JP2006348036A - ヘリコバクタータンパク質およびワクチン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】H.pylori陰性個体においてそれに対する免疫反応性が検出される少なくとも1つのヘリコバクタータンパク質、特にヘリコバクター・ピロリタンパク質を含むワクチン。ヘリコバクタータンパク質は好ましくは30kDa以下であり、ワクチンは特に24〜25kDaおよび/または18〜19kDaのタンパク質を含む。ワクチンはアジュバントとしてインターロイキン(12)を含んでもよい。
【選択図】図8
Description
方法
ウェスタンブロッティング。SDS−PAGEゲル(30% T/2.67% C)からのタンパク質を半乾燥ブロッティング装置(LKB/Pharmacia)を用いてPVDF膜に電気ブロットした(0.8mA/cm2、1時間)。増強化学発光(以下を参照のこと)と組み合わせて、1/5,000希釈の抗ヒトIgG(ホースラデッシュペルオキシダーゼ結合)を用いて、一次抗体(ヒト血清;1/50〜1/100希釈)を検出した。ブロットを脂肪不含の乾燥脱脂乳(5%、w/v)とTween−20(0.05%、v/v)を含有するリン酸緩衝生理食塩水(pH7.5)において洗浄した。ブロットをKodak X−OMAT Sフィルムに1〜10秒間感光した。感光したフィルムをKodak LX−24現像機において現像し、Kodak歯科用X線固定機において固定した。
色素原を使用したときに見られるよりも検出感度が高くなる(約10倍)ことが報告されているという主な理由により、検出試薬として色素原基質を採用する常套の手法の代わりに、ウェスタンブロッティングにおいて抗体を検出するために化学発光を使用することにした。酸化ルミノールは可視光を放射し、この光放出の強度は化学増強剤(例えば、ヨードフェノール)の存在下で1000倍増加する。この方法を以下に記載する。
ルミノール 1.2mM(0.1M Tris(50ml)、pH8.8中)
4−ヨードフェノール 0.4mM(使用前にDMSOに溶解)
過酸化水素 17μlの30%(v/v)溶液
上記の混合物中で1分間ブロットをインキュベートし、その後、上記のようにX線フィルムに感光させた。
両タンパク質を491型Prep−Cell(Bio−Rad)上で分取連続溶出ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)を用いて分子量を基準として全ヘリコバクター・ピロリから部分精製した(第2図)。この方法により、溶液の形態の分取量のタンパク質を定量的に精製することができる。
25mgのH.pyloriを氷冷アセトンで沈殿させ、アセトン中で1回洗浄し、その後、この沈殿を3.8mlのSDS−PAGE試料緩衝液(62mM Tris、pH6.8;グリセロール(10%,v/v);SDS(2%,v/v);2−メルカプトエタノール(5%,v/v);ブロムフェノールブルー(0.002%,v/v)に可溶化した。試料の作製は、非常に些細な変更はあるものの、公表されている電気泳動法に従った。
CLO陰性の成人
同様に、19人の成人血清のコホートを抗H.pylori IgG抗体に対してスクリーニングした。これらの被験者の各々はCLO陰性であり、さらに83%はH.pyloriに対する検出可能な抗体(IgG)を有していた(第1図)。まとめると、これらのデータは、多くが過去にH.pyloriと接触していたことを示唆している。抗体が検出された最も共通性の高い抗原は25kDaのものであった。
H.pyloriに対する全身の体液性免疫応答(IgG)を2群の小児においても研究した。これらの被験者はいずれもいかなる形態の抗H.pylori治療を受けたことがない。しかしながら、ほとんどすべての場合、これらの小児はH.pyloriに対して特異的な抗体応答を示した。第一のコホート研究は、CLO試験でH.pyloriについて陰性の20人の小児(年齢:4〜15歳)からなっていた。これらのうち、75%がH.pyloriに対する検出可能なIgG抗体を有していた(第4図)。
他の細菌との交差反応性
多くの細菌は共通の抗原決定基を有しているので、H.pyloriとこれに非常に近いC.jejuni、さらにE.coliとの間の交差反応性の程度を2つのコンプリメンタリーな(Complimentary)方法を用いて検討した。まず始めに、抗H.pyloriポリクローナル抗血清がC.jejuniおよびE.coliの両方にある抗原を認識する能力をウェスタンブロッティングにより検討した(第2図)。
全無傷ヘリコバクター・ピロリのビオチン化
寒天増殖H.pyloriをリン酸緩衝生理食塩水(pH7.3)中に回収して、この緩衝液で2回洗浄してから、表面露出タンパク質をビオチン化した。細菌(〜2mg/ml)をPBS(1ml)中に再懸濁し、37℃に予備加温した。その後、ビオチン−X−NHS(スルホサクシンイミジル−6(ビオチンアミド)−ヘキサノエート;Calbiochem)を最終濃度1mMまで添加し、使用の直前に調製した。10分間37℃で混合した後、1.5M Tris−Cl(pH8)を最終濃度10mMまで添加することにより標識化反応を停止させた。この懸濁液を遠心(10,000g、1分間)により氷冷PBS中で3回洗浄した。標識化と洗浄操作の後にこの細菌を光学顕微鏡で観察して検討したところ、細胞がまだ無傷で運動性であることがわかった。
ビオチン化したH.pyloriを分析および分取SDS−PAGE、次いでウェスタンブロッティングにかけ、ビオチン化タンパク質を同定した。ウェスタンブロットをExtravidin−peroxidase(Sigma)で発色させた。H.pyloriタンパク質へのビオチンエステルのかなりの程度の取り込みが観察された(第7図)。さらに、18〜24kDaの領域のタンパク質がいくつかの他のタンパク質と同じようにビオチン化されることは明らかであり(第1表)、このことは、これらのタンパク質がこの細菌の表面に存在することを示している。
ヘリコバクター・ピロリに対するT細胞免疫応答
チミジン取り込みアッセイを用いて、H.pyloriに対するTリンパ球増殖応答について検討した。簡単に説明すると、フィコール−ハイパック勾配上での密度勾配遠心分離法によりリンパ球を単離した。リンパ球を96ウェルマイクロタイタープレートに105細胞/ウェルの密度で10%ウシ胎児血清を含有するRPMI 1640培地に蒔いた。H.pyloriの超音波および照射処理した調製品を3μg/mlの濃度で添加した。対照ウェルには培地だけを添加した。さらに、インターロイキン12(R&D suppliers)を500pg/mlの濃度で添加した。その後、細胞を5%CO2インキュベーター中で4日間37℃で培養した。4日目に、力価測定したチミジン1μCi/mlを添加し、培養をさらに24時間続けてから、多数自動試料回収機を用いて回収を行った。追加の実験においては、上記のようなH.pylori調製品の存在および不存在下で、CD3 T細胞レセプター結合複合体に対するOKT3抗体を用いて、細胞を刺激した。これらの検討において、インターロイキン12を同様に添加した。インターロイキン10に対する抗体をいくつかの実験において添加した。
H.pyloriに対するT細胞応答はインターロイキン12により有意に増大する
方法論のところで記載したように、H.pyloriに対するリンパ球増殖応答を検討した患者のコホートにおいて、インターロイキン12はH.pyloriの末梢血単核細胞集団の増殖を高めた(n=12,p<.05)(第8図)。これらのデータは、明らかに、インターロイキン12がH.pylori免疫原性に対してアジュバント性を有することを示している。
N末端配列分析
精製した18および24kDaのタンパク質を、12.5%ポリアクリルアミドゲルから、それぞれ、PVDFおよびProBlottに電気ブロットした。0.1%アミドブラック(1%酢酸、40%メタノール中)で15秒間染色し、次いで蒸留脱イオン水を数回取り替えて脱染することにより、これらのタンパク質を膜の上に見いだした。この膜をよく風乾し、Matsudaira(198921)に記載のようにエドマン分解法を用いて配列分析するために提供した。
LischweおよびOchs(1982)22のN−クロロサクシンイミドペプチドマッピング法を少々変更して用いた。ゲルを0.1%クーマシーブルーR250(50%メタノール、10% 酢酸中)で簡単に染色することにより目的のバンドをSDS−PAGEゲル(12.5% T)上に見いだし、次いで、解剖用メスの刃で切り出した。ゲル片に存在するタンパク質を酢酸/尿素/水(1:1:1,v/w/v)中のN−クロロサクシンイミド(15mM)で30分間20℃で消化した。その後、処理したゲル片を水を数回取り替えて洗浄し、LischweおよびOchsが記載したとおりにSDS−PAGE試料緩衝液で平衡化した。最後に、このゲル片を15%ポリアクリルアミドSDS−PAGEゲルの試料ウェルに置き、電気泳動した。電気泳動に続き、ウェスタンブロッティングにより分離ペプチドをPVDFまたはProBlottのいずれかに移した。膜を酢酸(1%)およびメタノール(40%)中の0.1%アミドブラックで染色することにより、ペプチドを視覚化した。水でよく洗浄した後、ペプチドをさらなる変更なしに配列決定するために提供した。
記載される(Silhavyら,1984.遺伝子融合を用いた実験(Experiments with gene fusions).C.S.H.publications)ように、染色体DNAを抽出した。
縮重DNA配列を配列番号2および3に記載のアミノ酸配列から推定した。2段階の重ね合わせ(nested)PCR反応のために、4つの縮重プライマーをこれらの配列から設計した。続くこのフラグメントのクローニングのために、Eag1制限酵素部位を各プライマーに構築した。3つ以上の塩基がある部位で可能な場合には、すべての可能な塩基が含まれているときにその部位がプライマーの3’(3プライム)末端から4つ以下の塩基である場合を除き、すべての可能な塩基の代わりにイノシンを組み入れた。また、このEag1部位のすぐ隣の位置ではイノシンを避けた。
18〜19kDaタンパク質遺伝子に対応する重ね合わせPCRフラグメントをEag1で消化し、これをBluescriptベクター(Stratagene)中のユニークなEag1部位に連結することにより、このフラグメントをクローニングした。E.coli細胞を(標準的な方法に従って)形質転換し、プラスミドDNAをアルカリ溶解法(Sambrookら,1989,Molecular cloning:Alaboratory manual 2nd.Ed.,CSH publications)を用いて回収し、次いで、RNAase消化工程、フェノール/クロロホルム抽出および2.5M酢酸アンモニウムおよび2容のエタノールを用いて沈殿を行った。正(forward)および逆(reverse)ユニバーサルシークエンシングプライマーを用いて、2つの独立のプラスミドDNA単離物の配列決定を行った。p18遺伝子由来の挿入DNAを正および逆方向で配列決定した。配列決定は、ABI自動シークエンサーおよびGenpak PCRをベースとする蛍光ジデオキシ鎖終結末端シークエンシングキットを用いて行った。
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Claims (51)
- H.pylori陰性個体においてそれに対する免疫反応性が検出される少なくとも一つのヘリコバクタータンパク質、その誘導体、フラグメント、前駆体または変異体を含むワクチン。
- 免疫反応性が抗体をベースとする請求項1記載のワクチン。
- タンパク質がヘリコバクター・ピロリタンパク質である請求項1または2のワクチン。
- タンパク質が単一のタンパク質または30kDa以下の分子量を有するタンパク質の混合物である請求項1〜3のいずれかに記載のワクチン。
- タンパク質が29kDa以下の分子量を有する請求項4記載のワクチン。
- タンパク質が28kDa以下の分子量を有する請求項4または5記載のワクチン。
- タンパク質が27kDa以下の分子量を有する請求項4〜6のいずれかに記載のワクチン。
- 24〜25kDaのタンパク質、その誘導体、フラグメント、前駆体または変異体を含む請求項1〜7のいずれかに記載のワクチン。
- 24〜25kDaのタンパク質が配列番号1に記載のN末端アミノ酸配列またはその一部を有する請求項8記載のワクチン。
- 24〜25kDaのタンパク質が配列番号Aに記載の内部アミノ酸配列またはその一部を有する請求項8または9記載のワクチン。
- タンパク質が18〜19kDaのタンパク質、その誘導体、フラグメント、前駆体または変異体を含む請求項1〜10のいずれかに記載のワクチン。
- 18〜19kDaのタンパク質が配列番号2に記載のN末端アミノ酸配列またはその一部を有する請求項11記載のワクチン。
- 18〜19kDaのタンパク質が配列番号3に記載の内部アミノ酸配列またはその一部を有する請求項11または12記載のワクチン。
- 18〜19kDaのタンパク質が配列番号6に記載のN末端アミノ酸配列またはその一部を有する請求項11〜13のいずれかに記載のワクチン。
- 医薬的に許容できる担体を含む請求項1〜14のいずれかに記載のワクチン。
- 薬理学的に適当なアジュバントと組み合わせた請求項1〜15のいずれかに記載のワクチン。
- アジュバントがインターロイキン12である請求項16記載のワクチン。
- アジュバントが熱ショックタンパク質である請求項16または17記載のワクチン。
- 少なくとも1つの他の医薬品を含む請求項1〜17のいずれかに記載のワクチン。
- 医薬品が抗生物質である請求項19記載のワクチン。
- 抗生物質がメトロニダゾール、アモキシシリン、テトラサイクリンまたはエリスロマイシン、クラリスロマイシンまたはタニダゾールの一つ以上から選択される請求項20記載のワクチン。
- 医薬品がビスマス塩のような抗菌剤を含む請求項19〜21のいずれかに記載のワクチン。
- 経口投与のための形態にある請求項1〜22のいずれかに記載のワクチン。
- 鼻腔内投与のための形態にある請求項1〜22のいずれかに記載のワクチン。
- 静脈内投与のための形態にある請求項1〜22のいずれかに記載のワクチン。
- 筋肉内投与のための形態にある請求項1〜22のいずれかに記載のワクチン。
- ペプチドデリバリーシステムを含む請求項1〜22のいずれかに記載のワクチン。
- ヘリコバクター・ピロリ感染またはヘリコパクター・ピロリ関連疾患を治療または予防するための請求項1〜27のいずれかに記載のワクチン。
- H.pylori陰性個体においてそれに対する免疫反応性が検出されるヘリコバクタータンパク質、その誘導体、フラグメント、前駆体または変異体。
- 免疫反応性が抗体をベースとする請求項29記載のヘリコバクタータンパク質。
- ヘリコバクター・ピロリタンパク質である請求項29または30記載のヘリコバクタータンパク質。
- タンパク質が30kDa以下の分子量を有する請求項31記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- タンパク質が29kDa以下の分子量を有する請求項32記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- タンパク質が28kDa以下の分子量を有する32または33記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- タンパク質が27kDa以下の分子量を有する請求項32〜34のいずれかに記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- タンパク質が24〜25kDaのタンパク質、その誘導体、フラグメント、前駆体または変異体である請求項31〜35のいずれかに記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- 24〜25kDaのタンパク質が配列番号1に記載のN末端アミノ酸配列またはその一部を有する請求項36記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- 24〜25kDaのタンパク質が配列番号4に記載の内部アミノ酸配列またはその一部を有する請求項36または37記載のへリコバクター・ピロリタンパク質。
- タンパク質が18〜19kDaのタンパク質、その誘導体、フラグメント、前駆体または変異体である請求項32〜35のいずれかに記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- 18〜19kDaのタンパク質が配列番号2に記載のN末端アミノ酸配列またはその一部を有する請求項38記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- 18〜19kDaのタンパク質が配列番号3に記載の内部アミノ酸配列またはその一部を有する請求項39または40記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- 18〜19kDaのタンパク質が配列番号6に記載のN末端アミノ酸配列またはその一部を有する請求項39〜41のいずれかに記載のヘリコバクター・ピロリタンパク質。
- ヘリコバクター・ピロリ関連疾患の治療または予防用薬剤の製造のための、請求項28〜42のいずれかに記載の一つ以上のヘリコバクタータンパク質の使用。
- 請求項28〜42のいずれかに記載のタンパク質様物質に対するモノクローナルもしくはポリクローナル抗体またはそのフラグメント。
- 請求項28〜42のいずれかに記載のワクチンで動物を免疫化することにより得られる精製抗体または血清。
- 免疫学的に有効な量の請求項36〜38および/または39〜42のヘリコバクター・ピロリタンパク質、インターロイキン12のようなアジュバント、および抗生物質を含む、ヘリコバクター・ピロリ関連疾患の治療または予防のためのワクチン。
- アジュバントとしてのインターロイキン12と組み合わせた、免疫学的に有効な量のヘリコバクター、そのサブユニット、フラグメント、誘導体、前駆体または変異体を含む、H.pyloriに対するワクチン。
- ヘリコバクターがヘリコバクター・ピロリである請求項47記載のワクチン。
- 抗生物質を含む請求項47または48記載のワクチン。
- 抗菌剤を含む請求項47〜49のいずれかに記載のワクチン。
- ヘリコバクターワクチンにおけるアジュバントとしてのインターロイキン12の使用。
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