WO2013129634A1 - 抗リポアラビノマンナン抗体及び当該抗体を用いた抗酸菌症のイムノアッセイ - Google Patents

抗リポアラビノマンナン抗体及び当該抗体を用いた抗酸菌症のイムノアッセイ Download PDF

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将高 富樫
哲弥 織田
隆太 伊藤
知恵 川口
容子 西條
古賀 大輔
松本 真
守 藤原
賢司 小野
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Definitions

  • the present invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds to lipoarabinomannan of mycobacteria such as Mycobacterium tuberculosis, particularly a single chain antibody (scFv) and a multivalent antibody thereof.
  • a monoclonal antibody that specifically binds to lipoarabinomannan of mycobacteria such as Mycobacterium tuberculosis, particularly a single chain antibody (scFv) and a multivalent antibody thereof.
  • the present invention also relates to a method for detecting acid-fast bacilli using the antibody, particularly a tuberculosis diagnostic method or tuberculosis diagnostic method, and a mycobacterial detection agent (for example, tuberculosis diagnostic agent) used in the method and for acid-fast bacilli detection.
  • the present invention relates to a kit (for example, a tuberculosis diagnostic kit).
  • the present invention relates to a method for determining the therapeutic effect of an antituberculous drug on tuberculosis using the antibody, and a kit for determining the therapeutic effect of an antituberculous drug used in the method.
  • Tuberculosis is an infectious disease that has plagued people for thousands of years, and it is estimated that 1/4 of the European adult population died of tuberculosis in the 19th century. With improved living standards and the discovery of antibiotics in the 20th century, tuberculosis was as if it had been eradicated in industrialized countries by the 1950s. However, tuberculosis is still prevalent as a revitalizing infection. Today, it is estimated that one in three people in the world is infected with Mycobacterium tuberculosis (latent tuberculosis). There are 9.4 million new cases of TB in the world, of which it is estimated that 2 million have died. About 95% of active tuberculosis patients live in developing countries, and 99% of deaths from tuberculosis are concentrated in developing countries.
  • tuberculosis countermeasures have been promoted in a global collaboration.
  • Many existing technologies in TB control have generally been used for decades without improvement. For this reason, the development of new technologies is urgently needed to be effective in developing countries.
  • tuberculosis The most important thing in the diagnosis of tuberculosis is the early detection of tuberculosis infection and its treatment. In particular, patients who are in the sterilized state have a very high risk of spreading infection around them, so it is necessary to treat them in an environment where there is no contact with them. For this purpose, there is “bacteriological diagnosis of tuberculosis”, and the sputum smear test is the most popular.
  • ⁇ ⁇ Smear smear inspection is a method of directly observing and inspecting sputum smears with a microscope (direct microscopic examination of sputum smears), which was established by Robert Koch more than a century ago. Acid-fast bacteria are identified by staining tuberculosis pathogens from clinical laboratory samples.
  • the tuberculosis diagnostic method used today has been established substantially using the technique used by Koch.
  • the tuberculosis smear test is a standard tuberculosis diagnostic method in developing countries, and has become a standard for evaluating the performance of new test methods.
  • the gene amplification method is a method of amplifying specific DNA by chain reaction using DNA polymerase. The principle is to amplify the DNA to be examined by repeating temperature changes using a pair of DNA primers complementary to the DNA to be amplified and the sequences at both ends and a thermostable DNA polymerase.
  • the gene amplification method is satisfactory in terms of sensitivity, it is difficult to use in developing countries in terms of operability, facilities, and price.
  • sputum smear testing direct sputum examination of sputum
  • the sputum smear test is not only an effective diagnostic method but also plays an important role as a means of determining the therapeutic effect.
  • the sputum smear test is a test for detecting and identifying mycobacteria and is not a method for detecting Mycobacterium tuberculosis. Therefore, it is impossible to identify Mycobacterium tuberculosis by this test.
  • tuberculosis treatment in developed countries, treatment with drugs is started after tuberculosis has been identified, whereas in the DOTS program conducted in developing countries, acid-fast bacilli are detected in sputum smear tests. Then, treatment with a drug is started without identifying Mycobacterium tuberculosis.
  • drugs used for M. tuberculosis infection and non-tuberculous mycobacterial infection are different, drugs with high therapeutic effects on non-tuberculous mycobacteria have been developed.
  • glycolipids which are main components of cell membranes and cell walls.
  • Glycolipid antigens are considered as one of promising target antigens because of their high in vivo stability.
  • LAM is said to occupy 15% of the bacterial cell components, and is an antigen that attracts attention in terms of quantity.
  • ELISA detecting lipoarabinomannan
  • LAM in mycobacteria has almost the same basic structure and only a slight difference in the structure of the mannose cap.
  • the mannose cap structure is almost the same as Mycobacterium avium, which is the second most common cause of mycobacterial infections after Mycobacterium tuberculosis (see Non-Patent Document 5). Therefore, a monoclonal antibody that can specifically detect LAM of Mycobacterium tuberculosis among acid-fast bacteria is desired.
  • the present invention relates to a monoclonal antibody (hereinafter also simply referred to as “MoAb”) that specifically binds to mycobacterial lipoarabinomannan (hereinafter also referred to as “LAM”), particularly a single-chain antibody and a multivalent antibody thereof.
  • MoAb monoclonal antibody
  • LAM mycobacterial lipoarabinomannan
  • the present invention also provides a method for detecting acid-fast bacteria or a method for detecting tuberculosis using the antibody, as well as a reagent for acid-fast bacteria (for example, a diagnostic agent for tuberculosis) and a kit for detecting acid-fast bacteria (for example, for diagnosis of tuberculosis). Kit).
  • a further object of the present invention is to provide a method for determining the therapeutic effect of an antituberculous drug on tuberculosis using the antibody, and a kit for determining the therapeutic effect of an antituberculous drug used in the method.
  • the present inventors have devised immunized animals, immunogens, and MoAb production techniques and selection methods to distinguish acid-fast bacillary LAMs from LAMs of other bacteria and membrane antigens having similar structures.
  • the present inventors have also succeeded in establishing an antibody and measurement method that can specifically detect M. tuberculosis LAM in distinction from non-tuberculous mycobacteria LAM.
  • the present invention has the following embodiments.
  • (I) Monoclonal antibody that specifically binds to mycobacterial lipoarabinomannan (LAM) (I-1) against mycobacterial LAM described in any of (A) to (C) below Monoclonal antibodies with binding properties: (A) A heavy chain variable region comprising heavy chains CDR1 to CDR3 of the following (a) to (c) and a light chain variable region comprising light chains CDR1 to CDR3 of the following (d) to (f): Monoclonal antibody conjugated via: (A) a heavy chain CDR1 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, (B) a heavy chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, (C) heavy chain CDR3 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, (D) a light chain CDR1 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, (E) a light chain CDR2 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, (F) a light chain C
  • the monoclonal antibody described in (A) is a monoclonal antibody specifically binding to LAM of Mycobacterium tuberculosis, preferably M. tuberculosis (I-1 ) To (I-5).
  • the monoclonal antibody described in (B) comprises the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 39 The monoclonal antibody described.
  • the monoclonal antibody described in (B) or (C) has binding properties to nontuberculous mycobacteria (I-1), and (I-7) to (I The monoclonal antibody according to any one of I-14).
  • Immunization method of non-human animal for producing monoclonal antibody that specifically binds to mycobacterial lipoarabinomannan (LAM), and production method of said monoclonal antibody (II-1) A non-human animal immunization method for producing a monoclonal antibody that specifically binds to LAM of a mycobacteria, which comprises a step of inducing a humoral immune response against BCG by administering BCG as an immunogen.
  • (II-4) a step of inducing a humoral immune response against BCG by administering BCG as an immunogen to a non-human animal to produce an antibody that binds to LAM of mycobacteria, and from the non-human animal Collecting a cell producing the antibody, A method for producing a monoclonal antibody that specifically binds to LAM of an acid-fast bacterium.
  • (II-5) a step of inducing a humoral immune response against BCG by administering BCG as an immunogen to a non-human animal, A step of preparing mRNA for an antibody that binds to LAM of acid-fast bacteria from the non-human animal, Specifically binding to acid-fast bacillary LAMs comprising preparing cDNA using the mRNA as a template and collecting monoclonal antibodies that specifically bind to acid-bacillary LAM by phage display using the cDNA A method for producing a monoclonal antibody.
  • (II-7) The production method according to any one of (II-4) to (II-6), wherein the acid-fast bacterium is Mycobacterium tuberculosis, preferably M. tuberculosis.
  • the monoclonal antibody that specifically binds to LAM of mycobacteria is the monoclonal antibody described in any of (I-1) to (I-12), (II-4) to (II- 7) The production method described in any one of the above.
  • a monoclonal antibody that specifically binds to LAM of M. tuberculosis, preferably M. tuberculosis, is a monoclonal antibody described in (A) in (I-1) to (I-6).
  • (II-10) A body fluid against the complex by administering to the non-human animal a complex of the monoclonal antibody and LAM described in (A) of (I-1) to (I-6) as an immunogen Inducing a sex immune response and producing an antibody that binds to an acid-fast bacillary LAM, and collecting cells that produce the antibody from the non-human animal, A method for producing a monoclonal antibody that specifically binds to LAM of an acid-fast bacterium.
  • (II-11) By administering to a non-human animal the complex of (A) monoclonal antibody and LAM described in any of (I-1) to (I-6) as an immunogen, the complex Inducing a humoral immune response against the body, A step of preparing mRNA for an antibody that binds to LAM of acid-fast bacteria from the non-human animal, Specifically comprising a step of preparing cDNA using the mRNA as a template and a step of collecting a monoclonal antibody that specifically binds to the LAM of the acid-fast bacterium by a phage display method using the cDNA. A method for producing a binding monoclonal antibody.
  • the monoclonal antibody that specifically binds to LAM of mycobacteria is the monoclonal antibody of (B) described in any of (I-1) or (I-7) to (I-12) A production method according to (II-10) or (II-11).
  • (III) Method for detecting acid-fast bacteria, preferably tuberculosis (III-1) Method for detecting acid-fast bacteria, preferably tuberculosis, having the following steps: (1) a step of bringing the monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16) into contact with a biological sample of a subject, and (2) the monoclonal antibody and an acid-fast bacterium, preferably of Mycobacterium tuberculosis. A step of measuring acid-fast bacteria, preferably M. tuberculosis, present in a test sample using the binding reaction with LAM as an index.
  • (III-2) The method for detecting Mycobacterium tuberculosis is described in (II-1), which is a method using the monoclonal antibody according to (A) described in any of (I-1) to (I-6). Detection method.
  • the method for detecting Mycobacterium tuberculosis can be paraphrased as a method for diagnosing the presence or absence of tuberculosis in a subject (tuberculosis diagnostic method).
  • a tuberculosis diagnostic agent comprising the monoclonal antibody of (A) described in any one of the tuberculosis diagnostic agent or diagnostic kit (IV-1) (I-1) to (I-6).
  • (IV-2) A kit for diagnosis of tuberculosis comprising the monoclonal antibody of (A) described in any of (I-1) to (I-6) as a reagent for detecting Mycobacterium tuberculosis.
  • V Method for measuring mycobacterial lipoarabinomannan (LAM)
  • LAM mycobacterial lipoarabinomannan
  • V-1 Method for measuring mycobacterial LAM in a test sample having the following steps: (1) a step of bringing the monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16) into contact with a test sample that can contain acid-fast bacteria, and (2) the above-mentioned monoclonal antibody and LAM of acid-fast bacteria A step of measuring the acid-fast bacillary LAM present in the test sample using the binding reaction with as an index.
  • the measurement method is a qualitative method of acid-fast bacillary LAM having a step of detecting acid-fast bacillary LAM as step (2), or (2) step of quantifying acid-bacilli LAM as step
  • the method according to (V-1) which is a method for quantifying acid-fast bacillary LAM having the following.
  • V Mycobacteria comprising the monoclonal antibody according to any one of detection agent or detection kit (VI-1) (I-1) to (I-16) for acid-fast bacterium lipoarabinomannan (LAM) Lipoarabinomannan detection agent.
  • detection agent or detection kit VI-1) (I-1) to (I-16) for acid-fast bacterium lipoarabinomannan (LAM) Lipoarabinomannan detection agent.
  • LAM acid-fast bacterium lipoarabinomannan
  • (VI-2) A mycobacterial lipoarabinomannan detector, wherein the monoclonal antibody is the monoclonal antibody of (A) described in any of (I-1) to (I-6).
  • FIG. 4 An acid-fast LAM detection kit comprising the monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16) as a reagent for acid-fast bacteria LAM detection.
  • VII Measurement method using a sterilized specimen
  • VII-1 Method of measuring the presence or absence of acid-fast bacilli infection for a test sample having the following steps (1) A step of subjecting a specimen sample to high-temperature boiling sterilization, preferably high-pressure steam sterilization, (2) The monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16), preferably any of (I-1) to (I-6) or (I-7) to (I-10) A step of bringing the monoclonal antibody according to (A) or (B) into contact with a sterilized test sample, (3) a step of measuring acid-fast bacillary LAM in the test sample using the binding reaction between the monoclonal antibody of the present invention and acid-fast bacillary LAM as an index; and (4) acid-fast bacillary LAM was detected in the test sample. In this case, the step of judging that the test sample is infected with acid-fast bacteria.
  • (VII-2) The monoclonal antibody according to (A) or (B) described in any one of (I-1) to (I-6) or (I-7) to (I-10) The measuring method according to (VII-1), wherein the acid-fast bacterium is Mycobacterium tuberculosis.
  • VIII Method for determining the effect of tuberculosis treatment of an anti-tuberculosis drug
  • VIII-1 Method for determining the effect of tuberculosis treatment of an anti-tuberculosis drug having the following steps: (1) A step of bringing the monoclonal antibody of (A) described in any of (I-1) to (I-6) into contact with a test sample before and after administration of an antituberculosis drug, (2) a step of measuring M. tuberculosis LAM in a test sample before and after administration of an anti-tuberculosis drug using the binding reaction between the monoclonal antibody and LAM of M.
  • tuberculosis as an index
  • tuberculosis LAM is effective in treating tuberculosis LAM when the tuberculosis LAM is not detected in the test sample after administration of the tuberculosis LAM.
  • (VIII-2) A method for determining the tuberculosis therapeutic effect of an antituberculosis drug, comprising the following steps: (1) A step of bringing the monoclonal antibody of (A) described in any of (I-1) to (I-6) into contact with a test sample before and after administration of an antituberculosis drug, (2) Quantifying Mycobacterium tuberculosis LAM in a test sample before and after administration of anti-tuberculosis drug using as an index the binding reaction between the monoclonal antibody and LAM of M. tuberculosis; and (3) In test sample after administration of anti-tuberculous drug Of M. tuberculosis LAM (measured value after administration) and the L.
  • tuberculosis LAM amount (measured value before administration) in the test sample before administration of anti-tuberculosis drug, the measured value after administration is lower than the measured value before administration
  • Tuberculosis therapeutic effect determination kit of anti-tuberculosis drug (IX) Determination of tuberculosis therapeutic effect of anti-tuberculosis drug including monoclonal antibody of (A) described in any of (I-1) to (I-6) For kit.
  • (X) Mycobacteria (Mycobacterium tuberculosis) detector (X-1) A mycobacteria, preferably Mycobacterium tuberculosis detector, comprising a liquid-absorbing piece made of a material that can transfer a test sample by capillary action , The liquid absorption piece (1) a sample collection part for absorbing and collecting a test sample, (2) a labeled antibody portion carrying the monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16), which specifically reacts with LAM of acid-fast bacteria, (3) A determination unit having a test result display unit as shown below, (a) a test result display unit in which the monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16) that specifically reacts with LAM of mycobacteria is immobilized, (4) A mycobacterial, preferably Mycobacterium tuberculosis detector, comprising a liquid absorption unit that absorbs the residual liquid of the test sample that has moved through the sample collection unit, the labeled antibody unit
  • the (3) determination unit described in (X-1) is characterized in that the determination unit includes (a) a test result display unit and a control display unit shown below.
  • Mycobacteria preferably Mycobacterium tuberculosis detector: (b) A control display section on which an unlabeled antibody that reacts with the monoclonal antibody according to any one of (I-1) to (I-16) is immobilized.
  • the present invention it is possible to specifically detect acid-fast bacteria present in a biological sample (sputum, saliva, blood, lung lavage fluid, gastric fluid, urine, feces, skin or pancreatic fluid) of other subjects. it can.
  • the method for detecting acid-fast bacteria of the present invention has the same sensitivity and specificity as the detection method by gene amplification.
  • the amount of acid-fast bacteria in the living body can be determined, so that it is possible to monitor the therapeutic effect of acid-fast bacteria, particularly tuberculosis.
  • the method for detecting acid-fast bacteria of the present invention even when the sample to be measured is sterilized, the acid-fast bacteria can be detected stably and accurately within at least one week after sterilization. . For this reason, even in an area where a special specimen transport system for preventing infection is not established, general specimen transportation such as mail can be carried out by sterilizing the specimen.
  • tuberculosis bacteria present in a biological sample of a tuberculosis patient can be specifically detected by distinguishing them from nontuberculous mycobacteria. Therefore, according to the present invention, the presence or absence of M. tuberculosis infection can be diagnosed with high accuracy. Moreover, the therapeutic effect of the antituberculous drug with respect to a tuberculosis patient can be determined with high precision.
  • FIG. (A) And (B) is a figure (figure seen from the side) which shows one aspect
  • Fig. (A) shows a mode in which only the test result display unit (a) is provided in the determination unit (3)
  • Fig. (B) shows a test result display unit (a) and a control display unit (b) in the determination unit (3). It is an aspect including both.
  • Reference numeral 10 a support
  • reference numeral 21 a sheet constituting the sample collecting part (1)
  • reference numeral 22 a sheet constituting the labeled antibody part (2)
  • reference numeral 23 a sheet constituting the determination part (3)
  • reference numeral 24 Sheet constituting liquid absorption part (4)
  • (b): control display part (1): sample collection part, (2): labeled antibody part, (3): determination part
  • P means an arrow indicating a method of flowing the test sample (the same applies to FIG. 2).
  • FIG. 2 It is a figure (perspective view) which shows one aspect
  • the antibody titers in the blood of rabbits immunized subcutaneously with the BGC vaccine and H37Ra dead cells were used as antigen plates with M. tuberculosis LAM (- ⁇ -) and M. avium LAM (- ⁇ -) immobilized, respectively.
  • the result measured by ELISA method is shown (Reference Example 1 (2)).
  • the amino acid sequence of LAM reactive scFv is shown.
  • the upper row shows the scFv (Myco-scFv) amino acid sequence (SEQ ID NO: 30) prepared from spleen cells of rabbits immunized with HR37Ra dead cells
  • the lower row shows spleen cells of rabbits immunized with BCG vaccine.
  • the scFv (TB-scFv) amino acid sequence (SEQ ID NO: 12) is compared with the positions of the CDR1 to CDR3 region of the heavy chain variable region, the linker, and the CDR1 to CDR3 region of the light chain variable region, respectively.
  • the amino acid region on the N-terminal side of the linker sequence in which four serine residues are bonded to the N-terminal indicates the VH region
  • the C-terminal region indicates the VL region.
  • the result of evaluation of mycobacteria LAM detection ELISA and Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA is shown.
  • the reactivity of the mycobacteria LAM detection ELISA and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA to LAM was evaluated using purified M.tuberculosis.LAM and M..avium.LAM.
  • is the reactivity of mycobacterial LAM detection ELISA ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ to M. tuberculosis LAM
  • is the reactivity of mycobacteria LAM detection ELISA to M. avium
  • is the reactivity of M. tuberculosis LAM detection ELISA to M.
  • tuberculosis LAM ⁇ Shows the reactivity of M. tuberculosis LAM detection ELISA to M. avium LAM.
  • the evaluation result of an antibody combination is shown.
  • Antibody combinations were evaluated using acid-fast bacilli clinical isolates in acid-fast bacillary LAM detection ELISA and tubercle bacilli LAM detection ELISA. The reactivity with respect to each strain was shown by color shading.
  • myco indicates the results of mycobacterial LAM detection ELISA
  • TB indicates the results of Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA.
  • the evaluation results of mycobacterial LAM detection immunochromatography test and Mycobacterium tuberculosis LAM detection immunochromatography test are shown.
  • mycobacteria LAM detection immunochromatography test and Mycobacterium tuberculosis LAM detection immunochromatography to LAM was evaluated using purified M. tuberculosis LAM (A and B) and M. avium LAM (C and D).
  • myco indicates an acid-fast bacillary LAM detection immunochromatographic test
  • TB indicates a tubercle bacillary LAM detection immunochromatographic test.
  • the antibody titer of chicken antiserum against LAM is shown (Example 5).
  • the amino acid sequence of the single-chain antibody G3-scFv isolated from the chicken scFv library is represented by the positions of the CDR1, CDR2, and CDR3 regions of the heavy chain variable region, the GS linker region, and the CDR1, CDR2, and CDR3 regions of the light chain variable region. Shown with.
  • the reactivity of ELISA for LAM detection using a bivalent antibody is shown (Example 7). - ⁇ -indicates the reactivity of Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA to BCG, and- ⁇ -indicates the reactivity of Mycobacteria LAM detection ELISA to BCG.
  • the detection sensitivity of the acid-fast bacillary LAM detection ELISA using a bivalent antibody is shown (Example 8).
  • the table compares the detection sensitivity of the gene amplification test (NAAT) and the acid-fast bacillary LAM detection ELISA.
  • Example 9 which shows the result of the cross-reactivity test with the oral bacteria of the acid-fast bacterium LAM detection ELISA.
  • ⁇ Na '' is N. asteroids
  • ⁇ Nf '' is N. faroinica
  • ⁇ Sg '' is Streptomyces
  • ⁇ Ca '' is C.
  • ⁇ Ai '' is actinomycete
  • ⁇ Tp '' is T. ⁇ paurometabolum means.
  • the results of performing an acid-fast bacillary LAM detection ELISA using LAM extracted from each of these cultured cells and BCG cultured cells are shown. (Example 10) which shows the reactivity with respect to acid-fast-bacteria clinical isolation of LAM detection ELISA using a bivalent antibody.
  • A shows the measurement results of 38 clinical isolates of M. tuberculosis
  • B shows the measurement results of 29 non-tuberculous mycobacteria (M. avium 23, M. intracellulare 6).
  • the black bars in the figure show the measurement results of the mycobacterial LAM detection ELISA
  • the white bars show the measurement results of the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA.
  • Nos. 1 to 23 are the results of M. avium 23 strains
  • Nos.24 to 29 are the results of M. intracellulare 6 strains.
  • the reactivity ratio in the mycobacterial LAM detection ELISA and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA is shown (value of mycobacteria LAM detection ELISA / value of Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA).
  • Example 11 The reactivity with respect to the clinical sputum specimen of the mycobacteria LAM detection ELISA (right figure) and the tuberculosis LAM detection ELISA (left figure) using a bivalent antibody is shown (Example 11).
  • I is a Smear test (direct smear test) negative and gene amplification test negative sample group
  • II is a Smear test scanty and gene amplification test negative sample
  • III is a Smear test negative and gene amplification test positive sample group
  • IV is Smear test is a scanty and gene amplification test positive sample group
  • V is a sample group of 1+ Smear test
  • VI is a sample group of Smear test is 2+
  • VII is a sample group of Smear test is 3+.
  • Example 11 which shows the correlation of the LAM density
  • I is Smear test negative and gene amplification test negative sample group
  • II is Smear test negative and gene amplification test positive sample group
  • III is Smear test scanty and gene amplification test positive sample group
  • IV is + Smear test 1+
  • V indicates the result of the sample group in which the Smear test is 2+
  • VI indicates the result of the sample group in which the Smear test is 3+.
  • Mycobacterium tuberculosis monoclonal antibody that specifically binds to mycobacteria LAM belongs to the Mycobacterium genus (Mycobacterium), together with other Mycobacterium bacteria, a group of bacteria called acid-fast bacteria It is a kind. However, it is distinguishable from other acid-fast bacteria (non-tuberculous acid-fast bacteria) in that it can grow at 37 ° C but does not grow at 28 ° C, and has a heat-resistant catalase.
  • Examples of Mycobacterium tuberculosis include Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis (M. bovis), Mycobacterium africans, murine tuberculosis Four types of bacteria (M.
  • M. tuberculosis shows pathogenicity to humans as a causative bacterium of tuberculosis, and M. bovis and M. africans rarely infect humans.
  • M. microti is not pathogenic to humans.
  • BCG is an attenuated version of M. bovis that has been subcultured for a long time, and is used as a vaccine for preventing tuberculosis (a live attenuated vaccine).
  • the monoclonal antibody (hereinafter also referred to as “MoAb”) targeted by the present invention is an antibody characterized by specifically distinguishing acid-fast bacteria from other bacteria present in the living body. More specifically, the antibody is characterized in that it distinguishes between mycobacterial lipoarabinomannan (LAM) and other bacterial LAM-like antigens and specifically binds to mycobacterial LAM.
  • LAM mycobacterial lipoarabinomannan
  • LAM is one of the major lipoglycans that constitute the cell walls and cell membranes of Mycobacterium (mycobacteria), including Mycobacterium tuberculosis.
  • LAM usually contains a sugar backbone containing a mannosyl phosphatidylinositol anchor (MPI), a D-mannan core and a D-arabinan domain and a capping motif, but depending on the type of fungus, the sugar (eg, mannose) contained in the molecule )
  • MPI mannosyl phosphatidylinositol anchor
  • D-mannan core a D-mannan core
  • D-arabinan domain and a capping motif but depending on the type of fungus, the sugar (eg, mannose) contained in the molecule )
  • the number of residues, the branched structure of the sugar chain, the number of acyl groups, and the types of fatty acids constituting the acyl groups are different.
  • the MoAb of the present invention includes a heavy chain variable region comprising the following heavy chains CDR1 to CDR3 (a) to (c), and light chains CDR1 to CDR3 (d) to (f) below:
  • An antibody having a structure in which a light chain variable region is joined via a linker is included.
  • the MoAb is also referred to as “MoAb1” for convenience.
  • A a heavy chain CDR1 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1
  • B a heavy chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2
  • C heavy chain CDR3 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3
  • D a light chain CDR1 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4
  • E a light chain CDR2 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5
  • F Light chain CDR3 consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6.
  • the MoAb of the present invention specifically comprises a heavy chain variable region comprising the following heavy chains CDR1 to CDR3 (g) to (i) and light chains CDR1 to CDR3 (j) to (l) below:
  • An antibody having a structure in which the light chain variable region is joined via a linker is also included.
  • the MoAb is also referred to as “MoAb2” for convenience.
  • the MoAb of the present invention specifically includes a heavy chain variable region comprising the following heavy chains CDR1 to CDR3 (m) to (o) and light chains CDR1 to CDR3 (p) to (r) below:
  • An antibody having a structure in which the light chain variable region is joined via a linker is also included.
  • the MoAb is also referred to as “MoAb3” for convenience.
  • CDR is an abbreviation of “ComplementarityinDetermining Reagion” and is also referred to as a complementarity determining region.
  • CDR is a region that exists in the variable region of immunoglobulin, and is a region that is deeply involved in specific binding to an antigen possessed by an antibody.
  • “heavy chain CDR” means a CDR present in the variable region of an immunoglobulin heavy chain
  • “light chain CDR” means a CDR present in the variable region of an immunoglobulin light chain.
  • the heavy chain variable region is a region containing the above heavy chains CDR1 to CDR3, and the light chain variable region is a region containing the above light chains CDR1 to CDR3.
  • the arrangement order of these CDR1 to CDR3 is not particularly limited, but both the heavy chain variable region and the light chain variable region are preferably continuous in the order of CDR1, CDR2, and CDR3, preferably in the direction from N side to C side. Arranged via other amino acid sequences.
  • the heavy chain variable region or / and light chain variable region of the MoAb of the present invention includes a framework region (hereinafter simply referred to as “FR”) as an amino acid sequence in a region other than the CDR1 to CDR3 in the variable region.
  • FR framework region
  • the amino acid sequence of the FR may be the amino acid sequence itself derived from the framework region (FR) of an immunoglobulin heavy chain variable region or light chain variable region, or may be a variant thereof. Furthermore, it may be partially modified, for example, by introducing a restriction enzyme recognition site into a part of the amino acid sequence derived from FR.
  • the region between the N-terminus of the heavy chain variable region and the CDR1 is "FR1"
  • the region between CDR1 and CDR2 is “FR2”
  • This region is defined as “FR3”
  • the region between CDR3 and the C-terminus of the heavy chain variable region is defined as “FR4”.
  • the region between the N-terminus of the light chain variable region and the CDR1 is ⁇ FR1 ''
  • the region between CDR1 and CDR2 is ⁇ FR2 ''
  • CDR2 and The region between CDR3 is defined as “FR3”
  • the region between “CDR3” and the C terminus of the variable region is defined as “FR4”.
  • FRs have functions as linkers that connect the CDR1, CDR2, and CDR3, which are important as antigen recognition sequences, and also contribute to the formation of the three-dimensional structure of the variable region.
  • the heavy chain variable region of MoAb1 of the present invention preferably has an amino acid sequence consisting of 119 amino acid residues represented by SEQ ID NO: 7, and the light chain variable region is preferably 112 amino acid residues represented by SEQ ID NO: 8. It has an amino acid sequence consisting of In SEQ ID NO: 7 showing the amino acid sequence of the heavy chain variable region, the region from the N-terminal to the 30th region is “FR1” of the heavy chain variable region, and the 31st to 35th amino acid regions are “CDR1” of the heavy chain variable region ( SEQ ID NO: 1), amino acid region 36 to 49 is “FR2”, amino acid region 50 to 65 is “CDR2” (SEQ ID NO: 2), amino acid region 66 to 96 is “FR3”, 97
  • the 106th amino acid region corresponds to “CDR3” (SEQ ID NO: 3), and the 107th to 119th amino acid region corresponds to “FR4”.
  • the region from the N-terminal to the 23rd region is “FR1” of the light chain variable region, and the 24th to 36th amino acid regions are light chain variable.
  • “CDR1” SEQ ID NO: 4
  • 37th to 51st amino acid region is “FR2”
  • 52nd to 58th amino acid region is “CDR2” (SEQ ID NO: 5)
  • 59th to 89th amino acid region Corresponds to “FR3”
  • the 90th to 102nd amino acid region corresponds to “CDR3” (SEQ ID NO: 6)
  • the 103rd to 112th amino acid region corresponds to “FR4”.
  • the heavy chain variable region of MoAb2 of the present invention preferably has an amino acid sequence consisting of 130 amino acid residues represented by SEQ ID NO: 37, and the light chain variable region is preferably 116 amino acid residues represented by SEQ ID NO: 38. It has an amino acid sequence consisting of In SEQ ID NO: 37, which shows the amino acid sequence of the heavy chain variable region, the region from the N-terminal to the 35th region is “FR1” of the heavy chain variable region, and the 36th to 40th amino acid regions are “CDR1” of the heavy chain variable region ( SEQ ID NO: 31), amino acid region 41 to 54 is “FR2”, amino acid region 55 to 74 is “CDR2” (SEQ ID NO: 32), amino acid region from 75 to 106 is “FR3”, 107 The 119th to 119th amino acid region corresponds to "CDR3" (SEQ ID NO: 33), and the 120th to 130th amino acid region corresponds to "FR4".
  • the region from the N-terminal to the 20th region is “FR1” of the light chain variable region, and the 21st to 28th amino acid regions are the light chain
  • the variable region “CDR1” (SEQ ID NO: 34), the 29th to 44th amino acid regions are “FR2”, the 45th to 51st amino acid regions are “CDR2” (SEQ ID NO: 35), and the 52nd to 83rd amino acids.
  • the region corresponds to “FR3”
  • the 84th to 95th amino acid region corresponds to “CDR3” (SEQ ID NO: 36)
  • the 96th to 116th amino acid region corresponds to “FR4”.
  • the heavy chain variable region of MoAb3 of the present invention preferably has an amino acid sequence consisting of 121 amino acid residues represented by SEQ ID NO: 53, and the light chain variable region is preferably 110 amino acid residues represented by SEQ ID NO: 54. It has an amino acid sequence consisting of In SEQ ID NO: 53 showing the amino acid sequence of the heavy chain variable region, the region from the N-terminal to the 30th region is “FR1” of the heavy chain variable region, and the 31st to 35th amino acid regions are “CDR1” of the heavy chain variable region ( SEQ ID NO: 47), the 36th to 49th amino acid region is “FR2”, the 50th to 65th amino acid region is “CDR2” (SEQ ID NO: 48), the 66th to 96th amino acid region is “FR3”, 97 The 108th amino acid region corresponds to “CDR3” (SEQ ID NO: 49), and the 109th to 121st amino acid region corresponds to “FR4”.
  • SEQ ID NO: 54 which shows the amino acid sequence of the light chain variable region of MoAb3 of the present invention
  • the region from the N-terminal to the 23rd region is “FR1” of the light chain variable region
  • the 24th to 34th amino acid regions are the light chain
  • the variable region “CDR1” (SEQ ID NO: 50)
  • the 35th to 49th amino acid regions are “FR2”
  • the 50th to 56th amino acid regions are “CDR2” (SEQ ID NO: 51)
  • the 57th to 87th amino acids corresponds to “FR3”
  • the 88th to 100th amino acid region corresponds to “CDR3” (SEQ ID NO: 52)
  • the 101st to 110th amino acid region corresponds to “FR4”.
  • the effect of MoAb1, MoAb 2 and MoAb3 of the present invention means binding property to acid-fast bacterium LAM, preferably specific binding property to acid-fast bacterium LAM, unless otherwise specified.
  • the “effect of MoAb1 of the present invention” means binding property to M. tuberculosis LAM, preferably specific binding property to M.
  • tuberculosis LAM tuberculosis LAM.
  • the number of such mutations is not particularly limited, but is 85% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably 98% or more. Can be a number.
  • examples of the mutation introduction include amino acid substitution, deletion, and insertion.
  • a restriction enzyme recognition site may be introduced into FR1 of the heavy chain variable region and / or FR4 of the light heavy chain variable region.
  • the heavy chain variable regions FR1 to FR4 and the light chain variable regions FR1 to FR4 represented by MoAb1 and MoAb3 are both amino acid sequences derived from rabbits, and the heavy chain variable regions FR1 to FR4 and light chain variable represented by MoAb2.
  • the regions FR1 to FR4 are all amino acid sequences derived from chickens, but may be framework regions derived from any animal species as long as the effects of the MoAb of the present invention are not impaired. Such animal species is not particularly limited, and examples thereof include humans, rabbits, chickens, horses, cows, goats, sheep, dogs, mice, hamsters, and rats. An amino acid sequence derived from rabbit, chicken or human is preferable, and human is more preferable.
  • the amino acid sequences of human-derived FR1 to FR4 are known (Kabat, et al. US Department of Health ANDshuman Services, NIH (1991), USA) and are described, for example, on the NCBI website.
  • the MoAb of the present invention has a structure in which the heavy chain variable region and the light chain variable region having the above structure are joined via a linker.
  • the “linker” is not particularly limited as long as it does not impair the effect of the MoAb of the present invention, and is usually an amino acid sequence having about 8 to 30 amino acids, preferably about 8 to 20, more preferably 8 to 15. A peptide having a linker sequence consisting of a certain amino acid sequence can be mentioned.
  • a preferred linker sequence is not limited, but for example, a GS linker sequence [(Gly-Gly-Gly-Ser: SEQ ID NO: 9) n or (Gly-Gly-Gly-Gly-Ser: SEQ ID NO: 10) n [n is Number of repetitions]] and the like.
  • a peptide having a sequence obtained by repeating such a GS linker sequence 1 to 3 times is used as a linker.
  • a peptide (Example 1) having a sequence (GGGGSGGGGSGGGGS: SEQ ID NO: 11) obtained by repeating the GS linker sequence three times and a peptide (Example 6) having a sequence (GGGGSGGDGSGGGGS: SEQ ID NO: 40) are used. Used as a linker.
  • a single chain antibody consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12 can be mentioned.
  • a preferred embodiment of MoAb2 is a single chain antibody consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 39.
  • a preferred embodiment of MoAb3 includes a single chain antibody consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 30.
  • Such monoclonal antibodies of the present invention include antibodies characterized by specifically recognizing M. tuberculosis from non-tuberculous mycobacteria. More specifically, the antibody is characterized in that it distinguishes between lipoarabinomannan (LAM) of Mycobacterium tuberculosis and LAM of Mycobacterium tuberculosis mycobacteria and specifically binds to LAM of Mycobacterium tuberculosis.
  • LAM lipoarabinomannan
  • Examples of the monoclonal antibody include MoAb1 described above.
  • the Mycobacterium tuberculosis that is specifically recognized by the MoAb of the present invention in distinction from the non-tuberculous mycobacteria is preferably M. tuberculosis and M. bovis. More preferably, it is M. tuberculosis.
  • the reaction against M. tuberculosis LAM is compared by the competition method, if it requires 10 times or more non-tuberculous mycobacterial LAM compared to M. tuberculosis LAM, it has specific binding to M. tuberculosis LAM. be able to. Furthermore, when the MoAb of the present invention was detected by sandwiching LAM using the immobilized antibody and the detection antibody, the reactivity of the non-tuberculous mycobacterial LAM was reduced to 1/100 or less compared to the M. tuberculosis LAM. In this case, it can be determined that the antibody has a more preferable binding specificity for M. tuberculosis LAM.
  • Antibody affinity can be determined using conventional techniques, for example, measuring saturation isotherms of 125 I-labeled IgG or fragments thereof, or Analyzing Data with GraphPad Prizm (1999), GraphPad Software Onc., San Diego, CA. Can be readily determined by homologous replacement of 125 IgG with unlabeled IgG using non-linear regression analysis as described by Motilsky. In addition, it can be measured by a method known in the art, and as such a method, the method described in Scatchard et al., Ann. NY Acd. Sci., 51,660 (1949) can be exemplified. .
  • the MoAb of the present invention is not limited, it can be produced according to the phage display method (G. Smith, Science, 228, 1315 (1985)) using Mycobacterium tuberculosis as an antigen.
  • the tuberculosis bacteria the above-mentioned tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis, human type tuberculosis), bovine tuberculosis (M. bovis, bovine type, bovine), Mycobacterium africans, and murine tuberculosis Can be mentioned.
  • Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium tuberculosis
  • Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium tuberculosis
  • M. bovis Bovine and bovine
  • Mycobacterium africans and more preferably Bovine tuberculosis .
  • BCG is attenuated by subculturing M. bovis for a long time.
  • the MoAb of the present invention specifically recognizes acid-fast bacteria by distinguishing it from other bacteria such as oral bacteria, more specifically, by distinguishing it from LAM-like antigens of other bacteria. Specifically binding to acid-fast bacillary LAM; preferably recognizing M. tuberculosis separately from non-tuberculous mycobacteria, more specifically, non-tuberculous mycobacteria Differentiating from LAM, it specifically binds to Mycobacterium tuberculosis LAM.
  • Such MoAb can be prepared by using BCG as an immunogen.
  • BCG is an attenuated strain prepared from M. bovis, which has antigenicity, but means a bacterium that has lost or attenuated toxicity to humans.
  • BCG a BCG vaccine produced from the bacterium
  • the monoclonal antibody of the present invention includes a single-chain multivalent antibody described above.
  • Multivalent antibodies include bivalent antibodies, trivalent antibodies, and tetravalent antibodies, with bivalent antibodies being preferred.
  • These multivalent antibodies can be produced according to a conventional method (Non-patent Document 7: K. Zuberbuhler, Protein Engineering, Design & Selection, 22, 169 (2009)).
  • a bivalent antibody The single chain antibody heavy and light chain genes are joined to the respective constant region genes, cloned into a vector that can be expressed in mammalian cells, and transformed in mammalian cells. It can be produced by culturing.
  • the present invention relates to a method for immunization of a non-human animal for producing MoAb that specifically binds to, and a method for producing MoAb using the immunization method. More preferably, the present invention relates to a method for immunizing a non-human animal for producing MoAb that specifically binds to LAM of Mycobacterium tuberculosis, and a method for producing the MoAb using the immunization method.
  • the present invention provides a method for immunizing non-human animals using BCG as an immunogen (immunogenic antigen) as an immunization method for producing MoAb that specifically binds to LAM of Mycobacterium tuberculosis. .
  • the non-human animals may be animals other than humans, for example, mammals such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, monkeys, dogs, goats, sheep, pigs, horses, cows, and chickens. And birds such as ducks, turkeys and quails.
  • mammals small animals
  • rabbits such as mice, rats, hamsters, guinea pigs, and rabbits, and more preferred are rabbits.
  • the immunization method of the present invention for producing a MoAb that specifically binds to LAM of Mycobacterium tuberculosis is characterized by immunizing a non-human animal using BCG as an immunogen (immune antigen).
  • the method is not particularly limited, and a known method can be appropriately selected and used.
  • BCG BCG by injection or the like subcutaneously, intravenously or intraperitoneally with an adjuvant as necessary.
  • Subcutaneous administration is preferable.
  • the adjuvant include, but are not limited to, a complete adjuvant of Floyd and an incomplete adjuvant of Floyd.
  • the administration of BCG is preferably performed about 2 to 5 times at intervals of about 2 weeks after the initial administration (initial immunization).
  • the spleen cells of the non-human animal thus immunized are useful as cells for producing an antibody highly specific for M. tuberculosis LAM, preferably L. tuberculosis LAM.
  • the spleen is removed from an immunized non-human animal 10 to several months after the initial immunization with BCG, and is used for the production and acquisition of an antibody highly specific for Mycobacterium tuberculosis LAM, preferably Mycobacterium tuberculosis LAM.
  • cells prepared from the spleen extracted from an immunized non-human animal are fused with myeloma cells according to a standard method such as the polyethylene glycol method or electrical stimulation, and cultured using a HAT selective medium.
  • a standard method such as the polyethylene glycol method or electrical stimulation
  • the hybridoma is highly specific for LAM of M. tuberculosis.
  • a hybridoma producing MoAb can be obtained.
  • culturing the hybridoma thus cloned according to a conventional method it is possible to prepare and obtain a MoAb having high specificity for a desired M. tuberculosis LAM, preferably a human M. tuberculosis LAM.
  • the LAM of tuberculosis obtained above preferably human type A method of selecting an antibody by using a complex of LAM with an antibody highly specific for Mycobacterium tuberculosis LAM can be mentioned.
  • the immunization technique is not particularly limited, and a known method can be appropriately selected and used.
  • the “complex” means that an antibody having high specificity to LAM of M. tuberculosis and LAM formed an antigen-antibody complex, and the generation of the complex can be confirmed by analysis by ELISA. it can.
  • a spleen is removed from an immunized non-human animal, and cells (antibody producing cells) prepared from the removed spleen are treated with myeloma according to a standard method such as polyethylene glycol method or electrical stimulation.
  • the hybridoma which fuses with a cell, and obtains the hybridoma which produces MoAb specifically couple
  • the hybridoma may be cultured in the peritoneal cavity of a non-human animal such as a mouse or a rabbit, or in vitro using a dish or the like.
  • a non-human animal such as a mouse or a rabbit
  • ascites of the non-human animal is collected after the culture, and the desired MoAb is isolated and purified from the ascites.
  • the desired MoAb is isolated and purified from the culture solution obtained after the culture.
  • a method for purifying a monoclonal antibody when the antibody subclass is IgG, for example, a method using affinity chromatography using protein A can be mentioned.
  • MoAb that specifically binds to LAM of mycobacteria has been developed by a recently developed phage display method (Non-Patent Document 6: Winter et al., Annu. Rev. Immunol., 12: 433, 1994). It can also be manufactured by using. Specifically, the spleen is removed from the immunized non-human animal immunized by the above method, total RNA or mRNA is prepared from the removed spleen, cDNA is prepared using the RNA as a template, and the antibody variable region is encoded. Gene of single chain antibody (scFV: single chain fragment of variable region).
  • scFV single chain fragment of variable region
  • the antibody variable region only needs to include two regions of a heavy chain variable region (VH region) and a light chain variable region (LH region), and as long as it is arbitrary between VH region and LH region. It may contain a peptide linker.
  • the peptide linker include a peptide having a linker sequence consisting of about 8 to 30 amino acid sequences as described in (I), and examples of the linker sequence include a GS linker sequence. it can.
  • the phage can be infected and the scFV antibody can be expressed on the phage coat (preparation of scFV display phage library).
  • LAM is immobilized on a carrier on which anti-LAM antibody is immobilized.
  • a screening method (biopanning) of a monoclonal antibody (scFV antibody) that specifically binds to can be performed using a known method, and specifically, it should be performed with reference to the description of Examples described later. Can do.
  • the MoAb of the present invention may be used for detection of acid-fast bacteria, preferably tuberculosis. it can.
  • the MoAb of the present invention it is possible to diagnose / inspect whether the subject has acid-fast bacteria, particularly tuberculosis, that is, whether the subject is infected with acid-fast bacteria, particularly tuberculosis. can do.
  • Detection (diagnosis / test) of mycobacteria of the present invention, particularly tuberculosis, can be carried out by carrying out the following steps (1) and (2).
  • the biological sample (test sample) of the subject to be contacted with the MoAb of the present invention in the step (1) may be a biological sample in which acid-fast bacteria, particularly tuberculosis bacteria may exist, such as sputum, saliva, blood (serum) , Plasma), lung lavage fluid, gastric fluid, urine, feces, skin, pancreatic juice and the like.
  • acid-fast bacteria particularly tuberculosis bacteria may exist, such as sputum, saliva, blood (serum) , Plasma
  • lung lavage fluid such as sputum, saliva, blood (serum) , Plasma
  • gastric fluid such as sputum, saliva and blood, and more preferred are sputum and saliva.
  • the subject to be measured here is preferably a human, but animals such as horses, cows, goats, sheep, dogs, chickens, mice, hamsters, and rats can also be used.
  • the conditions for bringing the MoAb of the present invention into contact with the biological sample are not particularly limited as long as the binding reaction between the MoAb of the present invention and the acid-fast bacterium LAM, preferably the Mycobacterium tuberculosis LAM is not impaired. Conditions are adopted.
  • the MoAb of the present invention and a biological sample that can contain mycobacteria, preferably tuberculosis bacteria are allowed to coexist at a temperature of 45 ° C. or less, preferably about 4 to 40 ° C., more preferably about 25 to 40 ° C. For about 0.5 to 40 hours, preferably about 1 to 20 hours.
  • the solvent used in the binding reaction and its pH are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction, and the pH is about 5 to 9 according to or according to a conventional method.
  • a buffer solution for example, citrate buffer solution, phosphate buffer solution, Tris salt buffer solution, acetate buffer solution, etc. can also be used.
  • the step (1) can be performed in a state where the MoAb of the present invention is immobilized (solid phase) (a state where the MoAb is bound to a solid support).
  • the immobilization includes both the case where the MoAb of the present invention is bound in a detachable state to the solid support and the case where the MoAb is bound in a non-detachable state.
  • various carriers commonly used in this technical field can be used, for example, glass, cellulose powder, Sephadex, Sepharose, polystyrene, filter paper, carboxymethylcellulose, nitrocellulose, Stick made of various materials such as ion exchange resin, dextran, plastic film, plastic tube, nylon, glass beads, silk, polyamine-methyl vinyl ether-maleic acid copolymer, amino acid copolymer, ethylene-maleic acid copolymer , Beads, plates (including microplates), test tubes and the like can be widely exemplified.
  • the immobilization method is not particularly limited, and either physical bonds or chemical bonds can be used depending on various solid supports.
  • diazo method peptide method (acid amide derivative method, carboxyl chloride resin method, carbodiimide resin method, maleic anhydride derivative method, isocyanate derivative method, cyanogen bromide activated polysaccharide method, cellulose carbonate derivative as covalent bond methods
  • Chemical methods such as a method using a condensation reagent, an alkylation method, a carrier binding method using a crosslinking reagent (eg, using glutaraldehyde, hexamethylene isocyanate, etc. as a crosslinking reagent), a carrier binding method using a Ugi reaction, etc.
  • Reaction Or an ion binding method using a carrier such as an ion exchange resin: a physical adsorption method using a porous glass such as a glass bead as a carrier can be exemplified.
  • the MoAb of the present invention can be used in a state labeled with any labeling substance.
  • labeling substances include enzymes such as horseradish peroxidase (HRP) and alkaline phosphatase; fluorescent substances such as fluorescein isocyanate and rhodamine; radioactive substances such as 32 P and 125 I; metal colloids such as gold colloid and white colloid, red Examples thereof include coloring substances (coloring substances) such as synthetic latexes such as polystyrene latex and natural rubber latex colored with pigments such as blue and blue; chemiluminescent substances and the like.
  • the labeling of MoAb with these labeling substances can be performed according to a standard method according to various labeling substances.
  • Step (2) is a step of detecting and measuring an immune complex (antigen-antibody conjugate) obtained by a binding reaction between the MoAb of the present invention and acid-fast bacteria, preferably M. tuberculosis LAM.
  • detection and measurement methods and conditions for immunocomplexes (antigen-antibody conjugates) and the conditions thereof are not particularly limited, and the same or equivalent methods and conditions used in normal immunoassays are employed. can do.
  • radioisotope immunoassay ELISA method
  • fluorescent antibody method plaque method
  • spot method aggregation method
  • octalony method Various methods used in general immunochemical assay methods such as “Ouchterlony” can be used (for example, “Hybridoma method and monoclonal antibody”, R & D Planning Co., Ltd., pp. 30-53, Showa 57) (See March 5th issue).
  • the ELISA method is preferably performed according to the sandwich method, more preferably the sandwich method.
  • acid-fast bacteria in the test sample to be measured preferably tuberculosis
  • test sample to be measured preferably tuberculosis
  • an antibody that specifically reacts with an acid-fast bacterium to be measured preferably LAM of Mycobacterium tuberculosis
  • an acid-fast bacterium to be measured preferably LAM of Mycobacterium tuberculosis
  • a biological sample for example, sputum, saliva or blood
  • an antigen-antibody reaction is performed.
  • an antibody that specifically reacts with an acid-fast bacterium to be measured preferably LAM of Mycobacterium tuberculosis
  • an antibody that specifically reacts with an acid-fast bacterium to be measured preferably LAM of Mycobacterium tuberculosis
  • measurement in the antigen-antibody conjugate produced above is performed.
  • the MoAb of the present invention preferably MoAb1
  • the MoAb of the present invention is used as an antibody that specifically reacts with an acid-fast bacterium, preferably LAM of Mycobacterium tuberculosis.
  • an antibody (labeled antibody) labeled with any of the aforementioned labeling substances can be used for convenience. More simply, the use of an immunochromatography method using an antibody formed by labeling colored latex particles such as gold colloid can be exemplified. Selection of various means in these measurement techniques, modification thereof, and the like are well known to those skilled in the art, and in the present invention, any of these techniques can be used [“Proposal for clinical laboratory tests”, Kanehara Publishing, 1995. Etc.].
  • the method can be carried out, for example, by using a mycobacterial detector having the following structure, preferably a tuberculosis detector (also simply referred to as “detector”).
  • the detection tool is a tool for determining the presence of acid-fast bacteria, preferably Mycobacterium tuberculosis in human and animal body fluids (including sputum, saliva and urine), that is, the presence or absence of acid-fast bacteria, preferably Mycobacterium tuberculosis.
  • the liquid absorption piece comprised with the material which can transfer a test sample by capillary phenomenon is provided.
  • the liquid absorption piece is (i) a sample collection part for absorbing and collecting the test sample; (ii) a label that specifically reacts with the acid-fast bacilli of the test sample, preferably the LAM of Mycobacterium tuberculosis-the labeled antibody portion carrying the anti-M.
  • tuberculosis LAM antibody MoAb of the present invention
  • a determination unit having a test result display unit as shown below, (a) a test result display section on which an unlabeled anti-tuberculosis LAM antibody (MoAb of the present invention) that specifically reacts with mycobacteria, preferably LAM of Mycobacterium tuberculosis, is fixed, and (iv) A liquid absorption unit is provided that absorbs the residual liquid of the test sample that has moved through the sample collection unit, the labeled antibody unit, and the determination unit.
  • the (iii) determination unit may include a control display unit shown below at an interval from the test result display unit: (b) Labeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (invented MoAb), preferably unlabeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (invented MoAb) reacting with labeled-anti-tuberculous LAM antibody (invented MoAb1), preferably Is a control display part to which an unlabeled anti-M. Tuberculosis LAM antibody (MoAb1 of the present invention) is immobilized.
  • invented MoAb Labeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody
  • invented MoAb1 unlabeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody reacting with labeled-anti-tuberculous LAM antibody (invented MoAb1), preferably Is a control display part to which an unlabeled anti-M. Tuberculosis LAM antibody (M
  • the presence of acid-fast bacteria, preferably Mycobacterium tuberculosis, in the test sample can be determined by the presence or absence of coloration in the test result display section.
  • the detection device of the present invention includes a liquid absorption piece made of a material capable of transferring a test sample by capillary action or chromatographic action (in the present invention, these are collectively referred to as “capillary phenomenon”).
  • the liquid-absorbing piece may be a sheet-like strip (hereinafter referred to as “sheet-like strip”), and the sheet-like strip may be a single sheet or a plurality of sheets stacked. Or they can be formed by concatenation. Or a liquid absorption piece can be made into various forms which can be absorbed by liquid and can be transferred by capillary action, such as an elongated rod-like piece.
  • the detection tool of the present invention may further include a support body that supports the liquid-absorbing piece.
  • the material for the liquid-absorbing piece includes a solvent (water, serum, urine or other biological sample), a test component (acid-fast bacteria such as tuberculosis), and a complex containing the test component (for example, a labeled anti-bacteria).
  • a solvent water, serum, urine or other biological sample
  • a test component acid-fast bacteria such as tuberculosis
  • a complex containing the test component for example, a labeled anti-bacteria.
  • Tuberculosis LAM antibody (MoAb1 of the present invention) [labeled antibody- Mycobacterium tuberculosis-antibody]) has a permeable porous structure or capillary structure, and (1) when a test sample containing a test component is applied (collected, dripped, added) to a sample collection part, Any material can be used as long as it contains the anti-tuberculosis LAM antibody (MoAb1 of the present invention) and complex (labeled antibody-tuberculosis) on the way, but can move (expand) in the porous structure or capillary structure, and is not particularly limited. .
  • the solid support mentioned above can be mentioned. Among these, an organic porous body is more preferable.
  • organic porous materials include fiber aggregates formed of natural fibers such as cellulose, semi-synthetic fibers such as cellulose acetate, cellulose derivatives such as nitrocellulose, synthetic fibers such as polyethylene, polypropylene, nylon, and polyester.
  • Body porous polypropylene, porous polystyrene, porous polymethyl methacrylate, porous nylon, porous polysulfone, porous fluororesin, porous synthetic resin such as polyvinylidene fluoride introduced with hydrophilic groups, etc.
  • the size of the liquid absorbing piece is not particularly limited.
  • the width (short side length) is in the range of about 2 to 20 mm, preferably about 4 to 10 mm, and the length (long side length) is in the range of 20 to 200 mm, preferably 30 to 150 mm. It is preferable that
  • FIGS. 1A and 1B show one embodiment of the detector of the present invention.
  • FIGS. 1A and 1B are views of the detector of the present invention as viewed from the side.
  • the liquid-absorbing piece includes a sample collection unit (1) for collecting (adding) a test sample, a labeled antibody unit (2), and a determination unit (3) including a test result display unit (a), and A liquid absorption part (4) for absorbing the residual liquid of the test sample that has moved through the sample collection part, the labeled antibody part, and the determination part is provided.
  • FIG. 1B shows a detector provided with a control display section (b) in addition to the test result display section (a) in the determination section (3).
  • the liquid absorbing piece is a sheet-like strip formed by a plurality of sheet pieces, but the sheet-like strip may be a single sheet made of the same material. Alternatively, a single sheet may be formed as a whole with a plurality of sheet pieces made of the same or different materials.
  • seat may consist of a several sheet
  • a sheet-like strip is bonded on the support 10 .
  • This sheet-like strip forms, in order from one end side to the other end side in the longitudinal direction, a sheet 21 forming a sample collection part (1), a sheet 22 forming a labeled antibody part (2), and a determination part (3).
  • the sheet 23 is provided with a sheet 24 forming the liquid absorbing portion (4).
  • the end portion of the seat 21 overlaps with the end of the sheet 22, and as the end of the seat 22 overlaps with the end portion of the sheet 23, further end of sheet 23 is a sheet It can also comprise so that it may overlap with the 24 edge part. By taking such a configuration, the liquid can be moved more smoothly.
  • the sample collection unit (1) is a part (test sample supply unit) that absorbs and collects a test sample to be measured.
  • test sample examples include a biological sample of a subject to be measured by the present invention.
  • the sample collection section (1) can be located at the end (starting end) of the sheet-like strip as illustrated in FIGS.
  • the labeled antibody part (2) is in contact with the terminal part of the sample collecting part (1) (FIG. 1) or formed in a state where it partially overlaps the sample collecting part (1) ( Figure 2).
  • the labeled antibody portion (2) contains an antibody that specifically reacts and binds to the acid-fast bacterium LAM, preferably M. tuberculosis LAM, contained in the test sample in a detachable state.
  • the detection tool of the present invention specifically binds to the acid-fast bacterium LAM, preferably M. tuberculosis LAM, to the sheet 22 constituting the labeled antibody portion (2) by an antigen-antibody reaction.
  • an antibody preferably an anti-tuberculosis LAM antibody (invented MoAb1)
  • an antibody is included in a detachable state.
  • the MoAb of the present invention is labeled with any of the aforementioned labeling substances, that is, as a label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (label-MoAb of the present invention), and MoAb1 is labeled-anti-tuberculosis LAM antibody (label -Used as MoAb1) of the present invention.
  • the labeled antibody portion (2) is a label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (label-MoAb of the present invention), preferably a label-anti-tuberculosis LAM antibody (label--present of the present invention), among the materials employed in the sheet-like strip.
  • a test component an acid-fast bacterium, preferably tuberculosis
  • MoAb1 an acid-fast bacterium, preferably tuberculosis
  • Complex of acid-fast bacillary LAM and label-anti-acid-fast bacilli LAM antibody label-MoAb of the present invention
  • tuberculosis LAM and label-anti-tuberculosis LAM antibody (label-MoAb1 of the present invention) 1 is composed of a hydrophilic and water-absorbing material having the property that it can be moved in the direction indicated by the arrow P in FIG. 1 as the test sample moves to the determination unit (3). preferable.
  • the labeled antibody portion (2) is capable of detaching the labeled-anti-acid-fast acid LAM antibody (labeled-MoAb of the present invention), preferably (labeled-anti-tuberculosis LAM antibody) (labeled--MoAb1 of the present invention).
  • Examples of the method of supporting the antibody with (1) include, but are not limited to, a method of impregnating or adhering a solution containing the label-MoAb of the present invention, preferably a label-MoAb1 of the present invention, onto the labeled antibody part (2).
  • the labeled antibody part (2) contains the above-mentioned label-invention It is preferred to carry an excess of MoAb, preferably a label-MoAb1 of the invention.
  • the determination unit (3) is a part that further transfers the test sample that has moved from the sample collection unit (1) through the labeled antibody unit (2) to the liquid absorption unit (4), on the transfer region.
  • a specific component an acid-fast bacillary LAM and a label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (labeled-MoAb of the present invention) contained in a test sample to be transferred, preferably a tuberculosis LAM and a label-anti-tuberculosis LAM antibody
  • test result display part (a)] that captures (a complex with a label—a MoAb1 of the present invention) and displays the capture result is included.
  • the detector of the present invention may include a control display unit (b) in addition to the test result display unit (a) in the determination unit (3).
  • the test result display unit (a) and the control display unit (b) are sequentially arranged at intervals.
  • an unlabeled antibody that specifically reacts with acid-fast bacillary LAM [unlabeled-acid-fast acid-fast bacillary LAM antibody], preferably an unlabeled antibody that specifically reacts with Mycobacterium tuberculosis LAM.
  • the antibody [unlabeled-anti-M. Tuberculosis LAM antibody] is immobilized in an excessive amount. For this reason, labeling by the antigen-antibody reaction in the labeled antibody part (2) —acid-fast bacteria bound to the MoAb of the present invention, preferably labeling—M.
  • Tuberculosis bound to MoAb1 of the present invention is preferably labeled—MoAb of the present invention, preferably In the state of the complex of the label-MoAb1 of the present invention, the test result display part (a) captures the color resulting from the labeling substance with the intensity according to the captured amount.
  • the MoAb of the present invention that specifically binds to the acid-fast bacterium LAM (MoAb of the present invention) is used in the same manner. be able to.
  • the MoAb1 of the present invention that specifically binds to LAM of Mycobacterium tuberculosis (the present MoAb1) can be similarly used. .
  • the labeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (labeled-MoAb of the present invention) contained in the labeled antibody part (2), preferably labeled-anti-tuberculous LAM antibody (labeled--present invention)
  • a predetermined amount of unlabeled antibody (second antibody) that reacts with MoAb1) is immobilized.
  • the control display part (b) is spaced apart from the test result display part (a) in the direction of movement of the test sample (direction p in FIG. 1), and the test result display part (a) and the control display part ( They can be arranged in the order of b).
  • the control display part (b) contains a label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (label-MoAb of the present invention), preferably an anti-tuberculosis LAM antibody (label-) contained in the test sample moving from the preceding sheet piece.
  • label-MoAb of the present invention preferably an anti-tuberculosis LAM antibody (label-) contained in the test sample moving from the preceding sheet piece.
  • An unlabeled antibody (second antibody) that reacts with MoAb1) of the present invention is immobilized in an excessive amount.
  • control display part (b) has a labeled anti-acid-fast acid LAM antibody (labeled-MoAb of the present invention) released from the labeled antibody part (2) and released into the test sample, preferably anti-tuberculosis.
  • Bacterial LAM antibody (labeled-MoAb1 of the present invention) is captured and labeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (labeled-present invention) with a strength according to the amount of the second antibody immobilized on the control indicator (b).
  • MoAb color developed due to the labeling substance of anti-tuberculosis LAM antibody (labeled—MoAb1 of the present invention).
  • the non-labeled antibody may be any one that binds to a labeled anti-acid-fast acid LAM antibody (labeled-MoAb of the present invention), preferably an anti-tuberculosis LAM antibody (labeled-MoAb1 of the present invention). Good.
  • a labeled anti-acid-fast acid LAM antibody labeled-MoAb of the present invention
  • an anti-tuberculosis LAM antibody labeled-MoAb1 of the present invention.
  • Such an unlabeled antibody (second antibody) is not limited, and for example, LAM binding protein of acid-fast bacteria, anionic particles, and the like can be used.
  • the measurement of M. tuberculosis using the detection tool of the present invention is performed using the presence or absence of color development in the test result display unit (a) in the determination unit (3) as an index.
  • the presence / absence of coloration in the control display part (b) in the judgment part (3) can also be used for judgment. Even if color development is not recognized in the test result display part (a), if color development is recognized in the control display part (b), the measurement is performed normally, and the measurement result can be judged as negative. . However, when color development is not recognized in the control display part (b), it indicates that the measurement is not normally performed, and it cannot be determined as negative based on the result of the test result display part (a).
  • the determination unit (3) can move a test sample containing various components to the liquid absorption unit (4) by capillarity among the materials adopted for the sheet-like strip, and the test result display unit (a )
  • the above-mentioned non-labeled-anti-acid-fast bacilli LAM antibody (labeled-MoAb1 of the present invention)
  • anti-tuberculosis LAM antibody (labeled-MoAb1 of the present invention)
  • the above-mentioned unlabeled- It is preferably composed of a hydrophilic and water-absorbing material having a property capable of stably immobilizing an antibody (second antibody).
  • the liquid absorption part (4) includes the sample collection part (1) to the labeled antibody part (2) and the determination part (3) (test result display part (a) or test result display part (a) and control display part. (b)) is a part that absorbs the remaining liquid of the test sample that has moved in the direction of arrow P through Therefore, the liquid absorbing portion (4) is preferably excellent in hydrophilicity and absorbability among the materials adopted for the sheet-like strips, but more preferably has the property of not absorbing the absorbed liquid. It is desirable to be comprised of a provided material or an elastic material. Specific examples of such a material include filter paper and hydrophilic fiber non-woven fabric, and a laminate of filter paper and non-woven fabric can also be used.
  • the detection tool of the present invention basically comprises a sheet-like strip having the above-described configuration, but may further comprise a support 10 in addition to the sheet-like strip.
  • the support 10 is not particularly limited as long as it has a material and form capable of holding the sheet-like strip.
  • it may be a sheet-like support used by being laminated on the back surface (lower layer surface) of the sheet-like strip, or may be a housing-type support that accommodates the sheet-like strip.
  • the sheet-like support for example, various plastic sheets (plastic sheets), hard paper, metal (including alloy) sheets such as aluminum, for example, a plurality of different or homogeneous papers are laminated (bonded).
  • the support in the form of a housing is preferably made of a moisture-impermeable material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polystyrene, acrylic acid polymer, etc., but it should be used if it is made of paper and has a water-repellent finish. Can do.
  • the housing corresponds to at least the ⁇ liquid collection window '' corresponding to the sample collection part (1) of the above-mentioned sheet-like piece housed inside, and to the test result display part (a) of the determination part (3). It is desirable that a “control display window” is formed corresponding to the “determination display window” and the control display section (b).
  • the “determination display window” and the “control display window” may be formed individually, but may be formed as one window.
  • the sample collection part (1) is impregnated with the test sample. Then, the test sample absorbed in the sample collection part (1) penetrates the sheet-like strip by capillary action, and firstly, label-antiacid-fast LAM antibody (label-MoAb of the present invention), preferably anti-tuberculosis LAM. It reaches the labeled antibody part (2) on which the antibody (labeled—MoAb1 of the present invention) is detachably supported.
  • label-MoAb of the present invention label-antiacid-fast LAM antibody
  • the test component (tuberculosis bacteria) in the test sample is subjected to an antigen-antibody reaction with the above-mentioned label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (label-MoAb of the present invention), preferably anti-tuberculosis LAM antibody (label-MoAb1 of the present invention). Bind specifically.
  • the test sample was “a complex of acid-fast bacilli and label-anti-acid-fast bacilli LAM antibody (label—MoAb of the present invention)” (“tuberculous bacteria and label-anti-tuberculosis LAM antibody (label—MoAb1 of the present invention)”.
  • the test result display part (a) has an unlabeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (invented MoAb) that specifically binds to mycobacteria, preferably an unlabeled-anti-tuberculosis LAM that specifically binds to Mycobacterium tuberculosis Since the antibody (MoAb1 of the present invention) is stably immobilized, the “labeled anti-acid-fast acid LAM antibody specifically bound to acid-fast bacteria—labeled-MoAb of the present invention” in the test sample, preferably “Label specifically bound to M. tuberculosis—anti-M. Tuberculosis LAM antibody (label—MoAb1 of the present invention)” is captured and accumulated.
  • an unlabeled-anti-acid-fast bacillary LAM antibody invented MoAb
  • the test result display section (a) shows that the captured label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (label- MoAb of the present invention), preferably the captured label-anti-tuberculosis LAM antibody (label-Mo-ab1 of the present invention) Based on this labeling substance, the color develops with an intensity corresponding to the amount of acid-fast bacteria, preferably M. tuberculosis contained in the test sample. Thereby, the presence or absence and quantitative ratio of acid-fast bacteria, preferably Mycobacterium tuberculosis, in the test sample can be detected.
  • test sample was “excess label that did not bind to acid-fast bacteria—anti-acid-fast acid LAM antibody (label—MoAb of the present invention)”, preferably “excess label that did not bind to Mycobacterium tuberculosis—anti-tuberculosis.
  • label—MoAb of the present invention label—MoAb of the present invention
  • a second antibody that binds to a labeled-anti-acid-fast acid LAM antibody (labeled-MoAb of the present invention), preferably labeled-anti-tuberculosis LAM antibody (labeled--invented) Since the second antibody [unlabeled-antibody] that binds to MoAb1) is stably immobilized in a fixed amount, the above excess label-anti-acid-fast bacillary LAM antibody (labeled-present invention) in the test sample is used here.
  • MoAb preferably a label-anti-M. Tuberculosis LAM antibody (label-MoAb1 of the present invention) is captured and accumulated. As a result, the control display part (b) develops color with an intensity corresponding to the amount of the second antibody immobilized on the control display part (b) (or the amount of the labeled antibody bound to the second antibody).
  • the detector of the present invention can be variously modified without departing from the scope of the present invention.
  • specifications describing the method of use and determination method of the detection tool can be attached, and the present invention provides a determination kit in which the detection tool and the specifications are a set. It is to provide.
  • (IV) Tuberculosis diagnostic agent or diagnostic kit The acid-fast bacterium detection method and the acid-fast bacterium detection tool described above are used for detecting the presence of acid-fast bacteria in a biological sample of a subject.
  • the MoAb1 of the present invention when used as a monoclonal antibody, the mycobacteria can preferably be exemplified by Mycobacterium tuberculosis. That is, the above-mentioned acid-fast bacterium detection method and acid-fast bacterium detection tool are used for diagnosing the presence or absence of acid-fast bacteria, particularly tuberculosis infection, in a subject.
  • the aforementioned MoAb of the present invention is useful as a tuberculosis diagnostic agent, and the present invention provides such a tuberculosis diagnostic agent containing the MoAb of the present invention, preferably MoAb1.
  • the MoAb of the present invention may be immobilized on any solid support so as to be removable or non-removable, or may be labeled with an arbitrary labeling substance.
  • the present invention provides a tuberculosis diagnostic kit for carrying out the above tuberculosis detection method.
  • the tuberculosis diagnostic kit is a reagent kit for detecting and measuring Mycobacterium tuberculosis present in a test sample using an antigen-antibody reaction.
  • the kit only needs to contain the MoAb of the present invention, preferably MoAb1, and contains the aforementioned Mycobacterium tuberculosis detector, the second antibody that reacts with the MoAb of the present invention, preferably MoAb1, or an antibody detection reagent. It may be.
  • the diagnostic kit may further contain a suitable reaction solution, dilution solution, washing solution, reaction stop solution, labeling activity measurement reagent, etc. for the convenience of the measurement.
  • the MoAb of the present invention is an acid-fast bacilli lipoarabinomannan (LAM) Is an antibody that specifically recognizes and binds. For this reason, the acid-fast bacterium detection method of the present invention described above can also be applied to the measurement of acid-fast bacterium LAM.
  • LAM acid-fast bacilli lipoarabinomannan
  • the method for measuring the acid-fast bacterium LAM of the present invention can be carried out by performing the following steps. (1) a step of bringing the MoAb of the present invention into contact with a test sample that may contain acid-fast bacteria, and (2) an acid that is present in the test sample using the binding reaction between the MoAb of the present invention and LAM of the acid-fast bacterium as an index.
  • the process of measuring fungal LAM can be carried out by performing the following steps. (1) a step of bringing the MoAb of the present invention into contact with a test sample that may contain acid-fast bacteria, and (2) an acid that is present in the test sample using the binding reaction between the MoAb of the present invention and LAM of the acid-fast bacterium as an index.
  • steps (1) and (2) are steps corresponding respectively to the steps (1) and (2) described in the above-mentioned “(II) Method for detecting acid-fast bacteria”. ) Can be used.
  • the acid-fast bacillary LAM can also be measured using the acid-fast bacilli detector described in “(II) Method for detecting acid-fast bacilli” described above (in this case, “anti-bacteria” It can be rephrased as “acid-bacteria LAM detector”).
  • MoAb1 is an antibody that specifically recognizes and binds to Mycobacterium tuberculosis lipoarabinomannan (LAM). As a method, it can be applied to the measurement of Mycobacterium tuberculosis LAM.
  • LAM Mycobacterium tuberculosis lipoarabinomannan
  • the measurement of acid-fast bacilli LAM preferably M. tuberculosis LAM
  • Quantitative measurements are included.
  • quantitative measurement is not limited, for example, a calibration curve is prepared in advance from the reaction between the MoAb of the present invention and a known amount of acid-fast bacillary LAM, preferably M. tuberculosis LAM.
  • a method for calculating the amount of an unknown amount of acid-fast bacillary LAM, preferably M. tuberculosis LAM can be exemplified.
  • the MoAb of the present invention is useful as a reagent for detecting acid-fast bacillary LAM, and the present invention provides an agent for detecting acid-fast bacillary LAM containing the MoAb of the present invention as a reagent for detecting acid-fast bacillary LAM.
  • the MoAb1 of the present invention is useful as a reagent for detecting Mycobacterium tuberculosis LAM, and the present invention provides a detection agent for Mycobacterium tuberculosis LAM containing the MoAb1 of the present invention as a reagent for detecting Mycobacterium tuberculosis LAM.
  • These MoAbs of the present invention may be immobilized on any solid support so as to be removable or non-removable, or may be labeled with an arbitrary labeling substance.
  • the present invention provides a mycobacterial LAM detection kit for carrying out the above-mentioned mycobacterial LAM measurement method, particularly a tuberculosis LAM detection kit for carrying out the tuberculosis LAM measurement method.
  • the acid-fast bacillary LAM detection kit is a reagent kit for detecting and measuring the acid-fast bacilli present in a test sample, particularly the L. tuberculosis LAM, using an antigen-antibody reaction. is there.
  • the acid-fast bacillary LAM detection kit contains the MoAb of the present invention, and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection kit only needs to contain the MoAb1 of the present invention.
  • the diagnostic kit may further contain a suitable reaction solution, dilution solution, washing solution, reaction stop solution, labeling activity measurement reagent, etc. for the convenience of the measurement.
  • the method for detecting acid-fast bacilli or M. tuberculosis of the present invention described above in the measurement method (III) using a sterilized specimen can be applied as a biohazard-free measurement method.
  • the biohazard-free measurement method of the present invention can be carried out by performing the following steps.
  • the method for determining the tuberculosis therapeutic effect of the antituberculous drug of the present invention can be carried out by performing the following steps. (1) The step of bringing the MoAb of the present invention, preferably MoAb1, into contact with the test sample before and after administration of the antituberculosis drug, (2) a step of measuring Mycobacterium tuberculosis LAM in a test sample before and after administration of an anti-tuberculosis drug using the binding reaction between the MoAb of the present invention, preferably MoAb1 and Mycobacterium tuberculosis LAM as an index; and (3) administration of an anti-tuberculosis drug.
  • steps (1) and (2) are steps corresponding respectively to the steps (1) and (2) described in the above-mentioned “(III) Method for detecting mycobacteria, especially tuberculosis”, Test samples of tuberculosis patients suffering from tuberculosis (infected with tuberculosis) as test samples, test samples before antituberculous drug administration (before tuberculosis treatment) and after antituberculous drug administration (after tuberculosis treatment) Except for the sample, the method described in (III) above can be similarly performed.
  • the measurement of M. tuberculosis LAM performed in (2) can also be carried out using the M. tuberculosis detector described in “(III) Method for detecting mycobacteria, particularly M. tuberculosis”, as described above ( In this case, it can be paraphrased as “M. tuberculosis LAM detector”).
  • antituberculous drugs examples include conventionally known rifampicin, isoniazid (isonicotinic hydrazide), pyrazinamide, streptomycin or a salt thereof, ethambutol or a salt thereof, but are not limited to these antituberculous drugs, and include tuberculosis. Approved or non-approved drugs with bactericidal action against bacteria (anti-tuberculosis action) are included.
  • step (2) Mycobacterium tuberculosis LAM, that is, Mycobacterium tuberculosis, is detected in the test sample before antituberculous drug administration, and Mycobacterium tuberculosis LAM (Mycobacterium tuberculosis) is not detected in the test sample after administration of antituberculous drug. Therefore, the effectiveness of the anti-tuberculosis drug can be judged as having the effect of treating the tuberculosis patient concerned with the anti-tuberculosis drug.
  • Mycobacterium tuberculosis LAM is detected in the test sample before administration of the anti-tuberculosis drug, in other words, Mycobacterium tuberculosis is detected.
  • the amount of M. tuberculosis detected before and after administration of the anti-tuberculosis drug can be compared.
  • the anti-tuberculosis drug may have a therapeutic effect on tuberculosis patients.
  • the MoAb of the present invention is useful as a reagent for determining the effect of tuberculosis treatment of anti-tuberculosis drugs
  • the present invention includes the MoAb of the present invention, in particular, MoAb1 as a reagent for determining the effect of tuberculosis treatment, An agent is provided.
  • the MoAb of the present invention, particularly MoAb1 may be immobilized on any solid support so as to be detachable or non-detachable, and may be labeled with any labeling substance. .
  • the determination method of the present invention when carrying out the determination method of the present invention, it can be carried out simply by using a tuberculosis treatment effect determination kit comprising the MoAb of the present invention, preferably MoAb1, as a tuberculosis treatment effect determination reagent of an antituberculous drug. Can do. Therefore, the present invention provides a tuberculosis treatment effect determination kit for carrying out the above-described method for determining the tuberculosis treatment effect of an antituberculous drug.
  • the tuberculosis therapeutic effect evaluation kit is used to determine the therapeutic effect of tuberculosis patients on tuberculosis patients by detecting and measuring the LAM of M. tuberculosis present in the test sample before and after treatment using antigen-antibody reaction.
  • the kit only needs to contain the MoAb of the present invention, preferably MoAb1, and may contain the aforementioned Mycobacterium tuberculosis LAM detector, the second antibody that reacts with the MoAb of the present invention, or an antibody detection reagent. Good.
  • the diagnostic kit may further contain a suitable reaction solution, dilution solution, washing solution, reaction stop solution, labeling activity measurement reagent, etc. for the convenience of the measurement.
  • smear test is first performed by Thiel-Neelsen staining or fluorescent staining.
  • a smear is positive if there are more than 10,000 bacteria in 1 ml of a specimen.
  • Sputum smear positive patients are particularly important as a source of infection clinically or in public health. Therefore, smear positive patients need hospitalization in the tuberculosis ward.
  • One indicator to switch to outpatient treatment is a negative smear test result for 3 consecutive days. The method for detecting M.
  • tuberculosis LAM according to the present invention can quantify the LAM concentration in biological samples such as sputum, saliva, blood and the like. Therefore, by measuring LAM in biological samples such as sputum, saliva, blood, etc., it is possible to monitor the effectiveness of the therapeutic agent, and it can also be applied to the negative determination of the sterilization state.
  • Example 1 Materials preparation (1-1) Preparation of oligo of LAM, and is prepared Mycobacterium tuberculosis immune antigen M. Tuberculosis of LAM (Aoyama B strain-derived, Nacalai Tesque) 3 mg of 50mM acetate buffer at (pH 4.5) After dialyzing and adjusting to a concentration of 1 mg / mL, 150 ⁇ L of 200 mM periodic acid aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 4 ° C. for 7 minutes in the dark.
  • LAM Aoyama B strain-derived, Nacalai Tesque
  • Lyophilized Oligated LAM 3 mg was dissolved in 0.5 mL of pure water. To this, 12 ⁇ L of 100 mg / mL 1-cyano-4-dimethylaminopyridinium tetrafluoroboric acid dissolved in acetonitrile was added and stirred for about 1 minute, and then 12 ⁇ L of 0.2 M triethylamine was added and stirred for 2 minutes. Next, 0.53 mL of 0.6 M adipic acid dihydrazide dissolved in 0.5 M sodium bicarbonate buffer (pH 8.5) was added thereto, stirred at 4 ° C. for 10 hours, and then dialyzed against pure water for about 1 hour. .
  • KLH keyhole limpet hemocyanin
  • 30 ⁇ L of 200 mM phosphate buffer (pH 5.0) and 45 ⁇ L of 100 mM sodium N-hydroxysulfosuccinimide to the solution after dialysis, add 1 M ethylene dichloride.
  • 65 ⁇ L was added and stirred at 4 ° C. for 3 hours or more.
  • dialysis was performed with a phosphate buffer to obtain oligo-labeled LAM-KLH for immunizing antigen.
  • the oligoligated LAM-KLH was mixed with an adjuvant (Completea or Incomplete Freund's adjuvant, DIFCO) at a ratio of 1: 1 (oligolated LAM-KLH: adjuvant [weight ratio]) to serve as an immunogen. .
  • an adjuvant Completea or Incomplete Freund's adjuvant, DIFCO
  • oligolated LAM-KLH adjuvant [weight ratio]
  • Table 1 shows the names, base sequences, and uses of primers used for the production of single-chain antibodies (scFv).
  • 4 types of sense primer and 1 type of antisense primer as VH region amplification primers 4 types of sense primer and 4 types of antisense primers as primers for VL region amplification, and a linker (GS linker) for linking heavy chain variable region fragment and light chain variable region fragment
  • GS linker linker
  • one kind of sense primer and one kind of antisense primer and two kinds of primers for amplifying restriction enzyme (Sfi-I, Not-I) recognition regions were synthesized.
  • the amino acid sequences described in SEQ ID NOs: 13 to 29 in the sequence listing correspond to the amino acid sequences of the primers listed in order from the top in Table 1.
  • VH gene fragments and VL gene fragments were amplified using the specific primers described in Table 1 above. Specifically, the VH gene fragment uses four types of primer sets: RabVH-F1 and RabVH-R, RabVH-F2 and RabVH-R, RabVH-F3 and RabVH-R, and RabVH-F4 and RabVH-R. Amplified.
  • VL gene fragments are RabV ⁇ -F1 and RabV ⁇ -R1, RabV ⁇ -F1 and RabV ⁇ -R2, RabV ⁇ -F1 and RabV ⁇ -R3, RabV ⁇ -F2 and RabV ⁇ -R1, RabV ⁇ -F2 and RabV ⁇ -R2, RabV ⁇ -F2 and RabV ⁇ -F2.
  • -R3, RabV ⁇ -F3 and RabV ⁇ -R1, RabV ⁇ -F3 and RabV ⁇ -R2, RabV ⁇ -F3 and RabV ⁇ -R3, RabV ⁇ -F and RabV ⁇ -R were used for amplification.
  • the obtained gene amplification products were separated by 1.5% agarose gel electrophoresis, and the gene amplification products having the target molecular weight were extracted from the gel and purified.
  • the purified VH gene amplification product and VL gene amplification product were joined using a GS linker (GGGGSGGGGSGGGGS: SEQ ID NO: 11).
  • RS1 having a homologous sequence at the 3 'end of the VH gene amplification product and the VH gene were mixed, and GS linker was added to the 3' end of the VH gene amplification product by performing PCR for 5 cycles.
  • RS2 having a homologous sequence at the 5 'end of the VL gene amplification product was mixed with the VL gene, and PCR was performed for 5 cycles to add a GS linker to the 5' end of the VL gene amplification product.
  • the scFv gene (VH gene / GS linker / VL gene) in which the VH gene and VL gene are joined via the GS linker by mixing the VH gene amplification product with the GS linker and the VL gene and performing PCR for 10 cycles Produced.
  • the scFv gene thus prepared was used as a template and amplified by 30-cycle PCR using primers added with restriction enzyme sequences (see “RS-Sfi” and “RS-Not” in Table 1). Cleavage was performed using restriction enzymes Sfi-I and Not-I.
  • the scFv gene treated with a restriction enzyme was inserted into Sfi-I and Not-I sites of a phagemid vector pCANTAB5E (manufactured by GE) for antibody display, and Escherichia coli JM109 strain was transformed by electroporation. Thereafter, the cells were cultured overnight at 37 ° C. in an LB-Amp / Glu agar medium (LB medium containing 150 ⁇ g / mL ampicillin, 1% glucose, 1.5% grape agar), and all generated colonies were collected.
  • LB-Amp / Glu agar medium LB medium containing 150 ⁇ g / mL ampicillin, 1% glucose, 1.5% grape agar
  • helper phage M13K07 Invitrogen
  • this scFv display phage library was concentrated in a PEG / NaCl solution, prepared in PBS to a concentration of about 1 ⁇ 10 12 cfu / mL, and used for biopanning.
  • Soluble scFv (single chain antibody) Soluble scFv was prepared using the Escherichia coli expression vector pET22b (+) (Novagen). The target scFv gene was amplified with a sense primer and an antisense primer to add a restriction enzyme sequence of Not I at the 5 ′ end and Nco I at the 3 ′ end.
  • the host E. coli Rosseta (Novagen) was transformed.
  • the transformed Escherichia coli was cultured overnight at 37 ° C. in LB-Amp / Glu agar medium, and the colony was cultured in 2 ⁇ mL of LB-Amp liquid medium at 25 ° C. for 8 hours. 2 ml of the culture solution was added to 200 ml of LB-Amp liquid medium and cultured at 30 ° C. for 16 hours to secrete soluble scFv (single chain antibody) into the culture supernatant.
  • soluble scFv Purification of soluble scFv from the culture supernatant was performed by affinity purification using a column (Ni column) (manufactured by GE) packed with Ni sepharose. Three times the amount of 100 mM phosphate buffer was added to the culture supernatant and added to a Ni column to bind soluble scFv. After washing the column with a 100 mM phosphate buffer containing 10 mM imidazole, soluble scFv was eluted with a 100 mM phosphate buffer containing 500 mM imidazole.
  • M. tuberculosis LAM from Aoyama B strain, Nacalai Tesque
  • nontuberculous mycobacterial M. avium LAM from serotype B strain, Nacalai Tesque
  • concentration was adjusted with PBS.
  • Each LAM solution was added to each well of a 96-well microplate at a rate of 100 ⁇ L / well, reacted at 4 ° C overnight, and then blocked in phosphate buffer containing 1% skim milk to prepare an antigen plate. did.
  • the primary reaction consists of rabbit serum or mouse serum diluted in reaction buffer (pH 7.8 Tris buffer containing 1% BSA [fetal bovine albumin], 1% skim milk, 0.14M NaCl, 0.1% Tween 20). Then, 100 ⁇ L was added to each well of the antigen plate and reacted at 25 ° C. for 1 hour. Unreacted antibody was then removed by washing 3 times.
  • reaction buffer pH 7.8 Tris buffer containing 1% BSA [fetal bovine albumin], 1% skim milk, 0.14M NaCl, 0.1% Tween 20.
  • the color reaction was performed by adding 100 ⁇ L of TMB [3,3 ′, 5,5′-Tetramethylbenzidine] solution to the secondary reaction product and allowing to stand at room temperature for 10 minutes. After color development, 100 ⁇ L of 1N sulfuric acid solution was added to stop the reaction. Detection was carried out by measuring the absorbance at a wavelength of 450-650 nm (OD 450-600 nm).
  • phage clones that bind to an immunizing antigen BCG vaccine or H37Ra dead cells
  • a scFv display phage library (“1. B1", 1% skim milk, 0.14M NaCl, pH 7.8 Tris buffer containing 0.1% Tween 20) adjusted to 1x10 11 cfu / 500 ⁇ L. (See (1-5) in “Preparation of materials”) was mixed with 1 mg of BCG vaccine or dead H37Ra cells and reacted at 25 ° C. for 2 hours. After the reaction, the cells were collected by centrifugation (10,000 rpm for 10 minutes), and the supernatant was removed.
  • PBS was added to the collected cells and mixed, and then washed again by collecting the cells by centrifugation. The washing operation was performed 5 times. Phages bound to the bacterial cells are eluted with 500 ⁇ L of elution solution (0.1 N HCl solution containing 0.1% BSA is adjusted to pH 2.2 with 1 M glycine solution), and then 500 ⁇ L of neutralization solution (1 M Tris buffer pH 9 Neutralized by adding .1). The neutralized phage pool was infected with E. coli strain JM109 and then cultured overnight at 37 ° C. on LB-Amp / Glu agar medium to collect colonies.
  • elution solution 0.1 N HCl solution containing 0.1% BSA is adjusted to pH 2.2 with 1 M glycine solution
  • neutralization solution 1 M Tris buffer pH 9 Neutralized by adding .1
  • the neutralized phage pool was infected with E. coli strain JM109 and then cultured overnight at 37 ° C. on LB-Amp
  • the phage culture solution was concentrated with a PEG / NaCl solution and prepared with a phosphate buffer to a concentration of about 1 ⁇ 10 12 cfu / mL. Biopanning with the cells was performed 3 times.
  • biopanning was performed using an antigen plate (purified LAM-immobilized microtiter plate) on which purified LAM of M. tuberculosis or purified LAM of M. avium was immobilized.
  • the cell-bound phage pool obtained in the third step was added to a purified LAM-immobilized microtiter plate, reacted at 25 ° C. for 2 hours, and then unreacted phage was treated 10 times with a reaction buffer. Removed by washing. Phage bound to LAM was eluted with 100 ⁇ L of eluate, and then neutralized by adding 100 ⁇ L of neutralization solution (1M Tris buffer pH 9.1). The neutralized phage pool was infected with E. coli strain JM109 and then cultured overnight at 37 ° C. on LB-Amp / Glu agar medium.
  • the rabbit antiserum (polyclonal antibody) prepared using oligo-ligated LAM (oligo-ligated LAM-KLH) as an immunizing antigen reacted with LAM of mycobacteria and was not specific for M. tuberculosis LAM.
  • the rabbits were subcutaneously immunized four times at intervals of 14 days in the same manner as described above. Specifically, 1 ml of physiological saline containing 100 mg each of BCG vaccine or H37Ra dead cells prepared by the method described in (1-2) or (1-3) of “1. Rabbits were immunized subcutaneously with the entire amount per immunization.
  • the antibody titer in the blood of the rabbit after the second immunization was measured by the ELISA method described in (2-1) of “2. Measurement method” in the same manner as described above. Specifically, the antibody titers of sera prepared from rabbits immunized with BCG vaccine and H37Ra dead cells were used, respectively, and purified M. tuberculosis LAM and M. avium LAM were used as antigen plates. And evaluated.
  • FIG. 3 (A) shows the results when using the BCG vaccine as an immunizing antigen
  • FIG. 3 (B) shows the results when using dead H37Ra cells.
  • “- ⁇ -” indicates the reactivity of M. tuberculosis to LAM
  • “- ⁇ -” indicates the reactivity of M. avium to LAM.
  • oligo-ized LAM As described above, when oligo-ized LAM, BCG vaccine, and H37Ra dead cells are used as immunizing antigens, antisera (polyclonal antibodies) against these antigens all react with mycobacterial LAMs, and tuberculosis LAM. No specificity for was observed.
  • Example 1 Production of single chain antibody (scFv) against LAM (1) Preparation of scFv against LAM In Reference Example 1, a single chain antibody scFv was isolated from spleen cells collected from rabbits immunized with each of oligo-ized LAM, BCG vaccine or dead HR37Ra cells.
  • RNA was prepared from the spleen of each rabbit, and various cDNAs described in Table 1 were prepared using cDNA synthesized therefrom as a template.
  • a VH gene amplification product and a VL gene amplification product were prepared by performing PCR using primers.
  • an scFv gene (VH gene / GS linker / VL gene) in which the VH gene and the VL gene are joined via a GS linker (GGGGSGGGGSGGGGS: SEQ ID NO: 11) is prepared.
  • an scFv display phage library was prepared. Since the titer of each library is about 10 6 cfu, it can be inferred that the library has 10 6 diversity.
  • the scFv display phage library prepared from the spleen cells of rabbits immunized with the BCG vaccine was subjected to biopanning using the BCG vaccine as an antigen (see (2-2) in “2. Measurement method”) three times. For the fourth time, biopanning was performed using a microplate on which M. tuburculosis LAM was immobilized.
  • the scFv display phage library prepared from the spleen cells of rabbits immunized with dead HR37Ra cells was fixed with M. tuburculosis LAM for the fourth time after biopanning with H37Ra dead cells as antigens three times. Biopanning with phased microplates was performed.
  • scFv single chain antibody
  • the amino acid sequence of (TB-scFv) (SEQ ID NO: 12) is shown in FIG. 4 together with the positions of the CDR1, CDR2, and CDR3 regions of the heavy chain variable region; the GS linker; and the CDR1, CDR2, and CDR3 regions of the light chain variable region. Shown in
  • each single chain antibody scFv (TB-scFv, Myco-scFv) is solubilized according to the method described in (1-6) of “1.
  • Preparation of materials” to prepare a soluble scFv. did.
  • the reaction avium of LAM to for each immobilized antigen plates (purified LAM immobilized microtiter plate) The property was measured and evaluated by the ELISA method described in (2-1) of “2. Measurement method”.
  • FIG. 5 shows the reactivity of the single-chain antibody TB-scFv with each of M. tuberculosis LAM (- ⁇ -) and M. avium LAM (- ⁇ -).
  • TB-scFv was 1000 ng / ml, 500 ng / ml, 250 ng / ml, 125 ng / ml, 62.5 ng / ml, 31.25 ng / ml, 15.625 ng / ml, and 7.8125 ng.
  • M tuberculosis of LAM results obtained by reacting the LAM of avium, M tuberculosis of LAM... (- ⁇ - ) against, TB- At scFv 250 ng / ml concentration, the OD value (450 nm) exceeds 3 and the reaction reaches the maximum value, whereas M. avium LAM (- ⁇ -) has TB-scFv 1000 ng / ml Even at the concentration, the OD value (450 nm) was about 2, confirming that the reaction did not reach the maximum value. On the other hand, although the results were not shown, Myco-scFv showed almost equivalent reactivity to both M. tuberculosist and M. avium LAM.
  • the single-chain antibody TB-scFv prepared using BCG vaccine as an immunogen is stronger than LAM of nontuberculous mycobacteria M.avium against LAM of M. tuberculosis It was confirmed to be a specific antibody having reactivity.
  • Example 2 Construction of LAM detection ELISA Three types of antibodies prepared in Reference Example 1 and Example 1 (oligolated LAM immunized rabbit polyclonal antibody (hereinafter referred to as “Myco-Poly”) (Reference Example 1), H37Ra dead cell immunity Table 2 summarizes the characteristics of the rabbit monoclonal antibody (Myco-svFv) and the BCG vaccine-immunized rabbit monoclonal antibody (TB-scFv) (hereinafter, Example 1).
  • Myco-Poly oligolated LAM immunized rabbit polyclonal antibody
  • H37Ra dead cell immunity Table 2 summarizes the characteristics of the rabbit monoclonal antibody (Myco-svFv) and the BCG vaccine-immunized rabbit monoclonal antibody (TB-scFv) (hereinafter, Example 1).
  • the antibodies were combined to construct two types of mycobacteria LAM detection ELISA and Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA.
  • Myco-poly was prepared in a phosphate buffer at a concentration of 10 ⁇ g / ml.
  • An antibody plate was prepared by adding 100 ⁇ L / well to a 96-well microplate, reacting at 4 ° C. overnight, and blocking in a phosphate buffer containing 1% skim milk.
  • a test sample that may contain acid-fast bacteria diluted in a reaction buffer (pH 7.8 Tris buffer containing 1% BSA, 1% skim milk, 0.14 M NaCl, 0.1% Tween 20) 100 ⁇ L was added to each well of the antibody plate, reacted at 25 ° C. for 1 hour, and washed 3 times.
  • a reaction buffer pH 7.8 Tris buffer containing 1% BSA, 1% skim milk, 0.14 M NaCl, 0.1% Tween 20
  • 100 ⁇ L 100 ⁇ L of biotin-labeled anti-Myco-scFv diluted 5,000 times in reaction buffer was added to each well of the antibody plate, reacted at 25 ° C. for 1 hour, and then washed 3 times. The reactive antibody was removed.
  • the color development reaction was performed by adding 100 ⁇ L of TMB solution to each well and allowing to stand at room temperature for 10 minutes. After color development, 100 ⁇ L of 1N sulfuric acid solution was added to stop the reaction. The color intensity was detected by measuring the absorbance at a wavelength of 450 to 650 nm.
  • tuberculosis LAM detection ELISA was constructed using TB-scFv for both the capture antibody and the detection antibody.
  • a tuberculosis LAM detection ELISA was prepared in the same manner as in (1) above except that TB-scFv was used as the capture antibody and the detection antibody.
  • represents the reactivity of mycobacteria LAM detection ELISA to M. tuberculosis LAM
  • represents the reactivity of mycobacteria LAM detection ELISA to M. avium
  • represents the reaction of M. tuberculosis LAM of M. tuberculosis LAM Sex and ⁇ indicate the reactivity of M. avium LAM of M. tuberculosis LAM detection ELISA.
  • the mycobacterial LAM detection ELISA was able to detect M. tuberculosis LAM (- ⁇ -) and M. avium LAM (- ⁇ -) equally.
  • tuberculosis LAM detection for ELISA whereas OD value at 100 ng / ml for LAM of Mycobacterium tuberculosis (M. Tuberculosis) (450nm) becomes 3 or more reaction has reached the substantially maximum value
  • M. Tuberculosis M. Tuberculosis
  • Example 3 Evaluation of antibody reactivity to acid-fast bacilli and Mycobacterium tuberculosis LAM of Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA and Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA (using acid-fast bacilli clinical isolates)
  • the acid-fast bacillary LAM detection ELISA and the tubercle bacillary LAM detection ELISA constructed in Example 2 the antibody reactivity of the acid-fast bacilli and tuberculosis bacilli against LAM was determined using various acid-fast bacilli clinical isolates shown in FIG. Was used to evaluate.
  • M. Cultures of tuberculosis 38 strain see Table A and Table B in FIG. 7
  • causative agents of MAC diseases M. Avium 23 strain and M. Intracellulare
  • a culture solution of 6 strains was used.
  • Each acid-fast bacilli clinical isolate was cultured at 37 ° C. in a liquid medium (10% ADC Enrichment: 7H9 Broth including BD manufactured by BD) until confluent, and the culture solution was stored frozen at ⁇ 80 ° C.
  • the cryopreserved culture solution After thawing the cryopreserved culture solution, it was mixed with an equal amount of Y-PER (protein extraction reagent: manufactured by Thermo), and then heat-treated at 95 ° C. for 10 minutes. After collecting the cells by centrifugation (10,000 rpm, 10 minutes), the supernatant was recovered. Four times the amount of reaction buffer (phosphate buffer containing 1% skim milk, 0.5% BSA, 0.05% Tween 20 and 0.1% XL-II) was added to the collected supernatant, and 100 ⁇ l was constructed in Example 2. The antibody reactivity against LAM was measured by subjecting to an acid-fast bacillary LAM detection ELISA and a Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA.
  • reaction buffer phosphate buffer containing 1% skim milk, 0.5% BSA, 0.05% Tween 20 and 0.1% XL-II
  • the measurement results by ELISA were priced by comparing with the antibody reactivity of purified M. tuberculosis used as a standard to LAM. The results are shown in FIG.
  • the acid-fast bacillary LAM detection ELISA constructed in Example 2 is excellent in reactivity with acid-fast bacillary LAM and can widely detect acid-bacilli LAM.
  • the M. tuberculosis sputum LAM detection ELISA constructed in Example 2 was different in reactivity between strains, and the reaction was more specific than the acid-fast bacillary LAM detection ELISA. That is, the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA constructed in Example 2 specifically detected LAM of Mycobacterium tuberculosis, and showed good results with a sensitivity of 90% and a specificity of 100%.
  • the acid-fast bacillary LAM detection ELISA constructed in Example 2 (capture antibody: Myco-Poly, detection antibody: Myco-scFv) can widely detect LAM of acid-fast bacilli.
  • the M. tuberculosis LAM detection ELISA (capture antibody: TB-scFv, detection antibody: TB-scFv) constructed in Example 2, it is distinguished from the non-tuberculous mycobacterial LAM. It was confirmed that LAM can be specifically detected.
  • Example 4 Construction of an immunochromatographic method for LAM detection An immunochromatographic test for acid-fast bacillary LAM detection and Mycobacterium tuberculosis LAM detection was constructed using a combination of antibodies evaluated by ELISA.
  • a Myco-Poly (capturing antibody) was applied to a nitrocellulose membrane (Millipore: Capillary Flow Time 240) at a concentration of 3.0 mg / mL (phosphate buffer) and dried at 50 ° C. for 20 hours.
  • the immunochromatographic strip with the absorbent pad attached to the nitrocellulose substrate was pasted with a laminate seal and cut to 4 mm width to form a strip for one test.
  • the measurement method was as follows: Extract (72 mM sodium dihydrogen phosphate dihydrate, 4.5% albumin bovine serum derived, 0.9% casein, 0.09% Triton X-305, 0.1% sodium azide, 10.0% Y-PER, water After diluting the test sample that can contain acid-fast bacteria with appropriate amount of sodium oxide, appropriate amount of hydrochloric acid, pH 7.0), add an appropriate amount of colloidal gold labeled antibody solution and insert the strip prepared above into the test sample. Expanded. Seven minutes after the start of the development, the strip was transferred, and after washing for 8 minutes with a phosphate buffer containing a surfactant (0.1% Tween 20), a positive / negative determination was made visually.
  • single-chain antibody TB-scFv was prepared BCG vaccine as an immunogen, it is possible to specifically detect the LAM of Mycobacterium tuberculosis (M. Tuberculosis) also in immunochromatography test Indicated.
  • VH gene fragments and VL gene fragments were amplified using the primers shown in Table 3. Specifically, the VH gene fragment was amplified with a primer set of Sfi1-C ⁇ VH F and GSL-C ⁇ VH R, and the VL gene fragment was amplified with a primer set of GSL-C ⁇ VL F and Not1-C ⁇ VL R.
  • the obtained gene amplification product was separated by 1.5% agarose gel electrophoresis, and the gene amplification product having the target molecular weight was extracted from the gel and purified.
  • the purified VH gene product and VL gene product were joined with a GS linker (SEQ ID NO: 40).
  • C ⁇ VL-GSL-VH R (SEQ ID NO: 46) having a homologous sequence at the 3 ′ end of the VH gene product was mixed with the VH gene, and a GS linker was added to the 3 ′ end of the VH gene by performing 5 cycles of PCR.
  • C ⁇ VH-GSL-VL F (SEQ ID NO: 45) having a homologous sequence at the 5 ′ end of the VL gene product is mixed with the VL gene, and GS linker is added to the 5 ′ end of the VL gene by performing PCR for 5 cycles.
  • GS linker is added to the 5 ′ end of the VL gene by performing PCR for 5 cycles.
  • the scFv gene (chicken scFv gene) in which the VH gene / GS linker gene / VL gene was joined was prepared by mixing the VH gene added with the GS linker and the VL gene and performing PCR for 10 cycles. Finally, the restriction enzymes SfiI and NotI were used for cleavage.
  • the scFv gene treated with the restriction enzyme was inserted into the Sfi-I and Not-I sites of the phagemid vector pCANTAB5E for antibody display, transformed into E. coli JM109 strain by electroporation, and then LB-Amp / Glu agar medium (LB medium containing 150 ⁇ g / mL ⁇ ⁇ ampicillin, 1% glucose, 1.5% agar) was cultured overnight at 37 ° C., and all generated colonies were recovered.
  • LB-Amp / Glu agar medium LB medium containing 150 ⁇ g / mL ⁇ ⁇ ampicillin, 1% glucose, 1.5% agar
  • the transformed Escherichia coli is prepared in LB medium so that the absorbance at 600 nm wavelength (OD 600 nm ) is 0.2, mixed with helper phage M13K07 (10 12 cfu), and incubated at 37 ° C for 30 minutes. After that, cultivate overnight at 37 ° C in 1 L of LB-Amp / Kan liquid medium (LB medium containing 150 ⁇ g / mL ampicillin and 100 ⁇ g / mL kanamycin) to prepare a chicken scFv display phage library. did.
  • this scFv display phage library was concentrated in a PEG / NaCl solution, prepared in PBS to a concentration of about 1 ⁇ 10 12 cfu / mL, and used for biopanning.
  • phage clones that bind to an immunizing antigen were concentrated.
  • Chicken scFv display phage library (“3”) prepared in reaction buffer (1% BSA, 1% skim milk, 0.14M NaCl, pH 7.8 Tris buffer containing 0.1% Tween 20) to 1 ⁇ 10 11 cfu / 500 ⁇ L. (See (3-2) in “Preparation of materials”) was mixed with 1 mg of BCG vaccine and reacted at 25 ° C. for 2 hours. After the reaction, the cells were collected by centrifugation (10,000 rpm for 10 minutes), and the supernatant was removed.
  • PBS was added to the collected cells and mixed, and then washed again by collecting the cells by centrifugation. The washing operation was performed 5 times. Phages bound to the cells are eluted with 500 ⁇ L of elution solution (0.1 N HCl solution containing 0.1% BSA adjusted to pH 2.2 with 1 M glycine solution), and then 500 ⁇ L of neutralization solution (1 M Tris buffer pH 9 Neutralized by adding .1). The neutralized phage pool was infected with E. coli strain JM109 and then cultured overnight at 37 ° C. on LB-Amp / Glu agar medium to collect colonies.
  • elution solution 0.1 N HCl solution containing 0.1% BSA adjusted to pH 2.2 with 1 M glycine solution
  • neutralization solution 1 M Tris buffer pH 9 Neutralized by adding .1
  • the neutralized phage pool was infected with E. coli strain JM109 and then cultured overnight at 37 ° C. on LB-Amp / Glu
  • the phage culture solution was concentrated with a PEG / NaCl solution and prepared with a phosphate buffer to a concentration of about 1 ⁇ 10 12 cfu / mL. Biopanning with the cells was performed 3 times.
  • purified LAM of M. tuberculosis was reacted with a plate on which TB-scFv had been immobilized, and biopanning using a complex of TB-scFV and LAM was performed.
  • 10 ⁇ g of purified LAM of M. tuberculosis was added to a microplate on which TB-scFv was immobilized at a concentration of 5 ⁇ g / ml, and reacted at 25 ° C. for 1 hour.
  • the cell-bound phage pool obtained in the third step was added, reacted at 25 ° C. for 2 hours, and then unreacted phage was removed by washing 10 times with a reaction buffer.
  • the phage bound to the complex of TB-scFv and LAM was eluted with 100 ⁇ L of eluate, and then neutralized by adding 100 ⁇ L of neutralization solution (1M Tris buffer pH 9.1).
  • the neutralized phage pool was infected with E. coli strain JM109 and then cultured overnight at 37 ° C. on LB-Amp / Glu agar medium.
  • helper phage M13K07 10 12 cfu / mL
  • Phage ELISA adds 10 ⁇ g of purified M. tuberculosis LAM to a microplate on which TB-scFv is immobilized at a concentration of 5 ⁇ g / ml and reacts at 25 ° C. for 1 hour to form a complex of TB-scFv and LAM. And screening clones that react with the complex.
  • the primary reaction was performed by adding 90 ⁇ L of reaction buffer (phosphate buffer containing 1% BSA, 1% skim milk, 0.05% Tween 20) and 10 ⁇ L of scFv display phage culture medium to the LAM-immobilized plate at 25 ° C.
  • the secondary reaction was performed by adding 100 ⁇ L of HRP-labeled anti-M13 phage p8 protein antibody 5,000-fold diluted with the same reaction buffer as described above to the primary reaction solution and reacting at 25 ° C. for 1 hour. Unreacted antibody was then removed by washing 3 times.
  • the color development reaction was performed by adding 100 ⁇ L of TMB solution to the secondary reaction solution and reacting at room temperature for 10 minutes. After color development, the reaction was stopped with 100 ⁇ L of 1N sulfuric acid solution. Detection was performed by measuring the absorbance at a wavelength of 450-650 nm (OD 450-650 nm ).
  • the scFv gene was amplified by PCR of clones reactive to LAM, and the gene sequence was determined by the direct sequencing method.
  • VH region gene and VL region gene are Myc0-scFv (SEQ ID NO: 30) , TB-scFv (SEQ ID NO: 12), and G3-scFv (SEQ ID NO: 39), respectively, to prepare a VH expression vector and a VL expression vector.
  • VH expression vector and VL expression vector were mixed and introduced into CHO cells.
  • bivalent antibodies bivalent Myco-scFv, bivalent TB-scFv, and Divalent G3-scFv was isolated and purified.
  • Biotin labeling of the bivalent antibody was performed using the SULFO-NHS-LC-Biotin labeling kit manufactured by PIERCE according to the description of the operation procedure attached to the kit.
  • the biotin-labeled antibody was used to construct an ELISA measurement system.
  • An acid-fast bacillary LAM detection ELISA using a bivalent antibody is a bivalent TB-scFv, a bivalent G3-scFv, and a bivalent Myco-scFv (See (4-1) in “Production of bivalent antibody”).
  • Bivalent TB-scFv and divalent G3-scFv were mixed in the same amount and prepared with a phosphate buffer so as to have a concentration of 5 ⁇ g / ml. This was added to a 96-well microplate at a rate of 100 ⁇ L / well, reacted at 4 ° C. overnight, and then blocked in a phosphate buffer containing 1% skim milk to immobilize the above bivalent antibody. Antibody plates were prepared.
  • reaction buffer Tris buffer at pH 7.8 containing 1% BSA, 1% skim milk, 0.14 M NaCl, 0.1% Tween 20
  • the secondary reaction was performed by adding 100 ⁇ L of biotin-labeled divalent Myco-scFv diluted 5,000 times in the same reaction buffer as described above to the primary reaction solution and reacting at 25 ° C. for 1 hour and 30 minutes, Unreacted antibodies were removed by washing 3 times.
  • the tertiary reaction is performed by adding 100 ⁇ L of avidin-labeled HRP diluted 10,000-fold with the same reaction buffer to the above-mentioned secondary reaction and reacting at 25 ° C. for 1 hour and 30 minutes, and then unreacted avidin-labeled HRP. Was removed by washing 3 times.
  • the color development reaction was performed by adding 100 ⁇ L of TMB solution to the tertiary reaction product and reacting at room temperature for 10 minutes. After color development, the reaction was stopped with 100 ⁇ L of 1N sulfuric acid solution. Detection was performed by measuring the absorbance at a wavelength of 450-650 nm (OD 450-650 nm ).
  • Example 5 Immunization of chicken and evaluation of antibody titer of chicken antiserum against LAM
  • the chicken was immunized with BCG vaccine (100 mg wet weight / weight) prepared by the method described in “3. Preparation of Sample” (3-1). 1 ml physiological saline) was conducted by subcutaneous immunization. After four immunizations at 14-day intervals, the chicken antibody titer was evaluated by ELISA.
  • reaction buffer Tris buffer at pH 7.8 containing 1% BSA, 1% skim milk, 0.14M Nacl, 0.1% Tween 20
  • 100 ⁇ L each was added and reacted at 25 ° C. for 1 hour, and then unreacted antibody was washed and removed three times.
  • the secondary reaction was performed by adding 100 ⁇ L of HRP-labeled anti-chicken IgY diluted 5,000 times in the same reaction buffer as above to the primary reaction solution, followed by reaction at 25 ° C. for 1 hour. Washed twice and removed.
  • the color development reaction was performed by adding 100 ⁇ L of TMB solution and reacting at room temperature for 10 minutes. After color development, 100 ⁇ L of 1N sulfuric acid solution was added to stop the reaction. Detection was performed by measuring the absorbance at a wavelength of 450-650 nm (OD 450-650 nm ).
  • Example 6 Production of chicken scFv (single chain antibody) against LAM (1) Preparation of chicken scFv (single chain antibody) against LAM A single chain antibody scFv was isolated from spleen cells of chickens immunized with BCG vaccine. Specifically, according to the method described in “3. Preparation of materials” (3-2), total RNA was prepared from chicken spleen, and various primers described in Table 3 were prepared using cDNA synthesized therefrom as a template.
  • a VH gene amplification product and a VL gene amplification product were prepared by performing PCR using Next, a chicken single chain antibody (VH gene / GS linker / VL gene) in which the VH gene and the VL gene were joined via a GS linker (SEQ ID NO: 40) was prepared, and an scFv display phage library was prepared therefrom. . Since the titer of each library is about 10 6 cfu, it can be inferred that the library has 10 6 diversity.
  • M. tuburculosis LAM (Aoyama B strain) was immobilized on a microplate on which TB-scFv was immobilized, in order to isolate a single-chain antibody scFv that recognizes an epitope different from TB-scFv.
  • the complex formed by reacting (origin) was used.
  • the LAM solution of M. tuburculosis was reacted with a microplate on which TB-scFv had been immobilized. After washing 3 times, a BCG panning phage pool was added and reacted at 25 ° C. for 2 hours.
  • G3-scFv showed the same reactivity with both LAM of Mycobacterium tuberculosis and LAM of mycobacteria. From these results, it was considered that the chicken single-chain antibody G3-scFv is reactive to all acid-fast bacillary LAMs including M. tuberculosis LAM.
  • Example 7 Construction of LAM detection ELISA using bivalent antibody
  • three types prepared in Examples 1 and 6 according to the method described in (4-1) of “Bivalent antibody production” Single chain antibody scFv (Myco-svFv, TB-scFv, G3-scFv) was changed to a bivalent antibody, and based on the reaction specificity of the bivalent antibody, an acid-fast bacillary LAM detection ELISA and Mycobacterium tuberculosis Two types of ELISA for LAM detection were constructed.
  • the mycobacterial LAM detection ELISA mixes bivalent TB-scFv and divalent G3-scFv as capture antibodies and immobilizes them on a plate, and divalent Myco-scFv as biotin as a detection antibody.
  • the label was used.
  • a bivalent TB-scFv was immobilized on a plate as a capture antibody and a biotin-labeled bivalent Myco-scFv was used as a detection antibody. The details are as described in (4-3) and (4-4) of “4.
  • the evaluation of the constructed acid-fast bacillary LAM detection ELISA and M. tuberculosis bacillary LAM detection ELISA was performed by measuring LAM extracted from BCG cultured cells (FIG. 11). As a result, as shown in FIG. 11, BCG LAM can be detected with the same sensitivity by both the acid-fast bacillary LAM detection ELISA (- ⁇ -) and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA (- ⁇ -). It was possible.
  • Example 8 Evaluation of detection sensitivity of LAM detection ELISA using a bivalent antibody
  • the BCG culture was diluted from 10 6 cfu / ml to 61 cfu / ml
  • Genes were extracted from a part of the diluted solution and subjected to gene amplification test (NAAT)
  • NAAT gene amplification test
  • LAM was extracted from a part and subjected to ELISA for acid-fast bacillary LAM detection.
  • the results of the acid-fast bacillary LAM detection ELISA are shown in FIG.
  • the detection sensitivity of the gene amplification test (NAAT) is about 500 cfu / ml
  • the detection sensitivity of the acid-fast bacillary LAM detection ELISA is about 250 cfu / ml.
  • the repeat sequence targeted by the gene amplification test has a difference in the number of repeats depending on the strain.
  • the sensitivity of genetic testing is low because there are few BCG repeat sequences, but generally the detection sensitivity is 100 cfu / ml for strains with many repeat sequences.
  • the acid-fast bacillary LAM detection ELISA of the present invention using a bivalent antibody is a highly sensitive immunoassay having a detection sensitivity higher than or equal to that of gene amplification testing. It was done.
  • Example 9 Cross-reactivity test of LAM detection ELISA using bivalent antibody
  • oral bacteria that have membrane antigens with a structure similar to that of LAM components.
  • cross-reactivity with these oral bacteria becomes a serious problem, and immunoassay for detection of acid-fast bacilli and tuberculosis using sputum It is one of the obstacles to establishment.
  • N. asteroids abbreviation "Na”
  • Nf N. farcinica
  • S. globisporus abbreviation “Sg”
  • C albicans abbreviated as “Ca”
  • A. israelii abbreviated as “Ai”
  • Tp paurometabolum
  • 10 6 cfu / ml and 10 8 cfu / ml (Ca only 10 7 cfu / ml) LAM was extracted in the same manner as the BCG cultured cells, and measured by ELISA for LAM detection.
  • FIG. 13 shows the results of ELISA for detection of acid-fast bacteria LAM.
  • Example 10 Evaluation of LAM detection ELISA using a bivalent antibody by clinical isolates
  • the mycobacteria LAM detection ELISA and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA using a bivalent antibody were obtained using a mycobacteria clinical isolate. evaluated.
  • FIG. 14A shows the results of mycobacterial LAM detection ELISA (black bar) and Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA (white bar) for 38 M. tuberculosis isolates.
  • FIG. B shows results of mycobacterial LAM detection ELISA (black bar) and Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA (white bar) for 29 non-tuberculous mycobacteria ( M. avium 23 and M. intracellulare 6 strains). Show.
  • the ratio of mycobacterial LAM detection ELISA value to Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA value was calculated (FIG. 15).
  • Mycobacterium tuberculosis only one of the 38 strains had a ratio of both measured values exceeding 3 times.
  • 23 of 29 strains showed a ratio of 3 times or more.
  • the LAM detection ELISA can detect LAM almost without being affected by the difference between strains. Furthermore, by calculating the ratio between the two measurement systems (EL value for acid-fast bacillary LAM detection / value for ELISA for detection of Mycobacterium tuberculosis LAM), 97% sensitivity and 80% specificity for Mycobacterium tuberculosis and non-tuberculous mycobacteria It is possible to discriminate (identify) with a good result of%, and from this, the method of the present invention can detect "all acid-fast bacteria and distinguish tuberculosis bacteria from non-tuberculous mycobacteria. It was proved to be the world's first immunoassay system as an LAM detection ELISA.
  • Example 11 Evaluation of LAM detection ELISA using bivalent antibody by clinical sputum specimen
  • Smear direct smear tests
  • NAAT gene amplification tests
  • Table 5 and FIG. 16 show the results obtained by extracting LAM from the clinical sputum specimen and measuring it by the acid-fast bacillary LAM detection ELISA and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA, respectively.
  • Table 5 also shows the detection rates of the acid-fast bacillary LAM detection ELISA and the Mycobacterium tuberculosis LAM detection ELISA.
  • LAM in the mycobacteria LAM detection ELISA, LAM could be detected from all samples judged positive by the gene amplification test, but none of the samples judged negative by the gene amplification test could detect LAM. . That is, the sensitivity and specificity of the acid-fast bacillary LAM detection ELISA were 100% consistent with the gene amplification test.
  • M. tuberculosis LAM detection ELISA all the cases were identical to the gene amplification test except that the gene amplification test was positive and only one case judged to be scanty by the Smear test was inconsistent with the gene amplification test. Also, the one case that was inconsistent was only slightly below the cut-off value.
  • the LAM detection ELISA of the present invention is a test that can screen and select mycobacterial infection patients with the same sensitivity and specificity as the gene amplification test.
  • Extract solutions from specimens were diluted 5 times, 25 times, and 125 times, and purified LAM was simultaneously measured as a standard product to calculate the LAM concentration. The results are shown in FIG.
  • Samples are grouped according to the amount of bacteria based on gene amplification test and smear test (Smear test) (I: negative for both gene amplification test and smear test, II: positive for gene amplification test and negative for smear test, III: gene amplification test) Positive and smear scanty, IV: smear test 1+, V: smear test 2+, VI: sputum smear test 3+), LAM concentration (pg / ml).
  • Smear test gene amplification test and smear test
  • IV smear test 1+
  • V smear test 2+
  • VI sputum smear test 3+
  • LAM concentration pg / ml
  • FIG. 19 shows the results (black bars) and the results of the acid-fast bacillary LAM detection ELISA against LAM extracted from BCG cells immediately after autoclaving (white bars).
  • FIG. 19 there is almost no difference between the two, and even in the cells left for 7 days after the autoclave treatment, the same results as the cells immediately after the treatment are obtained, and can be measured at least one week after the sterilization treatment. It was shown that there is.
  • this measurement system can measure microbial cells that have been subjected to harsh treatment such as autoclave (autoclave), and can stably measure at least one week after treatment. It could be confirmed.
  • SEQ ID NOs: 9 and 10 show unit amino acid sequences of GS linker sequences
  • SEQ ID NOs: 11 and 40 show amino acid sequences of linker sequences used in the present invention.
  • SEQ ID NOs: 13 to 16 are amino acid sequences of sense primers of antibody heavy chain variable regions:
  • SEQ ID NO: 17 are amino acid sequences of antisense primers of antibody heavy chain variable regions:
  • SEQ ID NOs: 18 to 20 and 24 are senses of antibody light chain variable regions
  • the amino acid sequence of the primer: SEQ ID NOs: 21 to 23 and 25 are the amino acid sequence of the antisense primer of the antibody light chain variable region:
  • SEQ ID NO: 26 is the amino acid sequence of the sense primer of the GS linker:
  • SEQ ID NO: 27 is the antisense primer of the GS linker Amino acid sequence:
  • SEQ ID NO: 28 is the amino acid sequence of the primer at the restriction enzyme (Sfi-I) site:
  • SEQ ID NO: 29 is the amino
  • SEQ ID NO: 41 is the amino acid sequence of the sense primer of the antibody heavy chain variable region:
  • SEQ ID NO: 42 is the amino acid sequence of the antisense primer of the antibody heavy chain variable region:
  • SEQ ID NO: 43 is the amino acid sequence of the sense primer of the antibody light chain variable region:
  • SEQ ID NO: 44 is the amino acid sequence of the antisense primer of the antibody light chain variable region:
  • SEQ ID NO: 45 is the amino acid sequence of the sense primer of the GS linker:
  • SEQ ID NO: 46 is the amino acid sequence of the antisense primer of the GS linker (see Table 3) .

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Abstract

抗酸菌、特に結核菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合する下記(A)に記載するモノクローナル抗体及びその用途を提供する。 (A)下記(a)~(c)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(d)~(f)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなるモノクローナル抗体: (a)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、 (b)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、 (c)配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、 (d)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、 (e)配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、 (f)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。

Description

抗リポアラビノマンナン抗体及び当該抗体を用いた抗酸菌症のイムノアッセイ
 本発明は、結核菌をはじめとする抗酸菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体、特に一本鎖抗体(scFv)及びその多価抗体に関する。
 また本発明は、当該抗体を用いた抗酸菌検出方法、なかでも結核診断方法または結核診断法、並びに当該方法に使用される抗酸菌検出剤(例えば結核診断剤)及び抗酸菌検出用キット(例えば結核診断用キット)に関する。
 さらに本発明は、当該抗体を用いて、結核に対する抗結核薬の治療効果を判定する方法、並びに当該方法に使用される、抗結核薬の治療効果を判定するためのキットに関する。
 結核は、何千年もの間、人々を苦しめてきた感染症であり、19世紀には欧州の成人人口の1/4が結核により死亡したと推定される。生活水準の向上と20世紀における抗生物質の発見により、結核は1950年代までに先進工業国においては根絶されたも同然であった。しかしながら、結核は未だ再興感染症として猛威をふるっている。今日、世界人口の3人に1人が結核菌に感染していると推測されている(潜在性結核)。世界における新発生全結核患者は940万人とされ、そのうちの200万人が死亡していると概算されている。活動性結核患者のうち約95%が発展途上国に住んでおり、結核による死亡者の99%が発展途上国に集中しているのが現状である。
 1990年代に入ってから、世界は、結核が途上国を中心にいまだに最大の感染症として増加を続けていることを改めて認識し、本格的な対策に乗り出した。世界保健機関(WHO)を中心とした直接監視下短期化学療法(DOTS:Directly Observed Treantment Short-couse)の展開、対策を当事国・援助国・援助機関の連携で進めるための「ストップ結核パートナーシップ」の設立、資金面で支えるシステムとしての「エイズ・結核・マラリア対策世界基金」の発足などによって、結核対策が世界的連携のもとで進められるようになった。結核対策における現存の技術は、全般的に何十年も改善されないままに使用されてきたものが多い。そのため、途上国で効果を発揮するには新技術の開発が急務とされている。
 結核の診断は、結核菌の感染を早期に発見し、治療に導くことが最も重要である。特に排菌状態にある患者は、周囲に感染を拡大させるリスクが非常に高いため、周囲との接触がない環境に隔離して治療する必要がある。そのための検査として「結核の細菌学的診断」があり、なかでも喀痰塗沫検査が最も普及している。
 喀痰塗抹検査は、喀痰塗抹標本を直接顕微鏡で観察検査する方法(喀痰塗抹標本の直接鏡検法)であり、一世紀以上前にロベルトコッホにより確立されたものである。臨床検査試料から結核の病原体を染色することによって、抗酸菌を同定する。今日用いられている結核の診断法は、コッホが用いた技術を実質的に用いて確立されたものである。結核菌塗沫検査は、途上国における標準的な結核診断法であり、また、新たな検査法の性能を評価する際の基準になっている。
 喀痰塗抹検査よりも高感度な方法として、遺伝子増幅法が確立されている。遺伝子増幅法はDNAポリメラーゼを用いて連鎖反応的に特定のDNAを増幅する方法である。原理は、増幅しようとするDNAとその両端の配列に相補的な一対のDNAプライマーおよび耐熱性DNAポリメラーゼを用いて、温度変化を繰り返すことによって検査したいDNAを増幅するというものである。当該遺伝子増幅法は、感度的には満足されているが、操作性・設備・価格の面において途上国で使用するのが困難な状況である。
 最近の世界的動向として、多剤耐性結核の蔓延を背景に、培養検査や核酸増幅検査の必要性に関心が向けられている。しかしながら、色々な細菌学的診断法がある中で、喀痰塗沫検査(喀痰の直接鏡検法)は依然として結核対策戦略の中核に位置付けられている。特に、結核が蔓延している資源に乏しい途上国では、喀痰塗抹検査は有効な診断方法であるばかりでなく、治療効果を判定する手段としても重要な役割を果たしている。
 このように、喀痰塗抹検査は結核制圧の基本戦略の中核であるにも関わらず、多くの途上国では細菌学的検査従事者の数は絶対的に不足しており、その質にも問題が多いとされている。この検査の有効性は検査技師の技術に依存しているため、日常的な訓練および品質管理が必須であり、これが全体の費用が極めて増加する原因になっている。また、途上国では、検査室の環境、検査器具、検査技術等を整備するうえで必要な社会的基盤に多くの課題を抱えており、これらの要素が複雑に絡み合って、結果として検査の質に少なからず悪影響を与えている。
 さらに、喀痰塗沫検査は抗酸菌を検出・同定するための検査であり、結核菌を検出する方法ではないため、当該検査で結核菌を同定することは不可能である。
 先進国における結核治療は、結核菌が同定された後、薬剤による治療が開始されるのに対して、途上国で行われるDOTSプログラムにおいては、喀痰塗沫検査で抗酸菌が検出されると、結核菌の同定を行うことなく薬剤による治療が開始される。ここで、結核菌感染症と非結核性抗酸菌感染症とでは使用される薬剤は異なるにも関わらず、基本的に非結核性抗酸菌に対して治療効果の高い薬は開発されていないため、結核菌に対する薬剤で治療が行われる。このため、患者は薬剤による副作用というリスクが課せられることになる。かかるリスクの代表的な例としては、肝臓機能の低下や失明等の重篤な副作用や、薬剤耐性非結核性抗酸菌の蔓延等が指摘されている。
 このように、従来の結核の診断やその治療法には、幾つかの問題点が存在しているにも関わらず、未だに1882年に開発されたコッホの喀痰塗沫検査法が、大きく改良されることなく結核の診断に使用されているのが現状である。途上国・新興国における検査室の環境、検査器具、検査技術等に必要な社会的基盤における課題を解決するためには、「電源や施設が整備された限られた場所に検体を集約してハイスループットで高感度・安価な検査方法を確立」、もしくは「電源を必要とする機器を用いない高感度・迅速・簡便・安価なポイントオブケアテスト(POCT)を確立」かの二通りの対策が考えられる。
 途上国・新興国においても、限られた極一部の地域であれば電源や施設が整備されている。また、そのような地域では比較的高度な検査を行っている検査センターが既に存在しており、一部の富裕層の患者が利用することが可能な状態である。このような検査センターを利用することで、検査室の環境、検査器具、検査技術、人財等の課題を解決することができる。その場合、患者または診療現場から喀痰検体を検査センターに輸送する必要がある。遺伝子増幅検査や培養検査に用いる喀痰検体の輸送には幾つかの大きな制限が存在する。コンタミネーションや雑菌の増殖を防ぐために採痰後は速やかに冷蔵状態で輸送する必要がある。また、培養検査では菌が増殖できる状態であることが重要であるため、遺伝子検査以上の注意を要する。更に、検体を熱処理等の滅菌操作を加えた場合、両検査は実施できなくなるため、厳重に管理された状況で検体を輸送する必要がある。このような検体輸送における制限に対して、途上国・新興国では未だ対応できるシステムは構築されていないため、滅菌操作を加えた検体でも検出することが可能な測定方法の確立が重要となる。
 POCTの場合は、臨床現場において、短時間で、特別な施設や器具を用いないで測定できるようにすることが重要である。POCTで最も応用されている技術はイムノクロマトグラフィーテスト(ICT)である。一般的にICTはELISA等の免疫測定法に比し感度が劣るとされている。したがって、POCTにより課題を解決するためには高感度に検出できる測定系を構築することが重要となる。さらには、POCTの場合は検査センター等で使用されている安全キャビネット等を用いた検査従事者に対する感染防御策をとることが困難であるため、検体からの感染リスクを低減させるための滅菌処理が不可欠である。
 以上のように、「電源や施設が整備された限られた場所に検体を集約してハイスループットで高感度・安価な検査方法を確立」や「電源を必要とする機器を用いない高感度・迅速・簡便・安価なPOCTを確立」には、滅菌検体で高感度に検出できる測定法の構築が必要である。そのためには、標的抗原の選択が重要である。結核菌特異的な抗原としてはAg85などの蛋白抗原が報告されている。しかしながら、蛋白抗原は生体内での分解・消化が早く、感度を得ることが困難である。
 抗酸菌における主要な抗原は、細胞膜および細胞壁の主要構成成分である糖脂質である。糖脂質抗原は生体内での安定性も高いことから、有望な標的抗原の一つとして考えられている。その中でも、LAMは菌体成分の15%を占めているとされ、量的にも注目される抗原である。生体検体中の抗酸菌LAMを検出することを目的として、幾つかのPoAbおよびMoAbを作成した報告がある(非特許文献1~4参照)。そのうちの幾つかは、喀痰または尿中のリポアラビノマンナン(以下、「LAM」ともいう)を検出するためのELISAに応用されている。しかしながら、抗酸菌におけるLAMは、基本的構造がほとんど同じでマンノースキャップの構造に微小な違いが認められるだけである。特に抗酸菌感染症の起因菌として結核菌の次に多いMycobacterium aviumとは、マンノースキャップ構造もほとんど同じとされている(非特許文献5参照)。従って、抗酸菌のなかでも結核菌のLAMを特異的に検出することが可能なモノクローナル抗体が望まれている。
Aharona Glatman-Freedman, et al., "Monoclonal antibodies to surface antigens of Mycobacterium tuberculosis and their use in a modified Enzyme-Linked Immunosorbent Spot Assay for detection of Mycobacteria.", Journal of Clinical Microbiology, Nov. 1996, p.2795-2802 Lenka M. Pereira Arias-Bouda, et al.,"Development of antigen detection assay for diagnosis of tuberculosis using sputum samples.", Journal of Clinical Microbiology, June 2000, p.2278-2283 Beston Hamasur, et al., "Rapid diagnosis of tuberculosis by detection of maycobacterial lipoarabinomannan in urine." Journal of Microbiological Methods, 45, 2001, p.41-52 C. Boehme, et al. , "Detection of mycobacterial lipoarabinomannan with an antigen-capture ELISA in unprocessed urine of Tanzanian patients with suspected tuberculosis.", Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, 99, 2005, p.893-900 Lipoarabinomannans: from structure to biosynthesis. Jerome Nigou, Martine Gilleron, germain Puzo., Biochimine 85 (2003) 153-166 Winterら、Annu. Rev. Immunol., 12:433, 1994 K. Zuberbuhler, Protein Engineering, Design & Selection, 22, 169 (2009)
 本発明は、抗酸菌のリポアラビノマンナン(以下、「LAM」ともいう)に特異的に結合するモノクローナル抗体(以下、単に「MoAb」とも称する)、特に一本鎖抗体及びその多価抗体を提供することを目的とする。
 また本発明は、当該抗体を用いた抗酸菌検出方法または結核診断法、並びに当該方法に使用される抗酸菌検出剤(例えば結核診断剤)及び抗酸菌検出用キット(例えば結核診断用キット)を提供することを目的とする。
 さらに本発明は、当該抗体を用いて、結核に対する抗結核薬の治療効果を判定する方法、並びに当該方法に使用される、抗結核薬の治療効果を判定するためのキットを提供することを目的とする。
 本発明者らは、免疫動物、免疫源、さらにMoAbの作製技術および選択方法を工夫することで、抗酸菌LAMを、他の細菌のLAMやそれと類似の構造を有する膜抗原と区別して特異的に、また遺伝子増幅方法に匹敵する高い感度で検出することが可能な抗体および測定法の確立に成功した。また本発明者らは、結核菌LAMを、非結核性抗酸菌LAMと区別して特異的に検出することが可能な抗体および測定法の確立にも成功した。
 すなわち、本発明は下記の実施形態を有するものである。
 (I)抗酸菌のリポアラビノマンナン(LAM)に特異的に結合するモノクローナル抗体
(I-1)下記(A)~(C)のいずれかに記載する、抗酸菌のLAMに対して結合性を有するモノクローナル抗体:
(A)下記(a)~(c)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(d)~(f)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなるモノクローナル抗体:
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
(c)配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
(d)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
(e)配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
(f)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3;
(B)下記(g)~(i)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(j)~(l)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなるモノクローナル抗体:
(g)配列番号31で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
(h)配列番号32で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
(i)配列番号33で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
(j)配列番号34で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
(k)配列番号35で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
(l)配列番号36で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3
(C)下記(m)~(o)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(p)~(r)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなるモノクローナル抗体:
(m)配列番号47で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
(n)配列番号48で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
(o)配列番号49で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
(p)配列番号50で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
(q)配列番号51で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
(r)配列番号52で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。
 (I-2)(A)に記載するモノクローナル抗体の重鎖可変領域が配列番号7で示されるアミノ酸配列からなるものである(I-1)記載のモノクローナル抗体。
 (I-3)(A)に記載するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域が配列番号8で示されるアミノ酸配列からなるものである(I-1)または(I-2)に記載するモノクローナル抗体。
 (I-4)(A)に記載するモノクローナル抗体のリンカーが、配列番号11で示されるアミノ酸配列を有するものである(I-1)乃至(I-3)のいずれかに記載するモノクローナル抗体。
 (I-5)(A)に記載するモノクローナル抗体が配列番号12で示されるアミノ酸配列からなるものである、(I-1)乃至(I-4)の何れかに記載のモノクローナル抗体。
 (I-6)(A)に記載するモノクローナル抗体が、結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)のLAMに対して特異的に結合性を有するモノクローナル抗体である、(I-1)乃至(I-5)の何れかに記載のモノクローナル抗体。
 (I-7)(B)に記載するモノクローナル抗体の重鎖可変領域が配列番号37で示されるアミノ酸配列からなるものである(I-1)記載のモノクローナル抗体。
 (I-8)(B)に記載するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域が配列番号38で示されるアミノ酸配列からなるものである(I-1)または(I-7)に記載するモノクローナル抗体。
 (I-9)(B)に記載するモノクローナル抗体のリンカーが、配列番号40で示されるアミノ酸配列を有するものである(I-1)、(I-7)及び(I-8)のいずれかに記載するモノクローナル抗体。
 (I-10)(B)に記載するモノクローナル抗体が配列番号39で示されるアミノ酸配列からなるものである、(I-1)、及び(I-7)乃至(I-9)の何れかに記載のモノクローナル抗体。
 (I-11)(C)に記載するモノクローナル抗体の重鎖可変領域が配列番号53で示されるアミノ酸配列からなるものである(I-1)記載のモノクローナル抗体。
 (I-12)(C)に記載するモノクローナル抗体の軽鎖可変領域が配列番号54で示されるアミノ酸配列からなるものである(I-1)または(I-11)に記載するモノクローナル抗体。
 (I-13)(C)に記載するモノクローナル抗体のリンカーが、配列番号11で示されるアミノ酸配列を有するものである(I-1)、(I-11)及び(I-12)のいずれかに記載するモノクローナル抗体。
 (I-14)(C)に記載するモノクローナル抗体が配列番号30で示されるアミノ酸配列からなるものである、(I-1)、及び(I-11)乃至(I-13)の何れかに記載のモノクローナル抗体。
 (I-15)(B)または(C)に記載するモノクローナル抗体が、非結核性抗酸菌に対して結合性を有するものである、(I-1)、及び(I-7)乃至(I-14)の何れかに記載のモノクローナル抗体。
 (I-16)(A)~(C)のいずれかに記載するモノクローナル抗体が一価または二価の抗体である、(I-1)乃至(I-15)の何れかに記載のモノクローナル抗体。
 (II)抗酸菌のリポアラビノマンナン(LAM)に特異的に結合するモノクローナル抗体を製造するための非ヒト動物の免疫方法、及び当該モノクローナル抗体の製造方法
(II-1)非ヒト動物に、免疫原としてBCGを投与することにより、BCGに対する体液性免疫応答を誘導する工程を有する、抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体を製造するための、非ヒト動物の免疫方法。
 (II-2)非ヒト動物がウサギまたはニワトリである(II-1)に記載する免疫方法。
 (II-3)抗酸菌が結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である、(II-1)または(II-2)に記載の免疫方法。
 (II-4)非ヒト動物に、免疫原としてBCGを投与することにより、BCGに対する体液性免疫応答を誘導し、抗酸菌のLAMに結合する抗体を産生させる工程、及び
当該非ヒト動物から当該抗体を産生する細胞を採取する工程を有する、
抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
 (II-5)非ヒト動物に、免疫原としてBCGを投与することにより、BCGに対する体液性免疫応答を誘導する工程、
当該非ヒト動物から抗酸菌のLAMに結合する抗体に対するmRNAを調製する工程、
当該mRNAを鋳型としてcDNAを調製する工程、及び
当該cDNAを用いたファージディスプレイ法により抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体を採取する工程
を有する抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
 (II-6)非ヒト動物がウサギまたはニワトリである(II-4)または(II-5)に記載する製造方法。
 (II-7)抗酸菌が結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である、(II-4)乃至(II-6)のいずれかに記載の製造方法。
 (II-8)抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体が(I-1)乃至(I-12)のいずれかに記載するモノクローナル抗体である、(II-4)乃至(II-7)のいずれかに記載する製造方法。
 (II-9)結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体が、(I-1)乃至(I-6)において(A)に記載するモノクローナル抗体である、(II-4)乃至(II-8)のいずれかに記載する製造方法。
 (II-10)非ヒト動物に、免疫原として(I-1)乃至(I-6)の(A)に記載するモノクローナル抗体とLAMとの複合体を投与することにより、当該複合体に対する体液性免疫応答を誘導し、抗酸菌のLAMに結合する抗体を産生させる工程、及び
当該非ヒト動物から当該抗体を産生する細胞を採取する工程を有する、
抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
 (II-11)非ヒト動物に、免疫原として(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載す(A)のモノクローナル抗体とLAMとの複合体を投与することにより、当該複合体に対する体液性免疫応答を誘導する工程、
当該非ヒト動物から抗酸菌のLAMに結合する抗体に対するmRNAを調製する工程、
当該mRNAを鋳型としてcDNAを調製する工程、及び
当該cDNAを用いたファージディスプレイ法により抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体を採取する工程
を有する、抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
 (II-12)抗酸菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体が、(I-1)または(I-7)乃至(I-12)のいずれかに記載する(B)のモノクローナル抗体である、(II-10)または(II-11)に記載する製造方法。
 (III)抗酸菌、好ましくは結核菌の検出方法
(III-1)下記の工程を有する、抗酸菌、好ましくは結核菌の検出方法:
(1)(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体を、被験者の生体試料と接触させる工程、及び
(2)上記モノクローナル抗体と抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMとの結合反応を指標として、被験試料中に存在する抗酸菌、好ましくは結核菌を測定する工程。
 (III-2)上記結核菌の検出方法が、(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を用いる方法である、(II-1)に記載する検出方法。
 なお、当該検出方法のうち、結核菌の検出方法は、被験者について結核罹患の有無を診断する方法(結核診断方法)と言い換えることができる。
 (IV)結核診断剤または診断用キット
(IV-1)(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を含む、結核診断剤。
 (IV-2)(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を結核菌検出試薬として含む、結核診断用キット。
 (V)抗酸菌リポアラビノマンナン(LAM)の測定方法
(V-1)下記の工程を有する、被験試料中の抗酸菌LAMを測定する方法:
(1)(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体を、抗酸菌を含み得る被験試料と接触させる工程、及び
(2)上記モノクローナル抗体と抗酸菌のLAMとの結合反応を指標として、被験試料中に存在する抗酸菌LAMを測定する工程。
 (V-2)上記測定方法が、(2)工程として抗酸菌LAMを検出する工程を有する抗酸菌LAMの定性方法であるか、または(2)工程として抗酸菌LAMを定量する工程を有する抗酸菌LAMの定量方法である、(V-1)記載の方法。
 (V-3)上記抗酸菌が結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である、(V-1)または(V-2)に記載する方法。
 (V-4)モノクローナル抗体として、(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を用いることを特徴とする、(V-3)に記載する方法。
 (VI)抗酸菌リポアラビノマンナン(LAM)の検出剤または検出用キット
(VI-1)(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体を含む、抗酸菌のリポアラビノマンナン検出剤。
 (VI-2)モノクローナル抗体が、(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体である、抗酸菌のリポアラビノマンナン検出剤。
 (VI-3)上記抗酸菌が結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である、(VI-2)に記載する方法。
 (VI-4)(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体を抗酸菌のLAM検出用試薬として含む、抗酸菌のLAM検出用キット。
 (VI-5)モノクローナル抗体が、(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体である、(VI-4)に記載する抗酸菌のLAM検出用キット。
 (VI-6)上記抗酸菌が結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である、(VI-5)に記載する抗酸菌のLAM検出用キット。
 (VII)滅菌検体での測定方法
(VII-1)下記の工程を有する被験試料について抗酸菌感染の有無を測定する方法
 (1)検体試料を高熱煮沸滅菌、好ましくは高圧蒸気滅菌する工程、
 (2) (I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体、好ましくは(I-1)乃至(I-6)または(I-7)乃至(I-10)のいずれかに記載する(A)または(B)のモノクローナル抗体を、滅菌処理した被験試料とそれぞれ接触させる工程、
(3)上記本発明のモノクローナル抗体と抗酸菌LAMとの結合反応を指標として、被験試料中の抗酸菌LAMを測定する工程、及び
(4)被験試料に抗酸菌LAMが検出された場合に、被験試料が抗酸菌に感染していると判断する工程。
 (VII-2)上記モノクローナル抗体が(I-1)乃至(I-6)または(I-7)乃至(I-10)のいずれかに記載する(A)または(B)のモノクローナル抗体であり、上記抗酸菌が結核菌である、(VII-1)に記載する測定方法。
 (VIII)抗結核薬の結核治療効果を判定する方法
(VIII-1)下記の工程を有する、抗結核薬の結核治療効果を判定する方法:
(1)(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を、抗結核薬投与前後の被験試料とそれぞれ接触させる工程、
(2)上記モノクローナル抗体と結核菌のLAMとの結合反応を指標として、抗結核薬投与前後の被験試料中の結核菌LAMを測定する工程、及び
(3)抗結核薬投与前の被験試料に結核菌LAMが検出され、且つ抗結核薬投与後の被験試料に結核菌LAMが検出されない場合に抗結核薬の結核治療効果ありと、決定する工程。
 (VIII-2)下記の工程を有する、抗結核薬の結核治療効果を判定する方法:
(1)(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を、抗結核薬投与前後の被験試料とそれぞれ接触させる工程、
(2)上記モノクローナル抗体と結核菌のLAMとの結合反応を指標として、抗結核薬投与前後の被験試料中の結核菌LAMを定量する工程、及び
(3)抗結核薬投与後の被験試料中の結核菌LAM量(投与後測定値)と、抗結核薬投与前の被験試料中の結核菌LAM量(投与前測定値)を対比して、投与後測定値が投与前測定値よりも低い場合に抗結核薬の結核治療効果ありと、それ以外の場合に抗結核薬の結核治療効果なしと、決定する工程。
 (IX)抗結核薬の結核治療効果判定用キット
(IX)(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を含む、抗結核薬の結核治療効果判定用キット。
 (X)抗酸菌(結核菌)検出具
(X-1)毛細管現象によって被験試料を移送できる材料で構成された吸液片を備えた、抗酸菌、好ましくは結核菌検出具であって、当該吸液片が
(1)被験試料を吸収採取する試料採取部、
(2)抗酸菌のLAMと特異的に反応する、標識されてなる(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体を担持した標識抗体部、
(3)下記に示す、テスト結果表示部を備えた判定部、
(a) 抗酸菌のLAMと特異的に反応する、非標識の(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体を固定したテスト結果表示部、
(4)上記試料採取部、標識抗体部及び判定部を移動してきた被験試料の残液を吸収する液吸収部を備えることを特徴とする、抗酸菌、好ましくは結核菌検出具。
 (X-2)上記(3)判定部が、(a) テスト結果表示部と間隔をおいて、さらに下記に示すコントロール表示部を備えていることを特徴とする、(X-1)記載の抗酸菌、好ましくは結核菌検出具:
(b) 標識されてなる(I-1)乃至(I-16)のいずれかに記載するモノクローナル抗体と反応する非標識-抗体を固定したコントロール表示部。
 (X-3)上記モノクローナル抗体が、(I-1)乃至(I-6)のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体であって、抗酸菌が結核菌、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である、(X-1)または(X-2)に記載する抗酸菌検出具。
 本発明によれば、被験者の生体試料(喀痰、唾液、血液、肺洗浄液、胃液、尿、糞便、皮膚または膵液)中に存在する抗酸菌を、他の菌と特異的に検出することができる。本発明の抗酸菌の検出方法は、遺伝子増幅法による検出方法と同等の感度と特異性を有する。また本発明の抗酸菌の検出方法によれば、生体内の抗酸菌量を決定することもできるため、抗酸菌、特に結核の治療効果をモニタリングすることも可能である。さらに本発明の抗酸菌の検出方法によれば、測定対象の検体を滅菌処理した場合でも、滅菌処理から少なくとも1週間以内であれば、安定して精度高く抗酸菌を検出することができる。このため、感染防御のための特別な検体輸送システムが整備されていない地域でも、検体を滅菌処理することで郵送等の一般的な検体の輸送が可能である。
 また、本発明の好ましい態様によれば、結核患者の生体試料中に存在する結核菌を、非結核性抗酸菌と区別して、特異的に検出することができる。このため、本発明により、結核菌感染の有無を精度高く診断することができる。また、結核患者に対する抗結核薬の治療効果を、精度高く判定することができる。
(A)および(B)とも、本発明の結核菌検出具(結核菌LAM検出具)の一態様を示す図(横から見た図)である。図(A)は、判定部(3)にテスト結果表示部(a)だけを有する態様、図(B)は、判定部(3)にテスト結果表示部(a)とコントロール表示部(b)の両方を含む態様である。符号10:支持体、符号21:試料採取部(1)を構成するシート、符号22:標識抗体部(2)を構成するシート、符号23:判定部(3) を構成するシート、符号24:液吸収部(4)を構成するシート、(a):テスト結果表示部、(b):コントロール表示部、(1):試料採取部、(2):標識抗体部、(3):判定部、(4):液吸収部、P:被験試料の流れる方法を示す矢印を意味する(図2も同じ)。 本発明の結核菌検出具(結核菌LAM検出具)の一態様を示す図(斜視図)である。 BGCワクチンおよびH37Ra死菌体をそれぞれ皮下免疫したウサギの血中抗体価を、M. tuberculosis LAM(―■―)およびM. avium LAM(-●-)をそれぞれ固相化した抗原プレートを用いたELISA法にて測定した結果を示す(参考例1(2))。(A)はBGCワクチンを免疫したウサギの結果を、(B)はH37Ra死菌体を免疫したウサギの結果を示す。 LAM反応性scFvのアミノ酸配列を示す。具体的には、上段は、HR37Ra死菌体を免疫したウサギの脾臓細胞から作製したscFv(Myco-scFv)のアミノ酸配列(配列番号30)、下段はBCGワクチンを免疫したウサギの脾臓細胞から作製したscFv(TB-scFv)のアミノ酸配列(配列番号12)を、それぞれ重鎖可変領域のCDR1~CDR3領域、リンカー、及び軽鎖可変領域のCDR1~CDR3領域の位置とともに、対比したものである。なお、N末端にセリン残基を4つ結合したリンカー配列のN末端側のアミノ酸領域がVH領域、C末端側の領域がVL領域を示す。 TB-scFvのLAM反応性評価の結果を示す。BCGワクチンを免疫したウサギより作成したTB-scFvのLAMに対する反応性を、M. tuberculosis LAMおよびM. avium LAMを個相化したプレートを用いてELISAにて評価した。■はM. tuberculosis LAMに対する反応性、●はM. aviumに対する反応性を示す。 抗酸菌LAM検出ELISAおよび結核菌LAM検出ELISAの評価の結果を示す。抗酸菌LAM検出ELISAおよび結核菌LAM検出ELISAのLAMに対する反応性を、精製したM. tuberculosis LAMおよびM. avium LAMをを用いて評価した。●は抗酸菌LAM検出ELISA のM. tuberculosis LAMに対する反応性、■は抗酸菌LAM検出ELISA のM. aviumに対する反応性、○は結核菌LAM検出ELISAのM. tuberculosis LAMに対する反応性、□は結核菌LAM検出ELISAのM. avium LAMに対する反応性を示す。 抗体組み合わせの評価結果を示す。抗体組み合わせの評価を抗酸菌LAM検出ELISAおよび結核菌LAM検出ELISAにて抗酸菌臨床分離株を用いて行った。各株に対する反応性は色の濃淡により示した。mycoは抗酸菌LAM検出ELISA、TBは結核菌LAM検出ELISAの結果を示す。 抗酸菌LAM検出イムノクロマトテストおよび結核菌LAM検出イムノクロマトテストの評価結果を示す。抗酸菌LAM検出イムノクロマトテストおよび結核菌LAM検出イムノクロマトのLAMに対する反応性を、精製したM. tuberculosis LAM(A及びB)、およびM. avium LAM(C及びD)を用いて評価した。図中、「myco」は抗酸菌LAM検出イムノクロマトテスト、「TB」は結核菌LAM検出イムノクロマトテストを示す。 LAMに対するニワトリ抗血清の抗体価を示す(実施例5)。-●-は精製した結核菌(M. tuberculosis)青山B株のLAMに対する反応性、―■―は精製したM. aviumのLAMに対する反応性を示す。 ニワトリscFvライブラリーより単離した一本鎖抗体G3-scFvのアミノ酸配列を、重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3領域、GSリンカー領域、並びに軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3領域の位置とともに示す。 二価抗体を用いたLAM検出用ELISAの反応性を示す(実施例7)。―●―は結核菌LAM検出用ELISAのBCGに対する反応性、―■―は抗酸菌LAM検出用ELISAのBCGに対する反応性を示す。 二価抗体を用いた抗酸菌LAM検出用ELISAの検出感度を示す(実施例8)。図中、表は、遺伝子増幅検査(NAAT)と抗酸菌LAM検出用ELISAの検出感度を対比したものである。 抗酸菌LAM検出用ELISAの口腔内細菌との交差反応性試験の結果を示す(実施例9)。図中、「Na」はN. asteroids、「Nf」はN. faroinica、「Sg」はStreptomyces、「Ca」はC. albicans、「Ai」はactinomycete、「Tp」はT. paurometabolumの菌体を意味する。これらの培養菌体及びBCG培養菌体からそれぞれ抽出したLAMを用いて、抗酸菌LAM検出用ELISAを行った結果を示す。 二価抗体を用いたLAM検出ELISAの抗酸菌臨床分離に対する反応性を示す(実施例10)。図中、Aは結核菌臨床分離株38株の測定結果、Bは非結核性抗酸菌29株(M. avium 23株、M. intracellulare 6株)の測定結果を示す。A及びBともに、図の黒棒は抗酸菌LAM検出用ELISAの測定結果、白棒は結核菌LAM検出用ELISAの測定結果を示す。Bの非結核性抗酸菌29株において、1~23番がM. avium 23株、24~29番がM. intracellulare 6株の結果である。 抗酸菌LAM検出用ELISAと結核菌LAM検出用ELISAにおける反応性の比率(抗酸菌LAM検出用ELISAの値/結核菌LAM検出用ELISAの値)を示す。 二価抗体を用いた抗酸菌LAM検出用ELISA(右図)及び結核菌LAM検出用ELISA(左図)の臨床喀痰検体に対する反応性を示す(実施例11)。I はSmear test(直接塗沫検査)陰性かつ遺伝子増幅検査陰性の検体群、IIはSmear testがscantyかつ遺伝子増幅検査陰性の検体、 IIIはSmear test陰性かつ遺伝子増幅検査陽性の検体群、 IVはSmear testがscantyかつ遺伝子増幅検査陽性の検体群、 Vは Smear testが1+の検体群、VIはSmear testが2+の検体群、VIIはSmear testが3+の検体群の結果を示す。なお、Smear testで1+以上の検体は全て遺伝子増幅検査陽性である。また、点線は暫定的なカットオフ値を示す。 LAM検出用ELISAで検出されるLAM濃度と菌体量の相関関係を示す(実施例11)。I はSmear test陰性かつ遺伝子増幅検査陰性の検体群、IIはSmear test陰性かつ遺伝子増幅検査陽性の検体群、 IIIはSmear testがscantyかつ遺伝子増幅検査陽性の検体群、 IVは Smear testが1+の検体群、VはSmear testが2+の検体群、VIはSmear testが3+の検体群の結果を示す。なお、Smear testで1+以上の検体は全て遺伝子増幅検査陽性である。また、線は各検体群におけるLAM濃度の平均値を示す。 滅菌処理に対する抗酸菌のLAMの安定性を示す。白棒は滅菌処理を行っていない菌体、黒棒は100℃で30分間煮沸処理した菌体、灰色棒は高圧蒸気滅菌(オートクレーブ 121℃にて15分)処理した菌体の測定結果を示す(実施例12)。 高圧蒸気滅菌(オートクレーブ)処理後のLAM保存安定性を示す。白棒は高圧蒸気滅菌処理直後の菌体を測定した結果、黒棒は高圧蒸気滅菌処理後7日間25℃に放置した菌体の測定結果を示す(実施例12)。
(I)抗酸菌LAMに特異的に結合するモノクローナル抗体
 結核菌は、マイコバクテリウム科マイコバクテリウム属(Mycobacterium)に属し、他のマイコバクテリウム属細菌とともに、抗酸菌と呼ばれる細菌群の一種である。しかし、37℃で増殖可能であるが28℃で増殖しない点、及び耐熱性のカタラーゼを有する点等で、他の抗酸菌(非結核性抗酸菌)と区別される。当該結核菌としては、結核菌(Mycobacterium tuberculosis、ヒト型結核菌)、ウシ型結核菌(M. bovis、ウシ型菌、ウシ菌)、マイコバクテリウム・アフリカンス (M. africans)、ネズミ型結核菌 (M. microti)の4種類が知られている。このうち、ヒト型結核菌(M.tuberculosis)が結核の原因菌としてヒトへの病原性を示すほか、M. bovisとM. africansがまれにヒトに感染する。M. microtiはヒトに対する病原性を持たない。またM. bovisを長期間継代培養して弱毒化したものがBCGであり、結核予防のためのワクチン(弱毒生菌ワクチン)として利用されている。
 本発明が対象とするモノクローナル抗体(以下、「MoAb」ともいう)は、抗酸菌を、生体内に存在する他の菌と区別して、特異的に認識することを特徴とする抗体である。より具体的には、抗酸菌のリポアラビノマンナン(LAM)と他の細菌のLAM類似抗原とを区別して、抗酸菌のLAMに特異的に結合することを特徴とする抗体である。ここでLAMは、結核菌を始めとするマイコバクテリウム属の細菌(抗酸菌)の細胞壁や細胞膜を構成する主要なリポグリカンの1つである。LAMは、通常、マンノシルホスファチジルイノシトールアンカー(MPI)、D-マンナンコア及びD-アラビナンドメインを含む糖バックボーンとキャッピングモチーフを含むが、菌の種類に応じて、分子内に含まれる糖(例えばマンノース)残基の数、糖鎖の分枝構造、アシル基の数、及びアシル基を構成する脂肪酸の種類が相違する。
 本発明のMoAbには、具体的には、下記(a)~(c)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(d)~(f)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなる構造を有する抗体が含まれる。当該MoAbを便宜上「MoAb1」とも称する。
(a)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
(b)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
(c)配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
(d)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
(e)配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
(f)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。
 また本発明のMoAbには、具体的には、下記(g)~(i)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(j)~(l)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなる構造を有する抗体も含まれる。当該MoAbを便宜上「MoAb2」とも称する。
(g)配列番号31で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
(h)配列番号32で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
(i)配列番号33で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
(j)配列番号34で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
(k)配列番号35で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
(l)配列番号36で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。
 さらに本発明のMoAbには、具体的には、下記(m)~(o)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(p)~(r)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなる構造を有する抗体も含まれる。当該MoAbを便宜上「MoAb3」とも称する。
(m)配列番号47で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
(n)配列番号48で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
(o)配列番号49で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
(p)配列番号50で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
(q)配列番号51で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
(r)配列番号52で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。
 ここで“CDR”とは、“Complementarity Determining Reagion”の略であり、相補性決定領域とも称される。CDRとはイムノグロブリンの可変領域に存在する領域であり、抗体が有する抗原への特異的な結合に深く関与する領域である。なかでも“重鎖CDR”とはイムノグロブリンの重鎖の可変領域に存在するCDRであり、“軽鎖CDR”とはイムノグロブリンの軽鎖の可変領域に存在するCDRを意味する。
 重鎖可変領域は上記の重鎖CDR1~CDR3を含む領域であり、また軽鎖可変領域は上記の軽鎖CDR1~CDR3を含む領域である。これらCDR1~CDR3の配置順序は特に制限されないが、重鎖可変領域も、また軽鎖可変領域もいずれも、好ましくはN側からC側の方向に、CDR1、CDR2及びCDR3の順で、連続または他のアミノ酸配列を介して、配置される。
 本発明のMoAbの重鎖可変領域または/および軽鎖可変領域は、上記可変領域における上記CDR1~CDR3以外の領域に、他のアミノ酸配列として、フレームワーク領域(以下、単に「FR」という)と称されるアミノ酸配列を有することができる。当該FRのアミノ酸配列は、イムノグロブリンの重鎖可変領域または軽鎖可変領域のフレームワーク領域(FR)に由来するアミノ酸配列そのものであってもよいし、またその変異体であってもよいし、さらにFRに由来するアミノ酸配列の一部に制限酵素認識部位を導入するなど、一部改変したものであってもよい。
 イムノグロブリンの重鎖可変領域において、例えば、重鎖可変領域のN末端と上記CDR1との間の領域は「FR1」、CDR1とCDR2との間の領域は「FR2」、CDR2とCDR3との間の領域は「FR3」、CDR3と重鎖可変領域のC末端との間の領域は「FR4」とそれぞれ定義される。また同様に、イムノグロブリンの軽鎖可変領域において、例えば、軽鎖可変領域のN末端と上記CDR1との間の領域は「FR1」、CDR1とCDR2との間の領域は「FR2」、CDR2とCDR3との間の領域は「FR3」、「CDR3」と可変領域のC末端との間の領域は「FR4」とそれぞれ定義される。
 これらのFRは、抗原認識配列として重要な上記CDR1、CDR2及びCDR3をそれぞれ繋ぐリンカーとしての機能を有するとともに、可変領域の立体構造形成に寄与する領域でもある。
 本発明のMoAb1の重鎖可変領域は、好ましくは配列番号7で示される119アミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有し、また軽鎖可変領域は、好ましくは配列番号8で示される112アミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有する。重鎖可変領域のアミノ酸配列を示す配列番号7中、N末端から30番目までの領域が重鎖可変領域の「FR1」、31番目から35番目のアミノ酸領域が重鎖可変領域の「CDR1」(配列番号1)、36番目から49番目のアミノ酸領域が「FR2」、50番目から65番目のアミノ酸領域が「CDR2」(配列番号2)、66番目から96番目のアミノ酸領域が「FR3」、97番目から106番目のアミノ酸領域が「CDR3」(配列番号3)及び107番目から119番目のアミノ酸領域が「FR4」に相当する。
 また本発明のMoAb1の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を示す配列番号8中、N末端から23番目までの領域が軽鎖可変領域の「FR1」、24番目から36番目のアミノ酸領域が軽鎖可変領域の「CDR1」(配列番号4)、37番目から51番目のアミノ酸領域が「FR2」、52番目から58番目のアミノ酸領域が「CDR2」(配列番号5)、59番目から89番目のアミノ酸領域が「FR3」、90番目から102番目のアミノ酸領域が「CDR3」(配列番号6)、及び103番目から112番目のアミノ酸領域が「FR4」に相当する。
 本発明のMoAb2の重鎖可変領域は、好ましくは配列番号37で示される130アミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有し、また軽鎖可変領域は、好ましくは配列番号38で示される116アミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有する。重鎖可変領域のアミノ酸配列を示す配列番号37中、N末端から35番目までの領域が重鎖可変領域の「FR1」、36番目から40番目のアミノ酸領域が重鎖可変領域の「CDR1」(配列番号31)、41番目から54番目のアミノ酸領域が「FR2」、55番目から74番目のアミノ酸領域が「CDR2」(配列番号32)、75番目から106番目のアミノ酸領域が「FR3」、107番目から119番目のアミノ酸領域が「CDR3」(配列番号33)及び120番目から130番目のアミノ酸領域が「FR4」に相当する。
 また本発明のMoAb2の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を示す配列番号38中、N末端から、20番目までの領域が軽鎖可変領域の「FR1」、21番目から28番目のアミノ酸領域が軽鎖可変領域の「CDR1」(配列番号34)、29番目から44番目のアミノ酸領域が「FR2」、45番目から51目のアミノ酸領域が「CDR2」(配列番号35)、52番目から83番目のアミノ酸領域が「FR3」、84番目から95番目のアミノ酸領域が「CDR3」(配列番号36)、及び96番目から116番目のアミノ酸領域が「FR4」に相当する。
 本発明のMoAb3の重鎖可変領域は、好ましくは配列番号53で示される121アミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有し、また軽鎖可変領域は、好ましくは配列番号54で示される110アミノ酸残基からなるアミノ酸配列を有する。重鎖可変領域のアミノ酸配列を示す配列番号53中、N末端から30番目までの領域が重鎖可変領域の「FR1」、31番目から35番目のアミノ酸領域が重鎖可変領域の「CDR1」(配列番号47)、36番目から49番目のアミノ酸領域が「FR2」、50番目から65番目のアミノ酸領域が「CDR2」(配列番号48)、66番目から96番目のアミノ酸領域が「FR3」、97番目から108番目のアミノ酸領域が「CDR3」(配列番号49)及び109番目から121番目のアミノ酸領域が「FR4」に相当する。
 また本発明のMoAb3の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を示す配列番号54中、N末端から、23番目までの領域が軽鎖可変領域の「FR1」、24番目から34番目のアミノ酸領域が軽鎖可変領域の「CDR1」(配列番号50)、35番目から49番目のアミノ酸領域が「FR2」、50番目から56番目のアミノ酸領域が「CDR2」(配列番号51)、57番目から87番目のアミノ酸領域が「FR3」、88番目から100番目のアミノ酸領域が「CDR3」(配列番号52)、及び101番目から110番目のアミノ酸領域が「FR4」に相当する。
 これらの配列番号7、37及び53に示される重鎖可変領域のFR1~FR4に相当するアミノ酸配列、並びに配列番号8、38及び54に示される軽鎖可変領域のFR1~FR4に相当するアミノ酸配列は、いずれも、本発明のMoAb1及びMoAb 2の効果が損なわない限り、変異導入が施されていてもよい。ここで「本発明MoAb1、MoAb 2及びMoAb3の効果」とは、特に言及しない限り、抗酸菌LAMへの結合性、好ましくは抗酸菌LAMへの特異的な結合性を意味する。中でも「本発明MoAb1の効果」とは、結核菌LAMへの結合性、好ましくは結核菌LAMへの特異的な結合性を意味する。かかる変異導入数は、共に特に制限されないが、変異前のアミノ酸配列と85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、同一性を有するように変異導入数とすることができる。なお、ここでいう変異導入としては、アミノ酸の置換、欠失及び挿入を挙げることができる。また、重鎖可変領域のFR1及び/または軽重鎖可変領域のFR4に制限酵素認識部位が導入されていてもよい。
 また上記MoAb1及びMoAb3で示す重鎖可変領域FR1~FR4及び軽鎖可変領域FR1~FR4は、いずれもウサギに由来するアミノ酸配列であり、上記MoAb2で示す重鎖可変領域FR1~FR4及び軽鎖可変領域FR1~FR4は、いずれもニワトリに由来するアミノ酸配列であるが、本発明MoAbの効果を損なわない限り、いずれの動物種に由来するフレームワーク領域であってもよい。かかる動物種としては、特に制限されず、例えば、ヒト、ウサギ、ニワトリ、ウマ、雌ウシ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、マウス、ハムスター、及びラット等を挙げることができる。好ましくは、ウサギ、ニワトリまたはヒトに由来するアミノ酸配列であり、より好ましくはヒトである。なお、ヒト由来のFR1~FR4のアミノ酸配列は、公知であり(Kabat, et al. US Department of Health AND human Services, NIH (1991),USA)、例えばNCBIのウェブサイトに記載されている。
 本発明のMoAbは、上記構成を有する重鎖可変領域と軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなる構造を有する。ここで「リンカー」は、本発明MoAbの効果を損なわない限り、特に制限されず、通常アミノ酸数が8~30程度のアミノ酸配列、好ましくは8~20程度のアミノ酸配列、より好ましくは8~15程度のアミノ酸配列からなるリンカー配列を有するペプチドを挙げることができる。好ましいリンカー配列としては、制限はされないが、例えばGSリンカー配列〔(Gly-Gly-Gly-Ser:配列番号9)nまたは(Gly-Gly-Gly-Gly-Ser:配列番号10)n [nは繰り返し回数]〕などが挙げられる。好ましくは、かかるGSリンカー配列を1~3回(nは1~3の整数)繰り返した配列を有するペプチドをリンカーとして用いる。後述する実施例では、上記GSリンカー配列を3回繰り返した配列(GGGGSGGGGSGGGGS:配列番号11)を有するペプチド(実施例1)、及び配列(GGGGSGGDGSGGGGS:配列番号40)を有するペプチド(実施例6)をリンカーとして用いている。
 本発明のMoAb1の好ましい態様として、配列番号12に示すアミノ酸配列からなる一本鎖抗体を挙げることができる。またMoAb2の好ましい態様として、配列番号39に示すアミノ酸配列からなる一本鎖抗体を挙げることができる。さらにMoAb3の好ましい態様として、配列番号30に示すアミノ酸配列からなる一本鎖抗体を挙げることができる。
 かかる本発明のモノクローナル抗体には、結核菌を、非結核性抗酸菌と区別して、特異的に認識することを特徴とする抗体が含まれる。より具体的には、結核菌のリポアラビノマンナン(LAM)と非結核性抗酸菌のLAMとを区別して、結核菌のLAMに特異的に結合することを特徴とする抗体である。当該モノクローナル抗体としては前述するMoAb1を挙げることができる。ここで本発明のMoAbが、非結核菌抗酸菌と区別して特異的に認識する結核菌としては、好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)及びウシ型結核菌(M. bovis)であり、より好ましくはヒト型結核菌(M.tuberculosis)である。
 結核菌LAMに対する反応を競合法で比較した場合に、結核菌LAMに比し10倍以上の非結核性抗酸菌LAMが必要な場合は、結核菌LAMに対して特異的結合性を有するということができる。さらに、本発明のMoAbは、固定化抗体と検出抗体に用いてLAMを挟み込んで検出した場合に、結核菌LAMに比し非結核性抗酸菌LAMの反応性が1/100以下に低下した場合は、結核菌LAMに対して、より好適な結合特異性を有すると判断することができる。
 抗体の親和性は、従来の技術を用いて、例えば125I標識IgG又はそのフラグメントの飽和結合等温線を測定するか、又はAnalyzing Data with GraphPad Prizm (1999), GraphPad Software Onc., San Diego, CAのMotilskyにより記載されるようにして非線形回帰分析を用いる非標識IgGによる125IgGの相同置換により、容易に測定することができる。その他、当業界で知られている方法で、測定することができるが、かかる方法として、Scatchardら、Ann.NY Acd. Sci., 51,660(1949)に記載されている方法を例示することができる。
 本発明のMoAbは、制限はされないものの、抗原として結核菌を用いたファージディスプレイ法(G.Smith, Science, 228, 1315 (1985))に従って製造することができる。ここで結核菌としては、前述する結核菌(Mycobacterium tuberculosis、ヒト型結核菌)、ウシ型結核菌(M. bovis、ウシ型菌、ウシ菌)、マイコバクテリウム・アフリカンス、及びネズミ型結核菌を挙げることができる。好ましくは、結核菌(Mycobacterium tuberculosis、ヒト型結核菌)、ウシ型結核菌(M. bovis、ウシ型菌、ウシ菌)、マイコバクテリウム・アフリカンスであり、より好ましくはウシ型結核菌である。前述するように、ウシ型結核菌(M. bovis)を長期間継代培養して弱毒化したものがBCGである。
 当該BCGを抗原としてファージディスプレイを用いて、本発明のMoAbを製造する方法を実施例に記載する。前述するように、本発明のMoAbは、口腔内細菌などの他の細菌と区別して、抗酸菌を特異的に認識すること、より具体的には、他の細菌のLAM類似抗原と区別して、抗酸菌LAMに対して特異的に結合すること;好ましくは、非結核性抗酸菌と区別して、結核菌を特異的に認識すること、より具体的には、非結核性抗酸菌LAMと区別して、結核菌LAMに対して特異的に結合することを特徴とするが、かかるMoAbは、BCGを免疫原とすることにより作製することができる。
 なお、BCGとは、前述するように、ウシ型結核菌(M. bovis)から作製される弱毒株であって、抗原性は有するものの、ヒトに対する毒性は消失または減弱されてなる細菌を意味するが、本発明ではそれのみならず、当該細菌から作製されるBCGワクチンをも包含して「BCG」と称する。
 また本発明のモノクローナル抗体には、上記で説明する一本鎖抗体の多価抗体も含まれる。多価抗体には、二価抗体、三価抗体、及び四価抗体が含まれるが、好ましくは二価抗体である。これらの多価抗体は、定法に従って製造することができ(非特許文献7:K. Zuberbuhler, Protein Engineering, Design & Selection, 22, 169 (2009))、具体的には、例えば二価抗体の場合、一本鎖抗体の重鎖と軽鎖の遺伝子を、それぞれの定常領域の遺伝子と接合し、それを哺乳動物細胞で発現することが可能なベクターにクローニング後、哺乳動物細胞で形質転換して培養することで、製造することができる。
 (II)抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体を製造するための非ヒト動物の免疫方法、及び当該モノクローナル抗体の製造方法
 また本発明は、抗酸菌のLAMに特異的に結合するMoAbを製造するための非ヒト動物の免疫方法、及び当該免疫方法を利用した上記MoAbの製造方法に関する。より好ましくは、結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbを製造するための非ヒト動物の免疫方法、及び当該免疫方法を利用した上記MoAbの製造方法に関する。
 (II-1)免疫方法
 抗酸菌LAMの基本的構造はほとんど同じで、マンノースキャップの構造に微小な違いが認められるだけである。かかる抗酸菌LAMに対する抗体を作製する場合、免疫原としてH37Rvなどのヒト型結核菌標準株を用いて非ヒト動物を免疫するのが一般的である。こうすることで、抗酸菌のLAMに広く反応する抗体を作製することができる。
 これに対して、ウシ型結核菌(M. bovis)から作製される弱毒株またはそれから作製されるワクチン、すなわちBCGを免疫原として用いて非ヒト動物を免疫すると、非結核性抗酸菌のLAMと区別して結核菌のLAM、好ましくはヒト型結核菌のLAMに特異的に結合する、特異性の高い抗体を得ることができる。本発明は、好ましい態様として、ヒト結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbを製造するための免疫法として、BCGを免疫原(免疫抗原)として用いて非ヒト動物を免疫する方法を提供する。
 ここで非ヒト動物としては、ヒト以外の動物であればよく、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、サル、イヌ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ウマ、雌ウシ等の哺乳動物や、ニワトリ、アヒル、七面鳥及びうずら等の鳥類を挙げることができる。好ましくはマウス、ラット、ハムスター、モルモット、及びウサギ等の哺乳動物(小動物)であり、より好ましくはウサギである。
 結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbを製造するための本発明の免疫方法は、BCGを免疫原(免疫抗原)として用いて非ヒト動物を免疫することを特徴とするものであり、免疫手法は特に制限されず、公知の方法を適宜選択して用いることができる。
 例えば、BCGを、必要に応じてアジュバントとともに、皮下、静脈内、または腹腔内に注射等により投与する方法が挙げられる。好ましくは皮下投与である。ここでアジュバントとしては、制限されないが、例えば、フロイドの完全アジュバント、及びフロイドの不完全アジュバントを例示することができる。なお、BCGの投与は、初回投与(初回免疫)後、2週間程度の間隔をあけて2~5回程度行うことが好ましい。
 斯くして免疫された非ヒト動物の脾臓細胞は、結核菌のLAM、好ましくはヒト型結核菌のLAMに特異性の高い抗体を製造するための細胞として有用である。当該脾臓は、BCG初回免疫から十数日~数ヶ月後に、免疫非ヒト動物から取り出され、結核菌のLAM、好ましくはヒト型結核菌のLAMに特異性の高い抗体の製造及び取得に使用される。
 具体的には、例えば、免疫非ヒト動物から摘出した脾臓から調製した細胞(抗体産生細胞)を、ポリエチレングリコール法や電気刺激等の定法に従ってミエローマ細胞と融合し、HAT選択培地を用いて培養することでハイブリドーマを取得し、次いでハイブリドーマの中から、限界希釈法などの定法を用いることで結核菌のLAMに結合する抗体を産生するハイブリドーマをスクリーニングすることにより、結核菌のLAMに特異性の高いMoAbを産生するハイブリドーマを取得することができる。このようにしてクローニングされたハイブリドーマを定法に従って培養することで、所望の結核菌のLAM、好ましくはヒト型結核菌のLAMに特異性の高いMoAbを調製取得することができる。
 結核菌及び非結核性抗酸菌の別をとわず、広く抗酸菌のLAMに選択的に結合するMoAbを調製取得する方法としては、上記で得られる結核菌のLAM、好ましくはヒト型結核菌のLAMに特異性の高い抗体とLAMの複合体を用いて、抗体を選択する方法を挙げることができる。この場合、免疫手法は特に制限されず、公知の方法を適宜選択して用いることができる。なお、ここで「複合体」とは、結核菌のLAMに特異性の高い抗体とLAMとが抗原抗体複合体を形成したことをいい、ELISAによる解析で当該複合体の生成を確認することができる。
 (II-2)抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbの製造方法
 抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbは、上記免疫方法で免疫された非ヒト動物(免疫非ヒト動物)を利用することにより製造することができる。
 かかる方法として、一つの方法としては、前述するように、免疫非ヒト動物から脾臓を摘出し、摘出した脾臓から調製した細胞(抗体産生細胞)を、ポリエチレングリコール法や電気刺激等の定法に従ってミエローマ細胞と融合し、得られたハイブリドーマの中から抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbを産生するハイブリドーマを取得し、次いで当該ハイブリドーマを培養する方法を挙げることができる。斯くして、抗酸菌、好ましくは結核菌のLAM、より好ましくはヒト型結核菌のLAMに特異性の高いMoAbを調製取得することができる。ここで、ハイブリドーマの培養は、マウスやウサギなどの非ヒト動物の腹腔内で行っても、またディッシュなどを用いてインビトロで行ってもよい。前者の方法、つまり非ヒト動物の腹腔内でハイブリドーマを培養する場合は、培養後に当該非ヒト動物の腹水を採取し、その腹水から所望のMoAbを単離・精製する。後者の方法、つまりインビトロでハイブリドーマを培養する場合は、培養後に得られた培養液から所望のMoAbを単離・精製する。モノクローナル抗体の精製方法としては、抗体のサブクラスがIgGである場合は、例えばプロテインAを用いたアフィニティークロマトグラフィーを用いる方法を挙げることができる。
 また抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMに特異的に結合するMoAbは、近年開発されたファージディスプレイ法(非特許文献6:Winterら、Annu. Rev. Immunol., 12:433, 1994)を用いることで製造することもできる。具体的には、上記の方法で免疫された免疫非ヒト動物から脾臓を摘出し、摘出した脾臓からTotal RNAまたはmRNAを調製し、当該RNAを鋳型としてcDNAを調製し、抗体可変領域をコードする一本鎖抗体(scFV:single chain fragment of variable region)の遺伝子を作製する。ここで抗体可変領域は、重鎖可変領域(VH領域)と軽鎖可変領域(LH領域)の2領域を含むものであればよく、その限りにおいて、VH領域とLH領域との間に任意のペプチドリンカーを含むものであってもよい。当該ペプチドリンカーとしては、例えば、(I)に記載するように、8~30程度のアミノ酸配列からなるリンカー配列を有するペプチドを挙げることができ、当該リンカー配列としてはGSリンカー配列を例示することができる。
 そして、当該遺伝子をファージミドベクターにクローニングして大腸菌に移入した後、ファージを感染させ、scFV抗体をファージ被膜上に発現させることができる(scFVディスプレイファージライブラリーの調製)。
 非ヒト動物の免疫方法として、BCGを免疫原(免疫抗原)として用いた場合、上記のようにしてscFV抗体を発現させたscFVディスプレイファージライブラリーについて、免疫抗原として用いたBCGを用いたバイオパニング、次いで、結核菌のLAM、好ましくはヒト結核菌のLAMを固相化した抗原プレートを用いたバイオパニングを実施することで、結核菌のLAM、好ましくはヒト結核菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体(scFV抗体)を取得作製することが可能になる。
 また、抗酸菌のLAMに特異性の高いMoAb(一本鎖抗体)を選択する方法として、scFV抗体を発現させたscFVディスプレイファージライブラリーから、抗LAM抗体を固相化した担体にLAMを捕捉させた抗体抗原複合体を用いたバイオパニングを実施することで、結核菌及び非結核性抗酸菌の別を問わず、広く抗酸菌のLAMに選択的に結合する一本鎖抗体(scFV抗体)を取得作製することが可能になる。
 なお、ここでTotal RNAまたはmRNAの調製、cDNAの調製、ファージミドへのサブクローニングや大腸菌への移入、ファージの感染、抗酸菌のLAM、好ましくは結核菌のLAM、より好ましくはヒト結核菌のLAMに特異的に結合するモノクローナル抗体(scFV抗体)のスクリーニング方法(バイオパニング)は、公知の方法を用いて行うことができ、具体的には、後述する実施例の記載を参考にして実施することができる。
 (III)抗酸菌、特に結核菌の検出方法、及びそれに使用する抗酸菌(特に結核菌)検出具
 上記本発明のMoAbは、抗酸菌、好ましくは結核菌の検出に使用することができる。言い換えると、本発明のMoAbを用いることで、被験者が抗酸菌、特に結核菌を保有しているか否か、つまり被験者が抗酸菌、特に結核菌に感染しているか否かを診断・検査することができる。
 本発明の抗酸菌、特に結核菌の検出(診断・検査)は、下記の(1)及び(2)の工程を行うことで実施することができる。
(1)本発明のMoAbを、被験者の生体試料(被験試料)と接触させる工程、及び
(2)本発明のMoAbと抗酸菌LAM、特に結核菌LAMとの結合反応を指標として、被験試料中に存在する結核菌を測定する工程。
 (1)の工程で本発明のMoAbと接触させる被験者の生体試料(被験試料)としては、抗酸菌、特に結核菌が存在しえる生体試料であればよく、例えば喀痰、唾液、血液(血清、血漿)、肺洗浄液、胃液、尿、糞便、皮膚、膵液等を挙げることができる。好ましくは喀痰、唾液、及び血液、より好ましくは喀痰、及び唾液である。
 ここで測定の対象となる被験者は、好ましくはヒトであるが、その他、ウマ、雌ウシ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ニワトリ、マウス、ハムスター、及びラット等の動物を対象にすることもできる。
 本発明のMoAbと生体試料を接触させる条件は、本発明のMoAbと抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMとの結合反応が損なわれない条件であれば特に制限されず、通常の免疫反応における条件が採用される。一般には45℃以下、好ましくは約4~40℃、より好ましくは25~40℃程度の温度条件下で、本発明のMoAbと抗酸菌、好ましくは結核菌を含み得る生体試料とを共存させ、約0.5~40時間、好ましくは1~20時間程度、放置もしくはインキュベーションする方法を挙げることができる。また、結合反応に使用される溶媒及びそのpHも、当該反応に悪影響を与えないものであれば特に制限されず、常法に従ってまたはそれに準じて、pHが約5~9程度になるように、緩衝液(例えば、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液、トリス塩緩衝液、酢酸緩衝液等)を用いることもできる。
 (1)の工程は、本発明のMoAbを固定化(固相化)した状態(固体の担体に結合させた状態)で行うことができる。当該固定化には、本発明のMoAbが固体の担体に脱着可能な状態で結合している場合と、脱着不可能な状態で結合している場合の両方が含まれる。
 MoAbを固定化するために使用される固体の担体としては、この技術分野において慣用の各種の担体が利用でき、例えばガラス、セルロース粉末、セファデックス、セファロース、ポリスチレン、濾紙、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロース、イオン交換樹脂、デキストラン、プラスチックフィルム、プラスチックチューブ、ナイロン、ガラスビーズ、絹、ポリアミン-メチルビニルエーテル-マレイン酸共重合体、アミノ酸共重合体、エチレン-マレイン酸共重合体等の種々の素材からなるスティック、ビーズ、プレート(マイクロプレートを含む)、試験管等を広く例示することができる。
 固定化方法についても特に制限はなく、各種固体担体に応じて、物理的結合及び化学的結合のいずれをも使用できる。例えば、共有結合法としてジアゾ法、ペプチド法(酸アミド誘導体法、カルボキシルクロライド樹脂法、カルボジイミド樹脂法、無水マレイン酸誘導体法、イソシアナート誘導体法、臭化シアン活性化多糖体法、セルロースカルボナート誘導体法、縮合試薬を使用する方法等)、アルキル化法、架橋試薬による担体結合法(例えば架橋試薬としてグルタールアルデヒド、ヘキサメチレンイソシアナート等を用いるもの)、Ugi反応による担体結合法等の化学的反応:或いはイオン交換樹脂のような担体を用いるイオン結合法:ガラスビーズ等の多孔性ガラスを担体として用いる物理的吸着法等が例示できる。
 (2)の工程において本発明のMoAbは、任意の標識物質で標識した状態で使用することができる。ここで標識物質としては、西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリフォスファターゼ等の酵素;フルオレセインイソシアネート、ローダミンなどの蛍光物質;32Pや125I等の放射性物質;金コロイドや白色コロイド等の金属コロイド、赤色や青色などの顔料で着色されたポリスチレンラテックスなどの合成ラテックス及び天然ゴムラテックス等のラテックスなどの発色物質(呈色物質);化学発光物質などを例示することができる。これらの標識物質によるMoAbの標識は、各種標識物質に応じて定法に従って行うことができる。
 (2)の工程は、本発明のMoAbと抗酸菌、好ましくは結核菌LAMとの結合反応で得られる免疫複合体(抗原抗体結合物)を検出・測定する工程である。ここで免疫複合体(抗原抗体結合物)の検出・測定方法並びにそれらの条件は、特に制限されることなく、通常の免疫測定法で用いられるものと同じか若しくはそれに準じた方法及び条件を採用することができる。具体的には、MoAbの標識に使用した標識物質の種類に応じて、例えば放射性同位元素免疫測定法(RIA法)、ELISA法、蛍光抗体法、プラーク法、スポット法、凝集法、オクタロニー法(Ouchterlony)等の、一般の免疫化学的測定法において使用される種々の方法を利用することができる(例えば、「ハイブリドーマ法とモノクローナル抗体」、株式会社R&Dプランニング発行、第30-53頁、昭和57年3月5日発行など参照)。感度や簡便性の点から、好ましくはELISA法が、より好ましくはサンドイッチ法に従い実施することができる。
 例えば、固相化サンドイッチ法によれば、測定対象である被験試料中の抗酸菌、好ましくは、結核菌は例えば次のようにして測定することができる。
 まず、測定対象である抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMと特異的に抗原抗体反応する抗体を固定化(脱着可能な状態での固定化、及び脱着可能な状態での固定化を含む)してなる固相化抗体に、測定対象である抗酸菌、好ましくは結核菌を含み得る被験試料としての生体試料(例えば、喀痰、唾液または血液等)を加えて、抗原抗体反応を行わせる。次いで、未結合物質を例えば洗浄により除去して、測定対象である抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMと特異的に抗原抗体反応する抗体を加えて、上記で生成した抗原抗体結合物における測定対象菌と反応させ、反応によって生じた抗原抗体結合物(「抗体-抗酸菌-抗体」の複合物、好ましくは「抗体-結核菌-抗体」の複合物)の存在を検出するか(定性測定)、又はその量を測定する(定量測定)。当該方法において、本発明では、抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMと特異的に抗原抗体反応する抗体として、本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を使用する。
 上記抗原抗体結合物(「抗体-抗酸菌-抗体」の複合物、好ましくは「抗体-結核菌-抗体」の複合物)の測定は、抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMと抗原抗体反応を行ういずれか一方の抗体(本発明のMoAb、好ましくはMoAb1)として、前述する任意の標識物質で標識した抗体(標識化抗体)を使用することで簡便に行うことができる。より簡便には、金コロイド等の着色ラテックス粒子等を標識してなる抗体を用いたイムノクロマト法の採用を例示することができる。これら測定手法における各種手段の選択やそれらの改変等はいずれも当業者のよく知るところであり、本発明においてはそれら各手法のいずれによることもできる〔「臨床検査法提要」、金原出版、1995年等参照〕。
 当該方法は、例えば、下記構造を有する抗酸菌検出具、好ましくは結核菌検出具(単に「検出具」ともいう)を用いることで実施することもできる。当該検出具は、ヒトや動物の体液(喀痰、唾液および尿を含む)における抗酸菌、好ましくは結核菌の存在、つまり抗酸菌、好ましくは結核菌の感染の有無を判定するための道具であって、毛細管現象によって被験試料を移送できる材料で構成された吸液片を備えている。
 当該吸液片は、
(i)被験試料を吸収採取する試料採取部、
(ii)被験試料の抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMと特異的に反応する標識-抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb)を担持した標識抗体部、
(iii)下記に示す、テスト結果表示部を備えた判定部、 
(a) 抗酸菌、好ましくは結核菌のLAMと特異的に反応する非標識-抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb)を固定したテスト結果表示部、および
(iv)上記試料採取部、標識抗体部及び判定部を移動してきた被験試料の残液を吸収する液吸収部を備えている。
 なお、上記(iii)判定部は、(a)テスト結果表示部に加えて、それと間隔をおいて下記に示すコントロール表示部を備えていてもよい:
(b) 標識-抗抗酸菌LAM抗体(本発明MoAb)、好ましくは標識-抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)と反応する非標識-抗抗酸菌LAM抗体(本発明MoAb)、好ましくは非標識-抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)を固定したコントロール表示部。
 当該検出具によれば、(a)テスト結果表示部の発色の有無で、被験試料中に抗酸菌、好ましくは結核菌の存在を判定することができる。
 本発明の検出具は、毛細管作用またはクロマトグラフィー作用(本発明ではこれらを総じて「毛細管現象」という)によって、被験試料を移送できる材料からなる吸液片を備える。該吸液片は、シート状の細片(以下、「シート状細片」という)とすることができ、該シート状細片は、1枚のシートにより、或いは複数枚のシートを重ね合わせるかまたは連結して、形成することができる。或いは、吸液片は、細長い棒状の細片とする等、液の吸収及び毛細管現象による移送が可能な種々の形態とすることができる。なお、本発明の検出具は、さらに上記の吸液片を支持する支持体を備えるものであってもよい。
 この吸液片のための材料としては、溶媒(水、血清、尿その他の生体試料)、被験成分(結核菌等の抗酸菌)、及び被験成分を含む複合体(例えば、標識された抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)と結核菌との複合体[標識抗体-結核菌]、または当該複合体と非標識-抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)との複合体[標識抗体-結核菌-抗体])が、浸透可能な多孔構造又は毛細管構造を有し、被験成分を含む被験試料を(1)試料採取部に適用(採取、滴下、添加)した場合に、被験試料が、途中で上記抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)や複合体(標識抗体-結核菌)を含みながらも、多孔構造又は毛細管構造内を移動(展開)し得る材料であればよく、特に制限されない。例えば、前述する固体担体を挙げることができる。これらのうち、より好ましくは有機多孔質体である。なお、有機多孔質体の例としては、セルロースなどの天然繊維、セルロースアセテートなどの半合成繊維やニトロセルロースなどのセルロース誘導体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維などで形成された繊維集合体、多孔質ポリプロピレン、多孔質ポリスチレン、多孔質ポリメタクリル酸メチル、多孔質ナイロン、多孔質ポリスルフォン、多孔質フッ素樹脂、親水性基が導入されたフッ化ポリビニリデン等の多孔質合成樹脂などを挙げることができる。好ましくはセルロースなどの天然繊維、またはセルロースアセテートなどの半合成繊維やニトロセルロースなどのセルロース誘導体である。
 吸液片の大きさは、特に制限されない。幅(短辺の長さ)が2~20mm程度、好ましくは4~10mm程度の範囲にあり、長さ(長辺の長さ)が20~200mm、好ましくは30~150mmの範囲にある大きさであることが好ましい。
 以下、本発明の実施形態に係る検出具を、図面を参照しつつ説明する。
 図1(A)および(B)に本発明の検出具の一態様を示す。当該図1(A)および(B)は、本発明の検出具を横からみた図である。かかる検出具において、吸液片は、被験試料を採取(添加)する試料採取部(1)、標識抗体部(2)、及びテスト結果表示部(a)を備えた判定部(3)、並びにこれらの試料採取部、標識抗体部、及び判定部を移動してきた被験試料の残液を吸収する液吸収部(4)を備える。また図1(B)は、上記判定部(3)において、テスト結果表示部(a)に加えてコントロール表示部(b)を備える検出具を示す。
 図1に示す例では、吸液片は、複数のシート片により形成されたシート状細片とされているが、シート状細片は同一材料からなる一枚のシートからなるものであってもよいし、また同一または異なる材質からなる複数枚のシート片で全体として一つのシートを形成してなるものであってもよい。なお、シート全体が複数枚のシートからなるものであってもよいし、部分的に複数枚のシートから形成される部分を有するものであってもよい。
 図1で示す例では、支持体10の上に、シート状細片が接着されている。このシート状細片は、長手方向の一端側から他端側に順に、試料採取部(1)を形成するシート21、標識抗体部(2)を形成するシート22、判定部(3)を形成するシート23、液吸収部(4)を形成するシート24を備えている。また、図2に示すように、シート21の端部がシート22の端部と重なるように、またシート22の端部がシート23の端部と重なるように、さらにシート23の端部がシート24の端部と重なるように構成することもできる。かかる構成をとることで液の移動をよりスムーズにすることができる。
 試料採取部(1)は、測定対象とする被験試料を吸収採取する部分(被験試料供給部)である。被験試料としては、本発明が測定対象とする被験者の生体試料を挙げることができる。
 当該試料採取部(1)は、図1および図2に例示するように、シート状細片の端部(始端部)に位置することができる。
 標識抗体部(2)は、前述するように試料採取部(1)の終端部と接触するか(図1)、または当該試料採取部(1)と一部を重なった状態で形成される(図2)。当該標識抗体部(2)は、被験試料に含まれる抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMと特異的に反応し結合する抗体を脱離可能な状態で含む。具体的には、本発明の検出具は、標識抗体部(2)を構成するシート22に、抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMと抗原抗体反応により特異的に結合する抗抗酸菌LAM抗体(本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)を脱離可能な状態で含む。ここで本発明MoAbは、前述する任意の標識物質で標識された状態で、すなわち標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)として、またMoAb1は標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)として使用される。
 標識抗体部(2)は、シート状細片に採用される材料の中でも、標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)を脱離可能な状態で含み、試料採取部(1)から移動してきた被験試料中の被験成分(抗酸菌、好ましくは結核菌)と反応して形成される抗原-抗体複合体(抗酸菌LAMと標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)との複合体、好ましくは結核菌LAMと標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)との複合体)を、被験試料の判定部(3)への移動に伴って、図1中、矢印Pで示す方向に移動させることができる性質を備えた、親水性且つ吸水性の材料から構成されることが好ましい。
 なお、標識抗体部(2)に、標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは(標識-抗結核菌LAM抗体)(標識-本発明MoAb1)を脱離可能な状態で担持させる方法としては、制限されないが、標識-本発明MoAb、好ましくは標識-本発明MoAb1を含む溶液を標識抗体部(2)に含浸または付着させる方法を例示することができる。また、標識抗体部(2)に被験試料中に含まれる被験成分(抗酸菌、好ましくは結核菌)を漏れなく結合させるために、当該標識抗体部(2)には上記の標識-本発明MoAb、好ましくは標識-本発明MoAb1を過量に担持させておくことが好ましい。
 判定部(3)は、上記試料採取部(1)から標識抗体部(2)を通って移動してきた被験試料をさらに液吸収部(4)まで移送する部分であって、その移送領域上に、移送する被験試料中に含まれる特定成分(抗酸菌LAMと標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)との複合体、好ましくは結核菌LAMと標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)との複合体)を捕捉して、その捕捉結果を表示する部分〔テスト結果表示部(a)〕を含む。このテスト結果表示部(a)に示される結果に基づいて、被験試料の抗酸菌、好ましくは結核菌の存在の有無が判定可能になることから、当該表示部(a)を含む領域を「判定部(3)」と称する。
 本発明の検出具は、かかる判定部(3)において、テスト結果表示部(a)に加えて、コントロール表示部(b)を備えていてもよい。なお、かかるテスト結果表示部(a)、及びコントロール表示部(b)は、それぞれ順次間隔をおいて配置される。
 テスト結果表示部(a)には、抗酸菌LAMと特異的に反応する非標識の抗体〔非標識-抗抗酸菌LAM抗体〕、好ましくは結核菌LAMと特異的に反応する非標識の抗体〔非標識-抗結核菌LAM抗体〕が過量に固定されている。このため、上記標識抗体部(2)での抗原抗体反応によって標識-本発明MoAbと結合した抗酸菌、好ましくは標識-本発明MoAb1と結合した結核菌は、標識-本発明MoAb、好ましくは標識-本発明MoAb1との複合体の状態で、このテスト結果表示部(a)に捕捉され、その捕捉量に応じた強さで、標識物質に起因する発色を呈する。
 なお、ここで非標識-抗抗酸菌LAM抗体を構成する抗抗酸菌LAM抗体としては、抗酸菌のLAMと特異的に結合する本発明のMoAb(本発明MoAb)を同様に使用することができる。また、ここで非標識-抗結核菌LAM抗体を構成する抗結核菌LAM抗体としては、結核菌のLAMと特異的に結合する本発明のMoAb1(本発明MoAb1)を同様に使用することができる。
 コントロール表示部(b)には、上記標識抗体部(2)に含有させた標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)と反応する非標識-抗体(第二抗体)が所定量、固定されている。当該コントロール表示部(b)は、被験試料の移動方向(図1中、pの方向)に、テスト結果表示部(a)と間隔をおいて、テスト結果表示部(a)およびコントロール表示部(b)の順で配置することができる。コントロール表示部(b)には、先行するシート片から移動してくる被験試料中に含まれる標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)と反応する非標識-抗体(第二抗体)が過剰量固定されている。
 このため、かかるコントロール表示部(b)には、標識抗体部(2)から脱離して被験試料中に放出された標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)が捕捉され、コントロール表示部(b)に固定された上記第二抗体の量に応じた強さで、標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)の標識物質に起因する発色を呈する。
 ここで非標識-抗体(第二抗体)は、標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)と結合するものであればよい。かかる非標識-抗体(第二抗体)は、制限されないが、例えば抗酸菌のLAM binding protein、陰イオン性粒子などを用いることができる。
 本発明の検出具を用いた結核菌の測定は、判定部(3)におけるテスト結果表示部(a)における発色の有無を指標として行われる。この際、必要に応じて、判定部(3)におけるコントロール表示部(b)における発色の有無も判断に使用することができる。テスト結果表示部(a)における発色が認められない場合でも、上記コントロール表示部(b)で発色が認められる場合は、測定は正常に行われており、測定結果を陰性と判断することができる。しかし、上記コントロール表示部(b)で発色が認められない場合は、測定が正常に行われていないことを示し、テスト結果表示部(a)の結果をもって陰性と判断することはできない。
 判定部(3)は、シート状細片に採用される材料の中でも、種々の成分を含む被験試料を、液吸収部(4)に毛細管現象によって移動させることができ、テスト結果表示部(a)に上記の非標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)を、またコントロール表示部(b)に上記の非標識-抗体(第二抗体)を安定に固定化できる性質を備えた、親水性且つ吸水性の材料から構成されることが好ましい。
 液吸収部(4)は、上記試料採取部(1)から標識抗体部(2)、及び判定部(3)(テスト結果表示部(a)、またはテスト結果表示部(a)とコントロール表示部(b))を通って、矢印Pの方向に移動してきた被験試料の残液を吸収する部分である。このため、液吸収部(4)は、シート状細片に採用される材料の中でも、親水性及び吸収性に優れていることが好ましいが、より好適には、吸収した液を離水しない性質を備えた材料または弾力性のある材料から構成されることが望ましい。かかる材料として、具体的には、濾紙や親水性繊維の不織布などを挙げることができ、濾紙と不織布との積層体も使用することができる。
 本発明の検出具は、基本的に上記構成を備えたシート状細片からなるが、上記シート状細片に加えて、さらに支持体10を備えることもできる。かかる支持体10は、上記シート状細片を保持し得る材質及び形態を備えるものであれば特に制限されない。例えば、シート状細片の裏面(下層面)に積層して用いられるシート状の支持体であっても、またシート状細片を収納するハウジング形態の支持体であってもよい。
 シート状の支持体としては、例えば各種プラスチック製のシート(プラスチックシート)、硬質紙、アルミ製等の金属(合金を含む)製シート、例えば異質又は同質の複数の紙を張り合わせた(貼り合わせた)複層紙、プラスチックシートと紙とを張り合わせ(貼り合わせ)たもの、紙と金属製シートを張り合わせ(貼り合わせ)たもの、プラスチックシートと紙と金属製シートを張り合わせ(貼り合わせ)たもの、紙に防水用等のコーティングを施したものなどを挙げることができる。好ましくは防水機能を有するものである。
 ハウジング形態の支持体は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル酸ポリマーなど、不透湿性の材料からなるものが好ましいが、紙製であっても撥水加工がされていれば用いることができる。ハウジングには、少なくとも、内部に収納される上記シート状細片の試料採取部(1)に対応して「採液窓」、判定部(3)のテスト結果表示部(a)に対応して「判定表示窓」、及びコントロール表示部(b)に対応して「コントロール表示窓」が形成されていることが望ましい。なお、「判定表示窓」と「コントロール表示窓」は、個々に形成されていてもよいが、一つの窓として形成されていてもよい。
 前述するシート状細片を備える本発明の検出具は、その使用に際して、まず試料採取部(1)に被験試料を含浸させる。そうすると、試料採取部(1)に吸収された被験試料がシート状細片中を毛細管現象により浸透し、まず標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)が脱離可能なように担持されている標識抗体部(2)に至る。ここで、被験試料中の被験成分(結核菌)が上記標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)と抗原抗体反応により特異的に結合する。次いで、被験試料は、「抗酸菌と標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)との複合体」(「結核菌と標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)との複合体」)と、「結核菌と結合しなかった余剰の標識-結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)」(「結核菌と結合しなかった余剰の標識-結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)」)を伴いながら、判定部(3)のテスト結果表示部(a)に至る。テスト結果表示部(a)には抗酸菌と特異的に結合する非標識-抗抗酸菌LAM抗体(本発明MoAb)、好ましくは結核菌と特異的に結合する非標識-抗結核菌LAM抗体(本発明MoAb1)が安定に固定されているので、ここに被験試料中の「抗酸菌と特異的に結合した標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)」、好ましくは「結核菌と特異的に結合した標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)」が捕捉され集積される。その結果、テスト結果表示部(a)は、捕捉された標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは捕捉された標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)の標識物質に基づいて被験試料中に含まれる抗酸菌、好ましくは結核菌の量に応じた強度で発色する。これにより、被験試料中の抗酸菌、好ましくは結核菌の有無や量的割合が検知できる。
 次に被験試料は、「抗酸菌と結合しなかった余剰の標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)」、好ましくは「結核菌と結合しなかった余剰の標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)」を伴いながら、判定部(3)のコントロール表示部(b)に至る。コントロール表示部(b)には標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)と結合する第二抗体〔非標識-抗体〕、好ましくは標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)と結合する第二抗体〔非標識-抗体〕が一定の量で安定に固定されているので、ここに被験試料中の上記の余剰の標識-抗抗酸菌LAM抗体(標識-本発明MoAb)、好ましくは標識-抗結核菌LAM抗体(標識-本発明MoAb1)が捕捉され集積される。その結果、コントロール表示部(b)は、コントロール表示部(b)に固定化された第二抗体の量(または、第二抗体と結合した標識-抗体の量)に応じた強度で発色する。
 これらの他、本発明の検出具は、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形態様が可能である。上記の本発明の検出具には、他に当該検出具の使用方法や判定方法について説明した仕様書を添付することができ、本発明はかかる検出具と仕様書がセットとなった判定キットを提供するものである。
 (IV)結核診断剤または診断用キット
 前述する抗酸菌検出方法及び抗酸菌検出具は、被験者の生体試料中の抗酸菌の存在を検出するために使用される。特にモノクローナル抗体として本発明のMoAb1を用いる場合、上記抗酸菌として、好ましくは結核菌を例示することができる。つまり、前述する抗酸菌検出方法及び抗酸菌検出具は、被験者における抗酸菌、特に結核菌感染の有無を診断するために使用される。
 従って、前述する本発明MoAb、好ましくはMoAb1は結核診断剤として有用であり、本発明は、かかる本発明MoAb、好ましくはMoAb1を含む結核診断剤を提供するものである。当該本発明MoAbは、任意の固体の担体に、脱着可能なようにまたは脱着不可能なように、固定化されていてもよいし、また任意の標識物質で標識されていてもよい。
 また上記本発明の抗酸菌、特に結核菌検出方法を実施するに際しては、本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を結核菌検出試薬として含む結核診断用キットを利用することによって、簡便に実施することができる。従って、本発明は、前記する結核検出方法を実施する為の結核診断用キットを提供するものである。当該結核診断用キットは、被験試料中に存在する結核菌を、抗原抗体反応を利用して検出測定するための試薬キットである。当該キットは、本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を含むものであればよく、前述する結核菌検出具、本発明のMoAb、好ましくはMoAb1と反応する第二抗体、または抗体検出試薬等を含有していてもよい。また、当該診断用キットには、測定の実施の便益のために、更に適当な反応液、希釈液、洗浄液、反応停止液、標識活性測定試薬等が含まれていてもよい。
 (V)抗酸菌LAM(特に結核菌LAM)の測定方法、抗酸菌LAM(特に結核菌LAM)検出剤または検出用キット
 本発明のMoAbは、抗酸菌のリポアラビノマンナン(LAM)を特異的に認識し、結合する抗体である。このため、前述する本発明の抗酸菌検出方法は、抗酸菌LAMの測定にも応用することができる。
 具体的には、本発明の抗酸菌LAMの測定方法は、下記の工程を行うことによって実施することができる。
(1)本発明MoAbを、抗酸菌を含み得る被験試料と接触させる工程、及び
(2)本発明MoAbと抗酸菌のLAMとの結合反応を指標として、被験試料中に存在する抗酸菌LAMを測定する工程。
 これらの(1)及び(2)の工程は、前述する「(II)抗酸菌の検出方法」で説明した(1)及び(2)工程にそれぞれ対応する工程であり、ここでも上記(II)での記載を援用することができる。また、当該抗酸菌LAMの測定も、前述する「(II)抗酸菌の検出方法」で説明した抗酸菌検出具を同様に使用して実施することができる(なお、この場合「抗酸菌LAM検出具」と言い換えることもできる)。
 なお、上記本発明MoAbのうちMoAb1は、結核菌のリポアラビノマンナン(LAM)を特異的に認識し、結合する抗体であるため、上記する本発明の抗酸菌検出方法は、結核菌検出方法として、結核菌LAMの測定にも応用することができる。
 ここで、抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMの測定は、抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMを検出するための定性測定、及び抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMの量を測定するための定量測定が含まれる。定量測定は、制限はされないが、例えば、本発明MoAbと既知量の抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMとの反応から予め検量線を作成しておき、当該検量線から、被験試料中に含まれる未知量の抗酸菌LAM、好ましくは結核菌LAMの量を算出する方法を例示することができる。
 かかる測定において、本発明MoAbは抗酸菌LAM検出用試薬として有用であり、本発明は、かかる本発明MoAbを抗酸菌LAM検出用試薬として含む抗酸菌LAM検出剤を提供するものである。なかでも本発明のMoAb1は結核菌LAM検出用試薬として有用であり、本発明は、かかる本発明MoAb1を結核菌LAM検出用試薬として含む結核菌LAM検出剤を提供するものである。これらの本発明MoAbは、任意の固体の担体に、脱着可能なようにまたは脱着不可能なように、固定化されていてもよいし、また任意の標識物質で標識されていてもよい。
 上記本発明の抗酸菌LAM測定方法を実施するに際しては、本発明のMoAbを抗酸菌LAM検出試薬として含む抗酸菌LAM検出用キットを利用することによって、簡便に実施することができる。また上記本発明の結核菌LAM測定方法を実施するに際しては、本発明のMoAbのうち、MoAb1を結核菌LAM検出試薬として含む結核菌LAM検出用キットを利用することによって、簡便に実施することができる。
 従って、本発明は、前記する抗酸菌LAM測定方法を実施する為の抗酸菌LAM検出用キット、特に結核菌LAM測定方法を実施する為の結核菌LAM検出用キットを提供するものである。当該抗酸菌LAM検出用キット、特に結核菌LAM検出用キットは、被験試料中に存在する抗酸菌、特に結核菌のLAMを、抗原抗体反応を利用して検出測定するための試薬キットである。当該抗酸菌LAM検出用キットは、本発明のMoAbを含むものであり、また結核菌LAM検出用キットは本発明のMoAb1を含むものであればよく、前述する抗酸菌LAM検出具(または結核菌LAM検出具)、本発明のMoAb(またはMoAb1)と反応する第二抗体、または抗体検出試薬等を含有していてもよい。また、当該診断用キットには、測定の実施の便益のために、更に適当な反応液、希釈液、洗浄液、反応停止液、標識活性測定試薬等が含まれていてもよい。
 (VI)滅菌検体での測定方法
 (III)で前述する本発明の抗酸菌または結核菌検出方法は、バイオハザードフリーの測定方法として応用することができる。具体的には、本発明のバイオハザードフリーな測定方法は、下記の工程を行うことによって実施することができる。
 (1)検体試料を高熱煮沸滅菌、好ましくは高圧蒸気滅菌する。
 (2)本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を、滅菌処理した被験試料とそれぞれ接触させる工程、
(3)上記本発明のMoAb、好ましくはMoAb1と結核菌LAMとの結合反応を指標として、被験試料中の結核菌LAMを測定する工程、及び
(4)被験試料に結核菌LAMが検出された場合に、被験試料が結核菌に感染していると判断する工程。
 (VII)抗結核薬の結核治療効果を判定する方法
 (III)で前述する本発明の抗酸菌、特に結核菌検出方法は、抗結核薬の結核治療効果の判定にも応用することができる。
 具体的には、本発明の抗結核薬の結核治療効果の判定方法は、下記の工程を行うことによって実施することができる。
(1)本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を、抗結核薬投与前後の被験試料とそれぞれ接触させる工程、
(2)上記本発明のMoAb、好ましくはMoAb1と結核菌LAMとの結合反応を指標として、抗結核薬投与前後の被験試料中の結核菌LAMを測定する工程、及び
(3)抗結核薬投与前の被験試料に結核菌LAMが検出され、且つ抗結核薬投与後の被験試料に結核菌LAMが検出されない場合に抗結核薬の結核治療効果ありと、判断する工程。
 これらの(1)及び(2)の工程は、前述する「(III)抗酸菌、特に結核菌の検出方法」で説明した(1)及び(2)の工程にそれぞれ対応する工程であり、被験試料として、結核に罹患した(結核菌に感染した)結核患者の被験試料であって、抗結核薬投与前(結核治療前)の被験試料および抗結核薬投与後(結核治療後)の被験試料を対象とする以外は、上記(III)に記載する方法を同様に実施することができる。また、(2)で行う結核菌LAMの測定も、前述する「(III)抗酸菌、特に結核菌の検出方法」で説明した結核菌検出具を同様に使用して実施することができる(なお、この場合「結核菌LAM検出具」と言い換えることもできる)。
 ここで抗結核薬としては、従来より公知のリファンピシン、イソニアジド(イソニコチン酸ヒドラジッド)、ピラジナミド、ストレプトマイシンまたはその塩、エタンブトールまたはその塩を挙げることができるが、これらの抗結核薬に限らず、結核菌に対する殺菌作用(抗結核作用)が認められる承認または非承認の薬が含まれる。
 上記(2)工程の結果、抗結核薬投与前の被験試料に結核菌LAM、言い換えると結核菌が検出され、且つ抗結核薬投与後の被験試料に結核菌LAM(結核菌)が検出されない場合には、当該抗結核薬について対象とする結核患者に対して結核治療効果があったと、抗結核薬の有効性を判断することができる。
 一方、上記(2)工程の結果、抗結核薬投与前の被験試料に結核菌LAM、言い換えると結核菌が検出され、且つ抗結核薬投与後の被験試料にも結核菌LAM(結核菌)が検出された場合には、さらに抗結核薬投与前後で検出された結核菌の量を対比することができる。ここで、抗結核薬投与前後で結核菌量の低下が認められる場合は、当該抗結核薬について対象とする結核患者に対して結核治療効果がある可能性が示唆されるため、医療従事者に対して当該抗結核薬を継続的に使用するという治療の選択を与えることができる。これに対して、抗結核薬投与前後で結核菌量の低下が認められない場合は、当該抗結核薬について対象とする結核患者に対して結核治療効果がないと認められるため、医療従事者に対して当該抗結核薬の使用を中止し、他の治療に切り替えるという治療の選択を与えることができる。
 かかる方法において、本発明MoAb、特にMoAb1は、抗結核薬の結核治療効果判定試薬として有用であり、本発明は、かかる本発明MoAb、特にMoAb1を結核治療効果判定試薬として含む、結核治療効果判定剤を提供するものである。当該本発明MoAb、特にMoAb1は、任意の固体の担体に、脱着可能なようにまたは脱着不可能なように、固定化されていてもよいし、また任意の標識物質で標識されていてもよい。
 また上記本発明の判定方法を実施するに際しては、本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を抗結核薬の結核治療効果判定試薬として含む結核治療効果判定用キットを利用することによって、簡便に実施することができる。従って、本発明は、前記する抗結核薬の結核治療効果判定方法を実施する為の結核治療効果判定用キットを提供するものである。当該結核治療効果判定用キットは、結核患者に対する抗結核剤による治療効果を、治療前後の被験試料中に存在する結核菌のLAMを、抗原抗体反応を利用して検出測定して、判定するための試薬キットである。当該キットは、本発明のMoAb、好ましくはMoAb1を含むものであればよく、前述する結核菌LAM検出具、本発明のMoAbと反応する第二抗体、または抗体検出試薬等を含有していてもよい。また、当該診断用キットには、測定の実施の便益のために、更に適当な反応液、希釈液、洗浄液、反応停止液、標識活性測定試薬等が含まれていてもよい。
 活動性結核への一般的治療は、4種類以上の治療薬を6ヶ月間投与することにより行われる。結核感染が疑われる場合、まず、チール・ネールゼン染色又は蛍光染色による塗沫検査が行われる。喀痰検体1ml中に10,000個以上の菌があれば、塗沫陽性となる。喀痰塗沫陽性患者は感染源として臨床上、または公衆衛生上、特に重要とされている。そのため、塗沫陽性患者は結核病棟での入院治療が必要である。通院治療に切り替える一つの指標は、3日間連続して塗沫検査結果が陰性となることである。本発明による結核菌LAM検出法は喀痰、唾液、血液等の生体試料中のLAM濃度を定量することが可能である。従って、喀痰、唾液、血液等の生体試料中のLAMを測定することにより、治療薬剤有効性のモニタリングが可能で、かつ排菌状態の陰性化判断にも応用可能である。
 以下、本発明の構成及びその効果を、実施例を用いて説明する。但し、本発明は、かかる実施例の記載に何ら制限されるものではない。
 [実施例1~4]
 1.材料の調製
(1-1)オリゴ化LAMの作製、及び免疫抗原の調製
 ヒト型結核菌であるMtuberculosisのLAM(青山B株由来、ナカライテスク)3mgを50mMの酢酸緩衝液 (pH4.5)にて透析し、1mg/mLの濃度に調整した後、200mMの過ヨウ素酸水溶液を150μL添加し、遮光下4℃で7分間攪拌した。攪拌後エチレングリコールを35μL添加し、小型カラムPD-10(GE社製)でゲルろ過(0.1M炭酸水素ナトリウム、pH8.3) を行って1mLずつ分画した。分画サンプルは、フェノール-硫酸法にて糖を検出し、糖が検出された分画を純水にて透析を行った後に凍結乾燥した。
 凍結乾燥したオリゴ化LAM 3mgを0.5mLの純水で溶解した。これにアセトニトリルに溶解した100mg/mLの1-シアノ-4-ジメチルアミノピリジニウムテトラフルオロホウ酸を12μL添加し、約1分間攪拌した後、0.2Mのトリエチルアミンを12μL添加して2分間攪拌した。次に、これに0.5M の炭酸水素ナトリウム緩衝液(pH8.5)で溶解した0.6Mのアジピン酸ジヒドラジドを0.53mL添加し、4℃で10時間攪拌した後、純水で約1時間透析した。
 透析後の溶液にキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)を300μg、200mMリン酸緩衝液(pH5.0)を30μL、100mM のN-ヒドロキシスルホスクシンイミドナトリウムを45μL添加した後、さらに、1Mのエチレンジクロリドを65μL添加して4℃で3時間以上攪拌した。最終的に、リン酸緩衝液で透析を行い、免疫抗原用のオリゴ化LAM-KLHとした。なお、当該オリゴ化LAM-KLHは、アジュバント(CompleteaまたはIncomplete Freund’s adjuvant, DIFCO社製)と1:1(オリゴ化LAM-KLH:アジュバンド[重量比])の割合で混合し、免疫源とした。
 (1-2)BCGワクチン、及び免疫抗原の調製
 BCGワクチンとして、日本ビーシージー製造(株)製の凍結乾燥BCGワクチン(承認番号20300AMZ00767000)を用いた。免疫には、当該凍結乾燥BCGワクチン100mg(湿重量)に生理食塩水1 mlを加えて混合したものを使用した。
 (1-3)H37Ra死菌体、及び免疫抗原の調製
 H37Ra死菌体として、DIFCO社製のM. TUBERCULOSIS H37Ra(凍結乾燥品)を用いた。免疫には、当該凍結乾燥H37Ra死菌体を100mg(乾重量)に生理食塩水1 mlを加えて混合したものを使用した。
 (1-4)scFv断片作成用プライマーの作製
 一本鎖抗体(scFv)の作製に用いたプライマーの名前、塩基配列、及び用途を表1に示す。VH領域増幅用プライマーとしてsense primer4種類とantisense primer1種類、VL領域増幅用プライマーとしてsense primer4種類とantisense primer4種類、重鎖可変領域断片と軽鎖可変領域断片とを連結するリンカー(GSリンカー)増幅用プライマーとしてsense primer1種類とantisense primer1種類、及び制限酵素(Sfi-I、Not-I)認識領域を増幅するためのプライマー2種類を合成した。なお、配列表の配列番号13~29記載のアミノ酸配列は、当該表1に上から順番に記載するプライマーのアミノ酸配列に対応している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (1-5)scFvファージライブラリーの作製
 免疫抗原として、BCGワクチンまたはHR37Ra死菌体をそれぞれ用いてウサギを免疫した(上記(1-2)及び(1-3)、並びに参考例1(2)参照)。免疫終了後にウサギの脾臓を摘出し、RPMI(無血清)培地中で組織を溶かして、Total RNAを抽出し、得られたTotal RNAからcDNAを合成した。なお、Total RNAの抽出はRNA抽出キット(QIAGEN社)を用いて、操作手順書に従って行った。また、Total RNAからのcDNA合成は、cDNA合成キット(Invitrogen社)を用いて、操作手順書に従って行った。
 合成したcDNAを鋳型として、上記表1に記載する特異的プライマーを用いて、VH遺伝子断片およびVL遺伝子断片を増幅した。具体的には、VH遺伝子断片は、RabVH-F1とRabVH-R、RabVH-F2とRabVH-R、RabVH-F3とRabVH-R、及びRabVH-F4とRabVH-Rの4種類のプライマーセットを用いて増幅した。VL遺伝子断片は、RabVκ-F1とRabVκ-R1、RabVκ-F1とRabVκ-R2、RabVκ-F1とRabVκ-R3、RabVκ-F2とRabVκ-R1、RabVκ-F2とRabVκ-R2、RabVκ-F2とRabVκ-R3、RabVκ-F3とRabVκ-R1、RabVκ-F3とRabVκ-R2、RabVκ-F3とRabVκ-R3、RabVλ-FとRabVλ-Rの10種類のプライマーセットを用いて増幅した。得られた遺伝子増幅産物は、1.5%アガロースゲル電気泳動により分離し、目的分子量の遺伝子増幅産物をゲルより抽出し、精製した。
 精製したVH遺伝子増幅産物およびVL遺伝子増幅産物をGSリンカー(GGGGSGGGGSGGGGS:配列番号11)を用いて接合した。VH遺伝子増幅産物の3’末端に相同性配列を有するRS1とVH遺伝子を混合し、PCRを5サイクル行うことでVH遺伝子増幅産物の3’末端にGSリンカーを付加した。同様に、VL遺伝子増幅産物の5’末端に相同性配列を有するRS2とVL遺伝子を混合し、PCRを5サイクル行うことでVL遺伝子増幅産物の5’末端にGSリンカーを付加した。GSリンカーを付加したVH遺伝子増幅産物とVL遺伝子を混合し、PCRを10サイクル行うことでGSリンカーを介してVH遺伝子とVL遺伝子とが接合したscFv遺伝子(VH遺伝子/GSリンカー/VL遺伝子)を作製した。斯くして作製したscFv遺伝子を鋳型に、制限酵素配列を付加したプライマー(表1中、「RS-Sfi」および「RS-Not」参照)を用いて30サイクルPCRにて増幅し、最終的に制限酵素Sfi-IおよびNot-Iを用いて切断した。
 次いで制限酵素で処理したscFv遺伝子を、抗体ディスプレイ用ファージミドベクターpCANTAB5E(GE社製)のSfi-I及びNot-I部位に挿入し、大腸菌JM109株を、エレクトロポーレーション法により形質転換した。その後、LB-Amp/Glu寒天培地(150μg/mL アンピシリン、1% グルコース、1.5% 寒天を含むLB培地)にて37℃で一晩培養し、生成したコロニーを全て回収した。
 当該形質転換大腸菌を、波長600 nmの吸光度(OD600)= 0.2になるようにLB培地にて調製した後、ヘルパーファージM13K07(Invitrogen社製)(1012 cfu)と混合し、 37℃で30分間静置培養し、さらに1LのLB-Amp/Kan液体培地(150μg/mLアンピシリン、100μg/mLカナマイシンを含むLB培地)にて、37℃で一晩培養することによりscFvディスプレイファージライブラリーを作製した。
 最終的に、このscFvディスプレイファージライブラリーは、PEG/NaCl溶液にて濃縮して、約1x1012 cfu/mL濃度になるようにPBSにて調製し、バイオパニングに使用した。
 (1-6)可溶性scFv(一本鎖抗体)の作製
 可溶性scFvは、大腸菌発現ベクターpET22b(+)(Novagen社製)を利用して作製した。目的とするscFv遺伝子を、sense primerとantisense primerにより増幅することで、5’末端にNot I、3’末端にNco Iの制限酵素配列を付加した。
 Not IおよびNco Iにて処理したscFv遺伝子を大腸菌発現ベクターpET22b(+)に挿入した後、宿主大腸菌Rosseta(Novagen社)を形質転換した。形質転換した大腸菌は、LB-Amp/Glu寒天培地にて37℃で一晩培養し、コロニーを2 mLのLB-Amp液体培地にて25℃で8時間培養した。培養液2mlを200mlのLB-Amp液体培地に添加し、30℃にて16時間培養することにより培養上清に可溶性scFv(一本鎖抗体)を分泌させた。
 培養上清からの可溶性scFvの精製は、Niセファロースを充填したカラム(Niカラム)(GE社製)用いたアフィニティー精製により行った。培養上清に3倍量の100mMリン酸緩衝液を加え、Niカラムに添加することにより可溶性scFvを結合させた。10mMイミダゾールを含む100mMリン酸緩衝液にてカラムを洗浄後、500mMイミダゾールを含む100mMリン酸緩衝液にて可溶性scFvを溶出させた。
 次いで、溶出液をリン酸緩衝液で一晩透析することによりイミダゾールを除去し、可溶性scFv(一本鎖抗体)を取得した。
 (1-7)抗体のビオチン標識
 上記で調製した一本鎖抗体(scFv)、およびポリクローナル抗体(PoAb)のビオチン標識はPIERCE社のSulfo-NHS-LC-Biotin標識キットを用いて、奨励されているキット操作手順に従って行った。
 2.測定方法
(2-1)血中抗体価の測定(ELISA)
 各抗原を免疫したウサギ及びマウスから採取した血清の血中抗体価の確認は、下記のELISAにより行った。
 精製したヒト型結核菌MtuberculosisのLAM(青山B株由来、ナカライテスク)、または精製した非結核性抗酸菌MaviumのLAM(血清型B株由来、ナカライテスク)をそれぞれ100μl/ml濃度になるようにPBSにて調製した。96ウエルマイクロプレートの各ウエルに各LAM溶液を100μL/ウエルの割合で添加し、4℃にて一晩反応後、1% スキムミルクを含むリン酸緩衝液中でブロッキングを行って、抗原プレートを作製した。
 一次反応は、反応緩衝液(1% BSA[ウシ胎児アルブミン], 1%スキムミルク, 0.14M NaCl, 0.1% Tween 20を含むpH 7.8のトリス緩衝液)にて希釈したウサギ血清またはマウス血清を、上記抗原プレートの各ウエルに100μL添加し、25℃で1時間反応させることによって行った。次いで未反応抗体を3回洗浄することにより除去した。二次反応は、上記一次反応液に、反応緩衝液にて5,000倍希釈したHRP標識抗ウサギIgG(EPITOMICS社製)またはHRP標識抗マウスIgG(Zymed社製)を100μL添加し、25℃で1時間反応させることによって行った。次いで、未反応抗体を3回洗浄することにより除去した。
 発色反応は、上記二次反応物に100μLのTMB[3,3’,5,5’-Tetramethylbenzidine]溶液を添加し、室温にて10分間放置することで行った。発色後、100μLの1N硫酸溶液を添加して反応を停止した。検出は、波長450-650 nmの吸光度(OD450-600nm)を測定することにより行った。
 (2-2)バイオパニング
 バイオパニングは、第1工程から第4工程からなる4つの工程により行った。
 第1工程から第3工程として、免疫抗原(BCGワクチンまたはH37Ra死菌体)と結合するファージクローンの濃縮を行った。反応緩衝液(1% BSA, 1%スキムミルク, 0.14M NaCl, 0.1% Tween 20を含むpH 7.8のトリス緩衝液)にて1x1011 cfu/500μLに調製したscFvディスプレイファージライブラリー(「1.材料の調製」の(1-5)参照)をBCGワクチンまたはH37Ra死菌体1mgと混合し、25℃にて2時間反応した。反応後、遠心分離(10,000 rpm 10分)により集菌し、上清を除去した。集菌した菌体にPBSを添加し混合した後、再度遠心分離により集菌することで洗浄を行った。洗浄操作は5回行った。菌体に結合したファージは、500μLの溶出液(0.1% BSA を含む0.1N HCl溶液を1Mグリシン溶液にてpH2.2に調製)にて溶出後、500μLの中和液(1M トリス緩衝液 pH9.1)を加えることにより中和した。中和したファージプールは、大腸菌JM109株に感染後、LB-Amp/Glu寒天培地にて37℃で一晩培養し、コロニーを回収した。LB培地にてOD 600 nm = 0.2になるように調製した形質転換大腸菌とヘルパーファージM13K07(Invitrogen社製)(1012 cfu)を37℃で30分間静置培養した後、100 mLのLB-Amp/Kan液体培地を加えて、37℃で一晩培養した。ファージ培養液は、PEG/NaCl溶液にて濃縮して、約1x1012cfu/mL濃度にリン酸緩衝液にて調製した。菌体によるバイオパニングは3回行った。
 第4工程として、M. tuberculosisの精製LAMまたはM. aviumの精製LAMを固相化した抗原プレート(精製LAM固相化マイクロタイタープレート)を用いたバイオパニングを行った。具体的には、第3工程で得られた菌体結合ファージプールを精製LAM固相化マイクロタイタープレートに添加し、25℃にて2時間反応後、未反応ファージを反応緩衝液にて10回洗浄することにより除去した。LAMに結合したファージを、100μLの溶出液にて溶出した後、100μLの中和液(1M トリス緩衝液 pH9.1)を加えることにより中和した。中和したファージプールは、大腸菌JM109株に感染後、LB-Amp/Glu寒天培地にて37℃で一晩培養した。
 参考例1 LAMに対する抗血清の作製
(1)LAMに対するポリクローナル抗体(PoAb)を作製するために、オリゴ化LAMをウサギに免疫した。オリゴ化LAMとして、具体的には、上記「1.材料の調製」の(1-1)に記載の方法で免疫抗原として作製したオリゴ化LAM-KLHを用いた。当該オリゴ化LAM-KLHを、アジュバント(フロイドの不完全アジュバント)と1:1(オリゴ化LAM-KLH:アジュバント[重量比])の割合で混合し、当該混合物を100μg、ウサギの皮下(2匹:Rab-1及び2)に投与し、その後、14日間隔で4回の免疫を行った。5回目の免疫終了後に採血を行い、上記「2.測定方法」の(2-1)に記載するELISA法に従って、ヒト型結核菌(Mtuberculosis)のLAM及び非結核性抗酸菌(MAvium)のLAMに対する血中抗体価を測定した。
 MtuberculosisのLAMを固相化した抗原プレートで評価した結果、皮下免疫を行った2匹(Rab-1及び2)において、384,000倍希釈の血清で十分な抗体価の上昇が確認された。これらのウサギ(Rab-1及び2)の抗血清は、MAviumのLAMを固相化した抗原プレートに対しても同様に結合反応を示し、ウサギ(Rab-1及び2)の抗血清はMtuberculosisMAviumの両方のLAMに対して同等の反応性を示すことが確認された。つまり、オリゴ化LAM(オリゴ化LAM-KLH)を免疫抗原として調製したウサギの抗血清(ポリクローナル抗体)は、抗酸菌のLAM全般に反応し、結核菌LAMに対する特異性は認められなかった。
 (2)次に、免疫抗原としてBCGワクチンおよびH37Ra死菌体をそれぞれ用いて、上記と同様に、14日間隔で4回ウサギに皮下免疫を行った。具体的には、上記「1.材料の調製」の(1-2)または(1-3)に記載の方法で調製したBCGワクチンまたはH37Ra死菌体をそれぞれ100mg含む生理食塩水1mlを1回免疫あたり全量、ウサギに皮下免疫した。
 2回免疫後のウサギの血中抗体価を、上記と同様に、「2.測定方法」の(2-1)に記載するELISA法により測定した。具体的には、BCGワクチンおよびH37Ra死菌体をそれぞれ免疫したウサギから作製した血清の抗体価を、精製されたMtuberculosis のLAMおよびMavium のLAMをそれぞれ固相化した抗原プレートを用いて評価した。免疫抗原としてBCGワクチンを使用した場合の結果を図3(A)に、H37Ra死菌体を使用した場合の結果を図3(B)に示す。各図中、「-■-」は、Mtuberculosis のLAMに対する反応性、「-●-」は、Mavium のLAMに対する反応性を示す。
 図3に示すように、BCGワクチンおよびH37Ra死菌体はいずれも濃度依存的にLAMに対して有意に抗体価が上昇することが確認された。また、Mtuberculosis とMavium のどちらのLAMに対しても同等の反応性を示した。
 以上のように、オリゴ化LAM、BCGワクチンおよびH37Ra死菌体をそれぞれ免疫抗原とした場合、これらの抗原に対する抗血清(ポリクローナル抗体)はいずれも抗酸菌のLAM全般に反応し、結核菌LAMに対する特異性は認められなかった。
 実施例1 LAMに対する一本鎖抗体(scFv)の作製
(1)LAMに対するscFvの作製
 参考例1において、オリゴ化LAM、BCGワクチンまたはHR37Ra死菌体のそれぞれで免疫したウサギから採取した脾臓の細胞より、一本鎖抗体scFvを単離した。
 具体的には、「1.材料の調製」の(1-5)に記載する方法に従って、各ウサギの脾臓からTotal RNAを調製し、これから合成したcDNAを鋳型として、表1に記載する各種のプライマーを用いてPCRを実施することにより、VH遺伝子増幅産物及びVL遺伝子増幅産物を調製した。
 次いでVH遺伝子とVL遺伝子とをGSリンカー(GGGGSGGGGSGGGGS:配列番号11)を介して接合したscFv遺伝子(VH遺伝子/GSリンカー/VL遺伝子)を作製して、これから、「1.材料の調製」の(1-5)に記載する方法に従って、scFvディスプレイファージライブラリーを作製した。各ライブラリーのタイターは約106cfuであることから、106個の多様性を有したライブラリーであると推測できる。
 BCGワクチンを免疫したウサギの脾臓細胞から作製したscFvディスプレイファージライブラリーは、抗原としてBCGワクチンを用いたバイオパニング(「2.測定方法」の(2-2)参照)を3回行った後に、4回目にMtuburculosisのLAMを固相化したマイクロプレートを用いてバイオパニングを行った。
 同様に、HR37Ra死菌体を免疫したウサギの脾臓細胞から作製したscFvディスプレイファージライブラリーは、抗原としてH37Ra死菌体によるバイオパニングを3回行った後に、4回目にM.tuburculosis のLAMを固相化したマイクロプレートによるバイオパニングを行った。
 最終的に得られた各パニングプールより200クローンを無作為に選択し、LAM反応性クローンをスクリーニングした。その結果、各ライブラリーからそれぞれ約10クローン程度のLAM反応性クローンが得られた。
 塩基配列を解析した結果、各ライブラリーから得られたクローンの塩基配列はほぼ一致していることが確認された。
 以上の操作により、BCGワクチンを免疫したウサギの脾臓細胞のscFvディスプレイファージライブラリーおよびHR37Ra死菌体を免疫したウサギの脾臓細胞のscFvディスプレイファージライブラリーから、それぞれ1クローンのscFv(一本鎖抗体)を単離することに成功した。
 HR37Ra死菌体を免疫したウサギの脾臓細胞から作製した一本鎖抗体scFv(Myco-scFv)のアミノ酸配列(配列番号30)及びBCGワクチンを免疫したウサギの脾臓細胞から作製した一本鎖抗体scFv(TB-scFv)のアミノ酸配列(配列番号12)を、重鎖可変領域のCDR1、CDR2、及びCDR3領域;GSリンカー;及び軽鎖可変領域のCDR1、CDR2、及びCDR3領域の位置とともに、図4に示す。
 (2)scFvのLAM反応性
 BCGワクチンを免疫したウサギの脾臓細胞から調製したscFvディスプレイファージライブラリーから得られた一本鎖抗体scFv(TB-scFv)、及びHR37Ra死菌体を免疫したウサギの脾臓細胞から調製したscFvディスプレイファージライブラリーから得られた一本鎖抗体scFv(Myco-scFv)のそれぞれについて、LAMに対する反応性を評価した。
 具体的には、まず、各一本鎖抗体scFv(TB-scFv、Myco-scFv)を、「1.材料の調製」の(1-6)に記載する方法に従って可溶化して可溶性scFvを調製した。次いで、これらを同(1-7)に記載する方法に従ってビオチン標識し、精製したMtuberculosisおよびMaviumの LAMをそれぞれ固相化した抗原プレート(精製LAM固相化マイクロタイタープレート)に対する反応性を、「2.測定方法」の(2-1)に記載するELISA法により測定し評価した。
 一本鎖抗体TB-scFvと、MtuberculosisのLAM(-■-)およびMaviumの LAM(-●-)のそれぞれとの反応性を図5に示す。図5に示すように、TB-scFvを、1000 ng/ml、500 ng/ml、250 ng/ml、125 ng/ml、62.5 ng/ml、31.25 ng/ml、15.625 ng/ml、及び7.8125 ng/mlの濃度でLAMを固相化した抗原プレートにて、MtuberculosisのLAMおよびM. aviumの LAMを反応させた結果、Mtuberculosis のLAM(-■-)に対しては、TB-scFv 250 ng/ml濃度でOD値(450nm)が3を超えて反応が最大値に達しているのに対して、Mavium のLAM(-●-)には、TB-scFv 1000 ng/ml濃度でもOD値(450nm)は2程度であり反応が最大値に達していないことが確認された。一方、結果は示さないものの、Myco-scFvは、M. tuberculosistMavium の両方のLAMに対して、ほぼ同等の反応性を示した。
 以上の結果より、BCGワクチンを免疫原として調製された一本鎖抗体TB-scFvは、ヒト型結核菌MtuberculosisのLAMに対して、非結核性抗酸菌M.aviumの LAMよりも強い反応性を有した特異的抗体であることが確認された。
 実施例2 LAM検出ELISAの構築
 参考例1及び実施例1で作製した抗体3種類(オリゴ化LAM免疫ウサギポリクローナル抗体(以下、「Myco-Poly」という)(参考例1)、H37Ra死菌体免疫ウサギモノクローナル抗体(Myco-svFv)及びBCGワクチン免疫ウサギモノクローナル抗体(TB-scFv)(以上、実施例1))の特徴を表2にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 これらの各抗体の反応特異性をもとに各抗体を組み合わせて、抗酸菌LAM検出用ELISAと結核菌 LAM検出用ELISAの2種類を構築した。
 (1)抗酸菌LAM検出用ELISAの作製
 抗酸菌LAM検出用ELISAの構築は、捕捉用抗体としてMyco-Polyをプレートに固相化し、また検出用抗体としてMyco-scFvをビオチン標識して使用した。
 Myco-polyを10μg/ml濃度にリン酸緩衝液にて調製した。96ウエルマイクロプレートに100μL/ウエルの割合で添加し、4℃にて一晩反応後、1% スキムミルクを含むリン酸緩衝液中でブロッキングを行うことにより抗体プレートを作製した。
 一次反応は、反応緩衝液(1% BSA, 1%スキムミルク, 0.14M NaCl, 0.1% Tween 20を含むpH 7.8のトリス緩衝液)にて希釈した抗酸菌を含み得る被験試料を、上記抗体プレートの各ウエルに100μLずつ添加し、25℃で1時間反応後、3回洗浄を行った。二次反応は、反応緩衝液にて5,000倍希釈したビオチン標識-抗Myco-scFvを、上記抗体プレートの各ウエルに100μLずつ添加し、25℃で1時間反応後、3回洗浄することにより未反応抗体を除去した。三次反応は、反応緩衝液にて10,000倍希釈したアビジン標識HRP(MILLIPORE社製)を100μL添加し、25℃で1時間反応後、3回洗浄することにより未反応アビジン標識HRPを除去した。
 発色反応は、各ウエルに100μLのTMB溶液を添加して、室温にて10分間放置することによって行い、発色後、100μLの1N硫酸溶液を添加して反応を停止した。発色強度の検出は、波長450-650 nmの吸光度を測定することにより行った。
 (2)結核菌LAM検出用ELISAの作製
 結核菌LAM検出ELISAは、捕捉用抗体および検出用抗体ともにTB-scFvを用いて構築した。捕捉用抗体および検出用抗体としてTB-scFvを用いる以外は、上記(1)と同様にして、結核菌LAM検出ELISAを作製した。
 (3)各LAM検出用ELISAの評価
 (1)及び(2)でそれぞれ作製した抗酸菌LAM検出ELISAおよび結核菌LAM検出ELISAのLAMに対する反応性を、ヒト型結核菌(Mtuberculosis)の精製LAM及び抗酸菌(Mavium)の精製LAMを用いて評価した。
 結果を図6に示す。図中、●は抗酸菌LAM検出ELISA のM. tuberculosis LAMに対する反応性、■は抗酸菌LAM検出ELISA のM. aviumに対する反応性、○は結核菌LAM検出ELISAのM. tuberculosis LAMに対する反応性、□は結核菌LAM検出ELISAのMavium LAMに対する反応性を示す。
 図6からわかるように、抗酸菌LAM検出用ELISAは、Mtuberculosisの LAM(-■-)およびMaviumの LAM(―●―)ともに同等に検出することが可能であった。一方、結核菌LAM検出用ELISAは、結核菌(Mtuberculosis) のLAM に対しては100 ng/mlでOD値(450nm)が3以上になり反応がほぼ最大値に達しているのに対して、抗酸菌(Mavium)のLAMに対しては100ng/ml濃度でも殆ど反応性を示さないことが確認された。
 実施例3 抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌LAM検出用ELISAの抗酸菌および結核菌のLAMに対する抗体反応性の評価(抗酸菌臨床分離株使用)
 実施例2で構築した抗酸菌LAM検出用ELISAと結核菌LAM検出用ELISAを用いて、抗酸菌および結核菌のLAMに対する抗体反応性を、図7に示す各種の抗酸菌臨床分離株を用いて評価した。
 具体的には、抗酸菌臨床分離株として、Mtuberculosis 38株(図7のA表及びB表参照)の培養液、およびMAC症の起因菌であるMavium 23株とMintracellulare6株(図7のC表及びD表参照)の培養液を用いた。各抗酸菌臨床分離株を液体培地(10%ADC Enrichment : BD社製を含む7H9 Broth: BD社製)にてコンフレントまで37℃で培養し、培養液を-80℃にて凍結保存した。
 凍結保存した培養液を融解した後、等量のY-PER(蛋白抽出試薬:Thermo社製)と混合した後、95℃にて10分間加熱処理を行った。遠心分離(10,000 rpm、10分)により集菌した後、上清を回収した。回収した上清に4倍量の反応緩衝液(1%スキムミルク、0.5%BSA、0.05%Tween 20、及び0.1% XL-IIを含むリン酸緩衝液)を加え、100μlを実施例2で構築した抗酸菌LAM検出用ELISAと結核菌LAM検出用ELISAに供して、LAMに対する抗体反応性を測定した。
 ELISAによる測定結果は、標準品として用いた精製MtuberculosisのLAMに対する抗体反応性と比較することにより値付けを行った。結果を図7に示す。
 図7に示すように、抗酸菌LAM検出用ELISA(図7の各表中「myco」記載の列参照)では、M.tuberculosis 38株、Mavium 23株、M.intracellulare 6株全てに反応性を示した。一方、結核菌LAM検出用ELISA(図7の各表中「TB」記載の列参照)は、M.tuberculosis 38株中34株と、高い割合で反応性を示したが、M. avium 23株およびM. intracellulare  6株には全く反応性を示さなかった。
 このように、実施例2で構築した抗酸菌 LAM検出用ELISAは、抗酸菌のLAMとの反応性に優れており、抗酸菌のLAMを広く検出できることが判明した。これに対して、実施例2で構築した結核菌 LAM検出用ELISAは、株間における反応性に違いがあり、抗酸菌LAM検出用ELISAに比べて反応が特異的であった。つまり、実施例2で構築した結核菌 LAM検出用ELISAは、結核菌のLAMを特異的に検出し、感度は90%、特異度は100%と良好な結果を示した。
 以上の結果より、実施例2で構築した抗酸菌 LAM検出用ELISA(捕捉抗体:Myco-Poly、検出用抗体:Myco-scFv)によれば、広く抗酸菌のLAMを検出することが可能であり、また実施例2で構築した結核菌 LAM検出用ELISA(捕捉抗体:TB-scFv、検出用抗体:TB-scFv)によれば、非結核性抗酸菌のLAMと区別して、結核菌のLAMを特異的に検出することが可能であることが確認された。
 実施例4 LAM検出用イムノクロマト法の構築
 ELISAによって評価した抗体の組み合わせを用いて、抗酸菌LAM検出用と結核菌LAM検出用のイムノクロマトテストの構築を行った。
 (1)抗酸菌LAM検出用イムノクロマト法
 抗酸菌LAM検出用イムノクロマトテストの構築には、捕捉用抗体としてMyco-Polyをニトロセルロース膜に固相化し、また検出用抗体としてMyco-scFvを金コロイド標識して使用した。
 ニトロセルロース膜(Millipore社製:キャピラリフロータイム240)に、Myco-Poly(捕捉用抗体)を3.0mg/mL(リン酸緩衝液)の濃度で塗布し、50℃で20時間乾燥した。吸収パッドをニトロセルロース基板に貼り付けたイムノクロマトストリップは、ラミネートシールを貼り、4mm幅に切断し1テスト用のストリップとした。
 Myco-scFvの金コロイド標識には、40 nmのサイズの金コロイドを用いた。金コロイド(OD=1)にMyco-scFvを2.0 μg/mL 濃度で添加し、20分間、室温で反応させた。抗体結合時の緩衝液は2mM TES[N-Tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonic acid](pH7.5)を用いた。金コロイド標識後、2mM Borax[Sodium Tetraborate Decahydrate],1.5% BSA(pH9.0)で300rpm、5分間、室温で反応することによりブロッキングを行った。ブロッキング操作後、4620×g、20分間、4℃で遠心分離を行い、上清を除去した。得られた沈渣を、金コロイド標識抗体希釈溶液(10mM Borax、5% Sucrose、1% BSA(pH9.0))に懸濁した後、0.1 μmフィルターでろ過した。
 測定方法は、抽出液(72 mMリン酸2水素ナトリウム二水和物、4.5 % アルブミン ウシ血清由来、0.9 % カゼイン、0.09 % Triton X-305、0.1 % アジ化ナトリウム、10.0 % Y-PER、水酸化ナトリウム適量、塩酸適量、 pH7.0)で、抗酸菌を含み得る被験試料を希釈した後、金コロイド標識抗体溶液を適量添加し、これに上記で作製したストリップを挿入して、被験試料を展開した。展開開始後7分でストリップを移し替えて、界面活性剤(0.1% Tween 20)を含有するリン酸緩衝液にて洗浄操作を8分間行った後、陽性・陰性の判定を目視で行った。
 (2)結核菌LAM検出用イムノクロマト法
 結核菌 LAM検出用イムノクロマトは、捕捉用抗体および検出用抗体ともにTB-scFvを用いて構築した。それ以外の構築方法および測定方法は、上記(1)の抗酸菌LAM検出用イムノクロマトテストの構築方法及び測定方法と同様にして行った。
 (3)各LAM検出用イムノクロマト法の評価
 (1)及び(2)でそれぞれ作製した抗酸菌LAM検出用イムノクロマトおよび結核菌LAM検出用イムノクロマトのLAMに対する反応性を、精製したM. tuberculosisのLAMおよびM. aviumのLAMを用いて評価した。
 結果を図8に示す。
 Mtuberculosis のLAMを、抗酸菌LAM検出用及び結核菌LAM検出用のイムノクロマト法にて測定した結果、いずれもテストにおいても、ラインを目視で確認することができた(myco:抗酸菌LAM検出用、TB:結核菌LAM検出用)(図A及びB)。同様に、M. avium のLAMを両検出系にて測定した結果、 抗酸菌LAM検出用イムノクロマトテスト(myco)は、図C及びDに示すように、Mtuberculosis のLAMを測定した場合と同等のラインを目視で確認することができた。一方、結核菌 LAM検出用イムノクロマト法(TB)では、1000ng/mlの高濃度においてもラインは検出されなかった(図D)。
 以上の結果より、BCGワクチンを免疫原として調製した一本鎖抗体TB-scFvは、イムノクロマトテストにおいてもヒト型結核菌(Mtuberculosis)のLAMを特異的に検出することが可能であることが示された。
 以上の実施例1~4に示すように、今回、結核菌のLAMに特異的に反応する一本鎖抗体(scFv(TB-scFv))を単離し、当該TB-scFvでLAMを測定することで、結核菌のLAMを特異的に検出できる測定系の確立に成功した。TB-scFvを用いた測定系はELISAやイムノクロマトテストに応用でき、簡便・迅速な結核感染症の診断を可能とすると考えられる。
 [実施例5~12]
3.材料の調製
(3-1)BCGワクチン、及び免疫抗原の調製
 BCGワクチンとして、日本ビーシージー製造(株)製の凍結乾燥BCGワクチン(承認番号20300AMZ00767000)を用いた。免疫には、当該凍結乾燥BCGワクチン100mg(湿重量)に生理食塩水1 mlを加えて混合したものを使用した。
 (3-2)ニワトリscFvファージライブラリーの作製
 免疫抗原としてBCGワクチンを用いてニワトリを免疫した(上記(3-1)及び実施例6参照)。免疫終了後、ニワトリから脾臓を摘出し、RPMI(無血清)培地中で組織を溶解し、Total RNAを抽出した。Total RNAの抽出はRNA抽出キット(QIAGEN社)を用いて、操作手順書に従って行った。またTotal RNAからのcDNA合成は、cDNA合成キット(Invitrogen社)を用いて、操作手順書に従って行った。
 合成したcDNAを鋳型として、表3に記載するプライマーを用いてVH遺伝子断片およびVL遺伝子断片を増幅した。具体的には、VH遺伝子断片はSfi1-CκVH FとGSL-CκVH Rのプライマーセットにより、VL遺伝子断片はGSL-CκVL FとNot1-CκVL Rのプライマーセットによりそれぞれ増幅した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 得られた遺伝子増幅産物は、1.5%アガロースゲル電気泳動により分離し、目的分子量の遺伝子増幅産物をゲルより抽出し、精製した。
 精製したVH遺伝子産物およびVL遺伝子産物をGSリンカー(配列番号40)により接合した。VH遺伝子産物の3’末端に相同性配列を有するCκVL-GSL-VH R(配列番号46)とVH遺伝子を混合し、PCRを5サイクル行うことでVH遺伝子の3’末端にGSリンカーを付加した。同様に、VL遺伝子産物の5’末端に相同性配列を有するCκVH-GSL-VL F(配列番号45)とVL遺伝子を混合し、PCRを5サイクル行うことでVL遺伝子の5’末端にGSリンカーを付加した。GSリンカーを付加したVH遺伝子とVL遺伝子を混合し、PCRを10サイクル行うことでVH遺伝子/GSリンカー遺伝子/VL遺伝子を接合したscFv遺伝子(ニワトリscFv遺伝子)を作成した。最終的に制限酵素Sfi IおよびNot Iを用いて切断した。
 次いで制限酵素により処理したscFv遺伝子を、抗体ディスプレイ用ファージミドベクターpCANTAB5EのSfi-I及びNot-I部位に挿入し、大腸菌JM109株にエレクトロポーレーション法により形質転換した後、LB-Amp/Glu寒天培地(150μg/mL アンピシリン、1% グルコース、1.5% 寒天を含むLB培地)にて37℃で一晩培養し、生成したコロニーを全て回収した。
 当該形質転換大腸菌を、波長600 nm の吸光度(OD600 nm)が 0.2になるようにLB培地にて調製した後、ヘルパーファージM13K07(1012cfu)と混合し、37℃で30分間静置培養した後、さらに1LのLB-Amp/Kan液体培地(150μg/mLアンピシリン、100μg/mLカナマイシンを含むLB培地)にて、37℃で一晩培養することにより、ニワトリのscFvディスプレイファージライブラリーを作製した。
 最終的に、このscFvディスプレイファージライブラリーは、PEG/NaCl溶液にて濃縮して、約1x1012cfu/mL濃度になるようにPBSにて調製し、バイオパニングに使用した。
 (3-3)ニワトリscFvライブラリーを用いた抗原バイオパニング
 抗原バイオパニングは、第1工程から第4工程からなる4つの工程により行った。
 第1工程から第3工程として、免疫抗原(BCGワクチン)と結合するファージクローンの濃縮を行った。反応緩衝液(1% BSA, 1%スキムミルク, 0.14M Nacl, 0.1% Tween 20を含むpH 7.8のトリス緩衝液)にて1x1011 cfu/500μLに調製したニワトリscFvディスプレイファージライブラリー(「3.材料の調製」の(3-2)参照)をBCGワクチン1mgと混合し、25℃にて2時間反応した。反応後、遠心分離(10,000 rpm 10分)により集菌し、上清を除去した。集菌した菌体にPBSを添加し混合した後、再度遠心分離により集菌することで洗浄を行った。洗浄操作は5回行った。菌体に結合したファージは、500μLの溶出液(0.1% BSA を含む0.1N HCl溶液を1Mグリシン溶液にてpH2.2に調整)にて溶出後、500μLの中和液(1M トリス緩衝液 pH9.1)を加えることにより中和した。中和したファージプールは、大腸菌JM109株に感染後、LB-Amp/Glu寒天培地にて37℃で一晩培養し、コロニーを回収した。LB培地にてOD 600 nm= 0.2に調製した形質転換大腸菌とヘルパーファージM13K07(1012cfu)を37℃で30分間静置培養した後、100 mLのLB-Amp/Kan液体培地を加えて、37℃で一晩培養した。ファージ培養液は、PEG/NaCl溶液にて濃縮して、約1x1012cfu/mL濃度にリン酸緩衝液にて調製した。菌体によるバイオパニングは3回行った。
 第4工程として、TB-scFvを固相化したプレートにMtuberculosisの精製LAMを反応させ、TB-scFVとLAMの複合体を用いたバイオパニングを行った。TB-scFvを5μg/ml濃度で固相化したマイクロプレートにMtuberculosisの精製LAMを10μg添加して、25℃で1時間反応させた。洗浄後に、第3工程で得られた菌体結合ファージプールを添加し、25℃にて2時間反応させ、次いで、未反応ファージを反応緩衝液にて10回洗浄することにより除去した。TB-scFvとLAMの複合体に結合したファージを、100μLの溶出液にて溶出した後、100μLの中和液(1M トリス緩衝液 pH 9.1)を加えることにより中和した。中和したファージプールは、大腸菌JM109株に感染後、LB-Amp/Glu寒天培地にて37℃で一晩培養した。
 (3-4)LAM結合ニワトリscFvクローンの選択
 LAM結合scFvは、LAMに特異的に反応するファージクローンの選択をファージELISA法により行った。上記(3-3)で説明するニワトリscFvライブラリーを用いた抗原バイオパニングの第4工程で得られたファージプールを単一コロニーとして培養し、得られた単一コロニーを50μLのLB-Amp培地にて37℃で8時間培養した。これに50μLのヘルパーファージM13K07(1012cfu/mL)液を感染させた後、400μLのLB-Amp/Kan液体培地を加えて37℃で一晩培養し、単一ファージクローンの培養液を作製した。
 ファージELISAは、TB-scFvを5μg/ml濃度で固相化したマイクロプレートに、M. tuberculosisの精製LAMを10μg添加して25℃で1時間反応させ、TB-scFvとLAMの複合体を形成させて、当該複合体に反応するクローンをスクリーニングすることにより行った。一次反応は、90μLの反応緩衝液(1% BSA, 1%スキムミルク, 0.05% Tween 20を含むリン酸緩衝液)と10μLのscFvディスプレイファージ培養液をLAM固相化プレートに添加し、25℃で1時間反応することで行い、次いで未反応ファージを3回洗浄して除去した。二次反応は、上記一次反応液に、上記と同じ反応緩衝液にて5,000倍希釈したHRP標識抗M13ファージp8蛋白質抗体を100μL添加し、25℃で1時間反応させることで行った。次いで未反応抗体を3回洗浄して除去した。発色反応は、二次反応液に、100μLのTMB溶液を添加し、室温にて10分間反応させることで行い、発色した後、100μLの1N硫酸溶液にて反応を停止した。検出は、波長450-650 nm の吸光度(OD 450-650 nm)を測定することにより行った。
 LAMに反応性を有するクローンをPCRすることによりscFv遺伝子を増幅し、ダイレクトシークエンス法により遺伝子配列を決定した。
 (3-5)二価抗体を用いたELISAの評価に使用する検体
 二価抗体を用いた抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌LAM検出用ELISAの評価は、抗酸菌臨床分離株(Mtuberculosis 38株、Mavium 23株、Mintracellulare 6株)に加えて、BCG、口腔内細菌6種類(N. asteroids,N. farcinicaS. globisporusC albicansAisraeliiTpaurometabolum)、および喀痰検体(54例)を用いて行った。培養菌体および喀痰検体からのLAM抽出は全て同一条件で行った。サンプルに最終濃度が0.4MになるようにNaOHを添加して混合した後、30分間煮沸した。煮沸後にリン酸緩衝液を添加して中和した。
 4.測定方法
(4-1)二価抗体の作製
 一本鎖抗体scFvから二価抗体への改変は一般的手法により行った。ウサギ定常領域を有する哺乳動物細胞発現ベクター(商品名;pFUSEss-CHIg-rG*03およびpFUSE2ss-CLIg-rk1,InvivoGen社製)に、VH領域遺伝子およびVL領域遺伝子をMyc0-scFv(配列番号30)、TB-scFv(配列番号12)、およびG3-scFv(配列番号39)よりそれぞれクローニングし、VH発現ベクターおよびVL発現ベクターを作製した。VH発現ベクターとVL発現ベクターを混合し、CHO細胞に導入した。当該ベクター導入細胞を4日間培養した後に培養上清を回収し、培養上清からProtein A(Biorad社製)を用いて、それぞれ二価抗体(2価Myco-scFv、2価TB-scFv、および2価G3-scFv)を単離精製した。
 (4-2)二価抗体のビオチン標識
 二価抗体のビオチン標識はPIERCE社のSulfo-NHS-LC-Biotin標識キットを用いて、キットに付属の操作手順書の記載に従って行った。ビオチン標識化抗体は、ELISA測定系の構築に用いた。
 (4-3)二価抗体を用いた抗酸菌LAM検出用ELISAの構築
 二価抗体による抗酸菌LAM検出用ELISAは2価TB-scFv、2価G3-scFv、および2価Myco-scFv(「二価抗体の作製」の(4-1)参照)を用いて構築した。
 2価TB-scFvと2価G3-scFvを同量混合し、5μg/ml濃度になるようにリン酸緩衝液にて調製した。これを96ウエルマイクロプレートに100μL/ウエルの割合で添加し、4℃にて一晩反応した後、1% スキムミルクを含むリン酸緩衝液中でブロッキングを行うことにより上記二価抗体を固相化した抗体プレートを作製した。
 一次反応は、上記の抗体プレートのウエルに、反応緩衝液(1% BSA, 1%スキムミルク, 0.14M Nacl, 0.1% Tween 20を含むpH 7.8のトリス緩衝液)にて希釈したサンプルを100μL添加し、25℃で1時間30分反応させることにより行い、次いで3回の洗浄を行った。二次反応は、上記一次反応液に、上記と同じ反応緩衝液にて5,000倍希釈したビオチン標識2価Myco-scFvを100μL添加し、25℃で1時間30分反応させることで行い、次いで、未反応抗体を3回洗浄して除去した。三次反応は、上記二次反応物に、上記と同じ反応緩衝液にて10,000倍希釈したアビジン標識HRPを100μL添加し、25℃で1時間30分反応させることで行い、次いで未反応アビジン標識HRPを3回洗浄して除去した。発色反応は、三次反応物に100μLのTMB溶液を添加し、室温にて10分間反応させることで行った。発色後、100μLの1N硫酸溶液にて反応を停止した。検出は、波長450-650 nmの吸光度(OD 450-650 nm)を測定することにより行った。
 (4-4)二価抗体を用いた結核菌LAM検出用ELISAの構築
 二価抗体による結核菌LAM検出用ELISAは、捕捉用抗体に2価TB-scFvを用い、検出抗体にはビオチン標識した2価Myco-scFvを用いた。捕捉用抗体として2価TB-scFv、検出抗体としてビオチン標識2価Myco-scFvを用いる以外は、上記(4-3)に記載する抗酸菌LAM検出用ELISAと同様にして、結核菌LAM検出用ELISAを構築した。
 実施例5 ニワトリへの免疫、及びLAMに対するニワトリ抗血清の抗体価評価
 ニワトリへの免疫は、「3.試料の調製」(3-1)に記載する方法で調製したBCGワクチン(100mg湿重量/1ml生理食塩水)を全量、皮下免疫することで行った。14日間隔で4回の免疫を行った後、ニワトリの血中抗体価をELISAにより評価した。
 精製したヒト型結核菌M. tuberculosisのLAM(青山B株由来、ナカライテスク)または、精製したMaviumのLAM(血清型B株由来、ナカライテスク)を100μl/ml濃度になるようにPBSにて調整した。これを96ウエルマイクロプレートに100μL/ウエルの割合で添加し、4℃にて一晩反応後、1% スキムミルクを含むリン酸緩衝液中でブロッキングを行うことにより抗原プレートを作製した。
 一次反応は、反応緩衝液(1% BSA, 1%スキムミルク, 0.14M Nacl, 0.1% Tween 20を含むpH 7.8のトリス緩衝液)にて希釈したニワトリ血清を、上記抗原プレートの各ウエルに100μLずつ添加し、25℃で1時間反応させることにより行い、次いで未反応抗体を3回洗浄して除去した。二次反応は、上記一次反応液に、上記と同じ反応緩衝液にて5,000倍希釈したHRP標識抗ニワトリIgYを100μL添加し、25℃で1時間反応させることにより行い、次いで未反応抗体を3回洗浄して除去した。発色反応は、100μLのTMB溶液を添加し、室温にて10分間反応させることによって行い、発色後、100μLの1N硫酸溶液を添加して反応を停止した。検出は、波長450-650 nmの吸光度(OD450-650 nm)を測定することにより行った。
 結果を図9に示す。図中、「―■―」は、ニワトリ抗血清の精製MtuberculosisLAMに対する反応性、「―●―」は、ニワトリ抗血清の精製Mavium LAMに対する反応性を示す。図9に示すように、BCGワクチンによるニワトリへの免疫により、LAMに対する抗体価が十分上昇することが確認された。また、結核菌のLAM及び抗酸菌のLAMのいずれに対しても同等の反応性を示した。
 実施例6 LAMに対するニワトリscFv(一本鎖抗体)の作製
(1)LAMに対するニワトリscFv(一本鎖抗体)の作製
 BCGワクチンを免疫したニワトリの脾臓細胞より一本鎖抗体scFvを単離した。具体的には、「3.材料の調製」の(3-2)に記載する方法に従って、ニワトリの脾臓からTotal RNAを調製し、これから合成したcDNAを鋳型として、表3に記載する各種のプライマーを用いてPCRを実施することにより、VH遺伝子増幅産物及びVL遺伝子増幅産物を調製した。次いで、VH遺伝子とVL遺伝子とをGSリンカー(配列番号40)を介して接合したニワトリ一本鎖抗体(VH遺伝子/GSリンカー/VL遺伝子)を作製して、これからscFvディスプレイファージライブラリーを作製した。各ライブラリーのタイターは約106cfuであることから、106個の多様性を有したライブラリーであると推測できる。
 作製したscFvディスプレイファージライブラリーを用いて、BCGワクチンによるバイオパニングを3回行った。4回目のパニングは、TB-scFvとは異なるエピトープを認識する一本鎖抗体scFvを単離することを目的に、TB-scFvを固相化したマイクロプレートにMtuburculosisのLAM(青山B株由来)を反応させて形成させた複合体を用いた。TB-scFvを固相化したマイクロプレートにMtuburculosisのLAM溶液を反応させ、3回洗浄後にBCGパニングファージプールを添加し、2時間25℃にて反応した。反応後、3回洗浄し、LAM結合ファージを溶出した。最終的に各パニングプールより200クローンを無作為に選択し、LAM反応性クローンをTB-scFvとLAMの複合体を用いてスクリーニングを行った。各ライブラリーからそれぞれ約10クローン程度のLAM反応性クローンが得られた。塩基配列を解析した結果より、各ライブライーから得られたクローンの配列は殆ど一致していることが確認された。
 以上のことより、BCGワクチンで免疫したニワトリの脾臓から調製したscFvディスプレイファージライブラリーから、1クローンの一本鎖抗体scFv(G3-scFv)を単離することに成功した。ニワトリ脾臓ライブラリーから単離した一本鎖抗体G3-scFvのアミノ酸配列(配列番号39)を、重鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3領域、GSリンカー、並びに軽鎖可変領域のCDR1、CDR2及びCDR3領域の位置とともに、図10に示す。
 (2)ニワトリscFv(一本鎖抗体)のLAM反応性
 上記で作製したG3-scFvの反応性を精製MtuberculosisのLAMおよびMavium のLAMを固相化したプレートを用いて評価した。具体的には、G3-scFvを「1.材料の調製」の(1-6)に記載する方法に従って可溶化して可溶化G3-scFvを調製した。次いで同(1-7)に記載する方法に従ってビオチン標識し、精製したMtuberculosisのLAMおよびMavium のLAMをそれぞれ固相化した抗原プレート(精製LAM固相化マイクロタイタープレート)に対する反応性をELISA法により測定して評価した。
 その結果、G3-scFvは、結核菌のLAM及び抗酸菌のLAMのいずれに対しても同等の反応性を示した。この結果から、ニワトリの一本鎖抗体G3-scFvは結核菌LAMを含む抗酸菌LAM全般に反応性を有する抗体であると考えられた。
 実施例7 二価抗体を用いたLAM検出用ELISAの構築
 実用化を考慮して、「二価抗体作製」の(4-1)に記載する方法に従って、実施例1及び6で作製した3種類の一本鎖抗体scFv(Myco-svFv、TB-scFv、G3-scFv)を二価抗体に改変し、当該二価抗体の反応特異性をもとに、抗酸菌LAM検出用ELISAと結核菌 LAM検出用ELISAの2種類を構築した。具体的には、抗酸菌LAM検出用ELISAは、捕捉用抗体として2価TB-scFvと2価G3-scFvを混合してプレートに固相化し、検出用抗体として2価Myco-scFvをビオチン標識したものを使用した。結核菌LAM検出用ELISAは、捕捉用抗体として2価TB-scFvをプレートに固相化し、検出用抗体として2価Myco-scFvをビオチン標識したものを使用した。詳細は、「4.測定方法」の(4-3)及び(4-4)に記載した通りである。
 構築した抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌 LAM検出用ELISAの評価は、BCG培養菌体から抽出したLAMを測定することで行った(図11)。その結果、図11に示すように、抗酸菌LAM検出用ELISA(―■―)および結核菌LAM検出用ELISA(―●―)により、いずれも同等の感度でBCGのLAMを検出することが可能であった。
 実施例8 二価抗体を用いたLAM検出ELISAの検出感度評価
 二価抗体を用いたELISAの感度評価を行うため、BCG培養菌体を106cfu/mlから61 cfu/mlまで希釈し、その希釈液の一部より遺伝子を抽出して遺伝子増幅検査(NAAT)を行い、一部よりLAMを抽出して抗酸菌LAM検出用ELISAを行った。
 抗酸菌LAM検出用ELISAの結果を図12に示す。図12中の表に示すように、遺伝子増幅検査(NAAT)の検出感度は、約500 cfu/mlであるのに対して、抗酸菌LAM検出用ELISAの検出感度は約250 cfu/mlであった。遺伝子増幅検査が標的としている繰り返し配列は、菌株により繰り返し数に違いがあるため、菌株により検出感度に差が出るとされている。BCGの繰り返し配列は少ないので遺伝子検査の感度が低く出ているが、一般的に繰り返し配列が多い菌株で検出感度が100 cfu/mlとされている。
 以上の結果より、二価抗体を用いた本発明の抗酸菌LAM検出用ELISAは、遺伝子増幅検査より高いか、もしくは同等の検出感度を有する非常に高感度な免疫測定法であることが証明された。
 実施例9 二価抗体を用いたLAM検出ELISAの交差反応性試験
 口腔内細菌にはLAMの構成成分と類似した構造の膜抗原を有する種類が存在する。喀痰検体中の抗酸菌のLAMや結核菌のLAMを検出する場合、これら口腔内細菌との交差反応性が非常に問題となり、喀痰を用いた抗酸菌及び結核菌の検出免疫測定法を確立するうえで障害の一つとなっている。
 ここでは、LAM検出ELISAの口腔内細菌への交差反応性を確認するため、Nasteroids(略称「Na」), Nfarcinica(略称「Nf」), Sglobisporus(略称「Sg」), C albicans(略称「Ca」), Aisraelii(略称「Ai」), 及びTpaurometabolum(略称「Tp」)をそれぞれ液体培養し、10cfu/mlおよび108cfu/ml(Caのみ107cfu/ml)に調整した後、BCG培養菌体と同様にしてLAMを抽出し、LAM検出用ELISAにて測定した。図13に抗酸菌LAM検出用ELISAの結果を示す。
 図13からわかるように、コントロールに用いたBCGの反応性が105 cfu/ml濃度で最大値に達しているのに対して、各口腔内細菌は108cfu/mlの高濃度菌体量でも全く反応性を示さなかった。結核菌LAM検出用ELISAでも全く同様の結果を示した。
 以上の結果は、我々が取得した一本鎖抗体scFv(Myco-svFv、TB-scFv、G3-scFv)は抗酸菌および結核菌のLAMに対して高い親和性を有しており、これらを二価抗体として組合わせて用いることで抗酸菌(結核菌を含む)を、遺伝子増幅検査と同等の高感度化に検出することが可能であること、かつ口腔内細菌とは全く交差反応性を有しない非常に選択的で特異的な抗体および測定法であることが証明された。
 実施例10 二価抗体を用いたLAM検出用ELISAの臨床分離株による評価
 二価抗体を用いた抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌LAM検出用ELISAを、抗酸菌臨床分離株を用いて評価した。
 臨床分離株としてM. tuberculosis 38株、およびMAC症の起因菌であるMavium 23株とMintracellulare6株を用い、これらの培養菌体よりLAMを抽出し、二価抗体を用いた抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌LAM検出用ELISAを行った。結果を図14に示す。
図14のAは、結核菌臨床分離株(M. tuberculosis )38株に対する抗酸菌LAM検出用ELISA(黒棒)及び結核菌LAM検出用ELISA(白棒)の結果を示す。Bは、非結核性抗酸菌29株(Mavium 23株とMintracellulare6株)に対する抗酸菌LAM検出用ELISA(黒棒)及び結核菌LAM検出用ELISA(白棒)の結果を示す。
 抗酸菌LAM検出用ELISAおよび結核菌LAM検出用ELISAともに、Mtuberculosis 38株、M. avium 23株、Mintracellulare6株全てに反応性を示した。但し、抗酸菌LAM検出用ELISAは、結核菌および非結核性抗酸菌に同等に反応しているのに対し、結核菌LAM検出用ELISAは非結核性抗酸菌に対して低い反応性を示した。
 結核菌と非結核性抗酸菌の別をLAM検出用ELISAの結果だけで鑑別することを目的に、抗酸菌LAM検出用ELISAの値と結核菌LAM検出用ELISAの値との比(抗酸菌LAM検出用ELISAの値/結核菌LAM検出用ELISAの値)を算出した(図15)。その結果、結核菌については両測定値の比が3倍を超えるのは38株中わずかに1株のみであった。一方、非結核性抗酸菌については、29株中23株が3倍以上の比を示した。
 以上の結果は、LAM用検出用ELISAは株間差の影響をほとんど受けずにLAMを検出することが可能であること示している。さらに、両測定系の比(抗酸菌LAM検出用ELISAの値/結核菌LAM検出用ELISAの値)を算出することで、結核菌と非結核性抗酸菌を感度97%、特異性80%の良好な成績で鑑別(識別)することが可能あり、このことから本発明の方法が、「抗酸菌全般を検出でき、かつ、結核菌と非結核性抗酸菌との識別も可能」なLAM検出用ELISAとして、世界で初めての免疫測定系であることが証明された。
 実施例11 二価抗体を用いたLAM検出ELISAの臨床喀痰検体による評価
 実施例7で構築した二価抗体を用いたLAM検出用ELISAの性能を評価するため、54例の臨床喀痰検体を用いて評価を行った。評価は直接塗抹検査(Smear)および遺伝子増幅検査(NAAT)の両方から行った。直接塗抹検査および遺伝子増幅検査の結果を表4にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
直接塗抹検査で陽性例(3+、2+、1+、Scanty)は43例、遺伝子増幅検査で陽性例(+)は45例であった。これらのうち、両検査で陽性となったのが42例、両検査で陰性となったのが8例、さらに遺伝子増幅検査のみで陽性となったのが3例であった。
 臨床喀痰検体からLAMを抽出し、抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌LAM検出用ELISAによりそれぞれ測定した結果を表5及び図16に示す。表5には、抗酸菌LAM検出用ELISA及び結核菌LAM検出用ELISAの検出率も併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5に示すように、抗酸菌LAM検出用ELISAおよび結核菌LAM検出用ELISAの結果は殆ど同じであった。塗抹検査で1+以上の菌体量が確認されている群においては、ELISAの反応性が殆どの検体で最大値に達している。菌体量が少ないScantyに関しても、50%の検体においてELISAの反応性が最大値に達している。さらに、遺伝子増幅検査でのみ陽性と判定された菌体量が非常に少ない3例においても、全てが遺伝子増幅検査で陰性と判断された検体よりも高い値を示した。抗酸菌LAM検出用ELISAでは、遺伝子増幅検査で陽性と判断された全ての検体からLAMが検出できたが、遺伝子増幅検査で陰性と判断された検体からは1例もLAMを検出できなかった。すなわち、抗酸菌LAM検出用ELISAの感度及び特異性は遺伝子増幅検査と比較した場合100%一致した。結核菌LAM検出用ELISAにおいても、遺伝子増幅検査が陽性でかつSmear testでscantyと判定された1例のみが遺伝子増幅検査と不一致であった以外は全て遺伝子増幅検査と一致した。また不一致であった1例もカットオフ値をわずかに下回っただけであった。
 以上の結果は、本発明のLAM検出用ELISAが、遺伝子増幅検査と同等の感度及び特異性で抗酸菌感染症患者をスクリーニングし選別できる検査であることを示している。
 次に、LAM検出用ELISAの値が菌量と相関することを確認するため、希釈測定を行った。
 喀痰検体よりの抽出溶液を5倍、25倍、及び125倍に希釈し、精製LAMを標準品として同時に測定し、LAM濃度を算出した。結果を図17に示す。
 検体を遺伝子増幅検査および塗抹検査(Smear test)をもとに菌量により群分けし(I: 遺伝子増幅検査および塗抹検査ともに陰性、II: 遺伝子増幅検査陽性および塗抹検査陰性、III:遺伝子増幅検査陽性および塗抹検査scanty、IV:塗抹検査1+、V:塗抹検査2+、VI: 塗抹検査3+)、LAM濃度(pg/ml)と比較した。その結果、図17に示すように、菌量が少ない群から多い群(I→VI)にかけてLAM濃度の平均値も上昇しており、菌量とLAM濃度とは正の相関を示した。以上の結果より、LAM濃度を定量することで菌量を予測できることが示された。
 これらの結果は、本発明の方法が遺伝子増幅検査と同等の感度及び特異性を有し、さらに菌量を決定できる検査であることを示しており、結核の治療モニタリング等に応用できることが証明された。
 実施例12 LAMの安定性評価
 喀痰検体を輸送する場合、感染性の問題で厳重な管理のもと輸送することが必要となる。この場合、コストが高くなり、さらに利用できる地域が限定されてくる。喀痰検体を採取後に滅菌した場合、通常の輸送をすることが可能となる。抗酸菌を完全に滅菌するには30分以上の煮沸や加圧蒸気滅菌(オートクレーブ等)による処理が必要である。このような処理を行った場合、LAMの構造が変化することが予測される。我々は、上記で構築したLAM検出ELISAが、過酷な滅菌処理に対して耐性であり、正しくLAMを検出できるか否かを検討した。
 BCG培養菌体をオートクレーブ処理(121℃、20分)した菌体(オートクレーブ処理菌)、100℃にて30分間煮沸処理した菌体(煮沸処理菌)、及び未処理菌より、それぞれLAMを抽出し、抗酸菌LAM検出用ELISAにて測定を行った。結果を図18に示す。未処理菌(白棒)と、煮沸処理菌(黒棒)およびオートクレーブ処理菌(灰色棒)とを比較すると、どちらも全く同じ値であり、煮沸やオートクレーブのような過酷な処理を受けた菌体においても、未処理菌と同様に、LAMを測定することが可能であることが示された。
 さらに、最も過酷な処理であるオートクレーブ処理(121℃、20分)した菌体を用いて保存安定性の評価を行った。オートクレーブ処理したBCG菌体を25℃にて7日間放置した後、抽出したLAMについて抗酸菌LAM検出用ELISAを行った。その結果(黒棒)と、オートクレーブ処理直後のBCG菌体から抽出したLAMに対する抗酸菌LAM検出用ELISAの結果(白棒)を、図19に示す。図19からわかるように、両者にほとんど差異はなく、オートクレーブ処理後に7日間放置した菌体においても処理直後の菌体と同等の結果が得られており、少なくとも滅菌処理後1週間は測定可能であることが示された。
 以上の結果より、本測定系は加圧蒸気滅菌(オートクレーブ)のような過酷な処理を行った菌体を対象としても測定することが可能で、処理後少なくとも1週間は安定的に測定できることが確認できた。
 したがって、特別な検体輸送システムが整備されていない地域においても、郵便等の一般的輸送システムによる検体発送が可能となり、時間的にも1週間程度の猶予があるため検体輸送の遅延も問題にならないと考えられる。
フリーテキスト
配列番号9及び10はGSリンカー配列の単位アミノ酸配列を、配列番号11及び40は本発明で使用したリンカー配列のアミノ酸配列を示す。配列番号13~16は抗体重鎖可変領域のセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号17は抗体重鎖可変領域のアンチセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号18~20及び24は抗体軽鎖可変領域のセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号21~23及び25は抗体軽鎖可変領域のアンチセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号26はGSリンカーのセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号27はGSリンカーのアンチセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号28は制限酵素(Sfi-I)サイトのプライマーのアミノ酸配列:配列番号29は制限酵素(Not-I)サイトのプライマーのアミノ酸配列を示す(表1参照)。
 また配列番号41は抗体重鎖可変領域のセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号42は抗体重鎖可変領域のアンチセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号43は抗体軽鎖可変領域のセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号44は抗体軽鎖可変領域のアンチセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号45はGSリンカーのセンスプライマーのアミノ酸配列:配列番号46はGSリンカーのアンチセンスプライマーのアミノ酸配列を示す(表3参照)。

Claims (27)

  1.  下記(A)~(C)のいずれかに記載する、抗酸菌のリポアラビノマンナンに対して結合性を有するモノクローナル抗体:
    (A)下記(a)~(c)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(d)~(f)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなるモノクローナル抗体:
    (a)配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
    (b)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
    (c)配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
    (d)配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
    (e)配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
    (f)配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3;
    (B)下記(g)~(i)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(j)~(l)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなることを特徴とする、モノクローナル抗体:
    (g)配列番号31で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
    (h)配列番号32で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
    (i)配列番号33示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
    (j)配列番号34で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
    (k)配列番号35で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
    (l)配列番号36で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。
    (C)下記(m)~(o)の重鎖CDR1~CDR3を含む重鎖可変領域と、下記(p)~(r)の軽鎖CDR1~CDR3を含む軽鎖可変領域とが、リンカーを介して接合してなるモノクローナル抗体:
    (m)配列番号47で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、
    (n)配列番号48で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR2、
    (o)配列番号49で示されるアミノ酸配列からなる重鎖CDR3、
    (p)配列番号50で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、
    (q)配列番号51で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2、
    (r)配列番号52で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3。
  2.  上記(A)に記載するモノクローナル抗体が配列番号12で示されるアミノ酸配列からなるものである、請求項1記載のモノクローナル抗体。
  3.   上記(B)に記載するモノクローナル抗体が配列番号39で示されるアミノ酸配列からなるものである、請求項1記載のモノクローナル抗体。
  4.   上記(C)に記載するモノクローナル抗体が配列番号30で示されるアミノ酸配列からなるものである、請求項1記載のモノクローナル抗体。
  5.  一価または二価の抗体であることを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
  6.  下記の工程を有する、抗酸菌の検出方法:
    (1)請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体を、被験者の生体試料と接触させる工程、及び
    (2)上記モノクローナル抗体と抗酸菌のリポアラビノマンナンとの結合反応を指標として、被験試料中に存在する抗酸菌を測定する工程。
  7.  モノクローナル抗体として、請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を用いて、抗酸菌のうち結核菌を特異的に検出する方法であることを特徴とする、請求項6に記載する抗酸菌の検出方法。
  8.  請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体を含む、抗酸菌のリポアラビノマンナン検出剤。
  9.  請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体を抗酸菌のリポアラビノマンナン検出用試薬として含む、抗酸菌のリポアラビノマンナン検出用キット。
  10.  請求項1~5のいずれに記載する(A)のモノクローナル抗体を含む、結核診断剤。
  11.  請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を結核菌検出試薬として含む、結核診断用キット。
  12.  下記の工程を有する、被験試料中の抗酸菌リポアラビノマンナンを測定する方法:
    (1)請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体を、抗酸菌を含み得る被験試料と接触させる工程、及び
    (2)上記モノクローナル抗体と抗酸菌のリポアラビノマンナンとの結合反応を指標として、被験試料中に存在する抗酸菌リポアラビノマンナンを測定する工程。
  13.  上記測定方法が、
    (2)工程として抗酸菌リポアラビノマンナンを検出する工程を有する、抗酸菌リポアラビノマンナンの定性方法であるか、または
    (2)工程として抗酸菌リポアラビノマンナンを定量する工程を有する、抗酸菌リポアラビノマンナンの定量方法である、請求項12記載の測定方法。
  14. モノクローナル抗体として請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を用いて、抗酸菌リポアラビノマンナンのうち結核菌リポアラビノマンナンを特異的に測定する方法である、請求項12または13に記載する方法。
  15.  下記の工程を有する、抗結核薬の結核治療効果を判定する方法:
    (1)請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を、抗結核薬投与前後の被験試料とそれぞれ接触させる工程、
    (2)上記モノクローナル抗体と結核菌のリポアラビノマンナンとの結合反応を指標として、抗結核薬投与前後の被験試料中の結核菌リポアラビノマンナンを測定する工程、及び
    (3)抗結核薬投与前の被験試料に結核菌リポアラビノマンナンが検出され、且つ抗結核薬投与後の被験試料に結核菌リポアラビノマンナンが検出されない場合に抗結核薬の結核治療効果ありと、決定する工程。
  16.  下記の工程を有する、抗結核薬の結核治療効果を判定する方法:
    (1)請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を、抗結核薬投与前後の被験試料とそれぞれ接触させる工程、
    (2)上記モノクローナル抗体と結核菌のリポアラビノマンナンとの結合反応を指標として、抗結核薬投与前後の被験試料中の結核菌リポアラビノマンナンを定量する工程、及び
    (3)抗結核薬投与後の被験試料中の結核菌リポアラビノマンナン量(投与後測定値)と、抗結核薬投与前の被験試料中の結核菌リポアラビノマンナン量(投与前測定値)を対比して、投与後測定値が投与前測定値よりも低い場合に抗結核薬の結核治療効果ありと、それ以外の場合に抗結核薬の結核治療効果なしと、決定する工程。
  17.  請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を含む、抗結核薬の結核治療効果判定用キット。
  18.  毛細管現象によって被験試料を移送できる材料で構成された吸液片を備えた、抗酸菌検出具であって、当該吸液片が
    (1)被験試料を吸収採取する試料採取部、
    (2)抗酸菌のリポアラビノマンナンと特異的に反応する、標識されてなる請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体を担持した標識抗体部、
    (3)下記に示す、テスト結果表示部を備えた判定部、
    (a) 抗酸菌のリポアラビノマンナンと特異的に反応する、非標識の請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体を固定したテスト結果表示部、
    (4)上記試料採取部、標識抗体部及び判定部を移動してきた被験試料の残液を吸収する液吸収部を備えることを特徴とする、抗酸菌検出具。
  19.  上記(3)判定部が、(a) テスト結果表示部と間隔をおいて、さらに下記に示すコントロール表示部を備えていることを特徴とする、請求項17記載の抗酸菌検出具:
    (b) 標識されてなる請求項1~5のいずれかに記載するモノクローナル抗体と反応する非標識-抗体を固定したコントロール表示部。
  20. モノクローナル抗体として請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体を含み、抗酸菌として結核菌を検出するためのものである、請求項18または19に記載する抗酸菌検出具。
  21.  非ヒト動物に、免疫源としてBCGを投与することにより、BCGに対する体液性免疫応答を誘導する工程を有する、結核菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体を製造するための、非ヒト動物の免疫方法。
  22.  非ヒト動物に、免疫源としてBCGを投与することにより、BCGに対する体液性免疫応答を誘導し、ヒト結核菌のリポアラビノマンナンに結合する抗体を産生させる工程、及び
    当該非ヒト動物から当該抗体を産生する細胞を採取する工程を有する、
    ヒト結核菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
  23.  非ヒト動物に、免疫源としてBCGを投与することにより、BCGに対する体液性免疫応答を誘導する工程、
    当該非ヒト動物からヒト結核菌のリポアラビノマンナンに結合する抗体に対するmRNAを調製する工程、
    当該mRNAを鋳型としてcDNAを調製する工程、及び
    当該cDNAを用いたファージディスプレイ法により結核菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体を採取する工程
    を有する、ヒト結核菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
  24.  ヒト結核菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体が請求項1~5のいずれかに記載する(A)のモノクローナル抗体である、請求項21または22に記載する製造方法。
  25.  非ヒト動物に、免疫源として請求項1に記載する抗体とリポアラビノマンナンとの複合体を投与することにより、当該複合体に対する体液性免疫応答を誘導し、抗酸菌のリポアラビノマンナンに結合する抗体を産生させる工程、及び
    当該非ヒト動物から当該抗体を産生する細胞を採取する工程を有する、
    抗酸菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
  26.  非ヒト動物に、免疫源として請求項1に記載する抗体とリポアラビノマンナンとの複合体を投与することにより、当該複合体に対する体液性免疫応答を誘導する工程、
    当該非ヒト動物から結核菌のリポアラビノマンナンに結合する抗体に対するmRNAを調製する工程、
    当該mRNAを鋳型としてcDNAを調製する工程、及び
    当該cDNAを用いたファージディスプレイ法により抗酸菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体を採取する工程
    を有する、抗酸菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体の製造方法。
  27.  抗酸菌のリポアラビノマンナンに特異的に結合するモノクローナル抗体が、請求項1に記載するモノクローナル抗体である、請求項25または26に記載する製造方法。
     
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