WO1990008323A1 - Reagent for detecting antibody corresponding to acid-fast bacterium antigen and application thereof - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a reagent for detecting an acid-fast bacterium antigen-compatible antibody for specifically detecting an antigen-compatible antibody in serum or the like of an animal carrying a human infected with Mycobacterium tuberculosis or an analogous acid-fast bacterium, and an acid-fast bacterium.
- the present invention relates to a method for detecting an antibody corresponding to a bacterial antigen, and a method for rapidly diagnosing mycobacterial infection.
- Bacteria belonging to the acid-fast bacterium are characterized by having mycolic acid, a long-chain fatty acid with extremely high hydrophobicity, on the surface of the cells, and the mycolic acid is present by binding to arabinogalactan. In addition, it exists in a form combined with various fats, sugars, peptides and the like.
- trehalose 'dimycolate (abbreviated to TDM), which is particularly bound to sugar, is also called a code factor in M. tuberculosis, and is a toxic glycolipid produced by M. tuberculosis.
- TDM trehalose 'dimycolate
- Mycobacterium species have been closely related, not to mention Mycobacterium species. It is becoming clear that it is widely distributed on cell walls of non-pathogenic actinomycetes such as genus Nocardia (Mocardia) and genus Rhodococcus.
- mycolic acid distributed on the acid-fast bacterium cell wall is not limited to TDM, and other examples of mycolic acid-containing glycolipids (abbreviated as MGL) include, for example,
- MGLs are not only toxic in terms of bioactivity, but also various immunological drugs such as immunoadjuvant activity, non-specific infection protection ability, granuloma formation ability, macrophage activation ability, antitumor activity, etc. Attention has been paid to its physical physiological activity [Kekkaku. 63 (3), 41-54 (1988) and 11th Annual Meeting of the Medical Mass Research Society, 11, 63-72 (1986)].
- mycolic acid is peculiar to the bacterial species and is a very important item for the identification of mycobacterial species.
- subclass composition and molecular species composition of each mycolic acid species have already been clarified [Journal of Clinical Microbiology, 24 (6), 106-1070 (1986) Journal of General Microbiology, 134 , 2213-2229 (1988)].
- the acid-fast bacterial species that is, the infectious bacterial species can be identified.
- the identification of the strain has been mainly performed by analyzing the morphological and biochemical properties of the cells obtained after the isolation and cultivation. Judgment results vary, and reliable results cannot be obtained. There was a problem.
- M. tuberculosis and its related mycobacterial infections develop mainly in epithelioid cell granuloma based on various immune responses and cause tuberculosis tuberculosis and cavitation, the most characteristic lesions.
- there is no rapid identification method for these infectious bacteria and therefore, there is a strong demand for a rapid diagnostic method for these Mycobacterium tuberculosis or similar mycobacterial infections.
- One object of the present invention is to provide a reagent for identifying an acid-fast bacterium and a genus of an acid-fast bacterium.
- Still another object of the present invention is to provide a rapid diagnostic method for mycobacterial infections in various animals including humans.
- mycolic acid and its derivatives which are cell wall lipid components of mycobacterial cells, including mycobacterium tuberculosis, and have obtained from these cells.
- Antibodies generated by administering the obtained MGL into a living body recognize the mycolic acid portion (ie, mycolic acid or a derivative of mycolic acid) as an antigen, and furthermore, between the mycolic acid subclasses. It was also found that the difference in structure was recognized.
- antibodies in patients with mycobacterial infections have fatty acids and monosaccharides with 14 or more carbon atoms, excluding mycolic acid, mycolic acid salts, mycolic acid esters, and mycolic acid.
- the present invention provides the following 1, 2 and 3.
- a reagent for detecting an acid-fast bacterium antigen-compatible antibody for identifying the genus of mycobacteria including Mycobacterium, Nocardia, and Rhodococcus
- a method for detecting the same including Mycobacterium, Nocardia, and Rhodococcus
- a method for diagnosing mycobacterial infection in a subject which measures the difference in absorbance between a healthy subject and the subject by the method for detecting an acid-fast bacterium antigen-compatible antibody described in (1) or (2) above.
- the genus of mycobacteria is mainly Mycobacterium, Mycobacterium, Hoc rdia, Rhodococcus, and the like, for example, Mycobacterium.
- Mycobacterium includes mycobacterium species such as myitobacterium (liit & erculosis) and M. bovis (M. bovis), and Mycobacterium tuberculosis (M. kansasii). ), M. leprae ⁇ Mykonectum in Tracellulare (M. avium), a complex of intracellulare and M. avium, M. leprae .
- Atypical Mycobacteria such as mycobacterium bacteria ( ⁇ , / oriuiiun), is a similar mycobacterium. Is exemplified.
- mycolic acid has the structure of the following formula (II).
- R 1 and R 2 are each a straight chain or a branched aliphatic chain of C, .— 6. )
- R 'and R 2 are consequent Ropuropan consequent Roaruki Le group ring such as a lower alkyl group such as methylmercury group, lower alk co key sheet group such as main butoxy group, Epoxy group, human Doroki sheet group, It may have a group having a different polarity, such as a carbonyl group or a carboxy group, and may have a double bond (preferably 1 to 7 double bonds).
- R 1 and R z have taxonomically characteristics, for the total number of carbon atoms only My Koba Kuteri ⁇ arm belonging to the genus (Mycobacterium) in C 80 more than, Roh Karujia genus ( ⁇ ocardia) in C 50 front and rear at the center, co-Li Nebakute Li ⁇ arm belonging to the genus (Corynebacterium) in C 3.
- or'-mycolic acid similar to monomycolic acid, but having a different number of carbon atoms
- those having an epoxy group include or'-mycolic acid (similar to monomycolic acid, but having a different number of carbon atoms) and those having an epoxy group.
- mycolic acid is as described above, but the number of carbon atoms is an average value, and may be a mixture of different carbon numbers.
- the mycolic acid salt means a metal salt of the above-mentioned mycolic acid, such as sodium and potassium.
- the mycolic acid ester means not only an esterified product with a monosaccharide or a disaccharide, but also an alkyl, alkenyl, silyl or aryl ester.
- These esters are not particularly limited as long as they do not inhibit the antigen-antibody reaction, and include, for example, methyl ester, ethyl ester, i-butyl ester, phenyl ester, trimethyl resyl ester, benzyl ester and the like. Is exemplified.
- Fatty acids having at least 14 carbon atoms (preferably at least 14 and at most 80, more preferably at least 14 and at most 40) excluding mycolic acid are hydroxyl groups and lower alkoxy groups as substituents.
- the unsubstituted fatty acids include, for example, myristic acid, pentadecanoic acid, and amino acid.
- monosaccharides such as pentose, hexose, heptose, octose, nonose, and straight chain, branched or cyclic ones such as decose, Substitutes such as methyl sugar, thio sugar and amino sugar are also meant.
- disaccharides include maltose, cellobiose, gentiobiose, meliviose, lactose, llanoose, sophorose, trehalose, isotrehalose, sucrose, and isosaccharose. Means.
- the alkyl, alkenyl, and aryl are not particularly limited.
- an alkyl which may be substituted for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, isobutyl, sec-butyl
- Butyl linear, branched or cyclic alkyl such as butyr, butyl, hexinole, cyclohexyl, etc.
- alkenyl eg, aryl, vinyl, benzyl, styrene
- aryl eg, phenyl, naphthyl, etc.
- particularly lower alkyl refers to methyl, ethyl, propyl, isopropyl, isobutyl, sec-butyl, sec-butyl, iert-butyl, butynole, and ureaiso having 6 or less carbon atoms.
- esters of mycolic acid or mycolic acid with other than saccharides are produced by a method known per se (extraction from cells, synthesis, etc.).
- the method of extracting from the cells is performed as follows.
- the cells are directly hydrolyzed, extracted with an organic solvent, and then separated by TLC (thin layer chromatography), or the glycolipids are extracted and separated from the cells using chloroform, etc., and further hydrolyzed.
- the lipids are extracted with an organic solvent and subjected to TLC separation to obtain mycolic acid of each subclass. Further, these mycolic acids can be converted to lower alkyl esters by a conventional method.
- esters of mycolic acid or mycolic acid and other than saccharides can also be obtained by synthesis according to a conventional method as described below.
- R 3 -CH 2 corresponds to R 1 in the above formula (I), and R 2 is And the same meaning
- Method B when R 3 and R 2 are different alkyl groups, aliphatic aldehydes are condensed with ⁇ : -butyric carboxylic acid ester using the Reformatsky reaction to form lower alkyl mycolic acid.
- the ester (E) can be obtained.
- Hydrolysis of the compound (H) obtained by either Method A or Method B gives the desired compound (M) [ie, mycolic acid (I)]. .
- aliphatic aldehydes and carbohydrates are preferably present in the presence of 2 mol or more of a strong base such as LDA (lithium diisopropyl amide).
- LDA lithium diisopropyl amide
- mycolic acid obtained by synthesis can have various desired carbon numbers and a uniform composition.
- the mycolic acid salt is easily prepared, for example, by reacting mycolic acid with a base.
- Fatty acids having 14 or more carbon atoms, excluding mycolic acid, can also be prepared by a method known per se.
- the mycolic acid obtained from the cells or obtained by synthesis
- mycolic acid salt or fatty acid having 14 or more carbon atoms obtained as described above is converted to the above-mentioned monosaccharide or disaccharide.
- esterifying with a saccharide by a known method, an esterified product with the saccharide can be produced.
- trehalose is particularly preferred as the disaccharide, that is, the number of carbon atoms excluding the ester of mycolic acid and trenoperose or the ester other than mycolic acid as the ester
- esters of trehalose with 14 or more fatty acids are desirable.
- Examples include micolate and the like. Specifically, 6, 6'-di-O_palmitoinole-1, 1-trehalose, 6,6'-dio-0-micoloinole A, or-trenoperose, 2,6'-di-0-oleoyl-1 and ⁇ -trehalose;
- TF ⁇ is a compound containing a known compound, and comprises trehalose and the mycolic acid (obtained from bacterial cells or obtained by synthesis), mycolic acid salt or fatty acid having 14 or more carbon atoms. It is produced by subjecting it to an esterification reaction known per se.
- JP-A-58-185599 discloses a chemistry tree 'and'physics' ob- Chemistry and Physics of Lipids Volume 127, 345 Pp. 352, 1980, or a method analogous thereto, can prepare a disubstituted 6,6-position of trehalose.
- an asymmetric (for example, 2, 6'-position) disubstituted product the 4, 6- and 4'-, 6'-positions of trehalose are each protected by a protecting group such as benzylidene and the like, followed by a conventional method. Isomerization, protection of the 6-position again, diacylation at the 2,6'-position with the desired fatty acid, and deprotection of the protecting groups other than the 2,6'-positions give the 2,6 'of trehalose.
- 2-substituted compounds can be prepared.
- TFE binds to any position of trehalose, preferably 2> 2 ', 3, 3', 6, 6 ', preferably 1 to 4 fatty acids (including mycolic acid) Particularly preferred is an ester in which two fatty acids (including mycolic acid) are bonded at the 6, 6'-positions.
- TME trehalose Mycolic acid esters
- TM E examples include trehalose, monomycolate, trehalose 'dimycolate, trenoperose' trimycolate, treno, and rose tetra mycolate.
- Trehalose 6, 6'-dimicolate is particularly desirable.
- TE contains known compounds. Similar to the method for extracting mycolic acid from the cells described above, TE is a bacterium of the genus Mycobacterium (yco-bacterium.), A genus of Nocanolesia ff ⁇ ocardia, ⁇ ⁇
- trehalose-6-monomycolate trehalose-6,6'-dimicolate (code factor)
- trehalose-2 3,6'-Trimicolate
- Trehalose -2,6,6'-Trimicolate etc.
- TM-E can be produced by extracting, separating and isolating only oleic acid and subjecting them to the above-mentioned esterification reaction with trehalose.
- esters of mycolic acids obtained from bacterial cells or obtained by synthesis
- mycolic acid salts or fatty acids having 14 or more carbon atoms and monosaccharides are also referred to as disaccharides. It can be manufactured by the same method.
- Detection of antibodies against mycobacterial antigens using the reagent of the present invention identification of mycobacterial species, identification of mycobacteria (including Mycobacterium, Nocardia and Oral dococcus) or mycobacteria When diagnosing infectious disease, mycolic acid, mycolate, mycolate
- SFE ester of a fatty acid having 14 or more carbon atoms excluding mycolic acid and a monosaccharide or disaccharide (abbreviated as SFE) immobilized on a plate.
- ELISA Enzyme-linked immunosorbent assay
- an antigen-immobilized product is reacted with a sample, and after a certain period of time, the antibody in the unreacted sample is removed by washing.
- an enzyme-labeled anti-antibody is reacted, and after a certain period of time, unreacted labeled antibody is removed by washing, and the enzymatic activity of the solid phase is measured. Or it is done by specifying the same according to SFE.
- identification of mycobacterial species MS separated for each subclass is fixed to a well.
- the fixing method is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved.
- MS or SFE is dissolved in an organic solvent such as hexane, isopronol or ethanol, and the solution is poured into a well such as a microplate and fixed. Fixed at about 2 to 48 hours. After the fixation, it is preferable to wash the gel with a suitable solvent and further block.
- the reaction between MS or SF in the gel and the antibody in the sample is completed when the reaction easily proceeds (for example, in a humid box at a temperature of 20 to 40 and a humidity of 70 to 100%). Allow about 30 minutes to 2 hours to react. After the reaction is completed, remove any unreacted substances in the module or add anti-antibodies without removing the unreacted substances to allow the reaction to proceed easily (for example, at a temperature of 20 to 40, humidity of 70 to 10 (In a 0% wet box) for about 10 minutes to 2 hours until the reaction is completed. The reaction residue is removed, and the well is washed with an organic solvent such as hexane or isopropanol, or a phosphate buffer.
- an organic solvent such as hexane or isopropanol, or a phosphate buffer.
- the anti-antibody is an anti-antibody against the primary antibody, and is prepared using an animal (the type of animal is not particularly limited, and examples thereof include animals such as goats, poma, hedge, and pike). It is.
- the mycolic acid, mycolic acid salt or mycolic acid ester of each subclass When identifying bacterial species using tellurium, anti-antibodies mainly against IgM (which may contain IgG) can be obtained by using anti-antibodies against fatty acids and saccharides (monosaccharides other than mycolic acid) having 14 or more carbon atoms.
- the label may be a substance commonly used in immunological measurement, and examples thereof include enzymes, radioactive substances, luminescent substances, and fluorescent substances.
- enzymes such as peroxidase, beta-lactone lactosidase and alkaline phosphatase, radioactive substances such as iodine and deuterium, luminescent substances such as acridium salt, and fluorescent substances as fluorescent substances Is fluorescein isothiosinate.
- the anti-antibodies involved in the reaction are measured.
- the color is developed by the action of 0-fuylenediamine and hydrogen peroxide, the main wavelength is 492 nm, and the The absorbance (0D) can be measured at a wavelength of 690 nm.
- the measurement result is preferably calculated as the difference (ODD) between the absorbance of the control 0D and the average 0D of the control healthy person.
- ODD the difference between the absorbance of the control 0D and the average 0D of the control healthy person.
- this indicates that the antibody produced by the acid-fast bacterium is significantly present in the sample, and therefore, the subject (including animals other than humans) from which the sample was taken (Mycobacterium tuberculosis or its related mycobacteria) I can do it.
- the specimen is a body fluid of an animal that creatures a human, and the animal other than the human includes, for example, mammals such as horses, pigs, and chicks, and birds.
- the body fluid include serum, plasma, cerebrospinal fluid, saliva, pleural effusion, ascites, and urine.
- the sample may be prepared according to a conventional method.For example, when measuring the antibody in the serum, the serum is diluted to 40 to 64 times, particularly to 160 times. It is preferable to use it.
- the reagent for detecting an acid-fast bacterium antigen-compatible antibody of the present invention a method for detecting an acid-fast bacillus antigen-compatible antibody using the reagent, and a method for diagnosing an acid-fast bacillary infection using the detection method are compared with conventional reagents and methods. Its operation is simple and its specificity is extremely high.
- the body fluid of a patient with an acid-fast bacterium infection is directly used as a sample and the measurement is performed by the ELISA method, so that antibody detection, bacterial identification and diagnosis of infectious diseases can be performed very quickly. It can be carried out.
- reagents (MS and SFE) used in the present invention can be produced by synthesis, a large amount of reagents can be easily supplied industrially.
- the reagent and method of the present invention have high sensitivity and can measure even a small amount of antibody present in serum.
- the reagents and methods of the present invention can be used to easily and quickly detect an antibody corresponding to an acid-fast bacterium antigen. Can be identified.
- the mycolic acid If acid salt of mycolic acid or mycolic acid ester (MS) is used as a reagent for detecting mycobacterial antigen, the mycobacterial species can be identified. There is an effect that a therapeutic agent for the disease can be selected promptly.
- Fig. 1 shows Trehalose monomycolate (TDM), glucose-monomycolate (GM), and mannose-monomycolate (MM) derived from Nocardia rubula 'ocdYia ru & r (Nr—).
- Figure 2 shows the detection of the antibody against Nr-TDM by ELISA
- Figure 3 shows the antibody titer against Nr-TDM by the mouse immunization method.
- Fig. 4 is a graph showing the reaction in the case of using Nr cells and mycolic acid removed from the cells as an antigen
- Fig. 5 is an antigenicity of methyl mycolic ester.
- FIG. 1 shows Trehalose monomycolate (TDM), glucose-monomycolate (GM), and mannose-monomycolate (MM) derived from Nocardia rubula 'ocdYia ru & r (Nr—).
- Figure 3 shows the antibody titer against Nr-TDM
- FIG. 6 is a graph showing the reactivity when various TDM and methyl mycolate are used as antigens
- FIG. 7 is a graph showing the relationship between trehalose-1,6,6, -dipalmitate (TDP) and the antigen. if you did this 3 is a graph showing detection of the antibody of Example 1 by the ELISA method.
- Tween20 in phosphate-buffered saline (pH 7.4) [PBS-abbreviated as T] 100 £ / well and leave at room temperature for 10 minutes, or Add 5% bovine serum albumin-supplemented PBS-T100H ZweH and leave at room temperature for 2 hours.
- N r Trehalose-dimycolate (abbreviated as TDM) from the antigen, Noccrrdia rubra (Nr—topos) derived by ELISA method for antibodies against TDM, GM, and MM.
- Rucose monomonocholate (abbreviated as GM) and mannose monomonocholate (abbreviated as MM) were prepared in 200 ⁇ g // ⁇ ethanol solution, respectively. 10 / g / 50 for 96-hole microplate Each U £ Zwell was dispensed, and left to evaporate to dryness for adsorption. In Fig. 1 showing the detection results, they are indicated as TDM, GM, and -MM, respectively.
- w0 / w emulsion 3.2% Fluoride incomplete adjuvant in oil-in-water in-water emulsion
- i.v. tail vein
- PBS-T blood serum collected two days after the last day of administration 5 times with PBS-T
- the cells were treated at 56 ° C for 30 minutes, and the complement inactivated (abbreviated as inactivation) in the serum was used as a stock solution, which was serially diluted with PBS-T and used.
- FIG. 1 showing the detection results, the respective sera are indicated as TDM, GM, and MM.
- the serum of the mouse treated with TDM showed a high antibody titer to any of TDM, GM and MM.
- BSA bovine serum albumin
- Antigen Nr Prepare TDM or PC in a 20 Q / jg / id ethanol solution, dispense 10 / g / 50 u into 96-well microplate, and overnight The mixture was allowed to evaporate to dryness and adsorb.
- FIG. 2 showing the detection results, TDM and PC are shown, respectively.
- Antibody 1 5-fold dilution of serum after administration of Nr—TDM30 / gX10 to ICR mouse (same as in Example 1)
- the serum was obtained by injecting 0.2 mice every 10th day every other day, then collecting the blood, diluting 5-fold with PBS-T, and immobilizing it.
- TDM time division multiplexing
- w / o Zw control time division multiplexing
- the antigen (TDM and PC) hardly reacted with the serum of the w / o / w control group, and it was confirmed that the antigen was not nonspecifically adsorbed.
- Antibody 1 A 5-fold dilution of serum after administration of Nr—TDM30; tgX10 to ICR mice (same as in Example 1).
- Nr—TDM 300 ⁇ g x 1 fraction With the administration of Nr—TDM 300 ⁇ g x 1 fraction, the absorbance at 492 nm was the same as that of the w_o / w control group from day 1 to day 14 and no antibody was detected. .
- Nr-TDM peroxidase-labeled anti-mouse Ig (G + M)
- Mycolic acid lower alkyl esters also have the same antigenicity as TDM.
- M. int. Has three types of mycolic acids, and the average carbon chain length of each is as follows.
- M. kan. Has three types of mycolic acids, most of which are ⁇ -mycolic acids.
- the average carbon chain length is as follows.
- Antibodies against N r — TDM are methyl esters of mycolic acid (o — mycolic acid) derived from N r — TDMN r, M. kan.-TDM (most of mycolic acid is or — mycolic acid) and M. int. from or- mycolic acid (M,) Chikaraku reacting the main Chirue ester, M int. from keto one mycolic acid (M 2) methyl esters and dicarboxylate sheet seemingly co one Le Does not react with acid (M 3 ) methyl ester.
- Methyl mycolic acid esters derived from M. kan. And M. int. Have almost the same carbon enhancement, but differ in the proportion of their subclasses. 3. Based on the above, it is considered that the antiserum from mice immunized with Nr-TDM has high specificity for Nr-derived monomycolate.
- Nr—TDM was acid-hydrolyzed to prepare vinyl esters and phenyl esters, respectively, which were used as antigens.
- Nr-TDM Antibodies against Nr-TDM react with mycolic acid ( ⁇ -mycolic acid) butyl ester and phenyl ester derived from Nr, and also react with or-mycolic acid prepared by organic synthesis and its methyl ester. .
- Example 4 the M. int.- TDM acid hydrolysis was isolated and purified M z and M 3, respectively.
- Antibodies to M. int.- TDM is Chikaraku, N r to react with Arabino Suesuteru glucose S. ether and M 3 of the M z - reactivity with T DM and M, kan.- T DM is low .
- mouse antiserum immunized with M. int.-TDM has high specificity for keto-mycolate and dicarboxymonomycolate, and has a high reactivity.
- TDP Trehalose-6,6'-dipalmitate
- Each antigen was prepared in a 200 u ethanol solution, dispensed at 10 g / 50 ⁇ H / well into a 96-well microplate, allowed to stand overnight, evaporated to dryness, and adsorbed. . It should be noted that in FIG. 7 showing the results of this inspection, TDP, Control, and Stearate are respectively displayed.
- the serum of a patient with M. tuberculosis infection was specifically recognized using TF as an antigen.
- Example 10 was carried out in the same manner as in Example 9 except that TDP was changed to the following compound.
- G M and M M derived from erci ⁇ osis (mycolic acid is or—, methoxy, keto-mycolic acid)
- Mycolic acid is o — mycolic acid, methoxy mycolic acid or keto mycolic acid
- the serum of patients with M. tuberculosis infection specifically recognized not only TFII but also esters of fatty acids other than mycolic acid with monosaccharides or disaccharides and esters of mycolic acids as antigens.
- the strain was suspended in a mixture of ⁇ -form and methanol (2: 1, V / V) and crushed by sonication.
- the extract of the crotch-form layer is evaporated to dryness and dissolved in a small volume of a mixture of chloroform and methanol (2: 1, V / V).
- These extracts are Since it is separated into several bands by TLC on silica gel using formol-methanol-acetonate-acetic acid (90: 10: 6: 1, V / V) as a solvent, Confirm Trehalose-6,6'-Jimi collate (TDM) and perform thin-layer chromatography with a cross-hole form-metanol mixture (2: 1, V / V). (TLC).
- the ELISA test was performed on a Polystyrene microcrotater 'plate (Falcon 3915, manufactured by Vecton Dickson).
- Purified codefactor (TDM) antigen was dissolved in n-hexane at a concentration of 0.1 mg /
- the gel used for each well (TDM 5 g / wel 1). After the plate was dried at room temperature, 150 £ of an immunosuppressive solution containing PBS-T was added to each of the tubes, left for 1 hour in a room temperature incubator, and then aspirated off. 50 g / well of 1: 160 diluted serum was added and left for 1 hour.
- Paokishida Ichize - labeled catcher formic anti human I g G was used as a second antibody (anti-antibody).
- 0. IM- Kuen acid, 0.2 M- N a zH P Oa : 1 2 H 2 0, 0.0 4% aqueous hydrogen peroxide Complex No solution 0 Fuyu two Renjiami Substrate solution diluted to contain 1 mgZn was added.
- the reaction was stopped by adding 6N-HC £, and the absorbance at 492-630nm was measured using a microplate reader.
- Each incubator was maintained at room temperature, and the plate was washed three times with PBS-T during the progress of each reaction.
- Healthy people The average ⁇ D was 0.099, and 0DD was mined based on the average 0D. The range of 0D for healthy subjects was 0,096 to 0.102, and none of the subjects was judged to be positive.
- the average ODD of patients with pulmonary tuberculosis was 1.273, and the average 0DD of patients with niacintest-negative atypical mycobacterial infection was 1.356.
- Patients with lung cancer not infected with mycobacteria had a 0 DD of 0.009 and were considered negative.
- TDM code factor
- TDM code factor
- Example 12 When the same operation as in Example 12 was performed using trehalose-16-monocholate obtained from the cells described in Example 12, all were determined to be positive.
- Example 11 The blood dilution rate of 29 patients with positive pulmonary tuberculosis determined to be positive in Example 11 was changed to 1280 times, and the same operation was performed as in Example 12.All were determined to be positive. .
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Description
明 細 書
抗酸菌抗原対応抗体検出用試薬およびその用途
「技術分野」
本発明は、 結核菌またはその類縁抗酸菌 'に感染したヒ トを舍 む動物の血清等中の抗原対応抗体を特異的に検出するための抗 酸菌抗原対応抗体検出用試薬および抗酸菌抗原対応抗体の検出 法、 さ らには抗酸菌感染症の迅速診断法に関する。
「背景技術」
抗酸菌に属する細菌は、 その菌体表層に極めて疎水性の強い 長鎖脂肪酸である ミ コール酸を持つこ とが特徴であり、 ミ コー ル酸はァラ ビノ ガラクタ ンに結合して存在する他に、 各種の脂 質や糖、 ペプチ ド等と結合した形で存在する。
この中でも、 特に糖に結合したものと して、 ト レハロース ' ジ ミ コ レー ト ( T D Mと略す) は結核菌ではコー ドファ クター とも呼ばれ、 かって人型結核菌の産生する毒性糖脂質と,して、 その病原性との深い関わり合いが注目されていたが、 最近では その他多数のマイ コ バク テ '') ゥム属 (Mycobacterium ) 菌種は もちろんのこ と、 その近縁菌であるノ カルジァ属( Mocardia) や口 ドコ 'ソ カ ス属(Rhodococcus) 等の非病原性放線菌細胞壁に も広 く 分布する こ とが明らかにされつつある。
また、 抗酸菌細胞壁に分布する ミ コール酸は T D Mと してだ けではな く 、 その他に ミ コール酸含有糖脂質 ( M G L と略す) と しては、 たとえば
グルコ ース 一モノ ミ コ レー ト
グノレコース 一ジ ミ コ レー ト
フルク ト一ス一モノ ミ コ レ一 ト
ァ ラ ビノ ース一モノ ミ コ レー ト
マ ンノ ース 一モノ ミ コ レー ト
ト レハロース一モノ ミ コ レー ト
ト レノヽロース一 ト リ ミ コ レー ト
ト レノヽロース一テ ト ラ ミ コ レー ト
等の存在も明らかになつている。
これらの M G Lは生理活性の面で毒性のみならず、 免疫ァジ ュバン ト活性、 非特異的感染防御能、 肉芽腫形成能、 マク ロ フ ァージ活性化能、 抗腫瘍性等、 多彩な免疫薬理学的生理活性を 有する点が注目されている 〔Kekkaku.. 63 (3) ,41-54 (1988) および第 11回医用マス研究会講演集、 11, 63-72 (1986)参照〕 。
しかして、 ミコール酸の種類は菌種に特有であり、 抗酸菌種 の同定にはきわめて重要な項目となっている。 一方、 ミコール 酸の各菌種に応じたサブク ラス組成や分子種組成については、 すでに明らかにされている [Journal of Clinical Microbiology, 24 (6) , 106-1070 (1986) Journal of General Microbiology, 134, 2213-2229 (1988)参照〕 。
従って、 各菌種に由来する ミコール酸またはその誘導体に対 応する抗体を確認することによつて当該抗酸菌種、 即ち感染菌 種を同定することができる。
ところが、 従来当該菌種の同定は、 主として、 分離培養後得 られる菌体の形態学的および生化学的性状の解析によって行わ れていたので、 迅速性に欠けるだけでなく、 菌種によっては、 判定結果がまちまちとなり、 信頼できる結果が得られない等の
問題点があつた。
—方、 結核菌およびその類縁抗酸菌感染症は各種免疫反応に 基づく 類上皮細胞性肉芽腫を中心に進展し、 最も特徴的な病変 である結核結節や空洞形成を引き起こすこ とは周知のとおりで あるが、 現在、 これら感染菌の迅速同定法がな く 、 従ってこれ ら結核菌またはその類緣抗酸菌感染症に対する迅速診断法が強 く望まれているのが実情である。
本発明の一つの目的は抗酸菌種の同定用試薬及び抗酸菌の属
(マイ コ ノ 'クテリ ゥム、 ノ カルジァおよび口 ドコ ッカス属を舍 む) の同定用試薬を提供する こ とにある。
本発明の他の目的は抗酸菌種および抗酸菌の属 (マイ コバク テリ ゥム、 ノ カルジァおよびロ ドコ ッカス属を舍む) の同定法 を提供する こ とにある。
さ らに、 本発明の他の目的はヒ トをはじめとする各種動物の 抗酸菌感染症の迅速な診断法を提供する こ とにある。
「発明の開示」
本発明者らは以前よ り、 結核菌をはじめと して、 抗酸菌の菌 体の細胞壁脂質成分である ミ コール酸およびその誘導体につい て鋭意研究を行ってきたところ、 これら菌体から得られる M G Lを生体内に投与する こ とにより生成される抗体が、 ミ コール 酸部分 (即ち、 ミ コール酸または当該ミ コール酸の誘導体) を 抗原と して認識し、 しかも ミ コール酸サブク ラス間の構造の違 いをも認識する こ とを見出した。 また、 抗酸菌感染症患者の有 する抗体が、 ミ コール酸、 ミ コール酸塩、 ミ コール酸エステル およびミ コール酸を除く 炭素数が 1 4以上の脂肪酸と単糖類ま
たは二糖類とのエステルを抗原として認識することを、 特に結 核菌またはその類緣抗酸菌感染症患者の体液を検体として用い た場合も、 そこに舍まれる抗体が上記化合物を抗原として認識 することを見出し、 これらに基づいて本発明を完成したもので ある。
即ち、 本発明は下記①、 ②および③を提供するものである。
①抗酸菌種を同定するための抗酸菌抗原対応抗体検出用試薬お よびその検出法。
②抗酸菌の属 (マイ コバクテリ ゥム、 ノ カルジァおよびロ ドコ ッカス属を舍む) を同定するための抗酸菌抗原対応抗体検出用 試薬およびその検出法。
③上記①または②の抗酸菌抗原対応抗体検出法により、 健常人 と被験者との検体における吸光度の差を測定する被験者の抗酸 菌感染症診断法。
本発明において、 抗酸菌の属とは、 主にマイ コバクテリ ゥム 属( Mycobacterium ) 、 ノ カゾレジァ属( Hoc rdia) および口 ド コ ッカス属 (Rhodococcus) 等であり、 たとえばマイ コ ノ クテリ ゥム属(Mycobacterium) に属する抗酸菌種としては、 人型結核 菌 (liit&erculosis) 、 牛型結核菌 (M. bovis) 等が結核菌と して、 マイ コ ノ クテリ ウム ' カ ンサシィ ( M. kansasii ) 、 癩菌 ( M. leprae)^ マイ コ ノヾクテ ゥム · ィ ン トラセルラーレ( intracell lare) と,島型結核菌 (M. avium) との複合体、 マイ コノ クテリ ゥム · スク ロフラセゥム (M.
、 マイ コ バクテリ ゥム · フ ォ ーチユ イ タム (Μ,/oriuiiun 等の非定型 抗酸菌( Atypical Mycobacter i a)が類緣抗酸菌として、 それぞ
れ例示される。
本発明に関して、 ミ コール酸は下式 ( Γ) の構造を有する も のである。
R 1 - C H - C H - C O O H
ί Η 2
(式中、 R 1 および R 2 はそれぞれ C ,。— 6。 の直鎮または分技 鎖状の脂肪族鎖からなる)
こ こで R ' および R 2 はシク ロプロパン環等のシク ロアルキ ル基、 メ チル基等の低級アルキル基、 メ トキ シ基等の低級アル コ キ シ基、 エポキ シ基、 ヒ ドロキ シ基、 カ ルボニル基、 カルボ キ シル基等の極性の異なる基を有していてもよ く 、 また二重結 合 (好適には 1 〜 7個の二重結合) を有していてもよい。
菌体から得られる ミ コール酸の構造は、 菌種によつて著し く 異なり、 総炭素数、 二重結合数、 R 1 および R z の炭素数等が 分類学的に特徴を有するが、 総炭素数のみについてもマイ コバ クテリ ゥム属( Mycobacterium ) では C 80以上、 ノ カルジァ属 ( ^ocardia) では C 50前後が中心で、 コ リ ネバクテ リ ゥム属 (Corynebacterium) では C 3。前後が多いという よう に、 きわめ て広範囲にわたるほか、 R 1 および R 2 中にシク ロプロパン環 やメ チル基、 メ トキ シ基、 エポキシ基、 ヒ ドロキシ基、 カルボ 二ル基または力ルボキ シル基等極性の異なる多彩な基を有する。 これらの事実は既に公知である 〔微生物の化学分類実験法 (学 会出版セ ンター発行) 131 〜 143 頁 ( 1 9 8 5年 2月 1 0 日, 3刷) 、 Eur.J. Biochem.139巻, 173 〜180 頁, 1984年〕 。
ただし、 本発明において菌種まで同定する際に問題となるの
ば置換基の相異であり、 たとえば菌体から得られるものとして 下記のようなサブクラスが知られている。
■ ( 7 ) or— ミコ— レ酸 ( C 7 a < , . tubercvilosis)
OH
CH3 (CHZ)!, CH-CH(CH2)! 4CH-CH(CH2) ! 3-CH-CH-COOH
\ / \ / I
CH 2 CH 2 C Z 4 H 49
(ィ ) メ ト キ シ一 ミ コール酸 ( C 85< , . tuberculosis)
OCH3 OH
CH3 (CH2)! 7CH-CH(CH2)! 6CH-CH(CHZ)! 7-CH-CH-COOH
I \/ I
CH 3 CH 2 C 2 H 9
(ゥ) ー ミコール酸 (またはケ ト一ミコー 酸)
( C a 5 < , M. tuberculosis)
0 OH
II I
CH3(CH2) 17CH-C- (Ci7H34)CH-CH(CH2) i g-CHCH-COOH
CH 3 CH 2 C 2 H
(ェ) ジ力ルボキシー ミ コール酸
( C "く, M.pklei )
OH I
HOOC- (CHZ) , 4CHCH=CH(CH2) 16CH-CH-COOH
t I -
CH 3 C z 2 H 5
その他、 or ' -ミコール酸 ( 一ミコ一ル酸と同様だが、 炭素 数が異なる) やエポキシ基を有するものが例示される。
本発明において、 ミコール酸は上述の如くであるが、 炭素数 については平均的な数値であり、 異なる炭素数の混合物であつ てもよい。
本発明において ミ コール酸塩とは、 上記ミ コール酸のナ ト リ ゥ ム、 カ リ ウ ム等の金属塩を意味する。
. 本発明において、 ミ コール酸エステルは、 単糖類または二糖 類とのエステル化物のみならず、 アルキル、 アルケニル、 シ リ ルまたはァ リ ールエステルを も意味する。 これらエステルと し ては、 抗原抗体反応を阻害しないものであれば特に制限はな く 、 例えばメ チルエステル、 ェチルエステル、 i -ブチルエステル、 フ エ 二ノレエステル、 卜 リ メ チノレシ リ ルエステル、 ベンジルエス テル等が例示される。
ミ コール酸を除く 炭素数が 1 4以上 (好ま し く は 1 4以上 80 以下、 より好ま し く は 1 4以上 4 0以下) の脂肪酸とは、 置換 基と して水酸基、 低級アルコ キ シ基、 低級アルキル基、 ェポキ シ基、 カルボニル基、 カルボキ シル基等の基を有していてもよ い飽和脂肪族、 不飽和脂肪族カルボン酸を表す。 置換基を持た ない単独の脂肪酸と しては、 例えばミ リ スチン酸、 ペンタデカ ン酸、 ノ、。ル ミ チ ン酸、 ヘプタデカ ン酸、 ステア リ ン酸、 ノ ナデ カ ン酸、 ァラキジン酸、 ベヘン酸、 リ グノ セ リ ン酸、 セロチン 酸、 ヘプタ コサ ン酸、 モ ンタ ン酸、 メ リ シ ン酸、 バクセ ン酸等 の飽和脂肪酸、 ォ レイ ン酸、 エ ラ イ ジ ン酸、 セ ト レイ ン酸、 ェ ルカ酸、 ブラ シジ ン酸、 リ ノ ール酸、 リ ノ レ ン酸、 ァ ラ キ ド ン 酸、 ステアロール酸等の不飽和脂肪酸が例示される。
本発明において単糖類と しては、 ペン トース、 へキ ソース、 ヘプ トース、 ォク トース、 ノ ノ ース、 デコース等の直鎮、 分枝 鎖状または環状のものの他に、 デォキ シ糖、 メ チル糖、 チォ糖、 ァ ミ ノ糖等の置換体をも意味する。
二糖類と しては、 麦芽糖、 セロ ビオース、 ゲンチオビオース、 メ リ ビオース、 ラ ク トース、 ッ ラノ ース、 ソホロース、 ト レハ -ロ一ス、 イ ソ ト レハロース、 シ ョ糖、 イ ソサ ッ カ ロースを意味 する。
本究明において、 アルキル、 アルケニル、 ァ リ ールと しては 特に限定されず、 例えば置換されていてもよいアルキル (たと えば、 メ チル、 ェチル、 プロ ピル、 イ ソプロ ピル、 イ ソブチル、 s e c -プチル、 i er i— ブチ レ、 ブチル、 へキ シノレ、 シク ロへキシ ル等の直鎖状、 分枝鎖状または環状のアルキル) 、 アルケニル (例えば、 ァリ ル、 ビニル、 ベンジル、 スチリ ル等の直鎖状、 分枝鎖状または環状のアルケニル) 、 ァリール (たとえば、 フ ェニル、 ナフチル等) が例示される。 本究明において特に低級 アルキルとは、 炭素数が 6以下のメ チル、 ェチル、 プロ ビル、 イ ソ プロ ピル、 イ ソ ブチル、 s ec-ブチル、 i ert - ブチル、 ブチ ノレ、 れーア ミ ゾレ、 イ ソア ミ ノレ、 へキシゾレ、 シク ロペンチゾレ、 シク 口へキ シル等を意味する。
上記のミコ一ル酸またはミコール酸と糖類以外とのエステル の製造は自体既知の方法 (菌体よりの抽出、 合成等) によって 行われる。
菌体から抽出する方法は次のようにして行われる。
即ち、 菌体を直接加水分解し、 有機溶媒抽出した後、 T L C (薄層クロマ トグラフィー) 分離するか、 いつたん菌体からク ロロホルムーメタノール等で糖脂質を抽出分離し、 さらにこれ を加水分解後、 脂質を有機溶媒抽出して T L C分離するこ とに より、 各サブクラスのミコ一ル酸を得ることができる。
さ らに、 これらの ミ コール酸を常法により低級アルキルエス テル等とする こ とができる。
これら ミ コール酸またはミ コール酸と糖類以外とのエステル (たとえばミ コール酸低級アルキルエステル) は、 常法により 下記の如く 合成によつても得る こ とができる。
〔 A法〕 〔 B法〕 〔 C法〕
R3 = R2の場合 R3≠I?Zの場合 R3≠R2の場合
〔式中、 R 3- C H 2 は前記式 ( I ) の R 1 に相当 し、 R 2 は前
記と同意義〕
A法によると、 or—アルキル一 ^ 一ヒ ドロキシ脂肪酸 ( I ) 〔即ち、 前記式 ( I ) で表わされる ミコール酸〕 のような分枝 した脂肪酸を製造する場合、 文献 〔ビュルタ ン * ド · ラ ' ソシ ェテ ' シミク · ド ' フラ ンス ( B u l l . S oc . C him . F r. ) 504 〜 510 (1954年) 〕 の記載にしたがって、 R 3 と!? 2 が同一のァ ルキル基の場合にば脂肪酸エステルをク ライゼン縮合させ、 次 いで N a B H 4 還元することにより 目的物のミコール酸低級ァ ルキルエステル ( H ) を得ることができる。
また、 B法によると、 R 3 と R 2 が異なるアルキル基の場合、 レホルマ トスキ一反応を利用して、 脂肪族アルデヒ ドと α:—ブ 口モカルボン酸ェステルを縮合させ、 ミ コール酸低級アルキル エステル ( E ) を得ることができる。 A法または B法いずれか により得られた化合物 ( H ) を加水分解すると、 目的物である 化合物 ( M ) 〔即ち、 ミコール酸 ( I ) 〕 を得る。 . .
さらに、 C法によると、 R 3 と R 2 が異なるアルキル基の場 合、 好ましく は 2モル以上の L D A (リ チウムジイ ソプロピル ア ミ ド) のような強塩基の存在下に脂肪族アルデヒ ドとカルボ ン酸を縮合させ、 直接化合物 ( H ) 〔即ち、 ミコール酸 ( I ) 〕 を得ることができる。
合成によつて得たミコール酸であれば、 種々の所望の炭素数 のものが得られ、 組成が均一なものが得られることは言うまで もない。
尚、 ミコール酸塩は、 たとえばミコール酸を塩基と反応させ ることにより容易に調製される。
ミ コール酸を除く 炭素数が 1 4以上の脂肪酸に関しても、 自 体既知の方法により調製される。
以上の如く して得られた ミ コール酸 (菌体から得たものまた は合成により得たもの) 、 ミ コ一ル酸塩または炭素数が 1 4以 上の脂肪酸を前述の単糖類または二糖類により、 既知の方法に より エステル化する こ とによ り 、 糖類とのエステル化物を製造 する こ とができる。
本発明において、 二糖類と しては特に ト レハ ロースが望ま し く 、 つま り、 エステルと して ミ コ ール酸と ト レノヽロース とのェ ステルまたはミ コ ール酸を除く 炭素数が 1 4以上の脂肪酸と ト レハロース とのエステル ( T F E と略す) が望ま しい。
T F E と しては、 たとえば ト レハ ロース · ノ\。ルミ テー ト、 ト レ ノ、ロース ' ミ リ ステー ト、 ト レノヽロース ' ステア レー ト、 ト レハ ロース ' ォク タデカ ジエネー ト、 ト レノヽ ロース ' コ リ ノ ミ コ レー ト、 ト レハロース . ミ コ レー ト等が例示され、 具体的に は、 6 , 6 ' — ジ - 0 _ パ ル ミ ト イ ノレ 一 , 一 ト レハ ロース 、 6,6' ー ジ -0— ミ コ ロ イ ノレ 一 a , or— ト レノヽ ロース、 2,6'— ジ- 0—ォ レオ イ ル一 , α— ト レハロース等が例示される。
T F Εは公知化合物を包舍する ものであり、 ト レハロース と 前記ミ コール酸 (菌体から得たものまたは合成により得たもの) 、 ミ コール酸塩または炭素数が 1 4以上の脂肪酸とを自体既知の エステル化反応に付すこ とによって製造される。 たとえば、 ト レハロースの 6 , 6 ' 位の 2置換体を調製するには、 特開昭 58 一 185599号公報、 ケ ミ ス ト リ ー ' ア ン ド ' フ ィ ジ ッ ク ス ' ォブ - リ ピ ッ ズ (Chemistry and Physics of Lipids) 127 卷、 345
〜352 頁、 1980年に記載の方法ないしばこれに準ずる方法によ つて、 ト レハロースの 6 , 6 ' 位の 2置換体を調製することが -できる。
また、 非対称型 (例えば 2 , 6 ' 位) の 2置換体を調製する には、 ト レハロースの 4 , 6位および 4 ' , 6 ' 位をそれぞれ ベンジリデン等の保護基により保護した後に常法により異性化 を行い、 再び 6位を保護し、 所望の脂肪酸により 2 , 6 ' 位に ジァシル化を行い、 2 , 6 ' 位以外の保護基を脱保護すること により、 ト レハロースの 2 , 6 ' 位の 2置換体を調製すること ができる。
T F Eはト レハロースの任意の位置に、 好ましく は、 2 > 2 ' , 3 , 3 ' , 6 , 6 ' の任意の位置に、 好適にば 1 〜 4個の脂肪酸 (ミコール酸を含む) が結合したエステルであり、 特に 6 , 6 ' 位に 2個の脂肪酸 (ミコール酸を含む) が結合したエステルが 好適である。
本発明において、 各サブク ラスのミコール酸のエステルを抗 酸菌抗原対応抗体検出用試薬として採用した場合には、 感染抗 酸菌種まで同定することができ、 従って T F Eの中でも、 特に ト レハロースのミコール酸エステル ( TMEと略す) が望まし い。
TM Eと しては、 ト レハロース . モノ ミ コ レー ト、 ト レハロ ース ' ジミコ レー ト、 ト レノヽロース ' ト リ ミ コ レー ト、 ト レノ、、 ロース · テ トラ ミコ レー ト等が挙げられるが、 特に ト レハロー ス 6, 6'-ジミコ レー トが望ましい。
T-M Eとして具体的に例示すれば、 -0-コ リ ノ ミコロイル
-2-0 ;ンタデカノ ィ ルー o , 一 ト レノヽ ロース、 2-0 -ィ コ サ ノ ィ ル - 6 0- ( 3-ヒ ド ロ キ シ - 2_η—ォ ク タデカ ニルーテ ト ラ コ サノ ィ ル) 一 or , or— ト レハロース、 2-0- (9—ォ ク タデセノ ィ ル) - 6' -0- (3-ヒ ド ロ キ シ- 2—テ ト ラデカ ニル一 11ー ィ コ セノ ィ ノレ) - な , - ト レ ノヽ ロース、 2-0 -ペンタデカ ノ ィ ノレ- 3-0—ォク タデカ ノ ィ ル- 6 ' - 0- (3— ヒ ド ロキ シ - 2 - n—テ ト ラデカニル一 ド コ サノ ィ ノレ)- or , - ト レ ノヽロース、 2, 3-ジ -0—エイ コ サノ ィ ル -6' - 0- (3- ヒ ド ロキ シ -2-n—ォク タデカ ニルーテ ト ラ コ サノ ィ ル) - α , - ト レハロース、 2,3-ジ -0- (9-ォ ク タデセノ ィ ル) - 6' -0- (3- ヒ ド ロ キ シ- 2—テ ト ラデカ ニル一 11ーィ コ セノ ィ ル) - a , 一 ト レハ ロース等が挙げられる。
T Eは公知化合物を包舍する ものであり、 前述の ミ コール 酸の菌体より の抽出法と同様に、 マイ コバクテリ ゥム属 ( yco- bacterium. ) 、 ノ カノレジァ属 f f^ocardia ) 、 ロ ドコ ッ カ ス ¾
( Rkodococcus)、 コ リ ネノヾクテ ウム属 ( Coryneb cteriu ) 0 よう な抗酸菌から公知の方法で抽出、 単離する こ ともでき る。 この場合には、 各菌種由来の ト レハロース -6- モ ノ ミ コ レー ト、 ト レハロース - 6, 6' -ジ ミ コ レー ト (コー ドフ ァ ク タ一) 、 ト レ ハ ロース - 2, 3, 6'- 卜リ ミ コ レー ト、 ト レハ ロース - 2, 6, 6'- ト リ ミ コ レー ト等を得る こ とができる。
上記のよう に、 T M Eを直接菌体から得る場合には、 ト レハ ロースにつ く ミ コール酸の数による分離しかできず、 ミ コール 酸の置換基等が異なる種類 (サブク ラ ス ) を分離する こ とはで きないため、 菌体由来の所望の ミ ユール酸を ト レハロースの任 意の位置に結合させる場合には、 抗酸菌から公知の方法で ミ コ
ール酸のみを抽出、 分離、 単離して、 これらと ト レハロースと を前述の自体既知のエステル化反応に付すことによって、 T M -Eを製造することができる。
本発明においては、 ミコール酸 (菌体から得たものまたは合 成により得たもの) 、 ミコール酸塩または炭素数が 1 4以上の 脂肪酸と、 単糖類とのエステルについても、 二糖類の場合と同 様の方法により製造することができる。
本発明の試薬による抗酸菌抗原対応抗体検出ひいては抗酸菌 種の同定、 抗酸菌 (マイ コバクテリ ゥム、 ノ カルジァおよび口 ドコ ッカ ス属を舍む) の属の同定ないしは抗酸菌感染症の診断 に際しては、 ミコール酸、 ミコール酸塩、 ミコール酸エステル
( M S と略す) またはミコール酸を除く炭素数が 1 4以上の脂 肪酸と単糖類または二糖類とのエステル ( S F Eと略す) をプ レー トに固定して用いるのが好ましく、 これに抗体を舍む検体
(結核菌感染患者の体液、 特に血液、 血清、 血漿、 胸水、 腹水、 尿等) を接触させ、 自体公知の方法である E L I S A ( Enzyme- l i nked i mmunosorben t assay) feにて分析 i ることか好ましい。 即ち、 当該検出にはワ ンステツプ法とッ一ステツブ法があり、 ワンステップアツセィでは各種 M Sまたは S F Εをゥエル等に 固定化した面相と検体および酵素標識抗体とを同時に反応させ、 一定時間後反応しなかった標識抗体を洗浄により除去し、 面相 の酵素活性を測定することによつて当該検体中に含まれる抗体 を、 M Sまたは S F Eに応じて同定することによって行われる。
また、 ツーステップ法は、 まず抗原固定化物と検体とを反応 させ、 一定時間後に未反応の検体中の抗体を洗浄により除去し、
次に酵素標識抗抗体を反応させ、 一定時間後に洗浄により未反 応の標識抗体を除去し、 固相の酵素活性を測定するこ とによつ て当該検体中に舍まれる抗体を、 M Sまたは S F Eに応じて同 定するこ とによって行われる。 より詳細な同定、 即ち、 抗酸菌 種の同定を行なうに際しては、 各サブク ラス毎に分離した M S をゥエルに固定する。
固定方法は本発明の目的を達成しう る限り特に制限されるも のではない。 たとえば、 へキサン、 イ ソプロノ^ノ ール、 ェタノ —ル等の有機溶媒に M Sまたは S F Eを溶解し、 これをマイ ク 口プレー ト等のゥエル中に加注して固定させる。 およそ 2〜 4 8時間で固定される。 固定後適当な溶媒でゥ · ルを洗浄し、 さ らにブロ ッキ ングしてお く こ とが好ま しい。
ゥ ヱル中の M Sまたは S F Εと検体中の抗体との反応は該反 応が容易に進行する状態 (たとえば温度 2 0〜 4 0 て、 湿度 70 〜100 %の湿潤箱内) で反応が完結するまで約 3 0分〜 2時間 反応させる。 反応終了後、 ゥュル中の未反応物を除去するか、 除まするこ とな く抗抗体を加え、 反応が容易に進行する状態 (たとえば、 温度 2 0〜 4 0 て、 湿度 70〜 1 0 0 %の湿潤箱内) で反応が完結するまで約 1 0分〜 2時間反応させる。 反応残查 を除去し、 さ らにへキサン、 イ ソプロパノール等の有機溶媒、 リ ン酸緩衝液等でゥエルを洗浄する。
抗抗体は、 前記 1次抗体に対する抗抗体であり、 動物 (動物 の種類は特に限定されず、 たとえば、 ャギ、 ゥマ、 ヒッジ、 ゥ シなどの動物が例示される) で作成した抗抗体である。 尚、 各 サブク ラスの ミ コール酸、 ミ コ一ル酸塩またはミ コ一ル酸ェス
テルを用いて菌種の同定を行なう場合は、 主に I g M ( I g G を舍んでいてもよい) に対する抗抗体を、 ミコール酸以外の炭 素数が 1 4以上の脂肪酸と糖類 (単糖類または二糖類) とのェ ステルを用いて菌の属の同定を行なう場合は、 I g M + I g G に対する抗抗体を用いるのが好ましい。 本発明では標識を結合 させた抗抗体が使用される。 ここで、 標識としては免疫学的測 定において通常使用されている物質を使用すればよ く、 酵素、 放射性物質、 発光物質、 蛍光物質等が例示される。 たとえば、 酵素としてはパーォキシダーゼ、 β — Ό 一力' ラ ク トシダ一ゼ、 アルカ リ ホスファターゼが、 放射性物質としてヨウ素、 重水素 が、 発光物質としてはァク リ ジゥム塩等が、 蛍光物質としては フルォレセィ ンイ ソチオシァネートが挙げられる。
標識を結合させた抗抗体の製造に際しては、 自体既知の方法 を採用すれば十分である。
次いで反応に関与した抗抗体を測定する。 測定方法としては 抗抗体に結合させた標識として、 たとえばパーォキシダーゼを 結合させた場合、 0-フユ二レンジア ミ ンと過酸化水素とを作用 させて発色させ、 主波長 4 9 2 n m、 副波長 6 9 0 n mの波長 にて吸光度 ( 0 D ) を測定することができる。
尚、 測定結果は、 コ ン トロールである健常人の平均 0 Dと検 体の 0 Dとの吸光度の差 ( O D D ) として算出することが望ま し く、 0 D Dが 0. 1 0 0以上である場合には、 抗酸菌より産出 された抗体が検体中に有意に存在することを示し、 従って、 検 体が採取された被験者 (ヒ ト以外の動物をも包含する) が、 抗 酸菌 (結核菌またはその類縁抗酸菌) に感染していると判断す
る こ とができる。
検体としては、 ヒ トを舍む動物の体液であり、 ヒ ト以外の動 物では、 たとえばゥマ、 ブタ、 ニヮ ト リ等の哺乳類および鳥類 等が挙げられる。 体液としては、 たとえば、 血清、 血漿、 髄液、 唾液、 胸水、 腹水、 尿等が使用される。 本発明において、 検体 は常法に準じて調製すればよ く、 たとえば、 血清中の抗体を測 定するに際しては、 血清を 4 0 〜 6 4 0倍、 特に 1 6 0倍に希 釈して使用することが好ま しい。
本発明の抗酸菌抗原対応抗体検出用試薬、 当該試薬を使用す る抗酸菌抗原対応抗体検出法、 当該検出法による抗酸菌感染症 の診断法は従来の試薬および方法に比較してその操作が簡単で、 その特異性が極めて高い。
特に、 本発明の試薬によれば、 抗酸菌感染症患者の体液を直 接検体として使用して、 E L I S A法により測定を行なうので、 極めて迅速に抗体検出、 菌の同定および感染症の診断を行う こ とができる。
さ らに、 本発明で使用される試薬 ( M Sおよび S F E ) は合 成によっても製造することができるので、 工業的に多量の試薬 を容易に供給することが出来る。
また、 本発明の試薬および方法はその感度が高く、 血清中に 微量に存在する抗体をも測定することが可能である。
従って、 本発明の試薬および方法によって、 簡便に、 且つ速 やかに抗酸菌抗原対応抗体を検出し、 ひいては抗酸菌の属 (マ ィ コバクテリ ゥム、 ノ カルジァおよび口 ドコ ッカス属を舍む) の同定が行なえる。 特に、 各サブク ラスのミ コール酸、 ミ コー
ル酸塩またはミコール酸ヱステル (M S ) を抗酸菌抗原対応抗 体検出用試薬として用いれば、 抗酸菌種の同定が行えるから、 -いかなる抗酸菌に感染しているかの診断が可能であり、 当該疾 病に対する治療薬剤の選択が速やかに行い得るという効果を有 する。
「図面の簡単な説明」
第 1図はノ カルジァ · ルブラ ' ocdY ia ru&r 由来 ( N r —) の ト レハロ一スージミコ レー ト ( T D M ) 、 グルコース一モノ ミコ レー ト ( GM) 、 マンノ ース一モノ ミ コ レー ト (MM) に 対する抗体の E L I S A法による検出を示すグラフ、 第 2図は N r — T D Mに対する抗体の E L I S A法による検出を示すグ ラフ、 第 3図はマウス免疫方法による N r — T D Mに対する抗 体価の違いを示すグラフ、 第 4図は N r の菌体および菌体から ミコ一ル酸を除去したものを抗原として用いた場合の反応を示 すグラフ、 第 5図はミコール酸メ チルエステルの抗原性を示す グラフ、 第 6図は種々の T D Mおよびミコール酸メチルエステ ルを抗原として用いた場合の反応性を示すグラフ、 第 7図は ト レハロース一 6 , 6, -ジパルミテー ト ( T D P ) を抗原とした場 合の抗体の E L I S A法による検出を示すグラフである。
「発明を実施するための最良の形態」 .
次に実施例を挙げて、 本発明を更に詳細に説明するが、 本発 明はこれら実施例に限定されるものではない。
、 実施例 1〜 1 0 に関しては、 下記の E L I S A法により 測定を行ない、 実施例 1〜 6に関しては、 血清の希釈倍率を 5、 1 0、 2 0、 4 0、 8 0倍とし、 その結果を各図に示した。
P TJP89/01341
1 9
( E L I S Aによる方法)
9 6穴マイ ク ロプレ一 トに抗原のエタノールまたはィ ソプロ パノ ール溶液 5 0 // /wel lを分注し、 一晩放置して蒸発乾固 し、 抗原を吸着させる。
こ こに 0. 5 %Tween20 添加リ ン酸緩衝生理食塩水 (pH 7. 4 ) 〔 P B S — Tと略す〕 1 0 0 £ /wel lを入れ、 室温で 10分間 放置するか、 もしく は 5 %牛血清アルブミ ン加 P B S — T 100 H ZweHを入れ、 室温で 2時間放置する。
P B S — Tまたは 5 %牛血清アルブミ ン加 P B S — Tを吸引 除去した後、 抗体 (血清の段階希釈液) 、 5 0 μ /wel lを分 注し、 室温で 1時間放置する。
P B S — Tで 3回洗浄後、 パーォキ シダーゼ標識抗マウス I g ( G + M ) 5 0 ^ g /wel lを添加し、 室温で 1時間放置する c
P B S — Tで 3回洗浄し、 0 -フ エ 二 レ ンジア ミ ンおよび過酸 化水素水加クェン酸緩衝液 (PH4. 9 ) 50 A' £ /wel lを分注後、 6 - H C £ 5 0 £ /wellを分注し、 4 9 2 n mの吸光度を マイ ク 口プレー ト リーダーで測定する。
実施例 1
N r — T D M、 G M、 M Mに対する抗体の E L I S A法による 抗原 一 ノ カゾレジァ · レフ"ラ (Noccrrdia rubr 由来 ( N r — と赂す) の ト レハロース一ジ ミ コ レー ト ( T D Mと略す) 、 グ ルコ ース 一モ ノ ミ コ レー ト ( G Mと略す) 、 マ ンノ ース一モノ ミ コ レー ト ( M Mと略す) を、 それぞれ 2 0 0 μ g / /^のエタ ノ ール溶液に調製し、 9 6穴マイ ク ロプレー トに 1 0 / g /50
U £ Zwellずつ分注し、 ー晚放置して蒸発乾固させ吸着させた。 尚、 本検出結果を示す第 1図において、 それぞれ T D M、 GM、 - MMと表示する。
抗体 一 I C R系マウスに N r由来 (N r —) T D M、 GM、 M Mを 3.2 %フ ロ イ ン ド不完全アジュバン トを舍有する水中油 中水型ェマルジヨ ン ( w 0 / wェマルジヨ ンと略す) の形態 で 3 (^ ノマゥスずっ隔日に 丄 0回尾静脈内 ( i . v . と略 す) 投与した後、 最終投与日の 2 日後に採血して得た血清を P B S— Tで 5倍希釈した後、 5 6 °C 3 0分間処理し、 血清中の 補体を不活化した (非働化と略す) ものを原液として用いる。 これを P B S— Tで段階希釈して用いた。 尚、 本検出結果を示 す第 1図においてそれぞれの血清を T D M、 GM、 MMと表示 する。
(結果)
第 1図に示す通りである。 即ち、 . ·
I . M G L (ミコ一ル酸舍有糖脂質) 3 0 g X l O回 i . v . 投与マウス血清中に、 M G Lを抗原として認識する抗体が検出 された。
2 , T D M投与マウス血清が T D M、 GM、 MMのいずれに対 しても高い抗体価を示した。
実施例 2
(目的)
1. 抗原としてプレー トに吸着させた N r — T D Mによるマウ ス血清中グロプリ ンの非特異的な吸着の有無を検討するために、 wZ o Zwコ ン ト ロール群 (後述) の血清を抗体として用いた。
2. 抗原糖脂質とマウ ス血清中免疫グロ ブ リ ンとの反応が、 非 特異的な脂質に対するものであるか否かを検討するために、 抗 原として卵黄フ ォ スファチジルコ リ ン ( P C ) を用いた。
3. 抗原を吸着させたプレー トに対する 5 %牛血清アルブ ミ ン ( B S A ) によるブロ ック操作の効果を検討した。
抗原 N r — T D Mまたは P Cを 2 0 Q /j g /idのェ タ ノ 一ル溶液に調製し、 9 6穴マイ ク ロ プレー ト に 1 0 / g / 5 0 u ずつ分注し、 一晩放置して蒸発乾固させ吸着させた。 本検出結果を示す第 2図においてそれぞれ T D M、 P Cと表 示する。
抗体 ① I C R系マウ スに N r — T D M 3 0 / g X l 0回 投与後の血清の 5倍希釈液 (実施例 1 と同じ)
② I C R系マウ スに、 糖脂質を舍まない w/o/wェマルジョ ンを
0. 2 マウスずつ 1 0画隔日に投与した後、 採血して得た血 清を P B S - Tで 5倍希釈し、 非働化したもの。 本検出結果を 示す第 2図においてそれぞれ T D M、 w/ o Zwコ ン ト ロール と表示する。
(結果)
第 2図に示す通りである。 即ち、
1 . 抗原 ( T D Mおよび P C ) と w/ o /wコ ン ト ロール群の 血清とは殆ど反応せず、 非特異的吸着でないこ とが確認された。
2. 抗原 P Cと T D M群の抗体は反応せず、 非特異的脂質との 反応でないことが確認された。 '
3. 5 % B S Aによるブロ ッ ク操作は、 特に効果がなかつた。 実施例 3
マゥス免疫方法による N r — T D Mに対する抗体価の違いの検 抗原 N r — T D Mをェタ ノ ールで 2 0 0 g
に調製 し、 9 6穴マイ クロプレー ト に 1 O ^ gノ 5 O ^ ^ Zweliずつ 分注し、 吸着させた。
抗体 ① I C R系マウスに N r — T D M 3 0 ;t g X l 0回 投与後の血清の 5倍希釈液 (実施例 1 と同じ) 。
② I C R系マウスに N r — T D M 3 0 0 / g X 1回投与後、 1、 4、 7および 1 4 日目に経時的に採血して得た血清の 5倍希釈 液。
③ I C R系マウスに糖脂質を舍まない w/ o /wェマルジ ョ ン を 0.2 i . v . 投与後 1 日目の血清の 5倍希釈液。
(結果)
第 3図に示す通りである。 即ち、
1. N r— T D M 3 0 0 〃 g X 1画投与では、 1〜 14日目まで、 4 9 2 n mの吸光度は w_ o /wコ ン トロール群と同じで、 抗 体は検出されなかった。
2. マウス血清を加えなかつたゥエルでの蛍光の発色はほとん ど見られず、 N r — T D Mによる 2次抗体 〔パーォキシダーゼ 標識抗マウス I g ( G + M) 〕 の非特異的吸着はないと確かめ られた。
実施例 4
rの菌体およびこの菌体から ミコール酸を除去したものを抗 原として用いた場合の反応の検討 :
抗原 —— ① N r菌体
② N r の菌体にク ロ口ホルム . メ タノール 2対 1 ( v / v ) 混 液を加えて超音波処理をして、 非結合性脂質 ( extractable lipid)を除去した後、 酸加水分解 (注 1 ) して、 結合性脂質( bound lipid. BL)をも除いたもの。
①、 ②共に、 5 2 5 n mの吸光度が 0.4 3になるようにホウ酸 緩衝液に懸濁させたものを原液とし、 その 1ノ 1、 1 / . 1 / 2 5希釈液を 5 0 /wellずつ分注し、 一晩放置してプレ 一トに吸着させた後、 上清を吸引除ました。
抗体 ① N r — T D M 3 0 g X l 0回投与 I C Rマウ ス 血清 (実施例 1 と同じ)
② wZ o /wコ ン ト ロール 0. 2 X 1 0回投与 I C Rマウ ス血 清 (実施例 2 と同じ)
(結果)
第 4図に示す通りである。 即ち、
1. N r菌体は抗体と反応した。
2. N r菌体より、 脂質 (ミ コール酸) を除去することにより、 抗体との反応性は減少した。
(注 1 ) : 酸加水分解 : 菌液の約 1 / 3量の 6 N— H C を加 え、 9 0 てで一晩加熱後、 n-へキサンで脂質を抽出した後の水 層を抗原として用いた。
実施例 5
ミ コール酸低級アルキルエステルの抗原性の検討 :
抗原 ① N r — T D M
② N r — T D Mを加水分解し、 メ チル化して得たミ コ一ル酸メ チルエステル
①、 ②共 2 0 0 g エタノール溶液とし、 1 0 g Z 50 u ί /we 11ずつ 9 6穴プレー トに分注し、 吸着させた。
-抗体 ① N r — T D M 3 0 μ g 1 0回投与マウス血清
(実施例 1 と同じ) 。
② wZ o wコ ン ト ロール 0. 2 X 1 0画投与マウス血清 (実 施例 2 と同じ) 。
(結果)
第 5図に示す通りである。 即ち、
ミコール酸低級アルキルエステルも T D Mと同様の抗原性を レ 7こ。
実施例 6
抗原 ① N r — T D M
②マイ コ ノ Xクテリ ウム ' ィ ン トラセルラーレ
( . intY cellul re ) 〔 M. int.と略す〕 - T D M
③マイ コノ クテ リ ゥム ' カ ンサシィ ( M. kdnsns ii ) Γ M.kan. と略す〕 一 T D M
④ N r由来ミ コ ール酸のメ チルエステル
⑤ M. int.由来 or— ミ コール酸 ( M のメ チルエステル
⑥ M. int.由来ケ ト 一 ミ コール酸 ( M z)のメ チルエステル
⑦ M. int.由来ジカルボキシー ミ コール酸 ( M 3)のメ チルェ ステゾレ
いずれも 2 0 0 ;£/ g のエタノール溶液に調製し、 9 6穴 マイ ク ロプレー トに 1 0 fi g / 5 0 £ /wellずつ分注し、 一 晩放置して蒸発乾固させ吸着させた。
筒、 本検出結果を示す第 6図において、 それぞれの抗原を
〜⑦で表示する。
抗体 N r — T D M 3 0 u g X 1 0画投与マウ ス血清 (実 施例 1 と同じ) 。
(参考)
1 . N r由来の ミ コール酸はすべて o — ミ コール酸であり、 そ の総炭素鎖長は C 36— 48 (平均 4 4 ) であり、 o位に C ,。― , 4 の比較的短い側鎖を有する。
2. M . i n t .は 3種類の ミ コール酸をもち、 それぞれの炭素鎖 長の平均は以下の通りである。
M 1 — ミ コ ール酸 8 0
M z ケ ト ー ミ コール酸 C 8 5
M 3 ジカルボキ シ一 ミ コール酸 6 9
3 . M. kan.は 3種類の ミ コール酸をもつが、 その大部分が α ー ミ コール酸である。 平均炭素鎖長は以下の通りである。
o — ミ コ ール酸 C so メ ト キ シー ミ コール酸 C 7 8 ケ ト ー ミ コ 一ル酸 C 8 3
(結果)
第 6図に示す通りである。 即ち、
1. N r — T D Mに対する抗体は、 N r — T D M N r由来ミ コール酸 ( o — ミ コール酸) のメ チルエステル、 M. kan. - T D M ( ミ コール酸の大部分が or— ミ コール酸) および M . int. 由来 or— ミ コール酸 ( M ,)メ チルエ ステルとは反応する力く、 M i n t .由来ケ ト 一 ミ コール酸 ( M 2)メ チルエステルおよびジカル ボキ シ一 ミ コ一ル酸 ( M 3)メ チルエステルとは反応しない。
2. M. kan.と M. i n t .由来のミコ一ル酸メ チルエステルは、 炭素鎮長はほぼ同じだが、 そのサブクラスの割合が異なる。3. 以上のことより、 N r — T D Mにより免疫されたマウスの 抗血清は、 N r由来 一 ミ コ一ル酸エステルに特異性が高いと 考えられる。
実施例 7
実施例 4および 5 の方法に準じて、 N r — T D Mを酸加水分 解し、 ビニルエステルとフ ヱニルエステルをそれぞれ調製し、 これらを抗原とした。
抗原 ① N r由来ミコール酸のビュルエステル
② N r由来ミ コ一ル酸のフユニルエステル
③ α—ミコール酸 (合成品)
④ ー ミ コ一ル酸メ チルエステル (合成品)
いずれも 2 0 0 g / のェタノール溶液に調製し、 9 6穴 マイ ク ロプレー ト に 1 0 f g Z S Q u i /wellずつ分注し、 一 晩放置して蒸発乾固させ吸着させた。
抗体 N r — T D M 3 0 β g I 0回投与マウス血清 (実 施例 1 と同じ) 。
(結果)
1. N r - T D Mに対する抗体は、 N r由来のミコール酸 ( α 一ミコール酸) ビュルエステルおよびフエニルエステルと反応 し、 有機合成により調製された or—ミコール酸およびそのメ チ ルエステルとも反応する。
2. 以上のこ とよ り、 N r — T D Mによ り免疫されたマウ スの 抗血清は、 N r由来のみならず合成品の ーミ コール酸および
そのエステルにも特異性が高いと考えられる。
実施例 8
• 実施例 4の方法に準じて、 M. int.— T D Mを酸加水分解し、 Mz および M 3 をそれぞれ単離精製した。 M 2 のグルコースェ ステルと M3 のァラビノ ースエステルをそれぞれ調製し、 これ らを抗原と した。
抗原 ① M . i n t .由来ケ ト ― ミ コール酸 ( M 2)のダルコ一 スエステル
② M . in t.由来ジカルボキシー ミ コール酸 ( M 3)のァ ラ ビノ ースエステル
③ N r - T D M
④ M. kan. -T D M
いずれも 2 0 0 μ gZMのエタノ ール溶液に調製し、 9 6穴 マイ ク ロプレー トに 1 0 u g / 5 0 u /weUずつ分注し、 一 晚放置して蒸発乾固させ吸着させた。
抗体 M. int. - T D M 3 0 μ g X 1 0回投与マウス血清
(実施例 1 と同様にして調製した) 。
(結果)
1. M. int.— T D Mに対する抗体は、 Mz のグルコースエス テルおよび M 3 のァラビノ ースエステルとは反応する力く、 N r — T DMおよび M, kan.— T DMとの反応性は低い。
2. 以上のこ とより、 M. int.— T D Mにより免疫されたマウ スの抗血清は、 ケ ト ― ミ コール酸エステルおよびジカルボキシ 一ミ コール酸エステルに特異性が高く 、 反応応答性は糖類では な く 脂肪酸 (ケ ト ー、 ジカルボキ シー ミ コール酸) に依存する
と考えられる。
実施例 9
抗原 —— ① ト レハ ロース ー 6 ,6' -ジパルミテー ト ( T D Pと略 す)
②へキサン (Control )
③ステアリ ン酸メチル (比較)
それぞれの抗原を 2 0 0 u のエタノール溶液に調製し、 9 6穴マイ ク ロプレー トに 1 0 g / 5 0 μ H /wellずつ分注 し、 一晩放置して蒸発乾固させ吸着させた。 尚、 本検岀結果を 示す第 7図において、 それぞれ T D P、 Control 、 Stearateと 表示する。
抗体 一 排菌陽性の結核菌感染症患者より採血して得た血清を P B S—丁で 5倍希釈した後、 非徽化 ( 5 6て 3 0分間加熱処 理) したものを原液として用いる。 これを P B S— Tで段階希 釈して用いた。
(結果)
第 7図に示す通りである。 即ち、
1. 結核菌感染症患者の血清は T F Eを抗原として特異的に認 識した。
2. 結核菌感染症患者の血清は T F Eに対しても高い抗体価を 示した。
尚、 健常人から採血して得た血清を用いて、 上記と同様にし て E L I S A法による測定を行ったところ、 発色はみられなか つた。
実施例 1 0
実施例 9 において、 T D Pを下記の化合物に変更した以外は 実施例 9 と同様に実施した。
. ① わ erci^osis由来の G M、 M M ( ミ コール酸は or—、 メ ト キシー、 ケ ト ― ミ コール酸)
② M. int.由来 α— ミ コール酸 ( Μ ,)またはケ ト — ミ コール 酸 ( Μ 2 )のメ チル、 ビニルま たはフエ ニルエステル
③ M. kan.由来の T D M、 G M、 MM ( ミ コール酸は o — ミ コール酸、 メ トキ シー ミ コール酸またはケ ト ー ミ コール酸)
④ 6- 0-パル ミ ト イ ルー グルコ ース (モノ エステルの合成品)
⑤ 6-0-パル ミ ト イ ルーマ ンノ ース (モノ エステルの合成品)
⑥ 6,6'— ジ -0—コ リ ノ ミ コ コ イ ル一 or , 一 ト レノヽロース 〔 T F E ( ジエステル) の合成品〕
⑦ 6,6'ー ジ -0— ノヽ。ル ミ ト イ ノレ一 ff , or - ト レノヽ ロ ース 〔 T F E ( ジエステル) の合成品〕
⑧ 6,6'— ジ -0— ミ コ ロ イ ノレ 一 or , 一 ト レハ ース 〔,T F E ( ジエステル) の合成
⑨ 2,6'— ジ- 0— ォ レオ イ ル一 , a— ドレハ ロース 〔 T F E (ジエステル) の合成品〕
⑩ 6 0— コ リ ノ ミ コ ロ イ ノレ- 2- 0 ^ ンタデカ ノ ィ ルー な , 一 ト レハ ロース 〔 T F E (ジエステル) の合成品〕
⑪ 2-0-ィ コ サノ ィ ル- 6' -0 - (3- ヒ ド ロ キ シ- 2-n—ォ ク タデカ 二ルーテ ト ラ コ サノ ィ ノレ) 一 , 一 ト レノヽ ロース 〔 T F E ( ジエステル) の合成品〕
©2-0 - (9—ォ ク タデセノ ィ ル) -6' -0 - (3 -ヒ ドロキ シ- 2—テ ト ラデカ二ルー 11ー ィ コ セノ ィ ノレ)- , a— ト レノヽ ロース 〔 T F
E (ジエステル) の合成品〕
⑬ 2-0-ペンタデカノ ィ ル -3-0—ォクタデカノ ィ ル -6'-0- (3— ヒ ドロキシ -2— η—テ ト ラデカニルー ドコサノ ィル) - a , - ト レハロース [; T F E ( ト リ エステル) の合成品〕
⑭ 2, 3-ジ -0—エイ コサノ ィ ル -6' -0- (3- ヒ ドロキシ- 2 - n—ォ クタデカニルーテ ト ラコサノ ィ ル) - or, α— ト レハロ一ス 〔Τ F E ( ト リ エステル) の合成品〕
©2:3-ジ -0- (9-ォクタデセノ ィル) -6' -0- (3-ヒ ドロキ シ- 2— テ ト ラデカニルー 11—ィ コ セ ノ ィ ル) 一 な , 一 ト レハロ ース ( T F Ε ( ト リ エステル) の合成品〕
(結果)
結核菌感染症患者の血清は T F Εのみならず、 ミコール酸以 外の脂肪酸類と単糖類または二糖類とのエステルおよびミコー ル酸類のエステルについても抗原として特異的に認識した。 実施例 1 1
抗酸菌感染症患者と健常人とを検体としたマイ コバクテリ ウ ム属の面定法および抗酸菌感染診新法
(菌体からの糖脂質の調製)
人型結核菌 (M. iui?erciilosis)H37Rv. の菌株がコードファ ク ター抗原の原料として使用された。
(コー ドファクター抗原の単離と精製)
菌株をク ロ πホルム一メ タノール混液 ( 2 : 1 , V / V ) 中 に懸濁させ、 超音波処理によって粉砕した。 ク ロ口ホルム層の 抽出物は蒸発乾固させ、 少量のクロロホルムーメ タノ一ル混液 ( 2 : 1 , V / V ) に溶解させる。 これらの抽出物は、 クロ口
ホルム一メ タ ノ ール一アセ ト ン一酢酸 ( 9 0 : 1 0 : 6 : 1 , V / V ) を溶媒と してシリ 力ゲルの T L Cで数本のバン ドにわ .かれるので、 ト レハ ロース- 6, 6' -ジミ コ レー ト ( T D M ) を確 認し、 ク ロ 口ホルム 一メ タ ノ ール混液 ( 2 : 1 , V / V ) で薄 層ク ロマ ト グラフ ィ ー ( T L C ) から回収した。
(検体)
抗酸菌に感染した 5 0人の患者と 5 5人の健常人の血清が検 体とされた。 - 健常人 : 1人はッベルク リ ン皮膚反応陰性で、 その他はすべ て陽性であった。
患者 : すべての患者は採血時に塗布標本と培養の両方の方法 により、 細菌学的に抗酸菌排菌陽性である こ とが確かめられた。 5 0人の患者はナイ ァシ ンテス トにより 4 5名が人型結核菌 (肺結核) 感染症患者、 残り の 5人は非定型抗酸菌( Atypical Mycobacteria) 感染症患者と診断された。 すべての患者は肺の 病気を持っている。 その 1人は胸膜炎を伴った複雑なもの、 7 人は糖尿病を伴っている。 患者の年令幅は 2 0〜 8 0才である。 血液は 4 6例は特別な化学療法後、 4例は処置前に集められた。
また、 別に抗酸菌に感染していない片肺がガン (腺ガン) の 患者の血清もテス 卜 された。
( E L I S A法による測定)
E L I S Aテス ト はポ リ スチ レ ン · マイ ク ロ タ イ ター ' プレ ー ト (フ ァ ルコ ン 3915 ,べク ト ン ' デ ィ ク ソ ン社製) 上で行な われた。 精製されたコー ドファ クター ( T D M ) 抗原は、 0. 1 mg/ の濃度で n -へキサ ンに溶解させ、 このサ ンプルの 50 £
は、 それぞれのゥェルに使用された ( T D M 5 g /wel 1 ) 。 プレー トを室温で乾燥させた後に、 P B S— Tを舍む免疫阻 止溶液 150 £をそれぞれのゥュルに加え、 1時間室温の定温 器で放置した後、 吸引除去した。 1 : 160 で希釈された血清の 50 g /wellが加えられ 1時間放置された。 パーォキシダ一ゼ —標識ャギ抗ヒ ト I g G ( P B S— T中 1 : 500 に希釈したも の) は、 第 2 の抗体 (抗抗体) として使われた。 定温器でもう 1時間放置した後、 0. I M—クェン酸、 0.2 M— N a zH P Oa : 1 2 H20、 0.0 4 %過酸化水素水を舍む溶液中に 0-フユ二 レンジアミ ン 1 mgZ を舍むように希釈した基質溶液を加えた。 反応ば 6 N— H C £を加えて停止させ、 4 9 2 — 6 3 0 n m の吸光度をマイ ク口プレ一 ト リーダ一で測定した。 それぞれの 定温器は室温に維持され、 それぞれの反応の進行の段階でプレ ー トは、 P B S— Tで 3面洗浄された。
実験結果ば 0 D Dにより評価した。
(結果)
健常人 : 平均◦ Dは 0.0 9 9であり、 この平均 0 Dに基づい て 0 D Dを箕出した。 健常人の 0 Dの幅は 0, 0 9 6〜 0. 1 0 2 であり、 陽性と判断された者はいなかった。
患者 : 50人の抗酸菌感染症患者のうち陽性 (◦ D Dが 0.100 以上) と判断されたのは、 4 8人 ( 4 5名の結核菌感染症患者 のうち 4 3名と 5名の非定型抗酸菌感染症患者の全て) であつ た (感度 9 6 %) 。 '
尚、 肺結核患者の平均 O D Dは 1.2 7 3、 ナイァシンテス ト 陰性の非定型抗酸菌感染症患者の平均 0 D Dは 1.356 であつた。
抗酸菌に感染していない片肺がガンの患者は、 0 D Dが 0.009 であり、 陰性と判断された。
. 5 5名の健常人の中で陽性 (ひ D Dが 0. 1 0 0以上) と判断 された者はいなかつた。
以上より、 人型結核菌由来のコー ドファクター ( T D M ) と 反応する抗体は抗酸菌排菌陽性患者の血清において生じ、 健常 人からは検出されなかつたこ とを示す (特異性 1 0 0 %) 。 実施例 1 2
実施例 1 1 において使用したコー ドファ クター ( T D M ) を M.kan. M. int.. N r由来のコー ドファ クターまたは ト レハ ロース - 6,6' -ジコ リ ノ ミコ レー ト (合成品) と変更し、 実施例 1 1 において陽性と判断された肺結核患者 2 9名の血清を用い て、 実施例 1 1 と同様の操作を行なつたところ、 4種全ての抗 原について全て陽性と判断された。
実施例 1 3
実施例 1 2 に記載の菌体から得られる ト レハロース一 6 —モ ノ ミ コ レー トを用いて、 実施例 1 2 と同様の操作を行なったと ころ、 全て陽性と判断された。
実施例 1 4
実施例 1 1 において陽性と判断された肺結核患者 2 9名の血 情の希釈率を 1280倍に変更して、 実施例 1 2 と.同様の操作を行 なったところ、 全て陽性と判断された。
本発明を上述の明細書およびそれに舍まれる実施例により適 切かつ十分に説明したが、 それらは本発明の精神および範囲を 逸脱するこ とな く 、 変更または修飾するこ とができる。
Claims
1. ミコール酸、 ミコール酸塩、 ミコール酸エステルおよび ミ コール酸を除く炭素数が 1 4以上の脂肪酸と単糖類または二 糖類とのエステルから選ばれる少なく とも一種の化合物よりな る抗酸菌抗原対応抗体検出用試薬。
2. エステルが低級アルキルエステルである請求の範囲第 1 項記載の試薬。
3. エステル力 ト レハロースまたはグルコースとのエステル である請求項の範囲第 1項記載の試薬。
4. エステルが、 ト レハロースの 2, 2,, 3, 3' , 6,6'位のう ちか ら選ばれる位置の 1 〜 4置換体である請求の範囲第 1項記載の
5. エステルが、 6 , 6 : —ジ- 0—ノヽ レミ トイルー or , 一 ト レ ノヽ ロース、 6, 6'ージ- 0— ミ コ ロ イ ルー or, — ト レノヽ ロース、 2,6'—ジ -0—ォレオイ ル一 or, a - ト レハロース、 6,- 0—コ リ ノ ミ コ 口 イ スレ- 2- 0 ?ンタデカ ノ ィ ノレ一 or, - ト レノヽ 口一ス .
2-0-ィ コサノ ィル -6'-0- (3- ヒ ドロキシ -2- —ォクタデカニル —テ ト ラコサノ ィ ル) 一 , 一 ト レノヽロース、 2-0- (9ーォク タデセノ ィル) -6' -0- (3-ヒ ドロキシ- 2—テ ト ラデカニル一 11— ィ コセノ ィ ル) - , — ト レノ、ロース、 2-0-ぺンタデカノ ィ )レ -3-0—ォクタデカノ ィ ル- -0- (3-ヒ ドロキシ- 2— η—テ ト ラデ 力ニル一 ドコサノ ィ ノレ)- α , - ト レノヽロース、 2 , 3-ジ- 0ーェ ィ コサノ ィ ル— -0- (3- ヒ ドロキシ -2- n—ォクタデカニルーテ ト ラコサノ ィ ル) - or, a - ト レハロース、 2, 3-ジ -0- (9-ォクタ デセノ ィル)- -0- (3-ヒ ドロキシ -2—テ ト ラデカニルー 11ーィ
コ セノ ィ ル) 一 び, α — ト レハ ロースカ、らなる群より選ばれる 少な く とも一種のェステルである請求の範囲第 1 項記載の試薬。
6 . 請求の範囲第 1 〜 5項記載の試薬を用いて、 E L I S A 法により検体中の抗酸菌抗原対応抗体を測定する こ とを特徴と する抗酸菌抗原対応抗体検出法。
7 . 検体中の抗酸菌抗原対応抗体が結核またはその類縁抗酸 菌感染症患者の体液に含まれる抗体である こ とを特徴とする請 求の範囲第 6項記載の抗酸菌抗原対応抗体検出法。
8 . 請求の範囲第 6 または 7 項記載の抗酸菌抗原対応抗体検 出法により、 健常人と被験者との検体における吸光度の差を測 定する こ とを特徴とする被験者の抗酸菌感染症診断法。
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