JP3522764B2 - 遊離及び複合化トリプシノーゲン−2のアッセイ - Google Patents
遊離及び複合化トリプシノーゲン−2のアッセイInfo
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Description
のアルファ−1−抗トリプシン(トリプシン−2−AA
T)とのその複合体のいづれかとしてのトリプシノーゲ
ン−2の測定のためのイムノアッセイを提供する。本発
明は更に、尿中の遊離トリプシノーゲン−2又は血清中
のトリプシン−2−AATのいずれかの測定による、膵臓
炎及びその他の膵臓障害を非膵臓系胃腸障害から判別す
るための方法に関連する。
に関する追加の詳細を供するために本明細書において利
用する公開物及びその他の資料は引用することで本明細
書に組入れる。
れるセリンプロテアーゼである(Travis J and Roberts
R,Biochemistry 1969;8:2884−9;Mallory P and Travi
s J,Biochemistry 1973;12:2847−51)。トリプシノー
ゲン異性酵素の2種類の主要タイプ、即ち、カチオン性
トリプシノーゲンとも呼ばれているトリプシノーゲン−
1、及びトリプシノーゲン−2又はアニオン性トリプシ
ノーゲンが特性決定されている。トリプシノーゲンプロ
酵素は腸内でエンテロキナーゼによりトリプシンへと活
性化される。エンテロキナーゼはトリプシノーゲンのN
末端から活性化ペプチドを外す。トリプシノーゲンは高
度の配列同一性を示すが、それらは電気泳動又はイオン
交換クロマトグラフィーを利用することにより電荷相違
に基づいて分離される。膵臓及び膵液中のトリプシノー
ゲンの主要形態はトリプシノーゲン−1である(Guy CO
ら、Biochem Biophys Res Commun 1984;125:516−2
3)。健康な対象者の血清中ではトリプシノーゲン−1
も主要な形態であり、一方膵臓炎を有する患者において
は、トリプシノーゲンがより強く高揚する(Itkonen
ら、J Lab Clin Med 1990;115:712−8)。トリプシノ
ーゲンは一定の卵巣腫瘍においても認められ、それにお
いては、トリプシノーゲン−2が主要な形態である(Ko
ivunenら、Cancer Res 1990;50:2375−8)。アルファ
−1−抗トリプシンと複合したトリプシン−1(アルフ
ァ−1−抗トリプシンとも呼ばれる)は膵臓炎を有する
患者の血清の中で認められたが(Borgstrom A and Ohls
son K,Scand J Clin Lab Invest 1984;44:381−6)、
この複合体の測定が膵臓障害とその他の胃腸障害とを判
別するために有用であることは見い出されていない(Bo
rgstromら、Scand J Clin Lab Invest 1989;49:757−6
2)。
が(Kimlandら、Clin Chim Acta 1989;184:31−46;Itko
nenら、1990)、しかしモノクローナル抗体を利用する
ことにより(Itkonenら、1990)又はポリクローナル抗
血清を吸着させることにより(Kimlandら、1989)、各
トリプシノーゲン形態の特異的な測定を可能にする試薬
を得ることが可能である。
プシンインヒビターアルファ−2−マクログロブリン及
びアルファ−1−抗トリプシン(AAT)により失活す
る。AATは肝臓の中で合成される58キロダルトンのセリ
ンプロテアーゼインヒビターであり、そして血液中の主
要プロテアーゼインヒビターの一つである。トリプシン
−1とAATとの複合体が血清中で検出可能であるが(Bor
gstrom and Ohlsson,1984)、アルファ−2−マクログ
ロブリンとの複合体は抗体ベースアッセイでは測定でき
ない(Ohlsson K,Acta Gastroenterol Belg 1988;51:3
−12)。
在的に致死性の障害である。血清又は尿中のアミラーゼ
の測定がこの目的のために日常的に利用されているが、
これらの方法は特異性の欠如により妨げられ、そのこと
はその臨床的な価値を制約してしまう。それ故、その他
の膵臓マーカー、例えばプロテアーゼ及びリパーゼの利
用に対する関心が高まっている(Ogawaら、Nippon Geka
Gakkai Zasshi(日本外科学会雑誌)1985;86:1241−
4)。血清中のトリプシノーゲン−1及び−2の測定
(Itkonenら、1990)並びに尿中のトリプシノーゲン−
1の測定(Lake−Bukaarら、Lancet 1979;ii:878−80)
が膵臓障害の診断に利用されている。
はアルファ−1−抗トリプシンと複合したトリプシノー
ゲン−2、そして尿中では遊離トリプシノーゲン−2の
非常に高揚した濃度を有することが示されている。従っ
て、この発見は膵臓の診断において非常に有用であるこ
とが証明された。
アルファ−1−抗トリプシンの特性を示す。トリプシノ
ーゲン−2−免疫反応の溶出を対比のために示す。矢印
はIgG及びアルブミンについての溶出位置を示してい
る。
ファ−1−抗トリプシン複合体の免疫蛍光測定アッセイ
についての容量−応答曲線を示す。
塞を有する11人の患者、膵臓外起源の急性腹部障害を有
する34人の患者及び急性膵臓炎を有する29人の患者由来
の血清サンプル中のトリプシノーゲン−2の濃度を示
す。水平点線は上限対照限界を示す。
ファ−1−抗トリプシン複合体及び血清アミラーゼの濃
度を示す。
トリプシン−2−AAT、トリプシノーゲン−2及びアミ
ラーゼの受容者作用特性(Receiver Operating Charate
ristic)(ROC)プロットを示す。膵臓外起源の腹部障
害を有する患者をコントロールグループとして利用し
た。一定のカットオフ点についての値を表示する。この
図はトリプシン−2−AATが膵臓炎と非膵臓系急性腹部
障害との間での最良の判別能力をもつことを示した。
及び急性膵臓炎を有する22人の患者由来の尿サンプル中
のトリプシノーゲン−2及びアミラーゼの濃度を示す。
この図は尿中のトリプシノーゲン−2が最良の診断精度
をもつことを示す。
膵臓炎(II)を有する患者由来の尿及び血清サンプル中
のトリプシノーゲン−2及びアミラーゼの濃度を示す。
膵臓外起源の急性腹部障害を有する患者はコントロール
を担う(AC)。HC=健康体コントロール。水性点線は上
限対照限界を示す。
及び重度と軽度の急性膵臓炎(図7B)との判別における
様々な試験の精度を示すROCプロットを示す。
リプシノーゲン−2に関するイムノアッセイに関連し、
この分析物は血清中のアルファ−1−抗トリプシンと複
合したトリプシン−2又は尿中のトリプシノーゲン−2
のいづれかである。
に従うと、トリプシン−2−AAT複合体又は遊離トリプ
シノーゲン−2は少なくとも2種類の抗体を使用する非
競合法により測定され、ここで捕獲抗体は固相に結合し
ている。
体、フォスフォレセンス又はルミネッセンスマーカー、
及び肉眼で検出可能な有色粒子である。「ラベル」なる
語は上記のマーカーに結合できる結合部位を包括するも
のと解されるであろう。
T複合体及び尿に由来する実質的に精製されたトリプシ
ノーゲン−2の調製品に関する。
度又は尿中のトリプシノーゲン−2の濃度の測定に基づ
く、膵臓炎及びその他の膵臓障害を、非膵臓障害から判
別するための方法に関する。
う。
て作った。トリプシノーゲン−2に対する抗体の特異性
を文献(Koivunenら、1990)に記載のイオン交換クロマ
トグラフィーにより分離したトリプシノーゲン−1及び
−2を利用して分析した(Itkonenら、1990)。
Denmark)から獲得した。免疫蛍光測定アッセイ(IFM
A)のアッセイバッファーは1リットル当り5gの牛血清
アルブミン、0.15gの牛グロブリン及び0.5gのNaN3を含
む9g/のNaClを有する50mMのトリス−HCl,pH7.7(TB
S)とした。洗浄溶液にはリットル当り9gのNaCl,0.5gの
NaN3及び0.2gのTween 20を含ませた。増強溶液はWallac
Biochemical Laboratories(Turku,Finland)に由来し
た。
外胆管閉塞を有する11人の患者及び膵臓外起源の急性腹
部障害を有する34人の患者から獲得した。サンプルは、
認定の24時間以内、且つ治療開始前に採取した。急性膵
臓炎の診断は臨床及び実験的発見(血清及び尿アミラー
ゼ並びにCRP)、ランソン基準(Ransonら、Surg Gyneco
l Obster 1974;139:69−80)に基づく。診断は膵臓のコ
ントラストコンピューター連動断層撮影により確認し
た。肝臓外胆管閉塞及びその他の膵臓外起源の急性腹部
障害の診断は通常の臨床方法に基づく(臨床、実験室、
超音波測定及び放射性検査、又は外科的発見)、胃及び
十二指腸潰瘍、並びに食道炎及び胃炎は内視鏡により診
断される。フィンニッシュ・レッド・クロス・ブラッド
・バンクから獲得した120人の血液ドナー由来の血清サ
ンプルを対照値を樹立するために利用した。サンプルは
全てアッセイするまで−20℃で保存した。
10/30の1×30cmのカラム(Pharmacia,Sweden)及び溶
出用のTBSバッファーを利用するゲル濾過により実施し
た。流速は30ml/hとし、そして0.5mlの容量の画分を集
めた。チューブをタンパク質分解及びチューブへの非特
異的吸着を防ぐためにアプロチニン(1.0mg/)含有の
50μのアッセイバッファーで事前充填しておいた。Ig
G(150kD)及びアルブミン(69kD)の溶出容量をカラム
の大まかな検量のために用いた。
nger Mannheim由来の試薬を利用して酵素比色試験によ
り測定した。この方法の対照値は血清で70〜300U/L、そ
して尿で60〜2000U/Lであった。
ァ−1−抗トリプシン(トリプシン−2−AAT)の調製 トリプシン−2−AAT複合体に関する検量物質を純粋
ヒトAAT(Sigma Chemical Co.,St.Louis,USA)及び既述
の通りに(Itkonenら、1990)急性膵臓炎を有する患者
の尿から精製したトリプシン−2から調製した。トリプ
シノーゲン−2を37℃で2hかけて自己活性化させ、次い
で20℃で16h TBSバッファー中の7倍過剰量のAATとイン
キュベートした。このインキュベーション混合物をゲル
濾過により分離し、そして画分の中のトリプシノーゲン
−2及びトリプシン−2−AATの含有量をトリプシノー
ゲン−2 IFMAにより概算した(図1)。AATとのインキ
ュベーションは、アプロチニンとインキュベートしたコ
ントロール中の含有量の6%にまでトリプシノーゲン−
2成分を減少させた。トリプシノーゲン−2 IFMAとトリ
プシン−2−AATとの交差反応は3.3%であった(図
1)。これに基づき、トリプシン−2の94%がAATと複
合したと計算される。この調製品をトリプシン−2−AA
Tアッセイの検量のために用いた。検量物質は0.1,0.5,
1.0,10及び100μg/の濃度においてトリプシン−2−A
ATを含むように複合体をアッセイバッファーで希釈する
ことにより調製した。
合免疫蛍光測定アッセイ トリプシノーゲン−2を2種類のモノクローナル抗体
を利用する非競合式時間分解免疫蛍光測定アッセイによ
り測定した(Itkonenら、1990)。血清中の対照域は18
〜90μg/であった(中央値39μg/)。
シノーゲン−2及びトリプシン−2−AAT複合体の双方
に反応するトリプシン−2に対するモノクローナル捕獲
抗体(14F10)(Itkonenら、1990)をマイクロタイター
ウェル上にコーテイングした。ユーロピウムキレート
(Hemmilaら、Anal Biochem 1984;137:335−43)でラベ
ルしたAATに対するポリクローナルウサギ抗体(Dako,De
mmark)を検出抗体として用いた。25μのサンプル及
び200μのアッセイバッファーをコーテイングを施し
たウェルに分注した。1時間インキュベーション後、ウ
ェルを空にし、自動ワッシャー(DELFIA Platewash 129
6−024,Wallac,Turku,Finland)を利用して洗浄溶液で
2回洗った。200μのアッセイバッファー中の200ngの
トレーサー抗体を加え、そして1時間にわたる更なるイ
ンキュベーションの後、ウェルを空にし、そして4回洗
った。200μの増強溶液を加え、そして5分後、蛍光
を1234 DELFIA蛍光計(Wallac,Turku,Finland)で測定
した。トリプシン−2−AAT IFMAについての用量−応答
曲線を図2に示す。
標準曲線は100μg/まで直線性を有していた。120人の
血液ドナー由来の血清における2.5及び97.5パーセンタ
イルを基準として決定した対照域は2.3〜12μg/であ
り、そして中央値は4.2μg/であった。
びトリプシノーゲン−2 血清アッセイの臨床精度を、急性膵臓炎を有する患
者、肝臓外胆管閉塞を有する患者、及び膵臓外起源の急
性腹部障害を有する患者由来の血清サンプル中のトリプ
シン−2−AAT、トリプシノーゲン−2及びアミラーゼ
の濃度を決定することにより評価した。急性膵臓炎を有
する患者においては、トリプシン−2−AAT及びトリプ
シノーゲン−2のレベルは非常に高揚していた。トリプ
シン−2−AATの中央濃度は健康体コントロールの59倍
であった。健康体コントロールのそれよりも、トリプシ
ノーゲン−2のそれは19倍、そしてアミラーゼのそれは
5.4倍であった(表1)。
間でトリプシン−2−AAT値の重なりはなかった。トリ
プシノーゲン−2については4人の患者(14%)におい
て重なりが認められ、そしてアミラーゼについては14人
の患者(48%)において重なりが認められた(図3A及び
3B)。
を受容者作用特性(ROC)分析により評価した。ROC曲線
下の面積はトリプシン−2−AATについては1.00、トリ
プシノーゲン−2については0.996、そしてアミラーゼ
については0.929であり、感度及び特異性がその他の測
定法よりも優れていることを示唆する(図4)。
を濾過して不溶性構成分を除去し、そして瀘液のpHを1m
ol/のNaOHで7.4に調整した。その瀘液を、トリプシノ
ーゲン−2に特異的な20mgのモノクローナル抗体を臭化
シアノゲン活性化Sepharose(Pharmacia,Uppsala,Swede
n由来)にカップリングさせることにより調製したイム
ノアフィニティークロマトグラフィーに通した。抗体の
特徴は記述の通りである(Itkonenら、1990)。カラム
を1mol/のNaClで洗浄後、それを0.1%のトリフルオロ
酢酸(TFA)により溶出させた。その溶出液を更に逆相
クロマトグラフィーにより、0.1%のTFAバッファー及び
アセトニトリル勾配による溶出を利用して精製した。画
分の含有量を280nmでの吸収に基づいてタンパク質につ
いてモニターした。得られる画分を1mol/のトリスバ
ッファーで直ちに中和した。画分中のトリプシノーゲン
−2の含有量はイムノアッセイにより決定した。この方
法により精製したトリプシノーゲン−2はドデシル硫酸
ナトリウム電気泳動での一本のバンドにより証明される
通り95%以上の純度であった。
度は急性膵臓炎を有する22人の患者及び膵臓外起源の急
性腹部障害を有する46人の患者由来の尿サンプル中の濃
度を測定することにより評価した。急性膵臓炎を有する
患者において、その中央濃度は急性腹部障害を有する患
者のそれの4000倍であった。アミラーゼについての対応
の差は4倍にすぎなかった(表2)。
するコントロールグループとの間でトリプシノーゲン−
2値の重なりはなかった。アミラーゼについては、膵臓
炎を有する4人の患者のみがコントロールグループにお
いて観察された最も高い値よりも高い値を有していた
(図5)。
ゼと対比させた急性膵臓炎マーカーとしての尿トリプシ
ノーゲン−2 早期診断及び急性膵臓炎(AP)の症度の評価における
尿トリプシノーゲン−2の測定の臨床的用途を研究し
た。対照方法として血清トリプシノーゲン−2、尿アミ
ラーゼ及び血清アミラーゼを利用した。APと診断された
全部で59人の患者及び膵臓外起源の急性上腹部障害を有
する42人のコントロール(AC)をヘルシンキ大学中央病
院で研究した。APを有する患者はその臨床結果に応じて
2つのグループに分類した:軽度AP(グループI、40人
の患者)及び重度AP(グループII、19人の患者)。急性
腹部障害の徴候のない患者由来の尿サンプルを健康体コ
ントロール(HC)として利用した。アミラーゼ及びトリ
プシノーゲンを前述の方法に従って決定した。
リプシノーゲン−2の尿濃度を有し、そして上限対照値
を下まわる濃度は診断ではなかった。一方、膵臓炎を有
する17人(28%)の患者が正常な尿中アミラーゼレベル
を有していた。急性膵臓炎における最低のトリプシノー
ゲン−2値(15μg/)は健康体コントロールの上限対
照値の1.4倍であった。APを有する患者の尿トリプシノ
ーゲン−2の中央濃度は上限対照限界の102倍であっ
た。対比のため、尿アミラーゼのレベルはわずか2.0倍
であり、そして血清アミラーゼのそれは上限対照限界の
3.4倍であった。
患者(AP)と急性腹部膵臓外障害を有するコントロール
(AC)とを比較するために用いた。AUC(曲線下面積)
は尿中のトリプシノーゲン−2については0.980、そし
て尿中のアミラーゼについては0.842であった。尿中の
トリプシノーゲン−2は血清中のトリプシノーゲン−2
(AUC=0.998)及び血清アミラーゼ(AUC=0.965)と同
じくらいに良好な精度を有していた(図7A参照)。
Pから判別するうえで試験したマーカーのうちで最も高
い精度を有することを示し(AUC=0741、図7B)、そし
てそれはこの観点において血清トリプシノーゲン−2よ
りも若干良かった。アミラーゼは重度を軽度APから判別
する能力に劣り、そして尿アミラーゼのレベルは重度な
障害の方が軽度な障害よりも事実上低かった(図6C)。
膵臓炎についての高い精度を有するマーカーであること
を示す。急性膵臓炎を有する患者は全員高い値を有し、
そしてその他の胃腸障害を有する患者のトリプシノーゲ
ン−2についての偽陽性結果の数は尿アミラーゼについ
てよりも少なかった。更に、トリプシノーゲン−2のレ
ベルは障害の症度を反映し、一方アミラーゼレベルは反
映しない。従って、トリプシノーゲン−2は急性膵臓炎
の診断においてその他の尿検査よりも明らかに優れ、そ
してトリプシノーゲン−2についての血清検査に関して
は同等である。
は尿中のトリプシノーゲン−2の測定は、血清中のトリ
プシノーゲン−2もしくはアミラーゼ又は尿中のアミラ
ーゼの如き現在利用されている方法よりも優れた臨床精
度を提供することが明らかである。
ができ、その一部しか本明細書において開示されていな
いことが明らかであろう。その他の態様もあり、そして
本発明の範囲を逸脱しないことが当業者に自明であろ
う。即ち、記載の態様は例示であり、そして限定するも
のと解すべきでない。
Claims (9)
- 【請求項1】サンプルの分析物の濃度の測定のためのイ
ムノアッセイを利用することにより膵臓炎を含む膵臓障
害を他の非膵臓障害から判別するための検査方法であっ
て、当該分析物が i)血清中のアルファ−1−抗トリプシンと複合したト
リプシン−2(トリプシン−2−AAT)又は ii)尿中のトリプシノーゲン−2、 のいずれかであることを特徴とする、方法。 - 【請求項2】前記分析物を含んで成るサンプルを前記分
析物に対する特異性を有する捕獲抗体とインキュベート
することを特徴とする、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】前記サンプルのインキュベーションを競合
ラベル化分析物の存在下で実施することを特徴とする、
請求項2記載の方法。 - 【請求項4】前記分析物を、前記捕獲抗体とは異なる前
記分析物の部位に対する特異性を有するラベル化検出抗
体とインキュベートすることを特徴とする、請求項2記
載の方法。 - 【請求項5】前記捕獲抗体が固相に結合していることを
特徴とする、請求項2、3又は4記載の方法。 - 【請求項6】前記分析物がトリプシン−2−AATであ
り、前記捕獲抗体に結合したトリプシン−2−AAT複合
体を前記検出抗体とのインキュベーションの前に遊離AA
Tから分離させることを特徴とする、請求項5記載の方
法。 - 【請求項7】前記ラベルが酵素、放射性同位元素、蛍光
体、ホスホレッセンスもしくはルミネッセンスマーカ
ー、有色粒子、又は前記マーカーに結合できる結合性部
位であることを特徴とする、請求項3〜6のいずれか1
項記載の方法。 - 【請求項8】前記捕獲抗体がトリプシノーゲン−2又は
トリプシン−2に特異的であることを特徴とする、請求
項2〜7のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】前記検出抗体がAATに対して特異的である
ことを特徴とする、請求項6記載の方法。
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