JP7278950B2 - 相互作用アッセイにおけるシグナル強度を調節する方法 - Google Patents
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Description
該相互作用モジュレーターは、ポリ-(4-スチレンスルホン酸-コ-マレイン酸)(PSSM)、アミノデキストラン、カルボキシメチルデキストラン、ポリ-(2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(PAMPS)、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、タウリン、及び硫酸ドデシルからなるリストから選択される。
該相互作用モジュレーターは、ポリ-(4-スチレンスルホン酸-コ-マレイン酸)(PSSM)、アミノデキストラン、カルボキシメチルデキストラン、ポリ-(2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(PAMPS)、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、タウリン、及び硫酸ドデシルからなるリストから選択される。
該PAAが、分子量1~50kDa、一実施形態では2~25kDa、更なる実施形態では約8kDa又は約15kDaである、実施形態52~55の何れか1つに記載の方法。
1.1.機器
本発明の化合物の調節効果の実験的評価のために、2つの異なる比濁イムノアッセイである、ラテックス増強イムノアッセイとしてのCRP及び非粒子増強イムノアッセイとしてのアルブミンを適用した。測定は、検出ユニットとして多波長分光器を有する、Rocheのcobas c311分析装置で行った。この装置は、試料及びアッセイ試薬を反応セルへ自動的にピペットで入れる。最大3つの異なる試薬である、R1、R2、及びR3を、試料に添加してもよい。この装置はまた、規定且つ制御された温度(37℃)で混合ステップ及びインキュベーションステップを自動的に実行する。測定手順及び測定結果の計算もまた自動化した。試験毎に、特異的に定義されたプロトコルを分析装置ソフトウェアに用いる。このプロトコルは、分析物を定量する較正曲線を生成するために使用される、ピペットステップ、試料及び試薬容量、混合レベル、インキュベーション時間、アッセイ時間、測定点、アッセイのタイプ、適用される波長、較正モード、並びに回帰方程式を含有する。
本発明の化合物の調節効果の実験的評価のために、ラテックス増強比濁CRPイムノアッセイキットを使用した。モノクローナル抗CRP抗体でコーティングしたラテックス粒子によるヒトCRP凝集;凝集体は、上記のように比濁法で測定する。アッセイキット試薬をcobas cパックへ充填する。これらのカセットは次の2つの試薬ボトルを含有する:R1(反応緩衝液)及びR2(グリシン緩衝液中におけるマウス由来の抗CRPでコーティングされたラテックス粒子)。
本発明の化合物の調節効果の実験的評価のために、非粒子増強比濁アルブミンイムノアッセイキットを使用した。抗アルブミン抗体は、試料中の抗原と反応して抗原抗体複合体を形成し、上記のように、凝集後に比濁法で測定される。アッセイキット試薬をcobas cパックへ充填する。これらのカセットは次の2つの試薬ボトルを含有する:R1(反応緩衝液)及びR2(ヒツジ由来のポリクローナル抗ヒトアルブミン抗体)。
アッセイ成分として評価された全化合物は、低コストで化学試薬の供給者(Sigma Aldrich、Acros、Life Technologies、Applichem等)から市販されている:トリエタノールアミン、トリエチルアミン、タウリン、硫酸ドデシルナトリウム(SDS)、ポリアクリル酸(PAA、8.000Da及び15.000Da)、アミノデキストラン(500.000Da)、ポリ-(2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸)(PAMPS、2.000.000Da)、ポリ-(4-スチレンスルホン酸-コ-マレイン酸)-ナトリウム塩(PSSM、20.000Da)。カルボキシメチルデキストラン(500.000Da)のみが、標準法に従って室内で調製された。
本発明の化合物の増強効果の実験的評価のために、異なる量の推定上シグナルモジュレーター化合物を、第1.2章に記載したCRPアッセイのアッセイ緩衝液R1へ添加した。参照緩衝液として、第1.2章に記載したCRPアッセイのアッセイ緩衝液R1をそのまま用いた。全アッセイ緩衝液変異体、推定上のモジュレーターを含有する緩衝剤、及び化合物を含まない参照緩衝液を、表1に示されるアッセイ条件に従って、cobas c311分析装置上で走らせた。報告された結果は、三連測定の平均値である。試料中の被分析物濃度は、低被分析物濃度、中被分析物濃度、及び高被分析物濃度を有する、アッセイの測定範囲に渡る。R1参照緩衝液を用いてこれらの試料について得られたシグナル強度を、100%強度と定義した。化合物の調節効果を評価するために、推定上の促進剤を含有するR1緩衝液で得たシグナル強度を、モジュレーターのない参照緩衝液(100%強度)と比較した。全てのR1変異体についてシグナル強度の比較性を確保するために、同一のアッセイポイントを、シグナル強度の計算に使用した。アッセイにおけるシグナル強度を10%以上増加させる化合物を、エンハンサーと定義した。
モジュレーター含有緩衝液及び化合物を含まない緩衝液(参照)を用いたアッセイの、検出シグナル強度及び対応パーセントシグナル値(参照緩衝液に対する)を、表2に示す。ポリ-(2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸)(PAMPS、2.000.000Da)を、0.25%、0.5%、0.75%、及び1%の濃度で適用した。0.25~0.75%の濃度は、5、50、及び300mg/Lの濃度で、試験した3つのCRP試料全てを促進することが分かった。1%のPAMPSは混濁度の増加を引き起こしたが、分析物特異性反応とは関係しなかった。カルボキシメチルデキストラン(500kDa)を、0.5%、1%、1.5%、及び2.5%の濃度で使用した。0.5~2.5%の化合物濃度が、試験した全ての被分析物濃度を促進することが分かった。別のデキストラン変異形、すなわちアミノデキストラン(500kDa)はまた、CRPアッセイの促進剤であることも見出されたことで、0.5%、1%、2.5%、及び4%の濃度が調べられた。最大2.5%の化合物濃度が、低、中、及び被分析物濃度のシグナル発生を促進することが分かった。非特異的凝集反応が観察されたため、4%アミノデキストランのシグナルは計算されなかった。図1は、命名された化合物によって促進される凝集反応の運動曲線を示す。最も影響の大きい濃度の運動曲線を示す。当業者は、化合物の添加が、評価されたアッセイポイントが位置する領域において、より急な曲線進行をもたらしたことを明らかに理解することができる。したがって、上記の濃度で見出された促進剤化合物によってより高いシグナル強度が発生する点もまた一致する。
本発明の化合物の抑制効果の実験的評価のために、異なる量の推定上シグナルモジュレーター化合物を、第1.2章に記載したCRPアッセイのアッセイ緩衝液R1へ添加した。参照緩衝液として、第1.2章に記載したCRPアッセイのアッセイ緩衝液R1をそのまま用いた。全アッセイ緩衝液変異体、推定上のモジュレーターを含有する緩衝剤、及び化合物を含まない参照緩衝液を、表3に示されるアッセイ条件に従って、cobas c311分析装置上で走らせた。報告された結果は、三連測定の平均値である。試料中の被分析物濃度は、低被分析物濃度、中被分析物濃度、及び高被分析物濃度を有する、アッセイの測定範囲に渡る。R1参照緩衝液を用いてこれらの試料について得られたシグナル強度を、100%強度と定義した。化合物の調節効果を評価するために、推定上の遅延剤を含有するR1緩衝液で得たシグナル強度を、モジュレーターのない参照緩衝液(100%強度)と比較した。全てのR1変異体についてシグナル強度の比較性を確保するために、同一のアッセイポイントを、シグナル強度の計算に使用した。アッセイにおけるシグナル強度を10%以上低減させる化合物を、促進剤と定義した。
モジュレーター含有緩衝液及び化合物を含まない緩衝液(参照)を用いたアッセイの、検出シグナル強度及び対応パーセントシグナル値(参照緩衝液に対する)を、表4に示す。SDSを、0.1%、0.5%、1%、2%、及び3%の濃度で調べた。3%の濃度では、調べた全被分析物濃度に対して、アッセイ運動の遅延を引き起こすことも分かった。低SDS濃度、すなわち1%及び2%は、観察されたシグナルが凝集反応と相関しなかったので適用できなかった。天然アミノ酸のタウリンを、0.5%、1%、2%、及び3%の濃度で評価した。遅延剤活性の1%濃度から、低被分析物濃度及び中被分析物濃度を見出した。以前に発表されたデータとは対照的に、アミン、トリエタノールアミン、及びトリエチルアミンの基は、驚くべきことに、アッセイ運動の遅延剤であることが見出された。トリエタノールアミンを、0.1M、0.25M、0.5M、0.75M、及び1Mの濃度で用いた。遅延機能は、0.25M以上の濃度で測定された。これによって、0.25Mトリエタノールアミンは、低被分析物濃度及び中被分析物濃度を遅延させたが、一方で高濃度は、全ての評価被分析物濃度に対して遅延の影響を及ぼした。トリエチルアミンもまた、0.1M、0.25M、0.5M、0.75M、及び1Mの濃度で評価した。0.5~1Mのトリエチルアミン濃度に対して、低、中、及び高被分析物濃度の反応運動の遅延機能を見出した。したがって、このアッセイにおけるアミンは、一貫して遅延機能を示す。図2に、該新規緩衝液によって加速された運動曲線を示す。
本発明の化合物の増強効果の実験的評価のために、異なる量の推定上シグナルモジュレーター化合物を、第1.3章に記載したアルブミンアッセイのアッセイ緩衝液R1へ添加した。参照緩衝液として、第1.3章に記載したアルブミンアッセイのアッセイ緩衝液R1をそのまま用いた。全アッセイ緩衝液変異体、推定上のモジュレーターを含有する緩衝剤、及び化合物を含まない参照緩衝液を、表5に示されるアッセイ条件に従って、cobas c311分析装置上で走らせた。報告された結果は、三連測定の平均値である。試料中の被分析物濃度は、低被分析物濃度、中被分析物濃度、及び高被分析物濃度を有する、アッセイの測定範囲に渡る。R1参照緩衝液を用いてこれらの試料について得られたシグナル強度を、100%強度と定義した。化合物の調節効果を評価するために、推定上の促進剤を含有するR1緩衝液で得たシグナル強度を、モジュレーターのない参照緩衝液(100%強度)と比較した。全てのR1変異体についてシグナル強度の比較性を確保するために、同一のアッセイポイントを、シグナル強度の計算に使用した。アッセイにおけるシグナル強度を10%以上増加させる化合物を、促進剤と定義した。
モジュレーター含有緩衝液及び化合物を含まない緩衝液(参照)を用いたアッセイの、検出シグナル強度及び対応パーセントシグナル値(参照緩衝液に対する)を、表6に示す。アルブミンアッセイは、非粒子増強イムノアッセイであり、これは、アッセイ運動の勾配が、粒子増強イムノアッセイの運動の勾配よりも平坦であることを意味する。この事実は、モジュレーターとしてカルボキシメチルデキストランを含有する緩衝液変異形の低被分析物濃度5g/Lの運動を評価する場合、特に考慮する必要がある。当業者であれば、図3の5g/Lアルブミンのグラフにおいて、カルボキシメチルデキストラン含有緩衝液の運動が、モジュレーターを含まない参照の運動よりも急であることを、明確に理解するであろう。しかしながら、カルボキシメチルデキストランを含有する緩衝液を、アッセイポイント9~6を用いて評価した場合、5g/Lは、モジュレーターを含まない参照に対してわずか82%であると定量された。したがって、カルボキシメチルデキストラン、すなわちAP7-10(表6に示すデータ)の特性を評価するために、6-9以外のアッセイポイントを使用する。カルボキシメチルデキストラン化合物を、0.5%、1%、1.5%、及び2.5%の濃度でアルブミンアッセイへ添加した。2.5%の濃度で反応の促進が見られた。これによって、好適なアッセイポイントを用いることで、低、中、及び高アルブミン濃度の反応運動の促進が示された。アミノデキストラン化合物を、0.5%、1%、2.5%、及び4%の濃度で使用した。ここでは、0.5%アミノデキストランの最小化合物濃度が、低被分析物濃度及び中被分析物濃度のみを促進することが見出された。化合物の選択した濃度に対する運動曲線を図3に示す。
本発明の化合物の抑制効果の実験的評価のために、異なる量の推定上シグナルモジュレーター化合物を、第1.3章に記載したアルブミンアッセイのアッセイ緩衝液R1へ添加した。参照緩衝液として、第1.3章に記載したアルブミンアッセイのアッセイ緩衝液R1をそのまま用いた。全アッセイ緩衝液変異体、推定上のモジュレーターを含有する緩衝剤、及び化合物を含まない参照緩衝液を、表7に示されるアッセイ条件に従って、cobas c311分析装置上で走らせた。報告された結果は、三連測定の平均値である。試料中の被分析物濃度は、低被分析物濃度、中被分析物濃度、及び高被分析物濃度を有する、アッセイの測定範囲に渡る。R1参照緩衝液を用いてこれらの試料について得られたシグナル強度を、100%強度と定義した。化合物の調節効果を評価するために、推定上の減速剤を含有するR1緩衝液で得たシグナル強度を、モジュレーターのない参照緩衝液(100%強度)と比較した。全てのR1変異体についてシグナル強度の比較性を確保するために、同一のアッセイポイントを、シグナル強度の計算に使用した。アッセイにおけるシグナル強度を10%以上低減させる化合物を、遅延剤と定義した。
モジュレーター含有緩衝液及び化合物を含まない緩衝液(参照)を用いたアッセイの、検出シグナル強度及び対応パーセントシグナル値(参照緩衝液に対する)を、表8に示す。PAMPSを、0.25%、0.5%、0.75%、及び1%の濃度で使用し、全ての使用濃度は、低、中、及び高アルブミン濃度に対して遅延剤として機能した。PAMPS濃度が高いほど、アッセイ運動の遅延もまた大きかった。アミン化合物を含有するR1緩衝液を用いた場合にもまた、減速効果が見出された。トリエタノールアミンを、0.05M、0.1M、0.25M、及び0.5Mの濃度で調べた。0.25M及び0.5Mでは、中濃度及び高濃度で遅延活性が見出された。トリエチルアミンを、0.05M、0.1M、0.25M、及び0.5Mの濃度で調べた。本明細書では、0.5Mの最高濃度によって、中アルブミン濃度及び高アルブミン濃度に対するアッセイ運動が遅延した。そして、タウリンを、0.5%、1%、2%、及び3%の濃度で評価した。3%タウリンを有する緩衝液は、高、中、及び高アルブミン濃度の運動曲線を減速する。そして、アッセイ緩衝液へのSDSの添加もまた、アッセイ運動を減速することが分かった。SDS濃度0.5%、1%、2%、及び3%を用いた。1~3%の濃度は、低、中、及び高アルブミン濃度の反応運動の遅延に成功した。アルブミンアッセイに対する遅延剤候補の場合、pH調整によってNaClが生成されることが観測された。このNaClは、それ自体が遅延効果を持つことが分かった。アルブミンアッセイの遅延剤化合物のパーセント値を再計算するために、NaClによって寄与される遅延剤効果を算出した。この方法によって、NaCl遅延効果のない化合物の値を示すことができた。アミノデキストランは、次の興味深い挙動を示す:緩衝液R1の処方に応じて、おそらく緩衝液成分との相乗効果のために、それは促進(表6を参照のこと、R1:TRIS緩衝液50mmol/L、pH8.0、Tween20 1%、EDTA2.0mmol/L、保存料、アミノデキストラン)効果、又は遅延(表8、R1:TRIS緩衝液50mmol/L、pH8.0、Tween20 1%、PEG4%、保存料、アミノデキストラン)効果の何れかを示す。図4に、新規緩衝液によって得られた運動曲線を示す。
第2及び第3章に記載したCRPアッセイの実験では、アッセイ成分として3つの化合物を用いた場合、驚くべき結果が得られた。
選択した調節化合物を、その物理的特性に関して分析した。340~800nmにおけるそれらの粘度、密度、表面張力、及び吸収を、市販の最先端機器を用いて室温において測定した。結果を表12-17に示す。第2~第6章に記載されているモジュレーターの、測定された粘度、表面張力、及び密度は、ラボ分析装置のピペット仕様と適合する範囲内にある。また、CRPアッセイのための調節溶液について見出された密度は、ラテックス増強試験(ラテックス粒子の密度:1.05g/cm3)に適合する。また、吸収特性はまた、340~800nmである分析装置の動作範囲とも適合する。この波長領域では、化合物は、アッセイが測定される波長に応じて、測光アッセイシグナルの顕著なオフセットをもたらす可能性のある認識可能な吸収を示さない。表12~17に示された調節化合物はまた、室温以下の温度において可溶性である。この目的のために、溶液を含有するモジュレーターを4℃で2日間貯蔵し、その後、眼及び測光手段によって分析することで、混濁又は沈降物質の何れも形成されないことを確実にした。低温におけるこの溶解度によって、通常はオンボード冷却を有する臨床化学分析装置のオンボードに試験キットを格納することができる。オンボード冷却は、試薬の蒸発及び分解を防ぐことで、長期のオンボード安定性及び長い較正間隔が確実となる。
Claims (18)
- 相互作用アッセイにおける試料中の分析物を判定する方法であって、前記方法は、前記試料を相互作用モジュレーターと接触させることを含み、前記相互作用モジュレーターは、低被分析物濃度における前記相互作用アッセイのエンハンサーであって、且つ高被分析物濃度における前記相互作用アッセイの遅延剤であって、並びに前記相互作用モジュレーターは、4-スチレンスルホン酸とマレイン酸とのコポリマー(ポリ-(4-スチレンスルホン酸-コ-マレイン酸):PSSM)及び/又はポリアクリル酸(PAA)であって、
前記相互作用アッセイは、均一凝集イムノアッセイであり、前記分析物がタンパク質又はペプチドである、方法。 - 前記PSSMが、分子量5~50kDaである、請求項1に記載の方法。
- 前記相互作用アッセイが、C反応性たんぱく質(CRP)に対するアッセイである、請求項1~4の何れか一項に記載の方法。
- 前記相互作用アッセイが、撮影光学的検出を含んでなる、請求項1~4の何れか一項に記載の方法。
- 前記相互作用モジュレーターが、濃度0.75~5.25%で相互作用アッセイ混合物中に存在する、請求項1~4の何れか一項に記載の方法。
- 相互作用アッセイにおける試料中の分析物を判定する方法であって、前記方法は、前記試料を相互作用モジュレーターと接触させることを含み、
前記相互作用モジュレーターは、PSSMであり、
前記相互作用アッセイは、均一凝集アッセイである、方法。 - 前記相互作用モジュレーターが、スルホニル化化合物を含んでなる、請求項8に記載の方法。
- 前記相互作用アッセイが、撮影光学的検出を含んでなる、請求項8~10の何れか一項に記載の方法。
- 前記相互作用アッセイが、C反応性たんぱく質(CRP)に対するアッセイである、請求項8~10の何れか一項に記載の方法。
- 試料中の分析物に特異的な検出剤、並びに請求項1~4及び8~10の何れか一項に記載の方法において使用される相互作用モジュレーターから選択される少なくとも1つの相互作用モジュレーター、を含んでなる、キット。
- 前記検出剤が、抗体、IgG、又はモノクローナル抗体である、請求項13に記載のキット。
- 試料中の分析物を判定する分析ユニットを備える装置であって、前記装置が、前記試料中の相互作用関連パラメータの値を判定するために適合された分析ユニット、並びに請求項1~4及び8~10の何れか一項の方法に特異的な相互作用モジュレーターから選択された少なくとも1つの相互作用モジュレーターを備える、装置。
- 前記装置が、メモリユニットを備える評価ユニットを更に備え、前記メモリユニットは、前記分析ユニットによって得られた結果に基づいた分析物の量を判定するためのアルゴリズムを備える、請求項15に記載の装置。
- 相互作用アッセイにおける分析物を判定する相互作用モジュレーターの使用であって、前記相互作用モジュレーターは、請求項1~4及び8~10の何れか一項の方法に特異的な前記相互作用モジュレーターから選択される、使用。
- 相互作用アッセイにおける分析物を判定するための、請求項13に記載のキット、及び/又は請求項15に記載の装置の使用。
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