JP2002181814A - マルチアナライトイムノアッセイ - Google Patents

マルチアナライトイムノアッセイ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプル中のアナライトに特異的なアッセイ
方法を提供すること。 【解決手段】 サンプル中のアナライトのアッセイであ
って、サンプルを、アナライトに特異的なリガンドと、
該アナライトに結合してその利用可能な濃度を減少させ
るスカベンジャー物質をも含むリガンドのアレイと接触
させることを特徴とするアッセイ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、その上に
アナライト特異的なリガンドのアレイを備えたバイオチ
ップまたはマイクロチップを用いる、マルチアナライト
イムノアッセイに関する。
【0002】
【従来の技術】バイオチップ/マイクロチップは、イム
ノアッセイまたはヌクレオチドハイブリダイゼーション
アッセイのいずれかでの多数のアレイの測定に関して記
載されている。作製されたアレイは、通常、多数の、固
体支持体上で空間的に異なる領域に位置する個別の反応
部位を有するように設計されている。アレイは、固体支
持体表面上に固定された、高密度の同一または異なる分
子を含み得る。
【0003】マルチアナライトパネルが試験される場
合、それは必ず、未知のサンプル中に存在する各アナラ
イトの量を正確に定量する必要がある。従って、マルチ
アナライトパネル上に提示される各アナライトについて
最適な検量線(標準曲線)が作製されなければならな
い。この検量線は、提示される特定のアナライトの測定
に適した動的範囲(dynamic-range)をカバーしていなけ
ればならず、そして測定する患者サンプルのタイプに適
していなければならない。この動的範囲は、測定される
アナライトに対するアッセイの感受性の指標である。
【0004】各アナライトについて、検出されなければ
ならない濃度範囲で困難が生じる。測定されるべき濃度
範囲がパネル上の各アナライト毎で大きく異なりうるの
で、各検量線の最適化は感受性の問題を引き起こすかも
しれない。
【0005】マルチアナライトパネルの検量線内に包含
されねばならない動的範囲のこの多様性は、各バイオチ
ップに付加されねばならないマルチ結合体(multi-conj
ugate)の製造に際する実際上の問題へとつながる。マル
チ結合体とは、これのおかげで各々個別のイムノアッセ
イに適した検出マーカーがバイオチップに付加されるよ
うな試薬のことである。検出マーカーとは、どのように
してイムノアッセイが可視化され、続いてバイオチップ
上で定量されるかに係る。
【0006】例えば、バイオチップフォーマットでは濫
用薬物に結合するリガンドのアレイについて検量線の形
状を制御する必要がある。現在のスクリーニングガイド
ラインは、広い範囲の濃度にわたっている;例えば、カ
ットオフ(cut-off)範囲は、LSDに関する0.5ng
/mlから、アヘンに関する2000ng/mlまでである。
【0007】問題となる分子が分子量および免疫原性と
いう点で非常に類似する場合、このことを達成するのは
極めて困難である。従って、これらの分子に対する抗体
は全て達成し得る検出限界という点で非常に類似する特
性を有する。現在の試験方法では、各薬物はそれ自体に
特有の試験がある。これにより、試験業者は各個別の試
験を改変して特定の薬物試験についてのスクリーニング
ガイドラインに最も良く適応させることができる。しか
しながら、マルチアナライトフォーマットでは、条件
は、バイオチップ上に存在するアッセイの全範囲に適用
される。従って、広範囲のカットオフ限界に適応させる
ために利用可能な選択肢は限定されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】US−A−47228
89およびUS−A−5026653は、アナライトに
対する特異性を有する標識抗体を用いる反応によるサン
プル中のアナライトのアッセイを開示している。さら
に、アナライトに対しては特異性が低いが、干渉物とし
て働くアナログに対しては特異性が高いスカベンジャー
モノクローナル抗体を使用することができる。
【0009】WO−A−98/26644は、アナライ
トと反応する「検出抗体」を用いる、サンプル中のアナ
ライト(例えば、濫用薬物)に対するアッセイを開示し
ている。第2の反応は、アナライトと結合する「中和抗
体」(これは検出抗体と同一であっても良い)を使用
し、これにより検出抗体を用いて行われるアッセイで陽
性反応が生じることを防ぐ。かくして、検出抗体とは陽
性反応を示すが、第2の反応では減少した反応を示すサ
ンプルは、真のアナライトを含有する;両方で類似の陽
性反応を示すサンプルは干渉物を含む。この手順の利点
は、干渉物の正確な性質を知る必要性を避けていること
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、パネル上の各
アナライトが往々にして他とは非常に異なる濃度で検出
されねばならず、そして各結合体が、それが認識する特
定のアナライトに対して適した濃度/希釈度でマルチ結
合体試薬中に提示されねばならない、と考えられる場合
には、動的範囲の最適化が困難でありうるという認識に
基づく。現在、パネル内のアナライトは互いに非常に異
なる濃度で検出され、定量される必要があるだろうとい
うことが理解されている。
【0011】具体的には、本発明は、(アナライト)/
(考慮中のマルチアナライトパネル中に見出されるアナ
ライトの範囲)に関して、ある領域では感受性が非常に
高いが、別の領域では感受性が十分でないと認められる
検量線の感受性を変更することに関する。これは、特定
の量のスカベンジャー抗体または他のスカベンジャー物
質の、アッセイ系(例えば、アッセイ緩衝液)への添加
を伴う。このスカベンジャー物質は、アナライトを捕獲
するためにバイオチップ表面に固定されているものと同
一であっても良いし、同一でなくてもよい。スカベンジ
ャー物質の目的は、サンプル(コントロールまたは患者
サンプル)中のアナライトのいくらかを特異的に清掃/
除去し、これによって利用可能な測定しうる濃度を低下
させることである。これは、次いで、検量線の非常に感
度の高い部位の感度を減少する効果およびグラフ中の別
の領域の感受性を改善する効果を有している。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明で使用するためのバイオチ
ップは、公知の方法により製造することができる。例え
ば、GB−A−2324866を参照のこと。
【0013】このようなバイオチップはリガンド(例え
ば、抗体)のアレイを提供する。異なるアナライトに対
して特異性を有するいくつかの異なるリガンドが存在し
得る。新規なアッセイは、このようなアナライトの1つ
またはそれ以上について試験するために使用することが
でき、それは1つ以上の抗体の使用を伴うであろう。使
用し得るスキャベンジャー物質は当業者にとって容易に
明らかであり、例えばアプタマーが挙げれられる。典型
的には、スカベンジャー物質はアッセイ緩衝液中に含ま
れ、それ以外には、通常、溶媒などのような従来的な成
分を含有する。
【0014】検量線の感受性は、B/Boの関数であ
り、ここでBおよびBOは、それぞれ、結合種に対する
光単位の値、およびゼロ標準を表す。検量線は、定量ア
ッセイが必要とされるそれぞれの場合に構築され得る。
あるいは、例えば、濫用薬物アッセイに関しては、その
目的には検量線100%カットオフが適切であるyes/no
アッセイでも満足のいくものである。
【0015】例示として、本発明を、濫用薬物のマルチ
アナライトパネルおよびスカベンジャーとしての抗体の
使用に関連して考察する。このようなパネルの典型は、
以下の濫用薬物に関する競合的イムノアッセイを含む:
アンフェタミン、メタンフェタミン、THC、ベンゾジ
アゼピン、アヘン、バルビツール、ベンゾイルエクゴニ
ン(benzoylecgonine)、メタドン、PCPおよびLS
D。
【0016】濫用薬物の検量線(0%〜300%)に関
して、100%スタンダードにはこれらの各薬物のカッ
トオフ濃度(すなわち、その濃度未満ではサンプルが薬
物に関して陰性であると断言され、それを超える濃度で
はサンプルが薬物に関して陽性であると断言される濃
度)が含まれる。以下に列挙するように、マルチ結合物
の添加により、全アナライトに関して適切な検量線を得
る際の問題の原因は、広範な範囲のカットオフ濃度であ
る。
【化1】
【0017】使用されるべきスカベンジャー抗体の量を
決定する際には、一般的に、スタンダード0%〜25%
の間におけるB/Bo値の増加と、75%〜100%〜
125%の間でのドロップを減少させないこととの間で
妥協を図らなければならない。言いかえると、0%〜2
5%の間の検量線の感受性をより低くするように努力さ
れるべきであるが、各薬物に関するカットオフ決定がな
される75%〜125%の間では感受性を低下させては
ならない。従って、カットオフ領域付近の感受性を最大
にすることは重要であり、これによりサンプルの陽性ま
たは陰性の正確な決定を行うことができる。
【0018】任意の特定のアナライトに対するカットオ
フ領域は公知であり、当業者により容易に決定され得
る。また、当業者はどのようにすれば検量線の感受性を
目的の点の付近で最大にすることができるかを容易に決
定することができる。
【0019】
【実施例】
【0020】様々な量の適切なスカベンジャー抗体を添
加することにより検量線のカットオフ領域で達成される
変化の程度を証明するために、PCP、BZGおよびア
ンフェタミンを用いて実験を行った。より具体的には、
PCP、BZGおよびアンフェタミンに関する以下のデ
ータは、スカベンジャー抗体の添加無しでは検量線がカ
ットオフ領域で十分に感受性でないことを示している
(各々の場合において、0%〜25%の間では過度に感
受性であった)。本発明の目的から、およびこれらのア
ナライトに関して、検量線は0%〜25%の間では過度
に感受性であり、この点を超えると感受性が不十分であ
る。
【0021】PCPに関する結果は以下の通りである:
【表1】
【0022】1〜2mg/L PCP抗体を添加すること
により、75〜125%のカットオフ領域付近の検量線
の感受性はかなり改善される。このことは、阻害ドロッ
プ率(%)が抗体を添加しない場合には11.45%
(B/Bo 75%で31.79〜125%で20.3
4)であり、2mg/L PCP抗体の添加ありの場合に
は46.22%(B/Bo 75%で95.72〜12
5%で49.50)であることにより、明確に証明され
ている。
【0023】BZGに関する結果は以下の通りである:
【表2】
【0024】この検量線の感受性を有意に変更するため
には、実質的な量のBZG抗体を添加しなければならな
い。カットオフ領域の感受性を改善するためには、50
〜80mg/Lの添加が必要である。抗体を添加しない場
合、阻害ドロップ率は4.99%(B/Bo 75%で
14.46〜125%で9.47)であるが、BZG抗
体を80mg/L添加すると17.51%(B/Bo 7
5%で47.89〜125%で30.38)まで改善さ
れる。
【0025】アンフェタミンに関する結果は以下の通り
である:
【表3】
【0026】検量線のカットオフ領域の感受性を改善す
るために最適なアンフェタミン抗体の添加量は1.25
mg/Lである。1.25mg/Lを超える濃度は、結果を
これ以上改善することはなかった。抗体を添加しない場
合、阻害ドロップ率は2.12%(B/Bo 75%で
5.61%〜125%で3.49%)であるが、アンフ
ェタミン抗体を1.25mg/L添加すると26.92%
(75%でのB/Bo67.83%〜125%での4
0.91)まで改善される。
フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・ピーター・フィッツジェラ ルド イギリス、ビーティ29・4キューワイ、カ ウンティ・アントリム、クラムリン、ダイ ヤモンド・ロード、アードモア、ランドッ クス・ラボラトリーズ・リミテッド内 (72)発明者 ジョン・ビクター・ラモント イギリス、ビーティ29・4キューワイ、カ ウンティ・アントリム、クラムリン、ダイ ヤモンド・ロード、アードモア、ランドッ クス・ラボラトリーズ・リミテッド内 (72)発明者 ロバート・イバン・マッコネル イギリス、ビーティ29・4キューワイ、カ ウンティ・アントリム、クラムリン、ダイ ヤモンド・ロード、アードモア、ランドッ クス・ラボラトリーズ・リミテッド内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンプル中のアナライトのアッセイであ
    って、サンプルを、アナライトに特異的なリガンドと、
    該アナライトに結合してその利用可能な濃度を減少させ
    るスカベンジャー物質をも含むリガンドのアレイと接触
    させることを特徴とするアッセイ。
  2. 【請求項2】 前記アナライトが濫用薬物である請求項
    1に記載のアッセイ。
  3. 【請求項3】 添加される抗体の量が、カットオフ領域
    周辺での検量線の感受性を最大化する量である、請求項
    1または請求項2に記載のアッセイ。
  4. 【請求項4】 前記スカベンジャー物質が抗体である、
    請求項1〜3のいずれかに記載のアッセイ。
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