JP3336016B2 - 癌増殖状態の免疫組織化学的検出分析試験 - Google Patents
癌増殖状態の免疫組織化学的検出分析試験Info
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Description
た基金#CA58328によってなされた。米国政府は、本発
明について一定の権利を有する。
る。乳癌および隣接組織については、免疫組織化学的染
色法を用いてNGALタンパク質が試験される。
関連することが知られている。c−erbB−2のげっ歯動
物同族体、neuを用いる生体内(in vivo)モデルが開発
され、哺乳動物の発癌および腫瘍生物学におけるc−er
bB−2の役割を評価することが試みられてきた。あるモ
デルにおいて、乳腺特異的プロモーターを用い、乳腺を
標的にして活性化neuを発現するトランスジェニックマ
ウスが作製された。第2のモデルにおいては、複製−欠
損レトロウィルス・ベクターを用いて、活性化neuオン
コジーンをその場にてラット乳房上皮細胞に直接かつ安
定的に導入した。両方法で、neuは強力な腫瘍誘発物質
であることが判明した。
過剰発現したリポカリンの分離」を報告した(ステーツ
(S.Stoesz)ら、1994 AACR Abstract)。このリポカ
リンは「NRL」(neu−related lipocalin、neu関連性リ
ポカリン)と命名された。この要約書および本明細書に
おいて参照するその他の全ての出版物の開示は、ここで
完全に説明されたものとして参照して本明細書の記載の
一部とする。リポカリン類は広範囲の機能を有すること
が知られているが、NRLの特異的機能は知られていな
い。
分離され、配列決定された。NGALおよびNGALのタンパク
質配列をコードする種々のcDNA遺伝子配列がキールドセ
ン(L.Kjeldsen)らのJ.Biol.Chem.268:10425−10432
(1993);バンドガード(J.Bundgaard)ら、Biochem.B
iophys.Res.Comm.202[3]:1468−1475(1994);バー
チュ(S.Bartsch)ら、FEBS Let.37:255−289(1995)
に報告されている。NGAL(ヒト好中性リポカリン(HN
L)としても知られている)は種々の細胞型(例えば骨
髄、卵巣細胞癌)に見いだされている。この場合もその
特異的機能は知られていない。なお、バンドガードが成
熟タンパク質の第1塩基をCAGからのQとして報告し、
一方、キールドセンがこの位置にEを報告したことに注
目されたい。本願請求の範囲では、これらの両方の変種
を網羅するために「NGAL」を用いる。
ることによって改善することができる。増殖状態の一つ
の重要な尺度は、「S期」細胞のパーセンテージであ
る。S期は細胞周期中の、DNA複製が起きる時期であ
る。一般的には、クロス(F.Cross)らのAnnu.Rev.Cell
Biol.5:341−395(1989)を参照。S期にある生検試料
における細胞のパーセンテージの測定は、細胞増殖状態
の指標である。高いパーセンテージのS期細胞は、非常
に積極的な治療法がない、腫瘍の好ましくない予後を示
すことが知られている。
サイトメトリーによって、およびある種のマーカーの分
析によって測定される。公知の技術には問題があり(コ
スト高、時間を要する等)、かつ特殊な装置も必要であ
るため、この技術に対して日常的臨床的に検査室で使用
する興味を欠わせるものとしている。このため、癌の増
殖状態を決定するための改良された分析試験が必要とさ
れている。
定する方法を提供する。その癌の試料を採取した後、NG
ALタンパク質に特異性を有する抗体を用いて、試料中の
NGALタンパク質に結合させる。次に、抗体に結合したマ
ーカーを用いて、癌中にNGALタンパク質がどの程度存在
するかその程度をマークする。本明細書で用いるNGALタ
ンパク質とは、少なくとも配列番号1の配列21−197を
有するタンパク質である。
む。そこでマーカーは隣接組織においてNGALタンパク質
がどの程度存在するかその程度も記マークする。
験であり、マーカーは可視色を発し、NGALの存在をマー
クする。
試験法を提供することであると理解できるであろう。
によって偽陽性を最小にする技術を提供することであ
る。
べる明細書および請求の範囲を検討した後に明らかにな
るだろう。
ルのS期値を測定し、公知の同一試料について例えばク
ー(S.Xu)ら、J.Immunol.Meth.171:245−252(1994)
のNGALタンパク質分析試験を用いてNAGLタンパク質濃度
を測定するという方法により、標準曲線を作成すること
ができる。我々は、癌中のNGALたんぱく質濃度がS期値
を予測することを見いだした。免疫組織化学的染色「標
準」は、これらの知見により開発できるものである。
的生検法によって採取した。例えば、吸引(または細
針)生検を用いた。それは疑わしい組織に導入した針に
よって細胞および組織断片を吸引することを含む。
は疑わしい組織に導入するために特別に設計された針に
よって組織の中心を採取することを含む。他には、より
大きい腫瘍塊から小さいV字型組織を取り出すことを含
む切開生検、および疑わしい全腫瘍組織を周囲の正常組
織の境界をほとんどもしくは全く含まずに切除すること
を含む切除生検が、S期との相関性を確認するために適
した組織抽出法の例である。一般的には、デヴィタ(V.
DeVita,Jr.)ら、Cancer Principles and Practice of
Oncology、Vol 1、第4版、J.B.リッピンコット社(J.
B.Lippincott Co.)、243−244頁(1993)を参照。
てもよい。タンパク質を抽出するために、組織を、PBST
DS(10mMリン酸ナトリウム、二塩基性;154mM塩化ナトリ
ウム;12mMデオキシコール酸、ナトリウム塩;1mMフッ化
ナトリウム;3.5mMドデシル硫酸ナトリウム(SDS);31mM
アジ化ナトリウム;1%トリトン(Triton)X−100;1mM
フェニルメチルスルホニルフルオリド)中で、100mg/ml
の濃度で、ポリトロン(Polytron)で均質化し、4℃、
10,000gで15分間遠心分離すればよい。その後、可溶性
タンパク質を含む上澄液を移す。
量を試験した。この試験はRIAによって行われた。例え
ばクーら、J.Immunol.Meth.171:245−252(1994)を参
照。また、酵素結合イムノソルベント検定法(ELISA)
反応によって行うことができる。ELISAでは、試料をNGA
Lに特異的な抗体に曝す。NGALに対するポリクローナル
抗血清はNGALで免疫したウサギから得ることができる。
ポリクローナル抗体とNGALタンパク質との結合後、その
混合物を、酵素的変色標識と結合した第2抗体(例えば
ヤギ抗ウサギ)に曝す。この標識の検出は、NGAL抗原の
存在を示す。
ローナル)捕獲抗体をミクロタイタープレートに被覆し
てもよい。洗浄後、未知濃度のNGAL抗原を含む患者試料
をプレート上でインキュベートする。非結合抗原を洗い
去った後、第2の抗NGAL抗体をウェルに加え、インキュ
ベートする。この第2の抗体は酵素標識されていてもよ
いし、或いはその後、第2の抗体類であって捕獲抗体で
はない抗体類を識別する、第3の酵素標識抗体を添加し
てもよい。非結合の抗体を洗い去った後、適切な発色性
酵素基質をウェルに加える。基質のインキュベーション
で生じた変色度は腫瘍試料中のNGAL由来タンパク質の濃
度に比例する。これを、平行して実験した組換えNGALの
既知濃度の標準物質と比較する。一般的ELISA法につい
ては、エングヴァル(E.Engvall)ら、Immunochemistry
8:871−879(1971)を参照。
タンパク質の濃度を決定し、これを既知の予後およびS
期履歴を含む腫瘍パネルと比較することができる。ウェ
スタンブロット等のその他の方法を用いて試料中のNGAL
タンパク量を分析することもできる。
為に採取した組織を試験した(S期パーセンテージは他
の人から我々に報告された)。我々は4つの試料が高濃
度のNGAL発現生成物の存在を示したことを見いだした。
その結果を以下の表1に示す。
たNGAL発現生成物が検出されたことを示す。統計分析
は、S期とNGALとの関連がp=0.0051であることを示
す。
サギ(ヘーゼルトン(Hazelton)、カラマズー、MI)を
400μgの精製NGAL組換えタンパク質で免疫した。ルア
ー・フィッティング(luer fitting)によって結合した
2本の注射器を用い、そのタンパク質を等量のコンプリ
ートフロイント・アジュバント(シグマ(Sigma)、セ
ントルイス、MO)中で乳化した。混合物を10−20部位に
皮内注射により投与した。ダルベッコリン酸緩衝食塩水
(D−PBS)(ライフテクノロジーズ(Life Technologi
es)、ゲーザーズバーグ、MD)にて希釈し、インコンプ
リートフロイント・アジュバント(シグマ)中に乳化さ
せた100−300μgタンパク質を用いて、ブースター(追
加抗原刺激)注射を皮下に4週ごとに4回増量させなが
ら行った。30mlの全血を追加抗原刺激の12日後に集め、
凝固させ、4℃、3000gで15分間遠心分離し、抗血清を
−80℃で冷凍した。相対的抗体産生、特異性およびバッ
クグラウンドを間接的酵素結合イムノソルベント検定法
(ELISA)(ピアース(Pierce))によって測定した。
陰性対照群としてウシ血清アルブミンおよび免疫前ウサ
ギ血清を用いた。
及び予めセントリプラス(Centriplus)濃縮器で0.5ml
に濃縮した3mgの精製組換えNGAL、10kDのカットオフ
(アミコン(Amicon)、ビバリー、MA)とを用いて、ア
フィニテイー(親和性)カラムを作製した。ハイトラッ
プ(HiTrap)1mlタンパク質Aカラム(ファルマシア・
バイオテク(Pharmacia Biotech))を用いて抗血清か
ら精製したIgG(8mg)をアフィニテイーカラムにかけ、
50mMトリス(pH7.5)で洗浄し、0.1Mグリシン−HCl(pH
2.9)で溶出した。カラム分画について、ピークIgGを28
0nmの吸光度でモニターした。
取し、腫瘍組織および隣接正常乳房組織の小試料をOCT
コンパウンド(マイルズ(Miles)、エルクハート、I
N)に埋め込み、急速冷凍し、−70℃で保存した。5μ
mの凍結切片をポリ−L−リジン被覆スライド上に載
せ、70%エタノール中で5分間固定した。内因性ペルオ
キシダーゼ活性をメタノール中3%H2O2、10分間で失活
させた。パワーブロック試薬(DAKO、カーピンテリア、
CA)で5分間ブロッキングした後、スライドを18μg/ml
濃度のアフィニテイー精製抗NGALウサギポリクローナル
抗体と共にインキュベートした。免疫前IgGを、同じタ
ンパク質濃度で、陰性対照として用いた。LSAB+検出シ
ステム(DAKO)および3,3'−ジアミノベンチジン(DA
B)ペルオキシダーゼ基質を用いて結合を可視化した。
褐色着色度はNGAL濃度に比例した。
る。若干の我々の実験においては、乳癌の日常的に処理
したパラフィンブロックをウィスコンシス大学病理保管
庫から得た。そのようなスライドをオーブン中(55−60
℃)で乾燥した後、キシレンを数回代えながらパラフィ
ンを除去し、一連の段階的な比のアルコール/水で水和
した。公知の陽性対照を前記試験した場合と同様に処理
した。抗原回復(retrieval)のためにスライドを1mMの
EDTA(pH8.0)中で20分間マイクロウエーブ処理した
後、流水で20分間冷却した。スライドにバーコードを付
け、1×APK洗浄溶液に入れた(全ての器具および試薬
は特に記載のない限りヴェンタナ・バイオテク・システ
ムズ(Ventana Biotek Systems)、ツーソン、AZ、から
入手した)。
標準インキュベーション時間および温度でかけた。抗NG
ALアフィニテイー精製ウサギ抗血清または免疫前IgGを
陰性対照として、1.75μg/ml濃度、37℃で30分間用い
た。ジアミノベンチジン基質を用いるビオチン−アビジ
ン−ホースラディッシュペルオキシダーゼ法を用いて抗
原を検出した。スライドをこの機器でヘマトキシリン
(シグマ、セントルイス、MO)で対比染色した。全スラ
イドを染色器から取り出し、洗剤水ですすぎ、カバーグ
ラスオイルを除去した。スライドを一連の段階的アルコ
ールで脱水し、キシレンを数回取り代えて清浄にした
後、カバーグラスを合成固定媒体と共に載せた。
示し、その外側は隣接正常管以外はほとんど着色しなか
った。この結果からS期と関係しない一般炎症はNGALの
原因ではないことが確認された。
手段として有用であると考えられる。若干の既存の生検
法は分析用の凍結またはパラフィン埋封切片の作製を既
に含むため、本発明は補助的診断手段として容易に実施
できる。
とが理解されるであろう。この他にも多くの変形が請求
の範囲の範囲内にあると考えられる。例えば、我々は低
濃度のNGALが低濃度のエストロゲン受容体タンパク質お
よび低濃度のプロゲステロン受容体タンパク質とも相関
することを確認した。既知濃度のエストロゲン/プロゲ
ステロンの試料(例えば既知の方法で測定された)を用
いて、エストロゲン/プロゲステロン濃度に対するNGAL
免疫組織化学的分析試験の標準曲線を容易に作成するこ
とができる。
する技術も提供する。我々の試験ではNGAL陽性の4%ま
でが、癌とは無関係の組織の意義のある(significan
t)NGALを示した。
範囲を参照するべきである。
チフォンデーション (ii)発明の名称:癌増殖状態の検出法 (iii)配列の数:1 (iv)通信住所: (A)受信人:クウアレス アンド ブラデイ (B)通り:イースト ウィスコンシン アベニュ
ー411 (C)市:ミルウォーキー (D)州:ウィスコンシン (E)国:アメリカ合衆国 (F)郵便番号:53202−4497 (v)コンピューター判読形態: (A)ミディウムタイプ:フロッピーディスク (B)コンピューター:IBM PC コンパーチブル (C)オペレーティングシステム:PC−DOS/MS−DOS (D)ソフトウェア:パテント イン リリース
#1.0,バージョン #1.25 (vi)現在の出願データ: (A)出願番号: (B)出願日: (C)分類: (viii)弁護士/弁理士情報: (A)氏名:シュワルツ、カール アール. (B)登録番号:29,437 (C)参照/名簿番号:960296.93618 (ix)電気通信情報: (A)電話:(414)277−5715 (B)ファックス:(414)271−3552 (2)配列番号(SEQ ID NO):1: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:197 アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列:配列番号:1:
Claims (4)
- 【請求項1】(a)ヒト乳癌試料を採取し、 (b)NGALタンパク質に特異性を有する抗体を用いて前
記試料中のNGALタンパク質に結合させ、 (c)前記抗体に結合したマーカーを用いて前記癌中に
おけるNGALタンパク質の存在の程度を示す ことを含んでなるヒト乳癌の相対的増殖度を決定する方
法。 - 【請求項2】前記試料が前記癌に隣接する組織も含み、
前記マーカーが前記隣接組織中におけるNGALタンパク質
の存在の程度も示す請求項1記載の方法。 - 【請求項3】前記方法が、前記試料が切片で、前記マー
カーがNGALタンパク質の存在を示す可視色を作り出すよ
うな、免疫組織化学的染色分析試験である請求項2記載
の方法。 - 【請求項4】前記マーカーが可視色を作り出し、そし
て、前記癌中におけるエストロゲン受容体タンパク質お
よびプロゲステロン受容体タンパク質の存在の程度を決
定する目的で前記色の色彩強度を既知の標準物質と比較
する請求項1記載の方法。
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