JP6655622B2 - α−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物、システム及びその応用 - Google Patents

α−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物、システム及びその応用 Download PDF

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Description

本発明は、α−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物、システム、方法及び応用に関し、さらに、α−フェトプロテイン変異体の分離検出キットに関し、医療機器及び体外診断の分野に属する。
肝細胞癌(hepatocellular carcinoma、HCC)は世界的に4位と考えられる悪性腫瘍であり、肝細胞癌は、毎年、約250000名の患者の死亡を引き起こし、その発病メカニズムについては、今までも不明であり、臨床的に悪性度が高く、消化管悪性腫瘍のうち、その死亡率が第3位である。したがって、早期発見と早期治療は肝細胞癌患者の生存率を向上させるのに大切なことである。しかしながら、ほとんどの患者は診断される時に中期や末期まで発展して、最適な治療チャンスが失われてしまう。肝細胞癌の危険因子は、B型肝炎ウイルスとC型肝炎ウイルスによる慢性肝炎と肝硬変を含む。効果的に治療するために行われる肝細胞癌のスクリーニングと検出の臨床上の効率が早期診断に依存する。HCCは腫瘍病因学の重要なタイプであり、肝硬変、ウイルス性肝炎、発がん性化学物質や環境要因等に起因する慢性肝損傷でHCCを誘発する可能性がある。HCCは悪性度が高く、再発及び転移が発生しやすく、予後が悪く、且つ早期診断しにくく、最適な治療期間が失われやすい。
α−フェトプロテイン(alphafetoprotein、AFP)は糖タンパク質の1種であり、現在、血液中のAFP含有量を検出することは肝細胞癌を診断するための一般的な手段である。AFPは哺乳動物の胎生期において肝実質細胞と卵黄嚢細胞から合成するものであり、内胚葉由来の胃腸粘膜細胞からも少量合成が可能である。一般的に、AFPは主に胎児循環に存在し、胎児の発育・成熟に伴って、AFPの合成が徐々に減少する。新生児の出産時の血清中のAFP濃度が10〜100ng/mlに達し、出産してから1年間後、成人のような正常レベル(20ng/ml未満)に低下する。新生児のAFPが大幅に上昇すると、新生児肝炎、先天性胆道閉鎖症又はAFPを分泌可能な胚性悪性腫瘍に罹患することが示される。AFPは、早期肝癌診断指標として、肝疾患や肝硬変疾患に罹った患者でも陽性結果がかなりの比率を占めるという欠点がある。かなりの数の慢性肝疾患患者ではAFPの若干増加(20〜200ng/m1)が見られ、肝硬変患者では11.7−44%がAFP陽性を示す。従って、良性肝疾患と悪性肝腫瘍を区別する際に、AFPの早期肝癌スクリーニング指標としての価値は大幅に下がる。
AFP変異体の糖鎖の構造の多数はまだ不明である。今のところ、いわゆるAFP変異体は実際にレンズマメレクチン(LCA)と結合したAFP−L3であると考えられる。1999年の第四回全国肝癌学術会議で、AFP−L3は原発性肝細胞癌の臨床診断基準における肝細胞癌マーカーの1つとされている。2011年の『中国肝癌診療規範』では、AFP−L3を肝細胞癌を診断するための特異的指標としている。長年にわたり、AFP−L3はα−フェトプロテイン(AFP)単独より特異性の高い原発性肝細胞癌指標として認められている。
AFP−L3は患者肝臓における癌細胞から生成する唯一なタンパク質である。カナダと米国の複数施設で行われた二重盲検方法を用いたプロスペクティブ長期臨床試験では、AFP−L3を用いた肝細胞癌検出方法が研究された。その結果、AFP−L3が上昇する(15%以上)患者は、以降の21ヶ月では肝細胞癌に罹るリスクが7倍上がる。既存の『肝細胞癌腫瘍学実践マニュアル』によれば、これら患者の肝細胞癌発生率が極端に増加する。
AFP変異体検出の臨床的意義:
1)肝細胞癌と良性肝疾患を区別する。原発性肝細胞癌患者は一般的にAFPが上昇するものの、多数の良性肝臓疾患もAFP上昇を伴うため、AFP検出結果だけによっては良性肝疾患と悪性病変が区別しにくいことがある。このため、AFP変異体検出は良好な臨床的意義を示し、特に、AFP含有量が30−400ng/mlの患者にとっては有用である。Sato等は361名のケースについてプロスペクティブ研究(Early recognition of hepatocellular carcinoma based on altered pro les of alpha−fetoprotein.Sato、Y.、et al.、N.Engl.J.Med.、328、1802−1806、1993)を行い、具体的には、361名の慢性B型肝炎やC型肝炎に罹った患者のAFP−L3%を検出し且つ35ヶ月にわたってフォローアップした。研究期間において、AFP−L3%が基準値より高い33名の患者のうち、24名(73%)は肝癌まで発展してしまう。AFP−L3%は肝癌患者と肝硬変患者を区別する指標として有用であるとともに、画像診断より3−18ヶ月早い予測指標でもある。
2)肝細胞癌術後のモニタリング。肝細胞癌の切除術を受けると、血清中のAFP含有量が低下し、その低下速度が体内のAFP残留量及び半減期によるが、一般的には2ヶ月内で陰性になり、陰性になるとAFP変異体も消える。AFPは著しく低下するが陰性にならず、変異体には有意的な変化がない場合、手術が徹底的ではなく、縁部の残留、血管腫瘍栓、衛星結節や転移等が存在する可能性があることを示す。また、AFPの全含有量に占めるAFP変異体の百分率が25%以下に低下し、AFPと変異体の濃度が比較的に安定することは、患者の肝炎又は肝硬変による可能性がある。
3)胚の発育異常及び胎児の先天性疾患。普通、妊娠期において母体血清中のAFPと胚中のAFPがバランスを取った状態であるが、一旦胎児の奇形や胎盤関門の異常が発生したら、胎児血清が羊水に滲入し又は羊水が母体血清に滲入して、母体羊水や血清のAFPを急激に向上させる可能性がある。ところが、AFPの総量だけを測定することは局限性がある。実験によれば、神経管欠損、無脳症や脊椎披裂等、肝芽腫、胆道閉鎖症、性腺腫瘍、悪性奇形腫等の場合にもAFP及び/又はAFP変異体の陽性を示す可能性がある。
従来、AFP変異体用の検出方法としては、フィトアグルチンアフィニティークロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法、アフィニティーブロッティング法、交叉親和性免疫電気泳動法等があり、これら方法のいずれもAFP−L3タンパク質を直接分離して定量的に推算することができ、最終検出方法に応じて、以下に大別される。
クマシーブリリアントブルー法:電気泳動後のサンプルをクマシーブリリアントブルーで直接染色し、溶離してピークバンドを観察する。この方法はシンプルである一方、干渉因子が多く、感度が約1000ng/mlである。
酵素標記法:ペルオキシダーゼで標記された抗体と電気泳動後のサンプルを一緒にインキュベーションし、リンスした後、ジアミノベンジジンで発色させる。検出感度は、50ng/mlに向上する。
イムノゴールド銀染色法:電気泳動後のサンプルを黄色ブドウ球菌プロテインA2コロイド金とともに直接インキュベーションし、次に銀発色液で発色させる。得られたピークバンドは明瞭で、感度は32ng/mlに達する。
オートラジオグラフィー法:中国では、従来の一般的な検出方法であって、感度が31ng/mlに達する。その原理としては、レクチン含有ゲルにおいてサンプルに分離電気泳動を行い、次にヨウ素125マーカーを含有するAFPを添加して電気泳動を行い、その後、抗AFP抗体のゲルに加えて二次電気泳動を行い、電気泳動が終了した後、ゲルを乾燥させて、X線フィルムを被覆して露光させて、現像する。実験操作は複雑であり、現在、国内の少数の臨床実験室しかAFP変異体を測定できず、AFP変異体の臨床測定による要件を満たす都市が少なく、さらに関連試薬は中国製のものがなかった。
また、従来、中国では、AFP−L3を分離する方法として、主に遠心管分離方法が使用されている。該方法は、アガロース結合LCAを用いて、遠心方法によりAFP−L3を分離し、次にAFP検出試薬で検出する。遠心管分離方法は、中国で食品医薬品局により承認されるAFP−L3百分率検出への応用に適用する唯一な方法である。
α−フェトプロテイン変異体が占める百分率の従来の測定法は、手動操作工程が多くて、ステップが煩瑣で、必要な関連装置が多く、時間がかかり、さらに自動化が実現できず、従って、ハイスループットのサンプル検出ができないだけではなく、手動操作による影響が大きく、検出結果のばらつきが生じる。
従来技術の欠陥を克服するために、本発明は、α−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物、システム、方法及び応用を提供し、血液サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出することによって、α−フェトプロテイン変異体の百分率を取得する。
本発明で提供したα−フェトプロテイン変異体AFP−L3の分離検出用組成物は、分離試薬と検出試薬を含み、前記分離試薬は、レクチンを結合した磁性粒子と溶離液とを含み、前記レクチンを結合した磁性粒子は、被検サンプルにおけるAFP−L3と特異的に結合するためのものであり、前記検出試薬は、抗α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子と酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を含む。
一好適な実施形態において、前記抗α−フェトプロテイン抗体はα−フェトプロテインに対するモノクローナル抗体である。より好ましい実施形態において、前記抗α−フェトプロテイン抗体は、Sigma社製の製品番号A8452の抗α−フェトプロテインモノクローナル抗体、又はSigma社製の製品番号HPA023600の抗α−フェトプロテイン抗体である。
一好適な実施形態において、前記分離試薬はさらに、分離試薬の安定性及び分離効率を向上させるための保護液を含む。好ましくは、前記保護液は0.02M PBS、0.5%BSA(pH7.4)及び0.1M D−マンノシドである。
一好適な実施形態において、前記検出試薬はさらに、検出試薬の安定性、検出感度及び検出特異性を向上させるための緩衝液を含む。好ましくは、前記緩衝液は0.02M PBS、10%子ウシ血清、0.1%proclin−300である。
一好適な実施形態において、前記分離試薬及び/又は検出試薬はさらに、結合効率を向上させ、非特異的吸着を低下させて、分離と検出の感度を向上させるための洗浄液を含む。好ましくは、前記分離試薬洗浄液は20mM Tris−HClと0.5M D−マンノシドであり、前記検出試薬洗浄液はPBS(pH7.4)で調製した1%ツイーン20溶液である。
一好適な実施形態において、前記レクチンを結合した磁性粒子は、前記レクチンとしてレンズマメレクチン及び/又はコンカナバリンを含む。
一好適な実施形態において、前記レクチンを結合した磁性粒子では、前記磁性粒子表面に被覆される高分子成分はシリサイド、多糖類、タンパク質、セルロース又は樹脂を含む。
一好適な実施形態において、前記分離検出用組成物はカード又はストリップとして提供する。
本発明はさらに、上記分離検出用組成物を含むα−フェトプロテイン変異体の分離検出キットを提供する。
本発明はさらに、
液体から磁性粒子を分離し、分離試薬及び検出試薬と組み合わせて使用する磁気分離モジュールと、
α−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出する検出モジュールと、
α−フェトプロテインに対するα−フェトプロテイン変異体の比を計算するデータ処理モジュールと、
上記分離検出用組成物又は上記キットのいずれかとを、
含むα−フェトプロテイン変異体の分離検出システムを提供する。
前記磁気分離モジュールは、前記分離検出用組成物における分離試薬と組み合わせて、α−フェトプロテイン変異体を分離するものである。
前記検出モジュールは、前記分離検出用組成物における検出試薬と組み合わせて、α−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出するものである。
一好適な実施形態において、α−フェトプロテインの含有量を測定する場合、前記磁気分離モジュールを分離試薬と組み合わせず、前記検出装置で被検サンプルにおけるα−フェトプロテインの含有量を検出する。
α−フェトプロテイン変異体の含有量を測定する場合、前記磁気分離モジュールで、分離試薬と組み合わせて被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離し、前記検出モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量を検出する。
α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を測定する場合、前記磁気分離モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離し、前記検出モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量とをそれぞれ検出し、前記データ処理モジュールでα−フェトプロテイン変異体が占める百分率、すなわちα−フェトプロテイン(AFP)の全量に占めるα−フェトプロテイン変異体(AFP−L3)の百分率(AFP−L3%)を計算する。
本発明はさらに、α−フェトプロテイン変異体の分離検出方法、及び上記分離検出用組成物又は上記分離検出システムの、α−フェトプロテイン変異体の分離検出への応用を提供する。
一好適な実施形態において、前記α−フェトプロテイン変異体の分離検出方法は、
レクチンが標記された磁性粒子とサンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体AFP−L3を結合するという分離方法によって、α−フェトプロテイン変異体AFP−L3をα−フェトプロテインから分離し、分離したα−フェトプロテイン変異体AFP−L3を検出するステップと、次に、磁性粒子分離及び適当な溶離方法によって分離したα−フェトプロテイン変異体AFP−L3を得て、AFPに対する免疫測定方法によって、分離したサンプルに対してAFP検出を行い、AFPの検出結果、すなわちAFP−L3の検出結果を取得するステップと、を含む。
好適な構成では、前記レクチンが標記された磁性粒子は、レンズマメレクチン(LCA)が標記されたアガロース被覆磁性粒子であり、α−フェトプロテイン変異体と結合できるアガロース被覆常磁性粒子である。
一好適な実施形態において、前記AFPに対する免疫測定方法は磁性粒子化学発光方法である。
従来技術に比べて、本発明の有益な効果は以下のとおりである。操作者がサンプル投入等の簡単な操作だけで、30分間内で検出を完成でき、さらに、該方法は、検出によって血液サンプルに含まれるα−フェトプロテインの含有量とα−フェトプロテイン変異体の含有量を直接に定量的に計算するとともにAFP−L3%を取得することができ、該方法は簡便で、迅速に検出でき、結果が正確であり、感度が高く、且つ自動化が実現でき、肝癌の予防、診断、治療に有用である。
本発明に係るα−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物をカードとして提供する場合の模式図である。図1において、1、サンプル孔;2、レクチンを結合した磁性粒子を収納した試薬槽;3、溶離液を収納した試薬槽;4、抗α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子を収納した試薬槽;5、酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を収納した試薬槽;6、反応孔;7、試薬カード。 本発明に係るα−フェトプロテイン変異体の分離検出システムの模式図である。 本発明に係るα−フェトプロテイン変異体の分離検出システムの一実施形態の模式図である。図3において、1、サンプル孔;2、レクチンを結合した磁性粒子を予め収納した試薬槽;3、AFP−L3洗浄液を予め収納した試薬槽;4、AFP−L3溶離液を予め収納した試薬槽;5、抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)が被覆された磁性粒子を予め収納した試薬槽;6、反応孔;7、酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体(anti−AFP−2)を予め収納した試薬槽;8、AFP洗浄液を予め収納した試薬槽;9、ルミノール基質を予め収納した試薬槽;10、試薬カード。
以下、図面と実施例をもって、本発明を更に詳細に説明する。なお、以下の実施例は本発明を解釈するものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1
本発明で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物は、分離試薬と検出試薬を含み、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を検出するものである。
分離試薬は、レクチンを結合した磁性粒子と溶離液とを含み、レクチンを結合した磁性粒子は被検サンプルにおけるAFP−L3と特異的に結合するためのものであり、検出試薬は、抗α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子と酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を含む。上記試薬の主成分及び製造方法は以下のとおりである。
レクチンを結合した磁性粒子において、前記レクチンとして、レンズマメレクチン(LCA)、コンカナバリン、又は、レンズマメレクチンとコンカナバリンの組み合わせが使用される。
磁性粒子には、エポキシ樹脂が被覆されたサイズ1ミクロンの活性化四酸化三鉄超常磁性ナノ粒子(以下、磁性粒子と略称)とSigma社製のレンズマメレクチン(LCA)が使用される。
1.レクチンと磁性粒子は以下のステップにより結合される。
(1)LCA 2mgを秤量して、結合緩衝液(0.1mmol/L NaHCO、pH8.3、0.5mol/L NaCl)7.5mLに溶解し、洗浄した磁性粒子1.5gと混合して、10mLの栓付き試験管に入れて上下を逆にして均一に混合する(室温で2h混合する)。
(2)結合緩衝液10mLで洗浄して未結合LCAを除去する。洗浄液におけるLCA含有量を測定し、測定したLCA含有量に基づいて計算した結合率は98%であった。
(3)0.2mol/Lグリシンで残りの活性化サイドをシールさせる。
(4)0.1mol/L酢酸緩衝液(pH 4、0.5mol/L NaCl含有)10mLと0.1mol/L Tris緩衝液(pH 8、0.5mol/L NaCl含有)10mLで順に3回洗浄し、次に、0.1%BSAと0.1mmol/L CaClを含むPBS(PBS−BSA)で1回洗浄し、4℃で保存して置く。
上記エポキシ樹脂が被覆された磁性粒子の代わりとして、ケイ化チタン、ポリスチレン、デキストラン、アガロース、スルホンアミド樹脂、牛血清アルブミン、ビオチン等の材料が被覆された磁性粒子を使用してもよい。
2.α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子:
α−フェトプロテイン抗体について、Sigma社製の製品番号A8452の抗α−フェトプロテインモノクローナル抗体を抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)として使用する。α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子の製造方法は、以下のとおりです。
(1)磁性粒子の活性化ステップ
a.磁性粒子50ml(10%W/V)を吸い取り、
b.等体積の50mM MES緩衝液で磁性粒子を洗浄し、
c.等体積の100mM MES緩衝液で磁性粒子を再懸濁させ、
d.活性化試薬であるカルボジイミド(EDC)を、最終濃度が0.04g/mlとなるように加え、
e.室温で振とうさせて1h活性化させる。
(2)抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)の磁性粒子への被覆ステップ
a.活性化終了後、磁場を印加して上澄み液を捨て、
b.10倍体積の50mM MESで活性化後の磁性粒子を洗浄し、
c.抗α−フェトプロテイン抗体1 0.2mgを加え、
d.室温で振とうさせて3h反応させる。
(3)抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)の磁性粒子への被覆を停止するステップ
a.反応終了後、磁場を印加して上澄み液を捨て、
b.10倍体積被覆停止液を加え、
c.常温で振とうさせて3h反応させる。
(4)抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)磁性粒子を洗浄して保存するステップ
a.反応終了後、磁場を印加して上澄み液を捨て、
b.10倍体積の、0.02M PBS、0.5%ツイーン−20、100mM NaClを主成分とする被覆洗浄液を加えて、繰り返して4回洗浄するステップと、
c.10倍体積の磁性粒子ストック溶液(pH7.4、0.02M PBS、0.5%BSA、2%蔗糖、0.2%ツイーン−20、0.2%PC−300)を加えて抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)磁性粒子を保存するステップと、を含む。
3.酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体:
Sigma社製のペルオキシダーゼ(HRP)をSigma製の製品番号HPA023600の抗α−フェトプロテイン抗体と結合して抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)とする。酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体の製造方法は、以下のとおりです。
(1)酵素酸化(全工程で遮光する)ステップ
a.HRP 5mgを秤量し、ddH2O 250μlを加えて溶解し、
b.NaIO4 5mgを秤量し、ddHO 250μlを加えて溶解し、20mg/mLの濃度に調製し、
c.HRP溶液にNaIO4溶液を1滴ずつ添加しながら、撹拌し、
d.混合した溶液を4℃で、30分間静置し、
e.エチレングリコール5mlをddH2O 25μlに溶解して、上記混合溶液に1滴ずつ滴下しながら、撹拌し、
f.室温で30分間静置し、
g.酵素酸化工程を完了し、HRPの最終濃度を10mg/mlにする。
(2)抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)の用意及び標記(遮光)ステップ
a.抗α−フェトプロテイン抗体の濃度を5mg/ml程度(タンパク質濃度が低すぎると、PEG20000で濃縮させる)に調整し、pH9.5程度の50mmol/L CB(1mol/L NaHCOと1mol/L NaCOを10:1の比率で混合し、使用前に蒸留水で20倍希釈する)で透析してグリセリン又は不純物(例えばTris)を除去し、4℃で透析外液を3回交換して一晩透析し、
b.抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)とHRPを1:4で混合して、50mmol/L CB(pH9.5)において6時間以上透析し、最初の2時間で透析外液を1回交換し、
c.調製したばかりの5mg/mlNaBH溶液0.2mlで反応を停止し、均一に混合させて、4℃で2時間静置し、半時間ごとに1回振とうさせ、
d.pH7.2の10mM PBS(0.01mol/LのNaHPOとNaHPOストック溶液を予備調製し、所望のpH値に基づいて両方を均一に混合してPBS緩衝液を調製する)を用いて、透析外液を1回交換して一晩透析する。
(3)個包装ステップ
0.02M PBS、10%ウシ胎仔血清、3%蔗糖、0.2%ツイーン−20等を主成分とする10%ウシ胎仔血清含有緩衝液を用いて、ステップ(2)で得られたHRP酵素で標記された抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)を1mg/ml(初期抗体濃度で換算した値)になるまで希釈し、個包装して4℃で保存する。
4.本実施例に係るレクチンを結合した磁性粒子を用いて、以下のようにα−フェトプロテイン変異体を分離する。
(1)濃度1%のレクチンを結合した磁性粒子50ulと被検血清サンプル200ulを同一管に投入して、均一に混合し、5分間静置し、
(2)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させ、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(3)磁石を外して、AFP−L3洗浄液(0.02M PBS(pH7.0)、0.5%ツイーン−20)500ulを管内に投入して均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、
(4)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させ、次に、上澄みを吸い取って捨てる。
(5)ステップ(3)、(4)を2回繰り返して、磁性粒子を洗浄し、
(6)磁石を外して、AFP−L3溶離液(0.02M PBS(pH7.0)、5M D−マンノシド;又は、α−メチル−D−マンノシド500mm、0.1%Proclin 300を含むTris−HCl 20mm、NaCl 150mm、pH7.4緩衝液)200ulを管内に投入して均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させて、10分間静置し、
(7)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、α−フェトプロテイン変異体AFP−L3分離液体として上澄みを得る。
5.本実施例における抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)が被覆された磁性粒子とHRP酵素で標記された抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)を用いてAFPを検出するステップを以下のように行う。
(1)濃度1%の抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)が被覆された磁性粒子50ulと、被検サンプル50ulを同時に検出管に投入し、次に、1000倍希釈したHRP酵素で標記された抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)50ulを加えて、均一に混合し、37℃で5分間インキュベートし、
(2)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(3)磁石を外して、AFP洗浄液(0.02M PBS(pH7.0)、0.5%ツイーン−20)500ulを管内に加えて、均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、
(4)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(5)ステップ(3)、(4)を2回繰り返して、磁性粒子を洗浄し、
(6)磁石を外して、管内にミノール基質100ulを加えて、均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、37℃で1分間インキュベートし、
(7)化学発光測定装置において発光信号強度を測定し、標準品曲線によってサンプルにおけるAFPの含有量を算出する。
6.本実施例では、AFP−L3の検出ステップを以下のように行う。
(1)濃度1%のレクチンを結合した磁性粒子50ulと被検血清サンプル200ulを同時に管に投入して、均一に混合し、5分間静置し、
(2)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(3)磁石を外して、AFP−L3洗浄液(0.02M PBS(pH7.0)、0.5%ツイーン−20)500ulを管に投入し、均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、
(4)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(5)ステップ(3)、(4)を2回繰り返して、磁性粒子を洗浄し、
(6)磁石を外して、AFP−L3溶離液(0.02M PBS(pH7.0)、5M D−マンノシド;又は、α−メチル−D−マンノシド500mmと0.1%Proclin 300を含むTris−HCl 20mm、NaCl 150mm緩衝液(pH7.4))200ulを管内に投入して、均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、10分間静置し、
(7)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、α−フェトプロテイン変異体AFP−L3分離液体として上澄みを得、
(8)別の新しい検出管に、濃度1%の抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)が被覆された磁性粒子50ulと、(7)で得られた分離液体50ulを投入し、次に、1000倍希釈したHRP酵素で標記された抗α−フェトプロテイン抗体2(anti−AFP−2)50ulを加えて、均一に混合し、37℃で5分間インキュベートし、
(9)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(10)磁石を外して、AFP洗浄液(0.02M PBS(pH7.0)、0.5%ツイーン−20)500ulを管内に加えて、均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、
(11)磁石を用いて管の底部で磁性粒子を吸着させて、次に、上澄みを吸い取って捨て、
(12)ステップ(3)、(4)を2回繰り返して、磁性粒子を洗浄し、
(13)磁石を外して、ルミノール基質100ulを管に投入して、均一に混合し、磁性粒子を完全に懸濁させ、37℃で1分間インキュベートし、
(14)化学発光測定装置において発光信号強度を測定し、標準品曲線により検出サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体AFP−L3の含有量を算出する。
7.本実施例では、以下のようにα−フェトプロテイン変異体が占める百分率(AFP−L3%)を検出する。
(1)上記の5に示すように、サンプルにおけるα−フェトプロテインAFP含有量を検出する。
(2)上記の6に示すように、サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体AFP−L3含有量を検出する。
(3)(2)で算出したα−フェトプロテイン変異体AFP−L3の含有量をα−フェトプロテインAFPの含有量で割って、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率(AFP−L3%)を取得する。
本実施例に記載の分離検出用組成物を用いるAFP含有量の検出。
Roche社製のAFP検出キット(電気化学発光法)を対照群として、AFP含有量の検出結果の精度を比較する。AFP含有量のcutoff値が20μg/Lであり、20ng/mlより高いと、陽性結果になり、20ng/mlより低いと、陰性結果になる。検出結果は表1に示される:
検出結果から明らかなように、検出された452個のサンプルのうち、本実施例の感度と特異性は100%に達する。
本実施例に記載の分離検出用組成物を用いるAFP−L3百分率の検出。
北京熱景生物社製の製品登録証番号がCFDSM(準)( China food and drug safety machinery (standard))自2014第3401646号のα−フェトプロテイン変異体分離管を用いて、Roche社製のAFP検出キット(電気化学発光法)を対照群とし、AFP−L3百分率の検出結果の精度を比較した。AFP−L3百分率のcutoff値は10%である。検出結果は表2に示される。
対照群と比較した結果:対象群検出においてAFP−L3百分率が陽性を示すサンプル107個は本実施例にてもAFP−L3百分率が陽性を示す;対象群検出においてAFP−L3百分率が陰性のサンプル172個は、本実施例にて169個が陰性であり、他の3つのサンプルについて臨床にて診断した結果、患者が早期原発性肝細胞癌に罹患したことを見出した。検出結果から明らかなように、本実施例に記載の分離検出用組成物は対照群に比べて検出性能が向上する。その理由として、AFP−L3タンパク質の分離効率を向上させることによって、サンプルにおけるAFP−L3百分率をより正確に検出できるためである。
実施例2
本発明で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物は、実施例1で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出用組成物において、分離試薬がさらに保護液を含んでもよく、検出試薬がさらに緩衝液を含んでもよい。
分離試薬と検出試薬はそれぞれ洗浄液を含んでもよい。
上記試薬の主成分は以下のとおりである。
保護液:0.02M PBS、0.5%BSA(pH7.4)、0.1M D−マンノシド;
緩衝液:0.02M PBS、10%子ウシ血清、0.1%proclin−300;
分離試薬洗浄液:20mM Tris−HCl、0.5M D−マンノシド;
検出試薬洗浄液:PBS(pH7.4)で調製した1%ツイーン20溶液。
上記D−マンノシドの代わりとして、フコース、果糖、蔗糖、トレハロース等の糖類物質が使用されてもよい。
実施例3
本発明で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出システムは、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を検出するものであり、図2に示されるように、α−フェトプロテイン変異体を分離する磁気分離モジュールと、α−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出する検出モジュールと、α−フェトプロテインに対するα−フェトプロテイン変異体の比を計算するデータ処理モジュールとを備える。好ましくは、検出分離システムはさらにサンプリングモジュールを備えてもよく、データ処理モジュールはさらに、光信号読み取り装置(好ましくは浜松ホトニクス株式会社製の型番H10682−110の光子カウントプローブ又は型番R1166の光電子増倍管を採用する)を備えてもよい。
試薬カードは実施例1に記載の分離検出用組成物を含み、分離検出用組成物は試薬カードにおける複数の試薬槽のそれぞれに予め収納されて反応に用いられ、それぞれの試薬は少なくとも1つの試薬槽に対応する。試薬カードは、サンプル孔、分離試薬槽、検出試薬槽及び反応孔を含み、本実施例の試薬カードは、図3に示されるように、以下のように構成されている。
1、サンプル孔;2、レクチンを結合した磁性粒子を予め収納した試薬槽;3、AFP−L3洗浄液を予め収納した試薬槽;4、AFP−L3溶離液を予め収納した試薬槽;5、抗α−フェトプロテイン抗体1(anti−AFP−1)が被覆された磁性粒子を予め収納した試薬槽;6、反応孔;7、酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体(anti−AFP−2)を予め収納した試薬槽;8、AFP洗浄液を予め収納した試薬槽;9、ルミノール基質を予め収納した試薬槽。
孔b、c、dは共に磁気分離モジュールを構成し、それらの孔におけるの試薬全体でα−フェトプロテイン変異体の分離を完成できる。孔e、f、g、h、iは共に検出モジュールを構成し、それらの孔におけるの試薬全体でサンプルにおけるAFP濃度の検出を完成できる。
検出モジュールは、単独でサンプルにおけるAFP含有量が測定できるが、分離モジュールと検出モジュールを組み合わせると、サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体AFP−L3の分離及びAFP−L3の含有量の測定も可能であり、さらに、AFP−L3含有量をAFP含有量で割るとα−フェトプロテイン変異体が占める比を取得できる。
本実施例に記載の方法によって被検サンプルを検出し、検出結果を表3に示す。
実験結果から明らかなように、本発明は、原発性肝細胞癌に対する検出陽性率が92%に達し、健康な人に対する特異性が100%に達し、肝硬変や肝炎に対する特異性がそれぞれ95%と97%に達し、その他の癌に対する特異性が0%である。
実施例4
実施例3で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出システムにおいて、さらに検出設定モジュールを含み、検出設定モジュールは、α−フェトプロテイン含有量測定ユニット、α−フェトプロテイン変異体含有量測定ユニット及びα−フェトプロテイン変異体が占める百分率の測定ユニットを含む。
α−フェトプロテイン含有量測定ユニットを利用する場合、前記磁気分離モジュールは被検サンプルの処理に関与せず、前記検出装置は被検サンプルにおけるα−フェトプロテインの含有量を検出する。
α−フェトプロテイン変異体含有量測定ユニットを利用する場合、前記磁気分離モジュールは被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離し、前記検出モジュールは被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量を検出する。
α−フェトプロテイン変異体が占める百分率の測定ユニットを利用する場合、前記磁気分離モジュールは被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離し、前記検出モジュールは被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出し、前記データ処理モジュールはα−フェトプロテイン変異体が占める百分率を計算する。
実施例5
実施例3又は4で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出システムにおいて、実施例1に記載の分離検出用組成物の代わりとして実施例2に記載の分離検出組成物を使用する。
実施例6
本発明で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出方法において、上記分離検出システムを用いて、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を検出する。当該分離検出方法は、下記のステップを備える。
(1)サンプル投入ステップ
溶血のない血清、血漿又は全血のサンプルを分離検出システムに加え、又は上記試薬カードで提供したサンプル孔に加えるステップ。
(2)α−フェトプロテイン変異体を分離するステップ
サンプルを、レクチンを結合した磁性粒子を収納した反応容器に投入して、均一に混合し、磁気分離モジュールで磁性粒子を濃縮させて、液体を捨て、磁性粒子を濃縮させた反応容器に溶離液を投入して均一に混合し、磁気分離モジュールによって磁性粒子を濃縮させて、α−フェトプロテイン変異体溶離液を得るステップ。
(3)反応してインキュベートするステップ
α−フェトプロテイン変異体溶離液をα−フェトプロテインモノクローナル抗体が被覆された磁性粒子を収納した反応容器に投入するとともに、酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を加え、インキュベートするステップ。
(4)濃縮・洗浄ステップ
磁気分離モジュールで磁性粒子を濃縮させて液体を捨て、反応容器に洗液を加えて均一に混合し、次に、磁気分離モジュールで磁性粒子を濃縮させて、液体を捨てるステップ。
(5)発色ステップ
濃縮で得られた磁性粒子をルミノール基質に加えて、データ処理モジュールによってα−フェトプロテイン変異体の濃度を取得するステップ。
(6)α−フェトプロテインの濃度を取得するステップ
(2)と同時に、サンプルを反応容器に加えて、次に、α−フェトプロテインモノクローナル抗体が被覆された磁性粒子を加えて均一に混合し、ステップ(3)−(5)を繰り返してα−フェトプロテインの濃度を取得するステップ。
(7)データ処理モジュールによって、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を取得するステップ。
実施例7
実施例6で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出方法によって行い、ステップ(1)とステップ(6)だけを含み、α−フェトプロテインの濃度を直接測定できる。
実施例8
本発明で提供したα−フェトプロテイン変異体の分離検出方法は、上記分離検出システムを用いて、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を検出する。当該分離検出方法は、下記のステップを備える。
(1)サンプル投入ステップ
溶血のない血清、プラズマ又は全血のサンプルを分離検出システムに加え、又は上記試薬カードで提供したサンプル孔に加えるステップ。
(2)α−フェトプロテイン変異体を分離するステップ
サンプルを、レクチンを結合した磁性粒子を収納した試薬槽に投入し、均一に混合し、
磁気分離モジュールで磁性粒子を濃縮させて、液体を捨て、
濃縮させて得られた磁性粒子を洗浄液を収納した試薬槽に投入し、均一に混合し、
洗浄した磁性粒子を、溶離液を収納した試薬槽に加えて、均一に混合し、磁気分離モジュールによって磁性粒子を濃縮させて、α−フェトプロテイン変異体溶離液を得るステップ。
(3)反応・インキュベートステップ
α−フェトプロテイン変異体溶離液をα−フェトプロテインモノクローナル抗体が被覆された磁性粒子を収納した試薬槽に投入するとともに、その他の試薬槽に予め収納した酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を加えてインキュベートするステップ。
(4)濃縮ステップ
磁気分離モジュールで磁性粒子を濃縮させて、液体を捨てるステップ。
(5)洗浄ステップ
濃縮させて得られた磁性粒子を、洗浄液を収納した試薬槽に投入して、均一に混合し、ステップ(4)を繰り返すステップ。
(6)発色ステップ
濃縮させて得られた磁性粒子を、その他の試薬槽に予め収納したルミノール基質に加えて、データ処理モジュールによってα−フェトプロテイン変異体の濃度を取得するステップ。
(7)(2)と同時に、システムによってサンプルをα−フェトプロテインモノクローナル抗体が被覆された磁性粒子を収納した試薬槽に加え、ステップ(3)−(6)を繰り返してα−フェトプロテインの濃度を取得するステップ。
(8)データ処理モジュールによって、α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を取得するステップ。
データ処理モジュールによるα−フェトプロテイン変異体が占める百分率を計算するロジック:装置は、サンプル番号に基づいて判断し、同一サンプルのα−フェトプロテインの濃度とα−フェトプロテイン変異体の濃度を取得し、次にAFP−L3のAFPに占める百分率を計算し、さらにAFP−L3含有量を算出する。その結果、AFP−L3%である。
上記説明は本発明の好適な実施例を説明したが、本明細書に開示された形態に制限されないことが理解すべきであり、その他の実施例を排除するためのものではなく、各種のその他の組み合わせ、修正や置換に適用でき、さらに、本明細書に記載の発明の構想範囲を脱逸せずに、上記示唆や関連分野の技術又は知識に基づいて変化することができる。当業者が本発明の主旨や範囲を脱逸せずに想到し得る変形や変化はすべて、本発明に添付した請求の請求による保護範囲に属する。

Claims (8)

  1. 分離試薬と検出試薬を含むα−フェトプロテイン変異体AFP−L3を分離検出するための、分離試薬及び検出試薬の組み合わせであって、
    前記分離試薬は、レクチンを結合した磁性粒子と溶離液とを含み、
    前記レクチンを結合した磁性粒子は、被検サンプルにおけるAFP−L3と特異的に結合するためのものであり、
    前記レクチンはレンズマメレクチン又はコンカナバリンであり、
    前記磁性粒子は、磁性粒子表面に高分子成分が被覆されており、前記高分子成分は樹脂であり、
    前記レクチンは、前記磁性粒子を被覆する前記高分子成分に結合しており、
    前記検出試薬は、抗α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子及び酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を含み、
    前記抗α−フェトプロテイン抗体はα−フェトプロテインに対するモノクローナル抗体であり、
    前記分離試薬及び検出試薬の組み合わせは、カードに収納して提供されており、
    前記カードは、サンプル孔、前記レクチンを結合した磁性粒子を収納した試薬槽、前記溶離液を収納した試薬槽、前記抗α−フェトプロテイン抗体が被覆された磁性粒子を収納した試薬槽、前記酵素標記された抗α−フェトプロテイン抗体を収納した試薬槽、及び反応孔を含むことを特徴とする、分離試薬及び検出試薬の組み合わせ。
  2. 前記分離試薬はさらに保護液を含み、及び/又は、前記検出試薬はさらに緩衝液を含むことを特徴とする請求項1に記載の分離試薬及び検出試薬の組み合わせ。
  3. 前記分離試薬及び/又は前記検出試薬はさらに洗浄液を含むことを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の分離試薬及び検出試薬の組み合わせ。
  4. 請求項1−3のいずれか1項に記載の分離試薬及び検出試薬の組み合わせを含むことを特徴とするα−フェトプロテイン変異体の分離検出キット。
  5. α−フェトプロテイン変異体の分離検出システムであって、
    液体から磁性粒子を分離する磁気分離モジュールと、
    α−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出する検出モジュールと、
    α−フェトプロテインに対するα−フェトプロテイン変異体の比を計算するデータ処理モジュールと、
    請求項1−3のいずれか1項に記載の分離試薬及び検出試薬の組み合わせ又は請求項4に記載のキットと、を備え、
    前記磁気分離モジュールは、前記分離試薬及び検出試薬の組み合わせにおける分離試薬と組み合わせて、α−フェトプロテイン変異体を分離するものであり、
    前記検出モジュールは、前記分離試薬及び検出試薬の組み合わせにおける検出試薬と組み合わせて、α−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出するものである、
    分離検出システム。
  6. α−フェトプロテインの含有量を測定する場合、前記磁気分離モジュールを分離試薬と組み合わせず、被検サンプルにおけるα−フェトプロテインの含有量を検出し、
    α−フェトプロテイン変異体の含有量を測定する場合、前記磁気分離モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離し、前記検出モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量を検出し、
    α−フェトプロテイン変異体が占める百分率を測定する場合、前記磁気分離モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離し、前記検出モジュールで被検サンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体の含有量とα−フェトプロテインの含有量を検出し、前記データ処理モジュールでα−フェトプロテイン変異体が占める百分率を計算することを特徴とする請求項5に記載の分離検出システム。
  7. 請求項1−3のいずれか1項に記載の分離試薬及び検出試薬の組み合わせ、請求項4に記載のキット、あるいは、請求項5又は6に記載の分離検出システムを用いた、α−フェトプロテイン変異体の分離検出方法。
  8. 請求項1−3のいずれか1項に記載の分離試薬及び検出試薬の組み合わせ、請求項4に記載のキット、あるいは、請求項5又は6に記載の分離検出システムを用いてサンプルにおけるα−フェトプロテイン変異体を分離・検出するα−フェトプロテイン変異体の分離検出方法であって、
    レクチンで標記された磁性粒子を、前記サンプルと接触させることによってα−フェトプロテイン変異体AFP−L3と結合する分離ステップと、
    前記磁性粒子を分離してα−フェトプロテイン変異体AFP−L3を溶離する溶離ステップと、
    AFPに対する免疫測定方法によってα−フェトプロテイン変異体AFP−L3を検出する検出ステップと、を含み、
    前記AFPに対する免疫測定方法は磁性粒子化学発光方法であることを特徴とする分離検出方法。
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