JP2001503861A - 固相イムノアッセイ - Google Patents

固相イムノアッセイ

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JP2001503861A JP52051098A JP52051098A JP2001503861A JP 2001503861 A JP2001503861 A JP 2001503861A JP 52051098 A JP52051098 A JP 52051098A JP 52051098 A JP52051098 A JP 52051098A JP 2001503861 A JP2001503861 A JP 2001503861A
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Abstract

(57)【要約】 固相イムノアッセイのための固体支持体は、ポリエチレンイミンをコートされた負に帯電した重合材料を含む。負に帯電した重合支持体とポリエチレンイミンコーティングとの組み合わせは、固体表面に親和性を持ち、イムノアッセイを妨害する高分子量キニノーゲン等の生物学的分子の非特異的吸着をなくすために役立つ。ポリエチレンイミンコーティングが設けられた、負に帯電した重合支持体は、好適には、カルボキシレート改質スチレンミクロ粒子等を含む。抗原類又は抗体類が共有結合剤によってポリエチレンイミンコーティングに結合されて、固相免疫試薬類を形成する。高分子量又は低分子量キニノーゲン等の生物学的分子のイムノアッセイが提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 固相イムノアッセイ 発明の分野 本発明は、生物学的液中のタンパク質濃度を測定するための改質ラテックス表 面を用いる高速免疫化学的方法に関するものである。 政府助成金関係 ここに記載する本発明は、国立衛生研究所基金(National Institute of Hea lth Grant)HL45486による援助を一部受けた。米国政府は本発明に若干 の権利を有する。 略語 本明細書では下記の略語が用いられる: BSA ウシ血清アルブミン CML カルボキシレート改質ラテックス EDC 1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイ ミド EDTA エチレンジアミン四酢酸 ELISA 酵素結合免疫吸着測定法 (enzyme-linked immunosorbent assay) FCA 蛍光濃度分析器(fluorescence concentration analyzer) FITC フルオレセインイソチオシアネート HK 高分子量キニノーゲン HKa 活性化高分子量キニノーゲン HRP ホースラディッシュ(セイヨウワサビ)ペルオキシダーゼ LK 低分子量キニノーゲン kDa キロダルトン MAb モノクローナル抗体 PBS リン酸緩衝塩溶液 PCFIA 粒子濃度蛍光イムノアッセイ (particle concentration fluorescence immunoassay) RFU 相対的蛍光単位 TotK 総キニノーゲン 発明の背景 現在、イムノアッセイは、生物学的液中の種々の物質濃度を測定するために用 いられている。固定化免疫試薬類を用いるイムノアッセイは、サンプル中の生物 学的分子の検出及び定量のために広く用いられている。まず、抗体又は抗原を含 み得る免疫試薬を、試験管、ミクロプレート、ビーズ等の固体表面に固定する。 次に、固定された試薬を、相補的免疫試薬を含む分析物溶液に接触させ、それに よって免疫試薬と相補的免疫試薬との間で固定化免疫複合体が形成される。その 固定化免疫複合体を、好適には固定化免疫複合体の反復洗浄によって、未反応の 分析物溶液から分離することができる。分離した免疫複合体は、免疫複合体の量 を定量するために更なる処理に供し得る。例えば定量的方法は、ラジオイムノア ッセイ(RIA)(吸着された免疫複合体の量を放射性崩壊の計数によって測定す る);酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)(吸着された、酵素が結合された免疫 複合体を、この酵素の基質に接触させて、検出可能な生成物を生成する);免疫 蛍光測定法(免疫複合体に結合した蛍光物質の蛍光強度を測定する);及び化学ル ミネセント分析法(化学発光剤の化学発光を測定する)等を含む。 大部分のイムノアッセイは労力、及び/又は時間を要する。免疫蛍光測定法の 一形態である粒子濃度蛍光イムノアッセイ(PCFIA)の開発により(ジョリー( Jolley ME.Baxter)、Pandex Division Research Report Number 1、1983)、 イムノアッセイが高速かつ容易に行えるようになった。しかし、PCFIAのた めに現在使用できるミクロスフェア(微小球)は、或る生物学的分子、特に高分 子量キニノーゲン(HK)の存在下における低分子量キニノーゲン(LK)のための 免疫化学測定法の開発には適さないことが判明している。 LKはヒト血漿に見いだされる2種類のキニノーゲンのうちの一つであり(マ ーゴリス(Margolis)及びビショップ(Bishop)、Austral.J.Exp.Biol 41巻:2 93−306ページ、1963)、好中球等の細胞に付着する(フィガロ(Figuero a)ら、Blood 79巻:954−959ページ、1992)。LKはヒト血漿中に 93μg/mlの濃度で存在し、分子量64kDaを示す。LKは大きい重鎖( 59kDa)と小さい軽鎖(5kDa)とからなる。この2本の鎖がノナペプチド であるブラジキン(ヒトにおける最も強力な血管拡張物質である)をはさんでいる 。重鎖は強力なチオールプロテイナーゼ阻害剤である(スエヨシ(Sueyoshi)ら、F EBS.Lett 182巻:193−195ページ、1985)。LKの軽鎖の機能は 現在のところ不明である。 血漿及び組織カリクレイン、並びにその他の酵素類は、LK及びHKからブラ ジキンを遊離することができる。多量のブラジキンの循環への放出はショックを 引き起こし、死に至ることがある。 HK及びLKの重鎖は同一である。そのため、重鎖の免疫決定基に対する抗体類 は、HK及びLKの両方と交差反応する。HK及びLKの軽鎖(これらの大きさ 及び機能は非常に異なる)は、共通ドメインD4から誘導されるそれらのアミノ 末端にある12アミノ酸残基部分(セグメント)を共有し、ドメインD5H及び D6H(HK)又はD5L(LK)によって表されるそれらのカルボキシ末端部分が異 なる。そのため、共通のアミノ末端部分を含む完全な軽鎖に対する抗体類は、2 種類のキニノーゲンと部分的に交差反応することもある。一方、HK及びLKの 特異的軽鎖部分に対する抗体類は、2種類のキニノーゲンを区別できる。 カリクレイン−キニン系は幾つかの炎症性疾患、例えば全身性炎症性反応症候 群(Systemic Inflammatory Response Syndrome;SIRS)(ナカジマ(Nakajima) ら、“ヒト及びヒヒの敗血病性ショックにおけるカリクレイン−キニン系反応” :健康及び疾患におけるカリクレイン−キニン系の化学及び生物学、ピサノ(Pis ano J.)及びオーステン(Austen K.)編集、DHEW Pub.No.76−791、541 −544ページ、1967)、歯周病(サカモト(Sakamoto)ら、J.Dent.Res 60 巻:6−9ページ、1981)、遺伝性血管浮腫(シャピラ(Schapira)ら、N.Engl .J.Med 308巻、1050−1053ページ、198 3)、腸チフス熱(コルマン(Colman)ら、J.Clin.Invest 61巻:287−29 6ページ、1978)、アレルギー性鼻炎(プラウド(Proud)ら、J.Clin.Invest 72巻、1678−1685ページ、1983;バウムガートナー(Baumgartner )ら、J.Clin.Invest 76巻:191−197ページ、1985)、喘息(ブレナ ー(Brenner)ら、Allergol.Immunopathol 10巻:453−462ページ、19 82;アベ(Abe)ら、Experientia 23巻:626−627ページ、1967)、 及びリウマチ様関節炎(ワーシー(Worthy)ら、Int.J.Exp.Pathol 71巻:58 7−601ページ、1990)に関係があるとされた。しかし、その成分類を定 量するための高速、簡単かつ信頼できる分析法がないため、これら疾患の発生機 序に対するカリクレイン−キニン系の関与について深く分析することができなか った。その上、生理学的状態における正常なヒトのカリクレイン−キニン系のバ リエーションについてもほとんど知られていない。そのため、低分子量及び高分 子量キニノーゲンを区別する特異的アッセイ系を開発する必要があった。 これまでに、生物学的液中のLKを高速で直接定量する方法がなかったために 、健康及び疾患におけるLKの役割はほとんど知られていない。伝統的に、LK は、生物学的液において、HK及びLK(総キニノーゲン)の濃度をそれらの共通 の重鎖に対する抗体類を用いて測定し(キタムラ(Kitamura)ら、J.Biol.Chem 2 60巻:8610−8617ページ、1985)、次にHK濃度(その特異的軽鎖 に対する抗体によって測定された)を総キニノーゲン濃度の値から差し引いて(シ ヴァネン(Syvanen)ら、FEBS Letters 129巻:241−245ページ、198 1:カビリオウ−ナビアス(Kerbiriou-Nabias)ら、Br.J.Haematol.56巻:27 3−286ページ、1984;レグリス(Legris)ら、J.Immunol.Meth.168巻 :111−121、1994)、間接的に測定されてきた。これらの測定は、サ ンプル中のHKが活性化されてHKaになるか(スコット(Scott)ら、J.Clin.Inv est. 73巻:954−962ページ、1984)、又は開裂してその不活性型H Kaになった場合(スコットら、J.Biol.Chem.260巻:10856−1086 3ページ、1985)、LKについて間違った概算値を与える可能性がある。 そのようなLKアッセイ法の一つは、酸性にした血漿をトリプシンと共にイン キュベートして、ブラジキニンを遊離させることを含み、先ず、血漿にキニナー ゼ阻害剤を加えて、放出された後のブラジキニンの分解を阻害し(総キニノーゲ ン)、次に血漿の第二部分をキニナーゼ阻害剤及びガラス粉末とともにインキュ ベートして接触系を活性化し、それによってブラジキニンをHKから放出させ、 最後に第三の血漿サンプルをガラス粉末と共にインキュベートしてキニナーゼ阻 害剤の非存在下でHKを消耗させ(LK)、その後にバイオアッセイによってブラ ジキニンを測定する(ウチダ(Uchida)及びカトリ(Katori)、Thromb.Res.15巻1 27-134ページ、1979)。ガラス粉末は、HKからブラジキニンを順次放 出する血漿カリクレインのみを活性化すると考えらる。しかし、血漿カリクレイ ンは潜在的に、血漿中でLKからブラジキニンを放出させ得る。ヘンダーソン(H enderson)ら(Blood 84巻:474−482ページ、1994)は、精製した血 漿カリクレインと共にインキュベートした好中球のLK及びHK両方からブラジ キニンが急速に消失することを観察した。 もう一つのLKアッセイ法は免疫化学的方法、ラジオイムノアッセイを用い、 LKを間接的に測定するものである。このアッセイでは、HKは、HK軽鎖に特 異的な抗体類、及びLK+HK重鎖の合計(総キニノーゲン)を検出する別の抗体 を用いて検出される。総キニノーゲンの値とHK値との差が、サンプル中のLK 濃度を表すと推定される(カビリオウーナビアスら、Br.J.Haematol.56巻:2 73−286ページ、1984)。しかし、この方法は、HKが活性化されてそ の補因子型であるHKaになる場合、間違った値を与える可能性がある。なぜな らばHKは、免疫化学的に測定した場合、その活性化されていない片方より高い 値を与えるからである(クレニウスキー(Kleniewski)ら、J.Lab.Clin.Med.111 巻:93−103ページ、1988;スコットら、J.Biol.Chem.268巻:79 35−7942ページ、1993)。 他のLK免疫化学的アッセイは、HKと部分的交差反応性を有する、LK及び HK共通の重鎖に対するモノクローナル抗体を用いるELISA法である(ジェ ラベク(Jerabek)ら、Agents Action付録38巻:257−266ページ、199 2)。しかし、このアッセイが特異的にLKを測定するということは不確かで ある。 HKは、その56kDa軽鎖が、負に帯電した表面に確実に吸着する能力を有 するために、血漿タンパク質分解の接触系補因子である。HKは接触因子チモー ゲン類の2つ、即ちプレカリクレイン及びXI因子と複合体を形成する能力を有 するため、HKはこれらのチモーゲンを活性表面に運搬できる。この接触系補因 子活性は、凝固活性によって(コールマンら、J.Clin.Invest.56巻:1650 −1662ページ、1975)、並びに、XI因子からその活性型であるXIa 因子への変換を測定する酵素的アッセイ(このアッセイでは補因子であるHKの 濃度が速度制限決定要因である)(スコットら、Thromb Res.48巻:685−7 00ページ、1987)によってHKを測定するのを可能とする。大きいHK軽 鎖には抗体が容易に生成するため、HKは、放射免疫拡散法(スコット及びコー ルマン、J.Clin.Invest.65巻:413−421ページ、1980)、ラジオイ ムノアッセイ(プラウドら、J.Lab.Clin.Med.95巻:563−574ページ、1 980)、ロケット電気泳動法(バウマ(Bouma)ら、J.Lab.Clin.Med.96巻:69 3−709ページ、1980)、そして赤血球凝集抑制試験(クレニウスキー及び ドナルドソン(Donaldson)、Proc.Soc.Biol.Med.156巻:113−117ペー ジ、1977)を含む数種の方法によっても免疫化学的に測定することができる 。一方、LKは負に帯電した表面に吸着せず、その機能は現在のところ不明であ る5kDaの小さい軽鎖を有する。そのため、特異的LK軽鎖、又はその中に含 まれるペプチドに対して生成した抗体のみがLKを特異的に捕獲することができ る。 固相を用いる大部分のイムノアッセイにおいて、抗体又は抗原である固定化され た免疫反応体は、固体表面に受動的に吸着される。粒子アッセイの場合、一般的 に固体表面は、例えばミクロ粒子(微小粒子)又はミクロスフェア(微小球)を 含み、或は、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)の場合はポリスチレンミクロ プレートのウェル(井戸状窪み)を含む。大部分の抗体類がこれらのアッセイに 用いられるプラスチック表面にしっかりと吸着するが、受動的に吸着された抗体 類は、フィブリノーゲン(ヴロマン(Vroman)及びアダムス(Adams)、J.Biomed. Mater.Res. 3巻:43−67ページ、1969)、及びHK(シュマイエル (Schmaier)ら、Thromb Res.33巻:51−67ページ、1984)によって、こ れらの物質のどちらか又は両方が試験サンプル(例えば血漿)中に存在する場合、 置き換えられる危険性がある。HKの活性補因子型であるHKa(スコットら、J .Clin.Invest. 73巻:954−962ページ、1984)は、最も容易にフィブ リノーゲン、IgG及びアルブミンを表面から置き換えるHK型であることが判 明した(ブラッシュ(Brash)ら、Blood 71巻:932−939ページ、1988 )。フィブリノーゲン及び/又はHKが受動的に吸着された抗体を固体マトリク スから置き換える能力は、これらのアッセイ、特にフィブリノーゲン及びHKを 測定するアッセイでは、高い変動係数を与え得る。しかし、一次抗体がその表面 に共有結合される場合は、そのアッセイの再現性は高まる(スコット及びコルー マン、J.Lab.Clin.Med.119巻:77−86ページ、1992)。 残念なことに、一次抗体が固体支持体に共有結合される場合でさえ、生物学的 液中の低分子量キニノーゲン(LK)の直接測定は、主として同じサンプル中のH Kによる妨害のために、問題がある。主な二つの理由がこの問題を説明する。第 一に、HK及びLKは免疫学的に同一の重鎖を有し、LKの特異的軽鎖のための 抗体はこれまで存在しなかった。第二に、HKは、実験室的アッセイに用いられ る種々の一般的な表面に強く吸着し、その表面に存在する場合、それはディテク ター抗体と反応するだろう。 最近、特異的LK軽鎖に特異的な抗体、例えばカウフマン(Kaufmann)ら(J.Bi ol.Chem. 268巻:9079−9091ページ、1993)のLKL−1モノク ローナル抗体が入手可能になったため、LKをHKから免疫学的に区別すること ができるようになった。しかし、HKの強い表面吸着傾向は依然としてLK固相 イムノアッセイにおける妨害源である。 必要なものは、固体表面に親和性を有する例えばHK等の分子の非特異的付着 を回避するイムノアッセイ用固体支持体材料である。単位表面積あたり高濃度の 免疫試薬を付着できるイムノアッセイ用固体支持体もまた必要である。 従って、本発明の目的は、固体表面に親和性を有するHK及びその他の生物学 的分子の非特異的吸着を回避する、イムノアッセイ及びその他の種類のアッセイ を行うために有用な固体支持体を提供することである。 本発明の目的は、高水準の免疫反応体付着を可能とする固体支持体を提供する ことである。 本発明の目的は、上記の支持体を用いるイムノアッセイを提供することである。 本発明の目的はHKの妨害を最小にするLKアッセイを提供することである。本 発明の他の目的は、LKの直接的分析(アッセイ)法、並びにHK及びLKを同 時に測定するための方法を提供することである。 本発明の他の目的は、HK及びLKを分析するためのキット、及びキニノーゲ ンプロファイリングを実施するためのキットを提供することである。 本発明の目的は、抗原又は抗体のイムノアッセイを発達させるための簡易で正 確な方法を提供することである。 本発明の目的は、固体表面を処理して、この表面の、血漿における接触系を活 性化する能力を阻害する方法を提供することである。 これらの、及びその他の目的は下記の開示から明らかになるはずである。 発明の概要 本発明によると、イムノアッセイのための固体支持体は、(a)負に帯電した重 合材料を含むミクロプレート、及び(b)このミクロプレート上のポリエチレンイ ミンコーティングを含む。 他の実施態様によると、イムノアッセイのための固相担体は、(a)カルボキシ レート改質ラテックスを含むミクロ粒子と;(b)このミクロ粒子上のポリエチレ ンイミンコーティングとを含む。 更に他の実施態様において、本発明は、(a)固体支持体と;(b)固体支持体上 にコートされる、負に帯電した重合材料によって形成されたミクロ粒子の層と; 及び(c)このミクロ粒子上のポリエチレンイミンコーティングと、を含むイムノ アッセイのための固相担体に向けられる。 本発明は又、イムノアッセイにおける使用のための固相免疫試薬を提供する。 一実施態様において、固相免疫試薬は、(a)負に帯電した重合材料を含むミクロ プレートと;(b)このミクロプレート上のポリエチレンイミンコーティングと; 及び(c)このポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって上記 のミクロプレート上に固定化された免疫試薬と、を含む。 他の実施態様によると、固相免疫試薬は、(a)カルボキシ改質ラテックスを含 むミクロ粒子と;(b)このミクロ粒子上のポリエチレンイミンコーティングと; 及び(c)このポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって上記 のミクロ粒子に固定化された免疫試薬と、を含む。 他の実施態様では、イムノアッセイのための固相免疫試薬は、(a)固体支持体と ;(b)この固体支持体にコーティングされる、負に帯電した重合材料によって形 成されたミクロ粒子の層と;(c)このミクロ粒子上のポリエチレンイミンコーテ ィングと;及び(d)このポリエチレンイミンコーティングに共有結合することに よって上記のミクロ粒子に固定化された免疫試薬と、を含む。 更に他の実施態様では、負に帯電した重合体表面を処理して、この表面による 血漿の接触活性化を阻害する方法が提供される。その表面をポリエチレンイミン でコーティングし、この表面との接触によって起きる血漿の接触活性化を阻害す る。 上記各実施態様において、コーティングを構成するポリエチレンイミンの量は 、例えばミクロプレート又はミクロ粒子等の負に帯電した重合支持体を含む重合 材料の負電荷を遮蔽するのに十分な量であるべきであり、又、そのような負電荷 の遮蔽によって、生物学的分子の支持体への非特異的吸着を減らし、又は本質的 に完全に除去するのに十分な量であるべきである。 上記の固相免疫試薬は、固相イムノアッセイを行うのに有用である。本発明に よる第一の固相免疫試薬を、相補的免疫試薬を含む、又は含むと思われる液体と 接触させ、それによって固定化された免疫複合体を形成し、この形成された固定 化免疫複合体を定量する。固定化された免疫複合体は、相補的免疫試薬と免疫反 応する、検出可能に標識された第二の免疫試薬で検出し得る。第二の免疫試薬は 典型的には抗体を含む。固定化された免疫複合体を洗浄して非結合免疫試薬を除 去することができる。固定化された免疫複合体に合体された標識の量をその後測 定する。検出可能に標識化された第二の免疫試薬の検出可能な標識は、例えば蛍 光標識、放射性標識又は酵素標識等を含む。 本発明の他の実施態様において、アッセイは競合的固相イムノアッセイの形を とる。本発明に従う固相免疫試薬を、相補的免疫試薬を含む又は含むと思われる 液体、及び標識化された相補的免疫試薬の既知量と接触させ、それによって標識 化された及び標識化されていない相補的免疫試薬の部分が固相免疫試薬に結合す る。固相免疫試薬に結合した標識化された相補的免疫試薬の量を定量する。 免疫試薬及び相補的免疫試薬は、共に抗原/抗体の対を構成する。免疫試薬が 抗原である場合には、相補的免疫試薬はその抗原に結合親和性を有する抗体であ る。免疫試薬が抗体である場合には、相補的免疫試薬は、その抗体に結合親和性 を有する抗原である。サンプル中の抗原の存在を検出するアッセイにおいて、免 疫試薬は抗体を含むだろう。抗体の存在を検出するように設計されたアッセイの 場合は、免疫試薬は本発明の抗原を含むだろうし、高分子量キニノーゲンアッセ イのための固体支持体はミクロプレート、そのミクロプレート上の負に帯電した 重合材料のコーティングを含む。ミクロプレート上のそのコーティングは、好適 には負に帯電した重合材料から形成されるミクロ粒子の層を含み、最も好適には カルボキシレート改質ラテックスを含むミクロ粒予を含む。 他の実施態様によると、本発明は: (a)高分子量キニノーゲンを含む又は含むと思われる液体サンプルを、負に帯 電した固体支持体と接触させ、サンプル中の高分子量キニノーゲンを固体支持体 に固定化し; (b)固定化されたサンプル高分子量キニノーゲンから非結合物質を洗浄し; (c)固定化されたサンプル高分子量キニノーゲンを、検出可能な標識を直接的 又は間接的に結合して含む、高分子量キニノーゲンに結合するディテクター抗体 と接触させ; (d)ディテクター抗体と固定化されたサンプル高分子量キニノーゲンとの結合 を分析する、ことを含む高分子量キニノーゲンアッセのためのアッセイ方法を提 供する。 好ましくは、負に帯電した支持体はミクロプレートを含み、このミクロプレート はカルボキシレート改質ラテックスを含み、或は、例えば96ウェル組織培養プ レートにおいて典型的であるように、照射によって与えられた負電荷を有する。 更に他の実施態様によると、本発明は: (a)高分子量キニノーゲンを捕獲するための負に帯電した表面を含む第一の固 体支持体と; (b)第二の固体支持体であって、その上のポリエチレンイミンコーティングと 、及びこのポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって上記の 第二の個体支持体上に固定化される、低分子量キニノーゲンに対して特異的な捕 獲抗体と、を含む第二の固体支持体と; (c)第三の固体支持体であって、その上のポリエチレンイミンコーティングと 、及びこのポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって上記の 第三の個体支持体上に固定化される、キニノーゲン重鎖に対して特異的な捕獲抗 体と、を含む第三の固体支持体と; (d)高分子量キニノーゲンの重鎖及び軽鎖両方を認識するディテクター抗体の 供給物と、を含むキニノーゲンアッセイのためのキットが提供される。好ましく は、固体支持体は、ミクロプレート又はミクロ粒子の形をとる。 上記のキニノーゲンアッセイ法及びキットにおいて、ディテクター抗体は検出 可能な標識を担持することができる。或は、検出可能な標識は、ディテクター抗 体に結合する二次ディテクター抗体に担持される。検出可能な標識は、例えば蛍 光標識、放射性標識又は酵素標識を含む。このような二次ディテクター抗体の供 給物は、キニノーゲンアッセイキットに供給され得る。検出可能な標識が酵素標 識である場合、キットは更にその酵素の基質の供給物及びその加水分解を停止す る試薬を含むことができる。 更に、キニノーゲンアッセイキットにおける任意の構成成分としては、採取中 の血液サンプルの凝固を防ぐことができる1つ以上の抗凝固剤の供給物と;サン プル採取後のキニノーゲンのタンパク質分解を阻害することができる1つ以上の プロテイナーゼ阻害剤の供給物と;及び1つ以上の緩衝剤の29供給物を含む。 一実施態様によると、これらの任意の構成成分は、一連の容器に含まれてもよい 。例えば、キットは: (a)1つ以上の抗凝固剤と1つ以上のプロテイナーゼ阻害剤との混合物を含む 第一の容器と; (b)サンプルを希釈するための緩衝組成物を含む第二の容器と; (c)キニノーゲン捕獲後にミクロプレートを洗浄するための洗浄緩衝組成物を 含む第三の容器とを含むことができる。容器の内容物は乾燥粉末又は液体でよい 。好ましくは、少なくとも第一のバイアルに含まれる抗凝固剤とプロテイナーゼ 阻害剤との混合物、及び第二のバイアルに含まれる緩衝組成物は粉末型である。 “ミクロプレート”とは、分析のためのサンプル類を適切に保持できる複数のウ ェルを含む、典型的には、光透過性プラスチック材料にて作製されるプレートを 意味する。 “非特異的吸着”とは、抗体とその同系(cognate)抗原との間の反応以外のメカ ニズムによる結合を意味する。“生物学的分子”とは、分析すべき生物学的サン プル中に存在し得る任意の分子を意味する。好ましくは、非特異的吸着のレベル は、そのアッセイの検出限界レベルにまで減少される。つまり、本発明の実施に より、固体支持体への分子の非特異的吸着によって表される“バックグラウンド ”は、実質上ゼロにまで、或はノイズに対するシグナルの比が50:1より大き くなる値まで減少される。 図の説明 図1A、1B及び1Cは、それぞれ正常な血漿のHK、LK及びTotK血漿 アッセイのための標準曲線である。最初にPCFIA希釈液で1:50に希釈し た正常のプールした血漿を、PCFIA希釈液で連続希釈して標準曲線を作成し た。縦軸の値はRFU(相対的蛍光単位)を表し、各点は3回測定値の平均値±標 準偏差を表わす。 図2A、2B及び2Cは、それぞれ、正常ドナー38名の血漿中のHK、LK 及びTotKのPCFIA測定値である。対象線は各々の平均値、+及び-の2 標準偏差を表わす。 図3は、図1Bからのデータに対して図1Cからのデータをプロットしたもの である。キニノーゲン欠損血漿=0。図3は、正常ドナーの血漿中のHK及びL K濃度の相関を示す。 図4は、正常ドナー血漿中のTotK(重鎖)値に対するHK値(各々の軽鎖)の 合計プロットである。図4は、TotKに対するLK+HKの合計の相関を示す 。 図5A、5B及び5C及び5Dは、ポリエチレンイミン改質ラテックスミクロ スフェア(図5A)及び従来の正に帯電したアミノ改質ミクロスフェア(図5B、 5C、5D)を用い、正常のプールした血漿から作成した、LK血漿アッセイの ための標準曲線である。 図6A、6B、及び6C及び6Dは、ポリエチレンイミン改質ラテックスミク ロスフェア(図6A)及び従来のアミノ改質ラテックスミクロスフェア(図6B、 6C及び6D)を用い、正常のプールした血漿から作成した、TotK血漿アッ セイのための標準曲線である。 図7は、6つの血漿サンプルの総キニノーゲンアッセイから、ELISA総キ ニノーゲンアッセイの結果に対してPCFIA総キニノーゲンアッセイの結果を プロットしたものである。r値0.98が得られた。 図8は、7つの血漿サンプルのLKアッセイから、ELISALKアッセイの 結果に対してPCFIALKアッセイの結果をプロットしたものである。r値0 .98が得られた。 図9は、96ウェルミクロプレートで行われた既知の総キニノーゲン濃度のサ ンプルの、総キニノーゲンELISAのプロットである。ここで、総キニノーゲ ンモノクローナル抗体の付着前に、ウェルに下記コーティングを行った:ポリエ チレンイミンの受動的コーティング(黒丸);EDC.HClを介してウェルに共 有結合したポリエチレンイミンコーティング(白丸);ポリエチレンイミンが受動 的に吸着された上に設けられるカルボキシ改質ラテックス粒子のコーティング( 黒三角);ポリエチレンイミンをEDC.HC1を介して共有結合させた上に設 けられるカルボキシ改質ラテックス粒子のコーティング(白三角)。 図10は、精製したヤギ血清の連続希釈物から形成されたヤギIgGのPCF IA測定のプロットである。 図11は、HK捕獲のための固体支持体としてカルボキシレート改質ラテック スでコートしたミクロプレートを用いて正常のプールした血漿から作成した、H K血漿ELISAのための標準曲線である。 発明の詳細な説明 本発明によると、固相イムノアッセイ、及びその他の種類のアッセイに有用な ポリエチレンイミンでコートされた固体支持体が提供される。“固相イムノアッ セイ”とは、固体支持体に結合している免疫試薬を使用し、相補的免疫試薬を捕 獲して検出するアッセイ(分析)を意味する。“免疫試薬”及び“相補的免疫試薬 ”とは、抗体−抗原結合反応によって互いに結合する1対の試薬を意味する。免 疫試薬が抗体である場合は、相補的免疫試薬はその抗体に結合する抗原を含むと いうことを理解されたい。免疫試薬が抗原である場合は、相補的免疫試薬はその 抗原に結合する抗体を含むことを理解されたい。抗体は、標的抗原に結合するポ リクローナル又はモノクローナル抗体を含み得る。抗体は、無損傷(intact)抗体 、又は抗原に結合できるそのフラグメント類(Fab及びF(ab’)2を含むが、 必ずしもこれらに制限されるものではない)を含んでもよい。従って、ここで用 いられる用語“抗体”は、無損傷抗体分子、及び抗原結合力を保有するそのフラ グメント類を含む。抗原は一般にはタンパク質又はペプチド抗原であるが、非タ ンパク質抗原、例えば炭水化物類、脂質類、細胞壁成分等も適した抗体が使用で きるならば検出できる。 患者のサンプルから抗原を捕獲するために用いられる、固体支持体に固定され た抗体は、以後“捕獲抗体”と表わす。捕獲抗体は抗原の決定基に結合する。捕 獲された抗原の存在を知らせる検出可能な標識を、直接又は間接的に担持する、 固体支持体に固定されていない抗体は、以後“ディテクター抗体”と表わす。デ ィテクター抗体は、捕獲された抗原の別の決定基と結合し、その決定基は抗原が 捕獲抗体と結合した後に抗原分子上に露出したままになっている。検出可能な標 識は、ディテクター抗体に直接付加していてもよいし(一次ディテクター抗体)、 又はディテクター抗体上の抗原性決定基に結合する第三の抗体(二次ディテクタ ー抗体)に固定していてもよいことを理解されたい。例えば、非標識ディテクタ ー抗体がヒツジ抗ヒトHKである場合、標識はロバ抗ヒツジIgGによって供給 され得る。ELISAの場合は、二次ディテクター抗体は、ホースラディッシュ ペルオキシダーゼ(HRP)に結合したロバ抗ヒツジIgG結合物(ロバ抗ヒツジ IgG−HRP)を含むことができる。 一実施例によると、固体支持体上のコーティング材料はポリエチレンイミンを 含む。“ポリエチレンイミン”とは、約85%以上のエチレンイミン(アジリジ ンとしても知られている)モノマーからなる任意のポリマーを意味する。エチレ ンイミンモノマーは(CH2CH2NH)構造を有する。用語“ポリエチレンイミン ”は、エチレンイミンのホモポリマーのみならず、少なくとも約85%がエチレ ンイミン単位であるコポリマー類も含む。好ましくは、そのポリマーはエチレン イミンのホモポリマーである。好適なポリエチレンイミンは、平均分子量約50 ,000を有する。 捕獲する免疫試薬、或は捕獲された相補的免疫試薬のどちらか構成する抗原は 、検出又は定量が所望される注目する生物学的サンプル、例えば血液、唾液、尿 、糞便等に存在すると思われるあらゆる物質、又は物質の抗原性決定基を含んで もよい。好適な一実施例によると、相補的免疫試薬は、総キニノーゲン(HK+ LK)又はLK単独である。 ここに記載される、ポリエチレンイミン処理によって改質された固体支持体は 、負に帯電した重合材料を含む。その支持体全体が負に帯電した重合材料から形 成されてもよいし、負に帯電したポリマーのコーティングのみを含んでもよい。 支持体の表面負電荷は、生物学的分子の、下地の固体支持体に対する非特異的吸 着レベルを劇的に減らすことが明らかとされたポリエチレンイミン層の結合を高 めることができる。 上記支持体は、あらゆる便利な物理的形、例えば膜、格子(grid)、スライド、 フィルム、棒、管又は粒子等の形をとることができる。本発明の粒子イムノアッ セイ実施例によると、カルボキシレート改質ラテックス粒子が好適な固体支持体 である。本発明のELISA実施例において、その支持体は、カルボキシレート 改質粒子を担持するミクロプレートの形をとり得る。ガラス等の非官能化(non-f unctionalized)支持体の場合は、その表面を官能化(functionalized)ポリマーに て、最も好ましくはカルボキシレート改質ラテックスポリマーにてコートするこ とができる。 支持体そのものが負に帯電した重合材料を含まない場合は、このような帯電し た物質のコーティングを設けなければならない。そのようなコーティングが設け られるなら、下地の支持体は、固相イムノアッセイにおける免疫試薬の担体とし て使用できるいかなる材料も含むことができる。そのような材料は、負に帯電し た重合材料の付加コーティングによって必要な負電荷が供給される場合は、負電 荷の必要に関係なく、ガラス、金属、及び例えばポリスチレン、ポリカーボネー ト、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン樹脂等の種々の プラスチックを含む。必要な負電荷を担うコーティングは、例えばラテックス粒 子の懸濁液、例えばSERACOAT(セラジン(Seradyn)インコーポレイテッド 、インディアナポリス、IN)等のカルボキシレート改質ラテックス粒子の懸濁 液として設けることができる。 尚、様々な生物学的アッセイに用いられるポリスチレンミクロプレートは、一 般には基本的には帯電していないバージンポリスチレンから作られる。つまり、 このような標準的なミクロプレートは、適切に負に帯電した重合材料のコーティ ングによってコートされない限り、本発明の実施のためには満足できる支持体に はならない。一方、負電荷を与えるように改質されたある種の改質ポリスチレン の場合には、負に帯電したポリマーの付加的コーティングは不必要である。一般 的に、組織培養プレートは、負に帯電された、照射されたポリスチレンから作ら れる。この負電荷はプレートへの細胞付着を促進する。カルボキシル基の挿入に よってポリスチレンを改質することも知られている。カルボキシレート改質スチ レンミクロ粒子は、セラジン インコーポレイテッド(インディアナポリス、I N)から市販されている。これらのカルボキシレート改質ポリスチレンプレート の負電荷は、ポリマー鎖の末端をなす硫酸基、ミクロ粒子の調製過程で使用され て吸着した界面活性剤、及びカルボキシレート含有モノマーのカルボキシレート 基から生ずる。 次に、負に帯電した重合材料によって形成されるか、又は少なくとも負に帯電し た重合材料の表面コーティングを担持した固体支持体は、少なくともポリエチレ ンイミンの表面コーティングを得るように処理される。このようなコーティング としては、下地である支持体の表面への受動的な物理的付着によって形成される ポリエチレンイミン層だけでなく、適当な結合剤或は複数種類の結合剤との反応 により支持体表面に化学的に結合されるポリエチレンイミンのコーティングも含 まれる。従って、ポリエチレンイミンで“コートされた”又は“処理された”支 持体とは、受動的吸着によりポリエチレンイミンを付けることのみならず、結合 剤によるポリエチレンイミンの支持体表面への能動的化学的結合も意味する。結 合の好ましい形としては、支持体表面とポリエチレンイミンコーティングとの間 の共有結合形成を含む。例えば顕微鏡的(microscopic)な粒子等の粒子へポリエ チレンイミンを設けること、及びこのような粒子を例えばスライド又はミクロプ レート等のような肉眼的(macroscopic)な支持体の表面に堆積させることも本発 明の範囲内と考えられる。 驚くべきことに、固体支持体のポリエチレンイミン改質は、負電荷を有する下地 表面に適用したとき、それがなければ固体表面に付着するHK等の分子の非特異 的吸着をほとんど回避する。更に、抗体又はタンパク質抗原等のタンパク質類が ポリエチレンイミン改質表面に容易に結合し、免疫試薬として役立つ。更に、非 常に高度に免疫試薬を担持でき、従ってより感度の高いイムノアッセイが得られ る。 本発明の他の実施例によると、ポリエチレンイミンを、負に帯電した重合材料の ためのコーティングとして用い、その材料が接触活性化を引き起こす能力を阻害 する。血漿中のXII因子は、負に帯電した表面と接触するとき、固有の(intri nsic)血液凝固経路を創始する。このため、負に帯電した重合材料は、血漿が存 在するアッセイを実施するための支持体又は容器として用いることはできない。 本発明によると、このような重合材料の接触活性化機能は、ポリエチレンイミン のコーティングの適用によって実質上減少し、又はほとんど排除される。従って その重合材料は、血漿が存在する生物学的アッセイにおける容器又は支持体とし て、接触活性化系の誘発による誤った結果を心配することなく使用できる。好ま しい一実施例によると、負に帯電した重合表面としては、ミクロプレート表面が 含まれる。また他の好ましい実施例において、負に帯電した重合表面は、血漿又 はその他の血液調整物を集め、処理し、保存し、分析するために用いられるフィ ルター又は膜の表面を含む。他の好ましい実施例において、負に帯電した重合表 面は、血漿又はその他の血液調整物を集め、保存し、分析し、処理するために用 いる試験管、バクテイナ管(vacutainer tube)、又はその他のベセル管(vessel t ube)の表面を含む。 負電荷遮蔽の必要程度、従って接触活性化の防止程度は、その容器又は固体支 持体を用いるアッセイ又はその他の操作の時間に依存する。例えば、その支持体 を、1時間以内に完了すべき血漿分析のために用いる場合は、中程度のポリエチ レンイのミンコーティングで十分であろう。その支持体を数時間に亙る血漿分析 に用いる場合は、表面負電荷の実質上全ての適切な遮蔽を確実にするために、よ り多量のポリエチレンイミンコーティングが必要となるだろう。支持体の負の表 面電荷をブロックする段階を取り入れない限り、アッセイのインキュベーション 時間が長くなる程、血漿サンプルの接触活性化がより起きやすくなる。 血漿サンプルの接触活性化の存在はカリクレインの出現によって好都合にモニ ターでき、このカリクレインは、XIIa因子の作用によって、チモーゲンであ るプレカリクレインから遊離される。カリクレインの生成は、例えば基質S−2 302(クロマゲニックス インコーポレイテッド(Chromagenix,Inc.))によっ てモニターできる。 本発明の好適な一実施例によると、固体支持体は負電荷を有するポリマーのミ クロ粒子を含む。このような粒子は、一般にポリマーラテックスの形で調製され 、ミクロ粒子又はミクロスフェアの形をとる。用語“ラテックス”は、その通常 の意味を有するものとし、即ち、実質上水性媒体中の重合物質の安定分散系であ る。一般に、合成ラテックスは、例えばスチレン−ブタジエンのコポリマー、ア クリレート樹脂、ポリビニルアセテート、及び同様の物質から、エマルジョン重 合法によって形成される。 最も好適には、ポリエチレンイミン処理を適用する重合支持体材料は、カルボキ シレート改質ポリマーミクロ粒子を含み、その調整法は、例えばチーグ(Ziege) らの米国特許第5,100,805号に記載されており、その全ての開示を本明細 書に引用して援用する。このようなポリマー粒子の主要成分は、ビニル芳香族モ ノマー、及びビニルアクリレートエステルモノマー等であってよい。ビニル芳香 族モノマーは、スチレン、ビニルトルエン、−ブチルスチレン又はそれらの混 合物であってもよい。好ましくは、スチレンである。ビニルアクリレートエステ ルモノマーは、例えば、1から6個の炭素原子からなる張り出したアルキルエス テル基を有するモノマーであってもよい。そのビニルアクリレートエステルモノ マーは、アクリレートモノマーのメチル、エチル、プロピル、−ブチル、− ブチル又はその他の変型、又は例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレ ート、プロピルメタクリレート等のメタクリレートビニル単位の変型であってよ い。粒子は特許第5,100,805号に記載されている従来のエマルジョン重合 法によって調整される。 カルボキシレート改質のためには、例えばアクリル酸等のカルボキシレート含有 モノマーが、重合粒子を構成するコポリマーに含まれる。好ましくはアクリル酸 である。 カルボキシレート改質ミクロ粒子及びラテックスコーティング組成物は、例えば セラジン インコーポレイテッド(インディアナポリス、IN)から商品名CM L(カルボキシレート改質ラテックスミクロスフェア)及びSERACOAT(登 録商標)(カルボキシ改質ラテックスコーティング材料)として市販されている。 CML材料の代表的ロットは、カルボン酸(COOH酸)0.023meq/g(ミリ イクイバレント/グラム)を含む直径0.8μm(ミクロン)を有するミクロス フェアからなる。 イムノアッセイ固体支持体表面のポリエチレンイミンコーティングは、適当な 結合剤で最も好都合に行われる。適用されるポリエチレンイミンの量は、下地の 重合支持体の負電荷を完全に遮蔽するのに十分な量でなければならない。又、適 用されるポリエチレンイミンの量は、負に帯電した重合支持体への生物学的分子 の非特異的吸着を減らし、好適には除去するのに有効な量でなければならない。 結合剤は、ポリエチレンイミンの支持体への付着、例えばラテックス粒子への付 着を効果的に促進する任意の化学的作用物質を含むことができる。好ましくは、 結合剤が作用してポリエチレンイミンコーティングを支持体に共有結合させる。 カルボキシレート改質ラテックスの場合、ポリエチレンイミンコーティングを固 定する好適な結合剤は、カルボジイミド、例えばジシクロヘキシルカルボジイミ ド(DDC);1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド( EDC)又はEDC塩酸塩;又は1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチ ル)カルボジイミドメト−p−トルエンスルホネート(CMC)である。好ましく はEDC塩酸塩である。カルボジイミドはカルボキシレート改質ラテックスのカ ル ボン酸基と反応してカルボキシル基を活性化し、それをポリエチレンイミンのア ミノ基に結合させる。 ポリエチレンイミンコーティング改質は、ラテックス粒子とポリエチレンイミ ンとを一緒にし、その後、室温で撹拌しながら結合剤を添加することによって行 うことができる。混合物に加えるポリエチレンイミンの量は、ラテックス粒子上 に均一なコーティングを得るのに十分な量でなければならない。結合剤の量は、 堆積したポリエチレンイミンをラテックス粒子表面へ付着させる任意の量である 。好適には、カルボジイミドの量は、当量ベースで、粒子カルボキシレート含有 量を超えているべきで、少なくとも約2倍の量であることが好ましい。 本発明の好ましい実施例によると、直径約0.8μmのカルボキシ改質ラテッ クスミクロスフェア(“CML”、セラジン インコーポレイテッド)(100m l中、10%固体)を一定の撹拌下で1%ポリエチレンイミンに加える。この混 合物に、水に溶かしたEDC塩酸塩を加え、容量を水で調節する。混合物を撹拌 し、ミクロスフェアを遠心分離し、水で洗浄する。その後、改質ミクロスフェア を4℃で0.02%アジ化ナトリウム(NaN3)中に保存し得る。 抗体又はタンパク質抗原等のタンパク質免疫試薬は、ミクロスフェア等のポリエ チレンイミン改質支持体に容易に共有結合される。ポリエチレンイミン処理はタ ンパク質とミクロスフェアとの結合を妨害しない。その結合がタンパク質の相補 的免疫試薬への結合能力を実質的に妨害しない場合、所望のタンパク質免疫試薬 を、改質及びタンパク質を固体支持体材料に結合するのに適した任意の既知の結 合剤を用いて、ポリエチレンイミン改質ミクロスフェアに結合することができる 。ポリエチレンイミンの反応性アミノ又はイミノ基に付着できる第一の反応基と 、タンパク質分子上の基と反応し、共有結合を形成し得る第二の反応基を有する いかなる結合剤も使用できる。結合剤は、ラテックスミクロスフェアの改質を行 い、その粒子表面にポリエチレンイミンコーティングを付加するために用いる結 合剤と同じ物を含むことができる。本発明の好ましい実施例によると、ポリエチ レンイミンをカルボキシレート改質ラテックス粒子に結合するための作用物質、 及び免疫試薬をポリエチレンイミン改質粒子に結合するための作用物質は、両方 共カルボジイミドを含み、最も好適にはEDC又はEDC塩酸塩を含む。 免疫試薬の固体支持体への結合後、固定化免疫試薬を注目する生物学的試験サン プルからなる、又はそれを含む液体と接触させる。その試験サンプルは、生のま ま(raw)の生物学的液体でよい。より一般的には、その生のサンプルをアッセイ を行う前に、イムノアッセイ技術の当業者には公知の伝統的方法を用いて希釈、 又は部分的に精製する。サンプル及び固定化免疫試薬を、免疫試薬とその相補的 免疫試薬との免疫複合体が形成するのに十分な時間インキュベートする。ELI SA法のための時間は、抗体と抗原との各インキュベーションステップ(工程) が約1.5時間未満であってはならない。さらに長い時間とし得る。PCFIA のための時間は、15分未満であってはならず、さらに長い時間とし得る。イン キュベーションステップの温度及びpHは変化してもよいが、室温(23℃)、及 びpHは6.0から8.0の間が好ましい。 固定化免疫複合体の形成後、間に洗浄段階を含む場合も含まない場合も、これ を、検出可能な標識を担持する第二の免疫試薬と接触させる。第二の免疫試薬は 抗原又は抗体を含み得るが、一般的には抗体を含む。第二の免疫試薬は検出可能 な標識で直接標識されるか、又は検出可能な標識を担持する別の分子への結合を 通して間接的に標識化される。その標識は、例えばラジオイムノアッセイの場合 は放射性核種;免疫蛍光測定の場合は蛍光部分;化学ルミネセント分析の場合は 化学ルミネセント部分;及び酵素結合免疫吸着測定法の場合は発色性又は蛍光発 生性の基質を開裂する酵素を含むのが好都合である。 1以上の洗浄ステップによって、酵素イムノアッセイにおけるいかなる非結合 物質をも除去した後、酵素と反応して色の変化をおこす指示薬、例えば発色性基 質を加える。その色の変化を目で、又はより好適には機器で観察してサンプル中 の抗体又は抗原の有無を明らかにすることができる。定量のためには機器が必要 である。固相蛍光イムノアッセイの場合は、蛍光標識化部分を適切な波長におけ る励起を用いてモニターでき、化学ルミネセント標識化抗原又は抗体は、反応後 、化学ルミネセント標識を化学的に活性化させ、光度測定手段によって検出でき る光を生成させることによって追跡できる。 イムノアッセイの基礎的原理は、抗原−抗体複合体濃度がアッセイ媒体中の遊 離抗原及び遊離抗体の濃度に比例することである。従って、抗原(又は抗体)の測 定のための検量曲線は、変化する既知量の抗原(又は抗体)を一定の既知量の抗体 (又は抗原)を含む溶液に添加したときに生成する抗原−抗体複合体の量を測定す ることによって作成することができる。 イムノアッセイは、競合的イムノアッセイの形でもよい。競合的ELISA又 はPCFIAによると、免疫試薬(例えば捕獲抗体)を固体支持体に固定させて本 発明に従う固相免疫試薬を形成する。標識化された相補的免疫試薬(例えば標識 化された抗原)をサンプルと混合し、それを次に固相免疫試薬と接触させる。標 識化された及び標識されていない抗原が抗体への結合を競合する。抗体に結合し た標識化抗原の量の値が高い程、サンプル中の抗原濃度は低い。 HKは、ポリエチレンイミン改質固体支持体に吸着しない。つまり、そのよう な支持体は、HKも存在するかも知れないヒトの生物学的液体(例えば血漿)中の 諸物質を直接測定するためのイムノアッセイに特に有用である。特に、ポリエチ レンイミン改質支持体材料は、生物学的液体中のLKの直接測定に有用である。 例えば、ラテックスミクロスフェアは、LK軽鎖に特異的な精製抗体の共有結合 後に、粒子濃度蛍光免疫測定法(PCFIA)に用いることができる。しかし、酵 素結合免疫吸着測定(ELISA)技術において、ELISAプレートをミクロス フェアと同様方法にて改質し、適切な抗体又は抗原類がそのミクロプレート表面 に共有結合する場合には、ELISA法も用いることができる。 LK測定のためのPCFIAによると、LK軽鎖に特異的な第一の(捕獲)抗体 が共有結合しているポリエチレンイミン改質ミクロスフェアを、0.45μm膜 を備えた96ウェルアッセイプレート(イデックスコーポレーション(Idexx Corp oration)、ウエストブルック、ME)の各ウェルに入れる。アッセイプレートの ウェルは、標準曲線を誘導するための対照サンプルの適切な希釈液を含む。その 他のウェルは希釈された未知サンプルを含む。サンプルをミクロスフェアと共に 、サンプル中の全ての抗原(LK)がミクロスフェア上の抗体によって捕獲される まで、室温でインキュベートする(通常15から20分間)。その後、更に洗浄す ることなく、フルオロホア(fluorophore)が付着している第二の(ディテクター) 抗体を加え、その混合物を、そのディテクター抗体がサンプル中の全ての抗原に 結合するまでインキュベートする(通常1から20分間)。プレートをその後 蛍光濃度分析器(FCA)(イデックスコーポレーション)に入れ、そこでウェルの 可溶性内容物は抜かれ(evacuated)(20mmHg)、その後、保持されたミクロ スフェアを真空下で2回洗浄する。この操作は、ミクロスフェアに捕獲されなか った全てのタンパク質を完全に除去する。HKは捕獲抗体によって捕獲されず、 抗体結合化ミクロスフェアに吸着することができないので、これは洗浄工程で完 全に除去される。値は“相対的蛍光単位”(RFU)として表される。未知サンプ ルからのLK濃度は、サンプルの蛍光値と対照サンプル希釈物によって作成した 標準曲線蛍光値との比較によって測定される。この方法を用いて、1時間以内に 24サンプルを3回づつ、又は40サンプルを2回づつ、既知の7つの標準及び 緩衝液対照と共に測定することができる。ポリエチレンイミン改質ミクロスフェ アを用いるLKアッセイは、その軽鎖を依然として含むLKの特異的測定法を提 供する。一方、ポリエチレンイミン改質をしない従来のミクロスフェアを固体マ トリクスとして用いる場合は、HKがその表面に強く吸着する。 サンプルを希釈するための希釈液は、好適には、例えば150mM NaCl 、0.1%Tween20、2%ウシ血清アルブミン、及び一組のプロテイナー ゼ阻害剤(以下により詳しく述べる)を含む10mMリン酸ナトリウム(pH7.4 )を含む。 捕獲抗体及び/又はディテクター抗体は、LK軽鎖に特異的なポリクローナル 又はモノクローナル抗体、例えばカウフマンら(J.Biol.Chem.268巻:907 9−9091ページ、1993)の記載によるモノクローナル抗体“LKL−1 ”などを含むことができる。捕獲抗体及び/又はディテクター抗体は、無損傷抗 体、又、限定されるものではないがFab及びF(ab’)2等を含む、抗原に結 合できるそのフラグメントを含むことができる。 モノクローナルLK抗体は、従来の抗体精製法に従って、適切なLK抗体産生 ハイブリドーマの腹水から精製され得る。例えば、抗体は市販の精製キット、例 えばIMMUNOPURE(登録商標)タンパク質A/Gカラム(ピアスケミカル カンパニー(Pierce Chemical Company)、ロックフォード、IL)を用い、そのキ ットに含まれる緩衝剤及び使用指示書を用いて腹水液から精製することができる 。精製後、抗体を濃縮し、透析し、緩衝液中に保存する。 LK軽鎖に特異的なモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、カウフ マンらの方法(上述)に従って調製することができる。カウフマンらの全開示は、 本明細書に引用して援用する。 簡単に言うと、MAb LK1−1の特異性を有するモノクローナル抗体は、 まず、担体としてのスカシガイ(keyhole limpet)ヘモシアニン又はウシ血清アル ブミンのどちらかに結合したペプチド、Cys−Glu−Tyr−Lys−Gl y−Arg−Pro−Pro−Lys−Ala−Gly−Ala−Glu−Pr o−Ala−Ser−G1u−Arg−Glu−Val−Ser((配列番号:1 )SEQ ID NO:1)からなる結合物を免疫原として生成することによって調製される 。ペプチド(配列番号:1)はヒトLKのアミノ酸残基389から409に対応す る。配列番号:1の担体への結合は、ペプチド結合の前に、まず担体タンパク質 をマレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステルで処理するこ とによって、ジスルフィド結合の形成により行うことができる(リウ(Liu)ら、Bi ochemistry 18巻、690−697ページ、1979)。次に、そのペプチド結 合物に対するネズミ(murine)モノクローナル抗体が、標準方法(ケーラー 1975)に対してホック(Hock)ら(J.Biol.Chem.265巻、12005−120 11ページ、1990)により記載される若干の変更を加えた方法によって、B ALB/cマウスにて生成される。集めた免疫脾細胞との融合のためには、X6 3/Ag 8.653骨髄腫細胞が用いられる。所望の特異性を有する抗体を産生 するコロニーを、制限希釈法によって3回サブクローンする。腹水生成を誘起す るために、同系BALB/cマウスに2,6,10,14−テトラメチルペンタ デカン(Pristane(登録商標)、アルドリッチケム カンパニー(Aldrich Chem.Co. ))0.5mlを腹腔内注射し、その10日後に、RPMI 1640培地0.5m l中の5×106ハイブリドーマ細胞を同じ経路から投与することができる。腹 水を集め、これを抗体精製に使用する。 本発明は、血漿及びその他の生物学的液中のLK測定のための簡単な測定方法 、並びにHK及びLK両方の同時測定のための方法を提供する。本発明によるキ ニノーゲンアッセイは、少なくとも30倍の範囲にわたって直線性である(図1) 。 血漿中LK測定のこれまでの報告は、大部分が間接的測定法であった。或いは、 HKとLKが共通の重鎖を共有するという問題のために、アッセイ前にHKをL Kから分離することを行わなければならなかった。一方、本発明の方法は、LK L−1等のモノクローナル抗体を用いるLKの直接的、高速、定量し得る測定法 を始めて提供する。 本発明によると、同一のディテクター抗体及び同一の希釈した患者サンプルを 、HK、LK及び総キニノーゲン(TotK)の測定に用いることができる。この 特徴のために、キニノーゲン類の絶対濃度のみならず、キニノーゲン類の比濃度 (specific concentration)、並びにキニノーゲン開裂程度を評価する、“キニノ ーゲンプロファイリング”研究を行うことができる。 HKは、負に帯電した固体表面へのその付着能力によってミクロスフェアに捕 獲されるため、HKを測定するためには、固体支持体は、捕獲抗体が結合する必 要のない従来の負に帯電したミクロスフェアを含む。好ましくは、ミクロスフェ アはカルボキシレート改質ラテックスを含む。サンプルをミクロスフェアと接触 させ、HKは負に帯電した表面に結合する。ミクロスフェアの洗浄は、非結合物 質を除去し、固定化されたHKをその粒子表面に残す。 TotKアッセイのためには、固体支持体は、HK及びLK両方の重鎖を認識 する抗体が付着したポリエチレンイミン改質ミクロスフェアを含む。例えば、そ の抗体は、ハイブリドーマATCC#HB−8963から得られるモノクローナ ル抗体2B5を含んでよく、その調製法は米国特許第4,908,431号に記載 されている。特許第4,908,431号の全開示は本明細書に引用して援用する 。LKを測定するためには、支持体は、LK−1 MAb等のLK軽鎖に特異的 でHKは認識しない抗体が付着したポリエチレンイミン改質ミクロスフェアを含 む。 同じ原理に基づくELISA法によると、より小さい粒子サイズのカルボキシ レート改質ラテックス、直径0.1μm(SERACOAT(登録商標)TC3X、 セラジン インコーポレイテッド)を用いて96ウェルミクロプレートのウェル をコートする。そのプレートを乾かす。LK及びTotKアッセイのためには、 10mMのNa2P04(pH6.0)+0.5mMのEDTA中の1%ポリエチレ ンイミン溶液を調製する。EDC.HCl(9.6mg/ml)を加え、その後直 ち にその混合物をラテックスコートされたミクロプレートに加える。ウェルをその 溶液で完全に満たし、静置してポリエチレンイミンコーティングをカルボキシレ ート改質ラテックス粒子に固定させる。そのプレートを脱イオン水で洗浄し、乾 燥する。TotK ELISAのためには、ラテックス/ポリエチレンイミンコ ートされたプレートに結合させる免疫試薬は、HK及びLK両方の重鎖を認識す るMAb2B5等のMAbを含む。LK ELISAのためには、免疫試薬は、 LK軽鎖に特異的なMAb LKL−1等のMAbを含む。その抗体を、結合剤 としてEDC.HClを含む溶液に、5μg/ウェルの濃度で各ウェルに加え、 その後少なくとも約2時間インキュベートする。アッセイプレートのウェルを、 標準曲線を作成するための対照サンプルの適切な希釈物で満たす。その他のウェ ルは希釈した未知サンプルを含む。室温で1.5時間インキュベートした後、プ レートを空にし、洗浄緩衝液で洗浄する。洗浄緩衝液は例えば、0.5M NaC l、0.2%アジ化ナトリウム(NaN3)及び0.1%ポリソルベート20(Twee n20)を含む10mMリン酸ナトリウム(pH7.0)を含む。一次ディテクター 抗体として、緩衝液で希釈したヒツジ抗ヒトHK(緩衝液で1:1500に希釈 したもの、200μl)を各ウェルに入れ、プレートを1.5時間インキュベート し、その後洗浄する。二次ディテクター抗体として、酵素ホースラディッシュペ ルオキシダーゼが結合されたロバ抗ヒツジIgG(抗ヒツジIgG−HRP)を緩 衝液で希釈し、各ウェルに加える。ヒト血漿には基質を加水分解し、バックグラ ウンドを生ずるホスファターゼ類が存在するため、アルカリホスファターゼは使 用できない。室温で2時間インキュベートした後プレートを洗浄し、その後酵素 基質を各ウェルに加える。加水分解物の光学密度を標準に対して測定し、未知サ ンプル中のTotK又はLKの濃度を得る。 生物学的液のHKは、捕獲抗体を必要とせず、負に帯電した表面に吸着できる 。つまり、HK ELISAは、ELISAミクロプレート上の固定化捕獲抗体 、又はポリエチレンイミンコーティングを必要とせずに行うことができる。より 小さい粒子サイズのカルボキシレート改質ラテックス、例えば直径0.1μmの SERACOAT(登録商標)TC3X粒子を、ここにおいても96ウェルミクロ プレートのウェルをコートするために用いることができる。カルボキシレート改 質 ラテックスはHKと結合する表面負電荷を提供する。ミクロプレートは、バージ ンポリスチレン等の非帯電材料、又は負電荷を与えるように改質された改質ポリ スチレン等を含むことができる。ミクロプレートが負に帯電した物質を含む場合 、カルボキシレート改質ラテックスの表面コーティングは省くことができる。し かし、ミクロプレート表面がHK捕獲のために十分な表面負電荷を取得するのを 確実とするために、ミクロプレートがすでに負に帯電した材料を含む場合でも、 そのプレートをラテックスでコーティングすることが好ましい。 HK ELISAのためには、ミクロプレートのウェルを、標準曲線を作成す るための適当な対照標準希釈液で満たす。その他のウェルは、希釈した未知サン プルを含む。室温で1.5時間インキュベートした後、プレートを洗浄緩衝液で 洗浄し、上記のような、一次ディテクター抗体としてヒツジ抗ヒトHK、二次デ ィテクター抗体としてのロバ抗ヒツジIgG−HRP、そして酵素基質と接触さ せる。ELISAは、酵素加水分解物の光学密度の測定、及びその値と標準の値 との比較によって完了し、未知サンプル中のHK濃度が得られる。 本発明のキニノーゲンアッセイ実施例は、キット形式で実施できる。HK、L K及びTotKアッセイに適したそのようなキットは、固体支持体、好ましくは 、ミクロプレート(ELISA用)又はミクロスフェア(PCFIA用)の形の支持 体を含む。HKアッセイを行うためのミクロプレート又はミクロスフェアは、H K捕獲のための負に帯電した表面を有する。LKアッセイのためのミクロプレー ト又はミクロスフェアは、ポリエチレンイのミンコーティング及びLKに特異的 な捕獲抗体を担持する。TotKアッセイのためのミクロプレート又はミクロス フェアは、ポリエチレンイミンコーティング及びキニノーゲン重鎖に特異的な捕 獲抗体を担持する。捕獲抗体は、ミクロプレート又はミクロスフェア上のポリエ チレンイミンコーティングに共有結合されている。 キニノーゲンアッセイキットは更にHKの重鎖及び軽鎖両方を認識するディテ クター抗体の供給物(サプライ)を含む。こうしてディテクター抗体は、HK、 LK又はTotKアッセイの3つのキニノーゲンアッセイのいずれにおいても捕 獲されたキニノーゲンを定量するのに用いることができる。HKの重鎖及び軽鎖 両方、及びLKの軽鎖を認識する、全HKに対する適切なポリクローナル抗血清 が市販されている(バインディングサイト リミテッド(The Binding Site,Ltd.) 、サンディエゴ、CA)。検出可能な標識はディテクター抗体が支持する。PC FIAでは、ディテクター抗体は、例えば抗ヒトIgG−FITCを含む。或い は、検出可能な標識は、一次ディテクター抗体に結合する二次ディテクター抗体 が支持する。そのため、二次ディテクター抗体(例えばヤギ抗ヒツジIgG−H RP)の供給物がELISA用キットに任意に含まれる。 ELISAキットは更にHRP等の酵素の基質の供給物、及びその酵素による 基質加水分解を停止する試薬、例えばクエン酸又はH2SO4等を含むことができ る。 キニノーゲンアッセイキットは更に、患者サンプルを集め、保存し、分析する ための適当な補助的試薬を任意に含む。これらの試薬類は、患者サンプルを安定 化し、凝固を防ぎ、試験サンプル中のプロテイナーゼによるキニノーゲンの開裂 を阻止するように処方されている。このような補助的試薬の一つは、例えば下の 例2Aに記載されるような、プロテイナーゼ阻害剤と抗凝固剤との混合物である 。好適カクテルは、酸−シトレート−デキストロース(ACD)を抗凝固剤として 含むが、その他の適した抗凝固剤としては、ヘパリン又はシュウ酸を含む。患者 の血液サンプルを、好ましくはサンプル中の凝固及びキニノーゲン開裂を防ぐの に十分な量のプロテイナーゼ阻害剤カクテルを含むプラスチック注射器に吸入す る。十分量とは、吸入する血液サンプルの容量の約1/10の量である。プロテ イナーゼ阻害剤カクテルはここでは液体として記されているが、そのカクテルは 乾燥粉末型に処方し、それを使用前に適当量の滅菌水で希釈して液体に戻せるこ とが理解されよう。 キニノーゲンアッセイキットのための他の補助的試薬としては、患者サンプルを 希釈するための希釈緩衝液を含む。希釈緩衝液は、好適にはリン酸緩衝塩溶液を ベースにし、ポリソルベート20(Tween20)、ウシ血清アルブミン等の安 定化剤を含み、そして好ましくは、患者サンプル中のプロテイナーゼが、希釈緩 衝液による希釈において活性化しないことを確実にするための少量のプロテイナ ーゼ阻害剤カクテルを含む。代表的希釈緩衝液(“PBS−TBI”)の調製は、 下の例1Cに示される。希釈緩衝液は、ここでは液体として記されているが、そ の緩衝液を乾燥粉末型に処方し、それを使用前に適量の滅菌水で希釈して液体に 戻せることが理解されよう。 キニノーゲンアッセイキットのための別の補助試薬は、キニノーゲン捕獲後、ミ クロプレート又はミクロスフェアから非結合物質を洗浄するための洗浄緩衝液を 含む。代表的洗浄緩衝液は、0.5MNaCl、0.02%アジ化ナトリウム及び 0.1%ポリソルベート20を含む10mMリン酸ナトリウム(pH7.0)からな る。洗浄緩衝液は、10X濃縮物としてキットに好適に保存され、使用前にそれ を滅菌水で1:10に希釈する。或いは、洗浄緩衝液を乾燥状態で保存し、使用 前に適量の滅菌水で希釈して液体に戻してもよい。 キニノーゲンアッセイのための患者血液サンプル(約5ml)は、プロテイナー ゼ阻害剤カクテル(0.5ml)を含むプラスチック注射器に吸入することができ る。その血液を直ちに遠心分離し、細胞を除去しなければならない。細胞フリー 血漿は−70℃で凍結して保存し得る。 下記の非限定的な例は本発明のアッセイを説明するためのものである。例1 ポリエチレンイミン改質カルボキシ改質 ラテックスミクロスフェアの調製 スチレン及びアクリル酸のコポリマーから形成される0.8μmのカルボキシ 改質ラテックスミクロスフェア(CML、セラジン インコーポレイテッド)(1 00ml中10%固体)の10gを、ガラス容器中の1%ポリエチレンイミン(シ グマケミカル カンパニー(Sigma Chemical Co.))60mlに一定撹拌下で加え た。次に、水に溶解した1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボ ジイミド(EDC)塩酸塩168mgを加えた。水にて容量を200mlにし、混 合物を2時間撹拌した。ミクロスフェアを遠心分離し、水で2回洗浄した。改質 された粒子を4℃で0.02%アジ化ナトリウム(NaN3)中に保存した。 例2 低分子量キニノーゲン抗体の、 ポリエチレンイミン改質ラテックスミクロスフェアへの結合 下記のように、LK軽鎖に対するモノクローナル抗体LKL−1を捕獲抗体と して用いて、LKを直接測定するためのミクロスフェアを調製した。 A. LKL−1モノクローナル抗体の精製 モノクローナル抗体LKL−1(カウフマンら、J.Biol.Chem.268巻:90 79−9091ページ、1993)を腹水から、IMMUNOPURE(登録商標 )タンパク質A/Gカラム(ピアスケミカルカンパニー、ロックフォード、IL) で、そのキットに含まれている緩衝液及び使用指示書を用いて精製した。LKL −1はヒトLK軽鎖に特異的なマウス抗体である。精製後、CENTRICON 30コンセントレーター(アミコン コーポレーション(Amicon Corp.)、デンバ ー、MA)にて、抗体を濃縮し、透析した。緩衝液を10mMリン酸ナトリウム (pH6.0)+0.5mMのEDTAに交換した。精製抗体の一部(1.5ml) づつを必要になるまで凍結した。アジ化ナトリウムは、その後の共有結合を妨害 するため、タンパク質を保存する緩衝液からは、いかなる微量のアジ化ナトリウ ム(NaN3)も完全に除去する必要があった。 B. プロテイナーゼ阻害剤カクテルの調製 100mMベンズアミジン、400μg/mlのヘキサジメトリンブロミド、 2mg/mlの大豆トリプシン阻害剤、20mMのEDTA、263μMロイペ プチン(全てシグマケミカル カンパニーより入手)、1mMのPhe−Phe− Arg−クロロメチルケトン(PPACK II)及び20mMの4−(2−アミノ エチル)−ベンゼンスルホニルフルオリド.HCl(AEBSF)(両方共、カルビ オケム(Calbiochem)(ラジョーラ、CA)より入手)を抗凝固剤である酸−シトレ ート−デキストロース(ACD)に溶解して採血用のプロテイナーゼ阻害剤カクテ ルを調製した。 C. PBS−Tween、PBS−Tween−BSA及びPBS−TBIの 調製 Tweenを含むリン酸緩衝塩溶液(“PBS−Tween”)は、10mMリ ン酸ナトリウム(pH7.0)、150mM塩化ナトリウム、0.02%アジ化ナト リウム(NaN3)及び0.1%Tween20(シグマケミカル カンパニー)からな る。“PBS−Tween−BSA”は、10%ウシ血清アルブミン5mlをP BS−Tweenの45mlに加えることによって調製した。希釈剤“PBS− TBI”は、1%BSAと1%プロテイナーゼ阻害剤カクテルを含むPBS−T weenからなるように調製した。 D. LKL−1モノクローナル抗体の、ポリエチレンイミン改質ラテックスミ クロスフェアへの結合 マウス抗ヒトLKモノクローナル抗体LKL−1の、ポリエチレンイミン改質 ラテックスミクロスフェアへの共有結合を次のように行った。50mlの円錐ス クリューキャップつきポリプロピレン遠心管に、32.6mlのH2O、2mlの 100mMリン酸ナトリウム(pH6.0)+5mM EDTA、及び例1に従っ て調製された8%(w/vol)ポリエチレンイミン改質ミクロスフェア2mlを 入れた。1.2mlのモノクローナル抗体LKL−1(10mMリン酸ナトリウム (pH6.0)+0.5mM EDTA中、2.71mg/ml)を加える前に、内容 物を簡単に混合した。管をニューテイター(nutator:振動器)に30分間置いた。 粒子が大きい凝集物を形成し始めた場合、その混合物を数回超音波粉砕した。次 に1M EDC塩酸塩200μlを加え、直ちに管を閉じて混合し、一晩ニュー テイター上に置いた。最終抗体濃度は約85μg/mlであった。翌日、管を遠 心分離し、上澄液を除去した。上記のリン酸緩衝液中10%ウシ血清アルブミン 20mlを、ミクロスフェアに加えて未反応部位をブロックするとともに、粒子 を安定化した。管を激しく混合して、コートされた粒子を完全に再懸濁させ、ニ ューテイターに30分間置いた。次に、ミクロスフェアを遠心分離し、0.1% Tween20(シグマケミカル カンパニー、セントルイス、MO)を含むリン 酸緩衝塩溶液で2回洗浄した。コートされたミクロスフェアを0.02%アジ化 ナトリウム(NaN3)を含むPBS−Tween−BSAで最終容量60mlにし、 4℃で保存した。コートされたミクロスフェアは、少なくとも12カ月は安定で あった。そのミクロスフェア60mlは、3,000回のLK測定を行うのに十 分である。 E. LKL−1抗体のポリエチレンイミン改質ラテックスミクロスフェアに対 する結合効率の測定 抗体をポリエチレンイミン改質ミクロスフェアに結合させた後、上澄液及びミ クロスフェア両方について、マウスIgGをPCFIAによって分析し(スコッ ト及びコールマン、J.Lab.Clin.Med 119巻:77−86ページ、1992) 、LKL−1のミクロスフェアへの結合効率を決定した。マウスIgGでコート されたミクロスフェアを用いて、上澄液のIgGを捕獲した。フルオレセインイ ソチオシアネート(FITC)(シグマケミカル カンパニー)で標識された抗マウ スIgG F(ab’)2をディテクターとして用いた。標準は、正常マウスIgG (ピアスケミカル カンパニー)から調製された。LKL−1含有ミクロスフェ アを1:30に希釈し、それらをアッセイプレートに加えた。結合効率は、調製 した粒子の各バッチで同様であった。最終的ミクロスフェア懸濁液中のLKL− 1の濃度は、12.12±1.49μg/mlミクロスフェア懸濁液、であった。 F. 低分子量キニノーゲンに対するミクロスフェアの結合能力 MAb LKL−1の243ngを含むミクロスフェア懸濁液20μlは、少 なくとも42ngのLKをその軽鎖を介して結合することができ、直線性標準曲 線を生成することができた(図1B)。標準曲線の頂上では、抗体の20%が抗原 (LK)によって占められた。サンプル中の抗原に対してミクロスフェア上の抗体 が5倍モル(molar)過剰にあれば、全抗原が固体マトリクスに結合することが保 証される。 例3 総キニノーゲン抗体の、 ポリエチレンイミン改質ラテックスミクロスフェアへの結合 HK及びLKを同時に直接測定するためのミクロスフェアを、HK及びLKの 共通の重鎖に対するモノクローナル抗体(2B5)を用いて、次のように調製した 。 A. 2B5モノクローナル抗体の精製とミクロスフェアへの結合 ハイブリドーマATCC#HB−8963から得られたモノクローナル抗体2 B5(米国特許第4,908,431号)は、腹水から例2Aの方法に従って精製し た。MAb 2B5は、ヒトHK及びLKの共通の重鎖に対するマウスモノクロ ーナル抗体である。MAb 2B5を例1に従って調製されたポリエチレンイミ ン改質ミクロスフェアに例2Dと同様にして共有結合させた。但し結合後の最終 容量は40mlにした。この抗体のミクロスフェアへの結合効率を、例2Eのよ うにして測定した。MAb 2B5の濃度は7.99±3.69(μg/ml)であ った。これらのミクロスフェア40mlで、約2,000回の総キニノーゲン測 定を行うことができた。 B. 総キニノーゲンに対するミクロスフェアの結合能力 MAb 2B5の160ngを含むミクロスフェア懸濁液20μlは、少なく とも58ngのLK及びHKをそれらの重鎖によって結合することができ、直線 性標準曲線を得ることができた(図1C)。標準曲線の頂上では、抗体の37%が 抗原(LK又はHK)によって占められた。サンプル中の抗原に対してミクロスフ ェア上の抗体が2.75倍モル(molar)過剰にあれば、全抗原が固体マトリクスに 結合することが保証される。例4 ポリエチレンイミン改質ラテックスミクロスフェアを用いる 正常血漿のキニノーゲンの粒子濃度蛍光イムノアッセイ A. PCFIAのための対照血漿の調製 20名の各健康ドナーから血液(4.5ml)を、プロテイナーゼ阻害剤カクテ ル0.5mlを含むプラスチック注射器に直接集めた。血液を直ちに混合し、2 0℃、2000×gで5分間遠心分離した。赤血球を除去した後、血漿を12, 000×gで10分間再遠心分離した。細胞フリー血漿のアリコート群を−70 ℃で凍結した。各ドナーからの血漿100μlをプールし、対照血漿として使用 した。対照血漿をPBS−TBIで1:50に希釈した。PBS−TBIを用い てその血漿の連続希釈物を調製した。市販の基準血漿は開裂し、そのため標準と しての使用に適さないことが判明したので、対照血漿は阻害剤カクテルに採取し た血液から作ることが必須であった。 B. PCFIAのためのトレーサー抗血清の調製 FITCで標識された、全HKに対するポリクローナル抗体(HKの重鎖及び 軽鎖両方とLKの重鎖とを認識する)をバインディングサイト リミテッド(サ ンディエゴ、CA)から購入した。標識化されていない同じ抗体も用い、FIT C標識化された抗体(10mg/ml)の20μl、標識化されていない抗体(1 4mg/ml)の100μl、及びPBS−Tween−BSAの7820μl をガラス製バイアルに加えることで、FITC標識化された抗体と一緒にした。 そのトレーサー抗血清は4℃で2週間まで保存することができた。 C. 38名の正常ドナーの血漿中のLKの直接PCFIA測定 PCFIAは0.45μm膜を備えた96ウェルアッセイプレート(イデックス コーポレーション)中で、以下のようにして3回行われた。例2に従って調製さ れたLKL−1コートされたミクロスフェア20μlを各ウェルに入れ、PBS −TBI中に希釈した対照血漿(1:50から1:3200までの範囲)の10μ l、又は38名の正常ドナーからの未知の血漿サンプルをPBS−TBIで1: 100に希釈したもの10μlを加えた。93μg/mlのLKを含む正常のプ ールした血漿を用いて、1:50に希釈された対照血漿では186μg/mlの 値を選択した。PBS−TBIをブランクとして用いた。20分後、トレーサー 抗血清20μlを加え、その混合物を更に20分間インキュベートした。そのプ レートを蛍光濃度分析器(FCA)(イデックスコーポレーション)に置き、そこで ウェルを排気した(20mmHg)。ミクロスフェアを真空下で、0.5M NaC l及び0.02%アジ化ナトリウムを含む10mMリン酸ナトリウム(pH7)(洗 浄緩衝液)で2回洗浄した。FCAでプレートを読み、Windows for Workgroups 3.11又はWindows 95ソフトウェアを備えたIBM互換386DX−40コ ンピューター(マイクロソフト コーポレーション(Microsoft Corp.)、レドモン ド、WA)を用い、Winplateソフトウェア(ver.1.1)(イデックスコーポレーショ ン)によりデータを分析した。曲線をWinplate(ver.1.1)ソフトウェアによってフ ィットさせ、3回又は2回の測定の平均値を標準曲線から自動的に計算した。Si gma Plot for Windows(ver.1.1、2.0及び3.0)、並びにSigma Stat for Windows( ver.1.0)(ジャンデルコーポレーション(Jandel Corporation))を用いてデータを 分析し、グラフ化した。正常のプールした血漿で生成したLK標準曲線は、図1 Bのようである。PCFIAではLKは、未知サンプル中で50から1900n g/mlの範囲が検出できた。このアッセイはこの範囲では直線性であった。3 8名の正常ドナーのLK濃度は、61から156μg/mlの範囲に亙り、平均 は93μg/mlであった(図2B)。 D. 38名の正常ドナーの血漿中の総キニノーゲン(HK及びLK重鎖)の直接 PCFIA測定 HK及びLKが共通の重鎖を共有し、MAb 2B5は重鎖に向かうため(シュ マイエル(Schmaier)ら、J.Biol.Chem 262巻:1405−1411ページ、 1987)、捕獲抗体として2B5を用いると、HK及びLK両方(又は総血漿キ ニノーゲン)の同時測定が行われる。簡単にするために、この測定を“TotK ”(総血漿キニノーゲンに対して)と呼ぶ。TotK−PCFIAをLK−PCF IAに対して上記したように行った。但しLK−PCFIAにて用いたLKL− 1 MAbコートされたミクロスフェアの代わりに、2B5 MAbコートされた ミクロスフェアの20μl(例3)を用いた。173μg/mlのTotKを含む 正常血漿のプールを標準として用いた。1:50に希釈された対照血漿では34 6μg/mlの値を選択した。正常のプールした血漿にて形成されたTotKの 標準曲線は、図1Cのように表される。TotKは、未知サンプル中でPCFI Aによって、100から3500ng/mlの間で検出できた。アッセイはこ の範囲では直線性であった。38名の正常ドナーのTotKは、129から27 4μg/mlまでの範囲に亙り、平均は176μg/mlであった(図2C)。 E. 38名の正常ドナーの血漿中のHKの直接PCFIA測定 HK−PCFIA(図1A)を、既報(スコット及びコールマン、J.Lab.Clin.Me d. 119巻、77−86ページ、1992)を下記のように修飾して行った。H Kは、捕獲抗体コーティングがなくても、カルボキシレート改質ラテックスに付 着する。LKは、LKに特異的な抗体コーティングがなければそのようなミクロ スフェアには付着しない。そのため、HK−PCFIAアッセイのためには、ス コット及びコールマン(上述)のC11C1 MAbコートされたミクロスフェア の代わりに、コートされていないカルボキシレート改質ラテックスミクロスフェ ア(CML、セラジン インコーポレイテッド)を固体支持体として用い、HKを 捕獲した。 HK−PCFIAをコートされていないCMLミクロスフェア(0.25%)の 20μl、及び希釈された対照血漿又はドナー血漿の20μlを用いて行った。 80μg/mlのHKを含む正常のプールした血漿を用い、1:50に希釈され た対照血漿のためには160μg/mlの値を選択した。正常のプールした血漿 にて作成したHKの標準曲線は、図1Aのように表わされる。HKは、未知サン プル中で、PCFIAによって50から1600ng/mlの間で検出できた。 アッセイはこの範囲では直線性であった。38名の正常ドナーにおけるHKは、 59から114μg/mlの範囲に亙り、平均は82μg/mlであった(図2 A)。これらの値はこれまでに報告されたHKレベル(プラウド(Proud)ら、J.Lab .Clin.Med. 95巻:563−574ページ、1980;シヴアネン(Syvanen)ら 、FEBS Letters 129巻:241−245ページ、1981;バウマ(Bauma)ら 、J.Lab.Clin.Med.96巻:693−709ページ、1980;カビリオウーナ ビアス(Kerbiriou-Nabias)ら、Br.J.Haematol.56巻:273−286ページ、 1984)に類似する。図2Aからのデータ(HK)を図2Bからのデータ(LK) に対してプロットすると、r=0.84、p<0.0001の相関性が認められた 。2つの値が95%信頼限界の外にあった(図3)。LK+HK の値をTotKの値に対してプロットすると(図4)、優れた相関関係(r=0.9 8)が認められ、これはHK及びLKを個々に測定した濃度の合計が、非区別ア ッセイによって表される総キニノーゲン濃度(TotK)に等しかったことを示す 。この結果は、全てのキニノーゲン類のアッセイが有効であり、正常キニノーゲ ンは大部分が無損傷であることを示す。 F. キニノーゲン測定の変動係数 HK、LK、及びTotKのためのアッセイ間変動係数は(C.V.)、1単位/m lキニノーゲンを含むサンプルでは(ここで1単位は正常のプールした血漿1m l中の量と定義する)、それぞれ3.34、5.45、及び3.47%で、0.1単 位/mlを含むサンプルでは、それぞれ5.23、6.59、及び7.48%であ った。アッセイ内変動係数は、1単位/mlキニノーゲンを含むサンプルではH K、LK及びTotKでそれぞれ4.79、5.49、及び4.18%で、0.7単 位/mlを含むサンプルではそれぞれ3.76、1.69、及び3.23%であっ た。 G. 開裂キニノーゲン指数(CKI)の測定 開裂キニノーゲン指数(CKI)は、HKの測定値を測定総キニノーゲン値と測 定LK値との差で割った値:HK/(TotK−LK)として計算した。HK及び LKの重鎖はドメイン1と2の間、又は2と3の間で開裂され得ることが知られ ている。しかしこれらの開裂は、抗原性には影響を与えない。従って、重鎖の測 定は、総キニノーゲン濃度の測定のための“内部標準”となり得る。しかし、H Kが、無損傷のその片方よりも強い免疫活性分子であるHKaに活性化された場 合、CKIは1.0より大きくなり得る。HK軽鎖の表面結合領域が開裂され、 破壊された場合、及び/又はLKのLKL−1エピトープが開裂された場合、C KIは1.0よりも小さくなり得る。上記アッセイでは、1.0のCKIが算出さ れ、従ってキニノーゲン類はアッセイ操作中無損傷のままであったことが確認さ れる。 H. 比キニノーゲンレベルの測定 全てのドナーにおいて、総タンパク質をクーマシー(Coomassie)プラスタンパ ク質試薬(ピアスケミカルカンパニー)で測定し、“比キニノーゲンレベル”(H K、LK、又はTotKを総タンパク質で割った値)を計算した。比HKは1.1 1から2.19μg/mg総タンパク質の範囲に亙り、平均値は1.46μg/m gであった。比LKは1.12から3.06μg/mgの範囲に亙り、平均値は1 .64μg/mgであった。比TotKは2.23から5.35μg/mgの範囲 に亙り、平均値は3.12μg/mgであった(表1)。 例5 低分子量及び総キニノーゲンの粒子濃度蛍光イムノアッセイ: ポリエチレンイミン改質対アミノ改質ミクロスフェア 例4のLK及びTotK濃度測定法を行った。但し本発明のポリエチレンイミ ン改質ラテックスミクロスフェアの代わりに、2つの供給元から市販されている アミノ改質ラテックスミクロスフェアを用いてMAbコートされたミクロスフェ アを調製した:SPHEROTEC APS及びSPHEROTEC DMS(ス フェロテック インコーポレイテッド(Spherotech,Inc.)、リバティーヴィル、 IL);及びBANGS APS(バングスラボラトリーズ インコーポレイテッ ド(Bangs Laboratories,Inc.)、カーメル、IN)。例4のように、ミクロスフェ アを、LK軽鎖に特異的なMAb LKL−1でコートした。その他のミクロス フェアは、HK及びLKの共通重鎖に向かうMAb 2B5でコートした。本発 明によるカルボキシレート改質ラテックスミクロスフェアのポリエチレンイミン 改質によって生成した本発明のポリエチレンイミン改質ミクロスフェア(PEI −ML)もまた、LKL−1又は2B5でコートし、比較のために用いた。標準 曲線を、例4に記載のように、正常のプールしたヒト血漿で作成した。LK(図 5A)及びTotK(図6A)の両方の標準曲線は、本発明のPEI−MLミクロ スフェアでは直線性で、バックグラウンドはほとんどなく、これはフルオレセイ ンで標識化された(fuluoresceinated)抗体トレーサーの非特異的結合がないこと を示す。SPHEROTEC APSミクロスフェアは、TotKでは直線性ア ッセイをもたらしたが(図6B)、結合力はPEI−MLの結合力(図6A)の半分 より小さかった。しかし、LKアッセイにおいて、SPHEROTEC APS ミクロスフェアは、高いバックグラウンド及びシグナルのノイズに対する比が2 .0未満(<2.0)を示し、LKアッセイにおけるシグナルの大部分がHK及 び/又はディテクター抗体のミクロスフェアへの非特異的吸着によるものである ことを示す(図5B)。SPHEROTEC DMSミクロスフェアは、LK及び TotKアッセイ両方において(図5C、6C)非常に高いバックグラウンドを生 じるため、全く適さなかった。この結果は、このトレーサーがミクロスフェアに 非特異的に吸着することを示唆する。BANGS APSミクロスフェアは、L K(図 5D)及びTotK(図6D)アッセイにおいて高いバックグラウンドを示し、シ グナルのノイズに対する比は4.0未満であった。BANGS APS曲線は両ア ッセイで同様であり、トレーサーの非特異的結合に加えて、HK及びLKの両方 が共に結合したことを示唆する。 HK及び/又はトレーサーのミクロスフェアへの非特異的吸着を確認するため に、同じミクロスフェアを高濃度の精製HK(527μg/mg)と共にインキュ ベートし、ブランク値(ゼロHK)を各々から差し引いた。PEI-MLは、HK の2%未満に結合した。SPHEROTEC APS及びSPHEROTEC D MSは両方共、HK及び/又はトレーサーに結合した。精製HKの場合の値は、 高いトレーサーバックグラウンドを差し引いた後でさえ、それぞれの標準曲線の 最高値より高かった。BANGS APSは、かなりの量のトレーサーに加えて 、HKの30%に結合した。 試験した4種類のミクロスフェアのなかで、本発明のPEI−MLミクロスフ ェアのみが無視し得るバックグラウンドを有し、直線的アッセイをもたらし、無 視し得る量のHKに結合した。 例6 歯肉溝液中の低分子量キニノーゲンの測定 A. 歯周病患者の歯肉溝液の採取 テンプル大学歯科医学部((Temple University School Of Dental Medicine)フィ ラデルフィア、P)で通常の治療を受けている患者から、文書によるインフォー ムドコンセントを得た後、歯肉溝液(10μl)を採取した。液は、活性歯周病患 者、及び歯周病を処置されて炎症がもはや見られない患者から、PERIOTR ON STRIP(プロフロー(Pro Flow)、アミチヴィル、NY)で採取した。直 ちにPERIOTRON STRIPを、10%プロテアーゼ阻害剤カクテル5 0μlを含む微小遠心分離管に入れ、−70℃で凍結した。PCFIAを行うた めにこれらのサンプルを1:2に希釈し、最終希釈は1:12となった。 B. 歯肉溝液中のHK及びLKの検出 8名の活性歯周病患者からの歯肉溝液を、HK及びLKについて測定した。3 つのサンプル中にはHK及びLKを見いだしたが、その他の5サンプル中には検 出可能なキニノーゲンは存在しなかった(表2)。2つのサンプル中ではHK及び LKは少し開裂していると思われ、1つのサンプルではHK及びLKは広範に開 裂していた(CKI=0.59)(表2)。治療が終了し、炎症が認められなかった 歯周病患者6名は、検出可能なキニノーゲンを有さなかった(データは示さず)。 例7 総キニノーゲンのELISA A. ポリエチレンイミン改質ミクロプレートの調製 エタノール中の直径0.1μカルボキシ改質ラテックス粒子(SERACOAT (登録商標)TC3、セラジン インコーポレイテッド)の1wt%溶液を、バー ジンポリスチレンミクロプレートの各ウェルに加え、完全に充填した(或いは、 96−ウェル組織培養プレート、例えばMICROTEST III(ファルコンプ ラスチックス(Falcon Plastics)をバージンポリスチレンミクロプレートの代わ りに用いてもよい。)。10分後、TC3の非吸着粒子を廃棄し、プレートを脱 イオン水ですすいだ。プレートをペーパータオル上に逆さにし、温気オーヴンに て3 7℃で30分間乾燥した。ポリエチレンイミン(50%、シグマケミカル カン パニー)を脱イオン水で10%(v/v)の濃度まで希釈し、表3に示される量の 各成分と一緒にした: 諸成分を合一し、全てのウェルを上記溶液で完全に満たした。2時間後、プレ ートを脱イオン水で10回洗浄し、37℃で30分間乾燥した。 B. 総キニノーゲンモノクローナル抗体の付着 200μlのモノクローナル抗体2B5(5μg/ウェルの濃度)を、下記の表 4の更なる成分の各指示量と共に96ウェルの各々に入れた: 抗体を2時間から一晩までの任意の時間インキュベートした。結合時間が短い か長いかによる差は認められなかった。 C. ELISAの手順 正常のプールしたヒト血漿をPBS−TBIで1:1000に希釈した。標準 曲線を作成するために、PBS−TBIでの連続希釈物を作成した。PBS−T BIをブランクとして用いた。測定すべき未知サンプルをPBS−TBIで1: 2000に希釈した。全測定は3回づつ行われた。標準及びサンプル(各々20 0μlづつ)をMAB 2B5を結合したウェルに入れた。室温で1.5時間イン キュベートした後、プレートを空にし、0.5M NaCl、0.02%アジ化ナ トリウム及び0.1%ポリソルベート20を含む10mMリン酸ナトリウム(pH 7)からなる洗浄緩衝液で3回洗浄した。PBS−BSAで1:1500に希釈 した抗ヒトHK(バインディングサイト)の200μlを各ウェルに入れた。1. 5時間後、プレートを上記のように洗浄した。抗ヒツジIgG−HRP(バイン ディングサイト)を1:200に希釈し、200μlを各ウェルに加えた。室温で 2時間インキュベートした後、プレートを上記のように洗浄した。プレートを正 確なpH及びイオン強度に平衡化するために、プレートを基質とともに使用した ものと同じ緩衝液で1回すすいだ。3,3',5,5’−テトラメチルベンジジ ン二塩酸塩基質(ピアスケミカルカンパニー)を5秒間隔でそのウェル群に加え、 室温でインキュベートした。最高標準の光学密度が0.6から0.9になったとき 、停止溶液(1M H2SO4)を加えて基質の加水分解を停止させた。BIOTE K ELISAリーダーにて450nmでプレートを読んだ。 D. 結果 7つの未知サンプルの総キニノーゲンを上記ELISAの手順に従って試験し た。これらのサンプルは5つの正常血漿サンプル、総キニノーゲン欠損(ウィリ アムズ(Williams))血漿、及びフィッツジェラルドトライト(Fitzgerald Trait) 血漿からなる。フィッツジェラルド血漿は、HKを痕跡量のみ含むが、LKは正 常レベルの約50%含む。同じ7サンプルを、例4DのPCFIA TotK法 に従って試験した。TotKに対するPCFIA及びELISAの結果は図7に プロットした。0.98のr値が得られた。この値は、TotKの測定において PCFIAとELISA分析との間に優れた相関性があることを示す。ウィリア ムズ血漿はこのアッセイでは反応しなかった。 例8 低分子量キニノーゲンのELISA A. LKモノクローナル抗体のミクロプレートへの付着 200μlのモノクローナル抗体LKL−1(5μg/ウェルの濃度)を例7 Aの方法に従って調製したミクロプレートの96ウェルの各々に入れた。抗体溶 液の調製に用いた処方は表5に示される: 抗体を2時間から一晩までの任意の時間インキュベートさせた。結合時間が短 いか長いかによる差は認められなかった。 B. ELISAの手順及び結果 例7Cの方法と同様のELISA法を行い、例7のTotK分析に用いた7サ ンプルのLK含量を測定した。上記調製したLKL−1 MABコートされたプ レートを、例7の2B5 MABコートされたプレートの代わりに用いた。同じ 7サンプル(即ち5つの正常サンプル、ウィリアムズ血漿サンプル及びフィッツ ジェラルド血漿サンプル)を例4CのLK PCFIAを用いて試験した。LKに 対するPCFIA及びELISAの結果を図8にプロットする。0.98のr値 が得られた。この値は、LK測定においてPCFIAとELISAとの間に優れ た相関性があることを示す。ウィリアムズ血漿はこのアッセイでは反応しなかっ た。 例9 総キニノーゲンのELISA、及び支持体表面の改質の比較 A. ポリエチレンイミン改質ミクロプレートの調製 96−ウェルバージンポリスチレンプレート(8×12ウェル列、アッセイプ レート、コーニング25880−96)を次のように処理した。1/4のウェル( 3×8=24ウェル)を1%ポリエチレンイミンで満たした。第2の1/4のウ ェル(3×8=24ウェル)には、0.52mM EDC.HClを加えた1%ポリ エチレンイミンを満たした。第三の1/4のウェル(3×8=24ウェル)には、 エタノール中の1%SERACOAT(登録商標)TC3カルボキシ改質ラテック ス粒子を加えた後、1%ポリエチレンイミンを加えた。第四の1/4のウェル( 3×8=24ウェル)には、エタノール中1%SERACOAT(登録商標)TC 3カルボキシ改質ラテックス粒子を加えた後、0.52mM EDC.HClを加 えた1%ポリエチレンイミンを入れた。こうして、4つの1/4づつのウェルは (1)ポリエチレンイミンの、受動的に吸着されたコーティングと、(2)EDC. HClの処理によってプレート表面に共有結合したポリエチレンイミンのコーテ ィングと、(3)ポリエチレンイミンのコーティングが受動的に吸着されたカルボ キシ改質ラテックス粒子のコーティング、又は(4)ポリエチレンイミンコーティ ングがEDC.HCl処理によって共有結合されたカルボキシ改質ラテックス粒 子のコーティングを含んでいた。このように処理したプレートを2時間放置した 。過剰の液体を外に出し、このようにコートされたウェルを脱イオン水で10回 洗浄した。次にプレートをペーパータオル上に逆さにし、37℃気流オーヴン中 に入れて残留液体を全て蒸発させた。 B. 総キニノーゲンモノクローナル抗体の付着 例7Bの方法を行い、総キニノーゲンモノクローナル抗体2B5をミクロプレ ートの全てのウェルに付着させた。 C. ELISAの手順 例7Cの方法を行い、PBS−TBIで希釈した正常のプールしたヒト血漿の 連続希釈物の添加によって、各1/4に対するプレートの総キニノーゲン標準曲 線を作成した。PBS−TBIをブランクとして用いた。全ての測定は3回づつ 行われた。得られた標準曲線を図9に示す:ポリエチレンイミンで受動的にコー トされたウェル(黒丸);ポリエチレンイミンがEDC.HClにより共有結合し ているウェル(白丸);ポリエチレンイミンが受動的に吸着しているカルボキシ改 質ラテックス粒子のコーティングを含むウェル(黒三角);及びポリエチレンイミ ンがEDC.HClによって共有結合しているカルボキシ改質ラテックス粒子を 含むウェル(白三角)。結果は、元は中性であるポリスチレン表面を、負に帯電さ れたカルボキシ改質ラテックス粒子のコーティングにて帯電させると、ポリエチ レンイミンの結合が増加し、同様に更に多くの抗体をウェルに結合させることを 示す。カルボキシレート改質ラテックスの負に帯電した層と、ポリエチレンイミ ンコーティングを含む正に帯電した層とがEDC等の共有結合剤によって共有結 合する場合、抗体結合の増加が最も顕著である。 例10 カルボキシ改質ラテックスでコートしたミクロプレートを用いる 高分子量キニノーゲンのELISA A. ポリエチレンイミン改質ミクロプレートの調製 エタノール中、直径0.1μのカルボキシ改質ラテックス粒子(SERACOA T(登録商標)TC3、セラジン インコーポレイテッド)の1wt%溶液を、M ICROTEST III96−ウェル組織培養プレート(ファルコンプラスチック ス)の各ウェルに加え、完全に満たした。10分後、TC3の非吸着粒子を廃棄 し、プレートを脱イオン水ですすいだ。プレートをペーパータオル上に逆さにし 、温気オーヴン中にて37℃で30分間乾燥した。 B. ELISAの手順 正常のプールしたヒト血漿をPBS−TBIで1:1000に希釈した。標準 曲線を作成するために、PBS−TBIにて連続希釈物(1:2)を作成した。P BS−TBIをブランクとして用いた。測定すべき未知サンプル(ウィリアムズ 血漿及フィッツジェラルド血漿)をPBS−TBIで1:2000に希釈した。 標準及びサンプル(各々200μlづつ)をミクロプレートウェル群中に入れた。 室温で1.5時間インキュベートした後、プレートを空にし、0.5M NaCl 、0.02%アジ化ナトリウム及び0.1%ポリソルベート20を含む10mMリ ン酸ナトリウム(pH7)からなる洗浄緩衝液で3回洗浄した。PBS−BSAで 1:1500に希釈したヒツジ抗ヒトHK(バインディングサイト)の200μl を各ウェルに入れた。1.5時間後、プレートを上記のように洗浄した。ロバ抗 ヒツジIgG−HRP(バインディングサイト)を1:200に希釈し、200μ lを各ウェルに加えた。室温で1.5時間インキュベートした後、プレートを上 記のように洗浄した。プレートを正確なpH及びイオン強度に平衡化するために 、プレートを基質とともに用いたものと同じ緩衝液(200μl)で1回すすいだ 。3,3',5,5’−テトラメチルベンジジン二塩酸塩基質(ピアスケミカルカ ンパニー)を5秒間隔でそのウェル群に加え、室温でインキュベートした。最高 標準の光学密度が0.6から0.9になったとき、停止溶液(1M H2SO4)10 0μlを加えて基質の加水分解を停止させた。BIOTEK ELISAリーダ ーにて450nmでプレートを読んだ。 C. 結果 正常のプールした血漿の連続希釈からのデータを図11にプロットする。これ は血漿中のHK濃度の標準曲線を形成する。ウィリアムズ血漿。標準曲線を用い てウィリアムズ血漿及びフィッツジェラルド血漿サンプルのHK値を測定した。 ウィリアムズ血漿のHKの値はゼロであり、フィッツジェラルド血漿HKの値は 約7μg/mlであった。これらの値はPCFIAによって測定したウィリアム ズ及びフィッツジェラルドHK値と一致する。例11 ポリエチレンイミン改質ミクロプレートの調製: 血漿接触活性化に与える支持体表面改質の影響 A. ミクロプレートコーティング 6枚のファルコンMICROTEST III組織培養プレートを次のように処理 した。2枚のプレートは組成物Aでコートした。2枚のプレートは組成物Bでコ ートした。組成物A及び組成物Bを表6に示す。2枚のプレートは未処理のまま とした。 プレートを週末中、室温でインキュベートした。プレートをその後脱イオン水 で10回洗浄し、35℃で30分間乾燥した。 B. コーティング効率の試験 各プレートのウェルG11及び12に正常のプールした血漿5μlを入れ、各 プレートのウェルH22及び12に緩衝液(150mM NaClを含む10mM リン酸ナトリウム(pH7.4))の5μlを入れた。サンプルを室温で正確に15 分間インキュベートし、緩衝液150μlを加えた。最後に、カリクレイン合成 基質S−2302(4mM)(クロモゲニックス インコーポレイテッド(Chromoge nix,Inc.))の50μlを加え、カリクレイン生成を試験した。IMMULON 2 ELISAプレートに血漿及びS−2302を同様にして入れた。40分後 、4%クエン酸100μlを加えて反応を抑えた。全ミクロプレートをBio− Tek411型ELISAリーダーにてA405nmで読んだ。結果を表7に示す 。 多量のカリクレイン生成から明らかなように、コーとされていないファルコン (Falcon)MICROTEST III培養プレートのウェルでは、プレートの負の表 面電荷のために、血漿の接触活性化が進む。カリクレイン生成はポリエチレンイ ミンコートされたプレートでは無視できるものであり、ポリエチレンイミンが負 の表面電荷を十分に遮蔽することを示している。これは、血液が長時間表面と接 触する血液分析及び処理に用いるためには、そのままでは表面負電荷があるため に不適当である或る種のミクロプレート及び容器でも、第1にポリエチレンイミ ンでコートし、より好適にはEDC等の共有結合剤にて設けられるポリエチレン イミンコーティングでコートする場合、血液アッセイ及びその他の方法に使用で きることを示す。 例12 ヤギのPCFIA A. ヤギIgGコートしたミクロスフェアの調製 例1に従って調製されたポリエチレン改質ミクロスフェアに、表8の混合物を 室温で回転ミキサーで一晩インキュベートすることによって、抗ヤギIgG(シ グマケミカル カンパニー)を0.1mg/mlの抗体の濃度でコートした。: 次に、処理したミクロスフェアを30分間、10mg/mlのBSAでブロッ クし、遠心分離し、水で洗浄し、そして最終容量4mlのPBC−Tween中 に再懸濁した。 B. ヤギIgGのPCFIA 精製ヤギIgGの連続希釈物を用いたPCFIA標準曲線を0から1000n g/mlまでのIgG濃度で作成した。標準曲線作成のためのサンプル調製用の 希釈剤は、0.2μmの注射器フィルターで濾過したPBS−Tween−BS Aであった。ミクロスフェア20μlを96ウェルミクロプレートの各ウェルに 加え、20μlの希釈したサンプル又は対照標準を加えた。室温で20分後、市 販の抗ヤギIgG−FITCを20%ロバ血清を含むPBS−Tween−BS A中で1:100に希釈することによって調製したFITC標識化ロバ抗ヤギI gG(抗ヤギIgG−FITC)溶液20μlをトレーサーとしてウェルに加えた 。混合物を20分間インキュベートした。プレートを例1のようにFCAで、計 器ゲイン5にて読んだ。データを図10に示す。 例13 ポリエチレンイミン改質ミクロスフェアによる抗体スクリーニング A. マウス血清のPCFIAスクリーニング コモンウェルスバイオテクノロジー インコーポレイテッド((Commonwealth Biotechnologies,Inc.)(リッチモンド、VA))によってが合 成されたペプチドAc−Cys−Glu−Tyr−Lys−Gly−Arg−P ro−Pro−Lys−Ala−G1y−Ala−G1u−Pro−Ala−S er−Glu−Arg−Glu−Val−Ser−NH2.4TFAをスカシガイ (keyhole limpet)ヘモシアニンに結合し、マウスに抗血清を生成するための免疫 原として用いた。結合剤IMJECT(登録商標)−マレイミド活性化担体タンパ ク質(ピアスケミカルカンパニー、ロックフォード、IL)を用いてオボアルブミ ンに結合させたサンプルペプチドを用いて固相抗原を作り、PCFIAによって 抗体類をスクリーニングした。 オボアルブミン−ペプチド結合物を例2の結合法に従ってポリエチレンイミン 改質CMLミクロスフェアに共有結合させた。その後ペプチド結合ポリエチレン イミン改質ミクロスフェアを用いてオボアルブミン−ペプチド結合物で免疫した 5匹のマウスの血清を、例4に従う粒子濃度蛍光イムノアッセイ(PCFIA)を 用いてスクリーニングした。そのスクリーニングは免疫前血清、最初の免疫後に 集めた血清、及び免疫原の第1回の追加免疫後に集めた血清で行われた。ペプチ ドコートされたミクロスフェア(20μl中0.25%)を各PCFIAプレート に入れた。マウス血清を、上記例4に従ってPCFIA希釈剤で1:1000に 希釈し、20μlをミクロスフェアを含むウェルに入れた。15分後、プレート を洗浄し、1:50に希釈した抗マウスIgG−FITC(シグマケミカル カ ンパニー)20μlを加え、15分間インキュベートした。プレートを洗浄し、 蛍光濃度分析器で例4のように読んだ。そのデータを表9に示す。 総マウスIgGも、全サンプルで例2のように市販試薬を用いて測定し、従っ て“比(specific)抗LK IgG”(RFU(relative fluorescence units)を総 マウスIgGで割ったもの)を算出することができた。免疫後のマウス血清では 、6318から44622までの比抗LK IgGがあった。これは、MAb L KL−1を産生するハイブリドーマからの、腹水に対して測定された値、833 04と比較される。 B. マウスハイブリドーマ培養上澄液のPCFIAスクリーニング 1匹以上の免疫マウスを犠牲にし、脾臓を摘出し、脾細胞を骨髄腫細胞と融合 し、従来のハイブリドーマ手順に従いハイブリドーマを調製した。そのハイブリ ドーマ組織培養上澄液について、ペプチド結合ポリエチレンイミン改質ミクロス フェアとの抗体の反応性をPCFIAを用いてスクリーニングした。免疫前サン プルには測定可能な蛍光はなかった。スクリーニングした500のハイブリドー マの大部分は蛍光を生じなかった。数サンプルが低いRFU(<10,000)を 示した。10のサンプルのみが10,000から60,000の間の相対的蛍光単 位(RFU)を与えた。陽性ハイブリドーマを陰性ハイブリドーマから速やかに、 明白に区別できる能力が、モノクローナル抗体産生における次のステップのため のハイブリドーマの選択を容易にした。完了するまでに数日かかる、ハイブリド ーマ上澄液をスクリーニングするために現在用いられている従来のELISA法 とは異なり、本発明のペプチド結合ポリエチレンイミン改質ミクロスフェアを用 いるPCFIA法では、500を超えるサンプルをたった数時間でスクリーニン グすることができる。 合成、調製及び分析法に関して引用した全ての参考文献は、本明細書に参照し て援用する。 本発明は、本発明の精神又は本質的特徴から逸脱することなく、その他の特殊 な形でも行われ得る。よって、本発明の範囲を示すには、上記の説明よりはむし ろ、添付の請求の範囲を参照されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA, UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. (a)負に帯電した重合材料を含むミクロプレートと; (b)前記ミクロプレート上のポリエチレンイミンのコーティングと、を含むイ ムノアッセイのための固体支持体。 2. 前記ポリエチレンイミンコーティングは、前記ポリエチレンイミンを前記 ミクロプレートに共有結合させる結合剤と共に前記ミクロプレートに設けられる 請求項1記載の支持体。 3. 前記結合剤はカルボジイミドである請求項2記載の支持体。 4. 前記結合剤は1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイ ミド、又はその塩である請求項3記載の支持体。 5. 前記負に帯電した重合材料は改質ポリスチレンを含む請求項4記載の支持 体。 6. (a)固体支持体と; (b)前記固体支持体上にコートされる、負に帯電した重合材料によって形成さ れたミクロ粒子の層と; (c)前記ミクロ粒子上のポリエチレンイミンのコーティングと、を含むイムノ アッセイのための担体。 7. 前記ミクロ粒子はカルボキシレート改質を含む請求項6記載の担体。 8. 前記ポリエチレンイミンコーティングは、前記ポリエチレンイミンを前記 ミクロ粒子に共有結合させる結合剤と共に前記ミクロ粒子に設けられる請求項6 記載の担体。 9. 前記結合剤はカルボジイミドである請求項8記載の担体。 10. 前記結合剤は1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジ イミド、又はその塩である請求項9記載の担体。 11. 前記固体支持体はミクロプレートを含む請求項6記載の担体。 12. (a)負に帯電した重合材料を含むミクロプレートと; (b)前記ミクロプレート上のポリエチレンイミンのコーティングと; (c)前記ポリエチレンイミンに共有結合することによって前記担体に固定化さ れた免疫試薬と、を含むイムノアッセイのための固相免疫試薬。 13. 前記固定化された免疫試薬は抗原である請求項12記載の固相免疫試薬 。 14. 前記固定化された免疫試薬は抗体である請求項12記載の固相免疫試薬 。 15. 前記抗体はキニノーゲンに対して特異的である請求項14記載の固相免 疫試薬。 16. 前記抗体は低分子量キニノーゲンに対して特異的である請求項15に記 載の固相免疫試薬。 17. (a)カルボキシレート改質ラテックスを含むミクロ粒子と; (b)前記ミクロ粒子上のポリエチレンイミンのコーティングと; (c)前記ポリエチレンイミンに共有結合することによって前記担体に固定化さ れる免疫試薬と、を含むイムノアッセイのための固相免疫試薬。 18. 前記固定化された免疫試薬は抗原である請求項17記載の固相免疫試薬 。 19. 前記固定化された免疫試薬は抗体である請求項17記載の固相免疫試薬 。 20. 前記抗体はキニノーゲンに対して特異的である請求項19記載の固相免 疫試薬。 21. 前記抗体は低分子量キニノーゲンに対して特異的である請求項20記載 の固相免疫試薬。 22. (a)固体支持体と; (b)前記固体支持体上にコートされる、負に帯電した重合材料によって形成さ れたミクロ粒子の層と; (c)前記ミクロ粒子上のポリエチレンイミンのコーティングと; (d)前記ポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって前記ミ クロ粒子上に固定化された免疫試薬と、を含むイムノアッセイのための固相免疫 試薬。 23. 前記ミクロ粒子はカルボキシレート改質ラテックスを含む請求項22記 載の固相免疫試薬。 24. 前記固定化された免疫試薬は抗原である請求項23記載の固相免疫試薬 。 25. 前記固定化された免疫試薬は抗体である請求項23記載の固相免疫試薬 。 26. 前記抗体はキニノーゲンに対して特異的である請求項25記載の固相免 疫試薬。 27. 前記抗体は低分子量キニノーゲンに対して特異的である請求項26記載 の固相免疫試薬。 28. (a)請求項17、22又は27のいずれかの項に記載の固相免疫試薬を 、相補的免疫試薬を含む、又は含むと考えられる液体と接触させて、それによっ て固定化された免疫複合体を生成させ; (c)前記固定化された免疫複合体を定量する、 各工程を含む固相イムノアッセイ。 29. 前記固相免疫試薬は低分子量キニノーゲンに対して特異的な抗体を含む 請求項28記載の固相イムノアッセイ。 30. 前記固定された免疫複合体を、前記第一の免疫試薬又は前記相補的免疫 試薬のどちらかと免疫反応する、検出可能に標識化された第二の免疫試薬と接触 させ; 前記固定された免疫複合体を洗浄して非結合免疫試薬を除去し; 前記固定化された免疫複合体に合体された標識の量を測定する、 各工程を含む請求項28記載の固相イムノアッセイ。 31. 前記検出可能に標識化された第二の免疫試薬の前記検出可能な標識は蛍 光標識、放射性標識又は酵素標識を含む請求項30記載のアッセイ。 32. (a)請求項17、22又は27のいずれかの項に記載の固相免疫試薬を 、相補的免疫試薬を含む、又は含むと考えられる液体、及び標識化された相補的 免疫試薬の既知量と接触させ、それによって前記標識化された及び標識化されて いない相補的免疫試薬の部分が前記固相免疫試薬に結合し; (c)前記固相免疫試薬に結合した標識化された相補的免疫試薬の量を定量する 、各工程を含む固相イムノアッセイ。 33. 前記固相免疫試薬は抗体を含む請求項32記載の固相イムノアッセイ。 34. 前記抗体は低分子量キニノーゲン又は高分子量キニノーゲンに対して特 異的である請求項33記載の固相イムノアッセイ。 35. 負に帯電した重合表面を処理して、前記表面による血漿の接触活性化を 阻害する方法であって、前記表面をポリエチレンイミンでコーティングすること を含む方法。 36. 前記表面はミクロプレートの表面を含む請求項35記載の方法。 37. 前記ポリエチレンイミンコーティングは、前記ポリエチレンイミンを前 記ミクロプレートに共有結合させる結合剤と共に前記ミクロプレートに設けられ る請求項36記載の方法。 38. 前記結合剤はカルボジイミドである請求項37記載の方法。 39. 前記結合剤は1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジ イミド、又はその塩である請求項38記載の方法。 40. (a)ミクロプレートと; (b)前記ミクロプレート上の、負に帯電した重合材料のコーティング と、を含む高分子量キニノーゲンアッセイのための固体支持体。 41. 前記ミクロプレート上の前記コーティングは、負に帯電した重合材料に て形成されるミクロ粒子の層を含む請求項40記載の固体支持体。 42. 前記ミクロ粒子はカルボキシレート改質ラテックスを含む請求項41記 載の固体支持体。 43. (a)高分子量キニノーゲンを含む又は含むと考えられる液体サンプルを 、負に帯電した固体支持体と接触させ、前記サンプル中の高分子量キニノーゲン を前記固体支持体上に固定化し; (b)前記固定化されたサンプル高分子量キニノーゲンから非結合物質を洗浄し ; (c)前記固定化されたサンプル高分子量キニノーゲンを、検出可能な標識を直 接又は間接的に結合して含む、高分子量キニノーゲンに結合するディテクター抗 体と接触させ; (d)前記ディテクター抗体と前記固定化されたサンプル高分子量キニノーゲン との結合を分析する、 ことを含む高分子量キニノーゲンアッセイ方法。 44.前記検出可能な標識は蛍光標識、放射性標識又は酵素標識を含む請求項4 3記載の方法。 45. 前記負に帯電した支持体はミクロプレートを含む請求項44記載の方法 。 46. 前記ミクロプレートはカルボキシレート改質ラテックスのコーティング を含む請求項45記載の方法。 47. (a)高分予量キニノーゲンを捕獲するための負に帯電された表面を含む 第一の固体支持体と; (b)第二の固体支持体であって、その上のポリエチレンイミンコーティングと 、及び前記ポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって前記第 二の固体支持体上に固定化される、低分子量キニノーゲンに対して特異的な捕獲 抗体と、を含む第二の固体支持体と; (c)第三の固体支持体であって、その上のポリエチレンイミンコーティングと 、及び前記ポリエチレンイミンコーティングに共有結合することによって前記第 三の固体支持体上に固定化される、キニノーゲン重鎖に対して特異的な捕獲抗体 と、を含む第三の固体支持体と; (d)高分子量キニノーゲンの前記重鎖及び軽鎖両方を認識するディテクター抗 体の供給物と、を含むキニノーゲンアッセイのためのキット。 48. 前記固体支持体は、ミクロプレート又はミクロ粒子を含む請求項47記 載のキット。 49. 前記ディテクター抗体は検出可能な標識を担持する請求項48記載のキ ット。 50. 前記固体支持体はミクロ粒子を含み、前記検出可能な標識は蛍光標識で ある請求項49記載のキット。 51. 前記ディテクター抗体に結合し、検出可能な標識を担持する二次ディテ クター抗体の供給物を更に含む請求項48記載のキット。 52. 前記検出可能な標識は蛍光標識、放射性標識又は酵素標識を含む請求項 51記載のキット。 53. 前記検出可能な標識は酵素標識であり、前記キットは更に前記酵素の基 質の供給物を含む請求項52記載のキット。 54. 採取中の血液サンプルの凝固を防ぐことができる1つ以上の抗凝固剤の 供給物と、サンプル採取後のキニノーゲンのタンパク質分解を阻害することがで きる1つ以上のプロテイナーゼ阻害剤の供給物と、及び1つ以上の緩衝剤の供給 物を更に含む請求項48記載のキット。 55. (a)1つ以上の抗凝固剤と1つ以上のプロテイナーゼ阻害剤との混合物 を含む第一の容器と; (b)サンプルを希釈するための緩衝組成物を含む第二の容器と; (c)キニノーゲン捕獲後に前記ミクロプレートを洗浄するための洗浄緩衝組成 物を含む第三の容器と、を更に含む請求項48記載のキット。 56.前記第一のバイアルに含まれる抗凝固剤とプロテイナーゼ阻害剤との前記 混合物、及び前記第二のバイアルに含まれる前記緩衝組成物は粉末形である請求 項55記載のキット。 57. 前記ミクロプレート表面と前記ポリエチレンイミンコーティングとの間 に、負に帯電した重合材料のコーティングを更に含む請求項48記載のキット。 58. 前記負に帯電した重合材料のコーティングは、カルボキシレート改質ラ テックスを含む請求項57記載のキット。 59. 前記ミクロ粒子は約0.1μmまでの直径を有する請求項7記載の担体 。 60. 前記ミクロ粒子は約0.1μmまでの直径を有する請求項41記載の支 持体。 61.前記ポリエチレンイミンコーティングは、前記ポリエチレンイミンを前記 表面に共有結合させる結合剤と共に前記表面に設けられる請求項35記載の方法 。 62. 前記結合剤はカルボジイミドである請求項61記載の方法。 63. 前記結合剤は1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジ イミド、又はその塩である請求項62記載の方法。 64. 本質的にポリエチレンイミンで前記表面をコーティングすることからな る請求項35記載の方法。 65. 前記表面はフィルター又は膜の表面を含む請求項35記載の方法。 66. 前記表面は容器の表面を含む請求項35記載の方法。
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