JP6702989B2 - 改善された凝固組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、分析物(analyte)の試験のための高品質の血清試料を作製するための改善された凝固組成物に関する。特に本発明は、病理学試験および他の生物学的アッセイなど、分析物の試験のための高品質の血清試料を作製するための、コロイドなどの安定化剤と組み合わせたプロトロンビン活性化剤の使用に関する。また本発明は、凝固組成物を製造するための関連方法、管、キットならびに診断、予後予測および治療法に対する反応性のモニタリングの方法にも関する。
関連出願の相互参照
該当なし。
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
該当なし。
血清は、典型的には、血液試料を凝固させてから、試料を遠心分離して、血清から細胞を含む凝血塊を分離することによって作製される。現在、典型的にはプラスチック管(ガラスの代替物)が使用されており、凝固プロセスを向上させるためにプロコアグラント(凝固促進剤としても知られる)を必要とする。プロコアグラントは、血塊形成を達成するために内因性または外因性のいずれかの経路を使用する。
内因性経路による血塊形成は表面依存性であるため、より高い密度の活性化表面部位が凝固時間を向上させる。典型的には、内因性経路を介して血塊形成を促進して接触活性化を達成するために、ガラス、シリカ、カオリン、ベントナイトおよび珪藻土などのケイ酸含有物質がプラスチック管に使用される。しかしながら、内因性経路を介した凝固は比較的遅く、典型的には30〜60分要する。
外因性経路を介した凝固活性化は、血液に対して外因性でありかつ濃度依存的に生化学反応を伴う物質を添加することによって開始される凝固を伴う。外因性経路を介して機能する凝固促進剤としては、エラグ酸、トロンビン、ヘビ毒の成分およびトロンボプラスチンが挙げられる。これらの凝固促進剤は10〜20分で迅速な凝固をもたらすが、形成される凝血塊はゲル状であることが多く、血清から容易に分離しない。
血清管の凝固時間が長すぎるとみなされる緊急の結果が必要である場合を除いて、通常、分析物の試験では血清は血漿よりも好ましい。既存のプロコアグラントを用いたとしても、ほとんどの市販の管において、製造元により推奨される最小の必要な凝固時間は、正常な患者の血液試料の場合は30分であり、ヘパリンなどの抗凝血治療剤が投与された患者の試料の場合はそれよりかなり長い(典型的には60分以上)。緊急の状況(救急科、集中治療、手術室など)での患者試料およびカテーテル法の検査室での試料の場合、上記時間は長すぎるため、血清よりもかなり速く作製できる血漿が好ましいことが多い。
血漿は、抗凝血剤を入れた管に血液を採取した後、遠心分離することにより形成され、この遠心分離は採血後すぐに実施されて、細胞が分離され、それにより分析のための血漿が得られる。リチウムヘパリンは、上記管において最も一般的に使用される抗凝血剤である。クエン酸塩、フッ化ナトリウム/シュウ酸カリウムおよびEDTAは、少数の他の分析物の推定のための血漿を作製するために一部の管で使用される他の抗凝血剤である。
血清試料の調製における凝固プロセスでは、フィブリノーゲンが消費され、フィブリンネットワーク中に血小板などの細胞が捕捉される。遠心分離の際、細胞との接触を防ぐために、採血デバイスの血清セパレーターか、または、血清を二次容器に等分することのいずれかによって血清は凝血塊から分離される。この分離によって、長期にわたり試料を安定なままにできる。この安定性は、試料がすぐに分析されない場合や、再分析もしくは追加の分析が必要になる場合に特に重要である。
一部の血清試料の場合、凝固は、推奨された待ち時間の後でも不完全なままである。この試料中の不完全な凝固または潜在的な凝固の問題は、抗凝固治療中の患者または抗凝固剤処置されたタップもしくはカニューレから採取された検体において特によく見られる。このような血液は、凝固するのに製造元の推奨された待ち時間よりかなり長い時間を要し得るか、または実際には、標準的な血清管中で完全には凝固しない場合もある(例えば、充分にヘパリン投与された心臓外科手術患者の血液)。
凝固が完了する前に血清試料を遠心分離する場合、残存するフィブリノーゲンがフィブリンに変換されるにつれて血清中で凝固が続き、分析器または分析物に特有の問題をもたらし得る凝血塊、微小凝血塊またはフィブリン糸の形成が引き起こされ得る。また、採血後にリチウムヘパリン管を適時に反転しないと、試料調製時の微小凝血塊およびフィブリノーゲン糸の形成は血漿管中でも起こる場合がある。ヘパリンは、血塊形成を防ぐものの、接触時に凝血塊を崩壊させることはできない。ゆえに、凝血塊は、さらなるヘパリンとの接触にもかかわらず、管中に留まることとなる。同様に、凝固は、他の抗凝固剤処置された管(例えばEDTA)中でも起こり得る。また、リチウムヘパリン血漿管では、血小板凝集時に血小板のアルファ顆粒から放出される血小板第4因子(PL4)の刺激によりヘパリンが中和される結果、不溶性フィブリンが形成され得る。
加えて、病状および薬物療法などの他の患者要因によって、ヘパリン活性の効能の低減とフィブリン形成の増加の両方が引き起こされ得る。貯蔵されたリチウムヘパリン血液検体中のヘパリン活性は、時間が経つにつれて主としてPL4活性のために減少する。血漿が低温で貯蔵される場合、不溶性フィブリンの形成が高まる。
最小の凝血塊であっても、臨床的に重大なエラーを招いたり、および/または、自動分析器が目詰まりする原因となったりし得る。実際に、新しい自動化分析器で使用される体積が時間と共に継続的に小さくなっていることに加えて、抗凝血剤の投与患者の数が増加していることから、この問題はより高頻度に見られるものとなっている。分析器の目詰まりは、検査室のワークフローが中断し、分析器のダウンタイムが発生し、クリーニングを要し、また影響を受けた部品の交換を要する場合もあることを意味する。したがって、精度のためには、目視によりまたは利用可能な場合には自動化検出システムを使用して試料を手動でチェックして、試料にフィブリン糸または凝血塊が含まれないことを確認しなければならない。不溶性の糸または凝血塊が存在する場合、試料は、新しい容器へのサブサンプリングと試験分析前の再遠心分離を必要とする。繰り返し潜在的な凝固を呈する試料は、リチウムヘパリン管に移して、進行中の凝固を止めなければならない場合もある。これらの動作はさらなる時間を必要とする。さらに、フィブリン糸または凝血塊は、必ずしも検出されるわけではなく(例えば、分析器のサンプリング後でも生じることがある)、結果として生じるサンプリングエラーによって、患者の治療決定が不正確な結果に基づきなされる場合がある。
血漿管で得られた検体、具体的にはリチウムヘパリン血漿もまた、細胞で汚染されている場合がある。リチウムヘパリンゲル管は、遠心分離の際、血漿の底部においてゲル上部に小さい「バフィーコート様の層」を常に生じさせる。この層は、フィブリン、細胞および細胞間質を含む。遠心分離時の迅速なゲルの動きが血漿中に一部の細胞を残す。遠心分離時の迅速なゲルおよび血液細胞の動きによって、ゲルが細胞と血漿との間にバリアを形成し、一部の細胞を血漿中に留める。血漿検体が混合されると(例えばサブサンプリング時または取り扱い時)、血漿検体は、細胞を含む物質およびフィブリンの懸濁によって濁った状態になるため、検体の完全性が低減する。加えて、血小板の凝集隗が形成される可能性があり、この凝集塊にフィブリンおよび/または白血球も含まれ得る。この凝集隗は、肉眼で見えるほど充分に大きくなり得るものであり、それらの典型的な白い色のために「白色粒状物」と呼ばれおり、上述した不完全な凝固に類似した問題をもたらす。したがって、試料中の細胞の存在は分析物の濃度に影響を与え得る。特定の分析物(例えばグルコース)は細胞活性により減少する場合があり、他のものは漏出または細胞溶解(例えば乳酸デヒドロゲナーゼ、カリウムまたはリン酸塩)により増加する場合がある。
一般的に血清または血漿管中で測定された分析物の濃度に差はないものの、いくつか例外がある。ヘパリンを使用する血漿管は、ヘパリン分析または細胞を用いたアッセイには適していない。リチウムヘパリン血漿管は、リチウム分析には適していない。血漿は、2〜8℃での長期貯蔵の際に細胞が存在し、かつ、不溶性フィブリンが形成するため、追加の試験または再試験においては信頼できない場合がある。さらに、一部の血清または血漿管は、管内でのプロコアグラントまたは抗凝血剤との相互作用のために、分析物濃度の不正確な結果を生じる場合がある。
また、患者から採取する血液の体積を減らすために、特に重篤な患者、輸血患者および乳児において、試験に必要な試料サイズを低減することも望ましい。したがって、単一の採血管に採取された試料を使用して全ての必要な試験を行えることが最適である。これを達成するために、典型的には1つの血清または血漿管を少なくとも21回の試験、ただし各試験に必要な試料の体積によっては50〜60回または70〜80回もの試験に使用できるように、非常に小さい試料体積(例えば2μL)を使用する試験方法が開発されている。しかしながら、血清または血漿管中の特定の分析物を測定する精度に疑いがある場合、患者から血清管と血漿管の両方を得なければならない場合があり、それは、患者から採取する血液の体積を低減するという目標を覆すことになる。
より速く凝固する管としてトロンビン含有管が開発されている。トロンビンは、プロコアグラント活性とタンパク質分解活性の両方を有し、トロンビンは、フィブリノーゲン、活性化プロテインC(APC)および第Va因子中の結合を切断することに高い特異性を有することが知られている。しかしながら、トロンビン含有管は全ての血液試料には使用できないことが分かっている。トロンビンは、ヘパリン添加血液試料中に存在するヘパリン−アンチトロンビンIII複合体によって迅速かつ完全に阻害されることが知られている。例えば、BD RST管は、高用量のヘパリンを含有する凝固患者試料において効果がないことが報告されている(例えば非特許文献1を参照)。
血液からの血清および血漿の調製のための現在の手法を用いた際に生じる問題は、一般的に幅広い種類の血液試料から適時に信頼できる分析結果を得るためには改善が必要であることを示している。
この必要性に応じて、これまでに特許文献1(その全内容は参照により本明細書に組み込まれる)において、ヘビ毒から単離されたプロトロンビン活性化剤を使用して、血液試料を凝固でき、それにより分析物の試験手順で使用される高品質の血清を作製できることが示された。
国際公開第2012/037609号として公開された国際特許出願番号PCT/AU2011/001221
Dimeskiら、2010年
コロイドなどの1種以上の追加の薬剤と組み合わせた凝固組成物として配合した場合、ヘビ毒から単離されたプロトロンビン活性化剤の使用が、凝固組成物の安定性を著しく増加させることが今回実証された。この安定性の増加は、これまでこのような組成物の効能を損なっていたであろう条件下で凝固活性を著しく失わせることなく凝固組成物(例えば採血管の形態)を製造、滅菌、輸送および貯蔵する能力において重要である。例えば、本発明の組成物は、放射線滅菌、高温貯蔵および長期貯蔵の後でも安定である。
本発明の第1の態様において、血清試料を調製するための凝固組成物であって、プロトロンビン活性化剤および安定化剤を含む凝固組成物が提供される。一部の実施形態において、上記安定化剤はコロイドであってもよい。
本発明の第2の態様において、第1の態様の凝固組成物を製造するための方法であって、プロトロンビン活性化剤および安定化剤を用意することを含む方法が提供される。一部の実施形態において、上記安定化剤はコロイドであってもよい。
本発明の第3の態様において、血清試料を調製するためのキットであって、プロトロンビン活性化剤および安定化剤を含むキットが提供される。一部の実施形態において、上記安定化剤はコロイドであってもよい。
本発明の第4の態様において、血清試料を調製するための凝固組成物を含む容器であって、上記凝固組成物はプロトロンビン活性化剤および安定化剤を含む、容器が提供される。一部の実施形態において、上記安定化剤はコロイドであってもよい。特定の実施形態において、上記容器は採血管であり、上記プロトロンビン活性化剤はOsPaまたはエカリン(Ecarin)であり、上記コロイドはゲロフシン(登録商標。以下、本明細書においてゲロフシンは登録商標を示す。)またはウシ血清アルブミンである。
本発明の第5の態様において、血清試料を調製するための方法であって、血液試料の凝固を引き起こすのに充分な時間および条件下で上記血液試料を第1の態様の凝固組成物と接触させ、所望により、凝固した細胞から血清を分離することにより、血清試料を調製することを含む方法が提供される。上記凝固した細胞は、赤血球、白血球、血小板および細胞間質を含んでいてもよい。
本発明の第6の態様において、第5の態様の方法によって作製される血清試料が提供される。
本発明の第7の態様において、対象における疾患または状態(condition)を診断するための方法であって、対象の血液試料を用意する工程と、本発明の第5の態様に従って上記血液試料から血清試料を調製する工程と、上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程とを含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、上記対象における疾患または状態を示す、方法が提供される。
本発明の第8の態様において、対象の予後予測を行うための方法であって、対象の血液試料を用意する工程と、本発明の第5の態様に従って上記血液試料から血清試料を調製する工程と、上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程とを含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、上記対象の予後予測を示す、方法が提供される。
本発明の第9の態様において、治療法に対する対象の反応性をモニタリングするための方法であって、対象の血液試料を用意する工程と、本発明の第5の態様に従って上記血液試料から血清試料を調製する工程と、上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程とを含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、治療法に対する上記対象の反応性を示す、方法が提供される。
定義
特に断りのない限り、本明細書において使用される全ての専門用語や科学用語は、本発明が属する分野の当業者により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の実施または試験において、本明細書で説明したものに類似したまたは同等なあらゆる方法および材料を使用することができるが、好ましい方法および材料を説明する。本発明の目的のために以下の用語を下記で定義する。
冠詞「a」および「an」(1つの)は、本明細書において、文法上の冠詞の対象物が1つまたは1つ以上(すなわち少なくとも1つ)であることを指すものとして使用される。一例として、「an element」((1つの)要素)は、1つの要素または1つ以上の要素を意味する。
「約」は、数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量または長さが、参照の数量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量または長さに対して15、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1%分変動することを意味する。
用語「生物学的に活性なフラグメント」は、参照または全長ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列のフラグメントに適用される場合、参照配列の活性の少なくとも約0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%を有するフラグメントを指す。参照ポリヌクレオチドもしくはポリペプチドの活性を含むかまたはそれをコードする、長さが少なくとも約18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1,000、1,500、2,000ヌクレオチドまたは残基のものを含む生物学的に活性なフラグメントが本発明の範囲内に包含される。代表的な生物学的に活性なフラグメントは、通常、相互作用、例えば分子内または分子間の相互作用に関与する。分子間相互作用は、特異的な結合相互作用または酵素による相互作用であってもよい(例えば、該相互作用は一過性であってもよく、共有結合が形成されるかまたは破壊される)。全長ポリペプチドの生物学的に活性なフラグメントは、(推定)全長ポリペプチドのアミノ酸配列に充分に類似しているかまたはそれから誘導されたアミノ酸配列を含み得るペプチドを包含する。典型的には、生物学的に活性なフラグメントは、全長ポリペプチドの少なくとも1つの活性を有するドメインまたはモチーフを含む。好適には、生物学的に活性なフラグメントは、それが誘導される全長ポリペプチドの活性の約1%、10%、25%または50%以上を有する。
「コード配列」とは、遺伝子のポリペプチド産物のコードに寄与するあらゆる核酸配列を意味する。それに対して、用語「非コード配列」は、遺伝子のポリペプチド産物のコードに寄与しないあらゆる核酸配列を指す。
本明細書中にわたり、文脈上他の意味に解釈する必要がある場合を除き、「含む」(comprise又はcomprisesまたはcomprising)という語は、述べられた工程もしくは要素または工程もしくは要素の群を含むが、他のあらゆる工程もしくは要素または工程もしくは要素の群を排除するものではないことを意味すると理解されよう。したがって、「含む」などの使用は、列挙された要素が必要であるかまたは必須であるが、他の要素は任意選択的であり、存在してもしなくてもよいことを示す。「からなる」(consisting of)とは、「からなる」という語で受けるものを全て包含し、それらに限定されることを意味する。したがって、「からなる」は、列挙された要素が必要であるかまたは必須であり、他の要素は存在しなくてもよいことを示す。「から本質的になる」(consisting essentially of)とは、この語の前に列挙されたあらゆる要素を包含し、列挙された要素に関する開示で特定された活性または作用に干渉しないかまたは寄与しない他の要素に限定されることを意味する。したがって、「から本質的になる」は、列挙された要素は必要であるかまたは必須であるが、他の要素は任意選択的であり、それらが列挙された要素の活性または作用に影響を与えるかどうかに応じて存在してもしなくてもよいことを示す。
用語「相補的」および「相補性」は、塩基対合規則により関連付けられたポリヌクレオチド(すなわちヌクレオチドの配列)を指す。例えば、配列「A−G−T」は、配列「T−C−A」に相補的である。相補性は「部分的」であってもよく、その場合、核酸の塩基の一部のみが塩基対合規則に従ってマッチしている。または、核酸間に「完全な」または「全面的」相補性があってもよい。核酸鎖間の相補性の程度は、核酸鎖間のハイブリダイゼーションの効率および強度に著しい効果を有する。
「に対応する」とは、(a)参照ポリヌクレオチド配列の全部または一部に実質的に同一であるかまたは相補的なヌクレオチド配列、または、ペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列に同一なアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチド;あるいは、(b)参照ペプチドまたはタンパク質のアミノ酸配列に実質的に同一なアミノ酸配列を有するペプチドまたはポリペプチドを意味する。
用語「誘導可能な」は、用語「得ることが可能な」および「単離可能な」を包含し、それらと置き換えて使用することができる。特定の供給源またはプロセスから「誘導可能な」、「得ることが可能な」または「単離可能な」本発明の組成物または他の主題は、その供給源またはプロセスから誘導された、得られたまたは単離された組成物または他の主題だけでなく、組換えDNA技術または他の遺伝子工学法などにより供給または作製された同組成物または主題も包含する。
本明細書でにおいて用語「分析物を検出する」とは、試料中の1つ以上の分析物の有無、量、レベル(値)または濃度を決定することを意味する。
「遺伝子」とは、染色体上で特定の遺伝子座を占有し、かつ、転写および/もしくは翻訳制御配列ならびに/またはコード領域および/もしくは非翻訳配列(すなわち、イントロン、5’および3’非翻訳配列)からなる遺伝単位を意味する。
「相同性」とは、同一であるかまたは保存的置換を構成する核酸またはアミノ酸のパーセンテージの数値を指す。相同性は、GAP(Devereuxら,1984年、参照により本明細書に組み込まれる)などの配列比較プログラムを使用して決定することができる。このようにして、本明細書で引用された配列に類似したまたは実質的に異なる長さの配列は、アライメントへのギャップの挿入によって比較することができ、このようなギャップは、例えばGAPで使用される比較アルゴリズムによって決定される。
用語「宿主細胞」は、本発明のあらゆる組換えベクターまたは単離されたポリヌクレオチドのレシピエントであり得るかまたは既にそのレシピエントである個々の細胞または細胞培養物を包含する。宿主細胞は単一の宿主細胞の後代を包含するが、該後代は、天然の、偶発的なまたは計画的な突然変異および/または変化に起因して元の親細胞に対して(形態学または全DNA相補鎖において)必ずしも完全に同一でなくてもよい。宿主細胞は、インビボまたはインビトロにおいて本発明の組換えベクターまたはポリヌクレオチドにより遺伝子導入または感染した細胞を包含する。本発明の組換えベクターを含む宿主細胞は、組換え宿主細胞である。
「ハイブリダイゼーション」とは、本明細書において、相補的ヌクレオチド配列が対合して、DNA−DNAハイブリッドまたはDNA−RNAハイブリッドが作製されることを指す。相補的塩基配列は、塩基対合規則によって関連付けられる配列である。DNAにおいて、AはTと対合し、CはGと対合する。RNAにおいて、UはAと対合し、CはGと対合する。これに関して、本明細書において用語「マッチ」および「ミスマッチ」は、相補的な核酸鎖における対合したヌクレオチドのハイブリダイゼーションの可能性を指す。上述した古典的なA−TおよびG−C塩基対のように、マッチしたヌクレオチドは効率的にハイブリダイズする。ミスマッチは、効率的にハイブリダイズしない他のヌクレオチドの組合せである。
「単離された」とは、物質がその天然の状態に付随する成分を実質的または本質的に含まないことを意味する。例えば、本明細書において「単離されたポリヌクレオチド」とは、天然に存在する状態で隣接する配列から精製されたポリヌクレオチドを指し、例えば、フラグメントに通常隣接する配列から除去されたDNAフラグメントが挙げられる。あるいは、本明細書において「単離されたペプチド」または「単離されたポリペプチド」などとは、ペプチドまたはポリペプチド分子をその天然の細胞環境および他の細胞成分との会合からインビトロで単離および/または精製することを指し、すなわち、インビボ物質に会合していない。
用語「から誘導された」および「誘導可能な」は、用語「得られた」、「得ることが可能な」、「単離された」および「単離可能な」を包含し、それらと置き換えて使用することができる。特定の供給源またはプロセスから「誘導された」、「誘導可能な」、「得られた」、「得ることが可能な」、「単離された」または「単離可能な」本発明の組成物または他の主題は、そのようにしてその供給源またはプロセスから誘導された、得られたまたは単離された組成物または他の主題だけでなく、供給または作製された同組成物または主題も包含する。例えば、ヘビ毒から誘導されたかまたは誘導可能なプロトロンビン活性化剤は、ヘビ毒から単離されたプロトロンビン活性化剤だけでなく、組換えDNA技術によりベクターまたは他の発現系から発現された同プロトロンビン活性化剤も包含し得る。
本明細書において用語「オリゴヌクレオチド」は、ホスホジエステル結合(または関連する構造的な変異体もしくはそれらの合成類似体)を介して連結された多数のヌクレオチド残基(デオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチド、または、関連する構造的な変異体もしくはそれらの合成類似体)で構成されるポリマーを指す。したがって、用語「オリゴヌクレオチド」とは、典型的にはヌクレオチド残基およびそれらの間の結合が天然に存在するヌクレオチドポリマーを指すが、この用語はまた、以下に限定されないが、ペプチド核酸(PNA)、ホスホロアミデート、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、2−O−メチルリボ核酸などの様々な類似体もその範囲内に包含すると理解されよう。分子の正確なサイズは、特定の用途に応じて変更することができる。オリゴヌクレオチドは、典型的には長さが短めで、通常は約10〜30ヌクレオチド残基であるが、この用語は、あらゆる長さの分子を指すことができるが、ただし大きいオリゴヌクレオチドには、用語「ポリヌクレオチド」または「核酸」が典型的に使用される。
本明細書において用語「作動可能に連結した」は、構造遺伝子をプロモーターの調節制御下に置き、そして該プロモーターが遺伝子の転写および所望により翻訳を制御することを意味する。異種プロモーター/構造遺伝子の組合せの構築において、遺伝子配列またはプロモーターを、その遺伝子配列またはプロモーターと、それが天然の環境において制御する遺伝子、すなわち遺伝子配列またはプロモーターが誘導される遺伝子との間の距離とおよそ同じである遺伝子転写開始部位からの距離で配置することが通常好ましい。当該技術分野で公知のように、機能を失わない限り、この距離についていくらかの変動が許容される。同様に、制御下に置かれる異種遺伝子に対する制御配列要素の好ましい配置は、該要素をその天然の環境、すなわちそれが誘導される遺伝子に配置することによって定義される。
用語「患者」、「対象」および「個体」は置き換え可能に使用され、ヒトまたは他の哺乳動物の患者、対象および個体を指し、本発明を使用して分析物濃度を検出したり、疾患もしくは状態の有無もしくは重症度を診断したりすることが望ましいあらゆるものを包含する。しかしながら、「患者」とは症状が存在することを意味するものではないことが理解されよう。本発明の範囲内に含まれる好適な哺乳動物としては、以下に制限されないが、霊長類(例えばヒト、チンパンジー)、家畜動物(例えばヒツジ、ウシ、ウマ、ロバ、ブタ)、実験動物(例えばウサギ、マウス、ラット、モルモット、ハムスター)、コンパニオンアニマル(例えばネコ、イヌ)および捕獲野生動物(例えばキツネ、シカ、ディンゴ)が挙げられる。
本明細書において用語「ポリヌクレオチド」または「核酸」は、mRNA、RNA、cRNA、cDNAまたはDNAを示す。この用語は、典型的には、リボヌクレオチドもしくはデオキシヌクレオチドのいずれかまたはいずれかの種類のヌクレオチドの改変された形態である長さが少なくとも10塩基のヌクレオチドの多量体を指す。この用語は、DNAの一本鎖および二本鎖の形態を包含する。
用語「ポリヌクレオチド変異体」および「変異体」などは、参照ポリヌクレオチド配列に対して実質的な配列同一性を示すポリヌクレオチド、または、以下で定義されるストリンジェントな条件下で参照配列とハイブリダイズするポリヌクレオチドを指す。また、これらの用語は、少なくとも1つのヌクレオチドの付加、欠失または置換によって参照ポリヌクレオチドと区別されるポリヌクレオチドも包含する。したがって、用語「ポリヌクレオチド変異体」および「変異体」は、1つ以上のヌクレオチドが付加もしくは欠失したかまたは異なるヌクレオチドで置き換えられたポリヌクレオチドを包含する。これに関して、突然変異、付加、欠失および置換を含む特定の変更を参照ポリヌクレオチドに施すことができ、変更されたポリヌクレオチドが参照ポリヌクレオチドの生物学的な機能または活性を保持できることが当該技術分野ではよく理解されている。用語「ポリヌクレオチド変異体」および「変異体」はまた、天然に存在する対立遺伝子変異体も包含する。
「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、本明細書において置き換え可能に使用され、アミノ酸残基のポリマーならびにその変異体および合成類似体を指す。したがって、これらの用語は、天然に存在するアミノ酸ポリマーに加えて、1つ以上のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の化学的類似体などの天然に存在しない合成アミノ酸であるアミノ酸ポリマーにも適用される。
用語「ポリペプチド変異体」は、少なくとも1つのアミノ酸残基の付加、欠失または置換によって参照ポリペプチドと区別されるポリペプチドを指す。ある特定の実施形態において、ポリペプチド変異体は、1つ以上の置換によって参照ポリペプチドと区別され、この置換は保存的であってもよいし、非保存的であってもよい。ある特定の実施形態において、ポリペプチド変異体は保存的置換を含み、これに関して、ポリペプチドの活性の性質を変化させずに、一部のアミノ酸を全体的に類似した特性を有する他のものに変えることができることが当該技術分野ではよく理解されている。またポリペプチド変異体は、1つ以上のアミノ酸が付加もしくは欠失したまたは異なるアミノ酸残基で置き換えられたポリペプチドも包含する。
「プライマー」は、DNA鎖と対合した場合に、好適な重合剤の存在下でプライマー伸長産物の合成を開始させることができるオリゴヌクレオチドを意味する。プライマーは、増幅の効率を最大化するためには一本鎖であることが好ましいが、代わりに二本鎖とすることもできる。プライマーは、重合剤の存在下で伸長産物の合成を促進できるように充分長くなければならない。プライマー長は、用途、使用温度、テンプレート反応条件、他の試薬およびプライマー源などの多くの要因に依存する。例えば、標的配列の複雑さに応じて、オリゴヌクレオチドプライマーは、典型的には15〜35以上のヌクレオチド残基を含むが、それより少ないヌクレオチド残基を含んでいてもよい。プライマーは、大きいポリヌクレオチドであってもよく、例えば約200ヌクレオチド残基〜数キロ塩基以上のポリヌクレオチドであってもよい。それに対してプライマーがハイブリダイズし、合成開始のための部位として機能するように設計されたテンプレート上の配列に「実質的に相補的」になるようにプライマーを選択することができる。「実質的に相補的」とは、プライマーが、標的ポリヌクレオチドとハイブリダイズする上で充分に相補的であることを意味する。プライマーは、それに対してプライマーがハイブリダイズするように設計されたテンプレートとのミスマッチを含まないことが好ましいが、これは必須ではない。例えば、非相補的ヌクレオチド残基が、プライマーの5’末端に結合していてもよく、この場合、プライマー配列の残りはテンプレートに相補的である。あるいは、プライマー配列がテンプレートの配列と充分な相補性を有し、それによりハイブリダイズして、プライマーの伸長産物を合成するためのテンプレートを形成するのであれば、非相補的ヌクレオチド残基または非相補的ヌクレオチド残基のストレッチをプライマー中に散在させてもよい。
「プローブ」は、別の分子の特異的な配列または部分配列(sub−sequence)または他の部分に結合する分子を指す。特に断りのない限り、用語「プローブ」は、典型的には、相補的塩基対合によって別のポリヌクレオチド(多くの場合「標的ポリヌクレオチド」と呼ばれる)に結合するポリヌクレオチドプローブを指す。プローブは、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに応じて、プローブとの完全な配列相補性がない標的ポリヌクレオチドと結合することができる。プローブは、直接的または間接的に標識されてもよい。
用語「組換え」は、細胞、核酸、タンパク質またはベクターなどを参照して使用される場合、細胞、核酸、タンパク質またはベクターが、異種核酸もしくはタンパク質の導入または天然の核酸もしくはタンパク質の変更によって改変されていること、または、そのようにして改変された細胞から該細胞が誘導されることを示す。したがって、「組換え」細胞は、天然(非組換え)型の細胞には見られない遺伝子を発現するか、または、そうでなければ異常に発現される、低発現されるもしくは全く発現されない天然の遺伝子を発現する。用語「組換え核酸」は、一般的にはポリメラーゼおよびエンドヌクレアーゼなどを使用する核酸の操作によって、天然に通常見られない形態で最初にインビトロで形成された核酸を意味する。このようにして、異なる配列の作動可能な連結が達成される。したがって、直鎖状の単離された核酸、または、通常は連結されないDNA分子をライゲーションすることによってインビトロで形成された発現ベクターはどちらも、本発明の目的において「組換え」とみなされる。組換え核酸が作製され、宿主細胞または生物に再導入されると、組換え核酸は、非組換え的に、すなわちインビトロ操作ではなく宿主細胞のインビボ細胞機構によって複製されることになると理解される。しかしながら、このような核酸は、組換え作製されてしまえば、その後非組換え的に複製されても、なお本発明の目的において組換えとみなされる。同様に、「組換えタンパク質」は、組換え技術を使用して、すなわち上述したように組換え核酸の発現を介して作製されたタンパク質である。
用語「参照結果」は、同じ対象から異なる時間に得られた結果、正常な対象もしくは正常な対象群の結果、または、分析試験で使用される参照基準を包含する。
「制御要素」または「制御配列」は、特定の宿主細胞において作動可能に連結したコード配列の発現に必要な核酸配列(例えばDNA)を意味する。例えば原核細胞に好適な制御配列には、プロモーターならびに所望によりシス作用性配列、例えばオペレーター配列およびリボソーム結合部位が含まれる。真核細胞に好適な制御配列は、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、転写エンハンサー、翻訳エンハンサー、mRNA安定性を変調させるリーダーまたはトレイリング配列(trailing sequences)に加えて、転写されたポリヌクレオチドによりコードされた産物を細胞内の細胞内区画または細胞外の環境へと向かわせる標的化配列を包含する。
本明細書において用語「配列同一性」は、比較ウィンドウにわたってヌクレオチドごとまたはアミノ酸ごとに配列が同一である程度を指す。したがって、「配列同一性のパーセンテージ」は、比較ウィンドウにわたって2つの最適に並べられた配列を比較し、両配列で同一な核酸塩基(例えばA、T、C、G、I)または同一なアミノ酸残基(例えばAla、Pro、Ser、Thr、Gly、Val、Leu、Ile、Phe、Tyr、Trp、Lys、Arg、His、Asp、Glu、Asn、Gln、CysおよびMet)が現れる位置の数を決定して、マッチした位置の数を得、マッチした位置の数を比較ウィンドウ中の位置の総数(すなわちウィンドウサイズ)で割り、得られた結果に100を掛けて、配列同一性のパーセンテージを得ることによって算出される。本発明の目的において、「配列同一性」とは、DNASISコンピュータープログラム(ウィンドウズ(登録商標)用バージョン2.5;日立ソフトウェアエンジニアリング社(South San Francisco、California、米国)から入手可能)によって、ソフトウェアに添付された参照物質で使用されるような標準的なデフォルト値を使用して算出された「マッチングパーセンテージ」を意味すると理解できる。
用語「配列類似性」は、同一であるかまたは下記表2に示されるような保存的置換を構成するアミノ酸のパーセンテージの数値を指す。類似性は、GAP(Devereuxら、1984年)などの配列比較プログラムを使用して決定することができる。このようにして、本明細書で引用された配列に類似したまたは実質的に異なる長さの配列は、アライメントへのギャップの挿入によって比較することができ、このようなギャップは、例えばGAPで使用される比較アルゴリズムによって決定される。
2つ以上のポリヌクレオチドまたはポリペプチド間の配列関係を説明するために使用される用語には、「参照配列」、「比較ウィンドウ」、「配列同一性」、「配列同一性のパーセンテージ」および「実質的な同一性」が包含される。「参照配列」は、ヌクレオチドおよびアミノ酸残基を含めて、長さが少なくとも12単量体単位であるが、しばしば15〜18、多くの場合少なくとも25単量体単位である。2つのポリヌクレオチドは、それぞれ(1)両ポリヌクレオチド間で類似している配列(すなわち、完全ポリヌクレオチド配列の一部のみ)および(2)両ポリヌクレオチド間で異なる配列を含む場合があることから、2つ(以上)のポリヌクレオチド間の配列比較は、典型的には、「比較ウィンドウ」にわたって両ポリヌクレオチドの配列を比較して、配列類似性を有する局所領域を同定して比較することによって実施される。「比較ウィンドウ」とは、少なくとも6つの隣接した位置、通常は約50〜約100、より典型的には約100〜約150の位置からなる概念的な区域を指し、それにおいて、2つの配列が最適に並べられた後、配列は、同数の隣接した位置を有する参照配列と比較される。比較ウィンドウは、2つの配列の最適なアライメントのために、参照配列(付加または欠失を含まない)と比較して約20%以下の付加または欠失(すなわちギャップ)を含んでいてもよい。比較ウィンドウを並べるための配列の最適なアライメントは、アルゴリズム(Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0におけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA、Genetics Computer Group社製(575 Science Drive Madison、WI、米国))をコンピューターを用いて実施することによって行われてもよいし、または、様々な方法のいずれかを選択して得られる検査および最良のアライメント(すなわち、比較ウィンドウにわたって最大の相同性パーセンテージが得られる)によって行われてもよい。また、例えばAltschulら(1997年)によって開示されたプログラムのBLASTファミリーを参照することもできる。配列分析の詳細な考察は、Ausubelら、「Current Protocols in Molecular Biology」、John Wiley&Sons Inc、1994〜1998年、第15章の19.3項に見つけることができる。
本明細書において「安定化剤」という語は、所与の単位時間に対する凝固組成物の血液を凝固させる能力を維持する、増加させる、延長するまたは別の方法で向上させるなどして、プロトロンビン活性化剤を含む凝固組成物の安定性に寄与することが可能なあらゆる分子を包含する。したがって、このような安定化によって、安定化剤の非存在下で血液を凝固させるのにかかるであろう時間より短い時間で血液を凝固させることができる凝固組成物が得られる。安定化剤により、以下に限定されないが、凝固組成物の凝固活性を維持、増加、延長または別の方法で向上させるなど、様々な要因によって、安定化剤と組み合わせた凝固組成物が血液を凝固させるのにかかる時間は、安定化剤の非存在下で血液を凝固させるのにかかるであろう時間より短くできる。これは、熱および滅菌放射線への曝露などの凝固組成物の製造プロセス時などの様々な環境条件への凝固組成物の曝露や、温度および湿度などの凝固組成物の貯蔵時間および貯蔵条件、さらには温度、湿度および気圧などの凝固組成物の輸送条件などのために、凝固組成物の凝固活性がそうでなければ損なわれるであろう状況において顕著である。
本明細書において「ストリンジェンシー」は、ハイブリダイゼーションおよび洗浄手順における温度およびイオン強度条件ならびに特定の有機溶媒の有無を指す。ストリンジェンシーが高いほど、固定された標的ヌクレオチド配列と、洗浄後に標的にハイブリダイズしたままの標識プローブポリヌクレオチド配列との相補性の度合いも高くなる。用語「高いストリンジェンシー」とは、高頻度の相補的塩基を有するヌクレオチド配列のみがハイブリダイズするであろう温度およびイオン条件を指す。必要なストリンジェンシーは、ヌクレオチド配列に依存的であり、ハイブリダイゼーション中に存在する様々な成分に依存する。通常、ストリンジェントな条件は、規定のイオン強度およびpHにおける特定配列の熱融点(Tm)より約10〜20℃低くなるように選択される。Tmは、標的配列の50%が相補的なプローブにハイブリダイズする温度(規定のイオン強度およびpH下で)である。
用語「形質転換」は、外来または内因性核酸の導入による生物、例えば細菌、酵母、哺乳動物、鳥類、爬虫類、魚類または植物の遺伝子型の変更を意味する。
「ベクター」とは、ポリヌクレオチドを挿入またはクローニングすることができるプラスミド、バクテリオファージ、酵母またはウイルスなどから誘導されるポリヌクレオチド分子、好ましくはDNA分子を意味する。ベクターは、1つ以上の独特の制限部位を含むことが好ましく、標的細胞もしくはその組織または前駆細胞もしくはその組織などの規定の宿主細胞中で自律複製が可能であってもよいし、あるいは、クローニングされた配列が複製できるように規定の宿主のゲノムと一体化されていてもよい。したがって、ベクターは、自律複製型ベクター、すなわち染色体外の物体として存在し、複製が染色体複製から独立しているベクター、例えば、直鎖状または閉環プラスミド、染色体外要素、ミニ染色体または人工染色体であってもよい。ベクターは、自己複製を確保するためのあらゆる手段を含んでいてもよい。あるいは、ベクターは、宿主細胞に導入されると、ゲノムに一体化され、一体化された染色体と共に複製されるものであってもよい。ベクター系は、宿主細胞のゲノムに導入する全DNAを一緒に含む単一のベクターもしくはプラスミド、2つ以上のベクターもしくはプラスミドまたはトランスポゾンを含んでいてもよい。ベクターの選択は、典型的には、ベクターとベクターが導入される宿主細胞との適合性に依存するであろう。本例において、ベクターは、動物細胞、好ましくは哺乳類細胞において作動可能に機能するウイルスまたはウイルス由来のベクターであることが好ましい。このようなベクターは、ポックスウイルス、アデノウイルスまたは酵母由来であってもよい。ベクターはまた、好適な形質転換体の選択に使用できる抗生物質耐性遺伝子などの選択マーカーを含んでいてもよい。このような耐性遺伝子の例は当業者に公知であり、抗生物質カナマイシンおよびG418(Geneticin(R))に対する耐性を付与するnptII遺伝子や、抗生物質ハイグロマイシンBに対する耐性を付与するhph遺伝子が挙げられる。
用語「野生型」および「天然に存在する」は置き換え可能に使用され、天然に存在する供給源から単離された場合の遺伝子または遺伝子産物の特徴を有する遺伝子または遺伝子産物を指す。野生型遺伝子または遺伝子産物(例えばポリペプチド)は、集団中で最も高頻度に観察されるものであり、したがって遺伝子の「正常な」または「野生型の」形態として自由裁量で設定される。
本明細書中のあらゆる従来技術への言及は、従来技術が当業者の技術常識の一部を構成することの承認またはあらゆる示唆ではなく、そのようなものとして解釈されるべきではない。
本明細書に記載された全ての刊行物、特許、特許出願および他の資料の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
配列リストの簡単な説明
配列番号1は、Echis carinatus由来のエカリンに関するポリペプチド配列である。
配列番号2は、Bothrops asper毒由来のバスパリン(basparin)に関する部分的なポリペプチド配列である。
配列番号3は、62kDaのサブユニットであるEchis carinatus毒由来のカリナクチベイス−1(carinactivase−1)(Yamada,D.ら(1996年)の記載通り調製)に関する部分的なポリペプチド配列である。
配列番号4は、Echis multisquamatus毒由来のマルタクチベイス(multactivase)(Yamada,D.ら(1997年)の記載通り調製)に関する部分的なポリペプチド配列である。
配列番号5は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第V因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号6は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第V因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号7は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第V因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号8は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第V因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号9は、Oxyuranus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第V因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号10は、Oxyuranus scutellatus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第V因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号11は、Oxyuranus scutellatus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第V因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号12は、Oxyuranus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第V因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号13は、Oxyuranus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第V因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号14は、Oxyuranus microlepidotus由来のオミカリンC(omicarin C)の第V因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号15は、ヒト由来の第V因子をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号16は、ヒト由来の第V因子に関するポリペプチド配列である。
配列番号17は、ウシ由来の第V因子をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号18は、ウシ由来の第V因子に関するポリペプチド配列である。
配列番号19は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号20は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号21は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号22は、Pseudonaja textilis textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号23は、Pseudonaja textilis textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号24は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号25は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号26は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号27は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号28は、Pseudonaja textilis textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号29は、Pseudonaja textilis textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号30は、Pseudonaja textilis由来のPtPA(またはPseutarin C)の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号31は、Oxyuranus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号32は、Oxyuranus scutellatus由来のOsPA(またはOscutarin C)の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号33は、Oxyuranus microlepidotus由来のオミカリンCの第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号34は、Oxyuranus microlepidotus由来のオミカリンCの第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号35は、Pseudechis porphyriacus由来のポルファリンD(porpharin D)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号36は、Pseudechis porphyriacus由来のポルファリンDの第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号37は、Hoplocephalus stephensii由来のホプサリンD(hopsarin D)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号38は、Hoplocephalus stephensii由来のホプサリンDの第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号39は、Notechis scutatus由来のノテカリンD(notecarin D)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号40は、Notechis scutatus由来のノテカリンDの第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号41は、Tropidechis carinatus由来のトロカリンD(trocarin D)の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号42は、Tropidechis carinatus由来のトロカリンDの第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号43は、Demansia vestigiata由来のプロトロンビン活性化剤の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号44は、Demansia vestigiata由来のプロトロンビン活性化剤の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号45は、Demansia vestigiata由来のプロトロンビン活性化剤の第X因子様成分をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号46は、Demansia vestigiata由来のプロトロンビン活性化剤の第X因子様成分に関するポリペプチド配列である。
配列番号47は、ヒト由来の第X因子をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号48は、ヒト由来の第X因子に関するポリペプチド配列である。
配列番号49は、ウシ由来の第X因子をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号50は、ウシ由来の第X因子に関するポリペプチド配列である。
配列番号51は、17kDaのサブユニットであるEchis carinatus毒由来のカリナクチベイス−1(Yamada,D.ら(1996年)の記載通り調製)に関する部分的なポリペプチド配列である。
配列番号52は、14kDaのサブユニットであるEchis carinatus毒由来のカリナクチベイス−1(Yamada,D.ら(1996年)の記載通り調製)に関する部分的なポリペプチド配列である。
配列番号53は、Echis carinatus毒由来の野生エカリンの切断されていない形態に関するポリペプチド配列である。
配列番号54は、Echis carinatus毒由来のエカリンに関するポリペプチド配列であり、シグナルペプチドが除去されており、TEVプロテアーゼ部位であるENLYFQSがプロペプチドと成熟ドメインとの境界に挿入されている。
配列番号55は、Echis carinatus毒由来の野生型エカリンの成熟形態に関するポリペプチド配列である。
配列番号56は、Echis carinatus毒由来のエカリンの突然変異形態に関するポリペプチド配列であり、シグナルペプチドが除去されており、TEVプロテアーゼ部位であるENLYFQSがプロペプチドと成熟ドメインとの境界に挿入されており、P396S突然変異が導入されている。
配列番号57は、Echis carinatus毒由来のP396S突然変異エカリンの成熟形態に関するポリペプチド配列である。
ここで本発明を単なる一例として以下の図面を参照しながら説明する。
rFv(レーン2)、異なるゲルによって分離された5つのOsPA試料(レーン3、4、5、6および7)および精製されたFxa(レーン8)のSDS−PAGEゲルパターンを示す。マーカーはレーン1中である。 10種のOsPA製剤のそれぞれの31ngアリコートによるカルシウム再添加全血の凝固に関するトロンボエラストグラムのトレースを示す。左側の10個のオーバーラップするトレース(迅速な凝固)は10種の製剤を表し、標識されたCaのトレースはカルシウム単独による2連の凝固を表す。 SuperdexTM200(ゲルカラム:直径5cm、長さ95cm)を使用した1.05グラムのOxyuranus scutellatus毒のクロマトグラフィーを示す(2012年4月17日)。 Superdex樹脂で精製された濃縮OsPA画分の全血凝固活性曲線を示す。 全血の凝固中のThrombelastograph(R)によるグラフ(TEG(R)Haemostasis Analyzer5000シリーズのマニュアルによる)を表す図である。 プールされたOsPA(17/4/12)(A)および標準曲線(B)を使用したS−2222アッセイの進行曲線を示す。 デシケーターで乾燥させたOsPAと比較して、希釈したばかりのOsPAの全血凝固活性を示す。D0のデータは、採血管に添加されたOsPAの希釈したばかりの液体試料のものである;D1のデータは、真空デシケーターにおける採血管中の室温で一晩乾燥させた試料のものである。 希釈したばかりのOsPAが入った採血管、および、Genevacを使用してOsPAを乾燥させた同様の管における全血凝固時間を示す。 全血凝固時間における室温で211日間のゲロフシン中の乾燥OsPAの安定性を示す。左側のシリーズ:ph7.4の緩衝液中の希釈したばかりのOsPA1μgを使用した対照;中央のシリーズ:OsPA1μgをゲロフシン(20μl)の存在下で乾燥させた試験試料;右側のシリーズ:OsPA非含有カルシウム再添加血液試料の凝固時間。 図9のデータを使用した線グラフである。A:ゼロから211日までの全てのポイント;B:ゼロから65日までのポイント。 室温で最大195日間貯蔵した後の採血管中のOsPAによるカルシウム再添加クエン酸添加全血の凝固についての凝固時間(2連の平均)を示す。左側のシリーズ:pH6.8の0.1M酢酸アンモニウム緩衝液中の希釈したばかりのOsPA1μgを使用した対照;中央のシリーズ:OsPA1μgを0.5%w/vウシ血清アルブミンおよび0.5%w/vデキストランの存在下で乾燥させた試験試料;右側のシリーズ:OsPA非含有カルシウム再添加血液試料の凝固時間。 新鮮な対照およびOsPA/BSA/デキストラン管についての凝固時間の線グラフである。図11のデータ。 50℃でのインキュベーション後のカルシウム再添加クエン酸添加血液についての凝固時間を秒で示す。試料ごとの識別コード:「B」=BD管;「7」=pH7.4;「F」=希釈したばかりのOsPA、未乾燥;「DR」=乾燥させて室温で保持;「D50」=乾燥させて50℃で保持;「0、1、2または5」=0、1、2または5gのOsPA。垂直のバーは、ゼロ、1および7日間の貯蔵を表す。 50℃でのインキュベーション後のカルシウム再添加クエン酸添加全血についての凝固時間を秒で示す。試料ごとの識別コード:「B」=BD管;「6」=pH6.0;「F」=希釈したばかりのOsPA、未乾燥;「DR」=乾燥させて室温で保持;「D50」=乾燥させて50℃で保持;「0、1、2または5」=0、1、2または5μgのOsPA。垂直のバーは、ゼロ、1および7日間の貯蔵を表す。 50℃でのインキュベーション後のカルシウム再添加クエン酸添加血液についての凝固時間を秒で示す。試料ごとの識別コード:「G」=Greiner管;「7」=pH7.4;「F」=希釈したばかりのOsPA、未乾燥;「DR」=乾燥させて室温で保持;「D50」=乾燥させて50℃で保持;「0、1」=0または1μgのOsPA。垂直のバーは、それぞれゼロ、1、3、7、14および30日間の貯蔵を表す。 50℃でのインキュベーション後のカルシウム再添加クエン酸添加血液についての凝固時間を秒で示す。試料ごとの識別コード:「G」=Greiner管;「6」=pH6.0;「F」=希釈したばかりのOsPA、未乾燥;「DR」=乾燥させて室温で保持;「D50」=乾燥させて50℃で保持;「0または1」=0または1μgのOsPA。垂直のバーは、それぞれゼロ、1、3、7、14および30日間の貯蔵を表す。 図15のデータの線グラフである。 図16のデータの線グラフである。 上掲した管ならびに新鮮な対照およびOsPAなしの対照についての全血凝固アッセイにおける凝固時間を示す。照射管は15kGyガンマ線で処置した。各バーは、2つの推定値の平均を表す。 上掲した管ならびに新鮮な対照およびOsPAなしの対照についての全血凝固アッセイにおける凝固時間を示す。照射管は15kGyガンマ線で処置した。各バーは、2つの推定値の平均を表す(BDおよびGBOは、2つの異なるプレーン採血プラスチック管のコードである)。対照以外の全ての管は、ゲロフシンに溶解させたトレハロースを用いて配合した。 上掲した管ならびに新鮮な対照およびOsPAなしの対照についての凝固時間を示す。照射管は15kGyガンマ線で処置した。各バーは、2つの推定値の平均を表す(BDおよびGBOは、2つの異なるプレーン採血プラスチック管のコードである)。対照以外の全ての管は、ゲロフシンに溶解させたトレハロースを用いて配合した。 エカリンが入った管ならびに新鮮な対照およびOsPAなしの対照についての全血での凝固時間を示す。照射管は25kGyガンマ線で処置し、室温で212日間貯蔵した。対照以外の全ての管は、ゲロフシンを用いて配合した。 カルシウム再添加全血の凝固時の50℃でのプレーン採血プラスチック管における様々な糖および他の配合物中の乾燥OsPAの活性を示す。 カルシウム再添加全血の凝固時の室温でのプレーン採血プラスチック管における様々な糖および他の配合物中の乾燥OsPAの活性を示す。 カルシウム再添加全血の凝固時の室温でのプレーン採血管におけるゲロフシンおよびラクツロース6および10%中に配合した乾燥OsPAの活性を示すグラフである。 カルシウム再添加全血の凝固時の室温でのプレーン採血プラスチック管における様々な糖および他の配合物中の乾燥エカリンの活性を示す。
本発明者らは、プロトロンビン活性化剤を含む凝固組成物の安定性は、コロイドなどの1種以上の追加の薬剤と組み合わせて配合される場合、著しく増加することを見出した。この安定性の増加は、これまでこのような組成物の効能を損なっていたであろう条件下で凝固活性を著しく失わせることなく凝固組成物(例えば採血管の形態)を製造、滅菌、輸送および貯蔵する能力において重要である。例えば、本発明の組成物は、放射線滅菌、高温貯蔵および長期貯蔵の後でも安定である。凝固管の噴霧乾燥手順で使用するOsPAの有効量を決定するための用量応答および範囲の研究は、およそ5分で全血の凝固を達成することを目的とした。抗凝固剤処置されていない血液4mL中、0.1〜1.0ugのOsPAの濃度がこれを達成するであろうことが明らかに示される。この研究から、まず第一に実施例1において、高度に精製されたコースタルタイパン毒のプロトロンビン活性化剤(OsPA)はグループCのプロトロンビン活性化剤であるが、これは、未精製のタイパン(Os)毒からゲルろ過クロマトグラフィーを使用して、例えばSuperdex 200カラムで精製することができ、その活性は、カルシウム再添加クエン酸添加全血中で凝固させることによって、または、第Xa因子の検出のために設計されたS−2222発色試験によって、または、トロンビンの試験のために設計されたS−2238発色試験によって決定できることが示される。実施例1はまた、その後、プールされたOsPA含有画分を、例えばAmicon限外ろ過ユニットを使用して濃縮して、−20℃での長期保存用の50%グリセロール溶液として調製する方法も詳述する。その後、実施例1で詳述されるようにグリセロールストックを透析して、凍結乾燥することができる。実施例で使用されるエカリン(Echis Carinatus毒から抽出)は、市販のものを購入し、実施例1で詳述されるようにアッセイした。
実験間で同等の結果を得るために標準化した方法を開発した。実施例2は、プロトロンビン活性化剤溶液と、管底部をコーティングするための標準的な界面活性剤を含む配合成分を用いた採血管の標準化した調製方法および標準化した管乾燥方法を詳述する。実施例3は、市販の採血管の製造に用いられる滅菌プロセスに近づけるための標準的な照射プロトコルを詳述する。採血管の評価で使用される血液試料を実施例4で詳述される標準的な方法を使用して試験して、正常な凝固パラメーター、したがって試験での使用に関する適性を確保した。OsPAまたは他のプロトロンビン活性化剤の凝固性能についての試験を、血漿凝固アッセイ、凝固の視覚的評価、トロンボエラストグラフィー(TEG)および発色アッセイを含む実施例5で詳述される標準的な方法を使用して行った。実施例5には、得られる血清の安定性試験および分析物測定のための標準も含まれ、標準的な試験の説明を完成させている。
採血管中のOsPAの安定性を改善するための配合物は実施例6に開示されており、実施例6では、界面活性剤およびコロイドであるBSAを使用する場合および使用しない場合の管乾燥条件を比較する。界面活性剤およびBSAコロイドの存在は、真空乾燥法であるGenevacを用いて乾燥させた場合、改善された凝固活性(凝固時間の低減)をもたらすことが示される。また、実施例6に記載のデータは、管に界面活性剤を使用せずにOsPAに0.1%BSAを添加することによる改善も実証しているが、最適な効能は、界面活性剤コーティングの添加により達成される。それに続く全ての実施例は、管の界面活性剤コーティングを利用する。実施例7はこの実験プログラムを継続しており、実施例6の配合物を85日間25℃で貯蔵した場合のT0からの凝固活性の下落を示す。実施例8は、実施例6および7に基づいており、コロイドBSA(より高い濃度)およびデキストランなどの配合物安定性を向上させるために様々な追加の薬剤を試験することによるものである。BSA(0.5%)およびデキストラン(0.5%)はどちらも、緩衝液単独と比較してOsPAの安定性を25℃で99日間増加させ、1μgのOsPAは約5分で血液を凝固できることが示される。実施例9は、コロイドであるゲロフシン(4%サクシニル化ゼラチン)を使用しており、25℃で211日間貯蔵した後でも1μgのOsPAの安定性を達成できる(凝固時間は5分)。この配合物を含む管に新鮮な血液を使用するデータも含まれる。ゲロフシンは、安定性に対して0.5%BSAまたは0.5%デキストランより大きい効果を有することが示されたが、全てのコロイドが緩衝液より大きい安定性を付与した。実施例10は、0.5%デキストランおよび0.5%BSAの組合せが、25℃で195日間にわたり安定性をもたらし、99日では実施例8で示されるようにどのコロイド単独より大きい安定性をもたらすことを示す。実施例11においてゲロフシン配合物は50℃で30日間良好に安定であったことから、より長い期間の安定性が達成可能であることが示される。BSA/デキストランおよびゲロフシンの配合物、さらにはゲロフシンおよび非還元糖(トレハロース)を含む配合物を使用した実施例12のOsPA管を用いて、市販管の滅菌で使用されるようなガンマ線照射を試し、全ての試料を15kGyの線量に曝露した。BSA/デキストランおよびゲロフシンのいずれかと共に配合されたOsPAは、照射後にベースラインを超える活性を保持し、トレハロースを添加したゲロフシンの場合、保護効果は増加したことが示された。別のプロトロンビン活性化剤であるエカリンをゲロフシンおよびトレハロースの配合物と共に試すと成功した。実施例13では、4%ゲロフシンと共に配合されたエカリンを25kGyガンマ線照射に曝露すると、著しい%の凝固活性の保持が実証された。室温で212日間貯蔵した後、T0で照射された管と照射されなかった管との凝固活性に著しい差はなかった。実施例14では、ゲロフシンおよび様々な糖および追加の薬剤と共に配合されたOsPAを室温および50℃で試験したところ、ゲロフシンおよびトレハロース/スクロースの配合物によって、50℃で10週間後および室温で12カ月超の間、許容できる凝固時間が可能となったことが示された。安定性データはより限定的であるものの、ラクツロースは別の安定化作用を有する糖として有望である。実施例15では、ゲロフシンおよび様々な糖および追加の薬剤と共に配合されたエカリンを室温で試験したところ、ゲロフシンおよびトレハロース/スクロースの配合物によって、室温で12カ月を超えた後も許容できる凝固時間が可能となったことが示された。実施例16は、採血管中のゲロフシンの存在が分析物の試験に効果を示さないことを例示する。
まとめると、実施例は、貯蔵時間、温度および照射への曝露を行った採血管中のOsPAまたはエカリンなどのプロトロンビン活性化剤に対して商業的に許容できる安定性(凝固活性の保持)を達成するのに必要なOsPAの抽出プロセスおよび配合を実証する。これに関して、コロイド、特にゲロフシンもしくはBSA単独または追加の薬剤と組み合わせた場合のコロイドの安定性を向上させる特性が明確に実証された。
プロトロンビン活性化剤
本発明は、コロイドなどの1種以上の追加の薬剤と組み合わせて配合される場合、プロトロンビン活性化剤を含む凝固組成物の安定性が著しく増加するという発見に一部基づく。
一部の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は外因性プロトロンビン活性化剤である。本明細書において「外因性プロトロンビン活性化剤」とは、血清試料を調製するための血液試料以外の供給源から得られたプロトロンビン活性化剤を意味する。
本発明で使用されるプロトロンビン活性化剤は、プロトロンビン活性化剤の野生型または天然に存在する、組換え、突然変異もしくは遺伝子操作された形態を含んでいてもよく、あらゆる好適な生物から得られた、誘導されたまたは誘導可能なもの、例えばヘビ、ヒト、ウシおよび細菌のプロトロンビン活性化剤などが挙げられる。
本発明の一部の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、ヘビのプロトロンビン活性化剤である。プロトロンビン活性化剤は、ヘビ毒のプロトロンビン活性化剤であることが好適である。ヘビ毒のプロトロンビン活性化剤は、一般的に、それらの構造、機能および補因子の必要条件に応じて4つのグループ(A、B、CおよびD)に分類される。
特定の実施形態において、ヘビ毒のプロトロンビン活性化剤はグループAのプロトロンビン活性化剤である。グループAのプロトロンビン活性化剤は、3つのドメイン:メタロプロテイナーゼ、ディスインテグリンおよびCysリッチドメインからなるメタロプロテイナーゼである。メタロプロテイナーゼドメインは、亜鉛キレート化活性部位に対応するコンセンサス配列HEXXHXXGXXHを含む。これらのプロトロンビン活性化剤は、少なくとも数種の毒ヘビの毒でみつかっており、例えばEchis carinatus毒由来のエカリンおよびBothrops asper毒由来のバスパリンが挙げられる。
特定の実施形態において、ヘビ毒のプロトロンビン活性化剤はグループBのプロトロンビン活性化剤である。グループBのプロトロンビン活性化剤は、非共有結合により結合された2つのサブユニット:メタロプロテイナーゼおよびC型レクチン様ジスルフィド結合二量体からなるメタロプロテイナーゼである。これらのプロトロンビン活性化剤は、数種の毒ヘビの毒でみつかっており、Echis carinatus毒由来のカリナクチベイス−1およびカリナクチベイス−2ならびにEchis multisquamatus毒由来のマルタクチベイスが挙げられる。
特定の実施形態において、ヘビ毒のプロトロンビン活性化剤はグループCのプロトロンビン活性化剤である。グループCのプロトロンビン活性化剤はセリンプロテアーゼであり、哺乳類の第Xa因子−第Va因子複合体に似ている。Pseutarin C(またはPtPA)およびOscutarin C(またはOsPA)は、それぞれPseudonaja textilisおよびOxyuranus scutellatusの毒由来のグループCのプロトロンビン活性化剤である。オミカリンCは、Oxyuranus microlepidotus毒由来のプロトロンビン活性化剤である。
特定の実施形態において、ヘビ毒のプロトロンビン活性化剤はグループDのプロトロンビン活性化剤である。グループDのプロトロンビン活性化剤はセリンプロテアーゼであり、哺乳類の第Xa因子に機能的に類似している。ポルファリンD(Pseudechis porphyriacus由来)、ノテカリンD(Notechis scutatus scutatus由来)、トロカリンD(Tropidechis carinatus由来)、ホプサリンD(Hoplocephalus stephensi由来)およびノテナリンD(notenarin D)(Notechis ater niger由来)は、全てグループDのプロトロンビン活性化剤である。
ヘビのプロトロンビン活性化剤の総説はKini,R.M.(2005年)に示され、なかでも特にオーストラリアのコブラ科の毒由来のもの(グループCおよびDのプロトロンビン活性化剤)はSt.Pierreら(2005年)に示されており、それぞれの文献の内容は参照により全体が本明細書に組み込まれる。これらの2つの総説は、上述したグループA〜Dへのヘビプロトロンビン活性化剤の分類を用いている。この分類は、Rosing,J.ら(1991年)およびRosing,J.ら(1992年)(それぞれの内容は参照により全体が組み込まれる)などの初期の総論に記載されるようなグループI〜III(グループIはグループAおよびBを包含し、グループIIは現在グループDであり、グループIIIは現在グループCである)および場合によっては追加のグループIV(プロトロンビン中のペプチド結合を切断するが、プロトロンビンを酵素的に活性な物質、すなわちトロンビンまたはメイゾトロンビンに変換しないヘビ毒活性化剤)およびV(細菌のプロトロンビン活性化剤)を使用した以前の分類体系に取って代わっている。上記分類体系への変化に関する説明については、Kini,R,M.ら(2001年)(その内容は参照により全体が組み込まれる)を参照されたい。
具体的な実施形態において、ヘビのプロトロンビン活性化剤はコブラ科から得られ、コブラ科の実例としては、デマンシア属(Demansia)、ホプロセファルス属(Hoplocephalus)、タイガースネーク属(Notechis)、タイパン属(Oxyuranus)、ブラックスネーク属(Pseudechis)、シュードナジャ属(Pseudonaja)、リノプロセファルス属(Rhinoplocephalus)およびトロピデキス属(Tropidechis)の種、例えば、以下に限定されないが、Demansia vestigiata、Hoplocephalus stephensii、Notechis ater humphreysi、Notechis ater niger、Notechis ater serventyi、Notechis flinkders、Notechis humphreysi、Notechis niger、Notechis occidentalis、Notechis scutatus、Notechis scutatus scutatus、Notechis serventyi、Oxyuranus microlepidotus、Oxyuranus scutellatus、Pseudechis porphyriacus、Pseudonaja affinis、Pseudonaja inframaculata、Pseudonaja nuchalis、Pseudonaja textilis、Rhinoplocephalus nigrescensおよびTropidechis carinatusが挙げられる。
具体的な実施形態において、ヘビのプロトロンビン活性化剤はクサリヘビ科(Viperidae)から得られ、その実例としては、アメリカハブ属(Botrhops)、トゲクサリヘビ属(Echis)およびハブ属(Trimeresurus)の種、例えば、以下に限定されないが、Bothrops alternatus、Bothrops asper、Bothrops atrox、Bothrops atrox asper、Bothrops brasili、Bothrops castelnaudi、Bothrops columbiensis、Bothrops erythromelas、Bothrops fonsecai、Bothrops itapetiningae、Bothrops jararaca、Bothrops neuwiedi、Bothrops venezuelensis、Echis carinatus、Echis coloratus、Echis multisquamatusおよびTrimeresurus okinavensisが挙げられる。
具体的な実施形態において、ヘビのプロトロンビン活性化剤はナミヘビ科(Colubridae)から得られ、その実例としては、ブームスラング属(Dispholidus)、ヤマカガシ属(Rhabdophis)およびバードスネーク属(Thelotornis)の種、例えば、以下に限定されないが、Dispholidus typus、Rhabdophis tigrinus tigrinus、Thelotornis kirtlandiiおよびThelotornis capensisが挙げられる。
一部の実施形態において、ヘビのプロトロンビン活性化剤はヘビ毒由来であるかまたはそれから得られる。P.textilisのヘビ毒由来のPtPAの精製および特徴付けは、Masci(1986年)およびMasciら(1988年)に記載され、O.scutellatus毒由来のOsPAについては、Speijerら(1986年)に記載されている(上記文献はいずれも参照により全体が組みこまれる)。Echis carinatus毒由来のエカリンの精製および特徴付けは、Morita,Tら(1981年)およびNishida,Sら(1995年)に記載され、Echis carinatus毒由来のカリナクチベイスについては、Yamada,Dら(1996年)に記載され、Echis multisquamatus由来のマルタクチベイスについては、Yamada,D.ら(1997年)に記載され、Notechis scutatus由来のノテカリンについては、Tans,Gら(1985年)に記載されている(上記文献はそれぞれ参照により全体が組み込まれる)。
ある特定の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は哺乳類のプロトロンビン活性化剤である。哺乳類のプロトロンビン活性化剤としては、ヒトの血液および/または組織由来のものならびにウシの血液および/または組織由来のもの、または、これらのタンパク質の組換え型が挙げられる。
ある特定の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は細菌のプロトロンビン活性化剤である。細菌のプロトロンビン活性化剤としては、Staphylococcus aureus、Peptococcus indolicus、Bacteroides melaninogenicusおよびPseudomonas aeruginosa由来のもの(Rosing,J.ら(1991年))が挙げられる。
当業者には認識されているように、プロトロンビン活性化剤は、1種以上のポリペプチドを含んでいてもよいし、それらから本質的になっていてもよいし、それらからなっていてもよい。一部の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は単一のポリペプチドを含むか、それから本質的になるか、または、それからなる。他の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、複数のポリペプチド、例えば、以下に限定されないがポリペプチドの複合体など、を含むか、それらから本質的になるか、または、それらからなる。プロトロンビン活性化剤が複数のポリペプチドを含むか、それらから本質的になるか、または、それらからなる場合、各ポリペプチドは、同一もしくは異なる属および/または同一もしくは異なる種の生物由来であってもよい。
ある特定の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53、54、55、56および57に記載のものから選択されるアミノ酸配列を含むか、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47および49に記載のものから選択されるヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、プロトロンビン活性化剤はヘビ毒から誘導されるかまたは誘導可能である。
一部の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、哺乳類の第Xa因子−第Va因子複合体に似たセリンプロテアーゼであるグループCのプロトロンビン活性化剤である。
特定の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、Pseudonaja textilisおよびOxyuranus scutellatusの毒からそれぞれ誘導されたまたは誘導可能なPseutarin C(またはPtPA)およびOscutarin C(またはOsPA)からなる群より選択される。
好ましい実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、Oxyuranus scutellatusの毒から誘導されたまたは誘導可能なOscutarin C(またはOsPA)である。
特に好ましい実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、配列番号11、12、13もしくは32に記載のアミノ酸配列を含むか、または、配列番号9、10もしくは31に記載のものから選択されるヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を含む。
キメラプロトロンビン活性化剤および融合ポリペプチド
本発明はまた、キメラポリペプチドを含むプロトロンビン活性化剤の使用も考慮する。本明細書において「キメラポリペプチド」は、第2の生物から得られた第2のポリペプチド成分に連結された、第1の生物から得られたポリペプチドを含む第1のポリペプチド成分を包含する。一部の実施形態において、第1の生物および第2の生物は異なる属由来である。他の実施形態において、第1の生物および第2の生物は同じ属の異なる種である。ある特定の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は、第Xa因子−第Va因子複合体に似たキメラポリペプチドを含み、その場合の第1のポリペプチドは第Xa因子様ポリペプチドを含み、第2のポリペプチドは第Va因子様ポリペプチドを含む。ある具体的な実施形態において、第1のポリペプチドは、配列番号26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48および50に記載のものから選択されるアミノ酸配列を含むか、または、配列番号19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47および49に記載のものから選択されるヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を含み、第2のポリペプチドは、配列番号7、8、11、12、13、16および18に記載のものから選択されるアミノ酸配列を含むか、または、配列番号5、6、9、10、14、15および17に記載のものから選択されるヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を含む。
本発明はまた、融合ポリペプチドを含むプロトロンビン活性化剤の使用も考慮する。本明細書において「融合ポリペプチド」は、第2のポリペプチド成分に連結された第1のポリペプチド成分を包含する。第1のポリペプチド成分は第1の生物から得てもよいし、第2のポリペプチド成分は第2の生物から得てもよい。一部の実施形態において、第1の生物および第2の生物は異なる属由来である。他の実施形態において、第1の生物および第2の生物は同じ属の異なる種である。融合ポリペプチドの第1のポリペプチド成分または第2のポリペプチド成分は、野生型または天然に存在するアミノ酸配列の全部または一部(例えば本明細書に記載のフラグメント)に対応していてもよい。第2のポリペプチド成分は、第1のポリペプチド成分のN末端またはC末端に融合されてもよい。
野生型または天然に存在するポリペプチドのフラグメント
プロトロンビン活性化剤は、全長の野生型または天然に存在するポリペプチドのフラグメントを含んでいてもよく、その場合、プロトロンビン活性化剤はプロトロンビンを活性化する活性を示す。
典型的には、全長ポリペプチドのフラグメントは、相互作用、例えば分子内または分子間相互作用に関与していてもよい。このようなフラグメントとしては、配列番号2、3、4、51および52に示されるアミノ酸配列を含むペプチド、ならびに、(推定)全長ポリペプチドのアミノ酸配列に充分に類似したまたはそれから誘導されたアミノ酸配列、例えば、配列番号1、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、53、54、55、56および57に示されるアミノ酸配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47および49に記載のものから選択されるヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を含むペプチドであって、全長ポリペプチドより少ないアミノ酸を有し、そのポリペプチドの1つの活性を示すペプチドが挙げられる。
天然に存在するプロトロンビン活性化剤(ポリペプチド)の変異体
本発明はまた、野生型または天然に存在するポリペプチドの変異体であるポリペプチドを含むプロトロンビン活性化剤も考慮する。本発明に包含される1種以上の変異体ポリペプチドを含むプロトロンビン活性化剤は、生物学的に活性であり、すなわちプロトロンビンを活性化する活性を有し続ける。
このような「変異体」プロトロンビン活性化剤は、天然ポリペプチドから誘導されたポリペプチドを包含し、該ポリペプチドは、対応する天然ポリペプチドから、該天然ポリペプチドのN末端および/またはC末端への1つ以上のアミノ酸の付加または欠失(いわゆるトランケーション);該天然ポリペプチド中の1つ以上の部位における1つ以上のアミノ酸の欠失または付加;または、該天然ポリペプチド中の1つ以上の部位における1つ以上のアミノ酸の置換によって誘導される。これらの変異体プロトロンビン活性化剤は、例えば遺伝子多型またはヒトの操作によって得られてもよい。
変異体ポリペプチドのさらなる例として、以下に限定されないが、酵素原の形態の前駆体ポリペプチドまたはポリペプチド、酵素原の形態の全長または前駆体ポリペプチドもしくはポリペプチドのプロセシングされた形態が挙げられる。
野生型または天然に存在するポリペプチドの変異体は、デフォルトパラメーターを使用した本明細書の他所に記載の配列アライメントプログラムによって決定した場合、例えば、以下に限定されないが、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53および55に記載の配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47および49に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列などの野生型または天然に存在するポリペプチドのアミノ酸配列に対して20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%の配列類似性または同一性を有するであろう。野生型または天然に存在するポリペプチドの変異体は、変異体ポリペプチドの範囲内に含まれるが、上記ポリペプチドに対して、通常は200、100、50または20アミノ酸残基分異なっていてもよいし、または、好適にはわずか1〜15アミノ酸残基、わずか1〜10、例えば6〜10、わずか5、わずか4、3、2または1アミノ酸残基分異なっていてもよい。一部の実施形態において、変異体ポリペプチドは、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53および55に記載の対応する配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47もしくは49に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列に対して、1以上15、10または5未満のアミノ酸残基分異なる。他の実施形態においては、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53および55に記載の対応する配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47もしくは49に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列に対して、少なくとも1残基ただし残基の20%、15%、10%または5%未満異なる。
ポリペプチドは、アミノ酸の置換、欠失、トランケーションおよび挿入などの様々な方法で変更されてもよい。このような操作のための方法は一般的に当該技術分野において公知である。例えば、ポリペプチドのアミノ酸配列変異体は、DNAの突然変異によって調製することができる。変異導入およびヌクレオチド配列変更のための方法は当該技術分野において周知である。例えば、Kunkel(1985年)、Kunkelら(1987年)、米国特許第4,873,192号明細書、Watsonら(1987年)およびそれらで引用された文献を参照されたい。所望のタンパク質の生物活性に影響を与えない適当なアミノ酸置換に関する指針は、Dayhoffら(1978年)のモデルに見つけることができる。点突然変異またはトランケーションによって作製されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングする方法および選択された特性を有する遺伝子産物に関するcDNAライブラリーをスクリーニングする方法は、当該技術分野において公知である。このような方法は、ポリペプチドのコンビナトリアル変異導入によって得られる遺伝子ライブラリーの迅速スクリーニングに適合させることができる。再帰的アンサンブル変異導入(REM)は、ライブラリー中の機能的な突然変異体の頻度を高める技術であるが、これをスクリーニングアッセイと組み合わせて使用して、ポリペプチド変異体を同定することができる。例えば、Arkinら(1992年)およびDelagraveら(1993年)を参照されたい。保存的置換、例えば1つのアミノ酸を類似の特性を有する別のアミノ酸で交換することが、以下でより詳細に説明されるように望ましい場合がある。
変異体ポリペプチドは、親(例えば天然に存在するまたは参照)アミノ酸配列と比較して、その配列に沿って様々な場所に保存的アミノ酸置換を含んでいてもよい。「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置き換えられるものである。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当該技術分野において定義されており、一般的に以下のように下位分類することができる。
酸性:残基は、生理学的なpHでHイオンの損失のために負電荷を有し、ペプチドが生理学的なpHで水性媒体中にある場合、残基は、それが含まれるペプチドの立体構造中の表面位置を探すように水溶液によって引き付けられる。酸性側鎖を有するアミノ酸としては、グルタミン酸およびアスパラギン酸が挙げられる。
塩基性:残基は、生理学的なpHでまたはその1または2pH単位以内(例えばヒスチジン)でHイオンとの会合により正電荷を有し、ペプチドが生理学的なpHで水性媒体中にある場合、残基は、それが含まれるペプチドの立体構造中の表面位置を探すように水溶液に引き付けられる。塩基性側鎖を有するアミノ酸としては、アルギニン、リシンおよびヒスチジンが挙げられる。
荷電:残基は、生理学的なpHで帯電し、したがって、酸性または塩基性側鎖を有するアミノ酸(すなわちグルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、リシンおよびヒスチジン)が挙げられる。
疎水性:残基は、生理学的なpHで帯電せず、ペプチドが水性媒体中にある場合、残基は、それが含まれるペプチドの立体構造中の内部位置を探すように水溶液から反発される。疎水性側鎖を有するアミノ酸としては、チロシン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニンおよびトリプトファンが挙げられる。
中性/極性:残基は、生理学的なpHで帯電しないが、ペプチドが水性媒体中にある場合、残基は、それが含まれるペプチドの立体構造中の内部位置を探すように水溶液から充分には反発されない。中性/極性側鎖を有するアミノ酸としては、アスパラギン、グルタミン、システイン、ヒスチジン、セリンおよびスレオニンが挙げられる。
また、この説明によれば、ある特定のアミノ酸は、それらの側鎖が、極性基がない場合であっても疎水性を付与できるほど充分には大きくないことから、「小さい」と特徴付けられる。プロリンを除いて、「小さい」アミノ酸は、少なくとも1つの極性基が側鎖にある場合は4つ以下の炭素、そうではない場合は3つ以下の炭素を有するものである。小さい側鎖を有するアミノ酸としては、グリシン、セリン、アラニンおよびスレオニンが挙げられる。遺伝子によりコードされた2級アミノ酸であるプロリンは、そのペプチド鎖の二次立体構造への公知の効果のために特殊なケースである。プロリンの構造は、その側鎖がα−アミノ基の窒素に加えてα−炭素にも結合しているという点で全ての他の天然に存在するアミノ酸とは異なる。しかしながら、幾つかのアミノ酸類似性マトリックス(例えばDayhoffら(1978年)およびGonnetら(1992年)によって開示されたようなPAM120マトリックスおよびPAM250マトリックスなど)は、グリシン、セリン、アラニンおよびスレオニンと同じグループにプロリンを含む。したがって、本発明の目的において、プロリンは「小さい」アミノ酸として分類される。
極性または非極性として分類するのに必要な引き付けるまたは反発する程度は任意であるため、本発明により具体的に考慮されるアミノ酸は、どちらか一方に分類されている。具体的に名指しされていないほとんどのアミノ酸は、公知の挙動に基づき分類することができる。
アミノ酸残基はさらに、残基の側鎖の置換基に関して一目瞭然の分類として環状または非環状および芳香族または非芳香族として、ならびに、小さいまたは大きいとして下位分類することができる。追加の極性置換基が存在するならば残基がカルボキシル炭素を含めて合計で4つ以下の炭素原子、そうではない場合は3つ以下の炭素原子を含有するのであれば、残基は小さいとみなされる。小さい残基は、当然ながら常に非芳香族である。それらの構造特性によって、アミノ酸残基は2つ以上のクラスに属していてもよい。天然に存在するタンパク質アミノ酸の場合、このスキームに従った下位分類は表1に示される。
Figure 0006702989
また保存的アミノ酸置換は、側鎖に基づくグループ分けを含む。例えば、脂肪族側鎖を有するアミノ酸のグループは、グリシン、アラニン、バリン、ロイシンおよびイソロイシンであり;脂肪族ヒドロキシル側鎖を有するアミノ酸のグループは、セリンおよびスレオニンであり;アミド含有側鎖を有するアミノ酸のグループは、アスパラギンおよびグルタミンであり;芳香族側鎖を有するアミノ酸のグループは、フェニルアラニン、チロシンおよびトリプトファンであり;塩基性側鎖を有するアミノ酸のグループは、リシン、アルギニンおよびヒスチジンであり;硫黄含有側鎖を有するアミノ酸のグループは、システインおよびメチオニンである。例えば、ロイシンのイソロイシンまたはバリンでの置き換え、アスパラギン酸のグルタミン酸での置き換え、スレオニンのセリンでの置き換えなどのアミノ酸の構造的に関連するアミノ酸での置き換えは、得られる変異体ポリペプチドの特性に大きな効果を有することはないとの予想は妥当である。アミノ酸の変化によって機能的なポリペプチドが得られるかどうかは、その活性をアッセイすることによって容易に決定できる。表2に、保存的置換を例示的および好ましい置換という見出しの下に示す。本発明の範囲内に含まれるアミノ酸置換は、通常、(a)置換領域のペプチド骨格の構造、(b)標的部位の分子の電荷もしくは疎水性または(c)側鎖の嵩を維持することに対する効果が著しくは異なっていない置換を選択することによって達成される。置換が導入された後、変異体を生物活性についてスクリーニングしてもよい。
Figure 0006702989
あるいは、保存的置換を行うための類似のアミノ酸は、側鎖の同一性に基づいて3つのカテゴリーに分類することもできる。Zubay,G.(1993年)に記載されるように、第1のグループは、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、リシン、ヒスチジン(これらは全て荷電側鎖を有する)を含み、第2のグループは、グリシン、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、グルタミン、アスパラギンを含み、第3のグループは、ロイシン、イソロイシン、バリン、アラニン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニンを含む。
このように、ポリペプチド中の予測された非必須アミノ酸残基は、典型的には、同じ側鎖ファミリーの別のアミノ酸残基で置き換えられる。あるいは、突然変異は、ポリペプチド遺伝子コード配列の全部または一部に沿って、例えば飽和変異導入によってランダムに導入することができ、得られた突然変異体を、親ポリペプチドの活性についてスクリーニングして、その活性を保持する突然変異体を同定することができる。コード配列の変異導入後、コードされたペプチドを組換え発現させることができ、ペプチドの活性を決定することができる。「非必須」アミノ酸残基は、その活性の1つ以上を消失または実質的に変更することなくポリペプチドの野生型配列から変更することができる残基である。好適には、変更は上記活性のうち1つを実質的に変更せず、例えば、活性は、野生型の少なくとも20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%である。「必須」アミノ酸残基は、参照ポリペプチドの野生型配列から変更した場合、野生型活性の20%未満が存在するように親分子の活性の消失が起こる残基である。
したがって、本発明はまた、天然に存在するポリペプチド配列の変異体またはそれらの生物学的に活性なフラグメントも考慮するものであり、該変異体は、1つ以上のアミノ酸残基の付加、欠失または置換によって天然に存在する配列と区別される。通常、変異体は、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53、54、55、56および57などに記載の親もしくは参照ポリペプチド配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47もしくは49などに記載のヌクレオチド配列によってコードされる親もしくは参照ポリペプチド配列に対して少なくとも約20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%の類似性を示すであろう。変異体は、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53、54、55、56および57などに記載の親ポリペプチド配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47もしくは49などに記載のヌクレオチド配列によってコードされる親ポリペプチド配列に対して少なくとも20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%の配列同一性を有することが望ましい。さらに、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100以上のアミノ酸の付加、欠失または置換によって天然または親配列と異なるが、親ポリペプチドの特性を保持する配列も考慮される。またポリペプチドは、後述するように、本明細書で定義されるようなストリンジェンシー条件、特に高いストリンジェンシー条件下で、親コードポリヌクレオチド配列またはその非コード鎖にハイブリダイズするポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチドも包含する。例示的な親ポリヌクレオチド配列は、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47および49に記載される。
一部の実施形態において、変異体ポリペプチドは、1以上50、40、30、20、15、10、8、6、5、4、3または2未満のアミノ酸残基で参照配列と異なっている。他の実施形態において、変異体ポリペプチドは、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53、54、55、56および57の対応する配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47もしくは49のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列に対して、残基の1%以上20%、15%、10%または5%未満で異なっている(この比較がアライメントを必要とする場合、配列は類似性が最大となるように並べられるべきである。欠失もしくは挿入またはミスマッチから「ループ」アウトした配列は差とみなされる)。差は、非必須残基または保存的置換での差または変化であることが好適である。
タンパク質の変異体は、タンパク質の突然変異体、例えばトランケーション突然変異体のコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることによって同定することができる。タンパク質コード配列のライブラリーまたはフラグメント、例えばN末端、C末端もしくは内部フラグメントを使用して、タンパク質の変異体のスクリーニングおよびそれに続く選択を行うための変化に富んだフラグメント集団を得ることができる。
点突然変異またはトランケーションによって作製されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングする方法、および、選択された特性を有する遺伝子産物に関するcDNAライブラリーをスクリーニングする方法は、当該技術分野において公知である。このような方法は、タンパク質のコンビナトリアル変異導入によって得られた遺伝子ライブラリーの迅速スクリーニングに適合させることができる。
ヘビのプロトロンビン活性化剤であるエカリンのいくつかの変異体は、米国特許第6,413,737号明細書(全内容が参照により本明細書に組み込まれる)に記載される。
天然に存在するプロトロンビン活性化剤(ヌクレオチド)の変異体
本発明はまた、野生型または天然に存在するポリヌクレオチドをコードする野生型または天然に存在するポリヌクレオチドの変異体であるか、または、該変異体によってコードされるポリペプチドを含むプロトロンビン活性化剤も考慮する。
野生型または天然に存在するポリヌクレオチドの変異体は、デフォルトパラメーターを使用した本明細書の他所に記載の配列アライメントプログラムによって決定した場合、例えば、以下に限定されないが、配列番号1、2、3、4、7、8、11、12、13、16、18、26、27、28、29、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、51、52、53、54、55、56および57の配列、または、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47および49の配列によってコードされる配列またはそれらの相補鎖などの野生型または天然に存在するポリヌクレオチドのヌクレオチド配列に対して、少なくとも20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%(およびこれらの間の全ての部分的な整数のパーセンテージ)の配列類似性または同一性を有するであろう。
ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列の例には、全長遺伝子に加えて、遺伝子の全長もしくは実質的に全長のヌクレオチド配列の部分またはそれらの転写物またはこれらの転写物のDNAコピーが包含される。ヌクレオチド配列の部分は、天然ポリペプチドの生物活性を保持するポリペプチドの部分またはセグメントをコードしていてもよい。ポリペプチドの生物学的に活性なフラグメントをコードするヌクレオチド配列の部分は、少なくとも約20、21、22、23、24、25、30、40、50、60、70、80、90、100、120、150、300もしくは400の隣接アミノ酸残基をコードしていてもよく、全長ポリペプチド中に存在するアミノ酸総数のほぼ全てをコードするものであってもよい。
ヌクレオチド配列の変異体もまた考慮される。核酸変異体は、天然に存在するもの、例えば対立遺伝子変異体(同じ遺伝子座)、相同体(異なる遺伝子座)およびオーソログ(異なる生物)であってもよいし、天然に存在しないものであってもよい。これらのような天然に存在する変異体は、周知の分子生物学技術を用いて、例えば当該技術分野で公知のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)およびハイブリダイゼーション技術を用いて同定することができる。天然に存在しない変異体は、ポリヌクレオチド、細胞または生物に適用されるものなどの変異導入技術によって作製することができる。変異体は、ヌクレオチドの置換、欠失、逆位および挿入を含んでいてもよい。バリエーションは、コードおよび非コード領域のいずれかまたは両方で起こり得る。バリエーションは、(コード産物で比較した場合)保存的および非保存的アミノ酸置換の両方を作製することができる。ヌクレオチド配列の場合、保存的変異体は、遺伝子コードの縮重によって参照ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする配列を包含する。変異体ヌクレオチド配列はまた、合成的に誘導されたヌクレオチド配列、例えば、部位特異的変異導入などを用いて得られるが、依然としてポリペプチドをコードするヌクレオチド配列なども包含する。通常、特定のヌクレオチド配列の変異体は、デフォルトパラメーターを使用した本明細書の他所に記載の配列アライメントプログラムによって決定した場合、その特定のヌクレオチド配列に対して少なくとも約20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%の配列同一性を有するであろう。
ヌクレオチド配列は、他の生物、特に他のヘビから対応する配列および対立遺伝子を単離するのに使用できる。核酸配列のハイブリダイゼーションの方法は当該技術分野で容易に入手できる。他の生物のコード配列は、それらの本明細書に記載のコード配列との配列同一性に基づき周知の技術に従って単離することができる。これらの技術において、公知のコード配列の全部または一部は、選択した生物(例えばヘビ)由来のクローニングされたゲノムDNAフラグメントまたはcDNAフラグメントの集団(すなわちゲノムまたはcDNAライブラリー)に存在する他のコード配列に選択的にハイブリダイズするプローブとして使用される。したがって、本発明はまた、後述されるストリンジェンシー条件下で参照ヌクレオチド配列またはそれらの相補鎖にハイブリダイズするポリヌクレオチドも考慮する。本明細書において用語「低いストリンジェンシー、中程度のストリンジェンシー、高いストリンジェンシーまたは非常に高いストリンジェンシー条件下でハイブリダイズする」とは、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件を説明している。
ハイブリダイゼーション反応を実施するための指針は、Ausubelら(1992年)、6.3.1〜6.3.6章で見つけることができる。その参考文献では水性および非水性の方法が記載されており、いずれを使用してもよい。本明細書において低いストリンジェンシー条件と言及した場合、42℃でのハイブリダイゼーションでは、少なくとも約1%v/v〜少なくとも約15%v/vホルムアミドおよび少なくとも約1M〜少なくとも約2Mの塩、42℃での洗浄では、少なくとも約1M〜少なくとも約2Mの塩が挙げられ、包含される。低いストリンジェンシー条件としてはまた、65℃でのハイブリダイゼーションでは、1%ウシ血清アルブミン(BSA)、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO(pH7.2)、7%SDS、室温での洗浄では、(i)2×SSC、0.1%SDSまたは(ii)0.5%BSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO(pH7.2)、5%SDSも挙げられる。低いストリンジェンシー条件の一実施形態では、約45℃で6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中でハイブリダイゼーションした後、少なくとも50℃で0.2×SSC、0.1%SDS中で2回の洗浄(洗浄温度は、低いストリンジェンシー条件では55℃に増加させることができる)を行う。中程度のストリンジェンシー条件としては、42℃でのハイブリダイゼーションでは、少なくとも約16%v/v〜少なくとも約30%v/vホルムアミドおよび少なくとも約0.5M〜少なくとも約0.9Mの塩、55℃での洗浄では、少なくとも約0.1M〜少なくとも約0.2Mの塩が挙げられ、包含される。中程度のストリンジェンシー条件としてはまた、65℃でのハイブリダイゼーションでは、1%ウシ血清アルブミン(BSA)、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO(pH7.2)、7%SDS、60〜65℃での洗浄では、(i)2×SSC、0.1%SDSまたは(ii)0.5%BSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO(pH7.2)、5%SDSも挙げられる。中程度のストリンジェンシー条件の一実施形態では、約45℃で6×SSC中でハイブリダイズした後、60℃で0.2×SSC、0.1%SDS中で1回以上の洗浄を行う。高いストリンジェンシー条件としては、42℃でのハイブリダイゼーションでは、少なくとも約31%v/v〜少なくとも約50%v/vホルムアミドおよび約0.01M〜約0.15Mの塩、55℃での洗浄では、約0.01M〜約0.02Mの塩が挙げられ、包含される。高いストリンジェンシー条件としてはまた、65℃でのハイブリダイゼーションでは、1%BSA、1mMのEDTA、0.5MのNaHPO(pH7.2)、7%SDS、65℃を超える温度での洗浄では、(i)0.2×SSC、0.1%SDSまたは(ii)0.5%BSA、1mMのEDTA、40mMのNaHPO(pH7.2)、1%SDSも挙げられる。高いストリンジェンシー条件の一実施形態では、約45℃で6×SSC中でハイブリダイズした後、65℃で0.2×SSC、0.1%SDS中で1回以上の洗浄を行う。
ある特定の実施形態において、ポリペプチドは、低い、中程度、高いまたは非常に高いストリンジェンシー条件下で開示ヌクレオチド配列にハイブリダイズするポリヌクレオチドによってコードされる。非常に高いストリンジェンシー条件の一実施形態では、65℃で0.5Mのリン酸ナトリウム、7%SDSでハイブリダイズした後、65℃で0.2×SSC、1%SDSで1回以上の洗浄を行う。
他のストリンジェンシー条件は当該技術分野において周知であり、当業者であれば、ハイブリダイゼーションの特異性を最適化するために様々な要因を操作できることを認識するであろう。最終的な洗浄のストリンジェンシーの最適化は、高度なハイブリダイゼーションを確保するのに役立ち得る。詳細な例については、Ausubelら(1992年)、2.10.1〜2.10.16頁およびSambrook,J.ら(2001年)、1.101〜1.104章を参照されたい。
ストリンジェントな洗浄は典型的には約42℃〜68℃の温度で行われるが、当業者は、他の温度がストリンジェントな条件に適している場合があることを理解するであろう。最大のハイブリダイゼーション速度は、典型的には、DNA−DNAハイブリッド形成のためのTmより約20℃〜25℃低い温度で生じる。Tmは、融解温度または2つの相補的ポリヌクレオチド配列が解離する温度であることは当該技術分野において周知である。Tmを推定するための方法は当該技術分野において周知である(上記Ausubelら、2.10.8頁を参照)。一般的に、DNAの完全にマッチした二重鎖のTmは、下記式:
Tm=81.5+16.6(log10M)+0.41(%G+C)−0.63(%ホルムアミド)−(600/長さ)
によって概算値として予測できる。式中、Mは、Na濃度であり、好ましくは0.01モル濃度〜0.4モル濃度の範囲であり;%G+Cは、グアニンおよびシトシン塩基の合計を塩基総数のパーセンテージとして示したものであり、30%〜75%G+Cの範囲内であり;%ホルムアミドは、ホルムアミド濃度の体積パーセントであり;長さは、DNA二重鎖中の塩基対の数である。二重鎖DNAのTmは、ランダムにミスマッチした塩基対の数が1%増加するごとにおよそ1℃減少する。洗浄は、通常、高いストリンジェンシーではTm−15℃で、中程度のストリンジェンシーではTm−30℃で行われる。
ハイブリダイゼーション手順の一例では、固定されたDNAを含む膜(例えばニトロセルロース膜またはナイロン膜)を、標識プローブを含むハイブリダイゼーション緩衝液(50%脱イオンホルムアミド、5×SSC、5×デンハルト溶液(0.1%フィコール、0.1%ポリビニルピロリドンおよび0.1%ウシ血清アルブミン)、0.1%SDSおよび200mg/mL変性サケ精子DNA)中で42℃で一晩ハイブリダイズさせる。次いで、膜に対して2回の逐次的な中程度のストリンジェンシー洗浄(すなわち、45℃で15分間2×SSC、0.1%SDS、その後に50℃で15分間2×SSC、0.1%SDS)を行った後、2回の逐次的なより高いストリンジェンシー洗浄(すなわち、55℃で12分間0.2×SSC、0.1%SDS、その後に65〜68℃で12分間0.2×SSCおよび0.1%SDS溶液)を行う。
プロトロンビン活性化剤の調製
プロトロンビン活性化剤は当業者公知のあらゆる好適な手順によって調製できる。例えば、プロトロンビン活性化剤はあらゆる便利な方法によって作成でき、例えば、以下に限定されないが、ヘビ毒、血液および血液由来物質(例えば血清)などの天然に存在する保有物からポリペプチドを精製または単離することによって作製されてもよい。あるいは、本発明で使用されるプロトロンビン活性化剤は、組換えDNA技術などの遺伝子工学技術、例えば細菌、昆虫、酵母、哺乳類などの発現系の使用などによって作製されてもよい。
精製方法としては、レクチン(例えば小麦胚芽アグルチニン)アフィニティークロマトグラフィーなどのアフィニティークロマトグラフィー、陰イオン/陽イオン交換クロマトグラフィーまたは他のあらゆる分離技術、例えばヘキサHisタグ単離技術が挙げられる。誘導されたプロトロンビン活性化剤の同一性および純度は、例えばSDS−ポリアクリルアミド電気泳動または高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などのクロマトグラフィーによって決定することができる。例えば、P.textilisヘビ毒由来のPseutarin C(PtPAとも略される)の精製および特徴付けは、Masci(1986年)およびMasciら(1988年)に記載され、O.scutellatus毒由来のOscutarin C(OsPA)については、Speijerら(1986年)に記載されている(上記文献はいずれも参照により全体が組みこまれる)。E.carinatus毒由来のエカリンの精製は、Morita,Tら(1981年)(その内容も参照により全体が組み込まれる)に記載されている。
あるいは、プロトロンビン活性化剤は、当該技術分野において公知の方法を使用して培養物中の毒腺細胞から作製することができ、例えば、インビトロ毒作製のためのBothrops jararacaの毒腺由来分泌細胞の初代培養を説明しているYamanouye,N.ら(2007年)(その内容は参照により全体が組み込まれる)に記載の方法が挙げられる。
あるいは、プロトロンビン活性化剤は、例えばAthertonおよびShephard(1989年)の9章ならびにRobergeら(1995年)に記載されるように、溶液合成または固相合成などを使用した化学合成によって合成してもよい。
あるいは、プロトロンビン活性化剤は、組換え技術によって調製してもよい。例えば、本発明で使用されるプロトロンビン活性化剤は、(a)ポリペプチドをコードしており、かつ、制御要素に作動可能に連結しているポリヌクレオチド配列を含むコンストラクトを調製する工程と;(b)上記コンストラクトを宿主細胞に導入する工程と;(c)上記宿主細胞を培養して、上記ポリペプチドを発現させる工程と;(d)上記宿主細胞から上記ポリペプチドを単離する工程とを含む手順によって調製してもよい。プロトロンビン活性化剤が複合体または2種のポリペプチドを含む場合、プロトロンビン活性化剤は、(a)第1のポリペプチドをコードしており、かつ、制御要素に作動可能に連結しているポリヌクレオチド配列を含むコンストラクトを調製する工程と;(b)上記コンストラクトを宿主細胞に導入する工程と;(c)上記宿主細胞を培養して、上記第1のポリペプチドを発現させる工程と;(d)上記宿主細胞から上記ポリペプチドを単離する工程と;第2のポリペプチドに対して工程(a)〜(d)を繰り返す工程と;上記第1のポリペプチドと上記第2のポリペプチドとを連結する工程とを含む手順によって調製してもよい。上記手順は、野生型プロトロンビン活性化剤のフラグメント、変異体、突然変異体またはキメラ体であるプロトロンビン活性化剤を調製するのにも同様に適用可能である。実例において、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列は、配列番号5、6、9、10、14、15、17、19、20、21、22、23、24、25、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49に記載の配列またはそれらの変異体の少なくとも生物学的に活性な部分をコードする。
組換えプロトロンビン活性化剤は、例えばSambrook,J.ら(2001年)、特に16および17章ならびにAusubelら(1992年)、特に10および16章に記載されるような標準的なプロトコルを使用して簡便に調製することができる。例えば、グループCおよびグループDのプロトロンビン活性化剤を作製するのに使用できるヘビ第V因子およびヘビ第X因子の組換え作製は、Filippovic,I.ら(2005年)およびBos,M.H.A.ら(2009年)(それぞれ本明細書にその全体が組み込まれる)に記載される。エカリンおよびエカリンの変異体を組換え作製するためのプロセスの例は、Yonemura,H.ら(2004年)および米国特許第6,413,737号明細書(それぞれの全内容が参照により本明細書に組み込まれる)に示される。
コロイド
本発明は、一態様において、プロトロンビン活性化剤およびコロイドなどの安定化剤を含む凝固組成物の配合を包含する。
コロイドは、3種の基本型混合物のうちの1種に相当し、他の2種は、溶液および懸濁物である。コロイドは、典型的には、直径が1〜1000ナノメートルの範囲の粒子を有し、該粒子は、コロイド全体に均一に分配された状態を保持することができる。したがって、コロイドは、ある物質が他の物質中に均一に分散されていることを要する。このため、コロイド分散体は分散された状態を保持し、容器底部に沈まない。分散している物質は分散相に属し、一方、それが分散している物質は連続相に属す。
分散相中の物質の寸法が1ナノメートルより小さい場合、その混合物は溶液と呼ばれる。分散相中の物質の寸法が1000ナノメートルより大きい場合、その混合物は懸濁液と呼ばれる。
コロイドを分類するための一般的な方法は、分散された物質の相およびどの相にそれが分散されているのかに基づく。この分類を使用すると、コロイドのタイプは、ゾル、エマルジョン、発泡体およびエアロゾルを含み、ゾルは、液体中に固体粒子を有するコロイド懸濁物であり、エマルジョンは、1つの液体が別の液体に分散されたものであり、発泡体は、液体または固体中に気体粒子が捕捉されている場合であり、エアロゾルは、気体中に分散された液体または固体の小さい粒子を含む。分散媒が水である場合、コロイド系は、ハイドロコロイドと称される場合もある。表3は、様々なタイプのコロイドを例示する。
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コロイドは、救命救急または集中治療患者のための輸液蘇生でたびたび使用される。患者における体液量不足は、例えば失血、嘔吐、下痢および脱水など、過剰な体液喪失、不充分な水分摂取または両方の組合せの結果であり得る。コロイドは、循環性ショックの処置において血漿増量剤として最も典型的に使用される。コロイドは、毛細血管壁を通過しにくく血管中に保持される大きい分子を有する。このため、血管容量を回復させることができ、循環血行動態を安定化することができ、重度の出血が起こった場合に組織潅流を維持することができる。コロイドの一般的な例としては、修飾流動ゼラチンからなり、浸透圧利尿を促進する代用血漿であるGelofusine(R)およびHaemaccel(R)が挙げられる。これらのコロイドは、数時間の半減期を有し、長期にわたる血液量補充を提供し、一般的には血液と等浸透性であるため、典型的には同一容量ベース(volume−for−volume basis)で補充する。輸液蘇生で使用される他のタイプのコロイドとしては、デキストラン系コロイド、デンプン系コロイド、例えばVoluven(R)およびVolulyte(R)、ならびに、アルブミン系コロイド、例えばヒトアルブミンが挙げられる。ポリビニルピロリドン(PVP)および他の合成ポリマーもコロイドとして分類される。
ゼラチン系コロイドは、ほぼ100年の間代用血漿として使用されてきた。血液代用液として最も有用であり、およそ80%の容量効果を有する。しかしながら、アナフィラキシーまたはアナフィラキシー様反応のリスクが高い。ゼラチン系コロイドであるGelofusine(R)は、塩類溶液中の4%w/vサクシニル化ゼラチンである。これは、一般的に、ウシコラーゲンの加水分解およびサクシニル化によって調製され、ゼラチン40g/L、ナトリウム154mmol/L、塩化物120mmol/l、平均Mw30,000、平均Mn22,600、pH7.4+/−0.3、37℃の相対粘度1.9、pH4.5+/−0.3の等電点、コロイド浸透圧453mmHO、ゲル点0℃、モル浸透圧濃度274mOsm/Lおよび半減期約4時間である。他の市販のゼラチン系コロイドとしては、Geloplasma(R)(サクシニル化ゼラチン)およびIsoplex(R)(尿素が連結された修飾流動ゼラチン)が挙げられる。
デンプン系コロイドは、ヒドロキシエチルデンプン溶液を含み、1960年代中期から使用されてきた。Plasmatersil(R)などの市販のバージョンは、有利なことに、高分子量ヘタスターチおよび化学的置換を用いてα−アミラーゼによる生物学的分解に耐性を示す増量剤として使用される。他のデンプンを主体としたコロイド、例えばElo−HAES(R)は、それより小さいが重度に置換されたヒドロキシエチルヘキサスターチを使用する。加えて、より一層小さく置換度の低いヒドロキシエチルデンプン、例えばHAES−Steril(R)ペンタスターチまたはVoluven(R)テトラスターチは、改善された安全性および最大6時間まで維持できる実質100%の血液量補充効果を有するようである。
アルブミン系コロイドは、製造プロセスにより起こる疾患伝播リスクがないこと、容量制限がないこと、低いアレルゲン性、著しい腎毒性がないこと、および、内因性の凝固障害がないことなどの数々の利点を有する。しかしながら、アルブミン系コロイドは、血液量補充用の晶質、デンプン系コロイドおよびゼラチン系コロイドより著しく高価である。ウシ血清アルブミンは、タンパク質濃度標準ならびに細胞および微生物培養における栄養素などの検査室用途で使用されており、安価である。
コロイドに加えて、晶質も輸液蘇生に使用することができる。晶質は、毛細血管壁を自由に通過できる平衡塩溶液である。水および電解質で構成されており、コロイドより短い時間血管内区画中に留まるよう設計されている。一般的な例としては、生理食塩水(normal saline)および乳酸ナトリウム製剤、例えばハルトマンおよび乳酸リンゲル液が挙げられる。晶質は、患者が飲み物を飲むことができないまたは突然の失血後の血管内容量を補充することができない手術後の期間などに体液バランスを維持するのに有用である。
本発明は、プロトロンビン活性化剤を含む凝固組成物の安定性が、コロイドなどの安定化剤が該組成物に添加される場合に著しく改善されることを実証する。本発明の一部の実施形態において、コロイドは、ゼラチン系コロイド、デンプン系コロイド、アルブミン系コロイドまたはデキストラン系コロイドを含むかまたはそれらからなる群から選択される。
一部の実施形態において、ゼラチン系コロイドは、サクシニル化ゼラチンコロイドまたは尿素が連結された修飾流動ゼラチンコロイドを含むかまたはそれらからなる群から選択される。特定の実施形態において、サクシニル化ゼラチンコロイドは、Gelofusine(R)またはGeloplasma(R)を含むかまたはそれらからなる群から選択される。代替の特定の実施形態において、尿素が連結された修飾流動ゼラチンコロイドはHaemaccel(R)である。好ましい実施形態において、サクシニル化ゼラチンコロイドはGelofusine(R)である。
一部の実施形態において、アルブミン系コロイドは、コーンの低温エタノール処理またはクロマトグラフ法によって作製されたヒトまたはウシアルブミンを含むかまたはそれらからなる群から選択される。特定の実施形態において、アルブミン系コロイドは、ヒト血清アルブミンまたはウシ血清アルブミンである。好ましい実施形態において、アルブミン系コロイドはウシ血清アルブミンである。
一部の実施形態において、デンプン系コロイドは、ヘタスターチ系コロイド、ヘキサスターチ系コロイド、ペンタスターチ系コロイドまたはテトラスターチ系コロイドを含むかまたはそれらからなる群から選択される。特定の実施形態において、ヘタスターチ系コロイドはPlasmerteril(R)である。代替の特定の実施形態において、ヘキサスターチ系コロイドはElo−HAES(R)である。代替の特定の実施形態において、ペンタスターチ系コロイドはHAES−Steril(R)である。代替の特定の実施形態において、テトラスターチ系コロイドは、Voluven(R)、Valvuven(R)およびVolulyte(R)からなる群より選択される。
組成物
本発明は、プロトロンビン活性化剤およびコロイドなどの安定化剤を含む凝固組成物を提供する。
一部の実施形態において、プロトロンビン活性化剤とコロイドとの比率(w/w)は、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:110、1:120、1:130、1:140、1:150、1:160、1:170、1:180、1:190、1:200、1:210、1:220、1:230、1:240、1:250、1:260、1:270、1:280、1:290、1:300、1:310、1:320、1:330、1:340、1:350、1:360、1:370、1:380、1:390、1:400、1:410、1:420、1:430、1:440、1:450、1:460、1:470、1:480、1:490、1:500、1:510、1:520、1:530、1:540、1:550、1:560、1:570、1:580、1:590、1:600、1:610、1:620、1:630、1:640、1:650、1:660、1:670、1:680、1:690、1:700、1:710、1:720、1:730、1:740、1:750、1:760、1:770、1:780、1:790、1:800、1:810、1:820、1:830、1:840、1:850、1:860、1:870、1:880、1:890、1:900、1:910、1:920、1:930、1:940、1:950、1:960、1:970、1:980、1:990、1:1000、1:1100、1:1200、1:1300、1:1400、1:1500、1:1600、1:1700、1:1800、1:1900、1:2000、1:3000、1:400、1:5000、1:6000、1:7000、1:8000、1:9000もしくは1:10000もしくはそれより以上、または、述べられた整数間のあらゆる整数もしくは部分的な整数である。特定の実施形態において、プロトロンビン活性化剤とコロイドとの比率(w/w)は、1:100〜1:800である。
組成物の量は、血液試料を効果的に凝固させ、凝固した細胞から血清を分離して血清試料を作製するのに充分な量であるべきである。一部の実施形態において、血液試料を凝固させるのにかかる時間は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30分未満である。特定の実施形態において、血液試料を凝固させるのにかかる時間は、2、3、4、5、6、7、8、9または10分未満である。好ましい実施形態において、血液試料を凝固させるのにかかる時間は、2、3、4または5分未満である。
一部の実施形態において、本発明の組成物は、−20、−21、−22、−23、−24、−25、−26、−27、−28、−29、−30、−31、−32、−33、−34、−35、−36、−37、−38、−39、−40、−41、−42、−43、−44、−45、−46、−47、−48、−49、−50、−51、−52、−53、−54、−55、−56、−57、−58、−59、−60、−61、−62、−63、−64、−65、−66、−67、−68、−69、−70、−71、−72、−73、−74、−75、−76、−77、−78、−79、−80、−81、−82、−83、−84、−85、−86、−87、−88、−89、−90、−91、−92、−93、−94、−95、−96、−97、−98もしくは−99セルシウス度未満、または、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98もしくは99セルシウス度より高い温度で貯蔵または輸送した後に有利に迅速な時間で凝固を達成することができる。好ましい実施形態において、本発明の組成物は、室温でまたは20、21、22、23、24もしくは25セルシウス度以上の温度で貯蔵または輸送した後に有利に迅速な時間で凝固を達成することができる。別の好ましい実施形態において、本発明の組成物は、50セルシウス度以上の高温で貯蔵した後に有利に迅速な時間で凝固を達成することができる。
一部の実施形態において、本発明の組成物は、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000もしくは3000日より長い期間またはそれより長い期間または述べられた整数間のあらゆる日数の期間貯蔵した後に有利に迅速な時間で凝固を達成することができる。一部の実施形態において、本発明の組成物は、200日より長い期間貯蔵した後に有利に迅速な時間で凝固を達成することができる。
一部の実施形態において、本発明の組成物は、照射によって組成物を滅菌した後に有利に迅速な時間で凝固を達成することができる。一部の実施形態において、滅菌は、電子ビームまたはエチレンオキシド曝露による。特定の実施形態において、照射はガンマ線照射であり、組成物が晒される照射量は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50kGyである。好ましい実施形態において、照射はガンマ線照射であり、組成物が晒される照射量は、約15kGy〜約25kGyの範囲である。最も好ましい実施形態において、照射はガンマ線照射であり、組成物が晒される照射量は約15kGyである。
一部の実施形態において、組成物は、対象の血液を採取するのに好適な容器の内面に噴霧乾燥させることもできるし、別の方法で接着させることもできる。他の実施形態において、組成物は、対象から予め採取された血液試料への添加に好適な単離された形態で提供されてもよい。さらに他の実施形態において、組成物は、対象から予め採取された血液試料が添加される反応容器中に提供されてもよい。さらなる実施形態において、組成物は、例えば血液試料が添加される血液凝固管などの容器中などに水溶性形態で提供されてもよい。
本発明の組成物で使用されるプロトロンビン活性化剤の量は、試験される対象およびあらゆる関連する状態の重症度などの様々な要因;例えば、プロトロンビン活性化剤および/またはコロイドの活性、患者の年齢、体重、全体的な健康状態、性別および食物、ならびに、対象が使用しているあらゆる薬物と共に、当該技術分野において周知の他の関連要因、例えば対象にヘパリンまたはワルファリンなどの抗凝血剤がすでに処方されているかどうかなど、に依存するであろう。したがって、当業者であれば、慣例的な実験によって、血液試料を凝固させ、分析物の試験のための血清試料を提供するのに必要であろうプロトロンビン活性化剤の有効量を決定できるであろう。迅速な凝固を達成するために正常な血液の患者などの特定の患者グループにおける充分な血液凝固を確保できるように、または、例えば抗凝血剤治療患者などのより広範な患者グループから充分な血液凝固を確保できるようにプロトロンビン活性化剤量を決定してもよい。
特定の実施形態において、組成物は、トロポニン用などのスタット(stat)管の一部として、または、心臓手技および/もしくはカテーテル法と組み合わせて、または、血液透析と組み合わせて使用してもよい。他の実施形態において、組成物は標準的な採血管の一部として使用してもよい。
一部の実施形態において、本発明の組成物で使用されるプロトロンビン活性化剤の量は、0.00、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9または3μgのプロトロンビン活性化剤である。他の実施形態において、本発明の組成物で使用されるプロトロンビン活性化剤の量は、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9または10μgのプロトロンビン活性化剤である。
他の実施形態において、凝固組成物は、ペプチドのp−ニトロアニリド基質またはトロンビン基質を用いたアッセイによってユニットとして測定される。特定の実施形態において、標準的なアッセイで発色性基質S−2222またはS2238の加水分解により測定した場合、OsPAは0.001〜0.2ユニットを含む。
血液成分と採血管などの組成物が入った容器の壁との間に物理的なバリアを提供するために、凝固組成物の一部として界面活性剤を使用してもよい。界面活性剤の存在は凝固メカニズムに影響を与えない。
したがって、組成物はまた、アニオン性、カチオン性または非イオン界面活性剤、例えばソルビタンエステルまたはそのポリオキシエチレン誘導体などのあらゆる好適な界面活性剤を配合してもよい。好適な界面活性剤としてはまた、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウレス硫酸ナトリウムおよびミレス硫酸ナトリウムも挙げられる。界面活性剤は、一般的に非特異的な吸着を減少させるのに使用され、慎重な選択および最適化を必要とする。界面活性剤はまた、血流を改善したり、凝固促進剤を分配したり、タンパク質、RBCおよび血小板の管壁への吸着を防いだりすることもできる。天然ゴム、セルロース誘導体または無機物質、例えばケイ質シリカなどの懸濁化剤や、ラノリンなどの他の成分も包含される。
好ましい実施形態において、界面活性剤は親水性界面活性剤である。別の実施形態において、界面活性剤は疎水性界面活性剤であってもよい。親水性および疎水性界面活性剤の両方は、血液タンパク質および血液細胞と、採血管などの容器の壁との相互作用を低減することにおいて類似の有効性を示し得る。好ましい実施形態において、界面活性剤は、親水性ポリシランポリマー、例えばDow Corning 7−9245であってもよい。
組成物は、当業者に公知の方法に従って調製でき、追加の担体、賦形剤または希釈剤を含んでいてもよい。担体、賦形剤および希釈剤は、組成物の他の成分との適合性に関して「許容可能」であり、かつ、フィブリノーゲン濃度の減少、微小凝血塊の減少、細胞の減少などの有利な特色を有する血清試料の形成に有害ではないものでなければならず、必要に応じてより長い期間貯蔵できるものであり、より再現性のある分析物結果をもたらすものである。このような担体、賦形剤および希釈剤は、本発明の組成物の完全性および半減期をさらに向上させるために使用してもよい。
管への凝固組成物の添加を可能にするために、ポリビニルピロリドン(PVP)、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールおよびポリエチレンオキシドなどの担体を使用してもよい。このような担体は、凝固が始まれば血清と凝血塊の両方に担体が溶解するように血液への迅速な凝固促進剤の懸濁を可能にする。PVPおよび水溶性界面活性剤はまた、混合の必要性が低減するように血液検体に凝固促進剤を放出することもできる。
許容できる担体または希釈剤のさらなる例は、脱塩水または蒸留水;塩類溶液;植物系油、例えば落花生油、ベニバナ油、オリーブ油、綿実油、トウモロコシ油、ゴマ油、落花生油またはヤシ油;ポリシロキサンを包含するシリコーンオイル、例えばメチルポリシロキサン、フェニルポリシロキサンおよびメチルフェニルポリシロキサン;揮発性シリコーン;鉱油、例えば流動パラフィン、軟パラフィンまたはスクアラン;セルロース誘導体、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース;低級アルカノール、例えばエタノールまたはイソ−プロパノール;低級アラルカノール;低級ポリアルキレングリコールまたは低級アルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコールまたはグリセリン;脂肪酸エステル、例えばパルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピルまたはオレイン酸エチル;ポリビニルピロリドン;寒天;トラガカントゴムまたはアラビアゴムおよびワセリンである。
本発明の組成物中に含まれていてもよい追加の担体としては、非還元糖、例えばスクロースおよび還元糖、例えばラクツロースが挙げられる。このような担体、同様に糖アルコール、例えばマンニトール、キシリトール、グリセロールおよびソルビトールも、抗酸化剤および潜在的な安定剤として作用し得るため、本発明の組成物中に含ませるのに有用である。
一部の実施形態において、凝固組成物は、ヘビ毒、例えば、以下に限定されないが、未精製のヘビ毒などを含んでいてもよい。いくつかの他の実施形態において、凝固組成物は、ヘビ毒の部分的または完全な精製によって調製されたプロトロンビン活性化剤の製剤を含んでいてもよい。このような製剤は、本明細書および他所に記載されるものなど、クロマトグラフおよびゲルろ過方法などの当該技術分野において公知のあらゆる好適な方法によって調製できる。いくつかの他の実施形態において、凝固組成物は、精製されたプロトロンビン活性化剤または単離されたプロトロンビン活性化剤を含んでいてもよい。精製および単離されたプロトロンビン活性化剤は、本明細書および他所に記載されるものなど、当該技術分野において公知のあらゆる好適な方法によって調製できる。さらに他の実施形態において、プロトロンビン活性化剤は組換え作製されてもよく、この場合のプロトロンビン活性化剤はヘビ毒から誘導可能である。
プロトロンビンを活性化してトロンビンにする本明細書に記載の組成物の能力は、例えば、以下に限定されないが、カルシウム、リン脂質およびFVa活性を含むポリペプチドや、他の凝固剤または凝血薬などの補因子の添加によって生じるかまたは改善されてもよい。一実施形態において、凝固組成物は、最初は、補因子なしで、または、凝固組成物に対して補因子が別に提供されるように、例えば凝固組成物と補因子とが採血管などの容器の内面において別々の場所に分配されるように作製される。管が患者の血液で満たされるまたは部分的に満たされると、補因子は血液と接触し、プロトロンビン活性化剤との凝固反応を開始または改善する。
凝固剤または凝血薬は、刺激される血液カスケードに応じて内因性凝固剤または外因性凝固剤のいずれかとして分類される(例えば米国特許第6,686,204号明細書を参照)。好適な凝固剤としては、以下に限定されないが、珪藻土、無機ケイ酸塩の微粒子または粒子、マイクロシリカ、ガラス微粒子、エラグ酸、トロンビン、ヘパリナーゼ、トロンボプラスチン、バトロキソビン、ヒドロキシアパタイト、カオリン、カオリン粒子、プロトロンビン(微粒子化したプロトロンビンなど)、フィブリノーゲンおよび脱重合したコラーゲンが挙げられる。
一部の実施形態において、組成物は可逆的なプロトロンビン活性化剤を含み、このプロトロンビン活性化剤は、凝固プロセスの活性化が望ましい状況となるまで追加の薬剤によって阻害されたままにすることができる。このような追加の薬剤としては、プロテアーゼ阻害剤、例えばベンズアミジン塩酸塩、アミノベンズアミジン二塩酸塩、アンチパイン二塩酸塩、アプロチニン、EGTAまたはロイペプチンヘミ硫酸塩を挙げることができ、これらは全て、例えばCarl Roth GmbH&Co KGまたはSigma−Aldrich Co.LLCから市販されている。
一部の実施形態において、組成物は、プロトロンビン活性化剤、コロイドおよび界面活性剤を含む。特定の実施形態において、組成物は、ヘビ毒から誘導されるかまたは誘導可能であるプロトロンビン活性化剤、ゼラチン系またはアルブミン系コロイドおよび界面活性剤を含む。好ましい実施形態において、組成物は、ヘビ毒から誘導されるかまたは誘導可能であるグループCのプロトロンビン活性化剤またはその組換え型、ゼラチン系またはアルブミン系コロイドおよび親水性界面活性剤を含む。特に好ましい実施形態において、組成物は、グループCのプロトロンビン活性化剤であるOxyuranus scutellatus毒から誘導されるかまたは誘導可能なOscutarin C(OsPa)と、塩類溶液中の4%w/vサクシニル化ゼラチンであり、40g/Lのゼラチン、154mmol/Lのナトリウム、120mmol/lの塩化物を含有するゼラチン系コロイドであるGelofusine(R)と、親水性界面活性剤とを含む。
容器
本発明は、好適な血清試料を調製するためのあらゆる好適な容器を考慮する。多くの好適な容器が当該技術分野において周知であり、例えば、米国特許第4,227,620号明細書;米国特許第4,256,120号明細書;米国特許第6,416,717号明細書;米国特許第6,592,613号明細書;米国特許第6,686,204号明細書;米国特許第7,488,287号明細書;米国特許第7,699,828号明細書;欧州特許第0628816号明細書に記載のものや;本明細書の実施例で使用されたものなどの市販の容器が挙げられる。
一部の実施形態において、本発明に従って使用される容器は、ガラスまたはプラスチック管などの管である。好適なプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートおよびポリスチレンが挙げられる。
容器を排気して、適当な穿刺可能な隔壁またはキャップで端部を密閉してもよい。これにより、両頭針が使用でき、この場合、一方の端部は、患者の静脈に挿入され、その後、他方の針端部が、管内の真空により血液試料が針を通って管に引き込まれるように、管端部を覆う隔壁またはキャップを穿刺する。
容器はあらゆる好適なサイズであってもよい。一部の実施形態において、容器は、50μL〜10mLの血液試料を保持できるよう設計される。容器は、少なくとも50μL、70μL、100μL、150μL、200μL、250μL、300μL、350μL、400μL、450μL、500μL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、8mLまたは10mLの血液試料を保持できるよう設計されるのが好適である。特定の実施形態において、容器は4mLの血液試料を保持し、4mLの血液試料中のプロトロンビン活性化剤の最終濃度が25ng/mL〜2.5μg/mLとなる。
一部の実施形態において、容器は、プロトロンビン活性化剤およびコロイドなどの追加の薬剤を含む、それらから本質的になるまたはそれらからなる凝固組成物を含む。
一部の実施形態において、血液試料が容器に添加される前に、凝固組成物は容器内に含まれていてもよい。一部の実施形態において、血液試料が容器に添加された後に、凝固組成物が容器に添加されてもよい。血液試料が添加される前に凝固組成物が容器内に含まれている場合、凝固組成物は、当該技術分野において公知のあらゆる好適な方法によって容器に添加されていてもよい。一部の実施形態では、凝固組成物を好適な溶媒に溶解し、次いで容器に添加し、容器の内面上で乾燥させる。溶媒は中性緩衝液であってもよい。溶液中の凝固組成物は、噴霧乾燥、凍結乾燥、加熱乾燥または当該技術分野において公知の他のあらゆる好適な方法によって容器の内面上で乾燥させてもよい。一部の実施形態では、60℃〜70℃に加熱した温かい空気の送風を使用して凝固組成物を採血管などの容器の内面上で乾燥させる。いくつかの他の実施形態において、凝固組成物を好適な溶媒に溶解し、容器に凝固組成物を含む水溶液が含まれるように乾燥させずに容器に添加する。溶媒は中性緩衝液であってもよい。さらなる実施形態では、凝固組成物を霧化またはエアロゾル化によって採血管などの容器の内面へと接触させる。
一部の実施形態において、ビーズが凝固組成物でコーティングされており、これらのビーズは容器に添加される。ビーズは、ガラスビーズまたは合成樹脂のビーズ、例えばポリスチレンおよびプロピレンビーズなどであってもよい。ビーズは球形を有していてもよい。一部の実施形態において、ビーズの平均直径は0.1mm〜1mmである。
特定の実施形態において、Gene−Vac装置などを使用して37℃で中程度の真空によってプロトロンビン活性化剤を容器の内面で迅速に乾燥させる。特定の実施形態において、50℃以上の加熱空気を採血管などの容器に直接噴射することによって、プロトロンビン活性化剤を迅速に乾燥させる。
一部の実施形態において、容器は、凝固が起こった後に凝固した細胞から血清を分離する手段を備える。一部の実施形態において、容器は、凝固した細胞と血清試料との間にバリアを提供する血清セパレーターゲルを含むかまたは含有する。一部の実施形態において、容器は、凝固した細胞と血清試料を分離するかまたはその分離の維持に役立つ遠心分離可能な好適な形状および好適な材料である。一部の実施形態では、血清試料が凝固した細胞から除去されるか、または、凝固した細胞が血清試料から除去される。例えば、このような実施形態は、市販の血清分離管および血漿セパレーター管の使用と適合性がある。
一部の実施形態において、容器は1つ以上のさらなる成分を含んでいてもよい。他の要素としては、例えば、1つ以上の補因子、1つ以上の界面活性剤、および/または、凝固組成物以外の1つ以上の凝固剤が挙げられる。
好ましい実施形態において、容器は、Greiner Bio−One White TopもしくはRed Top管またはBecton Dickinson製静脈採血管である。このような好ましい採血管はポリエチレンテレフタレートで作製されており、全く添加剤を有していなくてもよいし、または、界面活性剤でコーティングされていてもよいし、凝固促進剤としてのシリカ、ゲルセパレーターおよびシリコーンでコーティングされたゴム栓を含んでいてもよい。
血清試料
上述したように、本発明は、プロトロンビン活性化剤が、コロイドなどの追加の薬剤と組み合わせて配合されると、向上した安定性を有する凝固組成物が得られ、それにより、検査室、ポイントオブケアまたは臨床的もしくは調査的状況におけるものであってもよいイムノアッセイまたは分析物の検出で使用される血清試料の凝固活性を維持し、その品質を改善できるという発見に一部基づく。分析物を検出するのに好適な血清試料は、本明細書で述べるような好適な品質を有するもの、および/または、本明細書で述べるような好適な時間内で調製されるものである。
分析物を検出するのに好適な血清試料の調製における重要な要因は、凝固プロセスが血清からフィブリノーゲンを除去する程度である。残留したフィブリノーゲンもしくは部分的に分解したフィブリノーゲン、または、不完全な凝固の結果としてのフィブリンを含有する血清は、沈殿(微小凝血塊または糸)の形成、遠心分離後および血清貯蔵時の潜在的な凝固のために分析精度に問題が生じる可能性がある。それゆえに、最高品質の血清および正確な試験結果を確保する上で、完全なまたは実質的に完全な凝固が重要である。
したがって、本発明の一部の実施形態は、分析物を検出するための血清の調製における、プロトロンビン活性化剤およびコロイドを含む、それらから本質的になるまたはそれらからなる凝固組成物の使用であって、上記血清は、≦30μg/mLのフィブリノーゲンまたはフィブリノーゲン/フィブリン関連物質を含む、使用を提供する。より具体的な実施形態において、上記血清は、≦25μg/mL、≦20μg/mL、≦15μg/mL、≦10μg/mL、≦8μg/mLまたは≦6μg/mLのフィブリノーゲンまたはフィブリノーゲン/フィブリン関連物質を含む。
一部の実施形態において、血清は、血清が作製された元の試料中に存在するフィブリノーゲンまたはフィブリノーゲン/フィブリン関連物質の≦30%、≦20%、≦10%、≦9%、≦8%、≦7%、≦6%、≦5%、≦4%、≦3%、≦2%、≦1%、≦0.5%、≦0.2%、≦0.1%を含む。
フィブリノーゲンおよび/またはフィブリノーゲン/フィブリン関連物質の濃度は、MP Biomedicals製の抗体およびNIBSC(Potters Bar、Hertsfordshire、ロンドン、UK)から購入した標準的なフィブリノーゲン製剤を使用するサンドイッチイムノアッセイなどの当該技術分野において公知のあらゆる好適な方法によって検出できる。
分析物を検出するのに好適な血清試料の調製における別の重要な要因は、凝固後に血清中に残留する細胞または細胞片の活性または数である。細胞の存在は、血清または血漿の貯蔵および分析時に2つの影響を示し得る。第一に、細胞は溶解して、血清または血漿中に細胞の内容物(例えばカリウム、乳酸デヒドロゲナーゼ)を放出する場合がある。これは、遠心分離直後の測定値と貯蔵期間後の測定値と間で著しい差を生じさせ得る。第二に、細胞が代謝的に活性であり続け、著しい量の栄養素(例えばグルコース)を使い尽くし、貯蔵時に代謝産物(例えば乳酸塩)を放出する場合がある。試料が健康な参加者由来である場合に通常推奨される30分の凝固時間の間試料が貯蔵される場合に多くの管の試料で変化が観察されさえし得る。したがって、細胞汚染の度合いは、血清試料にとって重要な品質基準であり、血漿と比較して血清を使用することの重要な利点である。
したがって、一部の実施形態において、血清試料は、血清試料が調製された血液試料中の細胞の50%、40%、30%、20%、10%、5%または1%未満を含む。
一部の実施形態において、血清試料は、24時間、12時間、8時間、6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、1時間または30分間の期間にわたり、25%未満、20%未満、15%未満または10%未満の乳酸デヒドロゲナーゼ活性またはリン酸塩濃度(典型的にはそれぞれU/Lおよびmmol/Lで測定される)の変化を有する。一部の実施形態において、血清試料は、(例えば、血清試料を調製した時間から)24時間、12時間、8時間、6時間、5時間、4時間、3時間、2時間、1時間または30分間の期間にわたり、5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満、0.5%未満または0.1%未満のグルコース濃度またはカリウム濃度(両方とも典型的にはmmol/Lで測定される)の変化を有する。乳酸デヒドロゲナーゼ活性を測定するための方法は当該技術分野において周知であり、例えばDimeski,G.ら(2004年)(その内容は参照により全体が組み込まれる)を参照されたい。
血清試料のヘモグロビン濃度も、血清試料が分析物を検出するのに好適であるかどうかを決定するために使用することができる。したがって、一部の実施形態において、血清試料は、150mg/L未満、100mg/L未満、90mg/L未満、80mg/L未満、70mg/L未満、60mg/L未満、50mg/L未満、40mg/L未満、30mg/L未満、20mg/L未満または10mg/L未満のヘモグロビン濃度を有する。
緊急の結果が必要であり、したがって血清管の凝固時間が長すぎるとみなされることがない限り、試験の試料として、通常は血清が血漿より好ましい。長い凝固時間の別のマイナス面は、血液試料中の細胞活性のために臨床的に著しい分析物濃度の変化が生じ得ることであり、この問題は白血球増加症において最も顕著である(DimeskiおよびBird 2009年)。
このように一部の実施形態において、本発明は、所望の分析物を検出するための血清試料を作製する方法であって、プロトロンビン活性化剤およびコロイドを含む、それらから本質的になるまたはそれらからなる本明細書に記載の凝固組成物と血液試料を接触させる工程を含み、上記血清試料は、上記凝固組成物との接触から25、20、15、10、8、6、5、4、3、2、1または0.5分以内に調製される、方法を提供する。
血液試料
本明細書で述べられるように、全部ではないとしてもほとんどの血液試料から血清試料を作製するのに好適な凝固組成物、または、好適な時間、すなわち患者の臨床的な必要性に見合った分析物の試験を行うことができる期間で全部ではないとしてもほとんどの血液試料を凝固させる凝固組成物を含む容器を提供することが望まれている。
試験が望まれ得る血液試料の様々なタイプの例としては、健康な個体の新鮮な血液、クエン酸添加血液、EDTA添加血液、ヘパリン、ワルファリン、クエン酸塩、第Xa因子阻害剤の経口抗凝血剤(例えばリバーロキサバン)または直接的なトロンビン阻害剤(例えばダビガトラン)クラスなどの抗凝固治療を受けている患者、アスピリンなどの抗血栓剤を服用している患者、血小板減少症患者(血小板数が低い患者)およびPTTが長い患者からの血液が挙げられる。
一部の実施形態において、血液試料は全血試料である。いくつかの他の実施形態において、血液試料は、全血試料から誘導された血清試料である。この場合の血清試料の例としては、より優れた品質の血清試料が望ましい場合の血清試料、例えば、フィブリノーゲンもしくはフィブリノーゲン/フィブリン関連物質の量および/または血清試料中の細胞もしくは細胞性物質の量および/またはヘモグロビンの量が、血清試料が分析物を検出するのに好適な試料であるためには高すぎるとみなされる血清試料が挙げられる。例えば、血清試料は、微小凝血塊または潜在的な凝固を示してもよい。いくつかの他の実施形態において、血液試料は、全血試料から誘導された血漿試料である。例えば、血漿試料は、微小凝血塊または不溶性フィブリン形成または潜在的な凝固を示してもよい。
分析物の検出
一部の実施形態において、本発明はさらに、分析物を検出する方法であって、本発明の方法によって調製された血清試料を所望の分析物の存在または量について分析する工程を含む方法を提供する。
具体的な実施形態において、本発明の方法によって調製される血清試料は、複数の分析物試験に好適であり、そのため、血清試料は複数の分析物を検出するのに使用することができる。本明細書で述べられるように、多くの場合、臨床医は、患者の血液試料で複数の分析物試験を実施することを望むであろうが、1つの血清試料を少なくとも20回の試験、さらにはそれよりも多く、時には50〜60回、さらには70〜80回もの試験に使用することも珍しくない。具体的な実施形態において、本発明は、1つの血清試料で全ての所望の分析物試験を実施できるよう充分な体積および品質を有する血清試料の作製を提供することが当業者に理解されるであろう。この利点は、対象から採取される血液の体積と分析物試験を実施するのにかかる時間の両方が低減することである。
分析物試験の例を後述する。これらの分析物試験を実施するための方法は多くの方法で実施でき、当該技術分野において周知である。
トロポニン:この試験は、血清または血漿試料中のトロポニンTおよび/またはトロポニンIの濃度を測定するものであり、高濃度は急性心筋梗塞を示す可能性がある。
ナトリウム(Na):この試験は、血清または血漿試料中のナトリウム量を測定する。ナトリウムは、体内の塩と水のバランスにおいて重要な役割を果たす。低いナトリウム濃度は、多すぎる水摂取、心不全、腎不全、または、下痢もしくは嘔吐による体からのナトリウム喪失を示す場合がある。高いナトリウム濃度は、過剰な塩摂取または不充分な水摂取を示す場合がある。
カリウム(K):この試験は、血清または血漿試料中のカリウム量を測定する。高すぎるカリウム濃度(高カリウム血症)は、腎疾患、糖尿病、ケトアシドーシスまたは体から排出されるカリウム量を減少させる薬物の結果である場合がある。低すぎるカリウム濃度(低カリウム血症)は、脱水によって、例えば、下痢もしくは嘔吐または過剰な発汗によって引き起こされる場合がある。またカリウム濃度は、腎臓がカリウムを失う原因となる薬物、例えば利尿薬の摂取の結果として低い場合もある。カリウム濃度は、利尿薬または心臓薬物療法を受ける患者、高血圧または腎疾患、重篤なアシドーシスおよびアルカローシス状態を有する患者、ならびに、腎臓透析または点滴での静脈内治療を受けている患者においてモニタリングされることが多い。
塩化物(Cl):この試験は、血清または血漿中の塩化物量を測定する。塩化物は、典型的には、患者において電解質の不均衡があるかどうかを評価するために測定される。低い塩化物および正常なナトリウムおよび高い重炭酸塩は、嘔吐または胃液の喪失を示す可能性がある。
重炭酸塩(HCO ):この試験は、血清または血漿中の二酸化炭素の3つの形態(重炭酸塩、炭酸および溶解した二酸化炭素)の量を測定する。重炭酸塩/炭酸緩衝剤が血漿において最も重要であり、体pHの調節において非常に有効である。この試験は、代謝性の酸/塩基状態の決定において実施されることが多い。緩衝剤濃度は腎臓によって調節される。高い濃度は、塩化物の喪失(嘔吐)、利尿薬治療、鉱質コルチコイドの過剰またはグルココルチコイドの過剰(例えばクッシング病)に応答して観察される場合がある。低い濃度は、糖尿病性ケトアシドーシスで見られるような有機酸の産生、腎不全における酸排出の低減、重炭酸塩の過剰な喪失(腎疾患)、下痢およびメタノール乱用などの毒物によって引き起こされる場合がある。
グルコース:この試験は、血清または血漿中のグルコース量を測定する。グルコース濃度は、高血糖(高血糖症)または低血糖症の症状を示す患者、妊娠中の患者、糖尿病を有する患者で試験されることが多い。
尿素:この試験は、血清または血漿中の尿素量を測定する。この試験は、腎臓機能の評価および透析の有効性のモニタリングに役立ち得る。
クレアチニン:この試験は、血清または血漿中のクレアチニン量を測定する。この試験は、腎臓機能の評価および腎疾患処置のモニタリングをしやすくする上で重要である。
尿酸塩:この試験は、血清または血漿中の尿酸塩(または尿酸)量を測定する。高い濃度の尿酸は、痛風の徴候である場合がある。尿酸濃度はまた、化学療法または放射線治療を受けている患者において腫瘍溶解症候群を検出するためにモニタリングされる。
総タンパク質(TP):この試験は、血清または血漿中のタンパク質総量を測定する。総タンパク質試験の結果は特定の疾患を示すものではないが、高いまたは低いタンパク質濃度は、問題があるかどうかを決定するために追加の試験が必要であることを示すことが多い。総タンパク質試験は、特定の肝臓障害、腎臓障害、多発性骨髄腫および水分補給状態についてスクリーニングするために使用されることが多い。
アルブミン(Alb):この試験は、血清または血漿中のアルブミン量を測定する。アルブミン濃度は、肝臓または腎疾患についてスクリーニングするために、または、栄養状態を特に入院患者において評価するために測定されることが多い。
総ビリルビン:この試験は、血清または血漿中のビリルビン量を測定する。ビリルビン濃度は、黄疸などの肝臓障害または硬変症などの肝疾患についてスクリーニングおよびモニタリングするために測定される。ビリルビン濃度はまた、乳児において、特定のまれな遺伝的障害を検出しやすくしたり、黄疸を有する乳児の脳損傷を回避したりするために測定される。
アルカリホスファターゼ(ALP):この試験は、血清または血漿中のアルカリホスファターゼ量を測定する。この試験は、典型的には、肝臓または骨の障害についてスクリーニングするために、または、それらの処置をモニタリングするために実施される。
ガンマ−グルタミルトランスフェラーゼ(GGT):この試験は、血清または血漿中のガンマ−グルタミルトランスフェラーゼ量を測定する。この試験は、肝疾患およびアルコール乱用についてスクリーニングするために使用される。また、ALP濃度の上昇が肝臓または骨の疾患に起因するのかを決定するためにも使用できる。
アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT):この試験は、血清または血漿中のアラニンアミノトランスフェラーゼ量を測定する。この試験は、肝疾患についてスクリーニングするために使用される。
アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST):この試験は、血清または血漿中のアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ量を測定する。この試験は、該酵素が多くの臓器および組織細胞中に存在するため、肝臓損傷、筋肉損傷および他の状態を検出するために使用される。
乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH):この試験は、血清または血漿中の乳酸デヒドロゲナーゼ量を測定する。この試験は、典型的には、体内の組織損傷の原因および場所、組織虚血を同定するために、および、その進行をモニタリングするために使用される。
クレアチンキナーゼ(CK):この試験は、血清または血漿中のクレアチンキナーゼ量を測定する。クレアチンキナーゼは、胸痛または筋痛または脱力を有する患者において、患者が心臓発作を起こしたかおよび体内の他の筋肉が損傷を受けたかを決定するために測定される。
総カルシウム(TCa):この試験は、血清または血漿中のカルシウム量を測定する。カルシウム濃度は、腎臓、骨または神経疾患を有する患者において、または、カルシウムが著しく増加または減少する症状が存在する場合に測定されることが多い。
リン酸塩:この試験は、血清または血漿中のリン酸塩量を測定する。リン酸塩濃度は、異常なカルシウム濃度の試験結果の経過観察として測定される場合がある。リン酸塩濃度はまた、腎臓障害、コントロールされていない糖尿病を有する患者において、または、患者がカルシウムもしくはリン酸塩サプリメントを摂取している場合に測定される場合もある。
マグネシウム(Mg2+):この試験は、血清または血漿中のマグネシウム量を測定する。この試験は、患者が、脱力、易怒性、心不整脈、吐き気または下痢などのマグネシウムが多すぎるかまたは少なすぎる症状を有する場合に実施される場合がある。マグネシウム濃度はまた、異常なカルシウムまたはカリウム濃度が検出された場合に測定される場合もある。
リパーゼ:この試験は、血清または血漿中のリパーゼ量を測定する。この試験は、典型的には、膵臓炎または他の膵臓疾患を診断するために使用される。
コレステロール:この試験は、血清または血漿中のコレステロール量を測定する。コレステロール濃度は、心疾患を発症するリスクについてスクリーニングするために測定される。
トリグリセリド:この試験は、血清または血漿中のトリグリセリド量を測定する。コレステロール濃度について、この試験は、典型的には、心疾患を発症するリスクについてスクリーニングするために使用される。
高密度リポタンパク質(HDL):この試験は、血清または血漿中のHDLコレステロール量を測定する。この試験は、典型的には、心疾患を発症するリスクを決定するために使用される。
鉄(Fe2+):この試験は、血清または血漿中の鉄量を測定する。鉄は、患者が低いまたは高い鉄濃度を有するかどうかをチェックするために測定される。低い鉄濃度は、貧血を引き起こす可能性があり、通常、長期または重度の出血、妊娠または迅速な成長(子供)に起因する。高い鉄濃度は、遺伝学的条件または大量の輸血に起因する可能性がある。
トランスフェリン:この試験は、血清または血漿中のトランスフェリン量を測定する。トランスフェリンは、血液を介して肝臓、脾臓および骨髄に鉄を輸送する血漿タンパク質である。したがって血液のトランスフェリン濃度は、貧血の原因を決定するため、鉄代謝(例えば鉄欠乏性貧血の場合)を検査するため、および、血液の鉄運搬能を決定するために試験される。
C反応性タンパク質(CRP):この試験は、血清または血漿中のC反応性タンパク質量を測定する。この試験は、炎症の存在を同定するため、その重症度を決定するため、および、処置に対する応答をモニタリングするために使用される。
コルチゾール:この試験は、血清または血漿中のコルチゾール量を測定する。コルチゾール濃度は、クッシング症候群またはアディソン病を診断しやすくするために測定される。
遊離チロキシン:この試験は、血清または血漿中の遊離チロキシン量を測定する。この試験は、典型的には、甲状腺機能低下症または甲状腺機能亢進症を診断するために使用される。
甲状腺刺激ホルモン(TSH):この試験は、血清または血漿中の甲状腺刺激ホルモン量を測定する。この試験は、典型的には、甲状腺障害についてスクリーニング、診断およびモニタリングするために使用される。
フェリチン:この試験は、血清または血漿中のフェリチンを測定するために使用される。低いフェリチン濃度は鉄欠乏を示す。高い濃度は、血色素症などにおける鉄過剰を示す。
溶血指数:溶血指数試験は、赤血球溶解の度合いを測定する。溶血は、生化学検査室で遭遇する最も一般的な干渉である。この試験は、特定のまたは全ての分析物の報告に対するインビトロ溶血および試料適性を検出するために、および、溶血性貧血(遺伝性球状赤血球症、自然溶血、RBC酵素欠損症)の検出において主として使用される。溶血または溶血指数(血清または血漿中の遊離ヘモグロビン濃度)は、現状では全ての一般的な化学分析器によって推定される。そして、その値は、どの分析物がどの溶血レベルで影響を受けるかまたは報告されないかの決定におけるガイドとして使用される(Dimeskiら、2005年)。
黄疸指数:黄疸指数試験は、試験試料中のビリルビンの相対濃度を示す値を純粋に分光光度的な方法によって報告する。特定の分析物の報告に対する試料適性を決定すること、および、総ビリルビンの光度計による推定方法に干渉が見られるまれなケースにおいてビリルビンの結果の精度を照合検査することに使用される。黄疸指数は、黄疸指数が影響を受けない状態に保たれたRocheの総ビリルビン法(Sheppardら、2005年)を用いてがんパラプロテイン干渉(沈殿および誤った高い総ビリルビン)を検出する際に価値があることが示されている。ビリルビンは、Dimeskiら、2008年で述べられるように、高濃度(例えば>200μM/L)で一部のクレアチニンアッセイに干渉する可能性がある。
脂肪血症指数:脂肪血症指数は、脂肪血症によってアッセイへの起こり得る干渉を予測するために採用されている(Dimeski 2009年)。
上記分析物試験に加えて、血清または血漿試料を使用して様々な分析技術、例えば競合、非競合、リバースまたはサンドイッチ酵素結合免疫測定法などのイムノアッセイによって他のアッセイを実施してもよい。
診断方法、予後予測方法および治療法に対する反応性をモニタリングする方法
本発明は、対象における疾患または状態を診断するための方法であって、対象の血液試料を用意する工程と、上記血液試料を本発明の凝固組成物と接触させることによって、上記血液試料から血清試料を調製する工程と、上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程とを含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、上記対象における疾患または状態を示す、方法を提供する。
本発明はまた、対象の予後予測を行うための方法であって、対象の血液試料を用意する工程と、上記血液試料を本発明の凝固組成物と接触させることによって、上記血液試料から血清試料を調製する工程と、上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程とを含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、上記対象の予後予測を示す、方法も提供する。
さらに本発明は、治療法に対する対象の反応性をモニタリングするための方法であって、対象の血液試料を用意する工程と、上記血液試料を本発明の凝固組成物と接触させることによって、上記血液試料から血清試料を調製する工程と、上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程とを含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、治療法に対する上記対象の反応性を示す、方法を提供する。
一部の実施形態において、本発明の方法は、診断を得るために、分析物試験の結果を基準範囲またはカットオフ限界値と比較することを含む。
疾患または状態は、血清試料を使用して診断、予後予測または治療法に対する反応性が得られやすいあらゆる疾患または状態、例えば、以下に限定されないが、様々な分析物試験を参照しつつ概説した上記疾患または状態などであってもよい。
一部の実施形態において、本方法は、対象がこれまでに呈していない疾患または状態の有無を診断することを含んでいてもよい。他の実施形態において、本方法は、対象がこれまでに呈した疾患または状態の有無または重症度を診断することを含んでいてもよい。本方法は、初期に対象から得られた結果に対する参照を含んでいてもよい。あるいは、参照結果は標準的な分析参照であってもよい。
一部の実施形態において、本方法は病理学検査室などの試験施設で実施される。いくつかの他の実施形態において、本方法は「ポイントオブケア」方法である。本明細書において「ポイントオブケア方法」とは、該方法が患者ケアの現場でまたはその近くで実施されることを意味する。ポイントオブケア方法は、病院および他の迅速に結果を得る必要がある環境においてますます一般的になりつつある。これは、可搬型、携帯用および手持ち式機器および試験キットを使用して達成されることが多い。
ポイントオブケア試験の利点としては、病院内のベッドサイドで、特に緊急の状況において、迅速な分析結果を得る能力、および、自宅、医者による手術、遠隔地域などにおいて分析結果を得る能力(例えば、少量の動脈、静脈または毛細血管の血液を使用)が挙げられる。
市場で現在のところ利用可能なポイントオブケア方法のためのデバイスとしては、i−Stat(Abbott Diagnostics製)、Retro−STATUS HIV/CD4 350迅速試験デバイス(Millenium Biotechnology,Inc.製)およびTriage PLGF試験(Alere International製)が挙げられる。
キット
本発明は、血清試料を調製するためのキットであって、プロトロンビン活性化剤およびコロイドを含むキットを提供する。
本発明のキットは、本発明の方法の採用を容易にする。典型的には、本発明の方法を行うためのキットは、本方法を行うのに必要な全ての試薬および手段を含む。例えば、一実施形態において、キットは、本発明の凝固組成物、および、所望により、本明細書に記載されるポイントオブケア方法のためのデバイスなどの分析物の検出を実施する手段を含んでいてもよい。
典型的には、本明細書に記載のキットは1つ以上の容器も含むであろう。本発明の文脈において、区画化されたキットは、化合物または組成物が別々の容器に入れられるあらゆるキットを包含し、小さいガラス容器、プラスチック容器またはプラスチックもしくは紙のストリップが挙げられる。このような容器によって、試料の交差汚染を回避しながら化合物または組成物を1つの区画から別の区画に効率的に移動させることができ、各容器の薬剤または溶液を定量的に1つの区画から別の区画に添加することができる。好ましい実施形態において、キットを構成する1つ以上の容器は採血管である。
典型的には、本発明のキットは、適当な方法を実施するためにキット構成要素を使用するための説明書も含むであろう。
本発明の方法およびキットは、ヒトを含むあらゆる動物、例えば、非ヒト霊長類、ウマ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、鳥類、ネコおよびイヌの種などにも同様に適用可能である。したがって、様々な種へ適用するために、本発明の単一のキットが適用可能であってもよいし、またはあるいは、例えばそれぞれ個々の種に特異的な化合物または組成物を含むような異なるキットが必要とされてもよい。
本発明の方法およびキットは、血清試料を作製することが望ましいあらゆる状況で用途がある。
調査ツール
本発明はまた、本発明に従って作製された血清試料を用いる調査ツールの使用も考慮する。この方法は、通常、概説された上記方法に従って調製される血清試料を用意する工程と;調査ツール研究、例えば、以下に限定されないが、ゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクス、システム生物学、分子イメージングまたはアッセイ研究などにおいて上記血清試料を用いる工程を含む。
好適な調査ツールは当該技術分野において周知であり、Scaros,O.ら、2005年(その全内容が参照により組み込まれる)に記載のものが挙げられる。ゲノミクスは、治療剤に対する応答により遺伝的特徴と遺伝子発現パターンとの相関を研究する薬理ゲノム学を包含する。プロテオミクスは、系におけるタンパク質の存在量および分布の分析を可能とする。メタボロミクスまたは生化学プロファイリングは、系における代謝産物の研究である。システム生物学は、機能単位として生物系全体に注目し、その系がどのように刺激に応答するかを潜在的に予測できる挙動モデルを作成する。分子イメージング技術は、特異的な分子標的の濃度とその標的のインビボでの機能状態の両方を実証する能力を有し、診断方法に使用することができる。
当業者であれば、本明細書で開示された様々な特徴を組み合わせて、本発明の範囲内に含まれる特徴の組合せを得ることもできると理解し、認識するであろう。
ここで、以下の実施例を参照しながら本発明をさらに説明するが、これらの実施例は単なる例示にすぎず、非限定的である。
凝固組成物にプロトロンビン活性化剤を使用するための必要条件は、プロトロンビン活性化剤の活性が、時間の経過とともに、ならびに、熱への曝露および/または滅菌照射などの可変の条件下で安定なままであることである。例えば、採血管などの容器と組み合わせてプロトロンビン活性化剤を凝固組成物中で使用しようとする場合、プロトロンビン活性化剤の凝固活性は、精製または組換え作製の後および管作製の前のプロトロンビン活性化剤の貯蔵中に保持されなければならない。
また、市販の採血管は、典型的には生産ラインにおいて非常に多くの数で作製されるが、該製品は、プロコアグラント、界面活性剤およびスペーサーゲルなどの添加剤を含むプラスチック管であってもよい。管の内容物は、典型的には乾燥され、真空下で密封され、滅菌される。このため、プロコアグラントがプロトロンビン活性化剤である場合、プロトロンビン活性化剤は、乾燥、真空下での密封および滅菌(例えば照射を使用)のプロセス後に活性を保持することが可能でなければならない。安定性は、典型的には本明細書で開示されるように広範な温度範囲にわたり実証されるべきであり。特定の実施形態において、室温での安定性は、少なくとも6カ月、好ましくは12カ月超、より好ましくは18カ月超の有効期間を可能にするべきである。
実施例1:プロトロンビン活性化剤:単離および特徴付け
哺乳動物において、プロトロンビン活性化剤の複合体はインビボにおいて、典型的には、カルシウムイオンの存在下においてリン脂質膜上で複合体化したセリンプロテアーゼ、第Xa因子およびタンパク質補因子である第Va因子からなる(JacksonおよびSuttie、1977年)。第Xa因子は単独でプロトロンビンを活性化するが、非効率的である。第Va因子、カルシウムイオンおよびリン脂質の存在下で、プロトロンビン活性化は桁違いに向上する。
多くのヘビの毒が迅速な凝血を引き起こすことは周知である。ヘビ毒中のプロトロンビン活性化剤複合体の初めの報告はSpeijerら(1986年)によってなされ、彼らは、少なくとも4つのポリペプチド鎖を有するOxyuranus scutellatus(コースタルタイパン)毒由来のプロトロンビン活性化剤複合体の発見を報告しており、上記4つのポリペプチド鎖のうち2つは第Va因子様成分を表すようであり、ジスルフィド結合によって結合した2つは第Xa因子様成分を表していた。
プロトロンビン活性化剤の精製のために本研究で使用される手法は、本質的に、これまでにMasciら、1988年およびMasciら、2000年に記載されたものである。簡単に言えば、10グラムの毒(Venom Supplies Pty Ltd(South Australia)から購入)を、好適なゲルろ過樹脂(例えばSephacryl S300、Superdex 200)上で毒を再溶出させる単一工程のカラムクロマトグラフィープロセスを用いて1グラムのバッチで精製した。次いで、濃縮したOsPA含有画分の活性を、カルシウム再添加クエン酸添加全血およびカルシウム再添加クエン酸添加血漿の凝固アッセイに加えて、第Xa因子のために設計された分光光度基質S−2222を使用することによって決定した。
実施例1.1:プロトロンビン活性化剤の精製
Sephacryl S−300、Superdex 200、Toyopearl H55SおよびToyopearl H65S樹脂をGE Healthcare(Sydney)およびToyo(日本)から購入した。各樹脂のスラリーを、0.1MのNaClおよび0.01%アジ化ナトリウムを含有するカラム緩衝液である0.05Mトリス−HCl(pH7.4)で150%希釈した。各樹脂でガラスカラム(5.0×95cm;または2.5×95cmのいずれか)を低温室において4℃で充填した。カラムを流量1ml/分で一晩平衡化し、280nmでの吸光度をゼロで安定するまでモニタリングした(ラン間に最低限10カラム体積の緩衝液)。
コースタルタイパン(Oxyuranus scutellatus、Os)毒(Venom Supplies Pty Ltd(South Australia))を2×5グラムロットで購入し、市販の供給元であるVenom Suppliesは、両5グラムロットが同じ毒搾取バッチからのものであることを確認した。およそ1.0〜1.5グラムのOs毒ロットを37℃の水浴中で45mLのカラム緩衝液に完全に溶解するまで溶かした。これにはおよそ30分かかった。Os毒溶液の1/50希釈を行い、A280を測定し、総タンパク質濃度を記録した。ストック溶液から、2×1.0mLのアリコート、50%グリセロール中の1×0.5mLおよび1/50希釈物を−20℃で貯蔵した。次いで、残りの40〜42mLのOs毒溶液を平衡化したゲルろ過カラムにロードした。24時間にわたり流量0.8〜1.0mL/分でクロマトグラフィーを展開した。8〜10mLの画分を回収する時間ベースモードのLKB Redirac画分回収器を使用して画分を回収した。2.48および1.24吸光度単位のフルスケール範囲に設定したAlexデュアルUV(A280nm)チャネルモニタリングリングシステムおよびデュアルペンレコーダーを使用して、溶出剤の280nmでの吸光度(A280)を連続的にモニタリングした。
後述するように、カルシウム再添加クエン酸添加血漿凝固アッセイおよびS−2222発色加水分解活性アッセイを使用したアッセイによって、OsPA凝固活性を含む画分を同定した。高い特異的凝固活性を有する画分を後述するようにしてプールし、濃縮した。
実施例1.2:OsPAの濃度および貯蔵
血漿凝固およびS−2222加水分解活性を含むSuperdex 200、Sephacryl S300およびToyopearl H55SおよびToyopearl H65Sクロマトグラフィーの画分を特徴付けのためにプールした(「プールされたOsPA画分」と名付ける)。プールされたOsPA画分の280nmでの吸光度を測定し、1mg/mL溶液に対して1.0の吸光係数を使用して、タンパク質濃度をmg/mLで算出することによって、タンパク質濃度を決定した。
YM10膜(molカットオフ10,000Da)を使用した加圧されたAmiconセルモデル402を使用して、プールされたOsPA画分を2〜4mg/mLの濃度に濃縮した。初期の実験では、濃縮工程におけるタンパク質の損失は20〜25%であった。後期の実験では、タンパク質結合による損失を低減することを目的として、濃縮前にプールされたOsPA含有画分に5%グリセロールを添加した。5%グリセロールを使用した場合、濃縮工程のタンパク質の損失は0〜5%であった。次いで、高純度のグリセロールを濃縮OsPA溶液に添加して、50%グリセロール濃度を達成した。OsPA/グリセロール溶液を溶液が均一になるまで泡立たないように穏やかに混合した後、アルミ箔で覆った暗色ガラスボトル中で−20℃で貯蔵した。1/10希釈を使用し、280nmでの吸光度を測定することによって、OsPA/グリセロール溶液のタンパク質濃度を決定した。全ての実験には、OsPAバッチ17−Apr−2012が使用される。
表4は、10種の異なる製剤について特徴付けデータを示し、発色性基質S−2222から推論できるように、様々な単離方法によって、いずれも高品質の血清を作製することができる好適な機能的に類似した製剤が得られることを実証する。
Figure 0006702989
表4は、溶出プロファイルおよびSDS PAGEバンドパターンに関して、上述した10種のOsPA製剤についての定量的情報を提供する。まとめると、(1)SephacrylまたはSuperdexを使用したOsPA製剤におけるタンパク質収量は、乾燥毒1グラム当たり126±17mgであり、(2)1グラムの毒の血漿凝固活性は、(1.031±0.194)×10ユニットであり、(3)4つのSephacrylまたはSuperdex製剤における血漿凝固活性は、526,417±44433ユニットであり、カラムにロードされた毒試料の総血漿凝固活性のおよそ52%の収量が得られ、(4)2つのToyopearl 65Sのランでは、より多くの活性の回収(60%および75%)が起こり、プロトロンビン活性化剤画分とタイポキシン画分の間の精製は非常にわずかであった。
図1は、1989年から貯蔵されたものを含む6種のOsPA製剤の試料を使用して得られたバンドパターンを示す。全てのケースにおいて、高分子量領域に非常に一致したバンドパターンが存在する。唯一の明らかな差は、Toyopearl製剤においてより多くの量の低分子量物質が存在することである。これは、Toyopearlクロマトグラフィーを使用すると達成される毒画分の分解能がかなり不良であることとと一致する。
これらの10種の製剤それぞれの試料(各調製例から得られた、50%グリセロール中で貯蔵された濃縮OsPA画分)による全血の凝固をトロンボエラストグラフィーによって研究した。図2にトレースを示し、表5に各トレースのパラメーターを示す。
Figure 0006702989
全てのOsPA製剤は、R、Kおよび角度の値(速度)およびMA値(凝固強度)により示されるように、迅速で完全な凝固を引き起こした。
達成された結果に基づき、全ての投薬および安定性実験に17/4/2012と名付けたOsPA製剤を使用した。図3にこの製剤のSuperdex 200クロマトグラフィー溶出プロファイルを示し、図1にSDS PAGEバンドパターンを示す。この製剤の溶出プロファイルおよびバンドパターンの比較によって、典型的な製剤であることがわかる。表1で示されるように、この製剤を構成するプールされた画分は、毒1グラム当たり151mgに相当する159mgを含有していた。血漿凝固アッセイにおける比活性は3534U/mgであり、回収された総活性は、乾燥毒1グラム当たり534,987Uであり、59%の収量であった。これらの数値は、表1に列挙されたいくつかの製剤で達成された平均値とほぼ一致する。3534U/mgの比活性は、投薬および安定性実験の多くで使用される1μgのOsPAが3.5の血漿凝固ユニットを含んでいたことを示す。この製剤による全血の凝固に関するパラメーターは表5に示される。
表6に、第Xa因子の選択的基質S−2222に対する毒および17/4/2012 OsPA製剤のアッセイの結果を示す。
Figure 0006702989
実施例1.3:ゲルクロマトグラフィー後の溶出プロファイル
およそ1〜1.5gのO.scutellatus毒を含む溶液(凍結乾燥した毒を溶解して調製)を以下の通りゲルろ過クロマトグラフィーに供した:Sephacryl 300(1回);Superdex 200(6回)、Toyopearl HW55−S(1回)およびToyopearl HW65−S(2回)。図3は、SuperdexTM200(ゲルカラム:直径5cm、長さ95cm)を使用したO.scutellatus毒の溶出プロファイルを示す。
実施例1.4:SDS−PAGE
トリス−グリシン非還元試料緩衝液(番号BG−145)(NuSep)および5%β−メルカプトエタノールを含む還元試料緩衝液を使用したNuView Precast Mini Gel(番号NB10−420、4〜20%)SDS PAGEゲルを調製した。5分間インキュベートした後、各試料の40μLアリコートを等体積の還元試料緩衝液に移した。次いで、試料を加熱ブロックにおいて100℃で10分間インキュベートした。各試料の25μLアリコートおよび12μLの予め染色された分子量マーカー(番号SM0671 Page Ruler Prestained Protein Ladder、Fermentas(Hanover、MD、米国)製)をゲルにロードした。Mini−Protein II Cell PAGE装置(Bio−Rad製)を使用して、色素フロントがゲルの底部に達するまでゲルを100Vで泳動した。ゲルをクーマシーブリリアントブルーG(番号B−0770、Sigma製)(0.25%w/vクーマシーブリリアントブルーG、45%メタノール、10%酢酸)で染色し、過剰の染色を脱色溶液(45%メタノール、45%水および10%酢酸)で除去した。
実施例1.5:凍結乾燥粉末として凍結乾燥したOsPAの貯蔵
50%グリセロール中の精製OsPAの貯蔵に加えて、OsPAを凍結乾燥タンパク質として作製することができ、その後−20℃で貯蔵することができる。これは、50%グリセロールOsPAストック溶液からの変換によって達成することができ、または、カラムから直接得られたOsPA濃縮物からそのまま達成することもできる。
長さ30cmの透析管(幅23mm、カットオフ12kDa)を、1mMのEDTAおよび0.2%アジ化ナトリウムを含有する蒸留水に1〜2時間浸漬した。次いで、管を蒸留水で10回洗浄した後、0.2%アジ化ナトリウムを含有するHO中の10%BSA80mlで各ピースを充填し、蒸留水中で4℃で8週間貯蔵した。確実に管を常に浸された状態にする。使用前に、BSA溶液を除去し、管の内部を100体積分の蒸留水で洗浄した。
各管にOsPAグリセロールストック(2.0mg/mL、50%グリセロール−0.05MトリスHCL(Ph7.4)中)を添加し、次いで10%BSAを最終濃度1%で、10%アジ化ナトリウムを最終濃度0.2%まで添加し、管を結紮した。透析管中のOsPAを、連続的にゆっくりと磁気攪拌しながら250〜300倍の透析物体積の0.02Mのhepes緩衝液(pH7.4)(透析緩衝液)中で4℃で一晩透析して、およその最終グリセロール濃度を10〜15mMとした。この比率によって、OsPAを含む採血管中の血液(4mL)中のグリセロールの最終濃度が確実に0.1mM未満となる。
平衡が達成された後(すなわち4℃で24時間)、透析したOsPAを管から慎重に除去した。OsPAを、1ボトル当たり10mgのOsPAとなるように、界面活性剤(2.41g/L)で前処理して乾燥させた暗色ガラスボトルへと分割した。回収したOsPA/BSA懸濁液を凍結乾燥に備えてドライアイスを使用してシェル凍結した。実施例2のようなChrist凍結乾燥機を使用して0.08mTorrに設定して−60℃で24時間凍結乾燥を行った。
凍結乾燥後、OsPAの試料ボトルを5mLのゲロフシンで再構成して、1.0〜2.0mg/mLのOsPA濃度を得た。透析および凍結乾燥OsPAの回収量を求めるために、0.125、0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.0および3.0μgの未透析OsPAの標準濃度曲線を確立した。透析および凍結乾燥OsPAの両方の4種の異なる希釈物をカルシウム再添加全血凝固アッセイに使用した。2工程でのOsPAの回収量を算出した結果、透析工程および凍結乾燥工程からおよそ100%のOsPAが回収されたことが示された。
凍結乾燥OsPAはうまく貯蔵され、−20℃で6カ月間活性を保持した。
実施例で使用したOsPAは、50%グリセロールストック由来であることに留意されたい。
実施例1.6 エカリンの特徴付け
Echis carinatus毒から単離されたエカリンを、凍結乾燥粉末である45〜55ユニットのバイアルに入ったSigma Aldrichカタログ番号EC0504から調達した。ローリーのタンパク質アッセイ(BioRAD DCタンパク質アッセイカタログ番号500−01116)によって、タンパク質含量は110〜110mg/バイアルと決定された。エカリンを−20℃で貯蔵した。
Echis carinatus毒由来のエカリンは、抗凝固およびトロンビン阻害をモニタリングするのに使用されるエカリン凝固時間(ECT)試験における一次試薬である。1ユニットは、プロトロンビンを活性化して、pH8.4、37℃で1ユニットのアミド分解活性を生じさせるのに必要な量と定義される。1アミド分解ユニットは、pH8.4、37℃で1分当たり1.0μモルのN−p−トシル−Gly−Pro−Arg−p−ニトロアニリドを加水分解する。エカリン活性は、実施例5のようなクロマトグラフアッセイを使用して決定される。
実施例2:管の調製
本研究で使用された管は、プラスチック製Greinerホワイトトッププレーン管(コード番号456001、Greiner Bio−One GmbH(オーストリア))またはプラスチック製Becton Dickinsonレッドトッププレーン管(コード番号3276916、Becton,Dickinson and Company(Franklin Lakes、米国))のいずれかであった。
実施例6は、管配合物中の界面活性剤の存在が、管壁からの最適な放出、したがってプロトロンビン活性化剤の活性にとって有益であることを示す。この実施例では、界面活性剤非含有管にコロイド担体(このケースでは0.1%BSA)を添加すると、BSA非含有および界面活性剤非含有の管と比較して利益が明らかに示されるが、活性は、界面活性剤が添加された全てのケースで最適である。ゆえに、実施例の管は、界面活性剤を添加して作製された。
管を調製するために、20μlの界面活性剤溶液を液体配合物として管に添加した後、10秒間ボルテックスで混合して、管の底部を確実にコーティングした。このプロセスは、管製造元により典型的に採用される市販の噴霧プロセスを模したものであった。次いで、管を真空デシケーターで一晩またはGeneVac遠心分離乾燥機を使用して乾燥させた。次いで、20μLのプロトロンビン活性化剤を緩衝液または他の配合物(実施例1の通り)に溶解させ、管に添加した後、Genevac Z−22を使用して0.1Tの真空で30分間29〜30℃で遠心真空乾燥により乾燥させた。次いで、管に元の蓋を再度かぶせ、ほこりや水分から保護するためにラップで包み、必要になるまで室温で貯蔵した。
あるいは、管試料を制御された周囲温度で蓋を取って一晩風乾した。次いで、管に元の蓋を再度かぶせ、ほこりや水分から保護するためにラップで包み、必要になるまで室温で貯蔵した。
Christ凍結乾燥機を使用して凍結乾燥を行った。試料を0.01Tの真空で1時間−60℃で乾燥させた。次いで、管に元の蓋を再度かぶせ、ほこりや水分から保護するためにラップで包み、必要になるまで室温で貯蔵した。
実施例3:照射
調製された管の照射を行って、最終製品を確実に滅菌した。照射は、ガンマ線への曝露または電子ビーム(E−ビーム)技術のいずれかによって達成できる。本研究では、ガンマ線照射を利用するGammacel 220システム(GC220)を利用する市販の施設によって照射を行った。
調製された凝固組成物を含む採血管を較正装置(GC220)に、次いでGC220照射チャンバーに設置し、ガンマ線照射(コバルト−60)に供した。次いで、この較正装置における公知の線量率に基づき、確実に必要な線量が達成されると予測される時間にわたり製品に照射した。結果を目標の線量(kGv);実際の線量(kGv);および照射時間として表す。
測定の追跡可能性および不確かさを以下のように検証した。コバルト−60放射場で線量計を較正し、類似の条件下の参照の線量計測定によって線量率を決定した。参照の線量計測定は、吸収線量のオーストラリア基準まで追跡可能である。この照射を、較正された放射場で決定された参照線量率に基づいて実施した。
参照線量率に関連する全体の不確かさは、線量計のバッチの較正の不確かさとバッチ内の変動による不確かさの両方を含むものであり、2.0%と算出された。この拡張不確かさは、信頼性レベルがおよそ95%という条件で包含係数2を掛けた標準不確かさに基づいていた。ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurementに従って不確かさの評価を行った。品質管理システムは、以下の認可および規格:TGA認可番号1182;ISO9001:2008のISO13485:2003(設計および開発は除く)に準拠していた。また品質管理システムは、以下の規格およびガイドライン:RSO11137の放射線量測定に関する国際的な最優良事例(放射線処理の放射線量測定に関するISO17025およびISO/ASTM規格)の原理にも忠実であった。
実施例4:血液試料を評価するための標準化した方法
全ての実施例において採取されたクエン酸添加全血は、書面による同意を得た健康な個体と経口抗凝血剤治療を受けている患者の両方から採取した。使用された凝固パラメーターは、プロトロンビン時間(PT)、活性化部分トロンボプラスチン時間(aPTT)および血漿フィブリノーゲン濃度であった。
また血小板数も、Sysmex XE−5000血液分析器(シスメックス、神戸、日本)で測定した。
正常な凝固パラメーターは、PT:10〜12秒;aPTT:30〜35秒;フィブリノーゲン血漿濃度:1.5〜2.5g/Lおよび血小板数:血液1mL当たり150〜450×10である。
経口ワルファリン治療を受けている患者を国際標準比(INR)を使用してモニタリングした。INRを、抗凝血治療を受けている患者のPTの比率を健康な個体に対してプロットして決定した。有効なワルファリン治療のINRは2.0〜3.0である。
健康な個体のクエン酸添加全血をおよそn=50でプールするか、または、個体ごとに使用した。健康な個体から約500mLの献血を得て、カルシウム再添加全血凝固時間、PT、aPTT、フィブリノーゲン濃度および血小板数についてチェックした。
全血カルシウム再添加時間を実施例毎に測定し、クエン酸添加全血の各バッチにつきデータを記録した。正常な全血カルシウム再添加時間は15〜20分である。正常な凝固プロファイルを有するプールされたもしくは単一の試料または抗凝血治療された患者は、血液凝固試験での使用に適していた。
一部の実施例では新鮮な血液を使用し、クエン酸添加/カルシウム再添加を行うことなく志願者から直接単一または複数の試料を採取した。試験される管と並行して対照管を使用することによって、試料を正常な凝固プロファイルについて試験した。また、一部の研究では、同じ志願者の血液をクエン酸添加し、実施例5のようなTEG測定などを行って並行して試験した。
実施例5:凝固組成物の性能評価
実施例5.1:血漿凝固アッセイ
カルシウム再添加クエン酸添加血漿凝固アッセイを、Austenら(1975年)によって記載されるようにHyland−Clotek機器を使用して実施した。正常な志願者のプールされたばかりのクエン酸添加血漿を各実験グループに使用した。アッセイ体積は250μLであった。100μLの0.2MのHepes緩衝液および0.1MのNaCl(pH7.4)が入ったガラス凝固管(1mL)に、クエン酸添加された正常ヒト血漿(100μL)を添加した。試料をHyland−Clotek血漿凝固装置の37℃加熱ブロックに設置し、少なくとも1分後、25μLの0.2MのCaCl(最終濃度20mM)を添加し(必要な場合)、直後に20μLのOsPA活性を含む溶液を添加し、その時点でタイマーを始動させた。
タンパク質濃度および第V因子−第Xa因子複合体の分子量250,000に基づくOsPAの濃度は0.01pM〜1.9μMの範囲であった。クエン酸添加血漿は、典型的には20mMクエン酸塩(例えばクエン酸三ナトリウム)を含有し、希釈後、反応混合物中のクエン酸塩濃度は8mMであり、反応混合物中の正味のカルシウム濃度(クエン酸塩に対するモル過剰)は12mMであった。凝固時間を秒で記録した。各アッセイを2連で行った。
図4は、2012年4月17日OsPA画分についてタンパク質量に対して凝固時間をプロットする標準曲線を示す。
実施例5.2:凝固の視覚的評価
PT=10〜12秒;aPTT=35〜40秒;フィブリノーゲン濃度=1.5〜4.0g/Lおよび血小板数150〜400×10/mLを有するプールされたクエン酸添加正常血液をバイオハザードフード内のプラスチックボトルに入れた。真空乾燥した親水性界面活性剤(RO水中の2.41g/L界面活性剤20μL)を含むGreinerホワイトトップ管またはBDプレーンレッドトップ管を使用した。また、OsPAまたはエカリンのいずれかをゲロフシン(20μL)と共にまたは無しで管に添加した。OsPAまたはエカリンを湿った溶液またはGenevac/真空デシケーターで乾燥させた組成物のいずれかとして添加し、これに50μLの1M塩化カルシウムを添加した。次いで、3.95mLのクエン酸添加血液をGilson P5000ピペットを使用して管中に分配し、タイマーを始動させた。すぐに管に再び蓋をかぶせてから、反転により穏やかに傾けた。血液試料の2連の試験は2人の研究者によって行われた。血液が入った管を、最初の凝血塊が観察されるまで継続的に反転し、観察された時点で「凝固開始時間」として時間を記録した。反転で固体の凝血塊が観察されたら、「凝固完了時間」として時間を記録した。
実施例5.3:トロンボエラストグラフィー(TEG)アッセイ
トロンボエラストグラフ(TEG)装置の操作手順および各アッセイから得られるパラメーターは、TEG(R)Haemostasis Analyzer5000シリーズ(Haemscope Corporation(IL、米国))の操作マニュアルおよび添付のソフトウェアにおいて提供される。
特別の目的のための使い捨てカップ(カタログ番号6211、Haemscope Corporation製)に各反応ミックスを直接作製したが、これは、360μLの最大体積からなっていた。クエン酸添加全血は全てのアッセイの構成要素であり、320μLの一定体積に保たれた。
他の構成要素を以下の順:1.OsPA希釈物、2.存在する場合にはカルシウム(最終濃度20mM=3.6μLの2M溶液)、3.クエン酸添加全血(320μL)で添加し、10個の血液試料のプールのヘマトクリットに応じて、クエン酸塩に対するカルシウム過剰を約10mMとした。
図5は、トロンボエラストグラフィー実験のトレースの図を示す。最大振幅(MA)値が確立されるまで各試験をモニタリングした。TEGの付属ソフトウェアによってグラフを作成した。TEG(R)分析器は、凝血塊が形成されるかまたは溶解するときの凝血塊の剪断弾性を測定する。付属のソフトウェアによって算出される関連パラメーターは以下の通りである。R:反応時間。試料ランの開始から第1の検出可能な血塊形成までの時間である。これは、ほとんどの従来の血漿凝固アッセイがそれらのエンドポイントに到達する時点であり、秒で測定される。角度:α。フィブリンの蓄積および架橋(凝血塊の強化)の速さの測定である。MA:最大振幅。発生した凝血塊の最大の剛性または強度(最大剪断弾性係数)である。A:振幅。あらゆる時点のトレースの幅であり、MAが確立されるまではMAに等しい。G:剪断弾性係数強度(SEMS)。この値は、G=5000×MA/(100−MA)という関係を使用して最大振幅値から算出できる。
5秒のインターバルでトロンボエラストグラフプロファイルの振幅を記録し、TEGソフトウェアの「Lysis Tracker」機能を使用して読みだした。次いで、これらのデータを使用して、血塊形成および溶解の反応速度パラメーターを算出した。各試料のパラメーターを記録し、反復試験区について平均した。まず標準偏差を算出し、次いでこの値を反復数の平方根で割ることによって、標準誤差を決定した。
実施例5.4:発色/S−2222アッセイ
S−2222は、405nmで測定できるp−ニトロアニリンを加水分解時に放出するペプチド系発色性基質である。第Xa因子による加水分解に特異的となるようにS−2222を設計した。
分光光度計を使用したところ、セル中のアッセイ混合物は、総体積が1mLであり、(1)900μLのHepes緩衝液(pH7.4);(2)初期基質濃度が150μMとなる50μLのS−2222(3mM水溶液);および50μLのOsPAなどのプロトロンビン活性化剤で構成されていた。これを、最終的な作業濃度である10nMまで希釈した。p−ニトロアニリンのモル吸光係数A405は9600M−1であり、分光光度計は、A405の増加速度を吸光度単位/秒で示す。
図6は、OsPAの異なる濃度におけるp−ニトロアニリンの放出の進行曲線を示す(17/04/2012と名付けられたOsPA画分を使用)。進行曲線は直線状である。OsPA量に対する速度の再プロットは直線状であり、このアッセイの標準曲線とした。アッセイにおける速度およびプロトロンビン活性化剤量から、プロトロンビン活性化剤の比活性をタンパク質1mL当たりのユニットとして算出することができ、ここで1ユニット(U)は、標準的なアッセイにおいて1分当たり1マイクロモルのS−2222を加水分解するのに必要なタンパク質の量である。
実施例5.5:発色/S−2238の2段階アッセイ
使用できる別の発色アッセイは、S−2238であり、これは、405nmで測定されるp−ニトロアニリンを加水分解時に放出するペプチド系発色性基質である。トロンビン(第IIa因子)による加水分解に特異的となるようにS−2238を設計した。アッセイは、第1段階のアッセイ混合物(プロトロンビンおよび活性化剤)から定時にアリコートをサンプリングしてS−2238を含む第2段階のアッセイ混合物として、第1段階で生成されたトロンビンを測定することに依存する。
アッセイは、96ウェルマイクロタイタープレートで実施され、吸光度の読取りはプレートリーダーで実施される。第1段階のアッセイ混合物は、総体積が100uLであり、反応を開始するために(1)25μLのHepes緩衝液(pH7.4)、5mMのCaCl、0.1%BSA;(2)25uLの活性化剤(0.25ugのOsPA/mL);および(3)50uLのプロトロンビン(2uM)で構成されていた。
5分のインターバルで、10uLの第1段階のアッセイ混合物をマイクロプレートの隣接ウェル中の90uLの0.2mMのS2238に添加し、吸光度を2分間モニタリングする。これらの条件下におけるp−ニトロアニリンの有効吸光係数A405をp−ニトロアニリン標準を使用して2271M−1として決定した。この係数を使用して、1秒当たりに吸光度単位が増加する速度を1秒当たりに加水分解されるS2238のumolに変換する。
直線状の進行曲線が作成され、その傾きは段階1におけるS2238の加水分解速度を示す。これを、kcatおよびKmに文献値を代入したミカエリス−メンテン式を使用してトロンビン濃度に変換する(Sonder SAおよびFenton JW、Clin.Chem.1986年、32(6)、934〜937A)。サンプリング時間に対するこのトロンビン濃度の再プロットも直線状であり、その傾きは段階2のアッセイにおけるプロトロンビン活性化剤濃度をユニット/mLで示し、ここで1ユニット(U)は、標準的なアッセイにおいて1分当たり1マイクロモルのプロトロンビンを加水分解するのに必要な活性化剤の量である(例)(9.98e−6umol/分)。また、OsPA濃度に対するトロンビン生成速度の直線性も実証された。その傾きは、プロトロンビン活性化剤の比活性をタンパク質1mg当たりのユニットとして示す(例)(5.0e−3ユニット/mg)。
実施例5.6:安定性の試験
使用条件下における配合物の安定性を決定するために試料を以下の条件で貯蔵した。(1)冷蔵安定性試験の場合:冷蔵環境(サーモスタット制御された低温室)で4℃;(2)25℃(23.5〜26.5℃)と規定される室温安定性試験の場合、周囲温度で試料を貯蔵;(3)加速安定性試験の場合:サーモスタット制御されたオーブン(49〜51℃)中で50℃。
実施例5.7:分析物の測定
本明細書に記載するように調製された血清中で以下の分析物パネルを測定した。使用した器具は、Beckman DxC800の一般的な化学分析器およびBeckman DxI800のイムノアッセイ分析器(Beckman Coulter(Brea、CA、米国))であった。
Figure 0006702989
実施例6.乾燥条件および界面活性剤に対する凝固組成物の安定性
実施例6.1:導入
この実験は、凝固時間に対する乾燥条件および界面活性剤の使用の効果を調査することを目的とした。この実施例では、希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤の試料(OsPA、0.25μgまたは1μgのいずれか)をHEPES緩衝液中、Greinerホワイトトッププレーン(コード番号456001)採血管(+/−親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μ);+/−0.1%BSA)に入れた。上記管を実施例2の通り調製し、次いで50人の健康なドナーのプールまたは個々の患者から得た4mLの血液で実施例4の通り試験し、実施例5の通り、視覚的凝固アッセイおよびTEG分析に供した。血液凝固実験前に、実施例2の通り、管を真空デシケーターまたはGenevacのいずれかによって乾燥させた。全ての工程を室温で行った。
実施例6.2:結果および考察
図7の結果は、真空デシケーターで乾燥させたOsPAと比較して、希釈したばかりのOsPAの全血凝固活性を示す。D0データは、採血管に添加されたOsPAの希釈したばかりの液体試料のものである。D1データは、実施例2のように真空デシケーターにおける採血管中で室温で一晩乾燥させた試料のものである。暗色カラム(D0)を比較すると、新鮮な試料に対する界面活性剤およびBSAを含むことの効果が確認できる。対照血液試料(OsPAなし)では、血液の前に管に界面活性剤および/またはBSAを添加しても、実施例5のような標準的な凝固アッセイを使用して測定した凝固時間に著しい効果は見られなかった。0.25μgのOsPAを含む試料では、界面活性剤の存在によって凝固時間が330秒から132秒に短縮し、1μgのOsPAでは、それらの値はそれぞれ180および72.5秒であった。BSA単独でも、凝固時間が実質的に短縮したが(ただし、界面活性剤ほどではない)、BSAおよび界面活性剤の効果は相加的ではなかった。理論に束縛されるものではないが、界面活性剤の効果は、おそらく、OsPAが機能できなくなるほどに管表面へ結合することを防ぐことであると説明される。
各設定の条件の図7に記載の格子柄および暗色カラム(D0およびD1)の比較によって、希釈したばかりのOspA試料と比較して、実施例2で行われたような真空デシケーター中での乾燥の効果が示される。概して、乾燥プロセスによって引き起こされる凝固活性の損失があった。例えば、1μgのOsPAを使用した場合、乾燥によって、凝固時間が界面活性剤の非存在下で180秒から255秒に、界面活性剤の存在下で72.5秒から127.5秒に増加した。界面活性剤およびBSAの存在は、別々にまたは一緒に、乾燥に対して凝固時間の短縮をもたらしたが、損失はかなりあるままであった。全てのケースにおいて、界面活性剤を使用した管が、界面活性剤を使用しない管より速く凝固した。例えば、界面活性剤を含まない1μgのOspAの湿潤試料は180秒で凝固し、界面活性剤が添加されたものは72秒で凝固した。0.1%BSAに溶解させたOsPAを含むが、界面活性剤が添加されていない同じ管は97秒で凝固した。このパターンを湿潤および乾燥試料全てに対して繰り返したところ、プロトロンビン活性化剤が管環境中にある場合にはBSAなどのコロイドは活性を改善し得るものの、界面活性剤の添加が最適であることが示される。
図8の結果は、実施例2のようなGenevac真空乾燥機が使用されたものであり、この真空乾燥機は、図7で使用した真空デシケーターより速くOsPA試料の乾燥を達成した。乾燥時間は、実施例2のように総体積50μLでは30分であった。図8は、乾燥試料が、対応する新鮮な試料と同じ凝固時間を示したことを表す。HEPES対照も含まれる。この実験は、Genevacでの乾燥によって凝固活性が100%保持されたことを実証する。したがって、その後の実験の大半においてGenevac乾燥を使用して、乾燥OsPAを含む採血管を調製した。
また図8は、室温で8日間貯蔵した後、凝固時間によって証明されるように、試料が活性を維持したことも示す。
実施例7:貯蔵時間に対する凝固組成物の安定性
実施例7.1:導入
この実験は、凝固時間に対する貯蔵時間の効果を調査することを目的とした。希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤の試料(OsPA、0.25μgまたは1μgのいずれか)をHEPES緩衝液中、Greinerホワイトトッププレーン(コード番号456001)採血管(+/−親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL);+/−0.1%BSA)に入れた。次いで、管を実施例2のようにGenevac真空乾燥機を使用して乾燥させ、実施例2のように乾燥環境中、室温で最大85日間貯蔵した。実施例4のように採取したクエン酸添加プール血液を使用して、全血凝固アッセイを実施例5の通り週1回実施した。貯蔵後、視覚的凝固およびTEG分析による血液凝固アッセイ(実施例5を参照)に管を使用した。全ての工程を室温で行った。Hepes緩衝液のみを使用した対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も毎週実施した。
実施例7.2:結果
表7は、0.25μgおよび1μgのOsPA試料の両方について85日目までの凝固活性の損失を示す。活性の損失は15日目〜22日目のどこかで起こる。
Figure 0006702989
実施例7.3:結論
表7から、調製されたばかりの液体OsPAを使用した対照管は、85日間の実験にわたり期待された凝固時間を一貫して示したことがわかる(1、2、5および6列を参照)。乾燥試料の場合、凝固時間は、第1の3回の測定(1、8および15日目)では安定なままであった。しかしながら、22日時点では凝固時間が顕著に増加し、この凝固活性の損失は85日目まで続いた(3、4、5および6列を参照)。したがって、この実施例によって、OsPA含有採血管を室温で貯蔵した場合、界面活性剤のみを使用して配合した場合のOsPA活性が経時的に段階的に損失することが実証された。
実施例8:貯蔵時間および他の添加剤に対する凝固組成物の安定性
実施例8.1:導入
この実験は、ある種の条件下でタンパク質を安定化させることが知られている10種の試薬の凝固時間への効果を調査することを目的とした。希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤の試料(OsPA、0.25μgまたは1μg+/−酢酸アンモニウムpH6.8)をHEPES緩衝液中、Greinerホワイトトッププレーン(コード番号456001)採血管(+/−親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μl)+/−0.5%BSA;および他の可能性のある安定化剤:+/−0.1%PEG;+/−0.5%Prionex(R);+/−1mMグリシン/アルギニン;+/−534nmのTextilinin;+/−1mMクエン酸三ナトリウム;+/−0.5%マンニトール;+/−0.5%ソルビトール;+/−0.5%デキストラン;+/−0.5%ゼラチン)に入れた。管を実施例2のように調製し、Genevac(R)を使用して乾燥させ、乾燥環境中、室温で最大99日間貯蔵した。実施例4のように調製されたクエン酸添加プール血液を使用して、全血凝固アッセイを週1回実施した。貯蔵後、実施例5のように視覚的凝固方法を使用する血液凝固アッセイに管を使用した。全ての工程を室温で行った。Hepes緩衝液のみを使用した対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も毎週実施した。
実施例8.2:結果
表8は、1μgのOsPA試料について85日目までの凝固活性の損失を示す。活性の損失は15日目〜22日目のどこかで起こる。
Figure 0006702989
表8は、室温で最大99日間(3カ月超)にわたる貯蔵の実験の結果を示す。示された数字は、血塊形成に必要な秒数である。BSAおよびデキストランは、独立して、緩衝液単独と比較してOsPAの血液凝固活性を安定化した。例えば、99日間の貯蔵後、OsPA/BSA管およびOsPA/デキストラン管の凝固時間は、新鮮な対照(95秒)、OsPAのみ(510秒)およびOsPAなしの対照(710秒)と比較して、それぞれ380秒および310秒であった。この結果から、デキストランまたはBSAのいずれかと共に室温で3カ月間貯蔵された後、4mLのカルシウム再添加クエン酸添加全血をおよそ5分で凝固させる1μgのOsPAの能力が実証された。ある程度の安定化をもたらす他の試薬は、ソルビトール、Prionex(R)、ゼラチンおよびマンニトールであった。
実施例9:貯蔵時間、温度およびコロイドであるゲロフシンの添加に対する凝固組成物の安定性
実施例9.1:導入
OsPaなどの乾燥プロトロンビン活性化剤の凝固活性の安定性をさらに改善する試みにおいて、血漿増量剤であるゲロフシンを試験した。コロイドであるゲロフシン(B.Braun)は、等張塩類溶液中のサクシニル化ゼラチン(4%w/v)の滅菌溶液であり、低コストで容易に入手可能である。
この実験は、長期にわたり凝固時間機能を維持するための安定剤としてのタンパク質コロイドの効果を調査することを目的とした。管を実施例2のように調製し、管の内面にコロイドを回転塗布した。20μLのゲロフシン(pH7.4)中の希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤の試料(OsPA、1μg+/−酢酸アンモニウムpH6.8)をGreinerホワイトトッププレーン(コード番号456001)採血管(+/−親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)に入れた。次いで、管を実施例2のようにGenevac(R)を使用して乾燥させ、室温で最大211日間貯蔵した(図9および10)。実施例4のように調製された全血を全血凝固アッセイで使用し、この実施例では実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。貯蔵後および各時点で、血液試料(クエン酸添加プール血液)を最終容量4mLで管に等分し、試料を含む管を実施例5のように標準的な全血凝固アッセイに供した。全ての工程を室温で行った。OsPAを欠く適当な対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も各時点で実施した。
さらに、実施例4の通り、新鮮な血液を使用して12個の管を試験し、実施例5のように視覚的凝固評価を行った。管を実施例2のように調製して、希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤の試料(OsPA、20μLのゲロフシン(pH7.4)中の1μg)をBecton Dickinsonプレーン(コード番号3276916)採血管+親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)中に入れた。次いで、管を実施例2のようにGenevac(R)を使用して乾燥させた。T0における視覚的凝固時間は、BDプレーン管中のクエン酸添加血液を使用した実験に匹敵する158.9+/−95秒であった。
実施例9.2:結果および考察
図9(ヒストグラム)および図10(線グラフ)に結果を示す。室温で7カ月(211日)後、4mLの血液の1μgのOsPAを使用した凝固時間は265秒であり、対して、新鮮な対照の場合は84秒であり、添加なしのカルシウム再添加クエン酸添加血液試料対照の場合は950秒であった。121日まで優れた安定性が観察されたが、その後、121〜157日の測定では活性の損失が見られた。「乾燥OsPA」の線グラフの傾きは、全ての時点を考慮する場合は1.0秒/日であり、1日目〜121日目の時点のみを考慮する場合は0.79秒/日である。
次いで、実施例10および本例の凝固活性の損失の速度を比較した。実施例10(BSAおよびデキストランの存在)において活性損失の初速度は1.67秒/日であり、実施例9(例示的なコロイドとしてのゲロフシンの存在)において0.79秒/日であった。各試験の全てのデータポイントが考慮される場合、対応する速度は、実施例11において1.29であり、実施例10において1.0であった。したがって、これらのデータは、コロイドであるデキストラン、BSAおよびゲロフシンは、OsPAの安定化に効果的であることを示し、ゲロフシンは、試験された試料のなかでも最大の効果を有するように思われる。
実施例10:貯蔵時間、温度ならびにBSAおよびデキストランの添加に対する凝固組成物の安定性
実施例10.1:導入
この実験は、長期にわたり凝固機能を維持するための安定剤として組み合わされたBSAおよびデキストランの効果を調査することを目的とした(図11および12)。管を実施例2のように調製した。希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤の試料(OsPA、+/−0.5%デキストラン、+/−0.5%BSAを含有する20μLの酢酸アンモニウム溶液(pH6.8)中の1μg)をGreinerホワイトトッププレーン(コード番号456001)採血管(+/−親水性界面活性剤(水中2.41g/lを20μ)に入れた。次いで、管を実施例2のようにGenevac(R)を使用して乾燥させ、実施例5のように室温で最大195日間貯蔵した。実施例4のように調製された全血を全血凝固アッセイで使用し、この実施例では実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。貯蔵後および各時点で、血液試料(クエン酸添加プール血液)を最終容量4mlで管に等分し、試料が入った管を実施例5のように標準的な全血凝固アッセイに供した。全ての工程を室温で行った。OsPAを欠く適当な対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も各時点で実施した。
実施例10.2:結果および考察
図11は、室温で最大195日間(約6.5カ月)にわたる貯蔵の実験の結果をヒストグラムとして示し、図12は対応する線グラフを示す。これらの結果を表8に記載の結果と比較すると、BSAおよびデキストランは一緒に、いずれかの物質単独の場合より大きい安定化をもたらしたことが示される。6.5カ月の貯蔵後、OsPA/BSA/デキストラン管の凝固時間は、新鮮な対照(83秒)およびOsPAなしの対照(957秒)と比較して247秒であった。図12の全ての時点を含む線グラフの傾きは1.29秒/日である(1日当たりの凝固時間の増加)。最後の4つの時点を除いた場合、傾きは1.67秒/日(R2=0.87)である。
実施例11:温度およびコロイドであるゲロフシンの添加に対する凝固組成物の安定性
実施例11.1:導入
この研究の目的は、ゲロフシン中で乾燥させたOsPAを50℃で貯蔵した場合のその全血凝固活性の安定性を決定することであった。高い貯蔵温度で試料を規定の期間貯蔵する場合よりも迅速に安定性データを得るために、通常の貯蔵温度より高温での強制分解がしばしば行われていた。そして、より高温での活性損失速度から、アレニウスの方程式などを使用して通常の貯蔵温度の場合を予測することができる。
pH7.4のゲロフシン中でOsPAを乾燥させた場合の安定性を試験するとともに、ゲロフシンpHを6.0に調整する効果も決定した。より低いpHの効果を研究する理由は、OsPAの第Xa因子成分が、活性の損失を伴うOsPAのタンパク質分解を触媒し得る可能性を調査することであった。OsPAの触媒活性は、pH6.0ではpH7.4の場合より低い。
管を実施例2のように調製した。2セットの試料を調製し、一方はGreinerホワイトトッププレーン(コード番号456001)採血管を使用し、もう一方はBDレッドトッププレーン採血管(コード番号3276916)を使用した。各セットの試料について、希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤(OsPA、1μg、2μgまたは5μgのいずれか)を管+/−親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)+/−50μlの4%w/vゲロフシンに入れ、pH7.4またはpH6.0のいずれかに緩衝化した。次いで、管を実施例2のようにGenevac(R)を使用して乾燥させ、実施例2のように室温で最大211日間貯蔵した。実施例4のように調製された全血を全血凝固アッセイで使用し、この実施例では実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。貯蔵後および各時点で、血液試料(クエン酸添加プール血液)を最終容量4mlで管に等分し、試料が入った管を実施例5のように標準的な全血凝固アッセイに供した。全ての工程を室温で行った。OsPAを欠く適当な対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も各時点で実施した。
実施例11.2:結果および考察
図13および14は、BD管を使用した50℃の安定性試験の結果を示す。図15〜18は、Greiner管を使用した結果を示す。
これらの結果に基づき、Greiner管での対応する実験を、単一量のOsPA(1μg)を使用するように改変した。図15(pH7.4)および図18(pH6.0)の結果から、OsPAが、Greiner管においてBD管よりかなり安定であったことが示された(図13および15と図14および16とを比較)。したがって、BD実験の場合は7日で中断したのに対し、30日間実験を続けた。
30日後、50℃の管の凝固時間は153.5秒であり、それに対して、室温で保持された管の場合は117.5秒であり、新鮮な対照の場合は83.5秒であった(図16)。図15および16のデータの比較によって、pHの6への調整が有益な効果を少し示したこともわかる(図13および14を参照)。
図13の結果は、50℃でOsPA含有BD管を維持すると、7日で高い割合の元の活性が失われるなど、漸進的な活性損失が生じたことを示す。1、2または5μgのOsPAを使用した場合、5μgの管で2μgの管より高い割合の元の活性が失われ、その2μgの管では1μgの管より多くの活性が失われたことを除いて、類似の結果が得られた。この結果は、OsPAのタンパク質分解活性は自己分解を引き起こす場合があり、これはより高い濃度でより速く起こるであろうという初期の示唆と一致する。この活性損失の濃度依存性に関する別の考えられる理由は、管1つ当たりのゲロフシン量が全ての管で同じであったのに対し、OsPA量は1から5μgまで変化させたことである。OsPAに対するゲロフシンの比率が高ければ高いほど、優れた保護が得られ得る。図14は、OsPAの添加および乾燥の前にゲロフシンのpHを7.4から6.0に調整した場合、類似の結果が得られたことを示す。しかしながら、50℃で1および7日間貯蔵した後の凝固時間の比較から、pH6においてpH7.4の場合よりわずかに遅い活性の損失が見られたことが示唆される。これもまた、「活性のタンパク質分解性損失」の仮説に一致する。
結果から、Greiner管よりBDにおいて活性の損失が大きいことが明らかに示される。1つの考えられる理由は、使用した界面活性剤が、BD管のプラスチックのタイプに適していなかった可能性があることである。注目すべきことに、50℃でのGreiner管における活性の損失の速度は、対応する実験における室温での損失の速度よりそれほど大きくなかった。これは、より低い温度でのフィルム中の過剰な水分が原因であり得る。注目すべきことに、商業的に作製される採血管は真空下で密封されるため、表面フィルム内の水分量が制限できる。
50℃での活性の損失の速度を決定する試みにおいて、図15および16の凝固時間をそれぞれ図17および18で線グラフとしてプロットした。図17の50℃のデータの最良適合の線の傾きは、貯蔵1日当たり1.86秒の凝固時間の増加であった。実施例9の室温貯蔵の対応する傾きは0.79秒/日(初速度に基づく)であった。
実施例12:照射に対する凝固組成物の安定性
実施例12.1:導入
照射は、滅菌手段として慣例的に市販の標準的な採血管の生産で使用される。この実験は、工業的に関連する15kGyの線量でのガンマ線照射のOsPAへの効果を調査することを目的とした。実験を2パートで行った。パート1は、OsPAとゲロフシンとの併用であり、パート2は、OsPAおよびヘビ毒から誘導されたエカリンとゲロフシンおよびトレハロースとの併用である。
パート1において、管を実施例2のように調製した。希釈したばかりのプロトロンビン活性化剤(OsPA、1μgまたは5μgのいずれか)をGreinerホワイトトップ採血管(コード番号456001)+親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)および50μLの4%w/vゲロフシン;Hepes緩衝液(pH7.4)またはHepes緩衝液(pH7.4)+0.5%デキストラン+0.5%BSAのいずれかに入れた。次いで、管を実施例2のように真空デシケーターを使用して乾燥させ、室温で貯蔵し、その間、照射を実施例3のように行った。8つの管を各配合で製造したが、4つの管は実施例3のように照射用であり、4つの管は実施例2のように室温で貯蔵するものあった。
照射する管を調製後の1日目に照射施設に送った。15kGyでの照射後、管を戻し、8日目にアッセイした。照射は、Gammacell 220照射施設(ANSTO、Building 23、New Illawarra Road、Lucas Heights、NSW 2234、オーストラリア)において1.92kGy/時間で7.88時間、23.4℃で7.88時間、実施例3のように行い、15.1kGyの総線量を送達した。
パート2では、親水性界面活性剤でのコーティングを有する管を実施例2のように調製した。濃縮溶液を6%または10%トレハロースを含有するゲロフシンに希釈することによって、プロトロンビン活性化剤(OsPAまたはエカリン)を調製した。1μgもしくは5μgのOsPAまたは2IUのエカリンのいずれかを含む20μLのアリコートをGreinerホワイトトッププレーン管(コード番号456001)およびBDレッドトップ添加剤非含有管(コード番号366408)に入れた。次いで、管を実施例2のようにGenevacを使用して乾燥させ、室温で貯蔵し、その間、照射を実施例3のように行った。32個のOsPA含有管および8個のエカリン含有管を製造したが、20個の管は実施例3のように照射用であり、20個の管は実施例2のように室温で貯蔵するものであった。
照射する管を再び、調製後の1日目に照射施設に送った。8日目の15kGyでの照射後、管を戻し、20日目にアッセイした。照射は、Gammacell 220照射施設(ANSTO、Building 23、New Illawarra Road、Lucas Heights、NSW 2234、オーストラリア)において1.92kGy/時間で7.88時間、23.4℃で7.88時間、実施例3のように行い、15.1kGyの総線量を送達した。
実施例4のように調製された全血を全血凝固アッセイで使用し、この実施例では実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。全ての工程を室温で行った。OsPAを欠く適当な対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も実施した。35分後、凝固した血液を含む全ての管を遠心分離した。個々の管の血清を画像化し、生化学的分析物の試験用に採取した。
実施例12.2:パート1の結果および考察
図19の結果は、15kGyでの照射が、1μgのOsPAを使用した全ての試料において凝固活性の大部分の損失を引き起こしたことを示す。ゲロフシンは、凝固活性の著しい保護をもたらし、すなわち、管は、未照射管の約20%の活性を保持したが、一方、Hepes緩衝液単独では活性のほぼ全てが失われた。Hepes緩衝液およびゲロフシン中のデキストランおよびBSAはいずれも、凝固活性の保護をもたらし、ゲロフシンはより大きい程度の保護をもたらした。乾燥させ室温で貯蔵したが照射しなかった管でもいくらか活性の損失が見られ(図19A)、真空デシケーターによって試料を乾燥させた場合の活性の損失を示した初期の実験と一致する。これは、ゲロフシン管またはBSAおよびデキストランとともにHepesを含む管の結果には著しい影響は及ぼさなかった。しかしながら、Hepes単独では、1μgのOsPAを含む管は、照射なしでほとんどの活性を失ったことから、初期の試験が確認された。
図4に示した凝固時間の濃度依存性によって、照射によりどの程度多くの凝固活性が失われたかを推定できる。例えば、5μgのOsPAを含む照射された管の凝固時間は134秒であった(図19a)。0.3μgのOsPAを含む管の凝固時間は137秒であった(図4)。したがって、照射後の5μgのOsPAの活性は、0.3μgの新鮮なOsPAの活性とほぼ同じであった。同様に、ゲロフシン中の1μgの照射されたOsPAは、733秒の凝固時間を示し、それに対して、0.05μgの新鮮なOsPAの場合は744秒であった。
実施例12.3:パート2の結果および考察
図19Bは、ゲロフシンおよび6%または10%トレハロースと共に配合されたOsPA管を使用した試験の結果を示す。結果から、15kGyでの照射が、照射後の12日目に全ての試料においていくらかの凝固活性の損失を引き起こしたことが示される。しかしながら、6%および10%トレハロースを含有するゲロフシンは、図19Aに示された結果と比較して、OsPAの凝固活性の著しい保護をもたらした。また、10%トレハロースとともにゲロフシン中で乾燥させた1μgのOsPAの凝固時間は、照射後約5分であった。
図19Cの結果から、15kGyでの照射が、10%トレハロースを含有するゲロフシン中で乾燥させた2IUのエカリンの凝固活性に影響を与えなかったことが示される。
実施例13:照射に対する凝固組成物の安定性II
この実験は、エカリンと共に配合された管を使用した工業的に関連する25kGyの線量でのガンマ線照射がOsPAへ及ぼす効果を調査することを目的とした。実験を2パートで行った。パート1は、エカリンとゲロフシンとの併用であり、パート2は、照射された管の室温での安定性である。
パート1では、管を実施例2のように調製した。希釈したばかりのエカリン2UをGreinerホワイトトップ採血管(コード番号456001)+親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)および20μLの4%w/vゲロフシンに入れた。次いで、管を実施例2のようにGenevacを使用して乾燥させ、室温で貯蔵し、その間、照射を実施例3のように行った。
照射する管を調製後の1日目に照射施設に送った。25kGyでの照射後、管を戻し、7日目にアッセイした。照射は、Gammacell 220照射施設(ANSTO、Building 23、New Illawarra Road、Lucas Heights、NSW 2234、オーストラリア)において実施例3のように行った。
パート2では、照射処理有りおよび無しの管を実施例2のように室温で貯蔵した。
実施例4のように調製された全血を全血凝固アッセイで使用し、この実施例では実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。全ての工程を室温で行った。OsPAを欠く適当な対照に加えて、液状の希釈したばかりのOsPAを使用した対照も実施した。35分後、凝固した血液を含む全ての管を遠心分離した。
実施例13.1:結果および考察
図20の結果は、25kGyでの照射が、乾燥させたが照射しなかった試料(119秒)と比較して、2Uエカリンを使用した試料(123秒)において7日目にわずかな凝固活性の損失を引き起こしたことを示す。室温で212日後、照射されなかった管と比較して照射された管でわずかな差が再度見られた(254秒と比較して264秒)。この実施例は、適当な配合物中のプロトロンビン活性化剤であるエカリンが、照射存在下およびその後の室温長期保存後に安定性を示すことを例示する。
実施例14:貯蔵時間、温度および他の添加剤に対する凝固組成物の安定性II
実施例14.1:導入
室温および50℃などの高温で貯蔵または輸送された場合のOsPAの安定性が、糖および他の添加剤を使用して向上できるかどうかを決定するために実験を行った。管を実施例2のように調製した。希釈したばかりのOsPA1μgをGreinerホワイトトッププレーン採血管(コード番号456001)(+親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)+/−20μLの4%w/vゲロフシン、さらに10%のトレハロース、マンノース、スクロースおよびソルビトール、1mMベンズアミジンおよび0.1mMのEDTAを含有)に入れた。パート1では、次いで、管を実施例2のように真空デシケーターを使用して乾燥させ、50℃で最大71日間貯蔵した(図21を参照)。パート2では、次いで、管を実施例2のように真空デシケーターを使用して乾燥させ、室温で最大392日間貯蔵した(図22を参照)。パート3では、OsPA1μgをBDレッドトッププレーン採血管(コード番号3276916)(+親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)+20μLの4%w/vゲロフシン、さらに6または10%ラクツロースを含有)に入れて、追加の管を実施例2のように調製した。パート3では、次いで、管を実施例2のようにGenevac真空乾燥機を使用して乾燥させ、室温で22日間貯蔵した(図23を参照)。
実施例4のように調製された全血を全血凝固アッセイで使用し、実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。貯蔵後、血液試料(クエン酸添加プール血液)を最終容量4mLで管に等分した。次いで、試料が入った管を実施例5のように標準的な全血凝固アッセイに供した。全ての工程を室温で行った。プロトロンビン活性化剤を欠く適当な対照に加えて、希釈したばかりのOsPAを使用した対照も各時点で実施した。
実施例14.2:パート1の結果および考察
図21は時間経過を示すものであるが、試料を真空デシケーター中で乾燥させた場合、OsPAを使用した活性の大きな損失が全ての試料において7日目に見られた。その後の50℃での貯蔵のよってさらなる活性の損失はもたらされなかった。実際、いくつかの試料は部分的な活性の回復を示した。水分の存在が最初の活性損失の原因であるというように、最初の活性損失は試料の不完全な乾燥に起因していた可能性がある。トレハロース含有試料は、50℃で10週間後に367秒の凝固時間を示し、他の糖は、同じ期間後に約580〜600秒を示した。これは、最初の活性損失を予防できるとすれば非常に有望であり、コロイドなどの薬剤と安定化添加剤との併用によって、長期間にわたって高温で貯蔵される場合のプロトロンビン活性化剤の活性を効果的に安定化できることを示唆する。
実施例14.3:パート2の結果および考察
図22は、乾燥プロセスがT0で活性の減少をもたらすが、その後の392日間の室温での貯蔵は、トレハロースおよびスクロースと共に配合された試料において425秒以内の活性の保持を示したことを例示する。他の添加剤を含む配合物は、凝固活性に負の効果を有するように思われた。これもまた、最初の活性損失を予防できるとすれば非常に有望であり、コロイドなどの薬剤と安定化添加剤との併用によって、長期間にわたって商業的に関連する温度で貯蔵される場合のプロトロンビン活性化剤の活性を効果的に安定化できることを示唆する。
実施例14.4:パート3の結果および考察
図23は、ラクツロースがゲロフシンと共に配合される場合、T0で乾燥プロセスからの保護効果を示すようであることを例示する。室温で22日間貯蔵しただけであるが、結果は、10%ラクツロースを使用すると凝固時間の改善を示しており、長期にわたってOsPAへの安定化効果が見られ得ることを表す。
実施例15:貯蔵時間、温度および他の添加剤に対する凝固組成物の安定性III
実施例15.1:導入
室温で貯蔵または輸送された場合のエカリンの安定性が、糖および他の添加剤を使用して向上できるかどうかを決定するために実験を行った。管を実施例2のように調製した。希釈したばかりのエカリン1UをGreinerホワイトトッププレーン採血管(コード番号456001)(+親水性界面活性剤(水中2.41g/Lを20μL)+/−20μLの4%w/vゲロフシン、さらに10%のトレハロース、マンノース、スクロースおよびソルビトール、1mMベンズアミジンおよび0.1mMのEDTAを含有)に入れた。次いで、管を実施例2のように真空デシケーターを使用して乾燥させ、室温で最大392日間貯蔵した(図23を参照)。
実施例4のように調製されたカルシウム再添加クエン酸添加全血を全血凝固アッセイで使用し、実施例5のように視覚的凝固評価方法によって評価した。貯蔵後、血液試料(クエン酸添加プール血液)を最終容量4mLで管に等分した。次いで、試料が入った管を実施例5のように標準的な全血凝固アッセイに供した。全ての工程を室温で行った。プロトロンビン活性化剤を欠く適当な対照に加えて、希釈したばかりのOsPAを使用した対照も各時点で実施した。
実施例15.2:結果および考察
図24は、乾燥プロセスがT0で活性の減少をもたらすが、その後の392日間の室温での貯蔵は、トレハロースおよびスクロースと共に配合された試料において350秒以内の活性の保持を示したことを例示する。他の添加剤を含む配合物は、OspAを活性物質として使用した実施例13ほど大きくはないが、凝固活性に負の効果を示すように思われた。これもまた、最初の活性損失を予防できるとすれば非常に有望であり、コロイドなどの薬剤と安定化添加剤との併用によって、長期間にわたって商業的に関連する温度で貯蔵される場合のプロトロンビン活性化剤の活性を効果的に安定化できることを示唆する。
実施例16:分析物の検出に対するゲロフシンの効果
実施例16.1:導入
この研究は、採血管へのゲロフシンの添加が、様々な生化学的分析物を検出する能力に対して何らかの臨床的に著しい効果を示すかどうかを決定することを目的とした。
以下の管試料を実施例2に従って以下の管中で調製した:Greinerホワイトトッププレーン管(コード番号456001)、Greinerレッドトップ血清管(コード番号456092)、BDレッドトッププレーン管(コード番号3276916)およびBD添加剤非含有管(コード番号366408):(1)Hepes緩衝液中のOsPA+親水性界面活性剤Aを使用したGreinerプレーン管、(2)OsPA+ゲロフシン+親水性界面活性剤Aを使用したGreinerプレーン管、(3)Hepes緩衝液中のOsPA+疎水性界面活性剤を使用したBDプレーン管;(4)OsPA+ゲロフシン+疎水性界面活性剤を使用したBDプレーン管、(5)Greiner血清管、(6)Greiner血清管+ゲロフシン、(7)Greiner血清管+Hepes緩衝液中のOsPA、(8)Greiner血清管+OsPA+ゲロフシン、(9)BD血清管、(10)BD血清管+ゲロフシン、(11)BD血清管+Hepes緩衝液中のOsPAならびに(12)BD血清管+OsPA+ゲロフシン。
次いで、これらの管試料をそれぞれ、表9に示すように様々な分析物を検出するのに使用した。分析物を実施例5のように試験した。
実施例16.2:結果および考察
表9に結果を示す。市販の血清管(Greiner管7および8ならびにBD管11および12の両方)の上部に添加されたOsPAは、正常な分析物の検出を維持した。ゲロフシンの添加は、測定された分析物のいずれにも臨床的な影響を及ぼさなかった。したがって、採血管へのゲロフシンの添加は、分析物を検出する能力に対して影響を及ぼさないように思われる。
Figure 0006702989
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50.米国特許第7,699,828号明細書
51.米国特許第8,586,323号明細書

Claims (28)

  1. 血清試料を調製するための凝固組成物であって、プロトロンビン活性化剤およびコロイドを含み、
    上記プロトロンビン活性化剤がOscutarin C(OsPa)またはエカリンであり、
    上記コロイドが、ゼラチン系コロイド、アルブミン系コロイドまたはデキストラン系コロイドである、
    凝固組成物。
  2. 上記プロトロンビン活性化剤が、配列番号111、12、133253、54、55、56もしくは57に記載のアミノ酸配列を含むか、または、配列番9、10、もしくは31記載ヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列を含む、請求項に記載の凝固組成物。
  3. 上記コロイドがゼラチン系コロイドである、請求項1または2に記載の凝固組成物。
  4. 上記コロイドが、塩類溶液中の4%w/vサクシニル化ゼラチンである、請求項1〜のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  5. 上記コロイドがアルブミン系コロイドである、請求項1または2に記載の凝固組成物。
  6. 界面活性剤をさらに含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  7. 上記界面活性剤が親水性界面活性剤である、請求項に記載の凝固組成物。
  8. 上記プロトロンビン活性化剤と上記コロイドとの比率1:1001:800の範囲である、請求項1〜のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  9. 上記プロトロンビン活性化剤0.2μg10μg含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  10. 18カ月までの間、安定および活性なままである、請求項1〜のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  11. 室温よりも高い温度で貯蔵される場合、18カ月までの間、安定および活性なままである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  12. 照射による滅菌後、18カ月までの間、安定および活性なままである、請求項1〜11のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  13. 容器の内面上で乾燥される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  14. 上記乾燥が室温より高い温度で行われる、請求項13に記載の凝固組成物。
  15. 血清から凝固した細胞を5分以内で分離することが可能である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の凝固組成物。
  16. 請求項1〜または15のいずれか一項に記載の凝固組成物を製造するための方法であって、
    (a)プロトロンビン活性化剤、コロイドおよび所望により界面活性剤を用意する工程と、
    (b)容器の内面に対して上記コロイドおよび所望により上記界面活性剤を接触させる工程と、
    (c)上記容器の内面に対して上記プロトロンビン活性化剤を室温より高い温度で乾燥させる工程と
    を含み、それにより凝固組成物を製造する方法。
  17. 請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物を含む容器。
  18. 上記容器が採血管である、請求項17に記載の容器。
  19. 血清試料を調製するためのキットであって、請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物または請求項17もしくは18に記載の容器を含むキット。
  20. 血清試料を調製するための方法であって、
    血液試料の凝固を引き起こすのに充分な時間および条件下で該血液試料を請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物または請求項17もしくは18に記載の容器と接触させ、所望により、凝固した細胞から血清を分離することにより、血清試料を調製することを含む方法。
  21. 対象における疾患または状態を診断するための方法であって、
    (a)対象の血液試料を用意する工程と、
    (b)上記血液試料の凝固を引き起こすのに充分な時間および条件下で上記血液試料を請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物または請求項17もしくは18に記載の容器と接触させ、所望により、凝固した細胞から血清試料を分離することによって、上記血液試料から血清試料を調製する工程と、
    (c)上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程と
    を含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、上記対象における疾患または状態を示す、方法。
  22. 対象の予後予測を行うための方法であって、
    (a)対象の血液試料を用意する工程と、
    (b)上記血液試料の凝固を引き起こすのに充分な時間および条件下で上記血液試料を請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物または請求項17もしくは18に記載の容器と接触させ、所望により、凝固した細胞から血清試料を分離することによって、上記血液試料から血清試料を調製する工程と、
    (c)上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程と
    を含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、上記対象の予後予測を示す、方法。
  23. 治療法に対する対象の反応性をモニタリングするための方法であって、
    (a)対象の血液試料を用意する工程と、
    (b)上記血液試料の凝固を引き起こすのに充分な時間および条件下で上記血液試料を請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物または請求項17もしくは18に記載の容器と接触させ、所望により、凝固した細胞から血清試料を分離することによって、上記血液試料から血清試料を調製する工程と、
    (c)上記血清試料中の分析物の有無、または、上記血清試料中の分析物の指標値もしくは濃度について上記血清試料を試験する工程と
    を含み、上記分析物の有無または指標値もしくは濃度が、治療法に対する上記対象の反応性を示す、方法。
  24. 請求項1〜15のいずれか一項に記載の凝固組成物を含む、血清試料を調製するための容器であって、
    該容器は患者から血液試料が引き込まれるように排気されている、容器。
  25. 上記容器が採血管を含み、上記プロトロンビン活性化剤がOsPaであり、上記コロイドがゲロフシン(登録商標)である、請求項24に記載の容器。
  26. 上記容器が採血管を含み、上記プロトロンビン活性化剤がOsPaであり、上記コロイドがウシ血清アルブミンである、請求項24に記載の容器。
  27. 上記容器が採血管を含み、上記プロトロンビン活性化剤がエカリンであり、上記コロイドがゲロフシン(登録商標)である、請求項24に記載の容器。
  28. 上記容器が採血管を含み、上記プロトロンビン活性化剤がエカリンであり、上記コロイドがウシ血清アルブミンである、請求項24に記載の容器。
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