JP2009531694A - 物質の蛍光に基づく検出 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
金属又は金属酸化物を含み、ある物質に結合するための1つ若しくは複数の抗体が、前記金属又は金属酸化物の表面に直接若しくは間接的に結合する粒子を用意するステップと、
その表面上に前記物質を有する場合も、有していない場合もある基材と、前記粒子とを、前記抗体を前記物質と結合させるのに十分な時間接触させるステップと、
前記基材と結合しなかった粒子を除去するステップと、
前記基材と、前記抗体及び/又は物質と選択的に結合する1つ若しくは複数のフルオロフォアとを接触させるステップと
を含む、ある物質を蛍光検出する方法を提供する。
次いで、前記基材を洗浄して、前記抗体及び/又は物質と結合しないフルオロフォアを除去するのが好ましい。その後、基材上のフルオロフォアを示すために、前記基材を適当な放射線(例えば可視光線又は紫外線)源で照射する。
(i)金属又は金属酸化物を含み、物質に結合するための1つ若しくは複数の抗体が、前記金属又は金属酸化物の表面に直接若しくは間接的に結合する、物質の蛍光検出法で使用するための粒子を懸濁液として含む液体を含有する液体製剤、及び
(ii)抗体及び/又は物質に選択的に結合する1つ若しくは複数のフルオロフォア
を含む、基材を蛍光検出するためのキットを提供する。
1.タンパク同化アンドロゲン性ステロイド薬(AAS)
a.外因性*AASとしては、以下のものが挙げられる:
1−アンドロステンジオール(5α−アンドロスト−1−エン3β,17β−ジオール)1−アンドロステンジオン(5α−アンドロスト−1−エン3,17−ジオン)、ボランジオール(19−ノルアンドロステンジオール)、ボラステロン、ボルデノン、ボルジオン(アンドロスタ−1,4−ジエンー3,17−ジオン)、カルステロン、クロステボール、ダナゾール(17α−エチニル−17β−ヒドロキシアンドロスト−4−エノ[2,3−d]イソキサゾール)、デヒドロクロルメチルテストステロン(4−クロロ−17β−ヒドロキシ−17α−メチルアンドロスタ−1,4−ジエン−3−オン)、デソキシメチルテストステロン(17α−メチル−5α−アンドロスト−2−エン−17β−オール)、ドロスタノロン、エチルエストレノール(19−ノル−17α−プレグン−4−エン−17−オール)、フルオキシメステロン、フォルメボロン、フラザボール(17β−ヒドロキシ−17α−メチル−5α−アンドロスタノ[2,3c]−フラザン)、ゲストリノン、4−ヒドロキシテストステロン(4,17β−ジヒドロキシアンドロスト−4−エン−3−オン)、メスタノロン、メステロロン、メテノロン、メタンジエノン(17β−ジヒドロキシ−17α−メチルアンドロスタ−1,4−ジエン−3−オン)、メタンドリオール、メタステロン(2α,17α−ジメチル−5α−アンドロスタン−3−オン−17β−オール)、メチルジエノロン(17β−ヒドロキシ−17α−メチルエストラ−4,9−ジエン−3−オン)、メチル−1−テストステロン(17β−ヒドロキシ−17α−メチル−5α−アンドロスト1−エン−3−オン)、メチルノルテストステロン(17β−ヒドロキシ−17α−メチルエストル−4−エン−3−オン)、メチルトリエノロン(17β−ヒドロキシ−17α−メチルエストラ−4,9,11−トリエン−3−オン)、メチルテストステロン、ミボレロン、ナンドロロン、19−ノルアンドロステンジオン(エストル−4−エン−3,17−ジオン)、ノルボレトン、ノルクロステボール、ノルエタンドロロン、オキサボロン、オキサンドロロン、オキシメステロン、オキシメトロン、プロスタノゾール([3,2−c]ピラゾール−5α−エチオアロコラン−17β−テトラヒドロピラノール)、キンボロン、スタノゾロール、ステンボロン、1−テストステロン(17β−ヒドロキシ−5α−アンドロスト−1−エン−3−オン)、テトラヒドロゲストリノン(18α−ホモ−プレグナ−4,9,11−トリエン−17β−オール−3−オン)、トレンボロン及び類似の化学構造又は類似の生物学的効果を有する他の物質。
b.内因性**AAS:
アンドロステンジオール(アンドロスト−5−エン−3β,17β−ジオール)、アンドロステンジオン(アンドロスト−4−エン−3,17−ジオン)、ジヒドロテストステロン(17β−ヒドロキシ−5α−アンドロスタン−3−オン)、プラステロン(デヒドロエピアンドロステロン、DHEA)、テストステロン及び以下の代謝物及び異性体:
5α−アンドロスタン−3α,17α−ジオール、5α−アンドロスタン−3α,17β−ジオール、5α−アンドロスタン−3β,17α−ジオール、5α−アンドロスタン−3β,17β−ジオール、アンドロスト−4−エン−3α,17α−ジオール、アンドロスト−4−エン−3α,17β−ジオール、アンドロスト−4−エン−3β,17α−ジオール、アンドロスト−5−エン−3α,17α−ジオール、アンドロスト−5−エン−3α,17β−ジオール、アンドロスト−5−エン−3β,17α−ジオール、4−アンドロステンジオール(アンドロスト−4−エン−3β,17β−ジオール)、5−アンドロステンジオン(アンドロスト−5−エン−3,17−ジオン)、エピ−ジヒドロテストステロン、3α−ヒドロキシ−5α−アンドロスタン−17−オン、3β−ヒドロキシ−5α−アンドロスタン−17−オン、19−ノルアンドロステロン、19−ノルエチオコラノロン。
「外因性」とは、通常は体内で自然に生成することができない物質を示す。
「内因性」とは、体内で自然に生成することができる物質を示す。
2.その他のタンパク同化薬。それだけに限らないが、以下のものが挙げられる:
クレンブテロール、チボロン、ゼラノール、ジルパテロール。
1.エリスロポエチン(EPO);
2.成長ホルモン(hGH)、インスリン様成長因子(例えばIGF−1)、機械的成長因子(MGFs);
3.ゴナドトロピン類(LH、hCG)、男性においてのみ禁止;
4.インスリン類;
5.コルチコトロピン類。
1.アロマターゼ阻害薬としては、それだけに限らないが、アナストロゾール、レトロゾール、アミノグルテチミド、エキセメスタン、フォルメスタン、テストラクトンが挙げられる;
2.選択的エストロゲン受容体調節薬(SERMs)としては、それだけに限らないが、ラロキシフェン、タモキシフェン、トレミフェンが挙げられる;
3.その他の抗エストロゲン物質としては、それだけに限らないが、クロミフェン、シクロフェニル、フルベストラントが挙げられる。
利尿薬*、エピテストステロン、プロベネシド、α−還元酵素阻害薬(例えば、フィナステリド、デュタステリド)、血漿増量物質(例えば、アルブミン、デキストラン、ヒドロキシエチルデンプン)及び類似の生物学的効果を有する他の物質。
利尿薬としては、以下のものが挙げられる:
アセタゾラミド、アミロリド、ブメタニド、カンレノン、クロルタリドン、エタクリン酸、フロセミド、インダパミド、メトラゾン、スピロノラクトン、チアジド類(例えば、ベンドロフルメチアジド、クロロチアジド、ヒドロクロロチアジド)、トリアムテレン、及び類似の化学構造又は類似の生物学的効果を有する他の物質。
それだけに限らないが、以下のものが挙げられる:
1.自己血、同種血若しくは異種血、又は任意の起源の赤血球製剤;
2.過フルオロ化合物、エファプロキシラール(RSR13)、修飾ヘモグロビン製剤(例えば、ヘモグロビンを基にした血液代替物質、ヘモグロビンのマイクロカプセル製剤)。
アドラフィニル、アドレナリン**、アンフェプラモン、アミフェナゾール、アンフェタミン、アンフェタミニル、ベンズフェタミン、ベンジルピペラジン、ブロマンタン、カチン***、クロベンゾレックス、コカイン、クロプロパミド、クロテタミド、シクラゾドン、ジメチルアンフェタミン、エフェドリン****、エタミバン、エチルアンフェタミン、エチレフリン、ファンプロファゾン、フェンブトラゼート、フェンカンファミン、フェンカミン、フェネチリン、フェンフルラミン、フェンプロポレックス、フルフェノレックス、ヘプタミノール、イソメテプテン、レブメタンフェタミン、メクロフェノキサート、メフェノレックス、メフェンテルミン、メソカルブ、メタンフェタミン(D体)、メチレンジオキシアンフェタミン、メチレンジオキシメタンフェタミン、p−メチルアンフェタミン、メチルエフェドリン****、メチルフェニデート、モダフィニル、ニケタミド、ノルフェネフリン、ノルフェンフルラミン、オクトパミン、オルテタミン、オキシロフリン、パラヒドロキシアンフェタミン、ペモリン、ペンテトラゾール、フェンジメトラジン、フェンメトラジン、フェンプロメタミン、フェンテルミン、4−フェニルピラセタム(カルフェドン)、プロリンタン、プロピルヘキセドリン、セレギリン、シブトラミン、ストリキニーネ、ツアミノヘプタン及び類似の化学構造又は類似の生物学的効果を有する他の物質。
ブプレノルフィン、デキストロモラミド、ジアモルヒネ(ヘロイン)、フェンタニル及びその誘導体、ヒドロモルフォン、メサドン、モルヒネ、オキシコドン、オキシモルフォン、ペンタゾシン、ペチジン。
ハシシュ、マリファナ。
アセブトロール、アルプレノロール、アテノロール、ベタキソロール、ビソプロロール、ブノロール、カルテオロール、カルベジロール、セリプロロール、エスモロール、ラベタロール、レボブノロール、メチプラノロール、メトプロロール、ナドロール、オクスプレノロール、ピンドロール、プロプラノロール、ソタロール、チモロール。
メタンフェタミン及びMDMA(3,4−メチレンジオキシ−N−メチルアンフェタミン)、LSD(リセルグ酸ジエチルアミド)、PCP(フェンシクリジン)、ケタミン及び誘導体。
ニコチン、コカイン、エフェドリン、メスカリン;モルヒネを含むアヘンアルカロイド(オピオイド類)、及びジアモルヒネ(ヘロイン)等の半合成オピオイド類;ジメチルトリプタミン及びアルファ−メチルトリプタミン等のトリプタミンアルカロイド。
アルプラゾラム、ジアゼパム、ロラゼパム、クロナゼパム、テマゼパム、オキサゼパム、フルニトラゼパム、トリアゾラム、クロロジアゼポキシド、フルラゼパム、及びニトラゼパム、並びにイミダゾピリジン、ピラゾロピリミジン、シクロピロロンを含む非ベンゾジアゼピン。
(式中、nは1〜5、好ましくは2であり、NHはプロテインAの一部である)。
l. B.V. Enustun and J. Turkevich, J. Am. Chem. Soc., 1963,
85, 3317−3324.
2. S. Ferretti, S. Paynter, D.A. Russell, K. E. Sapsford and D.J. Richardson, Trends Anal. Chem., 2000, 19, 530− 540.
3. H. Hutter, J. Microsc., 2004, 215, 213−218.
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W. Zhou, E. Carpenter, J. Lin, A. Kumghar, J. Sims, C. O’Connor, Eur. Physical J. D. 2001, 16, 289−292.
体液、好ましくは血液の成分に結合するための1つ若しくは複数の蛍光標識抗体を得るステップと、
その表面上に前記成分を有する場合も、有していない場合もある基材と、前記1つ若しくは複数の抗体とを、前記抗体を前記成分と結合させるのに十分な時間接触させるステップと、
前記基材に結合しなかった抗体を除去するステップと、
前記基材上のフルオロフォアを示すために、前記基材を適当な放射線で照射するステップと、
を含む、ある物質を蛍光検出する方法をさらに提供する。
本発明者等は、金ナノ粒子の表面を被覆するために、タンパク質リンカーの自己組織化単分子膜(SAM)を用いて、抗体官能化ナノ粒子を形成する簡単ではあるが確固とした方法を工夫してきた。直径16nmの金ナノ粒子は、還元剤及び安定剤の両方としてクエン酸塩を使用する、Turkevich方式(B.V. Enustun and J. Turkevich, J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 3317−3324)を用いて製剤した。図1を参照すると、黄色ブドウ球菌の細胞壁成分であるプロテインAは、まず、金ナノ粒子の表面上にプロテインAの自己組織化単分子膜(SAM)を形成できるように、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)で修飾した(スクシンイミジルエステルは、タンパク質表面上でSPDPと第1級アミンとを結合するが、チオール部は、金表面への結合をもたらす(S. Ferretti, S. Paynter, D.A. Russell, K.E. Sapsford and D.J. Richardson, Trends Anal. Chem., 2000, 19, 530−540参照))。プロテインAのSAMは、SPDP修飾プロテインAをナノ粒子に添加し、チオール化リガンドが金粒子表面上のクエン酸塩の層に置き換わると形成される。プロテインAは、抗体のFc部分を特異的に結合するために、リンカーとして使用した(Eds. E. Harlow and D. Lane in Antibodies: A laboratory Manual (Eds. E. Harlow and D. Lane) Cold Spring Harbour Laboratory, New York, 1988, pp 616−621参照)。Fc成分を結合することによって、プロテインAは、F(ab’)2結合領域である認識成分が、直接かつ再現性のよい抗原結合に対して最適に存在するように、抗体を配向させる。抗コチニンは、金ナノ粒子上のプロテインA単分子膜上に容易に付着した。しかし、この戦略は、複数の特異抗原を検出できるように、多数の抗体でナノ粒子を官能化するために施用される可能性があることに注意されたい。
方法及び材料
1) Imoto, T.; Yamada, H. In Protein Function−A Practical Approach; Creighton, T.E., Ed.; IRL Press: Oxford, 1997, pp 247−259.
2) Hone, D.C.; Haines, A. H; Russell, D.A.; Langmuir, 2003, 19, 7141−7144.
本実施例は、血液の検出におけるある種の抗体の使用を例示している。
以下の実施例では、モノクローナル抗体は、1°抗体に対して特異的な2°標識抗体を利用して間接的に標識されるのではなく、特異的フルオロフォアで直接標識される。この単一抗体方式により、乾燥した血液痕をより迅速に分析でき、間接方式を用いた場合に起こる可能性がある交差反応の危険性を減少させることができる。
1.赤血球膜タンパク質グリコホリン(CD235a)
2.ヒト血清アルブミン
3.白血球共通抗原(CD45)
4.抗好中球細胞質抗体(ANCA)
i)顆粒球の核周辺領域に通常位置するp−ANCA(ミエロペルオキシダーゼ)
ii)顆粒球の細胞質に通常位置するc−ANCA(プロテイナーゼ3(PR3))
i)抗体標識
Alexa Fluor色素(488、568)、カルボン酸、スクシンイミジルエステル1mg(Invitrogen)は、ジメチルホルムアミド(DMF)中で濃度1mg/mLになるように溶解した。モノクローナル抗体は、通常、BSA又はゼラチンなしで、少なくとも濃度1mg/mLのPBS及びアジ化ナトリウム溶液で購入した。抗体溶液70μLに最終濃度100mMになるようにNaHCO3(pH8.5)を添加した。色素は、色素とタンパク質とを10:1の比で添加し、15分毎に混合しながら暗所で室温にて1時間(Alexa Fluor488)又は2時間(Alexa Fluor568)反応させた。
ヒト血液を粘着性のスライド(Surgipath)に塗抹し、MeOH中で室温にて10分間乾燥及び固定した。次いで、PBS(100mM、pH7.2)中で2回洗浄し、さらに乾燥した。標識すべき領域は、PAPペンで囲み、結合抗体(濃度に応じたもの)は、普通は、1:25又は1:50で、2.5%BSAを含むPBS中に、30分間施した。その後、血液塗末標本をPBSで洗浄し、抗蛍光媒体(Dako)中に置いた。
c)画像
ラット抗ヒトCD235a、マウス抗ヒトCD45及びマウス抗ヒトアルブミンは、イヌ、ウサギ又はブタの血液と交差反応を示さないことが判明した。マウス抗ヒトヒストンH1は、これらの3つの異なる血液型と交差反応を示さなかった。しかし、細胞特異性及びヒト特異性を示すためにCD45と併用することがやはり可能であった。これは、血液痕及びDNAを直接検出する際に有用な手段となるであろう。
Claims (27)
- 金属又は金属酸化物コアを含み、ある物質に結合するための1つ若しくは複数の場合により蛍光標識した抗体又はヒト特異的ペプチド核酸(PNA)オリゴマーが、前記金属又は金属酸化物の表面に直接若しくは間接的に結合する粒子を用意するステップと、
その表面上に前記物質を有する場合も、有していない場合もある基材と、前記粒子とを、前記抗体/PNAオリゴマーを前記物質と結合させるのに十分な時間接触させるステップと、
前記基材に結合しなかった粒子を除去するステップと、
前記抗体又はPNAオリゴマーが蛍光標識されていない場合、前記基材と、前記抗体及び/又は前記物質と選択的に結合する1つ若しくは複数のフルオロフォアとを接触させ、次いで前記基材を場合により洗浄し、非結合フルオロフォアを除去するステップと、
前記基材上のフルオロフォアを示すために、前記基材を適当な放射線で照射するステップと
を含む、ある物質を蛍光検出する方法。 - 前記コアが金、銀、白金及び銅から選択される1つ又は複数の金属を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記コアが酸化鉄を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記粒子が酸化鉄を含むコアを有し、前記コアはその上に金属層を有し、前記金属は金、銀、白金及び銅から選択される、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記酸化鉄がFe3O4又はFe2O3である、請求項3又は4に記載の方法。
- 粒子のコアの少なくとも一部が100nm未満の直径を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ若しくは複数の抗体又はPNAオリゴマーが、前記金属又は金属酸化物の表面に直接結合する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ若しくは複数の抗体又はPNAオリゴマーが、硫黄含有リンカーを介して前記金属又は金属酸化物の表面に結合する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ若しくは複数の抗体又はPNAオリゴマーが、プロテインA又はプロテインGを介して前記金属又は金属酸化物の表面に結合する、請求項1〜6及び8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ若しくは複数の抗体又はPNAオリゴマーが、前記金属又は金属酸化物の表面に以下のように結合する、請求項1〜6、8及び9のいずれか一項に記載の方法。
[抗体又はPNAオリゴマー]−[プロテインA又はG]−NH−CO−(CH2)n−S−[金属又は金属酸化物表面]
(式中、nは1〜5であり、NHはプロテインA又はプロテインGの一部である。) - 前記1つ若しくは複数の抗体が、ヒストンH1、コカイン、ベンゾイルエクゴニン、ニコチン、コチニン、1つ若しくは複数のステロイド、TNT又はRNXに選択的に結合する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ又は複数の抗体が、ヒト唾液アミラーゼ、前立腺特異抗原、赤血球膜タンパク質グリコホリン(CD235a)、ヒト血清アルブミン、白血球共通抗原(CD45)、並びに(i)p−ANCA(ミエロペルオキシダーゼ)及び(ii)c−ANCA(プロテイナーゼ3(PR3))から任意に選択される抗好中球細胞質抗体(ANCA)から選択される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基材が、前記粒子が接触する表面上にヒトの指紋を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 金属又は金属酸化物を含み、ある物質に結合するための1つ若しくは複数の場合により蛍光標識した抗体又はヒト特異的ペプチド核酸(PNA)オリゴマーが、硫黄含有リンカーを介して及び/又はプロテインA若しくはプロテインGを介して金属又は金属酸化物の表面に結合する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法で使用するための粒子。
- 前記粒子が請求項1〜12のいずれか一項に記載されている通りである、請求項14に記載の粒子。
- 前記1つ若しくは複数の抗体又はPNAオリゴマーが、前記金属又は金属酸化物の表面に以下のように結合する、請求項15に記載の粒子。
[抗体又はPNAオリゴマー]−[プロテインA又はG]−NH−CO−(CH2)n−S−[金属又は金属酸化物表面]
(式中、nは1〜5であり、NHはプロテインA又はプロテインGの一部である。) - 金属又は金属酸化物を含む粒子と、ある物質に結合するための場合により蛍光標識した抗体又はヒト特異的ペプチド核酸(PNA)オリゴマーとを反応させるステップを含み、前記抗体又はPNAオリゴマーが、硫黄含有リンカーへ、及び/又はプロテインA若しくはプロテインGを介して直接若しくは間接的に場合により結合している、本発明の粒子を製造する方法。
- 請求項14〜16のいずれか一項に記載の粒子を懸濁液として含有する、液体製剤。
- 請求項14〜16のいずれか一項に記載の粒子を含有する、粉末製剤。
- 前記粉末製剤が、請求項18に記載の液体製剤を凍結乾燥することによって形成された、請求項19に記載の製剤。
- (i)請求項18又は19に記載の製剤、並びに
(ii)前記抗体、PNAオリゴマー及び/又は前記抗体若しくはPNAオリゴマーが結合する物質に選択的に結合する、1つ若しくは複数のフルオロフォア
を含む、基材を蛍光検出するためのキット。 - 体液、好ましくは血液の成分に結合するための1つ若しくは複数の蛍光標識抗体を得るステップと、
その表面上に前記成分を有する場合も、有していない場合もある基材と、前記1つ若しくは複数の抗体とを、前記抗体を前記成分と結合させるのに十分な時間接触させるステップと、
前記基材に結合しなかった抗体を除去するステップと、
前記基材上のフルオロフォアを示すために、前記基材を適当な放射線で照射するステップと
を含む、ある物質を蛍光検出する方法。 - 前記1つ若しくは複数の抗体が、赤血球膜タンパク質グリコホリン(CD235a)、ヒト血清アルブミン、白血球共通抗原(CD45)、抗好中球細胞質抗体(ANCA)から選択される、請求項22に記載の方法。
- 前記ANCAが、(i)p−ANCA(ミエロペルオキシダーゼ)及び(ii)c−ANCA(プロテイナーゼ3(PR3))から選択される、請求項23に記載の方法。
- 前記抗体が、スクシンイミジルエステル部を介して1つ又は複数のフルオロフォアに結合する、請求項20〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記抗体が、赤血球膜タンパク質グリコホリン(CD235a)、ヒト血清アルブミン、白血球共通抗原(CD45)、抗好中球細胞質抗体(ANCA)から選択される、体液、好ましくは血液の成分に結合するための、蛍光標識抗体。
- 前記抗体が、スクシンイミジルエステル部を介して1つ又は複数のフルオロフォアに結合する、請求項26に記載の抗体。
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