JP2004528534A - プロテインs機能的アッセイ - Google Patents

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Abstract

本発明は、一般に新しい機能的プロテインSアッセイおよび凝固時間を延長する外因性プロテインSの能力に基づくキットに関する。本アッセイ手段において、試験血漿サンプルは、プロテインS欠乏血漿で希釈され、続いて、精製された組織因子または組み換え体の組織因子(pTFまたはrTF)、精製された天然のリン脂質または合成のリン脂質(pPLまたはsPL)および活性化プロテインC(APC)またはプロテインC活性化因子(PCA)が添加される。次いで、凝固時間が測定され、そして標準曲線または正常なコントロールと比較される。

Description

【0001】
(発明の分野)
本発明は、プロテインSが、外因性組織因子、リン脂質、および活性化プロテインCの存在下で血漿の凝固時間を延長する能力に基づいた機能的プロテインSアッセイおよび機能的プロテインS方法を提供する。
【0002】
(発明の背景)
プロテインSは、約2日間の半減期で約25μg/mlの濃度で血漿中を循環するビタミンK依存性抗凝固タンパク質である。正常な血漿において、60%のプロテインSは、高い親和性で、1:1の割合で非共有結合的にC4b結合タンパク質(C4b−BP)に結合する。C4b−BPに結合したプロテインSは、不活性である。残りの40%のプロテインSは、血漿中に遊離タンパク質として存在し、そして細胞膜表面上で活性化プロテインC(APC)に対するコファクターとして作用する生理学的に活性な抗凝固性形態であると考えられる。APCは、特定のタンパク質分解性切断を介して凝固促進因子(procoagulant factor)V(FVa)および凝固促進因子VIII(FVIIIa)の活性形態を分解し、これによってトロンビンの生成を減少し、そして凝固時間を延長する。プロテインSは、APCに結合し、そしてコファクターとして作用し、そしてVa因子およびVIIIa因子の切断速度を増加する。プロテインSはまた、Xa因子およびVa因子に結合し、それ故、プロトロンビン活性化を減ずることによってプロトロンビン複合体に対する直接阻害効果を働かせる。
【0003】
プロテインS欠乏症は、遺伝性または後天性であり得る。後天性欠乏症は、妊娠中、経口の抗凝固剤治療、経口避妊薬使用、肝臓疾患、新生児、および他の臨床的な状態において観察され得る。なぜならば、プロテインSは、ビタミンK依存性タンパク質であるので、その濃度は、経口の抗凝固剤を用いる処置の間に減少するからである。2日間の半減期に関しては、プロテインSレベルの減少速度は、数時間の半減期を有する、プロテインCおよび因子VIIよりもはるかに遅い。総プロテインSについての代表的な正常範囲は、70〜140%である。25μg/mlを平均濃度として考えると、これは、15〜35μg/mlの範囲に対応する。プロテインSレベルは、エストロゲンのような性ホルモンによって影響され得る。閉経前の女性は、男性および閉経後の女性よりも低い値を有する。総プロテインSおよび遊離プロテインSの有意に低い平均値は、妊娠した女性(25μg/ml〜15μg/ml)および経口避妊薬を使用している女性(25μg/ml〜18μg/ml)において見出される。後天性プロテインS欠乏症および先天性プロテインS欠乏症は、血液抗凝固能力の減少に起因して、血栓症(例えば、深部静脈血栓症)の増加した危険性に関連する。遺伝的プロテインS欠乏症としては、家族性の栓友病が挙げられる。
【0004】
最近、プロテインS欠乏症を3つの型へ下位分類することは、1992年にthe International Society on Thrombosis and Haemostasis(ISTH)のScientific Standardization Committeeによって推奨された。I型は、機能的プロテインS活性の減少に伴う、総プロテインSおよび遊離タンパク質の低いレベルによって特徴づけられる。II型は、機能的プロテインS活性の減少に伴う、総プロテインSおよび遊離プロテインSの正常なレベルによって特徴づけられる。III型は、機能的プロテインS活性の減少に伴う、正常なレベルの総プロテインSおよび低レベルの遊離プロテインSによって特徴づけられる。
【0005】
抗原性(免疫学的)アッセイは、抗体および/または手段に依存して、総プロテインSまたは遊離プロテインSのいずれかの濃度を測定する。プロテインSについての機能的アッセイは、プロテインSの生物学的活性を測定する。C4BPに結合したプロテインSは、抗凝固活性を有していないので、APCに対するコファクターとして作用し得る遊離プロテインSの濃度を知ることが、重要である。遊離プロテインSは、いくつかの方法において定量的に測定され得、例えば、C4BPプロテインS複合体は、ポリエチレングリコールを用いて沈殿され得、そしてその上清中の遊離プロテインSの濃度が、測定され得る。あるいは、遊離プロテインSは、固定化されたC4BP(例えば、マイクロプレートのウェルに結合したC4BP)を用いて遊離プロテインSを捕獲し、そして抗体を用いて定量することによって直接測定され得る(Coaliza(登録商標)Protein S−Free Assay,Chromogenix−Instrumentation Laboratory Company SpA,Milan Italy)。
【0006】
プロテインS活性は、常に血漿サンプル中のプロテインSレベルと相関するわけではない。例えば、抗原性の方法を用いて得られた遊離プロテインS濃度は、I型およびIII型を有する患者についての機能的活性とはよく相関するが、多数の理由が原因でII型プロテインS欠乏症とは相関しない。第1に、抗原性アッセイは、完全にカルボキシル化(活性)された形態の遊離プロテインSおよび非カルボキシル化(不活性)形態の遊離プロテインSの両方を測定する。第2に、機能的プロテインSアッセイは、血漿中の遊離形態および複合体形態の両方の存在によって複雑化される。従って、抗原性アッセイは、機能的プロテインSのレベルを過大評価し得る。例えば、ワルファリンを受けている患者由来の血漿の抗原性アッセイは、機能的アッセイを用いて得られる値よりも高い値を与える。それ故、機能的アッセイおよび抗原性アッセイの両方が、プロテインS欠乏症についての血栓症の疾患のリスク(すなわち、欠乏プロテインSレベルおよび/または欠乏プロテインS活性)のある患者をスクリーニングするために実行されることが、重要である。
【0007】
いくつかの機能的プロテインS活性アッセイにおいて、APCに対するコファクターとしての遊離プロテインSの効果が、測定される。これらのアッセイは、主に凝固測定性(coagulometric)であり、そしてAPCによるFVaおよびFVIIIaの分解の結果としての遊離プロテインS活性に起因する凝固時間の延長を測定する。遊離プロテインS活性についてのAPCコファクター方法は、伝統的に、以下に記載される、プロトロンビン時間(PT)、活性化部分的トロンボプラスチン時間(APTT)、およびXa因子ベースの方法を含んでいる。加えて、遊離プロテインSはまた、Va因子、Xa因子およびVIII因子への直接結合を介して、APC非依存抗凝固活性を働かせる。プロテインSのAPC非依存抗凝固活性のアッセイが、開発されており、ここで、凝固時間は、ポリクローナルプロテインS抗体の存在下および非存在下で測定される。
【0008】
プロテインS機能的アッセイは、プロトロンビン時間(PT)に基づき得る。プロテインSのコファクター活性は、Va因子およびVIIIa因子のAPC依存分解について確認される。もともと、精製されたプロテインSの特徴づけのために方法が、開発され、これに続いて、後に血漿中のプロテインSを測定するための機能的試験が開発された(Walker(1984)Sem.Thromb.Hemost.10:131−38)。プロテインS活性は、血漿サンプルをプロテインS欠乏血漿と混合すことによって測定される。APCの抗凝固活性に対するプロテインSの刺激効果は、外因性APCまたは外因性プロテインC活性化因子(PCA)の添加および添加なしでの血漿サンプルへのトロンボプラスチン(組織因子)およびカルシウムイオンの添加に続いて、凝固時間を観察することによって測定される。PCAは、Agkistrodon contortrix由来のヘビ毒から単離され得、これは、商標名Protac(登録商標)C(Pentapharm,Basle,Switzerland)で知られる。40〜50秒の分解能により、0〜100%の間のプロテインSを得られる。
【0009】
あるいは、プロテインS機能的アッセイは、外因性APCまたは外因性PCAに起因する活性化部分トロンボプラスチン時間(APTT)の延長に基づき得る。
【0010】
標準的なAPTT反応は、表面活性剤(例えば、カオリン、シリカ、エラグ酸)および血漿サンプルに対するリン脂質調製物の添加によって開始し、これによって、因子XIの最大限の活性化を達成する。次いで、カルシウムが、凝固カスケードを活性化するために添加され、そして凝固塊形成についての時間が測定される。
【0011】
APC耐性アッセイ(例えば、COATESTおよびCOATEST F)において、2つのAPTT反応が実行され、1つはAPC(またはPCA)の存在においてそして他方はその非存在下において、実行される。この結果は、凝固時間の延長またはAPC(またはPCA)の存在下もしくは非存在下、いずれかでの凝固時間の間の比として計算され得る。APC(またはPCA)の添加なしでのAPTT反応は、正常範囲25〜40秒の正常範囲内であるべきである。
【0012】
しかし、今日まで、公知の全てのアッセイについてのカットオフ値は、研究室、装置、試薬操作および他の予備分析の変数の間で変化する。この理由のために、APTTアッセイおよびPTアッセイは、正常なコントロールサンプルが平行して行われることを、典型的に必要とする。このような場合において、患者サンプルの凝固時間および/または凝固時間延長は、正常なコントロールサンプルまたは公知のプロテインS含有量のサンプルと比較される。
【0013】
他のプロテインSアッセイは、FXaベースの方法を含み、ここで、凝固は、カルシウムイオンおよびリン脂質の存在下で、Xa因子によって誘発される。もともと、希釈されていない血漿が使用された(Comp(1984)J.Clin.Invest.74:2082〜2088)。これは、後に、血漿中のプロトロンビンレベルによる干渉を最小化する方法によって置換され、試験血漿の希釈を可能にし、そして0から100%の間のプロテインSの100秒に近い分解能を提供する(Wieselら、(1990)Thromb.Res.58:461〜468)。この方法の1つの改良型において、試験血漿中の遊離プロテインSは、始めに不溶化モノクローナルプロテインS抗体上に吸収される(D’Angeloら、(1988)J.Clin.Invest.81:1445〜1454)。因子Xaはまた、精製された成分を利用して、このシステムにおけるトリガーとして使用されている(Dahlback(1986)J.Biol.Chem.261:12022〜12027)。
【0014】
プロトロンビン時間方法は、米国特許第5,726,028号に記載される。このアッセイは、Thromborel S(登録商標)(ヒト胎盤由来の組織因子/リン脂質調製物)およびプロテインC活性化因子を使用する。サンプル中の内因性プロテインCは、プロテインC活性化因子によって活性化され、そしてプロテインSと活性APC/プロテインS複合体を形成する。凝固は、カルシウムイオンの添加によって誘導され、そして生じたAPC/プロテインS複合体は、凝固塊形成を遅延する。
【0015】
しかし、一般に利用可能なこのアッセイおよび他のアッセイは、組織因子およびリン脂質の粗製抽出物を使用する。加えて、このアッセイにおいてもまた使用される活性化プロテインCは、粗製プロテインC活性化因子(例えば、ヘビ毒活性化因子)を用いてプロテインCを含む血漿サンプルを活性化することによって、得られる。これらの粗製試薬中に存在する不純物の結果として、伝統的なプロテインS機能的アッセイは、乏しい再現性、低い感度および不安定性を欠点としてもつ。
【0016】
それ故、必要に応じて、患者の結果を正常者からの結果と比較する必要のない、再現性のある、感度が高くかつ安定であり、そして、機能的なプロテインSアッセイが必要である。
【0017】
(発明の要旨)
本発明は、一般的に、新しい機能的プロテインSアッセイ、および内因性プロテインSが外因性PCAまたはAPCへ応答して凝固時間を延長させる能力に基づくキットに関連する。アッセイ手段において、試験血漿サンプルは、プロテインS欠乏正常血漿で希釈され、続いて、精製された組織因子または組換え組織因子(pTFまたはrTF)、精製された天然のリン脂質または合成のリン脂質(pPLまたはsPL)を添加され、そして精製プロテインCまたは組換えプロテインC(pAPCまたはrAPC)あるいは精製プロテインC活性化因子または組換えプロテインC(pPCAまたはrPCA)および適切な塩を用いてか、または用いないで活性化される。次いで、外因性PCAまたはAPCに起因する凝固時間の延長が、測定され、そしてこれは、試験サンプル中のプロテインS活性を示す。患者のサンプルについて得られた凝固時間の延長は、正常な血漿凝固の標準曲線と比較され得る。不十分な凝固時間の延長は、プロテインS欠乏症を示す。
【0018】
TFは組換え体(例えば、ウサギまたはヒト)であっても精製されたもの(例えば、ウサギ脳またはヒト胎盤由来)であってもよい。このTFは、好ましくはrTFである。好ましくは、TFは、プロテインSアッセイ試薬に添加する前にPLで再脂質化される。
【0019】
PLは合成であっても、精製されたもの(例えば、植物源由来、または動物源の移植物由来)であってもよい。PLは、好ましくはsPLである。好ましい実施形態において、PLは、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(PC)、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホ−L−セリン(PS)、および1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(PE)を含む。PC:PS:PEは、好ましくは約3:約4:約5のモル比である。
【0020】
APCは、好ましくはrAPCである。外因性APCが使用される場合、これは、好ましくは、適切な酵素を用いたタンパク質分解による外因性プロテインCの活性によって誘導される。好ましい酵素は、プロテインCを別にして、凝固系において任意の他の因子を活性せず、さもなくば影響しない酵素である。特に好ましいものは、トロンビンである。ヘビ(例えば、Agkistrodon contortrix contortrix、Agkistrodon bilineatus、またはAgkistroron halys halys)の毒由来のプロテインC活性化因子もまた、好ましい。
【0021】
凝固時間が、色素形成として観察される実施形態において、例えば、PS−コファクター活性によって影響される凝固カスケードの成分のための色素形成基質が、色素形成の測定を容易にするためにトロンビンに添加され得る。
【0022】
PS欠乏血漿、TF、およびAPCは、好ましくは哺乳動物源(例えば、ウシ、ブタ、ウサギ、またはヒト)に由来する。PLは、好ましくは、植物源または動物源に由来し、そして市販されている。
【0023】
別の局面において、本発明は、PS欠乏血漿を含む容器ならびにpTFまたはrTF;およびpPLまたはsPL;およびAPCまたはPCAを含む1つ以上の容器をを有する、PSの機能的活性を測定するためのキットを提供する。このキットはまた、標準曲線を調製するための較正血漿または既知のプロテインS活性を有するコントロールの血漿サンプルを含む。
【0024】
(好ましい実施形態の説明)
本発明は、PTベースのアッセイにおいて、外因性APCまたはPCAに応じて、内因性タンパク質Sの、凝固時間を延長する能力を基にする、敏感な機能性タンパク質S(PS)アッセイを提供する。従って、TF、PL、カルシウム、およびPCAまたはAPCを、患者サンプルのアリコートに加え、凝固時間を観測する。この凝固時間を、既知のタンパク質S活性を有する血漿サンプルの凝固時間の標準曲線と比較する。精製されたPLまたは合成PL、精製されたTFまたは組換えTF、および精製された活性化APCの使用によって、試薬の感度、再現性および特異性の最適化が考慮に入れられる。
【0025】
従来の機能性タンパク質Sアッセイは、脳粉末抽出物由来のTFならびに植物および動物供給源由来の粗PLの使用を含む(米国特許第5,726,028号)。しかし、内因性タンパク質Sは、これら試薬を使用する場合、凝固時間を有意に延長し得ず、これら試薬は、タンパク質Sレベルにしばしば鈍感である。本発明において、アッセイ試薬は、タンパク質S活性の測定に対して特異的に感受性であり、従って、以下において、ひとまとめにして、タンパク質S(PS)試薬とよぶ。
【0026】
好ましいPS試薬の内容物および試薬の濃度範囲を、表1に示す。このPS試薬は、精製された活性化タンパク質Cもしくは組換え活性化タンパク質C(pAPCもしくはrAPC)、精製されたPL(pPL)もしくは合成PL(sPL)および精製されたTF(pTF)または組換えTF(rTF)を含み、活性および感受性におけるロットごとの変動を避ける。好ましい実施形態において、アッセイは、精製されたAPC、rTFおよびsPLを含む。sPLおよび組換えTFの使用によって、供給源(例えば、脳粉末)由来の汚染を回避し、より容易で、そしてより制御可能な製造プロセスを提供する。開示されたアッセイによって必要とされる、PS試薬中のTFの量およびPLの量は、従来のPTアッセイに対して必要とされる量よりも少ない。
【0027】
APCは、ヘビ毒活性化剤(例えば、Protac(登録商標))を用いて内因性または外因性血漿タンパク質Cを活性化することにより生成され得るが、それは時間がかかり、そしてまた不十分なまたは変動するAPC活性化(例えば、ロットごとに)を生じ得る。あるいは、外因性タンパク質Cが、実施例4に記載されるように、トロンビンを使用して活性化し得る。
【0028】
好ましくは、本発明のPS試薬は、精製されたAPVを含み、外部の活性化プロセスを排除し、アッセイを簡易化する。精製されたAPC(pAPC)の使用によって、APCレベルが、アッセイごとに一定であることを保証する。適切なpAPCは、例えば、ヒト、ウシ、ブタ、ウマおよびウサギのような、任意の哺乳動物の供給源から精製され得る。
【0029】
あるいは、タンパク質C活性化剤(PCA)は、アッセイに使用され、内因性タンパク質Cを活性化する。PCAの濃度は、血漿中の凝固時間の適切な延長が、外因性PCAによって生じるように選択される。凝固時間の適切な延長(PCA非存在下における凝固時間と比較する場合)は、使用される器具の型に基づいて、通常の血漿からの有意な差異を検出可能にする時間である。好ましくは、延長時間は、少なくとも約25%、50%、または75%、特に好ましくは、少なくとも約100%または約200%である。
【0030】
組織因子(TF;トロンボプラスチンとも呼ばれる)は、PTベースのアッセイにおいて、血液凝固を引き起こす原因となるタンパク質である。その組織因子は、最適な活性のためにリン脂質小胞中に組み込まれなければならない膜貫通タンパク質である。組換えTF(rTF)は、例えば、ヒト、ウシ、ブタ、ウマのような、哺乳動物供給源から得られ得る。好ましいTFは、米国特許第5,858,724号または同第6,100,072号(その内容は、参考として本明細書中に援用される)に記載されるような、組換えウサギTFである。例えば、組換えTFは、インビトロでの転写および翻訳によって得られ得る。あるいは、天然の精製されたTFが使用され得る。TFは、実施例2で提供される方法に従って精製され得る。好ましい実施形態において、PS試薬は、sPLで再脂質化されたrTFを用いて調製される。
【0031】
合成リン脂質(sPL)は、例えば、標準的な方法を使用した有機合成によって、調製し得る。本発明のsPLは、好ましくは以下の3つの脂質の混合物である:1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(PC)、1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホ−L−セリン(PS)、および1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(PE)。好ましい実施形態において、PC:PS:PEのモル比は。約3:約4:約5である。
【0032】
タンパク質Sアッセイの前のTFの再脂質化のために使用されるsPLは、押出し法によって調製された。この方法においては、PLを、2つの異なる膜(孔のサイズ、0.45μmおよび0.1μm)に強制的に通し、または膜を通して、押出し、そして、脂質小胞またはミセルを形成するために、連続的および反復的に0.1μm膜に強制的に通す。あるいは、PLを、界面活性剤可溶化プロセスによって処理し得、ここでPLが界面活性剤中に溶解されて、ゆるい脂質小胞またはミセルを形成する。次いで、精製されたTFまたは組換えTFを加え、小胞の中に組み込ませる。次いで、その界面活性剤を除去し、それによって小胞は、収縮または縮み、TFは、PL分子間にインターカレートされる。それによって、TFは、小胞の外部に露出される。
【0033】
本発明のタンパク質Sアッセイは、試験血漿、PS欠損血漿、因子希釈液ならびにTF、PLおよびAPCまたはPLAを含むPSアッセイ試薬を共に混合することを含む(例えば、実施例5を参照のこと)。潜在的な分析介入は、PS欠損血漿および因子希釈液で約20倍に試験サンプルを希釈することによって最小にし、そのアッセイがタンパク質Sに対して特異的であるようにする。アッセイの結果は、5%〜150%のタンパク質S活性の範囲にわたって、直線的である。較正曲線の変動は小さく、2週間の期間にわたって、3%未満の変動係数(CV)である。このアッセイは再現性があり、正常なサンプルについては、1回のアッセイ内のCVは3%未満であり、アッセイ間のCVは5%未満であり、異常なサンプルについては(30%PS未満)、1回のアッセイ内のCVは5%未満であり、アッセイ間のCVは8%未満である(図1)。
【0034】
アッセイの特異性は、正常サンプルまたは患者サンプルにおける機能性PSと遊離の抗原性PSとの間のよい相関によって、実証された(傾き=0.971、切片=−0.107、およびr=0.932)(図2)。遊離のPSの濃度を決定するための抗原性アッセイを、標準的な方法に従って実行した(例えば、Coaliza)。機能性および抗原性タンパク質Sアッセイによって、APC耐性サンプルにおける同等のタンパク質S回収を得た。これは、APC耐性が、機能的アッセイに干渉しないことを示す。
【0035】
凝固時間の延長は、種々の方法で測定され得る(例えば、光度測定によるまたは発色測定による)。凝固を発色にて測定する場合、タンパク質S活性によって影響される凝固カスケードの成分に対する基質を、アッセイに加え得る。例示的な発色基質は、トロンビンに対する基質である(例えば、H−D−Phe−Pip−Arg−pNA−2HCl;MW 625.6;S−2238、Chromogenix)。
【0036】
高い感度、高い特異性、高い再現性および高い単純性は、このアッセイを、当該分野で公知の(例えば、先天的なタンパク質S欠損または獲得されたタンパク質S欠損に対するスクリーニングのための)方法に従う凝集分析器(例えば、IL CoagulationまたはELECTRA System、Instrumentation Laboratory)の自動化にとって適切にする。さらに、このアッセイは、較正曲線を使用して、タンパク質S活性を決定することを可能にする。
【0037】
(実施例)
(実施例1:押出しによるリン脂質の調製)
PLミセルを押出しによって調製した。この方法では、まずPLを緩衝化生理食塩水に懸濁し、大きな多重層の小胞を得る。次いで、小胞溶液(例えば、0.5〜1.0ml)を0.45μmポリカーボネート膜に通し、そして0.1μmポリカーボネート膜に6回繰り返して通す。結果は、一様の同じ大きさの単層小胞で、直径約100nmである。押出しプロセスを、例えば、LiposoFast−100 Extruder(Avestin,Inc.,Ottawa,Canada)を使用して、行う。LiposoFast−100は、600PSIまでの圧縮気体(例えば、窒素)を使用して、サンプルシリンダーに圧力をかけ、出発材料を強制的に膜に通す、中型の圧力押出し器である。次いで、押出されたPLをTFに加え、これは、脂質小胞の外側に付着する。
【0038】
押出しを、標準的な方法に従って、または製造業者の推奨(例えば、以下に示すように、http://tf7.org/methods.html−James H.Morrissey,Dept.of Biochemistry,University of Illinois at Urbana−Champaign,Urbana,IL 61801,USA)に従って、実行し得る:
1.ガラス試験管中に、2.6μMの全リン脂質(PL)を分配する。
2.換気フードを使用して、窒素またはアルゴンの穏やかな流れの下で、PL混合物を乾燥する。乾燥した場合、高真空下でさらに60分間、Speed−vacを行い、すべての残存クロロホルムを除去する。
3.乾燥したPLに2.6mlの室温HBS溶液を加え、パラフィルムで、試験管の端を覆う。室温で、1時間静置する。
4.試験管を活発にボルテックスし、PLを完全に再懸濁する。結果は、乳状の一様な懸濁物であるはずである。あなたは、懸濁物を複数回(10回程)凍結および融解させることによって再懸濁のプロセスを補助し得る。
5.0.5mlの脂質懸濁物をLioposofast machineの2本のガラスシリンジ(0.45μmのフィルターを含む)のうち1本に充填し、そして、デバイスの片側のLuerロックにそのシリンジを接着する。もう一つの(空の)シリンジを閉じ、デバイスの反対側のLuerロックにそのシリンジを接着する。
7.充填されたシリンジを押し、その全内容物をフィルターに通し、そして、反対のシリンジに入れる。0.45μmを0.1μmに変える。少なくとも全体で7回分、2本のシリンジを使用して、このプロセスを、交互に繰り返す。あなたが奇数回数のプロセスを常に使用することが不可欠であり、それによって、最終生成物は、最初に空のシリンジであったシリンジにある。これは、出発となる多層小胞が、最終生成物を汚染しないことを保証する。
8.最終生成物を除去し、全ての懸濁物が加工されるまで、残存する未加工のリン脂質懸濁物についてプロセス6および7を繰り返す。
9.最終生成物を4℃で保存する。結果は、HBS中に全体で1mMのリン脂質を含む、単層小胞(直径約100nm)の一様な懸濁物である。
【0039】
(実施例2:細胞溶解物からのTFの精製)
組織因子(TF)を、以下の方法を使用して、細胞溶解物から精製する。TFを産生する細胞を、TBSで洗浄し、0.25% Triton−X100、10μg/ml大豆トリプシンインヒビター、および1mM EDTAを含むTBS中に、2×10/mlに再懸濁する。4℃で30分間のインキュベーションの後、細胞破片を、約5000×g、4℃で20分間の遠心分離によって、除去する。浄化溶解物をTBSで2.5倍に希釈してTriton濃度を0.1%に減少させ、そしてこれを、TFに指向される共有結合モノクローナル抗体を含む免疫アフィニティー樹脂に通す。その樹脂ベッドを、2〜3ベッド容量のTBSおよび0.1%Triton−X100、2〜3容量の20mM Tris、pH7.5、0.5M NaCl、0.1% Triton−X100、ならびに、最後に2〜3ベッド容量の0.5M NaCl、0.1% Triton−X100で洗浄する。結合タンパクを、0.1M グリシン、pH2.5、0.1% Triton−X100で樹脂から溶出する。緩衝液をグリシンに交換した後に回収された画分を、適当な容積の1M Tris、pH8を用いて直ちに中和した。カラム溶出液のpHが変化する点のすぐ周りの画分に、TFを、見出す。TFを含む画分を、プールし、20mM Tris、pH8、0.1% Triton−X100に対して透析し、およびTFの小ベッド容量のDEAE Trisacrylカラム(IBF Biotechniques,Columbia,Md)への結合によって濃縮する。そのTriton−X100を、10mM CHAPSを含む少なくとも10ベッド容量の20mM Tris、pH8で樹脂ベッドを洗浄することによって、CHAPS(Calbiochem.)に交換する。そのTFを、20mM Tris、pH8、10mM CHAPS中の0.5M NaClの単一プロセスで、溶出する。
【0040】
(実施例3:組織因子の再脂質化)
好ましい再脂質化のプロセスは、以下の通りである:66gのsPLを、緩衝液中の4.4mlの100mM CHAPSを用いて、再構成する。そのsPLを、完全に溶解するまで、30〜37℃で混合した。PLを、ジャケット付きのPVDFコートされた容器へ移し、そして、脂質容器を、2倍容積(400ml)の緩衝液でリンスした。100mlの20mM CHAPS/BGGを、PVDFコートされた容器に加え、過剰の泡形成を避けながら、200〜400RPMで5〜10分間混合した。組換えTFを速やかに融解し、PLに加えた。残存する緩衝液を、TF/PL混合物に加えた。TF/PL混合物を、200〜400RPMでオーバーヘッドミキサーを使用して、27〜33℃で55〜65分間インキュベーションした。XAD−6樹脂を、緩衝液で洗浄し、6アリコートに等分した。1つの樹脂アリコートを、真空濾過し、TF/PL混合物へ加えた。TF/PL混合物を、27〜33℃で2時間(+/−15分)、200〜400RPMでオーバーヘッドミキサーを使用して混合しながら、インキュベーションした。さらなる樹脂のアリコートを、TF/PL混合物に加えた。4つめのアリコートの添加後、TF/PL混合物は、27〜33℃で一晩、混合しているままにされた。3日目に樹脂の残存アリコートを加え、TF/PL混合物を、一連の250μM NYTEX Mesh、2〜10および0.22μMフィルターを通してフィルター濾過し、15分間混合した。4Lの希釈緩衝液を1Lの未希釈TF/PL混合物に加え、15分間混合した。
【0041】
(実施例3:界面活性剤を使用した組織因子再脂質化)
PL小胞にTFを組み込むためのこの技術は、透析可能な非イオン性界面活性剤n−オクチル−β−D−グルコピラノシド(オクチルグルコシド)(Calbiochem Corp.,La Jolla,CA)を使用する(http://tf7.org/methods.html;Neuenschwanderら(1993)J.Biol.Chem.268:21489−21492)(米国特許第6,203,816号(その内容は、本明細書中に参考として援用される)もまた参照のこと)。
【0042】
この方法において、PLおよびTFは、ともにオクチルグルコシドに溶解し、混合したミセルを形成する。オクチルグルコシドは高い臨界ミセル濃度(CMC=20〜25mM)を有するので、透析により溶液から容易に除去され得る。オクチルグルコシドが透析されるにつれて、リン脂質は、ユニラメラ小胞へと構成される。TFは、その単一の膜貫通ドメインが原因でこれらの小胞中に埋まるので、タンパク質のC末端近くに位置する。代表的には、約50〜80%のTF分子がこれらの小胞において外側に面する。残りのTF分子は、内側に面し、従って、第VII/VIIa因子と相互作用することができない(Neuenschwanderら(1993)J.Biol.Chem.268:21489−21492)。界面活性剤が夾雑していない、再脂質化TFを得るために、Tritonではなく、CHAPSまたはオクチルグルコシドのような透析可能な界面活性剤を含むTFストック溶液を使用することが好ましい。水溶液中のPLは、酸素化に供される。この理由のために、一旦TFが再脂質化されると、代表的には、これらは、約2週間または3週間以内に使用されなければならない(いくつかの適用については、より古いTF調製物が良好な結果のためになお使用され得る。しかし、このような適用は、酸素化したリン脂質を含み得ることに注意のこと)。
【0043】
大部分の適用については、TF活性は、小胞が20 mol%以下のホスファチジルセリンを含む場合に最大であり、従って、通常は、このレベルを超える理由はない。可溶性組織因子(sTF)はリン脂質に組み込むことができないことに注意のこと;リン脂質において、使用されるのであれば、膜貫通ドメインは、インタクトである。ブランクの小胞は、単に、プロトコルにおいてTFを省くことにより作製され得る。
【0044】
(オクチルグルコシド中のリン脂質溶液の調製)
1.各サンプルに対して、所望の極性比のPL(例えば、30% PC、40% PS、50% PE)(Avanti Polar Lipid,Alabaster,Alabama)を使用して、2.6μMの総PLをガラス製試験管中に分配する。
【0045】
2.アルゴンまたは窒素の穏やかな流れの下でPL混合物を乾燥させる。可能であれば、試験管を、PLが試験管の側面に薄膜を形成するような角度に設定する。
【0046】
3.試験管が乾いたら、確実に残りのクロロフォルムが除去されるように、高真空下でさらに60分間speed−vacに供する。
【0047】
4.乾燥して下に落ちたPLの試験管に、400μlの新たに調製したOG/HBS溶液(HBS(100mM NaCl、20mM Hepes/NaOH緩衝液、pH7.5、0.02%(w/v)アジ化ナトリウム(RT))中の100mM n−オクチル−β−D−グルコピラノシド)を添加する。乾燥して下に落ちたPLを完全に溶解させるために、激しくボルテックスで攪拌する。
【0048】
(再脂質化手順)
5.400μlのPL/オクチルグルコシド溶液を含む試験管に、所望の量の膜TF(好ましくは、CHAPSまたはオクチルグルコシド中に溶解させる)および十分量のHBSA(0.1%(w/v)ウシ血清アルブミンを含有するHBS)を添加して、最終容量を1mlにする。PL対TFの代表的なモル比は、8700:1であり、50,000:1程度の高さおよび3,000:1程度の低さが使用され得る。最終容量は、1mlである。
【0049】
6.十分に混合し、室温(RT)にて30分間サンプルをインキュベートする。
【0050】
7.サンプルを室温にて、3回HBSを交換して透析する(各24時間、計72時間)。最終生成物を4℃にて保存する。
【0051】
最終生成物は、約2.6mMリン脂質を含む、約1mlの再脂質化TFである。透析からの回収率は100%でなくてもよいので、これらの量はおおよそであるに過ぎない。利用可能なTFおよび総PLの正確な濃度は、曝されたTFの分析(VIIaアミド分解活性(aminodolytic acitivity)のTF誘導性増加を測定することにより、第VIIa因子を用いて力価測定する)およびPL含有量の分析を行うこと(Neuenschwanderら)により決定され得る。
【0052】
(実施例4:活性化プロテインCの調製)
好ましい実施形態において、APCは、標準的な方法に従うプロテインCのトロンビンを用いた活性化により誘導される。例えば、ヒト胎盤由来の凍結プロテインC画分(Pharmacia UpJohn)を濾過し、HPC−4モノクローナル抗体(ヒトプロテインCに特異的)(Instrumentation Laboratory Company)が結合したAffigelカラムを用いてアフィニティー精製する。このアフィニティー精製したPCを、Affigel HPC−4カラムから溶出し、再び限外濾過する。SP Sephadex C−50精製したトロンビンを、精製PCに添加して、PCを活性化する(APC)。このAPCをSP−Sephadex C−50に通し、トロンビンを除去する。CaClおよびBSAを、精製APCを含有する溶出物に添加する。
【0053】
(実施例5:プロテインSアッセイ)
ヒト血漿サンプルを、標準曲線と比較して、プロテインS活性について試験した。このアッセイを、以下のように行った:9部の新たに採血した静脈血を、1部のクエン酸三ナトリウム中に集め、赤血球を標準的な方法により除去した。4μlの血漿サンプルを、25μlのPS除去血漿(プロテインSを人為的に除去した1.0mlのヒト血漿)と混合し、凍結乾燥し、1.0ml HO、51μlの因子希釈物(0.85% 塩化ナトリウム、0.1% アジ化ナトリウムおよび80μlのPSアッセイ試薬(15mM HEPES(酸を含まない)、18mM HEPES ナトリウム、5g/l ウシ血清アルブミン、140mM 塩化ナトリウム、10mM 塩化カルシウム、0.0067% ナトリウムomadine、50μM シプロフロキサシン、0.0667%ポリブレン、300ng/l 組換えウサギ組織因子、12.5μM合成リン脂質(PC/PS/PE 3:4:5、例えば、9.66μM PC、12.9μM PS、16.1μM PE)、4mg/1 活性化ヒトプロテインC;pH7.5)に再懸濁し、凝固測定機器または分光光度計を用いて、凝固時間を測定した。
【0054】
多くの任意の凝固測定機器を使用して、試験を実施し得、凝固時間を測定し得る(例えば、ACL、ACL Futura、またはELECTRA;Instrumentation Laboratory Company,Lexington,Massachusetts)。使用される機械の型に依存して、較正曲線を作成し得、別の較正曲線が精製されなければならない前に多くのサンプルを測定するために使用し得る。この測定機器は、プログラムされて、較正血漿(凝固因子レベルが既知であり、約100%のプロテインSを含む血漿)およびプロテインS除去血漿(約0%のプロテインSを含む)の種々の混合物から較正曲線を作成し得る。2つの溶液は、曲線の2つのエンドポイントとして作用し、曲線上の中間点が2つの血漿の異なる相対量を混合し、その凝固時間を測定することにより作成される。例えば、プロテインS除去血漿を用いた較正血漿の段階希釈により、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%または約90%のプロテインS活性を有する血漿サンプルが生成され得る。一旦較正曲線サンプルが測定されると、凝固時間 対 プロテインS濃度がグラフにされる。次いで、試験サンプルの凝固時間を測定し、曲線に対して読み取って、プロテインSの活性を得る。定性的コントロールサンプルとして、予め決定されたプロテインS活性を有するプロテインSコントロール血漿は、確実にアッセイが正確に行われるように、サンプルの隣で一緒に測定される。
【0055】
データ分析を、器具類の仕様書に従って行う。例えば、ACL機器、ACL Futura機器またはELECTRA機器を使用して、活性の%として機器により自動的に結果を報告させる。各実験機関は、そこで独自の正常範囲を確立しなければならない。ACL Futura機器またはELECTRA機器に関しては、一旦較正実行が完了し、標準曲線が作成されると、この機器は、将来の患者の実行のためにこの較正を保存する。
【0056】
PS試薬成分の最適濃度および適切な濃度範囲は、表Iに示される。実測値に対する第V因子のライデン変異(Leiden mutation)(APC−R)のあり得る影響を避けるために、正常範囲外の結果を有する患者サンプルは、プロテインS除去血漿を用いて、手動で1:2希釈され、再アッセイされるべきである。次いで、結果が2倍される。
【0057】
【表I】
Figure 2004528534
例示的な較正曲線または標準曲線を、図1に示す。患者の血漿サンプルを試験し、機能的プロテインSレベルを、患者サンプルの凝固時間と、曲線上の値とを比較することにより、較正曲線から読み取った。凝固時間の長期化は、試験サンプル中のプロテインS活性に比例した。
【0058】
3つの凝固測定機器の性能比較を表IIに示す。この実験において、通常のコントロール血漿を、プロテインSコントロール血漿に対して実行し、プロテインSの%を実行内および実行間の両方に対して決定する。ACLシステムと、ACL Futuraシステムと、ELECTRAシステムとの間の相関は、それぞれ、1.01、1.02および1.03の傾きを示した。3つの機械全てが、10%と150%との間で、PS活性についての線形性を達成した。これらの結果は、このアッセイの正確性および再現性を実証する。
【0059】
【表II】
Figure 2004528534
表IIIは、種々の疾患を有する患者由来の血漿サンプルに対する、本発明の方法と、免疫グロブリンアッセイとの比較を示す。列2は、ACL3000機器で行われた本発明のプロテインSアッセイを示す。列3は、Futura機器で行われた本発明の簡便プロテインSアッセイを示す。列4は、ACL3000機器で行われたプロテインSアッセイ(ウシTFを利用する)を示す。列5は、IL TestTM Free Protein Sキット(Latex−immunological)を用いた結果を示す。列6は、Coaliza(登録商標)試験キットを用いた結果を示す。列7は、列3マイナス列2において得られた値の間の差異を示す。列8は、列5マイナス列2において得られた値の差異を示す。列10は、列6マイナス列2について得られた値の間の差異を示す。列11は、列6マイナス列5における値の差異を示す。
【0060】
【表III】
Figure 2004528534
(等価物)
本発明は、本発明の趣旨および本質的特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化され得る。従って、前述の実施形態は、本明細書中に記載の発明を限定するのではなく、全ての局面で例示であるとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
付随の図面と一緒に読む場合、前述の目的および他の目的、本発明の特徴および利点、ならびに発明それ自体が、以下の好ましい実施形態の説明からより完全に理解される。ここで:
【図1】
図1は、例示的な検量曲線を示す。
【図2】
図2は、機能的アッセイを用いて得られたPT測定値と抗原性アッセイを用いて得られたPT測定値との間の比較を示す。

Claims (26)

  1. 血漿サンプル中のプロテインS活性を測定するための方法であって、以下の工程:
    (a)試験血漿のサンプルを、PS欠乏血漿、組織因子(TF)、リン脂質(PL)、カルシウムおよび活性化プロテインC(APC)と混合し、そして該サンプルの凝固時間を測定する工程;ならびに
    (b)既知のプロテインS活性の範囲を有する血漿サンプルの凝固時間から得られる標準曲線と(a)における測定値とを比較する工程、
    を包含する方法。
  2. 血漿サンプル中のプロテインS活性を測定するための方法であって、以下の工程:
    (a)プロテインS活性の範囲を有する血漿サンプルを、PS欠乏血漿、組織因子(TF)、リン脂質(PL)および活性化プロテインC(APC)と混合し、凝固時間を測定することによって、標準曲線を作成し、プロテインS活性に対する凝固時間をプロッティングする工程;
    (b)該試験血漿のサンプルを、PS欠乏血漿、TF、PL、カルシウムおよびAPCと混合し、そして該血漿サンプルの凝固時間を測定する工程;ならびに
    (c)(a)において作成された標準曲線に対して(b)における測定値を比較する工程、
    を包含する方法。
  3. 血漿サンプル中のプロテインS活性を測定する方法であって、以下の工程:
    (a)試験血漿のサンプルを、PS欠乏血漿、組織因子(TF)、リン脂質(PL)、カルシウムおよびプロテインCの活性化因子(PCA)と混合し、そして該サンプルの凝固時間を測定する工程;ならびに
    (b)(a)における測定値を、既知のプロテインS活性の範囲を有する血漿サンプルの凝固時間から得られる標準曲線と比較する工程、
    を包含する方法。
  4. 血漿サンプル中のプロテインS活性を測定する方法であって、以下の工程:
    (a)プロテインS活性の範囲を有する血漿サンプルを、PS欠乏血漿、組織因子(TF)、リン脂質(PL)、カルシウムおよびプロテインSの活性化因子(PCA)と混合し、凝固時間を測定することによって、標準曲線を作成し、プロテインS活性に対する、凝固時間をプロッッティングする工程;
    (b)該試験血漿のサンプルを、PS欠乏血漿、TF、PLおよびPCAと混合し、そして該血漿サンプルの凝固時間を測定する工程;ならびに
    (c)(b)における測定値を、(a)において作成された標準曲線と比較する工程、を包含する方法
  5. 前記TFが組換え体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記組換えTFがウサギTFである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記TFが、哺乳動物細胞から精製される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記PLが、合成物である請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記PLが、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(PC)、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホ−L−セリン(PS)、および1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミン(PE)を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  10. PC:PS:PEのモル比が、約3:約4:約5である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記活性化プロテインCが、トロンビンによって本アッセイの前に活性化された、請求項1または2に記載の方法。
  12. 前記活性化プロテインCが、ヘビ毒によって本アッセイの前に活性化された、請求項1または2に記載の方法。
  13. 前記活性化プロテインCが、組換えプロテインCに由来する、請求項1または2に記載の方法。
  14. 前記PS欠乏血漿、TFおよびAPCのうちの1つ以上が、ウシ、ブタおよびウサギからなる群から選択される哺乳動物供給源に由来する、請求項1または2に記載の方法。
  15. 前記PS欠乏血漿、TFおよびAPCのうちの1つ以上が、ヒトに由来する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  16. 検量曲線の変動が、2時間の期間に対して3%未満の変動計数(CV)を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  17. 検量曲線のバリエーションが、8時間の期間に対して3%未満の変動計数(CV)を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  18. 検量曲線のバリエーションが、2週間の期間に対して3%未満の変動計数(CV)を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  19. 前記アッセイが、3%未満の実行内変動係数(CV)を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記測定工程が、発色性である請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法
  21. 前記測定工程が、分光光度法である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  22. 既知のプロテインS活性を有する正常なコントロール血漿サンプルの凝固時間を測定する工程およびこの凝固時間を工程(a)および工程(b)における凝固時間と比較する工程をさらに包含する、請求項1または3に記載の方法。
  23. 血漿サンプル中のプロテインS(PS)の機能的活性を測定するためのキットであって、該キットが、PS欠乏血漿、組織因子(TF)、リン脂質(PL)、カルシウムおよび/または活性化プロテインC(APC)を含む1つ以上の容器を含む、キット。
  24. 血漿サンプル中のプロテインS(PS)の機能的活性を測定するためのキットであって、該キットが、PS欠乏血漿、組織因子(TF)、リン脂質(PL)、カルシウムおよび/またはプロテインC活性化因子(PCA)を含む1つ以上の容器を含む、キット。
  25. 標準曲線を作成するための約100%のプロテインSを含む較正血漿をさらに含む、請求項23または24に記載のキット。
  26. 約40〜50%の間のプロテインSを含む正常なコントロール血漿をさらに含む、請求項23または24に記載のキット。
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