JP2505963B2 - 歯周疾患に伴う微生物の検出方法及びそれらに有用なキット - Google Patents

歯周疾患に伴う微生物の検出方法及びそれらに有用なキット

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JP2505963B2 JP4268424A JP26842492A JP2505963B2 JP 2505963 B2 JP2505963 B2 JP 2505963B2 JP 4268424 A JP4268424 A JP 4268424A JP 26842492 A JP26842492 A JP 26842492A JP 2505963 B2 JP2505963 B2 JP 2505963B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、診断試験キット及び歯
周疾患に伴う微生物の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】医療分野において、生物学的流体中に低
濃度で存在する生物学的物質の迅速、正確及び定性的又
は定量的な検出に関する研究及び診断方法の必要性が、
依然として存在する。
【0003】特定の微生物は、ヒト及び動物の各種の歯
周疾患、例えば、歯肉炎及び歯周炎に対する指標として
関連付けられてきた。このような疾患の重大性は、特に
長生きしている人々のような世代のヒトにとってますま
す重要性が増してきたので、このような疾患の予防は著
しく重要性が増大してきた。
【0004】歯周疾患に伴う微生物の検出における技術
分野での促進が、ヨーロッパ特許第A−0,439,2
10号明細書に記載されている。このケースは、微孔質
濾過膜の限定領域で水不溶性試薬を用いるイムノメトリ
ックアッセイにおいて、これらの微生物、詳細には、ア
クチノバシラス・アクチノマイセテムコミタンス(Ac
tinobacillus actinomycete
mcomitans)、ポルフィロモナス・ジンジバリ
ス(Porphyromonas gingivali
)及びプレボテラ・インターメディア(Prevot
ella intermedia)の同時検出並びに区
別を記載している。これらの微生物の同時検出及び区別
は、相当な臨床的及び商業的意義を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記と同様のアッセイ
が、上記微生物を検出する際に当該技術分野において重
要な進歩を表すとはいえ、或る場合では、特に臨床被検
体を試験する場合に、許容しがたいバックグラウンドが
得られた。また、既知界面活性抽出組成物は、目的の微
生物のすべての血清型由来の抗原を適切に抽出できなか
ったことが認められた。この課題は、特定のアニオン界
面活性剤と混合されたカチオン界面活性剤の高pH溶液
を、抽出組成物として用いることにより解決された。
【0006】しかしながら、微生物間で区別するための
若干の臨床被検体のアッセイにおいて、ある種の微生物
が検出しようとする別の種よりも比較的高濃度で存在す
る場合に、偽陽性が得られていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、下記工程を
含んで成る歯周疾患に伴う微生物の検出方法を用いて解
決される。 A.歯周疾患に伴う微生物由来の抗原を、少なくともpH
8に緩衝化された抽出組成物を用いて抽出する工程、 B.抽出組成物を、pH8.5から11.5であり且つ十
分な量の非免疫反応性遮断性タンパク質を必須に含んで
成る遮断性組成物と混合させて、少なくとも0.2重量
パーセントのタンパク質を有する混合物を提供する工程
であって、前記タンパク質が乳タンパク質もしくは酵素
であり、タンパク質の遮断的性質が混合物の高いpHもし
くはそこに存在するいかなる界面活性剤によっても悪影
響を受けないことを特徴とする工程、 C.工程Bで生成された混合物のpHを8.5から11.
5に維持しながら、混合物を抗原に特異的な抗体と接触
させて免疫学的複合体を生成させる工程、並びに D.複合体を検出する工程。
【0008】また、本発明は、個別に包装された (a)少なくともpH8に緩衝化された抽出組成物、 (b)歯周疾患に伴う微生物に特異的な水溶性抗体、及
び (c)pH8.5から11.5であり且つ非免疫反応性遮
断性タンパク質を必須に含んで成る組成物であって、前
記タンパク質がpH8.5から11.5で安定である乳タ
ンパク質もしくは酵素である組成物、を含んで成る診断
試験キットを提供する。
【0009】
【具体的な態様】本発明は、歯周疾患に伴う1つ以上の
微生物の存在を迅速かつ高感度で測定するのに使用でき
る。詳細には、アクチノバシラス・アクチノマイセテム
コミタンス(Actinobacillus acti
nomycetemcomitans)、ポルフィロモ
ナス・ジンジバリス(Porphyromonas
ingivalis){以前はバクテロイデス・ジンジ
バリス(Bacteroides gingivali
)として既知である}及びプレボテラ・インターメデ
ィア(Prevotella intermedia
{以前はバクテロイデス・インターメディアス(Bac
teroides intermedius)として既
知である}が、本発明を用いて別個にあるいはひとまと
めにして検出又は区別できる。しかしながら、また、歯
周疾患に伴うと推測される別の微生物が、本発明を用い
て検出又は互いに区別できる。限定されるものではない
が、このような別の微生物としては、ウォリネラ・レク
タ(Wolinella recta)、バクテロイデ
ス・フォルシタス(Bacteroides fors
ythus)、エイケネラ・コロデンス(Eikene
lla corrodens)、フソバクテリウム・ヌ
クレアタム(Fusobacterium nucle
atum)及びトレポネーマ・デンティコラ(Trep
onema denticola)が挙げられる。その
ままの状態の微生物が本発明で検出できるとはいえ、宿
主生物体由来の目的の検出可能な抗原(例えば、リポ多
糖類、莢膜抗原もしくは外膜タンパク質)を抽出するこ
とは好ましい。このような抗原は、唾液、咽喉もしくは
口腔由来の粘液、ヒトもしくは動物の組織抽出物、歯肉
組織、歯垢又は歯肉溝流体より抽出できる。
【0010】上記微生物からの抗原抽出は、適する物理
的もしくは化学的手段、例えば洗浄剤(例えば、デオキ
シコール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムもしく
はデシル硫酸ナトリウム)を用いて、既知方法に従って
達成できる。
【0011】好ましい抽出方法は、カチオン界面活性剤
及びアニオン界面活性剤の高pH組成物を用いる具体例に
関連して以下に具体的に説明される。
【0012】所望であれば、抽出された抗原はオリジナ
ル被検体より取り除かれ、又はオリジナル被検体が緩衝
剤もしくは水で適当に希釈でき、あるいは外来物質を除
去しそしてアッセイに際して抗原と対応する抗体の複合
体化を促進するために濾過できる。しかしながら、抽出
された抗原の更なる処理がどのようなものであっても、
得られる混合物のpHを8より下に低減することなく、そ
れが非免疫反応性遮断性タンパク質(下記)を含む遮断
性タンパク質と混合されることが本発明の利点である。
必要であれば、適する高pH緩衝剤もしくは塩基を混合物
に添加してpHを高めに維持できる。好ましくは、得られ
る混合物がpH約8.5〜11.5である。
【0013】抽出組成物は、抗原抽出前に、その間に又
はその後のどこかで、本明細書に記載された遮断性組成
物と混合される。好ましくは、それらは抗原が抽出され
た後に混合される。一般的には、混合は、数秒間穏やか
に攪拌しながら室温で或る組成物を別のものへ添加する
ことにより実施される。所望であれば、次いで適当な塩
基又は高pH緩衝剤を添加して高いpHを維持できる。
【0014】従って、抽出された抗原は、抗体との抗原
複合体化前に、或る時点で、高pHで、1つ以上の非免疫
反応性遮断性タンパク質と混合される。一般的には、遮
断性タンパク質は、高濃度の或る抗原(例えば、プレボ
テラ・インターメディア(Prevotella in
termedia)及びポルフィロモナス・ジンジバリ
ス(Porphyromonas gingivali
)より抽出された抗原)の交差反応を低減又は排除す
る。一般的には、それらはpH6〜11の水性緩衝液の状
態で供給される。この緩衝化遮断性溶液中のタンパク質
の濃度は、0.4〜7重量パーセントまで変化でき、次
いで当業者は、混合物の総重量に基づいて少なくとも約
0.2パーセントの量でタンパク質が存在するように抗
原との混合物を提供するのに、どの程度の量を使用すべ
きであるか決定できる。好ましくは、非免疫反応性遮断
性タンパク質が、得られる抽出された抗原との混合物中
に、0.2〜1重量パーセントの量で存在する。
【0015】有用な非免疫反応性タンパク質としては、
血清タンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン、フィブ
リノーゲン及びフィブロネクチン)、カゼイン及び別の
乳タンパク質類、プロテアーゼ類を初めとする各種の酵
素類、所望の結果を提供するかどうか調べるために容易
に試験できる別のタンパク質類が挙げられる。このよう
な試験は、タンパク質が分解されるかどうか調べるため
に、次いで下記例1に記載のようにアッセイの際に遮断
性タンパク質としてそれを使用するために、約10分
間、適量のタンパク質をいずれか適当な界面活性剤(例
えば、カチオン界面活性剤及びアニオン界面活性剤の混
合物)のpH8の溶液に入れる工程を包含するであろう。
アッセイの結果が、多数の微生物細胞(約1×108
胞数/mL)に伴う高い抗原濃度で交差反応の低減又は排
除を示す場合には、そのタンパク質は遮断性タンパク質
として有用である。
【0016】このようなタンパク質は、それらが目的の
抗原あるいはそれに対する抗体のどちらかと特異的に複
合体化しないので、「非免疫反応性」である。
【0017】特に有用な遮断性タンパク質としては、高
いpH及び高い界面活性剤濃度で必要な安定性を有するプ
ロテアーゼ類が挙げられる。このような特性を有するプ
ロテアーゼは、まさにいくらもない。このようなもの
は、微生物類(例えば、細菌及び真菌)、動物もしくは
ヒトの器官(例えば、膵臓)並びに植物を包含する数多
くの供給源のいずれかより得ることができる。また、プ
ロテアーゼ類は、世代交代微生物類及び多くの市販品よ
り入手できる。
【0018】高度に安定なプロテアーゼ類は、文献、例
えば、米国特許第4,914,031号明細書に記載さ
れている。一般的には、このような材料は、より短い配
列の一方もしくは両方のアミノ酸残基が、異なるアミノ
酸の残基(例えば、セリンもしくはアスパラギン酸)に
より削除又は置換される1つ以上のAsn−Glyアミ
ノ酸配列を含んで成るアミノ酸配列を担持するバシラス
・サブチリスBacillus subtilis
プロテアーゼの類似体であるサブチリシンプロテアーゼ
類である。109番目及び218番目のどちらかもしく
は両方の位置においてアスパラギン酸残基(Asn)が
セリン残基で置換されることは特に望ましい。このよう
な適するプロテアーゼの更なる特徴づけが、上記特許に
見いだされる。
【0019】最も好ましいプロテアーゼは、上記特徴を
有するが、更に負に苛電したアミノ酸で置換されたアミ
ノ酸配列中に存在するカルシウムバインディング部位に
1つ以上のアミノ酸残基を担持する。例えば、配列の7
6番目の位置のアスパラギンアミノ酸残基は、非常に有
利にするためにアスパラギン酸に置換できる。このよう
なプロテアーゼ類の製造方法は上記特許に記載されてい
る。
【0020】或る非常に有用なプロテアーゼがAMID
EK 131の商標でGenencor Intern
ational(ロチェスター,ニューヨーク)により
市販されている。
【0021】遮断性組成物は、必須の成分として上記非
免疫反応性タンパク質のみを有するが、それは、塩類、
例えば、塩化ナトリウム及び塩化カルシウム、アジ化ナ
トリウム並びにジオール類、例えばプロパンジオール
(プロテアーゼ安定性を助長するのに有用である)を包
含する1つ以上の任意の成分を包含できる。
【0022】抽出された抗原及び非免疫反応性タンパク
質の混合物のpHを低減することなく(そして恐らく高い
pHを維持するために適当な高pH緩衝剤もしくは塩基を添
加することにより)、次いで混合物は抽出された抗原に
特異的な抗体と接触して免疫学的複合体を生成する。こ
れは、多種多様なアッセイフォーマット(下記により詳
細に記載されている)で実施できる。
【0023】本発明の粒子に有用な抗体はモノクローナ
ルもしくはポリクローナルであることができる。モノク
ローナル抗体は標準的方法を用いて製造できる。また、
ポリクローナル抗体も標準的方法を用いて製造できる。
一般的には、高度に特異的なポリクローナル抗体を提供
するための好ましい方法は、第1回目に免疫量の抗原を
哺乳動物に注射し、第2回目に促進量の抗原を第1回目
の後第2及び第14日目の間に哺乳動物に注射し、そし
て第1回目の注射後から始めて第15日目に、7日間の
単位で少なくとも4回の期間に7日毎に少なくとも3
回、促進量の抗原を哺乳動物に注射する工程を要する。
免疫量及び促進量は、当業者により容易に決定できる。
最終の促進量注射後、抗血清は哺乳動物より取り出され
る。
【0024】抗原及び抗体の免疫学的複合体の生成は、
数多くの方法のいずれかを用いて達成でき、そして以下
に詳細に記載される「サンドウイッチ」アッセイが最も
好ましいとはいえ、本発明が特定の方法に限定される訳
ではない。
【0025】或る態様では、抽出された抗原は、固形支
持体、例えば、ポリマーもしくはガラスの粒子類、濾過
膜類、セルロース製フィルターペーパー類、固体ポリマ
ーもしくは樹脂コートフィルム類、ガラス製スライド類
もしくは試験管のガラス壁、ガラスもしくはポリマーキ
ュベット類並びに普通の当業者により容易に検出可能な
別の支持体類に、直接付着又は共有結合によって不溶化
できる。一般的には、このようなアッセイは、抗原が直
接支持体に結合し、そして不溶化された抗原と複合体化
させるために抗体が用いられることによる、「直接バイ
ンディング」アッセイとして当該技術分野で既知であ
る。抗体は、検出可能な複合体を生成するために直接標
識できるが、又、複合体は、適当に標識されかつ最初の
未標識抗体に特異的である抗体を用いて検出できる。
【0026】本発明の好ましい態様は、抗体の一方が水
不溶性支持体上に固定化されており(又は、例えばアビ
ジン−ビオチンもしくは別の特異的バインディング反応
を介して固定化可能であり)、そしてもう一方の抗体が
水溶性かつ検出可能に標識されているような2つの抗体
と、抽出された抗原が、異なる抗原決定部位で反応する
イムノメトリックもしくはサンドウイッチアッセイであ
る。或る抗体が固定化されるのに適する支持体として
は、直接バインディングアッセイについて先に記載のも
のが挙げられる。好ましくは、有機体類、天然もしくは
合成ポリマー類、ガラス、セラミック類、珪藻土もしく
は磁性粒子類が用いられる。これらの粒子は、より好ま
しくはポリマー製球状形のものであり、そして約0.0
1〜10μmの平均粒子サイズを有する。
【0027】抗体は、水不溶性免疫学的試薬を生成する
ために、材料の表面上に反応性基との付着又は共有結合
反応を包含する物理的もしくは化学的方法により粒子キ
ャリヤー材料に付着できる。共有結合は最良のアッセイ
感度を得るのに好ましい。
【0028】特に有用な粒状キャリアー材料は、例え
ば、活性ハロ原子、活性化2置換エチルスルホニル基も
しくはビニルスルホニル基を有する1種以上のエチレン
系不飽和重合性モノマーから製造されるヨーロッパ特許
第A 0,323,692号明細書に記載されるポリマ
ービーズである。別の特に有用な反応性カルボキシ基を
有する粒子が、ヨーロッパ特許第A 0,466,22
0号明細書に記載されている。
【0029】より好ましくは、上記免疫学的試薬が、化
学的もしくは生物学的反応に不活性である微孔質濾過膜
上に塗布又は堆積される。特に有用な材料は、処理又は
未処理ポリアミド微孔質膜である。
【0030】一般的には、膜は最大寸法における平均細
孔サイズが0.4〜5μmであるとはいえ、生成される
複合体が膜上に残存しそして流体排液に悪影響を及ぼさ
ない限り、より小さな又はより大きな細孔が許容される
であろう。適当な抗体を有する水不溶性免疫学的試薬
は、膜の全表面上に亘って又はそれらの限定領域で膜に
付着できる。
【0031】膜は、アッセイにおいて手で支えてそれら
の上に抽出された抗原及び抗体の複合体化に要する部位
を提供できる。しかしながら、好ましくは、膜が使い捨
て試験デバイス又は膜及びそれらを介して流動される流
体を保持するのに適する構成及び構造を有する物に設置
又は取り付けられる。特に有用な試験デバイスは、商標
SURECELL試験デバイスとしてイーストマン・コ
ダック・カンパニーより市販されているものである。
【0032】一度、抗原及び抗体の水不溶性複合体が生
成されると(好ましくは膜上に)、複合体を検出する前
に複合体化されていない材料を取り除くために、複合体
は適当な洗浄組成物で洗浄される。検出方法に依存し
て、次いで水不溶性複合体は数多くの標準試薬及び方法
を用いて検出できる。例えば、複合体は、トレーサー類
もしくはシグナル生成性標識を用いずに当該技術分野で
既知である光散乱方法を用いて検出してもよい。
【0033】しかしながら好ましくは、アッセイフォー
マットが直接バインディングアッセイもしくはイムノメ
トリックアッセイのいずれであろうと、免疫学的複合体
が抗体上の検出可能な標識により検出される。限定され
るものではないが、このような標識としては、酵素類、
アビジン、ビオチン、放射性同位体類、蛍光源類及び色
素源類が挙げられる。放射性同位体類、酵素類及びビオ
チンが好ましい。酵素類がより好ましく、それらは比色
測定、蛍光測定もしくは化学ルミネッセンスシグナルを
発生させるのに使用できる。
【0034】好ましいイムノメトリックアッセイでは、
或る時点で抗原を検出可能に標識された水溶性抗体と接
触せしめる。これは、免疫学的複合体の生成の前に、そ
れと同時に又はそれに次いで起こすことができるが、一
般的には、本発明の洗浄組成物で洗浄する前に行われ
る。従って、抗原及び2つの抗体の複合体は、複合体化
されなかった材料が洗い流される時に好ましい膜上に残
留する。このサンドウイッチ複合体の生成及び洗浄後、
一般的に先に記載されるような試薬及び方法を用いて検
出が行われる。
【0035】歯周疾患に伴う微生物の好ましい検出方法
において、上記方法は下記工程を含んで成る。 A.歯周疾患に伴う微生物由来の抗原を、pH8.5〜1
1.5に緩衝化された抽出組成物を用いて抽出する工
程、 B.工程Aにおける抽出の前に、それと同時に又はその
直後に、抽出組成物のpHを8より下に低減することな
く、抽出組成物を、十分な量の非免疫反応性遮断性タン
パク質を必須に含んで成る遮断性組成物と混合させて、
少なくとも0.2重量パーセントのタンパク質を有する
混合物を提供する工程であって、タンパク質の遮断的性
質が混合物の高いpHもしくはそこに存在するいかなる界
面活性剤によっても悪影響を受けないことを特徴とする
工程、 C.工程Bで生成された混合物を、抽出された抗原に特
異的な抗体を付着した水不溶性粒子を含んで成る水不溶
性試薬を表面上に有する微孔質濾過膜と、その膜表面の
分離区域で接触させて、その区域で水不溶性複合体を生
成させる工程、 D.工程Bの後であるが、工程Cにおける接触の前に、
それと同時に又はその直後に、抽出された抗原を、抽出
された抗原に特異的な検出可能に標識された水溶性第2
抗体と接触させて、膜上の区域に、微生物に特異的な検
出可能に標識された水不溶性サンドウイッチ複合体を生
成させようとする工程、 E.複合体化されなかった材料を、膜を介して洗浄する
工程、並びに F.膜上の区域内の標識された水不溶性サンドウイッチ
複合体を検出する工程。
【0036】より好ましくは、上記方法が、複数のこの
ような微生物の同時検出もしくは区別に有用であり、上
記方法では、膜は、目的の特定の微生物抗原の各々につ
いて別個の水不溶性試薬を含有する複数の別個のかつ独
立した区域を有する。
【0037】本発明に有用な本明細書に記載される非免
疫反応性遮断性タンパク質の溶液は、単独で又は使い捨
て試験キットの一部として給供できる。このような試験
キットは、限定されるものではないが、少なくとも約pH
8に緩衝化された抽出組成物を包含する数多くの個別に
包装されたキット成分を有すると、一般的には先に記載
されている。
【0038】
【実施例】以下の例では、特に断らない限り、すべての
パーセンテージは重量パーセントである。
【0039】具体例の材料 3つの試験ウェル中に組み入れられたLOPRODYN
E(商標)ナイロン微孔質濾過膜(平均細孔サイズ1.
2μm)を含有するSURECELL(商標)使い捨て
試験デバイスを用いた。膜は、いずれか更なる処理を施
すことなく用いた。
【0040】色素提供性組成物Aは、4,5−ビス(4
−メトキシフェニル)−2−(3,5−ジメトキシ−4
−ヒドロキシフェニル)イミダゾールロイコ色素(0.
008%)、ポリ(ビニルピロリドン)(1%)、リン
酸ナトリウム緩衝剤(10ミリモル、pH6.8)、過酸
化水素(10ミリモル)、4′−ヒドロキシアセトアニ
リド(0.5ミリモル)及びジエチレントリアミン五酢
酸(0.5マイクロモル)を含むように製造した。色素
提供性組成物Bは、4′−ヒドロキシアセトアニリドを
5ミリモルで存在させたことを除いて同様に製造し、色
素提供性組成物Cでは、4′−ヒドロキシアセトアニリ
ドを2ミリモルで存在させた。
【0041】色素停止溶液は、リン酸緩衝溶液中にアジ
化ナトリウム(0.1%)を含んで成るものであった。
洗浄組成物Aは、コハク酸(0.1モル、pH5)中にT
ERGITOL(商標)4アニオン界面活性剤(5%)
を含んで成るものであった。洗浄組成物Bは、リン酸ナ
トリウム緩衝剤(0.1モル、pH7.3)中にデシル硫
酸(1.8%)を含んで成るものであった。洗浄組成物
Cは、グリシン緩衝剤(0.1モル、pH10)中に、T
ERGITOL(商標)4アニオン界面活性剤(5%)
を含んで成るものであった。洗浄組成物Dは、グリシン
緩衝剤(0.1モル、pH10)中に、TERGITOL
(商標)4アニオン界面活性剤(5%)及びカゼイン
(0.5%)を含んで成るものであった。
【0042】抽出組成物は、グリシン緩衝剤(0.1モ
ル、pH8.5)中にEMCOL(商標)CC9カチオン
界面活性剤(5%、Witco Chemical C
o.)及びドデシル硫酸ナトリウム(5%)を含んで成
るものであった。サンプル処理後の最終抗原濃度は、4
50μL中、約1.25×108 細胞数/mLであった。
【0043】非免疫反応性遮断性タンパク質の遮断性溶
液Aは、グリシン緩衝剤(0.1モル、pH10)中にA
MIDEK(商標)131プロテアーゼ(2w/v%、
Genencor International)、塩
化ナトリウム(50ミリモル)、塩化カルシウム−2H
2 O(5ミリモル)、1,2−プロパンジオール(10
%)及びアジ化ナトリウム(0.01%)を含んで成る
ものであった。遮断性組成物Bは、2−(N−モルホリ
ノ)エタンスルホン酸緩衝剤(10ミリモル、pH6)中
に同様の成分を含有させたものであり、プロテアーゼは
0.8%で存在させた。
【0044】三種の微生物、アクチノバシラス・アクチ
ノマイセテムコミタンス(Actinobacillu
actinomycetemcomitans
A.a.)、プレボテラ・インターメディア(Pre
votella intermedia)(P.i.
及びポルフィロモナス・ジンジバリス(Prophyr
omonas gingivalis)(P.g.)の
各々に対して向けられたポリクローナル抗体を、ウサギ
の静脈内注射により生成した。IgG画分を硫酸アンモ
ニウム沈降により生成し、そしてリン酸緩衝溶液(0.
3〜0.4%溶液)中4℃で保管した。抗血清を生成す
るのに用いた菌株は、H.S.Reynolds(SU
NY,Buffalo School of Dent
istry)より生存培養菌として給供された。単離体
を嫌気性プレート上で継代培養した。微生物は、以下の
寄託番号、A.a.(血清型A,B及びC、各々)に関
してはATCC 43717,ATCC 43718及
びATCC 43719、P.i.(血清型A,B及び
C、各々)に関してはATCC 25611,NCTC
9336及びATCC 49046、並びにP.g.
(血清型A,B及びC、各々)に関してはATCC 3
3277,ATCC 53978及びATCC5397
7により同定されるものである。ATCCは、アメリカ
ン・タイプ・カルチャー・コレクション(Americ
an Type Culture Collectio
n)(Rockville,Maryland)であ
り、NCTCは、ナショナル・コレクション・オブ・タ
イプ・カルチャーズ(National Collec
tion of Type Cultures)(Lo
ndon,England)である。
【0045】抗体を、(上記)ヨーロッパ特許第A
0,323,692号明細書の製造方法を用いて製造さ
れたポリ〔スチレン−−4−(2−クロロエチルスル
ホニルメチル)スチレン〕(モル比95.5:4.5)
のポリマー粒子(平均直径1μm)に対して共有結合せ
しめることにより、水不溶性試薬を製造した。抗体
A.a.の3種の血清型の各々に特異的な抗体0.1
7mg/mL、P.i.もしくはP.g.の3種の血清型の
各々に特異的な抗体0.25mg/mL)を、試験管中のホ
ウ酸塩緩衝剤(0.05モル、pH8.5)の溶液に添加
してよく混合することにより、共有結合は達成された。
ポリマー粒子(3%固体、平均直径0.01μm)を緩
衝化混合物に添加し、そして粒子に抗体を共有結合させ
るまで、室温で4時間、得られた懸濁液を転倒回転し
た。次いで懸濁液を2800rpm で10分間遠心分離に
かけた。上清を取り除き、そしてペレットをTWEEN
(商標)20非イオン界面活性剤(0.1%、ICI
Americas)及びメルチオレート(商標)(0.
01%)を含有するグリシン緩衝剤(0.1%、pH8.
5)に懸濁せしめた。
【0046】上記試薬のコーティング懸濁液(0.35
%固体)を、グリシン緩衝剤(0.1モル、pH8.5)
中、ポリアクリルアミドバインダー(5%)、TWEE
N(商標)20非イオン界面活性剤(0.1%)、メル
チオレート(商標)(0.01%)及びUVITEX
(商標)蛍光増白剤(0.0005%、Ciba−Ge
igy)を有するように製造した。別個の抗原に向けら
れた各試薬を、上記試験デバイスにおける膜の限定領域
に塗布した。
【0047】Yoshitake他、Eur.J.Bi
ochem.101,395,1979の方法を用い
て西洋ワサビペルオキシダーゼに結合した各微生物に向
けられた抗体を用いて、酵素−抗体結合体を製造した。
結合体を含んで成る各結合体組成物(1mL当りP.i.
血清型B抗体15μg、1mL当りP.i.血清型Aもし
くはC抗体7.5μg、並びに1mL当りP.g.及び
A.a.各血清型抗体10μg)を、緩衝剤(0.1モ
ル、pH7.5)中カゼイン〔0.5%、3−(N−モル
ホリノ)プロパンスルホン酸緩衝剤0.1モルへの1%
溶液より、pH7.5〕、TWEEN(商標)20非イオ
ン界面活性剤(0.3%)、メルチオレート(商標)
(0.01%)及び4′−ヒドロキシアセトアニリド
(10ミリモル)の溶液に添加した。溶液を0.22μ
mフィルターを介して濾過した。他のすべての材料及び
試薬は、イーストマン・コダック・カンパニーもしくは
別の販売元より入手した。
【0048】具体例の一般的なアッセイプロトコール:
例中に記載される事柄を除いて、これらの具体例では下
記一般的な方法を用いた。ポリマー粒子上の抗体の試薬
を、上述のようにSURECELL(商標)試験デバイ
ス中の膜の限定区域に置いて乾燥した。A.a.P.
i.及びP.g.に特異的な各試薬の1つについて、3
つの区域が存在した。
【0049】3種の微生物由来の抗原を、室温で抽出組
成物を用いて抽出し、例1〜4に関しては、プロテアー
ゼ、抽出溶液及び抗原保存溶液を包含する溶液中、最終
濃度(1.25×108 細胞数/mL)を提供し、そして
例5〜13に関しては、サンプルの抽出剤450μL
中、抗原溶液のみの中で同濃度の細胞を提供した。抽出
は、直ちに混合することで行った。
【0050】例5〜14に関しては、次いでサンプルの
抽出剤を、室温で遮断性組成物(例5〜12については
450μL、例13及び14については265〜300
μL)と混合した。次いで使用の前に、得られた混合物
をLOPRODYNE(商標)微孔質濾過膜(平均細孔
サイズ1.2μm、Pall Corporatio
n)を介して濾過した。
【0051】濾過した混合物を抗体試薬を含有する試験
デバイスの試験ウェルに添加して、膜を介して排水させ
た。抗体結合体組成物(80μL)を、各試験ウェルに
添加し、続いて室温(約18〜25℃)で2分間インキ
ュベーションした。次いで洗浄溶液(500μL)を各
試験ウェルに添加し、そして排水させた。洗浄を繰り返
した。色素提供性組成物(80μL)を各試験ウェルに
添加し、続いて室温で1分間インキュベーションした。
次いで膜上の別個の区域中に得られた色素シグナルを、
目視的に評価し、そして反射濃度値を有する較正された
カラーチャートと比較した。これらの値を、伝統的なW
illiams−Clapper変換(J.Opt.S
oc.Am.43,595,1953)を用いて透過
濃度に変換した。0.003以下のDT 値は、目視的評
価の「色素シグナルなし」に相等する。抽出から膜上色
素シグナルの評価までの全アッセイプロトコールは、約
5分未満の時間を必要とし、すべて室温で実施した。
【0052】例1及び2 ポルフィロモナス・ジンジバ
リス(PorphyromonasGingivali
s)の検出における抽出前後での遮断性組成物の使用 これらの例は、P.g.由来の抗原の抽出前後の両時点
における遮断性組成物の使用を具体的に示すものであ
る。本発明は、遮断性組成物を使用することなく行われ
たアッセイと比較した。また、本発明と組合わせた2種
の異なる洗浄溶液の使用を評価した。
【0053】上述のように微生物より抗原を抽出した
(1.25×108 細胞数/mL)。例1で抽出工程の前
に遮断性組成物を抽出組成物に添加したことを除いて、
これらのアッセイに上記プロトコールを用いた。これを
行った後、遮断性組成物(100μL)をトリス(ヒド
ロキシメチル)アミノメタン緩衝剤(20μL)及び抗
原溶液(100μL)と混合し、次いでこの混合物を抽
出組成物(600μL)と組合わせた。
【0054】抽出工程後、遮断性組成物を抽出組成物に
添加し、抽出組成物(300μL)をまず抗原溶液(1
00μL)と混合した。抗原抽出後、遮断性組成物(4
00μL)及びトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタ
ン緩衝剤(40μL)を添加した。遮断性タンパク質を
含有しない対照サンプルを、抗原溶液(100μL)、
リン酸緩衝溶液(100μL)及び抽出組成物(600
μL)より製造した。
【0055】遮断性組成物及び抽出組成物の混合物にト
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン緩衝剤(1.6
5モル、pH10〜12)を添加することにより、すべて
のアッセイにおいて高いpHを維持した。次いで各混合物
を微孔質濾過膜(平均細孔サイズ1.2μm)を介して
濾過し、アッセイにおける使用に際して等分した。これ
らのアッセイには洗浄組成物A及びBを用いた。すべて
のアッセイで色素提供性組成物Aを用いた。
【0056】これらのアッセイは、以下のように本明細
書では同定される。 対照A:使用される遮断性組成物なし、洗浄溶液B。 対照B:使用される遮断性組成物なし、洗浄溶液A。 対照C:遮断性組成物B(抽出前に添加)、洗浄溶液
B。 対照D:遮断性組成物B(抽出後に添加)、洗浄溶液
B。 例1:遮断性組成物B(抽出前に添加)、洗浄溶液A。 例2:遮断性組成物B(抽出後に添加)、洗浄溶液A。
【0057】膜上の別個の区域〔P.i.A.a.
P.g.に特異的な試薬についての各々1つの区域〕
中に得られた色素シグナルを、上記のように評価し、そ
して下記第I表に示した。これらの結果は、たとえ総シ
グナルが洗浄組成物中TERGITOL(商標)4アニ
オン界面活性剤を用いて対照Bにおいて十分に低減され
たとしても、遮断性タンパク質を全く利用しない対照A
及びBが、別の微生物に対する抗体とP.g.抗原の受
け入れられない非常に「明白な」交差反応性を有するこ
とを示す。
【0058】更にこれらの結果は、遮断性タンパク質が
抽出前後のどちらかで抗原と混合されて交差反応性を低
減できると同時に、抽出された抗原(P.g.)に対し
て高感度を提供できることを示す。抽出後にそれらを混
合することは最も交差反応性が低く好ましい(例2)。
【0059】
【表1】
【0060】例3 より高いpHを用いたP.ジンジバリ
ス(P.gingivalis)についてのアッセイ 本例は、抽出剤及び遮断性組成物の混合物がpH9.0〜
9.3であったことを除いて、例1及び2のアッセイと
同様である。上記遮断性組成物(400μL)及びトリ
ス(ヒドロキシメチル)アミノメタン緩衝剤(40μ
L)を抽出剤(400μL)に添加して、アッセイ用混
合物を生成した。
【0061】対照Eアッセイでは、遮断性組成物を全く
使用せず、そして洗浄組成物Aを用いた。対照Fアッセ
イは、洗浄組成物Bを用いたことを除いて同様であっ
た。対照Gアッセイでは、遮断性組成物を洗浄組成物B
と共に用いた。例3では、遮断性組成物を洗浄組成物A
と共に用いた。すべてのアッセイに色素提供性組成物A
を用いた。結果を下記第II表に示す。最も低い交差反応
性が、例3のアッセイで達成された。
【0062】
【表2】
【0063】例4 各種のpH値で抽出するアッセイ 遮断性組成物Bを用いる本発明のアッセイを、抽出組成
物のpHを変更又はトリス(ヒドロキシメチル)アミノメ
タン緩衝剤を削除することにより、同様のアッセイと比
較した。従って、得られた抽出組成物及び遮断性組成物
の混合物のpHは、変化していた。アッセイでは、洗浄組
成物A及び色素提供性組成物Aを用いた。
【0064】アッセイは、以下パラメーターを有した。 対照H:抽出組成物はpH5.2であり、そして遮断性組
成物Bと混合したが、pHを調整するのに全く緩衝剤を用
いなかったので、最終pHは6.6〜7.2であった。
【0065】対照I:抽出組成物はpH8.5であり、遮
断性組成物B及び緩衝剤を削除した。 対照J:抽出組成物はpH8.5であり、遮断性組成物B
と混合したが、pHを調整するのに全く緩衝剤を用いなか
ったので、最終pHは8.2であった。 対照K:抽出組成物はpH8.5であり緩衝剤と混合した
が、遮断性組成物Bを削除したので、最終pHは9.3で
あった。 例4:抽出組成物はpH8.5であり、遮断性組成物B及
び緩衝剤と混合して最終pH9.3とした。
【0066】アッセイのデータを下記第III 表に示す。
遮断性組成物及び抽出組成物の混合物の最終pHが、アッ
セイにおいて「明白な」交差反応性を除去するのに重要
であることは、明らかである。pHを約8より増大するこ
とが、「明白な」交差反応性を低減すると同時に目的の
抗原に対する感度を維持した。約9を越えるpHで遮断性
組成物を用いた場合に、最適な挙動が得られた。しかし
ながら、遮断性組成物を使用することなくpHを9より上
に増大することは、「明白な」交差反応性を十分に低減
しなかった。
【0067】
【表3】
【0068】例5〜9 カゼインAs遮断性タンパク質
の使用 例5〜8は、本発明のアッセイに際して遮断性タンパク
質としてカゼインの使用を示すものである。多様な濃度
のタンパク質を試みた。また、例9は遮断性タンパク質
としてプロテアーゼ(AMIDEK(商標)131プロ
テアーゼ)の使用を示す。対照Lは、「遮断性組成物」
として緩衝剤を用いたアッセイであった。
【0069】これらのアッセイでは、P.ジンジバリス
P.gingivalis)抗原を含有する被検体
(450μL)を遮断性組成物(450μL)と混合
し、そして得られた混合物を1.2μmフィルターを介
して濾過してからアッセイで使用した。得られた混合物
のpHは9.3であった。アッセイでは、洗浄溶液C及び
色素提供性組成物Bを用いた。多様な量のカゼイン(例
5では0.25%、例6では0.5%、例7では0.7
5%及び例8では1%)もしくはプロテアーゼ(1%
AMIDEK(商標)131、例9)を含有する遮断性
組成物は、またグリシン緩衝剤(100ミリモル、pH1
0)中に塩化ナトリウム(50ミリモル)、塩化カルシ
ウム−2H2 O(5ミリモル)、アジ化ナトリウム
(0.01%)及び1,2−プロパンジオール(10
%)を含有した。
【0070】アッセイの結果は、下記第IV表に示されて
いる。それらは、またカゼインが、交差反応性を低減す
るのに本発明の実施に際して遮断性タンパク質として有
効であるが、とはいえプロテアーゼの使用(例9)が、
目的の抗原に対してより大きな感度を提供するのに好ま
しいことを示している。
【0071】
【表4】
【0072】例10〜12 遮断性タンパク質としての
ウシ血清アルブミンの使用 例10及び11は、本発明の実施に際して遮断性タンパ
ク質として血清タンパク質、すなわちウシ血清アルブミ
ン(1%及び2%、各々)の使用を示すものである。例
12は、好ましい遮断性タンパクとしてプロテアーゼ
(AMIDEK(商標)131プロテアーゼ、例9の組
成物)の使用を重ねて示している。遮断性組成物中の別
の成分は、例5〜9に示したものと同様であった。対照
Mアッセイは、遮断性組成物を全く用いなかった。色素
提供性組成物C及び洗浄組成物Dを、これらのアッセイ
で用いた。
【0073】データは、結果を下記第V表に列挙する。
ウシ血清アルブミンが好ましいプロテアーゼより良好な
結果を提供しないことを示すとはいえ、それは「明白
な」交差反応性を低減することにおいて、望ましい改良
を提供している。
【0074】
【表5】
【0075】例13 本発明の好ましい態様 本例は、P.ジンジバリス(P.gingivali
)より抽出された抗原を、遮断性組成物Aを用いて検
出することによる本発明の好ましいアッセイを代表す
る。洗浄組成物D及び色素提供性組成物Cを用いた。遮
断性組成物及び抽出剤の混合物を試験デバイスの試験ウ
ェルに添加する場合、それはpH約9.3であった。対照
Nアッセイを、遮断性組成物を用いることなく実施し
た。アッセイの結果を下記第VI表に示す。
【0076】
【表6】
【0077】例14 3種の微生物の検出 本例は、A.a.P.g.及びP.i.より抽出され
る多様な濃度の抗原を検出するための本発明の実施を具
体的に説明するものである。アッセイは、上記プロトコ
ールを用いて実施した。抗原を試験デバイスの試験ウェ
ルに添加する前に、室温で数秒間、抽出された抗原の溶
液を、AMIDEK(商標)プロテアーゼ(Genen
cor International,Rochest
er,N.Y.)を含有する組成物(20mg/mLの溶液
300μL)と混合した。色素提供性組成物Bを本例に
用い、そして抗体結合体の容量は、1サンプル当り80
μLであった。
【0078】洗浄組成物は、グリシン緩衝剤(0.1モ
ル、pH10)中、TERGITOL(商標)4アニオン
界面活性剤(1.35%)、カゼイン(0.5%)及び
チメロサール(0.1%)を含んで成るものであった。
【0079】抗原は、P.g.血清型A,B及びC、
P.i.血清型A及びA.a.血清型Bより抽出した。
試験された抗原濃度は、P.g.及びP.i.に関して
は1.25×108 細胞数/mL、1.56×107 細胞
数/mL及び1.95×106 細胞数/mL並びにA.a.
に関しては6.25×107 細胞数/mL、3.91×1
6 細胞数/mL及び4.88×105 細胞数/mLであっ
た。
【0080】アッセイの結果を下記第VII 表に示す。そ
れらは、歯周疾患に伴う3種の異なる微生物を検出する
際の本発明の使用を具体的に説明し、そしてそれらはプ
ロテアーゼの使用が各々3種の微生物の検出を干渉しな
いことを示す。特に高い抗原濃度で行う場合に、タンパ
ク質前処理の使用は、交差反応性の除去を助長する。
【0081】
【表7】
【0082】
【発明の効果】本発明は、迅速かつ高感度な歯周疾患に
伴う微生物の検出方法を提供する。それは、同一試験被
検体中に存在する複数のこのような微生物間の迅速かつ
有効な区別手段を提供する。それは、単一試験デバイス
もしくは試験ウェルにおける歯周疾患に伴う微生物の区
別に特に有用である。上述のように、微生物間で区別さ
れることは、特定の診断方法及び処置の際に、極めて重
要である。本発明は、その手段を提供し、そして1つ以
上の別の微生物が検出しようとする別のものよりかなり
高濃度で存在する場合には、特に区別可能にすると同時
に、バックグラウンドを低く保ち、そして非特異的免疫
学的反応を最低限にする。これらの利点は、抽出前に又
は直後に比較的高いpHで、抗原を少なくとも約0.2
(重量)%の非免疫反応性遮断性タンパク質と混合させ
ると同時に比較的高いpHを維持させることにより可能で
ある。「遮断性」タンパク質は、イムノアッセイにおい
て正確なシグナルを不明瞭にする非特異的相互作用を顕
著に遮断する。特に有用な非免疫反応性タンパク質は、
プロテアーゼであるが、多くのプロテアーゼが、高いpH
及びアッセイで通常用いられる高濃度の界面活性剤によ
り悪影響を受ける。従って、本発明に用いられる非免疫
反応性遮断性タンパク質(プロテアーゼあるいは別のタ
ンパク質)は、抽出組成物の高いpHもしくは界面活性剤
により悪影響を受けない遮断性の性質を有すべきであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン アンソニー シュナイダー アメリカ合衆国,ニューヨーク 14626, ロチェスター,ハーベスト ドライブ 226 (56)参考文献 特開 昭63−159762(JP,A) 特開 平3−43094(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A.歯周疾患に伴う微生物由来の抗原
    を、少なくともpH8に緩衝化された抽出組成物を用いて
    抽出する工程、 B.抽出組成物を、pH8.5から11.5であり且つ
    分な量の非免疫反応性遮断性タンパク質を必須に含んで
    成る遮断性組成物と混合させて、少なくとも0.2重量
    パーセントのタンパク質を有する混合物を提供する工程
    であって、前記タンパク質が乳タンパク質もしくは酵素
    であり、タンパク質の遮断的性質が混合物の高いpHもし
    くはそこに存在するいかなる界面活性剤によっても悪影
    響を受けないことを特徴とする工程、 C.工程Bで生成された混合物のpHを8.5から11.
    5に維持しながら、混合物を抗原に特異的な抗体と接触
    させて免疫学的複合体を生成させる工程、並びに D.複合体を検出する工程、 を含んで成る歯周疾患に伴う微生物の検出方法。
  2. 【請求項2】 個別に包装された (a)少なくともpH8に緩衝化された抽出組成物、 (b)歯周疾患に伴う微生物に特異的な水溶性抗体、及
    び (c)pH8.5から11.5であり且つ非免疫反応性遮
    断性タンパク質を必須に含んで成る組成物であって、前
    記タンパク質がpH8.5から11.5で安定である乳タ
    ンパク質もしくは酵素である組成物、 を含んで成る診断試験キット。
  3. 【請求項3】 非免疫反応性遮断性タンパク質がプロテ
    アーゼである、請求項2に記載の試験キット。
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