JP2012522979A - 結腸直腸癌のインビトロ診断のためのプロディフェンシン−a6・アッセイ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・このテストの主な欠点は、あまり良くない感受性であり、それは最もアデノーマ(前癌の形成異常病変)で顕著であり、そのサイズが大きい場合や高度の異形成を示す場合は、10のうち1の場合で癌の進行に結果としてなる。
・また、このテストはあまり特異的でない。糞便中の血液の出現は、潰瘍性大腸炎、痔核、瘻などの非腫瘍症状に関連する可能性がある。この場合、結腸鏡検査法による検査を行わなければならないが、以下に記載されている欠点を伴う。
・最後に、Hemoccult(登録商標)テストは解釈するのが困難である;従って、それらは資格のある適格なスタッフによって、専門施設で調べられなければならない。
CEAはフォローアップのために使われている。それは、感受性と特異性が不十分であるので、結腸直腸癌のスクリーニングに、又は早期診断のためには使用できない。これは、このマーカーが他の種類の癌によって及び良性病変において発現されるためである。いろいろあるけれども、CEAと他の腫瘍マーカー(例えばCA19-9またはCA72-4)を組合わせることによって、特異性を失うことなしに感受性を増すことが可能である。
・Colopath(登録商標)/ColorectAlertMD(Ambriliaによって市販されている)は、CRCのための迅速で、比較的非侵襲的スクリーニングテストである。Colopath(登録商標)は結腸直腸の病的状態をもつ個体の直腸の粘液のプラスマローゲン(リン脂質の部分である複合脂質のクラス)を検出し、ColorectAlertMDは直腸の粘液のT抗原、複合糖類を検出する。Colopath(登録商標)/ColorectAlertMDテストは試験片に直腸の粘液の塗布することを含み、陽性または陰性の結果はシッフ反応に基づく。Ambriliaは1787個体を研究して、Colopath(登録商標)/ColorectAlertMDは早期ステージ結腸直腸癌の54%のケース及び全ステージを合わせて49%を検出することを証明した。
・COLARIS(Myriad Geneticsによって市販されている)は、血液で、遺伝性非腺腫性大腸癌(HNPCC症候群)をスクリーニングするためにMLH1及びMSH2遺伝子の突然変異を検出するテストである。試験の結果は3週で入手できる。Myriadは現在利用可能な最も感受性があり及び最も特異的なシークエンシング技術を使用する。当該テストは、高価である。
・DR-70(登録商標)(AMDLによって市販されている)は、様々な種類の癌(肺、結腸、胸部、肝臓、胃、その他)を検査するテストである。従って、CRCに特異的でない。当該テストの原理は、二重サンドイッチELISA技術(DR-70抗原の分析)に基づく。検出は、酵素反応(ビオチンとストレプトアビジンに結合する抗体)によって実施される。着色した反応は、癌の存在を示す。
したがって、本発明の第1の目的は結腸直腸癌を有することが疑われる患者から得られた生物試料、好ましくは腫瘍から離れた試料において、プロディフェンシン−A6の存在を決定することによる結腸直腸癌のインビトロ診断の方法である。
本発明の方法は、従って、患者から採取された生物試料、潜在的な腫瘍から離れた生物試料のプロディフェンシン−A6の存在を調査することを含む簡単なテストによって、特異的に早期に結腸直腸癌を診断可能にする。実際、出願人は、予想外に、結腸腫瘍はプロディフェンシン−A6を特異的に分泌するだけでなく、ガン組織の外に放出されることを示し、以下でより詳細に証明するように、本願方法が実施された生物試料中のその濃度が正常患者で決定された基準値と比較して上昇することを示したためである。
前駆体(または前駆体タンパク質とも呼ばれている)はプロペプチドと成熟した部分とから成る。したがって、プロデフェンシン−A6は、成熟したデフェンシン−A6タンパク質の前駆体タンパク質であって、100アミノ酸から成り、シグナルペプチド(アミノ酸1−19)、プロペプチド(アミノ酸20−65)と成熟したデフェンシン−A6タンパク質(アミノ酸66−100)を含む。
デフェンシンα5(文献3)とデフェンシンα6(文献4)は、基本的には、小腸のパネート細胞によって産生される。デフェンシンα5とデフェンシンα6のmRNAは、クローン病の場合に結腸組織で過剰発現する(文献5)。デフェンシンα6は、Nam et al.(文献6)によって、大腸癌のための潜在的なマーカーとして同定された。Nam et al.は、デフェンシンα6を特異的に検出する競争ELISAアッセイを開発した。Nam et al.は、結腸直腸癌を有する診断される患者の閾値(30ng/ml)を定めた。健康な18人の提供者の血清と49人分の癌の血清の解析から、Nam et al.は、83.3%の診断特異性のためについて69.4%の診断感受性を得た。前記文献は、デフェンシンα6前駆体、プロディフェンシンα6に関して何ら記載していない。
したがって、デフェンシンα6前駆体、プロディフェンシン−A6(Swiss Prot No.Q01524)は、癌、特に結腸直腸癌に関するマーカーとして有用である可能性があると記載されたことはなく、悪性腫瘍から離れている可能性があるか又は離れていない可能性がある生物試料で検出される可能性について記載されたことはない。
「結腸腫瘍による放出」なる表現は、機構を問わず、腫瘍細胞自身による、又は腫瘍の進行から生じている細胞表現型の病変または変化に続く隣接非腫瘍細胞による腫瘍マーカーの能動的または受動的な分泌、放出を意味することを目的とする。
I-プラスチンマーカー(Swiss Prot No.Q14651、別名腸特異的プラスチン又はプラスチン1)は、3つの代表例、I-プラスチン、L-プラスチン及びT-プラスチンが知られているヒトのプラスチンのファミリーに属する。一部の研究者はプラスチン類を「フィンブリン」と呼ぶが、他の研究者はフィンブリンの名をI-プラスチンのために残している。プラスチンは、アクチンに結合し、それにより細胞骨格(細胞の骨格)を形成するタンパク質である。それらは、真核生物進化の全体にわたって比較的よく保存されている70kDaのタンパク質である。それらは強い組織特異性を呈し、一度に一つのイソフォームのみが正常組織に存在する(文献31)。癌に関するプラスチンの使用は特許US-A-5360715にすでに記載されており、細胞が造血性または潰瘍性、すなわち癌性であるかどうかを決定する方法を提案する。この方法は、細胞レベルのL-プラスチン及びT-プラスチンのアッセイ、より具体的にはそのmRNAのアッセイを請求する。しかしながら、これらの特性にもかかわらず、従来の研究には、血清または糞便試料を使用した結腸直腸癌の診断に関してプラスチンの重要性を評価することを実施するものはなかった。さらにまた、I-プラスチンは、潜在的癌マーカーとしてこれまで想定さえされなかった(文献32)。一方で、出願人は、驚くべきことに、特許出願WO2009/019369において、このタンパク質の濃度が健康な患者で決定された基準値と比較して減少しており、このタンパク質が結腸直腸癌を有する患者から採取される生物試料であって、腫瘍からおそらく離れている当該試料において、優良なマーカーであることを示した。
ビリンは、特許出願FR2581456において、結腸直腸癌の診断のための血液マーカーとして記載された。
結腸直腸癌の診断のためのインテレクチン-1(Swiss Prot No.Q8WWA0、別名腸ラクトフェリン受容体、ガラクトフラノース結合性レクチン、内皮レクチンHL-1またはOmentin)の分析は、特許出願US2003/0082533に記載されている。
M2−PKは、二量体または四量体形態で見いだされるピルビン酸キナーゼのイソ酵素である。二量体形態は、腫瘍細胞において優勢であり、このために、腫瘍M2−PKと呼ばれている。多数の研究、例えばHardt et al.(文献64)が、結腸直腸癌マーカーとしてELISAによる糞便M2−PKの検出を使用している。
Sagiv et al.(文献65)は、結腸直腸癌の場合にCD24の発現の増加を示した。
結腸癌特異抗原(CCSA)−3及び−4のタンパク質は、Leman et al.(文献66)によって、さらに結腸直腸癌と関係づけられた血清マーカーである。
最後に、ヒト糞便ヘモグロビンの分析は知られており、以前記載されたように実施されてもよい。
好ましくは、プロディフェンシン−A6以外の腫瘍マーカーは、以下から選択される:白血球エラスターゼ阻害剤、エズリン、アミノアシラーゼ1、肝臓脂肪酸結合、腸脂肪酸結合タンパク質、アポリポタンパク質AI、アポリポタンパク質AII、I−プラスチン、タンパク質ジスルフィドイソメラーゼ、インテレクチン−1、サイトケラチン20、翻訳的に制御された腫瘍タンパク質、(プロ)デフェンシン−A5、ガレクチン−3、β2−ミクログロブリン、CEA、CA19−9、TIMP−1、M2−PK及びMIF。
より好ましくは、プロディフェンシン−A6以外の腫瘍マーカーは、以下から選択される:L−FABP、β2−ミクログロブリン、ガレクチン3、CEA、CA19−9、MIF及びI−プラスチン。
− プロデフェンシン−A6及びL−FABP、
− プロデフェンシン−A6、CA19−9及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、L−FABP及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、L−FABP、CA19−9及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、L−FABP及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン3、L−FABP、MIF及びCEA、
− プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン3、L−FABP、MIF、I−プラスチン及びCEA。
前述のように、興味がある腫瘍マーカーは、タンパク質の形態、またはメッセンジャーRNAの形態、または対応しているDNAの修飾(突然変異またはメチル化の修飾)のいずれかで検出され、プロデフェンシン−A6はタンパク質の形態だけで検出され、それは完全なタンパク質かまたはタンパク質の断片の形態であってもよい。
生化学検査は、分子相互作用、すなわち前記腫瘍マーカーと前記腫瘍マーカーに特異的あるいは非特異的な一つ以上の結合性パートナーとの間の反応を含む当該分野の当業者に知られている任意のテストであってもよい。
好ましくは、生化学検査は、当業者に知られているイムノアッセイであり、腫瘍マーカー間の免疫反応を含み、それは抗原と一つ以上の特異的な結合性パートナー、すなわち、この抗原に向かう抗体である。
ある特定の実施態様によれば、本発明の方法は、配列番号2の配列のプロディフェンシン−A6に特異的な結合性パートナーを使用する。プロディフェンシン−A6に特異的な結合性パートナーは、配列番号2の配列に含まれる任意の線形又は立体配置のエピトープを認識するモノクローナル抗体であることが望ましい。
好ましくは、モノクローナル抗体は特異的に少なくとも配列DP(配列番号4)の、好ましくは少なくとも配列EDDPLD(配列番号6)の線形エピトープ、多くても配列番号2の配列を認識し、あるいはそれは以下のエピトープから選択される立体配置のエピトープを特異的に認識する:
− 図4に示すように、少なくとも配列X1X2X3X4X5X6X7X8R(配列番号7)[式中、X1はVまたはL、X2はTまたはL、X3はP、SまたはC、X4はPまたはS、X5はWまたはT、X6はA、Q、M、CまたはE、X7はI、EまたはD及びX8はF、Y、SまたはL]及び多くても配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11又は配列番号12の配列のエピトープ。
− 図4に示すように、少なくとも配列X1X2X3X4X5X6HX7(配列番号13)[式中、X1はSまたはT、X2はCまたは無し、X3はT、LまたはE、X4はHまたはR、X5はI、FまたはE、X6はGまたはV及びX7はCまたはN]及び多くても配列番号14、配列番号15又は配列番号16の配列のエピトープ。
− 図4に示すように、少なくとも配列X1HPX2X3X4X5X6X7(配列番号17)[式中、X1がPまたはW、X2はWまたはE、X3はS、A、QまたはW、X4はM、L、RまたはP、X5はH、F、WまたはG、X6はVまたはA及びX7はIまたはV]及び多くても配列番号18、配列番号19、配列番号20又は配列番号21の配列のエピトープ。
− 図4に示すように、少なくとも配列X1HX2X3X4X5(配列番号22)[式中、X1がYまたはN、X2はE、DまたはQ、X3はT、N、R、MまたはK、X4はW、HまたはF及びX5はPまたはG]及び多くても配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28又は配列番号29の配列のエピトープ。
ある実施態様によれば、本発明のモノクローナル抗体は、少なくとも配列番号4、好ましくは少なくとも配列番号6(エピトープ1)及び多くても配列番号2を有するエピトープを特異的に認識する。
− 少なくとも配列番号7[式中、X1がVまたはL、X2はTまたはL、X3はP、SまたはC、X4はPまたはS、X5はWまたはT、X6はA、Q、M、CまたはE、X7はI、EまたはD及びX8はF、Y、SまたはL]及び多くても配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11又は配列番号12(エピトープ2)の配列のエピトープ。
− 少なくとも配列番号13[式中、X1がSまたはT、X2はC又は無し、X3はT、LまたはE、X4はHまたはR、X5はI、FまたはE、X6はGまたはV及びX7はCまたはN]及び多くても配列番号14、配列番号15又は配列番号16(エピトープ3)の配列のエピトープ。
− 少なくとも配列番号17[式中、X1がPまたはW、X2はWまたはE、X3はS、A、QまたはW、X4はM、L、RまたはP、X5はH、F、WまたはG、X6はVまたはA及びX7はIまたはV]及び多くても配列番号18、配列番号19、配列番号20又は配列番号21(エピトープ4)の配列のエピトープ。
− 少なくとも配列番号22[式中、X1がYまたはN、X2はE、DまたはQ、X3はT、N、R、MまたはK、X4はW、HまたはF及びX5はPまたはG]及び多くても配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28又は配列番号29(エピトープ5)の配列のエピトープ。
「エピトープ」なる用語は少なくとも配列番号1から29の配列によって定義される配列および均一又は不均一な様式で考慮中の配列の両側に、あるいはたった一方に分布する多くても10、8、6又は4つの付加的なアミノ酸を有するペプチド、更にはアナログ、ホモログ及びその構造的同等物を意味することを目的とする。
一般に、「アナログ」なる用語は、修飾が抗原反応性を破壊しない限り、天然分子と比較して、一つ以上のアミノ酸付加、置換(一般に天然に関して保守的)および/または欠失を呈している配列及び天然ポリペプチド構造を有するペプチドに関連する。
「構造的に同等物」なる用語は、興味があるタンパク質に含まれる任意の線形または非線形ペプチド配列を意味することを目的とし、同時に抗原反応性を保持する一方で、興味がある立体構造エピトープと同じ三次元構造を有する(例えば配列番号7から29の配列のエピトープ)。前記の「構造的な同等物」は、例えばSuMo(文献67)またはSuperimpose(文献68)システムのように、タンパク質の3D構造上または部分構造上の類似を見つけることができる生物情報工学システムを使用して、興味の立体構造エピトープを当業者が容易に得ることができる。
ポリクローナル抗体は、関心ある腫瘍マーカーによる動物の免疫化、続いて、前記動物から血清を採ること、及び特に抗体によって特異的に認識される抗原、特に前記マーカーが取り付けられたカラムにおけるアフィニティークロマトグラフィーにより血清成分から前記抗体を分離することによって精製された形態での所望の抗体の回収により得られる。
第1に、動物(通常はマウス)は興味がある腫瘍マーカーによって免疫化され、それにより前記動物のBリンパ球は前記抗原に対して抗体を生じることができる。続いて、これらの抗体産生リンパ球を、「不死の」ミエローマ(例えばマウス)と融合させ、それによりハイブリドーマを産生する。次に、このように得られる細胞の異種混合物を使用して、特定の抗体を産生し、際限なく増殖することができる細胞の選抜を実施する。各々のハイブリドーマは、クローンの形で繁殖し、例えばELISAによって、一次元あるいは二次元のウエスタンブロットによって、免疫蛍光法によって、またはバイオセンサーによって、前記腫瘍マーカーに関する認識特性が試験されてもよいモノクローナル抗体の産生に結果としてなる。特に、上で記載されているアフィニティークロマトグラフィ技術によれば、このように選択されたモノクローナル抗体は続いて精製される。
また、モノクローナル抗体は、当業者によく知られている技術によって、遺伝子工学によって得られた組換え抗体であってもよい。
抗白血球エラスターゼ・インヒビター抗体の例は知られおり、特にAbcamカタログのウサギ抗-LEIポリクローナル抗体(Cat.No.Ab47731)が入手できる。抗-LEIモノクローナル抗体(クローンELA-1)は、Yasumatsu等(文献69)の論文に記載されている。
抗-エズリン抗体の例は知られており、特にAbcamカタログの抗-エズリン・モノクローナル抗体のクローン3C12(Cat.No.Ab4069)及びウサギ抗-エズリン・ポリクローナル抗体(Cat.No.Ab47418)が入手できる。
抗-アミノアシラーゼ1抗体の例は知られており、特にAbnovaカタログの抗-アミノアシラーゼ1モノクローナル抗体のクローン4F1-B7(Cat.No.H00000095-M01)及びAbcamカタログのチキン抗-アミノアシラーゼ1ポリクローナル抗体(Cat.No.Ab26173)が入手できる。
抗-肝臓脂肪酸結合タンパク質抗体の例は知られており、特にAbcamカタログの抗-L-FABPモノクローナル抗体のクローン6B6(Cat.No.Ab10059)及びウサギ抗-L-FABPポリクローナル抗体(Cat.No.Ab7807)が入手できる。
抗-腸脂肪酸結合タンパク質抗体の例は知られており、特にR&Dシステムカタログの抗-I-FABPモノクローナル抗体のクローン323701(Cat.No.MAB3078)及びAbcamカタログのウサギ抗-I-FABPポリクローナル抗体(Cat.No.Ab7805)が入手できる。
抗-アポリポタンパク質AI抗体の例は知られており、特にBiodesign Meridian Life Sciencesカタログの抗-Apo AIモノクローナル抗体のクローン4A90(Cat.No.H45402M)及びヤギ抗-Apo AIポリクローナル抗体(Cat.No.K45252P)が入手できる。
抗-アポリポタンパクAII抗体の例は知られており、特にUS Biologicalカタログの抗-Apo AIIモノクローナル抗体のクローン1402(Cat.No.A2299-31C)及び特にBiodesign Meridian Life Sciencesカタログのヤギ抗-Apo AIIポリクローナル抗体(Cat.No.K74001P)が入手できる。
抗I-プラスチン・ポリクローナル抗体の例は知られており、特にサンタクルスバイオテクノロジーカタログにおいて入手できる。ウサギ・ポリクローナル抗体H 300(Cat.No.sc-28531)はI-プラスチン、L-プラスチン及びT-プラスチンと反応する。本出願人はI-プラスチンに対するモノクローナル抗体を開発した。
抗-β2ミクログロブリン抗体、抗-CEA抗体、抗-CA19-9抗体及び抗テストステロン抗体の例が知られており、特に出願人のアッセイキット、それぞれVidas(登録商標)β2-ミクログロブリン、Vidas(登録商標)CEA、Vidas(登録商標)CA19-9TM及びVidas(登録商標)テストステロンが使用される。
抗プロテアソーム20Sの抗体の例は知られており、親和性研究用製品カタログにおいて特に入手できる。
抗-ガレクチン-3抗体、抗-L-乳酸脱水素酵素B鎖抗体、抗-カルレティキュリン抗体、抗腫瘍関連カルシウムシグナルトランスデューサー1抗体、抗-II型ケラチンCytoskeletal8抗体、抗-I型ケラチンCytoskeletal18抗体、抗-I型ケラチンCytoskeletal19抗体、抗-上皮カドヘリン抗体、抗-ビリン抗体及び抗-TIMP-1抗体は知られており、特にAbcamカタログにおいて入手できる。
抗-再生膵島由来タンパク質3α抗体の例は知られており、特にDynabioアッセイキット(La Gaude、フランス)が使われる。
抗-CA242抗体、抗-CA50抗体及び抗-CA72-4抗体の例が知られており、特にFujirebioカタログにおいて入手できる。
抗-インテレクチン-1抗体の例は知られており、アレクシス・バイオケミカルズ・カタログの抗-インテレクチン-1モノクローナル抗体のクローンSaly-1(Cat.No.ALX-804-850-C100)及びウサギ抗-インテレクチン-1ポリクローナル抗体(Cat.No.ALX-210-941)が入手できる。
抗-サイトケラチン20抗体の例は知られており、特にAbcamカタログにおいて、抗-サイトケラチン20モノクローナル抗体のクローンKs20.8(Cat.No.Ab962)及びウサギ抗-サイトケラチン20ポリクローナル抗体(Cat.No.Ab36756)が入手できる。
抗-TCTP抗体の例は知られており、特にAbnovaカタログにおいて、抗-TCTPモノクローナル抗体のクローン3C7(No.157H00007178-M01)及び抗-TCTPポリクローナル抗体(Cat.No.157H00007178-A01)が入手できる。
抗-デフェンシン-A5抗体の例は知られており、特にサンタクルス生物工学カタログにおいて、抗-デフェンシン-A5モノクローナル抗体のクローン8C8(Cat.No.sc-53997)及びAlpha Diagnosis International 社カタログのウサギ抗-デフェンシン-A5ポリクローナル抗体(Cat.No.HDEFA51-A)が入手できる。
ある実施態様によれば、プロディフェンシン−A6に特異的な結合性パートナーはプロディフェンシン−A6の捕獲のために使用でき、それは本発明の診断法の特異性を改良することを可能にする。
免疫反応、すなわち腫瘍マーカー/結合性パートナー結合の視覚化は、検出(例えば直接的または間接的な方法)の任意の方法によって実施されてもよい。
直接的検出、すなわち標識の包含なしの場合、免疫反応は、例えば表面プラスモン共鳴によって、または導電性ポリマーを有する電極上のサイクリックボルタンメトリーによって観察される。
間接的検出は、関心のある腫瘍マーカー自身の又は「検出試薬」結合パートナーのどちらかの標識によって実施される。後者の場合は、これは競合方法として記載されている。
「標識化」なる表現は、直接的または間接的に検出可能なシグナルを生じることができる標識試薬の付加を意味することを目的とする。これらの標識の非限定的なリストは、
・比色法、蛍光または発光によって検出可能なシグナルを生じる酵素、例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β‐ガラクトシダーゼまたはグルコース‐6‐リン酸デヒドロゲナーゼ;
・蛍光または発光化合物、染料のような発色団;
・32P、35Sまたは125Iのような放射性分子、及び
・アレクサまたはフィコシアニンのような蛍光分子
を含む。
これらの間接的な検出システムは、特定の条件下でシグナルの増幅を生じることができる。このシグナル増幅技術は当業者にとって周知であり、本出願人により先の特許出願FR98/10084またはWO-A-95/08000又はChevalier等(文献70)の論文を参照することができる。
使用する標識の種類に応じて、当業者は、標識を視覚化することを可能にする試薬を添加する。
プロディフェンシン−A6の成熟部分(アミノ酸66から100)に特異的な結合パートナー、またはプロディフェンシン−A6のプロペプチド部分(アミノ酸20から65)のエピトープを認識する結合パートナー、捕獲に使用される結合パートナーによって認識されるそれ以外のものが検出において使われる。
また、質量分析法が、体液において、本発明の方法で求められる腫瘍マーカーを検出するために使用されてもよい。スペクトロメトリーの原理は、当業者に広く知られており、例えばPatterson,S(文献71)に記載されている。
これを行うため、生物試料(前処理されていても、いなくでもよい)は質量分析計に通され、得られたスペクトルは本発明の方法で求められる腫瘍マーカーのそれと比較される。試料の前処理の例は、それを本発明の方法で求められる腫瘍マーカーのための結合パートナーのうちの一つ、例えば本発明の方法で求められる腫瘍マーカーに向かう抗体、を含む免疫捕捉支持体の上に通すことを含む。試料の前処理の他の例は、試料のタンパク質類を互いに分離するための、生物試料の前分画であってもよい。当業者によく知られている技術において、試料中の優勢なタンパク質は、例えば、まず第一に除去されてもよい。
興味がある「mRNA」腫瘍マーカーの存在の生物試料中の決定は、試料のmRNAの存在を決定する任意の方法によって、すなわちmRNAの直接的検出またはmRNAの間接的検出の何れか、または試料のRNAの存在を決定する当業者に知られている任意の他の方法によって実施されてもよい。
生物試料のmRNAの直接的検出は、例えば好ましくはPCRまたはNASBA技術によって増幅後、mRNAに特異的な結合パートナーとのハイブリダイゼーションによって、当業者に知られている任意手段によって実施されてもよい。
「ハイブリダイゼーション」なる表現は、適切な条件下で、2つのヌクレオチド断片が安定且つ特異的な水素結合により互いに結合し、それにより二本鎖複合体を形成することを意図する。これらの水素結合は、相補的塩基アデニン(A)とチミン(T)(またはウラシル(U))(A−T結合と呼ばれる)との間に、または相補的塩基グアニン(G)とシトシン(C)(G−C結合と呼ばれる)との間に形成される。2つのヌクレオチド断片のハイブリダイゼーションは、完全なものでもよい(従って、リファレンスは相補的ヌクレオチド断片または配列である)、すなわちこのハイブリダイゼーションで得られた二本鎖複合体はA−T結合とC−G結合のみを含む。このハイブリダイゼーションは部分的あってもよく(従って、リファレンスは十分に相補的ヌクレオチド断片または配列である)、すなわち、得られた二本鎖複合体は、二本鎖複合体の形成を可能にするA−T結合とC−G結合だけでなく、相補的な塩基に結合しない塩基もまた含む。2つのヌクレオチド断片間のハイブリダイゼーションは、使用する操作条件、特にストリンジェンシーに依存する。ストリンジェンシーは、2つのヌクレオチド断片の塩基組成の観点から、加えて2つのヌクレオチド断片間のミスマッチの程度によって、特に定められる。また、ストリンジェンシーは、ハイブリダイゼーション溶液中に存在するイオン種の濃度及び種類、変性剤の性質と濃度及び/又はハイブリダイゼーション温度のような反応パラメーターに依存する。全てのこれらのデータは知られており、当業者は適切な条件を決定することができる。一般に、ハイブリダイゼーション温度は、ハイブリダイズすることが求められるヌクレオチド断片の長さに応じて、約0.5から1Mの濃度の食塩水中で、約20と70℃との間、特に35と65℃との間にある。mRNAに特異的であるかまたは特異的でない結合パートナーは、このmRNAに結合できる任意のパートナーである。例えば、核酸プローブ、増幅プライマー及びこのmRNAに結合できる他の任意の分子を挙げることが出来る。
本発明の目的において、「増幅プライマー」なる用語は、5から100核酸単位、好ましくは15から30核酸単位を含むヌクレオチド断片であって、酵素ポリメリゼーション、特に酵素増幅反応の開始を可能するものを意味することを目的とする。「酵素増幅反応」なる用語は、少なくとも一つの酵素の作用によってヌクレオチド断片の多数のコピーを生成する方法を意味することを目的とする。
この増幅反応は当業者にとって周知であり、以下の技術を特に挙げることができる:
−US特許第4683195号、US4683202、及びUS4800159に記載されている、PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)
−特許出願WO91/02818の、NASBA(核酸配列に基づいた増幅)、及び
−US特許第5399491号の、TMA(転写媒介増幅)。
適切な標識は上記の通りある。本発明の目的では、ハイブリダイゼーションプローブは、いわゆる「検出」プローブであってもよい。この場合、いわゆる「検出」プローブは、上記の標識で標識される。この標識の存在のおかげで、所与の検出プローブと検出される転写産物との間のハイブリダイゼーション反応の存在が検出できる。
検出プローブは、特に「分子ビーコン」検出プローブであってもよい(文献73)。これらの「分子ビーコン」は、ハイブリダイゼーションの間、蛍光性になる。それらは、ステム・ループ構造を有しており、フルオロフォアとクエンチャー基を含む。特異的なループ配列とその相補的な標的核酸配列との結合によって、ステムの巻き戻しと、適切な波長での励起において蛍光シグナルの放出が生じる。
特に、多数のプローブを固定することができるバイオチップを、支持体として使用してもよい。支持体へのプローブの固定もまた当業者に知られており、直接移動、マイクロ蒸着、インサイツ合成及びフォトリソグラフィーによるプローブの配置を挙げることができる。
生物試料において、興味がある腫瘍マーカーをコードする遺伝子における、DNA修飾又は変異の証明は、試料中におけるDNA修正を決定する任意の方法、すなわち突然変異の直接的検出、又は興味のある遺伝子座のメチル化プロフィールの修正の証明、又は試料中のDNA修正を決定するための、当業者に知られている他の任意の方法によって実施されてもよい。
突然変異を証明するためのストラテジーは、分子生物学的技術に基づいており、DNA抽出、PCR又は他の増幅技術による増幅、ハイブリダイゼーションおよび/またはシークエンシング工程を含む。結腸直腸癌の場合、以下の方法は、糞便DNAの突然変異を検出するために成功裏に使用される:沈殿によるDNA濃縮、磁気ビーズ上の捕捉オリゴヌクレオチドを使用した標的の濃縮、興味がある遺伝子のPCR増幅、点突然変異を同定するための固相シークエンシング(文献74)。欠失は、予想される基準断片と変異した断片のサイズの違いに関して同定された。Imperiale等(文献74)は、K-ras、APCとp53遺伝子に位置する21突然変異のパネルを記載しており、それは浸潤性の癌の16/31を検出することを可能にする。
前述のように、DNA修正は、また、興味がある腫瘍マーカーに対応する遺伝子のメチル化プロフィールの修飾に相当してもよい。メチル化プロフィールの修飾は、低メチル化(メチル化の数が減少する)にまたはハイパー・メチル化(メチル化の数が増加する)に相当してもよい。修正された部分は、興味のある腫瘍マーカーの遺伝子のコード部分に、又は転写プロモーター領域又は転写終止領域のような5’及び3’非コード部分に位置していてもよい。
本発明の方法において、少なくとも2つのマーカーを検出する場合、それらは、例えば異なるイムノアッセイ測定を使用して別々に、あるいはマルチプレックスアッセイにおいて同時に証明されてもよい。
本発明の方法において、異なる性質の2つのマーカー、例えばタンパク質マーカー及びmRNAマーカーが検出される場合、上記の方法から選択される2つの異なる検出方法が使用されてもよい。特許出願WO03/104490に記載したように、それらは同じ検出媒質で、同じ反応条件下で、同時に検出されてもよい。この特許出願に記載されている検出方法の工程は、少なくとも1つの核酸および少なくとも1つの異なる性質の他のリガンドからなる標的分析物を含む試料中のハイブリダイゼーションと免疫反応を同時に検出することを含んでなり:
(i)反応バッファーで希釈された試料の既知の体積量を、前記標的分析物についての捕捉パートナーであって、少なくとも一つの核酸プローブ及び少なくとも1つの抗リガンドを含む前記捕捉パートナーでプレコートした捕捉表面上に置くこと、
(ii)15℃と60℃との間の温度で反応させること、および
(iii)このようにして得られたハイブリダイゼーションと免疫反応を明視化することを含む。
生物試料は、特別な処理を必要としてもよい。なぜなら、それは、本発明の方法で求められる腫瘍マーカーを含んでいるか、あるいは本発明の方法で求められるマーカーを含む循環腫瘍細胞および/または本発明の方法で求められるマーカーを分泌することができる循環腫瘍細胞を含んでいる可能性があるためである。
したがって、本発明のある実施形態によれば、生物試料は、前記液体に含まれる循環腫瘍細胞を分離するために前処理される。
「循環腫瘍細胞を分離する」なる表現は、循環腫瘍細胞が濃縮された細胞分画を得ることを意味することを目的とする。
循環腫瘍細胞を分離するための生物試料の処理は、フロー・サイトメーターの細胞選別によって、フィコール上の濃縮によって、特異的抗体で覆われた磁気ビーズによる濃縮によって、または当業者に知られている特異的な濃縮法の任意の方法によって実行されうる。
本発明の方法で求められる腫瘍マーカーの検出は、次にサイトスピンによってスライド上に循環腫瘍細胞を付着させた後に、例えば本発明の方法で求められる腫瘍マーカーに対する抗体により、これらの細胞の免疫細胞化学的な標識化することによって、生物試料から分離される循環腫瘍細胞を使用して直接的に行うことができる。本発明の方法で求められる腫瘍マーカーの検出は、また、Metezeau等(文献79)に記載されているフローサイトメトリー法を使用して、循環腫瘍細胞において、直接的に実施されてもよい。
これらの条件下では、前記循環細胞は、本発明の方法で求められる腫瘍マーカーを前記細胞内部で遮断することを可能にする条件で処理されることができる。このような処理は、Mathieu等(文献80)によって記載されている。
本発明の方法で求められる腫瘍マーカーの検出は、本発明の方法で求められるマーカーのための結合パートナー特異的な侵入を可能にするために細胞膜を透過可能にようにした後に行われる。
(i)前記細胞の量を前記腫瘍マーカーに特異的な少なくとも一つの結合性パートナーが取り付けられた培養表面の底に置くこと、
(ii)前記腫瘍マーカーが放出又は分泌されるような条件下で前記細胞を培養し、培養表面の底に免疫的に捕捉すること、
(iii)洗浄によって細胞を取り除くこと、
(iv)前記腫瘍マーカーに特異的な少なくとも一つの標識されたコンジュゲートを加えること、および
(v)このように得られた標識を明視化すること
を含む。
腫瘍マーカーの放出または発現のための培養条件は、37℃、湿潤雰囲気下及び5%CO2のような通常の条件である。
また、生物試料が固体試料である場合、腫瘍マーカーの存在は、腫瘍のインビボ、インサイツで証明されてもよい。
インビボの腫瘍において腫瘍マーカーの存在を示すために、当業者に知られている任意のイメージング方法が使用されてもよい。このために、前記腫瘍マーカーの結合パートナーは、イメージング・トレーサーに結合されてもよい。
「結合パートナーをイメージング・トレーサーに結合させる」なる用語は、当業者に知られている任意のイメージング方法によって検出され、直接的または間接的に検出可能なシグナルを生じることができるトレーサーの付加を意味することを目的とする。したがって、トレーサーは、テクネチウム-99のような放射性トレーサーであってもよい。この場合、原発癌または転移癌を有する器官は、腫瘍マーカーとそのトレーサーを結合する。器官によって放出される放射線は、特別なカメラ(例えばガンマ線カメラ)で撮影されうる。計測器は、放射性物質によって生成されるシンチレーションを収集して、これにより器官を視覚化することを可能にする。
本発明の他の方法において、トレーサーは、ポジトロンを放出する放射性物質(フッ素18)を含んでもよい。画像は、それからポジトロンエミッショントモグラフィーシステムによって得られる。
インビボで腫瘍マーカーの検出を可能にする本発明の方法によって、腫瘍マーカー、癌、特に結腸直腸癌を生じている腫瘍マーカーに結合パートナーの結合があった体の部位、更にはそれらの遠隔転移癌と関連しているリンパ節の局在は、視覚化されることができる。
癌細胞だけがプロディフェンシン−A6を分泌し、この産生は癌の悪性度に依存するので、本発明の方法が早期診断のためと、結腸直腸癌に関するスクリーニング、フォローアップ治療、予後診断及び再発診断のための両方に用いられることができる。それは本発明の別の課題を構成する。
アミノアシラーゼ−1、LEI、L−FABP、エズリン、I−プラスチン、Gal−3、ビリン、I−FABP及びカルレティキュリン腫瘍マーカーに関して、cDNA増幅とクローニング、発現ベクターの構築、更には組換えタンパク質の発現と精製は、特許出願WO2009/024691において詳しく記載した。
1.トランスフェクションによるヒト細胞のプロディフェンシン−A6タンパク質の発現
プロディフェンシン−A6遺伝子(pCMV6−XL5 DEFA6)のcDNAを含む発現ベクターは、Origene社(Cat.No.SC303095)から購入した。このベクターは、哺乳類細胞に導入後、CMVプロモータの制御のもとでプロディフェンシン−A6タンパク質を発現することを可能にする。
5%のCO2を有する37℃で、HEK293Tのヒト胚腎臓細胞がそうであったは、10%FCS含有のDMEM培地の培養中で、5%CO2、37℃で維持した。50%から70%の合流点の細胞層は、以下の2つのトランスフェクション試薬のうちの1つを使用して、pCMV6−XL5 DEFA6発現プラスミドにトランスフェクションした:インビトロゲン社によって販売されているLipofectamine LTX(Cat.No.15338-100)またはEuromedexによって販売されているTransIT LT−1(Cat.No.MIR2300)。いずれの場合も、トランスフェクションは、試薬の生産者によって提供される手順に従って、実施された。トランスフェクション後、培養は、プロディフェンシン−A6タンパク質の産生を可能にするために、48時間インキュベートされた。次に、培養液上清は収集され、遠心分離機にかけられ、次に、細胞残屑を取り除くためにろ過された。培養液上清中にに分泌されるプロデフェンシンタンパク質は、そのフォールディングのために必要な全ての翻訳後修飾を受けた;それは天然である。抗−プロディフェンシン−A6モノクローナル抗体のスクリーニング及びこれらの抗体の特徴づけのプロディフェンシン−A6タンパク質のソースとして使われたのは、この上清である。
プロディフェンシン−A6タンパク質のさまざまな部分に対応する3つのペプチドは、当業者によく知られている手順(NeoMPS)に従って、化学合成によって得られた。配列番号1に記載のペプチドは、小胞体にポリペプチド鎖がトランスロケーションする間に切断されるシグナルペプチドを含まない、プロディフェンシン−A6の全配列に対応する。このペプチドは、プロデフェンシン−A6ペプチドまたはプロデフェンシン−A6前駆体と呼ばれている。配列番号2に記載のペプチドは、プロディフェンシン−A6前駆体のプロペプチド部分の全体に対応する。このペプチドは、プロデフェンシン−A6プロペプチドまたはプロデフェンシン−A6のプロペプチド部分と呼ばれている。配列番号3に記載のペプチドは、実質的にプロデフェンシン−A6前駆体のプロペプチド部分の全体に対応する。N末端基エンドの4つのアミノ酸は、配列に含まれない。このペプチドは配列番号2の配列を有するペプチドよりも大量に生産することが容易であり、4つのアミノ酸の存在が不可欠でない場合に代わりとして使われた。
配列番号1: EPLQAEDDPLQAKAYEADAQEQRGANDQDFAVSFAEDASSSLRALGSTRAFTCHCRRSCYSTEYSYGTCTVMGINHRFCCL
配列番号2: EPLQAEDDPLQAKAYEADAQEQRGANDQDFAVSFAEDASSSLRALGS
配列番号3: AEDDPLQAKAYEADAQEQRGANDQDFAVSFAEDASSSLRALGS
1.動物モデル
免疫化実験は、最初の免疫処理時に6から8週齢の雌のBALB/c(H−2d)マウスに実施された。
2.免疫原と免疫化
マウスで得られた免疫応答を増大して、モノクローナル抗体を生み出すことを可能にするために、腫瘍マーカーは、組換えタンパク質の形態または実施例1に記載の手順に従って産生される合成ペプチド中で産生された。LDHタンパク質は、SciPac社(Cat.No.103-133)より入手した。免疫原として合成ペプチドが使われた場合に、それらはウシ血清アルブミン(BSA)またはKLH(スカシガイヘモシアニン)のような担体タンパク質に結合した。これらのタンパク質は、良好な免疫原性能力を有することが知られているフロイントアジュバント(シグマ)と体積と体積で混合され、油中水形エマルジョンの形態で調製された。各腫瘍マーカーごとに3匹のマウスが免疫化された。マウスは、10μgの免疫原を、0、2及び4週に、3回連続して受けた。全ての注射は、皮下に与えられた。最初の注射は完全フロイントアジュバントの混合物として与えられ、次の2回は不完全フロイントアジュバントとの混合物として与えられる。最初注射後のD50とD70との間に、体液性応答は、100μgの組換えタンパク質の静注によって再刺激された。プロデフェンシン−A6のために、2つの異なる系の免疫化のを実施した。第1のグループのマウスは、(注射ごとに交替に)BSA及びKLHと組合わせたプロディフェンシン−A6ペプチド(配列番号1)を注射された。第2のグループのマウスは、(注射ごとに交替に)BSA及びKLHと組合わせたプロディフェンシン−A6ペプチド(配列番号2)を注射された。抗−プロデフェンシン−A6抗体は、各々の2つのグループに属している動物から得られた。
抗体の出現を監視するために、血液サンプルは、マウスから定期的に取り出された。抗腫瘍マーカー抗体の存在は、ELISAを使用して試験される。興味があるタンパク質が、捕獲(1μg/ウェル)のために用いられる;飽和後、さまざまな希釈度のテスト血清を抗原と反応させた(37℃で1時間のインキュベーション)。血清に存在する特異的抗体は、アルカリホスファターゼ(H+L,Jackson Immunoresearch, Cat.No.115-055-146)にコンジュゲートされたAffiniPureヤギ抗マウスIgG抗体によって明らかにされ、それは求められている抗体に結合する(0.1μg/ウェル)。
最後の注射の3日後に、各腫瘍マーカーごとに、免疫化されたマウスのうちの1匹が殺され;血液と脾臓が取り出された。Kohler及びMilstein(文献81、82)によって記載されているプロトコルに従って、脾臓から得られた脾細胞は、Sp2/0−Ag14骨髄腫細胞と共に培養され、それらと融合されて不死化された。12〜14日のインキュベート期間後に、得られたハイブリドーマの上清は、本実施例のポイント3に記載されているELISAアッセイを用いて抗腫瘍マーカー抗体の存在を決定するために調べられた。BSAまたはKLHに結合された合成ペプチドが免疫原として使われた場合に、BSAとKLHに対するクローンは、捕獲のためにBSAまたはKLHによるELISAスクリーニングを実施することによって除去された。陽性のハイブリドーマ・コロニーは当業者にとって周知である限界希釈技術に従って二回サブクローニングされた。
アミノアシラーゼ−1、LEI、エズリン、I−プラスチン、Gal−3、カルレティキュリン及びLDH腫瘍マーカーに向かうモノクローナル抗体は、特許出願WO2009/024691に記載されている。
1H8C9、11B2D2、13E7F3、11E8C9、6E1B4、10C2G3、12F3F2、12F8E4及び12H4E1モノクローナル抗体は、プロディフェンシン−A6に対するものであり、本実施例のポイント1から4に記載の技術を実施することによって得られた。
トランスフェクションされた293T細胞株の培養抽出物は、0.5%のTriton X−100及びプロテアーゼインヒビターを含有する600μlのPBSに細胞ペレットを直接溶解し、次にNuPAGE Novexゲル試料調整プロトコル(インビトロゲン)に従って処理することによって調製される。組織抽出物を得るために、患者CLSP105の腫瘍と粘膜生検をメスで分離し、次に2.5mMのEDTAとプロテアーゼインヒビター(Roche completeTM錠剤)を含む1mlのPBSバッファーと共に50μmのMediconsを使用するMedimachineシステム(Becton Dickinson)の10サイクルの抽出に供した。これらの10mlの細胞懸濁液はプールされて、25mlにされて、次に600gで15分間遠心分離機にかけられる。上清は、NuPAGE Novexゲル試料調整プロトコルに従って処理された組織抽出物に対応する。最終的総タンパク濃度0.4mg/mlの還元試料が使用される。デポジットの体積は、ウェルにつき20μlであり、NuPAGE Novexビス‐トリス4−12%のゲル上で、MES泳動バッファーを使用する。泳動(200V、1時間)の後、PVDF膜への転写(400mA、45分間)後、転写の質は、アミドブラックによる染色によって評価される。
膜は、1時間の周囲温度で、TNT(15mMのトリス、0.14MのNaCl、0.5%のTween20、pH8)の溶液中に5%の脱脂乳(Regilait)で飽和する。飽和後、膜は、飽和溶液中に10μg/mlに希釈され、さまざまなテスト抗体と共に1時間インキュベートされる。TNTによるリンス後、膜は、飽和溶液中に1:5000(Cat.No.115-035-062, Jackson Immunoresearch)まで希釈され、抗マウス西洋ワサビペルオキシダーゼ・コンジュゲートと共に周囲温度で1時間インキュベートされる。リンスの後、発現は、Substrate Supersignal West Dura Extended kit(Cat.No.34076, Pierce)で、使用のための推奨された情報に従って実施される。露出時間は、図1に示す実験では2分であり、表1に示す実験では100秒であった。
膜上のケミルミネセンス信号は、BioRadのVersaDoc5000イメージシステムで測定された。ウエスタンブロットのイメージに基づいて、さまざまな腫瘍マーカーに対応するバンドの体積は、QuantityOneソフトウェア(バイオラド)によって評価された。体積は、バンドの表面積によって増大するケミルミネセンス信号の強度に対応する。
試験されるさまざまな試料の関数として、図1と表1に再現されるウエスタンブロッティングの結果は、ウエスタンブロッティング解析について興味がある腫瘍マーカーに対応するバンドの体積を与える。分泌されたプロディフェンシン−A6及びプロディフェンシン−A6ペプチドを含有するpCMX−XL5−プロディフェンシン−A6プラスミドによってトランスフェクションされた293Tsの培養液上清(1ウェルにつき7ng)は、9つの抗−プロディフェンシン−A6抗体(図1)のウエスタンブロッティングの反応性を評価するために用いた。全ての抗体は、プロディフェンシン−A6ペプチドを認識する。モノクローナルの11E8C9を除く全ての抗体は、使用する実験条件下で培養液上清に分泌されたプロディフェンシン−A6を認識する。しかしながら、得られた信号の強度は非常に異なり、全ての抗体が同じ反応性を有するというわけではないことを示す。表1に示された結果は、試験された腫瘍マーカーが患者から得られた腫瘍組織において、よく発現することを示す。プロデフェンシン−A6は、Caco−2またはHT−29結腸細胞株によって発現されない;このために、これらのライセートは、解析に含まれない。
試料に関して抗体により得られた信号の強度は、他の試料及び同じ抗体によって得られた信号と比較することができる。使用する技術は、組織(非遠隔試料)中のマーカーの存在または欠如、及びマーカーに関する抗体の特異性を確認することを可能にする。遠隔試料中の腫瘍マーカーの有無に関しては結論に達することは可能ではなく、前記試料中においては前記腫瘍マーカーの濃度が増減されるどうかも決定することが可能でないので、本実施例においてこの技術は遠隔試料中では用いなかった。さらに、使用する実験スキームは、ある抗体の反応性を別のものと比較することを可能にするものではない。
表1
6.1.方法論
ドットブロッティング解析は、プロディフェンシン−A6ペプチド(配列番号1、濃度0.1mg/ml)及びプロディフェンシン−A6プロペプチド(配列番号3、濃度2.38mg/ml)を使用して実施した。各試料の滴下は、ニトロセルロース膜(トランスブロット転写媒体、Bio-rad)の上に重複して置かれ、次に空気中で乾燥した。
免疫発現のプロトコルは、この実施例のパラグラフ5.1に記載されているものと同一である。この実験のために使用する露光時間は1分であった。
試験した全ての抗体は、ドットブロッティング(図2)において、プロディフェンシン−A6ペプチド(配列番号1)を認識する。この技術で最もよく反応する抗体は、10C2G3クローンである。6E1B4、12F3F2、12F8E4及び12H4E1抗体は均質なグループを形成し、それは10C2G3より反応性が低いが、1H8C9、11B2D2、13E7F3及び11E8C9のさらに不均一なグループよりも反応性が高い。さらに、ウエスタンブロッティングの反応性とドットブロッティングの反応性は、必ずしも相関しない:6E1B4、12F3F2、12F8E4及び12H4E1抗体はドットブロッティングで類似の反応性を有するが、ウエスタンブロッティングで得られた信号の強度は異なる(図1及び2)。ウエスタンブロッティングは変性条件下で実施され、ペプチドはドットブロッティングのために変性なしで直接配置される。
6E1B4、10C2G3、12F3F2、12F8E4及び12H4E1抗体だけが、ドットブロッティングでプロディフェンシン−A6プロペプチド(配列番号3)を認識する。1H8C9、11B2D2、13E7F3及び11E8C9抗体はプロディフェンシン−A6プロペプチド(配列番号3)と何ら有意性のある反応性を示さず、それらのエピトープがプロディフェンシン−A6前駆体の成熟したデフェンシン−A6部分に位置することを示す。プロディフェンシン−A6プロペプチド(配列番号3)と反応する(従って、その最小限エピトープはこの配列に含まれる)5つの抗体の中で、6E1B4、10C2G3、12F3F2及び12F8E4クローンは、全て同じ反応プロフィールを呈する:得られた信号の比率(プロデフェンシン−A6プロペプチド/プロデフェンシン−A6ペプチド*100、図2)は、これら全ての抗体に関して、29と31との間である。12H4E1クローンは、この比率が6であるので、これらの他の抗−プロディフェンシン−A6プロペプチド抗体とは異なる。それは、その他の4つの抗体よりも、プロペプチドの認識が劣っている。
7.1.方法論
96ウェルのプレート(Nunc、Maxisorpタイプ)は、ウェルにつき2μgにPBSで希釈したプロディフェンシン−A6プロペプチド(配列番号3)で一晩周囲温度で被覆した。プレートは、37℃で1時間、10%牛乳のPBS−0.05%トゥイーン20(PBS−T)溶液で飽和する。PBS−T中で3回の洗浄を実施し、1%BSAを含有するPBS−Tに希釈した、ビオチン化されたテスト抗体0.2μg/ウェルは、プレートに置かれ、インキュベーションは37℃で1時間実施される。3回のPBS−T洗浄の後、西洋ワサビペルオキシダーゼに結合させたストレプトアビジン(Jackson Immunoresearch Cat. No. 016-030-084、1%のBSA含有PBS−T中に1/20000希釈、100μl/ウェル)を加える。37℃で1時間のインキュベーション及び3回のPBS−T洗浄の後、OPT EIA基質(BD)(100μl/ウェル)を加える。20分後に、呈色が発現した場合、反応は5Nの硫酸で停止され、450nmの吸光度は測定される。提出される結果は2回測定の平均値である、平均的バックグラウンド・ノイズ(0.02光学濃度単位)は減算されなかった。
間接的ELISAアッセイの結果を、図3に提出する。使用する実験条件下で、4つの抗体6E1B4、10C2G3、12F3F2及び12F8E4だけが、固相上へ吸着されたプロディフェンシン−A6プロペプチドに結合する。12H4E1を含むその他の5つの抗体は、このフォーマットではプロペプチドに結合しない。12H4E1モノクローナル抗体がプロディフェンシン−A6プロペプチドを認識する場合であっても、この実験はドットブロッティング結果(図2)を確認するものであり、その反応性は他の4つのモノクローナル6E1B4、10C2G3、12F3F2及び12F8E4と比較して、とても低いことを明確に証明する。
8.1.方法論
スポットスキャン技術は、Frank and Doring(文献78)に従って適用され、セルロース膜に結合される多数のペプチドを同時に合成することを可能にする。これらのペプチドは1から4残基が重なっている8から12のアミノ酸のペプチドの形態で標的抗原の配列を再現する。次に、これらのペプチドはブロット型の比色テストで研究される抗体と接触させられ、免疫反応性ペプチドの同定は抗体エピトープの最小限配列を導き出し、抗原上で正確にその位置を決めることを可能にする。
合成は、遊離NH2基を鎖の末端に有する、長さ8から10単位のポリエチレングリコール(PEG)アームを一様に有するセルロース膜上で実施される。ペプチドのC末端エンドからN末端基エンドまで起こる。アミノ酸のアミノ官能基はFmoc(9−フルオロメチルオキシカルボニル)基によって検出され、それらの側鎖(合成の間に反応することができる)はさらにトリチル、t−ブチルまたはt−ブチル・エーテル基によって保護されている。アミノ酸の原液は、0.5MのHOBt(ヒドロキシベンゾトリアゾール)を含むMNP(N−メチルピロリドン)で、0.33Mの濃度に調製される。アミノ酸はAsp 222ロボット(Abimed、Langenfeld、ドイツ)を使用して置かれ、AutoSpot XLソフトウェアによって制御される。このロボットの使用は、96スポットの4枚の膜、すなわち384のペプチドを同時に産生することを可能にする。
1回のアミノ酸カップリング・サイクルについて、ロボットは、膜上に即座に活性化されたアミノ酸の溶液(アミノ酸原液の3倍量に対し、NMP希釈された1.1Mのジイソプロピルカルボジイミド溶液の1倍量)の0.7μlを置く。この配置は2回に繰り返され、次に膜はDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)ですすがれる。不全型又は短縮型のペプチドの出現を予防するために、反応しなかったNH2基は、次に10%の無水酢酸のDMF溶液中で10分間の4から6回のインキュベーションを経てアセチル化される。DMFで2分間の3回の洗浄後、アミノ酸のアミノ官能基を保護しているFmoc基は、20%のピペリジンのDMF溶液中で5分間のインキュベーションによって切断される。DMFで4回の洗浄後、スポットは1%のブロムフェノールブルーのDMF溶液を使用して色づけられ、次に膜はメタノールで3回すすがれて、続くカップリングサイクルの前に空気中で乾燥される。
このプロトコルは、各々の新規なアミノ酸の追加のために繰り返される。最後のアミノ酸を結合させた後に、ペプチドは全ての遊離NH2基のブロッキングを可能にするためにアセチル化され、それで別のアミノ酸の付加を予防する。次に、全てのペプチドの側鎖は1時間のトリフルオロ酢酸/ジクロロメタン/トリイソブチルシラン(5:5:0.3)溶液バット中で膜をインキュベートすることによって、脱保護化する。次に、膜はジクロロメタンで4回、DMFで3回、及びメタノールで3回すすがれ、その後で空気中で乾燥され、免疫発現させるまで−20℃で保存される。
モノクローナル抗体でスポットを免疫発現させるために、膜は最初にメタノールですすがれ、次にTBS(50mMのTris−HCl、pH8.0、140mMのNaCl、3mMのKCl)中で洗浄され、その後で飽和容液(TBS−0.05%のTween20(TBS−T)に希釈されたカゼインを主成分とする10X濃度の溶液(ウエスタンブロッキング試薬、ロッシュ)であって5%スクロースを含有するもの)中で周囲温度で一晩インキュベートされる。TBS−T中で10分間の洗浄後、膜は、飽和溶液で20μg/mlに希釈されたモノクローナル抗体で、37℃で1時間30分の間、インキュベートされる。次に、膜はTBS−Tで3回洗浄され、次に飽和溶液で1/2000に希釈されたアルカリホスファターゼを結合する抗マウスコンジュゲート(Jackson Immunoresearch)でインキュベートされる。TBS−Tで10分間の2回の洗浄、CBS(10mMのクエン酸、pH7、140mMのNaCl、3mMのKCl)での2回の洗浄の後、即座に調製された発現剤(600μMの5−ブロモ−4−クロロ3−インドイルリン酸塩、720μMのチアゾリルブルー臭化テトラゾリウム及び5mMのMgCl2のCBS溶液)は、暗室で30〜45分間、膜に接触させられる。免疫反応性ペプチドは、青紫に現われる。蒸留水での3回の洗浄後、膜はスキャンされて、次に再生まで水中で保存される。
再生はペプチドに結合した抗体及びコンジュゲートを取り除くことを可能にし、したがって別の抗体に関して更なる免疫反応性テストを実施することを可能にする。膜は、各10分の洗浄シリーズを受ける:蒸留水での1回の洗浄、DMFでの6回の洗浄、再生バッファーAでの3回の洗浄(8Mの尿素、35mMのSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)、0.1%のβ−メルカプトエタノール、再生バッファーBでの3回の洗浄(蒸留水/エタノール/酢酸 4:5:1)及びメタノールで2回の洗浄。次に、膜は−20℃で保存される前に、空気中で乾燥される。
ファージディスプレイ・ペプチド・ライブラリのスクリーニングによるエピトープの特徴づけは、New England Biolabs社から市販のPhD12ファージディスプレイ・ペプチド・ライブラリ・キット(Cat.No.E#8110S)を使用して、キットと共に提供されている指示書(2007年11月付のプロトコルVer2.7)に従って実施された
表2は5つの抗−プロディフェンシン−A6プロペプチド抗体によって認識されるエピトープを掲載しており、そのエピトープはスポットスキャン技術によって分析された。全てのこれらの抗体はプロディフェンシン−A6前駆体の同じ領域を認識し、初めのメチオニンから始まっている番号付けに従ってアミノ酸25と30の間に位置する(エピトープ1)。一方では、さまざまなモノクローナルによって認識される正確な配列は、同一でない。したがって、10C2G3クローンは2つのアミノ酸(DP)の最小限配列を認識するが、12H4E1と6E1B4クローンは結合するために6つのアミノ酸(EDDPLQ)の最小配列を必要とする。図2及び3に示される結果は、10C2G3クローンは、プロディフェンシン−A6ペプチドの認識について、ドットブロッティングと間接的ELISAで最も高いシグナルをえることが可能にすることを示す。驚くべきことに、12H4E1クローンは、認識した最小配列が6E1B4抗体と同一であっても、抗体がプロディフェンシン−A6(図2及び3)のエピトープ1を目的とする他の抗体とは異なる。12H4E1クローンは、プロディフェンシン−A6プロペプチド(配列番号3)よりも、完全前駆体タンパク質(配列番号1)の状況において、EDDPLQ配列(配列番号6)をより良く認識する。
表2
a試験される抗体に対するプロディフェンシン−A6の結合性のための領域のアミノ酸配列。かっこの間の数字はプロディフェンシン−A6のアミノ酸配列上のエピトープの位置に対応し、番号付けが初めのメチオニンから始まる。
9.1.方法論
プロデフェンシン−A6は、例えば、Vidas(登録商標)ELISA自動化システム(ビオメリュー)を使用しているサンドイッチ・イムノアッセイによって検出された。この種のテストは、マイクロプレートで、自動化又は手動の方法で実施されてもよい。これを行うため、ELISAアッセイは、Vidas(登録商標)HBs Ag Ultraキットの試薬を使用して構成された(ビオメリュー、Cat.No.30315)。試薬は、対応している情報シート(ref.11728D-FR-2005/05)にて説明されている通りに使用したが、以下の修飾を加えた:
1.コーンは、試験される9つの捕捉抗体によって抗原に、10μg/mlの濃度で、感作された。
2.HBs Ag Ultra カートリッジの第2ウェルの内容物は、ビオチンに結合された試験される露出用抗体(1H8C9と11E8C9)(Vidas(登録商標)HBs Ag Ultraキットの第2ウェルのバッファー(ヤギ血清なし)1μg/mlに希釈されたもの)の300μlと置き換えた。
3.分泌されたプロディフェンシン−A6を含む、pCMX−XL5−プロディフェンシン−A6プラスミドによってトランスフェクションされた293Tsの培養液上清は、純粋なままで又はPBSに希釈して、HBs Ag Ultraカートリッジ(50μl)の第2ウェルに直接加えた。
4.ELISA反応はVidas(登録商標)自動化システム及びHBs Ag Ultraプロトコルを使用して実施され、そのうちのインキュベーション工程は、捕獲及び露出用抗体を有する試料は100サイクルにした。
5.結果は、粗値の形で得られた。シグナルは、RFV(相対的蛍光値)である。
表3は、pCMX−XL5−プロディフェンシン−A6プラスミドによってトランスフェクションされており天然プロディフェンシン−A6タンパク質を含有する293Tsの培養液上清の1/2希釈物における抗体のさまざまな組合せの反応性を示す。
表3a
aRFV(相対的蛍光単位)で示すVIDASサンドイッチ・イムノアッセイの信号。*:純粋で検定される上清の信号。他の上清は、1/2に希釈された。
エピトープ1に対して向かう抗体(捕獲のために使用する)の反応性のより微細な解析及び1H8C9クローンとの組合せは図5に示される。12H4E1クローンは最高の捕捉抗体であり、第二位は、10C2G3及び12F3F2はクローンである。最も低い信号は、6E1B4及び12F8E4抗体によって得られる。6E1B4及び12H4E1クローンが同じ最小限配列を認識するので、この結果は非常に驚くべきである。
1.患者と標本
Huriet法の2つの規約に関連して、血液サンプルは、フランス中に分布する8つの臨床センターのネットワークから収集される。
血清を得るために、血液サンプルは乾燥管へ取り出される。血漿を得るために、血液サンプルはEDTA管へ取り出される。凝固後、管は、1000gで10分間遠心分離機にかけられ、血清がとられて、等分されて−80℃で保存される。血漿のチューブは、1000gで10分間直接遠心分離機にかけられ、血漿がとられて、等分されて−80℃で保存される。試料は、患者の病歴について完全に記録される。
プロデフェンシン−A6前駆体タンパク質は、実施例2で詳述する抗体とVidas(登録商標)自動化システム(ビオメリュー)を使用するELISAアッセイを使用してアッセイされた。これを行うため、ELISAアッセイは、Vidas(登録商標)HBs Ag Ultraキット(ビオメリュー、Cat.No.30315)の試薬を使用して構成された。試薬は、対応している情報シート(ref.11728D-FR-2005/05)で説明されている通りに使用したが、以下の修飾を加えた:
1.コーンは、捕捉抗体12H4E1によって、15μg/mlの濃度で、感作された。
2.HBs Ag Ultra カートリッジの第2ウェルの内容物は、ビオチンに結合された露出用抗体1H8C9(Vidas(登録商標)HBs Ag Ultraキットの第2ウェルのバッファー(ヤギ血清なし)に1μg/mlで希釈されたもの)の300μlと置き換えた。
3.血清または血漿試料(50μL)は、HBs Ag Ultraカートリッジの第2ウェルに直接希釈された。
4.ELISA反応はVidas(登録商標)自動化システム及びHBs Ag Ultraプロトコルを使用して実施され、そのうちのインキュベーション工程は、捕獲及び露出用抗体を有する試料は100サイクルにした。
5.結果は、バックグラウンド・ノイズ(反応前に基質中で読みとっている)の減算後、粗値の形で得られた。標準曲線は、合成プロディフェンシン−A6ペプチド(配列番号1)の濃度の範囲を検定することによって確立された。標準曲線は、x軸に沿って腫瘍マーカーの濃度及びy軸に沿ってVidas(登録商標)(によって読みとられる信号RFVまたは相対的蛍光値)が記録されることによってプロットされた。検定される体液(血液、血清、血漿)に存在する腫瘍マーカーの濃度は、Vidas(登録商標)によって読みとられるRFV信号に対応する濃度を記録することによって算出された。
Vidas自動化システム上のELISAによる患者の血清プロ・デフェンシン−A6アッセイの結果は、表4に示される。プロディフェンシン−A6の血清中濃度は、結腸直腸腺癌(CRC+)を有する患者において0から10pg/mlであり、正常な個体(CRC−)で0から2pg/mlであり、体液または遠隔試料において、本発明を実施することができるように極めて感度が高いELISAアッセイが必要とされる。上記ような低い検出限界を達成することを可能にするプロデフェンシン−A6 ELISAアッセイは、エピトープ1と4を認識する抗体の組合せに基づく。エピトープ1を介してプロディフェンシン−A6を捕獲することが好ましい。最も感度が高いアッセイを与える組合せは、捕獲のための12H4E1抗体と検出のための1H8C9抗体によって本実施例で使用された使われた組合せである。
表4
a:IDD=炎症性腸疾患(クローン病及び潰瘍性大腸炎)
CRC+=結腸直腸癌(腺癌)を有する患者、
CCR−=健康な個体。
b:TNM:組織浸潤(T)、リンパ節浸潤(N)及び遠隔浸潤(転移、M)のステージ。
分析される患者で得られた量は、図6に記録される。この図及び表4において、ステージI、II、III又はIVの結腸直腸癌をそれぞれ有する2人、2人、10人及び2人の患者は、血清プロディフェンシン−A6の量の明確な増加を示し、厳密には健康な患者(1.88pg/ml)の群で観察される最も高い値より上である。アデノーマ群において、観察される量はこの値を上回らないが、その一方で、IDD群では2がある。
出願人は、実施例3において、プロディフェンシン−A6前駆体タンパク質の異常な上昇量が結腸直腸癌を有する特定の患者の血流において観察される可能性を示した。さらに、出願人は、特許出願WO2009/024691、WO2009/019365、WO2009/019368、WO2009/019369、WO2009/019366、WO2009/019370及びWO2009019367において、他の腫瘍マーカー、例えばLEI、エズリン、アミノアシラーゼ−1、L−FABP、Apo A1、Apo A2、I−プラスチン、ベータ2−ミクログロブリン、CEA、CA19−9、テストステロン、ガレクチン−3、LDH−B、プロテアソーム20S、E−カドヘリンまたは再生膵島由来タンパク質3α(別名膵臓炎関連タンパク質(PAP1))の量の異常な上昇及び異常な減少が、結腸直腸癌を有する特定の患者の血流において観察される可能性を示した。これらの腫瘍マーカーを検定する方法は、上述した特許出願に記載されている。MIFアッセイの方法は、R&Dシステム(Cat.No.DMF00)のヒトMIF Quantikine ELISAキットで、製造者の指示に従って、実施された。
驚くべきことに、血液において、2つの所与のマーカー量の増加または減少は、同じ患者において体系的に観察されない。その結果、いくつかの腫瘍マーカーの組 合せは、結腸直腸癌を有すると同定される患者数を増加させることが可能である。したがって、患者Aは一つ以上の腫瘍マーカー(グループX)の減少又は増加を示すが、患者BではグループXの前記マーカーで正常である場合がある;この同じ患者Bで、一つ以上の他の腫瘍マーカー(グループY)は、上昇または減少する場合があり、患者AではグループYの前記マーカーで正常である場合がある。出願人によって分析されるさまざまな腫瘍マーカーは、したがって、当業者に よく知られているさまざまな数学的アルゴリズムによって結合されることができる。網羅的な例ではないが、具体的には、以下の方法が実施された:
1.各々の腫瘍マーカーについて、限界値が設定された。
2.結腸直腸癌のケースで血液中の腫瘍マーカーの量が増加した場合、所与の患者で得られた血液の量はその限界値によって分割された。結腸直腸癌のケースで血液中の腫瘍マーカーの量が減少した場合、所与の患者で得られた血液の量は逆数にされて、その限界値をかけられた。
3.「限界値によって分割された血液中の量」の比率が1より大きい場合、比率は係数(例えば10)をかけられた。したがって得られる値は、研究される患者について、考慮中の腫瘍マーカーのための「スコア」と呼ばれた。
4.さまざまな腫瘍マーカーで得られたスコアは、各々のマーカーに特異的な係数によって重み付けされて加えられた。下記の実施例の場合、全ての重み付けの係数は1にセットした。
5.スコアの合計は加えられるスコアの総数によって分割され、こうして得られる値に「トータルスコア」という名前をつけた。
6.患者のトータルスコアが限界値スコアに比例して増加している場合、患者は結腸直腸癌を有すると診断される。
プロデフェンシン−A6を含む2、3、4、5、7および8つのマーカーの選択のトータルスコアを表5に示す。
プロデフェンシン−A6とCA19−9の腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する28人の患者で上昇したトータルスコア「2b」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6又はCA19−9単独の分析ではそれぞれ17人および15人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6とβ2−ミクログロブリンの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する49人の患者で上昇したトータルスコア「2c」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6又はβ2−ミクログロブリン単独の分析ではそれぞれ17人および43人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6とL−FABPの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する41人の患者で上昇したトータルスコア「2d」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6又はL−FABP単独の分析ではそれぞれ17人および35人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、CA19−9及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する46人の患者で上昇したトータルスコア「3e」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、CA19−9及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、15人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する60人の患者で上昇したトータルスコア「3f」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、43人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する63人の患者で上昇したトータルスコア「4g」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、43人、15人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、L−FABP及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する69人の患者で上昇したトータルスコア「4h」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、L−FABP及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、43人、35人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、CA19−9、L−FABP及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する59人の患者で上昇したトータルスコア「4i」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、CA19−9、L−FABP及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、15人、35人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、L−FABP及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する71人の患者で上昇したトータルスコア「5j」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、L−FABP及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、43人、15人、35人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン−3、L−FABP、MIF及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する74人の患者で上昇したトータルスコア「7k」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン−3、L−FABP、MIF及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、43人、15人、13人、35人、23人および28人の患者のみでの上昇が示された。
プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン−3、L−FABP、MIF、I−プラスチン及びCEAの腫瘍マーカーの組合せは、78人の患者の同じ群について、結腸直腸癌を有する75人の患者で上昇したトータルスコア「8l」をえられる一方で、プロデフェンシン−A6、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン−3、L−FABP、MIF、I−プラスチン及びCEA単独の分析ではそれぞれ17人、43人、15人、13人、35人、23人、3人および28人の患者のみでの上昇が示された。
スコア2a:CEAとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア2b:CA19−9とプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア2c:β2−ミクログロブリンとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア2d:L−FABPとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア3e:CEA、CA19−9とプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア3f:CEA、β2−ミクログロブリンとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア4g:CEA、β2−ミクログロブリン、CA19−9とプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア4h:CEA、β2−ミクログロブリン、L−FABPとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア4i:CEA、CA19−9、L−FABPとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア5j:CEA、β2−ミクログロブリン、CA19−9、L−FABPとプロディフェンシン−A6の組合せ
スコア7k:CEA、β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン3、プロディフェンシン−A6、L−FABPとMIFの組合せ
スコア8l:CEA、β2−ミクログロブリン、CA19−9、プロディフェンシン−A6、ガレクチン3、L−FABP、MIFとI−プラスチンの組合せ
CRC+=結腸直腸癌(腺癌)を有する患者、CRC−=健康な個体。
1.方法論
検出限界を数ng/mlまで下げることを可能にするために、改良されたMRM−MS方法が用いられた。この方法の連続した工程は:1)大量のタンパク質の免疫除去、2)トリプシン消化、3)ペプチドのSPE(固相抽出)分画化、4)MRM−MSと組合わせた液体クロマトグラフィー(LC)である。
セッティングは、プロディフェンシン−A6合成タンパク質(配列番号1)に加えることによって、スパイク試料上で実施された。
(免疫除去)血清中の大量のタンパク質の除去は、ビバサイエンスのVivapure抗−HSAキットを使用して実施された。あるいは、CalbiochemのProteoextract アルブミン/IgGおよびバイオラドのAurumTM血清タンパク質ミニキットを使用した。製造業者の指示に従って、CNBr活性化セファロース4B樹脂(アマシャム・バイオサイエンス)に、除去するタンパク質を目的とするモノクローナル抗体を結合させることによって、実験室で特異的樹脂を製造することもできる。
(酵素消化)除去された血清試料は、30mMのジチオスレイトールを含有する6M尿素の10mMトリス溶液(pH8)で、40℃で40分間変性され、次に40分間、暗所、周囲温度で、50mMのヨードアセトアミドでアルキル化される。それらは水で6倍希釈され、トリプシン消化は1:30の酵素/基質比率を使用して37℃で一晩実施される(プロメガ)。消化は、0.5%の最終濃度でギ酸を加えることによって停止される。消化された試料は、オアシスHLB 3cc 逆相カートリッジ(60mg)(Waters)を使用して固相抽出(SPE)によって脱塩される。試料の適用の後、カートリッジを0.1%のギ酸1mlによって洗浄し、次に溶出は0.1%のギ酸を含むメタノール/水混合液(80/20 v/v)で実施される。溶出液は減圧下で乾燥される。
(SPE分画)乾燥試料は、1mlの酢酸バッファーに溶解され、酢酸バッファーとメタノールで前もって平衡化されたオアシスMCX(混合陽イオン交換)60mg混合カートリッジ(疎水性および陽イオン交換)(Waters)上にロードされる。カートリッジは、1mlの酢酸バッファーと1mlのメタノールによって洗浄される。興味があるペプチド(表6)は、メタノール/酢酸バッファー混合物(50/50 v/v)の1mlによって溶出される。酢酸バッファーのpHは、興味があるペプチドの等電点に応じて選択される。溶出液は減圧下で乾燥され、0.1%のギ酸を含むアセトニトリル/水(3/97 v/v)溶液の200μlに溶解する。50μlのアリコートは、MS−MSシステムに接続するLCに注入された。
(液体クロマトグラフィーおよび質量分析法)LC−MS分析は、Sciex API2000トリプル四重極、またはより感受性のよいSciex API4000Qtrap(複合型トリプル四重極−イオントラップMS)(MDS Sciex)のどちらかの質量分析計に接続されている、バイナリーポンプとインジェクター(Agilent Technologies)を有するHP1100シリーズ高圧クロマトグラフィーシステム(HPLC)において実施された。LC分離は、300μl/分の溶出流速で、C18シンメトリーカラム(Waters)において実施した。(溶出液A=0.1%ギ酸水溶液、溶出液B=0.1%のギ酸アセトニトリル溶液、25分間で5%Bから50%B、次に3分間で50%Bから100%Bの直線濃度勾配)。MS分析は5500V電圧で陽性イオン化法で実施され、ニードル電位として適応され、源のイオン化を可能にする。計測器照合とデータ収集は、アナリスト1.4.1ソフトウェアにより実施された。霧状ガス(空気)およびカーテン・ガス(窒素)流は、それぞれ30と20psiである。ターボVTMイオン源は400℃に、補助窒素流は40psiに合わせる。各ペプチドで記録されたMRM遷移を表6に示す。衝突エネルギー(CE)、デクラスタリング・ポテンシャル(DP)およびコリジョンセルエクジットポテンシャル(CXP)は、選択されたMRM遷移について最適化される。
配列番号1の配列の理論上のMRM遷移のリストは、MIDAS(MRM−initiated検出およびシークエンシング)ソフトウェアを使用して生成された。このリストは、800から3000Daの質量範囲および全てのあり得るyまたはb型の断片イオンの、理論上のトリプシンペプチドの全ての二重荷電あるいは三重荷電親イオンを含む。各タンパク質について、各々の可能な遷移は、最も感受性があり、最も特異的な遷移を決定するために試験された。この選択の結果を表6に示す。ペプチドEPLQAEDDPLQAK(配列番号30)の遷移727/556のためのSPEステップの最適化の例を、図7に与える。MCXクロマトグラフ分離はさまざまなpHで実施され、pHはピークが最も高い領域を得ることを可能にするpHを実験の残りについて選択した。
さらに、AQUA型の重ペプチド(シグマ)、あるいは、重組換えタンパク質をアッセイ基準として使用して、複雑な生物媒質において興味がある腫瘍マーカーを絶対値で定量化することが可能である。
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Claims (14)
- 結腸直腸癌を有することが疑われる患者から取られた生物試料中のプロディフェンシン−A6マーカーの存在を決定することによる結腸直腸癌のインビトロ診断法。
- 少なくとも配列番号2の配列及び多くとも配列番号1の配列を有するペプチドの存在を決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 配列番号2の配列に特異的な結合パートナーを使用することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 結合パートナーが少なくとも配列番号4の配列、好ましくは少なくとも配列番号6の配列(エピトープ1)及び多くとも配列番号2の配列を有するエピトープに特異的なモノクローナル抗体であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 結合パートナーがプロディフェンシン−A6を捕獲するために使われることを特徴とする、請求項3又は4に記載の方法。
- 以下のエピトープから選択されるエピトープを特異的に認識するモノクローナル抗体を使用することを特徴とする、請求項1から5の何れか一項に記載の方法:
−少なくとも配列番号7[式中、X1はVまたはL、X2はTまたはL、X3はP、SまたはC、X4はPまたはS、X5はWまたはT、X6はA、Q、M、CまたはE、X7はI、EまたはD、及びX8はF、Y、SまたはL]及び多くても配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11又は配列番号12(エピトープ2)の配列のエピトープ、
−少なくとも配列番号13[式中、X1はSまたはT、X2はCまたは無し、X3はT、LまたはE、X4はHまたはR、X5はI、FまたはE、X6はGまたはV、及びX7はCまたはN]及び多くても配列番号14、配列番号15又は配列番号16(エピトープ3)の配列のエピトープ、
−少なくとも配列番号17[式中、X1がPまたはW、X2はWまたはE、X3はS、A、QまたはW、X4はM、L、RまたはP、X5はH、F、WまたはG、X6はVまたはA、及びX7はIまたはV]及び多くても配列番号18、配列番号19、配列番号20又は配列番号21(エピトープ4)の配列のエピトープ、
−少なくとも配列番号22[式中、X1がYまたはN、X2はE、DまたはQ、X3はT、N、R、MまたはK、X4はW、HまたはF及びX5はPまたはG]及び多くても配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28又は配列番号29(エピトープ5)の配列のエピトープ。 - エピトープ1に特異的なモノクローナル抗体及びエピトープ2、3、4または5、好ましくは2に特異的なモノクローナル抗体を使用することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の方法。
- 生物試料が腫瘍から離れた試料であることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の方法。
- 結腸直腸癌を有することが疑われる患者から取られた1又は複数の生物試料において、以下のマーカーから選択される少なくとも一つの他の腫瘍マーカーの存在を決定することを含む請求項1から8の何れか一項に記載の方法:白血球エラスターゼ・インヒビター、エズリン、アミノアシラーゼ1、肝臓脂肪酸結合タンパク質、腸脂肪酸結合タンパク質、アポリポタンパク質AI、アポリポタンパク質AII、I−プラスチン、β2−ミクログロブリン、プロテアソーム20S、ガレクチン−3、L−乳酸脱水素酵素B鎖、カルレティキュリン、再生膵島由来タンパク質3α、腫瘍関連カルシウムシグナルトランスデューサー1、II型ケラチンCytoskeletal8、I型ケラチンCytoskeletal18、I型ケラチンCytoskeletal19、上皮カドヘリン、CEA、ビリン、CA19−9、CA242、CA50、CA72−2、テストステロン、TIMP−1、Cripto−1、プロテインジスルフィドイソメラーゼ、インテレクチン−1、サイトケラチン20、翻訳的に制御された腫瘍タンパク質、(プロ)デフェンシン−A5、MIF、ピルビン酸キナーゼM2−PK、カルグラニュリンC、CD24、CCSA−3(結腸癌特異的抗原)及びCCSA−4、血液中のメチル化DNA断片の検出、好ましくはAXL4遺伝子のメチル化DNAまたはセプチン−9遺伝子のメチル化DNA、糞便DNA断片の特異的な変性の検出、例えば糞便DNAの特異的な変異又は糞便DNAのメチル化プロフィールの特異的な変性、ヒト糞便のヘモグロビンの検出。
- プロディフェンシン−A6の存在及び以下のマーカーの存在を決定することを含むことを特徴とする請求項9に記載の方法:
− L−FABP、
− CA19−9とCEA、
− β2−ミクログロブリンとCEA、
− β2−ミクログロブリン、CA19−9とCEA、
− β2−ミクログロブリン、L−FABPとCEA、
− L−FABP、CA19−9とCEA、
− β2−ミクログロブリン、CA19−9とCEA、
− β2−ミクログロブリン、CA19−9、L−FABPとCEA、− β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン−3、L−FABP、MIFとCEA、または− β2−ミクログロブリン、CA19−9、ガレクチン−3、L−FABP、MIF、I−プラスチンとCEA。 - 結腸直腸癌に関する早期診断、スクリーニング、フォローアップ治療、予後診断及び再発診断における、請求項1から10の何れか一項に記載の方法の使用。
- プロディフェンシン−A6のプロペプチド部分を特異的に認識するモノクローナル抗体。
- 少なくとも配列番号4の配列、好ましくは少なくとも配列番号6の配列及び多くとも配列番号2の配列を有するエピトープに特異的に認識する、請求項12に記載のモノクローナル抗体。
- 以下のエピトープから選択されるエピトープを特異的に認識する抗プロデフェンシン−A6モノクローナル抗体:
−少なくとも配列番号7[式中、X1はVまたはL、X2はTまたはL、X3はP、SまたはC、X4はPまたはS、X5はWまたはT、X6はA、Q、M、CまたはE、X7はI、EまたはD及びX8はF、Y、SまたはL]及び多くても配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11又は配列番号12の配列のエピトープ、
−少なくとも配列番号13[式中、X1はSまたはT、X2はCまたは無し、X3はT、LまたはE、X4はHまたはR、X5はI、FまたはE、X6はGまたはV及びX7はCまたはN]及び多くても配列番号14、配列番号15又は配列番号16の配列のエピトープ、
−少なくとも配列番号17[式中、X1がPまたはW、X2はWまたはE、X3はS、A、QまたはW、X4はM、L、RまたはP、X5はH、F、WまたはG、X6はVまたはA及びX7はIまたはV]及び多くても配列番号18、配列番号19、配列番号20又は配列番号21の配列のエピトープ、
−少なくとも配列番号22[式中、X1がYまたはN、X2はE、DまたはQ、X3はT、N、R、MまたはK、X4はW、HまたはF及びX5はPまたはG]及び多くても配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28又は配列番号29の配列のエピトープ。
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