JP2709296B2 - 免疫学的分析方法 - Google Patents

免疫学的分析方法

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、サンプル中の抗原
または抗体と反応する抗体または抗原を固相化した担体
を用いた免疫学的分析方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】血液、体液等に含まれるグロブリン、酵
素等の蛋白質、ホルモン、細菌、ウイルス等はその分子
構造が類似していたり、ごく微量であるために、通常の
分析方法では同定、定量が困難である。そこで、これら
の物質の分析には、抗原または抗体を粒子状の担体に固
相化して抗原抗体反応を起こすようにした免疫学的な分
析方法が一般に用いられている。 【0003】このような免疫学的分析方法には、例え
ば、標識物質を用いるものとして、RIA(ラジオイム
ノアッセイ)、EIA(エンザイムイムノアッセイ)、
FIA(フルオロイムノアッセイ)等がある。また、こ
れらの標識物質を用いる分析方法は、測定系において、
例えば標識物質で標識した抗体(抗原)とサンプル中の
抗原(抗体)とが抗原抗体反応を起こした免疫複合体
(Bound)と、抗原抗体反応に関与せず、自由(Free
)な状態で残余する未反応成分としての標識抗体(抗
原)とを分離する操作、いわゆるB−F分離を必要とす
るヘテロジニアス法と、必要としないホモジニアス法と
に分類される。 【0004】上記のヘテロジニアス法による分析方法と
しては、特開昭53-10495号公報において、カラムクロマ
トグラフィーを利用してB−F分離を行うようにしたも
のが提案されている。これは、例えば溶液中の遊離物質
(Free )を選択的に吸着し、免疫複合体(Bound)を
吸着しないイオン交換樹脂や、分子ふるい効果を有する
ゲルクロマトグラフィー用の充填剤を吸着剤として用い
て、所要の反応時間後にサンプルを含む遊離成分を未反
応成分として、B−F分離するというものである。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにB
−F分離をカラムクロマトグラフィーを用いて行うもの
において、多項目の分析を行うとすると、項目毎にカラ
ムを作成しなければならないと共に、反応液を項目毎に
異なるカラムに吸着させる操作が必要となる。したがっ
て、反応液の所要量が増すと共に、分析操作が煩雑にな
ってしまう。また、各カラムにおいて免疫複合体の大き
さや形状にばらつきがあったり、免疫複合体と遊離物質
との大きさが近接していると、B−F分離自体が困難と
なって精度が悪くなるとともに、B−F分離によってそ
れ以降の反応が起こらなくなるので、サンプルを効率良
く利用できない。しかも、例えば免疫グロブリン等の試
薬として用いる抗体と同じ分子や、化学的、物理的に類
似した分子の測定には使用できず、分析項目が極めて制
限される。 【0006】本発明の目的は、上述した不具合を解決
し、免疫複合体の存在をB−F分離することなく、高精
度に測定できるとともに、分析全体に要する時間を短時
間で実施できる免疫学的分析方法を提供しようとするも
のである。また、本発明のもう1つの目的は、多項目の
分析を1台の自動化装置で高精度かつ容易に実行できる
免疫学的分析方法を提供しようとするものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は、ヘテロジニア
ス法によりサンプル中の抗原および/または抗体を検出
する方法であって、所定量のサンプルと所望の分析項目
に対応する抗原または抗体を固相化した充分な個数の担
体と標識物質で標識された抗原または抗体とを含む混合
された反応液を同時または逐次に得る工程と、前記反応
液を混合状態のままフロ−セル中に流す工程と、フロ−
セル内を流れる反応液に対してレ−ザ光を照射して担体
の存在を示す第1情報と抗原抗体反応の存在を示す第2
情報とを含む受光デ−タを得る工程と、受光した全ての
デ−タを前記第1情報と第2情報との組合せによって分
別し、第1情報と第2情報の両方が得られた時の受光デ
−タの総量を求める工程とを有することを特徴とする。
また、本発明は、ヘテロジニアス法によりサンプル中の
抗原および/または抗体を検出する方法であって、所定
量のサンプルと、互いに異なる粒径を有し、粒径毎に異
なる複数の分析項目に対応するモノクロ−ナル抗体を固
相化した充分な個数の担体と、標識物質で標識された抗
原または抗体とを含む混合された反応液を同時または逐
次に得る工程と、前記反応液を混合状態のままフロ−セ
ル中に流す工程と、フロ−セル内を流れる反応液に対し
てレ−ザ光を照射して担体の存在を示す第1情報と抗原
抗体反応の存在を示す第2情報とを含む受光デ−タを得
る工程と、受光した全てのデ−タを前記第1情報と第2
情報との組合せによって粒径毎に分別し、第1情報と第
2情報の両方が得られた時の受光デ−タの総量を粒径毎
に求める工程とを有することを特徴とする。なお、本発
明では、サンプル量が10μl程度であるが、充分量の
緩衝液とともに、フロ−セル内を流すことにより、充分
個数の担体による受光デ−タを効率良く得るような構成
であることが好ましい。 【0008】 【発明の実施の形態】図1は本発明の分析方法における
反応模式図の一実施形態を示すものである。本形態にお
いて、符号1,2および3はそれぞれ担体に用いるポリ
スチレン製のラテックスで粒径は例えばラテックス1が
0.5μm、ラテックス2が 1.0μm、ラテックス3が
1.5μmというように、各径で均一なものを用いる。符
号4,5および6は各径のラテックス1,2および3に
それぞれ物理的吸着により固相化した固相抗体である。
また、符号7,8および9はサンプルである血清等に含
まれている抗原で、符号10,11および12はそれぞ
れの抗原7,8および9に特異的に結合する抗体をFI
TC等の蛍光物質で標識した標識抗体である。 【0009】以下、ヒト免疫グロブリンクラスの特異性
分析を例にとって説明する。粒径 0.5μmのラテックス
1には抗ヒトIgG抗体4を、粒径 1.0μmのラテックス
2には抗ヒトIgA抗体5を、粒径 1.5μmのラテックス
3には抗ヒトIgM抗体6をそれぞれ固相化する。なお、
これらの固相抗体には、ラテックス同志の非特異吸着を
なくす意味と、抗原との特異性を増強する意味で、モノ
クローナル抗体の使用が望ましい。反応は、反応用緩衝
液 200μlにこれらの抗体結合ラテックス溶液50μl
と、ヒトIgG7、IgA8、IgM9等の抗原が含まれたサ
ンプル10μlと、それぞれFITCで標識した抗ヒトIg
G抗体10、抗ヒトIgA抗体11、抗ヒトIgM抗体12
の混合溶液50μlとを添加して行わせる。ここで、標識
抗体10,11,12は非特異吸着を少なく、また反応
速度を高める目的でFabフラグメントを用いることが望
ましい。また、これらの試薬類は全て同時に添加して反
応液を得るようにしても良いし、また、共通のサンプル
に対して各種の固相抗体および標識抗体を逐次添加した
反応液を得るようにしても良い。 【0010】ここで、例えば37℃、10分間反応させる
と、各固相抗体ラテックス−抗原−標識抗体の免疫複合
体(Bound)13,14,15と残余の標識抗体(Fre
e )16とが生成される。本例では、これを図2に示す
フローサイトメータに流して測定する。フローサイトメ
ータは既に知られているように、細胞の分析専用機であ
り、フローセル21中のニードル22に反応液23を流
し、レーザ光24をその流れに照射して細胞から発する
散乱光や蛍光を測定する。通常、前方散乱光はレーザ入
射光とほぼ水平に位置するディテクタ25で検知され、
主に細胞サイズの測定に用いられる。蛍光は、レーザ光
24の入射角に対して垂直方向に位置するディテクタ2
6で検知され、細胞表面の蛍光物質等の測定に用いられ
る。レーザ光24は単一波長であるため、使用できる蛍
光色素に制限があるが、本例の分析方法において用いる
蛍光色素FITCは波長 489nm近くの光を吸収して波長
515nmの蛍光を発するので、この場合は波長 488nmのA
rレーザを用いれば良い。 【0011】このようにして、反応後の図1に示す免疫
複合体13,14,15と残余の標識抗体16とが混ざ
り合った反応液23をニードル22からフローセル21
中に導入し、ニードル22中を流れる各免疫複合体と残
余の標識抗体等の各成分のレーザ光24による散乱光お
よび蛍光をディテクタ25および26でそれぞれ検知す
れば、ディテクタ25によって各免疫複合体の大きさが
測定され、しかもその大きさは各ラテックスの径が1μ
m前後であれば、せいぜい数nmの固体抗体−抗原−標
識抗体結合部は誤差範囲となるから、殆どラテックスの
粒径に依存する。また、同時にディテクタ26により、
各ラテックス上に乗った蛍光量/1ラテックスが測定さ
れ、これら2つのパラメータによって図3に示すサイト
グラムが得られる。なお、図3において縦軸は蛍光量
を、横軸は粒子径を表す。 【0012】ここで、抗原抗体反応に関与しなかった残
余の標識抗体は微径であるから、1標識抗体あたりの蛍
光量の位置31に集中する。また、径が1番小さいラテ
ックスにより結合した図1の免疫複合体13は位置32
に、2番目に小さいラテックスにより結合した図1の免
疫複合体14は、抗原濃度が高かったのでラテックス1
個あたりの蛍光量としてもかなり高い位置33に示され
る。また、一番ラテックス径が大きかった図1の免疫複
合体15は、抗原濃度が薄かったので位置34に示され
ることになる。 【0013】このようにして蛍光量測定値が得られれ
ば、予めIgG,IgA,IgM等各抗原の既知濃度系列から
同様にして求めた蛍光強度と抗原濃度との関係を表す検
量線に基づいてサンプル中の各抗原濃度を求めることが
できる。以上のように、フローサイトメータと、各抗原
に応じて異なる抗体を固相化したラテックスを用いるラ
テックスイムノアッセイとを組み合わせたことにより、
1台の測定装置で多項目の分析を高速かつ高精度に実施
できる。また、少量のサンプルと反応させた大量のラテ
ックスに関する免疫複合体の大きさを、B−F分離なし
にレ−ザ光によりもれなく測定するので、正確なデ−タ
を効率良く得られる。また、抗原の種類毎に粒径が異な
るラテックスを同時に用いるようにすれば抗原別の識別
が容易な表示も可能となる。 【0014】なお、本発明は上述した実施形態にのみ限
定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能で
ある。例えば、担体はラテックスに限らず、分子量の均
一な人工細胞等、測定対象に応じて任意の形状や大きさ
のものを用いることができる。また、フローサイトメー
タにソーティング機能を付加して、測定後に免疫複合
体、残余の標識抗体をそれぞれ分離することもできる。
このようにすれば、残余の標識抗体を分離して取り出す
ことができるから、これを再使用することができる。更
に、フローサイトメータに反応装置やオートサンプラ等
を付加することによって自動測定が容易に行うことがで
きる。この場合、フローサイトメータにおける測定速度
は約500 粒子/sec であるから、1つのサンプルについ
て1×106粒子を測定したとしても、3分前後で高速に
分析することができる。また、本発明は競合法による分
析にも有効に適用することができる。 【0015】 【発明の効果】本発明によれば、ヘテロジニアス法を用
いるにも拘わらず、サンプルも過剰の標識物質も洗浄除
去する工程を不要とし、反応液をフロ−セル中で流す間
に短時間でかつ高精度に免疫学的結果を定量分析でき
る。しかも、粒径毎に異なる分析項目に対応したモノク
ロ−ナル抗体を固相化した担体を反応させた場合には、
多項目の分析を1台の自動化装置で容易に実行できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】図1は本発明における一実施形態の反応模式図
である。 【図2】図2はフローサイトメータを説明するための図
である。 【図3】図3は測定データのサイトグラムを示す図であ
る。 【符号の説明】 1,2,3 ラテックス 4,5,6 固相抗体 7,8,9 抗原 10,11,12 標識抗体 13,14,15 免疫複合体 16 残余の標識抗体 21 フローセル 22 ニードル 23 反応液 24 レーザ光 25,26 ディテクタ

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.ヘテロジニアス法によりサンプル中の抗原および/
    または抗体を検出する方法であって、所定量のサンプル
    と所望の分析項目に対応する抗原または抗体を固相化し
    た充分な個数の担体と標識物質で標識された抗原または
    抗体とを含む混合された反応液を同時または逐次に得る
    工程と、前記反応液を混合状態のままフロ−セル中に流
    す工程と、フロ−セル内を流れる反応液に対してレ−ザ
    光を照射して担体の存在を示す第1情報と抗原抗体反応
    の存在を示す第2情報とを含む受光デ−タを得る工程
    と、受光した全てのデ−タを前記第1情報と第2情報と
    の組合せによって分別し、第1情報と第2情報の両方が
    得られた時の受光デ−タの総量を求める工程とを有する
    ことを特徴とする免疫学的分析方法。 2.ヘテロジニアス法によりサンプル中の抗原および/
    または抗体を検出する方法であって、所定量のサンプル
    と、互いに異なる粒径を有し、粒径毎に異なる複数の分
    析項目に対応するモノクロ−ナル抗体を固相化した充分
    な個数の担体と、標識物質で標識された抗原または抗体
    とを含む混合された反応液を同時または逐次に得る工程
    と、前記反応液を混合状態のままフロ−セル中に流す工
    程と、フロ−セル内を流れる反応液に対してレ−ザ光を
    照射して担体の存在を示す第1情報と抗原抗体反応の存
    在を示す第2情報とを含む受光デ−タを得る工程と、受
    光した全てのデ−タを前記第1情報と第2情報との組合
    せによって粒径毎に分別し、第1情報と第2情報の両方
    が得られた時の受光デ−タの総量を粒径毎に求める工程
    とを有することを特徴とする免疫学的分析方法。 3.サンプル量が10μl程度であるが、充分量の緩衝
    液とともに、フロ−セル内を流すことにより、充分個数
    の担体による受光デ−タを効率良く得るような構成であ
    ることを特徴とする請求項1または2に記載の免疫学的
    分析方法。
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