JP3445038B2 - 精神的ストレス性障害関連抗原の測定法 - Google Patents
精神的ストレス性障害関連抗原の測定法Info
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Description
障害の診断に関するものであり、詳しくは、精神的スト
レス負荷時に分泌される精神的ストレス関連タンパク質
に対する抗体またはその断片を用いて、免疫学的測定法
によりヒト体液中の精神的ストレス性障害関連抗原を測
定する方法、ならびに該方法に用いる診断キットに関す
る。
感、焦燥、不安などを生じさせる。ストレスはある個体
の心身に対して特別な負荷がかかった状態をさす。この
ストレス状態を引き起こす心身の外的内的作用因子に
は、(1)寒さ、暑さ、騒音、酸素欠乏などの物理化学
的な因子、(2)飢え、絶食、ビタミン不足、筋肉重労
働、妊娠などの生物学因子、(3)家族的要因、職業、
生活環境に属するもの、対人関係、経済的問題などの心
理的社会的因子、が挙げられる。現在では、心理的社会
的ストレスがもっとも大きな問題となっている。
M−III−R精神障害の診断、統計マニュアル」によ
れば、心理的社会的ストレスの強さの尺度は、急激に起
こる事象と持続的環境に分けられ、またそのストレスの
種類は成人と小児および青年用に分けられる。この尺度
によりおおまかなストレスの種類と強さの程度を決め、
それに基づく治療計画あるいは危機介入、援助計画をた
てることができる。特に急激に起こる事象では、その原
因は明確であるので、見落とされることは少ないが、持
続的環境による精神的ストレスはしばしば見落とされ、
かつこの持続的な精神的ストレスがさまざまな精神的ス
トレス関連障害の病因的働きをすることが多い。
の診断基準はあいまいで、かつ診断に多大な時間を要す
る。したがって、精神的ストレスの蓄積を簡単に予測、
判定できる方法があれば便利である。
味の感受性が低下することが、味の時間強度測定装置を
用いた官能評価によって本発明者らにより報告されてい
る(水間ら、味と匂学会誌、Vol.3:340-343, 1994)。
これによると、精神的ストレス状態に陥ると、苦味物質
であるキニーネ水溶液を口に含んだ後の苦味強度が低下
し、後味の持続時間が減少する。すなわち、苦味物質を
口にいれても苦味をあまり感じなくなる。
よって味の感受性が変化することは日常ほとんどの人が
経験することであるが、何故変化するのかを解明した例
は少ない。数少ない例として、激しい運動をした後、酸
味の感受性が変化する原因として、唾液の緩衝能が増大
するために酸味を感じなくなる、という研究が報告され
ている(A. I. Spielman, Journal of Dent. Res., 69:
838-843, 1990)。
研究としては、唾液中成分でタンニン酸の苦味を抑制す
る物質としてPRPs(Prolin Rich Pr
otein)の存在が知られている(J. I. Glendinnin
g, Chem. Sens., 17:1-12, 1992)。また、口腔内のv
on Ebner’s glandsから分泌されるV
EGプロテインが脂溶性物質を味覚感受器に運ぶ役割を
演じているという報告もある(H. Schmale et al., Nat
ure 343:366-369, 1990)。しかしながら、これらの物
質とストレスとの間の関係については何ら報告されてい
ない。
的ストレスの蓄積を簡単に予測、判定できる方法を開発
し、これを精神的ストレス性障害の診断に応用すること
である。
を達成するため鋭意研究した結果、精神的ストレスとな
るような長時間の連続作業を負荷したときに、苦味感受
性を低下させるあるタンパク質が唾液中に産生されるこ
と、ならびにこのタンパク質に対する抗体を用いてヒト
体液中の該タンパク質を測定できることを見いだして本
発明を完成した。
精神的ストレス関連タンパク質: (1)分子量:約14kDa(SDS−PAGEによ
る) (2)配列番号1に示すN末端部分配列を有する に対する抗体またはその断片を用いて、免疫学的測定法
によりヒト体液中の精神的ストレス性障害関連抗原を測
定する方法を提供する。
精神的ストレス関連タンパク質は後述する方法で精神的
ストレスを負荷したヒトの唾液から分離、精製したもの
である。この精神的ストレス関連タンパク質はSDS−
PAGEで約14kDaの分子量を有するタンパク質で
あることが判明した。切り取ったバンドからプロテイン
シーケンサー(Applied Biosystems
Japan(株)ABI473A)により配列を決定
し、配列番号1に示すN末端アミノ酸配列を得た。
連タンパク質に対する抗体は上記精神的ストレス関連タ
ンパク質を例えば、ウサギ、ラット、ヤギ、ヒツジ、マ
ウスなどの動物に免疫することにより当業者に公知の方
法で作製できる。また、精神的ストレス関連タンパク質
は固相合成法などにより合成したタンパク質、あるいは
遺伝子組換え法で得られたタンパク質を使用してもよ
い。
ノクローナル抗体であってもよく、これらの作製方法は
当業者に公知である。また、このようなモノクローナル
抗体およびポリクローナル抗体の結合性断片、例えば、
Fab、F(ab’)2、Fv断片も本発明の方法で使
用できる。抗体断片は完全な抗体をパパインまたはペプ
シンなどで消化して常法により得ることができる。
ラジオイムノアッセイ、エンザイムイムノアッセイ、蛍
光イムノアッセイ、発光イムノアッセイ、免疫沈降法、
免疫比濁法など、いずれを用いてもよいが、エンザイム
イムノアッセイ、特にELISA(enzyme−li
nked immunosorbent assay)
が精神的ストレス関連タンパク質を高感度で検出でき、
かつ多数の検体を自動的に測定できるので、病院などの
使用に好適である。
レス関連タンパク質に対する抗体、好ましくはモノクロ
ーナル抗体またはその断片を一次抗体として担体に固定
化する。担体としては固体担体が好ましく、例えばスチ
レンやポリスチレンなどの高分子担体を用いて成型され
たELISAプレート容器を使用できる。モノクローナ
ル抗体またはその断片の担体への固定化は、例えばモノ
クローナル抗体またはその断片を炭酸緩衝液やホウ酸緩
衝液などの緩衝液に溶解して担体に吸着させることによ
り実施できる。
ナル抗体またはポリクローナル抗体またはその断片)を
標識、好ましくは非放射性標識により標識する。非放射
性標識としては、酵素標識、蛍光標識、発光標識などを
用いることができる。酵素標識が好ましく、例えばアル
カリ性フォスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、ホー
スラディッシュパーオキシダーゼなどを用いることがで
きる。
ないが、精神的ストレス関連タンパク質が精神的ストレ
ス負荷時に唾液中に多く分泌されることから唾液が好ま
しい。
トレス性障害は上述した精神的ストレス状態を引き起こ
す各種の心身の外的内的作用因子のうち、特に家族的要
因、職業、生活環境に属するもの、対人関係、経済的問
題などの心理的社会的因子による精神的ストレスであ
る。
パク質に対する抗体またはその断片を含む、精神的スト
レス性障害の診断キットを提供する。このキットは、例
えば2種のモノクローナル抗体を用いる場合であれば、
精神的ストレス関連タンパク質に対する1種のモノクロ
ーナル抗体を固定化した担体、もしくは精神的ストレス
関連タンパク質に対するモノクローナル抗体とその固定
化用担体、および標識された他方のモノクローナル抗体
を含む。このキットにはさらに、検量線、標準溶液の取
り扱い指示書などを含むことができる。
さらに詳しく説明するが、本発明の範囲はこれに限定さ
れない。
を負荷した後の苦味に対する感受性の変化を精神的スト
レスの指標として用いた。
上に示された文字列の中に指定された文字が幾つあるか
を数え、答えを入力するものであり、40分負荷を行っ
た。作業後の被験者の疲労感は強く示され、口腔内唾液
pHの低下およびGSR(皮膚電気抵抗)の低下など生
理評価においても示された(図1)。
ppmに対する主観的苦味評価を行ってもらった。苦味
評価は苦味溶液10mlを口に含んだ時点と溶液を吐き
出してから10秒おき、もしくは30秒おきに210秒
までの主観的苦味強度を評価シートに行ってもらった
(図2)。また、同時に苦味溶液を吐き出してから、3
0、60、120秒後に吐き出し法により唾液を採取
し、これらの唾液中の硫酸キニーネ濃度を測定した。測
定条件は採取した唾液を蒸留水にて希釈したものを、O
DS−AM150×46mmを用いるHPLCにて、蛍
光波長(Ex.252nm;Em.382nm)、溶
媒:80%MeOH、流速:1.0mlにて測定を行っ
た。その結果、被験者5名において、作業負荷後に主観
的苦味強度が低下する傾向が認められた。また、同時に
唾液中の硫酸キニーネ濃度にも低下が認められ、主観的
苦味評価との関連が示唆された(図3)。これらの結果
から、苦味に対する感受性の変化を精神的ストレスの指
標として用いることとした。
荷前後の苦味溶液評価時において苦味溶液吐き出し3
0、60、120秒に採取した唾液についてSDS電気
泳動を行った。各唾液サンプルは、タンパク質の溶解性
を高めるため唾液10μlに対してサンプルバッファー
3μl(0.0625Tris−HCl、10%グリセ
ロール、5%β−メルカプトエタノール、2.3%SD
S)を加え、37℃で30分反応させた後、SDS−P
AGE(ただし15%分離ゲル)により泳動させた。泳
動条件は電極バッファー(Tris3.03%、グリセ
リン14.4%、SDS1%)を用い、30mA/1プ
レート(6.5×9cm2)で約60分泳動させた。泳
動後、銀染色を行った。染色条件は、50%メタノー
ル、10%酢酸で30分、5%メタノール、7%酢酸で
30分以上ゲルを浸透させた後、蒸留水で15分3回洗
浄、5g/mlDDTで30分、0.1%AgNO3で
30分処理し、蒸留水で軽く洗浄後、Develope
r(ホルムアルデヒド107μl、Na2CO36gを蒸
留水で200mlにフィルアップ)+5ml 2.3M
クエン酸で5分処理後、蒸留水で洗浄した。その結果、
14kDa付近に作業負荷前後で明らかに濃度差の認め
られるバンドが発見された。このバンドは0、30、6
0、120秒後に採取したいずれの唾液においても作業
前後で濃度差が認められ、負荷後の濃度が高く、最も差
が顕著であったのは安静時と作業負荷直後に採取した0
秒後の唾液を比較した場合であった。この結果につい
て、デンシトメーター(島津社製、CS−9000)に
てクロマトグラムを得て、負荷前後で濃度変化が顕著に
示された14kDa付近のピーク面積の比較を行った。
結果をグラフで示す(図4)。このバンドの濃度差は時
間経過とともに減少した。したがって、このバンドが示
すタンパク質は精神的ストレスが生じたときに短期的に
産生する特異的なタンパク質であり、精神的ストレスの
指標たりうる精神的ストレス関連タンパク質であると推
測される。
の単離方法とアミノ酸配列 作業負荷前後で採取した唾液サンプルは、約25vol
%になるようにサンプルバッファー(4.65mMバル
ビツール酸ナトリウム塩酸塩、10%グリセロール、p
H6.8)を加え、37℃、30分加温した。
泳動を行った。ただし、分離ゲル(7.5%アクリルア
ミド(Bis1.2%)、ランニングゲルバッファー
(91.1mMバルビツール酸ナトリウム塩酸塩、pH
8.9)、10%APS、1%TMEMD)、濃縮ゲル
(5%アクリルアミド(Bis1.2%)、スタッキン
グゲルバッファー(9.3mMバルビツール酸ナトリウ
ム塩酸塩、pH6.7))、電極バッファー(41.1
nMバルビツール酸ナトリウム−グリセリン、pH8.
3)とする。
し、膜を半分にカットし、片方だけをCBB染色した。
ただし、ブロッティングバッファー(4.65mMバル
ビツール酸ナトリウム−グリセリン、20%MeOH)
とする。
パク質のバンド位置を読み取り、染色しなかった残り半
分から一致した部分を切り取った。切り取ったバンドか
らプロテインシーケンサー(Applied Bios
ystems Japan(株)ABI473A)によ
りN末端から約30残基までのアミノ酸配列を読み取
り、配列番号1に示すアミノ酸配列を得た。
に対する抗体の作製 1)免疫原の調製 精神的ストレス関連タンパク質をPBS(−)に溶解し
てタンパク質濃度1mg/mlに調整し、ミリポアフィ
ルター(0.22um filter unit)を用
いて滅菌濾過後、凍結用滅菌チューブに分注して−80
℃で凍結保存し、用時に解凍して使用した。初回免疫の
場合、フロインドの完全アジュバントと等量混合してエ
マルジョン(油中水滴型)にして用いた。追加免疫に
は、フロインドの不完全アジュバントとのエマルジョン
(油中水滴型)にして用いた。
隔で追加免疫を3回実施した。SPF(special
pathogen free)グレードの日本白色種
雌家兎(体重3.5kg)二翔に初回免疫は抗原量とし
て0.2mg/ウサギを前肢のfoot pad数カ所
に、追加免疫は0.1mg/ウサギを皮下注射した。B
ALB/cメスマウス6週齢10匹に初回免疫は抗原量
0.02mg/マウスを皮下および腹腔内に、追加免疫
は0.01mg/マウスを腹腔内注射して、最終免疫の
1週間後にEhrlich腫瘍細胞を2〜5×106/
マウス腹腔内注射する。
的に採血、遠心分離して、血清を回収し非動化(56
℃、30分加温)する。マウスの場合、貯留腹水を採
取、遠心分離して腹水上清を回収する。ガラス製共栓付
遠心管に氷冷血清(腹水上清)と氷冷したトリクロロ−
トリフルオロエタンを容積比3:2で混合して激烈に撹
拌、振とうした後、冷凍遠心分離機にかけて上清を回収
する。
7.4を等量混合して高速遠心機にかけて塩析画分を回
収、セファデックスG25カラムでPBS(−)を用い
て脱塩する。次いでDEAEカラムクロマトグラフィー
を行い、IgG画分を精製分離する。PBS(−)で1
0mg/mlに調整して−80℃で凍結保存する。
析してからIgGとペプシンを重量比50:1で混合す
る。この混合液を37℃の混浴中で8〜14時間反応
後、氷冷する。高速遠心機にかけて沈殿物を除去してか
ら1M NaOHを用いてpH8.0に調整する。最後
にセファデックスG150カラムクロマトグラフィーに
よりIgGF(ab’)2断片を回収する。
ate/bicarbonate、pH9.5に溶解し
て0.001mg/mlに調整して96ウエルミクロタ
イタープレート(平底)に0.1ml/ウエルで分注
し、37℃、1時間静置する。上清を除去、プレートを
洗浄液(0.1%Tween−20を含むPBS
(−))で洗浄、ブロッキング溶液(1%ゼラチンを含
むPBS(−))を0.15ml/ウエルで分注、37
℃、30分間静置する。
BS(−))で抗体試料を1mg/mlに調整し、次い
で96ウエルミクロタイタープレート(V底)にて段階
希釈する(×500、×1000、×2000、×40
00、×8000、×16000、×32000、×6
4000)。
トを洗浄、抗体試料希釈液を2系列で0.1ml/ウエ
ル分注して37℃、1時間静置する。プレートを洗浄し
てビオチン化第2抗体(家兎抗体試料にはビオチン化抗
−ウサギIg、Amersham cat No.RP
N−1004、マウス抗体にはビオチン化抗−マウスI
g、Amersham cat No.RPN−100
1)の1000倍希釈液を0.1ml/ウエル分注して
37℃、1時間静置する。プレートを洗浄して酵素標識
アビジン(アルカリホスファターゼ結合アビジン、Da
kopattscat No.D365またはアルカリ
ホスファターゼ結合ストレプトアビジン、GIBCO
BRL、cat No.9542SA)の1000倍希
釈液を0.1ml/ウエル分注して37℃、30分間静
置する。洗浄して基質(0.5mM MgCl2を含む
10mMジエタノールアミン中の2.5mM p−ニト
ロフェニルホスフェート二ナトリウム塩、pH9.5)
を0.1ml/ウエル分注して室温にて10分間遮光、
静置後、停止液(3M NaOH水溶液)を0.05m
l/ウエル添加する。
ダーにかけ405nmにおける吸光度を計測する。抗体
試料1mg/mlの希釈倍数を片対数グラフの対数目盛
に、吸光度を等目盛に設定して測定値をプロットする。
希釈倍数の低い試料から順次曲線で結んで描かれるシグ
モイド曲線の対数変化を示す直線領域の中点に対応する
希釈倍数を求めて抗体力価(Unit/mg)とする。
家兎抗体IgGF(ab’)2の抗体力価は2ロットと
もに、12,000Unit/mg、マウス腹水型プー
ルIgGは8,000Unit/mg算定した。
を用いてマウスIgGにビオチンを共有結合させる。具
体的には、0.1M BNHS(蒸留ジメチルホルムア
ミドに溶解)の57μlを10mg/mlマウスIgG
(0.1M NaHCO3に溶解)の1mlに添加して
22℃で1時間反応後、0.05M PBS(−)、p
H7.2を用いて4℃で24時間透析を行う。透析外液
は数回取り替える。透析後に等容量の再蒸留グリセロー
ルを添加して凍結保存する。
抗体の作製 飽和硫酸アンモニウム沈殿物として市販のAP(alk
alline phosphatase type V
IIS,Sigma)の5mgを1.25%グルタルア
ルデヒドを含む0.1M PBS(−)、pH6.8の
0.2mlに再度懸濁して、22℃で一夜放置してから
生理食塩液に透析して、容量を1mlに生理食塩液を用
いて調整する。それに2.5mg/mlマウスIgGの
1mlと1M炭酸緩衝液pH9.5を添加して4℃で2
4時間放置後、2Mリシン溶液を10μl添加して22
℃で2時間放置した。0.005M PBS(−)、p
H7.2を回収して遮光容器に入れて4℃で保存した。
アビジンの作製 AP5mgを前記7)と同じ要領でグルタルアルデヒド
で活性化処理してからアビジン(Vector社)とモ
ル比1:1で混合して4℃で一夜反応後、生理食塩液に
対して4℃で一夜透析した。ウシ血清アルブミン(BS
A)を最終濃度1%になるよう添加して遮光、保存し
た。
よる測定ELISA−サンドイッチAP法の場合 1)リン酸緩衝塩溶液(PBS)の調製 NaCl 8.0g、KCl 0.2g、KH2PO4
0.24gを蒸留水800mlに溶解してpH7.2に
調整を行い、全量1000mlとする。
ク質を前記1)のPBSで希釈して0.02mg/ml
にしてELISA用96ウエルミクロタイタープレート
(平底)(Costar cat No.3590)へ
50μl/ウエル分注する。室温で2時間放置する。プ
レートに抗体が約100ng/ウエル(300ng/c
m2)結合する。
2回洗浄し、ブロッキング溶液(1%ゼラチンおよび
0.02% NaN3を含むPBS)を200μl/ウ
エル分注して室温で2時間以上一夜放置する。
プトエタノール、2.3%SDSを含む0.0625T
ris−HCl)の15μlを唾液試料50μlに添加
して37℃で30分間放置後に遠心機にかけて上清を回
収した。次いで希釈用96ウエルミクロタイタープレー
ト(V底)(Costar cat No.3897)
を用いて希釈液(0.1%ゼラチン、0.02% Na
N3、0.1% Tween−20を含むPBS)にて
対照標準試料(1mg/ml)の8段階希釈液(1×1
04、2×104、4×104、8×104、16×1
04、32×104、64×104、128×104)およ
びタンパク溶解液で処理した唾液上清の4段階希釈液
(1×7.7、3×7.7、9×7.7、27×7.
7)を調製した。
2% NaN3、0.1% Tween−20を含むP
BS)で2回洗浄して、前記3)の調製試料を2系列で
50μl/ウエル分注して37℃で1時間放置する。
(アルカリホスファターゼ結合マウスIgG抗−ストレ
ス関連タンパク質抗体、1mg/ml)の500倍希釈
液を50μl/ウエル分注して37℃で1時間放置す
る。
MgCl2を含む10mMジエタノールアミン中の
2.5mM p−ニトロフェニルホスフェート二ナトリ
ウム塩、pH9.5)を50μl/ウエル分注して室温
にて10分間遮光、放置後、反応停止液(3M NaO
H水溶液)を25μl/ウエル添加する。
リーダーにかけ405nmにおける吸光度を計測する。
対数グラフの対数目盛に、吸光度を等目盛に設定して測
定値をプロットして順次曲線で結ぶとシグモイド曲線が
得られる。唾液試料希釈液の吸光度が標準曲線上の対数
変化を示す直線領域にくるものを選抜して、対応する濃
度を求め、得られる値に試料希釈倍数(希釈液による希
釈倍数×1.3)を乗じると唾液試料中の精神的ストレ
ス関連タンパク質濃度が算定される。
0ng/ml、検出感度は2ng/mlであった。
AP法の場合と共通する。
体(ビオチン化マウスIgG抗−ストレス関連タンパク
質抗体、1mg/ml)の500倍希釈液を50μl/
ウエル分注して37℃、1時間放置する。
(アルカリホスファターゼ結合アビジン、Dakopa
tts cat No.D365)の500倍希釈液を
50μl/ウエルを分注して37℃、1時間放置する。
ドイッチAP法の場合の7)〜10)に各々対応する。
/ml、検出感度は0.2ng/mlであった。
と、従来法に比べて精神的ストレス関連タンパク質を簡
単に感度よく検出することができ、本人の気づかないう
ちに蓄積している精神的ストレスの程度を測定すること
が可能となる。これによって精神的ストレス性障害を未
然に防ぎ、あるいは早期に適切な処置を施すことができ
る。
す。
る主観的苦味強度を示す。
酸キニーネ濃度を示す。
レス関連タンパク質の定量結果を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 以下の性質を有する精神的ストレス関連
タンパク質: (1)分子量:約14kDa(SDS−PAGEによ
る) (2)配列番号1に示すN末端部分配列を有する に対する抗体またはその断片を用いて、免疫学的測定法
によりヒト体液中の精神的ストレス性障害関連抗原を測
定する方法。 - 【請求項2】 免疫学的測定法がELISA法である請
求項1記載の方法。 - 【請求項3】 体液が唾液である請求項1または2記載
の方法。 - 【請求項4】 以下の性質を有する精神的ストレス関連
タンパク質: (1)分子量:約14kDa(SDS−PAGEによ
る) (2)配列番号1に示すN末端部分配列を有する に対する抗体またはその断片を含む、精神的ストレス性
障害の診断キット。
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