JP6352312B2 - 異性体検体を決定する方法および試薬 - Google Patents
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Description
本願は、2013年2月28日に出願された米国特許非仮出願第13/780,305号の米国特許法第119条(e)の下での利益を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
一般的な議論
本明細書に記載された原理による方法は異性体またはその代謝産物の一方は効力があり、そしてもう一方またはその代謝産物はそうでない場合に、検体の2つの異性体の一方の交差反応性を最小限にし、そしてその量を測定する。「効力がある」という用語は、特定の機能に関する検体の活性の程度のことをいい、例えば、それは、例えば骨代謝のような生物学的機能であってもよい。例えば、物質の生物活性とは、細胞機能である、例えば、対象におけるミネラルおよび塩の適当なレベルの維持といったような生物学的機能を増強または抑制する物質の能力のことをいう。ビタミンDは、例として、かつ限定されることなく、対象においてカルシウムおよびリン酸の適当なレベルを維持しており、これはカルシウム恒常性および骨代謝と関連がある。
本明細書に記載された原理により抗体を調製する方法の例を、例として、かつ限定されることなく、記載する。少なくとも2つの異なる抗体が必要であり、それらは本明細書に記載された原理よる性質を有する。1つの抗体は、第1の異性体検体および第2の異性体検体の両方に対して十分なアッセイ結合親和性を示す。もう一方の抗体は、第1の異性体検体に結合するが、第1の異性体検体に対する不十分なアッセイ結合親和性を示し、そして第2の異性体検体に対してアッセイ結合親和性を実質的に示さない。
そのフラグメントは、Fab、FvおよびF(ab’)2、Fab’などを含んでもよい。さらに、特定の分子に対する結合親和性が維持される限り、必要に応じて、免疫グロブリンまたはそれらのフラグメントの集合体、多量体および複合体を用いることができる。
以下の議論は、例であって、限定されるわけではない。本明細書に記載された原理により含まれる測定におけるサンプルの部分において、抗体を利用する任意の適当なアッセイを用いてもよい。アッセイは、アッセイ成分または産物のなんらかの分離なし(均一)または分離あり(不均一)のいずれかで実施することができる。不均一アッセイは、通常、1つまたはそれ以上の分離ステップを含み、そして競合的または非競合的であることができる。アッセイは手動でもよいし、または自動化してもよい。
上に議論したように、本明細書に記載された原理による方法は、サンプルにおいて第1の異性体検体および第2の異性体検体の量を決定することに関する。この方法では、第1の測定値および第2の測定値が決定される。第1の測定値を決定するため、第1の異性体検体および第2の異性体検体のそれぞれに対して十分なアッセイ結合親和性を示す一次抗体を用いてサンプルの第1の部分においてアッセイを実施することによって第1の異性体検体および第2の異性体検体の総量を測定する。この例において、一次抗体は、上記の手順の1つによって調製されたモノクローナル抗体である。
アッセイ方法の1つのステップでは、本明細書に記載された原理による検体の1つまたはそれ以上の異性体形態および検体に対する抗体を含む複合体の存在に関して媒体を試験する。複合体の一方または両方の存在および/または量は、サンプル中の検体の異性体形態の1つまたはそれ以上の存在および/または量を示している。
検体の異性体形態を含有することが疑われるサンプルの部分においてアッセイを実施するためのキットが調製されうる。キットは、サンプルの各部において実施されるアッセイのための抗体試薬を含む。したがって、1つの抗体試薬は、第1の異性体検体および第2の異性体検体のそれぞれに対して十分なアッセイ結合親和性を示す抗体を含む。第1の異性体検体に結合するが、第1の異性体検体に対して不十分なアッセイ結合親和性を示し、そして第2の異性体検体に対してアッセイ結合親和性を実質的に示さない二次抗体が含まれる。キットは、アッセイを実施するための他の試薬をさらに含んでもよく、その性質は、特定のアッセイフォーマットに左右される。
特に明記しない限り、下の実験の物質は、シグマアルドリッチケミカル社(Sigma-Aldrich Chemical Corporation)(ミズーリ州セントルイス)またはフルカケミカル社(Fluka Chemical Corporation)(ウィスコンシン州ミルウォーキー)から購入してもよい。本明細書に開示された部分およびパーセンテージは、特に明記しない限り、体積に対する質量による。
mg=ミリグラム
g=グラム
ng=ナノグラム
mL=ミリリットル
μL=マイクロリットル
μmol=マイクロモル
℃=摂氏温度
min=分
sec=秒
hr=時間
w/v=体積に対する質量
v/v=体積に対する体積
TLC=薄層クロマトグラフィー
HPLC=高性能液体クロマトグラフィー
EDTA=エチレンジアミン四酢酸
PEG=ポリエチレングリコール
EtOAc=酢酸エチル
DMF=ジメチルホルムアミド
DMSO=ジメチルスルホキシド
MeOP=1−メトキシ−2−プロパノール
MES=2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸
DI=蒸留した
UPA=超粒子分析器(Ultra Particle Analyzer)
LOCI=発光酸素チャネリング免疫測定法(luminescent oxygen channeling immunoassay)
Ab=抗体
10mMのPO4、300mMのNaCl、pH7.0中のビタミンD抗体5H10の溶液(2.63mg/mLで0.8mL)(Bioventix、Farnham、Surrey、英国からのヒツジモノクローナル)をNHS−dPEG(登録商標)4−ビオチン(Quanta Biodesign Ltd.、Powell OH、パート番号10200)の水溶液(2.0mg/mL)43.2μLと混合した。加えたビオチン化試薬の量は、抗体を有するビオチン化剤の10倍モル挑戦を表す。反応混合物を室温で3時間インキュベートし、次いで、0.5MのTRIS80μLを添加して反応をクエンチした。溶出液の260nmでの吸収が≦0.03になるまで、AMICON(登録商標)デバイス(YM10)中10mMのPO4、300mMのNaCl、pH7.0を用いて反応混合物を緩衝液交換にかけた。抗体溶液(2.1mg/mLタンパク質で1.04mL)を10μLのPROCLIN(登録商標)300と混合し、そして0.2μmのACRODISC(登録商標)シリンジフィルタ(Pall Corporation)を用いて硫酸ネオマイシンの水溶液(10mg/mL)10μLを濾過し、そして2〜8℃で保存した。
EPRMビーズ(2000mg、20.0mL)を40mLバイアルに加える。EPRMビーズは、米国特許第7,179,660号に記載されたものと類似の方法によって調製し、そして化学発光化合物は、ユーロピウムキレートを有する2−(4−(N,N,ジ−テトラデシル)−アニリノ−3−フェニルチオキセンである。EDA(800mg、890μL)をMES pH6緩衝液(「緩衝液」)10mLおよび6NのHCl約4.2mLと合わせた。混合物のpHは、約6.9であるか、またはそうなるように調整する。EDA溶液をEPRMビーズに加えてボルテックスし、そして混合物を室温で15分間揺動させる。15mLバイアル中でナトリウムシアノボロヒドリド(400mg)を脱イオン水10mLと合わせ、そして合わせたものを上のビーズ混合物に加える。混合物を37℃で18〜20時間振盪する。ビーズを6本の40mL遠心管に移す。MES緩衝液を加えて体積を35mLにし、そして混合物を19,000rpmで30分間遠心分離する。上清をデカントし、そして撹拌ロッドを用いてビーズを緩衝液2mL中で再懸濁し、そしてさらなる緩衝液を35mLに加える。混合物を冷たく保つために氷を用いて、混合物を出力18ワットで30秒間超音波処理する。洗浄/超音波処理ステップを4回実施してすべての活性化化学物質を除去する。最後のMES緩衝液の遠心分離後、5%のMeOPおよび0.1%のTween(登録商標)20を含有する緩衝液(「第2の緩衝液」)2mLを、再懸濁ステップのため、管に加える。超音波処理前に、さらなる第2の緩衝液を35mLまで加える。ビーズ懸濁液を19,000rpmで30分間遠心分離する。上清を捨てる。最後の超音波処理では、各管中に第2の緩衝液12mLを用いて25mg/mL希釈溶液を得る。粒径は、UPA機器で測定して277nmである。
5mlのフラスコ(ホイルで覆う)中、無水アセトニトリル1mL中のChemReagents.com、テキサス州シュガーランドから購入した25−OH VD322mg(55μmol)、炭酸ジスクシンイミジル(DSC)100mg(420μmol)、トリエチルアミン100μLの混合物を窒素下、室温で18時間撹拌して活性化25−OH VD3を調製した。TLC(EtOAc:ヘキサン=2:1)は、出発物質が残っていることを示さなかった。10mlのフラスコにカルボキシメトキシルアミンヘミ塩酸塩(CMO)150mg、トリエチルアミン0.3mlおよびDMF1mlを加えることによって懸濁液を調製した。活性化25−OH VD3を含有する溶液を、CMO懸濁液に撹拌しながら滴加し、これをさらに18時間続けた。真空を適用して可能な限り溶媒を除去した(加熱浴温度は、50℃を超えてはならない)。残留物にEtOAc(25ml)を加え、それをブライン2mlで3回洗浄した。有機相を無水Na2SO4で乾燥し、そして濾過した;ロータリエバポレーターを用いて溶媒を除去した。乾燥後、粗生成物(42mg)を得、そしてHPLCによって精製した。高真空下で乾燥した後、純粋な生成物(24mg)を得た。生成物を無水DMSO1.2mlに溶解した。アリコートをバイアルに移し、それを−70℃に保った。
25−OHビタミンD3 3−カルバメート(上記のように調製したDMSO中のアリコート10μL)(0.2mg)を2mLバイアルに加えた。EDAC(6.8mg)およびSNHS(9.4mg)ならびに乾燥DMSO(3mg/mL)2.27mLを5mLバイアルに加えた。EDAC/SNHS溶液(190μL)を上の2mLバイアルの内容物(1mg/mL)と合わせて活性化25−OHビタミンD3 3−カルバメートを調製した。混合物を室温で18時間回転させた。16%GAFAC(登録商標)界面活性剤溶液のアリコート(GAF Corporation、ニュージャージー州ウェイン)(0.15%)0.4mLを脱イオン水3.6mLで1.6%まで希釈した。
アッセイは、DIMENTION(登録商標)VISTA(登録商標)分析器(Siemens Healthcare Diagnostics Inc.、イリノイ州ディアフィールド)においてLOCIアッセイのプロトコールに従い、そして様々な量の非エピ−25−ヒドロキシビタミンD3および/または3−エピ−25−ヒドロキシビタミンD3を含有する標準物質溶液を用いて実施した。本実施例において、アッセイでは、化学発光試薬として、上記のように調製したケミビーズ試薬を用いる。サンプル部分を、(i)上記のように調製した一次ビオチン化抗体試薬(第1のサンプル部分)または(ii)一次ビオチン化抗体および二次抗体(第2のサンプル部分)いずれかと、次いでケミビーズ試薬と反応させる。第2のサンプル部分では、二次抗体は、ビタミンD抗体10H9(CENTAUR(登録商標)ビタミンDアッセイに見いだされるマウスモノクローナル、Siemens Healthcare Diagnostics Inc.、デラウエア州ニューアーク)の溶液(2.63mg/mLで0.8mL)である;二次抗体は、過剰量で存在した(75μg/mLまたは5H10抗体の量の100倍)。ケミビーズは、サンプルからの検体によって占有されないモノクローナル抗体結合部位の分画に結合する。その後、ストレプトアビジン結合増感剤ビーズを反応混合物に加える。これにより、ケミビーズ/センシビーズ対が形成され、その濃度は、ビタミンDの両方の形態(第1のサンプル部分)またはビタミンDのエピ形態(第2のサンプル部分)いずれかの濃度に反比例する。680nmで照射すると、増感剤ビーズは、一重項酸素を生成し、それはセンシビーズと対になるケミビーズ中に拡散し、オレフィン色素と反応し、そして約612nmで化学発光シグナルを誘発し、それは検体濃度に反比例する。
欄1:−10H9は、10H9 Abの非存在下で測定されたng/mLの25(OH)Dである。これは、25(OH)Dのng/mLの総量を表す(D2+D3+3エピ×交差反応性)。
欄2:+10H9は、10H9 Abの存在下で測定されたng/mLの25(OH)Dである。これは、抑制された総25(OH)Dのng/mLを表す(部分的D2+部分的D3+3エピ×交差反応性)。
欄3:予測1は、サンプル中に存在する3−エピマーがない場合、10H9の存在下でのng/mLの25(OH)Dの量である(部分的D2+部分的D3)。
欄4:差は、欄2マイナス欄3である=3エピ×交差反応性。
欄5:予測2は、交差反応性で割った欄4、すなわち(3エピ×交差反応性)/交差反応性=3エピng/mL)である。
欄6:添加量は、3−エピマーをサンプル中にどれくらい添加したかである。欄5および欄6の結果がどれだけ近いかを示すには、この欄をカラム5と比較しなければならない。それらの結果を表3にまとめる。補正平均25(OH)Dのng/mLは、10H9 Abの非存在下で測定された総ng/mLの25(OH)Dから、測定された3−エピマーng/mLを減算した後に算出された。CXRは、3−エピマー干渉が除去された後の2つの反応容器アッセイの3−エピマー交差反応性を意味する。これは、上で言及した交差反応性と同じでない。表2の交差反応性は、5H10 Abの3−エピマーとの交差反応性である。表3の交差反応性は、3−エピマーの濃度を最終的な25(OH)Dのng/mL濃度から減算した後のアッセイの交差反応性である。
Claims (16)
- サンプル中の第1の異性体検体および第2の異性体検体の量を決定する方法であって、
(a)サンプルの一部において、第1の異性体検体および第2の異性体検体のそれぞれに対して十分なアッセイ結合親和性を示す一次抗体を用いてアッセイを実施して第1の測定値を得ることによって第1の異性体検体および第2の異性体検体の総量測定すること;
(b)サンプルの一部において、一次抗体を用いてアッセイを実施して第2の測定値を得ることによって第2の異性体検体の量を測定すること、ここで、第1の異性体検体に結合するが、第1の異性体検体に対して不十分なアッセイ結合親和性を示し、そして第2の異性体検体に対してアッセイ結合親和性を実質的に示さない二次抗体を過剰に用いて第1の異性体検体の一次抗体への結合を遮断する;および
(c)第2の測定値をサンプル中の第2の異性体検体の量に等しいとみなし、そして第1の測定値から第2の測定値を減算して結果値を得、そして該結果値をサンプル中の第1の異性体検体の量に等しいとみなすこと、
を含む方法であって、
前記2つの異性体検体が25−ヒドロキシビタミンD3および3−エピ25−ヒドロキシビタミンD3である前記方法。 - 前記アッセイが均一アッセイである、請求項1に記載の方法。
- 前記アッセイが不均一アッセイである、請求項1に記載の方法。
- 前記アッセイが競合的アッセイである、請求項1に記載の方法。
- 前記アッセイが非競合的アッセイである、請求項1に記載の方法。
- 前記アッセイが前記検体の類似体を含む試薬を用い、該類似体が標識を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アッセイが粒子を含む試薬を用いる、請求項1に記載の方法。
- 前記アッセイが光増感剤試薬および化学発光粒子を含む試薬を用いる、請求項1に記載の方法。
- 前記光増感剤試薬が粒子を含む、請求項8に記載の方法。
- サンプル中の第1の異性体検体および第2の異性体検体の量を決定する方法であって、
(a)サンプルの一部において、少なくとも約10 7 リットル/モルの、第1の異性体検体および第2の異性体検体のそれぞれに対する結合親和性を有する一次抗体を用いてアッセイを実施して第1の測定値を得ることによって第1の異性体検体および第2の異性体検体の総量を測定すること;
(b)一次抗体を用いてサンプルの一部においてアッセイを実施して第2の測定値を得ることによって第2の異性体検体の量を測定すること、ここで、約106〜約108リットル/モルの第1の異性体検体に対する結合親和性および約104リットル/モルより低い第2の異性体検体に対する結合親和性を有する二次抗体を過剰に用いて第1の異性体検体の一次抗体への結合を遮断する;および
(c)サンプルで第2の測定値を第2の異性体検体の量に等しいとみなし、そして第1の測定値から第2の測定値を減算して結果値を得、そしてその結果値をサンプル中の第1の異性体検体の量に等しいとみなすこと、
を含む方法であって、
前記2つの異性体検体が25−ヒドロキシビタミンD 3 および3−エピ25−ヒドロキシビタミンD 3 である前記方法。 - 前記アッセイが、競合的均一アッセイ、競合的不均一アッセイ、非競合的均一アッセイまたは非競合的不均一アッセイである、請求項10に記載の方法。
- 前記アッセイが、前記検体の類似体を含む試薬を用い、該類似体が標識を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記アッセイが粒子を含む試薬を用いる、請求項10に記載の方法。
- 前記アッセイが光増感剤試薬および化学発光粒子を含む試薬を用いる、請求項10に記載の方法。
- 前記光増感剤試薬が粒子を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記アッセイが発光酸素チャネリング免疫測定法である、請求項10に記載の方法。
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