JPWO2007114340A1 - 緑膿菌の外膜タンパク質ｐａ０４２７ - Google Patents

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Abstract

本発明は、緑膿菌に関連する疾患の診断、予防、または治療に用いられるタンパク質抗原またはペプチド抗原およびこれらに対する抗体を提供することを目的とする。本発明によれば、緑膿菌に関連する疾患の診断、予防、または治療に用いられる、緑膿菌の外膜タンパク質ＰＡ０４２７由来のタンパク質またはペプチドおよびこれらに対する抗体が提供される。

Description

本発明は、緑膿菌の外膜タンパク質ＰＡ０４２７由来のタンパク質抗原またはペプチド抗原、および該抗原に対する抗体に関する。本発明はまた、該抗原を含んでなるワクチン組成物に関する。本発明はさらに、該抗体を含んでなる医薬組成物、緑膿菌感染症診断剤、緑膿菌の検出キットに関する。
緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、土壌、水中など自然環境中に広く一般的に分布しているグラム陰性桿菌であるが、治療抵抗性の重篤な致死性の感染症を引き起こす。その主な標的は、熱傷、臓器移植または癌患者を含む、一般にｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄ ｈｏｓｔと呼ばれる生体防御機能が衰弱した易感染性の患者であり、緑膿菌は院内感染の主要な原因菌である。さらに本菌による肺感染症は嚢胞性繊維症患者において致死性である。これらの患者に対して、主に抗緑膿菌活性を有する抗菌剤が投与されるが、緑膿菌の薬剤耐性により十分に治療効果が得られない症例が多い。また、緑膿菌に対するワクチンや抗体についても古くから検討されているが、直接、不活化した菌を用いる方法では、緑膿菌の血清型別に種々のワクチンや抗体を調製しなければならない等の欠点があった。
このような状況下、緑膿菌間で共通なアミノ酸配列を有する緑膿菌由来のタンパク質を用いた能動免疫または受動免疫による緑膿菌感染症の予防あるいは治療が期待されている。緑膿菌由来のタンパク質をワクチンに応用する例としては、外膜タンパク質ＯｐｒＦおよびＯｐｒＩの一部分を融合させた組換えタンパク質（特開平８−２４５６９９号公報）、ｔｙｐｅＩＶ ｐｉｌｉｎタンパク質（ＷＯ２００４／０９９２５０号公報）等が知られている。
また、緑膿菌由来のタンパク質を標的とする抗体医薬に関しては抗ｔｙｐｅＩＶ ｐｉｌｉｎ 抗体（ＷＯ２００４／０９９２５０号公報）、抗ＰＡ１７０６（またはＰｃｒＶ）抗体（米国特許公報第６３０９６５１号、６８２７９３５号）等が報告されている。
しかし、多様な血清型を示す緑膿菌の臨床分離株が共通に保有する菌体由来のタンパク質は、「緑膿菌共通抗原」として緑膿菌感染症の予防、診断あるいは治療に応用可能であるため、常に求められている。
ところで、ＰＡ０４２７（またはｏｐｒＭ）遺伝子にコードされるＰＡ０４２７（別名ＯｐｒＭ）タンパク質は、緑膿菌クオラムセンシングのシグナル分子であるホモセリンラクトンの分泌装置を構成する外膜タンパク質であり、同時にテトラサイクリン、クロラムフェニコール、ニューキノロン系、ベータラクタム系抗生物質を排出するマルチコンポーネント型異物排出ポンプを構成する外膜タンパク質として、これらの抗生物質の耐性化に直接関与することが報告されている（Journal of Bacteriology, 1998, 180, 5443-5447、Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1995, 39, 1948-1953）。また、その立体構造に関しては、Ｘ線結晶構造解析が行われ、外膜を４回貫通する３次元構造が明らかにされている（Journal of Biological Chemistry, 2004, 279, 52816-52819）。一方、動物実験において、当該タンパク質を含む異物排出ポンプをコードするｍｅｘＡ−ｍｅｘＢ−ｏｐｒＭオペロンを欠損した緑膿菌は、野生株と比べて病原性が著しく低下するが、ＰＡ０４２７遺伝子のみを欠損させた変異株では病原性が低下しないことも報告されている（Journal of Experimental Medicine, 2002, 196, 109-118）。さらに、当該タンパク質を免疫して得られた抗血清をｉｍｍｕｎｏ ｂｌｏｔで当該タンパク質の検出用試薬として用いることが報告されている（FEMS Microbiology Letters, 1994, 122, 267-274）。しかしながら、ＰＡ０４２７タンパク質を標的とする抗緑膿菌薬や、当該タンパク質をワクチンの成分として、またこれから産生される抗体組成物を緑膿菌感染症治療薬あるいは診断薬として用いることは知られていなかった。
 発明の概要
本発明者らは、緑膿菌の外膜タンパク質から新規で有用な「緑膿菌共通抗原」を探索することを試み、種々検討の結果、緑膿菌の外膜にあるＰＡ０４２７（別名ＯｐｒＭ）タンパク質をコードする遺伝子が、ヒト血清の存在いかんに関わらず、定常的に発現していることをＧｅｎｅＣｈｉｐ解析により見出した（実施例１）。また、９５株の緑膿菌臨床分離株について遺伝子解析を実施したところ、ＰＡ０４２７タンパク質の２箇所にわたる推定細胞外領域にアミノ酸変異が認められず、完全に保存されていることを見出した（実施例２）。さらに、ＰＡ０４２７組換えタンパク質または推定細胞外領域を含むペプチドを免疫して得られた抗血清または抗体が、ＰＡ０４２７タンパク質に結合すること（実施例７および８）、該抗体がオプソニン作用を有すること（実施例９）、該抗体が緑膿菌感染モデルマウスにおいて高い感染防御効果を示すこと（実施例１１〜１３）を確認した。本発明はこれらの知見に基づくものである。
本発明は、緑膿菌感染を実質的に予防あるいは治療する能力を有し、緑膿菌感染患者由来の臨床分離株の多様性に対応できるワクチン組成物として使用可能なタンパク質抗原またはペプチド抗原、また、該抗原に対する抗体を提供することを目的とする。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を産生することができるタンパク質抗原またはペプチド抗原を含んでなる抗原組成物が提供される。
本発明によれば、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、および（ｉｖ）から選択されるタンパク質（以下、「本発明によるタンパク質」という）が提供される：
（ｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質；
（ｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列において、１もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；
（ｉｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされ、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；および
（ｉｖ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列と７０％以上の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質。
本発明によれば、配列番号：５で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：５で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチド（以下、「本発明による第一の態様のペプチド」という）が提供される。
本発明によれば、配列番号：６で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：６で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチド（以下、「本発明による第二の態様のペプチド」という）が提供される（以下、本発明による第一の態様のペプチドと、本発明による第二の態様のペプチドとを併せて「本発明によるペプチド」ということがある）。
本発明によれば、本発明によるタンパク質または本発明によるペプチドを含んでなる、抗原組成物が提供される（以下、この抗原組成物と、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を産生することができるタンパク質抗原またはペプチド抗原を含んでなる抗原組成物とを併せて「本発明による抗原組成物」という）。
本発明によれば、本発明による抗原組成物と、場合によっては１種以上の薬学的に許容される担体、希釈剤および／またはアジュバントとを含んでなる、緑膿菌に関連する疾患の予防または治療に用いられるワクチン組成物が提供される。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質またはその一部に対する抗体またはその機能的断片（以下、「本発明による抗体」という）が提供される。
本発明によれば、ＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２の受託番号のもと寄託されたハイブリドーマが提供される。
本発明によれば、本発明による抗体と、場合によっては１種以上の薬学的に許容される担体、および／または希釈剤とを含んでなる、緑膿菌に関連する疾患の予防または治療に用いられる医薬組成物が提供される。
本発明によれば、本発明による抗体を含んでなる、緑膿菌感染症診断剤が提供される。
本発明によれば、本発明による抗体を含んでなる、緑膿菌の検出キットが提供される。
本発明は、緑膿菌感染症を実質的に予防または治療する能力を有し、さらには緑膿菌感染症患者由来の臨床分離株の多様性に対応するワクチン組成物およびポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を提供するものであり、これらは緑膿菌感染症の予防若しくは治療剤、または緑膿菌感染症診断薬への応用を可能にするものである。
さらに本発明による抗体は、緑膿菌の外膜ないしは細胞外に存在するＰＡ０４２７タンパク質の細胞外領域と結合し、しかもこれらの領域は、血清型等によらず株間での保存性が極めて高く多様な臨床分離株と反応すると推測されるので、緑膿菌感染症に対し高い治療効果が期待される。
ｐＥＴ１５ｂプラスミド（ｐＥＴ−ＰＡ０４２７−２）を示した図である。
発明の具体的な説明
［ＰＡ０４２７タンパク質］
ＰＡ０４２７タンパク質は緑膿菌由来の外膜ＰＡ０４２７タンパク質である。該タンパク質のアミノ酸配列は、配列番号：３に、該タンパク質をコードするポリヌクレオチドの塩基配列は、配列番号：１に記載される。
ここで、緑膿菌ＰＡ０４２７（ＯｐｒＭ）タンパク質の２次構造および立体構造情報（J. Biol. Chem., 2004, 279, 52816-52819）と、大腸菌のＴｏｌＣタンパク質の立体構造情報（Nature, 2000, 405, 914-919）とから得られる情報より、配列番号：１で表される塩基配列のうち、アミノ酸コード領域１４５８塩基中の３４０番目から１０１７番目の塩基配列は、ＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分をコードすると推測された（配列番号：２）。
ＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分は、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、および（ｉｖ）から選択されるタンパク質である：
（ｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質；
（ｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列において、１もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；
（ｉｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされ、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；および
（ｉｖ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列と７０％以上の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質。
本願明細書において、「アミノ酸配列において、１もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列」とは、部位特異的突然変異誘発法等の周知の方法により、または天然に生じ得る程度の複数個の数のアミノ酸の置換等により改変がなされたことを意味する。アミノ酸の改変の個数は、好ましくは１〜５０個、より好ましくは１〜３０個、さらに好ましくは１〜１０個、さらにより好ましくは１〜５個、最も好ましくは１〜２個である。
ＰＡ０４２７タンパク質の改変アミノ酸配列の例は、好ましくは、そのアミノ酸が、１または複数個（好ましくは、１ないし数個あるいは１、２、３、または４個）の保存的置換を有する配列番号：４で表されるアミノ酸配列であることができる。
本願明細書において、「保存的置換」とは、１若しくは複数個のアミノ酸残基を、別の化学的に類似したアミノ酸残基で置き換えることを意味する。例えば、ある疎水性残基を別の疎水性残基によって置換する場合、ある極性残基を同じ電荷を有する別の極性残基によって置換する場合などが挙げられる。このような置換を行うことができる機能的に類似のアミノ酸は、アミノ酸毎に該技術分野において公知である。具体例を挙げると、非極性（疎水性）アミノ酸としては、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニンなどが挙げられる。極性（中性）アミノ酸としては、グリシン、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、システインなどが挙げられる。陽電荷をもつ（塩基性）アミノ酸としては、アルギニン、ヒスチジン、リジンなどが挙げられる。負電荷をもつ（酸性）アミノ酸としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などが挙げられる。
本願明細書において「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイゼーション後のメンブレンの洗浄操作を、高温下低塩濃度溶液中で行うことを意味し、例えば、０．５×ＳＳＣ濃度（１×ＳＳＣ：１５ｍＭクエン酸３ナトリウム、１５０ｍＭ塩化ナトリウム）、６０℃、１５分間の洗浄条件、好ましくは０．５×ＳＳＣ濃度、０．１％ＳＤＳ溶液中で６０℃、１５分間の洗浄条件、を意味する。
ハイブリダイゼーションは、公知の方法に従って行うことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行うことができる。
本願明細書において、塩基配列またはアミノ酸配列についての「同一性」とは、比較される配列間において、各々の配列を構成する塩基またはアミノ酸残基の一致の程度の意味で用いられる。本明細書において示した「同一性」の数値はいずれも、当業者に公知の相同性検索プログラムを用いて算出される数値であればよく、例えばＦＡＳＴＡ、ＢＬＡＳＴ等においてデフォルト（初期設定）のパラメータを用いることにより、容易に算出することができる。
配列番号：４で表されるアミノ酸配列と７０％以上の同一性を有するアミノ酸配列は、好ましくは、８０％以上、より好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上、さらにより好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上、そして最も好ましくは９９％以上の同一性を有するアミノ酸配列であることができる。
本発明において、配列番号：４で表されるアミノ酸配列が与えられれば、それをコードするヌクレオチド配列は容易に定まり、配列番号：４で表されるアミノ酸配列をコードする種々のヌクレオチド配列を選択することができる。
従って、配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドとは、配列番号：２で表されるＤＮＡ配列の一部または全部に加え、同一のアミノ酸をコードするＤＮＡ配列であって縮重関係にあるコドンをＤＮＡ配列として有する配列をも意味するものとする。本発明においてはさらに、これらに対応するＲＮＡ配列も含まれる。
配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドの好ましい例としては、配列番号：２で表される塩基配列を含んでなるポリヌクレオチドが挙げられる。
本願明細書において、配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するかどうかは配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質の発現と関連する生体現象あるいは機能を評価することにより決定することができ、例えば、そのタンパク質を遺伝子組み換え技術により発現させ、ＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を作製できるかどうかを評価することにより決定することができる。
本発明によるタンパク質は、緑膿菌の細胞表面に表出しているため、該タンパク質は、緑膿菌に対する抗体を作製するための抗原（タンパク質抗原）として用いることができる。
ＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分のうち、アミノ酸変異が認められない部分として以下の２カ所（以下、「推定細胞外領域」という）が特定された：
配列番号：５で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：５で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチド；および
配列番号：６で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：６で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチド。
本発明によるペプチドは、緑膿菌の細胞表面に表出し、また緑膿菌において保存されているため、該ペプチドは緑膿菌に対する抗体を作製するための抗原（ペプチド抗原）として用いることができる。
該ペプチドは、多数の緑膿菌臨床分離株においてアミノ酸変異が認められなかったことから、緑膿菌共通抗原として有用である点で有利である。
本発明によるペプチドは、電荷による凝集等を防ぐために、Ｎ末端やＣ末端にブロック基を付加することが可能である。Ｎ末端には、アセチル化（ａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎ）、Ｃ末端にはアミド化（ａｍｉｄａｔｉｏｎ）がよく用いられるがこれらに限定されない。 本発明によるペプチドは、システイン残基を付加し、スペーサーとの結合を強化する修飾などを用いることができる。
スペーサーとしては、ＤＭＳ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｂｅｒｉｍｉｄａｔｅ）、ＤＭＡ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ａｄｉｐｉｍｉｄａｔｅ）、Ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣ（Ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｙｌ-４-［Ｎ-ｍａｌｅｉｍｉｄｏｍｅｔｈｙｌ］ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ-１-ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）、ＭＢＳ（ｍ−Ｍａｌｅｉｍｉｄｏｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ−ｈｙｄｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ ｅｓｔｅｒ）、Ｓｕｌｆｏ-ＭＢＳなどを用いることが一般的であるが、これに限るものでなくスペーサーとして機能する化合物であれば足りる。
本発明によるペプチドは、担体として、牛血清アルブミン（ＢＳＡ）、卵白アルブミン（ＯＶＡ）、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）あるいはラパスガイ由来のヘモシアニン（ＫＬＨ Ｋｅｙｈｏｌｅ ｌｉｍｐｅｔ ｈｅｍｏｃｙａｎｉｎ）などのキャリアータンパク質を用いることが可能であるがこれらに限定されない。
［抗原組成物］
本発明によるタンパク質または本発明によるペプチドは、タンパク質抗原またはペプチド抗原として用いることができる。従って、本発明によれば、緑膿菌由来の外膜ＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を産生することができる該タンパク質抗原または該ペプチド抗原を含んでなる抗原組成物が提供される。
ここで、タンパク質抗原またはペプチド抗原は、好ましくは、本発明によるタンパク質または本発明によるペプチドを当業者に周知の方法に従って精製して用いることができる。
本願明細書において、「抗原組成物」とは、タンパク質抗原またはペプチド抗原を唯一の構成要素とする組成物でもよく、また他の成分を含んでなる組成物であってもよい。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を産生することができるタンパク質抗原またはペプチド抗原を含んでなる抗原組成物が提供される。
［ワクチン組成物］
本発明による抗原組成物は、ワクチンとして用いることができる。従って、本発明によれば、緑膿菌由来の外膜ＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を産生することができる抗原組成物を含んでなるワクチン組成物が提供される。
本発明によれば、本発明による抗原組成物と、場合によっては１種以上の薬学的に許容される担体、希釈剤、および／またはアジュバントとを含んでなる緑膿菌に関連する疾患の予防または治療に用いられるワクチン組成物を製造することができる。
本発明によるワクチン組成物に用いられる担体は、投与の様式および経路、並びに標準的な製薬の実際を基にして選択され、キャリアータンパク質（例えば、牛血清アルブミン（ＢＳＡ）、卵白アルブミン（ＯＶＡ）、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）、ラパスガイ由来のヘモシアニン（ＫＬＨ：Ｋｅｙｈｏｌｅ ｌｉｍｐｅｔ ｈｅｍｏｃｙａｎｉｎ）等）、溶解剤（例えば、エタノール、ポリソルベート、Cremophor EL（登録商標）等）、等張化剤、保存剤、抗酸化剤、賦形剤（例えば、ラクトース、スターチ、結晶性セルロース、マンニトール、マルトース、リン酸水素カルシウム、軽無水珪酸、炭酸カルシウム等）、結合剤（例えば、スターチ、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム等）、滑沢剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルク、硬化油等）、安定化剤（例えば、ラクトース、マンニトール、マルトース、ポリソルベート、マクロゴル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油等）等がある。必要であれば、グリセリン、ジメチルアセトアミド、７０％乳酸ナトリウム、界面活性剤、または塩基性物質（例えば、水酸化ナトリウム、エチレンジアミン、エタノールアミン、重炭酸ナトリウム、アルギニン、メグルミン、トリスアミノメタン等）等を加えてもよい。
キャリアータンパク質の具体例としては、本発明によるワクチン組成物の抗原性を高めるため、本発明によるペプチドに公知のＫＬＨ溶液（Calbiotec社製 ５０％グリセロール溶液に１ｍｌ当たり１２５ｍｇを溶解させる）をカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）させることができる。
本発明によるワクチン組成物に用いられる希釈剤は、投与の様式及び経路、並びに標準的な製薬の実際を基にして選択され、例えば、水または生理食塩水、リン酸塩緩衝生理食塩水、重炭酸塩溶液等が挙げられる。
本発明によるワクチン組成物に用いられるアジュバントは、投与の様式及び経路、並びに標準的な製薬の実際を基にして選択され、例えば、コレラ毒素、大腸菌の熱不安定腸毒素（ＬＴ）、リポソーム、又は免疫刺激性複合体（ＩＳＣＯＭ：ｉｍｍｕｎｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｘ）等が挙げられる。
投与は、緑膿菌による感染のおそれがある投与対象の年齢、体重、性別、一般的な健康状態により異なるが、経口投与、非経口投与（例えば、静脈投与、動脈投与、局所投与）のいずれかの投与経路で投与することができるが、好ましくは非経口投与である。
経口投与および非経口投与のための剤形およびその製造方法は当業者に周知であり、本発明による抗原組成物を、薬学的に許容される上記の坦体などと混合等することにより、常法に従って製造することができる。
経口投与のための剤型は、固体または液体の剤型、具体的には溶剤、錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤等が挙げられる。
非経口投与のための剤型は、溶剤、懸濁剤、軟膏剤、クリーム剤、坐剤、眼剤、点鼻剤、点耳剤等が挙げられる。
本製剤の徐放を希望する場合、生物分解性のポリマー（例えば、ポリ−Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−グリコリド、ポリグリコリド等）を、増量母材として加えることができる（例えば、米国特許５，４１７，９８６号公報、米国特許４，６７５，３８１号公報、米国特許４，４５０，１５０号公報を参照することができる）。
経口投与の場合、香味料及び着色料を加えることもできる。
適当な医薬用の担体および希釈剤等、並びにこれらの使用のために医薬上必要な物は、Remington's Pharmaceutical Sciencesに記載されている。
本発明によるワクチン組成物の投与量は、例えば、ワクチン抗原の種類、本抗原と共にアジュバントを投与するか否か、共投与されるアジュバントの種類、投与の様式と頻度、及び希望する効果（例えば、予防か、それとも治療か）により、本発明者によって決定されるが、一般的には、本発明のワクチン組成物を、１成人１投与あたり１μｇ〜１００ｍｇの量で投与する。本ワクチンと共にアジュバントを投与する場合、一般的には、１成人１投与あたり１ｎｇ〜１ｍｇの量を投与する。本発明者の決定に従って、必要がある場合には、投与を繰り返す。例えば、初期化のための投与に引き続いて、１週間毎に３回の増強のための投与を行うことができる。あるいは増強のための注射を、最初の免疫接種後８〜１２週目に、そして２回目の増強を１６〜２０週目に、同一の調合剤を用いて行うことができる。
［抗体］
本発明による抗体は、緑膿菌の外膜ＰＡ０４２７タンパク質またはその一部を認識しかつ、緑膿菌に結合することができる。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の一部が、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分である、本発明による抗体またはその機能的断片が提供される。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の一部が、本発明によるタンパク質である、本発明による抗体（以下、「本発明による第一の態様の抗体」という）が提供される。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の一部が、本発明による第一の態様のペプチドである、本発明による抗体（以下、「本発明による第二の態様の抗体」という）が提供される。
本発明によれば、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の一部が、本発明による第二の態様のペプチドである、本発明による抗体（以下、「本発明による第三の態様の抗体」という）が提供される。
このような抗体には、本発明によるタンパク質を認識し、かつ緑膿菌に結合する抗体が含まれる。また、本発明によるペプチドを認識する抗体が含まれる。
本発明による抗体は、好ましくは精製された本発明によるタンパク質抗原またはペプチド抗原を含んでなる抗原組成物を免疫して抗体が誘発できる量で実験動物へ投与することによって得られる。心臓あるいは動脈から採血し、分離して得た抗血清を精製した後、純粋抗体として使用することができる。
本発明による抗体には、ＰＡ０４２７タンパク質またはペプチドを抗原として、該抗原をマウス等の哺乳動物に免疫して得られるポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体（本発明のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマが産生するモノクローナル抗体も含む）、遺伝子組換え技術を用いて製造されキメラ抗体およびヒト化抗体、並びにヒト抗体産生トランスジェニック動物等を用いて製造されるヒト抗体が含まれる。
本発明による抗体を医薬としてヒトに投与する場合は、副作用低減の観点から、ヒト抗体が望ましい。
「ヒト抗体」とは、すべての領域がヒト由来の抗体である。本発明によるヒト抗体は、当業者に周知の方法を用いて作製することができる（例えば、Intern. Rev. Immunol, 1995, 13, 65-93、J. Mol. Biol, 1991, 222, 581-597、特開平１０−１４６１９４号公報、特開平１０−１５５４９２号公報、特許２９３８５６９号公報、特開平１１−２０６３８７号公報、特表平８−５０９６１２号公報、特表平１１−５０５１０７号公報等を参照することができる）。
「ヒト化抗体」は、マウス抗体の抗原結合部位（ＣＤＲ；相補性決定領域）の遺伝子配列だけをヒト抗体遺伝子に移植（ＣＤＲグラフティング）した抗体である。本発明によるヒト化抗体は、当業者に周知の方法を用いて作製することができる（例えば、ＥＰ２３９４００、ＷＯ９０／０７８６１号公報等を参照することができる）。
「キメラ抗体」は、ある種の抗体の可変領域とそれとは異種の抗体の定常領域とを連結した抗体である。具体的には、抗原をマウスに免役し、そのマウスモノクローナル抗体の遺伝子から抗原と結合する抗体可変部（Ｖ領域）を切り出し、ヒト骨髄由来の抗体定常部（Ｃ領域）遺伝子と結合して作製することができる。本発明によるキメラ抗体は、当業者に周知の方法を用いて作製することができる（例えば、特開平８−２８０３８７号公報、米国特許第４８１６３９７号公報、米国特許第４８１６５６７号公報、米国特許第５８０７７１５号公報等を参照することができる）。
本発明によるモノクローナル抗体は、当業者に周知の方法を用いて作製することができる（例えば、Antibodies A LABORATORY MANUAL Ed Harlow, David Lane Cold Spring Harbor Laboratory 1988、単クローン抗体実験マニュアル（1987）講談社、富山朔二ら編、単クローン抗体 ハイブリドーマとELISA（1987）講談社、岩崎辰夫ら編等を参照することができる）。
本発明によるポリクローナル抗体は、当業者に周知の方法を用いて作製することができる。
本発明による「機能的断片」とは、抗体の一部分（部分断片）であって、本発明によるタンパク質を特異的に認識するものを意味する。具体的には、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、可変領域断片（Ｆｖ）、ジスルフィド結合Ｆｖ、一本鎖抗体（ｓｃＦｖ）、およびこれらの重合体等が挙げられる。
本発明による第一の態様の抗体の好ましい例としては、配列番号：４で表されるアミノ酸配列もしくは１または複数個の保存的置換を有する配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質に対する抗体またはその機能的断片が挙げられる。
本発明による第二の態様の抗体の好ましい例としては、配列番号：５で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：５で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチドに対する抗体またはその機能的断片が挙げられる。
本発明による第三の態様の抗体の好ましい例としては、ＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２のもと受託されたハイブリドーマが産生するモノクローナル抗体が挙げられる。
従って、本発明によれば、２００７年２月８日付で独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター（〒３０５−８５６６茨城県つくば市東１丁目１番地１中央第６）に寄託された受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２のハイブリドーマ（０４２７−Ｌ２−１）が提供される。
本発明による抗体は、好ましくはモノクローナル抗体である。
本発明によれば、本発明によるハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体と同じ抗原と交差反応するモノクローナル抗体であることを特徴とする抗体が提供される。
本発明によれば、本発明による抗原組成物に応答して、動物自身の免疫系によって産生されることを特徴とする緑膿菌に結合することができる抗体が提供される。
［抗体の用途および医薬組成物］
緑膿菌に関連する疾患
緑膿菌は宿主の抵抗力の低下につれて致命的な結果となる日和見感染の病原菌であり、また、抗生物質に抵抗性であるため、院内感染の主要な原因菌でもある。後記実施例により示されるように、本発明による第三の態様の抗体は、オプソニン作用を有することが確認された（実施例９）。また、ムチン投与によりマクロファージの機能を低下させたマウス緑膿菌易感染性モデルにおいて、本発明による抗血清が実際に感染防御効果を有すること（実施例１１）、また、Ｃｙｃｌｏｐｈｏｓｐｈａｍｉｄｅ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ投与により好中球を減少させたマウス緑膿菌易感染性モデルにおいて、本発明による抗体が実際に感染防御効果を有すること（実施例１２）が確認された。さらに、マウス多剤耐性緑膿菌易感染性モデルにおいて、本発明による第三の態様の抗体が実際に感染防御効果を有することが確認された（実施例１３）。従って、本発明による抗体は、緑膿菌に関連する疾患の予防または治療に有用である。
緑膿菌に関連する疾患としては、多剤耐性緑膿菌を含む緑膿菌感染に起因する全身感染疾患、例えば、敗血症、髄膜炎、心内膜炎等が挙げられる。耳鼻科領域では、中耳炎、副鼻腔炎、呼吸器科領域では、肺炎、慢性気道感染症、カテーテル感染症、外科領域では、術後腹膜炎、術後胆道などの炎術後感染症、眼科領域では、眼瞼膿瘍、涙膿炎、結膜炎、角膜潰瘍、角膜膿瘍、全眼球炎、眼窩感染、泌尿器科領域では、複雑性尿路感染症を含む尿路感染症、カテーテル感染症、肛門周辺膿瘍等が挙げられる。この他にも、重症熱傷、気道熱傷を含む熱傷や褥瘡感染症、嚢胞性繊維症等が挙げられる。
本発明による第三の態様の抗体は、治療に難渋する多剤耐性緑膿菌感染症の予防または治療に対し有効性が期待できる点で特に有利である。本発明による第一の態様の抗体についても、本発明による第二の態様のペプチドと結合することが確認されていることから（実施例７および実施例８）、同様の効果が期待できる。
本発明によれば、緑膿菌に関連する疾患の予防剤または治療剤の製造のための、本発明による抗体の使用が提供される。
本発明によれば、予防上または治療上の有効量の本発明による抗体を、ヒトを含む哺乳類に投与する工程を含んでなる、緑膿菌に関連する疾患の予防方法または治療方法が提供される。
緑膿菌感染症診断剤
後記の実施例において示されるように、本発明による第一の態様の抗体は、本発明によるタンパク質、本発明による第一の態様のペプチド、および本発明による第二の態様のペプチドとそれぞれ結合することが確認された（実施例７）。また、本発明による第二の態様の抗体は、本発明によるタンパク質および本発明による第一の態様のペプチドと結合することが確認された（実施例７）。さらに、本発明による第三の態様の抗体は、本発明によるタンパク質および本発明による第二の態様のペプチドと結合することが確認された（実施例７）。また、本発明による第一ないし第三の態様の抗体は、緑膿菌の細胞表面に露出するＰＡ０４２７タンパク質の細胞外領域と結合することが確認された（実施例８）。
これらの結果から、本発明による抗体は、緑膿菌の存在を検出することができることが示唆された。従って、本発明による抗体は、緑膿菌感染症診断剤として用いることができる。
本発明によれば、本発明による抗体を用いる緑膿菌感染の診断方法が提供される。
本発明による診断方法は、緑膿菌感染のおそれのあるヒトを含む哺乳動物から喀痰、肺洗浄液、膿、涙、血液、尿等の生体試料を採取し、次いで、採取した試料と本発明による抗体とを接触させ、抗原抗体反応が生じたか否かを判断することにより実施することができる。
緑膿菌感染症診断薬キット
本発明によれば、緑膿菌の存在を検出するためのキットであって、本発明による抗体を少なくとも含んでなるキットが提供される。
本発明による抗体は、標識したものであってもよい。この検出用キットは抗原抗体反応を検出することにより緑膿菌の存在を検出する。
従って本発明による検出キットは、所望により、抗原抗体反応を実施するための種々の試薬、例えばＥＬＩＳＡ法等に用いる２次抗体、発色試薬、緩衝液、説明書、および／または器具などを更に含むことができる。
医薬組成物
本発明による医薬組成物または用剤は、本発明による抗体を有効成分として用い、好ましくは、精製した抗体と任意の成分、例えば生理食塩水、葡萄糖水溶液又はリン酸塩緩衝液などを含有する組成物の形態で使用しても良い。
本発明による医薬組成物は必要に応じて液体又は凍結乾燥した形態で製形化しても良く、任意に薬学的に許容される担体、例えば、安定化剤、防腐剤、等張化剤（ｉｓｏｔｏｎｉｃ ａｇｅｎｔ）などを含有させることもできる。
薬学的に許容される担体としては、凍結乾燥した製剤の場合、マンニトール、ラクトース、サッカロース、ヒトアルブミンなどを例として挙げることができ、液状製剤の場合には、生理食塩水、注射用水、燐酸塩緩衝液、水酸化アルミニウムなどを例として挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
投与は、投与対象の年齢、体重、性別、一般的な健康状態により異なるが、経口投与、非経口投与（例えば、静脈投与、動脈投与、局所投与）のいずれかの投与経路で投与することができるが、好ましくは非経口投与である。
医薬組成物の投与量は、患者の年齢、体重、性別、一般的な健康状態、緑膿菌感染症の程度及び投与する抗体組成物の成分により多様である。本発明による抗体組成物は、一般的に静脈内投与の場合、成人には体重１ｋｇ当たり１日０．１ないし１０００ｍｇ、好ましくは１ないし１００ｍｇを投与する。
本発明による医薬組成物は、緑膿菌による感染のおそれがある患者に対してあらかじめ投与しておくことが好ましい。
診断剤として調剤するには、合目的な任意の手段を採用して任意の剤型でこれを得ることが出来る。たとえば腹水、目的抗体を含む培養液、または精製した抗体についてその抗体価を測定し、適当にＰＢＳ（生理食塩を含むリン酸緩衝液）等で希釈した後、０．１％ナトリウムアジド等を防腐剤として加える。またはラテックス等に本発明の抗体を吸着させたものも抗体価を求め適当に希釈し、防腐剤を添加して用いる。前記のように本発明の抗体をラテックス粒子に結合させたものは、診断薬として好ましい剤型の一つである。この場合のラテックスとしては適当な樹脂材料たとえばポリスチレン、ポリビニールトルエン、ポリプタジエン等のラテックスが適当である。
以下、本発明の理解を深めるために実施例に沿って説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１：ＧｅｎｅＣｈｉｐ (R) 解析
ヒト血清添加培地で発現している遺伝子を探索する手法として、ＧｅｎｅＣｈｉｐ(R)発現解析システム（Affymetrix社製ＧｅｎｅＣｈｉｐ(R) Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａゲノムアレイ）を用いた。緑膿菌ＰＡＯ１菌株（ＡＴＣＣ ＢＡＡ−４７）を用いて、３通りの培養条件、すなわち０％、２０％、５０％ヒト血清添加Ｌｕｒｉａ−Ｂｅｒｔａｎｉ（ＬＢ）培地（ナカライテスク社製）（最終のＬＢ培地組成は均一）で３７℃にて５９５ｎｍの吸光度が１．０になるまで振とう培養し、ＲＮｅａｓｙ Ｐｒｏｔｅｃｔ Ｂａｃｔｅｒｉａ Ｍｉｎｉキット（QIAGEN GmbH社製）を用い、添付文書の方法に従って、全ＲＮＡを抽出し、２１００バイオアナライザー（Agilent Technologies社製）により定量を行った。その後、ＧｅｎｅＣｈｉｐ(R)の添付文書の方法に従って実験を行った。遺伝子発現データの解析はＭｉｃｒｏａｒｒａｙ Ｓｕｉｔｅ ５．０（Affymetrix社製）により行い、シグナルならびにディテクションを計算した。このとき、全プローブセットのシグナルの平均値が１０００となるように補正を行った。実験は独立に２回実施した。
その結果、ハウスキーピングタンパク質であるＰＡ４７６１タンパク質（ＤｎａＫあるいはＨＳＰ７０）は、いずれの培養条件でも血清添加の有無に関わらず、転写産物が検出されたことを示す「Ｐｒｅｓｅｎｔ」と判定され、該遺伝子が発現していることが示された。また、ＰＡ５１５８タンパク質（ＯｐｍＧ）ならびにＰＡ２０１９タンパク質（ＭｅｘＸ）と会合し薬剤排出ポンプを構成する内膜貫通タンパク質でテトラサイクリンやアミノグシコシド系抗生物質などリボソーム阻害剤によって誘導されるＰＡ２０１８タンパク質（ＭｅｘＹ）（J. Bacteriology, 2005, 187, 5341-5346）はそれらの薬剤が存在しない今回の条件下では「Ａｂｓｅｎｔ」と判定され、これらの遺伝子が発現していないことが示された。一方、ＰＡ０４２７遺伝子に関しては、いずれの条件下においても血清添加の有無に関わらず「Ｐｒｅｓｅｎｔ」と判定された。
以上のことから、間違いなくＰＡ０４２７遺伝子が発現し、その遺伝子産物であるＰＡ０４２７タンパク質が菌体表面に定常的に存在している可能性が示唆された。このことから、緑膿菌のＰＡ０４２７タンパク質がワクチンの成分として有用であることが示唆された。
実施例２：臨床分離株におけるＰＡ０４２７遺伝子の解析
使用菌株は、全国の臨床施設において各種臨床材料より分離された緑膿菌９５株（明治製菓株式会社 横浜研究所に保管）を試験に供した。これらの株は血液、尿、喀痰、膿、咽頭粘液などに由来しており、血清型は緑膿菌研究会主催の型別検討委員会の決定（１９７５年）による血清学的分類に基づくＡ群、Ｂ群、Ｅ群、Ｆ群、Ｇ群、Ｉ群、Ｍ群などが含まれている
（１）ゲノムＤＮＡの調製
臨床分離の緑膿菌９５株について、ミューラーヒントン培地（ベクトン・ディッキンソン社製）で３７℃にて一晩培養し、低速遠心によって集菌した。得られた菌体からＤＮｅａｓｙ Ｔｉｓｓｕｅキット（QIAGEN GmbH社製）を用い、添付文書の方法に従って、ゲノムＤＮＡを調製した。
（２）ＰＣＲ法によるＤＮＡ断片の増幅
調製したゲノムＤＮＡを鋳型に、ＰＡ０４２７遺伝子を含む領域をＰＣＲにより増幅した。具体的には、緑膿菌ＰＡＯ１菌株のゲノム配列（ＮＣＢＩのデータベースにおけるアクセッション番号： ＮＣ＿００２５１６）をもとに、ＰＡ０４２７遺伝子を特異的に増幅するプライマーセット（配列番号：７、配列番号：８）を設計し、Ｔａｋａｒａ ＥｘＴａｑ（タカラバイオ株式会社製）で添付の説明書に従い、ＧｅｎｅＡｍｐ ＰＣＲ Ｓｙｓｔｅｍ ９７００（Applied BioSystems社製）を用いてＰＣＲを実施した。ＰＣＲにて増幅されたＤＮＡ断片は、アガロースゲル電気泳動により、目的のサイズ（１６２８塩基対）であることを確認した。
（３）ＤＮＡシーケンサーによるポリヌクレオチド配列の解析
ＰＣＲ産物は、ＭｕｌｔｉＳｃｒｅｅｎ ＰＣＲプレート（Millipore Corporation社製）にて精製後、シーケンス反応に供した。ＰＡＯ１菌株のゲノム配列（ＮＣ＿００２５１６）をもとに、各ＰＣＲ産物をシーケンシングできるプライマー（配列番号：９〜配列番号：１３）を設計し、シーケンス反応にはＢｉｇＤｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ ｖ１.１ Ｃｙｃｌｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇキット（Applied BioSystems社製）を用いた。シーケンス反応は添付の説明書に従い、ＧｅｎｅＡｍｐ ＰＣＲ Ｓｙｓｔｅｍ ９７００（Applied BioSystems社製）で実施した。シーケンス反応産物は、あらかじめ水で膨張させたＳｅｐｈａｄｅｘ Ｇ−５０ Ｆｉｎｅ ＤＮＡ Ｇｒａｄｅ（Amersham Biosciences AB社製）をつめたＭｕｌｔｉＳｃｒｅｅｎ-ＨＶプレート（Millipore Corporation社製）で精製後、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ ３７３０ ＤＮＡ Ａｎａｌｙｚｅｒ（Applied BioSystems社製）を用いてポリヌクレオチド配列の解析を行った。
上記の解析により判明した臨床分離株のポリヌクレオチド配列をポリペプチド配列に置換し、ＰＡＯ１菌株のものと比較検討した結果、ＰＡ０４２７タンパク質の全長配列において、３ヶ所に変異が認められた（表１）。
しかしながら、緑膿菌ＰＡ０４２７タンパク質の２次構造ならびに立体構造情報（Ｊ. Ｂｉｏｌ. Ｃｈｅｍ.,２００４, ２７９, ５２８１６−５２８１９）と、大腸菌のＴｏｌＣタンパク質の立体構造情報（Ｎａｔｕｒｅ, ２０００, ４０５, ９１４-９１９）から得られる情報を基に、独自に推測した推定細胞外領域（配列番号：５、配列番号：６）に変異は認められなかった。このことから、緑膿菌のＰＡ０４２７タンパク質が「緑膿菌共通抗原」として有用であることが示唆された。
Figure 2007114340
実施例３：ＰＡ０４２７遺伝子ＤＮＡ断片のクローニング
緑膿菌ＰＡ０４２７遺伝子（配列番号：１）のアミノ酸コード領域１４５８塩基中の３４０番目から１０１７番目のＤＮＡ断片（配列番号：２）を、以下の方法により、ベクターｐＩＶＥＸ２．４ｄ（Roche Diagnostics社）を用いてクローニングし、発現ベクターｐＥＴ１５ｂ（Novagen社）に組み込んだ。
アミノ酸コード領域の１番目から３３９番目および１０１８番目から１４５８番目の塩基配列は、ＰＡ０４２７タンパク質と同族の大腸菌ＴｏｌＣタンパク質の構造解析情報（Ｎａｔｕｒｅ, ２０００, ９４０５, ９１４-９１９）を基に、細胞表面に表出しない部分をコードすると推測し、クローニング対象から除外した。
クローニングするＤＮＡ断片を緑膿菌ＰＡＯ１菌株のゲノムＤＮＡからＰＣＲ（ＤＮＡ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｙｃｌｅｒ ４８０；Perkin-Elmer社製）により増幅した。ＤＮＡポリメラーゼはＰｙｒｏｂｅｓｔ（宝酒造社製）を使用し、反応液にジメチルスルホキシドを５％添加し、ＰＣＲプライマーは制限酵素部位ＮｃｏＩ（ＣＣＡＴＧＧ）およびＰｓｔＩ（ＣＴＧＣＡＧ）ならびに終止コドンを付加するための塩基を含むプライマー（配列番号：１４、配列番号：１５）を用いた。
ＰＣＲの温度条件は、９４℃で２分間の加熱の後、９４℃で３０秒間、６０℃で１分間および７２℃で２分間を３０サイクルとした。ＰＣＲ産物をＧｅｎＥｌｕｔｅ ＰＣＲ ＤＮＡ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｋｉｔ（Sigma社製）を用いて精製し、ＮｃｏＩおよびＰｓｔＩ（共にNew England Biolabs社製）で切断した。ｐＩＶＥＸ２．４ｄをＮｃｏＩおよびＰｓｔＩで切断し、これらのＤＮＡ断片をアガロースゲル電気泳動し、ＱＩＡｑｕｉｃｋ Ｇｅｌ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｋｉｔ（Qiagen社製）を用いて抽出精製した。ＮｃｏＩ-ＰｓｔＩで切断したＰＣＲ産物およびｐＩＶＥＸ２．４ｄをＴ４ ＤＮＡリガーゼ（Invitrogen社製）で連結し、大腸菌ＤＨ５α菌株（Ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ Ｈｉｇｈ ＤＨ５α、東洋紡社製）を形質転換した。ＰＡ０４２７遺伝子断片が組み込まれたｐＩＶＥＸ２．４ｄプラスミド（ｐＩＶＥＸ−ＰＡ０４２７-１）を、 ＱＩＡｐｒｅｐ Ｓｐｉｎ Ｍｉｎｉｐｒｅｐ Ｋｉｔ（Qiagen社製）を用いて精製し、ＢｉｇＤｙｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ ｖ１．１ Ｃｙｃｌｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ Ｋｉｔ（Applied Biosystems社製)を用いてサイクルシークエンス反応を行い、挿入部分の塩基配列を確認した（３７３０ ＤＮＡ Ａｎａｌｙｚｅｒ、Applied Biosystems / HITCHI社製）。
次に、ｐＥＴ１５ｂをＮｄｅＩ（New England Biolabs社製）およびＢａｍＨＩ（東洋紡社製）で切断した。また、ｐＩＶＥＸ-ＰＡ０４２７-１を鋳型として、挿入部分の上流に位置する部分に対合するＰＣＲプライマー（配列番号：１６）および制限酵素部位ＢｇｌＩＩ（ＡＧＡＴＣＴ）ならびに終止コドンを付加するための塩基を含むＰＣＲプライマー（配列番号：１７）を用いて挿入断片を増幅し、ＮｃｏＩ部位上流に隣接するＮｄｅＩおよびＢｇｌＩＩ（東洋紡社製）で切断した。ＢａｍＨＩとＢｇｌＩＩの切断後突出末端は相補的であるため、これらの切断ＤＮＡ断片を連結し、大腸菌を形質転換し、ＰＡ０４２７遺伝子断片が組み込まれたｐＥＴ１５ｂプラスミド（ｐＥＴ-ＰＡ０４２７-２）を得た（図１）。
実施例４：ＰＡ０４２７組換えタンパク質の発現ならびに精製
組換えタンパク質の発現には、Ｔ７ ＲＮＡポリメラーゼ遺伝子が組み込まれた大腸菌ＢＬ２１（ＤＥ３）菌株とＴ７プロモーターを有するｐＥＴベクターの発現系（Novagen社製）を使用した。大腸菌発現ベクターｐＥＴ-ＰＡ０４２７-２は、Ｔ７プロモーターの下流にＨｉｓ-タグ（６個の連続したヒスチジン）が融合したＰＡ０４２７部分タンパク質をコードするプラスミドである（実施例３参照）。ＢＬ２１（ＤＥ３）菌株を塩化カルシウムで処理（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ第２版、Ｓａｍｂｒｏｏｋ他（１９８９）参照）し、ｐＥＴ-ＰＡ０４２７-２により形質転換した。形質転換体を５０μg/mlアンピシリンを含むＬＢ培地で一晩培養し、新しい培地に２００倍希釈で懸濁して３７℃で４時間培養後、ＩＰＴＧを最終濃度０．５ｍＭで添加して発現誘導し、さらに３時間培養した。細胞を遠心で回収し、−２０℃で凍結した。細胞をタンパク質抽出試薬Ｂ-ＰＥＲ Ｂａｃｔｅｒｉａｌ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｒｅａｇｅｎｔ（Pierce社製）で溶解し、発現タンパク質を含む不溶性画分を回収し、最終濃度１００μg／ｍｌのリゾチーム（卵白リゾチーム、生化学工業社製）で処理後、１％Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ-１００を添加したダルベッコリン酸緩衝塩類溶液（ＰＢＳ）で洗浄した。
タンパク質の精製には、Ｈｉｓ-タグを利用したＮｉキレートクロマトグラフィを用いた。発現調製した不溶性タンパク質を、溶解バッファー（８Ｍ尿素、５ｍＭイミダゾール、２００ｍＭ ＮａＣｌおよび０．０５％ＮＰ-４０を添加したＰＢＳ）で可溶化した。溶解したタンパク質をＮｉ-ＮＴＡ Ａｇａｒｏｓｅ（Qiagen社製）に結合し、４０容量の溶解バッファーで洗浄した。さらに、４０容量の洗浄バッファー（ＮＰ-４０を除いた溶解バッファー）で洗浄した後、溶出バッファー（８Ｍ尿素、３００ｍＭイミダゾール、２００ｍＭ ＮａＣｌを添加したＰＢＳ）により、Ｈｉｓ-タグ付タンパク質を溶出し回収した。
その結果、大腸菌１１５ｍｌの培養から最終的に２．０ｍｇのタンパク質が得られた。
実施例５：抗原の免疫ならびに抗血清の調製
緑膿菌はＰＡ１０３菌株（ＡＴＣＣ２９２６０）をミューラーヒントン寒天培地上にて一晩３７℃で培養し、数個のコロニーをＬＢ培地に懸濁後、一晩３７℃で振とう培養し、ＰＢＳで洗浄、再懸濁した後、１％となるようにホルマリンを加え、２４時間以上不活化処理した不活化菌（以下、「ホルマリン不活化ＰＡ１０３菌株」ということがある）を使用した。
ＰＡ０４２７組換えタンパク質による免疫は１００μｇ／ｍｌとなるよう８Ｍ尿素溶液に溶解して用いた。
ＰＡ０４２７タンパク質の細胞外領域のアミノ酸配列は、緑膿菌ＰＡ０４２７タンパク質の２次構造ならびに立体構造情報（Ｊ. Ｂｉｏｌ. Ｃｈｅｍ., ２００４, ２７９, ５２８１６−５２８１９）と、大腸菌のＴｏｌＣタンパク質の立体構造情報（Ｎａｔｕｒｅ, ２０００, ４０５, ９１４-９１９）から得られる情報を基に独自に推測した。
推測したアミノ酸配列（配列番号：５、配列番号：６）を含むペプチドの合成はＦｍｏｃを用いる固相合成法を用いた。配列番号：５のアミノ酸配列を含む合成ペプチドとしては、配列番号：５のアミノ酸配列からなるペプチド（以下、「０４２７Ｌ１」ということがある）を合成した。配列番号：６のアミノ酸配列を含む合成ペプチドとしては、配列番号：６のアミノ酸配列のカルボキシル末端にシステイン残基を付加したペプチド（以下、「０４２７Ｌ２Ｑ」ということがある）を合成した（配列番号：１８）。配列番号：５のアミノ酸配列からなる合成ペプチド０４２７Ｌ１では、質量分析により [Ｍ＋１] ｍ／ｚ １５９２．９４（計算値ｍ／ｚ １５９１．７７）を観測し、ＨＰＬＣ分析にて、保持時間１３．１９９分にエリア面積比７１．１％のピークを与えた。また、配列番号：６のアミノ酸配列を含む合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑは質量分析にて[Ｍ＋１] ｍ／ｚ １６１５．５１（計算値ｍ／ｚ １６１３．８４）を与え、ＨＰＬＣ分析にて、保持時間１６．７５分にエリア面積比７４．７％のピークを観測した。上記の合成ペプチドにスペーサーを介してＫＬＨとカップリングさせたＫＬＨコンジュゲートペプチドを調製し、それぞれ０４２７Ｌ１-ＫＬＨ 、０４２７Ｌ２Ｑ-ＫＬＨと命名した。スペーサーとしてはＤＭＳ（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｂｅｒｉｍｉｄｅ・２ＨＣｌ、Pierce社製、カタログＮｏ．２０７００）またはｓｕｌｆｏ-ＭＢＳ（ｍ−Ｍａｌｅｉｍｉｄｏｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ−ｈｙｄｏｘｙｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ ｅｓｔｅｒ：Pierce社製カタログＮｏ．２２３１２)を用いた。なお、ペプチド合成はThermo Electron社に委託した。
ホルマリン不活化ＰＡ１０３菌株、ＰＡ０４２７組換えタンパク質および各ＫＬＨコンジュゲートペプチドはアジュバントとともに、それぞれ２０μｇ／ａｎｉｍａｌで免疫した。動物への投与方法は雄性ＢＮラット（日本チャールスリバー社より購入）の皮下あるいは筋肉内に初回のみフロインドの完全アジュバントとともに、２回目以降は不完全アジュバントとともに２週間間隔で、計６回実施した。最終免疫の１週間後、腹部大動脈からの全採血を行い、室温1時間放置後、遠心分離(１５００Ｇ、２０分間)を行い、上清を血清としてラット1匹あたり約５ｍＬを得た。
実施例６：抗血清からのＩｇＧ画分の精製
ラット抗血清からのＩｇＧ画分の精製は、ＭｃＣａｕｌｅｙ Ｒ ＆ Ｒａｃｋｅｒ, Ｅ ; Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １, ７３-８１ (１９７３)らの方法に従った。氷冷飽和硫酸アンモニウム溶液（ｐＨ８）を４３（ｖ／ｖ） ％になるように添加し、得られた懸濁液を室温で１５分間攪拌した。１０，０００ｘｇで２０分間遠心することにより沈殿を回収し、１０％グリセロールを添加した１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ８）に溶解後、氷冷飽和硫酸アンモニウム溶液（ｐＨ８）を５０（ｖ／ｖ）％になるように添加し再度沈殿を析出させることにより２回洗浄を行った。沈殿を、１０％グリセロール添加した１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ８）に溶解し、次いで当該緩衝液に対して一夜透析した。遠心後、陰イオン交換クロマトグラフィー（ＤＥＡＥ-Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ ６５０Ｍ（ＴＯＳＯＨ社製））に添加し、２８０ｎｍの紫外吸収を測定することにより素通り容積をＩｇＧ画分として回収した。最終標品は、Ａｍｉｃｏｎ Ｕｌｔｒａ-１５ (Millipore社製)を用い濃縮し、最終的にＰＢＳ（−）溶液に交換した。ＰＡ０４２７組換えタンパク質免疫ラット血清５ｍｌより精製を行い、ＩｇＧ画分として１４．５ｍｇのタンパク質を回収し、これを抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧと命名した。タンパク定量はＬｏｗｒｙ法に基づくＤＣ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ａｓｓａｙ（Bio-Rad社製）、ＩｇＧの純度はＳＤＳ-ＰＡＧＥにより評価した。
また、簡易的な別法としてＨａｒｌｏｗ ＆ Ｌａｎｅ, ２８８−３１８， Ｃｈａｐｔｅｒ ８, Ａｎｔｉｂｏｄｉｅｓ， Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ， Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ （１９８８）らの方法を使用した。ラット抗血清を１０，０００ｘｇで２０分間遠心し不溶物を除いた上清に、２容量の６０ｍＭ酢酸ナトリウム（ｐＨ４．０）を添加した後、１Ｎ塩酸によりｐＨを４．８に調製した。抗血清に対して０．０６容量のカプリル酸を室温にて除々に添加し３０分間攪拌し不溶物を生成させた。１３，０００ｘｇで１０分間遠心し沈殿を除いた後、０．４５μｍのフィルターを通過させた。得られた試料は、Ａｍｉｃｏｎ Ｕｌｔｒａ-１５（Millipore社製）を用い濃縮後、最終的にＰＢＳ（−）溶液に交換し最終標品とした。本方法によりＫＬＨコンジュゲートペプチド、すなわち０４２７Ｌ１-ＫＬＨあるいは０４２７Ｌ２Ｑ−ＫＬＨ免疫ラット血清の精製を各３０ｍｌより行い、ＩｇＧ画分としてそれぞれ６８、２７ｍｇのタンパク質を回収し、それぞれを抗０４２７Ｌ１ ＩｇＧ、抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧと命名した。タンパク定量はＬｏｗｒｙ法に基づくＤＣ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ａｓｓａｙ（Bio-Rad社製）、ＩｇＧの純度はＳＤＳ-ＰＡＧＥにより評価した。
実施例７： ＥＬＩＳＡ試験
ＰＡ０４２７組換えタンパク質並びに合成ペプチド０４２７Ｌ１および０４２７Ｌ２Ｑに結合する抗体をＥＬＩＳＡ法で検出するため、ＰＡ０４２７組換えタンパク質は８Ｍ尿素を添加したＰＢＳに溶解し、合成ペプチド０４２７Ｌ１および０４２７Ｌ２Ｑは炭酸バッファー（０．１５％Ｎａ２ＣＯ３、０．３％ＮａＨＣＯ３）に溶解し、９６ウェルＥＬＩＳＡプレート（ＭａｘｉＳｏｒｐ Ｔｙｐｅ，NUNC社製)に入れ、終夜４℃に置いて固相化した。ＰＢＳで洗浄し、０．５％ＢＳＡを添加したＰＢＳでブロッキング後、試料として実施例６で得られた各精製ＩｇＧ画分をウェルに加え、室温で反応させた。０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＰＢＳで洗浄後、２次抗体（ペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ラットＩｇＧ抗体、１００００倍希釈、Sigma社製）を添加し、室温で反応後に洗浄した。発色基質（ＴＭＢ Ｍｉｃｒｏｗｅｌｌ Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、KPL社製）を添加して反応後、１Ｍリン酸溶液で酵素反応を停止し、４５０ｎｍの吸光度を測定した。
その結果、ＰＡ０４２７組換えタンパク質を固相化した場合、抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧ画分の吸光度は０．９６１であったのに対し、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧ画分の吸光度は０．０８０であった。これは抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧ画分中に、免疫原としたＰＡ０４２７組換えタンパク質に結合する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。また、抗ＰＡ０４２７Ｌ１ ＩｇＧ画分、抗ＰＡ０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧ画分の吸光度はそれぞれ０．３５３、０．７５１であり、これらの画分中にもＰＡ０４２７組換えタンパク質に結合する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。
また、合成ペプチド０４２７Ｌ１を固相化した場合、抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧ画分の吸光度は０．７５０であったのに対し、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧ画分の吸光度は０．０１５であった。これは抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧ画分中に、推定細胞外領域の一つであるアミノ酸配列（配列番号：５）からなる合成ペプチド０４２７Ｌ１に結合する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。抗ＰＡ０４２７Ｌ１ ＩｇＧ画分の吸光度は０．１１７であり、該画分中にも合成ペプチド０４２７Ｌ１に結合する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。一方、抗ＰＡ０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧ画分の吸光度は０．０３４であり、該画分中には合成ペプチド０４２７Ｌ１に結合する抗体（ＩｇＧ）は含まれていないことを示している。
さらに、合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑを固相化した場合、抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧ画分の吸光度は０．５６９であったのに対し、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧ画分の吸光度は０．０６３であった。これは抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧ画分中に、推定細胞外領域の一つであるアミノ酸配列（配列番号：６）を含む合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑに結合する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。抗ＰＡ０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧの吸光度は０．３６１であり、該画分中にも合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑに結合する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。一方、抗ＰＡ０４２７Ｌ１ ＩｇＧ画分の吸光度は０．１０１であり、該画分中には合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑに結合する抗体（ＩｇＧ）は含まれていないことを示している。
実施例８：Ｗｈｏｌｅ ｃｅｌｌ ＥＬＩＳＡ試験
Ｗｈｏｌｅ ｃｅｌｌ ＥＬＩＳＡは、ＬＢ培地にて終夜培養したＰＡ１０３菌株の菌液を９６ウェルＥＬＩＳＡプレート(ＭａｘｉＳｏｒｐ Ｔｙｐｅ，NUNC社製)にウェルあたり１００μＬ分注し、４℃、１時間で固相化後、洗浄バッファー（０．０５％Ｔｗｅｅｎ２０含有ＴＢＳ）で洗浄し、ブロッキングバッファー（２％ウシ血清アルブミン含有ＴＢＳ）でブロッキング後、実施例６で得られた各精製ＩｇＧ画分をウェルに加え、３７℃で１時間反応させた。洗浄後、２次抗体（ペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ラットＩｇＧ抗体、５０００倍希釈、Sigma社製）を添加し、室温で１時間反応後に洗浄した。発色基質（ＴＭＢ Ｍｉｃｒｏｗｅｌｌ Ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、KPL社製）を添加して暗所で反応後、１Ｍリン酸溶液で酵素反応を停止し、４５０ｎｍの吸光度を測定した。
その結果、抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧの吸光度は０．７１３であったのに対し、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧの吸光度は０．２４０であった。これは抗ＰＡ０４２７ ＩｇＧの中に、緑膿菌の細胞表面に露出するＰＡ０４２７タンパク質の細胞外領域を認識する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。また、抗ＰＡ０４２７Ｌ１ ＩｇＧ、抗ＰＡ０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧの吸光度はそれぞれ０．５５５、０．５９６であり、これらの試料中にも緑膿菌の細胞表面に露出するＰＡ０４２７タンパク質の細胞外領域を認識する抗体（ＩｇＧ）が含まれていることを示している。
実施例９：オプソニン作用確認試験
実施例６で得られた０４２７Ｌ２Ｑ-ＫＬＨ免疫ラット血清から得られた精製ＩｇＧ画分（抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧ）について、マウス好中球による緑膿菌の貪食作用を指標にしてオプソニン作用を検討した。
ＢＡＬＢ／ｃ雄性マウス(日本チャールズリバー社より購入)の腹腔内に８％カゼイン溶液を投与し、６時間後に腹腔細胞を回収した。腹腔細胞は遠心洗浄後、ＲＰＭＩ１６４０培地（Ｇｉｂｃｏ社製）に２×１０6 ｃｅｌｌｓ／ｍＬになるよう懸濁し、ラット補体（ＩＣＮバイオメディカル社製）および抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧまたはアジュバントのみを投与し得た対照ラット血清より精製したＩｇＧ存在下、４％パラホルムアルデヒドで処理した蛍光標識Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ ＰＡ１０３菌株と２５：１の割合で１．５時間混合培養した。培養後、貪食されたＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａをフローサイトメーター(Ｅｐｉｃｓ ＬＸＩＩ, コールター社)により測定した。好中球領域にゲートを施し１万個の細胞の蛍光強度を測定し平均蛍光強度をオプソニン作用の指標とした。
その結果、抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧ １００μｇ／ｍＬ、２００μｇ／ｍＬ存在下にＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａと培養した好中球の平均蛍光強度は、それぞれ０．３９、０．５２、対照ＩｇＧ １００μｇ／ｍＬ、２００μｇ／ｍＬ存在下にＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａと培養した好中球の平均蛍光強度は、それぞれ０．３６、０．４１であり抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧのオプソニン作用が認められた。
実施例１０：モノクローナル抗体（ＭＡｂ）の作製
緑膿菌ＰＡ０４２７タンパク質の２次構造ならびに立体構造情報（Ｊ．Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ．，２００４，２７９，５２８１６-５２８１９）と、大腸菌のＴｏｌＣタンパク質の立体構造情報（Ｎａｔｕｒｅ，２０００，４０５，９１４−９１９）から得られる情報を基に、独自に推測した推定細胞外領域（配列番号：６）を含むＫＬＨコンジュゲートペプチド０４２７Ｌ２Ｑ-ＫＬＨの実施例５における初回免疫の１週間後に不完全アジュバントとともに追加免疫を行い、その３日後に麻酔下、無菌的に膝下リンパ節を摘出した。得られたリンパ節をＲＰＭＩ−１６４０培地（Gibco社製）で洗浄した後、スライドグラスのフロスト部にリンパ節を挟んですり潰し、微小片として供試リンパ節細胞を得た。得られたリンパ節細胞はＲＰＭＩ−１６４０培地で１０００ｒｐｍ５分間遠心し洗浄した。一方１０％ＦＣＳ（ウシ胎児血清）を含むＲＰＭＩ−１６４０培地で５％ＣＯ２、相対湿度１００％、３７℃で予め培養して対数増殖期にあるミエローマ細胞（Ｐ３Ｘ６３Ａｇ８Ｕ１細胞）をＲＰＭＩ−１６４０培地で遠心洗浄し、先に述べたリンパ節細胞とミエローマ細胞の比が４：１程度になるように混合した。混合した細胞を１０００ｒｐｍで５分間遠心し、上清を捨て細胞を充分にほぐした。この細胞を含む遠心管にポリエチレングリコール（Ｍ．Ｗ． １０００ 和光純薬社製）２ｇ、ＲＰＭＩ−１６４０培地２ｍＬおよびＤＭＳＯ（ナカライテスク社製）０．２ｍＬからなる溶液１ｍＬを静かに加え、遠心管をゆっくり回転させ細胞を混合させた。一分後、遠心管をゆっくり回転させながらＲＰＭＩ−１６４０培地１５ｍＬを３分かけ加えた。１０００ｒｐｍで５分間遠心後、上清を捨て充分に細胞をほぐした後、ＨＴ培地（Gibco社製）５０ｍＬで懸濁し、一晩培養した。その後、１０００ｒｐｍで１０分間遠心して細胞を回収し１０ｍＬのＲＰＭＩ培地で懸濁後、９０ｍＬのメチルセルロールＨＡＴ選択培地（Stem Cell Technologies社製）のボトルに細胞液を加え十分に混合した。混合したメチルセルロース培地の細胞を９ｃｍデッシュに１０ｍＬずつまいた。５％ＣＯ２、相対湿度１００％、３７℃で約１０〜１４日間培養後、メチルセルロース培地上に生育しているハイブリドーマのコロニーが観察された。これらのコロニーを拾い、９６穴マイクロプレートでさらに数日培養した。
（１）目的抗体のスクリーニング
ＰＡ０４２７組換えタンパク質ならびに推定細胞外領域（配列番号：６）を含む合成ペプチド（配列番号：１８）に結合する抗体を実施例７に記載したＥＬＩＳＡ法で検出した。また、緑膿菌の細胞表面に結合する抗体を実施例８に記載したｗｈｏｌｅ ｃｅｌｌ ＥＬＩＳＡ法で検出した。
（２）目的抗体産生細胞のクローニング
スクリーニングの結果、目的抗体を産生していると判定されたハイブリドーマを１個／０．２ｍＬとなるよう５％ＢＭ−Ｃｏｎｄｉｍｅｄ Ｈ１ Ｈｙｂｒｉｄｏｍａ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ（ロシュダイアグノスティックス社製）を含む１０％ＦＣＳ／ＨＴ（Gibco社製）培地にて調整し、９６穴プレートの各ウェルに０．２ｍＬずつ分注して培養した。１〜２週間後にスクリーニングの項で述べた方法で分析し、目的の抗体を産生する単クローンを選択し、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターの受託番号がＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２であるハイブリドーマを得た。
（３）ｉｎ ｖｉｔｒｏにおける細胞の培養およびＭＡｂの産生
９６穴マイクロプレートで充分増殖させた目的クローンは２４穴プレート、５０ｍＬ、２５０ｍＬフラスコに徐々にスケールアップして１０％ＦＣＳ−ＲＰＭＩ培地で培養した。このようにして得られた細胞の培養上清に産生されているＭＡｂを実施例７に記載したＥＬＩＳＡ法で検出した。
ペプチドなし、合成ペプチド０４２７Ｌ１（配列番号：５）、合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑ（配列番号：１８）をそれぞれ吸着させたウェルへの結合を検出するＥＬＩＳＡでの吸光度が、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターの受託番号がＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２であるハイブリドーマの培養上清では、０．０４９、０．０４９および０．６１０であったことから、合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑ（配列番号：１８）に特異的に結合するＭＡｂが産生されていることが明らかとなった。
（４）ｉｎ ｖｉｖｏにおける細胞の腹水化およびＭＡｂの産生
ＢＡＬＢ/ｃ-ｎｕ／ｎｕマウス（日本チャールスリバー社より購入）に独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターの受託番号がＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２であるハイブリドーマを１×１０７／ｍｏｕｓｅとなるように腹腔内投与し、１〜２週間後に腹水を採取した。腹水中に含まれるＭＡｂは実施例６に記載した方法で精製し、得られた精製ＩｇＧ画分を抗０４２７Ｌ２Ｑ(４８−５) ＩｇＧと命名した。このラットＭＡｂのＩｇＧのサブクラスは、モノクローナル抗体アイソタイピングキット（ＲＭＴ１、大日本製薬社製）によって重鎖はＩｇＧ２ａ、軽鎖はκと判定された。
ＰＡ０４２７組換えタンパク質ならびに合成ペプチド（配列番号：１８）に結合する抗体を実施例７に記載したＥＬＩＳＡ法で検出した。
その結果、ＰＡ０４２７組換えタンパク質を吸着したウェルへの結合を検出するＥＬＩＳＡでの吸光度が、抗０４２７Ｌ２Ｑ（４８−５）では０．９０６であったのに対し、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧの吸光度は０．０８０であったことから、該タンパク質に結合するＭＡｂが産生されていることが明らかとなった。
また、合成ペプチド０４２７Ｌ２Ｑ（配列番号：１８）を吸着したウェルへの結合を検出するＥＬＩＳＡでの吸光度が、抗０４２７Ｌ２Ｑ（４８−５）では０．５８５であったのに対し、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧの吸光度は０．０６３であったことから、該ペプチドに結合するＭＡｂが産生されていることが明らかとなった。
実施例１１：正常マウスにおけるＰＡ１０３菌株全身感染に対するＰＡ０４２７組換えタンパク質免疫ラット血清の感染防御能
正常マウス全身感染モデルでの評価は、４週齡のＣＤ−１雄性マウス(日本チャールズリバー社より購入)に５％ムチン含有生理食塩水５００μｌに懸濁したＰＡ１０３菌株の７．０ｘ１０４ｃｆｕ／マウス（１４ＬＤ５０）を腹腔内に接種し、直後に生理食塩水で５倍希釈した血清サンプルを１０ｍｌ／ｋｇで尾静脈より投与し、７日後の生死で感染防御活性を判定した。
その結果、陰性対照であるアジュバントのみを投与して得たラットｓｈａｍ血清投与群では、７匹中５匹のマウスが死亡し生存は２匹だったが、実施例５で得られたホルマリン不活化ＰＡ１０３菌株免疫血清投与群では全例生存し、感染防御活性が認められた。この条件下で、実施例５で得られたＰＡ０４２７組換えタンパク質免疫ラット血清投与群は７匹中６匹生存し感染防御活性が認められた。
実施例１２：好中球減少マウスにおけるＰＡ１０３菌株全身感染に対するＰＡ０４２７組換えタンパク質免疫ラット血清および精製ＩｇＧ画分の感染防御能
好中球減少マウス全身感染モデルでの評価は、ｃｙｃｌｏｐｈｏｓｐｈａｍｉｄｅ（以下、ＣＹとする。Sigma-Aldrich社製）の１２．５ｍｇ／ｍＬ（生理食塩水）を調製し、４週齡のＣＤ−１雄性マウスに１２５ｍｇ／ｋｇの投与量でｄａｙ−５、−２、０に合計３回腹腔内投与して末梢血中の好中球を減少させた。その後、生理食塩水２５０μｌに懸濁したＰＡ１０３菌株の１．０ｘ１０５ｃｆｕ／マウス（７４ＬＤ５０）を腹腔内に接種し、直後にサンプル（血清および精製ＩｇＧ画分は、生理食塩水でそれぞれ５倍希釈および２．５ｍｇ／ｍＬとした。）を１０あるいは２０ｍＬ／ｋｇで尾静脈より投与し、７日後の生死で感染防御活性を判定した。
その結果、ラット血清をサンプルとした場合、陰性対照であるアジュバントのみを投与して得たラットｓｈａｍ血清投与群では、全例死亡したが、実施例５で得られたホルマリン不活化ＰＡ１０３菌株免疫血清投与群では全例生存し、感染防御活性が認められた。この条件下で、実施例５で得られたＰＡ０４２７組換えタンパク質免疫ラット血清投与群は７匹中５匹生存し、感染防御活性が認められた。
また、精製ＩｇＧ画分をサンプルとした場合（０．５ｍｇ／ｍｏｕｓｅ）、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧ投与群は７匹中６匹のマウスが死亡し生存は１匹のみだったが、ホルマリン不活化ＰＡ１０３菌株免疫血清より得られた抗ＰＡ１０３ ＩｇＧ投与群では７匹中５匹生存し、感染防御活性が認められた。この条件下で、実施例６で得られた抗０４２７Ｌ１ ＩｇＧ投与群は、７匹中５匹生存し、感染防御活性が認められた。また、実施例６で得られた抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧ投与群は、７匹中４匹生存し、感染防御活性が認められた。さらに、実施例１０で得られたラットＭＡｂである抗０４２７Ｌ２Ｑ（４８−５） ＩｇＧ投与群は、７匹中４匹生存し、感染防御活性が認められた。
実施例１３：好中球減少マウスにおける多剤耐性緑膿菌全身感染に対する精製ＩｇＧ画分の感染防御能
多剤耐性緑膿菌ＭＳＣ０６１２０菌株に対する各種抗菌剤の最小発育阻止濃度は、イミペネム：３２μｇ／ｍｌ、アミカシン：６４μｇ／ｍｌ、シプロフロキサシン：＞２５６μｇ／ｍｌであった。本菌株を用いた好中球減少マウス全身感染モデルでの評価は、ＣＹの１２．５ｍｇ／ｍＬ（生理食塩水）を調製し、４週齡のＣＤ−１雄性マウスに１２５ｍｇ／ｋｇの投与量でｄａｙ−５、−２、０に合計３回腹腔内投与して末梢血中の好中球を減少させ、その後、生理食塩水２５０μlに懸濁したＭＳＣ０６１２０菌株の０．９２５ｘ１０５ｃｆｕ／マウス（８．３ＬＤ５０）を腹腔内に接種し、直後に精製ＩｇＧサンプルを２０ｍＬ／ｋｇ（０．５ｍｇ／ｍｏｕｓｅ）で尾静脈より投与し、７日後の生死で感染防御活性を判定した。
その結果、陰性対照であるラットｓｈａｍ ＩｇＧ投与群は７匹中４匹のマウスが死亡し生存は３匹だったが、ホルマリン不活化ＰＡ１０３菌株免疫血清より得られた抗ＰＡ１０３ ＩｇＧ投与群では７匹中６匹生存し、感染防御活性が認められた。この条件下で、実施例６で得られた抗０４２７Ｌ２Ｑ ＩｇＧ投与群は、７匹中５匹生存し、感染防御活性が認められた。

Claims (20)

  1. 緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質に対する抗体を産生することができるタンパク質抗原またはペプチド抗原を含んでなる抗原組成物。
  2. 以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、および（ｉｖ）から選択されるタンパク質：
    （ｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質；
    （ｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列において、１もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；
    （ｉｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされ、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；および
    （ｉｖ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列と７０％以上の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質。
  3. 配列番号：５で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：５で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチド。
  4. 配列番号：６で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：６で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチド。
  5. 請求項２に記載のタンパク質または請求項３もしくは４に記載のペプチドを含んでなる、抗原組成物。
  6. 請求項１または５に記載の抗原組成物と、場合によっては１種以上の薬学的に許容される担体、希釈剤、および／またはアジュバントとを含んでなる、緑膿菌に関連する疾患の予防または治療に用いられるワクチン組成物。
  7. 緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質またはその一部に対する抗体またはその機能的断片。
  8. 緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の一部が、緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分である、請求項７に記載の抗体またはその機能的断片。
  9. 緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分が、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、および（ｉｖ）から選択されるタンパク質である、請求項８に記載の抗体またはその機能的断片：
    （ｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列を含んでなるタンパク質；
    （ｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列において、１もしくは複数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入もしくは付加されたアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；
    （ｉｉｉ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされ、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質；および
    （ｉｖ）配列番号：４で表されるアミノ酸配列と７０％以上の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなり、かつ配列番号：４で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質。
  10. 緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分が、配列番号：５で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：５で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチドである、請求項８に記載の抗体またはその機能的断片。
  11. 緑膿菌由来のＰＡ０４２７タンパク質の細胞表面表出部分が、配列番号：６で表されるアミノ酸配列、または１若しくは数個の保存的置換を有する配列番号：６で表されるアミノ酸配列を含んでなるペプチドである、請求項８に記載の抗体またはその機能的断片。
  12. ＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２の受託番号のもと寄託されたハイブリドーマにより産生される、請求項１１に記載の抗体またはその機能的断片。
  13. 抗体が、モノクローナル抗体であることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一項に記載の抗体またはその機能的断片。
  14. ＦＥＲＭ ＢＰ−１０７８２の受託番号のもと寄託されたハイブリドーマ。
  15. 請求項１４に記載のハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体と同じ抗原と交差反応するモノクローナル抗体であることを特徴とする、請求項７に記載の抗体またはその機能的断片。
  16. 請求項７〜１３、および１５のいずれか一項に記載の抗体またはその機能的断片と、場合によっては１種以上の薬学的に許容される担体、および／または希釈剤とを含んでなる、緑膿菌に関連する疾患の予防または治療に用いられる医薬組成物。
  17. 緑膿菌に関連する疾患が、緑膿菌感染に起因する全身感染疾患である請求項６に記載のワクチン組成物または請求項１６に記載の医薬組成物。
  18. 緑膿菌感染が、多剤耐性緑膿菌感染である、請求項１７に記載のワクチン組成物または医薬組成物。
  19. 請求項７〜１３、および１５のいずれか一項に記載の抗体またはその機能的断片を含んでなる、緑膿菌感染症診断剤。
  20. 請求項７〜１３、および１５のいずれか一項に記載の抗体またはその機能的断片を含んでなる、緑膿菌の検出キット。
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