JP3393646B2 - 血液試験による疾病の確認に用いる保存した非感染性対照細胞 - Google Patents
血液試験による疾病の確認に用いる保存した非感染性対照細胞Info
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Description
にその細胞を生産する方法に関する。特に、本発明は、
少なくとも1種の特定細胞種の集団または計数を有す
る、保存した、非感染性対照細胞に関し、この特定細胞
種は疾病にかかった哺乳類の血液または組織試料中のか
かる特定細胞の集団または計数を示し、この疾病は正常
な血液または組織試料中のかかる特定細胞の計数に対し
てこれらの特定細胞の計数に変化を有する。特に、非感
染性対照細胞は特定疾病状態を現すように、正常な、非
感染性の、疾病で変化していない血液から、正常血液中
に見出される1種以上の細胞種を減少させるかまたは増
加させることにより生産する。次にこのように減少また
は増加した正常血液試料を長期の貯蔵寿命を有するよう
に、例えば、凍結乾燥を用いて保存した臨床上および免
疫学上の分析法に用いる。
さおよび精度に必須である。これらの細胞は、試験装置
および試験方法の信頼性および正確さを保証し、さらに
時間中および実験室毎の再現性を保証するために必要で
ある。装置が価値のある範囲にわたり正しく作動するこ
とを示すために、かかるアッセイを規制する米国国家お
よび米国連邦政府の規則は多段階制御の使用を要求する
ことが多い。免疫学的アッセイにおいて、新鮮正常細胞
はかかる装置の試験用の標準対照細胞であった。新鮮細
胞を得さらに維持する費用と経費を避けるために新鮮細
胞を保存する種々の方法が評価されている。例えば、米
国特許第5,059,518号明細書('518特許)には対照細胞
として用いる、凍結乾燥した正常哺乳類細胞の使用が記
載されている。
存在を確認するかまたは疾病の段階を決定するが、それ
ら細胞試料の使用は病的な患者から採取した新鮮な試料
または新鮮−凍結試料に限られていた。したがってかか
る試料の提供は本質的に制限される。さらに、かかる血
液試料の多くは感染性の疾病にかかっているため、衛生
上の理由および社会的理由ならびに時として技術的理由
から、大規模な生産および分配に受け入れられず、さら
にこれらの試料は特別な取扱方法を必要とする。本発明
は、特定の疾病を表すヒト血液中に存在するような1種
以上の特定細胞種の集団または計数を示すように変更し
た、正常対照細胞試料を用いることによりかかる異常対
照細胞の使用を代替することを記載する。
たは生理化学的特徴の変化として、現れる疾病にかかっ
た哺乳類の血液試料中の特定細胞集団を示す対照細胞、
およびかかる対照細胞を製造し保存する方法を提供す
る。これらの対照細胞は次のもの:(1)特定の種類の
細胞の数が疾病の存在により増加または減少し、この増
加または減少の正常血液試料中のかかる細胞の数に関連
する;または(2)通常、細胞の存在が正常血液試料中
に見出されず、かかる細胞が寸法、形もしくは他の物理
特性において異なるか、または正常細胞上で見出せない
分子および/または抗原性部位をその細胞上に有する、
から生じる血液細胞集団の異常な現存状態を反映する。
第1の種類の対照細胞は血液中に通常存在する特定細胞
の血液試料を正常レベル未満にまで減少させることによ
るかまたはかかる細胞を添加して血液中に存在する通常
レベル以上にすることにより調製し、次いでかかる試料
を保存する。第2の種類の対照細胞は血液中に通常存在
しない細胞を正常細胞試料に添加することにより調製し
て、その後かかる試料を保存する。
ン)標識抗CD19モノクローナル抗体およびFITC(イソチ
オシアン酸フルオロセイン)標識抗CD10モノクローナル
抗体と結合させた正常血液試料のフローサイトメトリー
分析結果を示す。
常血液試料のフローサイトメトリー分析結果を示す。
かった患者からの血液試料をフローサイトメトリー分析
した結果を示す。
ローサイトメトリー分析した結果を示す。
イトメトリー分析した結果を示す。
減少させたリンパ球をフローサイトメトリー分析した結
果を示す。
ることにより希釈する場合のCD4細胞の割合の減少を示
すグラフである。
ることにより希釈する場合の1ml3試料容量当たりのCD4
細胞計数の変化を示すグラフである。
胞の総てまたは特定の種類の、集団または計数が、正常
血液試料のものと異なる細胞試料;あるいは異常血液試
料細胞に存在するが正常血液試料に存在しない細胞試料
をいう。例えば、総白血球(leukocyte)〔白血球(whi
te blood cell)またはWBC〕の正常値は4,300〜10,800
個/mm3の範囲である。種々の細胞種についての特異形態
白血球の計数における正常値は:分節核球=34〜75%、
杆核球=0〜8%、リンパ球=12〜50%、単球=3〜15
%、好酸球=0〜5%および好塩基球=0〜3%〔ザメ
ルクマニュアル(The Merck Manual)、14版、アール.
ベルコウ(R.Berkow)編{米国ニュージャージー州ラー
ウェイ所在のメルクシャープアンドドーム社(Merck Sh
arp & Dohme)}、第2182頁〕である。異常血液試料で
は、これらの値は異なる。例えば、(1)慢性顆粒球白
血病を病む患者からの試料では、WBC計数は15,000〜50
0,000の範囲またはそれ以上に上昇する(同書、第1142
頁);(2)出血性素因者は、抗原として認識される第
8因子をいくらかまたは非常に欠乏している(同書、第
1127〜1129頁);さらに(3)通常の急性リンパ性白血
病(CALL)を病んだ患者からの試料において、細胞はJ5
(米国フロリダ州ハイアレア所在のクールターコーポレ
ーション)のような抗CD10モノクローナル抗体により特
異的に認識される通常存在しないCD10抗原を有する。
果として存在するかまたは存在しない細胞の抗原特性が
含まれる。
乳類の種に関して、具体化することにより満足される。
ここに記載する詳細な例はヒトならびにAIDSおよびCALL
に関する分析に関連するが、これらの例は本発明の原理
を示す具体例と考えるべきで、本発明の範囲をかかる特
定の例に限定する意図はない。さらに、細胞の種類を特
定するのに用いた多くの分子構造は、ヒトに特有であり
通常他の哺乳類には生じないが、本発明の実施はヒト対
照細胞試料およびこれら試料を調製する方法に限定され
ない。例えば、対照細胞試料は特に、ネコ白血病ウイル
スまたはサルT細胞リンパ栄養性(lymphotropic)ウイ
ルス1(STLV−1)の診断用に調製することができる。
第1に、特定の種類の細胞の集団または計数が増加また
は減少する場合である。例えば、HIV(AIDS)に感染し
たヒトから定期的に採取した血液試料は疾病の進行に伴
い、CD4陽性リンパ球の減少を示す。第2に、正常血液
試料に見出せない細胞が現れる場合である。例えば、通
常の急性リンパ性白血病を病んだ患者の末梢血液試料中
のCD10陽性細胞の出現〔CALL;ケー.エー.フーン(K.
A.Foon)等の、「“Immunologic Classification of Le
ukemia and Lymphoma"Blood 68:1〜31(1986)〕。種々
の細胞集団の末梢血液試料の免疫学的分析は、通常、機
器を用いて、特異的なモノクローナル抗体を特定種の細
胞上または細胞内の特定分子構造に適合させることによ
り行う。例えば、CD陽性リンパ球を、CD4分子の抗原性
部位または部位群に抗CD4モノクローナル抗体が結合す
ることにより確認する。種々の異なる分子構造は、特定
の種類の細胞または特定の疾病に関連する特定の種類の
細胞を確認するために、単一細胞について確認する必要
がある。広範な分類の細胞をさらに、一層少数で、一層
特異的なサブセットに分けることができる。種々の広範
な細胞の分類群内で広範な分類の1種を識別するため、
さらに選択した広範な分類のサブセットを識別するため
に、種々の標識を種々のモノクローナル抗体に付着する
ことができる。例えば、かかる標識として、単独または
組み合わせて、分子、酵素および色素、特に蛍光色素を
用いることができる。
に、フルオロセイン、イソチオシアン酸フルオロセイン
(FITC)、イソチオシアン酸テトラメチルローダミン
(TRITC)、フィコエリトリン(PEまたはRD)、フィコ
エリトリン−テキサスレッド複合体およびアロフィコシ
アニンが含まれる。
を調製する方法には、正常な、リンパ球の豊富な、凝固
を阻止した血液試料をプールし、その中で赤血球(RB
C)を溶解し、それらの試料を洗浄して溶解物を除去す
るか、または任意の他の適切な方法によりRBCを除去
し、例えば、米国特許第4,752,863号明細書に記載され
ているようにして、特定の細胞種を、ガラス、セラミッ
クまたは重合体ビーズ、好ましくは磁性ビーズのような
分離し得る基材に結合したモノクローナル抗体を用いて
試料から除去し、さらに除去した細胞を、疾病の種々の
進行段階を示すことができる特定のレベルに戻すことが
含まれる。次に試料を長期間貯蔵するために、例えば、
米国特許第5,059,518号明細書、これらの教示は参考の
ためここに記載する、に記載された方法に従って試料を
凍結乾燥することにより、または他の適切な細胞保存技
術により保存する。このようにして生産された対照細胞
は現在、数が増加したかもしくは減少した、特定の、疾
病関連細胞、または添加された特定の、疾病関連細胞の
スペクトル以外は通常の白血球細胞のスペクトルを示
す。
えるべきでない。
したレベルを示す。CD4細胞はAIDS患者を直接死に至ら
しめる多くの二次疾患を撃退するのに重要であるので、
CD4集団をアッセイすることはHIV感染の進行状態および
二次感染を食い止める患者の能力を示す。患者の血液試
料の分析は絶対に必要であるが、任意の疾病の偶発的伝
搬を最小にするために分析に用いる対照試料は非感染性
であるのが望ましい。
(citrated,phosphated dextrose)で凝固を阻止した、
多数の、白血球が豊富な、正常血液パックを容器中で混
合しバルクの白血球豊富な血液試料を得る。試料中の赤
血球を0.83重量%の塩化アンモニウム溶液を用いて溶解
する。溶解後、白血球細胞を複数回、ヘペス−生理食塩
水−ウシ血清アルブミン(HBS)溶液で洗浄する。次に
白血球細胞を最後の洗浄液から分離し保存培地として等
張の10%トレハロース溶液を用いて容器に入れる。白血
球細胞の一部を後の使用のために保存する。別に、T4
(米国ハイアレア所在のクールターコーポレーション)
のような抗CD4モノクローナル抗体を、特に、米国特許
第4,752,563号明細書に記載されたような方法により磁
性ビーズに結合する。抗CD4複合磁性ビーズを洗浄した
白血球に添加し、約30分間混合する。次にビーズとこれ
に付着した細胞を、磁気装置;例えば、手で支えた磁性
物質または商業的に入手し得る磁気分離機を用いて容器
から除去する。容器中に維持した細胞を遠心分離し、上
澄液を除去し細胞を等張のトレハロース溶液、好ましく
は保存培地として等張の10%トレハロース溶液に再懸濁
させる。次に異なった数のCD4細胞を含む試料は、CD4減
少試料た保存した白血球細胞とをまたは正常の、赤血球
を含まない、他の試料からの白血球細胞の種々の量と既
知の数のCD4細胞とを混合することにより調製する。例
えば: レベル1CD4細胞:等量の保存白血球とCD4減少白血球と
を混合して最初の正常なプールした血液試料中に50%の
CD4細胞が存在する試料を得る。
白血球とを混合して最初のプールした血液試料中に25%
のCD4細胞が存在する試料を得る。
白血球とを混合して最初の正常なプールした血液試料中
に10%のCD4細胞が存在する試料を得る。
をグラフで示す。図7は正常CD4含有試料を、CD4減少血
液を増加させることで希釈した場合の陽性な細胞の割合
の変化を示す。図8は希釈を高めた場合の、1mm3当たり
のCD4陽性細胞の絶対数の変化を示す。
で凝固を阻止した、白血球の豊富な血液パックをプール
し、赤血球を溶解し白血球を前述したように洗浄する。
プールした試料に存在するCD4細胞の数は、蛍光で標識
したT4モノクローナル抗体を用いてフローサイトメトリ
ーにより決定することができる。次に、このプールし
た、CD4含有試料を種々の量のCD4減少白血球と混合して
種々の濃度のCD4細胞を有する対照細胞試料を調製する
ことができる。
球の豊富な赤血球パックをプールし次いで0.83重量%の
塩化アンモニウム溶液を用いて赤血球を溶解する。溶解
後に、白血球細胞を複数回HBSで洗浄する。次に白血球
細胞を最終洗浄物から分離し保存培地として等張の10%
トレハロース溶液を用いて容器に蓄える。培養したCALL
A(CD10陽性の、通常の急性リンパ性白血病抗原)陽性
細胞を、商業上入手し得るCALLA陽性細胞、アメリカン
タイプカルチュアコレクション(ATCC)のCALLA試料、
または他の供給源からの細胞を用いて、別々に調製し
た。ここで用いた細胞はATCCからのもので、寄託番号CR
L 1596である。次に培養CD10+細胞を種々の量で正常白
血球細胞の保存溶液のアリコートに添加する。
胞の凍結乾燥 実施例1および2で記載したように調製した対照細胞
を米国特許第5,059,518号明細書、その技術を参考とし
てここに記載する、に従って凍結乾燥する。特に等張の
10%トレハロース溶液に懸濁したレベル1、2または3
のCD4対照細胞またはCALLA対照細胞を300μLの凍結乾
燥バイアルに入れ、これらのバイアルに蓋をし4℃に冷
却し、次いでバイアルを少なくとも1時間約−70℃のフ
リーザーに置く前に、細胞の一様で均質な分散を保証す
るためにかき混ぜる。凍結時間経過後、直ちにバイアル
を凍結乾燥機に15時間配置する。凍結乾燥したバイアル
を15時間サイクルの終了後凍結乾燥機から取り出し2〜
8℃の冷却温度に保存する。対照細胞は6ヶ月以上保存
することができる。凍結乾燥した細胞は凍結乾燥バイア
ルをその300μL容量まで脱イオン水または蒸留水で満
たすことにより元に戻すことができる。フローサイトメ
ーターで対照アッセイを行うために、再懸濁させ元に戻
した細胞を染色するか、またはそうでない標識をするか
もしくは印を付け、さらにその後標準フローサイトメー
ターの方法により分析する。また再懸濁細胞を他の種類
のアッセイまたは他の適切な診断プロトコルに用いるこ
とができる。
1)を患者細胞(図3)および本発明により調製した対
照細胞(図2)と比較する。これらの図は、対照細胞を
用いることにより、疾病患者血液試料に存在することが
ある異常なCD10+およびCD19+細胞を検出するアッセイ
が可能であることを示す。
出される少数のCD4+細胞をこのアッセイにより検出す
ることができることを示す。図4で、区域1は正常血液
試料に存在するようなCD4+細胞を示す。図5では、区
域1がAIDS患者に見出されるような減少した数のCD4+
細胞を示す。図6では、区域1はこの機器が本発明の減
少した対照細胞により示されるような減少した数のCD4
+を検出することができることを示す。請求の範囲を次
に示す。
Claims (11)
- 【請求項1】正常血液試料から得た、保存した、非感染
性白血球細胞を含む対照細胞であって、前記対照細胞
が、疾病にかかった哺乳類の血液中の白血球細胞の種
類、数および生理化学的特性を示し、その疾病が表示の
1つとして、前記疾病哺乳類の血液中の白血球細胞の種
類、数および生理化学的特性の変化を有し、前記対照細
胞が、さらに正常哺乳類白血球細胞として確認され、 (a)正常白血球細胞試料に存在する計数未満の計数ま
で人工的に減少させた正常白血球細胞の少なくとも1種
の特定種もしくはサブセット、または (b)正常白血球細胞試料に存在する計数より多い計数
まで人工的に増加させた正常白血球細胞の少なくとも1
種の特定種もしくはサブセット、または (c)正常白血球細胞試料に存在しない細胞の少なくと
も1種の特定種もしくはサブセットを、前記正常白血球
試料に添加し、 (a)、(b)または(c)の保存物から得られる対照
細胞が、疾病哺乳類の白血球細胞の分布に似た分布を有
するようにしたことを特徴とする対照細胞。 - 【請求項2】前記細胞が再構築された場合に、免疫学的
アッセイに生物学的対照として用いられる請求項1に記
載の対照細胞。 - 【請求項3】前記細胞が細胞のフローサイトメトリー分
析における標準として新鮮異常細胞と置換される請求項
1に記載の対照細胞。 - 【請求項4】前記細胞を正常ヒト末梢血液細胞から誘導
した請求項1に記載の対照細胞。 - 【請求項5】疾病にかかった哺乳類の血液試料中の特定
細胞集団を示す対照細胞であって、この疾病が、その疾
病の表示として、前記血液試料中に存在する細胞の種
類、数または生理化学的特性の正常血液試料に比較して
の変化を有する保存した対照細胞を調製するにあたり、
前記方法が: (a)正常血液試料中の赤血球を除去し; (b)残った細胞を保存溶液に懸濁し; (c)段階(b)からの細胞の一部を保存し; (d)(i)段階(b)の保存していない細胞から疾病
を示す特定細胞種を、分離し得る基材に付着したモノク
ローナル抗体により減少させさらに (ii)段階(d)(i)の減少させた試料を; (1)段階(c)で保存した種々の量の細胞と混合して
前記特定細胞種の減少量が異なる試料を得;または (2)段階(a)および(b)により処理した種々の正
常血液試料と混合して前記特定細胞種の減少量が異なる
試料を得;または (e)血液中に通常存在する特定種の付加的な細胞を段
階(b)の細胞に添加して、計数が疾病を示す、通常の
計数より多い計数まで前記特定種の細胞の集団を増加さ
せ;または (f)段階(b)の細胞に、血液中に通常存在しないが
特定種の細胞を生じる疾病にかかった哺乳類の血液に存
在する前記特定種の付加的な細胞を添加し; (g)段階(d)、(e)または(f)で調製した細胞
を保存することを含むことを特徴とする保存した対照細
胞の調製方法。 - 【請求項6】疾病にかかった哺乳類の血液試料中の特定
細胞集団を示す対照細胞であって、この疾病が、その疾
病の表示として、前記血液試料中に存在する細胞の種
類、数または生理化学的特性の正常血液試料に比較して
の変化を有する保存した対照細胞を調製するにあたり、
前記方法が: (a)正常血液試料中の赤血球を溶解しさらに前記試料
中に残る細胞を洗浄して溶解物を除去し; (b)残った細胞を保存溶液に懸濁し; (c)段階(b)からの細胞の一部を保存し; (d)(i)段階(b)の保存していない細胞から疾病
を示す特定細胞種を、分離し得る基材に付着したモノク
ローナル抗体により減少させさらに (ii)段階(d)(i)の減少させた試料を; (1)段階(c)で保存した種々の量の細胞と混合して
前記特定細胞種の減少量が異なる試料を得;または (2)段階(a)および(b)により処理した種々の正
常血液試料と混合して前記特定細胞種の減少量が異なる
試料を得;または (e)血液中に通常存在する特定種の付加的な細胞を段
階(b)の細胞に添加して、計数が疾病を示す、通常の
計数より多い計数まで前記特定種の細胞の集団を増加さ
せ;または (f)段階(b)の細胞に、血液中に通常存在しないが
特定種の細胞を生じる疾病にかかった哺乳類の血液に存
在する前記特定種の付加的な細胞を添加し; (g)段階(d)、(e)または(f)で調製した細胞
を保存することを含むことを特徴とする保存した対照細
胞の調製方法。 - 【請求項7】等張のトレハロース溶液を用いて凍結乾燥
した白血球細胞を含む対照細胞であって、前記対照細胞
が、疾病にかかった哺乳類の血液中の白血球細胞の種
類、数および生理化学的特性を示し、その疾病が表示の
1つとして、前記疾病哺乳類の血液中の白血球細胞の種
類、数および生理化学的特性の変化を有し、前記対照細
胞が、さらに正常哺乳類白血球細胞として確認され、 (a)正常白血球細胞試料に存在する計数未満の計数ま
で人工的に減少させた正常白血球細胞の少なくとも1種
の特定種もしくはサブセット、または (b)正常白血球細胞試料に存在する計数より多い計数
まで人工的に増加させた正常白血球細胞の少なくとも1
種の特定種もしくはサブセット、または (c)正常白血球細胞試料に存在しない細胞の少なくと
も1種の特定種もしくはサブセットを、前記正常白血球
試料に添加し、 (a)、(b)または(c)の凍結乾燥から得られる対
照細胞が、疾病哺乳類の白血球細胞分布に似た分布を有
するようにしたことを特徴とする対照細胞。 - 【請求項8】前記細胞が再構築された場合に、免疫学的
アッセイに生物学的対照として用いられる請求項7に記
載の対照細胞。 - 【請求項9】前記細胞が細胞のフローサイトメトリー分
析における標準として新鮮異常細胞を置換するのに適切
である請求項7に記載の対照細胞。 - 【請求項10】前記細胞を正常ヒト末梢血液細胞から誘
導した請求項7に記載の対照細胞。 - 【請求項11】疾病にかかった哺乳類の血液試料中の特
定細胞集団を示す対照細胞であって、この疾病が、その
疾病の表示として、前記血液試料中に存在する細胞の種
類、数または生理化学的特性の正常血液試料に比較して
の変化を有する保存した対照細胞を調製するにあたり、
前記方法が: (a)正常血液試料中の赤血球を溶解しさらに前記試料
中に残る細胞を洗浄して溶解物を除去し; (b)残った細胞を等張トレハロース溶液に懸濁し; (c)段階(b)からの細胞の一部を保存し; (d)(i)段階(b)の保存していない細胞から疾病
を示す特定細胞種を、分離し得る基材に付着したモノク
ローナル抗体により減少させさらに (ii)段階(d)(i)の減少させた試料を; (1)段階(c)で保存した種々の量の細胞と混合して
前記特定細胞種の減少量が異なる試料を得;または (2)段階(a)および(b)により処理した種々の正
常血液試料と混合して前記特定細胞種の減少量が異なる
試料を得;または (e)血液中に通常存在する特定種の付加的な細胞を段
階(b)の細胞に添加して、計数が疾病を示す、通常の
計数より多い計数まで前記特定種の細胞の集団を増加さ
せ;または (f)段階(b)の細胞に、血液中に通常存在しないが
特定種の細胞を生じる疾病にかかった哺乳類の血液に存
在する前記特定種の付加的な細胞を添加し; (g)段階(d)、(e)または(f)で調製した細胞
が等張のトレハロース溶液中で前記細胞の懸濁液を凍結
乾燥することにより保存されることを含むことを特徴と
する保存した対照細胞の調製方法。
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