JP2022527086A - 凍結乾燥抗体パネル - Google Patents

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Abstract

元素分析を使用した調査のための凍結乾燥抗体パネルが開示される。抗体パネルは、各異なる抗体が他の抗体と同位体的に区別可能であるように、1つ以上の同位体によってそれぞれが元素タグ化または元素標識された複数の抗体を含む。各元素タグは、1つ以上の固有の同位体、または同位体の固有の組合せを含むことができる。元素タグ化抗体のセットは、混和物中で凍結乾燥することができる。したがって、凍結乾燥された元素タグ化抗体パネルは、質量分析計などの元素分析装置を用いて調査する前に、容易かつ効率的に再懸濁し、試料と混合することができる。この凍結乾燥された元素タグ化抗体パネルは、使用するのが容易であり、長期間安定なままであるのと同時に、元素タグ化アッセイの利点を提供することができる。【選択図】図1

Description

[0001]関連出願の相互参照
本出願は、2019年3月27日に出願された米国仮特許出願第62/824,917号明細書および2019年12月20日に出願された米国仮特許出願第62/951,546号明細書に対する優先権の利益を主張し、これらの両方の内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]本開示は、一般に生物学的アッセイに関し、さらに具体的には、元素分析によって調査される生物学的アッセイに関する。
[0003]生物学的アッセイを使用して、試料に関連する情報を決定することができる。例えば、特定の生物学的アッセイを行って、血液試料中の様々な細胞型の存在を決定することができる。生物学的アッセイの結果は、研究および医学にわたって使用することができる。
[0004]現在の特定のアッセイでは、様々な抗体が異なる蛍光物質によってタグ化される。各抗体は、試料中に存在してもしなくてもよい特定のタンパク質(例えば、抗原)に特異的であり得る。これらの蛍光タグ化抗体を試料と混合すると、試料中のタンパク質に特異的な抗体がそれらのタンパク質に結合することができる。次いで、試料を洗浄した後、得られた試料を光学的に調査して、蛍光物質の存在を同定することができる。
[0005]ただし、そのような蛍光アッセイでは、区別可能なチャネルの数、およびアッセイを行うのに必要な時間が限られている。例えば、従来の蛍光顕微鏡法の多重性は、フルオロフォア発光のスペクトル重複によって制限される。元素標識抗体によって染色された試料のイメージング質量分析の近年の開発は、抗体中間体を介して各標的を固有の同位体と会合させることができるため、さらに多くの標的を同時にイメージングすることを可能にする。しかし、元素標識アッセイを作成および保存するための従来の技術は、損傷および他のエラー誘発作用の影響を受けやすい可能性があり、これにより、不正確な結果がもたらされる可能性がある。
[0006]本明細書は、異なる図における同様の符号の使用が、同様または類似の構成要素を示すことが意図される以下の添付の図を参照する。
本開示の特定の態様による、元素タグ化部分の概略図である。 本開示の特定の態様による、別個の試料バーコードを有するバーコード化試薬の概略図である。 本開示の特定の態様による、試料バーコードの付着後の図2Aのバーコード化試薬の概略図である。 本開示の特定の態様による、試料バーコード312が統合されたバーコード化試薬308の概略図である。 本開示の特定の態様による、元素分析装置および凍結乾燥抗体パネルを使用して1つ以上の試料をアッセイするための系の概略図である。 本開示の特定の態様による、未知の粒子の分析および処理を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、それぞれの元素データを示すチャートを有する3つの例示的な元素タグを示す概略図である。 本開示の特定の態様による、元素タグ化部分、試料バーコードおよびバーコード化試薬によってタグ化された試料細胞の概略図である。 本開示の特定の態様による、多重同位体試料バーコードによってタグ化された試料細胞を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、分散試料バーコード部分によってタグ化された試料細胞を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、バーコード化試薬およびレポーター抗体の概略図である。 本開示の特定の態様による、凍結乾燥抗体パネルの調製を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、バーコード化試薬を調製するためのプロセスの概略図である。 本開示の特定の態様による、血液試料を染色および分析するためのプロセスを示すフローチャートである。 本開示の特定の態様による、元素データを自動的に分析するための例示的なゲーティング戦略を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、バーコード化試薬により試料を標識し、試料のセットを分析するための技術を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、試料を標識し、試料のセットを分析するための技術を示す概略図である。 本開示の特定の態様による、予め構成された試料-バーコード標識バーコード化試薬のセットの調製を示す概略図である。
[0025]本開示の特定の態様および特徴は、元素分析を使用して調査するための凍結乾燥抗体パネルに関する。抗体は、そのフラグメント、例えば、ナノボディまたはFabフラグメントであり得る。さらに、本明細書で説明される実施形態では、一般的な親和性試薬(抗体だけでなく、他の親和性試薬、例えば、レクチン、アプタマーおよび非抗体タンパク質-リガンド対、例えば、ストレプトアビジン-ビオチンを含む)が抗体の代わりに使用され得る。
[0026]抗体パネルは、各異なる抗体が他の抗体と同位体的に区別可能であるように、1つ以上の同位体によってそれぞれが元素タグ化または元素標識された複数の異なる抗体を含むことができる。各元素タグは、1つ以上の固有の元素、同位体、または同位体の固有の組合せを含むことができる。元素タグ化抗体のセットは、混和物中で凍結乾燥することができる。したがって、凍結乾燥された元素タグ化抗体パネルは、質量分析計などの元素分析装置を用いて調査する前に、容易かつ効率的に再懸濁し、試料と混合することができる。この凍結乾燥された元素タグ化抗体パネルは、使用するのが容易であり、長期間安定なままであるのと同時に、元素タグ化アッセイの利点を提供することができる。主題の方法またはキットのいずれかの元素タグは、例えば、検出方法が質量分析である場合および/または元素タグが濃縮同位体を含む場合、質量タグであり得る。同じ質量タグまたは重複する質量タグとは、同じ同位体(または同位体質量)標識原子を有し、質量分析によって区別することができない質量タグを指す。
[0027]本開示の特定の態様および特徴はまた、元素分析装置による調査の前に試料を組み合わせることを可能にする、異なる試料を固有にバーコード化するための技術に関する。異なる試料バーコード化試薬はそれぞれ、その試料バーコード化試薬を他の試料バーコード化試薬と区別するために使用可能な同位体の固有の組合せを含むことができる。複数の試料を異なる試料バーコード化試薬と個別に混合し、試料バーコード化試薬が試料中の標的(例えば、アッセイバーコード化ビーズおよび/または細胞)に結合することを可能にし、それにより、各試料をそれ自体の固有のバーコードによって標識することができる。試料を一緒に混合した後であっても、元素分析装置から収集されたデータ中の同位体の固有の組合せの存在に基づいて、各試料に関するデータを抽出することができる。場合によっては、凍結乾燥元素タグ化抗体パネルを使用するアッセイなどのアッセイを行う前に、試料を一緒に混合することもできる。
[0028]元素分析は、試料がその元素組成および時に同位体組成について分析されるプロセスである。元素分析は、光学原子分光法、例えば、原子の外側の電子構造をプローブするフレーム原子吸光、グラファイト炉原子吸光および誘導結合プラズマ原子発光;質量分析原子分光法、例えば、原子の質量をプローブする誘導結合質量分析;X線蛍光、粒子励起X線放射、X線光電子分光法、ならびに原子の内側の電子構造をプローブするオージェ電子分光法を含むいくつかの方法によって達成することができる。他の元素分析技術を使用してもよい。
[0029]本発明で使用するための質量分析計は、操作者または特定の用途の必要性に基づいて選択され得る。質量分析計の例示的なタイプには、四重極、飛行時間型、磁気セクタ、高分解能、シングルまたはマルチコレクタ質量分析計が含まれる。典型的には、飛行時間型または磁気セクタ質量分析計が、粒子(例えば、ビーズ、細胞またはレーザーアブレーションプルーム)から予測される通過時間を有する高速過渡事象の記録に使用される。特定の態様では、飛行時間型質量分析計は、80amu以上の質量カットオフを有するようなハイパスフィルタを有し得る。特定の態様では、誘導結合プラズマ(ICP)などの霧化およびイオン化源が、飛行時間型または磁気セクタ質量検出器の上流にあってもよい。
[0030]本開示の特定の態様は、同位体または元素の質量が決定される質量分析と呼ばれる種類の元素分析とともに使用するのに特に適している。質量分析は、マスサイトメトリーなどの原子質量分析を含むことができる。質量分析は、元素の同位体を同定し、それにより、1つの同位体を別の別個の同位体から区別するか、同位体の1つの組合せを同位体の別の別個の組合せから区別するのに特に適している可能性がある。したがって、質量分析は、適切な場合には、本明細書に開示される本開示のあらゆる態様について元素分析の所望の形態であり得る。
[0031]元素分析装置は、試料の原子組成を定量するための機器である。元素分析装置は、本明細書に記載の元素分析技術のうちの1つを使用することができる。元素分析装置は、同位体の検出または区別のための設定された数のチャネルを有することができる。例えば、質量分析計は、異なる同位体の検出に使用可能な多数の質量チャネルを有することができる。特定の元素分析装置に利用可能なチャネルの数は制限され得る。したがって、特定の目的(例えば、凍結乾燥抗体パネルの抗体を標識する、または試料をバーコード化する)のためにチャネルの任意のサブセットを使用して、残りのチャネルを他の目的のために利用可能なままにすることができる。例えば、空のチャネルを使用して、追加のアッセイまたは他のバーコード化を行うことができる。
[0032]場合によっては、元素分析は、粒子元素分析として知られる個々の粒子ベースで行うことができる。粒子元素分析は、例えば、質量分析計に基づくフローサイトメーターを使用して、個々の粒子(例えば、細胞ごと)の元素組成を決定することを含む。本開示の特定の態様は、サイトメトリー元素分析として知られ得る、細胞ごとの粒子元素分析を利用する。場合によっては、元素分析は、バルク元素分析または溶液元素分析として知られるバルクベースで行うことができる。バルク元素分析は、試料の体積全体の元素組成を決定することを含む。
[0033]元素分析を使用して、生体試料などの試料を調査することができる。試料が既知の元素タグによって標識されている場合、元素分析中の元素タグの検出は、元素タグと会合した試料の特徴を示すことができる。
[0034]本明細書で言及されるように、マスサイトメトリーとは、単一の細胞分解能によって複数の区別可能な質量タグを同時に検出するなど、生体試料中の元素タグ(質量タグ)を検出する任意の方法である。マスサイトメトリーは、細胞とは別個に、または細胞に加えて、質量タグ化ビーズの分析を含み得る。主題のキットおよび方法のいずれも、マスサイトメトリーを含むか、それに適合され得る。マスサイトメトリーには、懸濁マスサイトメトリー(suspension mass cytometry)およびイメージングマスサイトメトリー(IMC)が含まれる。
[0035]懸濁マスサイトメトリーは、質量分析による(例えば、原子質量分析による)懸濁元素タグ化細胞および/またはビーズの分析を含み、いずれも参照により本明細書に組み込まれる米国特許第20050218319号明細書、米国特許第20150183895号明細書、米国特許第20150122991号明細書を含む米国特許公開公報に記載されている。
[0036]イメージングマスサイトメトリーには、組織切片または細胞スメアなどの元素タグ化生体試料の任意のイメージング質量分析(例えば、イメージング原子質量分析)が含まれる。IMCは、レーザー放射、イオンビーム放射、電子ビーム放射および/または誘導結合プラズマ(ICP)のうちの1つ以上によって細胞試料の質量タグを霧化およびイオン化し得る。マスサイトメトリーは、飛行時間型(TOF)または磁気セクタ質量分析(MS)などによって、単一細胞から別個の質量タグを同時に検出し得る。マスサイトメトリーの例には、細胞が流入する懸濁マスサイトメトリー、ならびに細胞試料(例えば、組織切片)が、例えばレーザーアブレーション(LA-ICP-MS)または一次イオンビーム(例えば、SIMSの場合)によってサンプリングされるICP-MSおよびイメージングマスサイトメトリーが挙げられる。レーザーベースのIMCは、いずれも参照により本明細書に組み込まれる米国特許第20160131635号明細書、米国特許第20170148619号明細書、米国特許第20180306695号明細書および米国特許第20180306695号明細書といった米国特許公開公報に記載されている。特定の態様では、試料がIMCによる分析のための細胞スメアである場合、細胞は、例えば、凍結乾燥パネル、試料バーコード化および/またはアッセイバーコード化によって染色することによって、本明細書に記載されるように処理され得る。同様に、本明細書に記載のアッセイビーズは、IMCによって、別個にまたは細胞と混合して分析され得る。
[0037]質量タグは、元素分析の前にサンプリング、霧化およびイオン化され得る。例えば、生体試料中の質量タグは、レーザービーム、イオンビームまたは電子ビームなどの放射線によってサンプリング、霧化および/またはイオン化され得る。代替的または追加的に、質量タグは、誘導結合プラズマ(ICP)などのプラズマによって霧化およびイオン化され得る。懸濁マスサイトメトリーでは、質量タグを含む全細胞がICP-TOF-MSなどのICP-MSに流され得る。イメージングマスサイトメトリーでは、放射線の形態が、質量タグを含む組織試料などの固体生体試料の一部(例えば、画素、関心領域)を除去(および場合によりイオン化および霧化)し得る。IMCの例には、質量タグ化試料のLA-ICP-MSおよびSIMS-MSが挙げられる。特定の態様では、イオン光学系が、質量タグの同位体以外のイオンを枯渇させ得る。例えば、イオン光学系は、比較的軽いイオン(例えば、C、N、O)、有機分子イオンを除去し得る。ICP用途では、イオン光学系は、例えば、ハイパス四重極フィルタを介して、Arおよび/またはXeなどのガスを除去し得る。特定の態様では、IMCは、細胞分解能または細胞レベル下分解能を有する質量タグ(例えば、質量タグと会合した標的)の画像を提供し得る。
[0038]蛍光免疫組織化学法と同様に、マスサイトメトリー(イメージングマスサイトメトリーを含む)ワークフローは、抗体および/または他の特異的結合パートナーによって染色する前の細胞(例えば、組織)固定および/または透過処理を含み得る。蛍光法とは対照的に、マスサイトメトリーでは、質量タグ(例えば、細胞に対して内因性でない重金属を含む)は、抗体などの特異的結合パートナーを介して標的分析物と会合する。イメージングマスサイトメトリーは、蛍光顕微鏡法と同様に、生体分子による結合のために標的分析物を曝露するために、試料を熱などの条件に曝露する抗原賦活化工程を含み得る。未結合生体分子は、典型的には、質量分析による質量タグの検出前に洗い流される。注目すべきことに、元素分析(例えば、発光分光法またはX線分散分光法(X-ray dispersion spectroscopy))などの他の検出方法も本出願の範囲内である。
[0039]注目すべきことに、元素タグ(例えば、質量タグ)は、フルオロフォアなどの他の標識よりも組織内に大きな立体障害を生じ得るため、抗原賦活化条件は、他のイメージング法よりもIMCにとって特に重要であり得る。ただし、高度にストリンジェントな賦活化条件(組織切片を高熱に長時間曝露することなど)は、試料を変性させ、検出されるべきエピトープを損傷する可能性がある。特定の態様では、アルミニウム加熱ブロックなどの金属加熱ブロックが、キットで提供されるか、抗原賦活化のために組織切片を加熱するために使用され得る。本発明者らは、そのようなブロックが均一な熱分布を提供し、制御された抗原賦活化のために好適に迅速な温度移行を可能にすることを見出した。したがって、任意のイメージングマスサイトメトリー用途または別のイメージング用途、例えば、光学顕微鏡法などのための、本出願の方法またはキット。
[0040]マスサイトメトリーのための追加の試薬には、化学的特性に基づいて構造(例えば、DNA、細胞膜、層)に結合する金属含有バイオセンサー(例えば、低酸素、タンパク質合成、細胞周期および/または細胞死などの条件下で沈着または結合する)および/または金属含有組織化学的化合物が含まれる。さらに、他の試料または実験条件を用いてプールする前に特定の試料または実験条件を標識するために、(例えば、本出願または他の質量タグの)質量タグを組み合わせて固有のバーコードを提供してもよい。
[0041]IMCでは、組織試料は、例えば1~10μmの範囲内、例えば2~6μmの厚さを有する切片であってよい。場合によっては、樹脂包埋組織ブロックから切断した試料など、500nm、400nm、200nm、100nmまたは50nm未満の厚さの超薄切片が使用されてもよい。そのような切片を調製するための技術は、脱水工程、固定、包埋、透過処理、切片化などを含め、例えばミクロトームを使用するIHCの分野からよく知られている。したがって、組織を化学的に固定し、次いで切片を所望の平面で調製することができる。凍結切片またはレーザーキャプチャーマイクロダイセクションもまた、組織試料を調製するために使用することができる。試料は、例えば、細胞内標的を標識するための試薬を可能にするために透過処理され得る。抗原賦活化後(例えば、加熱による)であっても、生体分子による分析物へのアクセスは立体障害され得る。したがって、生体分子および特定の質量タグが小さい方が、生体分子がその標的分析物にアクセスすることを最も可能にし得る。
[0042]イメージングマスサイトメトリーでは、細胞セグメンテーションにより、自動化された細胞分類および本出願の他の態様の活用が可能になり得る。ただし、異なる組織および細胞型は異なる表面マーカーを有するため、単一の普遍的な膜染色が困難になる。
[0043]細胞セグメンテーションのためのキットは、異なる細胞表面標的に対する複数の抗体を含む膜染色剤であって、抗体が同じ質量タグにコンジュゲートされている膜染色剤を含み得る。特定の態様では、膜染色剤は、ジャンクションタンパク質に対する抗体と、非ジャンクションタンパク質に対する抗体とを含む。
[0044]膜染色剤は、原形質膜以外の区画内で標的を染色する抗体を含まない。膜染色剤は、膜染色剤の任意の個々の抗体よりも多くの細胞型の膜に結合し得る。複数の抗体は混合されていてもよい。
[0045]キットは、例えば、細胞をさらに良好に個々に同定し、膜に沿って細胞セグメンテーションを導くために、核染色剤および/または細胞質ゾル染色剤をさらに含み得る。キットは、細胞表面標的に対する抗体のパネルをさらに含み、パネルの抗体は、異なる質量タグにコンジュゲートされ、本明細書に記載の細胞集団を同定するのに有用である(例えば、集団の分類を自動化することによって)。
[0046]特定の態様では、膜染色剤は、他の抗体パネルの前、横または後に適用され得る。細胞セグメンテーションは、イメージングマスサイトメトリーによって得られた画像に対して行われ得る。セグメンテーション手法は当技術分野で公知であり、例えば、Wangらによって「Cell Segmentation for Image Cytometry:Advances,Insufficiencies,and Challenges」Cytometry.Part A(2019):708-711に記載されている。一般に、細胞セグメンテーションは、細胞膜の、および細胞内部(例えば、核染色剤によって可視化される細胞核)の明確な標識から利点を得る。
[0047]タンパク質局在に関する情報は、Human Protein Atlasに一元化されており、これは、様々な組織および細胞型にわたって原形質膜(例えば、細胞結合)に特異的に局在するタンパク質標的を同定するために検索可能である。したがって、多数の組織内および多数の組織にわたる細胞膜を同定するタンパク質標的の相補的なセットを同定することができ、それらの標的に対するタンパク質を同じ元素タグによりタグ化して、本出願の膜染色剤を提供することができる。膜染色剤は、様々な細胞株にわたって保存された良好に発現される膜タンパク質として報告されているシンタキシン4、溶質担体ファミリー16メンバー1、赤血球膜タンパク質バンド4.1様3、アダプター関連タンパク質複合体2 mu 1サブユニット、Gタンパク質サブユニットβ2、モエシン、EZR、CTNNB1、ATPアーゼNa+/K+輸送サブユニットβ3、ホスファチジルエタノールアミン結合タンパク質1、カテニンβ1、カテニンβ1、溶質担体ファミリー1メンバー5、エズリン、S100カルシウム結合タンパク質A4およびアンキリン3に特異的に結合する1つ、2つ、3つ、4つまたはそれ以上の抗体を含み得る。代替的または追加的に、膜染色剤は、様々な細胞株および/または組織にわたって保存された良好に発現される細胞ジャンクションタンパク質として報告されているCDH17、CTNNA1、DNAJC18、GJB6、TJP3およびC4of19に特異的に結合する1つ、2つ、3つ、4つまたはそれ以上の抗体を含み得る。
[0048]RNAを検出するために、本明細書に記載の方法および装置を使用して、RNAおよびタンパク質含有量の分析のために、本明細書で説明される生体試料中の細胞を調製してもよい。特定の態様では、細胞は、ハイブリダイゼーション工程の前に固定され、透過処理される。細胞は、固定および/または透過処理されたものとして提供され得る。細胞は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドなどの架橋固定剤によって固定されてもよい。代替的または追加的に、細胞は、エタノール、メタノールまたはアセトンなどの沈殿固定剤を使用して固定されてもよい。細胞は、ポリエチレングリコール(例えば、Triton X-100)、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(Tween-20)、サポニン(両親媒性グリコシドの群)などの界面活性剤、またはメタノールもしくはアセトンなどの化学物質によって透過処理されてもよい。特定の場合には、固定および透過処理は、同じ試薬、または試薬のセットを用いて行われてもよい。固定および透過処理技術は、Jamurらによって「Permeabilization of Cell Membranes」(Methods Mol.Biol.,2010)で説明されている。
[0049]生体試料は、分析を必要とする生物学的性質の任意の試料を含むことができる。例えば、試料は、動物、植物、真菌または細菌の生体分子、組織、体液および細胞を含み得る。それらはまた、ウイルス起源の分子を含み得る。典型的な試料には、限定するものではないが、痰、血液、血球(例えば、白血球)、組織もしくは細針生検試料、尿、腹腔液および胸水、またはそれらからの細胞が含まれる。生体試料はまた、組織学的目的のために採取された凍結切片などの組織切片を含み得る。生体試料の別の典型的な供給源は、遺伝子間の関係を探索するために遺伝子発現状態を操作することができる動物、植物、細菌、真菌のウイルスおよび細胞培養物である。場合によっては、人工試料などの他の試料を調査することができる。本開示の特定の態様は、ヒト起源の試料を調査する場合に特に有用であり、ヒト末梢血の試料を調査する場合に特に有用である。
[0050]元素分析による調査時に有用な情報を決定するのを容易にするために、元素タグによって、試料をタグ化または標識することができる。元素タグは、元素分析によって検出することができる検出可能な同位体(例えば、元素、または元素の同位体)である。場合によっては、元素タグは、検出可能な同位体自体のみを含むことができるが、必ずしもそうである必要はない。場合によっては、元素タグは、1つ以上の同位体が結合されているか、1つ以上の同位体が含まれている基質を含むことができる。この様式では、元素タグ化部分を作製するために、部分に結合している基質とは別個に(例えば、前、同時または後に)、検出可能な同位体を基質に結合させることができる。例えば、元素タグは、検出可能な同位体を含む複数のペンダント基(例えば、金属を含むキレート基)を含むポリマー鎖を含むことができ、ポリマー鎖は、その部分の元素タグに対する部分に結合することができる。別の例では、元素タグは、その中またはその表面に1つ以上の検出可能な同位体を含むことができるビーズまたはナノ粒子を含むことができ、ビーズまたはナノ粒子は、その部分の元素タグに対する部分に結合することができる。本明細書で使用される場合、ビーズまたはナノ粒子の表面に位置する同位体、または同位体の組成物には、表面上のポリマーによって捕捉された、または表面に結合した(例えば、共有結合的に、または他の方法で)同位体、または同位体の組成物が含まれる。場合によっては、ビーズまたはナノ粒子は、酸化ケイ素シェルによって場合によりカプセル化された固体金属コア、または金属を捕捉および/またはキレート化するポリマーコア、およびポリマー表面(例えば、ポリ-L-リジン、PEG(ポリエチレングリコール)、PEG MEA(メチルエーテルアクリレート)、PVMS(ポリビニルメチルシロキサン)、ポリドーパミン、ポリスチレンおよび/または他の好適なポリマーを使用する)を含むことができる。特定の態様では、ポリマー(例えば、および/またはそのモノマー前駆体)は疎水性であってよく、例えば、アクリル、アミドおよびイミド、カーボネート、ジエン、エステル、エーテル、フルオロカーボンオレフィンおよび/または芳香族基、例えば、カテコールなどのフェノール基を含んでもよい。ポリマーはまた、アミンおよび/またはチオール反応性基などの反応性基を提供してもよい。例えば、反応性基は、重合時に形成するキノンなどの反応性官能基(例えば、チオール基、アミン基、チオール反応性基、アミン反応性基またはクリックケミストリー官能基)であってよい。ポリマーは、単層フィルムなどの薄膜を形成してもよい。
[0051]本出願のビーズは、大規模に多重化された生物学的分析法を可能にする、生体分子の付着に適した元素コード化粒子であり得る。例えば、ポリマービーズは、参照により本明細書に組み込まれ、以下に要約される米国特許公開第20100144056号明細書の1つ以上の態様に従って作製され得る。
[0052]1つの手法では、内部に埋め込まれた金属イオンまたは原子を含むポリマー粒子を合成する。粒子のポリマーマトリックスは、金属イオンをカプセル化するのに役立ち得るのと同時に、水性媒体中でコロイド安定性を提供する。粒子のポリマーマトリックスは、金属イオンと水相との直接接触を最小限に抑え、粒子表面の官能基は、抗体または他の生体分子を粒子に付着させるために利用可能である。これらの官能基はまた、生体分子を付着させることができるリンカーアームまたはスペーサー基を付着させるために使用することができる。目的のポリマー粒子は、約数nm~約20μmの範囲の直径を有し、最大の目的のポリマー粒子は、約50nm~約500nmの直径を有する。
[0053]内部に埋め込まれた金属イオンまたは原子を含むポリマー粒子を合成してもよい。粒子のポリマーマトリックスは、金属イオンをカプセル化するのに役立ち得るのと同時に、水性媒体中でコロイド安定性を提供する。特定の態様では、キレート化ランタニド(または他の金属)イオンを使用することができる。
[0054]粒子のポリマーマトリックスは、金属イオンと水相との直接接触を最小限に抑え、粒子表面の官能基は、抗体または他の生体分子を粒子に付着させるために利用可能であり得る。これらの官能基はまた、生体分子を付着させることができるリンカーアームまたはスペーサー基を付着させるために使用することができる。あるいは、本明細書で説明されるように、異なる構造のポリマーフィルムをビーズの表面上に合成し、生体分子の付着を可能にしてもよい。
特定の態様では、ビーズは、本明細書に記載のアッセイバーコード化ビーズである。ビーズの内部は、金属同位体の区別可能な組合せなどのアッセイバーコードを含み得る。ビーズの内部は、固体金属コア、金属キレートポリマー内部、ナノコンポジット内部またはハイブリッド内部などの様々な好適な構造のいずれかであり得る。固体金属コアは、1つ以上の金属元素および/または同位体の混合物(例えば、溶液)を高い熱および/または圧力に供することによって形成され得る。ナノコンポジット構造は、ナノ粒子/ナノ構造(例えば、それぞれが異なる物理的特性を有し、1つ以上のアッセイバーコード元素/同位体に寄与する、および/またはアッセイバーコード元素/同位体を含む他のナノ粒子のための足場を提供する)の組合せ(例えば、マトリックス)を含み得る。ビーズの内部は、アッセイバーコード金属を捕捉する、および/またはアッセイバーコード金属をキレート化する(例えば、DOTA、DTPAまたはそれらの誘導体などのペンダント基を介して)ポリマーを含み得る。好適なポリマー主鎖は、分岐していてもよいか(例えば、超分岐)、マトリックスを形成してもよい。いくつかの態様では、ポリマーはエマルジョン中に形成され得る。ポリマーは、スチレン、アクリレートおよびその任意の誘導体、または当技術分野で公知の他のポリマーのサブユニットを含み得る。特定の態様では、アッセイビーズの内部は、アッセイ生体分子(例えば、オリゴヌクレオチドまたは抗体)に付着する前に官能化する(例えば、表面にわたる重合によって)必要がある不活性表面(例えば、固体金属表面など)を示し得る。元素タグは、生体分子、例えば、標的分析物に特異的に結合する抗体(例えば、抗体またはその誘導体、例えば、抗体Fabフラグメント)などの親和性試薬へのコンジュゲーションまたはプレコンジュゲーションのためのマスサイトメトリーのために提供されている。コンジュゲーションのための元素タグは、金属を予め担持させたポリマー、またはポリマー上に担持させるための別個の金属溶液(例えば、生体分子へのコンジュゲーションの前に)と一緒にポリマーを含み得る。ポリマーは、主鎖と、キレート剤(例えば、DTPA、DOTAまたはそれらの誘導体)を含むペンダント基などの複数の金属結合ペンダント基とを含み得る。抗体などの生体分子にコンジュゲートされた元素タグには、金属が予め担持されていてもよい。特定の態様では、金属は、ランタニドの同位体などの濃縮同位体である。ランタニドは化学的に類似しており、ランタニド元素タグ(抗体にコンジュゲートされたものを含む)は、溶液中でマスサイトメトリーに適した程度まで安定であることが分かっている。ただし、非ランタニド金属は、同様の安定性を有しない場合がある。特定の態様では、金属元素またはその同位体は、非ランタニド遷移金属またはポスト遷移金属などのランタニドファミリー以外であり得る。マスサイトメトリーに適したポスト遷移金属には、原子番号48~50(カドミウム、インジウムおよび/またはスズなど)および80~84の元素が含まれる。ポスト遷移金属を担持させたポリマーの安定性は、凍結乾燥によって改善され得る。主題の方法およびキットは、他の元素タグとは別個に、または他の元素タグ化生体分子と混和して提供される、本明細書に記載の凍結乾燥されたそのような非ランタニド元素タグを含む。
中程度の重量の元素(例えば、またはそれらの同位体)は、例えば、元素がICPおよび/または有機分子の元素からアルゴンダイマーを除去するハイパスフィルタに近い(例えば、ハイパスフィルタから30、20または10amu以内)場合、マスサイトメトリーによって比較的弱いシグナルを提供し得る。そのような中程度の重量の元素または同位体は、39~52の原子番号を有し得る。さらに、特定の遷移金属およびポスト遷移金属などの非ランタニド元素は、ポリマー上のペンダント基ほど容易にキレート化されない場合がある。したがって、本明細書に記載の非ランタニド金属(例えば、その同位体)は、細胞バーコード化、例えば、元素タグ化CD45による生細胞バーコード化に有用であり得る。例えば、生細胞バーコードは、凍結乾燥カドミウム同位体タグ化CD45を含み得る。
[0055]アッセイビーズの表面は、ポリマー、アッセイ生体分子を表面から離すためのリンカー、および/またはコロイド安定性を付加するためのリンカー(例えば、PEGリンカー)、アッセイ生体分子および/または試料バーコードを付着させる(またはそれらに付着させる)ための官能基を含み得る。
[0056]元素タグは、多くの異なる同位体、または同位体の固有の組合せを用いて作製することができる。固有の元素タグは、別個の(例えば、元素分析によって区別可能な)元素、同位体、または同位体の組合せを有することができる。例えば、元素タグのセットでは、そのセットの他の元素タグから質量によって区別可能である(例えば、1つ以上の同位体のその組成によって区別可能である)場合、元素タグは固有であり得る。明確にするために、元素タグまたは固有の元素タグが全体を通して参照されているが、本開示の特定の態様は、固有の元素タグの複数のコピーを利用することが理解されるであろう。元素タグは、単一の元素の1つ以上の同位体(例えば、142Ndおよび143Nd)、または複数の元素にわたる1つ以上の同位体(例えば、142Ndおよび141Pr)などの1つ以上の同位体を含むことができる。特定の態様では、元素タグは、80amuを超える原子質量を有する金属原子を含み得る。そのような金属は、貴金属、ランタニド、遷移金属および/またはポスト遷移金属から選択され得る。元素タグはポリマーを含み得る。例えば、ポリマーは、ポリマー主鎖上の金属結合ペンダント基(DOTAまたはDTPAなど)に金属(例えば、ランタニド)をキレート化し得るか、ポリマー自体の炭素主鎖に金属(例えば、テルル)を組み込み得るか、金属を周囲に(捕捉)し得る。元素タグは、金属ナノ結晶(例えば、親和性試薬を結合するためにその表面上で官能化される)などの金属ナノ粒子を含み得る。元素タグの金属は、同位体的に純粋であり得る。元素タグは、生体分子(例えば、抗体などの親和性試薬)に結合するか、それに結合するように官能化され得る。
[0057]各元素タグは、元素タグの存在を決定するために元素分析によって検出可能な1つ以上の識別可能な同位体を含むことができる。異なる元素タグが固有の同位体、または同位体の組合せを有することができるため、元素分析を使用して、その固有の同位体特性に基づいて元素タグを同定することができる。識別可能な同位体は、元素分析を使用した検出を容易にするように選択することができる。例えば、識別可能な同位体は、特定の元素分析技術のために導入された試料または同位体に対して内因性の同位体の予測される範囲外の同位体であるように選択することができる。例えば、生体試料は、一般に、80amuを超える金属を本質的に含まず、したがって、そのような試料とともに使用するための元素タグは、80amuを超える金属を含んでもよい。別の例では、特定のタイプの誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)はアルゴンを利用するため、ICP-MSによる分析のための元素タグは、80amuを超える金属など、アルゴンよりも大きい質量を有する元素を利用してもよい。フィルタリング技術を使用して、使用されている元素タグ内の識別可能な元素として選択されたものの範囲外の元素を除外し、それにより、試料に対して内因性の元素、および元素分析中に導入された元素があれば自動的に除外することができる。例えば、ICP-MSでは、四重極フィルタを適用して、80amu未満の質量を有するイオンを除外し、それにより、検出器が、対象外のイオン(例えば、検出可能な同位体である可能性が低いイオン)によって負担をかけられないようにすることができる。
[0058]所与の元素タグのための同位体の組合せが言及される場合、その組合せは、元素タグの各実例上に、または元素タグの一緒に混合されている様々な実例上に存在し得る。
[0059]元素タグ化部分とは、元素タグを含む化学的部分である。任意の好適な部分を使用することができるが、本開示の特定の態様では、標的化機能を有する部分が使用される。標的化機能とは、標的(例えば、標的タンパク質または標的分子)に結合する能力である。本明細書で使用される場合、標的に結合する部分への言及は、実際の結合が既に起こっているかどうかにかかわらず、標的に結合することができる部分として解釈されるべきである。標的化機能は、特異的結合(例えば、特定の抗原に特異的な抗体の場合のように)、共有結合、(例えば、核酸の)ハイブリダイゼーション、または他の好適な結合機構を介して起こり得る。金属含有部分は、金属によってタグ化された元素タグ化部分であり得る。好適な金属含有部分の例には、金属含有小分子または薬物(例えば、シスプラチン)、組織化学的染色(例えば、ルテニウムレッド、トリクローム染色または四酸化オスミウム)、金属タグ化オリゴヌクレオチドおよび金属タグ化抗体が挙げられる。場合によっては、元素タグ化部分は生体分子であり得るが、必ずしもそうである必要はない。生体分子は、親和性試薬(例えば、抗体、アプタマー)、核酸(例えば、標的にハイブリダイズする)、レクチン、糖または他のそのような分子などの任意の生体分子であり得る。
[0060]本明細書で使用される場合、親和性試薬という用語は、それぞれの標的分子(例えば、ペプチド、抗原または小分子)と高度に特異的な非共有結合を形成することが知られている生体分子(例えば、抗体、アプタマー、レクチンまたは配列特異的結合ペプチド)を指すことができる。固有の元素タグによって標識された親和性試薬とは、固有であり、かつ同じ試料中の多数の他の元素タグと区別可能な元素タグによって標識された親和性試薬である。親和性試薬は、元素タグにコンジュゲートされている場合、元素タグ化部分と考えることができる。本明細書では、いくつかの実施形態および例が抗体を列挙しているが、任意のそのような実施形態では、抗体の代わりに親和性試薬(例えば、抗体親和性試薬または非抗体親和性試薬)が使用され得る。
[0061]元素タグ化部分は、元素タグを含むことができるか、元素タグに結合することができる。場合によっては、元素タグ化部分は、例えば、元素タグとして白金を含有するシスプラチンの場合、元素タグを含むことができる。場合によっては、元素タグ化部分は、区別可能な同位体(例えば、金属)が結合している金属キレート基を有するポリマー足場を含む元素タグに結合した抗体などの元素タグに結合することができる。ポリマー足場を使用することにより、複数の同位体を単一の元素タグ化部分に結合させることができる。したがって、ポリマー足場を使用して、区別可能な同位体のさらに多くのコピーを含めることによって、さらに強い元素シグナルを提供することができる。場合によっては、ポリマー足場に沿って異なる場所に含有される異なる同位体を有することによって、ポリマー足場を使用して、同位体の区別可能な組合せの提供を容易にすることができる。そのようなポリマー足場は、ポリマーの複数のサブユニットに付着したいくつかの金属キレート配位子を含むことができる。ポリマー中の少なくとも1つの金属原子に結合することができる金属キレート基の数は、約1~10,000、例えば、5~100、10~250、250~5,000、500~2,500または500~1,000であり得る。少なくとも1つの金属原子が、金属キレート基のうちの少なくとも1つに結合することができる。ポリマーは、約1~10,000、例えば、5~100、10~250、250~5,000、500~2,500または500~1,000の重合度を有することができる。したがって、ポリマーに基づく元素タグは、約1~10,000、例えば、5~100、10~250、250~5,000、500~2,500または500~1,000の標識原子を含むことができる。
[0062]場合によっては、元素タグは、直鎖ポリマー、コポリマー、分岐ポリマー、グラフトコポリマー、ブロックポリマー、スターポリマーおよび超分岐ポリマーからなる群から選択されるポリマーを使用することができる。ポリマーの主鎖は、置換ポリアクリルアミド、ポリメタクリレートまたはポリメタクリルアミドから誘導することができ、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリレートエステル、メタクリレートエステル、アクリル酸またはメタクリル酸のホモポリマーまたはコポリマーの置換誘導体であり得る。ポリマーは、可逆的付加開裂型重合(RAFT)、原子移動ラジカル重合(ATRP)およびアニオン重合からなる群から合成することができる。ポリマーを提供する工程は、N-アルキルアクリルアミド、N,N-ジアルキルアクリルアミド、N-アリールアクリルアミド、N-アルキルメタクリルアミド、N,N-ジアルキルメタクリルアミド、N-アリールメタクリルアミド、メタクリレートエステル、アクリレートエステルおよびそれらの機能的等価物からなる群から選択される化合物からのポリマーの合成を含むことができる。ポリマーは水溶性であり得る。この部分は、化学的含有量によって制限されない。ただし、それは、骨格が比較的再現可能なサイズ(例えば、長さ、タグ原子の数、再現性のあるデンドリマーの特徴など)を有する場合、分析を単純化する。安定性、溶解性および非毒性の要件も考慮される。したがって、主鎖に沿って多くの官能基に加え、リンカーおよび場合によりスペーサーを介してポリマーを分子(例えば、親和性試薬)に付着させるために使用することができる異なる反応性基(連結基)を配置する合成戦略による官能性水溶性ポリマーの調製および特性評価。ポリマーのサイズは、重合反応を制御することによって制御可能である。典型的には、ポリマーのサイズは、ポリマーの旋回放射が可能な限り小さくなるように、例えば、2~11ナノメートルになるように選択される。元素タグに結合した部分の長さは、約10ナノメートル程度であり得、したがって、元素タグが結合している部分のサイズに対して過度に大きいポリマータグは、その部分の標的化機能と立体的に干渉し得る。
[0063]場合によっては、少なくとも1つの金属原子に結合することができる金属キレート基は、少なくとも4つの酢酸基を含むことができる。例えば、金属キレート基は、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)基;1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-四酢酸(DOTA)基;またはDTPAもしくはDOTA誘導体基であり得る。代替的な基には、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)およびエチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-四酢酸(EGTA)が含まれる。金属キレート基は、エステルまたはアミドを介してポリマー足場に付着することができる。好適な金属キレートポリマーの例には、Fluidigm Canada,Inc.から入手可能なX8およびDM3ポリマーが挙げられる。
[0064]元素タグ化部分は、元素分析によって識別可能な元素タグによって標識することができる。元素タグ化部分は、元素標識によって標識されることが望まれる任意の好適な構造(例えば、標的)に結合または連結するように選択され、次いで、元素分析によって検出され得る。例えば、好適な元素タグ化部分は、ハイブリダイゼーション用のオリゴヌクレオチドプローブ、細胞状態プローブ(例えば、生存マーカーとしてのシスプラチン、または低酸素もしくは合成マーカーとしての有機テルル)、または他の好適な分子を含むことができる。
[0065]本開示の特定の態様では、元素タグ化抗体が元素タグ化部分として使用される。抗体は、特定の細胞型に特異的であり得る。細胞型(例えば、細胞集団)とは、細胞の集団、または細胞集団の特定のサブセットを指し得る。細胞型に特異的な抗体は、その特定の細胞型の中または上に存在する分子または抗原(例えば、抗原のエピトープ)に結合することができる抗原結合部位(例えば、パラトープ)を有することができる。場合によっては、抗体は、末梢血単核細胞(PBMC)の表面標的または細胞内標的など、末梢血上または末梢血内の標的に特異的であり得る。
[0066]本開示の特定の態様は、混合されているか混和されているものとして成分を記載する。本明細書で使用される場合、混合物または混和物という用語は、一緒に組み合わされる(例えば、同じ容器またはエンクロージャ内に物理的に一緒に配置される)成分を含む。容器またはエンクロージャは、別の体積の空間から分離可能な任意の好適な体積の空間を含む。容器またはエンクロージャは、密封、例えば、密閉され得る。好適な容器またはエンクロージャの例には、チューブ(例えば、試験管)、ボックス、パウチ、マルチウェルプレートのウェル、または他のそのような容器が挙げられる。
[0067]場合によっては、本開示の様々な態様は、元素分析装置の較正を容易にするために較正材料を利用することができる。較正材料は、元素分析装置に較正を提供するために使用可能な任意の好適な金属または金属含有材料であり得る。場合によっては、較正材料は、ある範囲の元素質量にわたって異なる元素からの異なる同位体の混合物を有する金属含有ビーズであり得る。較正材料は、既知量の1つ以上の既知の同位体を含有することができる。
[0068]本開示の特定の態様は、元素タグ化抗体を利用して、元素分析、例えば、マスサイトメトリーを使用して、生体試料の高度に多重化された単一細胞分析を可能にする。そのような技術は、補償を必要とせずに単一のパネル内の多数のマーカーを解明することを可能にすることができる。場合によっては、単一のパネル内の30を超えるマーカーを解明することができる。
[0069]マスサイトメトリーによって可能にされる多数の検出チャネル(例えば、20超60未満)は、コンビナトリアルアッセイを活用する機会をもたらす。例えば、検出される標的の数は、通常はチャネルの数に等しいが、抗体パネルを生体分子の共有サブセット(例えば、抗体)によって互いに関連付け、パネル間で異なる抗体に対して同じ質量タグを使用することによって増加させることができる。例えば、細胞の所与の試料(例えば、データセット)中で検出される標的の数は、使用される検出チャネルの少なくとも1.2倍、1.5倍または2倍であり得る。
[0070]質量タグチャネルが個々のアリコートのための別個のパネルに使用するために残されている場合、別個のパネル内で同定された細胞集団が互いに関連し得るように、共有パネルによって細胞を染色してもよい。パネルは(異なる標的を検出するために)異なる抗体に対していくつかの質量タグを使用するため、試料バーコードは、どの質量タグがどの抗体に関連するかを同定する「パネルバーコード」としてアリコート中の細胞に適用され得る。あるいは、「マスター」共有パネルは、試料の細胞の区画(アリコート)を染色し、他のパネルによって同定された集団を互いに関連付けるために使用され得る(かつ必要であり得る)。マスター共有パネルは、各々が細胞の異なるアリコートを染色する複数の別個のパネルの各々と共有される抗体の異なるサブセットまたは部分的にのみ重複するサブセットを有し得る。共有パネルと抗体を共有する2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上または10以上の別個のパネルが存在し得る。別個のパネルは、共通の抗体よりも別の別個のパネルと共通の質量タグを多く有し得る。
[0071]ワークフローは、単一の試料(例えば、ヒトPBMC)を別個のアリコートに分割し、各アリコートを異なる細胞型特異的パネルによって染色することを含む。質量チャネルの同じサブセットは、パネルに応じて異なる細胞型特異的マーカーに使用される(例えば、T細胞パネルは、B細胞パネル内のB細胞マーカーのいずれかまたはいくつかを有しなくてもよく、逆もまた同様である)。Amazonタイプのソフトウェアソリューションは、異なるパネルによって染色された細胞を同定し、それらを同じデータセットに組み合わせることができる。
[0072]パネルによる細胞のバーコード化は、各細胞がどのパネルによって染色されたかをソフトウェアが自動的に同定することを可能にし得る。本出願の態様は、本出願に記載されている他の自動分析も行うソフトウェアを含め、そのようなソフトウェアを含む。
[0073]あらゆる基本的な細胞型を同定するマーカーの共有サブセットは、それ自体のパネル、または全パネルのサブセットであり得る。これは、主要な細胞型の各々の相対的存在量を同定するために使用され、次いで、パネルにわたる特異的細胞型(集団)の相対的存在量を同定するために細胞型特異的パネルと組み合わせて使用され得る。
[0074]ソフトウェアソリューションは、パネル内で焦点を合わせた細胞型ではない細胞事象を却下する場合があり、その結果、各細胞事象が、目的の標的について染色された。例えば、T細胞パネル内の任意のB細胞事象が除去され得る。これは、上記の箇条書きで説明したように、主要な細胞型の相対的存在量を計算した後に行うことができる。1つ以上の別個のパネルは調査マーカーを有することができる。これらの一部または全部は、パネル間で共有されてもよい。ユーザが自身の目的の標的を検出するための1つ以上の未使用チャネルがあってもよい。
[0075]特定の態様では、元素分析の方法は、試料の細胞を複数の区画に分離すること;質量タグ化抗体の共有パネルによって細胞を染色すること;別個の区画の細胞を質量タグ化生体分子の別個のパネルによって染色すること、ここで、個々の別個のパネルが、他の別個のパネルにはないが、その他の別個のパネルに存在する質量タグによってタグ化された生体分子を含み;および/または元素分析を使用して試料を調査して、個々の細胞上の別個の質量タグの存在を検出することを含む。共有パネルは、2つ以上の区画、例えば、3つ以上、4つ以上または5つ以上の区画にわたって保存されてもよい。共有パネルは、親集団を区別する陽性発現表面標的を検出し得、親集団は免疫細胞の大部分を一緒に包含する。1つ以上(例えば、2つ以上、3つ以上または4つ以上)の個々の別個のパネルは、親集団のうちの1つ内のサブ集団を区別するが、免疫細胞の大部分についてはサブ集団を区別しない陽性マーカーをそれぞれ検出する。
[0076]共有パネルは、全区画を染色しない場合があり(例えば、1つのみを染色し得る)、共有パネルは、2つ以上の別個のパネルの抗体と同一の抗体の異なるサブセットを含む。
[0077]個々の別個のパネルは、共有パネルによって同定された親集団内のサブ集団であり得、親集団は、T細胞、CD4 T細胞、制御性T細胞、CD8 T細胞、NK細胞、B細胞、樹状細胞および/または単球/マクロファージを含むかそれらからなる集団から選択される。代替的または追加的に、別個のパネルは、例えば、別個のパネルが細胞内シグナル伝達、サイトカイン産生および/または細胞周期に関与する標的を検出する場合、細胞機能を同定し得る。
[0078]特定の態様では、例えば、オリゴヌクレオチドが直接または間接的に標的RNAに特異的にハイブリダイズする場合、別個のパネル内の抗体に加えて、または抗体の代わりに、オリゴヌクレオチドが使用される。例えば、オリゴヌクレオチドは、本明細書に記載のサイトカインをコードするRNAにハイブリダイズし得る。
[0079]ここで、別個のパネルによる染色は、オリゴヌクレオチドタグ化抗体によって別個の区画を染色し、抗体をタグ化するオリゴヌクレオチドに直接または間接的に質量タグ化オリゴヌクレオチドをハイブリダイズさせることによるシグナル増幅を含む。
[0080]本明細書のパネルについて説明したように、共有パネルおよび別個のパネルのうちの1つ以上は、凍結乾燥され得る。
[0081]細胞は、区画に分離される前に共有パネルによって染色されるか、細胞は、共有パネルによる染色の前に区画される(例えば、共有パネルは、各別個のパネルと混和されている)。方法は、別個のパネルを同定するパネルバーコードによって、区画された細胞(したがって、パネルの質量タグと会合した標的)を標識することをさらに含み得、例えば、パネルバーコードは、区画された細胞に加える前にその別個のパネルと混和して提供される。区画は、パネルバーコードによる標識の後および調査の前に組み合わされる。パネルバーコードは、図13に示す試料バーコードと同様の方法で適用することができるか、試料バーコードに加えて投与され得る。
[0082]上記の方法は、1つ以上の追加の試料(別個の染色のためにそれ自体がアリコートに分割されている)に対して行われ、試料を別個の試料バーコードによって標識し、調査の前にバーコード化試料を組み合わせることができる。バーコード化試料は、区画に分離する前に組み合わせることができる。
[0083]方法は、共有パネルおよびその別個のパネルに基づいて個々の調査された細胞を細胞集団に分類することをさらに含み得る。例えば、共有パネルはT細胞親集団を同定し得るが、区画の1つに使用される別個のT細胞パネルは、その親集団内のサブ集団を同定し得る。本出願では、これらの方法に適した他の集団およびパネルが説明される。
[0084]分類は、共有パネルおよび別個のパネルについて(例えば、PBMCを含む試料などの同様の試料について)訓練された自動化ソフトウェアによるものであり得る。分類は、ゲーティングによるもの、(分類に使用される表面マーカーの数に次元が関連する)高次元空間で動作する訓練されたクラスタリングアルゴリズムによるもの、またはニューラルネットワークによるものであり得る。
[0085]別個のパネルを使用して、共有パネルによって同定された親集団のサブ集団を同定してもよい。方法は、異なる別個のパネルに基づいて同定された調査された細胞集団を、共有パネルに基づいて同じデータセットに統合することをさらに含み得る。統合することは、共有パネルがサブ集団を同定しない親集団のものであると同定された細胞のデータを破棄すること;別個の区画の別個のパネルによって同定されたサブ集団内にある、元の試料中の細胞の割合を同定すること;および/または共有パネルによって検出された同じ親集団について異なる別個のパネルによって検出された標的の発現を表すことを含み得る。
[0086]方法は、染色前に様々な条件下で様々な試料または試料区画の細胞を刺激することをさらに含み得る。
[0087]キットは、上記の方法のいずれかのためにパッケージ化された共有パネルおよび別個のパネルを含み得る。共有パネルおよび別個のパネルは、上記の方法で説明したようにキットにパッケージ化され得る。
[0088]特定の態様では、元素分析(例えば、質量分析)のためのキットは、複数のコンジュゲート抗体を含む共有パネルを含み得る。共有パネルは、別個の質量タグにコンジュゲートされた複数の抗体を含み得、各別個の質量タグは、その同位体組成に基づいて区別可能である。複数の抗体は混合されていてもよい。複数の別個のパネルは、質量タグ化生体分子(例えば、抗体および/またはオリゴヌクレオチド)を含み得、個々の別個のパネルは、1つ以上の他のパネルには存在しないが、その1つ以上の他のパネルに存在する質量タグによってタグ化された生体分子を含む。
[0089]本開示の特定の態様は、高い安定性を有するパネルを実現するために、抗体パネルの凍結乾燥を可能にする。凍結乾燥抗体パネルの安定性は、凍結乾燥抗体パネルを使用してアッセイした試料の元素タグ同位体のイオン数と、非凍結乾燥抗体パネルを使用してアッセイした同じ試料の元素タグ同位体のイオン数との比較に関して説明することができる。非凍結乾燥抗体パネルを上回る凍結乾燥抗体パネルの高い安定性は、非凍結乾燥抗体パネルからの元素タグのイオン数よりも、凍結乾燥抗体パネルからの元素タグのイオン数が多いこととして見ることができる。さらに、安定性は、抗体への損傷(例えば、抗体の結合活性に影響を及ぼす損傷)の関数および/または元素タグおよび/または元素タグ化部分上の区別可能な同位体の金属原子の金属保持の関数として説明することができる。例えば、安定なパネルは、抗体の結合活性に影響を及ぼす損傷をほとんどまたは全く示さず、および/または元素タグおよび/または元素タグ化部分からの金属原子の損失をほとんどまたは全く示さない。本明細書に記載の凍結乾燥パネルは、同じ構成の非凍結乾燥パネルよりも良好な安定性を示す。
[0090]抗体生体分子へのコンジュゲーションまたはプレコンジュゲーションのためのマスサイトメトリーのための元素タグが提供されている。コンジュゲーションのための元素タグは、金属を予め担持させたポリマー、またはポリマー上に担持させるための別個の金属溶液(例えば、生体分子へのコンジュゲーションの前に)と一緒にポリマーを含み得る。ポリマーは、主鎖と、キレート剤(例えば、DTPA、DOTAまたはそれらの誘導体)を含むペンダント基などの複数の金属結合ペンダント基とを含み得る。抗体などの生体分子にコンジュゲートされた元素タグには、金属が予め担持されていてもよい。特定の態様では、金属は、ランタニドの同位体などの濃縮同位体である。ランタニドは化学的に類似しており、ランタニド元素タグ(抗体にコンジュゲートされたものを含む)は、溶液中でマスサイトメトリーに適した程度まで安定であることが分かっている。ただし、非ランタニド金属は、同様の安定性を有しない場合がある。特定の態様では、金属元素またはその同位体は、非ランタニド遷移金属またはポスト遷移金属などのランタニドファミリー以外であり得る。マスサイトメトリーに適したポスト遷移金属には、原子番号48~50(カドミウム、インジウムおよび/またはスズなど)および80~84の元素が含まれる。ポスト遷移金属を担持させたポリマーの安定性は、凍結乾燥によって改善され得る。主題の方法およびキットは、他の元素タグとは別個に、または他の元素タグ化生体分子と混和して提供される、本明細書に記載の凍結乾燥されたそのような非ランタニド元素タグを含む。
[0091]中程度の重量の元素(例えば、またはそれらの同位体)は、例えば、元素がICPおよび/または有機分子の元素からアルゴンダイマーを除去するハイパスフィルタに近い(例えば、ハイパスフィルタから30、20または10amu以内)場合、マスサイトメトリーによって比較的弱いシグナルを提供し得る。そのような中程度の重量の元素または同位体は、39~52の原子番号を有し得る。さらに、特定の遷移金属およびポスト遷移金属などの非ランタニド元素は、ポリマー上のペンダント基ほど容易にキレート化されない場合がある。したがって、本明細書に記載の非ランタニド金属(例えば、その同位体)は、細胞バーコード化、例えば、元素タグ化CD45による生細胞バーコード化に有用であり得る。例えば、生細胞バーコードは、凍結乾燥カドミウム同位体タグ化CD45を含み得る。
[0092]一般に、大きな多重化パネルの生成および取得は、抗体価の最適化、完全なパネル検証、試料調製、および分析を含み得る。多数の個々のチューブ(例えば、30の異なるチューブ)からの染色カクテルの調製は面倒であり、エラーが起こりやすい場合がある。さらに、予め調製された染色カクテルは、特に金属タグ化抗体に基づく場合、経時的に損傷を受けやすい場合があり、安定性が低い場合がある。例えば、複数の抗体を含有する非凍結乾燥金属タグ化抗体パネルは、約1週間以下にわたり安定なままであり得るが、本開示の特定の態様は、約1年以上にわたり安定なままであり得る同様の凍結乾燥抗体パネルに関する。したがって、凍結乾燥抗体パネルは、さらに規模の大きい抗体パネルの作製および分散を容易にするのとともに、抗体パネルの長期保存を可能にし、同じパネルを利用するその後のアッセイでは均一性を改善することができる。
[0093]主題の方法による試料調製は、自動試料調製システムによって少なくとも部分的に行われ得る。そのようなシステムは、染色の前に試料を処理してもよく、試料を1つ以上の抗体パネル、アッセイビーズおよび/またはバーコードと接触させてもよく、遠心分離および洗浄工程を行ってもよく、および/または試料をマスサイトメトリーシステムに送達してもよい。
[0094]したがって、本開示の特定の態様は、効率的なワークフロー、およびマスサイトメトリーを使用するヒト全血分析のための自動化ソフトウェアソリューションとともに使用することができる、単一のエンクロージャ(例えば、単一のチューブ)に収容された凍結乾燥多重化(例えば、30-plex)免疫表現型検査パネルに関する。場合によっては、パネルは、他の関連する免疫集団も捕捉しながら、T細胞系統に焦点を合わせることができる。血液を凍結乾燥抗体チューブに直接加え、続いて赤血球(RBC)溶解、洗浄および固定工程を行い、最後に元素分析装置(例えば、ICP-MSシステム)を用いて、染色された試料のデータ取得を行うことができる。
[0095]ソフトウェアツールは、元素分析装置データを受け入れ、生細胞の数、特定の細胞集団の割合、染色強度、ヒストグラム、2Dドットプロット、およびt分布型確率的近傍埋め込み法(tSNE)グラフなどの様々なサイトメトリー情報に関する報告を自動的に生成することができる。ソフトウェアは、手動ゲーティングと同等の集団の頻度を自動的に計算し得る。自動化ソフトウェアは、手動分析(例えば、手動ゲーティング)中に発生する可能性があるユーザのバイアスを排除するとともに、各データファイルを分析するのに必要な時間を大幅に短縮することができる。パネルおよびソフトウェアツールは、研究者が患者試料中の免疫細胞サブセットの変化を正確かつ再現性よく監視しながら、全血の免疫表現型検査を合理化することを可能にし得る。場合によっては、ソフトウェアツールに適切な元素タグを自動的にロードして、元素分析装置データを有用な結果に迅速に復号することを可能にすることができる。
[0096]抗体および他の元素タグ化部分を使用して、試料中の細胞標的の存在を同定することができる。抗体または元素タグ化部分は、細胞標的に対する標的化機能を有し、それにより、試料を洗浄した後に試料とともに残ることができる。したがって、抗体または元素タグ化部分上の特定の元素タグと会合した別個の同位体、または同位体の組合せの何らかの検出は、その細胞標的の存在を示す。細胞標的は、表面標的または細胞内標的であり得る。細胞内標的の例には、細胞周期標的および増殖標的、細胞内シグナル伝達標的ならびに細胞内サイトカイン標的が挙げられ得る。細胞の透過処理は、細胞表面マーカーを破壊することがあるため、表面標的と会合した抗体または元素タグ化部分による試料の染色は、透過処理の前に行われ得る。ただし、細胞の透過処理は、細胞内標的への適切なアクセスのために必要である場合があるため、細胞内標的と会合した抗体または元素タグ化部分による試料の染色は、透過処理の後に行われ得る。
[0097]場合によっては、インターカレーターを使用することができる。場合によっては、インターカレーターは、元素タグ化部分であり得る。インターカレーターは、元素タグの元素を含むか、元素タグの元素に結合することができる。例えば、イリジウムは、インターカレーターとして使用することができ、それ自体の元素タグとして同時に機能することができる。したがって、調査中のイリジウムの検出は、インターカレーターの存在を示す。他の好適なインターカレーターには、ロジウムおよびシスプラチンが含まれる。インターカレーターは、凍結乾燥パネルに含まれるか、凍結乾燥パネルとは別に提供され得る。インターカレーターが透過処理の前に試料細胞と混合される場合、インターカレーターは、細胞が生細胞であるかどうかを示す細胞生存性染色剤であり得る。そのような場合、調査中に検出されたインターカレーターの存在は、死細胞を示す。ただし、インターカレーターが透過処理の後に試料細胞と混合される場合、インターカレーターはあらゆる透過処理された細胞に入るはずであるため、インターカレーターは、細胞の存在を示すことができる細胞同定染色剤または細胞存在染色剤として機能することができる。そのような場合、調査中に検出されたインターカレーターの存在は、細胞が元素分析装置によって分析されていることを示す。場合によっては、ロジウムなどのインターカレーターが、凍結乾燥抗体パネルと一緒に、または凍結乾燥抗体パネルと混合して含まれ得る。
[0098]特定のアッセイを行うために、凍結乾燥パネルに使用するために選択された抗体を選択することができる。場合によっては、凍結乾燥パネルまたは凍結乾燥パネルサブセットを様々なアッセイのために作製し、それにより、適切なパネル、またはパネルサブセットの組合せを単に選択することによって所望のアッセイを行うのを容易にすることができる。本開示の特定の態様とともに使用するための様々なパネルまたはパネルサブセットが本明細書に記載されている。可能な抗体の一覧を参照して記載される各パネルまたはパネルサブセットは、その一覧からの2つ以上の抗体またはその一覧からの任意の数の抗体を、その一覧からのすべての抗体まで含むことができる。本明細書で使用される場合、パネルサブセットは、本明細書に記載のパネルからの抗体の任意の組合せを含むことができる。場合によっては、パネルサブセットを異なるパネルまたはパネルサブセットと組み合わせて、本明細書に記載のパネルのうちの1つ以上を作製することができる。
[0099]場合によっては、凍結乾燥パネルは、Cd45、CD45RA、CD45RO、Cd123、CD4、CD8a、CD11C、CD57、CXCR3、CD185、CD38、CD56、CD3、CD20、CD66b、HLA-DR、IgD、CD27、CD28、CD127、CD19、CD16、CD161、CD194、CD25、CD294、CD197、CD14、CCR6およびTCR δγを含む一覧からの2つ以上の抗体を含むことができる。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30の抗体を含むことができる。本明細書に開示されるように、本開示の特定の態様は、様々な異なる元素タグ化抗体を単一の凍結乾燥パネルに組み込むのに有用である。場合によっては、このパネルは、ヒト末梢血の免疫表現型検査に特に有用であり得る。場合によっては、このパネルは、本明細書にさらに記載されるように、同じ試料からの細胞の区画(例えば、アリコート)を標識するための別個のパネルを含むキットまたは方法では共有パネルであり得る。そのような別個のパネルは、以下のパネルのうちの1つ以上を含み得る。
[0100]場合によっては、凍結乾燥パネルは、白血病細胞および/またはリンパ腫細胞に関するサイトメトリー情報を決定するのに特に適した抗体を含む白血病パネルおよび/またはリンパ腫パネルを含むことができる。
[0101]様々な例示的な凍結乾燥パネルが本明細書に記載されている。説明のために、パネルは、抗体および標的に関して記載され得、標的は括弧内に示される。場合によっては、様々な抗体が、置換された抗体の標的に特異的である限り、様々な抗体を任意の所与の抗体に置換することができる。特定の実施形態では、試料および/または用途に応じて組み合わせることができるように、複数の凍結乾燥パネルが(例えば、キット内に)提供され得る。
[0102]場合によっては、ヒト急性骨髄性白血病(AML)表現型決定のための凍結乾燥パネルは、HIB19(CD19)、104D2(CD117)、ICRF44(CD11b)、10.1(CD64)、CD7-6B7(CD7)、6H6(CD123)、HI30(CD45)、WM53(CD33)、クローン(標的)、W6D3(CD15)、581(CD34)、UCHT1(CD3)、IM7(CD44)、HIT2(CD38)、L243(HLA-DR)および12G5(CXCR4)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。場合によっては、このパネルは、AMLの表現型決定に特に有用であり得る。AMLは、成人では最も一般的なタイプの急性白血病であり、正常な造血の破壊に起因して骨髄内で生じる悪性腫瘍である。AMLは、染色体再編成および複数の遺伝子変異の獲得により、骨髄、赤血球、巨核球および単球の細胞系統の前駆体内に生じる。AMLの免疫表現型は高度に不均一である。AMLによって頻繁に発現されるマーカーには、CD15、CD33、CD34およびCD64が含まれる。
[0103]場合によっては、ヒトB細胞表現型決定のための凍結乾燥パネルは、HIB19(CD19)、1A6-2(IgD)、2H7(CD20)、ポリクローナル(IgA)、BL13(CD21)、L128(CD27)、HIB22(CD22)、CB3-1(CD79b)、HIT2(CD38)、ML5(CD24)、MHM-88(IgM)およびL243(HLA-DR)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。場合によっては、このパネルは、ナイーブ、メモリー、移行性および血漿B細胞集団を含むヒトB細胞の同定および表現型決定を容易にすることができる。
[0104]場合によっては、細胞周期情報を同定するための凍結乾燥パネルは、N/A(S期(IdU))、J112-906(pRb[Ser807/811])、GNS-1(サイクリンB1)、B56(Ki67)およびHTA28(pヒストンH3[Ser28])を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。場合によっては、このパネルは、細胞周期状態、すなわち、増殖、G0(老化)、G1、S期、G2およびM期(有糸分裂)の評価を容易にすることができる。このパネルは、細胞周期状態および他のサイトメトリー情報を同定するために、他のパネルと組み合わせて特に有用であり得る。
[0105]場合によっては、ヒトヘルパーT細胞表現型決定のための凍結乾燥パネルは、G034E3(CCR6)、NP-6G4(CCR5)、RPA-T8(CD8)、C398.4A(ICOS)、HI100(CD45RA)、UCHT1(CD38)、G025H7(CXCR3)、205410(CCR4)、GP-3G10(CD161)、UCHL1(CD45RO)、2A3(CD25)、RF8B2(CXCR5)、SK3(CD4)、EH12.2H7(PD-1)およびA019D5(CD127)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。場合によっては、このパネルは、Tヘルパー1(T1)、T2、T17、T22、濾胞性Tヘルパー(TFH)およびT制御性(TREG)を含むヒトCD4+ヘルパーT細胞サブセットの同定および表現型決定のために使用され得る。機能的に異なるヘルパーTサブセットへのCD4+T細胞の分化は、正常な免疫調節に重要であり得る。これらのサブセットは、外因性および内因性の手掛かりによって特定され、得られた細胞集団は、シグネチャーサイトカイン、「マスターレギュレーター」転写因子および特徴的な細胞表面表現型の発現によって定義される安定な表現型を獲得する。
[0106]場合によっては、基本的なヒト末梢血表現型決定のための凍結乾燥パネルは、2H7(CD20)、HI30(CD45)、M5E2(CD14)、3G8(CD16)、SK1(CD8)、UCHT1(CD3)およびSK3(CD4)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結ヒト全血またはPBMCをアッセイするのに有用であり得る。このパネルを使用して、CD4+T、CD8+T、B細胞、単球、NKおよび顆粒球を同定することができる。
[0107]場合によっては、基本的なヒト末梢血表現型決定のための追加の凍結乾燥パネルは、RPA-T4(CD4)、RPA-T8(CD8a)、2H7(CD20)、3G8(CD16)、HI30(CD45)、M5E2(CD14)およびUCHT1(CD3)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結ヒト全血またはPBMCをアッセイするのに有用であり得る。このパネルを使用して、CD4+T、CD8+T、B細胞、単球、NKおよび顆粒球を同定することができる。
[0108]場合によっては、ヒト末梢血表現型決定のための凍結乾燥パネルは、UCHT1(CD3)、RPA-T4(CD4)、RPA-T8(CD8a)、Bu15(CD11c)、M5E2(CD14)、3G8(CD16)、HIB19(CD19)、2H7(CD20)、O323(CD27)、HIT2(CD38)、HI30(CD45)、HI100(CD45RA)、VI-PL2(CD61)、CD66a-B1.1(CD66)、6H6(CD123)、HIR2(CD235a/b)およびL243(HLA-DR)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結ヒト全血またはPBMCをアッセイするのに有用であり得る。このパネルは、顆粒球、好塩基球、形質細胞様樹状細胞、ナチュラルキラー細胞、エフェクターTキラー細胞、ナイーブTキラー細胞、活性化Tキラー細胞、メモリーTキラー細胞、エフェクターTヘルパー細胞、ナイーブTヘルパー細胞、活性化Tヘルパー細胞、メモリーTヘルパー細胞、メモリーB細胞、ナイーブB細胞、血漿B細胞、骨髄樹状細胞、非古典的単球、古典的単球および血小板を含む主要な末梢血細胞サブセットを同定するのに有用であり得る。
[0109]場合によっては、ヒトT細胞表現型決定のための凍結乾燥パネルは、HI111(CD11a)、RPA-T4(CD4)、RPA-T8(CD8a)、3G8(CD16)、2A3(CD25)、HI30(CD45)、G043H7(CCR7)、FN50(CD69)、UCHL1(CD45RO)、BJ18(CD44)、O323(CD27)、HI100(CD45RA)、UCHT1(CD3)、HCD57(CD57)、L243(HLA-DR)およびA019D5(CD127)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結ヒト全血またはPBMCをアッセイするのに有用であり得る。このパネルは、ナイーブ、セントラルメモリー、エフェクターおよびエフェクターメモリーCD4+およびCD8+細胞を含む主要なT細胞サブセットの同定に有用であり、これらのサブタイプの活性化およびホーミング状態を分類し得る。
[0110]場合によっては、増殖されたヒトT細胞表現型決定のための凍結乾燥パネルは、TS1/8(CD2)、UCHT2(CD5)、CD7-6B7(CD7)、SN4 C3-3A2(CD9)、CD28.2(CD28)、9F10(CD49d)、HP-3G10(CD161)、205410(CCR4)、NP-6G4(CCR5)およびG025H7(CXCR3)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結ヒト全血またはPBMCをアッセイするのに有用であり得る。このパネルは、ヒトT細胞表現型決定分類パネルと組み合わせた場合に特に有用であり得、その場合、組み合わせたパネルを使用して、ナイーブ、セントラルメモリー、エフェクターおよびエフェクターメモリーCD4+およびCD8+細胞、ナイーブおよびメモリーTreg、TH1およびTH2細胞を含むあらゆる主要なT細胞サブセットを同定し、これらのサブタイプの活性化およびホーミング状態を分類することができる。
[0111]場合によっては、ヒト胚性幹(ES)細胞または人工多能性幹(iPS)細胞の表現型決定のための凍結乾燥パネルは、TRA-1-60(TRA-1-60)、O3O-678(Sox2)、40/Oct-3(Oct-3/4)、N31-355(Nanog)、IM7(CD44)および9E10(c-Myc)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。
[0112]場合によっては、ヒト造血幹細胞および前駆細胞の表現型決定のための凍結乾燥パネルは、HI10a(CD10)、WM15(CD13)、581(CD34)、G0H3(CD49f)、104D2(CD117)、DL-101(CD138)および12G5(CXCR4)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、ヒト骨髄および臍帯血内の造血幹細胞(HSC)を含む造血前駆細胞集団の同定および表現型決定に有用であり得る。このパネルは、系統陽性細胞をゲーティング戦略から除外することができるように、ヒト末梢血表現型決定パネルと有用に組み合わせることができる。
[0113]場合によっては、ヒト細胞内サイトカインIアッセイのための凍結乾燥パネルは、B27(IFNγ)、MQ1-17H12(IL-2)、MP4-25D2(IL-4)、TRFK5(IL-5)、MQ2-13A5(IL-6)、N49-653(IL-17A)、SHLR17(IL-17F)、B(グランザイム)、B-D48(パーフォリン)、D21-1351(MIP1β)およびMab11(TNFα)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結ヒト全血、PBMCまたは細胞株をアッセイするのに有用であり得る。このパネルは、11の主要なサイトカインならびに細胞溶解性タンパク質、グランザイムBおよびパーフォリンの測定を容易にすることができる。このパネルは、サイトカイン発現細胞の包括的な免疫表現型検査を可能にするために、ヒト末梢血表現型決定パネルと組み合わせることができる。
[0114]場合によっては、ヒト制御性T細胞表現型決定のための凍結乾燥パネルは、9F10(CD49D)、RPA-T4(CD4)、205410(CCR4)、HI100(CD45RA)、UCHT1(CD3)、A1(CD39)、PCH101(Foxp3)、DX2(CD95)、UCHL1(CD45RO)、2A3(CD25)、14D3(CD152)、L243(HLA-DR)およびA019D5(CD127)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、制御性T細胞を同定するのに有用であり得る。制御性T細胞(Treg)は、免疫応答の調節に重要なCD4+Tヘルパー(Th)細胞の抑制性サブセットである。Tregは、転写因子Foxp3の発現によって定義される。追加のTregマーカーには、IL-7 Rα鎖(CD127)の低発現とともに、高親和性IL-2 Rα鎖(CD25)および細胞傷害性Tリンパ球関連抗原4(CTLA-4)の構成的発現が含まれる。CD4+CD25+Foxp3+Tregは、2つの主なタイプ、すなわち、胸腺由来Treg(tTreg)および末梢由来Treg(pTreg)に分けることができる。
[0115]場合によっては、ヒト単球/マクロファージ表現型決定のための凍結乾燥パネルは、HIB19(CD19)、ICRF44(CD11b)、CD7-6B7(CD7)、CD66a-B1.1(CD66)、5-271(CD36)、GHI/61(CD163)、HI30(CD45)、Bu15(CD11c)、M5E2(CD14)、3G8(CD16)、HIT2(CD38)、15-2(CD206)、WM53(CD33)、UCHT1(CD3)およびL243(HLA-DR)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルを使用して、単球およびマクロファージを同定および表現型決定することができる。単球は、血液、骨髄および脾臓中を循環し、ヒト白血球全体の約2~12%を構成する。単球は、組織マクロファージおよび樹状細胞の再生のための骨髄前駆体の全身貯蔵庫と考えられてきたが、単球とは独立して発生するDCおよびマクロファージサブ集団が存在する。動員された単球は、微生物に対する免疫応答の生来のエフェクターであり、食作用、活性酸素種(ROS)、一酸化窒素(NO)、ミエロペルオキシダーゼおよび炎症性サイトカインの産生を介して病原体を死滅させる。単球は、CD14およびCD16の発現に基づいて、「古典的」(CD14+CD16-)、中間的(CD14+CD16+)および非古典的(CD14loCD16+)として分類することができる。
[0116]場合によっては、シグナル伝達アッセイのための凍結乾燥パネルは、47(pSTAT5)、58D6(pSTAT1)、D3F9(p38)、4/P-Stat3(pSTAT3)、L35A5(Iκβα)、D13.14.4E(pERK1/2)およびN7-548(pS6)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、複数の重要なシグナル伝達経路、すなわち、JAK/STAT、NFκBおよびMAPKの基礎リン酸化および誘導されたリン酸化を定量するのに有用であり得る。このパネルを他のパネルと組み合わせて、血液または脾細胞などの異種試料の細胞シグナル伝達を測定することができる。あるいは、細胞株などの均質な試料を測定する際に独立型パネルとして使用されてもよい。
[0117]場合によっては、基本的なマウス脾臓/リンパ節の表現型決定のための凍結乾燥パネルは、30-F11(CD45)、M1/70(CD11b(MAC1))、145-2C11(CD3e)、53-6.7(CD8a)、RM4-5(CD4)およびRA3-6B2(B220)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結単離マウス脾細胞および胸腺細胞内のCD4+T、CD8+T、B細胞、マクロファージおよび単球を同定するのに有用であり得る。
[0118]場合によっては、マウス脾臓/リンパ節の表現型決定のための凍結乾燥パネルは、RB6-8C5(Ly6G/C(Gr1))、N418(CD11c)、H1.2F3(CD69)、30-F11(CD45)、M1/70(CD11b(MAC1))、6D5(CD19)、3C7(CD25)、145-2C11(CD3e)、TER119(TER-119)、MEL-14(CD62L)、53-6.7(CD8a)、H57-597(TCRβ)、PK136(NK1.1)、IM7(CD44)、RM4-5(CD4)およびRA3-6B2(B220)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、新鮮または凍結単離マウス脾細胞および胸腺細胞内のエフェクターCD4+T、エフェクターメモリーCD4+T、セントラルメモリーCD4+T、活性化CD4+T、エフェクターCD8+T、エフェクターメモリーCD8+T、セントラルメモリーCD8+T、Treg、形質細胞様DC、骨髄DC、赤血球、マクロファージ、単球、NK細胞および顆粒球を含む主要なマウス脾臓/リンパ細胞サブセットを同定するのに有用であり得る。
[0119]場合によっては、マウス細胞内サイトカインIアッセイのための凍結乾燥パネルは、XMG1.2(IFNy)、JES6-5H4(IL-2)、11B11(IL-4)、TRFK5(IL-5)、MP5-20F3(IL-6)、JES5-16E3(IL-10)、TC11-18H10.1(IL-17A)およびMP6-XT22(TNFa)を含む一覧からの抗体(および標的)を含むことができる。このパネルは、脾細胞、胸腺細胞、骨髄およびリンパ節細胞または細胞株を含むマウス白血球の新鮮または凍結供給源内の主要なマウスサイトカインをアッセイするのに有用であり得る。このパネルは、サイトカイン発現細胞の包括的な免疫表現型検査を可能にするために、マウス脾臓/リンパ節表現型決定パネルとともに使用することができる。
[0120]場合によっては、追加のパネルまたはパネルサブセットは、制御性T細胞表面マーカー(例えば、PD-1、CTLA-4、GITR、CXCR3、IL-12R、IL-4R、CRTH2、IL-17Rb、IL-23R、CCR6、IL-1Rb、OX40L、CD40L、SLAM、IL-21R、ICOS、CXCR5、TIM3、1B11、LAG3および/またはBTLA);細胞内制御性T細胞転写因子マーカー(例えば、FoxP3、RORgT、T-bet、Bcl6および/またはGATA3);細胞内サイトカインマーカーおよびケモカインマーカー(例えば、IFNg、IL-2、IL-4、IL-6、IL-7、IL-12、IL-15、IL-17A、IL-22、IL-23、TGFb、TNFα、パーフォリンおよび/またはグランザイムb);薬物化可能な標的マーカー(例えば、BTLA、GITR、4-1BB、OX40、TIGIT、Heliosおよび/またはICOS);および/または骨髄由来サプレッサー細胞マーカー(例えば、CD11b、CD15および/またはCD33)に特異的な抗体を含むことができる。
[0121]CD 4 T細胞パネルは、場合により括弧内に列挙されるクローンの形態で、CCR6(G034E3)、CD45RA(HI100)、CD4(RPA-T4)、LAG3(ポリクローナル;R&D Systems)、CCR4(205410)、CD62L(DREG-56;BioLegend)、CD49b(AK-7;BD Biosciences)、CXCR3(G025H7)、CD161(HP-3G10)、TIGIT(MBSA43;eBioscience)、ICOS(DX29;BD Biosciences)、CD226(11A8;BioLegend)、CD8α(SK1)、CD25(2A3)、CTLA-4(14D3)、CXCR5(51505)、CD3(UCHT1;BioLegend)、PD-1(EH12.2H7)のうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0122]NKパネルは、CD27、CD4、CD8、CD57、TRAIL、KIRDL2/L3/S2、CD16、CD117、KIR2Ds4、LILRB1、NKp46、NKG2D、NKG2C、2B4、NKp30、CD122、KIR3DL1、CD94、CCR7、KIRDL3、NKG2A、HLA-DR、KIR2DL4、CD56、CD45、KIR2DL5およびCD25のうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0123]CD8 T細胞パネルは、CD3、CCR7、CD11a、CD7、CD8、CD27、CD28、CD29、CD43、CD45RA、CD45RO、CD49d、CD57、CD62L、KLRG1およびHLA-DRのうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0124]Tregパネルは、CCR6 G034E3、LAP TW4-2F8、CD45RA HI100、CD103 Ber-ACT8、CD31 WM59、CD8 RPA-T8、CD147 HIM6、GITR 621、CCR4 205410、CD28 CD28.2、CD49d 9F10、CD62L DREG-56、CD3 UCHT1、CXCR3 G025H7、CD73 AD2、CD161 HP-3G10、CD39 A1、ICOS C398.4A、OX40 Ber-ACT35、CCR10 6588-5、CD137 4B4-1、CD27 L128、GARP 7B11、CD25 2A3、CD25 M-A251、CTLA4 14D3、CD4 SK3、CD38 HIT2、HLA-DR L243、CD71 OKT-9およびKLRG1 2F1/KLRG1 APCのうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0125]B細胞パネルは、CD10、CD117、CD11c、CD127、CD16、CD179a、CD179b、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD235、CD24、CD27、CD33、CD34、CD38、CD40、CD43、CD45、CD45RA、CD49d、CD5、CD61、CD62L、CD66b、CD7、CD72、CD79b、CXCR4、HLADR、IgD、IgMi/IgMs(IgH)、カッパ、ラムダ、Pax5、PreBCR、RAG1およびTdTのうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0126]単球およびMDSCパネルは、CD14、CD16、HLA-DR、CD163、CD206、CD33、CD36、CD32、CD64、CD13、CD11b、CD11c、CD86、CD274、CCR2、CD163、CD13、CD123およびCD206のうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0127]DCパネルは、EpCAM/CD326、CD19、CD117、CD11b、BDCA2/CD303、CD16、CD127/IL-7R、CD123/IL3R、CD66b、CD163、CD45、CCR7、CD14、CD11c、BDCA3/CD141、CD335/NKp46、BDCA-1/CD1c、CD1a、CD172a/b/SIRPα、HLADR、CD34、CD115/CSF1R、CX3CR1/CX3CR1、CD116/GMSFR、CD275/ICOSL、TLR4、CD274/PDL1、CLEC9A/DNGR1、CD135/FLT3、デクチン-1/CLEC7A、CD206/MMR、CD83、ランゲリン/CD207、CD45RA、CD33、CD2、CD81、CD5(UCHT2)、CD26、XCR1-PE、抗APC、Siglec-6/CD327 PE、CD100-APC、Axl、CADM1/SynCAM、CD205/DEC205、BDCA2/CD303 APC、BDCA3/CD141 PECy7、BDCA4/CD304 APC、CD123 BUV395、CD16 BV650、CD163 FITC、CD19 PerCP/Cy5.5、CD20 PerCP/Cy5.5、CD1aパシフィックブルー、CD2 APC/Cy7、CD206/MMR APC(クライン15-2)、CD3 PerCP/Cy5.5、CD335 PerCP/Cy5.5、CD4 BV785、CD45 BV785、CD5 BV737、CD66b PerCP/Cy5.5、CD8a APC/Cy7、CD81 PerCP/Cy5.5、CLEC9A/DNGR1 APC、CD209/DC-SIGN APC、デクチン1/CLEC7A PE、HLADR BV605、ランゲリン/CD207 PE、TCF4/E2-2、抗線維芽細胞(TE7)、CD140a、DARCおよびデスモゲリン(Desmogelin)-3のうちの少なくとも2つを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。特定の態様では、パネルは、サイトカインをコードするRNAなどの標的RNAに(直接またはハイブリダイゼーションスキームを介して)ハイブリダイズする元素タグ化オリゴヌクレオチドプローブを含み得る。例えば、パネルは、IFNg、IL-2、TNF、CXCL8、IL8、CCl4、IL-1B、IL-6、CCL2、ILRNおよびIl1aをコードするRNAに対する2つ以上の元素タグ化オリゴヌクレオチドプローブを含み得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、この一覧からの少なくとも3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の抗体を含むことができる。パネルは、凍結乾燥形態で、または溶液中に提供されてもよい。パネルは、本明細書に記載の別個のパネルであってよい。
[0128]多数の例示的な凍結乾燥パネルが本明細書に記載されているが、抗体または他の元素タグ化部分の他の組合せを使用して、所望のアッセイを行うのを容易にすることができる。いくつかの態様では、上記の1つ以上のパネルは、溶液などの非凍結乾燥形態で提供されてもよい。上記パネルのうちの2つ以上は、混合して(接合パネルで)提供されてもよい。
[0129]本明細書に開示される凍結乾燥パネルの各々は、パネル内の抗体に基づいて特定の形質を同定するために使用される特定のゲーティング戦略に関連付けることができる。迅速な分析を容易にするために、特定のパネルに関連付けられたゲーティング戦略を、元素分析装置データを分析するためのソフトウェアに予めロードすることができる。ソフトウェアは、選択されると(例えば、手動または自動で)、そのゲーティング戦略を使用して、元素分析装置データから結果を生成することができる。例えば、ヒト末梢血表現型決定キットを使用すると、予めロードされたゲーティング戦略は、試料中の様々な抗体の存在(例えば、抗体に関連付けられた元素タグの存在)に基づいて異なる主要な末梢血細胞サブセットを区別するのを助けることができる。場合によっては、本明細書で同定されるような複数のパネルまたはパネルサブセットの組合せは、新しいまたは追加のゲーティング戦略を使用するのを可能にすることができる。例えば、ヒト末梢血表現型決定パネルとヒト造血幹細胞および前駆細胞表現型決定パネルとを組み合わせると、新しいゲーティング戦略を使用して、結果から系統陽性細胞を除外するのを助けることができる。
[0130]各パネル内では、固有の同位体、または同位体の組合せがパネル内の各抗体に関連付けられるように、固有の元素タグによって各抗体をタグ化することができる。場合によっては、特に別のパネルと組み合わせて使用されるように設計されたパネルの場合、一方のパネルの固有の元素タグは、他方のパネルの固有の元素タグとは異なる。各同位体、または同位体の組合せに対する各抗体のマッピングは、元素タグマッピングとして保存することができる。この元素タグマッピングは、本明細書に開示されるソフトウェアによって、元素分析装置から受け取ったデータを解釈するために使用することができる。
[0131]場合によっては、凍結乾燥抗体パネルは、1つ以上の補助試薬を含むことができる。そのような補助試薬は、凍結乾燥抗体パネルの抗体を使用してアッセイを行う際に使用可能な任意の好適な凍結乾燥可能な試薬を含むことができる。好適な補助試薬の例には、赤血球溶解、洗浄緩衝液、固定試薬、透過処理試薬などが挙げられる。
[0132]凍結乾燥パネルを調製するプロセスは、抗体を得ること、抗体をそれぞれの元素タグとコンジュゲートすること、コンジュゲート抗体を液体形態で品質管理するためにパネル内で滴定すること、滴定結果に基づいて安定剤中で液体抗体を希釈すること、希釈抗体を賦形剤と組み合わせること、抗体と賦形剤混合物とを一緒に組み合わせて単一の混和物を形成すること、混和物を凍結乾燥すること、次いで、凍結乾燥混和物を充填すること、およびそれを容器内に密封することを含み得る。場合によっては、個々の抗体および賦形剤混合物は、それらを混和物中で一緒に組み合わせる前に凍結乾燥することができるが、一般に、様々な抗体および賦形剤混合物は凍結乾燥前に組み合わせられる。糖(例えば、トレハロース、スクラロースおよびマンニトール)などの任意の好適な賦形剤を使用することができる。トレハロースおよび/またはスクロースを使用すると、ガラス状マトリックスを提供しながらタンパク質アンフォールディングを阻害するのを助けることができる。マンニトールの使用は、増量剤として作用することができる。場合によっては、賦形剤は、糖を単独で、またはウシ血清アルブミン(BSA)と組み合わせて含むことができる。場合によっては、賦形剤は、PBS中約5%~20%(例えば、10%)の糖と、PBS中5%~20%(例えば、10%)のBSAとの混合物であり得る。
[0133]凍結乾燥自体は、熱段階、真空排気段階、乾燥段階および保持段階を含む複数の段階で行うことができる。各段階中に、温度、ランピング時間、保持時間および/または真空の特定の設定(例えば、凍結乾燥設定)を使用して、凍結乾燥装置を制御することができる。凍結乾燥装置は、凍結乾燥される混和物の温度および真空を制御するための任意の好適な装置であり得る。場合によっては、各段階は、それぞれが別個の凍結乾燥設定を有する複数の別個のサブ段階を含むことができる。熱段階中、真空が100~500Torrの範囲に保持されている間、温度は-60~0℃の間のどこかに保持され得る。真空排気段階中、真空は、100~500mTorrの範囲まで下げられ得る。乾燥段階中、真空が10~150mTorrの範囲に保持されている間、温度は-50~30℃の範囲で操作され得る。保持段階中、真空が100~500mTorrの範囲まで上昇させられている間、温度は10~30℃の温度に維持され得る。保持段階の後、凍結乾燥混和物を充填することができ、これは、例えば、200Torrから最大760Torrの範囲まで容器内の圧力を上昇させることを含むことができるが、場合によっては、周囲圧力未満の圧力で充填が行われる。場合によっては、凍結乾燥の全段階中に、混和物の温度は、混和物のガラス転移温度を超えて上昇しない。
[0134]凍結乾燥プロセス中、混和物の含水量は減少する。特定の場合には、凍結乾燥パネルは、5重量%以下の含水量を有することができるが、場合によっては、含水量は0.5重量%以下であり得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、5重量%以下、4.9重量%以下、4.8重量%以下、4.7重量%以下、4.6重量%以下、4.5重量%以下、4.4重量%以下、4.3重量%以下、4.2重量%以下、4.1重量%以下、4重量%以下、3.9重量%以下、3.8重量%以下、3.7重量%以下、3.6重量%以下、3.5重量%以下、3.4重量%以下、3.3重量%以下、3.2重量%以下、3.1重量%以下、3重量%以下、2.9重量%以下、2.8重量%以下、2.7重量%以下、2.6重量%以下、2.5重量%以下、2.4重量%以下、2.3重量%以下、2.2重量%以下、2.1重量%以下、2重量%以下、1.9重量%以下、1.8重量%以下、1.7重量%以下、1.6重量%以下、1.5重量%以下、1.4重量%以下、1.3重量%以下、1.2重量%以下、1.1重量%以下、1重量%以下、0.95重量%以下、0.9重量%以下、0.85重量%以下、0.8重量%以下、0.75重量%以下、0.7重量%以下、0.65重量%以下、0.6重量%以下、0.55重量%以下、0.5重量%以下、0.49重量%以下、0.48重量%以下、0.47重量%以下、0.46重量%以下、0.45重量%以下、0.44重量%以下、0.43重量%以下、0.42重量%以下、0.41重量%以下、0.4重量%以下、0.39重量%以下、0.38重量%以下、0.37重量%以下、0.36重量%以下、0.35重量%以下、0.34重量%以下、0.33重量%以下、0.32重量%以下、0.31重量%以下、0.3重量%以下、0.29重量%以下、0.28重量%以下、0.27重量%以下、0.26重量%以下、0.25重量%以下、0.24重量%以下、0.23重量%以下、0.22重量%以下、0.21重量%以下、0.2重量%以下、0.19重量%以下、0.18%重量%以下、0.17%重量%以下、0.16%重量%以下、0.15%重量%以下、0.14%重量%以下、0.13%重量%以下、0.12%重量%以下、0.11%重量%以下および/または0.1重量%以下の含水量を有することができる。場合によっては、凍結乾燥パネルは、0.05~1重量%など、0.05重量%以上の含水量を有することができる。
[0135]凍結乾燥パネルは、チューブ、パウチ、またはウェルプレートのウェルなどの任意の好適な容器に保存され得る。場合によっては、単一のパネルが単一の容器に保存され得る。場合によっては、単一のパネルが、ウェルプレートの複数のウェルなどの複数の容器全体に均一に分散させられ得る。場合によっては、凍結乾燥パネルは、不活性雰囲気(例えば、N)内または空気(例えば、乾燥空気)内に保存され得る。凍結乾燥パネルは、密閉容器に保存され得る。
[0136]凍結乾燥パネルは、他の抗体パネルと同様に使用することができる。凍結乾燥パネルは、分析される試料を加える前または加えた後に溶液中に再懸濁することができる。場合によっては、凍結乾燥パネルと混合する前に、ヒト末梢血の試料をヘパリンと組み合わせることができる。場合によっては、血液試料は、凍結乾燥パネルを収容する容器に直接混合され得るが、必ずしもそうである必要はない。試料を凍結乾燥パネルと混合した後、混合した試料を一定時間インキュベートし、洗浄し、次いで、元素分析装置を使用して調査することができる。場合によっては、試料の透過処理および固定を必要とし得る、細胞内標的の染色などの調査の前に、追加の染色を行うことができる。
[0137]特定の態様では、キットは元素標準物質(例えば、それ自体のキット内に、または凍結乾燥パネルおよび/またはバーコード化ビーズなどの本明細書に記載の他の試薬と一緒に提供される)を含む。元素標準物質は、既知量の複数の異なる金属同位体を含むマイクロビーズを含み得る。特定の態様では、元素標準物質は、異なる量の1つ以上の金属同位体を有するマイクロビーズを含み得る。例えば、元素標準物質マイクロビーズは、マイクロビーズの2つ以上、3つ以上、4つ以上または5つ以上の集団を含み得、各集団は、複数の金属同位体の各々の類似量を含むが、集団では、少なくとも1つの金属同位体の量が異なる。集団内の所与の同位体の類似量とは、所与の同位体の量(集団のビーズ内のその同位体の原子の数)の標準偏差が、その集団内のビーズの所与の同位体の平均量の10%未満、25%未満、50%未満、100%未満、200%未満または300%未満であり得ることを意味し得る。ビーズの集団は、キット内の互いの集団と比較して顕著に異なる量で存在する少なくとも1つの同位体を有し得る(例えば、第1の他の集団と比較して顕著に異なる同位体は、第2の他の集団と顕著に異なる同位体と異なっていてもよい)。例えば、集団間の同位体の平均量の差は、集団の一方または両方内の標準偏差の2倍超、3倍超、4倍超または5倍超であり得る。
[0138]特定の態様では、元素標準物質マイクロビーズは、マイクロビーズの少なくともいくつかの集団間で量が異なる少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つまたは9つの可変同位体を含み得る。元素標準物質マイクロビーズの同位体(例えば、可変同位体)は、10amu超、20amu超、30amu超、40amu超または50amu超の質量範囲を包含し得る。少なくとも1つの同位体は、ビーズ集団を示すために(例えば、ビーズ内の可変同位体の予測量を同定するために)一定の同位体と可変同位体との比が使用され得るように、マイクロビーズの全部または一部の集団にわたって一定のままであり得る。
[0139]マイクロビーズは、100nmよりも大きく1000umよりも小さい、例えば、500nm~100umのサイズを有し得る。したがって、マイクロビーズは、ビーズ1個当たり1千、1万、10万または100万を超える原子を有し得る。マイクロビーズは、アッセイおよび/または試料バーコード化ビーズを作製する方法(例えば、SBPなどの生体分子を表面に結合させる工程を用いることなく)、または任意の好適な方法など、本明細書で他のビーズに対して記載される方法のいずれかに従って作製され得る。
[0140]元素標準物質は、マスサイトメーターの較正および/または試料操作にわたって得られたシグナルの正規化に有用であり得る。例えば、元素標準物質を使用して、細胞1個当たりに結合した抗体など、結合した抗体を定量してもよい。元素標準物質マイクロビーズを細胞と混合し、マスサイトメーターに流してもよい(例えば、マイクロビーズ事象および細胞事象が個別に検出されるように)。したがって、マイクロビーズ内の少なくとも1つの同位体の質量は、細胞に使用される任意の質量タグとは異なり得る。
[0141]特定の態様では、方法は、本明細書に記載の元素標準物質(例えば、元素標準物質を含むキット)に基づいて、(試料操作開始時および/または試料操作中に)マスサイトメーターを較正することを含む。代替的または追加的に、方法は、本明細書に記載の元素標準物質(例えば、元素標準物質を含むキット)に基づいて、マスサイトメトリーデータを正規化することを含み得る。例えば、細胞から(すなわち、特定の質量チャネルから)の同位体シグナルは、同様の時間に取得されたマイクロビーズからの同様の質量および/または量の同位体の強度に対して正規化され得る。例えば、細胞の特定の分析物に結合した金属同位体タグ化抗体からのシグナルは、質量および強度が最も類似している同位体シグナルの強度に対して正規化され、細胞事象の時間窓内で得られ得る。異なる質量および/または強度にわたる標準曲線を作成して、その細胞事象の時間窓内で検出された元素標準物質マイクロビーズに基づいて、細胞事象からのシグナルを正規化してもよい。時間窓は、1000秒未満、100秒未満または10秒未満であり得る。集団の元素標準物質マイクロビーズが時間窓内に得られない細胞事象は、データセットから破棄され得る。細胞事象は、最新のマイクロビーズ事象に基づいて正規化され得る(例えば、マイクロビーズの各集団について最新のマイクロビーズ事象によって提供されたシグナルに基づいて正規化され得る)。特定の態様では、同じ較正曲線を使用して、時間窓内のあらゆる細胞事象を較正してもよい。
[0142]特定の態様では、元素標準物質マイクロビーズ(例えば、元素標準物質マイクロビーズ集団)内の複数の同位体のそれぞれの量(例えば、平均原子数および場合により偏差)が既知であり得、細胞の分析物に結合した抗体に付着した所与の同位体の原子の量(例えば、平均原子数および場合により偏差)がともに既知であり得、細胞1個当たりに結合した抗体(例えば、分析物に対して)を計算するために一緒に使用され得る。例えば、標識された抗体の分画および分析は、FPLC(例えば、サイズ排除FPLCおよび/またはアニオン性イオン交換FPLC)によって行われ得、バルク量のタンパク質は、抗体量を逆算するために使用され得、バルク金属が質量分析によって決定され得る。元素標準物質マイクロビーズを検査して(例えば、電子顕微鏡法によって)、サイズおよび均一性を決定してもよい。機器の較正(例えば、試料操作にわたっておよび/または試料操作の合間)は、結合した抗体の定量をさらに可能にし得る。
[0143]特定の態様では、元素標準物質マイクロビーズを有するキットまたは方法は、金属タグ化抗体および/またはアッセイバーコード化ビーズの凍結乾燥混合物を含め、本明細書に記載の他の態様と組み合わせられ得る。例えば、元素標準物質マイクロビーズは、同じキットまたはさらには容器内に(例えば、凍結乾燥抗体と混合されて)提供され得る。あるいは、本明細書に記載される凍結乾燥抗体によって染色された細胞は、後に、マスサイトメトリーによる分析の前に、元素標準物質マイクロビーズと組み合わせられ得る。正規化(細胞1個当たりに結合した抗体の定量など)は、例えば、本明細書に記載の自動化ゲーティングソフトウェアによって細胞集団をゲーティングする能力を改善し得る。
[0144]以下の例示的な手順は、ヒト末梢血の試料を染色するための工程を概説する。染色に必要な血液のアリコートに、100U/mLの最終濃度でヘパリンナトリウム塩を加える(1mLの血液に10uLの10KU/mL)。この混合物を2秒間ボルテックスし、室温で少なくとも20分間インキュベートする。5mlチューブ内で抗体カクテル混合物(例えば、凍結乾燥抗体パネル)を調製する。最終体積(血液+抗体カクテル)が300μLになるように、一定体積のヘパリンブロック血液を5mLチューブに直接加え、混合物を2秒間ボルテックスして、凍結乾燥生成物が確実に再懸濁されるようにする。混合物を室温で30分間インキュベートする。染色が完了した直後に、250μLのCal-Lyse溶解溶液を各チューブに加える。暗所で室温で10分間インキュベートする。各チューブに3mLの水を加える。チューブを2秒間ボルテックスし、室温で10分間インキュベートする。細胞懸濁液は不透明になり始め、10分間のインキュベーション後に半透明になる。10分後に細胞懸濁液が完全に半透明でない場合、試料を再ボルテックスし、室温でさらに5分間インキュベートする。チューブを遠心分離し、上清を50mL廃液チューブにデカントする。3mLの細胞染色緩衝液を各チューブに加える。チューブを遠心分離し、上清をデカントする。洗浄工程を2回繰り返し、合計3回洗浄する。各洗浄後に細胞ペレットおよび細胞上清を目視で検査する。細胞ペレットまたは上清が赤色である場合、上清が透明になり、細胞ペレットが白色になるまで洗浄を繰り返す。次に、細胞を固定し、DNAをインターカレートする。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)を用いて、1.6%作業溶液への16%ホルムアルデヒドの新たな希釈液を調製する。1mLの1.6%ホルムアルデヒドを各チューブに加える。チューブを2秒間ボルテックスし、室温で10分間インキュベートする。チューブを室温で5分間800xGで遠心分離し、上清をデカントする。インターカレーターを固定および透過処理緩衝液中で125nMの最終濃度に希釈する。インターカレーター+緩衝液混合物1mLを各チューブに加える。チューブを2秒間ボルテックスし、4℃で一晩インキュベートする。細胞をホルムアルデヒド中4℃で最大48時間放置することができる。必要または利用可能であれば、準備されたガラススライド上に固定細胞を播種することができる。次いで、試料取得の前に細胞を洗浄する。2mLの細胞染色緩衝液を各チューブに加える。チューブを2秒間ボルテックスし、室温で5分間800xGで遠心分離する。遠心分離が完了したら、上清をデカントする。洗浄工程を1回繰り返し、合計2回洗浄する。2mLの細胞取得溶液を各チューブに加える。チューブを簡単にボルテックスする。細胞を計数して、取得中の再懸濁液の最終体積を決定する。室温で5分間800xGでチューブを遠心分離する。遠心分離が完了したら、上清を吸引するかピペットで除去する。細胞をペレット化し、取得する準備ができるまで4℃で保存する。90体積%の細胞取得溶液および10体積%の4つの元素較正ビーズとの混合物を15mLチューブ内で作製する。取得の準備ができたら、0.5×10細胞/mL~1.5×10細胞/mLの濃度で、細胞取得溶液+4つの元素較正ビーズ混合物に細胞を再懸濁する。セルストレーナーキャップを有する5mLポリスチレン丸底チューブからセルストレーナーキャップを取り外し、それを5mLポリプロピレン丸底チューブ上に置く。再懸濁した細胞をセルストレーナーキャップを通して濾過する。事前に調整されたICP-MS機器を用いて試料を取得する。600事象/秒以下で試料を取得する。少なくとも400,000の事象が取得されるべきである。
[0145]本明細書で使用される場合、固定および透過処理とは、例えば、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、ホルマリン、エタノール、メタノールなどの薬剤による細胞成分の化学的架橋、および界面活性剤を用いた細胞膜の穴の形成を指す。好適な界面活性剤は、非イオン性界面活性剤の中から容易に選択され得る。望ましくは、これらの界面活性剤は、約0.001%~約0.1%の濃度で使用される。使用され得る1つの界面活性剤には、Triton X-100(Sigma T9284)がある。他の好適な界面活性剤の例には、IgepalおよびNonidet P-40が挙げられる。他の好適な界面活性剤は、当業者によって容易に選択され得る。
[0146]本開示の特定の態様は、ヒト末梢血などの全血を分析するのに有用である。場合によっては、凍結乾燥パネルによって染色する前に、全血をPBMCと単離血漿とに分離することができる。凍結乾燥パネルはPBMCを染色することができる。場合によっては、凍結乾燥パネルによる染色の前でも後でも、本明細書に開示されるように、試料バーコードを用いて、試料、または試料からのPBMCをタグ化することができる。タグ化されている場合、元素分析装置による調査の前に試料を一緒にプールすることができる。元素分析装置、例えば質量分析装置を使用して、染色されたPBMCを調査することができる。
[0147]元素分析装置からのデータは、試料中の様々な同位体の存在を示すデータを含むことができる。具体的には、このデータは、試料を洗浄した後に試料に結合したままであった元素タグの検出可能な同位体の存在を含むことができる。元素分析装置は、細胞ごとまたは粒子ごとに試料を調査し、それにより、細胞ごとまたは粒子ごとにデータを生成することができる。例えば、元素分析装置からのデータは、試料の各細胞または各粒子について様々な同位体の存在を示すことができる。
[0148]自動分析プロセス中、ソフトウェアは元素分析装置データを有用で読み取り可能な結果に復号することができる。このソフトウェアは、元素分析装置に組み込まれるか、別個に提供され得る(例えば、別個の計算装置上で)。元素分析装置データを復号すると、元素分析装置によって検出された様々な元素タグを同定することができ、これは元素タグデータとして知られ得る。各元素タグは、抗体、生細胞マーカーまたは試料バーコードなどの特定のマーカーと会合することができる。これらの会合は、ソフトウェアにアクセス可能な元素タグマッピングとして保存することができる。次いで、ソフトウェアは、この元素タグマッピングを元素タグデータに適用して、有用で読み取り可能な結果を生成することができる。場合によっては、ソフトウェアは、元素タグデータの解釈に使用する特定のゲーティングスキームを選択する(例えば、手動または自動で)ことができる。例えば、特定の凍結乾燥抗体パネルでは、特定のゲーティングスキームを使用して、凍結乾燥抗体パネルからの様々な抗体の有無が特定の細胞の種類(例えば、活性化Tヘルパー細胞、メモリーTヘルパー細胞またはメモリーB細胞)を同定するのを助けるように、元素タグデータを解釈するのを助けることができる。次いで、ソフトウェアは、ディスプレイまたは記憶ファイルなどに適切な結果を出力することができる。
[0149]場合によっては、ソフトウェアは、試料の細胞型を自動的に同定することができる。細胞型の自動同定は、表面マーカーのサブセットの類似の発現を共有する細胞集団の所定のゲーティングに基づくことができる。代替的または追加的に、細胞型の同定はまた、クラスタリングアルゴリズムによって導くことができる。
[0150]場合によっては、ソフトウェアは、細胞型結果を出力することができる。細胞型結果は、CD4 αβ T細胞(例えば、総CD4、ナイーブ、セントラルメモリー、エフェクター、エフェクターメモリーおよび制御性);CD8 αβ T細胞(例えば、総CD8、ナイーブ、セントラルメモリー、エフェクター、エフェクターメモリー);δγ T細胞;B細胞(例えば、総B細胞、ナイーブ、メモリー、休止メモリー、移行性);NK細胞;単球;および/または樹状細胞などの様々な細胞型の相対定量(例えば、全細胞の%、親細胞(親細胞集団)の%、祖父母細胞(grand-parent cell)の%など)を含むことができる。
[0151]場合によっては、ソフトウェアはマーカー強度を出力することができる。マーカー強度は、各細胞型のマーカーおよび/またはユーザの裁量で任意の他のマーカーの強度(例えば、中央値強度)を含むことができる。例えば、表現型ツリー内の各細胞型の強度「色」を示す視覚的出力を生成することができる。別の例では、視覚的表示(例えば、中央値が通常よりも1.5シグマ高い場合、色は視覚的に「熱く」なり得、中央値が通常よりも1.5シグマ低い場合、色は視覚的に「冷たく」なり得る)を用いて示され得る、各結果と、頻度、強度および細胞数を含むレポート可能ファイル(reportables)のユーザ生成データセットとの比較。
[0152]場合によっては、ソフトウェアは、任意の2つのマーカーのドットプロットおよび/または任意のマーカーのヒストグラムなどの他の結果を出力することができる。場合によっては、ソフトウェアは、複数のモードを有する分布(例えば、双峰分布)を有する任意のマーカーに自動的にフラグを立てることができる。場合によっては、ソフトウェアは、所望のレポート可能ファイル(例えば、頻度、強度および細胞数)を有するレポートテキストファイルを出力することができる。場合によっては、ソフトウェアは、レポート可能ファイル(例えば、頻度、強度および細胞数)のデータベースを維持することができる。場合によっては、ソフトウェアは、ユーザが選択したプロットおよび表を有する、印刷品質のフォーマットされたレポートを出力することができる。
[0153]本開示の特定の態様は、元素タグを使用して、試料ごとに、および場合によりアッセイごとに試料をバーコード化することに関する。本明細書に開示されるように、元素タグは、それらの同位体組成に基づいて固有かつ区別可能であり得る。例えば、試料またはアッセイバーコードに使用される元素タグ(または元素タグの組合せ)は、固有の同位体、または同位体の固有の組合せを有することができ、これにより、他の元素タグと区別する。したがって、アッセイバーコードが試料の元素分析中に同定されると、調査されている特定の細胞または粒子が、アッセイバーコードに関連付けられたアッセイ(例えば、処理/刺激条件、元素タグ化SBPの特定のパネルによる染色など)を受けたと推測することができる。注目すべきことに、アッセイおよび/または試料バーコードを使用して、2つ以上のアッセイバーコードまたは2つ以上の試料バーコードを含む粒子ダブレット(particle doublet)を同定する(およびそこからデータを廃棄する)ことができる。
[0154]アッセイバーコード化は、試料中の分析物を、検出される特定の標的分析物と会合したアッセイバーコードに結合することによって達成することができる。アッセイバーコードは、固体支持体(例えば、アッセイビーズ)と、捕捉生体分子(例えば、試料中の標的分析物に特異的に結合し、それをアッセイビーズの表面に結合するアッセイ生体分子)と、その標的分析物と会合した同位体(アッセイバーコード)の区別可能な組合せとを含み得る。固体支持体は、平面表面/スライド(例えば、アッセイバーコード化アレイを含む)、またはアッセイバーコード化ビーズであり得る。アッセイ生体分子は、オリゴヌクレオチド(例えば、標的RNAまたは標的DNAに特異的にハイブリダイズする)、親和性試薬(例えば、抗体、アプタマーまたはレクチン)、または基質(例えば、標的プロテアーゼなどの標的酵素の存在下で切断される、元素タグを含むペプチド)であり得る。アッセイ生体分子は、異なるアッセイ生体分子(例えば、異なる標的分析物に結合する)が、異なるアッセイバーコードを有するビーズに結合するように、アッセイビーズに結合され得る。レポーターは、本明細書に記載されるように、アッセイ生体分子の検出を提供し得る。そのようなレポーターは、標的分析物に(直接または間接的に)結合するレポーター生体分子(例えば、オリゴヌクレオチドまたは抗体)を含み得る。レポーターは、アッセイビーズと会合した(例えば、それ自体がビーズに結合しているアッセイ生体分子に結合することによって会合する)標的分析物の存在を検出するための元素タグをさらに含み得る。
[0155]合わせて、アッセイ生体分子およびレポーターは、ともに標的分析物に結合してシグナルを提供する必要があるため、特異性を増加させ得る。さらに、アッセイ生体分子によって結合された分析物は、嵩高い元素タグを有するレポーターが依然として標的に結合することができるように、ビーズの表面に(または表面から離隔して)提示される。したがって、標的分析物を検出するために、本明細書に記載のシグナル増幅法が使用され得る。
[0156]本明細書中でマスサイトメトリーの文脈で使用される場合、シグナル増幅とは、30超、50超、100超、200超または500超の(例えば、濃縮同位体の)標識原子と標的分析物(すなわち、特異的結合パートナーによって結合された標的分析物の単一の実例)との会合である。特定の態様では、標識原子は、ランタニドまたは遷移金属などの重金属であり得る。特定の態様では、シグナル増幅は、2、5、10または20を超える標的分析物に対して行われ得る。特定の態様では、シグナル増幅は、生体分子への質量タグの分岐コンジュゲーション、高感度ポリマー、大きな質量タグ粒子、質量タグナノ粒子、複数の元素タグ化オリゴヌクレオチド(例えば、同じ元素タグの複数の実例を含む)を標的と会合させるハイブリダイゼーションスキーム、および/または複数の元素タグの酵素的堆積の使用を含み得る。特定の態様では、シグナル増幅は、本明細書に記載の質量タグポリマーを使用する。
[0157]質量タグ化オリゴヌクレオチドは、標的オリゴヌクレオチドに直接または間接的にハイブリダイズし得る。例えば、1つ以上の中間体オリゴヌクレオチドは、複数の質量タグ化オリゴヌクレオチドがハイブリダイズし、それによってシグナルを増幅することができる足場を提供し得る。したがって、本出願の態様は、ハイブリダイゼーションに基づくシグナル増幅のためのオリゴヌクレオチドを含む。
[0158]標的オリゴヌクレオチドは、細胞に対して内因性のDNAまたはRNA分子(コードRNA、低分子干渉RNAまたはマイクロRNAなど)であり得る。標的オリゴヌクレオチドは一本鎖であってよい。標的オリゴヌクレオチドは、既知の特異的配列(または既知の特異的配列に対する相同性)を有し得る。特定の態様では、抗体またはその誘導体などの生体分子は、既知の配列を含む合成一本鎖DNAオリゴヌクレオチドなどの標的オリゴヌクレオチドにコンジュゲートされ得る。そのような場合、抗体およびオリゴヌクレオチドはともに、生体分子と呼ばれ得る。
[0159]生体分子が試料中の分析物に結合した後、複数の質量タグ化オリゴヌクレオチドを第1のオリゴヌクレオチドに直接または間接的にハイブリダイズさせてもよい。ハイブリダイゼーションは、分岐状または直鎖状であり得る。特定の態様では、ポリメラーゼが、第1のオリゴヌクレオチドを鋳型に沿って伸長させて、元素タグの付着のための追加の部位(元素タグ化オリゴヌクレオチドのための追加のハイブリダイゼーション部位など)を提供し得る。質量タグ化オリゴヌクレオチドは、単一の標識原子を含み得るか、複数の標識原子を含むポリマーを含み得る。質量タグ化オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチド自体の化学構造内に、重金属原子などの標識原子を含み得る。
[0160]シグナル増幅は、同じレポータータグ(標識金属元素または同位体)を増幅し、様々なビーズおよびそれらの標的分析物にわたって使用することができる、ビーズに基づくアッセイに固有に利点をもたらし得る。特定の態様では、質量タグ化オリゴヌクレオチドは、シグナル増幅ハイブリダイゼーションスキームに使用されることに加えて、本明細書に記載の高感度ポリマーまたはナノ粒子によって質量タグ化されてもよい。
[0161]特定の態様では、アッセイビーズは、ユーザが各アッセイバーコード化ビーズに対して目的の生体分子をアッセイし得るようにカスタマイズ可能であり得る。この付着は、化学結合によるものであり得るか、同じ混合物中の特定のアッセイバーコード化ビーズに対してアッセイ生体分子をアドレシングすることによるものであり得る。このアドレシングは、各アッセイバーコードに固有のオリゴヌクレオチド配列を提示するアッセイバーコード化ビーズを提供することによって行われ得、ユーザは、ビーズ表面に付着する異なる生体分子に異なるアドレシングオリゴヌクレオチドを付着させることができ、アドレシングオリゴヌクレオチドは、固有のオリゴヌクレオチド配列の1つに特異的にハイブリダイズする。
[0162]アッセイ生体分子がオリゴヌクレオチドである場合、元素タグ化レポーターオリゴヌクレオチドは、標的RNAまたはDNAの別の部分にハイブリダイズし、それによって標的RNAまたはDNAがビーズに結合した際にシグナルを提供し得る。アッセイ生体分子が、第1のエピトープで分析物に結合する抗体などの親和性試薬である場合、元素タグ化レポーター親和性試薬(例えば、レポーター抗体)は、分析物上の別のエピトープに結合し、それによって標的分析物がビーズに結合した際にシグナルを提供し得る。分析物はさらに、元素タグ化レポーター抗体またはオリゴヌクレオチドなどのレポーターによって結合され得る。レポーターは、高度に豊富な同位体(例えば、単一の同位体の50、100、200、500、1000を超えるコピー)を提供し、それによってアッセイビーズに結合した少数の標的分析物の検出を可能にする高感度(例えば、強度)元素タグを含み得る。そのような高感度元素タグには、ナノ粒子(例えば、抗体またはオリゴヌクレオチドなどの生体分子に結合するように官能化された金属ナノ結晶表面を含む)または超分岐ポリマーが含まれ得る。例えば、同じナノ金粒子元素タグを含む複数のレポーター生体分子は、高いシグナルを提供し、同じ元素タグを含む別個のレポーター生体分子が(例えば、それらが特異的である分析物を提示するビーズの)アッセイバーコードによって区別され得るという事実を利用する。特定の態様では、ナノ粒子タグ(例えば、金ナノ粒子)は、ビオチン-アビジン(例えば、ビオチン-ストレプトアビジン)相互作用を介してレポータープローブと会合し得る。例えば、ナノ粒子(例えば、金ナノ粒子)をストレプトアビジンにコンジュゲートさせてもよい。レポーターはまた、高度に豊富な同位体とは異なる低存在量の同位体(例えば、同位体の100、50、30、20、10または5を下回るコピー)を提供する低感度元素タグを含み、それによって、高度に豊富な同位体が検出器を飽和させるほどの高存在量である分析物の量を検出/定量することを可能にし得る。特定の態様では、高存在量同位体および低存在量同位体は、高存在量同位体による検出器の飽和が低存在量同位体の検出に影響を及ぼさないように、質量の差(例えば、5、10、20、30、40または50amuよりも大きい)を有する。様々な分析物に対するレポーター(例えば、様々なアッセイビーズの標的分析物に結合する抗体を含む)は、分析物がビーズの固有のアッセイバーコードによって区別されるため、同じ同位体、または同位体の組合せを含み得る。
[0163]特定の態様では、レポーターは、元素タグの複数の実例と標的分析物の単一の実例との会合によってシグナル増幅を提供するレポーター系を含み得る。シグナル増幅は、酵素的堆積、ハイブリダイゼーション(例えば、単一の長い中間体オリゴヌクレオチドへの複数のレポーターオリゴヌクレオチドの分岐ハイブリダイゼーション、鎖ハイブリダイゼーションおよび/またはハイブリダイゼーション)、伸長(例えば、単一の伸長、ローリングサークル伸長)、および/または一連の分岐コンジュゲーションによるものであり得る。特定の態様では、アッセイビーズによって検出された複数(例えば、全部)の分析物が、同じレポーター系によって検出され得る。特定の態様では、シグナル増幅レポーター系は、高感度元素タグを有し得る。
[0164]例えば、酵素基質部分を含む元素タグは、レポーター生体分子に付着した酵素によって溶液からビーズ(またはビーズに付着した分子)上に堆積され得る。そのような反応は、レポーター生体分子に結合した西洋ワサビペルオキシダーゼによって作用されるチラミド元素タグによる共有結合であり得る。
[0165]態様は、複数の元素タグ化オリゴヌクレオチドが単一のオリゴヌクレオチド標的に(1つ以上のオリゴヌクレオチド中間体を介して)間接的にハイブリダイズするようなハイブリダイゼーションスキームを含む。例えば、オリゴヌクレオチド標的は、標的RNAまたはDNA(例えば、gDNAまたはcDNA)配列であり得るか、レポーター抗体上に存在するオリゴヌクレオチドであり得る。
[0166]本明細書に記載されるように、マスサイトメトリーは、十分な検出チャネル(質量チャネル)が、レポーターのための(例えば、アッセイ標的を検出するための)追加のチャネルを可能にしながら、ビーズ内の試料およびアッセイバーコードの両方を検出することを可能にする。したがって、本明細書に記載のビーズアッセイは、マスサイトメトリーに使用するためにバーコード化された試料および/またはアッセイであり得る。例えば、複数の異なる条件(例えば、薬物候補、例えば、酵素、または1つ以上の酵素のアゴニストもしくはアンタゴニスト)が生体試料に適用されてもよく、複数の標的に対するその影響が酵素アッセイビーズによって検出されてもよい。個々の条件は、同じ条件に曝露された異なるアッセイビーズ間で共有される試料バーコードによって同定され得る。アッセイバーコード化ビーズは、分析の前、例えば、条件に曝露される前に組み合わされ得る。試料バーコード化ビーズは、分析前に組み合わされ得る。
[0167]特定の態様では、酵素は、プロテアーゼ、キナーゼ、ホスファターゼまたはDNA修飾タンパク質、例えば、DNAメチルトランスフェラーゼであり得る。標的は、酵素によって作用される基質であり得、レポーター(例えば、本明細書に記載のレポーター生体分子)は、酵素によって作用される前または後にのみ標的に結合し得る。例えば、タンパク質標的のリン酸化形態を検出するホスホ特異的抗体であって、キナーゼ酵素によって作用されると存在量が増加するか、ホスファターゼによって作用されると存在量が減少し得る、ホスホ特異的抗体。酵素がプロテアーゼである場合、レポーターはペプチド基質の末端と会合し、基質が切断された際にビーズとの会合から除去され得る(その結果、レポーター元素タグの減少は、プロテアーゼ活性の増加を示す)。
[0168]試料バーコードは、いくつかの酵素(またはそのアゴニスト/アンタゴニスト)のうちのどれが特定のアッセイで試験されたかを示すために使用され得る。例えば、候補酵素、アゴニスト、アンタゴニストを細胞溶解物などの生物学的流体に加えてもよく、その後、試料をアッセイバーコード化ビーズと接触させて酵素の活性を検出する。あるいは、候補は、細胞に(例えば、直接、または遺伝子工学によって)または患者もしくは哺乳動物試験対象などの生物に投与されてもよく、その供給源から採取された試料をアッセイビーズと接触させてもよい。試料バーコード化は、多くのそのような候補を並行してスクリーニングすることを可能にする。いずれの場合も、候補を同定するために、本明細書でビーズについて記載されるように試料バーコードを加えることができる。例えば、10超、20超、50超、100超、500超または1000超の別個の試料をバーコード化することができる。例えば、6の固有の組合せでは、12の別個の同位体は、924の別個の組合せを提供する(例えば、最大924の試料のバーコード化の場合)。1000近くのアッセイをバーコード化するために、別の12の別個の同位体を使用することができる。したがって、10超、20超、50超、100超、500超または1000超の別個のアッセイビーズをバーコード化することができる(例えば、候補によって作用される異なる基質の量を検出するビーズ)。本明細書に記載されるように、レポーターによる基質の検出のために少なくとも1つのチャネルが残される。これにより、マスサイトメトリーによる即時読み出しを用いた前例のないスクリーニングが可能になり得る。
[0169]生細胞内の酵素によって、タンパク質の翻訳後修飾が行われる。公知の翻訳後修飾には、タンパク質のリン酸化および脱リン酸化、ならびにメチル化、プレニル化、硫酸化およびユビキチン化が含まれる。タンパク質、特に酵素上のリン酸基の有無は、多くの生化学的経路およびシグナル伝達経路では調節的役割を果たすことが知られている。
[0170]マスサイトメトリーのためのビーズに基づくキナーゼアッセイは、参照により組み込まれ、以下に要約される米国特許第20070190588号明細書といった米国特許公開公報に説明されている。ただし、そのようなビーズに基づくアッセイは、スクリーニングに利点を提供し、マスサイトメトリーの高度なプレキシティー(plexity)によって独自に可能になる、試料およびアッセイバーコード化の両方について提案されていない。
[0171]キナーゼ機能とは、ATPなどの高エネルギードナー分子から特定の標的分子(基質)にリン酸基を移動させること(リン酸化)である。標的からリン酸基を除去する酵素は、ホスファターゼとして知られている。キナーゼの最大の群は、特定のタンパク質に作用し、その活性を改変するタンパク質キナーゼである。様々な他のキナーゼは、それらの基質にちなんで命名されることが多い小分子(脂質、炭水化物、アミノ酸、ヌクレオチドなど)に作用し、アデニル酸キナーゼ、クレアチンキナーゼ、ピルビン酸キナーゼ、ヘキソキナーゼ、ヌクレオチド二リン酸キナーゼ、チミジンキナーゼを含む。
[0172]タンパク質キナーゼは、セリン残基、トレオニン残基またはチロシン残基では、アデノシン三リン酸(ATP)から標的ペプチドまたはタンパク質基質へのリン酸の移動を触媒する。タンパク質キナーゼは、別個の配列上の基質をリン酸化する能力によって区別される。市販のキナーゼは、活性型(供給業者によってリン酸化される)であるか、不活性型であり、別のキナーゼによるリン酸化を必要とし得る。
[0173]タンパク質ホスファターゼは、ホスホセリン残基、ホスホトレオニン残基またはホスホチロシン残基でリン酸モノエステルをリン酸イオンと遊離ヒドロキシ基を有するタンパク質またはペプチド分子とに加水分解する。この作用は、タンパク質キナーゼの作用と正反対である。例には、ホスホ-チロシン残基を加水分解するタンパク質チロシンホスファターゼ、アルカリホスファターゼ、セリン/トレオニンホスファターゼおよびイノシトールモノホスファターゼが挙げられる。
[0174]別の態様は、ホスファターゼアッセイのための方法であって、任意にあらゆる基質について同じ元素タグであり得る元素タグによって標識された各タイプのリン酸化基質が単一タイプの元素標識支持体に付着するような方法で、任意にあらゆる基質について同じ元素タグであり得る元素タグによって標識された異なる遊離リン酸化基質を各溶液が含む多数の溶液中で、金属イオン配位錯体が付着した複数の元素標識支持体をインキュベートすること;多数の別個の溶液中の多数の元素標識支持体に付着した金属イオン配位錯体に付着した結合基質からの遊離リン酸化基質を分離すること;ホスファターゼがリン酸化基質を脱リン酸化することを可能にする条件下で、ADPおよび少なくとも1つのホスファターゼを含む単一の溶液中で支持体に付着した金属イオン配位錯体への付着を介して、任意にあらゆる基質について同じ元素タグであり得る元素タグによって標識された多数のリン酸化基質が付着した多数の元素標識支持体をインキュベートすること;上記多数の元素標識支持体に付着した金属イオン配位錯体に付着した、任意にあらゆる基質について同じ元素タグであり得る元素タグによって標識された結合リン酸化基質から遊離非リン酸化基質を分離すること;ならびに多数の元素標識支持体に付着した金属イオン配位錯体に付着した、任意にあらゆる基質について同じ元素タグであり得る元素タグによって標識された結合リン酸化基質の粒子元素分析を行うことを含む方法を提供することである。
[0175]本出願人の教示の別の態様は、試料中の元素を検出および測定するためのキットであって、測定された元素が、リン酸化基質に付着した元素タグと、金属イオン配位錯体の元素と、固有に標識された支持体の元素とを含み、リン酸化基質を直接タグ化するための元素タグと;多数のリン酸化基質と;固有に標識された支持体と;金属イオン配位錯体と;場合により、ホスファターゼ、ホスファターゼ緩衝液およびADPとを含むキットを提供することである。
[0176]本出願人の教示の別の態様は、キナーゼアッセイのための方法であって、キナーゼが基質をリン酸化することを可能にする条件下で、単一タイプの非リン酸化基質が単一タイプの元素標識支持体に付着するような方法で、ATPと、少なくとも1つのキナーゼと、遊離金属イオン配位錯体と、元素標識支持体上に固定化された多数の非リン酸化基質とをインキュベートすること;遊離金属イオン配位錯体および多数の固定化された非リン酸化基質から、金属イオン配位錯体が付着した、元素標識支持体上に固定化された多数のリン酸化基質を分離すること;ならびに元素分析によって、金属イオン配位錯体が付着した、元素標識支持体上に固定化された多数のリン酸化基質を測定することを含む方法を提供することである。
[0177]本出願人の教示の別の態様は、試料中の元素を検出および測定するためのキットであって、測定された元素が、非リン酸化基質に付着した元素タグと、金属イオン配位錯体とを含み、非リン酸化基質を直接タグ化するための元素タグと;非リン酸化基質と;固体支持体と;金属イオン配位錯体と;場合により、キナーゼ;キナーゼ緩衝液;およびATPとを含むキットを提供することである。
[0178]支持体は、本明細書で説明されるように、試料でありバーコード化されたコード化ビーズであり得る。
[0179]酵素のアッセイおよび薬理学的調節は、動物の恒常性を維持するそれらの役割のために、可能性のある治療剤を同定する際の重要な要素となっている。プロテアーゼは、シグナル伝達経路で重要な役割を果たすことが近年示されたタンパク質分解酵素のサブクラスであり、その調節不全は、癌、心血管疾患および神経障害を引き起こし得る。約400の既知のヒトプロテアーゼのうち、数十が潜在的な薬物候補として試験されている。プロテアーゼの小分子阻害剤は、現在、変性疾患の治療のための、癌の治療のための、ならびに抗菌剤、抗ウイルス剤および抗真菌剤としての価値のある治療リードと考えられている。
[0180]マスサイトメトリーのためのビーズに基づくプロテアーゼアッセイは、参照により組み込まれ、以下に要約される米国特許第20170023583号明細書といった米国特許公開公報に説明されている。ただし、そのようなビーズに基づくアッセイは、スクリーニングに利点を提供し、マスサイトメトリーの高度なプレキシティー(plexity)によって独自に可能になる、試料およびアッセイバーコード化の両方について提案されていない。
[0181]複数の酵素反応の同時測定を可能にする堅牢で高感度で定量的な酵素アッセイが必要とされている。そのようなアッセイは、貴重な生体試料および試薬の保存を可能にし、ハイスループットおよび短縮されたアッセイ時間を達成し、酵素分析の全体的なコストを低減することができる。
[0182]本発明の一態様は、生物学的流体中のプロテアーゼ活性を検出する方法である。方法は、コード化ビーズをペプチド基質の最初のアミノ酸に付着させて固定化ペプチド基質を形成すること、ここで、ペプチド基質が、最初のアミノ酸および最後のアミノ酸を含み、プロテアーゼ酵素のための基質であり:ペプチド基質の最後のアミノ酸に元素タグを付着させてタグ化ペプチド基質を形成すること:固定化タグ化ペプチド基質を生物学的流体とインキュベートすること:ならびに元素分析によって生物学的流体中の元素タグおよびコード化ビーズを検出することを含み得る。コード化ビーズは、本明細書で説明されるように、アッセイおよび試料バーコード化の両方であり得る。
[0183]プロテアーゼアッセイキットは、ペプチド基質(固定化ペプチド基質)の最初のアミノ酸に付着したアッセイコード化ビーズを含み得、ペプチド基質は、最初のアミノ酸および最後のアミノ酸を含み得、プロテアーゼ酵素のための基質であり得る。元素タグは、ペプチド基質の最後のアミノ酸にまたはその近くに付着して、タグ化ペプチド基質を形成し得る。コード化ビーズは、本明細書で説明されるように、アッセイおよび試料バーコード化の両方であり得る。
[0184]アッセイビーズの混合物は、少なくとも5、10、20、50、100、200、500、1000またはそれ以上の分析物を一緒に標的とし得る。特定の態様では、試料バーコードは、少なくとも5、10、20、50または100以上の異なる試料から、アッセイバーコードビーズおよび/または細胞を区別し得る。
[0185]特定の態様では、アッセイバーコード化ビーズの数および/またはサイズは、それらが特異的である分析物によって異なり得る。例えば、高存在量の標的分析物に特異的に結合するアッセイバーコード化ビーズは、同じ試料中の低存在量の標的分析物に特異的に結合するアッセイバーコード化ビーズよりも、その表面にある抗体の数が少ないか、多い場合がある。例えば、アッセイバーコードビーズの混合物では、第1の標的分析物に特異的なアッセイバーコード化ビーズは、第2の標的分析物に特異的なアッセイバーコードビーズの2、5、10、20、50または100倍豊富であり得る。第1の分析物が第2の分析物よりも豊富である場合、第1の分析物は、それに結合する多数のアッセイバーコード化ビーズにわたって希釈される。アッセイバーコードキットは、本明細書に記載の1つ以上のアッセイバーコードビーズおよび/またはレポーターを含み得る。
[0186]試料ごとのバーコード化は、その特定の試料と会合する試料バーコードを用いて試料をタグ化することによって達成することができる。したがって、元素分析中に試料バーコードが同定されると、調査されている特定の細胞または粒子がその特定の試料の一部であると推測することができる。したがって、調査される細胞または粒子をそれぞれの試料と会合させる能力を失うことなく、試料バーコードの適用と元素分析を使用した調査との間の任意の時点で複数の試料を一緒にプールすることができる。試料を一緒にプールすることを可能にすることにより、元素分析装置ははるかに高いスループットで動作することができ、試料の取り扱いおよび保存を単純化することができる。
[0187]試料バーコードは、試料の全部、圧倒的多数または大部分もしくは全部の細胞または粒子に対する標的化機能を有する元素タグ化部分(例えば、アッセイバーコード化試薬または試料バーコード化試薬)に結合した元素タグを含むことができる。本明細書で使用される場合、圧倒的多数という用語は、試料の細胞または粒子の少なくとも51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%を含み得る。
[0188]場合によっては、バーコード化試薬は、元素タグを含有するか元素タグに結合することができるビーズであり得る。場合によっては、固有のアッセイバーコードをビーズ内に配置することができ、ビーズの表面は、固有の試料バーコードを含有するか、それに結合するか、それに結合するように官能化することができる。元素タグを含有するか元素タグに結合するための任意の好適なビーズ、例えば、ポリマー支援表面官能化ビーズを使用することができる。そのようなポリマーは、ポリ-L-リジン、PEG(ポリエチレングリコール)、PEG MEA(メチルエーテルアクリレート)、PVMS(ポリビニルメチルシロキサン)、ポリドーパミン、ポリスチレン、および/または当業者に公知の別のポリマーまたは誘導体であり得る。場合によっては、ビーズは、標的化機能を有する部分(例えば、抗体)に結合するための第1の官能基と、試料バーコードに結合するための第2の官能基とによって官能化され得る。ただし、場合によっては、ビーズは、標的化機能を有する部分に結合すること、および試料バーコードに結合することの両方が可能な単一の官能基のみによって官能化され得る。場合によっては、ブロッキング剤(例えば、アルブミン)を使用して、ビーズに部分および試料バーコードが付着するのを制御することができる。場合によっては、官能基が細胞の表面と反応するか、細胞が事前に透過処理される場合、反応性官能基(例えば、チオール基、アミン基、チオール反応性基、アミン反応性基もしくはクリックケミストリー官能基、またはさらにはイソチオシアネートなどの高反応性官能基)を使用して、ブロッキング剤によってブロッキングされたビーズを標識するのを容易にすることができる。そのような官能基は、バーコード化試薬または試料自体のタグ化を容易にするために、試料バーコード上に配置することができる。あるいは、遊離金属(例えば、試料バーコード同位体のセット)が溶液中に提供されてもよく、ビーズの表面上のキレート基によって結合されてもよい。特定の態様では、ビーズは、アッセイで細胞をバーコード化するために使用されるのと同じ試料バーコード試薬に結合する(またはそれによって結合される)ように官能化され得る。特定の態様では、試料バーコード内の同位体の組合せは、同じ試料からのビーズおよび細胞について同じであり得る。場合によっては、アッセイビーズをブロックしてもよい(例えば、BSAなどのブロッキング試薬を用いて)。そのような場合、試料バーコードは、ブロッキング試薬に結合し得る。
[0189]細胞のための試料バーコード化試薬は、(試料中の複数の細胞型または大部分の細胞にわたって結合する)単数または複数の元素タグ化抗体、細胞に非特異的に結合するように官能化された元素タグ(例えば、共有結合相互作用を介して)、および/または溶液中の金属を含み得る。細胞のための試料バーコード化試薬は、試料バーコードを細胞に導入するための試薬(例えば、DMSO、細胞透過処理試薬、例えば、界面活性剤またはアルコールなど)をさらに含み得る。アッセイバーコード化ビーズのための試料バーコード化試薬は、ビーズ内、ビーズの表面上に存在し得るか、ビーズに適用され得る。ビーズに適用する場合、試料バーコード化試薬は、ビーズの表面に結合するための(例えば、ビーズによって提示される官能基に、またはビーズ表面上に存在するブロッキング試薬に結合するための)本明細書に記載の官能基を含み得る。所与の試料のための試料バーコード化試薬は、その試料に特異的な同位体の固有の組合せを含み得る。特定の態様では、同じ試料(例えば、個々の血液試料)からの細胞およびアッセイバーコード化ビーズは、同じアッセイバーコードによって標識され得る。細胞およびビーズの標識に使用される同じアッセイバーコードは、同位体の同じ組合せおよび/または同じ付着手段(例えば、官能基)を含み得る。
[0190]試料バーコード化試薬は、凍結乾燥抗体パネルと混和してまたは一緒に提供され得る。試料バーコード化試薬は、アッセイバーコード化ビーズと混和してまたは一緒に提供され得る。アッセイバーコード化ビーズは、凍結乾燥抗体パネルと混和してまたは一緒に提供され得る。アッセイバーコード化ビーズおよび試料バーコード化試薬は、凍結乾燥抗体パネルと混和してまたは一緒に提供され得る(例えば、試料バーコード化試薬がアッセイバーコード化ビーズ、および試料中の細胞の両方に結合する場合)。上記の特定の実施形態では、試料バーコード化試薬は、アッセイバーコード化ビーズ中にあるか、バーコード化ビーズ上にあるか、バーコード化ビーズと一緒に提供され得る。
[0191]場合によっては、高反応性官能基(例えば、チオール基、アミン基、チオール反応性基、アミン反応性基またはクリックケミストリー官能基)を使用して、試料バーコードによって細胞を標識するのを容易にすることができる。そのような官能基は、バーコード化試薬または試料自体のタグ化を容易にするために、試料バーコード上に配置することができる。あるいは、遊離金属(例えば、試料バーコード同位体のセット)が溶液中に提供されてもよく、細胞に投与されてもよい(例えば、アルコール、界面活性剤および/またはDMSOなどの試薬の存在下で、細胞内への金属の進入を可能にするために)。
[0192]場合によっては、アッセイバーコードおよび試料バーコードに使用される元素タグは、元素タグ化凍結乾燥パネルとともに一般的に使用されない、またはランタニドファミリー以外の元素および/または同位体を含むことができる。例えば、アッセイバーコードおよび/または試料バーコードは、PdまたはTeを使用してバーコード化することができる。場合によっては、アッセイバーコードおよび/または試料バーコードのための元素タグは、ポリマーにキレート化された(例えば、ポリマー上のDOTA基にキレート化された)またはカドミウム結合タンパク質に結合したカドミウム同位体を含有するカドミウム元素タグであり得る。
[0193]場合によっては、それぞれが固有の試料バーコードを収容する単一の容器および複数の別個の容器にビーズなどのバーコード化試薬を収容するキットを提供することができる。バーコード化試薬は、アッセイバーコードを含んでも含まなくてもよい。ユーザは、別個の体積のこれらのバーコード化試薬をアッセイされる様々な試料と組み合わせることができる。次いで、各試料を固有の試料バーコードと組み合わせて、その試料バーコードが、既に試料中にあるか試料に結合しているバーコード化試薬および/または試料自体の細胞または粒子に結合することを可能にすることができる。洗浄後、この試料-バーコードタグ化試料は、アッセイバーコードの有無にかかわらず、いずれも同じ試料バーコードを含むバーコード化試薬を含む。したがって、この試料バーコードを使用して、この特定の試料の細胞または粒子を同定することができる。他の試料および他の試料バーコードを用いて同じプロセスを行い、それにより、複数の試料-バーコード-タグ化試料の集合体を得ることができ、各試料は、固有の区別可能なバーコードによってタグ化される。任意で、場合によっては、試料バーコード自体が試料の細胞または粒子を直接標的とすることができる場合、別個のバーコード化試薬を用いることなく試料バーコードを使用することができる。
[0194]場合によっては、特定の試料とその試料バーコードとの間の会合は、マッピングなどに保存することができる。調査または分析ソフトウェアによって、この試料バーコード情報にアクセスして、試料バーコードの検出された存在に基づいて、元素分析装置データまたは追加の結果を適切な試料に自動的に帰属させることができる。
[0195]場合によっては、レポーター試薬をアッセイ試薬と一緒に提供し、および/またはアッセイ試薬に結合した分析物の存在を検出するために使用してもよい。レポーター試薬は、分析物がアッセイビーズによって結合される前または後に、試料中の分析物に直接結合(特異的または非特異的に)し得る。レポーター試薬は、生体分子、例えば、オリゴヌクレオチド(例えば、アッセイバーコード化ビーズに結合した標的RNAまたはDNAをハイブリダイズさせる)または親和性試薬(例えば、抗体、レクチンまたはアプタマー)を含み得る。そのようなレポーター生体分子は、調査中にバーコード化試薬(例えば、ビーズ)および/または標的粒子の存在を同定するのを助けるために使用することができる。レポーター試薬は、同じ対象のためのあらゆるレポーター試薬(例えば、ビーズのためのあらゆるレポーター試薬、または特定の標的分析物のためのあらゆるレポーター試薬)に共通であるが、他の元素タグ(例えば、試料バーコード化元素タグ)とは区別可能な元素タグを含むことができる。各レポーター試薬は、特定の対象、例えば、バーコード化試薬(例えば、ビーズ)または標的分析物と会合することができる。レポーター試薬は、抗体、またはそれらの会合した対象に対する標的化機能を有する他の部分を含むことができる。したがって、レポーター試薬が他の試薬(例えば、バーコード化試薬)または試料と混合される場合、レポーター試薬は、それらの会合した対象をそのレポーター試薬のための元素タグによってタグ化することができる。元素分析による調査中にその元素タグが検出されると、調査されている粒子がその特定のレポーター試薬に会合したタイプのものであると推測することができる。例えば、バーコード化ビーズのためのレポーター試薬と会合した元素タグが検出された場合、その時点で検出されている対象、したがって、その時点の前後の特定の窓内で検出された元素は、そのバーコード化ビーズと会合している(例えば、そのビーズ内またはそのビーズ上の元素タグと会合した同位体である)と仮定することができる。本明細書で使用される場合、細胞型のためのレポーター試薬は、凍結乾燥抗体パネルからの抗体であり得る。
[0196]レポーター生体分子は、元素タグ(例えば、ポリマー鎖上の、またはビーズ内もしくはビーズ上に埋め込まれた1つ以上の同位体の集合体)を含み得る。場合によっては、レポーター試薬(レポーター抗体など)は、特定のアッセイ試薬(例えば、ビーズなどのアッセイ試薬の表面上に存在するアッセイ抗体によって結合される)と会合した遊離分析物に特異的であり得る。レポーター抗体およびアッセイ抗体(例えば、アッセイビーズに結合した抗体)は、同じタイプの抗体であり得るか、異なるタイプの抗体であり得る。場合によっては、レポーター抗体がアッセイ抗体と異なる場合(例えば、ポリクローナル抗体が使用される場合)、レポーター抗体は、標的分析物に対するアッセイ抗体の結合を妨害しないように選択され得る。場合によっては、レポーター試薬およびアッセイ試薬は、2つの異なる抗体(例えば、モノクローナル抗体)から作製され得るが、必ずしもそうである必要はない。
[0197]複数の標的分析物とともに複数の異なるアッセイ試薬を使用する場合、レポーター試薬の複数のセットを作製および/または使用することができ、各セットは、同じ元素タグ(例えば、同位体的に区別されない元素タグ)を含有するが、異なるレポーター抗体が元素タグに結合している。したがって、レポーター試薬のセットの様々なレポーター抗体は様々な異なる標的分析物を標的とし得るが、それらはいずれも、あらゆるレポーター試薬と会合した同じ元素タグによってそれらの様々な標的分析物をタグ化する。代替的または追加的に、レポーター試薬は、本明細書にさらに記載されるように、高感度および低感度元素タグの両方を含み得る。
[0198]一例では、それぞれが固有のアッセイバーコードを有する10~12の異なるバーコード化試薬のセットをキットに提供することができ、後にバーコード化試薬および/または試料と組み合わせるために6つの異なる元素タグのセットを別個に提供することができ、バーコード化試薬とともに含まれるかバーコード化試薬とは別個であり、それ自体の固有の元素タグを有するバーコード化試薬レポーター(例えば、バーコード化試薬を標的とするレポーター試薬)を提供することができ、30~40の細胞レポーター(例えば、それぞれが特定の細胞型を標的とするレポーター試薬)のセットを固有の元素タグを有する各細胞レポーターとともに提供することができる。各試薬、バーコードおよび/またはレポーターの数は、所望に応じて調整することができる。
[0199]場合によっては、バーコード化試薬および/またはバーコードを凍結乾燥し、本明細書に記載の凍結乾燥パネルなどの凍結乾燥パネルに含めることができる。
[0200]場合によっては、アッセイバーコードおよび試料バーコードのいくつかの固有の組合せを用いてバーコード化試薬を調製することによって、バーコード化試薬を予め構成された形態で提供することができる。そのような場合、各固有のバーコード化試薬は、ウェルプレートの別個のウェルなどの別個の容器に保存することができる。一例では、特定の列(または行)に沿った全ウェルが同じアッセイバーコードを共有するのに対して、特定の行(または列)に沿った全ウェルが同じ試料バーコードを共有するように、ウェルプレートを確立することができる。別の例では、充填された各ウェルが、特定の固有の試料バーコードと多数のアッセイバーコードとの様々な組合せを有するバーコード化試薬を含むように、ウェルプレートを確立することができる。したがって、第1のウェルは、いずれも第1の試料バーコードを有するが、それぞれが異なるアッセイバーコードを有するバーコード化試薬を含み得、第2のウェルは、いずれも第2のバーコードを有するが、それぞれが異なるアッセイバーコードを有するバーコード化試薬を含み得る。場合によっては、予め構成されたバーコード化試薬は、数千の固有のビーズ群の製造を必要とし得る。
[0201]場合によっては、固有のアッセイバーコードと、試料バーコードに結合するように官能化された表面とを有するバーコード化試薬を調製することによって、バーコード化試薬(例えば、ビーズ)を半構成形態で提供することができる。そのような場合、バーコード化試薬の各群は、バーコード化試薬のその群のアッセイバーコードに関連するアッセイに関連する標的化機能を有する部分(例えば、抗体)に結合することができる。
[0202]半構成バーコード化試薬が提供される場合、バーコード化試薬を試料と組み合わせる前に、試料バーコードをバーコード化試薬に結合させることができる。一例では、異なるバーコード化試薬を一緒に混合し、次いで、容器(例えば、ウェルプレート内のウェル)のセット全体に配置することができる。次いで、固有の試料バーコードを容器の各々に加えることができ、その結果を固有の試料と混合して、その試料に対してアッセイバーコード同定可能アッセイを行い、同時にその試料を試料バーコードによってタグ化することができる。
[0203]半構成バーコード化試薬が提供される場合、バーコード化試薬を試料と組み合わせた後に、試料バーコードをバーコード化試薬に結合させることができる。一例では、半構成バーコード化試薬を一緒に提供するか、そうでなければ一緒に混合することができる。次いで、バーコード化試薬を試料のセットの各々に加えることができる。別個に、バーコード化試薬が加えられる前または後に、固有の試料バーコードを試料のセットの各々と混合することができる。試料バーコードは、バーコード化試薬および/または試料の細胞または粒子をタグ化することができる。
[0204]一例では、バーコード化試薬は、捕捉抗体の付着のためにポリドーパミンによって官能化されたアッセイバーコード化ビーズを含むことができる。捕捉抗体と一緒に別の分子(例えば、アビジン)が加えられ得る。捕捉抗体をアッセイバーコード化ビーズに加えた後、ビーズを混合し、各試料についてアリコートに分割することができる。試料バーコードの場合、分子に結合するように官能化された(例えば、ビオチンを用いて)元素タグの固有の組合せを加えることができる。
[0205]場合によっては、試料バーコードをレポーターに結合して、そのレポーターがレポーターおよび試料識別子の両方として機能することを可能にすることができる。例えば、特定の細胞型を報告するための抗体はまた、その細胞型が関連付けられている試料を同定するように機能することができる。そのような場合、抗体およびその固有の元素タグの複数のコピーを作製することができ、各コピーは固有の試料バーコードを受け取る。次いで、複数の試料の各々に各コピーを提供することができる。洗浄および調査の後、固有の試料バーコードの検出は、特定の試料の存在を示すことができ、その抗体の固有の元素タグの検出は、その試料中のその標的の存在を示すことができる。場合によっては、複数の抗体パネル(例えば、凍結乾燥抗体パネル)を作製することができ、各抗体パネルは、そのパネルの各抗体が同一の固有の同位体、または固有の同位体の同一の組合せを共有する試料バーコードに結合することによって、特定の試料バーコードに関連付けられる。使用時に、各試料バーコード化抗体パネルを異なる試料と別個に組み合わせることができ、その後、試料を洗浄し、元素分析を使用して調査する前に一緒にプールすることができる。
[0206]場合によっては、試料特異的抗体パネルは、試料特異的抗体パネルによって染色された後の試料中に存在する同位体の組合せがその試料に固有であるように、元素タグを有する抗体を含むことができる。言い換えると、抗体パネルの複数の抗体にわたって同位体のその固有の組合せを分散させることによって、試料バーコードを抗体パネルに組み込むことができる。
[0207]特定の態様では、生細胞バーコード(例えば、チオール反応性テルル系バーコード、または広く発現される表面マーカーに対する元素タグ化抗体)を使用することができ、これにより、試料中の生細胞(例えば、新鮮な血液)もバーコード化するという利点を追加することができる。例えば、生細胞バーコードは、CD45に特異的に結合する元素タグ化抗体を含み得る。この手法は、(例えば、PBMCの)生細胞の刺激または別の処理と一緒に行われ得る。場合によっては、試料バーコードは、生細胞をバーコード化することができる。場合によっては、試料バーコードは、生細胞に対して非毒性であるなど、生細胞に対して非損傷性であり得る。
[0208]本開示の特定の態様は、サイトメトリー以外の用途に有用であり得る。例えば、アッセイおよび試料バーコードの両方が、抗体結合ビーズに付着したオリゴヌクレオチドにコードされ得、オリゴヌクレオチドを有するレポーター抗体が、ビーズに結合した分析物を検出するために使用され得る。ビーズを液滴中に単離し、ビーズ上のアッセイ/試料バーコードオリゴヌクレオチド、およびレポーター抗体上のオリゴヌクレオチドから反応生成物を形成することができる。この反応生成物は、配列決定によって検出され、多数の試料およびアッセイバーコードを検出することを可能にすることができる。
[0209]本開示の特定の態様は、既存のアッセイに利用できない利点、例えば、T細胞のためのディープ免疫表現型検査プロファイリング;他の白血球(B細胞、NK細胞、樹状細胞および単球など)に対する細胞頻度を捕捉する能力に起因した、追加の免疫系統の広い範囲;特にあらゆるマーカーが組み合わされているため、複数のチューブ間で推測する必要がない、単一の細胞レベルで最大化された情報内容;試料バーコードを使用して技術的変動性を制御する能力;目的の機能に必要な任意のパネルまたはパネルサブセットを追加することによって目的の機能に深く没入する能力;ほとんどの消費者の必要性を網羅する検証済み抗体カクテルを提供し、それにより、わずかに異なるカクテルを検証する際の無駄な時間および労力を削減または排除する能力;ならびに操作者のバイアスを伴うことなく迅速な洞察を達成することによって、データ分析を特定の目的に合わせて調整する能力を可能にする。
[0210]例示的な使用例では、多くの企業が、次の製品または表示の拡張とともに最初に市場に参入しようと競争している。企業の戦略は、単剤療法または併用療法を複数の適応症(例えば、癌の種類)に適用し、臨床的利点の最も弱い徴候について患者を精査する「バスケット試験」として免疫腫瘍学(I/O)における初期段階の臨床試験を行うことである。これらの加速された試験設定では、各試料は特に貴重であり、フローサイトメトリーを含むあらゆる分析方法の情報量を最大化することが重要である。さらに、免疫療法のクラスでは有害事象は免疫媒介性であり、ベースラインと治療中の免疫表現型との比較では潜在的に重要な情報が提示される。これらの有害事象は、そのクラスでは将来の標準となることがほぼ普遍的に受け入れられているように組み合わせて使用されると悪化し、それらの組合せを試験するために多数の臨床試験が開始されている。したがって、本開示の態様は、そのような企業にとって特に有用であり得る。
[0211]例示的な使用例では、契約研究機関は、すべてではないにしてもほとんどのフローサイトメトリー試験を含む、多くの企業の臨床試験のために選択される実行チャネルとして機能する。本開示の態様は、特に、得られるコストおよび時間効率、ならびに本明細書に記載の凍結乾燥パネルの長期安定性のために、そのような研究組織にとって特に有用であり得る。
[0212]別の例示的な使用例では、大規模な癌研究センターが、第I相/第II相の臨床試験施設としての役割を果たすことができるほか、承認された薬物を用いて患者を常用的に治療することもできる。これらのセンターは、新しいバイオマーカーの開発および診断試験の研究を支援するために追加の情報を収集する場合がある。本開示の態様は、特に、得られるコストおよび時間効率、ならびに本明細書に記載の凍結乾燥パネルの長期安定性のために、そのような研究センターにとって特に有用であり得る。場合によっては、本開示の特定の態様は、それらの施設で検証および使用することができる実験室開発試験の一部として使用することができる。
[0213]これらの例示的な例は、読者に本明細書で説明される一般的な主題を紹介するために与えられており、開示された概念の範囲を限定することを意図するものではない。以下のセクションは、図面を参照して様々な追加の特徴および例を説明し、同様の符号は同様の要素を示し、方向の説明は例示的な実施形態を説明するために使用されるが、例示的な実施形態と同様に、本開示を限定するために使用されるべきではない。本明細書中の例示に含まれる要素は、縮尺通りに描かれていない場合がある。
[0214]図1は、本開示の特定の態様による、元素タグ化部分102の概略図である。図1の元素タグ化部分102は、元素タグ106によってタグ化された抗体104であるが、元素タグ106によってタグ化されている場合、任意の好適な部分を使用することができる。元素タグ106は、同位体、または同位体の組合せであり得る。場合によっては、元素タグ106は、いくつかのキレート基などの複数の金属含有ペンダント基を有するポリマー鎖であり得る。場合によっては、固有の同位体の複数のコピーを単一の元素タグ106内に含めることができる。場合によっては、同位体の固有の組合せの複数のコピーを単一の元素タグ106内に含めることができるが、そうである必要はない。
[0215]元素タグ化部分102は、本明細書に開示される凍結乾燥抗体パネルの一部であり得る。抗体104は、目的の標的に対する標的化機能を有する任意の好適な抗体であり得る。元素タグ化部分102を試料と適切に混合することにより、抗体104は試料中の任意の標的に結合し、それにより、試料を元素タグ106によって標識またはタグ化することができる。次いで、洗浄して未結合元素タグを除去した後、元素分析を使用してこの染色された試料を調査することができる。元素分析装置による固有の同位体、または同位体の固有の組合せの検出は、元素タグ106、ひいては元素タグ化部分102、ひいては元素タグ化部分102が結合している任意の標的の存在を示すことができる。
[0216]図2Aは、本開示の特定の態様による、別個の試料バーコード212を有するバーコード化試薬208の概略図である。バーコード化試薬208はビーズ214であり得るが、他のバーコード化試薬を使用することもできる。ビーズ214は、ビーズ214のコアに組み込むなど、ビーズ214内にアッセイバーコード210を含むことができる。アッセイバーコード210は、元素分析によって区別可能な固有の同位体、または同位体の固有の組合せを含む一種の元素タグであり得る。場合によっては、ビーズ214は、試料バーコード212、捕捉抗体218および/またはアッセイ特異的生体分子250などの様々な部分を含むか、それらに結合するか、それらに結合するように官能化された表面216を含むことができる。
[0217]ビーズ214の表面216は、特定のアッセイのための親和性試薬、例えば、特定の捕捉抗体218、または非抗体生体分子であり得る特定のアッセイ特異的生体分子250に結合するか、それに結合するように官能化することができる。親和性試薬は、特定の標的(例えば、タンパク質または他の構造)に結合し、それにより、標的をアッセイバーコード210によってタグ化することができる。したがって、洗浄して未結合バーコード化試薬を除去した後、アッセイバーコード210の検出は、親和性試薬(例えば、捕捉抗体218またはアッセイ特異的生体分子250)が結合している標的の存在を示す。
[0218]場合によっては、ビーズ214の表面216は、試料バーコード212に結合するように官能化することができる。試料バーコード212は、元素分析を使用して識別可能な固有の同位体、または同位体の固有の組合せを含む元素タグであり得る。試料バーコードの複数の群が存在することができ、1つの群からの試料バーコードはいずれも、同一の同位体、または同位体の組合せを有し、異なる群からの試料バーコードは、固有であり、元素分析を使用して互いに区別可能である。したがって、任意の数の異なるバーコード化試薬のセットを同じ群からの試料バーコードによってタグ化し、それにより、それらのバーコード化試薬の各々を、試料バーコードのその群に関連付けられた試料に関連付けることができる。別個に、任意の数の異なるバーコード化試薬の異なるセットを別の群からの試料バーコードによってタグ化し、それにより、バーコード化試薬のその異なるセットを、試料バーコードの他の群に関連付けることができる。
[0219]試料バーコード212は、例えば、複数の異なる試料バーコードを含むキットでは、バーコード化試薬208とは別個に提供され得る。したがって、バーコード化試薬208を使用してアッセイを準備するか行う場合、アッセイの前(例えば、両方を試料と混合する前に、試料バーコード212をビーズ214と混合することによって)またはアッセイ中に(例えば、試料バーコード212を試料と混合し、次いで、ビーズ214をその中で混合することによって)、試料バーコード212をバーコード化試薬208と混合することができる。
[0220]図2Bは、本開示の特定の態様による、試料バーコード212の付着後の図2Aのバーコード化試薬208の概略図である。場合によっては、試料バーコード212の付着は、製造中に起こり得る。そのような場合、試料バーコード212がビーズ214の表面に結合されているか、そうでなければビーズの表面216内に含まれているキットの一部などのバーコード化試薬208を提供することができる。場合によっては、試料バーコード212は、捕捉抗体218および/またはアッセイ特異的生体分子250の付着の前にバーコード化試薬208に結合することができる。
[0221]場合によっては、試料バーコード212の付着は、アッセイを行う準備の一部として(例えば、両方を試料と混合する前に、試料バーコード212をビーズ214と混合することによって)、またはアッセイを行うことの一部として(例えば、試料バーコード212を試料と混合し、次いで、ビーズ214をその中で混合することによって)行うことができる。
[0222]図3は、本開示の特定の態様による、試料バーコード312が統合されたバーコード化試薬308の概略図である。バーコード化試薬308はビーズ314であり得るが、他のバーコード化試薬を使用することもできる。ビーズ314は、ビーズ314のコアに組み込むなど、ビーズ314内にアッセイバーコード310および試料バーコード312の両方を含むことができる。アッセイバーコード310および試料バーコード312はそれぞれ、元素分析によって識別可能な独自の固有の同位体、または同位体の固有の組合せを含む一種の元素タグであり得る。
[0223]場合によっては、ビーズ314は、捕捉抗体318およびアッセイ特異的生体分子350などの様々な付着物を含むか、それらに結合するか、それらに結合するように官能化された表面316を含むことができる。ビーズ314の表面316は、特定のアッセイのための親和性試薬、例えば、特定の捕捉抗体318、または非抗体生体分子であり得る特定のアッセイ特異的生体分子350に結合するか、それに結合するように官能化することができる。親和性試薬は、特定の標的(例えば、タンパク質または他の構造)に結合し、それにより、標的をアッセイバーコード310によってタグ化することができる。したがって、洗浄して未結合バーコード化試薬を除去した後、アッセイバーコード310の検出は、親和性試薬(例えば、捕捉抗体318またはアッセイ特異的生体分子350)が結合している標的の存在を示す。
[0224]図4は、本開示の特定の態様による、元素分析装置424および凍結乾燥抗体パネル422を使用して1つ以上の試料420をアッセイするための系の概略図である。試料420は、全血またはヒト末梢血を含む任意の好適な試料であり得るが、任意の好適な試料を使用することができる。試料420は、生体試料であり得る。凍結乾燥抗体パネル422は、本明細書に開示される凍結乾燥抗体パネルまたはパネルサブセットであり得る。凍結乾燥抗体パネル422は、図1の元素タグ化抗体104などの複数の元素タグ化抗体を含むことができる。
[0225]凍結乾燥抗体パネル422を適切なプロトコルに従って試料420と混合し、凍結乾燥抗体パネル422を再懸濁することができる。場合によっては、バーコード化試薬408を凍結乾燥抗体パネル422および試料420と任意に混合することができる。好適なバーコード化試薬408の例には、試料バーコード化試薬およびアッセイバーコード化試薬が挙げられる。場合によっては、複数の試料420のそれぞれと、セットの各バーコード化試薬が同一の試料バーコードを含むバーコード化試薬408のそれぞれのセットとを混合し、それにより、複数の試料420の各々に固有の試料バーコードを適用することができる。
[0226]凍結乾燥抗体パネル422と混合した後、質量分析装置などの元素分析装置424を使用して試料420を調査することができる。場合によっては、図4に示すように、元素分析装置424は、誘導結合プラズマトーチ426および質量検出器428を含むICP-MSを含むことができるが、他の元素分析装置を使用することもできる。誘導結合プラズマトーチ426は、染色された試料および/または元素タグ化試料420の細胞または粒子を受け取り、試料をイオン化することができる。イオンの得られた流れは、場合により処理され(例えば、濾過され)、質量検出器428に送られ得る。質量検出器428は、飛行時間型検出器または他の好適な質量検出器であり得る。質量検出器428は、イオンの質量に基づいてイオン流中の様々な同位体の存在および量を決定することができる。質量検出器428は、経時的な様々な同位体の存在および量を示すデータを出力することができる。したがって、元素分析装置424は、経時的な様々な同位体の存在および量を示すデータを含むことができる元素データを出力することができる。場合によっては、元素データは、元素データプロセッサ430によるその後の分析のために後にアクセスされ得る元素データ482としてデータストアに保存され得る。場合によっては、元素データは、即時分析のために元素データプロセッサ430に導かれ得る。場合によっては、元素データプロセッサ430は、元素分析装置、例えば、元素分析装置のソフトウェア部品に組み込まれ得るが、場合によっては、元素データプロセッサ430は、別個の計算装置に組み込まれ得る。
[0227]元素分析装置424は、経時的な様々な同位体の存在および量に関する元素データを取得することができる。場合によっては、この元素データは、特定の期間(例えば、時間窓)内のあらゆる元素データを元素分析装置424によって検出された単一の細胞、ビーズまたは粒子に関連付けることができるように、処理するか期間にセグメント化することができる。例えば、100の細胞を含む試料420を分析する元素分析装置424は、少なくとも100の異なる期間を包含する元素データを生成し得る。したがって、特定の窓内で同定されたあらゆる同位体の集合体を使用して、その特定の窓に関連するその特定の細胞、ビーズまたは粒子に関連して検出された場合にどの標的またはバーコードを解明することができる。
[0228]場合によっては、元素データ482が保存されているデータストアと同じまたは異なるデータストアであり得るデータストアに、マッピングデータ384を保存することができる。マッピングデータ484は、同位体、または同位体の組合せを特定の標的または対象に関連付けるための情報を含むことができる。マッピングデータ484は、標的の発現を同定し、これにより、細胞型を区別する情報を含み、それにより、自動化された細胞型同定を容易にすることができる。例えば、CD20、CD45、CD14、CD16、CD8、CD3およびCD4を標的とする元素タグ化抗体の場合、マッピングデータ484は、これらの元素タグ化抗体の各々をタグ化するために使用されるものとしてそれぞれの同位体147Sm、154Sm、160Gd、165Ho、168Er、170Erおよび174Ybを同定し、それにより、各同位体をそれぞれの標的にマッピングすることができる。マッピングデータ484は、元素データプロセッサ430によってアクセスされ得る。
[0229]場合によっては、マッピングデータ484は、任意の数の凍結乾燥抗体パネルのマッピングを含むことができる。使用されている凍結乾燥抗体パネル(例えば、凍結乾燥抗体パネル422)は、手動で(例えば、ユーザ選択を介して)または自動的に(例えば、パネル自体の直接サンプリングを介して、または染色された試料内の固有のバーコードの検出を介して)検出され、それにより、どのマッピングを使用するかを元素データプロセッサ430に通知することができる。場合によっては、元素データ482は、どの凍結乾燥抗体パネルが使用されるかの同定などの追加のメタデータを含むことができる。標的への凍結乾燥抗体パネル元素タグのマッピングに加えて、マッピングデータ484は、標的への他の元素タグのマッピング、例えば、試料への試料バーコードのマッピング、アッセイへのアッセイバーコードのマッピング、および報告された標的へのレポーターバーコードのマッピングを含むことができる。これらの追加のマッピングの使用は、凍結乾燥抗体パネルのマッピングを決定する方法と同じ様式で決定することができる。
[0230]元素データプロセッサ430は、元素データ482およびマッピングデータ484を受け取ることができる。元素データプロセッサ430は、マッピングデータ484を使用して元素データ482を分析して、試料に関する情報、例えば、試料内の細胞または他の粒子に関するサイトメトリー情報を取得することができる。場合によっては、元素データプロセッサ430は、様々な試料バーコードを使用して試料ごとに結果を分離することができる。場合によっては、元素データプロセッサ430は、凍結乾燥抗体パネル422の標的に基づいて細胞型を同定および定量することができる。場合によっては、本明細書でさらに詳細に開示されるように、細胞型を同定および定量することは、元素データにゲーティングスキームを適用することを含むことができる。
[0231]元素データプロセッサ430は、本明細書に記載のものなどの任意の好適な様式で結果を出力することができる。例示的な出力は、データストアへの保存、ディスプレイ上への提示、または追加のプロセスへの入力を含むことができる。元素データプロセッサ430は、本明細書で同定されたものなどの任意の好適なタイプの情報を出力することができる。例えば、元素データプロセッサ430は、細胞型結果(例えば、相対的な定量);マーカー強度(例えば、表現型ツリー内の各細胞型の強度「色」を示す視覚的出力);マーカー頻度、マーカー強度および細胞数;任意の2つのマーカーのドットプロットおよび/または任意のマーカーのヒストグラム;または他の好適な情報を出力することができる。
[0232]図5は、本開示の特定の態様による、未知の粒子520、521の分析および処理を示す概略図である。第1の未知の粒子520および第2の未知の粒子521は、元素分析524に供される。時間の矢印は、第1の未知の粒子520が第2の未知の粒子521の前に分析されることを示すために描出されている。第1および第2の未知の粒子520、521は、好適な抗体パネルおよび/または試薬と混合された後の、図4の試料420などの試料の粒子であり得る。
[0233]元素分析524は、第1の時間窓586と第2の時間窓587とに分割可能な元素データ582をもたらすことができる。元素データ582は、元素分析524中に元素分析装置によって検出された同位体に関連する情報を含むことができる。例えば、元素データ582は、第1の時間窓586内の同位体197Au、139La、197Au、106Pdおよび165Hoと、第2の時間窓587内の同位体170Er、145Nd、108Pd、165Hoおよび154Smとを含むことができる。第1の時間窓586内で同定された同位体は、第1の未知の粒子520のイオン化および検出に起因し得る。第2の時間窓587内で同定された同位体は、第2の未知の粒子521のイオン化および検出に起因し得る。
[0234]元素データ582を処理530に供して、出力結果(例えば、第1の結果588および第2の結果589)を生成することができる。図4の元素データプロセッサ430などの元素データプロセッサを使用して行うことができる処理530は、マッピングデータ584を利用することができる。
[0235]マッピングデータ584は、検出された元素タグに基づいて標的またはバーコードを同定するための情報を含むことができる。図5に示すように、例示目的のために特定の例示的な同位体が所与の元素タグに使用されているが、他の元素タグおよび他の同位体を使用することもできる。一例では、細胞型マッピングデータは、いくつかの標的(例えば、CD3、CD4、CD61、CD45)と、それらのそれぞれの関連付けられた元素タグ(例えば、170Er、145Nd、165Ho、154Sm)とを含むことができる。試料バーコード化データは、いくつかの試料(例えば、第1、第2、第3、第4)と、それらのそれぞれの関連付けられた元素タグ(例えば、106Pd、108Pd、130Te、126Te)とを含むことができる。アッセイバーコードデータは、いくつかのアッセイ(例えば、A、B、C、D)と、それらのそれぞれの関連付けられた元素タグ(例えば、139Laおよび140Ce、139Laおよび153Eu、139Laおよび165Ho、139Laおよび175Lu)とを含むことができる。レポーター抗体データは、いくつかの標的(例えば、分析物1、分析物2、分析物3および分析物4)と、それらの共通の関連付けられた元素タグ(例えば、197Au)とを含むことができる。特定の態様では、レポーター抗体は、高感度元素タグ(例えば、金ナノ粒子)および低感度元素タグ(例えば、ランタニド原子にキレート化されたポリマー)を含み得る。
[0236]第1の時間窓586からの同位体は、検出された同位体197Auの複数の実例を含むため、第1の未知の粒子520は標的分析物(例えば、分析物1、分析物2、分析物3、分析物4のうちの1つ)であると推測することができる。このレポーター試薬を使用して、アッセイビーズが標的とする標的分析物のみを標的とすることができる。したがって、第1の未知の粒子520は細胞ではなく、むしろアッセイビーズ(例えば、標的分析物に結合したアッセイビーズ)であると推測することができる。その第1の時間窓586内の他の検出された同位体は、139Laおよび165Hoを含み、第1の未知の粒子520がアッセイビーズCである可能性が高いことを示す。さらに、第1の時間窓586内の検出された同位体は106Pdを含み、第1の未知の粒子520が第1の試料の一部であることを示す。この情報は、第1の結果588の一部として提供され得る。
[0237]第2の時間窓587からの同位体は、アッセイビーズの標的に関連付けられたレポーター抗体に関連付けられたいかなる同位体も含まない。むしろ、第2の時間窓587からの同位体は、170Er、145Nd、165Hoおよび154Smを含み、第2の未知の粒子521がそれぞれCD3、CD4、CD61およびCD45を含むことを示している。また、第2の未知の粒子521は細胞であると推測することができる。十分な追加の細胞型標的情報により、本明細書でさらに詳細に開示されるように、細胞型に関して推測することができる。第1の時間窓586および第2の時間窓587はともに165Hoを含むが、レポーター抗体の欠如と、場合により他の細胞型標的(例えば、CD3、Cd4、CD45)の存在とは、検出された165Ho同位体が細胞型抗体に由来し、アッセイバーコードに由来しないことを示す。最後に、第2の時間窓587内の108Pd同位体の存在は、第2の未知の粒子521が第2の試料の一部であることを示す。この情報は、第2の結果589の一部として提供され得る。
[0238]したがって、第1および第2の未知の粒子520、521が元素分析装置によって順次分析されているにもかかわらず、元素データの処理は、粒子520、521をそれらのそれぞれの粒子タイプおよびそれらのそれぞれの試料に依然として区別することができる。
[0239]図6は、本開示の特定の態様による、それぞれの元素データを示すチャート638、640、642を有する3つの例示的な元素タグ632、634、636を示す概略図である。各元素タグ632、634、636は、元素タグ化部分(例えば、図1の元素タグ化部分102)、試料バーコード(例えば、図2の試料バーコード212)またはアッセイバーコード(例えば、図2のアッセイバーコード210)に使用される元素タグであり得る。それぞれの元素タグ632、634、636に関連付けられたチャート638、640、642は、それぞれの元素タグ632、634、636を含む試料を調査する元素分析装置(例えば、図4の元素分析装置424)によって検出される特定の元素の発現の実際のまたは相対的な強度を示す。本明細書で使用される場合、用語「元素A」、「元素B」または「元素C」は、金属などの元素タグをタグ化するために使用され得る一般的な元素を指す。
[0240]元素タグ632は、単一同位体元素タグの一例である。元素タグ632は、元素A 644からなり、この元素タグを他の元素タグと区別するために使用される他の元素はない(例えば、元素タグ632は、炭素および水素などの他の元素を含んでもよいが、これらの他の元素は構造的であり、区別のためのものではない)。この元素タグ632は、同位体のn個の異なるコピーなど、元素A 644の1つ以上の実例を含むことができる。元素分析装置による調査時に、元素タグ632に関する元素データは、元素タグ632内の元素A 644のコピー数nに対応するレベルの元素Aの相対的な発現を示すことができる。
[0241]元素タグ634は、元素タグ632と区別可能な単一同位体元素タグの一例である。元素タグ634は、元素B 646からなる。この元素タグ634は、同位体のy個の異なるコピーなど、元素B 646の1つ以上の実例を含むことができる。元素分析装置による調査時に、元素タグ634に関する元素データは、元素タグ634内の元素B 646のコピー数yに対応するレベルの元素Bの相対的な発現を示すことができる。したがって、元素タグ634は、異なる同位体が検出されるため、および場合により異なる同位体が異なる相対的な発現で検出されるため、元素タグ632と同位体的に区別可能である。
[0242]元素タグ637は、元素タグ632、634と区別可能な多重同位体元素タグの一例である。元素タグ637は、元素D 645、元素E 647および元素F 649からなる。この元素タグ637は、元素D 645、元素E 647および元素F 649の各々の1つ以上の実例を含むことができる。図6に示すように、元素タグ637は、元素D 645、元素E 647および元素F 649のy個の異なるコピーを含む。元素分析装置による調査時に、元素タグ637に関する元素データは、元素タグ637内の元素D、EおよびFの存在(例えば、および場合により相対的な発現)を示すことができる。したがって、元素タグ637は、同位体の固有の組合せが検出されるため、元素タグ634、636と同位体的に区別可能である。固有の組合せは、検出された同位体の一覧(例えば、元素D、EおよびF)に基づいて、場合により元素タグ内の検出された同位体間の相対的な発現に基づいて、および/または場合により他の元素タグと比較した場合の検出された同位体の実際の発現レベルに基づいて同定され得る。
[0243]元素タグ636は、元素タグ632、634、637と区別可能な多重同位体元素タグの一例である。元素タグ636は、元素A 644、元素B 646および元素C 648からなる。この元素タグ636は、元素A 644、元素B 646および元素C 648の1つ以上の実例、例えば、元素A 644のn個の異なるコピー、元素B 646のy個の異なるコピー、および元素C 648のz個の異なるコピーを含むことができる。元素分析装置による調査に、元素タグ636に関する元素データは、元素タグ636のそれぞれの元素のn、yおよびz個のコピーに対応するレベルの元素A、BおよびCの相対的な発現を示すことができる。したがって、元素タグ636は、同位体の固有の組合せが検出されるため、元素タグ634、636、637と同位体的に区別可能である。固有の組合せは、検出された同位体の一覧(例えば、元素A、BおよびC)に基づいて、場合により元素タグ内の検出された同位体間の相対的な発現に基づいて(例えば、元素Cの発現は元素Aの発現よりも少なく、元素Aの発現は元素Bの発現よりも少ない)、および/または場合により他の元素タグと比較した場合の検出された同位体の実際の発現レベルに基づいて(例えば、A:n、B:y、C:nは元素タグ636に関連付けられてもよく、別の元素タグはA:z、B:n、C:yに関連付けられてもよい)同定され得る。
[0244]したがって、固有の個々の同位体、または同位体の固有の組合せを用いて、多数の固有の元素タグを作製することができる。場合によっては、同位体の組合せとは、特定の発現レベルで単一の同位体を含む組合せを指すことができ、これは、異なる区別可能な発現レベルで同じ単一の同位体を含む異なる組合せの同位体と区別可能であり得る。
[0245]各固有の同位体、または同位体の組合せは、それが結合している任意の部分を同定するために使用され得る元素バーコードであると考えることができる。したがって、元素バーコードは、特定の標的に対する標的化機能を有する部分に結合させた場合、元素タグ化部分と標的を含む試料とを接触させ、非結合元素タグ化部分を洗い流した後に標的を同定するために使用され得る。
[0246]元素分析の種類に応じて、特定の数の同位体を確実に区別することができる。例えば、例示的なICP-MSシステムは、最大x個の異なる質量チャネルを識別することができ、したがって、x個の異なる同位体(例えば、同位体1、2、3、4、5...x)を確実に識別することができる。したがって、元素タグ内の検出可能な同位体の存在を決定することのみに基づいて、同位体の少なくとも2×の異なる組合せについて固有のバーコードを生成することができる。これらの2×の異なる組合せから、試料中で検出される可能性が高い同位体の特定の組合せを除去することが望ましい場合がある。例えば、凍結乾燥抗体パネル内の元素タグとして使用されるか、潜在的な凍結乾燥抗体パネルのセットにわたって使用される同位体のセットまたは同位体の組合せを考慮すると、同位体の異なる組合せであると誤って解釈されるのと同時にまたはほぼ同時に検出される抗体の組合せの可能性を回避するために、試料バーコード化および/またはアッセイバーコード化に完全に異なる同位体を使用することが望ましい場合がある。例えば、元素タグ636は元素C 648を含むことができ、その結果、元素タグ632、634が同時にまたはほぼ同時に検出された場合であっても、元素Cが検出されなかったため、分析装置またはプロセッサは、元素AおよびBの検出を元素タグ636であると誤って解釈しない。場合によっては、元素タグ632、634からの同位体のいずれも使用しないことによって、誤って同定する可能性から元素タグ636をさらに保護することができる。
[0247]場合によっては、アッセイバーコードおよび/または試料バーコードは、重複しない同位体を有するように構成されるが、必ずしもそうである必要はない。場合によっては、アッセイバーコードおよび/または試料バーコードは、可能な同位体のセットのうちのいくつかの同位体の固有の組合せを含むことができる。例えば、合計6つの異なる同位体が試料バーコード化に使用されている場合、各試料バーコードは、6つの合計同位体のうちの3つの固有の組合せを含み、それにより、20の異なる固有の試料バーコードを得ることができる。例えば、バーコードに使用される可能な固有の同位体の総数がnであり、各バーコードに選択される固有の同位体の数がkである場合、可能な固有のバーコードの総数は
Figure 2022527086000002


である。
[0248]場合によっては、細胞型同定に使用される元素タグは、単一の同位体のうちの1つ以上、例えば、元素タグ632、634を含み、これは、多くの場合、アッセイは、いずれも単一の細胞に結合した多数のタグを検出することを含むためである。場合によっては、アッセイビーズをバーコード化するために使用される元素タグは、同位体の固有の組合せを含み、これは、単一の時間窓内で複数のアッセイビーズを検出する可能性は最小限であり、したがって、重複する元素タグを検出する可能性は最小限であるためである。アッセイビーズに同位体の固有の組合せを使用すると、少数の固有の同位体を用いて、固有性の高い元素タグを実現することが可能になる。
[0249]図7は、本開示の特定の態様による、元素タグ化部分702、試料バーコード712およびバーコード化試薬708によってタグ化された試料細胞720の概略図である。試料細胞720は、血液細胞などの試料の任意の細胞であり得る。場合によっては、試料細胞720の代わりに、血漿中に見出されるタンパク質(例えば、アルブミン)などの別の粒子または標的を使用することができる。図7の試料細胞720は、元素タグ化部分702、試料バーコード712およびバーコード化試薬708によってタグ化されているものとして示されているが、本明細書に記載の様々な使用では、そのような試料は、これらの物体のうちの1つ、2つ、3つ全部、またはそれ以上の任意の組合せによってタグ化され得る。
[0250]元素タグ化部分702は、任意の好適な部分(例えば、図1の元素タグ化部分102)、例えば、凍結乾燥抗体パネルの元素タグ化抗体であり得る。抗体704は、元素タグ706に結合することができる。抗体704は、試料細胞720の表面上の抗原への結合などの任意の好適な手段を介して試料細胞720に結合することができる。場合によっては、元素タグ化部分は、試料細胞720(例えば、透過処理された試料細胞720)に浸潤し、細胞内標的に結合することができる。
[0251]元素タグ化部分702に関連付けられた元素タグ706は、同じ抗体704を有するあらゆる元素タグ化部分702にわたって同じであり得るが、異なる抗体を有する元素タグ化部分(例えば、異なる標的を標的とする)は、固有の元素タグを有することができる。
[0252]試料バーコード712は、直接、または中間部分(例えば、抗体)を介して試料細胞720に結合する元素タグであり得る。試料バーコード712は、試料の全部、圧倒的多数または大部分の細胞または粒子に結合するように設計され得る。各試料バーコード712は、あらゆる試料バーコード712にわたって同じ同位体、または同位体の組合せを有することができる。
[0253]図8は、本開示の特定の態様による、多重同位体試料バーコード812によってタグ化された試料細胞820を示す概略図である。試料細胞820は、図7の試料細胞720であり得る。試料バーコード812は、試料細胞820に結合することができる。試料バーコード812は、試料細胞820に対する標的化機能を有する(例えば、細胞内標的の細胞表面標的に対する標的化機能を有する)抗体852を含むことができる。試料バーコード812の抗体852は、試料バーコード812に関連付けられた同位体の固有の組合せを含む元素タグ832に結合することができる。例えば、試料バーコード812は、「A、B、C」の仮想バーコードを有することができ、ここで、A、BおよびCは、固有の同位体(例えば、102Pd、104Pd、105Pd)を指す。
[0254]図9は、本開示の特定の態様による、分散試料バーコード部分911、912、913によってタグ化された試料細胞920を示す概略図である。試料細胞920は、図7の試料細胞720であり得る。試料細胞920の分散試料バーコード部分911、912、913は、図8の試料細胞820に適用された試料バーコード812と同じ全体的なバーコードが試料細胞920に適用される結果をもたらし得る。
[0255]試料細胞920は、それに結合した複数の分散試料バーコード部分911、912、913を含むことができる。各試料バーコード部分911、912、913は、それぞれの元素タグ932、934、936にそれぞれ結合したそれぞれの抗体952、954、956を含むことができる。分散試料バーコード系内の各抗体952、954、956は、いずれの抗体も、同じ試料細胞920に関連付けられた標的化機能を有する限り、同じであっても異なっていてもよい。例えば、抗体952はCD45を標的とすることができ、抗体954はCD298を標的とすることができ、抗体956はb2mを標的とすることができる。試料バーコード全体の同位体(例えば、仮想同位体「A、BおよびC」)は、様々なバーコード部分911、912、913にわたって分散させることができる。したがって、元素タグ932は同位体Aを含むことができ、元素タグ934は同位体Bを含むことができ、元素タグ936は同位体Cを含むことができる。したがって、元素分析装置を使用して試料細胞920を調査すると、試料バーコード全体が複数のバーコード部分911、912、913にわたって分散しているにもかかわらず、「A、B、C」の同じ試料バーコード全体が検出される。
[0256]図10は、本開示の特定の態様による、バーコード化試薬1008およびレポーター抗体1019の概略図である。バーコード化試薬1008はビーズ1014であり得るが、他のバーコード化試薬を使用することもできる。ビーズ1014は、ビーズ1014のコアに組み込むなど、ビーズ1014内にアッセイバーコード1010を含むことができる。アッセイバーコード1010は、元素分析によって識別可能な固有の同位体、または同位体の固有の組合せを含む一種の元素タグであり得る。場合によっては、ビーズ1014は、試料バーコード1012、捕捉抗体1018およびアッセイ特異的生体分子などの様々な付着物を含むか、それらに結合するか、それらに結合するように官能化された表面1016を含むことができる。
[0257]ビーズ1014の表面1016は、特定のアッセイのための親和性試薬、例えば、特定の捕捉抗体1018、または非抗体生体分子であり得る特定のアッセイ特異的生体分子に結合するか、それに結合するように官能化することができる。親和性試薬は、特定の標的分析物1020(例えば、タンパク質または他の構造)に結合し、それにより、標的分析物1020をアッセイバーコード1010によってタグ化することができる。したがって、洗浄して未結合バーコード化試薬を除去した後、アッセイバーコード1010の検出は、親和性試薬(例えば、捕捉抗体1018またはアッセイ特異的生体分子1050)が結合している標的分析物1020の存在を示す。
[0258]場合によっては、ビーズ1014の表面1016は、試料バーコード1012に結合するか、それを含むか、それに結合するように官能化することができる。試料バーコード1012は、元素分析を使用して識別可能な固有の同位体、または同位体の固有の組合せを含む元素タグであり得る。ビーズ1014に結合した特定の試料バーコード1012は、標的分析物1020が由来する試料に特異的であり得る。固有の同位体、または同位体の組合せを有する試料バーコードの複数の群を使用することにより、試料バーコードのそれ自体の群(例えば、試料と混合されるか、アッセイ試薬1008に結合し、次いで試料と混合される)を使用して各元の試料をアッセイすることができ、したがって、特定の試料バーコード1012の検出を使用して、どの試料に標的分析物1020が由来したかを同定することができる。
[0259]場合によっては、レポーター試薬1090を使用することができる。レポーター試薬1090は、標的分析物1020に対する標的化機能を有するレポーター抗体1019を含むことができる。レポーター抗体1019は、同位体、または同位体の固有の組合せを含む元素タグ1032に結合することができる。元素タグ1032に関連付けられた同位体、または同位体の固有の組合せの検出は、元素分析装置によって検出された粒子、したがって特定の時間窓内で検出された他の同位体が、標的分析物1020に関連付けられ、したがってアッセイビーズ1014に関連付けられることを示すことができる。
[0260]それぞれが様々な異なる標的分析物に対する標的化機能を有する異なるタイプのレポーター抗体を有する複数の異なるレポーター試薬1090を使用することができるが、レポーター試薬1090はいずれも、同じタイプの元素タグ(例えば、同じ同位体、または同位体の組合せ)を含むことができる。したがって、各レポーター試薬1090は、同一の元素タグ1032を有する。レポーター試薬1090の目的は、特定の対象(例えば、アッセイビーズ1014)が元素分析装置によって調査されているかどうかを決定することだけであるため、異なるレポーター試薬1090を区別する必要はない。
[0261]場合によっては、レポーター抗体1019は、アッセイビーズ1014の捕捉抗体1018と同じタイプの抗体(例えば、モノクローナル抗体)であり得る。場合によっては、レポーター抗体1019は、アッセイビーズ1014の捕捉抗体1018とは異なるタイプの抗体(例えば、ポリクローナル抗体)であるが、レポーター抗体1019および捕捉抗体1018はともに、標的分析物1020に対する標的化機能を有する。
[0262]図11は、本開示の特定の態様による、凍結乾燥抗体パネル1166の調製を示す概略図である。凍結乾燥抗体パネル1166は、元素タグ化抗体群1152、1154、1156、1158のセット1100として最初に開始することができる。セット1100は、任意の数の抗体群を含むことができる。各抗体群は、同一の抗体および同一の元素タグを共有する1つ以上の元素タグ化抗体を含むことができる。6つの異なる標的を標的とするパネルの場合、セット1100は、各群が複数の個々の元素タグ化抗体を含む6つの異なる抗体群を含むことができる。
[0263]元素タグ化抗体群1152、1154、1156、1158のセット1100は、例えば、本明細書に記載されるように、必要に応じて調製することができる。一例として、元素タグ化抗体群1152、1154、1156、1158の各々を個別に滴定し、安定剤で希釈して所望の濃度を実現することができる。得られた溶液を賦形剤と個別に組み合わせ、一緒に混合して混和物1164を形成することができ、これをチューブなどの容器1162に入れることができる。場合によっては、補助試薬1160を混和物1164に加えることができる。そのような補助試薬1160は、凍結乾燥することができる任意の試薬を含むことができる。例えば、補助試薬1160として、溶解試薬(例えば、赤血球溶解試薬)、洗浄緩衝液、固定試薬および/または透過処理試薬を加えることができる。場合によっては、補助試薬1160として、アッセイバーコード化試薬または試料バーコード化試薬(例えば、試料バーコード)などのバーコード化試薬を混和物1164に加えることができる。場合によっては、補助試薬1160または補助材料として、1つ以上の較正材料(例えば、較正ビーズ)を加えることができる。
[0264]混和物1164は、本明細書に開示されるような凍結乾燥プロセスに供され得る。例えば、混和物1164は、熱段階、真空排気段階、乾燥段階および保持段階に供され得る。熱段階中、真空が100~500Torrの範囲に保持されている間、温度は-60~0℃の間のどこかに保持され得る。真空排気段階中、真空は、100~500mTorrの範囲まで下げられ得る。乾燥段階中、真空が10~150mTorrの範囲に保持されている間、温度は-50~30℃の範囲で操作され得る。保持段階中、真空が100~500mTorrの範囲まで上昇させられている間、温度は10~30℃の温度に維持され得る。保持段階の後、容器1162を充填することができ、これは、例えば、200Torrから最大760Torrの範囲まで容器内の圧力を上昇させることを含むことができるが、場合によっては、周囲圧力未満の圧力で充填が行われる。場合によっては、凍結乾燥の全段階中に、混和物1164の温度は、混和物1164のガラス転移温度を超えて上昇しない。充填中または充填後に、容器1162は、不活性ガスまたは乾燥空気の内部雰囲気1170によって充填され、次いで密封され得る。
[0265]凍結乾燥後、容器1162は、凍結乾燥パネル1166を構成する凍結乾燥混和物1168を収容することができる。この凍結乾燥パネル1166を保存し、後に、試料を染色するために再懸濁することができる。
[0266]図12は、本開示の特定の態様による、バーコード化試薬1276、1278を調製するためのプロセス1200の概略図である。プロセス1200は、元素タグ化コア1272から開始することができる。元素タグ化コア1272は、La、Ce、Eu、HoおよびLuから選択される同位体の組合せを含む元素タグ1210などの任意の好適な元素タグ1210を含むことができる。元素タグ化コア1272は、固体金属コア、または金属同位体をキレート化するか、そうでなければ捕捉するポリマーコアの一部として同位体を含むことができる。
[0267]ポリマー前駆体1273(例えば、サブユニット)を元素タグ化コア1272と反応させて、ポリマーシェル1275に囲まれた元素タグ化コア1272を含む元素タグ化ビーズ1274を生成することができる。この元素タグ化ビーズ1274は、捕捉抗体1218またはアッセイ特異的生体分子1250のいずれかと反応させることができる。
[0268]場合によっては、ポリマーシェル1275を有する元素タグ化ビーズ1274を、露出したアミン基(例えば、Fc領域上)を有する捕捉抗体1218と反応させ、捕捉抗体1218がポリマーシェル1275と共有結合を形成することを可能にし、それにより、抗体に基づく元素タグ化バーコード化試薬1276を得ることができる。
[0269]場合によっては、ポリマーシェル1275を有する元素タグ化ビーズ1274を、露出したアミン基を有するアッセイ特異的生体分子1220と反応させ、アッセイ特異的生体分子1220がポリマーシェル1275と共有結合を形成することを可能にし、それにより、生体分子に基づく元素タグ化バーコード化試薬1278を得ることができる。
[0270]場合によっては、抗体に基づく元素タグ化バーコード化試薬1276および/または生体分子に基づく元素タグ化バーコード化試薬1278は、例えば、ポリマーシェル1275に結合するか、抗体1218または生体分子1250をポリマーシェル1275から置き換えるか、バーコード化試薬1276、1278上に存在する追加の官能基に結合することができる高反応性官能基を含む試料バーコードを使用して、試料バーコードによってさらにタグ化され得る。
[0271]図13は、本開示の特定の態様による、血液試料を染色および分析するためのプロセス1300を示すフローチャートである。プロセス1300は、全血の試料の分析に関して開示されているが、プロセス1300の態様は、必要に応じて他の試料を分析するために使用することができる。
[0272]ブロック1302では、全血の試料が提供される。全血は、新鮮か凍結かにかかわらず、ヒト末梢血であり得る。場合によっては、任意のブロック1304では、試料バーコード1304によって全血をタグ化することができる。
[0273]ブロック1306では、全血の試料からPBMCを単離することができる。PBMCは、遠心分離を介するなど、任意の好適な技術を使用して単離することができる。場合によっては、ブロック1308では、試料バーコードによってPBMCを任意にタグ化することができる。
[0274]ブロック1310では、本明細書に開示される凍結乾燥抗体パネルまたはパネルサブセットなどの凍結乾燥パネルを使用してPBMCを染色することができる。場合によっては、凍結乾燥パネルによってPBMCを染色することは、使用される凍結乾燥パネルのタイプに関する情報を記録することを含むことができ、その情報は、元素タグと標的との間のパネルのマッピングを決定するために検索することができる。PBMCを染色することは、凍結乾燥パネルとPBMCとを一定時間にわたり一定温度で混合し、次いで、PBMCから未結合抗体を洗い流すことを含むことができる。場合によっては、ブロック1312では、試料バーコードによって、染色された試料を任意にタグ化することができる。
[0275]任意のブロック1313では、追加の細胞処理を行うことができる。追加の細胞処理は、細胞固定、細胞透過処理および/または細胞内染色などの追加の処理および/または染色工程を含むことができる。ブロック1313での追加の細胞処理は、ブロック1312での試料バーコード化の後に行われ得るが、必ずしもそうである必要はない。
[0276]ブロック1314では、全血の試料から血漿を単離することができる。血漿は、遠心分離を介するなど、任意の好適な技術を使用して単離することができる。場合によっては、ブロック1316では、試料バーコードによって血漿を任意にタグ化することができる。
[0277]ブロック1318では、レポーター抗体を用いた遊離分析物ビーズアッセイを血漿に加える。遊離分析物ビーズアッセイは、血漿の遊離分析物を標的とするためのアッセイバーコードおよび捕捉抗体またはアッセイ特異的生体分子を有する1つ以上のバーコード化試薬を含むことができる。したがって、遊離分析物に結合する捕捉抗体またはアッセイ特異的生体分子は、それらの遊離分析物をそれらのそれぞれのアッセイバーコードによってタグ化することができる。レポーター抗体の使用は任意であり得る。レポーター抗体は、ビーズまたは分析物の存在を同定するために使用することができる。レポーター抗体は、ビーズまたは分析物の全部、圧倒的多数または大部分に結合するように選択することができる。特定の対象に対するレポーター抗体はいずれも、その元素タグの検出がそのタイプの対象(例えば、ビーズまたは分析物)の存在を示すように、同じ元素タグを共有することができる。ブロック1318で遊離分析物ビーズアッセイを加えることは、一定温度で一定時間にわたって血漿と遊離分析物ビーズアッセイとを混合し、次いで、血漿から未結合ビーズを洗い流すことを含むことができる。場合によっては、ブロック1320では、試料バーコードによって、染色された血漿を任意にタグ化することができる。
[0278]任意のブロック1322では、PBMC試料および血漿試料を一緒にプールすることができる。場合によっては、ブロック1304、1308、1312、1316および/または1320で試料バーコード化が適用される場合、ブロック1302の全血に由来する染色された試料(例えば、PBMCおよび/または血漿)は、他の全血源(例えば、異なる患者からの全血、またはブロック1302からの全血とは異なる時間に採取された同じ患者からの全血)からの染色された試料と一緒にプールされ得る。試料バーコード化により、プールされた試料を調査すると、元の試料源ごとにデータを分離するために使用され得る固有の試料バーコードを含むデータをもたらすことができる。
[0279]ブロック1324では、ブロック1322で任意にプールされているかどうかにかかわらず、質量分析装置(例えば、ICP-MS)などの元素分析装置を用いて、染色された試料(例えば、PBMCおよび/または血漿)を調査することができる。ブロック1324での調査は、試料に関する元素データをもたらすことができる。
[0280]ブロック1326では、試料に関する元素データを自動的に分析することができる。ブロック1326での自動分析は、標的への元素タグのマッピングにアクセスすることを含むことができる。ブロック1326での自動分析は、試料の細胞または粒子を同定することを含むことができる。ブロック1326での自動分析は、試料バーコードに関連付けられた検出された元素タグに基づいて、同定された細胞または粒子を特定の試料に関連付けることを含むことができる。ブロック1326での自動分析は、検出されたアッセイバーコードに基づいて、同定された細胞または粒子を特定のアッセイに関連付けることを含むことができる。ブロック1326での自動分析は、1つ以上の特定のマーカーに関連付けられた元素タグの検出に基づいて、同定された細胞または粒子を1つ以上の特定のマーカーに関連付けることを含むことができる。場合によっては、ブロック1326での自動分析は、関連付けられたマーカーに基づいて、細胞または粒子のタイプを同定することを含むことができる。場合によっては、ブロック1326での自動分析は、試料中の細胞または細胞型の定量または同定に関連付けられた情報を含む出力を生成することを含むことができる。ブロック1326での自動分析は、本明細書に開示されるような元素データから任意の好適な出力を生成することを含むことができる。
[0281]特定の方法およびキットは、図13に記載のブロックのサブセットのみを含んでもよい。例えば、試料バーコード化は行われなくてもよいが、同じ試料からの細胞およびアッセイビーズが、調査の前に依然として組み合わせられてもよい。あるいは、細胞および/またはアッセイビーズの試料バーコード化(例えば、別個に、または混合して)は、調査の前の任意の工程で行われてもよく、異なる試料からの細胞および/またはアッセイビーズのプールは、試料バーコード化の後および調査の前の任意の時点で行われてもよい。例えば、試料バーコードは、任意の工程で導入されてもよく、試料のプールは、任意の後の工程で行われてもよい。血清および血漿中のPBMCは、分離されなくてもよく、代わりに、元素タグ化抗体およびアッセイバーコード化ビーズの凍結乾燥混合物に適用され、さらに合理化されたワークフローを可能にしてもよい(ただし、細胞染色の品質は、遊離分析物の存在量のために低下し得る)。試料バーコードは、凍結乾燥混合物との混合物に含まれるか、(凍結乾燥パネルによって染色する前または後に試料に加えるために)別個に提供されてもよい。特定の態様では、工程1302では全血の代わりに組織試料または細胞培養物が提供されてもよく、工程1306での細胞単離は任意である。特定の態様では、工程1318は、抗体以外の生体分子を含むレポーター試薬の添加である。アッセイビーズではなく細胞を調査する例では、方法は、(順番に)工程1302、1308、1310、任意で1313、1324および1326を含み得る。細胞ではなくアッセイビーズを調査する例では、方法は、(順番に)工程1302、1314、1316、1322および1324を含み得る。いくつかの例では、ビーズアッセイを加えるのとは別に(前または後に)、例えば、その間に洗浄工程を含む、ビーズアッセイの添加の後に、レポーター抗体を加えてもよい。いくつかの例では、細胞は、ブロック1310の前に透過処理され、凍結乾燥パネル染色剤は、細胞外標的および細胞内標的の両方に対する抗体を含む。特定の例では、細胞(例えば、PBMC)および遊離分析物(例えば、血漿)は、凍結乾燥パネルおよびビーズアッセイをそれぞれ加える前に単離され、試料バーコード化、および試料にわたるプールの前に組み合わされる。場合によっては、細胞を試料バーコード化し、凍結乾燥パネルに加える前にプールする。
[0282]図14は、本開示の特定の態様による、元素データを自動的に分析するための例示的なゲーティング戦略1400を示す概略図である。例示的なゲーティング戦略1400は、ゲーティングの3つの層を含むが、任意の数の層を使用することができる。元素分析を使用して調査された試料中に検出された細胞または粒子を示すために、様々な2次元空間が使用される。細胞または粒子と組み合わせた同位体またはマーカーの存在が高いほど、細胞または粒子を示すドットが空間内でさらに右(x軸上)または上(y軸上)に現れる。図14に示す空間は、x軸およびy軸上の同位体によって標識されているが、各同位体は、抗体、または抗体の標的などの特定のマーカーを示すことができることが理解される。さらに、同位体の組成物を使用して特定のマーカーをタグ化する場合など、軸に沿った個々の同位体の代わりに同位体の組成物を使用することができる。これらの2次元空間は、例示目的のためにドットプロットとして示されているが、情報は、所望のゲーティング戦略を達成するために任意の好適な方法で保存および操作することができる。
[0283]第1の層では、試料からの元素データは、x軸に同位体A、y軸に同位体Bを有する2次元空間1402に示されている。この空間1402は、2つのゲート1414、1416を含むことができる。同位体Aおよび同位体Bの高い値に関連付けられた対象(例えば、細胞または粒子)はゲート1414内に入ることができ、同位体Aおよび同位体Bの低い値に関連付けられた対象はゲート1416内に入ることができる。場合によっては、ゲート1414内の対象および/またはゲート1416内の対象は、特定のタイプの細胞または対象として標識され得る。
[0284]第2の層では、ゲート1414内の対象が空間1404上にプロットされ得、ゲート1416からの対象が空間1410上にプロットされる。空間1404は、同位体Cをx軸上にプロットし、同位体Dをy軸上にプロットすることができる。空間1404は、同位体Dについて値が高く同位体Cについて値が低い対象をゲート1418に分離し、同位体Dについて値が低く同位体Cについて値が高い対象をゲート1420に分離するようにゲートされ得る。空間1410では、空間1416からの対象は、x軸上の同位体Eおよびy軸上の同位体Fを用いてプロットされ得る。空間1410は、同位体EおよびFの両方の高い値を有する対象に関連付けられた単一のゲート1440を含むことができる。場合によっては、ゲート1418、1420および/または1440内の対象は、特定のタイプの細胞または粒子として標識され得る。
[0285]ゲート1418、1420および/または1440内の対象は、第3の層に沿って通過することができる。第3の層では、ゲート1418内の対象は空間1406上にプロットされ、ゲート1420内の対象は空間1408上にプロットされ、ゲート1440内の対象は空間1412上にプロットされる。空間1406では、対象は、x軸上の同位体Gおよびy軸上の同位体Hを用いてプロットされている。これらの対象は、ゲート1422が同位体GおよびHの両方について高い値を有する対象と関連付けられ、ゲート1424が同位体Gについて高い値および同位体Hについて低い値を有する対象と関連付けられることによってゲートされ得る。ゲート1422および/またはゲート1424内の対象は、特定のタイプの対象として標識され得る。空間1408では、空間1420からの対象は、x軸上の同位体Cおよびy軸上の同位体Bを用いてプロットされている。これらの対象は、ゲート1426が同位体Bについて高い値および同位体Cについて中程度の値を有する対象と関連付けられ、ゲート1428が同位体Bについて中程度の高い値および同位体Cについて低い値を有する対象と関連付けられ、ゲート1430が同位体Bについて中程度の値および同位体Cについて低い値を有する対象と関連付けられることによってゲートされ得る。ゲート1426、1428および/または1430内の対象は、特定のタイプの対象として標識され得る。空間1412では、空間1440からの対象は、x軸上の同位体Fおよびy軸上の同位体Dを用いてプロットされている。これらの対象は、ゲート1442が同位体FおよびDについて高い値を有する対象に関連付けられ、ゲート1444が同位体Dについて中程度の高い値および同位体Fについて高い値を有する対象に関連付けられ、ゲート1446が同位体Dについて中程度の低い値および同位体Fについて高い値を有する対象に関連付けられ、ゲート1448が同位体DおよびFについて低い値を有する対象に関連付けられることによってゲートされ得る。ゲート1442、1444、1446および/または1448内の対象は、特定のタイプの細胞または対象として標識され得る。
[0286]したがって、ゲーティングスキームは、データが特定の結果に起因し得る多次元空間(例えば、2次元空間)内の限定された領域を決定することを含むことができる。ゲーティングスキームは、続いて、新しい多次元空間(例えば、異なる2次元空間)に基づいて、以前の限定された領域内のデータに後続のゲートを適用することを含むことができる。このプロセスは、所望の区別レベルに達するために必要に応じて繰り返すことができる。したがって、ゲーティングの連続的なレベルは、様々なマーカーの有無に基づいて特定の細胞型または対象タイプを絞り込むのを助けることができる。固有の細胞型または対象タイプは、表面マーカーおよび/または細胞内マーカーの異なる組合せを有するため、ゲーティング戦略を定義して、様々なマーカーの有無に基づいてこれらの様々な細胞型または粒子タイプを同定することができる。
[0287]場合によっては、限定された領域の代わりに、閾値数よりも大きいまたは小さいマーカー発現を有することに従って、細胞または粒子をゲートすることができる。例えば、所与の標的(例えば、CD45)に対する高発現の指標は、特定の閾値以上である任意の発現として表され得る。場合によっては、異なる閾値を、ゲーティングスキームの異なるレベルの同じ標的に使用することも、異なる先行ゲートから発生する際のゲーティングスキームの同じレベルの同じ標的に使用することもできる。
[0288]一例では、マッピングデータを使用して、元素データを標的発現に変換することができる。細胞の試料について、CD45の標的発現がy軸上にあり、CD66bの標的発現がx軸上にある2次元空間にわたってデータを分析することができる。空間の左上隅の領域は、CD45の高発現およびCD66bの低発現または非発現を示す。左上隅に入る細胞は、CD56およびCD14の標的発現に基づいて、新しい空間にわたってさらに分析され得る。その空間の左下隅に入る細胞は、CD56またはCD14のいずれかの発現をほとんどまたは全く示さない可能性がある。その領域に入る細胞は、y軸上のCD19およびx軸上のCD3の標的発現に基づいて、新しい空間にわたってさらに分析され得る。左上軸に入る細胞は、CD19の高発現およびCD3の低発現または非発現を示し得る。その領域に入る細胞は、B細胞として同定され得る。この例示的なゲーティング戦略は、CD45+CD66b-;CD56-CD14-;CD19+CD3-として表され得る。場合によっては、その領域内の細胞を他の次元に沿ってさらに分析して、それらの細胞に関して追加の特徴を決定することができる。
[0289]上記の例からのゲーティング戦略表記を使用して、凍結乾燥抗体パネルとともに使用するのに適した他のゲーティング戦略には、以下の細胞型を同定するための以下の戦略が含まれる。CD8 T細胞(合計;CD161lo/-)の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4-CD8+;CD8+CD161lo/-。CD4 T細胞の場合(合計):CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-。Tregの場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CCR4+;CD45RA-CD45RO+;CD25hiCD127lo/-。γδT細胞の場合、CD4-CD8-:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD4-CD8-;CD3+TCRgd+。総B細胞の場合:CD45+CD66b-;CD56-CD14-;CD19+CD3-。総NK細胞の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD14-;CD45RA+CD123-;CD45+CD56+。好中球の場合:CD45loCD66b+;CD294-CD16+。総単球の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD56-;CD11c+HLA-DR+;CD14+/-CD11c+。形質細胞様樹状細胞の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD14-;HLA-DR+CD56+/-;CD123+CD11c-。CD8 T細胞の場合、ナイーブ:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4-CD8+;CD8+CD161lo/-;CD8+CCR7hi;CD45RA+CD45RO-。CD4 T細胞の場合、ナイーブ:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CCR7hi;CD45RA+CD45RO-。Th1様の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CXCR5-;CD4+CCR4-;CD45RA-CD45RO+;CXCR3+CCR6-。MAIT/NKT CD4-細胞の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+CD4-;CD28+CD161hi。ナイーブB細胞の場合:CD45+CD66b-;CD56-CD14-;CD19+CD3-;CD19+CD27+。初期NK細胞の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD14-;CD45RA+CD123-;CD45+CD56+;CD56+CD57-。好酸球の場合:CD45loCD66b+;CD294+CD16-。古典的単球の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD56-;CD11c+HLA-DR+;CD14+/-CD11c+;CD38+CD14hi。骨髄樹状細胞の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD14-;HLA-DR+CD56+/-;CD123-CD11c+;CD11c+CD38+。CD8 T細胞の場合、セントラルメモリー:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4-CD8+;CD8+CD161lo/-;CD8+CCR7hi;CD45RA-CD45RO+。CD4 T細胞の場合、セントラルメモリー:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CCR7hi;CD45RA-CD45RO+。Th2様の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CXCR5-;CD45RA-CCR4+;CXCR3-CCR6-。メモリーB細胞の場合:CD45+CD66b-;CD56-CD14-;CD19+CD3-;CD19+CD27+。後期NK細胞の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD14-;CD45RA+CD123-;CD45+CD56+;CD56+CD57+。好塩基球の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD56-;HLA-DR-CD11c-;CD123+CD294+。中間的単球の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD56-;CD11c+HLA-DR+;CD14+/-CD11c+;CD38lo/-CD14int。CD8 T細胞の場合、エフェクターメモリー:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4-CD8+;CD8+CD161lo/-;CD8+CCR7lo/-;CD8+CD27+。CD4 T細胞の場合、エフェクターメモリー:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CCR7lo/-;CD45RA-CD45RO+;CD45RO+CD27+。Th17様の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CXCR5-;CD45RA-CCR4+;CXCR3-CCR6+。形質芽細胞の場合:CD45+CD66b-;CD56-CD14-;CD19+CD3-;CD19+CD27+;CD38+CD20-。非古典的単球の場合:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD3-CD56-;CD11c+HLA-DR+;CD14+/-CD11c+;CD38-CD14-。CD8 T細胞の場合、ターミナルエフェクター:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4-CD8+;CD8+CD161lo/-;CD8+CCR7lo/-;CD8+CD27-。CD4 T細胞の場合、ターミナルエフェクター:CD45+CD66b-;CD19-CD20-;CD14-CD11c-;CD45+CD3+;CD3+TCRgd-;CD4+CD8-;CD4+CCR7lo/-;CD45RA-CD45RO+;CD45RO+CD27-。
[0290]図15は、本開示の特定の態様による、バーコード化試薬により試料を標識し、試料のセットを分析するための技術1500を示す概略図である。バーコード化試薬のセット1592が提供される。バーコード化試薬のセット1592は、任意の数のアッセイのための任意の数のバーコード化試薬(例えば、図2のバーコード化試薬208のような)を含むことができ、場合により、アッセイバーコードによって元素タグ化される。バーコード化試薬のセット1592は、様々な異なる捕捉抗体および/またはアッセイ特異的生体分子を有するバーコード化試薬を含むことができる。試料バーコードの3つのセット1586、1588、1590が提供され得る。図15は、試料バーコードの3つのセット1586、1588、1590の使用を説明しているが、試料バーコードの任意の数のセットを使用することができ、これは、試料バーコードの利用可能なセットの数および/またはアッセイされる様々な試料の数によって事前に決定することができる。試料バーコードのセット1586、1588、1590の各々は、試料バーコードの第1のセット1586の試料バーコードがいずれも同一であり、試料バーコードの第2のセット1588と比べていずれも固有であり、試料バーコードの第2のセット1588自体がいずれも同一であり、試料バーコードの第3のセット1590と比べていずれも固有であり、試料バーコードの第3のセット1590自体がいずれも同一であるように、いくつかの同一の試料バーコードを含むことができる。試料バーコードの3つのセット1586、1588、1590および/またはバーコード化試薬のセット1592は、キットとして、または凍結乾燥パネルを含むキットの一部として提供され得る。
[0291]試料バーコードのセット1586、1588、1590は、バーコード化試薬のセット1592のアリコートと個別に組み合わせることができる。バーコード化試薬のセット1592の各アリコートは、バーコード化試薬のセット1592からのあらゆる異なる種類のバーコード化試薬の混合物を含むことができる。試料バーコードのセット1586、1588、1590を個々のアリコート内のバーコード化試薬のセット1592と組み合わせた結果として、試料コード化バーコード化試薬の3つのセット1593、1594、1595が作製され得る。試料バーコード1586、1588、1590は、バーコード化試薬1592に結合することができるか、バーコード化試薬1592と単に混和され得る。したがって、試料コード化バーコード化試薬の第1のセット1593は、試料バーコードの第1のセット1586からの試料バーコードによっていずれもタグ化されたか、それと混和されたバーコード化試薬を含むことができる。試料コード化バーコード化試薬の第2のセット1594は、試料バーコードの第2のセット1588からの試料バーコードによっていずれもタグ化されたか、それと混和されたバーコード化試薬を含むことができる。試料コード化バーコード化試薬の第3のセット1595は、試料バーコードの第3のセット1590からの試料バーコードによっていずれもタグ化されたか、それと混和されたバーコード化試薬を含むことができる。試料バーコード1586、1588、1590を使用してバーコード化試薬1592をタグ化すると、各混合物から過剰の試料バーコードを洗浄することができる。
[0292]試料コード化バーコード化試薬のセット1593、1594、1595の各々をそれぞれの試料1596、1597、1598と混合して、試料1596、1597、1598をタグ化することができる。未結合バーコード化試薬(および場合により、非結合試料バーコード)を洗浄した後、試料1596、1597、1598を組み合わせてプールされた試料1599にすることができる。
[0293]元素分析装置(例えば、図4の元素分析装置424)を使用するなど、元素分析を使用して、プールされた試料1599を調査することができる。得られた元素データ1582を分析して、試料バーコードの3つのセット1586、1588、1590から試料バーコードに関連付けられた元素タグの存在を検出し、それにより、試料バーコードが関連付けられた個々の試料(例えば、それぞれ試料1596、1597、1598)を同定することができる。自動分析装置またはプロセッサ(例えば、図4の元素データプロセッサ430)は、元素分析装置によって捕捉された元素データ1582を試料Aデータ1585(例えば、試料バーコードのセット1586から試料バーコードによってタグ化された、試料A 1596に関連付けられた元素データ)、試料Bデータ1587(例えば、試料バーコードのセット1588から試料バーコードによってタグ化された、試料B 1597に関連付けられた元素データ)、および試料Cデータ1589(例えば、試料バーコードのセット1590から試料バーコードによってタグ化された、試料C 1598に関連付けられた元素データ)に自動的に分割することができる。
[0294]したがって、多くの試料を組み合わせ、同時に分析することができ、これにより、全体的な調査効率を向上させることができ、同じ実行中に全試料を調査したことから、試料間のデータの信頼性を向上させるのを助けることができる。
[0295]図16は、本開示の特定の態様による、試料を標識し、試料のセットを分析するための技術1600を示す概略図である。バーコード化試薬のセット1692が提供される。バーコード化試薬のセット1692は、任意の数のアッセイのための任意の数のバーコード化試薬(例えば、図2のバーコード化試薬208のような)を含むことができ、場合により、アッセイバーコードによって元素タグ化される。バーコード化試薬のセット1692は、様々な異なる捕捉抗体および/またはアッセイ特異的生体分子を有するバーコード化試薬を含むことができる。試料バーコードの3つのセット1686、1688、1690が提供され得る。図16は、試料バーコードの3つのセット1686、1688、1690の使用を説明しているが、試料バーコードの任意の数のセットを使用することができ、これは、試料バーコードの利用可能なセットの数および/またはアッセイされる様々な試料の数によって事前に決定することができる。試料バーコードのセット1686、1688、1690の各々は、試料バーコードの第1のセット1686の試料バーコードがいずれも同一であり、試料バーコードの第2のセット1688と比べていずれも固有であり、試料バーコードの第2のセット1688自体がいずれも同一であり、試料バーコードの第3のセット1690と比べていずれも固有であり、試料バーコードの第3のセット1690自体がいずれも同一であるように、いくつかの同一の試料バーコードを含むことができる。試料バーコードの3つのセット1686、1688、1690および/またはバーコード化試薬のセット1692は、キットとして、または凍結乾燥パネルを含むキットの一部として提供され得る。
[0296]試料バーコードのセット1686、1688、1690は、それぞれの試料1696、1697、1698と個別に組み合わせることができる。場合によっては、例えば、試料バーコードが試料自体の細胞または粒子に結合するように設計されている場合、試料1696、1697、1698を洗浄して、未結合試料バーコードを除去することができる。次いで、試料1696、1697、1698を一緒にプールして、バーコード化試薬のセット1692と組み合わせることができるプールされた試料1699にすることができる。次いで、未結合バーコード化試薬を洗浄することでき、元素分析装置(例えば、図4の元素分析装置424)を使用するなど、元素分析を使用して、プールされた試料1699を調査することができる。得られた元素データ1682を分析して、試料バーコードの3つのセット1686、1688、1690から試料バーコードに関連付けられた元素タグの存在を検出し、それにより、試料バーコードが関連付けられた個々の試料(例えば、それぞれ試料1696、1697、1698)を同定することができる。自動分析装置またはプロセッサ(例えば、図4の元素データプロセッサ430)は、元素分析装置によって捕捉された元素データ1682を試料Aデータ1685(例えば、試料バーコードのセット1686から試料バーコードによってタグ化された、試料A 1696に関連付けられた元素データ)、試料Bデータ1687(例えば、試料バーコードのセット1688から試料バーコードによってタグ化された、試料B 1697に関連付けられた元素データ)、および試料Cデータ1689(例えば、試料バーコードのセット1690から試料バーコードによってタグ化された、試料C 1698に関連付けられた元素データ)に自動的に分割することができる。
[0297]したがって、多くの試料を一緒に組み合わせてアッセイし(例えば、バーコード化試薬のセット1692からバーコード化試薬を使用してアッセイし)、同時に分析することができ、これにより、アッセイ効率、全体的な調査効率を向上させることができ、同じ実行中に全試料をアッセイし、調査したことから、試料間のデータの信頼性を向上させるのを助けることができる。
[0298]場合によっては、図15を参照して説明した技術1500と同様に、試料バーコードの3つのセット1686、1688、1690およびそれらのそれぞれの試料1696、1697、1698からの試料バーコードの各組合せを、洗浄する前にバーコード化試薬のセット1692のアリコートと個別に組み合わせ、次いで、プールされた試料1699にプールすることができる。
[0299]図17は、本開示の特定の態様による、予め構成された試料-バーコード標識バーコード化試薬のセットを調製するための技術1700を示す概略図である。バーコード化試薬のセット1792が提供される。バーコード化試薬のセット1792は、任意の数のアッセイのための任意の数のバーコード化試薬(例えば、図2のバーコード化試薬208のような)を含むことができ、場合により、アッセイバーコードによって元素タグ化される。バーコード化試薬のセット1792は、様々な異なる捕捉抗体および/またはアッセイ特異的生体分子を有するバーコード化試薬を含むことができる。試料バーコードの3つのセット1786、1788、1790が提供され得る。図17は、試料バーコードの3つのセット1786、1788、1790の使用を説明しているが、試料バーコードの任意の数のセットを使用することができ、これは、試料バーコードの利用可能なセットの数および/またはアッセイされる様々な試料の数によって事前に決定することができる。試料バーコードのセット1786、1788、1790の各々は、試料バーコードの第1のセット1786の試料バーコードがいずれも同一であり、試料バーコードの第2のセット1788と比べていずれも固有であり、試料バーコードの第2のセット1788自体がいずれも同一であり、試料バーコードの第3のセット1790と比べていずれも固有であり、試料バーコードの第3のセット1790自体がいずれも同一であるように、いくつかの同一の試料バーコードを含むことができる。試料バーコードの3つのセット1786、1788、1790および/またはバーコード化試薬のセット1792は、キットとして、または凍結乾燥パネルを含むキットの一部として提供され得る。
[0300]図17に示すように、バーコード化試薬のセット1792は、7つの異なるタイプのバーコード化試薬(例えば、試薬t~z)を含む。それぞれの異なるタイプのバーコード化試薬は、固有のアッセイバーコードおよび固有の捕捉抗体またはアッセイ特異的生体分子を有するバーコード化試薬を表す。バーコード化試薬のセット1792の各異なるタイプのバーコード化試薬は、ウェルプレート1785のそれぞれの列の下方のいくつかのウェルに分配され得る。したがって、列の下方の各ウェルは同じタイプのバーコード化試薬を共有するが、行にわたる各ウェルは異なるバーコード化試薬を含む。
[0301]試料バーコードの各セット1786、1788、1790は、ウェルプレート1785のそれぞれの列にわたって分配され得る。したがって、行にわたる各ウェルは同じ試料バーコードを共有するが、列の下方の各ウェルは異なる試料バーコードを含む。
[0302]ウェルプレート1785のウェル内で試料バーコードとバーコード化試薬とを組み合わせた結果として、各ウェルは、試料バーコードとバーコード化試薬との固有の組合せ(例えば、t:A;u:B~z:C)を含む。試料バーコードは、場合により、同じウェル内のバーコード化試薬に結合することができるか、試料細胞または粒子へのその後の結合のために混合物中に単純に維持され得る。
[0303]したがって、試料バーコードとバーコード化試薬との固有の組合せのセットを作製することができる。ユーザの必要性に応じて、試料バーコードとバーコード化試薬との固有の組合せのセットの一部または全部を1つ以上の試料に供給して、試料を標識し、所望によりアッセイを行うことができる。
[0304]例示された実施形態を含む実施形態の前述の説明は、例示および説明のためにのみ提示されており、網羅的であること、または開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。多数の修正、適合およびその使用が当業者には明らかであろう。
[0305]以下で使用されるように、一連の例への任意の言及は、それらの例の各々への言及として選言的に理解されるべきである(例えば、「実施例1~4」は、「実施例1、2、3または4」と理解されるべきである)。
[0306]実施例1は、複数のコンジュゲート抗体を含む、元素分析のためのパネルであって、複数のコンジュゲート抗体の各々が、別個の元素タグによってタグ化され、各別個の元素タグが、その同位体組成に基づいて区別可能であり、複数のコンジュゲート抗体が、凍結乾燥混合物中にあるパネルである。
[0307]実施例2は、複数のコンジュゲート抗体が、Cd45、CD45RA、CD45RO、Cd123、CD4、CD8a、CD11C、CD57、CXCR3、CD185、CD38、CD56、CD3、CD20、CD66b、HLA-DR、IgD、CD27、CD28、CD127、CD19、CD16、CD161、CD194、CD25、CD294、CD197、CD14、CCR6およびTCR δγを含む一覧からの2つ以上の抗体を含む、実施例1のパネルである。
[0308]実施例3は、コンジュゲート抗体の大部分が、ヒト末梢血中の細胞型に特異的である、実施例1または2のパネルである。
[0309]実施例4は、コンジュゲート抗体の大部分が、細胞表面マーカーに特異的である、実施例1~3のパネルである。
[0310]実施例5は、複数のコンジュゲート抗体が、凍結乾燥混合物中に10以上のコンジュゲート抗体を含む、実施例1~4のパネルである。
[0311]実施例6は、各別個の元素タグが、1つの同位体の複数の元素原子を含む、実施例1~5のパネルである。
[0312]実施例7は、複数のコンジュゲート抗体のうちの少なくとも2つのコンジュゲート抗体が、単一の元素の異なる同位体を有する別個の元素タグによってタグ化される、実施例1~6のパネルである。
[0313]実施例8は、追加の元素タグに結合した生体分子をさらに含む、実施例1~7のパネルであって、生体分子が抗体ではなく、追加の元素タグが、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能であるパネルである。
[0314]実施例9は、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な金属同位体を含む非抗体金属含有部分をさらに含む、実施例1~8のパネルである。
[0315]実施例10は、各別個の元素タグが、80amuを超える原子質量を有する金属元素を含む、実施例1~9のパネルである。
[0316]実施例11は、各別個の元素タグが、キレート化金属を含む、実施例1~10のパネルである。
[0317]実施例12は、各別個の元素タグが、ヒト末梢血に対して内因性ではない元素を含む、実施例1~11のパネルである。
[0318]実施例13は、パネルが、5重量%以下の含水量を有する、実施例1~12のパネルである。
[0319]実施例14は、パネルが、3重量%以下の含水量を有する、実施例1~12のパネルである。
[0320]実施例15は、パネルが、1重量%以下の含水量を有する、実施例1~12のパネルである。
[0321]実施例16は、パネルが、0.05重量%以上1重量%以下の含水量を有する、実施例1~12のパネルである。
[0322]実施例17は、凍結乾燥インターカレーターをさらに含む、実施例1~16のパネルであって、凍結乾燥インターカレーターが、凍結乾燥混合物に含まれるパネルである。
[0323]実施例18は、凍結乾燥較正材料をさらに含む、実施例1~17のパネルであって、凍結乾燥較正材料が、既知量の1つ以上の既知の同位体を含み、凍結乾燥較正材料が、凍結乾燥混合物に含まれるパネルである。
[0324]実施例19は、補助試薬をさらに含む、実施例1~18のパネルであって、補助試薬が、複数のコンジュゲート抗体を使用してアッセイを行うために使用可能であり、補助試薬が凍結乾燥され、補助試薬が、凍結乾燥混合物に含まれるパネルである。
[0325]実施例20は、密閉容器と、実施例1~19のパネルとを含む、元素分析とともに使用するためのアッセイキットであって、パネルの凍結乾燥混合物が、密閉容器内に保存されるアッセイキットである。
[0326]実施例21は、密閉容器が、不活性ガスまたは乾燥空気の内部雰囲気を含む、実施例20のアッセイキットである。
[0327]実施例22は、複数のコンジュゲート抗体が、細胞表面マーカーに特異的な第1の抗体と、細胞内標的に特異的な第2の抗体とを含む、実施例20または21のアッセイキットである。
[0328]実施例23は、追加の密閉容器と、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグによってタグ化された少なくとも1つの追加のコンジュゲート抗体を含む追加の抗体パネルとをさらに含む、実施例20~22のアッセイキットであって、追加のコンジュゲート抗体が、凍結乾燥され、追加の密閉容器内に保存されるアッセイキットである。
[0329]実施例24は、複数のコンジュゲート抗体が、1つ以上の細胞表面マーカーに特異的な抗体を含み、追加のコンジュゲート抗体が、細胞内標的に特異的である、実施例23のアッセイキットである。
[0330]実施例25は、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグを含むインターカレーターをさらに含む、実施例20~24のアッセイキットである。
[0331]実施例26は、複数の試料を標識するための複数の試料バーコード化試薬をさらに含む、実施例20~25のアッセイキットであって、複数の試料バーコード化試薬の各々が、同位体の別個の組合せを含むアッセイキットである。
[0332]実施例27は、複数の容器をさらに含む、実施例26のアッセイキットであって、複数の試料バーコード化試薬の各々が、複数の容器の別個の容器内に収容されるアッセイキットである。
[0333]実施例28は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分に結合する、実施例26または27のアッセイキットである。
[0334]実施例29は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料の細胞上または試料の細胞内に共有結合するように官能化された元素タグを含む、実施例26~28のアッセイキットである。
[0335]実施例30は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分にわたって存在する標的に特異的に結合する、または試料中の細胞の大部分にわたって複数の標的に一緒に結合する試料バーコード化抗体を含む、実施例26~29のアッセイキットである。
[0336]実施例31は、試料バーコード化抗体の各々が、CD45、CD298およびb2mのうちの1つ以上に特異的に結合する、実施例30のアッセイキットである。
[0337]実施例32は、元素分析装置を使用して分析した場合、試料バーコード化抗体の元素タグが、パネル内の他の抗体の大部分の元素タグよりも弱いシグナルを提供する、実施例30または31のアッセイキットである。
[0338]実施例33は、同位体の別個の組合せがカドミウムを含む、実施例26~32のアッセイキットである。
[0339]実施例34は、同位体の別個の組合せが、シスプラチン中に白金を含む、実施例26~33のアッセイキットである。
[0340]実施例35は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料バーコード化抗体のセットを含み、各試料バーコード化抗体が、同位体の別個の組合せの全部の同位体を含む、実施例26~34のアッセイキットである。
[0341]実施例36は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、生細胞をバーコード化することができ、複数の試料バーコード化試薬の各々が、生細胞に対して非毒性である、実施例26~35のアッセイキットである。
[0342]実施例37は、異なる分析物を検出するための追加の抗体を含むアッセイバーコード化試薬をさらに含む、実施例20~36のアッセイキットであって、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含むアッセイキットである。
[0343]実施例38は、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含むアッセイバーコード化ビーズである、実施例37のアッセイキットである。
[0344]実施例39は、アッセイバーコード化試薬が、パネルの凍結乾燥混合物に含まれる、実施例38のアッセイキットである。
[0345]実施例40は、各アッセイバーコード化ビーズが、アッセイバーコード化ビーズの内部に存在する同位体の固有の組合せを含む、実施例38または39のアッセイキットである。
[0346]実施例41は、アッセイバーコード化試薬が、少なくとも10の異なる分析物をバーコード化するための少なくとも10のアッセイバーコード化試薬を含み、アッセイバーコード化試薬が、混和して提供される、実施例37~40のアッセイキットである。
[0347]実施例42は、異なる分析物が、ヒト末梢血中の遊離分析物である、実施例37~41のアッセイキットである。
[0348]実施例43は、異なる分析物に特異的に結合するレポーター抗体の組合せをさらに含む、実施例37~42のアッセイキットであって、各レポーター抗体が、元素分析によって検出可能な元素タグを含むアッセイキットである。
[0349]実施例44は、レポーター抗体の組合せの元素タグの各々が、元素分析によって検出可能な同位体的に同一の元素を含む、実施例43のアッセイキットである。
[0350]実施例45は、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の試料バーコード化組成物を含む試料バーコードに付着するように官能化される、実施例37~44のアッセイキットである。
[0351]実施例46は、同位体の試料バーコード化組成物を含む試料バーコードをさらに含む、実施例45のアッセイキットである。
[0352]実施例47は、試料バーコードが、凍結乾燥パネルによって染色された試料の細胞に結合することができる、実施例45または46のアッセイキットである。
[0353]実施例48は、バーコード化試薬をさらに含む、実施例20~47のアッセイキットであって、各バーコード化試薬が、同位体のアッセイバーコード化組成物と、同位体の試料バーコード化組成物とを含み、同位体の各別個のアッセイバーコード化組成物が、別個の分析物に関連付けられ、同位体の各別個の試料バーコード化組成物が、別個の試料に関連付けられるアッセイキットである。
[0354]実施例49は、各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の試料バーコード化組成物が、ビーズの内部に位置する、実施例48のアッセイキットである。
[0355]実施例50は、各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の試料バーコード化組成物が、ビーズの表面に位置する、実施例48のアッセイキットである。
[0356]実施例51は、抗凝固剤をさらに含む、実施例20~50のアッセイキットである。
[0357]実施例52は、較正材料をさらに含む、実施例20~51のアッセイキットであって、較正材料が、既知量の既知の同位体を含むアッセイキットである。
[0358]実施例53は、複数の密閉容器と、実施例1~19のパネルとを含む、元素分析とともに使用するためのアッセイキットであって、パネルの凍結乾燥混合物が、複数の密閉容器にわたって分配されるアッセイキットである。
[0359]実施例54は、複数の試料を標識するための複数の試料バーコード化試薬をさらに含む、実施例53のアッセイキットであって、複数の試料バーコード化試薬の各々が、同位体の別個の組合せを含み、複数の試料バーコード化試薬の各々が、複数の密閉容器の異なる容器内に収容されるアッセイキットである。
[0360]実施例55は、アッセイバーコードを含むバーコード化試薬を含むバーコード化系であって、アッセイバーコードが、標的分析物に関連付けられた同位体の組成物を含み、同位体の組成物が、元素分析によって区別可能であり、バーコード化試薬が、複数の試料バーコードのうちの1つを含むか、複数の試料バーコードのうちの少なくとも1つに結合するように官能化され、複数の試料バーコードの各試料バーコードが、元素分析によって同位体のアッセイバーコード組成物と区別可能な同位体の固有の追加の組成物を含み、複数の試料バーコードの各試料バーコードが、別個の試料に関連付けられ得るバーコード化系である。バーコード化系は、場合により、実施例1または関連する実施例からのパネルをさらに含み得る。
[0361]実施例56は、バーコード化試薬がビーズであり、場合により、試料バーコードが、ビーズの内部に存在する、実施例55の系である。
[0362]実施例57は、バーコード化試薬がビーズであり、ビーズの表面が、複数の試料バーコードに結合するように官能化される、実施例55の系である。
[0363]実施例58は、バーコード化試薬がビーズであり、ビーズの表面が、複数の試料バーコードのうちの1つを含む、実施例55~57の系である。
[0364]実施例59は、バーコード化試薬が、複数の試料バーコードに結合するように官能化され、場合により、系が、別個の容器内の複数の試料バーコードの各試料バーコードをさらに含む、実施例55~58の系である。
[0365]実施例60は、複数の試料バーコードのうちの少なくとも1つを含む試料バーコード化試薬をさらに含む、実施例55~59の系であって、場合により、試料バーコード化試薬が、バーコード化試薬、および試料の細胞の両方に結合することができる系である。
[0366]実施例61は、バーコード化試薬がビーズであり、アッセイバーコードが、ビーズの内部に存在し、場合により、ビーズの内部が、固体金属コア、金属キレートポリマー内部、ナノコンポジット内部またはハイブリッド内部を含む、実施例55~60の系である。
[0367]実施例62は、ビーズが、固体金属コアおよびポリマー表面を有する、実施例56~58または61の系である。
[0368]実施例63は、ポリマー表面が、標的分析物に結合する抗体に結合している、実施例62の系である。
[0369]実施例64は、標的分析物が、血液中に存在する遊離分析物である、実施例63の系である。
[0370]実施例65は、標的分析物に特異的に結合し、元素タグ、または高強度および低強度元素タグの組合せを含むレポーター抗体をさらに含む、実施例55~64の系である。
[0371]実施例66は、アッセイバーコード化試薬が、少なくとも10の異なる分析物をバーコード化するための少なくとも10のアッセイバーコード化試薬を含み、場合により、アッセイバーコード化試薬の複数の別個の混合物が、同位体的に区別可能な試料バーコードをそれぞれ含む、実施例65の系である。実施例67は、アッセイバーコード化試薬の標的分析物に特異的に結合するレポーター生体分子をさらに含む、実施例65または66の系であって、レポーター生体分子が、親和性試薬またはオリゴヌクレオチドをそれぞれ含み、各レポーター生体分子が、元素タグ、または高シグナルおよび低シグナル元素タグの組合せを含む系である。
[0372]実施例68は、異なる標的分析物に特異的に結合するレポーター生体分子の少なくともいくつかが、同じ元素タグを含む、実施例65~67の系である。
[0373]実施例69は、複数の抗体を提供すること;複数の抗体の各々を別個の元素タグとコンジュゲートすること、ここで、各別個の元素タグが、その同位体組成に基づいて区別可能であり、複数の抗体の各々が、その別個の元素タグによって区別可能であり;複数のコンジュゲート抗体を一緒に混合して混和物にすること;および混和物を凍結乾燥することを含む方法である。
[0374]実施例70は、複数のコンジュゲート抗体をスピンフィルタリングする(spin filtering)ことをさらに含む、実施例69の方法である。
[0375]実施例71は、試料を調査するための調査スキームを選択すること;および選択された調査スキームに基づいて、複数の抗体を選択することをさらに含む、実施例69または70の方法である。
[0376]実施例72は、複数の抗体を提供することが、Cd45、CD45RA、CD45RO、Cd123、CD4、CD8a、CD11C、CD57、CXCR3、CD185、CD38、CD56、CD3、CD20、CD66b、HLA-DR、IgD、CD27、CD28、CD127、CD19、CD16、CD161、CD194、CD25、CD294、CD197、CD14、CCR6およびTCR δγを含む一覧からの2つ以上の抗体を提供することを含む、実施例69~71の方法である。
[0377]実施例73は、複数の抗体の各々が、ヒト末梢血中の細胞型に特異的である、実施例69~72の方法である。
[0378]実施例74は、複数の抗体の各々が、細胞表面マーカーに特異的である、実施例69~73の方法である。
[0379]実施例75は、複数のコンジュゲート抗体を一緒に混合することが、10以上の抗体を一緒に混合することを含む、実施例69~74の方法である。
[0380]実施例76は、各別個の元素タグが、1つの同位体の複数の元素原子を含む、実施例69~75の方法である。
[0381]実施例77は、別個の元素タグのうちの少なくとも2つが、単一の元素の異なる同位体を有する、実施例69~76の方法である。
[0382]実施例78は、追加の元素タグを含む生体分子を提供することをさらに含む、実施例69~77の方法であって、追加の元素タグが、その同位体組成に基づいて、各別個の元素タグと区別可能であり、生体分子が抗体ではなく、複数のコンジュゲート抗体を一緒に混合することが、生体分子を複数のコンジュゲート抗体と混合することをさらに含む方法である。
[0383]実施例79は、各別個の元素タグが、80amuを超える原子質量を有する金属元素を含む、実施例69~78の方法である。
[0384]実施例80は、各別個の元素タグが、キレート化金属を含む、実施例69~79の方法である。
[0385]実施例81は、各別個の元素タグが、ヒト末梢血に対して内因性ではない元素を含む、実施例69~80の方法である。
[0386]実施例82は、混和物を凍結乾燥することが、含水量を5重量%以下に減少させることを含む、実施例69~81の方法である。
[0387]実施例83は、混和物を凍結乾燥する前に、インターカレーターを混和物に混合することをさらに含む、実施例69~82の方法であって、インターカレーターが、その同位体組成に基づいて、各別個の元素タグと区別可能な追加の元素タグを含む方法である。
[0388]実施例84は、混和物を凍結乾燥する前に、較正材料を混和物に混合することをさらに含む、実施例69~83の方法であって、較正材料が、既知量の既知の同位体を含む方法である。
[0389]実施例85は、混和物を凍結乾燥する前に、補助試薬を混和物に混合することをさらに含む、実施例69~84の方法であって、補助試薬が、複数のコンジュゲート抗体を使用してアッセイを行うのを容易にするために使用可能である方法である。
[0390]実施例86は、混合物を凍結乾燥することが、不活性ガスまたは乾燥空気の内部雰囲気を有する密閉容器に凍結乾燥混合物を保存することをさらに含む、実施例69~85の方法である。
[0391]実施例87は、複数の抗体が、細胞表面マーカーに特異的な第1の抗体と、細胞内標的に特異的な第2の抗体とを含む、実施例69~86の方法である。
[0392]実施例88は、少なくとも1つの追加の抗体を提供すること;少なくとも1つの追加の抗体を、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な少なくとも1つの追加の別個の元素タグとコンジュゲートすること;少なくとも1つの追加の抗体を凍結乾燥すること;および凍結乾燥混和物とは別個に、凍結乾燥された少なくとも1つの追加の抗体を保存することをさらに含む、実施例69~87の方法である。
[0393]実施例89は、複数の抗体が、1つ以上の細胞表面マーカーに特異的な抗体を含み、追加の抗体が、細胞内標的に特異的である、実施例88の方法である。
[0394]実施例90は、複数の試料を標識するための複数の試料バーコード化試薬を提供することをさらに含む、実施例69~89の方法であって、複数の試料バーコード化試薬の各々が、同位体の別個の組合せを含む方法である。
[0395]実施例91は、複数の容器を提供すること;および複数の試料バーコード化試薬の各々を複数の容器の異なる容器内に保存することをさらに含む、実施例90の方法である。
[0396]実施例92は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分に結合する、実施例90または91の方法である。
[0397]実施例93は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料の細胞上または試料の細胞内に共有結合的にまたはそうでなければ恒久的に結合するように官能化された元素タグを含む、実施例90~92の方法である。
[0398]実施例94は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分にわたって存在する標的に特異的に結合する試料バーコード化抗体を含む、実施例90~93の方法である。
[0399]実施例95は、試料バーコード化抗体の各々が、CD45、CD298およびb2mのうちの1つ以上に特異的に結合する、実施例94の方法である。
[0400]実施例96は、試料バーコード化抗体の各々が、単一の試料バーコード化抗体の質量シグナルが複数のコンジュゲート抗体の大部分の質量シグナルよりも弱くなるように選択された試料中に存在する標的に特異的に結合する、実施例94または95の方法である。
[0401]実施例97は、同位体の別個の組合せがカドミウムを含む、実施例90~96の方法である。
[0402]実施例98は、同位体の別個の組合せが、シスプラチン中に白金を含む、実施例90~97の方法である。
[0403]実施例99は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料バーコード化抗体のセットを含み、各試料バーコード化抗体が、同位体の別個の組合せの全部の同位体を含む、実施例90~98の方法である。
[0404]実施例100は、複数の試料バーコード化試薬の各々が、生細胞をバーコード化することができ、複数の試料バーコード化試薬の各々が、生細胞に対して非毒性である、実施例90~99の方法である。
[0405]実施例101は、異なる分析物を検出するための追加の抗体を含むアッセイバーコード化試薬を提供することをさらに含む、実施例69~100の方法であって、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含む方法である。
[0406]実施例102は、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含むアッセイバーコード化ビーズである、実施例101の方法である。
[0407]実施例103は、各アッセイバーコード化ビーズが、アッセイバーコード化ビーズの内部に存在する同位体の固有の組合せを含む、実施例102の方法である。
[0408]実施例104は、アッセイバーコード化試薬が、少なくとも10の異なる分析物をバーコード化するための少なくとも10のアッセイバーコード化試薬を含み、アッセイバーコード化試薬が、混和して提供される、実施例101~103の方法である。
[0409]実施例105は、異なる分析物が、ヒト末梢血中の遊離分析物である、実施例101~104の方法である。
[0410]実施例106は、異なる分析物に特異的に結合するレポーター抗体の組合せを提供することをさらに含む、実施例101~105の方法であって、各レポーター抗体が、元素分析によって検出可能な元素タグを含む方法である。
[0411]実施例107は、レポーター抗体の組合せの元素タグの各々が、元素分析によって検出可能な同位体的に同一の元素を含む、実施例106の方法である。
[0412]実施例108は、同位体の試料バーコード化組成物を含む試料バーコードに付着するように各アッセイバーコード化試薬を官能化することをさらに含む、実施例101~107の方法である。
[0413]実施例109は、試料バーコードが、凍結乾燥混和物によってアッセイされる試料の細胞に結合する、実施例108の方法である。
[0414]実施例110は、同位体の試料バーコード化組成物を含む試料バーコードを提供することをさらに含む、実施例108または109の方法である。
[0415]実施例111は、バーコード化試薬を提供することをさらに含む、実施例69~110の方法であって、各バーコード化試薬が、同位体のアッセイバーコード化組成物と、同位体の試料バーコード化組成物とを含み、同位体の各別個のアッセイバーコード化組成物が、別個の分析物に関連付けられ、同位体の各別個の試料バーコード化組成物が、別個の試料に関連付けられる方法である。
[0416]実施例112は、各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の試料バーコード化組成物が、ビーズの内部に位置する、実施例111の方法である。
[0417]実施例113は、各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の試料バーコード化組成物が、ビーズの表面に位置する、実施例111または112の方法である。
[0418]実施例114は、抗凝固剤を提供することをさらに含む、実施例69~113の方法である。
[0419]実施例115は、複数のコンジュゲート抗体を混合する前に、複数のコンジュゲート抗体の各々を滴定し、所定の濃度に希釈することをさらに含む、実施例69~114の方法である。
[0420]実施例116は、混和物を凍結乾燥する前に、複数のコンジュゲート抗体を賦形剤と混合することをさらに含む、実施例69~115の方法である。
[0421]実施例117は、賦形剤が、糖およびウシ血清アルブミンを含む、実施例116の方法である。
[0422]実施例118は、混和物を凍結乾燥する前に、複数のコンジュゲート抗体を生存性染色剤と混合することをさらに含む、実施例116または117の方法である。
[0423]実施例119は、生存性染色剤がロジウムインターカレーターである、実施例118の方法である。
[0424]実施例120は、試料を調製すること;複数のコンジュゲート抗体を含む凍結乾燥抗体パネルを提供すること、ここで、複数のコンジュゲート抗体の各々が、別個の元素タグによってタグ化され、各別個の元素タグが、その同位体組成に基づいて区別可能であり;凍結乾燥抗体パネルを使用して、試料の細胞に対して表面染色を行うこと;および元素分析を使用して試料を調査して、別個の元素タグの存在を検出することを含む方法である。
[0425]実施例121は、元素分析を使用して試料を調査することが、誘導結合プラズマ質量分析計を用いて試料を処理して、凍結乾燥抗体パネルの別個の元素タグの存在を検出することを含む、実施例120の方法である。
[0426]実施例122は、細胞の試料を生存性染色剤によって染色することをさらに含む、実施例120または121の方法である。
[0427]実施例123は、生存性染色剤が、凍結乾燥抗体パネルの一部として提供される、実施例120~122の方法である。
[0428]実施例124は、生存性染色剤がロジウムである、実施例123の方法である。
[0429]実施例125は、細胞の試料に対してFcRブロックを行うことをさらに含む、実施例120~124の方法である。
[0430]実施例126は、表面染色を行った後に試料を固定することをさらに含む、実施例120~125の方法である。
[0431]実施例127は、試料をインターカレーターによって染色することをさらに含む、実施例120~126の方法であって、インターカレーターが、その同位体組成に基づいて、各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグを含む方法である。
[0432]実施例128は、試料を透過処理した後に、試料をインターカレーターによって染色することが行われる、実施例127の方法である。
[0433]実施例129は、試料を透過処理すること、および少なくとも1つの追加の抗体を使用して細胞の試料に対して細胞内染色を行うことをさらに含む、実施例120~128の方法であって、少なくとも1つの追加の抗体が、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグによってタグ化される方法である。
[0434]実施例130は、試料を調製することが、全血を採取することを含む、実施例120~129の方法である。
[0435]実施例131は、試料を調製することが、全血から末梢血単核細胞を単離することを含む、実施例130の方法である。
[0436]実施例132は、試料バーコード化試薬を使用して試料を標識することをさらに含む、実施例120~131の方法であって、試料バーコード化試薬が、試料バーコード化試薬を追加の試料バーコード化試薬と区別するために使用可能な同位体の別個の組合せを含む方法である。
[0437]実施例133は、試料を調査することが、元素分析によってデータを取得すること、取得したデータ中の同位体の別個の組合せによって試料バーコード化試薬を同定すること、および取得したデータを試料と関連付けることを含む、実施例132の方法である。
[0438]実施例134は、試料を調査することが、元素分析によってデータを取得する前に、試料を追加の試料と混合することをさらに含む、実施例133の方法である。
[0439]実施例135は、表面染色を行うことが、試料の細胞の懸濁液を凍結乾燥抗体パネルに加えること、または凍結乾燥抗体パネルを再懸濁すること;および未結合抗体を除去することを含む、実施例120~134の方法である。
[0440]実施例136は、異なる分析物を検出するための追加の抗体を含むアッセイバーコード化試薬を提供すること、ここで、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含み;およびアッセイバーコード化試薬を試料と混合し、試料を調査する前に未結合抗体を除去することをさらに含む、実施例120~135の方法である。
[0441]実施例137は、試料が血漿を含み、異なる分析物が、血漿内の遊離分析物である、実施例136の方法である。
[0442]実施例138は、アッセイバーコード化試薬を提供すること、および凍結乾燥抗体パネルを提供することが、凍結乾燥抗体パネルとアッセイバーコード化試薬との混和物を提供することによって行われる、実施例136または137の方法である。
[0443]実施例139は、試料を調製することが、全血を採取することを含む、実施例136~138の方法である。
[0444]実施例140は、試料を調製することが、末梢血単核細胞および血漿を単離することをさらに含み、表面染色を行うことが、凍結乾燥抗体パネルを末梢血単核細胞と混合すること、および未結合抗体を除去することを含み、アッセイバーコード化試薬を試料と混合することが、アッセイバーコード化試薬を血漿と混合すること、および未結合抗体を除去することを含む、実施例139の方法である。
[0445]実施例141は、試料を調査することが、細胞生存率を自動的に同定することをさらに含む、実施例120~140の方法である。
[0446]実施例142は、試料を調査することが、細胞集団を自動的に同定することをさらに含む、実施例120~141の方法である。
[0447]実施例143は、試料を調査することが、自動的に同定された細胞集団の特徴を同定することをさらに含む、実施例142の方法である。
[0448]実施例144は、試料を調査することが、同定された細胞集団にわたって同定された特徴を比較すること、または同定された細胞集団のうちの1つに関連付けられた同定された特徴と、追加の試料からの同定された細胞集団の同じものに関連付けられた同定された追加の特徴とを比較することをさらに含む、実施例143の方法である。
[0449]実施例145は、自動的に同定された細胞集団の特徴を同定することが、同定された細胞集団の細胞上または同定された細胞集団の細胞内の1つ以上の標的の存在量を決定することを含む、実施例143または144の方法である。
[0450]実施例146は、同定された特徴が、細胞集団中の細胞の割合を含む、実施例143~145の方法である。
[0451]実施例147は、試料を調査することが、凍結乾燥抗体パネルの既知の標的に基づいて、ヒストグラム、2DドットプロットおよびtSNEグラフのうちの少なくとも1つを生成することをさらに含む、実施例120~146の方法である。
[0452]実施例148は、凍結乾燥抗体パネルの既知の標的の保存されたマッピングに自動的にアクセスすることをさらに含む、実施例147の方法であって、保存されたマッピングが、関連する質量チャネルに、既知の標的を関連付ける方法である。
[0453]実施例149は、試料バーコード化試薬を使用して試料を標識すること、ここで、試料バーコード化試薬が、試料バーコード化試薬を追加の試料バーコード化試薬と区別するために使用可能な同位体の別個の組合せを含み;追加の試料を提供すること;追加の試料バーコード化試薬を使用して追加の試料を標識すること;凍結乾燥抗体パネルを使用して、追加の試料の追加の細胞に対して追加の表面染色を行うこと;アッセイバーコード化試薬を追加の試料と混合し、未結合抗体を除去すること;および試料を調査する前に、試料を追加の試料と混合することをさらに含む、実施例136~148の方法であって、試料を調査することが、試料と追加の試料との混和物を調査することを含む方法である。
[0454]実施例150は、表面染色を行う前に、試料を追加の試料と混合することが行われる、実施例149の方法である。
[0455]実施例151は、アッセイバーコード化試薬が、試料バーコード化試薬に結合するように官能化され、試料バーコード化試薬を使用して試料を標識することが、アッセイバーコード化試薬の第2の部分が試料バーコード化試薬を含まないように、試料バーコード化試薬をアッセイバーコード化試薬の第1の部分に結合させることを含み、アッセイバーコード化試薬を追加の試料と混合することが、アッセイバーコード化試薬の第2の部分を追加の試料と混合することを含み、アッセイバーコード化試薬を追加の試料と混合した後に、試料を追加の試料と混合することが行われる、実施例149または150の方法である。
[0456]実施例152は、試料を調査することが、元素分析装置を使用して、試料に関連付けられたデータを取得することを含み、方法が、データを自動的に分析することをさらに含む、実施例120~151の方法である。
[0457]実施例153は、データを自動的に分析することが、クリーンアップモデルをデータに適用することを含み、クリーンアップモデルを適用することが、試料のイオン化に関連付けられた、元素分析装置によって生成されたガウス測定値にアクセスすることを含む、実施例152の方法である。
[0458]実施例154は、データを自動的に分析することが、元素タグ指定モデルにアクセスすること、ここで、元素タグ指定モデルが、凍結乾燥抗体パネルの別個の元素タグの各々を細胞型と関連付ける情報を含み;凍結乾燥抗体パネルの別個の元素タグに関する存在情報を同定すること;および試料の各細胞について、別個の元素タグに関する同定された存在情報と、元素タグ指定モデルとを使用して、細胞型を決定することを含む、実施例152または153の方法である。
[0459]実施例155は、複数の試料を標識するための複数の試料バーコードであって、試料バーコードの各々が、元素分析によって区別可能な同位体の別個の組合せを含み、試料バーコードの各々が、別個の容器に保存される複数の試料バーコードと、複数の試料に結合可能な生体分子のセットであって、複数の試料バーコードを含むか、複数の試料バーコードに結合するように官能化される生体分子のセットとを含む、元素分析のためのバーコード化キットである。
[0460]実施例156は、生体分子のセットの各々が、複数の試料バーコードのうちの固有のものを含む、実施例155のバーコード化キットである。
[0461]実施例157は、生体分子のセットの各々が、複数の試料バーコードに結合するように官能化され、生体分子のセットが、複数の試料バーコードとは別個に保存される、実施例155または156のバーコード化キットである。
[0462]実施例158は、生体分子のセットが、複数のビーズを含む、実施例155~157のバーコード化キットである。
[0463]実施例159は、各ビーズが、複数の試料バーコードに結合するように官能化された外面を含む、実施例158のバーコード化キットである。
[0464]実施例160は、各ビーズが、ビーズの内部にアッセイバーコードを含み、各アッセイバーコードが、元素分析によって試料バーコードの同位体の別個の組合せと区別可能な同位体の追加の組合せを含む、実施例159のバーコード化キットである。
[0465]実施例161は、第1の試料および第2の試料を含む複数の試料を提供すること;第1の試料バーコードおよび第2の試料バーコードを含む複数の試料バーコードを提供すること、ここで、試料バーコードの各々が、元素分析によって区別可能な同位体の別個の組合せを含み;複数の試料に結合可能な複数の生体分子を提供すること、ここで、各生体分子が、複数の試料バーコードのうちの1つを含むか、複数の試料バーコードに結合するように官能化され、複数の生体分子が、第1の生体分子および第2の生体分子を含み;第1の生体分子を第1の試料と混合すること;第2の生体分子を第2の試料と混合すること;未結合生体分子を除去すること;元素分析を使用して複数の試料を調査して、元素データを取得すること;元素データ中の同位体の各別個の組合せの存在を検出すること;ならびに同位体の各別個の組合せの検出された存在を使用して、元素データを複数の試料のうちの1つと関連付けることを含む方法である。
[0466]実施例162は、第1の試料バーコードを、第1の生体分子および第1の試料を含む混合物と混合すること;ならびに第2の試料バーコードを、第2の生体分子および第2の試料を含む混合物と混合することをさらに含む、実施例161の方法である。
[0467]実施例163は、第1の生体分子を第1の試料と混合する前に、第1の試料バーコードを第1の生体分子と混合すること;および第2の生体分子を第2の試料と混合する前に、第2の試料バーコードを第2の生体分子と混合することをさらに含む、実施例161の方法である。
[0468]実施例164は、複数の試料を調査する前に、第1の試料および第2の試料をプールすることをさらに含む、実施例161~163の方法である。
[0469]実施例165は、複数の生体分子が複数のビーズを含む、実施例161~164の方法である。
[0470]実施例166は、各ビーズが、複数の試料バーコードに結合するように官能化された外面を含む、実施例165の方法である。
[0471]実施例167は、各ビーズが、ビーズの内部にアッセイバーコードを含み、各アッセイバーコードが、元素分析によって試料バーコードの同位体の別個の組合せと区別可能な同位体の追加の組合せを含む、実施例166の方法である。

Claims (200)

  1. 複数のコンジュゲート抗体
    を含む、元素分析のためのパネルであって、前記複数のコンジュゲート抗体の各々が、別個の元素タグによってタグ化され、各別個の元素タグが、その同位体組成に基づいて区別可能であり、前記複数のコンジュゲート抗体が、凍結乾燥混合物中にある、パネル。
  2. 前記複数のコンジュゲート抗体が、Cd45、CD45RA、CD45RO、Cd123、CD4、CD8a、CD11C、CD57、CXCR3、CD185、CD38、CD56、CD3、CD20、CD66b、HLA-DR、IgD、CD27、CD28、CD127、CD19、CD16、CD161、CD194、CD25、CD294、CD197、CD14、CCR6およびTCR δγを含む一覧からの2つ以上の抗体を含む、請求項1に記載のパネル。
  3. 前記コンジュゲート抗体の大部分が、ヒト末梢血中の細胞型に特異的である、請求項1に記載のパネル。
  4. 前記コンジュゲート抗体の大部分が、細胞表面マーカーに特異的である、請求項1に記載のパネル。
  5. 前記複数のコンジュゲート抗体が、前記凍結乾燥混合物中に10以上のコンジュゲート抗体を含む、請求項1に記載のパネル。
  6. 各別個の元素タグが、1つの同位体の複数の元素原子を含む、請求項1に記載のパネル。
  7. 前記複数のコンジュゲート抗体のうちの少なくとも2つのコンジュゲート抗体が、単一の元素の異なる同位体を有する別個の元素タグによってタグ化される、請求項1に記載のパネル。
  8. 追加の元素タグに結合した生体分子をさらに含む、請求項1に記載のパネルであって、前記生体分子が抗体ではなく、前記追加の元素タグが、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能であるパネル。
  9. その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な金属同位体を含む非抗体金属含有部分をさらに含む、請求項1に記載のパネル。
  10. 各別個の元素タグが、80amuを超える原子質量を有する金属元素を含む、請求項1に記載のパネル。
  11. 各別個の元素タグが、キレート化金属を含む、請求項1に記載のパネル。
  12. 各別個の元素タグが、ヒト末梢血に対して内因性ではない元素を含む、請求項1に記載のパネル。
  13. 5重量%以下の含水量を有する、請求項1に記載のパネル。
  14. 3重量%以下の含水量を有する、請求項1に記載のパネル。
  15. 1重量%以下の含水量を有する、請求項1に記載のパネル。
  16. 0.05重量%以上1重量%以下の含水量を有する、請求項1に記載のパネル。
  17. 凍結乾燥インターカレーターをさらに含む、請求項1に記載のパネルであって、前記凍結乾燥インターカレーターが、前記凍結乾燥混合物に含まれるパネル。
  18. 凍結乾燥較正材料をさらに含む、請求項1に記載のパネルであって、前記凍結乾燥較正材料が、既知量の1つ以上の既知の同位体を含み、前記凍結乾燥較正材料が、前記凍結乾燥混合物に含まれるパネル。
  19. 補助試薬をさらに含む、請求項1に記載のパネルであって、前記補助試薬が、前記複数のコンジュゲート抗体を使用してアッセイを行うために使用可能であり、前記補助試薬が凍結乾燥され、前記補助試薬が、前記凍結乾燥混合物に含まれるパネル。
  20. 密閉容器と、
    請求項1に記載のパネルと
    を含む、元素分析とともに使用するためのアッセイキットであって、前記パネルの前記凍結乾燥混合物が、前記密閉容器内に保存されるアッセイキット。
  21. 前記密閉容器が、不活性ガスまたは乾燥空気の内部雰囲気を含む、請求項20に記載のアッセイキット。
  22. 前記複数のコンジュゲート抗体が、細胞表面マーカーに特異的な第1の抗体と、細胞内標的に特異的な第2の抗体とを含む、請求項20に記載のアッセイキット。
  23. 追加の密閉容器と、
    その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグによってタグ化された少なくとも1つの追加のコンジュゲート抗体を含む追加の抗体パネルと
    をさらに含む、請求項20に記載のアッセイキットであって、前記追加のコンジュゲート抗体が、凍結乾燥され、前記追加の密閉容器内に保存されるアッセイキット。
  24. 前記複数のコンジュゲート抗体が、1つ以上の細胞表面マーカーに特異的な抗体を含み、前記追加のコンジュゲート抗体が、細胞内標的に特異的である、請求項23に記載のアッセイキット。
  25. その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグを含むインターカレーターをさらに含む、請求項20に記載のアッセイキット。
  26. 複数の試料を標識するための複数の試料バーコード化試薬をさらに含む、請求項20に記載のアッセイキットであって、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、同位体の別個の組合せを含むアッセイキット。
  27. 複数の容器をさらに含む、請求項26に記載のアッセイキットであって、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、前記複数の容器の別個の容器内に収容されるアッセイキット。
  28. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分に結合する、請求項26に記載のアッセイキット。
  29. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料の細胞上または試料の細胞内に共有結合するように官能化された元素タグを含む、請求項26に記載のアッセイキット。
  30. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分にわたって存在する標的に特異的に結合する、または前記試料中の細胞の大部分にわたって複数の標的に一緒に結合する試料バーコード化抗体を含む、請求項26に記載のアッセイキット。
  31. 前記試料バーコード化抗体の各々が、CD45、CD298およびb2mのうちの1つ以上に特異的に結合する、請求項30に記載のアッセイキット。
  32. 元素分析装置を使用して分析した場合、前記試料バーコード化抗体の元素タグが、前記パネル内の他の抗体の大部分の元素タグよりも弱いシグナルを提供する、請求項30に記載のアッセイキット。
  33. 同位体の前記別個の組合せがカドミウムを含む、請求項26に記載のアッセイキット。
  34. 同位体の前記別個の組合せが、シスプラチン中に白金を含む、請求項26に記載のアッセイキット。
  35. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料バーコード化抗体のセットを含み、各試料バーコード化抗体が、同位体の前記別個の組合せの全部の同位体を含む、請求項26に記載のアッセイキット。
  36. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、生細胞をバーコード化することができ、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、前記生細胞に対して非毒性である、請求項26に記載のアッセイキット。
  37. 異なる分析物を検出するための追加の抗体を含むアッセイバーコード化試薬をさらに含む、請求項20に記載のアッセイキットであって、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含むアッセイキット。
  38. 各アッセイバーコード化試薬が、同位体の前記別個の組合せを含むアッセイバーコード化ビーズである、請求項37に記載のアッセイキット。
  39. 前記アッセイバーコード化試薬が、前記パネルの前記凍結乾燥混合物に含まれる、請求項38に記載のアッセイキット。
  40. 各アッセイバーコード化ビーズが、前記アッセイバーコード化ビーズの内部に存在する同位体の固有の組合せを含む、請求項38に記載のアッセイキット。
  41. 前記アッセイバーコード化試薬が、少なくとも10の異なる分析物をバーコード化するための少なくとも10のアッセイバーコード化試薬を含み、前記アッセイバーコード化試薬が、混和して提供される、請求項37に記載のアッセイキット。
  42. 前記異なる分析物が、ヒト末梢血中の遊離分析物である、請求項37に記載のアッセイキット。
  43. 前記異なる分析物に特異的に結合するレポーター抗体の組合せをさらに含む、請求項37に記載のアッセイキットであって、各レポーター抗体が、元素分析によって検出可能な元素タグを含むアッセイキット。
  44. レポーター抗体の前記組合せの前記元素タグの各々が、元素分析によって検出可能な同位体的に同一の元素を含む、請求項43に記載のアッセイキット。
  45. 各アッセイバーコード化試薬が、同位体の試料バーコード化組成物を含む試料バーコードに付着するように官能化される、請求項37に記載のアッセイキット。
  46. 同位体の前記試料バーコード化組成物を含む前記試料バーコードをさらに含む、請求項45に記載のアッセイキット。
  47. 前記試料バーコードが、前記凍結乾燥パネルによって染色された試料の細胞に結合することができる、請求項45に記載のアッセイキット。
  48. バーコード化試薬をさらに含む、請求項20に記載のアッセイキットであって、各バーコード化試薬が、同位体のアッセイバーコード化組成物と、同位体の試料バーコード化組成物とを含み、同位体の各別個のアッセイバーコード化組成物が、別個の分析物に関連付けられ、同位体の各別個の試料バーコード化組成物が、別個の試料に関連付けられ得るアッセイキット。
  49. 各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の前記試料バーコード化組成物が、前記ビーズの内部に位置する、請求項48に記載のアッセイキット。
  50. 各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の前記試料バーコード化組成物が、前記ビーズの表面に位置する、請求項48に記載のアッセイキット。
  51. 抗凝固剤をさらに含む、請求項20に記載のアッセイキット。
  52. 較正材料をさらに含む、請求項20に記載のアッセイキットであって、前記較正材料が、既知量の既知の同位体を含むアッセイキット。
  53. 複数の密閉容器と、
    請求項1に記載のパネルと
    を含む、元素分析とともに使用するためのアッセイキットであって、前記パネルの前記凍結乾燥混合物が、前記複数の密閉容器にわたって分配されるアッセイキット。
  54. 複数の試料を標識するための複数の試料バーコード化試薬をさらに含む、請求項53に記載のアッセイキットであって、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、同位体の別個の組合せを含み、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、前記複数の密閉容器の異なる容器内に収容されるアッセイキット。
  55. アッセイバーコードを含むバーコード化試薬
    を含むバーコード化系であって、前記アッセイバーコードが、標的分析物に関連付けられた同位体の組成物を含み、同位体の前記組成物が、元素分析によって区別可能であり、前記バーコード化試薬が、複数の試料バーコードのうちの1つを含むか、前記複数の試料バーコードのうちの少なくとも1つに結合するように官能化され、前記複数の試料バーコードの各試料バーコードが、元素分析によって同位体の前記アッセイバーコード組成物と区別可能な同位体の固有の追加の組成物を含み、前記複数の試料バーコードの各試料バーコードが、別個の試料に関連付けられ得るバーコード化系。
  56. 前記バーコード化試薬がビーズであり、前記試料バーコードが、前記ビーズの内部に存在する、請求項55に記載の系。
  57. 前記バーコード化試薬がビーズであり、前記ビーズの表面が、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化される、請求項55に記載の系。
  58. 前記バーコード化試薬がビーズであり、前記ビーズの表面が、前記複数の試料バーコードのうちの1つを含む、請求項55に記載の系。
  59. 前記バーコード化試薬が、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化され、前記系が、別個の容器内の前記複数の試料バーコードの各試料バーコードをさらに含む、請求項55に記載の系。
  60. 前記複数の試料バーコードのうちの少なくとも1つを含む試料バーコード化試薬をさらに含む、請求項55に記載の系であって、前記試料バーコード化試薬が、前記バーコード化試薬、および試料の細胞の両方に結合することができる系。
  61. 前記バーコード化試薬がビーズであり、前記アッセイバーコードが、前記ビーズの内部に存在し、前記ビーズの内部が、固体金属コア、金属キレートポリマー内部、ナノコンポジット内部またはハイブリッド内部を含む、請求項55に記載の系。
  62. 前記ビーズが、固体金属コアおよびポリマー表面を有する、請求項61に記載の系。
  63. 前記ポリマー表面が、前記標的分析物に結合する抗体に結合している、請求項62に記載の系。
  64. 前記標的分析物が、血液中に存在する遊離分析物である、請求項63に記載の系。
  65. 前記標的分析物に特異的に結合し、元素タグ、または高強度および低強度元素タグの組合せを含むレポーター抗体をさらに含む、請求項55に記載の系。
  66. 前記アッセイバーコード化試薬が、少なくとも10の異なる分析物をバーコード化するための少なくとも10のアッセイバーコード化試薬を含み、前記アッセイバーコード化試薬の複数の別個の混合物が、同位体的に区別可能な試料バーコードをそれぞれ含む、請求項55に記載の系。
  67. 前記アッセイバーコード化試薬の前記標的分析物に特異的に結合するレポーター生体分子をさらに含む、請求項66に記載の系であって、前記レポーター生体分子が、親和性試薬またはオリゴヌクレオチドをそれぞれ含み、各レポーター生体分子が、元素タグ、または高シグナルおよび低シグナル元素タグの組合せを含む系。
  68. 異なる標的分析物に特異的に結合する前記レポーター生体分子の少なくともいくつかが、同じ元素タグを含む、請求項67に記載の系。
  69. 複数の抗体を提供することと、
    前記複数の抗体の各々を別個の元素タグとコンジュゲートすることであって、各別個の元素タグが、その同位体組成に基づいて区別可能であり、前記複数の抗体の各々が、その別個の元素タグによって区別可能である、コンジュゲートすることと、
    コンジュゲートされた前記複数の抗体を一緒に混合して混和物にすることと、
    前記混和物を凍結乾燥することと、
    を含む方法。
  70. 前記コンジュゲートされた前記複数の抗体をスピンフィルタリングすることをさらに含む、請求項69に記載の方法。
  71. 試料を調査するための調査スキームを選択することと、
    選択された調査スキームに基づいて、前記複数の抗体を選択することと、
    をさらに含む、請求項69に記載の方法。
  72. 前記複数の抗体を提供することが、Cd45、CD45RA、CD45RO、Cd123、CD4、CD8a、CD11C、CD57、CXCR3、CD185、CD38、CD56、CD3、CD20、CD66b、HLA-DR、IgD、CD27、CD28、CD127、CD19、CD16、CD161、CD194、CD25、CD294、CD197、CD14、CCR6およびTCR δγを含む一覧からの2つ以上の抗体を提供することを含む、請求項69に記載の方法。
  73. 前記複数の抗体の各々が、ヒト末梢血中の細胞型に特異的である、請求項69に記載の方法。
  74. 前記複数の抗体の各々が、細胞表面マーカーに特異的である、請求項69に記載の方法。
  75. 前記コンジュゲートされた前記複数の抗体を一緒に混合することが、10以上の抗体を一緒に混合することを含む、請求項69に記載の方法。
  76. 各別個の元素タグが、1つの同位体の複数の元素原子を含む、請求項69に記載の方法。
  77. 前記別個の元素タグのうちの少なくとも2つが、単一の元素の異なる同位体を有する、請求項69に記載の方法。
  78. 追加の元素タグを含む生体分子を提供することをさらに含む、請求項69に記載の方法であって、前記追加の元素タグが、その同位体組成に基づいて、各別個の元素タグと区別可能であり、前記生体分子が抗体ではなく、前記コンジュゲートされた前記複数の抗体を一緒に混合することが、前記生体分子を前記コンジュゲートされた前記複数の抗体と混合することをさらに含む方法。
  79. 各別個の元素タグが、80amuを超える原子質量を有する金属元素を含む、請求項69に記載の方法。
  80. 各別個の元素タグが、キレート化金属を含む、請求項69に記載の方法。
  81. 各別個の元素タグが、ヒト末梢血に対して内因性ではない元素を含む、請求項69に記載の方法。
  82. 前記混和物を凍結乾燥することが、含水量を5重量%以下に減少させることを含む、請求項69に記載の方法。
  83. 前記混和物を凍結乾燥する前に、インターカレーターを前記混和物に混合することをさらに含む、請求項69に記載の方法であって、前記インターカレーターが、その同位体組成に基づいて、各別個の元素タグと区別可能な追加の元素タグを含む方法。
  84. 前記混和物を凍結乾燥する前に、較正材料を前記混和物に混合することをさらに含む、請求項69に記載の方法であって、前記較正材料が、既知量の既知の同位体を含む方法。
  85. 前記混和物を凍結乾燥する前に、補助試薬を前記混和物に混合することをさらに含む、請求項69に記載の方法であって、前記補助試薬が、前記コンジュゲートされた前記複数の抗体を使用してアッセイを行うのを容易にするために使用可能である方法。
  86. 前記混和物を凍結乾燥することが、不活性ガスまたは乾燥空気の内部雰囲気を有する密閉容器に前記凍結乾燥混合物を保存することをさらに含む、請求項69に記載の方法。
  87. 前記複数の抗体が、細胞表面マーカーに特異的な第1の抗体と、細胞内標的に特異的な第2の抗体とを含む、請求項69に記載の方法。
  88. 少なくとも1つの追加の抗体を提供することと、
    前記少なくとも1つの追加の抗体を、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な少なくとも1つの追加の別個の元素タグとコンジュゲートすることと、
    前記少なくとも1つの追加の抗体を凍結乾燥することと、
    前記凍結乾燥混和物とは別個に、前記凍結乾燥された少なくとも1つの追加の抗体を保存することと、
    をさらに含む、請求項69に記載の方法。
  89. 前記複数の抗体が、1つ以上の細胞表面マーカーに特異的な抗体を含み、前記追加の抗体が、細胞内標的に特異的である、請求項88に記載の方法。
  90. 複数の試料を標識するための複数の試料バーコード化試薬を提供することをさらに含む、請求項69に記載の方法であって、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、同位体の別個の組合せを含む方法。
  91. 複数の容器を提供することと、
    前記複数の試料バーコード化試薬の各々を前記複数の容器の異なる容器内に保存することと、
    をさらに含む、請求項90に記載の方法。
  92. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分に結合する、請求項90に記載の方法。
  93. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料の細胞上または試料の細胞内に共有結合的にまたはそうでなければ恒久的に結合するように官能化された元素タグを含む、請求項90に記載の方法。
  94. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料中の細胞の大部分にわたって存在する標的に特異的に結合する試料バーコード化抗体を含む、請求項90に記載の方法。
  95. 前記試料バーコード化抗体の各々が、CD45、CD298およびb2mのうちの1つ以上に特異的に結合する、請求項94に記載の方法。
  96. 前記試料バーコード化抗体の各々が、単一の試料バーコード化抗体の質量シグナルが前記コンジュゲートされた前記複数の抗体の大部分の質量シグナルよりも弱くなるように選択された試料中に存在する標的に特異的に結合する、請求項94に記載の方法。
  97. 同位体の前記別個の組合せがカドミウムを含む、請求項90に記載の方法。
  98. 同位体の前記別個の組合せが、シスプラチン中に白金を含む、請求項90に記載の方法。
  99. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、試料バーコード化抗体のセットを含み、各試料バーコード化抗体が、同位体の前記別個の組合せの全部の同位体を含む、請求項90に記載の方法。
  100. 前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、生細胞をバーコード化することができ、前記複数の試料バーコード化試薬の各々が、前記生細胞に対して非毒性である、請求項90に記載の方法。
  101. 異なる分析物を検出するための追加の抗体を含むアッセイバーコード化試薬を提供すること
    をさらに含む、請求項69に記載の方法であって、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含む方法。
  102. 各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含むアッセイバーコード化ビーズである、請求項101に記載の方法。
  103. 各アッセイバーコード化ビーズが、前記アッセイバーコード化ビーズの内部に存在する同位体の固有の組合せを含む、請求項102に記載の方法。
  104. 前記アッセイバーコード化試薬が、少なくとも10の異なる分析物をバーコード化するための少なくとも10のアッセイバーコード化試薬を含み、前記アッセイバーコード化試薬が、混和して提供される、請求項101に記載の方法。
  105. 前記異なる分析物が、ヒト末梢血中の遊離分析物である、請求項101に記載の方法。
  106. 前記異なる分析物に特異的に結合するレポーター抗体の組合せを提供することをさらに含む、請求項101に記載の方法であって、各レポーター抗体が、元素分析によって検出可能な元素タグを含む方法。
  107. レポーター抗体の前記組合せの前記元素タグの各々が、元素分析によって検出可能な同位体的に同一の元素を含む、請求項106に記載の方法。
  108. 同位体の試料バーコード化組成物を含む試料バーコードに付着するように各アッセイバーコード化試薬を官能化することをさらに含む、請求項101に記載の方法。
  109. 前記試料バーコードが、凍結乾燥された前記混和物によってアッセイされる試料の細胞に結合する、請求項108に記載の方法。
  110. 同位体の前記試料バーコード化組成物を含む前記試料バーコードを提供することをさらに含む、請求項108に記載の方法。
  111. バーコード化試薬を提供することをさらに含む、請求項69に記載の方法であって、各バーコード化試薬が、同位体のアッセイバーコード化組成物と、同位体の試料バーコード化組成物とを含み、同位体の各別個のアッセイバーコード化組成物が、別個の分析物に関連付けられ、同位体の各別個の試料バーコード化組成物が、別個の試料に関連付けられる方法。
  112. 各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の前記試料バーコード化組成物が、前記ビーズの内部に位置する、請求項111に記載の方法。
  113. 各バーコード化試薬がビーズであり、同位体の前記試料バーコード化組成物が、前記ビーズの表面に位置する、請求項111に記載の方法。
  114. 抗凝固剤を提供することをさらに含む、請求項69に記載の方法。
  115. 前記コンジュゲートされた前記複数の抗体を混合する前に、前記コンジュゲートされた前記複数の抗体の各々を滴定し、所定の濃度に希釈することをさらに含む、請求項69に記載の方法。
  116. 前記混和物を凍結乾燥する前に、前記コンジュゲートされた前記複数の抗体を賦形剤と混合することをさらに含む、請求項69に記載の方法。
  117. 前記賦形剤が、糖およびウシ血清アルブミンを含む、請求項116に記載の方法。
  118. 前記混和物を凍結乾燥する前に、前記コンジュゲートされた前記複数の抗体を生存性染色剤と混合することをさらに含む、請求項116に記載の方法。
  119. 前記生存性染色剤がロジウムインターカレーターである、請求項118に記載の方法。
  120. 試料を調製することと、
    複数のコンジュゲート抗体を含む凍結乾燥抗体パネルを提供することであって、前記コンジュゲートされた前記複数の抗体の各々が、別個の元素タグによってタグ化され、各別個の元素タグが、その同位体組成に基づいて区別可能である、提供することと、
    前記凍結乾燥抗体パネルを使用して、前記試料の細胞に対して表面染色を行うことと、
    元素分析を使用して前記試料を調査して、前記別個の元素タグの存在を検出することと、
    を含む方法。
  121. 元素分析を使用して前記試料を調査することが、誘導結合プラズマ質量分析計を用いて前記試料を処理して、前記凍結乾燥抗体パネルの前記別個の元素タグの存在を検出することを含む、請求項120に記載の方法。
  122. 細胞の前記試料を生存性染色剤によって染色することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  123. 前記生存性染色剤が、前記凍結乾燥抗体パネルの一部として提供される、請求項120に記載の方法。
  124. 前記生存性染色剤がロジウムである、請求項123に記載の方法。
  125. 細胞の前記試料に対してFcRブロックを行うことをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  126. 前記表面染色を行った後に前記試料を固定することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  127. 前記試料をインターカレーターによって染色することをさらに含む、請求項120に記載の方法であって、前記インターカレーターが、その同位体組成に基づいて、各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグを含む方法。
  128. 前記試料を透過処理した後に、前記試料を前記インターカレーターによって染色することが行われる、請求項127に記載の方法。
  129. 前記試料を透過処理すること、および少なくとも1つの追加の抗体を使用して細胞の前記試料に対して細胞内染色を行うことをさらに含む、請求項120に記載の方法であって、前記少なくとも1つの追加の抗体が、その同位体組成に基づいて各別個の元素タグと区別可能な追加の別個の元素タグによってタグ化される方法。
  130. 前記試料を調製することが、全血を採取することを含む、請求項120に記載の方法。
  131. 前記試料を調製することが、前記全血から末梢血単核細胞を単離することを含む、請求項130に記載の方法。
  132. 試料バーコード化試薬を使用して前記試料を標識することをさらに含む、請求項120に記載の方法であって、前記試料バーコード化試薬が、前記試料バーコード化試薬を追加の試料バーコード化試薬と区別するために使用可能な同位体の別個の組合せを含む方法。
  133. 前記試料を調査することが、元素分析によってデータを取得すること、前記取得したデータ中の同位体の前記別個の組合せによって前記試料バーコード化試薬を同定すること、および前記取得したデータを前記試料と関連付けることを含む、請求項132に記載の方法。
  134. 前記試料を調査することが、元素分析によってデータを取得する前に、前記試料を追加の試料と混合することをさらに含む、請求項133に記載の方法。
  135. 表面染色を行うことが、
    前記試料の前記細胞の懸濁液を前記凍結乾燥抗体パネルに加えること、または前記凍結乾燥抗体パネルを再懸濁することと、
    未結合抗体を除去することと、
    を含む、請求項120に記載の方法。
  136. 異なる分析物を検出するための追加の抗体を含むアッセイバーコード化試薬を提供することであって、各アッセイバーコード化試薬が、同位体の別個の組合せを含む、提供することと、
    前記アッセイバーコード化試薬を前記試料と混合し、前記試料を調査する前に未結合抗体を除去することと、
    をさらに含む、請求項120に記載の方法。
  137. 前記試料が血漿を含み、前記異なる分析物が、前記血漿内の遊離分析物である、請求項136に記載の方法。
  138. 前記アッセイバーコード化試薬を提供すること、および前記凍結乾燥抗体パネルを提供することが、前記凍結乾燥抗体パネルと前記アッセイバーコード化試薬との混和物を提供することによって行われる、請求項136に記載の方法。
  139. 前記試料を調製することが、全血を採取することを含む、請求項136に記載の方法。
  140. 前記試料を調製することが、末梢血単核細胞および血漿を単離することをさらに含み、前記表面染色を行うことが、前記凍結乾燥抗体パネルを前記末梢血単核細胞と混合すること、および未結合抗体を除去することを含み、前記アッセイバーコード化試薬を前記試料と混合することが、前記アッセイバーコード化試薬を前記血漿と混合すること、および未結合抗体を除去することを含む、請求項139に記載の方法。
  141. 前記試料を調査することが、細胞生存率を自動的に同定することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  142. 前記試料を調査することが、細胞集団を自動的に同定することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  143. 前記試料を調査することが、自動的に同定された細胞集団の特徴を同定することをさらに含む、請求項142に記載の方法。
  144. 前記試料を調査することが、前記同定された細胞集団にわたって前記同定された特徴を比較すること、または前記同定された細胞集団のうちの1つに関連付けられた前記同定された特徴と、追加の試料からの前記同定された細胞集団の同じものに関連付けられた同定された追加の特徴とを比較することをさらに含む、請求項143に記載の方法。
  145. 自動的に同定された細胞集団の特徴を同定することが、前記同定された細胞集団の細胞上または前記同定された細胞集団の細胞内の1つ以上の標的の存在量を決定することを含む、請求項143に記載の方法。
  146. 前記同定された特徴が、前記細胞集団中の細胞の割合を含む、請求項143に記載の方法。
  147. 前記試料を調査することが、前記凍結乾燥抗体パネルの既知の標的に基づいて、ヒストグラム、2DドットプロットおよびtSNEグラフのうちの少なくとも1つを生成することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  148. 前記凍結乾燥抗体パネルの既知の標的の保存されたマッピングに自動的にアクセスすることをさらに含む、請求項147に記載の方法であって、前記保存されたマッピングが、関連する質量チャネルに、既知の標的を関連付ける方法。
  149. 試料バーコード化試薬を使用して前記試料を標識することであって、前記試料バーコード化試薬が、前記試料バーコード化試薬を追加の試料バーコード化試薬と区別するために使用可能な同位体の別個の組合せを含む、標識することと、
    追加の試料を提供することと、
    前記追加の試料バーコード化試薬を使用して前記追加の試料を標識することと、
    前記凍結乾燥抗体パネルを使用して、前記追加の試料の追加の細胞に対して追加の表面染色を行うことと、
    前記アッセイバーコード化試薬を前記追加の試料と混合し、未結合抗体を除去することと、
    前記試料を調査する前に、前記試料を前記追加の試料と混合することと、
    をさらに含む、請求項136に記載の方法であって、前記試料を調査することが、前記試料と前記追加の試料との混和物を調査することを含む方法。
  150. 前記表面染色を行う前に、前記試料を前記追加の試料と混合することが行われる、請求項149に記載の方法。
  151. 前記アッセイバーコード化試薬が、前記試料バーコード化試薬に結合するように官能化され、前記試料バーコード化試薬を使用して前記試料を標識することが、前記アッセイバーコード化試薬の第2の部分が前記試料バーコード化試薬を含まないように、前記試料バーコード化試薬を前記アッセイバーコード化試薬の第1の部分に結合させることを含み、前記アッセイバーコード化試薬を前記追加の試料と混合することが、前記アッセイバーコード化試薬の前記第2の部分を前記追加の試料と混合することを含み、前記アッセイバーコード化試薬を前記追加の試料と混合した後に、前記試料を前記追加の試料と混合することが行われる、請求項149に記載の方法。
  152. 前記試料を調査することが、元素分析装置を使用して、前記試料に関連付けられたデータを取得することを含み、前記方法が、前記データを自動的に分析することをさらに含む、請求項120に記載の方法。
  153. 前記データを自動的に分析することが、クリーンアップモデルを前記データに適用することを含み、前記クリーンアップモデルを適用することが、前記試料のイオン化に関連付けられた、前記元素分析装置によって生成されたガウス測定値にアクセスすることを含む、請求項152に記載の方法。
  154. 前記データを自動的に分析することが、
    元素タグ指定モデルにアクセスすることであって、前記元素タグ指定モデルが、前記凍結乾燥抗体パネルの前記別個の元素タグの各々を細胞型と関連付ける情報を含む、アクセスすることと、
    前記凍結乾燥抗体パネルの前記別個の元素タグに関する存在情報を同定することと、
    前記試料の各細胞について、前記別個の元素タグに関する前記同定された存在情報と、前記元素タグ指定モデルとを使用して、前記細胞型を決定することと、
    を含む、請求項152に記載の方法。
  155. 複数の試料を標識するための複数の試料バーコードであって、前記試料バーコードの各々が、元素分析によって区別可能な同位体の別個の組合せを含み、前記試料バーコードの各々が、別個の容器に保存される複数の試料バーコードと、
    前記複数の試料に結合可能な生体分子のセットであって、前記複数の試料バーコードを含むか、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化される生体分子のセットと
    を含む、元素分析のためのバーコード化キット。
  156. 生体分子の前記セットの各々が、前記複数の試料バーコードのうちの固有のものを含む、請求項155に記載のバーコード化キット。
  157. 生体分子の前記セットの各々が、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化され、生体分子の前記セットが、前記複数の試料バーコードとは別個に保存される、請求項155に記載のバーコード化キット。
  158. 生体分子の前記セットが、複数のビーズを含む、請求項155に記載のバーコード化キット。
  159. 各ビーズが、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化された外面を含む、請求項158に記載のバーコード化キット。
  160. 各ビーズが、前記ビーズの内部にアッセイバーコードを含み、各アッセイバーコードが、元素分析によって前記試料バーコードの同位体の前記別個の組合せと区別可能な同位体の追加の組合せを含む、請求項159に記載のバーコード化キット。
  161. 第1の試料および第2の試料を含む複数の試料を提供することと、
    第1の試料バーコードおよび第2の試料バーコードを含む複数の試料バーコードを提供することであって、前記試料バーコードの各々が、元素分析によって区別可能な同位体の別個の組合せを含む、提供することと、
    前記複数の試料に結合可能な複数の生体分子を提供することであって、各生体分子が、前記複数の試料バーコードのうちの1つを含むか、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化され、前記複数の生体分子が、第1の生体分子および第2の生体分子を含む、提供することと、
    前記第1の生体分子を前記第1の試料と混合することと、
    前記第2の生体分子を前記第2の試料と混合することと、
    未結合生体分子を除去することと、
    元素分析を使用して前記複数の試料を調査して、元素データを取得することと、
    前記元素データ中の同位体の各別個の組合せの存在を検出することと、
    同位体の各別個の組合せの前記検出された存在を使用して、前記元素データを前記複数の試料のうちの1つと関連付けることと、
    を含む方法。
  162. 前記第1の試料バーコードを、前記第1の生体分子および前記第1の試料を含む前記混合物と混合することと、
    前記第2の試料バーコードを、前記第2の生体分子および前記第2の試料を含む前記混合物と混合することと、
    をさらに含む、請求項161に記載の方法。
  163. 前記第1の生体分子を前記第1の試料と混合する前に、前記第1の試料バーコードを前記第1の生体分子と混合することと、
    前記第2の生体分子を前記第2の試料と混合する前に、前記第2の試料バーコードを前記第2の生体分子と混合することと、
    をさらに含む、請求項161に記載の方法。
  164. 前記複数の試料を調査する前に、前記第1の試料および前記第2の試料をプールすることをさらに含む、請求項161に記載の方法。
  165. 前記複数の生体分子が複数のビーズを含む、請求項161に記載の方法。
  166. 各ビーズが、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化された外面を含む、請求項165に記載の方法。
  167. 各ビーズが、前記ビーズの内部にアッセイバーコードを含み、各アッセイバーコードが、元素分析によって前記試料バーコードの同位体の別個の組合せと区別可能な同位体の追加の組合せを含む、請求項166に記載の方法。
  168. 標的分析物の存在を検出するための複数のレポーターと、
    複数の個々のアッセイビーズと
    を含むアッセイバーコード化キットであって、複数の個々のアッセイビーズが、
    標的に特異的に結合し、ビーズ表面に結合している捕捉生体分子と、
    前記捕捉生体分子に関連付けられた同位体または元素の組成物を含むアッセイバーコードとを含み、前記アッセイバーコードが、質量分析によって、異なる標的に結合する捕捉生体分子を有するアッセイビーズの前記アッセイバーコードと区別可能である、アッセイバーコード化キット。
  169. 前記複数の個々のアッセイビーズが、混合して提供される、請求項168に記載のキット。
  170. 前記レポーターが、ナノ粒子質量タグにコンジュゲートされた抗体またはオリゴヌクレオチドを含む、請求項168または169に記載のアッセイバーコード化キット。
  171. 前記レポーターが、前記標的分析物に直接ハイブリダイズするレポーターオリゴヌクレオチドを含む、請求項168から170のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  172. 前記レポーターが、前記標的分析物に直接または間接的にハイブリダイズする中間レポーターオリゴヌクレオチドにハイブリダイズする質量タグ化オリゴヌクレオチドを含む、請求項168から170のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  173. 前記標的が前記標的分析物である、請求項168から172のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  174. 前記標的が、前記捕捉生体分子のオリゴヌクレオチドに対する相補的配列を含む中間捕捉オリゴヌクレオチドを含み、前記標的が、試料の標的分析物に結合するアッセイ生体分子をさらに含む、請求項168から172のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  175. 前記中間捕捉生体分子が、試料バーコードを提供する質量タグをさらに含む、請求項175に記載のアッセイバーコード化キット。
  176. 前記標的分析物に結合するレポーターが、質量タグ化オリゴヌクレオチドに直接または間接的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド配列を含む、請求項168から175のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  177. 異なる標的分析物に対する前記レポーターが、同じ質量タグを含む、請求項168から176のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  178. 異なる標的分析物に対するレポーターの混合物を含む、請求項168から177のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  179. 前記アッセイバーコードビーズが、複数の試料バーコードのうちの1つを含むか、前記複数の試料バーコードに結合するように官能化され、前記複数の試料バーコードの各試料バーコードが、元素分析によって同位体の前記組成物と区別可能な同位体の固有の追加の組成物を含み、前記複数の試料バーコードの各試料バーコードが、別個の試料に関連付けられる、請求項168から178のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  180. レポーターが、シグナル増幅のための系を含む、請求項168から178のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化キット。
  181. 前記シグナル増幅が、ハイブリダイゼーションスキームによるものである、請求項180に記載のアッセイバーコード化キット。
  182. 請求項168から181のいずれか一項に記載のアッセイバーコード化ビーズを用いて標的分析物を分析する方法であって、
    標的分析物がアッセイバーコード化ビーズに結合するように、前記アッセイバーコード化ビーズを試料中の標的分析物とともにインキュベートすることと、
    前記アッセイバーコード化ビーズを前記複数のレポーターとともにインキュベートすることと、
    質量分析によって、個々のビーズ上のレポーターの前記質量タグと一緒に前記アッセイバーコードを検出することと、
    を含む方法。
  183. 試料の細胞を複数の区画に分離することと、
    質量タグ化抗体の共有パネルによって細胞を染色することと、
    別個の区画の細胞を質量タグ化生体分子の別個のパネルによって染色することであって、個々の別個のパネルが、他の別個のパネルにはないが、前記他の別個のパネルに存在する質量タグによってタグ化された生体分子を含む、染色することと、
    元素分析を使用して前記試料を調査して、個々の細胞上の別個の前記質量タグの存在を検出することと、
    を含む、元素分析の方法。
  184. 前記共有パネルが、2つ以上の区画にわたって保存される、請求項183に記載の方法。
  185. 前記共有パネルが、親集団を区別する陽性発現表面標的を検出し、前記親集団が、免疫細胞の大部分を一緒に包含する、請求項183または184に記載の方法。
  186. 1つ以上の個々の別個のパネルが、前記親集団のうちの1つ内のサブ集団を区別するが、免疫細胞の大部分についてはサブ集団を区別しない陽性発現表面標的をそれぞれ検出する、請求項183から185のいずれか一項に記載の方法。
  187. 前記別個のパネルを同定するパネルバーコードによって、区画された細胞を標識することをさらに含む、請求項183から185のいずれか一項に記載の方法。
  188. 前記共有パネルおよびその別個のパネルに基づいて個々の調査された細胞を細胞集団に分類することをさらに含む、請求項183から186のいずれか一項に記載の方法。
  189. 分類が、前記共有パネルおよび別個のパネルについて訓練されたソフトウェアによって自動化される、請求項188に記載の方法。
  190. 異なる別個のパネルに基づいて同定された調査された細胞集団を、前記共有パネルに基づいて同じデータセットに統合することをさらに含む、請求項に記載の方法。
  191. 請求項183から190のいずれか一項を行うためのキット。
  192. 別個の質量タグにそれぞれがコンジュゲートされた複数の抗体を含む共有パネルであって、各別個の質量タグが、その同位体組成に基づいて区別可能であり、前記コンジュゲートされた複数の抗体が、混合されている共有パネルと、
    質量タグ化生体分子を含む複数の別個のパネルであって、互いに異なるが、重複する質量タグを含む生体分子を含む複数の別個のパネルと
    を含む、元素分析のためのキット。
  193. 異なる細胞表面標的に対する複数の抗体を含む膜染色剤
    を含む、細胞セグメンテーションのためのキットであって、前記抗体が、同じ質量タグにコンジュゲートされ、
    前記膜染色剤が、原形質膜以外の区画内で標的を染色する抗体を含まないキット。
  194. 前記膜染色剤が、ジャンクションタンパク質に対する抗体と、非ジャンクションタンパク質に対する抗体とを含む、請求項193に記載のキット。
  195. 組織切片試料中の細胞を染色するために、請求項193または194に記載のキットを使用する方法。
  196. 前記膜染色剤が、他の抗体染色の後に適用される、請求項195に記載の方法。
  197. イメージングマスサイトメトリーによって前記試料を調査することをさらに含む、請求項195または196に記載の方法。
  198. 前記膜染色剤に少なくとも部分的に基づいて、前記細胞をセグメント化することをさらに含む、請求項197に記載の方法。
  199. 細胞表面マーカーに対する抗体の検出に基づいて、セグメント化された細胞の集団を同定することをさらに含み、前記抗体が、別個の質量タグにコンジュゲートされる、請求項198に記載の方法。
  200. 細胞セグメンテーションがソフトウェアによって自動化される、請求項198または199に記載の方法。
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