JPH02163659A - グリオーマ特異抗原の測定法 - Google Patents

グリオーマ特異抗原の測定法

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JPH02163659A
JPH02163659A JP31892188A JP31892188A JPH02163659A JP H02163659 A JPH02163659 A JP H02163659A JP 31892188 A JP31892188 A JP 31892188A JP 31892188 A JP31892188 A JP 31892188A JP H02163659 A JPH02163659 A JP H02163659A
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antigen
antibody
insolubilized
glioma
monoclonal antibody
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Ryohei Yamamoto
良平 山本
Shigeki Kimura
茂樹 木村
Jun Yoshida
純 吉田
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Amano Pharmaceutical Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野] 本発明はグリオーマ特異抗原G−22の測定法に関する
ものであり、本発明法を用いることにより的確かつ迅速
な脳腫瘍の診断、病態把握が可能となる。
〔従来技術〕
脳腫瘍は、米国の調査では人口10万人につき、14.
5人の発生頻度で認められ〔アナルス・オブ・ニューヨ
ーク・アカデミ−・サイエンス(Ann、 N、Y、 
Acad、 Sci、) 381巻、6〜16ページ、
 1.982年:ニューロロジ−(Neurology
) 22巻、40〜48ペ一ジ1972年〕、国内にお
いても1969年〜1978の10年間に20.192
例が登録されている(脳腫瘍全国集計調査報告、196
9〜1978年)。このような脳腫瘍はその組織型によ
って髄膜腫、星細胞腫、多形膠芽腫神経鞘腫、悪性星細
胞腫等々の組織型に分類される。この分類において、グ
リオーマ(神経腰脚)と呼ばれる脳腫瘍は、外科的治療
で選択的に削出することは極めて困難であり、グリオー
マの中でも特に悪性度の高いグリオブラストーマの5年
間生存率は10.1%と低い。このようにグリオーマは
治療が非常に困難な腫瘍である。
近年診断学、検査技術の向上とともに各種悪性腫瘍の診
断法が開発され臨床医学に応用されている。特に腫瘍特
異抗原又は腫瘍関連抗原の発見は各種悪性腫瘍の診断及
び治療に寄与するところが大きい。例えば癌胎児性蛋白
α−フェトプロティンは1964年にタタリノブ(Ta
tarinoν)によって発見され、現在特に肝癌、消
化器癌等の診断、治療の有用な指標として測定されてい
る(Gann  70巻、133〜139ページ、 1
979年)。 又、癌胎児性抗原CEAは消化器癌を始
め各種の腫瘍のマーカーとして広く測定されている(臨
床検査 28巻。
l019〜1023ページ、 1984年)。しかしな
がら、現在なお診断判別の難しい腫瘍(代表的なものに
脳腫瘍)も多い。
前に述べたように、脳腫瘍の中にはグリオーマのように
治療が困難で現在の医療レベルでは完治不可能なものも
ある。その原因の一つとして初期に診断することが、難
しい点が挙げられる。つまり、これら脳腫瘍の診断上の
問題点は、先住部位の関係もあり発病初期に発見するこ
とが他の悪性腫瘍以上に難しいこと、及び簡便な検査法
がないということである。検査法における問題点として
は、特に脳を髄関門の問題がある。即ち、脳を髄系組織
由来の特に比較的高分子の物質は血液中に出難いという
機構が存在する。従って通常、高分子の物質は、たとえ
脳腫瘍組織から放出されても血中にはほとんど流出しな
い。また、前述のαフェトプロティン、CEAなどの物
質は多くの組織の腫瘍に存在する為、血液中で検出され
ても脳腫瘍であるかどうかの判別はできない。
上記問題点を解決する方法として本発明者らはグリオー
マ特異抗原およびその高感度測定法を見い出し、先に出
願している(特願昭63−239947号)。このグリ
オーマ特異抗原の高感度測定法はグリオーマの診断に極
めて有用なものであるが、グリオーマ特異抗原の診断、
治療への応用性を更に高めるためには、より高感度かつ
迅速な測定法が望まれる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者らは上記のような現状を考慮し、鋭意研究した
結果、特願昭63−239947号記載のグリオーマ特
異抗原G−22(以下G−22抗原という。)は同一分
子内に同一のモノクローナル抗体に結合し得る部位を2
ケ所以上持っていることを解明した。
即ちG−22抗原の1分子が1種類のモノクローナル抗
体の2分子以上と結合し得るため、1種類のモツクロー
ナル抗体のみを用いていわゆるサンドイッチ免疫測定法
あるいはツーサイト(two−site)免疫測定法が
可能であることがわかった。このサンドインチ免疫測定
法により従来以上の高感度でかつ簡便なG−22抗原の
測定が可能となったのである。
C問題点を解決するための手段およびその作用〕本発明
におけるG−22抗原とは以下に示すものである。
■ ヒト脳llff1mのうち、グリオーマ及びグリオ
ーマに関連する腫瘍の組織・細胞に存在し、■ 少なく
ともヒト成人正常脳組織には、実質上存在せず、 ■ グリオーマ及びグリオーマに関連する腫瘍以外には
存在しないか、またはごく限られた腫瘍あるいは細胞に
のみ存在する、 ■ G−22抗原に特異的なモノクローナル抗体と結合
する、 ■ SDSポリアクリルアミド電気泳動で約67、。
OOの分子量を示す蛋白質 を言う。
以上のようなG−22抗原はグリオーマ患者の腫瘍組織
に存在するため、腫瘍組織あるいは細胞より漏出し、腫
瘍組織あるいは細胞の増加または病状の悪化に伴い、生
体体液特に脳を髄液または血中に放出される。
該G−22抗原を分離精製するためには基礎医学的な研
究においては脳腫瘍患者より外科的手術などで摘出され
た腫瘍組織あるいは生体体液を材料とすることもできる
が、この場合、得られた腫瘍組織と全く同質の腫瘍組織
を安定して得ることは難しく、臨床医学に広く応用し、
グリオーマ患者の診断及び治療に応用しようとするとき
は、安定して確保するためにもこれらの材料は好ましく
ない。
この目的に適した材料としては、近年発達してきた細胞
培養法によって培養して得られた、各種グリオーマ培養
細胞株あるいはグリオーマ関連培養細胞株が好適に使用
できる。具体的にはオリゴデンドログリオーマ(oHg
odendrogl ioma)、アストロサイトーマ
(astrocytoma) 、エラベンデイモー一 マ(epcndymoma)、メデュロブラストーマ(
medulloblastoma) 、マリグナント・
アストロザイトーマ(maligr+ant astr
ocytoma) 、グリオブラストーマ(gliob
lastoma)などの腫瘍由来の細胞株であり、これ
らは識別のために記号で示される。
例えばII−178−MG、 ll−251,NG、 
U−251,−3P、 KNS−42,T−98゜GL
−2,GL−4,GL−9,GL−11,GL−13,
MK−MG、SK−MG−1゜SR−MG−4、3に−
4G−5、SK−MG−6、3に一台G−7.SK−M
G−9゜SK−門G−15,5K−AO2,SK−MS
、KMS−II等と示される。このようなヒト脳腫瘍細
胞培養株は通常同質の細胞の集団であり、又、細胞培養
法により大量の細胞を必要な時に得ることができるので
本発明法に最も適した材料となり得る。
ヒト脳腫瘍細胞株の培養は、通常無菌的に行われ、培地
としてはRP旧−1640,ダルベツコ改変イーグル(
Dulbeccos’ Modified Eagl)
培地などの基本培地に、牛胎児血清などを加えた培地が
用いられる。牛胎児血清の代わりに種々の増殖因子を加
えた培地での培養も可能であり、このような培地を用い
た場合、培地由来の不純物の混入が少ないので培養後の
脳腫瘍培養株の取扱いが楽になる。又、このような意味
で、栄養源のみからなり牛胎児血清、増殖因子等を含ま
ない無血清培地で生育増殖するヒト脳腫瘍細胞株を選択
することは、経費の面から考えても好ましい。但し、す
べてのヒト脳腫瘍細胞株が無血清培地で生育増殖すると
は限らないので使用するヒト脳腫瘍細胞株に適した培地
を選択する必要がある。ヒト脳腫瘍細胞株は、このよう
に選択された培地を用いて、フラスコ、ローラーボトル
、培養タンクなどを用いて培養する。
増殖した脳腫瘍培養細胞は通常、培養器具・装置の内面
あるいは培養担体の表面に接着した形で得られるため、
これらから剥離する必要がある。脳腫瘍培養細胞の剥離
法としては、細胞をトリプシン、コラゲナーゼなどの蛋
白分解酵素で処理する方法を用いることができる。しか
し、この分解酵素での処理は目的とする脳腫瘍特異抗原
が分解されることもあり得る。従って、脳腫瘍培養細胞
の剥離法としては物理的、化学的剥離法が好ましい。
具体的には、培養器具を振盪して培地その他の溶液によ
る衝撃によって剥離する方法、ガラス、合成樹脂、ゴム
などの棒、板、ヘラなどでこすり落とす方法などが好ま
しい。又、大量培養などの場合は種々の薬剤を用いて剥
離する方法が適している。このための薬剤としては種々
の酸、アルカリ。
細胞の膜構造や培養性に影響を与えるキレート剤。
各種無機イオンの溶液、あるいは種々の界面活性剤なと
が単独もしくは組み合わせて用いられる。
このようにして得られた脳腫瘍培養細胞を集め、場合に
よってはそれを洗浄する。得られた培養細胞からG−2
2抗原を抽出精製する際には、G−22抗原を特異的に
検出・定量し、同時に効率よく精製するために、G−2
2抗原に特異的なモノクローナル抗体を用いるのが有効
である。
G−22抗原に特異的なモノクローナル抗体の作製は、
上記で得られた脳腫瘍培養細胞1該細胞の抽出液あるい
は精製されたG−22抗原の適当量を生理食塩水等に懸
濁し、これをそのままもしくは適当なアジュバントと混
合し動物の皮肉、腹腔内等に注射する。この操作を1〜
2週間隔でくり返し、適当な時期にG−22抗原に対す
る抗体産生の有無を調べる。抗体産生性の有無を調べる
には、免疫動物の血清を用い、通常行われる免疫化学的
手法が応用される。次いで抗体産生の確認された動物よ
りB細胞を分離し、適当なミエローマ細胞株(例えばマ
ウス由来のP3/NSI/l−Ag4−1細胞)との間
で常法により細胞融合を行う。このようにして得られた
融合細胞、即ちハイブリドーマの中よりG−22抗原に
特異的に結合するモノクローナル抗体を産生ずるハイブ
リドーマを選択する。なお、上記の脳腫瘍培養細胞等を
動物に免疫する代わりに、脳腫瘍培養細胞等と動物のB
細胞を適当な期間、培地中で接触させた後、上記と同様
にB細胞とミエローマ細胞とを融合させても良い。この
ようなハイブリドーマの作成に用いられる動物としては
現在−船釣に用いられているマウスで良い。得られたハ
イブリドーマは動物腹腔内もしくは合成培地中で増殖さ
せることができ、得られた抗体産生ハイブリドーマを用
いてはG−22抗原に対するモノクローナル抗体は安定
して得ることができる。このモノクローナル抗体は培養
液又は腹水より塩析ゲルろ過、イオン交換クロマトグラ
フィー等の方法でイムノグロブリン分画として精製する
本発明は上記に述べたG−22抗原に対応するモノクロ
ーナル抗体を使用してG−22抗原を測定する方法を提
供するものである。
使用するモノクローナル抗体は上記の如く調製したイム
ノグロブリン分画そのものでも使用できるが、更にG−
22抗原との結合部位のみを分離したF(ab’)2.
 Fab’、 Fabなとの分画として使用することも
できる。
上記モノクローナル抗体を用いて、検出可能な物質と結
合させた標識モノクローナル抗体を作成する。検出可能
な物質としては、その検出感度がG−22抗原の高感度
な測定法に必要とされる検出感度に充分なものを選択す
る必要がある。具体的には各種放射性同位元素、各種酵
素、蛍光物質5発光物質1金属イオンなどがあり、更に
好ましくは+2J、 +311.β−D−ガラクトシダ
ーゼ、パーオキシダーゼ アルカリホスファターゼ、フ
ルオレウセイン メチルウンベリフェロン、マグネシウ
ムなどがあげられる。これら検出可能な物質とモノクロ
ーナル抗体との結合は、既知の方法が用いられる。例え
ば、放射性同位元素を用いる場合クロラミンT、ヨード
ゲン(ピアス社製・登録商標)などの試薬が用いられ、
酵素の場合には二官能性試薬によるカップリング法、過
沃素酸酸化法などが応用できる。
G−22抗原の定量に必要な試薬としては、上記の標識
されたモノクローナル抗体(以下、標識抗体と言う)及
び標識されたモノクローナル抗体の作成に使用したもの
と同一のモノクローナル抗体を水不溶性担体に不溶化し
たもの(以下、不溶化抗体と言う)がある。
モノクローナル抗体を不溶化するための水不溶性担体と
しては、各種の多糖ゲル、ポリスチレンなどの合成樹脂
で作られた粒子、ボール、試験管その他の小容器、同様
の形態のガラス、金属などの他、ニトロセルロース、ナ
イロンなどの合成薄膜などが適している。これら水不溶
性担体へのモノクローナル抗体の不溶化法としては、物
理的吸着、共有結合などの化学的結合が利用できる。例
えば物理的吸着法では、一定濃度のモノクローナル抗体
の溶液にポリスチレンビーズ等を入れ、−定時間放置す
ることによりポリスチレンビーズ等にモノクローナル抗
体を物理的に不溶化することができる。この際、不溶化
に際してモノクローナル抗体の溶液を絶えず動かすこと
により水不溶性担体表面にモノクローナル抗体を均一に
不溶化することができる。又、モノクローナル抗体の溶
液を15〜40’Cに保つことにより短時間に不溶化す
ることができる。化学的結合法では、各種カップリング
用試薬、例えば臭化シアン、グルタルアルデヒド、過沃
素酸ナトリウム1 カルボジイミド誘導体、シラン剤1
マレイミド誘導体、サクシニイミドエステル、オキシラ
ン化合物、トシルクロライド、カルボニルイミダゾール
等々が用いられる。
このようにしてiji製された不溶化抗体は、G−22
抗原の定量に際してそのまま用いるのは好ましくない。
即ち、そのまま用いた場合、不溶化抗体の表面、あるい
はモノクローナル抗体の不溶化のために利用された化学
的に活性な反応基が定量に際して反応液成分を非特異的
に吸着結合し測定感度の悪化をもたらすのである。これ
を防止するためには、モノクローナル抗体を不溶化した
後の不溶化抗体の表面を処理することが必要である。こ
の処理法としては、調製した不溶化抗体を十分に洗浄し
た後、不溶化抗体の表面を不活性化する方法が好ましい
。不溶化抗体の表面を不活性化するためには、アルブミ
ン1ゼラチンその他の蛋白を1種以上含む溶液、各種ア
ミノ酸その他のアミノ基を持つ化合物の溶液、還元剤、
酸化剤などが各々単独もしくは組み合わせて用いること
ができる。
このようにして調製された試薬を用いてG−22抗原を
測定する。
測定の様式としては以下の方法がある。
■ G−22抗原と不溶化抗体を一定時間反応させ、次
に不溶化抗体を洗浄するかもしくは洗浄せずに標識抗体
を反応させ、不溶化抗体−G−22抗原標識抗体の複合
体を形成させる。
■ G−22抗原と標識抗体をあらかじめ反応させ、こ
の反応液に不溶化抗体を入れて更に反応を行い、■と同
じ複合体を形成させる。
■ G−22抗原、標識抗体および不溶化抗体を同時に
反応させ、■と同じ複合体を形成させる。
上記いずれの方法においても標識抗体の濃度および不溶
化抗体上のモノクロー−3−ル抗体の量を調節すること
により高感度の測定が可能であるが、特に■、■におい
てより高感度の測定が容易に行われる。
測定に供する検体、例えば血清、脳を髄液としては秤量
の精度および得られる検体の総量を考慮すると10〜5
00 μPが好ましい。
免疫測定用の緩衝液としてはアルブミン、ゼラチンなど
の一種以上の蛋白質を0.01〜1%含むpl+4から
pH8,5の緩衝液が好ましく、反応温度は2°C以J
:40°C以下が好ましい。反応時間は測定感度に影響
する重要な因子であるが、操作性も考慮すると免疫反応
の総時間は8時間以内が好ましい。
免疫反応終了後、不溶化抗体を洗浄し、不溶化抗体に結
合した検出可能な物質を測定する。既知濃度のG−22
抗原を含む標準液と検体について同じ操作を行い両者の
検出可能な物質の測定値を比較することにより検体中の
G−22抗原の濃度を知ることができる。
以下本発明法の実施例を示す。
実施例1 土工脳腫瘍培養細胞に対するモノクローナル抗体の作製 脳腫瘍培養細胞株SK−MG−4を10%牛脂児血清を
含むダルベツコ改変イーグル培地でローラーボトル(8
50c+fl)を使用して培養した。培養後、ローラー
ボトル内部を0.15MのNaClを含む20mMリン
酸緩衝液(p)I 7.3)で洗浄した。次いでローラ
ーボトル内に界面活性剤(Noniclet P−40
:シグマ社製)1%を含む上記リン酸緩衝液20戚を加
えて軽く振盪し、細胞をローラーボトル内面より剥離さ
せた。
得られた細胞懸濁液を015MのNaC1にて透析し、
この懸濁液の一部をマウスにそのまま皮下注射した。2
週間後、再度マウスに懸濁液を注射し、以後1週間ごと
に3回同し操作を行った。このマウスの肺臓細胞を取り
出しマウスミエローマ細胞株N5−1とポリエチレング
リコールを用いて融合させ、ハイブリドーマを含む細胞
懸濁液を10%牛脂児血清を含むRPMI−1640−
HAT培地を含む96ウエルマイクロタイタープレート
に分注し、37゛Cで3週間培養した。
得られたハイブリドーマの抗体産生能を調べたところ、
脳腫瘍培養細胞SK−MG−4の細胞成分に結合するハ
イブリドーマ4株が含まれていた。このハイブリドーマ
のうち1株がSK−M(、−4細胞成分の中の5DS−
ポリアクリルアミド電気泳動で約67000の分子量を
示す成分即ちG−22抗原と結合した。このハイブリド
ーマの生産するモノクローナル抗体をG−22モノクロ
一ナル抗体と命名した。本モノクローナル抗体はIgG
2aであった。
b、 G−22抗原の精製 グリオーマ細胞株U−251−MGを培養し、細胞をあ
つめ、抽出液を得た。抽出液をG−22モノクロ一ナル
抗体不溶化セファロースのカラムに流し、カラムを洗浄
後、0.5Mの酢酸でG−22抗原を溶出した。
850c髪のローラーボトルより240 μgのG−2
2抗原が得られた。
c、G−22モノクロ一ナル抗体による各種組織の染色 G−22モノクロ一ナル抗体を用いて各種組織切片をP
AP法によって染色した。結果を第1表に示す。
第1表 丈ユ酵素免疫測定法によるG−22抗原の測定l−で得
られたG−22モノクロ一ナル抗体を西洋ワサビのペル
オキシダーゼと常法により結合させ標識抗体を得た。一
方、同しモノクローナル抗体の溶液(Azaonm=0
.3)にポリスチレンビーズを入れ4°Cで一晩静置し
てG−22モノクローナル不溶化ポリスチレンビーズ(
不溶化抗体)を作製した。
しで得られたG−22抗原を用いて作製した標準液(G
−22抗原濃度0,1.3.10.30ng/m1)5
0μlに0.5%の牛血清アルブミンを含むリン酸緩衝
液(pH7)  200μlを混合し、これに上記不溶
化抗体を各々の液に対して1個いれ、37°Cで2時間
反応させた。不溶化抗体を洗浄後、上記の標識抗体を含
む上記と同じ緩衝液200μでと不溶化抗体を37°C
で1時間反応させた。最後に不溶化抗体を洗浄しオルト
フェニレンジアミンと8202を酵素基質として不溶化
抗体に結合した酵素活性を測定しG−22抗原の検量線
を作成した。検量線を第1図に示す。log/fRP、
以上のG−22の測定が可能であった。
B  放射免疫測定法によるG−22抗原の測定G−2
2モノクローナル抗体のF(ab″)2フラグメントを
調製し、これをコードゲン(ピアス社・登録商標)を用
いて+zs工で標識し、標識抗体を得た。
ス」1例」1〜と同じ方法で調製したG−22抗原の標
準液50μeに人隻輿上と同じ不溶化抗体と200μ2
のゼラチン含有緩衝液(0,5%のゼラチン、  0.
3MNaClを含む20mMリン酸緩衝液、pH7)を
加え37°Cで1時間反応させた。この反応液に標識抗
体100100O0を含むゼラチン含有緩衝液50μλ
を加え、更に1時間反応させた。不溶化抗体を洗浄後、
不溶化抗体に結合した+251量をガンマ−カウンター
で計測した。この結果0.3ng/d以上のG−22抗
原が測定可能であった。
大型113  脳を髄液中のG−22抗原の測定脳腫瘍
(グリオーマ)患者の脳を髄液についてG−22抗原を
遺り1例」工と同様の操作で測定したところ、23ng
/m1の濃度であった。一方髄膜炎患者のを髄液ではG
−22抗原は検出できなかった。
実施例4 精製したG−22抗原を用いるモノクローナ
ル抗体の作成とG−22抗原の測定 実施例1の土工で調製したG−22抗原の溶液とフロイ
ントのアジュバントを混合しエマルジョンを作成した。
これを用いてmづ工の土工と同じ方法でハイブリドーマ
の作成を行った。この結果G22抗原に結合するモノク
ローナル抗体を産生ずるハイブリドーマ1株が得られた
。このモノクローナル抗体を用いてi−と同じ方法でG
−22抗原の測定を行ったところ、0.6ng/ml1
以上のG−22抗原が測定できた。
実施例5 各種脳腫瘍患者の脳を髄液中のG−22抗原
の測定 311例」−の方法でグリオブラストーマ、メデュロブ
ラスドーマ、アストロサイトーマ、ニューリノーマ、胃
癌より転移した脳腫瘍(転移性脳腫瘍)の患者から得ら
れた脳を髄液各1検体についてG−22抗原を測定した
。グリオブラストーマ、メジュロブラスドーマ、アスト
ロサイトーマではG−22抗原は各々24.5ng/ 
mfl、 15.4ng/ ml、  9.8ng/ 
mであったが、ニューリーマと転移性脳腫瘍ではG−2
2抗原は検出できなかった。
実施例61段階反応によるG−22抗原の測定G−22
抗原標準液50μρ、ズ」1例づ−のA工で得られた標
識抗体の希釈液200μ!および同じく尖星鼾のす−で
得られた不溶化抗体を同時に混合し、37°Cで2時間
反応させた。次に不溶化抗体を洗浄後実態炎上の±−と
同じ方法で不溶化抗体に結合した酵素の活性を測定した
。この結果第1図とほぼ同じ検量線が得られた。
〔発明の効果〕
以上、本発明法は唯一種類のモノクローナル抗体を用い
るだけでG−22抗原の高感度の測定が可能であり、ま
た操作も簡便なことから脳腫瘍の診断等へ寄与するとこ
ろ大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1におけるG−22抗原の検量線を示す

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)グリオーマ特異抗原G−22、該抗原に対する1種
    類のモノクローナル抗体を結合させた不溶化抗体および
    該モノクローナル抗体を検出可能な物質で標識した標識
    抗体を同時に又は順次反応させた後、該不溶化抗体を洗
    浄し、該不溶化抗体に結合した検出可能な物質を測定す
    ることを特徴とするグリオーマ特異抗原G−22の測定
    法。
JP31892188A 1988-12-16 1988-12-16 グリオーマ特異抗原の測定法 Pending JPH02163659A (ja)

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