DD283303A7 - IMMUNOLOGICAL DETECTION PROCEDURE FOR SPECIFIC AUTOANTIKOERPER - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein immunologisches Bestimmungsverfahren, nach dem epitop- bzw. antigenspezifische Autoantikoerper im Serum und anderen Koerperfluessigkeiten auch in Gegenwart hoher Immunglobulinkonzentration bestimmt werden koennen, ohne dasz das Antigen jemals isoliert bzw. dessen Struktur aufgeklaert wurde. Erfindungsgemaesz wird dies durch die Anwendung monoklonaler Antikoerper erreicht, die in ihrer spezifischen Antigenbindung durch Serumantikoerper gleicher Spezifitaet kompetitiv gehemmt werden, d. h. nur bei Praevalenz des fraglichen Antikoerpers im Serum wird der monoklonale Antikoerper nicht oder in geringem Masze gebunden. Um seine Verdraengung zu messen, wird entweder der monoklonale Antikoerper selbst markiert oder dieser von einem anderen markierten Antikoerper als Antigen konzentrationsabhaengig gebunden und damit nachgewiesen. Anwendungsgebiet ist die klinische Chemie.{Autoantikoerper, eptiospezifisch, antigenspezifisch; biologische Fluessigkeiten; monoklonale Antikoerper; Markierung; kompetitive Hemmung; Verdraengungsmessung}The invention relates to an immunological determination method according to which epitope- or antigen-specific autoantibodies in serum and other body fluids can be determined even in the presence of high immunoglobulin concentration, without the antigen ever having been isolated or its structure cleared up. According to the invention this is achieved by the use of monoclonal antibodies which are competitively inhibited in their specific antigen binding by serum antibodies of the same specificity, i. H. only if the antibody in question is present in the serum is the monoclonal antibody not bound or bound to a slight extent. In order to measure its displacement, either the monoclonal antibody itself is labeled or bound by a different labeled antibody as an antigen dependent concentration and thus detected. The field of application is clinical chemistry. {Autoantibodies, eptiospecific, antigen-specific; biological fluids; monoclonal antibodies; Mark; competitive inhibition; Verdraengungsmessung}
Description
Die Erfindung betrifft ein immunologisches Bestimmungsverfahren zum Nachweis diagnostisch bedeutsamer Autoantikörper vorwiegend in menschlichem, aber auch in tierischem Blutserum und anderen Körperflüssigkeiten.The invention relates to an immunological assay for the detection of diagnostically important autoantibodies predominantly in human, but also in animal blood serum and other body fluids.
Der Nachweis spezifischer Autoantikörper kann bisher nur durch Verwendung der isolierten reinen Antigene vorgenommen werden. Entweder wird das Antigen selbst mit einer Indikatorsubstanz, z. B. mit einem Enzym oder radioaktiven Isotop markiert und dessen Bindung durch Antikörper nach Abtrennung vom freien Antigen direkt gemessen (H. Keilacker, I. Rjasanowski, M.Ziegler, D. Michaelis, K.-P. Woltanski, W. Besch: Insulin antibodies in juveline diabetes mellitus correlations to diabetic stability, insulin requirement and duration of insulin treatment. Horm. Meta. Res. 14 [1984], 227) oder das Antigen wird an einer Festphase (z.B. Sepharose oder Plaste) immobilisiert. Nach erfolgter Inkubation mit der Probe, meistens Serum, werden dann die über das Antigen an der Festphase spezifisch gebundenen Antikörper als Antigen mittels eines markierten zweiten Antikörpers nachgewiesen (M. Koch, C. Frangois-Go rard, F. Sodoyez-Goffaux, J.-C. Sodoyez: Semi-quantitative assessment of anti-insulin total IgG and IgG subclasses in insulin-immunized patients using a highly sensitive immunochemical micromethod. Diabetologia 29 [1986], 720). Hierbei ist die Verhinderung der unspezifischen Immunglobulinbindung oft sehr problematisch, wodurch die Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit des Antikörpernachweises herabgesetzt wird. Dies trifft auch für den Nachweis von Antikörpern gegen zell- bzw. gowebsgebundene Antigene wie an Mikroorganismen, an isolierten Zellen (M.Ziegler, B.Ziegler, P.Heinke, I. Rjasanowski: Titre determination of autoantibodies [IGSA] against beta cell surface antigens. Fresenius Z.Analyt. Chem.330 [1988], 354) oder an Gewebeschnitten zu (H. Gleichmann, G. F.Bottazzo: Progress toward standardization of cytoplasmie iclet cellantibody assay. Diabetes 36 [1987], 578).The detection of specific autoantibodies can so far only be done by using the isolated pure antigens. Either the antigen itself is labeled with an indicator substance, e.g. B. with an enzyme or radioactive isotope and its binding by antibody after separation from the free antigen directly measured (H. Keilacker, I. Ryazanovsky, M. Ziegler, D. Michaelis, K.- P. Woltanski, W. Besch: insulin antibodies in diabetic stability, insulin requirement and duration of insulin treatment, Horm. Meta. Res. 14 [1984], 227) or the antigen is immobilized on a solid phase (eg sepharose or plastic). After incubation with the sample, mostly serum, the antibodies specifically bound to the solid phase via the antigen are then detected as an antigen by means of a labeled second antibody (M. Koch, C. Frangois-Goard, F. Sodoyez-Goffaux, J. -C. Sodoyez: Semi-quantitative assessment of anti-insulin total IgG and IgG subclasses in insulin-immunized patients using a highly sensitive immunochemical micromethod., Diabetologia 29 [1986], 720). In this case, the prevention of non-specific immunoglobulin binding is often very problematic, whereby the sensitivity and reliability of the antibody detection is reduced. This also applies to the detection of antibodies to cell or tissue-bound antigens such as to microorganisms, to isolated cells (M.Ziegler, B. Ziegler, P. Heinke, I. Ryazanovsky: Titre determination of autoantibodies [IGSA] against beta cell surface Fresenius Z. Analyt, Chem.330 [1988], 354) or to tissue sections (H. Gleichmann, GF Bottzazzo: Progress toward standardization of cytoplasmic iclet cell antibody assay, Diabetes 36 [1987], 578).
Nach den bisherigen Nac.iweisverfahren ist die Antigenspezifität des Autoantikörpernachweises nur mit Hilfe des reinen Antigens möglich, vorausgesetzt, das Antigen läßt sich markieren oder an eine Festphase immobilisieren, ohne seine Immunreaktivität einzubüßen.According to previous Nac.iweisverfahren the antigen specificity of autoantibody detection is possible only with the help of the pure antigen, provided that the antigen can be labeled or immobilized to a solid phase without losing its immunoreactivity.
Steht als Target nur ein t rimplexer Antigenpool zur Verfugung, z. B. ein Organextrakt oder Zellsuspensionen mit unterschiedlichen Zelltypen, so werden alle bindenden Antikörper erfaßt, unabhängig von ihrer diagnostischen Relevanz. Zusätzlich werden die unspezifisch gebundenen Immunglobuline mitbestimmt.If only one t rimplex antigen pool is available as a target, eg. As an organ extract or cell suspensions with different cell types, all binding antibodies are detected, regardless of their diagnostic relevance. In addition, the non-specifically bound immunoglobulins are also determined.
Das Ziel der b'i findung ist ein zuverlässiges Verfahren zum Nachweis und zur quantitativen Bestimmung spezifischer, diagnostisch relevanter Autoantikörper mit geringem technischen Aufw& id.The aim of the b'i invention is a reliable method for the detection and quantitative determination of specific, diagnostically relevant autoantibodies with low technical costs.
und anderen Körperflüssigkeiten Lei gleichzeitiger Umgehung der unspezifischen Bindung der Immunglobuline der Testprot e anzugeben, wobei die Struktur und Stoffklasse der Antigene, mit denen die monoklonalen Antikörper reagieren, noch unbekannt sein können.and other bodily fluids to concomitantly bypass the non-specific binding of the immunoglobulins of the test proteins, the structure and class of antigens with which the monoclonal antibodies react may still be unknown.
werden erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise durch Anwendung monoklonaler Antikörper behoben, die z. B. nach der diagnostischen Relevanz hinsichtlich I uer Antigenspezifität aufgrund der kompetiven Inhibition ihrer Antigenbindung durch polygonale Antikörper von Patienten; eren mit bestimmten Krankheitsbildern ausgewählt wurden.be solved according to the invention in an advantageous manner by using monoclonal antibodies, the z. For example, on the diagnostic relevance for antigen specificity due to the competitive inhibition of their antigen binding by polygonal antibodies from patients; Heen were selected with certain diseases.
durch das an eine Festphase immobilisierte komplexe Antigengemisch nur epitopspezifisch gebunden werden und durchbe immobilized by the bound to a solid phase complex antigen mixture only epitope specific and by
beispielsweise mit menr jhlichen Seren oder anderem Probenmaterial, in ihrer Bindung reduziert oder komplett inhibiert werden, abhängig von der Prävalenz und Konzentration der polyklonalen Antikörper mit identischer Epitopspezifität in der Testprobe.for example, with human sera or other sample material, reduced in their binding, or completely inhibited, depending on the prevalence and concentration of polyclonal antibodies of identical epitope specificity in the test sample.
eingesetzt wird. Andernfalls wird der antigengebundene spezifisch«, monoklonale Antikörper durch einen, diesen monoklonalenis used. Otherwise, the antigen-bound specific monoclonal antibody will become monoclonal by one
auch geeignet, um für immobilisierte reine Antigene epitopspezifische Autoantikörper nachzuweisen.also suitable for detecting epitope-specific autoantibodies for immobilized pure antigens.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend näher erläutert werden. Erfindungsgemäß sollen spezifische Autoantikörper beispielsweise gegen Betazellen beim insulinabhängigen (Typ 1) Diabetes mellitus und gegen Schilddrüsenantigene bei Basedow-Patienten nachgewiesen werdenThe inventive method will be explained in more detail below. According to the invention, specific autoantibodies are to be detected, for example, against beta cells in insulin-dependent (type 1) diabetes mellitus and against thyroid antigens in Graves' patients
I.Beispiel I.Beispiel
In jede Vertiefung einer 96-Mikrotesiplatte werden 50000 Zellen als Targetantigenpräparat einer insulinproduzierenden Ratteninsulinom-Zellinie pipettiert und eingetrocknet. In 20 Vertiefungen werden jeweils 50μΙ Kontrollseren gesunder Spender und in die übrigen 50 μΙ Serum von frisch-manifestierten Typ-1 -Diabetikern jeweils als Dreitachbestimmung pipettiert. Nach 1 h Vorinkubation bei Raumtemperatur werden von einem murinen monoklonalen Betazell-Antikörper 50μΙ In jedes Reaktionsgefäß hinzupipettiert. Nach gründlichem Vermischen wird nochmals 3h bei Raumtemperatur inkubiert. Die komplette Platte wird entleert und zweimal gewaschen. Zum Nachweis des gebundenen monoklonalen Betazeil-Antikörpers werden ΙΟΟμΙ eines mit Peroxidase markierten Antikörpers gegen Mausimmunglobulin hinzugegeben. Nach 90min Inkubation wird die Platte entleert, gewascher, und zur Farbentwicklung 30 min bei Raumtempera' - ~!t 100 μΙ o-Phenyldiamin/H2O2 inkubiert und mit 100μ11 mol/l H2SO4 gestoppt. Die Farbextinktion wird bei 492 nm im SUMAt. -System gemessen. Serumproben, die eine Verminderung der Extinktion auf weniger als x- 3D der Kontrollseren verursachen, werden als Autoantikörper-positiv gewertet.50000 cells are pipetted into each well of a 96-microtitre plate as a target antigen preparation of an insulin-producing rat insulinoma cell line and dried. In 20 wells each 50μΙ control sera of healthy donors and in the remaining 50 μΙ serum of freshly-manifested type 1 diabetics are pipetted in each case as three-dimensional determination. After preincubation at room temperature for 1 h, 50 μl of a murine monoclonal betacell antibody are added by pipette into each reaction vessel. After thorough mixing, the mixture is incubated again at room temperature for 3 h. The complete plate is emptied and washed twice. To detect the bound monoclonal betazeil antibody, ΙΟΟμΙ of a peroxidase-labeled antibody against mouse immunoglobulin is added. After 90 minutes incubation, the plate is emptied, washer, and for color development for 30 min at room temperature '- ~ ! t 100 μΙ o-phenyldiamine / H2O 2 incubated and stopped with 100μ11 mol / l H 2 SO 4 . The color absorbance is at 492 nm in SUMAt. System measured. Serum samples that cause a reduction in absorbance to less than x-3D of the control sera are considered to be autoantibody-positive.
2. Beispiel2nd example
Eine Inselzellsuspension mit 5 x 104 Zellen in 50μΙ Zellkulturmedium werden 1 h mit 50pm Serum von Kontrollpersonen bzw. frischmanifestierten Typ-1-Diabetikern in einem Proberöhrchen inkubiert. Nach Zugabe von 50μΙ eines monoklonalen Betazeil-Oberflächen-Antikörpers und weiterer Inkubation für 2 h bei Raumtemperatur werden die Zellen zweimal gewaschen und mit Fluoresceinisothiocyanat markierten Autoantikkörpern gegen Mausimmunglobulin inkubiert und gewaschen. Die Zellen werden auf Objektträger übertragen und der prozentuale Anteil der Oberflächenfluoreszenz-positiven Zellen werden am Fluoreszenzmikroskop ausgezählt.An islet cell suspension containing 5 × 10 4 cells in 50 μl cell culture medium is incubated for 1 h with 50 pm serum from control persons or freshly manifested type 1 diabetics in a test tube. After addition of 50 μM of a monoclonal beta-silica surface antibody and further incubation for 2 h at room temperature, the cells are washed twice and incubated with fluorescein isothiocyanate-labeled autoantibodies against mouse immunoglobulin and washed. The cells are transferred to slides and the percentage of surface fluorescence positive cells are counted on the fluorescence microscope.
Serumproben, die eine Verminderung auf weniger als x- 3SD fluoreszierenden Zellanteil der Kontrollseren verursachen, werden als Autoantikörper-positiv gewertet.Serum samples that cause a reduction to less than x-3SD fluorescent cell portion of the control sera are considered positive autoantibody.
3. Beispiel3rd example
Glasröhrchen werden am Boden mit Ratteninsulinomzellen überzogen und 50μΙ eines murinen monoklonalen Betazellen-Antikörpers in Zellkulturmedium und 50μΙ Serum von Kontrollpersonen bzw. frischmanifestierten Typ-1-Diabetikern werden über Nacht bei 4°C inkubiert. Nach Abgießen der Überstände und Waschen der Zellen werden diese nochmals 30min mit 100μΙ mJ-Anti-Mausimmunglobulin bei Raumtemperatur inkubiert.Glass tubes are coated on the bottom with rat insulinoma cells and 50 μM of a murine monoclonal beta cell antibody in cell culture medium and 50 μM serum of control or freshly-manifested Type 1 diabetics are incubated overnight at 4 ° C. After decanting the supernatant and washing the cells, they again 30min with 100μΙ m J-anti-mouse immunoglobulin are incubated at room temperature.
Nach dem Waschen wird die gebundene Radioaktivität im Gamma-Counter gemessen. Serumproben, die eine Verminderung der Radioaktivität auf weniger als x-3 SD der Kontrollserumproben verursachen, werden als Autoantikörper-positiv gewertet.After washing, the bound radioactivity is measured in the gamma counter. Serum samples that cause a reduction in radioactivity to less than x-3 SD of control serum samples are considered positive for autoantibodies.
4. Beispiel4th example
Mikrotiterplatten werden mit Schilddrüsenmembranen als Targetantigenpräparat beschichtet. In 20 Vertiefungen werden jeweils 50μΙ Kontrollseren gesunder Blutspender und in die übrigen 50 μΙ Serum von Patienten mit immunogener Schilddrüsenerkrankung jeweils als Dreifachbestimmung pipettiert. Nach 1 h Vorinkubation bei Raumtemperatur werden 50μΙMicrotiter plates are coated with thyroid membranes as a target antigen preparation. In 20 wells each 50μΙ control sera of healthy blood donors and in the remaining 50 μΙ serum of patients with immunogenic thyroid disease are pipetted in triplicate. After 1 h preincubation at room temperature 50μΙ
eines murinen monoklonalen Schilddrüsenantikörpers in jedes Reaktionsgefäß hinzupipettiert. Nach gründlichem Vermischen wird nochmals 3h bei Raumtemperatur inkubiert. Die komplette Platte wird entleert und gewaschen. Zum quantitativen Nachweis der Bindung bzw. der Verdrängung der monoklonalen Antikörper werden diese, wenn sie selbst nicht markiert sind, durch die indirekte Methode mit einem POD-markierten Antikörper gegen Mausimmunglobulin mit der üblichen Farbentwicklung (siehe Beispiel 1) sichtbar gemacht.of a murine monoclonal thyroid antibody is pipetted into each reaction vessel. After thorough mixing, the mixture is incubated again at room temperature for 3 h. The complete plate is emptied and washed. For quantitative detection of the binding or displacement of the monoclonal antibodies, if they are not labeled themselves, they are visualized by the indirect method with a POD-labeled antibody against mouse immunoglobulin with the usual color development (see Example 1).
Serumproben, die eine Verminderung der Extinktion auf weniger als χ - 3SD der Kontrollseren verursachen, werden als Autoantikörper-positiv gewertet.Serum samples that cause a reduction in absorbance to less than χ - 3SD of control sera are considered positive for autoantibodies.
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DD31787688A DD283303A7 (en) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | IMMUNOLOGICAL DETECTION PROCEDURE FOR SPECIFIC AUTOANTIKOERPER |
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