JPH07502483A - 新規ペプチド抗原およびそれを用いるイムノアッセイ、試験キットおよびワクチン - Google Patents
新規ペプチド抗原およびそれを用いるイムノアッセイ、試験キットおよびワクチンInfo
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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】
新規ペプチド抗原およびそれを用いるイムノアッセイ、試験キットおよびワクチ
ン
発明の背景
発明の分野
本発明はBnv−1(HTLV−1;アミノ酸(a、a、 )191−215)
、IEnv−2(HTLV−[1;a、 a、 187−210)、Bnv5
(HTLV−1;a、a、242−257) 、 Gagla(HTLV−1;
a、a、102−117) 、Pal−3(HTLV−1;a、a、487−5
02) 、 Env−20(HTLV−11;a、a、85−102)、 Bn
v−23(HTLV−[[;a、a、274−289) 、Gag−10(HT
LV−[/II;a、a、364−385)およびErs (内因性レトロウィ
ルス配列)からなる群から選択されるHTLV−1およびHT L V −II
の構造遺伝子産物から誘導されるペプチド、および該ペプチドを用いるイムノア
ッセイ、試験キットおよびワクチンに関する。
関連技術の記載
ヒトTリンパ球指向性ウィルス(HT、LV)夏型および夏型は密接に関連した
ヒトレトロウィルスである(Wachsman W、 Golde DW、 C
hen [SY、 HTLVおよびヒト白血病:その見通し、 Sem1n H
ematol 1986;23;246−56)。
HTLV−1は成人T細胞白血病(ATL)およびHTLV−1関連ミニロバシ
ー/熱帯痙性不全対麻痺として知られている慢性神経失調症(HAM/T S
P ; Flhrlich GD、 Po1esz BJ、 HT L V −
n感染の臨床および分子パラメータ、 C11n Lab Med 1988;
8:65−84)の原因として関連する。一方、変種の毛細胞白血病の患者から
最初に単離されたH T L V −n (Kalyanaraman VS、
SarngadharanMG、 Robert−Guroff M等1毛細
胞白血病のT細胞変種と関連するヒトT細胞白血病ウィルス(HTLV−II)
の新規亜種、 5cience 1982;218:571−3)は何らかの特
定の疾病と関連づけられていない(Blattner WA、レトロウィルス、
Bvans AS編 ヒトのウィルス感染:病因および防除、第3版、ニュー
ヨーク: Plenum 1989:545−92) 、 HTLV−1感染は
日本南西部、カリブ地方およびアフリカの一部に特有であるが(F3hrlic
h GD、 Po1esz BJ、 HTLV−n感染の臨床および分子パラメ
ータ、 C11n Lab Med 1988;8:65−84)、HTLV−
IIは静脈薬剤使用者中に主として報告されている(Lee H,Swanso
n P、 5horty VS、 Zack JA、 Rosenblalt
JD、 Chen [、ニューオルレアンでの血清陽性■薬剤乱用者における高
率のHTLV−n感染、 5cience 1989;244:471−5)
o混入血液産物からのHTLV−1/II感染の伝播についての関係はボランテ
ィアの血液供給者中のHTLV−1の血清学的証拠により確認され(Willi
ams AB、 Pang CT、 Slaman DJ等、米国血液供給者に
おけるHTLV−1感染の血液流行および病因的関連、 5cience 19
88:240:643−6; Anderson D、W、。
Bpstein J、S、、 Lee T、H,等、健康な血液および血漿供給
者におけるヒトTリンパ球ウィルス夏型感染の血清学的感染、 Blood 1
,989;74:2585−91)、そして米国食品および薬剤認可局は提供さ
れた全ての血液のHT4;V−1スクリーニングを示唆した(公衆衛生奉仕グル
ープ、ヒトTリンパ球指向性つィルス■型に対する抗体のスクリーニング試験の
許可、 MMWR19B8;37:736−47; Kaplan J、8゜、
Khabbaz R,F、HTLV −1:血液供給者スクリーニングに対す
る最新事項、^ta、 Fall、 Physician 1989;40:1
89−95)。血液供給者のスクリーニングからの最近のデータはHTLV−1
に対するこれらの血清陽性の半分以上がHTLV−IIに感染され得ることを示
している(ChenISY、 Rosenblat JD、 Black AC
?^rrigo SJ、 Green PL。
1990、HTLV−nの流行および遺伝子発現の制御:AIDS Res H
um Retroviruses 6:134−5)6さらに、米国における静
脈薬剤使用者間の高率のHTLV血清反応性はHTLV−IF感染に起因し得る
(Lee H,Swanson P、 5horty V、S、、 Zack
J、^、、 Rosenblatt J、D、、 Chen 1. =ユーオル
レアンでの血清陽性■薬剤乱用者における高率のHTLV−n感染、 5cie
nce 1989;244:471−5) o HT LV−1感染とHTLV
−It惑染を区別し得る血清学的アッセイがないので(Chen IsY、 R
osenhlat JD、 Black AC,Arrigo SJ、 Gre
en PL、 1990. HT L V −IIの流行および遺伝子発現の制
御: AIDS Res )Iuo+ Retroviruses 6:134
−5)、HTLV−1関連疾病についてそのような個人のカウンセリングは不適
切であるかもしれない。
全体的構造的類似ならびに一次アミノ酸配列の多くの同一性(Myers G、
Josephs S、F、、 Rabson A、B、、 Sm1th T、
F、、 Wong 5taal F、ヒトレトロウィルスおよびエイズ中、 L
os Alamos National Laboratory、 =ニーメキ
シコ州ロス75 % ス、 1988)はHTLV−1とHTLV−II間の抗
原交差反応性を示唆し、事実上、いずれの血清学的アッセイも今日までこれら2
種の感染を確実には区別し得ない(Anderson DJ、、 l?pste
ln J、S、、 Lee T、Ho等。
健康な血液および血漿供給者におけるヒトTリンパ球ウィルスl型感染の血清学
的感染、 Blood 1989;74:2585−91); Lee T、H
,Coligan J、B、、 McLane M、F、等、夏型および■型ヒ
トT細胞白血病ウィルスのエンベロープ遺伝子産物間の血清学的交差反応性、
Proc、 Natl、 Acad、 Set。
USA1984;81ニア579)。ウィルス単離および遺伝子増幅技術(Le
e H,Swanson P、 5horty V、S、、 Zack J、A
、、 Rosenblalt J、D、、 Chen 1.ニューオルレアンで
の血清陽性■薬剤乱用者における高率のHTLV−n感染、 5cience1
989;244:471−5;口e B、 5rinfva A、ヒト免疫不全
症ウィルス(HI V)およびヒト向リンパ球ウィルスl型または■型二重感染
のポリメラーゼ鎖反応による検出、 Oncogene 1989;4:153
3−5)はHTLV−1感染をHTL V−It感染と区別することを可能にす
るが、これらの操作は集約的な労働であり、そしてリンパ球の収集と処理を必要
とする。2つの感染を区別するであろう血清学的アッセイは非常に望ましい。そ
のようなアッセイは、2つのウィルスを区別できなかったことによりずっと阻止
されてきた血清病因学的研究のため、および血液供給者や血清陽性を試験するそ
の他の人のカウンセリングのために非常に有用であろう(Chen [SY、
Rosenblat JD、 BlackAC,Arrigo SJ、 Gre
en PL、 1990. HT L V −nの流行および遺伝子発現の制御
: AIDS Res )Ium Retroviruses6:134−5)
。
保存された「免疫決定」エピトープを表現する合成ペプチドは低コストおよび正
確に再び製造され得る性質の点でウィルス誘導抗原に対する興味深い代替物を提
供す、 る。予め決められたアミノ酸配列と反応性の抗体の合成は(Lerne
r R,A、生物学および医学における予め決定された特異性の抗体Adv、
Immunol、 1984;36:1−44)、互いに感染性である関連レト
ロウィルスを区別するための感度がよく、特異的な手段であることが従来示され
ていた(Anderson D、W、、 Bpstein J、S、、 Lee
T、H,等、健康な血液および血漿供給者におけるヒトTリンパ球ウィルス夏
型感染の血清学的感染、 Blood 1989;74:2585−91);
LeeT、H,Coligan J、El、、 McLane M、P、等、夏
型および■型ヒトT細胞白血病ウィルスのエンベロープ遺伝子産物間の血清学的
交差反応性、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 19
84;81ニア579)。構造タンパク質、例えばHTLV−1およびHTLV
−nからのenv 、 gagおよびpoLは自然感染の条件下で主な免疫決定
タンパク質であるから(Lee T。
Coljgan J、B、、 Homma T、 !JcLane M、F、、
Tachibana N、 Bs5ex M、 ヒトT細胞白血病ウィルス結
合膜抗原(HTLV−MA):ウイルス感染に続いて認識される主要抗原、 P
roc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 1984;81:38
56−60; Kanner S、B、、 Mayer C,C,、Gefff
n R,B、等ヒトレトロウィルスのenvおよびgagポリペプチド;感染を
測定するための血清学的アッセイ、 J、 Immunol、 1986;13
7:374−8)、本発明者等は、アミノ酸配列においてかなりの相違を示した
HTLV−1およびHTLV−IIのenv 、 gagおよびpalの領域の
血清学的反応性を分析した(Sodroski J。
、 patarca R,、Perkins n、等、ヒト向リンパ球つィルス
■型のエンベロープ糖タンパク質遺伝子の配列、 5cience 1984;
225:421−4)。
米国特許第4838701号1tHTLV−1に対スル抗体への特異的免疫反応
性を有するペプチド組成物を開示している。
発明の要約
本発明の1つの目的は、HTLV−II感染個体からの血清試料と交差反応性を
示さないHTLVタンパク質の主要免疫決定エピトープを明らかにすることであ
る。
従って、本発明の一つの態様は、
Bnv−1(HTLV−1;a、a、191−215) LPHSNLDHIL
BPS[PWKSKLLTLV。
En v−2(HTLV−[[;a、 a、 187−210)VHDSDLE
!HVLTPSTSWTTK ILKP t。
Elnv5 ()!TLV−1;a、a、242−257) 5PNVSVPS
SSSTPLLY。
Gagla(HTLV−1;a、a、102−117) PP5SPTHDPP
DSDPQI。
Pal−3(HTLV−[;a、a、487−502) KQILSQRSFP
LPPPHK。
Env−20(HTLV−+ 1 ;a、 a、 85−102)KKPNRQ
GLGYYSPSYNDP。
Bnv−23(HTLV−[;a、 a、 274−289) QPRLQ^[
TTDNCNNSr。
Gag−10(HTLV−1/I I ;a、a、364−385)GHWSR
DCTQPRPPPGPCPLCQDP。
Brs (内因性レトロウィルス配列)PRIPPKPCP ICvCPNWK
SDCPT、おヨヒそれらの類似体
(上記配列中のアミノ酸は、その配列の三次元コンホメーションから誘導される
HTLV−1またはHTLV−■に対する抗体への免疫反応性が実質的に保存さ
れる限りにおいて置換されていてもよい)
からなる群から選択されるペプチドを含む、HTLV−1、HTLV−IIまた
はそれらの組合せに対する抗体への特異的免疫活性を有するペプチドに関する。
本発明はさらに、HTLV−1,HTLV−1またはそれらの組合せに対する抗
体を検出するためのイムノアッセイ方法、該抗体を検出するための試験キット、
該ペプチドを含むペプチド組成物およびワクチンに関する。
図面の簡単な説明
図IAおよびIBは、HTLV−1ゲノム(上側パネル)およびHTLV−I[
(下側パネル)における合成ペプチドの配置を示す。各ペプチドの相対位置はボ
ックスにより示されている。
図2Aおよび2Bは、HTLV−1感染(HTLV−1)、PCR4:より確認
されたHTLV−1感染(HTLV−T PCR) 、およびPCR確認された
HTLV−■感染(HTLV−I[PCR) の患者における精製HTLV−1
タンパク質(上側パネル)およびBnv−5(下側パネル)に対する抗体を示す
。影を付した領域は健常人21人の応答の平均値+8 3Dを示す。
図3は、HTLV−1感染個体における抗Env−5抗体のEnv−5(・−釦
、HTLV−1(〇−0)またはHTLV−1(Δ−Δ)精製タンパク質による
競合を示す。10ug/mlペプチドまたはHTLVタンパク質溶液の連続的1
:2希釈液が試験血清の1:1G希釈液と1=1混合される。混合物を4℃で一
晩保温する。各々をエリザにより抗Env−5活性に対してアッセイする。結果
を4つのHTLV−1感染血清の平均阻害%として表現する。
図4Aおよび4Bは、HTLV−1感染(○)、HTLV−It (ロ)感染お
よび正常対照(Δ)の患者におけるGag la(上側パネル)またはPot−
8(下側パネル)ペプチドに対するIgG抗体を示す。HTLV−■感染群にお
ける塗りつぶした記号はRAM/TSPまたはATLの個体の抗体応答性を示す
。
図5人および5Bは、抗原インデックスを付加したHTLV−1(上)およびH
TI、V−II (下)のgagコード化タンパク質の二次構造のコンピュータ
予想を示す。
残基上の円の半径は該残基と次の5個の残基に対して計算される平均抗原インデ
ックスに比例している。親水性、柔軟性および表面現出性に対するパラメータは
、親水性に対して0.7、柔軟性に対して1.04および表面現出性に対して5
.0を限度として5個のアミノ酸残基で平均される。
図6は): nv2 Q @h−11!、gnv−202’マド!■およびBn
v2 Q 3 !lS−11Iの相当するHTLV−1配列との並列を示す。H
TLV−IIとHTLV−1との間の同一アミノ酸残基は四角で囲んでいる。ア
ミノ酸残基番号付与は各タンパク質のN末端からである。
図7はHTLV−II (HT−It)およびHTLV−1(HT−1)に感染
した血液供給者からの血清試料中のEnv−20・トi・!、Env−2021
1−!elおよびEnv−203″ll−1llに対する抗体を示す。影を付し
た応答は健常血液供給者22人の応答の平均+2SDを意味する。
図8Aおよび8Bは、HTLV””およびHTLV”4試料とHTLVのenv
(A) gag (B)領域および内因性レトロウィルス配列(B)からの合
成ペプチドとの血清反応性を示す。データはHTLV口° (p19および/ま
たはp24+gp48/61 ;n=30)およびHTLV”’ (pl’9+
p24+r21+、n=1’2;p19+p24+、n=10;p19’+、n
=43;p24+、n=6.r=21+、n=9)試料の%反応性として表現さ
れる。A:合成HTLV−1特異的Env1181−1目 0口)およびEny
l 14ト1mm’ (z) 。
HTL・V−It特異的E n v −1””−”’ ([21)およびEn、
v=20″s、−+@*(ロ)に対する%反応性; B : HTLV−1特異
的Q ag 1 aIIト117 、 (ロ)、HTLV、−1/’I[特J%
的G a g −10”!’−”’ (rzJ’)および内因性レトロウィルス
配列RTVL”” (IISa)との%反応性。
図9は、RTVL領域がその他のレトロウィルスに見出されるものと類似の位置
に保存配列の2つの不完全コピーを含むことを示す。図9におけるピリオドは配
列並置のために加えられた配列中の空隙を示す。
発明の詳細な説明
本発明は合成ペプチドの使用による体液中にHTLV−■またはHTLV−II
に対する抗体を検出するための感度の高い方法に関する。ペプチドはまた、ヒト
を含む健康な哺乳動物(こおけるHTLV−1またはHTLV−■による感染に
対して保護を与えるためにHTLV−1またはHTLV−IIの抗体の産生を刺
激することによるワクチンとして有用である。ペプチドはエンベロープタンパク
買上のセグメントに相当するアミノ酸配列を有する。検出方法は酵素結合イムノ
ソルベントアッセイ(エリザ)、イムノラジオメトリックアッセイ(IRMA)
およびイムノアッセイ法のその他の形態、例えばニトロセルロース紙上での酵素
免疫プロッティングアッセイおよび抗原としてペプチドを用いる血球凝集アッセ
イを包含する。
開発されるべきHTLVに対するイムノアッセイは、2つの主な基準を満たすこ
とが必要である。試験は、HTLV−1とHTLV−IIの両方のウィルスが特
有である場所においてそれらを区別しなければならない。全体のウィルス溶菌物
が抗原の源として使用される酵素免疫アッセイ(EIA)はこれらのウィルスの
コアおよびポリメラーゼタンパク質の高度に保存された領域において配列相同性
であるためにHTLV−1とHTLV−IIを効率よく区別できない。高感度で
特異的である2種のイムノアッセイは血液スクリーニングが行われる実験室で利
用可能でなければならない。現在の研究において、発明者は、HTLV−1とH
TLV−II(7)ウィルスタンハク質の免疫反応性ドメインからの合成ペプチ
ドがHTLV−1とHTLV−IIを区別するであろうイムノアッセイを設計す
る試みを提供することを籟告する。発明者等はまた、HTLV−1のポリメラー
ゼ領域から誘導された合成ペプチドが多くの感染個体において血清抗体を検出す
るという証拠を提供する。
本明細書において使用されるアミノ酸の略号は下記のように慣用的に示される。
アミノ酸 3文字略号 1文字略号
アラニン Ala ^
アルギニン Arg R
アスパラギン Asn N
アスパラギン酸 ^sp ロ
アスパラギンもしくはアスパラギン酸 Asn Bシスティン Cys C
グルタミン Gin Q
グルタミン酸 Glu E
グルタミンもしくはグルタミン酸 Glx Zグリシン Gly G
ヒスチジン 1(is H
ロイシン Leu L
リジン Lys に
メチオニン Met H
フェニルアラニン Phe P
プロリン Pro P
セリン Ser S
トレオニン Thr T
トリプトファン Trp W
チロシン Tyr Y
バリン Val V
本発明によれば、HTLV−1また1iHTLV−Ill:対する抗体の検出に
有用なペプチドは、Env−1(HTLV−1;a、a、191−215) L
P)ISNLDHILBPS[PWKSKLLTLV。
Rnv−2(HTLV−11;a、a、187−210)VHDSDLB)IV
LTPsTsWTTKILKPI。
Bnv5 (HTLV−1;a、a、242−257) 5PNVSVPSSS
STPLLY。
Gagla(HTLV−1;a、a、102−117) PP5SPTHDPP
DSDPQ[。
Pal−3()ITLV−1;a、a、487−502) KQ[LSQRSP
PLPPPHK。
Bn v−20(HTLV−11;a、 a、 85−102)KKPNRQG
LGYYSPSYNDP。
Bnv−23(HTLV−1;a、 a、 274−289)QPRLQA I
TTDNCNNS I。
Gag−10(HTLV−1/ I I ;a、 a、 364−385)GH
WSRDCTQPRPPPGPCPLCQDP。
Brs (内因性レトロウィルス配列)PRIPPKPCP ICVCPNWK
SDCPT、およびそれらの類似体
(上記配列中のアミノ酸は、その配列の三次元コンホメーションから誘導される
HTLV−1またはHTLV−■に対する抗体への免疫反応性が実質的に保存さ
れる限りにおいて置換されていてもよい)
からなる群から選択される。
これらのペプチドは類似体または断片、すなわち上記配列の末端アミノ酸にさら
に付加されたアミノ酸を有するか、またはいずれかの末端からのより少ない末端
アミノ酸を有するより短いペプチド鎖またはより長いペプチド鎖からなっていて
もよい。HTLV−1またはHTLv−■に対するドミナント抗体により認識さ
れ得る三次元コンホメーションが保存される限り、合成ペプチドの類似体はまた
、上記配列の列記アミノ酸の置換および/または欠失を含んでいてもよい。
HTLV−1またはHTLV−I[に対する抗体の免疫反応における、本発明に
係るペプチドの高度な感度および特異性に基づいて、該ペプチドはワクチンとし
て(例えばATLおよびHAM/TSP用)、ヒトを含む哺乳動物におけるHT
LV−1およびHTLV−I[に対するモノクローナル抗体およびポリクローナ
ル抗体の開発のための免疫源として有用である。タンパク質またはポリマー担体
に結合されるか、またはホモ−もしくはヘテロ多官能性架橋剤の使用によりホモ
−もしくはヘテロ−ダイマーもしくは高級オリゴマーに重合化された場合のペプ
チドは、正常な対象に誘導されて、HTLV−IまたはHTLV−IIに対する
抗体の産生を刺激し、そして健康な哺乳動物での感染に対する保護を提供する。
本発明に係るペプチドはウィルスから生化学的に誘導されたものではないので、
疾病に対してワクチン化されるべき正常な対象を危険に晒すことがない。
本発明に係るペプチドを使用する利点は多い。ペプチドは化学的に合成される。
これは、試験試薬またはワクチンを製造工程中を通じてHTLV−1またはHT
LV−mとの接触がないことを意味する。ワクチンの製造またはワクチン化過程
の間、健康状態にある製造者や個人が危険に晒されることがない。同様に、上記
ペプチドの使用または哺乳動物におけるHTLV−1またはHTL■−■に対す
るモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体の開発において、HTLV−1
またはHT L V −■に晒される危険がない。さらに、試験試薬が血清また
は体液の試料に晒される場合、HTLV−1またはHTLV−I[に対する抗体
を検出する試験の最後の段階まで、実験作業者がHTLV−1またはHTLV−
Ill:晒される危険がない。この最後の段階における暴露のあらゆる危険は、
60℃で30分、被試験血清試料を加熱し、それによりウィルスを不活性化する
予防工程を行うことによりさらに避けられる。
本発明により回避されるその他の問題は、HT L V −1またはHTLV−
IIウィルス調製物と一緒に精製される宿主細胞または発現されたウィルスフラ
グメントと一緒に精製されるE、 coli誘導化タンパク質からの抗原材料中
の存在により引き起こされる偽陽性結果の可能性である。ある種の正常な個体は
、宿主細胞からの抗原材料と交差反応するE、 C01iまたはヒト白血球抗原
例えば■(LAに対する抗体を有する。これらの正常個体からの血清試料はそれ
らがHTLV−1またはHTLV−1[に暴露された場合でさえも、エリザまた
はIRMA試験において陽性応答を示し得る。
ある人がこのタイプの偽陽性応答に基づいてHTLV−■または■に感染されて
いる可能性があるという診断はその人またはその家族に対して重大な不安を引き
起こし得る。これらの問題の全てが本発明のペプチドを試験試薬として使用する
ことにより回避され得る。
さらに、適当なアミノ酸類似体置換を用いれば、上記アミノ酸配列に基づく種々
のペプチド類似体がより低いバックグランド値またはHTLV−1もしくは■抗
体スクリーニングアブセイに有用な固相に対してよりよい吸着が生じるような特
性をもつように合成され得る。
さらに、本発明のペプチドは合成により製造されるので、品質は制御され得、そ
してその結果、試験結果の再現性が保証され得る。また、非常に少量のペプチド
が各試験操作に必要とされ、そしてペプチドの製造する費用が比較的安いので、
HTLV−1または■に対する抗体のために体液をスクリーニングする経費およ
びワクチン製造コストは比較的低い。
体液中4::HTLV−1、HTL、V−IIまたはそれらの組合せを検出方法
は、少な(とも1種の上記ペプチド、類似体またはそれらの混合物を調製し、そ
してイムノアッセイ操作における少なくとも1種のペプチドを、pH約7.5な
いし10、好ましくは約9.4ないし9.8の緩衝液中で試験あたり約0.1m
gないし約2θmg、好ましくは約1.0mgないし約10mg用いることから
なる。
本発明に従って製造されたペプチドは試験試薬としてイムノアッセイ、例えば酵
素結合イムノアッセイソルベントアッセイ(エリザ)、酵素イムノドツトアッセ
イ、血球凝集アッセイ、ラジオイムノラジオメトリックアッセイ(IRMA)ま
たはあらゆる別の競合結合アッセイの形態で使用することによりHTLV−1お
よびHTL。
■−■感染を検出するために使用され得る。
本発明はさらに、
(i)検出すべき抗体−ペプチド複合体を製造するのニ十分す量テ、HTLV−
l5HTLV−IIまたiiソれらの組合せと反応させるための本発明のペプチ
ドの存効量で固体支持体またはその他の標識材料を被覆し、(ii)緩衝液で希
釈された試験血清を添加し、そこで該試験血清中のHTLV−1またはHTLV
−Itに対する抗体が前記ペプチドとでペプチド−抗体複合体を形成し、
(nr)混合物を保温し、そして
(汁)ペプチド−抗体複合体の存在を検出する、ことからなるHTLV−1,H
TLV−Itまたはそれらの組合せに対する抗体を検出するためのイムノアッセ
イ法に関する。段階(iv)において、酵素で標識された第2の公知抗体および
該酵素と反応して着色物質を形成する基質が導入される。また、段階(iv)に
おいて、放射性元素で標識された第2の公知抗体が導入される。また、段階(i
v)において、ペプチド抗体複合体は凝集として検出されてもよい。固体支持体
は少なくとも1種の前記ペプチドでマルチドツト配列に被覆されてもよい。ペプ
チドの量はドツトあたり1mgないし10mgの範囲が好ましい。検出段階(i
t)はまた、複合体と競合する標識または非標識抗原または抗体を用いて競合的
に行われてもよい。段階(i)の抗原は、抗体−抗原複合体が例えばポリエチレ
ングリコール沈殿またはクームス試薬により検出され得るようになっていれば、
結合されている必要はない。
本発明はまた、固体支持体またはそれに付着したその他の適当な標識材料;本発
明の少な(とも1種のペプチドからなる免疫吸着剤または単に少なくとも1種核
ペプチドのみ、
陰性対照としての正常血清の試料、
陽性対照としてのHTLV−1またはHTLV−IIに対する抗体を含む血清の
試料、および
血清試料を希釈するための緩衝液
からなるHTLV−L HTLV−IIまたはそれら)組合せに対する抗体を検
出するための試験キットに関する。
さらに本発明は、本発明のペプチドを少なくとも1種含むペプチド組成物に関す
る。1種以上のべ組成物中に存在する場合、各々は互いに1:1の比率で存在す
る。
例えば、混合物中に数種のペプチドが存在する場合、それらは1:i:1の比率
にある。各ペプチドは0.5mgないし5mgの量で存在することが好ましい。
−緒に混合されるべき2種以上のペプチドの例はEnv−1とEnv−5の組合
せを包含する。ペプチドの該混合物はHTLV−1検出の感度の向上のために提
供され得る。
同様に、Env’−2とEnv−20はHTLV−II検出を向上させるために
組合せられ得る。必要ならば、ペプチドは適当な担体、例えば食塩水または食塩
水中のリン酸緩衝液中に混合されてもよい。
本発明はまた、本発明のペプチドを少なくとも1種含むワクチンに関し、そして
抗体およびその他の細胞および免疫応答物を生成するために使用される。あらゆ
るペプチドが単独または組合せで、慣用の公知担体タンパク質に結合され得、そ
して動物はHTLV−1/n感染前に免疫化され得る。高い免疫応答(B−およ
びT−細胞応答)を生成するペプチドは慣用の方法でワクチンを開発するために
使用され得る。
Bnv5 (HTLY−1a、a、242−257)は最高の免疫決定エピトー
プであり、HTLV−1に感染した患者からの血清の全てと反応し、HTLV−
I[に感染した35人の患者とは交差反応しない。本研究において試験された試
料の数は少ないけれども、それらは種々の臨床群ならびに種々の風土病領域から
のHTLV−1/n感染患者を示し、そして血液供給者中の現在の見積HTLV
−I/n血清流行率(0,02%)4:基づいて、HTLV−1陽性対象の数(
n=52)は260000の人口に対して予測される同様の感染者の数を表すで
あろう。
HTLV−1のエンベロープタンパク質は異なるウィルス単離体に対して変異性
を示すことが知られており(Daenka S、、 Nightingale
S、、 Cruickshank J、に、、 Banghamc、R,M、、
熱帯痙性不全対麻痺および成人T細胞白血病患者からヒト向Tリンパ球つィルス
I型の配列変種は白血病単離体から神経学的に区別しない。J、 Virol、
1990;64:127B−82)、そしてこれは試験の感度に影響を及ぼさ
ない。Env−5領域(SerProAsnValSerValProSerS
erSerSerThrProLeuLeuTyr)のアミノ酸配列とその他の
ウィルス単離体との比較は16中13のアミノ酸(81%)が保存されているこ
とを示す。Env−5のエピトープ地図に関するこれまでのデータはエピトープ
の重要部分が変異性を示す3つのアミノ酸部位(247,250および251)
に見出されないことを示唆する。
Bnv−1(HTLV−1;a、 a、 191−215)はHTI、V−1感
染に高い感度(92%)を示すが、低い割合のHTLV−II感染対象(8,6
%)もまたこのペプチドと反応する。これはおそらくある程度の構造的相同性を
反映している。
一方、Bnv−2(HTLV−[1;a、 a、 187−210)はHTLV
−1(94%)およびHTLV−II (77%)血清試料の両方と反応する。
従って、HTLV−1配列からのアミノ酸配列中にかなりの相違を有するHTL
V−II配列内の領域からペプチドが選択されているけれども、実際は、エピト
ープがHTLV−1およびHTLV−IF(7)両方ニ感染した血清試料中の抗
体により認識されるように類似しており、そしてHTLV−1/n感染の血清学
的決定のその他のペプチドアッセイに包含され得る。
その他の研究者は組換えタンパク質を使用しくSan+uelKP、 Laut
enberger JA、 Jorcyk CL、 Joseph S、 Wo
ng−Staal P、 papas ’rs、バクテリア産生HTLV−1z
ンベローブタンパク質のヒト悪性の診断性Sc霊ence 1984;226:
1094−7HTachibana N、 Miyoshj I、 Papas
TS、 Bs5ex M。
感染者におけるヒトT細胞白血病ウィルスl型の異なる領域に対する抗体反応性
、 J、 Virol、 1989;63:4952−7)、またエンベロープ
上の抗原部位を同定するための合成ペプチドを使用した(Palker TJ、
Tanner MB、 5cearce RM、 5treilein RD
、 C1erk MB、 Haynes BF、E n vコード化合成ペプチ
ドを用いたヒトT細胞白血病ウィルスl型(HTLV−1)gp46およびgp
21エンベロープ糖タンパク質の免疫原性領域の地図作成およびgp46に対す
るモノクローナル抗体、 J、 ImwtunoL、 1989;142:97
1−8; Copeland TD、 Tsai WP、 Kin YD、 0
roszlan S、 ヒトT細胞白血病ウィルスl型のエンベロープタンパク
質:合成ペプチドに対する抗血清の特徴および天然エピトープの同定、 J、
Jnmunol 1986;137:2945−51) 、例えば我々のペプチ
ドの1種(Bnv(、a、a、191−215)はT細胞およびB−細胞エピト
ープの両方を含むgp46の領域(a、 8.190−209)と重なる(Pa
lker TJ、 Tanner ME、 5cearce RM、 5tre
ilein RD、 C1erk MB、 Haynes BF、 E n V
:1一ド化合成ペプチドを用いたヒトT細胞白血病ウィルスl型(HTLV−
1)gp46およびgp21エンベロープ糖タンパク質の免疫原性領域の地図作
成およびgp46に対するモノクローナル抗体、 J、 1yunoL、 19
89;142:971−8; Copeland TD、 Tsai WP、に
im YD、 0roszlan S、ヒトT細胞白血病ウィルスl型のエンベ
ロープタンパク質:合成ペプチドに対する抗血清の特徴および天然エピトープの
同定、 J、 ItmatunoL、 1986;137:2945−51;
Kurata A、 Pa1ker TJ、 5treilein RD、 5
cearce RM、 HaynesBP、 Berzofsky JA、ネズ
ミヘルパーT細胞のヒト向T IJンバ球ウィルスI型エンベロープタンパク質
の免疫決定部位、 J、 ImrrrunoL、 1989;143:2020
−30) 、さらに最近、ヒトモノクローナル抗体と反応する組換え融合タンパ
ク質(MTA−4; 42 a、a、)はHTLV−1感染血清試料のみと特異
的に反応する(Foung SKH,Lipka JJ、 Bui K、HTL
V−1の特有の免疫決定部位の確定:第8回レトロウィルス学会、ハワイに提出
(要旨))。このモノクローナル抗体のエピトープはアミノ酸185−196に
地図決定され(Ralston S、 Hoeprich P、 Akita
R,ヒトT細胞白血病/向すンパ球つィルスI型を中和し得るヒトモノクローナ
ル抗体に対するエピトープの同定および合成、J。
BioL、 Chettr、 1989;264二1634−6) 、我々のE
nv−1ペプチドと重なる。HTLV−1gp46ブラスミドpKS 300.
アミノ酸200−306に相当する配列を含むプラスミド(Samuel KP
、 Lautenberger JA+ JorcykCL、 Joseph
S、 llong−3taal P、 Papas TS、バクテリア産生HT
LV−1エンベロープタンパク質のヒト悪性の診断性5cience 1984
;226:1094−7)およびプラスミドRP−C、アミノ酸229−308
(Tachibana N、 Miyoshi [。
Papas TS、 Es5ex M、感染者におけるヒトT細胞白血病つイル
スI型の異なる領域に対する抗体反応性* J、 Virol、 1989;6
3:4952−7) 1iHTLV−1感染者からの抗体により認識される。興
味深いことに、Env−5合成ペプチド(アミノ酸242−257)はプラスミ
ドによりコード化された領域内に包含される。これらの研究およびここに提示さ
れたデータはgp46のC末端領域がヒトにおいて高度に免疫原性であることを
確認する。HTLV−■感染者からの血清試料がこのエピトープと反応せず、従
って、HTLV−nに配分されていないHTLV−Igp46のC末端領域に免
疫原性決定基を有しているという発見は非常に重要である。
従って、Env−5ペプチドを基にしたアッセイはHTLV−1感染とHT L
V −II感染との識別のための単純で、低コストで、高感度で、相当に特異
的な試験を提供し、そしてそれ故に、Hlのウィルスを識別するために現在使用
されるPCR法に容易にとって代わり得る。
発明者がペプチドを基にしたエリザにより高められた診断特異性を達成し得ると
いう発見はHTV−1およびHIV−2感染の血清学的識別を示す初期の報告に
より支持される(Norrby B、 Biberfeld G、 Chiod
i P、等、HIVおよび関連レトロウィルスに対する抗体間の部位関連血清学
を用いた識別Natuγe 、 1987;329:248−50; Gnan
nJW、 McCormick JB、 Mitchell S、 Ne1so
n 、IA、 OldstoneMBA、 1987. HI V I型および
HIVZ型感染を区別する合成ペプチドイムノアッセイ、 5cience 2
37;1346−9)。HTLV−1の特異的免疫決定エピトープの発見は明ら
かな診断との関係を有するけれども、このエピトープがT細胞増殖またはウィル
ス中和抗体の誘導において有し得る潜在的役割を認識することも重要である。
HTLVのenv 、 gtlgおよびpal遺伝子によりコード化されたタン
パク質は感染の途上および疾病の進行の間に関連し得るウィルスの病原性および
機能的特性の多くに寄与する(Hopp TP+ Woods KR++ アミ
ノ酸配列からタンパク質抗原決定基の予測Proc、 NatL、 Acad、
Sci、 JISA 1981;78:3824−8)。保存されたアミノ酸
領域からの予測された抗原エピトープを有する一連の合成ペプチドを用いて、本
発明者はB細胞特異的抗体認識に対してHTLV−1とHT L V−It内の
構造モチーフを位置決定することを試みた。HTLV−1およびHTLV−I[
の両方のg(Xgおよびpal領域から誘導された種々のペプチドの中で、わず
かに2つがHTLV−1/n感染個体からの特異的血清と反応する。p19タン
パク質のC末端から決定されたG a g −1a (HTLV−[;a、 a
、 102−117)は最高の免疫決定エピトープであり、低い割合のHTLV
−II感染血清もまたこのペプチドと反応する(11%)。これはHTLV−1
とHTLV−I[との間のある程度の抗原相同性を反映している。
さらに、Gag−1aに対する血清抗体反応性はHTLV−1上に存在する立体
配座的に「本来の」エピトープを示すHTLV−1で特異的に阻害され得る。そ
れ故に、アミ、)酸配列Pro Pro Ser Ser Pro Thr H
is Asp Pro Pro Asp Ser Asp Pro Gln l
ieを有するGag−1aペプチドはHTLV−I感染者のほとんどからの血清
抗体により認識されるHTLV−1の免疫決定ドメインを示す。さらに、Gag
laを基にしたイムノアッセイは密接に関連したHTLV−1とHTLV−II
感染の血清学的識別を可能にする。
p 19 gagタンパク質のC末端領域の免疫決定は2つのその他の発見と結
びついている。Pa1ker等(Palker TJ、 5cearce RM
、 Copeland TD、 0roszlan S、Haynes BF。
1986、ヒト向Tリンパ球つィルスI型(HTLV−1)p19コアタンパク
質のC末端領域はヒトにおいて免疫原性であり、そしてHTLV−1特異的エピ
トープを含む。J、 Irzrnunol、 136:2393−2397)は
試験した8血清試料中6と反応する我々のGag la下流のp19のC末端に
あるエピトープを記載した。彼らの研究において、8試料の2だけがGag l
aと重なるエピトープに反応性を示し、そして彼らの研究において使用される試
験系の感度に起因し得る。さらに最近、Kuroda等(KurodaN、 W
ashitani Y、 5hiraki H,Kiyokawa H,0hn
o M、 5ato H,Maeda Y、 1990. 合成ペプチドを用い
ることによるヒト向Tリンパ球つィルスI型に対する抗体の検出。
Int、 J、 Cancer 45.865−868)はHTLV−1感染血
清試料と100%反応するI)19のC末端のアミノ酸100−130内に包含
される免疫決定エピトープを報告した。HTLV−It感染血清試料に対するこ
のペプチドの特異性はかれらの研究では試験されていない。これらの研究および
ここに提示されたデータはp19のC末端領域が高度に免疫原性であることを確
認し、そしてp19のC末端がHTLV−1特異的である株特異的エピトープを
含むことを示す。
レトロウィルスの自然感染において、宿主は一般にgagもしくはenvまたは
両方の産物に対する抗体を作る(Schupbach J、 Kalynara
man J、 Sarngatiaran G、 Blattner W、 G
a1lo R,1983,成人工細胞白血病−リンホーマ患者およびカリブ人か
らの健康ブランクにおけるヒトC型レトロウィルス、ヒトT細胞白血病−リンホ
ーマウィルスの3種の精製タンパク質に対する抗体、 Cancer Res、
4:LaB5−891; Ga1lo D、Hoffman MN、Loss
en CK、Diggs 北。
Hurst JW、 Penning LM、 198B、ヒトT細胞白血病ウ
ィルス夏型に対する抗体の検出するための免疫蛍光、酵素イムノアッセイおよび
ウェスタンプロット(イムノプロット)法の比較、 J、 CLin、 Mic
robioL、 26.1487−1491)。
HTLV−17TI感染の間のpal遺伝子産物に対する抗体応答は記載されて
いない。ここに提示された結果はHTLV−1およびHTLV−Itに感染した
個体の大部分がpoL遺伝子の中央領域から誘導されるペプチドに対する検出可
能なレベルの抗体を有することを示す。ここに示された結果は、HIV感染の間
のpal遺伝子産物に対する抗体応答性と同様に、HTLV−1poL遺伝子産
物ちまた、抗体応答を誘導することを明らかに示す。このペプチドに対して生起
させた抗血清はpoL遺伝子産物の構造的特徴を評価する一助となるであろう。
実施例1
方法
全体で種々の研究群からの186の血清試料が本研究のために選択される(表1
)。
表1:被験者の標準血清学的結果及びPCRデータ血清学 PCR確認群
HILV−1/II HIV−111TLV−I HTLV−IIグループ 被
験者の数
HILV−[
アメリカ居住者本 20 + −+ −日本人 32+N口n NO
n−1
アメリカ居住者 2B −+ NONOその他本京本 50 − NONON口
正常者 21 − − NOND
*グループ中の2人はカリブ系アメリカ居住者**ND−未決定
***レトロウィルスに感染していない患者からの血清HTLV−1/nに対し
て血清陽性である対象からの87試料を血清から誘導する。鹿児島系のM、 O
same博士により親切にも提供された32試料を除き、全ての試料は同一人か
らの末梢血リンパ球を用いるポリメラーゼ鎖反応(PCR)7.(=イによりH
TLV−1またはHTLV−I[陽性者であることが決定されている(De B
、 Sr+niνaA、ヒト免疫不全症ウィルス(HIV)およびヒト向リンパ
球つィルスI型または■型二重感染のポリメラーゼ鎖反応による検出、 Onc
ogene 1989;4:1583−5) o PCR確認された55試料の
うち20がHTLV−1感染者からであり、その他の35がHTLV−n感染者
由来である。HTLV−1感染の20対象のうち13がATLまたはHAM/T
SP症候群のいずれかを有し、そしてその他の7が徴候性血液供与者である。H
TLV−■感染対象はほとんどが静脈薬剤使用者である。この群の中の20血清
試料は市販のものから得られる(Serologics、Inc、、ジョーシア
州マリエツタ)。
比較のために、徴候性(n=10)または後天性免疫不全症候群(エイズ)(n
=18)を表している確認されたヒト免疫不全症ウィルス(HI V)感染を有
する患者28人からの血清試料が試験される。種々のその他の症状を有する患者
(n=50)からの血清試料が特異的干渉を試験するために使用される(And
erson DW、 Bpstein JS、 Lee TH等、健常者血液お
よび血漿供給者におけるヒト向リンパ球ウィルスl型感染の血清学的確認、 B
lo。
d !989;74:2585−91)。これらの試料はリュウマチ因子(n=
8)、核抗体(n=8)および抗HLA DR抗体(n=1)を存するもの、ウ
ィルス感染(サイトメガロウィルス、n=3;ニブシュタイン−パルウィルス、
n=3;単純ヘルペスウィルス、n=3:B型肝炎ウィルス、n=4:および風
疹ウィルス、n=3)を有するもの、および寄生的感染(PLaswrodiu
rrt falciparuyr 、 n =8 ; ToxopLasrrr
a gondii 、n= 8 : Trypanosoma cruzi、
n = 5 ; 5chistosortra rtransoni 、n =
5 ; SterongyL。
1des 5tercoraLis、n = 6 ; Wuchereria
bancrofti、 n=5)を有するものを包含する。21の正常血清供給
者からの血清試料は陰性対照として作用する。
参照HTLVおよびHIV抗体試験
患者血清試料は市販の酵素結合イムノソルベントアッセイ(HTLV−1エリザ
、デュポン、プラウエア州つイリントン)を用いて製造業者の推奨に従ってHT
LV−1抗体に対して最初に試験される。繰り返し反応性である試料が以前に記
載されたようにウェスタンプロットおよび放射性免疫沈殿アッセイによりさらに
試験される(Hartley TM、Khabbaz RP、Cannon R
O,Kaplan J8. Lairmore MD、イムノプロットおよび放
射性免疫沈殿アッセイを用いたヒト向すンパ球つィルスI/IF型に対する抗体
反応性の特徴、 J、 C11n、 MicrobioL、 1990;28,
646−50)。簡単にいえば、カリフォルニア州サイプレスのヒルフレスト・
バイオロジカルズから入手した精製されたHTLV−1抗原(MT−2細胞株、
Miyoshl I、にubotani 1. Yoshimoto S等、
正常ヒトコード白血球およびヒト白血球T細胞を一緒に培養することにより誘導
されたコードT細胞系中のC型つ−fルス粒子、 Nature 19fll;
296:770−3)がドデシル硫酸ナトリウム試料緩衝液(0,125M)リ
ス塩酸、pH6,8,5%2MB、4%5DS)中に希釈され、3分間煮沸され
、そして3%のスタッキングゲルを含む10%ポリアクリルアミドゲル中で電気
泳動される。分離されたタンパク質はニトロセルロース紙上に電気プロットされ
る。個々のストリップを血清の1:100希釈物と保温し、モしてmlあたりビ
オチニル化ヤギ抗ヒト(重鎮および軽鎖)免疫グロブリンG(ベクター・ラボラ
トリーズ、カリフォルニア州バーリンゲーム)5mgと1時間保温する。アビジ
ン−ビオチン−西洋ワサビペルオキシダーゼ複合体との反応の後に、洗浄し、免
疫反応を基質としてジアミノベンジジン−塩化ニッケルー過酸化水素で可視化す
る。放射性免疫沈殿アプセイのために、MT−2細胞株を代謝的に標識する(
(”S)システィンおよび(”Solメチオニン(二ニー・イングランド・ヌク
レアー、マサチューセッツ州ボストン)で各アミノ酸200mC1/10”細胞
/ml)。
標識された細胞をリン酸緩衝液(PBS)で洗浄し、そして0.1%SDSと0
.02%トリトンX−100を含むPBS中に抽出する。界面活性剤で可溶化さ
れたタンパク質を血清試料と反応させ、プロティンAセファロ特表千7−502
483 (11)
−スゲル上で電気泳動し、次に乾燥ゲルのオートラジオグラフィーを行う(tI
artley TiN、にt+abbaz RP、 Cannon RO、Ka
plan JB、 Lairmore MD、イムノプロットおよび放射性免疫
沈殿アッセイを用いたヒト向リンパ球つィルス■/■型に対する抗体反応性の特
徴、 J、 C11n、 MicrObioL、 1990;28.646−5
0)。ウェスタンプロットまたはRIPA分析のいずれかにより抗体反応性が少
なくとも2種の異なるHTLV構造遺伝子産物Cgag p24および/または
enυ[1p46および/またはgp68)に対して検出されるならば、血清試
料はHTLV−1/II陽性であると決定される。gagまたはenv遺伝子産
物だけと反応する血清試料は不明確であると考えられ、そして本研究の中に含め
られない。
HTVタンパク質に対する抗体はエリザおよびウェスタンプロット(デュポン)
により決定され、そしてgagおよびenDタンパク質の両方に対する抗体を存
する試料だけが包含される。
ポリメラーゼ鎖反応アッセイ
ポリメラーゼ鎖反応(PCR)は以前記載された反応条件を用いて患者末梢血白
血球から単離された全ゲノムDNAでもって行われる(SaikJ R,Ge1
fand、 5toffel S等、熱安定性DNAポリメラーゼを有するDN
Aのプライマー指示酵素増幅5cience 1988;239:487−9)
、 HTLV−1およびHTLV−IIののpoLおよびgcLg遺伝子からの
オリゴヌクレオチドプライマー対が各PCR増輻に対して全ゲノムDNA1mg
を増幅するために使用される(De B、 5riniva A、 ヒト免疫不
全症ウィル、+、(H1■)およびヒト向すンパ球つィルスI型または■型二重
感染のポリメラーゼ鎖反応による検出、 Oncogene 1989;4:1
533−5)。PCR確認された55試料のうち20がHT: De B、 5
riniva A、PCRによるHTLV−1検出の多重プライマー対NucL
eic Ac1ds Res、 1989;17:2142)。増幅された生成
物は5. 0%ポリアクリルアミドゲル上で分析され、そして特異的poLおよ
びgagヌクレオチドsap標識プローブを用いてサザンブロットハイプリダイ
ゼーションによりさらに確認される。MT−2細胞(HTLV−1) 、MO−
T (HTLV−II)およびHut−78(未感染)からのゲノムDNA調製
物が対照として使用される。試料は2種の分離した遺伝子産物中のプライマー対
との反応性に基づいてHTLV−1またはHTLI4陽性として決定される。
ペプチド選択および合成
発表されたアミノ酸配列を用いて(Myers G、 Josepf SF、
Rabson AB、 Sm1th TP、 Wong−3taal F ヒト
レトロウィルスおよびエイズ中、 Los Alamos National
Laborat。
「y、ニューメキシコ州ロスアラモス、 1988) 、発明者等はそれらのエ
ンベロープ領域中にHTLV−1およびHTLV−If配列を並べた。4種のペ
プチドが、HTLV−1およびHTLV−IIが相当のアミノ酸の相違を示す領
域を同定することにより合成のために選択される(図1)。システィン残基はこ
こでは報告されていない研究のためのタンパク質との結合を促進するために各ペ
プチドのN末端に添加される。エンベロープタンパク質の二次構造特徴が「ペッ
ププロットプログラム(M、 GribskOv、ライスコンシン大学、ウンス
コンシン州マジソン)中にアミノ酸配列を入力することにより予測され(Cho
uPY、 Fasman GDアミノ酸配列からタンパク質の二次構造の予測A
dv、 EnzyrttoL 1987;47:45) 、そして親水性はHa
opおよびWoodsの方法により計算される(Hoop TP、 Woods
KR,アミノ酸配列からのタンパク質抗原決定基の予測、 Proc、 Na
tt、 Acad、 Sci、 IJsA、 1981;78:3824−8)
。
合成ペプチドは9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmo c)化学を
用い、MilliGen 9050ペツプシンセサイザー上で製造業者の試薬お
よび推奨された化学サイクルを使用して製造される。ペプチドは樹脂から切断さ
れ、沈殿され、そして無水エーテルで数回抽出される。最終精製はWaters
C18Delta−Pak (19mm X 30cm、15u粒子、800
u孔径)上、出発溶媒として水、次に0.1%TFA中の0−50%アセトニト
リルグラジェント中で調製高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)によりな
される。アミノ酸組成、アミノ酸配列分析および分析逆相HPLCはペプチド配
列および純度を確認するために行われる。
合成ペプチドに対する抗体の定量評価
ポリビニルプレート(イムロンL ダイナテックラボラドリーズ社、バージニア
州アレキサンドリア)を0゜01M炭酸緩衝液(pH9,6)中の合成ペプチド
(100μg/m1)50μ!で被覆し、そして4℃で一晩保温する。プレート
を0.05%ツイーン−20含有PBS (PBS−T)で6回洗浄し、そして
各ウェルをPBS−T中の3%ウシ血清アルブミン(BSA)200mlと37
℃で1時間保温して、過剰反応部位をブロックする。ウェル洗浄後、各試験血清
の1:20希釈物を2つのウェルに添加し、そしてプレートを87℃で90分保
温し、そしてPBS−Tですすぐ。アルカリホスファターゼ結合ヤギ抗ヒトIg
G(シグマ、ミズーリ州セントルイス)を添加し、室温で90分保温し、次いで
p−ニトロフェニルホスフェート(シグマ)基質を添加する。プレートをエリザ
リーダー(SLT Labインストルメント、オーストリア)により405nm
で読み取る。各血清試料はまた、BSAまたは非関連合成ペプチドで被覆された
プレート中でアッセイされ、非特異的抗体結合を制御する。血清陽性は正常対照
の平均値+3flIII準偏差より大きい値と決定される。
競合阻害アッセイ
悟性ペプチドに結合する抗体の阻害はエリザにおいて合成ペプチドまたは精1!
HTLV−1もしくはHTLV−■抗原(1−10mg/m1)の高まる濃度の
添加により行われる。血清はそれがEnv−5ペプチド被覆プレートに添加され
る直前に阻害抗原と混合され、上記アッセイが行われる。結果は抗体結合の%阻
害として表現スチューデントを試験が上記の統計学的評価のために使用される。
結果
合成ペプチドに対するヒト抗体の定量
非競合的酵素結合イムノソルベントアッセイ(エリザ)が固相として合成ペプチ
ド(Env−L Bnv−2およびEnv−5)を用いて開発され、HTLV−
I/■感染対象において株特異的抗体を検出する。一連の実験において(データ
は示されていない)、アッセイ内およびアッセイ間変異係数(CV)はそれぞれ
15%および8%未満である。このアッセイ仕様がHTLV−1またはHTLV
−nに感染した患者からの血清試料の集まりにおいて抗体を検出するために使用
される場合、HTLV−1群中の血清陽性の最高%(100%)がEnv−5、
Env−1、Env−2、Ga1taおよびPol−3に対して観察される。
表2−合成ペプチドに対する血清試料の反応性陽性の数本
[!nv−I Env−2[!ny−5Gagla Pa1−3グループ 被験
者の数
Hルν−15248(92)木本 49(94) 52(100) 50(96
) 50(96)HTLシーII 35 3(8,5) 27(77) 0(0
) 6(11,5)34(8B)HIV−1280(0) NDm 0(0)
0(0) 0(0)その他感染 34 0(0) NO0(0) 0(0) 0
(0)対照 21 0(0) 0(0) 0(0) 0(0) 3(14)本2
1の正常の対照の平均値+3S、0より大きctO,D+こより決定された陽性
値**かっこ内の数は陽性%である
***ND−未決定
35のHTLV−II感染血清試料はいずれもEnv−5と反応しない。
E n、 v −1はHTLV−1感染者からの血清試料と高度の反応性を示し
く48152:92%)、そしてHTL V −II感染者からの試料といくら
かの交差反応を示す(3/85.8.6%)oEnv7はHTLV−II配列か
ら誘導されたものであるけれども、HTLV−I感染者とも(49152794
%) 、HTLV−II感染者とも(27/35.77%)とも強く反応する。
正常対象からの21血清試料およびHIVを含むその他の感染を存する対象から
の78試料のものは、これらのペプチドと何ら反応しない。
HTLV−1のgagコード化タンパク質から誘導されたGag la (HT
LV−1;a、a、102−117)と命名される合成ペプチドの1種はHTL
V−1感染者からの血清試料と高度の反応性を示しく47152;90%) 、
HTLV−II感染者からの試料とい(らか交差反応するC4785 ; 11
%)(表2)apot:I−ド化遺伝子タンパク質から誘導された6種のペプチ
ドの中で、pol−8(HTLV−1;a、a、487−502)だけがHTL
V−1感染血清試料(50152。
96%)およびHTLV−It感染血清試料(30/!35;86%)の両方と
反応する。
Env−5により検出された抗体の特異性HTLV−1およびHTI、V−I[
感染患者からの血清試料の血清学的交差反応性は十分に論じられている(And
erson DW、 Bpstein JS、 Lee TH等、健常者血液お
よび血漿供給者におけるヒト向すンパ球つィルスI型感染の血清学的確認、 B
lood 1989;74:2585−91; Lee T、 Coljgan
J、H,、Homma T、 McLane M、P、等、I型および■型ヒト
T細胞白血病ウィルスのエンベロープタンパク質問の血清学的交差反応性Pro
c、 Mate、 Acad、 Sci、 !JSA 、 1984;8iニア
579)。本発明者等はEnv−5に基づくアッセイで高感度(HTLV−1に
対して100%)および特異性(■に対する交差反応性なし)を観察したので、
彼らは、HTLV−II感染研究集団がHTLV−1ウイルス抗原を利用する標
準血清学的アッセイにおいて交差反応する抗体を実際に含むかを確認することを
希望した。H]′L V −II感染対象からの全部で35の血清試料はHTL
V−1に対する抗体のレベル(21の正常対照の平均より>33D)を存し、そ
してこれらのHTLV−1感染対象およびHTLV−II感染した者との間に抗
体レベルの存意な差がなイCP > 0.05 ) (図2)、HTLV−■感
染対象からのこれらの試料がEnv−5に基づ(アッセイにおいて試験されると
き、HTLV−1に対する血清学的アッセイにおいて観察された交差反応性はも
はや観察されない(図2)。この著しく高められたEnv−5アツセイの特異性
は試験の診断感度に絶対に影響を及ぼさないであろう。HTLV−1に感染した
無徴候性日本人患者からの32試料およびHTLV−1感染者(PCHにより!
認された)からの20試料のうち、全てがE n、 v −5アツセイで陽性で
ある。さらに、無徴候性日本人患者とらのPCHにより確認されたHTLV−1
感染者との間にEnv−5に対する抗体レベルにおける有意な差は統計学的にな
いCP > 0.05 ’)。
Env−5の特異性をさらに示すために、本発明者等は次に、血清試料をEnv
−5ペプチドならびにHTLV−1およびHTLV−、II抗原で予め沈殿させ
ることにより、4人のHTLV−1感染患者からの血清試料を用いて競合阻害実
験を行う。Env−5に対する抗体反応性は、Env−5またはHTLV−1タ
ンパク質との予備保温により添加量に依存して特異的に阻害され得、一方、HT
LV−IIタンパク質または非関連ペプチドとの保温は何らかの阻害を示さない
(図3)。
Gag laおよびPo1−3に訂る抗体の分布抗体の相対的分布を評価するた
めに、ペプチドに対する抗体の血清レベルがHTLV−1感染者(無徴候性およ
びHAM/TSP) 、HTLV−II感染者(無徴候性)および正常対照にお
いて比較される。この群の中で、無徴候性およびHAM/TSPである人々にお
いてGag laに対する抗体のレベルに有意の差はないCP>0.05)。こ
れに対し、Pa1−3の血清反応性はHTLV−1無徴候性個体と比較した場合
、HAM/TSP患者において有意に高かった(図4)。このペプチドと反応す
るHTLV−Ifからの血清試料と抗体のレベルの有意な比率は1(TLV−1
感染無徴候性個体におけるレベルと同様である。さらに、正常供給者からの35
血清試料のうち4つがPo1−3に対して低レベルの反応性HTLV−1および
HTLV−II両方のgagおよびp。
Lタンパク質の二次構造の特徴はChouおよびFasmanにより開発された
コンピュータアルゴリズムを用いることにより分析される(Chou PY、
Fasman GDアミノ酸配列からタンパク質〕二次構造の予fll Adv
、 EnzymoL 1987;47+45)。図5はHTLV−1およびHT
LV−IIのgag領域に対する二次構造予測を示す。高い抗原インデックスの
ドメインが構造骨格上に付加されている。抗原インデックスは親水性、柔軟性お
よび表面現出性の組合せ数値に対して表面ドメインを予測するための、Iame
ssonおよびWolfにより設計されたアルゴリズムである(Chou PY
、 Fasman GDタンパク質コンファメーションの予測Biocherr
rオstγy13.222−244)。高いインデックスを有する4つの領域の
1つがQag laミドメインにある。その他の3つの抗原決定基はC末端近傍
に位置している(アミノ酸番号337−342.390−395および402−
408)。HTLV−T1gag内の3つの最高抗原インデックスはアミノ酸位
置343−348.401−408によU2O5−411にある。HTLV−I
I配列内ニソのような構造的モチーフの不在(図5Aおよび5B)はHTLV−
ITに感染した個体からの血清中のこのペプチドに対する抗体応答性の欠如に関
連すると考えられる。
HTLV−1のpotタンパク質の同様の分析は高親水性および抗原インデック
スの領域に位置しているPlo−3を示す。これに対して、その他のペプチド例
えばP。
11aおよびPo1−4は高い抗原インデックスを示すけれども、感染個体から
の10%未満の血清はこれらのペプチドと反応しない(データは示されていない
)。
以下の実施例において、グルタルアルデヒド0.25重量%がプレートまたはビ
ーズ上へのより良好なペプチド結合を促進する被覆緩衝液中に添加されてもよい
。さらに、西洋ワサビパーオキシダーゼ結合マウスモノクローナル抗ヒトIgG
抗体が西洋ワサビパーオキシダーゼ結合ヤギ抗ヒトIgG抗体(Fc)の代わり
に第2抗体トレーサーとして使用され得る。
これらの方法において使用されるゼラチンはウシ皮膚ゼラチン、ブタ皮膚ゼラチ
ン、魚ゼラチンまたはあらゆる公知の利用可能なゼラチンタンパク質を包含し、
またアルブミンタンパク質と交換され得る。
実施例2
酵素結合免疫吸着検定によるHTLV−1またはHTy、 v −nへの抗体の
検出
96ウエルのウェルを、ウェル当り1.5mgの本発明の少なくとも一種のペプ
チド(100mlの10mMN a HCOs緩衝液、pH9,5中の混合物)
を使用して4℃で一夜(または室温で3時間)被覆する。
ウェルをリン酸塩緩衝食塩水(PBS)で3回洗浄し、次いで37℃で1時間に
わたりPBS中の3重量%ゼラチン液の250μmで保温し、非特異性タンパク
質接合部位をブロックし、次いでツイーン2oを0.05容量%含有するPBS
で3回またはそれ以上洗浄する。
試験血清(ヒト患者または正常個人から採取の血液)を、PBS(20容積%の
正常ヤギ血清、1重量%のゼラチンおよび0.05容積%のツイーン2oを含有
)で1:20と1:200の体積比で各々希釈する。
希釈した血清の200mIを各々のウェルに添加し、37℃で1時間反応させる
。ウェルをPBS中0.05容積%のツイーン20で3回洗浄し結合しなかった
抗体を除く。ホルセラジッシ・パーオキシダーゼが結合したヤギの抗−ヒトIg
G(Fc)を、陽性のウェル中で形成したHTLV−1またはHTLV−IIと
結合させるための第二の抗体トレーサーとして使用する。PBS中の1容積%の
正常ヤギ血清、゛0.05容積%のツイーン20中に1+3000で希釈したパ
ーオキシダーゼ標識ヤギ抗−ヒトIgGを各々のウェルに添加し、更に15分間
37℃で保温する。
ウェルをPBS中の0.05容積%ツイーン2oで5回洗浄して未結合の抗体を
除き、次いで基質混合物(クエン酸塩緩lit、p)Is、O中に0.04重量
%のオルトフェニレンジアミン(OPD)と0.012容積%の過酸化水素を含
有する。)の100μlと反応させた。
この基質混合物を使用l、2て、着色生成物を形成することによりパーオキシダ
ーゼ標識体を検出する。
反応を1.0M HtSOsの100m1の添加ニより中止し、492nm(即
ち、A=s*)でのエリザ読み(ELIZA reader)を使用して測定し
た。
検定は、陰性対照として使用したHTLV−1またはHTLV−n感染に無関係
の病気の患者からまたは正常の個人からの血清の一回の希釈(1:20)を使用
し2て2回実施する。締切値A4゜=0.12の値より大きい吸収読、((A4
wtの正常血清対照平均値)の約3倍は陽性として採用される。〕
実施例3
実施例2の方法を、ウェルをウェル当り1mgの熱不溶性化−NP40可溶化H
TLV−1で予備被覆する以外は、実施例2におけるのと同じ血清試料を使用し
て繰免疫放射測定検定(I RMA)によるHTLV−1またはHTLV−nの
抗体の検出
柔軟−ポリ塩化ビニル(PV)製96−ウェルのウェルを、ウェル当り1.5m
gの本発明の少なくとも一種のペプチド(100mlの10mMNa1−ICO
*緩衝液、pH9,5中の混合物)を使用して4°Cで一夜(または室温で3時
間)被覆する。ウェルをリン酸塩緩衝食塩水(PBS)で3回洗浄し、次いで3
7℃で1時間にわたりPBS中の3重量%ゼラチン液の250μlで保温し、非
特異性タンパク質接合部位をブロックし、次いでツイーン20を0.05容量%
含有するPBSで3回またはそれ以上洗浄する。
試験血清(ヒト患者または正常個人からの血液から採取)を、PBS (20容
積%の正常ヤギ血清、1重量%のゼラチンおよび0.05容積%のツイーン20
を含有)でl:20と1:2000の体積比で各々希釈する。
希釈した血清の200m1を各々のウェルに添加し、37℃で1時間反応させる
。ウェルをPBS中0.05容積%のツイーン20で3回洗浄し結合しなかった
抗体を除く。l−125−標識アフィニティで精製したヤギの抗−ヒトIgG(
Fc)を、陽性のウェル中で形成した抗体−抗原複合体と結合している第二の抗
体トレーサーとして使用する。
PBS中の1容積%の正常ヤギ血清、0.05容積%のツイーン20中の50,
000−200,000cpmの1−125標識ヤギ抗ヒトIgGの100μl
を各々のウェルに添加し、更に1時間37℃で保温する。
ウェルをPBS中の0.05容積%ツイーン2oで5回洗浄して結合しなかった
第二の抗体を除きそして乾燥する。
ウェルを切断し、ガンマ−シンチレーションカウンターにより測定する。検定は
容積比1:20の希釈を使用して2回実施する。陰性対照としての正常の血清試
料も同時に試験する。〔正常血清試料の平均読み+4SD(標準偏差)〕より大
きいcpm読みは陽性として採用さ固相の免疫吸着剤としての、本発明の少なく
とも一種のペプチドで被覆した、ゼラチン粒、異なる種の動物の赤血球またはラ
テックス・ビーズを使用する血球凝集反応によるHTLV−IまたはHTLV−
1[に対する抗体の検出。
充分に洗浄した赤血球、ゼラチン粒、ポリスチレンラテックスビーズを、5 m
g / m 1ないし1mg/m+の範囲内の濃度で本発明のペプチドの少な
くとも一種を被覆する。
次いで、ペプチド混合物で被覆した細胞、粒またはビーズを96−ウェルのU型
のミクロプレートのウェル中の連続的に希釈した血清試料と共に保温する。室温
に約1時間放置した後、底部における凝集反応パターンを判読し、陽性の反応を
示す最大の希釈度を記録する。
これは、血清または生体液を包含する標本におけるHTLV−1またはHT L
V−IIに対する抗体の存在の定性的および定員的分析の両方のために使用で
きる一段階の検定法である。
実施例6
複数の96−ウェルのU型ミクロプレートと材料を含む仕切りした封入物からな
る血球凝集検定、または(1)少なくとも本発明の一種のペプチドで被覆した赤
血球、ゼラチン粒またはラテックスポリスチレンビーズを含有するビン;
(2)正常のヒト血清(陰性対照として);および(3)熱不活性化した血清陽
性のHTLV−1またはHTLV−II血清(陽性対照として)からなる血球凝
集検定を使用するHTLV−1またはHTLV−II検出のための第三の試験キ
ッキ。実施例2に記載した方法に従う。
実施例7
HTLV−1またはHTLV−II抗体検出のための診断試験キットを構成でき
る。
試験キットは、仕切られた封入物からなり、その封入物は、100m1のp H
9,5の10mMのN a HCOを緩衝液中の本発明の少なくとも一種のペプ
チドをウェル当り1.5mで使用に先立ち被覆される複数の96−ウェル・プレ
ートを含む。
そのキットは更に、(1)正常ヒト血清(陰性対照として):
(2)熱不活性化したHTLV−1またはHTLV−I[血清陽性血清(陽性対
照として);
(3)正常のヤギ血清;
(4)パーオキシダーゼ標識化−ヤギ抗ヒトIgG;および
(5)リン酸塩クエン酸緩衝液中のオルトフェニレンジアミノ(OPD)の変色
指示薬および過酸化水素の別々の封入容器中の酵素検出のための材料からなる。
この方法は、実施例2に記載した方法に従う。
この試験では、本発明のペプチドで前被覆した96−ウェルプレートは、同相免
疫吸着体として使用するために本発明のペプチドで前被覆したポリスチレンビー
ズ、または調節した孔径のガラスピーズで充填した複数のミ二カラムまたはニト
ロセルロースストリップに換えることができる。
実施例8
免疫放射線測定検定(I RMA)を使用する抗体を検出するための第二の試験
キットは、仕切られた封入物からなり、そしてその封入物は本発明の少なくとも
一種のタンパク質をウェル当りpH9,5の10mMNaHCOs緩衝液100
mM中の1.5mgのタンパク質で前被覆した複数の96−ウェル柔軟性ポリ塩
化ビニル(1)正常ヒト血清(陰性対照として);(2)熱不活性化したHTL
V−1またはHTLV−If血清陽性血清(陽性対照として):
(3)正常のヤギ血清;および
(4) I −125標識化したヤギ抗ヒトIgGを包含する放射性イムノアッ
セイのための材料からなる。
この方法は実施例4に記載の方法に従う。
この試験キットでは、本発明のペプチドで前被覆した96−ウェルPVCプレー
トは、固相免疫吸着体として使用するだめの本発明のペプチドで前被覆したポリ
スチレンビーズにより換えることができる。
ヒトT細胞9冫8
I)と■型(HTLV−II)による感染は、全世界的に検出されている(マン
ズとブラットナー,Tranfusion,31:67−15.1991)。
HTLV− 1は成熟T細胞白血病(ATL)とHTLV−1−随伴を髄症(R
AM)を併発しているが;HTLV−Itはどの特定の病気を決定的に随伴する
というこ細胞白血病(hairy cell leukemiaゼンブラット他
,N.Engl,J,Med,、313:372−377、1986)。
HTLV− 1とHTLV−IIを容易に区別できる血清学的試験法の欠如は、
HTLVについての血清的陽性を試験する人に助言してH T L V − n
の臨床的相関を確立することを困難にしてきた。
ポリメラーゼチェーン反応(PCR)増幅のような分子的方法はHTLV− 1
とHTLV−IIとの間の差異を明白に区別するのに最近使用されてきた(クラ
オフ他.。
J.Infect.Dis,、158:1193−1197、1988:り一他
.,5cience.244:471−475.1989)。
これらの方法を使用する研究は、HTLV−II感染についての高危険群として
の静脈内(IV)薬使用者を限定してきた(り一他.,5cience,244
:471−475,1989:ヴアニール他.,JAVA,265、597.1
991)。
米国におけるHTLVT清陽性血液供給者の解析は、感染している個人の約半分
がHTLV−IIで感染していることを示している(CDC.MMWR,3 9
,9 1 5、921−924.1990.サンドラ−他.、Yale J.B
iol.Med.、63:353−380。
1990、フジニレ他.,J.Infect.Dis.。
163:435−440.1990)、更に、最近、HTLV−I[感染は、パ
ナマのグエイミ(Guaymi)インディアン(レールモア他,Proc.Na
t1.Acad.Sci.USA,87:8840−8844。
1990、ヘネイーン他、、N、Eng1.J、Med、、324,565.1
991)、ニューメキシコのナヴアジコとプエブロ族(フジニレ他、、J、In
fect、Dis、、163:485−440.1991)、およびフロリダの
ゼミルインディアン(レビネPH他9.未公開)では風土病であることが示され
ており、これはHTLV−n感染がアメリカインディアンの間では多年にわたり
風土病であったことを示している。 HTLV−1のga、polおよびeny
遺伝子によりコードされている構造タンパク質へのヒト免疫応答はよく特徴付け
られているというものの(ポーカ−他、、J。
Immunol、142.971−978.1989;纂)461−467頁、
プレナムシュッパン、ニューヨ1991) 、HTLV−IIタンパク質に対す
る抗体応答に就いては殆ど知られていない。
合成ペプチドE N V 21@7−116により同定されたHTLV−II“
1vの2個の遺伝支配的エピトープ1−46.1991)または組換えタンパク
質RP−11B”@−””(チェン他、、Lancet、336.1153−1
155.1990)it、HTLV−1とHTLV−IIの両方に感染したヒト
における抗体との顕著な反応を示した。
HTLV−πエンベロープ糖タンパク質(シトロスキ他、、5cience、2
25:421−424.1984)の構造的モチーフを更に同定するために、H
TLv −m ”’糖タンパク質にわたるいろいろの長さのペプチドが合成され
モしてHTLV−Itに感染した患者からの抗体により認識された直鎖状エピト
ープを同定した。
更に特定すると、ヒトTリンパ球親和性つィルス■型(HTLV−I[)のエン
ベロープ糖タンパク質から誘導された一連の合成タンパク質は、エンベロープ糖
タンパク質の遺伝支配的エピトープを決定するために酵素イムノアッセイに使用
される。
HTLV−II (gp 52)の外周糖タンパク質にわたる10個の合成ペプ
チドおよびトランスメンツランタンパク質(gp21)からの4個およびgp5
2からの3個のタンパク質(ENV−20”−l−ENV−202ITS−1@
IおよびENV−203”ll”” という。’I it、殆どのPCRで確定
したHTLV−IF標本と反応した(各々、83%、95%および76%);他
の全てはこれらの標本と極微に反応した。
ENV−20°−182(73%ないし100%)またはENV−203”目−
!11(sa%ないし83%)と比較すると、ENV−202目ト!1は、静脈
内薬誤用者(n=30) 、北米インディアン(n=13)、パナマからのグア
イミインディアン(n=22)およびルーチンの血液ドナー(n=34)を含む
異なる危険度の群からの標本についてより大きいパーセンテージ(91%ないし
100%)で反応した。
更i:ENV−20’″−112トE N V 202 ITS−!@@ ハ、
HTLV−1に感染した個人からの血清とは極微の反応性を持つが、ENV−2
03””−”’ 1iHTLV−1標本と58%反応した。
わレワレハ、ペプチドENV−20”−””とENV−202”−!Ilは、H
TLV−II外周の糖タンパク質の型特異性の遺伝支配エピトープを表すと結論
した。
実施例9
材料と方法
ヒト血清標本
123件のHTLV−1/n血清陽性と22件のルーチン血液ドナーを含む、1
45件の血清標本をこの研究のために選んだ(表3)。
表3:研究された血清試料の特性
HTLν^b” PCR分析 地域
グループ 被験者の数 (gag&びenv) HTLシーI HTLV−I+
血液提供者 5B + 24 34 混合IVドラッグ使用者 30 + 0
30 アメリカアメリカインデアン
グアイミ 22 + 0 22 パナマセミノール 4 + 0 4 フロリダ
ナパジ!+ 4 + 0 4 二l−メキシコブエフ゛口 5 + 0 5 ニ
ューメキシコ正常提供者 22 N口 NO7メリカ、24 saw及びgp4
6”’及び/もしくはgp68・l′Ivに対する抗体によって決定された血清
陽性。
123件の血清陽性個人はいろいろの地理的起源と危険因子を持ち、そして58
人の血液提供者、3o人の■V薬使用者、および35人のアメリカインディアン
(22人のパナマからのグアイミインディアン、フロリダからのゼミルインディ
アン、およびニューメキシコからの4人のナヴアジコインディアンと5人のプエ
ブロインディアン)を含む。これらの標本のどれもHTLV−1とHTLV−H
の両方に感染していない個人からだった。
ポリメラーゼチェーン反応
全ての血清標本は、これらの個人からの末梢血液リンパ球から誘導されたDNA
で実施されるポリメラーゼチェーン反応によりHTLV−1またはHTLV−I
Iから転子領域はL立±とtax/rexプライマーを使用して増幅され、そし
て各々の領域からのITpで末端を標識したオリゴプローブでハイブリッド形成
した。ハイブリッド形成した生成物を以前に記述したようにして電気泳動とオー
トラジオグラフィーした。(クオク他、、J。
±nfect、Dis、、158.1193−1197゜1981り一他、、5
cience、244:471−475.1989)標本を、L旦」とtax/
rex領域の両方に基づく型特異性の増幅に基づいてHTLV−1とHTLV−
IIとし、て分類した。
参考のHTLV抗体試験
全ての患者からの血清標本を、製造者の指針に従ってLV−1/I[−陽性であ
ると決定された。
−一一一一・ 赫−)FF ′6g/ζノl1EEダ」を小す領域ヲ同定された
(ラボとグリッフス、印刷中、1991)について初めに試験した。合成ペプチ
ドは、推薦された化学に従って9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fm
OC)化学によりミルゲン9050・ベブシンテサイザ−(Mjllgen 9
050 Pepsynthesizer)で合成した。
合成ペプチドに対する抗生物質の定量的検定酵素イムノアッセイ(E1人)は、
以前に記述されたようにして合成ペプチドに対する抗体を検出するためにポリビ
ニルプレート(イノ50ン■、ダイナチック・ラボラドリース、Inc、(バー
ジニア州、アレキサンドリア在))を、0.01M炭酸塩緩衝液、pH9,6中
の50mm1の合成ペプチド(Env−202、Env−203、Env−20
4、Env−208およびEnv−212については5mg/ml、他の全ての
ペプチドは100mg/mlで被覆する。)で被覆する。そのプレートを0.0
5%のツイーン20を含有するリン酸塩緩衝液食塩水(PBS)(0,05%の
ツイーン20を含有する:PBS−T)で6回洗浄し、次いで各々のウェルをP
BS−T中の3%のウシ血清アルブミン200μlで1時間にわたり37℃で保
温し、過剰の反応部位をブロックする。ウェルを洗浄した後、1:20で希釈し
た各々試験血清を2つののウェルに添加し、そのプレートを一夜4℃で保温し、
次いでp−ニトロフェニルホスペード基質(シグマ社)を添加する。プレートを
ELIZA読みで(SLT ラブ インスルメント、オーストラリア在)で40
5nmで読む。各々の血清標本を、BSA単独でまたは非特異的抗体結合に就い
て対照するための関係のない合成ペプチドで被覆する。
血清陽性は、(正常の対照の平均値+2×標準偏差)より大きい如何なる値とし
ても定義する。
結果
非競合EIAが、HTLV−II (n =99)またはHTLV−1(n=2
.4)で感染したヒトにおけるまたは正常の血液ドナー(n−22)中の抗体を
検出するためた合成ペプチドの最初の解析は、強い反応性を持つ3個の主要ドメ
インを同定した(表4)。
表4:HTLシーIIのエンベロツブ糖タンパク質から誘導された合成ペプチド
の血清反応性
ペプチド a、a 配列 血清反応性” n=30(版部性)
p46
Env 4 3−19 NVPFLLLPSLT)IPPI、AQ 2(7)E
nv 7 45−60 TWNLDLNSLTTDQRLH3(10)Env
20 85−102 KKPNRQGL[1YYSPSYN口P22(73)[
!nv 21 120−135 YTGPν5SPSIIKPHSDV 5 (
17)Env 202 173−209 TSEPTQPPPTSPPLνHD
SDLEHVLTPSTSWTTにILKP 29(97)Env 2 187
−209 ν)l[]sDLE)IVLTPSTSwTTKILKI’ 2B(
93)F、nv 203 219・−256YSCMνCν[1R8SLSSW
IIVL、YTPNISIPQQTSSRTILPPS 18(6O)
Hnv 204 232−255 SWHνLYTPNISIPQQTSSRT
ILPP 3(10)已nv 22 261−277 ^PP5QPPPIIT
HCYQPRL 2(7)Env 23 274−289 QPRI、QAIT
TDNCNNSI 3(10)gp211In’
Env 24 296−312 L^PVl’PPATRRRRAVPI 1(
3)Env 208 361−369 1(QNILRVAQ 3(10)En
v 25 369−384 ^QYAAQNRRGLDLLFII 3(10)
已nv 212 397−408 CFLNISNT)IVsν 2(7)゛血
清陽性は正常対照の平均値ト2標準偏差より大きい値として決定された。
ペプチドEnv−20’″−1@ffによって表わされる様なgp52のN−末
端に配置されたエピトープは、HTLv−■感染患者から採取された検体の73
%(30のうちの22)と反応した。ペプチドE nv−2021ffl−11
1よって表わされる様なgp52の中央領域に配置された第二CVXビトーブは
、HTLV−In検体の9796(30のうちの29)と反応した。Env−2
02(Env−211ff−′@I)のN−末端からの13個のアミノ酸の欠損
は、活性の幾分かの損失(93%=30のHT L、 V −It血清のうちの
28)を起こした。gp52のC−末端に配置されたペプチドE nV 203
lll−11@よって定義される第三のエピトープは、HTLV−I[感染患
者からの血清の60%(18/30)と反応した。このエピトープの主な反応性
は、より小さなペプチドEnv−20411!−IIIがHTLV−In検体に
対する最小の反応性を有していたため、N−末端に配置されていた。HTLV−
ngll!またはHTLV−II””から誘導された全ての他のペプチドは、H
TLV−II感染患者からの血清検体に対する最小の反応性を有していた(表4
)。
免疫優性エピトープ(Env−20”””、Env−202171−III 、
Env2031+8−160)に対する生物学的応答の異質性を更に研究するた
めに、種々の地理的起源の患者の血清検体および危険因子を評価した(表5)。
表5:1ITLシ血清陽性血清中の抗体による合成1−ITLシーIIエンベロ
ップペプチドの認識
グループ Env−208nv−202[!nv−203HTLシーI+感染者
血液提供者 27(79) 3H91) 23(68)IVDII(n:30)
22(73) 29(97) 25(83)アメリカインチ゛アン
パナマ(n=22) 22(100) 22(100) 1B(82)アメリカ
(n=13°) 11(85) 12 (92) 9 (69)総計(n=99
) 82 (83) 94 (95) 75 (76)HTLV−1感染者
血液提供者(n=24) 2(8) 6(25) 14(58)正常提供者(n
=22) 0 0 0
本 試料中の4 つはフロツクのtミノールインデアンカAら、 4 つ及び5
つはニヱーメキシコ のナバジョインデアン及びプエブロイン〃ンからのもの
。
E nv−2021ffl−2elは、HT L V−II感染患者からの大部
分の検体と反応した:献血者の91%、■薬物使用者の97%、グアイミインデ
ィアン(Guaymi Indians)の100%、および北アメリカインデ
ィアンの92%。B nV21@ff−!@*は、同様に血清反応性に関して高
い比率も有していた(データは示されていない)。En v 2 Q l ト1
6 ”は、献血者の79%、■薬物使用者の73%、グアイミインディアンの1
00%、および北アメリカインディアンの85%と反応した:Env−2032
1−″″1は、献血者の68%、■薬物使用者の83%、グアイミインディアン
の82%、および北アメリカインディアンの69%と反応した。Env−20,
Env−202およびEnv−203の抗体プロフィールにおける特異差は、如
何なる研究グループの間でも全く認められなかった。
これらのペプチドに対するHTLV−n検体の高い血清反応性(62%−100
%)のために、我々は次いで、それらが形式特異性エピトープを発現し得るかど
うかを評価した。HTLV−1の相当する領域に対するEnv−20,Env−
202およびEnv−203の主なアミノ酸に関する構造分析は、相同性の変動
度を示した(各々、78%、43%、および57%)(図6)。HTLV−n検
体に対する血清反応性に関する別の分析(図7)は、Env−20およびEnv
−202は低い光学密度を有する最小の反応性を有しており(各々、8%および
25%)、モしてEnv−203は高い光学密度を有する充分な反応性(58%
)を有していたということを示していた。22人の健康な献血者においては、何
れのペプチドとも全く反応しなかった。
議論
アメリカ合衆国の献血者に関してHTLV−1における場合と等しく流行してい
るウィルスであるHTLV−■の発現〔サンドラ−(Sandler )他、
Vale J、 Biol。
1Jed、、63 :第353−360頁、1990年)は、良好な診断検査を
案出することのみならず、ホスト−ウィルス相互作用を理解するために重要であ
り得る免疫優性エピトープを定義することを必要とした。本研究において、我々
は、大部分のHTLV−II感染患者において血清抗体によって認識される三種
のエピトープを同定した。
HTLV−IIのN−末端に配置されたEnv−20”−II!は、HTLV−
II感染患者からの血清の83%と反応した。驚くべきことに、HTLV−1に
対するEnv−20の充分な相同性にも係わらず、最小の反応がHTLV−I検
体に対して観察された(図6)。Env−20の詳細なマツピングは実施されな
かったけれども、抗体結合部位は恐らく、Env−20とHTLV−Iの相同領
域との間には観察されないアミノ酸からなるということが予想される。HTLV
−1エンベロープの相同領域からのペプチド(a、a、89−110)は、HT
LV−I陽性血清と反応するエピトープを含み〔ホーラル(Horal )他、
ヒトのレトロウィルス学:HTLV(Human Retrovirology
:HTLV) (ダブリュ、エイ、ブラットナー(W、A、Blattner)
版)、第461−467頁、ブレナム出版(P1enu+a Press、 )
r ニューヨーク、1990年〕、そしてこの領域からの他のペプチド(sp
2.a。
a、86−107)に対して生じるポリクローナル抗体は、シンシチウム阻害分
析およびHTLV−1プソイドタイプ分析の両方に対してHTLV−1を中性化
させた〔パルカー(Palker)他により、“ヒトのレトロウィルス学におけ
る流体組織: HTLV (Current l5sues InHuman
Retrovirology:)ITLV) ” rモンテゴ ベイ(MonL
ego Bay ) 、ジャマイカ、2月10日−14日、1991年、に記載
〕。
HTLV−It感染感染検体の95%と反応し且っHTLV−1検体と最小の反
応をしたEnv−20201−111は、HTLV−It外部糖蛋白質の最も主
な且つ形式特異性エピトープであった。HTLV−I[エンベロープの中央領域
の免疫優勢は、従来から報告されていた〔ラル(Lal )他、 J、 Inf
ect、 Dis、、 163.第41−46頁。
1991年;チェノ(Chen)他、 J、 Virol、、 68.第495
2−4957頁、1990年)。アミノ酸96−235を含む組み換え蛋白質R
P−IIBは全てのHTLV−■血清と反応するが、しかしHTLV−I血清の
65%とも反応する。我々は先に、ペプチドEnv−2(a。
a、187−209)は多数のHTLV−II血清と、幾つかの断面を用いてH
TLV−1と反応するということを報告した(ラル他、 J、 Infect、
Dis、、 163.第41−46頁、1991年) o En v −20
2””−””のN−末端における付加的な13個のアミノ酸は、Env−2と比
べてその反応性の特異性を著しく増加させた。より大きなペプチドは、恐らくそ
れが最早HTLV−I検体を認識しない様にエピトープの配座を変換するであろ
う。この高い血清反応性および形式特異性の故に、EnV−202はHTLV−
IとHTLV−IIとを血清学的に識別することができる分析を発展させるため
に最近成功裏に使用された〔ヴイスシディ(Viscidi )他、 J、 A
cquir、 Immune、 Defic、 5yndr、 (発行中’))
、HTLV−I糖蛋白質の中央領域も、組み換え蛋白質例えばMTA−4〔リブ
力(Lfpka )他、 J、 Infect、 Dis、、 162゜第35
3−357頁、1990年〕およびRP−Bl”−!01(チェン他、 Lan
cet、336.第1153−1155頁、1990年)又は合成ペプチド例え
ばS P 4 a ”卜!■ 〔パルカー(Palker)他、 J、 Imm
unol、、 142 :第971−978頁、1989年〕およびEnv−1
”’−t+i (ラル他、 J、 Infect、 Dis、、 163.第4
1−46頁、1991年)の何れかによって定義された如く、全てHTLV−I
感染患者に対して主な血清反応性を示した。加えて、3 p 4 allll−
41@によって定義されたエピトープは、更に中性化エピトープ〔ラルストン(
Ralst。
n)他、 J、 Biol、 Chem、、264.第16343−16346
頁、1989年〕、ヒト細胞毒性T細胞エピトープ〔ヤコブソン(Jacobs
on)他+ J、 Immunol、、 146゜第1155−1162頁、1
991年〕、及びネズミヘルパーエピトープ〔クラタ(Kurata)他、 J
、 Ima+uno1.。
143:第2024−20fllO頁、1989年〕を含むことが示された。
E ny −2,032I 1211によって表わされる第三の特色は、HTL
V−nおよびHTLV−Iと殆ど等しく反応したことである。a、a、232−
255を存するより小さいペプチド(Env−204)はHTLV感染検体との
最小の反応性を有するので、Env−203の抗体結合性領域はN−末端に向か
って配置すべきことは明らかである。HTLV−I外部糖蛋白質の形式特異性の
免疫優勢エピトープは、エンベロープ蛋白質(Bnv−5141−!i? )の
C−末端に対してマツプされ、そして続いてHTLV−1感染細胞の細胞表面上
に暴露されていることが示された〔ラル他、 J、 Infect、 Dis、
、 163゜第41−46頁、1991年; J、 Gen、 Virol、+
(発行中)〕。
HTLV−1[の半透膜蛋白質から誘導された4種の合成ペプチドは、HTLV
−II感染患者からの血清検体に対して充分な結合性を全(示さなかった。他方
、HTLv−■半透膜蛋白質の免疫原性に関して僅かに知られている如く、組み
換えRP p@1l−486(チz”/他、 J、 Virol、、 63 、
第4952−4957頁、1989年)、rgp215et−t4@(サミュエ
ル(Samuel) 、 5cience 。
226.第1094−1097頁、1984年〕、および合成TN 101 I
7ト4・拳 〔ヴイスシディ他、J、^equir、 immune、 Def
ic、 5yndr、 (発行中)〕は全て、HTLV−1感染患者およびHT
LV−II感染患者の両方からの血清検体に対して反応性を示した。HTLV−
It半透膜蛋白質の類似領域からの合成蛋白質に対する抗体を検出することに対
して我々が無力であったのは、使用したペプチドの小さな寸法に起因させてよい
。反対に、一旦固相に結合されるペプチドの配座は、それは最早血清中の抗体と
反応しないというものであってよい。Env−25@@@−*@4は、リンパ球
増殖(リューズ(Ruegg ) +J、 Virol、、 63 、第325
0−3256頁、1989年〕および免疫グロブリン分泌〔ミタニ(Mitan
i)他、 Proc、 Na目、 Acad、 Sci、 USA、84.第2
37−240頁。
1987年〕の両方を抑制する推定上の免疫抑制性領域を表わし、そしてリンパ
球増殖を抑制するための活性部位は10個のアミノ酸(AQNRRGLDLL)
としてマツプされた(リューズr J、V+rol、、 63 r 第3250
−3256頁、1989年)。
HTLV−4外部糖蛋白質の免疫優勢領域に関するこれらの認識の一つの実務上
の用途は、形式特異性分析の発展であろう。それ故、Env−20−−181お
よびEnv 2021 ’ I−* 8 @によって定義されたこれらの特色の
うちの二つは、1−I T L V型−亘特異的エピトーブを表わし、そしてH
TLV−11m対する感染かうl−I T L V −nに対する感染を区別す
るだめの血清学的分析を発展させるために組み合わせて使用され得るであろう。
HTLVI″−の臨床的重要性を一層良く理解するために、単離されたH T
L V ”’反応性を有するアメリカ合衆国陸軍内の低危険度献血者の群を、ウ
ィルス抗原並びにHTLV−IおよびHTLV−IIの免疫優勢エピトープの全
てを含む多数の血清学的分析によって評価した。
ゲノム中のウィルスDNへの存在は、ポリメラーゼチェインリクション〔これは
、血液試料中の特定のウィルス配列の増幅を通してウィルスDNAを迅速且つ直
接的に検出する(リー(Lee)他+ 5cience + 244 :第47
1−475頁、1989年:クラt−り(にwok)他、J。
Infect、 Dis、、 158 、第1193−1197頁、1988年
)〕によって分析された。実施例10において、HTLV”’パターンを有する
血液提供者の分析は、HTLV−IおよびHTLV−IIの免疫優勢エピトープ
を示す合成抗原を用いるHTLV抗体酵素免疫分析に従って、並びにPCR分析
によって、HTLV−IまたはI]TLV−I[感染の証拠を全く示さなかった
。
アメリカ合衆国陸軍の要員からの267650の献血のうちで、27(0,01
0%)はヒトT−リンパ球ウィルス、タイプ−I/n (HTLV″″°)に対
して陽性であることが血清学的に確認され、モして879(0゜14%)はga
g遺伝子のみによってコード化された蛋白質(HTLV’m′)に対して限定さ
れた結合パターンを用いるウェスターンプロット(WB)不確定であった。
これらの明らかに健康なHTLV’″−献血者がHTLV−1またはHTLV−
IIに感染しているかどうかを決定するために、73人の前記陸軍献血者からの
コード化された検体を、ウェスターンプロット並びにHTLV−I(MT−2)
およびHTLV−II (Mo−T)抗原を使用する放射免疫沈澱分析により、
HTLVの免疫優勢エピトープを示す合成ペプチドを使用する酵素免疫分析によ
り、モしてHTLV、DNAの配列に関してはポリメラーゼチェインリクション
により、HTLVに対する抗体に関して検査した。
73人(7)HTLV”’提供者ノウチテ、HTLV−IまたはHTLV−Il
、WBおよびRIPAによるenv反応性の存在は全く認められなかった。最小
の反応性は、env蛋白質(Env−1鳥−1−111、E nv5 ff42
−417゜Env−2”’−1■、およびEnv−20”−”″)並びにgag
蛋白質(Q agl aI@!−11?、およびGag−16*@4−***
)から誘導された合成免疫優勢特色を用いて観察された。HTLV (類)のg
ag蛋白質と構造的な相同性を有する内生的レトロウィルス配列(RTVL a
s・)は、HTL、V’・一検体に対して抗体を発現したのみならず、通常の対
照物質とも反応した。更に、73のHTLV”’検体は、polおよびtax/
rex領域において増幅された場合に、)ITLV遺伝子の存在を全く示さなか
った。初期の検査の時から6ないし23箇月後に、23の検体はまだ同様なWB
パターンを与え、モして9の前記再検体はまだHTLV遺伝子の存在に対して陰
性であった。それ故、HTLV−IおよびHTLV−■に感染しても、HTLV
’″1ウェスターンプロット反応性を有するHTLV感染に対して低い危険率の
人々は稀である。
血清陽性に対する判断は、アメリカ合衆国のパブリックへルスサービスワーキン
グループ(Public Health 5ervice Working g
roup)によって定義された如く、9240gおよびgp46拳烏マおよび/
またはgp61/68″myに対する反応性を示す血清検体はHTLV−1/■
に対して血清陽性と考えることができ、そしてウェスターンプロット(WB)お
よび放射免疫沈澱分析(RIPA)の組み合わせはgagおよびenvに対して
抗体反応性を目視化するために使用され〔アンダーソン(Anderson)他
、 Blood 、74.第2585−2591頁。
1989年、 CDC,MMWR,39: 915.第921−924頁、19
90年〕 ;何れかの検査系によるバンドの前記の充分な配列を欠いている何れ
かのパターンはウェスターンプロット不確定(HTLV’°4)と考えられると
いうことである。アメリカ合衆国内の血液提供者に関する前記検査は、ウェスタ
ーンプロット陽性提供0.01%ないし0.025%の低い血清流行を示してい
た〔アンダーソン他、 Blood + 7 L 第2585−2591頁、1
989年;サンドラ−他、 Vale J、 Rial。
Med、、63 :第353−360頁、1990年〕。しかしながら、初期の
E1人反応性検体の50%よりも多(は、WB分析においてHTLV−1″1の
一つまたは二つのバンド特性に対する反応性を示した〔サンドラ−他。
Vale J、 Biol、 ued、、63 :第353−360頁、199
0年ニハードレイ(Hartley )他、28:第646−650頁、199
0年)。決定されるべ(残っている前記反応性の重要性のために、前記直溝反応
性を有する血液の受容者に対する遡及的研究は、前記受容者はHTLV−I/n
陰性であったということを示していた(シー(Shih)他+ Blood +
75 :第546−549頁、1990年〕。
実施例1O
方 法
参HTLV
全ての血液供与者からの自涜試料を、最初に認可された酵素結合イムノソルベン
トアッセイ(i■−unosorbentl()ITLV−I工+Jザ(EL
I SA) 、デュポン、ウィルミングトン、ドイツ国)により、製造者の推薦
手順に従い、HTLV−1/II抗体試験をした。繰り返し反応性のあった試料
を、WBが精製された組換えエンベロープ(r21)をHTLV−1感染細胞ラ
イン、HuT−102(Cambrige Biotech、 、ロックヴイル
、メリーランド)およびRIPAから誘導された全ウィルス溶解産物に、MT−
2細胞ライン(ケンブリッジ)からの溶解産物を使用して、組み込むことにより
、さらに試験をした。抗体反応性が少なくとも2つの異なるHTLV構造遺伝子
産生物(gag p24およびenv gp46および/またはgp6B)につ
いて検出されたかどうかにより、血清試料がHTLV−陽性であるか否かを決定
した。仮にWBが少なくとも一つのIITLV−I/IIのバンド特徴を示すが
(p19、p24またはgp46)陽性の結果の基準に一致しないならば、供与
者の分析の結果は、HTLV−I/IIについて不確定である(HTLvl″′
)と考えられる。HTLV11パターンをモつ試料は、Mo−T細胞ラインから
誘導されたHTLV−II抗原を含むWBおよびRIPAについてさらに分析を
した。
証羞JLI五
1988年12月から1991年4月までの間に、軍隊の人員からのおよそ26
7650ユニツトの血液を。
Waiter Reed Army Medical Center 、ワシン
トンにおいてHTLV−1/IIに対する抗体について試験をした。
2676501′llの供与物のうち、2376個(0,89%)は最初から酵
素イムノアッセイに反応性がありそしてこれを、HTLV感染の血清学的確認の
ためにウェスタンプロットおよびRIPAにより試験した(表6)。
表6= 陸軍血液提供者の)ITLシー[/I +イムノアッセイ及びPCR結
果11B/RIPA結果 PCR結果
変数 初期 3−23力月後 初期 3−23力月後1(TLVP” 72(0
,027)
)ITLv−r 43 30 36/36 28/28HTLV−412925
16/16 13/13)ITLV”d 379(0,14) 23 0/73
0/9p21 +p19 +p24 + 4 NOO/3 N。
p21 +p19 +p24 + to NOO/I N0p21 +p19
+p24 + 7” NOO/4 N0p19 +p24 + 28 2 0/
10 0/1p24 + 61 5 0/12 0/2p21 + 12 N口
075 N口p19+ 257’ 16 0/38 0/6HTLV ”e’
1925 N口 O/26 8口1幾つかの指定されていないバンド28KO
及び26に01更にp19バンドを持った128の試料
21(IV感染者からの試料
これらのうち、72個はHTLV””であり(0,027%)、379f[lは
HTLV”′であり、そしテ1925個はいかなるウィルス特異バンドをも示さ
なかった(HTLV口1)。
八 へブチドに る ゛
HTLV−1配列およびHTLV−11配列から誘導された合成ペプチドは、E
n v −1”’−”″ (HTLV−1、LPH3NLDHI LEPS
I PWKSKLLTLV)、Env−21@4−16@(夏(TLV−Il、
V)IDSDLEHVLTPSTSWTTK I LKF) 、Env−5””
” (HTLV−1,5PNVSVPSSSSTPLLY)、Env−201−
””(HTLV −Il、KKPNRQGLGYYSPSYNDP)、Gag−
1,all′”−目〒 (HTLV−I、PP5SPTHDPPDSDPQ1)
、 Gag −10”’−”’ ()iTL、V−II、G HWSRDCT
QPRPPPGPCPLCQDP)と呼び、そして、HT L V ””タンパ
ク質のC−末端と配列相同をもつヒスチジンtRNAプライマー結合サイトを含
む内因性レトロウィルスを、FMOC化学により合成し、そしてこれら合成ペプ
チドに対する抗体を以前に記載したように試験した(La1.等、J、 Vir
ol、、 65: 1B7(1−1876゜+9911 、簡単に言えば、ポリ
ビニルプレート(ImmulonIl、 DynaLech Laborato
ries、 Inc、、アレキサンドリア、ヴアージニア)を0.旧μ炭酸塩緩
衝液、pl+ 9.6中で合成ペプチド50m1 (100ug/ml)で被覆
しそして4℃にて一晩中培養した。該プレートをPBS含有の0.05%Tve
en−20(P B S −T )により6回洗浄し、過剰の反応性サイトをP
BS−T中で3%BSAの添加によりブロックし、各試験血清の1+20希釈液
の添加がこれに続き、そして該プレートを4℃にて一晩中培養した。6回の洗浄
の後、ヤギ抗体をヒトIgGに接合したFc特異的、アルカリ性フォスフォター
ゼ(Sigma。
セントルイス)を加え、p−ニトロフェニルフォスフェート(Sigma )基
質の添加がこれに続く、該プレートをELiSAリーダー(SLT Lab I
nstrument、オーストリア)により405nmにて読み取った。血清陽
性(ser。
pnsitivity)は、通常対照+211準偏差の平均値より大きい全ての
値として定義される。
ポリメラーゼ に
PCRによるHTLV配列の増殖と検出は、ブラインド様式で、HTLV””供
与者(n=52)およびHTLV”供与者(n=73)からのDNA試料上で行
なった。各患者からの二つの遺伝子領域(L9Liおよびtax−rex)は、
PCHにより、以前に記載された条件を使用して増殖した(1.ee等、5ci
ence 、 244 二471−475.1989 ; Kwok等、J、
Infect、 Dis、 、 158 : 1193−7 。
1988) 、簡単に言えば、細胞溶解産物50m1を、IXPCRjil衝液
(50nM KC1,10yaMTr i 5−11c l。
p)18.3、0.1 +wg/mlゼラヂン)中にdNTP、プライマー、お
よび−見1ポリメラーゼ(全て2X )を含有する試薬混合物50m1に加えた
。最適濃度は次の通り決定した。dNTP 200 tau各々;ブライ7−0
.5.M各々;1立IポリメラーゼIU、およびMgC1* 1.25■M、増
殖条件は次の通りであった。94℃にて90秒間の変性;58℃にて2分間のア
ニーリング;72℃にて1分間のエクステンシン、40サイクルについて、PC
B産生物10ミリリットルを溶液中の0P末端−FIi!オリゴヌクレ副チドブ
チドブローブ53℃および45℃にてそれぞれハイブリッドした。プライマー対
およびプローブの5°−3°配列は、HTLV−I配列(Genbank評価N
o、 JO2029)およびHTLV−II配列(Genbank評価No、
MIO060)に基づ(もので、次の通りである。
5KIIO(1立ユ、HTLV−1””−”” 、HTLV−II””−””
)−CCCTACAATCCAACCAGCTCAG; 5K111 (L9L
i、HTLV−I””−”” 、)(TLV−IT41O−””’ ) −GT
GGTGAAGCTGCCATCGGGTTTT 、SK 112 (、Ho1
、HTLV−1””−”” ) −GTACTTTACTGACAAACCCG
ACCTAC: SK 188 (Ao l 、 HTLV−II’°’−””
)−TCATGAACCCCAGTGGTAA、ハイブリッド産生物を10%
ポリアクリルアミドゲル上で電気泳動し、そしてオートラジオグラフィーをした
。
第二の増殖は、以前に記載されたtax rex領域において行なった。簡単に
言えば、細胞溶解産物50m1を、5“−標識プライマー2X10’cpm、d
NTP(5o +1M ) 、 TL!Lポリメラーゼ(2,5tJ)、および
M g Cl * (1,25mM)に加えた。使用したプライマーはTxl
(tax rex、HT L V −I ””−”” 。
HTLV−II”4m−”” )−CGGATACCCAGTCTACGT :
およびTX2 (tax rex、HTLV−I )4曹’−74” 、HT
L V −11T4”−マ■″ ) −GAGCCGATAACGCGTCCA
TCGであった。増殖条件は、アニーリング温度55℃であることを除き、上記
に記載したのと同様であった。増殖産生物を制限酵素工」シ且」−および5au
3Aにより消化し、そして産生物な8%ポリアクリルアミドゲル上で電気泳動し
、そしてオートラジオグラフィーをした。HTLV配列が双方のプライマー部分
により検出されたならば、試料はPCHにより陽性であると考えられる。もし、
試料が二つ増殖物のうちの一つについて陽性であるならば、第三の増殖物が陽性
かまたは陰性かを決定することを行なう、細胞が二つのプライマー部分の各々に
ついて二重に分析された場合にHTLV配列が検出されえないならば、試料はP
CRによりHT L V陰性であると考えられる。
結 果
なウェスタンプロット・ パターン
最も共通の不確定バンドパターンはp19にて単一バンド(257/379.6
8%)を示し、p24での単一バンド(61/379.16%)、$)19およ
びp24でのバンド(2B/379.7%)、p19および/またはp24での
、rgp21との反応性を伴うバンド(21/379.5.6%)、およびrg
p21での単一バンド(12/379.3%)がこれに続<、HTLy1mgパ
ターンをもたない試料はいずれも、HTLV−■溶解産物およびHTLV−11
溶解産物の双方を使用したHTLV−[WBまたはRIPA分析においていかな
るエンヴエローブ反応性を示さなかった。
ウェスタンプロット分析を、最初の出血の後6月ないし23月後に引き抜かれた
379個のIITLV”’試料23組において繰り返した。23個の標識試料の
うち21個については、バンドパターンにおいて差異が見られず、p19+p2
4+パターンをもつ試料のうち一つはp24反応性を失い、そしてple+試料
のうち一つは再出血の際r21+反応性を得た。
た交lユ旦工LMエピトープに る 口血清中の抗体の親和性および結合活性は
、全ウィルス溶解産物を使用した標準血清学アッセイにおける検出に影響を及ぼ
すことができ、抗体応答は、1(TLV−IおよびHTLV−IIの合成免疫優
性構造モチーフにより決定した。HTLV−I感染した者のうち92%ないし9
9%を)(TLV−I特異的1ユヱエビトープ(Env−11111−Illお
よびE n v −514”−鴬1も)と反応させる間ニ、jl小の反応性(0
ないし12%)がHTLV”’/(ターンをもつ試料により観察された(図8)
、同様に、HTLV−11感染した者のうち75%ないし96%を、)(TLV
−II特異的!旦ユエピトープ(E n y −2+at−3′′@およびl:
nv−2Q @l−1111)と反応させる間に、最小の反応性(0ないし12
%)h月(T L V ”’試料により観察された。p19のC末端から(Ga
g−1a”−zt )、そしてpisのN末端から(G a g−10”’−3
0)誘導された合成ペプチドの分析は、HTLV””試料との65ないし95%
反応性を示した。HTLV”試料のうちで、p19バンドをもつもののうち23
%はGag−1aとのみ反応し、全ての他の試料はGag−1aまたはGag−
10と最小の反応性を有していた。
また内因性レトロウィルス遺伝子産生物の表現は、HT L V g”タンパク
質と交差反応性のありうる抗体の産主について抗原刺激を提供する。HTLV−
1およびHTLV−11(7)C−末端と60%相同を有する(RTVLwag
)ところのヒスチジンtRNAプライマー結合サイ) (RTVL−H)を有
する。内因性レトロウィルス要素から誘導されたペプチドを合成した。また、H
TLV”’試料のうちの88%をこのペプチドと反応させる間に、HTLV”’
試料からの42%ないし66%の血清試料をRTVL”’と反応させた。しかし
ながら、HT M L ”’試料のさらなる分析は、これら試料のうちの60%
はまたこのペプチドと反応することを示した。
′ のHTVL DNA の。
WB上にHTLV1″’パターンをもつ者についてHTVL DNAの存在また
は不存在を決定するために、末梢血液リンパ球をPCHにより分析した。プライ
マー対は2且ユおよび11五ZL旦Δ領域から選択し、その双方をHTLV−I
およびHTLV−IIの中で高く保護した。LAJLおよび1ユヱからの領域は
、種々の単離した配列において内因性レトロウィルス配列および変形との 、い
くらかの配列相同のため、それぞれ増殖しなか、つな。
以前の研究によれば、L旦ユおよび11五ZエニΔ領域からのプライマーは共に
、HTLV””試料を同定するのに大変鋭敏であった(52個のHT L V
f”のうちの全てが検出可能なシグナルを与えた。)、15個のHTL V ”
”試料はいずれも、検出可能なシグナルを与えなかった。15個のIITLV”
@試料はいずれも、いかなるプライマー/プローブ組合せと反応せず、さらにこ
れらプライマーの持具性を確認するものであワた1種々のバンドパターンをもつ
73個のHTLV”−試料のうち(表6)、いずれも、プライマー/プローブ組
合せをもつ産生物を増殖しなかった。9個のHT L V ”’試料についての
当初の試験後6ないし23か8後にひき抜かれた繰り返し試料のPCR分析は、
いかなる試料においてもHTLV遺伝子の存在を示さなかった。
討論
HTLV−1およびHTL、V−11感染の血清学的確認はl!−JLおよびl
遺伝子生産物に対する抗体の反応性の存在に依存する〔アンダーソンら(and
erson etal、)、 B1oユt 74 : 2585−91,198
9 ;CDC,MMWR,39:315.921−924.1990)。これら
の評価を使用して、全体的に、o、027%の血清有病率を与える、総計72の
提供血液(0゜027%)はHTLV陽性である。特定のオリゴペプチドおよび
オリゴプライマーを分類することによりこれらの七ロポジティブ検体の別の分析
は、43はHTLV−■感染され(60%)、従って29はHTLV−11に感
染された(40%)ことを示した。これらの割合は従来の研究で一般的に認めら
れており、無作為アメリカ人提供者はHTLV−1およびHTLV−2の同等な
分布により0.01ないし0.02%の七ロポジティブ割合であることを示した
〔アンダーソンら(anderson et al。
)、Blood、74:2585−91.1989;サンドラ−ら(Sandi
er et al、) 、J、 B i o 1. M1止−,63:353−
60.1990)。
加えて、単離された832反応性を持つ者はしばしば献血スクリーニング検定の
間に見出され、HT L V不確定(HTLV’″6)に当てはまる。意味のあ
る数の提供者は本研究でHTLV’″4であった。最も一般的反応性はP19’
″1に対して向けられるが、次にP 24 ”’に白質とのエピトープの構造的
類似性〔ラル(Lal)らJ、Virol、、65:1870−76.1991
;マフローブリン(McLauglin )ら、Amer、 J。
Tro 、Med、H」ユ、37:258−62゜1987)およびP2O3“
のC−末端基の免疫抗原的性質はこれらの反応性の説明となり得る〔ラルら(L
aletal、)J、Med、Vfol、、印刷中〕。正に、WB検定において
、p19の反応性をもつ試料の23%は、合成G a g −1a ”’−目7
エピトープに対する抗体応答を示し、それは前もってHTLV−1の免疫優性エ
ピトープに特定の型を表すために示した〔ラル(Lal)ら、J、Virol、
、65:1870−76.1991〕。さらに、P19’・1に対するモノクロ
ーナル抗体は正常の胸腺またはヒト胎盤の抗原との反応を示した〔ハインズ()
laynes)ら、J、Ex 、Med、157+907−2L 1983;サ
ン4ら(Suni et al、)。
Int、 J、Cancer、83:293−8.1984〕。
さらに、準周期性−次構造を表すHT L V ””のC−末端は、ミニリン塩
基性蛋白質(MBP)の゛rミノ末端セグメントとの意味のある相同性を有し、
および偽陽性抗体に対する潜在性を持ちつる〔リフオリ(1quauori)
+J、Theor、 Biol、、148:279−81.1991)。
一艷」1反応性の不在下における単離されたll玉反応性はenv反応性の検出
に利用できる電流の検定の不能性、もしくは接近の近親のレトロウィルスとの交
雑反応性のどちらかに帰すことができ、あるいは早期のHTL■感染を表すこと
ができる。膜蛋白質に対する抗体反応の欠損ハ、HTLV−1およびHTLV−
11抗原の両方を使用するWBおよびRIPAならびにHTLV−1およびHT
LV−II (Env−1,Env−2,Env−5,Env−20)の膜蛋白
質から誘導された合成免疫優性モチーフに対する最小反応で検定し、さらに単の
欠損は、免疫原性信号の閾値の欠損を生ずる最小のウィルス導入による可能性を
無視できない。一方、単離された832反応性をもつ者は、膜蛋白および閾値に
おける意味のある相違をもちおよびそのためプロト型ウィルス株に反応しないH
TLVウィルスの変異型により感染され得る。ウィルスの変異型は後にバブア、
ニューギニアから単離された(ヤナギハラら、、Proc、Natl、Acad
、Sci、USA 、88:1446−51)、1991)。
gag抗体は、続く血清−変換で現れる最初の抗体の内にあるため(マン(Ma
nn )ら、Blood、77:896−905.1991)、HTLV”’検
体中の単離した核抗体が早期の血清−変換体を表す可能性は可能性として残る。
しかし単離したm反応性をもつ検体からのPBMCはPCR分析により決定され
たものとしてHTLVゲノムの存在を示さない。更に重要なことには、試験の開
始の6ないし23力月後に限定数の検体における再繁殖はWB上に同様のバンド
パタンを示し、RIPAにおけるenv反応性を示さず、PCR分析による陰性
を残す。HTLV”’バタンをもつ血液提供者の処方の回想研究は、1年間追跡
した場合、HTLVに対する血清変換の証拠を示していない〔サンドラ−(Sa
ndler)ら、J、Biol、Med、、63:353−60.1990〕。
組み換え膜輸送グリコプロティン(r2.1)に対する抗体は最近早期HTLV
に対する血清変換の他のマーカーで有ることを示している〔マン(Mann)ら
。
Blood、77:896−905.1991)、しかしr21検出の特定性が
まだ確認されていない。本研究では、R21””およびm抗体をもつ検体がPC
R分析によりHTLVゲノムの存在は示さない。R21°11v反応性をもつ検
体は追跡できず、それゆえ、そのような反応性が真正血清変換に存在するかどう
か結論を下すことはできない。
HTLVのgag蛋白質を持つ内因性のレトロウィルス性配列の抗原性模擬体は
L!1反応性抗体に対して応6:1−8.1990〕、抗体応答は)(TLV”
’および)fTLVIs′検体のの両方における内因性レトロウィルス性配列か
ら誘導された合成ペプチド(RTVL”’、マンガー(Manger)ら+ J
、Virol、 、61 :40130−4066)に見出された。内因性レト
ロウィルス性配列はgagのC−末端基において50のアミノ酸配列と60%相
同性をもつ。高く保存されたレトロウィルスのCX、CX4HX4Cモチーフを
含むHTL、V(7)このU域は、他のタイプのレトロウィルスに存在し、なら
びにヒト免疫不全ウィルス中に存在し、レトロウィルスゲノムへこの蛋白質の結
合することに関してそれらを通して存在する。〔コーヴイ−(Covey)、
N u c 1 eic acids Res、、14:623−38.198
6〕。RTVL域は、他のレトロウィルス中に見出されたものと非常に類似した
場所において2つのこの変換された配列の完全でない複製を含有する(図9)。
さらに他のERSは内在的に25kDおよび15kDに対して暗号化している2
つのオーブンリーディングフレームを含み、そしてHTLV−1/I Iのga
g蛋白質と32−39%の相同性を示す〔ぺり(peri)ら、Nucleic
acids Res、、17:6841−54.1989)。ERSの大半が
構造的な欠損であり感染性ウィルスとして表現されないが、ERS遺伝子生産物
のある部位の表現型は抗体の製造に対する抗原性刺激を提供できる。RTVL”
’は抗体応答HTLV感染したおよび感染してない者の両方に抗原を導入する、
このようなエピトープの一つとして現れる。HTLV”’バタンをもつ者におけ
るHTLVゲノムに対する探究において、これらと同様に関心の焦点をあわせら
れたL見ユおよびtax/rex域はHTI、V−1およびHTLV−IIにお
いて高(保存されている。HT L V ””検体はHTLVゲノムの存在を示
し、HTLV”’をもつ検体ははL旦ユおよびtax/LL五プライマーを増幅
しない。共培養技術による限定数の検体からのHTLVウィルスを単離する試み
では、培地上澄み中にHTLV抗原の証拠を示さなかった(公表せず)。HTL
Vの性質で組織された細胞により、ウィルス単離はHTLVを検出するための感
受性のある手順ではない。これらの11呈蛋白質に対する血清反応性の機構は未
知として残るが、HTLV’″4検体におけるHTLV感染の証拠を検出するた
めのPCRの欠陥は、本発明者および他の者〔ウォック(Kwok)ら、Tra
nsfuston、30:491 6 + l 990 ; ハフバズ(Kha
bbaz)ら、提示した)により観察されたものとして、これらの反応性がHT
Lvm蛋白質の不完全な表現型に相当するという可能性を無視できないと思われ
る。継続した努力はこれら典型的なHTLV WB結果の原因を決定するために
必要とされると同時に、HTLV−1およびHTLV−IIの全ウィルス抗原ま
たは合成免疫優性の構造的モチーフを使用するenv反応性の検出の欠陥および
これらの個々からのHTLV配列を増幅するための欠陥は単離された232反応
性が真正HTLV完成には存在しないことを提案している。
本出順で言及した米国特許ならびに全ての米国特許出願を含めた全ての公表は、
ここで参照文献に加えられる。
この様に記述した発明は、同様ものが多くの方法で変化できることは明らかであ
ろう。この様な変法は本発明の精神および見地から逸脱するものとは見なされず
、そして全ての当業者に明らかであろうとするこの様な改良を以下の請求項の範
囲に含まれると意図する。
FIC7,2A
FT(,3
秋原 (ug/m1)
FIG、 4A
FIG、4B
補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)平成5年8月1竪
Claims (26)
- 1.【配列があります】, 【配列があります】, 【配列があります】, 【配列があります】, 【配列があります】, 【配列があります】, 【配列があります】, 【配列があります】, Ers(内因性レトロウイルス配列) 【配列があります】,および それらの類似体 (上記配列中のアミノ酸は、その配列の三次元コンホメーションから誘導される HTLV−IまたはHTLV−IIに対する抗体への免疫活性が実質的に保存さ れる限りにおいて置換されていてもよい) からなる群から選択されるペプチドを含む、HTLV−I、HTLV−IIまた はそれらの組合せに対する抗体への特異的免疫活性を有するペプチド。
- 2.【配列があります】 ごある請求項1記載のペプチド。
- 3.【配列があります】 である請求項1記載のペプチド。
- 4.【配列があります】である 請求項1記載のペプチド。
- 5.【配列があります】である 請求項1記載のペプチド。
- 6.【配列があります】である 請求項1記載のペプチド。
- 7.【配列があります】であ る請求項1記載のペプチド。
- 8.【配列があります】である 請求項1記載のペプチド
- 9.【配列があります】 である請求項1記載のペプチド。
- 10.Brs(内因性レトロウイルス配列)【配列があります】である請求項1 記載のペプチド。
- 11.(i)検出すべき抗体−ペプチド複合体を製造するのに十分な量で、HT LV−I、HTLV−IIまたはそれらの組合せと反応させるための請求項1記 載のペプチドの有効量を供給し、 (ii)複働液で希釈された試験血清を添加し、そこで該試験血清中のHTLV −IまたはHTLV−IIに対する抗体が前記ペプチドとでベプチド−抗体複合 体を形成し、 (iii)混合物を保温し、そして (iv)ペプチド−抗体複合体の存在を検出する、ことからなるHTLV−I、 HTLV−IIまたはそれらの組合せに対する抗体を検出するためのイムノアッ セイ法。
- 12.前記ペプチドが以下の群: 【配列があります】 Brs(内因性レトロウイルス配列) 【配列があります】 から選択される請求項11記載のイムノアッセイ。
- 13.段階(iv)において、酸素で原識された第2の公知抗体および該醇素と 反応して着色物質を形成する基質が導入される請求項11記載のイムノアッセイ 。
- 14.段階(iv)において、放射性元素で標識された第2の公知抗体が導入さ れる請求項11記載のイムノアッセイ。
- 15.ペプチド抗体複合体が凝集として検出され得る請求項11記載のイムノア ッセイ。
- 16.固体支持体が少なくとも1種の前記ペプチドで被覆されたマルチドット配 列にあるストリップである請求項11記載のイムノアッセイ。
- 17.前記固体支持体上に被覆された前記ペプチドの量がウエルドットあたり1 μgないし10μgの範囲である請求項11記載のイムノアッセイ。
- 18.少なくとも1種の請求項1記載のペプチドからなる免疫吸着剤、 陰性対照としての正常血清の試料、 陽性対照としてのHTLV−IまたはHTLV−IIに対する抗体を含む血清の 試料、および 血清試料を希釈するための緩働液 からなるHTLV−I、HTLV−IIまたはそれらの組合せに対する抗体を検 出するための試験キット。
- 19.前記ペプチドが以下の群: 【配列があります】 Brs(内因性レトロウイルス配列) 【配列があります】 から選択される請求項18記載の試験キット。
- 20.請求項1記載のペプチドの少なくとも2種の混合物からなるペプチド組成 物。
- 21.前記ペプチドが以下の群: 【配列があります】, 【配列があります】,Br8(内因性レトロウイルス配列)【配列があります】 から選択される請求項20記載のペプチド組成物。
- 22.混合物中に存在する各々のペプチドが互いに1:1の比率で存在し、そし て各ペプチドが0.1−10μgの量で存在する請求項20記載のペプチド組成 物。
- 23.請求項1記載のペプチドを少なくとも1種含むワクチン。
- 24.前記ペプチドが以下の群: 【配列があります】 Brs(内因性レトロウイルス配列) 【配列があります】 から選択される請求項23記載のワクチン。
- 25.HTLV−IおよびHTLV−II感染の治療のために哺乳動物に授与す るための薬物の調製のために、少なくとも1種の請求項1記載のペプチドを使用 する方法。
- 26.前記ペプチドが以下の群: 【配列があります】 Brs(内因性レトロウイルス配列) 【配列があります】 がら選択される請求項25記載の使用方法。
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