JPH05500011A - クロストリジウム・ディフィシレのトキシンbに特異的なモノクローナル抗体 - Google Patents

クロストリジウム・ディフィシレのトキシンbに特異的なモノクローナル抗体

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JPH05500011A JP3509843A JP50984391A JPH05500011A JP H05500011 A JPH05500011 A JP H05500011A JP 3509843 A JP3509843 A JP 3509843A JP 50984391 A JP50984391 A JP 50984391A JP H05500011 A JPH05500011 A JP H05500011A
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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】 クロストリジウム・ディフィシレのトキシンBに特異的なモノクローナル抗体 発明の背景 クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium dirficil e)は、抗生物質関連の偽膜性腸炎に罹患した患者の主要な疾患病因(95%) であり、腸炎を伴わない抗生物質関連性下痢の患者にもある程度(20%)関与 している[バートレット(BartleLL、 J、 )のGa5troent ero1.8ニア83−801(1979)]。さらに、慢性炎症性腸疾患の患 者の19%は、その糞便中にC,ディフィシレ毒素が存在し、その疾患の重篤度 と毒素の存在とは正の相関関係にある[Trnka、 Y、らのGastroe nterology 80:693−696(1’981月。
C,ディフィシレから産生される毒素としてはトキシンAおよびトキシンBの2 つの毒素がある[サリバン(Sul 1ivan、 N、 M、 ) Infe ct。
In+un、 33:1032−1040(1982)]。トキシンA1即ちエ ンテロトキシンは、疾患に伴う腸管透過性の増大に関与する[Triadaf  1lopoulos、 G。
らのGastroenterology 93:273−279(1987)コ 。トキシンB、即ちサイトトキシン(細胞毒)は、培養細胞に細胞毒性効果を引 き起こす作用がトキシンAと比較して1000倍強力である[Rothman、  S、 W、 、l n4ect、lu+un、46:324−331(198 4); 5ullivan、N、M、+ Infect、Immun、33:1 032−1040(1982)]。
トキシンAは分子量が300,0OOkDaよりも大きく、トキシンBはそれよ りも若干小さい[Lyerly、 D、 H,らのInfect、Immun、  54ニア0−76(1986)]。さらに、片方の毒素に対して調製した抗血 清は他方の毒素とは交叉反応しない。従って、これら2つの毒素は別個の生物学 的および血清学的活性を有している。
特異的な抗生物質療法は存在するが、疾患に関与する毒素を迅速かつ正確に診断 する検定法は存在していない。迅速なラテ、、クス試験が開発されたが、それは 、臨床的に確定された疾患とは弱<(67%)しか関係しない分子量43.00 0のC,デイフイシレ関連タンパク質を検出するものである[Lyerly、  D、■、らのJ、 Cl1n、 Microbiol。
26:397−400(1988)] [Peterson、 L、 R,の^ ―、 J、 CI in、 Path、 87:298−2X9(1 987)]。インビトロ細胞の細胞毒性検定は広く受け入れられているC、ディ フィシレ関連疾患のための診断法である。しかし、この試験は48時間の作動時 間が必要であり、組織培養に熟達した技術を要する。毒素特異的なポリクローナ ル基礎EIAの挙動は期待できない。その理由は、毒素特異的な力価が比較的低 く、またポリクローナル抗血清の非特異的な反応性のレベルが高いことによる[ Walter、 R,C,らのDiagn、Microbiol、Infect 、Dis、5:6l−69(1986月。
それらの疾患検出における利用可能性にも拘わらず、毒素特異的なハイブリドー マの生成は困難であることが判明した。Lyerlyら[前掲]は、トキシンA 特異的なモノクローナル抗体の調製を報告している。また、Wilkinsらの 1989年11月7日発行の米国特許第4.879.218号にも、トキシンA 特異的モノクローナル抗体の調製が記載されている。この特許にはさらに、トキ シンAおよびトキシンB抗体をともに含有するポリクローナル血清から作成され るモノ特異的トキシンB抗体の調製が記載されている。
C,ディフィシレのトキシンAとの交叉反応性を有しないトキシンBモノクロー ナル抗体に対する要求は依然として存在する。
本発明の要約 本発明は、抗体、特にクロストリジウム・デイフイシレのトキシンBに特異的な モノクローナル抗体に関する。本抗体は、C,デイフィシレ由来のトキシンAに 対し、反応性を示さない。本発明抗体は、クロストリジウムの検出および処置の 方法に有用テアル。
図面の説明 第1A図および18図は、ゲル浸透および陰イオン交換クロマトグラフィーによ るトキシンBの精製を示している。A)5−300カラムに画分化された濃縮C ,デイフイシレ1.0463の細胞培養上清である。B)DEAEカラムから溶 出された5−300カラム由来のサイトトキシン豊富な画分プールである。
好ましい態様の説明 C,ディフイシレによって引き起こされる全腸炎の検出および処置のための組成 物および方法C、ディフィシレのトキシンBに特異的なモノクローナル抗体を得 る。この抗体は、C,デイフイシレの検出のための検定法および全腸炎の処置の ための治療法に使用される。
本発明のモノクローナル抗体はC,デイフイシレのトキシンBに特異的である。
この抗体は250kDaのタンパク質および毒素産生性C,ディフィシレの上清 と反応し、非毒素産生性C,デイフイシレ株とは反応しない。このモノクローナ ル抗体は、C,ソルデリイ(C,5ordeI l1i)、C、パイファーメン タンス(C,bHermentans)、C。
バーフリンジエンス(C,perfingens)由来の濃縮上清、またはC, デイフィシレ由来の精製トキシンAとは反応しない。このことは、トキシンBに 対して生じさせたポリクローナル抗血清を利用する、従来証明されていた結果と は、全く対照的である。トキシンBに対して生じさせたポリクローナル抗血清は C,ソルデリイ、C,ノイイファーメンタンスおよび非毒素産生株2037由来 の上清と強く反応した。
当業界で一般に知られているように、抗体は、抗体生成を銹発するのに使用する 抗原以外のものと反応する場合、交叉反応するとみなされる。本発明に係るトキ シンBに対する抗体は、トキシンAと交叉反応しない。
本発明の抗体は、ウサギなどの動物を不活性トキシンB抗原で免疫することによ り、調製する。トキシンB豊富な画分を回収するための特定の方法は、以下の実 験の部で説明する。
毒素を精製した後、トキシンBは種々の方法により不活化することができる。例 えば、その毒素は、SDSを利用、あるいはホルムアルデヒドを利用することに より不活化することができる。これらの方法はともに、以下の実験の部でより詳 細に説明している。不活化した毒素を利用して動物を免疫すれば、モノクローナ ル抗体を調製することができる。
本発明のモノクローナル抗体がトキシンAと交叉反応しないことは特に重要であ る。本発明の特定のプロトコールによって何故トキシンBに特異的なモノクロー ナル抗体が調製できるのかを考えると、単なる予想であるが、それはその実験系 のひとつの局面に特有のものなのかもしれない。例えば、実験の部で説明する精 製方法によれば、高度に精製されたトキシンBが得られるが、これはモノクロー ナル抗体を調製するための他の方法に利用することができる。あるいは、本出願 によって提供される不活化手段では、細胞毒性作用の弱い不活化トキシンBを得 ることができるので、刺激されたB細胞が抗体を産生できたのかもしれない。モ ノクローナル抗体の調製についての一般的な説明を行うのは、本発明の高度に精 製された不活化トキシンBがモノクローナル抗体を産生できるという認識からで ある。
種々の方法の殆どのものは、モノクローナル抗体を調製するための免疫学領域に おいて周知である。免疫学の一般原理についての標準的な参照すべき研究には、 1lle:n、 J、 [1mmunology: 14胞−非細胞区別の科学 (The 5cience or Ce1lJoncell Discrimi nation)、 John Wiley & 5ons、ニューヨーク(19 g2)]、Kennett、 R,ら[Monoclonal Antibod ies、)Iybridoma: A New Dimension in B iological Analyses。
プレノー・プレス、ニューヨーク(198G)]、Campbell、 A、ビ ronocl。
nal Antibody Technology、” In: Labora tory Techniques in Biochemistry and  Mo1ecular Biology、13巻(Burdon、 R,ら編)、 Elsevier。
アムステルダム(1984月、およびEisen、H,N、[fn: ilic robiology、 3版(Davis、 B、 D、ら、 Harper  & Row、フィラデルフィア(198G)月らの研究などがある。
本発明のモノクローナル抗体は、組換え釣手法または他の手法によって[ヒト化 (husanized月(即ち、ヒトにおいて非−免疫原性に)することができ る。ヒト化抗体は、例えば抗体の免疫原性部分を非−免疫原性の対応部分と置換 することによって製造することができる(即ち、キメラ抗体)[ロビンソン(R obinso口、 R,R,)らの国際公開PC丁/US86102269 ; アキラ(^kira、 L )らの欧州特許出願第184.187号;タニグチ (Taniguchi、 M、 )らの欧州特許出願第171.496号;モリ ソン(輩orrison、 S、 L、 )らの欧州特許出願第173.494 号;ニューベルガー(Neuberger、 M、’ S、 )らのPCT出願 1086101533 ;キャビン(Cabi fly、 S、 )らの欧州特 許出願125.023号;ビター(Better、 M、 )らの5cienc e 240:1041−1043(1988) ;ルー(Liu、^、Y、)ら のProc、 l1at1.^cad、 Sci、 、 U、 S、 A、 8 4F 「ヒト化」キメラ抗体についての一般的説明は、Morrison+ S、 L 、 [5cience 229:1202−1207(1985)]およびOi 、 V、 T、ら[BioTechniques 4:214(191116) ]によってなされている。
あるいは、適当な「ヒト化」抗体はCDRまたはCEA置換にょっ抗体は、ある 分子と特異的に反応することによりその分子が抗体と結合できる場合に、分子と 「結合できる」と言われる。上記の特異的な反応は、抗原が高い選択性で対応す る抗体と反応し、池の抗原によって誘起され得る他の多くの抗体とは反応しない ことを示す意味である。
本明細書で使用している「抗体(Ab月または「モノクローナル抗体(Mab月 なる用語は、ハプテンと結合することのできる無傷の分子およびそのフラグメン ト(例えば、FabおよびF(ab’)、フラグメントなど)を包含する意であ る。FabおよびF(ab’)rフラグメントは、無傷の抗体のFcフラグメン トを欠いており、より迅速に循環系から消失し、無傷抗体の非特異的な組織結合 性がより小さいものであり得る[WahlらのJ、Nucl、Med、 24: 316−325(1983月。本発明抗体のFabおよびF (ab’ )*お よび他のフラグメントは無傷抗体と同様に、本発明の方法に従って結腸腺癌の検 出および処置に使用できることは理解されよう。このようなフラグメントは通常 、タンパク質分解的開裂によって生成され、例えばパパインによりFabフラグ メントが、ペプシンによりF(ab’)tフラグメントが得られる。また、ハプ テン結合性フラグメントは組換えDNA技法を適用し、または化学合成によって 製造することもできる。
モノクローナル抗体はハイブリドーマ技法を用いて調製される[コI ingら 、 In: Monoclonal ^ntibodies and T−Ce ll Hybridomas、xルセビ乙 ニューヨーク、 563−681( 1981)]。一般には、このような操作は、動物を不活性な精製トキシンBで 免疫することを包含する。
このような動物の肺細胞を抽出し、適当な骨髄腫セルラインと融合する。本発明 では、適当なあらゆる骨髄腫セルラインを使用することができる。しかし、アメ リカン・タイプ・カルチャー・コレクシコン[ロックビル、メリーラントコから 入手できる親骨髄腫セルライン(SP、O)を使用するのが好ましい。融合した 後、得られたハイブリドーマ細胞をHAT培地中で選択的に維持させ、次いでワ ンズ[Wands、 J、 R,]らのGastroenterology 8 0:225−232(1981)に記載されているようにして限界希釈によりク ローンする[これを引用によって本明細書に包含させる]。次に、この選択によ り得られたハイブリドーマ細胞を検定し、トキシンBに特異的な抗体を分泌する クローンを同定する。好ましいハイブリドーマセルラインは5A8および5A2 である。
上記の方法を適用すれば、トキシンBに特異的な抗体を産生できる別のセルライ ンをさらに得ることが可能である。
また、別の抗体は、抗−イディオタイプ抗体を使用する2段階操作で調製するこ とができる。このような方法では、抗体自身がハプテンであり、従って第2の抗 体と結合する抗体を得ることが可能であるという事実に基づいている。この方法 では、トキシンBと結合できる抗体を使用し、動物を免疫する。次いで、その動 物の肺細胞を使用してハイブリドーマ細胞を112し、得られたハイブリドーマ 細胞をスクリーニングにかけ、トキシンBに対する抗体と結合できる抗体を産生 じているクローンを同定する。このような抗体は抗−イディオタイプ抗体からな るものである。この抗体を使用して動物を免疫することができ、そうすれば、抗 −トキシンB抗体の生成を誘発することができる。さらに、抗−イディオタイプ 抗体により、動物の免疫応答を誘導し、または増大させる方法が提供される。
本発明の抗体(またはそのフラグメント)は液相で利用でき、または固相担体に 結合できるので、免疫検定に使用するのに特に適している。
抗体またはそのフラグメントは、種々の標識物を使用し、また種々の標識化方法 によって標識化することができる。本発明に使用できる標識物のタイプを例示す れば、酵素標識物、放射性同位元素標識物、非放射活性同位元素標識物、蛍光標 識物、毒素標識物、および化学ルミネッセンス(化学発光)標識物などがあるが 、これらに限定されない。
適当な酵素標識物としては例えば、リンゴ酸ヒドロゲナーゼ、ブドウ球菌ヌクレ アーゼ、デルタ−5−ステロイドイソメラーゼ、酵母−アルコール脱水素酵素、 α−グリセリンリン酸脱水素酵素、トリオースリン酸イソメラーゼ、パーオキシ ダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギナーゼ、グルコースオキシダーゼ 、β−ガラクトシダーゼ、リボヌクレアーゼ、ウレアーゼ、カタラーゼ、グルコ ース−6−リン酸脱水素酵素、グルコアミラーゼ、アセチルコリンエステラーゼ などがある。
適当な放射性同位元素標識物としては、11)(,11811…■、IP、 ” S、”C,”Cr、”To、”C□、’嘗Fe、)SS、、1sIEu、・OY 、・フ(:、 u、 !170HSt重IAj、11!pd、4’lscおよび I(lIPdなどがある。
適当な蛍光標識物としては、′S″Eu標識物、フルオレセイン標識物、インチ オシアネート標識物、ローダミン標識物、フィコエリスリン標識物、フィコシア ニン標識物、アロフィコシアニン標識物、0−フラールアルデヒド(o−pht haldehyde)標識物、フルオレスカミン標識物などがある。
適当な毒素標識物としては、ジフテリア毒、リチン(ricfn)およびコレラ 毒がある。化学ルミネッセンス標識物としては、ルミナール標識物、インルミナ ール標識物、芳香族アクリジニウムエステル標識物、イミダゾール標識物、アク リジニウム塩標識物、シュウ酸エステル標識物、ルシフェリン標識物、ルシフェ ラーゼw識m、アエクオリン(aequorin)標識物などがある。
当業者であれば、本発明に使用できる他の適当な標識物が分かるであろう。これ らの標識物と抗体またはそのフラグメントとの結合は当業者が普通知っている常 法によって行うことができる。通常の方法は、Kennedy、 J、 H,ら のCl1n、ChitActa 70:l−31(1976)、および5chu rs、 A、 H,T、 kl、らのCI in、 ChiIl、 Acta  81 :1−40(1977)に記載されている。後者で言及しているカップリ ング法はグルタルアルデヒド法、過ヨウ素酸法、シマレイミド法、園−マレイミ ド−ベンジル−N−ヒドロキシ−スクシンイミドエステル法であり、これらを引 用によって本明細書に包含させる。
本発明の抗体くまたは抗体のフラグメント)の検出性は、担体を使用することに よって向上させることができる。周知の担体には、ガラス、ポリスチレン、ポリ プロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ、天然および 修飾セルロース、ポリアクリルアミド類、アガロース類ならびに磁鉄鉱(マグネ タイト)などがある。本発明の目的では、担体の性質はある程度可溶性であって も、不溶性であってもよい。当業者ならば、モノクローナル抗体を結合させるた めの他の多くの適当な担体を知っており、あるいは通常の実験によってそれらを 突き止めることができる。
本発明の抗体または抗体フラグメントを使用すれば、ト牛シンB抗原の存在を定 量的または定性的に検出することができる。このような検出は、種々の免疫検定 法のいずれを使用しても行うことができる。例えば、抗体または抗体フラグメン トを放射活性的に標識するすれば、ラジオイムノアッセイにより5F−25抗原 を検出することができる。ラジオイムノアッセイ(RI A)についての良好な 説明は、fork、 T、 S、らの1aboratory techniqu e and biochemistry inmolecular biolo gy [North Ho1land Publishing Company 、NY(197g)コに見いだすことができ、特にGhard、 T、による標 題「ラジオイムノアッセイおよび関連技法への導入(Introduction  to Radioiu+une−^5sayand Re1ated Tec hniques月の章を参考のために挙げておく(これらを引用によって本明細 書に包含させる)。
本発明の結合性分子はさらに、12点部位」または「サンドウインチJアッセイ としても知られている免疫測定検定(issunometric as5ay) に利用するよう適合化することもできる。代表的な免疫測定検定法では、ある量 の非標識化抗体(または抗体のフラグメント)を、試験する液中で溶解しない固 相支持体(即ち、血液、リンパ、液化糞便、組織ホモジネートなど)に結合させ 、固相抗体、抗原および標識化抗体から形成される3成分複合体が検出および/ または定量できるような標識物を担う可溶性抗体の所要量を加える。
通常の免疫測定検定には、固相に結合した抗体をまず試験する試料と接触させ、 固相抗体−抗原の2成分複合体を形成させることにより試料から抗原を抽出する 、フォワード(前進)検定がある。適当なインキュベ−1・時間の後、固相支持 体を洗浄して未反応の抗原を含有し得る液状試料の残余を除去し、次いで未知量 の標識化抗体を含有する溶液と接触させる。標識化抗体が固相支持体に結合した 抗原と非標識化抗体を介して複合化するよう2回目のインキュベートを行った後 、その固相支持体に2度目の洗浄を行い未反応の標識化抗体を除去する。このフ ォワードサンドウィッチ検定のタイプは、抗原が存在するか否かを決定するため の単純な「イエス/ノー」検定であり得、または標識化抗体の測定値を既知量の 抗原を含有する標準試料から得られる測定値と比較することにより、定量が可能 な検定法である。これら「2点部位」または「サンドウィッチ検定法は、Kir kham and Hunter+ε、 & S、 Livingstone、  xディンバラ(1970)により編集されたRadioiisune As5 ay Methodの199−206頁のWideに記載されている。
本発明の抗原についても有用であり得るもうひとつのタイプの「サンドウィッチ 」検定法では、いわゆる「同時Jおよび「逆」検定を使用する。同時検定法は、 固相結合抗体およびvA識化抗体を共に試験試料に同時に加えるように、単一イ ンキュベート工程を包含するものである。インキュベートが終了した後、固相支 持体を洗浄し、液状試料の残余および複合化していない標識化抗体を除去する。
次いで、通常の「フォワード」サンドウィッチ検定法で行うように、固相支持体 に付随する標識化抗体の存在を確かめる。
逆検定では、まず標識化抗体の溶液を液状試料に徐々に添加し、次いで適当な時 間だけインキュベートした後、固相支持体に結合した非標識化抗体を添加する。
2回目のインキュベートを行った後、試験試料の残余および未反応の標識化抗体 溶液が無くなるよう常法により固相を洗浄する。次いで、固相支持体に付随する 標識化抗体を同時およびフォワード検定法のようにして測定する。
上記のように、抗原のための免疫測定検定法は、個々の結合性分子を「レポータ ー分子」で標識することが必要である。これらレポーター分子または上記の標識 物は普通のものであり、当業者に周知である。本発明を実施するには、酵素標識 物が好ましいものである。
考えられる免疫測定検定法のいずれにも標識物に使用できる酵素として、単一の 酵素を考えているのではない。そうではなく、個々の検定系に適した酵素はいず れかを決定しなければならない。酵素の決定に当たり重要な基準は、純粋酵素の 回転数(単位時間内において、酵素部位1個で産物に変換される基質分子の数) 、酵素調製物の純度、その産物の検出感度、酵素反応の検出の容易さおよび速度 、試験液中における妨害因子または酵素類似活性の不存在、酵素およびその候補 物質の安定性、酵素およびその候補物質の入手性および価格などである。本発明 の免疫測定検定法にとって好ましい標識物として使用される酵素の中には、ペル オキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、 グルコースオキシダーゼ1、グリコアミラーゼ、リンゴ酸脱水素酵素およびグル コース−6−リン酸脱水素酵素がある。ウレアーゼは、その活性を容易に肉眼で 認知できる発色性pH指示物質であるので、好ましい酵素の中でも特に好ましい 。
本明細書に使用している、診断試薬(例えば抗体、抗体フラグメントまたはハブ テン)の有効量とは、所望の診断的識別を可能にする量である。診断試験に通常 使用される物質の量は一般には、0゜0f−1μgであり、好ましくは0.11 8gである。
本発明は、腸炎を診断する方法を提供することに加え、さらに全腸炎を予防およ び処置するための手段をも提供するものである。1つの態様としては、 C,ディフィシレの毒素産生株10463および非毒素産生株2037、ならび にC,ソルデリイ(sordel l1i)、C,パイファーメンタンス(C, birer*entans)、C5バーフリンジエンス(C,perf ing enS)は、トーマス・ラモン博士(Dr、Thog+as LaMont)[ University Ho5p+ta1.ボストン、 MAIから有り難く譲 り受けた。細胞を脳心臓注入ブロス(Brain Heart 1nfusio n Broth)[5coLt Laboratories、力−ソン、 CA ]中、37℃で定常期に達するまで嫌気的に培養した。
毒素精製 細菌上清400*(lをYM−30膜[Am1con Corp、+ デンバー 、 MAIで25倍に濃縮するか、または70%硫酸アンモニウムを使用して沈 殿させた。次いで、得られた濃縮上清をセファクリル−300[ファルマシアー LKB、ビスカッタウェイ、N月の90X2.5czカラムで分画化した。次に 、プールした毒素含有画分を、ウォーターズ650前進性タンパク質精製系(W aters 650^dvanced Protein Purificati on System)[Millipore、ベッドフォード、 MAIに接続 した超微細DEAE−TSKカラム[Toyo 5oya+日本]に適用した。
試料を50mM ト!JX−pH8,0に入れ、90mM トIJ 7.、IM Na(J!。
pH8,0で溶出した。すべての場合に、細胞毒性検定によってトキシンB豊富 なカラム画分を同定した。細胞毒性によって評価した回収効率は陰イオン交換後 で20%であった。トキシンAを5ullivanらの方法により精製した[サ リバン(SuIIivan、 N、 M、 )のInfect、 Ismun。
郵:l032−104(+(1982月。
トキシンBを2つの方法により不活化した。0.5%ドデシル硫酸ナトリウム中 、1100u/11(l トキシンBを使用し、SDS不活化ト牛シンBを生成 させ、ioo’cで90秒間加熱した。ホルムアルデヒド不活化トキシンBは、 1mg/z()キシンBを0.4%ポルムアルデヒドとともに37°Cで36時 間インキュベートすることにより調製した。
動物の免疫およびハイブー月忙1セルラインのf−1515ボンドの雌性ニュー シーラント白ウサギ、R460にホルムアルデヒド不活化トキシンB(100μ g)を0日、21日、42日、63日、90日、117日および14444日皮 肉注射した。最初の免疫はフロイントの完全アジュバント中で行い、以後のすべ ての注射はフロイントの不完全アジュバント中で行った。最後の免疫を行った後 のti!I後に血清を採取した。さらに2匹のウサギ、R4158およびR45 9を同一計画で、ホルムアルデヒド不活化粗製トキシンB250μgを用いて免 疫した。粗製トキシンBは、DEAEクロマトグラフィーによって均−近くにま で精製していない物質である。
雌性RB F/DnJマウスをジャクソン研究所(Bar )Iarbor、  ME)から入手した。O日日に、フロイントの完全アジュバント中SDS不活化 トキシンB5μgをマウスに皮肉投与して免疫し、19日目にフロイントの不完 全アジュバント中SDS不活化トキシンB5μgを腹腔的投与し、30日目にS DS不活化トキシンB5μgを腹腔的投与し、42日目にSDS不活化トキシン B2μgを腹腔的投与し、55日目に熱不活化トキシン82μgを静脈内投与し 、12727日目不活化トキシン81μgを腹腔的投与し、12828日目不活 化トキシンB1μgを静脈内投与した。13030日目リンパ節および#臓から 誘導した細胞で融合を行った。
融合スクリーニング ERAフォーマットでトキシンBを捕捉できる捕捉能についてハイブリドーマを スクリーニングした。手短に説明すれば、イムロン■平板(1+++nulon  [plates)[Fisher、ボストン、M^1を水中、2.8μg h (lヤギ抗−マウスIgG(重鎮および軽鎖耳ベーリンガー・マンハイム・バイ オケミカルズ、インディアナポリス、lNl100μQで被覆した。次いで、0 .005%グルタルアルデヒドlooμeを加え、得られた平板を室温に一晩放 置した。次ぎに、その平板を、0.1%アジ化ナトリウムを含有する10mM  リン酸ナトリウムpH7,2で1回洗浄した。次いで、アジドを含有するl05 M リン酸ナトリウム中、4%ウシ血清アルブミン200μぐでその平板を一晩 ブa7りした。プロ!りした平板にアジドを含有する10層Mリン酸ナトリウム 中、2.5%シ:di200μlを重層した。次いで、平板を風乾し、乾燥化ポ ーチ中、4℃で保存した。
50膜M)リス−HCQ pH7,6,50%熱不活化子牛血清、0゜05%T veen20.0.02%チメロサールおよび0.0016%ゲンタマイシンで 1:10に希釈した組織培養上清100μeを室温で1時間、各ウェルに加えた 。次いで、得られた平板を0.05%Tween 20(200μQ)で5回洗 浄した。その平板を、ウシ胎仔血清希釈物中500ng/z(j トキシンBと 共に室温で1時間インキュベートした。平板を0.05%Tveen20で5回 洗浄し、次いで粗製のトキシンBに対して生成させた抗血清にコンジユゲートさ せたHRP100μCを重層した。次いで、その平板を0.05%T ween 20で5回以上洗浄し、TMB/過酸化水素で呈色させた。
直接EIA 96ウエルのイムロン子平板を室温において一晩、C,デイフイシレ(difT icile) 10463もしくは2037、C,ソルデワイ(60rdell ii)、C,パイファーメンタンス(C,biferwentans)、または C。
バーフリンジェンス(C,perf ingens)のいずれかの組織培養上清 100μgで被覆した。次いて、リン酸緩衝化食塩水中4%ウシ血清アルブミン 、0.1%アジ化ナトリウムpH7,0で室温において一晩被覆した。次ぎに、 1:10に希釈したハイブリドーマ組織培養上清100μ(、またはBSA−P BSでl : 50001i:希釈したウサギ血清100μgを各ウェルに加え 、室温で2時間インキュベートした。次いで、その平板をPBSで5回洗浄し、 次いでヤギ抗−マウスIg(重鎮および軽鎖)または抗−ウサギ(IgG F( ab’)g)のいずれかでコンジユゲートしたHRPのB S A−P B S 中1 : 5000希釈物100μeを1時間加えた。PB3200μCで5回 以上洗浄した後、上記のようにしてウェルを呈色させた。
種々の方法 アイソタイピング試薬(isotyping reagents)を5outh ern Biotechnology As5ociates、Inc汀バーミ ンガム、 AL]から入手した。毒素含有試料を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)にかけた。試料を電気泳動によ りニトロセルロースに移し、正味のハイブリドーマ組織培養上清またはBSA− PBS中で1:1000に希釈したボックローナル抗血清のいずれかを使用し、 免疫染色した。検出は、ヒト血清タンパク質とは最小限にしか交叉反応しない抗 −ウサギI gG F (ab’ )yまたはヤギ抗−マウスIg(重鎮および 軽鎖)のいずれかでコンジュゲートしたHRPを使用して行った[Pel Fr eez、ロガース、 ARコ。4−クロロ−1−ナフトールを使用し、特異的抗 体を呈色させた。細胞毒性検定は、Bartell Immunodiagno sitics[ベルギー、ワシントン]から入手したヒト新生児***二倍体フィ ブロブラストで行った。抗−毒素血清によって阻害され得る細胞円が48時間後 に生成したなら、その試料は細胞毒性が陽性であると判定した。
トキシンBの精製は、濃縮、サイズ排除クロマトグラフィー、および陰イオン交 換クロマトグラフィーによって行った。濃縮後には実質的に細胞毒性の喪失は無 かった。第1A図は、ゲルクロマトグラフィーによって濃縮した細菌上清の典型 的な画分を示している。
この場合、画分44から66をプールした。この工程は細胞毒性の回収効率が6 0%であった。第1B図は、DEAEカラムから5−300に精製した材料の溶 出プロフィルを示している。画分63から75をプールした。DEAE精製ト精 製トキシン−マシーブルー染色したゲルはタンパク質が殆ど均質であることを示 したが、初期細胞毒性の10%足らずしか回収されなかった。
ハイブリドーマ プレートした886個の融合ウェルのうち、502個が発育陽性であり、213 個のウェルがトキシンB捕捉検定で反応する抗体を産生じた。6個のウェルをク ローンし、以後の分析のため拡張した。
同様の方法により、非常の低いバーセンテイジの特徴的なウェルが得られた。こ れらの融合物から得られたハイブリドーマは、ウェスターンプロットにおいて、 少ない低分子量の非トキシンB夾雑物と反応する抗体を頻繁に産生じた。
直接EIA 直接EIAI織培養において、6つすべてのモノクローナル抗体由来の上清が、 精製トキシンBおよび毒素産生性C,デイフイシレ(C,diNicile)株 10463由来の上清の両者と強く反応したく第1表)。試験したモノクローナ ル抗体はいずれも、精製トキシンAまたはC,ソルデリイ(sordellii )、C,パイファーメンタンス(C,biferienLans)、C,バーフ リンジエンス(C,perf ingens)または非毒素産生性C,ディフィ シレ株2037由来の上清とは反応しなかった。全く対照的に、ポリクローナル 抗血清はすべて、C,ソルデリイおよびパイファーメンタンスならびに非毒素産 生性C,デイフイシレ株2037と交叉反応した。交叉反応性の程度は様々であ り、抗原の純度に依存していた。ポリクローナル抗血清はトキシンAまたはC, バーフリンジェンスのいずれとも反応しなかった。これらウサギ由来の免疫前血 清は、試験したいずれの抗原とも反応しなかった。
C,ディフィシレ毒素のウェスターンプロット分析R460、R459、R45 8,5C8,5A2、FD8.5A8、ID5およびIG6を用い、S−300 精製したトキシンBを5DS−PAGEでウェスターンプロット分析した。抗血 清を1:1000に希釈し、モノクローナル抗体は組織培養上清として使用した 。すべてのモノクローナル抗体およびポリクローナル抗血清は、毒素産生性C, ディフィシレ株10463由来の濃縮上清および精製トキシンB(結果は示して いない)の同一バンドと反応した。ポリクローナル抗血清はさらに、約100k Daの三重バンドの少量の組みを伴った40および55kDaの主要なバンドを も認識した。
トキシンB特異的なモノクローナル抗体のすべてはさらに、C。
ディフィシレの濃縮細胞培養上清中に存在する50kDaのタン/fり質の種々 の量を検出した。トリプシン処理した後、C,ソルデリイおよびトキシンBのウ ェスターンプロットを行った。C,デイフイシレ10’463またはC,ソルデ リイいずれかの細胞培養上清を70%硫酸アンモニウムで沈殿させ、0.IM  Fリス、p)(8,0中に再懸濁し、20111Mトリス−HC(l pi(8 ,0で前もって平衡化させておいたセファデックスG−25カラムで脱塩した。
未消化のC。
ディフィシレまたはC,ソルデリイのタンパク質を比較した。細菌タンパク質に 対してトリプシン酵素の重量比1:50でトリプシンを使用し、C,ディフィシ レまたはC、ソルデリイのタンパク質を37°Cで30分間消化した(結果は示 していない)。この物質は非常に抗原性があるが、高分子量トキシンBよりも実 質的に毒性が低く(第1A図)、S −300クロマトグラフイーにより除去す ることができた。免疫反応バンド(60および250kDa)の同様の組みが、 モノクローナル抗体5A2(示さず)および508を使用してC,ソルデリイの 濃縮細胞培養上清中に認められた。他のモノクローナル抗体はウェスターンプロ ットではC8ソルデリイと全く反応しなかった。すべての免疫反応バンドはトリ プシン感受性であったが、同一の分解産物を産生じなかった。C,デイフイシレ のトキシンBにおける最も小さな分子量の免疫反応性トリプシンフラグメントは 50kDaであるが、C、デイフイシレの最も小さな分子量のトリブシンフラグ メントは79kDaであった。
く交叉反応するトキシンA特異的なモノクローナル抗体の1つが示されているが 、6つのトキシンB特異的モノクローナル抗体はいずれもトキシン八とは交叉反 応しなかった。さらに、本明細書に記載のようにして精製したトキシンBに対し て惹起させたウサギポリクローナル抗血清は、純粋なトキシンAとは反応しなか った。このことは、当然ながら、これら2つの毒素に保存ドメインが存在するこ とを排除するものでなく、これらドメインは免疫学的に主要なものでないことを 示唆するものである。
この態様ではトキシンB特異的ハイブリドーマがより高い頻度で認められるにも 拘わらず、従来の試みは成功を収めるに至っていない。トキシンBの細胞毒性作 用は、不活化を完全におこなうのに本明細書に記載の最高の操作が必要であった 。この警戒にも拘わらず、マウスは一般に免疫した後、病気に陥った。このこと は、この融合スクリーニング工程に使用した天然抗原を認識する抗体を刺激B細 胞が類型には産生じないほどに、トキシンBの変性が雑であったからと説明する ことができよう。さらに、直接トキシンロスクリーニング検定において陽性と評 価された多くのウェルが後に、免疫原を汚染する熱安定な少量のタンパク質と反 応することが判明した。おそらくは、トキシンBに対するウサギ抗血清を使用し て行うトキシンBのウェスターンプロットにおいて優勢である同じタンパク質が 存在するのであろう。
C,ソルデリイの致死的毒素に対する抗血清はトキシンBとは交叉反応するが、 C,ディフィシレのトキシンAとは交叉反応しないことが報告されている[Po poffJ、R,+ InfecL、Immun、 55:35−43(198 7)コ。C,ソルデリイ毒素に対する抗血清はC,ディフィシレの細胞毒性を中 和することが既に示されている[Chang、 T、 Y、らのInfect。
Immun、 22:41g−422(1978月。6つのモノクローナル抗体 はいずれも、C,ソルデリイの細胞培養上清を使用する直接EIAでは反応しな かった。2つのモノクローナル抗体、5C8および5A2は、C1゛ソルデリイ の濃縮細胞培養上清のウェスターンプロットでは高分子量タンパク質を検出した 。このタンパク質様トキシンBはトリプシン感受性であるが、同じ分子量を有す る免疫反応性フラグメントを産生じなかった。モノクローナル抗体はいずれも直 接EIAではこの抗原を検出しなかった。おそらくは、発現レベルまたはプラス チックを岐覆する被覆能の相違が、モノクローナル抗体のC,ンルデリイとの直 接EIAにおける反応性の欠如に寄与していると考えられる。また、これらモノ クローナル抗体によって認識されるエピトープが変性C,ソルデリイ毒素にしか 暴露していないことも有り得る。
本発明のトキシンBに特異的なウサギ抗血清は、直接EIAではC。
ソルデリイおよびC,パイファーメンタンスと反応するが、C,バーフリンジェ ンスとは反応しない。この反応性はトキシンBの保存されたエピトープに由来す るものと考えられるが、細胞培養上清中の他の抗原もこの観察された反応性の原 因と言い得る。これは、C。
ディフィシレの非毒素産生株とウサギ抗血清との直接EIAにおける反応性が強 いことから支持される。
トキシンB特異的ポリクローナル抗血清での結果は、従来報告されたものと同様 である。クーマシー染色ゲルで認められる痕跡量の夾雑は、ウェスターンプロッ トにおいて、毒素産生性C,ディフィシレの濃縮上清に対する抗血清の反応性の 優位を占めている。従って、この夾雑は免疫原性が高いか、または熱および洗浄 剤変性に対して比較的耐性であることを示している。本明細書に記載のモノクロ ーナル抗体はいずれもこれらのバンドと反応しないので、低分子量フラグメント は高分子量トキシンBのサブユニットであるか、またはその分解産物ではないよ うである。毒素以外の抗原との高いレベルの反応性および比較的低い毒素特異的 力価は、信頼のおけるC。
ディフィシレ診断の発展の妨げとなる。
予備的な証拠は、これらモノクローナル抗体がC,ディフィシレ関連疾患の患者 の糞便中にトキシンBを検出するのに有用であることを示している。
本明細書に記載のすべての文献および特許出願は、本発明の関連する技術分野に おける当業者のレベルを示している。すべての文献および特許出願は、個々の文 献および特許出願が具体的に記載、および引用によって包含させるよう個々に記 載しているのと同程度に、引用によって本明細書に包含されるものである。
本発明の理解をある程度助けるために、上記のように説明および実施例を記載し たが、以下の請求の範囲内においである種の変更および改変が可能であることは 明らかである。
□情報 セルライン5A8および5 A、 2は1990年5月11日にアメリカン・タ イプ・カルチャー・コレクシコン[メリーランド、口・ツクビル]に寄託され、 それぞれHB10454およびHB10455が付されている。
微生物 (寄託機関の名称) アメリカン◆タイプ・カルチャー中コレクション(寄託機関の住所) アメリカ合衆国20852メリーランドロツクビル、パークローン・ドライブ1 2301番(寄託臼) (受託番号) 1990年 5月11日 HB10454(追加表示) マウスハイブリドーマ、F1a−5A2.C5,5欧州特許がめられている指定 国に関しては、欧州特許の付与の告示が公表されるまで、または出願が拒絶され もしくは取り下げられ、または取り下げられたとみなされる日まで、寄託された 微生物の試料は、その試料を要求する人により指定された専門家に対して前記の 試料を支給する場合にのみ利用可能である(規則28(4)EPO)。
微生物 (寄託機関の名称) アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(寄託機関の住所) アメリカ合衆国20852メリーランドロツクビル、ハークローン・ドライブ1 23011(寄託臼) (受託番号) 1990年 5月11日 HB10455(追加表示) マウス ハイブリドーマ、F1a−5A8.5欧州特許がめられている指定国に 関しては、欧州特許の付与の告示が公表されるまで、または出願が拒絶されもし くは取り下げられ、または取り下げられたとみなされる日まで、寄託された微生 物の試料は、その試料を要求する人により指定された専門家に対して前記の試料 を支給する場合にのみ利用可能である(規則28(4)EPO)。
時光度 280 nm (□) NOCL 、LIV鷹i 糸田net壽−’frカイel) (10g)ロムし L /l 280nm (□) 要約書 フロストリ/ラム・ディフィシレのトキシンBに特異的なモノクローナル抗体を 提供するものである。さらに、該抗体を調製し、使用するための方法、特にC, ディフィ/しの検出のための該抗体の使用を提供するものである。
国際調査報告

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.クロストリジウム・ディフィシレのトキシンAと交叉反応しない、クロスト リジウム・ディフィシレのトキシンBに特異的なモノクローナル抗体。
  2. 2.5C8、5A2、FD8、5A8、ID5およびIG6の中から選ばれるハ イブリドーマから産生される、請求項1に記載のモノクローナル抗体。
  3. 3.クロストリジウム・ディフィシレのトキシンAと交叉反応しない、クロスト リジウム・ディフィシレのトキシンBに特異的なモノクローナル抗体を産生する ハイブリドーマ。
  4. 4.5C8、5A2、FD8、5A8、ID5およびIG6の中から選ばれる請 求項3に記載のハイブリドーマ。
  5. 5.試料をトキシンBに特異的な抗体と接触させ、該抗体の存在を検出すること を特徴とする、試料中のトキシンBの存在を検出するための方法。
  6. 6.抗体が標識されている請求項5に記載の方法。
  7. 7.抗体が固相支持体と結合している請求項5に記載の方法。
  8. 8.試料が生物学的試料である請求項5に記載の方法。
  9. 9.試料が糞便試料である請求項8に記載の方法。
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