JPH03209400A - ライム病に対するワクチン、その取得法、モノクローナル抗体、抗原、組換えdna、組換えベクター及び抗原の取得法 - Google Patents

ライム病に対するワクチン、その取得法、モノクローナル抗体、抗原、組換えdna、組換えベクター及び抗原の取得法

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JPH03209400A
JPH03209400A JP2247650A JP24765090A JPH03209400A JP H03209400 A JPH03209400 A JP H03209400A JP 2247650 A JP2247650 A JP 2247650A JP 24765090 A JP24765090 A JP 24765090A JP H03209400 A JPH03209400 A JP H03209400A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ライム−病(Lyme −Krankhei
t)に対る、ワクチン、その取得法、モノクローナル抗
体、病原性ボレリア・ブルグドルフェリ菌株、抗原、組
換えDNA、組換えベクター、抗原の取得法及び病原性
B、ブルグドルフェリを単離かつ再培養る、方法に関る
、。
[従来の技術1 ライムーボレリオース(Lyie −Borrelio
se)は、温帯における屡々、ダニにより媒介される伝
染病である。これは、スピロヘータ ボレリア゛ブルグ
ドルフェリ(Borrelia  burgdorfe
ri)により惹起され、この菌は特にマダニ(Ixod
es)によりヒトに伝染される。この病気は、多くの臓
器例えば皮ふ、中枢又は末梢神経系、心臓、肝臓、腎臓
及び骨格筋系に羅病る、慢性で漸進性の伝染病である。
抗生物質を用いる治療によるこの病気の可能な処置は困
雌であるので、現在は、glIi菌そのもの及び宿主の
B、プルグドル7エリでの感染に対る、免疫応答を研究
る、多大の努力がなされている。ライム病にかかったヒ
トでは、B、ブルグドルフェリに対る、高い抗体価が確
認されるが、この感染に対る、保護の作用は得られない
。この病原体は非常に迅速に血管から組織中に移行し、
そこで、免疫系にもはや直接到達可能ではないと考えら
れる。このことは、抗体による保護は、感染の開始の直
後にのみ、病原体がなお血管内に存在る、かぎりにおい
て可能であることを意味している種々の動物におけるB
、ブルグドルフェリによる自然の感染が発見された事実
は、ライム病に関る、英検室内モデルを作る試みをもた
らした。このことは、限られた結果で成功した。例えば
、マウスにおけるB、ブルグドルフェリに対して特異的
な免疫応答の誘発を目的とした実験では、既に長時間培
養したB、ブルグドルフェリー単離体での同系交配−マ
ウス種の感染は、種々の臓器例えば脳、心臓、肺及び腎
臓内での、ライム病を有る、患者で観察されるそれと匹
敵る、中程度であるが顕著な病理形態学的な変化をもた
らしたことが判明した( 5chaible等による(
 1988) 、Infect、 Immun、  l
 、 41)。動物における重大な病気の発症は、おそ
らく、宿主の免疫防御及び/又は長時間にわたり試験管
内で培養されたスピロヘータの減少された毒性に依り、
阻止された( Johnson等による( 1984)
 J、 Cl1n、 Microbiol、  20 
747 、 Schwan等による( 1988 ) 
Infect。
and  Immun、 56 、  l 837)。
[発明が解決しようとる、課題] 本発明の基礎となっている課題は、ライム病に対る、有
効なワクチンを製造る、ことである。しかしながら、こ
のためには、まず、適当な実験動物モデルの開発が必要
である。ところで、機能的T−及びB−細胞のないマウ
ス、いわゆる5cid−マウス(S cid −Mau
s ; Bosma等によるNature(1983)
 10.52参照)を実験動物として使用る、ことが提
案されている。
それというのも、5C1d−マウスは病原性B。
ブルグドルフェリー単離体での感染時に、多系統疾病し
かも、主として多発関節炎及び心筋炎を発症る、からで
ある。この動物モデルにより、はじめて、ライム病に対
る、このワクチンの作用を確かめることが可能になる。
本発明の対象物は、B、ブルグドルフェリの31kD抗
jFr(OspA)又は/及び34kD抗原(OspB
)殊に菌株B31 (ATCC35210) 又は/及
びZS7 (DSM5527)のOspA又は/及びO
spBに関して特異的なモノクローナル抗体1種以上を
含有る、、ライム病に対る、受動ワクチンである。15
0群特にIgG2b又はIgG1亜群の本発明による抗
体を含有る、ワクチンが有利である。本発明による抗体
の適用は、意外にも、例えばB。
ブルグドルフェリの41kD表面抗原(Frage−1
1in)に対る、他の抗体の適用とは反対に、免疫欠失
実験動物特に生存可能な病原性B、ブルグドルフェリ特
にB、プルグドル7エリZS7で感染された5cid−
マウスにおいて、関節炎、心筋炎及び肝炎の発症を完全
に又は少なくとも充分に阻止る、作用をる、。
場合によっては、本発明によるワクチンは、作用物質と
しての抗体と共になお慣用の担持剤、充填剤及び助剤を
も含有していてもよい。
更に、本発明は、実験動物特に、B、ブルグドルフェリ
組織又はその1部特に完全B、プルグドル7エリB31
又は/及びZS7組織で免疫化されているマウスのリン
パ細胞又は脾臓細胞からの、ライム病に対る、受動ワク
チンの取得法にも関し、この際、免疫化された動物のリ
ンパ細胞又は脾臓細胞から細胞融合により、本発明のモ
ノクローナル抗体を産生ずるハイブリドーマを取得る、
OspAに対る、本発明による抗体LA−2(IgG2
b)を産生ずるハイブリド−マーセルライン(ECAC
C89091302)も本発明の対象物である。更に、
OspAに対る、抗体LA−26,1(I gGl)を
産生ずるハイブリド−マーセルラインECACC900
50406並びにOs pBに対る、抗体LA−25,
1もしくはLA−27,1(IgG2bもしくはIgG
l)産生性のハイブリド−マーセルラインECACC9
0050405もしくはECACC90050407も
本発明の対象物である。
同様に、本発明には、病原性B、ブルグドルフェリ菌株
ZS7 (DSM5527)も包含される。
更に、本発明のモノクローナル抗体と免疫反応る、抗原
も本発明の対象物である。これは、OspAもしくはO
spBの全アミノ酸配列又はOspAもしくはOspB
の免疫原作用をる、部分配列(免疫原性エピトープ)の
みをも含有る、抗原である。当業者は、この蛋白質の可
能な免疫原性エピトープを困難なく、OspA蛋白質の
構造分析(例えばChou −Fassmann^na
lyse)により確認し、実験的にその作用を試験る、
ことができる。
本発明の1目的物は、殊に本発明の抗体と免疫反応る、
組換え抗原でもあり、この際抗原に関して暗号化る、D
NA−配列は、組換えベクター特に蛋白質表現のために
好適である原核性ベクター上に存在る、。
殊に、本発明の目的物は、特異的に本発明の抗体と免疫
反応し、第1図に記載のアミノ酸配列又はこの配列から
の免疫原性エピトープを有る、、B、プルグドル7エリ
からの抗原である。相応して、本発明は、(1)第1図
に記載の配列、(2)遺伝子コードの変性の範囲内でそ
れに相応る、核酸配列又は(3) (1)又は/及び(
2)からの配列と厳しい条件下にハイブリド形成し、B
、プルグドル7エリZS7の31kD抗原又はその免疫
原性エピトープに関して暗号化る、配列を有る、組換え
DNAにも関る、。ここで「厳しいハイブリド形成条件
」なる概念は、マニアチス(Maniatis)等のモ
レキュラー・クローニング・ア・ラボラトリイ・マニュ
アル(Molecular  Cloning  A 
 Laboratory  Manual(1932)
 、 Co1d  Spring  Harbor  
Labo−ratory  New  York)に記
載のような条件と解すべきである。
特に、組換え非融合蛋白質又はβ−ガラクトシダーゼ−
融合蛋白質である、本発明の抗原が有利である。
更に、本発明は、本発明による組換えDNAの1以上の
コピーを有る、組換えベクターをも包含る、。この本発
明によるベクターは、原核性及び/又は真核性のベクタ
ーであってよく、原核性ベクターが有利である。この組
換えベクターは、宿主細胞中に染色体外に存在(例えば
プラスミド)していてよいか又は宿主細胞のゲノム内に
組み込むこともできる(例えばバタテリオ7アージラム
ダ)。本発明のベクターはプラスミドが有利である。特
に、組換えベクターpZS−7/31−2 (DSM5
528)が有利である。
1以上の本発明による抗体を用いるB、プルグドル7エ
リ遺伝子バンクの検査により、本発明による抗原を取得
る、方法も本発明の対象であり、ここでは、使用抗体と
正の免疫反応を示すクローンを単離る、。
本発明による抗原は、それ自体、活性免疫化のため、即
ち、組織内での抗体形成を誘発る、ために使用る、こと
ができるので、作用物質としての本発明の抗原を、場合
によっては慣用の担持剤、充填剤及び助剤と共に含有る
、、ライム病に対る、活性ワクチンも本発明に包含され
る。本発明による抗原を遺伝子工学的な方法で取得る、
のが有利な実施形である。
天然のもしくは組換えOspAを正常マウスに適用る、
と、5cid−マウスへの受動的伝達の後にこれをライ
ムーポレリオースに対して保護る、防御抗体の形成を誘
発る、事実が判明した。殊に、組換えOspAは、天然
のOspAと匹敵る、保護的免疫応答を誘発し、従って
、ヒトのライムーポレリオースに対る、ワクチンに関る
、有望な候補であることが判明した。
更に、本発明の対象は、ライム病に対る、受動ワクチン
を取得る、方法であり、この際、実験動物特にマウスを
本発明による抗原で免疫化し、この免疫化された実験動
物から常法で、保護性の、ポリクローナル又はモノクロ
ーナルの抗体を取得る、。
最後に、本発明には、病原性B、ブルグドルフェリ組織
の単離及び再培養法も包含され、これは、免疫欠失実験
動物特に、予め病原体で感染されt:マウスから病原体
を取得し、この際、病原体の病原性を保持残留させるこ
とよりなる。特に、感染された5cid−マウスの血液
及び/又は関節から病原性B、ブルグドルフェリZS 
7 (DSM5527)組織を取得る、方法が有利であ
る。
次の実施例及び第1図及び第2図により本発明を詳述る
、。
!1rXJはB、プルクドル7エリ257がらの31k
D抗原(Os p A)のDNA−及びアミノ酸配列を
示す図であり、第2図は、組換え蛋白質rZS7/31
 2の免疫学的特性を示す図である。
実施例 例  I B、ブルグドルフェリ菌株での感染による5C1d−マ
ウスでの関節炎、心臓炎及び肝炎の誘発 B、プルグドル7エリでのマウスの処置C2B  17
 5cid種(S cid−突然変異に関る、ホモ接合
体)及びC,B−17種の成長したマウスに生存可能で
あるか又は殺した(UV−照射)B、ブルグドルフェリ
有機体lX1O’  5 X I 05 1 X I 
06又は1XIOaを尻尾のつけ根に皮下注射る、。
ダニ及びマウスからのB、ブルグドルフェリの単離 この実験をすでに長期間培養されてきたB。
ブルグドルフェリ菌株B31  (ATCC35210
)及び雌のイキソデス・リチヌスダニ(Ixodes 
 rizinus  Zecke)から単離された、新
らしい単離体B、ブルグドルフェリzs7(DSM55
27)を用いて実施した。すべてのB、ブルグドルフェ
リ株を変性ケリーの培地(Kelly’s  Medi
um)中で培養した( Barbour等著、1983
年、5w1tzerland、 Curr、 Micr
obiol。
第8巻、第123頁)。エタノールで殺菌したダニの腸
中部から、又は感染したマウスの血液から得られたB、
ブルグドルフェリ有機体をカナマイシン8μg/*Q及
びフルオルウラシル230Pg/+Qを添加下にケリー
の培地中でまず培養した( Johnson等著、19
84年、 J。
Cl1n、  Microbiol、  第1巻、第8
1頁)。
血清学的テスト B、プルグドル7エリ特異的抗体の検出を慣用のエリザ
(ELISA)法により実施した(Justus等著、
1988年、Wehrmed、  Mschr。
第32巻、第263頁)。免疫グロブリン(Ig)の含
量に関る、標準曲線を抗マウスIg(Paesel、 
7ランクアルト、西独からの血清溶液のl : 500
希釈)を含有る、シャーレの塗布及び全一マウスIgG
−又は1gM含量の滴定(Calbiochem、  
LaJolla、 U S A )により得に。全血清
IgM及びTgGを同様に測定した。
B、プルグドル7エリ特異的1gM=又はIgG−抗体
の濃度をEg  fi9/mQ血清で示した。
免疫蛍光法及びギームザ(Giemsa)染色血液50
μQをヘマトクリット管中にピペットで採取しくBec
ton  und  Dickinson。
Heidelberg、  B RD ) 、ヘマトク
リット遠心分離機(ECCO,BRD)中50009で
遠心分離した。この管を血清と赤血球の中間相で切開し
、血清の5μgをスライドプレート上に担持した(  
5uperior、 Bad  Mergenthei
m。
BRD)。血清試料で被覆されたスライドプレートを空
中で乾燥し、100%エタノール中−20℃で1分間固
定る、。家兎−抗B、ブルグドル7エリ高免疫血清(1
:loO希釈)と共に室温で1時間恒温保持した後、こ
のスライドプレートをPBS中で5回洗浄し、次いでF
ITC結合山羊−家兎一抗血清C1:20希釈、Jac
kson  Lab、、  West  Grove、
 U S A )で1時間染色る、。このスライドプレ
ートを洗浄し、カイザー(Kaiser)のグリセリン
−ゼラチン(Merck、  Darmstadt、 
 B RD )中に埋め込み、すぐに蛍光S微鏡で検査
した。未処置の血液滴を空気中で乾燥し、メタノール中
で固定し、ギームザ(061%、Merck、  Da
rmstadt、  BRD)で染色し、PBS中で脱
色し、エンテラン(Entellan ; Merck
、  Darmstadt、  B RD)中に埋め込
む。
組織学的標本作製及び染色法 あらかじめB、プルグドル7エリで感染させたマウスか
ら種々の内部器官(脳、心臓、肺、肝臓、腎臓、脾臓及
び関節)を感染後の種々異なる時点で取り出し、凍結薄
片の調製のために液体窒素中で保存る、か、又はパラフ
ィン又はメタクリレート中への埋め込みのために5%ホ
ルムアルデヒド(PBS中)中で保存る、。4〜7μ肩
の薄片を製造し、ヘマトキシリン−エオシンで染色し、
エンテラン(Entellan ;Merck社、ダル
ムシュタット、B RD)中に埋め込む。免疫組織学を
ストレプトアビジン/ビオチン/ペルオキ/ダーゼシス
テムを使用して実施した( Kramer等著、198
9年、Eur、J。
1mmuno1.第19巻、第151頁)。
第1表は単離体ZS7及びB31のB、ブルグドルフェ
リ有機体が、あらかじめ生存可能な有機体を接種したS
 cid−マウスの血液中に全実験期間の量検出された
ことを示す。いずれにせよ、試験管内においては、菌株
257のスピロヘーターのみを再培養る、ことができ、
菌株B31を再培養る、ことはできなかった。再培養し
た有機体と最初のB、ブルグドルフェリzS7単離体と
の比較の際に、蛋白質含量において又はプラスミドプロ
フィルにおいて全く変化を確認る、ことはできなかった
。B、ブルグドルフェリで感染した5aid−マウス中
には全監察期間の間、重要でない抗体の力価は全く検出
されなかったか、又は著しく僅かであった。この動物中
では、B、プルグドル7エリ特異的IgM−又はIgG
−抗体は全く見い出されなかった(第1表)。これに対
し、B、プルグドル7エリで感染したすべてのc、B−
17一対照マウスは多量の全−rg及びB、ブルグドル
フェリ特異的1gM−及びIgG−抗体の高められた力
価を示した。B、プルグドル7エリZS7での感染7日
〜20日後に、5cid−マウスは関節炎の第1次臨床
症状(両方の脛骨足根骨関節の発赤及びはれ)を示し、
これは時間と共にひどくなった。これに対してUV−照
射B、プルグドル7エリZS7で又は生存可能なり、ブ
ルグドルフェリB3+有機体で感染したS cid−マ
ウス及び生存可能なり、ブルグドルフェリZS7有機体
で感染したC、B−17一対照マウスには全く関節炎の
症状は見い出されなかった。
組織病理学も、生存可能なり、ブルグドルフェリzS7
で感染した5cid−マウス中での関節炎による関節変
化を証明した(第1表)。軟骨組織及び/又は骨の康爛
疎び破壊を伴なう、形成過度の炎症性関節液−被覆細胞
の存在により特徴付けられる重症の関節障害が確認され
た。
更に心内膜、心筋層及び6膜中への単核細胞の浸潤を伴
なう心臓全璧炎が確認された。同様に、肝臓の進行性の
炎症が確認され、この際、門脈域及び中心静脈に限定さ
れた単核細胞の浸潤、肉芽腫症反応及び最後に肝臓線維
症が確認された。更に、腎臓、肺、脳及び横紋筋中で僅
かな障害が確認された。
第 1 表 B、、ブルグドルフェリを用いにC,B −175ci
d−組織からのスピロヘーターの再単離;関節炎の抗体
ブマウス種 C,B−17 cid (n4) B、プルグドル7エリ 菌株     感染時 感染後 の数  の日数 S7 X105 B、プルグドル7エリ 血中での  単離0 検出* + S7 S7 57 ZS7(uv−照射) 31 X108 X108 X105 X106 X108 X108 X108 B +G ”B/G 不測 不測 + C,B−17 (n・7) S7 X108 マウス及び0゜ 1価及び形成 り−17対照マウスの感染; 関節炎 臨床0  組織 病理学 抗体(μg/罰) o。
全 rg    物理的 Ig μ   γ   μ   γ 0 不測 不測 不測 不測 6 7 4 515 145 04 16 7 64 963 374 804 952 438    56 506    94 :ギームザ(Gei+5sa)−染色又は免疫蛍光:S
11:血液(B)、関節(G)からの単離;:(+)脛
骨足根骨関節の発赤及びはれ;”  : (−)<7.
5μg7’aQ血清例  2 Scid−マウスのライム・ポレリオース(Ly+ae
−Borreliose)の経過に対る、B、ブルグド
ル7エリ31kD抗原にとって特異的なモノクローナル
抗体の作用 モノクローナル抗体の製造 完全な免疫システムを有る、マウスをB、ブルグドルフ
ェリ有機体で免疫にる、際に、B゛。
ブルグドルフェリに特異的であるポリクローナル抗体が
表現される(第1表参照)。
生後10週の、同血統交配種B A L B / cの
酸マウスを超音波ホモジナイズドボレリエン(Borr
alien ; B 、、ブルグドルフェリ、831株
;ATCC35210)で免疫にる、。
免疫法: 0出目:完全70インドのアジュバント中のポレリエン
ー抗原200μりを皮下注射 21日目、35日目、49日目、63日出目燐酸塩緩衝
食塩水中のポレリエンー抗原 100μグで促進(腹腔内) 66日出目牌脾臓取り出し、及び個々の細胞懸濁液の製
造 この免疫脾臓細胞を骨髄腫細胞系Ag8−PAlとポリ
エチレングリコールの使用下に標準法により融合させた
( J 、 H、PeLers%H。
Bausgarten、 M、 5chulze著、M
onoklonaleAntikoerper”  S
pringer −Verlag社、ハイデルベルグ)
融合生成物を96穴組織培養プレート中に播種した。、
8日後、B、ブルグドルフェリ特異的モノクローナル抗
体の存在に関して細胞培養上澄を固層−エリザを用いて
調べた(J、H。
Peters等著、前記)。
抗体−生産性培養からのハイブリドーマ細胞を限界希釈
法によりクローン化した。引き続き、個々のクローンの
培養上澄を新たに固相エリザ中で、かつウェスタンプロ
ット分析により、かつ免疫蛍光試験により特徴付けた。
亜クラスIgG2bのモノクローナル抗体LA−2はモ
ノクローナルハイブリドーマ系から生産され、分泌され
、かつウェスタンプロット法で、電気泳動法により5D
S−ゲル上で分離され、ウェスタンプロット法で膜上に
搬送されたB、ブルグドルフェリ蛋白質と接触る、際に
すべての実験したB、ブルグドルフェリ菌株(特に、単
離体ZS7及びB51)からの31kDa−構造(Os
p−A)と反応る、。モノクローナル抗体LA−26,
1c (抗−〇spAIgGl)、LA25.1 (抗
−〇SpB (34kDa抗原);IgG2b)及びL
A27.1 (抗OspB (34kDa抗原)、Ig
CI)は同様に製造され、特徴付けられた。
B、プルグドル7エリZS7でのマウスの感染 C−B−175cid−マウスに生存可能なり。
、ブルグドルフェリZS7−有機体I X l 0gを
尻尾のつけ根に皮下注射した。
抗血清でのマウスの処置 感染した5cid−マウスを種々の抗血清で1週間あた
り2回処置した。第1の群をNMS (正常マウス血清
)で、第2の群をIMS (免疫マウス血清)で、かつ
tIg3の群をモノクローナル抗体LA−2(B、ブル
グドルフェリからの31kD抗原に対る、)で処置した
。投与抗血清の量はvg1週目週日00μQもしくはL
A−2において100μ9、第2週日は200μgもし
くはLA−2において200μg及び第3週日は300
μQもしくはLA−2において300μ9であった。
第2表は未処置又はNMS処置5cid−マウスが12
日後に関節炎もしくは心臓炎及び肝炎の臨床的及び組織
病理学的徴候を現わしたことを示す。これに対してモノ
クローナル抗体LA−2の投与が5cid−マウスにお
いて明らかに症状の減少に作用した。臨床的には関節の
わずかな発赤、そして組織病理学的には辺縁の変化のみ
が確認された。IMSで処置したマウスは全く臨床的関
節炎の所見を示さなかった。
B、プルグドル7エリ病原体の検出は、未処置又はNM
S処置のマウスにおいてのみ試験管内培養において得ら
れた。LA−2又は1MS処置マウスにおいてはB、ブ
ルグドルフェリは検出されなかった(第2表)。
第 2 表 B。
ブルグドルフェリ及び抗血清でのC。
マウス種 抗血清での処置 関 C,B−17 c 1d (l 臨 床 n=3 + n=3 MS + 2 MS n=3 A 関節の僅かな発赤 辺縁変化のみ −17 Scid−マウスの処置 節 炎 心臓炎/肝炎 B、ブルグドルフェリ 2日後) 検 出 組織病理学 組織病理学 (培養) + + + + + + 例  3 B、ブルグドルフェリZS7からの31kD抗原(Os
pA)の発現クローン化 DNA−調製 B、プルグドル7エリ株ZS7からの高分子DNAを変
性ケリーの培地中で培養る、ことにより精製した。この
スピロヘーターを10000gで遠心分離る、ことによ
りペレットにし、PBS−緩衝液中で3回洗浄る、。乾
燥したペレットをTE(トリスI Ommol/ff 
、 E DTAl mmol/Q%p H7,4)  
l OmQ中に再懸濁し、リゾチーム(5す/講Q)で
30°Cで15分間処置し、20%SDS1m(lを添
加る、ことによりDNAを遊離る、。NaCl1  l
 、5*Q(5mol/11)の添加後、この溶液を同
容量の7エノールで抽出し、次いでクロロホルムでの抽
出を行なう。次いで、このDNAを無水エタノール2容
量を添加し、−20℃で1夜恒温保持る、ことにより沈
殿させた。遠心分離後、残分をTEO,5*Q中に溶か
し、D N A se不含RN A 5eA(2071
g/1aQ)と45分間55℃で恒温保持し、37℃で
グロティナーゼK (0,1μg/1112)で1時間
の処置を行なった。この溶液を0゜3mol/l Na
0A cで調節し、フェノール−クロロホルムで前記の
ように抽出した。エタノールで沈殿させた後、DNAを
再びTE中に取り込む。
遺伝子バンクの製造 高分子DNAを3秒間の超音波処置により静力学的に破
砕る、。T4−DNA−ポリメラーゼ(37℃で30分
間)及びフレノウ酵素(20°Cで5分間)を、生じた
DNA−7ラグメントの末端を平面にる、ために使用し
た。平らな末端を有る、DNAを発現ベクターpUEX
lのBamH[−位中にアダプター/クロン化法の適用
下に連結る、( Bresan  及び5tanley
著1987年、Nucl、  Ac1d、  Res、
、第1056頁)、−1=7アクリル(Sephacr
yl) S −1000を介る、モレキュラーシーブ・
クロマトグラフィーによる大きさ選択工程及びコンビテ
ント宿主細胞大腸菌(MCI061)の形質転換の後、
組換えプラーク形成単位(pfu)の量を次のように測
定した:任意抽出クローンをとり出し、選択培地(25
μg/mQアンビンリンを有る、LB)2iQ中で飽和
まで培養る、。このプラスミド−DNAを常用のアルカ
リ性溶菌法により単離し、引き続きBamHIで切断る
、。
分析したプラスミドの50%より多くが平均〉1.5k
bの長さのDNA−挿入を有した。
B、ブルグドルフェリZS7−遺伝子バンクの平板培養
及びスクリーニング 細胞を24 X 24 cmプレート上に、プレトあた
り7000 pfuの密度で平板培養し、30°CT 
l 夜ffl温保持る、。ニトロセルロースフィルター
(NC)上にクローンを移した後、βガラクトシダーゼ
−融合蛋白質の発現を42°Cで2時間の恒温保持によ
り誘発した。このフィルターを5%SDS処置したワッ
トマン(Whatman) 3 M M紙上に移し、9
5℃で約25分間恒温保持した。次いで、この蛋白質を
、常用の半乾燥ウェスタンプロット法装置を使用して電
気プロットした。NC−フィルターをDNA5e−処置
した後、免疫活性クローンをモノクローナル抗体の使用
下に発現スクリーニングにより同定した。NC−フィル
ター上の非特異的結合位を0.2%(重量/容量)ゼラ
チンと3mmol/ Q  N aN 3を含有る、P
BSと4時間恒温保持る、ことにより飽和した。引き続
き、このフィルターを抗−31kDモノクロ一ナル抗体
クローンL A −2の培養上澄と共に18時間連続的
な振盪下に恒温保持した。十分な洗浄(PBS+1%(
容量/容量)トライトンx−100: PBS+0.5
mol/11塩化ナトリウム;P B S + l m
ol/12塩化ナトリウム:各工程10分間)の後、こ
のフィルターを家兎−抗一マウスーIgG−抗体のペル
オキシダーゼ標識F(ab) 2−調剤のl : 10
000希釈と室温テ1.5時間連続的振盪下に恒温保持
した。このフィルターを再び前記のように洗浄し、次い
でペルオキシダーゼ基質としてのジアミノベンチグンと
共に恒温保持る、。組換PFU104のうちの20クロ
ーンがモノクローナル抗体LA2と反応した。
31kD抗ji[(OspA)の配列分析LA−2との
抗体反応プラスの組換え大腸菌の挿入DNAを常法で単
離した。このクローンのDNA−挿入分はB、ブルグド
ルフェリ31kD抗原をコードる、OspA−遺伝子を
完全な長さで含有る、。この挿入分を有る、プラスミド
をp Z S −7/ 31−2と表わし、DSMにブ
タペスト条約にのっとり寄託した(DSM5528)。
この免疫プラスのクローンから生産された組換蛋白質は
rZS7/31−2として示された。OspA−遺伝子
のコードしたDNA−配列を決定した。この配列をこれ
から誘導したOspA蛋白質のアミノ酸配列と共に第1
1fflに示した。
第1図は、B、ブルグドルフェリの31kD抗原がアモ
ノ酸273を有る、蛋白質に相当る、こと明らかにる、
非融合蛋白質の調製 a) 免疫反応性蛋白質r Z S 7 / 31−2
を発現る、クローンをアンピシリンを含有スるLBlO
mll中で30℃で一夜培養した。培養物1mff1を
選択培地100m1l中に装入し、良好な通気下に30
℃で密度8X107細胞/+IQ(A600−0.2)
まで培養した。組換蛋白質の発現を42°Cへの宿主細
胞の移動により得た。冷却し、遠心分離した後、細胞を
5TE−緩衝液(10mmol/ Q トリス、100
 mmol/ Q塩化ナナトリウム1i+mol/l:
DTA、pH8,0)中で洗浄し、残分を溶菌緩衝液(
25%蔗糖、50mmol/12トリス、pH8,0)
0.6tgQ中に再懸濁させた。リゾチーム(I 0y
ay /ail)  l 50μQを添加し、この混合
物を氷上で15分間恒温保持した後、DNA5el (
l 011g/111り 18μQと共に1mol/(
l塩化マグネシウム5 μaの存在下に、更に恒温保持
(氷上15分間)した。最後に4×洗洗浄剤台物(1%
トライトンX100.0.5%デオキンコレーI・、0
.11IIol/QNaCQ、IOmmol/12hリ
ス、pH7,4)250pffを添加し、氷上で5分間
恒温保持した。遠心分離後、残分を2回緩荷液A(50
mlllO1/Qト リス、 50 mmol/ Q 
 N aCQ、  1 mmol/Q  EDTA、p
H8,0)で洗浄し、付加的に8M尿素を含有る、緩衝
液A9容量中に再懸濁し、室温で1時間恒温保持した。
この試料をM衝HBC50mmol KH2PO4/ 
K2HPO450mol/il  NaCl2.1mm
ol/(l EDTA、pH10,7)9部で希釈し、
室温で30分間撹拌し、この際pH−値をKOHの添加
下に1O17に保持しI;。溶剤のpH値をHCQの添
加により7.0にIIR節した後、この試料を一夜緩荷
液へに対して透析しく4°Cで)、5534回転装置中
で4°C,+0000rpmで10分間遠心分離した。
組換蛋白質を含有る、上澄を20℃で保存した。
b) このクローンは免疫反応性蛋白質r Z S 7
 / 31−2を培地中にも分泌る、ので、培養上澄か
ら直接精製(アフィニティークロマトグラフィー)る、
ことも可能である。
組換OspA(非融合)蛋白質の調製及びアフィニティ
ークロマドグラフイー精製 引き続き組換蛋白質をアフィニティークロマトグラフィ
ーにより精製した。この目的のためには精製したモノク
ローナル抗体LA−2を活性化セファロースCL4Bに
共有結合させた。
組換蛋白質を含有る、透析尿素抽出液をマウスIgG−
セファロースCL4Bに吸着し、引き続きLA−2−セ
ファロースCL4Bカラムを介して加えた。強力な洗浄
後、結合した組換蛋白質を0 、1 mol/ Qグリ
セリン/MCI2−0.1mol/(l  NaC(1
、P)42.5で溶離した。集めた7ラク/BンのpH
値を 0.5  mol/QK2HPO4’八。容量の
添加により、すぐに中和した。蛋白質含有7ラクシラン
を濃縮し、透析した。5DS−ポリアクリルアミドゲル
電気泳動を用いて精製の度合を測定した。
組換蛋白質r Z S 7 / 31−2の免疫学的特
徴付は 組換蛋白質r Z S 7 / 31−2を免疫学的に
調べた。比較のj;めに組換蛋白質r B 31 / 
4l−9(B、ブルグドルフェリ4+kD表面抗原)を
用いた。
平板−マイクロ力価プレートを組換蛋白質r Z S 
7 / 31−2及びr B 31 / 41−9の尿
素抽出液で、もしくは遺伝子発現のために使用した大腸
菌株MCl061の尿素抽出液で塗布した。非特異的結
合位を燐酸塩緩衝食塩溶液中の0.2%ゼラチンで封鎖
した。このように準備したマイクロ力価プレートの窪み
を前記モノクローナル抗体LA−2(抗−31kD。
0sp−A)、LA−1(抗−41kD、フラジェリン
)もしくはACHT−2(抗−σ1抗キモトリプシン)
で配合した。結合したモノクローナル抗体をペルオキシ
ダーゼ標識した種特異性抗−マウス免疫グロブリンと反
応させた、結合したペルオキシダーゼ標識抗体をペルオ
キシダーゼ基質オルトフェニレンジアミンを使用して定
量した。マイクロ力価プレート中で4920IIl(A
492)ニオケル吸収ヲ自動プレート測光機を用いて直
接測定した。吸収の強度は結合したモノクローナル抗体
の量に関る、尺度である。
モノクローナル抗体はLA−2は特異的な方法でrZS
7/31 2と反応る、が、MCl061もしくはrB
31/41 9とは反応しない。モノクローナル抗体L
A−1の対照反応はr B 31 / 41−9に関し
て特異的である。
モノクローナル対照抗体ACHT−2(負対照)は蛋白
質のいずれとも注目に値る、反応を示さない。
第2図はモノクローナル抗体LA−2により特異的な方
法で認識される抗原エピトープがB、ブルグドルフェリ
ZS7のゲノムからクローン化された組換蛋白質r Z
 S 7 / 31−2上に発現されることを示す。
例  4 31kD (Os pA)もしくは34kD抗原(Os
pB)に関して特異的な抗体と41kD抗原(フラノニ
リン)に特異的な抗体との比較モノクローナル抗体LA
−2及びLA−26゜1は3+kD抗原Os p Aを
認識し、アイソタイプIgG2bもしくはIgG1から
のものである。モノクローナル抗体LA−25,1及び
LA−27,1は34kD抗原OspBを認識し、アイ
ソタイプI gG2 bもしくはIgG1からのもので
ある。モノクローナル抗体LA−1O及びLA−21は
B ブルグドルフェリの7ラジ工リンー結合41kDペ
リプラズム蛋白質に関して特異的であり、アイソタイプ
IgG2aもしくはIgG1からのものである。すべて
の前記抗体は例2に記載された方法により得られた。こ
の実験においては5cid−マウス中の他のB、ブルグ
ドルフェリに対る、モノクローナル抗体もライムーポレ
リオース(LymeBorreliose)の臨床的症
状の保護に作用る、かどうかを確認した。
B、ブルグドルフェリB51−有機体lX108での皮
下接種後91BでC57BL/6−マウスからポリクロ
ーナル抗−831−免疫血清(I M S )を採取し
た。B、ブルグドルフェリ2S7 1X108での皮下
接種後68日でC57s I−/ 6−マウスからポリ
クローナル抗−257IMSを採取した。両方の血清は
エリザシステムで測定したように特異的抗体60μ9/
mQを含有した(Schaible等著、J、 Exp
、 Med。
、第170巻、1989年、第1427〜1432頁)
。正常マウス血清(NMS)を非感染(57BL/6−
マウスから採取した。
接種時及びこれに続き4日間の間隔で、前記抗体、IM
S、NMS又はPBS−緩衝液を次の記録により5ci
d−マウス中に腹腔内に受動移動した。
0日目及び 3日日:100μQ 7日目及びlO日出目200μQ 133日目び17日回目:00μQ 抗−257IMS、抗−831FMSで、又はモノクロ
ーナル抗体LA−2で処置した5cid−マウスは全く
関節炎の臨床的症状を示さなかった、すなわち21日間
の監察期間の間、脛骨足根骨関節の発赤及びはれは全く
現われなかった。同様に心臓炎及び肝炎の症状も全く確
認されなかった。組織病理学的検査は抗−257−IM
S、抗−B31−IMSで、又はモノクローナル抗体L
A−2で処置した5cid−マウスの関節、心臓及び肝
臓に全く変化がないということを示した。
アイソタイプIgG1の他のOs pA−特異的モノク
ローナル抗体LA−26,1並びにOs pB特異的抗
体LA−25,1及びLA−27,1は関節炎、心臓炎
及び肝炎の臨床的症状をやわらげる。ここでは検査した
器官中に弱い病理学的変化が見られた。
これとは反対に、PBS−緩衝液、NMS又は7ラジエ
リンに対る、モノクローナル抗体(LA−10又はLA
−21)を投与された5cid−マウスは未処置の5c
id−マウスに典型的な関節炎の臨床的徴候、病理学的
変化を示した(第3表)。最後にあげた動物の症状の重
さは接種後時間と共に上昇し、全監察期間の間低下しな
かった。まず抗257  [MSで、 又は抗LA−2
で処置したS cid−マウスからは全くスピロヘータ
ーは単離されなかった。これとは反対に、PBS−緩衝
液、NMS又はモノクローナル抗体LA−25,1、L
A−26,1,LA27.1.LA−10又はLA21
で処置しり5cid−マウスの血液からの免疫蛍光法に
より、かつ培養によりスピロヘーターの検出が可能であ
る。
第 3 表 マウス種 C,B−175cid (1つ1の数) n=8 n=3 n=3 n=2 −6 n=3 −3 n=3 n=3 n=3 処 置 PBS (負の対照) NMS(負の対照) 抗−8311MS 抗−ZS7 1M5 L A −2(OspA) L  A −10(フラジェリノ) LA−21(7うへリン) LA −26,1(OspA ) LA −25,1(OspB ) L  A  −27,1(OspB )IgG   臨
床 サブタイプ     関節↓ ± + 組織病理学的変化を次のように示した:なし 無症状 中程度 重い 免疫蛍光によるB、ブルグドルフェリの検出は+/− 組織病理学 B、プルグドフェリの検出 瞼 末梢関節炎/関節炎 心臓炎 (培養及び免疫蛍光法) + + 十 + + ヅ 士 ± ± + ± ± 釘べての検査個体に可能なわけではなかった例  5 OspAで免疫したマウスからの抗血清の、5cid〜
マウスのライム・ボレリオースの経過に対る、作用 この実験において、天然OspA(B、ブルグドルフェ
リZS−7から単離)又は組換O5pA(組換プラスミ
ドpZS−7/31−2 (DSM 5528 ”)で
形質転換した大腸菌から単離)の正常マウス(マウス種
C57BL/6)中への投与は保護ポリクローナル抗体
を生産る、。
この抗体を5cid−マウスに投与る、場合、ライム・
ポレリオースに対る、保護が生じる。この際、組換Os
pAは天然OspAと比較可能な保護免疫応答を誘発る
、ことが確認される。
この実験における結果及び実施方法の詳細を第4表に記
載る、。
組換OspAの獲得は例3に記載した。
天然OspAの獲得並びにOspAでのマウスの免疫を
次のように行なう: 天然3+kDa  OspAの富化 スピロヘータ−3,2xl□+oをプロテアーゼ阻害剤
(5mmol/ff  EDTA、 5+omol/(
1ベンズアミジン及び0.5  mmol/12  P
MSF)の存在下にP B S 5mQ/ 7.5mQ
 n−ブタノール中で2時間マグネットスターラーで撹
拌る、。その後、この混合物を110000rp及び4
℃でゾルパル(Sorvall)−遠心分離機(固定角
度ローター)中で90分間遠心分離る、。
表面蛋白質を含有る、水相を取り出し、クロロホルムで
3回洗浄る、。
1白質含量を280nmでの吸光により、もしくはBC
A−テストで測定る、。
抗−B、ブルグドルフェリ家兎血清でのウェスタンプロ
ットもしくはジルベルゲル(Silber−ge+)法
においては、菌株ZS7にとって主バンドは31kDa
の分子量範囲に、かつ弱いバンドは20.34及び65
〜68kDaに見い出された。B、ブルグドルフェリ菌
株B31のブタノール/木調剤は主バンドを31kDa
に、弱いバンドを20及び34kDaに有る、。
天然及び組換OspAでのマウスの免疫C57BL6も
しくはC,B−17マウスを7〜IO日間の間隔で3回
アジュバント(ABM3 ;  5ebak社、Aid
enbach 、 B RD )  l 00μa中の
5μg (菌株B31からの天然OspA)もしくはI
Oμg (菌株ZS7からの天然OspA、ZS、7か
らの組換OspA)を尻尾のつけねに皮下注射した。
最後の免疫の後、早くても3週間後、3〜4ケ月の血清
を取り出すことができた。特異的な抗体の含量はエリザ
システムで測定る、。
【図面の簡単な説明】
第1図はB、ブルグドルフェリZS7からの3]kD抗
原(OspA)のDNA配列及びアミノ酸配列を示す図
であり、第2図は、組換え蛋白質rZS7/3 2の免
疫学的特徴を示す図である。 咽シ 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ボレリア・ブルグドルフェリの31kD抗原(Os
    pA)又は34kD抗原(OspB)に対して特異的な
    モノクローナル抗体1種以上を含有することを特徴とす
    る、ライム病に対するワクチン。 2、抗体は、菌株ZS7(DSM5527)又は/及び
    B31(ATCC35210)のボレリア・ブルグドル
    フェリの31kD又は34kD抗原に対して特異的であ
    る、請求項1記載のワクチン。 3、IgG群有利にIgG2b又はIgG1亜群のモノ
    クローナル抗体を作用物質として含有する、請求項1又
    は2記載のワクチン。 4、生存可能な病原性B、ブルグドルフェリ組織で感染
    された免疫欠失実験動物において、関節炎、心筋炎及び
    肝炎の発症を阻止する、請求項1から3までのいずれか
    1項記載のワクチン。 5、生存可能なB、ブルグドルフェリ組織菌株ZS7で
    接種された免疫欠失Scid−マウスにおいて、関節炎
    、心筋炎及び肝炎の発症を阻止する、請求項1から4ま
    でのいずれか1項記載のワクチン。 6、B、ブルグドルフェリ組織又はその1部で免疫化さ
    れている実験動物のリンパ細胞又は脾臓細胞からのライ
    ム病に対するワクチンを取得する方法において、リンパ
    細胞又は脾臓細胞融合物から、請求項1から5までのい
    ずれか1項記載のモノクローナル抗体を産生するハイブ
    リドーマを得ることを特徴とする、ライム病に対するワ
    クチンの取得法。 7、免疫化のために、完全B、ブルグドルフェリB31
    又は/及びZS7組織を使用する、請求項6記載の方法
    。 8、ハイブリドーマ−セルラインECACC89091
    302から分泌された、OspAに対するモノクローナ
    ル抗体LA2。 9、ハイブリドーマ−セルラインECACC90050
    406から分泌された、OspAに対するモノクローナ
    ル抗体LA26.1。 10、ハイブリドーマ−セルラインECACC9005
    0405から分泌された、OspBに対するモノクロー
    ナル抗体LA25.1。 11、ハイブリドーマ−セルラインECACC9005
    0407から分泌された、OspBに対するモノクロー
    ナル抗体LA27.1。 12、病原性B、ブルグドルフェリ菌株ZS7(DSM
    5527)。 13、請求項1から5までのいずれか1項記載の、Os
    pAに対する抗体と免疫反応する抗原。 14、請求項1から5までのいずれか1項記載の、Os
    pBに対する抗体と免疫反応する抗原。 15、そのために暗号化するDNA−配列が、蛋白質表
    現のために好適であるベクター上に存在する、請求項1
    3又は14記載の抗原。 16、次のアミノ酸配列: 【遺伝子配列があります】 又はこの配列からの免疫原性エピトープを含有する、請
    求項13又は15記載の抗原。 17、β−ガラクトシダーゼ−融合蛋白質又は非融合蛋
    白質である、請求項13から16までのいずれか1項記
    載の抗原。 18、請求項13、15、16又は17に記載の抗原に
    対して暗号化されており、 (1)次に記載の核酸配列: 【遺伝子配列があります】 (2)遺伝子コードの変性の範囲内でそれに相応する配
    列又は (3)(1)又は/及び(2)からの配列と、厳しい条
    件下にハイブリド形成する配列を含有することを特徴と
    する、組換えDNA。 19、請求項18記載の組換えDNAの1以上のコピー
    を含有することを特徴とする、組換えベクター。 20、原核性ベクターである、請求項19記載の組換え
    ベクター。 21、プラスミドである、請求項20記載の組換えベク
    ター。 22、組換えベクターpZS−7/31−2(DSM5
    528)。 23、請求項13から17までのいずれか1項記載の抗
    原を得るために、B、ブルグドルフェリ遺伝子バンクを
    、請求項1から5までのいずれか1項記載の抗体1種以
    上を用いて検査し、抗体と正の免疫反応を示すクローン
    を単離することを特徴とする、請求項13から17まで
    のいずれか1項記載の抗原の取得法。 24、ライム病に対する活性ワクチンにおいて、請求項
    13から17までのいずれか1項記載の抗原1種以上を
    作用物質として、場合によっては慣用の担持剤、充填剤
    及び助剤と共に含有することを特徴とする、ライム病に
    対する活性ワクチン。 25、抗原を遺伝子工学的方法で取得した、請求項24
    記載のワクチン。 26、ライム病に対するワクチンを得るために、実験動
    物を請求項13から17までのいずれか1項記載の抗原
    で免疫化させ、この免疫化された実験動物から慣用法で
    、OspA及び/又はOspBに対する保護性の、ポリ
    クローナル又はモノクローナル抗体を取得することを特
    徴とする、ライム病に対するワクチンを取得する方法。 27、病原性B、ブルグドルフェリを単離又は再培養す
    る方法において、予め病原体で感染された免疫欠失実験
    動物から病原体を取得し、この際、この病原体の病原性
    を保持残留させることを特徴とする、病原性B、ブルグ
    ドルフェリ組織を単離し、再培養する方法。28、感染
    Scid−マウスの血液又は/及び関節から病原性B、
    ブルグドルフェリZS7組織を取得する、請求項7記載
    の方法。
JP24765090A 1989-09-19 1990-09-19 ライム病に対するワクチン、その取得法、モノクローナル抗体、抗原、組換えdna、組換えベクター及び抗原の取得法 Expired - Fee Related JP3205932B2 (ja)

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