JPS5828276A - ボルデテラ・プロンヒセブティカ感染症生菌ワクチン用改良原株の作出法および生菌ワクチン - Google Patents

ボルデテラ・プロンヒセブティカ感染症生菌ワクチン用改良原株の作出法および生菌ワクチン

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JPS5828276A
JPS5828276A JP56125530A JP12553081A JPS5828276A JP S5828276 A JPS5828276 A JP S5828276A JP 56125530 A JP56125530 A JP 56125530A JP 12553081 A JP12553081 A JP 12553081A JP S5828276 A JPS5828276 A JP S5828276A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボルデテラ・ブロンヒセプテイ力感染症生菌ワ
クチン用の改良原株の作出法、さらに詳しくは、高い免
疫原性を有しかつ安全性の優れたボルデテラ・ブロンヒ
セプテイ力感染症生菌ワクチンの製造に適した改良され
た性質を有するボルデテラ・ブロンヒセプテイ力感染症
生菌ワクチン用改良原株工相菌の作出法ならびにその生
菌ワクチンに関する。
ボルデテラ・ブロンヒセプテイ力(Bordetell
abronchiseptica)は、豚、犬、兎、モ
ルモット、マウスなどの各種動物に感染して呼吸器疾患
を惹起することが知られており、とくに豚の幼今期にお
いて本菌に感染した場合、萎縮性鼻炎を起し甲介骨萎縮
をきたし、発育遅延、飼料効率の低下をもたらすため、
畜産経営上大きな問題となっている。このような感染症
の予防のために、近年、豚萎縮性鼻炎用死菌ワクチンが
提供されているが充分な効果をあげるまでにはいたって
いない。
本発明者は、先に、ボルデテラ・ブロンヒセプテイ力の
野外株、とくに萎縮性鼻炎に罹っている豚の鼻腔内より
採取した野外株(以下、単にS1株という)より、ボル
デテラ・ブロンヒセプテイ力感染症に対する生菌ワクチ
ンの製造に適した原株の作出法を開発した(特公昭55
−47612号、Infection and Imm
unity、第22巻、第2号、318〜321頁(1
978年11月)を参照)。すなわち、S1株を血液寒
天培地で培養後、ニトロソグアニジンで処理し、遠心操
作を繰返したのち洗浄し、その菌液を血液寒天培地にて
培養し、その発育集落について、レプリカ法により、3
2°Cでは発育するが34°C〜37°Cおよびそれ以
上では発育しない温度感受性変異株(以下、【。
−534株という)をえた。
このt6− s 34株は免疫原性を存する一方病原性
が弱くボルデテラ・ブロンヒセブテイ力感染症に対する
生菌ワクチン用原株として有用ではあるが、産業的に生
菌ワクチンとして用いるにCす安全性に若干問題がある
ほか、製造や野外応用に際し野外株や病原株とのin 
vitro鑑別または検定上などにおいても不充分であ
るなどの難点がある。
本発明者は、さらに改良された性状を有する原株をえる
ために、該ts−s34株にみられる温度感受性のほか
に、さらに他の特異的で安定な遺伝標識を賦与すること
ができれば野外株との区別をより一層明確にでき、ワク
チン株としての検定をより確実にし、生菌ワクチンの工
業的製法に有利であると考え、種々研究を重ねた結果、
ボルデテラ・ブロンヒセプテイ力菌株の培養菌液に、好
ましくは複数の、変異誘起方法を適用して複数の遺伝標
識を持った変異株を分離し、さらにこの分離菌について
血液寒天培地上で長期間培養し、その小集落のものを釣
菌、培養する操作を繰返すことにより、ボルデテラ・ブ
ロンヒセプテイ力感染症生菌ワクチン製造用に適した改
良菌株をえることに成功し、本発明を完成した。
本発明によれば、ボルデテラ・ブロンヒセプテイ力菌株
の培養菌液、好ましくは、該菌株を血液寒天培地で、通
常6〜24時間、培養してえられる対数増殖期の培養菌
液に、好ましくは複数の、変異誘起方法を適用し、その
菌液を数回遠心し、洗浄後、血液寒天培地で培養し、そ
の発育集落より、少なくとも温度感受性および尿素分解
能陰性の突然変異株(以下、Is −534・U−株と
いう)をえる。このものは、特異的抗原である莢膜抗原
を喪失し、生菌ワクチンとしては不適当な非溶血性の■
生菌であるため、これを血液寒天培地にて長期間培養し
、比較的小集落のものを釣菌し、培養して増菌させる方
法を繰返すことにより、弱溶血性集落の■生菌を経て、
最後に莢膜抗原を完備した溶血性のts−’s34・U
−株工相菌かえられる。
上記の方法で用いられる出発菌株は、ボルデテラ・ブロ
ンヒセプテイ力菌の野外株、たとえばS1株であっても
よく、あるいはそれに前記文献に記載したような方法に
より温度感受性を賦与したts−s34株であってもよ
い。出発菌株として野外株を用いた場合には、前記文献
に記載の方法により変異誘起手段により温度感受性変異
菌株とし、しかるのちにさらに変異誘起手段を適用して
尿素分解能陰性の変異菌株に導いてもよく、あるいは野
外株に変異誘起手段により尿素分解能陰性の遺伝標識を
与え、しかるのちに温度感受性を賦与することもできる
。しかし実用的観点からはさきに温度感受性を一賦与し
たts−534株を用いるのが有利である。
このようにしてえられるjs−534・U−株I相菌は
、後記のように、温度感受性に加えて尿素分解能陰性、
さらには血液寒天培地上での集落形成に3〜4日を要す
る遅発前件などの染色体性遺伝標識を備え、しかも生菌
ワクチン原株として必須の莢膜抗原を完備し、安全性も
高くかつ免疫原性においてts−834株よりも優れて
いるため、ボルデテラ・ブロンヒセプティ力感染症用生
菌ワクチンの製造に適している。
つぎに、本発明のjs −S 34・U−株工相菌の作
出法についてさらに詳しく説明する(便宜上、出発菌株
としてIs −834株を用いた場合について説明する
)。
(1)ts−534株よりts−s34−u−株■相菌
の作出 前記特公昭55−47612号またはIn fect 
ion& Immunity の文献に記載の方法によ
りえた【S、−534株を血液寒天培地(成分ニトリブ
チケース−ソイ寒天培地(B B L ) (U、S、
Pharmacopeiaxx、 July 1.19
80.875頁に記載(7) 5oybean −Ca
sein Digest Agar Medium) 
ニ羊血液を10%加えたもの)(以下、TS血寒培地と
いう)に゛て32℃で1夜培養し、これを適当な緩衝食
塩液、たとえば燐酸緩衝食塩水(pH7,0)にかきと
って浮遊菌液を作り、この対数増殖期の培養菌液に複数
の変異誘起方法を適用する。
この変異誘起方法としては、一般に菌株ノ変異方法とし
て採用されているもの、たとえば、ニトロソグアニジン
、亜硝酸、2−アミノプリン、5−ブロモウラシルなど
の変異誘起剤による処理、紫外線照射、放射線照射など
が挙げられる。これらの処理は単独で行なってもよいが
、好ましくはそれらの2種またはそれ以上を組合せて適
用することによりさらに効率よく所望の変異株に導くこ
とができる。好ましい組合せは、ニトロソグアニジン処
理と紫外線照射との組合せである。
かく変異処理された菌株を遠心分離、洗浄後、血液寒天
培地にて32°Cで3日間培養し、その発育集落につい
て尿素分解試験を行なって尿素分解能陰性のものを選択
してts−s34・U 株をえる。
この菌株は■生菌である。
(2)■生菌より■生菌の作出 ボルデテラ・ブロンヒセプテイカの工相菌は小集落でか
つ強溶血性であり、一方■相菌は大集落でかつ非溶血性
であることに着目し、つぎのような方法を見い出し、■
生菌からのI生菌の作出に成功した。
すなわち、上記のようにしてえられたts−s 34・
U−株■相菌を血液寒天培地(成分:ポルデジヤング培
地(Difco)に羊血液を1〇−加えたもの、細菌学
実習提要79頁およびAmerican Soc。
for Microbiology発行、Manual
 of ClinicalMicrC11nica1.
2nd Ed−g94〜5頁を参照、以下BG培地とい
う)にて32℃で3日間以上、通常3〜6日間、培養し
、3日め以降に初めて認められる比較的小集落で、でき
れば少しでも溶血性を示すものを釣菌し、それをさらに
培養して増菌する。この菌株を用いて同様の処理を2回
以上、通常2〜10回繰返し、弱溶血性集落の■生菌を
経たのち、強溶血性集落の■生菌(微工研菌寄第609
9号)かえられる。
本発明でえられるt、−534・U−株I相菌は下記の
ような種々の特徴ある性状を有する。
(1)生物学的性状 (イ)温度感受性 ts−s 34株と同様に、32゛Cでは発育するが3
4°C〜37°Cおよびそれ以上では発育しない。
一般的なウレアーゼ試験法へ前記Manual ofC
linical Microbiology、  2n
d Ecl、923〜924頁を参照)により尿素分解
能を試験した。該試験には、前記■生菌より工相菌に導
く過程での数代の菌株のほか、ts−s34株、野外株
のS1株、他の萎縮性鼻炎の豚由来のA−19株、さら
に生物学的性状が尿素分解能を除いてボルデテラ・ブロ
ンヒセプティ力と非常によく似ているアルカリゲネス・
フェカリス(Alcaligenes faecali
s。
Cowan and 5teel’s、 Manual
 for theIdentification of
 Medical Bacteria2nd Ed、1
974を参照) オヨヒイ−−:I IJ (E。
co目)を用いた(以後の性状についても同様)。
その結果を第1表に示す。
第1表 米)常法における判定時期 上記結果から明らかなように、ts−s34・U−株工
相菌は尿素分解能陰性であり、この遺伝的性(ハ)発育
速度 各菌株の発育速度について2種類の平板培地上における
集落発育能で比較した。
まず、発育支持能の高いTS血寒培地と発育支持能の低
いBC,培地とを用い、32°Cにて5日間培養し、そ
の集落の直径の経口変化を測定した。
その結果を第1図に示す。この結果から明らかなように
、直径Q、 5 MM以上に達するために、t、−53
4・U−株工相菌は3〜5日を要し、野外株であるS1
株工相菌に比べて遅発育性である。
またKCN培地(前記Manual of Clini
calMicrC11nica1.2nd Ed、 、
915頁を参照)およびクエン酸塩を含むシモンズ・ク
エン酸ナトリウム培地(前記Manual of C1
1nical Micro−biology、 2nd
 Ed、、 g 98頁を参照)を用イテ32°Cで数
日間培養した結果をそれぞれ第2表および第3表に示す
第2表 KCN培地における発育 来)常法における判定期間 第3表 シモンズクエン酸塩培地における発育能米)常
法における判定時期 上記結果から明らかなように、本発明のt、S34・U
−株I相菌は、常法の判定時期ではいずれも陰性であり
、観察期間を延長して判定すればいずれも陽性であって
遅発育性である。
その他の生物学的性状はS1株およびjs−534株と
同じである。
(2)抗原的特性 S1株工相菌およびt、−s 34−u−株■相菌を用
いてそれぞれ高度免疫したウサギ血清および豚血清に対
して、S1株工相菌、ts−s 34・u−株工相菌、
市販の萎縮性鼻炎抗原(AR抗原「北研」)およびアル
カリゲネス・フェカリスIAMI473株をそれぞれ抗
原として試験管凝集反応を行なった(清水、萎縮性鼻炎
、3.血清学的診断法、豚病学、1977%近代出版、
東京を参照)。その結果を第4表に示す。
第4表 S1株およびts−s 34.u−株の高(註
)抗原はすべて工相菌を使用 上記結果から明らかなように、Is −S 34・U−
株工相菌など3抗原は両血清に対してもいずれも20.
480倍の被凝集価を示し、”5−834・U−株■相
菌は野外株のS1株工相菌と抗原的特性が全く同じであ
り、一方、生物学的性状において酷似しているアルカリ
ゲネス・フェカリスは10倍以下の被凝集価を示し、抗
原的特性に関して全く異なる。
(dJ ’ s −834・U−株工相菌生菌ワクチン
の感染防御能および安全性の検定 Ls−534・U−株工相菌生菌ワクチンのモルモット
における感染防御能を下記の方法で実験した。
体重的300 yのハートレイ系モルモット22匹を、
免疫群(12匹)と対照群(10匹)とに分けた。
Ls−534・U−株■相菌をBG培地ニテ32°Cで
2日間培養し、燐酸緩衝食塩水(PH7,0)にがきと
って菌浮遊液をえ、その0.2 mlを上記免疫群の各
モルモットの左右の鼻内に接種した(計0.4wl、菌
数としては6×108個)。接種後4週間めにボルデテ
ラ・ブロンヒセプテイ力S1株I相菌のBG培地上37
°C1日培養菌の燐酸緩衝食塩水(pH7,0)浮遊菌
液0.2 mlを、免疫群および対照群の全モルモット
の左右の鼻内に(計0.4 at )接種、攻撃し、5
週間観察した。このときの接種菌数旧、32 X 10
10個(15000XLD50)であった。その結果を
第5表に示す。
米)○:生存 ・:死亡(数字は死亡日次)上記結果に
示すとおり、Ls−534・U−株工相菌の生菌ワクチ
ンを接種した免疫群では供試12匹のすべて臨床症状を
まったく示さずに生存し、5週間後の剖検時にも肉眼的
な病理変化はまったく認められなかった。それに対し、
生菌ワクチンを接種しなかった対照群では、供試10匹
の金側がいずれも呼吸困難を示しつつ、14日以内に敗
血症により死亡した。
このように、本発明のts−S34・U−株工相菌はボ
ルデテラ・ブロンヒセプテイ力感染症に対してすぐれた
免疫原性を有し、しかも何らの臨床症状も示さず安全性
が高い特徴を有する。
(4)易熱性毒素の検討 ボルデテラ・ブロンヒセプテイ力が有する易熱性前(以
下、LTと略称する)は、本菌が豚に感染した場合、そ
の鼻甲介萎縮に直接関与するものと考えられている。し
たがって、萎縮性鼻炎用ワクチンにおいてもLTによる
副作用の防除が重要な関心事となっている。
そこで、本発明のl5−834・U−株工相菌のほか、
1g−834株、S1株、アルカリゲネス・フェカリス
IAM1473株およびイー・コリB41株についてモ
ルモットを用いてLTによる副作用の有無を試験した。
各試験菌株の5 X 10”/ll 菌液をソニケータ
(5onifer model 200 、150W 
)にて20KI(Z。
15分間破砕し、4°C,15000rPm で30分
間冷却遠心したのち、0.3μmミリポアフィルタ−に
て濾過した。これを生理食塩水で倍数希釈し、体重約3
00fIのハートレイ系モルモットに皮内接種し、1日
後の壊死形成に要する最大希釈倍数を測った。その結果
をgJ6表に示す。
上記結果からも明らかなように、本発明の1.−534
・U−株工相菌はLTが極めて少なく、1s−534株
と比べても約半分である。このことは前記感染防御能試
験における臨床症状がまったく認められなかったことと
相俟って、本発明のts−534・UaI相菌の生菌ワ
クチンとしての安全性の指標となる。
上述したとおり、本発明の1s−534・U−株■相菌
は特異的な染色体性遺伝標識を有し、免疫原性において
きわめて優れている一方、安全性もきわめて高く、ボル
デテラ・ブロンヒセプティ力感染症に対する生菌ワクチ
ン製造用原株として有用なものである。
本発明のts−s34・U−株工相菌を用いてボルデテ
ラ・フロンヒセプティ力感染症用生菌ワクチンを製造す
る場合、常法により行なわれる。すなわち、l5−53
4・U−株工相菌を血液寒天培地、例えばBG培地、に
て32°Cで培養して充分に増殖させ、これを燐酸緩衝
食塩水(pH7,0)にかきとって浮遊液を調・製する
。これに、通常の乾燥保護剤、例えば10%スキンミル
クと5%酵母エキスの混合液を混合しく浮遊液:混合液
−1:1容量比)、それ″をバイアルに小分けしたのち
凍結乾燥して製品とする。このものは使用時に燐酸緩衝
食塩水(pH7,0)  にて復元し、動物の鼻腔内に
注入または噴霧投与する。
つぎに実施例を挙げて本発明のl5−534・U−株工
相菌の製造法を示す。
実施例1 (1)Is−534株よりts−s34−u−株の作出
ボルデテラ・ブロンヒセプテイカt$−534株を血液
寒天培地(TS血寒培地)に接種し、32°Cで1日培
養する。これを燐酸緩衝食塩水(pH7,0)にかきと
って浮遊菌液を調製する。この浮遊菌液4mlにニトロ
ソグアニジンを最終濃度が1000μghtとなるよう
に加え、32°Cで1時間振盪培養する。この培養液に
、引続き紫外線照射(距離:10cM、時間=4秒間)
を行なう。えられた菌液を3.00 Orpm、  1
5分間にて3回遠心を繰返したのち、上記と同じ燐酸緩
衝食塩水にて洗浄する。この菌液を希釈したのち上記と
同じ血液寒天培地上に塗抹し、32°Cにて3日間培養
し、その発育集落についてウレアーゼ試験にて尿素分解
能陰性の菌株を選択し、l5−534・U−株■相菌を
える。
(2)■生菌より工相菌の作出 上記でえられたts−s34・U−株■相菌を燐酸緩衝
食塩水(pH7,0)にかきとり、この希釈菌液を血液
寒天培地(BG培地)上に塗抹し、32°Cで3日間以
上培養し、3日め以降に生じた比較的小集落の菌株を釣
菌し、これを同様に培養して増菌させる。このようにし
てえた菌株を上記と同様にして培養後、釣菌する。この
操作を数回繰返し、弱溶血性集落の■生菌を経て、第1
0代において強溶血性を示す小集落の工相菌かえられる
実施例2 前記実施例1の方法において、ニドジノグアニジン処理
および引続く紫外線照射の代りに、ニトロソグアニジン
を最終濃度が1000/g/となるように加えて32°
Cで1時間振盪培養する以外は同様にしてts−s34
・U−株■相菌をえ、ついでこれを、培養、釣菌の操作
を4回繰返す以外は実施例1と同様にしてl5−334
・U−株工相菌をえる。
実施例3 前記実施例1の方法において、ニトロングアニジン処理
および紫外線照射の代りに、浮遊菌液に紫外線照射(距
離=20α、時間=4秒間)を行なう以外は同様にして
Ls−834・U−株■相菌をえ、ついでこれを、培養
、釣菌の操作を4回繰返す以外は実施例1と同様にして
t、s34・U−株I相菌をえる。
実施例4 実施例1の方法によってえられたボルデテラ・ブロンヒ
セプティカt、s34・U−株工相菌をBG培地(pH
6,8・10%めん羊脱繊血加)に接種し、32°C・
2日間培養した。これを集菌して滅菌燐酸緩衝食塩水(
PH7,0)に1. s x i O9/lelになる
よう浮遊し、等量の乾燥保護剤(10悌スキムミルク・
5%酵母エキス含有液・120°C20分滅菌)とよく
混和したものを最終バルクとした。これを10g/容バ
イアルに2C)s+/宛分注し、凍結乾燥して減圧下で
封じ、生菌ワクチン(乾燥)をえた。本品は2〜5°C
の冷暗所に保存したところ、よく安定した性状を保有し
ていた。本品は、溶解用液たとえば滅菌燐酸緩衝食塩水
(pH7,0)に容易に溶解し、かつ、均一な性状を示
した。なお、溶解用液のIC1ylに溶解した場合、含
有生菌数は108/ll1lであり、はぼ満足しうる生
残数であった。
〔試験例I〕
実施例1によりえられたts−s34・U−株I相菌に
ついてHPCD豚を用いて、安全性試験を行った。ボル
デテラ・ブロンヒセプテイ力抗体陰性の生後6日齢のH
PCD仔豚8頭(107接種、108接種、109接種
、未接種の各群2頭)に1頭当り前記の菌量を1. O
tgl宛鼻腔内に接種し、その後、・12週間目に剖検
した。本菌株接種群および未接種群のいずれも試験期間
中、元気−食欲等一般所見に何ら異常を認めず、さらに
剖検時の肉眼および組織所見においても異常は認められ
なかった。
従って、本菌株は豚に対して安全であるト、とが確認さ
れた。
〔試験例■〕
実施例4でえられたワクチンを滅菌PBSで溶解し、さ
らに10倍階段稀釈系列をつくりHPCD豚を用い、1
0 ’/1ttl 、 106/ll 、 108/x
lの各濃度のワクチンについて免疫原性試験を行った。
ボルデテラ・ブロンヒセプテイ力抗体陰性の生後6日齢
のHPCD仔豚8頭(1o4.xo6.xo’。
未接種の各群2頭)に1頭当り前記の菌量を鼻腔内に接
種し、接種後3週目にボルデテラ・ブロン上セプテイカ
31株(強者)で1頭当り107宛全頭経鼻攻撃し、攻
撃後10週目に剖検した。攻撃後、剖検特進の期間にお
いて、ワクチン接種群では、元気食欲等一般所見および
臨床症状に何ら異常を認めず、ワクチン未接種群では攻
撃後、目やに、くしやみなどの臨床症状を呈し、飼料効
率も悪く剖検時鼻甲介萎縮を認めた。以上の成績により
本ワクチンの有効性が確認された。
〔試験例■〕
ts−s34・U−株■相菌についてHPCD豚を用い
て病原性復帰試験を行った。生後6日齢のHPCD豚の
鼻腔内に108の生菌を接種し1週間観察した後、滅菌
綿棒で鼻腔内をスワップし、2 mlのPBSを用いて
スワップ浮遊液を作成し、その1ylを次の豚に継代し
、他の1 zlについては同定、菌の性状チェックのた
めの培養試験を行った。このようにして、1継代ごとに
2頭宛3代継代した結果、1,2.3代継代した豚群お
よび、対照群(未接種)のいずれも、剖検時まで元気・
食欲等一般所見に何ら異常を認めず、かつ、剖検時の肉
眼および組織所見でも、異常を認めなかった。以上の成
績より、本菌株は、原性が復帰せず、きわめて安定して
いることが判った。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のts−s 34・U−株、およびt
s−sa 4株、S1株(いずれも工相菌)の32℃に
おける集落発育能を示すグラフである。 特許出願人 清 水   健 代理人弁理士青山 葆はか1名

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ボルデテラ・ブロンヒセプテイカ菌株の培養菌液
    に変異誘起方法を適用して、少なくとも温度感受性(3
    2°Cで発育するが34°C以上で発育しない)および
    尿素分解能陰性の遺伝標識を有する変異菌株を分離し、
    ついでこれを血液寒天培地にて培養して比較的小集落の
    ものを釣菌し、培養増菌させ、この血液寒天培地培養お
    よび小集落のものの釣菌の操作を繰返すことにより莢膜
    抗原を完備した溶血性の工゛相菌に導くことを特徴とす
    る、少なくとも温度感受性および尿素分解能陰性の染色
    体性遺伝標識を兼備したボルデテラ・ブロンヒセプテイ
    力感染症生菌ワクチン用の改良原株の作出法。
  2. (2)変異誘起方法がニトロソグアニジン処理および紫
    外線照射の組合せからなる前記第(1)項の作出法。
  3. (3)変異処理後の菌株の血液寒天培地培養および釣菌
    の操作を2回以上繰返す前記第(1)項の作出法。
  4. (4)該操作を2〜1o回繰返す前記第(3)項の作出
    法。
  5. (5)出発菌株のボルデテラ・ブロンヒセプティカ菌株
    が、温度感受性・を有する変異菌株である前記第(1)
    項の作出法。
  6. (6)出発菌株のボルデテラ・ブロンヒセプテイ力菌株
    が、野外株である前記第(1)項の作出法。
  7. (7)少なくとも温度感受性(32℃では発育するが3
    4℃以上では発育しない)および尿素分解能陰性の染色
    体性遺伝標識を兼備したボルデテラ・ブロンヒセプテイ
    カt5−s 34・U−株■相菌からなるボルデテラ・
    ブロンヒセプテイ力感染症用生菌ワクチン。
JP56125530A 1981-08-10 1981-08-10 ボルデテラ・プロンヒセブティカ感染症生菌ワクチン用改良原株の作出法および生菌ワクチン Expired JPS5953828B2 (ja)

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