JP7341774B2 - 骨質の評価方法 - Google Patents
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Description
(1)被験者から採取した生体試料中の、メチルグリオキサール-ハイドロイミダゾロン(MG-H1)化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片を測定することを含むことを特徴とする、骨質の評価方法。
(2)測定方法が、モノクローナル抗MG-H1抗体及び抗I型コラーゲン抗体を使用するサンドイッチELISA法である、(1)に記載の方法。
(3)生体試料が血清又は血漿である、(2)に記載の骨質の評価方法。
(4)モノクローナル抗MG-H1抗体が、NITE P-1898(OYC111)、NITE P-1899(OYC112)又はNITE P-2064(OYC113)として寄託されたハイブリドーマが産生する抗体である、(2)又は(3)のいずれかに記載の骨質の評価方法。
(5)抗I型コラーゲン抗体が、ポリクロ―ナル抗体である、(2)~(4)のいずれかに記載の骨質の評価方法。
(6)被験者から採取した生体試料中の、MG-H1化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片の量が、健常者から採取した生体試料中の、MG-H1化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片の量と比較して、有意に高い場合に、前記被験者は骨質が低下していると評価する、(1)~(5)に記載の骨質の評価方法。
(7)(1)~(6)に記載の骨質の評価方法による評価に基づき、骨粗鬆症の罹患又はそのリスクを予測する方法。
本発明の骨質の評価方法は、被験者から採取した生体試料中の、メチルグリオキサール-ハイドロイミダゾロン(以下、MG-H1とも言う。)化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片を測定することを含む。MG-H1は、AGEsの前駆体であるメチルグリオキサール(MG)が、タンパク質中のアルギニン残基側鎖と反応して生じ、生体中ではタンパク質と結合した非遊離体又はタンパク質と結合しない遊離体として存在する。本発明の骨質の評価方法における測定対象であるMG-H1化したI型コラーゲン(以下、MG-H1化I型コラーゲンとも言う。)においては、MG-H1は非遊離体となっている。I型コラーゲンは、コラーゲンの1種である。コラーゲンは、骨の体積の約50%を占めており、該コラーゲンを構成するポリペプチド鎖の組み合わせにより複数の型に分類されている。I型コラーゲンは、2本のα1鎖と1本のα2鎖とからなる。骨に含まれるコラーゲンの大部分は、I型コラーゲンであり、本発明では、MG-H1化I型コラーゲンを測定する。
(1)モノクローナル抗MG-H1抗体を固相化する工程
(2)固相化されたモノクローナル抗MG-H1抗体に、抗原を結合させる工程
(3)モノクローナル抗MG-H1抗体に結合した抗原に、抗I型コラーゲン抗体を結合させる工程
(4)抗原に結合した抗I型コラーゲンを検出する工程
〔工程(1):捕捉抗体の固相化工程〕
前記工程(1)は、捕捉抗体であるモノクローナル抗MG-H1抗体の固相化工程であり、モノクローナル抗MG-H1抗体をマイクロプレートのウェル等に吸着させ固相化する。モノクローナル抗MG-H1抗体をマイクロプレートのウェル等に吸着させる手段としては、疎水的相互作用、共有結合、静電相互作用、水素結合、その他電荷移動等が挙げられる。
前記工程(2)は、抗原を、捕捉抗体である固相化されたモノクローナル抗MG-H1抗体に結合させる工程である。前記工程(2)における抗原は、被験者から採取した生体試料に含まれる抗原である。
タンパク質に結合していない遊離体のMG-H1に対する結合能を有し、固相化されたモノクローナル抗MG-H1抗体に、遊離体のMG-H1及びタンパク質に結合した非遊離のMG-H1を有するMG-H1化I型コラーゲン又はその断片が結合した場合であっても、後述する工程(3)において、抗I型コラーゲン抗体を用いて、モノクローナル抗MG-H1抗体に結合したMG-H1化I型コラーゲン又はその断片のみが検出されることにより、モノクローナル抗MG-H1抗体を用いた高感度のMG-H1化I型コラーゲン又はその断片の検出が可能となる。
抗体1を産生するハイブリドーマ(OYC111):受託番号NITE P-1898
抗体2を産生するハイブリドーマ(OYC112):受託番号NITE P-1899
抗体3を産生するハイブリドーマ(OYC113):受託番号NITE P-2064
前記工程(3)は、検出抗体である抗I型コラーゲン抗体を抗原に結合させる工程である。より具体的には、前記工程(2)においてモノクローナル抗MG-H1抗体に結合した抗原に、抗I型コラーゲン抗体を結合させる。
前記工程(4)は、検出抗体を検出する工程である。検出抗体である抗I型コラーゲン抗体を検出する方法としては、各種公知の方法を用いることができる。例えば、前記工程(3)において検出抗体として酵素標識済みの抗I型コラーゲン抗体を用い、前記工程(4)にて該抗I型コラーゲン抗体を直接検出してもよい。また、抗I型コラーゲン抗体と結合する二次抗体により該I型コラーゲン抗体を検出してもよい。
以下のようにして調製したMG-H1化I型コラーゲンを、検量線を作成するためのスタンダードとして用いた。
〔MG-H1化I型コラーゲンの調製〕
2mg/mLCOlIウシ真皮由来と20mM又は2mMに希釈したMGリン酸緩衝溶液を当量混合し、37℃で16時間インキュベートした。反応後の試料を透析バックに充填し、試料容量に対して300倍量以上のPBSを用いて4℃で6時間以上透析した後、外液を新鮮PBSに交換し、更に4℃で16時間以上透析を継続した。透析後の試料を回収し、該試料をMG-H1化I型コラーゲンスタンダードとした。MG-H1化I型コラーゲンスタンダードは、以下の〔タンパク質定量法〕によりタンパク質量を定量し、以下の〔SDS-PAGE〕及び〔ウェスタンブロッティング〕により、MG-H1化I型コラーゲンスタンダード中にMG-H1化I型コラーゲンが含まれることを確認した。MG-H1化I型コラーゲンスタンダードは、一20℃にて保存した。
ウシ血清アルブミン(BSA)をスタンダードとし、ビシコニン酸(BCA)法キット(PIERCE、サーモサイエンティフィック社)を用いて実施した。
試料蛋白質(1ug相当)をLaemmli法に従って還元条件下にてSDS-PAGEした。分離された蛋白質はクーマシーブリリアントブルー(CBB)染色法を用いて検出した。SDS-PAGEの結果、上記のように調製した試料は、未処理のコラーゲンと比較して、処理したMGの濃度依存的に、高分子量側へのバンドシフトが観察され、試料蛋白質中に、MG-H1化I型コラーゲンが存在することが確認された。
試料蛋白質(1ug相当)を還元条件下にてSDS-PAGEした後、PVDF膜上に定電圧15V、1時間にて転写した(セミドライブロッティング)。試料転写後のPVDF膜を市販ブロッキング溶液を用いて室温、1時間ブロッキングした後、TBS-Tによる室温5分間の洗浄を2回繰り返した。マウスモノクローナル抗MG-H1抗体を10%(v/v)ブロッキング溶液を用いて5ug/mLに希釈した後、洗浄後のPVDF膜に加え、室温1時間インキュベートした。TBS-Tによる室温5分間の洗浄を2回繰り返した後、免疫反応促進剤(Can Get Signal 溶液2)を用いて1万倍希釈したHRP標識抗マウスIgG1抗体を加え、室温1時間インキュベートした。TBS-Tによる室温7分間の洗浄を3回繰り返した後、更にTBSによる室温5分間の洗浄を2回繰り返した。PVDF膜上に化学発光検出試薬を加え、免疫反応性蛋白質を検出した。
以下のサンドイッチELISA法により、健常女性及び骨粗鬆症患者女性から採取した生体試料中のMG-H1化I型コラーゲン又はMG-H1化I型コラーゲンの断片を測定した。生体試料は、PROMEDDX社より購入したヒト血清検体を用いた。
〔サンドイッチELISA法〕
(1)固相化バッファーを用いて5ug/mLに希釈したマウスモノクローナル抗MG-H1抗体を50uL/wellでマイクロタイタープレートに加え、室温で2時間インキュベートした。
(2)マイクロタイタープレート内の液を除去し、PBS-Tを0.2mL/well加え、そのまま液を除去する工程を3回実施した。
(3)10%(v/v)ブロッキング溶液を0.2mL/well加え、室温で1時間インキュベートした。
(4)上記(2)の操作を行った。
(5)2%(v/v)ブロッキング溶液を用いてMG-H1化I型コラーゲンスタンダード、健常女性由来のヒト血清検体、又は骨粗鬆症患者女性由来のヒト血清検体を適度に希釈し、50uL/wellで上記マイクロタイタープレートに添加した後、4℃で一晩インキュベートした。健常女性由来のヒト血清検体、及び骨粗鬆症患者女性由来のヒト血清検体はそれぞれ、10個のウェルに添加した。
(6)上記(2)の操作を行った。
(7)免疫反応促進剤(Can Get Signal 溶液1)を用いて0.5ug/mLに希釈したウサギポリクローナル抗ヒトColI抗体を50uL/wellで添加し、室温で2時間インキュベートした。
(8)上記(2)の操作を行った。
(9)免疫反応促進剤(Can Get Signal 溶液2)を用いて4,000倍に希釈したHRP標識抗ウサギIgG抗体を50uL/wellで添加し、室温で1時間インキュベートした。
(10)上記(2)の操作を行った。
(11)TMB試薬を50uL/well加え、室温で30分間インキュベートした。
(12)反応停止液を50uL/well加え、450nmで吸光度を測定した。
使用した試薬・備品は以下の通りである。
・コラーゲンI型(ColI)ウシ真皮由来:ペプシン可溶化、5 mM 酢酸溶液、3mg/mL、ニッピ(株)
・2mg/mLCoI1酢酸溶液:3 mg/mLCol1ウシ真皮由来を5mM酢酸を用いて2mg/mLに希釈した。
・メチルグリオキサール(MG)水溶液:40%、シグマ(株)
・20mM及び2mM MGリン酸緩衝溶液:40%(6.5M)MG水溶液を、0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(Na-PO4、pH7.5)を用いて目的濃度に希釈した。
・10-20%ポリアクリルアミドグラジエントゲル:スーパーセップTM エース、和光純薬(株)
・6XSDS-PAGE試料緩衝液:還元剤含有、ナカライテスク(株):終濃度1Xとなるよう蛋白質試料に加え使用した。
・ポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜:Immobilon P、メルクミリポア社
・ブロッキング溶液:牛乳由来蛋白質、塩化ナトリウムを含むトリス緩衝塩類溶液(TBS)、pH7.2、ナカライテスク(株)
・10%(v/v)及び2%(v/v)ブロッキング溶液:上記ブロッキング溶液を100%としてTBS又はPBSを用いて目的濃度に希釈した。
・免疫反応促進剤:Can Get Signal(登録商標) 溶液1及び溶液2、東洋紡(株)
・化学発光検出基質試薬:Luminata Forte(登録商標)、メルクミリポア社
・マウスモノクローナル抗MG-H1抗体:クローン#OYC113、オリエンタル酵母工業(株)
・西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスIgG1 ヤギポリクローナル抗体:サザンバイオテック社
・ウサギポリクローナル抗ヒトColI抗体:アクリスアンチボディーズ社
・96ウェルマイクロタイタープレート:F96MAXISORP、NUNC、サーモサイエンティフィック社
・3,3’,5,5’テトラメチルベンジジンTMB基質試薬;BD OptEIATM、BDバイオサイエンス社
・リン酸緩衝塩類溶液(PBS)
・TBS-T:0.05%(v/v)Tween-20含有TBS
・PBS-T:0.05%(v/v)Tween-20含有PBS
・固相化バッファー:50mM炭酸ナトリウムバッファー(Na2CO3),pH9.6
・反応停止液:1NH2SO4
・その他一般試薬についてはナカライテスク(株)又は和光純薬(株)より購入した。
図1に、健常女性及び骨粗鬆症患者女性の血清中のMG-H1化I型コラーゲン量(平均値)を示した。MG-H1化I型コラーゲンスタンダードの測定については、0.046μg/mL~0.225μg/mLの検量範囲で良好な直線性が得られ、これを測定可能範囲として設定した。図1に示すように、健常女性と比べ、骨粗鬆症患者女性において、血清中におけるMG-H1化I型コラーゲンのレベルが明らかに高値傾向であることが分かった。したがって、本発明の骨質の評価方法による評価に基づき、骨粗鬆症の罹患又はリスクを予測することができることが分かる。また、MG-H1化I型コラーゲンは、骨質の評価の指標として用いることができることから、図1に示す骨粗鬆症患者女性は、骨質が低下していると考えられる。
Claims (5)
- 被験者から採取した血清中の、
メチルグリオキサール-ハイドロイミダゾロン(MG-H1)化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片を測定することを含むことを特徴とする、骨質の評価方法。 - 測定方法が、モノクローナル抗MG-H1抗体及び抗I型コラーゲン抗体を使用するサンドイッチELISA法であり、
モノクローナル抗MG-H1抗体が、MG-H1化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片に対するモノクローナル抗体であり、
抗I型コラーゲン抗体が、ヒトI型コラーゲンに対するポリクロ―ナル抗体である、請求項1に記載の骨質の評価方法。 - モノクローナル抗MG-H1抗体が、NITE P-1898(OYC111)、NITE P-1899(OYC112)又はNITE P-2064(OYC113)として寄託されたハイブリドーマが産生する抗体である、請求項2に記載の骨質の評価方法。
- 被験者から採取した血清中の、MG-H1化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片の量が、健常者から採取した血清中の、MG-H1化したI型コラーゲン又は該I型コラーゲンの断片の量と比較して、有意に高い場合に、前記被験者は骨質が低下していると評価する、請求項1~3の何れか1項に記載の骨質の評価方法。
- 請求項1~4の何れか1項に記載の骨質の評価方法により、骨粗鬆症の罹患又はそのリスクを予測するために用いられる、被験者の骨質の評価を得る、骨質の評価の取得方法。
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