FR2503184A1 - COMPOSITION FOR DETERMINING PROSTATIC ACID PHOSPHATASE AND METHOD OF USING THE SAME - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE COMPOSITION QUI PERMET DE DETERMINER LA PHOSPHATASE ACIDE PROSTATIQUE D'UNE MANIERE SPECIFIQUE, RAPIDE ET SIMPLIFIEE ET QUI EST COMPOSEE D'UN SERUM SPECIFIQUE ANTI-PHOSPHATASE ACIDE PROSTATIQUE, D'UN SERUM SPECIFIQUE ANTI-GAMMA-GLOBULINE DE L'ESPECE ANIMALE UTILISEE POUR LA PREPARATION DU SERUM ANTI-PHOSPHATASE-ACIDE PROSTATIQUE (CES SERUMS POUVANT ETRE DILUES DANS UNE SOLUTION-TAMPON APPROPRIEE), D'UN SUBSTRAT APPROPRIE ET D'UN REACTIF DE BLOCAGE DE L'ACTIVITE ENZYMATIQUE. L'INVENTION CONCERNE EGALEMENT LE PROCEDE DE DETERMINATION DE L'ACTIVITE DE LA PHOSPHATASE ACIDE PROSTATIQUE A L'AIDE DE LA COMPOSITION CI-DESSUS.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A COMPOSITION WHICH ALLOWS THE DETERMINATION OF PROSTATIC ACID PHOSPHATASE IN A SPECIFIC, QUICK AND SIMPLIFIED MANNER AND WHICH IS COMPOSED OF A SPECIFIC ANTI-PROSTATIC ACID PHOSPHATASE SERUM, A SPECIFIC ANTI-GAMMA-GLOBULIN SERUM. ANIMAL SPECIES USED FOR THE PREPARATION OF ANTI-PHOSPHATASE-PROSTATIC ACID SERUM (SUCH SERUMS MAY BE DILUTED IN AN APPROPRIATE BUFFER SOLUTION), AN APPROPRIATE SUBSTRATE AND AN ENZYMATIC ACTIVITY BLOCKING REAGENT. THE INVENTION ALSO CONCERNS THE PROCESS FOR DETERMINING THE ACTIVITY OF PROSTATIC ACID PHOSPHATASE USING THE COMPOSITION ABOVE.
Description
Composition pour la détermination de la phosphatase acideComposition for the determination of acid phosphatase
prostatique et procédé d'utilisation de cette dernière. prostate and method of using the same.
La présente invention est relative à une nouvelle composition conçue pour la détermination immunochimique de la phosphatase acide prostatique; elle est relative en outre au The present invention relates to a new composition designed for the immunochemical determination of prostatic acid phosphatase; it is also relative to
procédé de diagnostic qui utilise une telle composition. diagnostic method that uses such a composition.
Il est connu que les phosphatases acides sont des Acid phosphatases are known to be
enzymes cellulaires qu'on rencontre dans l'organisme tout en- cellular enzymes found in the body while
tier et qui sont capables de favoriser l'hydrolyse des esters and which are capable of promoting the hydrolysis of the esters
d'acide phosphorique dans un environnement acide. of phosphoric acid in an acidic environment.
Plus particulièrement, la phosphatase acide prosta- More particularly, prostatic acid phosphatase
tique (APP) est une espèce spécifique d'isoenzyme qui se distin- tick (APP) is a specific species of isoenzyme that is
gue par les antigènes des phosphatases présentes dans les autres by the phosphatase antigens present in the others
tissus.Scnapparntimdans le flux sanguin a été associéeà la pré- tissues.Scnapparntimin the bloodstream has been associated with the pre-
sence du cancer de la prostate. Ce type de tumeur ne provoque pas de symptômes pendant une longue périodedetemps et est souvent of prostate cancer. This type of tumor does not cause symptoms for a long period of time and is often
localisé dans le lobe arrière, loin de l'uretère. located in the back lobe, far from the ureter.
Les stades cliniques du cancer sont principalement au nombre de quatre, à savoir: 1. Une tumeur confinée dans la glande prostatique et qui ne peut pas être détectée par palpation; The clinical stages of cancer are mainly four, namely: 1. A tumor confined to the prostate gland and which can not be detected by palpation;
2. Une tumeur encore confinée à l'intérieur de la capsu- 2. A tumor still confined within the capsule
le prostatique, mais qui peut être détectée par proctoscopie; prostate, but which can be detected by proctoscopy;
3. Une tumeur qui est localement étendue avec uneinvolu- 3. A tumor that is locally spread with a volun-
tlon des nodules lymphatiques environnants; surrounding lymphatic nodules;
4. Une tumeur accompagnée de métastases. 4. A tumor accompanied by metastases.
Cependant, l'activité des phosphatase acides peut However, the activity of acid phosphatase can
aussi être exaltée par d'autres syndromes, ce qui impose de ma- also be exalted by other syndromes, which imposes
nière à pouvoir effectuer un diagncsUc rapide, d'avoir recours to be able to make a quick diagnosis, to have recourse to
à un procédé analytique qui est à la fois sensible et spécifique. to an analytical process that is both sensitive and specific.
Il est connu en fait que dans le cas d'un cancer, quel que soit son mode et son lieu de localisation, seul un traitement rapide est susceptible de procurer de bonnes chances de succès thérapeutique: un tel traitement, dans le cas du cancer de la prostate, peut être exécuté uniquement dans les premiers stades de la croissance de la tumeur, lorsque les taux de phosphatase acide qui circulent dans le sérum sanguin sont It is known in fact that in the case of cancer, regardless of its mode and location, only rapid treatment is likely to provide a good chance of therapeutic success: such treatment, in the case of cancer of the prostate, can be performed only in the early stages of tumor growth, when the levels of acid phosphatase circulating in the blood serum are
très faibles.very weak.
La détermination del'actlvité de l'APP peut etre effectuée directement, en employant des substrats plus ou moins The determination of the effectiveness of the APP can be carried out directly by using more or less substrates
spécifiques, ou également indirectement, en utilisant un inhi- specific, or also indirectly, by using an
biteur d'APP tel que l'acide tartrique. Dans ce dernier eas, la fraction de l'activité enzymatique attribuable à APP est calculée par différence entre l'activité totale et l'activité APP bittor such as tartaric acid. In the latter case, the fraction of the enzymatic activity attributable to APP is calculated as the difference between the total activity and the activity
résiduelle, précisément en présence d'acide tartrique. Cepen- residual, precisely in the presence of tartaric acid. How-
dant, l'utilisation de ce dernier composé en tant qu'inhibiteur de l'isoenzyme prostatique,ne confère pasundegré suffisant de However, the use of the latter compound as an inhibitor of the prostatic isoenzyme does not confer a sufficient degree of
spécificité au dosage parce que d'autres pourcentages de phos- specificity to the dosage because other percentages of phos-
phatase acide d'origine différente sont également inhibés, tels acid phatase of different origin are also inhibited, such
que plus particulièrement celle provenant des plaquettes san- that, more particularly, that derived from blood platelets
guines, du foie et du rein.guines, liver and kidney.
L'utillsation d' antisérum spécifique a récemment The use of specific antiserum has recently
été suggéréepour la détermination immunochimique de 'APP, ren- has been suggested for the immunochemical determination of APP,
dant ainsi possible d'isoler l'isoenzyme prostatique du sérum thus possible to isolate the prostatic isoenzyme serum
sanguin dans lequel d'autres types de phosphatases sont égale- in which other types of phosphatases are also
ment contenus. Des procédés telsque la contre-immnuncé1ectrophorfsle,et les dosages radioimmunologiques sont basés précisément sur un content. Processes such as electrophoretic counter-immunity, and radioimmunoassays are based precisely on a
tel principe de base immunochimique. such basic immunochemical principle.
La contre.immunoélectrophorèse est un procédé qui est à la fois relativement simple et spécifique mais, quoi qu'il en soit, Counterimmunoelectrophoresis is a process that is both relatively simple and specific, but in any case,
il ne permet pas les dosages quantitatifs. it does not allow quantitative assays.
Les dosages radiommunologiques permettent une mesure quantitative, mais il y a des facteurs susceptibles de limiter leur possibilité d'utilisation pratique tels que le coût des réactifs, les dangers pour la santé provenant de l'utilisation de radioisotopes, l'lnstabilité des enzymes marquées et la nécessité d'employer des quantités importantes de phosphatase acide prostatique humaine dans des conditions de pureté pour Communicative assays allow for quantitative measurement, but there are factors that may limit their potential for practical use, such as the cost of reagents, health hazards from the use of radioisotopes, lnstability of labeled enzymes, and the need to use large amounts of human prostatic acid phosphatase under conditions of purity for
la préparation des dispositifs de diagnostic. the preparation of diagnostic devices.
La demanderesse a découvert un procédé qui fait l'objet de la présente invention par lequel il est possible d'exécuter une analyse quantitative de la phosphatase acide protastique par un procédé simplifié, avec une sensibilité élevée, une haute précision et un degré très satisfaisant de The Applicant has discovered a process which is the subject of the present invention by which it is possible to perform a quantitative analysis of protease acid phosphatase by a simplified method, with a high sensitivity, a high accuracy and a very satisfactory degree of
spécificité.Le procédé selon l'invention ne requiert l'utilisa- The process according to the invention does not require the use of
tion d'inhibiteurs et en outre, procure l'avantage de déter- In addition, it provides the advantage of deter-
miner la phosphatase acide prostatique après qu'elle ait undermine prostatic acid phosphatase after it has
été séparée de facteurs d'inactivation qui peuvent être conte- been separated from inactivation factors that may be
nus dans le sérum sanguin à tester (P. Vihko, Clln. Chem.24, 1783 (1979)). En outre, le procédé selon l'invention ne requiert pas l'adoption de traceurs radioactifs onéreux et naked in the blood serum to be tested (P. Vihko, Clln Chem.24, 1783 (1979)). In addition, the method according to the invention does not require the adoption of expensive radioactive tracers and
périssables et ne requiert pas davantage une préparation pré- perishable and does not require further preparation
liminaire de quantités importantes d'enzyme pure pour obtenir of significant amounts of pure enzyme to obtain
l'enzyme marquéequl est nécessaire pour qu'un dosage quantita- labeled enzyme is necessary for a quantitative assay to be
tif radioimmunologique puisse être exécuté. radioimmunoassay can be performed.
Conformément à la présente invention, le procédé In accordance with the present invention, the method
de détermination de APP consiste donc à aJouter à l'échantll- APP is therefore to add to the sample
lon à tester un antisérum spécifique, un sérum anti-gamma- to test a specific antiserum, an anti-gamma serum
globullne de la même espèce animale que celle utilisée pour la préparation de l'antisérum spécifique (ces sérums peuvent globulin of the same animal species as that used for the preparation of the specific antiserum (these sera may
être dilués dans une solution-tampon appropriée), à centrifu- diluted in an appropriate buffer solution), centrifugally
ger la suspension ainsi obtenue et finalement à mesurer l'actl- the suspension thus obtained and finally to measure the
vité enzymatique du résidu par addition d'une solution d'un enzymatic content of the residue by addition of a solution of a
substrat approprié.appropriate substrate.
La-.dtermination de l'activité enzymatique dans le résidu de la centrifugation peut être effectuée parce que l'enzyme APP conserve son activité même lorsqu'elle est liée The determination of enzymatic activity in the centrifugation residue can be carried out because the APP enzyme retains its activity even when bound.
à des anticorps spéciflques.to specific antibodies.
La demanderesse utilise avantageusement en tant que Applicant advantageously uses as
substrat, le sel de sodium de l'acide p-nitrophénylphosphorl- substrate, the sodium salt of p-nitrophenylphosphoric acid
que, mais des résultats satisfaisants peuvent également être obtenus lorsqu'on utilise d'autres sels de cet acide, et cela that, but satisfactory results can also be obtained when using other salts of this acid, and this
est également vrai lorsqu'on utilise des sels de sodium, potas- is also true when using sodium salts, potas-
sium, ammonium et des dérivés d'ammonium (par exemple cyclo- sium, ammonium and ammonium derivatives (eg
hexylammonium, 2-amlno-2-éthyl-l,3-propanediol, 2-amino-2- hexylammonium, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-
méthyl-l,3-propanediol), ou d'autres cations, des acides methyl-1,3-propanediol), or other cations,
phénylphosphorique, béta-glycérolphosphorique, alpha-naphtyl- phenylphosphoric, beta-glycerolphosphoric, alpha-naphthyl-
phosphorique, phénolphtaléinephosphorique, thymolphtaléine- phosphoric, phenolphthaleinphosphoric, thymolphthalein-
phosphorique, alphanaphtyl-AS-BI phosphorique et béta-naphtyl- phosphoric, alphanaphthyl-AS-BI phosphoric and beta-naphthyl-
phosphorique.phosphoric.
Le procédé qui permet la détermination de l'activl- The method that allows the determination of the activi-
té de APP peut être mis en oeuvre avantageusement en utilisant APP can be implemented advantageously using
une composition qui fait également l'objet de la présente in- a composition which is also the subject of the present
vention, constituéed'un réactif pour exécuter l'essai témoin, vention, consisting of a reagent to perform the control test,
d'un sérum spécifique (ou d'une fraction d'anticorps correspon- of a specific serum (or a corresponding antibody fraction)
dante), d'un sérum anti-gamma-globuline de la même espèce ani- dante), an anti-gamma-globulin serum of the same species
male que celle utilisée pour la préparation du sérum anti-APP (ces réactifs peuvent être dilués dans une solution-tampon appropriée), et d'un système substrat-tampon qui est conçu pourla détermination de l'activité enzymatique, Le milieu réactionnel peut contenir un additif approprié pour obtenir une action de précipitation maximum sur l'immunocomplexe avec un effet simultané minimum sur les autres phosphatases libres: par exemple, le milieu peut contenir un polyéthylèneglycol. Le même effet peut également être obtenu than that used for the preparation of the anti-APP serum (these reagents may be diluted in a suitable buffer solution), and a substrate-buffer system which is designed for the determination of the enzymatic activity. The reaction medium may contain an additive suitable for obtaining a maximum precipitation action on the immunocomplex with a minimum simultaneous effect on other free phosphatases: for example, the medium may contain a polyethylene glycol. The same effect can also be obtained
en maintenant le pH dans l'intervalle allant de 4,8 à 5,6. maintaining the pH in the range of 4.8 to 5.6.
Comme on l'a souligné ci-dessus, une telle compo- As pointed out above, such a composition
sition permet de mettre en oeuvre un procédé spécifique doté d'une sensibilité considérable accompagnée d'une rapidité et This allows a specific process to be implemented with considerable sensitivity, speed and
d'une simplicité d'exécution qui sont considérablement amélio- simplicity of execution which are considerably better
rées par rapport à celles des procédés Immunochimiques habituels. compared to those of the usual immunochemical processes.
Toutes ces caractéristiques et d'autres variantes qui sont utiles pour la compréhension et la mise en oeuvre du procédé selon-la présente invention apparaltront clairement à All of these features and other variations that are useful for understanding and implementing the method according to the present invention will be apparent from
la lecture de l'exemple qui suit dans lequel est donnée égale- reading the following example in which is also given
ment la formulation de la composition, cet exemple étant unique- the formulation of the composition, this example being unique
ment illustratif et non limitatif de la portée de l'invention. illustrative and not limiting of the scope of the invention.
EXEMPLEEXAMPLE
On aJoute 0,2 ml de l'échantillon à tester, qui est du sérum sanguin humain frais acidifié avec de l'acide acétique à un pH d'environ 6, à 0,1 ml de sérum spécifique anti-APP, provenant par exemple de lapins, qui a été dilué de manière appropriée et, séparément, à 0,1 ml de sérum normal de lapin, dilué de manière appropriée, dans des tubes à essais ( de préférence des tubes à essais de 5 ml): on peut utiliser 0.2 ml of the test sample, which is fresh human blood serum acidified with acetic acid at a pH of about 6, is added to 0.1 ml of anti-APP specific serum, eg from of rabbits, which has been suitably diluted and, separately, to 0.1 ml of normal, appropriately diluted rabbit serum in test tubes (preferably 5 ml test tubes):
des tubes à essais en matière plastique, pourvu qu'ils ne pré- plastic test tubes, provided that they do not pre-
sentent pas de phénomènes d'adsorption. do not feel adsorption phenomena.
Les dilutions des sérurs qui sont utilisés en tant que réactifs sont optimisées par approximations successives sur The dilutions of the serums which are used as reagents are optimized by successive approximations on
les lots individuels disponibles.individual lots available.
Dans l'exemple suivant, les réactifs sont: - sérum spécifique anti-APP, lot CP 0ll, dilution l:100 avec de la glycine O,1 M et 0,5% de solution de séro-albumine bovine: pH 7,2; - sérum de lapin normal, lot FB 201, dilution 1:75 avec la même solution que ci-dessus; - sérum anti-gammaglobuline de lapin et de chèvres, lot MB 25, dilution 1:15 avec un tampon au phosphate 10 mM, pH 7,0, NaCl 0,15 M avec du polyéthylèneglycol dans des conditions In the following example, the reagents are: anti-APP specific serum, CP 011 lot, 1: 100 dilution with 0.1 M glycine and 0.5% of bovine seroin albumin solution: pH 7.2 ; normal rabbit serum, lot FB 201, dilution 1:75 with the same solution as above; rabbit and goat anti-gamma globulin serum, lot MB 25, 1:15 dilution with 10 mM phosphate buffer, pH 7.0, 0.15 M NaCl with polyethylene glycol under conditions
de corentration optimisées.optimized corentration.
Le tube à essais contenant le sérum anti-APP spécifique est l'échantillon d'essai, tandis que le tube à The test tube containing the specific anti-APP serum is the test sample, while the test tube
essais qui contient le sérum de lapin normal est le témoin. tests that contains normal rabbit serum is the control.
Après qu'un temps d'incubation approprié se soit écoulé (tem- After an appropriate incubation time has elapsed
pérature 4 C), qui peut varier de 5 minutes à 24 heures, 30 minutes étant le temps préféré, on ajoute à chaque tube à essais 1 ml de sérum d'antigamma-globuline de lapin et de chèvres, ou d'un autre animal immunisé de manière appropriée, dilué avec un tampon au phosphate 10 mM, pH 7, NaCl 0, 15 M. Le polyéthylèneglycol (6000) en une concentration optimisée est également dissous dans la solution-tampon pour obtenir l'effet de précipitation maximum sur l'immunocomplexe, mais 4 ° C), which can vary from 5 minutes to 24 hours, 30 minutes being the preferred time, 1 ml of rabbit and goat anti-gammoglobulin serum, or of another animal, is added to each test tube. suitably immunized, diluted with 10 mM phosphate buffer, pH 7, 0.15 M NaCl. The polyethylene glycol (6000) in an optimized concentration is also dissolved in the buffer solution to obtain the maximum precipitation effect on the membrane. immunocomplex but
avec une influence minimum sur les autres phosphatases libres. with minimal influence on other free phosphatases.
Dans les conditions qui ont ainsi été adoptées, la concentration de polyéthylèneglycol dans le diluant-tampon Under the conditions thus adopted, the concentration of polyethylene glycol in the buffer diluent
peut varier de 0,5% à 4%, 1,5% étant le pourcentage préfé- range from 0.5% to 4%, with 1.5% being the preferred percentage
ré. Le même effet peut être obtenu en diluant le sérum anti-gamma globuline de lapin avec un tampon de pH acide, par exemple avec un tampon citrate 50 mM, ayant un pH allant de re. The same effect can be obtained by diluting the rabbit anti-gamma globulin serum with an acid pH buffer, for example with a 50 mM citrate buffer, having a pH ranging from
4,8 à 5,6, la valeur préférée étant 5,3. 4.8 to 5.6, the preferred value being 5.3.
Après une incubation appropriée à 4 C (de 5 minu- After an appropriate incubation at 4 C (5 minutes
tes à 24 heures, de préférence 30 minutes), on effectue une centrifugation, par exemple 1500 g pendant 15 minutes, pour séparer l'immunocomplexe du liquide surnageant, ce dernier at 24 hours, preferably 30 minutes), centrifugation, for example 1500 g for 15 minutes, is carried out to separate the immunocomplex from the supernatant liquid, the latter
étant reJeté.being rejected.
On place le précipité dans un bain d'eau thermo- The precipitate is placed in a bath of thermal water
staté (37 C) et on le délaye dans une solution de substrat (37 C) and is stirred in a substrate solution
dans un tampon approprié.in a suitable buffer.
On peut employer n'importe quel substrat à condi- Any substrate with conditions
tion qu'il puisse être hydrolysé par les phosphatases acides, that it can be hydrolysed by acid phosphatases,
parce que l'isoenzyme prostatique a été séparéeimmrnologique- because the prostatic isoenzyme has been separated immi
ment. Après un temps Jugé nécessaire pour qu'une évolution suffisante à partir du substrat des substances qui peuvent is lying. After a time considered necessary for sufficient evolution from the substrate substances that can
être déterminées à l'aide d'une réaction chimique subséquen- determined by a subsequent chemical reaction
te ou qui sont aussi des substances chromogènes, puisse se produire, la réaction est stoppée par une solution alcaline. If these or other chromogenic substances can occur, the reaction is stopped by an alkaline solution.
A titre d'exemple, la détermination de l'activi- For example, the determination of the activity
té à l'aide du sei de sodium du p-nitrophénylphosphate est using the sodium salt of p-nitrophenylphosphate is
décrite ci-dessous.described below.
Les tubes à essais qui contiennent le précipité obtenu par centrifugation de l'échantillon d'essai et du témoin reçoivent une addition de 0,5 ml chacun de sel de sodium de p-nitrophénylphosphate dissous dans un tampon The test tubes which contain the precipitate obtained by centrifugation of the test sample and the control are added with 0.5 ml each of p-nitrophenylphosphate sodium salt dissolved in a buffer.
citrate 50 mM, pH 5,0 + 0,1 à une concentration de 6 mM. 50 mM citrate, pH 5.0 + 0.1 at a concentration of 6 mM.
Après une incubation de 30 minutes (temps exact) à 37 C, on aJoute 1 mi de solution pout stopper la réaction, qui est une solution O,]N NaOH contenant 26,3 mM de Na3PO4. La différence des densité optiques à 405 nm entre l'échantillon d'essai et le témoin est lue. Cette différence, multipliée par 13,44, donne l'activité enzymatique attribuable à APP en mU/ml du After incubation for 30 minutes (exact time) at 37 ° C, 1 ml of solution is added to stop the reaction, which is a solution of NaOH containing 26.3 mM Na 3 PO 4. The difference in optical density at 405 nm between the test sample and the control is read. This difference, multiplied by 13.44, gives the enzymatic activity attributable to APP in mU / ml of the
sérum testé.serum tested.
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