JP2008536920A - 酸化還元反応によるタンパク質の結合特異性の改変方法 - Google Patents
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Abstract
Description
表2で使用されている略語は以下のとおりである:
aCL、抗カルジオリピン
aPC、抗ホスファチジルコリン
aPE、抗ホスファチジルエタノールアミン
aPS、抗ホスファチジルセリン
APPT、活性化部分トロンボプラスチン時間
dRVVT、希釈ラッセル蛇毒時間
ELISA、酵素結合免疫吸着測定法
RIA、放射免疫測定法
正常の被験者由来の血液試料を、上記の手順に従い、インキュベートし、試験した。aPL ELISAの結果を、図2に示している。図2で示すように、インキュベートした血液試料は、正常者範囲の縦列中で示した正常、未処理血液と比較して、自己抗体の活性の著しい存在を示した。とりわけ、強力な自己抗体活性は、aPS(IgG)、aCL(全てのアイソタイプ)、およびaPE(IgG)のタンパク質依存の部類で示されている。低いIgG aPC自己抗体の活性、または活性が無いことは、ヘミンを酸化剤として使用した初期の実施例および手順において、特徴的な発見であった。この結果は、PCに対する自己抗体、特にIgGアイソタイプである自己抗体は、異なっており、恐らく他に行うのと同様の方法では活性化しないことを示している。後半の実験で、aPCの著しいレベルが、KMnO4で処置した試料中で検出可能であることがわかった(データは示していない)。
7人の健康な被験者から得た血液試料を、上記の手順に従ってインキュベートおよび試験をした。とりわけ、全ての7人の患者の血液を、20分間以内に得て、同一条件下で20時間インキュベートした。図3は、これらの7つの試料のaPLセロコンバージョン(aPL seroconversion)の範囲を示している複合表である。これらの結果は、異なる個体間に、検出されたaPLレベルならびに存在するアイソタイプにおいて、ばらつきがあることを示している。それにもかかわらず、本発明によって示されたように、各個体が、インキュベーション後に検出できるaPL抗体を持つ。
最初の実験において、正常被験者由来の血清試料を、上記の基本的な手順に従い、インキュベートおよび試験した。インキュベーション混合物では、ウマ赤血球細胞(RBC)を、ヒトRBCの代わりに使用した。aPL ELISAの結果を図4に示している。図4で示したように、著しいaPL活性が、特にaPS(IgGおよびIgM)およびaCL(IgAおよびIgM)に関して得られた。
正常被験者由来の血液試料を、インキュベーションを高い温度でのかわりに室温(22℃)で実施したことを除き、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。図6は、試料が、室温でインキュベートした際には、セロコンバージョンを受けなかったことを示している。これらの結果は、セロコンバージョンの工程が、温度感受性であり得ることを示唆している。
正常被験者由来の血液試料を、活性炭(charcoal)の代わりにインキュベーション混合物中の粒子固体として、0.7mm デガラン(Degalan)(プラスチック)ビーズを使用することを特徴とし、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。セロコンバージョンを示している初期実験で活性炭を使用したので、活性炭がセロコンバージョン中に特定の役割を果たすかどうかを決めるために、この実験を実施した。図7は、活性炭の代わりにプラスチックビーズを使用した場合にさえ、試料がセロコンバージョンを示したことを示している。これらの結果は、活性炭の役割が、実際は化学的にではなく機械的であり、プラスチック、樹脂またはガラスビーズのような、任意の粒子固体を使用可能であることを示している。任意の特定の説に限定することなしに、粒子成分が、RBC膜上で研磨剤として働き、おそらくこれが、RBC AE1/Band3タンパク質との、またはSNOヘモグロビン遷移分子との、または両方との相互作用によって、RBCからのNOイオンの放出を引き起こすと理論を立てることができる。機械的な研磨の可能性は、実施例6での観察によって支持され、そこでは、ネガティブアッセイ(negative assay)の結果は、振とう(rocking)ないし振動(shaking)されていないインキュベーション混合物でも示されている。粒子固体は自己抗体放出を支援する物理的機能もはたし得る。
正常被験者由来の血液試料を、インキュベーション混合物を振とうないし振動せずに、静止させたことを除いて、上記の基本的な手順に従ってインキュベートし、試験した。図8は、試料を静止させたままである時、セロコンバージョンを受けなかったことを示している。これらの結果は、この運動が固体粒子とRBC間の相互作用を促進し得ることを示唆している。試料のインキュベーターへの移動によって産出されるようなわずかな量の運動が、少量のaPL放出を産出し得るが、静止インキュベーション(stationary incubation)条件は、aPL放出を促進しなかった。
正常被験者由来の血液試料を、遠心によるRBCおよび活性炭のインキュベーションおよび除去の後に、インキュベーション混合物を56℃にて30分間加熱したという追加した特徴で、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。図9は、検出したaPLの量が、本手順により著しく増加したことを示している。
Biomerieuxからの細菌培養増殖培地の代わりに、異なる供給業者(ベクトンディッキンソン(Becton Dickinson)、スパークス(Sparks)、MD)からの細菌培養増殖培地を使用した特徴で、正常被験者由来の血液試料を、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。図10は、試料が、ベクトンディッキンソン培地中でセロコンバージョンを表したことを示しており、そして、これは本発明の方法が、特定の供給源からの細菌培養増殖培地に依存しないことを示唆している。
正常被験者由来の血液試料を、インキュベーションを好気性条件下(酸素およびCO2の存在下)のかわりに、嫌気性条件下(窒素下)で実施したという特徴で、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。図11は、試料が、嫌気性条件下でもセロコンバージョンを示したこと、および本発明の方法が、嫌気性環境に依存しないことを示している。
正常被験者由来の血液試料を、K562細胞(ヒト造血腫瘍細胞株)を、赤血球細胞の代わりに使用した特徴で、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。さらに、本発明の方法において典型的に使用したパック(pack)RBCの3〜4mlと比較して、1130万個のK562細胞だけが、培養培地中に存在した。図12は、試料が、セロコンバージョンを示したことを示している。
正常被験者由来の血液試料を、細菌培養増殖培地をヒト細胞を増殖させるために使用される細胞培養培地:RPMIと置換したことを除いて、上記の基本的な手順に従ってインキュベートおよび試験した。図13は、セロコンバージョンがおこらなかったことを示している。この実験は、本発明の目的のためには、細菌培養培地中のいくつかの成分の重要性を示している。RPMIが、ヒト細胞のために設計された培養培地である一方で、バイアルブロス(viral broth)に置換したときにaPL放出を促進しない。2つの異なる微生物学バイアルブロスのリストと、RPMIとの成分の比較が、RPMIが、ヘミンおよびビタミンK3と呼ばれるメナジオン(人工プロビタミンK)を欠くことを示す。ヘミンが、RBC由来のイオンのポルフィリンキレーター(Fe+++)であり、メナジオンは、脂溶性ビタミンである。このことは、酸化還元反応が、自己抗体の放出において、役割を果たし得ることを示唆している。
臍帯血試料を、上記の手順に従ってインキュベートおよび試験した。臍帯血液を新生児の誕生後に取り、また、誕生前に胎盤を子宮壁から分離した。母親血液または新生児臍帯血いずれもが、従来の実験室アッセイにおいて、aPLの存在を示さなかった。本明細書で記述した本発明に従って処理した場合、強力なaPL抗体が、図14で示したように、臍帯血試料中での存在を示した。抗体は、IgGのみであり、母由来の抗体と適合可能である知見である。誕生の前に、母親がIgGを胎児へ伝達するので、この実験は、胎児血液中で胎児によってマスクされたままであるトロホブラスト(trophoblast)上の特殊化したFcγレセプター(FcγRn)によって、マスクされた母由来の自己抗体が、胎児に輸送されることを示したようにみられる。本発明の方法によるセロコンバージョンの前に、母親の血液および臍帯血は、aPL陰性であることを示し、そして検出されたIgMまたはIgA免疫グロブリンがなかったので、これらの発見は、セロコンバージョンの後で、臍帯血にて観察されるIgG aPLは、起源は母であるという論点を支持している。FcγRnを発現するトロホブラストは、HLA抗原を発現しないことも興味深い。
正常被験者由来の血漿試料を、上記の基本的な手順に従って、インキュベーション混合物中のRBCに代わってニトロプルシドナトリウム(SNP、200マイクロモーラー)を用いたという特徴で、インキュベートおよび試験した。図15は、試料がセロコンバージョンを提示したことを示している。
正常被験者由来の血液試料を、上記の基本的な手順に従ってインキュベートし、ループス性抗凝固因子活性に関して試験した。ループス性抗凝固因子または阻害剤は、aPLの他の型であり、典型的に、機能的な実験室アッセイ(functional laboratory assay)によってのみ検出可能である。図16中の結果は、ループス阻害剤陰性個体から採取し、本発明の方法により処理したセロコンバートされた血液中に、強力なループス性抗凝固因子(LA)を示している。dRVVTアッセイ中のセロコンバートしたブロスに、正常な血漿を添加することで、最初に補正(initially corrected)した一方で、結果として1〜2時間のインキュベーションにより、阻害剤が再現された。この時間枠は、混合の研究によって導入された、LAまたは非マスク化抗体が関与するリン脂質結合血漿タンパク質に結合するのにかかる時間として提示される。1:1混合が、因子を欠いた試料中で、凝固時間を補正する充分なレベルの凝固因子を与えるので、凝固因子不足の可能性も除外する。希釈プロトロンビン時間(dPT)は、正常血漿の存在下では補正しなかった。そして凝固時間の延長の増加は、正常血漿とのインキュベーションの後に観察され、これは強力なループス阻害剤を示す。
五人の正常被験者由来の血液試料を、上記の基本的な手順に従ってインキュベートし、他の型の自己抗体の存在を蛍光顕微鏡によって試験した。これらの五人の個体からの血清および血漿試料は、本発明の指導に従った処理以前において、陰性であった。図17は、Hep−2細胞株を用いて同定された、追加の自己抗体の特異性を列挙している。抗核小体(強皮症関連)、抗ラミン(核孔で非常に明るい)、抗ミトコンドリア(細胞質性)、および抗中心小体が同定された。この結果は、本発明の方法によって放出された自己抗体は、ELISAに基づく試験以外の、異なる検出法である蛍光顕微鏡によっても検出可能であることを示している。この結果により、aPL以外の多くの型の自己抗体が、その血清および血漿が、ルーチンな実験室解析(routine laboratory analysis)において、これらの抗体に関して陰性であると試験された個体の血液中で、マスクされていることが確認される。
正常被験者由来の血液試料を、上記の基本的な手順に従ってインキュベートし、フローサイトメトリーおよび蛍光共役型抗ヒトIgG抗体を用いて、単球との反応性に関して試験した。比較試験を、未処理プール正常ヒト血清(NHS)、本発明で使用した同一の正常被験者由来の血清、および陽性対照ヒト血清で実施した。(処理した血液は、リンパ球および好中球との自己反応性は示さなかった。データは示していない。)図18は、フローサイトメトリーによって定義したように、細胞の正常被験者の単球ポピュレーション(population)の、前方散乱(大きさ)および側方散乱(粒度)プロファイルを描写している。この細胞の単球ポピュレーションは、CD14モノクローナル抗体との反応性を示すことによって確認した。図19Aは、NHSとの抗単球応答性を示している。示された中央値応答性(median reactivity)は、直線スケール上で、743.50である。図19Bは、正常被験者由来の血清の自己抗単球活性を示しており、この被験者は、自己単球に対する抗体活性を持たない。示された反応性の中央値は、737.00である。図19Cは、本発明に従って処理した後、図19Bで示した被験者由来の血液試料の自己抗単球活性を示している。示された中央値は、864.00であり、強力な自己抗単球活性を示している。本発明の教示に従って処理した血漿が、1/8の希釈で使用されたという事実にもかかわらず、原液の陽性対照血清でよりも、単球に対してより大きい反応性を示した。従って、本実施例は、本発明の方法に従って処理した血液または血清試料が、単球を特異的に標的とする自己抗体を放出することを示している。同様の結果が、本発明の教示に従って処理した場合に、他の個体からの4つのさらなる試料に関して、文献となっている。
RELISA(登録商標)スクリーニングアッセイを用いた、抗核抗体(ANA)の存在に関する比較試験を、未処理臍帯血;振とうせずに、本発明の方法に従ってインキュベートした臍帯血;振とうした本発明に従い、処理した臍帯血;ANA陰性の健康的なドナー(ACSとして同定された)由来の未処理血清、および本発明の方法に従ってインキュベートした、同一のANA陰性、および本発明の方法によって処理された健康的なドナー由来血清について実行した。図20で示したように、顕著な量のANAが、本発明の方法によって処理した臍帯血および血清中で同定された。図16および17での結果から、より多くの自己抗体特異性が、本発明によって処理された血液を試験することによって、発見されるのが待たれる。
自己抗体の放出の現象における赤血球細胞の役割を理解するために、赤血球細胞を、赤血球細胞の活性を模倣し得るより単純な成分で、置き換えた実験を設計した。本実験において、赤血球細胞と活性炭を、ニトロプルシドナトリウム(SNP)と塩化第二鉄で置き換えた。ニトロプルシドナトリウムが、強力な酸化窒素産出物(nitric oxide powder)であり、RBCがNO-のキャリヤーであると知られているので、この置換を実施した。塩化第二鉄(FeCl3ストック溶液、25μM)を、ヘモグロビン中の鉄との置換物として加えた。
非マスク化した自己抗体の効果が、血清または血液中の、自己抗体含む巨大分子構造の分解によるのかどうか、あるいは抗体自身の結合特異性の直接的な変化によるのかどうかを決定する目的で、市販されている静脈内免疫グロブリン(IvIg)を、ヒト血漿または血清と置き換えた一連の実験で実施した。市販されているIvIgは、多数のドナー、一般的には1,000〜10,000ドナーからの、プールした血漿のアルコール沈殿フラクションである。一般的には、IvIgは、主にIgGを含み、IgA、IgMおよび他の血漿タンパク質は含まない。未処理IvIgを、ELISA試験によって、自己抗体の存在について試験したときに、試験の結果は陰性である。その調製の方式のために、IvIgはまたリポタンパク質ミセル、小胞または他の巨大分子構造を含まない。従って、IvIgが、インキュベーション処置の後に、自己抗体の存在に関して陽性であった場合に、自己抗体がIvIg調製物中に、すでに存在するIgG抗体の改変によって得られたものであり、自己抗体を遮蔽する構造または小胞の破壊によるのではないと考えるべきである。
実施例19において、自己抗体が、細菌増殖培地中の市販されているIvIg調製物をインキュベートすることによって得られることが示された。次の段階は、細菌培養増殖培地中のどの成分が、検出可能な自己抗体を産出する役割を果たしているかを決定することを試みることである。
一連の実験を実施して、ヘミンのみとのインキュベーションが、IvIg中、血漿または血清中での自己抗体の出現を引き起こすのに充分であり得るかを決定した。
IvIgをヘミンとともにインキュベートしたとき、自己抗体の存在のために、陽性の結果が得られたが、血清または血漿はヘミンとインキュベートした場合に得られた陰性の結果は、血清または血漿は自己抗体の処理を阻害または干渉する物質を含み得るということを示唆している。
ヒト血清(本発明者のもの)を、Tris緩衝液中1/10に希釈した。一連の実験において、1mlバッチ中のこの希釈した血清を、特に、0μl、10μl、25μlおよび50μlとともにヘミンの量を増加させ、インキュベートした。(以前に、IvIgからのそのような放出を引き起こすのに充分であったけれども、ヘミンそれ自身は、血液または血清から、自己抗体の放出を引き起こすのに充分ではなかったことがわかった。従って、血清を希釈する目的は、抗酸化物質のような血液中にみられ、干渉する任意の基質の効果を希釈するためである。)バッチをaPS、aCL、aPEおよびaPC自己抗体の存在について試験し、結果を図23に示す。図23に示した結果は、0または10μlのヘミンを加えた場合には、希釈血清中で自己抗体の量が検出されず、25μlのヘミンで著しい量が検出されたことを示している。理由はわからないが、検出された自己抗体の量は、50μlのヘミンでは、少なかった。
次の一連の実験を、血液中に存在するビタミンCのような抗酸化剤が、自己抗体の放出を阻害し得るかどうかを決定するために設計した。一連の実験において、アスコルビン酸(ビタミンC)の増加量を、ヘミン含有緩衝液に加え、IvIgを添加する前および、インキュベーション前に、30分間混合した追加特徴で、IvIgをヘミンを含むTris緩衝液中でインキュベートした。図24に示したように、1mgのビタミンCで、ヘミン誘導によるaPE放出の約78%阻害があり、この量はビタミンCの生理的な濃度を表している。aPS放出での二相性曲線が存在し、低濃度でのビタミンCは酸化剤として働きえるが、高濃度では抗酸化剤(還元剤)となるという可能性が提起される。
次の一連の実験は、得られた結果において、ヘミンを溶解したビヒクルが得られた結果に影響を及ぼすかどうか、およびヘミン中の鉄原子が必要かどうかを決定するために設計された。一連の実験で、IvIgを、ヘミン、または他の添加物とともに、Tris緩衝液中でインキュベートした。特に、1例として、ヘミンをNaOHで可溶化した。もう1つの例としては、DMSOにて可溶化した。他の例では、ヘミンと同様の分子であるが、鉄(Fe+++)を含まないヘマトポルフィンIX(hpIX)を、ヘミンの代わりに使用し、NaOHまたはDMSOで可溶化した。他の例において、NaOHおよびDMSOを、対照として(ヘミンまたはhpIXなしで)試験した。図25において示したように、NaOH可溶化ヘミンの使用によって、自己抗体の存在について陽性の結果が得られ、一方でヘミン+DMSO、hpIX+NaOH、hpIX+DMSO、NaOHのみ、およびDMSOのみでは、陽性の結果が得られなかった。
ヘミンが、抗体の酸化を引き起こしていることをさらに確立するために、当モル量のヘモペキシン(Hpx)を、IvIg PBSヘミン混合物に加えた。Hpxは、ヘム鉄に対して、並はずれて高い結合親和性を持つ抗酸化剤分子である。SciPac(Kent、England)から購入した凍結乾燥Hpxを、10mg/mlで、PBS中に再構築した。図26で示したものは、IvIgGに対するヘミンの増加の濃度と、IvIgGに対し、ヘミンおよびヘミンと当モル濃度のHpxの増加の濃度によって計数した結果である、aPS酸化還元データである。ヘミンとHpx間の1:1結合相互作用が存在するので、Hpxが、ヘミン中に存在する第二鉄イオンの酸化還元能力を打ち消すことができた。
IvIgの酸化処理によって得ることができる自己抗体の広い範囲および活性を例示するために、一連のウエスタンブロットを、ヘミン処理IvIgまたは未処理IvIgを一次抗体として使用し、抗ヒトHRPタグ化共役物を対照として使用して、3つの異なる細胞株からの細胞溶解物を用いて設定した(HRP=ホースラディッシュペルオキシダーゼ)。ブロットを図27に示す。「B」溶解物は、リンパ腫の患者からのRajaと呼ばれるリンパ球細胞株である。「T」溶解物は、白血病患者からの、Jurkatと呼ばれる、Tリンパ球由来細胞株である。U87MG溶解物は、膠芽細胞腫細胞株(脳腫瘍)である。還元溶解物を、50mg/mlの濃度で、ゲル内に供した。ヘミン処理IvIg調製物を得るために、75μgのヘミンを、6mgのIvIgGを含む1mlのPBSと混和した。インキュベーションを、20時間37℃で実施した。図27において、ヘミン処置IvIgを一次抗体として用いたブロットを、「試験IgG(Test IgG)」と標識し、未処理IvIgを、一次抗体として用いたブロットを、「対照(Control)」と標識し、一次抗体なしで、抗ヒトHRPタグ化共役物を適用したブロットを、「二次(Secondary)」と標識した。ヘミン処理および未処理IgG調製物を、それぞれ、1/1000で希釈した。抗ヒトHRPタグ化共役物を、1/5000の希釈で使用した。
次の実験を、ヘミン以外の酸化剤、特に、鉄を含まない酸化剤が非マスク自己抗体に対して効果的であり得るかどうかを決定するために実施した。総容量1mlのリン酸緩衝食塩水中の、100μMの濃度の25μgの過マンガン酸カリウム(KMnO4)と2mgのIvIgの混合物を、37℃にて一晩インキュベートした。インキュベート混合物中、aPCおよびaPSが検出可能であった。aCLが通常では検出されたが、aPEはされなかった(データは示していない)。後に、aPEが検出されなかった理由が、KMnO4が、ELISA試験で使用したPEリン脂質抗原を変更させるからであることがわかった。
自己抗体が、酸化反応によって非マスク化可能であることが示された後、次の疑問は、電源からの電動力のような電気化学的方法が同様の効果を達成可能であるかどうかであった。
溶液との金属の相互作用をさけ、それによって、電流の効果のみを決定するために、黒鉛電極を、金属電極の代わりに使用した。黒鉛は不活性であるが、反応に参加することなしに、導電性溶液中に、電子を通過させることができる。
リン酸緩衝食塩水中のIvIgの溶液に、電流を流すことを含む実験において、pHの著しい増加が観察され、これはおそらくNaOHの形成によるものである。反応を生理学的pHレベルに維持するために、細胞培養培地、RMPIを、リン酸緩衝食塩水と置換した。
先の実験によって、aPL抗体を電流への暴露の後に、IvIgから得ることができるが、aPL抗体がさらなる電流への暴露の後に消えたことが示されたので、次なる疑問は、自己抗体の非マスク化が、電流によって逆転可能であったかどうかである。すなわち、陽性対照の血清を、自己抗体がもはや検出可能ではないように処理可能であるか、どうかである。
実施例32での結果に基づいて、次の求められる疑問は、自己免疫疾患を患う患者の自己抗体が、患者血清を電流に暴露したときに、再マスク化されるかどうかである。aPSおよびaCLのレベルが増加した患者からの血清を、リン酸緩衝食塩水で1/400に希釈し(PBS中での希釈は、10〜15分で、1,000のOD値を達成する量である)、6ボルト電池の陽極および陰極に接続した黒煙電極を、時間間隔を変えてこの溶液中に沈めた。図32で示したように、自己免疫患者の血清中で検出可能なaCLおよびaPSの量は、30秒後に著しくに減少し、2分後にはもはや観察されなかった。これらの実験を、他の患者の抗体で繰り返し、同様の結果が得られた(データは示していない)。
初期の実験で、非常に特異的で高いタイターのIgA aPEを持つ患者からの血液試料を、日常的に用いられる微生物学培養ボトル中で、ヘミンに暴露した。ヘミンへの暴露の後、そのIgA aPEが消えたことが観察され、IgG aPS、aCL、およびもっとも飛躍的にIgG aPEの出現が、aPL ELISAで検出された。この時点で、この現象に対する説明は明らかではなかった。
次の実験は、自己抗体以外の血漿タンパク質が、酸化−還元によって改変した結合特異性を有し得るかどうかを調べるために実施した。これらの実験において、10%成体ウシ血漿(ABP)溶液、タンパク質依存性のaPL結合を決定するために使用したリン脂質結合タンパク質を含む同様の溶液を、時間間隔を変えて、6ボルト電池からの電流に暴露した。ELISAに用いた処理したABP試料を、ついで、ABPの処置がELISAの結果に影響を与えるかを調べるために、aPS、aCLおよびaPE陽性患者の血清で、アッセイした。図34で示したように、時間ゼロ(未処理ABP)で、陽性患者の血清は、いつもABP中でaPL応答性を示す。10%ABPを、長期間、酸化−還元に暴露(EMF)した場合、検出されたaPLの量は減少し、2分後では、aPE陽性血清はもはや陽性ではない。これらの結果は、患者のaPL応答性に反応する血漿タンパク質が、電流への暴露によって改変されることを示唆している。例えば、キニノゲンは、aPE依存的な反応で陽性ELISAシグナルを与えるのに関与している血漿タンパク質であるが(キニノゲンはPEに結合し、ついで抗体がキニノゲンに結合する。しかしながら、aPEは、PEまたはキニノゲンに、非依存的には結合しない)、このことは、ABP試料中のキニノゲンが、酸化還元暴露によって変更されていることを示している。aCLはまた、240秒間暴露にて陰性であり、この患者の血清が、aPL ELISAにて陽性シグナルを産出するために、プロトロンビンおよび/またはベータ2糖タンパク質(または両方が関与し得る)いずれかを要求するので、これらの2つのタンパク質は、酸化還元反応によって変更されたに違いない。同様の2つの血漿タンパク質が、aPS試料中に含まれる。
ヒトの母乳が自己抗体を含んでいるか否かを調べるために実験を行った。本実験においては、5ヶ月齢の赤ん坊の母親から採取した母乳中のaPS、aCL、aPEおよびaPCのレベルを、ヘミンで処理した前後に測定した。図36に示すように、ODによって測定すると、各自己抗体の検出量は、ヘミンで処理した試料において劇的に増加した。従って、ヒトの母乳はマスクされた自己抗体を含んでいると結論することができる。このため、本発明は、さらに、ウシやヤギのミルクなど、ヒト以外の乳汁にマスクされた自己抗体を添加したものを含む製品を提供する。
ヒトの脳脊髄液が自己抗体を含んでいるか否かを調べるために実験を行った。本実験においては、正常な個体から脊椎穿刺によって脊髄液を採取し、ヘミンで処理した前後にaPS、aCL、aPEおよびaPCの量について、BSA希釈用バッファーまたはABP希釈用バッファーに入れた試料のアッセイを行った。図36Aおよび図36Bに示すように、試料は、処理前は抗リン脂質抗体をまったく示さなかったか、最低のレベルしか示さなかったが、処理後は実質的に量が増加し、aPEおよびaPCはBSAバッファーにおいて最高レベルを示し、aPSおよびaCLはABPバッファーにおいて最高レベルを示した。
ヘミン処理したIgGおよび対照IgGに対して抗ニトロチロシンアッセイ法を行って、ヘミン処理したIgGと対照IgGの間でニトロチロシンの量に違いがあるか否かを判定した。ELISA用プレートのウェルをヘミン処理したIgGまたは対照IgGでコートし、一晩乾燥させて、1%BSAでブロックし、洗浄してからマウス抗ニトロチロシン(1/3000、Upstate, USA、クローン1A6)と反応させた。洗浄後、アルカリホスファターゼ結合ヤギ抗マウスIgG(Sigma, St. Louis, Missouri)を加えた。さらに洗浄した後、37℃で2時間基質を発色させて、定量的測定を行った。図37に示すように、処理後IgGでは、かなり大きくニトロ化が増加したことが分かる。この発見は、本発明による抗体の結合特異性の改変が、抗原結合部位またはその近傍にあるチロシン残基のニトロシル化によって、結合部位の結合特異性に影響する立体構造の変化が誘導されるためにもたらされるとの理論を裏付けている。
IvIgをヘミンとともにインキュベートして、フローサイトメトリーと蛍光結合抗ヒトIgG抗体を用いて、好中球との反応性について試験した。未処理のIvIgで比較試験を行った。図38Aは、IvIg NHSが存在しない場合の抗好中球反応性を示している。図38Bは、未処理IvIgの抗好中球反応性を示している。図38Cは、1mgのヘミン処理IvIgの自己抗好中球反応性を示し、図38Dは、3mgのヘミン処理IvIgの自己抗好中球反応性を示しており、強い自己抗好中球反応性を示している。従って、本発明の方法によって処理されたIvIgは、膜結合ペルオキシダーゼ、特にNADPHペルオキシダーゼを含む好中球を特異的に標的とする抗体を放出することが分かった。これらの結果は、脱マスクした抗体が、「呼吸バースト」を含む反応とスーパーオキシドイオンの形成に関与することを示唆している
別の動物で自己抗体を検出することができるか否かを調べるために実験を行った。この実験では、aPS、aCL、aPEおよびaPCのウマ血漿におけるレベルを、ヘミンで処理した前後に測定した。図39Aおよび図39Bに示すように、ODによって測定すると、各自己抗体の検出量は、ヘミンで処理した試料において劇的に増加した。従って、ウマ血漿はマスクされた自己抗体を含んでいると結論することができる。同様の実験において、IgYアイソタイプの自己抗体がニワトリで検出された(データは示さず)。
Claims (56)
- 液体培地中に懸濁または溶解された少なくとも1つのタンパク質を含む組成物を提供する工程であって、該タンパク質がその酸化還元状態の変化によって、可逆的に改変可能である結合特異性を有する工程、および
該タンパク質の結合特異性の変化を可逆的にもたらすのに充分な酸化剤、または電位に、該組成物を暴露する工程
を含む方法。 - 前記液体培地が、該タンパク質を天然に含む体液を含む請求項1記載の方法。
- 前記体液が脊椎動物に由来する請求項2記載の方法。
- 前記体液が哺乳類または鳥類に由来する請求項2記載の方法。
- 前記体液がヒトに由来する請求項2記載の方法。
- 前記体液が、希釈または未希釈の全血、血清、血漿、生乳、リンパ液またはCNS液を含む請求項2記載の方法。
- 前記組成物が静脈注射用免疫グロブリン(IvIg)を含む請求項1記載の方法。
- 前記タンパク質が、IgG、IgAまたはIgMアイソタイプの抗体である請求項1記載の方法。
- 前記タンパク質が、IgG、IgAまたはIgMアイソタイプの自己抗体である請求項1記載の方法。
- 前記タンパク質が、抗体以外のタンパク質である請求項1記載の方法。
- 前記酸化剤が、配位金属原子を含む環状化合物である請求項1記載の方法。
- 前記酸化剤が、配位鉄原子を含む環状化合物である請求項1記載の方法。
- 前記酸化剤がヘミンである請求項1記載の方法。
- 前記酸化剤がKMnO4またはNaIO4である請求項1記載の方法。
- 前記酸化剤がクロロフィルである請求項1記載の方法。
- 前記酸化剤が、電子供与体として作用する他の分子に対する電子受容体として作用することによって還元される能力を有する分子である請求項1記載の方法。
- 前記タンパク質が、該タンパク質の抗原結合部位またはリガンド結合部位に少なくとも1つのチロシン残基を含み、酸化剤または電位が、抗原またはリガンドの結合部位にある少なくとも1つのチロシン残基の可逆的チロシンニトロシル化を促進することによって該タンパク質の結合特異性を変える請求項1記載の方法。
- タンパク質の結合特異性が、特異的な抗原またはリガンドについて結合能力を有さない状態から、該タンパク質が、その特異的な抗原またはリガンドについて結合能力を有する状態に変わる請求項1記載の方法。
- 生体液または生体液の抽出物を含む組成物を提供する工程であって、該生体液または生体液の抽出物が、酸化還元状態における変化によって変えることができる結合特異性を有する結合部位を有する少なくともマスクされたタンパク質を含む工程、
該マスクされたタンパク質の結合特異性に変化をもたらすのに充分な酸化剤または電位に組成物を曝露して、それにより該タンパク質を脱マスクする工程、および
組成物の中の脱マスクされたタンパク質を検出する、および/または組成物から脱マスクされたタンパク質を回収する工程
を含む方法。 - 前記生体液が、希釈または未希釈の全血、血清、血漿、胎盤臍帯血、乳汁、リンパ液またはCNS液である請求項19記載の方法。
- 前記生体液が、複数の対象から集められた全血、血清または血漿である請求項19記載の方法。
- 前記マスクされたタンパク質が抗体である請求項19記載の方法。
- 前記マスクされたタンパク質がIgA自己抗体であり、生体液が哺乳動物の乳汁である請求項19記載の方法。
- 前記マスクされたタンパク質がIgG自己抗体であり、生体液がCNS液である請求項19記載の方法。
- 前記マスクされたタンパク質が、
グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)に特異的な抗体;
チロシン脱リン酸化酵素(IA−2)に特異的な抗体;
抗ループス抗凝固因子抗体;
抗リン脂質抗体;
抗核抗体(ANA);
抗ラミン抗体;
抗核小体抗体;
抗核膜抗体;
抗ミトコンドリア抗体;
抗ゴルジ体抗体;
抗顆粒球抗体;
抗好中球抗体;
抗単球抗体;
抗Bリンパ球抗体;
抗ミエロペルオキシダーゼ抗体;
抗腫瘍細胞抗体;
抗栄養芽細胞抗体;
抗HLA抗体;
抗第VIII因子抗体;
血小板因子4/ヘパリン複合体抗体;および
抗β2−グリコプロテインI抗体
からなる群から選択される請求項19記載の方法。 - 前記マスクされたタンパク質が、抗カルジオリピン、抗ホスファチジルコリン、抗ホスファチジルエタノールアミンおよび抗ホスファチジルセリンからなる群から選択される請求項19記載の方法。
- 前記マスクされたタンパク質が、該タンパク質の抗原またはリガンド結合部位に少なくとも1つのチロシン残基を含み、酸化剤または電位が、抗原またはリガンドの結合部位にある少なくとも1つのチロシン残基の可逆的チロシンニトロシル化を促進することによってタンパク質の結合特異性を変える請求項19記載の方法。
- 抗体含有生体液から、または生体液の抗体含有抽出物から自己抗体を検出および/または取得および単離する方法であって、該生体液または抽出物が、本方法を行う前は自己抗原に結合することができず、そのために、自己抗原のレセプター−リガンド結合を利用したアッセイ法では検出することができない自己抗体を含み、
該生体液または抽出物を、自己抗体の結合特異性を変えるのに充分な酸化剤またはDC電流に曝露して、該自己抗体を抗原に結合できるようにし、それによって、レセプター−リガンド結合分離法によって生体液または抽出物からの検出および回収が可能になるようにする工程、および
生体液中で自己抗体を検出し、および/または生体液から自己抗体を単離および回収する工程
を含む方法。 - 前記生体液が脊椎動物に由来する請求項28記載の方法。
- 前記生体液が哺乳動物または鳥類に由来する請求項28記載の方法。
- 前記生体液がヒトに由来する請求項28記載の方法。
- 前記生体液が、希釈または未希釈の全血、血清、血漿、生乳、リンパ液またはCNS液を含む請求項28記載の方法。
- 前記生体液が、複数の対象から集めた、希釈または未希釈の全血、血清、血漿、生乳、リンパ液またはCNS液を含む請求項28記載の方法。
- 前記組成物が静脈注射用免疫グロブリン(IvIg)を含む請求項28記載の方法。
- 自己抗体が、IgG、IgAまたはIgMアイソタイプの自己抗体である請求項28記載の方法。
- 前記生体液が哺乳動物の乳汁であり、自己抗体がIgA自己抗体である請求項28記載の方法。
- 前記生体液がCNS液であり、自己抗体がIgG自己抗体である請求項28記載の方法。
- 前記酸化剤が配位金属を含む環状化合物である請求項28記載の方法。
- 前記酸化剤が配位鉄を含む環状化合物である請求項28記載の方法。
- 前記酸化剤がヘミンである請求項28記載の方法。
- 前記酸化剤がKMnO4またはNaIO4である請求項28記載の方法。
- 前記酸化剤がクロロフィルである請求項28記載の方法。
- 前記酸化剤が、電子供与体として作用する他の分子に対する電子受容体として作用することによって還元される能力を有する分子である請求項28記載の方法。
- 自己抗体が、
グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)に特異的な抗体;
チロシン脱リン酸化酵素(IA−2)に特異的な抗体;
抗ループス抗凝固因子抗体;
抗リン脂質抗体;
抗核抗体(ANA);
抗ラミン抗体;
抗核小体抗体;
抗核膜抗体;
抗ミトコンドリア抗体;
抗ゴルジ体抗体;
抗顆粒球抗体;
抗好中球抗体;
抗単球抗体;
抗Bリンパ球抗体;
抗ミエロペルオキシダーゼ抗体;
抗腫瘍細胞株抗体;
抗島細胞抗体;
抗栄養芽細胞抗体;
抗HLA抗体;
抗第VIII因子抗体;
血小板因子4/ヘパリン複合体抗体;および
抗β2−グリコプロテインI抗体
からなる群から選択される請求項28記載の方法。 - 前記マスクされたタンパク質が、抗カルジオリピン、抗ホスファチジルコリン、抗ホスファチジルエタノールアミンおよび抗ホスファチジルセリンからなる群から選択される請求項28記載の方法。
- 酸化還元状態を変化させることによって可逆的に変えることができる結合特異性を有する抗原結合部位を有する単離免疫グロブリン。
- 前記免疫グロブリンを酸化剤に曝露させた後、該免疫グロブリン分子が自己抗原に特異的に結合できるようになる請求項45記載の単離免疫グロブリン。
- 前記免疫グロブリンが、抗原結合部位に少なくとも1つのチロシン残基を有し、酸化還元状態の変化が、少なくとも1つのチロシン残基からの硝酸基の付加または除去をもたらすことによって免疫グロブリンの結合特異性を変える請求項45記載の単離免疫グロブリン。
- 前記免疫グロブリンの少なくとも1つのチロシン残基からの硝酸基の付加または除去が、免疫グロブリンの抗原結合部位における立体構造の変化を誘発する請求項47記載の単離免疫グロブリン。
- 前記免疫グロブリンが、
グルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)に特異的な抗体;
チロシン脱リン酸化酵素(IA−2)に特異的な抗体;
抗ループス抗凝固因子抗体;
抗リン脂質抗体;
抗核抗体(ANA);
抗ラミン抗体;
抗核小体抗体;
抗核膜抗体;
抗ミトコンドリア抗体;
抗ゴルジ体抗体;
抗顆粒球抗体;
抗好中球抗体;
抗単球抗体;
抗Bリンパ球抗体;
抗ミエロペルオキシダーゼ抗体;
抗腫瘍細胞株抗体;
抗島細胞抗体;
抗栄養芽細胞抗体;
抗HLA抗体;
抗第VIII因子抗体;
血小板因子4/ヘパリン複合体抗体;および
抗β2−グリコプロテインI抗体
からなる群から選択される請求項45記載の単離免疫グロブリン。 - 自己免疫疾患である対象に、該対象における自己抗体の結合部位の酸化的活性化を阻害または逆転させるのに充分な量の抗酸化剤を投与する工程を含む、自己免疫疾患を治療する方法。
- 自己免疫疾患を治療する方法であって、
自己免疫疾患を有する対象から血液試料を採取する工程、
該血液試料における自己抗体の結合部位の酸化的活性化を逆転させるのに充分な酸化剤またはDC電流に血液試料を曝露する工程、および
血液試料を対象に戻す工程
を含む方法。 - 対象由来の生体液の第一の試料をアッセイして、試料中で検出可能な自己抗体の量および/または種類を測定する工程、
該対象由来の同一種類の生体液の第二の試料を酸化剤またはDC電流に曝露して処理し、第二の試料をアッセイして第二の試料中で検出可能な自己抗体の量および/または種類を測定する工程、および
第一の試料で検出可能な自己抗体の量および/または種類を、第二の試料で検出可能な自己抗体の量および/または種類と比較する工程
を含む方法。 - 化合物または酸化還元状態の変化が、対象の生体液中の抗体の量および/または種類に与える影響を測定する方法であって、
対象由来の生体液の第一の試料をアッセイして、試料中で検出可能な自己抗体の量および/または種類を測定する工程、
該対象由来の同一種類の生体液の第二の試料を化合物または試料の酸化還元状態の変化に曝露して処理し、第二の試料をアッセイして第二の試料中で検出可能な自己抗体の量および/または種類を判定する工程、および
第一の試料で検出可能な自己抗体の量および/または種類を、第二の試料で検出可能な自己抗体の量および/または種類と比較する工程
を含む方法。 - 生体液または生体液のタンパク質含有抽出物を含む製品であって、生体液中に含まれている少なくとも1つのタンパク質の結合特異性を可逆的に変えるのに充分な酸化剤またはDC電流に曝露されている製品。
- ヒト母乳に由来するマスクされた抗体が添加されているヒト以外に由来する乳汁を含む製品。
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