JP4105156B2 - 肝臓疾患用バイオマーカーおよびその使用方法 - Google Patents
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Description
米国特許第6,631,330号、同第5,137,807号、同第5,830,667号、同第6,264,949号および同第5,985,542号は、硬変、線維症または自己免疫性肝炎(AIH)の診断における、バイオマーカーの使用を開示しており、米国特許第4,994,374号および同第5,175,084号は、肝細胞癌の診断における、バイオマーカーの使用を開示しており、米国特許第6,410,724号は、診断手段として、肝細胞癌に関連するDNAプライマーを使用している。しかし、これらの特許に記載されているバイオマーカーは、正確さに劣り、あるいはある程度まで、干渉に影響され易い。
癌は、1982年以来、台湾における主な死因となっており、また肝癌は、男性、女性両者における第一の死因としてランク付けされている。従って、早期診断および早期治療が、その死亡率を下げるのに役立つことを期待しつつ、高い正確性を持ち、干渉に影響され難いバイオマーカーを見出すことが重要であり、またこれらのバイオマーカーを使用して、肝硬変および癌用の検出キットを開発し、肝臓疾患に罹患した患者を効率よくスクリーニングすることが重要である。
本発明の目的は、SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO:24に記載されたアミノ酸配列またはその誘導体またはフラグメントまたはその変異型もしくはこれらの組み合わせあるいは該アミノ酸配列に対する抗体の何れかから選択される、肝硬変および肝臓癌を検出するためのバイオマーカーを提供することにある。
本発明によれば、上記変異型は、1種以上のアミノ酸を、該バイオマーカーのアミノ酸配列におけるアミノ酸と置換し、該アミノ酸配列から削除し、そこに挿入し、および/または付加することにより得られ、この変異型のアミノ酸配列と、該バイオマーカーのアミノ酸配列とは、80%を越える配列相同性を持つ。
本発明の他の目的は、SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO:24に記載されたアミノ酸配列またはその誘導体またはフラグメントまたはその変異型もしくはこれらの組み合わせの何れかから選択される、一組のバイオマーカーを含む、肝臓疾患用の検出キットを提供することにある。
本発明の、更なる目的は、肝臓疾患をスクリーニングするための方法を提供することにあり、この方法は、試料(または検体)を調製する工程;SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO:24に記載されたアミノ酸配列またはその誘導体またはフラグメントまたはその変異型もしくはこれらの組み合わせの何れか1種から選択されるバイオマーカーを用いて、該試料中の自己抗体を捕獲する工程;および該自己抗体を検出する工程、を含む。
更に別の本発明の目的は、SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO:24に記載されたアミノ酸配列の何れか一つに対する一連の抗体を含む、肝臓疾患用の検出キットを提供することにある。
本発明の更なる目的は、肝臓疾患をスクリーニングするために、上記検出キットを使用する方法を提供することにあり、該方法は、試料を調製する工程;SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO:24に記載されたアミノ酸配列の何れか1種に対する抗体を使用して、該試料中の抗原を捕獲する工程;および該抗体-抗原錯体を検出する工程を含む。
最後に、該患者抗体カラムから置換された自己抗原は、マススペクトル技術による測定にかけられ、この測定手順では、マススペクトル図からのシグナルと、データベースとの比較を行って、該自己抗原に関する情報を得る。
図2に示したように、上記検出キットを利用するこの方法は、以下のような諸工程を含む:試料を調製する工程;およびバイオマーカーを使用して、該試料中の自己抗体を検出する工程。該バイオマーカーは、該自己抗原スクリーニング法によりスクリーニングされた自己抗原またはその誘導体またはフラグメントもしくは変異型またはそれらの組み合わせから選択される。上記試料は、全血または血清である。
自己抗体を該二次抗体によって吸着した後、特別な試薬を添加して、発色反応させ、また酵素結合イムノソーベントアッセイ(ELISA)を利用して、該二次抗体の存在を決定し、その結果から、該患者が肝癌または肝硬変に罹っているか否かを決定するための基礎として、該自己抗体の存在を突き止める。該二次抗体の存在およびその結果としての該自己抗体の存在は、またラジオイムノアッセイ(RIA)または免疫蛍光法により決定することも可能である。
該自己抗体存在の検出に加えて、該抗原の検出も、患者が肝硬変または肝臓癌に罹っているか否かを決定するための基礎として利用することができる。この目的を達成するために、本発明は抗体を含む検出用キットをも提供し、該抗体は、肝臓疾患をスクリーニングするための、該自己抗原スクリーニング法により同定された自己抗原を認識することができる。
肝硬変または肝癌をスクリーニングするための、上記検出キットを使用する方法は、以下の工程を含む:血清試料を調製する工程;上記抗体を用いて、該血清中の該抗原を認識し、かつ捕獲する工程;および生成する抗体-抗原錯体を検出する工程。
実施例1:肝臓疾患に罹っている患者の血清中の自己抗体を用いた、自己抗原のスクリーニング、該血清サンプル中の自己抗体の精製
まず、肝硬変または肝癌に罹っている患者の血清を得、該血清を結合バッファー(20mMのPBS、pH 7.0)で1:10の割合にて希釈し、次いで0.45μmのメンブランフィルタを用いて、この希釈された血清を濾過し、後の段階におけるカラムの詰まりを回避し、次いでプロテインG(Protein G)アフィニティーカラムを、1ml/分なる流速で、該カラム体積の10倍量の上記結合バッファーで洗浄し、次に該濾過した血清サンプルを、0.2ml/分なる流量で該プロテインGアフィニティーカラムに通して、そのアフィニティーにより該抗体を該カラム内に保持し、再度該プロテインGアフィニティーカラムを、1ml/分なる流速で、該カラム体積の5-10倍量の上記結合バッファーで洗浄して、該血清サンプル中の、該カラムとアフィニティー結合を形成しない物質を除去する。1ml/分なる流速で、該カラム体積の2-5倍量の溶出バッファー(0.1Mグリシン-HCl、pH 2.7)を用いて、該カラムから抗体を溶出し、予め60-200μlのTris-HCl溶液(1M、pH 9.0)を加えた試験管に、該溶出された抗体を集めた。最後に、該サンプルを、結合バッファー(0.2M NaHCO3、0.5M NaCl、pH 8.3)に移して、該血清サンプル中の自己抗体(IgG)の精製を完了する。
自己抗体を含むカラムの調製
酸性化溶液(1mM HCl、氷浴内)1滴を、ピペットでNHS-活性化カラムに滴下し、泡の生成を阻止する。このカラムの上端部に注射器またはポンプを接続した後、該カラムの底部におけるアダプタを取外す。該カラム体積の2倍量の該酸性化溶液で、該カラム内のイソプロパノールを洗い流す。この洗浄段階を3回繰り返した後、自己抗体を含む該サンプルを、該カラムに注入する。精製された自己抗体を含む上記結合バッファーを、該カラム体積と等価な体積および0.5-10mg/mlなる濃度を持つ溶液とした。自己抗体を含む上記サンプルを、該カラムに通した後に、このカラムを封止し、かつこの反応を25℃にて15-30分間、または4℃にて4時間に渡り行って、化学結合により、該抗体を該カラムに固定化させた。
まず、培地を除去した、2.68mgのHepG2 C3A細胞を、氷浴で処理したTrisの塩溶液(50mM Tris、pH 7.5、150mM NaCl、1.5mM PMSF、ホスファターゼ阻害剤)で2度洗浄し、次いで1mlのトライトン(Triton)抽出液(15mM Tris、pH 7.5、120mM NaCl、25mM KCl、2mM EGTA、0.1mM DTT、0.5% Triton X-100、10μg/mlのロイペプチン、0.5mM PMSF、およびホスファターゼ阻害剤)に添加し、4℃にて30分間放置した。この時点で、細胞は分解し、かつタンパク質を遊離し始めた。この溶液を、4℃にて15分間、(テーブルトップ式遠心機で)14,000rpmにて遠心分離処理して、固形分、不溶性細胞構成物を除去した。その上澄みを集めて、イムノアフィニティークロマトグラフィーにかけた。
1. ヌクレオシドジホスフェートキナーゼ(gi|1421609, SEQ ID NO:1)
2. NM23タンパク(gi|35068, SEQ ID NO:2)
3. ATPシンターゼβ-鎖、ミトコンドリア[プリカーサ] (gi|28940, SEQ ID NO:3)
4. 14-3-3ζ-タンパク(チロシン3/トリプトファン5-モノオキシゲナーゼ活性化タンパク) (gi|4507953, SEQ ID NO:4)
5. 14-3-3ε-タンパク(チロシン3/トリプトファン5-モノオキシゲナーゼ活性化タンパク) (gi|4507953, SEQ ID NO:5)
6. タンパクジスルフィドイソメラーゼ-関連タンパク5(gi|1710248, SEQ ID NO:6)
7. 命名されていないタンパク製品(gi|21750187, SEQ ID NO:7)
8. トロポミオシンα3 (gi|37403, SEQ ID NO:8)
9. トリポミオシン(trypomyosin)α4 (gi|10435300, SEQ ID NO:9)
10. カルレティキュリンプリカーサ(gi|4757900, SEQ ID NO:10)
11. ヒトプレ-mRNAスプライシング因子SF2p32 (gi|338043, SEQ ID NO:11)
13. 腫瘍拒絶抗原(gp96) 1; グルコース調節タンパク(gi|4507677, SEQ ID NO:13)
14. 熱ショックタンパク質90-β(gi|72222, SEQ ID NO:14)
15. 熱ショックタンパク質90-α (gi|123678, SEQ ID NO:15)
16. 熱ショック60kDaタンパク質 1 (gi|31542947, SEQ ID NO:16)
17. HMG-1 (gi|968888, SEQ ID NO:17)
18. KIAA0144遺伝子生成物(NICE-4タンパク質) (gi|13111995, SEQ ID NO:18)
19. バロシン(Valosin)含有タンパク質(p97); 転移性小胞体ATPアーゼ (gi|6005942, SEQ ID NO:19)
20. グリセロアルデヒド3-ホスフェートデヒドロゲナーゼ、肝臓(gi|30157565, SEQ ID NO:20)
21. サイトケラチン(gi|1419564, SEQ ID NO:21)
22. IGF-II mRNA-結合タンパク質 1 (gi|4191608, SEQ ID NO:22)
23. NADPH: キノンレダクターゼ(gi|13236495, SEQ ID NO:23)
24. ヒトコ-シャペロンP23の結晶構造(hsp-90コ-シャペロン) (gi|9257073, SEQ ID NO:24)
実施例1で同定された24種の自己抗原の入手性を立証するために、正常なヒト、肝硬変患者および肝癌患者由来の血清サンプルに関するアッセイを、イムノアッセイ(ELISA、RIAまたは免疫蛍光法)および上記24種のバイオマーカーを使用して、実施した。このアッセイ法は、図2に示すように、以下に説明する段階を含む。試料を調製する工程;SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO:24に記載されたアミノ酸配列またはその誘導体またはフラグメントまたはその変異型もしくはこれらの組み合わせの何れか1種から選択されるバイオマーカーを用いて、該試料中の自己抗体を捕獲する工程;および該自己抗体を検出する工程。
酵素結合イムノソーベントアッセイ(ELISA)の例においては、以下の段階を採用する:まず、該バイオマーカーを被覆バッファー(a. 50mMのNa2HCO3, pH=9.6;またはb. 20mMのTris-HCl, pH=8.5;またはc. 10mMのPBS, pH=7.4から選択)で、0.5〜10μg/mlなる濃度まで希釈し、ここで該被覆バッファーは、該バイオマーカーのPI値に従って選択され、好ましくはpIよりも高いpH1〜2を持つバッファーを選択する。100μl/ウエルのバイオマーカー液をELISAプレートに添加し、4℃にて一夜これを放置して、固定化させた。
上記のような好ましい本発明の態様は、本発明を限定することを意味するものではない。本発明の精神および添付した特許請求の範囲を逸脱すること無しに、当業者によってなし得るあらゆる改良並びに変更は、本発明の保護されるべき範囲および特許請求の範囲に入るはずである。
Claims (14)
- SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:20又はSEQ ID NO:23に記載されたアミノ酸配列に対する抗体から選択される、肝臓疾患用バイオマーカー。
- 該肝臓疾患が肝硬変または肝臓癌である、請求項1記載のバイオマーカー。
- SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:20又はSEQ ID NO:23に記載されたアミノ酸配列から選択される、抗原、及び
該抗原のいずれか1種に対する自己抗体を認識できる、二次抗体
を含むことを特徴とする、肝臓疾患用の検出キット。 - 該肝臓疾患が肝硬変または肝臓癌である、請求項3記載の検出キット。
- 肝臓疾患をスクリーニングする方法であって、
SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:20又はSEQ ID NO:23に記載されたアミノ酸配列から選択される抗原を用いて、試料中の自己抗体を同定し、かつ捕獲する工程と;
該自己抗体を認識し、かつ吸着する二次抗体を使用する工程
を含むことを特徴とする、上記スクリーニング方法。 - 該試料が、全血または血清である、請求項5記載の方法。
- 該試料が血清である、請求項5記載の方法。
- 該抗原を、検出用のキットとすることができる、請求項5記載の方法。
- 該抗原を、まず基板上に固定化する、請求項5記載の方法。
- 該基板が、イムノアッセイ用プレートまたはバイオチップである、請求項9記載の方法。
- 該試料を、まず蛍光マーカーで標識する、請求項5記載の方法。
- 該二次抗体が、発色反応、放射能または蛍光によって検出できる特別な官能基により修飾されている、請求項5記載の方法。
- 該自己抗体の検出を、蛍光スキャナーを用いて、蛍光標識された自己抗体を検出することにより達成する、請求項5記載の方法。
- 該自己抗体の検出を、酵素結合イムノソーベントアッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)または免疫蛍光により、該二次自己抗体を検出することにより達成する、請求項5記載の方法。
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