JP4012722B2 - Antibodies against carboxymethylated peptides - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンパク質又はペプチド中に存在する、カルボキシメチル化されたアミノ酸と反応する抗体、該抗体を用いた糖尿病合併症及び老化の進行度の評価方法、及び前記抗体の用途に関する。
【0002】
【従来の技術】
生体中のタンパク質は還元糖と非酵素的に反応して糖化される。この反応は、一般的にメイラード反応と呼ばれており、前期段階及び後期段階の反応から構成される。
メイラード反応の前期段階は、タンパク質を構成するアミノ酸の側鎖アミノ基やN末端アミノ基が糖のカルボニル基と反応し、シッフ塩基を経由してアマドリ転位生成物を生成するというものである。この反応の生成物として、ヘモグロビンA1Cや糖化アルブミンが知られており、該生成物は糖尿病の臨床マーカーとして広く用いられている。基本的には、現在では生体内のすべてのタンパク質が糖化されると考えられており、その結果としてのタンパク質の機能障害が数多く報告されている。
【0003】
メイラード反応の後期段階は、前期段階により生成したアマドリ転位生成物が、脱水、酸化、縮合といった複雑な不可逆的反応を経て、蛍光性、褐色変化あるいは分子内・分子間架橋形成を特徴とするメイラード反応の最終生成物を生じる段階である。そして、後期段階の最終生成物はAGE(Advanced Glycation End products)と呼ばれる。
【0004】
AGEは、複数の構造体の集合であると考えられており、その定量は蛍光強度の測定、機器分析、抗原抗体反応などにより行われている。現在までにAGEの構造体として、ピラリン、ペントシジン、クロスリン、カルボキシメチルリシン(CML)などが提唱されている(Biochemistry vol.35, No.24, 8075-8083, 1996他)が、反応経路や構造体の存在意義に関しては未だに詳細になっていない。
【0005】
上記物理化学的な特色に加え、AGEはマクロファージの細胞膜レセプターによって特異的に認識されるという生物学的な特色を持ち、大いに注目されている。さらに、糖尿病や老化現象にみられる細小血管障害(腎症、網膜症、末梢神経障害など)、動脈硬化、白内障、皮膚・血管・関節の結合組織の硬化・肥厚など種々の組織障害部位にAGEの存在が確認されている(Horiuchi S. et al., Nephrol. Dial. Transplant. 11(5)(1996))。従って、AGEはこれらの組織障害の発症に深く関与していると考えられ、AGEに関し、医学研究や臨床検査の分野での重要性が増している。
【0006】
ところで、ブドウ糖由来アマドリ転位生成物の酸化的開裂による代表的な生成物であるカルボキシメチルリシン(CML)は、1986年に同定されて以来(Ahmed MU et al.,J. Biol. Chem.261, 4889-94(1986))、上述したような糖尿病や老化現象との関連で注目を集めてきた。ヒト皮膚コラーゲン中のCML濃度が、糖尿病患者で有意に高いとの報告(Dyer DG.et al.,J. Clin. Invest,91(6),2463-9(1993))をはじめとし、組織中のCML濃度が糖尿病の進行や加齢により有意に増加するという報告が多くなされてきた。また、AGEに対する抗体のエピトープに関する研究により、CMLはAGEの主要な構造体であることが明らかにされてきた(Ikeda K.et al., Biochem. 35, 8075-8083 (1996))。
【0007】
一方、近年、AGEの新たな構造体として、CMLに酷似した構造のカルボキシエチルリシン(CEL)が見出され、ガスクロマトグラフィー/質量分析法によりヒトのレンズ蛋白質中の濃度が加齢に伴い増加することが明らかとなった(Ahmed MU. et al.,Biochem Journal,324, 565-570(1997))。CELは、タンパク質中のリシンの側鎖がメチルグリオキサール(MGO)によりカルボキシエチル化(CE化)されると考えられている。MGOは、解糖系におけるトリオースリン酸の分解産物やアセトールの代謝産物として存在し、糖尿病患者の血液中で増加しているという報告がある(Mclellan AC et al., Clinical Science 87, 21-29 (1994))。また、in vitroでも、高濃度の糖を含む培地で赤血球を培養すると細胞中のMGO濃度が上昇することが知られている。
上述したように、CMLおよびCELは、AGE構造体として重要であることが示されつつある。そこで、本発明者らは、AGE構造体として重要であるCMLと反応し、CELとは反応しない抗体を得ることができた(特開2000-219700号公報を参照。)。
【0008】
しかしながら、上記公報に開示された抗体は、カルボキシメチル化されたタンパク質と特異的に反応することでカルボキシメチル化タンパク質とカルボキシエチル化タンパク質とを識別することができるが、カルボキシメチル化タンパク質の検出感度としては十分ではなく、また、例えば数個のアミノ酸からなるカルボキシメチル化されたペプチド並びにカルボキシメチル化された遊離アミノ酸に対しては殆ど反応しなかった。したがって、上記公報に開示された抗体では、酵素処理や酸で加水分解した後のカルボキシメチル化ペプチド及びカルボキシメチル化アミノ酸を検出することができなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、カルボキシメチル化タンパク質を酵素処理や酸で加水分解した後の側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸及び当該アミノ酸を含むペプチドと反応できる抗体、該抗体を用いた糖尿病合併症及び老化の進行度の評価方法、及び前記抗体の用途を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究行った結果、アミノ酸側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたタンパク質又はペプチドを抗原として用い、カルボキシメチル化されたタンパク質又はペプチドをスクリーニングに用いることにより、タンパク質又はペプチド中に存在する、側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸またはペプチドと反応する抗体の作製に成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸またはペプチドと反応する抗体である。
【0011】
カルボキシメチル化されたアミノ酸としては、例えばN-ε-カルボキシメチルリシンが挙げられる。また、ペプチドとしては、2個以上のアミノ酸からなるものを挙げることができる。さらに、前記抗体はポリクローナル抗体でもモノクローナル抗体でもよい。モノクローナル抗体としては、例えば受託番号がFERM P-18589であるハイブリドーマにより産生されるものが挙げられる。
【0012】
さらに、本発明は、前記抗体と、側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸とを反応させることを特徴とするタンパク質中のカルボキシメチル化アミノ酸の測定方法である。
さらに、本発明は、前記抗体と、前記アミノ酸とを反応させることを特徴とする糖尿病合併症の評価方法である。糖尿病合併症としては、糖尿病性腎症、網膜症、神経障害などの糖尿病性細血管合併症、あるいは動脈硬化症に代表される糖尿病大血管合併症等が挙げられる。
【0013】
さらに、本発明は、前記抗体と、前記アミノ酸とを反応させることを特徴とする老化の進行度の評価方法である。
さらに、本発明は、前記抗体を含む、側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸の検出用試薬である。
さらに、本発明は、前記抗体を含む、糖尿病合併症評価用試薬、老化の進行度評価試薬又は免疫組織染色用試薬である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0015】
本発明は、側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸(以下、「カルボキシメチル化アミノ酸」又は「CM化アミノ酸」という)、カルボキシメチル化アミノ酸を含むペプチド(以下、「カルボキシメチル化ペプチド」又は「CM化ペプチド」という)及びカルボキシメチル化されたアミノ酸を含むタンパク質(以下、「カルボキシメチル化タンパク質」又は「CM化タンパク質」という)と反応する抗体を提供する。
【0016】
本抗体が反応するCM化アミノ酸及びCM化ペプチドは、例えば、CM化タンパク質をプロテアーゼによる酵素処理や酸で加水分解することによって得られたものを挙げることができる。
ここで、CM化タンパク質は、糖尿病や老化現象にみられる細小血管障害(腎症、網膜症、末梢神経障害など)、動脈硬化、白内障、皮膚・血管・関節の結合組織の硬化・肥厚など種々の組織障害部位に存在するAGE構造体(Horiuchi S. et al., Nephrol. Dial. Transplant. 11(5) (1996))の一つである。従って、CM化タンパク質を上記各種組織から定量的に検出すれば上記組織障害の進行状況を把握することができる。すなわち、医学研究や臨床検査の分野において、上記各種組織におけるCM化タンパク質を定量的に検出する重要性が増している。
【0017】
ところが、CM化タンパク質におけるカルボキシメチル化部位は、タンパク質の種類及び構造によって一定ではない。したがって、従来の抗体では、CM化タンパク質の種類によっては反応することができず、上記各種組織に含まれるCM化タンパク質を定量することは困難であった。これに対して、本発明にかかる抗体は、例えばCM化タンパク質をプロテアーゼ処理や酸などで得られるCM化アミノ酸及びCM化ペプチドと反応するため、上記各種組織に含まれるCM化タンパク質におけるカルボキシメチル化部位全てと反応することとなり、上記各種組織中に含まれるCM化タンパク質を定量することができる。
【0018】
また、CM化タンパク質とは異なる他のAGE構造体の一つとして、側鎖のアミノ基がカルボキシエチル化(CE化)されたアミノ酸が挙げられる。CM化アミノ酸とCE化されたアミノ酸との構造は非常に酷似している。本発明にかかる抗体は、CM化されたアミノ酸残基のみと反応し、CE化されたアミノ酸残基とは反応しない。したがって、本発明にかかる抗体を用いることによって、上記各種組織に含まれるCE化タンパク質とCM化タンパク質とを分別又は識別し、CM化タンパク質のみを定量することができる。
【0019】
ここで、「カルボキシメチル化アミノ酸」又は「CM化アミノ酸」とは、側鎖にアミノ基を有するアミノ酸において、当該アミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸を意味する。側鎖にアミノ基を有するアミノ酸の種類は、特に限定されるものではなく、例えばリシン、アルギニン、アスパラギン、グルタミンが挙げられるが、リシン(例えばN-ε-カルボキシメチルリシン)が好ましい。
【0020】
「カルボキシメチル化ペプチド」又は「CM化ペプチド」とは、上記CM化アミノ酸と、その他のアミノ酸とがペプチド結合してなり、複数のアミノ酸を含む構造体のことを意味する。その他のアミノ酸としては、特に限定されずいかなるアミノ酸及びその誘導体並びに修飾体を含む意味である。また、「カルボキシメチル化ペプチド」又は「CM化ペプチド」としては、複数のCM化アミノ酸を隣接し又は離間した状態で含むものであってもよい。また、「カルボキシメチル化ペプチド」又は「CM化ペプチド」としては、少なくとも1個以上のCM化アミノ酸を含んでいればよく、側鎖のアミノ基がCM化されていない他のアミノ酸を含んでいても良い。さらに、「カルボキシメチル化ペプチド」又は「CM化ペプチド」としては、少なくとも1個以上のCM化アミノ酸を含んでいればよく、CE化されたアミノ酸を含んでいても良い。尚、「CE化ペプチド」とは、少なくとも一部の側鎖のアミノ基がカルボキシエチル化されているアミノ酸を含むペプチドであって、カルボキシメチル化されたアミノ酸を含まないペプチドをいう(「カルボキシエチル化ペプチド」ともいう)。
【0021】
また、「カルボキシメチル化ペプチド」又は「CM化ペプチド」は、2個以上のアミノ酸を含めばよいが、タンパク質分子1つ当たり複数のCM化アミノ酸がある場合は、加水分解後に本抗体を使用することにより、高い検出感度で測定ができる。
この場合、本発明にかかる抗体は当該ペプチド中に存在するアミノ酸のうち、側鎖のアミノ基がCM化されたアミノ酸と反応することができる。
【0022】
1.CM化タンパク質、CM化ペプチド及びCM化アミノ酸の調製
CM化する対象となるタンパク質は特に限定されるものではなく、複合タンパク質、単純タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質などいずれのものでもよい。これらのタンパク質としては、例えばアルブミン(BSA等)、ヘモグロビン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ヒト血清アルブミン(HSA)、リボヌクレアーゼ(RNase)、β2マイクログロブリン、ヒストン、コラーゲン、血球膜タンパク質、又は低密度若しくは高密度リポタンパク質などが挙げられる。また、タンパク質に限らずペプチド、例えばオリゴペプチドでもポリペプチドでも良く、タンパク質から修飾や分解を受けて合成されたものも使用可能である。
【0023】
これらのタンパク質又はペプチドをCM化するには、BSAなどのタンパク質数十mg/ml(例えば5〜50mg/ml)と数十mg/ml(例えば10〜100 mg/ml)のグリオキシル酸をリン酸緩衝液中(グリオキシル酸の5倍のモル量のNaCNBH3を含む、pH 7.4)で、室温で24時間程度反応させる方法などが採用される。
上記方法によって得られたCM化タンパク質は、透析、液体カラムクロマトグラフィーなどによって精製された後、ポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体の作製に供される。
【0024】
CM化ペプチド及びCM化アミノ酸は、上述したように得られたCM化タンパク質をトリプシン、ペプシン、パパイン、アプロチニン、ロイペプチン等のプロテアーゼ又は、塩酸、硫酸などの酸による加水分解処理で得ることができる。例えば、数十mg/ml(例えば5〜70mg/ml)の上記CM化タンパク質数十μL(例えば10〜50μL)と数十mg/ml(例えば10〜80mg/ml)のトリプシン溶液数十μL(例えば20〜50μL)とを混合し、37℃水浴中で3時間反応させる。5mMのAEBSFで反応を停止させ、これにより、上記CM化タンパク質を酵素処理することができ、CM化ペプチド及びCM化アミノ酸を得ることができる。なお、上記混合溶液にトリプシン阻害剤(例えば4-(2-Aminoethyl)benzenesulfonylfluoride,HCL(AEBSF))を添加することによって、トリプシンによる加水分解反応を停止させることができる。
【0025】
2.CM化タンパク質に対する抗体
本発明において「抗体」とは、抗原である前記CM化タンパク質、前記CM化ペプチド及びCM化アミノ酸に結合し得る抗体分子全体またはその断片(例えば、Fab又はF(ab')2断片)を意味し、ポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよい。
抗体(ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体)は、種々の方法のいずれかによって製造することができる。このような抗体の製造法は当該分野で周知である[例えばSambrook, J et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)を参照]。
【0026】
(1) CM化タンパク質に対するモノクローナル抗体の作製
(i) 抗体産生細胞の採取
前記のようにして作製したCM化タンパク質又はCM化ペプチドを抗原として、哺乳動物、例えばラット、マウス、ウサギなどに投与する。抗原の動物1匹当たりの投与量は、アジュバントを用いないときは0.1〜100mgであり、アジュバントを用いるときは1〜100μgである。アジュバントとしては、フロイント完全アジュバント(FCA)、フロイント不完全アジュバント(FIA)、水酸化アルミニウムアジュバント等が挙げられる。免疫は、主として静脈内、皮下、腹腔内に注入することにより行われる。また、免疫の間隔は特に限定されず、数日から数週間間隔、好ましくは2〜5週間間隔で、1〜10回、好ましくは2〜5回免疫を行う。そして、最終の免疫日から1〜60日後、好ましくは1〜14日後に抗体産生細胞を採集する。抗体産生細胞としては、脾臓細胞、リンパ節細胞、末梢血細胞等が挙げられるが、脾臓細胞又は局所リンパ節細胞が好ましい。
【0027】
(ii) 細胞融合
ハイブリドーマを得るため、抗体産生細胞とミエローマ細胞との細胞融合を行う。抗体産生細胞と融合させるミエローマ細胞として、マウスなどの動物の一般に入手可能な株化細胞を使用することができる。使用する細胞株としては、薬剤選択性を有し、未融合の状態ではHAT選択培地(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジンを含む)で生存できず、抗体産生細胞と融合した状態でのみ生存できる性質を有するものが好ましい。ミエローマ細胞としては、例えば P3X63-Ag.8.U1(P3U1)、NS-Iなどのマウスミエローマ細胞株が挙げられる。
【0028】
次に、上記ミエローマ細胞と抗体産生細胞とを細胞融合させる。細胞融合は、血清を含まないDMEM、RPMI-1640培地などの動物細胞培養用培地中で、1×106〜1×107個/mlの抗体産生細胞と2×105〜2×106個/mlのミエローマ細胞とを混合し(抗体産生細胞とミエローマ細胞との細胞比5:1が好ましい)、細胞融合促進剤存在のもとで融合反応を行う。細胞融合促進剤として、平均分子量1000〜6000ダルトンのポリエチレングリコール等を使用することができる。また、電気刺激(例えばエレクトロポレーション)を利用した市販の細胞融合装置を用いて抗体産生細胞とミエローマ細胞とを融合させることもできる。
【0029】
(iii) ハイブリドーマの選別及びクローニング
細胞融合処理後の細胞から目的とするハイブリドーマを選別する。その方法として、細胞懸濁液を例えばウシ胎児血清含有RPMI-1640培地などで適当に希釈後、マイクロタイタープレート上に3×105個/well程度まき、各ウエルに選択培地を加え、以後適当に選択培地を交換して培養を行う。その結果、選択培地で培養開始後、14日前後から生育してくる細胞をハイブリドーマとして得ることができる。
【0030】
次に、増殖してきたハイブリドーマの培養上清中に、CM化タンパク質に反応する抗体が存在するか否かをスクリーニングする。ハイブリドーマのスクリーニングは、通常の方法に従えばよく、特に限定されるものではない。例えば、ハイブリドーマとして生育したウエルに含まれる培養上清の一部を採集し、酵素免疫測定法、放射性免疫測定法等によってスクリーニングすることができる。
【0031】
具体的には、ELISA法などにより複数種のCM化されているタンパク質に反応し、複数種のCM化されていないタンパク質を抗原として、前者に反応し後者に反応しないモノクローナル抗体を産生する細胞であるハイブリドーマを樹立する。
融合細胞のクローニングは、限界希釈法等により行う。そして、最終的に、複数種のCM化タンパク質とは反応するがCM化されていないタンパク質に反応しないモノクローナル抗体を産生する細胞であるハイブリドーマを樹立する。
【0032】
なお、本発明において、上記モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマNF-1G(「Mouse-Mouse hybridoma NF-1G」と称する)が得られた。このMouse-Mouse hybridoma NF-1Gは、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(茨城県つくば市東1丁目1番1号)に、平成13年11月6日付でFERM P-18589として寄託されている。
【0033】
(iv) モノクローナル抗体の採取
樹立したハイブリドーマからモノクローナル抗体を採取する方法として、通常の細胞培養法又は腹水形成法等を採用することができる。
細胞培養法においては、得られたハイブリドーマを10%ウシ胎児血清含有RPMI-1640培地、MEM培地又は無血清培地等の動物細胞培養培地中で、通常の培養条件(例えば37℃、5% CO2濃度)で7〜14日間培養し、その培養上清から抗体を取得する。
【0034】
腹水形成法の場合は、ミエローマ細胞由来の哺乳動物と同種系動物の腹腔内にハイブリドーマを約1×107個投与し、ハイブリドーマを大量に増殖させる。そして、1〜2週間後に腹水を採集する。
上記抗体の採取方法において抗体の精製が必要とされる場合は、硫安塩析法、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過、アフィニティークロマトグラフィーなどの公知の方法を適宜選択して、又はこれらを組み合わせることにより精製することができる。
【0035】
(2) CM化タンパク質に対するポリクローナル抗体の作製
前記CM化タンパク質又はCM化ペプチドを抗原として、これを哺乳動物、例えばラット、マウス、ウサギなどに投与する。抗原の動物1匹当たりの投与量は、アジュバントを用いないときは0.1〜100mgであり、アジュバントを用いるときは1〜100μgである。アジュバントとしては、フロイント完全アジュバント(FCA)、フロイント不完全アジュバント(FIA)、水酸化アルミニウムアジュバント等が挙げられる。免疫は、主として静脈内、皮下、腹腔内等に注入することにより行われる。また、免疫の間隔は特に限定されず、数日から数週間間隔、好ましくは2〜5週間間隔で、1〜10回、好ましくは2〜5回免疫を行う。そして、最終の免疫日から6〜60日後に、酵素免疫測定法(ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)又は EIA(enzyme immunoassay))、放射性免疫測定法(RIA;radioimmuno assay)等で抗体価を測定し、最大の抗体価を示した日に採血し、抗血清を得る。
【0036】
その後は、CM化およびCE化タンパク質(BSAなど)を用い、これらタンパク質に対する抗血清中のポリクローナル抗体の反応性をELISA法などで測定する。そして、ある種のCM化タンパク質に反応し、CM化されていないタンパク質に反応しない画分を集めることで、CM化されたタンパク質のみに反応するポリクローナル抗体を得ることができる。
【0037】
3. CM化アミノ酸等の測定方法
本発明においては、前記抗体を用いてCM化アミノ酸、CM化ペプチド及びCM化タンパク質を測定若しくは定量することができる。例えば、本発明のモノクローナル抗体又はポリクローナル抗体とCM化アミノ酸、CM化ペプチド及びCM化タンパク質とを反応させ、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)などで標識した抗マウスIgG抗体を用いることにより、CM化アミノ酸、CM化ペプチド及びCM化タンパク質を定量することが可能である。
【0038】
4.糖尿病合併症及び老化の進行度を評価方法
本発明の抗体を生体試料中のCM化アミノ酸、CM化ペプチド及びCM化タンパク質と反応させることにより、糖尿病合併症及び老化の進行度を評価することができる。糖尿病合併症としては、糖尿病性腎症、網膜症、神経障害などの糖尿病性細血管合併症、あるいは動脈硬化症に代表される糖尿病大血管合併症等が挙げられる。本発明において、これらの合併症の検出となる疾患は、1種類でもよく2種類以上が併発したものでもよい。
【0039】
糖尿病合併症患者、例えば糖尿病性腎症、糖尿病性網膜症などであると疑われる患者から血液、尿、組織等を採取し、適切な前処理を施して測定試料を調製する。なお、測定試料は、糖尿病の臨床マーカーとして利用することができる。次いで、前記測定試料と前記抗体とを反応させる。反応後、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)などで標識した抗マウスIgG抗体を用いて常法によりCM化アミノ酸、CM化ペプチド及びCM化タンパク質を検出、定量する。
検出結果が陽性である場合又は定量値が高い場合には、糖尿病合併症の有無及び老化の進行度を評価するための判断資料とすることができる。
【0040】
なお、上記前処理としては、プロテアーゼ等による酵素処理及び酸などによる加水分解処理を挙げることができる。酵素処理及び加水分解処理を施すことによって、CM化タンパク質をCM化アミノ酸及びCM化ペプチドにまで分解することができる。本抗体は、特に、CM化アミノ酸及びCM化ペプチドに対する優れた反応性を有するため、上記前処理として酵素処理及び加水分解処理を行うことによって、測定試料中に含まれるCM化タンパク質におけるCM化部位を定量的に測定することができる。したがって、本抗体を用いることによって、糖尿病合併症及び老化の進行度を詳細に評価することができる。
【0041】
5.本発明の抗体を含む試薬
本発明においては、CM化アミノ酸、CM化ペプチド及びCM化タンパク質に対する抗体を、各種試薬として使用することができる。例えば、CM化ペプチド及びCM化アミノ酸検出用試薬として使用する場合は、前記3.に記載の測定方法を用いて検出が行われ、糖尿病検出用試薬として使用する場合は、前記4.に記載の方法により検出が行われる。
【0042】
また、本発明の抗体を免疫組織染色用試薬として用いる場合は、通常の免疫組織染色法に従って検出が行われる。
例えば、糖尿病患者のバイオプシーから得られる種々の組織切片を常法により調製し、本発明の抗体を結合させる。西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識した抗マウスIgG抗体を二次抗体として本発明の抗体に結合させ、3,3'-ジアミノベンジジン(3,3'-diaminobenzidine)処理を施して染色する。染色後顕微鏡観察を行い、褐色に染色された領域がCM化を受けたものと判断することができる。
【0043】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例にその技術的範囲が限定されるものではない。
【0044】
〔実施例1〕モノクローナル抗体の調製
(1) 抗原の調製
(i) カルボキシメチル化タンパク質
本実施例においては、カルボキシメチル化タンパク質としてカルボキシメチル化ヒト血清アルブミン (以下「CM化HSA」という)を用いた。
5mgのタンパク質(HSA)を、1,100mM グリオキシル酸及び0.45 Mの NaCNBH3を含む0.2 Mリン酸緩衝液(pH7.8)中、37℃で24時間反応させた後、PBSにて透析し、CM化タンパク質を得た (Reddy S et al., Biochemistry 1995, 34, 10872-10878)。生成したCM化タンパク質について、アミノ酸分析を行った結果よりCM化HSAであることを確認した。
(ii) カルボキシエチル化タンパク質
5mgのタンパク質(HSA)を、0.2 M ピルビン酸及び0.3 M NaCNBH3を含むPBS中で24時間反応させた後、PBSにて透析し、CE化タンパク質を得た(Ahmed MU et al., Biochem J 1997, 324, 565-570)。生成したCE化タンパク質についてアミノ酸分析を行った結果より、CE化HSAであることを確認した(「CE化HSA」という)。
【0045】
(2) 動物の免疫
1mg/mlの抗原(CM化HSA)を、等量のフロイントアジュバントと混合してエマルジョンを作製したのち、200μl/匹ずつ、BALB/cマウスの背中皮内に免疫した。
2週間おきに追加免疫を行い、初回免疫から4回免疫した後に尾静脈より採血を行い、抗体価の確認を行った。
【0046】
(3) 抗体価の測定
抗体価はELISA法を用いて測定した。すなわち、抗原としてCM化HSAを5μg/mlの濃度で50μl/wellずつ、一晩4℃でプレートにコーティングした。0.05% Tween 20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5% ゼラチンを含むリン酸緩衝液 (pH 7.4)で1時間ブロッキングした。洗浄後、PBS-Tで段階希釈したマウス血清を50μl/wellずつ入れて1時間静置した。洗浄後、PBS-Tで2500倍に希釈した2次抗体(西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識 抗マウスIgG )を50μl/wellずつ入れて1時間静置した。洗浄後、0.5mg/mlのOPD 1,2-フェニレンジアミン ジヒドロクロライド(1,2-phenylenediamine dihydrochloride,OPD)を含むクエン酸緩衝液 (pH5.0)を100μl/wellずつ入れ、10分間反応させた。反応後、2N硫酸を添加して反応を止め、490nmの吸光度を測定した。その結果、抗血清の1万倍希釈溶液において、抗原と有意な反応性を示した。
【0047】
(4) 細胞融合および抗体産生ハイブリドーマのクローニング
抗体価の上昇が確認されたマウスの脾臓細胞とミエローマ細胞P3U1とを、5:1の割合でポリエチレングリコール法により細胞融合し、HAT選択培地で、ハイブリドーマの選択培養を行った。細胞融合10日目にハイブリドーマ培養上清を回収し、抗体価の測定を行った手法(前記(3)参照)と同様の手法でELISAを行い、CM化HSA及びCM化KLHとの反応性が陽性であり、且つ、HSAに対する反応性が陰性である株のスクリーニングを行った。
【0048】
なお、抗体価の上昇が確認されたマウスの脾臓細胞は、ストレプトアビジンが結合した磁気ビーズ(PIERCE社製)によって回収した。すなわち、ストレプトアビジンで標識した磁気ビーズとビオチンで標識したCM化HSAとを当該脾臓細胞懸濁液中に混合し、その後、磁石を作用させることによって当該磁気ビーズを回収する。回収された磁気ビーズに結合したストレプトアビジンには、CM化HSAのビオチンが結合することとなり、その結果、CM化HSAと抗原抗体反応により結合した脾臓細胞が磁気ビーズに捕捉されることとなる。
【0049】
上記スクリーニングで陽性となったハイブリドーマの細胞数を測定後、2×105個/wellとなるように96ウェルプレートにまきこみ(サブクローニング)、10日後にシングルコロニーのウェルのみ再度スクリーニングを行った。同様にして、スクリーニングで陽性となったハイブリドーマについて再度サブクローニングを行い、性質が100%一致するまでスクリーニング操作を続けた。
【0050】
その結果、CM化HSA及びCM化KLHとの反応性が陽性であり、且つ、HSAと反応しないモノクローナル抗体の産生細胞株(NF-1G)を得た。
なお、ハイブリドーマNF-1G(名称:「Mouse-Mouse hybridoma NF-1G」)は、独立行政法人 産業技術総合研究所 特許寄託センター(茨城県つくば市東1丁目1番1号)に、平成13年11月6日付でFERM P-18589として寄託されている。
【0051】
〔実施例2〕本発明のモノクローナル抗体の性質(CML及びCELの識別性)の検討1
本実施例では、CMLに特異的なモノクローナル抗体産生細胞株NF-1Gに関してCML及びCELに対する反応性の差を検討した。
1分子あたりのCML含有量の異なる抗原の作製を行った。すなわち、1,100mMのグリオキシル酸を3倍ずつ、6段階の希釈系列を調製し、それぞれの濃度100μlに5mg/mlのHSAを1mlずつ加えた。2時間室温で静置し、NaCNBH3を50μl加えて混和し、室温で一晩静置した後、PBSで透析をし、CM化タンパク質を得た。生成したCM化タンパク質について、アミノ酸分析を行った結果、CM化HSAであることを確認した。CEL含有量の異なる抗原の作製についても、グリオキシル酸の代わりにピルビン酸を用い、同様の方法で作製した。
【0052】
モノクローナル抗体産生細胞株NF-1Gに関してCMLとCELに対する反応性の相違を以下の方法で検討した。すなわち、上述の方法で作製したCM化HSA及びCE化HSAをそれぞれ5μg/mlの濃度でリン酸緩衝液(pH 7.4)に溶解し、50μl/wellずつELISAプレートにコーティングした。その後、炭酸緩衝液(pH 9.5)に溶解した0.5% ゼラチン(200μl/well)でブロッキングした。1μg/ml のNF-1G精製抗体を50μl/well添加して1時間反応させたのち、HRP標識抗マウスIgG抗体を50μl/well添加して1時間反応させた。次に、1,2-フェニレンジアミン ジヒドロクロライド(1,2-phenylenediamine dihydrochloride,OPD)を添加して発色反応を行い、490nmの吸光度をELISAリーダーによって測定した。
【0053】
この際、対照として、既存の抗CMLモノクローナル抗体である6D12((株)トランスジェニック社製)、CMS-10((株)トランスジェニック社製)、抗CELモノクローナル抗体であるKNH-30(熊本大学より供与)の精製抗体を用いた。
その結果、本発明のモノクローナル抗体(NF-1G)は、CM化HSAとは反応するが、CE化HSAとは反応性を示さないことを確認した。また、6D12は、CM化HSAおよびCE化HSAとほぼ同等に反応し、両者を区別できないことが明らかとなった。さらに、KNH-30は、CE化HSAとは反応するが、CM化HSAとは反応しないことを確認した。一方、CMS-10は、CM化HSAに対して特異的に反応するが、NF-1Gと比較してCM化HSAに対する反応性が低いことを確認した。
【0054】
更に、CMLの個数にしたがって反応性が高くなっていることから、CMLに反応していることがわかる。
従って、本発明のモノクローナル抗体(NF-1G)は、明らかに既存の抗AGEモノクローナル抗体とは異なり、CMLに対して特異的に優れた反応性を示し、CELとは反応しないことが分かった(図1)。
なお、本発明のモノクローナル抗体のサブタイプは、市販のタイピングキットによりIgG2aであることを確認した。
【0055】
〔実施例3〕本発明のモノクローナル抗体の性質(CML遊離体の識別性)の検討2
本実施例では、実施例1においてCM化HSAに対する反応性が認められた6D12、CMS-10及びNF-1Gについて、CML遊離体の識別性を検討した。CML遊離体は、化学的な方法により合成した。
【0056】
CMLHSAを固相化抗原として競合法ELISAを行い、6D12、CMS-10及びNF-1GそれぞれについてCML遊離体に対する反応性を検討した。競合法ELISAに際しては、抗原としてCML-HSAを2.5μg/mlの濃度で50μl/wellずつ、一晩4℃でプレートにコーティングした。0.05%Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%ゼラチンを含むリン酸緩衝液(pH7.4)で1時間ブロッキングした。洗浄後、予めCML遊離体と0.1μg/mlの6D12、CMS-10及びNF-1Gを室温で1時間反応させたものを50μl/wellずつ入れて1時間静置した。洗浄後、2500倍に希釈した2次抗体(西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスIgG(γ))を50μl/wellずつ入れて1時間静置した。洗浄後、0.5mg/mlの1,2-フェニレンジアミン ジヒドロクロライド(1,2-phenylenediamine dihydrochloride,OPD)を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)を100μl/wellずつ入れ、10分間反応させた。反応後、2N硫酸を添加して反応を止め、490nmの吸光度を測定した。
【0057】
また、同様に化学的に合成したCEL遊離体を抗原とした競合法ELISAを行った。その結果を図2(a)、(b)及び(c)に示す。図2(a)より6D12は、CML遊離体及びCEL遊離体ともに反応性を示さないことが確認された。また、図2(b)よりCMS-10もまた、CML遊離体及びCEL遊離体ともに反応性を示さないことが確認された。これらに対して、図2(c)よりNF-1Gは、CML遊離体に対して反応性を示し、CEL遊離体に対して反応性を示さないことが確認された。
【0058】
従って本実施例によって、本発明のモノクローナル抗体(NF-1G)は、明らかに既存の抗AGEモノクローナル抗体とは異なり、CML遊離体と特異的に反応できるものであることが判った。
また、NF-1Gを用いた競合法ELISAにおいて、CML遊離体の濃度を調節して測定感度を検討した。結果を図3に示す。図3より、NF-1Gを用いた競合法ELISAでは、CML遊離体が10μM程度の低濃度であっても試料に含まれるCML遊離体を検出できることが解った。なお、高速液体クロマトグラフィーによるCML遊離体の検出感度が1〜100μMであることから、NF-1Gを用いた競合法ELISAと高速液体クロマトグラフィーとの間に、検出感度の差がないと言うことができる。
【0059】
〔実施例4〕本発明のモノクローナル抗体の性質(抗凝固剤の影響)の検討3
本実施例では、実施例1においてCM化HSAに対する反応性が認められた6D12、CMS-10及びNF-1Gについて、EDTAによる反応性の影響を検討した。本実施例では、実施例1と同様にして調製したCM化HSAを固相化抗原とし、各種抗体との反応性に及ぼすEDTAの影響を検討した。
【0060】
測定は、CM化HSAを固相化抗原とするELISA法にて行った。すなわち、抗原としてCML-HSAを2.5μg/mlの濃度で50μl/wellずつ、一晩4℃でプレートにコーティングした。0.05%Tween20を含むPBS(PBS-T)で3回洗浄後、0.5%ゼラチンを含む炭酸緩衝液(pH9.5)で1時間ブロッキングした。洗浄後、10,5,2.5,1.25,0.625,0.3125mMのEDTAを含む抗体溶液50μlを添加して室温で1時間反応させた後、プレートに入れ、1時間反応させた。洗浄後、2500倍に希釈した2次抗体(西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスIgG(γ))を50μl/wellずつ入れて1時間静置した。洗浄後、0.5mg/mlの1,2-フェニレンジアミン ジヒドロクロライド(1,2-phenylenediamine dihydrochloride,OPD)を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)を100μl/wellずつ入れ、10分間反応させた。反応後、2N硫酸を添加して反応を止め、490nmの吸光度を測定した。
【0061】
結果を図4(a)、(b)及び(c)に示す。図4(b)に示すように、CMLHSAと特異的に反応するCMS-10においては、EDTA濃度が高くなるに連れてCML-HSAとの反応性が低下した。これに対して、図4(a)及び(c)に示すように、6D12及びNF-1Gにおいては、EDTA濃度に拘わらずCML-HSAに対する反応性は一定であった。
従って本実施例によって、本発明のモノクローナル抗体(NF-1G)は、例えば、サンプル中に含まれるCML-HSAを検出又は定量する際に、当該サンプルに含まれるEDTAの影響を受けずに正確に検出又は定量することができる。
【0062】
〔実施例5〕本発明のモノクローナル抗体を用いた臨床検体測定
本実施例では、本発明のモノクローナル抗体(NF-1G)を用いて、臨床検体に含まれるCML量を測定することで、NF-1Gについて臨床検体測定に関する利用可能性を検討した。
【0063】
本例では、CM化HSAをトリプシンで処理して得られるCM化ペプチドを用いて図5に示すような標準曲線を作成した。CM化ペプチドは、実施例1で調製したCML-HSAを含む溶液40μLに、70mg/mlのトリプシン溶液40μLを加え、37℃の水浴中で1時間反応させ、5mMのAEBSFを80μL添加することで反応を停止させて得られた。この操作により、CM化HSAは、リシン残基とアルギニン残基のC末端で切断されることとなり、N末端がリシン或いはアルギニンである複数のCM化ペプチドとなる。
【0064】
臨床検体は、糖尿病患者の肘静脈から血液を採取し、室温に20〜30分放置した後、3,000rpmで10〜15分間遠心して血清を分離した。このようにして得た患者血清40μlに70mg/mlのトリプシン溶液40μlを加え、37℃の水浴中で1時間反応させ、5mMのABESFを80μl添加することで反応を停止させて得た。
【0065】
このように調製した臨床検体に含まれるCML量を以下のようにして測定した。
STANDARDとしてトリプシンで処理したCML-HSAを用い、80μMから2倍ずつの段階希釈で計8濃度を調製し、競合法ELISAで検量線を作成した。上述のように前処理した検体を2倍、4倍、8倍に希釈し、作成した検量線より、CML測定値を求めた。
結果を表1に示す。
【0066】
【表1】

Figure 0004012722
【0067】
表1から判るように、本発明のモノクローナル抗体NF-1Gを用いた場合には、測定感度に優れるため、臨床検体に含まれるCML量を十分に測定することができた。
【0068】
【発明の効果】
本発明により、CM化タンパク質、CM化ペプチド、CM化アミノ酸に特異的に反応するモノクローナル抗体が提供される。また、本発明により、糖尿病の検出方法、及び前記抗体の用途が提供される。
CM化タンパク質、CM化ペプチド、CM化アミノ酸は、糖尿病合併症にみられる組織障害の発症と進展に深く関連していることから、医学研究や臨床検査の領域で、糖尿病合併症などの臨床マーカーとして使用可能である。
【0069】
また、本発明の抗体の使用により、CM化タンパク質におけるCM化アミノ酸量を好感度に測定することができる。これにより、試料中に含まれるCM化タンパク質におけるCML量を定量的に検出することができ、糖尿病又は老化現象とCM化タンパク質等との関連について、より詳細に検討することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】各種モノクローナル抗体とCM化HSA及びCE化HSAとの反応性を示すELISA法による特性図であり、(a)はモノクローナル抗体6D12のCM化HSAに対する反応性を示し、(b)はモノクローナル抗体CMS-10のCM化HSAに対する反応性を示し、(c)はモノクローナル抗体KNH-30のCM化HSAに対する反応性を示し、(d)はモノクローナル抗体NF-1GのCM化HSAに対する反応性を示し、(e)はモノクローナル抗体6D12のCE化HSAに対する反応性を示し、(f)はモノクローナル抗体CMS-10のCE化HSAに対する反応性を示し、(g)はモノクローナル抗体KNH-30のCE化HSAに対する反応性を示し、(h)はモノクローナル抗体NF-1GのCE化HSAに対する反応性を示している。
【図2】各種モノクローナル抗体とCML遊離体及びCEL遊離体との反応性を示す競合ELISA法による特性図であり、(a)はモノクローナル抗体6D12、(b)はモノクローナル抗体CMS-10また(c)はモノクローナル抗体NF-1Gを用いた場合を示している。
【図3】モノクローナル抗体NF-1Gを用いた競合法ELISAにおいて検出感度を検討した結果を示す特性図である。
【図4】各種モノクローナル抗体とCML-HSAとの反応性に対するEDTAの影響をELISA法で検討した結果を示す特性図であり、(a)はモノクローナル抗体6D12、(b)はモノクローナル抗体CMS-10また(c)はモノクローナル抗体NF-1Gを用いた場合を示している。
【図5】モノクローナル抗体NF-1Gを用いた臨床検体に含まれるCML量を測定する際に用いた標準曲線を示す特性図である。標準物質として、酵素処理したCM化HSAを用いた。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antibody that reacts with a carboxymethylated amino acid present in a protein or peptide, a method for evaluating diabetic complications and the progress of aging, and use of the antibody.
[0002]
[Prior art]
Proteins in the body are saccharified by reacting with reducing sugars non-enzymatically. This reaction is generally called the Maillard reaction, and is composed of an early stage reaction and a late stage reaction.
The first stage of the Maillard reaction is that the amino acid side chain amino group or N-terminal amino group of the protein reacts with the carbonyl group of the sugar to produce an Amadori rearrangement product via a Schiff base. As products of this reaction, hemoglobin A1C and glycated albumin are known, and these products are widely used as clinical markers of diabetes. Basically, all proteins in the living body are considered to be glycated at present, and many protein dysfunctions as a result have been reported.
[0003]
The late stage of the Maillard reaction is characterized by the fact that the Amadori rearrangement product produced by the early stage undergoes complex irreversible reactions such as dehydration, oxidation, and condensation, resulting in fluorescence, browning or intramolecular / intermolecular crosslink formation. This is the stage that yields the final product of the reaction. The final product in the late stage is called AGE (Advanced Glycation End products).
[0004]
AGE is considered to be an assembly of a plurality of structures, and its quantification is performed by measuring fluorescence intensity, instrumental analysis, antigen-antibody reaction, and the like. To date, pyrazine, pentosidine, croslin, carboxymethyllysine (CML), etc. have been proposed as AGE structures (Biochemistry vol.35, No.24, 8075-8083, 1996, etc.). The significance of the existence of the body is not yet detailed.
[0005]
In addition to the above physicochemical characteristics, AGE has a biological characteristic that it is specifically recognized by the cell membrane receptor of macrophages, and has received much attention. In addition, small vascular disorders (nephropathy, retinopathy, peripheral neuropathy, etc.) observed in diabetes and aging, arteriosclerosis, cataracts, sclerosis and thickening of connective tissues of skin, blood vessels, and joints, etc. (Horiuchi S. et al., Nephrol. Dial. Transplant. 11 (5) (1996)). Therefore, AGE is considered to be deeply involved in the onset of these tissue disorders, and the importance of AGE in the fields of medical research and clinical examination is increasing.
[0006]
By the way, carboxymethyl lysine (CML), which is a representative product by oxidative cleavage of the glucose-derived Amadori rearrangement product, was identified in 1986 (Ahmed MU et al., J. Biol. Chem. 261, 4889-94 (1986)) has attracted attention in relation to diabetes and aging as described above. In the tissues, including reports that CML levels in human skin collagen are significantly higher in diabetic patients (Dyer DG. Et al., J. Clin. Invest, 91 (6), 2463-9 (1993)) There have been many reports that the CML concentration of urine increases significantly with the progression of diabetes and aging. Studies on epitopes of antibodies against AGE have revealed that CML is the main structure of AGE (Ikeda K. et al., Biochem. 35, 8075-8083 (1996)).
[0007]
On the other hand, recently, carboxyethyl lysine (CEL) with a structure very similar to CML was found as a new structure of AGE, and the concentration in human lens protein increased with aging by gas chromatography / mass spectrometry. (Ahmed MU. Et al., Biochem Journal, 324, 565-570 (1997)). CEL is considered that the side chain of lysine in a protein is carboxyethylated (CE-ized) by methylglyoxal (MGO). MGO exists as a degradation product of triose phosphate and acetol metabolite in glycolysis and is reported to increase in the blood of diabetic patients (Mclellan AC et al., Clinical Science 87, 21-29 ( 1994)). Moreover, even in vitro, it is known that when erythrocytes are cultured in a medium containing a high concentration of sugar, the MGO concentration in the cells increases.
As mentioned above, CML and CEL are being shown to be important as AGE structures. Thus, the present inventors have been able to obtain an antibody that reacts with CML, which is important as an AGE structure, and does not react with CEL (see JP 2000-219700 A).
[0008]
However, the antibody disclosed in the above publication can distinguish between carboxymethylated protein and carboxyethylated protein by specifically reacting with carboxymethylated protein. In addition, for example, it hardly reacted to a carboxymethylated peptide consisting of several amino acids as well as a carboxymethylated free amino acid. Therefore, the antibody disclosed in the above publication cannot detect carboxymethylated peptides and carboxymethylated amino acids after enzymatic treatment or hydrolysis with acid.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides an amino acid having a carboxymethylated side chain amino group after enzymatic treatment or acid hydrolysis of a carboxymethylated protein, an antibody capable of reacting with a peptide containing the amino acid, and diabetes using the antibody. An object is to provide a method for evaluating the degree of complications and aging, and use of the antibody.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor uses a protein or peptide in which the amino group of the amino acid side chain is carboxymethylated as an antigen, and uses the carboxymethylated protein or peptide for screening. Thus, the present invention was completed by successfully producing an antibody that reacts with an amino acid or peptide in which a side chain amino group is carboxymethylated in a protein or peptide.
That is, the present invention is an antibody that reacts with an amino acid or peptide in which the side chain amino group is carboxymethylated.
[0011]
Examples of the carboxymethylated amino acid include N-ε-carboxymethyllysine. Moreover, as a peptide, what consists of two or more amino acids can be mentioned. Furthermore, the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. Examples of monoclonal antibodies include those produced by a hybridoma whose accession number is FERM P-18589.
[0012]
Furthermore, the present invention is a method for measuring a carboxymethylated amino acid in a protein, comprising reacting the antibody with an amino acid having a side chain amino group carboxymethylated.
Furthermore, the present invention is a method for evaluating diabetic complications, which comprises reacting the antibody with the amino acid. Examples of diabetic complications include diabetic fine blood vessel complications such as diabetic nephropathy, retinopathy, and neuropathy, or diabetic macrovascular complications typified by arteriosclerosis.
[0013]
Furthermore, the present invention is a method for evaluating the progress of aging, comprising reacting the antibody with the amino acid.
Furthermore, the present invention is a reagent for detecting an amino acid containing a carboxymethylated side chain amino group, comprising the antibody.
Furthermore, the present invention is a reagent for evaluating diabetic complications, a reagent for evaluating the degree of aging, or a reagent for staining an immune tissue, comprising the antibody.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0015]
The present invention relates to an amino acid whose side chain amino group is carboxymethylated (hereinafter referred to as “carboxymethylated amino acid” or “CM amino acid”), a peptide containing a carboxymethylated amino acid (hereinafter referred to as “carboxymethylated peptide”). Alternatively, an antibody that reacts with a protein containing a carboxymethylated amino acid (hereinafter referred to as “carboxymethylated protein” or “CMylated protein”) is provided.
[0016]
Examples of the CM-modified amino acid and the CM-modified peptide to which the present antibody reacts include those obtained by enzymatic treatment of a CM-protein with a protease or hydrolysis with an acid.
Here, CM protein is a variety of microangiopathies (nephropathy, retinopathy, peripheral neuropathy, etc.) observed in diabetes and aging, arteriosclerosis, cataracts, hardening and thickening of connective tissues of skin, blood vessels, and joints. It is one of the AGE structures (Horiuchi S. et al., Nephrol. Dial. Transplant. 11 (5) (1996)) present at the site of tissue damage. Therefore, if the CM protein is quantitatively detected from the various tissues, the progress of the tissue damage can be grasped. That is, in the fields of medical research and clinical examination, the importance of quantitatively detecting CM-modified proteins in the various tissues is increasing.
[0017]
However, the carboxymethylation site in the CM protein is not constant depending on the type and structure of the protein. Therefore, conventional antibodies cannot react depending on the type of CM protein, and it has been difficult to quantify the CM protein contained in the various tissues. On the other hand, the antibody according to the present invention reacts with a CM-modified amino acid and a CM-modified peptide obtained by, for example, protease treatment or acid, so that the carboxymethylation in the CM-protein contained in the above various tissues is performed. It reacts with all the sites, and the CM protein contained in the various tissues can be quantified.
[0018]
One of the other AGE structures different from the CM protein is an amino acid in which the amino group of the side chain is carboxyethylated (CE). The structures of CM amino acids and CE amino acids are very similar. The antibody according to the present invention reacts only with CM-converted amino acid residues and does not react with CE-converted amino acid residues. Therefore, by using the antibody according to the present invention, the CE protein and the CM protein contained in the various tissues can be separated or identified, and only the CM protein can be quantified.
[0019]
Here, “carboxymethylated amino acid” or “CM amino acid” means an amino acid having an amino group in the side chain, wherein the amino group is carboxymethylated. The type of amino acid having an amino group in the side chain is not particularly limited, and examples include lysine, arginine, asparagine, and glutamine. Lysine (for example, N-ε-carboxymethyllysine) is preferable.
[0020]
“Carboxymethylated peptide” or “CM peptide” means a structure comprising a plurality of amino acids formed by peptide bonding of the above CM amino acid and other amino acids. The other amino acids are not particularly limited, and are meant to include any amino acids and their derivatives and modifications. Further, the “carboxymethylated peptide” or “CM peptide” may include a plurality of CM amino acids adjacent to or separated from each other. In addition, the “carboxymethylated peptide” or “CM peptide” only needs to contain at least one or more CM amino acids, and includes other amino acids in which the side chain amino group is not CM-ized. Also good. Furthermore, the “carboxymethylated peptide” or “CM peptide” only needs to contain at least one CM amino acid, and may contain a CE amino acid. The “CE peptide” is a peptide containing an amino acid in which at least some of the side chain amino groups are carboxyethylated, and does not contain a carboxymethylated amino acid (“carboxyethyl”). Also referred to as a “modified peptide”).
[0021]
In addition, “carboxymethylated peptide” or “CM peptide” may contain two or more amino acids, but when there are a plurality of CM amino acids per protein molecule, this antibody is used after hydrolysis. Therefore, measurement can be performed with high detection sensitivity.
In this case, the antibody according to the present invention can react with amino acids in which the amino group of the side chain is converted to CM among the amino acids present in the peptide.
[0022]
1. Preparation of CM protein, CM peptide and CM amino acid
The protein to be commercialized is not particularly limited, and may be any protein such as complex protein, simple protein, glycoprotein, and lipoprotein. Examples of these proteins include albumin (such as BSA), hemoglobin, keyhole limpet hemocyanin (KLH), human serum albumin (HSA), ribonuclease (RNase), β 2 microglobulin, histone, collagen, blood cell membrane protein, or Examples thereof include low density or high density lipoprotein. Moreover, it is not limited to proteins, and peptides such as oligopeptides and polypeptides may be used, and those synthesized by modification or degradation from proteins can also be used.
[0023]
In order to convert these proteins or peptides into CM, several tens mg / ml (for example, 5 to 50 mg / ml) of protein such as BSA and tens of mg / ml (for example, 10 to 100 mg / ml) of glyoxylic acid are phosphoric acid. For example, a method of reacting at room temperature for about 24 hours in a buffer solution (containing NaCNBH 3 in a molar amount 5 times that of glyoxylic acid, pH 7.4) is employed.
The CM protein obtained by the above method is purified by dialysis, liquid column chromatography or the like, and then used for production of a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
[0024]
The CM peptide and the CM amino acid can be obtained by subjecting the CM protein obtained as described above to a hydrolysis treatment with a protease such as trypsin, pepsin, papain, aprotinin, or leupeptin, or an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. For example, several tens of mg / ml (for example, 5 to 70 mg / ml) of the above CM-modified protein tens of μL (for example, 10 to 50 μL) and several tens of mg / ml (for example, 10 to 80 mg / ml) of trypsin solution of several tens of μL ( For example, 20 to 50 μL) is mixed and reacted in a 37 ° C. water bath for 3 hours. The reaction is stopped with 5 mM AEBSF, whereby the CM-modified protein can be enzymatically treated, and a CM-modified peptide and a CM-modified amino acid can be obtained. The trypsin hydrolysis reaction can be stopped by adding a trypsin inhibitor (for example, 4- (2-Aminoethyl) benzenesulfonylfluoride, HCL (AEBSF)) to the mixed solution.
[0025]
2. Antibody to CM protein In the present invention, the term “antibody” refers to an entire antibody molecule or a fragment thereof (for example, Fab or F (ab ′)) that can bind to the CM protein, CM peptide and CM amino acid that are antigens. 2 fragment), which may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
Antibodies (polyclonal antibodies and monoclonal antibodies) can be produced by any of a variety of methods. Methods for producing such antibodies are well known in the art [see, eg, Sambrook, J et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)].
[0026]
(1) Production of monoclonal antibody against CM protein
(i) Collection of antibody-producing cells CM-produced protein or CM-produced peptide prepared as described above is administered as an antigen to mammals such as rats, mice, rabbits and the like. The dose of the antigen per animal is 0.1 to 100 mg when no adjuvant is used, and 1 to 100 μg when an adjuvant is used. Examples of adjuvants include Freund's complete adjuvant (FCA), Freund's incomplete adjuvant (FIA), and aluminum hydroxide adjuvant. Immunization is performed mainly by injecting intravenously, subcutaneously or intraperitoneally. The immunization interval is not particularly limited, and immunization is performed 1 to 10 times, preferably 2 to 5 times at intervals of several days to several weeks, preferably 2 to 5 weeks. Then, antibody-producing cells are collected 1 to 60 days after the last immunization day, preferably 1 to 14 days later. Examples of antibody-producing cells include spleen cells, lymph node cells, peripheral blood cells, etc., but spleen cells or local lymph node cells are preferred.
[0027]
(ii) Cell fusion A cell fusion between an antibody-producing cell and a myeloma cell is performed to obtain a hybridoma. As myeloma cells to be fused with antibody-producing cells, generally available cell lines of animals such as mice can be used. The cell line to be used has drug selectivity and cannot survive in a HAT selection medium (including hypoxanthine, aminopterin, and thymidine) in an unfused state, but can survive only in a state fused with antibody-producing cells. Those having the following are preferred. Examples of myeloma cells include mouse myeloma cell lines such as P3X63-Ag.8.U1 (P3U1) and NS-I.
[0028]
Next, the myeloma cell and the antibody-producing cell are fused. Cell fusion is performed in animal cell culture media such as serum-free DMEM and RPMI-1640 media, and 1 × 10 6 to 1 × 10 7 antibody-producing cells and 2 × 10 5 to 2 × 10 6. Per ml of myeloma cells (cell ratio of antibody-producing cells to myeloma cells is preferably 5: 1), and a fusion reaction is performed in the presence of a cell fusion promoter. As the cell fusion promoter, polyethylene glycol having an average molecular weight of 1000 to 6000 daltons can be used. Alternatively, antibody-producing cells and myeloma cells can be fused using a commercially available cell fusion device utilizing electrical stimulation (for example, electroporation).
[0029]
(iii) Selection and cloning of hybridoma The target hybridoma is selected from the cells after cell fusion treatment. As a method, the cell suspension is appropriately diluted with, for example, fetal bovine serum-containing RPMI-1640 medium, then plated on a microtiter plate at about 3 × 10 5 cells / well, a selective medium is added to each well, and thereafter appropriate. The culture is carried out with the selective medium changed. As a result, cells that grow from about 14 days after the start of culture in the selective medium can be obtained as hybridomas.
[0030]
Next, the culture supernatant of the hybridoma that has grown is screened for the presence of antibodies that react with the CMized protein. Hybridoma screening is not particularly limited, and may be performed according to ordinary methods. For example, a part of the culture supernatant contained in a well grown as a hybridoma can be collected and screened by enzyme immunoassay, radioimmunoassay or the like.
[0031]
Specifically, cells that react with multiple types of CM proteins by ELISA, etc., and produce monoclonal antibodies that react with the former and not with the latter, using multiple types of non-CM proteins as antigens. Establish a hybridoma.
Cloning of fused cells is performed by the limiting dilution method or the like. Finally, a hybridoma that is a cell producing a monoclonal antibody that reacts with a plurality of types of CM proteins but does not react with non-CM proteins is established.
[0032]
In the present invention, a hybridoma NF-1G (referred to as “Mouse-Mouse hybridoma NF-1G”) that produces the monoclonal antibody was obtained. This Mouse-Mouse hybridoma NF-1G was deposited as FERM P-18589 on November 6, 2001 at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Biological Depositary Center (1-1 1-1 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture) Has been.
[0033]
(iv) Collection of monoclonal antibody As a method for collecting a monoclonal antibody from the established hybridoma, a normal cell culture method or ascites formation method can be employed.
In the cell culture method, the obtained hybridoma is cultured in an animal cell culture medium such as RPMI-1640 medium, MEM medium or serum-free medium containing 10% fetal bovine serum under normal culture conditions (for example, 37 ° C., 5% CO 2 (Concentration) for 7 to 14 days, and antibodies are obtained from the culture supernatant.
[0034]
In the case of the ascites formation method, about 1 × 10 7 hybridomas are administered into the abdominal cavity of a mammal derived from a myeloma cell and the same strain, and the hybridomas are proliferated in large quantities. And ascitic fluid is collected after 1-2 weeks.
When antibody purification is required in the antibody collection method, known methods such as ammonium sulfate salting-out method, ion exchange chromatography, gel filtration, affinity chromatography are appropriately selected, or a combination thereof is used. Can be purified.
[0035]
(2) Preparation of polyclonal antibody against CM protein The CM protein or peptide is used as an antigen and administered to mammals such as rats, mice, rabbits and the like. The dose of the antigen per animal is 0.1 to 100 mg when no adjuvant is used, and 1 to 100 μg when an adjuvant is used. Examples of adjuvants include Freund's complete adjuvant (FCA), Freund's incomplete adjuvant (FIA), and aluminum hydroxide adjuvant. Immunization is performed mainly by injecting intravenously, subcutaneously, intraperitoneally, or the like. The immunization interval is not particularly limited, and immunization is performed 1 to 10 times, preferably 2 to 5 times at intervals of several days to several weeks, preferably 2 to 5 weeks. And 6 to 60 days after the last immunization, antibody titer is measured by enzyme immunoassay (ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) or EIA (enzyme immunoassay)), radioimmunoassay (RIA), etc. On the day when the maximum antibody titer is shown, blood is collected to obtain antiserum.
[0036]
Thereafter, CM and CE proteins (such as BSA) are used, and the reactivity of polyclonal antibodies in the antiserum against these proteins is measured by ELISA or the like. By collecting fractions that react with a certain type of CM protein and do not react with a non-CM protein, a polyclonal antibody that reacts only with the CM protein can be obtained.
[0037]
3. Method for Measuring CM-Containing Amino Acid In the present invention, the above-mentioned antibody can be used to measure or quantify CM-containing amino acids, CM-containing peptides, and CM-containing proteins. For example, by reacting the monoclonal antibody or polyclonal antibody of the present invention with a CM-modified amino acid, a CM-modified peptide and a CM-modified protein, and using an anti-mouse IgG antibody labeled with horseradish peroxidase (HRP) or the like, a CM-modified amino acid, CMized peptides and CMized proteins can be quantified.
[0038]
4). Method for evaluating the degree of diabetic complications and aging Progression of the diabetic complications and aging can be evaluated by reacting the antibody of the present invention with a CM amino acid, a CM peptide and a CM protein in a biological sample. it can. Examples of diabetic complications include diabetic fine blood vessel complications such as diabetic nephropathy, retinopathy, and neuropathy, or diabetic macrovascular complications typified by arteriosclerosis. In the present invention, these diseases for detecting complications may be one type or a combination of two or more types.
[0039]
Blood, urine, tissue, etc. are collected from patients with diabetic complications, for example, patients suspected of having diabetic nephropathy, diabetic retinopathy, etc., and subjected to appropriate pretreatment to prepare a measurement sample. The measurement sample can be used as a clinical marker for diabetes. Next, the measurement sample and the antibody are reacted. After the reaction, a CM amino acid, a CM peptide and a CM protein are detected and quantified by a conventional method using an anti-mouse IgG antibody labeled with horseradish peroxidase (HRP) or the like.
When the detection result is positive or the quantitative value is high, it can be used as a judgment material for evaluating the presence or absence of diabetic complications and the progress of aging.
[0040]
Examples of the pretreatment include enzyme treatment with protease and the like, and hydrolysis treatment with acid and the like. By applying an enzyme treatment and a hydrolysis treatment, the CM protein can be decomposed into CM amino acids and CM peptides. Since this antibody has particularly excellent reactivity with CM-modified amino acids and CM-ized peptides, by performing enzyme treatment and hydrolysis treatment as the above pretreatment, the CMization site in the CMized protein contained in the measurement sample Can be measured quantitatively. Therefore, by using this antibody, diabetic complications and the progress of aging can be evaluated in detail.
[0041]
5). Reagents Containing the Antibody of the Present Invention In the present invention, antibodies against CM-modified amino acids, CM-ized peptides and CM-modified proteins can be used as various reagents. For example, in the case of using as a CM peptide or a CM amino acid detection reagent, the above 3. When the detection is performed using the measurement method described in 1. and used as a reagent for detecting diabetes, 4. Detection is performed by the method described in 1.
[0042]
When the antibody of the present invention is used as a reagent for immunohistochemical staining, detection is performed according to a normal immunohistological staining method.
For example, various tissue sections obtained from a biopsy of a diabetic patient are prepared by a conventional method, and the antibody of the present invention is bound thereto. Horseradish peroxidase (HRP) -labeled anti-mouse IgG antibody is bound to the antibody of the present invention as a secondary antibody, treated with 3,3′-diaminobenzidine, and then stained. Microscopic observation is performed after staining, and it can be determined that the area stained brown has undergone commercialization.
[0043]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
[0044]
[Example 1] Preparation of monoclonal antibody
(1) Preparation of antigen
(i) Carboxymethylated protein In this example, carboxymethylated human serum albumin (hereinafter referred to as “CM HSA”) was used as the carboxymethylated protein.
5 mg of protein (HSA) was reacted in 0.2 M phosphate buffer (pH 7.8) containing 1,100 mM glyoxylic acid and 0.45 M NaCNBH 3 at 37 ° C. for 24 hours, dialyzed against PBS, CM Protein was obtained (Reddy S et al., Biochemistry 1995, 34, 10872-10878). The resulting CM protein was confirmed to be CM HSA from the results of amino acid analysis.
(ii) Carboxyethylated protein
5 mg of protein (HSA) was reacted in PBS containing 0.2 M pyruvate and 0.3 M NaCNBH 3 for 24 hours, and then dialyzed with PBS to obtain CE protein (Ahmed MU et al., Biochem J 1997, 324, 565-570). From the results of amino acid analysis of the generated CE protein, it was confirmed that it was CE-converted HSA (referred to as “CE-converted HSA”).
[0045]
(2) Animal immunity
1 mg / ml antigen (CM HSA) was mixed with an equal amount of Freund's adjuvant to prepare an emulsion, and 200 μl / mouse was immunized into the back skin of BALB / c mice.
Booster immunization was performed every 2 weeks, and after immunization 4 times from the initial immunization, blood was collected from the tail vein to confirm the antibody titer.
[0046]
(3) Measurement of antibody titer The antibody titer was measured using ELISA method. That is, CM HSA as an antigen was coated on a plate at a concentration of 5 μg / ml at 50 μl / well at 4 ° C. overnight. After washing three times with PBS containing 0.05% Tween 20 (PBS-T), blocking was performed for 1 hour with a phosphate buffer solution (pH 7.4) containing 0.5% gelatin. After washing, mouse serum diluted serially with PBS-T was added at 50 μl / well and allowed to stand for 1 hour. After washing, a secondary antibody (horseradish peroxidase (HRP) -labeled anti-mouse IgG) diluted 2500 times with PBS-T was added in an amount of 50 μl / well and allowed to stand for 1 hour. After washing, citrate buffer (pH 5.0) containing 0.5 mg / ml OPD 1,2-phenylenediamine dihydrochloride (OPD) was added at 100 μl / well and allowed to react for 10 minutes. . After the reaction, 2N sulfuric acid was added to stop the reaction, and the absorbance at 490 nm was measured. As a result, the antiserum showed significant reactivity with the antigen in a 10,000-fold diluted solution.
[0047]
(4) Cell fusion and cloning of antibody-producing hybridoma Mouse spleen cells and myeloma cells P3U1 confirmed to have increased antibody titers were fused at a ratio of 5: 1 by the polyethylene glycol method, and the hybridomas were cultured in a HAT selective medium. Selective culture was performed. The hybridoma culture supernatant was collected on the 10th day of cell fusion, and ELISA was performed in the same manner as the method for measuring antibody titer (see (3) above), and the reactivity with CM HSA and CM KLH was confirmed. A strain that was positive and negative for HSA reactivity was screened.
[0048]
The spleen cells of the mice in which the increase in antibody titer was confirmed were collected by magnetic beads (PIERCE) bound with streptavidin. That is, magnetic beads labeled with streptavidin and CM-modified HSA labeled with biotin are mixed in the spleen cell suspension, and then the magnetic beads are recovered by applying a magnet. The streptavidin bound to the collected magnetic beads is bound to biotin of CM HSA, and as a result, spleen cells bound to CM HSA by antigen-antibody reaction are captured by the magnetic beads.
[0049]
After measuring the number of hybridoma cells that were positive in the above screening, the cells were seeded (subcloning) into a 96-well plate at 2 × 10 5 cells / well, and after 10 days, only single colony wells were screened again. Similarly, the subcloning was performed again for the hybridoma that became positive in the screening, and the screening operation was continued until the properties were 100% identical.
[0050]
As a result, a monoclonal antibody-producing cell line (NF-1G) that had positive reactivity with CM-ized HSA and CM-type KLH and did not react with HSA was obtained.
The hybridoma NF-1G (name: “Mouse-Mouse hybridoma NF-1G”) was established by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Deposit Center (1-1-1, East 1-chome, Tsukuba City, Ibaraki Prefecture) Deposited as FERM P-18589 on May 6th.
[0051]
[Example 2] Examination of properties (CML and CEL discrimination) of monoclonal antibodies of the present invention 1
In this example, the difference in reactivity to CML and CEL was examined for the monoclonal antibody-producing cell line NF-1G specific for CML.
Antigens with different CML contents per molecule were prepared. That is, 6-fold dilution series was prepared 3 times each of 1,100 mM glyoxylic acid, and 1 ml of 5 mg / ml HSA was added to each concentration of 100 μl. The mixture was allowed to stand at room temperature for 2 hours, and 50 μl of NaCNBH 3 was added and mixed. After standing overnight at room temperature, dialyzed with PBS to obtain CM protein. As a result of amino acid analysis of the generated CM protein, it was confirmed that it was CM HSA. Antigens with different CEL contents were prepared in the same manner using pyruvic acid instead of glyoxylic acid.
[0052]
Differences in the reactivity of the monoclonal antibody-producing cell line NF-1G to CML and CEL were examined by the following method. That is, CM HSA and CE HSA prepared by the above method were dissolved in a phosphate buffer solution (pH 7.4) at a concentration of 5 μg / ml, respectively, and coated on an ELISA plate by 50 μl / well. Thereafter, blocking was performed with 0.5% gelatin (200 μl / well) dissolved in carbonate buffer (pH 9.5). 1 μg / ml NF-1G purified antibody was added at 50 μl / well and reacted for 1 hour, and then HRP-labeled anti-mouse IgG antibody was added at 50 μl / well and reacted for 1 hour. Next, 1,2-phenylenediamine dihydrochloride (OPD) was added to perform a color reaction, and the absorbance at 490 nm was measured with an ELISA reader.
[0053]
At this time, as controls, 6D12 (manufactured by Transgenic Co., Ltd.), an existing anti-CML monoclonal antibody, CMS-10 (manufactured by Transgenic Co., Ltd.), and KNH-30 (Kumamoto University, an anti-CEL monoclonal antibody). The more purified antibody was used.
As a result, it was confirmed that the monoclonal antibody (NF-1G) of the present invention reacts with CM-ized HSA but does not show reactivity with CE-ized HSA. 6D12 reacted almost the same as CM HSA and CE HSA, and it was revealed that the two could not be distinguished. Furthermore, it was confirmed that KNH-30 reacts with CE-modified HSA but does not react with CM-ized HSA. On the other hand, CMS-10 specifically reacted with CM-ized HSA, but it was confirmed that the reactivity with CM-ized HSA was lower than that with NF-1G.
[0054]
Furthermore, since the reactivity increases according to the number of CML, it can be seen that it reacts with CML.
Therefore, it was found that the monoclonal antibody (NF-1G) of the present invention clearly shows a superior reactivity specifically to CML and does not react with CEL, unlike the existing anti-AGE monoclonal antibody ( Figure 1).
The monoclonal antibody subtype of the present invention was confirmed to be IgG 2a by a commercially available typing kit.
[0055]
[Example 3] Examination of properties of monoclonal antibody of the present invention (discriminability of CML free form) 2
In this example, the discriminability of CML educts was examined for 6D12, CMS-10, and NF-1G in which reactivity to CMized HSA was observed in Example 1. CML educts were synthesized by chemical methods.
[0056]
A competitive ELISA was performed using CMLHSA as a solid-phased antigen, and the reactivity of 6D12, CMS-10, and NF-1G to CML educts was examined. In the competitive ELISA, CML-HSA as an antigen was coated on a plate at a concentration of 2.5 μg / ml at 50 μl / well overnight at 4 ° C. After washing three times with PBS containing 0.05% Tween 20 (PBS-T), blocking was performed with a phosphate buffer solution (pH 7.4) containing 0.5% gelatin for 1 hour. After washing, CML educt and 0.1 μg / ml 6D12, CMS-10 and NF-1G reacted in advance at room temperature for 1 hour were added at 50 μl / well and allowed to stand for 1 hour. After washing, a secondary antibody (horseradish peroxidase (HRP) -labeled anti-mouse IgG (γ)) diluted to 2500 times was added at 50 μl / well and allowed to stand for 1 hour. After washing, a citrate buffer solution (pH 5.0) containing 0.5 mg / ml 1,2-phenylenediamine dihydrochloride (OPD) was added 100 μl / well and allowed to react for 10 minutes. After the reaction, 2N sulfuric acid was added to stop the reaction, and the absorbance at 490 nm was measured.
[0057]
Similarly, competition method ELISA using chemically synthesized CEL free form as an antigen was performed. The results are shown in FIGS. 2 (a), (b) and (c). From FIG. 2 (a), it was confirmed that 6D12 did not show reactivity with both CML and CEL educts. Further, from FIG. 2 (b), it was confirmed that CMS-10 also showed no reactivity with both the CML free form and the CEL free form. On the other hand, it was confirmed from FIG. 2 (c) that NF-1G showed reactivity with CML educts but not CEL educts.
[0058]
Therefore, according to the present example, it was found that the monoclonal antibody (NF-1G) of the present invention clearly differs from the existing anti-AGE monoclonal antibody and can specifically react with the CML educt.
In addition, in the competitive ELISA using NF-1G, the measurement sensitivity was examined by adjusting the concentration of CML free form. The results are shown in FIG. From FIG. 3, it was found that in the competitive ELISA using NF-1G, the CML educt contained in the sample can be detected even when the CML educt is a low concentration of about 10 μM. Since the detection sensitivity of CML free form by high performance liquid chromatography is 1-100 μM, there should be no difference in detection sensitivity between competitive method ELISA using NF-1G and high performance liquid chromatography. Can do.
[0059]
[Example 4] Examination of properties of monoclonal antibody of the present invention (effect of anticoagulant) 3
In this example, the influence of reactivity by EDTA was examined on 6D12, CMS-10, and NF-1G in which reactivity to CM HSA was observed in Example 1. In this example, CM-modified HSA prepared in the same manner as in Example 1 was used as a solid-phased antigen, and the effect of EDTA on reactivity with various antibodies was examined.
[0060]
The measurement was performed by ELISA using CM HSA as a solid phase antigen. That is, CML-HSA as an antigen was coated on a plate at a concentration of 2.5 μg / ml at 50 μl / well overnight at 4 ° C. After washing three times with PBS containing 0.05% Tween 20 (PBS-T), blocking was performed with a carbonate buffer solution (pH 9.5) containing 0.5% gelatin for 1 hour. After washing, 50 μl of an antibody solution containing 10,5,2.5,1.25,0.625,0.3125 mM EDTA was added and allowed to react at room temperature for 1 hour, then placed in a plate and allowed to react for 1 hour. After washing, a secondary antibody (horseradish peroxidase (HRP) -labeled anti-mouse IgG (γ)) diluted to 2500 times was added at 50 μl / well and allowed to stand for 1 hour. After washing, a citrate buffer solution (pH 5.0) containing 0.5 mg / ml 1,2-phenylenediamine dihydrochloride (OPD) was added 100 μl / well and allowed to react for 10 minutes. After the reaction, 2N sulfuric acid was added to stop the reaction, and the absorbance at 490 nm was measured.
[0061]
The results are shown in FIGS. 4 (a), (b) and (c). As shown in FIG. 4 (b), in CMS-10 that specifically reacts with CMLHSA, the reactivity with CML-HSA decreased as the EDTA concentration increased. In contrast, as shown in FIGS. 4 (a) and (c), in 6D12 and NF-1G, the reactivity to CML-HSA was constant regardless of the EDTA concentration.
Therefore, according to this example, the monoclonal antibody (NF-1G) of the present invention can be accurately detected without being affected by EDTA contained in the sample, for example, when detecting or quantifying CML-HSA contained in the sample. Can be detected or quantified.
[0062]
[Example 5] Clinical specimen measurement using the monoclonal antibody of the present invention In this example, the monoclonal antibody (NF-1G) of the present invention was used to measure the amount of CML contained in a clinical specimen, whereby NF- We examined the possibility of using 1G for clinical specimen measurement.
[0063]
In this example, a standard curve as shown in FIG. 5 was prepared using a CMized peptide obtained by treating CMized HSA with trypsin. The CMized peptide was prepared by adding 40 μL of a 70 mg / ml trypsin solution to 40 μL of the solution containing CML-HSA prepared in Example 1, reacting in a 37 ° C. water bath for 1 hour, and adding 80 μL of 5 mM AEBSF. Obtained by stopping the reaction. By this operation, the CM HSA is cleaved at the C-terminal of the lysine residue and the arginine residue, and becomes a plurality of CM-converted peptides whose N-terminal is lysine or arginine.
[0064]
For clinical specimens, blood was collected from the cubital veins of diabetic patients, allowed to stand at room temperature for 20-30 minutes, and then centrifuged at 3,000 rpm for 10-15 minutes to separate serum. 40 μl of a 70 mg / ml trypsin solution was added to 40 μl of the patient serum thus obtained, and the mixture was reacted for 1 hour in a 37 ° C. water bath, and the reaction was stopped by adding 80 μl of 5 mM ABESF.
[0065]
The amount of CML contained in the thus prepared clinical specimen was measured as follows.
Using CML-HSA treated with trypsin as STANDARD, a total of 8 concentrations were prepared in 2-fold serial dilutions from 80 μM, and a calibration curve was prepared by competitive ELISA. The specimen pretreated as described above was diluted 2 times, 4 times, and 8 times, and the CML measurement value was obtained from the prepared calibration curve.
The results are shown in Table 1.
[0066]
[Table 1]
Figure 0004012722
[0067]
As can be seen from Table 1, when the monoclonal antibody NF-1G of the present invention was used, the measurement sensitivity was excellent, so that the amount of CML contained in the clinical specimen could be sufficiently measured.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, a monoclonal antibody that specifically reacts with a CM protein, CM peptide, or CM amino acid is provided. The present invention also provides a method for detecting diabetes and uses of the antibody.
CM proteins, CM peptides, and CM amino acids are closely related to the onset and progression of tissue damage in diabetic complications, so in the field of medical research and clinical examination, clinical markers such as diabetic complications Can be used as
[0069]
Further, by using the antibody of the present invention, the amount of CM amino acid in the CM protein can be measured with good sensitivity. Thereby, the amount of CML in the CM protein contained in the sample can be quantitatively detected, and the relationship between diabetes or aging phenomenon and the CM protein can be examined in more detail.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram by ELISA showing the reactivity of various monoclonal antibodies with CM HSA and CE HSA, (a) shows the reactivity of monoclonal antibody 6D12 to CM HSA, (b) The reactivity of monoclonal antibody CMS-10 to CM HSA, (c) shows the reactivity of monoclonal antibody KNH-30 to CM HSA, (d) shows the reactivity of monoclonal antibody NF-1G to CM HSA (E) shows the reactivity of monoclonal antibody 6D12 to CE-modified HSA, (f) shows the reactivity of monoclonal antibody CMS-10 to CE-ized HSA, and (g) shows the CE of monoclonal antibody KNH-30. (H) shows the reactivity of monoclonal antibody NF-1G to CE-modified HSA.
FIG. 2 is a characteristic diagram by competitive ELISA showing the reactivity of various monoclonal antibodies with CML free form and CEL free form, (a) is monoclonal antibody 6D12, (b) is monoclonal antibody CMS-10 or (c ) Shows the case where the monoclonal antibody NF-1G was used.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the results of examination of detection sensitivity in a competitive ELISA using monoclonal antibody NF-1G.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the results of examination of the influence of EDTA on the reactivity of various monoclonal antibodies with CML-HSA by ELISA. (A) is monoclonal antibody 6D12, (b) is monoclonal antibody CMS-10. (C) shows the case where the monoclonal antibody NF-1G was used.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a standard curve used when measuring the amount of CML contained in a clinical specimen using monoclonal antibody NF-1G. Enzyme-treated CM HSA was used as a standard substance.

Claims (10)

受託番号がFERM P-18589であるハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体であって、側鎖のアミノ基がカルボキシメチル化されたアミノ酸と反応するモノクローナル抗体。  A monoclonal antibody produced by a hybridoma whose accession number is FERM P-18589, which reacts with an amino acid whose side chain amino group is carboxymethylated. 請求項記載の抗体と、生体試料中のカルボキシメチル化されたアミノ酸とを反応させることを特徴とするアミノ酸の測定方法。A method for measuring an amino acid, comprising reacting the antibody according to claim 1 with a carboxymethylated amino acid in a biological sample . 請求項記載の抗体と、生体試料中のカルボキシメチル化されたアミノ酸とを反応させることを特徴とする糖尿病合併症の評価方法。A method for evaluating diabetic complications, which comprises reacting the antibody according to claim 1 with a carboxymethylated amino acid in a biological sample . 糖尿病合併症が糖尿病性細血管合併症及び/又は糖尿病大血管合併症である請求項記載の評価方法。The evaluation method according to claim 3 , wherein the diabetic complication is diabetic microvascular complication and / or diabetic macrovascular complication. 請求項記載の抗体と、生体試料中のカルボキシメチル化されたアミノ酸とを反応させることを特徴とする老化の進行度の評価方法。A method for evaluating the progress of aging, comprising reacting the antibody according to claim 1 with a carboxymethylated amino acid in a biological sample . 請求項記載の抗体を含む、カルボキシメチル化されたアミノ酸の検出用試薬。A reagent for detecting a carboxymethylated amino acid, comprising the antibody according to claim 1 . 請求項記載の抗体を含む、糖尿病合併症の評価用試薬。A reagent for evaluating diabetic complications, comprising the antibody according to claim 1 . 糖尿病合併症が糖尿病性細血管合併症及び/又は糖尿病大血管合併症である請求項記載の試薬。The reagent according to claim 7, wherein the diabetic complication is diabetic microvascular complication and / or diabetic macrovascular complication. 請求項記載の抗体を含む、老化の進行度の評価用試薬。A reagent for evaluating the progress of aging, comprising the antibody according to claim 1 . 請求項記載の抗体を含む、免疫組織染色用試薬。A reagent for immunohistochemical staining comprising the antibody according to claim 1 .
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