JP2015502552A - C型肝炎ウイルスによる感染の検出方法 - Google Patents

C型肝炎ウイルスによる感染の検出方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、生物学的試料中のC型肝炎ウイルス(HCV)による感染のインビトロ検出方法であって、HCVキャプシドタンパク質および前記キャプシドタンパク質に対する抗体の同時検出を特徴とし、抗キャプシド抗体を捕捉するために、短縮されたHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含むペプチドを用いる方法に関する。本発明はまた、抗キャプシド抗体を捕捉するためのペプチドおよびそれを含むキットに関する。

Description

本発明は、C型肝炎ウイルス(HCV)による感染のインビトロ検出、ならびにこのための前記ウイルスのキャプシドタンパク質に由来する抗原ペプチドの使用に関する。
発明の背景技術:
C型肝炎ウイルスによる感染は、特に、輸血時において、長い間認識されてきた厄介な健康問題である。
輸血後のリスクを減らすためには、抗体が出現する前の汚染直後に、ウイルス自体の存在を検出することが必要である。汚染とセロコンバージョン(すなわち、抗体の出現)との間のこの期間は、「血清空白時間(serological window)」と呼ばれる。
使用が簡略で、検出感度が高く、特異的で、再現可能で、高価ではなく容易である方法を目的として、まず、血清空白時間中にHCV抗原を検出し、次いでセロコンバージョン後の患者の血清学的な進展をモニターし、HCV抗原の検出とともに抗HCV抗体を検出するための大量スクリーニング用に自動化することができる方法が提案されてきた。
しかしながら、この方法は、血清中に存在する抗HCV抗体と標識された抗HCV抗体との間の干渉という大きな問題を抱えている。すなわち、抗原の同時サンドウィッチ検出に用いられる標識された抗体によって認識されるエピトープと同一のエピトープを有する標的抗原の所定の抗体を検出するために固相を導入することは、固相上に標識された抗体を不可逆的に固定し、それゆえ試験の擬陽性反応を生じてしまうであろう。
これは、特に、抗HCVキャプシド抗体およびHCVキャプシド抗原の同一固相上の同時検出用の系に当てはまる。よって、キャプシド抗原を検出するために用いられる標識された抗HCVキャプシド抗体によって認識されるエピトープと同一のエピトープを有するキャプシド抗原の、抗HCVキャプシド抗体を検出するための固相上における蓄積は、固相上に標識された抗体の固定を招き、試験の擬陽性反応を生じる。
干渉の問題に対処するため、特許文献1は、HCVキャプシド抗原および抗HCVキャプシド抗体の同時測定方法(「組み合わせ(combo)」タイプの試験)であって、前記抗原は、抗キャプシド抗体の捕捉および検出を同時に供給するキャプシドエピトープとは異なるキャプシドエピトープに対する抗体によって捕捉され、標識される方法を提案する。代表的な例として、間接アッセイにおける抗原および抗体のサンドウィッチ検出のための同時アッセイにおいて、抗原を検出するために、HCVキャプシドのアミノ酸(AA)100からアミノ酸130までの配列のエピトープに対する第1(捕捉)抗体および配列AA40−50のエピトープに対する第2(検出)抗体が用いられ、前記抗体を検出するために、用いられる捕捉抗原は、その一部に配列AA1−42およびAA66−80を含有するものが挙げられる。
特許文献2は、特に、界面活性剤としてN−ラウロイルザルコシンを用いた、キャプシドならびに抗NS3およびNS4抗体の同時検出のためのアッセイを記載する。当該文献は、(サンドウィッチで)キャプシド抗原、および抗キャプシドおよび抗非構造HCVタンパク質抗体(サンドウィッチ、二重抗原)の同時検出のためのアッセイに言及する。抗原を捕捉するために、HCVキャプシドのN末端伸長部分(AA10−53)を認識するとされるc11−3およびc11−7の2つの抗体が用いられ、検出のために、第3の抗体であるc11−14が、HCVキャプシドのC末端部分(AA120−130)を認識するとされる。前記抗体を検出するために、用いられる捕捉抗原は、スーパーオキサイドジスムターゼ(「SOD」)のフラグメントに融合させた、抗原NS3、NS4、NS5および数種類のHCVに由来する一連のキャプシド配列:AA9−53(R47L突然変異を有する)、AA64−88およびAA67−84を含有する複数のエピトープを有する融合抗原である。
特許文献3は、同一の抗体を用いて、それらの起源またはエピトープ特異性を示すことなくキャプシドを検出するための「組み合わせ競合(Combo complete)」アッセイを記載する。抗キャプシド抗体は、(変異源によって)改変されているキャプシド抗原:C22KSNV47、48(キャプシド配列AA10−99のアミノ酸47および48の欠如を含むSODとの融合タンパク質)またはC22KSR47L(47位のロイシンがアルギニンに置換されたキャプシド配列AA10−99を含むSODとの融合タンパク質)によって検出される。
特許文献4は、HCVキャプシド抗原を検出するための多くの抗原およびアッセイを記載する。「リアルコンビ(Real Combo)」の名で記載される「組み合わせ競合(Combo complete)」アッセイのみが、抗キャプシド抗体を検出するために固相に固定化されたキャプシドのアミノ酸11−28に相当するビオチン化ペプチドを用いる。これは、キャプシドを検出するために、固相中のAdvanced Life Science Instituteの抗体C11−14(キャプシド配列AA45−50を認識する)およびアクリジンで標識されたC11−10(キャプシド配列AA32−36を認識する)との組み合わせを採用している。よって、特許文献4は、明確に区別され、すなわち、重ね合わない2つのキャプシド部位(前記抗体を検出するためのAA11−28、ならびに前記抗原を検出するための抗AA32−36抗体およびAA45−50)を介して、キャプシド抗原の捕捉および抗キャプシド抗体の捕捉を行う。
特許文献5は、HCV特異的なマウスモノクローナル抗体に結合する可能性を排除した、HCV感染を検出する試験で用いられる変異キャプシド配列を含有するペプチドの使用を記載する。
特許文献6に記載の発明者は、構造的な改変により、人為的に異なる抗体を捕捉するために用いられる標的抗原の特定のエピトープを作り出した。よって、改変されたエピトープは破壊される。同時に、抗原を捕捉し、および/または検出するために用いられる抗体は、患者の抗原に存在する全く改変されていないエピトープを認識し、それにより、これらの同一のエピトープをもはや有していない改変された抗原に結合することができないように選択された部分に対するものである。エピトープは同一ではないため、HCV抗原および患者の抗体を捕捉し、および/または検出するために用いられる抗体間に競合はない。特許文献6は、少なくとも2つの別個のエピトープ部位に変異を有するHCVキャプシドペプチド、特に、ペプチド1−75(G34−G44−G47)をより明確に記載する。
EP1020727(Advanced Life Science Institute) 特許出願WO01/96875(CHIRON) 特許出願EP1251353(Ortho−Clinical Diagnostics) 特許出願WO2003/002749(Abbott) 特許出願EP1310512(Ortho−Clinical Diagnostics) 特許出願WO2003/095968
発明の概要:
本発明者らは、HCV感染を検出するためのさらにより有益な方法を提案する。
本発明の方法は、干渉についての課題を解決しつつ優れた感度を有し、より迅速な検出を可能にし、セロコンバージョン後の患者の血清学的進展をモニターできるようにする。
より正確には、本発明は、生物学的試料中のC型肝炎ウイルス(HCV)による感染のインビトロ検出方法であって、HCVキャプシドタンパク質および前記キャプシドタンパク質に対する抗体を同時に検出することを特徴とし、抗キャプシド抗体を捕捉するために、短縮されたHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含むペプチドを用いる方法を提供する。
よって、本発明の1つの対象は、生物学的試料中のC型肝炎ウイルス(HCV)による感染のインビトロ検出方法であって、生物学的試料中に存在するHCVキャプシドタンパク質および前記キャプシドタンパク質に対する抗体の同時検出を特徴とし、a)前記生物学的試料を、前記キャプシドタンパク質に対する捕捉抗体および前記試料中に存在する抗キャプシドタンパク質抗体を捕捉できる捕捉抗原と接触させ;b)前記混合物を、抗原抗体複合体の形成を可能にする条件でインキュベートし;c)形成された抗原抗体複合体を検出することを特徴とし(捕捉されたキャプシドタンパク質に結合することができる標識された検出抗体を適宜用いてもよく、および/または捕捉されたキャプシドに対する抗体に結合することができる標識された検出抗原を適宜用いてもよい);前記捕捉抗原は、アミノ酸1からアミノ酸44のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含み、またはからなるペプチドであり、前記抗原フラグメントは、i)HCVキャプシドタンパク質のアミノ酸6から37であって、33〜36位における少なくとも1つのアミノ酸、好ましくは、34位におけるアミノ酸の少なくとも1つの点変異を有するもの、またはii)これらの相同配列を含み、またはからなることを特徴とする方法である。
本発明の別の対象は、抗原フラグメントを含むペプチドである。
本発明の別の対象は、抗HCVキャプシド抗体の捕捉抗原として前記ペプチドを含む、生物学的試料中のHCVウイルスによる感染を検出するために用いられるキットである。
発明の詳細な説明:
定義
本明細書では、用語「C型肝炎ウイルス」または「HCV」は、C型肝炎に関するウイルスの全ての株、全てのタイプ、サブタイプおよび遺伝子型を包含する。本発明の方法は、実際に、その起源およびその遺伝子型に関わらず、いずれのHCV感染をも検出することを目的とする。これには、特に、ヨーロッパ、米国、日本などに蔓延しているウイルスの周知のタイプおよびサブタイプ(すなわち、6種類の主要な遺伝子型:1、2、3、4、5、6およびそれらのサブタイプ1a、1b、3aなど)が含まれる。Stuyverら(1994);Bukh(1995)。HCVキャプシドタンパク質は、配列番号:1:
1 mstnpkpqrk tkrntnrrpq dvkfpgggqi vggvyllprr gprlgvratr ktsersqpr
61 rrqpipkarq pegrawaqpg ypwplygneg mgwagwllsp rgsrpswgps dprrrsrnlg
121 kvidtltcgf adlmgyiplv gaplggaara lahgvrvled gvnyatgnlp gcsfsiflla
181 llscltipas a
の191個のアミノ酸のタンパク質である。
特に断りがない限り、前記アミノ酸は、遺伝子型1(サブタイプ1a、1b、1c)の共通配列である配列番号:1に関するキャプシドタンパク質に位置する。
キャプシドタンパク質の数種類のエピトープが同定されてきた。とりわけ、アミノ酸16およびアミノ酸40の間に位置するエピトープが公知である。
用語「多くてもアミノ酸1〜アミノ酸44」は、多くても44個のアミノ酸であるペプチドが、配列番号:1のアミノ酸44を超えて伸長しないが、配列6−37(配列番号:1を基準とする)を含有することを条件として、適宜短くなってもよいことを意味する。
本発明との関連において、「生物学的試料」は、好ましくは、血液、血漿、血清、尿、脳脊髄液、唾液などの生物学的液体からなる。
用語「抗体」は、抗体を少なくとも1つの抗原化合物の抗原決定因子に結合することを可能にする少なくとも1つの抗原認識部位を含むか、またはからなる全体の抗体または抗体の機能フラグメントのいずれかを意味する。抗体フラグメントの例として、出願人は、フラグメントFab、Fab’、F(ab’)2ならびに鎖scFv(一本鎖可変断片)、dsFv(二本鎖可変断片)などを挙げうる。これらの機能フラグメントは、特に、遺伝学的技術によって取得することができる。
本発明に関して有用であるモノクローナル抗体または単一特異性ポリクローナル血清の産生は、従来技術に基づくものであり、その詳細は下記に記載される。
「捕捉抗体」は、好ましくは、親和性結合(affine binding)により、生物学的試料中に存在するHCV抗原を保持することができる、好ましくは、固相に固定された、抗体または抗体の一部を意味する。
生物学的試料中の抗体および抗原の存在は、特異的なマーカーによって明らかにされる。抗原の検出に関して、本発明は、特に、少なくとも1つの「検出抗体」による検出を想定する。前記の標識された「検出抗体」は、親和性結合によって、捕捉抗体によって認識されるエピトープとは異なるエピトープ部位を認識する捕捉抗原に結合することができる。抗体の検出に関して、標識された抗免疫グロブリン、または抗アイソタイプ抗体、例えば、間接ELISAにおける抗免疫グロブリンGまたはサンドウィッチ型における標識された抗原は、特に用いることができる。
捕捉抗体および/または検出抗体は、HCVキャプシドタンパク質の部分33−36の天然エピトープを認識する。
用語「標識された」は、直接標識(酵素、放射性同位元素、蛍光色素、発光化合物などによる)および間接標識(例えば、直接または標識された「親和性ペア」の試薬(以下に限定されないが、標識されたアビジン−ビオチンペア)により標識された抗体自体などによる)の両方を意味する。
「捕捉抗原」は、抗HCV抗体によって認識することができ、抗HCV抗体との親和性結合を可能にする、好ましくは、固相上に固定された単離された抗原フラグメントを意味する。
「検出抗原」は、標識された抗原を意味する。競合により捕捉された抗原を検出し、または従来の抗原−抗体−抗原サンドウィッチ技術(「二重抗原サンドウィッチ」方法(Maioliniら(1978))とも呼ばれる)により抗体を検出することを可能にする。
用語「特異性」または「特異的」は、抗体の抗原に対する認識または特異的結合を示す場合、またはエピトープとの「特異的な」認識について記載する場合、このエピトープの擬排他的(quasi-exclusive)な認識により、他の抗原と実質的に相互作用することなく抗原と相互作用することを意味する。10L.mol−1以上の解離定数が好ましい。
用語「ホモログ」は、多くても44アミノ酸のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含むペプチドを意味する。この抗原フラグメントには、1つまたはそれ以上のアミノ酸の保存的置換、あるいはN末端(アミノ酸1〜5)および/またはC末端(アミノ酸38〜44)における1つまたはそれ以上のアミノ酸の欠失による、HCVキャプシドタンパク質の多くてもアミノ酸1から44の範囲にある配列とは異なる配列が含まれる。
捕捉および検出抗体および抗原
本発明で用いられる抗体は、抗原の特異的な抗体であり、このため、モノクローナル抗体または単一特異性ポリクローナル抗体であり、すなわち、1つのエピトープのみを特異的に認識するものである。
本発明の方法は、より具体的には、抗キャプシド抗体の検出に関するものであり、生物学的試料中に存在する抗キャプシド抗体を固定する捕捉抗原を用いるものである。
抗キャプシド抗体を捕捉するためとされるペプチドには、多くてもアミノ酸1から44の範囲であるHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントが含まれ、前記抗原フラグメントには、HCVキャプシドタンパク質のアミノ酸6から37の配列またはこの相同配列が含まれる。よって、本発明による捕捉抗原は、(通常、HCVキャプシドタンパク質に存在する)アミノ酸45から191を欠失していることが理解される。ある実施態様によれば、本発明による捕捉抗原として有用なペプチドのアミノ酸配列は、32から44個のアミノ酸を含み、またはからなり、例えば、44個のアミノ酸の配列からなる。
前記ペプチドは、配列33−36における少なくとも1つのアミノ酸、好ましくは、34位におけるアミノ酸の少なくとも1つの点変異を有する。これは、非保存的アミノ酸のいずれかで置換されうる。アミノ酸34については、好ましくは、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニンまたはアラニン残基とは異なるアミノ酸が用いられる。好ましくは、非荷電アミノ酸が選択される。好ましくは、34位におけるアミノ酸バリンがグリシンに置換される。
捕捉抗原ペプチドの変異により、試料中の固定された抗原−抗キャプシド抗体反応と、試料中の固定された抗体−キャプシド抗原反応との間で干渉し合うことはない。
好ましい実施態様によれば、固相上に固定化された捕捉抗体は、キャプシドタンパク質の天然エピトープ33−36に対する抗体であり、一方で、直接または間接的に標識されたc1)における検出抗体は、前記HCVキャプシドタンパク質の部分33〜36、より一般的には、6〜37に存在する天然エピトープとは異なるエピトープに対するものである。例えば、これは、前記キャプシドのエピトープ44−47に対する抗体でありうる。
別の好ましい実施態様によれば、固相上に固定された捕捉抗体は、前記HCVキャプシドタンパク質の33から36位、より一般的には、6〜37位に存在する天然エピトープとは異なるエピトープに対する抗体であり−例えば、これは、キャプシドのエピトープ44−47に対する抗体であり得、直接または間接的に標識されたc1)における検出抗体は、キャプシドタンパク質の天然エピトープ33−36に対する抗体である。
ある実施態様によれば、捕捉抗原は、HCVキャプシドタンパク質の配列1〜44からなり、34位におけるアミノ酸の点変異、好ましくはグリシンへの置換を有するペプチドである。
よって、好ましい例は、配列番号:2:
MSTNPKPQRKTKRNTNRRPQDVKFPGGGQIVGGG 34 YLLPRRGPRL
のペプチドである。
上記に定義される配列からなるが、さらにN末端またはC末端側の1〜5個のアミノ酸が短縮された相同ペプチドもまた用いることができる。よって、配列33−36における少なくとも1つのアミノ酸、好ましくは34位におけるアミノ酸の点変異を有するペプチド6−37を用いることができる。好ましくは、これは、配列番号:3:
KPQRKTKRNTNRRPQDVKFPGGGQIVGGG 34 YLL37
のペプチドである。
上記ペプチドとは保存的置換による相違のみのペプチドもまた、本発明に含まれる。
用語「保存的置換」は、ペプチドの一般構造または抗原性を変えることなく、あるアミノ酸残基を別のものに置換することを表す。保存的置換には、以下に限定されないが、同様の特性を有するアミノ酸との置換(例えば、形態、極性、水素結合能、酸性度、塩基性度、疎水性など)が含まれる。同様の特性を有するアミノ酸は、当業者に周知である。例えば、アルギニン、ヒスチジンおよびリジンは、塩基性の親水性アミノ酸であり、相互に交換可能であり得る。同様に、疎水性アミノ酸であるイソロイシンは、ロイシン、メチオニンまたはバリンで置換することができる。互いに置換することができる天然の親水性アミノ酸には、アスパラギン、グルタミン、セリンおよびスレオニンが含まれる。「置換された」および「修飾された」は、本発明によれば、自然界で見出されるアミノ酸と比較して変更されているか、または修飾されているアミノ酸を意味する。
よって、本発明に関連して、保存的置換は、あるアミノ酸の同様の特性を有する別のアミノ酸への置換である。保存的置換の例は、下記の表1に記載される:
表1.保存的置換I
Figure 2015502552
Lehninger(1975)によれば、保存的アミノ酸はまた、下記の表2に示されるようにグループ化されうる:
表2.保存的置換II
Figure 2015502552
さらに別の代わりの保存的置換は、下記の表3に示される:
表3.保存的置換III
Figure 2015502552
本発明によるペプチドは、ペプチド合成の全ての従来技術によって、すなわち、特に、化学的合成または遺伝学的組み換えによって調製することができる。好ましい態様において、ペプチドは、化学的合成によって取得される。より好ましくは、ペプチドは、縮合中にペプチド結合に挿入されるアミンおよびカルボキシル基を除いて、予め、アミノ酸残基によって行われた全ての反応性官能基を保護することに留意しながら、特に、純度、抗原特異性の理由、望ましくない副作用の非存在およびその実施容易性に利点のある固相合成のメリフィールズの技術により、必要な順序でのアミノ酸残基の連続的な縮合によって、あるいは適当な順序で過去に形成され、数個のアミノ酸をすでに含有するフラグメントにおける残基の縮合によって、あるいは過去に調製した数個のフラグメントの縮合によって取得される(Merrifield(1963);R.C.Sheppard(1971);Athertonら(1989))。自動合成機として、ミリポア製の「9050 Plus Pep Synthesizer」、Perseptive製の「Pioneer」合成機、ABI(Applied Biosystems Inc.)製の「433A」合成機またはRainin製の「Symphony」合成機を用いることができる。ペプチドはまた、均一相合成によって取得することができる。
抗キャプシド抗体を捕捉するものとされる抗原ペプチドは、そのN末端側でスペーサーにより伸長することができる。
本発明はまた、N末端側でスペーサーに共有結合した抗原ペプチドを含む、前記抱合されたペプチドに関する。
「スペーサー」は、好ましくは、官能性を有する、すなわち、例えば、チオール、ヒドラジド、アルデヒド基またはビオチンを有する、好ましくは、ペプチド、好ましくは、1〜8個のアミノ酸である分子を意味する。一般的に、ω−アミノ酸などの非天然アミノ酸を含むことができる1〜8個のアミノ酸のペプチドである。好ましくは、前記スペーサーには、少なくとも1つのシステイン残基が含まれる。好ましい実施態様によれば、スペーサーは、C−Hx(式中、Cは、システインであり、Hxは、6−アミノヘキサン酸である)である。別の実施態様によれば、スペーサーは、配列CGGのペプチドである。
捕捉ペプチドは、それ自体で共有結合することができるか、またはスペーサーを介して運搬分子にカップリングすることができる。よって、スペーサーは、固体表面上、タンパク質または可溶性官能性ポリマー上での抗原ペプチドの結合を最適化することを可能にし、および/または数種類の抗原分子を抱合することを可能にする。好ましくは、運搬分子は、ウシ血清アルブミン(BSA)またはオバルブミンなどのタンパク質である。別の実施態様によれば、ペプチドは、アミノデキストランにスペーサーを介して結合している。
よって、一定の実施態様によれば、前記ペプチド抱合体には、同一または異なっていてもよい数種類の抗原ペプチドに共有結合したスペーサーが含まれる。よって、好ましくは、ホモダイマーが形成される。
特に好ましくは、抗キャプシド抗体の捕捉抗原は、上記に定義される1つの抗原ペプチドのみである(例えば、配列番号:2のペプチド)。
しかしながら、一定の実施態様において、上記に定義される本発明による捕捉抗原(例えば、配列番号:2のペプチド)は、別の捕捉抗原(好ましくは、本発明による捕捉抗原と同一の固相上に存在する)と組み合わせて用いることができ、この別の捕捉抗原のアミノ酸配列は、アミノ酸45または46からアミノ酸60〜80、好ましくは、65〜75または68〜75(配列番号:1を参照)のうちの1つの範囲内であるHCVキャプシドタンパク質のフラグメントを含み、またはからなる。より具体的な実施態様において、さらなる捕捉抗原は、配列45−65、45−66、45−67、45−68、45−69、45−70、45−71、45−72、45−73、45−74もしくは45−75、または配列46−65、46−66、46−67、46−68、46−69、46−70、46−71、46−72、46−73、46−74もしくは46−75からなる。例として、ペプチド45−65、ペプチド45−68、あるいは、より好ましくは、ペプチド45−75でありうる。
さらに、抗キャプシド抗体の検出は、別のHCVタンパク質に対する抗体の検出と組み合わせることができる。様々な捕捉または検出抗原は、一緒に組み合わせることができる。数種類の異なる捕捉および/または検出抗原を用いるこの実施態様は、抗キャプシド抗体および抗非構造タンパク質抗体、例えば、HCVのNS3および/またはNS4またはNS5の同時検出を可能にする。抗キャプシド抗体および抗NS3抗体の同時検出が特に好ましい。本発明はまた、HCV抗体のキャプシド抗原、抗キャプシド抗体、抗外被構造タンパク質E1および/またはE2抗体、外被E1および/またはE2抗原、ならびに/あるいは抗非構造タンパク質NS3および/またはNS4またはNS5の同時検出を含む。他の考え得る組み合わせもまた、本発明の一部を構成する。
検出方法
本発明の方法は、生物学的試料中に存在するHCVキャプシドタンパク質および前記キャプシドタンパク質に対する抗体の同時検出を特徴とし、前記方法は、a)前記生物学的試料を、前記キャプシドタンパク質に対する捕捉抗体、および前記試料中に存在する抗キャプシドタンパク質抗体を捕捉することができる捕捉抗原と接触させ;b)前記混合物を、抗原抗体複合体の形成を可能にする条件でインキュベートし;c)適宜、捕捉されたキャプシドタンパク質に結合することができる標識された検出抗体を用いて、および/または適宜、捕捉されたキャプシドに対する抗体に結合することができる標識された検出抗原を用いて、形成された抗原抗体複合体を検出することを特徴とする。
一般に、特に断りがなければ、捕捉抗原は、上記に記載されるように、多くてもアミノ酸1〜アミノ酸44のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントおよび前記フラグメントを含む抱合されたペプチドの両方を意味する。
生物学的試料は、予備段階で適宜処理することができ、あるいは検出されるべき抗原の露出を促進する条件で捕捉抗原および捕捉抗体と接触させることができる。
有利なことに、試料は、検出前、好ましくは、用いられる抗体と接触させる前に変性剤で処理される。この変性剤は、特に、例えば、Tween 20、Triton X−100、Nonidet P−40(NP40)(IGEPAL CA630とも呼ばれるtert−オクチルフェノキシポリ(オキシエチレン)エタノール)、n−オクチルベータ−D−グルコピラノシドまたは酸性溶液などの非イオン型のうちの1つまたはそれ以上の界面活性剤からなりうる。
この組み合わせ免疫アッセイは、当業者に周知である様々な形:非限定的な例として、固相中でまたは均一相中で;1回または2回;二重サンドウィッチ法(抗原および抗体の両方の検出のためのサンドウィッチ);あるいは(抗原検出のための)サンドウィッチ方法と組み合わせた(抗体検出のための)間接方法で実施することができる。
好ましい実施態様によれば、捕捉抗体および捕捉抗原は、固相上に固定される。固相の非限定的な例として、デンマークのNunc社から販売されているマイクロプレートなどのマイクロプレート、特に、ポリスチレンマイクロプレートを用いることができる。固体粒子またはビーズ、DynalまたはMerck−Eurolab(仏国)から供給される常磁性ビーズ(商品名Estapor)などの常磁性ビーズ、またはポリスチレンまたはポリプロピレンの試験管、あるいはニトロセルロースメンブレンなども用いることができる。
(捕捉および検出のための)2つの抗体間のサンドウィッチ型の免疫アッセイ形式は、生物学的試料中に存在する抗原を検出するのに特に有利である一方、抗体は、捕捉抗原および(一般に「間接型」と呼ばれる形式により)抗体(例えば、標識されたタンパク質Aまたは標識された抗免疫グロブリン、あるいは抗アイソタイプ抗体)上に固定される標識された抱合体を用いて検出することができる。(「抗原−抗体−抗原サンドウィッチ」または「二重抗原サンドウィッチ)と表記される形式によれば)抗体上に固定されている捕捉抗原および標識された抗原を有利に用いることによって抗体を検出することもできる。
競合による抗原の検出のための免疫アッセイ形式もまた可能である。免疫アッセイの他のタイプはまた、予想され得、当業者に周知である。
本発明によるHCV抗原および抗HCV抗体の同時検出は、捕捉抗体および捕捉抗原と同時に、特に、検出抗体などの検出手段で生物学的試料を同時に接触させることによって一度に実施することができる。この場合、抗原を検出するための免疫アッセイおよび抗体を検出するための免疫アッセイの両方は、好ましくは、サンドウィッチで行われる。あるいは、特に、検出抗体などの検出手段は、すなわち、最初の抗原抗体複合体が形成された後に混合物に次いで加えることができる。これは、二段階(two-step)アッセイと呼ばれる。
本発明の好ましい実施態様によれば、生物学的試料中のC型肝炎ウイルス(HCV)による感染の検出方法は、a)前記試料を、固相上に固定されたHCVキャプシドタンパク質の捕捉抗体および抗HCVキャプシド抗体の捕捉抗原と接触させ;b)前記混合物を、抗原抗体複合体の形成を可能にする条件でインキュベートし;c)固相および液相を分離し;d)前記固相を、捕捉されたHCV抗原に結合することができる標識された検出抗体、および捕捉された抗HCV抗体に結合することができる1つまたはそれ以上の標識された抗免疫グロブリンまたは抗アイソタイプ抗体と接触させることを特徴とする。
ELISAアッセイ、放射免疫アッセイまたはいずれか他の検出技術は、形成された抗原抗体複合体の存在を明らかにするために用いることができる。
生物学的試料中の抗原または抗体の存在の検出は、当業者に周知の標準技術により、マーカーによって放出されるシグナル(色、発光、放射活性など)の測定によって定量化で補完することができる。
キット
本発明の方法による生物学的試料中のHCV感染の検出に有用であるキットおよび試薬は、多くの生物学的試料に適用可能な本発明の簡便な実際の適用を提供しうる。
よって、本発明は、生物学的試料中のHCVウイルスによる感染を検出するために用いることができるキットであって、抗HCVキャプシド抗体を捕捉することができる抗原ペプチドを含むキットを提供する。キットは、生物学的試料中に存在し、前記捕捉抗原と複合体を形成する前記抗HCV抗体を検出するための手段であって、好ましくは、標識された抗免疫グロブリンまたは抗アイソタイプ抗体であるものをさらに含みうる。
有利なことに、前記キットは、数種類の抗原および数種類の捕捉抗体を含有することができる。
前記キットは、NS3および/またはNS4、および/またはNS5などのウイルスの他のタンパク質の抗原をさらに含むことができ、これらの抗原は、抗NS3および/または抗NS4、および/またはNS5抗体を捕捉するものとされる。好ましくは、これらの抗原は、キャプシドに由来する捕捉抗原と混合される。
上記に記載されるように、捕捉抗体および捕捉抗原は、マイクロプレートなどの固相上で固定された形で有利に提示することができる。
好ましいキットには、
a1)多くてもアミノ酸1〜アミノ酸44のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含むか、またはからなるペプチドである捕捉抗原(前記抗原フラグメントは、i)34位におけるアミノ酸の少なくとも1つの点変異を有するHCVキャプシドタンパク質のアミノ酸6〜37の配列、またはii)これらの相同配列を含み、またはからなる);
a2)好ましくは、タンパク質NS3、NS4、および/またはNS5のいずれかまたは全てを含む抗非構造タンパク質抗体の捕捉抗原、
b)HCVキャプシドタンパク質に対する捕捉抗体(前記捕捉抗原および前記捕捉抗体は、固相上に固定されている);ならびに
c1)標識された検出抗体、
c2)多くてもアミノ酸1からアミノ酸44のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含み、またはからなるペプチドである抗原フラグメントを含み、またはである抗免疫グロブリン抗体が含まれ、あるいは、適宜、標識された検出抗原が含まれていてもよい(前記抗原フラグメントは、i)33〜36位における少なくとも1つのアミノ酸の点変異を有するHCVキャプシドタンパク質のアミノ酸6〜37の配列またはii)前記配列の相同配列を含み、またはからなる)。
捕捉抗体および/または検出抗体は、HCVキャプシドタンパク質の部分33−36の天然エピトープを認識する。
好ましい実施態様によれば、固相上に固定された捕捉抗体は、キャプシドタンパク質の天然エピトープ33−36に対する抗体であり、一方、直接または間接的に標識されたc1)における検出抗体は、前記HCVキャプシドタンパク質の部分33〜36、より一般的には、6〜37に存在する天然エピトープとは異なるエピトープである。例えば、これは、キャプシドのエピトープ44−47に対する抗体でありうる。
別の好ましい実施態様によれば、固相上に固定された捕捉抗体は、前記HCVキャプシドタンパク質の部分33〜36、より一般的には、6〜37に存在する天然エピトープとは異なるエピトープに対する抗体である−例えば、これは、キャプシドのエピトープ44−47に対する抗体であり得、一方、直接または間接的に標識されたc1)における検出抗体は、キャプシドタンパク質の天然エピトープ33−36に対する抗体である。
キットは、界面活性剤、より具体的には、当業者に公知である非イオン性界面活性剤をさらに含むことができる。
下記の実施例は、本発明をその範囲を限定することなく例示するものである。
実施例:C型肝炎ウイルスによる感染の検出
アッセイプロトコールの材料:
1)選択した固相:Nunc(デンマーク)のMaxisorpマイクロプレート。
2)抗キャプシドモノクローナル抗体−ビオチン抱合体(「acm−POD」):ペルオキシダーゼで標識した抗キャプシドモノクローナル抗体の抱合体、Acm2は、特許出願EP0752102に記載のプロトコールに従って調製する。別の抗キャプシドモノクローナル抗体であるAcm1もまた用いる。
3)マウス抗IgG(Fc)ヒトポリクローナル抗体−POD抱合体:この抱合体は、米国のJackson Immunoserch Laboratoriesから取得する(間接ELISA型)。ビオチン標識キャプシドペプチド抱合体(サンドウィッチ型)。
4)本発明によるプロトコールの第1および第2ステップのための希釈剤:
第1ステップのための希釈剤:0.25%でIGEPAL CA 630(Sigma)を加えたpH6.7のTris緩衝液、NaCl 0.05M。
第2ステップのための希釈剤:20%のグリセロール中のpH6.7のクエン酸緩衝液(50mM)。
5)発色溶液:発色溶液は、
5a)基質緩衝液:0.015%でHおよび4%でジメチルスルホキシド(DMSO)(PROLABO)を含有するpH4.0のクエン酸(0.075M)および酢酸ナトリウム(0.1M)の溶液、および
5b)色素原:テトラメチルベンジジン(TMB)(8mM)を含有する溶液(Sigma)
からなった。
方法:
試料(血清または血漿)中のC型肝炎ウイルスのキャプシド抗原および抗体(抗キャプシドおよび抗NS3、NS4)の同時検出のためのプロトコール
このアッセイの原理は、抗原を検出するためのサンドウィッチ型および抗体を検出するための間接型の免疫酵素法に基づくものである。
これは以下のステップに基づく:
感作溶液を最初に:
緩衝液Tris0.5M、pH7.4中で
・HCV抗原の混合物:配列番号:2を含む変異の入ったペプチドCHx−1−44(G34)(キャプシド)、ならびに非構造領域NS3(AA1192−1657)およびNS4(AA1694−1735)から選択されるクローンから大腸菌によって産生された2種類の組み換えタンパク質、ならびに
・抗キャプシドモノクローナル抗体(Acm1)
を用いて調製する。
次いで、マイクロタイタープレート(Nunc,Maxisorp)のウェルを1ウェルあたり110μlの割合で上記溶液を用いて感作する。
マイクロタイタープレートを室温(18−24℃)で終夜インキュベートする。
感作溶液を取り除き、該プレートを、0.1%のTween 20を含有するリン酸緩衝液(0.01M,pH7.4)で洗浄し、続いて5%のショ糖、25%のスキムミルク(仏国のCandia(登録商標)またはいずれか他の同等な市販されているスキムミルク)および10mMのEDTAを含有するリン酸緩衝液(0.01M,pH7)を加えて飽和する。
ペルオキシダーゼで標識した抗キャプシドモノクローナル抗体Acm2を含有する100μlの第1ステップのための希釈剤、続いて50μlの前記試料(血清または血漿)を各ウェルに連続して分配する。
反応混合液を37℃で1.5時間インキュベートする。存在しうるHCVキャプシド抗原は、固相モノクローナル抗体Acm1に結合し、ペルオキシダーゼで標識した抗キャプシドモノクローナル抗体Acm2と複合体を形成する。さらに、抗HCV抗体が存在する場合、それらは、固相上に固定された抗原に結合する。
次いで、前記プレートを洗浄溶液(0.1%のTween 20を加えた緩衝液Tris NaCl 0.01M、pH7.4)で洗浄する(3回)。
ペルオキシダーゼ標識抗ヒトIgG抗体またはビオチン標識キャプシドペプチドを含有する100μlの第2ステップのための希釈剤を各ウェルに分配する。反応混合液を室温(18−24℃)で30分間インキュベートする。標識抗ヒトIgG抗体またはビオチン標識キャプシドペプチドは、順番に固相上に残っている特異的な抗体に固定される。
次いで、プレートを洗浄溶液(Tween20を0.1%で加えた緩衝液Tris NaCl 0.01M、pH7.4)で洗浄する(5回)。これにより結合していない抗ヒトIgG抱合体が取り除かれる。
100μlの発色溶液(基質バッファー+色素原)を各ウェルに分配する。反応は、暗室にて室温(18〜24℃)で30分間行う。
次いで、100μlの停止溶液(1N HSO)を各ウェルに分配する。
反応を止め、光学濃度を450/620nmにて分光光度計で読み取る。
閾値の定義:
閾値は、ROC(受信者動作特性)曲線(BerckおよびSchultz(1986))を用いて、特異性および感度についてのデータの統計学的解析後に決定した。
特異性試験は、健常な対象からの5000個の試料に基づき、感度試験は、市販のパネル:BBI(米国のBoston Biomedica Company)、Impath(米国)、Serologicals(米国)、Nabi(米国)、ProMedDx(米国))からのHCV陽性試料(特に、セロコンバージョンの開始)に基づく。
閾値は、実験に特異的な一定係数Xで割ることによって、陽性コントールについて得たシグナルから各プレートについて算出する。間接法で示される実施例では、約0.45ユニットのOD(光学濃度)である。
実施例1:HCV抗原について陰性である試料(血清または血漿)における抗キャプシド抗体の検出
市販品として入手可能なセロコンバージョン試料の3つのパネルPHV905、907および914(すなわち、HCV感染後またはセロコンバージョン中の2人の患者から取得した血清または血漿の2種類の連続試料)(Seracare Life Sciences/BBI Diagnostics,米国)を、サンドウィッチプロトコールに従って試験した。次いで、キャプシドペプチド1−44G34(配列番号:2)をビオチンで標識し、該複合体をストレプトアビジン−ペルオキシダーゼで視覚化した。よって、単一の抗キャプシド検出である。
これらの試料は、3個の陰性試料と6個の標準偏差の平均値から算出した閾値で陽性であることが見出された(OD:0.077)。
表1:
Figure 2015502552
よって、本発明は、HCVに感染した対象において、抗キャプシド抗体について陽性である試料を検出することができる。
実施例2:抗体および/または抗原に対して陽性であるセロコンバージョン血清における様々な技術の性能および分類の比較
異なる特異性を有する9個の商業的に利用可能なセロコンバージョンパネル(米国のSeracare Life Sciences/BBI;米国のImpath)は、指示プロトコールによる本発明に従うアッセイを用いて試験し、その結果を一連の商業的に利用可能な試験で比較した。この比較は、RNA検出(PCRアッセイ)と比較した検出における遅延日数を説明する。よって、最小の合計を示すキットは、早期検出について最高の効能を付与するものである。これらのパネルは、HCVウイルスのNS3タンパク質およびキャプシドに対する抗原および/または抗体に陽性であることが見出される(Ortho Clinical Diagnostics社によって市販されるRIBA試験によって行われる特徴付け)。
表2:
Figure 2015502552
本発明は、抗体アッセイより迅速に抗体および抗原に陽性な試料を検出することを可能にする。
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Claims (20)

  1. 生物学的試料中のC型肝炎ウイルス(HCV)による感染のインビトロ検出方法であって、生物学的試料中に存在するHCVキャプシドタンパク質および前記キャプシドタンパク質に対する抗体の同時検出を特徴とし、a)生物学的試料を、前記キャプシドタンパク質に対する捕捉抗体および前記試料中に存在する抗キャプシドタンパク質抗体を捕捉することができる捕捉抗原と接触させ;b)前記混合物を、抗原抗体複合体の形成を可能にする条件でインキュベートし;c)形成された抗原抗体複合体を検出し(捕捉されたキャプシドタンパク質に結合することができる標識された検出抗体を適宜用いてもよく、および/または捕捉されたキャプシドに対する抗体に結合することができる標識された検出抗原を適宜用いてもよい);前記捕捉抗原は、多くてもアミノ酸1からアミノ酸44のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含み、またはからなるペプチドであり、前記抗原フラグメントは、i)HCVキャプシドタンパク質のアミノ酸6から37であって、33〜36位における少なくとも1つのアミノ酸の点変異を有するもの、またはii)これらの相同配列を含み、またはからなることを特徴とする方法。
  2. 捕捉抗原が、アミノ酸34の点変異を有するペプチドである、請求項1に記載の方法。
  3. 捕捉抗原が、HCVキャプシドタンパク質の配列1〜44からなり、34位におけるアミノ酸の点変異を有するペプチドである、請求項2に記載の方法。
  4. 34位におけるアミノ酸が、グリシン残基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記捕捉抗体および前記捕捉抗原が、固相上に固定されているものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記固相が、キャプシドではないHCVタンパク質、好ましくは、NS3またはNS4に由来する少なくとも1つの抗原をさらに含むものである、請求項5に記載の方法。
  7. 検出抗体が、抗原抗体複合体が形成した後に混合物に加えられるものである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 検出抗体および/または検出抗原が、捕捉抗体および捕捉抗原と同時に生物学的試料と接触されるものである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 多くてもアミノ酸1〜アミノ酸44のHCVキャプシドに由来する抗原フラグメントを含むか、またはからなるペプチドであって、前記抗原フラグメントが、HCVキャプシドタンパク質のアミノ酸6〜37からの配列を含み、またはからなり、33〜36位における少なくとも1つのアミノ酸の点変異を有するもの、あるいはii)これらの相同配列である、ペプチド。
  10. アミノ酸34の点変異を有する、請求項9に記載のペプチド。
  11. HCVキャプシドタンパク質の配列1〜44からなり、34位におけるアミノ酸の点変異を有する、請求項10に記載のペプチド。
  12. 34位におけるアミノ酸が、グリシン残基である、請求項9〜11のいずれか1項に記載のペプチド。
  13. N末端でスペーサーに共有結合された請求項9〜12のいずれか1項に記載のペプチドを含む、抱合されたペプチド。
  14. 前記スペーサーが、C−Hx(式中、Cは、システインであり、Hxは、6−アミノヘキサン酸である)である、請求項13に記載の抱合されたペプチド。
  15. 請求項9〜12のいずれか1項に記載のペプチドが、それ自体に共有結合しているか、またはスペーサーを介して運搬分子を有している、請求項13または14に記載の抱合されたペプチド。
  16. 抗HCVキャプシド抗体の捕捉抗原として、請求項9〜12のいずれか1項に記載のペプチドを含む、生物学的試料中のHCVウイルスによる感染を検出するために有用なキット。
  17. 捕捉抗原の他に、生物学的試料中に存在し、前記捕捉抗原と複合体を形成する前記抗HCV抗体を検出する手段を含み、前記検出手段が、好ましくは、標識された抗免疫グロブリンまたは抗アイソタイプ抗体である、請求項16に記載のキット。
  18. a1)請求項9〜12のいずれか1項に記載のペプチドである抗HCVキャプシド抗体の捕捉抗原;
    a2)好ましくは、非構造タンパク質NS3、NS4、および/またはNS5のいずれかまたは全てを含む抗非構造タンパク質抗体の捕捉抗原、
    b)HCVキャプシドタンパク質に対する捕捉抗体(前記捕捉抗原および前記捕捉抗体は、固相上に固定されている);ならびに
    c1)標識された検出抗体,
    c2)請求項9〜12のいずれか1項に記載のペプチドである抗免疫グロブリン抗体または適宜標識されていてもよい検出抗原
    を含む、請求項16または17に記載のキット。
  19. 固相上に固定されたキャプシドタンパク質の天然エピトープ33−36に対する抗HCVキャプシド抗体の捕捉抗体、ならびに前記HCVキャプシドタンパク質の部分33−36、より一般的には、6−37に存在する天然エピトープとは異なるエピトープに対する直接または間接的に標識された検出抗体を含む、請求項16〜18のいずれか1項に記載のキット。
  20. 前記HCVキャプシドタンパク質の部分33−36、より一般的には、6−37に存在する天然エピトープとは異なるエピトープに対する固相上に固定された抗HCVキャプシド抗体の捕捉抗体、ならびに前記HCVキャプシドタンパク質の天然エピトープ33−36に対する直接または間接的に標識された検出抗体を含む、請求項16〜18のいずれか1項に記載のキット。
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