JPH0967397A - 抗jcウイルス抗体 - Google Patents

抗jcウイルス抗体

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JPH0967397A
JPH0967397A JP7223358A JP22335895A JPH0967397A JP H0967397 A JPH0967397 A JP H0967397A JP 7223358 A JP7223358 A JP 7223358A JP 22335895 A JP22335895 A JP 22335895A JP H0967397 A JPH0967397 A JP H0967397A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 JCウイルス感染症の診断や予防・治療に
有効な新規な抗JCウイルス抗体を提供することにあ
る。 【解決手段】JCウイルスのVP−1タンパク質の一部
である配列番号1、配列番号2または配列番号3記載の
ペプチド断片を抗原として得られた抗JCウイルス抗体
およびこれを含むJCV検出試薬。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はJCウイルスの診断
や予防・治療に有効な抗JCウイルス抗体に関する。
【0002】
【従来の技術】
〈発明の背景〉かつては、免疫不全患者でまれにしか見
ることのできなかった進行性多巣性白質脳症(PML:
Progressive multifocal leukoencephalopathy)が、近
年の後天性免疫不全症候群(AIDS:Acquired immun
e deficiency syndrome)の発生の増加と共に増えてき
ている。PMLは脳神経組織の脱ミエリン病理像を特徴
とし、その原因はJCウイルス(JCV:JC polyomaviru
s)の感染によりミエリン生成細胞である寡突起神経膠
細胞(oligodendrocyte)が損傷をうけることに起因す
ると考えられている。また最近では痴呆症の原因の一部
としてJCVとの関係が指摘されている。
【0003】JCVは、ヒトのDNAウイルスでパポー
バウイルス科ポリオーマウイルス属の一種で、幼・小児
期に過半数の人が感染し一生の持続感染を起こす。Fris
queらはPML患者の脳組織よりJCV(Mad-1株)を分
離し、このウイルスのDNA配列などを解析したとこ
ろ、polyomavirusであるBKウイルス(BKV)やSV
40とその構造が類似し、DNA配列、アミノ酸配列と
も高いホモロジーを有していることを報告している(Fri
sque,R.J.et al.,J.Virol.,51,458-469,1984)。
【0004】これまでに、脳組織中に存在するJCVを
同定するために、多くの方法が応用・検討されてきた。
近年PMLの診断法はコンピュータ断層撮影(CT:Co
mputed tomography)や磁気共鳴映像法(MRI:Magne
tic resonance imaging)などの技術の発達により大き
く進歩したが、PMLの確定診断には脳組織中のJCV
の存在を証明する必要があり、患者の血中の抗JCV抗
体の検査の他、脳組織からのJCVそのものの確認のた
め、DNA解析、抗JCV抗体を用いる抗原の検出・免
疫組織染色法など様々な方法が試みられている(E.O.Maj
or et al.,Clin. Microbiol. Rev.,5,49-73,1992)。
【0005】これらの診断法のうち、サザンブロット解
析法やin situハイブリダイゼイション法などによるD
NA解析手法は、特異性、感度、擬陽性の頻度などが原
因で、解析データが変化するなど、信頼性・簡便性の観
点から問題があると考えられている。一方免疫組織化学
的手法は簡便で信頼性のある方法であるが、JCVの構
成タンパク質のアミノ酸配列がBKVやSV40のそれ
と高い相同性を有するゆえ、使用する抗体の特異性がそ
の信頼性を左右する重要なポンイトとなる。
【0006】〈従来の技術〉Knowlesらは分離したJC
Vをマウスに免疫し、抗JCVモノクロナール抗体を初
めて作成した(W.A.Knowels et al.,J.Med.Viol.,34,127
-131,1991)。Bollagらも同様に、JCV株をマウスに免
疫し、JCVのlarge T protein・small t proteinに反
応性を有し、BKVおよびSV40のそれとは反応性を
有しないモノクロナール抗体(monoclonal antibody)
Pab2000を作成した(B.Bollaget al.,Virus Res.,25,223
-239,1992)。ここでlarge T proteinやsmall t protein
はT抗原と呼ばれ、パポーバウイルスおよびアデノウイ
ルスなどDNA型腫瘍ウイルスの遺伝子産物で、細胞の
形態学的あるいは造腫瘍性トランスフォーメーションに
寄与するタンパク質の総称である。それぞれのウイルス
はlarge T、small tなどの2〜3種のT抗原を有してい
る。次にStonerらはJCVのキャプシド(頭殻)タンパ
ク質に対して家兎ポリクロナール抗体を作成し、抗T pr
oteinモノクロナール抗体とこの抗キャプシドタンパク
質ポリクロナール抗体を用いて、免疫組織化学的二重染
色を行い、PML患者脳組織切片で陽性を示したと報告
している(G.L.Stoner et al.,J.Neuroimmunol.,19,223-
236,1988)。このように、免疫学的組織染色を利用した
診断については、T抗原を抗原として用いたものや、ポ
リオーマウイルスキャプシド抗原を用いたものが開示さ
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように免疫学的
組織染色によってJCV抗原を検出しようとする試みが
なされてきたが、1)ポリクロナール抗体または高力価
のヒト血清を使用するとJCVとウイルスの性状が酷似
するBKVなどと交差反応を起こしてしまうこと、2)
また、一般的にポリクロナール抗体は、同一抗原の複数
の抗原決定基と反応するため強い親和性(染色性)を示
すが、モノクロナール抗体は抗原の一つの抗原決定基と
特異的に反応するため、ポリクロナール抗体に比較する
と親和性は低いことなどから、実際に免疫組織化学的染
色を行う上で、特異性を高めようとすれば染色性が得ら
れず、染色性を高めようとすれば特異性が得られないと
いう問題があった。
【0008】Knowlesらの作成した抗体はJCVに対し
強く反応するもののBKVにも弱いながら反応し、特異
性の点で満足しえるものではなかった。Bollagらの作成
した抗体はT抗原の一部のみを認識するため、検出でき
るのはT抗原のサブポピュレイション(Subpopulation)
だけであり、臨床応用には不十分であった。また、これ
らのモノクロナール抗体は上述のように、実際の組織染
色性の低さなどの点からも臨床応用には十分ではなかっ
た。Stonerらの作成した抗キャプシドタンパク質ポリク
ロナール抗体は、JCVのみならず、BKVやSV40
とも反応し特異性がなく、JCVの検出などには使用で
きない。
【0009】さらに以下のような問題もあった。通常、
生体組織はホルマリン固定パラフィン埋設により機械的
に保存されているが、従来の抗体では、ホルマリン固定
パラフィン埋設組織切片では染色しえなかった(G.L.Sto
ner et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,83,2271-2275,198
6)ためアセトン固定組織を用いていたが、アセトン固定
では組織的に不安定であり、ホルマリン固定パラフィン
埋設組織で染色しえないのが大きな欠点となっていた。
また、従来作成された抗体は感染細胞を培養し、そこか
ら抽出した抗原を用いているため、正常な脳組織と交差
反応を生じる可能性を除去することができなかった。本
発明者等はこれらの問題点を解決すべく抗JCV抗体に
ついて鋭意研究した結果、BKVやSV40とは反応せ
ず、組織染色性に優れる抗JCV抗体を見出し本発明を
完成した。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、J
CウイルスのVP−1タンパク質の一部である配列番号
1、配列番号2または配列番号3記載のペプチド断片を
抗原として得られた抗JCウイルス抗体、詳細に述べれ
ばJCウイルスのVP−1タンパク質の一部であるLys
Ser Ile Ser Ile Ser Asp Thr Phe Glu(配列番号1)、L
ys Ser Ile SerIle Ser Asp Thr Phe Glu Ser Asp Ser
Pro Asn Arg Asp Met(配列番号2)、またはVal His Ser
Asn Gly Gln Ala Thr His Asp Asn Gly Ala Gly Lys P
ro ValGln Gly Thr(配列番号3)のペプチド断片を抗原
として得られた抗JCウイルス抗体であり、さらにBK
ウイルスと交差反応を起こさないことを特徴とするJC
ウイルスのVP−1タンパク質の一部である配列番号1
記載のペプチド断片を抗原として得られた抗JCウイル
ス抗体、およびこれらの抗JCウイルス抗体を含有する
JCウイルス検出試薬、PMLの予防・治療薬、痴呆症
の予防・治療薬およびJCウイルス感染病の予防・治療
薬に関する。
【0011】
【発明の実施形態】以下に本発明を詳細に説明する。抗
原としてはJCVのキャプシドを構成するVP−1タン
パク質の部分ペプチドを用いた。なぜなら、T抗原はウ
イルスの感染初期(DNA合成開始前)に合成される初
期タンパク質であり、これを抗原とする抗体(Pab20
00など)を用いるよりもウイルスが活性化し、増殖する
ときに生合成される後期構造タンパク質のキャプシドを
抗原として調製した抗体の方が、疾患の発症とあいまっ
て正確にウイルスの活性化を判断することができると考
えられるからである。この抗原ペプチドの選定は以下の
ように行った。JCVのVP−1タンパク質は354個
のアミノ酸からなり、そのアミノ酸配列はBKVのVP
−1タンパク質と78%の相同性をもっている。それゆ
えJCV特異的抗体を調製するためにBKVと相同性の
低い3つの範囲を抗原ペプチドとした(表1参照)。
【0012】
【表1】 〔表中「・」はJCVとBKVで異なるアミノ酸残基部
を示し、「*」はJCVとBKVで同一のアミノ酸残基
部を示す。〕
【0013】ペプチド#1(配列番号1)は60Lysから
69Glu(Lys Ser Ile Ser Ile Ser Asp Thr Phe Glu)の
10残基で、対応するBKVペプチドと2つの共通アミ
ノ酸を有する。ペプチド#2(配列番号2)は60Lysか
77Met(Lys Ser Ile Ser Ile Ser Asp Thr Phe Glu S
er Asp Ser Pro Asn Arg Asp Met)の18残基で、末端
の10残基がペプチド#1とオーバーラップしており、
対応するBKVペプチドと比較すると8つの共通アミノ
酸を有する。ペプチド#3(配列番号3)は12 1Valから
140Thr(Val His Ser Asn Gly Gln Ala Thr His Asp As
n Gly Ala GlyLys Pro Val Gln Gly Thr)の20残基
で、対応するBKVペプチドと9つの共通アミノ酸を有
する。これらのペプチド配列は、以前から報告されてい
るコンピュータープログラムから予測される抗原性も考
慮して選択した(Hopp and Woods,PNAS USA,78,3824,19
81;Hopp,Methods in Enzymol.,178,571,1989;Chou and
Fasman,Ann Rev Biochem,47,251,1978;Krch'n et al.,M
ethods in Enzymol.,178,586,1989;Westhof et al.,Nat
ure,311,123,1984;Tainer et al.,Nature,312,127,198
4;Karplus and Schulz,Naturwissenschaften,72,212,19
85)。さらに、その合成にあたっては、高い抗原性を示
すことが期待されるTam JPによって開発されたMAP系
(Maltiple antigen peptide system)を使用して行っ
た(Tam JP,Synthetic Peptide:Approaches to Biologi
cal Problems,p3-18,1989;Tam JP,PNASUSA,85,5409,198
8;Tam et al.,J.Exp.Med.,171,299,1990;Tam and Lu.,P
NAS USA,86,9084,1989)。それぞれのペプチド断片の合
成は常法により、ペプチドシンセサイザーを用いて行っ
た。
【0014】抗体の調製は、上記のように合成したペプ
チド#1〜3を抗原として、常法により行った。この結
果得られた抗体は、JCV感染細胞およびPML患者の
脳組織で優れた免疫学的組織染色性を示した。特に上記
ペプチド#1を抗原として得られた抗体は、JCVにの
み反応し、BKV,SV40と交差反応を生じなかっ
た。また、ペプチド#2,3を抗原として得られた抗体
は、JCVのみならずBKVとも反応するがSV40と
は反応しなかった。従って、BKV特異的な抗体とこれ
らの抗体を併用することによりJCVの感染であるかB
KVの感染であるかの判断が可能となる。また、従来の
ように感染細胞抽出物を抗原とせず、短いポリペプチド
断片を抗原に用いているため、JCVとの特異性が高く
正常脳組織などとは交差反応を生じない。
【0015】本発明抗体は特に染色性に優れ、当該抗体
によれば通常用いられているホルマリン固定パラフィン
埋設組織でも、免疫組織化学的検定に利用することがで
き、JCV感染症、例えばPMLや痴呆症などの確定診
断が可能となる。また、キャプシドタンパク質の一部を
抗原としているのでホールウイルスで診断することがで
き、ウイルスが活性化したときに陽性検出ができる。さ
らに、本願発明抗体を中和抗体として使用することによ
り、JCV感染症、例えばPMLや痴呆症などを予防・
治療することができ、非常に有用である。
【0016】本願発明抗体を、予防・治療薬として使用
する場合は、注射剤などとして用時調製用の凍結乾燥製
剤などとすることができる。投与量は患者の年齢、症状
の程度などの条件により異なるが、例えば1mg〜10g/k
g、好ましくは10mg〜1g/kg、さらに好ましくは50mg〜
500mg/kgであるが、この範囲には特に限定されず目的
とする薬理効果を発揮するのに必要な量を配合すればよ
い。本発明に係る予防・治療剤の剤型は本発明の目的を
達成できる限り特に限定されないが、通常用いられる方
法により、注射剤,輸液などの液体剤、軟膏剤,クリー
ム剤,ゲルなどの半固形製剤、錠剤,カプセル剤,坐剤
などの固形剤、その他ソフトカプセル、リポソームの
他、徐放性の製剤などとすることができる。以上のよう
な製剤を調製するためには、上記成分の他に、一般に医
薬品製剤の原料として用いられる成分を配合して目的と
する剤形にすることができる。また、必要に応じて、防
腐剤、抗酸化剤などを添加することができる。
【0017】本発明抗体は、ヒト,マウス,家兎の他あ
らゆる動物などにも応用可能であり、本発明の目的を達
成しうる限り、抗体の部分構造、例えば(Fab')2やFa
b部分だけでも構わない。本発明抗体を診断に応用する
場合は、通常使用されている、例えばELISA(enzy
me-linked immunosorbent assay)法などに応用が可能
である。
【0018】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【0019】実施例1.抗体の調製 前述のように設計し常法により製造したペプチド#1:
Lys Ser Ile Ser IleSer Asp Thr Phe Glu(配列番号
1)、ペプチド#2:Lys Ser Ile Ser Ile SerAsp Thr
Phe Glu Ser Asp Ser Pro Asn Arg Asp Met(配列番号
2)およびペプチド#3:Val His Ser Asn Gly Gln Al
a Thr His Asp Asn Gly Ala Gly Lys Pro Val Gln Gly
Thr(配列番号3)のそれぞれのペプチド断片に対する
抗体は2匹の家兎(日本白色種)を使用して調製した。
まず、0日目に、免疫前血清の力価測定用血液をサンプ
リングした後、家兎に200μgのペプチドを完全フロイ
ントアジュバント(CFA:complete Freund's adjuva
nt)と共に皮下に注入した。次いで14,28および4
2日目に100μgのペプチドと不完全フロイントアジュ
バント(IFA:incomplete Freund's adjuvant)を皮
下に注入した。49日目に注入したペプチドに対する抗
体を含む血液サンプルが得られた。さらに56日目に10
0mgのIFAを皮下に注入し、63日目に家兎から高
力価抗体を含む30から50mlの血清を得た。血清の力価
検定はELISA法によって、抗体を得るときに使用し
たペプチド断片に対して行った。ペプチド#1,#2お
よび#3を抗原として得られた抗体は、それぞれJCA
b1,JCAb2およびJCAb3とした。
【0020】実施例2.抗体による組織の免疫学的染色 (実験方法)これらの抗体の特異性は、JCVおよびB
KV感染培養細胞並びにPML患者の脳組織を免疫学的
に染色することにより決定した。JCV感染IMR32
細胞,BKV感染293細胞およびSV40感染IMR
32細胞をカバーグラス上で培養しアセトンで固定した
後、使用するまで−80℃で保存した。対象としてホル
マリン固定したPML患者の脳組織のパラフィン埋設断
片を使用した。これらの細胞の免疫学的染色には、LS
ABキット(Dako社)および上述の高力価血清を50倍
希釈の第一抗体として使用した。
【0021】(結果)JCV感染IMR32細胞をJC
Ab1,2および3で染色すると、3−4%の細胞の核
が染色された。この結果は、これらの細胞について以前
報告された結果を支持するものである。また、JCV感
染細胞の細胞質は染色されなかった。BKV感染293
細胞をJCAb2および3で染色すると、数%の細胞の
核が染色されたが、JCAb1では染色されなかった。
また、BKV感染細胞においても細胞質は染色されなか
った。SV40感染IMR32細胞をJCAb1,2お
よび3で染色しても、どの抗体でも染色はみられなかっ
た。今回のホルマリン固定パラフィン埋設したPML患
者脳組織のJCAb1,2および3での免疫学的組織染
色の結果は、PML患者脳組織においてJCVが特定の
部分に集中するという報告と一致しており、オリゴデン
ドロサイト(oligodendrocytes:寡突起神経膠細胞)と
幾つかのアストロサイト(astrocytes:神経膠星状細
胞)では典型的な核の染色が見られた。また、コントロ
ールとしてウイルスに感染していないIMR32細胞,
293細胞でも染色を試みたが、染色はみられなかっ
た。上記の実験の結果を以下の表2にまとめて示す。
【0022】
【表2】 〔表中、(+)は免疫学的に染色されたことを、(−)
は染色されなかったことをそれぞれ示す。併せて、染色
の様子を図面代用写真で示す。〕
【0023】JCAb1は特異的にJCV感染細胞と反
応し(図1)、BKV感染細胞およびSV40感染細胞
とは交差反応を生じなかった(図4,7)。JCAb2
および3はSV40感染細胞とは反応しなかったが、J
CVおよびBKV感染細胞と反応した(図2,3,5,
6)。また、JCAb1〜3のどの抗体もPML脳組織
と反応し(図8,9,10)、コントロールとした未感
染細胞とは反応しなかった(図11,12)。また、非
感染家兎血清とJCAb1は反応しなかった。
【0024】実施例3.希釈抗体によるPML感染脳組
織の免疫学的染色 (実験方法)実施例2の方法にならい、段階的に希釈し
たJCAb1を用いてPML患者の脳組織を免疫学的に
染色した。対照として正常家兎血清を用いた。 (結果)上記の実験の結果を以下の表3にまとめて示
す。
【0025】
【表3】 〔表中、*は高バックグラウンド下での測定であること
を、NDは実施しなかったことをそれぞれ示す。〕
【0026】JCAb1は1:5から1:2500倍の
希釈で陽性細胞を認めた。正常家兎血清は1:5、1:
2500倍では陰性であった。
【0027】実施例4.希釈抗体によるJCV感染細胞
及びBKV感染細胞の免疫学的染色 (実験方法)実施例3の方法と同様にして、段階的に希
釈したJCAb1を用いてJCV感染細胞及びBKV感
染細胞を免疫学的に染色した。対照として正常家兎血清
を用いた。 (結果)上記の実験の結果を以下の表4にまとめて示
す。
【0028】
【表4】 〔表中、*は高バックグラウンド下での測定であること
を、NDは実施しなかったことをそれぞれ示す。〕
【0029】JCAb1は高濃度下(1:5)でもBK
Vに交差反応を示さなかった。以上のように本願発明に
かかるJCAb1,JCAb2およびJCAb3は、ホ
ルマリン固定パラフィン埋設した組織でも反応し、臨床
応用可能な十分な免疫学的組織染色性を示すためJCV
の確定診断に有用である。特に、JCAb1はBKVや
SV40とは反応せずに、特異的にJCVと反応するた
めJCVの検出試薬として有用である。また、これらの
抗体はJCVに特異的に反応するため、抗JCV抗体と
してJCVが引き起こす感染症、例えばPMLや痴呆症
などの予防・診断・治療薬としても有用である。
【0030】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:10 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Lys Ser Ile Ser Ile Ser Asp Thr Phe Glu 1 5 10
【0031】配列番号:2 配列の長さ:18 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Lys Ser Ile Ser Ile Ser Asp Thr Phe Glu Ser Asp Ser Pro Asn Arg Asp Met 1 5 10 15
【0032】配列番号:3 配列の長さ:10 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Val His Ser Asn Gly Gln Ala Thr His Asp Asn Gly Ala Gly Lys Pro Val Gln 1 5 10 15 Gly Thr 20
【0033】
【図面の簡単な説明】
【図1】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb1で免疫学的に染色したJCV感染IM
R32細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図2】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb2で免疫学的に染色したJCV感染IM
R32細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図3】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb3で免疫学的に染色したJCV感染IM
R32細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図4】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb1で免疫学的に染色したBKV感染29
3細胞の組織学的構造を示す写真である。
【0034】
【図5】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb2で免疫学的に染色したBKV感染29
3細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図6】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb3で免疫学的に染色したBKV感染29
3細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図7】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb1で免疫学的に染色したSV40感染I
MR32細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図8】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb1で免疫学的に染色したPML感染脳組
織の組織学的構造を示す写真である。
【0035】
【図9】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具体
的にはJCAb2で免疫学的に染色したPML感染脳組
織の組織学的構造を示す写真である。
【図10】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具
体的にはJCAb3で免疫学的に染色したPML感染脳
組織の組織学的構造を示す写真である。
【図11】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具
体的にはJCAb1で免疫学的に染色した非感染IMR
32細胞の組織学的構造を示す写真である。
【図12】生物の形態を示す図面の代用写真であり、具
体的にはJCAb1で免疫学的に染色した非感染293
細胞の組織学的構造を示す写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07K 7/08 C07K 7/08 14/025 ZNA 14/025 ZNA

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】JCウイルスのVP−1タンパク質の一部
    である配列番号1記載のペプチド断片を抗原として得ら
    れた抗JCウイルス抗体。
  2. 【請求項2】JCウイルスのVP−1タンパク質の一部
    である配列番号2記載のペプチド断片を抗原として得ら
    れた抗JCウイルス抗体。
  3. 【請求項3】JCウイルスのVP−1タンパク質の一部
    である配列番号3記載のペプチド断片を抗原として得ら
    れた抗JCウイルス抗体。
  4. 【請求項4】BKウイルス抗原と交差反応を起こさない
    ことを特徴とする請求項1記載の抗JCウイルス抗体。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4記載の抗JCウイルス抗
    体を含有するJCウイルス検出試薬。
  6. 【請求項6】請求項1ないし4記載の抗JCウイルス抗
    体を含有するPML予防・治療薬。
  7. 【請求項7】請求項1ないし4記載の抗JCウイルス抗
    体を含有する痴呆症の予防・治療薬。
  8. 【請求項8】請求項1ないし4記載の抗JCウイルス抗
    体を含有するJCウイルス感染病の予防・治療薬。
  9. 【請求項9】請求項1ないし4記載の抗JCウイルス抗
    体からなる医薬。
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