JP4412732B2 - リンパ球を利用した抗体検査方法および病原体特定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、リンパ球を利用した抗体検査方法および病原体特定方法に関する。
従来、被験者の血液中の病原体を特定することにより、その病原体に対する抗体の有無を判断する方法として、血液中の細菌を培養して単離菌株を作った後、同定試験を実施する方法や、血液中のリンパ球が特定の抗原に反応して発生するサイトカインなどの細胞間情報伝達物質を検出する方法（例えば、特許文献１参照）がある。
しかしながら、従来の同定試験を実施する方法は、病原体が細菌の場合には有効であるが、病原体がウイルスの場合には利用できないという課題があった。また、血液中の細菌の培養や同定試験に時間がかかるという課題もあった。特許文献１などの細胞間情報伝達物質を検出する方法では、計測可能な量の細胞間情報伝達物質を発生させるために、リンパ球を数日かけて十分に増殖させる必要があり、時間がかかるという課題があった。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、病原体が細菌またはウイルスの場合に利用でき、検査時間の短縮を図ることができるリンパ球を利用した抗体検査方法および病原体特定方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、第１の本発明に係るリンパ球を利用した抗体検査方法は、被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、特定の細菌またはウイルスの病原体の抗原に前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、前記リンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、前記被験者の前記病原体に対する抗体の有無を判断することを、特徴とする。
被験者がある細胞またはウイルスの病原体に感染すると、被験者の血液中のリンパ球が活性化し、その病原体の抗原に対する抗体が形成される。第１の本発明に係るリンパ球を利用した抗体検査方法では、被験者から採取したリンパ球を特定の病原体の抗原に加えて培養すると、その特定の病原体の抗原と被験者が感染した病原体の抗原とが一致したとき、免疫作用によりリンパ球が活性化して増殖する。このため、培養したリンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、被験者の特定の病原体に対する抗体の有無を判断することができる。活性化したリンパ球の増殖状況は、活性化していないリンパ球の増殖状況と比較して判断可能である。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に抗体の有無を判断することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。
第２の本発明に係るリンパ球を利用した抗体検査方法は、被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、特定の細菌またはウイルスの病原体の抗原に前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、前記リンパ球のうち所定の大きさ以上のものの個数の増減に基づいて、前記被験者の前記病原体に対する抗体の有無を判断することを、特徴とする。
活性化したリンパ球は、約２倍程度の大きさになってから分裂して増殖するため、非活性のリンパ球より大きい。第２の本発明に係るリンパ球を利用した抗体検査方法では、被験者から採取したリンパ球を特定の病原体の抗原に加えて培養すると、その特定の病原体の抗原と被験者が感染した病原体の抗原とが一致したとき、免疫作用によりリンパ球が活性化して増殖する。このため、培養したリンパ球のうち所定の大きさ以上のものの個数の増減に基づいて、被験者の特定の病原体に対する抗体の有無を判断することができる。なお、所定の大きさとは、７ミクロン以上の大きさである。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に抗体の有無を判断することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。リンパ球の増殖状況を、所定の大きさ以上のリンパ球を数えることにより把握することができるため、スキャナーまたはＣＣＤカメラで画像化してコンピュータにより容易に自動化することができ、検査の効率化を図ることができる。
第１の本発明に係るリンパ球を利用した病原体特定方法は、被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原のそれぞれに前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、各抗原のそれぞれに対する前記リンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、前記被験者の各病原体への感染の有無を判断し、前記被験者の感染病原体を特定することを、特徴とする。
第１の本発明に係るリンパ球を利用した病原体特定方法では、被験者から採取したリンパ球を、複数種類の病原体の抗原のそれぞれに加えて培養すると、被験者が感染した病原体の抗原と一致する病原体の抗原に加えたリンパ球が、免疫作用により活性化して増殖する。このため、各抗原のそれぞれに対する培養したリンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に被験者の感染病原体を特定することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。
第２の本発明に係るリンパ球を利用した病原体特定方法は、被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原のそれぞれに前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球を非活性化させる所定の培養条件で保ち、各抗原のそれぞれに対する前記リンパ球のうち活性化したものの数の増減に基づいて、前記被験者の各病原体への感染の有無を判断し、前記被験者の感染病原体を特定することを、特徴とする。
第２の本発明に係るリンパ球を利用した病原体特定方法では、被験者から採取したリンパ球を、複数種類の病原体の抗原のそれぞれに加えて、リンパ球を非活性化させる条件で培養すると、被験者が感染した病原体の抗原と一致する病原体の抗原に加えたリンパ球が、培養条件に関わらず免疫作用により活性化して増殖する。このため、そのリンパ球の増殖のスピードが非活性化のスピードより速いとき、そのリンパ球が増殖し、増殖のスピードが非活性化のスピードより遅いとき、そのリンパ球の非活性化する割合が他のリンパ球に比べて小さくなる。このため、各抗原のそれぞれに対するリンパ球のうち活性化したものの数の増減に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に被験者の感染病原体を特定することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。
第３の本発明に係るリンパ球を利用した病原体特定方法は、被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、前記リンパ球を非活性化させて、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原のそれぞれに加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、各抗原のそれぞれに対する前記リンパ球のうち活性化したものの数の増減に基づいて、前記被験者の各病原体への感染の有無を判断し、前記被験者の感染病原体を特定することを、特徴とする。
第３の本発明に係るリンパ球を利用した病原体特定方法では、被験者から採取したリンパ球を非活性化させ、複数種類の病原体の抗原のそれぞれに加えて培養すると、被験者が感染した病原体の抗原と一致する病原体の抗原に加えたリンパ球が、免疫作用により活性化して増殖する。このため、各抗原のそれぞれに対する培養したリンパ球のうち活性化したものの数の増殖状況に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に被験者の感染病原体を特定することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。
本発明によれば、病原体が細菌またはウイルスの場合に利用でき、検査時間の短縮を図ることができるリンパ球を利用した抗体検査方法および病原体特定方法を提供することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態のリンパ球を利用した抗体検査方法は、例えば、図１に示す抗体検査装置により実施される。
図１に示すように、抗体検査装置は、培養装置１と光学計測系２と画像処理分析手段３とを有している。
本発明の実施の形態のリンパ球を利用した抗体検査方法は、例えば、図１に示す抗体検査装置により実施される。
図１に示すように、抗体検査装置は、培養装置１と光学計測系２と画像処理分析手段３とを有している。
培養装置１は、インキュベータから成り、複数の微小容器１１を有している。各微小容器１１は、所定の径を有する円の円周上に配置され、一定時間間隔で円周に沿って断続的に回転するよう構成されている。培養装置１は、各微小容器１１の内部に入れた検体を温度等の適当な条件で培養可能になっている。
光学計測系２は、高分解能でコントラスト比の高い結像式光学顕微鏡から成っている。光学計測系２は、リンパ球を確実に検出できるよう、ミクロンレベルの分解能を有している。光学計測系２は、培養装置１で培養している各微小容器１１のうち、所定の位置にある微小容器１１の内部の検体を撮影可能になっている。光学計測系２は、一定時間間隔で回転する各微小容器１１を順番に撮影するよう、同じ時間間隔で撮影可能になっている。なお、光学計測系２は、スキャナーやＣＣＤカメラ等から成っていてもよい。
画像処理分析手段３は、コンピュータから成り、光学計測系２で撮影された画像を逐次取得し、各撮影時間毎の各微小容器１１の内部の検体中の、所定の大きさ以上のリンパ球などの大きさや個数、形状を数値化するよう構成されている。画像処理分析手段３は、その数値化された結果を数値やグラフで表示可能なモニタを有している。モニタは、光学計測系２で撮影された画像も表示可能になっている。
被験者がある細胞またはウイルスの病原体に感染すると、被験者の血液中のリンパ球が活性化し、その病原体の抗原に対する抗体が形成される。また、活性化したリンパ球は、約２倍程度の大きさになってから分裂して増殖するため、非活性のリンパ球より大きい。
本発明の実施の形態のリンパ球を利用した抗体検査方法は、まず、被験者から採取した血液からリンパ球を分離する。培養装置１の微小容器１１に特定の細菌またはウイルスの病原体の抗原を入れ、そこに分離したリンパ球と培養液とを加えた後、培養装置１によりリンパ球の培養条件で保ち、培養を行う。
培養している間、光学計測系２により一定時間間隔で微小容器１１の内部を撮影する。このとき、微小容器１１に入れた特定の病原体の抗原と被験者が感染した病原体の抗原とが一致したとき、免疫作用によりリンパ球が活性化して増殖する。そのリンパ球の増殖状況を、光学計測系２の撮影画像に基づいて画像処理分析手段３により検出し、その結果をモニタに表示する。このとき、例えば、所定の大きさ以上のリンパ球の個数を画像処理分析手段３により数え、時間との関係で表やグラフでモニタに表示する。こうして、培養したリンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、被験者の特定の病原体に対する抗体の有無を判断することができる。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に抗体の有無を判断することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。リンパ球の増殖状況を、例えば、所定の大きさ以上のリンパ球の個数を数えて把握することにより、光学計測系２で画像化して、コンピュータの画像処理分析手段３で容易に自動化することができ、検査の効率化を図ることができる。
本発明の実施の形態のリンパ球を利用した病原体特定方法は、例えば、本発明の実施の形態のリンパ球を利用した抗体検査方法に示した図１の抗体検査装置により実施される。
本発明の実施の形態のリンパ球を利用した病原体特定方法は、まず、被験者から採取した血液からリンパ球を分離する。培養装置１の複数の微小容器１１に、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原をそれぞれ入れ、それぞれの微小容器１１に分離したリンパ球と培養液とを加えた後、培養装置１によりリンパ球の培養条件で保ち、培養を行う。
培養している間、光学計測系２により一定時間間隔で各微小容器１１の内部を撮影する。このとき、被験者が感染した病原体の抗原と一致する病原体の抗原に加えたリンパ球が、免疫作用により活性化して増殖する。そのリンパ球の増殖状況を、光学計測系２の撮影画像に基づいて画像処理分析手段３により検出し、その結果をモニタに表示する。このとき、例えば、所定の大きさ以上のリンパ球の個数を画像処理分析手段３により数え、時間との関係で表やグラフでモニタに表示する。こうして、各抗原のそれぞれに対する培養したリンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
リンパ球の増殖状況をミクロンレベルで継続して観測することにより、検査時間の短縮を図ることができ、迅速に被験者の感染病原体を特定することができる。また、免疫作用によるリンパ球の増殖を利用するため、病原体が細胞またはウイルスの場合に利用することができる。リンパ球の増殖状況を、例えば、所定の大きさ以上のリンパ球の個数を数えて把握することにより、光学計測系２で画像化して、コンピュータの画像処理分析手段３で容易に自動化することができ、検査の効率化を図ることができる。
なお、本発明の実施の形態のリンパ球を利用した病原体特定方法で、各病原体の抗原とリンパ球と培養液とを入れた各微小容器１１を、培養装置１によりリンパ球を非活性化させる培養条件で保ち、培養を行ってもよい。この場合、被験者が感染した病原体の抗原と一致する病原体の抗原に加えたリンパ球が、培養条件に関わらず免疫作用により活性化して増殖する。このため、そのリンパ球の増殖のスピードが非活性化のスピードより速いとき、そのリンパ球が増殖し、増殖のスピードが非活性化のスピードより遅いとき、そのリンパ球の非活性化する割合が他のリンパ球に比べて小さくなる。このため、各抗原のそれぞれに対するリンパ球のうち活性化したものの数の増減に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
また、本発明の実施の形態のリンパ球を利用した病原体特定方法は、被験者から採取したリンパ球を非活性化させて、各病原体の抗原を入れた各微小容器１１に加えてもよい。この場合、被験者が感染した病原体の抗原と一致する病原体の抗原に加えたリンパ球が、免疫作用により活性化して増殖する。このため、各抗原のそれぞれに対する培養したリンパ球のうち活性化したものの数の増殖状況に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
レジオネラ菌に感染したマウスを利用して、本発明の実施の形態のリンパ球を利用した病原体特定方法を実施した。
まず、レジオネラ菌に感染したマウスから採取した血液から、リンパ球（以下、「感染リンパ球」という）を遠心分離機により分離した。また、比較のため、レジオネラ菌に感染してないマウスから採取した血液からも、リンパ球（以下、「非感染リンパ球」という）を分離した。
まず、レジオネラ菌に感染したマウスから採取した血液から、リンパ球（以下、「感染リンパ球」という）を遠心分離機により分離した。また、比較のため、レジオネラ菌に感染してないマウスから採取した血液からも、リンパ球（以下、「非感染リンパ球」という）を分離した。
細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原として、レジオネラ菌死菌および緑膿菌死菌を培養装置１の複数の微小容器１１にそれぞれ入れ、それぞれの微小容器１１に分離したリンパ球と培養液とを加えた。また、比較のために、抗原なしで、微小容器１１に分離したリンパ球と培養液とを加えたものも用意した。すなわち、（１）レジオネラ菌死菌に感染リンパ球を加えた検体、（２）緑膿菌死菌に感染リンパ球を加えた検体、（３）抗原なしで感染リンパ球を加えた検体、（４）レジオネラ菌死菌に非感染リンパ球を加えた検体、（５）緑膿菌死菌に非感染リンパ球を加えた検体、（６）抗原なしで非感染リンパ球を加えた検体、の６種類の検体を準備した。これらの各検体が入った各微小容器１１を、培養装置１によりリンパ球の培養条件で保ち、培養を行った。
培養している間、光学計測系２により２時間間隔で各微小容器１１の内部を撮影した。培養開始から０時間、２時間、４時間後の各検体の撮影画像のスケッチを図２乃至図７に示す。それぞれの撮影画像から、７ミクロン以上の大きさのリンパ球の個数を画像処理分析手段３により数えた。その結果を図８に示す。図８（ａ）は非感染リンパ球を加えた各検体のリンパ球の数の時間変化を示すグラフ、図８（ｂ）は感染リンパ球を加えた各検体のリンパ球の数の時間変化を示すグラフである。
さらに、図８の結果から、０時間から２時間のリンパ球の増加数と、２時間から４時間のリンパ球の増加数を求め、それぞれの抗原について、（感染リンパ球の増加数値）÷（非感染リンパ球の増加数値）を求めた。この方法により，感染リンパ球と非感染リンパ球の差異が数値化される。その結果を図９に示す。グラフの縦軸は、求めた比の値を示し、値が大きいことは、感染リンパ球の方が非感染のリンパ球よりも抗原反応が強いことを表している。横軸は時間を示す。
図９のグラフから、レジオネラ菌に感染したリンパ球は感染していないリンパ球と比較して，レジオネラ菌に対する抗原反応が特異的に高まることがわかる。これにより、マウスの感染病原体が、緑膿菌ではなく、レジオネラ菌であると特定することができる。
このように、各抗原のそれぞれに対する培養したリンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
このように、各抗原のそれぞれに対する培養したリンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、被験者の各病原体への感染の有無を判断することができ、増殖したリンパ球に加えた病原体が被験者の感染病原体であると特定することができる。
１ 培養装置
２ 光学計測系
３ 画像処理分析手段
１１ 微小容器
２ 光学計測系
３ 画像処理分析手段
１１ 微小容器
Claims (5)
- 被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、特定の細菌またはウイルスの病原体の抗原に前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、前記リンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、前記被験者の前記病原体に対する抗体の有無を判断することを、特徴とするリンパ球を利用した抗体検査方法。
- 被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、特定の細菌またはウイルスの病原体の抗原に前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、前記リンパ球のうち所定の大きさ以上のものの個数の増減に基づいて、前記被験者の前記病原体に対する抗体の有無を判断することを、特徴とするリンパ球を利用した抗体検査方法。
- 被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原のそれぞれに前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、各抗原のそれぞれに対する前記リンパ球のうち活性化したものの増殖状況に基づいて、前記被験者の各病原体への感染の有無を判断し、前記被験者の感染病原体を特定することを、特徴とするリンパ球を利用した病原体特定方法。
- 被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原のそれぞれに前記リンパ球を加えた後、前記リンパ球を非活性化させる所定の培養条件で保ち、各抗原のそれぞれに対する前記リンパ球のうち活性化したものの数の増減に基づいて、前記被験者の各病原体への感染の有無を判断し、前記被験者の感染病原体を特定することを、特徴とするリンパ球を利用した病原体特定方法。
- 被験者から採取した血液からリンパ球を分離し、前記リンパ球を非活性化させて、細菌またはウイルスの複数種類の病原体の抗原のそれぞれに加えた後、前記リンパ球の培養条件で保ち、各抗原のそれぞれに対する前記リンパ球のうち活性化したものの数の増減に基づいて、前記被験者の各病原体への感染の有無を判断し、前記被験者の感染病原体を特定することを、特徴とするリンパ球を利用した病原体特定方法。
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