JP6683380B2 - 相互作用分析のための方法及びシステム - Google Patents
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Description
(FTR)、散乱全内部反射(STIR)(散乱増強ラベルを含んでもよい)、光導波路センサ、
外部反射撮像、及び臨界角分解撮像、ブリュースター角分解撮像、SPR角分解撮像などのエバネッセント波に基づく撮像などを含むことができる。さらに、測光及び撮像/顕微鏡方法を挙げることができるが、これは「それ自体」又は反射方法と組合せて、例えば表面増強ラマン分光法(SERS)、表面増強共鳴ラマン分光法(SERRS)、エバネッセント波蛍光(TIRF)及び燐光に基づいており、また、導波路干渉計(例えばForteBio(登録商標)によって実現される生体層干渉法)、導波路漏洩モード分光法、反射干渉分光法(RIfS)、伝送干渉法、ホログラフィ分光法、及び原子間力顕微鏡法(AFR)を挙げることもできる。
本発明は上述した本発明の特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって確立されることを理解されたい。
・所定の取得サイクルに対する基準相互作用を表す基準結合曲線を提供するステップ10、
・所定の取得サイクルに対する検体リガンド相互作用の試料結合曲線を、バイオセンサを用いて取得するステップ20、
・試料結合曲線の基準結合曲線からの偏差を登録するステップ40、
・登録された偏差が所定の偏差基準より小さい場合には、基準相互作用と同等なものとして検体リガンド相互作用を分類するステップ50。
・特定の検体−リガンド対の間の相互作用、
・2以上の検体−リガンド対のグループに共通であり得る特定の相互作用タイプ、
・特定の相互作用機構を示す特定の相互作用挙動、
・その他。
センサ表面は、所定の濃度で検体を含む流体試料に接触して置かれる。一実施形態では、所定の取得サイクルは、異なる検体濃度について2以上の会合フェーズを含み、結果として得られる結合曲線において、検体リガンド相互作用の反応速度特性からの寄与が増加する。所定の取得サイクルは、1以上の解離フェーズを含むことができ、
センサ表面は、検体を含まない流体に接触して置かれる。図5は、所定の取得サイクルの例、及び中間解離フェーズBを有する検体濃度C1〜C5に対する5つの会合フェーズを含む基準曲線の例を示し、
中間解離フェーズBでは、センサ表面は検体を含まないバッファに接触して置かれている。図5では、取得サイクルは、指定した時点tnで異なる区間に分割された処理タイムラインによって示されている。関連する基準結合曲線から分かるように、C1<C2<C3<C4<C5である。しかし、所定の取得サイクルは、決して図5の例に限定されるものではなく、所定の取得サイクルは、検体リガンド相互作用の評価及び分類を容易にする任意の適切な方法で構成することができることに留意されたい。所定の取得サイクルは、例えば以下を含むことができる。
・検体濃度C1を有する単一の会合フェーズ、
・同じ検体濃度C1のいくつかの会合フェーズ、
・中間解離フェーズのない2以上の連続した会合フェーズ、
・1以上の再生フェーズ、
・高い検体濃度と、それに続くより低い検体濃度等。
偏差基準は基準閾値曲線に対して定義される。図5aでは、上側及び/又は下側基準閾値曲線は、細い実線で開示されており、それぞれ正及び負の方向にy軸に沿って基準結合曲線を線形シフトしたものを表す。
・上側閾値曲線=基準結合曲線+所定の上側閾値パラメータ
・下側閾値曲線=基準結合曲線+所定の下側閾値パラメータ
図5bは、取得サイクル及び図5aの対応する基準曲線を示し、
試料結合曲線は、分類のために太い点線でプロットされている。図5bでは、開示された試料結合曲線は、上側及び下側閾値曲線の境界内に完全に含まれており、したがって所定の閾値についての基準相互作用と同等なものとして分類することができる。一実施形態によれば、分類は単一の上側又は下側閾値曲線に基づいてもよく、
試料結合曲線が1つの閾値曲線を満たす場合には、基準相互作用と同等なものとして分類される。以下に及び実施例に関連してさらに詳細に開示するように、上側及び下側閾値曲線の形式による偏差基準は、複数の基準結合曲線の取り込みから算出された統計情報に基づいて提供することができる。このようにして、検体リガンド結合曲線の分類に使用される閾値は、実際の相互作用の偏差などについてより代表的なものであり得る。一実施形態によれば、検体リガンド相互作用の分類のための所定の偏差基準は、所定の取得サイクルの異なるフェーズ又は部分に応じて重み付けされる。
目視検査のために、以下のうちの1以上をグラフィックディスプレイ上に表示するステップを含む。
・基準結合曲線、1以上の試料結合曲線、並びに必要に応じて上側閾値曲線、下側基準閾値曲線、及び対照結合曲線のオーバーレイプロット、
・偏差プロットであって、
登録された基準結合曲線からの偏差が1以上の試料結合曲線について表示される、偏差プロット、
・基準閾値曲線プロットであって、
1以上の試料結合曲線が基準閾値スケールで表示される、基準閾値曲線プロット。
・試料結合曲線に関連して、対照-検体リガンド相互作用の対照結合曲線を取得するステップ、
・対照結合曲線の基準結合曲線からの偏差を登録するステップ、
・対照結合曲線の偏差が所定の対照限界より小さい場合に、試料結合曲線の取得を確認するステップ。
偏差基準は、基準閾値曲線の外側にあることが許容されるデータ点の最大割合である。一実施形態によれば、検体リガンド相互作用を分類するステップは、基準曲線が最初に差し引かれた、閾値基準結合曲線及び/又は試料結合曲線の二乗和を算出するステップを含み、
偏差基準は許容される二乗和の最大値である。
偏差を登録するステップ及び以降のステップから結合曲線の1以上の区間を除外するステップを含む。結合曲線から1以上の区間を除外することは、スパイクなどのような外乱を含む領域を除外するために有用である。一実施形態では、本方法は、そのような区間を自動的に除外するために外乱を識別するステップを含む。一実施形態では、除外される区間は、検体リガンド相互作用及び所定の取得条件についての事前知識に基づいて予め決定されており、図9に開示された実施形態では、除外された区間は、所定の取得サイクルで規定されるように会合フェーズと解離フェーズとの間の遷移を含む。
基準相互作用を表す関連する基準結合曲線を提供することができ、迅速かつ信頼性のある相対評価が所望される。応用領域の例は、以下を含む。
・処理品質管理、本方法は最終又は中間処理結果を検証するために用いられる、
・結合挙動などの特定の種類を識別するための検体/リガンドのライブラリのスクリーニング。
図10〜図17は、本発明の一実施形態による、流体試料中の検体とバイオセンサのセンサ表面に固定されたリガンドとの間の相互作用の評価の一例を示す。この実施例では、hisタグFcレセプタ、FcγRIIIaVal158がヒスチジンバイオセンサ表面上に捕捉され、抗体リツキシマブのバイオセンサ表面への結合が登録された。図は、抗体濃度が高く、解離フェーズが各々の後に続く5つの会合フェーズを有する取得サイクルに対する相互作用について収集された基準結合曲線の範囲を示す。異なる基準結合曲線間の応答に大きなばらつきがあることが分かる。図11は、正規化のための基礎として最後の会合フェーズの終了の数秒前のデータを用いて正規化した基準結合曲線を開示する。
図18〜図22は、
本発明によりMabX−ECR試薬3154が評価された実施例を開示する。この実施例では、ストレスのあるMabXの増加するレベルを含むMabX−ECR試薬3154が評価されている。図18aは、1つの会合フェーズ及び後続の解離フェーズを有する取得サイクルに対してワイルドタイプのMabX−ECR試薬3154の相互作用について収集された基準結合曲線の範囲を示す。異なる基準結合曲線の間には、応答に中程度のばらつきがあることが分かる。図18bは正規化された基準結合曲線を開示し、図18cは対応するSD限界曲線を示す。図19〜図20は、ストレスのあるMabXの増加するレベルの評価を示し、図19は、pHストレスによるスパイクのあるMabXについて達成された結果を開示し、図20は、酸化によるストレスのあるMabXについて達成された結果を開示する。図19及び図20では、図19a及び図20aは、空白ランを差し引いた後の登録された応答曲線を示し、図19b及び図20bは、正規化後の応答曲線を示し、図19c及び図20cは、登録された応答曲線の各1つの標準偏差をSDプロットに重ね合わせて示し、図19d及び図20dは、SDプロットの時間遷移における登録された応答曲線の標準偏差を示す。この実施例は、本発明により提供される直観的な評価の良い例示を与える。
実施例2と同様に、図21及び図22は、本発明によりMabX−ECR試薬2994が評価される実施例を開示する。この実施例では、ストレスのあるMabXの増加するレベルを含むMabX−ECR試薬2994が評価されている。図21及び図22は、ストレスのあるMabXの増加するレベルの評価を示し、図21は、pHストレスによるスパイクのあるMabXについて達成された結果を開示し、図22は、酸化によるストレスのあるMabXについて達成された結果を開示する。図21及び図22では、図21a及び図22aは、正規化後の応答曲線を示し、図21b及び図22bは、SDプロットの時間遷移における登録された応答曲線の標準偏差を示す。
Claims (20)
- 流体試料中の検体と、バイオセンサのセンサ表面に固定されたリガンドとの間の相互作用を評価するための方法であって、
所定の取得サイクルに対する基準相互作用を表す基準結合曲線を提供するステップと、
所定の取得サイクルに対する検体リガンド相互作用の試料結合曲線を、バイオセンサを用いて取得するステップと、
試料結合曲線の基準結合曲線からの偏差を登録するステップと、
登録された偏差が所定の偏差基準より小さい場合には、基準相互作用と同等なものとして
検体リガンド相互作用を分類するステップと
を含み、
前記方法は、偏差を登録するステップ及び以降のステップから結合曲線の1以上の区間を除外するステップをさらに含み、除外された区間が、所定の取得サイクルにより規定される会合フェーズと解離フェーズとの間の遷移を含むことを特徴とする、方法。 - 基準結合曲線に対して試料結合曲線を正規化するステップを含む、請求項1記載の方法。
- 上側及び/又は下側基準閾値曲線を提供するステップを含んでいて、偏差基準が基準閾値曲線に対して定義される、請求項1又は請求項2記載の方法。
- 基準結合曲線が、所定の取得条件で基準−検体リガンド相互作用の1以上の結合曲線をバイオセンサを用いて取得することによって提供される、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
- 基準−検体リガンド相互作用の2以上の結合曲線を取得し、基準結合曲線が2以上の結合曲線の平均曲線又は中央値曲線として定義される、請求項4記載の方法。
- 2以上の結合曲線が、平均曲線又は中央値曲線が提供される前に正規化される、請求項5記載の方法。
- 上側及び下側基準閾値曲線が、2以上の結合曲線の最小及び最大によって定義される、請求項5又は請求項6記載の方法。
- 上側及び下側基準閾値曲線が、平均曲線からの所定の標準偏差によって定義される、請求項5又は請求項6記載の方法。
- 所定の取得サイクルが1以上の会合フェーズを含んでおり、センサ表面が、所定の濃度で検体を含む流体試料に接触して置かれる、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
- 所定の取得サイクルが、異なる検体濃度について2以上の連続した会合フェーズを含む、請求項9記載の方法。
- 所定の取得サイクルが1以上の解離フェーズを含んでおり、センサ表面が、検体を含まない流体に接触して置かれる、請求項1乃至請求項10のいずれか1項記載の方法。
- バイオセンサのセンサ表面がフローセル内に設けられ、所定の取得サイクルは、フローセルを通る流体の流量を規定する、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
- 正規化が、会合フェーズの終了直前の所定の取得サイクル内のある時点における結合曲線値に基づく、請求項1乃至請求項12のいずれか1項記載の方法。
- リガンド及び検体の少なくとも一方が、薬物標的及び薬物標的を特徴付けるために用いられる天然の結合パートナーもしくは試薬の群から選択される、請求項1乃至請求項13のいずれか1項記載の方法。
- 目視検査のために、以下:
・基準結合曲線、1以上の試料結合曲線、及び必要に応じて上側閾値曲線、下側基準閾値曲線、及び対照-検体リガンド相互作用の対照結合曲線のオーバーレイプロット、
・偏差プロットであって、登録された基準結合曲線からの偏差が1以上の試料結合曲線について表示される、偏差プロット、並びに
・基準閾値曲線プロットであって、1以上の試料結合曲線が基準閾値スケールで表示される、基準閾値曲線プロット
の1以上をグラフィックディスプレイ上に表示するステップを含む、請求項1乃至請求項14のいずれか1項記載の方法。 - 基準閾値曲線の外側に位置する試料結合曲線のデータ点の割合を算出するステップを含んでおり、偏差基準が、基準閾値曲線の外側にあることが許容されるデータ点の最大割合である、請求項3乃至請求項15のいずれか1項記載の方法。
- 基準曲線が最初に差し引かれた、閾値基準結合曲線又は試料結合曲線の二乗和を算出し、評価基準として二乗和の比を用いる、請求項3乃至請求項16のいずれか1項記載の方法。
- 検体リガンド相互作用の分類のための所定の偏差基準が、所定の取得サイクルの異なるフェーズに応じて重み付けされる、請求項1乃至請求項17のいずれか1項記載の方法。
- 請求項1乃至請求項18のいずれか1項記載の方法を実行するように構成されたバイオセンサシステム。
- コンピュータ上で実行された場合に、請求項1乃至請求項19のいずれか1項記載の方法を実行するようにバイオセンサシステムの動作を制御するように構成されたコンピュータプログラム。
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