WO2001032908A1 - Anticorps monoclonal, hybridome, immunoessai et necessaire a diagnostic - Google Patents

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WO2001032908A1
WO2001032908A1 PCT/JP2000/007554 JP0007554W WO0132908A1 WO 2001032908 A1 WO2001032908 A1 WO 2001032908A1 JP 0007554 W JP0007554 W JP 0007554W WO 0132908 A1 WO0132908 A1 WO 0132908A1
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monoclonal antibody
helicobacter pylori
present
catalase
antibody
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PCT/JP2000/007554
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Masahiko Wakasugi
Ritsuko Mochida
Haruhisa Hirata
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Wakamoto Pharmaceutical Co., Ltd.
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    • G01N2333/908Oxidoreductases (1.) acting on hydrogen peroxide as acceptor (1.11)

Definitions

  • the present invention relates to a monoclonal antibody using catalase of Helicobacter pylori as an antigen, a hybridoma producing the monoclonal antibody, an immunological assay, and a diagnostic kit.
  • Helicobacter pylori is a bacterium found in human gastric mucosa.
  • the infection rate of Helicobacter pylori is closely related to the socio-economic status. The infection rate tends to be higher in developing countries and lower in developed countries. However, the prevalence of Japanese infection is remarkably high in developed countries, and it is said that 80% of people 40 and older are infected. In recent years, it has been revealed that Helicobacter pylori can cause various stomach and duodenal diseases such as gastric ulcer, duodenal ulcer, chronic gastritis, and gastric cancer.
  • Helicobacter pylori eradication has been shown to reduce the likelihood of developing these diseases.Therefore, international debates have been conducted on diseases targeted for eradication of Helicobacter pylori, and gastric ulcers, Duodenal ulcer, gastric malignant lymphoma, and stomach after early gastric cancer resection are recognized as applicable diseases for eradication. With the recognition of Helicobacter pylori eradication therapy as a new treatment for gastric and duodenal diseases, the Japanese Society of Gastroenterology has created clinical trial guidelines in Japan, and has diagnosed and eliminated the presence of Helicobacter pylori infection. A method for determining bacteria was presented (Journal of the Japanese Society of Gastroenterology, Vol. 96, 1991-2007, 1989).
  • the presence diagnosis is performed by invasive tests such as stomach biopsy tissue culture, microscopy, and urease test. It has been shown that a urea breath test, which is a typical test method, is required. It is also shown that in special cases, such as when the subject is a child, the determination is made using blood anti-Helicobacter pylori antibody test and presence diagnosis in combination.
  • these methods for testing Helicobacter pylori infection have the following problems. In the invasive examination method, the subject suffers a great deal of pain due to insertion of a gastroscope and biopsy. Non-invasive testing significantly improves the patient's pain, while urea breath testing requires fasting before testing.
  • the urea breath test requires devices such as a mass spectrometer and an infrared spectrometer, and can be performed only at a specific facility.
  • Antibody tests are unsuitable for judging the eradication because the antibody titer in the blood is high for a long time after the eradication. Therefore, there is a need for a non-invasive and a method for directly and specifically detecting Helicobacter pylori infection that can accurately detect Helicobacter pylori infection.
  • polyclonal antibodies generally have cross-reactivity, are poor in specificity, and have the drawback that antibody titers and specificities vary from lot to lot of antiserum.Therefore, the production of diagnostics using polyclonal antibodies is essential. There is a problem that quality control is difficult. In fact, the stool Helicobacter pylori antigen detection kit ⁇ Hp SA '' using a polyclonal antibody manufactured by Meridian, Inc., the patent holder of Patent No. 3043999, has false negatives and specificity. Lowness is an issue (Medical Tribune, 4-5, 1999, June 3, 1999; Am. J. G. astroenterol., Vol. 94, 1830-1833, 1999).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-10128 states that the monoclonal antibody that can react only with a single antigen cannot detect Helicobacter pylori because Helicobacter pylori causes a mutation in the strain. Is unsuitable, and conversely, it is described that polyclonal antibodies are more suitable for detecting Helicobacter pylori in that they can cope with various antigen peptides. Summary of the Invention
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and can provide an inexpensive diagnosis of Helicobacter pylori infection without causing any pain to a subject and without requiring a special device.
  • An object of the present invention is to provide a diagnostic method that has no reactivity, has excellent specificity, does not vary from lot to lot, facilitates quality control, and has excellent sensitivity even when a single monoclonal antibody is used. It is.
  • the present invention is a monoclonal antibody which uses catalase of Helicobacter pylori as an antigen.
  • the present invention is also a hybridoma that produces a monoclonal antibody that uses catalase of Helicobacter pylori as an antigen.
  • the hybridoma of the present invention is preferably 21G2 (FERM BP-7336), 41A5 (FERMBP-7733), or 82B9 (FERMBP-7733).
  • the monoclonal antibody produced by the hybridoma of the present invention is also one of the present invention.
  • An immunoassay performed using at least one of the monoclonal antibodies of the present invention is also one of the present invention.
  • the immunoassay of the present invention is preferably performed using any one of the above monoclonal antibodies.
  • the immunological assay of the present invention is preferably used for determining infection with Helicobacter pylori.
  • the specimen is preferably gastrointestinal excretion.
  • the immunoassay of the present invention is preferably performed by ELISA or immunochromatography.
  • a diagnostic kit comprising at least one of the monoclonal antibodies of the present invention is also one of the present invention.
  • the diagnostic kit of the present invention preferably contains any one of the above monoclonal antibodies.
  • the diagnostic kit of the present invention is preferably used for determining infection with Helicobacter pylori.
  • the specimen is preferably gastrointestinal excrement.
  • the diagnostic kit of the present invention is preferably based on the ELISA method or the immunochromatography method.
  • the lipase does not include a protein that is denatured / dissociated by a denaturant such as SDS and corresponds to a subunit of which the three-dimensional structure is unraveled.
  • FIG. 1 is a diagram showing an elution pattern of affinity chromatography in Example 9.
  • FIG. 2 is a diagram showing an elution pattern of affinity chromatography in Example 11. Detailed Disclosure of the Invention
  • the monoclonal antibody of the present invention uses Helicobacter pylori catalase as an antigen.
  • the monoclonal antibody of the present invention can be produced by the hybridoma of the present invention.
  • it can be obtained by culturing the hybridoma of the present invention and culturing the culture.
  • the method for producing the monoclonal antibody of the present invention is not particularly limited. For example, even if it is obtained by genetic engineering, It is within the scope of the present invention as long as it can specifically bind to H. pylori catalase.
  • the hybridoma of the present invention produces a monoclonal antibody having helicobacter pylori catalase as an antigen, and is obtained by fusing spleen cells or lymph node cells of an animal immunized with Helicobacter pylori with myeloma cells. It is obtained by doing.
  • the hybridoma of the present invention can be prepared by a known cell fusion method. That is, an animal other than human is immunized using Helicobacter pylori as an immunogen, and spleen cells or lymph node cells are fused with myeloma cells to produce a hybridoma, from which helicobacter pylori is recognized. By selecting a hybridoma producing a monoclonal antibody, the hybridoma of the present invention can be obtained.
  • the immunogen is not particularly limited, as long as it contains Helicobacter pylori cotyledon.
  • a culture obtained by culturing a strain of Helicobacter pylori in an appropriate medium, a spiral body And spheroidal cells, crushed products, lysates, and extracts of these cells, and fractionated products thereof.
  • the cells may be dead cells or live cells.
  • the force cod is not particularly limited, and may be, for example, a deactivated one, a partially broken three-dimensional structure, a partially broken one, or the like. Are preferable, and those having Nat i V e are more preferable.
  • “Native Ve” refers to an enzyme that retains its unique structure under almost physiological conditions, has all subunits, and has activity. It means what you have.
  • crushed spherical cells are preferred.
  • Helicobacter pylori invitro undergoes a change in form from a normal spiral to a non-culturable globule when environmental conditions such as low temperature, nutrient deficiency, and oxygen deficiency deteriorate, so it is isolated and cultured even in digestive tract excrement It is considered that the sphere has changed to an impossible sphere.
  • the cells of Helicobacter pylori are considered to be broken in the lower digestive tract.
  • the strain of Helicobacter pylori used as the immunogen is not particularly limited. However, for example, the standard strains ATCC 43504 strain, NCTC 11638, etc. may be mentioned, and other strains collected from infected persons may also be used.
  • the genotype of Helicobacter pylori used as the immunogen is not particularly limited. For example, it may or may not have VacA or cagA. It may have any sequence of lb and S2, and may have any sequence of m1 and m2.
  • the animal to be immunized used to produce the hybridoma of the present invention is not particularly limited. Examples thereof include goats, sheep, guinea pigs, mice, rats, and egrets. preferable.
  • Known methods can be used as a method for immunizing the immunized animal.
  • 1 to 100 g, preferably 50 to 100 g of the immunizing antigen is used at a time.
  • an individual having a high antibody titer is selected, and 3 to 5 days after the final immunization, the spleen or lymph node is excised, and in accordance with a known cell fusion method, in the presence of a fusion promoter.
  • antibody-producing cells contained in these tissues can be fused with myeloma cells.
  • the fusion promoter is not particularly limited and includes, for example, polyethylene glycol (hereinafter, referred to as PEG) and Sendai virus.
  • PEG polyethylene glycol
  • Sendai virus Sendai virus.
  • PEG polyethylene glycol
  • the myeloma cells are not particularly limited, and include, for example, cells derived from mice such as P3U1, NS-1, P3X63. Ag8.653; cells derived from rats such as AG1 and AG2. Can be mentioned.
  • the cell fusion method is not particularly limited.
  • spleen cells and myeloma cells are mixed at a ratio of 1: 1 to L0: 1, and PEG having a molecular weight of 1,000 to 6,000 is added thereto.
  • Add at a concentration of 10-80%, 20-37. C preferably a method of incubating at 30 to 37 for 3 to 10 minutes.
  • selection of a hybridoma producing a monoclonal antibody that recognizes Helicobacter pylori is performed, for example, by culturing in a selective medium such as a HAT medium in which only the hybridoma can grow, and selecting the hybridoma in the culture supernatant of the hybridoma.
  • the antibody activity can be determined by measuring the antibody activity using a method such as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
  • ELISA enzyme-linked immunosorbent assay
  • the establishment of a hybridoma producing a monoclonal antibody recognizing Helicobacter pylori can be performed, for example, by a method such as limiting dilution with respect to a hybridoma producing a monoclonal antibody recognizing Helicobacter pylori. This can be done by repeating the crossing.
  • hybridoma of the present invention for example, 21G2 (Accession number FERM BP-733 6) 41A5 (Accession number FERM BP-733 7) and 82B9 (Accession number FERM BP-7338) Can be mentioned. These hybrid domas have been deposited with the Ministry of International Trade and Industry at the Institute of Biotechnology and Industrial Technology (1-1-3 Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan) on October 23, 2010.
  • the method for preparing a large amount of the monoclonal antibody of the present invention is not particularly limited, and examples include a method in which a hybridoma is transplanted into the peritoneal cavity of a mouse to which pristane has been administered in advance and obtained from the collected ascites. .
  • the monoclonal antibody of the present invention in ascites can be purified by a known method using a protein A or protein G column or the like.
  • the monoclonal antibody of the present invention uses catalase as an antigen.
  • the catalase is not particularly limited as long as it retains the epitope, and may be, for example, an inactivated one, a partially broken three-dimensional structure, or a partially deleted one. However, those having four subunits are preferred, and those having a nativity are more preferred.
  • the catalase includes those having mutations and the like.
  • the strain of Helicobacter pylori strain producing the above catalase is not particularly limited.
  • genotype of Helicobacter pylori that produces the above-mentioned force cod is not particularly limited, and may or may not have V ac A or cag A, for example. May have any sequence of S1a, S1b, and S2. And may have any of the sequences ml and m2.
  • the form of Helicobacter pylori producing catalase is not particularly limited, and examples thereof include a helical Helicobacter pylori and a spherical Helicobacter pylori. .
  • the class subclasses of the monoclonal antibodies of the present invention is not particularly limited, I g G have I g G 2, I gG 3 , I g G 4, I gM, I g E, I gA There I gA 2, I g D, and the L chain is not particularly limited either, and may be a ⁇ chain or a ⁇ chain.
  • the monoclonal antibody of the present invention is not particularly limited as long as it can specifically bind to Helicobacter pylori catalase.
  • F is a degradation product of the monoclonal antibody of the present invention. (ab ') 2 , Fab', Fab, and chimeric antibodies.
  • the hybridomas of 21 G2 (accession number FERM BP—7336), 41 A5 (accession number FERM BP—733 7), and 82B9 (accession number FERM BP—7 338) are described above.
  • the monoclonal antibodies produced (hereinafter referred to as monoclonal antibody 21G2, monoclonal antibody 41A5, and monoclonal antibody 82B9, respectively) are the native powers of Helicobacter pylori. It recognizes Ize.
  • the present inventors performed antibody-immobilized affinity chromatography on the disrupted cells of Helicobacter pylori. As a result, a protein having a molecular weight of 270 kDa, which was contained in the crushed cells of Helicobacter pylori, was detected. When this protein was subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, a single band having a molecular weight of 59 kDa was detected. When the amino acid sequence at the N-terminus of this protein was examined, it was consistent with the amino acid sequence of L. pylori.
  • catalase of Helicobacter pylori has a molecular weight of 200 kDa and has a tetramer structure composed of four subunits having a molecular weight of 50 kDa (J. Ge n. Microbiol. (1991), 13 7, 5 7—61). Therefore, from the above results, the proteins detected by monoclonal antibody 21G2, monoclonal antibody 41A5, and monoclonal antibody 82B9 were detected by Helicobacter pylori, which had four subunits. It was clarified that each of the above monoclonal antibodies recognize catalase having four subunits.
  • the percentage of total protein in the cells of Helicobacter pylori occupied by force cod is the force cod described in J. Gen. Microbiol (1991), 137, 57-61. Estimated from the degree of increase in specific activity in the purification process of Ize, it is only 0.5% by weight.
  • monoclonal antibody 21G2 monoclonal antibody 41A5, and monoclonal antibody 82B9 recognized a force tarase with four subunits. It was a matter to be foreseeable and unpredictable.
  • Catalase is very well conserved among different species, and it is known that the helicobacter pylori force cod is highly homologous to catalase of other bacteria (J. B acteriol. ), 178 (23), 6960—696 7).
  • the monoclonal antibody 21G2, the monoclonal antibody 41A5, and the monoclonal antibody 82B9 differ from the catalase of bacteria other than Helicobacter pylori. No reaction at all.
  • Helicobacter pylori is also known to have various mutants (Mollecular Microbiology (1996), 20, 833-842), and surprisingly, the monoclonal antibody 21G2 Monoclonal antibody 41-5 and monoclonal antibody 82-9 were as described in Example 3. And reacted well with any Helicobacter pylori.
  • the epitope recognized by the monoclonal antibody of the present invention shows that It seems to be a very well conserved site among zephyrus.
  • the monoclonal antibody of the present invention can determine the presence or absence of infection with Helicobacter pylori with extremely high accuracy using feces as a sample.
  • the stool of a person infected with Helicobacter pylori contained a catalase having four subunits and also having a catalase activity. It was completely unexpected that Helicobacter pylori catalase was not digested in the gastrointestinal tract, was excreted as an active NaTiVe enzyme, and was present in feces.
  • the monoclonal antibody of the present invention can recognize the presence or absence of infection with Helicobacter pylori by using, as a specimen, excretory waste such as feces that can be easily collected.
  • the use of the monoclonal antibody of the present invention is not particularly limited, it can be used for determination of infection with Helicobacter pylori in an immunoassay.
  • the immunological assay of the present invention is performed using at least one of the monoclonal antibodies of the present invention, and can be performed using only one of the monoclonal antibodies.
  • monoclonal antibodies with higher specificity and lower background than polyclonal antibodies with low specificity and high background are used as antibodies for immunoassays. Is preferred.
  • the monoclonal antibody of the present invention was able to detect Helicobacter pylori with extremely excellent accuracy by using only one kind of antibody.
  • the monoclonal antibodies described in WO 00/26671 include perea, heat shock protein, alkaline hydroperoxidase-1 reductase, a 20 kDa protein (3-dehydrokinase type 2), and 16.9 k
  • the antigens are Da protein (neutrophil activating protein) and 33.8 kDa protein (fructo-substituted phosphatase-aldolase). Catalase has not been mentioned at all. Absent.
  • the detection sensitivity of the measurement method described in WO 00/26671 was not sufficient.
  • immunoassay of the present invention examples include enzyme immunoassay (EIA), solid-phase enzyme immunoassay (ELISA), radioimmunoassay (RIA), fluorescence immunoassay (FIA), and Western immunoassay.
  • EIA enzyme immunoassay
  • ELISA solid-phase enzyme immunoassay
  • RIA radioimmunoassay
  • FFA fluorescence immunoassay
  • Western immunoassay examples include a blot method and an immunochromatography method.
  • the above-mentioned various immunoassays can measure a target antigen or antibody using an antigen or antibody labeled with a labeling agent by a competition method, a sandwich method, or the like.
  • the ELISA method and the immunochromatography method are preferred.
  • the above-mentioned competition method is, for example, the quantitative analysis of the binding of the helicobacter pylori catalase in a sample to a known amount of a labeled Helicobacter pylori force cotyledon to the monoclonal antibody of the present invention. This is due to a competitive reaction.
  • a fixed amount of antibody retained on a carrier is added to a sample solution containing Helicobacter pylori catalase, and a certain amount of Helicobacter pylori catalase labeled with a labeling agent is added. Add one ze. Thereafter, the activity of the labeling agent retained on the carrier or the labeling agent not retained on the carrier is measured. At this time, it is preferable to add the antibody and the labeled antigen almost simultaneously.
  • a solid-phased monoclonal antibody of the present invention and a monoclonal antibody of the present invention labeled with a labeling agent sandwich catalase of Helicobacter pylori in a sample By adding a substrate or the like to a labeling agent such as an enzyme and coloring the sample, helicobacter pylori catalase in the sample is detected.
  • the labeling agent examples include radioisotopes such as 125 I (hereinafter referred to as RI), enzymes, Enzyme substrates, luminescent substances, fluorescent substances, biotin, coloring substances and the like can be mentioned.
  • RI radioisotopes
  • enzymes Enzyme substrates
  • luminescent substances fluorescent substances
  • biotin coloring substances and the like
  • the binding between these labeling agents and antigens or antibodies can be performed by the maleimide method [J. Biochem. (19776), 79, 233], the activated biotin method [J. Am. Chem. Soc. (19778), 100, 358], a hydrophobic bonding method, and the like.
  • the enzyme examples include peroxidase, alkaline phosphatase, ⁇ ⁇ ⁇ -galactosidase, and glucose oxidase.
  • the substrate used in this case may be selected to be suitable for the selected enzyme, for example, AB TS, Noremino one Lou H 2 0 2, o-phenylene Renjiamin one H 2 0 2 (for Peruokishida zero), p- Nitropheninolephosphate, Methyl / Rembelliferinolephosphate, 3- (2'-Spiroadamantane) -14-Methoxy-14- (3 "-phosphoryloxy) phenyl-1,2-Dioxetane (alkali) Phosphatase), p-nitro-2-phenyl- ⁇ - ⁇ -galactose, methylpumbelliferyl ⁇ - ⁇ -galactose (for / 3-galactosidase) and the like.
  • the above measurement can be performed by measuring 4 to 4 (reacting at 1 minute to 18 hours with TC, and measuring the resulting color, fluorescence, light emission or coloration.
  • a so-called rate method in which heating is performed within a range may be employed.
  • Radiolabeling of the antigen or antibody can be easily performed using a commercially available Bolton-Hunter reagent. For example, add a Bolton-Hunter reagent to an antigen or antibody solution dissolved in a 0.1 M aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and after 1-2 hours, remove unreacted Bolton-Hunter reagent using a G-25 desalting ram or the like. It can be implemented by removing it.
  • radiolabeling with 125 I can be easily performed by employing the chloramine method or the eododin method.
  • the luminescent substance examples include isorminol-acridine ester, and examples of the fluorescent substance include fluorescein and rhodamine.
  • the labeling method can be easily performed by employing the activated ester method or the isocyanate method (“Enzyme-linked immunosorbent assay”, Medical Shoin, 1987).
  • the coloring substance examples include colored latex particles and gold colloid.
  • an unknown amount of a sample containing a helicobacter. Is added to the solid phase to which it has been bound and reacted.
  • a certain amount of Helicobacter pylori catalase labeled with a labeling agent is added and reacted.
  • a sample containing an unknown amount of catalase of Helicobacter pylori is physically or chemically purified by known means into the monoclonal antibody of the present invention. Is added to the solid phase and allowed to react. Thereafter, the monoclonal antibody of the present invention labeled with a labeling agent is added and reacted.
  • the activity of the labeling agent bound on the solid phase is measured after the solid phase is thoroughly washed if necessary.
  • the labeling agent is RI
  • the measurement is performed using a gel counter or liquid scintillation counter.
  • the labeling agent is an enzyme, add the substrate and allow to stand, and measure the enzyme activity by colorimetry or fluorescence. Even if the labeling agent is a fluorescent substance, a luminescent substance, or a colored substance, each is measured according to a known method.
  • the immunological assay of the present invention uses the monoclonal antibody of the present invention, it is possible to recognize the epitope present specifically in the catalase of Helicobacter pylori, and to cross-react with other substances. It has an extremely excellent feature that measurement with extremely high specificity can be performed without being erroneously detected due to the cause.
  • the diagnostic kit of the present invention can be used to carry out the immunoassay of the present invention.
  • the diagnostic kit of the present invention contains at least one kind of the monoclonal antibody of the present invention, and may contain only one kind of the monoclonal antibody.
  • the monoclonal antibody of the present invention used in the diagnostic kit of the present invention is not particularly limited as long as it recognizes catalase of Helicobacter pylori.F (ab ') 2 , which is a degradation product of the monoclonal antibody of the present invention, F ab ', F ab, etc.
  • the diagnostic kit of the present invention comprises a Helicobacter pylori cell or a Helicopter It can detect the presence of Helicobacter pylori by immunologically detecting the presence of Helicobacter pylori.
  • the monoclonal antibody of the present invention may be previously immobilized on a solid phase, and the monoclonal antibody of the present invention may be previously labeled with the labeling agent.
  • the solid phase used in the diagnostic kit of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include insoluble carriers such as polymers such as polystyrene, glass beads, magnetic particles, microplates, filter paper for immunochromatography, and glass filters. In monkey.
  • the diagnostic kit of the present invention may further include other components.
  • the other components are not particularly limited, and include, for example, an enzyme used for labeling, a substrate thereof, a radioisotope, a luminescent substance, a fluorescent substance, a coloring substance, a buffer, a plate, and the like.
  • an enzyme used for labeling a substrate thereof, a radioisotope, a luminescent substance, a fluorescent substance, a coloring substance, a buffer, a plate, and the like.
  • a luminescent substance e.g., a fluorescent substance
  • coloring substance e.g., a coloring substance, a buffer, a plate, and the like.
  • the form of the diagnostic kit of the present invention is not particularly limited, it is preferable that the diagnostic kit of the present invention be an integrated diagnostic kit in which the components of the diagnostic kit are integrated in order to perform a diagnosis quickly and easily.
  • the integrated diagnostic kit is not particularly limited, and examples thereof include a cassette type and a cartridge type.
  • a membrane is accommodated in a reaction cassette using an immunochromatography method, and the monoclonal antibody of the present invention is immobilized on one end (downstream side) of the membrane.
  • the developing solution is attached to the opposite end (upstream side) of the membrane, and a pad to which the substrate of the above-mentioned labeling agent is added is arranged downstream in the vicinity of the developing solution.
  • a pad to which the monoclonal antibody of the present invention labeled with the above-mentioned labeling agent is added is disposed in the middle part of the membrane.
  • a sample is added to a pad to which the monoclonal antibody of the present invention labeled with the above-mentioned labeling agent is added, and Helicobacter pylori contained in the sample is added.
  • the formed conjugate is transported to the place where the monoclonal antibody of the present invention is immobilized, where it is immobilized with the catalase of Helicobacter pylori and the monoclonal antibody of the present invention labeled with the above labeling agent.
  • a complex with the monoclonal antibody of the present invention is formed.
  • the labeling agent reacts with the substrate to develop a color. By sensing this color development, etc., infection to Helicobacter pylori can be determined.
  • the developing solution does not need to be mounted on the membrane in advance.
  • a coloring substance such as colored latex particles is used as the labeling agent, a substrate is unnecessary, and whether or not the complex has been formed at a place where the monoclonal antibody of the present invention is immobilized is determined. Judgment is made by coloring with a coloring substance.
  • the cartridge type has a plurality of gels, (a) a gel containing the monoclonal antibody of the present invention, and (b) a labeling agent.
  • a well containing a liquid reagent (eg, buffer solution) containing a substrate for the above-mentioned labeling agent In the case where the reaction is a sandwich method, the cartridge is a cartridge having a plurality of wells, and (a) the monoclonal antibody of the present invention is a solid phase.
  • a liquid reagent eg, a buffer solution
  • a liquid reagent eg, a buffer solution
  • a liquid reagent containing a substrate of the labeling agent is housed Ueru, cartridge or the like formed by gar body formed paid been Ueru,
  • the reaction and measurement can be usually performed in the same manner as when performing the competition method or the sandwich method.
  • the diagnostic kit of the present invention may carry out any of the competitive method and the sandwich method, but preferably carries out the sandwich method.
  • the above sandwich method has high sensitivity, short reaction time, and high accuracy. It has the advantage of being superior.
  • the use of the immuno-chromatography method as the sandwich method makes it possible to prepare a kit that allows simple test operations and allows the results to be easily determined visually.
  • an enzymatic reaction product is generated depending on the amount of the substance to be measured, so that the color development and the like when the infection to Helicobacter pylori is positive can be visually confirmed. It is easy to set such a system.
  • the sample used in the diagnostic kit of the present invention is not particularly limited, and includes, for example, stomach contents, gastric lavage fluid, gastrointestinal excrement, etc., but is easy to collect and less burdens on the subject. And gastrointestinal excretions such as feces.
  • the diagnostic kit of the present invention may be used for examining the presence or absence of infection before the eradication treatment, or may be used for judging the success or failure after the eradication treatment.
  • the diagnostic kit of the present invention uses a monoclonal antibody, there is no difference between mouths, the detection sensitivity is high, and the problem of false negative or false positive does not occur.
  • the use of a monoclonal antibody having catalase of Helicobacter pylori as an antigen can eliminate the effects of other substances in the sample, so that it is extremely sensitive and specific. ⁇ The presence of H. pylori can be detected.
  • the establishment of a monoclonal antibody-producing hybridoma against Helicobacter pylori catalase makes it possible to produce the same monoclonal antibody semipermanently. Since the diagnostic kit using the monoclonal antibody of the present invention can use gastrointestinal excretion as a sample, it is possible to simply and efficiently detect Helicobacter pylori infection without causing pain to the subject. it can.
  • the diagnostic kit using the monoclonal antibody of the present invention exhibits extremely excellent accuracy even when only one type of monoclonal antibody is used, has no difference between lots, and is stable. It is possible to detect Helicobacter pylori infection specifically and accurately.
  • the above-mentioned diagnostic kit is easy to measure and is very useful in medical practice.
  • Example 1 Example 1
  • Helicobacter pylori (ATCC 43504) was streaked on Brainheart Infusion Agar Medium (manufactured by Difco) supplemented with 5% equine defibrinated blood.
  • the plate was cultured at 37 in a microaerobic environment for 3 to 4 days, and further incubated at 37 in an anaerobic environment for 7 days to form spheroids.
  • the obtained colonies were scraped with a platinum loop or the like and suspended in phosphate buffered saline (PBS).
  • PBS phosphate buffered saline
  • step 4 the cells of Helicobacter pylori centrifuged at 10,000 X g for 10 minutes were suspended in 0.5% formalin, and left at 4 ° C for 4 days to inactivate. Thereafter, the cells were suspended in PBS and centrifuged at 4 ° C. and 10,000 ⁇ g for 10 minutes was repeated three times. The cells were washed, and then suspended in PBS.
  • the cell suspension obtained in (1) was sonicated for 10 minutes using an ultrasonic crusher (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., Model 7250) under the conditions of output 3 and 50% duty cycle 1 e. Then, the cells were disrupted.
  • an ultrasonic crusher Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., Model 7250
  • mouse splenocytes were excised, mixed with myeloma cells (P3 x 63. Ag 8.653 strain, RCB0146, RIKEN Genebank) at a ratio of 10: 1, and mixed with 50% polyethylene. After fusion using glycol 400, hybridomas were selectively cultured in a HAT medium (manufactured by Gibco).
  • the antibody activity in the culture supernatant was measured by ELISA.
  • Example 2 After washing, 200 L of a substrate solution (0.1 Mo-phenylenediamine and 0.012% aqueous hydrogen peroxide) was added to each well, and the mixture was reacted at room temperature for 15 minutes. After the reaction, 50 N of 3.5 N sulfuric acid was added to each well to stop the enzymatic reaction, and the absorbance at 492 nm was measured. A hybridoma clone producing an antibody reactive with the above immunogen and having an absorbance value of 0.15 or more was selected. Each clone was cloned twice by the limiting dilution method. As a result of transplanting the cloned hybridomas to BALBZZcA mice, 32 clones produced monoclonal antibodies that could be recovered as ascites.
  • Example 2 Example 2
  • each 1 mL of ascites of the 32 clones was diluted 2-fold with PBS, 2 mL of saturated ammonium sulfate was added dropwise, and the mixture was left at 4 for 4 hours. Thereafter, centrifugation was performed at 3000 rpm for 20 minutes, and the precipitate was suspended in 2 mL of PBS for dialysis.
  • These monoclonal antibodies were immobilized on a 96-well ELISA plate by the following method. That is, each monoclonal antibody was diluted to 5 ⁇ g ZmL, 0.2 mL was added to each well of a 96-well ELISA plate, left overnight at 4 and washed with PBS. After washing, add 0.25 mL of 1% skim milk-PBS to each well, leave at 4 t for 1 hour, Performed. After the masking, the substrate was washed with the above-mentioned washing solution.
  • a stool sample (25 Omg), determined to be a Helicobacter pylori positive or negative by the urea breath test, was suspended in 0.1 mL of 0.1% skim milk / PBS 0.5 mL, and then centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes. The separated supernatant was collected and used as a fecal extract.
  • 0.2 mL of the stool extract was added to each well of the monoclonal antibody-immobilized plate prepared in (1). After leaving at 37 ° C for 1 hour, the plate was washed 5 times with the above-mentioned washing solution, and 0.2 mL of each of the biotin-labeled monoclonal antibodies prepared in (2) was added.
  • the hybridomas producing each monoclonal antibody were hybridoma 21G2 (FERBP-7336), hybridoma 41A5 (F ERM BP-7337), and hybridoma 82B9 (F ERM BP- 7338) and deposited at the Institute of Biotechnology and Industrial Technology.
  • I Takeno globulin subclass Takeno immunoglobulin typing kit mice (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), in 3 clones co I gG 5, L chain was typical.
  • Helicopter 'pylori ATCC 43504; Tokai University Hospital clinical isolates No. 130 and No. 1 1 2; Hyogo Medical University clinical isolates
  • Brainheart Infusion Agar Medium supplemented with 5% equine defibrinated blood No.526, No.4484, 'No.5017, No.5025, No.5049, No.5142, No.5287, No.5308, No.5314, and No.5330 Streaks were drawn.
  • Colonies of spiral bacteria obtained by microaerobic culture of this plate at 37 ° C for 3 to 4 days, or spheres obtained by leaving the plate at 37 ° C in an anaerobic environment for 7 days The colonies of the fungi were scraped with a platinum loop and suspended in PBS.
  • the cells were centrifuged at 10,000 X g at 4 ° C for 10 minutes, suspended in 0.5% formalin, and left at 4T for 4 days to inactivate. After that, suspend the cells in PBS, repeat the operation of centrifugation at lOXOX g for 10 minutes at 4 times in step 4, wash the cells, resuspend them in PBS, and resuspend the cells with Helicobacter pylori spiral bacteria. A body suspension and a spheroid suspension were obtained.
  • Escherichia coli (ATCC 25922) was aerobically cultured at 37 on Brain Haitin Fusion Agar for 1 day. Campylobacter jejuni (80068 Tokai University Hospital clinical isolate) was microaerobically cultured for 2 days at 37 ° C on Brain Heart Infusion Agar Medium supplemented with 5% equine defibrinated blood.
  • Helicobacter P. ferris (ATCC49 179) and Helicobacter P. hepaticas (ATCC 51448) were cultured on brain heart infusion agar medium supplemented with 5% equine defibrinated blood as in (1).
  • a spiral cell suspension was obtained in the same manner as in (1) from 21 of the obtained spiral bacteria.
  • the monoclonal antibodies 21G2, 41A5, and 82B9 show high reactivity against spiral and spherical cells of each strain of Helicobacter pylori.
  • Table 2 the monoclonal antibodies 21G2, 41A5, and 82B9 show high reactivity against spiral and spherical cells of each strain of Helicobacter pylori.
  • HpSA showed reactivity against Helicobacter P. ferris and Helicobacter P. hepatica.
  • Example 2 As a result of the urea breath test, Helicobacter pylori was positive and negative, and 25 Omg of stool specimens provided by three persons were suspended in 0.5 mL of 0.1% skim milk / PBS 0.5 mL, respectively.
  • Example 2 (3) The test was performed in the same manner as described above. The same stool specimen was tested using HpSA ELISA manufactured by Meridian according to the operation method, and the absorbance at 450 nm was measured. Table 3 shows the absorbance values and the results of the urea breath test.
  • Fecal samples provided from subjects with positive urea breath test results may show significantly higher absorbance values than negative samples (Nos. 1, 2, and 3). all right.
  • Example 5 Fecal samples provided from subjects with positive urea breath test results (Nos. 4, 5, and 6) may show significantly higher absorbance values than negative samples (Nos. 1, 2, and 3). all right.
  • Peroxidase-labeled monoclonal antibodies were prepared using the maleimid method (Eiji Ishikawa, Biochemistry Experimental Method 27, Enzyme Labeling Method, p. 51, 1999, Gakkai Shuppan Center). 5 mg of the monoclonal antibody prepared in (1) and 0.6 mg of S-acetylmercaptosuccinica nh ydride (manufactured by Retritte) were mixed, and 0.1 M phosphate buffer (pH 6.5) was added in 0.5 mL. The reaction was carried out at 30 for 30 minutes.
  • the supernatant was subjected to ultrafiltration with Centricon 30 to remove the reagent, and then replaced with 1 mL of a 0.1 M phosphate buffer (pH 7.0) to obtain a maleimide group-introduced peroxidase.
  • the above thiol group-introduced monoclonal antibody and maleimide group-introduced peroxidase were mixed at a molar ratio of 1: 5, and reacted at room temperature for 30 minutes.
  • the reaction mixture was loaded on a Sephacry 1-S 300HR gel filtration column (26 mm diameter x 870 mm length, 0.1 M phosphate buffer (pH 6.5)), and the peroxidase-labeled monoclonal antibody was applied. The containing fractions were collected.
  • the sandwich ELISA using the monoclonal antibody 21G2 alone showed high reactivity with stool samples of Helicobacter pylori-infected patients, and was completely compatible with the results of the urea breath test. Matched. On the other hand, the two samples (sample numbers 16 and 19) of HpSA did not match (false positives).
  • a nitrocellulose sheet ( ⁇ ) was prepared to prepare an antibody-immobilized support in which an anti-Helicobacter pylori monoclonal antibody and an anti-Egret IgG antibody were linearly immobilized.
  • C appe anti-Egret IgG IgG goat polyclonal antibody
  • Red latex particle dispersion Load 300 mL of PBS with 1.2 mL of PBS, centrifuge at 13000 rpm for 5 minutes. went. To the precipitate was added 1 mL of a monoclonal antibody 21 G2 solution (5 mg / mL), mixed well, and reacted at room temperature for 1 hour. To remove unreacted monoclonal antibody, centrifugation was performed at 13000 rpm for 5 minutes, the precipitate was suspended in 1.5 mL of PBS, and centrifuged again. Masking was performed by adding 1 mL of 1% skim milk and reacting at room temperature for 1 hour.
  • a blue latex particle dispersion (PL-Latex, 10%, 450 nm, manufactured by Polymer Laboratories) and Egret IgG (0.5 mg / mL, manufactured by Cappel) were used in the same manner as above. By operation, blue latex particle-labeled egret IgG was prepared. c Colored latex particle label
  • the colored latex label was overlapped to a position 2.5 mm from the lower end of the antibody-immobilized support. Further, a carrier for immersion in the test solution (3 MM Chr, manufactured by Petman) was placed on the colored latex label to a position 2.5 mm from the lower end. In addition, a water-absorbing carrier (3 MM Chr, manufactured by Whatman) is layered up to 2 mm from the upper end of the antibody-immobilized support. It was a test piece.
  • Example 7 The test was performed using the feces described in Example 4 (6 positive and 3 negative). 0.1 g of each feces was collected and suspended in 0.1% BSA-0.05% Tween 20-PBS 1 mL. The contaminants were removed by centrifugation at 3000 rpm for 1 minute, and 50 / XL of the supernatant was dropped on the carrier for immersion in the test solution of the immunochromatography test piece prepared in (3). After 10 minutes, the presence or absence of a red line appearing at the site where the anti-Helicobacter pylori monoclonal antibody was immobilized was determined. As a result, the red line was not confirmed in all the negative samples, and the red line was confirmed in all the positive samples. The test was successful because the blue line was confirmed in all samples.
  • Example 7 The test was successful because the blue line was confirmed in all samples.
  • Example 8 The test was performed using the feces described in Example 4 (6 positive and 3 negative). Each fecal 0. lg were harvested and suspended in 0. 1 0/0 B SA- 0. 05% Tween 20-containing PB S lm L. The supernatant was obtained by removing the contaminants by centrifugation at 3000 rpm for 1 minute. 50 ⁇ L of the supernatant of the stool suspension and 50 ⁇ L of the latex particle-labeled anti-Helicobacter pylori antibody prepared in (1) were dropped on a latex aggregator, and a slide port (Eiken Chemical Co., Ltd.) was used. And mixed. After 5 minutes, the presence or absence of aggregation was visually determined. As a result, no aggregation was confirmed in all cases in the negative sample, and all cases were confirmed in the positive sample.
  • Example 8 Example 8
  • Monoclonal antibody 82B9 was immobilized on CNB r-Activity Sepharose 4B (manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) by the method described in Amersham Pharmacia Biotech Affinity Chromatography Handbook.
  • a column was prepared (10 mL).
  • the cells of Helicobacter pylori ATCC 43504 were disrupted by sonication, and 5 mL of the supernatant (protein concentration: 4 mg / mL) obtained by ultracentrifugation was loaded on this column. After standing at room temperature for 2 hours, the column was washed with PBS 12 OmL (flow rate about SmLZ) and eluted with 13 OmL of 0.2 M glycine HC1 buffer solution (pH 3.0).
  • the eluted fraction (No. 14) 50 / z L was mixed with an equal volume of sample buffer (2% SDS-5% mercaptoethanol) and boiled at 100 for 5 minutes. Using 20 ⁇ L of this solution, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (412% acrylamide gel) was performed. As the molecular weight markers, phosphorylase, bovine serum albumin, ovalbumin, carbonic anhydrase, soybean trypsin inhibitor, and c-lactalbumin were used. After the electrophoresis, the gel was stained using Silver Stin KANT III (manufactured by Kanto Kagaku). As a result, the purified antigen showed a single band, and its molecular weight was 59 kDa.
  • the eluted fraction (No. 14) 300; iL was used to determine the amino acid sequence at the amino terminal end of the purified antigen using HP G 1005 AP roteinsequencing System (manufactured by Yomoto Hurret, Nodto Ito). Were determined.
  • the sequence of the eight residues from the amino end was Met-Va1-Asn-Lys-Asp-Va1-Lys-G1n. This sequence was completely identical to the sequence from the amino terminus of Helicobacter pylori catalase (J. Bacteriol. (1996), 178, 6960-6967). (4) Measurement of catalase activity and UV-visible absorption spectrum of purified antigen
  • the lipase activity of each fraction was measured.
  • PBS containing 1 ImM hydrogen peroxide was used for the reaction solution. After diluting each fraction 100-fold with PBS, 50 ⁇ L thereof was added to 2 mL of the reaction solution to start the reaction. The reaction was performed at room temperature. The absorbance at 240 nm was measured over time, and the decrease in absorbance per minute was determined. PBS was used as a blank. As a result, catalase activity was detected in the antigen fraction as shown in FIG.
  • the solution obtained by diluting the eluted fraction (No. 14) with PBS containing 0.1% BSA to a concentration of 1.4 ⁇ g / mL was stored at 25 ° C. for 1 week.
  • the antigenicity of the purified antigen after storage was measured by the sandwich ELISA method described in Example 5, and the lipase activity was measured by the method described in (4).
  • the antigenicity hardly changed after storage at 25 ° C.
  • the tytalase activity was significantly inactivated, and the residual activity ratio was 5% or less.
  • Example 9 Anti-Helicobacter pylori.
  • 50 L of the purified antigen of Example 9 (elution fraction No. 14) was also electrophoresed.
  • proteins were transferred to nitrocellulose membrane by Western blotting. The nitrocellulose membrane was immersed in 1% skim milk solution for 1 hour to mask, and then reacted with the monoclonal antibody 21G2 or 82B9 for 1 hour.
  • the nitrocellulose membrane was washed 5 times with 0.05% Tween 20 — PBS, and then reacted with a peroxidase-labeled anti-mouse IgG antibody. After washing the nitrocellulose membrane 5 times with 0.05% Tween 20-PBS, the substrate solution (hydrogen peroxide + 3,3,1-diaminobenzidine) was added and incubated for 10 minutes. No color development due to antigenicity was observed in any lane in which the purified antigen was run, using any of the monoclonal antibodies. In order to clarify the cause of the lack of antigenicity in the subunit molecules, whether the antigenicity was changed by the dissociation treatment to the subunits was examined by the dot blotting method.
  • Fecal antigen molecular weight Suspend 165 g of stool provided by a positive person (sample No. 8 in Table 4) with the highest level of L. pylori antigen in the stool in 4 times the amount of PBS, centrifugation (700 rpm, The resulting supernatant was further ultracentrifuged (30,000 rpm, 30 minutes) to obtain a supernatant. 165 mL of ammonium sulfate was added to 680 mL of the supernatant so as to be 40% saturated, and the mixture was stirred. The resulting precipitate was removed by centrifugation (7000 rpm, 30 minutes).
  • the present invention has the above-mentioned constitution, it is possible to provide a monoclonal antibody capable of recognizing an epitope present specifically in catalase of Helicobacter pylori, and further, by using the monoclonal antibody of the present invention, Helicobacter pylori can be recognized very specifically.
  • a hybridoma producing a monoclonal antibody that recognizes catalase of Helicobacter pylori was successfully established, the same monoclonal antibody can be produced semipermanently.
  • the diagnostic kit using the monoclonal antibody of the present invention can use gastrointestinal excrement as a sample, and can easily and efficiently detect Helicobacter pylori infection without causing pain to the subject.
  • the diagnostic kit using the monoclonal antibody of the present invention exhibits extremely high accuracy, has no lot-to-lot difference, is stable, and is always specific, even when only one type of monoclonal antibody is used. Helicobacter pylori infection can be detected accurately and accurately.

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Description

明細書
モノクローナル抗体、 ハイプリ ドーマ、 免疫学的測定法及び診断キット
技術分野
本発明は、 ヘリコバクタ一 ' ピロリのカタラーゼを抗原とするモノクローナル 抗体、 そのモノクローナル抗体を産生するハイプリ ドーマ、 免疫学的測定法及び 診断キットに関する。
背景技術
へリコパクター ' ピロ リ (H e l i c o b a c t e r p y l o r i ) はヒ ト の胃粘膜に見られる細菌である。 ヘリコバクタ一 · ピロリへの感染率は、 社会経 済状態と密接に関連しており、 発展途上国ほど感染率が高く、 先進国ほど感染率 が低くなる傾向がある。 しかしながら、 日本人の感染率は先進国の中でも際立つ て高く、 4 0歳以上では 8 0%の人が感染しているとも言われている。 近年、 へ リコパクター · ピロリが胃潰瘍、 十二指腸潰瘍、 慢性胃炎、 更には胃癌等のさま ざまな胃、 十二指腸疾患の原因となりうることが明らかにされてきた。
ヘリコパクター · ピロリを除菌することにより、 これらの疾患に罹患する可能 性を低減できることが明らかになったために、 ヘリコバクタ一 · ピロリの除菌対 象疾患について国際的な議論がなされ、 現在では胃潰瘍、 十二指腸潰瘍、 胃悪性 リンパ腫、 早期胃癌切除後胃等が除菌の適応対象疾患として認知されている。 ヘリコバクタ一 · ピロリの除菌療法が胃、 十二指腸疾患の新しい治療法として 認知されるのに伴い、 我が国でも日本消化器病学会により治験ガイドラインが作 成され、 へリコパクター · ピロリ感染の存在診断と除菌判定法が示された (日本 消化器病学会雑誌、 9 6卷、 1 9 9一 2 0 7、 1 9 9 9年) 。 上記治験ガイドラ インでは、 存在診断は侵襲的検査法である胃部生検組織の培養、 鏡検、 ゥレアー ゼ試験にて行い、 除菌判定は胃部生検組織の培養と鏡検及び非侵襲的検査法であ る尿素呼気試験を必須とすることが示されている。 また、 被験者が小児である等 の特殊な場合、 血中抗ヘリコパクター · ピロリ抗体検査と存在診断とを併用して 判定を行うことが示されている。 しかし、 これらのへリコバクタ一 ' ピロリ感染の検査法には以下の問題点があ る。 侵襲的検査法は、 胃内視鏡の挿入及び生検等により被験者が多大な苦痛を強 いられることとなる。 非侵襲的検査法では、 被験者の苦痛は大幅に改善されるが、 尿素呼気試験では、 検査前の絶食が必要である。 また、 尿素呼気試験は、 マスス ぺク トルや赤外分光高度計等の装置が必要であり、 特定の施設でしか実施できず、 コストも高くなるという欠点がある。 抗体検査は、 除菌後も血中抗体価が長期に わたり高値であるので、 除菌判定には適さない。 従ってこれらの検査に代わる、 非侵襲的で且つへリコパクター · ピロリ感染を直接、 特異的に精度良く検出でき る検查方法が望まれている。
従来、 消化管感染菌の直接検査法として消化管排泄物、 特に糞便からの感染菌 の選択培地を用いた分離培養が行われてきた。 しかし、 へリコパクター · ピロリ に関しては数多くの試みにも拘らず、 糞便から分離培養された報告はほとんどな レ、。 その理由として、 ヘリコバクタ一 ' ピロリは i n v i t r oで、 低温、 栄 養欠乏、 酸素欠乏等のように環境条件が悪化すると、 通常のらせん状体から培養 不能な球状体へ形態変化することから、 下部消化管においても分離培養不能な球 状体に変化していることが考えられる。
—方、 抗原抗体反応に基づく免疫学的方法による糞便からのヘリコパクター - ピロリの直接検出に関して、 ヘリコパクター · ピロリに対するポリクローナル抗 体を用いたィムノアッセィにより糞便等の排泄物検体中のヘリコバクタ一 . ピロ リを検出する方法が報告されている (J . C 1 i n. M i c r o b i o l . 、 3 3卷、 2 1 62— 2 1 65、 1 995年、 特開平 1 0— 1 0 1 28号公報 (特許 第 3043 999号) ) 。
しかし、 ポリクローナル抗体は、 一般に交差反応性があり、 特異性が劣るうえ、 抗血清のロット毎に抗体価や特異性が変動する欠点があるので、 ポリクローナル 抗体を用いた診断薬の製造は、 本質的に品質管理が難しいという問題点がある。 現実に、 特許第 304399 9号の特許権者であるメ リディアン社により製造さ れたポリクローナル抗体を用いた糞便中ヘリコパクター · ピロリ抗原検出キット 「Hp SA」 に関しては、 偽陰性の出現や特異性の低さが問題となっている (M e d i c a l T r i b u n e, 4— 5、 1 99 9年 6月 3日号; Am. J . G a s t r o e n t e r o l . 、 94卷、 1830— 1 833、 1 999年) 。 これに対して、 特開平 10— 101 28号公報には、 へリコパクター ' ピロリ は菌株の変異を起こすので、 単一の抗原のみとしか反応できないモノクロ一ナル 抗体は、 へリコパクター · ピロリの検出には不適であり、 逆に、 多様な抗原ゃェ ピトープに対応し得る点で、 ポリクローナル抗体の方がへリコパクター . ピロリ の検出には適していると記載されている。 発明の要約
本発明は、 上記現状に鑑み、 被験者に苦痛を与えず、 特別の装置を必要とせず に、 安価にへリコパクター . ピロリの感染が診断でき、 更に、 単一の抗体を用い ることにより、 交差反応性がなく特異性に優れ、 ロット毎の変動がなく品質管理 が容易であり、 更に、 単一のモノクローナル抗体を用いた場合でも優れた感度を 有する診断方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、 へリコパクター ' ピロリのカタラーゼを抗原とするモノクローナル 抗体である。
本発明は、 また、 へリコパクター ' ピロリのカタラーゼを抗原とするモノクロ —ナル抗体を産生するハイブリ ドーマである。
本発明のハイブリ ドーマは、 21 G 2 (FERM BP— 7336) 、 41 A 5 (F E RM B P— 733 7) 、 又は、 82 B 9 (FERM B P— 733 8) であることが好ましい。
本発明のハイプリ ドーマにより産生されるモノクローナル抗体もまた、 本発明 の 1つである。
本発明のモノクローナル抗体の少なくとも 1種を用いて行う免疫学的測定法も また、 本発明の 1つである。
本発明の免疫学的測定法は、 上記モノクローナル抗体のいずれか 1種を用いて 行うことが好ましい。
本発明の免疫学的測定法は、 へリコパクター ' ピロリへの感染を判定するため に用いられることが好ましい。
本発明の免疫学的測定法は、 検体が消化管排泄物であることが好ましい。 本発明の免疫学的測定法は、 E L I S A法又はィムノクロマトグラフィー法に よることが好ましい。
本発明のモノクローナル抗体の少なくとも 1種を含む診断キッ トもまた、 本発 明の 1つである。
本発明の診断キットは、 上記モノクローナル抗体のいずれか 1種を含むことが 好ましい。
本発明の診断キットは、 へリコパクター · ピロリへの感染を判定するために用 いられることが好ましい。
本発明の診断キッ トは、 検体が消化管排泄物であることが好ましい。
本発明の診断キッ トは、 E L I S A法又はィムノクロマトグラフィー法による ことが好ましい。
なお、 本明細書において、 力タラ一ゼとは、 S D S等の変性剤で変性 ·乖離さ れ、 立体構造がほどかれたサブュニッ 卜に相当するタンパク質を含まないもので ある。 図面の簡単な説明
図 1は、 実施例 9におけるァフィ二ティ一クロマトグラフィ一の溶出パターン を示した図である。
図 2は、 実施例 1 1におけるァフィ二ティ一クロマトグラフィーの溶出パター ンを示した図である。 発明の詳細な開示
以下に本発明を詳述する。
本発明のモノクローナル抗体は、 ヘリコバクタ一 · ピロリのカタラーゼを抗原 とするものである。
本発明のモノクローナル抗体は、 本発明のハイブリ ドーマにより産生すること ができ、 例えば、 本発明のハイブリ ドーマを培養し、 その培養液から得ることが できる。 しかしながら、 本発明のモノクローナル抗体の製造方法としては特に限 定されず、 例えば、 遺伝子工学的に得られたものであっても、 へリコパクター - ピロリのカタラ一ゼと特異的に結合することができる限り本発明の範囲に含まれ るものである。
本発明のハイブリ ドーマは、 へリコパクター ' ピロリのカタラーゼを抗原とす るモノクローナル抗体を産生するものであって、 ヘリコパクター · ピロリで免疫 した動物の脾細胞又はリンパ節細胞と、 骨髄腫細胞とを融合して得られるもので ある。
本発明のハイブリ ドーマは、 公知の細胞融合法により作製することができる。 即ち、 ヘリコパクター · ピロリを免疫原としてヒ ト以外の動物を免疫し、 その脾 細胞又はリンパ節細胞と骨髄腫細胞とを融合させてハイプリ ドーマを作製し、 そ の中からヘリコバクタ一 · ピロリを認識するモノクロ一ナル抗体を産生するハイ プリ ドーマを選択することにより本発明のハイプリ ドーマを得ることができる。 上記免疫原としては、 ヘリコパクター · ピロリの力タラ一ゼを含有するもので あれば特に限定されず、 例えば、 へリコパクター · ピロリの菌株を適当な培地で 培養して得られる培養物、 らせん状体の菌体、 球状体の菌体、 これらの菌体の破 砕物、 溶解物、 抽出物、 これらを分画したもの等を挙げることができる。 上記菌 体は、 死菌体であっても、 生菌体であってもよい。
上記力タラ一ゼとしては特に限定されず、 例えば、 失活したもの、 一部の立体 構造が壊れているもの、 一部が欠損したもの等であってもよいが、 4個のサブュ ニッ トを有するものが好ましく、 N a t i V eなものがより好ましい。
なお、 本明細書において、 N a t i V eな酵素とは、 ほぼ生理的な条件でとつ ている固有の構造を保持しているものを指し、 全てのサブユニッ トを有し、 かつ、 活性を有しているものをいう。
上記免疫原のなかでも、 球状体の菌体の破砕物が好ましい。 へリコパクター ' ピロリは i n v i t r oでは低温、 栄養欠乏、 酸素欠乏等のように環境条件が 悪化すると、 通常のらせん状体から培養不能な球状体へ形態変化するので、 消化 管排泄物中においても分離培養不能な球状体に変化していると考えられる。 また、 ヘリコパクター · ピロリの菌体は下部消化管では破砕された状態であると考えら れる。
上記免疫原として用いるヘリコバクタ一 · ピロリの菌株種としては特に限定さ れず、 例えば、 標準菌株である AT C C 43504株、 NCTC 1 1 638等を 挙げることができ、 更に感染者から採取した他の株であってもよい。 上記免疫原 として用いるへリコパクター · ピロリの遺伝子型も特に限定されず、 例えば、 V a c Aや c a g Aを有していても有していなくてもよく、 更に、 v a c Aが S 1 a、 S l b、 S 2のいずれの配列を有していてもよく、 m 1、 m 2のどちらの配 列を有していてもよい。
本発明のハイプリ ドーマを作製するために用いる被免疫動物としては特に限定. されず、 例えば、 ャギ、 ヒッジ、 モルモッ ト、 マウス、 ラット、 ゥサギ等を挙げ ることができるが、 なかでもマウスが好ましい。
上記被免疫動物を免疫する方法としては、 公知の方法を用いることができ、 例 えば、 マウスを免疫する場合、 1回に 1〜 1 00 g、 好ましくは 50〜 1 00 の免疫用抗原を等容量 (0. l mL) の生理食塩水及びフロイン卜の完全ァ ジュバント又は R I B Iアジュバントシステムで乳化して、 上記被免疫動物の背 部、 腹部の皮下又は腹腔内に 2〜 3週毎に 3〜 6回接種する方法等を挙げること ができる。
本発明においては、 上記被免疫動物を免疫後、 抗体価の高い個体を選び、 最終 免疫 3〜5 日後に脾臓又はリンパ節を摘出し、 公知の細胞融合法に従って、 融合 促進剤の存在下で、 これらの組織に含まれる抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合さ せることができる。
上記融合促進剤としては特に限定されず、 例えば、 ポリエチレングリコール (以下、 PEGという) や、 センダイウィルス等を挙げることができるが、 好ま しくは PEGが用いられる。
上記骨髄腫細胞としては特に限定されず、 例えば、 P 3U 1、 NS— 1、 P 3 X 63. A g 8. 653等のマウス由来の細胞; AG 1、 AG 2等のラット由来の 細胞等を挙げることができる。
上記細胞融合法としては特に限定されず、 例えば、 脾細胞と骨髄腫細胞とを 1 : 1〜: L 0 : 1の比率で混合し、 これに分子量 1, 000〜 6, 000の PE Gを 1 0〜80%の濃度で添加し、 20〜3 7。C、 好ましくは 30〜3 7でで 3 〜 10分間ィンキュベ一トする方法等を挙げることができる。 本発明において、 ヘリコパクター · ピロリを認識するモノク口一ナル抗体を産 生するハイプリ ドーマの選択は、 例えば、 ハイプリ ドーマのみが生育できる H A T培地等の選択培地で培養し、 ハイプリ ドーマ培養上清中の抗体活性を固相酵素 免疫測定法 (EL I SA) 等の方法を用いて測定することにより行うことができ る。 更に、 本発明において、 ヘリコバクタ一 ' ピロリを認識するモノクローナル 抗体を産生するハイプリ ドーマの樹立は、 例えば、 へリコパクター · ピロリを認 識するモノクローナル抗体を産生するハイプリ ドーマに対し、 限界希釈等の方法 によりクロ一ユングを繰り返すことにより行うことができる。
本発明のハイブリ ドーマとしては、 例えば、 2 1 G 2 (受託番号 FERM B P- 733 6) 4 1 A5 (受託番号 FERM B P - 733 7) 、 及び、 82 B 9 (受託番号 FERM B P— 7338) を挙げることができる。 これらのハ イブリ ドーマは、 通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所 (日本国茨城県 つくば市東 1丁目 1番 3号) に 2οοο 年 1 0月 23 日付で寄託されている。 本発明のモノクローナル抗体を大量に調製する方法としては特に限定されず、 例えば、 あらかじめプリスタンを投与したマウスの腹腔にハイブリ ド一マを移植 して、 回収した腹水から得る方法等を挙げることができる。 腹水中の本発明のモ ノクローナル抗体は、 プロティン Aやプロティン Gカラム等を使用する公知の方 法等により精製することができる。
本発明のモノクローナル抗体は、 カタラーゼを抗原とするものである。
上記カタラーゼとしてはェピトープが保持されているものであれば特に限定さ れず、 例えば、 失活したもの、 一部の立体構造が壊れているもの、 一部が欠損し たもの等であってもよいが、 4個のサブユニットを有するものが好ましく、 Na t i v eなものがより好ましい。 なお、 上記カタラーゼは、 変異等を有するもの も含むものである。
上記カタラーゼを産生するヘリコパクター · ピロリの菌株種としては特に限定 されない。
また、 上記力タラ一ゼを産生するヘリコバクタ一 · ピロリの遺伝子型としても 特に限定されず、 例えば、 V a c Aや c a g Aを有していても有していなくても よく、 更に、 v a c Aが S 1 a、 S 1 b、 S 2のいずれの配列を有していてもよ く、 ml、 m 2のどちらの配列を有していてもよい。
上記カタラーゼを産生するヘリコバクタ一 · ピロリの形態としては特に限定さ れず、 例えば、 らせん状体のヘリコバクタ一 · ピロリ、 球状体のヘリコバクタ — - ピロリを挙げることができる。 . 本発明のモノクローナル抗体のクラス ·サブクラスとしては特に限定されず、 I g Gい I g G2、 I gG3、 I g G4、 I gM、 I g E、 I gAい I gA2、 I g Dのいずれであってもよく、 また、 L鎖も特に限定されず、 λ鎖であっても、 κ鎖であってもよい。
また、 本発明のモノクロ一ナル抗体としてはヘリコバクタ一 · ピロリのカタラ ーゼと特異的に結合することができるものであれば特に限定されず、 例えば、 本 発明のモノクローナル抗体の分解物である F (a b' ) 2、 F a b' 、 F a bや、 キメラ抗体であってもよい。
上述の、 2 1 G 2 (受託番号 FERM B P— 7336) 、 4 1 A 5 (受託番 号 FERM B P— 733 7) 、 及び、 8 2 B 9 (受託番号 FERM B P— 7 338) のハイブリ ドーマが産生するモノクローナル抗体 (以下、 それぞれモノ ク口一ナル抗体 2 1 G 2、 モノクローナル抗体 4 1 A5、 モノクロ一ナル抗体 8 2 B 9ともレ、う) は、 ヘリコバクタ一 · ピロリの N a t i v eな力タラ一ゼを認 識するものである。
本発明者らが、 モノクローナル抗体 2 1 G 2、 モノクローナル抗体 4 1 A 5、 及び、 モノクローナル抗体 82 B 9をそれぞれ用いてヘリコバクタ一 ' ピロリの 菌体破砕物に対して抗体固定ァフィ二ティークロマトグラフィーを行ったところ、 ヘリコパクター · ピロリの菌体破砕物に含まれていた 2 70 kD aの分子量を有 するタンパク質が検出された。 このタンパク質に対して SD S—ポリアクリルァ ミ ドゲル電気泳動を行ったところ 59 kD aの分子量を有する単一のバンドが検 出された。 また、 このタンパク質の N末端のアミノ酸配列を調べたところへリコ パクター · ピロリの力タラ一ゼのァミノ酸配列と一致した。 ヘリコパクター · ピ 口リのカタラーゼは 200 k D aの分子量を有し、 50 kD aの分子量を有する サブユニッ トが 4個集合した 4量体の構造を有することが知られている (J . G e n. M i c r o b i o l . ( 1 99 1 ) , 1 3 7, 5 7— 6 1) 。 従って、 以上の結果より、 モノクローナル抗体 2 1 G 2、 モノクローナル抗体 4 1 A 5 , 及び、 モノクローナル抗体 82 B 9が検出したタンパク質は 4個のサ ブュニットを有するヘリコバクタ一 · ピロリの力タラ一ゼであると同定され、 上 記の各モノクローナル抗体は、 4個のサブュニットを有するカタラーゼを認識す るものであることが明らかとなった。
上記抗体固定ァフィ二ティークロマトグラフィ一で検出されたカタラーゼの活 性を測定したところ、 活性を有しており、 このカタラーゼがいわゆる N a t i v eな酵素であったことも判明した。
なお、 モノクロ一ナル抗体 2 1 G 2、 モノクロ一ナル抗体 4 1 A 5、 及び、 モ ノクロ一ナル抗体 82 B 9はいずれも、 解離した力タラ一ゼのサブユニットとは 反応しなかった。
ヘリコパクター . ピロリの菌体中の総タンパク質のうち力タラ一ゼの占める割 合は、 J . G e n. M i c r o b i o l (1 99 1) , 1 37, 5 7— 6 1に 記載された力タラ一ゼの精製過程における比活性の上昇度から概算して、 重量換 算でたかだか 0. 5%である。
この点に鑑みると、 モノクローナル抗体 2 1 G 2、 モノクローナル抗体 4 1 A 5、 及び、 モノクローナル抗体 82 B 9力 4個のサブユニッ トを有する力タラ ーゼを認識するものであったということは驚くべきことであり、 到底予見しえな い事項であった。
カタラーゼは異なる種の間でも極めてよく保存されており、 へリコパクター · ピロリの力タラ一ゼも他の細菌のカタラーゼと相同性が高いことが知られている ( J . B a c t e r i o l . (1 9 96) , 1 78 (23) , 6960— 696 7) 。 しかしながら、 モノク口一ナル抗体 2 1 G 2、 モノクロ一ナル抗体 4 1 A 5、 及び、 モノクローナル抗体 82 B 9は、 実施例 3に示したとおり、 ヘリコパ クタ一 · ピロリ以外の細菌のカタラーゼとは全く反応しなかった。
また、 ヘリコパクター · ピロリには多様な変異株が存在することが知られてい るカ (Mo l e c u l a r M i c r o b i o l o g y (1 996) , 20, 8 33 - 842) 、 驚くべきことに、 モノクローナル抗体 2 1 G 2、 モノクローナ ル抗体 4 1Α5、 及び、 モノクローナル抗体 82 Β 9は、 実施例 3に示したとお り、 いずれのへリコパクター · ピロリに対しても良好に反応した。
本発明のモノクローナル抗体がヘリコパクター · ピロリの多様な変異株に対し て良好に反応することに鑑みると、 本発明のモノク口一ナル抗体が認識するェピ ト一プは変異株同士の力タラ一ゼの間で極めてよく保存されている部位であると 思われる。
以下に詳述するように、 本発明のモノクローナル抗体は、 糞便を検体として、 極めて高い精度でヘリコパクター · ピロリへの感染の有無を判定することができ るものである。
モノクロ一ナル抗体 2 1 G 2、 モノクローナル抗体 4 1 A 5、 及び、 モノクロ ーナル抗体 82 B 9を用いて、 糞便を検体として免疫学的測定を行ったところ、 上記の各モノクローナル抗体はヘリコバクタ一 · ピロリに感染している被験者の 糞便のみと反応した。 これにより、 へリコパクター ' ピロリに感染している被験 者の糞便中には、 4個のサブュニットを有するヘリコバクタ一 · ピロリのカタラ ーゼが存在していることが明らかになった。 糞便中に存在するヘリコパクター · ピロリのカタラーゼがサブユニットごとに解離したものではなく、 4個のサブュ ニットを保有するものであるということは今まで全く知られておらず、 このこと は、 通常タンパク質は消化管中でタンパク質分解酵素により分解されてしまうこ とに鑑みても全く驚くべきことである。
また、 ヘリコバクタ一 . ピロリの感染者の糞便を試料として、 モノクローナル 抗体 2 1 G 2を固定したカラムを作製し、 ァフイエティ一クロマトグラフィーを 行い、 その溶出画分について、 EL I S Aと力タラ一ゼ活性測定を行ったところ、 力タラーゼ活性と抗原性とは一致した。
以上のことから、 ヘリコバクタ一 ' ピロリの感染者の糞便中には 4個のサブュ ニットを有し、 カタラーゼ活性も有する N a t i V eなカタラーゼが含まれるこ とがわかった。 へリコパクター . ピロリのカタラーゼが消化管内で消化されずに、 活性を有する Na t i V eな酵素として排出され、 糞便中に存在していたという ことは全く予想できないことであった。
特開平 9一 3 22 772号公報及び I n f e c t . I mmu n. (1 9 9 7) , 65, 46 68-46 74にはヘリコパクター ' ピロリのカタラーゼを SDS— P A G Eにより変性 ·乖離させて得られた、 ほどけたサブュニッ トに相当するタ ンパク質と反応するモノクローナル抗体が開示されている。 しかしながら、 これ らのモノクローナル抗体が、 N a t i v eな、 立体構造を保持し活性を有する力 タラーゼと反応するか否か、 また、 糞便等の排泄物検体中のへリコバクタ一 · ピ ロリを検出することができるか否かは不明である。
これに対して、 本発明のモノクローナル抗体は、 採取が容易である糞便等の消 化管排泄物中を検体として用いてヘリコパクター · ピロリへの感染の有無を認識 することができるものである。
本発明のモノクロ一ナル抗体の用途としては特に限定されるものではないが、 免疫学的測定法において、 へリコパクター · ピロリへの感染の判定に用いること ができる。
本発明の免疫学的測定法は、 本発明のモノクロ一ナル抗体のうちの少なくとも 1種を用いて行うものであり、 1種のみを用いても実施することができるもので ある。
一般的に、 免疫測定法に用いる抗体としては、 特異性が低く、 バックグラウン ドが高いポリクロ一ナル抗体よりも、 特異性が高く、 バックグラウンドが低いこ と力ゝら、 感度に優れるモノクローナル抗体の方が好ましいとされている。
しかしながら、 ヘリコバクタ一 · ピロリには多様な変異株が存在することが知 られており、 このため、 単一のモノクローナル抗体を用いては感染や存在を検出 することが極めて困難であると考えられていた。 特開平 1 0— 1 0 1 2 8号公報 に記載のように、 多様な抗原を有する細菌への感染や、 その細菌の存在を検出す るためには、 多様な抗原に対応しうるポリクロ一ナル抗体の方が適しているとい う見解もあり、 また、 複数のモノクローナル抗体を併用してへリコパクター · ピ ロリを検出する方法は開示されている (WO 0 0 Z 2 6 6 7 1 ) 力;、 単一のモノ クローナル抗体を用いてへリコパクター . ピロリを検出する方法は今まで開発さ れてはいなかった。
これに対して、 驚くべきことに、 本発明のモノクローナル抗体は、 1種の抗体 のみを用いることにより極めて優れた精度でヘリコバクタ一 · ピロリを検出する ことができるものであった。 なお、 WO 00/266 7 1に記載されているモノクローナル抗体は、 ゥレア 一、 熱ショックタンパク質、 アルカリヒ ドロペルォキシダ一ゼーレダクターゼ、 20 kD aのタンパク質 (3—デヒ ドロキナーゼ 2型) 、 1 6. 9 k D aタンパ ク質 (好中球活性化タンパク質) 、 及び、 33. 8 kD aタンパク質 (フルク ト —スービスホスファターゼ一アルドラ一ゼ) を抗原とするものであり、 カタラー ゼに関しては全く触れられていない。 また、 WO 00ノ266 7 1に記載されて いる測定方法の検出感度は充分なものではなかった。
本発明の免疫学的測定法としては、 例えば、 酵素免疫測定法 (E I A) 、 固相 酵素免疫測定法 (EL I SA) 、 放射線免疫測定法 (R I A) 、 蛍光免疫測定法 (F I A) 、 ウェスタンブロッ ト法、 ィムノクロマトグラフィー法等を挙げるこ とができる。 上記の各種免疫学的測定法は、 競合法やサンドイッチ法等により、 標識剤で標識された抗原又は抗体を用い、 目的とする抗原又は抗体を測定するこ とができるものである。
上記の各種免疫学的測定法のなかでも、 EL I S A法及びィムノクロマトダラ フィ一法が好ましい。
上記競合法は、 例えば、 検体中のへリコパクター ' ピロリのカタラーゼと、 既 知の量の標識されたヘリコバクタ一 · ピロリの力タラ一ゼとの、 本発明のモノク ローナル抗体に対する結合の量的な競合反応によるものである。 上記で例示した 競合法においては、 ヘリコバクタ一 . ピロリのカタラーゼを含む検体液に、 担体 上に保持された一定量の抗体を加え、 更に標識剤で標識した一定量のへリコパク ター · ピロリのカタラ一ゼを加える。 その後、 担体上に保持された標識剤又は担 体上に保持されなかった標識剤の活性を測定する。 この際、 抗体と標識された抗 原の添加はほぼ同時に行うことが好ましい。
上記サンドイッチ法は、 例えば、 固相化された本発明のモノクローナル抗体と、 標識剤で標識された本発明のモノクローナル抗体とで、 検体中のへリコバクタ 一 · ピロリのカタラーゼをサンドイッチするものであり、 酵素等の標識剤に対す る基質等を加え発色等させることにより、 検体中のヘリコバクタ一 · ピロリのカ タラ一ゼを検出するものである。
上記標識剤としては、 125 I等の放射性同位元素 (以下、 R I と記す) 、 酵素、 酵素基質、 発光物質、 蛍光物質、 ピオチン、 着色物質等を挙げることができる。 これら標識剤と抗原又は抗体との結合には、 マレイミ ド法 [ J . B i o c h e m. ( 1 9 7 6 ) , 7 9 , 2 3 3 ] 、 活性化ピオチン法 [ J . Am. C h e m. S o c . ( 1 9 7 8) , 1 0 0, 3 5 8 5 ] 、 疎水結合法等が用いられる。
上記酵素としては、 例えば、 ペルォキシダーゼ、 アルカリホスファターゼ、 /3 —ガラク トシダ一ゼ、 グルコースォキシダ一ゼ等を挙げることができる。 この際 用いる基質としては、 選択した酵素に適したものを選べばよく、 例えば、 AB T S、 ノレミノ一ルー H202、 o—フエ二レンジァミン一 H202 (ペルォキシダー ゼ用) 、 p—ニトロフエ二ノレホスフェート、 メチ /レゥンベリフェリノレホスフエ一 ト、 3— ( 2'—スピロアダマンタン) 一 4—メ トキシ一 4一 (3 "—ホスホリル ォキシ) フエニル一 1, 2—ジォキセタン (アルカリホスファターゼ用) 、 p— 二ト口フエニル一 β—Ό—ガラク ト一ス、 メチルゥンベリフェリルー β— Ό—ガ ラク トース (/3—ガラク トシダーゼ用) 等を挙げることができる。
上記測定は、 4〜4 (TCで 1分〜 1 8時間反応させ、 生じた発色、 蛍光量、 発 光量又は着色量を測定することにより行うことができ、 他にも、 4〜4 0 の範 囲で加温しながら行ういわゆるレート法を採用してもよい。
上記抗原又は抗体への放射標識は、 市販されているボルトンハンター試薬によ り容易に行うことができる。 例えば、 0. 1 M炭酸水素ナトリウム水溶液に溶か した抗原又は抗体溶液にボルトンハンター試薬を加え 1〜 2時間後に、 G— 2 5 の脱塩力ラム等を用いて未反応のボルトンハンター試薬を除去することにより実 施することができる。
この他、 クロラミン Τ法やョードジン法等を採用することにより容易に125 I による放射標識を行うことができる。
上記発光物質としては、 例えば、 イソルミノールゃァクリジンエステル等を挙 げることができ、 上記蛍光物質としては、 例えば、 フルォレセインやローダミン 等を挙げることができる。 この際、 標識の方法は活性化エステル法やイソシァネ 一ト法を採用することにより容易に行うことができる ( 「酵素免疫測定法」 医学 書院、 1 9 8 7年) 。 上記着色物質としては、 例えば、 着色ラテックス粒子、 金 コロイ ド等を挙げることができる。 本発明の免疫学的測定法として、 上記競合法を実施するには、 例えば、 未知量 のヘリコパクター . ピロリのカタラーゼを含有する検体を、 公知の手段で物理的 又は化学的に本発明のモノクローナル抗体を結合させた固相に加えて反応させる。 また、 同時に標識剤で標識したヘリコバクタ一 . ピロリのカタラーゼの一定量を 加えて反応させる。
本発明の免疫学的測定法として、 上記サンドイッチ法を実施するには、 例えば、 未知量のヘリコパクター · ピロリのカタラーゼを含有する検体を、 公知の手段で 物理的又は化学的に本発明のモノクローナル抗体を結合させた固相に加えて反応 させる。 その後標識剤で標識した本発明のモノクローナル抗体を加えて反応させ る。
次いで、 いずれの方法においても、 必要な場合には固相をよく洗浄した後で、 固相上に結合している標識剤の活性を測定する。 上記標識剤が R Iである場合、 ゥエル ·カウンター又は液体シンチレーション .カウンタ一を用いて測定する。 標識剤が酵素である場合、 基質を加えて放置し、 比色法又は蛍光法により酵素活 性を測定する。 標識剤が蛍光物質、 発光物質、 着色物質であっても、 それぞれ公 知の方法に従って測定する。
本発明の免疫学的測定法は、 本発明のモノクローナル抗体を用いるものである ので、 ヘリコバクタ一 . ピロリのカタラーゼに特異的に存在するェピトープを認 識することができ、 他の物質を、 交差反応を原因として誤って検出してしまうこ とがなく、 特異性が極めて高い測定を行うことができるという極めて優れた特色 を有する。
本発明の免疫学的測定法を実施するために本発明の診断キットを用いることが できる。 本発明の診断キットは、 本発明のモノクローナル抗体の少なくとも 1種 を含むものであり、 1種のみのモノクロ一ナル抗体を含むものであってもよい。 本発明の診断キットにおいて用いられる本発明のモノクローナル抗体としては、 ヘリコパクター · ピロリのカタラーゼを認識するものであれば特に限定されず、 本発明のモノクローナル抗体の分解物である F ( a b ' ) 2、 F a b ' 、 F a b 等であってもよレ、。
本発明の診断キッ トは、 ヘリコパクター · ピロリの菌体又はヘリコパクター · ピロリの力タラ一ゼの存在を免疫学的に検出することができ、 ヘリコパクター · ピロリへの感染を判定するものである。
本発明の診断キットでは、 本発明のモノクローナル抗体はあらかじめ固相化さ れていてもよく、 また、 本発明のモノクローナル抗体はあらかじめ上記標識剤で 標識されていてもよい。
本発明の診断キットにおいて用いる固相としては特に限定されず、 例えば、 ポ リスチレン等のポリマー、 ガラスビーズ、 磁性粒子、 マイクロプレート、 ィムノ クロマトグラフィ一用濾紙、 グラスフィルタ一等の不溶性担体を挙げることがで さる。
本発明の診断キッ トは、 更に他の成分を含んでいてもよい。
上記他の成分としては特に限定されず、 例えば、 標識に用いる酵素、 その基質、 放射性同位元素、 発光物質、 蛍光物質、 着色物質、 緩衝液、 プレート等を挙げる ことができ、 これらとしては上記に掲げたものを用いることができる。
本発明の診断キットの形態としては特に限定されないが、 迅速かつ簡便に診断 を行うためには本発明の診断キットの構成成分が一体となった一体型の診断キッ トであることが好ましい。
上記一体型の診断キットとしては特に限定されず、 例えば、 カセット型、 カー トリッジ型等を挙げることができる。
上記カセット型の態様としては、 例えば、 ィムノクロマトグラフィー法を用レ、、 反応カセッ ト内にメンブレンが収納されており、 そのメンブレン上の一端 (下流 側) には本発明のモノクローナル抗体が固相化されており、 メンブレン上の逆の —端 (上流側) には、 展開液が装着されており、 その近傍の下流側には、 上記標 識剤の基質が添加されたパッドが配置されており、 メンブレンの中間部には上記 標識剤で標識された本発明のモノクローナル抗体が添加されたパッドが配置され ている態様等を挙げることができる。
上記に例示したカセット型の態様を有する診断キットを使用する場合、 上記標 識剤で標識された本発明のモノクローナル抗体が添加されたパッド上に検体を添 加し、 検体に含まれるヘリコパクター · ピロリのカタラーゼと上記標識剤で標識 された本発明のモノクローナル抗体との結合体を形成させた後、 上記展開液を展 開させると、 形成された結合体は本発明のモノクローナル抗体が固相化されてい る箇所まで移送され、 そこでヘリコパクター · ピロリのカタラーゼと上記標識剤 で標識された本発明のモノクローナル抗体と固相化された本発明のモノクローナ ル抗体との複合体が形成される。 次いで、 上記標識剤と上記基質が反応し、 発色 等する。 この発色等を感知することによって、 ヘリコバクタ一 ' ピロリへの感染 を判定することができる。
検体を充分な量の展開液で希釈してからメンブレン上に滴下する態様を採用す る場合は、 あらかじめメンブレン上に展開液を装着しておかなくともよい。 また、 上記標識剤として着色ラテックス粒子等の着色物質を用いる場合は、 基質は不要 であり、 本発明のモノクローナル抗体が固相化されている箇所で上記複合体が形 成されたか否かは、 着色物質による着色により判断される。
上記カートリッジ型の態様としては、 例えば、 反応が上記競合法である場合に は、 複数のゥエルを有するカートリッジであり、 (a ) 本発明のモノクローナル 抗体が収納されたゥエル、 (b ) 上記標識剤で標識されたへリコパクター · ピロ リ等を含む液状試薬 (例:バッファー溶液) が収納されたゥエル、 (c ) 上記標 識剤の基質を含む液状試薬 (例:バッファー溶液) が収納されたゥエル、 が一体 的に形成されてなる力一トリッジ等を挙げることができ、 反応がサンドィツチ法 である場合には、 複数のゥエルを有するカートリッジであり、 (a ) 本発明のモ ノクローナル抗体が固相化された不溶性担体が収納されたゥエル、 (b ) 上記標 識剤で標識された本発明のモノクローナル抗体を含む液状試薬 (例:バッファー 溶液) が収納されたゥエル、 (c ) 上記標識剤の基質を含む液状試薬 (例:バッ ファー溶液) が収納されたゥエル、 がー体的に形成されてなるカートリッジ等を 挙げることができる。
上記に例示したカートリッジ型の本発明の診断キットを使用する場合は、 通常、 競合法やサンドイッチ法を実施する際と同様に、 反応及び測定を行うことができ る。
本発明の診断キットは、 上記競合法と上記サンドイッチ法のいずれの方法を実 施するものであってもよいが、 上記サンドィツチ法を実施するものであることが 好ましい。 上記サンドイッチ法は、 感度が高く、 反応時間が短くてすみ、 精度に 優れるという利点を有する。 上記サンドィツチ法としてィムノクロマトグラフィ —法を用いると、 試験操作が簡便で、 結果の判定も目視で容易に行うことのでき るキットを作製することができる。 また、 E L I S Aとして上記サンドイッチ法 を用いると、 測定対象物質の量に依存して酵素反応生成物が生じるので、 へリコ バクタ一 · ピロリへの感染が陽性である場合の発色等を目視で確認できるような 系の設定が容易である。
本発明の診断キットに用いる検体としては特に限定されず、 例えば、 胃内容物、 胃洗浄液、 消化管排泄物等を挙げることができるが、 採取が容易で被験者への負 担が少なレ、点で糞便等の消化管排泄物が好ましい。
本発明の診断キッ トは、 除菌治療前に感染の有無を調べるために用いてもよく、 除菌治療後にその成否の判定を行うために用いてもよい。
本発明の診断キットは、 モノクローナル抗体を用いるため口ッ ト毎の差がなく、 検出感度が高く、 偽陰性や偽陽性の問題を生じない。
本発明によれば、 へリコパクター · ピロリのカタラーゼを抗原とするモノク口 ーナル抗体を用いることによって、 検体中の他の物質による影饗を排除できるの で、 極めて高感度かつ特異的に、 へリコパクター · ピロリの存在を検出すること ができる。 また、 へリコパクター ' ピロリのカタラーゼに対するモノクローナル 抗体産生ハイプリ ドーマが樹立されたことにより、 同一のモノクローナル抗体を 半永久的に製造することが可能となる。 本発明のモノクロ一ナル抗体を用いた診 断キットは、 消化管排泄物を検体とすることができるので、 被験者に苦痛を与え ることなく、 簡便かつ効率よくヘリコパクター · ピロリ感染を検出することがで きる。 また、 本発明のモノクローナル抗体を用いた診断キットは、 1種のみのモ ノクローナル抗体を用いる場合であっても、 極めて優れた精度を呈し、 ロット毎 の差がなく、 安定しているので、 常に特異的かつ精度良くへリコパクター ' ピロ リ感染を検出することができる。 また、 上記診断キッ トは、 測定が簡便であり、 医療現場で非常に有用である。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例、 試験例を挙げ、 本発明を更に詳細に説明するが、 本発明はこれ らのみに限定されるものではない。 実施例 1
[モノクローナル抗体の作製]
(1) へリコパクター · ピロリ球状菌体懸濁液 (免疫原) の調製
5%馬脱繊血を添加したブレインハートインヒュ一ジョン寒天培地 (ディフコ 社製) 上にへリコパクター · ピロリ (ATCC 43504) を筋状に画線した。 このプレートを 37で微好気性環境下にて 3〜4日培養後、 更に 37で嫌気性環 境下にて 7日間インキュベートし、 球状化させた。 得られたコロニーを白金耳等 でかきとり、 リン酸緩衝生理食塩液 (PB S) に懸濁した。 4でにて、 1000 0 X gで 10分間遠心分離したヘリコバクタ一 · ピロリの菌体を 0. 5 %ホルマ リンに懸濁し、 4 °Cにて 4日間放置して不活化した。 その後、 PB Sに懸濁し、 4°Cにて、 10000 X gで 10分間遠心分離する操作を 3回繰り返し、 上記菌 体を洗浄した後、 PB Sに懸濁した。
(2) ヘリコバクタ一· ピロリ球状菌体破砕物 (免疫原) の調製
(1) で得られた菌体懸濁液を、 超音波破砕機 (セイコー電子工業社製、 Mo d e l 7250) を用いて、 o u t p u t 3、 50% d u t y c y c 1 eの条件にて 10分間超音波処理して菌体を破砕した。
(3) 免疫及び細胞融合
(1) 、 (2) にて調製した免疫原 (へリコパクター · ピロリ球状菌体懸濁液 又はヘリコパクター · ピロリ球状菌体破砕物) と F r e u n dのコンプリートァ ジュバント (カルビオケム社製) を当量混合し、 オイルェマルジヨンとした。 こ れを BALBZcAマウス (日本クレア社製、 6週齢、 雌) の背部皮下に 0. 2 mLずつ投与した。 初回免疫後 7日目と 14日目に追加免疫を行い、 更に細胞融 合 3日前に上記免疫原を 0. 2 mLずつ腹腔内に投与した。 最終免疫から 3日目 のマウス脾細胞を摘出し、 骨髄腫細胞 (P 3 x 63. A g 8. 653株、 RCB 0146、 理研ジーンバンク) と 10 : 1の割合で混合し、 50%ポリエチレン グリコール 4 0 0 0を用いて融合した後、 HAT培地 (ギブコ社製) によりハイ プリ ドーマを選択培養した。
(4) ハイブリ ドーマの選択
細胞融合後 1 2日目に培養上清中の抗体活性を E L I S Aにより測定した。 免 疫原 1 0 μ gZmLを固相化した 9 6穴 E L I S Aプレート (コースター社製) の各穴に融合細胞の培養上清液 2 0 0 /X Lを添加し、 3 7°Cで 1時間反応後、 0. 0 5 %Tw e e n 2 0入り P B S (洗浄液) で洗浄し、 ペルォキシダ一ゼ標識抗 マウス I g G (C a p p e 1社製、 1 : 2 0 0 0 0) 2 0 0 β Lを添加した。 3 7°Cで 1時間反応後、 上記洗浄液で洗浄した。 洗浄後、 基質液 (0. 1 M o - フエ二レンジァミンと 0. 0 1 2 %過酸化水素水) を各穴に 2 0 0 Lずつ添加 し、 室温で 1 5分反応させた。 反応後、 各穴に 3. 5 N硫酸を 5 0 Lずつ添加 し酵素反応を停止し、 4 9 2 n mにおける吸光値を測定した。 吸光値が 0. 1 5 以上を示した、 上記免疫原に反応する抗体を産生するハイプリ ドーマクローンを 選択した。 各クローンを限界希釈法により 2回クローニングを行った。 クロー二 ング後のハイプリ ドーマを BA L BZ c Aマウスに移植した結果、 腹水として回 収できるモノクロ一ナル抗体を産生したハイブリ ドーマは 3 2クローンであった。 実施例 2
[サンドィツチ E L I S Aによる消化管排泄物中のヘリコパクター · ピロリを特 異的に認識するモノクローナル抗体の選択]
( 1 ) モノクローナル抗体固相化プレートの作製
3 2クローンの腹水各 l mLを P B Sで 2倍に希釈し、 飽和硫酸アンモニゥム 2mLを滴下して 4でで 4時間放置した。 その後、 3 0 0 0 r p m、 2 0分間遠 心分離し、 沈查を P B S 2mLに浮遊し透析を行った。 これらのモノクローナル 抗体を以下の方法により 9 6穴 E L I S Aプレートに固相化した。 即ち、 各モノ クロ一ナル抗体を 5 μ gZmLに希釈した後、 9 6穴 E L I S Aプレートの各穴 に 0. 2 mL加え、 4でで一夜放置した後、 P B Sで洗浄した。 洗浄後、 1 %ス キムミルク一P B Sを各穴に 0. 2 5 mL加え、 4 tで 1時間放置してマスキン グを行った。 マスキング後、 上記洗浄液で洗浄した。
(2) ビォチン標識モノクローナル抗体の作製
( 1 ) にて調製した 3 2クローンのモノクローナル抗体 3 m gとビォチニル一 N—ヒ ドロキシサクシニミ ドエステル (ザィメッド社製) l Omgを混合し、 0. 1M炭酸水素ナトリウム (pH8) 中、 室温で、 3時間攪拌しながら反応させた。 反応液を P B S 5 Lに対して 4 °Cで一夜透析し、 ピオチン標識モノクローナル 抗体を得た。 (3) 消化管排泄物中のへリコパクター · ピロリを特異的に認識するモノクロ一 ナル抗体の選択
尿素呼気試験によりヘリコバクタ一 · ピロリ陽性者及び陰性者と判定された各 1名の糞便検体 25 Omgを 0. 1%スキムミルク一 PB S 0. 5mLに懸濁 後、 3000 r pmで 1 0分間遠心分離した上清を集め、 糞便抽出液とした。 糞 便抽出液 0. 2mLを (1) にて調製した各モノクローナル抗体固相化プレート の各穴に添加した。 3 7 °Cで 1時間放置後、 上記洗浄液にて 5回洗浄し、 (2) にて調製した各ピオチン標識モノクローナル抗体 0. 2 mLを添加した。 3 7 C で 1時間放置後、 上記洗浄液にて洗浄し、 ペルォキシダ一ゼ標識アビジン 0. 2 mL (ザィメッド社製) を添加した。 3 7でで 1時間放置後、 上記洗浄液にて洗 浄後、 基質液 (0. 1M o—フエ二レンジァミンと 0 · 0 1 2%過酸化水素 水) を各穴に 0. 2mLずつ添加し、 室温で 1 0分反応させた。 反応後、 各穴に 3. 5 N硫酸を 50 μ Lずつ添加し酵素反応を停止し、 49 2 nmにおける吸光 値を測定した。 表 1に示した通り、 3種のモノクローナル抗体 2 1 G 2、 4 1 A 5、 8 2 B 9を単独又は組合わせたサンドィツチ E L I S Aは、 ヘリコバクタ — · ピロリ感染者の糞便検体に対して高い反応性を示すことがわかった。 モノクローナル抗体の組み合わせ 吸光値
固 L=J □ Iし 隔件若 陰性
21 Gク 21G2 3.3 0.043
21G2 41A5 >3. 5 0.075
21G2 82B9 >3.5 0.06フ
41 A5 41 A5 3.3 0. 10
41 A5 21G2 >3.5 0.080
41 A5 82B9 >3.5 0.035
82B9 82B9 >3.5 0.071
82B9 21G2 3.3 0.066
82B9 41A5 >3.5 0.064
各モノクローナル抗体を産生するハイプリ ドーマはそれぞれハイプリ ドーマ 2 1 G 2 (F ER B P- 7336) 、 ハイブリ ドーマ 41 A 5 (F ERM B P— 7337) 、 及び、 ハイブリ ドーマ 82 B 9 (F ERM B P— 7338) として工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託されている。 なお、 各モノクロ ーナル抗体のィムノグロブリンサブクラスをィムノグロブリンタイピングキット マウス (和光純薬工業社製) により調べた結果、 3クローン共 I gG5で、 L鎖 は典型であった。 実施例 3
[菌株による反応性の比較及び他菌種との反応性]
(1) へリコパクター ' ピロリ菌体懸濁液の調製
5 %馬脱繊血を添加したブレインハートインヒユージョン寒天培地上にヘリコ パクター ' ピロリ (ATCC 43504 ;東海大学病院臨床分離株 No. 130、 及び、 No. 1 1 2 ;兵庫医科大学臨床分離株 N o . 526、 No. 4484,' No. 50 1 7、 No. 5025、 No. 5049、 No. 5 142、 No. 5 287、 No. 5308、 No. 53 14、 及び、 No. 5330) を筋状に画 線した。 このプレートを 37°Cで 3〜4日間微好気性培養して得られたらせん状 菌のコロニ一、 又は、 更に 37 °Cで嫌気性環境下にて 7日間放置して得られた球 状菌のコロニ一を白金耳等でかきとり、 PB Sに懸濁した。 4°Cにて、 1000 0 X gで 10分間遠心分離した菌体を 0. 5%ホルマリンに懸濁し、 4Tにて 4 日間放置して不活化した。 その後、 PB Sに懸濁し、 4でにて、 l O O O O X g で 10分間遠心分離する操作を 3回繰り返し、 菌体を洗浄した後、 再度、 PB S に懸濁し、 へリコパクター . ピロリ らせん状菌体懸濁液及び球状菌体懸濁液を得 た。
(2) ヒ ト腸内菌及びキャンピロバクタ一 · ジェジュ二の菌体懸濁液の調製 ヒ ト糞便から分離される代表的な腸内菌バクテロイデス ·ブルガタス、 ェシェ リヒア ' コリの 2菌種及びらせん状菌であるキャンピロパクター .ジェジュニを 以下の方法で培養し、 得られたコロニーから (1) と同様の方法により各菌の菌 体懸濁液を調製した。 即ち、 バクテロイデス ·ブルガタス ( I FO 1429 1) は 5 %馬脱繊血を添加した B L寒天培地 (日水製薬社製) 上で 3 7 °Cで 2日間、 嫌気培養した。 ェシェリヒア ' コリ (ATCC 25 9 22) はブレインハ一トイ ンヒユージョン寒天培地上で、 3 7でで1 日間、 好気培養した。 キャンピロバク ター ·ジェジュニ (80068 東海大学病院臨床分離株) は 5%馬脱繊血を添 加したブレインハ一トインヒュ一ジョン寒天培地上で 37°Cで 2 日間微好気培養 した。
(3) 他のへリコバクタ一属の菌体懸濁液調製
へリコパクター . フェリス (ATCC49 1 79) とへリコバクタ一 'へパテ ィカス (ATCC 5 1 448) とを 5 %馬脱繊血を添加したブレインハートイン ヒユージョン寒天培地上で (1) と同様に培養して、 得られたらせん状菌のコ口 二一から (1) と同様にしてらせん状菌体懸濁液を得た。
(4) 菌体破砕物の調製
(1) 、 (2) 及び (3) で得られた各菌体懸濁液を、 超音波破砕機 (セィコ —電子工業社製、 Mo d e l 7250) を用いて、 o u t p u t 3 , 50% d u t y c y c 1 eの条件にて 1 0分間超音波処理して菌体を破砕した。 (5) サンドイッチ E L I S A
(4) で得られた各菌体破碎物 (タンパク質濃度 1 0 μ gZmL) 0. 2mL をそれぞれ、 実施例 2 (3) の方法によりサンドイッチ E L I S A (モノクロ一 ナル抗体 4 1 A 5固相化プレート : ピオチン標識モノクローナル抗体 82 B 9、 モノクロ一ナル抗体 2 1 G 2固相化プレート : ビォチン標識モノクローナル抗体 4 1 A5、 モノクローナル抗体 2 1 G 2固相化プレート : ビォチン標識モノクロ ーナル抗体 82 B 9、 モノクローナル抗体 2 1 G 2固相化プレート : ピオチン標 識モノクローナル抗体 2 1 G 2、 及び、 メリディアン社製 Hp SA) を行った。 結果を表 2に示した。
Figure imgf000026_0001
表 2に示した通り、 モノクローナル抗体 2 1 G 2、 4 1 A5、 82 B 9は、 へ リコパクター · ピロリの各菌株のらせん状菌体、 球状菌体に対して高い反応性を 示すことがわかった。 一方、 パクテロイデス ·ブルガタス、 ェシエリヒア . コリ、 キャンピロパクター . ジェジュ二、 へリ コパクター ' フェリス、 及び、 ヘリ コノく クタ一 ·へパティカスに対しては全く反応しなかった。 一方、 メ リディアン社製
Hp SAは、 へリコパクター ' フェリス、 及び、 へリコパクター 'へパティカス に対して反応性を示した。 実施例 4
[サンドイ ッチ E L I S Aによる糞便検体中ヘリ コパクター ' ピロリの検出 (1) ]
尿素呼気試験の結果、 へリコパクター ' ピロリ陽性、 陰性であったそれぞれ 3 名より提供された糞便検体 25 Omgを 0. 1 %スキムミルク一 PB S 0. 5 mLに懸濁し、 実施例 2 (3) と同様の操作にて試験した。 また、 同じ糞便検体 をメリディアン社製の Hp S A EL I S Aを用いて操作方法に従って試験し、 450 nmの吸光値を測定した。 それぞれの吸光値及び尿素呼気試験結果を表 3 に示した。
t>
cn t>
o O CJl
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尿素呼気試験結果が陽性であった被験者 (No. 4、 5、 6) より提供された 糞便検体は、 陰性検体 (No. 1、 2、 3) に比べて著しく高い吸光値を示すこ とがわかった。 実施例 5
[サンドイッチ E L I S Aによる糞便検体中へリ コバクタ一 · ピロリの検出 (2) ]
( 1 ) モノクローナル抗体の調製
ハイブリ ドーマ 21 G 2を BALB/c Aマウスに移植して回収した腹水 5m 1を P B Sで 2倍に希釈し、 飽和硫酸アンモニゥム 1 OmLを滴下して 4°C、 4 時間放置した。 その後、 3000 r pm、 20分間遠心分離し、 沈渣を PB S 1 OmLに溶解した後、 P B Sに対して透析を行った。
(2) モノクローナル抗体固相化プレートの作製
(1) で調製したモノクローナル抗体 21 G 2溶液を以下の方法により 96穴
EL I S Aプレートに固相化した。 PB Sにて抗体濃度 5 μ g/mLに希釈した 後、 96穴 EL I S Aプレートの各穴に 0. 2mL加え、 4で、 一夜放置した後、 P B Sで洗浄した。 (3) ペルォキシダーゼ標識モノクローナル抗体作製
マレイミ ド法 (石川栄治著、 生物化学実験法 27、 酵素標識法、 p. 5 1、 1 99 1年、 学会出版センター) を用いてペルォキシダーゼ標識モノクローナル抗 体を作製した。 (1) で調製したモノクローナル抗体 5 m gと S— a c e t y l me r c a p t o s u c c i n i c a nh y d r i d e 、,/レトリツテ社製) 0. 6 mgを混合し、 0. 1Mリン酸緩衝液 (pH6. 5) 0. 5mL中、 3 0 で、 30分間反応させた。 反応液に 0. 1MEDTA20 // L、 0. 1Mト リス塩酸緩衝液 (pH7. 0) 0. lmL、 1M ヒ ドロキシルァミン ( p H 7. 0) 0. lmLを加えて、 30で、 5分間放置後、 10000 r pm、 5分間遠 心分離して上清を得た。 上清をセントリコン 30 (am i c o n社製) で限外ろ 過して、 試薬を除去した後、 5mMEDTA— 0. 1 Mリン酸緩衝液 (pH6. 5) lmLに置換し、 チオール基導入モノクローナル抗体を得た。
ペルォキシダーゼ (西洋ヮサビ、 東洋紡社製) 5mgと N— s u c c i n i m i d y l— 4— (N— ma 1 e i m i d ome t h y i ) — e y e 1 o h e x a n e— 1— c a r b o x y l a t e— ( I C N B i ome d i c a l s社製) lmgを混合し、 0. 1Mリン酸緩衝液 (pH7. 0) 0. 5mL中、 30tで、 1時間反応させた。 反応液を 1 0000 r pm、 5分間遠心分離して上清を得た。 上清をセントリコン 30で限外ろ過して、 試薬を除去した後、 0. 1Mリン酸緩 衝液 (pH 7. 0) 1 mLに置換し、 マレイミ ド基導入ペルォキシダーゼを得た。 上記のチオール基導入モノクローナル抗体とマレイミ ド基導入ペルォキシダー ゼをモル比 1 : 5で混合し、 室温で 30分間反応させた。 反応液を S e p h a c r y 1— S 300HRカラムのゲル濾過カラム (直径 26 X長さ 8 70 mm、 0. 1Mリン酸緩衝液 (pH6. 5) ) に負荷し、 ペルォキシダ一ゼ標識モノクロ一 ナル抗体を含む画分を集めた。
(4) サンドイッチ E L I S Aによる糞便検体中ヘリコパクター · ピロリの検出 尿素呼気試験によりヘリコパクター · ピロリ陽性者及び陰性者と判定された各 10名の糞便検体 25 Omgを 0. 1%スキムミルク一 PB S 0. 5mLに懸 濁後、 3000 r pm、 1 0分間遠心分離した上清を集め、 糞便抽出液とした。 糞便抽出液 50 /z L及び (3) で作製したペルォキシダーゼ標識モノクローナル 抗体 50 μ Lを上記モノク口一ナル抗体固相化プレートの各穴に添加した。 2 5 、 1時間放置後、 洗浄液 (0. 05%ツイ一ン 20— PB S) にて 5回洗浄 後、 基質液 (テトラメチルベンチジン +過酸化水素、 B i o FX社製) 0. lm Lを各穴に添加し、 室温で 1 0分反応させた。 反応後、 各穴に 1 N硫酸を 50 μ Lずつ添加し酵素反応を停止し、 吸光値 (450 nm— 630 nm) を測定した。 また、 同じ糞便検体を、 Hp S Aを用いて試験し、 吸光値 (450 nm— 630 nm) を測定した。 結果を表 4に示した。 表 4
Figure imgf000031_0001
表 4に示した通り、 モノクローナル抗体 2 1 G 2を単独で用いたサンドイッチ EL I S Aは、 へリコパクター . ピロリ感染者の糞便検体に対して高い反応性を 示し、 尿素呼気試験による判定結果と完全に一致した。 一方、 Hp S Aでは 2検 体 (検体番号 1 6、 1 9) が不一致 (偽陽性) であった。
実施例 6
[ィムノクロマトグラフィ一法による糞便中ヘリコバクタ一 ' ピロリの検出] (1) 抗体固相化支持体の作製
抗ヘリコパクター . ピロリモノクロ一ナル抗体及び抗ゥサギ I g G抗体を線状 に固相化した抗体固相化支持体を作製するために、 ニトロセルロースシート (ヮ ットマン社製) を 5 mmX 2 Ommに裁断し、 その下端より 1 0 mmの位置にモ ノクローナル抗体 2 1 G 2の溶液、 1 5 mmの位置に抗ゥサギ I gGャギポリク 口一ナル抗体 (C a p p e 1社製) の溶液をバイオジェット Q 3000 (B i o d o t社製) を用いて塗布した。 室温で 2時間乾燥後、 1%スキムミルク (D i f c o社製) 一0. 1%ツイ一ン 20— PB Sに 1 0分浸漬しマスキングを行つ た。 その後、 充分に乾燥した。
(2) 着色ラテックス粒子標識物の調製
a . 赤色ラテックス粒子標識抗へリコバクタ一 · ピロリ抗体
赤色ラテックス粒子分散液 (P L— L a t e x、 1 0%、 450 n m、 P o l yme r L a b o r a t o r i e s社製) 300 Lに P B S 1. 2 m Lをカロ え、 1 3000 r pm、 5分間遠心分離を行った。 沈渣にモノクローナル抗体 2 1 G 2溶液 (5mg/mL) l mLを加え、 充分混和して、 室温、 1時間反応を 行った。 未反応のモノクローナル抗体を除去するため、 1 3000 r pm、 5分 間遠心分離を行い、 沈渣を PB S 1. 5mLに懸濁し、 再度遠心分離を行った。 1 %スキムミルク 1 mLを加え、 室温、 1時間反応させてマスキングを行った。 その後、 1 3000 r pm、 5分間遠心分離を行い、 沈渣を 1 %スキムミルク一 0. 0 1 %アジ化ナトリウムを含む P B S 1. 5 mLに懸濁した。 b. 青色ラテックス粒子標識ゥサギ I gG
青色ラテックス粒子分散液 (P L— L a t e x、 1 0%、 450 n m、 P o l y m e r L a b o r a t o r i e s社製) 及びゥサギ I gG (0. 5 m g/m L、 C a p p e l社製) を用いて上記と同様な操作で青色ラテックス粒子標識ゥ サギ I gGを調製した。 c 着色ラテックス粒子標識物
上記 2種類の着色ラテックス粒子標識抗体を等量混和し、 ベンリーゼ (商標登 録) 不織布 (旭化成社製) 5mmX 5 mmに 1 0 μ L含浸させ、 通風乾燥した。 (3) ィムノクロマトグラフィー試験片の作製
抗体固相化支持体の下端から 2. 5 mmの位置まで着色ラテックス標識物を重 ねた。 更に、 着色ラテックス標識物上に被検液浸漬用担体 (3 MM Ch r、 ヮ ットマン社製) を下端から 2. 5mmの位置まで重ねた。 また、 抗体固相化支持 体の上端から 2 mmの位置まで吸水性担体 ( 3 MM Ch r、 ワットマン社製) を重ね、 最後に透明なテープを上部に貼り固定してィムノクロマトグラフィー試' 験片とした。
(4) 糞便検体中へリコパクター · ピロリの検出
実施例 4に記載した 6名 (陽性、 陰性各 3名) の糞便を用いて試験した。 各糞 便 0. l gを採取し、 0. 1 %B SA— 0. 05%ツイ一ン 20— PB S lmL に懸濁した。 3000 r pm、 1分間遠心分離して夾雑物を除去し、 上清 50 /X Lを (3) で作製したィムノクロマトグラフィー試験片の被検液浸漬用担体部に 滴下した。 10分後に抗へリコパクター ' ピロリモノクローナル抗体固相化部位 に現れる赤いラインの有無を判定した。 その結果、 陰性検体では全例赤いライン は確認できず、 陽性検体では全例赤いラインが確認できた。 なお、 青ラインは全 検体で確認されたので、 試験は成功であった。 実施例 7
[ラテックス凝集法による糞便中ヘリコパクター · ピロリの検出]
(1) ラテックス粒子標識抗ヘリコパクター · ピロリ抗体の調製
白色ラテックス粒子分散液 (P L— L a t e x、 1 0%、 440 n m、 P o l yme r L a b o r a t o r i e s社製) 0. lmLに PB S O. 4mLをカロ え、 1 3000 r pm、 5分間遠心分離を行った。 沈渣に P B S 0. 5mL及び モノクローナル抗体 2 1 G 2溶液 ( 1 m gZmL) 0. 5mLを加え、 充分混和 して、 室温、 ー晚反応を行った。 未反応のモノクローナル抗体を除去するため、 1 3000 r pm、 1 0分間遠心分離を行い、 沈渣を P B S 1 mLに懸濁し、 再 度遠心分離を行った。 1 %スキムミルク lmLを加え、 室温、 1時間反応させて マスキングを行った。 その後、 1 3000 r pm、 5分間遠心分離を行い、 沈渣 を 1%スキムミルク一 0. 0 1 %アジ化ナトリゥム含有 PB S l mLに懸濁した。 (2) 糞便検体中ヘリコパクター · ピロリの検出
実施例 4に記載した 6名 (陽性、 陰性各 3名) の糞便を用いて試験した。 各糞 便 0. l gを採取し、 0. 10/0B SA— 0. 05%ツイーン 20含有 PB S lm Lに懸濁した。 3000 r pm、 1分間遠心分離して夾雑物を除去し、 上清を得 た。 この糞便懸濁液上清 50 μ L及び (1) で調製したラテックス粒子標識抗へ リコパクター . ピロリ抗体 50 μ Lをラテックス凝集盤上に滴下し、 スライ ド口 一ター (栄研化学社製) を用いて混和した。 5分後に凝集の有無を目視判定した。 その結果、 陰性検体では全例凝集は確認できず、 陽性検体では全例凝集が確認で きた。 実施例 8
[ゲル濾過法による糞便中抗原の分子量測定]
へリコパクター · ピロリ陽性者 (表 3の Ν ο . 4及び No. 5) より提供され た糞便検体 20 gを氷冷した PB S 1 0 OmLに懸濁した。 l O O O O X gで 1 0分間遠心分離し、 残渣を取り除き、 更に 90000 X gで 30分間遠心分離を 行い、 上清を得た。 この上清 1. 5mLを S e p h a c r y l — S 3 00HR (フアルマシア社製) を充填したゲル濾過カラム (1. 5 X 1 40 cm、 0. 1 Mリン酸緩衝液、 pH6. 5) に適用し、 1. 5 mLごとに分画した。 分子量マ 一力一には、 チログロブリン、 フェリチン、 カタラーゼ、 牛血清アルブミン及び チトクローム cを使用した。 実施例 2 (3) に記載したサンドイッチ E L I S A (モノクローナル抗体 4 1 A 5固相化プレート、 ビォチン標識モノクロ一ナル抗 体 82 B 9、 及び、 モノクローナル抗体 2 1 G 2固相化プレート、 ピオチン標識 モノクローナル抗体 4 1 A5) により各画分の抗原を検出した。 その結果、 糞便 中のヘリコパクター . ピロリ特異的抗原の分子量は、 2 70 kD aであることが わかった。 実施例 9 [抗原の同定]
( 1) 抗原の精製
アマシャムフアルマシアバイオテク社ァフィ二ティークロマトグラフィ一ハン ドブックに記載の方法により、 モノクローナル抗体 8 2 B 9を、 CNB r—活性 ィ匕 S e p h a r o s e 4 B (アマシャムフアルマシアバイオテク社製) に固定化 したカラムを作製した (1 0mL) 。 ヘリコバクタ一 · ピロリ (ATCC 4 3 5 04) 菌体を超音波破砕後、 超遠心分離により得た上清 (タンパク質濃度 4mg /mL) 5 mLをこのカラムに負荷した。 室温にて 2時間静置後、 P B S 1 2 OmL (流速約 SmLZ分) にてカラムを洗浄し、 0. 2M グリシン HC 1緩 衝液 (p H 3. 0) 1 3 OmLにて溶出した。 洗浄、 溶出とも 1 OmLずつ分画 し、 2 8 0 nmの吸光度及び抗原性を測定した。 抗原性の測定は、 実施例 2に記 載のサンドィツチ E L I SA (固相化 2 1 G 2、 標識 8 2 B 9) により行った。 その結果、 図 1に示した通り、 溶出画分 (画分 N o . 1 4〜 1 7) のみに抗原性 が確認された。
(2) 精製抗原の純度及び分子量
溶出画分 (N o . 1 4) 5 0 /z Lを、 等量のサンプル緩衝液 (2 %S D S— 5%メルカプトエタノール) と混合し、 1 0 0 、 5分間煮沸した。 この溶液 2 0 μ Lを用いて SD S—ポリアクリルァミ ドゲル電気泳動 (4一 2 0%アクリル アミ ドゲル) を行った。 分子量マーカーは、 ホスホリラ一ゼ 、 牛血清アルブミ ン、 卵白アルブミン、 炭酸脱水酵素、 大豆トリプシンインヒビター、 及び、 c 一 ラク トアルブミンを用いた。 泳動後、 シルバースティン KANT〇 I I I (関 東化学社製) を用いて、 ゲルを染色した。 その結果、 精製抗原は単一バンドを示 し、 その分子量は 5 9 k D aであった。 また、 溶出画分 (N o . 1 4) l mLを 実施例 6に記載したのと同様の方法で S e p h a c r y l - S 3 0 0HRのゲル 濾過を行った。 得られた画分について、 サンドイッチ E L I S Aにより抗原性を 調べた結果、 本精製抗原の分子量は、 2 7 0 kD aであり、 糞便中抗原と同じで あることがわかった。 (3) 精製抗原のァミノ末端側アミノ酸配列の決定
溶出画分 (No. 14) 300 ;i Lを用いて HP G 1005 A P r o t e i n s e q u e n c i n g S y s t em (ョ本ヒュ一レツ 卜 · ノヽッ力一ト个土 製) により精製抗原のァミノ末端側アミノ酸配列を決定した。 ァミノ末端から 8 残基の配列は、 Me t—V a 1—A s n - L y s—A s p— V a 1 - L y s— G 1 nであった。 この配列は、 ヘリコバクタ一 · ピロリのカタラーゼのァミノ末端 からの配列 (J. B a c t e r i o l . (1 996) , 1 78, 6960— 69 67) と完全に一致した。 (4) 精製抗原のカタラーゼ活性及び紫外可視吸収スペク トルの測定
精製抗原のァミノ末端側アミノ酸配列がカタラーゼと一致したので、 各画分の 力タラ一ゼ活性を測定した。 反応液には、 1 ImM過酸化水素を含む PB Sを用 いた。 各画分を P B Sにて 100倍希釈した後、 その 50 μ Lを反応液 2mLに 添加して反応を開始した。 反応は室温にて行った。 経時的に 240 nmの吸光度 を測定し、 1分間あたりの吸光度の減少を求めた。 ブランクには PB Sを用いた。 その結果、 図 1に示した通り、 抗原画分にはカタラーゼ活性が検出された。
カタラーゼに含まれるヘムを確認するため、 溶出画分 No. 14の紫外可視吸 収スぺク トルを測定した。 その結果、 407及び 277 nmに吸収極大を認めた。 この値はヘリコバクタ一 · ピロリの力タラ一ゼの文献値 (405及び 280 nm、 J . G e n. M i c r o b i o l . (1991) , 1 37, 57— 61) とほぼ —致した。
(5) 精製抗原の保存安定性
溶出画分 (No. 14) を 1. 4 μ g/mLとなるように 0. 1 % B S A含有 PB Sにて希釈した溶液を、 25 °Cで 1週間保存した。 保存後の精製抗原の抗原 性を実施例 5に記載したサンドイッチ E L I S A法により、 また、 力タラ一ゼ活 性を (4) に記載した方法によりそれぞれ測定した。 一 80°Cで凍結保存した精 製抗原と比較した結果、 抗原性は 25 °C保存でほとんど変化しなかった。 しかし、 力タラーゼ活性は著しく失活し、 活性残存率 5 %以下となつた。 実施例 10
[抗ヘリコパクター · ピロリモノクローナル抗体と糞便中抗原のサブュニットと の反応性]
抗ヘリコパクター . ピロリモノクローナル抗体と糞便中抗原のサブュニットと の反応性を測定するため、 実施例 8に記載のへリコパクター · ピロリ陽性者の糞 便懸濁液上清 50 ;z Lを用いて、 実施例 9 (2) に記載した SD S—ポリアクリ ルアミ ドゲル電気泳動を行った。 対照として実施例 9の精製抗原 (溶出画分 No. 14) 50 Lも同様に電気泳動した。 泳動後、 ウェスタンブロッテイング法に よりニトロセルロース膜にタンパク質を転写した。 ニトロセルロース膜を 1%ス キムミルク液に 1時間浸してマスキングした後、 モノクローナル抗体 21 G 2又 は 82 B 9と 1時間反応させた。 ニトロセルロース膜を 0. 05%ツイ一ン 20 — PB Sで 5回洗浄後、 ペルォキシダーゼ標識抗マウス I gG抗体と反応させた。 ニトロセルロース膜を 0. 05%ツイーン 20— PB Sで 5回洗浄後、 基質液 (過酸化水素 + 3, 3,一ジァミノベンチジン) を加えて 10分間インキュベー トしたが、 糞便抗原、 精製抗原を泳動したレーンともに、 いずれのモノクローナ ル抗体を用いても抗原性に由来する発色は認められなかった。 サブュニット分子 に抗原性が認められなかった原因を明らかにするため、 サブュニットへの解離処 理で抗原性が変わるかどうかドットブロッテイング法により調べた。 1 % S D S による解離処理前後の検体をそれぞれニトロセルロース膜に 5 μ L滴下し、 風乾 した。 ニトロセルロース膜に吸着したタンパク質の抗原性を上記と同様の方法で 調べた結果、 糞便抗原、 精製抗原ともに 1%SDSによる解離処理後は、 抗原性 が著しく低下することがわかった。 従って、 本発明のモノクローナル抗体はカタ ラーゼのサブュニット即ち一次構造上のェピトープを認識するのではなく、 より N a t i V eな高次構造をェピトープとして認識していることが示唆された。 実施例 1 1
[糞便中抗原の精製]
(1) 糞便中抗原の分子量 糞便中へリコパクター · ピロリ抗原が最高値を示した陽性者 (表 4の検体番号 8) から提供された糞便 1 65 gを 4倍量の PB Sに懸濁し、 遠心分離 (700 0 r pm、 30分) して得られた上清を更に超遠心分離 ( 30000 r p m、 3 0分) して上清を得た。 上清 680mLに 40 %飽和となるように硫安 1 65 g を加えて撹拌後、 生じた沈殿を遠心分離 (7000 r pm、 30分) により除去 した。 上清 75 OmLに 80%飽和となるように硫安 2 14 gを加えて撹拌し、 生じた沈殿を遠心分離 (7000 r pm、 30分) により回収した。 沈殿を PB Sに懸濁し、 1 0 Lの蒸留水に対して透析した。 透析内液 82mLの内、 2mL を用いて実施例 6と同様の方法で S e p h a c r y 1— S 300HRカラムによ るゲル濾過を行った。 得られた画分について、 実施例 5と同様の方法でサンドィ ツチ EL I S Aにより抗原性を調べた結果、 本糞便中抗原の分子量は、 270 k D aであり、 実施例 8に記載した陽性者 2名の糞便中抗原及び実施例 9に記載し た精製抗原の分子量と同じであった。 (2) 糞便中抗原の精製
(1) の透析内液 4 OmLを 1 OmMリン酸緩衝液 (pH7. 0) で 1 00m Lに希釈した後、 同緩衝液で平衡化した陽イオン交換樹脂 CM— S e p h a d e x C- 50 (アマシャムフアルマシアバイオテク社製) のカラム (1 X 2. 5 c m) に負荷した。 同緩衝液 1 OmLで洗浄後、 P B S 1 0 m Lで溶出した。 通塔、 洗浄、 溶出の各画分を 0. 1%スキムミルクを含む PB Sにて 3 20倍希釈した 後、 実施例 5に記載のサンドイッチ EL I S Aにより抗原性を測定した。 抗原性 は溶出画分に認められた。
アマシャムファノレマシアバイオテク社ァフィ二ティークロマトグラフィ一ハン ドブックに記載の方法により、 モノクローナル抗体 2 1 G 2を、 CNB r—活性 化 S e p h a r o s e 4 B (アマシャムフアルマシアバイオテク社製) に固定化 したカラムを作成した (2 X 3 cm) 。 上記溶出画分 6 mLをモノクロ一ナル抗 体固定化カラムに負荷し、 室温にて 2時間静置した。 PB S 5 OmLで洗浄した 後、 0. 21 グリシン1^〇 1緩衝液 (pH3. 0) で溶出し、 1 OmLづっ分画 した。 各画分を 0. 1 %スキムミルクを含む PB Sにて 10倍希釈した後、 実施 例 5に記載のサンドイッチ E L I S Aにより抗原性を測定した。 また、 実施例 9 に記載した方法により力タラ一ゼ活性を測定した。 その結果、 図 2に示した通り、 矢印で示した溶出開始直後の溶出画分 (画分 N o . 7〜8 ) に抗原性が認められ、 力タラ一ゼ活性も、 抗原性と一致した。 以上のことから本糞便中には 4個のサブ ュニットを有し、 カタラーゼ活性も有する N a t i v eな抗原が含まれるこ とがわかった。 産業上の利用可能性
本発明は、 上述の構成よりなるので、 へリコパクター ' ピロリのカタラーゼに 特異的に存在するェピトープを認識することができるモノクローナル抗体を提供 することができ、 更に、 本発明のモノクローナル抗体を用いれば、 ヘリコバクタ 一' ピロリを極めて特異的に認識することができる。 また、 ヘリコパクター · ピ 口リのカタラーゼを認識するモノクローナル抗体産生ハイブリ ドーマの樹立に成 功したので、 同一のモノクローナル抗体を半永久的に製造することができる。 本 発明のモノクローナル抗体を用いた診断キットは、 消化管排泄物を検体とするこ とができ、 被験者に苦痛を与えることなく、 簡便かつ効率よくへリコパクター · ピロリ感染を検出することができる。 また、 本発明のモノクローナル抗体を用い た診断キットは、 1種のみのモノクローナル抗体を用いる場合であっても、 極め て優れた精度を呈し、 ロット毎の差がなく、 安定しており、 常に特異的かつ精度 良くへリコパクター · ピロリ感染を検出することができる。

Claims

請求の範囲
1. へリコパクター · ピロリの力タラ一ゼを抗原とすることを特徴とするモノク ローナ/レ抗体。
2. ヘリコパクター . ピロリのカタラーゼを抗原とするモノクローナル抗体を産 生することを特徴とするハイプリ ドーマ。
3. ハイプリ ドーマは、 21 G2 (F ERM B P— 7336) 、 41 A 5 (F ERM BP— 7337) 、 又は、 82 B 9 (F ERM B P— 7338) であ ることを特徴とする請求の範囲第 2項記載のハイプリ ドーマ。
4. 請求の範囲第 2又は 3項記載のハイプリ ドーマにより産生されることを特徴 とするモノクローナル抗体。
5. 請求の範囲第 1又は 4項記載のモノクローナル抗体の少なくとも 1種を用い て行うことを特徴とする免疫学的測定法。
6. 請求の範囲第 1又は 4項記載のモノクローナル抗体のいずれか 1種を用いて 行うことを特徴とする請求の範囲第 5項記載の免疫学的測定法。
7. へリコパクター ' ピロリへの感染を判定するために用いられることを特徴と する請求の範囲第 5又は 6項記載の免疫学的測定法。
8. 検体は、 消化管排泄物であることを特徴とする請求の範囲第 5、 6又は 7項 記載の免疫学的測定法。
9. EL I S A法によることを特徴とする請求の範囲第 5、 6、 7又は 8項記載 の免疫学的測定法。
10. ィムノクロマトグラフィー法によることを特徴とする請求の範囲第 5、 6、 7又は 8項記載の免疫学的測定法。
1 1. 請求の範囲第 1又は 4項記載のモノクローナル抗体の少なくとも 1種を含 むことを特徴とする診断キット。
12. 請求の範囲第 1又は 4項記載のモノクローナル抗体のいずれか 1種を含む ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の診断キット。
13. へリコパクター ' ピロリへの感染を判定するために用いられることを特徴 とする請求の範囲第 1 1又は 12項記載の診断キット。
14. 検体は、 消化管排泄物であることを特徴とする請求の範囲第 1 1、 12又 は 13項記載の診断キット。
15. EL I SA法によることを特徴とする請求の範囲第 1 1、 12、 13又は 14項記載の診断キット。
16. ィムノクロマトグラフィー法によることを特徴とする請求の範囲第 1 1、 12、 13又は 14項記載の診断キット。
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