JP6787904B2 - 高度に正に荷電したタンパク質のイムノアッセイ - Google Patents
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Description
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含む、方法を提供する。
a)ヒト関節液試料を前処理し、ここで前記前処理ステップは、
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含み、
b)前処理された前記ヒト関節液試料を緩衝液で希釈し、
c)高度に正に荷電したタンパク質に対するビオチン化抗体をカラムに固定化し、
d)標準洗浄緩衝液を用いて前記カラムを洗浄して、未結合の抗体を除去し、
e)前記抗体が前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的に結合して抗体−タンパク質複合体を産生する条件下で、前記カラム中で、前処理され且つ希釈された前記ヒト関節液試料を、固定化された前記ビオチン化抗体と接触させ、
f)前記カラムを標準洗浄緩衝液で洗浄し、
g)前記カラム中の抗体−タンパク質複合体へ、前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的な、蛍光色素で標識した抗体を添加して、測定可能な応答を産生し、そして標準洗浄緩衝液で前記カラムを洗浄し、
h)産生された応答を測定し、
i)前記試料で産生される応答を、較正標準を用いて産生される応答と比較することによって、前記試料中の高度に正に荷電したタンパク質の量を決定すること
を含む、方法を提供する。
a)ヒト関節液試料を前処理し、ここで前記前処理ステップは、
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含み、
b)前処理された前記ヒト関節液試料を緩衝液で希釈し、
c)高度に正に荷電したタンパク質に対するビオチン化抗体をカラムに固定化し、
d)標準洗浄緩衝液を用いて前記カラムを洗浄して、未結合の抗体を除去し、
e)前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を前記カラムへ自動輸送するための注入手段を提供し、
f)前処理され且つ希釈された前記ヒト関節液試料が前記カラムへ輸送される前に、高イオン力緩衝液で前記注入手段を洗浄し、
g)前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を前記カラムへ輸送し、それにより、前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を、固定化された前記ビオチン化抗体と、高度に正に荷電した前記タンパク質に前記抗体が特異的に結合する条件下で接触させて、抗体−タンパク質複合体を産生し、
h)前記ステップg)の後に、高イオン力緩衝液で前記注入手段を洗浄し、
i)前記カラムを標準洗浄緩衝液で洗浄し、
j)前記カラム中の抗体−タンパク質複合体へ、前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的な、蛍光色素で標識した抗体を添加して、測定可能な応答を産生し、そして標準洗浄緩衝液で前記カラムを洗浄し、
k)産生された応答を測定し、
l)前記試料で産生される応答を、較正標準を用いて産生される応答と比較することによって、前記試料中の高度に正に荷電したタンパク質の量を決定すること
を含む、方法を提供する。
本明細書で言及される全ての出版物、特許出願、特許及び他の参考文献は、その全体が参照により組込まれる。本明細書で論じられた出版物及び出願は、本出願の出願日前のそれらの開示のためにのみ提供される。本明細書中のいかなるものも、本発明が先行発明によりそのような出版物に先行する資格を有さないことの許可として解釈されるものではない。さらに、材料、方法及び実施例は、単なる例示的であり、限定を意図するものではない。
・捕捉条件に関する調査、
・固定されたAb濃度の決定、
・結合平衡時間の決定、
・得られたKDの確認:Ab濃度における反復及び変動。
−ヒト関節液試料にヒアルロニダーゼ溶液を添加し、
−前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
−前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含む、イムノアッセイのためにヒト関節液試料を前処理するための方法を提供する。
a)ヒト関節液試料を前処理し、ここで前記前処理ステップは、
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含み、
b)前処理された前記ヒト関節液試料を緩衝液で希釈し、
c)高度に正に荷電したタンパク質に対するビオチン化抗体をカラムに固定化し、
d)標準洗浄緩衝液を用いて前記カラムを洗浄して、未結合の抗体を除去し、
e)前記抗体が前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的に結合して抗体−タンパク質複合体を産生する条件下で、前記カラム中で、前処理され且つ希釈された前記ヒト関節液試料を、固定化された前記ビオチン化抗体と接触させ、
f)前記カラムを標準洗浄緩衝液で洗浄し、
g)前記カラム中の抗体−タンパク質複合体へ、前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的な、蛍光色素で標識した抗体を添加して、測定可能な応答を産生し、そして標準洗浄緩衝液で前記カラムを洗浄し、
h)産生された応答を測定し、
i)前記試料で産生される応答を、較正標準を用いて産生される応答と比較することによって、前記試料中の高度に正に荷電したタンパク質の量を決定すること
を含む、方法を提供する。
a)ヒト関節液試料を前処理し、ここで前記前処理ステップは、
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含み、
b)前処理された前記ヒト関節液試料を緩衝液で希釈し、
c)高度に正に荷電したタンパク質に対するビオチン化抗体をカラムに固定化し、
d)標準洗浄緩衝液を用いて前記カラムを洗浄して、未結合の抗体を除去し、
e)前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を前記カラムへ自動輸送するための注入手段を提供し、
f)前処理され且つ希釈された前記ヒト関節液試料が前記カラムへ輸送される前に、高イオン力緩衝液で前記注入手段を洗浄し、
g)前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を前記カラムへ輸送し、それにより、前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を、固定化された前記ビオチン化抗体と、高度に正に荷電した前記タンパク質に前記抗体が特異的に結合する条件下で接触させて、抗体−タンパク質複合体を産生し、
h)前記ステップg)の後に、高イオン力緩衝液で前記注入手段を洗浄し、
i)前記カラムを標準洗浄緩衝液で洗浄し、
j)前記カラム中の抗体−タンパク質複合体へ、前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的な、蛍光色素で標識した抗体を添加して、測定可能な応答を産生し、そして標準洗浄緩衝液で前記カラムを洗浄し、
k)産生された応答を測定し、
l)前記試料で産生される応答を、較正標準を用いて産生される応答と比較することによって、前記試料中の高度に正に荷電したタンパク質の量を決定すること
を含む、方法を提供する。
配列番号1:天然のヒトFGF−18のアミノ酸配列。
配列番号2:組換え切断FGF−18(trFGF−18)のアミノ酸配列。
1.1.1.分析方法
親和性の測定のために、直接的抗体アッセイを使用した。ビオチンにより標識された抗原スプリフェルミンを、CDカラムに結合し、そしてalexa647−標識mAbを、固定された抗原により捕捉する。マイクロプレートウェル中でCDの外側で行われる抗原及び抗体の予備混合ステップが必要である。所定の時間後、混合物を負荷し、そして遊離抗体のみを、固定された抗原により捕捉する。分析された抗体は、Zymogeneticsによるスプリフェルミンに対して生成され、そして前臨床及び臨床PKアッセイのために使用されるモノクローナル抗体(IgG)である。抗体を、FSA2(mAb F05としてテキストにおいては言及される)及びF44A2(mAb F44としてテキストにおいては言及される)として同定した。
ビオチン化のために、キットPierce “EZ-Link Micro Sulfo-NHS-LC-Biotinylation:無重量ビオチン(カタログ番号21327)を使用した。ビオチン化された生成物を、Pierce “Zeba Desalt Spin Columns”(カタログ番号89849)を用いて精製し、標識の程度を、Pierce「ビオチン定量化キット」(カタログ番号25008)からのキットを用いることにより調べた。ビオチンのN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)エステルは、ビオチン化試薬の最も一般的なタイプである。NHS−活性化ビオチンは、pH7〜9で一級アミノ基(−NH2)と効果的に応答し、安定したアミド結合を形成する。タンパク質は典型的には、リシン(K)残基の側鎖中の一級アミン及び各ポリペプチドのN−末端を含む、標識するための多くの部位を有する(図1を参照のこと)。ビオチンのいくつかの異なったNHSエステルが、種々の特性及びスペーサーアーム長で利用可能である。このキット中のスルホ−NHSエステル試薬は、水溶性であり、有機溶媒の不在下で反応の実施を可能にする。ビオチンは小さいので(244Da)、それは、それらの生物学的活性を変更しないで、多くのタンパク質に接合され得る。
1.200μlの冷Milli−Q水を、1mgのビオチンに添加し、9mMの濃度を得た;
2.スプリフェニルミンを、0.1mM(2mg/mlに対応する:分子量19830)の濃度にした。;分析物に対する2/10/10倍モル過剰のビオチンを用いる。従って、2.7/3.5/27μlの9mMのビオチンを、120μlのスプリフェルミンに添加する;
3.混合物を、振盪条件下で1時間インキュベートした;
4.過剰のビオチンを、PierceからのZeba Desalt Spinカラムにより除去した。このカラムは、タンパク質が7,000Da以上のタンパク質の回収を提供しながら、タンパク質が95%以上の塩及び小分子の保持率で溶解される緩衝液を交換することができる。最初に、カラムを、1500xgで1分間、遠心分離した。過剰の液体を除去し、そして120μlの試料をロードした。カラムを、1500xgで2分間、遠心分離した。フロースルーは、遊離ビオチンを含まない標識タンパク質を含む;
5.試料濃度を、Nanodrop ND−1000を用いて280nmを読み取ることにより、分光測定により測定した。PBSを参照として使用した。
1.無重量HABA/アビジンプレミックスを、室温に平衡化し、そして100μlのmilliQ水に溶解した;
2.160μlのPBSを、各試料についてのマイクロプレートウェルに及び陽性対照についてのそのウェルにピペットで移した;
3.20μlのHABA/アビジンプレミックス溶液を、各ウェル中のPBSに添加した。マイクロプレートを、オービタルシェーカー上に置き、2分間、混合した;
4.500nmでのウェル中の溶液の吸光度を測定し、そしてその値を、A500HABA/アビジンとして記録した;
5.20μlのビオチン化試料/ビオチン化HRP(既知のビオチン化率を有する陽性対照)を、HABA/アビジン反応混合物を含むウェルに添加し、そして上記のようにして混合した;
6.ウェル中の溶液の吸光度を、500nmで読み取り、そしてその値が少なくとも15秒間、一定であれば、A500HABA/アビジン/ビオチン試料として記録した;
7.最後に、1mモルのタンパク質当たりの1mモルのビオチン(最初の試料中)を、以下の式に従って計算した:
Molecular Probes “AlexaFluor(登録商標) 647 Monoclonal Antibody Labeling Kit”(カタログ番号A20186)からのキットを用いて、生成物を標識し、そして精製した。Nanodrop 1000を用いて、標識の程度を調べた。接合体は、それぞれ、約650nm及び668nmの吸光度及び蛍光最大を有する。Alexa Fluor647反応性色素は、タンパク質の第一級アミンと効果的に反応し、安定した色素−タンパク質接合体を形成するスクシンイミジルエステル成分を有する。
1.抗体を、1mg/mlの濃度に希釈し、そして次に、1/10体積の炭酸水素ナトリウム緩衝液(pH8.3)を添加した。(スクシンイミジルエステルは、pH7.5−8.5で効果的に反応するので、炭酸水素塩(pH約8.3)を添加し、反応混合物のpHを高める)
2.100μlのタンパク質溶液(ステップ1からの)を、反応性色素を含むバイアルに移し、そして軽く反転し、色素を完全に溶解した;
3.溶液を、振盪下で22℃で1時間インキュベートした;
4.未反応生成物から標識された抗体を分離するために、過剰の色素を、リン酸緩衝食塩水(PBS)(pH7.2)及び2mMのアジ化ナトリウム中、30,000MWのサイズ排除樹脂を用いて除去した。回転カラムを、5mlの管に配置し、そして精製樹脂を攪拌した。1mlの懸濁液を、カラムに添加し、そして沈殿した。次に、500μlを添加した。総懸濁の体積は、1.5mlである。カラム緩衝液を、重力によりカラムから排出した。最初は、最初の数滴の緩衝液を溶出させるために、いくらかの圧力が必要とされ得;
5.回転カラムを、1本の採取菅に配置し、そしてスイングバスケットロールを用いて、1100xgで3分間、遠心分離した。緩衝液を捨てた。回転カラムは、接合された抗体を精製するための準備ができている;
6.ステップ3(標識混合物)からの生成物を、回転カラムの中心に滴下し、そしてゲル床への吸収を可能にした;
7.回転カラムを、空の収集管に配置し、そして1100xgで5分間、遠心分離した;
8.遠心分離の後、PBS(pH7.2)及び2mMのアジ化ナトリウム中、100μlの標識されたタンパク質を収集した。遊離色素がカラム床に残った。
捕捉試薬(ビオチン化されたスプリフェルミン)のための最良の実験条件を決定するために、異なった条件を、2−ステップGyrolabアッセイにおいて試験した。ビオチン化された捕捉試薬を、分析−特異的捕捉カラムを創造するビーズに結合した。アッセイステップの間、alexa−647標識抗体を、カラムに通し、ここで抗体が特異的に捕捉される。
・標識されていないスプリフェルミンのみ;
・標識されていないスプリフェルミン+ビオチン化された血清アルブミン(Bio−BSA、Sigma、A4549)(比1:3);
・標識されていないスプリフェルミン+Bio−BsA(比1:9);
・スプリフェルミン、ビオチン化された標識(1:2)
・スプリフェルミン、ビオチン化された標識(1:10)
・スプリフェルミン、ビオチン化された標識(1:20)
最良の捕捉条件を評価するための第1の実験を、3種の異なった程度のビオチン化されたスプリフェルミン(スプリフェルミン:ビオチンの比:1:2、1:10、1:20)、及び負の対照としての標識されていないスプリフェルミンを比較することにより実施した。評価下の検出mAbを、3種の異なった濃度で調製した。異なった捕捉の条件の組み合わせの結果は、スプレプトアビジン捕捉カラムへの薬物の結合のために、高い非特異的シグナルが存在することを示した(表1、標識されていないスプリフェルミンを参照のこと)。
KD実験についての固定されたAlexa−647標識されたmAb濃度を選択するために、異なった濃度のAlexa−647標識されたMAbにまたがる標識曲線を、抗原とプレインキュベーションなしに調製した。異なったAb濃度を、2ステップGyrolabアッセイ「Bioaffy 1000washx2 C-AD wiz-v1」において試験した。捕捉試薬、Bio−スプリフェルミン、標識度1:10を、Rexxip HNに希釈された0.1mg/mlで使用した。標準曲線を、Rexxip Fに、50、1、0.1、0.01、0.005、0.001nM、0.5及び 0.1 pMでAlexa標識されたmAb F05を、及びRexxip Fに、50、1、0.1、0.01、0.005、0.001nM、0.5及び 0.1 pMでAlexa標識されたmAb F44を希釈することにより調製した。
KD実験のために使用される固定されたmAb濃度を確立するために、2種の抗体を、薬物とのプレインキュベーションを伴わないで、異なった濃度で調製した。S字曲線の直線部分を決定するための2回の実験の後、0.1nM以下では、応答は非常に類似する挙動性を示す両抗体については不安定であるように見える(表3を参照のこと)。%CVは、0.01nMまで非常に高かった。選択された濃度は、両抗体について0.1nMであった。
KD実験についての正しいインキュベーション時間を選択するために、異なった濃度の標識されていないスプリフェルミンにわたる標準曲線を調製し、そして固定されたalexa−647標識MAbと共に1又は24時間インキュベートし、そして次に、試験した。標準曲線を、2ステップGyrolabアッセイ「Bioaffy 1000washx2 C-AD wiz-v1」において試験した。捕捉試薬、Bio−スプリフェルミン、標識度1:10を、Rexxip HNに希釈された0.1mg/mlで使用した。標準曲線を、標識されていないスプリフェルミンを、0.0005、0.01、0.05、0.25、0.5、5、10、500、1000及び2000nMの最終濃度で希釈することにより調製した。希釈度は、Rexxip F中、0.1nMでAlexa標識されたmAb F05、及びRexxip F中、0.1nMでAlexa標識されたmAb F44において実施された1:20であった。それらの混合物を、22℃で1又は24時間、暗室において振盪下で維持した。
0.1nMの濃度の選択されたmAbを、KD決定のための好ましいインキュベーション時間を選択するために、種々の濃度のスプリフェルミンにプレインキュベートした。プレインキュベーションを、1又は24時間、実施し、そして次に、より短いインキュベーションが反応の平衡を可能にできたかどうかを評価するために試験した(mAb F05結果についての図2を参照のこと)
得られたデータを確認するために、KDの決定を、1.1.6に見られるのと同じ手順に従って、各抗体について4度、反復した。
KD実験を、結果を確認するために、各抗体について4度、反復した。mAb F05については図4、mAb F44については図5を参照のこと。F05は強い結果を示し、計算されたKDは全ての実験において保存され、そして応答は安定している。計算されたKDは約1nMであった。F44は再現性が低く、たぶんその理由は使用される試薬の濃度が低いことに起因すると見られる。しかしながら、mAb F44は、計算されたKDが約300pMであり、そしてこの高い親和性がおそらくこの技術の課題であるという事実に起因する機器応答の高い変動のために、mAb F05よりもスプリフェルミンに対する高い親和性を示す。
計算されたKDの良さを確立するために、標識されていないスプリフェルミンを、種々のmAb濃度でインキュベートした。異なった濃度の標識されていないスプリフェルミンにわたる標準曲線を調製し、そして次に、4つの固定された、alexa−647標識MAbと共に1時間インキュベートした。標準曲線を、2ステップGyrolabアッセイ「Bioaffy 1000 wash x2 C-AD wiz-v1」において試験した。
計算されたKDの信頼性を確認するために、2種のmAbを、異なる濃度で、標識されていないスプリフェルミンと共にインキュベートした(前の実験と同様)。この実験を、得られたKDが、以前のすべての実験において使用された選択されたAb濃度に対してのみ有効であり得ることを排除するために、行った。mAb F05については、濃度の変動は、計算されたKDに及ぼす影響が低かった。試験された最高濃度:10nM(選択された0.1nMよりも100倍高い)のみが異なった結果を示したが、しかし[Ab]/KDが1.6であるので、この測定は他のものほど正確であるとは見なされ得ない(データは示されていない)。mAb F44についても同様のことが起こった(データは示されていない)。しかしながら、KDは、以前の実験において得られたものよりも高く、このことは、その抗原に対するこの抗体のより高い親和性がGyrolab技法にとって困難である仮設を確認した。
Pepscan CLIPS技法を、血清及び関節液中のスプリフェルミンを定量化するためのPKイムノアッセイに使用される2種のmAb(F44及びF05)の特徴付に使用した。標的薬物は、組み合わせマトリックス企画を用いて、約4000個の重複するペプチドコンストラクトのライブラリーにおいて転換された。CLIPS技法は、ペプチドを単一ループ、二重ループ又は三重ループに構造化することを可能にする。この場合、単一及び二重ループを試験した。CLIPS鋳型をペプチド中のシステイン残基にカップリングする合成を行った。各ペプチドへの抗体の結合を、PEPSCANベースのELISAを用いて試験した。ペプチドアレイを、一次抗体溶液と共に4℃で一晩インキュベートした。洗浄の後、ペプチドアレイを、抗体ペルオキシダーゼ接合体(SBA、カタログ番号2010−05)の1:1000希釈液と共に25℃で1時間インキュベートした。洗浄の後、ペルオキシダーゼ基質2,2′−アジノ−ジ−3−エチルベンズチアゾリン(ABTS)及び2μl/mlの3%H2O2を添加した。1時間後、発色を測定し、そしてCCDカメラ及び画像処理システムにより定量化した。
第1組:単一残基突然変異誘発スキャン:19個の天然アミノ酸(約300個のペプチド)の何れかによる塩基配列の単一位置の系統的置換;
第2組:CLIPS組み合わせループ:単一ループ組み合わせCLIPSペプチド、19個の残基(約150個のペプチド)のオーバーラップを有する20量体の完全組;
第3組:ミスマッチ破壊を伴うCLIPS組み合わせループ:第2組と同一であるが、しかし中心位置における2個のアミノ酸がAla(約150個のペプチド)により置換されている;第2組及び第3組の結果の比較は、突然変異した位置の関連性を示すことができる。
第4組:線状:線状の20量体が19個の残基(約150個のペプチド)で重複する;
第5組:ミスマッチ破壊を伴う線状:第4組と同一であるが、しかし中心位置における2個のアミノ酸がAla(約150個のペプチド)により置換される;
第6組:CLIPS不連続マトリクス:16個の残基の重複を有する26×154の17量体のマトリクス。それを、T3 CLIPS足場(約4000個のペプチド)上でモデル化する。
最良の結合ペプチドを強調するために、使用され得る統計学的ツールは、ボックス−プロット法(box-plot method)である。結果の分布は、共通のバックグラウンドレベルを示し、統計学的異常値の決定を可能にする:潜在的な結合ペプチドを示すことができる。ノイズ間の統計学的に関連する高い結合を有するペプチド。ボックス−プロット分析を用いて、特異的結合を強調する最良の条件は、プロッキング緩衝液中の競争タンパク質の1%で5μg/mlでの抗体濃度であった。
F05:7〜21と共に21〜27
F44:153〜164と共に21〜27
3.1.最良の抗体組み合わせについての調査
最良の抗体カップルの組み合わせを決定するために、2つの異なった条件を、3ステップGyrolabアッセイで試験した:洗浄溶液2(WS2:20%エタノール中、1.5MのNaCl)の添加を伴っての「Bioaffy 1000 wiz v1 mod wash」。分析物スプリフェルミンの標準(std)曲線を、50、10、2ng/ml、400、80、16、3.2pg/mlで、Rexxip HN緩衝液(Cyros,P0004996)中、独立した希釈液を用いて調製した。ブランク試料を付加した(標準0、「SIDO」、Rexxip HNのみ)。捕捉試薬(FF44及びF05抗体、ビオチン標識された)を、0.1mg/mlの濃度で使用した。検出試薬(alexa647標識F44及びF05)を、Rexxip F緩衝液(Gyros、P0004825)で希釈し、25nMの濃度で使用した。
このPKアッセイのための最適な抗体の組み合わせを決定するために、3ステップGyrolab方法「Bioaffy 1000 wiz v1 mod wash」を用いて、及び洗浄溶液2(図8を参照のこと)の添加を伴って、2つのmAb(捕捉としてF05/検出としてF44、及び捕捉としてF44/検出としてF05)の組み合わせを試験した。この実験を3回、反復し、検出抗体濃度の変動もまた示した(データは示されていない)。最良の組み合わせは、捕捉としてF44及び検出としてF05を有するものであり:この結合配置はより鋭い形状のピークを生成し、そしてそれは、曲線の下部においても良好な直線性を可能にすることを示した(データは示されていない)。
分析物希釈のための緩衝液の選択は、イムノアッセイの性能にとって重要である。以下の4種の緩衝液を、スプリフェルミンの標準曲線の調製のために使用し、そしてAlphaLISA技法手順に従って分析した:
・Rexxip HN緩衝液 (Gyros, P0004996);
・Rexxip HN MAX 緩衝液 (Gyros, P0004997);
・希釈緩衝液1(7mMのNa2HPO4、1mMのKH2PO4、2.7mMのKCl(pH7.3)中、0.1%ウシ血清アルブミン(Sigmaカタログ番号A7906)、0.05%Lutrol(BASFカタログ番号S30101));
・希釈緩衝液10(7mMのNa2HPO4、1mMのKH2PO4、2.7mMのKCl(pH7.3)中、1%ウシ血清アルブミン(Sigmaカタログ番号A7906)、0.05%Lutrol(BASFカタログ番号S30101))。
最良の緩衝液は、スプリフェルミンがそうであるように、正に荷電した分析物についての増強されたイオン強度を有する、異種抗体を中和する剤を含む市販の試薬Rexxip HNであった。Rexxip HNにおいて調製された標準曲線は、他の曲線に対してより良好な正確度(表5を参照のこと)及び精度(表4を参照のこと)を有した。
方法が緩衝液下で最適化されると、それはマトリックス下で翻訳された。この目的のために、実験を、Gyrolab技法手順に従って実施した。Rexxip HNにおいて調製された標準曲線を用いて、プールされたヒト関節液(Sera Laboratories International)において調製された分析物を、0.5、1、2、5及び10ng/mlの濃度で定定化し、そして次に、それぞれ1:5、1:10、1:20、1:50、1:100に希釈した。平衡して、ブランクマトリックスを、試験前に同じ手段で処理した。
試料試験のために適用されるMRDを設定するために、プールされたヒト関節液下で調製された試料を、Rexxip HN下で調製された標準曲線に対して分析した。関節液を用いて最初の実験を実施すると、マトリックスは非常に粘性であり、且つピペットで移すのが困難であり、さらに、高い粘土のために、また針の凝固を引越す可能性がある。それらの理由から、MRDを見出すために行われた実験の結果は、正確度及び精度に関して満足のいくものではなく:%CVは、1:10の希釈度で高く(表6及び図9を参照のこと)、そして%BIASは、低いMRD(1:5及び1:10)で許容できるが、しかし高い希釈度では許容できなかった。この理由のために、MRDの前、マトリックスの前処理ステップを追加することにより、関節液の取り扱いを改善することが決定された。
マトリックス粘土を低めるために、遠心分離ステップ及びヒアルロニダーゼによる消化を設定した。
ヒアルロニダーゼの原液(Bovine Testes Sigma からのヒアルロニダーゼ型、 H3506)を、200及び2μg/mlの濃度で、0.01%BSAを含むPBSにおいて希釈した。それらの溶液を、次の3種の試料に添加した:1)ブランクの関節液、2)1000pg/ml(最終濃度100pg/ml)での分析物の添加を伴っての関節液、及び3)200pg/ml(最終濃度40pg/ml)での分析物の添加を伴っての関節液。それらの試料を、RT下で30分間、振盪下でインキュベートした。インキュベーションの最後で、試料を、Rexxip HNにより1:5又は1:10に希釈し、そしてパラグラフ3.1に記載される手段に従って分析した。
表7に示されるように、ヒアルロニダーゼにより関節液を消化することによる結果の改善が、ブランク試料及びスパイク試料の両者について1:5の希釈度でのみ得られた。試験される2種の濃度のヒアルロニダーゼ間で、最良のものは10μg/mlである。この処理は、スパイク試料について非常に低い%バイアスを生成したが、しかし実際の改善はブランク試料に関するものであるが、示される前の結果(表6を参照のこと)とは対照的に、処理されたほとんどすべての試料はBQLであった。
分析物を含む3種のスパイク試料を、75、2.5及び0.15ng/mlの濃度で、プールされたヒト関節液を用いて調製し(ウェル中の最終濃度はそれぞれ、15000、500及び30pg/mlである)、そして13000rpmで5分間、2度、遠心分離した。遠心分離の後、試料をRexxip HN中で1:5に希釈し、そして20、10、5、1ng/ml、200、50、20pg/ml(ウェル中の最終濃度)で、Rexxip HN緩衝液(Gyros、P0004996)において調製された標準曲線を用いて分析した。ブランク試料が追加された(STD0、Rexxip HNのみ)。ブランクマトリックスも同様に処理した。この操作を、AlphaLISA技法手順に従って実施した。
表8に示されるように、遠心分離ステップは、選択されたMRD1:5の後に分析されたスパイクされた試料の%BIASを改善しなかった。しかしながら、すべての試料は過大評価されたが、遠心分離後の試料は、ヒアルロニダーゼにより単に処理された試料よりも取り扱いが容易であった。この理由のために、2つの前処理を組合すことが決定された。
3種のスパイクされた試料及びブランク試料を、75、2.5及び0.15ng/mlの濃度で、ヒト関節液プールを用いて調製し(それぞれ、ウェル中の最終濃度は、1500、500及び30pg/mlであった)、そして13000rpmで5分間、2度、遠心分離した。0.01%BSAを含むPBS中、200μg/mlのヒアルロニダーゼの溶液を、それらのスパイクされた試料中で1:20に希釈し、そして振盪下でRTで30分間インキュベートした。インキュベーションの最後で、試料を、Rexxip HN中で1:5に希釈し、そして20、10、5、1ng/ml、200、50、20pg/ml(ウェル中、最終濃度)で、Rexxip HN緩衝液(Gyros、P0004996)において調製された標準曲線を用いて分析した。ブランク試料を加えた(STDO、Rexxip HNのみ)。この操作を、AlphaLISA技法手順に従って実施した。
遠心分離及び酵素消化の組み合わせは、定量できなかった低SS(20pg/ml未満、最も低い標準曲線点であった;表9を参照のこと)を除いて、試験されたすべての遠心分離についてよりも良好な結果を与えた。この時点で、選択された前処理は、以下の通りであった:
−13’000rpmで5分間、2度、試料の遠心分離;
−ヒアルロニダーゼ消化:10μg/mlのヒアルロニダーゼと共に振盪下での30’RT;
−Rexxip HN中、MRD1:5。
緩衝液中、3つの品質管理物を、150、1500及び75′000pg/mlの濃度で調製した(それぞれ、最終濃度は、30、300、15′000pg/mlであった)。調製物の半分を、Rexxip HN中で1:5に希釈し、そして他の半分を、10μg/mlのヒアルロニダーゼと共に22℃で30分間インキュベートした。
試料の前処理がスプリフェルミンに害を及ぼすかどうかを検証するために、試料前処理の有無にかかわらず、3つの品質管理物を分析した。結果は、ヒアルロニダーゼ消化が分析物に影響を及ぼさないことを示し、処理された及び処理されていないQCから得られたRLUは同等である(表10及び図10を参照のこと)。
方法の選択性を評価するための実験を、9個の個々のヒト関節液試料を用いて実施した。ヒアルロニダーゼの原液を、400μg/mlの濃度で、0.01%BSAを含むPBSにおいて調製し、9個の個々の関節液試料に添加した(1:20の希釈度)。試料を、振盪下でRTで30分間インキュベートし、そして次に、13000rpmで30分間、2度、遠心分離した。マトリックス前処理の後、スプリフェルミンを、100pg/ml(LLOQ)の濃度で各9個の試料に添加し、そしてAlphaLISA技法手順に従って、Rexxip HNにおいて1:5に希釈した。
いくつかの個々のヒト関節液試料を試験した後、ヒアルロニダーゼの濃度を20μg/mlに上げ、その後、遠心分離ステップを延期することが決められた。これは、異なった個体からの関節液がすべての場合において明らかにならなかったために行われた(データは示されていない)。表11に示されるように、10個の試料のうち9個の試料は、平均%BIASが±25%以内であった。選択性についての許容基準は次の通りである:LLOQ濃度でスパイクされた個々の試料の少なくとも80%が±25%の%BIASを有さなければならない。従って、許容基準が満たされます。
キャリ−オーバー効果の存在を評価するために、洗浄溶液2(WS2:20%エタノール中、1.5MのNaCl)を添加したカスタムメソド「Bioaffy 1000v1 mod wash」を用いてのカスタムランを実施した。以下の調製を行った:1)Rexxip HNにおいて次の濃度:20、10、5、1ng/ml、200、50、20pg/mlでスプリフェルミンを希釈することにより、標準曲線を調製し;2)QCを、Rexxip HNにおいて 20ng/mlで調製し;3)ブランク試料を、Rexxip HNのみにより調製した。
1.最初のブランク試料:
2.1つの標準曲線点;
3.20ng/mlのQC試料;
4.最後のブランク試料。
捕捉試薬及び検出試薬を、すでに定義された濃度で使用した。
Gyrolabは、試料が、固定された組の針を用いて処理されるロボットシステムであるので、特定の評価を実行することにより、キャリーオーバー効果の可能性を排除する必要がある。この目的のために、各針にブランク試料、次に高濃度標準及び次にブランク試料を各針に負荷するよう実験を設定した。高濃度QCの前後のすべてのブランクが濃度BQLを与えれたが(表12を参照のこと)、しかしながら、前記の前後間の平均応答が増強し、このことは低い効果であっても、キャリーオーオバーが存在する可能性を示唆する。
前の実験で観察されたわずかなキャリーオーバーがLLOQ濃度で試料に影響を及ぼすかどうかを評価するために、実験を実施した。ブランク試料を、LLOQ濃度(100pg/ml、ウェル中の最終濃度20pg/ml)でプールされた関節液スパイクされた試料により置換することにより、同じ評価を行った。
1.最初のLLOQ試料;
2.1つの標準曲線点;
3.20ng/mlのQC試料;
4.最後のLLOQ試料。
試料に対するこの挙動性の影響を良く理解するために、ブランク試料を、LLOQの濃度で分析物を含む試料により置換することにより、同じ評価を反復した。低濃度試料に対する実際の影響(表13を参照のこと)を観察し、キャリーオーバーの実質的な存在を確認した。
3.6.1.要約
スプリフェルミンに対するビオチン化されたマウスモノクローナル抗体を、捕捉試薬(F44)として使用し、そしてスプリフェルミンに対するAlexa Fluor−647標識されたモノクローナル抗体を、検出試薬(F05)として使用する。較正標準及び品質管理を、Rexxip HNにおいて調製する。未知の試料を、Rexxip HNにおいて1:5の最小希釈液による前処理の後、分析する。この方法の範囲は、150pg/ml〜50′000pg/mlであり、そしてRexxip HNを用いての希釈により、9.6μg/mlまでさらに拡張される。較正曲線点:10‘000、5’000、1000、200、100、50、30、0 pg/mL。品質管理:QC−H: 7‘000 pg/mL、QC−M: 500 pg/mL、QC−L: 90 pg/mL。
未知試料を、20μg/mlのヒアルロニダーゼ溶液により処理する。ヒアルロニダーゼを、未知試料に添加し(例えば、38μlの未知試料への2μlのヒアルロニダーゼ400μg/mlの添加)、揺り動かし、そして振盪下で22℃で30分間インキュベートする。ミニスピン遠心分離を用いて、13,000rpmで10分間、未知試料を遠心分離する。分析の前、Rexxip HNを用いて、処理された未知試料を、1:5に希釈する(例えば、4μlの未知試料+16μlのRexxip HP)。
コーティング抗体は、それが使用準備できていない場合、PBS−T中で0.1mg/mlに希釈されるべきである。検出抗体は、Rexxip Fにおいて20nMで希釈され、そして光から保護されるべきである。
1.すべての試薬を、分析の前、室温に戻し、
2.Gyrolabを、スタンバイモードにし、Gyrolab制御ソフトウェア及び機器の電源を切り、そしてmilliQにより内部洗浄ステーションを実施し、
3.機器及びGyrolab制御ソフトウェアの電源を入れ、ユーザーガイドに記載されるようにして、PBS−Tによりシステムを初期化し、そしてプライミングし、
4.1週間に1度、ユーザーガイドに記載されるように、針の脱着を実施し、
5.洗浄ステーション2にWS2溶液を連結し、そしてユーザーガイドに記載されるようにして、システムをプライムし、
6.3ステップウィザード方法「Bioaffy 1000 PBTM-087_PMT 5」を用いて新規の走査を創造する。較正標準及び品質管理は、3回反復してアッセイされるべきであり、一方、試料は単一レプリカでアッセイされるべきである。
7.較正基準、品質管理、未知の試料、捕捉及び検出抗体、及び洗浄緩衝液を、Gyrolab制御負荷リストに従って、マイクロプレートに添加する。マイクロプレートの蓋を覆い、そして光から保護する。
8.機器補助負荷手順により、必要に応じてマイクロプレート及びCDを負荷し、そして操作を開始する。
Claims (11)
- ヒト関節液試料中の高度に正に荷電したタンパク質を定量化する方法であって、以下のステップ:
a)ヒト関節液試料を前処理し、ここで前記前処理ステップは、
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含み、
b)前処理された前記ヒト関節液試料を緩衝液で希釈し、
c)高度に正に荷電したタンパク質に対するビオチン化抗体をカラムに固定化し、
d)標準洗浄緩衝液を用いて前記カラムを洗浄して、未結合の抗体を除去し、
e)前記抗体が前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的に結合して抗体−タンパク質複合体を産生する条件下で、前記カラム中で、前処理され且つ希釈された前記ヒト関節液試料を、固定化された前記ビオチン化抗体と接触させ、
f)前記カラムを標準洗浄緩衝液で洗浄し、
g)前記カラム中の抗体−タンパク質複合体へ、前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的な、蛍光色素で標識した抗体を添加して、測定可能な応答を産生し、そして標準洗浄緩衝液で前記カラムを洗浄し、
h)産生された応答を測定し、
i)前記試料で産生される応答を、較正標準を用いて産生される応答と比較することによって、前記試料中の高度に正に荷電したタンパク質の量を決定すること
を含み、ここで、前記高度に正に荷電したタンパク質はFGF−18タンパク質である、方法。 - ヒト関節液試料中の高度に正に荷電したタンパク質を自動で定量化する方法であって、以下のステップ:
a)ヒト関節液試料を前処理し、ここで前記前処理ステップは、
− ヒアルロニダーゼ溶液を前記ヒト関節液試料に添加し、
− 前記試料を室温(RT)でインキュベートし、
− 前記ヒト関節液試料を遠心分離すること
を含み、
b)前処理された前記ヒト関節液試料を緩衝液で希釈し、
c)高度に正に荷電したタンパク質に対するビオチン化抗体をカラムに固定化し、
d)標準洗浄緩衝液を用いて前記カラムを洗浄して、未結合の抗体を除去し、
e)前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を前記カラムへ自動輸送するための注入手段を提供し、
f)前処理され且つ希釈された前記ヒト関節液試料が前記カラムへ輸送される前に、高イオン力緩衝液で前記注入手段を洗浄し、
g)前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を前記カラムへ輸送し、それにより、前処理され且つ希釈されたヒト関節液試料を、固定化された前記ビオチン化抗体と、高度に正に荷電した前記タンパク質に前記抗体が特異的に結合する条件下で接触させて、抗体−タンパク質複合体を産生し、
h)前記ステップg)の後に、高イオン力緩衝液で前記注入手段を洗浄し、
i)前記カラムを標準洗浄緩衝液で洗浄し、
j)前記カラム中の抗体−タンパク質複合体へ、前記高度に正に荷電したタンパク質に特異的な、蛍光色素で標識した抗体を添加して、測定可能な応答を産生し、そして標準洗浄緩衝液で前記カラムを洗浄し、
k)産生された応答を測定し、
l)前記試料で産生される応答を、較正標準を用いて産生される応答と比較することによって、前記試料中の高度に正に荷電したタンパク質の量を決定すること
を含み、ここで、前記高度に正に荷電したタンパク質はFGF−18タンパク質である、方法。 - 前記FGF−18タンパク質は、
a)配列番号1のアミノ酸残基28〜207を含む、又はから成る、ポリペプチド;
b)配列番号1のアミノ酸残基28〜196を含む、又はから成る、ポリペプチド;及び
c)配列番号2を含む、又はから成る、ポリペプチド;
から成る群から選択される、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記FGF−18タンパク質はスプリフェルミン(sprifermin)である、請求項1又は2に記載の方法。
- ステップb)の希釈緩衝液はRexxip(登録商標) HNである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記高イオン力緩衝液は、少なくとも1Mの塩濃度を有する、請求項2に記載の方法。
- 前記高イオン力緩衝液は、20%エタノール中の1.5M NaCl液である、請求項6に記載の方法。
- ステップa)のインキュベート時間は1時間である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ヒト関節液試料は、1セットの試料群の一部である、請求項2に記載の方法。
- ステップc)のカラムは、1セットのカラム群中の1つのカラムである、請求項2〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 全てのステップは、分析されるべき1セットのヒト関節液試料群中の高度に正に荷電したタンパク質を自動で定量化するために必要とされる限り繰り返される、請求項2〜9のいずれか1項に記載の方法。
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