709
呼 吸器 病 原 性 ブ ランハ メ ラ ・カ タ ラー リスLPSの 呼 吸器感 染 症 患者 血 清 中抗LPS抗
生化 学 的 分析 と
体 の役 割
長崎大学熱帯医学研究所内科 田中
宏史
大石
和徳
苑田
文成
岩垣
明隆
永武
毅
松本
慶蔵
Key
words:
(平成4年1月8日
受 付)
(平成4年2月14日
受 理)
Branhamella anti-LPS
catarrhalis, antibody,
要
serum
lipopolysaccharide, sensitivity
旨
呼 吸 器 病 原 性 プ ラ ン ハ メ ラ ・カ タ ラ ー リス 由 来 のlipopolysaccharide(LPS)の さ ら に 本 菌 に よ る呼 吸 器 感 染 症 に お け る ヒ ト抗LPS抗 ラ ー リス のLPSは0-chainを と し て 認 め られ た.ま
体 の 役 割 に つ い て 検 討 し た.ブ
持 た な いIipo-oligosaccarideで
た,SDS:PAGEパ
生 化 学 的 分 析 を 行 い, ラ ン ハ メ ラ ・カ タ
あ り,分 子 量 約3KDaの2∼4の
バ ン ド
タ ー ン は 菌 株 間 で 異 な っ て お り,均 一 性 は認 め られ な か っ た.
ブ ラ ソ バ メ ラ ・カ タ ラ ー リス に は 本 菌 呼 吸 器 感 染 症 の 回 復 期 患 者 血 清 に よ り抗 体 依 存 性 の補 体 溶 菌 を 示 す 株(87-122株)と,回
復 期 患 者 血 清 に 溶 菌 を 受 け な い 株(88-23株)が
認 め ら れ た 抗 体 依 存 性 補 体 溶 菌 に は 抗LPS特 LPS特
ら に,87-122株
で
異 抗 体 が 関 与 し て い た.以 上 の 成 績 か ら,抗 ブ ラ ソバ メ ラ
異 抗 体 は 本 菌 呼 吸 器 感 染 症 に お け る感 染 防 御 の 一 役 を 担 う こ と が 示 唆 され た.
序
ら構 成 され て お り,感 染 宿 主 に 対 し て は エ ン ド ト
文
ブ ラ ン ハ メ ラ ・カ タ ラ ー リ ス は 呼 吸 器,耳
鼻科
領 域 感 染 症 に お け る 主 要 な 起 炎 菌 で あ る.特
に近
年,臨
存 在 した.さ
床 分 離 株 の β-ラ ク タ マ ー ゼ 産 生 株 が 注 目 を
集 め て お り1)2),ま た 敗 血 症3),細
菌 性 心 内 膜 炎4)等
の 起 炎 菌 と し て も 報 告 さ れ て い る.し
か し,本
菌
感 染 症 の 炎 症 の メ カ ニ ズ ムに 関 す る研 究 は これ ま で に わ ず か に す ぎ ず,一
部 ヒ ト血 清 の 抗 体 価 を 菌
体 を 用 い て 測 定 し た 報 告5)や,外 lipopolysaccharide(以
膜 蛋 白6),外
下LPS)7)のSDS一
膜
ゲ ル 電
キ シ ン と して 種 々 の 生 物 活 性 を 有 し て い る. ブ ラ ソ バ メ ラ ・カ タ ラー リス のLPSは1976年 にJohnsonら
に よ り精 製 され,生 化 学 的 検 討 が な
され て い る が8),感 染 の 炎 症 との か か わ り に つ い て 検 討 した 報 告 は少 な い. 我 々 は ブ ラ ソ バ メ ラ ・カ タ ラ ー リス 呼 吸 器 感 染 症 患 者 よ り分 離 した 同菌 のLPSを
精 製 し,SDS-
ゲル 電 気 泳 動 を 行 うと と も に,ヒ
ト血 清 中 の 抗 ブ
ラ ン ハ メ ラLPS-IgG抗
体 に つ い て 検 討 し た.さ
気 泳動 パ ターンを比 較 した報 告 が あ る にす ぎな
ら に,こ の 抗 体 の 抗 菌 活 性 を 明 らか に す る 目的 で,
い.
抗 ブ ラ ソ バ メ ラLPS抗
LPSは
グ ラ ム 陰 性 菌 の 外 膜 の 構 成 成 分 で あ り,
0-chain,Core-01igosaccharide,LipidA部 別 刷 請 求先(〒852)長
分 か
材 料 と方 法 1.使 用 菌 株 と培 養 条 件
崎 市坂 本 町12-4
1987年 以 降,当 施 設 に て 呼 吸 器 感 染 症 患 者 よ り
長 崎 大学 熱 帯 医学 研 究 所 内科 田中 平 成4年6月20日
体 の本菌 の血 清感 受 性 に
与 え る影 響 に つ い て も検 討 した の で 報 告 す る.
宏史
分 離 さ れ た ブ ラ ン ハ メ ラ ・カ タ ラ ー リス を 用 い た.
田中 宏史 他
710
LPSの
精 製 は88-23株,87-94株,
株 を 使 用 し,Brain-Heart 入 れ た2Lフ
infusion
ラ ス コ4個
で振 畳培 養
infusion
agarに
は
て37℃24時
間 抽 出
し た.
1000,Beckman,
て405nmのOptical
を 測 定 し た12).
振 盤 培 養 し た 同 菌 をmid40gphaseで し,生
理 的 食 塩 水 で2回
ナ ー ル 緩 衝 液(以
Johnsonら し た.凍
の 方 法8)に 準 じ てLPSを
抽 出,精
結 乾 燥 し た 菌 体 をEDTAと
リゾチー ム
一 晩 処 理 し た 後,pheno1-hotwater法
粗LPSを
抽 出 し た.遠
dye
3.SDS-ゲ Tsaiら
にて
心 操 作 を 繰 り返 し た 後,プ
ロ ナ ー ゼ 処 理 を し,LPSを carbocyanine
得 た .LPSの
同定 は
assay9)で 行 っ た.
素 を 含 む14% よ う素
気 泳動 し 菌感染
症 患 者 の 血 清 を 用 い て 常 法 通 りPeroxidase標
識
し て 作 成 し た.こ ま で-80℃ 6.ELISA法
収 血 清 は,洗
用 い て,氷
中 で3回
浄 した 菌 体(約 吸収 操 作 を 反 復
れ らの血 清 サ ソ プ ル は 使 用 直 前
に よ る ヒ ト血 清 中 抗LPS-IgG抗
88-23株
れ,同
よ り精 製 し たLPSをcoatingし
crotiter
plateに,1%
tween20で
希 釈 し た 検 体 を 加 え,静 置 後 洗 浄 し た.
次 にAlkaliphosphatase標 体(Sigma,StLouis,MO)お
BSAを
たmi-
加 え たPBS-
識 家 兎 抗 ヒ トIgG抗 よび 基 質 を 用 い て
績
ル 電 気 泳 動(Fig.1A)
ル 電 気 泳 動 を 行 っ た.各
株 のLPS
バ ン ドと して 認 め ら
一 菌 株 に 分 子 量 の 異 な っ たLPSが
て い る こ と が 明 ら か に な っ た.腸
作 られ
内細菌 の グラム
陰 性 菌 で 見 られ る規 則 正 しい 分 子 量 の大 き なバ ン ドは 認 め ら れ ず,ブ LPSはO-chainを
ま た,菌
ラ ソ バ メ ラ ・カ タ ラ ー リ ス の 持 た な い,い
わ ゆ るlipo-
あ る こ と が 示 さ れ た.
株 間 で のLPSの
は 認 め ら れ ず,株
体の検討
影 響 を検 討 し
の ブ ラ ソ ノ・メ ラ ・ カ タ ラ ー リ ス のLPSを
Oligosaccharide(LOS)で
に て 保 存 し た.
述 の方
た.
は 分 子 量 約3KDaの2∼4の
吸 収 血 清 を 用 い た.吸 1010cfu/ml)を
法 で 血 清 感 受 性 に 与 え るLPSの
抽 出 し,SDS-ゲ
常 者 プ ー ル 血 清 に 菌 体 吸 収i操 作 を 行 っ た
れを菌
な る よ う に 加 え,前
に よ る慢 性 気 管 支 炎 の 急 性 増 か ら得 た プ ー ル
な るよ
中 に て20分 間 静 置 し た.こ
出 に 使 用 し た ブ ラ ン ハ メ ラ ・カ
常 者10名
よ り抽 出 精 製 し た
50μg/ml,100μg/mlに
液 に 血 清 濃 度 が20%に
4株
悪 症 例 の 回 復 期 血 清,健
で60
ン トロ ー
加 熱 処 理 にて 非 働 化 した 回復
復 期 患 者 血 清500μ1に87-122株
1.LPSのSDS-ゲ
清 サ ンプル
血 清,健
な る よ う に 加 え,37℃
成
を 使 用 し て イ ム ノ ブ ロ ッ トを 行 っ た.
血 清 は,LPS抽
液 に回 復 期
血 清 感 受 性 に与 え る影 響
体(Tago,Burlingame,CA),
タ ラ リ ー ス88-23株
に,菌
様 に 菌 数 を 測 定 し た.コ
ル と し て,56℃30分
うに 溶 解 し,氷
の 方 法11)に し た が っ て,電
た ゲ ル を ニ ト ロ セ ル ロ ー ス 膜 に 転 写 し,同
5.血
患 者 血 清 を10∼40%に
LPSを,25μg/ml,
ム ノブロ ッ ト
ヤ ギ 抗 ヒ トIgG抗
前述
で 振 畳 し な が ら,経 時 的 に 菌 数
を 定 量 培 養 法 に て 測 定 した.次
分 間 振 盗 後,同
液180μ1に
な る よ う 加 え,GVB2+で
ブ ラ ン ハ メ ラ ・カ タ ラ ー リ ス 呼 吸 器 感 染 症 の 回
染 色 を 行 っ た.
Griffissら
し た.37℃
8.LPSの
の 方 法10)に 準 じ て,4M尿
酸 処 理 後,銀
300μ1と
ラチ ン加 ベ ロ
期 患 者 血 清 あ る い は 吸 収 血 清 を 用 い た.
ル電気泳動
ア ク リル ア ミ ドを 用 い 電 気 泳 動 を 行 い,過
4.イ
製
遠 心集菌
洗 浄 後,ゲ
下GVB2+)に104∼105cfu/mlに
の 回 復 期 血 清 を20%に
精 製 と同定
Density
ラ ン ハ メ ラ ・カ タ ラ ー リス の 血 清 感 受 性13)
な る よ う に 浮 遊 し菌 液 と し た.同
2.LPSの
で4℃
(OD)値 7.ブ
出 に 使 用 し た.88-23株
培 養 し,蒸 留 水 で 洗 浄 集 菌 し,同 様 にLPSを
発 色 さ せ,Autoreader(Biomek PaloAlto,CA)に
1.5Lを
遠 心 集 菌 し,蒸 留 水 で2回
結 乾 燥 し,抽
他 にBrain-heart
87-122
broth
を 使 っ て37℃
した.late-logphaseで 洗 浄 後,凍
87-101株,
泳動 パ ターンに均 一性
に よ っ て 異 な っ たLPSを
て い る こ と が 明 ら か に な っ た.Agarに た88-23株 Brothに
よ り抽 出 し たLPSの て 培 養 したLPSパ
持 っ
て培 養 し
泳 動 パ ター ンは
タ ー ン と 全 く 同 一 で,
培 養 条 件 に よ りパ タ ー ン が 変 化 し な い こ と が 確 認 さ れ た. 感 染 症学 雑 誌
第66巻
第6号
ブ ラ ン ハ メ ラLPSと
Fig. 1
SDS-PAGE
of LPSs from four respiratory
halls strains
(A).
immunoblot
analysis
hamella
lower
immunoblots
抗LPS抗
The
strain of human
respiratory were
numbers infection
711
pathogenic
were
indicated
convalescent
tract
developed
体
sera
against
Branhamella
below
from
each
a patient
Branhamella
with a 1: 1,000 dilution
The
with
LPSs
of human
catarr-
lane.
Bran-
(B). The
convalescent
sera.
A
2.イ
B
ム ノ ブ ロ ッ ト(Fig.1B)
4株 のLPSをSDS-ゲ
Fig.
ル 電 気 泳 動 後,ブ
メ ラ ・カ タ ラ ー リ ス88-23株
ランハ
の 分 離 され た 慢 性 気 管
支 炎 患 者 の 回 復 期 血 清 を 用 い て イ ム ノ ブPッ 行 な う と,4株
と も電 気 泳 動 ゲル と同様 の バ ン ド
が 認 め ら れ た.88-23株 は4株
トを
のLPSを
の感 染 した 患 者 の血 清 中 に
同 様 に 認 識 す るIgGが
産 生 され
2
Anti-Branhamella
convalescent hamella
sera lower
normal
human
human
sera
(•›),
sera
sera; Absorbed
IgG
a
respiratory
patient
tract
and
determined
Convalescent sera
LPS from
by
pooled
of
with
infection,
absorbed
(•œ),
antibody Branpooled
pooled
normal
normal
human
ELISA. Pooled normal
human
sera
(Ģ).
て い る 事 が 示 さ れ た. 3.ヒ
ト血 清 中 の 抗LPs-IgG抗
体(Fig.2)
ヒ ト血 清 サ ン プ ル に お け るO.D.値 と,回 復 期 血 清 は100倍
希 釈 ま で 健 常 者 血 清,吸
血 清 よ り も 高 値 を 示 し た.ま 老 血 清 のO.D.値 か ら,健
を比較 す る
た,10倍
収
希釈 の健常
が 吸 収 血 清 の そ れ よ り高 い こ と
常 者 血 清 中 に も 吸収 可 能 な抗 プ ラ ンバ メ
ラLPSLIgG抗
体 が 存 在 す る こ とが 明 らか で あ
る. 4.ヒ
ト回 復 期 血 清 に よ る 補 体 溶 菌
87-122株
を20%回
復 期 患 者 血 清 とイ ンキ ュ ベ ー
トす る と,7.5×104cfu/mlの 2.5×103cfu/ml,60分 し,以
後 に2×103cfu/mlに
後 増 加 し て120分
な っ た.非
菌 数 が,30分
減 少
後 に は3×104cfu/mlと
働 化 血 清 で は87-122株
ら れ な い こ と か ら,回
後 に
の菌 減 少 は 認 め
復 期 血 清 に お け る菌 数 の減
少 は 補 体 溶 菌 で あ る こ と が 明 ら か と な っ た(Fig. 3A).ま
た,60分
平 成4年6月20日
以 後 は 試 験 管 内 の補 体 消 費 に と も
な い 菌 数 の 増 加 が 認 め ら れ た.一 い て は,20%回
方,88-23株
にお
復 期 血 清 を 加 え た 条 件 で も,非
働
化 血 清 と 同 様 に 菌 数 は 増 加 し た(Fig.3B). 次 に,87-122株 を 加 え て,60分
に 種 々 の濃 度 の 回 復 期 患 者 血 清 後 の 菌 数 の 変 化 を 測 定 し た(Fig.
田中 宏史 他
712
Fig.
3 strain
Susceptibility (B)
to
of
Branhamella
catarrhalis
complement-mediated
Convalescent
sera:
(•œ),
killing
heat-inactivated
87-122 by
20%
convalescent
Antibody-dependent,
strain
by
convalescent
antibody-dependent, homologous
complement-mediated sera
sera:
complement-mediated
killing sera
CS, heat-inactivated
and
88-23
sera.
sera:
(•›).
of Branhamella
of
manner 87-122
strain
catarrhalis (A). by
87-122
Inhibition
addition
of
of
the
(B).
convalescent
sera:
HiCS,
absorbed
convalescent
AbsCS.
A
4A).初
killing
in a concentration-dependent
LPS to 20% convalescent
Convalescent sera:
(A)
B
A
Fig. 4
strain
convalescent
B
め に,5.1×104cfu/mlで
あ った 菌 数 は血
復 期 血 清 を87-122株
で 吸 収 し た40%吸
収血清 では
清10%で1.0×104cfu/ml,20%で4.7×103cfu/ml,
菌 数 は そ れ ぞ れ1.6×105cfu/ml,1.2×105cfu/ml
40%で1.0×103cfu/mlと
と 増 加 し た.従
回 復 期 血 清=濃 度 が 高 い
ほ ど菌 数 は 減 少 し,用 ら れ た.ま
た,こ
量依存性 の補体溶菌 が認め
の 際 の40%非
働 化 血 清 お よ び回
が っ て,87-122株
の回復期血 清 に
よ る殺 菌 は 抗 体 依 存 性 の 補 体 溶 菌 で あ る こ とが 明 ら か と な っ た. 感 染 症学 雑 誌
第66巻
第6号
ブ ラ ン ハ メ ラLPSと
5.LPSの
血 清 感 受 性 に与 え る影 響
静 置 後,前
な る よ うに 加 え,0℃20分
血 清 感 受 性 の 検 討 を 行 っ た(Fig.4B).始
間
の こ と は,ブ
ラ ソバ メ ラ ・カ タ ラ ー
め,
理 血 清 で7.2×103cfu/mlと
減 少 し た.LPSで
理 し た 血 清 で はLPS濃
度25μg/mlで1.2×104
タ ーンの 解 析 に お い
て 我 々 の 泳 動 さ せ るLPS量 た こ と に よ り,よ
あ っ た 菌 数 が60分 後 に は 未 処 前 処
の調 整 が適 切 で あっ
り精 細 な 分 析 が で き た も の と考
え て い る. 多 く の グ ラ ム 陰 性 菌 に お け るLPSの 多 様 で,こ
のLPS抗
Murphyら
あ り,回 復 期 血 清 の87-122株
に
れ ま で に,
は 家 兎 免 疫 血 清 を用 い た イ ム ノ ブ ロ ッ
ト法 に よ り,ブ
ラ ン ハ メ ラ ・カ タ ラ ー リ ス に お い
対 す る 抗 体 依 存 性 の 補 体 溶 菌 は 添 加 し たLPSの
て 少 数 な が らLPSに
=濃度 に 依 存 し て 抑 制 さ れ た .
と を 示 唆 し て い る.最 近,Vaneechoutteは
考
察
基 づ く血 清 型 の 存 在 す る こ
グ ラ ム 陰 性 菌 に は 血 清 中 の 補 体 に よ り溶 菌 す る
ス に お い て,LPSに
基 づ く血 清 型 が 存 在 す る こ と
を,InhibitionELISAを
ル モ ネ ラ14)や緑 膿 菌15)16)で は 補 体 溶 菌 の メ カ ニ ズ
た23).彼
ム がLPSの
つ の 血 清 型 に 分 類 で き た と し て い る.
構 成 との 関 係 に お い て 詳 細 に 検 討 さ
0-chainの
内 細 菌LPSの
もつ 分 子 量 の 大 き な
欠落 あ るいはその構成 が補体 溶菌 に影
響 を 与 え る と さ れ て い る.ま 対 し て も,抗LPS抗
世界 各
地 か ら収 集 した病 原 性 ブ ラ ソバ メ ラ ・カ タ ラー リ
血 清 感 受 性 菌 が 存 在 す る こ と が 知 られ て い る.サ
れ て お り,腸
抗 原性 は
原 に よる血清 型 の決 定 は病
原 性 や 疫 学 的 研 究 に 有 用 で あ る.こ
cfu/ml,50μg/mlで2.7×104cfu/ml,100μg/mlで 5.6×104cfu/mlで
713
リ スLPSのSDS-PAGEパ
述 と 同 様 に 回 復 期 患 者 血 清 濃 度20%で
6.0×104cfu/mlで
体
果 を 得 た.こ
回 復 期 患 者 血 清 に87-122株LPSを25μg/ml,50 μg/ml,100μg/mlに
抗LPS抗
た,血
清抵抗 性株 に
体 に よ る抗 体 依 存 性 補 体 溶
菌 作 用 が 明 ら か に さ れ て い る17). 一方 ,イ ン フ ル エ ン ザ 菌18),百 日咳 菌19),ナ
中93.4%は3
ブ ラ ン ハ メ ラ ・ カ タ ラ ー リス の 血 清 感 受 性 に つ い て は
こ れ
Hernandezら
ま で にChapmanら
とSato-
の 報 告 が あ る24)25).彼 ら に よ れ ば,
本 菌 のLPSがO抗 か わ らず,本
イセ
用 い た 解 析 に よ り報 告 し
ら は こ の 研 究 の 中 で,302株
原 を 欠 くLOSで 菌 の66.7か
ら95.2%は
あ るに も か 健常者血 清 に
よ っ て 溶 菌 の み られ な い 血 清 抵 抗 性 株 で あ っ た と
リ ア 属 で あ る 髄 膜 炎 菌 や 淋 菌20)な ど の 呼 吸 器 や 泌
し て い る.我
尿 器 ・生 殖 器 粘 膜 に 感 染 す る グ ラ ム 陰 性 菌 のLPS
吸 器 感 染 症 患 者 の 回 復 期 血 清 中 に,健
は 一 般 にO-chainを
し て 高 い レ ベ ル の 抗 ブ ラ ソ バ メ ラLPS・IgG抗
欠 如 し て お
oligosaccharide(LOS)と のLOSの
り,lipo-
呼 ば れ て い る.こ
れ ら
構 造 と菌 の血 清 感 受 性 との 関 係 に つ い
て は 詳 細 な 検 討 が あ る18)∼22).し か し な が ら,ナ
イ
々 は ブ ラ ンハ メ ラ ・カ タ ラ ー リス呼
が 存 在 す る こ と をELISAに
常者 に比較 体
よ っ て 確 認 し た.こ
の 抗 ブ ラ ン ハ メ ラ ・ カ タ ラ ー リ スLPS抗 菌 に 対 す る 抗 菌 活 性 に 関 し て は,我
体 の同
々の 知 る 限 り
セ リア属 と同 じ グ ラム陰 性 球 菌 で あ る プ ラ ン ハ メ
で は 報 告 が な い.Chapmanら
ラ ・カ タ ラ ー リ ス のLPSに
関 す る報 告 は 少 な い.
菌 の み ら れ な い 血 清 抵 抗 性 株 が,ブ
Murphyら
電 気 泳 動 パ タ ー ン が,
カ タ ラー リス 呼 吸 器 感 染 症 患 者 の 回 復 期 血 清 の
は 同 菌 のLPSの
外 膜 蛋 白 の そ れ と 同 様 に,菌
株 間 で 殆 ど均 一 で
あ っ た と報 告 し て い る6)7).
IgG抗
は,健 常 者 血 清 で 溶 ラ ンハ メ ラ ・
体 に よ って 抗 体 依 存 性 の溶 菌 を 起 こす こ と
を 報 告 し た24).ま た,こ の 抗 体 依 存 性 補 体 溶 菌 が 補
我 々は 呼 吸器 感 染 患 者 の 喀 疾 よ り分 離 され た 菌
体 のclassical
pathwayに
よ る こ と も明 らか に し
株 か ら 抽 出 し たLPSのSDS一
ゲ ル 電 気 泳 動 を
て い る.本
行 っ た.そ
ナ イ セ リア属 と同
よ っ て 溶 菌 し な い 血 清 抵 抗 性 の ブ ラ ソ バ メ ラ ・カ
の 結 果,同
様 にO-chainの
菌LPSは
欠 如 し たLOSで
に 分 子 量 の 異 な る2∼4の を 確 認 し た.さ
ら に,菌
と を 明 ら か に し,Murphyら 平 成4年6月20日
あ り,同
一 菌株
ノミン ドが 存 在 す る こ と 株 間 に も相 同 性 の な い こ の 報 告 とは 異 な る結
研 究 に お い て も,我
々 は健 常 者 血 清 に
タ ラー リス に は抗 体 依 存 性 補 体 溶 菌 が 認 め られ る 株(87-122株)と な い 株(88-23株)が た,前
抗 体 依 存 性 補 体 溶 菌 が 認 め られ 存 在 す る こ と を 確 認 し た.ま
者 に お い て は87L122株
由来 の ブ ラ ンハ メ
田中 宏史 他
714
ラ ・カ タ ラ ー リスLPSを
回復 期 患 者 血 清 に 添 加
す る こ とで 本 ― 菌 の抗 体 依 存 性補 体 溶 菌 は 抑 制 され た.こ
の こ とは,本 菌 の抗 体 依 存 性 補 体 溶 菌 に本
菌 に 特 異 的 な 抗LPS抗
体 が 関 与 し,さ
10)
らには本
菌 に よ る呼 吸器 感 染 症 に お い て 感 染 防御 的 役 割 を 11)
果 た す こ とを示 唆 す る もの と考 え られ た. 本 論 文 に お い て,我
々 は 呼 吸 器 病 原 性 ブ ラ ソバ
メ ラ ・カ タ ラ ー リスLPSの か に し,さ LPS抗
生 化学 的特 徴 を明 ら
ら に 抗 ブ ラ ソ バ メ ラ ・カ タ ラー リ ス
体 の本 菌呼 吸器 感染 症 にお け る感染 防 御
的 役 割 につ い て 考 察 した.
12)
本 研究 の一 部 は文部 省科 学研 究 費助 成 金(課 題 番号 63480211)に よって行われた. 文 1)
Malmvall, In
B. E.,
vitro
sensitivity
lactamase halis
[Letter].
T.:
halis
ture. Pollock,
Leinonen,
Winn,
R. E.
147:
1
Med.,
Bran-
systemic
and
review 141:
Holzman,
clisease
of the
litera-
1690-1692,
R. S.:
[Letter].
M.,
komen,
K.
ologic
evidence
1981.
Nisseria
Ann.
catarr-
Intern.
Med.,
Luotonen,
&
J.,
Makela, for
Herva,
H.: a
catarrhalis.
pathogenic J.
E.,
Val-
Preliminary role
Infect.
serof
Dis.,
144:
570 -
L. C.
strains
&
of
158:
761-765,
Murphy,
A of Dis.
Johnson,
on
charides
8:
&
of
J. Infect.
of
approach
S75-S77,
cellular
and
surface Pediatr.
&
Perry,
free catarrhalis.
460-467, E.:
the
1989. I. J.
Branhamella
Work,
Branhamella to
pathogen.
McDonald,
22: J.
surface
emerging
the
from
Microbiol.,
The
an J.,
Comparison
catarrhalis.
systemic
K. G.,
Studies
T. F.:
1988.
T. F.:
antigens Infect.
Murphy,
Branhamella
M. B.:
lipopolysacCan.
1976. A
colorimetric
ponents are deposited and released from Salmonella minnesota S 218 without causing bacterial death. J. Exp. Med., 155: 797-808, 1982. 15) Schiller, N.L.: Characterization of the susceptibility of Pseudomonas aeruginosa to complement-mediated killing: Role of antibodies to the rough lipopolysaccharide on serumsensitive strains. Infect. Immun., 56: 632 639, 1988. 16)
苑 田 文 成,
大 石 和 徳,
忍,
毅,
田 中 宏 史,
三 和 秀 明,
小林
Bran-
1981.
Bartos,
Janda,
Med.,
1976.
catarrhalis:
9)
Exp.
catarrhalis
endocarditis
Dis.,
8)
M. J. &
Intern.
206-207,
50
14)
catarr-
to ƒÀ-lactamase J.
report
A. A.,
574,
7)
Miller,
Case
hamella
6)
reference Tohoku
(Neisseria)
Arch.
halis
5)
of respira-
Branhamella
-
G. V.,
human:
85:
3:
1986.
hamella
4)
13)
catarr-
Chemother.,
by
special strains.
Doern,
in
J. and ƒÀ-
Branhamella
significance
caused
with
produing
3)
Johnsson, V
Antimicrob.
Clinical
infection
13,
of
J.
&
Penicillin
1977.
Nagatake, tory
J. E.
to
production
374-375, 2)
献
Bronson,
tion of lipopolysaccharides. F. E.B. S. Letters, 16: 343-345, 1971. Tsai, C.M. & Frasch, C. E.: A sensitive silver stain for detecting lipopolysaccharide in polyacrylamide gels. Anal. Biochem., 119: 115-119, 1982. Griffiss, J. M., Obrien, J. P., Yamasaki, R., Williams, G.D., Rice, P. A. & Schneider, H.: Physical heterogeneity of Neisserial lipooligosaccharide reflects oligosaccharides that differ in apparent molecular weight, chemical composition and antigenic Expression. Infect. Immun., 55: 1792-1800, 1987. Pollack, M., Chia, J. K.S., Koles, N. L., Miller, M. & Guelde, G.: Specificity and crossreactivity of monoclonal antibodies reactive with the core and lipid A regions of bacterial lipopolysacharide. J. Infect. Dis., 159: 168-188, 1989. Taylor, P. W. & Kroll, H.-P.: Killing of an encapsulated strain of Escherichiae coli by human serum. Infect. Immun., 39: 122-131, 1983. Joiner, K. A., Hammer, C. H., Brown, E.J., Cole, R. J. & Frank, M. M.: Studies on the mechanism of bacterial resistance to complementmediated killing. I. Terminal complement com-
estima-
J.
永武
松 本 慶 蔵:
緑 膿 菌 の血 清 感 受 性 と
呼 吸 器 病 原 性 に 関 す る 研 究. -709 , 1991.
日胸 疾 会 誌,
29: 703
17) Oishi, K., Koles, N. I., Guelde, G. & Pollack, M.: Antibacterial and protective properties of monoclonal antibodies reactive with Escherichia coli O111: B4 lipopolysaccharide: Relation to antibody isotype and complement fixing activity. J. Infect. Dis., 165: 34-45, 1992. 18) Inzana, T. J.: Electrophoretic heterogeneity and interstrain variation of lipopolysaccharide of Haemophilus influenzae. J. Infect. Dis., 148: 492-499, 1983. 19) Le dur, A., Chady, R. & Szabo, L.: Isoration of two protein-free and chemically different 感 染 症学 雑 誌
第66巻
第6号
プ ラ ン ・・メ ラLPSと
lipopolusaccharide
from
Bordetella
pertussis
phenolex traction endotoxin. J. Bacteriol., 143: 78-88, 1980. 20) Schneider, H., Hale, T. L., Zollinger, W. D., Seid, R.S. Jr. & Hammack, C.A., Griffiss, J. M.: Heterogeneity of molecular size and antigenic expression within lipopolysaccharide of individual strains of Neisseria gonorrhoeae and Neisseria meningitidis. Infect. Immun., 45: 544 549, 1984. 21) Shafer, W. M., Joiner, K., Guymon, L.E., Cohen, M.S. & Sparing, P. E.: Serum sensitivity of Neisseria gonorrhoeae: The role of lipopolysaccaride. J. Infect. Dis., 149: 175-183, 1984. 22) Apicella, M. A., Westerink, M.A. J., Morse, S. A., Schneider, H., Rice, P. A. & Griffiss, J.M.: Bacterial responce of normal human serum to
抗LPS抗
体
715
the lipoolygosaccharide of Neisseria gonorrhoeae. J. Infect. Dis., 153: 520-526, 1986. 23) Vaneechoutte, M., Verschraegen, G., Claeys, G & Van Den Abeele, A.: Serological Typing of Branhamella catarrhalis strains on the basis of lipopolysaccharide antigens, J.Clin. Microbiol., 28: 182-187, 1990. 24) Chapman, A. J. Jr., Musher, D.M., Jonsson, S., Clarridge, J. E. & Wallace, R.J. Jr.: Development of bacterial antibody during Branhamella catarrhalis infection. J. Infect. Dis., 151: 878 882, 1985. 25) Sato-Hernandez, J. L., Holtscllaw Berk, S., Harvill, L.M. & Berk, S.: Phenotypic charactaristics of Branhamella catarrhalis Strains. J. Clin. Microbiol., 27: 903-908, 1989.
Biochemical Analysis of Lipopolysaccharides from Respiratory Pathogenic Branhamella catarrhalis Strains and the Role of Anti-LPS Antibodies in Branhamella Respiratory Infections Hiroshi
TANAKA, Kazunori OISHI, Fuminari SONODA, Akitaka IWAGAKI, Tsuyoshi NAGATAKE & Keizo MATSUMOTO Department of Internal Medicine, Institute of Tropical Medicine, Nagasaki University
We characterized lipopolysaccharides (LPSs) from respiratory pathogenic Branhamella catarrhalis (BC) strains, and evaluated the protective property of and-BC LPS antibody in BC respiratory infections. LPSs from four strains of BC were lipooligosaccharide having no 0-side chain and a Mrof 3 KDa, as estimated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE).All of them produced different patterns, showing two to four bands on SDS-PAGE. We found high level of anti-BC IgG antibody in convalescent sera from a patient with BC respiratory tract infection by ELISA. This IgG antibody recognized BC LPSs on Western blots. Two respiratory pathogens of BC (strains; 87-122, 88-23) were tested in a bactericidal assay employing a convalescent sera. 87-122 strain was susceptible to antibody-dependent, complement-mediated killing, while 88-23 strain was resistant. The killing of 87-122 strain was inhibited by addition of the homologous BC LPS to the convalescent sera in a dose-dependent manner. These data support that anti-BC LPS antibody may mediate complement-lysis of some strains of BC, and play a protective role in BC respiratory infections.
平 成4年6月20日