JPH08504824A - Prevention and treatment of sepsis - Google Patents

Prevention and treatment of sepsis

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JPH08504824A JP6515349A JP51534994A JPH08504824A JP H08504824 A JPH08504824 A JP H08504824A JP 6515349 A JP6515349 A JP 6515349A JP 51534994 A JP51534994 A JP 51534994A JP H08504824 A JPH08504824 A JP H08504824A
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Abstract

(57)【要約】 ヒトや他の動物の敗血症を予防および治療するための組成物ならびに方法を開示する。手術患者、出生時体重が少ない幼児、火傷や外傷の被害者、その他の危険な状態にある個体を予防的に処置することができる。従来の治療法と比べて数々の利点を有する急性感染症の治療方法を提供する。   (57) [Summary] Disclosed are compositions and methods for preventing and treating sepsis in humans and other animals. Surgical patients, infants of low birth weight, victims of burns or trauma, and other individuals at risk can be treated prophylactically. Provided is a method for treating an acute infectious disease, which has many advantages over conventional treatment methods.

Description

【発明の詳細な説明】 敗血症の予防および治療発明の分野 本発明は、血液によって運ばれる毒素媒介疾患を予防および治療するための、 特にヒトおよび他の動物の敗血症を予防および治療するための方法に関する。発明の背景 I.敗血症 敗血症はヒトや他の動物の主な罹病および死亡原因である。1991年には米 国だけで400,000〜500,000症例の敗血症が100,000〜175,000人を死亡せしめたと 概算される。非外傷性疾患を有する患者の間では、敗血症が集中治療室における 主な死亡原因となっている[G.W.Machiedoら,Surg.Gyn.& Obstet.152:75 7-759(1981)]。また、敗血症は若い家畜の主な死亡原因ともなっており、新 生子ウシの7.5〜29%が罹り[D.D.Morrisら,Am.J.Vet.Res.47:2554 -2565(1986)]、新生子ウマでも一般的な医療問題となっている[A.M.Hoffm anら,J.Vet.Int.Med.6:89-95(1992)]。重篤な感染症の治療における過 去数十年間の大きな進歩にもかかわらず、敗血症の発生率および死亡率は上昇し 続けている[S.M.Wolff,New Eng.J.Med.324:486-488(1991)]。 敗血症は低血圧、代謝性アシドーシス、低下した全身血管抵抗、 頻呼吸および臓器機能不全により特徴づけられる全身反応であり、菌血症(すな わち、血液中に細菌が存在すること)などの敗血症(すなわち、血流中に生物、 その代謝最終産物または毒素が存在すること)ならびに内毒素血症(すなわち、 血液中に内毒素が存在すること)などの毒血症(すなわち、血液中に毒素が存在 すること)から起こり得る。「菌血症」という用語は、感染病巣が見当たらない 発熱小児において観察される潜伏菌血症を含む。また、「敗血症」という用語は 、真菌血症(すなわち、血液中に真菌が存在すること)、ウイルス血症(すなわ ち、血液中にウイルスまたはウイルス粒子が存在すること)および寄生虫血症( すなわち、血液中に寄生虫または原虫が存在すること)をも包含する。従って、 敗血症および敗血症性ショック(しばしば多臓器不全および高死亡率を伴う敗血 症から生じる急性循環不全)は多数の生物によって引き起こされる。 全身的な微生物侵入は2つの別個の問題を提起する。第一に、微生物の増殖は 組織、臓器および血管の機能に直接損傷を与えることがある。第二に、微生物の 毒性成分が急激な全身炎症反応へ導くことがあり、この炎症反応は直ちに生命維 持に欠かせない諸器官へ損傷を与え、循環虚脱(すなわち、敗血症性ショック) をもたらし、しばしば死に至らしめる。 敗血症は感染生物の種類により主に3つのタイプに類別される。グラム陰性菌 性敗血症は最も一般的で、約35%の致死率を有する。これらの感染症の大半は 大腸菌(Escherichia coli)、肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)および緑膿 菌(Pseudomonas aeruginosa)が原因で起こる。ブドウ球菌や連鎖球菌のような グ ラム陽性病原菌は敗血症の第二の主要原因である。第三の主要グループは真菌を 含み、この真菌感染症は敗血症の中では比較的少ない比率を占めるが、死亡率は 高い。 これらの感染症の多くは病院内で獲得され、ある種の手術(例えば、腹腔法) 、がん療法または移植療法による免疫抑制、免疫不全症および静脈内カテーテル からの接触により起こり得る。また、敗血症は外傷、新生児難産および腸捻転( 特にイヌやウマの腸捻転)によっても起こることがある。 敗血症の確立したメカニズムはグラム陰性菌の毒性成分に関係がある。グラム 陰性菌には広く共有されているリポ多糖(LPS)として知られた通常の細胞壁 構造が存在する。グラム陰性菌により産生された「内毒素」は主に3つの構造、 すなわちリポタンパク質と、内毒素の生物学的性質の大部分に関与していると考 えられる脂質(リピドA)と、細菌のそれぞれの種および株に特異な多糖構造と から成っている[D.C.Morrison,Rev.Infect.Dis.5(Supp 4):S733-S747 (1983)]。過去十年間ほどの研究は、精製した内毒素が完全なグラム陰性菌血 症のすべての特徴を誘発し得ることを実証した。さらに、内毒素に対する宿主応 答のいくつかが確認された。敗血症性ショックの鍵となる2つの媒介物質は腫瘍 壊死因子(TNF)とインターロイキン−1(IL−1)であり、これらの物質 はマクロファージによって放出され、循環虚脱および臓器不全へ導く生理学的変 化のカスケードを引き起こす際に相乗的に作用すると思われる[R.C.Bone,An n.Intern.Med.115:457-469(1991)]。事実、高用量のTNF[K.J.Trace yら,Science 234:470-474(1986)]および/またはIL −1[A.Tewariら,Lancet 336:712-714(1990)]は敗血症の症状および結果 を模倣することができる。 グラム陽性菌および真菌の明確な細胞壁物質は同様の現象の引き金になると一 般的に考えられているが、関係する構造はグラム陰性菌の内毒素ほどには十分研 究されていない。 病因物質にかかわらず、敗血症患者または敗血症と疑われる患者の多くは24 〜48時間のうちに急激な衰弱を示す。かくして、患者の効果的な治療にとって は、速やかな診断および治療投与法が不可欠となる。残念ながら、感染のタイプ に関する確立された診断法は、血液培養物の接種、18〜24時間のインキュベ ーション、固形培地への原因微生物の植えつけ、更なるインキュベーション期間 、および1〜2日後の最終確認を伴う微生物学的分析を伝統的に必要としている 。それゆえ、病原菌のタイプおよび種を知ることなく、また感染の程度を知る手 段もなく、治療を開始しなければならない。 II.予防および治療 A.抗生物質 感染症を予防および防御するために、極めて多様な構造の抗生物質[Berdy,A dvances in Applied Microbiology,(D.Perlman編集),Academic Press,New York,18:309-406(1974)]が広く用いられている。それにもかかわらず、病 院で菌血症を発症する患者の半数までが死亡している(すなわち、院内または医 原性菌血症)[D.G.Maki,Am.J.Med.70:719-732(1981)]。その理由は多 々ある。第一に、多くの常用されている抗生物質に関しては、 抗生物質耐性が種々の細菌種において普通のこととなっている。これは特に病院 内に存在する微生物叢にとって真実であり、そこでは微生物が耐性を生じる選択 圧に絶えずさらされている。さらに、病院の設備内では、抗生物質耐性菌の伝播 が潜在的感染患者の高密度により、職員と職員の接触および職員と患者の接触の 度合により促進される。第二に、投与するにあたって最も経済的で、安全で、簡 便な抗生物質が数種の感染症を抑制するに足るだけの広範な抗菌スペクトルを持 ち合わせていない。例えば、広範なスペクトルを有する抗生物質の多くは経口的 に投与することができず、しかも医師は感染の危険が増加するために静脈内ライ ンに患者を置きたがらない。第三に、抗生物質はアレルギーを起こしたり、他の 薬物と不利な相互作用を行ったり、主要臓器(例えば、腎臓、肝臓)へ直接損傷 を与えたり、様々な程度に毒性でありうる。多くの強力な抗生物質は治療量で有 害な反応を起こす可能性があるために日常的な使用から外されている。第四に、 多くの抗生物質は正常な腸内細菌叢を変化させて、しばしば下痢や栄養吸収不良 を引き起こす。一部のものは命を脅かす胃腸(GI)管の感染症の原因となりう るクロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)のような臼和見 微生物を解放し自由にさせることさえある。例えば、クロストリジウム・ディフ ィシルによって引き起こされる抗菌剤関連偽膜性大腸炎はある種の抗菌剤の投与 に関連した重症となりうる合併症である。それゆえ、医師は耐性菌の発生、患者 の全体的な健康状態および健康管理の経済性に及ぼす抗生物質の予防的使用の影 響について考慮しなければならない。 多くの感染症は抗生物質によって防御されるが、グラム陰性菌血症はいくつか の特別な挑戦を提示する。抗生物質による細菌の治療は、細菌の細胞壁が崩壊す るときに死細胞からの内毒素の放出を触媒することが分かっている。ウサギでの 実験的大腸菌敗血症において、抗生物質は菌血症のレベルが低下しているにもか かわらず内毒素のレベルを10〜2,000倍増加させる[J.L.Shenepおよび K.A.Morgan,J.Infect.Dis.150:380-388(1984)]。従って、ひとたびグ ラム陰性菌血症が確立されると、抗生物質療法は徴候を増大するが感染症を軽減 するという正当化されうる関係にある。 都合がよいことに、ある種の抗生物質は内毒素の作用を中和することが知られ ている。ポリミキシン抗生物質、特にポリミキシンBおよびポリミキシンE(コ リスチンとしても知られている)はバシラス・ポリミキサ(Bacillus polymyxa )のある種の株から産生された環状のポリペプチド化合物である。これらの抗生 物質は内毒素のリピドA部分と結合し[D.C.MorrisonおよびD.M.Jacobs,Im munochem.13:813-818(1976)]、動物での致死率試験[D.RifkindおよびJ.D .Palmer,J.Bacteriol.92:815-819(1966)]、血清補体の活性化[D.C.Mor risonおよびD.M.Jacobs,Infect.Immun.13:298-301(1976)]、およびリム ルス(カブトガニ)変形細胞分解産物(LAL)試験[M.S.Cooperstock,Ant imicrob.Agents Chemother.6:422-425(1974)]で測定したとき、その活性 を中和する。困ったことに、ポリミキシン類はGI管から吸収されず、非経口的 に投与しなければならない。緑膿菌による全身感染のための推奨される治療量 (1〜2.5mg/kg体重/日)では、腎機能障害を起こす危険性がある[Ph ysicians' Desk Reference,47th Ed.,pp.818-819(1993)]。このことはす でに腎臓病を患っている患者にとって重大な心配事である。腎毒性に加えて、神 経毒性反応が観察されており、麻酔薬および/または筋弛緩薬の直後に投与した ときの呼吸麻痺が最も重症となる。ポリミキシンBは、その静脈内投与形態で、 腎機能を絶えず管理・監視しながら入院患者に投与されているにすぎない。こう して、ポリミキシン類が全身感染症のために日常的に使用されることはない(し かし、それらは局所軟膏の成分としてはごく一般的である)。 ポリミキシン類の毒性を弱くするために幾つかの方策が取られた。コリスチン は比較的低い全身毒性を示し、メタンスルホン酸塩を形成させたときには、筋肉 内注射部位で経験する局所の激痛が消失する。また、ポリミキシンBの毒性は高 分子量担体であるデキストランに結合させることにより低下する[D.A.Handle y,欧州特許出願公開第428486号]。デキストランへの結合は、薬剤の毒性を低 下させようとする場合、および/または薬剤の循環半減期を増加させようとする 場合にしばしば用いられる[P.E.Hallawayら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 8 6:10108-10112(1989);M.J.PoznanskyおよびL.G.Cleland,Drug Delivery Systems:Characteristics and Biomedical Applications,(R.L.Juliano編集 ),Oxford University Press,New York,pp.253-315(1980);L.Molteni,D rug Carriers in Biology andMedicine,(G.Gregoriadis編集),Academic Pre ss,New York,pp.107-125(1979);C.Larsen,Adv.Drug Delivery Rev.3: 103-154(1989);A.D.Virnikら,Russian Chem.Rev.44:588-602(1975);お よびHagerら,フランス国特許第2,342,740号(1977)]。ポリミキシンBは単独 では半減期がたった2,3時間である[G.Brownleeら,Brit.J.Pharmacol.7 :170-188(1952)]が、デキストラン(分子量70,000)は注入した用量に応じて ヒトで約1日の半減期を有する[Reynoldsら,Martindale-The Extra Pharmacop oeia,28th Ed.,The PharmaceuticalPress,London,pp.512-513(1982);お よびW.A.Gibbyら,Invest.Radiol.25:164-172(1990)]。 ポリミキシンBはモデル動物実験とヒト試験の両方において過去20年間にわ たってグラム陰性菌敗血症または内毒素血症のための特異的療法として研究され てきたが、混同した結果をもたらした。例えば、内毒素により誘導された播種性 血管内凝固(DIC)は、内毒素チャレンジの15分後にポリミキシンBを投与 されたウサギでは防止されなかった[J.J.Corrigan,Jr.およびB.M.Bell, J.Lab.Clin.Med.77:802-810(1971)]。実際に、大部分の実験的研究は、 内毒素の作用を軽減または消失させるには、内毒素とポリミキシンBの予備混合 、または内毒素チャレンジに先立つポリミキシンBの投与が必要であることを明 らかにした[D.RifkindおよびJ.D.Palmer,J.Bact.92:815-819(1966); J .J.Corrigan,Jr.およびB.M.Bell,J.Lab.Clin.Med.77:802-810(1971 );B.Hughesら,Br.J.Pharmac.74:701-707(1981);J.J.Corrigan,Jr .およびJ.F.Kiernat,Pediat.Res.13:48-51(1979);G.ZivおよびW.D.S chultze,Am.J.Vet.Res.44:1446-1450(1982);およびG.Baldwinら, J.Infect.Dis.164:542-549(1991)]。一部の研究は、前処置したときでさ え、ポリミキシンBの効能をほとんど見いださなかった[A.H.L.Fromら,Inf ect.Immun.23:660-664(1979)]。重大なことは、ヒト閉塞性黄痘での内毒素 血症に関する臨床研究がポリミキシンB療法において利益をまったく受けなかっ たことであり[C.J.Ingoldbyら,Am.J.Surgery 147:766-771(1984)]、こ れは動物実験の結果と一致する[C.J.H.Ingoldby,Br.J.Surg.67:565-567 (1980)]。 低用量ポリミキシンB療法も動物とヒトにおいて研究された。未成熟ラットに 生菌ヘモフィルス・インフルエンザ(Haemophilus influenzae)B型を感染させ た12時間後に投与した亜阻止量のポリミキシンBは、単独でまたは大量のアン ピシリンとの併用で、感染による死亡率を著しく低下させた。ここで、その理論 はポリミキシンBが他の抗生物質によって死滅した微生物から放出された内毒素 を中和するということになる[J.W.Walterspielら,Pediat.Res.20:237-241 (1986)]。この実験の計画は、遊離の内毒素ではなく、生菌がチャレンジ用の 出発物質であったという点で内毒素チャレンジ実験とは相違していたことに注目 すべきである。ヒトでは、亜治療量のポリミキシンB(常用量の10〜50%) の連続注入が内毒素レベルを低下させ、一部の免疫機能を回復させ、そして火傷 患者の傷感染を軽減させるらしい(すなわち、結果が統計的に有意でない)こと が判明した[A.M.Munsterら,J.Burn Care Rehab.10:327-330(1989)]。 B.免疫感作 抗生物質の研究開発に加えて、細菌感染症を防御する努力は宿 主防御、特に体液性免疫系の役割に集中している。細菌成分に対する能動免疫の 役割ならびに免疫したドナーに由来する抗体または血漿による受動免疫の利用は 非常に議論の的になる領域である。特異的抗体が感染および毒素チャレンジから 実験動物を保護し得るという実験的証拠は豊富にあるが、この保護の本体および 程度ならびにin vivo感染との関係は、この主題に関する文献がたくさんあるに もかかわらず、はっきりしていない[J.D.BaumgartnerおよびM.P.Glauser, Rev.Infect.Dis.9:194-205(1987);およびE.J.Ziegler,J.Infect.Dis .158:286-290(1988)]。重症患者における病気の進行およびその防止は、ヒ トの臨床実験の計画および解釈を複雑にする無数の要因が関係している。 グラム陰性菌血症および内毒素血症では、敗血症性ショックが細菌性LPSの 共有抗原と交差反応性の抗体の力価と逆の関係にあることが分かった[W.R.Mc Cabeら,New Eng.J.Med.287:261-267(1972)]。この相関性があれば、内毒 素抗体価を上げる手段および/またはドナーから実験対象者および患者へ内毒素 抗体を受動的に移入する手段を開発しようとする多くの努力に期待がもてる。 内毒素に対する抗体は2つの重要な機能を有している。第一に、遊離の内毒素 と結合することによって、抗体は内毒素活性をブロックする、つまりそれを循環 系から取り除く。第二に、補体結合および食細胞上のFc受容体への結合といっ た免疫グロブリンエフェクター機能が、細菌死およびオプソニン食菌作用を媒介 し得る。かくして、内毒素血症、菌血症および敗血症の襲撃がかかる 抗体によって阻止される。 i)能動免疫 内毒素が媒介する結果から動物やヒトを保護するための1つのアプローチは、 細菌またはLPSを用いて免疫することである。例えば、ある種の多糖側鎖を欠 くが、広範に共有されるコアリピドA構造を保有する突然変異大腸菌株(J5) でウサギを免疫すると、シュードモナス生菌によるチャレンジから動物を保護で きることが分かった[A.I.Braudeら,J.Infect.Dis.136(Supp):S167-S17 3(1977)]。J5ワクチンはシュードモナス・ニューモニア(Pseudomonas pne umonia)のモデルモルモットにおいて弱い防御を示すに止まったが、種特異的シ ュードモナスLPSは高い防御を示した[J.E.PenningtonおよびE.Menkes,J .Infect.Dis.144:599-603(1981)]。これらの結果は、種特異的ワクチンが 内毒素に対するヒトや他の動物の免疫化にとって交差防御性抗原より優れている ことを示唆している。残念ながら、LPS抗原のおびただしい多様性が種特異的 ワクチンの可能性を阻んでいる。 内毒素に対する能動免疫は依然研究されているが、このアプローチにはいくつ かの重大な制限がある。第一に、内毒素は免疫原性が弱く、事実上追加免疫応答 を示すことなくLPSに対する3〜5倍の抗体価増加を引き出すにすぎない[E .J.Zieglerら,New.Eng.J.Med.307:1225-1230(1982)]。第二に、敗血 症の危険に陥っている多くの患者は免疫無防備状態にあり、ワクチンを投与した 際に十分な防御応答を誘発しかつ/また維持することができない。そして第三に 、1種またはそれ以上のコア糖脂質抗 原で免疫することにより賦与される交差防御の程度が臨床的によく理解されてい ない。 ii)受動免疫 能動免疫にもともと備わっている制限のいくつかを克服するために、実験動物 またはヒト対象者へ受動的に移入することのできる内毒素結合抗体をつくるため の様々な技術が用いられてきた。大多数の内毒素抗体は、(i)細菌、LPSま たはその誘導体による動物またはヒトの免疫化ならびに免疫血清または血漿の回 収、あるいは(ii)確立された方法によるモノクローナルマウスまたはヒト抗体 の生産ならびにこれら抗体の回収および精製、により調製されている。 それぞれの手法により得られる2つの主要な抗体のタイプはIgMおよびIg G抗体である。これらの抗体はその構造およびエフェクター機能の重要な面だけ でなく正常血漿および高度免疫血漿中のその抗体価が相違している。多くの研究 は、IgM抗体の方が、グラム陰性菌血症または内毒素チャレンジから動物[W .R.McCabeら,J.Infect.Dis.158:291-300(1988)]およびヒト[同上;E. J.Zieglerら,New.Eng.J.Med.307:1225-1230(1982)]を保護するにあた って、その結合活性の点でIgG抗体よりも効果的であると示唆している。しか し、免疫した動物ドナーからの多数のIgG製剤が開発され、実験的研究におい ていくらかの防御効果を有することが実証されている[D.L.Dunnら,Surgery 96:440-446(1984)およびS.J.Spierら,Circulatory Shock 28:235-248(198 9)]。IgG製剤の利点は、IgG抗体価が反復免疫感作に応答して増加する ことであり、こ れに対してIgM抗体価は比較的一定している。しかし、免疫感作の経過がどう であれ、高度免疫血漿または血清中の細菌反応性または内毒素反応性抗体の総量 は全抗体のほんのわずかな部分であり、ドナーごとに非常に変動する。 治療用のバラツキのない抗体製剤を開発するために、共有エピトープと特異エ ピトープの両方に対して多数のLPS反応性モノクローナル抗体が作られている 。グラム陰性敗血症は多くの種によって引き起こされるので、可能性のある治療 薬としては広く交差反応する抗体が重視されてきた。2つのIgMモノクローナ ル抗体が最上の研究と見なされた。今やCentoxin HA-lAとして知られるヒト由来 の抗体[N.N.H.Tengら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:1790-1794(1985) ]およびXOMEN-E5として知られるマウス由来の抗体[YoungおよびAlam,米国特 許第4,918,163号]が動物とヒトにおいて試験された。動物データは、両抗体が 内毒素と結合し、その生物学的活性を中和し、そしてグラム陰性菌血症を抑制す る能力を有することを示唆する。残念ながら、ヒトでの臨床試験は、これらの試 験の著者およびスポンサーの楽観主義にもかかわらず、明らかな利益をもたらさ なかった[E.J.Zieglerら,New.Eng.J.Med.324:429-436(1991);R.L.G reenmanら,JAMA 266:1097-1102(1991)]。米国食品医薬品局は、これまでに 行われた広範な臨床試験に基づいて、各々の抗体を敗血症の治療のために承認す ることを拒んだ。 それぞれの抗体は、敗血症の症状が出た後であって、微生物のタイプが定まら ないうちに、ヒトで試験されたことに注目すべきである。敗血症が確立された後 で投与された抗内毒素抗体治療は ほとんど利益をもたらさないと一般的に考えられる。なんとなれば、これらの抗 体は内毒素によって開始される炎症カスケードおよびTNFやIL−1のような 媒介物質の付随的トリガリングを後戻りさせることができないからである。さら に、各抗体の高コスト(Centoxin HA-lAは100mg用量につき3700ドルを 要すると予想された)は、はっきりした効能が実証されていない製品を医師が使 用するのを制限するだろう[K.A.Schulmanら,JAMA 266:3466-3471(1991)] 。もちろん、これらの内毒素抗体はグラム陰性敗血症のみを標的とするものであ り、グラム陽性菌や真菌のための同等の抗体は存在していない。 III.敗血症の間に放出されるサイトカイン類の阻害 宿主の炎症反応に及ぼす内毒素の作用に関する新たな知識により、他の療法は IL−1およびTNF機能の阻止の方へ向かいつつある。例えば、IL−1と同 じ受容体部位を占有するが、生物学的作用を仲介することのないIL−1受容体 アンタゴニストが同定された。この分子によるIL−1受容体のブロックは内毒 素ショックからの死亡率を低下させることができる[K.Ohlssonら,Nature 348 :550-552(1990)]。IL−1受容体アンタゴニストは十分に許容されるようだ が、必要とされる用量が極めて高い(体重1kgあたり組換えタンパク質100 mg以上が数時間から数日間にわたって注入される)。ヒトの治療の場合、必要 と予想される組換えタンパク質は8〜10gで、これは非常に高価(数千ドル) になるようだ。 TNF療法は循環系からこの媒介物質を除去することを目標と するものである。モノクローナル抗体は実験動物においていくらかの保護をもた らすことが見いだされた[S.M.Opalら,J.Infect.Dis.161:1148-1152(199 0)]が、敗血症のヒト患者での実験は確定的なものではなかった。この場合も 、これらの抗体は敗血症の徴候が存在するときだけ投与される高価な治療剤であ るようだ。 IV.予防 進行中の敗血症の治療はこのように多くの挑戦を提起することから、予防段階 での幾つかの試験がなされた。これらの試験は混同した結果を招いた。1つの有 望な研究は、感染の危険性が高い手術患者においてコア糖脂質に対する高度免疫 血漿を利用するというものであった。抗体による予防は感染率を低下させなかっ たが、グラム陰性感染症の重症度を軽減しかつ患者の生存率を高めた[J.D.Ba umgartnerら,Lancet 2:59-63(1985)]。多数の正常ドナーから集められた、 広範囲の抗体を含む静脈内免疫グロブリンを使用する多くの研究が混同した結果 を与えた[J.D.BaumgartnerおよびM.P.Glauser,Rev.Infect.Dis.9:194- 205(1987)]。これらの研究に対する主な限界は、プールした免疫グロブリン 製剤の効力にバラツキがあり、しかも比較的低いことにあると思われる[T.Cal andraら,J.Infect.Dis.158:312-319(1988)]。 モノクローナル抗体も作られた。これらの製剤はより高い効力をもつであろう が、その高コスト、免疫原性[S.Harkonenら,Antimicrob.Agents Chemother .32:710-716(1988)]および異常 に短い循環半減期(24時間未満)[S.Harkonenら,Antimicrob.Agents Chem other.32:710-716(1988);およびC.J.Fisherら,Clin.Care Med.18:1311- 1315(1990)]がそれらを魅力のない予防薬候補としている。 敗血症を予防しかつ治療し得る薬剤が大いに必要とされていることは明らかで ある。これらの薬剤はグラム陰性敗血症において内毒素の作用を中和するばかり でなく、菌血症を防御および軽減することができなければならない。こうした薬 剤が原価効率のよい方法で予防的に投与できるのであれば望ましいだろう。さら に、グラム陰性の症例だけでなく、全ての形の敗血症を撲滅するためのアプロー チが必要とされている。発明の概要 本発明は、血液によって運ばれる毒素媒介疾患を予防および治療するための、 特にヒトおよび他の動物の敗血症を予防および治療するための治療学に関する。 1つの態様において、本発明は、高リスク患者(例えば、手術患者や他の入院患 者、出生時体重が少ない幼児、火傷や外傷の被害者といった免疫無防備状態の患 者)において敗血症を防止するための組成物および方法に関する。他の態様では 、本発明は、全身的な敗血症性反応の徴候を有するヒトおよび動物の治療を意図 している。 本発明によると、抗体−抗生物質結合体または「アンチボディオチック(anti bodiotic)」と広く記述される化合物のクラスのメンバーが静脈内、筋肉内、鞘 内または局所投与に使用される。アンチボディオチックは抗生物質が抗体(例え ば、IgG、Ig M、IgA)に共有結合で結合されたもので、抗体−抗生物質結合体を形成して いる。好ましくは、抗体は非特異的IgGである。非特異的とは、抗体集団また はプール内の単一特異性が決して優勢でないことを指す。かくして、それは抗原 特異的抗体の使用と対照を成すものである。 1つの態様において、本発明は、非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合さ れた抗生物質から成る抗生物質−抗体結合体を意図している。免疫グロブリンは Fc領域を有しかつそのFc領域によって食細胞と結合することができるIgG であることが好ましい。 1つの態様において、結合体は抗生物質を介して細菌と結合することができる 。結合体は静菌性、殺菌性、そのどちらでもない、またはその両方でありうる。 しかし、意図される抗生物質は抗菌剤に限らない。抗真菌剤および抗ウイルス 剤も意図される。抗菌性抗生物質を使用する場合は、グラム陽性菌とグラム陰性 菌の双方に有効な薬剤が意図される。 本発明は、グラム陰性菌のリポ多糖と結合し得る結合体ばかりでなく、遊離の 内毒素と結合しかつ遊離の内毒素を中和し得る結合体も意図している。 好ましい抗生物質としてポリミキシン類、特にポリミキシンBを挙げることが できる。ポリミキシンは遊離の内毒素と結合することができる既知の内毒素結合 化合物である。 本発明はまた、非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された抗生物質を含 み、グラム陽性菌とグラム陰性菌の双方に対して 殺菌性である治療用製剤を意図している。治療用製剤の1つの態様において、抗 生物質はセファロスポリン類およびペニシリン類より成る群から選ばれる。他の 態様では、治療用製剤は(i)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された 第1の抗生物質から成る第1の結合体、および(ii)非特異的免疫グロブリンに 共有結合で結合された第2の抗生物質から成る第2の結合体をさらに含む(例え ば、第1の抗生物質がポリミキシンである場合、第2の抗生物質はバンコマイシ ンまたはバシトラシンである)。治療用製剤のさらに他の態様では、2つの異な る抗生物質が同一の免疫グロブリン分子に共有結合で結合されており、一方はグ ラム陽性菌と、他方はグラム陰性菌と結合することができるものである。 本発明は、(a)治療するための咄乳動物を用意し、(b)タンパク質に共有 結合で結合された内毒素結合化合物を含む治療用製剤を用意し、そして(c)該 製剤を哺乳動物に投与(例えば、静脈内)する、ことから成る治療方法を意図し ている。内毒素結合化合物はポリミキシンであり得、タンパク質はIgGのよう な非特異的免疫グロブリンであることが好ましい。 アンチボディオチックによる治療は、抗生物質単独の諸効果を示すが、これら の薬剤に一般的に付随する毒性および短い半減期の問題を示さないことが期待さ れる。さらに、これらの結合体は毒素と微生物の双方のクリアランスを促進しう る免疫グロブリンのオプソニン化作用をもつことが期待される。 本発明は、敗血症を発症する危険な状態にある哺乳動物に、敗血症の徴候が現 れる前に、非特異的免疫グロブリンに共有結合で 結合された微生物と結合可能な抗生物質を含む治療用製剤を投与することから成 る、上記哺乳動物の治療方法を意図している。好ましい態様において、本発明の 方法は静脈内に投与することを包含する。 本発明は、本方法が新生子ウシ、子ウマなどの動物、外科手術を受けたヒトや 家畜、ならびに外傷および火傷患者のために用いられることを意図している。本 方法は免疫無防備状態にある患者の治療に用いられるだろう。 本発明は、グラム陰性菌および/またはグラム陽性菌と接触する可能性がある 哺乳動物の処置に有用であるだろう。本発明の方法で用いられる治療用製剤は内 毒素と結合可能であることが意図される。 本発明はさらに、病原体に感染した哺乳動物に、該病原体のオプソニン化を媒 介しうるFc領域を有する非特異的免疫グロブリンGに共有結合で結合された表 面活性抗生物質を含む治療用製剤を投与することから成る、上記哺乳動物の治療 方法を意図している。感染性病原体はグラム陰性菌またはグラム陽性菌でありう る。治療用製剤において用いられる表面活性抗生物質はポリミキシン(例えば、 ポリミキシンB)でありうる。 本発明の1つの態様は、(a)固体支持体に固定化された病原体の表面にある 抗原、(b)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された表面活性抗生物質 から成る結合体、および(c)溶解状態で存在する表面抗原から成る競合物質、 を用意し、固定化抗原を競合物質の存在下で結合体とインキュベートし、洗浄し て未結合の結合体と競合物質を除き、その後固定化表面抗原に結合 された結合体を検出することを含む診断方法を意図している。 好ましい態様において、上記の診断方法はマイクロタイタープレートの1以上 のウェルに表面抗原を固定化することを含む。本方法の表面抗原を細菌から単離 することも意図される。表面抗原は大腸菌のようなグラム陰性菌から単離するこ とができる(例えば、リポ多糖)。また、本診断方法で用いられる競合物質はグ ラム陰性菌からのリポ多糖から成るものであり得る。さらに、競合物質は大腸菌 (Escherichia coli)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、緑膿菌( Pseudomonasaeruginosa)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、フレクスナー赤痢菌 (Shigella flexneri)、肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)、腸炎菌(Salmon ella enteritiditis)、霊菌(Serratiamarcescens)およびロドバクター・スフ ェロイデス(Rhodobacter sphaeroides)のようなグラム陰性菌からのリポ多糖 から成るものであってもよい。 本発明はまた、a)抗生物質を架橋剤と反応させて誘導体化抗生物質を形成し 、そしてb)誘導体化抗生物質を非特異的免疫グロブリンと反応させて結合体を 形成させる、各工程から成る結合体の合成方法を意図している。さらに、抗生物 質は微生物の表面に結合するものであることが意図される。好ましい態様におい て、抗生物質はペプチドである。他の好ましい態様において、かかるペプチドは リムルス(Limulus)抗リポ多糖因子であり、その他の態様では、該ペプチドは D-アミノ酸含有ペプチドである。また、該ペプチドは内毒素と結合することが 意図される。好ましい態様において、抗生物質はポリミキシンBのようなポリミ キシンであ る。 別の好ましい態様において、用いる抗生物質はグラム陰性菌に対して殺菌性で ある。他の態様において、抗生物質はグラム陽性菌に対して殺菌性である。1つ の態様では、抗生物質がバンコマイシンである。1つの態様では、非特異的免疫 グロブリンがFc領域から成るものである。 本発明はまた、a)抗生物質を第1の二官能性架橋剤と反応させて誘導体化抗 生物質を形成し、b)非特異的免疫グロブリンを第2の二官能性架橋剤と反応さ せて誘導体化免疫グロブリンを形成し、そしてc)誘導体化抗生物質と誘導体化 免疫グロブリンとの間に共有結合を形成させるべく誘導体化抗生物質を誘導体化 免疫グロブリンと反応させ、結合体を形成させる、各工程から成る結合体の合成 方法を意図している。 この方法の1つの態様において、抗生物質は微生物の表面に結合するものであ る。好ましい態様では、抗生物質はリムルス抗リポ多糖因子のような(しかし、 これに限らない)ペプチドである他の好ましい態様では、ペプチドはD-アミノ 酸含有ペプチドである。もう1つの態様において、ペプチドは内毒素と結合する ものである。好ましい態様では、抗生物質はポリミキシンBのような(しかし、 これに限らない)ポリミキシンである。 この方法の1つの態様において、抗生物質はグラム陰性菌に対して殺菌性であ る。他の態様において、抗生物質はグラム陽性菌に対して殺菌性である。好まし い態様では、抗生物質がバンコマイシンである。別の好ましい態様において、第 1および第2の二官能性架橋剤はN−スクシンイミジル 3-(2-ピリジルジチ オ)プロピオネートである。この方法のもう1つの態様において、第1の二官能 性架橋剤はS-アセチルメルカプトコハク酸無水物である。別の態様において、 第2の二官能性架橋剤はスルホスクシンイミジル 4-(N-マレイミドメチル) シクロヘキサン-1-カルボキシレートである。 本発明はまた、a)任意の順序で、i)第1および第2の反応性部位を有する 架橋剤であって、第1の部位が露出されていて一級アミノ基と反応性であり、そ して第2の部位が開裂可能な基によりブロックされている架橋剤、ii)1個以上 の一級アミノ基を有する抗生物質、およびiii)1個以上の一級アミノ基を有す る非特異的免疫グロブリン、を用意し、b)任意の順序で、i)ブロックされた 誘導体化抗生物質を形成させるため架橋剤を抗生物質と、およびii)ブロックさ れた誘導体化免疫グロブリンを形成させるため架橋剤を免疫グロブリンと、反応 させ、c)任意の順序で、i)遊離の誘導体化抗生物質を形成させるためブロッ クされた誘導体化抗生物質を修飾試薬と、ii)遊離の誘導体化免疫グロブリンを 形成させるためブロックされた誘導体化免疫グロブリンを修飾試薬と、反応させ 、そしてd)遊離の誘導体化抗生物質を遊離の誘導体化免疫グロブリンと反応さ せて結合体を形成させる、各工程から成る結合体の合成方法を意図している。 この方法の好ましい態様において、抗生物質は微生物の表面に結合するもので ある。別の好ましい態様において、抗生物質はリムルス抗リポ多糖因子のような (しかし、これに限らない)ペプチドである。1つの態様では、ペプチドはD- アミノ酸含有ペプチドである。もう1つの態様では、ペプチドは内毒素と結合す る ものである。好ましい態様では、抗生物質はポリミキシンBのような(しかし、 これに限らない)ポリミキシンである。 好ましい態様において、本発明の方法ではグラム陰性菌に対して殺菌性の抗生 物質が用いられる。他の態様において、抗生物質はグラム陽性菌に対して殺菌性 である。好ましい態様では、抗生物質がバンコマイシンである。別の態様におい て、非特異的免疫グロブリンはFc領域から成るものである。この方法の1つの 態様では、修飾試薬が還元剤である。好ましい態様では、還元剤がジチオトレイ トールである。 本発明はさらに、a)任意の順序で、i)第1および第2の反応性部位を有す る第1の架橋剤であって、第1の部位が一級アミノ基と反応性であり、そして第 2の部位がマレイミド基と反応性である架橋剤、ii)1個以上の一級アミノ基を 有する抗生物質、iii)第1および第2の反応性部位を有する第2の架橋剤であ って、第1の部位が一級アミノ基と反応性であり、そして第2の部位がスルフヒ ドリル基と反応性である架橋剤、およびiv)1個以上の一級アミノ基を有する非 特異的免疫グロブリン、を用意し、b)任意の順序で、i)誘導体化抗生物質を 形成させるため第1の架橋剤を抗生物質と、およびii)誘導体化免疫グロブリン を形成させるため第2の架橋剤を免疫グロブリンと、反応させ、そしてc)誘導 体化抗生物質を誘導体化免疫グロブリンと反応させて結合体を形成させる、各工 程から成る結合体の合成方法を意図している。 この方法の1つの態様において、第1の架橋剤は二官能性である。好ましい態 様では、第1の二官能性架橋剤がS-アセチルメ ルカプトコハク酸無水物である。もう1つの好ましい態様において、第2の架橋 剤は二官能性である。1つの態様では、第2の二官能性架橋剤がスルホスクシン イミジル 4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレートで ある。 本発明はまた、a)非特異的免疫グロブリンを第1の修飾試薬と反応させて酸 化免疫グロブリン調製物を形成し、そしてb)酸化免疫グロブリン調製物を抗生 物質および第2の修飾試薬と反応させて抗生物質−免疫グロブリン結合体を形成 させる、各工程から成る結合体の合成方法を意図している。好ましい態様では、 免疫グロブリンはFc領域から成るものである。 この方法の1つの態様において、第1の修飾試薬は酸化剤である。好ましい態 様では、酸化剤が過ヨウ素酸塩である。もう1つの態様において、この方法は還 元剤である第2の修飾試薬を含む。好ましい態様では、還元剤がホウ水素化ナト リウムである。 本発明はまた、a)限られた殺菌活性を有する抗生物質前駆体を第1の架橋剤 と反応させて、増大した殺菌活性を有する誘導体化抗生物質前駆体を形成し、b )非特異的免疫グロブリンを第2の架橋剤と反応させて誘導体化免疫グロブリン を形成し、そしてc)誘導体化抗生物質前駆体と誘導体化免疫グロブリンとの間 に共有結合を形成させるべく誘導体化抗生物質前駆体を誘導体化免疫グロブリン と反応させて結合体を形成させる、各工程から成る結合体の合成方法を意図して いる。 1つの好ましい態様において、抗生物質前駆体は7-アミノセファロスポラン 酸および6-アミノペニシラン酸より成る群から選ばれる。別の態様において、 第1の架橋剤は二官能性である。 好ましい態様では、第1の二官能性架橋剤がm-マレイミドベンゾイル-N-ヒド ロキシスルホスクシンイミドエステルである。別の態様において、第2の架橋剤 は二官能性である。好ましい態様では、第2の二官能性架橋剤がイミノチオラン である。 本発明はさらに、a)任意の順序で、i)第1および第2の反応性部位を有す る第1の架橋剤であって、第1の部位が一級アミノ基と反応性であり、そして第 2の部位がスルフヒドリル基と反応性である架橋剤、ii)1個以上の一級アミノ 基を有し、限られた殺菌活性を有する抗生物質前駆体、iii)第1および第2の 反応性部位を有する第2の架橋剤であって、第1の部位が一級アミノ基と反応性 であり、そして第2の部位がマレイミド基と反応性である架橋剤、およびiv)1 個以上の一級アミノ基を有する非特異的免疫グロブリン、を用意し、b)任意の 順序で、i)誘導体化抗生物質前駆体を形成させるため第1の架橋剤を抗生物質 前駆体と、およびii)誘導体化免疫グロブリンを形成させるため第2の架橋剤を 免疫グロブリンと、反応させ、そしてc)誘導体化抗生物質前駆体を誘導体化免 疫グロブリンと反応させて結合体を形成させる、各工程から成る結合体の合成方 法を意図している。 好ましい態様において、抗生物質前駆体は7-アミノセファロスポラン酸およ び6-アミノペニシラン酸より成る群から選ばれる。別の好ましい態様において 、第1の架橋剤は二官能性である。更なる態様では、第1の二官能性架橋剤がm -マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステルである。 もう1つの好ましい態様において、第2の架橋剤は二官能性である。好ましい態 様では、第2の二官能性架橋剤がイミノチオランであ る。図面の説明 図1Aは、本発明のアンチボディオチックの設計を示す概略図である。図1B は、本発明の他のアンチボディオチックの設計を示す概略図である。 図2は、抗菌活性について修飾抗生物質をスクリーニングする手段を模式的に 示す。 図3は、免疫グロブリンとの結合体形成用の化合物としての使用について新抗 生物質をスクリーニングするための代替法を示す。図3Aは、細菌増殖阻止の最 小濃度を確立するための手段を示す。図3Bは、殺菌活性について新抗生物質を スクリーニングするための手段を示す。 図4は、本発明のアンチボディオチックの結合レベルを測定するための固相ア ッセイを示す。段階1は試験用マイクロウェル中の毒素または微生物を示す。段 階2はアンチボディオチックの結合を模式的に示す。段階3は二次試薬の結合を 模式的に示す。 図5は、ELISAにより測定された、本発明の結合体のLPSへの結合を示 す。 図6は、ELISAにより測定された、本発明の別の結合体のLPSへの結合 を示す。 図7は、ELISAにより測定された、遊離のポリミキシン(PMB)を用い る本発明結合体のLPS結合の阻害を示す。 図8は、ELISAにより測定された、本発明の過ヨウ素酸結合体のLPSへ の結合を示す。 図9は、ELISAにより測定された、種々の細菌種のLPSを用いる本発明 結合体のLPS結合の阻害を示す。 図10は、放射性競合アッセイでの食細胞への本発明結合体の結合を示す。 図11は、410nmでの吸光度で表された、ウサギにおける静脈内投与PM B−HIgGおよびHIgGの薬物速度論的プロフィールを示す。 図12は、IgG濃度で表された、ウサギにおける静脈内投与PMB−HIg GおよびHIgGの薬物速度論的プロフィールを示す。 図13は、内毒素と結合しかつそれを中和することが知られている一本鎖ペプ チドのリムルス抗リポ多糖因子(LALF)の配列を示す。 発明の説明 本発明は、血液によって運ばれる毒素媒介疾患の予防及び処置、特にヒト並び にその他の動物中の種々の生物により生起される敗血症(sepsis)の予防及び処 置のための治療学に関する。本発明は、特にin vivoにおける内毒素の効果の中 和に適している。しかし、本発明はグラム陰性及びグラム陽性敗血症の治療に使 用されることも意図される。本発明は、1種の生物による敗血症の治療にも使用 できるが、複数の生物により生起された敗血症を治療するのにも使用できる(例 えば、グラム陰性及びグラム陽性生物による敗血症及び/または菌血症)。本発 明はまた、組み合わせて使用される複数の抗体−抗生物質結合体(conjugate) を使用する治療も意図するものである。また本発明は、オプソニン作用(opsoni zation)により生物の除去を促進することによる、菌血症、ウィルス血症あるい は真菌血症の治療も意図するものである。 本発明によれば、可溶性の抗体−抗生物質結合体、即ちアンチボディオチック (antibodiotic)」を静脈内、筋肉内、皮下、皮内、腹腔内、胸膜内、クモ膜下 、または局所投与する。結合体は、室温で測定して、少なくとも0.1mg/ml、好ま しくは少なくとも1.0mg/mlの生理食塩水中の溶解性を有する場合、水溶性である ものとする。本発明は、予防及び急性の治療の両方のための治療調製物における アンチボディオチックの使用を意図する。 本発明の処置によりもたらされる利益は、可溶性抗体−抗生物質結合体が治療 的効果を達成するメカニズムの理解に基づくものではないが、細菌の場合、(i )細菌の結合及びオプソニン作用、(ii)細菌殺傷(結合体による直接の殺傷及 び/または補体媒介に よる)、及び(iii)遊離の細菌毒素の中和及び除去(例えばグラム陰性内毒素 であり、それにより敗血症症状の発生及び/または進行を防止する)により成功 が達成されるものと考えられる。 アンチボディオチックにより、コストが安く、妥当な効果を有する必要な予防 並びに治療が得られるものと考えられる。アンチボディオチックは真菌及びウィ ルス感染を抑制することができる。さらにアンチボディオチックは、菌血症並び に内毒素媒介作用を抑制することができる。長い(例えば数日から数週)作用期 間を有するアンチボディオチックを容易に投与することができる。さらに本発明 は、グラム陰性生物に反応性を有するアンチボディオチック、並びにグラム陽性 生物に反応性を有するアンチボディオチックを包含するので、他のあらゆる公知 の方法よりも広い保護スペクトルが期待される。 本発明は、診断的な用途に使用することも意図される。そのような診断的用途 としては、抗生物質により認識される特定の生物または生物上に存在する表面構 造(即ち、抗生物質に結合する細胞表面上に発現される受容体)からLPSを検出 する方法が挙げられる。 本発明の説明には、(I)アンチボディオチックの設計及び特性化、(II)in vitro及びin vivoにおけるアンチボディオチックの効果、(III)アンチボディ オチックの用途、(IV)治療調製物及び組み合わせが含まれる。IIIの項では(A )ヒトにおける予防的な使用、(B)ヒトにおける急性状態の治療、及び(C)獣 医学的治療のためのアンチボディオチックの使用を記載する。 I.アンチボディオチックの設計及び特性化 A.抗体 アンチボディオチックの設計においてはあらゆる種類の抗体(例えば、IgG、 五量体及び単量体IgM、分泌性単量体IgA、IgE及びIgD)が意図される。しかし、 特定の種類の抗体を使用すると有利である。例えば、表1はIgGとIgMの特性を比 較したものである。IgMはより優れたオプソニン作用と補体活性化の利点を有す るが、IgGはin vivoにおいてより長い半減期を示し、またそれが抗原に対する二 次反応の間に生じた一次抗体であることからより高い力価を生じる。従って、本 発明の結合に好ましい抗体はIgGである。 抗原特異性IgG(例えば細菌を指向する抗体)を使用することができるが、抗 原特異性は化合物のより短い半減期(及び/またはより大きいコスト)をもたら し得る。従って、好ましい抗体は非特異的なものである[C.H.J.Ford et al. ,Indian J.Pediatr.57:29-46(1990)と比較せよ]。 Goers et al.(米国特許第4,867,973号)は、抗微生物物質に結合した抗体の 使用を記載しているが、抗原特異性抗体とのものである。これに対し、本発明の 結合体は非特異的抗体を使用する。Goers et al.は特に抗原特異性モノクロー ナル抗体との結合を記載している。モノクローナル抗体は菌血症及び敗血症の予 防及び治療を一段進めるものではなかった。これらの調製物はポリクローナル血 清よりもより強力で特異的なものであるが、a)極端に高価であり、b)免疫原性 を有していることが多く、そしてc)短い循環半減期(典型的には24時間未満 )を示す。 コストに関しては、セントキシン(Centoxin,商業的に製造されている抗原特 異性モノクローナル抗体)が現実の例であり、価格は100mgの投与量あたり約3,7 00ドルである。この製品については、急性の症状について厳密なガイドラインに 沿って使用した場合でも、薬物経済学的分析によれば「この使用は国家の医療予 算に23億ドルを上積みすることになり得る」とされている[K.A.Schulman et al.,JAMA 266:3466-3471(1991)]。セントキシンの費用は全く予防的には使 用できないようなものである。一方、本発明の結合体は、この数字のほんの一部 の費用の材料から製造され(例えば100mgの投与量あたり2ドル)、これはプー ルされた供与者のIgGという安価な供給源を容易に利用できることによ るものである。 また、ヒトモノクローナル抗体はおそらく免疫原性の機会を減らすであろうが 、短い循環半減期の問題を克服することはできない。敗血症症候群を有する患者 において抗リピドAヒトモノクローナル抗体を使用した研究においては、平均血 清半減期は約16時間であった[C.J.Fisher el al.,Clin.Care Med.18:1311 -1315(1990)を参照]。抗体の保護的レベルを維持するためには、この薬剤を 繰り返し投与しなければならない。そのような方法のコストもやはりためらわれ るものである。 上記より、なぜ「非特異的免疫グロブリン」への限定が本発明に独特の重要な 限定であるのかが明らかにされたであろう。非特異的IgGは容易かつ安価に得ら れ、免疫化を必要とせず、同系の環境下(syngeneic setting)で免疫反応を生 じない。非特異的IgGは抗原特異的抗体の標準化の問題を有しない。関心を払わ なければならない抗原特異的力価はなく、単に加えるだけでよい(ユニットによ る力価の違いはそのままにしておけばよい)。そして標準化は結合リガンドによ り得られ、非特異的IgGの結合によりLPS-結合力価の1000倍以上の増加をもたら し、結合されたリガンドの標準化により治療の活性を標準化する。そして非特異 的IgGは、モノクローナル抗体とは異なり、予防に必要な長い半減期を有してい る(上記したヒトモノクローナル抗体の16時間の平均半減期に対しプールされた ポリクローナルヒトIgGは21日以上の半減期を有する)。 費用の点からは、細胞系よりも供与体(即ちヒト及び動物)からのIgGが望ま しい。この点、典型的には血漿の大規模なプール を出発物質として使用する。当分野で知られる大規模の分画化方法としてはエタ ノール沈降及び高濃度の塩による沈降がある[H.F.Deutsch in Methods in Im munology and Immunochemistry,(C.A.Williams and M.W.Chase,eds.) ,Academic Press,New York,pp.315-321(1967)参照]。透析濾過及び限外 濾過によりCohn Effluent IIIから免疫グロブリンを単離する、いくらか複雑な 方法もある[E.J.Cohn el al.,J.Am.Chem.Soc.68:459-475(1946)参照 ]。 この後者の方法は市販品として利用できるIgG調製物のGammim れている。もちろん、この製品を製造するのに使用される個々の供与者はそれぞ れ試験され、病原体に対する露出またはその存在についての試験において非反応 性であることが判っていなければならない。静脈注射が意図されるこの製品にお いては、溶液のpHを4.0-4.5に調整する以外はタンパク(4.5-5.5%溶液として) は化学的に改変されていない。等張性はマルトース(9-11%)を加えることによ り得る。 各ミリリットル(ml)あたり約50 mgのタンパクを含んでおり、その98%を越 える部分はガンマグロブリンの電気泳動移動度を有している。ガンマグロブリン の90%を越える部分はモノマー性のものである。IgA及びIgMが痕跡量含まれる。I gGサブクラスの分布は通常の血清に見られるものと同様である。 この市販の製品は、オプソニン作用及び抗体活性中和の広いスペクトルを示す 。静脈投与された場合、注入されたIgG抗体の実質的に100%が直ちに受容者の循 環中で利用できるようになる。in vivo半減期は、前記文献にIgGについて報告された3週間の半減期に等しいかそ れを越えるものである。従って、本発明の抗体−抗生物質結合体の製造に十分使 用できるものである。 もちろん、IgGに対して以前にアナフィラキシーや重篤な全身反応を起こした ことのある個体については、ヒトにおける抗体の大量の注入は禁忌とされなけれ ばならない。痕跡量の他の抗体(例えばIgA)に対する感受性がないことを確認 することにも注意を払わなければならない。 本発明の抗体−抗生物質結合体をヒトに投与する前に、抗生物質感受性試験を 行うことは医療実務としてよいことである。これは患者の腕に少量の結合体を皮 下注射することにより行うことができる。他方の腕に塩溶液を対照として注射す る。通常、過敏性試験における陽性は、皮膚上の周りが膨れたみみずばれの形成 によってのみ示されるが、患者によってはアナフィラキシーショック(即ち、直 ちに起こる全体的な過敏性反応)を起こすことがある。このような場合のために アドレナリンを用意しておくことが推奨される。 市販の静脈内用免疫グロブリン製品の通常の投与量は100-200mg/kg(2-4ml/kg )体重を静脈内注入によりほぼ月に1回投与するものである。臨床的反応が適当 でないときや、循環内に得られるIgGのレベルが不十分であると思われるときは 、この投与量をより頻繁に投与してもよく、あるいは400mg/kg(8ml/kg)体重 まで増加させてもよい。 本発明では、市販の免疫グロブリン調製物について与えられるものよりもずっ と低い典型的なアンチボディオチックの投与量を 意図するものである。結合された抗生物質分子の数が免疫グロブリン分子あたり 1を越える場合に特に当てはまる。本発明は、0.1-100mg/kg、好ましくは1-20mg /kgの結合体投与量範囲を意図するものである。この好ましい範囲の投与量に含 まれるPMBの量は(IgG分子あたり3分子と仮定して)、0.025-0.5mg/kgとなる。 B.抗生物質 何千もの天然、合成、及び半合成の化合物が、抗細菌、抗真菌、抗ウィルス、 あるいは抗寄生虫活性を有するものとして同定されている。 抗体−抗生物質結合体の設計において第1に考慮しなければならないことは、 抗生物質の作用の仕方である。結合体はもとの抗生物質よりもずっと大きい分子 であるので、細菌、真菌、ウィルス、あるいは寄生虫の露出した、もしくは分泌 された成分(例えば毒素)に結合する抗生物質だけが抗体キャリアを病原体また はその生成物に向かわせやすくなる。例えば、ペニシリン抗生物質は、細菌細胞 壁合成を中断させ、ある種の細菌の表面に露出した成分に結合するが、アミノグ リコシド抗生物質は通常、細胞の細胞質中のリボソームサブユニットに結合する 。前者は、効果的な抗体−抗生物質結合体の候補として後者よりもずっとよいも のである。 抗生物質は、それが活性である生物のタイプ及び種において非常に変化する。 例えば、ポリミキシンのようなある種の抗生物質はグラム陰性細菌に対してはる かに効果的であるが、バンコマイ シンのようなその他の抗生物質はグラム陽性のものに対してより有効である傾向 がある。セファロスポリンのようないくつかのもの、及び広いスペクトルを有す るペニシリンは両方のタイプについて比較的有効である。アンホテリシンのよう なその他の抗生物質は主として抗真菌剤であるのに対して、アマンタジンはある 種のインフルエンザウィルスに対して活性を示す。疾患の予防または治療用の抗 体−抗生物質結合体の設計においては、望まれる抗生物質活性のスペクトルを考 慮し、標的となる病原体に対して活性を有し、そして上記したように主として病 原体の露出した成分に作用する抗生物質を選択しなければならない。 本明細書で使用するように、「病原体」の用語は、感染あるいは疾患に関連す るあらゆる生物をいうものであり、その生物が伝統的に病原体であると考えられ ていたもの(例えば、S.aureus,S.pyogenes,S.dysenteriae,S..flexneri 等)であるか、場合によって病原体となるもの(例えば、P.aeruginosa,S.ma rcesens,S.mitis等)であるかを問わない。 抗生物質のファミリー(例えば、ペニシリン類、セファロスポリン類、ポリミ キシン類)においては全てのメンバーに共通な構造的特徴がある。しかし、この 共通の構造には広範囲の種類の天然及び合成の変化が存在することが多く、これ が活性スペクトル、薬剤動力学、あるいはその他の抗生物質の性質に影響を及ぼ すことがある。抗体−抗生物質結合体の設計においては、抗生物質ファミリー内 でのこれらの構造上の相違は2つの観点から重要である。第1には、活性スペク トルは抗生物質の選択に影響を与え得ること、第2には、抗生物質間の化学的相 違は、抗生物質を結合 するのに使用できる架橋化学作用の範囲に影響するということである。例えば、 ペニシリン抗生物質の変化し得る側鎖成分はペニシリンGにおいてはメチルベン ジル基であるが、アモキシシリンにおいては変化し得る側鎖基は、1級アミン側 鎖を有するフェノール性基である。後者の抗生物質は、ペニシリンGよりも広い 架橋のための可能性のある形態の種類を有する。 表2においては、種々の病原体に対する表面及び/または生成物反応活性を有 する抗生物質のいくつかのファミリーを記載した。これは例示のためだけのもの であり、本発明がこれらの化合物のみに限定されることを意図するものではない 。 本発明の好ましい抗生物質はポリミキシンB(PMB)である。上記したように 、この抗生物質は内毒素に結合しこれを中和する。しかし、in vivoで使用した 場合、PMBは短命であり、さらに全身感染に対して推奨される治療投与量におい ては、腎毒性の危険がかなり高い。 本発明により得られる保護のレベルは、他の公知の方法と比較することにより 最もよく理解されるであろう(表3参照)。例えば、広く試験され宣伝されたモ ノクローナル抗体であるセントキシン-HA-lAは内毒素を結合し、その生物学的活 性を中和することができる。しかし、本発明のIgG-PMB結合体と比較すると、前 記モノクローナル抗体はコストが高く、親和性が低く、半減期が短い。これらの 後に挙げた性質は、依然としてヒトの臨床研究が明らかな利点を示さなければな らない理由を説明するものであろう。 デキストランに結合することによりポリミキシンBの毒性を減じようとした者 もいる[D.A.Handley、ヨーロッパ特許出願公開No.428486]。しかし、デキ ストランのヒト中における半減期は約1日でしかない。本発明の免疫グロブリン を使用することにより、ずっと長い半減期が得られる(表4及び実施例24及び25 参照)。Fc受容体(FcR)をもたないデキストランはまた、オプソニン作用を促 進し、あるいは補体(C')を活性化する能力については知られていない。 抗生物質は宿主動物に対して無毒であることが重要であるので、本発明は、問 題となる生物には有効であるが、宿主には無毒である結合体を使用することを意 図するものである。IgG-PMBの無毒性については実施例27に示されている。 先に指摘したように、本発明は、グラム陽性生物及びその毒素に反応性を有す るアンチボディオチックも意図するものである。1つの態様においては、本発明 は免疫グロブリンに結合したバチトラシン(bacitracin)の使用を意図するもの である。 別の態様においては、本発明は免疫グロブリンに結合したバンコマイシンの使 用を意図するものである。 バチトラシンは、バチルス・ズブチリス(Bacllus subtilis)の株(Tracy株 )により産生されたポリペプチドであり、主として、ストレプトコッカス・パイ ロゲネス(Streptococcus pyogenes)、その他のβ-溶血性ストレプトコッカス 、ニューモコッカス・ニューモニア(Pneumococcus pneumoniae)、及びクロス トリジウム種のある種の株を含むグラム陽性生物について殺菌性を示す。バチト ラシンは、ペプチドグリカンの生合成の初期の段階を阻害し、細胞壁合成を妨害 することによりその効果を発揮する。市販品として利用できるバチトラシンは安 定で腸管部分及び傷からはあまり吸収されない。全身投与に際して見られるタン パク尿、血尿、及び窒素貯留のために、この使用は通常、局所適用に制限される [例えば、R.Berkowand A.J.Fletcher(eds.),The Merck Manual,16th ed .,1992,p.46;及びG.F.Brooks et al.,Jawetz,Me1nick & Adelberg'sMed ical Microbiology,19th ed.,1991,pp.172-173を参照]。 遊離のバチトラシンを全身投与すると許容できない腎毒性が発生するが、本発 明に従って免疫グロブリンと結合すると、この副作用なしにバチトラシンの利点 が得られる。ただし、本発明は何らかの特定の抗菌物質の作用メカニズムに限定 されることを意図するものではない。 バンコマイシンは、特にスタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus a ureus)及びクロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)を含む グラム陽性生物に対して活性である。作用のメカニズムにより本発明を限定する ことを意図するものではないが、バンコマイシンは細胞壁合成を妨害することに より殺菌作用を発揮すると考えられる。本発明は、種々の架橋剤(cross-linker )と方法を使用してバンコマイシンと非特異的ヒト免疫グロブリンから合成した 結合体を意図するものである。これらの結合体は、先に挙げたもののように、グ ラム陽性生物について菌血症並びに毒素媒介作用を抑制するものである。 1つの態様においては、前記方法は、最初にバンコマイシンと免疫グロブリン を異なるヘテロ2官能架橋剤で処理し、次にその誘導体化された種を互いに反応 させて結合体を形成することにより、バンコマイシンを非特異的免疫グロブリン に結合することを使用する。第2の態様においては、前記方法は、最初にバンコ マイシンと免疫グロブリンの両方を同じヘテロ2官能架橋剤で処理し、次にその 誘導体化された種を互いに反応させて結合体を形成することにより、バンコマイ シンを非特異的免疫グロブリンに結合することを使用する。両方の合成方法のた めに、種々の架橋剤の組合せを意図し試験した。以下の表はこれまでに試験した バン コマイシンとの反応のための架橋化合物を挙げたものである。架橋剤のいくつか のものは、バンコマイシンとの反応に際して水性溶液に不溶であり、それ以上実 験は続けなかった。しかし、それらを可溶性にするステップ(例えば、溶媒の添 加、基本バンコマイシン構造の側鎖をさらに改変すること等)を採ればそのよう な架橋剤が有用であると判るということが認められた。 表においては、架橋方法、免疫グロブリンに対して反応性である改変バンコマ イシン上の基(「反応基」)または免疫グロブリン上の対応するリンカー(存在 する場合)、溶解性、そして結合体の生物学的活性を記載した。後の実施例は表 に記載した代表的な反応を記述するものである。 C.結合体及び架橋 生物学的分子を架橋するために多数の試薬が開発されている[Pierce Chemica l Co.,(Rockford,IL),General Catalog,pp.E-10-E-39(1992)]。一般 にこれらの試薬は、タンパクあるいはペプチドにある種々のアミノ酸の側鎖に反 応性を有する官能基を有する。表5にまとめたように、種々の官能基がタンパク あるいは他の化合物の1級アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基あるいは チオール基と反応する。抗体−抗生物質結合体の設計においては、抗体及び抗生 物質の両方の反応基が考慮されなければならない。一般には、抗体は直接の結合 方法に使用できる多くの反応基(アミノ酸は1級アミン、カルボキシル、ヒドロ キシル、チオール[還元の後に]を含んでいる)あるいは結合方法のための改変 された基(グリコシル化されたアミノ酸はアルデヒドに酸化でき、1級アミンは チオール反応性にすることができる)を有する。個々の抗生物質は、一般にはそ れほど多くの異なる反応基を有しておらず、抗体に対する結合のためにはより少 ない選択枝しか与えない。関連する化合物のファミリーからの抗生物質の選択と 架橋方法の選択においては抗生物質上の反応基を考慮に入れなければならない。 抗生物質の改変の鍵となる事項は、病原体の表面あるいはその分泌された生成 物に結合する能力を維持することである。架橋剤による個々の反応基の改変また は1より多い反応基の余分な改変、あるいは免疫グロブリンのような大きなタン パクに対する結合に より生成する立体障害は抗体活性を喪失させ得る。従って、結合体の活性を考慮 する前に、単純な抗微生物アッセイにおいて改変あるいは架橋抗生物質の生物学 的活性を調べることにより抗生物質活性の保存のための条件を調べなければなら ない。好ましくは、抗生物質活性を保存する架橋剤のタイプと濃度を選択する。 種々の架橋剤は、個々の抗生物質の活性及びそれが抗体に結合する効率に影響 し得る。抗体−抗生物質結合体の設計において、より適当な架橋剤の発見は、種 々の架橋剤について濃度を変化させて調製される結合体の経験的な分析に依存す るものである。 抗体−抗生物質結合体のin vivoにおける安全性と効果はその活性、毒性、及 び安定性に依存する。架橋剤の選択も、結合体の性能のこれらの点について影響 し得る。例えば、抗生物質により与えられた結合体の活性に影響することに加え て、使用した架橋剤は抗体の性質に影響し得る。オプソニン作用あるいは補体固 定のような、抗体のFc領域に依存するエフェクター機能は使用された反応性基と その抗体分子上での位置に影響され得る。さらに、ある種の架橋剤は、架橋剤上 のハプテン基に対する免疫反応を発現することにより、有害な反応を起こすこと がある。さらに、架橋方法により形成された結合のin vivoにおける安定性は無 視できない形態で変化し得る。抗生物質と抗体とを結合するジスルフィド結合は 、例えばその他の架橋剤により形成されたアミド結合ほどは安定でない。長期間 の予防が望まれる場合には抗体と抗生物質の解離は許容できないものである。 D.類似体類 本発明は、抗体類似体の使用を意図するものである。抗体類似体は、抗体に類 似した形で機能する化合物である。1つの態様においては、抗体のフラグメント (例えばFc分画)を使用して抗体−抗生物質結合体を形成することを意図するも のである。本明細書で使用する「抗体」及び「免疫グロブリン」の用語は抗体類 似体を包含するものである。 E.新しい抗生物質及び結合体 抗生物質化合物は多くの異なる微生物、植物及び動物起源から単離され、さら に有望な化合物が発見され続けている。さらに、天然化合物の合成誘導体並びに 例えば小ペプチドのような完全に合成の化合物が多くの研究室において抗生物質 活性についてスクリーニングされている。本明細書で使用する「抗生物質」の用 語は、微生物を破壊し、その増殖を阻害し、あるいはそれに結合するあらゆる化 学化合物をいうものである(即ち「抗微生物物質」)。その用語は、微生物によ り生産される化合物に限定されることを意図するものではない。従って、「抗生 物質」は、実際に現在では多くの抗生物質が多くの化学研究所において微生物で はなく合成により製造されているように、合成により製造されたものも包含する ものである。本明細書に記載するポリミキシン及びその他の化合物は合成により 製造でき、あるいは天然の起源(例えばB.polymyxa)から得られる。従って、 本発明は全ての起源からの抗生物質を使用した種々の抗体−抗生物質結合体の設 計と合成を意図するものである。 図2〜4は、免疫グロブリンと結合するための化合物として使 用するための新しい抗生物質をスクリーニングするための方法の概略を示したも のである。「スクリーニング方法」は以下のような経時的な段階からなる。 モードI:抗生物質を架橋剤のみに結合し、液体培地中及びディスク阻害ローン アッセイ(例えばKirby-Bauer)において生物の増殖の阻害について調べる。 モードIIA:抗生物質を架橋剤を介して免疫グロブリンに結合し、固相アッセイ により細菌及び細菌毒素に対する結合を調べる。 モードIIB:架橋剤を使用せずに抗生物質を免疫グロブリンに結合し(例えば、 IgGの炭水化物基(CHO)の過ヨウ素酸酸化)、その後固相アッセイにより細菌及 び細菌毒素に対する結合を調べる。 モードIII:抗生物質に結合した細菌毒素の阻害によりアンチボディオチックの 特異性を調べる。 モードIV:液体培地中での生物の増殖の阻害についてアンチボディオチックを 調べる。 この方法を使用して、新たな抗生物質(“X”)を本発明における使用につい て評価することができる。研究用途には必要ないが、臨床的な環境においては、 National Committee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS)により開発 された、液体培地希釈、ディスク拡散の現在の手順及びその他の方法に従うもの とする。 例えば抗生物質Xは最初にモードIにより評価される。このモードにおいては、 Xは架橋剤“c”のみと結合され、“X-c”を生成する。この化合物を次に液相ま たは固相培地に加える。アンチボディオチックの部分のみを作成することにより 、免疫グロブリン との適合性の問題を回避することができる。モードIは“X”の結合化学作用との 適合性を調べるだけである。アッセイを行い、結果を結合していない抗生物質X の同一のアッセイと比較する。 モードIにおけるローンアッセイ比較のために、寒天を入れたペトリ皿に生物 を接種する(段階1、図2)。既知の量の抗生物質XまたはX-cを含む小さな濾紙 ディスクを寒天表面に置き、18〜24時間の間、培地に拡散させる(段階2、図2 )。このインキュベーションの後、Xによる増殖阻害の領域が明らかとなり、こ れをX-cにより得られた(段階3、図2)領域(存在する場合)と比較する。 あるいはモードIのために、試験管中の液体培地中に既知の濃度のXまたはX-c を希釈し、Xに対して感受性の生物とともにインキュベートする(図3)。イン キュベートの後、増殖を阻害した(即ち、濁りのないことにより示される、可視 的増殖のないこと)濃度を決定する。この値が最小阻害濃度(“MIC”)に相当 する(図3A)。細菌活性を調べるために、細菌増殖阻止活性を示した試験管から アリコートを採取し、このアリコートを寒天プレートに加える(図3B)。増殖が 起こる場合は、その試薬は細菌増殖阻止剤である。増殖が起こらない場合は、そ の試薬は殺菌剤である。最小の殺菌(致死)濃度は、約100,000の生物において 最初の接種から99.9%の減少をもたらすX-CまたはXの最も低い濃度である。この 方法により、最小殺菌濃度(“MBC”)を決定した[I.S.Snyder and R.G.Finc h in Modern Pharmacology,2d Ed.(C.R.Craig and R.E.Stitzel.eds.), Little,Brown and Company,Boston,pp.631-640(1986); J.E.Conte.Jr. and S.L.Barrie re,Manual of Antibiotics and Infectious Diseases,6th Ed.,Lea and Febig er,Philadelphia,pp.135-152(1988)]。 X-cをXと比較した場合、活性のいくらかの減少が予測される。しかし、Xがよ り強力であると、より大きなX-c活性の減少が許容できる。全体として、MIC及び MBCの両方について0.01〜50μg/mlの範囲が実用性を有する。 X-cの活性が良好な場合にはモードIIAにおいてさらに評価する。X-cの活性が 貧弱な場合は、XをモードIIBで評価する。モードIIA及びIIBの両方が共有結合に よる結合を意図している場合は、モードIIAは“X-c-lg”を生成する架橋剤を使 用し、モードIIBは架橋剤を使用せず、“X=CHO-Ig”を生成する。両者の場合に おいて、抗体−抗生物質結合体、あるいは単純に「アンチボディオチック」は、 例えば図4に概略的に示したように固相アッセイによりアッセイされる。 毒素または生物を固相アッセイにおいてマイクロウェルあるいはその他の適当 な表面を被覆するのに使用することができる(段階1、図4A)。アンチボディ オチックを次に結合の試験のために添加する(段階2、図4A)。標準的な洗浄 工程を使用して非特異的結合を防止する。結合体の抗体部分はその後第2の試薬 (例えばホースラディッシュペルオキシダーゼのような酵素レポーター基を有す るヤギ抗ヒトIgG抗体)の標的となる(段階3、図4A参照)。次に酵素のため の適当な基質を加え(示していない)、比色分析シグナルを生成する。 毒素を固相アッセイに用いた場合は、X-c-Ig結合をX-CHO-Igのものと比較する ことができる。生物を使用した場合には、結合が IgのFc受容体を介するものでないことに注意する必要がある。結合していないIg をこの目的の対照として使用できる。 変成あるいはその他の人工的要素による結合を避けるために、モードIIAまた はモードIIBで活性を示した結合体を、モードIIIにおいて評価しなければなら ない。図4Bに示したように、これは単に遊離の抗生物質を添加し、結合につい て特異的に競争することを示すだけのものである。 評価の次の部分は、抗体−抗生物質結合体を増殖阻害及び/または殺菌活性に ついて試験することを含む(モードIV)。これは図2に示したアッセイと同じで あり、相違点はここでは単なる抗生物質(X-c)ではなく完全な結合体X-c-Ig( またはX-CHO-Ig)が評価されることである。 X-c-Ig及びX-CHO-Igの両方がモードIIにおいて良好な毒素結合を示すが、モー ドIVにおいて貧弱な抗細菌活性を示すことがあり得る。それにもかかわらず結合 の特異性がモードIIIにおいて確認される場合はこれらの化合物は診断剤の候補 である。あるいは、これらのものはin vivoで単に遊離の毒素を結合しそれによ り毒素の負荷を低下させるのに使用することができる。 これらの段階のそれぞれの結果を注意深く考慮することにより、あらゆる抗生 物質について、アンチボディオチックの形態で使用できる可能性を分析できる。 これらのin vitro試験の後、抗生物質をin vivoにおいて弱められた毒性と薬剤 動力学について評価することができる。「抗体」及び「免疫グロブリン」は抗体 類似体を含むことを意味するものである。 F.抗生物質前駆体及び結合体 本明細書において定義する「抗生物質前駆体」とは、限定されたin vitro及び in vivo抗微生物活性を有する半合成抗生物質の合成に使用される反応剤である 。従って、そのような化合物は抗微生物剤として典型的に使用されるものではな い。しかし本発明は、本明細書に記載した方法により、そのような化合物の「潜 在的な」抗微生物能力を免疫グロブリンとの結合において活性化することを意図 するものである。 1つの態様においては、前記方法では、第1の段階として、架橋剤を用いて抗 生物質前駆体を誘導体化することによりそれらの抗微生物能力を顕在化する。こ れらの誘導体化された抗生物質前駆体はそれ自体、遊離の抗生物質前駆体と比較 して高められた抗微生物効果を有する。第2の段階として、誘導体化された抗生 物質前駆体とヒト免疫グロブリンとの結合体を形成する。この後者の段階により 、先に記載した結合体により示される利点(増加した半減期、減少した腎毒性等 )を有する結合体が形成される。 II.in vitro及びin vivoにおけるアンチボディオチックの効果 A.Fc領域のin vitro反応性 前項においては、主たる問題は結合体の抗生物質部分がもとの抗生物質と同じ または同様の反応性を示すかどうかということであった。しかし、免疫グロブリ ンは単に不活性なキャリアではないということを強調しなけらばならない。抗体 のFc部分は、抗生物質の効果とは異なった2つのメカニズムにより病原体除去を 媒介できる。第1に、抗体の抗原への結合の後、Fc領域が補体の従来の経路を活 性化することができ、最終的には生物の溶解をもたらすことが知られている。第 2に、結合体の細菌への結合により、食細胞(例えばマクロファージ)のFc領域 の認識による生物の摂取あるいはオプソニン作用が導かれ、及び/またはキラー 細胞による溶解が導かれる[L.E.Hood et al.,Immunology,2d Ed.,The Benj amin/Cummings Publishing Company,Inc.,Menlo Park,pp.339-340(1984)参 照]。 本発明は、食細胞上のFc受容体を結合する能力を有する抗体−抗生物質結合体 を意図するものである。競争的結合において、本発明の抗体−抗生物質結合体の そのような細胞に対する結合は通常のIgGのものと実質的に同じものであること が好ましい。 本発明は、全身において補体を活性化するものではないが、補体を結合し病原 体殺傷を容易にする抗体−抗生物質結合体を意図するものである。さらに、Fc領 域を介して食細胞に結合し、病原体除去を容易にする結合体が意図される。即ち 、抗体−抗生物質結合体が、治療される患者において、オプソニン作用及び敗血 症の病原物質の除去(オプソニン食細胞活動,opsonophagocytosi s)を媒介または増強することが意図される。 B.in vivoにおける結合体の効果 結合体がin vivoで使用される形態(急性症状について、あるいは予防的に等 )にかかわらず、結合体は宿主免疫媒介物の全体的な能力の範囲の背景に存在す る。これらの免疫媒介物には、当然、細菌及びその毒素に対する内在抗体のよう な体液性免疫媒介物が含まれる。 この点について、いくつかの研究がヒト体液性免疫状態とグラム陰性感染との 間の思いがけない関係を報告している。Pseudomonas aeruginosa敗血症から助か った患者においては、全IgGレベル及びコア抗原特異的抗-LSPレベルの循環力価 の両方が死亡した患者のものよりも有意に高い[M.Pollack et al.,J.Clin. Invest.72:1874-1881 (1983)]。同様に、患者の感染している生物に対するI gGの力価とショック及び死亡の頻度との間に相関が見られた[S.H.Zinner and W.R.McCabe,J.Infect.Dis.133:37-45(1976).] これらの研究は、弱まった体液性免疫防御により、グラム陰性敗血症及び内毒 素血症に瀕している患者もそうであり得ることを示している。この理由により本 発明は、1つの態様において、アンチボディオチックの投与の前に宿主の免疫状 態を測定することを意図するものである。この測定は、全IgG及びIgMレベル並び に内毒素コア抗原特異的IgG及びIgMレベルについて潜在的に危険な群をスクリー ニングすることにより行うことができる[B.J.Stoll et al.,Serodiagnosis an d Immunotherapy 1:21-31(198 7)]。高齢者、月満ちて生まれた新生児あるいは未熟児[W.Marget el al.,I nfection 11:84-86(1983)]、悪性腫瘍を有する患者[C.Stoll el al.,Infe ction 13:115-119(1985)]、腹部手術を受けようとする者、長期間カテーテル を装着している患者もしくは人口呼吸を受けている患者、並びに火傷及びその他 の外傷患者についてはスクリーニングは特に重要であると考えられる。 免疫状態が悪い場合には(例えば、低い全IgGレベル及び抗細菌抗体の低いレ ベル)、抗体−抗生物質結合体の効果は最も劇的なものであると予想される。宿 主の免疫状態が良好な場合には、結合体の使用は内在的な抗細菌防御を援助する ことになる。 最適なin vivo治療のためには、結合体自体が臨床的に関連する生物に対して 有効であり、無毒で、非免疫原性でなければならない。従って、本発明の結合体 は敗血症に通常関連するグラム陽性及びグラム陰性生物(例えばE.coli、K.pn eumoniae、P.aeruginosa,S.pyogenes、S.aureus、S.epidermidis等)に対し て有効であることが意図される。これらの結合体が宿主動物に無毒であることも 意図される。他の化学療法のように、結合体は感染生物に対して有効で、宿主に 害を与えないことが必要である。さらに、後の結合体の投与に当たって感染した 生物に対する宿主の反応を増強し、血液疾患のような症状を予防するために、結 合体自体は非免疫原性でなければならない。この特徴により、宿主の免疫系は、 治療を意図した結合体を攻撃するのではなく、感染生物との戦いに集中できる。 これらの結合体は同一の動物に複数回投与されてもよい(即ち、潜在的に病原性 の生物に後にさらされたときに)と考えられるので、宿主が結合体自体に対する 抗体を生成しないことが重要である。そのような抗体の産生は、後の投与におい て結合体を急速に消失させ、あるいは重篤で生命を奪いかねない過敏症反応を起 こしやすい。 D-配置のアミノ酸の高い濃度のために、非免疫原性であるか、免疫原性が弱い 結合体も意図される。全部がD-アミノ酸からなる合成ペプチドは一般的に免疫反 応を生成することができない[M. Se1a.in Advances in Immunology.Vol.5, (F.Dixon and J.Humphrey,eds,),pp.29-129(1966)]。従って、全体が D-アミノ酸からなる合成抗微生物物質の抗体に対する結合は本発明において有利 であろう。 III.抗生物質の用途 A.ヒトにおける予防的使用 敗血症の診断は困難なものである。第1に、敗血症の進行は循環へ恒常的な毒 素の放出を必要とせず、また循環中に生物が存在する必要もない。従って、敗血 症で亡くなる患者の多くは菌血症を示したことがない者である[R.C.Bone,Ann .Intern.Med.115:457-469(1991)]。第2に、細菌が検出されたとしても、 この検出には時間がかかり、実用には長すぎることが多い。 これら及びその他の理由から、本発明は症状の発生の前に(従って予防的に) ヒトにおいてアンチボディオチックを使用することを意図するものである。特に 本発明は、敗血症と同様に感染の高い危険にさらされている患者に予防剤として アンチボディオチックを使用することを意図するものである。 高い危険にさらされる患者としては、手術を受けた患者(特に 高齢の患者)、少ない体重で出産した小児、火傷及び外傷を負った患者である。 外傷患者は、受けた侵入的過程が種々あるため、診断するのが特に困難である。 また外傷患者は、静脈内チューブ、機械的呼吸器、フォーリーカテーテル等の多 くの器具に繋がれていることが多い。外傷の程度により、及び利用できる静脈が ないことから、静脈内チューブを変更しようとしても不可能であることが多い[ E.S.Caplan and N.Hoyt,Am.J.Med.70:638-640(1981)]。 多数の外傷を有するほとんどの患者は、外傷自体のストレスのために熱を有し 、白血球数が増加する。従って、従来の感染の指示方法は、進行する感染を示す こともあるが示さないこともある。 このため、現在の臨床実務では抗生物質による治療は特定の適応症についての みできるだけ短い期間行っている。一般に、文献に記載された感染の平均的な経 過は7〜10日である。予防的な抗生物質は、開放骨折、腹部穿通損傷及び呼吸粘 膜に対する損傷がある顔面穿通損傷の3種の場合についてのみ使用される。これ らの場合においても、抗生物質は損傷に応じて3〜5日間使用されるだけである 。 これに対し、本発明はあらゆる外傷患者をアンチボディオチックにより予防的 に処置することを意図するものである。結合体の減じられた毒性とその循環にお けるより長い滞留時間により、本発明は外傷患者に入院後直ちにアンチボディオ チックを投与することを意図するものである。実際に、アンチボディオチックは 臨床治療ができるようになったその最初の瞬間(例えば救急車における治療)に うまく投与することができる。 そのままの抗生物質により得られる短い(即ち3〜7日)保護期間とは異なり 、本発明の抗体−抗生物質結合体を使用することにより危険な期間の全体にわた って外傷患者が保護される。 火傷の患者は、感染の診断及び治療についてと同じ多くの問題を有する。熱傷 の程度は火傷患者の外傷のレベルに関連しているので、これは急性の場合に、よ り問題となる。 火傷患者の血液培養物においては敗血状態の約4日後に敗血症が現れることが 報告されている[M.Meek el al.,J.Burn CareRehab.12:564-568(1991)] 。従って、本発明の結合体による治療は、敗血症反応の予防手段として火傷外傷 の直後に特に適当である。さらに、重篤な場合においては、アンチボディオチッ クの局所投与により外傷敗血症を予防することを考慮すべきである。 重要なことは、火傷の患者はグラム陰性及びグラム陽性生物の両方にさらされ ることである。火傷の患者はグラム陽性及びグラム陰性生物の両方に殺菌活性を 有する治療用調製物に特に適した候補者である。これは生物の両方の群に反応性 を有する単一の抗生物質(例えば、セファロスポリンまたは広いスペクトルを有 するペニシリンのような抗生物質)、並びに(i)非特異的免疫グロブリンに共 有結合した第1の抗生物質からなる第1の結合体、及び(ii)非特異的免疫グロ ブリンに共有結合した第2の抗生物質からなる第2の結合体(例えば、第1の抗 生物質はポリミキシンであり、第2の抗生物質はバチトラシンである)を含む治 療用「混合物」調製物を含む。あるいは、2つの異なる抗生物質を同じ免疫グロ ブリン分子に共有結合することができる。 血液培養物等を使用することも、新生児敗血症の診断において は信頼性がないことが示されている。実際、診療における培養は、危険に瀕して いる小児に対する抗生物質治療の方針決定について殆どあるいは全く影響を及ぼ さないようである[T.J.Zuerlein et al.,Clin.Ped.29:445-447(1990)] 。このため、本発明の結合体を適用することには大きな利点がある(即ち、抗生 物質を毒性の心配なく使用することができ、より長い循環半減期により必ずしも 入院の期間を延長することなく抗生物質による治療を行うことができる)。 また、手術を受けた患者も、本発明の結合体を成功裏に使用することができる 危険な群を代表するものである。現在の診療においては抗生物質の予防的な使用 は非常に狭い範囲の場合に限られている(例えば、選択的結直腸処置、胆嚢摘出 、子宮摘出、及び帝王切開)[R.L.Nichols in Decision Making in Surgical Sepsis,B.C.Decker,Inc.,Philadelphia,pp.20-21(1991)]。 麻酔の導入において、1〜2グラムの広いスペクトルの抗生物質を静脈内投与す ることができる。拡張的な処置の間又は手術後に追加の投与を与えることができ るが、24時間を越えた予防は指示されていない。24時間の抗生物質による予防は 汚染を制御するのに十分であると考えられる。24時間を越えて抗生物質による予 防を続けることは、費用がかさみ、短い血清及び組織半減期の抗生物質を使用す るときは特にそうである。最も重要なことは、抗生物質による予防を継続するこ とが、薬剤毒性及び抵抗性株の出現の過剰な危険を招くことである。 それに対して本明細書中の実施例でウサギにおいて示されたように、本発明の 結合体のより長い血清半減期により、複数回の投 与を費やすことなしに、敗血症に対する延長された保護が与えられる。さらに、 免疫グロブリンの分布は主として血管内区画のものなので、本発明の結合体の使 用は体内区系の破裂の危険を減じるものである。従って、本発明の結合体は自由 に使用することができる(例えば、より多くの手術処置の種類において)。 B.ヒトにおける急性症状の治療 先に指摘したように、本発明はアンチボディオチックの急性処置用の治療調製 物における使用も意図するものである。この場合、処置は感染が検出された後及 び/または敗血症が疑われた後に抗体−抗生物質結合体を投与することを含む。 グラム陰性感染を示す証拠としては、(1)38℃を越えるか、35℃より低い核 心温度、(2)12x109/Lより高いか、3x109/Lより低い末梢血白血球数(化学療 法によるものではなく)、あるいは少なくとも20%の未成熟な形態、(3)48時 間以内に取り出した血液培養物からのグラム陰性生物の増殖、あるいは(4)グ ラム陰性感染が記録されるかあるいは疑われれる部位が挙げられる。 現在の医療診療では、敗血症に対する特定の医薬治療がないことを認めている [R.L.Greenman el al.,JAMA 266:1097-1102(1991)]。全身的な敗血症反応 は、動脈性低血圧(90 mmHg未満の最大血圧または30 mmHgの急激な低下)、代謝 性アシドーシス(塩基欠損〉5m Eq/L)、低い体血管抵抗(体血管抵抗〈800ダイ ン/s.cm5)、頻呼吸(呼吸速度〉20/minまたは機械的に呼吸させたときの呼吸〉 10 L/min)、あるいはそうでなければ説明のつかない腎臓の機能不全(尿量〈30 ml/h)あるいは肺の機能不全の少 なくとも1つにより特徴付けられる。 本発明のアンチボディオチックは、可能な場合は、全身感染の前に使用される のが理想的であることは強調しておかなければならない。例えば、前記結合体は 菌血症または真菌血症が検出されたら直ちに投与することができる。同様に、結 合体は、特定の部位に明らかな感染の兆候がある場合(例えば、外傷、副鼻腔炎 、髄膜炎、呼吸器系、胃腸管系、泌尿器系感染等)に投与することができる。 一次菌血症は、典型的にはその他に感染の明らかな部位のないある患者におい て発生した同じ細菌生物の2以上の血液培養として定義される。副鼻腔炎は、化 膿性の鼻汁、副鼻腔炎のX線写真像、あるいは静脈洞から吸引された化膿性物質 の少なくとも2つを有する患者について診断される。 下気道はよく感染が起こる部位である。挿管された患者における肺炎は、熱、 白血球増加、及び多数の多形核白血球のグラム染色のある患者について診断され る。肺炎は、集中的な物理学的治療によっても除くことができない新しい浸潤物 を有する患者についても診断され得る(この最後の基準は肺拡張不全を除外する のに役立つ)。 C.獣医学的治療 敗血症(septicemia and sepsis)はヒトに限られるものではない。グラム陰 性細菌による感染は、例えば子牛のような新生家畜の有意な疾患状態及び死亡の 原因である[D.D.Morris et al.,Am.J.Vet.Res.47:2554-2565(1986)] 。興味深いことには、体 液性免疫状態がやはり敗血症に対する感受性に関連しており、これは主として初 乳からの受動伝達によるものである。この理由から本発明は、1つの態様におい て、アンチボディオチックの投与の前の動物の免疫状態の測定を意図するもので ある。この測定は、全循環血清免疫グロブリンについて新生子牛をスクリーニン グすることにより(例えばELISAにより)行うことができる。 免疫状態が低下している場合(例えば低い全IgGレベル)には結合体を予防的 に使用すべきである。動物の免疫状態が良好な場合には、結合体の使用は、高い 抗体レベルを有していても新生児子牛に流行したままであるグラム陰性細菌性敗 血症の急性の治療に必要となり得るであろう。 本発明はその他の動物の治療も意図するものである。重い窮迫にある生後10日 以内の子馬における敗血症は最も重大な問題である[A.M.Hoffmanetal.,J.Ve t.Int.Med.6:89-95(1992)]。敗血症の危険をよく表す症状は、衰弱、代謝 障害及び脱水である。1つの態様においては、本発明はこのような指標を有する か、あるいは感染の危険にある生後10日以内の子馬の予防的治療のためにアンチ ボディオチックを使用することを意図するものである。 陽性の血液培養は半分未満のケースにおいてしか見られないが、これらの陽性 と判った動物が生存する可能性は非常に低い。従って本発明は、培養により判明 したケースであるとないとにかかわらず、敗血症の兆候を有するあらゆる動物の 急性の治療のためにアンチボディオチックを使用することを意図するものである 。 IV.治療調製物及び組合せ 本発明は、可溶性のアンチボディオチックの治療組成物を使用することを意図 する。本発明は前記治療調製物の特定の性質により限定されることを意図するも のではない。例えば、そのような組成物は生理学的に許容される液体、ゲル、ま たは固体キャリア、希釈剤、助剤、及び賦形剤とともに提供される。さらに、ア ンチボディオチックは結合していない免疫グロブリンを含む、他の治療剤ととも に使用してもよい。 上記したように、これらの治療調製物は、家畜動物のような哺乳動物に獣医学 的使用のために、そしてヒトに臨床的使用のために、その他の治療剤と同様の方 法で投与できる。一般的には、治療的効果に必要な投与量は使用形態、投与方法 、並びに個々の宿主の特定の必要性により変化するであろう。 投与方法については、前記アンチボディオチックは、静脈内、筋肉内、クモ膜 下または局所(眼局所を含む)投与に使用することができる。そのような投与の ための配合物は、有効量のアンチボディオチックを滅菌水または生理食塩水中に 含む。 一方、配合物は結合剤、充填剤、キャリア、保存剤、安定剤、乳化剤、緩衝剤 、賦形剤のような通常に使用される添加物、例えば医薬グレードのマンニトール 、ラクトース、澱粉、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セル ロース、炭酸マグネシウム等を含むことができる。これらの組成物は典型的には 1%−95%、好ましくは2%−70%の活性成分を含む。 前記組成物は、好ましくは注射可能な液体溶液または懸濁液として製造され、 注射の前に液体中の溶液または懸濁液とするのに適した固体形態も製造できる。 本発明のアンチボディオチックは相溶性の生理学的に許容できる希釈剤または 賦形剤と混合されることが多い。適当な希釈剤及び賦形剤は、例えば、水、生理 食塩水、デキストロース、グリセロール、あるいはこれらの組合せである。さら に、所望の場合には、組成物は少量の補助物質、例えば湿潤剤もしくは乳化剤、 安定剤もしくはpH緩衝剤を含んでもよい。 繰り返して投与する必要がある場合は、遊離の抗生物質を投与することにより 先ず全ての抗ハプテン抗体を除いておくことが有益であり得る。この後にアンチ ボディオチックを投与することができる。 実験 以下の実施例は本発明の特定の好ましい態様及び形態を説明するためのもので あり、その範囲を限定するものと解してはならない。 以下の実験の記載においては、下記の略号を使用する:eq(等量);M(モル濃 度);μM(マイクロモル濃度);N(規定); mol(モル); mmol(ミリモル) ;μmol(マイクロモル);nmol(ナノモル);gm(グラム);mg(ミリグラム );μg(マイクログラム);ng(ナノグラム);L(リットル);ml(ミリリッ トル);μl(マイクロリットル);cm(センチメートル);mm(ミリメートル );μm(マイクロメートル);nm(ナノメートル);℃(摂氏温度);AUFS( フルスケール吸収単位、absorption units full scale); hr(時間); sec( 秒); min(分);IV(静脈内);Ig(免疫グロブリン)、FCS(牛胎児血清) 、CFU(コロニー形成単位); ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ); Aldrich (Aldrich Ch emical Co.,Milwaukee.WI);Amicon(Beverly.MA);Baxter(Deerfield,I L);BBL(Becton Dickinson Microbiology Systems.Cockeysville.MD);Bio -Rad(Richmond,CA);Corning(Corning,Inc.,Corning,NY);Falcon(Lin coln Park,NJ);Lee(Lee Laboratories,Grayson,Georgia);Harlan Sprag ue-Dawley(Harlan Sprague-Dawley,Indianapolis,IN);ICN(ICN Biomedica ls,Costa Mesa,CA);Mallinckrodt(Mallinckrodt.St.Louise,MO);Pharm acia(Pharmacia,Inc.,Piscataway,NJ);Pierce(Pierce Chemical Co.,Ro ckford,IL.);Prochem(Prochem.Inc.,Rockford,IL); Scientific Produ ctsまたはS/P(Scientific Products.McGraw Park,IL);S & S(Schleicher & Schuell,Inc.,Keene,NH);Sigma(Sigma ChemicalCo.,St.Louis,MO.) ;Spectrum(Spectrum,Houston,TX);Whatman(Whatman,Inc.,Clifton,NJ )。 以下のいくつかの実施例においては、反応体からの生成物の精製は種々のタイ プのクロマトグラフィーを使用して行う。当業者に理解できる標準的な用語をこ の精製を記載するのに使用する。例えば、「溶出液」はカラムマトリックスに結 合した所望の生成物(存在する場合)を解離することができ、カラムマトリック スを通過し、「溶出物」を含む化学的溶液である。解離した生成物(存在する場 合)はカラムマトリックスから放出され、「溶出液」による溶出により「溶出物 」となる。実施例1 カルボジイミド架橋剤を使用した抗生物質のヒトIgGへの結合 この実施例は、キャリア(この場合抗体)に抗生物質を結合する試みを記載す るものである。この点について、K.Hanasawaらはカルボジイミドの化学作用に よりPMBを固定繊維へ結合することを記載している[Surg.Gyn.& Ob.168:323- 331(1989)]。この実施例においては、ポリミキシンB(PMB)をヒトIgGに結合 するカルボジイミド架橋剤の能力を調べた。 1-エチル-3(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)がア ミン及びカルボン酸の間でタンパク及びペプチドを架橋することは知られている 。この実施例においては、(a)PMB及びIgGのEDCの媒介する架橋、及び(b)LPS に結合する結合体の酵素結合免疫アッセイ(ELISA)を使用する。 a)PMBのIgGへのEDCの媒介による架橋 この実施例を含め全ての実施例において、外来的な発熱物質(例えば、LPS) が結合反応を阻害し、PMBもしくは結合体を吸収し、またはPMB結合体の活性をブ ロックし得るので、ガラス器具、溶液、及びその他の材料及び試薬を発熱物質を 含まないようにする処置をとった。 ヒトIgG(Sigma)及びPMB(Sigma)をそれぞれ8mg/mlの濃度で発熱物質を含 まないMES(2-[N-モルフォリノ]エタンスルホン酸)緩衝液(0.1 MMES,0.09M NaCl,pH 4.7)中に溶解した。0.5 mlのそれぞれの溶液を混合しその混合物の0 .15 mlをMES緩衝液中の0.4M EDC,,0.2M EDC、0.1M EDC(Pierce)または対照 溶液の0.15mlと室温で2時間インキュベートした。2.7mlのTBS(50mMトリス-HCl ,150mM NaCl,pH7.2)を添加することに より反応を停止させた。5つの混合物を別々に1500mlのPBSに対してこれを4回 交換して4℃で36時間透析した(透析チューブの分子量カットオフは12-14,000 、Scientific Products)。ヒトIgGを0.2mg/ml含む試料を4℃で貯蔵した。 b) LPSに結合したEDC-PMB結合体の酵素結合免疫アッセイ PMBの結合がIgGのLPSに対する結合を容易にしたかどうかを測定するために、 簡単な間接的結合アッセイを行った。96ウェルのマイクロタイタープレート(Fa lcon)の各ウェルにPBS中のE.coli 0111:B4 LPS(Sigma)の2.0μg/ml溶液の1 00μlを被覆し、但し対照のウェルについてはLSPを含まないPBSを加えた。4℃ で一晩インキュベートした後、被覆溶液をデカンテーションにより除き、全ての ウェルをPBSにより3回洗浄した。5mg/mlのウシ血清アルブミン(BSA,Sigma) を含む100μlのPBSを添加することにより2時間室温で非特異的結合部位をブロ ックした。ブロック溶液をデカンテーションにより除去した後、上記(a)におい て調製した結合体の試料を1mg/ml BSAを含むPBS中に当初濃度10μg/ml IgGに希 釈し、その後5倍連続希釈を行った。商業的に製造されたウサギ抗E.coli 0111 :B4抗血清(Lee Laboratories,ロットM25082)の陽性対照抗血清を最初に1:100 に希釈した。各試料の100μlを2つずつ2時間室温でインキュベートし、プレー トをBBS-Tween20(0.1Mほう酸,0.025Mほう酸Na,1.0MNaCl,0.1%Tween 20,pH 8.3)により3回洗浄し、PBS-Tween20(0.1%Tween20(v/v))により2回洗浄 し、最後にPBSで2回洗浄した。 結合した抗体を検出するために、ヒト抗体結合体とともにインキュベートした ウェルをヤギ抗ヒトIgG(全分子)-アルカリホスファターゼ結合体(Sigma)の1 :500希釈物の100μlとともにインキュベートし、ウサギ血清とともにインキュベ ートしたウェルをヤギ抗ウサギIgG(全分子)-アルカリホスファターゼ結合体( Sigma)の1:500希釈物の100 μlとともに2時間室温でインキュベートした。第 2抗体溶液を捨て、プレートをBBS-Tween 20及びPBS-Tween 20で上記のように洗 浄し、次いで50mM Na2CO3,10mMMgCl2,pH9.5で2回洗浄した。室温で45分の後 、各ウェルの410nmの吸収を、希釈剤対照ウェルをブランクとして使用して、Dyn atech MR700プレートリーダー上で測定した。表6及び7は、ウサギ対照血清及 びECD-結合体についての結果を示す。 表6の結果は、陽性対照血清が、予想されたように、LSP-被覆ウェルと特異的 な形態で結合したことを示している。これらのデータにより、ELISAの設計がLSP 結合抗体を検出することができるものとして確認される。 表7の結果は、ECD-架橋によりIgG-PMBがLSPに結合したことを示しているよう である。しかし、5及び1μg/mlの間で結合体の滴定が比較的突然に降下する。 観察された結合が特異的であることを確かめるためには、結合がPMBにより阻害 され得るものではなく、抗原依存性のものであることを確かめなければならない 。 上記のELISAを繰り返したが、この場合においては、ELISAにより最も高い結合 を生成したEDC-結合体の濃度(10μg/ml)を固定してポリミキシンBの5倍連続 希釈物(10 mg/mlから始まる)とインキュベートし、LPS-結合活性を測定した。 さらに、抗原を含まない対照ウェルにおいて結合を試験した。結果を表8及び9 に示す。結合体の結合は試験した最も高いPBS濃度においてのみ阻害され、結合 体が抗原を含まないウェルに対する有意な結合を示したことから、観察された結 合の殆どのものは特異的なものではないことは明らかである。これは、PMB及びI gGの間の結合の不適当なタイプあるいは数を示すものであるかもしれず、また架 橋剤で処理していないIgGはLSPに対して殆ど結合を示さないので、IgG分子の架 橋は非特異的結合を生成していることを示すものである。 明らかに、カルボジイミドの化学作用は実用的なレベルでは働かない。実際、 架橋剤の抗生物質との相互作用はかなり複雑であることは明らかである。PMBとP MB、IgGとIgG及びIgGとPMBの3種の反応が可能であることを考えなければならな い。最後の反応のみが有用なものである。 実施例2 ジスクシンイミドエステルを使用した抗生物質のヒトIgGに対する結合 EDC結合体により見られた困難を解決する試みとして、種々の架橋剤及び化学 作用を試験した。Talmadge及びSiebertはヒドロキシスクシンイミドエステル試 薬を介したPMBの結合を記載している[J.Chrom.476:175-185(1989)]。この 方法に従って、この実施例は、そのアミン基を介してペプチド及びタンパクを架 橋するものであるホモ2官能架橋剤、スベリン酸ビス-(N-ヒドロキシスクシン イミドエステル)(DSS)のPMBをIgGに結合する能力を調べたものである。実施 例は(a)DSSにより媒介されるPMB及びIgGの架橋、及び(b)LPSに結合する結合 体のELISAを含む。 a) DSSにより媒介されるPMBのIgGに対する架橋 発熱物質を含まない水(Baxter)中に発熱物質を含まないPBSを調製し、ヒトI gG(40mg/ml)及びPMB(40mg/ml)のストック溶液を発熱物質を含まないPBS中に 溶解した。DSSの60mMストック溶液を100%ジメチルスルホキシド(DMSO)中に調 製した。この溶液をPBS中に6.0mM DSSに希釈したところ、若干の沈殿が認められ た。20mg/ml IgG及び20mg/ml PMBをPBS中に含むヒトIgG及びPMBのストック溶液 を調製した。DDSストック溶液(0.15ml)の2倍連続希釈物を一定容量(0.15ml )のIgG/PMBストック溶液と混合することにより、5種の異なる結合体を製造し た。得られた5種のDSS濃度は3.0mM,1.5mM,0.75mM,0.375mM及び0.0mM DSSで あった。室温での1時間のインキュベーションの後、2.7mlのTBSを加えることに より反応を停止した。5種の混合物を、実施例1においてEDC結合体について記 載したように、PBSに対して透析した。得られた透析された結合体は1mg/ml IgG の最終濃度を有しており、4℃で貯蔵した。 b) LSPに結合したDSSのELISA ELISAは、最初の濃度10μg/mlのDSS結合体及び同じ対照ウサギ抗E.coli 0111 :B4抗血清を使用して、実質的に実施例1(b)と同様に行った。最初の結合アッ セイの結果を表10に示す。 結果は、使用したDSSの濃度に相関を有する結合の低いレベルを示している。 この結合の特異性を次に、PMBの結合を阻害する能力及びその抗原に対する依存 性を調べることにより試験した。アッセイは実施例1(b)においてEDC結合体に ついて記載したのと同様に行った。結果を表11及び12に示す。 これらの結果は、DSS結合体がいくらか非特異的に結合することを示している 。PMB阻害のパターンは、最も高い濃度が結合の阻害を示さず、中間のPMB濃度が 明らかに阻害するという点で通常のものではない。 これらの結果は非特異的結合の有意な量を越える特異的結合のある程度のレベ ルを示している。1:500及び1:12,500希釈物の対照ウサギ血清の結合はそれぞれ1 .766及び0.380であり、実質的に全て抗原依存性である。ここでの比較的低い結 合のレベルは、 DSSのようなヒドロキシスクシンイミドエステル試薬はPMB及びIgGのための架橋 剤としてそれほど有効ではないことを示している。これは使用したアミン−アミ ン化学作用、あるいはDSS試薬の性質によるものとも考えられる。我々はDSSのPB S中のある程度の不溶性に注目した。おそらく、より水溶性の形態のDSSはよりよ い性能を発揮するであろう。さらに、EDC及びDSS結合体の両方の場合について、 PMBは架橋剤の大幅な過剰にさらされたものであり、これはPMBのLPSに結合する 能力を阻害し得たものである。 実施例3 EDCおよびDSSの水溶性類似体を用いたPMBのIgGに対する2段階結合 先行する2つの実施例では、IgGに対して架橋剤はモル過剰に存在し、抗体 および抗生物質の両方と同時に混合された。この実施例では、IgGをまず架橋 剤で修飾し、架橋剤を除去し、次にPMBをカップリング反応に加えた。この方 法では、PMBの結合活性は改善され、IgGの非特異的結合は減少するであろ う。より水溶性の高いアミン−アミンカップリング試薬を得るため、DSSの水 溶性類似体であるBS3(Pierce)を使用した。本実施例は、(a)EDCを用い たIgG−PMBの2段階結合;(b)BS3を用いたIgG−PMBの2段階結 合;および(c)LPSと結合する結合体のELISAを包含した。 a)EDCを用いたIgG−PMBの2段階結合 MES緩衝液に溶解した濃度4mg/mlのIgG溶液0.75mlを実施例1に記述す るように調製し、MES緩衝液に溶解した0.4M EDC溶液0.75mlと室温で2時 間混合した。無菌の10mlピペットに注入して発熱物質を含まないMES緩衝液で 平衡化したSephadex G-10(Pharmacia)カラムに1.5mlの反応混合物を通すこと により未反応の架橋剤を除去した。素通り画分を集め、各画分の1:40希釈物 のOD280を測定してIgG含量を決定した。1mlあたり2.37mgのIgGを含有 するピーク画分を2つの画分に分割した。一方に1.5mgのPMBを加えて溶解し 、他方には何も加えなかった(対照)。室温で一晩インキュベートした後、TB Sを用いて反応を停止させ、最終IgG濃度を0.2mg/mlに 調節した。両方の試料を実施例1(a)に記述するように透析し、4℃で保存し た。 b)BS3を用いたIgGのPMBに対する2段階結合 濃度20mg/mlのIgG溶液0.75mlを6.0mMのBS3溶液0.75mlと混合した。各溶 液はPBSに溶かして調製し、混合物は室温で1時間インキュベートした。未反 応の架橋剤は上記実施例3(a)に記述するように除去し、ピークIgG画分を 同定してプールした。IgG濃度が8.35mg/mlである2つの等しい画分を作成し 、一方に7.5mgのPMBを加えて溶解し、他方には何も加えなかった。室温で一 晩インキュベートした後、TBSを用いて反応を停止させ、結合体を透析し、最 終IgG濃度を1.0mg/mlに調節した。 c)LPSと結合する結合体のELISA このLPS結合アッセイは、BBS−Tween20洗浄を行なわず、またPBS−T ween20洗浄におけるTween20の濃度を0.05%(v/v)に下げた以外は、実施例(1 )に記述したように実施した。結果を表13および14に示す。 0.2M EDC IgG−PMB結合体は高レベルの結合を示したが、LPSを含有 しない対照ウエルとの結合によって立証されるように、これは部分的に非特異的 結合によるものであった。EDC架橋によって生じた非特異的結合のさらなる証拠 が、PMBを含まない結合体(これは抗原の存在不在に関わりなく、いくぶん匹 敵するレベルのウエルとの結合を示した)に関する結果によって示されている。 BS3結合体は、試験した濃度ではLPSとの特異的結合を全く示さなかった 。しかし、それらは非特異的結合も大して示さず、IgGの非特異的結合を引き 起こすという点についてこの架橋剤はEDCほど問題がないかもしれないことを 示した。 BS3結合体のバックグラウンド結合が低レベルだったので、この結合体の濃 度をより高くし、またウエルに塗布するLPSの濃度を10倍(2μg LPS/ウエ ル)にして再度ELISAを実施した。これはアッセイの感受性を増大させた。 表15に示す結果は、BS3結合体がLPS結合活性をバックグラウンド以上に 有することを示している。 同時に、本実施例に記述された2段階結合体に関する結果は、EDCが許容で きないレベルの非特異的結合をもたらすのに対し、DSSの水溶性類似体である BS3はこの2段階結合体の形では穏当なレベルの特異的結合を果たし、非特異 的結合はほとんど引き起こさない事を示している。BS3を用いて得られる以上 の高レベルのLPS結合活性を達成することができるかどうか確認するため、他 の架橋剤を用いた別の2段階結合方法を試験した。 実施例4 SMCCによるアミン−スルフヒドリルカップリング化学を用たPMBとIgG の3段階結合 先行実施例においてIgG−PMB結合体とLPSの高度な特異的結合につい て満足な結果が得られなかったため、T.Kitagawaら[J.Assoc.Anal.Chem. (1985)]と類似の3段階方法においてスルホスクシンイミジル4−(N−マレ イミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート〔スルホ−SMCC〕を 用いて別の架橋方法を試験した。本実施例は(a)スルホ−SMCCを用いたP MBと還元IgGの3段階結合,および(b)LPSと結合する結合体のELI SAを包含した。 a)PMBのIgGの3段階結合 この方法の第1段階で、2−メルカプトエタノールで処理することによりIg G中に反応性チオール基をつくり出した。この方法では、まず4.0mgのIgGを 発熱物質を含まない0.1M NaPO4 (pH6.0)0.45mlに溶解した。次に、5mM EDTA,0.1 NaPO4,pH6.0に溶解した0 .1 M 2-メルカプトエタノール50μlを添加し、37℃で1.5時間インキュベートし た。0.5mlの試料を0.1M NaPO4,5mM EDTA,pH6.0で平衡化した5ml Sephadex G -10カラムにアプライして遊離の2-メルカプトエタノールを分離し、IgG含有 画分を同定してプールした。 この方法の第2段階は、マレイミドによって活性化されたPMBの調製を包含 した。これは、50mMホウ酸ナトリウム緩衝液pH7.6(発熱物質を含まない)に溶 解した濃度0.16mg/mlのPMB溶液1.5mlと、同じホウ酸緩衝液に溶解した濃度0. 46mg/mlのスルホ-SMCC(Pierce)溶液1.5mlの混合を含んだ(各反応物について 最終濃度0.053mMとした)。この「SMCCによって活性化された」PMBを30℃で6 0分インキュベートした。 この方法の第3段階は、還元されたIgG 0.65mlをSMCCによって活性化され たPMB 0.65mlと共にインキュベートすることを包含した。 これら2つの反応物の濃度は、0.0265mM PMBおよび0.013mM IgG(モル 比2:1)であった。4℃で20時間インキュべートした後、0.1M 2-メルカプト エタノールの新鮮な溶液8.7μlを加え、室温で20分インキュベートした。等量の PBSを用いてIgG濃度を1.0mg/mlに調節した。結合体試料を2x800mlのP BSに対して20時間にわたって透析することにより、また はPBSで平衡化したSephadex G-10カラムを用いたゲル濾過により精製した。 対照の還元ヒトIgG画分を還元IgGプールより調製し、3つの調製物を4℃ で保存した。 b)LPSと結合する結合体のELISA LPS結合アッセイの方法は、LPSをウエルあたり2μg塗布したこと、BBS -Tween 20洗浄を行なわなかったこと、およびPBS-Tween 20洗浄におけるTween 2 0濃度を0.05%に下げたことを除いては、実施例1(b)に記述された方法と同じ であった。ブロッキング溶液および試料希釈物は、発熱物質を含まないPBSお よび低内毒素BSA(Sigma)を用いて調製した。結果を表16に示す。 SMCC IgG−PMBは対照よりわずかに高いLPSとの結合を示したが 、全般的結合レベルは陽性対照であるウサギ抗大腸菌0111:B4抗血清のそ れ(1:25,000希釈で1.097)よりもはるかに低かった。還元IgGは架橋に利用 できるチオール基を2〜3個しか持たない可能性があるので、より高濃度の活性 化PMBは反応をより効果的に推進するかもしれない。実施例5 二官能架橋剤を用いない抗生物質とIgGの結合 先行実施例のすべてにおいて、抗生物質ポリミキシンをIgGと共有結合させ る試みに遊離二官能架橋剤が使用された。得られた配置(configuration)は、 免疫血清のLPS結合活性に匹敵す るLPS結合活性を有する結合体をもたらすことができなかった。抗原の不在下 で結合が観察されたので、おそらくIgGの各分子に対して活性PMB分子を1 個未満しか持たない結合体が存在したのだろう。二官能架橋剤を使用せずに抗生 物質をIgGに結合させる手段を試験するため、IgGの炭水化物基の過ヨウ素 酸酸化(D.A.Handley,ヨーロッパ特許出願公報第428486号)を用いて、PMB と反応して還元され安定な共有結合を達成する可能性を有するアミン反応性アル デヒド基を作製した。 本実施例は、(a)pH4.0の酢酸ナトリウム緩衝液中におけるIgGの過ヨウ 素酸酸化、および(b)過ヨウ素酸酸化されたIgGとポリミキシンBの結合を 包含した。 a)pH4.0の酢酸ナトリウム緩衝液中におけるIgGの過ヨウ素酸酸化は、5m gのヒトIgGを1mlの水に溶解し、この溶液を200μlの酢酸ナトリウムpH4.0( H2O 100mlに溶解した酢酸ナトリウム0.3gおよび氷酢酸960μl)および200μlの0. 2M NaIO4と混合することにより達成された[J.W.Goding,Monoclonal Antibod ies:Principles and Practice ,Academic Press,New York,p.84(1986)の変 法]。暗所で15分間室温に放置した後、P-10カラムと50mM Na2CO3,pH9.5を用い たゲル濾過によって過ヨウ素酸溶液を除去した。 b)過ヨウ素酸酸化されたIgGとPMBの結合は、10mgのPMBを上記(a )で調製したIgGに加え、室温で1時間インキュベートし、次に100μlのNaBH3 CN(4mg/ml)を加え、室温でさらに1時間インキュベートし、PBSに対して1晩4 ℃で透析することにより実施した。 LPS結合活性の検査(データは示していない)は、調製された結合体が不活 性であることを示した。これらの結果は、架橋剤を用いないIgGの過ヨウ素酸 酸化は、抗生物質と抗体を共有結合させるには非効果的手段であることを示唆し ている。実施例6 架橋剤を用いた抗生物質の誘導体化:抗生物質活性の保存 抗生物質を抗体と結合させるための1段階または多段階法についての重大な関 心事は、結合方法が抗生物質機能を減少または不活性化させるかどうかである。 多段階結合法におけるPMBの誘導体化のための最適な架橋剤濃度を決定するた め、架橋剤濃度の抗生物質活性に及ぼす効果を確認した(上記 モードIAの考察 参照)。本実施例は(a)SPDPを用いたPMBの修飾および遊離架橋剤の分 離、ならびに(b)誘導体化PMBの抗菌活性のアッセイを包含した。 a) SPDPを用いたPMBの修飾および遊離架橋剤の分離は、SPDPと PMBを3つの異なるモル比(2:1,3:1および4:1)で混合して実施し た。まずジメチルスルホキシドに溶解した2.1mg,3.15mgまたは4.2mgのSPDP (Pierce)を0.5mlの50mMホウ酸ナトリウム、300mM NaCl,pH9.0に溶解した5mg のPMBに加え、時々攪拌しながら室温で30分間インキュベートした。次に、P BS−EDTAで平衡化した15ml Swift脱塩カラムを用いたクロマトグラフィー によって各試料から遊離架橋剤を除去した。誘導体化PMBを含有するピーク画 分を集めてプールした。 b)誘導体化PMBの抗菌活性のアッセイは、ディスク阻止アッセイ(図2参 照)として実施された。大腸菌HB101をTrypticase Soy Agar(TSA;BBL) にプレートし、細菌の集密な層を作った。次に、1/4インチのブランクペーパー ディスク(BBL)を層の表面にアプライし、各試験溶液を20μlアプライした。3 7℃で1晩インキュベートした後、ディスクを囲む阻止ゾーンを観察した。この 結果(データは示していない)は、SPDP対PMBを2:1または3:1のモ ル比として誘導体化されたPMBは活性であること、それに対して4:1のモル 比で誘導体化した抗生物質は不活性であることを示している。したがって、SP DPを用いたPMBの誘導体化は、SPDPのMBに対する比を3:1か、また はこれより小さくして実施しなければならない。実施例7 SPDP−PMBのIgGとの結合 実施例6でポリミキシンBの抗生物質活性を保存するSPDP架橋剤の濃度を 決定したので、誘導体化した抗生物質をTraut試薬を用いてスルフヒドリル基(- SH)導入したIgGと反応させて、SPDP−PMBおよびIgGの間で結合体 を調製した。 本実施例は(a)SPDPを用いたPMBの誘導体化、(b)Traut試薬を用い たIgGの誘導体化、(c)Traut−IgGとSPDP−PMBの結合、お よび(d)結合体のLPS結合活性の評価を包含した。 a) SPDPを用いたPMBの誘導体化は、50μlのジメチル−スルホキシ ドに溶解した7μmolのSPDP(2.1mg)を1ml の50mMホウ酸ナトリウム、300mM NaCl,pH9.0に溶解した10mgのPMBに加え、 室温で30分間回転振とう機を用いてインキュベートすることにより実施した。試 料を20mM NaPO4,150mMNaCl,1mM EDTA,pH7.2(PBS-EDTA)で平衡化した15ml Swift脱塩カラム(Pierce)にアプライして、未結合の架橋剤を除去した。ピー ク画分をプールし、4℃で保存した。 b) Traut試薬を用いたIgGの誘導体化は、5倍モル過剰(濃度0.2mg/ml の原液100μl)のTraut試薬(pierce)を1mlの50mMトリエタノールアミン、0.1 5M NaCl,1mM EDTA,pH8.0に溶解した5mgのIgGに加え、窒素下で45分間室 温でインキュベートして実施した。過剰なTraut試薬をPBS-EDTAで平衡化したP-1 0カラムを用いたゲル濾過により除去した。ピーク画分を合わせた。 c) Traut−IgGとSPDP−PMBの結合は、3.5mgのTraut −IgGと2mgのSPDP−PMB(PMBの77倍モル過剰)を加えて18時間 室温でインキュベートすることにより実施した。PBS-EDTAで平衡化したP-10カラ ム(50ml)を用いたゲル濾過により結合体を遊離SPDP−PMBから分離し、 IgGを含有するピーク画分を集め、プールし、4℃で保存した。 d) 結合体のLPS結合活性の評価は、(c)の各結合体のLPS結合能を ELISAアッセイで評価することにより実施した(図4参照)。この結果は、 Traut IgG−PMB結合体が制限された結合活性を有することを示した (データは示していない)。実施例8 SPDP−PMBのSPDP−IgGとの結合 実施例7でTraut試薬は抗生物質活性を保持した結合体をもたらさないことを 確認したので、誘導体化した抗生物質をSPDPを用いた活性化によりアミノ基 (NH2)をスルフヒドリル基(-SH)に変換したIgGと反応させて、SPDP− PMBおよびIgGの間で結合体を調製した。 本実施例は(a)SPDPを用いたPMBの誘導体化、(b)SPDPを用いた IgGの誘導体化、(c)SPDP−IgGとSPDP−PMBの結合、および (d)結合体のLPS結合活性の評価を包含した。 a) SPDPを用いたPMBの誘導体化は、実施例7に記述するように実施 した。 b) SPDPを用いたIgGの誘導体化は、20μlの20mM SPDPを1mlの 50mMホウ酸ナトリウム、300mMNaCl,pH9.0に溶解した10mgのIgGに加え、振と うしながら室温で30分間インキュベートして実施した。遊離架橋剤を、100mM酢 酸ナトリウム、100mM塩化ナトリウム、pH4.5で平衡化した15ml Swift脱塩カラム を用いたクロマトグラフィーにより除去した。ピーク画分を集め、Centriprep-3 0濃縮機(Amicon)を用いて濃縮した。この試料に、250μlの100 mM酢酸ナトリ ウム、100mM塩化ナトリウム,pH4.5に溶解した7.7mgのジチオトレイトールを添 加し、室温で30分間インキュベートした。PBS−EDTAで平衡化した15ml のSwift脱塩カラムに試料を再度アプライし、最高のOD280値を有するピーク画 分を集め、プールし、 Centriprep-30濃縮機(Amicon)を用いて濃縮した。 c) SPDP−IgGとSPDP−PMBの結合は、下記の反応物の組み合 わせを加えて: -5mgのSPDP−IgGと2mgのSPDP−PMB (PMBの43倍モル過剰) -2mgのSPDP−IgGと2mgのSPDP−PMB (PMBの107倍モル過剰) 室温で18時間インキュベートすることにより実施した。PBS-EDTAで平衡化した P-10カラム(50ml)を用いたゲル濾過により、結合体をそれぞれ遊離SPDP− PMBから分離した。PMB−IgG結合体を含有する画分を集め、プールし、 4℃で保存した。 d) 結合体のLPS結合活性の評価は、(c)の各結合体のLPS結合能を ELISAアッセイで評価し、これらの結合体を実施例7で作成したTraut結合 体と比較しすることにより実施した。この結果(図5参照)は、SPDP−Ig G−PMB結合体は両方ともかなりの活性、すなわちTraut IgG−PMB結合 体のそれよりも大幅に高い活性を有することを示した。実施例9 長鎖SPDP架橋剤を用いたPMBとIgGの結合 SPDPはIgGとPMBの誘導体化および架橋のための効果的な作用剤であ ることが立証されたので、IgGとPMBの間により長いスペーサーアームを加 えると結合体の活性を増強するかどうかを調べるため、長鎖形態のSPDP(ス ルホ−LC−SPDP)を試験した。本実施例は、(a)スルホ−LC−SPD Pを 用いたPMBの誘導体化、(b)スルホ−LC−SPDPを用いたIgGの誘導 体化、(c)誘導体化IgGと誘導体化PMBの結合、および(d)ELISAに よる結合体活性の評価を包含した。 a)スルホ−LC−SPDPを用いたPMBの誘導体化は、濃度9mg/mlのスル ホ−LC−SPDP溶液35μlを1mlの50mMホウ酸ナトリウム、300mM NaCl,pH9 .0に溶解した10mgのPMBに加え、室温で30分間インキュベートすることにより 実施した。PBS−EDTAで平衡化した1.5x35cm P-2カラムを用いたゲル濾 過によって遊離架橋剤を除去した。誘導体化PMBを含有するピーク画分を合わ せ、4℃で保存した。 b)スルホ−LC−SPDPを用いたIgGの誘導体化は、0.3mgのスルホ− LC−SPDPを50mMホウ酸ナトリウム、300mM NaCl,pH9.0に溶解した10mgの IgGに加え、回転振とう機を用いて30分間インキュベートすることにより実施 した。100mM 酢酸ナトリウム、100mM塩化ナトリウム、pH4.5で平衡化した5ml S wift脱塩カラム(Pierce)を用いて誘導体化IgGを遊離架橋剤から分離し、ピ ーク画分を集めてプールした。次に、この試料に同じ酢酸ナトリウム緩衝液250m μlに溶解した7.7mgのジチオトレイトールを加えて還元し、室温で30分間イン キュベートした。PBS−EDTAで平衡化した10ml P-10カラムを用いたゲル 濾過により過剰な還元剤を除去した。ピーク画分を集めてプールした。 c)誘導体化IgGと誘導体化PMBの結合は、2.5mgのIgGを2.5mgのPM Bに(PMBの)107倍モル過剰)、および3.5mgのIgGを1.4mgのPMBに( PMBの43倍モル過剰) 加えて、18時間室温でインキュベートすることにより実施した。PBS−EDT Aで平衡化した50ml P-10ゲル濾過カラムを用いて、IgG−PMB結合体を残 りの反応混合物から分離した。 d)ELISAによる結合体の活性評価は、スルホ−LC−SPDP結合体が 短いSPDP分子よりも大きい活性を持たないことを示した(図6参照)。実施例10 遊離抗生物質によるアンチボディオチックとLPSの特異的結合の阻止 図5で観察された抗体−抗生物質結合体結合が特異的かどうかを確認するため 、遊離抗生物質を用いて結合体結合をブロックした(上記 モードIIIの考察を 参照されたい)。本実施例は、(a)アンチボディオチックと遊離抗生物質の混 合、および(b)異なる濃度の遊離抗生物質の存在下における結合体とLPSの 結合度アッセイを包含した。 a) アンチボディオチックと遊離抗生物質の混合は、1mg/mlBSAを含有する PBS-Tween 20(0.05%)に溶解したSPDP IgG−PMB結合体の1:12 5希釈物(32μg/ml)と、同じ緩衝液に溶解した濃度0-20μg/mlのポリミキシン を等量加えることにより実施した。次に、0-2μgのPMBおよび3.2μgの結合体 を含有するこの混合物200μlを結合活性についてアッセイした。 b) 異なる濃度の遊離抗生物質の存在下における結合体とLPSの結合度の アッセイは、アンチボディオチック/遊離抗生物質混合物200μlを、実施例1に 記述するように2μgの大腸菌01 11:B4 LPSを塗布してブロックした96ウエルマイクロタイタープレートのウ エルに加えることにより実施した。ウエルを洗浄し、ヤギ抗ヒトIg−アルカリ ホスファターゼを加え、実施例1の場合と全く同じに、MicroELISAリーダーを用 いて結合を定量的にアッセイした。 結果を図7に示す。これらの結果は遊離ポリミキシンがIgG−PMBとLP Sの結合を競合的に阻止することを示している。明らかに、アンチボディオチッ クはLPSと特異的に結合している(すなわち、結合体となったPMB部分を介 して)。 阻止曲線の検査は、抗体の16μg/ml溶液(l.1x10-7M)が濃度40ng/ml(2.6x1 0-8M)のPMBによってLPSとの結合を50%阻止されるという点において、活 性なPMB結合の度合を若干示す。もし各PMBについてPMB分子が1個存在 するならば(IgGに対するPMB濃度を1.1x10-7に等しくする)、等モル濃 度の遊離PMBは結合を50%阻止することが予測されるであろう。このアンチ ボディオチックを阻止するのにそのl/4濃度の遊離PMBが必要とされるので、 4個のIgG分子に対して少なくとも1個のPMB分子が存在すると結論するこ とができる。事実、SPDP−修飾PMBは遊離PMBより4倍低い抗生物質活 性を示すので、IgGとPMBの実際の結合度は、上記で計算されたものよりも おそらく少なくとも4倍高いであろう(すなわち、各IgG分子に対しておそら く少なくとも1個のPMBが結合している)。実施例11 NaPO4中でのIgGの過ヨウ素酸酸化を用いた結合 実施例5において、二官能架橋剤を使用せずに抗生物質をIgGに結合する手 段(すなわち、IgGの炭水化物基の過ヨウ素酸酸化)を試みた。これはその一 部にpH 4.0の酢酸ナトリウム緩衝液中でのIgGの過ヨウ素酸酸化を含み、有意 な活性を有する結合体をもたらすことはできなかった。この失敗は反応条件によ るものだったかもしれないので、異なる反応条件を探究した。本実施例は(a) リン酸緩衝液中でのIgGの過ヨウ素酸酸化、および(b)ポリミキシンBと過 ヨウ素酸酸化IgGの結合を包含する。 a)リン酸緩衝液中でのIgGの過ヨウ素酸酸化は、10 mgのヒトIgGを 1mlの50mM NaPO4,pH7.2に溶解し、0.011gのメタ過ヨウ素酸ナトリウム(最終 濃度50mM)を添加することにより実施した。30分間室温に放置した後、50mM NaP O4,pH7.2で平衡化した10ml P-10ゲル濾過カラムを用いたゲル濾過により過ヨウ 素酸を除去した。抗体を含有するピーク画分をプールし、1.5mlに濃縮した。 b)過ヨウ素酸酸化IgGとPMBの結合は、10mgのPMBを上記(a)で 調製したIgG5mgまたは3mgに加え、穏やかに振とうしながら4℃で1晩イン キュベートし、次に20mM NaPO4,pH6.5に溶解した0.1mg/ml NaBH。CNを用いて室 温で3時間還元することにより実施した。10ml P-10カラムを用いたゲル濾過に より、IgG−PMB結合体を残りの反応生成物から分離した。 LPS結合活性(図8参照)の検査は、調製された結合体が活性であることを 示した。これは実施例5で調製した結合体と対照 的である。実施例12 IgG−PMB結合体の抗菌活性 IgG−PMBのどの結合体がLPS結合活性を有するか確認したので、結合 体の生物学的活性を調べた(上記モードIVの考察を参照されたい)。 ポリミキシンは直接的な抗生物質活性を有するので、結合したポリミキシンも また活性であることが考えられた。結合体が何らかの抗菌活性を有するかどうか 確認するため、SPDPによって結合させたIgG−PMB(PMBの107倍 モル過剰、実施例8)および過ヨウ素酸を介したIgG−PMB結合体(PMB :IgGは3:1の比、実施例11)について最小阻止濃度(MIC)および最小 殺菌濃度(MBC)を測定した。本実施例は、(a)大腸菌接種物の調製、(b) MICの測定、および(c)MBCの測定を包含した。 a)大腸菌接種物の調製は、まず大腸菌HB101を一晩TSA寒天上で37 ℃で培養することにより開始した。コロニーを無菌の生理食塩水に細菌数1.2x1 08個/mlの濃度で懸濁し、次にTrypticase-Soy Broth (TSB;BBL)で5x105個/ mlまで希釈した。この濃度は希釈プレーティング(dilution plating)により確 認した。 b)各結合体および天然のポリミキシンB対照についてのMICの測定は、濃 度が5x105個/mlの接種物0.5 mlを、各結合体の2倍希釈物シリーズ0.5mlに添 加し、無菌の12x75 mm 培養試験管内で37℃で一晩インキュベートすることにより行った。MICは、可 視的増殖の完全な阻止をもたらした結合体またはPMBの最低濃度と定義された 。 PMB対照については、MICは0.03lμg/mlであることが判明し、他方SP DP結合体についてはMICは0.25mg/mlであることが判明した。3:1(PM B:IgG)過ヨウ素酸結合体については、MICは0.031mg/mlであることが判 明し、これは天然のPMBに関する数値より約1000倍高く、SPDP IgG− PMB結合体に関する数値より8倍低い。したがって、IgG−PMB結合体は 両方とも抗菌活性を保持しており、過ヨウ素酸による結合体は最も高度の活性を 示す。PMBとIgG−PMBの数値の相違は、もしPMB活性が結合中に完全 に保存され、また1個のPMB分子が各IgG分子と結合するのであれば、Ig GのサイズゆえにMICは100倍に増大するであろうという点において、Ig Gのより大きいサイズ(PMBの約100倍)を部分的に反映している。観察さ れた1000倍への変化は、PMBの活性が結合によって減少し、および/また はIgG分子のすべてが結合したのではないことを示唆している。しかしながら 、小さい表面活性抗生物質が遥かに大きいタンパク質と結合したときに、なお細 菌増殖を阻止できることは驚くべきことである。 c)各結合体のMBCの測定は、TSA寒天上に一晩37℃で放置されて全く増殖 を示さなかった上記(b)の混合物の連続希釈物をプレートすることにより行っ た。MBCは、一次接種物中の生菌の99.9%以上の死滅をもたらすPMB結合体 の最低濃度と定義された。PMBについては、MBCは0.031μg/mlであること が判 明し、SPDP IgG−PMBについては0.5mg/ml、過ヨウ素酸結合体につい ては0.031 mg/mlであった。細菌増殖を抑制し、接触する細菌を死滅させるIg G−PMB結合体の能力は、これらの化合物が菌血症の予防または治療に効果的 でありうることを示唆している。実施例13 補体およびLPSによる補体の活性化に対するIgG−PMB結合体の効果 免疫グロブリンとLPSは両方とも補体と相互作用する潜在能力を有する。L PSと補体の相互作用は、内毒素血症または菌血症に対する炎症性応答を悪化さ せうる。本実施例では、LPSによる補体活性化を妨害するIgG−PMB結合 体の能力を試験した。さらに、免疫グロブリンもまた有害な補体反応の引き金と なりうるので[S.Barandunら、Vox Sang.7:157-174(1962)]、結合体単独で 補体を活性化する能力をも確認した。本実施例は、(a)補体を活性化するのに 十分なLPS濃度の測定、および(b)IgG−PMBを用いたLPS誘導補体 活性化の妨害、を包含した。 a)補体を活性化するのに十分なLPS濃度の測定は、異なる濃度のLPSを 標準量の補体供給源(CH50参照標準品;Sigma)に加え、消費された補体の量を 感作したヒツジ赤血球(SRBC)を用いた滴定によって決定することにより実施し た。[A.Chohenら、J.Immunol.146:4234-4241(1991)の変法]。 40μlの参照標準品に、80μg,8μg,0.8μg,0.0μgの大腸 菌LPSまたはGVB+2緩衝液(Sigma)を含有する溶液40μlを加え、混合し、3 7℃で30分間インキュベートした。次に、各混合物またはブランク対照の5μlま たは10μlアリコートをCompQuick CH50チューブ(Sigma)に加え、繰り返し逆さ まにして混合し、時々混合しながら室温で60分間インキュベートした。次にチュ ーブを600xgで10分間4℃で遠心し、上清中に存在する溶血を415nmで対照ブラン ク溶液の溶解物に対比して測定した。各混合物のCH50値は以下のように計算し た: 結果を表17に示す。 これらの結果は、補体供給源をLPSと共にプレインキュベートすると補体が 消費され、アッセイの第二段階でSRBCに作用するのに補体が利用できなくな ることを示している。LPSの効果は濃度依存性であった。 b)IgG−PMBを用いたLPS誘導補体活性化の妨害は、実施例7に記述 するように調製したSPDPで結合したIgG−PMBをLPSと混合し、次に 前処理したLPSの補体活性化に及ぼす効果を調べることにより実施した。1.5 μgの大腸菌026:B6 LPSに7.5μgのIgG−PMBまたは15μlの対 照緩衝液を加え、37℃で60分間インキュベートした。30μlの補体(上記(a )に述べた参照標準品)またはGVB+2緩衝液を各試料に加え、37℃で60 分間インキュベートした。各混 合物20μlをCompQuick CH50チューブ(Sigma)に加え、混合し、室温で60分間 インキュベートした。チューブを上記(a)に述べたように遠心し、溶血を415nm で定量した。結果を表18に示す。 これらの結果は、IgG−PMBをLPSと共にプレインキュベートすると、 LPSの補体活性化に及ぼす効果が妨げられることを示している。さらに、Ig G−PMB結合体は単独では補体の活性化に何ら効果を及ぼさない。このことは 、IgGが自発的な補体反応を行なって有害な影響を及ぼすほどPMBとの架橋 はIgGの構造を乱さなかったことを示唆している。 IgG−PMB結合体のLPS効果を妨げる能力およびその明白な安全性は、こ の結合体が菌血症及び内毒素血症に対して予防的および治療的価値の両方を持ち うることを示唆している。実施例14 改良されたIgG−PMB結合体 実施例7の方法(SPDP)および実施例11の方法(過ヨウ素酸酸化/シッ フ塩基還元)で調製されたIgG−PMB結合体の活性を改良する方法を検討し た。両群の結合体とも他の化学を用いて調製した結合体よりも遥かに高レベルの LPS結合を示したので、IgGに対してPMB置換度を増大させることによっ てさらに高レベルの結合が達成される可能性があった。より大きい置換を達成す るために採用した2つのメカニズムは、結合段階で反応物(IgGおよびPMB )濃度を上げること、およびより高度に誘導体化されたSPDP−PMBを使用 することであった。本実施例は、(a)新規な過ヨウ素酸IgG−PMB結合体 の調製、(b)新規なSPDP IgG−PMB結合体の調製、(c)LPSと結 合する結合体のELISAアッセイ、(d)結合体のMICおよびMBCの測定 、ならびに(e)アミノ酸分析による結合度の測定を包含した。 a)新規な過ヨウ素酸IgG−PMB結合体の調製は、1mlの50mM NaPO4,pH 7.2に溶解した30mgのIgGを10.7mgの過ヨウ素酸ナトリウム(Sigma)を用いて 30分間室温で酸化することにより実施した。1mlの反応混合物を50mM NaPO4,pH 7.2で平衡化した15ml Swift脱塩カラムにアプライし、ピークIgG画分をIg G濃度7.1mg/mlまでプールした。0.0476μmolのIgGを含有するこのIg混合 物1mlに、20mgのPMB(14.44μmol)を加え、4℃で一晩インキュベートした 。1.0N HCIを用 いて反応混合物をpH6.5に調整し、10μlの10mg/ml NaBH3CN溶液を加え、室温で4 時間インキュベートした。次に結合体を10ml P-10カラムを用いるクロマトグラ フィーにかけ、4℃で保存した。 b)新規なSPDP IgG−PMB結合体の調製は、まず実施例6に記述す るようにSPDP:PMBのモル比を2:1または3:1にしてPMBを誘導体 化することにより実施した。各反応につき、DMSOに溶解した15μlの20mM S PDP溶液を用いて間欠的に振とうしながら室温で30分間インキュベートするこ とにより、0.5mlに溶解した5mgのIgGを誘導体化した。酢酸緩衝液で平衡化 した15ml Swift脱塩カラムを用いて誘導体化IgGを精製し、ピーク画分をプー ルし、Centriprep-30濃縮器(Amicon)で濃縮した。1.8mlの酢酸緩衝液に溶解し た5mgのIgGに、250μlの酢酸緩衝液に溶解した7.7 mgのジチオトレイトール を加え、室温で30分間インキュベートした。次に、PBS−EDTAで平衡化し た15ml Swift脱塩カラムを用いて各試料を精製した。SPDPにより誘導体化し たIgG約5mgを含有する各試料に、SPDP:PMBのモル比を2:1または 3:1にして誘導体化したPMB5mgを加え、室温で18時間インキュベートした 。次に、PBS−EDTAで平衡化したP-10カラム(50ml)を用いたゲル濾過に より各結合体を遊離SPDP-PMBから分離し、ピーク画分を集め、プールし 、4℃で保存した。 c)LPSと結合する結合体のELISA分析は、大腸菌0111:B4 L PS(Sigma)を用いて実施例1に記述するように実施した。上記(a)で作成し た過ヨウ素酸結合体および上記(b)で作成した2つのSPDP結合体の異なる 希釈物の、LPSを塗布した、および塗布していない96ウエルマイクロタイター プレートのウエルへの結合を表19に2反復実験の試料の平均として示す。 これらの結果は、SPDP:PMBが3:1の結合体(以下、「3:1 SP DP:PMB結合体」と称する)は最も高い特異的LPS結合活性を有すること を示す。その結合活性は、濃度0.8〜4.0μg/mlにおいてSPDP:PMBが2: 1の結合体および過ヨウ素酸結合体が示した結合の約2〜4倍であった。 d)結合体MICおよびMBCの測定は、大腸菌HB101を感受性試験菌株 として用いて実施例12に記述する通りに実施した。結果を表20に示す。 実施例12で試験した結合体のこれらの測定値と比較すると、新規な過ヨウ素 酸結合体は4倍強力で、3:1 SPDP:PMB結合体は2倍強力である。驚くべきことに 、過ヨウ素酸結合体はELISAでは3:1 SPDP:PMB結合体より低いLPS結合活 性を示すが、より強い抗菌活性を示す。おそらくSPDPを用いたPMBおよび IgGの修飾は、天然のPMBと過ヨウ素酸で処理したIgGとの結合に較べ、 結合効率を向上させるが抗生物質活性を低下させるのであろう。 e) アミノ酸分析による結合度の測定は、2:1 SPDP Ig-PMB,3:1 SPDP Ig-P MB,および過ヨウ素酸Ig-PMB結合体のアミノ酸組 成を、天然のヒトIgGおよび遊離ポリミキシンBという対照試料と比較して調 べることにより実施した。PMBの10アミノ酸残基のうち6残基を構成する新 規なアミノ酸のジアミノ酪酸(DAB)が検出および定量される主成分であった 。 全部で5つの試料を分析した。それらは、以下の通りである。 1.遊離PMB(5Oμl H2O中に25pmol) 2.過ヨウ素酸IgG−PMB(100μl PBS中に600pmol) 3.SPDP3:1 Ig-PMB(100μl PBS中に600pmol) 4.SPDP2:1 Ig-PMB(100μl PBS中に600pmol) 5.ヒトIgG(100μl PBS中に600pmol) 試料はそれぞれを100μlの純水を用いて3回すすいだガラス製加水分解管に移 して調製し、次に真空遠心機で濃縮乾固した。各試料管に500μlの蒸留6N HCl, 10μlの2-メルカプトエタノールおよび10μlの50%フェノール水溶液を加えた。 次に試料管を窒素ガスでパージし、栓をした。110℃で22時間加熱して試料を加 水分解し、再度濃縮乾固した。PMB試料を500μlの0.2Nクエン酸ナトリウム緩 衝液、pH 2.2に懸濁し、他の4つの試料はこの緩衝液250μlに懸濁した。十分に 混合したのち、試料溶液を孔径0.2μmのナイロン膜シリンジフィルターに通した 。 Beckman Instruments 6300アミノ酸分析機を使用して、濾過した各加水分解物 溶液20μlを分析した。分析機はBeckman 10cmカチオン交換HPLCカラム、Beckman ナトリウム緩衝液システム、60分分析手順、および波長570nmおよび440nmで測定 した吸光度を用いるBeckmanニンヒドリン試薬検出装置を備えていた。検出器の 感度はPMB試料についてはl.0 AUFSに、他の4つの試料については0.5 AUFSに 設定した。 すべてのデータ収集およびピーク積分計算は、Gilson HPLC Sy stem Controller 712 v.1.1 ソフトウエアパッケージ(Middleton,WI)を用い て実施した。試料ピークの同定およびアミノ酸濃度は、濃度がわかっている17ア ミノ酸標準混合物(Beckman Standard,ロット#A108039)および(S)-(+)2,4 -ジアミノ酪酸二塩酸塩(Aldrich Chemical,ロット#07301 CY)を使用して行っ た分析と比較して決定した。アミノ酸分析の結果を表21に示す。 数値は、測定した各アミノ酸のパーセンテージに予想されるアミノ酸の合計数 (例えば、ヒトIgGでは1320)を乗じることによって決定した各試料の概 算アミノ酸組成を表す。IgG1モルあたりのPMBのモル数は、検出された特 有のDAB残基の数を6(DAB残基の数/PMB)で割ることにより計算した 。 結果は、3:1 SPDP結合体が最も高い結合度(平均で、IgG1分子あたりPM B3.7分子)を有することを示している。これは、この結合体がELISAで測 定された最も高いLPS結合活性を有する(上記(b)参照)ことと首尾一貫し ている。3:1 SPDP結合体は平均で2:1 SPDP結合体の2倍のPMB分子を含有し、 このことがLPS結合ELISAにおける3:1 SPDP結合体の2倍大きい活性を説 明するであろう。過ヨウ素酸IgG−PMBもまた良く結合されており、この結 合体は最も高い抗菌活性度を示した。過ヨウ素酸結合がより大きい抗菌活性を提 供するのに対し、SPDP結合は最も高いLPS結合活性度をもたらすように思 われる。これは、PMBがIgGに結合する仕方における立体的相違および/ま たは2つの結合化学のPMB活性に対する異なる作用を反映しているのかもしれ ない。実施例15 診断薬としてのIgG−PMB結合体の使用: 異なるグラム陰性LPS抗原とIgG−PMBの交差反応性 IgG−PMB結合体は大腸菌0111:B4 LPSとの結合を示したが、この種は内 毒素血症および菌血症を起こす可能性のある多くのグラム陰性病原菌のうちの1 つにすぎないので、競合的ELISAを用いた診断形式においてIgG−PMB 結合体が他の種のLPSを検出できるかどうか確かめることは興味深かった。本 実施例は、(a)大腸菌0111:B4 LPSのマイクロタイターウエルへの塗布、(b) IgG−PMB結合体と異なる濃度の数種のLPSとのインキュベーション、お よび(c)競合物質の存在下における結合体と大腸菌0111:B4 LPSの結合アッセイ を包含した。 a)96ウエルマイクロタイターELISAプレートのウエルへの大腸菌0111:B 4 LPSの塗布は、実施例1に記述するように実施した(1mM EDTAおよび2μgの LPSを含有する発熱物質不含PBSを1ウエルあたり100μl塗布し、4℃で一 晩インキュベートした)。ウエルをPBS-0.05%Tween 20で洗浄し、10mg/mlの内毒 素不含BSAを含有するPBSを用いて37℃で90分間ブロックした。 b)IgG−PMB結合体と、大腸菌0111:B4(対照標準品)、ネズミチフス 菌(Salmonella typhimurium)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、コレラ菌 (Vibrio cholerae)、フレクスナー赤痢菌(Shigella flexneri)、肺炎杆菌( Klebsiella pneumoniae)、腸炎菌(Salmonella enteritidis)、霊菌(Serrati a marcescens)およびロドバクター・スフェロイデス(Rhodobacter sphaeroide s)(すべてSigmaより入手、たたしロドバクターはList Biologicals Laborator y,Campbell,CAより入手)より精製した異なる濃度のLPSとのインキュベー ションは、SPDP:PMBのモル比を3:1にして調製したIgG−PMB結 合体(実施例13参照)の7.2μg/ml溶液250μlを、1mg/ml BSAを含有するPBS- 0.05% Tween 20の250μlに加え、37℃でインキュベートすることにより実施した 。1ウエルにつきこれらの混合物を100μl添加した。 c)競合物質の存在下における結合体と大腸菌0111:B4 LPSとの結合アッセイ は、上記(b)の混合物100μlを37℃で1時間インキュベートすることにより測 定した。次にプレートを洗浄し、ウエルを1mg/ml BSAを含有するPBS-0.05% Twe en 20で1:500に希釈したアルカリホスファターゼ結合ヤギ抗ヒトIgG(Sigma )と共に37℃で1時間インキュベートし、再度洗浄し、そしてp−ニトロフェニ ルホスフェート中で30分間インキュベートし、実施例1に記述するように410 nmで吸光度を読み取った。結果を図9に示す。この結果は、4つの異なる目(or der)のグラム陰性菌を代表する全部で9種の菌由来のLPS抗原が、IgG− PMBと大腸菌0111:B4 LPSの結合に対して効果的に競合することを立 証している。これらの結果は、種々の細菌種由来のLPSを検出し、定量するの にIgG−PMB結合体を使用しうることを示し、また、IgG−PMB結合体 は広範囲のグラム陰性菌及び内毒素に対して治療的に有効であろうことを示唆し ている。実施例16 IgG−PMBによる内毒素のIn Vivo効果の中和 内毒素(LPS)はin vivoで致死的反応の引き金となりうる。IgG−PM B結合体が内毒素の致死的効果を中和できるかどうかを確認するため、内毒素シ ョックの十分特徴付けられ受け入れられているモデルマウスを使用した[C.Gal anosら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 76:5939-5943(1979)]。本実施例は、 (a)ガラクトサミン感作マウスにおける内毒素の最小致死量の測定、および(b )IgG−PMBとの予備混合による内毒素致死性の中和を包含した。 a)ガラクトサミン感作マウスにおける内毒素の最小致死量の測定は、異なる 用量の大腸菌0111:B4 LPSを、400μlのPBSに溶解した20mgのD−ガラクトサミン −HClを同時投与されるC57B1/6マウスに投与することにより実施した。後者 の化合物は、実験動物の内毒素に対する感受性を数千倍に増大させる特異的肝毒 性作用剤である[C.Galanosら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 76:5939-5943(1 979)]。この測定を実施するため、PBSに溶解した大腸菌0111:B4 LPS(List Bi ologicals Laboratory,Campbell,CA)1〜500ngを20mgのD−ガラクトサミン( Sigma)とともに腹腔内に注入した。10〜25ngの内毒素が、殆どまたはす べてのマウスを24時間以内に殺すのに通常は十分であることが判明した。内毒素 致死性のバラツキは、使用したマウスの異なる年齢に関係があるかもしれない。 10ngが最小有効致死量だったので、この量のLPSを中和実験に使用した。 b)IgG−PMBとの予備混合による内毒素致死性の中和は、大腸菌0111:B 4 LPS 50ngを、過ヨウ素酸結合IgG−PMB5mg(実施例14に記述するよう に調製した)または結合していない対照ヒトIgG(Sigma)5mg、およびPBSに 溶解したD−ガラクトサミン100mgと共にインキュベートし、各混合物の1部分 をC57BL/6マウスの腹腔内に注入することにより実施した。結果を表22に示す 。生存は24時間後に評価した。 この実験に用いた動物数が少なかったので、下記の動物を用いて実験を繰り返 した。すなわち、a)内毒素、D−ガラクトサミンおよび正常なヒトIgGで処 理した対照群のマウス12匹、およびb)内毒素、D−ガラクトサミンおよび過 ヨウ素酸酸化Ig G−PMBを投与された実験群のマウス12匹であった。各成分のマウス1匹あ たりの用量は上記と同じで、実験は上記と全く同じ方法で繰り返した。結果を表 23に示す。 これら2つの実験の結果は、IgG−PMBが内毒素の致死効果をin vivoで 中和することを立証しており、またIgG−PMB結合体がグラム陰性菌による 敗血症の予防または治療に有用であろうことを示唆している。実施例17 IgG−PMB結合体の予防的投与による内毒素致死性の予防 前の実施例では、結合体または対照IgGを内毒素と混合し、その混合物をD −ガラクトサミンと共にマウスに投与することによって、IgG−PMB結合体 の内毒素致死性をin vivoで中和する能力を調べた。その結果は、上記結合体が 内毒素を中和することを示した。この結合体が内毒素致死性を中和する能力のよ り徹底的な試験は、内毒素の投与とは別な時に別の経路を使ってこ の結合体を投与することである。さらに、その予防的価値を立証するために、よ り低用量の結合体を使用した。本実施例は、IgG−PMBまたは対照IgGの 静注、およびその1時間後に行う致死量の内毒素およびD−ガラクトサミンの腹 腔内投与を包含した。 体重がそれぞれ20gのCS7BL/6マウス20匹に、100μlのPBSに溶解した 200μg(5匹)または400μg(8匹)のIgG−PMB結合体(実施例14の場 合と同様に調製した過ヨウ素酸結合体)または400μgの対照ヒトIgG(7匹) を尾の静脈から投与した。90分後、各マウスは200μlのPBSに溶解した10ngの 大腸菌011l:B4 LPS内毒素および20mgのD−ガラクトサミンを腹腔内に投与され た。24時間後、各群における生存マウス数を記録した。結果を表24に示す。 この結果は、静脈内に投与された10〜20mg/kg用量のIgG− PMBは、その後の腹腔内に投与された内毒素の致死的チャレンジから被験動物 を保護するのに十分であることを示している。これらの発見は、IgG−PMB 結合体の予防的投与は内毒素によって仲介される作用を予防するであろうこと、 およびこの結合体が血管コンパートメント(compartment)の外で内毒素を中和 できることを示唆している。実施例18 IgG−PMB結合体におけるIgGエフェクター機能の保存: Fc受容体結合 IgGの機能の1つは、オプソニン化作用を行い、食細胞による微生物、毒素 、抗原、等の除去を促進することである。IgGのこの特性(これは天然分子の Fc領域によって促進される)がSPDPまたは過ヨウ素酸を用いて調製された IgG結合体において無傷で残っているかどうかを確認するため、IgG−PM Bとヒト単球/マクロファージの結合を競合アッセイによって試験した。このア ッセイは、細胞表面ウイルス受容体に融合させたハイブリッド組換え抗体断片の Fc受容体結合活性を試験するために採用されたアッセイと類似している[D.J .Caponら、Nature 337:525-531(1989);A.Trauneckerら、Nature 339:68-70 (1989)]。本実施例は、(a)PMBとヒトアルブミンとの対照結合体(非F c受容体結合ヒトタンパク質−PMB結合体)の調製、および(b)ヒトU93 7単球/マクロファージ細胞系のFc受容体と結合するIgG−PMB結合体の アッセイを包含した。 a)IgG−PMB結合体の特異的特性を他のタンパク質−P MB結合体のそれと比較するため、実施例7のSPDP化学を使用してヒトアル ブミンをPMBと結合させた(アルブミンはグリコシル化されないので、実施例 5の過ヨウ素酸化学はアルブミンには適用できなかった)。アルブミンとPMB との結合は、実施例7に記述する方法と同様の方法で3段階で実施した。第1段 階は、50μlのジメチルスルホキシドに溶解した2.1mgのSPDPを用いて室温で 30分間行なう、50mMホウ酸ナトリウム、300mM NaCl,pH 9.0に溶解したPMB 10mgの誘導体化を含んでいた。15ml Swift脱塩カラムを用いて実施例7に記述す るように遊離架橋剤を除去した。 10mgのヒト血清アルブミンを1.2mgのSPDP(25μlのDMSOに溶解)を用いて 誘導体化し、1mlの50mMホウ酸ナトリウム、300mM NaCl,pH 9.0に溶解し、室温 で30分間混合した。PBS-EDTA,pH 7.5で平衡化した15ml Swift脱塩カラムを用い たゲル濾過により遊離架橋剤を除去し、SPDP−アルブミンを含有するピーク 画分を集め、プールし、Centriprep-30濃縮器で濃縮した。10μlの10N NaOHを用 いて試料のpHを8.0まで上げ、発熱物質を含まない水200μlに溶解した15.4mgの ジチオトレイトールを用いて室温で30分間還元した。還元された誘導体化アルブ ミンを15ml脱塩カラムを用いたゲル濾過により精製し、Centriprep-30濃縮器で 濃縮した。 先に調製した2つの溶液を混合し、室温で一晩インキュベートすることにより 、還元された誘導体化アルブミンをSPDP−PMBに結合させた。50ml P-10 カラムを用いたゲル濾過により結合体をSPDP−PMBから分離した。 b)ヒトU937単球/マクロファージ細胞系のFc受容体と結合するIgG −PMB結合体を、Caponら[Nature 337:525-531(1989)]が記述する方法と 類似の方法でアッセイした。まず、1x10-8Mから1x10-12Mの125I−IgGを、 2mg/ml BSAおよび0.1%アジ化ナトリウム含有PBS 0.5mlに入れた2x105個の U937細胞と共にインキュベートすることにより、125I標識ヒトIgG[125 I−IgG原液濃度は16μg/ml=1.07x10-7M](New England Nuclear,Boston ,MA)の結合の飽和曲線を作成した。細胞懸濁液を37℃で60分間インキュベ ートし、1500xgで3分間遠心し、インキュベーション緩衝液で3回洗浄した。 次に、Bioscan”Quick Count”ベンチトップ放射性同位体カウンター(Bioscan 社、Washington D.C.)を用いて、細胞ペレットの放射能を計測した。結合は125 I−Igの濃度が1x10-8Mで飽和することが判明した。そこで、この濃度を以 下に記述する競合アッセイに使用した。 競合実験のため、一定量の125I−IgG(1x10-8M)を、2mg/ml BSAおよ び0.1%アジ化ナトリウム含有PBS 0.5mlに入れた2x105個のU937細胞、 および異なる濃度の非標識化競合タンパク質〔すなわち、ヒトIgG、IgG− PMB(SPDP),IgG−PMB(過ヨウ素酸)、および上記(a)で調製した ヒトアルブミン−PMB〕と共にインキュベートした。細胞をインキュベートし 、洗浄し、結合した放射性125I−IgGの量を上記のように定量した。ヒト競 合タンパク質が全く存在しない場合は、12,029 cpmの標識化IgGが細胞と結合 した。この競合アッセイの結果は図10にプロットされている。ヒトIgGおよ び両方の IgG−PMB結合体は、これら3つが濃度10-8Mおよび10-6Mで同等に競合する という点で、U937細胞に対して類似の結合特性を有することが明らかである 。この結果は、SPDPおよびPMBを用いた、または炭水化物側鎖の過ヨウ素 酸酸化による、IgGの修飾がFc受容体とのIgGの結合能を損なわないこと を示している。これは、結合体が食細胞による抗原/微生物のFc受容体媒介オ プソニン化作用を促進できることを示唆している。予想されたように、ヒトアル ブミン−PMB結合体は10-6までの濃度では競合的結合活性を全く示さなかった (データは示していない)。したがって、この結合体はオプソニン化作用を促進 することはできない。実施例19 グラム陽性菌に対する活性を有する抗体−抗生物質結合体の調製:IgG−バシ トラシン グラム陽性菌は敗血症の症例の約1/3に関与している。これらの微生物に対 する活性を有するIgG−抗生物質結合体を得ることは望ましいであろう。この 目的のため、IgGと、2つの表面活性グラム陽性抗生物質であるバシトラシン およびバンコマイシンとの間で結合体を作成した。本実施例は、(a)IgGの 過ヨウ素酸活性化、および(b)バシトラシンおよびバンコマイシンとの結合を 包含した。 a)IgGの過ヨウ素酸活性化は、30mgのヒトIgGおよび1mlの50mM NaPO4 ,pH 7.2に溶解した50mM過ヨウ素酸ナトリウムを用いて室温で30分間、実施例5 (b)に記述するように実施 した。活性化IgGを15mlのSwift脱塩カラム(Pierce)を用いて精製し、ピー ク画分をプールした。 b)バシトラシンおよびバンコマイシンとの結合は、18.6mgのバシトラシンを 7.1mgの活性化IgGに、また19.7mgのバンコマイシンを7.1mgの活性化IgGに 加えることにより実施し、各溶液を4℃で一晩インキュベートした。次に、イン キュベーション中に形成された沈殿物を除去するため、これらの混合物を遠心に より清澄化した。1.0 N HClを用いてこれらの反応混合物をpH 6.5に調製し、10 μlのNaCNBH3溶液(10mg/ml)を加え、室温で4時間インキュベートした。次に 、PBS-EDTA,pH 7.2で平衡化した15mlのSwift脱塩カラムを用いて結合体を精製 した。実施例20 IgG−抗生物質結合体のグラム陽性菌に対する抗菌活性 実施例19で調製した結合体が抗菌活性を有するかどうか確認するため、ウィ スコンシン大学医学微生物学部のEdward Balish博士より入手した表皮ブドウ球 菌(Staphylococcus epidermidis)に対するこれら結合体のMICおよびMBC をアッセイした。この菌株はグラム陽性、DNアーゼ陰性、マンニトール塩陰性 、コアグラーゼ陰性、およびノボビオシン感受性である。本実施例は、(a)表 皮ブドウ球菌接種物の調製、および(b)遊離の抗生物質および結合させた抗生 物質のMICおよびMBCの測定を包含した。 a)表皮ブドウ球菌接種物の調製は、菌をTSA上に一晩37℃でプレートし 、細菌を5x105個/mlでTSB中に懸濁す ることにより実施した。 b)遊離抗生物質および結合抗生物質のMICおよびMBCの測定は、0.5ml の表皮ブドウ球菌接種物を、0.3125〜10μg/mlの遊離抗生物質または12.5〜250 μg/mlの各結合体を含有する0.5mlの溶液と混合することにより実施した。MI Cは「可視的増殖を阻止する化合物の最小濃度」と定義され、MBCは「接種物 中に最初に存在した菌の99.9%以上を死滅させる(可視的増殖を示さない溶液を プレートして測定された;実施例10参照)濃度」と定義された。結果を表25 に示す。 実施例21 抗体−抗生物質結合体を用いたグラム陰性敗血症および内毒素血症にかかりやす いヒトの治療 先に言及したように、諸研究がヒトの体液性免疫状態とグラム陰性感染症への かかりやすさの間に因果関係を示唆している。本発明は、抗生物質を最も必要と するサブ集団を決定するための、 貧弱な免疫状態を有するヒトのスクリーニングを意図する。本実施例は、(a) 患者の全IgGおよびIgMレベルのアッセイ、(b)患者の内毒素コア抗原特 異的IgGおよびIgMレベルのアッセイ、(c)患者の免疫グロブリンレベル と健常な対照との比較、および(d)全免疫グロブリンまたはコア抗原特異的免 疫グロブリンレベルに重大な欠陥を有する患者への免疫グロブリンおよび/また は免疫グロブリン−抗生物質結合体の投与、を包含した。 a)患者の全IgGおよびIgMレベルのアッセイは、Beckman自動化免疫化 学システム(Beckman Instrument社、Brea,CA)を用いた比濁分析によりStollら 、Serodiagnosis and Immunotherapy 1:21-31(1987)に記述されているように 実施される。 b)内毒素コア抗原特異的IgGおよびIgMレベルのアッセイはELISA により実施される。血漿または血清を希釈し、異なる試料希釈物の精製大腸菌J 5内毒素およびサルモネラ・ミネソタ(Salmonella minnesota)R595内毒素 との結合レベルを定量し、精製した抗内毒素抗体の公知の標準品と比較した〔B. J.Stollら、Serodiagnosis and Immunotherapy 1:21-31(1987);およびM.Po llackら、J.Clin.Invest.72:1874-1881(1983)〕。 c)患者の免疫グロブリンレベルと健康な対照との比較は、患者対対照群にお いて全IgGおよびIgMレベル(試料1mlあたりのmg数として)、ならびに上 記2つの群における内毒素コア抗原特異的IgGおよびIgMレベル(試料1ml あたりのμg数として)を分析することにより実施される。全IgGが正常対照 レベルの80%以下、および/または内毒素コア抗原特異的IgGおよびIgM が正常対照レベルの60%以下である患者は、グ ラム陰性感染症及び内毒素血症の危険にさらされているとみなされる。 d)全免疫グロブリンまたはコア抗原特異的免疫グロブリンレベルに重大な欠 陥を有する患者への免疫グロブリンおよび/または免疫グロブリン−抗生物質結 合体の投与は、正常な、またはほぼ正常な全般的および抗原特異的体液性防御を 回復するために実施される。正常なIgGレベルを回復させるため、静注可能な 免疫グロブリン(Sandoz Forschungsinstitut,Vienna,Austria;Hyland Thera peutics,Duarte,CA;またはCutter Laboratories,Berkeley,CAより入手可能 )の3%溶液を1日2回、免疫グロブリンレベルが正常値から10%の範囲内に 上昇するまで投与する。 本発明のIgG−PMB結合体は抗体分子のすべてが内毒素と結合可能な抗体 分子集団からなるので、抗原特異的抗体レベルを回復または増加させるためには 全IgGより遥に少ないIgG−PMB結合体があればよい。体重1kgあたり1 〜20mg のIgG−PMB結合体からなる1回の静注用量が、内毒素特異的抗体 レベルを正常レベルの100%以上に回復するために与えられる。実施例22 抗体−抗生物質結合体の混合物を用いたグラム陰性敗血症、内毒素血症およびグ ラム陽性敗血症にかかりやすいヒトの治療 ヒトの体液性免疫状態と感染しやすさの間には因果関係があるので、グラム陰 性菌および内毒素に対する抗体レベルと同様にグラム陽性菌に対する抗体レベル を回復する必要がある。これは、これら両方のクラスの細菌及び内毒素に対する 活性を有する複数 の抗体−抗生物質結合体の混合物を投与することによって達成させる。本実施例 は、(a)感染の危険にさらされているヒトの同定、および(b)抗原特異的なら びに全免疫グロブリンレベルの回復のための抗体−抗生物質結合体の混合物およ び、必要であれば、プールされた全ヒト免疫グロブリンの投与を包含した。 a)感染の危険にさらされているヒトの同定は、実施例21に明示した手段に よって実施される。 b)抗原特異的ならびに全免疫グロブリンレベルの回復のための抗体−抗生物 質結合体の混合物および、必要であれば、プールされた全ヒト免疫グロブリンの 投与は、IgG−PMB(1〜20mg/kg)を静脈内に1回およびIgG−バシトラ シン結合体(1〜20mg/kg)を静脈内に1回注射してグラム陰性およびグラム陽性 反応性抗体のレベルをそれぞれ高めることによって実施される。もし全免疫グロ ブリンレベルも正常の80%以下である場合は、静注可能な免疫グロブリン(Sand oz Forschungsinstitut,Vienna,Austria;Hyland Therapeutics,Duarte,CA ;またはCutter Laboratories,Berkeley,CAより入手可能)の3%溶液を1日 2回、免疫グロブリンレベルが正常値から10%の範囲内に上昇するまで投与す る。実施例23 IgG−PMB結合体を用いた内毒素致死性の長期予防 IgG−PMB結合体の長期予防的効果をD−ガラクトサミン感作モデルマウ スを使用して調べた[C.Galanosら、Proc.Natl.Acad.Sci.76:5939-5943(19 79); V.Lehmannら、J.Exp.Med. 165:657-663(1987);ならびにM.A.FreudenbergおよびC.Galanos,Infect.I mmun.56:1352-1357(1988)]。PBSに溶解したヒトIgG−PMB結合体( 実施例14に記述するように調製した)1mgを雄C57Bl/6マウス10匹のそれぞれ に静脈注射した。10匹の対照マウスは、PBSに溶解した結合していないヒトI gG1mgを同じく静脈注射された。結合IgGおよび対照IgGの溶液は両方と も濃度が8mg/mlで、したがって注射容量はマウス1匹あたり125μlであった。 実施例16および17に記述するin vivo実験は、内毒素チャレンジの1時間 前に静脈内投与した場合、25μgほどのごく少量のIgG−PMB結合体が完全 な防御を提供できることを示した。ここでは本発明者らは24時間後の防御ウイン ドウ(window)を調べた。 PMB結合IgGまたは対照IgGの投与24時間後に、両群のマウスに下記の ように調製した大腸菌0111:B4内毒素(#201; List Biological Laboratories ,Campbell,CA)の致死量を腹腔内投与してチャレンジした。すなわち、内毒素 の1 mg/ml原液をBranson 2000水浴超音波処理装置を用いて2分間超音波処理し 、PBSで100倍希釈し、10ng/μlの作業溶液を調製した。240mgのD−ガラクトサ ミン塩酸塩(#G-1639;Sigma Chemical社,St.Louis,MO)を2つのシリコー ン処理Reactiバイアル(Pierce)に計り入れ、キャリアータンパク質として0.1m g/mlウシ血清アルブミン(BSA)を含有する2.4mlのPBSに溶解した。12μlの1 0ng/μl内毒素溶液(l20ng)を各バイアルに加え、溶液を15分間室温で混合し た。各バイアルは、1回注射あたり10ngの内毒 素と20mgのガラクトサミンからなる200μlの注射を12回行なうのに十分な溶液を 含有していた。両群の各マウスは200μlの上記混合物を腹腔内投与された。マウ スは食料と水を自由に与えられ、死亡を終点として24時間観察された。確率を推 定するため、フイッシャー法(Fisher's exact method)そのものを使い結果を 分析した[F.Mostellerら、Probabilty With Statistical Applications,Addi son Wesley,Reading,MA(1970)];有意な防御とは、「実験群と対照群を較 べたときのp値<0.05」と定義された。 この予防試験の結果は表26に要約されている。 これらの結果は、IgG−PMB結合体を予防薬として静脈内投与しうること 、および結合体の投与後少なくとも24時間の間、内毒素致死性からの有意な防 御が得られることを示す。実施例24 ウサギにおけるPMB−HIgG結合体およびHIgGの相対半減期の測定 本実施例は、PMBと結合した時、HIgGのウサギにおける半減期に何らか の効果があるかどうかを確認するための実験を記述する。雄ニュージーランド白 ウサギ(10 lb,12月齢)を用い て、薬物動態学的試験を実施した。実験の第0日に2匹のウサギにそれぞれ150m M塩化ナトリウムを含有する10mMリン酸緩衝液(pH 7.1)に溶解した3mgのPM B−HIgG結合体を1回静脈注射した。同時に、2匹の対照群ウサギに同じ緩 衝液に溶解した3mgのHIgGを静脈注射した。試験試料および対照試料の両方 を検査したところ、発熱物質を含まないことが判明した。最初の注射の1時間後 および5時間後、および最初の注射後第1日、2日、3日、4日、7日、10日 および14日にウサギから採血した。血清試料を集め、HIgGの存在について 試験するまで−70℃で保存した。 ウサギ血清試料中のHIgGの存在を検出するために、サンドイッチELIS Aを開発した。マイクロタイタープレート(Corning)の各ウエルに、50mM炭酸 緩衝液pH 9.5に溶解した25μg/mlのヤギ抗ヒトIgG(Sigma)を含有する100μ lの溶液を塗布した。4℃で一晩インキュベートした後、塗布液を除去し、すべ てのウエルをPBS-Tween-20(PBSに溶解した0.05%Tween-20)で3回洗浄した。10 mg/ml BSA(Sigma)を含有するPBSを添加することにより、残存する抗原結合部 位を37℃で1時間ブロックした。 −70℃で保存した試験血清試料を、アッセイの直前に融解し、0.1%BSAを含 有するPBS-Tween-20で1:10に希釈した。すべての試料を2通りのアリコートとし てマイクロタイタープレートのウエルに添加した(200μl/ウエル)。試験血清 試料に使用したのと同じ希釈剤で1:10に希釈した正常ウサギ血清をウエルあたり 200μl加えることにより陰性対照ウエルを調製した。陽性対照とし て、正常なHIgGを同じ希釈剤で20μg/mlに希釈し、次に8段階の連続l:4希 釈を0.00031μg/mlまで行なった。対応するO.D.値を用いて標準曲線を作成し、 そこから試験血清試料の対応HIgGレベルを決定した。プレートを37℃で1 時間インキュベートし、PBS-Tween-20で3回洗浄した。PBS-Tween-20に溶解した 0.1%BSAで1:500に希釈したアルカリホスファターゼ結合ヤギ抗ヒトIgG(Sigm a)をウエルに加え、37℃で1時間インキュベートした。PBS-Tを用いてウエル を4回洗浄した後、50mM Na2CO3,pH 9.5および1mM MgCl2に溶解した1mg/mlp −ニトロフェニルホスフェート(Sigma)100μlをすべてのウエルに加えた。プ レートを光から遮蔽し、室温で20〜30分間発色させた。Dynatech MR 700マイク ロプレートリーダーを使用して410nmでの吸光度を測定した。 2通りのウエルの吸光度を平均し、結合体と基質のみを含有していたブランク ウエルの吸光度を差し引いてバックグラウンドについて補正した。吸光度vs.H IgG対数濃度の標準曲線をプロットした。試験試料の吸光度は標準曲線の直線 部分から定量した。 PMB−HIgG(R3およびR4)ならびにHIgG(R1およびR2)の 血清クリアランス曲線を図11および12に示す。図11では、HIgG濃度に直 接対応する410nmにおける吸光度が日数に対してプロットされている。図12は 、IgG濃度を血清1mlあたりのμg数として経時的に表したグラフである。図 11および12の両方から、PMB−HIgGの血清半減期は結合していないヒ トIgGのそれと同様であることが明らかである。ヒトにおけるヒトIgGの半 減期は約21日なので、これらの実 験は結合体の半減期が長いであろうということを示唆している。したがって、こ の実施例で本発明者らは結合体投与の2週間後においてもなおウサギ血清中に活 性な結合体が検出しうることを立証したのである。実施例25 ウサギ体内循環2週間後のPMB−HIgG結合体のLPS結合の検出 この実施例は、PMB−HIgGLPS結合活性がウサギ体内循環2週間後に 依然として存在するかどうかを確認する実験を説明するものである。この検討は 、雄ニュージーランド白ウサギ(4.5kg(10 lb),12月齢)を用いて 行った。2匹のウサギそれぞれに、150mM塩化ナトリウムを含有する50m Mリン酸緩衝液中の3mgのPMB−HIgG結合体を0日目に静脈内に1回投 与した。同時に、2匹の対照用ウサギに同緩衝液中の3mgのHIgGを静脈注 射した。試験試料及び対照試料の両方を試験して発熱物質がないことが分かった 。最初の注射後1時間及び5時間でウサギから採血し、次いで最初の注射後1、 2、3、4、7、10及び14日目に採血した。血清試料を集めて、PMB−H IgG結合体の活性について試験するまで−70℃で保存した。 ウサギ血清からPMB−HIgG結合体の活性(即ち、LPSに結合する能力 )を検出するために、簡易式間接結合アッセイを用いた。96ウェルマイクロタ イタープレート(Corning)の各ウェルを、大腸菌O11:B4(Sigma)からの LPSのPBS中の20μg/ml溶液100μlで被覆した。対照ウェルは、 PBSだけ(LPSなし)で被覆した。4℃で一晩インキュベートした後、被覆 溶液を除去して全てのウェルをPBS−ツィーン20で3回洗浄した。残りの抗 原結合部位を、10mg/mlBSA(Sigma,組織培養用)を含有するPBS の添加によって3 7℃で1時間ブロックした。このブロッキング溶液を除去し、PBS−ツィーン 20で1:10に希釈した試験ウサギ血清試料を添加した。陽性対照として、P MB−HIgG結合体も10%正常ウサギ血清で希釈してウェルに添加した。各 試料を2系列で37℃で1時間インキュベートして、それらプレートをPBS− ツィーン20で3回洗浄した。 結合した抗体を検出するために、これらウェルを、ヤギ抗ヒトIgG−アルカ リ性ホスファターゼ標識抗体(Sigma)の1:500希釈液100μlと37℃で1 時間インキュベートした。この第2次抗体溶液を除去した後、ウェルをPBS− ツィーン20で4回洗浄した。50mM Na2CO3及び10mM MgCl2中の 1mg/mlの基質〔p−ニトロフェニルホスフェート(Sigma)〕を各ウェル に添加した。室温で15〜20分間インキュベートした後の発色をDynatech MR7 00マイクロプレートリーダーを用いて410nmで測定した。 このLPS結合アッセイの結果を表27に示す。14日目に集めたウサギ血清 からの結合体がLPS被覆ウェルに結合した。これは、この結合体がウサギ体内 で2週間循環した後も依然として活性であることを示している。 実施例26 PMB−IgG結合体はウサギに静脈内投与しても免疫応答を引き出さない この実施例は、抗PMB抗体が結合体投与によってウサギで引き出されるかど うかを確認する実験を説明するものである。2匹のウサギそれぞれに3mgのP MB−HIgG結合体を0日目に静脈内に投与した。これらウサギに追加の注射 (追加免疫)を2週目、4週目及び7週目に行った。対照として、2匹のウサギ それぞれに3mgの単独HIgGを実験グループと同じ計画日時に投与した。結 合体又は単独IgGのいずれかを投与した後2週間毎に全てのウサギから採血し た。血清を集めて、抗PMB抗体について試験するまで−70℃で保存した。 ウサギ血清中の抗PMB抗体を検出するために、簡易式間接結合アッセイを開 発した。96ウェルマイクロタイタープレート(Corning)の各ウェルを、無内 毒素PBS中のPMB( Sigma)の200μg/ml溶液100μlで被覆した。対照ウェルは、PBS だけ(PMBなし)で被覆した。4℃で一晩インキュベートした後、被覆溶液を 除去して全てのウェルを無内毒素PBS−ツィーン20で3回洗浄した。残りの 抗原結合部位を、10mg/mlBSA(Sigma,組織培養用)を含有するPB Sの添加によって37℃で1時間ブロックした。このブロッキング溶液を除去し 、2%正常ウサギ血清で1:10、1:100、1:1000及び1:1000 0の希釈度に希釈した試験ウサギ血清試料を添加した。陽性対照抗血清(ニワト リ抗PMB免疫グロブリン,ウィスコンシン州マジソンのOphidian Phamaceutic als Inc.)も、試験ウサギ血清試料のように希釈した。各試料を2系列で37℃ で1時間インキュベートした。このインキュベーション後、それらプレートをP BS−ツィーン20で3回洗浄した。 結合した抗体を検出するために、ウサギ血清とインキュベートしたウェルを、 ヤギ抗ウサギIgG−アルカリ性ホスファターゼ標識抗体(Sigma)の1:50 0希釈液100μlとインキュベートし、ニワトリ抗体とインキュベートしたウ ェルを、ヤギ抗ニワトリIgG(完全分子)−アルカリ性ホスファターゼ結合体 (Sigma)の1:500希釈液100μlと37℃で1時間インキュベートした 。この第2次抗体溶液を除去した後、ウェルをPBS−ツィーン20で4回洗浄 し、50mM Na2CO3,10mM MgCl2中の1mg/mlのp−ニトロフ ェニルホスフェート(Sigma)を各ウェルに添加した。室温で15〜20分間イ ンキュベートした後の発色をDynatech MR700マイクロプレー リーダーを用いて410nmで測定した。 表28の結果は、予想通り陽性対照抗体がPMBに結合したことを示している 。これは、デザインしたELISAがPMB結合抗体を検出できることを確認す るものである。表29の結果(各試料2系列のA410読み取り値として示した) は、どのウサギ血清試料もPMBに結合しなかったことを示しており、抗PMB 抗体の不存在を示すものである。これら結果は、PMBを静脈内投与した場合は 繰り返し注射しても異種タンパク質キャリヤー上ですら免疫原性でないことを証 明している。 このペプチドが免疫原性を欠いているのは、そのD−アミノ酸含量に関係して いるといえる。というのは、これら残基は免疫系によって認識されないであろう からである。 実施例27 IgGPMBは毒性ではない IgG−PMB結合体を用いる際の安全性を調べるために、毒性試験を行った 。体重250〜300gの雌SDラット(Harlan Sprague-Dawley)に比較的多 い用量(約16mg/kg)で結合体を2回静脈内投与した。次いで、この試験 の間のいろいろな時点で採取した血清試料及び主要臓器に何か異常の徴候がある か分析した。 この試験は、グループ当たり3匹のラットの5グループからなるものであった 。7日間順化させた後、グループ1、2及び3のラットにPMBと結合体形成し た4mgのラットIgGを0日目と再度2日目に静脈内注射し(ラットIgGへ のPMBの結合体形成については以下の(E)を参照のこと);グループ4のラ ットに4mgの未結合体形成ラットIgGを0日目に注射し(IgG対照);そ してグループ5のラットは正常対照として役立てた(結合体も正常ラットIgG も注射しなかった)。これらラットから心臓穿刺により採血し、そして表30に 示す臓器異常を見るために殺した。 心臓穿刺直後に、血液スミア(2スライド/ラット)を調製して、白血球百分 率用にDiff-Quik(イリノイ州McGaw ParkのBaxter Healthcare)で染色した。残 りの血液(2〜7ml)は2〜8℃で凝血させた。その凝血塊を2000rpm で10分間の遠心分離により沈殿させ、血清を採り出し、血液化学分析(SMA C12)及びCH50EZ補体アッセイによる補体活性化の測定(フロリダ州マイア ミのDiamedix Corporation)用に2つのアリコートにして−70℃で凍結した。 表30に示した興味の対象である臓器(腎臓、肝臓及び脾臓)を各ラットから切 除して、すぐに組織病理学スライド用の切片を作成するまでホルマリン加リン酸 緩衝液(50mMリン酸ナトリウム、10%ホルムアルデヒド)中に固定した。 A.肝臓及び腎臓機能についての生化学的血清分析 全てのラット血清試料(全部で18:グループ1、2、4及び5から3ずつ; そしてグループ3から6)をDuPont DimensionAR(デラウェア州ウィルミントン のDuPont Co.)で次の12試験項目(SMAC12)について分析した:グルコ ース、血液尿素窒素(BUM)、クレアチニン、尿酸、カルシウム、アルブミン 、総タンパク、コレステロール、総ビリルビン、アルカリ性ホスファターゼ、ア スパラギン酸トランスフェラーゼ(SGOT/AST)、及び乳酸デヒドロゲナ ーゼ(LDH)。各グループの平均値を出し(表31)そして実験グループ(1 、2及び3)を対照グループ(4及び5)と比較して何か有意差があるかどうか みた。これら実験結果を、20匹の雌SDラットについての実験データを分析す ることによって出した各アッセイについての正常 範囲(データはHarlan Sprague-Dawleyにより提供された)とも比較した。 肝臓病についての標準的な検体試験には、ビリルビンの血清レベル、AST、 アルカリ性ホスファターゼ、LDH、アルブミン、及びやや標準的でないものの グルコースの測定が含まれる。腎臓機能は、尿素、クレアチニン、及びカルシウ ムの血漿レベルを測定することにより評価することができる〔J.F.Zilva,P.R .Pannall,Clinical Chemistry in Diagnosis and Treatment,Yearbook Medic al Publishers,Chicago,IL(1984)〕。以下で考察する乳酸デヒドロゲナーゼ 値(LDH)を除いては、表31は、実験グループ1、2及び3についての値を 対照グループ4及び5と比較して有意差がないことを示している。更には、全て の値は、この系列のラットのそれぞれのアッセイについての正常範囲内であるか 又はそれに近いものである。 LDHについての値はグループ間でかなり変動しており、殆どの値はラット血 清LDHについての正常範囲(Harlan Sprague-Dawleyからのデータ)を越えて いる。乳酸デヒドロゲナーゼは、肝臓、心臓、骨格筋、脳、腎臓及び赤血球内に 高濃度で見出される。特定のアイソザイムの高い値は肝臓又は心筋の損傷を示し ているといえるが、この試験では対照ラットも高LDH値を示しており、これは 高LDH値がIgG−PMB結合体と無関係であることを示唆するものである。 in vitroで(血液試料を抜き取っていたとき、又は血清がなかなか血球と分離し なかった場合に)起こっていたかもしれない溶血反応も、血清LDH値を上昇さ せる(J.F.ZilvaとP.R.Pannall,Clinical Chemistry in Diagnosis and Treatment,前記文献)ので、それがこの試験での高い値の説明 になるかも知れない。 5日目(2回目の注射後3日間)、7日目(2回目の注射後5日間)及び14 日目(2回目の注射後12日間)に抜き取った血清試料の測定値が、IgG−P MB結合体の投与に起因するものとできる有意差を示していないことも注目に値 する。換言すると、測定した全ての血清成分についての5日目、7日目及び14 日目の値は、それらそれぞれの正常範囲に属するか又はそれに近いものである( LDHを除く)ので、この結合体がこれら試験ラットの状態に何らかの急性変化 をもたらす場合に期待される有意な経時変化を殆ど又は全く示していないのであ る。 B.白血球百分率 各ラットからの血液スミアを油浸下(1000×)で検査して白血球百分率を 出した。少なくとも100の白血球を各スライド 上で数えて、各細胞型(リンパ球、単球、好中球、好酸球、及び好塩基球)のパ ーセンテージを計算して各ラットについての白血球百分率を出した。各グループ 内のラットについての百分率の平均を出し、そしてグループ1、2及び3からの 百分率をグループ4及び5からの百分率と比較して、白血球個体群中に何か有意 差があるかどうかみた。加えて、各スライド上の赤血球の形態を検査して、存在 する血小板の数を大まかに見積もった。分化白血球計数の結果を表32にまとめ る。 表32では、グループ間の各細胞型のパーセンテージに有意差 はない。これら百分率は、Harlan Sprague-Dawleyから入手したラットについて の正常参考値と幾分異なっている(リンパ球が予想より約5〜10%多く好中球 が5〜10%少ない)が、このことは正常対照と実験グループの両方に見られ、 この所見がIgG−PMB結合体の投与と無関係であることを示唆している。赤 血球の形態は正常に見え、血小板は検査した全てのスライドで豊富であった。 C.臓器組織病理学 興味の対象である臓器を切除してホルムアルデヒド加リン酸緩衝液中に固定し た。以下に記載するようにして切片を作成し、ヘマトキシリン及びエオシンで染 色した。 腎臓:中心を通る完全長中央縦軸切片 肝臓:肝小葉を通る横軸切片 脾臓:横軸切片 これらスライドを臓器異常について検査したが何の異常もないことが分かった 。 D.血清補体活性の分析 免疫グロブリン及び免疫グロブリン複合体は、補体系を活性化する能力を有し ている。IgG−PMB結合体により媒介されるこのタイプの補体活性化は、内 毒血症又は菌血症にの炎症反応を悪化させるであろう。加えて、正常補体機能の 阻害が、補体媒介宿主防御メカニズムを害するであろう。この実施例では、Ig G−PMB結合体の血清補体活性へのin vivo作用を調べた。 ラット血清試料をEZ補体CH50アッセイ(フロリダ州マイアミのDiamedix C orp.)を用いて総溶血性補体活性(CH50)に ついて分析した。この結合体の補体活性への作用を確認するために、未処理対照 ラットから得られたCH50値をIgG及びIgG−PMB結合体処理ラットから 得られたCH50値と比較した。 上の表33を参照すると、試験したどのグループ間にもCH50値に有意差はな い。IgG−PMB結合体媒介補体活性化がin vivoで起こるとすると、この作 用は、未処理対照ラット(グループ5)に対して比較したときの、処理動物体内 の補体成分の消耗による結合体処理ラット(グループ1、2及び3)のCH50値 の減少として反映されたであろう。同じく、正常補体機能の阻害が、未処理対照 グループと比較したときの結合体処理グループの CH50値の減少により示されたであろう。未結合体形成IgGも、血清補体活性 に何の作用も有しないことが分かった(グループ4)。従って、これら結果は、 IgG−PMB結合体の静脈内投与が血清補体活性に副作用を有さないことを示 すものである。 E.NaPO4中でのIgGの過ヨウ素酸塩酸化を用いるPMBラットIgG の結合体形成 IgGの過ヨウ素酸塩酸化を用いてPMBをラットIgGに結合体形成させた 。これは、a)リン酸緩衝液中でのIgGの過ヨウ素酸塩酸化、それに続くその 過ヨウ素酸塩酸化IgGへのPMBの結合体形成を包含した。 a)リン酸緩衝液中でのIgGの過ヨウ素酸塩酸化は、25mgラットIgG (Sigma)を1mlの50mMNaPO4(pH7.2)緩衝液中に溶解させて、10. 7mgのメタ過ヨウ素酸ナトリウムを添加(最終濃度50mM)することにより 行った。5分毎に緩やかに渦を巻かせながら室温で30分間インキュベーション した後、50mMNaPO4(pH7.2)緩衝液で平衡になった15ml Swift 脱塩カラム(Pierce)でゲル濾過することにより過ヨウ素酸塩を除去した。A28 0 吸光度により追跡して最大量の抗体を含有するピーク画分をプールした。 b)過ヨウ素酸塩酸化IgGとPMBとの結合体形成を、75mgPMBを酸 化IgGに添加して4℃で一晩緩やかに震盪した後に20mM NaPO4(pH 6.5)中の0.1mg/mlのNaBH3CNで室温で2〜3時間還元することによ り行った。150mM NaClを含有する50mMリン酸塩(pH7.5)(PB S)で平衡になった15ml Swift脱塩カラムでのゲル濾過に より、PMB−IgGをこの反応生成物の残余と分離した。 PMB−ラットIgG結合体の活性を先に記載したLPS結合アッセイにより 測定した。表34の結果は、PMB−ラットIgG結合体が優れたLPS結合活 性を有したことを示している。 実施例28 IgG−PMB結合体のオプソニン食作用能の証明 オプソニンIgGクラスの抗体は、細胞外細菌の食作用性浄化率を高めること によって重要な免疫エフェクター機能を媒介する〔Raffら,J.Infect.Dis.16 3:346-354(1991)〕。このようにして、オプソニンIgGは、細菌病原体に対 する宿主防御メカニズムにおいて重要な役割を果たしている〔Rozenberg-Arska ら,J.Med.Microbiol.22:143-149(1991)〕。この実施例の目的は、IgG −PMB結合体のIgG成分がこの重要なエフェクター機能を維持しているかど うかを調べることであった。これは、IgG−PMB結合体を用いた大腸菌微生 物の前処理が、ヒト単球細胞系U937による食作用性取り込み(オプソニン食 作用)を増強するかどうかを評価することによって行った。オプソニン食作用ア ッセイは、細菌感染症を治療するために用いられる免疫グロブリン製剤の潜在的 治療効力を評価することができる有用な手段を提供する〔Hillら,Am.J.Med. 61-66(1984)〕。この実施例は、(a)IgG−PMB結合体のオプソニン食作 用能についてのアッセイ、及び(b)IgG−PMB結合体の最小有効濃度の測 定を包含した。 A.IgG−PMB結合体のオプソニン食作用能についてのアッセイ IgG−PMB結合体のオプソニン食作用能を、公表された方法を改変したア ッセイ操作を用いて測定した〔Gemmellら,J.Clin.Invest.67:1249-1256(198 1)及びBohnsackら,J.Immunol.143(10):3338-3342(1989)〕。大腸菌株H B101 をTSA(BBL)上で37℃で約20時間増殖させた。次いで、この微生物を PBS(pH7.2)中に1×108CFU/mlの濃度で懸濁させた。この懸濁 液の1.0ml容量の複数のアリコートを別々の微小分離管に入れ、それらの管 を4℃で約14,000×gで5分間遠心分離した。次いで、得られた沈殿物そ れぞれを1.0ml容量の次のオプソニン又は対照溶液のうちの1つに再懸濁さ せた。 1.大腸菌HB101についてMIC(0.062mg/ml)のIgG−P MB結合体(実施例14(a)に記載した通り過ヨウ素酸塩酸化により調製した もの)(MICは実施例12に記載した通りに測定した)。 2.大腸菌HB101について2×MBC(0.25mg/ml)のIgG− PMB結合体(上と同じもの)(MIBは実施例12に記載した通りに測定した )。 3.0.062mg/mlのIgG対照(未結合体形成物)(上の#1につい ての対照;これはこの結合体を生成させるのに用いたものと同じIgGであった )。 4.0.25mg/mlのIgG対照(未結合体形成物)(上の#2について の対照)。 5.PBS対照(IgGも結合体もなし)、つまりPBS(pH7.2)のみ 。 これら5懸濁液を37℃で60分間周期的に混合しながらインキュベートする ことによってオプソニン化した。オプソニン化後、これら懸濁液を上のように遠 心分離して、得られた沈殿物それぞれを10%FCSを補充した0.5mlのR PMI1640培地 (これをこの実施例の残りの部分で“培地”という)中に再懸濁させた。5本の 別々のポリプロピレン製培養管(S/P)のそれぞれに、培地中で調製して1× 106U937細胞/mlを含有する1.0mlのU937細胞懸濁液を入れた。 また、それぞれの培養管には、上で調製したオプソニン化大腸菌懸濁液のうちの 1つを0.1ml添加した。1.0mlのU937細胞懸濁液及び0.1mlのP BS(PBS対照)を含有する6番目の対照グループも調製した。この時点で、 各培養管は1×106U937細胞、及び2×107大腸菌微生物を含有し、大腸 菌のU937細胞に対する比率は20:1となった。次いで、これら6本の培養 管を37℃で一定速度で震盪しながら60分間インキュベートして食作用を起こ させた。インキュベーション後、それら培養管を氷の上に数分置いて更なる食作 用を止めた。次いで、これら6本の培養管を4℃で500×gで10分間遠心分 離した。得られた沈殿物を冷PBSで(先の工程の通りに遠心分離しながら)3 回洗浄して、細胞外大腸菌微生物を除去した。これら最終沈殿物をそれぞれ0. 2mlの冷PBS中に再懸濁して、それら懸濁液の40μl容量を顕微鏡スライ ドガラスに塗布することによってスミアを調製した。これらスミアを風乾してか ら100%メタノール中に5秒間浸けて再び風乾することによって固定した。 宿主細胞の細胞内細菌と周辺細胞質とを示差的に染色するSowter-McGee染色法 の改訂法〔SowterとMcGee,J.Clin.Pathol.29:433-437(1976)〕を用いてこ れらスミアを染色した。スライドを約60秒間水中に浸けることによって水和さ せてから、メチルグリーン−ピロニン(MGP)溶液(Sigma)中に5分間 入れた。スライドを水中で15〜20秒間洗浄してから、淡緑色後染色(H2Oで 希釈した0.25%Sigma Light Green SFYellowish)中に3〜5秒間浸けた。水 中で15〜20秒間濯いだ後、スライドを100%エタノール中に5秒間浸漬し てから、キシレン中に5秒間浸漬した。スライドを風乾してからカバーガラスを 載せた。 光学顕微鏡により盲検でオプソニン食作用の評価を行った。各実験グループに ついて、全部で100のU937細胞をランダムに計数して1又は2以上の細胞 内大腸菌微生物を含有した細胞のパーセンテージを出した。 この検討の結果を表35に示す。 大腸菌微生物についてのMIC及び2×MBCに等しい濃度のIgG−PMB 結合体でその微生物を処理すると、50%を越えるU937細胞によりその微生 物が食作用で取り込まれた。匹敵する濃度の同じIgGの未結合型でその微生物 を処理しても、取り込みは極僅か乃至取り込みなしであった。IgG−PMB結 合体もIgGも存在しない場合は、大腸菌微生物の食作用性取り込みは起こらな かった(PBS対照グループ)。これら結果は、IgG−PMB結合体のIgG 部分がオプソニンエフェクター機能を維持していること、及びIgG−PMB結 合体が細菌微生物の食作用性浄化率を増強することを証明している。 B.IgG−PMB結合体の最小有効濃度の測定 オプソニン食作用を媒介するのに要求されるIgG−PMBの最小濃度を、M ICの、及びMICを下回る濃度(低MIC)の、この結合体を試験することに より測定した。追加の対照として、対応する一連のアルブミン−PMB(Alb −PMB)結合体溶液も、IgG−PMB結合体に匹敵する濃度で試験した。次 の結合体及び対照溶液をオプソニン食作用能について、この実施例の(a)に記 載した操作によりアッセイした。 1.大腸菌HB101についてMIC(0.062mg/ml)のIgG−P MB結合体(この実施例の(a)で用いたのと同じもの)。 2.大腸菌HB101について1/2MIC(0.031mg/ml)のIgG− PMB結合体(上と同じもの)。 3.大腸菌HB101について1/4MIC(0.0155mg/ml)のIgG −PMB結合体(上と同じもの)。 4.大腸菌HB101について1/8MIC(7.75μg/ml)のIgG−P MB結合体(上と同じもの)。 5.0.062mg/mlのAlb−PMB結合体(実施例18(a)に記載し た通りに調製したもの)(このグループは上の#1についての対照として役立っ た)。 6.0.031mg/mlのA1b−PMB結合体(上と同じもの)(このグ ループは上の#2についての対照として役立った)。 7.0.0155mg/mlのAlb−PMB結合体(上と同じもの)(この グループは上の#3についての対照として役立った)。 8.7.75μg/mlのAlb−PMB結合体(上と同じもの)(このグル ープは上の#4についての対照として役立った)。 9.0.062mg/mlのIgG対照(未結合体形成物)。 10.PBS対照(IgGも結合体もなし)、つまりPBS(pH7.2)のみ 。 この検討の結果を表36に示す。 IgG−PMB結合体についてのMIC又はそれを下回る濃度を用いて大腸菌 微生物を処理すると、試験した全てのIgG−PMB濃度でU937細胞による その微生物の食作用性取り込み量が増加した。対応する一連のAlb−PMB結 合体は、試験した濃度では有意なレベルのオプソニン食作用能を示さず、未結合 体形成IgG対照もそうであった。これら結果は、IgG−PMB結合体が有意 なレベルのオプソニン食作用能を臨床的に関連する低MIC濃度で有すること、 及びこの結合体がオプソニン食作用 を媒介できるためには、この結合体の機能性PMBとIgG部分の両方が同時に 要求されることを証明している。実施例29 臨床関連細菌株に対するIgG−PMB結合体の抗菌活性 ヒト病原体(実施例29の以下を参照のこと)であることが知られている細菌 株に対するMIC及びMBC値をIgG−PMB結合体及び天然PMB対照につ いて測定した。この実施例は、(a)結合体の調製、(b)細菌接種物の調製、及 び(c)MIC及びMBCの測定を包含した。 A.結合体の調製 最終結合体試料からフリー(未結合体形成)PMBをより効率的に除去するた めに次の変更を加えた以外は、実施例14(a)に記載した通りの過ヨウ素酸塩 酸化によりIgG−PMB結合体を調製した。最終結合体溶液を1.0%ツィー ン20を含有するように調節してから、0.1%ツィーン20を含有するPBS を溶離液として用いてP−10カラムでクロマトグラフィーに付した。気孔容量 (void volume)中の物質を濃縮してから、今ここに記載した通りにカラムクロ マトグラフィーにより更に精製した。 B.細菌接種物の調製 微生物を増殖させて、実施例12(a)に記載した通りに次の試験微生物につ いて単離接種物を調製した:大腸菌株EC5;緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa )株ATCC27312;緑膿菌株ストロング(Strong);及び緑膿菌株3。 C.MIC及びMBCの測定 IgG−PMB結合体及び天然PMB対照のMIC及びMBCを、実施例12 (b)及び12(c)に記載した通りに、試験微生物のそれぞれについて測定した 。 MIC測定の結果を表37に示す。 MBC測定の結果を表38に示す。 病原性細菌株に対するIgG−PMB結合体のこの静菌及び殺菌活性は、これ ら化合物が菌血症の予防及び/又は治療に有効であり得ることを証明している。実施例30 IgG−PMB結合体の予防的投与は大腸菌血症に対してラットを防護する グラム陰性菌血症及び内毒素ショックは致死反応をin vivoで触発し得る。実 際、不可抗的なグラム陰性菌血症は、病院内での感染から死へと至る主要原因と なっている〔S.M.Wolf,N.Eng.J.Med.307:1267-1268(1982)〕。特に、大 腸菌種は、強力な抗生物質を利用できる可能性があるにも関わらず、看過し難い 高死亡率と関連し続けている。K1型莢膜を有する大腸菌株は、それらケースの 80%が新生児髄膜炎である24%までの血液培養単離物〔G.W.CountとM.Tur ck,J.Clin.Microbiol.5:490(1977)〕中に病因物質として同定されている 〔L.D.Sarffら,Lancet 1:1099(1975)〕。それは、成人における院内グラム 陰性菌血症〔M.P.Weinsteinら,Rev.Infect.Dis.5:35-53(1983)〕及び子 供における腎盂腎炎〔G.H.McCrackenら,Hosp.Pract.9:57(1974)〕の最も頻 繁な原因である。K1型に加えて、ヒト血液大腸菌単離物はO抗原セロタイプも 有し、O18リポ多糖がもっとも頻繁に菌血症に関連している〔A.S.Crossら, J.Infect.Dis.149:184-193(1984)〕。大腸菌セロタイプO18:K1は、D .Rowley,Br.J.Exp.Pathol.35:528-538(1954)又はH.Smith,J.Gen.Mi crobiol.136:377-383 (1990)のいずれかにより定義された、非常に病原性のヒト病原体で、それらは 小さな接種物からin vivoで増殖し、宿主防御をかわして腸管外感染症を起こす 。 大腸菌O18:K1の如き病原性細菌により起こる菌血症に対するin vivo効 力についてIgG−PMB結合体を試験するために、D.E.Schiffら,Infect.I mmun.61:975-980(1993)により記載された樹立動物感染モデルを用いた。この モデルは、免疫療法剤の毒性、効力及び安全性を評価する上で重要な多くの規準 を満たすものであり、これら規準の幾つかはA.S.Crossら,Infect.Immun.61: 2741-2747(1993)によって略述されている。とりわけ、このモデルは、中毒モ デルというよりむしろ感染モデルであって、高用量の非病原性株を用いる代わり に低用量の病原性細菌でラットを追加免疫したものである。実験証拠により、中 毒モデルとは対照的に感染のモデルはより正確にヒト敗血症の経過を反映するこ とが示されている。感染モデルは、a)病原性因子(即ち、特定のK抗原又は滑 面LPS抗原(smooth LPSantigen))を有する侵入性表現型を有するヒト敗血 症を起こす細菌を用いる〔I.OrskovとF.Orskov,J.Hyg.Camp.95:551-575( 1985)〕;b)病巣部位から集密化に至る敗血症の普通の進行を擬態する;c)臨 床上の菌血症と一致する循環細菌のレベルを生ずる〔D.E.Diezmanら,J.Pedia tr.85:128-131(1974)〕;及びd)臨床的に経験するのと類似の、内毒素レベ ルをもたらしそしてTNF運動を触発する如き生理学的サイトカイン応答を誘発 する〔A.S.Crossら,Infect.Immun.61:2741-2747(1993)により委細が調べ られている〕。 この実施例では、新生児ラットのIgG−PMBでの予防処理が、大腸菌O1 8:K1により起こる菌血症及び死に対して防護できるかどうかを試験した。こ の実施例は、(a)大腸菌O18:K1の新生児ラットにおける致死量の測定; 及び(b)IgG−PMBを用いる大腸菌O18:K1に対するin vivo防護を包 含した。 A.大腸菌O18:K1の新生児ラットにおける致死量の測定 5日齢の無病原体SDラット(マサチューセッツ州ウィルミントンのCharles River Laboratories)に異なる用量の大腸菌O18:K1を皮下接種した。K.S .Kim小児病院(カリフォルニア州ロスアンジェルス)から入手した大腸菌(株 名C5)を子供の髄液から単離した。ブレインハートインフュージョン(BHI )培地中の大腸菌C5の一晩培養物を新たな培地で1:40に希釈して、初期対 数増殖期まで、約1×108細菌/mlに相当する0.25のOD620まで増殖さ せた。これら細胞を滅菌食塩水(0.9%NaCl)で遠心分離することによっ て2回洗浄して、食塩水で異なる細胞密度に希釈した。各希釈液をBHI寒天プ レート上に塗布して37℃でインキュベートし、実際の細胞数を出した。 100μlの滅菌食塩水中の約370〜2620の細菌をラットに皮下接種し た。大腸菌O18:K1での典型的な致死感染で、18時間以内に菌血症が起こ り、感染後24〜72時間以内に死亡するラットが出た。約300の細菌がLD50 に相当して約50%の新生児を死なせる一方、殆ど又は全てのラットを死なせ るには、1500の細菌で通常は十分であることが分かった。150 0〜2500の細菌が最小有効致死量に相当するので、この濃度の大腸菌を、I gG−PMBを用いるin vivo菌血症防護試験に用いた。 B.IgG−PMB結合体を用いる大腸菌O18:K1(C5)に対するin v ivo防護 IgG−PMB結合体の投与がin vivoで防護できるかどうかを確認するため に、ラット新生児をIgG−PMB又は対照IgGで前処理した後に致死量の大 腸菌C5を投与した。結合体中のキャリヤーとして及び対照として用いたIgG は、ELISAにより大腸菌C5に対して非反応性であることが示されたヒト骨 髄腫タンパク質であった。この骨髄腫IgGをキャリヤーとして用いてPMB結 合体を作り、この大腸菌とIgG−PMBとの結合体間の反応性が、専らPMB とリポ多糖との間の結合によるものであることを確かめた。 各グループ中11〜12匹の4〜5日齢SDラット(体重10g)に、100 μlの無内毒素PBS中の30μg、100μg又は300μgのIgG−PM B結合体又は対照IgGを腹腔内投与した。未処理グループには、PBS(結合 体希釈剤)だけを投与した。2時間して、100μlのPBS中の約2560の 大腸菌C5細菌を各ラットに後頭部から皮下投与した。感染後24時間して、生 存数、病巣傷を有する生存数及び死亡数を記録した。その結果を表39に示す。 病巣傷は非常に出血性であり、接種部位又はその近傍にあった。病巣傷を有する 全ての新生児は菌血症であることが分かり、その後、傷が現れてから24〜48 時間以内に死んだ。菌血症は、尾静脈から血液を採取し、BHI肉汁で 20倍に希釈し、そして20μlアリコートを(5%ヒツジ赤血球)血液寒天プ レート上にプレートすることによって検出した。 これら結果は、30μgのIgG−PMB結合体/新生児、又は300μg/ kgの用量が、大腸菌による病巣傷又は死亡の発生に対して全ての動物を感染後 24時間完全に防護するのに十分であることを示している。対照的に、未処理グ ループに比較して30又は100μgのIgG/新生児の用量によっては防護さ れない。最大用量(300μg)のIgGで処理した新生児は防護された(おそ らく非特異的現象に当たるのだろう)。 これら所見は、予防的に投与したIgG−PMB結合体が大腸菌による敗血症 の進行を阻止できることを証明している。このことは、新生児の死亡が阻止され たこと及び病巣傷が防げたことによって示された。これら結果は、この結合体が 血管区画の外側の領域にまで身体全体に全身分布して感染を抑制できることを意 味している。 実施例31 スルホ−MBSでの7−アミノセファロスポラン酸の誘導体化 この実施例は、ヘテロ二官能性架橋剤の抗生物質前駆体への結合を説明するも のである。この実施例は、有意な抗菌性を示さない抗生物質前駆体である7−ア ミノセファロスポラン酸の、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホ スクシンイミドエステル(スルホ−MBS)での誘導体化を略述する。 7−アミノセファロスポラン酸を誘導体化するために、2.9mgの7−アミ ノセファロスポラン酸(Sigma)を1.0mlの50mMリン酸緩衝液(pH6. 65)中に溶解させ、10.7μlの1. 0N NaOHを混合の最中に添加してpHを6.65に戻した。次いで、4.6 mgのスルホ−MBS(Pierce)を添加して混合しながら溶かした。この混合液 を周囲温度で攪拌しながら4.5時間インキュベートした。10mgのエタノー ルアミンを添加してインキュベーションを更に17分間続けた。 この反応混合液(0.5ml)をBio-Rad P2樹脂の1.5×20cmカラムに 適用した。溶離液は50mMリン酸緩衝液(pH6.65)であり、これを0.5 ml/分で流した。溶出液(即ち、カラムの下部で集められた液体)を280n mにおける吸光度に関して追跡した。0.5mlずつ画分を集めた。2本の主吸 収ピークが現れた。一方はその中央が42分で他方は47.5分であった(それ ぞれアミノセファロスポラン酸及び反応生成物)。その最初のピークの前縁に対 応する画分をプールした(2.0ml,3.42A280)。1.4μlの100%β −メルカプトエタノールをこの混合液に添加してから、滅菌ワットマン0.45 ミクロンPuradiscを用いて濾過した。この推定上のS−ヒドロキシエチルチオ− マレイミドベンゾイル−N−アミノセファロスポラン酸エステルのMICは、黄 色ブドウ球菌で、7−アミノセファロスポラン酸についての3.7A280に比較し て0.86A280であると測定された。 上の誘導体化前駆体について対照も試験した。スルホ−MBS、β−メルカプ トエタノール及びエタノールアミンを上で用いた濃度にして、黄色ブドウ球菌に 対する活性について評価した。これら化合物は不活性であった。実施例32 スルホ−MBSでの6−アミノペニシラン酸の誘導体化 この実施例は、実施例31のヘテロ二官能性架橋剤の異なる抗生物質前駆体へ の結合を説明するものである。この実施例は、有意な抗菌性を示さない抗生物質 前駆体である6−アミノペニシラン酸の、スルホ−MBSでの誘導体化を略述す る。 6−アミノペニシラン酸を誘導体化するために、12.1mgの6−アミノペ ニシラン酸(ICN)を2.5mlの50mMリン酸緩衝液(pH6.65)中に 溶解させた。この溶液を攪拌子とマグネチックスターラーで継続的に混合してp Hを追跡した。スルホ−MBS(24.1mg,Prochem,Inc.)を添加し、1. 0N水酸化ナトリウム溶液でpHを6.85に調節した。この混合液を周囲温度 で2.5時間インキュベートした。 この反応混合液を、10%メタノール水で平衡になったワットマンLRP−2 樹脂(C18逆相)の1.5×20cmカラムに適用した。このカラムを10% メタノールで1.0ml/分で5分間展開してから、10〜90%メタノール水 の一次勾配で30分間展開した。280nmで吸収のある最終ピークの物質を含 有する溶出液(26分で溶出)を集め、Labconco Centravap濃縮装置を用いて減 圧下で濃縮乾固した。この誘導体化アミノペニシラン酸を1.0mlの50mM リン酸緩衝液+1.0mM EDTA(pH6.65)中に溶解させた。この誘導 体化アミノペニシラン酸のMICは、黄色ブドウ球菌に対して、天然のアミノペ ニシラン酸についての250μg/mlに比較して8μg/mlであると測定さ れた。 精製ヒトIgG(40mg,Sigma)を2.5mlの50mMトリエタノールア ミン,1.0mM EDTA(pH8.0)中に溶解させてマグネチック攪拌子及 びスターラーで継続的に撹拌した。水中の13mg/mlイミノチオラン(Trau t試薬,Prochem)100μlを添加した。pHを追跡して、1.0N水酸化ナト リウムで8.0に調節した。この混合液を周囲温度で2時間インキュベートした 。次いで、この混合液をSpectra/Gel ACA202(Spectra)の2.5×20c mカラムに適用した。このカラムを50mMリン酸ナトリウム緩衝液,1.0m MEDTA(pH6.5)で2.0ml/分で溶離した。280nmにおける吸収 を追跡した。イミノチオラン化IgGを含有する気孔容量中の物質を集めてプー ルした。イミノチオラン化IgGの濃度は5.0mg/mlであった。 この誘導体化アミノペニシラン酸(0.5ml,9.0mg/ml)を1.75 mlのイミノチオラン化IgGと混合し、混ぜながら周囲温度で10分間インキ ュベートしてから2〜8℃で一晩インキュベートした。この混合液を周囲温度に 戻して攪拌しながらインキュベートした。20分後、146μlの10mM N −エチルマレイミド(Pierce)を添加してインキュベーションを4時間続けた。 この反応混合液をUniflo-Plusフィルター(S & S)に通してSpectra/Gel ACA 202(Spectrum)の2.5×20cmカラムに適用した。このカラムを50m Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)で2.0ml/分で溶離した。280n mにおける吸収を追跡した。MBSアミノペニシラン酸:IgGを含有する気孔 容量中の物質を集め、プールし、Centricon濃縮装 置(Amicon)を用いて濃縮し、そしてUniflo-Plusフィルター(S & S)に通した 。このMBSアミノペニシラン酸:IgGは、黄色ブドウ球菌に対して0.65 mg/mlで不活性であることが分かった。 上の誘導体化前駆体について対照も試験した。スルホ−MBS、β−メルカプ トエタノール及びエタノールアミンを上で用いた濃度にして、黄色ブドウ球菌に 対する活性について評価した。これら化合物は不活性であった。実施例33 スルホ−SMCCでのアモキシリンの誘導体化 この実施例は、有意な抗菌性を示す抗生物質であるアモキシリンのスルホ−S MCCでの誘導体化を略述するものである。アモキシリンを誘導体化するために 、23mgのアモキシリン・3水和物(ICN)を2.5mlの50mMリン酸 緩衝液(pH6.65)中に添加した。この懸濁液を攪拌子とマグネチックスタ ーラーで継続的に混合してpHを追跡した。スルホ−SMCC(23mg,Proc hem,Inc.)を添加し、1.0N水酸化ナトリウムでpHを7.0に調節し(定期 的に7.0に再調節し)た。この混合液を周囲温度で4時間インキュベートした (この反応混合液は最初は懸濁アモキシリンのために濁っていたが、時間ととも に透明になった)。 この反応混合液を10%メタノール水で平衡になったワットマンLRP−2樹 脂(C18逆相)の1.5×20cmカラムに適用した。このカラムを10%メ タノールで1.0ml/分で5分間展 開してから、10〜90%メタノール水の一次勾配で30分間展開した。280 nmで吸収のある最終ピークの物質を含有する溶出液(27.5分で溶出)を集 め、Labconco Centravap濃縮装置を用いて減圧下で濃縮乾固した。この誘導体化 アモキシリンを1.0mlの50mMリン酸緩衝液+1.0mMEDTA(pH6 .65)中に溶解させた。この誘導体化アモキシリンのMICは、黄色ブドウ球 菌に対して、天然のアモキシリンについての250μg/mlに比較して8μg /mlであると測定された。実施例34 スルホ−SMCCでのセファドロキシルの誘導体化 以下の実施例では、グラム陽性菌に対して活性な抗生物質であるセファドロキ シルを、架橋剤の4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボン 酸スルホスクシンイミジル(スルホ−SMCC)と反応させた。 セファドロキシル(Sigma)を50mMリン酸緩衝液(pH6.65)中に3. 0mg/mlで溶解させ、スルホ−SMCCを2.6mg/mlで溶解させた。 攪拌しながら周囲温度で1時間55分インキュベートした後、エタノールアミン を3.4mg/mlで添加して更に42分間インキュベーションを継続した。 この反応混合液(0.5ml)をセファデックスG10樹脂(Pharmacia)の1 .5×13cmカラムに適用した。溶離液は50mMリン酸緩衝液(pH6.65 )であり、これを0.5ml/分で流した。溶出液を280nmにおける吸光度 に関して追跡した。1.0mlずつ画分を集めた。2本の主吸収ピークが現れた 。一方 はその中央が22分で他方は36分であった(それぞれ反応生成物とセファドロ キシル)。その最初のピークの前縁に対応する画分をプールした(3.0ml, 3.5A280)。300μlの100mMβ−メルカプトエタノールをこの混合液 に添加してから、滅菌ワットマン0.45ミクロンPuradiscを用いて濾過した。 この推定上のS−ヒドロキシエチルチオマレイミドメチルシクロヘキサンカルボ キシ−N−セファドロキシルエステルのMICは、黄色ブドウ球菌に対して、天 然のセファドロキシルについての0.028A280のMICに比較して1.6A280 であると測定された。従って、この誘導体化セファドロキシルは比較的不活性で あった。実施例35 スルホ−LC−SPDP、スルホ−MBS、スルホ−SIAB、及びスルホ−S MPBでのバンコマイシンの誘導体化 以下の実施例では、グラム陽性菌に対して活性な抗生物質であるバンコマイシ ンを4種の異なるヘテロ二官能性架橋剤と反応させた。 リン酸緩衝液中のバンコマイシンを次の化合物それぞれと反応させた:6−〔 3−(2−ピリジルジチオ)プロピオンアミド〕ヘキサン酸スルホスクシンイミ ジル(スルホ−LC−SPDP)、m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシ スルホスクシンイミドエステル(スルホ−MBS)、(4−ヨードアセチル)ア ミノ安息香酸スルホスクシンイミジル(スルホ−SIAB)、及び4−(p−マ レイミドフェニル)酪酸スルホスクシンイミジル(スルホ−SMPB)。4種全 ての架橋剤はバンコマイシン分子上の1級アミノ基と反応してアミド結合を生成 する。スルホ−LC−SPDPにより誘導体化されたバンコマイシンは、適切な 条件に曝すと誘導体化IgG上のマレイミドと反応できるスルフヒドリル基を有 する。スルホ−MBSにより誘導体化されたバンコマイシンは、還元IgG又は 誘導体化IgGのいずれかのスルフヒドリル基と反応できるマレイミド基を有し 、その反応はそのマレイミドの炭素−炭素二重結合への付加による。最後に、ス ルホ−SIABにより誘導体化されたバンコマイシンは、還元IgG又は誘導体 化IgGのいずれかのスルフヒドリル基とも反応できるヨード基を有し、その反 応はそのヨード基との親核置換による。スルホ−MBS、スルホ−SIAB、ス ルホ−SMPB又はスルホ −SMCC(Pierce)を、50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.15)中 の10mMバンコマイシン(ICN)の溶液中に、混合しながら20mMの濃度 に溶解させた。これら混合液を攪拌しながら周囲温度でインキュベートした。4 種全ての混合液中に生成した析出物及び反応生成物は、それ以上追跡しなかった 。実施例36 イミノチオラン及び4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボ ン酸スルホスクシンイミジルでのIgGへのバンコマイシンの結合体形成 免疫グロブリンへの更なる結合体形成に適する可溶性誘導体化バンコマイシン を得ようとした先の実施例の結果が不満足なものであったので、イミノチオラン (Traut試薬)を用いてバンコマイシンを誘導体化し、4−(N−マレイミドメ チル)シクロヘキサン−1−カルボン酸スルホスクシンイミジル(スルホ−SM CC)を用いてIgGを誘導体化する別の架橋方法を検討した。この反応は以下 に略述する3工程で進行する。第1に、Traut試薬でバンコマイシンを誘導体化 する。第2に、スルホ−SMCCで非特異性免疫グロブリンを誘導体化する。第 3に、これら誘導体化バンコマイシンと誘導体化IgGを互いに反応させて結合 体を形成させる。 a)バンコマイシンとイミノチオランとの反応 33.4mgのバンコマイシン(ICN)を脱気したばかりの2.0mlの50 mMトリエタノールアミン,1.0mM EDTA(pH8.0)緩衝液中に溶解 させた。34.5mgのTraut試薬(Pierce)を溶解させ、N2ガスをそのバイア ル瓶中に吹き込ん でから密栓した。このバイアル瓶を振り動かしながら1時間15分インキュベー トした。 この混合液(0.5ml)をセファデックスG10(Pharmacia)の1.5×1 3cmカラムに適用した。溶離液は、脱気したばかりの50mMリン酸,1.0 mMEDTA(pH6.65)緩衝液であり、これを0.5ml/分で流した。1 .0mlずつ画分を集め、最初のピークの画分(カラムの気孔用量)をプールし た(3.0ml)。 G10カラムからのプールをBio-Rad Affi-Gel 501有機水銀樹脂の4ml ,1.0cm径のカラムに適用した。この501樹脂は、50mM酢酸ナトリウ ム(pH5.0)(酢酸緩衝液)25ml、酢酸緩衝液中の4.0mM酢酸第二水 銀25ml、酢酸緩衝液25mlで予め洗浄して、50mMリン酸,1.0mM EDTA,0.5%ツィーン20(pH6.65)で平衡にしたものであった。こ のプールを0.2ml/分で適用して、50mMリン酸,1.0mM EDTA, 0.5%ツィーン20(pH6.65)を用いてカラムを洗浄した。13分後に流 速を1.0ml/分に高めた。全部で85分間洗浄し続けて、天然の非チオラン 化バンコマイシンを除いた。50mMリン酸,1.0mMEDTA,0.5%ツィ ーン20(pH6.65)中の新たに調製した10mMβ−メルカプトエタノー ルを用いて、1.0ml/分でAffi-Gel 501樹脂からチオラン化バンコマイシ ンを溶出させた。それぞれが1.0mlである最初の5画分がベースラインより も有意に大きいA280を有したのでプールした(0.116A280又は29μg/ ml,5.0ml)。この推定上のイミノチオラン化バンコマイシンについ てのMICは、黄色ブドウ球菌で2.4μg/mlであると測定された。バンコ マイシンのMICは1〜2μg/mlである。 この誘導体化バンコマイシンをLabconco Centravapで濃縮し、1.0mlの水 を添加し、そしてこの物質をセファデックスG10(Pharmacia)の1.5×13 cmカラムに適用した。このカラムを50mMリン酸ナトリウム緩衝液,1.0 mM EDTA,0.5%ツィーン20(pH6.65)で溶離した。気孔容量中 の物質を集めてプールした。 b)IgGとスルホ−SMCCとの反応 一般に、IgGのモル当たり15モルのスルホ−SMCCを用いた。これより 高いモル比の架橋剤ではIgGが析出した。40mgのヒトIgG(Sigma,カ タログ#I4506,ロット#063H−88751)を2mlの50mMリン 酸緩衝液(pH7.1)中に溶解させて、1.6mgのスルホ−SMCC(Proche m,カタログ#CL207,ロット#03092)を混合しながら添加した。こ の混合液を室温で45分間インキュベートし、ACA202ゲル濾過カラムでの クロマトグラフィーにより過剰の架橋剤を除去した。2ml試料を、50mM MES,0.5%ツィーン20(pH6.5)緩衝液で平衡にした2.5×20c m ACA202ゲル濾過カラム(Spectrum)に適用し、同緩衝液で溶離した。 この活性化IgGに対応する最初のピークを集めて280nmにおける吸光度を 追跡した。 c)誘導体化バンコマイシン及び誘導体化IgGの結合体形成 誘導体化バンコマイシン及び誘導体化IgGを最終的に結合体形成させるため に、2.95mlの4.4mg/ml SMCC:I gG(上の工程bからのもの)を、14mlの0.74mg/mlイミノチオラ ン化バンコマイシン(上の工程aからのもの)に添加した。この溶液を周囲温度 で回転式震盪装置で200rpmでインキュベートした。1時間5分後、100 μlの3.5mg/ml 2−メルカプトエタノールを添加して更に25分間イ ンキュベーションを継続した。Amicon Centricon 30を用いて、この溶液を約2 mlまで濃縮した。 この試料をSpectra Gel ACA202樹脂(Spectrum)の2.5×20cmカ ラムに充填して、PBS+0.1%ツィーン20で0.1ml/分で溶離した。1 .5mlの画分を集めた。気孔容量中の画分をプールして滅菌濾過した。この結 合体の活性を、黄色ブドウ球菌に対する標準的MIC試験により測定した。この 結合体は、黄色ブドウ球菌に対して1.1mg/mlで不活性であることが分か った。実施例37 S−アセチルメルカプト無水コハク酸(SAMSA)及び4−(N−マレイミド メチル)シクロヘキサン−1−カルボン酸スルホスクシンイミジル(スルホ−S MCC)でのIgGへのバンコマイシンの結合体形成 抗菌活性を有するバンコマイシン−IgG結合体を得ようとした先の実施例の 結果が不満足なものであったので、S−アセチルメルカプト無水コハク酸(SA MSA)を用いてバンコマイシンを誘導体化し、4−(N−マレイミドメチル) シクロヘキサン−1−カルボン酸スルホスクシンイミジル(スルホ−SMCC) を 用いてIgGを誘導体化する別の架橋方法を検討した。この反応は以下に略述す る5工程で進行する。第1に、SAMSAでバンコマイシンを誘導体化する。第 2に、誘導体化バンコマイシン及びフリーの未反応バンコマイシンの両方を未反 応架橋剤から分離する。第3に、誘導体化バンコマイシンをフリーの未反応バン コマイシンから分離する。第4に、スルホ−SMCCで非特異的免疫グロブリン を誘導体化する。第5に、精製誘導体化バンコマイシンと誘導体化IgGを互い に反応させて結合体を形成させる。 a)バンコマイシンとSAMSAとの反応 20.4mgのバンコマイシン(Sigma,カタログ#V2002,ロット#43 H1090)〔14μモル〕を200μlの水中に溶解させた。1.2mlの飽 和コハク酸ナトリウムを攪拌しながらゆっくり添加してその混合液を氷の上に置 いて4℃に冷却した。その混合液は僅かに曇っていた。この混合液に、200μ lのジメチルスルホキシド(DMSO,Mallinckrodt,カタログ#5507,ロ ット#5507KLDL)中に溶かした121.8mgのSAMSA(Sigma,カ タログ#A1251,ロット3#120H5017)を添加した。pHを追跡し た。初めのpHは8.1でSAMSAを添加した後は6.8になった。一定速度で 攪拌しながら、この反応混合液を4℃で1時間インキュベートした後、室温でも う1時間インキュベートした。 b)過剰架橋剤の分離 修飾及び未修飾バンコマイシンから過剰の架橋剤を除去するために、この混合 液を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.1)で平衡にしたG−10カラ ム(2.5×20cm, Pharmacia)に適用した。修飾及び未修飾バンコマイシンの両方を含有する最初 のピークを集めて4℃で保存した。 c)有機第二水銀カラムでのアフィニティクロマトグラフィーによる未修飾バ ンコマイシンからの修飾バンコマイシンの精製 5ml Affi-Gel 501有機第二水銀アガロースカラム(Bio-Rad)をメーカ ーの使用説明書に従って調製した。このカラムを50mMリン酸緩衝液(pH7 .1)で平衡にした。SAMSA修飾バンコマイシンは、保護されたスルフヒド リル基を含有する。これをカラムに適用する前に塩酸ヒドロキシルアミンで脱保 護した。塩酸ヒドロキシルアミンを修飾バンコマイシン溶液に0.2Mの最終濃 度まで添加して、その混合液を室温で5分間インキュベートした。この試料をAf fi-Gel 501カラムに0.5ml/分の流速で適用してから、このカラムを10 mM2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸,1mMEDTA,0.5%ツィ ーン20(pH6.5)緩衝液で、ベースラインA280が得られるまで洗浄した。 結合した修飾バンコマイシンを、20mM 2−メルカプトエタノールを含有す る同じ洗浄用緩衝液で溶離した。この修飾バンコマイシンの活性は、黄色ブドウ 球菌に対するMIC試験により2.6μl/mlであると測定された。 d)IgGとスルホ−SMCCとの反応 この反応は、実施例35工程b(上記)に記載した通りに行った。 e)誘導体化バンコマイシンと誘導体化IgGの結合体形成 修飾バンコマイシンは、20mM 2−メルカプトエタノールを含有する緩衝 液中にあった。この2−メルカプトエタノールを、 ベンゾイル化透析チュービング(Sigma,カタログ#D7884,ロット#43 H7085)を用いて、透析により除去した。750μgバンコマイシン(約0 .5μモル)と7.5mg(0.05μモル)マレイミド活性化IgGを用いた。 この混合液を室温で1時間インキュベートした。IgGのモル当たり30モルの 2−メルカプトエチルアミンを添加してその混合液を室温で20分間インキュベ ートすることによって、未反応マレイミド部位をブロックした。ゲル濾過クロマ トグラフィーにより過剰2−メルカプトエチルアミン及び未反応バンコマイシン からこの結合体を精製した。この試料を、0.1%ツィーン20を含む0.01M 食塩加リン酸緩衝液(pH7.2)で平衡にしたACA202ゲル濾過カラム( 2.5×20cm,Spectrum)に適用した。280nmにおける吸光度を追跡し た。バンコマイシン−IgG結合体を含有する最初のピークを集めた。この結合 体の活性を黄色ブドウ球菌に対するMIC試験により測定した。この結合体の黄 色ブドウ球菌に対するMICは、0.438mg/mlであることが分かった。 この実施例は、SAMSAにより誘導体化したバンコマイシンと、スルホ−SM CCにより誘導体化したIgGとの結合体形成が、活性な結合体をもたらすこと を証明している。この結合体を黄色ブドウ球菌に対して試験したところ、有効な 抗菌剤であることが分かった。実施例38 IgGの過ヨウ素酸塩酸化によるIgGへのリムルス抗リポ多糖因子の結合体形 この実施例は、ヒト免疫グロブリンの過ヨウ素酸塩酸化による、ヒトIgGへ のリムルス抗リポ多糖因子(LALF)の結合体形成を説明するものである。L ALFは、内毒素に結合してそれを中和することが知られている単鎖ペプチドで ある。H.S.Waverら,Infection and Immunity 60:2506 (1992)を参照のこと 。このペプチドの配列を図13に示している。このIgGへのLALFの結合体 形成が完了した後、その結合体を大腸菌0111:B4リポ多糖(LPS)及び 大腸菌HB101の両方への結合性について試験した。LPSへのLALF結合 体及びPMB結合体の結合性も比較した。 a)LALF−IgG結合体の調製 分光光度分析LALアッセイを用いてLPS誘発細胞溶解活性化の阻害を追跡 することによって精製を行った。簡単に説明すると、L.ポリフェムス(L.polyp hemus)からの変形細胞を無内毒素条件下で集め、蒸留水の添加により細胞溶解 し、そして5,000×gで30分間遠心分離した。沈殿物を3M尿素で抽出し た。その抽出液を30,000Daカットオフ膜で濾過して、8,000Daカッ トオフ膜により濃縮した。その停留物を、3M尿素−10mM酢酸アンモニウム (pH5.5)で平衡にしたカチオン交換カラム(CMセファロース)に適用し て、0.15、0.25、0.5MのNaClで段階的に溶離した。その0.5M NaClピークを、水−0.2%トリフルオロ酢酸で平衡にしたC−4逆相カラ ム(カリフォルニア州ヘスペリアのVydac)に直接適用した。このカラムを、0. 2%トリフルオロ酢酸を含有する25、35及び50%イソプロパノールで段階 的に溶離した。その50%イソプロ パノールピークを凍結乾燥して使用直前にもどした。この最終生成物は、逆相高 速液体クロマトグラフィー及びSDS−PAGEにより一般に95%を上回る純 度であることが分かった。 この場合、精製LALFはCape Codの仲間から入手した。凍結乾燥LALFを 50mM酢酸ナトリウム(pH5.0)中に15mg/mlで溶解させた。この 天然LALFの大腸菌HB101に対するMICは、16μg/mlであること が分かった。 10mgの精製ヒトIgG(Sigma)を1.0mlの50mMリン酸ナトリウム( pH7.1)中に溶解させた。10.7mgのメタ過ヨウ素酸ナトリウムをこのI gG溶液に添加して、混合しながら溶解させた。この混合液を周囲温度で回転式 震盪装置で180rpmで30分間インキュベートした。 この混合液をSpectra-Gel ACA202(Spectrum)樹脂の2.5×20cm カラムに適用して、50mMリン酸ナトリウム(pH6.7)で2.0ml/分で 溶離した。280nmにおける吸光度を追跡して2.0mlの画分を集めた。カ ラムの気孔容量に対応する画分(酸化IgG)を集めた。 上の15mg/ml LALF溶液0.66mlを1.3mlの酸化IgG(2. 1mg/ml)に混合しながら滴下添加した。この混合液を回転式震盪装置で1 80rpmで約18時間インキュベートした。39μlの1.0N HClを混合 しながら添加した。この混合液を周囲温度で180rpmで3時間インキュベー トした。 この混合液をSpectra-Gel ACA202樹脂の1.5×20cmカラムに適用 して、PBS+0.1%ツィーン20で1.0ml/ 分で溶離した。LALF:IgG結合体を含有する気孔容量に対応する溶出液を 集めた。このLALF:IgG結合体の大腸菌HB101に対するMICは、3 00mg/mlであると測定された。 b)LALF:IgG結合体のLPS結合及び大腸菌 HB101結合のアッセイ 大腸菌0111:B4リポ多糖(LPS)をSigmaから入手してPBS+0.0 05%チメロソール中に0.02mg/mlで溶解させた。大腸菌HB101を PBSで10,000,000CFU/mlに希釈した。LPS溶液、大腸菌HB 101懸濁液又はPBSの複数の100μlアリコートをFalcon Pro-Bind96 ウェルマイクロタイタープレートに添加した。プレートを2〜8℃で18時間イ ンキュベートした。ウェルをPBSで3回洗浄した。100μlのPBS+5m g/ml BSA(Sigma ChemicalCo.)をプレートの各ウェルに添加して、それ らプレートを室温で2時間インキュベートした。それらプレートをデカントして ウェル当たり100μlの試料(例えば、結合体、抗体等)を添加し、プレート を周囲温度で2時間インキュベートした。ウェルをBBS(0.125ホウ酸ナ トリウム,1.0M NaCl(pH8.3))+0.5%ツィーン20で6回、5 0mM炭酸ナトリウム(pH9.5)で3回洗浄した。3個のSigma 104ホス ファターゼ基質錠剤を15mlの50mM炭酸ナトリウム緩衝液+10mM M gCl2中に溶解させて、ウェル当たり100mlで添加した。周囲温度で約2 0分経過した後、410nmにおける各ウェルの吸光度を測定した。その結果を 表40に示す。 別のLALF:IgG結合体とPMB:IgG結合体を上記の通りにして調製 した。LPS被覆プレート及び非被覆(PBS)プレートへのPMB:IgG、 LALF:IgG及び対照IgGの結合データを下表に示す。LPS被覆プレー トへの両結合体の結合が有意であり、4μg/ml及び0.8μg/mlでLP SへのLALF:IgGの結合性がより高い。LPS被覆プレートへの対照未結 合体形成IgGの結合性及びPBS被覆プレートへの両結合体の結合性が低いの で、LALF:IgG結合体及びPMB:IgG結合体はLPSに特異的に結合 する。従って、結合は、結合体のLALF及びPMB部分により媒介されている 。 実施例39 LALF−IgGによる内毒素のin vivo作用の中和 LALF−IgG結合体が内毒素の致死作用を中和できるかどうかを確認する ために、実施例16(上記参照)で説明した内毒素ショックのマウスモデルを用 いた。内毒素致死の中和をLALF−IgGにより評価した。内毒素の最小有効 致死量は15ngで、注射容量は200μl/マウスであった。 用いた希釈剤がPBSと0.1%ツィーン20(BSAなし)であること以外 は実施例23に記載(上記参照)の通りに、大腸菌0111:B4内毒素(Sigm a)を調製した。内毒素と種々の量のLALF−IgGを実施例16(b)(上記 参照)におけるように量を変動させてインキュベートした。結果を表42に示す 。表 42に示したように、LALF−IgG結合体は、マウス当たり15ng内毒素 の致死量の中和にマウス当たり5μgで100%有効であった。 Detailed Description of the Invention                       Prevention and treatment of sepsisField of the invention   The present invention provides for the prevention and treatment of blood-borne toxin-mediated diseases, In particular, it relates to methods for preventing and treating sepsis in humans and other animals.Background of the Invention I. Sepsis   Sepsis is the leading cause of morbidity and mortality in humans and other animals. Rice in 1991 In the country alone, 400,000 to 500,000 cases of sepsis killed 100,000 to 175,000. Estimated. Among patients with non-traumatic disease, sepsis is associated with intensive care units. It is the main cause of death [G. W. Machiedo et al., Surg. Gyn. & Obstet. 152: 75 7-759 (1981)]. Sepsis is also the leading cause of death in young livestock and 7.5-29% of live calves are affected [D. D. Morris et al., Am. J. Vet. Res. 47: 2554 -2565 (1986)], it has become a common medical problem in newborn horses [A. M. Hoffm an et al. Vet. Int. Med. 6: 89-95 (1992)]. Overtreatment in the treatment of serious infections Despite significant advances over the last decades, sepsis incidence and mortality rates have increased. Continues [S. M. Wolff, New Eng. J. Med. 324: 486-488 (1991)].   Sepsis is hypotension, metabolic acidosis, decreased systemic vascular resistance, A systemic reaction characterized by tachypnea and organ dysfunction, including bacteremia That is, sepsis such as the presence of bacteria in blood (ie, organisms in the bloodstream, The presence of its metabolic end products or toxins) and endotoxemia (ie, Toxemia such as the presence of endotoxin in the blood (ie, the presence of toxin in the blood) Can occur). The term "bacteremia" is the absence of an infected lesion Includes latent bacteremia observed in children with fever. Also, the term "sepsis" , Fungalemia (ie the presence of fungi in the blood), viremia (ie The presence of virus or virus particles in the blood) and parasitemia ( That is, the presence of parasites or protozoa in blood). Therefore, Sepsis and septic shock (septic often with multiple organ failure and high mortality Acute circulatory failure resulting from the disease is caused by many organisms.   Systemic microbial invasion poses two distinct problems. First, the growth of microorganisms The substance may cause direct damage to the functions of tissues, organs and blood vessels. Second, the microbial Toxic components can lead to a rapid systemic inflammatory response, which is immediately vital. Circulatory collapse (ie, septic shock) that damages various vital organs Often leads to death.   Sepsis is mainly classified into three types depending on the type of infectious organism. Gram-negative bacteria Sexual sepsis is the most common and has a mortality rate of approximately 35%. Most of these infections Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa Caused by a fungus (Pseudomonas aeruginosa). Like Staphylococcus or Streptococcus Gu Lamb-positive pathogens are the second leading cause of sepsis. The third major group is fungi Including, this fungal infection accounts for a relatively small proportion of sepsis, but the mortality rate is high.   Many of these infections are acquired in the hospital and some types of surgery (eg, peritoneal surgery) , Immunosuppression by cancer therapy or transplantation therapy, immunodeficiency and intravenous catheter Can be caused by contact with. Sepsis also includes trauma, neonatal dystocia and volvulus ( Intestinal torsion in dogs and horses in particular) may also occur.   The established mechanism of sepsis is related to the toxic component of Gram-negative bacteria. G A common cell wall known as lipopolysaccharide (LPS) that is widely shared by negative bacteria Structure exists. The "endotoxin" produced by Gram-negative bacteria has three main structures: It is believed to be involved in lipoproteins and most of the biological properties of endotoxins. Obtained lipid (lipid A) and polysaccharide structure specific to each species and strain of bacteria Made of [D. C. Morrison, Rev. Infect. Dis. 5 (Supp 4): S733-S747 (1983)]. Studies over the last decade have shown that purified endotoxin is completely gram-negative It has been demonstrated that it can induce all features of the disease. In addition, host response to endotoxin Some of the answers were confirmed. Tumors are two key mediators of septic shock Necrosis factor (TNF) and interleukin-1 (IL-1), these substances Is released by macrophages and causes physiological changes leading to circulatory collapse and organ failure. It appears to act synergistically in triggering the cascade of activation [R. C. Bone, An n. Intern. Med. 115: 457-469 (1991)]. In fact, high doses of TNF [K. J. Trace y et al., Science 234: 470-474 (1986)] and / or IL. -1 [A. Tewari et al., Lancet 336: 712-714 (1990)] show symptoms and consequences of sepsis. Can be imitated.   The distinct cell wall material of Gram-positive bacteria and fungi is likely to trigger similar phenomena. It is generally believed that the structures involved are not as well studied as endotoxins of Gram-negative bacteria. Not investigated.   24 patients with or suspected sepsis, regardless of etiological agent, Shows a sudden weakness within 48 hours. Thus, for effective treatment of the patient Prompt diagnosis and therapeutic dosing regimens are essential. Unfortunately, the type of infection Established diagnostic methods for inoculation are blood culture inoculation, incubating for 18-24 hours. Solution, inoculation of causative microorganisms on solid medium, further incubation period , And traditionally require microbiological analysis with final confirmation after 1-2 days . Therefore, without knowing the type and species of the pathogen, and knowing the extent of infection, No wonder treatment must be started. II. Prevention and treatment   A. Antibiotics   Antibiotics of extremely diverse structure [Berdy, A to prevent and prevent infections] dvances in Applied Microbiology, (edited by D. Perlman), Academic Press, New  York, 18: 309-406 (1974)] is widely used. Nevertheless, the disease Up to half of patients who develop bacteremia in the hospital die (ie, in-hospital or physician). Primary bacteremia) [D. G. Maki, Am. J. Med. 70: 719-732 (1981)]. There are many reasons There are many. First, regarding many commonly used antibiotics, Antibiotic resistance has become common in various bacterial species. This is especially a hospital True to the microbiota present within, where the selection of resistance by the microorganism It is constantly exposed to pressure. In addition, transmission of antibiotic resistant bacteria within hospital facilities Due to the high density of potentially infected patients, staff-to-person contact and staff-to-patient contact It is promoted by the degree. Second, it is the most economical, safe, and easy to administer. Fecal antibiotics have a broad spectrum of antibacterial properties to control several infectious diseases I haven't got together. For example, many broad spectrum antibiotics are taken orally Cannot be administered to the patient and the doctor may Do not want to put the patient in the room. Third, antibiotics can cause allergies and other Adverse drug interactions or direct damage to major organs (eg kidney, liver) And can be toxic to varying degrees. Many potent antibiotics have therapeutic doses Removed from daily use as it can cause adverse reactions. Fourth, Many antibiotics alter the normal gut flora, often causing diarrhea and malabsorption cause. Some can cause life-threatening gastrointestinal (GI) tract infections Usuwami like Clostridium difficile It may even release and free the microbes. For example, Clostridium diff Antimicrobial-Associated Pseudomembranous Colitis Caused by Isil It is a serious complication associated with. Therefore, doctors are Of Preventive Use of Antibiotics on the Global Health Status and Economics of Health Care in Children You have to consider the sound.   Many infections are protected by antibiotics but some Gram-negative bacteremia Presents a special challenge for. Bacterial treatment with antibiotics disrupts bacterial cell walls Is known to catalyze the release of endotoxin from dead cells. In the rabbit Antibiotics reduce levels of bacteremia in experimental E. coli sepsis It nevertheless increases endotoxin levels by 10-2,000 fold [J. L. Shenep and K. A. Morgan, J. Infect. Dis. 150: 380-388 (1984)]. Therefore, once Once rum-negative bacteremia is established, antibiotic therapy increases symptoms but reduces infection There is a justifiable relationship to do.   Conveniently, certain antibiotics are known to neutralize the action of endotoxin. ing. Polymyxin antibiotics, especially polymyxin B and polymyxin E Also known as Listin) is Bacillus polymyxa ) Is a cyclic polypeptide compound produced by a certain strain. These antibiotics The substance binds to the lipid A portion of endotoxin [D. C. Morrison and D.D. M. Jacobs, Im munochem. 13: 813-818 (1976)], animal lethality test [D. Rifkind and J. D . Palmer, J.M. Bacteriol. 92: 815-819 (1966)], activation of serum complement [D. C. Mor rison and D. M. Jacobs, Infect. Immun. 13: 298-301 (1976)], and the rim Ruth (Horse head crab) modified cell lysate (LAL) test [M. S. Cooperstock, Ant imicrob. Agents Chemother. 6: 422-425 (1974)], its activity Neutralize. Unfortunately, polymyxins are not absorbed through the GI tract and are parenteral Must be administered to. Recommended therapeutic dose for systemic infection with Pseudomonas aeruginosa (1-2.5 mg / kg body weight / day), there is a risk of renal dysfunction [Ph ysicians' Desk Reference, 47th Ed., pp. 818-819 (1993)]. This thing This is a major concern for patients with kidney disease in the United States. In addition to nephrotoxicity, God A toxic reaction was observed and was given immediately after the anesthetic and / or muscle relaxant Respiratory paralysis at that time is the most severe. Polymyxin B, in its intravenous form, It is only given to inpatients with constant control and monitoring of renal function. like this Thus, polymyxins are not used routinely for systemic infections ( However, they are very common as ingredients in topical ointments).   Several measures have been taken to reduce the toxicity of polymyxins. Colistin Shows relatively low systemic toxicity, and when methanesulfonate was formed, muscle The local pain experienced at the internal injection site disappears. Moreover, the toxicity of polymyxin B is high. It is reduced by binding to dextran which is a molecular weight carrier [D. A. Handle y, European Patent Application Publication No. 428486]. Binding to dextran reduces drug toxicity To lower and / or increase the circulating half-life of the drug Often used [P. E. Hallaway et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 8 6: 10108-10112 (1989); J. Poznansky and L.L. G. Cleland, Drug Delivery Systems: Characteristics and Biomedical Applications, (edited by RL Juliano ), Oxford University Press, New York, pp. 253-315 (1980); Molteni, D rug Carriers in Biology and Medicine, (edited by G. Gregoriadis), Academic Pre ss, New York, pp. 107-125 (1979); C.I. Larsen, Adv. Drug Delivery Rev. 3: 103-154 (1989); D. Virnik et al., Russian Chem. Rev. 44: 588-602 (1975); Oh And Hager et al., French Patent No. 2,342,740 (1977)]. Polymyxin B alone Has a half-life of only a few hours [G. Brownlee et al., Brit. J. Pharmacol. 7 : 170-188 (1952)], but dextran (molecular weight 70,000) depends on the injected dose. Has a half-life of approximately 1 day in humans [Reynolds et al., Martindale-The Extra Pharmacop oeia, 28th Ed., The Pharmaceutical Press, London, pp. 512-513 (1982); Oh And W. A. Gibby et al., Invest. Radiol. 25: 164-172 (1990)].   Polymyxin B has been used in both animal models and human studies for the past 20 years. Researched as a specific therapy for Gram-negative sepsis or endotoxemia However, the result was confused. For example, dissemination induced by endotoxin Intravascular coagulation (DIC) administered polymyxin B 15 minutes after endotoxin challenge It was not prevented in the rabbits that were killed [J. J. Corrigan, Jr. And B. M. Bell, J. Lab. Clin. Med. 77: 802-810 (1971)]. In fact, most experimental studies To reduce or eliminate the effects of endotoxin, premixing endotoxin with polymyxin B , Or that polymyxin B should be administered prior to endotoxin challenge. I made it clear [D. Rifkind and J. D. Palmer, J.M. Bact. 92: 815-819 (1966); J . J. Corrigan, Jr. And B. M. Bell, J. Lab. Clin. Med. 77: 802-810 (1971 ); B. Hughes et al., Br. J. Pharmac. 74: 701-707 (1981); J. Corrigan, Jr . And J. F. Kiernat, Pediat. Res. 13: 48-51 (1979); G. Ziv and W. D. S chultze, Am. J. Vet. Res. 44: 1446-1450 (1982); and G. Baldwin et al. J. Infect. Dis. 164: 542-549 (1991)]. Some studies did not include pretreatment Well, almost no efficacy of polymyxin B was found [A. H. L. From et al, Inf ect. Immun. 23: 660-664 (1979)]. Significantly, endotoxin in human obstructive pox Clinical Studies on Blood Loss Reap No Benefits for Polymyxin B Therapy That is [C. J. Ingoldby et al., Am. J. Surgery 147: 766-771 (1984)], this This is consistent with the results of animal experiments [C. J. H. Ingoldby, Br. J. Surg. 67: 565-567 (1980)].   Low dose polymyxin B therapy has also been studied in animals and humans. To immature rats Infecting live bacteria Haemophilus influenzae type B Sub-inhibitory doses of polymyxin B administered 12 hours later were administered alone or in large amounts. In combination with picillin, mortality from infection was significantly reduced. Where the theory Is an endotoxin released from a microorganism whose polymyxin B has been killed by another antibiotic Will be neutralized [J. W. Walterspiel et al., Pediat. Res. 20: 237-241 (1986)]. The design of this experiment was such that live bacteria would challenge instead of free endotoxin. Note that it was different from the endotoxin challenge experiment in that it was the starting material Should. In humans, subtherapeutic doses of polymyxin B (10-50% of usual dose) Continuous infusion reduces levels of endotoxin, restores some immune function, and burns Seems to reduce wound infection in patients (ie, results are not statistically significant) Was found [A. M. Munster et al. Burn Care Rehab. 10: 327-330 (1989)].   B. Immunization   In addition to research and development of antibiotics, efforts to prevent bacterial infections are necessary. It focuses on the main defense, especially the role of the humoral immune system. Of active immunity against bacterial components The role and use of passive immunization with plasma or antibodies from the immunized donor This is a very controversial area. Specific antibodies from infection and toxin challenge There is ample experimental evidence that it can protect laboratory animals, but the body of this protection and The extent and relationship to in vivo infection is well documented on this subject. However, it is not clear [J. D. Baumgartner and M.M. P. Glauser, Rev. Infect. Dis. 9: 194-205 (1987); and E. J. Ziegler, J. Infect. Dis . 158: 286-290 (1988)]. Disease progression and its prevention in critically ill patients A myriad of factors are involved that complicate the planning and interpretation of the clinical trials of G.   In Gram-negative bacteremia and endotoxemia, septic shock is associated with bacterial LPS It was found to be inversely related to the titer of antibodies that cross-react with covalent antigens [W. R. Mc Cabe et al., New Eng. J. Med. 287: 261-267 (1972)]. With this correlation, endotoxicity Means to raise the titer and / or from donor to experimental subjects and patients Endotoxin Expect a lot of efforts to develop means to passively transfer antibodies.   Antibodies to endotoxin have two important functions. First, free endotoxin By binding to, the antibody blocks endotoxin activity, that is, it circulates Remove from system. Second, the complement binding and binding to Fc receptors on phagocytes is Immunoglobulin effector function mediates bacterial death and opsonophagocytosis You can Thus, attacks of endotoxemia, bacteremia and sepsis Blocked by antibodies.   i) Active immunity   One approach to protecting animals and humans from endotoxin-mediated consequences is Immunization with bacteria or LPS. For example, lacking certain polysaccharide side chains A mutant Escherichia coli strain (J5) carrying a widely shared core lipid A structure Immunizing rabbits with Protected Animals from Challenge with Live Pseudomonas It turned out that [A. I. Braude et al., J. Infect. Dis. 136 (Supp): S167-S17 3 (1977)]. The J5 vaccine is Pseudomonas pneumoniae. umonia) model guinea pigs, but showed only weak protection, but a species-specific strain Pseudomonas LPS showed high protection [J. E. Pennington and E. Menkes, J . Infect. Dis. 144: 599-603 (1981)]. These results show that the species-specific vaccine Better than cross-protective antigens for immunizing humans and other animals against endotoxin Suggests that. Unfortunately, the vast diversity of LPS antigens is species-specific It is blocking the possibility of a vaccine.   Active immunity to endotoxins is still being studied, but how many are in this approach? There are serious limitations. First, endotoxin is weakly immunogenic, effectively boosting the immune response. It only elicits a 3-5 fold increase in antibody titer to LPS without showing [E . J. Ziegler et al., New. Eng. J. Med. 307: 1225-1230 (1982)]. Second, sepsis Many patients at risk of illness are immunocompromised and vaccinated Unable to provoke and / or maintain a sufficient protective response. And thirdly One or more core glycolipid antibodies The degree of cross-protection conferred by immunizing with primordial is well understood clinically. Absent.   ii) Passive immunity   To overcome some of the limitations inherent in active immunity, experimental animals Or to make an endotoxin-binding antibody that can be passively transferred to a human subject Various techniques have been used. The majority of endotoxin antibodies are (i) bacteria, LPS or Or immunization of animals or humans with its derivatives and immunization of serum or plasma Or (ii) monoclonal mouse or human antibodies by established methods And the recovery and purification of these antibodies.   The two major antibody types obtained by each method are IgM and Ig G antibody. These antibodies have only important aspects of their structure and effector function But not their antibody titers in normal and hyperimmune plasma. Much research IgM antibodies are more effective than Gram-negative bacteremia or endotoxin challenge in animals [W . R. McCabe et al. Infect. Dis. 158: 291-300 (1988)] and humans [Id.; E. J. Ziegler et al., New. Eng. J. Med. 307: 1225-1230 (1982)] Therefore, it is suggested that it is more effective than the IgG antibody in terms of its binding activity. Only And a number of IgG preparations from immunized animal donors have been developed and used in experimental studies. It has been demonstrated to have some protective effects [D. L. Dunn et al., Surgery 96: 440-446 (1984) and S.H. J. Spier et al., Circulatory Shock 28: 235-248 (198 9)]. The advantage of IgG formulations is that IgG antibody titers increase in response to repeated immunizations This is In contrast, the IgM antibody titer is relatively constant. However, how is the immunization process? The total amount of bacterial-reactive or endotoxin-reactive antibodies in hyperimmune plasma or serum Is a small fraction of the total antibody and is highly variable from donor to donor.   In order to develop a therapeutically consistent antibody formulation, shared epitopes and specific Numerous LPS-reactive monoclonal antibodies have been made to both pitopes . Gram-negative sepsis is caused by many species, so a potential treatment Antibodies that cross-react widely have been emphasized as drugs. Two IgM Monocloners Antibody was considered the study of choice. Human origin now known as Centoxin HA-lA Antibody [N. N. H. Teng et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 1790-1794 (1985) ] And an antibody derived from mouse known as XOMEN-E5 [Young and Alam, US No. 4,918,163] was tested in animals and humans. Animal data show that both antibodies Binds endotoxin, neutralizes its biological activity, and suppresses gram-negative bacteremia Have the ability to Unfortunately, clinical trials in humans have shown that these trials Despite the optimism of the authors and sponsors of the trials, there are clear benefits There was no [E. J. Ziegler et al., New. Eng. J. Med. 324: 429-436 (1991); L. G reenman et al., JAMA 266: 1097-1102 (1991)]. US Food and Drug Administration Approve each antibody for the treatment of sepsis based on extensive clinical trials conducted Refused to do so.   Each antibody was identified after the symptoms of sepsis and the type of microorganism was determined. It should be noted that before it was tested in humans. After sepsis is established Anti-endotoxin antibody therapy given in It is generally considered to bring little benefit. What if these The body has an inflammatory cascade initiated by endotoxins and like TNF and IL-1 This is because the incidental triggering of the mediator cannot be turned back. Further And the high cost of each antibody (Centoxin HA-lA costs $ 3,700 per 100 mg dose) It was expected that doctors would use products that had no proven efficacy. Will limit its use [K. A. Schulman et al., JAMA 266: 3466-3471 (1991)] . Of course, these endotoxin antibodies target only Gram-negative sepsis. Therefore, there is no equivalent antibody for Gram-positive bacteria and fungi. III. Inhibition of cytokines released during sepsis   New therapies for the effects of endotoxin on the host's inflammatory response have allowed other therapies to We are heading towards blocking IL-1 and TNF function. For example, the same as IL-1 IL-1 receptor that occupies the same receptor site but does not mediate biological effects Antagonists have been identified. Blocking the IL-1 receptor by this molecule is endotoxic Mortality from elementary shock can be reduced [K. Ohlsson et al., Nature 348 : 550-552 (1990)]. IL-1 receptor antagonists appear to be well tolerated However, the dose required is extremely high (100 kg recombinant protein / kg body weight). More than mg is infused over hours to days). Required for human treatment The expected recombinant protein is 8-10g, which is very expensive (thousands of dollars) It seems to be.   TNF therapy aims to remove this mediator from the circulatory system To do. Monoclonal antibodies have some protection in experimental animals It was found that the squirrel [S. M. Opal et al. Infect. Dis. 161: 1148-1152 (199 0)], but the experiments in human patients with sepsis were not conclusive. Also in this case , These antibodies are expensive therapeutics that are given only when there are signs of sepsis. Seems like IV. Prevention   Since the treatment of ongoing sepsis poses many challenges in this way, the preventive stage Several tests were done at. These tests led to mixed results. One Hopeful research suggests hyperimmunity to core glycolipids in surgical patients at high risk of infection. It was to use plasma. Antibody protection does not reduce infection rates However, it reduced the severity of Gram-negative infections and increased patient survival [J. D. Ba umgartner et al., Lancet 2: 59-63 (1985)]. Collected from a number of normal donors, Confounding results of many studies using intravenous immunoglobulin with a wide range of antibodies Was given [J. D. Baumgartner and M.M. P. Glauser, Rev. Infect. Dis. 9: 194- 205 (1987)]. The main limitation to these studies is pooled immunoglobulin The potency of the preparations varies and seems to be relatively low [T. Cal andra et al. Infect. Dis. 158: 312-319 (1988)].   Monoclonal antibodies have also been made. These formulations will have higher potency However, its high cost and immunogenicity [S. Harkonen et al., Antimicrob. Agents Chemother . 32: 710-716 (1988)] and abnormality Short circulation half-life (less than 24 hours) [S. Harkonen et al., Antimicrob. Agents Chem other. 32: 710-716 (1988); and C.I. J. Fisher et al., Clin. Care Med. 18: 1311- 1315 (1990)] make them unattractive prophylactic drug candidates.   Clearly there is a great need for drugs that can prevent and treat sepsis. is there. These drugs not only counteract the effects of endotoxin in Gram-negative sepsis But it must be able to protect and reduce bacteremia. These drugs It would be desirable if the agent could be administered prophylactically in a cost effective manner. Further In addition, not only Gram-negative cases, but an approach to eradicate all forms of sepsis Chi is needed.Summary of the invention   The present invention provides for the prevention and treatment of blood-borne toxin-mediated diseases, In particular, it relates to therapeutics for preventing and treating sepsis in humans and other animals. In one aspect, the invention provides high-risk patients (eg, surgical patients and other hospitalized patients). People, children with low birth weight, victims of burns and trauma, who are immunocompromised. The present invention relates to compositions and methods for preventing sepsis in humans. In other aspects The present invention contemplates the treatment of humans and animals with signs of a systemic septic reaction. are doing.   According to the invention, an antibody-antibiotic conjugate or "antibody otic" (antibody bodiotic) ”is a member of a class of compounds widely described as intravenous, intramuscular, or pod Used for internal or topical administration. Antibodies are antibiotics (antibodies For example, IgG, Ig M, IgA) covalently bound to form an antibody-antibiotic conjugate There is. Preferably the antibody is a non-specific IgG. Nonspecific means antibody population or Indicates that monospecificity within the pool is never predominant. Thus it is an antigen This is in contrast to the use of specific antibodies.   In one aspect, the present invention covalently binds non-specific immunoglobulins. Antibiotic-antibody conjugates consisting of selected antibiotics are contemplated. Immunoglobulin IgG having an Fc region and capable of binding to phagocytes by the Fc region It is preferred that   In one embodiment, the conjugate is capable of binding bacteria via antibiotics . The conjugate may be bacteriostatic, bactericidal, neither, or both.   However, the intended antibiotics are not limited to antibacterial agents. Antifungal and antiviral Agents are also contemplated. Gram-positive and Gram-negative when using antibacterial antibiotics A drug that is effective against both bacteria is contemplated.   The present invention provides not only conjugates that can bind to lipopolysaccharides of Gram-negative bacteria, but also free conjugates. Conjugates capable of binding endotoxin and neutralizing free endotoxin are also contemplated.   Preferred antibiotics include polymyxins, especially polymyxin B. it can. Polymyxin can bind free endotoxin. Known endotoxin binding Compound.   The invention also includes an antibiotic covalently linked to a non-specific immunoglobulin. For both Gram-positive and Gram-negative bacteria Intravenous therapeutic formulations are contemplated. In one embodiment of the therapeutic formulation, The biomaterial is selected from the group consisting of cephalosporins and penicillins. other In embodiments, the therapeutic formulation is (i) covalently attached to a non-specific immunoglobulin To a first conjugate comprising a first antibiotic, and (ii) a non-specific immunoglobulin It further comprises a second conjugate comprising a second antibiotic covalently bound (eg, For example, if the first antibiotic is polymyxin, the second antibiotic is Or bacitracin). In yet another aspect of the therapeutic formulation, two different Antibiotics are covalently attached to the same immunoglobulin molecule, one Lamb-positive bacteria and the other one is capable of binding to Gram-negative bacteria.   In the present invention, (a) a mammal is prepared for treatment, and (b) a protein is shared. Providing a therapeutic formulation comprising a conjugated endotoxin-binding compound, and (c) said A method of treatment which comprises administering (eg, intravenously) the formulation to a mammal is contemplated. ing. The endotoxin-binding compound may be polymyxin, the protein may be IgG It is preferably a non-specific immunoglobulin.   Treatment with antibody otic shows the effects of antibiotics alone. Expected not to exhibit toxicity and short half-life issues commonly associated with other drugs Be done. Furthermore, these conjugates promote clearance of both toxins and microbes. It is expected to have the opsonizing action of immunoglobulin.   The present invention presents signs of sepsis in mammals at risk of developing sepsis. Covalently bound to non-specific immunoglobulins before Consisting of administering a therapeutic preparation containing an antibiotic capable of binding to the bound microorganisms. It is intended for a method of treating the above mammals. In a preferred embodiment of the invention The method includes administering intravenously.   The present invention provides that the method can be applied to animals such as newborn calves and foals, humans who have undergone surgery, It is intended to be used for livestock and for trauma and burn patients. Book The method will be used to treat immunocompromised patients.   The present invention may contact gram negative and / or gram positive bacteria It may be useful in treating mammals. The therapeutic formulation used in the method of the invention is It is intended to be able to bind toxins.   The present invention further mediates the opsonization of a pathogen in a mammal infected with the pathogen. A table covalently bound to a non-specific immunoglobulin G having a mediated Fc region. Treatment of the above mammal comprising administering a therapeutic formulation containing a surface active antibiotic The method is intended. Infectious agents can be Gram-negative or Gram-positive bacteria It Surface-active antibiotics used in therapeutic formulations are polymyxins (eg, It can be polymyxin B).   One aspect of the invention resides in (a) the surface of a pathogen immobilized on a solid support. Antigen, (b) a surface-active antibiotic covalently bound to a non-specific immunoglobulin And (c) a competitor consisting of a surface antigen present in solution, Prepared by incubating the immobilized antigen with the conjugate in the presence of the competitor and washing. To remove unbound conjugate and competitors, then bind to immobilized surface antigen Diagnostic methods involving detecting bound conjugates are contemplated.   In a preferred embodiment, the above diagnostic method comprises one or more microtiter plates. Immobilizing the surface antigen in the wells of Isolation of surface antigens of this method from bacteria It is also intended to do. Surface antigens can be isolated from Gram-negative bacteria such as E. coli. And (for example, lipopolysaccharide). In addition, the competing substances used in this diagnostic method are It may consist of lipopolysaccharides from Lam-negative bacteria. In addition, the competitor is E. coli (Escherichia coli), Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa ( Pseudomonasaeruginosa), Vibrio cholerae, Shigella flexneri (Shigella flexneri), Klebsiella pneumoniae, Salmonella enteritidis (Salmon) ella enteritiditis), Serratia marcescens, and Rhodobacter sukh Lipopolysaccharides from Gram-negative bacteria such as Rhodobacter sphaeroides It may consist of   The present invention also includes a) reacting an antibiotic with a crosslinker to form a derivatized antibiotic. , And b) reacting the derivatized antibiotic with a non-specific immunoglobulin to bind the conjugate. It is intended to be a method of synthesizing a conjugate that comprises the steps of forming. In addition, antibiotics A quality is intended to be one that binds to the surface of microorganisms. In a preferred mode Thus, antibiotics are peptides. In other preferred embodiments, such peptides are Limulus anti-lipopolysaccharide factor, and in another aspect, the peptide is It is a D-amino acid-containing peptide. Also, the peptide may bind to endotoxin. Intended. In a preferred embodiment, the antibiotic is a polymer such as polymyxin B. In xin It   In another preferred embodiment, the antibiotic used is bactericidal against Gram-negative bacteria. is there. In other embodiments, the antibiotic is bactericidal against Gram-positive bacteria. One In the above embodiment, the antibiotic is vancomycin. In one aspect, non-specific immunity The globulin is composed of the Fc region.   The present invention also includes a) reacting an antibiotic with a first bifunctional cross-linking agent to derivatize an anti-derivative. Forming a biomaterial, b) reacting the non-specific immunoglobulin with a second bifunctional cross-linking agent. To form a derivatized immunoglobulin and c) derivatized with an antibiotic Derivatization of derivatized antibiotics to form covalent bonds with immunoglobulins Synthesis of a conjugate consisting of steps for reacting with immunoglobulin to form a conjugate The method is intended.   In one embodiment of this method, the antibiotic is one that binds to the surface of a microorganism. It In a preferred embodiment, the antibiotic is such as Limulus anti-lipopolysaccharide factor (but In another preferred embodiment, which is (but not limited to) a peptide, the peptide is D-amino. It is an acid-containing peptide. In another embodiment, the peptide binds endotoxin Things. In a preferred embodiment, the antibiotic is such as polymyxin B (but (Not limited to this) polymyxin.   In one embodiment of this method, the antibiotic is bactericidal against Gram-negative bacteria. It In other embodiments, the antibiotic is bactericidal against Gram-positive bacteria. Preferred In one aspect, the antibiotic is vancomycin. In another preferred embodiment, The first and second bifunctional crosslinkers are N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio E) Propionate. In another embodiment of this method, the first bifunctional The crosslinker is S-acetyl mercaptosuccinic anhydride. In another aspect, The second bifunctional crosslinker is sulfosuccinimidyl 4- (N-maleimidomethyl) It is cyclohexane-1-carboxylate.   The invention also has a) i) first and second reactive sites, in any order. A cross-linking agent, the first site of which is exposed and is reactive with primary amino groups, A cross-linking agent whose second site is blocked by a cleavable group, ii) one or more Antibiotics with primary amino groups, and iii) with one or more primary amino groups A non-specific immunoglobulin, b) in any order, i) blocked Cross-linking agents with antibiotics to form derivatized antibiotics, and ii) blocked A cross-linking agent with the immunoglobulin to form a derivatized immunoglobulin And c) in any order, i) to form free derivatized antibiotics. Modified derivatized antibiotics with modified reagents and ii) free derivatized immunoglobulins Reacting the derivatized immunoglobulin blocked to form with a modifying reagent , And d) reacting the free derivatized antibiotic with the free derivatized immunoglobulin. In order to form the conjugate, the method for synthesizing the conjugate comprising each step is intended.   In a preferred embodiment of this method, the antibiotic is one that binds to the surface of the microorganism. is there. In another preferred embodiment, the antibiotic is a Limulus anti-lipopolysaccharide factor such as (But not limited to) peptides. In one embodiment, the peptide is D- It is an amino acid-containing peptide. In another embodiment, the peptide binds endotoxin Ru Things. In a preferred embodiment, the antibiotic is such as polymyxin B (but (Not limited to this) polymyxin.   In a preferred embodiment, the method of the invention comprises an antibiotic bactericidal against Gram-negative bacteria. The substance is used. In other embodiments, the antibiotic is bactericidal against Gram-positive bacteria. Is. In a preferred embodiment, the antibiotic is vancomycin. In another aspect Thus, non-specific immunoglobulins consist of the Fc region. One of this method In an aspect, the modifying reagent is a reducing agent. In a preferred embodiment, the reducing agent is dithiotray It's Thor.   The present invention further comprises a) in any order i) first and second reactive sites. A first cross-linking agent, the first moiety being reactive with a primary amino group, and A cross-linking agent whose site 2 is reactive with the maleimide group, ii) one or more primary amino groups An antibiotic having iii) a second cross-linking agent having first and second reactive sites , The first site is reactive with the primary amino group, and the second site is sulfhydryl. A crosslinker that is reactive with a drill group, and iv) a non-containing one or more primary amino groups Specific immunoglobulins are prepared, b) in any order, i) derivatized antibiotics A first cross-linking agent with an antibiotic to form, and ii) a derivatized immunoglobulin Reacting a second cross-linking agent with the immunoglobulin to form c and induce c) Reacting a conjugated antibiotic with a derivatized immunoglobulin to form a conjugate. A method of synthesizing a conjugate consisting of   In one embodiment of this method, the first crosslinker is difunctional. Preferred state The first bifunctional cross-linking agent is S-acetylmeth It is lucaptosuccinic anhydride. In another preferred embodiment, the second bridge The agent is bifunctional. In one aspect, the second bifunctional crosslinker is sulfosuccin. With imidyl 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate is there.   The invention also includes a) reacting a non-specific immunoglobulin with a first modifying reagent to produce an acid. A modified immunoglobulin preparation, and b) oxidising the immunoglobulin preparation. Reacting with a substance and a second modifying reagent to form an antibiotic-immunoglobulin conjugate The method of synthesizing the conjugate comprising each step is intended. In a preferred embodiment, Immunoglobulins consist of the Fc region.   In one aspect of this method, the first modifying reagent is an oxidizing agent. Preferred state In like manner, the oxidant is periodate. In another aspect, the method It contains a second modifying reagent which is a base agent. In a preferred embodiment, the reducing agent is sodium borohydride. It's Rium.   The present invention also includes a) an antibiotic precursor having a limited bactericidal activity as a first cross-linking agent. To form a derivatized antibiotic precursor with increased bactericidal activity, b ) Derivatized immunoglobulin by reacting non-specific immunoglobulin with a second cross-linking agent And c) between the derivatized antibiotic precursor and the derivatized immunoglobulin Derivatized antibiotic precursor to form a covalent bond to the immunoglobulin Intended to form a conjugate by reacting with There is.   In one preferred embodiment, the antibiotic precursor is 7-aminocephalosporan. An acid and 6-aminopenicillanic acid. In another aspect, The first crosslinker is difunctional. In a preferred embodiment, the first bifunctional crosslinker is m-maleimidobenzoyl-N-hydride. Roxysulfosuccinimide ester. In another aspect, a second cross-linking agent Is bifunctional. In a preferred embodiment, the second bifunctional crosslinker is iminothiolane. Is.   The present invention further comprises a) in any order i) first and second reactive sites. A first cross-linking agent, the first moiety being reactive with a primary amino group, and A cross-linking agent whose site 2 is reactive with a sulfhydryl group, ii) one or more primary amino An antibiotic precursor having a group and limited bactericidal activity, iii) first and second A second cross-linking agent having a reactive site, the first site being reactive with a primary amino group And a second moiety is reactive with the maleimide group, and iv) 1 A non-specific immunoglobulin having one or more primary amino groups, b) any In sequence, i) a first cross-linking agent is added to the antibiotic to form a derivatized antibiotic precursor. A precursor, and ii) a second cross-linking agent to form a derivatized immunoglobulin React with immunoglobulins and c) derivatize derivatized antibiotic precursor A method for synthesizing a conjugate consisting of steps for reacting with an immunoglobulin to form a conjugate Is intended for law.   In a preferred embodiment, the antibiotic precursor is 7-aminocephalosporanic acid and And 6-aminopenicillanic acid. In another preferred embodiment , The first cross-linking agent is difunctional. In a further aspect, the first difunctional crosslinker is m -Maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester. In another preferred embodiment, the second crosslinker is difunctional. Preferred state The second bifunctional crosslinker is iminothiolane. ItDescription of the drawings   FIG. 1A is a schematic diagram showing the design of an antibody otic of the present invention. Figure 1B FIG. 3 is a schematic diagram showing another antibody otic design of the present invention.   FIG. 2 schematically shows a means for screening modified antibiotics for antibacterial activity. Show.   FIG. 3 shows a new anti-antibody for use as a compound for the formation of conjugates with immunoglobulins. An alternative method for screening biomaterials is presented. FIG. 3A shows the maximum inhibition of bacterial growth. The means for establishing small concentrations are shown. Figure 3B shows new antibiotics for bactericidal activity. The means for screening are shown.   FIG. 4 shows a solid-phase assay for measuring the binding level of the antibodies of the present invention. Show a essay. Stage 1 shows toxins or microorganisms in the test microwells. Step Floor 2 schematically shows the binding of antibody otics. Step 3 involves the binding of secondary reagents It shows typically.   FIG. 5 shows the binding of the conjugates of the invention to LPS as measured by ELISA. You   FIG. 6 shows the binding of another conjugate of the invention to LPS as measured by ELISA. Is shown.   FIG. 7 uses free polymyxin (PMB) as measured by ELISA 3 shows inhibition of LPS binding of the conjugate of the present invention.   FIG. 8 shows the LPS of the periodate conjugate of the present invention measured by ELISA. Indicates the binding of.   FIG. 9 shows the present invention using LPS of various bacterial species measured by ELISA. Inhibition of LPS binding of the conjugate.   FIG. 10 shows the binding of the inventive conjugate to phagocytic cells in a radioactive competition assay.   Figure 11: Intravenous PM in rabbits expressed as absorbance at 410 nm 3 shows the pharmacokinetic profile of B-HIgG and HIgG.   Figure 12: Intravenous PMB-HIg in rabbits expressed as IgG concentration. 1 shows the pharmacokinetic profile of G and HIgG.   FIG. 13 shows single chain pep that is known to bind and neutralize endotoxin. Figure 3 shows the sequence of Limulus anti-lipopolysaccharide factor (LALF) from Tide. Description of the invention   The present invention is directed to the prevention and treatment of blood-borne toxin-mediated diseases, particularly in humans. The prevention and treatment of sepsis (sepsis) caused by various organisms in other animals. Therapeutics for Oki. The present invention is particularly concerned with the effects of endotoxin in vivo. Suitable for Japanese. However, the present invention can be used to treat Gram-negative and Gram-positive sepsis. It is also intended to be used. The invention is also used for the treatment of sepsis by one organism But can also be used to treat sepsis caused by multiple organisms (eg. (Eg sepsis and / or bacteremia due to Gram-negative and Gram-positive organisms). Departure Ming also has multiple antibody-antibiotic conjugates used in combination Treatment using is also contemplated. The present invention also provides an opsonizing effect (opsoni). bacteremia, viremia or Is also intended for the treatment of fungalemia.   According to the invention, soluble antibody-antibiotic conjugates, i.e. antibody otics (Antibodiotic) "intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intracutaneously, intraperitoneally, intrapleurally, subarachnoidally , Or topically. Conjugate is at least 0.1 mg / ml, preferably at room temperature. Water soluble if it has a solubility in saline of at least 1.0 mg / ml I shall. The present invention provides a therapeutic preparation for both prophylactic and acute treatment. Intended for use in antibody otic.   The benefits of the treatment of the present invention are that soluble antibody-antibiotic conjugates are therapeutic. In the case of bacteria, (i ) Bacterial binding and opsonization, (ii) Bacterial killing (direct killing by the conjugate) And / or complement mediated And (iii) neutralization and removal of free bacterial toxins (eg Gram-negative endotoxin) And thereby prevent the onset and / or progression of septic symptoms) Is expected to be achieved.   Anti-body otic, necessary prevention with low cost and reasonable effect And the treatment is considered to be obtainable. Antibodies are fungi and It is possible to suppress ruth infection. In addition, anti-body otic is lined with bacteremia In addition, the endotoxin-mediated action can be suppressed. Long working period (eg days to weeks) Antibodies with an interval can be easily administered. Further invention Is an antibody otic that is reactive to Gram-negative organisms, as well as Gram-positive Includes antibody biotics that are reactive to living organisms, so any other known A broader protection spectrum is expected than the above method.   The present invention is also intended for use in diagnostic applications. Such diagnostic use Is a specific organism or surface structure present on the organism that is recognized by the antibiotic. Detection of LPS from its structure (ie, a receptor expressed on the cell surface that binds to antibiotics) There is a method of doing.   Descriptions of the invention include (I) design and characterization of antibody otics, (II) in Effects of antibody otics in vitro and in vivo, (III) Antibodies Uses of otic, (IV) therapeutic preparations and combinations are included. In section III, (A ) Prophylactic use in humans, (B) treatment of acute conditions in humans, and (C) veterinary The use of antibody otics for medical treatment is described. I. Design and characterization of antibody otics A. antibody   Antibodies of all types (eg IgG, Pentamers and monomeric IgM, secretory monomers IgA, IgE and IgD) are contemplated. But, It is advantageous to use a particular type of antibody. For example, Table 1 compares the properties of IgG and IgM. It is a comparison. IgM has better opsonization and complement activation benefits However, IgG has a longer half-life in vivo, which is Higher titers result from being the primary antibody generated during the next reaction. Therefore, the book The preferred antibody for binding of the invention is IgG.   Antigen-specific IgG (eg antibodies directed against bacteria) can be used but Prospecificity results in shorter half-life (and / or greater cost) of the compound You can Therefore, preferred antibodies are non-specific [C. H. J. Ford et al. , Indian J. Pediatr. 57: 29-46 (1990)].   Goers et al. (US Pat. No. 4,867,973) describes antibodies bound to antimicrobial substances. The use is described, but with an antigen-specific antibody. On the other hand, according to the present invention The conjugate uses a non-specific antibody. Goers et al. Is especially antigen-specific monochrome The binding with the null antibody is described. Monoclonal antibodies are predictive of bacteremia and sepsis It was not a step forward in prevention and treatment. These preparations are More powerful and specific than Qing, but a) extremely expensive and b) immunogenic And c) short circulation half-life (typically less than 24 hours) ).   As for cost, Centoxin, a commercially produced Is a real example, the price is about 3,7 per 100 mg dose. It's $ 00. This product has strict guidelines for acute symptoms. Even when used in line, pharmacoeconomic analysis shows that "this use is It could add $ 2.3 billion to the calculation. ”[K. A. Schulman et al., JAMA 266: 3466-3471 (1991)]. The cost of Centoxin is totally preventative. It's like you can't use it. On the other hand, the conjugate of the present invention is only a part of this number. Manufactured from costly materials (eg $ 2 per 100 mg dose) The availability of a cheap source of IgG Things.   Also, human monoclonal antibodies probably reduce the chance of immunogenicity. , The problem of short circulation half-life cannot be overcome. Patients with septic syndrome In a study using anti-lipid A human monoclonal antibodies in The half-life was about 16 hours [C. J. Fisher el al., Clin. Care Med. 18: 1311 -1315 (1990)]. In order to maintain a protective level of antibody, this drug Must be given repeatedly. The cost of such a method is also hesitant Things.   From the above, why the limitation to "non-specific immunoglobulins" is of particular importance to the present invention. It would have been made clear if it was a limitation. Non-specific IgG is easily and inexpensively obtained It does not require immunization and produces an immune response in a syngeneic setting. I don't know. Non-specific IgG does not have the problem of standardizing antigen-specific antibodies. Paid attention There is no antigen specific titer that has to be present, just add (unit dependent) The difference in potency may be left unchanged). And standardization depends on the bound ligand. Resulting in over 1000-fold increase in LPS-binding titer due to non-specific IgG binding And normalize the activity of the treatment by normalizing the bound ligand. And non-singular IgG, unlike monoclonal antibodies, has a long half-life needed for prevention. (Pooled against the 16-hour average half-life of the human monoclonal antibody described above) Polyclonal human IgG has a half-life of 21 days or more).   IgG from donors (ie humans and animals) is preferred over cell lines for cost reasons New In this regard, typically large pools of plasma Is used as the starting material. Eta is a large-scale fractionation method known in the art. There is the precipitation of nole and the precipitation of high concentration of salt [H. F. Deutsch in Methods in Im munology and Immunochemistry, (CA Williams and MW Chase, eds.) , Academic Press, New York, pp. 315-321 (1967)]. Diafiltration and ultra Isolation of immunoglobulins from Cohn Effluent III by filtration, with some complexity There is also a method [E. J. Cohn el al., J. Am. Chem. Soc. 68: 459-475 (1946). ].   This latter method is a commercially available IgG preparation of Gammim. Have been. Of course, each individual donor used to manufacture this product Tested and non-reactive in tests for exposure to or presence of pathogens Must be known to be sex. This product is intended for intravenous injection In addition, except for adjusting the pH of the solution to 4.0-4.5, protein (as a 4.5-5.5% solution) Has not been chemically modified. Isotonicity is due to the addition of maltose (9-11%) Can be   Each milliliter (ml) contains approximately 50 mg of protein, over 98% of which is The eluate portion has the electrophoretic mobility of gamma globulin. Gamma globulin More than 90% of this is monomeric. Trace amounts of IgA and IgM are included. I The distribution of gG subclasses is similar to that found in normal serum.   This commercial product exhibits a broad spectrum of opsonization and neutralizing antibody activity. . When administered intravenously, substantially 100% of the infused IgG antibody is immediately available to recipient circulation. It will be available in the circle. in The in vivo half-life is equal to or less than the 3 week half-life reported for IgG in the literature. It exceeds this. Therefore, it can be sufficiently used for the production of the antibody-antibiotic conjugate of the present invention. It can be used.   Of course, previously had anaphylaxis or a severe systemic reaction to IgG Large doses of antibody in humans should be contraindicated in certain individuals. I have to. Confirmed to be insensitive to trace amounts of other antibodies (eg IgA) You must also pay attention to what you do.   Prior to administration of the antibody-antibiotic conjugate of the present invention to humans, an antibiotic susceptibility test should be performed. Doing is good for medical practice. This covers a small amount of conjugate on the patient's arm. It can be carried out by injecting underneath. Inject the salt solution into the other arm as a control It A positive result in a hypersensitivity test is usually the formation of a swollen wormhole on the skin. Anaphylactic shock (ie General hypersensitivity reactions that occur later). For cases like this It is recommended to have adrenaline ready.   The usual dose of a commercially available intravenous immunoglobulin product is 100-200 mg / kg (2-4 ml / kg ) The body weight is administered by intravenous infusion almost once a month. Appropriate clinical response If not, or if you suspect that the levels of IgG obtained in the circulation are inadequate , This dose may be given more frequently, or 400 mg / kg (8 ml / kg) body weight May be increased up to.   The present invention is much more than that given for commercial immunoglobulin preparations. And a low typical antibody otic dose It is intended. The number of bound antibiotic molecules per immunoglobulin molecule This is especially true if it exceeds 1. The present invention is 0.1-100 mg / kg, preferably 1-20 mg Conjugate dose ranges of / kg are intended. Dosage included in this preferred range The amount of PMB included (assuming 3 molecules per IgG molecule) is 0.025-0.5 mg / kg. B. Antibiotics   Thousands of natural, synthetic, and semi-synthetic compounds Alternatively, it has been identified as having antiparasitic activity.   The first consideration in designing antibody-antibiotic conjugates is that This is how antibiotics work. The conjugate is a much larger molecule than the original antibiotic Therefore, exposed or secreted bacteria, fungi, viruses, or parasites Only antibiotics that bind to the labeled components (eg toxins) can cause the antibody carrier to Is more likely to be directed to the product. For example, penicillin antibiotics It disrupts wall synthesis and binds to surface-exposed components of certain bacteria, but Lycoside antibiotics normally bind to ribosomal subunits in the cytoplasm of cells . The former is also much better than the latter as a candidate for effective antibody-antibiotic conjugates. Of.   Antibiotics vary greatly in the type and species of organism in which they are active. For example, some antibiotics, such as polymyxin, are effective against Gram-negative bacteria Crab is effective, but Other antibiotics like Shin tend to be more effective against Gram-positive ones There is. Some things like cephalosporins, and have a broad spectrum Penicillin is relatively effective for both types. Like amphotericin Other antibiotics are primarily antifungal agents, whereas amantadine is It is active against certain influenza viruses. Anti-drugs for prevention or treatment of diseases In designing the body-antibiotic conjugate, consider the spectrum of the desired antibiotic activity. Carefully, it is active against the target pathogen and, as noted above, primarily Antibiotics that act on the exposed components of the drug substance must be selected.   As used herein, the term "pathogen" refers to an infection or disease. All organisms that are traditionally considered to be pathogens. (For example, S. aureus, S. pyogenes, S. dysenteriae, S .. flexneri Etc., or optionally a pathogen (eg, P. aeruginosa, S. ma. rcesens, S. mitis etc.).   Family of antibiotics (eg penicillins, cephalosporins, polymycins) Xins) have structural features common to all members. But this There is often a wide variety of natural and synthetic changes in the common structure, which Influences the spectrum of activity, pharmacokinetics, or other antibiotic properties. There are things to do. Within the antibiotic family, the design of antibody-antibiotic conjugates These structural differences in are important from two perspectives. First, the activity spectrum Tol can influence antibiotic choice, and second, the chemical phase between antibiotics. The difference is the antibiotics It affects the range of crosslinking chemistries that can be used to do so. For example, The variable side chain component of penicillin antibiotics is methylben in penicillin G. Although it is a dil group, the side chain group that can be changed in amoxicillin is the primary amine side. It is a phenolic group having a chain. The latter antibiotic is wider than penicillin G It has a variety of possible morphologies for crosslinking.   In Table 2, surface and / or product reactive activity against various pathogens is shown. Several families of antibiotics have been described. This is for illustration only And is not intended to limit the invention to only these compounds .   The preferred antibiotic of the present invention is polymyxin B (PMB). As mentioned above , This antibiotic binds to and neutralizes endotoxin. But used in vivo If PMB is short-lived, and the recommended therapeutic dose for systemic infection is However, the risk of nephrotoxicity is quite high.   The level of protection afforded by the present invention is determined by comparison with other known methods. It will be best understood (see Table 3). For example, a widely tested and advertised model Centroxin-HA-IA, a monoclonal antibody, binds endotoxin and binds its biological activity. It can neutralize sex. However, when compared with the IgG-PMB conjugates of the invention, Monoclonal antibodies are expensive, have low affinity, and have a short half-life. these The properties listed below still have to show clear advantages in human clinical studies. It will explain the reason why it does not exist.   Those who tried to reduce the toxicity of polymyxin B by binding to dextran There is [D. A. Handley, European Patent Application Publication No. 428486]. But deki Strand has a human half-life of only about 1 day. Immunoglobulin of the present invention A much longer half-life is obtained by using (Table 4 and Examples 24 and 25). reference). Dextran, which has no Fc receptor (FcR), also promotes opsonization. It is not known for its ability to progress or activate complement (C ').   Since it is important that antibiotics are non-toxic to host animals, the present invention Contemplate use of conjugates that are effective in the subject organism but non-toxic to the host It is something to illustrate. The non-toxicity of IgG-PMB is shown in Example 27.   As pointed out above, the present invention is responsive to Gram-positive organisms and their toxins. Anti-body otic is also intended. In one aspect, the invention Intended to use bacitracin bound to immunoglobulin Is.   In another aspect, the invention provides the use of vancomycin bound to immunoglobulin. It is intended for use.   Bacitracin is a strain of Bacillus subtilis (Tracy strain). ) Is a polypeptide produced mainly by Streptococcus pie. Logenes (Streptococcus pyogenes) and other β-hemolytic Streptococcus , Pneumococcus pneumoniae, and cross It is bactericidal for Gram-positive organisms, including certain strains of Tridium spp. Bachito Rasin blocks early steps of peptidoglycan biosynthesis and interferes with cell wall synthesis To exert its effect. Commercially available bacitracin is cheap In general, it is not well absorbed from the intestinal tract and wounds. Tan seen on systemic administration This use is usually limited to topical application because of urine, hematuria, and nitrogen retention [For example, R. Berkowand A. J. Fletcher (eds.), The Merck Manual, 16th ed ., 1992, p. 46; and G. F. Brooks et al., Jawetz, Me1nick & Adelberg's Med ical Microbiology, 19th ed., 1991, pp. See 172-173].   Systemic administration of free bacitracin causes unacceptable nephrotoxicity The benefits of bacitracin without this side effect when combined with immunoglobulins according to clarity Is obtained. However, the present invention is limited to the mechanism of action of any particular antimicrobial substance. It is not intended to be.   Vancomycin is especially suitable for Staphylococcus aureus. ureus) and Clostridium difficile Active against Gram-positive organisms. Limit the invention by the mechanism of action Although not intended, vancomycin may interfere with cell wall synthesis. It is thought that it exerts a more bactericidal action. The present invention is directed to various cross-linkers. ) And method to synthesize from vancomycin and non-specific human immunoglobulin It is intended as a conjugate. These conjugates, like the ones listed above, It suppresses bacteremia and toxin-mediated effects in Lam-positive organisms.   In one embodiment, the method first comprises vancomycin and immunoglobulin. Treated with different heterobifunctional crosslinkers, and then reacting the derivatized species with each other. The vancomycin to form non-specific immunoglobulins. Used to bind to. In a second aspect, the method comprises first Both mycin and immunoglobulin were treated with the same heterobifunctional crosslinker and then the By reacting the derivatized species with each other to form a conjugate, The use of binding syn to non-specific immunoglobulins is used. Both synthetic methods For this purpose, various crosslinker combinations were intended and tested. The following table has been tested so far Van The cross-linking compounds for reaction with comycin are listed. Some of the cross-linking agents Is insoluble in aqueous solution during its reaction with vancomycin, The exam didn't continue. However, the step of making them soluble (eg addition of solvent In addition, if the side chain of the basic vancomycin structure is further modified) It was found that various crosslinkers prove useful.   In the table, the cross-linking method, modified Bancoma reactive with immunoglobulins A group on isine (a "reactive group") or a corresponding linker on an immunoglobulin (presence) ), Solubility, and biological activity of the conjugate. Later examples are tables The representative reaction described in 1. is described. C. Conjugates and crosslinks   Numerous reagents have been developed to cross-link biological molecules [Pierce Chemica l Co., (Rockford, IL), General Catalog, pp. E-10-E-39 (1992)]. General In addition, these reagents do not react with the side chains of various amino acids in proteins or peptides. It has a responsive functional group. As shown in Table 5, various functional groups Or primary amino group, carboxyl group, hydroxyl group of other compounds or Reacts with thiol groups. In designing antibody-antibiotic conjugates, antibody and antibiotic Both reactive groups of the substance must be considered. In general, antibodies are directly bound Many reactive groups that can be used in the method (amino acids are primary amines, carboxyls, Includes xyl, thiol [after reduction]) or modifications for conjugation methods Group (glycosylated amino acids can be oxidized to aldehydes and primary amines Thiol reactive). Individual antibiotics generally It does not have so many different reactive groups and is less for binding to the antibody. Only give no choice. With the selection of antibiotics from a family of related compounds Reactive groups on the antibiotic must be taken into account in the choice of cross-linking method.   The key to modifying an antibiotic is the surface of the pathogen or its secreted production. Maintaining the ability to bind things. Modification of individual reactive groups with crosslinkers or Is an extra modification of more than one reactive group, or a large For joining to Park The more generated steric hindrance can cause loss of antibody activity. Therefore, consider the activity of the conjugate Biology of modified or cross-linked antibiotics in a simple antimicrobial assay before Conditions for preservation of antibiotic activity must be investigated by examining biological activity. Absent. Preferably, the type and concentration of crosslinking agent that preserves antibiotic activity is selected.   Different crosslinkers affect the activity of individual antibiotics and the efficiency with which they bind to antibodies. You can In designing antibody-antibiotic conjugates, the discovery of more suitable crosslinkers has been Depends on empirical analysis of conjugates prepared with varying concentrations of different crosslinkers Things.   The in vivo safety and efficacy of antibody-antibiotic conjugates depends on their activity, toxicity and And stability. The choice of crosslinker also has an impact on these aspects of conjugate performance. You can For example, in addition to affecting the activity of the conjugate given by the antibiotic Thus, the cross-linking agent used can affect the properties of the antibody. Opsonization or complement fixation The effector functions that depend on the Fc region of the antibody, such as Its position on the antibody molecule can be influenced. In addition, some crosslinkers are Causing an adverse reaction by expressing an immune response to the hapten group of There is. Furthermore, the in vivo stability of the bond formed by the cross-linking method is not It can change in an invisible form. The disulfide bond that connects the antibiotic and the antibody , Not as stable as the amide bond formed by other cross-linking agents, for example. Long term The dissociation of antibodies and antibiotics is unacceptable if prophylaxis is desired. D. Analogues   The present invention contemplates the use of antibody analogs. Antibody analogs are similar to antibodies. It is a compound that functions in a similar manner. In one embodiment, antibody fragments It is also intended to form antibody-antibiotic conjugates using (eg Fc fraction) Of. As used herein, the terms "antibody" and "immunoglobulin" refer to antibodies It includes analogs. E. New antibiotics and conjugates   Antibiotic compounds have been isolated from many different microbial, plant and animal sources, and Promising compounds continue to be discovered. Furthermore, synthetic derivatives of natural compounds and In many laboratories fully synthetic compounds such as small peptides are antibiotics Screened for activity. Use of "antibiotics" as used herein The term destroys a microorganism, inhibits its growth, or any compound that binds to it. It refers to a chemical compound (ie, "antimicrobial substance"). The term is It is not intended to be limited to the compound produced. Therefore, "antibiotic A substance is actually a microbial organism in many chemical laboratories nowadays many antibiotics But synthetically produced as well as synthetically produced Things. The polymyxin and other compounds described herein are synthetic It can be manufactured or obtained from natural sources (eg B. polymyxa). Therefore, The present invention provides for the construction of various antibody-antibiotic conjugates using antibiotics from all sources. It is intended to be total and synthetic.   Figures 2-4 are used as compounds to bind immunoglobulins. Also outlined is a method for screening new antibiotics for use. Of. The “screening method” consists of the following time-course steps.   Mode I: Antibiotics bound to cross-linker only, in liquid media and disk inhibition lawn The inhibition of the growth of the organism is examined in an assay (eg Kirby-Bauer).   Mode IIA: Antibiotics linked to immunoglobulin via cross-linking agent, solid-phase assay For binding to bacteria and bacterial toxins.   Mode IIB: Linking antibiotics to immunoglobulins without the use of cross-linking agents (eg, (Periodic acid oxidation of carbohydrate groups (CHO) of IgG), followed by bacterial analysis by solid phase assay. And binding to bacterial toxins.   Mode III: Inhibition of antibodies by inhibition of bacterial toxin bound to antibiotics Check for specificity.   Mode IV: Antibodies to inhibit growth of organisms in liquid medium Find out.   Using this method, a new antibiotic (“X”) was prepared for use in the present invention. Can be evaluated. Although not needed for research use, in a clinical setting, Developed by National Committee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS) According to current procedures for liquid medium dilution, disc diffusion, and other methods And   For example, antibiotic X is first evaluated by Mode I. In this mode, X is combined only with the cross-linking agent "c" to form "X-c". This compound is then added to the liquid phase. Or added to solid medium. By creating only the anti-body otic part , Immunoglobulin The compatibility problem with can be avoided. Mode I is the bond chemistry of "X" It just checks the suitability. Antibiotics X unassayed to perform assay Of the same assay.   For comparison of lawn assays in Mode I, organisms were placed in Petri dishes containing agar. (Step 1, FIG. 2). A small filter paper containing a known amount of antibiotic X or X-c Place the disc on the agar surface and allow it to diffuse into the medium for 18-24 hours (step 2, Figure 2 ). After this incubation, the area of growth inhibition by X was revealed and Compare this to the region (if present) obtained by X-c (step 3, FIG. 2).   Alternatively, for Mode I, a known concentration of X or X-c in liquid medium in a test tube. Are diluted and incubated with organisms sensitive to X (Figure 3). Inn After cubating, growth was inhibited (ie, visible, as indicated by no turbidity) No growth). This value corresponds to the minimum inhibitory concentration (“MIC”) (Figure 3A). To test bacterial activity, test tubes showing bacterial growth inhibitory activity Take an aliquot and add this aliquot to the agar plate (Figure 3B). Proliferation If so, the reagent is a bacterial growth inhibitor. If no growth occurs, then Is a bactericide. The minimum bactericidal (lethal) concentration is about 100,000 organisms It is the lowest concentration of X-C or X resulting in a 99.9% reduction from the first inoculation. this The minimum bactericidal concentration (“MBC”) was determined by the method [I.S. Snyder and R.G. Finc h in Modern Pharmacology, 2d Ed. (C.R.Craig and R.E.Stitzel.eds.), Little, Brown and Company, Boston, pp. 631-640 (1986); J.E. Conte. Jr. and S.L. Barrie re , Manual of Antibiotics and Infectious Diseases , 6th Ed., Lea and Febig er, Philadelphia, pp. 135-152 (1988)].   Some reduction in activity is expected when X-c is compared to X. But X The more potent, the greater the reduction in X-c activity can be tolerated. As a whole, MIC and The range of 0.01 to 50 μg / ml has utility for both MBC.   When the activity of X-c is good, it is further evaluated in Mode IIA. X-c activity If poor, evaluate X in Mode IIB. Both modes IIA and IIB are covalently bonded Mode IIA uses a cross-linking agent that produces “X-c-lg” when intended for conjugation by Mode IIB uses no crosslinker and produces "X = CHO-Ig". In both cases Here, the antibody-antibiotic conjugate, or simply "antibody otic", is For example, it is assayed by a solid phase assay as shown schematically in FIG.   Toxins or organisms in solid phase assays in microwells or other suitable Can be used to coat various surfaces (step 1, Figure 4A). Anti body Otics are then added for binding studies (step 2, FIG. 4A). Standard cleaning A process is used to prevent non-specific binding. The antibody portion of the conjugate is then the second reagent (Has an enzyme reporter group such as horseradish peroxidase Goat anti-human IgG antibody) (step 3, see FIG. 4A). Then for the enzyme Of the appropriate substrate (not shown) to produce a colorimetric signal.   If the toxin was used in a solid phase assay, compare X-c-Ig binding to that of X-CHO-Ig be able to. When using organisms, the binding It should be noted that it is not mediated by Ig Fc receptors. Unbound Ig Can be used as a control for this purpose.   To avoid coupling by metamorphosis or other artificial factors, the Mode IIA or Should be evaluated in Mode II I for those conjugates that showed activity in Mode II B. Absent. As shown in Figure 4B, this simply added free antibiotic and allowed for binding. It is only to show that they compete specifically.   The next part of the evaluation is to bring the antibody-antibiotic conjugates to growth inhibition and / or bactericidal activity. Including testing (Mode IV). This is the same as the assay shown in Figure 2. And the difference here is not the complete antibiotic (X-c) but the complete conjugate X-c-Ig ( Or X-CHO-Ig) is evaluated.   Both X-c-Ig and X-CHO-Ig show good toxin binding in mode II, but It may exhibit poor antibacterial activity in do IV. Nevertheless combined If the specificity of is confirmed in Mode III, these compounds are candidates for diagnostic agents Is. Alternatively, they simply bind free toxin in vivo and thereby It can be used to reduce the load of endotoxin.   By carefully considering the consequences of each of these steps, any antibiotic The substance can be analyzed for its potential use in the form of antibody otics. After these in vitro studies, antibiotics were tested for in vivo attenuated toxicity and drug Can be evaluated for dynamics. "Antibody" and "immunoglobulin" are antibodies It is meant to include analogs. F. Antibiotic precursors and conjugates   As defined herein, "antibiotic precursor" refers to limited in vitro and Reactant used in the synthesis of semi-synthetic antibiotics with in vivo antimicrobial activity . Therefore, such compounds are not typically used as antimicrobial agents. Yes. However, the present invention provides a "latent" for such compounds by the methods described herein. Intended to activate "resident" antimicrobial capacity in binding to immunoglobulins To do.   In one embodiment, the method comprises the step of using a cross-linking agent as the first step. Derivatizing the biogenic precursors reveals their antimicrobial potential. This These derivatized antibiotic precursors are themselves comparable to free antibiotic precursors. Have an enhanced antimicrobial effect. Second step, derivatized antibiotic It forms a conjugate between the substance precursor and human immunoglobulin. This latter stage , The advantages demonstrated by the conjugates described above (increased half-life, decreased nephrotoxicity, etc. ) Is formed. II. Effects of antibody otics in vitro and in vivo A. In vitro reactivity of Fc region   In the previous section, the main problem is that the antibiotic part of the conjugate is the same as the original antibiotic. Or was it a similar reactivity? However, immune globuli It has to be emphasized that N is not just an inactive carrier. antibody The Fc part of Escherichia coli removes pathogens by two mechanisms different from the effect of antibiotics. Can mediate. First, after binding of the antibody to the antigen, the Fc region activates the traditional complement pathway. It is known to be able to sexualize and ultimately result in the dissolution of organisms. First 2. Due to the binding of the conjugate to bacteria, the Fc region of phagocytes (eg macrophages) Recognition of the organism leads to uptake of organisms or opsonization, and / or killer Cell lysis is guided [LE. Hood et al., Immunology, 2d Ed., The Benj amin / Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, pp. Visit 339-340 (1984) See).   The present invention provides antibody-antibiotic conjugates having the ability to bind Fc receptors on phagocytes. Is intended. In the competitive binding of the antibody-antibiotic conjugate of the invention Binding to such cells should be substantially the same as for normal IgG Is preferred.   Although the present invention does not activate complement systemically, it binds complement and causes pathogenesis. It is intended for antibody-antibiotic conjugates that facilitate body killing. Furthermore, Fc territory Conjugates that bind to phagocytes via the tract and facilitate pathogen clearance are contemplated. That is , Antibody-antibiotic conjugates in patients treated, opsonization and sepsis Of pathogens of infectious diseases (opsonophagocytosis, opsonophagocytosi s) is intended to be mediated or enhanced. B. Effects of conjugates in vivo   The form in which the conjugate will be used in vivo (for acute conditions, preventative, etc.) ), But the conjugate lies behind a range of overall potency of host immune mediators. It These immune mediators, of course, look like endogenous antibodies to bacteria and their toxins. Humoral immune mediators are included.   In this regard, several studies have linked human humoral immune status to Gram-negative infections. It reports an unexpected relationship between them. Is Pseudomonas aeruginosa a help from sepsis? Titers of total IgG and core antigen-specific anti-LSP levels in patients Significantly higher than that of patients who both died [M. Pollack et al., J. Clin. Invest. 72: 1874-1881 (1983)]. Similarly, I for the patient's infected organism There was a correlation between gG titers and the frequency of shock and death [S.H. Zinner and W.R. McCabe, J. Infect. Dis. 133: 37-45 (1976).]   These studies show that due to weakened humoral immune defenses, Gram-negative sepsis and endotoxicity It has been shown that this may be the case for patients on the verge of primaemia. For this reason books The invention, in one aspect, comprises the immunological condition of the host prior to the administration of the antibodyotic. It is intended to measure the condition. This measurement aligns with total IgG and IgM levels. Screen potentially dangerous groups for endotoxin core antigen-specific IgG and IgM levels Can be performed by training [B.J.Stoll et al., Serodiagnosis an d Immunotherapy 1: 21-31 (198 7)]. Elderly, newborn or premature infant born full moon [W. Marget el al., I nfection 11: 84-86 (1983)], patients with malignant tumor [C. Stoll el al., Infe ction 13: 115-119 (1985)], those who are going to undergo abdominal surgery, long-term catheter Patients wearing or wearing artificial respiration, as well as burns and other Screening is considered to be particularly important for patients with trauma.   If immune conditions are poor (eg low total IgG levels and low levels of antibacterial antibodies). Bell), the effect of antibody-antibiotic conjugates is expected to be the most dramatic. Inn Use of conjugates aids in intrinsic antibacterial defense when the main immune status is good Will be.   For optimal in vivo treatment, the conjugate itself should It must be effective, non-toxic, and non-immunogenic. Therefore, the conjugate of the present invention Are Gram-positive and Gram-negative organisms normally associated with sepsis (eg E. coli, K. pn eumoniae, P. aeruginosa, S. pyogenes, S. aureus, S. epidermidis etc.) Intended to be effective. That these conjugates are non-toxic to the host animal Intended. Like other chemotherapies, the conjugate is effective against infectious organisms It is necessary to do no harm. In addition, infection with subsequent administration of the conjugate To enhance the host's response to the organism and prevent symptoms such as blood disorders, The coalescence itself must be non-immunogenic. This feature makes the host's immune system You can focus on fighting infected organisms, rather than attacking the conjugate for therapeutic purposes. These conjugates may be administered multiple times to the same animal (ie, potentially pathogenic) Of the host) to the conjugate itself, as It is important not to produce antibodies. The production of such antibodies is Cause rapid disappearance of conjugates or cause severe and potentially life-threatening hypersensitivity reactions. Easy to strain.   Non-immunogenic or weakly immunogenic due to high concentration of amino acids in D-configuration Conjugates are also contemplated. Synthetic peptides consisting entirely of D-amino acids are generally immune-reactive. Cannot be generated [M. Se1a. in Advances in Immunology. Vol. Five, (F. Dixon and J. Humphrey, eds,), pp. 29-129 (1966)]. Therefore, the whole Binding of synthetic antimicrobial substances consisting of D-amino acids to antibodies is advantageous in the present invention Will. III. Uses of antibiotics A. Prophylactic use in humans   Diagnosis of sepsis is difficult. First, the progression of sepsis is a constant poison in the circulation It does not require the release of elementary substances nor the presence of organisms in the circulation. Therefore, sepsis Many of the patients who die from the disease have never had bacteremia [R.C. Bone, Ann . Intern. Med. 115: 457-469 (1991)]. Second, even if bacteria are detected, This detection is time consuming and often too long for practical use.   For these and other reasons, the present invention prior to the onset of symptoms (and thus prophylactically) It is intended for the use of antibody otics in humans. In particular The present invention provides a prophylactic agent for patients at high risk of infection as well as sepsis. It is intended to use antibody otics.   Patients who are at high risk include those who have undergone surgery (especially Elderly patients), children who gave birth with low weight, patients with burns and trauma. Trauma patients are particularly difficult to diagnose because of the variety of invasive processes they undergo. In addition, trauma patients often use intravenous tubes, mechanical ventilators, Foley catheters, etc. Often connected to a dog's equipment. Depending on the degree of trauma and available veins Often, trying to change an IV tube is not possible [ E.S. Caplan and N. Hoyt, Am. J. Med. 70: 638-640 (1981)].   Most patients with multiple traumas have fever due to the stress of the trauma itself. , The white blood cell count increases. Therefore, conventional methods of indicating infection indicate progressive infection. Sometimes it is not shown.   For this reason, current clinical practice indicates that treatment with antibiotics may be relevant for certain indications. I'm going for the shortest time possible. In general, the average course of infections described in the literature The excess is 7-10 days. Prophylactic antibiotics are recommended for open fractures, abdominal penetration injury and respiratory mucus. Used only in the three cases of face-penetration injury with membrane damage. this In these cases, antibiotics are only used for 3-5 days depending on the injury .   In contrast, the present invention prophylactically treats all trauma patients with antibody otics. It is intended to be treated. The reduced toxicity of the conjugate and its circulation Due to the longer dwell time, the present invention allows anti-body injury immediately after admission to trauma patients. It is intended to administer tics. In fact, antibody otic At the first moment when clinical treatment became available (for example, ambulance treatment) It can be successfully administered.   Unlike the short (ie 3-7 days) protection period obtained with intact antibiotics , By using the antibody-antibiotic conjugates of the present invention over the entire dangerous period The trauma patient is protected.   Burn patients have many of the same problems as diagnosis and treatment of infections. Burn This is relevant in acute cases, since the degree of Becomes a problem.   Sepsis appears in blood cultures of burn patients about 4 days after sepsis Reported [M. Meek el al., J. Burn Care Rehab. 12: 564-568 (1991)] . Therefore, treatment with the conjugates of the invention may be used to prevent burn trauma as a means of preventing septic reactions. Is particularly suitable immediately after. In addition, in severe cases, anti-body Consideration should be given to preventing traumatic sepsis by topical administration of ku.   Importantly, burn patients are exposed to both Gram-negative and Gram-positive organisms. Is Rukoto. Burn patients have bactericidal activity against both Gram-positive and Gram-negative organisms. They are particularly suitable candidates for their therapeutic preparation. It is responsive to both groups of organisms A single antibiotic (eg cephalosporin or broad spectrum Antibiotics such as penicillin), and (i) nonspecific immunoglobulins. A first conjugate comprising a bound first antibiotic, and (ii) a non-specific immunoglobulin A second conjugate comprising a second antibiotic covalently bound to brin (eg, the first antibiotic The biological substance is polymyxin and the second antibiotic is bacitracin). Includes therapeutic "mixture" preparations. Alternatively, use two different antibiotics in the same immunoglobin. It can be covalently attached to the brin molecule.   The use of blood cultures, etc. is also useful in diagnosing neonatal sepsis. Has been shown to be unreliable. In fact, culture in clinical practice is at risk Little or no impact on antibiotic treatment policy decisions for active children Seems not to do [T.J. Zuerlein et al., Clin. Ped. 29: 445-447 (1990)] . Therefore, there are great advantages in applying the conjugates of the invention (ie, antibiotics). The substance can be used without fear of toxicity and its longer circulation half-life does not necessarily mean Can be treated with antibiotics without extending the hospital stay).   Also, patients who have undergone surgery can successfully use the conjugates of the invention. It represents a dangerous group. Prophylactic use of antibiotics in current practice Is limited to very narrow areas (eg, selective colorectal procedures, cholecystectomy) , Hysterectomy, and caesarean section) [R.L. Nichols in Decision Making in Surgical Sepsis, B.C. Decker, Inc., Philadelphia, pp. 20-21 (1991)]. Intravenous administration of 1-2 grams of broad spectrum antibiotics during induction of anesthesia Can be Additional doses can be given during the dilatative procedure or after surgery However, prevention for more than 24 hours is not instructed. 24-hour antibiotic prophylaxis It is considered sufficient to control pollution. Antibiotics for more than 24 hours Continuing protection is costly and requires the use of short serum and tissue half-life antibiotics. Especially when Most importantly, continued antibiotic prophylaxis And the excessive risk of the emergence of drug-toxic and resistant strains.   In contrast, as demonstrated in rabbits in the examples herein, Due to the longer serum half-life of the conjugate, multiple injections Prolonged protection against sepsis is given without spending money. further, Since the immunoglobulin distribution is primarily in the intravascular compartment, the use of the conjugates of the invention is Use reduces the risk of rupture of the body compartment system. Therefore, the conjugate of the present invention is free (For example, in more surgical procedure types). B. Treatment of acute symptoms in humans   As pointed out above, the present invention provides a therapeutic preparation for the acute treatment of antibody otic. It is also intended for use in goods. In this case, the treatment would be delayed after the infection was detected. And / or administering an antibody-antibiotic conjugate after suspected sepsis.   Evidence of Gram-negative infection is (1) nuclei above 38 ° C or below 35 ° C. Heart temperature, (2) 12x109Higher than / L or 3x109Peripheral blood leukocyte count lower than / L (chemotherapy (Not by law), or at least 20% immature morphology, (3) 48 o'clock Growth of Gram-negative organisms from blood cultures removed within Areas where rum-negative infections are documented or suspected.   Current medical practice admits that there is no specific medical treatment for sepsis [R.L. Greenman el al., JAMA 266: 1097-1102 (1991)]. Systemic septic reaction Is arterial hypotension (maximum blood pressure less than 90 mmHg or sharp decrease of 30 mmHg), metabolism Acidosis (base deficiency> 5 m Eq / L), low systemic vascular resistance (systemic vascular resistance <800 dies /S.cmFive), Tachypnea (breathing rate> 20 / min or breathing when mechanically breathing) 10 L / min) or otherwise unexplained renal dysfunction (urine output <30 ml / h) or low lung dysfunction Characterized by at least one.   Antibodies of the present invention are used prior to systemic infection where possible It must be emphasized that is ideal. For example, the conjugate is It can be administered as soon as bacteremia or fungalemia is detected. Similarly, Coalescence is when there is clear evidence of infection at a particular site (eg, trauma, sinusitis). , Meningitis, respiratory system, gastrointestinal system, urinary system infection, etc.).   Primary bacteremia typically occurs in some patients without other apparent sites of infection. Is defined as two or more blood cultures of the same bacterial organism that have arisen. Sinusitis has become Purulent nasal discharge, radiographic image of sinusitis, or purulent substance aspirated from sinus Is diagnosed for patients with at least two of:   The lower respiratory tract is a common site of infection. Pneumonia in an intubated patient has fever, Diagnosed in patients with leukocytosis and numerous Gram stains of polymorphonuclear leukocytes It Pneumonia is a new infiltrate that cannot be eliminated by intensive physical therapy Can also be diagnosed in patients with (this last criterion excludes pulmonary diastolic dysfunction) Useful for). C. Veterinary treatment   Sepsis (septicemia and sepsis) is not limited to humans. Gram Yin Infection with sexually transmitted bacteria causes significant morbidity and mortality in newborn animals such as calves. The cause is [D.D. Morris et al., Am. J. Vet. Res. 47: 2554-2565 (1986)] . Interestingly, the body Humoral immune status is also associated with susceptibility to sepsis, which is primarily This is due to passive transmission from milk. For this reason, the present invention is in one aspect And is intended to measure the immune status of animals prior to administration of antibody otic is there. This measurement screened newborn calves for total circulating serum immunoglobulins. Can be performed (eg, by ELISA).   Conjugates preventively if immune status is compromised (eg low total IgG levels) Should be used for. Conjugate use is high if the animal's immune status is good Gram-negative bacterial sepsis remains prevalent in newborn calves despite having antibody levels It may be necessary for the acute treatment of blood.   The present invention also contemplates treatment of other animals. 10 days after birth in heavy distress In foals within 30 years is the most serious problem [A.M. Hoffman et al., J. Ve t. Int. Med. 6: 89-95 (1992)]. Symptoms that often indicate the risk of sepsis are weakness and metabolism. Disability and dehydration. In one aspect, the invention has such an index. Or for the prophylactic treatment of foals within 10 days of age at risk of infection It is intended to use body otics.   Positive blood cultures are found in less than half of the cases, but these positive It is very unlikely that animals found to survive. Therefore, the present invention was found by culturing. Of any animal with signs of sepsis, whether or not Intended to use antibody otic for acute treatment . IV. Therapeutic preparations and combinations   The present invention contemplates the use of a soluble antibody body therapeutic composition. To do. The invention is also intended to be limited by the particular properties of said therapeutic preparation. Not of. For example, such compositions may be physiologically acceptable liquids, gels, or Or solid carriers, diluents, auxiliaries and excipients. In addition, Antibodies together with other therapeutic agents, including unbound immunoglobulins. May be used for.   As mentioned above, these therapeutic preparations are useful for veterinary medicine in mammals, such as farm animals. Similar to other therapeutic agents for clinical and human clinical use Can be administered by the method. Generally, the dose required for therapeutic effect is the dosage form, administration method , As well as the particular needs of the individual host.   As for the administration method, the antibody otic is intravenous, intramuscular, or arachnoid. It can be used for sub-or topical (including topical ocular) administration. Of such administration The formulation for is an effective amount of antibody otic in sterile water or saline. Including.   On the other hand, the formulations are binders, fillers, carriers, preservatives, stabilizers, emulsifiers, buffers. , Commonly used additives such as excipients, eg pharmaceutical grade mannitol , Lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cell It may include sucrose, magnesium carbonate and the like. These compositions are typically Contains 1% -95%, preferably 2% -70% active ingredient.   The composition is preferably manufactured as an injectable liquid solution or suspension, Solid forms suitable for solution in, or suspension in, liquid prior to injection can also be prepared.   The antibody otic of the present invention is a compatible physiologically acceptable diluent or Often mixed with excipients. Suitable diluents and excipients are, for example, water, physiological Saline, dextrose, glycerol, or a combination thereof. Further In addition, if desired, the composition may contain small amounts of auxiliary substances such as wetting or emulsifying agents, Stabilizers or pH buffers may be included.   If you need repeated doses, give a free antibiotic It may be beneficial to first remove all anti-hapten antibodies. After this anti Body otic can be administered. Experiment   The following examples serve to illustrate certain preferred aspects and forms of the invention. Yes, and should not be construed as limiting the scope.   In the description of the following experiments, the following abbreviations are used: eq (equal amount); M (molar concentration Degree); μM (micromolar concentration); N (normal); mol (mol); mmol (mmol) Μmol (micromol); nmol (nanomol); gm (gram); mg (milligram) ); Μg (microgram); ng (nanogram); L (liter); ml (milliliter) Torr); μl (microliter); cm (centimeter); mm (millimeter) ); Μm (micrometer); nm (nanometer); ℃ (Celsius); AUFS ( Absorption units full scale); hr (time); sec ( Second); min (minute); IV (intravenous); Ig (immunoglobulin), FCS (fetal calf serum) , CFU (colony forming unit); ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay); Aldrich (Aldrich Ch emical Co., Milwaukee. WI); Amicon (Beverly.MA); Baxter (Deerfield, I) L); BBL (Becton Dickinson Microbiology Systems. Cockeysville. MD); Bio -Rad (Richmond, CA); Corning (Corning, Inc., Corning, NY); Falcon (Lin coln Park, NJ); Lee (Lee Laboratories, Grayson, Georgia); Harlan Sprag ue-Dawley (Harlan Sprague-Dawley, Indianapolis, IN); ICN (ICN Biomedica ls, Costa Mesa, CA); Mallinckrodt (Mallinckrodt. St. Louise, MO); Pharm acia (Pharmacia, Inc., Piscataway, NJ); Pierce (Pierce Chemical Co., Ro ckford, IL.); Prochem (Prochem. Inc., Rockford, IL); Scientific Produ cts or S / P (Scientific Products. McGraw Park, IL); S & S (Schleicher & Schuell, Inc., Keene, NH); Sigma (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO.) Spectrum (Spectrum, Houston, TX); Whatman (Whatman, Inc., Clifton, NJ ).   In some of the examples below, purification of the product from the reactants was performed at various times. Column chromatography. Use standard terms understood by those of ordinary skill in the art. Used to describe the purification of For example, the "eluent" is bound to the column matrix. The desired combined product (if present) can be dissociated and the column matrix It is a chemical solution that passes through the column and contains the "eluate". Dissociated product (if present Is released from the column matrix, and the “eluate” is obtained by elution with the “eluent”. It will be.Example 1 Binding of Antibiotics to Human IgG Using a Carbodiimide Crosslinker   This example describes an attempt to attach an antibiotic to a carrier (in this case an antibody). Things. In this regard, K. Hanasawa et al. On the chemistry of carbodiimide Have described the binding of PMB to fixed fibers [Surg. Gyn. & Ob. 168: 323- 331 (1989)]. In this example, polymyxin B (PMB) was bound to human IgG. The ability of the carbodiimide crosslinker to do so was investigated.   1-Ethyl-3 (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) It is known to crosslink proteins and peptides between mines and carboxylic acids . In this example, (a) EDC-mediated cross-linking of PMB and IgG, and (b) LPS. An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of the conjugate that binds to is used. a) EDC-mediated cross-linking of PMB to IgG   In all examples, including this one, exogenous pyrogens (eg LPS) Inhibit the binding reaction, absorb PMB or conjugate, or block the activity of PMB conjugate. Locks glassware, solutions, and other materials and reagents Measures were taken to exclude it.   Human IgG (Sigma) and PMB (Sigma) each containing a pyrogen at a concentration of 8 mg / ml. MES (2- [N-morpholino] ethanesulfonic acid) buffer solution (0.1 MMES, 0.09M  It was dissolved in NaCl, pH 4.7). Mix 0.5 ml of each solution and add 0 of the mixture. .15 ml of 0.4M EDC, 0.2M EDC, 0.1M EDC (Pierce) in MES buffer or control Incubated with 0.15 ml of the solution for 2 hours at room temperature. 2.7 ml TBS (50 mM Tris-HCl , 150mM NaCl, pH7.2) The reaction was stopped more. Do this 5 times separately against 1500 ml of PBS four times Exchanged and dialyzed for 36 hours at 4 ° C (dialysis tube molecular weight cutoff is 12-14,000 , Scientific Products). Samples containing 0.2 mg / ml human IgG were stored at 4 ° C. b) Enzyme-linked immunoassay of EDC-PMB conjugate bound to LPS   To determine if the binding of PMB facilitated the binding of IgG to LPS, A simple indirect binding assay was performed. 96-well microtiter plate (Fa lcon) in each well with E. coli in PBS. 1 of 2.0 μg / ml solution of coli 0111: B4 LPS (Sigma) 00 μl was coated, but for control wells PBS without LSP was added. 4 ° C After overnight incubation at room temperature, the coating solution was decanted and all Wells were washed 3 times with PBS. 5 mg / ml bovine serum albumin (BSA, Sigma) The non-specific binding sites were blotted for 2 hours at room temperature by adding 100 μl PBS containing I clicked. After removing the block solution by decantation, remove the odor in (a) above. A sample of the conjugate prepared by the above procedure was diluted to an initial concentration of 10 μg / ml IgG in PBS containing 1 mg / ml BSA. And then serially diluted 5-fold. Commercially produced rabbit anti-E. coli 0111 : B4 antiserum (Lee Laboratories, lot M25082) positive control antiserum first 1: 100 Diluted to. Incubate two 100 μl of each sample for 2 hours at room temperature and play BBS-Tween 20 (0.1M boric acid, 0.025M Na borate, 1.0M NaCl, 0.1% Tween 20, pH Washed 3 times with 8.3) and twice with PBS-Tween20 (0.1% Tween20 (v / v)) And finally washed twice with PBS.   Incubated with human antibody conjugate to detect bound antibody Wells of goat anti-human IgG (whole molecule) -alkaline phosphatase conjugate (Sigma) 1 Incubate with 100 μl of 500 dilution and incubate with rabbit serum. Plated wells with goat anti-rabbit IgG (all molecules) -alkaline phosphatase conjugate ( Sigma) and incubated with 100 μl of a 1: 500 dilution for 2 hours at room temperature. First 2 Discard the antibody solution and wash the plate with BBS-Tween 20 and PBS-Tween 20 as above. Purified, then 50 mM Na2CO3, 10mMMgCl2, Washed twice at pH 9.5. After 45 minutes at room temperature Absorbance at 410 nm in each well, using the diluent control wells as blanks for Dyn Measured on atech MR700 plate reader. Tables 6 and 7 show rabbit control serum and And results for ECD-conjugates.   The results in Table 6 show that the positive control sera were specific for LSP-coated wells as expected. It is shown that they are bound in various forms. With these data, the design of ELISA is LSP It is confirmed that the bound antibody can be detected.   The results in Table 7 seem to indicate that IgG-PMB bound to LSP by ECD-crosslinking. Is. However, between 5 and 1 μg / ml the titration of conjugate drops relatively suddenly. To confirm that the binding observed was specific, binding was blocked by PMB. Must be antigen-dependent, not possible .   The above ELISA was repeated, but in this case the highest binding by ELISA The concentration of EDC-conjugate (10 μg / ml) was fixed and polymyxin B was 5 times continuous. Incubation with dilutions (starting at 10 mg / ml) and LPS-binding activity was measured. In addition, binding was tested in control wells containing no antigen. The results are shown in Tables 8 and 9 Shown in. Binding of the conjugate was inhibited only at the highest PBS concentration tested and binding Observed binding was observed as the body showed significant binding to wells containing no antigen. Clearly, most of the cases are not specific. This is PMB and I It may indicate an inappropriate type or number of linkages between gGs, and Since IgG that has not been treated with a cross-linking agent shows almost no binding to LSP, the The bridge indicates that nonspecific binding is generated.   Apparently, the carbodiimide chemistry does not work at a practical level. In fact It is clear that the interaction of cross-linking agents with antibiotics is rather complex. PMB and P We must consider that there are three types of reactions possible: MB, IgG and IgG, and IgG and PMB. Yes. Only the last reaction is useful. Example 2 Binding of Antibiotics to Human IgG Using Disuccinimide Ester   Various cross-linking agents and chemistries have been tried in an attempt to overcome the difficulties seen with EDC conjugates. The effect was tested. Talmadge and Siebert test hydroxysuccinimide ester PMB binding via drugs is described [J. Chrom. 476: 175-185 (1989)]. this According to the method, this example spans peptides and proteins via their amine groups. A homobifunctional cross-linking agent that bridges, bis- (N-hydroxysuccine suberate) The ability of imide ester) (DSS) to bind PMB to IgG was examined. Implementation Examples are (a) DSS-mediated cross-linking of PMB and IgG, and (b) binding that binds to LPS. Including body ELISA. a) DSS-mediated cross-linking of PMB to IgG   Prepare pyrogen-free PBS in pyrogen-free water (Baxter) and Stock solutions of gG (40mg / ml) and PMB (40mg / ml) in pyrogen-free PBS Dissolved. Prepare a 60 mM stock solution of DSS in 100% dimethyl sulfoxide (DMSO). Made. When this solution was diluted to 6.0 mM DSS in PBS, some precipitation was observed. It was Stock solution of human IgG and PMB containing 20mg / ml IgG and 20mg / ml PMB in PBS Was prepared. A 2-fold serial dilution of DDS stock solution (0.15 ml) was added to a fixed volume (0.15 ml). ) IgG / PMB stock solution to prepare 5 different conjugates It was The five DSS concentrations obtained were 3.0 mM, 1.5 mM, 0.75 mM, 0.375 mM and 0.0 mM DSS. there were. After 1 hour incubation at room temperature, add 2.7 ml TBS The reaction was stopped more. A mixture of the five is described in Example 1 for the EDC conjugate. Dialyzed against PBS as listed. The dialyzed conjugate obtained was 1 mg / ml IgG It had a final concentration of and was stored at 4 ° C. b) ELISA of DSS bound to LSP   The ELISA was performed using an initial concentration of 10 μg / ml DSS conjugate and the same control rabbit anti-E. coli 0111 The same procedure as in Example 1 (b) was performed using: B4 antiserum. First join up The results of the sey are shown in Table 10.   The results show a low level of binding that correlates with the concentration of DSS used. The specificity of this binding is then determined by its ability to inhibit PMB binding and its dependence on antigen Tested by examining sex. The assay was performed on EDC conjugates in Example 1 (b). The procedure was the same as described above. The results are shown in Tables 11 and 12.   These results indicate that the DSS conjugate binds somewhat nonspecifically . The pattern of PMB inhibition showed that the highest concentrations showed no inhibition of binding, with intermediate PMB concentrations It is unusual in that it obviously interferes.   These results show that some level of specific binding exceeds a significant amount of nonspecific binding. Is showing. Control rabbit sera at 1: 500 and 1: 12,500 dilutions bound 1 each .766 and 0.380, which are virtually all antigen-dependent. Relatively low here The total level is Hydroxysuccinimide ester reagents like DSS crosslink for PMB and IgG It shows that it is not very effective as a drug. This is the amine-ami used It may also be due to the chemical action or the nature of the DSS reagent. We are DSS PB Attention was paid to the degree of insolubility in S. Perhaps the more water-soluble form of DSS It will perform well. Furthermore, for both EDC and DSS conjugates, PMB is exposed to a large excess of crosslinker, which binds to PMB's LPS The ability could be hindered. Example 3 Two-step binding of PMB to IgG using water-soluble analogues of EDC and DSS   In the two preceding examples, the cross-linker was present in molar excess over IgG and the antibody And both antibiotics were mixed at the same time. In this example, IgG is first cross-linked. Modified with agent to remove crosslinker, then PMB was added to the coupling reaction. This one The method should improve the binding activity of PMB and reduce the non-specific binding of IgG. U To obtain a more water-soluble amine-amine coupling reagent, BS, a soluble analogue3(Pierce) was used. This embodiment uses (a) EDC IgG-PMB two-step binding; (b) BS3-Stage binding of IgG-PMB using And (c) ELISA of conjugates that bind LPS.   a)Two-step binding of IgG-PMB using EDC   0.75 ml of a 4 mg / ml concentration of IgG solution dissolved in MES buffer is described in Example 1. And 0.45 EDC solution 0.75 ml dissolved in MES buffer at room temperature for 2 hours Mixed for a while. Inject into a sterile 10 ml pipette with pyrogen-free MES buffer Pass 1.5 ml of reaction mixture through an equilibrated Sephadex G-10 (Pharmacia) column. The unreacted crosslinking agent was removed by. Collect the flow-through fractions and dilute each fraction 1:40 OD280Was measured to determine the IgG content. Contains 2.37 mg of IgG per ml The peak fraction that was divided into two fractions. Add 1.5mg of PMB to one side and dissolve , Nothing was added to the other (control). TB after overnight incubation at room temperature Stop the reaction with S to bring the final IgG concentration to 0.2 mg / ml. I adjusted. Both samples were dialyzed as described in Example 1 (a) and stored at 4 ° C. It was   b)2-step binding to PMB of IgG with BS 3   0.75 ml of 20 mg / ml IgG solution was added to 6.0 mM BS.3Mixed with 0.75 ml of solution. Each melt The solution was prepared by dissolving in PBS, and the mixture was incubated at room temperature for 1 hour. Unopposed The appropriate crosslinker was removed as described in Example 3 (a) above and the peak IgG fraction was removed. Identified and pooled. Make two equal fractions with an IgG concentration of 8.35 mg / ml , 7.5 mg of PMB was added to one and dissolved, nothing was added to the other. One at room temperature After overnight incubation, the reaction was stopped with TBS and the conjugate was dialyzed and reconstituted. The final IgG concentration was adjusted to 1.0 mg / ml.   c)ELISA of conjugates that bind LPS   This LPS binding assay was performed without a BBS-Tween20 wash and also with a PBS-T Example (1 except that the concentration of Tween 20 in washing ween 20 was lowered to 0.05% (v / v) ). The results are shown in Tables 13 and 14.   The 0.2M EDC IgG-PMB conjugate showed high levels of binding but contained LPS This is partially nonspecific, as evidenced by binding to control wells It was due to the combination. Further evidence of non-specific binding caused by EDC cross-linking However, the PMB-free conjugate (this is somewhat comparable to the presence or absence of antigen) (Showing binding with wells at enemy levels).   BS3The conjugate showed no specific binding to LPS at the concentrations tested. . However, they also show no significant non-specific binding and do not induce non-specific binding of IgG. That this crosslinker may not be as problematic as EDC in terms of causing Indicated.   BS3The background binding of the conjugate was low, so the concentration of this conjugate was And the concentration of LPS applied to the well is 10 times (2 μg LPS / wafer). And the ELISA was performed again. This increased the sensitivity of the assay. The results shown in Table 15 are BS3Conjugate increases LPS binding activity above background Indicates that it has.   At the same time, the results for the two-step conjugates described in this example show that EDC is acceptable. Is a water-soluble analogue of DSS, which results in unspecific levels of nonspecific binding BS3Has a modest level of specific binding in the form of this two-step conjugate and is non-specific It shows that the physical combination hardly occurs. BS3Obtained by using To determine whether it is possible to achieve high levels of LPS binding activity of Another two-step conjugation method with the above cross-linking agent was tested. Example 4 PMB and IgG using amine-sulfhydryl coupling chemistry by SMCC Three-stage binding   In the previous example, the highly specific binding between the IgG-PMB conjugate and LPS was examined. As T.T. Kitagawa et al. [J. Assoc. Anal. Chem. (1985)] in a three-step method similar to that of sulfosuccinimidyl 4- (N-male). Imidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate [sulfo-SMCC] Was used to test another crosslinking method. In this example, (a) P using sulfo-SMCC was used. ELI of a conjugate that binds MB and reduced IgG, and (b) LPS SA was included.   a)Three-step binding of PMB IgG   In the first step of this method, the Ig was treated by treatment with 2-mercaptoethanol. A reactive thiol group was created in G. In this method, first, 4.0 mg of IgG Pyrogen free 0.1M NaPOFour It was dissolved in 0.45 ml (pH 6.0). Next, 5 mM EDTA, 0.1 NaPOFour, Dissolved in pH 6.0 0 Add 50 μl of 1 M 2-mercaptoethanol and incubate at 37 ° C for 1.5 hours It was Sample 0.5 ml with 0.1 M NaPOFour, 5mM EDTA, 5ml equilibrated with pH 6.0 Sephadex G -10 column to separate free 2-mercaptoethanol and contain IgG Fractions were identified and pooled.   The second step of this method involves the preparation of PMB activated by maleimide. did. It is soluble in 50 mM sodium borate buffer pH 7.6 (pyrogen free) A solution of 0.16 mg / ml of PMB and 1.5 ml of PMB solution was dissolved in the same borate buffer solution. Included a mixture of 1.5 ml of 46 mg / ml sulfo-SMCC (Pierce) solution (for each reaction The final concentration was 0.053 mM). This "SMCC activated" PMB at 30 ° C 6 Incubated for 0 minutes.   In the third step of this method, 0.65 ml of reduced IgG was activated by SMCC. Incubation with 0.65 ml of PMB.   The concentrations of these two reactants were 0.0265 mM PMB and 0.013 mM IgG (molar The ratio was 2: 1). After incubating for 20 hours at 4 ℃, 0.1M 2-mercapto 8.7 μl of a fresh solution of ethanol was added and incubated at room temperature for 20 minutes. Equal The IgG concentration was adjusted to 1.0 mg / ml with PBS. Conjugate sample to 2 x 800 ml P By dialysis against BS for 20 hours, Was purified by gel filtration using a Sephadex G-10 column equilibrated with PBS. A control reduced human IgG fraction was prepared from the reduced IgG pool and three preparations were prepared at 4 ° C. Saved in.   b)ELISA of conjugates that bind LPS   LPS binding assay was performed by applying 2 μg of LPS per well, BBS -No Tween 20 washes and Tween 2 in PBS-Tween 20 washes Same as the method described in Example 1 (b) except that the 0 concentration was reduced to 0.05%. Met. Blocking solution and sample dilutions are pyrogen-free PBS and And low endotoxin BSA (Sigma). The results are shown in Table 16.   Although SMCC IgG-PMB showed slightly higher binding to LPS than the control. , The overall binding level was that of the positive control rabbit anti-E. Coli 0111: B4 antiserum. (1.097 at 1: 25,000 dilution). Reduced IgG used for cross-linking Since it may have only a few thiol groups that can be formed, higher concentration of activity PMB may promote the reaction more effectively.Example 5 Binding of IgG to antibiotics without bifunctional crosslinker   In all of the previous examples, the antibiotic polymyxin was covalently linked to IgG. A free bifunctional crosslinker was used in an attempt. The resulting configuration is Comparable to LPS binding activity of immune serum Could not yield a conjugate with LPS binding activity. In the absence of antigen Since binding was observed in, probably one active PMB molecule was added to each IgG molecule. There may have been conjugates that had less than individual pieces. Antibiotics without the use of bifunctional crosslinkers Periodate of the carbohydrate group of IgG to test the means of binding substances to IgG PMB using acid oxidation (DA Handley, European Patent Application Publication No. 428486) Amine-reactive alkanes that have the potential to react with and be reduced to achieve stable covalent bonds. The dehydration group was prepared.   In this example, (a) the period of IgG in a sodium acetate buffer solution having a pH of 4.0 was used. Binding of polymyxin B with IgG that has been subjected to oxidative oxidation and (b) periodate oxidation Included.   a) Periodate oxidation of IgG in sodium acetate buffer at pH 4.0 is 5 m g human IgG was dissolved in 1 ml of water, and this solution was added to 200 μl of sodium acetate pH4.0 ( H20.3 g of sodium acetate and 960 μl of glacial acetic acid dissolved in 100 ml of O) and 200 μl of 0. 2M NaIOFourWas achieved by mixing with [J. W. Goding,Monoclonal Antibod ies: Principles and Practice , Academic Press, New York, p. 84 (1986) strange Law]. After leaving it at room temperature for 15 minutes in the dark, use the P-10 column and 50mM Na.2CO3, Using pH 9.5 The periodate solution was removed by gel filtration.   b) For the binding of periodate-oxidized IgG and PMB, 10 mg of PMB was added to the above (a ) Was added to IgG prepared in step 1) and incubated at room temperature for 1 hour, then 100 μl of NaBH3 Add CN (4mg / ml), incubate at room temperature for another hour, then in PBS overnight 4 It was carried out by dialysis at ° C.   Examination of LPS binding activity (data not shown) showed that the prepared conjugate was inactive. It was shown to be sex. These results show that periodate of IgG without cross-linking agent Suggests that oxidation is an ineffective means of covalently linking antibiotics and antibodies ing.Example 6 Derivatization of antibiotics with cross-linking agents: preservation of antibiotic activity   Significant implications for one-step or multi-step methods for conjugating antibiotics to antibodies The question is whether the method of attachment reduces or inactivates antibiotic function. To determine the optimal crosslinker concentration for derivatization of PMB in a multi-step binding method Therefore, the effect of crosslinker concentration on antibiotic activity was confirmed (see Mode IA above). reference). In this example, (a) modification of PMB with SPDP and content of free crosslinker were performed. Release, and (b) assay of antimicrobial activity of derivatized PMB was included.   a) Modification of PMB with SPDP and separation of free cross-linking agent PMB was mixed in three different molar ratios (2: 1, 3: 1 and 4: 1) It was 2.1mg, 3.15mg or 4.2mg SPDP dissolved in dimethyl sulfoxide (Pierce) dissolved in 0.5 ml of 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH 9.0 5 mg Of PMB and incubated for 30 minutes at room temperature with occasional agitation. Then P Chromatography on a 15 ml Swift desalting column equilibrated with BS-EDTA Free crosslinker was removed from each sample by. Peak image containing derivatized PMB The minutes were collected and pooled.   b) An assay for the antibacterial activity of derivatized PMB is based on the disk inhibition assay (see Figure 2). )) Was carried out. Trypticase Soy Agar (TSA; BBL) Plated on and made a confluent layer of bacteria. Next, 1/4 inch blank paper A disc (BBL) was applied to the surface of the layer and 20 μl of each test solution was applied. Three After an overnight incubation at 7 ° C, the inhibition zone surrounding the disc was observed. this Results (data not shown) show that SPDP vs. PMB is either 2: 1 or 3: 1. PMB derivatized as a ratio is active, compared to a molar ratio of 4: 1 The ratio derivatized antibiotic is shown to be inactive. Therefore, SP Derivatization of PMB with DP resulted in a ratio of SPDP to MB of 3: 1 or Must be smaller than this.Example 7 Binding of SPDP-PMB to IgG   In Example 6, the concentration of SPDP crosslinker that preserves the antibiotic activity of polymyxin B was determined. Once determined, the derivatized antibiotic was treated with the Traut's reagent using the sulfhydryl group (- SH) A conjugate between SPDP-PMB and IgG by reacting with the introduced IgG Was prepared.   This example uses (a) derivatization of PMB with SPDP and (b) Traut reagent. Derivatization of IgG, (c) Traut-IgG binding to SPDP-PMB, And (d) evaluation of the LPS binding activity of the conjugate was included.   a) Derivatization of PMB with SPDP was carried out using 50 μl of dimethyl-sulphoxy. 1ml of 7μmol SPDP (2.1mg) Of 10 mM PMB dissolved in 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH 9.0, It was carried out by incubating at room temperature for 30 minutes using a rotary shaker. Trial Charge 20mM NaPOFour, Equilibrated with 150mM NaCl, 1mM EDTA, pH7.2 (PBS-EDTA) 15ml It was applied to a Swift desalting column (Pierce) to remove unbound crosslinker. Pee Fractions were pooled and stored at 4 ° C.   b) Derivatization of IgG with Traut's reagent was performed in a 5-fold molar excess (concentration 0.2 mg / ml Stock solution (100 μl) of Traut reagent (pierce) 1 ml of 50 mM triethanolamine, 0.1 Add 5 mg IgG dissolved in 5M NaCl, 1 mM EDTA, pH 8.0, and store under nitrogen for 45 minutes. Incubation was carried out at a warm temperature. P-1 equilibrated with excess Traut reagent in PBS-EDTA It was removed by gel filtration using a 0 column. The peak fractions were combined.   c) The binding between Traut-IgG and SPDP-PMB is 3.5 mg Traut-IgG. 18 hours after adding IgG and 2 mg of SPDP-PMB (77 times molar excess of PMB) It was carried out by incubating at room temperature. P-10 color equilibrated with PBS-EDTA Separation of the conjugate from free SPDP-PMB by gel filtration using a membrane (50 ml), Peak fractions containing IgG were pooled, pooled and stored at 4 ° C.   d) Evaluation of the LPS binding activity of the conjugates was performed by measuring the LPS binding ability of each conjugate in (c). It was performed by evaluation in an ELISA assay (see Figure 4). This result is The Traut IgG-PMB conjugate was shown to have limited binding activity (Data not shown).Example 8 Binding of SPDP-PMB to SPDP-IgG   In Example 7, Traut's reagent did not yield a conjugate with retained antibiotic activity. Since it was confirmed, the derivatized antibiotic was treated with SPDP to activate the amino group. (NH2) Is reacted with IgG converted to a sulfhydryl group (-SH) to give SPDP- The conjugate was prepared between PMB and IgG.   In this example, (a) derivatization of PMB with SPDP and (b) SPDP were used. Derivatization of IgG, (c) binding of SPDP-IgG and SPDP-PMB, and (D) Included evaluation of LPS binding activity of the conjugate.   a) Derivatization of PMB with SPDP was performed as described in Example 7. did.   b) Derivatization of IgG with SPDP was carried out by adding 20 μl of 20 mM SPDP to 1 ml of Add 10 mg IgG dissolved in 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH 9.0 and shake. It was carried out by incubating at room temperature for 30 minutes. Free cross-linking agent, 100 mM vinegar 15 ml Swift desalting column equilibrated with sodium acidate, 100 mM sodium chloride, pH 4.5 It was removed by chromatography using. Collect the peak fractions and use Centriprep-3 It was concentrated using a 0 concentrator (Amicon). To this sample, add 250 μl of 100 mM sodium acetate. Add 7.7 mg of dithiothreitol dissolved in 100 mM sodium chloride, pH 4.5. And incubated for 30 minutes at room temperature. 15 ml equilibrated with PBS-EDTA Reapply the sample to the Swift desalting column at280Peak image with values Collect the minutes, pool, Concentrated using a Centriprep-30 concentrator (Amicon).   c) The binding between SPDP-IgG and SPDP-PMB is a combination of the following reaction products. Add a sprinkle:       -5 mg SPDP-IgG and 2 mg SPDP-PMB        (43 times molar excess of PMB)       -2 mg SPDP-IgG and 2 mg SPDP-PMB        (107 times molar excess of PMB) It was carried out by incubating at room temperature for 18 hours. Equilibrated with PBS-EDTA By gel filtration using a P-10 column (50 ml), the conjugates were separated into free SPDP- Separated from PMB. Fractions containing PMB-IgG conjugates were pooled, pooled, Stored at 4 ° C.   d) Evaluation of the LPS binding activity of the conjugates was performed by measuring the LPS binding ability of each conjugate in (c). These conjugates were evaluated in an ELISA assay and Traut binding prepared in Example 7 was performed. It was carried out by comparing with the body. The result (see FIG. 5) is SPDP-Ig. Both G-PMB conjugates have significant activity, namely Traut IgG-PMB binding It has been shown to have significantly higher activity than that of the body.Example 9 Binding of PMB and IgG using long chain SPDP cross-linking agent   SPDP is an effective agent for derivatization and cross-linking of IgG and PMB It was demonstrated that a longer spacer arm was added between IgG and PMB. To determine whether it enhances the activity of the conjugate. Luho-LC-SPDP) was tested. In this example, (a) sulfo-LC-SPD was used. P Derivatization of PMB used, (b) Induction of IgG with sulfo-LC-SPDP Incorporation, (c) Binding of derivatized IgG to derivatized PMB, and (d) ELISA Evaluation of the conjugate activity according to   a) Derivatization of PMB with Sulfo-LC-SPDP was performed at a concentration of 9 mg / ml. 35 μl of e-LC-SPDP solution was added to 1 ml of 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH9. By adding 10 mg PMB dissolved in 0.0 and incubating at room temperature for 30 minutes Carried out. Gel filtration using a 1.5 x 35 cm P-2 column equilibrated with PBS-EDTA Free crosslinker was removed by filtration. Combine peak fractions containing derivatized PMB And stored at 4 ° C.   b) Derivatization of IgG with Sulfo-LC-SPDP yielded 0.3 mg of sulfo-LC-SPDP. LC-SPDP dissolved in 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH 9.0 10 mg Performed by incubating for 30 minutes on a rotary shaker in addition to IgG did. 5 ml S equilibrated with 100 mM sodium acetate, 100 mM sodium chloride, pH 4.5 Derivatized IgG was separated from free crosslinker using a wift desalting column (Pierce) and Oak fractions were collected and pooled. Next, add 250m of the same sodium acetate buffer to this sample. Add 7.7 mg of dithiothreitol dissolved in μl to reduce and incubate at room temperature for 30 minutes. I had a cube. Gel using 10 ml P-10 column equilibrated with PBS-EDTA Excess reducing agent was removed by filtration. Peak fractions were collected and pooled.   c) Derivatized IgG and derivatized PMB are bound to each other by adding 2.5 mg IgG to 2.5 mg PM. B (107-fold molar excess of PMB), and 3.5 mg IgG to 1.4 mg PMB ( 43 times molar excess of PMB) In addition, it was carried out by incubating at room temperature for 18 hours. PBS-EDT The IgG-PMB conjugate was retained using a 50 ml P-10 gel filtration column equilibrated with A. Separated from the reaction mixture.   d) The sulfo-LC-SPDP conjugate was evaluated for the activity of the conjugate by ELISA. It was shown to have no greater activity than the short SPDP molecule (see Figure 6).Example 10 Inhibition of specific binding between antibodies and LPS by free antibiotics   To confirm whether the antibody-antibiotic conjugate binding observed in Figure 5 is specific , Blocked conjugate binding using free antibiotics (see Mode III above). Please refer). In this example, (a) a mixture of antibody otic and free antibiotics is used. And (b) the conjugate and LPS in the presence of different concentrations of free antibiotic. A degree of binding assay was included.   a) Antibodyotic and free antibiotic mixture contains 1 mg / ml BSA 1:12 of SPDP IgG-PMB conjugate dissolved in PBS-Tween 20 (0.05%) 5 dilutions (32 μg / ml) and polymyxin at a concentration of 0-20 μg / ml dissolved in the same buffer Was added by adding an equal amount. Then 0-2 μg PMB and 3.2 μg of conjugate 200 .mu.l of this mixture containing .alpha. Were assayed for binding activity.   b) the degree of binding between the conjugate and LPS in the presence of different concentrations of free antibiotic. The assay was carried out in the same manner as in Example 1, except that 200 μl of antibodies / free antibiotic mixture was added. 2 μg E. coli 01 as described 11: B4 LPS coated and blocked 96-well microtiter plate clot It was carried out by adding to L. Wells were washed and goat anti-human Ig-alkaline Add a phosphatase and use a MicroELISA reader exactly as in Example 1. Binding was assayed quantitatively.   The results are shown in Fig. 7. These results show that the free polymyxin is IgG-PMB and LP. It is shown to competitively block the binding of S. Obviously, anti body Is specifically bound to LPS (ie, via the PMB part that becomes the conjugate). do it).   The inhibition curve was examined by antibody 16 μg / ml solution (l.1 x 10-7M) concentration is 40 ng / ml (2.6 x 1 0-8M) PMB is blocked in binding to LPS by 50%, A slight degree of prominent PMB binding is shown. If there is one PMB molecule for each PMB If you do (PMB concentration for IgG 1.1 x 10-7Equal to), equimolar concentration It would be expected that some degree of free PMB would block binding by 50%. This anti Since that l / 4 concentration of free PMB is needed to block body otic, Conclude that there is at least one PMB molecule for every four IgG molecules. You can In fact, SPDP-modified PMB has 4-fold lower antibiotic activity than free PMB. The actual degree of binding between IgG and PMB is higher than that calculated above since Probably at least 4 times higher (ie, likely for each IgG molecule At least one PMB is bound).Example 11 Binding of IgG in NaPO 4 using periodate oxidation   In Example 5, a procedure for coupling an antibiotic to IgG without the use of a bifunctional crosslinker. A step (ie periodate oxidation of the carbohydrate groups of IgG) was attempted. This is one Part contains periodate oxidation of IgG in pH 4.0 sodium acetate buffer, It was not possible to produce a conjugate with different activity. This failure depends on the reaction conditions It may have been different, so different reaction conditions were explored. In this example, (a) Periodate oxidation of IgG in phosphate buffer, and (b) polymyxin B and period Includes binding of iodate-oxidized IgG.     a) Periodate oxidation of IgG in phosphate buffer was performed using 10 mg of human IgG. 1 ml of 50 mM NaPOFour, Dissolved in pH7.2, 0.011g sodium metaperiodate (final Concentration of 50 mM). After leaving at room temperature for 30 minutes, 50 mM NaP OFour, Periodic by gel filtration using a 10 ml P-10 gel filtration column equilibrated at pH 7.2. The acid was removed. The peak fractions containing antibody were pooled and concentrated to 1.5 ml.     b) For the binding of periodate-oxidized IgG and PMB, use 10 mg of PMB in (a) above. Add 5 mg or 3 mg of prepared IgG and incubate at 4 ° C overnight with gentle shaking. Incubate and then 20 mM NaPOFour, 0.1 mg / ml NaBH dissolved in pH 6.5. Room with CN It was carried out by reducing at warm temperature for 3 hours. For gel filtration using a 10 ml P-10 column The IgG-PMB conjugate was separated from the remaining reaction products.   Examination of LPS binding activity (see Figure 8) confirmed that the prepared conjugate was active. Indicated. This is in contrast to the conjugate prepared in Example 5 Target.Example 12 Antibacterial activity of IgG-PMB conjugate   Since it was confirmed which conjugate of IgG-PMB has LPS binding activity, The biological activity of the body was examined (see discussion of Mode IV above).   Since polymyxin has direct antibiotic activity, the bound polymyxin also It was also considered to be active. Whether the conjugate has some antimicrobial activity To confirm, IgG-PMB bound by SPDP (107x PMB) IgG-PMB conjugate (PMB) via molar excess, Example 8) and periodic acid : IgG is 3: 1 ratio, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum for Example 11) The bactericidal concentration (MBC) was measured. This example includes (a) preparation of E. coli inoculum, (b) MIC measurements and (c) MBC measurements were included.   a) To prepare the E. coli inoculum, first incubate E. coli HB101 overnight on TSA agar. It started by culturing at ° C. Bacteria count 1.2x1 in sterile saline 08Suspend at a concentration of 1 / ml and then trypticase-Soy Broth (TSB; BBL) 5x10FiveIndividual/ Diluted to ml. This concentration can be confirmed by dilution plating. I accepted.   b) Measurement of MIC for each conjugate and native polymyxin B control is 5x10 degreesFive0.5 ml of each inoculum / ml was added to 0.5 ml of the 2-fold dilution series of each conjugate. 12 x 75 mm, sterile It was performed by incubating overnight at 37 ° C. in a culture test tube. MIC is acceptable Defined as the lowest concentration of conjugate or PMB that resulted in complete inhibition of visual growth .   For the PMB control, the MIC was found to be 0.03 lμg / ml, while the SP The MIC was found to be 0.25 mg / ml for the DP conjugate. 3: 1 (PM B: IgG) Periodate conjugate was found to have a MIC of 0.031 mg / ml. This is about 1000 times higher than that for native PMB, and SPDP IgG- 8 times lower than the number for PMB conjugate. Therefore, the IgG-PMB conjugate is Both retain antibacterial activity, and the periodate conjugate has the highest activity. Show. The difference between the numbers of PMB and IgG-PMB is that if PMB activity is complete during binding. , And if one PMB molecule binds to each IgG molecule, Ig Ig in that the MIC will increase 100-fold due to the size of G It partially reflects the larger size of G (about 100 times PMB). Observed The 1000-fold change that the PMB activity was reduced by binding and / or Suggest that not all IgG molecules are bound. However , When small surface-active antibiotics bind to much larger proteins, It is surprising that bacterial growth can be prevented.   c) The MBC of each conjugate was measured by allowing it to grow on TSA agar overnight at 37 ° C. Was performed by plating serial dilutions of the mixture in (b) above that did not show It was MBC is a PMB conjugate that causes over 99.9% killing of viable bacteria in the primary inoculum. Was defined as the lowest concentration of For PMB, MBC should be 0.031 μg / ml Is decided For SPDP IgG-PMB, 0.5 mg / ml, for periodate conjugate It was 0.031 mg / ml. Ig that suppresses bacterial growth and kills contacting bacteria The ability of G-PMB conjugates indicates that these compounds are effective in preventing or treating bacteremia. Suggesting that it can be.Example 13 Effect of IgG-PMB conjugates on complement and LPS activation of complement   Both immunoglobulins and LPS have the potential to interact with complement. L Interaction of PS with complement exacerbates the inflammatory response to endotoxemia or bacteremia. You can In this example, IgG-PMB binding interferes with complement activation by LPS. The physical ability was tested. In addition, immunoglobulins can also trigger adverse complement reactions. Since it can be [S. Barandun et al., Vox Sang. 7: 157-174 (1962)], the conjugate alone The ability to activate complement was also confirmed. This example shows that (a) activation of complement Measurement of sufficient LPS concentration, and (b) LPS-induced complement using IgG-PMB Blocking activation.   a) The measurement of LPS concentration sufficient to activate complement involves measuring different concentrations of LPS. In addition to a standard amount of complement source (CH50 reference standard; Sigma), calculate the amount of complement consumed. Performed by determining by titration with sensitized sheep red blood cells (SRBC) It was [A. Chohen et al. Immunol. 146: 4234-4241 (1991)].   40 μl of reference standard, 80 μg, 8 μg, 0.8 μg, 0.0 μg large intestine Add 40 μl of a solution containing bacterial LPS or GVB + 2 buffer (Sigma), mix and mix 3 Incubated at 7 ° C for 30 minutes. Then add 5 μl of each mixture or blank control. Or add 10 μl aliquots to CompQuick CH50 tubes (Sigma) and repeat repeatedly. Mix well and incubate at room temperature for 60 minutes with occasional mixing. Next The tube was centrifuged at 600xg for 10 minutes at 4 ° C and any hemolysis present in the supernatant was removed by a control blank at 415 nm. It was measured against the lysate of the black solution. CH of each mixture50The value is calculated as Was:   The results are shown in Table 17.   These results indicate that preincubation of the complement source with LPS It is consumed and complement becomes unavailable to act on SRBC in the second step of the assay. Which indicates that. The effect of LPS was concentration dependent.   b) Blocking LPS-induced complement activation with IgG-PMB is described in Example 7. The SPDP-bound IgG-PMB prepared as described above was mixed with LPS and then It was performed by examining the effect of pretreated LPS on complement activation. 1.5 μg E. coli 026: B6 LPS to 7.5 μg IgG-PMB or 15 μl pair Illumination buffer was added and incubated at 37 ° C for 60 minutes. 30 μl of complement (above (a ) Or GVB + 2 buffer to each sample, and add 60 ° C. at 37 ° C. Incubated for minutes. Each mixture Add 20 μl of compound to CompQuick CH50 tube (Sigma), mix and mix for 60 minutes at room temperature Incubated. Centrifuge the tube as described in (a) above to remove hemolysis at 415 nm. Was quantified by. The results are shown in Table 18.   These results show that pre-incubation of IgG-PMB with LPS It is shown that the effect of LPS on complement activation is impaired. Furthermore, Ig The G-PMB conjugate alone has no effect on complement activation. This is , IgG cross-links with PMB to the extent that it exerts a detrimental effect on the spontaneous complement reaction Suggest that it did not disturb the structure of IgG. The ability of IgG-PMB conjugates to block the LPS effect and its apparent safety is Conjugates have both prophylactic and therapeutic value against bacteremia and endotoxemia Suggests thatExample 14 Improved IgG-PMB conjugate   Example 7 Method (SPDP) and Example 11 Method (Periodic Acid Oxidation / Shishing) To improve the activity of IgG-PMB conjugate prepared by It was Both groups of conjugates have much higher levels of conjugates than conjugates prepared using other chemistries. Since it showed LPS binding, by increasing the degree of PMB substitution for IgG, And even higher levels of binding could be achieved. Achieve greater substitution The two mechanisms that were adopted to achieve this were the reactants (IgG and PMB) at the binding step. ) Increasing concentration and using more highly derivatized SPDP-PMB Was to do. In this example, (a) a novel periodate IgG-PMB conjugate Preparation, (b) preparation of a novel SPDP IgG-PMB conjugate, (c) conjugation with LPS ELISA assay of combined conjugates, (d) MIC and MBC determination of conjugates , And (e) measurement of degree of binding by amino acid analysis.   a) Preparation of the novel periodate IgG-PMB conjugate was performed with 1 ml of 50 mM NaPO 4.Four, PH 30 mg IgG dissolved in 7.2 with 10.7 mg sodium periodate (Sigma) It was carried out by oxidizing for 30 minutes at room temperature. 1 ml of reaction mixture was added to 50 mM NaPOFour, PH Applied to a 15 ml Swift desalting column equilibrated with 7.2 and the peak IgG fraction was Ig Pooled to a G concentration of 7.1 mg / ml. This Ig mix containing 0.0476 μmol IgG To 1 ml of the product, 20 mg of PMB (14.44 μmol) was added and incubated at 4 ° C. overnight. . For 1.0N HCI The reaction mixture to pH 6.5 and 10 μl of 10 mg / ml NaBH3Add CN solution, 4 at room temperature Incubated for hours. The conjugate was then chromatographed using a 10 ml P-10 column. Stored at 4 ° C on a fee.   b) The preparation of the novel SPDP IgG-PMB conjugate is first described in Example 6. As a derivative of PMB with a molar ratio of SPDP: PMB of 2: 1 or 3: 1 Was carried out. For each reaction, 15 μl of 20 mM S dissolved in DMSO Incubate for 30 minutes at room temperature with PDP solution with intermittent shaking. Derivatized 5 mg of IgG dissolved in 0.5 ml with. Equilibrate with acetate buffer The derivatized IgG was purified using a purified 15 ml Swift desalting column and the peak fractions were pooled. And concentrated on a Centriprep-30 concentrator (Amicon). Dissolve in 1.8 ml acetate buffer To 5 mg of IgG, 7.7 mg of dithiothreitol dissolved in 250 μl of acetate buffer Was added and incubated at room temperature for 30 minutes. Then equilibrate with PBS-EDTA Each sample was purified using a separate 15 ml Swift desalting column. Derivatized with SPDP For each sample containing about 5 mg of IgG, a SPDP: PMB molar ratio of 2: 1 or 5 mg of PMB derivatized 3: 1 was added and incubated at room temperature for 18 hours . Next, for gel filtration using a P-10 column (50 ml) equilibrated with PBS-EDTA. Each conjugate was separated from free SPDP-PMB and the peak fractions were collected, pooled and Stored at 4 ° C.   c) ELISA analysis of conjugates that bind LPS shows E. coli 0111: B4 L Performed as described in Example 1 using PS (Sigma). Created in (a) above Of the periodate conjugate and the two SPDP conjugates prepared in (b) above Dilution, LPS-coated and uncoated 96-well microtiter Binding to the wells of the plate is shown in Table 19 as the average of duplicate samples.   These results show that SPDP: PMB is a 3: 1 conjugate (hereinafter, "3: 1 SP "DP: PMB conjugate") has the highest specific LPS binding activity. Is shown. The binding activity of SPDP: PMB is 2: at a concentration of 0.8 to 4.0 μg / ml. The binding was about 2-4 times that of the conjugate of 1 and the periodic acid conjugate.   d) For the determination of the conjugates MIC and MBC, E. coli HB101 was used as a susceptibility test strain. Was carried out as described in Example 12. The results are shown in Table 20.   Compared with these measurements of the conjugate tested in Example 12, the novel periodate The acid conjugate is 4 times more potent and the 3: 1 SPDP: PMB conjugate is 2 times more potent. Surprisingly , Periodate conjugate had lower LPS binding activity in ELISA than 3: 1 SPDP: PMB conjugate. , But shows stronger antibacterial activity. Probably PMB with SPDP and The modification of IgG compared to the binding of native PMB and periodate-treated IgG It may improve the binding efficiency but reduce the antibiotic activity.   e) The degree of binding by amino acid analysis is 2: 1 SPDP Ig-PMB, 3: 1 SPDP Ig-P Amino acid pairs of MB and periodate Ig-PMB conjugates The results were compared to native human IgG and free polymyxin B control samples. It was carried out by feeding. A new structure that makes up 6 of the 10 amino acid residues of PMB The major amino acid diaminobutyric acid (DAB) was the main component detected and quantified .   A total of 5 samples were analyzed. They are as follows: 1. Free PMB (5Oμl H225 pmol in O) 2. Periodate IgG-PMB (600 pmol in 100 μl PBS) 3. SPDP3: 1 Ig-PMB (600 pmol in 100 μl PBS) 4. SPDP2: 1 Ig-PMB (600 pmol in 100 μl PBS) 5. Human IgG (600 pmol in 100 μl PBS)   Transfer each sample to a glass hydrolysis tube rinsed three times with 100 μl of pure water. And then concentrated to dryness in a vacuum centrifuge. 500 μl of distilled 6N HCl in each sample tube, 10 μl of 2-mercaptoethanol and 10 μl of 50% phenol aqueous solution were added. The sample tube was then purged with nitrogen gas and capped. Heat the sample at 110 ° C for 22 hours and add the sample. It was decomposed with water and concentrated to dryness again. PMB sample with 500 μl of 0.2 N sodium citrate buffer The buffer solution was suspended in pH 2.2, and the other four samples were suspended in 250 μl of this buffer. Enough After mixing, the sample solution was passed through a nylon membrane syringe filter with a pore size of 0.2 μm. .   Each hydrolyzate filtered using a Beckman Instruments 6300 amino acid analyzer 20 μl of solution was analyzed. The analyzer is a Beckman 10 cm cation exchange HPLC column, Beckman Sodium buffer system, 60-minute analytical procedure, and measurements at 570 nm and 440 nm wavelengths Equipped with a Beckman ninhydrin reagent detector using the measured absorbance. Detector Sensitivity is 1.0 AUFS for PMB samples and 0.5 AUFS for the other four samples Set.   Gilson HPLC Sy for all data collection and peak integration calculations stem Controller 712 v. 1.1 Using software package (Middleton, WI) It was carried out. The identification of sample peaks and amino acid concentrations are Mino Acid Standard Mix (Beckman Standard, Lot # A108039) and (S)-(+) 2,4 -Using diaminobutyric acid dihydrochloride (Aldrich Chemical, lot # 07301 CY) Determined in comparison with the analysis. The results of amino acid analysis are shown in Table 21.   The number is the total number of amino acids expected in the measured percentage of each amino acid. Approximate for each sample determined by multiplying (eg, 1320 for human IgG) Represents the calculated amino acid composition. The number of moles of PMB per mole of IgG is the detected feature. Calculated by dividing the number of existing DAB residues by 6 (number of DAB residues / PMB) .   The results show that the 3: 1 SPDP conjugate has the highest degree of binding (on average, PM per IgG molecule). B3.7 molecule). This is because this conjugate was measured by ELISA. Consistent with having the highest defined LPS binding activity (see (b) above) ing. The 3: 1 SPDP conjugate contains, on average, twice as many PMB molecules as the 2: 1 SPDP conjugate, This explains the 2-fold greater activity of the 3: 1 SPDP conjugate in the LPS binding ELISA. Will reveal. Periodate IgG-PMB is also well bound and this binding The coalesced showed the highest antibacterial activity. Providing antibacterial activity with greater periodate binding In contrast, SPDP binding appears to lead to the highest LPS binding activity. Will be This is due to steric differences in the way PMB binds to IgG and / or Or may reflect the different effects of the two binding chemistries on PMB activity. Absent.Example 15 Use of IgG-PMB conjugates as diagnostics: Cross-reactivity of IgG-PMB with different Gram-negative LPS antigens   The IgG-PMB conjugate showed binding to E. coli 0111: B4 LPS, but this species One of many Gram-negative pathogens that can cause toxemia and bacteremia IgG-PMB in a diagnostic format using competitive ELISA It was interesting to see if the conjugate could detect LPS of other species. Book Examples are (a) application of E. coli 0111: B4 LPS to microtiter wells, (b) Incubation of IgG-PMB conjugate with several different concentrations of LPS, And (c) Binding assay of E. coli 0111: B4 LPS with conjugate in the presence of competitor Was included.   a) E. coli 0111: B into the wells of a 96-well microtiter ELISA plate Application of 4 LPS was performed as described in Example 1 (1 mM EDTA and 2 μg). Apply 100 μl per well of non-pyrogenic PBS containing LPS and mix at 4 ° C. Incubated overnight). Wells were washed with PBS-0.05% Tween 20, 10 mg / ml endotoxin Blocked for 90 minutes at 37 ° C with PBS containing elemental BSA.   b) IgG-PMB conjugate, Escherichia coli 0111: B4 (control standard), S. typhimurium Fungus (Salmonella typhimurium), Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholerae (Vibrio cholerae), Shigella flexneri, and Klebsiella pneumoniae ( Klebsiella pneumoniae), Salmonella enteritidis, Serratia marcescens (Serrati) a marcescens) and Rhodobacter sphaeroide s) (all obtained from Sigma; tad Rhodobacter is List Biologicals Laborator Incubation with different concentrations of LPS purified from y, Campbell, CA) The IgG-PMB conjugate prepared by setting the SPDP: PMB molar ratio to 3: 1. 250 μl of a 7.2 μg / ml solution of the combination (see Example 13) in PBS-containing 1 mg / ml BSA. Performed by adding 250 μl of 0.05% Tween 20 and incubating at 37 ° C . 100 μl of these mixtures was added per well.   c) Binding assay of E. coli 0111: B4 LPS with the conjugate in the presence of competitor Was measured by incubating 100 μl of the mixture from (b) above at 37 ° C for 1 hour. Decided The plate is then washed and the wells are PBS-0.05% Twe containing 1 mg / ml BSA. Alkaline phosphatase-conjugated goat anti-human IgG diluted 1: 500 with en 20 (Sigma ) At 37 ° C. for 1 hour, washed again, and p-nitrophenyl Incubate in luphosphate for 30 minutes, 410 as described in Example 1. Absorbance was read in nm. The results are shown in Fig. 9. The result is four different eyes (or der) gram-negative bacteria, LPS antigens derived from a total of 9 bacteria are IgG- Established to effectively compete for binding of PMB to E. coli 0111: B4 LPS I testify. These results show that LPS from various bacterial species can be detected and quantified. IgG-PMB conjugates can be used for Suggest that it may be therapeutically effective against a wide range of Gram-negative bacteria and endotoxins ing.Example 16 Neutralization of in vivo effect of endotoxin by IgG-PMB   Endotoxin (LPS) can trigger lethal reactions in vivo. IgG-PM To confirm whether the B-conjugate can neutralize the lethal effects of endotoxin, Kock's well-characterized and accepted model mouse was used [C. Gal anos et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 5939-5943 (1979)]. In this example, (A) Determination of the minimum lethal dose of endotoxin in galactosamine-sensitized mice, and (b ) Included neutralization of endotoxin lethality by premixing with IgG-PMB.   a) The minimum lethal dose of endotoxin in galactosamine-sensitized mice is different. 20 mg D-galactosamine dissolved in 400 μl PBS at a dose of E. coli 0111: B4 LPS -HCI was administered to co-administered C57B1 / 6 mice. the latter Specific hepatotoxic agent increases the susceptibility of laboratory animals to endotoxin several thousand fold. It is a sex acting agent [C. Galanos et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 5939-5943 (1 979)]. To perform this measurement, E. coli 0111: B4 LPS (List Bis) dissolved in PBS was used. 1-500 ng of 20-mg D-galactosamine (ologicals Laboratory, Campbell, CA) (Sigma) and injected intraperitoneally. 10-25 ng of endotoxin is mostly or It was found to be usually sufficient to kill all mice within 24 hours. Endotoxin The lethal variability may be related to the different ages of the mice used. This amount of LPS was used for neutralization experiments as 10 ng was the minimum effective lethal dose.   b) Neutralization of lethality of endotoxin by premixing with IgG-PMB was performed in E. coli 0111: B 4 LPS 50 ng, periodate conjugated IgG-PMB 5 mg (as described in Example 14) 5 mg) or unconjugated control human IgG (Sigma) and PBS Incubate with 100 mg of dissolved D-galactosamine, 1 part of each mixture Was carried out by intraperitoneal injection into C57BL / 6 mice. The results are shown in Table 22. . Survival was assessed after 24 hours.   Since the number of animals used in this experiment was small, repeat the experiment using the following animals. did. That is, a) treatment with endotoxin, D-galactosamine and normal human IgG. 12 control mice, and b) endotoxin, D-galactosamine and excess. Iodate oxidized Ig There were 12 mice in the experimental group that received G-PMB. One mouse for each component The doses were the same as above and the experiment was repeated exactly as above. Table of results 23.   The results of these two experiments show that IgG-PMB exerts a lethal effect on endotoxin in vivo. It has been demonstrated to neutralize, and the IgG-PMB conjugate is due to Gram-negative bacteria. It suggests that it may be useful in the prevention or treatment of sepsis.Example 17 Prevention of endotoxin lethality by prophylactic administration of IgG-PMB conjugate   In the previous example, the conjugate or control IgG was mixed with endotoxin and the mixture was added to D -IgG-PMB conjugate by administration to mice with galactosamine The ability to neutralize the lethality of endotoxin in vivo was investigated. The result is that the above conjugate is It was shown to neutralize endotoxin. The ability of this conjugate to neutralize endotoxin lethality A more thorough test is to use a different route at a different time than the administration of endotoxin. Is to administer the conjugate. Furthermore, to prove its preventive value, A lower dose of conjugate was used. This example demonstrates that IgG-PMB or control IgG Belly of lethal dose of endotoxin and D-galactosamine after intravenous injection and 1 hour later Intracavitary administration was included.   20 CS7BL / 6 mice each weighing 20 g were dissolved in 100 μl of PBS 200 μg (5 animals) or 400 μg (8 animals) IgG-PMB conjugate (in the case of Example 14) (Periodic acid conjugate) prepared in the same manner as above) or 400 μg of control human IgG (7 animals) Was administered via the tail vein. After 90 minutes, each mouse had 10 ng dissolved in 200 μl PBS. E. coli 011l: B4 LPS endotoxin and 20 mg D-galactosamine were administered intraperitoneally It was After 24 hours, the number of surviving mice in each group was recorded. The results are shown in Table 24.   This result indicates that a 10-20 mg / kg dose of IgG- administered intravenously PMB was administered from a subsequent lethal challenge of intraperitoneally administered endotoxin in test animals. Is sufficient to protect the. These findings show that IgG-PMB That prophylactic administration of the conjugate will prevent endotoxin mediated effects, And this conjugate neutralizes endotoxin outside the vascular compartment It suggests that you can.Example 18 Preservation of IgG effector function in IgG-PMB conjugates: Fc receptor binding   One of the functions of IgG is to perform opsonization, which is a microbe and toxin produced by phagocytes. , The removal of antigens, etc. This property of IgG (which is Fc region promoted) was prepared with SPDP or periodic acid To confirm whether the IgG conjugate remains intact, IgG-PM The binding of B to human monocytes / macrophages was tested by a competition assay. This Essay is a hybrid recombinant antibody fragment fused to a cell surface viral receptor. Similar to the assay employed to test Fc receptor binding activity [D.J. . Capon et al., Nature 337: 525-531 (1989); Traunecker et al., Nature 339: 68-70. (1989)]. This example illustrates (a) a control conjugate of PMB and human albumin (non-F c receptor-binding human protein-PMB conjugate), and (b) human U93 Of an IgG-PMB conjugate that binds to the Fc receptor of the 7 monocyte / macrophage cell line The assay was included.   a) Specific properties of IgG-PMB conjugates can be determined by To compare with that of the MB conjugate, the SPDP chemistry of Example 7 was used to Bumin was coupled to PMB (albumin is not glycosylated; Periodate chemistry of 5 was not applicable to albumin). Albumin and PMB Coupling with was carried out in three steps in the same manner as described in Example 7. First stage The floor is at room temperature with 2.1 mg SPDP dissolved in 50 μl dimethylsulfoxide. PMB dissolved in 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH 9.0 for 30 minutes It contained 10 mg of derivatization. Described in Example 7 using a 15 ml Swift desalting column. Free crosslinker was removed as described above.   10 mg human serum albumin with 1.2 mg SPDP (dissolved in 25 μl DMSO) Derivatize and dissolve in 1 ml of 50 mM sodium borate, 300 mM NaCl, pH 9.0, room temperature And mixed for 30 minutes. Using a 15 ml Swift desalting column equilibrated with PBS-EDTA, pH 7.5 Peak containing SPDP-albumin by removing free crosslinking agent by gel filtration Fractions were collected, pooled and concentrated on a Centriprep-30 concentrator. Use 10 μl of 10 N NaOH The pH of the sample was raised to 8.0, and 15.4 mg of the solution was dissolved in 200 μl of pyrogen-free water. It was reduced with dithiothreitol for 30 minutes at room temperature. Reduced derivatized albu The min was purified by gel filtration using a 15 ml desalting column and a Centriprep-30 concentrator. Concentrated.   By mixing the two solutions prepared above and incubating overnight at room temperature The reduced derivatized albumin was coupled to SPDP-PMB. 50 ml P-10 The conjugate was separated from SPDP-PMB by gel filtration using a column.   b) IgG binding to the Fc receptor of the human U937 monocyte / macrophage cell line -A PMB conjugate as described by Capon et al. [Nature 337: 525-531 (1989)]. Assayed in a similar manner. First, 1x10-81 x 10 from M-12M's125I-IgG 2x10 in 0.5 ml PBS containing 2 mg / ml BSA and 0.1% sodium azideFiveOf By incubating with U937 cells,125I-labeled human IgG [125 I-IgG stock solution concentration is 16 μg / ml = 1.07 × 10-7M] (New England Nuclear, Boston , MA) binding saturation curve was prepared. Incubate the cell suspension at 37 ° C for 60 minutes. , Centrifuged at 1500 × g for 3 minutes and washed 3 times with incubation buffer. Next, the Bioscan “Quick Count” benchtop radioisotope counter (Bioscan (Washington D.C.) was used to measure the radioactivity of the cell pellet. Bond125 I-Ig concentration is 1 x 10-8It turned out to be saturated with M. Therefore, this concentration Used in the competition assay described below.   Due to competition experiments,125I-IgG (1x10-8M) with 2 mg / ml BSA and 2 x 10 in 0.5 ml PBS containing 0.1% sodium azideFiveU937 cells, And different concentrations of unlabeled competing protein [ie human IgG, IgG- Prepared with PMB (SPDP), IgG-PMB (periodic acid), and (a) above. Human albumin-PMB]. Incubate the cells Radioactive, washed and bound125The amount of I-IgG was quantified as described above. Human race 12,029 cpm of labeled IgG bound to cells in the absence of combined protein did. The results of this competition assay are plotted in FIG. Human IgG and And both In the IgG-PMB conjugate, these three concentrations are 10-8M and 10-6Competing equally in M In that respect, it is clear that it has similar binding properties to U937 cells. . This result indicates that periodate with SPDP and PMB or with the carbohydrate side chain Modification of IgG by acid oxidation does not impair the ability of IgG to bind to Fc receptors Is shown. This is because the conjugate is mediated by the phagocyte antigen / microorganism Fc receptor mediated It suggests that it can promote the psoninating action. As expected, Hitaru Bumin-PMB conjugate is 10-6Showed no competitive binding activity at concentrations up to (Data not shown). Therefore, this conjugate promotes opsonization You cannot do it.Example 19 Preparation of antibody-antibiotic conjugate having activity against Gram-positive bacteria: IgG-bashi Thracin   Gram-positive bacteria are responsible for about 1/3 of cases of sepsis. Against these microbes It would be desirable to have an IgG-antibiotic conjugate having the activity to activate. this For purposes of IgG and bacitracin, two surface-active Gram-positive antibiotics And a conjugate was made with vancomycin. In this example, (a) IgG Periodate activation and (b) binding to bacitracin and vancomycin Included.   a) Periodate activation of IgG was performed using 30 mg of human IgG and 1 ml of 50 mM NaPO.Four , Example 5 using 50 mM sodium periodate dissolved in pH 7.2 for 30 minutes at room temperature Implement as described in (b) did. Activated IgG was purified using a 15 ml Swift desalting column (Pierce) and The fractions were pooled.   b) Binding with bacitracin and vancomycin yielded 18.6 mg bacitracin 7.1 mg of activated IgG and 19.7 mg of vancomycin to 7.1 mg of activated IgG Performed by adding and each solution was incubated at 4 ° C. overnight. Then in Centrifuge these mixtures to remove the precipitate formed during cubation. More clarified. The reaction mixtures were adjusted to pH 6.5 with 1.0 N HCl and μl NaCNBH3The solution (10 mg / ml) was added and incubated at room temperature for 4 hours. next The conjugate using a 15 ml Swift desalting column equilibrated with PBS, PBS-EDTA, pH 7.2 did.Example 20 Antibacterial activity of IgG-antibiotic conjugate against gram-positive bacteria   To confirm whether the conjugate prepared in Example 19 has antibacterial activity, Epidermal Staphylococcus obtained from Dr. Edward Balish of the School of Medicine and Microbiology, University of Sukhumin Fungus (Staphylococcus epidermidis)MIC and MBC of these conjugates against Was assayed. This strain is Gram-positive, DNase-negative, Mannitol salt-negative , Coagulase negative, and novobiocin sensitive. In this example, (a) table Preparation of Staphylococcus epidermidis inoculum, and (b) free and conjugated antibiotics Measurements of MIC and MBC of material were included.   a) Preparation of S. epidermidis inoculum by plating the bacteria on TSA overnight at 37 ° C. , 5x10 bacteriaFiveSuspended in TSB at 1 / ml It was carried out by   b) Measurement of MIC and MBC of free and bound antibiotics is 0.5 ml S. epidermidis inoculum of 0.3125-10 μg / ml free antibiotic or 12.5-250 It was carried out by mixing with 0.5 ml of solution containing μg / ml of each conjugate. MI C is defined as "minimum concentration of compound that inhibits visible growth" and MBC is "inoculum Kills more than 99.9% of the bacteria initially present in the solution (solutions that show no visible growth) Plated and measured; see Example 10) Concentration ". The results are shown in Table 25. Shown in. Example 21 Susceptibility to Gram-negative sepsis and endotoxemia with antibody-antibiotic conjugates Treatment of humans   As mentioned earlier, studies have been conducted on human humoral immune status and Gram-negative infections. It suggests a causal relationship between susceptibility. The present invention is most in need of antibiotics To determine the subpopulation to Intended for screening humans with poor immune status. In this example, (a) Patient total IgG and IgM level assay, (b) patient endotoxin core antigen feature Allogeneic IgG and IgM level assay, (c) Patient immunoglobulin levels And healthy controls, and (d) total immunoglobulin or core antigen-specific immunity Immunoglobulins and / or to patients with significant defects in epiglobulin levels Involved administration of immunoglobulin-antibiotic conjugates.   a) Patient total IgG and IgM level assay is based on Beckman automated immunization Stoll et al. By nephelometry using a scientific system (Beckman Instrument, Brea, CA). , Serodiagnosis and Immunotherapy 1: 21-31 (1987). Be implemented.   b) Endotoxin core antigen specific IgG and IgM level assay is ELISA It is carried out by. Purified E. coli J by diluting plasma or serum and different sample dilutions 5 Endotoxin and Salmonella minnesota R595 Endotoxin The binding level with and was quantified and compared with a known standard of purified anti-endotoxin antibody (B. J. Stoll et al., Serodiagnosis and Immunotherapy 1: 21-31 (1987); Po llack et al. Clin. Invest. 72: 1874-1881 (1983)].   c) Comparison of patient immunoglobulin levels with healthy controls is based on patient vs. control groups. Total IgG and IgM levels (as mg / ml sample), and Endotoxin core antigen-specific IgG and IgM levels in the two groups (1 ml sample) Per μg). All IgG is normal control 80% or less of the level, and / or endotoxin core antigen-specific IgG and IgM Patients with blood glucose below 60% of normal control levels Considered to be at risk of Lam-negative infection and endotoxemia.   d) a significant deficiency in total immunoglobulin or core antigen-specific immunoglobulin levels. Immunoglobulin and / or immunoglobulin-antibiotic binding to patients with depression Administration of the combination provides normal or near normal general and antigen-specific humoral protection. Implemented to recover. Intravenous to restore normal IgG levels Immunoglobulin (Sandoz Forschungsinstitut, Vienna, Austria; Hyland Thera Available from peutics, Duarte, CA; or Cutter Laboratories, Berkeley, CA ) 3% solution twice a day, immunoglobulin level within the normal range of 10% Administer until rising.   The IgG-PMB conjugate of the present invention is an antibody in which all antibody molecules can bind to endotoxin. As it consists of a molecular population, it is necessary to restore or increase the level of antigen-specific antibody. It is sufficient if there are far fewer IgG-PMB conjugates than total IgG. 1 per kg body weight A single intravenous dose of ~ 20 mg IgG-PMB conjugate was used as an endotoxin-specific antibody. Given to restore levels to 100% or above normal levels.Example 22 Gram-negative sepsis, endotoxemia and gut with a mixture of antibody-antibiotic conjugates Treatment of humans susceptible to rum-positive sepsis   Because of the causal relationship between human humoral immune status and susceptibility to infection, Gram Antibody levels against Gram-positive bacteria as well as against sex and endotoxin Need to recover. This is against both these classes of bacteria and endotoxins Multiple with activity This is achieved by administering a mixture of antibody-antibiotic conjugates of. This embodiment Includes (a) identification of humans at risk of infection, and (b) antigen specificity. And a mixture of antibody-antibiotic conjugates to restore total immunoglobulin levels and And, if necessary, included administration of pooled whole human immunoglobulin.   a) Identification of humans at risk of infection is by the means specified in Example 21. Therefore, it is carried out.   b) Antibodies-antibiotics for the restoration of antigen-specific as well as total immunoglobulin levels Of a mixture of cytoplasmic conjugates and, if necessary, pooled total human immunoglobulin IgG-PMB (1 to 20 mg / kg) was intravenously administered once and IgG-bacitra was administered. Gram-negative and gram-positive with a single intravenous injection of syn-conjugate (1-20mg / kg) It is carried out by increasing the level of each reactive antibody. If the whole immune Intravenous immunoglobulin (Sand oz Forschungsinstitut, Vienna, Austria; Hyland Therapeutics, Duarte, CA ; Or available from Cutter Laboratories, Berkeley, CA) for 1 day Twice until immunoglobulin level rises from normal to within 10% ItExample 23 Long-term prevention of endotoxin lethality using IgG-PMB conjugate   The long-term prophylactic effect of IgG-PMB conjugate was examined by D-galactosamine-sensitized model mouse. Was used [C. Galanos et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 76: 5939-5943 (19 79); V. Lehmann et al. Exp. Med. 165: 657-663 (1987); and M.A. Freudenberg and C.I. Galanos, Infect. I mmun. 56: 1352-1357 (1988)]. Human IgG-PMB conjugate dissolved in PBS ( 1 mg of each of 10 male C57Bl / 6 mice (prepared as described in Example 14) Was injected intravenously. Ten control mice had unbound human I dissolved in PBS. 1 mg of gG was also injected intravenously. Bound IgG and control IgG solutions were both The concentration was also 8 mg / ml, so the injection volume was 125 μl per mouse.   The in vivo experiments described in Examples 16 and 17 show that 1 hour of endotoxin challenge When administered intravenously before, a very small amount of IgG-PMB conjugate of about 25 μg was completely removed. It has shown that it can provide various protections. Here we have a defense win after 24 hours. I checked the window.   Twenty-four hours after administration of PMB-bound IgG or control IgG, mice in both groups were E. coli 0111: B4 endotoxin (# 201; List Biological Laboratories) , Campbell, CA) was administered by intraperitoneal injection. Ie endotoxin Sonicated 1 mg / ml stock solution of Branson 2000 using a Branson 2000 water bath sonicator , 100 times diluted with PBS to prepare a working solution of 10 ng / μl. 240 mg D-galactosa Mine hydrochloride (# G-1639; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) was added to two silicone 0.1m as carrier protein by measuring in Reacti vial (Pierce) It was dissolved in 2.4 ml PBS containing g / ml bovine serum albumin (BSA). 12 μl 1 Add 0 ng / μl endotoxin solution (l20 ng) to each vial and mix the solution for 15 minutes at room temperature. It was Each vial contains 10 ng of intoxication per injection Sufficient solution to make 12 injections of 200 μl consisting of the enzyme and 20 mg of galactosamine. Contained. Each mouse in both groups received 200 μl of the above mixture intraperitoneally. Mau Su was given food and water ad libitum and was observed for 24 hours, ending at death. Guess the probability To determine the result, use the Fisher's exact method itself and Analyzed [F. Mosteller et al.Probabilty With Statistical Applications, Addi Son Wesley, Reading, MA (1970)]; Significant protection was defined by comparing the experimental group with the control group. It was defined as p value <0.05 when solid.   The results of this prophylactic study are summarized in Table 26.   These results indicate that IgG-PMB conjugates can be administered intravenously as a prophylactic , And significant protection from endotoxin lethality for at least 24 hours after administration of the conjugate. It shows that you can get control.Example 24 Determination of relative half-life of PMB-HIgG conjugate and HIgG in rabbit   This example gives some indication of the half-life of HIgG in rabbits when bound to PMB. Describe the experiment to confirm whether the effect of. Male new zealand white Using rabbits (10 lb, 12 months old) The pharmacokinetic study was carried out. On day 0 of the experiment, two rabbits each 150m 3 mg of PM dissolved in 10 mM phosphate buffer (pH 7.1) containing M sodium chloride The B-HIgG conjugate was injected once intravenously. At the same time, two rabbits in the control group had the same strain. 3 mg of HIgG dissolved in the buffer solution was injected intravenously. Both test and control samples Upon inspection, it was found to be pyrogen-free. 1 hour after the first injection And 5 hours later and 1st, 2nd, 3rd, 4th, 7th, 10th after the first injection. The rabbits were bled on days 14 and 14. Serum samples were collected for the presence of HIgG Stored at -70 ° C until tested.   Sandwich ELISA to detect the presence of HIgG in rabbit serum samples A was developed. Add 50 mM carbonate to each well of the microtiter plate (Corning). 100μ containing 25μg / ml goat anti-human IgG (Sigma) dissolved in buffer pH 9.5 l of solution was applied. After incubating overnight at 4 ° C, remove the coating solution and All wells were washed 3 times with PBS-Tween-20 (0.05% Tween-20 dissolved in PBS). Ten By adding PBS containing mg / ml BSA (Sigma), the remaining antigen-binding site Blocked at 37 ° C for 1 hour.   Test serum samples stored at -70 ° C were thawed immediately before the assay and contained 0.1% BSA. It was diluted 1:10 with PBS-Tween-20. All samples in two aliquots And added to the wells of a microtiter plate (200 μl / well). Test serum Normal rabbit serum diluted 1:10 with the same diluent used for the sample was added per well. Negative control wells were prepared by adding 200 μl. As a positive control Then, dilute normal HIgG to 20 μg / ml with the same diluent, and then use 8 steps of serial 1: 4 dilution. The dilution was carried out to 0.00031 μg / ml. Create a standard curve using the corresponding OD values, From there the corresponding HIgG levels of the test serum samples were determined. Plate at 37 ° C for 1 Incubated for an hour and washed 3 times with PBS-Tween-20. Dissolved in PBS-Tween-20 Alkaline phosphatase-conjugated goat anti-human IgG diluted 1: 500 in 0.1% BSA (Sigm a) was added to the wells and incubated at 37 ° C for 1 hour. Well using PBS-T After washing 4 times with 50 mM Na2CO3, PH 9.5 and 1 mM MgCl2Dissolved in 1mg / mlp -100 μl of nitrophenyl phosphate (Sigma) was added to all wells. The The rate was shielded from light and allowed to develop for 20-30 minutes at room temperature. Dynatech MR 700 Microphone Absorbance at 410 nm was measured using a Loplate reader.   A blank containing only the conjugate and substrate by averaging the absorbance of two wells The well absorbance was subtracted to correct for background. Absorbance vs. H A standard curve of IgG log concentration was plotted. The absorbance of the test sample is the straight line of the standard curve Quantified from a portion.   Of PMB-HIgG (R3 and R4) and HIgG (R1 and R2) Serum clearance curves are shown in Figures 11 and 12. In Figure 11, the HIgG concentration The corresponding absorbance at 410 nm is plotted against days. Figure 12 Is a graph showing the IgG concentration as the number of μg per ml of serum over time. Figure From both 11 and 12, the serum half-life of PMB-HIgG was unbound. Apparently, it is similar to that of IgG. Half of human IgG in human Since the reduction period is about 21 days, Studies suggest that the conjugate may have a long half-life. Therefore, In the example of the present invention, the present inventors found that the serum was still active in rabbit serum 2 weeks after the administration of the conjugate. It proved that sexual conjugates could be detected.Example 25 Detection of LPS binding of PMB-HIgG conjugate after 2 weeks in rabbit circulation   This example shows that the PMB-HIgGLPS binding activity was 2 weeks after circulation in rabbits. It describes an experiment to see if it still exists. This study , Male New Zealand White Rabbit (4.5 kg (10 lb), 12 months old) went. Two rabbits each containing 50 mM sodium chloride containing 50 m 3 mg of PMB-HIgG conjugate in M phosphate buffer was administered intravenously once on day 0. I gave it. At the same time, 2 mg of HIgG in the same buffer was intravenously injected into two control rabbits. Shot Testing of both test and control samples showed no pyrogens . Rabbits were bled 1 and 5 hours after the first injection, then 1, after the first injection, Blood was collected on days 2, 3, 4, 7, 10 and 14. Serum samples were collected and PMB-H Stored at -70 ° C until tested for IgG conjugate activity.   Activity of PMB-HIgG conjugates from rabbit serum (ie, ability to bind LPS A simple indirect binding assay was used to detect a. 96-well microta Each well of an Iter plate (Corning) was prepared from E. coli O11: B4 (Sigma). Coated with 100 μl of 20 μg / ml solution of LPS in PBS. Control wells are Coated with PBS only (no LPS). Coat after overnight incubation at 4 ° C The solution was removed and all wells were washed 3 times with PBS-Tween20. Remaining anti PBS containing 10 mg / ml BSA (Sigma, for tissue culture) as the original binding site By the addition of 3 Blocked at 7 ° C for 1 hour. Remove this blocking solution and wash with PBS-Tween Test rabbit serum samples diluted 1:10 with 20 were added. P as a positive control The MB-HIgG conjugate was also diluted in 10% normal rabbit serum and added to the wells. each Samples were incubated in duplicate for 1 hour at 37 ° C and the plates were incubated with PBS- Washed with Tween 20 three times.   The wells were plated with goat anti-human IgG-alkaline to detect bound antibody. Reactive phosphatase-labeled antibody (Sigma) at 1: 500 dilution with 100 μl of 1: 500 dilution Incubated for hours. After removing this secondary antibody solution, the wells were PBS- Washed with Tween 20 four times. 50 mM Na2CO3And 10 mM MgCl2In 1 mg / ml substrate [p-nitrophenyl phosphate (Sigma)] in each well Was added to. Color development after incubation at room temperature for 15-20 minutes with Dynatech MR7 It was measured at 410 nm using a 00 microplate reader.   The results of this LPS binding assay are shown in Table 27. Rabbit serum collected on day 14 The conjugates from S. al. Bound to the LPS coated wells. This is because this conjugate is in the rabbit It is shown to be still active after 2 weeks of circulation. Example 26 PMB-IgG conjugate does not elicit an immune response when administered intravenously to rabbits   This example demonstrates whether anti-PMB antibodies are elicited in rabbits by conjugate administration. This is to explain an experiment for confirming whether or not. 3 mg P for each of two rabbits The MB-HIgG conjugate was administered intravenously on day 0. Additional injections in these rabbits (Booster) was given at the second, fourth and seventh weeks. Two rabbits as a control Each received 3 mg of single HIgG at the same planned date and time as the experimental group. Conclusion Blood was collected from all rabbits every 2 weeks after administration of either combined or single IgG. It was Serum was collected and stored at -70 ° C until tested for anti-PMB antibody.   A simple indirect binding assay was developed to detect anti-PMB antibodies in rabbit serum. Fired. Each well of 96-well microtiter plate (Corning) PMB in toxin PBS ( Sigma) was coated with 100 μl of a 200 μg / ml solution. Control wells are PBS Only (no PMB). After overnight incubation at 4 ° C, the coating solution was After removal, all wells were washed 3 times with endotoxin-free PBS-Tween 20. Remaining PB containing 10 mg / ml BSA (Sigma, for tissue culture) as an antigen-binding site Blocked by the addition of S for 1 hour at 37 ° C. Remove this blocking solution 1:10, 1: 100, 1: 1000 and 1: 1000 with 2% normal rabbit serum A test rabbit serum sample diluted to 0 dilution was added. Positive control antiserum (Niwato Re-anti-PMB immunoglobulin, Ophidian Phamaceutic, Madison, Wisconsin als Inc.) was also diluted as the test rabbit serum sample. Each sample in 2 series at 37 ℃ And incubated for 1 hour. After this incubation, plate the plates Washed 3 times with BS-Tween 20.   Wells incubated with rabbit serum to detect bound antibody were 1:50 of goat anti-rabbit IgG-alkaline phosphatase labeled antibody (Sigma) Incubated with 100 μl of 0 dilution and incubated with chicken antibody The goat anti-chicken IgG (complete molecule) -alkaline phosphatase conjugate (Sigma) incubated with 100 μl of 1: 500 dilution for 1 hour at 37 ° C. . After removing this secondary antibody solution, the wells were washed 4 times with PBS-Tween 20. 50 mM Na2CO3, 10 mM MgCl21 mg / ml p-nitrof in Phenyl phosphate (Sigma) was added to each well. 15-20 minutes at room temperature Color development after incubation is performed by Dynatech MR700 Micro Play It measured at 410 nm using the reader.   The results in Table 28 show that the positive control antibody bound PMB as expected. . This confirms that the designed ELISA can detect PMB binding antibody. Things. Results in Table 29 (A for each sample 2 series)410Shown as reading) Shows that none of the rabbit serum samples bound to PMB, anti-PMB It shows the absence of antibody. These results show that when PMB is administered intravenously Proven not to be immunogenic even on heterologous protein carriers with repeated injections I have revealed.   The lack of immunogenicity of this peptide is related to its D-amino acid content. Can be said to be. Because these residues will not be recognized by the immune system Because. Example 27 IgG PMB is not toxic   To investigate the safety of using the IgG-PMB conjugate, a toxicity test was conducted. . Relatively high in female SD rats (Harlan Sprague-Dawley) weighing 250-300 g The conjugate was administered intravenously twice at a low dose (about 16 mg / kg). Then this test Serum samples taken at various times during the period and signs of abnormalities in major organs I analyzed.   The study consisted of 5 groups of 3 rats per group . After acclimatization for 7 days, the rats of groups 1, 2 and 3 were conjugated with PMB. 4 mg of rat IgG was injected intravenously on day 0 and again on day 2 (to rat IgG See (E) below for PMB conjugate formation in Were injected with 4 mg of unconjugated rat IgG on day 0 (IgG control); The rats of group 5 served as normal controls (the conjugate was also normal rat IgG Did not inject). Blood was collected from these rats by cardiac puncture and is shown in Table 30. Killed to see the organ abnormalities shown.   Immediately after cardiac puncture, blood smears (2 slides / rat) were prepared and leukocyte percentage For staining, it was stained with Diff-Quik (Baxter Healthcare, McGaw Park, IL). The rest Rino blood (2-7 ml) was coagulated at 2-8 ° C. The clot is 2000 rpm Precipitated by centrifugation for 10 minutes at 37 ° C, collect serum, and perform blood chemistry analysis (SMA C12) and CH50 EZMeasuring Complement Activation by the Complement Assay (Myr, Florida) M. Diamedix Corporation) in two aliquots and frozen at -70 ° C. Cut the organs of interest (kidney, liver and spleen) shown in Table 30 from each rat. And formalin phosphate addition until immediately sectioned for histopathology slides Fixed in buffer (50 mM sodium phosphate, 10% formaldehyde).   A. Biochemical serum analysis for liver and kidney function   All rat serum samples (18 total: groups 1, 2, 4 and 5 to 3; And groups 3 to 6) DuPont DimensionAR (Wilmington, Delaware) DuPont Co.) for 12 test items (SMAC12): Glucose Glucose, blood urea nitrogen (BUM), creatinine, uric acid, calcium, albumin , Total protein, cholesterol, total bilirubin, alkaline phosphatase, Spartate transferase (SGOT / AST), and lactate dehydrogena (LDH). The average value for each group was calculated (Table 31) and the experimental group (1 2) and 3) compared to the control group (4 and 5), is there any significant difference? saw. These experimental results are used to analyze the experimental data of 20 female SD rats. Normal for each assay issued by The range was also compared (data provided by Harlan Sprague-Dawley).   Standard laboratory tests for liver disease include serum levels of bilirubin, AST, Alkaline phosphatase, LDH, albumin, and some non-standard Glucose measurements are included. Renal function includes urea, creatinine, and calciu It can be evaluated by measuring plasma levels in the serum [J.F. Zilva, P.R . Pannall, Clinical Chemistry in Diagnosis and Treatment, Yearbook Medic al Publishers, Chicago, IL (1984)]. Lactate dehydrogenase discussed below Except for the values (LDH), Table 31 shows the values for experimental groups 1, 2 and 3. It shows no significant difference compared to control groups 4 and 5. Furthermore, all Is the value within the normal range for each assay in this series of rats? Or something close to it.   Values for LDH vary considerably between groups, with most values in rat blood. Beyond the normal range for Qing LDH (data from Harlan Sprague-Dawley) There is. Lactate dehydrogenase is found in the liver, heart, skeletal muscle, brain, kidneys and red blood cells. Found in high concentration. High levels of certain isozymes indicate liver or myocardial damage However, in this test, the control rats also showed high LDH values, which It is suggested that the high LDH value is unrelated to the IgG-PMB conjugate. In vitro (when a blood sample was drawn, or when serum was difficult to separate from blood cells) Haemolytic reactions that may have occurred (if they did not) also raise serum LDH levels. Let (J.F. Zilva and P.R. Pannall, Clinical Chemistry in Diagnosis and Treatment, supra), which explains the high value in this study. May be.   Day 5 (3 days after second injection), Day 7 (5 days after second injection) and 14 The measured value of the serum sample taken on the day (12 days after the second injection) was IgG-P. It is also worth noting that it does not show a significant difference that can be attributed to the administration of MB conjugate. To do. In other words, on days 5, 7 and 14 for all serum components measured Day values are close to or within their respective normal range ( (Except LDH), so that this conjugate has any acute changes in the condition of these test rats. It shows little or no significant aging that would be expected if It   B. White blood cell percentage   Blood smears from each rat were examined under oil immersion (1000x) to determine leukocyte percentage. I put it out. At least 100 white blood cells on each slide Counted above, each cell type (lymphocyte, monocyte, neutrophil, eosinophil, and basophil) -Centage was calculated to give the leukocyte percentage for each rat. Each group Take the average of the percentages for rats within and from groups 1, 2 and 3 Comparing the percentages with the percentages from groups 4 and 5, there was something significant in the leukocyte population. I checked if there was a difference. In addition, examine the morphology of red blood cells on each slide to A rough estimate of the number of platelets to be performed was made. The results of the differentiated leukocyte count are summarized in Table 32. It   Table 32 shows significant differences in the percentage of each cell type between groups. There is no. These percentages are for rats obtained from Harlan Sprague-Dawley. Somewhat different from the normal reference value of (neutrophils about 5-10% more than expected) 5-10% less), which is seen in both normal controls and experimental groups, This finding suggests that it is independent of IgG-PMB conjugate administration. Red Blood cell morphology appeared normal and platelets were abundant in all slides examined.   C. Organ histopathology   The organ of interest is excised and fixed in formaldehyde phosphate buffer. It was Sections are prepared as described below and stained with hematoxylin and eosin. Colored.   Kidney: Full length central longitudinal section through the center   Liver: Transverse section through liver lobules   Spleen: horizontal axis section   These slides were examined for organ abnormalities and found to be normal .   D. Analysis of serum complement activity   Immunoglobulins and immunoglobulin complexes have the ability to activate the complement system ing. This type of complement activation mediated by IgG-PMB conjugates It will exacerbate the inflammatory response to toxemia or bacteremia. In addition, normal complement function Inhibition would impair the complement-mediated host defense mechanism. In this example, Ig The in vivo effect of G-PMB conjugates on serum complement activity was investigated.   Rat serum samples are treated with EZ complement CH50Assay (Diamedix C, Miami, FL orp.) for total hemolytic complement activity (CH50) To I analyzed it. To confirm the effect of this conjugate on complement activity, untreated controls CH obtained from rat50Values from IgG and IgG-PMB conjugate treated rats CH obtained50Compared with the value.   Referring to Table 33 above, CH between any of the groups tested50There is no significant difference in the value Yes. Given that IgG-PMB conjugate-mediated complement activation occurs in vivo, this For the treated animals compared to untreated control rats (group 5) Of conjugate-treated rats (groups 1, 2 and 3) due to exhaustion of complement components of50value Would have been reflected as a decrease in Similarly, inhibition of normal complement function is not associated with untreated controls. Of the combined treatment group when compared to the group CH50It would be indicated by a decrease in the value. Unconjugated IgG also activates serum complement activity It was found to have no effect on (group 4). Therefore, these results are It is shown that intravenous administration of IgG-PMB conjugate has no side effects on serum complement activity. It is something.   E. FIG. NaPOFourRat IgG using periodate oxidation of IgG in Formation of the conjugate   PMB was conjugated to rat IgG using periodate oxidation of IgG . This is as follows: a) Periodate oxidation of IgG in phosphate buffer, followed by Included conjugate formation of PMB to periodate oxidized IgG.   a) Periodate oxidation of IgG in phosphate buffer was 25 mg rat IgG (Sigma) with 1 ml of 50 mM NaPOFourDissolve in (pH 7.2) buffer, 10. By adding 7 mg of sodium metaperiodate (final concentration 50 mM) went. Incubate for 30 minutes at room temperature with gentle swirling every 5 minutes And then 50 mM NaPOFour(PH7.2) 15ml Swift equilibrated with buffer Periodate was removed by gel filtration on a desalting column (Pierce). A28 0 The peak fractions containing the highest amount of antibody, followed by absorbance, were pooled.   b) For the formation of a conjugate between periodate-oxidized IgG and PMB, add 75 mg PMB to acid. 20 mM NaPO was added to the purified IgG and gently shaken overnight at 4 ° C.Four(PH 6.5) in 0.1 mg / ml NaBH3By reducing with CN at room temperature for 2-3 hours. I went. 50 mM phosphate (pH 7.5) containing 150 mM NaCl (PB For gel filtration on a 15 ml Swift desalting column equilibrated with S) The PMB-IgG was separated from the rest of this reaction product.   The activity of PMB-rat IgG conjugate was determined by the LPS binding assay described above. It was measured. The results in Table 34 show that the PMB-rat IgG conjugate has excellent LPS binding activity. It shows that it had sex. Example 28 Demonstration of opsonophagocytosis of IgG-PMB conjugate   Opsonin IgG class antibody enhances phagocytic clearance of extracellular bacteria Mediate important immune effector functions by [Raff et al., J. Infect. Dis. 16 3: 346-354 (1991)]. In this way, opsonin IgG is directed against bacterial pathogens. Play an important role in the host defense mechanism that protects [Rozenberg-Arska Et al., J. Med. Microbiol. 22: 143-149 (1991)]. The purpose of this example is to Whether the IgG component of the PMB conjugate retains this important effector function Was to find out. This is an E. coli microbiota using an IgG-PMB conjugate. Pretreatment of the product with the phagocytic uptake by the human monocyte cell line U937 (opsonin phagocytosis) It was performed by evaluating whether to enhance the effect). Opsonine phagocytosis The essay is the potential of immunoglobulin preparations used to treat bacterial infections. It provides a useful tool by which therapeutic efficacy can be evaluated [Hill et al., Am. J. Med. 61-66 (1984)]. This example illustrates (a) opsonization of IgG-PMB conjugates. Assay for potency and (b) Determination of minimum effective concentration of IgG-PMB conjugate Included.   A. Assay for opsonophagocytosis of IgG-PMB conjugate   The opsonophagocytic capacity of IgG-PMB conjugates was determined by modifying the published method. It was measured using the essay procedure [Gemmell et al., J. Clin. Invest. 67: 1249-1256 (198 1) and Bohnsack et al., J. Immunol. 143 (10): 3338-3342 (1989)]. E. coli strain H B101 Were grown on TSA (BBL) at 37 ° C. for about 20 hours. Then this microorganism 1 x 10 in PBS (pH 7.2)8It was suspended at a concentration of CFU / ml. This suspension Place multiple 1.0 ml aliquots of the solution in separate microseparation tubes and Was centrifuged at 4 ° C. and about 14,000 × g for 5 minutes. Then, the resulting precipitate Resuspend each in 1.0 ml volume of one of the following opsonin or control solutions. I let you.   1. MIC (0.062 mg / ml) IgG-P for E. coli HB101 MB conjugate (prepared by periodate oxidation as described in Example 14 (a)) ) (MIC was measured as described in Example 12).   2. 2 × MBC (0.25 mg / ml) IgG-for E. coli HB101 PMB conjugate (same as above) (MIB was measured as described in Example 12) ).   3.0.062 mg / ml IgG control (unconjugated product) (for # 1 above) All controls; this was the same IgG used to generate this conjugate ).   4.0.25 mg / ml IgG control (unconjugated product) (for # 2 above) Control).   5. PBS control (no IgG or conjugate), ie PBS (pH 7.2) only .   Incubate these 5 suspensions at 37 ° C for 60 minutes with periodic mixing It was opsonized. After opsonization, separate these suspensions as above. Each of the obtained precipitates was separated with 0.5 R of R supplemented with 10% FCS. PMI1640 medium (This was referred to as "medium" in the rest of this example). Five For each separate polypropylene culture tube (S / P), prepare 1x in medium 1061.0 ml of U937 cell suspension containing U937 cells / ml was added. In addition, in each culture tube, of the opsonized E. coli suspension prepared above 0.1 ml of one was added. 1.0 ml U937 cell suspension and 0.1 ml P A sixth control group containing BS (PBS control) was also prepared. at this point, 1 x 10 for each culture tube6U937 cells, and 2 × 107Large intestine containing E. coli microorganisms The ratio of bacteria to U937 cells was 20: 1. Then these 6 cultures Incubate the tube at 37 ° C with constant shaking for 60 minutes to allow phagocytosis. Let After the incubation, place the culture tubes on ice for a few minutes for further feeding. I stopped using it. Then, centrifuge these 6 culture tubes at 4 ° C. and 500 × g for 10 minutes. Released. The resulting precipitate is cold PBS (while centrifuging as in the previous step) 3 The cells were washed twice to remove extracellular E. coli microorganisms. Each of these final precipitates was Resuspend in 2 ml cold PBS and add a 40 μl volume of these suspensions to a microscope slide. Smears were prepared by applying to glass. Air dry these smears It was fixed by immersing it in 100% methanol for 5 seconds and air-drying again.   Sowter-McGee staining method that differentially stains intracellular bacteria and peripheral cytoplasm of host cells Rev. [Sowter and McGee, J. Clin.Pathol. 29: 433-437 (1976)]. These smears were stained. Hydrate slides by soaking them in water for about 60 seconds. And then in methyl green-pyrronine (MGP) solution (Sigma) for 5 minutes. I put it in. Wash slides in water for 15-20 seconds, then light green post-stain (H2At O Immersion in diluted 0.25% Sigma Light Green SF Yellow) for 3-5 seconds. water After rinsing for 15-20 seconds in water, soak the slides in 100% ethanol for 5 seconds. Then, it was immersed in xylene for 5 seconds. Allow the slides to air dry and then cover glass. I put it.   Evaluation of opsonophagocytosis was performed blinded by light microscopy. To each experimental group About 100 or more U937 cells are randomly counted and 1 or 2 or more cells are obtained. The percentage of cells containing the internal E. coli microorganism was given.   The results of this study are shown in Table 35.   MICs for E. coli microorganisms and IgG-PMB at concentrations equal to 2 × MBC Treatment of the microorganisms with the conjugate results in the microbial growth of over 50% of U937 cells. The thing was taken in by phagocytosis. The unbound form of the same IgG with comparable concentrations of the microorganism Incorporation resulted in very little or no uptake. IgG-PMB binding If neither coalesced nor IgG is present, no phagocytic uptake of E. coli microorganisms occurs. Yes (PBS control group). These results show that IgG-PMB conjugate IgG Part retains opsonin effector function, and IgG-PMB binding It has been demonstrated that coalescence enhances the phagocytic clearance of bacterial microorganisms.   B. Determination of the minimum effective concentration of IgG-PMB conjugate   The minimum concentration of IgG-PMB required to mediate opsonophagocytosis is defined as M To test this conjugate at IC and sub-MIC concentrations (low MIC) More measured. As an additional control, a corresponding series of albumin-PMB (Alb -PMB) conjugate solutions were also tested at concentrations comparable to IgG-PMB conjugates. Next The conjugates and control solutions of Example 1 were tested for opsonophagocytosis in (a) of this Example. The assay was performed according to the procedure described.   1. MIC (0.062 mg / ml) IgG-P for E. coli HB101 MB conjugate (the same as used in (a) of this example).   2. 1/2 MIC (0.031 mg / ml) IgG-for E. coli HB101 PMB conjugate (same as above).   3. 1/4 MIC (0.0155 mg / ml) IgG for E. coli HB101 -PMB conjugate (same as above).   4. E. coli HB101 1/8 MIC (7.75 μg / ml) IgG-P MB conjugate (same as above).   5.062 mg / ml Alb-PMB conjugate (described in Example 18 (a)). Prepared as above) (this group served as a control for # 1 above) ).   6.031 mg / ml A1b-PMB conjugate (same as above) The loop served as a control for # 2 above).   7.0155 mg / ml Alb-PMB conjugate (same as above) (this The group served as a control for # 3 above).   8.7.75 μg / ml Alb-PMB conjugate (same as above) Boop served as a control for # 4 above).   9.0.062 mg / ml IgG control (unconjugated product).   Ten. PBS control (no IgG or conjugate), ie PBS (pH 7.2) only .   The results of this study are shown in Table 36.   E. coli using concentrations of MIC or below for IgG-PMB conjugates Treatment of microorganisms with U937 cells at all IgG-PMB concentrations tested The amount of phagocytic uptake of the microorganism was increased. Corresponding series of Alb-PMB bindings The coalesces did not show significant levels of opsonophagocytosis at the concentrations tested and were unbound. So was the somatic IgG control. These results show that the IgG-PMB conjugate is significant. Various levels of opsonophagocytosis at clinically relevant low MIC concentrations, And this conjugate is opsonophagocytosis In order to be able to mediate both the functional PMB and IgG moieties of this conjugate at the same time. Prove that you are required.Example 29 Antibacterial activity of IgG-PMB conjugate against clinically relevant bacterial strains   Bacteria known to be human pathogens (see Example 29 below) The MIC and MBC values for the strain were compared to IgG-PMB conjugate and native PMB control. I measured it. This example includes (a) preparation of the conjugate, (b) preparation of the bacterial inoculum, and (C) MIC and MBC measurements were included.   A. Preparation of conjugate   To more efficiently remove free (unconjugated) PMB from the final conjugate sample Periodate as described in Example 14 (a), except for the following changes. IgG-PMB conjugates were prepared by oxidation. Final conjugate solution was 1.0% PBS containing 0.1% Tween 20 and then adjusted to contain Was chromatographed on a P-10 column using as the eluent. Pore volume Concentrate the substance in the (void volume) and then use column chromatography as described here. It was further purified by chromatography.   B. Preparation of bacterial inoculum   The microorganisms were grown to the following test microorganisms as described in Example 12 (a). An isolated inoculum was prepared by: E. coli strain EC5; Pseudomonas aeruginosa ) Strain ATCC27312; Pseudomonas aeruginosa strain Strong; and Pseudomonas aeruginosa strain 3.   C. Measurement of MIC and MBC   IgG-PMB conjugates and native PMB control MICs and MBCs were tested in Example 12. Measured for each of the test organisms as described in (b) and 12 (c) .   The results of MIC measurement are shown in Table 37.   The results of MBC measurement are shown in Table 38.   This bacteriostatic and bactericidal activity of IgG-PMB conjugates against pathogenic bacterial strains Have demonstrated that the compounds may be effective in the prevention and / or treatment of bacteremia.Example 30 Prophylactic administration of IgG-PMB conjugate protects rats against colibacillemia   Gram-negative bacteremia and endotoxic shock can trigger lethal reactions in vivo. Real However, irreversible Gram-negative bacteremia is a major cause of infection and death in hospitals. [S.M. Wolf, N. Eng. J. Med. 307: 1267-1268 (1982)]. Especially large Enterobacteriaceae species are hard to overlook despite the potential use of powerful antibiotics Continued to be associated with high mortality. E. coli strains with K1 type capsules Up to 24% of blood culture isolates [G.W. Count and M. Tur ck, J. Clin. Microbiol. 5: 490 (1977)] as a causative agent. [L.D. Sarff et al., Lancet 1: 1099 (1975)]. It is the nosocomial gram in adults Negative bacteremia [MP Weinstein et al., Rev. Infect. Dis. 5: 35-53 (1983)] and children Pyelonephritis [G.H. McCracken et al., Hosp. Pract. 9:57 (1974)] most frequent It is a common cause. In addition to K1 type, human blood E. coli isolate also contains O antigen serotype And O18 lipopolysaccharide is most often associated with bacteremia [A.S. Cross et al. J. Infect. Dis. 149: 184-193 (1984)]. E. coli serotype O18: K1 is D . Rowley, Br. J. Exp. Pathol. 35: 528-538 (1954) or H.P. Smith, J. Gen. Mi crobiol. 136: 377-383 (1990) are highly pathogenic human pathogens as defined by any of Proliferates in vivo from a small inoculum, bypasses host defenses and causes extra-intestinal infection .   In vivo efficacy against bacteremia caused by pathogenic bacteria such as Escherichia coli O18: K1 To test IgG-PMB conjugates for force, D.E. Schiff et al., Infect. I mmun. 61: 975-980 (1993), the established animal infection model was used. this The model includes many criteria that are important in assessing the toxicity, efficacy and safety of immunotherapeutic agents. And some of these criteria are A.S. Cross et al., Infect. Immun. 61: 2741-2747 (1993). Among other things, this model is An infection model rather than a Dell alternative to using high doses of non-pathogenic strains Rats were boosted with a low dose of pathogenic bacteria. Medium due to experimental evidence In contrast to the venom model, the model of infection more accurately reflects the course of human sepsis. And are shown. Infection models include a) virulence factors (ie specific K antigens or Human sepsis with an invasive phenotype with a planar LPS antigen (smooth LPSantigen) Bacteria causing disease are used [I. Orskov and F. Orskov, J. Hyg. Camp. 95: 551-575 ( 1985)]; b) mimics the normal progression of sepsis from the lesion to confluence; A level of circulating bacteria is produced that is consistent with bacteremia on the floor [D.E. Diezman et al. Pedia tr. 85: 128-131 (1974)]; and d) endotoxin levels similar to those experienced clinically. Induce physiological physiological cytokine responses such as triggering TNF movement and triggering TNF motility [A.S. Cross et al., Infect. Immun. 61: 2741-2747 (1993) Have been used].   In this example, prophylactic treatment of neonatal rats with IgG-PMB resulted in E. coli O1. 8: Tested for protection against bacteremia and death caused by K1. This Example of (a) determination of lethal dose of E. coli O18: K1 in neonatal rats; And (b) Include in vivo protection against E. coli O18: K1 using IgG-PMB. Included.   A. Measurement of lethal dose of E. coli O18: K1 in newborn rats   Five-day-old pathogen-free SD rats (Charles, Wilmington, MA) River Laboratories) were subcutaneously inoculated with different doses of E. coli O18: K1. K.S . E. coli strains obtained from Kim Children's Hospital (Los Angeles, CA) Name C5) was isolated from the cerebrospinal fluid of the child. Brain Heart Infusion (BHI ) Diluting an overnight culture of E. coli C5 in medium 1:40 with fresh medium to Approximately 1 × 10 until several growth stages8OD of 0.25 corresponding to bacteria / ml620Up to I let you. By centrifuging these cells with sterile saline (0.9% NaCl) And washed twice and diluted with saline to different cell densities. Add each dilution to BHI agar Plates were plated and incubated at 37 ° C to give the actual cell number.   Rats were inoculated subcutaneously with approximately 370-2620 bacteria in 100 μl of sterile saline. It was A typical lethal infection with E. coli O18: K1 causes bacteremia within 18 hours. , Some rats died within 24-72 hours after infection. About 300 bacteria are LD50 Approximately 50% of newborns die, while most or all rats die It has been found that 1500 bacteria are usually sufficient to be used. 150 Since 0 to 2500 bacteria correspond to the minimum effective lethal dose, E. coli at this concentration was It was used for an in vivo bacteremia protection test using gG-PMB.   B. In v against E. coli O18: K1 (C5) using IgG-PMB conjugate ivo protection   To confirm whether administration of IgG-PMB conjugate can protect in vivo In addition, a large lethal dose was obtained after pretreatment of rat neonates with IgG-PMB or control IgG. Enterobacter C5 was administered. IgG used as carrier in conjugate and as control Is a human bone shown to be non-reactive with E. coli C5 by ELISA It was a myeloma protein. Using this myeloma IgG as a carrier, PMB binding As a result, the reactivity between the Escherichia coli and the IgG-PMB conjugate is exclusively PMB. It was confirmed that it was due to the bond between the and lipopolysaccharide.   To 11 to 12 4 to 5 day-old SD rats (body weight: 10 g) in each group, 100 30 μg, 100 μg or 300 μg IgG-PM in μl endotoxin-free PBS B-conjugate or control IgG was administered ip. PBS (combined) for untreated groups (Body diluent) only. After 2 hours, about 2560 of PBS in 100 μl E. coli C5 bacteria were subcutaneously administered to each rat from the back of the head. 24 hours after infection, live Survival, survival with lesions and mortality were recorded. The results are shown in Table 39. The lesion was very hemorrhagic and was at or near the inoculation site. Have lesions All newborns were found to be bacteremia 24-48 after the wound appeared Died in time. For bacteremia, blood was collected from the tail vein and treated with BHI broth. Dilute 20-fold and add 20 μl aliquots (5% sheep red blood cells) to blood agar plates. Detected by plating on the plate.   These results indicate that 30 μg IgG-PMB conjugate / newborn, or 300 μg / After a dose of kg was given to all animals against the development of E. coli lesions or mortality It is shown to be sufficient to provide full protection for 24 hours. In contrast, untreated Protected by 30 or 100 μg IgG / newborn dose compared to loop Not. Newborns treated with the highest dose of IgG (300 μg) were protected (not It may be a non-specific phenomenon.   These findings indicate that IgG-PMB conjugate administered prophylactically causes sepsis caused by Escherichia coli. It proves that the progress of can be stopped. This will prevent the death of the newborn And that lesion lesions could be prevented. These results show that this conjugate is Intended to be able to control infection by being distributed throughout the body even in the area outside the vascular compartment. I taste. Example 31 Derivatization of 7-aminocephalosporanic acid with sulfo-MBS   This example also illustrates the attachment of a heterobifunctional crosslinker to an antibiotic precursor. Of. This example illustrates 7-A, an antibiotic precursor that does not show significant antibacterial properties. Mincephalosporanic acid, m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfo Derivatization with succinimide ester (sulfo-MBS) is outlined.   To derivatize 7-aminocephalosporanic acid, 2.9 mg of 7-amido was used. Nocephalosporanic acid (Sigma) was added to 1.0 ml of 50 mM phosphate buffer (pH 6. 65) and dissolved in 10.7 μl of 1. 0N NaOH was added during mixing to bring the pH back to 6.65. Then 4.6 mg sulfo-MBS (Pierce) was added and dissolved with mixing. This mixture Was incubated for 4.5 hours with stirring at ambient temperature. 10 mg ethanol Incubation was continued for an additional 17 minutes with the addition of luamine.   This reaction mixture (0.5 ml) was applied to a 1.5 × 20 cm column of Bio-Rad P2 resin. Applied The eluent is 50 mM phosphate buffer (pH 6.65), which is 0.5 Run at ml / min. 280n eluate (ie, liquid collected at the bottom of the column) Followed for absorbance at m. Fractions were collected in 0.5 ml increments. 2 main sucks A peak appeared. One was 42 minutes in the center and the other was 47.5 minutes (that Aminocephalosporanic acid and reaction products, respectively). Paired with the leading edge of its first peak The corresponding fractions were pooled (2.0 ml, 3.42A).280). 1.4 μl of 100% β -Mercaptoethanol was added to this mixture and then sterile Whatman 0.45 Filtered using a Micron Puradisc. This putative S-hydroxyethylthio- The MIC of maleimidobenzoyl-N-aminocephalosporanic acid ester is yellow. Staphylococcus aureus, 3.7A for 7-aminocephalosporanic acid280Compared to 0.86A280Was measured.   A control was also tested for the above derivatized precursor. Sulfo-MBS, β-mercap To the concentrations used above for ethanol and ethanolamine for S. aureus The activity was evaluated. These compounds were inactive.Example 32 Derivatization of 6-aminopenicillanic acid with sulfo-MBS   This example is directed to different antibiotic precursors of the heterobifunctional crosslinker of Example 31. To explain the combination of. This example shows an antibiotic that does not show significant antibacterial properties. Outline derivatization of the precursor 6-aminopenicillanic acid with sulfo-MBS It   To derivatize 6-aminopenicillanic acid, 12.1 mg of 6-aminopenicillanic acid was used. Disilanic acid (ICN) was added to 2.5 ml of 50 mM phosphate buffer (pH 6.65). Dissolved. This solution is continuously mixed with a stirrer and a magnetic stirrer, and H was followed. Sulfo-MBS (24.1 mg, Prochem, Inc.) was added and 1. The pH was adjusted to 6.85 with 0N sodium hydroxide solution. Ambient temperature of this mixture And incubated for 2.5 hours.   Whatman LRP-2 was equilibrated with 10% methanol water in this reaction mixture. Applied to a 1.5 x 20 cm column of resin (C18 reverse phase). 10% of this column Develop with methanol at 1.0 ml / min for 5 minutes, then 10-90% methanol water The gradient was developed for 30 minutes. Include the final peak material with absorption at 280 nm. Collect the eluate (eluted at 26 minutes) and reduce it using a Labconco Centravap concentrator. It was concentrated to dryness under pressure. This derivatized aminopenicillanic acid was added to 1.0 ml of 50 mM Dissolved in phosphate buffer + 1.0 mM EDTA (pH 6.65). This induction The MIC of the immobilized aminopenicillanic acid is Measured to be 8 μg / ml compared to 250 μg / ml for disilane acid. It was   Purified human IgG (40 mg, Sigma) was added to 2.5 ml of 50 mM triethanolamine. Min, dissolved in 1.0 mM EDTA (pH 8.0) and magnetically stirred. And continuously stirred with a stirrer. 13 mg / ml iminothiolane in water (Trau 100 t of Reagent, Prochem) was added. pH tracking 1.0N sodium hydroxide Adjusted to 8.0 with Lithium. This mixture was incubated for 2 hours at ambient temperature . Then, this mixed solution was added to Spectra / Gel ACA202 (Spectra) 2.5 × 20c. m column. This column is 50mM sodium phosphate buffer, 1.0m Elution with MEDTA (pH 6.5) at 2.0 ml / min. Absorption at 280 nm Was tracked. Collect material in pore volume containing iminothiolane IgG and pool I did. The concentration of iminothiolane-modified IgG was 5.0 mg / ml.   This derivatized aminopenicillanic acid (0.5 ml, 9.0 mg / ml) was added to 1.75 Mix with ml of iminothiolane IgG and mix for 10 minutes at ambient temperature with ink And then incubated overnight at 2-8 ° C. Bring this mixture to ambient temperature It returned and incubated, stirring. After 20 minutes, 146 μl of 10 mM N -Ethylmaleimide (Pierce) was added and the incubation continued for 4 hours. Pass this reaction mixture through Uniflo-Plus filter (S & S) to Spectra / Gel ACA It was applied to a 2.5 × 20 cm column of 202 (Spectrum). This column is 50m Elution with M sodium phosphate buffer (pH 6.5) at 2.0 ml / min. 280n The absorption at m was followed. MBS aminopenicillanic acid: pores containing IgG Material in volume is collected, pooled and placed in a Centricon concentrator. Concentrate using Amicon and pass through Uniflo-Plus filter (S & S) . This MBS aminopenicillanic acid: IgG is 0.65 against Staphylococcus aureus. It was found to be inactive at mg / ml.   A control was also tested for the above derivatized precursor. Sulfo-MBS, β-mercap To the concentrations used above for ethanol and ethanolamine for S. aureus The activity was evaluated. These compounds were inactive.Example 33 Derivatization of amoxicillin with sulfo-SMCC   This example demonstrates the sulfo-S of amoxicillin, an antibiotic showing significant antibacterial properties. Figure 3 outlines derivatization with MCC. To derivatize amoxicillin , 23 mg of amoxicillin trihydrate (ICN) with 2.5 ml of 50 mM phosphoric acid Added in buffer (pH 6.65). This suspension is stirred with a magnetic stirrer. The pH was monitored by continuous mixing with a roller. Sulfo-SMCC (23 mg, Proc hem, Inc.) and adjust the pH to 7.0 with 1.0 N sodium hydroxide (periodic) Readjusted to 7.0). This mixture was incubated for 4 hours at ambient temperature (This reaction mixture was initially cloudy due to suspended amoxicillin, but with time Became transparent).   This reaction mixture was equilibrated with 10% methanol water, Whatman LRP-2 tree. Applied to a 1.5 x 20 cm column of fat (C18 reverse phase). This column is 10% 5 minutes at 1.0 ml / min with Tanol After opening, it was developed with a primary gradient of 10-90% methanol water for 30 minutes. 280 Collect the eluate containing the material of the final peak absorbing at nm (eluted at 27.5 minutes). Therefore, it was concentrated to dryness under reduced pressure using a Labconco Centravap concentrator. This derivatization Amoxicillin was added to 1.0 ml of 50 mM phosphate buffer + 1.0 mM EDTA (pH 6). .65). The MIC of this derivatized amoxicillin is 8 μg against fungi, compared to 250 μg / ml for native amoxicillin / Ml.Example 34 Derivatization of cefadroxil with sulfo-SMCC   In the following example, cefadroki, an antibiotic active against Gram-positive bacteria, is used. Syl is used as a cross-linking agent 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carvone. Reaction with sulfosuccinimidyl acid (sulfo-SMCC).   Cefadroxil (Sigma) in 50 mM phosphate buffer (pH 6.65) 3. It was dissolved at 0 mg / ml and sulfo-SMCC was dissolved at 2.6 mg / ml. Incubate for 1 hour 55 minutes at ambient temperature with agitation, then add ethanolamine Was added at 3.4 mg / ml and the incubation was continued for another 42 minutes.   This reaction mixture (0.5 ml) was mixed with 1 of Sephadex G10 resin (Pharmacia). Applied to a 0.5 x 13 cm column. The eluent is 50 mM phosphate buffer (pH 6.65). ), Which was run at 0.5 ml / min. Absorbance of eluate at 280 nm Tracked about. Fractions of 1.0 ml each were collected. Two main absorption peaks appeared . on the other hand Had 22 minutes in the center and 36 minutes in the other (reaction product and cefadr Kishiru). Fractions corresponding to the leading edge of the first peak were pooled (3.0 ml, 3.5A280). 300 μl of 100 mM β-mercaptoethanol was added to this mixture And then filtered using a sterile Whatman 0.45 micron Puradisc. This putative S-hydroxyethylthiomaleimidomethylcyclohexanecarbo The MIC of xy-N-cefadroxyl ester is 0.028A About Natural Cefadroxil2801.6A compared to other MIC280 Was measured. Therefore, this derivatized cefadroxil is relatively inactive there were.Example 35 Sulfo-LC-SPDP, Sulfo-MBS, Sulfo-SIAB, and Sulfo-S Derivatization of vancomycin with MPB   In the following example, vancomycin is an antibiotic active against Gram-positive bacteria. Was reacted with four different heterobifunctional crosslinkers.   Vancomycin in phosphate buffer was reacted with each of the following compounds: 6- [ 3- (2-Pyridyldithio) propionamide] hexanoic acid sulfosuccinimine Zil (sulfo-LC-SPDP), m-maleimidobenzoyl-N-hydroxy Sulfosuccinimide ester (sulfo-MBS), (4-iodoacetyl) a Sulfosuccinimidyl minobenzoate (sulfo-SIAB), and 4- (p-ma) Reimidophenyl) sulfosuccinimidyl butyrate (sulfo-SMPB). All 4 types Crosslinkers react with primary amino groups on the vancomycin molecule to form amide bonds To do. Vancomycin derivatized with sulfo-LC-SPDP is suitable It has a sulfhydryl group that can react with maleimide on derivatized IgG when exposed to conditions. To do. Vancomycin derivatized with sulfo-MBS is a reduced IgG or Having a maleimide group capable of reacting with any of the sulfhydryl groups of derivatized IgG , The reaction is due to the addition of the maleimide to the carbon-carbon double bond. Finally, Vancomycin derivatized with Rufo-SIAB is a reduced IgG or derivative Having an iodo group capable of reacting with any of the sulfhydryl groups of derivatized IgG The reaction is due to nucleophilic substitution with the iodo group. Sulfo-MBS, Sulfo-SIAB, Su Ruho-SMPB or sulfo -SMCC (Pierce) in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.15) Solution of 10 mM vancomycin (ICN) at a concentration of 20 mM with mixing Dissolved in. The mixtures were incubated at ambient temperature with agitation. 4 No further traces of precipitates and reaction products formed in the mixture of all species .Example 36 Iminothiolane and 4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carbo Conjugate formation of vancomycin to IgG with sulfosuccinimidyl phosphate   Soluble derivatized vancomycin suitable for further conjugate formation to immunoglobulins Since the results of the previous examples to obtain the above were unsatisfactory, iminothiolane (Traut reagent) was used to derivatize vancomycin to obtain 4- (N-maleimido isomer). Cyl) cyclohexane-1-carboxylate sulfosuccinimidyl (sulfo-SM Another cross-linking method for derivatizing IgG with CC) was investigated. This reaction is The process proceeds in three steps outlined in. First, derivatization of vancomycin with Traut reagent To do. Second, non-specific immunoglobulins are derivatized with sulfo-SMCC. First 3, these derivatized vancomycin and derivatized IgG were reacted with each other and bound. Let the body form.   a) Reaction of vancomycin with iminothiolane   33.4 mg of vancomycin (ICN) 2.0 ml of freshly degassed 50 Dissolved in mM triethanolamine, 1.0 mM EDTA (pH 8.0) buffer Let Dissolve 34.5 mg of Traut reagent (Pierce) and add N2Gas that bahia Blow into the bottle I plugged it up. Incubate for 1 hour and 15 minutes while shaking this vial I got it.   This mixed solution (0.5 ml) was added to Sephadex G10 (Pharmacia) 1.5 × 1. Applied to a 3 cm column. The eluent was freshly degassed 50 mM phosphoric acid, 1.0 It was mMEDTA (pH 6.65) buffer, which was run at 0.5 ml / min. 1 Fractions of 0.0 ml were collected and the first peak fraction (column stomatal dose) was pooled. (3.0 ml).   Pool from G10 column with 4 ml of Bio-Rad Affi-Gel 501 organomercury resin , 1.0 cm diameter column. This 501 resin is 50 mM sodium acetate (PH 5.0) (acetic acid buffer) 25 ml, 4.0 mM acetic acid secondary water in acetic acid buffer Preliminarily washed with 25 ml of silver and 25 ml of acetate buffer, 50 mM phosphoric acid, 1.0 mM It was equilibrated with EDTA, 0.5% Tween 20 (pH 6.65). This Was applied at 0.2 ml / min to obtain 50 mM phosphoric acid, 1.0 mM EDTA, The column was washed with 0.5% Tween 20 (pH 6.65). 13 minutes later The speed was increased to 1.0 ml / min. Continue to wash for a total of 85 minutes and use natural non-thiolane Vancomycin chloride was removed. 50 mM phosphoric acid, 1.0 mM EDTA, 0.5% Tze Freshly prepared 10 mM β-mercaptoethanone in corn 20 (pH 6.65) With Affi-Gel 501 resin at 1.0 ml / min. Was eluted. The first 5 fractions, each 1.0 ml, from the baseline Is also significantly larger A280It was pooled because it had (0.116A280Or 29 μg / ml, 5.0 ml). About this putative iminothiolane vancomycin All MICs were determined to be 2.4 μg / ml for S. aureus. Banco The MIC for mycin is 1-2 μg / ml.   The derivatized vancomycin was concentrated with a Labconco Centravap and 1.0 ml of water was added. And the material was added to Sephadex G10 (Pharmacia) 1.5 × 13. applied to a cm column. The column was washed with 50 mM sodium phosphate buffer, 1.0 Eluted with mM EDTA, 0.5% Tween 20 (pH 6.65). Medium pore volume Material was collected and pooled.   b) Reaction of IgG with sulfo-SMCC   Generally, 15 moles of sulfo-SMCC were used per mole of IgG. Than this IgG precipitated with a high molar ratio of cross-linking agent. 40 mg human IgG (Sigma, Talog # I4506, Lot # 063H-88751) in 2 ml of 50 mM phosphorus. 1.6 mg of sulfo-SMCC (Proche) was dissolved in acid buffer (pH 7.1). m, catalog # CL207, lot # 03092) was added with mixing. This Of the mixture was incubated at room temperature for 45 minutes and then loaded onto an ACA202 gel filtration column. Excess crosslinker was removed by chromatography. 2 ml sample, 50 mM 2.5 × 20c equilibrated with MES, 0.5% Tween 20 (pH 6.5) buffer m ACA202 gel filtration column (Spectrum) and eluted with the same buffer. The first peak corresponding to this activated IgG was collected and the absorbance at 280 nm was collected. Tracked.   c) Derivatized vancomycin and derivatized IgG conjugate formation   To finally conjugate derivatized vancomycin and derivatized IgG To 2.95 ml of 4.4 mg / ml SMCC: I gG (from step b above) was added to 14 ml of 0.74 mg / ml iminothiola Vancomycin (from step a above). Ambient temperature of this solution Incubated at 200 rpm on a rotary shaker. 100 minutes after 1 hour and 5 minutes Add μl of 3.5 mg / ml 2-mercaptoethanol and incubate for another 25 minutes. Incubation was continued. Using Amicon Centricon 30, add about 2 parts of this solution. Concentrated to ml.   This sample is a 2.5 × 20 cm sample of Spectra Gel ACA202 resin (Spectrum). A ram was loaded and eluted with PBS + 0.1% Tween 20 at 0.1 ml / min. 1 Fractions of 0.5 ml were collected. Fractions in pore volume were pooled and sterile filtered. This result Coalescence activity was measured by the standard MIC test against S. aureus. this The conjugate was found to be inactive at 1.1 mg / ml against S. aureus It was.Example 37 S-Acetylmercaptosuccinic anhydride (SAMSA) and 4- (N-maleimide) Methyl) cyclohexane-1-carboxylate sulfosuccinimidyl (sulfo-S Conjugate formation of vancomycin to IgG in MCC)   Of the previous example in which an attempt was made to obtain a vancomycin-IgG conjugate having antibacterial activity. Since the result was unsatisfactory, S-acetylmercaptosuccinic anhydride (SA Vancomycin was derivatized with MSA) to give 4- (N-maleimidomethyl) Cyclohexane-1-carboxylic acid sulfosuccinimidyl (sulfo-SMCC) To Another cross-linking method was used to derivatize IgG using. This reaction is outlined below It progresses in 5 steps. First, vancomycin is derivatized with SAMSA. First 2. Unreacted both derivatized vancomycin and free unreacted vancomycin. Separate from the crosslinker. Third, derivatized vancomycin is free of unreacted van Separate from comomycin. Fourth, non-specific immunoglobulin with sulfo-SMCC Is derivatized. Fifth, purified derivatized vancomycin and derivatized IgG are To form a conjugate.   a) Reaction of vancomycin with SAMSA   20.4 mg of vancomycin (Sigma, Catalog # V2002, Lot # 43 H1090) [14 μmol] was dissolved in 200 μl of water. 1.2 ml of satiety Add sodium succinate slowly with stirring and place the mixture on ice. And cooled to 4 ° C. The mixture was slightly cloudy. Add 200μ to this mixture 1 dimethyl sulfoxide (DMSO, Mallinckrodt, Catalog # 5507, 121.8 mg of SAMSA (Sigma, mosquitoes) dissolved in solution # 5507KLDL). Talog # A1251, Lot 3 # 120H5017) was added. track pH It was The initial pH was 8.1 and was 6.8 after the addition of SAMSA. At a constant speed Incubate the reaction mixture at 4 ° C for 1 hour with stirring and then at room temperature. Incubate for 1 hour.   b) Separation of excess crosslinking agent   This mixture was used to remove excess crosslinker from modified and unmodified vancomycin. G-10 color equilibrated with 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.1) Mu (2.5 x 20 cm, Pharmacia). First containing both modified and unmodified vancomycin Peaks were collected and stored at 4 ° C.   c) unmodified bar by affinity chromatography on an organic mercuric column. Purification of modified vancomycin from ncomycin   Manufacturer of 5 ml Affi-Gel 501 organic mercuric agarose column (Bio-Rad) Was prepared according to the manufacturer's instructions. This column is loaded with 50 mM phosphate buffer (pH 7 Equilibration in step 1). SAMSA modified vancomycin is a protected sulfhydride Contains a ryl group. Deprotect it with hydroxylamine hydrochloride before applying it to the column. Protected. Hydroxylamine hydrochloride was added to the modified vancomycin solution to a final concentration of 0.2M. And the mixture was incubated at room temperature for 5 minutes. Af this sample Apply to a fi-Gel 501 column at a flow rate of 0.5 ml / min, then apply this column to 10 mM2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid, 1 mM EDTA, 0.5% Tze Baseline A with buffer 20 (pH 6.5)280Was washed until Bound modified vancomycin containing 20 mM 2-mercaptoethanol Elute with the same wash buffer. The activity of this modified vancomycin is It was determined to be 2.6 μl / ml by MIC test against cocci.   d) Reaction of IgG with sulfo-SMCC   The reaction was carried out as described in Example 35 step b (above).   e) Formation of conjugate between derivatized vancomycin and derivatized IgG   Modified vancomycin is a buffer containing 20 mM 2-mercaptoethanol. It was in the liquid. This 2-mercaptoethanol Benzoylated Dialysis Tubing (Sigma, Catalog # D7884, Lot # 43 H7085) and removed by dialysis. 750 μg vancomycin (about 0 0.5 μmol) and 7.5 mg (0.05 μmol) maleimide-activated IgG were used. This mixture was incubated at room temperature for 1 hour. 30 moles per mole of IgG 2-Mercaptoethylamine was added and the mixture was incubated at room temperature for 20 minutes. To block unreacted maleimide sites. Gel filtration chroma 2-mercaptoethylamine and unreacted vancomycin by topography The conjugate was purified from. This sample was added to 0.01 M containing 0.1% Tween 20. ACA202 gel filtration column (equalized with phosphate buffered saline (pH 7.2)) 2.5 × 20 cm, Spectrum). Track the absorbance at 280 nm It was The first peak containing the vancomycin-IgG conjugate was collected. This bond Body activity was measured by the MIC test against S. aureus. The yellow of this combination The MIC against Staphylococcus aureus was found to be 0.438 mg / ml. This example shows vancomycin derivatized with SAMSA and sulfo-SM. Conjugate formation with IgG derivatized with CC results in active conjugate Has proved. This conjugate was tested against S. aureus and found to be effective It turned out to be an antibacterial agent.Example 38 Conjugate form of Limulus anti-lipopolysaccharide factor to IgG by periodate oxidation of IgG Success   This example demonstrates the periodate oxidation of human immunoglobulin to human IgG. 2 illustrates the formation of a conjugate of the Limulus anti-lipopolysaccharide factor (LALF). L ALF is a single-chain peptide known to bind to and neutralize endotoxin. is there. H.S. See Waver et al., Infection and Immunity 60: 2506 (1992). . The sequence of this peptide is shown in FIG. LALF conjugate to this IgG After formation was complete, the conjugate was transformed into E. coli 0111: B4 lipopolysaccharide (LPS) and It was tested for binding to both E. coli HB101. LALF binding to LPS The binding properties of body and PMB conjugate were also compared.   a) Preparation of LALF-IgG conjugate   Follow inhibition of LPS-induced cytolytic activation using spectrophotometric LAL assay Purification was carried out. Briefly, L. polypemus (L. polyp transformed cells from hemus) under non-endotoxin conditions and lysed by addition of distilled water And centrifuged at 5,000 xg for 30 minutes. Extract the precipitate with 3M urea It was The extract was filtered through a 30,000 Da cutoff membrane to obtain a 8,000 Da cutoff. Concentrated by toff membrane. The debris was mixed with 3M urea-10 mM ammonium acetate. Apply to a cation exchange column (CM Sepharose) equilibrated at (pH 5.5) And eluted stepwise with 0.15, 0.25, 0.5M NaCl. Its 0.5M The NaCl peak was equilibrated with water-0.2% trifluoroacetic acid on a C-4 reverse phase column. (Vydac, Hesperia, CA). Set this column to 0. Step with 25, 35 and 50% isopropanol containing 2% trifluoroacetic acid Eluted. 50% isopro The propanol peak was freeze-dried and returned to the state immediately before use. This final product has a high reverse phase Higher than 95% pure by high performance liquid chromatography and SDS-PAGE It turned out to be degree.   In this case, purified LALF was obtained from a member of Cape Cod. Lyophilized LALF Dissolved at 15 mg / ml in 50 mM sodium acetate (pH 5.0). this MIC of native LALF for E. coli HB101 is 16 μg / ml I understood.   10 mg of purified human IgG (Sigma) was added to 1.0 ml of 50 mM sodium phosphate ( It was dissolved in pH 7.1). 10.7 mg of sodium metaperiodate was added to this I It was added to the GG solution and dissolved with mixing. Rotate this mixture at ambient temperature Incubated for 30 minutes at 180 rpm on a shaker.   This mixed solution is 2.5 × 20 cm of Spectra-Gel ACA202 (Spectrum) resin. Apply to the column, 50 mM sodium phosphate, pH 6.7, at 2.0 ml / min. Eluted. The absorbance at 280 nm was followed and 2.0 ml fractions were collected. Mosquito Fractions corresponding to the stomatal volume of rum (oxidized IgG) were collected.   0.66 ml of the above 15 mg / ml LALF solution was added to 1.3 ml of oxidized IgG (2. 1 mg / ml) while being added dropwise. This mixed solution is 1 using a rotary shaker. Incubated at 80 rpm for about 18 hours. Mix 39 μl of 1.0 N HCl While adding. Incubate this mixture at 180 rpm for 3 hours at ambient temperature. I got it.   Apply this mixture to a 1.5 x 20 cm column of Spectra-Gel ACA202 resin. Then, add PBS + 0.1% Tween 20 to 1.0 ml / Eluted in minutes. The eluate corresponding to the stomatal volume containing LALF: IgG conjugate was collected. The MIC of this LALF: IgG conjugate for E. coli HB101 is 3 It was determined to be 00 mg / ml.   b) LPS binding of LALF: IgG conjugate and E. coli   HB101 binding assay   E. coli 0111: B4 lipopolysaccharide (LPS) was obtained from Sigma and was added to PBS + 0.0. Dissolved at 0.02 mg / ml in 05% thimerosol. E. coli HB101 Diluted to 10,000,000 CFU / ml with PBS. LPS solution, E. coli HB Falcon Pro-Bind 96 with 100 μl aliquots of 101 suspension or PBS Wells were added to microtiter plate. Incubate the plate at 2-8 ° C for 18 hours. Incubated. Wells were washed 3 times with PBS. 100 μl PBS + 5 m Add g / ml BSA (Sigma Chemical Co.) to each well of the plate, The plates were incubated for 2 hours at room temperature. Decant those plates Add 100 μl of sample (eg, conjugate, antibody, etc.) per well and plate Were incubated for 2 hours at ambient temperature. Add the wells to BBS (0.125 sodium borate). Thorium, 1.0 M NaCl (pH 8.3)) + 0.5% Tween 20, 6 times, 5 It was washed 3 times with 0 mM sodium carbonate (pH 9.5). 3 Sigma 104 phos Phatase substrate tablets in 15 ml of 50 mM sodium carbonate buffer + 10 mM M gCl2Dissolved in and added at 100 ml per well. About 2 at ambient temperature After 0 minutes, the absorbance of each well at 410 nm was measured. The result It shows in Table 40.   Separate LALF: IgG and PMB: IgG conjugates prepared as above did. PMB: IgG to LPS coated and uncoated (PBS) plates, Binding data for LALF: IgG and control IgG are shown in the table below. LPS coated play The binding of both conjugates to the cytoplasm was significant, and LP at 4 μg / ml and 0.8 μg / ml Higher binding of LALF: IgG to S. No control to LPS coated plate Poor binding of conjugated IgG and binding of both conjugates to PBS coated plates So, LALF: IgG conjugate and PMB: IgG conjugate specifically bind to LPS To do. Thus, binding is mediated by the LALF and PMB portions of the conjugate . Example 39 Neutralization of in vivo action of endotoxin by LALF-IgG   Confirm whether LALF-IgG conjugate can neutralize the lethal action of endotoxin In order to use the mouse model of endotoxin shock described in Example 16 (see above) I was there. Neutralization of endotoxin lethality was assessed by LALF-IgG. Minimum efficacy of endotoxin The lethal dose was 15 ng and the injection volume was 200 μl / mouse.   Diluent used was PBS and 0.1% Tween 20 (without BSA) As described in Example 23 (see above), E. coli 0111: B4 endotoxin (Sigm a) was prepared. Endotoxin and various amounts of LALF-IgG were used in Example 16 (b) (above). Incubated with varying amounts as in (cf. The results are shown in Table 42. . table 42, LALF-IgG conjugates showed 15 ng endotoxin per mouse. 5 μg per mouse was 100% effective in neutralizing the lethal dose of.

【手続補正書】特許法第184条の7第1項 【提出日】1994年6月8日 【補正内容】 請求の範囲 1.Fc領域を有する非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された抗生物質 からなり、該抗生物質を介して細菌と結合することができる抗生物質−抗体結合 体。 2.免疫グロブリンがIgGである、請求項1に記載の結合体。 3.IgGがFc領域を介して食細胞と結合することができる、請求項2に記載 の結合体。 4.前記の結合体が静菌性である、請求項1に記載の結合体。 5.前記の結合体が殺菌性である、請求項1に記載の結合体。 6.細菌がグラム陽性細菌である、請求項1に記載の結合体。 7.細菌がグラム陰性細菌である、請求項1に記載の結合体。 8.前記の結合体がグラム陰性細菌上のリポ多糖と結合することができる、請求 項7に記載の結合体。 9.前記の結合体がまた遊離の内毒素と結合することができる、請求項7に記載 の結合体。 10.前記の結合体が遊離の内毒素を中和することができる、請求項9に記載の結 合体。 11.抗生物質がポリミキシンである、請求項10に記載の結合体。 12.ポリミキシンがポリミキシンBである、請求項11に記載の結合体。 13.Fc領域を有する非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された内毒素結 合化合物からなる、抗生物質−抗体結合体。 14.免疫グロブリンがIgGである、請求項13に記載の結合体。 15.IgGがFc領域を介して食細胞と結合することができる、請 求項14に記載の結合体。 16.前記の結合体がグラム陰性細菌と結合することができる、請求項13に記載の 結合体。 17.前記の結合体が静菌性である、請求項16に記載の結合体。 18.前記の結合体が殺菌性である、請求項16に記載の結合体。 19.内毒素結合化合物がポリミキシンである、請求項13に記載の結合体。 20.ポリミキシン結合体がまた遊離の内毒素と結合することができる、請求項19 に記載の結合体。 21.非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された表面活性抗生物質を含む治 療用製剤であって、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方に対して殺菌性であり、 投与後48時間以上の循環血清半減期を示す治療用製剤。 22.抗生物質がセファロスポリン類およびペニシリン類よりなる群から選ばれる 、請求項21に記載の治療用製剤。 23.i)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された第1の抗生物質からな る第1の結合体、および ii)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された第2の抗生物質からな る第2の結合体、 をさらに含む、請求項21に記載の治療用製剤。 24.第1の抗生物質がポリミキシンで、第2の抗生物質がバシトラシンである、 請求項23に記載の治療用製剤。 25.2つの異なる抗生物質が同一の免疫グロブリン分子に共有結合で結合されて いる、請求項21に記載の治療用製剤。 26.一方の抗生物質がグラム陽性菌と結合することができ、他方の 抗生物質がグラム陰性菌と結合することができる、請求項25に記載の治療用製剤 。 27.a)治療のための哺乳動物を用意し、 b)非特異的Igに架橋剤を介して共有結合で結合された表面活性抗生物質 を含む治療用製剤を用意し、そして c)細菌感染の徴候が現れる前に、該哺乳動物に該製剤を投与する、 ことを含む、治療方法。 28.内毒素結合化合物がポリミキシンである、請求項27に記載の方法。 29.前記のタンパク質が非特異的免疫グロブリンである、請求項27に記載の方法 。 30.免疫グロブリンがIgGである、請求項27に記載の方法。 31.静脈内に投与する、請求項27に記載の方法。 32.a)敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物を用意し、 b)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された微生物と結合可能な抗 生物質を含む治療用製剤を用意し、そして c)敗血症の徴候が現れる前に、該哺乳動物に該製剤を投与する、 ことを含む、治療方法。 33.敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物が新生子ウシおよび新生子ウマ よりなる群から選ばれる、請求項32に記載の方法。 34.敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物が外科手術患者、ならびに外傷 および火傷の被害者よりなる群から選ばれる、請求項32に記載の方法。 35.敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物が免疫無防備状態の患者である 、請求項32に記載の方法。 36.静脈内に投与する、請求項32に記載の方法。 37.前記の哺乳動物がグラム陰性細菌にさらされる可能性があるため敗血症を発 生する危険な状態にある、請求項32に記載の方法。 38.抗生物質がD−アミノ酸を含むものである、請求項32に記載の方法。 39.抗生物質がポリミキシンである、請求項38に記載の方法。 40.ポリミキシンがポリミキシンBである、請求項39に記載の方法。 41.非特異的免疫グロブリンが免疫グロブリンGである、請求項38に記載の方法 。 42.前記の哺乳動物がグラム陽性細菌にさらされる可能性があるため敗血症を発 生する危険な状態にある、請求項32に記載の方法。 43.治療用製剤がグラム陽性細菌と結合することができる、請求項42に記載の方 法。 44.治療用製剤が非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合されたバシトラシン を含む、請求項43に記載の方法。 45.前記の哺乳動物がグラム陰性細菌とグラム陽性細菌にさらされる可能性があ るため敗血症を発生する危険な状態にある、請求項32に記載の方法。 46.治療用製剤がグラム陰性細菌とグラム陽性細菌の両方に対して殺菌性の抗生 物質を含む、請求項45に記載の方法。 47.抗生物質がセファロスポリン類およびペニシリン類よりなる群から選ばれる 、請求項46に記載の方法。 48.治療用製剤が非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された グラム陽性細菌上に存在する表面成分と反応することができる抗生物質からなる 第1の結合体と、非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合されたグラム陰性細 菌上に存在する表面成分と反応することができる抗生物質からなる第2の結合体 との混合物を含む、請求項46に記載の方法。 49.a)i)固体支持体に固定化された病原体の表面にある抗原、 ii)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された表面活性抗生物質 からなる結合体、および iii)溶解状態で存在する該表面抗原からなる競合物質、を用意し、 b)該固定化抗原と該結合体とを該競合物質の存在下でインキュベートし、 c)該固定化表面抗原を洗浄して未結合の結合体と競合物質を除き、そして d)該固定化表面抗原に結合された該結合体の存在を検出する、 ことを含む、診断方法。 50.前記の表面抗原の固定化を、マイクロタイタープレートのウェルへの該表面 抗原の付着により行う、請求項49に記載の方法。 51.前記の表面抗原が細菌から単離される、請求項50に記載の方法。 52.前記の細菌がグラム陰性細菌である、請求項51に記載の方法。 53.グラム陰性細菌が大腸菌である、請求項52に記載の方法。 54.前記の表面抗原が大腸菌から単離されたリポ多糖を含む、請求項49に記載の 方法。 55.前記の競合物質がグラム陰性細菌から単離されたリポ多糖である、請求項54 に記載の方法。 56.グラム陰性細菌が大腸菌(Escherichia coli)、ネズミチフス菌(Salmonel la typhimurium)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、コレラ菌(Vibrio cho lerae)、フレクスナー赤痢菌(Shigella flexneri)、肺炎杆菌(Klebsiella p neumoniae)、腸炎菌(Salmonella enteritiditis)、霊菌(Serratia marcesce ns)およびロドバクター・スフェロイデス(Rhodobacter sphaeroides)よりな る群から選ばれる、請求項55に記載の方法。 57.a)抗生物質を架橋剤と反応させて、誘導体化された抗生物質を形成し、そ して b)誘導体化された抗生物質を非特異的免疫グロブリンと反応させて、結合 体を形成させる、 各工程を含む結合体の合成方法。 58.抗生物質が微生物の表面に結合する、請求項57に記載の方法。 59.抗生物質がペプチドである、請求項58に記載の方法。 60.ペプチドがリムルス抗リポ多糖因子である、請求項59に記載の方法。 61.ペプチドがD−アミノ酸含有ペプチドである、請求項59に記載の方法。 62.ペプチドが内毒素と結合する、請求項61に記載の方法。 63.抗生物質がポリミキシンである、請求項62に記載の方法。 64.ポリミキシンがポリミキシンBである、請求項63に記載の方法。 65.抗生物質がグラム陰性細菌に対して殺菌性である、請求項64に記載の方法。 66.抗生物質がグラム陽性細菌に対して殺菌性である、請求項57に 記載の方法。 67.抗生物質がバンコマイシンである、請求項66に記載の方法。 68.非特異的免疫グロブリンがFc領域からなる、請求項67に記載の方法。 69.a)非特異的免疫グロブリンを第1の修飾試薬と反応させて、酸化された免 疫グロブリン調製物を形成し、そして b)酸化された免疫グロブリン調製物を抗生物質および第2の修飾試薬と反 応させて、抗生物質−免疫グロブリン結合体を形成させる、 各工程を含む結合体の合成方法。 70.免疫グロブリンがFc領域からなる、請求項69に記載の方法。 71.第1の修飾試薬が酸化剤である、請求項69に記載の方法。 72.酸化剤が過ヨウ素酸塩である、請求項71に記載の方法。 73.第2の修飾試薬が還元剤である、請求項69に記載の方法。 74.還元剤がホウ水素化ナトリウムである、請求項73に記載の方法。 75.a)限られた殺菌活性を有する抗生物質前駆体を第1の架橋剤と反応させて 、増大した殺菌活性を有する誘導体化された抗生物質前駆体を形成し、 b)非特異的免疫グロブリンを第2の架橋剤と反応させて、誘導体化された 免疫グロブリンを形成し、そして c)誘導体化抗生物質前駆体と誘導体化免疫グロブリンとの間に共有結合を 形成させるべく誘導体化抗生物質前駆体を誘導体化免疫グロブリンと反応させて 、結合体を形成させる、 各工程を含む結合体の合成方法。 76.抗生物質前駆体が7−アミノセファロスポラン酸および6−ア ミノペニシラン酸よりなる群から選ばれる、請求項75に記載の方法。 77.第1の架橋剤が二官能性である、請求項76に記載の方法。 78.第1の二官能性架橋剤がm-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホス クシンイミドエステルである、請求項77に記載の方法。 79.第2の架橋剤が二官能性である、請求項75に記載の方法。 80.第2の二官能性架橋剤がイミノチオランである、請求項79に記載の方法。[Procedure Amendment] Patent Law Article 184-7, Paragraph 1 [Submission date] June 8, 1994 [Correction content]                                The scope of the claims 1. Antibiotics covalently bound to a non-specific immunoglobulin having an Fc region An antibiotic-antibody bond, which comprises an antibiotic-antibody bond capable of binding to bacteria through the antibiotic body. 2. The conjugate according to claim 1, wherein the immunoglobulin is IgG. 3. The IgG is capable of binding to phagocytes via the Fc region. Combination of. 4. The conjugate according to claim 1, wherein the conjugate is bacteriostatic. 5. The conjugate of claim 1, wherein the conjugate is bactericidal. 6. The conjugate according to claim 1, wherein the bacterium is a Gram-positive bacterium. 7. The conjugate according to claim 1, wherein the bacterium is a Gram-negative bacterium. 8. Wherein the conjugate is capable of binding lipopolysaccharide on Gram-negative bacteria Item 7. A conjugate according to item 7. 9. 8. The conjugate of claim 7, wherein the conjugate is also capable of binding free endotoxin. Combination of. Ten. 10. The combination according to claim 9, wherein the conjugate is capable of neutralizing free endotoxin. Coalescing. 11. 11. The conjugate according to claim 10, wherein the antibiotic is polymyxin. 12. The conjugate according to claim 11, wherein the polymyxin is polymyxin B. 13. Endotoxin binding covalently bound to a non-specific immunoglobulin having an Fc region An antibiotic-antibody conjugate consisting of a compound. 14. 14. The conjugate according to claim 13, wherein the immunoglobulin is IgG. 15. IgG can bind to phagocytes via the Fc region, The conjugate according to claim 14. 16. The method of claim 13, wherein the conjugate is capable of binding Gram-negative bacteria. Union. 17. 17. The conjugate according to claim 16, wherein the conjugate is bacteriostatic. 18. 17. The conjugate of claim 16, wherein the conjugate is bactericidal. 19. 14. The conjugate of claim 13, wherein the endotoxin binding compound is polymyxin. 20. 20. The polymyxin conjugate is also capable of binding free endotoxin. The conjugate according to. twenty one. Treatment with surface-active antibiotics covalently linked to non-specific immunoglobulins A medicinal preparation which is bactericidal against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, A therapeutic preparation having a circulating serum half-life of 48 hours or more after administration. twenty two. Antibiotics selected from the group consisting of cephalosporins and penicillins The therapeutic preparation according to claim 21. twenty three. i) consist of a first antibiotic covalently linked to a non-specific immunoglobulin A first conjugate, and     ii) consists of a second antibiotic covalently linked to a non-specific immunoglobulin A second conjugate,   22. The therapeutic formulation of claim 21, further comprising: twenty four. The first antibiotic is polymyxin and the second antibiotic is bacitracin, The therapeutic preparation according to claim 23. 25. Two different antibiotics are covalently attached to the same immunoglobulin molecule The therapeutic formulation according to claim 21, wherein the therapeutic formulation is 26. One antibiotic can bind to Gram-positive bacteria and the other The therapeutic formulation according to claim 25, wherein the antibiotic is capable of binding to Gram-negative bacteria. . 27. a) prepare a mammal for treatment,     b) Surface-active antibiotic covalently bound to non-specific Ig via a cross-linking agent A therapeutic formulation containing     c) administering the formulation to the mammal prior to the appearance of signs of bacterial infection,   A method of treatment, including: 28. 28. The method of claim 27, wherein the endotoxin binding compound is polymyxin. 29. 28. The method of claim 27, wherein the protein is a non-specific immunoglobulin. . 30. 28. The method of claim 27, wherein the immunoglobulin is IgG. 31. 28. The method of claim 27, which is administered intravenously. 32. a) prepare a mammal at risk of developing sepsis,     b) an anti-antibody capable of binding to a microorganism covalently bound to a non-specific immunoglobulin Prepare a therapeutic formulation containing a biological substance, and     c) administering the formulation to the mammal before the onset of signs of sepsis,   A method of treatment, including: 33. Newborn calves and newborn horses are at risk of developing sepsis 33. The method of claim 32, selected from the group consisting of: 34. Mammals at risk of developing sepsis undergo surgery and trauma 33. The method of claim 32, selected from the group consisting of: and a victim of burns. 35. A mammal at risk of developing sepsis is an immunocompromised patient 33. The method of claim 32. 36. 33. The method of claim 32, which is administered intravenously. 37. The mammals described above may develop sepsis because they may be exposed to Gram-negative bacteria. 33. The method of claim 32, wherein the method is at risk of birth. 38. 33. The method of claim 32, wherein the antibiotic comprises a D-amino acid. 39. 39. The method of claim 38, wherein the antibiotic is polymyxin. 40. 40. The method of claim 39, wherein the polymyxin is polymyxin B. 41. 39. The method of claim 38, wherein the non-specific immunoglobulin is immunoglobulin G. . 42. The above mammals may develop sepsis because they may be exposed to Gram-positive bacteria. 33. The method of claim 32, wherein the method is at risk of birth. 43. 43. The method of claim 42, wherein the therapeutic formulation is capable of binding Gram positive bacteria. Law. 44. Bacitracin covalently bound therapeutic formulation to non-specific immunoglobulin 44. The method of claim 43, including. 45. The mammal may be exposed to Gram-negative and Gram-positive bacteria. 33. The method of claim 32, wherein the method is at risk of developing sepsis. 46. Therapeutic formulation is a bactericidal antibiotic against both Gram-negative and Gram-positive bacteria 46. The method of claim 45, comprising a substance. 47. Antibiotics selected from the group consisting of cephalosporins and penicillins The method of claim 46. 48. Therapeutic formulation covalently bound to non-specific immunoglobulin Consists of an antibiotic capable of reacting with surface components present on Gram-positive bacteria The first conjugate and a Gram-negative cell covalently linked to a non-specific immunoglobulin. Second conjugate consisting of an antibiotic capable of reacting with surface components present on the fungus 47. The method of claim 46, comprising a mixture with. 49. a) i) an antigen on the surface of a pathogen immobilized on a solid support,         ii) Surface-active antibiotics covalently bound to non-specific immunoglobulins A conjugate consisting of, and         iii) preparing a competitor consisting of the surface antigen present in a dissolved state,     b) incubating the immobilized antigen and the conjugate in the presence of the competitor,     c) washing the immobilized surface antigen to remove unbound binder and competitor, and     d) detecting the presence of the conjugate bound to the immobilized surface antigen,   A diagnostic method comprising: 50. Immobilization of said surface antigens onto said wells of a microtiter plate 50. The method of claim 49, which is performed by the attachment of an antigen. 51. 51. The method of claim 50, wherein the surface antigen is isolated from bacteria. 52. 52. The method of claim 51, wherein the bacterium is a Gram negative bacterium. 53. 53. The method of claim 52, wherein the Gram-negative bacterium is E. coli. 54. The method of claim 49, wherein the surface antigen comprises lipopolysaccharide isolated from E. coli. Method. 55. 54. The competitor is a lipopolysaccharide isolated from Gram-negative bacteria. The method described in. 56. Gram-negative bacteria are Escherichia coli and Salmonel la typhimurium), Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cho lerae), Shigella flexneri, Klebsiella p. neumoniae), Salmonella enteritiditis, Serratia marcesce ns) and Rhodobacter sphaeroides 56. The method of claim 55, selected from the group consisting of: 57. a) reacting the antibiotic with a crosslinker to form a derivatized antibiotic, do it     b) reacting the derivatized antibiotic with a non-specific immunoglobulin to bind Form the body,   A method for synthesizing a conjugate comprising each step. 58. 58. The method of claim 57, wherein the antibiotic binds to the surface of the microorganism. 59. 59. The method of claim 58, wherein the antibiotic is a peptide. 60. 60. The method of claim 59, wherein the peptide is a Limulus anti-lipopolysaccharide factor. 61. 60. The method of claim 59, wherein the peptide is a D-amino acid containing peptide. 62. 62. The method of claim 61, wherein the peptide binds endotoxin. 63. 63. The method of claim 62, wherein the antibiotic is polymyxin. 64. 64. The method of claim 63, wherein the polymyxin is polymyxin B. 65. 65. The method of claim 64, wherein the antibiotic is bactericidal against Gram-negative bacteria. 66. The method of claim 57, wherein the antibiotic is bactericidal against Gram-positive bacteria. The method described. 67. 67. The method of claim 66, wherein the antibiotic is vancomycin. 68. 68. The method of claim 67, wherein the non-specific immunoglobulin consists of the Fc region. 69. a) reacting the non-specific immunoglobulin with the first modifying reagent to oxidize Forming a globulin preparation, and     b) reacting the oxidized immunoglobulin preparation with an antibiotic and a second modifying reagent. To form an antibiotic-immunoglobulin conjugate.   A method for synthesizing a conjugate comprising each step. 70. 70. The method of claim 69, wherein the immunoglobulin consists of the Fc region. 71. 70. The method of claim 69, wherein the first modifying reagent is an oxidizing agent. 72. 72. The method of claim 71, wherein the oxidant is periodate. 73. 70. The method of claim 69, wherein the second modifying reagent is a reducing agent. 74. 74. The method of claim 73, wherein the reducing agent is sodium borohydride. 75. a) reacting an antibiotic precursor with limited bactericidal activity with a first cross-linking agent Form a derivatized antibiotic precursor with increased bactericidal activity,     b) derivatized by reacting non-specific immunoglobulin with a second cross-linking agent Form immunoglobulins, and     c) A covalent bond between the derivatized antibiotic precursor and the derivatized immunoglobulin. Reacting a derivatized antibiotic precursor with a derivatized immunoglobulin to form , Form a conjugate,   A method for synthesizing a conjugate comprising each step. 76. The antibiotic precursors are 7-aminocephalosporanic acid and 6-amino acid. 76. The method of claim 75, selected from the group consisting of minopenicillanic acid. 77. 77. The method of claim 76, wherein the first crosslinker is difunctional. 78. The first bifunctional crosslinker is m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfos 78. The method of claim 77, which is a succinimide ester. 79. 76. The method of claim 75, wherein the second crosslinker is difunctional. 80. 80. The method of claim 79, wherein the second bifunctional crosslinker is iminothiolane.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 08/169,701 (32)優先日 1993年12月17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,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),AU,CA,JP,US (72)発明者 フィルカ,ジョセフ アール. アメリカ合衆国 60061 イリノイ州 ヴ ァーノン ヒルズ,ディアパス ドライブ 123番地 (72)発明者 ピュー,チャールズ エス.ジー. アメリカ合衆国 53711 ウィスコンシン 州 マディソン,ハマーズレイ ロード 5817番地 (72)発明者 パッドハイ,ニシャ ヴィカス アメリカ合衆国 53719 ウィスコンシン 州 マディソン,ララミー コート 21番 地─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (31) Priority claim number 08 / 169,701 (32) Priority date December 17, 1993 (33) Priority claiming countries United States (US) (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), AU, CA, JP, US (72) Inventor Filka, Joseph Earl.             United States 60061 Ve, Illinois             Vernon Hills, Deer Pass Drive               Address 123 (72) Inventor Pew, Charles S. Gee.             United States 53711 Wisconsin             Madison, Hammer's Ray Road             No. 5817 (72) Inventor Pad High, Nisha Vicas             United States 53719 Wisconsin             21 Laramie Court, Madison, PA             Ground

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された抗生物質からなり、該抗生 物質を介して細菌と結合することができる抗生物質−抗体結合体。 2.免疫グロブリンがFc領域を有するIgGである、請求項1に記載の結合体 。 3.IgGがFc領域を介して食細胞と結合することができる、請求項2に記載 の結合体。 4.前記の結合体が静菌性である、請求項1に記載の結合体。 5.前記の結合体が殺菌性である、請求項1に記載の結合体。 6.細菌がグラム陽性細菌である、請求項1に記載の結合体。 7.細菌がグラム陰性細菌である、請求項1に記載の結合体。 8.前記の結合体がグラム陰性細菌上のリポ多糖と結合することができる、請求 項7に記載の結合体。 9.前記の結合体がまた遊離の内毒素と結合することができる、請求項7に記載 の結合体。 10.前記の結合体が遊離の内毒素を中和することができる、請求項9に記載の結 合体。 11.抗生物質がポリミキシンである、請求項10に記載の結合体。 12.ポリミキシンがポリミキシンBである、請求項11に記載の結合体。 13.非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された内毒素結合化合物からなる 、抗生物質−抗体結合体。 14.免疫グロブリンがFc領域を有するIgGである、請求項13に 記載の結合体。 15.IgGがFc領域を介して食細胞と結合することができる、請求項14に記載 の結合体。 16.前記の結合体がグラム陰性細菌と結合することができる、請求項13に記載の 結合体。 17.前記の結合体が静菌性である、請求項16に記載の結合体。 18.前記の結合体が殺菌性である、請求項16に記載の結合体。 19.内毒素結合化合物がポリミキシンである、請求項13に記載の結合体。 20.ポリミキシン結合体がまた遊離の内毒素と結合することができる、請求項19 に記載の結合体。 21.非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された表面活性抗生物質を含み、 グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方に対して殺菌性である、治療用製剤。 22.抗生物質がセファロスポリン類およびペニシリン類よりなる群から選ばれる 、請求項21に記載の治療用製剤。 23.i)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された第1の抗生物質からな る第1の結合体、および ii)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された第2の抗生物質からな る第2の結合体、 をさらに含む、請求項21に記載の治療用製剤。 24.第1の抗生物質がポリミキシンで、第2の抗生物質がバシトラシンである、 請求項23に記載の治療用製剤。 25.2つの異なる抗生物質が同一の免疫グロブリン分子に共有結合で結合されて いる、請求項21に記載の治療用製剤。 26.一方の抗生物質がグラム陽性菌と結合することができ、他方の抗生物質がグ ラム陰性菌と結合することができる、請求項25に記載の治療用製剤。 27.a)治療のための哺乳動物を用意し、 b)非特異的1gに共有結合で結合された表面活性抗生物質を含む治療用製 剤を用意し、そして c)細菌感染の徴候が現れる前に、該哺乳動物に該製剤を投与する、 ことを含む、治療方法。 28.内毒素結合化合物がポリミキシンである、請求項27に記載の方法。 29.前記のタンパク質が非特異的免疫グロブリンである、請求項27に記載の方法 。 30.免疫グロブリンがIgGである、請求項27に記載の方法。 31.静脈内に投与する、請求項27に記載の方法。 32.a)敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物を用意し、 b)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された微生物と結合可能な抗 生物質を含む治療用製剤を用意し、そして c)敗血症の徴候が現れる前に、該哺乳動物に該製剤を投与する、 ことを含む、治療方法。 33.敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物が新生子ウシおよび新生子ウマ よりなる群から選ばれる、請求項32に記載の方法。 34.敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物が外科手術患者、ならびに外傷 および火傷の被害者よりなる群から選ばれる、請求 項32に記載の方法。 35.敗血症を発生する危険な状態にある哺乳動物が免疫無防備状態の患者である 、請求項32に記載の方法。 36.静脈内に投与する、請求項32に記載の方法。 37.前記の哺乳動物がグラム陰性細菌にさらされる可能性があるため敗血症を発 生する危険な状態にある、請求項32に記載の方法。 38.抗生物質がD−アミノ酸を含むものである、請求項32に記載の方法。 39.抗生物質がポリミキシンである、請求項38に記載の方法。 40.ポリミキシンがポリミキシンBである、請求項39に記載の方法。 41.非特異的免疫グロブリンが免疫グロブリンGである、請求項38に記載の方法 。 42.前記の哺乳動物がグラム陽性細菌にさらされる可能性があるため敗血症を発 生する危険な状態にある、請求項32に記載の方法。 43.治療用製剤がグラム陽性細菌と結合することができる、請求項42に記載の方 法。 44.治療用製剤が非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合されたバシトラシン を含む、請求項43に記載の方法。 45.前記の哺乳動物がグラム陰性細菌とグラム陽性細菌にさらされる可能性があ るため敗血症を発生する危険な状態にある、請求項32に記載の方法。 46.治療用製剤がグラム陰性細菌とグラム陽性細菌の両方に対して殺菌性の抗生 物質を含む、請求項45に記載の方法。 47.抗生物質がセファロスポリン類およびペニシリン類よりなる群から選ばれる 、請求項46に記載の方法。 48.治療用製剤が非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合されたグラム陽性細 菌上に存在する表面成分と反応することができる抗生物質からなる第1の結合体 と、非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合されたグラム陰性細菌上に存在す る表面成分と反応することができる抗生物質からなる第2の結合体との混合物を 含む、請求項46に記載の方法。 49.a)i)固体支持体に固定化された病原体の表面にある抗原、 ii)非特異的免疫グロブリンに共有結合で結合された表面 活性抗生物質からなる結合体、および iii)溶解状態で存在する該表面抗原からなる競合物質、 を用意し、 b)該固定化抗原と該結合体とを該競合物質の存在下でインキュベートし、 c)該固定化表面抗原を洗浄して未結合の結合体と競合物質を除き、そして d)該固定化表面抗原に結合された該結合体の存在を検出する、 ことを含む、診断方法。 50.前記の表面抗原の固定化を、マイクロタイタープレートのウェルへの該表面 抗原の付着により行う、請求項49に記載の方法。 51.前記の表面抗原が細菌から単離される、請求項50に記載の方法。 52.前記の細菌がグラム陰性細菌である、請求項51に記載の方法。 53.グラム陰性細菌が大腸菌である、請求項52に記載の方法。 54.前記の表面抗原が大腸菌から単離されたリポ多糖を含む、請求項49に記載の 方法。 55.前記の競合物質がグラム陰性細菌から単離されたリポ多糖であ る、請求項54に記載の方法。 56.グラム陰性細菌が大腸菌(Escherichia coli)、ネズミチフス菌(Salmonel la typhimurium)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、コレラ菌(Vibrio cho lerae)、フレクスナー赤痢菌(Shigella flexneri)、肺炎杆菌(Klebsiella p neumoniae)、腸炎菌(Salmonella enteritiditis)、霊菌(Serratiamarcescen s)およびロドバクター・スフェロイデス(Rhodobacter sphaeroides)よりなる 群から選ばれる、請求項55に記載の方法。 57.a)抗生物質を架橋剤と反応させて誘導体化抗生物質を形成し、そして b)誘導体化抗生物質を非特異的免疫グロブリンと反応させて結合体を形成 させる、 各工程を含む結合体の合成方法。 58.抗生物質が微生物の表面に結合する、請求項57に記載の方法。 59.抗生物質がペプチドである、請求項58に記載の方法。 60.ペプチドがリムルス抗リポ多糖因子である、請求項59に記載の方法。 61.ペプチドがD-アミノ酸含有ペプチドである、請求項59に記載の方法。 62.ペプチドが内毒素と結合する、請求項61に記載の方法。 63.抗生物質がポリミキシンである、請求項62に記載の方法。 64.ポリミキシンがポリミキシンBである、請求項63に記載の方法。 65.抗生物質がグラム陰性細菌に対して殺菌性である、請求項64に記載の方法。 66.抗生物質がグラム陽性細菌に対して殺菌性である、請求項57に記載の方法。 67.抗生物質がバンコマイシンである、請求項66に記載の方法。 68.非特異的免疫グロブリンがFc領域からなる、請求項67に記載の方法。 69.a)非特異的免疫グロブリンを第1の修飾試薬と反応させて酸化された免疫 グロブリン調製物を形成し、そして b)酸化された免疫グロブリン調製物を抗生物質および第2の修飾試薬と反 応させて抗生物質−免疫グロブリン結合体を形成させる、 各工程を含む結合体の合成方法。 70.免疫グロブリンがFc領域からなる、請求項69に記載の方法。 71.第1の修飾試薬が酸化剤である、請求項69に記載の方法。 72.酸化剤が過ヨウ素酸塩である、請求項71に記載の方法。 73.第2の修飾試薬が還元剤である、請求項69に記載の方法。 74.還元剤がホウ水素化ナトリウムである、請求項73に記載の方法。 75.a)限られた殺菌活性を有する抗生物質前駆体を第1の架橋剤と反応させて 、増大した殺菌活性を有する誘導体化抗生物質前駆体を形成し、 b)非特異的免疫グロブリンを第2の架橋剤と反応させて、誘導体化免疫グ ロブリンを形成し、そして c)誘導体化抗生物質前駆体と誘導体化免疫グロブリンとの間に共有結合を 形成させるべく誘導体化抗生物質前駆体を誘導体化免疫グロブリンと反応させて 結合体を形成させる、 各工程を含む結合体の合成方法。 76.抗生物質前駆体が7-アミノセファロスポラン酸および6-アミノペニシラン 酸よりなる群から選ばれる、請求項75に記載の方法。 77.第1の架橋剤が二官能性である、請求項76に記載の方法。 78.第1の二官能性架橋剤がm-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホス クシンイミドエステルである、請求項77に記載の方法。 79.第2の架橋剤が二官能性である、請求項75に記載の方法。 80.第2の二官能性架橋剤がイミノチオランである、請求項79に記載の方法。[Claims] 1. Consisting of an antibiotic covalently linked to a non-specific immunoglobulin, said antibiotic Antibiotic-antibody conjugate capable of binding bacteria through substances. 2. The conjugate according to claim 1, wherein the immunoglobulin is IgG having an Fc region. . 3. The IgG is capable of binding to phagocytes via the Fc region. Combination of. 4. The conjugate according to claim 1, wherein the conjugate is bacteriostatic. 5. The conjugate of claim 1, wherein the conjugate is bactericidal. 6. The conjugate according to claim 1, wherein the bacterium is a Gram-positive bacterium. 7. The conjugate according to claim 1, wherein the bacterium is a Gram-negative bacterium. 8. Wherein the conjugate is capable of binding lipopolysaccharide on Gram-negative bacteria Item 7. A conjugate according to item 7. 9. 8. The conjugate of claim 7, wherein the conjugate is also capable of binding free endotoxin. Combination of. Ten. 10. The combination according to claim 9, wherein the conjugate is capable of neutralizing free endotoxin. Coalescing. 11. 11. The conjugate according to claim 10, wherein the antibiotic is polymyxin. 12. The conjugate according to claim 11, wherein the polymyxin is polymyxin B. 13. Consisting of an endotoxin-binding compound covalently linked to a non-specific immunoglobulin , Antibiotic-antibody conjugates. 14. 14. The immunoglobulin according to claim 13, wherein the immunoglobulin is an IgG having an Fc region. The conjugate as described. 15. 15. The IgG of claim 14 capable of binding to phagocytes via the Fc region. Combination of. 16. The method of claim 13, wherein the conjugate is capable of binding Gram-negative bacteria. Union. 17. 17. The conjugate according to claim 16, wherein the conjugate is bacteriostatic. 18. 17. The conjugate of claim 16, wherein the conjugate is bactericidal. 19. 14. The conjugate of claim 13, wherein the endotoxin binding compound is polymyxin. 20. 20. The polymyxin conjugate is also capable of binding free endotoxin. The conjugate according to. twenty one. Comprising a surface-active antibiotic covalently bound to a non-specific immunoglobulin, A therapeutic formulation that is bactericidal against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. twenty two. Antibiotics selected from the group consisting of cephalosporins and penicillins The therapeutic preparation according to claim 21. twenty three. i) consist of a first antibiotic covalently linked to a non-specific immunoglobulin A first conjugate, and     ii) consists of a second antibiotic covalently linked to a non-specific immunoglobulin A second conjugate, 22. The therapeutic formulation of claim 21, further comprising: twenty four. The first antibiotic is polymyxin and the second antibiotic is bacitracin, The therapeutic preparation according to claim 23. 25. Two different antibiotics are covalently attached to the same immunoglobulin molecule The therapeutic formulation according to claim 21, wherein the therapeutic formulation is 26. One antibiotic can bind to Gram-positive bacteria and the other antibiotic 26. The therapeutic formulation of claim 25, which is capable of binding Lam-negative bacteria. 27. a) prepare a mammal for treatment,     b) A therapeutic product containing a surface-active antibiotic covalently bound to a non-specific 1 g. Prepare the agent, and     c) administering the formulation to the mammal prior to the appearance of signs of bacterial infection, A method of treatment, including: 28. 28. The method of claim 27, wherein the endotoxin binding compound is polymyxin. 29. 28. The method of claim 27, wherein the protein is a non-specific immunoglobulin. . 30. 28. The method of claim 27, wherein the immunoglobulin is IgG. 31. 28. The method of claim 27, which is administered intravenously. 32. a) prepare a mammal at risk of developing sepsis,     b) an anti-antibody capable of binding to a microorganism covalently bound to a non-specific immunoglobulin Prepare a therapeutic formulation containing a biological substance, and     c) administering the formulation to the mammal before the onset of signs of sepsis, A method of treatment, including: 33. Newborn calves and newborn horses are at risk of developing sepsis 33. The method of claim 32, selected from the group consisting of: 34. Mammals at risk of developing sepsis undergo surgery and trauma And a claim selected from the group consisting of burn victims The method according to Item 32. 35. A mammal at risk of developing sepsis is an immunocompromised patient 33. The method of claim 32. 36. 33. The method of claim 32, which is administered intravenously. 37. The mammals described above may develop sepsis because they may be exposed to Gram-negative bacteria. 33. The method of claim 32, wherein the method is at risk of birth. 38. 33. The method of claim 32, wherein the antibiotic comprises a D-amino acid. 39. 39. The method of claim 38, wherein the antibiotic is polymyxin. 40. 40. The method of claim 39, wherein the polymyxin is polymyxin B. 41. 39. The method of claim 38, wherein the non-specific immunoglobulin is immunoglobulin G. . 42. The above mammals may develop sepsis because they may be exposed to Gram-positive bacteria. 33. The method of claim 32, wherein the method is at risk of birth. 43. 43. The method of claim 42, wherein the therapeutic formulation is capable of binding Gram positive bacteria. Law. 44. Bacitracin covalently bound therapeutic formulation to non-specific immunoglobulin 44. The method of claim 43, including. 45. The mammal may be exposed to Gram-negative and Gram-positive bacteria. 33. The method of claim 32, wherein the method is at risk of developing sepsis. 46. Therapeutic formulation is a bactericidal antibiotic against both Gram-negative and Gram-positive bacteria 46. The method of claim 45, comprising a substance. 47. Antibiotics selected from the group consisting of cephalosporins and penicillins The method of claim 46. 48. The therapeutic preparation is covalently linked to a non-specific immunoglobulin First conjugate comprising an antibiotic capable of reacting with surface components present on fungi And on gram-negative bacteria covalently bound to non-specific immunoglobulins A mixture with a second conjugate consisting of an antibiotic capable of reacting with a surface component 47. The method of claim 46, including. 49. a) i) an antigen on the surface of a pathogen immobilized on a solid support,         ii) a surface covalently bound to a non-specific immunoglobulin             A conjugate consisting of an active antibiotic, and        iii) a competitor consisting of the surface antigen present in a dissolved state, Prepare     b) incubating the immobilized antigen and the conjugate in the presence of the competitor,     c) washing the immobilized surface antigen to remove unbound binder and competitor, and     d) detecting the presence of the conjugate bound to the immobilized surface antigen, A diagnostic method comprising: 50. Immobilization of said surface antigens onto said wells of a microtiter plate 50. The method of claim 49, which is performed by the attachment of an antigen. 51. 51. The method of claim 50, wherein the surface antigen is isolated from bacteria. 52. 52. The method of claim 51, wherein the bacterium is a Gram negative bacterium. 53. 53. The method of claim 52, wherein the Gram-negative bacterium is E. coli. 54. The method of claim 49, wherein the surface antigen comprises lipopolysaccharide isolated from E. coli. Method. 55. The competitor is lipopolysaccharide isolated from Gram-negative bacteria. 55. The method of claim 54, wherein 56. Gram-negative bacteria are Escherichia coli and Salmonel la typhimurium), Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cho lerae), Shigella flexneri, Klebsiella p. neumoniae), Salmonella enteritiditis, Serratia marcescen s) and Rhodobacter sphaeroides 56. The method of claim 55 selected from the group. 57. a) reacting the antibiotic with a cross-linking agent to form a derivatized antibiotic, and     b) reacting a derivatized antibiotic with a non-specific immunoglobulin to form a conjugate Let A method for synthesizing a conjugate comprising each step. 58. 58. The method of claim 57, wherein the antibiotic binds to the surface of the microorganism. 59. 59. The method of claim 58, wherein the antibiotic is a peptide. 60. 60. The method of claim 59, wherein the peptide is a Limulus anti-lipopolysaccharide factor. 61. 60. The method of claim 59, wherein the peptide is a D-amino acid containing peptide. 62. 62. The method of claim 61, wherein the peptide binds endotoxin. 63. 63. The method of claim 62, wherein the antibiotic is polymyxin. 64. 64. The method of claim 63, wherein the polymyxin is polymyxin B. 65. 65. The method of claim 64, wherein the antibiotic is bactericidal against Gram-negative bacteria. 66. 58. The method of claim 57, wherein the antibiotic is bactericidal against Gram positive bacteria. 67. 67. The method of claim 66, wherein the antibiotic is vancomycin. 68. 68. The method of claim 67, wherein the non-specific immunoglobulin consists of the Fc region. 69. a) Immunity that is oxidized by reacting a non-specific immunoglobulin with a first modifying reagent Forming a globulin preparation, and     b) reacting the oxidized immunoglobulin preparation with an antibiotic and a second modifying reagent. To form an antibiotic-immunoglobulin conjugate, A method for synthesizing a conjugate comprising each step. 70. 70. The method of claim 69, wherein the immunoglobulin consists of the Fc region. 71. 70. The method of claim 69, wherein the first modifying reagent is an oxidizing agent. 72. 72. The method of claim 71, wherein the oxidant is periodate. 73. 70. The method of claim 69, wherein the second modifying reagent is a reducing agent. 74. 74. The method of claim 73, wherein the reducing agent is sodium borohydride. 75. a) reacting an antibiotic precursor with limited bactericidal activity with a first cross-linking agent Form a derivatized antibiotic precursor with increased bactericidal activity,     b) reacting the non-specific immunoglobulin with a second cross-linking agent to derivatize the immunoglobin. Form a roblin, and     c) A covalent bond between the derivatized antibiotic precursor and the derivatized immunoglobulin. Reacting a derivatized antibiotic precursor with a derivatized immunoglobulin to form Form a conjugate, A method for synthesizing a conjugate comprising each step. 76. The antibiotic precursors are 7-aminocephalosporanic acid and 6-aminopenicillanes 76. The method of claim 75, selected from the group consisting of acids. 77. 77. The method of claim 76, wherein the first crosslinker is difunctional. 78. The first bifunctional crosslinker is m-maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfos 78. The method of claim 77, which is a succinimide ester. 79. 76. The method of claim 75, wherein the second crosslinker is difunctional. 80. 80. The method of claim 79, wherein the second bifunctional crosslinker is iminothiolane.
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