JP3296077B2 - 酵素免疫検査法 - Google Patents

酵素免疫検査法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は酵素免疫検査法(エンザ
イムイムノアッセイ)に関するものであり、特に微量な
目的物質を高感度に検出する酵素免疫検査法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】抗原または抗体を高感度に同定、定量す
るために抗原抗体反応(免疫反応)の高い特異性を利用
することが行われており、一般的に免疫検査法(イムノ
アッセイ)といわれている。免疫検査法は、抗原抗体反
応により生じる沈澱物や凝集体を光学的に検出する免疫
比濁法(TIA)と、分別検出の容易な物質で標識した
抗体または抗原を用いる標識化免疫法に大別される。特
に後者には、その標識物によって種々の系が考えられて
おり、代表的なものとしては放射性同位元素を含むもの
を標識とするラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素を
標識とするエンザイムイムノアッセイ(EIA)、蛍光
体を標識とする蛍光イムノアッセイ(FIAまたはFI
T)等がある。また現在適用されている検査を見てみる
とTIAを使用しているものには血清中の蛋白質である
トランスフェリンやCRP、免疫グロブリンIgG、Ig
A、IgM、自己免疫関連としてリウマチ因子、更に血
液学的な検査としてはプラスミノ−ゲンの定量化、アン
チトロンビンIIIの定量化等があり、一方標識化免疫測
定法としてRIA法は内分秘学検査(例えばエリスロポ
エチン、プロスタグランディンなど)からウイルス学検
査(例えばHBs抗体、HCV抗体など)、腫瘍関連検
査(例えばAFP、CEAなど)、生化学検査(例えば
トリプシンなど)と広い範囲に及び、EIA法は血液学
検査(例えばプロテインS、FPAなど)、免疫血清学
検査(例えば免疫複合体、マイクログロブリンなど)、
FATはウイルス抗体の検査(例えばEBV、ヘルペス
など)、免疫血清学検査(例えば抗核抗体など)に使用
されている。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】免疫検査法は上に述
べたように広く臨床検査等に利用されているが、高感度
に目的物質を検出するためにはRIA法によるのが一般
的である。しかし、このRIA法では標識物質としての
ラジオアイソト−プは保存ができなかったり、人体への
影響等で取扱いが面倒であるという問題点がある。
【0004】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので目的物質を高感度に簡単に検出することを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、目的物質と反応する抗体または抗原の標識として制
限酵素を用いることにした。このような制限酵素によっ
て標識された抗体または抗原を検出試薬として被検体に
加える。被検体に目的物質が含まれている場合、抗原抗
体反応が起こり、1または2以上の制限酵素を有する免
疫反応複合体が得られる。これと未反応物とを分離(B
/F分離)する。得られた複合体は制限酵素を有してお
り、この制限酵素により切断される切断塩基配列を有す
るDNA鎖を基質として複合体と反応させることによ
り、DNA鎖が切断される。本発明においては、切断さ
れたDNA鎖断片を分析して測定することにより、制限
酵素の有無やその量、ひいては目的物質の有無やその量
を検出する。
【0006】複合体の制限酵素により切断される切断塩
基配列を有するDNA鎖としては、切断されたDNA鎖
断片の分析が容易になるような位置に切断配列を有する
DNA鎖を用いる。この様なDNA鎖としては、例えば
端部より決められた位置に1つの切断塩基配列を持つよ
うにして切断後同一長のDNA鎖断片ができるようにし
たものや、端部より等間隔に複数の切断配列を有し、切
断後一定長の整数倍の複数の長さのDNA鎖断片が出来
るようにしたものを用いた。
【0007】切断されたDNA鎖断片の分析としては、
電気泳動法、クロマトグラフィ−法を使用することとし
た。
【0008】
【作用】本発明によれば、抗体または抗原に制限酵素を
標識して検出試薬とし、被検体と反応させる。これによ
り抗体(または抗原)は、目的とする抗原(または抗
体)が被検体中に存在するときに非常に高い特異性を持
って目的物質(抗原または抗体)と結合する。これをB
/F分離して未反応検出試薬を除去すれば免疫反応複合
体が得られる。このときの状態は極少量の制限酵素を有
する免疫反応複合体である。この微量の制限酵素を検出
するために、制限酵素の切断塩基配列を持つDNA鎖を
加えて反応させる。このとき使用するDNA鎖として
は、たとえば、決められた端部より一定位置に1つの制
限酵素切断塩基配列をもつDNA鎖を使用する。あるい
は、決められた端部より等間隔に複数の制限酵素切断配
列をもつDNA鎖を使用する。このようにすると、制限
酵素とDNA鎖の切断塩基配列との反応により、同じ長
さかまたはその整数倍の長さに切断されたDNA鎖断片
が大量に生じることになる。そこでこれらを例えばゲル
電気泳動法により分画すれば特定の位置にこれらのDN
A鎖断片は局在化され、これにより目的物質の有無がエ
チジウムブロマイド等の染色により蛍光観察として容易
に検出できる。また、蛍光強度を測定することによりD
NA鎖断片の定量が行われ、すなわち目的物質の量を測
定することができる。
【0009】さらに、別の方法としては、クロマトグラ
フィ−により分画・染色したり、紫外線での濃度測定に
より容易に検出される。
【0010】
【実施例】本発明を用いて目的物質であるガン胎児性抗
原(CEA)を高感度に簡単に検出する例を以下に記
す。なお、材料は全て市場に上市されているものであ
り、容易に入手できるものである。 [実施例1] (1)検出試薬(制限酵素標識抗体)の調製 制限酵素としてEcoR Iを0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液
(pH7.0)に溶解し、それに500〜1000当量のN-スクシン
イミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-
カルボキシレートのN,N-ジメチルホルムアミド溶液を加
え30℃にて1時間反応させた。沈殿した未反応のマレイ
ミド化合物を遠心分離にて除去したのち、上清を0.1M
リン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)で平衡化したSephade
x G-25カラムにて目的物を精製した。この画分へ抗CEA
抗体を溶解した5mM/l EDTA含有リン酸ナトリウム緩衝
液を混ぜ合わせ4℃にて20時間インキュベートしたの
ち、0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.5)で平衡化し
たUltrogel AcA 44カラムにて目的画分を精製して制限
酵素標識された抗体を収率85%で得、これを検出試薬と
した。 (2)検出用基質DNA鎖の調製 図1の様に全長が400bpsの長さを有し、その中央部のみ
にEcoR Iの切断部位を有するDNA二重鎖をDNA合成
機にて調製した。図中各ボックス11はヌクレオチドを示
し、3'と5'はその末端部を表し、200bpsは塩基長を表
し、aとa'部分はEcoR Iの切断部位を含まない任意の塩
基配列である。
【0011】なお、EcoR Iの切断塩基配列は
【0012】
【化1】
【0013】である。ここにG,A,T,Cはヌクレオチドの
塩基の慣例に従う表記である。 (3)固相化抗体の作成 リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.2)に抗CEA抗体を溶解し
たものをマイクロタイタープレートに加え、4℃にて1晩
インキュベートしたのち、液を捨てリン酸ナトリウム緩
衝液(pH7.2)にて洗浄して固相化抗体を作成した。 (4)固相化抗体-抗原-標識化抗体複合体(標識化免疫
反応複合体)の形成 ウエルに被検体であるCEAの標準試料を加え、室温にて2
時間インキュベートした。液を捨てリン酸ナトリウム緩
衝液(pH7.2)にて洗浄したのち、先に調製した検出試
薬であるEcoR I標識化抗体をリン酸ナトリウム緩衝液で
希釈してウエルに加え、室温にて1時間インキュベート
した。この後液を捨て、リン酸ナトリウム緩衝液にて洗
浄し、未反応検出試薬を除去して固相化抗体−抗原(CE
A)-標識化抗体複合体(標識化免疫反応複合体)を形成
した。 (5)検出 ウエルに制限酵素にとって好条件となる緩衝液(50mM
塩化ナトリウム、7mM塩化マグネシウム、Tris-HCl、pH
7.5)と(2)で調製した検出用DNA鎖を加え、37℃にて3
0分間インキュベートしたのちウエル内の液をポリアク
リルアミドゲルにて電気泳動して泳動パターンを得た。
このゲルをエチジウムブロマイドにて染色し、その蛍光
を測定し、同条件にて作成した検量線から200bpsの位置
にあるバンド及び400bpsの位置にあるバンドのDNA鎖
の量を算出して抗原の定量を行った。図3に泳動パタ−
ンを示した。図中30はポリアクリルアミドのゲル板であ
り矢印の方向は泳動方向であり、31は200bpsの断片、32
は400bpsのDNA鎖断片を示す。 (6)検量線の作成 上記で用いた同一の免疫検査用タイタープレートの未使
用ウエルに既知濃度の各制限酵素を加え、(5)の検出
操作を上記抗原存在系と同一条件にて行い、制限酵素量
と生成する制限酵素DNA断片との関係をプロットして検
量線を作成した。この結果図5の様な検量線を得た。
【0014】[実施例2] (1)検出試薬の調整 実施例1と同じにした。 (2)検出用基質DNA鎖の調整 図2の様に全長が2kbpsの長さを有し、端部より200bps
毎のみにEcoR Iの切断部位を有するDNA二重鎖をDN
A合成機により調製した。図中20はEcoR Iによる切断塩
基配列を示し、21は切断塩基配列を含まない任意の塩基
配列を示し、3'と5'は末端の表示であり、200bps及び20
00bpsは塩基長を示す。 (3)固相化抗体の作成 実施例1と同じにした。 (4)固相化抗体-抗原−標識化抗体複合体(標識化免疫
反応複合体)の形成 実施例1と同じにした。 (5)検出 ウエルに制限酵素にとって好条件となる緩衝液(50mM
塩化ナトリウム、7mM塩化マグネシウム、Tris-HCl、pH
7.5)と(2)で調製した検出用DNA鎖を加え、37℃に
て30分間インキュベートしたのちウエル内の液をポリア
クリルアミドゲルにて電気泳動して泳動パターンを得
た。このゲルをエチジウムブロマイドにて染色し、その
蛍光を測定し、同条件にて作成した検量線から200の整
数倍のベ−スペアの位置にあるバンド及び2kbpsの位置
にあるバンドのDNA断片の量を算出して抗原の定量を
行った。図4に泳動パタ−ンを示した。図中40はポリア
クリルアミドゲル板であり、泳動は矢印の方向に行わ
れ、41〜50は各々200bps毎のDNA鎖断片のバンド位置
を示す。 (6)検量線の作成 実施例1と同様に行った。
【0015】上記2例においては分析にゲル電気泳動を
用いたが、他の電気泳動法やクロマトグラフィ−のよう
な方法でも勿論可能である。更に基質のDNA鎖の構成
に関しても対応する制限酵素の切断部位が何処にあるか
が判っていれば原理的には全く問題はない。
【0016】
【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、酵素免疫
検査法の酵素として制限酵素を利用することにより、高
感度に目的物質を簡単に検出できる。また、検査された
被検体のデ−タは後日、いつでも再チェックすることも
可能となる。更に検体の相互比較が1枚の泳動パタ−ン
で簡単にできるというメリットもある。
【0017】
【図面の簡単な説明】
【図1】 使用した基質としてのDNA鎖の構成例であ
る。
【図2】 使用した基質としてのDNA鎖の構成例であ
る。
【図3】 実施例1での泳動パタ−ンである。
【図4】 実施例2での泳動パタ−ンである。
【図5】 検量線であり、横軸が制限酵素の量、縦軸が
泳動後のDNA鎖断片のバンド濃度を示す。
【符号の説明】
11 ヌクレオチド 20 切断塩基配列 21 塩基配列(切断部位を含まない) 31、32、41〜50 DNA鎖断片のバンド位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−245000(JP,A) 特開 平4−265859(JP,A) 特開 平7−265076(JP,A) 特開 平6−43135(JP,A) 特開 平7−270419(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 33/53 - 33/579

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目的物質である抗原または抗体と、酵素
    により標識された抗体または抗原とを反応させ免疫反応
    複合体を得た後、該複合体と未反応物とを分離し、複合
    体の酵素を利用して目的物質を検出する酵素免疫検査法
    において、目的物質と反応する抗体または抗原の標識と
    して制限酵素を用い、前記反応及び分離により1または
    2以上の制限酵素を有する免疫反応複合体を得、複合体
    の制限酵素により切断される切断塩基配列を有するDN
    A鎖を複合体の制限酵素により切断し、該切断されたD
    NA鎖断片を分析して測定することにより目的物質を検
    出することを特徴とする酵素免疫検査法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の酵素免疫検査法におい
    て、前記DNA鎖の切断塩基配列がDNA鎖の端部より
    決められた位置にあり、切断されたDNA鎖断片が一定
    の長さを有することを特徴とする酵素免疫検査法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の酵素免疫検査法におい
    て、前記DNA鎖の切断塩基配列がDNA鎖の端部より
    等間隔に複数形成されており、切断されたDNA鎖断片
    が一定の長さの整数倍の長さを有することを特徴とする
    酵素免疫検査法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の酵素免疫検査法におい
    て、前記切断されたDNA鎖断片を電気泳動法により分
    析して測定することにより目的物質を検出することを特
    徴とする酵素免疫検査法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の酵素免疫検査法におい
    て、前記切断されたDNA鎖断片をクロマトグラフィを
    用いて分析して測定することにより目的物質を検出する
    ことを特徴とする酵素免疫検査法。
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