WO2021132213A1 - 細胞外小胞の回収方法、および採血管 - Google Patents

細胞外小胞の回収方法、および採血管 Download PDF

Info

Publication number
WO2021132213A1
WO2021132213A1 PCT/JP2020/047855 JP2020047855W WO2021132213A1 WO 2021132213 A1 WO2021132213 A1 WO 2021132213A1 JP 2020047855 W JP2020047855 W JP 2020047855W WO 2021132213 A1 WO2021132213 A1 WO 2021132213A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chelating agent
nonionic surfactant
extracellular vesicles
whole blood
collection tube
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/047855
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
然 顧
達俊 犬塚
Original Assignee
富士レビオ株式会社
合同会社H.U.グループ中央研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士レビオ株式会社, 合同会社H.U.グループ中央研究所 filed Critical 富士レビオ株式会社
Priority to JP2021567474A priority Critical patent/JPWO2021132213A1/ja
Priority to EP20906218.1A priority patent/EP4067472A4/en
Priority to CN202080089420.5A priority patent/CN114902043A/zh
Priority to US17/787,720 priority patent/US20230051797A1/en
Publication of WO2021132213A1 publication Critical patent/WO2021132213A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/02Separating microorganisms from their culture media
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007Details
    • A61B5/150755Blood sample preparation for further analysis, e.g. by separating blood components or by mixing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007Details
    • A61B5/150015Source of blood
    • A61B5/150022Source of blood for capillary blood or interstitial fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007Details
    • A61B5/150343Collection vessels for collecting blood samples from the skin surface, e.g. test tubes, cuvettes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/02Blood transfusion apparatus
    • A61M1/0209Multiple bag systems for separating or storing blood components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/06Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • G01N33/5076Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics involving cell organelles, e.g. Golgi complex, endoplasmic reticulum

Definitions

  • the present invention relates to a method for collecting extracellular vesicles, a blood collection tube, and the like.
  • Extracellular vesicles are tiny vesicles with a membrane structure secreted from various types of cells and are present in body fluids such as blood.
  • extracellular vesicles secreted extracellularly for example, exosomes, exosomes, and apoptosis vesicles are known. Since extracellular vesicles contain various substances that carry out functions such as signal transduction between cells, they have been analyzed for purposes such as diagnosis and drug discovery. Therefore, there is a need to develop a method useful for collecting extracellular vesicles that can be applied to such analysis.
  • Patent Document 1 describes an immune response between extracellular vesicles and anti-CD antibody in buffer (more specifically, the use of magnetic particles and wash buffer provides a liquid medium from serum to buffer. It is described that non-specific adsorption in (immune reaction between the exchanged extracellular vesicle-containing buffer solution) and the anti-CD antibody) can be suppressed by a nonionic surfactant (Test Example 4, FIG. 2).
  • Patent Document 2 states that although the amount of extracellular vesicles recovered can be improved in the presence of a low concentration of EDTA (chelating agent) of less than about 3.0 mg / mL (about 8 mM), a higher concentration of EDTA is present. It is described below that not only the recovery amount of extracellular vesicles cannot be improved, but rather the recovery amount is significantly reduced (Example 1, FIGS. 1A to 1C).
  • EDTA chelating agent
  • plasma and serum which can be prepared from whole blood, are widely used as blood samples. It is also widely known that hemolysis caused by the destruction of red blood cells affects the results of blood tests, and it is recognized that hemolysis should be avoided. Further, in the treatment of whole blood for preparing a blood sample, a blood collection tube is widely used in clinical practice from the viewpoint of convenience and speed of treatment.
  • An object of the present invention is to provide a method useful for collecting extracellular vesicles.
  • the present inventors have found that the amount of extracellular vesicles recovered from whole blood can be remarkably improved by mixing a nonionic surfactant and a chelating agent with whole blood.
  • Patent Document 1 describes that nonionic surfactant can suppress nonspecific adsorption in the immune reaction between extracellular vesicles and anti-CD antibody in the buffer solution.
  • Patent Document 1 states that whole blood is mixed with a nonionic surfactant (the nonionic surfactant is allowed to act on whole blood), and that the mixing can improve the recovery amount of extracellular vesicles. Is not described.
  • the improvement of the recovery amount of extracellular vesicles from whole blood by mixing a nonionic surfactant and a chelating agent with whole blood and the suppression of non-specific adsorption in the immune reaction are independent effects.
  • Patent Document 1 does not teach or suggest the present invention.
  • the present invention is as follows.
  • Method for collecting extracellular vesicles including the following: (1) Mixing whole blood with a nonionic surfactant and a chelating agent to produce a mixed solution containing extracellular vesicles, a nonionic surfactant and a chelating agent; and (2) the mixed solution. Isolating extracellular vesicles from.
  • the nonionic surfactant having a polyoxyethylene alcohol structure is alcohol ethoxylate.
  • the chelating agent is hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP),
  • HIDA hydroxyethyliminodiacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • HEDTA hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • ETMP ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid)
  • the method of the present invention can significantly improve the amount of extracellular vesicles recovered from whole blood, and can also be expected to reduce or avoid hemolysis.
  • the blood collection tube of the present invention has high versatility that it can significantly improve the recovery amount of extracellular vesicles from whole blood and can be used not only for analysis of extracellular vesicles but also for ordinary blood tests. ..
  • the present invention provides methods for recovering extracellular vesicles, including: (1) Mixing whole blood with a nonionic surfactant and a chelating agent to produce a mixed solution containing extracellular vesicles, a nonionic surfactant and a chelating agent; and (2) the mixed solution. Isolating extracellular vesicles from.
  • Whole blood can be collected from animals.
  • animals include mammals (eg, primates such as humans and monkeys; rodents such as mice, rats and rabbits; ungulates such as cows, pigs, goats, horses and sheep, dogs and cats). Meat), birds (eg, chickens).
  • the animal is a mammal such as a human.
  • Whole blood contains extracellular vesicles. Therefore, mixing whole blood with a nonionic surfactant and a chelating agent produces a mixture containing extracellular vesicles, a nonionic surfactant and a chelating agent.
  • Extracellular vesicles are tiny vesicles with a membrane structure that are secreted by various types of cells.
  • Extracellular vesicles include, for example, exosomes, ectosomes, and apoptotic vesicles.
  • the extracellular vesicle is an exosome.
  • Extracellular vesicles can also be defined by their size.
  • the size of the extracellular vesicle is, for example, 30 to 1000 nm, preferably 50 to 300 nm, and more preferably 80 to 200 nm.
  • the size of extracellular vesicles can be measured by NanoSight (manufactured by Malvern Instruments).
  • Extracellular vesicles can also be defined by extracellular vesicle markers.
  • extracellular vesicle markers include extracellular vesicle internal markers and surface markers.
  • internal markers for extracellular vesicles include cancer fetal antigen (CEA), CA125, CA15-3, actin family, TSG101, ALIX, Charged multive protein body protein (CHMP) family, Glyceraldehyde 3-phosphate HD , Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) family, AFP, CA19-9, Flotillin-I, Flotillin-II, Rab protein, promoted cell death (PDCD) 6, voltage-dependent scramblaze (PLSCR) family.
  • CEA cancer fetal antigen
  • CA125 CA125
  • CA15-3 actin family
  • actin family TSG101
  • ALIX Charged multive protein body protein
  • CHMP Charged multive protein body protein
  • PARP Poly (ADP-ribose) polymerase
  • Extracellular vesicles Family, Lamine family, Proliferating cell nuclear antigen (PCNA), Tubulin family, TATA binding protein (TBP), Voltage-dependent anion channel protein (VDAC), Amyloid beta, Tau protein.
  • PCNA Proliferating cell nuclear antigen
  • TBP TATA binding protein
  • VDAC Voltage-dependent anion channel protein
  • Tau protein Tau protein.
  • surface markers for extracellular vesicles include tetraspanin membrane proteins (extracellular vesicle membrane-specific four-transmembrane proteins, eg, CD9, CD63, CD81), extracellular matrix metalloprotease inducers (eg, CD147).
  • HSP Heat shock protein
  • MHC major tissue compatibility complex
  • LAMP lysosome-related membrane protein
  • IAM intercellular adhesion molecule
  • integrin integrin
  • ceramide cholesterol
  • phosphatidylserine examples include Annexins, Caveolin-I, and EpCAM.
  • the extracellular vesicle marker is preferably an extracellular vesicle surface marker, more preferably a tetraspanin membrane protein, and even more preferably CD9.
  • hemolysis can be reduced or avoided by using a nonionic surfactant among the surfactants.
  • a nonionic surfactant any nonionic surfactant can be used, but a nonionic surfactant having a polyoxyethylene alcohol structure is preferably used.
  • Non-ionic surfactant having a polyoxyethylene alcohol structure preferably, -O - straight containing - (CH 2 -CH 2 -O-) x -H structure represented by (polyoxyethylene alcohol structure) It is a chain or branched chain compound (a compound that does not contain a cyclic structure).
  • x is an integer of 1 or more, preferably an integer of 10 or more, more preferably an integer of 20 or more, even more preferably an integer of 30 or more, and particularly preferably an integer of 40 or more. May be good.
  • x is also an integer of 400 or less, preferably an integer of 350 or less, more preferably an integer of 300 or less, even more preferably an integer of 280 or less, and particularly preferably an integer of 270 or less.
  • x is an integer of 1 to 400, preferably an integer of 10 to 350, more preferably an integer of 20 to 300, even more preferably an integer of 30 to 280 or less, and particularly preferably 40 to 270 or less. It may be an integer of. In the present specification, the value of x shall indicate an average value.
  • the nonionic surfactant having a polyoxyethylene alcohol structure may consist of only a single bond or may contain an unsaturated bond (double / triple bond), but only from a single bond.
  • Compounds are preferred.
  • Such a compound may contain, for example, an alkyl structure (straight chain or branched chain) and / or a polyoxyalkylene structure (straight chain or branched chain) as a structure other than the polyoxyethylene alcohol structure.
  • the alkyl structure may be, for example, a C 6 to 31 alkyl structure, preferably a C 6 to 31 linear alkyl structure.
  • the alkylene in the polyoxyalkylene structure may be, for example, C 1 to 6 alkylene.
  • C 1 to 6 alkylene examples include C 1 alkylene (methylene), C 2 alkylene (ethylene group, ethylidene group), C 3 alkylene (propylene, propylene, trimethylene, isopropylene), and C 4 alkylene (eg, tetramethylene). ), C 5 alkylene (eg, pentamethylene), C 6 alkylene (eg, hexamethylene).
  • Such a compound may consist of a carbon atom, a hydrogen atom, and an oxygen atom.
  • nonionic surfactant having a polyoxyethylene alcohol structure examples include alcohol ethoxylate and a polyoxyethylene-polyoxyalkylene block copolymer (eg, polyoxyethylene-polyoxypropylene). Block copolymer).
  • Alchol ethoxylate is also called poly (oxyethylene) alkyl ether, and is a compound in which a hydrophilic polyoxyethylene (POE) chain and a hydrophobic alkyl group are bonded by an ether bond.
  • Alchol ethoxylate can be represented by the following formula (1).
  • the values of x1, y1 and z1 shall indicate average values.
  • x1 is an integer of 1 or more, preferably an integer of 10 or more, more preferably an integer of 20 or more, even more preferably an integer of 30 or more, and particularly preferably an integer of 40 or more. May be good. x1 is also an integer of 300 or less, preferably an integer of 250 or less, more preferably an integer of 200 or less, even more preferably an integer of 150 or less, and particularly preferably 100 or less, 80 or less, It may be an integer of 60 or less, or 50 or less. More specifically, x1 is an integer of 1 to 300, preferably an integer of 10 to 250, more preferably an integer of 20 to 200, even more preferably an integer of 30 to 150 or less, particularly preferably 40 to 100. It may be an integer of 40-80, 40-60, or 40-50.
  • Y1 is an integer of 0 or more, preferably an integer of 1 or more, and more preferably an integer of 5 or more. y1 may also be an integer of 30 or less, preferably an integer of 20 or less, and more preferably an integer of 13 or less. More specifically, y1 may be an integer of 0 to 30, preferably an integer of 1 to 20, and even more preferably an integer of 5 to 13.
  • Z1 is an integer of 0 or more, preferably an integer of 1 or more.
  • z1 is also an integer of 15 or less, preferably an integer of 10 or less, which may be 7. More specifically, z1 may be an integer of 0 to 15, preferably an integer of 1 to 10, and even more preferably an integer of 1 to 7.
  • y1 and z1 may satisfy the relationship of y1 ⁇ z1. y1 and z1 may also satisfy the relationship that y1 + z1 is an integer of 5 to 30. Preferably, y1 + z1 may satisfy the relationship which is an integer of 10 to 14.
  • the alcohol ethoxylate may be either a branched chain alcohol ethoxylate or a straight chain alcohol ethoxylate.
  • the alcohol ethoxylate may be a branched chain alcohol ethoxylate.
  • the branched-chain alcohol ethoxylate corresponds to a compound represented by the above formula (1) in which y1 is an integer of 1 or more and z1 is an integer of 1 or more.
  • examples of such branched-chain alcohol ethoxylates include polyoxyethylene (40) sec-tridecyl ether.
  • Specific examples of such branched-chain alcohol ethoxylates include TERGITOR® series compounds such as Tergitol 15-S-40.
  • the linear alcohol ethoxylate corresponds to the compound in which z1 is 0 in the compound represented by the above formula (1).
  • Specific examples of linear alcohol ethoxylates include BRIJ® series compounds such as BrijS100.
  • the linear alcohol ethoxylate can also be expressed by the following formula (1').
  • x1 and y1 in the formula (1') are the same as the preferred examples of x1 and y1 in the formula (1), respectively.
  • the compound represented by the formula (1) is as follows.
  • x1 is an integer from 40 to 100; y1 is an integer greater than or equal to 0; z1 is an integer greater than or equal to 0; y1 ⁇ z1; y1 + z1 is an integer of 5 to 30. (Preferable ranges of x1, y1 and z1 are the same as described above.)
  • examples of the alcohol ethoxylate corresponding to the compound represented by the formula (1) include Tergitol 15-S-40 and BrijS100.
  • the alcohol ethoxylate is Tergitol 15-S-40.
  • Polyoxyethylene-polyoxyalkylene block copolymer is a block copolymer containing a polyoxyethylene block and a polyoxyalkylene block.
  • the alkylene in the polyoxyalkylene block may be, for example, C 1 to 6 alkylene, for example, C 1 alkylene (methylene), C 2 alkylene (ethylene, ethylidene), C 3 alkylene (propylene, propylene, trimethylene, isopropy). LIDEN), C 4 alkylene (eg tetramethylene), C 5 alkylene (eg pentamethylene), C 6 alkylene (eg hexamethylene).
  • polyoxyethylene-polyoxyalkylene block copolymer examples include block copolymers having a structure of HO- [polyoxyethylene block]-[polyoxyalkylene block]-[polyoxyethylene block] -OH. Be done.
  • the polyoxyethylene-polyoxyalkylene block copolymer may preferably be a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer.
  • Polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer is a compound represented by the following formula (2).
  • x2, y2, z2 are integers of 1 or more).
  • the values of x2, y2 and z2 shall indicate average values.
  • X2 and z2 are integers of 1 or more, respectively.
  • the sum of x2 and z2 is an integer of 2 or more, preferably an integer of 20 or more, more preferably an integer of 80 or more, and particularly preferably an integer of 150 or more.
  • the sum of x2 and z2 is also an integer of 400 or less, preferably an integer of 350 or less, more preferably an integer of 300 or less, and particularly preferably an integer of 270 or less. More specifically, the sum of x2 and z2 may be an integer of 2 to 400, preferably an integer of 20 to 350, more preferably an integer of 80 to 300, and particularly preferably an integer of 150 to 270.
  • y2 is an integer of 1 or more, preferably an integer of 5 or more, more preferably an integer of 10 or more, even more preferably an integer of 15 or more, and particularly preferably an integer of 20 or more. May be good. y2 is also an integer of 200 or less, preferably an integer of 150 or less, more preferably an integer of 100 or less, even more preferably an integer of 80 or less, and particularly preferably an integer of 70 or less. You may. More specifically, x1 is an integer of 1 to 200, preferably an integer of 5 to 150, more preferably an integer of 10 to 100, even more preferably an integer of 15 to 80 or less, particularly preferably 20 to 70. It may be an integer.
  • polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer examples include poloxamer 188, poloxamer 388, and poloxamer 407.
  • Specific examples of the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer include compounds of the PLURONIC® series such as Pluronic F68, Pluronic F108, and Pluronic F127.
  • the compound represented by the formula (2) is as follows.
  • x2 is an integer greater than or equal to 1; y2 is an integer of 15-80;
  • z2 is an integer greater than or equal to 1;
  • x2 + z2 is an integer of 80 to 280. (The preferred range of x2, y2 and z2 is the same as above.)
  • examples of the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer corresponding to the compound represented by the formula (2) include poloxamer 188 (eg, Pluronic F68) and poloxamer 108 (eg, Pluronic F38). ), Poloxamer 217 (eg, Pluronic F77), poloxamer 237 (eg, Pluronic F87), poloxamer 238 (eg, Pluronic F88), poloxamer 288 (eg, Pluronic F98), poloxamer 388 (eg, Pluronic F108), poloxamer 40.
  • Pluronic F127 can be mentioned.
  • the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer includes poloxamer 188 (eg, Pluronic F68), poloxamer 388 (eg, Pluronic F108), and poloxamer 407 (eg, Pluronic F127).
  • poloxamer 188 eg, Pluronic F68
  • poloxamer 388 eg, Pluronic F108
  • poloxamer 407 eg, Pluronic F127.
  • the nonionic surfactant may be an HLB 18 or higher nonionic surfactant.
  • HLB value 18 or more
  • extracellular vesicles can be recovered while more easily avoiding lysis of blood cell components.
  • erythrocytes contain EV-related proteins such as tetraspanin protein containing CD9 and other proteins that may become impurities, they are blood cell components when recovering extracellular vesicles. It is desirable to avoid lysis of red blood cells.
  • the HLB value can be determined by the Griffin method.
  • nonionic surfactant alchol ethoxylate / polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer
  • compound represented by the above formula (1) or (2) is shown below. That's right.
  • one kind of nonionic surfactant may be used, or a plurality of kinds (eg, two kinds, three kinds, four kinds) of nonionic surfactants may be used in combination.
  • the concentration of the nonionic surfactant when the nonionic surfactant is allowed to act on the whole blood is the amount of extracellular vesicles recovered from the whole blood by using the nonionic surfactant in combination with the chelating agent.
  • the concentration is not particularly limited as long as the concentration can improve.
  • the concentration of the nonionic surfactant when the ionic surfactant is allowed to act on the whole blood is the same as the concentration of the nonionic surfactant in such a mixed solution.
  • the concentration of the chelating agent when the nonionic surfactant is allowed to act on the whole blood can be defined as the concentration of the nonionic surfactant in such a mixed solution.
  • concentration of the nonionic surfactant is 0.02 W / V% or more, 0.04 W / V% or more, 0.06 W / V% or more, 0.08 W / V% or more, 0.1 W / V or more.
  • % Or more, 0.2 W / V% or more, or 0.5 W / V% or more. Such concentrations are also 8 W / V% or less, 6 W / V% or less, 5 W / V% or less, 4 W / V% or less, 3 W / V% or less, 2 W / V% or less, or 1 W / V% or less. There may be. More specifically, the concentrations of the nonionic surfactants are 0.02 to 8 W / V%, 0.04 to 6 W / V%, 0.06 to 5 W / V%, 0.08 to 4 W / V. %, 0.1 to 3 W / V%, 0.2 to 2 W / V%, or 0.5 to 1 W / V%.
  • the chelating agent is a compound or a salt thereof having a coordination portion capable of coordinating with a metal ion.
  • the number of coordination portions is preferably 2 or more, more preferably 3 or more (eg, 3 or 6).
  • Examples of the coordinating atom as the coordinating portion include an oxygen atom, a phosphorus atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a chlorine atom.
  • the coordination atom is preferably an oxygen atom or a phosphorus atom, and more preferably an oxygen atom.
  • the coordinating group as the coordinating portion include the group having the coordinating atom.
  • the coordinating group is preferably a carboxylic acid group or a phosphoric acid group, and more preferably a carboxylic acid group.
  • the chelating agent examples include hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP), and the like.
  • the salt include metal salts (eg, monovalent metal salts such as sodium salt and potassium salt, and divalent metal salts such as calcium salt and magnesium salt) and inorganic salts (eg, fluoride, chloride, etc.).
  • Halogen salts such as bromide and iodide, and ammonium salts
  • organic salts eg, ammonium salts substituted with alkyl groups
  • acid addition salts eg, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitrate, phosphoric acid.
  • Salts with inorganic acids such as acetic acid, oxalic acid, lactic acid, citric acid, trifluoromethanesulfonic acid, and organic acids such as trifluoroacetic acid).
  • the chelating agent may be a chelating agent that is widely used as a component contained in a blood collection tube for clinical examination.
  • chelating agents include EDTA, EGTA, NTA, HEDTA, EDTMP, HIDA, citric acid and salts thereof.
  • the use of such chelating agents is also desirable from the viewpoint of clinical application.
  • one kind of chelating agent may be used alone, or a plurality of kinds (eg, two kinds, three kinds, four kinds) of chelating agents may be used in combination.
  • the concentration of the chelating agent when the chelating agent is allowed to act on the whole blood is particularly high as long as the amount of extracellular vesicles recovered from the whole blood can be improved by using the chelating agent in combination with the nonionic surfactant. Not limited.
  • the chelate in light of the fact that mixing whole blood with a nonionic surfactant and a chelating agent produces a mixed solution containing extracellular vesicles, a nonionic surfactant and a chelating agent, the chelate.
  • the concentration of the chelating agent when the agent is allowed to act on the whole blood is the same as the concentration of the chelating agent in such a mixed solution.
  • the concentration of the chelating agent when the chelating agent is allowed to act on the whole blood can also be defined as the concentration of the chelating agent in such a mixed solution.
  • concentration of the chelating agent varies depending on factors such as the type and concentration of the nonionic surfactant used in combination with the chelating agent, but is, for example, 10 mM to 1000 mM.
  • the concentration of the chelating agent may be 20 mM or more, 30 mM or more, 40 mM or more, 50 mM or more, 60 mM or more, 80 mM or more, or 100 mM or more.
  • Such concentrations may also be 800 mM or less, 600 mM or less, 500 mM or less, 450 mM or less, 400 mM or less, 350 mM or less, or 300 mM or less. More specifically, the concentration of the chelating agent may be 20-800 mM, 30-600 mM, 40-500 mM, 50-450 mM, 60-400 mM, 80-350 mM, or 100-300 mM.
  • Mixing in step (1) can be performed in any format.
  • mixing can be done by inversion mixing and / or stirring.
  • the order of mixing whole blood and the nonionic surfactant and chelating agent is not particularly limited.
  • mixing may be carried out by first mixing whole blood with one of the nonionic surfactants or chelating agents and then with the other.
  • Mixing may also be done by mixing whole blood with a mixture of nonionic surfactant and chelating agent.
  • the mixing time is not particularly limited as long as it is sufficient for mixing whole blood and the nonionic surfactant and chelating agent, and may be, for example, 1 second to 30 minutes, preferably 30 seconds to 5 minutes. ..
  • the temperature at the time of mixing may be, for example, 4 to 37 ° C, preferably 15 to 30 ° C.
  • the standing time may be, for example, 1 second to 60 minutes, preferably 5 seconds to 20 minutes.
  • the mixing can be performed after the whole blood has been placed in a blood collection tube containing a nonionic surfactant and a chelating agent (preferably a vacuum blood collection tube sealed by a sealing means).
  • a nonionic surfactant and a chelating agent preferably a vacuum blood collection tube sealed by a sealing means.
  • inversion mixing is preferable. Details of the blood collection tube will be described later.
  • the separation in step (2) can be performed in any manner.
  • the separation may be performed by any of the following (A) to (C): (A) Separation of supernatant from mixed solution; (B) Use of a substance that binds to the extracellular vesicle surface marker for the mixture; or (C) Separation of the supernatant from the mixture and binding to the extracellular vesicle surface marker for the supernatant. Use of substances.
  • the supernatant can be separated from the mixed solution by any method.
  • a method include centrifugation of the mixed solution and standing of the mixed solution. From the viewpoint of rapidly obtaining a clear supernatant, it is preferable to separate the supernatant from the mixture after centrifuging the mixture.
  • Centrifugation can be performed under normal centrifugation conditions. Such conditions vary depending on factors such as the radius of gyration of the rotor of the centrifuge, but 10 at a rotation speed of 100 to 100,000 ⁇ g (preferably 200 to 5,000 ⁇ g). Conditions of seconds to 1 hour (preferably 1 to 10 minutes) and 40 ° C. or lower (preferably 30 ° C. or lower) can be adopted.
  • the supernatant thus obtained can contain a chelating agent and a surfactant in addition to the extracellular vesicles.
  • concentration of the chelating agent and the surfactant in the supernatant thus obtained may be the same as the concentration of the chelating agent and the surfactant in the mixture.
  • substances that bind to the surface markers of extracellular vesicles include antibodies against the above-mentioned extracellular vesicle surface markers, aptamers, phosphatidylserine-binding proteins, and ceramide-binding proteins.
  • a substance that binds to the surface marker of extracellular vesicles a single substance or a plurality of types (eg, 2 types, 3 types, 4 types) of substances can be used.
  • the substance that binds to the surface marker of the extracellular vesicle is an antibody against the surface marker of the extracellular vesicle from the viewpoint of ensuring specificity for the surface marker of the extracellular vesicle and easiness of preparation.
  • Antibodies include, for example, full-length antibodies (eg, monoclonal antibodies, polyclonal antibodies) and antigen-binding fragments thereof.
  • the antigen-binding fragment may be any antibody fragment that maintains binding to the extracellular vesicle surface marker of interest, and examples thereof include Fab, Fab', F (ab') 2 , scFv and the like.
  • a single antibody or a plurality of types (eg, 2 types, 3 types, 4 types) of antibodies can be used.
  • the substance (preferably an antibody) that binds to the surface marker of the extracellular vesicle may be immobilized on a solid phase for facilitating the separation of the extracellular vesicle.
  • the solid phase include beads and particles (eg, cepharose beads, agarose beads, magnetic beads (magnetic particles)) and supports (eg, plates such as plastic plates, membranes).
  • the substance can be fixed to the solid phase by any method.
  • the substance that binds to the extracellular vesicle surface marker immobilized on the solid phase is mixed with a mixed solution containing the extracellular vesicle, and the substance that binds to the extracellular vesicle surface marker and the extracellular vesicle are combined.
  • extracellular vesicles can be separated from the mixture.
  • extracellular vesicles can be separated from the mixed solution by centrifuging after forming the complex and removing the supernatant.
  • extracellular vesicles may be separated from the mixed solution by collecting magnetism after forming the complex and removing the supernatant.
  • extracellular vesicles can be separated from the mixed solution by removing the mixed solution after the formation of the complex.
  • the present invention also provides methods for analyzing extracellular vesicles, including: (1) Mixing whole blood with a nonionic surfactant and a chelating agent to produce a mixed solution containing extracellular vesicles, a nonionic surfactant and a chelating agent; (2) Isolate extracellular vesicles from the mixture; and (3) analyze extracellular vesicles.
  • the steps (1) and (2) in the analysis method of the present invention can be performed in the same manner as the steps (1) and (2) in the recovery method of the present invention.
  • the analysis of extracellular vesicles can be performed after the separation of extracellular vesicles or at the same time as the separation of extracellular vesicles.
  • the analysis target in the analysis of extracellular vesicles includes, for example, components contained in extracellular vesicles (eg, components contained inside extracellular vesicles, membrane components of extracellular vesicles, extracellular vesicles). The components present on the membrane surface) and the extracellular vesicles themselves (particles).
  • Analysis of components contained in extracellular vesicles can be performed qualitatively or quantitatively. Such an analysis is also a one-component or multi-component analysis.
  • Ingredients to be analyzed include, for example, proteins, nucleic acids (eg, RNA, DNA), sugars, lipids, amino acids, vitamins, polyamines, and peptides. According to the present invention, since the amount of extracellular vesicles recovered is increased, the components in the extracellular vesicles can be analyzed with high accuracy.
  • the analysis of the components can be performed by any method known in the art.
  • the component to be analyzed is a protein
  • examples of the analysis method include immunoassay and mass spectrometry.
  • Immunoassays include, for example, direct competition, indirect competition, and sandwich methods.
  • immunoassays include chemoluminescence immunoassay (CLIA) [eg, chemoluminescent enzyme immunoassay (CLEIA)], immunoturbidimetric method (TIA), enzyme immunoassay (EIA) (eg, direct competitive ELISA).
  • CLIA chemoluminescence immunoassay
  • TIA immunoturbidimetric method
  • EIA enzyme immunoassay
  • a proteome analysis may be performed.
  • the analysis method include a hybridization method using a probe, a gene amplification method using primers (eg, 2, 3, or 4 primers), and a mass spectrometry method. ..
  • the analysis method includes, for example, immunoassay and mass spectrometry. If multiple components are analyzed, a metabolome analysis may be performed.
  • Analysis of the extracellular vesicle itself can also be performed qualitatively or quantitatively.
  • the analysis of extracellular vesicles can be performed by an instrument such as a particle analyzer, an electron microscope, or a flow cytometer. In this case, the number of extracellular vesicle particles, the size and shape of the particles, and their distribution can be analyzed.
  • the present invention also provides a blood collection tube containing a nonionic surfactant and a chelating agent.
  • the blood collection tube an arbitrary form can be used, but a tubular form can be preferably used.
  • the tubular form of the blood collection tube preferably has an annular cross section (eg, circular, substantially circular).
  • the blood collection tube is a blood collection tube for clinical examination.
  • an unsealed blood collection tube and a vacuum blood collection tube sealed by a sealing means such as a rubber stopper or a film sheet can be used.
  • a vacuum blood collection tube sealed by the above-mentioned sealing means is preferable. ..
  • the degree of decompression in the vacuum blood collection tube can be appropriately set according to factors such as the amount of blood collected.
  • any material can be used as the material for the blood collection tube, and a colorless and transparent material can be preferably used.
  • a material for the blood collection tube examples include glass and plastic (eg, polyethylene terephthalate).
  • the size of the blood collection tube used in the present invention can be defined by the volume of whole blood that can be accommodated.
  • a blood collection tube having a size suitable for accommodating 1 to 10 mL of whole blood is widely used in clinical examinations. Therefore, in the present invention, a blood collection tube of such a size can be preferably used.
  • a blood collection tube having a size of less than 1 mL (for example, 0.5 mL or more and less than 1.0 mL) or a blood collection tube having a size of more than 10 mL (for example, more than 10 mL and less than 15 mL) can be appropriately used depending on the purpose. it can.
  • the details of the nonionic surfactant and chelating agent contained in the blood collection tube are the same as those described above in the method of the present invention.
  • the form of the nonionic surfactant and the chelating agent is not particularly limited as long as they are contained in the blood collection tube.
  • the nonionic surfactant and the chelating agent may be contained in the blood collection tube in the form of a liquid or a solid (eg, powder), respectively.
  • Nonionic surfactants and chelating agents may also be provided in a liquid or solid manner at the bottom of the blood collection tube and coated or impregnated inside the blood collection tube (and sealing means). It may be provided in the form.
  • the nonionic surfactant and the chelating agent contained in the blood collection tube may be one kind or a plurality of kinds (eg, two kinds, three kinds, four kinds), respectively.
  • the nonionic surfactant and chelating agent When whole blood is added to the blood collection tube and mixed with whole blood, the nonionic surfactant and chelating agent have the above-mentioned concentrations of the nonionic surfactant and the chelating agent in the mixed solution as described above. It is preferably contained in the blood collection tube in an achievable amount.
  • the amount of such a nonionic surfactant varies depending on factors such as the size of the blood collection tube and the volume of whole blood added, but is, for example, 0.1 to 2000 mg (0.1 mg to 1 mL of whole blood).
  • 200 mg preferably 0.2 to 1500 mg (0.2 mg to 150 mg per 1 mL of whole blood), more preferably 0.5 to 1000 mg (0.5 mg to 100 mg per 1 mL of whole blood), and even more preferably 1 to 700 mg (1 to 700 mg per 1 mL of whole blood). It may be 1 mg to 70 mg per 1 mL of whole blood), particularly preferably 2 mg to 500 mg (2 mg to 50 mg per 1 mL of whole blood).
  • the amount of such a chelating agent also varies depending on factors such as the size of the blood collection tube and the volume of whole blood added, but for example, 3.8 to 3800 mg (3.8 to 380 mg per 1 mL of whole blood).
  • It is preferably 7.6 to 1900 mg (7.6 to 190 mg per 1 mL of whole blood), more preferably 15.2 to 1500 mg (15.2 to 150 mg per 1 mL of whole blood), and even more preferably 30.4 to 1200 mg (whole blood). It may be 30.4 to 120 mg per 1 mL of blood), particularly preferably 60.8 to 1000 mg (60.8 to 100 mg per 1 mL of whole blood).
  • the chelating agent may be the above-mentioned chelating agent that is widely used as a component contained in a blood collection tube for clinical examination.
  • the use of such chelating agents in blood collection tubes is also desirable from the standpoint of clinical application.
  • the blood collection tube may further contain one or more general-purpose components other than the chelating agent contained in the blood collection tube for clinical examination. Therefore, the blood collection tube may further contain one or more general-purpose components selected from the group consisting of heparin or a salt thereof, and fluoride (eg, sodium fluoride). Examples of the salt include those described above.
  • the blood collection tube of the present invention containing a nonionic surfactant and a chelating agent can significantly improve the recovery amount of extracellular vesicles from whole blood, and thus can be used for analysis of extracellular vesicles. It is useful for the preparation of.
  • the blood collection tube of the present invention also contains a chelating agent, which is an anticoagulant component contained in a blood collection tube for a normal blood test, and a nonionic surfactant that enables reduction or avoidance of hemolysis, and thus extracellular. It is useful for preparing a highly versatile blood sample that can be used not only for vesicle analysis but also for ordinary blood tests. Since the blood collection tube of the present invention can be suitably used for the method of the present invention, it is useful for the simple and rapid implementation of the method of the present invention.
  • Each antibody-immobilized particle is suspended in a particle diluent (50 mM Tris buffer, 1 mM EDTA ⁇ 2Na, 0.1% NaN 3 , 2.0% BSA, pH 7.2), and each antibody-immobilized particle solution is prepared. Obtained.
  • the reaction mixture was purified using Superdex 200 column chromatography (General Electric) to obtain an ALP-labeled anti-CD9 antibody.
  • Each ALP-labeled antibody was suspended in labeled diluent (50 mM MES buffer, 150 mM NaCl 2 , 0.3 mM ZnCl 2 , 1 mM MgCl 2 , 0.1% NaN 3 , 2.0% BSA, pH 6.8). Each labeled antibody solution was obtained.
  • the measurement method of the EV surface marker (CD9) in the following examples is as follows. 20 ⁇ L of the measurement sample and 50 ⁇ L of the anti-CD9 antibody-immobilized particle solution were dispensed into the reaction vessel and stirred. Then, the obtained mixed solution was incubated at 37 ° C. for 8 minutes (primary reaction), and B (bonded) / F (free) separation / washing was performed. 50 ⁇ L of ALP-labeled antibody was dispensed into a reaction vessel, stirred, and incubated at 37 ° C. for 8 minutes for B / F separation and washing.
  • Lumipulse (registered) containing the chemiluminescent substrate 3- (2'-spiroadamantane) -4-methoxy-4- (3 ′′ -phosphoryloxy) phenyl-1,2-dioxetane / 2-sodium salt (AMPPD).
  • a substrate solution (Fujirebio) was dispensed into a reaction vessel, stirred, incubated at 37 ° C. for 4 minutes, and then the amount of luminescence was measured with a luminometer. A count value was obtained as a measured value.
  • the amount of luminescence was measured by a fully automatic chemiluminescent enzyme immunoassay system (Lumipulse L2400 (Fujirebio)).
  • an antibody that recognizes the same epitope in CD9 was used. Since multiple CD9s are present on one extracellular vesicle, a sandwich immunoassay using an antibody that recognizes the same epitope as the immobilized antibody as an ALP-labeled antibody shows that a plurality of CD9s are used as surface markers instead of free CD9s. It is possible to measure extracellular vesicles that present CD9.
  • Example 1 Recovery of extracellular vesicles (EV) from whole blood to which a chelating agent was added A chelating agent was added to human whole blood, and after centrifugation, CD9 in the supernatant was measured.
  • the chelating agent include ethylenediaminetetraacetic acid disodium (EDTA.2Na), glycol etherdiaminetetraacetic acid (EGTA), nitrilotriacetic acid (NTA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA), and ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP). ), And hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA) was used.
  • EDTA.2Na ethylenediaminetetraacetic acid disodium
  • EGTA glycol etherdiaminetetraacetic acid
  • NTA nitrilotriacetic acid
  • HEDTA hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid
  • Example 2 Confirmation of the presence or absence of hemolysis in the whole blood to which the surfactant was added The presence or absence of hemolysis was confirmed by adding the surfactant to the human whole blood.
  • nonionic surfactants Tergitol 15-S-30, Brij 35, Pluronic F68, TWEEN20, and PVPK30 were used.
  • cationic surfactant octyltrimethylammonium bromide (C8TAB) and hexadecyltrimethylammonium chloride (C16TAC) were used.
  • N-decanoyl sarcosine sodium N-DSS (NDS)
  • N-lauroyl sarcosine sodium hydrate N-lauroyl sarcosine sodium hydrate
  • amphoteric surfactant CHAPS and N-dodecyl-N, N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (C12APS) were used. More specifically, 900 ⁇ L of whole blood after blood collection was added to a polypropylene 5 mL test tube (manufactured by nunc) containing 100 ⁇ L of D-PBS ( ⁇ ) to which a surfactant was added.
  • the surfactant was added so that the final concentration after mixing with whole blood was 0.5 W / V%. After adding whole blood, the test tube was inverted and mixed, allowed to stand at room temperature for 30 minutes, centrifuged (3000 rpm, 5 minutes), and the supernatant was collected to visually confirm the presence or absence of hemolysis. As a result, it was confirmed that nonionic surfactants such as Tween, Brij, and tergitol do not cause hemolysis (Table 2).
  • Example 3 Recovery of EV from whole blood to which a chelating agent and a surfactant were added A chelating agent and a surfactant were added to human whole blood, and CD9 in the supernatant was measured after centrifugation. EDTA.2Na and EGTA were used as chelating agents. Tergitol 15-S-40 was used as the surfactant.
  • 100 ⁇ L of D-PBS (-) to which a chelating agent was added and 100 ⁇ L of D-PBS (-) to which a surfactant was added were placed in a polypropylene 5 mL test tube (manufactured by nunc), and the chelating agent and the surfactant were placed.
  • a blood collection tube model containing the above was prepared.
  • the chelating agent was set so that the final concentration after mixing with whole blood was 60 mM.
  • the surfactant was set so that the final concentration after mixing with whole blood was 0.5%.
  • 800 ⁇ L of whole blood after blood collection was added to this test tube (blood collection tube model). After adding whole blood, the test tubes are inverted and mixed, allowed to stand at room temperature for 30 minutes, centrifuged (3000 rpm, 5 minutes), and the supernatant is collected by the method described in (Materials and Methods).
  • CD9 a surface marker protein for extracellular vesicles (EV), was measured.
  • a blood collection tube containing neither a chelating agent nor a surfactant and a blood collection tube containing a chelating agent but not containing a surfactant were prepared, and CD9 was measured in the same manner.
  • the supernatant prepared from whole blood to which the chelating agent and the surfactant have been added is prepared from the whole blood to which the chelating agent has been added and no surfactant has been added.
  • the count value was significantly higher than that of the supernatant (Table 3).
  • Example 4 Examination of Concentrations of Chelating Agent and Surfactant Various concentrations of chelating agent and surfactant were added to human whole blood, and CD9 in the supernatant after centrifugation was measured.
  • 100 ⁇ L of D-PBS (-) supplemented with various concentrations of EGTA and 100 ⁇ L of D-PBS (-) supplemented with various concentrations of Tergitol 15-S-40 were placed in a polypropylene 5 mL test tube (manufactured by nunc).
  • a tube collection model containing a chelating agent and a surfactant was prepared.
  • EGTA was set so that the final concentration after mixing with whole blood was 0, 10, 50, 100, 200 mM.
  • the Tergitol 15-S-40 was set so that the final concentration after mixing with whole blood was 0,0.1,0.25,1.0,2.0%.
  • 800 ⁇ L of whole blood after blood collection was added to this test tube (blood collection tube model).
  • the test tubes are inverted and mixed, allowed to stand at room temperature for 30 minutes, centrifuged (3000 rpm, 5 minutes), and the supernatant is collected by the method described in (Materials and Methods).
  • CD9 a surface marker protein for extracellular vesicles (EV), was measured.
  • the chelating agent increased the reactivity in a concentration-dependent manner (Table 4).
  • Example 5 Examination of the action of the chelating agent and the surfactant It was confirmed whether the action of the chelating agent and the surfactant was on whole blood or on the immune reaction.
  • 125 ⁇ L of D-PBS (-) to which a chelating agent (EGTA) was added and 125 ⁇ L of D-PBS (-) to which a surfactant (tergitol 15-S-40) was added were added to a polypropylene 5 mL test tube (manufactured by nunc). ), And a blood collection tube model containing a chelating agent and a surfactant was prepared.
  • EGTA a chelating agent
  • tergitol 15-S-40 a surfactant
  • the chelating agent and the surfactant were set so that the final concentration after mixing with whole blood was the concentration shown in Table 6.
  • 1000 ⁇ L of whole blood after blood collection was added to this test tube (blood collection tube model).
  • the test tubes are inverted and mixed, allowed to stand at room temperature for 30 minutes, centrifuged (3000 rpm, 5 minutes), and the supernatant is collected by the method described in (Materials and Methods).
  • CD9 a surface marker protein for extracellular vesicles (EV), was measured. Further, when measuring CD9, the measurement was also carried out by adding 100 mM EGTA to the CD9 antibody-immobilized particle solution.
  • the EGTA concentration during the primary reaction becomes 71.4 mM.
  • the EGTA concentration during the primary reaction becomes 57.1 mM. If EGTA acts during the immune response, the count value should be high even when EGTA is added to the CD9 antibody-immobilized particle solution.
  • any of the conditions [200 mM EGTA and 0% tergit technicallyl 15-s-40, and 200 mM EGTA and 1% tergitol 15-S-40] using a supernatant prepared from whole blood supplemented with a final concentration of 200 mM EGTA. Also, the count value was significantly higher than the condition using the supernatant prepared from whole blood to which the same concentration of EGTA was not added [0 mM EGTA and 0% tergit Albany Albany (%)” in Table 6).
  • Example 6 Examination of types of surfactants It was confirmed whether various nonionic surfactants could act on whole blood.
  • a surfactant Tergitol 15-S-40, Pluronic F68, Pluronic F108, and Pluronic F127 were used.
  • 125 ⁇ L of D-PBS (-) to which EGTA was added and 125 ⁇ L of D-PBS (-) to which various surfactants were added were placed in a polypropylene 5 mL test tube (manufactured by nunc) to form a chelating agent and a surfactant.
  • a blood collection tube model containing the above was prepared.
  • the chelating agent and the surfactant were set so that the final concentration after mixing with whole blood was the concentration shown in Table 7.
  • 1000 ⁇ L of whole blood after blood collection was added to this test tube (blood collection tube model).
  • the test tubes are inverted and mixed, allowed to stand at room temperature for 30 minutes, centrifuged (3000 rpm, 5 minutes), and the supernatant is collected by the method described in (Materials and Methods).
  • CD9 a surface marker protein for extracellular vesicles (EV), was measured.
  • the supernatant prepared from whole blood to which a chelating agent and a surfactant have been added is prepared from whole blood to which a chelating agent has been added and no surfactant has been added.
  • the count value was significantly higher than that of the supernatant (Table 7).
  • the amount of EV present in the chelating agent and the supernatant prepared from the whole blood to which the surfactant was added is that the chelating agent is added and the surfactant is added. It is shown to be significantly increased compared to the amount of EV present in the supernatant prepared from unwhole blood. Therefore, it was shown that the amount of EV recovered can be significantly increased by adding a chelating agent and various surfactants to whole blood.
  • the present invention is useful for clinical examination of extracellular vesicles.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

本発明は、細胞外小胞の回収に有用な手法を提供する。より具体的には、本発明は、下記(I)および(II)を提供する。 (I)以下を含む、細胞外小胞の回収方法: (1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;ならびに (2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること。 (II)非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管。

Description

細胞外小胞の回収方法、および採血管
 本発明は、細胞外小胞の回収方法、および採血管などに関する。
 細胞外小胞(extracellular vesicle:EV)は、種々の種類の細胞から分泌される、膜構造を有する微小な小胞であり、血液などの体液中に存在する。細胞外に分泌される細胞外小胞としては、例えば、エクソソーム(exosome)、エクトソーム(ectosome)、アポトーシス胞(apoptotic bleb)が知られている。細胞外小胞は、細胞間の情報伝達等の機能を担う種々の物質を含むことから、診断、創薬等の目的のために分析されている。よって、このような分析に応用することができる、細胞外小胞の回収に有用な手法の開発が求められている。
 例えば、特許文献1には、緩衝液における細胞外小胞と抗CD抗体の間の免疫反応(より具体的には、磁性粒子および洗浄緩衝液の使用により、血清から緩衝液へと液体媒体が交換された細胞外小胞含有緩衝液と、抗CD抗体との間の免疫反応)における非特異吸着が非イオン性界面活性剤により抑制できることが記載されている(試験例4、図2)。
 特許文献2には、約3.0mg/mL(約8mM)未満という低濃度のEDTA(キレート剤)の存在下で細胞外小胞の回収量を向上できるものの、それより高濃度のEDTAの存在下では細胞外小胞の回収量を向上できないばかりか、むしろ、その回収量が著しく低下することが記載されている(実施例1、図1A~1C)。
 ところで、臨床の血液検査の現場では、血液試料として、全血から調製可能である血漿および血清が汎用されている。また、赤血球の破壊により引き起こされる溶血が血液検査の結果に影響を与えることが広く知られているため、溶血が回避されるべきものとして認識されている。さらに、血液試料を調製するための全血の処理では、処理の簡便性および迅速性等の観点より、採血管が臨床の現場で汎用されている。
国際公開第2015/068772号 米国特許出願公開第2015/0125864A1明細書
 本発明の目的は、細胞外小胞の回収に有用な手法を提供することである。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を全血と混合することで、全血からの細胞外小胞の回収量を顕著に向上できることを見出した。
 一般に、界面活性剤は、脂質二重膜を破壊するため赤血球の破壊による溶血を引き起こすことから、血液検査を前提とする全血の処理におけるその使用が忌避されるべきものと臨床の現場で認識されている。しかしながら、界面活性剤のなかでも非イオン性界面活性剤(特に、特定の非イオン性界面活性剤)を選択して使用することで溶血を回避し易くなることから、このような非イオン性界面活性剤をキレート剤と併用することで、全血からの細胞外小胞の回収量を顕著に向上できるばかりか、溶血の低減または回避も期待することができる。したがって、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を全血に適用することで、細胞外小胞の分析のみならず、通常の血液検査にも使用できる汎用性の高い血液試料を調製することができる。
 特許文献1には、上述のとおり、緩衝液における細胞外小胞と抗CD抗体との間の免疫反応における非特異吸着が非イオン性界面活性剤により抑制できることが記載されている。しかし、特許文献1は、全血を非イオン性界面活性剤と混合すること(非イオン性界面活性剤を全血に作用させること)、および当該混合により細胞外小胞の回収量を向上できることを記載していない。また、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を全血と混合することによる全血からの細胞外小胞の回収量の向上と、免疫反応における非特異吸着の抑制とは、独立した別の効果と考えられることに照らしても(実施例5)、特許文献1は、本発明を教示も示唆もしていない。
 本発明者らはまた、非イオン性界面活性剤およびキレート剤の双方を利用することで、全血からの細胞外小胞の回収量を顕著に向上できる採血管、ならびに細胞外小胞の分析のみならず、通常の血液検査にも利用できるという高い汎用性を有する採血管を作製できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕以下を含む、細胞外小胞の回収方法:
(1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;ならびに
(2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること。
〔2〕非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤である、〔1〕の方法。
〔3〕ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤がアルコールエトキシレートである、〔2〕の方法。
〔4〕ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン-ポリオキシアルキレンブロック共重合体である、〔2〕の方法。
〔5〕非イオン性界面活性剤が、HLB 18以上の非イオン性界面活性剤である、〔1〕~〔4〕のいずれかの方法。
〔6〕前記混合液中の非イオン性界面活性剤の濃度が、0.01~10重量/体積%である、〔1〕~〔5〕のいずれかの方法。
〔7〕キレート剤が、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、またはそれらの塩である、〔1〕~〔6〕のいずれかの方法。
〔8〕前記混合液中のキレート剤の濃度が、10mM~1000mMである、〔1〕~〔7〕のいずれかの方法。
〔9〕混合が、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管に全血を入れた後に行われる、〔1〕~〔8〕のいずれかの方法。
〔10〕分離が、下記(A)~(C)のいずれかにより行われる、〔1〕~〔9〕のいずれかの方法:
(A)前記混合液からの上清の分取;
(B)前記混合液に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用;または
(C)前記混合液からの上清の分取、および上清に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用。
〔11〕細胞外小胞がエクソソームである、〔1〕~〔10〕のいずれかの方法。
〔12〕以下を含む、細胞外小胞の分析方法:
(1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;
(2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること;ならびに
(3)細胞外小胞を分析すること。
〔13〕非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管。
〔14〕採血管中の非イオン性界面活性剤の量が、0.1~2000mgである、〔13〕の採血管。
〔15〕採血管中のキレート剤の量が、3.8~3800mgである、〔13〕または〔14〕の採血管。
 本発明の方法は、全血からの細胞外小胞の回収量を顕著に向上でき、また、溶血の低減または回避も期待することができる。
 本発明の採血管は、全血からの細胞外小胞の回収量を顕著に向上でき、また、細胞外小胞の分析のみならず、通常の血液検査にも利用できるという高い汎用性を有する。
 本発明は、以下を含む、細胞外小胞の回収方法を提供する:
(1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;ならびに
(2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること。
 全血は、動物から採取することができる。動物としては、例えば、哺乳動物(例、ヒト、サル等の霊長類;マウス、ラット、ウサギ等の齧歯類;ウシ、ブタ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の有蹄類、イヌ、ネコ等の食肉類)、鳥類(例、ニワトリ)が挙げられる。好ましくは、動物は、ヒト等の哺乳動物である。
 全血は細胞外小胞を含む。したがって、全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合することにより、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液が生成される。
 細胞外小胞は、種々の種類の細胞から分泌される、膜構造を有する微小な小胞である。細胞外小胞としては、例えば、エクソソーム、エクトソーム、およびアポトーシス胞が挙げられる。好ましくは、細胞外小胞は、エクソソームである。細胞外小胞はまた、そのサイズにより規定することができる。細胞外小胞のサイズは、例えば、30~1000nmであり、好ましくは50~300nm、より好ましくは80~200nmである。細胞外小胞のサイズの測定は、NanoSight(Malvern Instruments社製)により行うことができる。
 細胞外小胞はまた、細胞外小胞マーカーにより規定することができる。このような細胞外小胞マーカーとしては、例えば、細胞外小胞の内部マーカーおよび表面マーカーが挙げられる。細胞外小胞の内部マーカーとしては、例えば、癌胎児性抗原(CEA)、CA125、CA15-3、アクチンファミリー、TSG101、ALIX、Charged multivesicular body protein(CHMP)ファミリー、Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)、poly(ADP―ribose)polymerase(PARP)ファミリー、AFP、CA19-9、Flotillin-I、Flotillin-II、Rabタンパク質、programmed cell death(PDCD)6、phospholipid scramblase(PLSCR)ファミリー、シトクロムCオキシダーゼ(COX)ファミリー、ラミンファミリー、増殖細胞核抗原(PCNA)、チューブリンファミリー、TATA結合タンパク質(TBP)、電位依存性アニオンチャネルタンパク質(VDAC)、アミロイドベータ、タウタンパク質が挙げられる。細胞外小胞の表面マーカーとしては、例えば、テトラスパニン膜タンパク質(細胞外小胞膜特異的4回貫通膜タンパク質、例、CD9、CD63、CD81)、細胞外マトリクスメタロプロテアーゼ誘導物質(例、CD147)、熱ショックタンパク質(HSP)70、HSP90、主要組織適合性複合体(MHC)I、リソソーム関連膜タンパク質(LAMP)1、細胞間接着分子(ICAM)-1、インテグリン、セラミド、コレステロール、ホスファチジルセリン、Annexins、Caveolin-I、EpCAMが挙げられる。細胞外小胞マーカーは、好ましくは細胞外小胞表面マーカーであり、より好ましくはテトラスパニン膜タンパク質であり、さらにより好ましくはCD9である。
 本発明では、界面活性剤のなかでも非イオン性界面活性剤を用いることで、溶血の低減または回避が可能になる。非イオン性界面活性剤としては、任意の非イオン性界面活性剤を用いることができるが、好ましくは、ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤が用いられる。
 ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤は、好ましくは、-O-(-CH-CH-O-)-Hで表される構造(ポリオキシエチレンアルコール構造)を含む直鎖または分岐鎖化合物(環状構造を含まない化合物)である。xは、1以上の整数であり、好ましくは10以上の整数であり、より好ましくは20以上の整数であり、さらにより好ましくは30以上の整数であり、特に好ましくは40以上の整数であってもよい。xはまた、400以下の整数であり、好ましくは350以下の整数であり、より好ましくは300以下の整数であり、さらにより好ましくは280以下の整数であり、特に好ましくは270以下の整数であってもよい。より具体的には、xは、1~400の整数、好ましくは10~350の整数、より好ましくは20~300の整数、さらにより好ましくは30~280以下の整数、特に好ましくは40~270以下の整数であってもよい。本明細書において、xの値は、平均値を示すものとする。
 ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤は、単結合のみからなるものであってもよく、または不飽和結合(二重/三重結合)を含んでいてもよいが、単結合のみからなる化合物が好ましい。このような化合物は、ポリオキシエチレンアルコール構造以外の構造として、例えば、アルキル構造(直鎖または分岐鎖)、および/またはポリオキシアルキレン構造(直鎖または分岐鎖)を含んでいてもよい。アルキル構造は、例えば、C6~31アルキル構造であってもよく、C6~31直鎖アルキル構造が好ましい。ポリオキシアルキレン構造におけるアルキレンは、例えば、C1~6アルキレンであってもよい。C1~6アルキレンとしては、例えば、Cアルキレン(メチレン)、Cアルキレン(エチレン基、エチリデン基)、Cアルキレン(プロピリデン、プロピレン、トリメチレン、イソプロピリデン)、Cアルキレン(例、テトラメチレン)、Cアルキレン(例、ペンタメチレン)、Cアルキレン(例、ヘキサメチレン)が挙げられる。このような化合物は、炭素原子、水素原子、および酸素原子からなるものであってもよい。
 より具体的には、ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルコールエトキシレート、およびポリオキシエチレン-ポリオキシアルキレンブロック共重合体(例、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体)が挙げられる。
 アルコールエトキシレートは、ポリ(オキシエチレン)アルキルエーテルとも呼ばれており、親水性のポリオキシエチレン(POE)鎖と疎水性のアルキル基がエーテル結合で結合している化合物である。アルコールエトキシレートは、下記式(1)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、x1は、1以上の整数であり;
 y1は、0以上の整数であり;
 z1は、0以上の整数であり;
 y1≧z1である)。
 本明細書において、x1、y1およびz1の値は、平均値を示すものとする。
 x1は、1以上の整数であり、好ましくは10以上の整数であり、より好ましくは20以上の整数であり、さらにより好ましくは30以上の整数であり、特に好ましくは40以上の整数であってもよい。x1はまた、300以下の整数であり、好ましくは250以下の整数であり、より好ましくは200以下の整数であり、さらにより好ましくは150以下の整数であり、特に好ましくは100以下、80以下、60以下、または50以下の整数であってもよい。より具体的には、x1は、1~300の整数、好ましくは10~250の整数、より好ましくは20~200の整数、さらにより好ましくは30~150以下の整数、特に好ましくは40~100、40~80、40~60、または40~50の整数であってもよい。
 y1は、0以上の整数であり、好ましくは1以上の整数であり、より好ましくは5以上の整数である。y1はまた、30以下の整数であり、好ましくは20以下の整数、さらに好ましくは13以下の整数であってもよい。より具体的には、y1は、0~30の整数、好ましくは1~20の整数、さらにより好ましくは5~13の整数であってもよい。
 z1は、0以上の整数であり、好ましくは1以上の整数である。z1はまた、15以下の整数であり、好ましくは10以下の整数、7であってもよい。より具体的には、z1は、0~15の整数、好ましくは1~10の整数、さらにより好ましくは1~7の整数であってもよい。
 好ましくは、y1およびz1は、y1≧z1という関係を満たすものであってもよい。y1およびz1はまた、y1+z1が5~30の整数である関係を満たしていてもよい。好ましくは、y1+z1は、10~14の整数である関係を満たしていてもよい。
 アルコールエトキシレートは、分岐鎖アルコールエトキシレートまたは直鎖アルコールエトキシレートのいずれであってもよい。好ましくは、アルコールエトキシレートは、分岐鎖アルコールエトキシレートであってもよい。
 分岐鎖アルコールエトキシレートは、上記式(1)で表される化合物において、y1が1以上の整数であり、z1が1以上の整数である化合物に該当する。このような分岐鎖アルコールエトキシレートとしては、例えば、ポリオキシエチレン(40)sec-トリデシルエーテルが挙げられる。このような分岐鎖アルコールエトキシレートの具体例としては、Tergitol 15-S-40等のTERGITOL(登録商標)シリーズの化合物が挙げられる。
 直鎖アルコールエトキシレートは、上記式(1)で表される化合物において、z1が0である化合物に該当する。直鎖アルコールエトキシレートの具体例としては、BrijS100等のBRIJ(登録商標)シリーズの化合物が挙げられる。直鎖アルコールエトキシレートは、下記式(1’)としても表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、x1は、1以上の整数であり;
 y1は、1以上の整数である)。
 式(1’)におけるx1およびy1の好ましい例は、それぞれ、式(1)におけるx1およびy1の好ましい例と同じである。
 好ましくは、式(1)で表される化合物は、以下である。
 x1が、40~100の整数であり;
 y1が、0以上の整数であり;
 z1が、0以上の整数であり;
 y1≧z1であり;
 y1+z1が、5~30の整数である。
(x1、y1およびz1の好ましい範囲は、上述と同じである。)
 より具体的には、式(1)で表される化合物に該当するアルコールエトキシレートとしては、例えば、Tergitol 15-S-40、BrijS100が挙げられる。好ましくは、アルコールエトキシレートは、Tergitol 15-S-40である。
 「ポリオキシエチレン-ポリオキシアルキレンブロック共重合体」は、ポリオキシエチレンブロックおよびポリオキシアルキレンブロックを含むブロック共重合体である。ポリオキシアルキレンブロックにおけるアルキレンは、例えば、C1~6アルキレンであってもよく、例えば、Cアルキレン(メチレン)、Cアルキレン(エチレン、エチリデン)、Cアルキレン(プロピリデン、プロピレン、トリメチレン、イソプロピリデン)、Cアルキレン(例、テトラメチレン)、Cアルキレン(例、ペンタメチレン)、Cアルキレン(例、ヘキサメチレン)が挙げられる。ポリオキシエチレン-ポリオキシアルキレンブロック共重合体としては、例えば、HO-[ポリオキシエチレンブロック]-[ポリオキシアルキレンブロック]-[ポリオキシエチレンブロック]-OHの構造を有するブロック共重合体が挙げられる。ポリオキシエチレン-ポリオキシアルキレンブロック共重合体は、好ましくは、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体であってもよい。
 「ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体」は、下記式(2)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、x2、y2、z2は、1以上の整数である)。
 本明細書において、x2、y2およびz2の値は、平均値を示すものとする。
 x2およびz2はそれぞれ、1以上の整数である。x2とz2の合計は、2以上の整数であり、好ましくは20以上の整数であり、より好ましくは80以上の整数であり、特に好ましくは150以上の整数であってもよい。x2とz2の合計はまた、400以下の整数であり、好ましくは350以下の整数であり、より好ましくは300以下の整数であり、特に好ましくは270以下の整数である。より具体的には、x2とz2の合計は、2~400の整数、好ましくは20~350の整数、より好ましくは80~300の整数、特に好ましくは150~270の整数であってもよい。
 y2は、1以上の整数であり、好ましくは5以上の整数であり、より好ましくは10以上の整数であり、さらにより好ましくは15以上の整数であり、特に好ましくは20以上の整数であってもよい。y2はまた、200以下の整数であり、好ましくは150以下の整数であり、より好ましくは100以下の整数であり、さらにより好ましくは80以下の整数であり、特に好ましくは70以下の整数であってもよい。より具体的には、x1は、1~200の整数、好ましくは5~150の整数、より好ましくは10~100の整数、さらにより好ましくは15~80以下の整数、特に好ましくは20~70の整数であってもよい。 
 ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体としては、例えば、ポロキサマー188、ポロキサマー388、ポロキサマー407等が挙げられる。ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体の具体例としては、例えば、Pluronic F68、Pluronic F108、Pluronic F127等のPLURONIC(登録商標)シリーズの化合物が挙げられる。
 好ましくは、式(2)で表される化合物は、以下である。
 x2が、1以上の整数であり;
 y2が、15~80の整数であり;
 z2が、1以上の整数であり;
 x2+z2が、80~280の整数である。
(x2、y2およびz2の好ましい範囲は、上述と同じである。)
 より具体的には、式(2)で表される化合物に該当するポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体としては、例えば、ポロキサマー188(例、Pluronic F68)、ポロキサマー108(例、Pluronic F38)、ポロキサマー217(例、Pluronic F77)、ポロキサマー237(例、Pluronic F87)、ポロキサマー238(例、Pluronic F88)、ポロキサマー288(例、Pluronic F98)、ポロキサマー388(例、Pluronic F108)、ポロキサマー407(例、Pluronic F127)が挙げられる。好ましくは、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体は、ポロキサマー188(例、Pluronic F68)、ポロキサマー388(例、Pluronic F108)、ポロキサマー407(例、Pluronic F127)が挙げられる。
 特定の実施形態では、非イオン性界面活性剤は、HLB 18以上の非イオン性界面活性剤であってもよい。HLB値が18以上であれば、血球成分の溶解をより容易に回避しつつ細胞外小胞を回収することができる。特に、赤血球中には、CD9を含むテトラスパニンタンパクなどのEV関連蛋白質やそれ以外の夾雑物となる可能性のあるタンパク質が含まれることから、細胞外小胞の回収に際して、血球成分である赤血球の溶解を回避することが望ましい。HLB値は、グリフィン法により求めることができる。
 参考のため、非イオン性界面活性剤(アルコールエトキシレート/ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロック共重合体)と上記式(1)または(2)で表される化合物との関係を示すと以下のとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 本発明では、1種の非イオン性界面活性剤を用いてもよいし、複数種(例、2種、3種、4種)の非イオン性界面活性剤を併用してもよい。
 非イオン性界面活性剤を全血に作用させる際の非イオン性界面活性剤の濃度は、非イオン性界面活性剤をキレート剤と併用することで、全血からの細胞外小胞の回収量を向上できる濃度である限り特に限定されない。本発明では、全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合することにより、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液が生成されることに照らすと、非イオン性界面活性剤を全血に作用させる際の非イオン性界面活性剤の濃度は、このような混合液中の非イオン性界面活性剤の濃度と同じである。したがって、本発明では、非イオン性界面活性剤を全血に作用させる際のキレート剤の濃度は、このような混合液中の非イオン性界面活性剤の濃度として規定することもできる。このような濃度は、非イオン性界面活性剤と併用されるキレート剤の種類および濃度等の因子によっても変動するが、例えば、0.01~10重量/体積%(W/V%)である。好ましくは、非イオン性界面活性剤の濃度は、0.02W/V%以上、0.04W/V%以上、0.06W/V%以上、0.08W/V%以上、0.1W/V%以上、0.2W/V%以上、または0.5W/V%以上であってもよい。このような濃度はまた、8W/V%以下、6W/V%以下、5W/V%以下、4W/V%以下、3W/V%以下、2W/V%以下、または1W/V%以下であってもよい。より具体的には、非イオン性界面活性剤の濃度は、0.02~8W/V%、0.04~6W/V%、0.06~5W/V%、0.08~4W/V%、0.1~3W/V%、0.2~2W/V%、または0.5~1W/V%であってもよい。
 キレート剤は、金属イオンとの配位結合が可能である配位部分を有する化合物またはその塩である。配位部分の数は、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上(例、3個または6個)である。配位部分としての配位原子としては、例えば、酸素原子、リン原子、窒素原子、硫黄原子、および塩素原子が挙げられる。配位原子は、好ましくは酸素原子又はリン原子であり、より好ましくは酸素原子である。配位部分としての配位基としては、例えば、上記配位原子を有する基が挙げられる。配位基は、好ましくはカルボン酸基またはリン酸基であり、より好ましくはカルボン酸基である。
 キレート剤としては、例えば、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、並びにそれらの塩が挙げられる。塩としては、例えば、金属塩(例、ナトリウム塩、カリウム塩等の一価の金属塩、およびカルシウム塩、マグネシウム塩等の二価の金属塩)、無機塩(例、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物等のハロゲン化物塩、およびアンモニウム塩)、有機塩(例、アルキル基で置換されたアンモニウム塩)、および酸付加塩(例、硫酸、塩酸、臭化水素酸、硝酸、リン酸等の無機酸との塩、および酢酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸等の塩)が挙げられる。
 特定の実施形態では、キレート剤は、臨床検査用の採血管中に含まれる成分として汎用されるキレート剤であってもよい。このようなキレート剤としては、例えば、EDTA、EGTA、NTA、HEDTA、EDTMP、HIDA、クエン酸およびそれらの塩が挙げられる。本発明では、このようなキレート剤の使用もまた、臨床応用の観点から望ましい。
 本発明では、1種のキレート剤を単独で使用してもよいし、複数種(例、2種、3種、4種)のキレート剤を併用してもよい。
 キレート剤を全血に作用させる際のキレート剤の濃度は、キレート剤を非イオン性界面活性剤と併用することで、全血からの細胞外小胞の回収量を向上できる濃度である限り特に限定されない。本発明では、全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合することにより、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液が生成されることに照らすと、キレート剤を全血に作用させる際のキレート剤の濃度は、このような混合液中のキレート剤の濃度と同じである。したがって、本発明では、キレート剤を全血に作用させる際のキレート剤の濃度は、このような混合液中のキレート剤の濃度として規定することもできる。このような濃度は、キレート剤と併用される非イオン性界面活性剤の種類および濃度等の因子によっても変動するが、例えば、10mM~1000mMである。好ましくは、キレート剤の濃度は、20mM以上、30mM以上、40mM以上、50mM以上、60mM以上、80mM以上、または100mM以上であってもよい。このような濃度はまた、800mM以下、600mM以下、500mM以下、450mM以下、400mM以下、350mM以下、または300mM以下であってもよい。より具体的には、キレート剤の濃度は、20~800mM、30~600mM、40~500mM、50~450mM、60~400mM、80~350mM、または100~300mMであってもよい。
 工程(1)における混合は、任意の様式において行うことができる。例えば、混合は、転倒混和、および/または撹拌により行うことができる。全血、ならびに非イオン性界面活性剤およびキレート剤の混合の順番は、特に限定されない。例えば、混合は、全血を、先ず非イオン性界面活性剤またはキレート剤の一方と混合し、続いて他方と混合することにより行われてもよい。混合はまた、全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤の混合物と混合することにより行われてもよい。混合時間は、全血、ならびに非イオン性界面活性剤およびキレート剤の混合に十分な時間である限り特に限定されず、例えば1秒~30分、好ましくは30秒~5分であってもよい。混合の際の温度は、例えば4~37℃であり、好ましくは15~30℃であってもよい。混合後、混合液は静置されてもよい。静置時間は、例えば1秒~60分、好ましくは5秒~20分であってもよい。
 特定の実施形態では、混合は、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管(好ましくは、密封手段で密封された真空採血管)に全血を入れた後に行うことができる。この場合、混合としては、転倒混和が好ましい。採血管の詳細は、後述のとおりである。
 工程(2)における分離は、任意の様式において行うことができる。例えば、分離は、下記(A)~(C)のいずれかにより行われてもよい:
(A)混合液からの上清の分取;
(B)混合液に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用;または
(C)混合液からの上清の分取、および上清に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用。
 (A)混合液からの上清の分取について説明する。本発明では、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血(混合液)から分取された上清に存在する細胞外小胞の量が、キレート剤または界面活性剤のいずれか一方、または双方を添加していない全血から分取された上清に存在する細胞外小胞の量に比べて、有意に増加することが実証されている(実施例)。したがって、本分離によれば、全血中の多量の夾雑物が除外された高濃度の細胞外小胞(細胞外小胞を豊富に含む上清)を簡便かつ迅速に回収することができる。
 混合液からの上清の分取は、任意の方法により行うことができる。このような方法としては、例えば、混合液の遠心分離、および混合液の静置が挙げられる。清澄な上清を迅速に入手する観点では、混合液からの上清の分取は、混合液の遠心分離後に上清を分取することが好ましい。遠心分離は、通常の遠心分離の条件下で行うことができる。このような条件としては、例えば、遠心分離機のローターの回転半径等の因子によっても変動するが、100~100,000×g(好ましくは、200~5,000×g)の回転速度で10秒~1時間(好ましくは、1~10分)、40℃以下(好ましくは、30℃以下)の条件を採用することができる。このようにして得られる上清は、細胞外小胞に加えて、キレート剤及び界面活性剤を含むことができる。このようにして得られる上清中のキレート剤及び界面活性剤の濃度は、混合液中のキレート剤及び界面活性剤の濃度と同様であり得る。
 (B)混合液に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用について説明する。本発明では、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血(混合液)から得られたサンプルにおいて、細胞外小胞の表面マーカーを用いて測定された細胞外小胞の量が、キレート剤または界面活性剤のいずれか一方、または双方を添加していない全血から得られたサンプルにおいて、細胞外小胞の表面マーカーを用いて測定された細胞外小胞の量に比べて、有意に増加することが実証されている(実施例)。したがって、本分離によれば、高純度の細胞外小胞を簡便かつ迅速に多量に回収することができる。
 細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質としては、例えば、上述した細胞外小胞表面マーカーに対する抗体、アプタマー、ホスファチジルセリン結合タンパク質、セラミド結合タンパク質が挙げられる。本発明では、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質として、単一の物質、または複数種(例、2種、3種、4種)の物質を用いることができる。
 好ましくは、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質は、細胞外小胞の表面マーカーに対する特異性の確保、および調製の簡便さ等の観点より、細胞外小胞の表面マーカーに対する抗体であってもよい。抗体としては、例えば、全長抗体(例、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体)およびその抗原結合性断片が挙げられる。抗原結合性断片は、対象とする細胞外小胞表面マーカーに対する結合性を維持している抗体断片であればよく、Fab、Fab’、F(ab’)、scFv等が挙げられる。本発明では、単一の抗体、または複数種(例、2種、3種、4種)の抗体を用いることができる。
 細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質(好ましくは、抗体)は、細胞外小胞の分離を容易にするための固相に固定されていてもよい。固相としては、例えば、ビーズおよび粒子(例、セファロースビーズ、アガロースビーズ、磁性ビーズ(磁性粒子))、支持体(例、プラスチックプレート等のプレート、メンブレン)が挙げられる。固相への物質の固定は、任意の方法により行うことができる。このように固相に固定された細胞外小胞表面マーカーに結合する物質を、細胞外小胞を含む混合液と混合し、細胞外小胞表面マーカーに結合する物質と細胞外小胞の複合体を形成させ、この複合体を混合液から分離することで、細胞外小胞を混合液から分離することができる。例えば、固相としてビーズ又は粒子を用いる場合は、複合体の形成後に遠心分離し、上清を除くことで、細胞外小胞を混合液から分離することができる。固相として磁性ビーズを用いる場合は、複合体の形成後に集磁し上清を除くことで、細胞外小胞を混合液から分離してもよい。固相として支持体を用いる場合は、複合体の形成後に混合液を除くことで、細胞外小胞を混合液から分離することができる。
 (C)混合液からの上清の分取、および上清に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用は、上記(A)および(B)を組み合わせて行うことができる。
 本発明はまた、以下を含む、細胞外小胞の分析方法を提供する:
(1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;
(2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること;ならびに
(3)細胞外小胞を分析すること。
 本発明の分析方法における工程(1)および(2)は、本発明の回収方法における工程(1)および(2)と同様にして行うことができる。
 工程(3)において、細胞外小胞の分析は、細胞外小胞の分離後、または細胞外小胞の分離と同時に行うことができる。細胞外小胞の分析における分析対象としては、例えば、細胞外小胞中に含まれる成分(例、細胞外小胞の内部に含まれる成分、細胞外小胞の膜成分、細胞外小胞の膜表面に存在している成分)、および細胞外小胞自体(粒子)が挙げられる。
 細胞外小胞中に含まれる成分の分析は、定性的または定量的に行うことができる。このような分析はまた、一成分または複数成分の分析である。分析される成分としては、例えば、タンパク質、核酸(例、RNA、DNA)、糖、脂質、アミノ酸、ビタミン類、ポリアミン、およびペプチドが挙げられる。本発明によれば、細胞外小胞の回収量が増加するので、細胞外小胞中の成分を高精度で分析することができる。
 成分の分析は、当該分野において公知である任意の方法により行うことができる。
 分析される成分がタンパク質である場合、分析方法としては、例えば、イムノアッセイ、質量分析法が挙げられる。イムノアッセイとしては、例えば、直接競合法、間接競合法、およびサンドイッチ法が挙げられる。また、このようなイムノアッセイとしては、化学発光イムノアッセイ(CLIA)〔例、化学発光酵素免疫測定法(CLEIA)〕、免疫比濁法(TIA)、酵素免疫測定法(EIA)(例、直接競合ELISA、間接競合ELISA、およびサンドイッチELISA)、放射イムノアッセイ(RIA)、ラテックス凝集反応法、蛍光イムノアッセイ(FIA)、およびイムノクロマトグラフィー法、ウエスタンブロッティング、免疫染色、蛍光活性化細胞選別(fluorescence activated cell sorting、FACS)が挙げられる。複数成分が分析される場合、プロテオーム分析が行われてもよい。
 分析される成分が核酸である場合、分析方法としては、例えば、プローブを用いるハイブリダイゼーション法、プライマー(例、2、3、または4個のプライマー)を用いる遺伝子増幅法、質量分析法が挙げられる。
 分析される成分がタンパク質および核酸以外の成分である場合、分析方法としては、例えば、イムノアッセイ、質量分析法が挙げられる。複数成分が分析される場合、メタボローム分析が行われてもよい。
 細胞外小胞自体(粒子)の分析もまた、定性的または定量的に行うことができる。例えば、細胞外小胞の分析は、粒子分析機器、電子顕微鏡、フローサイトメーター等の機器により行うことができる。この場合、細胞外小胞の粒子数、粒子の大きさおよび形状、並びにそれらの分布を分析することができる。
 細胞外小胞は、癌等の種々の疾患に関与し得ることが報告されている(国際公開第2014/003053号;国際公開第2014/152622号;Taylor et al.,Gynecologic Oncol,100(2008) pp13-21)。したがって、本発明は、例えば、細胞外小胞に基づく診断および創薬に有用である。
 本発明はまた、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管を提供する。
 採血管としては、任意の形態のものを用いることができるが、筒状の形態のものを好適に用いることができる。筒状の形態の採血管は、その断面が環状(例、円形、略円形)であることが好ましい。好ましくは、採血管は、臨床検査用の採血管である。
 また、採血管としては、密封されていない採血管、およびゴム栓、フィルムシート等の密封手段で密封された真空採血管を用いることができる。注射器からの一定量の血液の容易な回収、および採血管中に含まれる非イオン性界面活性剤およびキレート剤の保持等の観点より、上記のような密封手段で密封された真空採血管が好ましい。真空採血管中の減圧の程度は、採血量等の因子に応じて適宜設定することができる。
 採血管の材料としては、任意の材料を用いることができ、無色透明な材料を好適に用いることができる。このような材料としては、例えば、ガラス、プラスチック(例、ポリエチレンテレフタラート)が挙げられる。
 本発明で用いられる採血管のサイズは、それが収容可能な全血の容量で規定することができる。例えば、採血管としては、1~10mLの全血の収容に適したサイズのものが臨床検査で汎用されている。したがって、本発明では、このようなサイズの採血管を好適に使用することができる。勿論、本発明では、目的に応じて、1mL未満のサイズ(例えば、0.5mL以上1.0mL未満)、または10mLを超えるサイズの採血管(例えば、10mL超15mL以下)も適宜使用することができる。
 採血管に含まれる非イオン性界面活性剤およびキレート剤の詳細は、本発明の方法において上述したものと同様である。非イオン性界面活性剤およびキレート剤は、採血管中に含まれる限り、その形態は特に限定されない。例えば、非イオン性界面活性剤およびキレート剤は、それぞれ、液体、または固体(例、粉末)の形態で、採血管中に含まれていてもよい。非イオン性界面活性剤およびキレート剤はまた、採血管中の底に液体または固体として集積された様式で提供されてもよく、また、採血管(および密封手段)の内側にコーティング又は含浸された様式で提供されてもよい。採血管中に含まれる非イオン性界面活性剤およびキレート剤はそれぞれ、1種であっても、複数種(例、2種、3種、4種)であってもよい。
 非イオン性界面活性剤およびキレート剤は、採血管に全血が添加され、全血と混合された場合に、上述したような混合液中の非イオン性界面活性剤およびキレート剤の上記濃度を達成できる量で採血管中に含まれることが好ましい。このような非イオン性界面活性剤の量は、採血管のサイズ、添加される全血の容量等の因子に応じて変動するが、例えば0.1~2000mg(全血1mLあたり0.1mg~200mg)、好ましくは0.2~1500mg(全血1mLあたり0.2mg~150mg)、より好ましくは0.5~1000mg(全血1mLあたり0.5mg~100mg)、さらにより好ましくは1~700mg(全血1mLあたり1mg~70mg)、特に好ましくは2mg~500mg(全血1mLあたり2mg~50mg)であってもよい。このようなキレート剤の量もまた、採血管のサイズ、添加される全血の容量等の因子に応じて変動するが、例えば3.8~3800mg(全血1mLあたり3.8~380mg)、好ましくは7.6~1900mg(全血1mLあたり7.6~190mg)、より好ましくは15.2~1500mg(全血1mLあたり15.2~150mg)、さらにより好ましくは30.4~1200mg(全血1mLあたり30.4~120mg)、特に好ましくは60.8~1000mg(全血1mLあたり60.8~100mg)であってもよい。
 特定の実施形態では、キレート剤は、臨床検査用の採血管中に含まれる成分として汎用される上記キレート剤であってもよい。採血管におけるこのようなキレート剤の使用もまた、臨床応用の観点から望ましい。
 別の特定の実施形態では、採血管は、臨床検査用の採血管中に含まれるキレート剤以外の汎用成分を1種以上さらに含んでいてもよい。したがって、採血管は、ヘパリンまたはその塩、およびフッ化物(例、フッ化ナトリウム)からなる群より選ばれる1種以上の汎用成分をさらに含んでいてもよい。塩としては、上述したものが挙げられる。
 非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む本発明の採血管は、全血からの細胞外小胞の回収量を顕著に向上することができるため、細胞外小胞の分析に使用できる血液試料の調製に有用である。本発明の採血管はまた、通常の血液検査用の採血管に含まれる血液凝固防止成分であるキレート剤、および溶血の低減または回避を可能にする非イオン性界面活性剤を含むため、細胞外小胞の分析のみならず、通常の血液検査にも使用できる汎用性の高い血液試料の調製に有用である。本発明の採血管はまた、本発明の方法に好適に利用できるため、本発明の方法の簡便かつ迅速な実施に有用である。
 以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中で記載される%はいずれも、W/V%である。
(材料および方法)
(1)抗体固相化粒子(固相抗体)の調製
 10mM MES緩衝液(pH5.0)中で磁性粒子0.01g/mLに、細胞外小胞(EV)表面マーカーであるCD9を認識するマウス抗CD9モノクローナル抗体(富士レビオ社)0.2mg/mLを添加し、25℃で1時間ゆるやかに攪拌しながらインキュベートした。反応後、磁性粒子を集磁し、粒子を洗浄液(50mM Tris緩衝液、150mM NaCl、2.0%BSA、pH7.2)にて洗浄し、抗CD9抗体固相化粒子を得た。各抗体固相化粒子を粒子希釈液(50mM Tris緩衝液、1mM EDTA・2Na、0.1%NaN、2.0%BSA、pH7.2)に懸濁し、各抗体固相化粒子溶液を得た。
(2)アルカリホスファターゼ標識抗体の調製
 脱塩したアルカリホスファターゼ(ALP)とN-(4-マレイミドブチリロキシ)-スクシンイミド(GMBS)(終濃度0.3mg/mL)を混合し、30℃で1時間静置してALPのマレイミド化を行った。次いで、カップリング用反応液(100mM リン酸緩衝液、1mM EDTA・2Na、pH6.3)中で、Fab’化したマウス抗CD9モノクローナル抗体と、マレイミド化ALPを1:1のモル比で混合し、25℃で1時間反応させた。反応液を、Superdex200カラムクロマトグラフィー(General Electric社)を用いて精製し、ALP標識抗CD9抗体を得た。各ALP標識抗体を標識体希釈液(50mM MES緩衝液、150mM NaCl、0.3mM ZnCl、1mM MgCl、0.1%NaN、2.0%BSA、pH6.8)に懸濁し、各標識抗体溶液を得た。
(3)EV表面マーカー(CD9)の測定方法
 以下の実施例におけるEV表面マーカー(CD9)の測定方法は、次のとおりである。
 測定用サンプル20μL及び抗CD9抗体固相化粒子溶液50μLを反応槽に分注し、攪拌した。その後、得られた混合液を37℃で8分間インキュベーションし(一次反応)、B(結合)/F(遊離)分離・洗浄を行った。ALP標識抗体50μLを反応槽に分注し、攪拌後37℃で8分間インキュベーションし、B/F分離・洗浄を行った。その後、化学発光基質である3-(2’-スピロアダマンタン)-4-メトキシ-4-(3’’-ホスホリルオキシ)フェニル-1,2-ジオキセタン・2ナトリウム塩(AMPPD)を含むルミパルス(登録商標)基質液(富士レビオ社)200μLを反応槽に分注し、攪拌後37℃で4分間インキュベーションした後、発光量をルミノメーターで測定した。測定値として、カウント値を得た。発光量の測定は全自動化学発光酵素免疫測定システム(ルミパルスL2400(富士レビオ社))にて行った。
 磁性粒子に固相化した抗体とALP標識抗体は、CD9中の同一エピトープを認識する抗体を使用した。一つの細胞外小胞上には、複数のCD9が存在するため、固相化抗体と同一エピトープを認識する抗体をALP標識抗体として用いたサンドイッチイムノアッセイにより、遊離CD9ではなく、表面マーカーとして複数のCD9を提示する細胞外小胞を測定することが可能である。
実施例1:キレート剤を添加した全血からの細胞外小胞(EV)の回収
 ヒト全血にキレート剤を添加し、遠心分離後、上清中のCD9を測定した。キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA・2Na)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、及びヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)を用いた。
 より具体的には、各キレート剤を添加したD-PBS(-)100μLを入れたポリプロピレン製5mL試験管(nunc製)に、採血後の全血900μLを添加した。キレート剤は、全血と混合後の終濃度が15mMになるように添加した。全血を添加後、試験管を転倒混和し、30分室温で静置させ、遠心分離(HITACHI CF5RE、3000rpm(2130xg)、5分、室温)を行い、上清を回収して、(材料と方法)で述べた方法により、細胞外小胞(EV)の表面マーカータンパク質であるCD9を測定し、カウント値を得た。コントロール(未添加)として、キレート剤を添加していないD-PBS(-)を用いて同様に測定した。
 その結果、検討した全てのキレート剤について、キレート剤を添加した全血から調製された上清は、キレート剤を添加しない全血から調製された上清に比べて、有意に高いカウント値を示した(表1)。このことは、キレート剤を添加した全血から調製された上清に存在するEVの量が、キレート剤を添加しない全血から調製された上清に存在するEVの量に比べて、有意に増加することを示す。
 したがって、キレート剤を全血に添加することでEVの回収量を有意に増加できることが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
実施例2:界面活性剤を添加した全血における溶血の有無の確認
 ヒト全血に界面活性剤を添加し、溶血の有無を確認した。非イオン性界面活性剤としては、Tergitol 15-S-30、Brij 35、Pluronic F68、TWEEN20、及びPVPK30を用いた。陽イオン性界面活性剤としては、オクチルトリメチルアンモニウムブロミド(C8TAB)、及びヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド(C16TAC)を用いた。陰イオン性界面活性剤としては、N-デカノイルサルコシンナトリウム(N-DSS(NDS))、及びN-ラウロイルサルコシンナトリウム水和物(NLS)を用いた。両イオン性界面活性剤としては、CHAPS、及びN-ドデシル-N,N-ジメチル-3-アンモニオ-1-プロパンスルホナート(C12APS)を用いた。
 より具体的には、界面活性剤を添加したD-PBS(-)100μLを入れたポリプロピレン製5mL試験管(nunc製)に、採血後の全血900μLを添加した。界面活性剤は、全血と混合後の終濃度が0.5W/V%になるように添加した。全血を添加後、試験管を転倒混和し、30分室温で静置させ、遠心分離(3000rpm、5分)を行い、上清を回収して、溶血の有無を目視で確認した。
 その結果、TweenやBrij、tergitolのような非イオン性界面活性剤は溶血を引き起こさないことが確認された(表2)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
実施例3:キレート剤および界面活性剤を添加した全血からのEVの回収
 ヒト全血にキレート剤および界面活性剤を添加し、遠心分離後上清中のCD9を測定した。キレート剤として、EDTA・2Na及びEGTAを用いた。界面活性剤としてTergitol15-S-40を用いた。
 先ず、キレート剤を添加したD-PBS(-)100μL、及び界面活性剤を添加したD-PBS(-)100μLを、ポリプロピレン製5mL試験管(nunc製)に入れて、キレート剤及び界面活性剤を含む採血管モデルを作製した。この採血管モデルの作製では、キレート剤は、全血と混合後の終濃度が60mMになるように設定した。界面活性剤は、全血と混合後の終濃度が0.5%になるように設定した。
 次いで、この試験管(採血管モデル)に、採血後の全血800μLを添加した。全血を添加後、試験管を転倒混和し、30分室温で静置させ、遠心分離(3000rpm、5分)を行い、上清を回収して、(材料と方法)で述べた方法により、細胞外小胞(EV)の表面マーカータンパク質であるCD9を測定した。
 また、比較対象として、キレート剤と界面活性剤の何れも含まない採血管、およびキレート剤を含むが界面活性剤を含まない採血管を作製し、同様にCD9を測定した。
 その結果、キレート剤の種類にかかわらず、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血から調製された上清は、キレート剤を添加し、かつ界面活性剤を添加していない全血から調製された上清に比べて、有意に高いカウント値を示した(表3)。このことは、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血から調製された上清に存在するEVの量が、キレート剤を添加し、かつ界面活性剤を添加していない全血から調製された上清に存在するEVの量に比べて、有意に増加することを示す。
 したがって、キレート剤及び界面活性剤を全血に添加することでEVの回収量を有意に増加できることが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
実施例4:キレート剤及び界面活性剤の濃度の検討
 ヒト全血に、様々な濃度のキレート剤および界面活性剤を添加し、遠心分離後上清中のCD9を測定した。
 先ず、様々な濃度のEGTAを添加したD-PBS(-)100μL、及び様々な濃度のTergitol15-S-40を添加したD-PBS(-)100μLを、ポリプロピレン製5mL試験管(nunc製)に入れて、キレート剤及び界面活性剤を含む採血管モデルを作製した。この採血管モデルの作製では、EGTAは、全血と混合後の終濃度が0,10,50,100,200mMになるように設定した。Tergitol 15-S-40は、全血と混合後の終濃度が0,0.1,0.25,1.0,2.0%になるように設定した。
 次いで、この試験管(採血管モデル)に、採血後の全血800μLを添加した。全血を添加後、試験管を転倒混和し、30分室温で静置させ、遠心分離(3000rpm、5分)を行い、上清を回収して、(材料と方法)で述べた方法により、細胞外小胞(EV)の表面マーカータンパク質であるCD9を測定した。
 その結果、キレート剤は濃度依存的に反応性を増加させた(表4)。界面活性剤は、単独では反応性を増加させなかったが、キレート剤との組合せにおいて、反応性を増加させた(表5)。また、キレート剤との組み合わせにより、界面活性剤の濃度が高いほど、反応性が増加した(表4,5)。このことは、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血から調製された上清に存在するEVの量が、キレート剤及び界面活性剤の濃度に依存して増加することを示す。
 したがって、高濃度のキレート剤及び高濃度の界面活性剤を全血に添加することでEVの回収量を増加できることが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
実施例5:キレート剤および界面活性剤の作用の検討
 キレート剤および界面活性剤の作用が、全血に対するものであるのか、又は免疫反応に対するものであるのかを確認した。
 先ず、キレート剤(EGTA)を添加したD-PBS(-)125μL、及び界面活性剤(tergitol 15-S-40)を添加したD-PBS(-)125μLを、ポリプロピレン製5mL試験管(nunc製)に入れて、キレート剤及び界面活性剤を含む採血管モデルを作製した。この採血管モデルの作製では、キレート剤及び界面活性剤は、全血と混合後の終濃度が表6中の濃度になるように設定した。
 次いで、この試験管(採血管モデル)に、採血後の全血1000μLを添加した。全血を添加後、試験管を転倒混和し、30分室温で静置させ、遠心分離(3000rpm、5分)を行い、上清を回収して、(材料と方法)で述べた方法により、細胞外小胞(EV)の表面マーカータンパク質であるCD9を測定した。
 また、CD9を測定する際に、CD9抗体固相化粒子溶液に100mM EGTAを添加したものでも測定を行った。
 CD9抗体固相化粒子溶液(粒子希釈液)に100mM EGTAを添加した場合は、一次反応中のEGTA濃度は71.4mMとなる。採血管に全血と混合後の終濃度が200mMになるようにEGTAを添加した場合は、一次反応中のEGTA濃度は57.1mMとなる。もし、EGTAが免疫反応時に作用するであれば、CD9抗体固相化粒子溶液にEGTAを添加した場合でもカウント値が高くなるはずである。
 まず、終濃度200mMのEGTAを添加した全血から調製された上清を用いた条件〔200mM EGTA及び0% tergitоl 15-s-40、並びに200mM EGTA及び1% tergitol 15-S-40〕はいずれも、同濃度のEGTAを添加していない全血から調製された上清を用いた条件〔0mM EGTA及び0% tergitоl 15-s-40)〕に比べて、有意に高いカウント値を示した(表6中の「対未添加(%)」を参照)。一方、EGTAをCD9抗体固相化粒子溶液に添加した場合は、EGTAがCD9抗体固相化粒子溶液に添加されていない場合に比べて、有意に高いカウント値を示さなかった(表6中の「対EGTA無(%)」を参照)。このことは、キレート剤および界面活性剤の作用が、CD9測定系における免疫反応に対するものでなく、全血に対するものであることを示す。
 したがって、キレート剤及び界面活性剤は全血に添加することで、細胞外小胞の回収量を向上できることが実証された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
実施例6:界面活性剤の種類の検討
 種々の非イオン性界面活性剤が全血に作用できるか確認した。界面活性剤として、Tergitol15-S-40、PluronicF68、PluronicF108、PluronicF127を用いた。
 先ず、EGTAを添加したD-PBS(-)125μL、及び各種界面活性剤を添加したD-PBS(-)125μLを、ポリプロピレン製5mL試験管(nunc製)に入れて、キレート剤及び界面活性剤を含む採血管モデルを作製した。この採血管モデルの作製では、キレート剤及び界面活性剤は、全血と混合後の終濃度が表7中の濃度になるように設定した。
 次いで、この試験管(採血管モデル)に、採血後の全血1000μLを添加した。全血を添加後、試験管を転倒混和し、30分室温で静置させ、遠心分離(3000rpm、5分)を行い、上清を回収して、(材料と方法)で述べた方法により、細胞外小胞(EV)の表面マーカータンパク質であるCD9を測定した。
 その結果、界面活性剤の種類にかかわらず、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血から調製された上清は、キレート剤を添加し、かつ界面活性剤を添加していない全血から調製された上清に比べて、有意に高いカウント値を示した(表7)。このことは、界面活性剤の種類にかかわらず、キレート剤及び界面活性剤を添加した全血から調製された上清に存在するEVの量が、キレート剤を添加し、かつ界面活性剤を添加していない全血から調製された上清に存在するEVの量に比べて、有意に増加することを示す。
 したがって、キレート剤及び種々の界面活性剤を全血に添加することでEVの回収量を有意に増加できることが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 例えば、本発明は、細胞外小胞の臨床検査に有用である。

Claims (15)

  1.  以下を含む、細胞外小胞の回収方法:
    (1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;ならびに
    (2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること。
  2.  非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤である、請求項1記載の方法。
  3.  ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤がアルコールエトキシレートである、請求項2記載の方法。
  4.  ポリオキシエチレンアルコール構造を有する非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン-ポリオキシアルキレンブロック共重合体である、請求項2記載の方法。
  5.  非イオン性界面活性剤が、HLB 18以上の非イオン性界面活性剤である、請求項1~4のいずれか一項記載の方法。
  6.  前記混合液中の非イオン性界面活性剤の濃度が、0.01~10重量/体積%である、請求項1~5のいずれか一項記載の方法。
  7.  キレート剤が、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HIDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(EGTA)、またはそれらの塩である、請求項1~6のいずれか一項記載の方法。
  8.  前記混合液中のキレート剤の濃度が、10mM~1000mMである、請求項1~7のいずれか一項記載の方法。
  9.  混合が、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管に全血を入れた後に行われる、請求項1~8のいずれか一項記載の方法。
  10.  分離が、下記(A)~(C)のいずれかにより行われる、請求項1~9のいずれか一項記載の方法:
    (A)前記混合液からの上清の分取;
    (B)前記混合液に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用;または
    (C)前記混合液からの上清の分取、および上清に対する、細胞外小胞の表面マーカーに結合する物質の使用。
  11.  細胞外小胞がエクソソームである、請求項1~10のいずれか一項記載の方法。
  12.  以下を含む、細胞外小胞の分析方法:
    (1)全血を非イオン性界面活性剤およびキレート剤と混合して、細胞外小胞、非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む混合液を生成すること;
    (2)前記混合液から細胞外小胞を分離すること;ならびに
    (3)細胞外小胞を分析すること。
  13.  非イオン性界面活性剤およびキレート剤を含む採血管。
  14.  採血管中の非イオン性界面活性剤の量が、0.1~2000mgである、請求項13記載の採血管。
  15.  採血管中のキレート剤の量が、3.8~3800mgである、請求項13または14記載の採血管。
PCT/JP2020/047855 2019-12-23 2020-12-22 細胞外小胞の回収方法、および採血管 WO2021132213A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021567474A JPWO2021132213A1 (ja) 2019-12-23 2020-12-22
EP20906218.1A EP4067472A4 (en) 2019-12-23 2020-12-22 METHOD FOR OBTAINING EXTRACELLULAR VESICLES AND BLOOD COLLECTION TUBE
CN202080089420.5A CN114902043A (zh) 2019-12-23 2020-12-22 细胞外囊泡的回收方法和采血管
US17/787,720 US20230051797A1 (en) 2019-12-23 2020-12-22 Method for recovering extracellular vesicle and blood collection vessel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019231991 2019-12-23
JP2019-231991 2019-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021132213A1 true WO2021132213A1 (ja) 2021-07-01

Family

ID=76574687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/047855 WO2021132213A1 (ja) 2019-12-23 2020-12-22 細胞外小胞の回収方法、および採血管

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230051797A1 (ja)
EP (1) EP4067472A4 (ja)
JP (1) JPWO2021132213A1 (ja)
CN (1) CN114902043A (ja)
WO (1) WO2021132213A1 (ja)

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61154541A (ja) * 1984-12-25 1986-07-14 積水化学工業株式会社 真空採血管
JPH07287012A (ja) * 1993-09-20 1995-10-31 Sekisui Chem Co Ltd 血液成分付着防止剤、血液検査用容器および血液成分付着防止性担体
JPH085629A (ja) * 1994-06-16 1996-01-12 Terumo Corp 血液または血球の保存方法
JPH08168479A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Sekisui Chem Co Ltd 血液検査用容器
JPH08271508A (ja) * 1995-03-28 1996-10-18 Sekisui Chem Co Ltd 血液検査用容器及び担体
JPH09222427A (ja) * 1995-12-11 1997-08-26 Sekisui Chem Co Ltd 血液検査容器
JP2000083934A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Medical Link Kk 採血管
JP2002303621A (ja) * 2000-11-21 2002-10-18 Becton Dickinson & Co 添加剤調製物とその使用法
JP3765661B2 (ja) * 1998-01-07 2006-04-12 富士写真フイルム株式会社 血液濾過ユニット
WO2013094307A1 (ja) * 2011-12-22 2013-06-27 Ochiya Takahiro エクソソームの分析方法、エクソソーム分析用試薬およびエクソソーム分析装置
WO2014003053A1 (ja) 2012-06-27 2014-01-03 独立行政法人国立がん研究センター 膵臓がんの検出方法及び検出用キット
WO2014152622A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Mirna biogenesis in exosomes for diagnosis and therapy
US20150125864A1 (en) 2013-11-06 2015-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of stabilizing a vesicle in a sample
WO2015068772A1 (ja) 2013-11-06 2015-05-14 Jsr株式会社 分離方法、検出方法、シグナル測定方法、疾患の判定方法、疾患治療薬の薬効評価方法、キット及び液状組成物
US20160251490A1 (en) * 2013-11-06 2016-09-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods for modifying a hydrophobic polymer surface and devices thereof
JP2017509332A (ja) * 2014-02-27 2017-04-06 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム エキソソームを単離するための方法および組成物
WO2018070479A1 (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 合同会社みらか中央研究所 細胞外小胞の回収方法
JP2018130085A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 Jsr株式会社 保存安定化剤、安定化方法、保存方法、添加剤、単離方法、及び回収効率改善剤
JP2019078722A (ja) * 2017-10-27 2019-05-23 国立大学法人 宮崎大学 急性腎不全の検出方法
WO2019159944A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 協和メデックス株式会社 試料中のエクソソームの測定方法、測定試薬及び測定キット
JP2019168223A (ja) * 2016-08-12 2019-10-03 公立大学法人和歌山県立医科大学 エクソソームの膜に存在するタンパク質の検出方法
WO2020004436A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 日立化成ダイアグノスティックス・システムズ株式会社 試料中のエクソソームの破壊方法及び破壊用試薬
WO2020235566A1 (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 合同会社H.U.グループ中央研究所 細胞外小胞の洗浄方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110300608A1 (en) * 2007-09-21 2011-12-08 Streck, Inc. Nucleic acid isolation in preserved whole blood

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61154541A (ja) * 1984-12-25 1986-07-14 積水化学工業株式会社 真空採血管
JPH07287012A (ja) * 1993-09-20 1995-10-31 Sekisui Chem Co Ltd 血液成分付着防止剤、血液検査用容器および血液成分付着防止性担体
JPH085629A (ja) * 1994-06-16 1996-01-12 Terumo Corp 血液または血球の保存方法
JPH08168479A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Sekisui Chem Co Ltd 血液検査用容器
JPH08271508A (ja) * 1995-03-28 1996-10-18 Sekisui Chem Co Ltd 血液検査用容器及び担体
JPH09222427A (ja) * 1995-12-11 1997-08-26 Sekisui Chem Co Ltd 血液検査容器
JP3765661B2 (ja) * 1998-01-07 2006-04-12 富士写真フイルム株式会社 血液濾過ユニット
JP2000083934A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Medical Link Kk 採血管
JP2002303621A (ja) * 2000-11-21 2002-10-18 Becton Dickinson & Co 添加剤調製物とその使用法
WO2013094307A1 (ja) * 2011-12-22 2013-06-27 Ochiya Takahiro エクソソームの分析方法、エクソソーム分析用試薬およびエクソソーム分析装置
WO2014003053A1 (ja) 2012-06-27 2014-01-03 独立行政法人国立がん研究センター 膵臓がんの検出方法及び検出用キット
WO2014152622A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Mirna biogenesis in exosomes for diagnosis and therapy
US20150125864A1 (en) 2013-11-06 2015-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of stabilizing a vesicle in a sample
WO2015068772A1 (ja) 2013-11-06 2015-05-14 Jsr株式会社 分離方法、検出方法、シグナル測定方法、疾患の判定方法、疾患治療薬の薬効評価方法、キット及び液状組成物
US20160251490A1 (en) * 2013-11-06 2016-09-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods for modifying a hydrophobic polymer surface and devices thereof
JP2017509332A (ja) * 2014-02-27 2017-04-06 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム エキソソームを単離するための方法および組成物
JP2019168223A (ja) * 2016-08-12 2019-10-03 公立大学法人和歌山県立医科大学 エクソソームの膜に存在するタンパク質の検出方法
WO2018070479A1 (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 合同会社みらか中央研究所 細胞外小胞の回収方法
JP2018130085A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 Jsr株式会社 保存安定化剤、安定化方法、保存方法、添加剤、単離方法、及び回収効率改善剤
JP2019078722A (ja) * 2017-10-27 2019-05-23 国立大学法人 宮崎大学 急性腎不全の検出方法
WO2019159944A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 協和メデックス株式会社 試料中のエクソソームの測定方法、測定試薬及び測定キット
WO2020004436A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 日立化成ダイアグノスティックス・システムズ株式会社 試料中のエクソソームの破壊方法及び破壊用試薬
WO2020235566A1 (ja) * 2019-05-21 2020-11-26 合同会社H.U.グループ中央研究所 細胞外小胞の洗浄方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4067472A4
TAYLOR ET AL., GYNECOLOGIC ONCOL, vol. 100, 2008, pages l3 - 21

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021132213A1 (ja) 2021-07-01
US20230051797A1 (en) 2023-02-16
EP4067472A4 (en) 2023-12-27
EP4067472A1 (en) 2022-10-05
CN114902043A (zh) 2022-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6912823B2 (ja) 細胞外小胞の回収方法
JP6255035B2 (ja) 分離方法、検出方法、シグナル測定方法、疾患の判定方法、疾患治療薬の薬効評価方法、キット及び液状組成物
Kreimer et al. Mass-spectrometry-based molecular characterization of extracellular vesicles: lipidomics and proteomics
EP3111212B1 (en) Methods and compositions for isolating exosomes
Jalaludin et al. A guide to mass spectrometric analysis of extracellular vesicle proteins for biomarker discovery
CN107817232A (zh) 用于进行过敏症和自身免疫性疾病的诊断测定的自动化免疫分析系统
JP6777629B2 (ja) 分離方法、検出方法、シグナル測定方法、疾患の判定方法、薬効評価方法、キット、液状組成物及び検体希釈液
JP2002536660A (ja) 酵素結合の免疫磁気性電気化学的バイオセンサー
WO1991006006A1 (fr) Excipient de liaison d'anticorps antiphospholipides, immuno-analyse utilisant cet excipient et kit associe
FI92884C (fi) Menetelmä ligandien vapaan fraktion mittaamiseksi biologisissa nesteissä
JP5823953B2 (ja) 内因性リポ蛋白質の影響回避方法及び試薬
WO2021210622A1 (ja) 細胞外小胞の回収方法
WO2021132213A1 (ja) 細胞外小胞の回収方法、および採血管
WO2020235566A1 (ja) 細胞外小胞の洗浄方法
JPH06300761A (ja) 免疫比濁測定試薬及び測定方法
WO2016121821A1 (ja) 分離方法、検出方法、シグナル測定方法、疾患の判定方法、薬効評価方法、キット、液状組成物及び検体希釈液
EP0312212B1 (en) Immobilization of bioactive substance on lipid composition containing modified lipid compound
KR20200094761A (ko) HBsAg의 정량적 검출을 위한 키트 및 방법
US20210389326A1 (en) Method for detecting viral liver cancer
CN111781384A (zh) 检测M型磷脂酶A2受体IgG和IgG4的免疫分析试剂盒及其检测方法
CN109266620B (zh) 抗人IgG单克隆抗体、其杂交瘤细胞株及应用
Barret et al. Production and preparation of isotopically labeled human membrane proteins in Pichia pastoris for Fast-MAS-NMR analyses
WO2006112445A1 (ja) チトクロムcの免疫化学的測定方法及び測定キット
US20040203070A1 (en) Method and means for detecting alcohol consumption
WO2021107105A1 (ja) 免疫反応を利用したアナライトの測定方法及び測定試薬

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20906218

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021567474

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020906218

Country of ref document: EP

Effective date: 20220630

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE