JPH08508734A - Treatment of Kawasaki syndrome by immunomodulation - Google Patents

Treatment of Kawasaki syndrome by immunomodulation

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JPH08508734A JP6522468A JP52246894A JPH08508734A JP H08508734 A JPH08508734 A JP H08508734A JP 6522468 A JP6522468 A JP 6522468A JP 52246894 A JP52246894 A JP 52246894A JP H08508734 A JPH08508734 A JP H08508734A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は,川崎症候群の診断のための様々な方法に関する.TSST−1産生黄色ブドウ球菌,ならびにSREBおよびSREC産生レンサ球菌を含む様々な細菌が病的状態の指標となることが見出された.また,川崎症候群に関連する黄色ブドウ球菌の単離体,ならびにこの状態の防止および処置方法についても記載されている.   (57) [Summary] The present invention relates to various methods for the diagnosis of Kawasaki Syndrome. Various bacteria including TSST-1 producing Staphylococcus aureus and SREB and SREC producing streptococci have been found to be indicative of pathological conditions. It also describes an isolate of Staphylococcus aureus associated with Kawasaki syndrome and methods for preventing and treating this condition.

Description

【発明の詳細な説明】 免疫調節による川崎症候群の処置方法 ここに記載する本発明は,一部,NIHの助成金(ML37260)によって 開発された.したがって米国政府は,本発明にある権利を有する. 発明の領域 本発明は免疫学の領域に関する.さらに詳しくは,皮膚粘膜リンパ節症候群ま たは川崎病としても知られる川崎症候群の病原因子の決定,およびこの観察から 得られる派生事項に関する. 背景および従来技術 川崎症候群(KS)は病因不明の急性多重系血管炎である.本疾患は主として 幼児および小児,すなわち16歳以下の若年者を冒す.Kawasaki,Jpn.J.Allergol. 16:178-222(1967);Rauchら,Pediatr.Infect.Dis.4:702-702(1985)参照.K Sは世界中で発症するが,日本国内および日本人家系の小児に最も多くみられる .初期の臨床的徴候には,長期の発熱,両側性非滲出性結膜炎,四肢の硬結およ び紅斑,唇および口腔咽頭の炎症,多形性皮疹,および頸部リンパ腺症が包含さ れる.これらの徴候はKSの臨床的診断に用いられる. 日本および米国においては,KSは小児の後天性心疾患の最も一般的な原因の 一つになっている.最近の研究によれば,この疾患の急性相の間にγ−グロブリ ンの静脈内投与(IVGG)を行うと,この処置を行わない場合に患者の15〜25 %に発症する冠動脈の病変は有意に減少することが明らかにされた.Newburger ら,N.Engl.J.Med.315:341-6(1986);Nagashimaら,J.Pediatr.110:710-2(1987); Firishoら,Lancet ii:1055-57(1984);Rowleyら,J.Pediatr.113:290-94(1988); Newburgerら,N.Eng.J.Med.324:1633-39(1991)参照.したがって,本疾患を効 果的に処置するためには,他のすべての血管炎疾患と同様に,早期の鑑別診断が 不可欠である. KSは急性段階ならびに回復期段階によって特徴づけられる.急性相ではとく に,免疫の著しい活性化が特徴的である.これまでの研究により,HLA−DR 活性化抗原をもつ循環および浸潤T細胞数の増加,ならびに血清可溶性IL−2 受容体レベルの上昇が明らかにされている.これらの現象は,T細胞の活性化の 指標である.Leungら,J.Clin.Invest.79:468-472(1987);Teraiら,Hum.Pathol. 21:231-234(1990);Langら,J.Pediatr.116:592-596(1990)参照.さらに急性K SはIL−1β,TNF−α,IL−6,IL−2,ならびにインターフェロン −γ(IFN−γ)の産生の増加を伴う.たとえば,Matsubaraら,Clin.Immuno l.Immunopathol.56:29-36(1990);Mauryら,J.Lab.Clin.Med.113:651-54(1989) ;Langら,J.Pediatr.115:939-43(1989);Leungら,Lancet ii:1928-1302(1989) ;Rowleyら,Ped.Inf.Dis.J.7:663-67(1988);Uenoら,Clin.Exp.Immunol.76:33 7-342(1989);Jordanら,in Kawasaki(編),The Third International Kawasa ki Disease Symposium 1989:144-46参照.T細胞および単球によるこれらのサイ トカインの産生は,内皮細胞に対するそれらの前炎症および前血栓作用によって ,急性KS期の血管細胞傷害の病因に重要な役割を果たすものと考えられている .Mantovaniら,Immunol.Today 10:370-74(1989)参照.KS病変において,血 管内皮は,炎症細胞の局在に関与することが知られているサイトカイン誘導性白 血球接着分子を発現することが証明されている.Leung,前出参照.急性KS患 者はIL−1β,TNF−αおよびINF−γ刺激内皮細胞に対する細胞障害抗 体をもつが,非刺激細胞に対する抗体はもたないことが見出されている.Leung ら,J.Clin.Invest.77:1428-35(1986);Leungら,J.Exp.Med.164:1958-72(1986 )参照. 可能性が考えられる環境毒素の同定に向けられた疫学研究,ならびに既知の微 生物因子についての体液の臨床検査的培養が行われてきたにもかかわらず,KS の病原因子は未だに見出されていない.Rauchら,Ped.Infect.Dis.J.6:1016-21 (1987)参照.この疾患の急性の自己限定的性質,疾患の地理的群発,麻疹,バ ラ診および猩紅熱のような症状および疾患に類似した発熱および発疹の臨床的症 状,ならびに小児に特有の感受性により,この有機体への体液性免疫が出生後早 期に現れることが示唆されてきた.KSは8歳を越えると稀にしか認められず, これは普遍的因子が原因となる無症候性感染が存在し,それに続いて一般集団に おいて保護免疫が発現することを示唆している. KSの全身的観察から,この疾患はスーパー抗原(SAg)と呼ばれる毒素物 質に対する反応によって特徴づけられる疾病とある種の類似性をもつことが示唆 される.スーパー抗原はT細胞レパートリーに重大な作用を及ぼすことのできる 新しい一群の抗原である[Hermanら(1991)Ann.Rev.Immunol.9:745].抗原提示 細胞によって処理されなければならない通常の抗原とは異なり,SAgはそれら のネイティブなコンフォメーションで刺激性を有する.実際,ASgのマイトジ エン作用は通常の抗原処理により破壊されてしまう[Fraser(1989)Nature 339:2 21].正常に処理された抗原のように主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子 の溝での結合によってT細胞抗原受容体(TCR)と相互作用するのではなく, ASgはTCRおよびMHC分子両者の側面に結合し,並んだ細胞上のこれらの 細胞表面分子間に架橋を形成する.SAgによるT細胞の選択的活性化は,特定 のMHC処理抗原に対するその受容体の特異性とは独立に,応答細胞のTCRの Vβ要素によって一義的に決定される.インビトロまたはインビボのいずれにお いても,これらの抗原への急性暴露は適当なVβ要素をもつT細胞の大規模な活 性化を導くことが多い.スーパー抗原への慢性的暴露は,反復注射,慢性感染ま たは活性プロウイルスの継承によるレトロウイルススーパー抗原の場合も,一般 に,T細胞活性化に続いて適当なVβ要素をもつT細胞の排除が起こる. 現在までに同定されているスーパー抗原はすべて,細菌,マイコプラズマまた はウイルスにより産生されるタンパク質である.例としては,黄色ブドウ球菌の エンテロトキシン,ブドウ球菌またはレンサ球菌の外毒素,マイコプラズマ関節 炎マイトジエン(MAM)[Marrack & Kappler(1990)Science 248:705;Herman ら(1991)Ann.Rev.Immunol.9:745;Cole & Atkin(1991)Immunol.Today 12;271に 総説がある],ならびにマウス乳癌ウイルス(MTV)の3’-LRTにおける オープンリーディングフレームの産物[Woodlandら(1991)Nature 349:529;Choi ら(1991)Nature 350:203;Acha-Orbeaら(1991)Nature 350:207]がある. 黄色ブドウ球菌は一般的なヒト病原体で,SEA(ブドウ球菌エンテロトキシ ンA)からSEE(ブドウ球菌エンテロトキシンE)までとして命名され,食中 毒および時にはヒトでのショックの原因となりうるエンテロトキシン数種を産生 する[Marrack & Kappler(1990)前出;Bohackら(1990)Crit.Rev.Mocrobio.117: 251].一部の黄色ブドウ球菌単離体はまた,ヒトのトキシックショック症候群 の大部分の症例に関与するとされているトキシックショック症候群トキシン−1 ,ならびに熱湯傷皮膚症候群(scalded skin syndrome)に伴う関連剥脱性トキ シン(ExTF)を産生する.化膿レンサ球菌またはレンサ球菌A群は別の一般 的な皮膚および咽頭のヒト病原体で,同様にスーパー抗原様性質をもつトキシン を産生する[Abeら(1991)J.Immun.146:3747].これらはレンサ球菌発赤トキシ ンA〜C(SPEA〜SPEC)と命名されている. ブドウ球菌エンテロトキシンおよびレンサ球菌発赤トキシン(SPE)は単球 からのIL−1およびTNF−αの強力なインデューサーである[Fastら(1989) Infect.and Immunity 57:291].活性化T細胞の測定を可能にする一つの方法 はそれらのサイトカインIL−2産生能によるものである.ブドウ球菌エンテロ トキシンおよびSPEによって誘導される単球の刺激は,単球細胞表面上のクラ スII主要組織適合遺伝子複合体分子による陽性シグナルの結合および伝達の結果 である.抗原提示細胞の存在下には,これらの細菌性トキシンは培養液中でT細 胞増殖の強力なスティミュレーターであって,それは,特定のVβ遺伝子セグメ ントを発現するT細胞を選択的に刺激することにより行われる[Marrack & Kapp ler(1990)前出].たとえば,インビトロでブドウ球菌のTSST−1により刺 激されたT細胞の大部分は特異的にVβ2を発現する.さらに重要なことは,ト キシックショック症候群を発症している患者の末梢血T細胞には循環Vβ2+T 細胞の著しい拡大が実証されることが,Choiら(1990)J.Exp.Med.244:811によ って示されたことである.これらの研究は,ブドウ球菌エンテロトキシンによる インビボでのT細胞の活性化がインビトロで分泌される特定のスーパー抗原と相 関することを示唆するものである.血管炎性疾患とくにKSとスーパー抗原誘導 疾患の間の類似性は両者に同じ現象が関与している可能性を示唆するものである . Abeら(1992)Proc.Natl.Acad.Aci.USA 89:4066(この開示はその全体を参考 として本明細書に導入する)はKSの患者のT細胞レパートリーを検討した実験 について述べている.可変領域Vβ2+と,より程度は低いがVβ8+が,これら の患者で,対照および他の可能領域と比較して拡大していることが見出された. これはレンサ球菌外毒素または同種の外毒素が急性KSの病因に関与するとの主 張にさらに支持を与えるものである. 多大な研究的努力が,同じくスーパー抗原誘導性疾患である自己免疫疾患の診 断および処置方法の開発に集中されてきた.たとえば,欧州特許公告第340,109 号,発明の名称:Anti-T-cell receptor determinants as autoimmune disease treatment(自己免疫疾患の処置としての抗-T細胞受容体決定基)および米国特 許第4,550,086号,1985年10月29日発行,Reinherzら,発明の名称:Monoclonal antibodies that recognize human T cells(ヒトT細胞を認識するモノクロー ナル抗体)には特定の疾患に関連するT細胞受容体の可変領域遺伝子の特定の配 列の検出方法およびその配列に対する抗体によるその疾患の処置方法が記載され ている.米国特許第4,886,743号,1989年12月12日発行,Hoodら,発明の名称:D iagnostic reagents based on unique sequences within the variable region of the T cell receptor and uses thereof(T細胞受容体の可変領域内におけ る特有の配列に基づく診断試薬およびそれらの使用)には特定の疾患に関連する Vβ領域における特有の配列をもつT細胞の存在に基づく疾患の診断方法が記載 されている.PCT特許出願公開WO90/06758号には慢性関節リウマチ(RA)に 伴う特異的Vβ領域とくにVβ3,Vβ9およびVβ10の検出およびVβ3, Vβ9およびVβ10を認識するモノクローナル抗体によるRAの処置の方法が 記載されている. 1991年7月18日に出願された米国特許出願一連番号第07/732,114号,発明の名 称:Method for Identifying T Cells Disease Involved in Autoimmune Disease (自己免疫疾患に関与するT細胞疾患の同定方法)(参考としてとくに本明細書 に導入する)では,特異的Vβ要素が自己免疫疾患の診断に使用できることが確 立されている.この引例では,滑膜液中の高率のVβ14+の存在がRAの診断 に用いられた. 1992年1月28日に出願された米国特許出願一連番号第07/827,540号,発明の名 称:Method for modifying T cell response(T細胞応答の修飾方法)(この記 載は参考としてとくに本明細書に導入する)にはスーパー抗原誘発疾患の処置方 法が記載されている.突然変異スーパー抗原分子,たとえばブドウ球菌エンテロ トキシンB(TSST−1)に動物を予め暴露すると,以後の野生型トキシンの 有害作用への暴露に対して防御効果が付与された.突然変異スーパー抗原分子は B細胞応答を修飾することなく,野生型トキシンに対するT細胞の応答を修飾す る.PCT/US93/00839号,1993年1月28日出願,発明の名称:Protective effects of mutated superantigens(突然変異スーパー抗原の防御効果)(参考として とくに本明細書に導入する)には,さらに突然変異スーパー抗原の防御作用およ びそれらの特定T細胞集団の選択的排除または不活性化能力が記載されている. 発明の簡単な要約 本発明は川崎症候群に関連する,トキシックショック症候群トキシン−1を産 生する黄色ブドウ球菌の独特な株の同定を前提とするものである.また本発明に は,この黄色ブドウ球菌の独特な株の生物学的に純粋な培養体が包含される. 本発明者らは本明細書において,ブドウ球菌またはレンサ球菌細菌およびそれ らの関連抗原,とくにTSST−1の検定によって,川崎症候群の診断が可能で あることを示す. 本発明はまた,川崎症候群の処置および予防のための治療的方法論を包含し, これは黄色ブドウ球菌が一つの原因因子であるという発見に基づいている.とく に,本発明は川崎症候群に関連するT細胞受容体(TCR)の特異的Vβ,Vβ 2要素と相互作用する分子での処置により,TSST−1の毒素作用を予防する 方法を包含する.とくに,これらの分子はTSST−1の突然変異または修飾誘 導体から構成される.川崎症候群として知られる病的状態は,本発明の突然変異 スーパー抗原分子の投与により予防または処置できることが明らかにされた. 本発明の分子は,川崎症候群に関連するVβ領域,とくにVβ2の排除または 不活性化/脱感作を導くことにより機能することができる. 図面の簡単な説明 図1には,川崎症候群の患者からの単離体のサザンブロットを対照と比較して 示す. 図2には,抗−TSST抗体を用いた単離体のウエスタンブロットを示す. 図3には,大腸菌から精製された組換えTSST−1(24kD)のSDS− PAGE解析を示す. 図4には,野生型トキシックショック症候群トキシン−1のヌクレオチドおよ びアミノ酸配列を示す. 図5にはTSST−1の突然変異誘発に用いられるプライマーを示す.各プラ イマー1top〜13topは,各位置で分子の99%は正しいヌクレオチドで1 %はすべての異なる組み合わせの混合物をもつように作成された. 図6には,突然変異TSST−1分子の合成の模式図を示す. 好ましい実施態様の詳細な説明 以上の一般的説明および以下の詳細な一般的説明はいずれも単に例示および説 明のための記述であり,請求の範囲の本発明を限定するものでないことを理解す べきである. 本発明は川崎症候群の病原因子として,トキシックショック症候群トキシン− 1を産生する黄色ブドウ球菌の特有の株の分離および同定に端を発した川崎症候 群の診断,予防および処置方法を包含する.また,本発明には,この黄色ブドウ 球菌の特有の株の生物学的純粋培養体が包含される. 方法論的には一般に,KSに罹患している疑いのある患者から採取したサンプ ルの検定を包含し,(i)トキシックショック症候群トキシンの存在,(ii)培 養体中における白色の,トキシックショック症候群トキシン産生黄色ブドウ球菌 の存在,(iii)レンサ球菌外毒素BもしくはC,または(iv)列挙したレンサ 球菌外毒素のいずれかを産生するレンサ球菌,の少なくとも一つを同定するもの である.患者におけるこれらのいずれかの「マーカー」はKSの徴候である.K Sと診断されたならば,本発明の方法はさらに,本技術分野において知られいる 本明細書中にも記載の方法による突然変異スーパー抗体分子とくにTSST−1 分子の製造,MHCまたはTCRいずれにも結合できない抗原突然変異体の同定 ,および非突然変異スーパー抗原への暴露に対する防御能の試験を包含する. 本発明の分子は,川崎症候群のように抗原により仲介または誘発される疾患の 予防または処置において,様々な様式で効果を発揮するものと思われる.本発明 の分子を有効にする様々な様式の一部には,T細胞応答の修飾および病原に対す る防御を提供する抗原の産生が包含される. 本発明においては,TSST−1を産生する黄色ブドウ球菌の特有の株がKS の病原因子として単離同定された(例1〜4).ついでTSST−1の突然変異 体が,後述の例5〜9の記載のようにして製造され精製された.次にTSST− 1突然変異体が,提示細胞としてヒトDR−発現細胞系を用い,Vβ15を含む α/β受容体をもつマウスT細胞ハイブリドーマの刺激により,機能性トキシン の存在について検査された(例7). 数多くの用語が本明細書での説明に使用されるが,これらを定義しておくこと は有用と思われる.これらの定義を以下に示すが,以下の実施例においてこれら の用語が用いられた場合のために記憶しておくべきである. 免疫応答の鍵となる事象は,MHC分子と抗原の相互作用による複合体形成, そのT細胞への提示である.一般に,T細胞の応答は全く特異的であって,抗原 とMHC分子の特異的な複合体に応答するのは,極めて限定されたT細胞の亜集 団のみである.応答には一般に,T細胞受容体の大部分またはすべての成分の相 互作用が要求される.しかしながら,ある状況下には,提示された抗原は受容体 のVβ要素のみとの相互作用を必要とし,他のすべての要素は本質的に無関係な 場合がある.これは抗原が,通常の場合よりはるかに多くのT細胞群と反応する ことが可能で,また実際に反応していることを意味する. 本発明の分子は,T細胞受容体のVβ要素と,T細胞がスーパー抗原に応答す る方法の修飾を導く様式で相互作用する.「T細胞応答性の修飾」の語は,突然 変異分子が,その分子の投与により誘発された場合のまたは同時に,前もっても しくは以後に投与された抗原に対する患者のT細胞の応答を変化させることがで きることを意味する.たとえば,T細胞の発生の初期には,ある種の亜集団は提 示された抗原と相互作用して排除されると考えられている.本発明の分子は,こ の様式で,すなわち特定のVβ要素を提示するT細胞の少なくとも1種または2 種以上の亜集団の排除または不活性化/脱感作の誘導によって機能することがで きる. 本発明の特定の実施態様においては,その分子は,考慮中の患者に正常時に起 こるB細胞の応答を変化をさせることなく,T細胞応答を修飾する.このタイプ の物質は,たとえば患者に受動免疫を提供するのに有用であり,またワクチンと して有効である.スーパー抗原誘導体が用いられる場合には,これらの誘導体は 特殊なT細胞応答を誘発しないのでも早スーパー抗原ではないが,それらがB細 胞応答を発生させる点ではなお抗原として働くことになる.本発明のスーパー抗 原誘導体は,スーパー抗原タンパク質に対する正常抗体産生を誘発することがで きる. 本発明の分子はまた,他の抗原のコンペティターとして見ることもできる.こ こに記載された分子がMHC要素と相互作用すれば,抗原またはスーパー抗原と の完全なスケールでの応答の発生が要求される他の場合に対し,本発明の分子は その応答を防止しまたはその程度を低減させることができる. 本発明の分子は,多数ある原因のいずれかによって個体のT細胞応答性が損傷 または減弱した場合には「エンハンサー」とみなすこともできる.本発明に含ま れる分子の投与により,個体のT細胞集団を著しく拡大させることができる. 本明細書で用いられる「T細胞応答性の修飾」の語は,常に第二の要素(たと えば抗原)に関係するもので,とくにVβ要素をそれらのT細胞受容体の一部と して提示するT細胞の応答性を常に意味する.受容体の他の構成要素とは本質的 に無関係である. 本発明の分子は少なくとも,MHC分子との結合に十分なサイズのアミノ酸配 列を含有する.分子の残部はアミノ酸から構成されていてもよく,また糖質また は脂質構造を含有していてもよい. 「応答性の低下」の語は特定のVβ要素を発現するT細胞部分の排除も包含す る意図である. 本明細書で用いられる「スーパー抗原誘導体」の語は,その構造に,少なくと もスーパー抗原またはスーパー抗原の一部により提示され,MHCまたはT細胞 のいずれかへの結合に必要なアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含有 する分子を意味する. 「修飾」スーパー抗原誘導体(またはフラグメント)とは,「突然変異」スー パー抗原誘導体(またはフラグメント)とは異なる.「修飾スーパー抗原」の語 はスーパー抗原のアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含有するが,スーパー抗 原分子自体には見出されない修飾を含有する分子を意味すると定義される.たと えば,スーパー抗原がアミノ酸1〜250を含有するとすれば,「修飾」スーパー 抗原誘導体はアミノ酸50〜75と同一の配列を,ネイティブなスーパー抗原分子に は見られない一連のアミノ酸の間に含有する.その他の修飾にはたとえば,グリ コシレーションパターンの相違もしくは欠失,または正常分子にはないグリコシ レーションが包含される. 「突然変異」スーパー抗原とは,突然変異体の実際のアミノ酸配列が分子のネ イティブな形態に対して変化した構造を意味する.たとえば,スーパー抗原がア ミノ酸1〜250を含有するとすれば,突然変異スーパー抗原は,相当するネイテ ィブ配列と同一のアミノ酸50〜68および72〜75を含有するが,アミノ酸69〜71は 異なる場合である.相違は,異なるアミノ酸が用いられる「置換」,より多くの アミノ酸が包含され,配列がネイティブ型より長い「付加」,またはアミノ酸が 欠けている「欠失」の一つとすることができる. 「ワクチン」とは,対象者に投与した場合に,一般的にはワクチンに典型的な 同一種類の応答,たとえば能動免疫的予防効果を誘発する製剤を意味する.ワク チンにはアジュバントまたは他の材料を含有してもよい. スーパー抗原として知られる分子のクラスはT細胞受容体の特定のVβ領域と 相互作用して,特定のT細胞亜集団の大規模な増殖に導くことが知られている. MHC分子とスーパー抗原の間の先行する相互作用と推測されるこの相互作用は T細胞受容体の他の領域とはほぼ完全に独立している. MHCとペプチドの相互作用に関しては,MHC分子は多様な「表現型」での 利用が可能で,様々な表現型が多様に提示されるペプチドおよび抗原に特異的で あることを銘記すべきである.たとえば,HLA−DRはTSST−1の提示に 関連することが知られている.すなわち,別のMHC表現型は別の抗原に対して 価値があることになるが,HLA表現型の決定および特定の抗原または抗原ファ ミリーの提示との関係づけは本分野の技術者の技能の範囲内にある. したがって,本発明は,MHC分子およびT細胞上の少なくとも1種のVβ要 素の両者と相互作用する分子の患者への投与を介したT細胞応答の修飾を包含す る.この相互作用は幾通りもの様式でT細胞の応答に影響する可能性がある.応 答に影響を与える最も基本的な様式は多分,分子がMHC分子と相互作用して, 他の分子のMHCとの結合を防止する様式であろう.競合する分子が修飾され, または本来のT細胞の増殖を引き起こさない場合には,正常な抗原あるいはスー パー抗原のような分子がT細胞の増殖応答を起こすために必要なMHCとの複合 体を形成できないために,応答の低下または排除を生じることになろう. T細胞応答を修飾する別の様式は,T細胞の「脱感作」,「不活性化」または 「アネルギー化」を介するものである.この機構には,MHC分子,抗原および T細胞受容体の相互作用,それに続くT細胞の下方調整または不活性化が包含さ れる.この機構は成熟対象でより一般的に認められ,胎児対象では排除現象が起 こる.後者の現象は3つのユニットの相互作用を介する減少で,多様なT細胞亜 集団が実際に生物体から除去される. T細胞応答の修飾には,さらにT細胞亜集団の刺激も包含することができる. ここに記載される機構の知識があれば,技術者にはMHCおよび特定の亜集団の T細胞と相互作用する物質を患者に投与して,そのT細胞亜集団の増殖を起こさ せることが可能になる.このアプローチは特定のVβ亜集団(単数または複数) が病的状態に関連する,たとえば自己免疫疾患のような状態の処置にとくに望ま しい. 全体的に考えると,免疫応答にはB細胞およびT細胞の両応答が包含されるこ とを理解すべきである.本発明の一態様では,B細胞応答を修飾をすることなく T細胞の応答を修飾する分子の使用が意図される.このような材料は以下に述べ るように,ワクチンとしてとくに有用である. 本発明の分子は,それらに限定されるものではないが好ましくは,スーパー抗 原誘導体である.これらの誘導体は,上述のように,修飾されていてもまた突然 変異を受けていてもよい.これらまたは本発明で用いられる任意の他の分子は, 上述の様式でT細胞の応答を修飾するのに十分な量を投与される.使用される材 料の量は,実際の材料,所望の応答,および処置される患者の問題に依存して変 動する. この分子はまた,ワクチンとしても役立てることができる.これらのワクチン は,分子の正常な形態では通常それに伴う完全なT細胞応答を生じることなく, B細胞応答を発生させる点で,患者に防御免疫を付与する.この場合も,ワクチ ンのために選択される材料は,技術者の知識による制御が可能な範囲内でのパラ メーターたとえば処置される状態,調整されるVβ分子などに依存し,技術者の 技能の範囲内である.ワクチンには,ワクチン組成物中に通常認められる他の材 料,たとえばアジュバント,担体などを添加することもできる. ここに記載の材料の投与様式もまた同様に,静脈内,腹腔内および筋肉内注射 ならびに患者への治療剤投与のための他すべての標準的方法を含めて様々に変動 させることができる. 本発明はまた上述の方法に有用な特定の突然変異体の製造方法,さらには単離 された突然変異体をコードする核酸配列,これらによってトランスフォームされ た細胞系ならびにそのために使用されるベクターおよびプラスミド,および単離 された突然変異分子たとえば突然変異スーパー抗原を開示する. ここに記載された本発明の他の応用は,熟練した技術者には自明でここに繰り 返し述べる必要はないものと考えられる. 採用されてきた用語および表現は説明のための用語として用いられたものであ り,このような用語および表現の使用には,それが示し記載する特徴またはその 部分と均等の用語を排除する意図はなく,本発明の範囲内で多様な改変が可能で あることを認識すべきである. 川崎症候群の病原因子を同定するために,16例の未処置KS患者から培養体を 採取した(例1).この培養体を分析したところ,これらの患者中13例はVβ2 発現T細胞に関連するトキシン,すなわち,トキシックショック症候群トキシン (TSST)ならびにレンサ球菌発熱性外毒素BおよびCを産生していることが 見出された[Choiら,J.EXP.Med.172:981-984(1990);Abeら,J.Immunol.146:3 747-3750(1991);Tomaiら,Infect.Immun.60:701-705(1992);Drakeら,J.Clin. Immunol.12:149-162(1992)].これに反し,1例の疾患対照のみはこれらのト キシンのどれをも産生し,この単独例では,原因生物体は本発明の特徴である新 たに同定された黄色ブドウ球菌ではなかった. これらの培養体中に見出された細菌が分析された.13例の陽性培養体のうちの 11例は黄色ブドウ球菌の株を含有することが見出され,一方残りの2つの培養体 にはレンサ球菌発熱性外毒素(SPE)BおよびCを含有することが見出された (表1). 培養体から単離された細菌をさらに検査に付した(例2).それぞれが黄色ブ ドウ球菌関連の大部分のTSSTに特徴的な量の3.2ug/mlのTSST−1を産生 した.単離体はすべてトリプトファン栄養要求株であることが見出された. 極めて興味深いことは,KSの培養体中の黄色ブドウ球菌と他の黄色ブドウ球 菌株の間の相違であった.とくに,すべてのKS単離体の黄色ブドウ球菌は白色 であるが,一方,コアグラーゼ陽性黄色ブドウ球菌の大部分の株の色は,その名 前が示すように金色である.この差はまた,KS単離体,熱性対照患者からの単 離体,皮膚感染症から単離された黄色ブドウ球菌単離体,およびトキシックショ ック症候群の患者の膣からの単離体の間でも見出された.正式に認められている 技術を用いた他のアッセイでは,KS関連の単離体がコアグラーゼ陽性で,リパ ーゼ,ヘモリシンおよびプロテアーゼの産生は皮膚感染症およびトキシックショ ック症候群の患者からの培養体の場合より実質的に低いことを示している.表2 には細菌単離体のデータを要約する. ついで,培養体のTSST−1分泌黄色ブドウ球菌のDNAを調べる一連の実 験を実施した(例3).プローブは,全TSST−0遺伝子すなわちLeeら,J.I nfect.Dis.165:1056-1063(1992)によって記載されたtst0とした.この遺 伝子はTSST−1を産生する遺伝子tstとは14個のヌクレオチドのみで相違 する. これらの実験からのサザンブロットのデータにより,病原株はChuら,Infec.I mmunol.56:2702-2708(1988)に従ってトリプトファンオペロン中に挿入された tst遺伝子をもつことが明らかにされた(図1).これはTSST−1産生ブ ドウ球菌の典型である. ウエスタンブロット/イムノブロットアッセイも行われた.この結果(図2) は,ウエスタンブロット研究の陽性および陰性対照と比較し,ウエスタン/イム ノブロット法が関心微生物の同定に使用できることを確証する. 例1〜4に示すデータは,KSサンプル中に見出される黄色ブドウ球菌単離体 がクローン由来であり,またこの生物体により発現されるビルレント因子は宿主 コロニゼーション適所を決定するものであることを開示している.TSST黄色 ブドウ球菌単離体の大部分はクローンから誘導されたトリプトファン栄養要求株 であることはMusserら,Proc.Natl.Acad.Sci.87:225-229(1990)により以前に 明 らかにされていた.この結論は細菌酵素の電気泳動分析に基づくものであった. 上述の例の分析ではKS単離体のすべてがトリプトファン栄養要求株であること が示され,トリプトファン栄養要求株を予測させるサザンハイブリダイゼーショ ンパターンが証明される.この単離体はまた,他の多様な表現型の特徴を共有し ている. Shlievertら,Ann.Inter.Med.96:937-940(1982)によれば,黄色ブドウ球菌 のTSST陽性単離体は,TSST−1のみでなく,宿主への好ましい付着部位 を予測させるパターンで他の可能性あるビルレント因子も産生する点で,他の黄 色ブドウ球菌単離体とは異なることが示唆されてきた.たとえば,粘膜表面から のTSST単離体は穿通性皮膚感染症(たとえばカルブンケル)からの単離体ほ どには多量のリパーゼを作らない.皮膚感染症では,皮膚の侵襲にリパーゼの産 生が必要であると思われる.このような単離体は高度に炎症性の病変を生じる傾 向があるが,一方,粘膜からのTSST単離体は通常,全くではないにしても炎 症を生じることはほとんどない. ここに記載された,以下「川崎症候群I」と呼ぶKS単離体は,この株におけ るビルレント因子産生の包括的レギュレーターである,機能性補助遺伝子レギュ レーター(agr)を欠く黄色ブドウ球菌突然変異体に最も密接に類似している [Recselら,Mol.Gen.Genet.202:58-61(1986)].KS−離体と同様,arg− 突然変異体は少量のリパーゼ,ヘモリシンおよびプロテアーゼしか作らず,白色 である[Pengら,J.Bacteriol.170:4365-4372(1989)].しかしながら,対照的 に,arg−突然変異体は,KS関連単離体による産生量と比べてTSST−1 をほとんど産生しない(0.1ug/ml未満). 従来の研究で,黄色ブドウ球菌によるTSST−1の産生を制御する環境条件 が分析されている.Schlievertら,J.Infect.Dis.147:236-242(1983);Toddら ,Infect.Immunol.45:339-344(1984),およびKassら,J.Infect.Dis.158:44-5 1(1988)は,動物蛋白,中性pH,酸素および低グルコース環境が高レベルの トキシン産生に要求されることを示した. 上述の例は川崎症候群の診断のための新しい方法を提供する.この方法はKS への罹患が疑われる患者から採取したサンプルのアッセイを包含し,これにより (i)トキシックショック症候群トキシンの存在,(ii)培養液中で白色のトキ シックショック症候群トキシンを産生する黄色ブドウ球菌の存在,(iii)レン サ球菌外毒素BもしくはCまたは(iv)列挙したレンサ球菌外毒素のいずれかを 産生するレンサ球菌のうちの少なくとも1つを決定する.これらの「マーカー」 いずれも対象におけるKSを指示する. 黄色ブドウ球菌,トキシックショック症候群トキシンまたはレンサ球菌は他の 状態を指示するものでもあることが知られている.これに関しては,いくつかの 点を強調しなければならない.一般にKSが関連する患者集団,すなわち小児, 主に東洋系の小児とくに日本人は,トキシックショック症候群に冒されやすい集 団の広がりとは一致しない.さらに,指摘したように,KSにはいくつかの他の 診断マーカーがある.最後に,疾患に関連するTSST−1産生黄色ブドウ球菌 が白色の場合には,ブドウ球菌が関与する他のすべての病的状態は標準の金色の 細菌によることを考慮すべきである.すなわち,白色の黄色ブドウ球菌はこの疾 患の特異的なマーカーである. KSの指標を測定する方法は研究者の望みに応じて変えることができる.トキ シンを検定する場合には,イムノアッセイ,たとえば上述の免疫拡散アッセイが 好ましい.抗−トキシンポリクローナルまたはモノクローナル抗体を用いる任意 の標準的イムノアッセイ,たとえばイムノブロット,ELISA,RIA,サン ドイッチアッセイ等が使用できる.標的分子は,TSST−1,SPEBまたは SPECとすることができる. 細菌ついてサンプルの培養が所望の場合には,細菌培養に用いられる任意の標 準培地,たとえば上述の血液寒天培地を使用できる.ついで,黄色ブドウ球菌の 表現型および生物学的特徴を有する白色の微生物について,培養体の視覚検査を 実施することができる.これらの特徴のいくつかは上述したが,他の特徴は熟練 した技術者にはよく知られていて,ここに掲げる必要はないと思われる. 本明細書に掲げた基準に合致し,KS患者から採取したサンプルから培養され た,TSST−1産生黄色ブドウ球菌の特異的な株は,American Type CultureC ollectionに1993年3月24日に寄託され,受入番号A.T.C.C.55049として受理され た.この培養体はたとえば,株特異的抗体の調製のための免疫原として,プロ ーブアッセイにおいて用られる核酸用に,また治療剤としての可能性がある物質 のスクリーニングおよび/または開発のために使用することができる.正常レベ ルのトキシンを与えるが他のビルレント因子は低レベルであることから,この生 物体はKSの発症をさらに検討するために有用である. 上述の黄色ブドウ球菌のDNA解析から,KSは核酸をベースにしたアッセイ たとえばサザンブロッティングを行うことによっても診断できることが明らかに された.この周辺内の他のアッセイには,標識プローブたとえば放射標識,ビオ チンまたは他の標識をもつオリゴヌクレオチドによるアッセイ,tst遺伝子に 相当するオリゴヌクレオチドを用いるポリメラーゼ連鎖反応などがある. また本発明ではアッセイを行うためのシステムたとえばキットも意図される. DNAアッセイの場合には,たとえば,キットはサンプルの核酸を固定化するた めの支持手段たとえばニトロセルロース,および標的にハイブリダイズする少な くとも1種のプローブを包含する.キットには他のオプションの緩衝液,ハイブ リダイゼーション溶液たとえばSSC,洗浄溶液等を包含させることもできる. イムノアッセイの場合は,キットにはまた,受容体,たとえば標的分子に特異的 な抗体または抗体フラグメントが結合する支持体,たとえば膜(たとえばニトロ セルロース),ビーズ,球体,試験管,ロッド等を包含させることができる.キ ットにはまた,第二の受容体,たとえば標識抗体または標識結合抗体フラグメン トを包含させることもできる.キットはトキシンまたはトキシンを提示する細菌 を検出するサンドイッチアッセイに使用することもできる.競合的アッセイ用の キットも想定される.このようなキットはたとえば,検出すべきトキシンのサン プルが結合する固相,ならびにトキシン特異的抗体または抗体フラグメント構成 部を包含する.キットの結合受容体部はキット内の別の部分に提供されても,ま たトキシンが結合する固相に予め結合させておいてもよい.このようなシステム はたとえば置換アッセイに使用することができる.このようなキットにおいて必 須の要素は,KSの指標となる因子を検出できる部分,およびその因子が直接ま たは間接に結合する固相である. 例5に記載したポリメラーゼ連鎖反応(PCR)および標準的分子生物学的方 法は,組み換えTSST−1の構築および発現に用いられた.TSST−1突然 変異体は例6の記載のようにして発生させた.この方法では,成熟TSST−1 タンパク質の約17の残基にランダムな突然変異が導入された.TSST−1突然 変異体の可能性の最初の確認にはトランスフォーマントからの溶解物について, ヒトDR−発現細胞系中の様々なVβ要素をもつマウスT細胞ハイブリドーマの 剌激により機能性トキシンの存在を試験した.T細胞ハイブリドーマの刺激に陰 性の溶解物は,TSST−1の存在を,TSST−1に対するモノクローナル抗 体(mAb)の使用によって試験した(例7).非機能性TSST−1を産生す るトランスフォーマントについては配列を決定し突然変異を確認した.突然変異 TSST−1を産生するトランスフォーマントは増殖させ,突然変異TSST− 1は例8の記載のようにして精製した.ついで,突然変異の位置および効果の分 析を実施した.すなわち,本発明の突然変異スーパー抗原は,野生型スーパー抗 原によって剌激されるT細胞集団の一部のみを選択的に剌激するために使用する ことができる. 例1. 川崎病の患者からの細菌培養体の同定 培養体は,16例の非処置の急性KS患者および15例の発熱および/または発疹 を有する疾患対照の咽頭,腋窩,鼠径部および直腸から得た.培養体はすべての 患者で疾患の発症から10日以内に採取した.患者を急性KSと診断する基準は, American Heart Association Committee on Reumatic Fever(アメリカ心臓協会 リウマチ熱委員会),JAMA 44:1218-1219(1990)の基準とした.培養体は綿棒 を用いて上述のすべての部位から採取した.全部位からの綿棒を,ヒツジ血液寒 天プレート上で培養し,一方,鼠径部および直腸からの綿棒は,フェニルエチル アルコールヒツジ血液寒天上でも培養した.いずれの培養法もよく知られた技術 である.細菌培養体を確認し,単離されたすべてのブドウ球菌およびβ溶血性レ ンサ球菌について,Schlivertら,J.Infect.Dis.147:236-242(1983)に従い( この開示はその全体を参考として導入する)系列希釈二重免疫拡散法により,ト キシンの分泌をスクリーニングした. 例2. 細菌培養体の検査 例1の培養体から単離された細菌をさらに検査した.それぞれ,大部分の黄色 ブドウ球菌関連TSST−1の典型的な量である3.2ug/mlのTSST−1を産 生した.TSST−1の量は例1の記載のように測定し,一方108細菌あたりの 単位で表したリパーゼおよびヘモリシンの両者はSchlivertら,Ann.Intern.Med. 96:937-940(1992)(この開示はその全体を参考として導入する)に従って測定し た.プロテアーゼの量も,Hynesら,J.Microbiol.Meth.4:25-31(1985)に従っ て108細菌あたりの単位で表す. 例3. サザンブロット分析 サンプルは例1で同定された11例の陽性培養体のすべてから,Chuら,Infec.I mmunol.56:2702-2708(1988)に従って,トリプトファン(H)およびチロシン (4282)栄養要求株とともに採取した.すべての細菌はTodd Hewittブロス中で 培養した.Chuら,前出に従って,リゾスタフィンで処理したのち染色体DNA を単離した.ついで,DNAサンプルを制限エンドヌクレアーゼClalで消化 し,フラグメントをアガロースを通して電気泳動によって分離し,ついでDNA を,Southern,J.Mol.Biol.98:503-517(1975)の古典的論文に従ってサザンブ ロティングによりニトロセルロースに移した.ハイブリダイゼーションおよび検 出はすべて,Boehringer Mannheim CorporationのGenius Kitを用い,製造業者 の説明書に従って行った. 例4. ウエスタン/イムノブロティング分析 単離された生物体は例1に記載したように,ヒツジ血液寒天培地上で増殖させ た.ニトロセルロースろ紙のディスクを増殖する生物体の頂部に置き,ついで血 液寒天プレート上で24時間培養した.ついでディスクを除き,ウエスタンブロテ ィングの操作を行った.とくに,ニトロセルロースは3%ゼラチン(TBS緩衝 液:水4L中0.02M Tris,0.5M NaCl,pH7.5,100ml中3g)200mlでコーティングし た.これをついで200mlの0.05%TBS/Tween(1ml Tween/2L TBS)中37℃で30〜4 5分間インキュベートした.これに続いてニトロセルロースろ紙を50mlのTBS/Twe en中室温で,ウサギポリクローナル抗−TSST(25ul)で処理した.ついで ,これをTBS/Tween中で2回5分間(各回)洗浄し,次に抗−ウサギ免疫グロブ リンとアルカリホスファターゼの接合体(ろ紙あたり25ul)と1.5時間インキュ ベートした.続いて,TBS/Tween中で2回,さらにTween中にて2回,すべて5分 間洗浄した.ついで,展開溶液[2mgの5-ブロモ-4-クロロインドリル ホスフェート,100ulのN,N-ジメチルホルムアミド,18mlのバルビタール緩衝液 (酢酸中0.15M,pH9.2),2mlの0.1%ニトロブルーテトラゾリウム,および40u lの2M MgCl2-6H2O]を加えた. 例5. 組み換えTSST−1の構築および発現 ポリメラーゼ連鎖反応(PCR) PCR[Saikiら(1988)Science239:487]は,AmpliTaq組み換えTaqポリメラ ーゼと,Perkin Elmer Cetus(New York,CT)のDNA熱サイクラーを用いて実 施した.95℃で1分変性,55℃でアニーリングおよび2分間の延長工程で35サイ クルを行った. TSST−1の構築 スーパー抗原TSST−1の遺伝子は大腸菌内で次のようにして過剰発現させ た.細菌,黄色ブドウ球菌のTSST−1+およびTSST単離体は,DenverのC hildren's HospitalのJames Todd博士から入手した.細菌を培養して,ゲノムD NAを単離した.PCRはプライマーAtopおよびBbot(図5)で実施し た.プライマーの配列は,Richard Novick & Patrick Schlivertによって公表さ れた報告[Blomster-Hautamaaら(1986)J.Biol.Chem.261:15783]から取った .5’プライマーは次の通りとした(配列番号:2). このプライマーはKpnI部位を含み,プラスミドpTZ18R(Pharmacia Fine Chemicals,Piscataway,NJ)中にクローン化すると,TSST−1遺伝子 はLacZ遺伝子とインフレームに上記部位に配置される.このオリゴヌクレオ チドプライマーは,LacZ遺伝子フラグメントとTSST−1遺伝子の開始点 の間にGAGを加えるS/D部位も含み,TSST−1はそれ自身のGAGをも つ他のプラスミドに容易に移動させることができる.3’プライマーはTSST −1遺伝子の終結コドンの後にXbaI部位を含有する(配列番号:3). PCRフラグメントはKpnIおよびXbaIで消化し,KpnI/XbaI で消化したpTZ18R中にライゲートした.大腸菌XL1-Blue(Stratagen,LaJ olla,CA)を上記プラスミドでトランスフォームした.組み換えTSST−1( 24kD)産物のSDS−PAGEを図3に示す.この産物は,ヒトVβ21T細胞を スーパー抗原様の様式で特異的に剌激した.これは,市販品を入手した純粋のT SST−1と機能的および免疫学的に同一であった.ついでPCR増幅遺伝子の 配列を決定した(図4).ボックス内は公表されている配列との相違を示す.公 表されていた配列は正しくなく,現在は訂正された[Leeら(1992)J.Infect.Di s.165:1056].すなわちこの遺伝子は野生型遺伝子と同じ配列を有する. KS患者から増殖させた少なくとも1種の黄色ブドウ球菌培養体のTSST− 1遺伝子も配列決定した.この遺伝子は同じ配列をもっていた(結果は示してい ない). 例6. TSST−1突然変異体の発生 図6には,突然変異TSST−1分子の合成の模式図を示す.図5に示したオ リゴヌクレオチドプライマー1top〜13topは各位置に3つの不正塩基そ れぞれ1%を含有するように合成した.これらの突然変異オリゴヌクレオチドは PCR反応におけるプライマーとして有効であった(例5). 例として突然変異誘発PCRプライマー「9top」を用い(図6),最初の PCR反応には9top(突然変異誘発プライマー)とBbotを使用して,そ れらの間に存在するTSST−1遺伝子の領域を増幅させた(プライマー自体が 生成物の間に導入される).9top中のキャロット記号は野生型配列と合致し ないヌクレオチドを表す.9topがPCR産物中に取り込まれた場合には,そ のミスマッチもそれとともに導入される.反応中,9top内のすべてのヌクレ オチド位置にミスマッチがあるが別の分子上にはない.突然変異誘発プライマー は51ヌクレオチド長で,タンパク質中の17個のアミノ酸をコードする. PCR1からの生成物をゲル精製し,第二のPCR反応ではメガプライマーと して用い,この時はプライマーAtop(図5)と対にする[Sarker & Dommer( 1990)BioTech.8:404].上のように,両プライマーが増幅DNA産物中に組み 込まれ,今度は完全長のTSST−1遺伝子になる.PCR2によって形勢され る多くの異なるDNA分子は9top領域を通して変化したヌクレオチドを含 有する(アミノ酸残基120〜136).これらの分子をついでクローン化し,試験し ,配列を決定した(例7および8).各ライブラリー中の突然変異体を(1)可 溶性タンパク質の存在,(2)ネイティブなコンフィギュレーションをもつタン パク質の存在,(3)マウスVβ15+細胞またはヒト末梢血細胞を剌激する能力 の欠如についてスクリーニングした. DNA配列決定 プラスミド挿入体は,シーケナーゼ(U.S.Biochemical Corp.,Cleveland,OH) および改良二重鎖スーパーコイルプラスミド鋳型[Wickert & Chambliss(1989)i n Editorial Comments,U.S.Biochemical Corp.,Cleveland,OH,5-6頁]を用 い,Sangerら(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 74:5463のジデオキシヌクレオチ ド法により直接配列を決定した. 例7. TSST−1突然変異体についてのトランスホーマントのスクリーニ ング 抗−TSST−1モノクローナル抗体(mAb) TSST−1の少なくとも5個のエピトープに特異的な10種のmAbを,TS ST−1で多回免疫処置したB10.Q(βBR)から標準方法によって作成した. これらの抗体中の2種,327H1および477L1をTSST−1およびTSST−1突 然変異体の定量および免疫アフィニティー精製の両者に使用した.327H1は最初 の特徴の検討でTSST−1に高いアフィニティーを有し,すべてのTSST− 1機能性突然変異体に同等によく結合し,MHCクラスII複合体がTSST−1 に結合する領域においてTSST−1トキシンと相互作用することから選択され た.477L1は最初の特徴の検討でTSST−1に高いアフィニティーを有し,す べてのTSST−1機能性突然変異体に同等によく結合し,トキシンがT細胞受 容体と相互作用する領域においてTSST−1トキシンと相互作用することから 選択された(データは示していない). TSST−1のELISA プレパレーション中のTSST−1の量はELISAによって定量した.マイ クロタイターウェルを天然のTSST−1(Sigma Chemical Co.,St.Louis,MO) 6μg/mlの溶液で一夜コートした.ウエルをついで25%FCSとインキュベート し,完全に洗浄した.既知および未知TSST−1プレパレーションをインヒビ ターとして様々な濃度でウエルに添加し,ついで一定量の抗−TSST−1抗体 [ポリクローナルウサギ抗−TSST−1(Toxin Technology,Madison,WI)] をすべての実験で添加した.1時間後,ウエルを完全に洗浄し,結合した抗体を 基質としてヤギ抗−ウサギIgG(Sigma Chemical Co.)またはp−ニトロフェ ニルホスフェートのいずれかにカップリングさせたアルカリホスファターゼを用 いる標準技術によって検出した.405nmにおける反応のODはデータのコンピュ ーター解析で評価するとインヒビターの用量および未知サンプル中のTSST− 1濃度に比例した. 突然変異TSST−1の可能性の初期スクリーニング 一次スクリーニングのためには,突然変異TSST−1遺伝子を含有する可能 性のある各トランスフォーマントから,記述のようにして総溶解物を調製した. 各溶解物のアリコートについて,提示細胞としてヒトDR−発現細胞系を用い, Vβ15を含むα/β受容体をもつマウスT細胞ハイブリドーマの刺激により, 機能性トキシンの存在を試験した.これらのハイブリドーマのいずれかの刺激を 欠く溶解物は,産生されるTSST−1のレベルまたは完全長に影響する突然変 異を除外するために,TSST−1タンパク質の存在下にアッセイした. 例8. 組換えTSST−1の調製 初期スクリーニングには,アガールプレートから摘取されたトランスホーマン トの各コロニーを,100ulの2XYTおよびカルベニシリンを含有する96−ウ エル付きマイクロタイタープレートのウエルに移した.培地に1mMのIPTGを 含有する以外は同様にして第二のプレートを調製した.第一のプレートの各ウエ ルには50ulのグリセロールを添加し,これを混合し,ついで−70℃に保存した. TSST−1含有溶解物の調製には,第二のプレートの各ウエルに3mg/mlのリ ゾチームおよび300ug/mlのDNアーゼIを含有するHNM緩衝液(10mM Hepes,p H7.0,30mM NaCl,5mg MgCl2)50ulを添加した.プレートを37℃で15分間イン キユベートし,凍結解凍を3回反復し,遠心分離して細胞屑をペレット化した. 上清を新たなプレートに移し,ELISAおよびT細胞ハイブリドーマ剌激の両 者によってTSST−1の存在をテストした.この方法では0.3および10ub/ml のTSST−1を含有するプレパレーションが作成された. 精製された突然変異TSST−1の製造には,トランスホーマントを−70℃で 保存した96ウエル付きプレートから回収した.IPTG含有する一夜培養液(1 容)から細菌を遠心分離により収集し,1〜2mg/mlのリゾチームおよび10ug/ml のDNアーゼIを含有するHNM緩衝液1:10容中に再懸濁し,凍結解凍を3回 反復した.懸濁液を15,000gにおいて20分間遠心分離して細菌の細胞屑を除去 し,上清を収穫してろ過した(0.2u).ろ液はTSST−1に対するmAb(B 344)2〜3mg/mlとカップリングさせた1:50容のSepharose 4Bビーズを含むカ ラムを通過させた.ビーズをPBSで完全に洗浄し,トキシンを0.1Mグリシン 塩酸塩(pH2.7)で溶出し1M Na2CO3で中和した.TSST−1を1mg/mlに濃縮 し,その緩衝液をCentricon10マイクロコンセントレーター(Amicon Corp.,Denv ers,MA)を用いてBSSに変換した.この方法では細菌培養液1Lあたり3〜10 mgのトキシンが得られた.この方法で製造されたTSST−1およびその突然変 異体は,SDS−PAGEで評価すると>95%の純度を示した.それらの機能が 変化したTSST−1突然変異体の一部を表3に掲げる.分子全体に配置された 突然変異を有するほぼ500種の非機能性突然変異体が存在し,これらはなお機能 的に特徴づけられる.記載された突然変異はすべてAのGへの,またはTのCへ のヌクレオチド置換を包含する.これは,それらの発生に使用された方法論から 当然に予測されるものである. 表2に示した突然変異体はいずれもマウスVβ15+T細胞(TSST−1応 答性マウスサブセット)を剌激しない.一部の突然変異体はヒトT細胞を剌激し ない. 例9. インビトロT細胞剌激アッセイ TSST−1は「スーパー抗原」タンパク質ファミリーのメンバーである.こ れらのタンパク質は,静止した不活性T細胞に広く増殖を開始させるそれらの強 力な能力を特徴としている.それらはまた膨張し,数種の代謝的事象を実行し始 める.これが生じたとき,そのT細胞は「活性化」している.活性化T細胞を測 定可能な一方法は,それらがサイトカインIL−1を産生する能力による方法で ある.したがって,ここで用いられるスーパー抗原のアッセイはIL−2アッセ イである.Vβ15T細胞受容体を有するマウスT細胞ハイブリドーマ細胞を, 様々な用量の突然変異TSST−1タンパク質候補物質およびLG−1抗原提示 細胞と混合する.このアッセイは96ウエル付プラスチック皿で行う.4個のウエ ルには陽性対照として野生型TSST−1を含有する大腸菌エキスを添加し,他 の4個のウエルには陰性対照としてTSST−1を含まない大腸菌エキスを添加 する.これにより88個のウエルが候補大腸菌クローンの試験用に残される.プレ ートを一夜培養する.スーパー抗原タンパク質が活性であれば,T細胞ハイブリ ドーマ細胞はIL−2を作成することになる.翌日,培養上清をプレートから注 意深く採取し,新たなプレートに移す.これらの上清をついで数回1:2に希釈 する.次にIL−2依存性細胞系を添加する.これらの細胞はIL−2が産生さ れないと死滅する.一夜培養後に,各培養液中のIL−2依存性細胞数を測定す る.このようなクローンはついで配列決定を行い,遺伝子中の変化したヌクレオ チドの位置を決定し,タンパク質中の変化したアミノ酸残基を同定する. カッコ内の数字は試験したサンプルの数字を指示する.TSST−1は上述の ように測定し,リパーゼおよびヘモリシンはいずれもSchlievertら,Ann.Intern .Med.に従って測定し,単位/108細菌で示す. 【配列表】 配列番号:1 配列の長さ:194 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の特徴 他の情報:トキシックショック症候群トキシン−1のヌクレオチドおよびアミ ノ酸配列 配列 配列番号:2 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:3 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:4 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:5 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:6 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:7 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:8 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:9 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:10 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:11 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:12 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:13 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:14 配列の長さ:51 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:15 配列の長さ:42 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:16 配列の長さ:42 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:17 配列の長さ:42 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 配列番号:18 配列の長さ:42 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列 Detailed Description of the Invention                   Treatment of Kawasaki syndrome by immunomodulation   The invention described herein is in part supported by a NIH grant (ML37260). It has been developed. Accordingly, the US Government has certain rights in this invention.   Area of invention   The present invention relates to the field of immunology. More specifically, skin mucosa lymph node syndrome From the observation of the causative factor of Kawasaki syndrome, also known as Kawasaki disease Regarding derived items obtained.   Background and prior art   Kawasaki syndrome (KS) is an acute multisystem vasculitis of unknown etiology. This disease is mainly It affects infants and children, ie young people under the age of 16. Kawasaki, Jpn.J.Allergol. 16: 178-222 (1967); Rauch et al., Pediatr. Infect. Dis. 4: 702-702 (1985). K S occurs worldwide, but is most common in children of Japanese and Japanese descent . Early clinical signs included long-term fever, bilateral nonexudative conjunctivitis, limb induration and Erythema, lip and oropharyngeal inflammation, pleomorphic eruption, and cervical lymphadenopathy It is done. These signs are used in the clinical diagnosis of KS.   In Japan and the United States, KS is the most common cause of acquired heart disease in children It is one. Recent studies have shown that γ-globulin is present during the acute phase of the disease. Intravenous administration (IVGG) of patients It was clarified that the lesions of coronary arteries that occurred in 1% were significantly reduced. Newburger Et al., N. Engl. J. Med. 315: 341-6 (1986); Nagashima et al., J. Pediatr. 110: 710-2 (1987); Firisho et al., Lancet ii: 1055-57 (1984); Rowley et al., J. Pediatr. 113: 290-94 (1988); See Newburger et al., N. Eng. J. Med. 324: 1633-39 (1991). Therefore, this disease is effective. As with all other vasculitis diseases, early differential diagnosis is necessary for effective treatment. It is essential.   KS is characterized by acute as well as convalescent stages. In the acute phase In addition, marked activation of immunity is characteristic. Based on previous research, HLA-DR Increased numbers of circulating and infiltrating T cells with activating antigen, and serum soluble IL-2 Elevated receptor levels have been demonstrated. These phenomena are related to the activation of T cells It is an index. Leung et al., J. Clin. Invest. 79: 468-472 (1987); Terai et al., Hum. Pathol. 21: 231-234 (1990); Lang et al., J. Pediatr. 116: 592-596 (1990). More acute K S is IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-2, and interferon With increased production of -γ (IFN-γ). For example, Matsubara et al., Clin.Immuno l. Immunopathol. 56: 29-36 (1990); Maury et al., J. Lab. Clin. Med. 113: 651-54 (1989). Lang et al., J. Pediatr. 115: 939-43 (1989); Leung et al., Lancet ii: 1928-1302 (1989). Rowley et al., Ped. Inf. Dis. J. 7: 663-67 (1988); Ueno et al., Clin. Exp. Immunol. 76:33. 7-342 (1989); Jordan et al., In Kawasaki (ed.), The Third International Kawasa See ki Disease Symposium 1989: 144-46. These cells with T cells and monocytes Tocaine production is due to their proinflammatory and prothrombotic effects on endothelial cells Thought to play an important role in the pathogenesis of vascular cell injury in the acute KS phase . See Mantovani et al., Immunol. Today 10: 370-74 (1989). Blood in KS lesions Vascular endothelium is a cytokine-induced white that is known to be involved in the localization of inflammatory cells. It has been proven to express blood cell adhesion molecules. See Leung, supra. Acute KS Have anti-cytotoxic effects on IL-1β, TNF-α and INF-γ stimulated endothelial cells. It has been found to have a body but no antibodies to unstimulated cells. Leung Et al., J. Clin. Invest. 77: 1428-35 (1986); Leung et al., J. Exp. Med. 164: 1958-72 (1986). )reference.   Epidemiologic studies aimed at identifying potential environmental toxins, as well as known Despite clinical laboratory culture of body fluids for biological agents, KS The causative agent of Escherichia coli has not yet been found. Rauch et al., Ped.Infect.Dis.J.6: 1016-21 (1987). Acute self-limiting nature of the disease, geographical cluster of disease, measles, bug Clinical manifestations of fever and rash similar to symptoms and diseases like lax and scarlet fever Humoral immunity to this organism prematurely due to the pathology and the unique sensitivity of children. It has been suggested that it appears during the period. KS is rarely seen after the age of eight, This is because there is an asymptomatic infection caused by a universal factor, followed by the general population. This suggests that protective immunity is expressed.   From a systemic observation of KS, this disease is caused by a toxin called superantigen (SAg) Suggested to have some similarities with diseases characterized by response to quality Be done. Superantigens can have significant effects on the T cell repertoire A new group of antigens [Herman et al. (1991) Ann. Rev. Immunol. 9: 745]. Antigen presentation Unlike ordinary antigens, which have to be processed by cells, SAg It is irritating in its native conformation. In fact, ASg's mitoji En action is destroyed by normal antigen processing [Fraser (1989) Nature 339: 2. twenty one]. Major Histocompatibility Complex (MHC) molecules like normally processed antigens Rather than interacting with the T cell antigen receptor (TCR) by binding in the groove of ASg binds to the flanks of both TCR and MHC molecules, Form crosslinks between cell surface molecules. Selective activation of T cells by SAg is specific Of the TCR of responding cells, independent of the specificity of their receptor for MHC-treated antigens of It is uniquely determined by the Vβ element. Whether in vitro or in vivo Nevertheless, acute exposure to these antigens results in large-scale activation of T cells with the appropriate Vβ element. Often leads to sexualization. Chronic exposure to superantigens could be repeated injections or chronic infections. Or retroviral superantigens due to inheritance of active provirus, In addition, T cell activation is followed by elimination of T cells with the appropriate Vβ element.   All the superantigens identified to date are bacteria, mycoplasma or Is a protein produced by the virus. For example, for S. aureus Enterotoxin, staphylococcal or streptococcal exotoxin, mycoplasma joint Flame Mitogen (MAM) [Marrack & Kappler (1990) Science 248: 705; Herman Et al. (1991) Ann. Rev. Immunol. 9: 745; Cole & Atkin (1991) Immunol. Today 12; 271. Review], and the 3'-LRT of mouse mammary tumor virus (MTV) Products of open reading frames [Woodland et al. (1991) Nature 349: 529; Choi (1991) Nature 350: 203; Acha-Orbea et al. (1991) Nature 350: 207].   Staphylococcus aureus is a common human pathogen, SEA (staphylococcal enterotox A) to SEE (staphylococcal enterotoxin E) Produces several enterotoxins that can cause venom and sometimes shock in humans [Marrack & Kappler (1990) supra; Bohack et al. (1990) Crit. Rev. Mocrobio. 117: 251]. Some S. aureus isolates also have human toxic shock syndrome Shock syndrome toxin-1 that is believed to be involved in most cases of , And exfoliative crest associated with scalded skin syndrome Produces syn (ExTF). Streptococcus pyogenes or streptococcus group A is another common Toxins with similar superantigen-like properties in human skin and pharyngeal human pathogens [Abe et al. (1991) J. Immun. 146: 3747]. These are streptococcal erythrocytes It is named as SP (A to C) (SPEA to SPEC).   Staphylococcal enterotoxin and streptococcal red toxin (SPE) are monocytes Is a strong inducer of IL-1 and TNF-α from [Fast et al. (1989) Infect. and Immunity 57: 291]. One method that enables measurement of activated T cells Is due to their ability to produce the cytokine IL-2. Staphylococcus entero Stimulation of monocytes induced by toxins and SPE results in a cluster on the surface of monocytes. Results of positive signal binding and transmission by the SII major histocompatibility complex molecule. Is. In the presence of antigen-presenting cells, these bacterial toxins will not react with T cells in culture. It is a powerful stimulator of cell proliferation, which is a specific Vβ gene segment It is carried out by selectively stimulating T cells expressing a mutant [Marrack & Kapp ler (1990), supra]. For example, in vitro, staphylococcal TSST-1 Most of the T cells that were challenged specifically express Vβ2. More importantly, Circulating Vβ2 is found in peripheral blood T cells of patients with sick shock syndrome+T According to Choi et al. (1990) J.Exp.Med.244: 811 that significant expansion of cells is demonstrated. Is indicated. These studies are based on staphylococcal enterotoxins In vivo activation of T cells is associated with specific superantigens secreted in vitro. It suggests that it is related. Vasculitic diseases, especially KS and superantigen induction The similarities between diseases suggest that the same phenomenon may be involved in both. .   Abe et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Aci. USA 89: 4066 (this disclosure is incorporated by reference in its entirety). Experiments examining the T cell repertoire of patients with KS Is described. Variable region Vβ2+And, to a lesser extent, Vβ8+But these Was found to be enlarged compared to controls and other potential areas. This is mainly because streptococcal exotoxin or allogeneic exotoxin is involved in the pathogenesis of acute KS. It gives Zhang more support.   Significant research efforts have been made to diagnose autoimmune diseases, which are also superantigen-induced diseases. The focus has been on the development of treatment and treatment methods. For example, European Patent Publication No. 340,109. No. of Invention: Anti-T-cell receptor determinants as autoimmune disease treatment (anti-T cell receptor determinant as a treatment for autoimmune diseases) and US Xu 4,550,086, issued October 29, 1985, Reinherz et al., Title of invention: Monoclonal antibodies that recognize human T cells (Null antibody) is a specific array of T cell receptor variable region genes associated with a specific disease. A method for detecting a sequence and a method for treating the disease with an antibody against the sequence is described. ing. US Pat. No. 4,886,743, issued December 12, 1989, Hood et al., Title of invention: D iagnostic reagents based on unique sequences within the variable region of the T cell receptor and uses thereof Diagnostic reagents based on unique sequences and their use) are associated with specific diseases A method for diagnosing a disease based on the presence of T cells having a unique sequence in the Vβ region is described. Has been done. PCT patent application publication WO 90/06758 describes rheumatoid arthritis (RA). Detection of the specific Vβ regions with particularity Vβ3, Vβ9 and Vβ10 and Vβ3 A method of treating RA with a monoclonal antibody that recognizes Vβ9 and Vβ10 Has been described.   US Patent Application Serial No. 07 / 732,114 filed July 18, 1991, title of invention Name: Method for Identifying T Cells Disease Involved in Autoimmune Disease (Method for identifying T cell disease involved in autoimmune disease) (Particularly in the present specification for reference) In addition, it was confirmed that the specific Vβ element can be used for the diagnosis of autoimmune diseases. It is standing. In this reference, the high rate of Vβ14 in synovial fluid+Presence of RA diagnoses RA Was used for.   US Patent Application Serial No. 07 / 827,540, filed January 28, 1992, title of invention Name: Method for modifying T cell response This article is specifically incorporated herein by reference) for the treatment of superantigen-induced diseases. The law is described. Mutant superantigen molecule, eg Staphylococcus entero Pre-exposure of animals to toxin B (TSST-1) resulted in subsequent wild-type toxin A protective effect was imparted against exposure to adverse effects. Mutant superantigen molecule Modifies T cell response to wild-type toxin without modifying B cell response The PCT / US93 / 00839, filed January 28, 1993, title of invention: Protective effects  of mutated superantigens (protective effect of mutant superantigens) (for reference In particular, it is introduced in this specification). And their ability to selectively eliminate or inactivate specific T cell populations has been described.   Brief summary of the invention   The present invention produces the toxic shock syndrome toxin-1 associated with Kawasaki syndrome. It is premised on the identification of a unique strain of Staphylococcus aureus. Also in the present invention Includes biologically pure cultures of this unique strain of S. aureus.   We herein use the staphylococcal or streptococcal bacteria and their It is possible to diagnose Kawasaki Syndrome by the assay of these related antigens, especially TSST-1. Indicates that there is.   The present invention also includes therapeutic methodologies for the treatment and prevention of Kawasaki Syndrome, This is based on the discovery that Staphylococcus aureus is one of the causative factors. Toku In addition, the present invention relates to the specific Vβ and Vβ of the T cell receptor (TCR) associated with Kawasaki syndrome. Preventing toxic effects of TSST-1 by treatment with a molecule that interacts with two elements Include methods. In particular, these molecules induce mutations or modifications of TSST-1. It is composed of conductors. The pathological condition known as Kawasaki Syndrome is a mutation of the present invention. It was revealed that administration of superantigen molecule can prevent or treat.   The molecule of the present invention eliminates the Vβ region associated with Kawasaki syndrome, especially Vβ2 or It can function by guiding inactivation / desensitization.   Brief description of the drawings   Figure 1 compares Southern blots of isolates from patients with Kawasaki Syndrome with controls. Show.   Figure 2 shows a Western blot of isolates using anti-TSST antibody.   FIG. 3 shows SDS-of recombinant TSST-1 (24 kD) purified from E. coli. Figure 8 shows a PAGE analysis.   Figure 4 shows the nucleotide and wild-type toxic shock syndrome toxin-1. And the amino acid sequence.   Figure 5 shows the primers used for mutagenesis of TSST-1. Each plastic Immers 1 to 13 top have 99% of the correct nucleotide at each position as 1 nucleotide The% was made to have a mixture of all different combinations.   Figure 6 shows a schematic diagram of the synthesis of mutant TSST-1 molecules.   Detailed description of the preferred embodiment   Both the foregoing general description and the following detailed general description are merely exemplary and explanatory. It is understood that the description is provided for the sake of clarity and does not limit the claimed invention. Should be.   The present invention relates to toxic shock syndrome toxin- Kawasaki syndrome caused by the isolation and identification of a unique strain of Staphylococcus aureus that produces 1 Includes methods for group diagnosis, prevention and treatment. Further, according to the present invention, the yellow grape Included are biologically pure cultures of specific strains of cocci.   Methodologically, in general, samples taken from patients suspected of having KS And (ii) the presence of toxic shock syndrome toxin, (ii) culture White, toxic shock syndrome toxin-producing Staphylococcus aureus in culture The presence of (iii) streptococcal exotoxin B or C, or (iv) the listed streptococci Identifying at least one of streptococci that produce any of the coccoid exotoxins Is. Any of these "markers" in a patient are signs of KS. K If diagnosed with S, the method of the present invention is further known in the art. Mutant super antibody molecules according to the methods also described herein, especially TSST-1 Production of molecules, identification of antigen mutants that cannot bind either MHC or TCR , And testing for protection against exposure to nonmutant superantigens.   The molecule of the present invention is useful for treating diseases mediated or induced by antigens such as Kawasaki syndrome. It appears to exert effects in various ways in prevention or treatment. The present invention Of the various ways in which the molecules of E. coli are involved in modifying the T cell response and pathogenesis Production of antigens that provide protection.   In the present invention, the unique strain of S. aureus that produces TSST-1 is KS Was isolated and identified as a virulence factor of E. coli (Examples 1-4). Then TSST-1 mutation Bodies were produced and purified as described in Examples 5-9 below. Next, TSST- 1 mutant contains Vβ15 using human DR-expressing cell line as presentation cell Functional toxin was stimulated by stimulation of mouse T cell hybridomas with α / β receptors. Were examined for the presence of (Example 7).   A number of terms are used in this description, but it is important to define them. Seems useful. These definitions are given below, but in the examples below, these It should be remembered in case the term is used.   The key event of the immune response is complex formation due to the interaction of MHC molecules and antigens, It is the presentation to T cells. In general, T cell responses are quite specific and Is a very limited subpopulation of T cells that responds to a specific complex of It is only a group. The response is generally the phase of most or all components of the T cell receptor. Interaction is required. However, in some circumstances, the presented antigen is a receptor Requires interaction with only the Vβ element of, and all other elements are essentially irrelevant There are cases. This causes the antigen to react with much more T cell populations than usual It means that it is possible and actually reacting.   The molecule of the present invention shows that the Vβ element of the T cell receptor and T cells respond to superantigens. Interact in a manner that leads to modification of the method. The term "modification of T cell responsiveness" suddenly If the mutant molecule is induced by administration of the molecule, or at the same time, in advance Or may alter the response of the patient's T cells to subsequently administered antigens. It means that you can. For example, in the early stages of T cell development, certain subpopulations are offered. It is thought to interact with the indicated antigen and be eliminated. The molecule of the present invention is Mode, ie, at least one or two of the T cells presenting a particular Vβ element It can function by elimination of more than one subpopulation or induction of inactivation / desensitization. Wear.   In a particular embodiment of the invention, the molecule is normally present in the patient under consideration. It modifies T cell responses without altering these B cell responses. This type Substances are useful, for example, to provide passive immunity to patients, and to And is effective. If superantigen derivatives are used, these derivatives They are not early superantigens because they do not elicit special T cell responses, but It will still act as an antigen in generating the vesicle response. Super anti of the present invention The original derivative is able to induce normal antibody production against the superantigen protein. Wear.   Molecules of the invention can also be viewed as competitors to other antigens. This If the molecule described here interacts with MHC elements, it becomes an antigen or superantigen. In contrast to other cases where it is required to generate a response on the full scale of The response can be prevented or its degree can be reduced.   The molecules of the invention impair the T cell responsiveness of an individual due to any of a number of causes. Or, when it is weakened, it can be regarded as an “enhancer”. Included in the present invention Administration of these molecules can significantly expand an individual's T cell population.   As used herein, the term “modification of T cell responsiveness” always refers to the second element (or For example, the Vβ element as part of their T cell receptor. It always means the responsiveness of T cells that are presented as. Essential with other components of the receptor Irrelevant to.   The molecule of the present invention has at least an amino acid sequence of sufficient size for binding to an MHC molecule. Contains a column. The rest of the molecule may be composed of amino acids, carbohydrates and May contain a lipid structure.   The term "decreased responsiveness" also includes the elimination of the portion of T cells that express a particular Vβ element. Is the intention.   As used herein, the term “superantigen derivative” refers to its structure, at least Is also presented by superantigens or parts of superantigens, MHC or T cells Contains an amino acid sequence that is substantially identical to the amino acid sequence required for binding to either Means a molecule that does.   A "modified" superantigen derivative (or fragment) is a "mutated" sue. Different from per-antigen derivative (or fragment). The term "modified superantigen" Contains an amino acid sequence identical to that of the superantigen, It is defined to mean a molecule containing modifications not found in the original molecule itself. Tato For example, if the superantigen contains amino acids 1-250, then the "modified" superantigen The antigen derivative has a sequence identical to amino acids 50-75 to the native superantigen molecule. Is contained between a series of amino acids not found. Other modifications include, for example, green Differences or deletions in cosilation patterns, or glycosylation not present in normal molecules Ration is included.   A “mutant” superantigen is a molecule in which the actual amino acid sequence of the mutant is the It means a structure that has changed with respect to the active form. For example, if the superantigen is Mutant superantigens, provided they contain 1-250 mino acids, are Contains amino acids 50-68 and 72-75 that are identical to the nucleotide sequence, but amino acids 69-71 This is the case. The difference is that "substitution", in which different amino acids are used, more "Additions," which include amino acids and whose sequence is longer than the native form, or amino acids It can be one of the missing "deletions".   “Vaccine” is typically typical of a vaccine when administered to a subject. It means a preparation that induces the same type of response, for example, an active immunoprotective effect. Waku The tin may contain an adjuvant or other material.   The class of molecules known as superantigens is the specific Vβ region of the T cell receptor It is known to interact and lead to large-scale expansion of specific T cell subpopulations. This presumed interaction between the MHC molecule and the superantigen It is almost completely independent of other regions of the T cell receptor.   Regarding the interaction between MHC and peptides, MHC molecules have various "phenotypes". Available and specific for peptides and antigens with diverse phenotypes It should be noted that there is something. For example, HLA-DR is It is known to be related. That is, another MHC phenotype is directed against another antigen Although valuable, it is important to determine the HLA phenotype and the specific antigen or antigen The association with Millie's presentation is within the skill of the engineer in this field.   Accordingly, the present invention is directed to MHC molecules and at least one Vβ receptor on T cells. Including modification of the T cell response through administration to a patient of a molecule that interacts with both The This interaction can affect T cell responses in a number of ways. Response Probably the most basic way to influence the answer is that the molecule interacts with the MHC molecule, It would be a way to prevent the binding of other molecules to MHC. The competing molecule is modified, Or, if it does not cause the proliferation of the original T cells, normal antigens or soot Complexes with MHC that are required for a molecule such as per-antigen to trigger the proliferative response of T cells The inability to form the body will result in a diminished or eliminated response.   Another mode of modifying the T cell response is "desensitization", "inactivation" or T cell depletion. It is through “anergy”. This mechanism includes MHC molecules, antigens and T cell receptor interaction followed by T cell down-regulation or inactivation is involved. It is done. This mechanism is more commonly observed in mature subjects, with exclusion events occurring in fetal subjects. Koru. The latter phenomenon is a decrease mediated by the interaction of the three units, which leads to various T cell The population is actually removed from the organism.   Modification of T cell responses can also include stimulation of T cell subpopulations. With knowledge of the mechanism described here, technicians will be able to identify MHC and specific subpopulations. Administration of a substance that interacts with T cells to a patient causes proliferation of the T cell subpopulation. It is possible to make it. This approach uses specific Vβ subpopulation (s) Particularly desirable for treatment of conditions associated with pathological conditions, such as autoimmune diseases It is.   Overall, the immune response includes both B and T cell responses. And should be understood. In one aspect of the invention, without modifying the B cell response The use of molecules that modify the response of T cells is contemplated. Such materials are described below. Thus, it is particularly useful as a vaccine.   The molecules of the invention are preferably, but not exclusively, superanti-antibodies. It is the original derivative. These derivatives, as described above, are also suddenly modified It may be mutated. These or any other molecule used in the present invention is It is administered in an amount sufficient to modify the T cell response in the manner described above. Material used The amount of material will vary depending on the actual material, the desired response, and the problem of the patient being treated. Move.   This molecule can also serve as a vaccine. These vaccines Is the normal form of the molecule that does not normally produce the associated complete T cell response, It confers protective immunity to the patient in generating a B cell response. In this case, too The material selected for the process should be within a range that can be controlled by the knowledge of the engineer. Meters such as the condition being treated, the Vβ molecule being adjusted, etc. Within the skill range. Vaccines include other materials normally found in vaccine compositions. It is also possible to add additives such as adjuvants and carriers.   The modes of administration of the materials described herein are likewise intravenous, intraperitoneal and intramuscular injection. As well as variable, including all other standard methods of administering therapeutics to patients Can be done.   The present invention also provides a method for making certain mutants useful in the above method, as well as isolation. Nucleic acid sequences encoding the mutated mutants, transformed by these Cell lines and vectors and plasmids used therefor, and isolation Disclosed mutant molecules such as mutant superantigens.   Other applications of the invention described herein will be apparent to those of skill in the art. It seems that there is no need to reiterate.   The terms and expressions used have been used as descriptive terms. Use of such terms and expressions in connection with It is not intended to exclude terms equivalent to parts, and various modifications are possible within the scope of the present invention. It should be recognized that there is.   Cultures from 16 naive KS patients were identified to identify the causative agent of Kawasaki syndrome. Collected (Example 1). Analysis of this culture revealed that 13 of these patients had Vβ2 Toxin associated with expressing T cells, ie toxic shock syndrome toxin (TSST) and streptococcal pyrogenic exotoxins B and C Found [Choi et al., J.EXP.Med. 172: 981-984 (1990); Abe et al., J. Immunol. 146: 3 747-3750 (1991); Tomai et al., Infect. Immun. 60: 701-705 (1992); Drake et al., J. Clin. Immunol. 12: 149-162 (1992)]. On the contrary, only one disease control is Producing any of the toxins, in this single instance, the causative organism is a new feature of the invention. It was not the only identified Staphylococcus aureus.   The bacteria found in these cultures were analyzed. Out of 13 positive cultures Eleven cases were found to contain a strain of S. aureus, while the remaining two cultures Were found to contain streptococcal pyrogenic exotoxin (SPE) B and C (Table 1).   Bacteria isolated from the culture were further tested (Example 2). Each is yellow Produces 3.2 ug / ml TSST-1 in a quantity characteristic of most TSSTs related to D. aureus did. All isolates were found to be tryptophan auxotrophs.   Of great interest is Staphylococcus aureus and other Staphylococcus aureus in cultures of KS There were differences between the strains. In particular, all KS isolates are Staphylococcus aureus white On the other hand, the color of most strains of coagulase-positive Staphylococcus aureus is It is gold as the previous shows. This difference was also found in KS isolates, singles from febrile control patients. Staphylococcus aureus isolates isolated from skin infections, and toxic It was also found among vaginal isolates in patients with Cuck syndrome. Officially recognized In other assays using the technique, KS-related isolates were coagulase-positive and The production of proteases, hemolysins and proteases is associated with skin infections and toxic shock. It is shown to be substantially lower than in cultures from patients with Cuck syndrome. Table 2 Summarizes the data for bacterial isolates.   Then, a series of fruits for examining the DNA of TSST-1 secreting S. aureus in the culture An experiment was conducted (Example 3). The probe is the entire TSST-0 gene, ie Lee et al., J.I. nfect.Dis. 165: 1056-1063 (1992). This remains The gene differs from the TSST-1 producing gene tst only by 14 nucleotides. Do.   From the Southern blot data from these experiments, the pathogenic strain was identified by Chu et al., Infec. mmunol. 56: 2702-2708 (1988) inserted into the tryptophan operon. It was revealed to have the tst gene (Fig. 1). This is TSST-1 production It is a typical example of Daucobacterium.   Western blot / immunoblot assay was also performed. This result (Fig. 2) Compared to positive and negative controls in Western blot studies, Western / Im Confirm that the noblotting method can be used to identify the microorganism of interest.   The data presented in Examples 1-4 show the S. aureus isolates found in KS samples. Is derived from a clone, and the virulent factor expressed by this organism is the host It discloses that it determines the right place for colonization. TSST yellow Most staphylococcal isolates are clonally derived tryptophan auxotrophs. Is Musser et al., Proc.Natl.Acad.Sci. 87: 225-229 (1990) Ming It had been made clear. This conclusion was based on electrophoretic analysis of bacterial enzymes. All of the KS isolates were tryptophan auxotrophs in the analysis of the above example. And Southern hybridization that predicts tryptophan auxotrophs. Pattern is proved. This isolate also shares other diverse phenotypic characteristics. ing.   Shlievert et al., Ann. Inter.Med. 96: 937-940 (1982), Staphylococcus aureus The TSST-positive isolate of not only TSST-1 but also the preferred attachment site to the host Other yellows in that it also produces other potential virulent factors in patterns that predict It has been suggested that it is different from the Staphylococcus aureus isolate. For example, from the mucosal surface TSST isolates are isolated from penetrating skin infections (eg Carbunkel). Do not make a large amount of lipase. In skin infections, lipase production is required for skin invasion. It seems that life is needed. Such isolates tend to produce highly inflammatory lesions. On the other hand, mucosal TSST isolates are usually, if not at all, flares. Almost no disease occurs.   The KS isolate described here below, referred to as "Kawasaki Syndrome I," was found in this strain. Functional regulatory gene regulator, a global regulator of virulent factor production Most closely resembles a Staphylococcus aureus mutant lacking the agr [Recsel et al., Mol. Gen. Genet. 202: 58-61 (1986)]. KS-similar to detachment, arg- The mutant produces only small amounts of lipase, hemolysin and protease and is white [Peng et al., J. Bacteriol. 170: 4365-4372 (1989)]. However, in contrast In addition, the arg-mutant was compared to the amount produced by KS-related isolates in TSST-1. Produces almost no (less than 0.1 ug / ml).   Previous studies have shown that environmental conditions that control the production of TSST-1 by Staphylococcus aureus Is being analyzed. Schlievert et al., J. Infect. Dis. 147: 236-242 (1983); Todd et al. , Infect.Immunol. 45: 339-344 (1984), and Kass et al., J. Infect. Dis. 158: 44-5 1 (1988) showed high levels of animal protein, neutral pH, oxygen and low glucose environment. It was shown to be required for toxin production.   The above example provides a new method for the diagnosis of Kawasaki Syndrome. This method is KS Including assays of samples taken from patients suspected of having (I) presence of toxic shock syndrome toxin, (ii) white crested ibis in culture Existence of Staphylococcus aureus producing sick shock syndrome toxin, (iii) ren S. aureus exotoxin B or C or (iv) any of the listed streptococcal exotoxins Determine at least one of the streptococci produced. These "markers" Both indicate KS in the target.   Staphylococcus aureus, toxic shock syndrome toxin or streptococcus It is also known to indicate the state. In this regard, some You must emphasize the points. Patient populations commonly associated with KS, namely children, Mainly Oriental children, especially Japanese, are vulnerable to toxic shock syndrome. It does not match the size of the group. Moreover, as pointed out, KS has several other There is a diagnostic marker. Finally, TSST-1-producing Staphylococcus aureus associated with disease If is white, all other pathological conditions involving Staphylococcus are of standard gold color. It should be considered that it is due to bacteria. That is, white Staphylococcus aureus It is a specific marker of disease.   The method of measuring the KS index can be changed according to the wishes of researchers. Toki When assaying for syn, an immunoassay, such as the immunodiffusion assay described above, is used. preferable. Any with anti-toxin polyclonal or monoclonal antibody Standard immunoassays such as immunoblot, ELISA, RIA, Deutsch assay etc. can be used. The target molecule is TSST-1, SPEB or It can be SPEC.   If it is desired to culture the sample for bacteria, use any standard used for bacterial culture. Semi-medium, such as the blood agar medium described above, can be used. Then, of Staphylococcus aureus Visual inspection of cultures for white microbes with phenotypic and biological characteristics It can be implemented. Some of these features are mentioned above, others are skilled It is well known to the technicians who did this, and it seems that it is not necessary to list it here.   Cultured from samples taken from KS patients that meet the criteria set forth herein A specific strain of TSST-1-producing Staphylococcus aureus is American Type Culture C. Deposited to the ollection on March 24, 1993 and accepted as accession number A.T.C.C.55049 It was. This culture is used, for example, as an immunogen for the preparation of strain-specific antibodies. Substances for nucleic acids used in probe assays and as potential therapeutic agents Can be used for screening and / or development of. Normal level Of this virulent factor at low levels The object is useful for further studying the onset of KS.   From the DNA analysis of Staphylococcus aureus described above, KS is a nucleic acid-based assay. For example, it is clear that diagnosis can also be performed by performing Southern blotting It was done. Other assays in this area include labeled probes such as radiolabels, bios. Assay with tin or other labeled oligonucleotide, for tst gene Polymerase chain reaction using corresponding oligonucleotides.   The invention also contemplates systems, such as kits, for performing the assay. In the case of a DNA assay, for example, the kit may be used to immobilize sample nucleic acids. Support means, such as nitrocellulose, and a small amount that hybridizes to the target. Includes at least one probe. Kit includes other optional buffers, hive A redissolution solution such as SSC or a washing solution can also be included. In the case of immunoassays, the kit may also be specific for the receptor, eg target molecule. A support, such as a membrane (eg, nitro Cellulose), beads, spheres, test tubes, rods, etc. can be included. Ki Also contains a second receptor, such as labeled antibody or labeled conjugated antibody fragment. Can also be included. Kits are toxins or toxin-presenting bacteria It can also be used in a sandwich assay to detect. For competitive assays A kit is also envisioned. Such a kit could, for example, be a sample of the toxin to be detected. Solid phase to which pull binds, and toxin-specific antibody or antibody fragment composition Includes parts. The binding receptor portion of the kit may be provided in another part of the kit, It may be bound in advance to a solid phase to which the toxin is bound. Such a system Can be used, for example, in displacement assays. Required for such a kit The element of the cell is the part where the factor that is the index of KS can be detected, and the factor directly. Or it is a solid phase that binds indirectly.   Polymerase chain reaction (PCR) and standard molecular biology methods described in Example 5 The method was used for the construction and expression of recombinant TSST-1. TSST-1 suddenly Mutants were generated as described in Example 6. In this method, mature TSST-1 Random mutations were introduced in about 17 residues of the protein. TSST-1 suddenly The first confirmation of the possibility of the mutant was the lysate from the transformant, Of mouse T cell hybridomas with various Vβ elements in a human DR-expressing cell line The presence of functional toxin was tested by stimulation. Implicit in the stimulation of T cell hybridomas The soluble lysate indicates the presence of TSST-1 as a monoclonal antibody against TSST-1. Tested by use of body (mAb) (Example 7). Produces non-functional TSST-1 The transformants were sequenced and the mutations were confirmed. mutation Transformants producing TSST-1 are propagated and mutated TSST- 1 was purified as described in Example 8. Then, the position of the mutation and the effect Was analyzed. That is, the mutant superantigen of the present invention is a wild-type superantigen. Used to selectively stimulate only a portion of the T cell population stimulated by Hara be able to.   Example 1.  Identification of bacterial cultures from patients with Kawasaki disease   The cultures consisted of 16 untreated acute KS patients and 15 fever and / or rashes. They were obtained from the pharynx, axilla, groin, and rectum of disease-controlling patients with. Cultures are all It was collected within 10 days after the onset of the disease in the patient. The criteria for diagnosing patients with acute KS are: American Heart Association Committee on Reumatic Fever Rheumatic fever committee), JAMA 44: 1218-1219 (1990). The culture is a cotton swab Was collected from all of the above sites. Swab swabs from all parts Incubate on top plate, while swabs from the groin and rectum are phenylethyl It was also cultured on alcoholic sheep blood agar. Both culture methods are well-known techniques Is. Bacterial cultures were identified and all isolated Staphylococcus and β-hemolytic For Streptococcus, see Schlivert et al., J. Infect. Dis. 147: 236-242 (1983) This disclosure is incorporated by reference in its entirety). The secretion of xin was screened.   Example 2.  Inspection of bacterial culture   Bacteria isolated from the culture of Example 1 were further examined. Most of each yellow The typical amount of staphylococcal TSST-1 produced was 3.2 ug / ml TSST-1. I was born. The amount of TSST-1 was measured as described in Example 1, while 108Per bacterium Both lipase and hemolysin expressed in units are described by Schlivert et al., Ann. Intern. Med. 96: 937-940 (1992) (this disclosure is incorporated by reference in its entirety). It was. The amount of protease was also determined by Hynes et al., J. Microbiol. Meth. According to 4: 25-31 (1985) 108Expressed in units of bacteria.   Example 3.  Southern blot analysis   Samples from all 11 positive cultures identified in Example 1, Chu et al., Infec. mmunol. 56: 2702-2708 (1988), tryptophan (H) and tyrosine. (4282) Collected with auxotrophic strains. All Bacteria in Todd Hewitt Broth Cultured. According to Chu et al., Supra, chromosomal DNA after treatment with lysostaphin Was isolated. The DNA sample is then digested with the restriction endonuclease Clal. And then the fragments are electrophoretically separated through agarose and then the DNA , Southern, J. Mol. Biol. According to the classical paper of 98: 503-517 (1975), Southern Transferred to nitrocellulose by rotting. Hybridization and detection All production was done using the Genius Kit from Boehringer Mannheim Corporation I followed the instructions.   Example 4.  Western / immunoblotting analysis   The isolated organism was grown on sheep blood agar as described in Example 1. It was. A disk of nitrocellulose filter paper is placed on top of the growing organism and then blood It was cultured on a liquid agar plate for 24 hours. Then remove the disc, Was operated. In particular, nitrocellulose is 3% gelatin (TBS buffer Liquid: 0.02 M Tris in 4 L of water, 0.5 M NaCl, pH 7.5, 3 g in 100 ml) 200 ml coated It was. This is then placed in 200 ml of 0.05% TBS / Tween (1 ml Tween / 2L TBS) at 37 ° C for 30-4. Incubated for 5 minutes. Following this, add nitrocellulose filter paper to 50 ml of TBS / Twe. Treated with rabbit polyclonal anti-TSST (25 ul) at room temperature in en. Incidentally , Wash it twice in TBS / Tween for 5 minutes each time, then anti-rabbit immunoglob Phosphorus-alkaline phosphatase conjugate (25ul per filter paper) and incubate for 1.5 hours I got it. Then, twice in TBS / Tween, then twice in Tween, all 5 minutes Washed for a while. Then, the developing solution [2 mg of 5-bromo-4-chloroindolyl Phosphate, 100 ul N, N-dimethylformamide, 18 ml barbital buffer (0.15M in acetic acid, pH 9.2), 2ml of 0.1% nitroblue tetrazolium, and 40u l of 2M MgCl2-6H2O] was added.   Example 5.  Construction and expression of recombinant TSST-1   Polymerase chain reaction (PCR)   PCR [Saiki et al. (1988) Science 239: 487] is based on AmpliTaq recombinant Taq polymerase. And a DNA thermal cycler from Perkin Elmer Cetus (New York, CT). gave. Denaturate at 95 ° C for 1 minute, anneal at 55 ° C and extend for 2 minutes for 35 cycles. I did Curu.   Construction of TSST-1   The gene for superantigen TSST-1 was overexpressed in E. coli as follows. It was. Bacteria, Staphylococcus aureus TSST-1+And TSST isolates from Denver C Obtained from Dr. James Todd of hildren's Hospital. Bacteria are cultured and Genome D NA was isolated. PCR was performed with primers Atop and Bbot (Figure 5) It was. The primer sequences were published by Richard Novick & Patrick Schlivert. [Blomster-Hautamaa et al. (1986) J. Biol. Chem. 261: 15783] . The 5'primer was as follows (SEQ ID NO: 2).   This primer contains a KpnI site and contains plasmid pTZ18R (Pharmacia TSST-1 gene when cloned into Fine Chemicals, Piscataway, NJ) Is placed in frame with the LacZ gene at the above site. This oligonucleo The tide primer is the starting point of the LacZ gene fragment and the TSST-1 gene. It also contains an S / D site to add GAG between, and TSST-1 also has its own GAG. It can be easily transferred to another plasmid. 3'primer is TSST -1 gene contains an XbaI site after the stop codon (SEQ ID NO: 3).   The PCR fragment was digested with KpnI and XbaI to give KpnI / XbaI. Ligated into pTZ18R digested with. E. coli XL1-Blue (Stratagen, LaJ olla, CA) was transformed with the above plasmid. Recombinant TSST-1 ( SDS-PAGE of the 24 kD) product is shown in FIG. This product is human Vβtwenty oneT cells It was specifically stimulated in a superantigen-like manner. This is a pure T It was functionally and immunologically identical to SST-1. Then the PCR amplification gene The sequence was determined (Fig. 4). The box shows the difference from the published sequence. public The sequence represented was incorrect and has now been corrected [Lee et al. (1992) J. Infect. Di. s. 165: 1056]. That is, this gene has the same sequence as the wild-type gene.   TSST- of at least one Staphylococcus aureus culture grown from KS patients One gene was also sequenced. This gene had the same sequence (results shown Absent).   Example 6.  Generation of TSST-1 mutants   Figure 6 shows a schematic diagram of the synthesis of mutant TSST-1 molecules. O shown in FIG. Rigonucleotide primers 1top to 13top have three incorrect bases at each position. It was synthesized so that each contained 1%. These mutant oligonucleotides It was effective as a primer in the PCR reaction (Example 5).   Using the mutagenic PCR primer “9top” as an example (FIG. 6), the first Use 9top (mutagenesis primer) and Bbot for PCR reaction, and The region of the TSST-1 gene existing between them was amplified (the primer itself was Introduced between the products). The carrot symbol in 9top matches the wild type sequence Represents a non-nucleotide. If 9top is incorporated into the PCR product, The mismatch of is introduced with it. During the reaction, all the nuclei within 9top There is a mismatch at the otide position but not on another molecule. Mutagenic primer Is 51 nucleotides long and encodes 17 amino acids in the protein.   The product from PCR1 was gel purified and used as a megaprimer in the second PCR reaction. And then paired with primer Atop (Fig. 5) [Sarker & Dommer ( 1990) BioTech. 8: 404]. As above, both primers are combined in the amplified DNA product. It becomes a full-length TSST-1 gene this time. Formed by PCR2 Many different DNA molecules contain nucleotides altered throughout the 9top region. It has (amino acid residues 120 to 136). These molecules are then cloned and tested , Sequenced (Examples 7 and 8). (1) possible mutants in each library Presence of soluble proteins, (2) Tan with native configuration Presence of protein, (3) mouse Vβ15+Ability to stimulate cells or human peripheral blood cells Were screened for lack of.   DNA sequencing   Plasmid insert is Sequenase (U.S. Biochemical Corp., Cleveland, OH) And improved double-stranded supercoiled plasmid template [Wickert & Chambliss (1989) i n Editorial Comments, U.S. Biochemical Corp., Cleveland, OH, pages 5-6] Sanger et al. (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 5463 dideoxy nucleoti The sequence was determined directly by the Do method.   Example 7.  Transformant screener for TSST-1 mutants Long   Anti-TSST-1 monoclonal antibody (mAb)   Ten mAbs specific for at least 5 epitopes of TSST-1 were labeled with TS It was prepared by standard methods from B10.Q (βBR) immunized multiple times with ST-1. Two of these antibodies, 327H1 and 477L1, were labeled as TSST-1 and TSST-1. Natural mutants were used for both quantification and immunoaffinity purification. 327H1 is the first Has a high affinity for TSST-1 in the examination of the characteristics of Binds equally well to a monofunctional mutant, and the MHC class II complex is TSST-1 Selected from interacting with the TSST-1 toxin in the region that binds to It was. 477L1 has a high affinity for TSST-1 in the first study, It binds to all TSST-1 functional mutants equally well, and the toxin receives T cell receptor. Because it interacts with the TSST-1 toxin in the region that interacts with the body Selected (data not shown).   TSST-1 ELISA   The amount of TSST-1 in the preparation was quantified by ELISA. My Crotter wells were made into natural TSST-1 (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO). Coated with 6 μg / ml solution overnight. Wells are then incubated with 25% FCS And washed thoroughly. Inhibits known and unknown TSST-1 preparations As well as adding a fixed amount of anti-TSST-1 antibody to the wells at various concentrations. [Polyclonal rabbit anti-TSST-1 (Toxin Technology, Madison, WI)] Was added in all experiments. After 1 hour, the wells were thoroughly washed and bound antibody was removed. Goat anti-rabbit IgG (Sigma Chemical Co.) or p-nitrofe as substrate Use alkaline phosphatase coupled to one of the nil phosphates It was detected by a standard technique. The OD of the reaction at 405 nm is the data Dose of inhibitor and TSST in unknown samples as assessed by data analysis It was proportional to 1 concentration.   Initial screening for possible mutations of TSST-1   Can contain mutant TSST-1 gene for primary screening Total lysates were prepared as described from each potential transformant. For each aliquot of lysate, using the human DR-expressing cell line as the presentation cell, Stimulation of a mouse T cell hybridoma carrying an α / β receptor containing Vβ15 The presence of functional toxin was tested. Stimulate any of these hybridomas The deficient lysate can cause sudden changes that affect the level or full length of TSST-1 produced. Assays were performed in the presence of TSST-1 protein to exclude differences.   Example 8.  Preparation of recombinant TSST-1   For the initial screening, the transformant removed from the agar plate 96-w containing 100 ul of 2XYT and carbenicillin. Transfer to the wells of a microtiter plate with ell. Add 1 mM IPTG to the medium A second plate was prepared in the same manner except that it was included. Each plate of the first plate 50 μl of glycerol was added to the mixture, mixed and then stored at -70 ° C. For preparation of TSST-1 containing lysates, add 3 mg / ml resuspension to each well of the second plate. HNM buffer containing zozyme and 300 ug / ml DNase I (10 mM Hepes, p H7.0, 30 mM NaCl, 5 mg MgCl2) 50ul was added. Incubate the plate at 37 ° C for 15 minutes. After incubation, freeze-thawing was repeated 3 times and centrifugation was performed to pellet cell debris. Transfer the supernatant to a new plate and perform both ELISA and T cell hybridoma stimulation. The presence of TSST-1 was tested by the individual. 0.3 and 10 ub / ml with this method A preparation containing TSST-1 was prepared.   To prepare the purified mutant TSST-1, transformants were prepared at -70 ° C. It was recovered from the stored 96-well plate. Overnight culture solution containing IPTG (1 Bacteria) by centrifugation, 1-2 mg / ml lysozyme and 10 ug / ml Resuspended in 1:10 volume of HNM buffer containing DNase I and freeze-thawed three times. Iterated. Centrifuge suspension at 15,000g for 20 minutes to remove bacterial cell debris The supernatant was harvested and filtered (0.2u). The filtrate is a mAb (B 344) A solution containing 1:50 volumes of Sepharose 4B beads coupled with 2-3 mg / ml. I passed the ram. Wash the beads thoroughly with PBS and remove the toxin with 0.1 M glycine. Elute with hydrochloric acid salt (pH 2.7) and 1M Na2CO3Neutralized with. Concentrate TSST-1 to 1mg / ml The buffer solution from Centricon 10 microconcentrator (Amicon Corp., Denv ers, MA). In this method, 3 to 10 per 1 L of bacterial culture mg toxin was obtained. TSST-1 manufactured by this method and its sudden change The variants showed> 95% purity as assessed by SDS-PAGE. Those features Some of the altered TSST-1 mutants are listed in Table 3. Placed throughout the molecule There are nearly 500 non-functional mutants with mutations, which are still functional It is characterized by All mutations listed are for A to G or T to C Including nucleotide substitutions in. This is due to the methodology used to generate them Naturally, it is expected.   The mutants shown in Table 2 are all mouse Vβ15+T cells (TSST-1 response Responsive mouse subset) is not stimulated. Some mutants stimulated human T cells Absent.   Example 9.  In vitro T cell stimulation assay   TSST-1 is a member of the "superantigen" protein family. This These proteins are secreted by quiescent, inactive T cells to initiate their extensive proliferation. It is characterized by powerful ability. They also expand and begin to carry out some metabolic events. I will. When this occurs, the T cell is "activating". Measure activated T cells One determinable method is by their ability to produce the cytokine IL-1. is there. Therefore, the superantigen assay used here is the IL-2 assay. B. Mouse T cell hybridoma cells having a Vβ15 T cell receptor Varying doses of mutant TSST-1 protein candidates and LG-1 antigen presentation Mix with cells. Perform this assay in a 96-well plastic dish. 4 pieces E. coli extract containing wild-type TSST-1 was added to the E. coli extract without TSST-1 was added to 4 wells of Do. This leaves 88 wells for testing candidate E. coli clones. Pre Incubate the cells overnight. If the superantigen protein is active, T cell hybrid Dorma cells will make IL-2. Next day, inject the culture supernatant from the plate Carefully collect and transfer to a new plate. These supernatants are then diluted 1: 2 several times Do. Then the IL-2 dependent cell line is added. These cells produce IL-2 If you don't, you'll die. After overnight culture, measure the number of IL-2 dependent cells in each culture The Such clones are then sequenced to determine the altered nucleosides in the gene. Determine the position of the tide and identify the altered amino acid residue in the protein.   The numbers in parentheses indicate the numbers of the sample tested. TSST-1 is described above And lipase and hemolysin were both measured by Schlievert et al., Ann. Intern. Measured according to .Med., Unit / 108Shown with bacteria. [Sequence list] SEQ ID NO: 1 Sequence length: 194 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Sequence features   Other Information: Toxic Shock Syndrome Toxin-1 Nucleotides and Ami Acid sequence Array SEQ ID NO: 2 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 3 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 4 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 5 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 6 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 7 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 8 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 9 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 10 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 11 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 12 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 13 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 14 Sequence length: 51 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 15 Sequence length: 42 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 16 Sequence length: 42 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 17 Sequence length: 42 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array SEQ ID NO: 18 Sequence length: 42 Sequence type: Nucleic acid Number of chains: Single chain Topology: linear Array

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI C12P 21/02 9162−4B C12N 15/00 ZNAA (C12N 15/09 ZNA C12R 1:01) (C12P 21/02 C12R 1:19) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AT,AU,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,FI,G B,HU,JP,KP,KR,KZ,LK,LU,MG ,MN,MW,NL,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SK,UA,US,VN (72)発明者 カップラー,ジョン アメリカ合衆国 80207 コロラド州デン バー,モントビュー アベニュー 4350 (72)発明者 レウング,ドナルド アメリカ合衆国 80111 コロラド州エン グルウッド,エス.ジェネバ ストリート 5267─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI C12P 21/02 9162-4B C12N 15/00 ZNAA (C12N 15/09 ZNA C12R 1:01) (C12P 21/02) (C12R 1:19) (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK , ES, FI, GB, HU, JP, KP, KR, KZ, LK, LU, MG, MN, MW, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD , SE, SK, UA, US, VN (72) Inventor Coupler, John United States 80207 Denver, Colorado USA Montview Avenue 4350 (72) Inventor Leung, Donald United States 80111 Englewood, Colorado Es. Geneva Street 5267

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.患者にT細胞応答を修飾するのに十分な量のスーパー抗原またはスーパー 抗原誘導体を投与することからなる川崎症候群の発症を防止する方法. 2.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は修飾されたスーパー抗原または 修飾されたスーパー抗原誘導体である「請求項1」の方法. 3.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は突然変異スーパー抗原または突 然変異スーパー抗原誘導体である「請求項1」の方法. 4.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は黄色ブドウ球菌スーパー抗原誘 導体である「請求項1」の方法. 5.黄色ブドウ球菌スーパー抗原はトキシックショック症候群トキシン−1で ある「請求項4」の方法. 6.突然変異TSST−1スーパー抗原からなる分子. 7.修飾されたTSST−1スーパー抗原からなる分子. 8.TSST産生黄色ブドウ球菌に対する免疫応答を誘導するスーパー抗原ま たはスーパー抗原誘導体をそれを必要とする患者に,その患者のT細胞応答を修 飾するのに十分な量投与することからなる川崎症候群の処置方法. 9.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は修飾されたスーパー抗原または 修飾されたスーパー抗原フラグメントである「請求項8」の方法. 10.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は突然変異スーパー抗原または 突然変異スーパー抗原フラグメントである「請求項8」の方法. 11.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は黄色ブドウ球菌スーパー抗原 誘導体である「請求項8」の方法. 12.黄色ブドウ球菌スーパー抗原はトキシックショック症候群トキシン−1 である「請求項8」の方法. 13.TSST産生黄色ブドウ球菌に対する免疫応答を誘導するスーパー抗原 またはスーパー抗原誘導体およびアジュバントからなる川崎症候群の制御に有用 なワクチン. 14.スーパー抗原またはスーパー抗原誘導体は修飾または突然変異TSST −1である「請求項13」の方法.[Claims]   1. A sufficient amount of superantigen or superantigen to modify the T cell response in the patient A method of preventing the onset of Kawasaki syndrome, which comprises administering an antigen derivative.   2. Superantigen or superantigen derivative is a modified superantigen or The method of claim 1 which is a modified superantigen derivative.   3. Superantigens or superantigen derivatives are mutant superantigens or The method according to claim 1, which is a naturally occurring superantigen derivative.   4. Superantigens or superantigen derivatives are S. aureus superantigens The method of claim 1 which is a conductor.   5. S. aureus superantigen is toxic shock syndrome toxin-1 A certain "claim 4" method.   6. A molecule consisting of a mutated TSST-1 superantigen.   7. A molecule consisting of a modified TSST-1 superantigen.   8. Superantigens that induce an immune response against TSST-producing S. aureus Or T-cell responses in patients in need of superantigen derivatives. A method for treating Kawasaki syndrome, which comprises administering a sufficient amount to decorate.   9. Superantigen or superantigen derivative is a modified superantigen or The method of claim 8 which is a modified superantigen fragment.   10. The superantigen or superantigen derivative is a mutant superantigen or The method of claim 8 which is a mutant superantigen fragment.   11. Superantigen or superantigen derivative is Staphylococcus aureus superantigen The method of claim 8 which is a derivative.   12. Staphylococcus aureus superantigen is toxic shock syndrome toxin-1 The method of claim 8 which is   13. Superantigens that induce an immune response against TSST-producing Staphylococcus aureus Or useful for controlling Kawasaki syndrome consisting of superantigen derivative and adjuvant Vaccine.   14. Superantigen or superantigen derivative is modified or mutated TSST The method according to claim 13 which is -1.
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