JP2002277460A - 生物学的細胞の同定および計数のための試薬および方法 - Google Patents
生物学的細胞の同定および計数のための試薬および方法Info
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Abstract
学的細胞の同定および計数のための試薬を提供すること
である。 【解決手段】 本発明はサンプル中の生物学的細胞を同
定および計数するための試薬および方法に関する。試薬
はサンプル中の規定の型の細胞を特異的に溶解すること
ができる濃度の少なくとも1つのデタージェントから選
択される細胞溶解剤、および残りの未溶解細胞の細胞内
核酸をマークできる色素を含む。とりわけフローサイト
メトリーに基づいた自動分析系を用いて細胞を同定およ
び計数するために用いる。
Description
わけ血液分析に関する。
け血液サンプル中の生物学的細胞の同定および計数のた
めの試薬および方法に関する。
液でよく、またはその他の生物学的液体または生物学的
調製物でもよい。
異なる細胞集団の確定および正確な計数の重要性が長期
にわたって認識されている。実際に、血中の正常な細胞
集団間の平衡比率の異常の発現は特定の医学的症状の発
現、例えば免疫反応、炎症反応等と相関し得る。同様に
異常細胞集団の発現はまたその他の症状、例えば白血病
等の発現とも相関し得る。
合には、沈降または凝集後の顕微鏡的検査など種々の慣
用される方法がある。血液細胞の自動測定は1960年
代の初頭、主要な正常白血球集団の分離で始まった。以
下の参考文献を参照のこと。 (1)Hallerman L.,Thom R.,G
erharts H.,「Elecktronisch
e Differentialzahlzungvon
Granulocyten und Lymphoc
yten nach intervaler Fluo
chromierung mit Acridinor
ange」(「アクリジンオレンジでの周期蛍光色素染
色による顆粒球およびリンパ球の電気的分別計数」)、
Verh Deutsch Ges Inn Med,
70:217(1964)。
原理を利用するフローサイトメトリーにより白血球の分
離を実施した。種々の技術、例えば容量を確定するため
のCoulterの原理、大きさを推定するための回析
光の測定、細胞の内部構造を確定するための90°にお
ける拡散光の測定、および種々の色素に対する細胞の親
和性を確定するための蛍光または吸収の測定を用いて、
いくつかの自動血液分析が生み出された。以下の参考文
献2ないし5を参照のこと。 (2)Adams L.R.,Kamensky L.
A.,「ヒト白血球の6つのクラスの蛍光分析による特
徴づけ」、Acta Cytol,18:389(19
74)、 (3)Shapiro H.M.ら、「蛍光色素並びに
フロー測定を用いた血液細胞計数および分類」、J.H
istochem Cytochem,24:396−
411(1976)、 (4)Terstappen L.W.ら、「赤血球溶
解を起こさない多次元フローサイトメトリー血液細胞分
別」、Blood Cells,17;585−602
(1991)、 (5)Terstappen L.W.,Levin
J.「多次元フローサイトメトリーにより得られた骨髄
細胞分別計数」、Blood Cells,18
(2);311−330(1992)。
徴づけは、長い間科学者の興味の的であり、各細胞のR
NA含量の定量は長い間このサイクルの代表的なパラメ
ーターとして認識されていた。前記の参考文献2ないし
5および以下の参考文献6および7参照のこと。 (6)Traganos F.,Darzynkiew
icz Z.,Sharpless T.,Melam
ed M.R.,「蛍光フローサイトメトリーシステム
におけるアクリジンオレンジを用いた未固定細胞のリボ
核酸およびデオキシリボ核酸の同時染色」、J.His
tochem Cytochem,25:46(197
7)、 (7)Pollack A.ら、「ピロニンYおよびメ
チルグリーンを用いた、異なる細胞集団におけるRNA
含量のフローサイトメトリー分析」、Cytometr
y,Vol. 3, No.1:28−35(198
2)。
97 01090号では、出願者はこの型の分析の実施
を可能にする組成物、より具体的には染色試薬について
すでに記載している。
に種々の問題を解決すべきであり、とりわけ処理時間お
よびサンプル調製のためのコストを削減すべきである。
かかる削減は種々の方法により達成でき、最も明解であ
るのはチャネル数を削減して、いかなる時でも一度に1
つの調製のみが実行されるようにすることである。この
型の技術はLeon W.Terstappen(前記
の参考文献4)によりすでに報告されているが、とりわ
け、その数がしばしば赤血球数のよりも千倍少ない有核
細胞の正確な計数のために長時間の処理および分析が必
要となる。
ルをしばしば少なくとも2つのアリコート部分に分離
し、その1つを赤血球および血小板の研究が可能な特定
の濃度で調製し、もう1つを有核細胞の分析用の高濃度
に調製する。
は様々な短所がある。
析の前にこのアリコート部分を処理することによりしば
しば赤血球を特異的に破壊させる。かかる方法により測
定結果がより迅速に得られるようになるが、それにもか
かわらず、望ましい調製物を得るための反応、移動およ
び染色に関与する時間とで相殺されてしまう。
ション時間はとりわけ活性成分が細胞内部に浸透するの
に必要な時間と関係がある。本明細書に前記するフラン
ス特許第97 01090号では出願者は添加物、とり
わけイオノフォア型添加物を使用して細胞浸透を補助す
るなど、この浸透を促進する方法について記載してい
る。
した段階の数の関数でもある。細胞溶解および染色をし
ばしば2つの連続した段階で、ある順序でまたは別の順
序で実施する(米国特許第6004816号を参照のこ
と)。
少なからずかかり、最低処理時間が長くなる。
した生物学的細胞の同定および計数のための試薬を提供
することである。
に赤血球の溶解、有核細胞の固定および細胞内物質の染
色を同時に実施することを可能にするような試薬を提供
することである。
間並びに関係する試薬数を大幅に削減するために、便宜
的に短時間でこれらの操作を実施することを可能にする
ような試薬を提供することでもある。
ル中の生物学的細胞の同定および計数のための試薬を提
供することであって、該試薬は、サンプル中の規定の型
の細胞を特異的に溶解するのに十分な濃度の、少なくと
も1つのデタージェントから選択される細胞溶解剤、お
よび残りの未溶解細胞の細胞内核酸をマークするように
設計された色素からなる。
時に溶解および染色し、例えばフローサイトメトリーシ
ステムにより分析され得る単一の段階で細胞の溶液を得
ることが可能になる試薬を提供する。この分析により、
このように処理した細胞を分類および計数することが可
能になる。
7 01090号で記載される型の試薬溶液と、サンプ
ルの規定の型の細胞、とりわけ赤血球を特異的に溶解す
ることができる細胞溶解剤とを組み合わせたものであ
る。
された染色試薬溶液それ自体は、続くサンプルの生物学
的細胞の染色のために、膜浸透を促進することができる
ものである。研究する細胞の型に依存して、赤血球の溶
解の前および後でこの染色溶液を使用することができ
る。この染色溶液の試薬の本質はこのように保持され、
溶解溶液に導入されることにより、赤血球を破壊し、残
りの細胞を染色した後計数することを可能にする。
イオン性および/または非イオン性デタージェントを赤
血球を溶解できる濃度で含有する。
級アミン、アミン酢酸塩および塩酸塩、4級アンモニウ
ム塩、並びに臭化トリメチルエチルアンモニウム、ジア
ミン置換アミド、ジエタノールアミノプロピルアミンま
たはジエチルアミノプロピルアミド、環式ジエチレント
リアミンのアミド、スルホン酸アルキルアリル、石油ス
ルホン酸、スルホン酸グリセリドコラミド、スルホベタ
イン、アルキルグリコシド、サポニン、ポリオキシエチ
レンエーテルおよびソルビタン、ポリグリコールエーテ
ル、から選択される。
は0.05(w/v)%濃度のTriton X100
および0.0001(v/v)%濃度のTween 2
0の混合物を含む。
「重量/容量」を表し、「v/v」なる表現は「容量/
容量」を表す。
である。
に結合でき、それと一度結合するとその蛍光が増強され
るものから選択する。
択できる。
−メチル−4−[(3−メチル−2−(3H)−ベンゾ
チアゾリルイデン)メチル]キノリニウム、チアゾール
ブルー、二ヨウ化4−[(3−メチル−2−(3H)−
ベンゾチアゾリルイデン)メチル]−1−[3−(トリ
メチルアンモニウム)プロピル]キノリニウム、ヨウ化
3,3’−ジメチルオキサカルボシアニンまたはヨウ化
3−メチル−2−[3−(3−メチル−2(3H)−ベ
ンゾチアゾリルイデン−1−プロペニル]ベンゾキサゾ
リウム、チオフラビンT、SYTO(登録商標)および
TOTO(登録商標)色素(MolecularPro
bes(商標))、臭化エチジウム、ヨウ化プロピジウ
ム、アクリジンオレンジ、コリホスフィン O、アウラ
ミン O、HOECHST 33258およびHOEC
HST 33342色素、二塩酸4’,6−ジアミノ−
2−フェニルインドール(DAPI)、二塩酸4’,6
−(ジイミダゾリン−2−イル)−2−フェニルインド
ール(DIPI)、7−アミノアクチノマイシン D、
アクチノマイシン D、およびLDS 751。
らに、色素の細胞内への浸透を促進させてマークさせる
ことができる少なくとも1つの膜浸透物質を含む。
ノフォアおよび/または抗生物質型のイオノフォア化合
物である。
以下の濃度で存在する。使用できる抗生物質の例として
はバリノマイシンがある。
0(w/v)%の濃度で存在する少なくとも1つの膜固
定剤を含むことが好ましい。この固定剤は少なくとも1
つのアルコールおよび/または1つのアルデヒドを含む
のが好ましい。この目的で例えばパラホルムアルデヒド
またはグルタルアルデヒドを使用するのが好ましい。
ることもまた本発明の範囲内において可能である。
びバッファー系から選択される少なくとも1つの化合物
を含むこともできる。
とりわけ血液サンプル中の生物学的細胞の同定および計
数の方法に関し、この方法は以下の操作からなる。
インキュベートして、単一の段階で規定の型の細胞、と
りわけ赤血球の溶解、細胞内核酸の染色、および有核細
胞の固定を行うこと、抵抗性容量、軸方向の発光回析、
軸方向の発光透過、垂直方向発光移入、および蛍光から
選択される少なくとも2つの測定パラメーターを用い
て、得られた溶液をフローサイトメトリーにより測定す
ること、並びに測定したパラメーターにより集団におけ
る有核細胞を分類および計数すること。
光回析パラメーターは小角度回析および大角度回析から
選択される少なくとも1つのパラメーターである。
析すなわち「FSC」(前方向散乱)、垂直方向拡散す
なわち「SSC」(側方向散乱)、および垂直方向蛍光
(FL1)、軸方向蛍光、エピ蛍光のいずれかを有する
フローサイトメーターにより測定を実施でき、概パラメ
ーターは全て極性化または脱極性化されており、さらに
別の測定パラメーターとしては、1989年10月27
日のフランス特許第89 14120号に記載される、
例えば透過光測定または抵抗性容量などがある。
トの容量を表現でき、および/またはパルス化すなわち
交流電流により、内部密度の差異を表現でき、構造の確
定に近づくことができる。
析された細胞の各々に関する複数のパラメーターデータ
のセットを得ることができ、これにより細胞を分類する
ことが可能になる。細胞を規定するパラメーターがより
相関的であり非常に多くなるほど分類が正確になる。こ
の型の複数のパラメーター実験はすでに以前に報告され
ている(前記の参考文献4および5を参照のこと)。
熟したものでも未成熟なものでもよく、または正常細胞
でも異常細胞でもよい。
れる。ソフトウェアまたはその他のニューロン技術を用
いて、または用いずに、多次元分析ソフトウェアプログ
ラムにより分類を実施できる。
トもしくは動物血液のサンプルでよく、またはヒトもし
くは動物起源の細胞の生物学的液体もしくは懸濁液のサ
ンプルでもよい。
溶液と混合する。反応速度論では、赤血球がまず最初に
破壊され、色素の浸透が細胞の固定の並行して行われ、
これがより緩徐に起こるとしている。
考として記載する。
組成を有する。
(典型的には15ないし30秒のオーダー)インキュベ
ートした後、少なくとも以下のパラメーターを含むフロ
ーサイトメトリー系により溶液を分析する。すなわち、
大きさの解釈を提示する軸方向回析「FSC」、観察し
たエレメントの構造を表現する垂直方向拡散「SS
C」、および測定すべき細胞内リボ核酸の表現を可能に
する垂直方向蛍光(FL1)。
観察し、各パラメーター間の種々の集団の相互関係を確
定する。
す図1ないし4を参考とする。
「FSC」および垂直方向拡散「SSC」により得られ
たマトリックスを示す。4つの異なる集団が明らかに認
められる。Lはリンパ球を示し、Mは単球を示し、Nは
多核好中球を示し、およびEは多核好酸球を示す。未成
熟顆粒球のIG集団、未分化胚芽細胞のBL、多核好塩
基球のBおよび赤芽球のErBが示されているが、2次
元だけでは分別できない。
(FL1)パラメーターにより形成されたマトリックス
を示す。図1に示すように同一の4つの集団が認められ
るが、異なって配置されている。単核細胞LおよびMは
平均的な蛍光の上位群を成し、多核白血球N、Eおよび
Bは弱い蛍光の下位群を成す。赤芽球のErB集団は2
群の頂点で明らかに分かれ、形成されている。BLおよ
びIG集団の正常な位置が示される。
(FL1)パラメーターにより形成されたマトリックス
を示す。同一の集団が異なる方法で作られることが見出
されるが、IGおよびBL集団を単離することが可能で
ある(正常なサンプル中で極少量)。
同一の型であることを示しているが、芽細胞(BL)を
含有するサンプルで得られ、本発明に従って処理された
ものである。
の型の結果であることを示しているが、未成熟顆粒球
(IG)を含有するサンプルで得られ、本発明に従って
処理されたものである。
り、サンプル中、とりわけヒトまたは動物の血液のサン
プル中の生物学的細胞の特異的溶解および同時染色を単
一の段階で実施することが可能になる。
分析系を用いて細胞を迅速に同定および計数できる。
よび垂直方向拡散(SSC)により得られたマトリック
スを示す図である。
ラメーターにより形成されたマトリックスを示す図であ
る。
パラメーターにより形成されたマトリックスを示す図で
ある。
(SSC−H)により得られたマトリックスを示す図で
ある。
−Height)により得られたマトリックスを示す図
である。
1−Height)により形成されたマトリックスを示
す図である。
(SSC−H)により得られたマトリックスを示す図で
ある。
1−Height)により得られたマトリックスを示す
図である。
L1−Height)により形成されたマトリックスを
示す図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 サンプル中、とりわけ血液サンプル中の
生物学的細胞を同定および計数するための試薬であっ
て、 サンプル中の規定の型の細胞を特異的に溶解するのに十
分な濃度の少なくとも1つのデタージェントから選択さ
れる細胞溶解剤、および残りの未溶解細胞の細胞内核酸
をマークするように設計された色素からなることを特徴
とする試薬。 - 【請求項2】 前記細胞溶解剤が赤血球を溶解すること
ができる濃度の少なくとも1つのイオン性および/また
は非イオン性デタージェントを含むことを特徴とする請
求項1に記載の試薬。 - 【請求項3】 前記デタージェントが、 1級アミン、アミン酢酸塩および塩酸塩、4級アンモニ
ウム塩、並びに臭化トリメチルエチルアンモニウム、 ジアミン置換アミド、ジエタノールアミノプロピルアミ
ンまたはジエチルアミノプロピルアミド、環式ジエチレ
ントリアミンのアミド、 スルホン酸アルキルアリル、石油スルホン酸、スルホン
酸グリセリド、 コラミド、スルホベタイン、 アルキルグリコシド、サポニン、 ポリオキシエチレンエーテルおよびソルビタン、ポリグ
リコールエーテル、から選択されることを特徴とする請
求項1又は2に記載の試薬。 - 【請求項4】 前記色素が蛍光型色素であることを特徴
とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の試薬。 - 【請求項5】 前記色素が細胞内リボ核酸と特異的に結
合でき、一度リボ核酸と結合するとその蛍光を増強させ
ることができることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の試薬。 - 【請求項6】 前記色素が、 チアゾールオレンジまたはp−トシル化1−メチル−4
−[(3−メチル−2−(3H)−ベンゾチアゾリルイ
デン)メチル]キノリニウム、 チアゾールブルー、 二ヨウ化4−[(3−メチル−2−(3H)−ベンゾチ
アゾリルイデン)メチル]−1−[3−(トリメチルア
ンモニウム)プロピル]キノリニウム、 ヨウ化3,3’−ジメチルオキサカルボシアニンまたは
ヨウ化3−メチル−2−[3−(3−メチル−2(3
H)−ベンゾチアゾリルイデン−1−プロペニル]ベン
ゾキサゾリウム、 チオフラビンT、 SYTO(登録商標)およびTOTO(登録商標)色素
(MolecularProbes(商標))、 臭化エチジウム、 ヨウ化プロピジウム、 アクリジンオレンジ、 コリホスフィン O、 アウラミン O、 HOECHST 33258およびHOECHST 3
3342色素、 二塩酸4’,6−ジアミノ−2−フェニルインドール
(DAPI)、 二塩酸4’,6−(ジイミダゾリン−2−イル)−2−
フェニルインドール(DIPI)、 7−アミノアクチノマイシン D、 アクチノマイシン D、およびLDS 751、から選
択されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項
に記載の試薬。 - 【請求項7】 色素が細胞へ浸透することを促進してマ
ークさせることができる少なくとも1つの膜浸透物質を
さらに含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1
項に記載の試薬。 - 【請求項8】 膜浸透を促進する前記物質がプロトノフ
ォアおよび/または抗生物質型のイオノフォア化合物で
あることを特徴とする請求項7に記載の試薬。 - 【請求項9】 0.1(重量/容量)%ないし10(重
量/容量)%の濃度で存在する少なくとも1つの膜固定
剤をさらに含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれ
か1項に記載の試薬。 - 【請求項10】 前記膜固定剤がパラホルムアルデヒド
およびグルタルアルデヒドから選択される少なくとも1
つのアルコールおよび/またはアルデヒドを含むことを
特徴とする請求項9に記載の試薬。 - 【請求項11】 錯化剤、無機塩およびバッファー系か
ら選択される少なくとも1つの化合物をさらに含むこと
を特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の試
薬。 - 【請求項12】 サンプル中、とりわけ血液サンプル中
の生物学的細胞を同定および計数する方法であって、以
下の操作サンプルを請求項1ないし11のうちの1項に
記載の試薬と混合し、インキュベートして、単一の段階
で規定の型の細胞、とりわけ赤血球の溶解、細胞内核酸
の染色、および有核細胞の固定を行うこと、 抵抗性容量、軸方向の発光回析、軸方向の発光透過、垂
直方向発光移入、および蛍光から選択される少なくとも
2つの測定パラメーターを用いてフローサイトメトリー
により得られた溶液を測定すること、並びに測定したパ
ラメーターにより集団における有核細胞を分類および計
数すること、からなることを特徴とする方法。 - 【請求項13】 前記抵抗性の測定が直流電流およびパ
ルス化すなわち交流電流から選択される少なくとも1つ
の電流により実施されることを特徴とする請求項12に
記載の方法。 - 【請求項14】 前記軸方向発光回析パラメーターが小
角度回析および大角度回析から選択される少なくとも1
つのパラメーターであることを特徴とする請求項12又
は13に記載の方法。 - 【請求項15】 前記分類された有核細胞が成熟したも
のであるかまたは未成熟なものであり、正常細胞である
かまたは異常細胞であることを特徴とする請求項12〜
14のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項16】 有核細胞の分類がソフトウェアまたは
その他のニューロン技術を用いるまたは用いない多次元
分析ソフトウェアプログラムにより実施されることを特
徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載の方
法。 - 【請求項17】 前記サンプルがヒトまたは動物の血液
のサンプルであることを特徴とする請求項12〜16の
いずれか1項に記載の方法。 - 【請求項18】 前記サンプルがヒトまたは動物起源の
細胞の生物学的液体または懸濁液のサンプルであること
を特徴とする請求項12〜16のいずれか1項に記載の
方法。
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