JP3197277B2 - 一種類以上の免疫学的配位子の分析方法,その分析試薬およびそのキット - Google Patents

一種類以上の免疫学的配位子の分析方法,その分析試薬およびそのキット

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裕一 奥
憲子 豊田
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Nissui Seiyaku Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、抗原抗体反応を利用した免疫生体成分分析
法に関し、一種類以上の抗原または一種類以上の抗体の
分析が一度に無限に近い種類の組合せで行なうことがで
きる一種類以上の抗原または一種類以上の抗体の分析
法、その分析試薬およびそのキットに関する。
背景技術 臨床検査の分野において免疫学的検出法は、微量の生
体成分を定量、検出するために使用されている方法であ
り、種々の方法が開発されている。そのなかで蛍光物
質、発光性物質、酵素等の非放射性物質を抗体の標識物
として使用する免疫学的検出法は、標識物として放射性
物質を用いた際のように特殊な施設を必要とせず、試薬
の扱いやすさ、大量処理が可能などの点から生体成分分
析法で広く利用されている。
このような前記免疫学的検出法は、一種類の臨床診断
試料で一種類の抗原のみを測定あるいは検出する分析法
がほとんどである。例えば、試料中に複数種類存在する
抗原の種類を抗原A、抗原B、抗原Cとすれば、抗原A
を検出するためにはその抗原Aを特異的に検出するため
の個別の試薬が必要で、抗原B、抗原C等についても同
様に、それぞれの試薬を必要としていた。しかしなが
ら、臨床検査において患者の罹患している疾病を決定す
る際愛には、通常、数種の検査結果を総合して判断する
ことがほとんどであり、患者は的確な診断と治療を受け
るために複数種類の検査を受けることが一般的である。
そのため、ほとんどの場合は患者が受ける検査数に比例
して採取される検体量は増加し、患者の身体的な負担の
一つとなっている。しかし、こうした負担を軽減する要
望に対して、簡単で感度の高い満足できる測定法は存在
しないというのが現状である。
ところで、試料中に存在する一種類以上の抗体の存在
またはその量を同時に検出する免疫学的検出法としてド
ットプロット法が、従来、例えば、特開平4−232465号
公報により知られている。このドットプロット法とは、
ニトロセルロースの膜上に種類の異なる種々の抗原を予
めスポットしておき、このニトロセルロース膜上で検出
すべき複数の抗体が含まれる疑いのある試料と反応さ
せ、ついで、ニトロセルロース膜上に捕捉された抗体に
対して標識物導入体を結合させることを基にして抗体の
存在またはその量を検出していた。しかしながら、この
ドットプロット法による一種類以上の抗体の検出方法の
全体のプロセスは時間を要し、しかも大量の検体を必要
とする問題があった。また、このドットプロット法は固
相に抗原を結合させたものをその測定に用いるために、
その保存性が悪いという問題があった。
一方、第1図は、前記ドットプロット法とは別の免疫
学的検出法であり、標識化合物を用いた従来の免疫学的
検出方法であるサンドイッチ法といわれている一般的プ
ロセス図である。第1図に基づいて標識化合物を用いた
従来のサンドイッチ法を次に説明する。1は水不溶性担
体からなる固相、2は固相に結合している抗体、3は抗
体に反応して結合した測定対象となる抗原であり、4は
標識された標識抗体である。
先ず固相1に結合している抗体2に被検試料を接触さ
せて被検試料に含まれる検出すべき抗原3をその抗体2
に結合させる(第1図(a))。その反応系に含まれる
未反応の夾雑物質を取り除くために洗浄を行なう(第1
図(b))。洗浄された固相−抗体−抗原複合体に対し
て、標識された標識抗原4と反応させて、固相−抗体−
抗原−標識抗体複合体を形成させる(第1図(c))。
前記工程の反応系に含まれる未反応の標識抗体等の夾雑
物を除去するための洗浄を行なう(第1図(d))。清
浄された固相−抗体−抗原−標識抗体複合体をその標識
物を検出することにより判定する(第1図(e))。
このような一般的な免疫学的検出方法において、この
判定に関わる標識抗体が、固相−抗体−抗原−標識抗体
複合体に由来するものだけではなく、標識抗体が直接固
相に結合するいわゆる非特異結合を起こすものもあり、
このような場合、測定感度が低くなってしまう欠点があ
る。
ところで、特定のホルモンや癌マーカー、細菌などの
病原因子などは検体中に極く微量しか含まれていないも
のも多く、このような測定または検出においては高感度
な測定系が要望され、開発されてきた(例えば、石川栄
治ら編,酵素免疫測定法,医学書院,1987;Y.Okuら,Micr
obiol.Immunol.,32,807−816,1988参照)。前記高感度
な測定系を構築する際に大きな問題点は固相への標識さ
れた抗体の非特異的な結合である。
この非特異的な反応を除去する目的で免疫複合体転移
測定法(S.Hashidaら,J.Biochem.108,960−964頁,199
0)などが開発され、従来の測定法よりも高感度化を実
現している。この免疫複合体転移測定法は、次のような
プロセスで行なわれる。すなわち、特定の抗原を認識す
る抗体にDinitrophenyl基(以下DNP基と言う)とビオチ
ンを結合させた物質、被検試料、および同抗原を認識す
る酵素標識された抗体を同時に混合し、被検試料に含ま
れている抗原と前記各抗体と反応させることによって免
疫複合体(以下ICと言う)を形成させる。一方、DNP基
に対する抗体を固相に結合させたものを用意し、この固
相に先に形成された前記ICを接触させて、前記IC中に含
まれるDNP基と、この固相のDNP基に対する抗体との抗原
抗体反応を行なわせ、固相上に前記ICを捕捉する。
つぎに、反応系に含まれている酵素標識された抗体の
固相に対する非特異結合の影響を排除するために、前記
捕捉されたICを過剰のDNP基化合物を添加することによ
り遊離させ、遊離されたICをアビジンが結合された固相
と反応させることによって再度異なる固相上に捕捉し、
次いで、該固相上に捕捉したICに含まれる酵素活性を新
たな試験管中で測定することによって、酵素標識された
抗体の固相に対する非特異結合の影響を排除し、高感度
化を実現している。しかしながら、この免疫複合体転移
測定法を用いた従来知られている方法によれば、1試薬
で一種類以上の抗原または一種類以上の抗体の存在の検
出および定量することについて示しているものは何もな
い。
また、特開昭63−188399号公報には、生物学的結合対
である標的分子について試料を検定する方法が示されて
いる。具体的には、標的分子と結合して複合体を形成す
ることができる第1抗リガンドプローブおよび標識され
た第2抗リガンドプローブ、並びに回収可能な支持体に
対して、標的分子が含まれる試料を接触させ、つぎに、
試料から回収可能な支持体を実質的に分離して、試料中
の標的分子の存在下で標的分子と第1および第2プロー
ブを含む分離生成物を形成させ、さらにその分離生成物
を、標的分子の存在を示す標的成分の存在について監視
することが明らかにされている。しかしながら、この特
開昭63−188399号公報に示された方法には、1試薬で一
種類以上の抗原または一種類以上の抗体の存在の検出お
よび定量することについては何も示されていない。
また、特開平4−273065号公報には、核酸を介して抗
体を固相上に結合させておき、抗原抗体反応により試料
中に含まれている抗原を捕捉させ、さらに標識物を捕捉
させて、洗浄後、核酸部分において選択的に切断して、
分離された標識物を定量することにより、試料中に含ま
れる抗原を高感度に検出する方法が示されている。しか
しながら、この特開平4−273065号公報に示された方法
には、1試薬で一種類以上の抗原または一種類以上の抗
体の存在の検出および定量することについはて何も示し
ておらずその示唆もない。
前記したように従来のドットブロット法による一種類
以上の抗体の検出方法の全体のプロセスは時間を要し、
しかも比較的大量の検体を必要とするという問題があっ
た。
また、第1図で示される前記従来の免疫学的検出方法
においては、標識された抗体が固相に捕捉される反応は
抗原抗体反応であるので、その標識抗体が固相に捕捉さ
れることに要する時間が比較的長く、時単位となってい
る。したがって、反応系に含まれている標識物導入体が
固相に暴露される時間が長くなり、そのためその標識物
導入体が直接固相に結合する、いわゆる非特異的反応が
生じ、測定感度が低くなるという問題があった。
また、高感度な測定を実現するための従来の免疫複合
体転移測定法は、操作工程数が多く操作も煩雑で、その
反応に長時間が必要であることが最大の欠点であった。
そこで、本発明の第1の目的は、反応系に加えられる
標識物導入体が固相に非特異的に捕捉されることにより
測定感度を低めるという問題点をできるだけ抑えること
を目的とする。また、本発明の第2の目的は、前記第1
の目的に加えて一種類以上の抗体または一種類以上の抗
原の検出を一つの試薬で簡単な操作で行える分析試薬、
キット、およびそれらを用いた測定方法を提供すること
を目的とする。
発明の開示 前記した問題点を解決するために、本発明は次の物質
群(A)および物質群(B)を一つの試薬中に同時に含
む一種類以上の免疫学的配位子の分析試薬とするもので
ある。
物質群(A):種類の異なる被測定物質である免疫学
的配位子の各々に対応して特異的な免疫学的結合性を有
する各々の免疫学的抗配位子に、前記免疫学的配位子の
種類に応じて、特定の且つそれぞれ任意に選択された塩
基配列を有するヌクレオチドが結合されてなる一種類以
上の免疫学的抗配位子−ヌクレオチド結合体、 物質群(B):種類の異なる被測定物質である免疫学
的配位子の各々に対応して特異的な免疫学的結合性を有
する各々の標識物導入体。
また、本発明は次の物質群(A)および物質群(B)
を一つの試薬中に同時に含む一種類以上の免疫学的配位
子分析試薬と、該分析試薬とは別体に分離されている下
記の固相(C)から構成される一種類以上の免疫学的配
位子分析キットとするものである。
物質群(A):種類の異なる被測定物質である免疫学
的配位子の各々に対応する特異的な免疫学的結合性を有
する各々の免疫学的抗配位子に、前記免疫学的配位子の
種類に応じて、特定の且つそれぞれ任意に選択された塩
基配列を有するヌクレオチドが結合された、一種類以上
の免疫学的抗配位子−ヌクレオチド結合体、 物質群(B):種類の異なる被測定物質である免疫学
的配位子の各々に対応して特異的な免疫学的結合性を有
する各々の標識物導入体、 固相(C):前記物質群(A)のヌクレオチィドに対
して、それぞれ相補的に結合できる塩基配列を有するヌ
クレオチドが水不溶性担体に結合されている固相−ヌク
レオチド結合体。
本発明において、免疫学的配位子とは、各々免疫学的
に結合してペアを形成する一方の分子をいい、免疫学的
抗配位子とは、前記免疫学的配位子に結合されるもう一
方の分子をいう。これらの免疫学的配位子および免疫学
的抗配位子は、具体的には、抗原または抗体のいずれか
一方を意味する。
本発明の相補的な配列を有するヌクレオチドには、DN
A、RNAが適用できる。これらのヌクレオチドは人工的に
合成したもの、および天然から得られたものでも何れも
利用できる。これらのヌクレオチドは、オリゴヌクレオ
チド、ポリヌクレオチドの何れも適用できる。
抗体−ヌクレオチド結合体または抗原−ヌクレオチド
結合体と、固相に固定されたヌクレオチドとの結合は、
互いのヌクレオチドの塩基配列の相補的な結合による。
互いのヌクレオチドの相補的塩基配列については、互い
のヌクレオチド分子が結合可能な状態となる、相補的と
いう点において部分的に対応しているものでもよく、ま
た互いの相補的塩基配列が完全に一致しているものでも
よい。
ところで、一般的にヌクレオチドの相補的結合は非常
に特異性が高く相補的な結合が形成されるのに要する時
間は、抗原−抗体複合体が形成されるのに必要とされる
時間に比較して極めて短くてもすむという特性がある。
本発明によれば、上述した抗体−ヌクレオチド結合体ま
たは抗原−ヌクレオチド結合体をヌクレオチド結合固相
と反応させる時間は、従来の免疫測定法である抗体結合
固相−抗原複合体に対して標識物導入体を結合させる時
間に比較して極めて短時間ですむ。その理由は、従来の
免疫学的配位子、即ち、抗原または抗体の測定において
は、標識物導入体が含まれる測定対象物が固相に捉えら
れる方法は、抗原−抗体反応によっており、その反応の
ため十分な時間が必要であったが、本発明の免疫学的配
位子の測定においては、標識物導入体が含まれる測定対
象物が固相に捉えられる方法は、ヌクレオチドの相補的
な結合によっているので、前記抗原−抗体反応に比較し
て非常に短時間ですむという利点がある。
したがって、本発明では標識物導入体、例えば、標識
抗体等が固相へ直接結合する十分な時間を与えないの
で、非特異的な反応を低減化することが可能となり高感
度な測定系が実現できる。
また、本発明によれば、一つの試薬で一種類以上の免
疫学的配位子、即ち、抗原または抗体を検出または測定
することができるので、前記従来法に比べそれらを検出
または測定する時間を飛躍的に短くすることができる。
前記固相(C)の固相−ヌクレオチド結合体について
は、ヌクレオチドの5′末端または3′末端に、あるい
はヌクレオチドの末端以外の任意の位置において、水不
溶性担体に直接または導入された官能基を介してそのヌ
クレオチドが共有結合されて、前記固相(C)の固相−
ヌクレオチド結合体が形成されていてもよい。またこの
ように固相に導入した官能基と、さらにヌクレオチドを
構成する塩基中に導入した官能基とを共有結合させて共
有結合を形成してもよい。
ヌクレオチドと固相との結合の別の方法として、共有
結合ではなく物理的吸着によって行なってもよい。即
ち、ヌクレオチドの5′末端または3′末端に、あるい
はヌクレオチドの末端以外の任意の位置において、その
ヌクレオチドが連結子に直接あるいは導入された官能基
を介して共有結合により結合されて連結子−ヌクレオチ
ド結合体が形成され、この連結子−ヌクレオチド結合体
が水不溶性担体に物理的に吸着されて、固相(C)の固
相−ヌクレオチド結合体が形成されていてもよい。この
連結子は蛋白質とすることが好ましい。
本発明の免疫学的配位子分析試薬において、標識物導
入体に導入される標識物には、例えば、酵素学的に活性
な原子団、ビオチン、アビジン、ジゴキシゲニン、ヌク
レオチド、金属コロイド粒子、蛍光体、発光体、金属化
合物、特異的な結合性を有する配位子または放射性同位
元素を使用することができる。本発明で使用される固相
には、例えば、ポリスチレンが好適に使用される。
本発明の一種類以上の免疫学的配位子の分析法を、測
定すべき免疫学的配位子を抗原とした場合を例にして第
2図〜第10図に基づいて、次に説明する。
第2図は、一種類以上の免疫学的配位子の分析試薬が
一種類以上の抗原の分析試薬である場合の1例を示し、
抗原A、抗原B、抗原Cを検出する場合の一種類以上の
抗原の分析試薬を概念的に図示したものである。第2図
において、枠で囲ってある部分は全て一つの試薬中に含
まれる成分を示す。第2図中、α−A、α−B、α−C
は、各々抗原A、抗原B、抗原Cに対する抗体を示す。
この抗体α−A、抗体α−B、抗体α−Cには標識物が
結合されて各々種類の異なる標識物導入体となってお
り、この試薬中には3種類の標識物導入体が同時に含ま
れている。この試薬中には、さらに抗体α−A、抗体α
−B、抗体α−Cに各々異なる配列のヌクレオチドO
N1、ヌクレオチドON2、ヌクレオチドON3が結合された3
種類の抗体−ヌクレオチド結合体が前記3種類の標識物
導入体と同時に含まれている。このヌクレオチドON
1は、他のヌクレオチドON2、ヌクレオチドON3とは異な
る塩基配列となっている。またヌクレオチドON2は、他
のヌクレオチドON1、ヌクレオチドON3とは異なる塩基配
列を有する。またヌクレオチドON3は、他のヌクレオチ
ドON1、ヌクレオチドON2とは異なる塩基配列を有する。
同一種類の抗体は同じ塩基配列のヌクレオチドが結合さ
れている。本発明において、同一種類の抗体は、ポリク
ローナル抗体である場合も含む。
第3図は、本発明の一種類以上の抗原の分析試薬と組
み合わされて使用されるヌクレオチドが結合した固相の
一例を示し、第3図(a)はヌクレオチドON1に相補的
な塩基配列を有するヌクレオチド(ON)が結合された固
相(抗原A用固相)、第3図(b)はヌクレオチドON2
に相補的な塩基配列を有するヌクレオチド(ON)が結合
された固相(抗原B用固相)、第3図(c)はヌクレオ
チドON3に相補的な塩基配列を有するヌクレオチド(O
N)が結合された固相(抗原C用固相)をそれぞれ示
す。これらの種類の異なる各固相は個別に独立して存在
している。これらの各固相は、第2図に示される一種類
以上の抗原の分析試薬と組み合されて使用され、これら
は本発明の分析キットの1例を構成している。
第2図に示される一種類以上の抗原の分析試薬に対し
て、抗原A、抗原B、抗原Cが含まれている被検試料の
添加が行なわれると、一つの反応溶液中において抗原
A、抗原B、抗原Cの各々について(抗体−ヌクレオチ
ド結合体)−抗原−標識物導入体からなる複合体が形成
される。この様子を第4図に示す。
つぎに、前記(抗体−ヌクレオチド結合体)−抗原−
標識物導入体からなる複合体を含んでいる反応溶液を、
個別に独立して存在する前記の抗原A用固相、抗原B用
固相、抗原C用固相にそれぞれ接触させて、前記複合体
に含まれるヌクレオチドと、そのヌクレオチドに相補的
な塩基配列を有するヌクレオチドが結合された抗原A用
固相、抗原B用固相および抗原C用固相のヌクレオチド
とハイブリダイゼーションにより相補的に結合させる。
第5図、第6図、第7図に、ヌクレオチドのハイブリ
ダイゼーションにより各固相に捕捉された複合体を示
す。第5図は抗原A用固相に、ヌクレオチドの相補的結
合により捕捉された、抗原Aを含む複合体を示す。第6
図は抗原B用固相に、ヌクレオチドの相補的結合により
捕捉された、抗原Bを含む複合体を示す。第7図は抗原
C用固相に、ヌクレオチドの相補的結合により捕捉され
た、抗原Cを含む複合体を示す。
つぎに、前記の各固相に捕捉された複合体に対して、
洗浄を行ない、固相に結合していない不純物、例えば、
標識物導入体等を除く。第8図、第9図、第10図には、
独立して存在する各固相に捕捉された3種類の複合体が
洗浄されて不純物が除去された様子、即ち、第8図に示
すように抗原A用固相には抗原Aを含む複合体が、第9
図に示すように抗原B用固相には抗原Bを含む複合体
が、第10図に示すように抗原C用固相には抗原Cを含む
複合体が各々洗浄された後の状態を示している。この各
固相に捕捉された複合体に含まれる標識物に対して、判
定を行なう。例えば、それぞれの独立した反応系で酵素
反応等を行ない、それぞれの色調などで判定する。標識
物が蛍光体、色素、金属コロイド等である場合は、酵素
反応を省略して判定を行なうことができる。
上記一種類以上の抗原の測定方法は、被検物質が3種
類の抗原である場合を例にして説明しているが、本発明
においては、一種類以上の被測定物質を各々結合できる
各々の抗体に、結合させるヌクレオチドの配列を変化さ
せることによってそれぞれ異なるヌクレオチドの性質を
付与した一種類以上の抗体、被検試料、それぞれの被測
定物質を認識する抗体に標識物を結合させた化合物を反
応させ免疫複合体を形成させた後、前記抗体に結合した
ヌクレオチドにそれぞれ部分的あるいは完全に相補的な
配列を有するヌクレオチドを結合させた固相(ヌクレオ
チド結合固相)と反応させることにより免疫複合体を固
相上に捕捉し、次に免疫複合体が結合した固相を洗浄し
たのち、免疫複合体中の標識物の量を測定あるいは検出
することによって被検試料中の一種類以上の被測定物質
を測定あるいは検出することができる。
また、上記の例は、被検試料に含まれる抗原について
の測定法であるが、本発明は、被検試料に含まれる抗体
についての測定法とすることも包含している。つぎに測
定すべき免疫学的配位子を抗体とした場合の一種類以上
の抗体の分析法を第11図〜第19図を基にして説明する。
第11図は、抗体A、抗体B、抗体Cを検出する場合の一
種類以上の抗体の検出試薬を概念的に図示したものであ
る。
また、第12図は、本発明の一種類以上の抗体の分析試
薬と組み合わされて使用されるヌクレオチドが結合した
固相の1例を示し、第12図(a)はヌクレオチドON1
相補的な塩基配列を有するヌクレオチドが結合された固
相(抗体A用固相)、第12図(b)はヌクレオチドON2
に相補的な塩基配列を有するヌクレオチドが結合された
固相(抗体B用固相)、第12図(c)はヌクレオチドON
3に相補的な塩基配列を有するヌクレオチドが結合され
た固相(抗体C用固相)をそれぞれ示す。これらの種類
の異なる各固相は個別に独立して存在している。これら
の各固相は、第11図に示される一種類以上の抗体の分析
試薬と組み合されて使用され、本発明の一種類以上の抗
体の分析キットの1例を構成している。
第11図に示される一種類以上の抗体の分析試薬に対し
て、抗体A、抗体B、抗体Cが含まれている被検試料の
添加が行なわれると、一つの反応溶液中において抗体
A、抗体B、抗体Cの各々について(抗原−ヌクレオチ
ド結合体)−抗体−標識物導入体からなる複合体が形成
される。この様子を第13図に示す。
つぎに、前記(抗原−ヌクレオチド結合体)−抗体−
標識物導入体からなる複合体を含んでいる反応溶液を、
個別に独立して存在する前記の抗体A用固相、抗体B用
固相、抗体C用固相にそれぞれ接触させて、前記複合体
に含まれるヌクレオチドと、そのヌクレオチドに相補的
な塩基配列を有するヌクレオチドが結合された抗体A用
固相、抗体B用固相および抗体C用固相のヌクレオチド
とハイブリダイゼーションにより相補的に結合させる。
第14図、第15図、第16図に、ハイブリダイゼーション
により各固相に捕捉された複合体を示す。第14図は抗体
A用固相に、ヌクレオチドの相補的結合により抗体Aを
含む複合体が捕捉されている状態を示す。第15図は抗体
B用固相に、ヌクレオチドの相補的結合により抗体Bを
含む複合体が捕捉されている状態を示す。第16図は抗体
C用固相に、ヌクレオチドの相補的結合により抗体Cを
含む複合体が捕捉されている状態を示す。
つぎに、前記の各固相に捕捉された複合体に対して、
洗浄を行ない、固相に結合していない不純物、例えば、
標識物導入体等を除く。このようにして、不純物が除去
された、3種類の各固相に捕捉された複合体、即ち、第
17図に示す抗体A用固相に捕捉された抗体Aを含む複合
体、第18図に示す抗体B用固相に捕捉された抗体Bを含
む複合体、第19図に示す抗体C用固相に捕捉された抗体
Bを含む複合体がそれぞれ得られる。
この各固相に捕捉された複合体に含まれる標識物に対
して、判定を行なう。例えば、それぞれの独立した反応
系で酵素反応等を行ない、それぞれの色調などで判定す
る。標識物が蛍光体、色素、金属コロイド等である場合
は、酵素反応を省略して判定を行なうことができる。
本発明における一種類以上の免疫学的配位子の分析試
薬に用いられる物質群(C)の固相−ヌクレオチド結合
体は、乾燥状態でも安定であり、また溶液中において
も、EDTAの存在下では安定して保存され、試薬として安
定している。
図面の簡単な説明 第1図は、標識化合物を用いた従来の免疫学的検出方
法の一般的プロセス図である。
第2図は、本発明の一種類以上の抗原の分析試薬の1
例を示し、抗原A、抗原B、抗原Cを検出する場合の一
種類以上の抗原の分析試薬を概念的に示す。
第3図は、本発明の一種類以上の抗原の分析試薬と組
み合わされて使用されるヌクレオチドが結合した固相の
1例を示す。
第4図は、本発明における一つの反応溶液中に含まれ
る一種類以上の抗原について、(抗体−ヌクレオチド結
合体)−抗原−標識物導入体からなる複合体が形成され
る様子を示す。
第5図は、本発明において抗原A用固相に、ヌクレオ
チドの相補的結合により、抗原Aを含む複合体が捕捉さ
れている状態を示す。
第6図は、本発明において抗原B用固相に、ヌクレオ
チドの相補的結合により、抗原Bを含む複合体が捕捉さ
れている状態を示す。
第7図は、本発明において抗原C用固相に、ヌクレオ
チドの相補的結合により、抗原Cを含む複合体が捕捉さ
れている状態を示す。
第8図は、本発明における抗原A用固相に相補された
抗原Aを含む複合体が洗浄された後の状態を示す。
第9図は、本発明における抗原B用固相に相補された
抗原Bを含む複合体が洗浄された後の状態を示す。
第10図は、本発明における抗原C用固相に相補された
抗原Cを含む複合体が洗浄された後の状態を示す。
第11図は、本発明の一種類以上の抗体の検出試薬の1
例を示し、抗体A、抗体B、抗体Cを検出する場合の一
種類以上の抗体を検出試薬を概念的に示す。
第12図は、本発明の一種類以上の抗体の分析試薬と組
み合わされて使用されるヌクレオチドが結合した固相の
1例を示す。
第13図は、本発明における一つの反応溶液中に抗体
A、抗体B、抗体Cの各々について、(抗原−ヌクレオ
チド結合体)−抗体−標識物導入体からなる複合体が形
成される様子を示す。
第14図は、本発明において抗体A用固相に、ヌクレオ
チドの相補的結合により、抗体Aを含む複合体が捕捉さ
れている状態を示す。
第15図は、本発明において抗体B用固相に、ヌクレオ
チドの相補的結合により、抗体Bを含む複合体が捕捉さ
れている状態を示す。
第16図は、本発明において抗体C用固相に、ヌクレオ
チドの相補的結合により、抗体Cを含む複合体が捕捉さ
れている状態を示す。
第17図は、本発明における抗体A用固相に相補された
抗体Aを含む複合体が洗浄された後の状態を示す。
第18図は、本発明における抗体B用固相に相補された
抗体Bを含む複合体が洗浄された後の状態を示す。
第19図は,本発明における抗体C用固相に相補された
抗体Cを含む複合体が洗浄された後の状態を示す。
第20図は、実施例1の一種類以上の免疫学的配位子の
分析法による固相A、固相B、固相Cに捕捉された標識
物導入体の吸光度を示す。
第21図は、実施例2の一種類以上の免疫学的配位子の
分析法による固相A、固相B、固相Cに捕捉された標識
物導入体の吸光度を示す。
発明を実施するための最良の形態 本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 5′末端にアミノ基を有する以下のような3種類のオ
リゴヌクレオチドをアプライド バイオシステム社製自
動DNA合成装置391Aを用いて合成した。
これらのオリゴヌクレオチドをそれぞれアミノ基が導
入されたポリスチレンビーズにグルタルアルデヒドを用
いて共有結合させた後、0.1%スキムミルク、0.1%アジ
化ナトリウムおよび5mM EDTA(エチレンジアミンテト
ラアセチックアシド)を含む10mMリン酸ナトリウム緩衝
液0.1M塩化ナトリウムpH7.0中に保存した。(以下、ヌ
クレオチドペア1(+)を結合させたものを固相A、ヌ
クレオチドペア2(+)を結合させたものを固相B、ヌ
クレオチドペア3(+)を結合させたものを固相Cとす
る。) また抗原としてコレラ菌が産生するコレラ毒素(CT:C
horelaToxin)、腸炎ビブリオが産生する耐熱性溶血毒
(TDH:Thermo−Stable Direct Haemolysin)、およびカ
ンピロバクター菌(CJ:Campylobacter jejuni)をそれ
ぞれ家兎に免疫して、それぞれの抗原に対する抗体を調
製した。それぞれの抗体をY.Okuら(Microbiol.Immuno
l.,32,807−816,1988)の方法にしたがってIgGからF
(ab′)を調製し、ついでFab′を調製した。抗−CT
−Fab′にはヌクレオチドペア1(+)に相補的塩基配
列を有するヌクレオチドペア1(−)を共有結合させ
た。同様に、抗−TDH−Fab′にはヌクレオチドペア2
(+)に相補的塩基配列を有するヌクレオチドペア2
(−)を、抗−CJ−Fab′にはヌクレオチドペア3
(+)に相補的塩基配列を有するヌクレオチドペア3
(−)をそれぞれ共有結合させた。同様にそれぞれのFa
b′のヒンジ部SH基にY.Okuら(Microbiol.Immunol.,32,
807−816,1988)の方法にしたがって、西洋わさびペル
オキシダーゼ(HRPO)を導入した。
ヌクレオチドペア1(−)結合抗−CT−Fab′、ヌク
レオチドペア2(−)結合抗−TDH−Fab′およびヌクレ
オチドペア3(−)結合抗−CJ−Fab′がそれぞれ20pmo
l/ml、またHRPO結合抗−CT−Fab′、HRPO結合抗−TDH−
Fab′がそれぞれ800ng/ml、HRPO結合抗−CJ−Fab′が16
00ng/mlからなる以上6種類の複合体を含む混合液を10m
M Bicine緩衝液、0.3M塩化ナトリウム、0.1%牛血清ア
ルブミン、0.002%チメロサール、5mM EDTA pH8.3を
用いて調製した。
この溶液1.5mlを3本の異なる試験管にそれぞれ分注
した。これらの試験管のうち1本には10ng/mlのCTを含
む試料1を1.5ml、1本には10ng/mlのTDHを含む試料2
を1.5ml、1本には600nmにおける濁度が0.005のCJを含
む試料3を1.5ml加えて37℃で1時間反応を行なった。
つぎにそれぞれの試験管中の溶液を6本の試験管に0.
5mlずつ分注し、このうちの2本には固相Aを、別の2
本には固相Bを、残りの2本には固相Cを投入して37℃
で1時間反応を行なった後、反応液を除き、各固相を0.
3M塩化ナトリウム溶液5mlで3回洗浄した。洗浄した各
固相をそれぞれ別の試験管に移し、各固相に結合したHR
POをY.Okuら(Microbiol.Immunol.,32,807−816,1988)
の方法にしたがって調べた。その結果を次の表1および
第20図に示す。
上記表1、第20図のグラフから明らかなようにCTを含
む試料1はCT検出用の固相である固相Aと有意に、また
CJを含む試料3はCJ検出用の固相である固相Cに対して
有意に反応し、本実施例の項に記載した物質、方法によ
り1つの試薬で一種類以上の測定対象物を調べられるこ
とがわかった。
実施例2 工程1:5′末端にアミノ基を有する以下のような4種
類のオリゴヌクレオチドをアプライドバイオシステム社
DNA合成装置391Aを用いて合成した。
これらのオリゴヌクレオチドをそれぞれアミノ基が導
入されたポリエチレンビーズにグルタルアルデヒドを用
いて共有結合させた後、0.1%ゼラチン、0.002%チメロ
サール及び5mM EDTA(エチレンジアミンテトラアセチ
ックアシド)を含む10mMリン酸ナトリウム緩衝液0.1M塩
化ナトリウムpH7.0中に保存した。工程2:アレルゲンに
スルフヒドリル基を導入した。すなわち、アレルゲンと
して鳥居薬品株式会社より購入した診断用小麦粉、卵
白、大豆、米をそれぞれ氷冷下で、アミコン社製YM−2
限外濾過膜を用いて濃縮しながら、0.1Mリン酸ナトリウ
ム緩衝液pH7.0に対して透析した。透析後、過剰量のピ
アス(Pierce)社製N−スクシンイミジル−S−アセチ
ルチオアセテート(略号:SATA)を37℃1時間反応さ
せ、反応後1Mトリス−塩酸緩衝液pH7.0および1Mハイド
ロキシルアミンpH7.0をそれぞれ終濃度0.1Mになるよう
に添加し、37℃15分間反応させ、脱保護を行なった。反
応後5mM EDTAを含む0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液pH6.0
で平衡化したファルマシア社製ゲル濾過担体セファデッ
クスG−25にアプライし、タンパク質に相当するフラク
ションを収集した。このフラクションをYM−2限外濾過
膜により濃縮して、4種類の、スルフヒドリル基導入ア
レルゲンの濃縮液を得た。
工程3:前記工程2において合成したオリゴヌクレオチ
ドに対して相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドを
前記方法により同様に合成し、5′末端にアミノ基を有
するオリゴヌクレオチド4種類を得た。ヌクレオチドペ
ア1(+)に対して相補的なオリゴヌクレオチドを、ヌ
クレオチドペア1(−)と呼び、同様に、他の相補的な
オリゴヌクレオチドをヌクレオチドペア3(−)、ヌク
レオチドペア5(−)、ヌクレオチドペア6(−)と命
名した。
工程4:前記工程3において得られた4種類の相補的な
オリゴヌクレオチドに対し過剰量のN−(ε−マレイミ
ドカプロイルオキシ)スクシンイミド(略号:EMCS)を3
7℃1時間反応させ、各オリゴヌクレオチドの5′末端
にマレイミド基を導入した。反応後、常法に従ってエタ
ノール沈澱により4種類のマレイミド基導入オリゴヌク
レオチドを精製した。
工程5:前記工程3において調製した4種類の、スルフ
ヒドリル基導入アレルゲンの濃縮液と、前記工程4にお
いて合成した4種類のマレイミド基導入オリゴヌクレオ
チドを混合して37℃1時間反応させることにより、オリ
ゴヌクレオチド導入アレルゲンを調製した。なお、ヌク
レオチドペア1(−)に小麦粉アレルゲンを、ヌクレオ
チドペア3(−)には大豆アレルゲンを、ヌクレオチド
ペア5(−)には卵白アレルゲンを、ヌクレオチドペア
6(−)には米アレルゲンを結合させた。
工程6:前記工程5において調製した4種類のオリゴヌ
クレオチド結合アレルゲンをそれぞれタンパク質濃度と
して終濃度1μg/mlとなるように、また西洋ワサビペル
オキシダーゼ標識抗ヒトIgEが終濃度100ng/mlとなるよ
うに0.1%ゼラチン、0.3M塩化ナトリウム、5mM EDTAを
含む10mMリン酸ナトリウム緩衝液pH7.0で希釈し、これ
を試薬Aとした。この試薬A 7.2mlを試験管に注ぎ、
これに2.4mlの患者血清を添加し、37℃1時間反応させ
た。この反応液を試薬A混合液とする。なお患者血清は
3人の異なる患者より採取したものを用いた。
工程7:反応後、前記工程1において調製したヌクレオ
チドペア1(+)結合固相、ヌクレオチドペア3(+)
結合固相、ヌクレオチドペア5(+)結合固相、ヌクレ
オチドペア6(+)結合固相をそれぞれ試験管に分注
し、ここに反応後の試薬A混合液400μlを分注し、37
℃1時間反応させた。
工程8:反応後、0.3M塩化ナトリウム溶液で3回洗浄
し、各固相をそれぞれ新しい試験管に移し、固相に結合
した酵素活性を3,3′,5,5′−テトラメチルベンジジン
を用いて測定した。なお、測定は2重測定で行なった。
得られた結果を図21に棒グラフで図示した。図21のグ
ラフにおいて、横軸に各アレルゲンの種類と、各アレル
ゲンにつき3人の患者血清毎の区分けを設け、縦軸に45
0nmにおける吸光度を示した。
図21によれば、オリゴヌクレオチド導入タンパク質を
用いることによって同時に複数のアレルゲン特異IgEが
検出できることがわかる。
産業上の利用可能性 本発明によれば、免疫複合体−標識物導入体を含む混
合物をヌクレオチド結合固相と反応させる時間は、従来
法における固相との結合に抗原抗体反応を利用した反応
時間と比較すると極めて短時間とすることができるの
で、標識物導入体が固相へ直接結合する、いわゆる非特
異的な結合を低減化することが可能となり高感度な測定
系が実現できる。
本発明によれば、一つの試薬で一種類以上の免疫学的
配位子、即ち、一種類以上の抗原または一種類以上の抗
体を同時に検出または測定することができるので、それ
らを検出または測定する時間を飛躍的に短くすることが
できる。
本発明によれば、相補的ヌクレオチドの塩基配列の組
合せは理論的には無限大近くまで考えられるので、免疫
学的ペアの各一方、即ち一種類以上の抗原または一種類
以上の抗体の検出される組合せの種類数は無限大近くま
での組合せが可能である。

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の物質群(A)および物質群(B)を
    一つの試薬中に同時に含む一種類以上の免疫学的配位子
    の分析試薬。 物質群(A):種類の異なる被測定物質である免疫学的
    配位子の各々に対応する特異的な免疫学的結合性を有す
    る各々の免疫学的抗配位子に、前記免疫学的配位子の種
    類に応じて、特定の且つそれぞれ任意に選択された塩基
    配列を有するヌクレオチドが結合されてなる一種類以上
    の免疫学的抗配位子−ヌクレオチド結合体、 物質群(B):種類の異なる被測定物質である免疫学的
    配位子の各々に対応して特異的な免疫学的結合性を有す
    る各々の標識物導入体。
  2. 【請求項2】前記標識物が酵素学的に活性な原子団、ビ
    オチン、アビジン、ジゴキシゲニン、ヌクレオチド、金
    属コロイド粒子、蛍光体、発光体、金属化合物、特異的
    な結合性を有する配位子または放射性同位元素であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の一種類以上の免疫学的配
    位子の分析試薬。
  3. 【請求項3】前記ヌクレオチドが、オリゴヌクレオチド
    またはポリヌクレオチドであることを特徴とする請求項
    1記載の一種類以上の免疫学的配位子の分析試薬。
  4. 【請求項4】前記免疫学的配位子が抗体である請求項1
    記載の一種類以上の免疫学的配位子の分析試薬。
  5. 【請求項5】前記免疫学的配位子が抗原である請求項1
    記載の一種類以上の免疫学的配位子の分析試薬。
  6. 【請求項6】下記の物質群(A)および物質群(B)を
    一つの試薬中に同時に含む一種類以上の免疫学的配位子
    の分析試薬と、該分析試薬とは別体に分離されている下
    記の固相(C)から構成される一種類以上の免疫学的抗
    配位子の分析キット。 物質群(A):種類の異なる被測定物質である免疫学的
    配位子の各々に対応する特異的な免疫学的結合性を有す
    る各々の免疫学的配位子に、前記免疫学的配位子の種類
    に応じて、特定の且つそれぞれ任意に選択された塩基配
    列を有するヌクレオチドが結合されてなる一種類以上の
    免疫学的抗配位子−ヌクレオチド結合体、 物質群(B):種類の異なる被測定物質である免疫学的
    配位子の各々に対応して特異的な免疫学的結合性を有す
    る各々の標識物導入体、 固相(C):前記物質群(A)のヌクレオチドに対し
    て、それぞれ相補的に結合できる塩基配列を有するヌク
    レオチドが水不溶性担体に結合されている固相−ヌクレ
    オチド結合体。
  7. 【請求項7】前記固相(C)の固相−ヌクレオチド結合
    体は、ヌクレオチドの5′末端または3′末端に、ある
    いはヌクレオチドの末端以外の任意の位置において、直
    接あるいは導入された官能基を介して、ヌクレオチドが
    水不溶性担体に共有結合されて形成されたものである請
    求項6記載の一種類以上の免疫学的配位子の分析キッ
    ト。
  8. 【請求項8】前記固相(C)の固相−ヌクレオチド結合
    体は、ヌクレオチドの5′末端または3′末端に、ある
    いはヌクレオチドの末端以外の任意の位置において、直
    接あるいは導入された官能基を介して、ヌクレオチドが
    連結子に共有結合されて連結子−ヌクレオチド結合体が
    形成され、該連結子−ヌクレオチド結合体が水不溶性担
    体に物理的に吸着されて形成されたものである請求項6
    記載の一種類以上の免疫学的配位子の分析キット。
  9. 【請求項9】前記連結子が蛋白質である請求項8記載の
    一種類以上の免疫学的配位子の分析キット。
  10. 【請求項10】前記相補的に結合できる塩基配列を有す
    るヌクレオチドは、結合部位の塩基が一部相補的に一致
    していない部分的な相補配列、またはその塩基が完全に
    相補的に一致した完全な相補配列であることを特徴とす
    る請求項6、7、8または9記載の一種類以上の免疫学
    的配位子の分析キット。
  11. 【請求項11】前記標識物が酵素学的に活性な原子団、
    ビオチン、アビジン、ジゴキシゲニン、ヌクレオチド、
    金属コロイド粒子、蛍光体、発光体、金属化合物、特異
    的な結合性を有する配位子または放射性同位元素である
    ことを特徴とする請求項6、7、8、9又は10記載の一
    種類以上の免疫学的配位子の分析キット。
  12. 【請求項12】前記ヌクレオチドが、オリゴヌクレオチ
    ドまたはポリヌクレオチドであることを特徴とする請求
    項6、7、8、9、10又は11記載の一種類以上の免疫学
    的配位子の分析キット。
  13. 【請求項13】前記免疫学的配位子が抗体である請求項
    6、7、8、9、10、11又は12記載の一種類以上の免疫
    学的配位子の分析キット。
  14. 【請求項14】前記免疫学的配位子が抗原である請求項
    6、7、8、9、10、11又は12記載の一種類以上の免疫
    学的配位子の分析キット。
  15. 【請求項15】(1)前記請求項6記載の物質群(A)
    および物質群(B)を一つの試薬中に同時に含む一種以
    上の免疫学的配位子の分析試薬、および被測定物質とし
    て1種類以上の免疫学的配位子を含んでいると疑われる
    被検試料を一の反応容器内で反応させ、各々の免疫学的
    配位子の種類に応じた、(免疫学的抗配位子−ヌクレオ
    チド結合体)−免疫学的配位子−標識物導入体からなる
    複合体を反応溶液中に形成し、 (2)各々独立して存在している前記請求項6記載の固
    相(C)に対し、前記(免疫学的抗配位子−ヌクレオチ
    ド結合体)−免疫学的配位子−標識物導入体からなる一
    種類以上の複合体を含んでいると思われる反応溶液を接
    触させることにより、互いの相補的な塩基配列を有する
    ヌクレオチド部分において結合した(固相−ヌクレオチ
    ド結合体)−(免疫学的抗配位子−ヌクレオチド結合
    体)−免疫学的配位子−標識物導入体からなる複合体を
    形成し、次いで、 (3)前記(2)で形成された複合体に含まれる標識物
    を検出または定量することにより一種類以上の免疫学的
    配位子を同時に分析する方法。
  16. 【請求項16】前記免疫学的配位子が抗原である請求項
    15記載の免疫学的配位子を同時に分析する方法。
  17. 【請求項17】前記免疫学的配位子が抗体である請求項
    15記載の免疫学的配位子を同時に分析する方法。
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