JPS62502704A - 立体配座−独立並びに立体配座依存決定基を有するタンパク抗原 - Google Patents
立体配座−独立並びに立体配座依存決定基を有するタンパク抗原Info
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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】
決定基を有するタンパク抗原
本発明は抗体−抗原相互作用、特に立体配座−独立および立体配座依存決定基を
有するタンパク抗原を含む相互作用に関するも単一のタンパク抗原は多数の抗原
決定基を含むことができる。
この抗原決定基の各々は多数の特別なエピトープを含んでおり、該エピトープは
免疫原としての抗原に対して指令されあるいは産生された抗体と免疫反応し、か
つ結合する。従って、細胞例えば病原体のゲノムは数種の抗原決定基およびエピ
トープをコードできる。該決定基およびエピトープは哺乳類の免疫系によって外
来物質と認識され、かつ抗体産生を誘発するものである。
この抗原決定基が病原体の一部である場合、特定のエピトープに結合している抗
体は以下の点で臨床的に重要となり得る。即ち、このような結合は該抗体を産生
ずる宿主動物の保護を達成し得る。
他方、他のエピトープに結合している抗体は病原体に対する保護に関しては余り
重要でないが、免疫病原体の菌株または該病原体によって引起こされた疾病状態
の段階に関する情報を与えることができる。従って、抗体を識別し得ることは臨
床的に重要であるか、あるいは科学的に興味深いことである。該抗体の識別とは
所定の抗原の一つのエピトープと免疫反応し、かつ結合する抗体を、同じタンパ
ク抗原の1または2以上の他のエピトープと免疫反応し、かつ結合する抗体から
識別することである。
球状タンパクを用いた初期の研究は、これらタンパクの抗原決定基が一般に立体
配座−依存性である、即ちエピトープは該領域のアミノ酸残基配列および該領域
の三次元構造の両者によって決定されることを示唆しているように思われる。例
えば、アーノン等(Arnon et al、)の研究報告〔ブロシーデインダ
ス オブザナショナル アカデミ−オブ サイエンス(Proc、Natl、
Acad。
Sci、 )、USA、1968.62.163〕は、いわゆる“ループの非病
原性、内性タンパク卵白リゾチームが立体配座−依存抗原決定基であることを示
した。
しかしながら、極く最近のアール、ニー、レーナー(R,A。
Lerner )とその共同研究者等の研究は、病原体−関連タンパクの抗原決
定基に対応する配列をもつポリペプチド免疫原を用いて、病原体からの宿主動物
の保護が、多数の立体配座をもっと思われる直鎮ポリペプチド免疫原を含むワク
チンを用いることによって達成し得ることを示した。例えば、ピットル等(Bi
ttle et al、 )のネイチ+ −(Nature)、1982.29
8.30およびゲラン等(Gerin et al、)のブロシーデインダス
オブ ザ ナショナル アカデミ−オブ サイエンス(Proc、Natl、
Acad、 Sci、 )、USA、1983.80,365を参照のこと。か
くして、レーナーおよびその共同研究者等の研究は、ポリペプチド免疫原の立体
配座−依存性が厳密な要件であり、かつそれゆえ立体配座−依存抗原決定基およ
びエピトープのみの存在は不正確な仮定であることを示しているようである。
肝炎Bウィルス(HBV)は、世界的に、ヒトにおける急性かつ慢性疾病両者と
関連している。最近の報告は肝細胞癌と該ウィルスとが直接的に関係していると
している〔モリアルティ下等(Moriarty et al、) 、サイエン
ス(Science )、1985.227.429およびビーズリ−等(Be
asley et al、 )のランセット(Lancej: )、1981.
1129.11月21日〕。
HBVのゲノムによってコードされる免疫マーカーは表面抗原(HBsAg )
、コア抗原(llBcAg ) 、コアー誘導抗原(HBeAg)および上記
モリアルティー等によって報告されたいわゆるHBxAgを含む。tlBsAg
−特異抗体はHBV感染に対して防禦性であるから、慢性キャリヤーの血漿中に
存在するウィルスを含まないHBsAg含有エンベロープはHBVワクチン源と
して有効である。
HBsAgはj25と命名された主要ポリペプチドとCP28と命名されたその
グリコジル化形のものから構成される〔ベダーリン(Peterson )等、
プロシーディンゲス オブ ザ ナショナルアカデミ−オブ サイエンス(Pr
oc、 Natl、 Acad、 Sci、 )、tJsA、1977.1±、
1540) 。llBsAgのP25ポリペプチドの完全な226アミノ酸配列
が部分アミノ酸配列データおよびこのポリペプチドをコードするウィルス遺伝子
(S)のヌクレオチド配列から推定されている〔バレンツェラ(Valenzu
ela)、ネイチ+ −(Nature)、1979.280.815;バセッ
ク(Pasek )等、ネイチ−? −(Nature)、1979.282.
575;およびチャルネイ・(Charnay )等、ヌクレイツク アシッズ
リサーチ(Nucleic Ac1ds Res、 )、1979.1.35
3〕。
歴史的にはHBsAgと結合した付随的を高分子量ポリペプチドがP25および
GP28の凝集体であると考えられていた。しかしながら、P25は大きな読取
り枠(ORF)の第3の可能な翻訳開始部位ではじまっていて、プレーS領域と
呼ばれる163または174コドン(サブタイブー依存性)による相ではじまっ
ている。チオライス(Tiollais)等、サイエンス(Science )
、1980.213.406参照。
HBV−関連の33〜36キロダルトン糖タンパク(GP33)がスティソベ&
ゲルリッヒ(Stibbe & Gerlich) Cジャーナルオブ ヴイロ
ロジ−(J、 Virol、)、1983.46.626〕によって報告されて
おり、またGP33の配列がORFの第2の翻訳開始シグナルではじまっている
ことを示唆した。これは第3の翻訳開始シグナルの55コドン上流側にある〔カ
タネオ(Cattanea )等、ネイチ−? (Nature ; aンドン
)、1983.305.336〕。また、GP33は、現在ではプレー5(2)
領域と呼ばれているものにコードされたアミノ末端の55アミノ酸残基とP25
配列とからなっていることが報告されている〔上記のスティッペ&ゲルリッヒ(
Stibbe & Gerlich)の文献;およびマチダ(Machida
)等、ガストロエンチロール(Gastroe’nterol、 )、1984
.86.910〕。
この報告を支持するものとして、ニューラス(Neurath ) 等は、サイ
エンス(’5cience )、1984.224.392において、プレー5
(2)領域の26アミノー末端アミノ酸残基を包含するペプチドの合成を報告し
た。彼等は抗−ペプチド抗体がGP33と反応することを報告した。最近、第1
の翻訳開始部位からコードされた生成物がP39/GP42と同定され、これは
G P33配列と、プレー5(1)領域におけるゲノムによってコードされたア
ミノ−末端の108〜119アミノ酸残基からなっている〔ヘールマン(fle
ermann )等、ジャーナル オブ ウ゛イロロジー(J。
Virol、)、1984.52.396〕。
プレーS領域が記載したl−(B V D N A配列のすべての中におよび生
育を通してずっと保存されているという事実は、この領域に対するある機能的な
役割を示唆している〔ラオブ(Laub )等、ジャーナル オブ ヴイロロジ
ー(J、Virol、)、1983.48.271〕。この解釈は、GP42お
よびGP33ポリペプチドが、血液中の微量のもしくは非感染性ピリオンをもつ
キャリヤーとは逆に、ウィルス血症性キャリヤー中に優先的に現れるようにみえ
るという観察によって強く支持される〔上記スティンベ&ゲルリッヒC3tib
be & Getlich)の文献;およびヘールマン()Ieermann
)等の文献〕。このことは、ウィルス複製とllBsAgの高分子量ペプチド合
成との間に相関関係があることを示唆している。
また、ウィルス付着を媒介するとされている重合ヒトアルブミンに対する受容体
は、GP33上に局在化されていることが報告されている〔マチダ(Machi
da )等、ガストロエンチロール(Gastroenterol、 )、19
82.85,320〕、HBVワクチン開発および免疫−媒介ウィルスクリアラ
ンスの機構に関するこれら最近の発見の意味は明らかであり、以下に議論される
ような、flBsAgのS−およびプレー5(2)にコードされたGP33ポリ
ペプチドに対する免疫応答の研究を促している。
発明の簡単な概要
本発明はポリペプチド立体配座−独立抗原を目的とするものであり、該抗原は、
立体配座−依存抗原決定基および少なくとも1種の立体配座−独立抗原決定基を
含むタンパク抗原をコードするゲノムによってコードされた単一の分子である。
該ポリペプチド抗原は単一のタンパク抗原分子を作ることにより得られる。この
抗原分子は立体配座−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列およびエピトープと、
立体配座−独立抗原決定基のアミノ酸残基配列およびエピトープとを含んでいる
。有効量の変性剤、例えば界面活性剤とシスチンのジスルフィド結合開裂剤(還
元剤)との混合物などを、水性媒質中でタンパク抗原と混合する。
該混合物を、該変性剤が実質的に立体配座−依存抗原決定基を変性し、かつ以下
のようなポリペプチド抗原を形成するのに十分な予め定められた時間維持する。
該ポリペプチド抗原は(i)立体配座−独立抗原決定基のアミノ酸残基配列とエ
ピトープを含み、かつ輸i)立体配座−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列をも
つがエピトープをもたない。こうして調製したポリペプチド抗原を次に回収する
。
好ましい態様においては、タンパク抗原は34キロダルトンポリペプチドを含む
H8sAg粒子、例えばチャイニーズハムスターの卵巣細胞内で、形質転換され
た肝炎Bウィルスのプレー5(2)およびS領域のゲノムによって生成されたH
BsAg / P 34粒子である。この抗原の立体配座−独立決定基とプレー
5(2)領域であり、一方立体配座一依存決定基はS領域である。
立体配座−独立抗原決定基に対する抗体の存在または立体配座−独立決定基のエ
ピトープを含む抗原に対する抗体の存在を調べるためのサンプルの固相免疫測定
用診断系は本発明のもう一つの局面を構成する。本発明の診断系は少なくとも1
つのコンテナを含み、該コインナには固体担体として固体マトリックスに結合し
た有効量のポリペプチド抗原が含まれている。該抗原は(i>立体配座−依存抗
原決定基のアミノ酸残基配列を含み、該決定基のエピトープに乏しく(従って、
該決定基に対する抗体は結合しない)、かつ(11)立体配座−独立抗原決定基
のアミノ酸残基配列およびエピトープを含む(従って該決定基に対する抗体と結
合する)。
抗体を検出するのに使用する診断系は第2のコンテナを含むことが好ましい。こ
のコンテナは、立体配座−独立決定基と測定すべきサンプルからの抗体との免疫
反応を検知できる指示手段の有効量を含んでいる。抗原を検出するのに使用する
診断系は以下のような第2のコンテナを含むことが好ましい。即ち、第2のコン
テナは、立体配座−独立決定基のエピトープと、測定すべきエピトープと免疫反
応しかつこれと結合する所定量の公知の抗体とを含む。また、第3の以下のよう
なコンテナを含むことが好ましく、これは上記と類似の指示手段を含むものであ
る。
固相測定法もまた本発明の目的である。一つの方法は、測定すべきサンプル中の
、立体配座−独立抗原に対する抗体の存在を、好ましくは立体配座−依存抗原に
対する抗体の存在下で検出するものであり、以下の各工程を含む。まず、固体マ
トリックスに固定された有効量のポリペプチド抗原を含む固体担体を作成する。
この固定化ポリペプチド分子は(i)立体配座−独立抗原決定基のアミノ酸残基
配列およびエピトープを含み、がっ(ii )立体配座−依存抗原決定基のアミ
ノ酸残基配列を含むが、該抗原決定基のエピトープに乏しい。この固体担体と、
立体配座−独立抗原決定基に対する抗体を測定すべき液体サンプルのアリコート
とを混合して、固体/液体相混合物を作製する。この混合物を、立体配座−独立
抗原決定基に対する抗体が、固体担体の立体配座−独立抗原決定基と免疫反応し
、かつこれと結合するのに十分な予め定められた時間維持する。次いで、固相と
液相とを分離し、その後該固体担体に結合している抗体の存在を測定する。この
測定は、一般には指示手段を用いることによって行われ、該指示手段は固体担体
に結合している抗体の存在を検知するものである。
もう一つの方法は測定すべきサンプル中の抗原エピトープの存在を検出するもの
である。このエピトープは、立体配座−独立抗原決定基のエピトープと免疫反応
し、かつこれと結合する抗体と免疫反応し、かつ結合する。この方法は以下のよ
うな諸工程を含む。上記測定において作製したような固体担体を作製する。測定
すべきサンプルのアリコートを所定量の公知の抗体と混合して液相混合物を形成
する。ここで該公知の抗体は測定される抗原エピトープと免疫反応し、かつこれ
と結合し、ま元立体配座−独立決定基のエピトープ°と免疫反応し、かつこれと
結合するものである。
この液体混合物を、上記公知の抗体が測定される抗原エピトープ七免疫反応し、
かつこれと結合するのに十分な予め決められた時間維持する。その後、該液体混
合物を固相と混合して、固体/液体相混合物を形成する。この混合物を、上記公
知の抗体が該固体担体の抗原決定基のエピトープと免疫反応し、かつこれと結合
するのに十分な予め決められた時間維持する。次いで、固体/液体混合物を分離
して、該固体担体に結合している抗体の存在量を測定する。測定された結合抗体
の量と、測定サンプルのない状態で結合した公知の抗体のコントロール量との間
の差は、測定サンプル中に抗原エピトープが存在していることを示している。
図面の簡単な記載
この本発明の開示の一部となる添付図面において、第1図は比較としてのインビ
ボ(in vivo)による抗−8および抗−プレー5(2)抗体産生を説明す
る3つのグラフを含む。図に示したBIOlBlo、D2およびBI O,S
(9’R)系のマウスを1群当たり5匹含む群を、形質転換されたチャイニーズ
ハムスターの卵巣(CH○)細胞から得たtlBsAg/ P 34の完全フロ
インドアシュパン) (CFA)溶液1μgを腹腔内(i、p、)投与すること
により免疫した。CHO由来のflBsAg粒子中のP34の相対量は35%で
あり、プレー5(2)領域はP、34の約25重量%を示した〔ミッチェル(M
ichel)等、プロシーディンゲス オブ ザナショナル アカデミ−オブ
サイエンス(Proc、 Natl。
1μgというHBsAg/ P 34の投与量は0.913μgのS領域のタン
パクおよび0.087μgのプレー5(2)領域のタンパクと等価である。
IgG抗体はS領域に特異的に応答しく・: llBsAg/ P 25につき
測定)、S+ブレー5(2)領域(○: llBsAg/ P 34につき測定
)は固相放射性免疫測定法(RIA)により第1回の免疫後10日および24°
日並びに第2回の免疫(2°)後2週間の時点で測定した。該第2回目の免疫は
、以下に詳しく述べるように、ミリッヒ&チザリ(tJilich & Chi
sari)によるジャーナル オブザ イムノロジー(J、Immunol、)
、1982.129.320に記載された方法を用いて、不完全フロインドアジ
ュバント(IFA)中の’AfJ1の免疫原で行った。比較のために、破線(■
)はCFA中の4μgのHBsAg/ P 25でi、 p、投与で免疫したマ
ウスの応答を表す。抗−HBsの力価は前免疫血清のカウントの2.5倍となる
ように最大希釈として表わした。
第2図は、比較のためのB1.0.S、、BI O,BRおよびB10゜M系マ
ウスによるインビボでの抗−8および抗−プレー5(2)領域抗体産生を説明す
るための3つのグラフを含む。上記種のマウスを1群当たり”5匹含む群を、第
1図で記載したように免疫し、血清を分析した。
第3図は、抗−プレー5(2)抗体応答の特異性およびH−2制限を説明するた
めの3種の棒グラフを含む。H−2コンジエニツク系ネズミをCFA中の1μg
のHBsAg/ P 34で免疫し、免疫後24日目の血清を、HBsAg /
P 34のプレー5(2)領域、プレー S (2)ペプチドおよびHBsA
g / P 25に対して特異的なIgG抗体につきRIA法によって分析した
。
本発明のプレー5(2)領域特異的RIAは固相還元かつ変性flBsAg/
P 34粒子CHBsAg/P34 (SDS/2ME)]を用いて開発した。
簡単にいえば、HBsAg/ P 34を、(最終濃度2%のドデシル硫酸ナト
リウム(SDS)および2%の2−メルカプトエタノール(2ME)の混合物で
37℃にて2時間処理し、PH9,6の0.01M重炭酸塩バッファーで希釈し
、微量滴定プレートに一夜塗布し、チザ’J (Chisari )のジャーナ
ル オブ ザイムノロジー(J、 Immunol、)、1982.129.1
30に記載の標準的なRIA測定で使用した。この処理はS領域の抗原を90%
以上減少したが、プレー5(2)領域の抗原には何ら影響を与えなかった。
1iBsAg/ P 25に対して生成したグループ(抗−HBs/a)および
サブタイプ−特異的(抗−HBs/y)抗血清も示されている。抗−HBs力価
は、前免疫血清のカウントの2.5倍となるような最大希釈のlog、の逆数と
して表わした。各系統のH−2ハブロタイブが示されている。
第4図は抗−天然ブレー5(2)および抗−プレー5(2)ペプチド抗血清を比
較する、競合抗体阻害測定を説明するための2つのグラフを含む。グラフ(a)
において、固相−固定化tlBsAg/ P 34を、マウス抗−天然ブレー5
(2)産生抗体の希釈液と混合し、約18時間(−夜)、4℃にて維持(前もっ
てインキュベートした)した。制限された量(1: 5000)の免抗−ブレー
5(2)ペプチド二産生抗体を添加し、 +25Iで標識した抗−免1gGを加
え、阻害の程度を測定した。)IBsAg/ P 25 (○)に対する抗体は
対照として用いた。グラフ(b)において、固相−固定化HBsAg/ P34
を免抗−ブレー5(2)ペプチド−産生抗体(・)の希釈液と、約18時間(−
夜)、4℃にて前インキュベートした。制限された量(1:500)のマウス抗
−天然プレー5(2)を加え、次いで+25Iで標識した抗−マウスIgGを加
え、阻害の程度を測定した。S領域合成ペプチド(○)に対する抗体はコントロ
ールとして使用された。
第5図はHBsAg粒子上のコードされたプレー5(2)領域決定基およびプレ
ー5(2)合成ペプチドの検出を示すグラフである。阻害抗原として、種々の濃
度のHBsAg/ P 34 (・)、HBsAg/ p25(○)、HBsA
g/P25/P34 (■;痕跡量のGP34を含む血清由来の)IBsAg
)および合成プレー5(2)ペプチド(ロ)を、一定希釈率(1:500)のマ
ウス(BIO)抗−プレー5(2)抗血清と共に、約18時間(−夜)前インキ
ュベートした。
次いで、抗体−抗原混合物を固相)IBsAg/ P 34 (0,1p g
/ウェル)に加え、阻害の程度を各免疫反応に対して測定した。
第6図は、tlBsAg/ P 25およびtlBsAg/ P 34感作によ
り誘発されるT細胞増殖応答を説明するための2つのグラフである。
C,H,Q7ウスの後部足踵に、llBsAg/P25 161−1gのCFA
液(グラフ(a))またはHBsAg/ P 34 4 At gのCFA液(
グラフ(b))のいずれかで免疫した。免疫後8日目に膝後面のリンパ節(PL
N)細胞を採取し、種々の濃度の)IBsAg/ P 34(・)、t(BsA
g/ P 25 (○)、tlBsAg/ P 25 / P 34 (−)ま
たは媒体のみと共に4日間培養した。増殖はDNA中への[:3H]−rdRの
取込みによって決定し、バックグラウンド(△CPM)について調整した、1分
当たりのカウント数(CPIわとして表わした。
第7図は比較としてのS領域−特異的およびプレー5(2)領域−特異的T細胞
増殖応答を示す2つのグラフを含む。H−2コンジエニツクBIOマウス(グラ
フa)およびB10.D2マウス(グラフb)をCFA中の4pgのI(BsA
g/ P 34で免疫した。
免疫後8日目に、PLN細胞を採取し、示されたtlBsAg処方物と共に、第
6図におけるように4日間培養した[P34(・)、P25/P34 (■)、
P25 (○)または媒質のみ〕。増殖はD N A中への[3l−11−Td
Rの取込みによって決定し、CPMで表わし、バックグラウンドにつき補正した
(八CPM)。
第8図は、比較としてのSla域−特異的およびプレー5(2)領域−特異的T
細胞増殖応答を示す2つのグラフを含む。第7図におけるように、H−2コンジ
ェニックB10.Sマウス(グラフa)およびB1.0.BRマウス(グラフb
)を免疫し、T細胞増殖応答を決定し、表示した。
第9図は、ミッチェル(Michel)等により、ブロシーデインダス オブ
ザ ナショナル アカデミ−オブ サイエンス(Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 )、USA、1984.81.7708に
記載されたようなプラスミドpS V S dhfrの模式的表示である。
本発明は数種の利益並びに利点を提供する。
本発明の利点の一つは、立体配座−独立抗原決定基に対する抗体測定用の手段を
提供し得ることであり、ここでは立体配座−独立並びに立体配座−依存抗原決定
基両者のアミノ酸残基配列を含む単一のポリペプチド抗原を使用する。
本発明のもう一つの利点は、立体配座−独立抗原決定基に対する抗体を、立体配
座−依存抗原決定基に対する抗体の存在下で測定し得ることであり、これら両決
定基は同一のタンパク質中に存在している。
本発明の特別な利点は、臨床的に重要かつ科学的に興味深いSおよびプレー5(
2)抗原決定基に対する、後者の測定法の証明である。
本発明の更に別の利点は、当業者には本発明の以下の詳細な記述並びにそれに付
随する特定の態様を参照することにより明らかとなるであろう。
本発明をより一層詳細に記載するに先立ち、ここで使用するいくつかの用語およ
び句を定義する。
抗体−一抗原リガントと免疫反応し、かつこれと結合して免疫反応体を形成する
B細胞によって産生される受容体分子。
抗原−一抗体と免疫反応し、かつこれによって結合されて免疫反応体を形成する
リガンド分子であって、時として抗体養産生する免疫原となる。
抗原決定基(決定基)−一抗原を含む分子の領域であって、抗体は該抗原と共に
免疫反応体を形成する。
エピトープーー抗体と反応する抗原決定基の特異的部分。また、該決定基の免疫
支配部分も呼ばれる。
アミノ酸残基配列−一ペプチド結合によって一緒に結合されているアミノ酸残基
の特定の秩序立った配置。
タンパク抗原−一比較的高分子量の、例えば約10キロダルトンより大きなアミ
ノ酸残基配列であって、これは単一のタンパク、タンパク−ペプチド融合生成物
、配列から1もしくは2以上のタンパク中に存在するアミノ酸残基が欠落したタ
ンパク状実在物などであり得る。
ポリペプチド抗原−一タンパク抗原から作られた本発明の抗原。
ペプチドまたはポリベブチドー−これらは互換的に使用され、比較的低分子量の
、例えば約210ダルトン〜約10キ。ロダルトンのアミノ酸残基配列を意味す
る。
立体配座−独立抗原決定基−−抗体と免疫反応し、かつ結合する抗原決定基が、
主としてそのアミノ酸残基配列に依存しており、かつあるとしてもほんのわずか
にその三次元、第三構造に依存する該決定基を意味する。従って、このような決
定基はどちらがといえば線形である。これらの決定基は、またしばしばそのエピ
トープ同様にシーケンシャルといわれる。
立体配座−依存抗原決定基m=抗体と免疫反応し、かつ結合する抗原決定基が、
そのアミノ酸残基配列および三次元構造、即ち第3構造の両者に依存している基
、即ち抗体と免疫反応し、がっ結合する抗体決定基が、例えば変性などによるそ
の三次元、第三構造の変化によって実質的に破壊されてしまうものである。従、
って、このような決定基はどちらかといえば非線形であり、典型的には“ループ
構造を形成する工もしくはそれ以上のシスチンジスルフィド結合で結合されてい
る。これら決定基は、またそのエピトープ同様に、しばしばノンシーケンシャル
といわれる。
本発明はポリペプチド立体配座〜独立抗原決定基を意図しており、これは該決定
基並びに立体配座−依存抗原決定基をコードするゲノムによって・コードされる
。このペプチド抗原の製法並びにその使用も本発明の目的であり、例えば固体担
体としての固体マトリックスに固定された該ポリペプチド抗原を利用する診断系
などを目的とする。
本発明は、肝炎Bウィルス(HBV)ゲノムによってコードされた配列をもつ一
つの特定の抗原を利用する診断法に基づき記載される。しかしながら、特別な典
型的ポリペプチド抗原に関連して記載される態様は一般性あるものと信する。し
かも、本発明は立体配座−独立抗原決定基および立体配座−依存抗原決定基を含
む単一のタンパク抗原から調製したポリペプチド抗原を利用する実質的に任意の
診断法に適用し得るものである。
本発明はタンパク抗原として上記のHBsAg/ P 34粒子を使用するが、
これはミッチェル(1,(ichel)等がプロシーディングスオブ ザ ナシ
ョナル アカデミ−オブ サイエンス(Proc。
Natl、 Acad、 Sci、)、1985.1上、77o8に記載したよ
うな形質転換されたC HO細胞によって産生される。この研究で使用した粒子
はミッチェル等により提供されたものであり、上記のミッチェル等の論文に詳し
く記載されているようにして調製し得る。しかしながら、簡単にいえば、これら
粒子は以下のように調製されることが報告された。
pSVSdhfrと命名されたプラスミドを形成し、これをジヒドロフオレート
リダクターゼ(DHPR−)を産生じないチャイルーズハムスター卵巣(CHO
)細胞を形質転換するために使用した。プラスミドpS V S dhfrは、
マルビース(Ma lp 1ece )等によってニュークレイツク アシッズ
リサーチ(Nucleic Ac1dsRes、 )、1983、土工、46
45に報告されたプラスミドpSVH4から由来し、双頭配列に2つの転写単位
を含んでいた。
第1の転写単位はHB V 2.3キロベース(kb) Bgll IIA D
NAフラグメントからなり、プレー5(2)領域、S遺伝子、およびHBsAg
mRN Aポリアデニル化部位を含み、シミアンウィルス4゜(SV40)初
期プロモータから下流側に配置されている。第2の単位Lt M M T V
−L T Rプロモータ、SV40 を−抗原スプライス部位、およびSV40
初期mRNAポリアデニル化部位の制御下におかれたネズミのDHRF cDN
Aからなっている。ジー(Lee )等のネイチャ(Nature ; oンド
ン)、1981.294.228を参照のこと。
更に詳しくは、第9図に模式的に示したように、プラスミドpsVsdhfe自
体は以下のものがらなっている。即ち、HBVセグメントに先行する5V40D
NAは初期プロモータを有する360塩基対のPvull / Hind II
Iフラグメントに対応し、これはHindI[I切断部位においてプラント末端
連結により、HBVがらの2.3 kb Bgj211−Aフラグメントに融合
されたものであった。
DHFRcDNAを側面に有しているMMTVおよびSV40はpMTVclf
hr中に存在するものである〔上記ジー(Lee )等の文献〕。pBR322
シーケンスはβ−ラクタマーゼ遺伝子およりHFR”″細胞が選択され、かつH
BsAg/が放射性免疫測定〔アウスリア(AUSRIA) I[、アボット
ラボラトリーズ(AbbottLaboratories) 、ノースジカゴ(
North Chicago )、ILIを用いて、細胞培養上澄について測定
された。HBsAg産生クローンは遺伝子増幅に対して選択され、メトトレキサ
ント耐性細胞を選択した。37BA5R50と名付けられたクローンが後の更な
る研究のために選ばれた。
CHODHFR−細胞はプラスミド5VSdhfeで形質転換され、約22nm
の径をもつ粒子を産生じ、該粒子はヒト血清中に見られたtlBsAg粒子と同
じ塩化セリウム中での密度および径を有していた。この粒子は、夫々22.26
および34キロダルトンの分子量を有する3種のタンパク質を含んでいた。2種
の低分子量のタンパク質がS遺伝子によってコードされた領域の2形態であると
報告され、一方分子量34キロダルトンの物質はS領域およびプレーS領域の一
部の遺伝子両者によってコードされたものであると報告された。これら粒子を、
本明細書ではHBsAg/ P 34とする。というのは34キロダルトン物質
が存在するがらである。
また、ミッチェル(Michel)等は、これら粒子が、重合ヒト血清アルブミ
ン(pH3Δ)に対する受容体を含む形質転換されたCHODHPR−によって
作られることを報告した。また、これがマウスにおける受容体部位に対する抗体
産生を誘発させるのに利用できることも報告した。本発明者等は、これらの粒子
を用いて、ここでプレー5(2)領域のアミノ末端26残基に対する抗体の初期
出現、即ち免疫後初期段階での出現に関連して述べるように、これら粒子のプレ
ー5(2)領域の免疫原を特徴付けした。また、これら粒子を使用して以下に述
べるポリペプチド抗原(IIBsAg/P34 (SDS/2ME))を調製し
得ることをも見出した。
立体配座−独立抗原決定基〔プレー5(2)領域〕のアミノ酸残基配列およびエ
ビ、トープ並びに立体配座−依存抗原決定基(S領域)のアミノ酸残基配列およ
びエピトープを含むtlBsAg/ P 34粒子は、ここで記述する発明で必
要とするタンパク抗原ではないが、その態様を説明丈るために使用し得る他の実
在物の代表的なものである。HBVプレー5(2)領域またはプレー5(2)抗
原エピトープに対する抗体の存在の検出のための決定にとって、少なくとも3種
の他の物質をタンパク抗原として使用することができる。)IBsAg/ P
34粒子などの、これら物質の各々は、構造サブユニットとして複数の抗原タン
パク分子を含む。
5このような物質の1つと棒状粒子であって、ラッカーマン(Zuckerma
n )によりヘパティティス&ブラッド トランスヒユージョン(Hepati
tis and Blood Transfusion ) 、ジー、ニス。
フィアス(Vyas )等編、グリュン&ストラットン(Grune &5tr
atton) 、=−L−ヨーク、第30章(1973)に記載の論文およびそ
こで引用された参考文献で議論されているように、llBsAg/ポジティブフ
ラグメントと呼ばれる。このフラグメントは径約20nmを有し、かつ長さは5
0nm以下から230nmまでの範囲で変化することを報告している。これらフ
ラグメントは非感染性であり、ゾーン(Dane )粒子として知られる感染性
HBV実在物と同レベルにおいて表現されたSおよびプレー5(2)領域を含ん
でいる。
ゾーン粒子は多層法であり、平均直径42nmを有していると報告されている。
ゾーン粒子は本発明で使用できるが、好ましくない。というのは、これらが著し
く感染性であるためである。
HB VコードSおよびプレー5(2)領域に対する抗体研究のために、本発明
で有用な第3の物質は平均粒径約22nmの球状粒子であり、これは、HB V
感染を受けた患者の血液および血清中に見出される。この径22nmの粒子はそ
れ自体感染性ではないが、表現されたS領域よりもより低い量の表現プレー5(
2)領域を示し、ゾーン粒子、上記のCHO−由来のflBsAg/ P 34
粒子またはtlBsAg−ポジティブフラグメントよりも多い。
立体配座−独立および立体配座−依存抗原決定基を含む他のタンパク抗原が知ら
れており、これらは免疫原として合成または開裂により得られたポリペプチドを
用いて行われた公開された研究を参照することにより見出し得る。該免疫原によ
りタンパク分子の三次元決定基に対する抗体が産生される。例えばアーノン(A
rnon )等のブロシーデインダス オブ ザ ナショナル アカデミ−オブ
サイエンス(Proc、 Natl、Acad、 Sci、 ) 、USA
。
1968.62.163に発表された論文では、いわゆる1リゾチーム ループ
が立体配座−依存抗原決定基であることが示されプこ。
極<1υ近、グリーン(Green )等はセル(Cell)、1982.28
.477に、インフルエンザウィルスX47の赤血球凝集素分子(i(Al)の
大部分を覆っているシーケンスをもつ線状ポリペプチドの合成を発表している。
これらの研究者は抗体産生を誘発するために合成ポリペプチドを用いた。彼等は
IAIのカルボキシル末端領域に対する抗体の良好な結合性を報告しており、該
HAIは比較的線状で立体構造上の制限には無関係である。この結論はX−線分
析に基くものである。また、アミノ末端から135〜149残基離れた位置に局
在しているHΔ■のより立体構造的に歪んだ“ループ領域に対する抗ポリペプチ
ド抗体の低い結合性をも報告している。この報告から、ループ領域が立体配座−
依存抗原決定基を構成し、一方カルボキシ末端領域が立体配座−独立抗原決定基
を構成するものと結論できる。
タンパク抗原の立体配座−依存抗原決定基のエピトープがポリペプチド抗原中に
おいて乏しく(欠けており)、一方立体配座一依存および立体配座−独立決定基
に元々存在していたアミノ酸残基配列は存在する。同様に立体配座−独立エビト
ープのエピトープも存在する。このポリペプチド抗原は立体配座−依存エピトー
プの変性によって調製することが有利である。
立体配座−依存決定基およびエピトープの存在が、通常抗体との反応によって同
定されていることは注目すべきことである。しかしながら、このような領域は、
また夫々変性前後のタンパク抗原およびポリペプチド抗原のNMRスペクトルま
たはX−線スペクトル変化によっても確認することができる。更に、変性された
タンパク質は、ゲル電気泳動での易動度の差、円偏光二色性スペクトル(CDス
ペクトル)および等電点の違いに基き未変性物質、即ち天然物質と区別すること
ができる。更に、変性された物質は天然物質よりもより少量のシスチンジスルフ
ィド結合を有し、かつより多量のシスティン残基(またはアルキル化システィン
残基)を有している。
タンパクの変性法は当分野で周知である。この変性は、エピトープの三次元構造
を水素結合およびイオン結合を壊すことにより変えることを含む物理作用並びに
共有結合を切断することを含む化学的作用を包含する。好ましい態様においては
、物理的および化学的変性両者を利用することによりポリペプチド含有抗原を調
製する。
本発明において有用な典型的なタンパク抗原はシスチンジスルフィド結合を含み
、この結合は立体配座−依存抗原決定基のエピトープに対して立体構造(三次元
構造)を付与するのに役立つ。
エピトープの立体構造に寄与する1または2以上のシスチンジスルフィド結合の
存在のために、変性剤は化学変性剤として水溶性シスチン−ジスルフィド結合切
断剤を含有する。
水溶性ジスルフィド結合切断剤は化学並びに生物化学分野では周知である。これ
らの試薬は一般には還元剤と考えられており、アルカリ金属ボロハイドレートお
よびシアノボロハイドレート、例えばナトリウムボロハイドレートおよびナトリ
ウムシアノボロハイドレートなどを包含する。
チオール含有薬剤も有用である。この変性剤群はpH値が7で電気的に中性であ
る試薬および該PH値で電荷を保持する試薬を含む。電気的に中性な試薬の中に
は、2−メルカプトエタノール、グリセロールモノ−チオグリコレート、ジチオ
スレイトール、ジチオエリ)!Jl−−ル等が含まれる。pH値7で電荷を保持
する代表的なチオール含有薬剤としては、2−メルカプトエチルアミン、メルカ
プト酢酸(チオグリコール酸)、3−チオプロピオン酸およびチオ乳酸、その他
これら酸のアルカリ金属塩、2−ヒドロキシアルキルアンモニウム塩およびアン
モニウム塩、例えばナトリウムチオグリコレート、3−チオプロピオン酸アンモ
ニウム、カリウムチオラクテート、チオグリコール酸ジ−イソプロパツールアン
モニウム、チオ乳酸エタノールアンモニウム等が含まれる。
アルカリ金属およびアンモニウムの重亜硫酸塩およびチオ硫酸塩もシスチンのジ
スルフィド結合も開裂させるのに有用である。
このような物質の代表としては、重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸アンモニウム、
チオ硫酸カリウム、チオ硫酸ナトリウム等があげられる。 ・
水溶性シスチンのジスルフィド結合開裂剤はpH値7において電気的に中性であ
り、例えば、2−メルカプトエタノール(2ME)が特に好ましい。以下に使用
される2MEは、例示的な水溶性ジスルフィド結合開裂剤として使用される。
上記シスチンジスルフィド結合開裂剤は、通常のタンパクまたはポリペプチド関
連化学において使用される温度、反応時間および溶媒(水性媒質)の標準条件下
ではペプチド結合を開裂しない、ということは注目すべきことである。従って、
立体配座−依存および立体配座−独立双方の決定基のアミノ酸残基配列は依然と
して存在し、即ちタンパク抗原が前記ジスルフィド結合開裂剤と反応した後もそ
のまま変わらず存在する。
水素結合および/または残基間イオン結合を開裂させる物理的変性剤も好ましく
は前記変性剤の一部である。尿素およびグアニジンのような比較的低分子物質が
水素結合およびイオン結合を開裂させるのに有用であるとして知られている。し
かしながら、タンパク質およびポリペプチドの安定化をもたらす比較的大きな界
面活性剤分子を使用することが好ましい。
代表的な界面活性剤はアニオン系および非イオン系物質を含む。
該アニオン系界面活性剤は好ましくは分子のアニオン部としてスルフェート基ま
たはスルホネート基および10〜18個の炭素原子(C,、−C,、)を有する
脂肪族鎖を含む。非イオン系界面活性剤は好ましくは、10〜18個の炭素原子
(C,、〜C+e)を有する脂肪族鎖と、重合度1〜100のエチレンオキサイ
ド単位または重合度6〜75のエチレンオキサイド単位および非脂肪族鎖とを含
む。
スルフェート基を含む有用なアニオン系界面活性剤を例示すると、ドデシル硫酸
ナトリウム(SDS)、ラウリル硫酸アンモニウム(ALS)、ラウリル硫酸カ
リウム、デシル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、牛脂硫酸ナトリウ
ム(牛脂から由来する硫酸化アルコール混合物);11〜15個の炭素原子(C
1゜〜C+s)を有するアルコールから成るポリエチレングリコールエーテル硫
酸のアルカリ金属塩およびアンモニウム塩、例えば1分子当たり1〜4の平均重
合度のエチレンオキサイド単位を有する炭素原子数12〜15(C,□〜C+s
)の脂肪族アルコール混合物の硫酸化ポリエチレングリコールエーテルのナトリ
ウム塩、1分子当り1〜4の平均重合度のエチレンオキサイド単位を有する、炭
素原子数12〜13(C,、〜C53)の脂肪族アルコール混合物の硫酸化ポリ
エチレングリコールエーテルのナトリウム塩および、1分子当たり平均重合度1
〜4のエチレンオキサイド単位を含む硫酸化エトキシルミリスチルアルコールの
カリウム塩;エトキシルアルキルフェノールのアンモニウム塩およびアルカリ金
属塩、例えばエーテル成分が1分子当たり平均1個の反応エチレンオキサイド単
位を含むノニルフェニルエーテル硫酸のアンモニウム塩、ナトリウム塩またはカ
リウム塩等が含まれる。
スルホネート基を含むアニオン系界面活性剤を例示すると、炭素原子数10〜1
8(Ci。〜C、、)の脂肪酸イセチオネートのアルカリ金属およびアンモニウ
ム塩、例えば、ココイルイセチオネート(イセチオン酸のヤシ油脂肪酸エステル
のナトリウム塩)、ラウロイルイセチオネートアンモニウム、オレイルイセチオ
ネートナトリウム、N−ココイル−N−メチルタウレートカリウム(N−メチル
タウリンのヤシ油脂肪酸アミドのカリウム塩)、混合した炭素原子数14〜16
(C,、〜c16)を有するオレフィンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼ
ンスルポン酸ナトリウム、デシルベンゼンスルホン酸カリウム等が含まれる。
有用なアニオン系界面活性剤は一般的に1分子当たり1〜約100個の反応エチ
レンオキサイド単位を含む。このような分子の代表的なものとして、エトキシ化
C0゜〜c1.(炭素原子を10〜18個含む)脂肪族アルコール、例えば1分
子当たり、平均して約2.4.6.7.10.11.13.15.2o、27.
30.40.50または100個の反応エチレンオキサイド単位ヲ含ムステアリ
ルアルコールのポリエチレングリコールエーテル;1分子当たり平均5.7.9
.12.20,30または40個の反応エチレンオキサイド単位を含む混合物C
Il〜C8,(炭素原子を11〜15個含む)脂肪族アルコール;1分子当たり
平均1.2.4.5.6.10.12.16.20,25.3oまたは45個の
反応エチレンオキサイド単位を含むセチルアルコールのポリエチレングリコール
エーテル;1分子当たり、平均1.3.5.7.9.10.13または40個の
反応エチレンオキサイド単位を含むエトキシル化オクチルフェニルエーテル:1
分子当たり平均1.2.4.5.6.7.8.9.10,11.12.13.1
4.15.18.20.23.30.40.50または100個の反応エチレン
オキサイド単位を含むエトキシル化ノニルフェニルエーテル;1分子当たり平均
6.8.9.10.12.14.16.18.20.32.40または75個の
重合、反応エチレンオキサイド単位を含むポリエチレンオキサイド(ポリエチレ
ングリコール)等があげられる。
前記変性剤は好ましくは、前記界面活性剤とシスチンジスルフィド結合開裂剤と
の混合物として使用される。前記立体配座−依存決定基を変性させ、そのエピト
ープを除去し、一方で該決定基およびエピトープのアミノ酸残基配列を維持する
のに有効な量の変性剤を、タンパク抗原と混合する。立体配座−依存決定基の変
性に使用する水性媒質中に存在する各々の成分の量は、使用するタンパク抗原の
種類および量の関数であると同様に、使用する試薬の種類の関数でもある。
所定の量のタンパク抗原に対する特異的かつ有効な変性剤量の決定は十分に生化
学分野における熟練者の技術範囲内である。しかしながら、一般的には、水性変
性媒質l mllあたり約1ナノグラム(ng)〜10ミリグラム(mg)のタ
ンパク抗原濃度を有する水性変性組成物に対し、前記界面活性剤は約0.1〜1
0重量%、好ましくは約1〜約5重量%存在し、かつ前記ジスルフィド結合開裂
剤は約0.1〜約10重量%、好ましくは約1〜約5重量%存在する。前記HB
sAg/ P 34粒子は約0.03■/ mlの濃度で変性された。
上述の有効量の変性剤とタンパク抗原との混合物は、前記決定基の前記エピトー
プを変性し、かつ前記ポリペプチド抗原を形成するに十分な予め設定された時間
維持される。この変性に必要な正確な時間は、当業者が容易に決定し得るパラメ
ータである。しかしながら、37℃では約1〜約5時間の反応時間で通常は十分
である。
所定のポリペプチド抗原を、次いで従来の方法により回収し、乾燥する。この回
収は、カラムクロマトグラフィーなどの精製法により行ない、次いで凍結乾燥す
る。更に好ましくは、前記ポリペプチド抗原は、ポリスチレンまたはポリ塩化ビ
ニル製の微量滴定プレートのウェルのような固体マトリックスに固定して回収し
た後に空気中またはオーブン中で乾燥する。
前記ポリペプチド抗原は、前記マトリックスに固定し、乾燥した状態で回収する
ことが特に好ましい。この理由は、溶解した抗原における開裂したジスルフィド
結合が再酸化し、前に開裂したシスチンのジスルフィド結合を再形成し、それに
より、もとのエピトープを再形成するからである。加えて、シスチン結合の還元
により形成されるシスティンメルカプタン基がヨードアセタミドなどを用いて行
なわれるアルキル化により、再酸化から保護されるような場合でさえも、最初に
存在したエピトープと実質的に同一のエピトープを水溶液中に再形成し得る。か
くして、固体マトリックスへの固定および乾燥は、前記立体配座−依存決定基の
エピトープを実質的に永久に変性させるために使用し得る。
固体担体としての固体マトリックスに固定された所定のポリペプチド抗原は、固
相免疫測定法において特に有用である。
前記抗原は、一般に水性媒質からの吸着により固体マ) IJソックス固定され
るが、当業者により公知のいくつかの固定方法が使用できる。このような方法の
代表は、例えば架橋結合したデキストランまたはセルロース誘導体、ラテックス
粒子と関連して以下に述べるようなグルタルアルデヒド結合剤等のグルコース含
有マトリックスとシアノゲンブロマイドの反応により生成する反応性カルボキシ
ル官能基とポリペプチドの反応である。
1つの代表的な固相免疫測定法は、例えばHBVゲノムによりコードされたブレ
゛−S (2)領域のような立体配座−独立抗原決定基のエピトープに対する抗
体の存在に対して行なわれるものである。このことは、第1図および第2図のグ
ラフおよびこれらの図に関する■章Bの議論において示されている。前記固体担
体は、抗原エピトープの存在に対する固相免疫測定法に有用であり、該抗体エピ
トープは例えばプレー5(2)エピトープのような立体配座−独立抗原決定基と
免疫反応し、かつ該決定基に結合する抗体と免疫反応しかつ該抗体に結合する。
このことは、第5図およびこの図に関する■章Bの議論において示されている。
有利な固体マトリックスはこの技術においては公知である。このような物質は、
セファデクス(5EPHADEX )の商標でファルマーシア ファイン ケミ
カルズ(Pharmacia Fine Chemicals) にュージャー
ジー州、ビスカタウz −(Piscatsway、 NJ) 3により販売さ
れている架橋ブトストラン、アガロース、ガラスピーズ、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、架橋アクリルアミド、ニトロセルロースまたはシートあるいはストリ
ップのようなナイロンを支持体としたウェブ、または例えばポリスチレンあるい
は塩化ビニル製の微量滴定板のウェル等をふくむ。
凝集型測定におてい有用なラテックス粒子も有用な固体マトリックスである。こ
のような物質は、日本合成ゴム株式会社(日本、東京)により供給され、アニオ
ン系石鹸に分散されているカルボキジ官能性粒子として記載されている。このよ
うな粒子の代表的なものは0.308μの平均粒径を有し、かつ1個のカルボキ
シ基当たり約15〜約30平方オングストロームの平均カルボキシ官能基分布を
有する。
使用の前に、前記粒子を、1,3−ジアミノ−2−プロパツールのようなジアミ
ンと反応させて、遊離アミノ基を維持する一方、粒子のカルボキシ基との複数の
アミド結合を形成する。該遊離アミンを、次いでグルタルアルデヒドのようなジ
アルデヒドおよびポリペプチド抗原と反応させて、シップ塩基反応生成物を形成
する。このシッフ塩基反応生成物は、次いでホウ水素化ナトリウムのような水溶
性還元剤で還元されて、有用な固体担体を与える。
当業者等は、ここで使用しうる固相免疫測定法に対して、多くの方法があること
を理解している。代表的かつ有用な固相測定法は、酸素結合イムノツルバント測
定法(ELISA)、放射線免疫測定法(RIA)および螢光免疫測定法(Fl
Δ)を含む。これらの測定方法の各々は、単抗体法または二抗体法を使用し得る
。
これらの方法では指示手段が使用でき、これは免疫反応即ち、測定すべき抗体と
前記固体担体のポリペプチド抗原との結合を検出する。代表的な方法は、マッギ
オ、「酵素免疫測定J CRCプレス、オハイオ州、クリーブランド(1’98
1年)、[Maggio。
Enzyme Immunoassay、 CRCPress、 C1evel
and、 Off (1981) 〕、オ、、l: r、、F :+”−ルドマ
ン、「螢光抗体法」、アカデミツクプレス、二Flourescent Ant
ibody Methods、 Academic Press、 New Y
ork、 NY(1980):]に説明され、公知である。放射線免疫測定は、
本研究において使用され、以下■章Bの結果において議論され、更に以下の議論
において示すように使用されうる。
概して、抗体検出に対する本発明の固相免疫測定は下記の工程を含む。すなわち
、
(a) 固体マトリックスに固定された本発明のポリペプチド抗原を有効景含む
固体担体を作製する。前述のように、ポリペプチド抗原は単一分子であり、<1
)HBVによりコードされたプレー S (2)領域のような立体配座−独立抗
原決定基のアミノ酸残基配列およびエピトープを含み、がっ(ii )立体配座
−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列を含むが該決定基のエピトープに乏しい。
(b) 測定すべき液体サンプルを、固体担体と混合して、固相/液相混合物を
形成する。使用するサンプルを、HB、VによりコードされたブL/−S (2
)領域に対゛する抗体などの、立体配座−独立抗原決定基に対する抗体の存在に
関して測定し得る。
(C) このようにして形成された前記固相/液相混合物を、立体配座−独立決
定基に対する抗体が、固体担体の抗原決定基と免疫反応し、かつ該決定基に結合
する(該決定基と免疫反応体を形成する)に十分な予め設定した時間維持する。
後固相を水洗し、立体配座−独立決定基に特異的に結合していない抗体が固相上
に存在しないようにする。
(e) 結合した抗体、すなわち、特異的に前記固体担体に結合した抗体の存在
を測定する。結合した抗体の存在は、一般には測定される抗体のFc部分に対し
て信号を発するように結合した第2の抗体指示手段により、例えば前記信号がこ
れら抗体に結合したヨウ素−125により与えられるγ−放射線により提供され
るように測定される。前記信号手段は、前記立体配座−独立決定基に対して最初
に言及された測定すべき抗体への2番目の抗体の結合を示し、これによって、こ
れら最初に言及した抗体の存在および量を信号で示す。
抗原エピトープの存在に対する本発明の固相免疫測定の工程は、上述と同様であ
る。しかしながら、工程(b)の測定すべき液体サンプルは前記立体配座−独立
決定基のエピトープと免疫反応し、かつ該エピトープに結合する既知抗体の予め
設定した量と混合し、液体の既知の抗体/サンプル混合物を形成する。この混合
は、一般には固体担体と液体サンプル゛の混合の前に行なわれる。前記液体混合
物を、既知の抗体がサンプル中に存在する抗原エピトープと免疫反応しかつ該エ
ピトープに結合する十分な時間維持する。
前記液体の既知抗体/サンプル混合物を、次いで、前記固体担体と混合し、上記
工程(b)において形成した混合物に類似の固相/液相混合物を形成する。続い
て、前記抗体測定法に対する工程(C)、(d)および(e)に類似した操作を
行なう。上記、工程(e)に類似した工程において測定した特異的に、結合した
抗体の量と前記既知の抗体により示された結合のコントロール量との差は、測定
される前記サンプル中の抗原エピトープの存在量を示している。結合した抗体の
コントロール量の測定はかくして、本方法の別の工程を構成し、かつ工程(e)
と同様な該測定の前に行なわれうる。
立体配座−独立決定基のエピトープと免疫反応しかつ該エピトープに結合する前
記既知の抗体は、アミノ酸配列の点でここで使用されかつニューラス(Neur
ath)等の〔サイエンス(Science)、1984.224.392〕に
よって述べられた、プレー5(2)領域のアミノ末端に対応する26残基のペプ
チドのような、立体配座−独立決定基のエピトープの配列に対応するペプチドで
免疫処置することにより得ることができる。加えて、第1図に関して述べるよう
に抗ブレー5(2)領域を含むが、抗−8領域のないHBsAg / P 34
によって誘発される10日口の抗血清が使用される。
より詳しくは、既に述べたように、RIAは本研究においてはHBVゲノムによ
ってコードされたプレー5(2)領域のエピトープおよび立体配座−独立抗原決
定基に対する抗体の存在について測定するために使用した。ある場合には、抗プ
レー5(2)抗体は抗−8抗体の存在下で測定し、これは、ヒトを含む臨床測定
においては通常の環境である。他の場合には、前記抗ブレー5(2)抗体は抗−
8抗体のないサンプル中で測定した。すなわち、アミノ末端の26アミノ酸残基
のプレー5(2)ペプチドを免疫原として使用するか、または双方の領域を含む
免疫原(HBsAg/ P 34粒子)に対し最初の免疫応答の初期段階では、
抗S抗体は検出可能な量では存在していなかった。
代表的な免疫測定において固相として使用される固体担体は、ポリスチレンの除
去可能な平底型WJ、量滴定ウェル〔バージニア州アレキサンドリアのグイナテ
ック ラボ(Dynatech Lab。
Alexandria、 VA)より販売されているリムーバウェルズ(REM
OVAIIIELLS ) ]の固体マトリックスであった。前に議論した2%
の2MEおよび2%のSDSを含む水性媒質中で変性されたHBsAg/ P
34粒子はポリペプチド抗原として使用し、以後r HBsAg/P34.(S
DS/2ME)Jとして示し、本発明の粒子を前駆体、タンパク抗原粒子と区別
した。前記llBsAg/ P 34(SDS/2ME)粒子は、ウェルの底部
に、PH9,6の0.01モル(M)重炭酸塩緩衝液中に2.5μg/m!濃度
でHBsAg/ P34 (SDS/2ME)を含む50μ!の水溶液を入れ、
かつ水を約18時間(−夜)にわたって室温で蒸発させることにより、前記マト
リックスに固定した。
次いで、pH7,2のリン酸緩衝液(PBS)中に1重量%のウシ血清アルブミ
ン(BSA)を含む水溶液を前記ウェルを洗浄するために使用した。この洗浄工
程によりウェル上の非特異的結合部位が遮蔽される(ウェルを急冷した)。前記
ウェルは使用前に、1%のBSAを含むPBS中に10容量%の正常ヒト血清(
NH3)(PBS/NH3/BSA)をlむ溶液50uA’で洗浄シタ。
測定のため、P B S / N HS / B SΔ中に溶解した滴定用希釈
液中の測定すべきサンプル50μβ(マウス血清)をプレートの個々のウェル中
で混合し、固体/液体混合物を形成した。これら混合物を、抗プレー5(2)抗
体が前記固体マ) IJソックス固定したポリペプチド抗原に結合するに十分な
予め設定した時間(37℃で2時間)維持した(保温した)。前記固体/液体混
合物を次いで分離し、かつこの分離した固相をPBS中に1%のBSAを含む水
溶液で洗浄した。
次いで、前記固体担体に結合した抗プレー3 (2)抗体の存在お ・よび量を
測定した。この測定は、50μlの適当に希釈した( ]、 / 300〜11
500)ヤギ抗−マウスIgGまたはTgM抗血清〔メルンーラボラトリーズ、
バージニア州、スプリングフィールド(Mercy Laboratories
、 Springfield、 VA ) ] 、すなわち、固固体体に結合し
た前記マウスの抗ブレー5(2)抗体と免疫反応し、かつ該抗体に結合する抗体
と混合して、第2の固相/液相混合物を形成することによってなされた。この第
2の固相/液相混合物を、前記第2の抗体に対して少しの間、すなわち予め設定
した時間(37℃にて90分間)維持し、第1の抗体〔マウス抗−ブレー5(2
)]と免疫反応乙、かつ該抗体に結合させた。前記固相および液相を分離し、か
つ固体担体を洗浄し、非特異的に結合した抗体を除去した。
親和精製した豚抗−ヤギIgG (SAGG)をベーリンガーマンハイム バイ
オケミカル社(インディアナ州、インディアナポリス) (Boehringe
r lJannheim Biochemical (Indianapoli
s。
IN>1より購入した。マツコーナハイとディクソン(McConaheyan
d口1xon )の〔インターナショナル アーカイブ オブ アレルギー ア
プライド イミュノロジー、(Int、 Arch、 AIlergyAppl
、Immunol )、1966.29.185〕に記載のクロラミン−T法の
改良法を使用して、上記5AGGを125■で放射線標識した。
1分間当たり3.0〜3.3X10’カウント(CPM)を含む50μlの12
J−3AGG溶液〔第3の抗体、すなわち、指示手段として使用する前に工程(
e)の信号手段に結合した第2の抗体〕をウェルに添加し、第3の固相/液相混
合物を形成した。この混合物を、前記第3の抗体が前記第2の抗体と免疫反応し
、かつ該抗体に結合するのに十分な、予め設定した時間(37℃で2時間)維持
した。前記固相および液相を分離した。前記固相(ウェル)を洗浄し、非特異的
に結合した抗体を除去した。更に、自動ガンマ線カウンタ内に置き、カウントを
行なった。前免疫により示されるカウントの2.5倍のカウントを生じる最も高
い血清免疫希釈倍率が各々の免疫血清に対する力価と考えられる。これらの力価
はI 0g2の逆数として表わされる。
当業者は、以前にまた以後に議論する結果において使用される第3の豚抗−ヤギ
抗体を常に使用する必要はない。■+25で標識したヤギー抗マウス抗体の使用
が信号として役立ちうる。しばしば、増巾剤などとも呼ばれる第3の抗体の使用
は、より高感度の測定をもたらす。
EL’ISAに対し2ては、信号手段として指示手段に結合される酵素の代表例
(第3の抗体、すなわち抗体増巾剤が使用されない場合は第2の抗体)はセイヨ
ウワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ等を含む。これら酵素の各
々は、例えば、過酸化水素および0−フェニレンジアミンおよびp−ニトロフェ
ニルホスフェートのような呈色試薬(基質)と共に使用される。例えば、ホスフ
ァターゼの結合したヤギ抗−ヒト、ウサギ抗−ヤギおよびウサギ抗−マウス抗体
並びにペルオキシダーゼの結合したウサギ抗−ヤギ、ヤギ抗−マウスおよびヤギ
ー抗−ヒI・抗体のような別の動物の抗体によって生成されたある動物の酵素結
合した抗体(結合体)は、シグマ ケミカル カンパニー、ミズージー州、セン
トルイス(Sigma Chemical Company of St、 L
ouis、 MO,)など数社から市販品として入手できる。
同様な測定を、立体配座−独立決定基に対する抗体の存在を信号で知らせる指示
手段として、抗体に結合した螢光色素を使用して行なうこともできる。該螢光色
素は一般にイソチオシアネート基により、第3の抗体(すなわち、上記のような
第2の抗体)と結合して、複合体を形成する。代表的な螢光色素はフルオレセイ
ンインチオシアネート(FITC)、ローダミンBイソチオシアネート(RIT
C)およびテトラメチルローダミンイソチオシアネート(TRITC)を含む。
例えば、TRITC結合ヤギ抗−ヒト抗体並びにFITC結合ヤギ抗−ヒト、ウ
サギ抗−マウス、ヤギ抗−マウス、ヤギ抗−ウサギおよび羊抗−マウス抗体のよ
うな複合体は、例えばシグマヶ、ミカル カンパ= −(Sigma Chem
ical Company)等の数社から市販品として入手できる。
前記プレー5(2)領域に対する抗体などの、立体配座−独立決定基に対する抗
体の存在を測定するRIA、ELISAおよびRIA法に加えて、別の公知の方
法も使用できる。1つの方法においては、 1′工のような信号手段に結合した
スタフィロコッカスアウレウス(Staphylococcus aureus
)のタンパクAを、固体担体に結合した測定すべき抗体の存在を測定するために
使用する。
別の方法においては、第3の抗体(すなわち、前述のような、第2の抗体)に結
合したビオチンが、例えば、セイヨウワサビペルオキシドなどの信号手段おそれ
自身結合したアビジンと組合せて、免疫反応を信号で知らせるため使用される。
ビオチン結合ヤギ抗−ウサギ、ヤギ抗−ヒト、ヤギ抗−マウスおよびウサギ抗−
ヤギI g G’sのようなビオチン結合抗体複合体は市販品としてポリサイエ
ンス社(ペンシルバニア州、ウォリントン)(Polysciences、 I
nc、 of Warrington、 PA、)がら入手できる。′アビジン
ーFITC,アビジンーRITC,アビジン−ペルオキシダーゼおよびアビジン
−アルカリホスファターゼも市販品としてポリサイエンス社から入手でき、これ
はビチオン結合抗体と共に使用することにより信号を発生する。更に、他の方法
も当業者には周知である。
前述のように、立体配座−独立抗原決定基と免疫反応し、かつ該決定基に結合す
る抗体と免疫反応し、かつ該抗体により結合されたプレー5(2)エピトープの
ような抗原エピトープの存在に対する固相免疫測定は、このような抗体用の上記
測定に類似している。前述の試薬および前記ELISA’、FIAおよび他の診
断法が、分析すべきサンプル中の抗体の存在を測定する場合におけると同様に、
抗原エピトープ測定に適用しつる。このような抗体エピトープの存在の測定に対
する詳細を下記結果の章で述べる。また、当業者はこのような測定がいかにして
行なわれるかを理解できる。
以下に述べる特定の方法では、既に述べたようにマウス免疫血清を使用した。特
に開示された方法および系を使用した臨床的研究において、被測定サンプルは、
HBV感染に敏感なチンパンジーまたはヒトのような動物から採取する。免疫血
清に加えて、これらサンプルはまた、脳を髄液、唾液、リンパ液、気管支の洗浄
液、尿、精液、組織ホモジネートおよびもちろん、血液および血漿であっても良
い。
本発明はまた、好ましくはキットの形のサンプル測定用の診断系をも意図してい
る。前記サンプルは、好ましくは、立体配座−依存決定基に対する抗体の存在下
で、立体配座−独立抗原決定基に対する抗体の存在につき測定される。ここにお
いて、立体配座−独立及び立体配座−依存決定基の双方共、単一のタンパク抗原
中に存在している。前記サンプルは、立体配座−独立抗原決定基と免疫反応しか
つ該決定基と結合するが、立体配座−依存決定基とはこのような免疫反応を示さ
ない抗体と免疫反応を行ない、かつ該抗体により結合される抗原エピトープの存
在についても測定され得る。ここにおいて、前記立体配座−独立および立体配座
−依存決定基は双方共単−タンパク質中に存在する。
前記システムは(1)固体担体のような固体マトリックスに固定された本発明の
ポリペプチド抗原の有効量を含む少なくとも1つのコンテナーを含み、この抗原
は、単一分子中において(i)立体配座−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列を
含むが該決定基のエピトープに乏しく、かつ(ii )立体配座−独立抗原決定
基の前記アミノ酸残基配列およびエピトープを含む。
好ましくは、上記系の一態様においては第2のコンテチーを含み、該コンテナー
においては偉)立体配座−独立決定基と、被測定サンプルからの抗体との免疫反
応を検知し信号により知らせることのできる指示手段が含まれる。本発明の系の
別の具体例は、好ましくは(2)前記固体担体の立体配座−独立決定基のエピト
ープと免疫反応しかつ該エピトープに結合し、かつサンプル中での存在を測定し
ようとする抗体のエピトープとも免疫反応しかつ該エピトープに結合するような
、予め設定された量の既知抗体を含む第2のコンテナー、および(3)固体担体
の立体配座−独立決定基のエピトープと既知抗体の免疫反応を信号により知らせ
るにとのできる指示手段を含む第3のコンテナーを含む。
上記系の代表的な固体担体は、前記ブレー5(2)領域(ご対する抗体に関する
前記測定において使用された微量滴定プレートである。
この固体担体即ち前記マトリ・ノラスのどれかを使用して調製しtこ固体担体は
前記診断系に使用し得る。
前述のポリペプチド抗原固定ウェルのような固体担体Gよ、微量滴定プレートに
より形成されるコンテナーに包含される。し力1しながら、他の前述の固体マト
リ・ノラスの1つ力)ら調製される固体担体は、プラスチックまたはガラスのビ
ンまた(よノイイアルのような別々のコンテナーまたは、プラスチ・ツクまた?
ま紙製のエンベロープ中に包含させることを意図している。
前記ポリペプチド抗原は有効量で固体マトリ・ンラスζこ固定された状態で与え
られる。種々の測定を行なうための抗原の有効量Cま測定毎に異なり、また固体
マトリ・ンラスの表面積(こよっても異なることは当業者は認識している。しか
しながら、ポリペプチド抗原の有効量の決定は、当業者の、能力の範囲内で行〕
、(われる。ここで使用される特定のサンプルにおいては、約125ngのポリ
ペプチド抗原が約0.5 cmの直径を有する固体マ) ’J ・yラス(こつ
き使用される。
前記抗体または抗原どちらかの測定の態様の好ましG)指示手段は一般には、前
記第3(または第2)の信号手段結合抗体また(ま本発明の測定方法に関して議
論される冬!二りより」しム久X−エクーレウス タンパクAである。信号手段
は一般(ご番よ、力゛ラスまたζまプラスチックビン中に予め決定された量で含
まれる凍結乾燥された形で供給される。前記立体配座−独立決定基の抗原エピト
ープの存在に対する測定に使用される系の具体例の公知の抗体としては、代表的
には、前記固相免疫測定法に関して記載されたものである。これらの抗体は、ま
た好ましくは、コンテナー中で凍結乾燥した形で供給される。
前記研究では、少なくとも2つの[(−2結合免疫応答(Ir )遺伝子の影響
並びにHBsAgに対するネズミの体液および細胞の免疫応答の定量的かつ定性
的面が調べられた〔ミリッヒとチザーリ(Milich and Chisar
i) 、ジャーナル オブ イムノロジー(J、 Immunol、)、198
2.129.320)およびミリッヒ(Milich)等、ジャーナル オブ
エクスペリメンタル メディシ7 (J、Exp、Med、 ) 1984.1
59.41)、HBsAgの高応答物(H−2’−q)、および非応答物ハブロ
タイブ(H−2f・S)が上記ミリッヒとチザーりにより同定された。
これらの研究において使用されたHBsAgは前記P25/ GP28ポリペプ
チドを含むが、ブレー5(2)でフードされたより大きな分子量のポリペプチド
に乏しい。従ってここではHBsAg/P 25として記載している。ここで述
べた本研究の決定基をコード化したブレー5(2)への免疫応答は、TおよびB
細胞レベルでの免疫原、特異性、H−2結合調節および可能な重複調節機構、す
なわち抗−S一応答に対してブレー5(2)領域に生成されたヘルパーT細胞作
用の可能な影響などの点から、HBsAgのS−コード決定基と比較して検討し
た。
本研究では、HBVゲノムによりコードされたS遺伝子およびブレー5(2)領
域を含むプラスミドで感染されたチャイニーズハムスタの卵巣[CH○]細胞か
ら誘発されるHBsAg粒子を使用した。これはHBsAg /P34として表
わされている。該HBsAg/P34粒子はSコードP25/GP28ポリペプ
チドと、前記ブレー5(2)およびS−コードGP34ポリペプチドとから成る
。前記GP34ポリペプチドはHBV GP33に相当する〔ミッチェル(Mi
che+)等、プロシーディッラス オブ ザナショナル アカデミツク サイ
エンス イン ニーニスニー(Proc、Natl、Acad、Sci、tlS
A)、1985、l上、7708’l。
一群(DH−2コンジエニツクなネズミ系はHBsAg/P34で免疫され、ブ
レー5(2)およびS領域決定基に対して特異的なエンビボ抗体生成およびイン
ビトロT細胞増殖性応答について検討された。これらの研究の結果は下記の事柄
を示している。すなわち、(1)HBsAgのブレー5(2)コード領域は、T
およびB細胞レベルで前記S遺伝子コード群およびサブタイブー特異的決定基よ
りかなり免疫原があり、(2)このブレー5(2)コード領域上において優性な
抗体結合部位(エピトープ)は、前記CP34のアミノ末端26アミノ酸上に表
現され、(3)HBsAgのブレー5(2)コード領域に対する免疫応答は、S
領域決定基に対する応答を調節する遺伝子と異なる・H−2−結合遺伝子により
調節され、かつ(4EBsAg /P34によるS領域非応答系、ブレー5(2
)領域応答系の免疫によって非応答性のものを排除し、かつブレー5(2)特異
的応答並びにS−特異的応答を誘発し得る。 ゛本発明の基礎をなす本研究から
の上記結論は以下の章の発見に基いてなされた。
2、HBsAg/P34での免疫化は試験されたすべての動物種において、抗S
領域抗体応答に比較して、より優れた抗−ブレー5(2)領域応答を誘発する。
11−2コンジエニツク系からの5匹のマウスの群が、0.2mβの完全フロイ
ンドアジコバント(CFA)中に乳化された各々のHBsAg/P34 1.0
agを含む単位用量で腹腔内(i、p、)投与により免疫された。この用量は重
量基準でマウスあたり0.9 ]、 3μgのS領域コードタンパクおよび0、
087μgのブl/ −S (2)領域コードポリペプチドに等価であるか、ま
たはプレー5(2)領域コードポリペプチドより約10倍S領域コードタンパク
が過剰である。前記S領域(HBs八gへP25に関し測定された)およびS領
域にプレー5(2)領域を加えたもの(1−(BsAg −/ P 34に関し
て測定された)に対して特異的な前記IgG抗体応答は、第1回目の免疫後10
日および24日目、および不完全フロインドアシュパン)(IF’A>中の0,
5μgのHBsAg/P34で第2回目の免疫後2週間口に固相放射線免疫測定
(RrA)により測定された。第1図に示されるすべての動物系統は、たとえそ
れらがプレー5(2)領域タンパクに比較して、10倍大きな投与量のS領域タ
ンパクを受けとったとしても、S領域応答がない状態で10日目にI g G抗
−プレー5(2)応答性を獲得する。
4μg量のHBsAg /P25に対するこれら動物系の応答も、比較として第
1図に示されている。〔破線:プレー5(2)領域タンパクの量に比較して46
倍多いS領域抗原量を表わす〕。前記10日目のプレー5(2)応答は、4t−
tgの[(BsAg/P25で免疫された各々の動物系における前記S領域−特
異的応答よりかなり大きかった。(第1aSbおよびC図)。
前記24日目の抗−プレー5(2)応答もまた各々の動物系において前記抗−8
領域応答よりかなり高かった。前記動物系BIO抗−ブーブレー2)応答は抗−
8応答より25倍大きく(第1a図)、前記動物系B1.0.D2抗−プレー5
(2)応答は抗S応答より200倍大きく(第1b図)、かつBIO,S (9
R)動物系は24日目には依然としてS領域に対し非応答性であるが、この時点
で抗−プレー5(2)の力価1 :1620を達成している(第1c図)。
HBsAg/P34免疫により誘発された、24日目の抗−プレー5(2)応答
は、4μgの!(BsAg/P25による免疫後の前記抗S応答より可変的に高
かった。これら2つの応答の大きさの差はB10.D2、BIOlおよびBIO
,S (9R)の順で抗S応答状態に依存する。
二次免疫(2°)後、前記抗−ブレーSおよび抗S領域応答は等価[B10.D
2=B10.S (9R)]であるか、プレー5(2)応答が大きい(8101
4倍の差)(第1a、b、c図)。これは、B10.D2系においてはおどろく
べきことではない。なぜならHBs八gへP25での免疫は1:40.000の
力価で抗−8応答を誘発するからである(第1b図)。しかしながら、HBsA
g /P34 (0,5μg−I FA)での二次免疫の後に810゜5(9R
)系により産生される抗−8量は4μgのHBsAg/P25での二次免疫によ
り導かれる抗Sよりかなり大きい(80倍)(第1c図)。この動物系における
比較的有効な抗−ブレーS応答を考えると、これは前記S−特異的応答に対する
プレー5(2)応答による正の影響を示唆している。
B10.Sマウス系の免疫により、抗プレー5(2)応答が抗S領域応答に正の
影響を及ぼすことを認識した。前記B10.S系は、4μgのHBsAg/P2
5による二次免疫の後でさえも、S領域決定基に対し完全に非応答性である〔第
2a図、ミリッヒ(Milich)等、ジャーナル オブ エクスベリメンタル
メディシン、(J、 Exp、 1Jed、 )、1984.159.41〕。
しかしながら、前記BIO,S系は、HBsAg /P34により免疫した際に
前記プレー5(2)領域に対する 24日目の応答、即ちIgGを産生じた(第
2a図)。
更に、HBsAg/P34により二次免疫した場合、この「S領域−非応答性」
動物系は、二次抗−ブレー5(2)応答(力価=1:5120>と同様に抗S特
異的応答(力価=1 : 640)を獲得した。HBsAg/P34免疫の後に
、B10.SおよびB10゜S (9R)系によって産生された抗S抗体は、サ
ブタイプ−特異性(すなわち、抗−HBsAg/y)であり、一方 BIOおよ
びB10.D2系により産生されたものは、グループおよびサブ“タイプ−特異
抗体応答を含むことは興味あることである。
前記B10.BR系はプレー5(2)領域に対しては低応答性であるが、それに
もかかわらず24日目のHBsAg/P34免疫でのS−特異抗体応答に比較し
て、またHBsAg/P25 (4μg)免疫後の抗S応答に比較して、より優
れたプレー5(2)を産生じた(第2b図)。前記B10.M系は、HBsAg
のS領域およびプレー5(2)領域双方に対し、実質上非応答性であった(第2
C図)。
以上より、これらの結果は、HBsAgの前記プレー5(2)領域が、有効免疫
投与量および一次応答の大きさおよびその開始時間に関しては、体液レベルでS
領域よりも優れた免疫原であることを示している。更に、プレー5(2)領域は
S領域特異的応答に対し正の影響を与えうる。
4、 プレー5(2)領域抗体応答の特異性。抗ブレー5(2)応答はプレー
S (2)およびS領域双方の決定基(HBsAg /P34)を含むHBsA
g粒子 上で測定されるので、プレー5(2)領域特異的測定を確立するのが望
ましい。プレー5(2)領域抗原は還元および洗浄剤による変性に抵抗性がある
ことは前に報告した〔ニューラス(Neurath )等、サイエンス、(Sc
ience)、1984.224.392〕。逆に、主なグループおよびサブタ
イブー特異的S領域抗原決定基は立体配座−依存であり、かつ全く、変性条件に
対し例えば各成分が最終濃度2%になるような、ドデシル硫酸ナトリウム(SD
S)および2−メルカプトエタノール(2ME)の変性量を含む水性混合物で処
理したHBsAg/P34を固相に固定したポリペプチド抗原(HBsAg/P
34(SDS/2ME))として使用し、固体マトリックスとしてのポリスチレ
ン微量滴定板のウェルに固定されたHBsAg /P34 (SDS/2ME)
抗原を含む固体担体でプレー5(2)および非S領域抗体価を測定した。このよ
うにして調製した固体マトリックス固定ポリペプチド抗原は、立体配座−独立決
定基〔プレー5(2))のアミノ酸残基配列およびエピトープを含み、かつ立体
配座−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列を含むが立体配座−依存抗原決定基(
S)のエピトープに乏しかった。
前記プレー5(2)領域の26アミノー末端アミノ酸を包含する、7234粒子
で免疫することにより産生される抗血清を測定するための固相配位子として使用
される。この合成ペプチドの利点は、その明確な特異性、残留「変性」S領域決
定基の欠乏およびそれが免疫原としては使用されないという事実であった。
このポリペプチドはその配列の点で、HB V D N Aから誘発されるよう
なaywザブタイプのMet−120−Gly−145のアミノ酸残基に対応し
ている。左から右へ即ちアミン末端基からカルボキシ末端基の方向に書かれたア
ミノ酸残基配列は、下記式に相当する。すなわち、
Met Gin Trp Asn Ser Thr Thr Pt+e His
Gin Thr Leu Gln −Asp Pro ArgVal Arg
Gly Leu Tyr Phe Pro Ala Gly Glyである。
アミノ酸残基に対して、最近採用された単一文字コードを使用すれば、上記配列
は次のようにもかける。すなわぢMQIJSTTFHQTLQDPRVRGLY
FPAGGである。
第3図に示されるように、S領域のグループ−特異的(抗−HBs/ a )お
よびサブタイブー特異的(抗−HBs/ y )決定基によって誘発された抗血
清は、HBsAg/P25粒子上で合成ブレー5(2)ペプチドと反応性を有す
るが、固体マトリックスに固定されたSDS/2MEで処理されたHBs八gへ
P34粒子[HBsAg /P34 (SDS/2ME)E上では合成プレー5
(2)ペプチドとまったく反応性を有しなかった。これらの抗血清は、天然のH
BsAg/P34粒子とも反応性を有した。これらの結果は、S領域コードおよ
びプレー5(2)領域コード抗原の間に交差反応性がないことを示している。
一連のネズミ系は、HBsAg/P34で免疫され、かつその24日目のIgG
抗体応答は、第3図に示される3つの固相抗原上で比較された。前記BIO1B
10.D2およびC,H,Q系は、24日目に抗−プレーS(2)(HBsAg
/P34 (SDS/2ME)および合成ペプチド上で検出される〕および抗S
(HBsAg/P25上で検出される)双方の抗原決定基に対して特異的な抗
体を産生じた。しかしながら、すべての場合において、前記プレー5(2)応答
の方がかなり大きい。
また、HBsAg /P34 (SDS/2ME)上に検出されるプレー5(2
)抗体の量(力価)は、プレー5(2)ペプチドに検出されるプレー5(2)抗
体に実質的には等価であった(2倍以下の差)という事実はこれら系において興
味することである。
BIO,S (9R)およびB10.S系は、24日目にブレー5(2)−特異
的応答性を示し、かつこの時点でS−特異的応答性を示さなかった(第3図)。
再び、同様の量のプレー5(2)領域抗体が、固体マトリックスに固定されたH
BsAg /P34 (SDS/2ME)上またはプレー5(2)ペプチド上で
測定され検出された。
前記B10.BRおよびC,H,Q系(H−2に双方)は、−次免疫の後、プレ
ー5(2)−特異的抗体が固体マトリックス−固定HBsAg /P34 (S
DS/2ME)粒子上にのみ検出され、固体マトリックス−固定ブレー5(2)
ペプチド上には検出されないということにおいて、特異なものであった。このこ
とは、抗プレー5(2)ペプチド応答が二次免疫の後に検出されるので、これら
低応答系における定量的な差を表わしている。更に、これらの系は、合成ペプチ
ド上で表現されないプレー5(2)エピトープを認識しつる。
更に、前記抗−ブレー5(2)領域応答の特異性を調べるため、競合的抗体阻害
測定を行なって、抗天然プレー5(2)と抗−プレー5(2)ペプチド抗血清と
を比較した。抗体天然プレー5(2)抗血清は、HBsAg/P34で免疫され
たBIOマウス内で産生され、かつ免疫後10日目に集められた。この抗血清は
プレー5(2)領域特異性であり、かつ抗−8反応性を含まなかった(第1a図
)。プレー5(2)ペプチドに対する抗血清は前記26−残基ペプチドによって
生成され、かつニューヨーク州、ニューヨークツニューヨーク血液センターのリ
ンズレ−エフ、キンボール リサーチ インスティテユートのニー・アール・ニ
ューラス(八、R,Neurathof the Lindsley F、Ki
mball Re5erch In5titute of The NewYo
rk Blood Center、New York、NY)により提供された
。
第4a図に示すように、HBSAg/P34を抗プレー5(2)ペプチド(1:
5000)の間の前記免疫反応および結合は、抗天然ブレー5(2)抗血清の稀
釈物で定量的に抑制された。一方抗一天然S領域抗血清はいかなる抑制効果も有
しなかった。補足的な研究においては、HBsAg /P34と抗天然プレー5
(2)(1500)の間の前記反応は、抗−プレー5(2)ペプチド抗血清によ
り定量的に抑制され、かつ抗Sペプチド抗血清に関するいがなる効果も観察され
なかった(第4b図)。
使用された抗Sペプチド抗血清はカリフォルニア州、ラ ジョラのリサーチイン
スティテユート オブ スクリップス クリニックのアール・ニー・ラーナー博
士(叶、R,A、Lerner of theReseach In5titu
te of 5cripps Cl1nic、La Jolla、CA )によ
り提供され、ゲリン(Gerin )等の(「プロシーディンゲス オブザ ナ
ショナル アカデミツク サイエンス イン USAJ(Proc、Natl、
Acad、Sci、[l5A)、1983,80.2365)の49aと命名さ
れたペプチドによって生成された。ポリペプチド49aはHBSAgサブタイプ
1ム里のアミノ末端から125〜137に亘る配列を有している。左がら右へ即
ちアミノ末端からカルボキシ末端の方向に書かれたポリペプチドの配列は、下記
式%式%
100%の抑制を達成できないことは、これら2つの抗血清が異なるエピトープ
をg7JQすることを示している。しかしながら、観察される重要な競合は、抗
−ペプチドおよび抗−天然ブレー5(2)抗血清がプレー5(2)領域のエピト
ープを重複して認識していることを示している。加えて、前記プレー5(2)ペ
プチドは、抗天然ブレー5(2)抗体のHBsAg/P34との相互作用の重大
な抑制を立証するが、抑制はHBsAg/P34に比較して1/112の低効率
(重量基準で)を示した(第5図)。
5、 インビボ抗−プレー5(2)領域抗体産生の調節はI]−2−結合である
。インビボ抗−プレー5(2)産生の量(第3図)および速度(第1.2図)が
、調査中のH−2コンジエニツク系においては、高応答性から非応答性フェノタ
イプへ変化することを示した。これらの結果に基いて、前記H−2b′’=’ハ
ブロタイブがプレー5(2)領域(10日および24日目の応答)に対する高応
答性として分類され、H−2”ハブロタイブが中間応答(24日目応答)性とし
て、H−2’″ハブロタイブ低応答性(限界24日目応答)として、かつH−2
1ハブロタイブが非応答性として分類されう159.41〕、S領域決定基に対
するインビ、ボ抗体産生およびT細胞増殖特異性はH−2結合したIr遺伝子に
より調節される。
しかしながら、H−2ハブロタイブの中で、S領域に対する応答状態の階級はプ
レー5(2)領域に対して観察されるものと異なる。
例えば、前記H−2’およびH−2’ハブロタイブは前記S領域に対して高応答
性であり、一方前記H〜2bハブロタイブは中間的応答性であり、かつ前記H−
2kハブロタイブは低応答性フェノタイプであるが、H−2’ハブロタイブの非
応答性状態よより優れている。前記プレー5(2)応答のH−2調整はH−2b
ハブロタイブが少なくともl−1−2’−’ハブロタイブに等価であり、かっH
−2’ハブロタイブが非応答性フェノタイプに対立するように中間応答性である
ということにおいて異なる。これらのデータは異なるH−2−結合遺伝子がSお
よびプレー5(2)−特異性のインビボ抗体産生に影響を及ぼすということを示
している。
6、HBsAIXのプレー5(2)領域に対するT細胞増殖応答特異性はS領域
に対するT細胞増殖応答特異性より非常に大きい。
HBsΔ乙のプレー5(2)領域に対するイン1“ボ抗体産生に関していくつか
の基がS領域決定基の認識を通して誘導されるヘルパーT細胞に対立するものと
して、プレー5(2)特異的ヘルパーT細胞すなわちハブテンのようなPre−
3(2)の影響を示した。第1に、インビボ抗プレー、S (2)抗体産生は、
抗S抗体産生とは異なる方法でH−2−結合される(第3図)。第2に、HBs
Ag/P34による免疫は、0.087μgのプレー5(2)タンパクにょるi
、p免疫後10日程でかなりの量のIgGクラスの抗ブレー5(2)抗体を誘発
し、かつ、実際に、IgG抗体抗体カニ00日目1gM応答より高いことが知ら
れていた。第3に、HBsAg / P 25非応答性状態は、HBsAg/P
34で免疫することにより回避された。
HBsAgのプレー5(2)領域によるT細胞認識を直接調べるため、HBsA
g/P34で抗原刺激を受けたマウスのT細胞増殖応答性が測定された。マウス
は、後部足踵において、CFA中の総量4t−tgのHBsAg/P34または
I 61−1gのHBsAg/P25で免疫された。PLN細胞液を8日目に採
取し、種々の濃度のHBsAg/P34、HBsAg/P25または主とじてt
−I BsAg / P 25から成るが、少量のP34をも含むようなHBs
八gへ方物(HBsAg /P25/P34)と共に培養した。
これらの処方物は抗−プレー5(2)抗血清の定量的抑制によりプレー5(2)
抗原につき測定された(第5図)。50%抑制を生じるに必要な濃度の点で、H
BsAg/P34はHBsAg/P25/P34より約28倍有効に抑制を達成
した。該HBsAg/P25処方物は全く非反応性であった。これらの処方物は
抗プレー5(2)ペプチド抗血清に対してテストした場合には同じパターンを示
した。
これら3種のHBsAg処方物すべてが等しい量のS領域タンパクを含むので、
これらはHBsAg/P25で刺激をうけたPLN T細胞に匹敵するT細胞増
殖応答を誘発することが予想され、かつこれが正しいことがわかった(第6a図
)。C3H,Qマウスは16μgのHBsΔg/P25(最適の8日目のS領域
−特異的T細胞増殖応答性を導き出すため必要な量)〔ミリッヒ0Jilich
)等、ジャーナル オブ イミュノロジー、(J、’ Immunol>、19
83、±30,1401)で免疫され、8日目のPLNT細胞に3種のHBsA
g処方物の濃度を変えて投与し、かっこの投与量応答曲線を決定した。
HBsAg/P25による免疫はS領域−特異的T細胞を感作した。また、該T
細胞は種々のHBsAg処方物に対して、インビトロでの投与に関し等価に増殖
する(第6a図)。このS領域−特異的T細胞増殖の程度および観察される投与
量応答曲線は、て、4t−tgのHBsAg /P34 (3,65μgs ;
0.35μgプ1/ −S (2) )でのC,H,Qマウスの免疫は、S領域
−特異的T細胞応答に比較して、左にシフトした投与量応答曲線を有するかなり
程度の大きなプレー5(2)−特異的T細胞増殖応答を誘発した(第6b図)。
例えば、インビトロでは2000 (ng/ mA)の濃度のHBsAg/P2
5が、7.0ng/mAのHBsΔg/P34と等価なT細胞増殖応答を導、く
のに必要とされた(286倍の差)。
最小のS領域−特異的T細胞応答を準最適S領域感作用量(3,65μg)とす
ることができる。0.35μgのプレー5(2)領域感作用量はS領域投与量よ
り10倍少なく、かつ16μgの最適S領域(HBsAg / P 25 )感
作用量より45倍少ないが、それでもS領域抗原のいずれかの投与量よりかなり
大きなT細胞増殖応答を誘発することは注目に値する(第5aSb図)。これら
のデータは、有効感作用量、T細胞増殖度および定量的インビトロ投与量応答白
線の点でプレー5(2)領域がT細胞レベルでHBsAgのSコード領域より免
疫原であることを示している。
PLN細胞増殖のT細胞の性質を確認するため、抗原依存のIL−2産生はいつ
も一対の培養細胞中で測淀された。ここで報告されるすべての8日間のPLN培
養において、抗原投与量依存IL−2産生はS領域T細胞応答に対して前に知ら
れているようなPLN増殖応答に正確に相関した。前記増殖応答のHBsAg特
異性は卵白アルブミンで感作したPLN細胞がいずれのtlBsAg試料によっ
てもTL−2を増殖せずまた分泌しなかったという事実(こより確言忍された。
7、 プレー5(2)−特異的T細胞増殖応答はH−2結合の遺伝子により調節
され、インビボ抗−プレー5(2)抗体産生に相関している。
H−2結合遺伝子のプレー5(2)−特異的T細胞増殖応答への影響を評価する
ため、一連の14−2コンジエニツク系のHBsAg/P34に対するT押胞増
殖応答が調べられた。抗−プレー5(2)抗体産生の程度を減少させるために検
討された系は、BIO。
B10.D2、B10.S、およびB10.BRであった。4ttgのHBsA
g/P34免疫投与量はC3H,Q系において、プレー5(2)とS−特異的T
細胞増殖応答とははっきり区別されるので、この投与量は各々の系から4匹のマ
ウスのグループを刺激するためずっと使用された(iSb図)。PLN細胞液を
免疫の後8日目に採取し、インビトロでHBsAg/P34、HBsAg/P2
5またはHBsAg /P25/P34を投与した。
C3H,Q系と同様、前記810系はプレー5(2)特異的T細胞増殖応答を示
し、かつ重大な増殖(例えばバックグランドに対し2000CPM)が1.5n
g/mβ程度の最少HBsAg /P34濃度で観察された(第7a図)。この
系においてはS領域特異的(HBsAg /P25)T細胞応答が全くないこと
が記録され、HBsAg /P25/P34抗原により誘発された最小応答はプ
レー5(2)−特異的であることを示した。
前記BIO1D2系は7.0ng/m1の最小HBsAg / P34投与量(
B10と810.D2間テ4.7倍)差)テプレー5(2)特異的T細胞応答を
生じた(第7b図)。この系における限界的であるが正のS領域−特異的応答が
BIO系の負の応答に比較して記述され、これは、これら系のHBsAg/P2
5応答状態と一致する(B10.D2はBIOより大きい)。
前記S領域非応答性の810.S系はHBsAg/P34にょる感作後に特異的
T細胞増殖応答を示した(第8a図)。しかしながら、前記投与量応答曲線は、
15μg/m(lの最小HBsAg/P34の投与1(BlOとBIO,S系と
間で10倍の差)に関し、BIOおよびB10.D2系に比べて右ヘシフトした
。
HBsAg / P 25およびHBsAg /P25/P34は、S領域非応
答状態および見掛けの限定量のプレー5(2)タンパクに去れそれ一致するが、
この系における応答を誘発しなかった。
前記B10.S系は適切な16μg投与量のHBs八gへP25に対してさえ、
T細胞レベルでは非応答性である。それゆえに、この系におけるH ’B sΔ
g /P34免疫後の抗S領域抗体産生は、B細胞クローンを識別するS−領域
に対する機能的ブレー5(2)領域特異的ヘルパーT細胞を最もよく反映してい
る。この 「交差−領域の」ヘルパーT細胞は、グループ特異的抗S領域を産生
じないので、S領域サブタイプ決定基に限定されているように思われる。
抗体産生の点で最も近いプレー5(2)応答性系はB10.BRである。これは
また、T細胞増殖によって測定される最低の応答系である(第8b図)。増殖応
答を導き出すための最少HBsAg/P34m度は、30ng/ cal <B
IOおよびB10.BR系間では20倍の差)であった。更に、前記プレー5(
2)特異性は、異なるHBsAgの処方物によるT細胞活性化がないことによっ
て再び立証された。
S領域およびプレー5(2)領域T細胞増殖応答間の差は、プレー5(2)領域
に関する系の変化が最大抗原濃度での増殖の最小差を有する投与量応答曲線にお
けるシフトにより特徴づけられているということである。逆に、高応答性系から
低応答性系に至るものの中でS領域−特異的T細胞増殖応答は、双方の点におい
て異なる。
この観察は、S領域に対立するものとして、プレー5(2)領域のT容性ノ+1
1i序は、左カラ右へ順+、:B10、B10.D2、BIO,S、B10.B
Rであり、これらは、これらH−2コンジエニツク系におけるインビボ抗−ブレ
ー5(2)抗体産生と相関している。これらの結果は、前記I(−2結合遺伝子
がプレー5(2)特異的T細胞増殖並びに応答にインビボ抗体産生に影響を与え
、多分同一である章B (6) −(7)の第6〜8図に示されるT細胞増殖応
答は、免疫原としての前記プレー5(2)および共に複製されたS領域の双方に
関連し、かつT細胞刺激作用基としてSおよびプレー5(2)領域とを比較した
。プレー5(2)領域のT細胞増殖効果は、本発明者が今まで観察した最も大き
なものであった。
キーホール リフペット ヘモシアニン(KLH)は、比較的低分子量のキャリ
ヤーとしてよく使用されるタンノfりであり、ワクチンや他の接種物の調製に使
用される。/\ブテン性のポリペプチド結合体である。KL)1は比較的不十分
なタン)<りであるが、その全体的なT細胞刺激および増殖効果の故に免疫原ポ
リペブチHBVのプレー5(2)領域により誘発された強いT細胞増殖の故に、
プレー5(2)領域またはこの領域内のアミノ酸残基配列は、KLHO代りに使
用され、他の免疫原に対する抗体の産生を誘発するための、ワクチンおよび他の
接種物に必要なT細胞増殖を与えると信じられている。
かくして、その配列がプレー5(2)ポリペプチドのT細胞増殖部を含む全55
残基ブレー5(2)領域ポリペプチドまたは他のポリペプチドは別の、−次免疫
原として化学的に結合し、結合体を形成する。結果として得られる結合体は、従
ってワクチンまたは他の接種物に活性免疫原として配合されうる。既に述べたプ
レー5(2)領域含有T細胞増殖誘発基に加えて、ヒールマン(Heerman
)等、〔ジャーナル オブ バイaoジー、(JJiro! )、1984.
53゜396〕および、スティッペとゲルリッヒ(Stibbe and Ge
rlich)〔シャーナルオフハイロロジー、(J、Virol )、1983
.46.62G〕は、ここで使用しうる11キロダルトンポリペプチドの産生に
関して報告した。この物質は、スタフィロコッカスアウレウスv8酵素を使用し
て、HBV感染された血清からGP39およびGP42またはGP33およびG
P36ボリペプチドそれぞれの開裂により産生されると報告された。前記11キ
ロダルトンポリペプチドはアミノ末端HBV S領域のいくつかのアミノ−末端
残基並びにプレー5(2)領域55残基を含むことが報告1つの具体例において
は、前記55残基ポリペプチドは、例えば、ゲリン(Getin )等、〔プロ
′シーディンゲス4 オブ ザ ナショナル アカデミツク サイエンス イン
U、S、 A1、(Proc。
Natl、 Acad、 Sci、 U、 S、 A、 )、1983.80,
2365)によって、ペプチド49.49aおよび72として開示されたHBs
Agタンパクのアミノ末端から110−137の位置に相当するポリペプチド、
ビトル(Bittle)等、〔ネイチャー、(Nature )、1982.2
98.30〕によって開示されたような、口締症ビールス(FMDV)のVP、
タンパクのアミノ末端から141〜160の位置に相当するポリペプチド等のよ
うな一次免疫原に対するキャリヤーとして使用される。第二の免疫原はグルタル
アルデヒド、水溶性カルボジイミド等によるような公知の手段により前記55残
基キヤリヤーポリペプチドに結合しうる。
別の具体例においては、プレー5(2)ポリペプチドまたはそのT細胞増殖誘導
部は、抗体が必要とされる免疫原と共にキャリヤーに結合される。この場合、ヒ
トに使用できる破傷風トキソイドのようなキャリヤーを使用しうる。前述のよう
なカプリング法がこの具体例において使用されうる。
更に別の具体例においては、プレー5(2)ポリペプチドまたはそのT細胞増殖
部は、抗体が必要とされるポリペプチド免疫原と重合されつる。ポリペプチドの
いくつかの共重合手段は公知である。
1つの例示的方法において、システィン(C,ys)残基が、各々のポリペプチ
ドのアミノ−およびカルボキシ末端に備えられ、それによってdi−Cysポリ
ペプチドなどが提供される。ゲリン(Getin ) 等#よびビトル(Bit
tle)等によって、それぞれ報告された前記HBsAgまたはFMDVポリペ
プチドのような所定の免疫原のdi−Cysポリペプチドは、プレー5(2)領
域の完全な55アミノ酸残基配列と末端Cys残基とを含むポリペプチドのよう
な、有効割合のdi−Cysブレー5(2)領域ポリペプチドを有する水性組成
物中で混合されている。結果として生じる混合物は、実質的にいかなる遊離メル
カプタン基も組成物に残らなくなるまで空気で酸化し、共重合体を形成する。
結果として生じる共重合体含有水性組成物は、濃縮され、凍結乾怪により乾燥さ
れ使用されつる。または、この共重合体はゲル透過タロマドグラフィー等の使用
によりこの後精製されつる。代表的な製造方法においては、前記共重合体は精製
後ワクチンまたは接種物に使用される。
宿主動物のT細胞応答を増大させることに加え、前記プレー5(2)領域は第2
図に関して議論された結果により示され、S領域に対する抗体の産生に、別の方
法で不十分に応答する動物(低および非応答動物)のB細胞応答を増強する。か
くして、プレーS(2)領域はプレー5(2)領域抗体産生並びにS領域を誘発
するために作用し、それにより、接種された動物におけるS領域非応答性を回避
するように作用するヘルパーT細胞活性を発生するようにみえる。
かくして、前述の結果は、通常はS領域免疫原にわずかしかまたは全く応答を示
さない(低応答)宿主動物における、増強された体液の免疫性応答がS領域と同
じポリペプチド上にプレー5(2)領域配列を含む接種物を動物に導入すること
により提供されることを示している。このような結果は、ペプチド結合によるプ
レー5(2)領域ポリペプチドの一次S領域への化学結合を示す。
これらの結果はまた、その免疫原に対し低い体液免疫性応答を示す動物における
HBV S領域免疫原に対する体液免疫性応答を増強する方法を示している。こ
の方法によれば、肝炎BウィルスゲノムによりコードされたS領域の免疫原に対
する宿主動物の体液免疫性応答は、S領域免疫原に化学的に結合し、生理学的に
許容される稀釈剤に単位量として分散される、プレー5(2)領域含有ポリペプ
チドの増強可能な量を含む接種物を宿主動物に導入することによって強められう
る。使用されるプレー5(2)領域含有ポリペプチドの増強可能量は、存在する
S領域免疫原の測定可能な量の少なくとも約1720の量であり、測定可能なS
領域免疫原量にほぼ等しい。
前記S領域免疫原およびブl/ −S (2)領域相乗基は第2図に関して示さ
れたデータに対する場合と同じ分子に存在すべきである。
ここにおいてはCHO−感染HBsAg/P34粒子が使用され、かつプレー5
(2)領域のS領域免疫原に対する重量比は約1:10であった。このS領域−
次免疫原およびプレー5(2)領域相乗基はまた、独立体に分離されうる。すな
わち、これは、既に述べられたような方法により使用に先だって共に化学的に結
合される。
S領域免疫原を含むワクチンに対し、ごの免疫原は前記HBslに/P34粒子
により与えられうる。補助的なS領域免疫原としては前記I(B s A g−
正のフィラメント、HBVのワクチンに通常使用されるようなHBV−感染動物
の血液中に見られる22nmり報告されている49.49a、および72と命名
された合成ポ(1,982’) ]により報告されている合成ポリペプチド等を
含む。
前記[(BsAg/P34粒子はプレー5(2)領域相乗基を備えうる。補助的
なプレー5(2)領域相乗基としてはピールマンHeermannダルトンポリ
ペプチド、前記HBSA4−正フィラメント、アミノ酸配列の点でHBVゲノム
によりコードされたプレー5(2)領域に相当する55残基ポリペプチド等を含
む。
S領域免疫原およびプレー5(2)領域相乗基の両方がワクチンに施される場合
、測定可能なS領域免疫原の毒はワクチン中に存在しかつ、ここで述べる抗原エ
ピトープ法、すなわぢアボットラボラトリーズ(Abbott Laborat
ories )によって商標アウスリア■(AUSRIA II)として販売さ
れているものなどの市販品として入手できるS領域測定キットの使用によって、
または同様の測定方法によって測定されうる量である。この量の抗プレー5(2
)領域ポリペプチドが、ここで述べるように公知の抗ブレー5(2)領域特異的
抗血清の抑制により測定されつる。S領域含有−次免疫原とプレー5(2)領域
含有相乗基の両方を含むワクチンは、プレー5(2)領域含有相乗基に化学的に
結合したS領域含有免疫原に対し体液免疫性応答を示す動物において予防を与え
るのに有効な量のS領域免疫原を含む。ここでは、応答する動物はこの免疫原に
対し低い応答しか示さない、ワクチンを接種した動物と同じ種のものである。使
用される個々のS領域免疫原の有効量は当業者によく知られるように使用される
特異的免疫原、′宿主動物、所定の抗体力価を動物内で達成するのに必要とされ
る速度、使用される接種規制等に応じて変わる。本研究のマウスに対して、前記
ワクチンは約0.9μgのS領域含有−次免疫原を含み、このうち、約 0.2
5μgのS領域含有−次免疫原が化学的にプレー5(2)領域ポリペプチドに結
合された。
一般に、ここで使用されたマウスのような宿主動物に対するS領域免疫原の単位
投与量は動物光たり約0.1〜約10μgのS領域免疫原を含む。マウスは一般
には、約25gの重さがあり、かくして、示されるようにHBsAg/P34粒
子を使用する有効量は、接種された動物の体重1kgあたり約4〜400μgで
ある。
上記ゲリン(Getin )等は、チノパンツー1匹当たり0.5mj7の投与
量につき1 +r+gのポリペプチドを含むKLHポリペプチド結合体の予防単
位投与量を使用して報告した。ここにおいて、ポリペプチドはHBsAgサブタ
イプaywのアミノ末端から110=137の位置に相当する。ヒトをHBVか
ら予防するワクチンは一般に投与量あたり、約20μgのS領域含有22nmH
BsAg粒子を含む。
生理学的に許容できる稀釈剤はワクチンおよび接種技術において公知のものであ
り、かつ蒸留水またはイオン交換水、標準的生理食塩水、リン酸緩衝液等を含む
。このような稀釈剤は同様に公知の完全フロインドアジュバント、不完全フロイ
ンドアジュバント、ミョウバン、百日咳菌アジュバント等のアジュバントを含み
うる。
本発明を好ましい具体例に関して述べてきた。当業者においては開示された構成
および方法の改良および/または変更が以上述べた本発明の範囲を逸脱すること
なくなされうろことは明らかである。
浄書(内容に変更なし)
抗HB、抗体価 (1/希釈)
9:!表昭62−5027(14(1B)浄書(内容に変更ない
抗Has抗体価 (1/希釈)
ANTi Ha!3 TITER(1/ DiLutjon )浄書て内容に変
更なし)
浄IF(内容に変更なし)
阻害率(%)
↓
浄書(内容に変更なし)
阻害率(%)
−〜 CJJ 尋 Q ■ N ■ ψ 0浄書(内容に変更なし)
んh −ツ ロ1
浄書(内容【;変更なし)
第6図
HB5Ag (ng/mL )
第 r 区
手続補正書(方式)
特許庁長官 小 川 邦 夫 殿
1、事件の表示 PCT/US8610’04763、補正をする者
事件との関係 出願人
図面の翻訳文 代理権を証明する書面
7、補正の内容 別紙のとおり
国際調査報告
Claims (29)
- 1.立体配座−依存抗原決定基および立体配座−独立抗原決定基の両者を含むタ ンパク抗原からポリペプチド立体配座−独立抗原を製造する方法であって、 (a)立体配座−独立抗原決定基のアミノ酸残基配列およびエピトープ並びに立 体配座−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列およびエピトープを含有する単一の タンパク抗原を作製し、(b)水性媒体中で、有効量の変性剤と上記タンパク抗 原とを混合して混合物を形成し、 (c)上記変性剤が上記タンパク抗原の立体配座−依存決定基のエピトープを実 質的に変性し、かつ(i)立体配座−独立抗原決定基のアミノ酸残基配列および エピトープを含み、かつ(ii)立体配座−依存抗原決定基のアミノ酸残基配列 を含み、そのエピトープに乏しいポリペプチド抗原を生成するのに十分な予め定 められた時間、上記混合物を維持し、 (d)上記水性媒質から上記ポリペプチド抗原を回収する、各工程を含む上記ポ リペプチド立体配座−独立抗原の製造法。
- 2.上記タンパク抗原が肝炎Bウィルスのゲノムによりコードされることを特徴 とする請求の範囲第1項記載の方法。
- 3.上記立体配座−依存抗原決定基が、上記肝炎BウィルスのS領域に含まれて いることを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。
- 4.上記立体配座−独立抗原決定基が上記肝炎Bウィルスのプレ−S(2)領域 に含まれていることを特徴とする請求の範囲第1項記載の方法。
- 5.上記変性剤が界面活性剤とシスチンジスルフィド結合切断剤との混合物であ る請求の範囲第1項記載の方法。
- 6.上記界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムであり、かつ上記シスチンジスル フィド結合切断剤が2−メルカプトエタノールであることを特徴とする請求の範 囲第5項記載の方法。
- 7.立体配座−独立抗原決定基および立体配座−依存抗原決定基の両者が単一の タンパク抗原内に存在する場合に、該立体配座−独立抗原決定基に対する抗体の 存在についてサンプルを免疫学的に測定するための診断系であって、該系が少な くとも1つのコンテナを含み、該コンテナは固体担体としての固体マトリックス に固定された有効量のポリペプチド抗原を含み、該ポリペプチド抗原が(i)上 記立体配座−依存決定基のアミノ酸残基配列を含むが、該決定基のエピトープに 乏しく、かつ(ii)上記立体配座−独立決定基のアミノ酸残基配列およびエピ トープを含むことを特徴とする上記診断系。
- 8.更に第2のコンテナを含み、該コンテナが上記立体配座−独立決定基と、測 定すべきサンプルからの抗体との免疫反応を検出することのできる指示手段を有 効量で含有することを特徴とする請求の範囲第7項記載の診断系。
- 9.更に第2のコンテナを含み、該コンテナが上記立体配座−独立決定基のエピ トープと免疫反応し、かつこれと結合し、かつ上記サンプル中の測定すべき抗原 のエピトープとも免疫反応し、しかもこれと結合する公知の抗体を予め定められ た量で含有し、更に第2のコンテナを含み、該第3のコンテナが、上記固体担体 に固定された立体配座−独立決定基のエピトープと上記公知の抗体との免疫反応 を検出し得る指示手段を含むことを特徴とする請求の範囲第7項記載の診断系。
- 10.肝炎BウィルスゲノムによってコードされるS領域に対する抗体の存在下 で、該ゲノムによってコードされるプレ−S(2)領域に対する抗体を含有する サンプルの測定を実施することのできる診断系であって、少なくとも一つのコン テナを含み、該コンテナが固体担体に固定された有効量のポリペプチド抗原を含 み、該ポリペプチド抗原が(a)該肝炎BウィルスによってコードされたS領域 のアミノ酸残基配列を含み、かつ該S領域のエピトープに乏しく、しかも(b) 該ウィルスによってコードされたプレ−S(2)領域のアミノ酸残基配列および 抗原決定基を含むことを特徴とする上記診断系。
- 11.上記ポリペプチド抗原が約34,000ダルトンの分子量を有するもので あることを特徴とする請求の範囲第10項記載の診断系。
- 12.測定すべきサンプル中で、立体配座−依存抗原に対する抗体の存在下で、 立体配座−独立抗原に対する抗体を検出するための固相測定法であって、 (a)固体マトリックスに固定された有効量のポリペプチド抗原を含む固体担体 を作製し、但し該ポリペプチド抗原は(i)立体配座−独立抗原決定基のアミノ 酸残基配列およびエピトープを含み、しかも(ii)立体配座−依存抗原決定基 のアミノ酸残基配列を含むが、該抗原決定基のエピトープに乏しい、(b)該固 体担体と、立体配座−独立抗原決定基に対する抗体について測定すべき液状サン プルのアリコートとを混合して、固相/液相混合物を形成し、 (c)上記立体配座−独立抗原決定基に対する抗体が上記固体担体の上記抗原決 定基と免疫反応し、かつこれと結合するのに十分な予め定められた時間、該混合 物を維持し、(d)上記固相と液相とを分離し、 (e)上記固体担体に結合している抗体の存在を測定する、各工程を含むことを 特徴とする、上記固相測定法。
- 13.上記タンパク抗原が肝炎Bウイルスのゲノムでコードされることを特徴と する請求の範囲第12項記載の固相測定法。
- 14.上記立体配座−依存抗原決定基が上記ウィルスのゲノムのS領域でコード されることを特徴とする請求の範囲第13項記載の方法。
- 15.上記測定すべきサンプルがヒトからのものであることを特徴とする請求の 範囲第14項記載の方法。
- 16.被測定サンプル中の、肝炎Bウィルスによってコードされたをプレ−S( 2)領域に対する抗体を検出するための固相測定法であって、 (a)(i)上記肝炎BウィルスによりコードされたS領域のアミノ酸残基配列 を有するが、S領域のエピトープに乏しく・かつ(ii)上記ウィルスによって ロードされたプレ−S(2)領域のアミノ酸残基配列および抗原決定基を含み、 固体マトリックスに固定されているポリペプチド抗原の有効量を含有する固体担 体を作製し、 (b)該固体担体を、上記プレ−S(2)領域に対する抗体を測定すべき液状サ ンプルのアリコートとを混合して、固相/液相混合物を形成し、 (c)上記プレ−S(2)領域に対する固体が上記固体担体の抗原決定基と免疫 反応し、かつ結合するのに十分な、予め定められた時間、上記混合物を維持し、 (d)該固相と液相とを分離し、 (e)上記固体担体に結合した抗体の存在を決定する、各工程を含むことを特徴 とする上記固相測定法。
- 17.上記タンパク抗原が分子量約34,000ダルトンを有する請求の範囲第 16項記載の方法。
- 18.上記被測定サンプルがヒトから得られたものである請求の範囲第16項記 載の方法。
- 19.上記工程(e)における固体担体に結合した第1の抗体の存在を、 (f)上記工程(d)で分離された固体担体と、上記第1の抗体と免疫反応し、 かつ結合する第2の抗体を結合した指示手段を含む液状組成物とを混合して第2 の固相/液相混合物を形成し、ここで、該指示手段は上記第2並びに第1抗体間 の免疫反応を検出し、それによって上記混合物中に上記第1抗体が存在するか否 かを検出する、 (g)上記第2抗体が上記第1抗体と免疫反応しかつ結合するのに十分な予め決 められた時間、上記第2の固相/液相混合物を維持し、 (h)該第2の固相/液相混合物から固相および液相を分離し、(i)上記指示 手段からのシグナルが存在するか否かを検査する、各工程によって決定すること を特徴とする請求の範囲第16項記載の方法。
- 20.立体配座−独立抗原決定基のエピトープとも免疫反応し、かつ結合する抗 体と免疫反応し、結合する被測定サンプル中の抗原エピトープを検出するための 固相測定法であって、(a)固体マトリックスに固定されたポリペプチド抗原の 有効量を含む固体担体を作製し、ただし該ポリペプチド抗原は(i)立体配座− 独立抗原決定基のアミノ酸残基配列およびエピトープを含み、(ii)立体配座 −依存抗原決定基のアミノ酸残基配列を含むが、該決定基のエピトープに乏しい ものである。 (b)上記抗原エピトープの存在を測定すべき液状サンプルのアリコートと、予 め決められた量の公知の抗体とを混合して、液相混合物を形成し、ここで該公知 の抗体は上記測定すべき抗原エピトープおよび上記立体配座−独立決定基のエピ トープと免疫反応し、結合する、 (c)上記公知の抗体が上記測定すべき抗原エピトープと免疫反応し、かつ結合 するのに十分な予め決められた時間、上記液相混合物を保持し、 (d)その後、該液相混合物と上記固体担体とを混合して固/液混合物を形成し 、 (e)該公知の抗体が該固体担体に固定された抗原決定基のエピトープと免疫反 応し、結合するのに十分な予め定められた時間、上記固相/液相混合物を維持し 、 (f)該固相と液相とを分離し、 (g)上記固体担体に結合した抗体の存在を決定する、各工程を含むことを特徴 とする上記固相測定法。
- 21.上記抗原エピトープが肝炎Bウィルスによってコードされたプレ−S(2 )領域にあることを特徴とする請求の範囲第20項記載の方法。
- 22.上記立体配座−独立抗原エピトープが肝炎Bウィルスによってコードされ たプレ−S(2)領域にあることを特徴とする請求の範囲第20項記載の方法。
- 23.被測定サンプル中の、肝炎Bウィルスによりコードされたプレ−S(2) 領域の存在の測定法であって、(a)固体マトリックスに固定されたポリペプチ ド抗原の有効量を含有する固体担体を作製し、ここで該ポリペプチド抗原は(i )肝炎Bウィルスによりコードされたプレ−S(2)領域のエピトープおよびア ミノ酸残基配列を含み、かつ(ii)該ウィルスによりコードされたS領域のア ミノ酸残基配列を含み、一方該S領域のエピトープに乏しい、 (b)上記プレ−S(2)領域のエピトープの存在を測定するための液状サンプ ルのアワコートと、該エピトープと免疫反応し、結合することが知られている抗 体の予め決められた量とを混合して、液相混合物を形成し、 (c)上記抗体が上記サンプル中に存在するプレ−S(2)領域のエピトープと 免疫反応し、結合するのに十分な予め決められた時間、上記液状混合物を維持し 、 (d)その後、該液状混合物と上記固体担体とを混合して、固相/液相混合物を 得、 (e)上記抗体が上記固体担体のプレ−S(2)領域のエピトープと免疫反応し 、結合するのに十分な予め定められた時間、該固/液混合物を維持し、 (f)該固相と液相とを分離し、 (g)上記固体担体に結合した抗体の存在およびその量を決定する、ただし結合 した抗体の量と、上記既知量の上記公知の抗体によって示される対照の結合量と の差が上記サンプル中における上記抗原エピトープの存在を示す、 各工程を含むことを特徴とする上記測定法。
- 24.上記公知の抗体が、アミノ酸残基配列につき、上記プレ−S(2)領域の エピトープの配列に対応するポリペプチド免疫原によって生ずるものである請求 の範囲第23項記載の方法。
- 25.上記ポリペプチドが以下の式: 【配列があります】 で示される、左から右に書かれ、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって表わ されたアミノ酸残基配列を有することを特徴とする請求の範囲第24項記載の方 法。
- 26.上記ポリペプチド抗原が約34,000の分子量を有することを特徴とす る請求の範囲第23項記載の方法。
- 27.上記サンプルが血液、血清、血漿、髄液、唾液、リンパ液、尿、精液、組 織ホモジネート、胆汁、腸含有物および気管支洗液からなる群から選ばれること を特徴とする請求の範囲第23項記載の方法。
- 28.S領域の免疫原に対して低い応答性を示す動物中の肝炎Bウイルスにより コードされた該S領域の免疫原に対する体液の免疫応答性を高める方法であって 、S領域のポリペプチド免疫原と化学的に結合している上記ウイルスゲノムによ りコードされたプレ−S(2)領域のポリペプチドの有効量を分散状態で含む生 理的に許容される稀釈剤を含有するワクチンを上記動物に投与することを含み、 該S領域の免疫原は有効量で存在していて、プレ−S(2)領域含有ポテンシェ ータと化学的に結合したS領域含有免疫原に対し応答性を示す動物を保護し、こ こで正常な動物は上記ワクチン投与した動物と同種のものである、ことを特徴と する上記方法。
- 29.上記有効量が測定し得るS領域の免疫原の量の少なくとも約1/20であ ることを特徴とする請求の範囲第28項記載の方法。
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---|---|---|---|
US06/708,746 US4683136A (en) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | Proteinaceous antigens with conformation-independent and conformation-dependent determinants |
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