JP5996831B1 - シグナル増強剤 - Google Patents

シグナル増強剤 Download PDF

Info

Publication number
JP5996831B1
JP5996831B1 JP2016536259A JP2016536259A JP5996831B1 JP 5996831 B1 JP5996831 B1 JP 5996831B1 JP 2016536259 A JP2016536259 A JP 2016536259A JP 2016536259 A JP2016536259 A JP 2016536259A JP 5996831 B1 JP5996831 B1 JP 5996831B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fucose
lectin
urea
sugar chain
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016536259A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016136850A1 (ja
Inventor
草間健
小林夕香
上野泰
Original Assignee
株式会社J−オイルミルズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社J−オイルミルズ filed Critical 株式会社J−オイルミルズ
Application granted granted Critical
Publication of JP5996831B1 publication Critical patent/JP5996831B1/ja
Publication of JPWO2016136850A1 publication Critical patent/JPWO2016136850A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57484Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving compounds serving as markers for tumor, cancer, neoplasia, e.g. cellular determinants, receptors, heat shock/stress proteins, A-protein, oligosaccharides, metabolites
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407Specifically defined cancers
    • G01N33/57419Specifically defined cancers of colon
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407Specifically defined cancers
    • G01N33/57438Specifically defined cancers of liver, pancreas or kidney
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/46Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans from vertebrates
    • G01N2333/47Assays involving proteins of known structure or function as defined in the subgroups
    • G01N2333/4701Details
    • G01N2333/4724Lectins
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2400/00Assays, e.g. immunoassays or enzyme assays, involving carbohydrates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2400/00Assays, e.g. immunoassays or enzyme assays, involving carbohydrates
    • G01N2400/02Assays, e.g. immunoassays or enzyme assays, involving carbohydrates involving antibodies to sugar part of glycoproteins

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

【課題】α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づくシグナルを強化するシグナル増強剤、その使用方法及びその用途を提供する。【解決手段】α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強するシグナル増強剤は、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とすることを特徴とする。尿素の終濃度は、好ましくは1〜9Mであり、チオ尿素の終濃度は好ましくは0.1〜1.5Mである。このシグナル増強剤によれば、α1−6フコース糖鎖を正確に測定できるので、α1−6フコース糖鎖が関係する疾患の検出や判定やα1−6フコース糖鎖の学術研究に大いに役立つ。【選択図】図1

Description

本発明は、シグナル増強剤に関し、より詳細には、α1−6フコース糖鎖とα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づくシグナルの増強剤に関する。
N結合型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにα1−6フコース(コアフコースともいう)を転移させるα1−6フコース転移酵素(α1−6FucT)の遺伝子は、肝細胞の癌化にともなって発現することが知られている。肝細胞癌になると、αフェトプロテイン(AFP)という分子量約70,000の糖タンパク質の糖鎖のN−アセチルグルコサミンにα1−6結合でフコースが転移するようになる。このα1−6結合でフコースが転移したAFPは、現在、肝細胞癌の腫瘍マーカーとして使用されている。被験者の血清を、フコースに親和性をもつレンズマメレクチン(LCA)を用いたレクチン親和電気泳動にかけると、陽極側よりAFP−L1、AFP−L2、AFP−L3と呼ばれる3本のバンドが出現する。肝硬変等の良性肝疾患ではレクチン非結合型のAFP−L1バンドが主であるが、肝細胞癌になるとレクチン結合型のAFP−L3バンドが増加する。総AFPに対するAFP−L3の割合(AFP−L3%)を求め、その値が10%を越えるようであれば、肝細胞癌が疑われる。α1−6結合でフコースが転移したAFPの割合を正確に識別することができれば、肝細胞癌の診断の確度も一層高まる。
α1−6フコースは、肝癌の他にも、膵臓癌、大腸癌等の疾患と関係することが知られている。
従来、α1−6フコースと親和性を有するレクチンとして、レンズマメレクチン(LCA)、エンドウマメレクチン(PSA)、ヒイロチャワンタケレクチン(AAL)、ラッパスイセンレクチン(NPA)、ソラマメレクチン(VFA)、麹菌レクチン(AOL)等が知られていた。しかし、AALやAOLは、α1−2フコース、α1−3フコース等にも親和性を有し、LCA、PSA及びVFAは、フコースα1−6をもたないN結合型一本鎖及び/又は二本鎖糖鎖にも親和性を有するといったように、これらのレクチンは、α1−6フコース糖鎖の他に、α1−6結合以外のフコースを持つ糖脂質系糖鎖や、フコースを持たない高マンノース糖鎖にも親和性を示す。
本発明者等は、従来知られている上記レクチンよりも特異的にα1−6フコース糖鎖を検出するレクチンとして、天然のキノコからスギタケレクチン(PhoSL)(非特許文献1)、サケツバタケレクチン(SRL)(特許文献1)等のレクチンを新規に発見している。さらに、このレクチンの化学合成やリコンビナント作製も行なっている(特許文献4及び5)。そして、このレクチンを用いて、AFP−L3の検出(特許文献1)、大腸癌の悪化度の判別(特許文献2)、及び膵臓癌の検出(特許文献3)にも成功している。
特許4514163(フコースα1→6特異的レクチン) 特許5263979(大腸癌の判別方法) 特許4900983(膵臓癌の検出方法) 特開2011−148736(ペプチド) 特開2011−148735(遺伝子)
Yuka Kobayashi et al.,"A Novel Core Fucose−specific Lectin from the Mushroom Pholiota squarrosa",J.Biol.Chem,2012,287,p33973−33982
本発明者等が発見したα1−6フコース特異的レクチンによって、α1−6フコース糖鎖の特異的検出が可能になった。α1−6フコース糖鎖とα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づくシグナルを増強することができれば、α1−6フコース糖鎖の正確な検出が可能となる。そこで、本発明の目的は、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づくシグナルを強化するシグナル増強剤を提供することにある。
本発明者等は、上記課題を鋭意検討した結果、以下の発明によれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強するシグナル増強剤であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とすることを特徴とする前記シグナル増強剤を提供する。前記「α1−6フコース糖鎖」という用語は、本明細書において、「N型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにα1−6結合でフコースが結合した構造」を意味する。また、前記「α1−6フコース特異的レクチン」という用語は、本明細書において、「(1)α1−6フコース糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有する、かつ(2)α1−6フコースを含まないハイマンノース糖鎖及び/又はα1−6フコースを含まない糖脂質糖鎖に対して実質的に結合しないことを特徴とするレクチン」を意味する。
特開2010−145202には、抗原抗体反応を増強する方法であって、抗原と抗体とをポリエチレングリコール及び尿素の共存下で反応させる方法が開示されている。本発明のシグナル増強剤が適用される反応は、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応であって、抗原抗体反応でなく、また、ポリエチレングリコールを必要としない点で、特開2010−145202の発明と明確に相違する。
本発明は、また、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強する方法であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤の存在下で、前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップを含む、前記方法を提供する。
本発明は、また、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強する方法であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤を含む洗浄液で、前記糖鎖を洗浄するステップと、前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップ、を含む、前記方法を提供する。
本発明は、また、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種、及び、α1−6フコース特異的レクチンを有効成分とするシグナル増強剤を含む、α1−6フコース糖鎖の検出キットを提供する。
尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種(以下、尿素等という)を含むことを必須とする本発明のシグナル増強剤は、後述する実施例に示すように、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応を増感し、それに基づくシグナルを強化することができる。前記尿素等は、後述の比較例1に示すように、α1−6フコース糖鎖を持たない糖鎖(例えばトランスフェリン)とα1−6フコース特異的レクチンとの反応を増感しない。また、前記尿素等は、比較例2に示すように、α1−6フコース糖鎖を持つ糖鎖と、α1−6フコースに親和性を有するが特異的ではないレクチン(例えばAAL)との反応を増感しない。データを示していないが、前記尿素等は、α1−6フコース糖鎖を持つ糖鎖とα1−6フコースに親和性を有さないレクチン(例えば、ハリエニシダレクチン1(UEA−1)、ミヤコグサレクチン(Lotus)、タチナタマメレクチン(ConA)等)との反応も増感しない。したがって、前記尿素等を含む本発明のシグナル増強剤は、α1−6フコース糖鎖とα1−6フコース特異的レクチンとの特異的反応に向けられる。
本発明のシグナル増強剤によれば、α1−6フコース糖鎖を正確に測定できる。これは、α1−6フコース糖鎖が関係する疾患の検出や判定や、α1−6フコース糖鎖の学術研究に大いに貢献する。
尿素存在下及び不存在下でα1−6フコース特異的レクチンとさまざまな糖タンパク質との間の反応値(S−N)を調べた結果を示す棒グラフである。棒グラフの左側が尿素不存在下、そして右側が5M尿素の存在下を示す。α1−6フコース糖鎖を有するfHP、AFP−L3及びIgGのいずれに対するPhoSLの反応性も、尿素存在下で増している。一方、α1−6フコース糖鎖に属さないTFに対する反応性は、尿素存在下でも変わらない。 尿素存在下及び不存在下でα1−6フコース特異的レクチン(PhoSL、PhoSLペプチド及びSRL)、又はα1−6フコース親和性を有するがα1−6フコース特異的でないレクチン(AAL)とfHPとの間の反応値(S−N)を調べた結果を示す棒グラフである。棒グラフの左側が尿素不存在下、そして右側が5M尿素の存在下を示す。すべてのα1−6フコース特異的レクチンとfHPとの反応値(S−N)が、尿素存在下で増大している。一方、α1−6フコースに親和性を有するものの、特異的でないAALとfHPとの反応値(S−N)は、尿素存在下でも増大しない。 尿素及びフコースの存在下(実施例7)、又は尿素及びチログロブリンの存在下(実施例8)で、PhoSLとfHPとの反応を調べた棒グラフである。尿素存在下でのPhoSLとfHPとの反応は、フコース又はチログロブリンによって濃度依存的に阻害される。これは、PhoSLとfHPのα1−6フコース特異的結合に尿素が関与していることを示している。 fHPとPhoSLとの反応を、共存させる尿素濃度を変更しながら測定した反応値(S−N)のグラフである。図4から、尿素濃度1〜9Mにおいてシグナルが1.2〜2.8倍に増強されていることがわかる。 fHPとPhoSLとの反応を、共存させるチオ尿素濃度を変更しながら測定した反応値(S−N)のグラフである。図5から、チオ尿素濃度0.1〜1.5Mにおいてシグナルが1.2〜4.1倍に増強されていることがわかる。
本発明のシグナル増強剤は、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強するシグナル増強剤であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする。
シグナル増強剤中の尿素濃度は、通常、1〜9Mでよく、好ましくは2.5〜9Mであり、さらに好ましくは3〜8M、特に好ましくは3.5〜7Mである。また、シグナル増強剤中のチオ尿素濃度は、通常、0.1〜1.5Mでよく、好ましくは0.6〜1.5Mであり、さらに好ましくは0.8〜1.5M、特に好ましくは1〜1.4Mである。
シグナル増強剤中の前記尿素等は、溶媒に溶解して使用することが好ましい。溶媒の例には、水;リン酸緩衝化生理食塩水やトリス緩衝化生理食塩水等の生理食塩水;リン酸緩衝液やトリス緩衝液等の緩衝液;ウシ血清アルブミン等のタンパク質を溶解した緩衝液やその水溶液;並びにTween−20等の界面活性剤を含む緩衝液やその水溶液が挙げられる。
シグナル増強剤のpHは、通常、4〜10であり、好ましくは5〜9である。
上記α1−6フコース糖鎖とは、N型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにα1−6結合でフコースが結合した構造を意味し、N結合型糖鎖である限り、遊離のオリゴ糖鎖、糖ペプチド、糖タンパク質、細胞等のすべてを包含する。また、標識のようにオリゴ糖鎖等を化学修飾したものも含まれる。上記N結合型の糖鎖は、高マンノース型、複合型、混成型等であり得る。さらに、前記糖鎖は、酸、ヒドラジン等で化学的に前記糖鎖を部分的に分解したもの、シアリダーゼ、ガラクシトターゼ、N−アセチルヘキソサミニダーゼ、α1−2フコース・α1−3フコース・α1−4フコースを切断するフコシダーゼ、マンノシダーゼのいずれかの酵素を同時にあるいは段階的に使用して前記糖鎖を部分的に分解したものであってもよい。また、グルコースのような糖、アセチル基、硫酸基、リン酸基のような官能基等を前記糖鎖に付加したものであってもよい。
フコースα1−6糖鎖の代表例を、以下に示す。
Figure 0005996831
〔式中、Manはマンノース、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン、Fucはフコースを意味する〕
α1−6フコース糖鎖の特に好ましい具体例は、AFP−L3、フコシル化ハプトグロビン等の腫瘍マーカーである。
α1−6フコース特異的レクチンは、α1−6フコース糖鎖に対して親和性を有する従来のレクチン(例えばAAL)と比べてより特異的にα1−6フコース糖鎖と結合することを特徴とする。この特徴は、(1)α1−6フコース糖鎖に対する結合定数の下限と、(2)α1−6フコースを含まないハイマンノース糖鎖及び/又はα1−6フコースを含まない糖脂質糖鎖に対する結合定数の上限によって定義可能である。すなわち、α1−6フコース特異的レクチンとは、
(1)α1−6フコース糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有する、
(2)α1−6フコース糖鎖を含まないハイマンノース糖鎖及び/又はα1−6フコースを含まない糖脂質糖鎖に対して実質的に結合しない
ことを特徴とする。
前記結合定数は、本明細書において、例えばフロンタルアフィニティクロマトグラフィー(FAC法)を用い、分析温度25℃において測定される数値を意味する。FAC法の詳細は、例えば、本出願人の出願した特許文献1に記載されている。特許文献1を参照のために本明細書に編入する。
α1−6フコース特異的レクチンの(1)α1−6フコース糖鎖に対して結合定数(25℃において)は、好ましくは5.0×10−1以上、より好ましくは1.0×10−1以上、さらに好ましくは1.0×10−1以上である。
α1−6フコース特異的レクチンの「(2)α1−6フコース糖鎖を含まないハイマンノース糖鎖及び/又はα1−6フコース糖鎖を含まない糖脂質糖鎖に対して実質的に結合しない」とは、本明細書において、α1−6フコース糖鎖を含まないハイマンノース糖鎖及び/又はα1−6フコースを含まない糖脂質糖鎖に対する結合定数(25℃において)が、通常、1.0×10−1以下であり、好ましくは1.0×10−1以下、特に好ましくは0であることを意味する。
α1−6フコース特異的レクチンのSDS電気泳動法による分子量は、通常、4,000〜40,000であり、好ましくは4,000〜20,000である。ここで、SDS電気泳動法による分子量は、例えばLaemmiの方法(Nature,227巻,680頁,1976年)に準じて測定されるものである。α1−6フコース特異的レクチンは、サブユニットが、通常、2〜10個、好ましくは2〜6個、さらに好ましくは2〜3個結合したものでもよい。
α1−6フコース特異的レクチンは、その非還元末端にシアル酸を有するα1−6フコース糖鎖に対しても高い親和性を有する。一方、LCA、NPA及びPSAは、非還元末端にシアル酸を有するα1−6フコース糖鎖に対しては親和性が低い。
α1−6フコース特異的レクチンは、さらにα1−6フコースの結合したN結合型の一本鎖、二本鎖、三本鎖及び/又は四本糖鎖に対する結合定数(25℃において)が、好ましくは、1.0×10−1以上、より好ましくは、5.0×10−1以上、さらに好ましくは1.0×10−1以上で示される親和性を有する。
α1−6フコース特異的レクチンは、天然物から抽出及び/又は精製することができる。天然物由来のα1−6フコース特異的レクチンの入手方法は、本出願人の出願した特許文献1、及び本出願人の投稿した非特許文献1に詳細に記載されている。なお、特許文献1に記載のツチスギタケレクチン(PTL)をスギタケレクチン(PhoSL)と読み替える。以下に天然物から取得するα1−6フコース特異的レクチンを概説する。
上記天然物は、例えば担子菌、子嚢菌等のキノコである。モエギタケ科、キシメジ科、タコウキン科及びテングタケ科は、担子菌に属している。モエギタケ科としては、スギタケ、ツチスギタケ、サケツバタケ、クリタケ、ヌメリスギタケモドキ、ヌメリスギタケ等が挙げられる。キシメジ科としては、コムラサキシメジ等が挙げられる。タコウキン科としては、シロハカワラタケ、ツヤウチワタケ等が挙げられる。テングタケ科としては、ベニテングタケ等が挙げられる。
これらの担子菌又は子嚢菌のうち、レクチンのα1−6フコース糖鎖認識特異性とレクチンの回収効率の観点から、モエギタケ科、キシメジ科又はテングタケ科が特に好ましく、さらに好ましくはスギタケ、ツチスギタケ、ヌメリスギタケモドキ、サケツバタケ、クリタケ、コムラサキシメジ又はベニテングタケである。
α1−6フコース特異的レクチンは、好ましくは担子菌由来のレクチンであり、好ましくはスギタケレクチン(PhoSL)、ツチスギタケレクチン(PTL)、サケツバタケレクチン(SRL)、クリタケレクチン(NSL)、コムラサキシメジレクチン(LSL)、及びベニテングタケレクチン(AML)であり、さらに好ましくはPhoSL、PTL、SRL、NSL及びAMLである。
上記α1−6フコース特異的レクチンは、例えば担子菌や子嚢菌から、公知の抽出方法、分離方法、精製方法等を適宜組み合わせることにより、単離することができる。例えば、水系媒体を抽出溶媒として用いて、担子菌及び/又は子嚢菌の水系媒体抽出物を得る工程を含む。これらの担子菌及び/又は子嚢菌の使用部位は、子実体であることが好ましい。この前記抽出物から、SDS電気泳動法による分子量が、通常、4,000〜40,000、好ましくは4,000〜20,000、及びα1−6フコース糖鎖に対する結合定数(25℃において)が、通常、1.0×10−1以上、好ましくは5.0×10−1以上、より好ましくは1.0×10−1以上、さらに好ましくは1.0×10−1以上で示される親和性を有するレクチンを得る。
α1−6フコース特異的レクチンは、また、上記天然物からの抽出の他に、天然由来のレクチンのアミノ酸配列に基づいて化学合成されたペプチドやタンパク質であってもよい。さらに、化学合成のペプチドやタンパク質は、天然由来のレクチン(例えば本明細書に添付した配列番号1のアミノ酸配列からなるPhoSL)のアミノ酸配列中の1又は数個のアミノ酸がリジン及び/又はアルギニンで置換されかつ糖結合活性を有するペプチド(例えば本明細書に添付した配列番号2のアミノ酸配列からなるPhoSLぺプチド)であってもよい。その合成方法は、本出願人の出願した特許文献4に詳細に記載されている。特許文献4の明細書を参照のために本明細書に編入する。
α1−6フコース特異的レクチンは、また、上記天然物からの抽出の他に、天然由来のレクチンのアミノ酸配列をコードする核酸を用いて天然由来とは異なる公知の宿主内で人工的に発現させたリコンビナント(例えば実施例18に示すPhoSL組換えレクチン)であってもよい。リコンビナントの発現方法は、特許文献5に詳細に記載されている。本出願人の出願した特許文献5の明細書を参照のために本明細書に編入する。
α1−6フコース特異的レクチンは、検出可能にする標識手段が組み込まれていることが好ましい。前記標識手段としては、特に制限なく、公知の標識化方法を適用することができ、例えば、放射性同位元素による標識化、標識化合物の結合等を挙げることができる。前記放射性同位元素としては、例えば14C、H及び32Pが挙げられる。
前記標識化合物としては、例えば酵素標識(西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ等)、ビオチン標識、ジゴキシゲニン標識、蛍光標識(フロオレッセインイソチアシアナート、CyDye(登録商標)、4−アミノ安息香酸エチル(ABEE)、アミノピリジン、アロフィコシアニン、フィコエリスリン等)等を挙げることができる。これらの標識化合物は、常法によりレクチンと結合することができる。特に、ビオチン標識は、感度が高い点で好ましい。
本発明は、また、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強する方法であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするグナル増強剤の存在下で、前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップを含む、前記方法を提供する。
前記反応ステップの尿素濃度は、通常、1〜9Mでよく、好ましくは2.5〜9Mであり、さらに好ましくは3〜8M、特に好ましくは3.5〜7Mである。また、前記反応ステップのチオ尿素濃度は、通常、0.1〜1.5Mでよく、好ましくは0.6〜1.5Mであり、さらに好ましくは0.8〜1.5M、特に好ましくは1〜1.4Mである。
本発明は、また、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強する方法であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤を含む洗浄液で、前記糖鎖を洗浄するステップ、及び、前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップ、を含む、前記方法を提供する。
前記洗浄液の尿素濃度は、通常、1〜9Mでよく、好ましくは2.5〜9Mであり、さらに好ましくは3〜8M、特に好ましくは3.5〜7Mである。また、前記洗浄液のチオ尿素濃度は、通常、0.1〜1.5Mでよく、好ましくは0.6〜1.5Mであり、さらに好ましくは0.8〜1.5M、特に好ましくは1〜1.4Mである。また、前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップは、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするグナル増強剤の存在下で行ってもよい。
上記方法において、α1−6フコース特異的レクチンと反応したα1−6フコース糖鎖を検出する手段は、特に制限されない。検出手段として、例えば、ELISA(直接吸着法、サンドウィッチ法、及び競合法)、レクチンアフィニティクロマトグラフィー、レクチン染色、レクチンチップ、フローサイトメトリー(FACS)法、凝集法、表面プラズモン共鳴法(例えば、Biacore(登録商標)システム)、電気泳動、ビーズ等を使用可能である。いくつかの代表的な検出方法を、以下に概説する。
直接吸着ELISA法では、血液等の検体をプレートに添加して固定化する。次いで、ビオチン標識したレクチンをシグナル増強剤と共に添加して、糖鎖とレクチンとをシグナル増強剤の存在下で反応させる。あるいは、シグナル増強剤を含む洗浄液を先に添加し、廃棄後にシグナル増強剤を含まないレクチン溶液を添加してもよい。2次標識化合物としてHRP(ホースラディッシュパーオキシダーゼ)標識ストレプトアビジン溶液を添加して、ビオチンとストレプトアビジンとを反応させる。次いで、HRP用発色基質を加えて発色させ、発色強度を吸光光度計で測定する。予め、既知の濃度の糖鎖を含む標準試料によって検量線を作成しておけば、糖鎖の定量化も可能である。
サンドイッチELISA法では、α1−6フコース糖鎖を有する抗原に結合する抗体をプレートに添加し固定化してから、血清等の検体を添加する。次いで、ビオチン標識したレクチンをシグナル増強剤と共に添加して、糖鎖とレクチンとをシグナル増強剤の存在下で反応させる。あるいは、シグナル増強剤を含む洗浄液を先に添加し、廃棄後にシグナル増強剤を含まないレクチン溶液を添加してもよい。2次標識化合物としてHRP(ホースラディッシュパーオキシダーゼ)標識ストレプトアビジン溶液を添加して、ビオチンとストレプトアビジンとを反応させる。次いで、HRP用発色基質を加えて発色させ、発色強度を吸光光度計で測定する。予め、既知の濃度の標準試料によって検量線を作成しておけば、α1−6フコース糖鎖の定量化も可能である。
レクチンアフィニティクロマトグラフィーは、担体に固定化されたレクチンが糖鎖と特異的に結合する性質を利用したアフィニティクロマトグラフィーである。HPLCと組み合わせることでハイスループットを期待することができる。
レクチンの固定化担体としては、アガロース、デキストラン、セルロース、スターチ、ポリアクリルアミド等のゲル材が一般的である。これらには、市販のものを特に制限なく使用でき、例えばセファロース4Bやセファロース6B(共にGEヘルスケアバイオサイエンス社製)が挙げられる。レクチンクロマトグラフィーに用いるカラムとしては、マイクロプレートやナノウエルにレクチンを固定化したものも含まれる。
固定化するレクチンの濃度は、通常、0.001〜100mg/mL、好ましくは0.01〜20mg/mLである。担体がアガロースゲルの場合、それをCNBr等で活性化してからレクチンとカップリングさせる。活性化スペーサーを導入したゲルにレクチンを固定化してもよい。さらには、ホルミル基を導入したゲルにレクチンを固定化してからNaCNBHで還元してもよい。また、NHS−セファロース(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)のような市販の活性化ゲルを使用してもよい。
検体をシグナル増強剤と共にカラムに供与した後、洗浄の目的で緩衝液を流す。あるいは、緩衝液中にシグナル増強剤を添加した状態で検体をカラムに供与する。緩衝液の一例は、モル濃度が、通常、5〜500mM、好ましくは10〜500mMであり、pHが、通常、4.0〜10.0、好ましくは6.0〜9.0であり、NaCl含量が、通常、0〜0.5M、好ましくは0.1〜0.2Mであり、CaCl、MgCl、又は、MnCl含量が、通常、0〜10mM、好ましくは0〜5mMの緩衝液である。
アフィニティカラムの洗浄後、糖鎖の溶出は、糖鎖を有効に溶出できる中性の非変性緩衝液中で、塩化ナトリウム、ハプテン糖等の脱着剤を用いて行われる。この緩衝液は、上記と同様であってもよい。脱着剤の濃度は、好ましくは、1〜500mM、特に好ましくは10〜200mM濃度である。溶出緩衝液には、シグナル増強剤を含まないことが好ましい。
レクチン染色では、腫瘍組織から検体を薄く切り出し、その薄片をガラスプレートに貼り付ける。ブロッキングバッファーにプレートを浸し、室温で緩く攪拌する。適宜、内因性ペルオキシダーゼ不活性化を行う。ビオチン標識レクチン溶液(2〜5μg/mLにブロッキングバッファーで希釈)をシグナル増強剤と共にプレートを浸し、室温で1時間、緩く撹拌する。あるいは、シグナル増強剤を含む洗浄液を先に添加し、洗浄液を廃棄後にシグナル増強剤を含まないレクチン溶液を添加してもよい。HRP標識アビジン溶液にプレートを浸し、室温で緩く攪拌する。発色液にプレートを浸し、室温で数分間発色させる。発色が十分確認できたら水で洗浄し、反応を停止させる。発色した組織を光学顕微鏡で観察する。レクチン染色には、市販のレクチン染色キットを用いることができる。
FACS法では、細胞(検体)をリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)に懸濁する。21Gの針をつけた2.5mLサイズのシリンジで、10回程度強く出し入れして細胞をほぐした後、50μmのメッシュで細胞を濾過する。このように調製した細胞に、蛍光標識したレクチンの溶液をシグナル増強剤と共に加えて、細胞とレクチンとをシグナル増強剤の存在下で結合させる。あるいは、シグナル増強剤を含む洗浄液を先に添加し、洗浄液を廃棄後にシグナル増強剤を含まないレクチン溶液を添加してもよい。その後、フローサイトメーター(例えば、ベックマンコールタール社製Cytomics FC 500)で、レクチンの結合した細胞の量や割合を分析する。
上記の検出手段に用いる検体は、特に限定されない。例えば、血液、血漿、血清、涙、唾液、体液、乳汁、尿、細胞の培養上清、形質転換動物からの分泌物等が挙げられる。
本発明は、また、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤、及びα1−6フコース特異的レクチンを含む、α1−6フコース糖鎖の検出キットを提供する。
検出キットは、適宜、各種の標識化合物、緩衝液、プレート、ビーズ、反応停止液等の検出キットに汎用のものを含んでもよい。検出キットは、また、生体の血液から取得した検体からα1−6フコース糖鎖を有する糖タンパク質を抽出するための試薬(例えば、抗ハプトグロビン抗体、抗αフェトプロテイン抗体等の抗体やプロテインA、プロテインG、プロテインL等の免疫グロブリン結合タンパク質)を含むことが好ましい。
本発明のα1−6フコース糖鎖の検出キットの用途は、α1−6フコース糖鎖の検出を目的とするものである限り、特に限定されない。その具体例を、以下に説明する。
AFP−L3バンド(コアフコースの転移したαフェトプロテインのバンド)の確度の高い検出は、臨床的に肝硬変に合併する肝細胞癌の早期診断、肝細胞癌の緻密な経過観察、治療効果の正確な判定、胎児性腫瘍の早期発見、劇症肝炎の肝再生の指標等として有用である。コアフコースの転移したα5β1インテグリンもまた、肝癌診断の指標として期待される。
大腸癌で悪性度の低いものや原発癌では、コアフコースを含むフコース全般が増加する。一方、大腸癌の悪性度が高いものや転移癌では、α1−6結合フコースが減少する傾向がある。そこで、一次スクリーニングで大腸癌と診断された者の大腸癌の腫瘍組織にα1−6フコース特異的レクチンを作用させ、α1−6結合フコースの量を調べることで、悪性度の高い大腸癌や転移癌の判別が可能となる。
膵臓癌になると、糖タンパク質であるハプトグロビンにコアフコースが付加したフコシル化ハプトグロビンが生成する。このフコシル化ハプトグロビンは、膵臓癌の病期の進展とともに増え、膵臓癌の腫瘍部摘出後には消失する。α1−6フコース特異的レクチンとフコシル化ハプトグロビンとの反応に本発明のシグナル増強剤を共存させることで、α1−6フコース特異的レクチンによる検出感度を高めることができる。また、フコシル化ハプトグロビンを、シグナル増強剤を含む洗浄液で洗浄後、洗浄液を廃棄後にシグナル増強剤を含まないレクチン溶液を添加してもよい。さらに、α1−6フコース特異的レクチンと抗ハプトグロビン抗体を用いたアッセイによれば、膵臓癌を迅速かつ簡便に検出することが可能である。さらに、膵臓癌マーカーCA19−9の抗体とα1−6フコース特異的レクチンとを組み合わせることで膵臓癌と膵炎との判別が可能である。その際、本発明のシグナル増強剤を共存させると、判別が一層容易となる。
本発明の検出キットは、上記の疾患の診断や研究のほかに、前立腺癌、乳癌、胃癌、小腸癌、結腸直腸癌、腎細胞癌、小細胞肺癌、非小細胞癌、子宮癌、卵巣癌、甲状腺癌、軟部肉腫、骨肉腫、メラノーマ、膠芽腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、急性リンパ腫、悪性リンパ腫、ホジキン病、非ホジキン病、急性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病等の腫瘍;アレルギー疾患;自己免疫疾患;並びに肺気腫等の循環器疾患の診断や研究に使用することが期待される。
以下に本発明の実施例を示して、本発明をより詳細に説明する。しかし本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明に使用する試薬を、以下の手順で調製した。
(1) リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)
リン酸水素二ナトリウム(和光純薬社製)5.75g、リン酸二水素カリウム(和光純薬社製)1.0g、塩化カリウム(和光純薬社製)1.0g、塩化ナトリウム(和光純薬社製)40.0gを秤量し、水を400mL入れ溶解した後、メスシリンダーに移し、水で500mLにメスアップし、10倍濃度のリン酸緩衝化生理食塩水(10×PBS)とした。10×PBSを水で10倍に希釈し、PBSを調製した。
(2) 1%ウシ血清アルブミン(BSA)/PBS
BSA(和光純薬社製)を1g秤量し、100mLのPBSに溶解して調製した。
(3) 0.05% Tween/PBS
5LのPBSに対してポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(Tween20 ナカライ社製)を2.5mL添加した。
(4) ビオチン標識PhoSL
α1−6フコース特異的レクチンとして、非特許文献1に記載の方法に従って、スギタケからスギタケレクチン(PhoSL、配列番号1)を精製した。このスギタケレクチンを量り取り、0.1M 炭酸水素ナトリウム溶液を加え溶解した(濃度;5mg/mL)。ビオチン化試薬(SIGMA社製;型番:B2643)をジメチルスルホキシドに溶解し、レクチン溶液に加え反応させた。反応液は限外ろ過(3Kの膜、ミリポア社製)で水に対して溶媒置換を行い、凍結乾燥してビオチン標識PhoSLを得た。
(5) ビオチン標識PhoSLペプチド
特許文献4の実施例6の記載に基づいて(ただし、特許文献4のPTLをPhoSLと読み替える)、PhoSLペプチド(配列番号2)を合成した。このレクチンをビオチン標識PhoSLと同様の手順でビオチン標識した。
(6) ビオチン標識SRL
特許文献2に記載の方法に従って、SRL(配列番号3)を抽出した。このレクチンをビオチン標識PhoSLと同様の手順でビオチン標識した。
(7)ビオチン標識ヒイロチャワンタケレクチン(ビオチン標識AAL)
ビオチン標識ヒイロチャワンタケレクチン(株式会社J−オイルミルズ社製)を用意した。
(4)〜(6)のα1−6フコース特異的レクチン(標識前)の配列表を、表1に示す。
Figure 0005996831
配列番号1の第10及び17番目のXは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysであり、第20、23、27、33、35及び39番目のXは、それぞれ、Tyr/Ser、Phe/Tyr、Arg/Lys/Asn、Asp/Gly/Ser、Asn/Ala、及び、Thr/Glnである。
配列番号2は、配列番号1の具体例(APVPVTKLVC DGDTYKCTAY LDFGDGRWVA QWDTNVFHTG)において、1番目のAla、20番目のTyr、及び39番目のThrがLysに置換され、さらに40番目のGlyが欠失している。
配列番号3の第10及び17番目のXは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysであり、第4、7、9、13、20、27、29、33、34及び39番目のXは、それぞれ、Pro/Gly、Glu/Lys、Val/Asp、Asn/Asp/Glu、His/Ser、Lys/His、Val/Ile、Gly/Asn/Ser、Ala/Thr、及び、Arg/Thrである。
〔実施例1〜3〕シグナル増強試験(1)
直接吸着ELISA法にて、α1−6フコース糖鎖を有する糖タンパク質とα1−6フコース特異的レクチンとを、尿素の存在下又は不存在下で反応させ、糖鎖とレクチンとの結合反応に基づくシグナルの増強の有無を調べた。具体的な手順は、以下のとおりである。
α1−6フコース糖鎖を有する糖タンパク質として、フコシル化ハプトグロビン(以下、「fHP」という)、α-フェトプロテインL3(以下、「AFP−L3」という)、マウス免疫グロブリンG(SIGMA社製、以下、「IgG」という)を用意した。比較のため、α1−6フコース糖鎖でない糖タンパク質として、トランスフェリン(SIGMA社製、以下、「TF」という)も用意した。fHP及びAFP−L3の調製方法は、以下のとおりである。
(1) fHP溶液の調製
膵臓癌細胞株(PSN−1、DSファーマ社より入手)を常法に従い培養し、培養上清液を得た。培養上清液1000mLを、限外ろ過フィルター(製品名:VIVA SPIN 20‐10K、ザルトリウス社製)で1mLに濃縮した。NHS−activated Sepharose 4 Fast Flow(GEヘルスケア社製)に抗ハプトグロビン抗体(The Binding Site社製)を固定化したゲル0.5mLに上記濃縮液を添加した。室温で10分毎に混和して1時間後、前記ゲルを含む溶液を0.45μmフィルターチューブ(ミリポア社製)に加え、400×g、温度4℃で5分間遠心し、ろ液を廃棄した。次に、PBS 200μLを加えて400×g、温度4℃で5分間遠心して、ろ液を廃棄した。これを2回繰り返した。次いで、Elution Buffer(100mM グリシン、0.5M NaCl、pH3.0)200μLを加えて、400×g、温度4℃で5分間遠心して、ろ液を回収した。これを2回繰り返した。この液を合わせて得た溶液を3NのNaOHで中和した後、PBS 600μLを加え、fHP溶液を得た。このfHP溶液をさらにPBSで希釈して、1000ng/mLのfHP溶液を調製した。
(2) AFP−L3溶液の調製
肝臓癌細胞株(HepG2、理化学研究所より入手)を常法に従い培養し、培養上清液を得た。培養上清液1000mLを、限外ろ過フィルター(製品名:VIVA SPIN 20‐10K、ザルトリウス社製)で1mLに濃縮した。NHS−activated Sepharose 4 Fast Flow(GEヘルスケア社製)に抗AFP抗体(DAKO社製)を固定化したゲル0.5mLに上記濃縮液を添加した。室温で10分毎に混和して1時間後、前記ゲルを含む溶液を0.45μmフィルターチューブ(ミリポア社製)に加え、400×g、温度4℃で5分間遠心し、ろ液を廃棄した。次に、PBS 200μLを加えて400×g、温度4℃で5分間遠心して、ろ液を廃棄した。これを2回繰り返した。次いで、Elution Buffer(100mM グリシン、0.5M NaCl、pH3.0)200μLを加えて、400×g、温度4℃で5分間遠心して、ろ液を回収した。これを2回繰り返した。この液を合わせて得た溶液を3NのNaOHで中和した後、PBS 600μLを加え、AFP−L3溶液を得た。このAFP−L3溶液をさらにPBSで希釈して1000ng/mLのAFP−L3溶液を調製した。
(3)IgG及びTF溶液の調製
IgG及びTFをそれぞれ、PBSで溶解して、5000ng/mLのIgG溶液、及び5000ng/mLのTF溶液を調製した。
直接吸着ELISA法の手順を、以下に示す。
(1)抗原固定化
fHP、AFP−L3、IgG又はTFの前記溶液を、マイクロタイタープレート(グライナー社製)のウェルに50μL添加して、4℃で16時間放置後、添加した液を廃棄した。
(2)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。
(3)ブロッキング
各ウェルに1% BSA/PBSを200μL添加して、37℃で1時間放置後、添加した液を廃棄した。
(4)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(5)レクチン反応
ビオチン標識PhoSLを1%BSA/PBSで希釈し、そして尿素(和光純薬社製)を添加して、レクチン溶液(ビオチン標識PhoSL終濃度1μg/mL、尿素終濃度5M)を調製した。このレクチン溶液50μLをウェルに添加して4℃で30分間放放置後、添加した液を廃棄した。対照として、尿素を添加していないレクチン溶液(ビオチン標識PhoSL終濃度1μg/mL、尿素0M)も、同様の反応を実施した。
(6)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(7)HRP標識ストレプトアビジン反応
HRP標識ストレプトアビジン溶液(Vector社製、1μg/mL PBSに調製)を、ウェルに50μL添加して、室温で30分間放置後、添加した液を廃棄した。
(8)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(9)発色反応
HRP用発色基質(製品名:TMB Peroxidase substrate system、KPL社製)を、ウェルに50μL添加し、室温で5分間放置した。
(10)反応停止
1M リン酸を50μL添加し、反応を停止した。
プレートリーダー(製品名:POWERSCAN(登録商標)HT、DS PHARMA社製)を用いて、波長450nm及び630nmの吸光度を測定した。450nmの吸光度値から630nmの吸光度値を引いた値を検出値(シグナル:S)とした。同様に、糖タンパク質未添加のウェルの検出値(ノイズ:N)を測定し、検出値(S)からウェル自体の検出値(N)を引いた値を反応値(S−N)尿素5Mとした。また、尿素不存在下でレクチンと糖タンパク質とを反応させた場合の反応値(S−N)尿素0Mも求めた。
シグナルの増大量及び増大率を、それぞれ以下の数式:
Figure 0005996831
Figure 0005996831
により求めた。
各種糖タンパク質に対するPhoSLの反応値(S−N)を、表2及び図1に示す。
Figure 0005996831
(S−N)尿素0M:尿素不存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S−N)尿素5M:尿素5Mの存在下で反応させたときの反応値(S−N)
表2及び図1から、尿素存在下でのfHP、AFP−L3又はIgGとPhoSLとの反応に基づくシグナルは、尿素不存在下の場合と比べて、シグナル増大量及びシグナル増大率ともに有意に増大したことがわかる。一方、α1−6フコース糖鎖ではないTFとPhoSLとの反応に基づくシグナルは、シグナル増大率は高いものの、シグナル増大量が有意に増大しなかった。
〔実施例4〜6〕シグナル増強試験(2)
サンドイッチELISA法にて、α1−6フコース糖鎖を有する糖タンパク質であるfHPと各種α1−6フコース特異的レクチンとを尿素の存在下又は不存在下で反応させ、糖タンパク質とレクチンとの結合反応に基づくシグナルの増強の有無を調べた。具体的な手順は以下のとおりである。
α1−6フコース特異的レクチンとして、ビオチン標識PhoSL、ビオチン標識PhoSLペプチド、及びビオチン標識SRLを用いた。比較のために、α1−6以外のフコースを有する糖鎖にも結合するビオチン標識AALを用いた。
サンドイッチELISA法の手順を以下に示す。
(1)抗体固定化
糖鎖除去した抗ハプトグロビン抗体(日本バイオテスト社製)をPBSで5μg/mLに希釈し、マイクロタイタープレート(グライナー社製)の各ウェルに50μLずつ添加して4℃で16時間放置後、添加した液を廃棄した。
(2)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。
(3)ブロッキング
各ウェルに1% BSA/PBSを200μL添加して、37℃で1時間放置後、添加した液を廃棄した。
(4)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(5)抗原抗体反応
1%BSA/PBSで希釈した200ng/mL fHPを50μL、各ウェルに添加して、室温で1時間放置後、添加した液を廃棄した。
(6)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(7)レクチン反応
ビオチン標識PhoSL、ビオチン標識PhoSLペプチド、ビオチン標識SRL又はビオチン標識AALを、1%BSA/PBS溶液で希釈し、そして尿素(和光純薬社製)を添加して、各レクチン溶液(ビオチン標識レクチン終濃度1μg/mL、尿素終濃度5M)を調製した。このレクチン溶液50μLをウェルに添加して、4℃で30分間放置後、添加した液を廃棄した。対照として、尿素を添加していないレクチン溶液(ビオチン標識レクチン終濃度1μg/mL、尿素0M)も実施した。
(8)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(9)HRP標識ストレプトアビジン反応
HRP標識ストレプトアビジン溶液(1μg/mL)を、ウェルに50μL添加して、室温で30分間放置後、添加した液を廃棄した。
(10)洗浄
各ウェルに0.05% Tween/PBSを250μL添加し、添加した液を廃棄した。この操作を合計3回繰り返した。
(11)発色反応
HRP用発色基質(製品名:TMB Peroxidase substrate system、KPL社製)を、ウェルに50μL添加し、室温で5分間放置した。
(12)反応停止
1M リン酸を50μL添加し、反応を停止した。
前記プレートリーダーを用いて波長450nm及び630nmの吸光度を実施例1と同様に測定し、さらに反応値(S−N)尿素5Mを求めた。尿素不存在下でレクチンと糖タンパク質とを反応させた場合の反応値(S−N)尿素0Mも求めた。尿素存在下と尿素不存在下の反応値(S−N)、その増大量及び増大率を、表3及び図2に示す。
Figure 0005996831
(S-N)尿素0M:尿素不存在下で反応させたときの反応値(S-N)
(S-N)尿素5M:尿素5Mの存在下で反応させたときの反応値(S-N)
図2及び表3から、PhoSL、PhoSLペプチド又はSRLとfHPとの5M尿素(終濃度)存在下での反応は、尿素不存在下の場合と比較して、シグナル増大量及びシグナル増大率ともに有意に改善したことがわかる。一方、α1−6フコース以外のフコースにも結合するAALは、反応系に尿素を添加しても、シグナルは増強しなかった。
実施例1〜6に示したように、本発明のシグナル増強剤は、α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づくシグナルを強化する。尿素は、α1−6フコース糖鎖を持たないトランスフェリンとα1−6フコース特異的レクチンとの反応を増感しない(比較例1)。尿素は、α1−6フコース糖鎖を持つ糖鎖と、α1−6フコースに親和性を有するが特異的ではないAALとの反応も増感しない(比較例2)。データを示していないが、尿素は、α1−6フコース糖鎖とα1−6フコースに親和性を有さないUEA−1、Lotus、ConA等との反応を増感しなかった。以上のことから、本発明のシグナル増強剤によるシグナル増強は、α1−6フコース糖鎖とα1−6フコース特異的レクチンとの反応のみに起きる現象であるといえる。
〔実施例7〜8〕シグナル増強作用の阻害試験
本発明のシグナル増強剤のシグナル増大効果が、α1−6フコース糖鎖とα1−6フコース特異的レクチンとの特異的結合によるものであるか否かを調べるため、サンドイッチELISA法を用いた阻害試験を行った。
実施例7では、5M尿素存在下でのfHPとPhoSLとの反応に、終濃度20mM又は100mMのフコース(ナカライテスク社製)を共存させた。実施例8では、実施例7のフコースに代えて、終濃度0.01mg/mL又は0.1mg/mLのチログロブリン(SIGMA社製、以下、「TG」という)を共存させた。単糖であるフコースを20〜100mM程度で共存させると、fHPとPhoSLとの糖鎖特異的結合が阻害されることが知られている。また、α1−6フコース糖鎖を有するTGは、同様に、fHPとPhoSLとの糖鎖特異的結合を阻害することが知られている。
実施例1と同様に、前記プレートリーダーを用いて波長450nm及び630nmの吸光度を測定し、さらに反応値(S−N)を求めた。フコース又はTGを添加したときの検出結果を、図3に示す。
図3から、反応値(S−N)は、フコース又はTGの添加濃度の増大とともに低下することがわかる。これから、レクチンと糖タンパク質の結合に基づくシグナルが尿素存在下で増大する効果は、α1−6フコース特異的レクチンとα1−6フコース糖鎖との特異的結合によるものであることが確認された。
〔実施例9〕尿素濃度の変更試験
サンドイッチELISA法にて、シグナル増強剤としての尿素の好適範囲を調べた。実施例4において、fHP(50ng/mL)を使用したこと、及びレクチン溶液に対する尿素終濃度を0〜9Mとしたこと以外は、実施例4と同様の手順で行った。
実施例1と同様にして、前記プレートリーダーを用いて波長450nm及び630nmの吸光度を測定し、さらに反応値(S−N)を求めた。尿素の各終濃度における、尿素未添加と比べたシグナル増大率を図4に示す。
図4から、終濃度1〜9Mの尿素の存在下において、シグナルが1.2〜2.8倍に増強されていることがわかる。尿素の終濃度は、好ましくは3〜9Mであり、さらに好ましくは3〜8M、特に好ましくは3〜7Mである。
〔実施例10〜11〕チオ尿素での試験
直接吸着ELISA法にて、α1−6フコース糖鎖を有する糖タンパク質(fHP又はAFP−L3)とα1−6フコース特異的レクチン(PhoSL)とを、チオ尿素の存在下又は不存在下で反応させ、糖鎖とレクチンとの結合反応に基づくシグナルの増強の有無を調べた。手順は、実施例1において、尿素5Mをチオ尿素(和光純薬社製)1.2Mに代えた以外は実施例1と同様とした。
得られた吸光度から反応値(S−N)を、実施例1と同様に求めた。また、チオ尿素不存在下でレクチンと糖タンパク質とを反応させた場合の反応値(S−N)も求めた。
シグナルの増大量及び増大率を、それぞれ以下の数式:
Figure 0005996831
Figure 0005996831
により求めた。
各種糖タンパク質に対するPhoSLの反応値(S−N)を、表4に示す。
Figure 0005996831
(S−N)チオ尿素0M:チオ尿素不存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S−N)チオ尿素1.2M:チオ尿素1.2Mの存在下で反応させたときの反応値(S−N)
fHP及びAFP−L3とPhoSLとのチオ尿素存在下での反応に基づくシグナルは、チオ尿素不存在下の場合と比べて、シグナル増大量及びシグナル増大率ともに有意に増大した。
〔実施例12〕チオ尿素濃度の変更試験
サンドイッチELISA法にて、シグナル増強剤としてのチオ尿素の好適範囲を調べた。実施例4において、尿素に代えてチオ尿素を使用し、レクチン溶液に対するチオ尿素終濃度を0〜1.5Mとしたこと以外は、実施例4と同様の手順で行った。
実施例1と同様にして、前記プレートリーダーを用いて波長450nm及び630nmの吸光度を測定し、さらに反応値(S−N)を求めた。実施例10と同様に、チオ尿素の各終濃度における、チオ尿素不存在下と比べたシグナル増大率を求め、その結果を図5に示す。
図5から、終濃度0.1〜1.5Mのチオ尿素の存在下において、シグナルが1.2〜4.1倍に増強されていることがわかる。チオ尿素の終濃度は、通常、0.1〜1.5Mでよく、好ましくは0.6〜1.5Mであり、さらに好ましくは0.8〜1.5M、特に好ましくは1〜1.4Mである。
〔実施例13〜14〕洗浄液へのシグナル増強剤の添加試験
サンドイッチELISA法にて、α1−6フコース糖鎖からなる糖タンパク質(fHP)を添加後、尿素又はチオ尿素を含む溶液で洗浄を行い、溶液を廃棄後、レクチン溶液と反応させ、糖鎖とレクチンとの結合反応に基づくシグナルの増強の有無を調べた。
具体的には、実施例4において、「(6)洗浄」における洗浄液(0.05% Tween/PBS)に対して終濃度5M尿素又は終濃度1.2Mチオ尿素を添加した点と、「(7)レクチン反応」におけるレクチン溶液に尿素を添加しない点を除いて、実施例4と同様の手順で実施した。
前記プレートリーダーを用いて波長450nm及び630nmの吸光度を実施例1と同様に測定し、さらに反応値(S−N)を求めた。さらに、洗浄液中に尿素又はチオ尿素を添加した場合の、尿素及びチオ尿素未添加と比べたシグナル増大量及び増大率を上記と同様に算出し、表5に示す。
Figure 0005996831
(S−N)0M:尿素及びチオ尿素不存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S−N)尿素5M:尿素5Mの存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S−N)チオ尿素1.2M:チオ尿素1.2Mの存在下で反応させたときの反応値(S−N)
表5から、α1−6フコース糖鎖を有する糖タンパク質を尿素又はチオ尿素を含む洗浄液で洗浄した後、α1−6フコース特異的レクチンを反応させても、糖鎖とレクチンとの結合反応に基づくシグナルの増強が図れることが判明した。
〔実施例15〜17〕
スギタケレクチンと同様に、ツチスギタケ、クリタケ及びベニテングタケからツチスギタケレクチン(PTL)、クリタケレクチン(NSL)、及びベニテングタケレクチン(AML)の精製をした。得らえたレクチンをビオチン標識PhoSLと同様の手順でビオチン標識し、ビオチン標識PTL、ビオチン標識NSL及びビオチン標識AMLを得た。
ビオチン標識PhoSLをビオチン標識PTL、ビオチン標識NSL又はビオチン標識AMLに置き換えた以外は実施例4と同様の方法で、サンドイッチELISAを行った。結果を表6に示す。
Figure 0005996831
(S−N)尿素0M:尿素不存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S−N)尿素5M:尿素5Mの存在下で反応させたときの反応値(S−N)
表6に示すように、いずれのα1−6フコース特異的レクチンも、尿素存在下でシグナルが増強されることがわかった。
〔実施例18〕ビーズを用いた検出方法
磁気ビーズ(インビトロジェン社製、14204)の説明書に従い、糖鎖除去した抗ハプトグロビン抗体を固定化することにより、抗体固定化磁気ビーズを調製した。
ビーズを用いた検出を、常法に従って行った。具体的には、フコシル化ハプトグロビン(fHP)(終濃度:0μg/mL又は0.45μg/mL)、尿素(終濃度0M又は5M)、配列番号4に示すPhoSL組換えレクチン(特許文献5:特開2011−148735の配列番号1にDYKDDDDKタグを付加したもの、終濃度5μg/mL)を混合し、複合体を形成させた。複合体を含む上記溶液を10倍に希釈し、抗体固定化磁気ビーズを添加し、磁石を用いて洗浄した後、HRP標識抗FLAG抗体(SIGMA社製)を添加し、検出抗体との複合体を形成させた。前記HRP用発色基質を用いて、発色させ、1M リン酸を用いて、発色反応を停止した。得られた溶液の吸光度を前記同様プレートリーダーで測定した。
fHP存在下における450nmの吸光度値から630nmの吸光度値を引いた値を検出値(シグナル:S)とし、同様にfHP不存在下の検出値(ノイズ:N)とした。5M尿素存在下の検出値(S)からウェル自体の検出値(N)を引いた値を反応値(S−N)尿素5Mとした。また、同様に尿素不存在下の場合の反応値(S−N)尿素0Mを求めた。また、5M尿素存在下の検出値Sを検出値Nで除した値を反応値(S/N)尿素5Mとした。同様に尿素不存在下の場合を反応値(S/N)尿素0Mとした。実施例1と同様に、シグナルの増大量及び増大率を算出した。その結果を表7に示す。
Figure 0005996831
(S−N)尿素0M:尿素不存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S−N)尿素5M:尿素5M存在下で反応させたときの反応値(S−N)
(S/N)尿素0M:尿素不存在下で反応させたときの反応値(S/N)
(S/N)尿素5M:尿素5M存在下で反応させたときの反応値(S/N)
表7から、尿素存在下でのfHPと組換えレクチンとの反応に基づくシグナルは、尿素不存在下の場合と比べて、シグナル増大量及びシグナル増大率ともに有意に増大したことがわかる。同様に、反応値(S/N)も、尿素不存在下の場合と比べて顕著に増大する。ビーズを用いた検出方法においても、本発明の効果が得られることが確認された。

Claims (11)

  1. α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強するシグナル増強剤であって、尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とする前記シグナル増強剤。
  2. 前記シグナル増強剤中の尿素濃度が、1〜9Mである、請求項1に記載のシグナル増強剤
  3. 前記シグナル増強剤中のチオ尿素濃度が、0.1〜1.5Mである、請求項1に記載のシグナル増強剤
  4. α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強する方法であって、
    尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤の存在下で、前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップ
    を含む、前記方法。
  5. 前記尿素の前記反応時の濃度が、1〜9Mである、請求項4に記載の方法。
  6. 前記チオ尿素の前記反応時の濃度が、0.1〜1.5Mである、請求項4に記載の方法。
  7. α1−6フコース糖鎖とそれに結合するα1−6フコース特異的レクチンとの反応に基づいたシグナルを増強する方法であって、
    尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤を含む洗浄液で、前記糖鎖を洗浄するステップ、及び
    前記糖鎖と前記レクチンとを反応させるステップ
    を含む、前記方法。
  8. 前記洗浄ステップを前記反応ステップの直前に行う、請求項7に記載の方法。
  9. 前記洗浄液の尿素濃度が、1〜9Mである、請求項7に記載の方法。
  10. 前記洗浄液のチオ尿素濃度が、0.1〜1.5Mである、請求項7に記載の方法。
  11. 尿素及びチオ尿素からなる群から選択される少なくとも一種を有効成分とするシグナル増強剤、及び、α1−6フコース特異的レクチンを含む、α1−6フコース糖鎖の検出キット。
JP2016536259A 2015-02-27 2016-02-25 シグナル増強剤 Expired - Fee Related JP5996831B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015037717 2015-02-27
JP2015037717 2015-02-27
PCT/JP2016/055541 WO2016136850A1 (ja) 2015-02-27 2016-02-25 シグナル増強剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5996831B1 true JP5996831B1 (ja) 2016-09-21
JPWO2016136850A1 JPWO2016136850A1 (ja) 2017-04-27

Family

ID=56789608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016536259A Expired - Fee Related JP5996831B1 (ja) 2015-02-27 2016-02-25 シグナル増強剤

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170336415A1 (ja)
EP (1) EP3199950A4 (ja)
JP (1) JP5996831B1 (ja)
CN (1) CN107076751A (ja)
WO (1) WO2016136850A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107209171A (zh) * 2014-10-21 2017-09-26 普林斯顿大学理事会 用于个人样品分析的系统和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145202A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Tosoh Corp ポリエチレングリコールおよび尿素による免疫反応増強方法
WO2011089988A1 (ja) * 2010-01-21 2011-07-28 株式会社J-オイルミルズ 膵臓癌の検出方法
WO2014046248A1 (ja) * 2012-09-24 2014-03-27 三菱化学株式会社 肝臓癌の検出方法および肝硬変の検出方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524425C2 (ru) * 2008-07-22 2014-07-27 Й-Оил Миллс, Инц L-ФУКОЗА α1→6 СПЕЦИФИЧНЫЙ ЛЕКТИН
CN102175839B (zh) * 2010-12-23 2013-08-14 中国人民解放军第二军医大学东方肝胆外科医院 IgG核心岩藻糖基化水平检测方法及其应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145202A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Tosoh Corp ポリエチレングリコールおよび尿素による免疫反応増強方法
WO2011089988A1 (ja) * 2010-01-21 2011-07-28 株式会社J-オイルミルズ 膵臓癌の検出方法
WO2014046248A1 (ja) * 2012-09-24 2014-03-27 三菱化学株式会社 肝臓癌の検出方法および肝硬変の検出方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6016018648; 小林夕香: '新規レクチンの探索とその応用' 応用糖質科学 Vol.3,No.3, 2013, p.200-201 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107076751A (zh) 2017-08-18
JPWO2016136850A1 (ja) 2017-04-27
US20170336415A1 (en) 2017-11-23
WO2016136850A1 (ja) 2016-09-01
EP3199950A1 (en) 2017-08-02
EP3199950A4 (en) 2017-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4514163B2 (ja) フコースα1→6特異的レクチン
EP3242133B1 (en) Composition and system for separating and detecting alpha-fetoprotein variant and use thereof
EP2395357B1 (en) Method for analyzing PSA, and method for distinguishing between prostate cancer and prostatomegaly employing the analysis method
JP4900983B2 (ja) 膵臓癌の検出方法
JP5737761B2 (ja) 肝細胞癌マーカー
EP3657174B1 (en) Use of laminin 2 for diagnosing hepatocellular carcinoma and pancreatic cancer
Mondal et al. Alterations of glycan branching and differential expression of sialic acid on alpha fetoprotein among hepatitis patients
JP7240674B2 (ja) 前立腺癌の検出方法
Shewell et al. Detection of N-glycolylneuraminic acid biomarkers in sera from patients with ovarian cancer using an engineered N-glycolylneuraminic acid-specific lectin SubB2M
Babál et al. Neoplastic transformation of the thyroid gland is accompanied by changes in cellular sialylation
EP3485278B1 (en) Lectin-based diagnostics of cancers
EP3410118B1 (en) Prostate carcinoma determination method
CN108351359A (zh) 用于预测肝硬化患者的肝细胞癌发生风险和预后的方法
JP5109001B2 (ja) α1,6フコース糖鎖の検出および分別方法
JP5996831B1 (ja) シグナル増強剤
Bose et al. Visual detection of serum asialohaptoglobin by plasmonic sandwich ELLSA–a new platform for cirrhosis diagnosis
Han et al. A novel, rapid, and sensitive homogeneous sandwich detection method of Glypican-3 as a serum marker for hepatocellular carcinoma
WO2020004244A1 (ja) 膵臓癌の判定用マーカー
JP6414078B2 (ja) 診断用情報の分析方法およびそのためのキット
CN106526165A (zh) 磷脂酰肌醇蛋白聚糖定量测定试剂盒及其检测方法
Oda-Sakurai et al. NUP62: the target of an anti-sperm auto-monoclonal antibody during testicular development
CN102213722B (zh) 一种检测蛋白表达水平的试剂盒在制备诊断肝细胞癌的试剂盒中的应用
JPWO2008096790A1 (ja) 腫瘍マーカー糖鎖の解析及び利用
JP2016205827A (ja) 癌を検出する方法
JP7267527B2 (ja) 新規肝癌マーカー

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160727

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160823

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160824

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5996831

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees