JP2003520963A - リポタンパク質のアッセイ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一性、および/または濃度または相対的濃度を決定するためのアッセイ方法に関
する。
同一性を決定するための、および血漿または血清のごとき蛋白質混合物中の異な
るクラスのリポタンパク質を区別するためのアッセイに関する。
血漿または血清の主成分中にある(簡潔には、後記では、「血漿」なる用語を用
いるが、「血漿」への引用は、血漿または血清への引用として解釈されるべきで
ある)。血漿中に見出されたリポタンパク質は、3つの主要分類:高密度リポ蛋
白質(HDL)、低密度リポ蛋白質(LDL)および超低密度リポ蛋白質(VL
DL)に分類される。血漿中リポタンパク質濃度とアテローム性動脈硬化症(す
なわち、心血管疾患発生)の危険性との間に強い関連性があることはよく知られ
ている。また、異なるクラスのリポタンパク質が各々、アテローム性動脈硬化症
において異なる役割を果たすことも知られている。例えば、HDLは抗アテロー
ム発生物質とみなされるが、LDLは高度のアテローム発生物質である(そのコ
レステロールはアテローム性動脈硬化症発生と緊密に関連して運搬する)ことが
知られている。VLDLは、わずかにアテローム発生物質であり、女性において
より重要であると考えられている。
タンパク質の濃度を直接的に測定する方法は知られているが、かかる方法は複雑
でかつ高価である。従って、臨床検査室において広く用いられるリポタンパク質
アッセイの通常の方法は間接的方法であり、ここに、重要なLDL濃度は、 Fridedewaldの式: (CH−LDL)=CH−(CH−HDL)−TG/5 [式中、CHは総コレステロール濃度、(CH−LDL)はコレステロールLD
L濃度であり、(CH−HDL)はHDL濃度であって、TGは(遊離グリセロ
ールを含めた)トリグリセリド濃度である] を用いて、総コレステロール濃度、トリグリセリド濃度およびHDL濃度の測定
値から計算される。
、HDL、CHおよびTG濃度の測定におけるいずれの誤差もLDL濃度の計算
において形成されると認められるであろう。加えて、TG濃度の通常の測定は、
トリグリセリドおよび遊離グリセロールの濃度間を区別せず、それは変動し、L
DL濃度の計算にさらなる誤差を誘導し得る。かくして、LDL濃度の計算は、
特に高トリグリセリドレベルにて非常に大きくなり得る誤差を含む。かかる誤差
は、例えば、広範囲に用いられる(ダイエット、薬剤等のごとき)LDL低下処
置の進行をモニタリングすることにおける特別な問題であり、ここに、トリグリ
セリドレベルは劇的に変化し得るが、LDL濃度における(典型的には、数パー
セントのオーダーの)比較的小さな減少を正確にモニターすることが必要である
。
血漿試料に行う簡単な手法を含むが、HDL濃度の測定は、予備的分離プロセス
を必要とし、ここに、LDLおよびVLDL成分は(LDL+VDLを凝固させ
、それらを遠心によって除去することによって)除去される。
従って、例えば、酵素学的に推定された血漿中トリグリセリドおよび遊離グリセ
ロール含量に基づきVLDL濃度を計算することによりいくらかの異なる方法ま
たはプロセスから決定しなければならないことである。
イするための別法の方法は、2つのロシア特許第SU1457386号および第
SU1476384号に開示されている。これらは、蛍光プローブとして、特定
の有機発光団、4−ジメチルアミノ−4’−ジフルオロメチル−スルホニル−ベ
ンジリデン−アセトフェノン(DMSBA)の使用に関する。K−37と識別さ
れる該プローブの式は、後記に与えられる:
では高度に発光する。特に、蛍光強度は、血漿のリポタンパク質含量に高度に依
存し、かくして、K−37をプローブとして用いて、リポタンパク質濃度と、存
在できる他の蛋白質の濃度を区別できる。
シア特許第SU1476384号は、(標準試料の測定された蛍光および既知濃
度に参照して)血漿試料およびK−37の混合物の定常状態蛍光の測定値から総
CHおよびTG含量を計算する方法を記載している。アッセイされるべき血液試
料は、緩衝液(pH7.4、10mNトリスHClおよび2mN EDTAを含有
)を用いて希釈し、次いで、遠心して、赤血球および他の形成された成分を除去
する。次いで、少量(10μl)のK−37の1mN標準溶液を1mlの上澄み
溶液に添加し、得られた蛍光強度を、各々、440nmおよび550nmの励起
波長および観察波長にて、蛍光分光光度計を用いて測定する。式は、アッセイさ
れるべき試料の測定された蛍光、および既知希釈の既知のCHおよびTG濃度で
、血漿の標準試料中のK−37の測定された蛍光からCHおよびTGの全濃度を
計算するために開示されている。50倍ないし500倍希釈にてアッセイされる
べき多数の異なる希釈の試料についてのプロセスの繰返しについての結果は、C
HおよびTGの総濃度の測定が、血液希釈に大きく独立することを確立する。
けが必要とされるので、非常に敏感なアッセイ手法を提供し、それは、タンパク
質成分の分離を必要とせずに行うために比較的簡単である。次いで、このように
測定されたCHおよびTGの濃度は、計算された結果を正常値と比較することに
よって高脂血症の直接的な指標として用いることができる。
かくして、例えば、それを用いてLDL濃度における小さな変化をモニターでき
ないことである。
の同一性および/または濃度または相対的濃度を決定するためのアッセイ方法で
あって、 i)そのまたは各々の標的分子タイプに結合し、そのように結合する場合、適
当な励起下にて蛍光するプローブ物質を該試料に添加し、 ii)試料に対して時間分解蛍光測定を行ない;次いで、 iii)該時間分解蛍光測定から得られた時間減衰データの分析から該決定を
行う工程を含むことを特徴とする該方法が提供される。
減衰寿命に参照して、該試料溶液中に存在する特定の標的分子タイプの同一性お
よび/または濃度(または相対的濃度)に対して情報を与えることができるとい
う認識に基づいている。
光強度の減衰を有するように該プローブ物質を選択する。
ナノ秒時間スケールでの時間における2点間の蛍光寿命事象を受容する時間ゲー
ト(time-gated)測定系から区別されるごとき真の蛍光寿命測定を含む。時間ゲ
ート測定方法それ自体は、寿命を直接的には測定しない。本発明に用いることが
できる公知の蛍光寿命測定方法の例は、パルス一致(pulse coincidence)、位
相推移(phase shift)または位相変調の方法(後者の2つは、いずれも単一ま
たは複数の周波励起による)である。
きた。好ましい方法は、減衰時間を表すパラメーターを同定することであり、そ
れは、うまく、該時間分解蛍光測定データに関して行われた多重指数関数分析(
multi-exponential analysis)の結果として誘導された指数時間定数であり得る
。
のうちの1つだけを含有する試料において、存在する特定の標的分子タイプを、
時間分解蛍光測定データから直ちに同定できる。この同定は、いずれのさらなる
測定も必要とすることなくなされ得る。
在する全標的分子タイプの画分として特に選択されたものの濃度を決定できる。
再度、さらなる測定はこの情報を得るのに必要ではない。
リポタンパク質の濃度を決定するのに特に適当である。この場合には、プローブ
物質は、好ましくは、前記のK−37である。
て励起される場合に蛍光する蛍光プローブ(K−37)を用いる時間分解蛍光測
定に基づいている。時間分解蛍光測定の基本原理はよく知られており、特定の波
長にて(または特定の範囲の波長にわたって)周期的な短いパルスの放射で試料
を発光させ、次いで、各パルスに続く時間にわたって蛍光強度における減衰を測
定することを含む。後記の実験において、シンクロトロン源を用いて、試料を励
起し、次いで、単一光子計数法を用いて、時間減衰データを誘導した。Munro I.
H., (1980)、「蛍光寿命測定法用および時間分解分光法用の変調された
源としてのシンクロトロン放射」;Synchrotron Radiation Research 編, Winic
k H, Doniachs, Plenum Press New Yorkの第8章;Munro I. H., Schwenter N(
1983)「シンクロトロン放射を用いる時間分解分光法に関して」Nuclear In
struments and Methods, 208, 819;およびO'Connor, D. V. Philips Hil
lips, D(1984) Time-Correlated Single-Photon-Counting、Academic Pre
ss. London。しかしながら、蛍光寿命の測定に適当ないずれの手法も用いること
ができると理解されるであろう。
プの同定。
用いて、超遠心分離のプロセスによって供与体血清から得た。次いで、各試料の
各々の水溶液を調製し、各リポタンパク質は、pH7.3の0.14M NaCl
、0.01Mトリス−HCl中のlg/Lの濃度を有する。次いで、プローブK
−37を各試料溶液に攪拌下にて、ゆっくり添加した。
ry, Warrington, Cheshire, England)のシンクロトロン源を用いて、本発明に
従って時間分解蛍光測定に付した。次いで、単光子計数法を用いて、550nm
の検出波長に対してエネルギーにおいて等価な光子の時間分解減衰データを集め
た。次いで、該結果の多重指数分析を非線形最小二乗法を用いて行ない、振幅を
減少させる一連の指数関数、すなわち:
減衰時間定数である]として強度減衰の時間依存性を表した。
液につきτ1=4.1ナノ秒を明らかとする。これらの数値計算における誤差は
、0.2ナノ秒のオーダーにすぎないが、2つの数値間の差は明確に大きい。従
って、LDLまたはVLDLのいずれかを含有するいずれの特定の単一成分溶液
についてのτ1の測定値も、リポタンパク質が存在することを明らかとするであ
ろう。換言すれば、K−37プローブを用いる本発明による時間分解蛍光測定法
の実行は、VLDLおよびLDLを区別し、τ1の測定値は、各々の溶液中のV
LDLまたはLDLの同定用のパラメーターとして推定できる。
度に依存することを示す。LDLおよびVLDL溶液だけを用いたが、本実施例
は、HDLのごとき他のリポタンパク質のクラスで繰返して、それらの特定の特
徴的減衰時間定数を確立できる。
間定数を有するならば、本実施例は、リポタンパク質混合物の時間分解蛍光減衰
の測定を用いて、その混合物中に存在する異なるリポタンパク質の相対的濃度に
関する直接的な情報を与える方法を示す。
量における広範囲の変動を有するように選択された異なる供与体から得て、次い
で、脂質濃度の決定を臨床自動分析器における日常的な酵素分析を用いて各試料
の一部分に行った。かかる手法は慣用的である。これは、各試料の3つの数値、
すなわち、総CH濃度、総TG濃度、HDLコレステロール(CH−HDL)濃
度を与えた。生化学的に測定された数値を後記の表1に与える。
Lの非常に高値まで全試料にわたって非常に広範囲に変動することが、表1から
分かるであろう。さらに、CH:TG比は、0.23−対−4.0、すなわち、1
7倍変動する。これらの変動の範囲には、典型的なヨーロッパ人集団において見
出されると期待できる数値の98%を超えて含まれる。
製して、蛍光測定を行い、各試料に行った。減衰時間τ1の測定値を以下の表2
に与える。
タンパク質から生じ、VLDLコレステロール濃度がVLDLトリグリセリド濃
度の約0.2であることはよく知られているので、VLDL:総リポタンパク質
濃度の比は以下の式によって表すことができる: (CH−VLDL+総TG)/(総CH+総TG)=1.2(総TG)/(総CH+総TG)
合物のτ1がその混合物内に存在するリポタンパク質の相対的濃度に密接に関連
することを確立する。該試料の総リポタンパク質濃度のVLDL画分と、測定さ
れた時間定数τ1との間の密接な相関性は、以下の蛍光パラメーターF1: F1=2.0−(6.2/τ1) を用いて示すことができる。 (表2に与えられた測定値τ1から計算された)蛍光パラメーターF1に対する
(前記のごときおよび表1の生化学的に誘導されたデータを用いて計算された)
VLDL画分のプロットを図1として示す。これは、その2つの間に非常に強固
な線形相関が存在することを示す。線形相関係数は、r=−0.98である(す
なわち、1に非常に近い)。
いずれの血清試料の総コレステロール含量のVLDL画分も、単一測定、すなわ
ち、時間定数τ1に基づいて本発明を用いて誘導できる。血清コレステロール成
分の他の測定および先の分離は必要とされない。
係は、VDLおよびHDLを含めた他のリポタンパク質のτ1および画分濃度の
間で確立できる。
濃度も、(前記の実施例2によって確立されたごとき)τ1から見出すことがで
きるので、絶対濃度は、総CH+TG濃度の別々の測定から計算できることに続
く。
きることは非常に重要である。本実施例は、本発明を用いて、LDL濃度の測定
を非常に単純化できる方法を説明する。
後記の蛍光パラメーターF2: F2=(CH+TG)×[1.8−(5.6/τ1)] に対するLDLコレステロール(CH−LDL)のプロットである。
、用いられた試料によって示された非常に広範囲の濃度にわたり非常に密接な相
関性が存在することを示す。線形相関係数は、r=0.96である。かくして、
本発明は、血清中のLDL濃度を決定する方法を提供し、わずか2つの測定値、
すなわち、τ1、およびよく知られ相対的に単純な臨床的手法を用いて容易に得
ることができる総CH+TGを必要とする。従って、本発明によるLDL決定は
、先行技術のものより、行うのに非常に単純でかつ直接的である。
おける生化学的に誘導されたデータ、すなわち、CH+TGの使用に起因し得な
いことに注目すべきであろう。数値CH+TGは、事実、他方に対して一方をプ
ロットする図3に示されるごときCH−LDL濃度と何ら相関性を有しない。図
3の場合において、線形相関係数は、ゼロに非常に接近している(r=0.06
)。
さらに、いずれの小さな誤差も特性において系統的であり、試料が取られた特定
の患者等に依存し、従って、その小さな誤差は、その患者に対する全てのテスト
において存在し、かくして、例えば、経時的なLDLレベルにおける小さな変化
を正確にモニターする能力に対して効果を有さないであろうと推定できる。
の程度に依存しないようであり、かくして、本発明は大きな感度を有し、患者等
から採取されるべきほんの少量の試料を必要とする。加えて、得られた結果は一
貫し、長期の治療サイクルにわたる変化を測定するのに特に重要である再現性が
ある。
の分離を必要としないことが認められるであろう。加えて、蛍光寿命結果は、プ
ローブK−37の添加の1分間以内に得ることができる。
定できることが認められるであろう。
とVLDL画分との非常に強固な線形相関を示す。
とLDL濃度との相関性を示す。
−LDL濃度とが相関性を有しないことを示す。
Claims (15)
- 【請求項1】 多数の異なる標的分子タイプのうちの特定の1つの試料溶液
中の同一性および/または濃度または相対的濃度を決定するためのアッセイ方法
であって、 i)そのまたは各々の標的分子タイプに結合し、そのように結合する場合、適
当な励起下にて蛍光するプローブ物質を該試料に添加し、 ii) 試料に対して時間分解蛍光測定を行ない;次いで、 iii)該時間分解蛍光測定から得られた時間減衰データの分析から該決定を
行う工程を含むことを特徴とする該方法。 - 【請求項2】 該標的分子タイプの各々につき時間の関数として異なる特徴
的蛍光強度の減衰を有するように該プローブ物質を選択することを特徴とする請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 工程(iii)の該決定が、減衰速度を表す時間分解強度減
衰パラメーターからなされることを特徴とする請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 工程(iii)の該分析が、減衰時間定数を決定するための
時間分解蛍光測定データの多重指数関数分析を含み、該決定が該時間定数の関数
としてなされることを特徴とする請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 該多重指数関数分析が、振幅を減少させる一連の指数関数と
して時間分解蛍光減衰を表わし、該時間定数が指数関数の最も重要な時間定数で
あることを特徴とする請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 該試料が、2以上の該標的分子タイプの混合物を含有し、工
程(iii)の該決定が、該試料中に存在する全標的分子タイプの総濃度に対す
る第1の標的分子タイプの濃度を決定することを含むことを特徴とする請求項1
ないし5のいずれか1記載の方法。 - 【請求項7】 該試料が、2以上の該標的分子タイプの混合物を含有し、工
程(iii)の該決定が、該時間分解減衰測定データおよび試料中に存在する全
標的分子タイプの総濃度の別々の測定値の組合せから第1の標的分子タイプの濃
度を決定することを含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1記載の
方法。 - 【請求項8】 該試料が、該標的分子タイプのうちの1つだけを含有し、工
程(iii)の該決定が時間分解蛍光測定データに対する参照によって、存在す
る該タイプの標的分子を同定することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
1記載の方法。 - 【請求項9】 該標的分子タイプが、異なるタイプの蛋白質であることを特
徴とする請求項1ないし8のいずれか1記載の方法。 - 【請求項10】 該標的分子タイプが、異なる密度のリポタンパク質である
ことを特徴とする請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 該リポタンパク質が、HDL、LDLおよびVLDLであ
ることを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 該試料が、血清または血漿から得られることを特徴とする
請求項9ないし11のいずれか1記載の方法。 - 【請求項13】 全標的分子タイプの総濃度の該別々の測定値が生化学的に
得られることを特徴とする請求項7に従属する場合の請求項9ないし12のいず
れか1記載の方法。 - 【請求項14】 該プローブ物質が、(本明細書に記載された)K−37で
あることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1記載の方法。 - 【請求項15】 実質的に本明細書に記載される血清または血漿中に存在す
るリポタンパク質間を区別することを特徴とする方法。
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