JPH04216465A - リガンドを免疫学的に測定するための方法及び試薬 - Google Patents
リガンドを免疫学的に測定するための方法及び試薬Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
測定方法及びこれに適当な試薬組成物に関する。
結合可能であり、かつ特定の病気又は人体の健康状態に
対するパラメータとして使用される著しく多数の物質が
存在する。これらの物質には、一方では結合部位をその
表面に有する免疫学的に活性のタンパク質、例えば腫瘍
標識物質、ホルモン又はウィルス性タンパク質が属し、
かつ他方ではDNAフラグメントが属する。上記の以下
「リガンド」と呼称される物質はしばしば著しく少量で
のみ存在するために、該物質の検出には免疫検定の原理
による方法が使用され、この場合、この方法を用いて上
記物質は著しく特異的かつ正確に測定されることができ
る。公知の免疫学的測定方法は、均質相方法と不均質相
方法とに分類される。不均質相方法の場合には、検出す
べき物質及び標識化成分を含有する複合体を固定化し、
かつこのことによって結合されていない成分から分離す
るために常に固相反応が関与している。均質相方法の場
合には、結合された標識と結合されていない標識との分
離は行なわれず、その結果、結合された標識と結合され
ていない標識との区別は別の方法によって行なわれる必
要がある。
、即ち拮抗的検定及びサンドイッチ検定を基礎とする。 上記変法の場合には通常少なくとも2つの受容体が使用
され、この場合、受容体は検出すべきリガンドと結合可
能であり、かつ受容体の1つは標識を有し、別の1つは
固相に結合されているか又は固相への結合を仲介する。 このために多数の変法が、別の受容体の使用下で公知で
ある。固相に結合されており、かつ標識を有する全ての
複合体が測定される。
質的に2つの変法が存在し、この場合、リガンドに対す
る抗体が固定化されるか又はリガンドに類似の物質が固
定化される。第1の変法の場合には、リガンドを含有す
る試料溶液及びリガンドと標識とからなる接合体が固定
化された抗体と一緒に恒温保持される。この場合、リガ
ンド及び標識化物質は抗体への結合について競合してい
る。より多量のリガンドが溶液中に存在すればするほど
、より少量の標識化物質が結合されることができる。 固相と液相の分離後さらに標識は2相のうち1相中で測
定することができる。結合された標識化物質の量は、測
定すべき物質、即ちリガンドの量に対する間接的な尺度
である。
る試料溶液が、リガンドに対して特異的な抗体及び固定
化物質類似体と一緒に恒温保持される。この場合、固定
化されたリガンド及び溶液中に存在するリガンドは抗体
への結合について競合している。より多量のリガンドが
溶液中に存在すればするほど、より少量の抗体が固定化
リガンドへの結合により、同様に固相への結合によって
結合される。この場合にも再度、固相を液相から分離し
た後に、試料溶液中のリガンドの量に再び間接的に比例
している結合された標識の量が測定される。
リガンドに対する抗体は固定化され、試料溶液は固定化
された上記抗体の存在下で、リガンドと結合可能であり
かつ標識化されている別の抗体と一緒に恒温保持される
。この場合に受容体は過剰量で添加され、その結果、試
料中に存在する、検出すべき全ての分子は固相に結合さ
れ、かつ標識化受容体と結合する。
物質(リガンド)に対して、複数の特殊に適応する受容
体が予め考慮されていなければならない点である。この
ようにして、リガンドごとにそれぞれ異なる、しばしば
標識化された特殊の抗体が必要である。通常抗体分子の
複数部位で攻撃する、抗体への標識群の共有結合は、こ
のように変性された抗体の結合性性質の望ましくない変
化を惹起する可能性がある。
パク質又はDNA‐もしくはRNAフラグメントの検出
の場合に生じる。
くは多数は結合することができ、この場合、結合の結果
として生じる不正確さは標準の使用によって尚補正され
なければならない。しかしながら、全ての使用された受
容体自体が他方において二価であるか又は多価である場
合に、上記の不正確さは尚強められる。
、リガンドが高い正確度、良好な再生可能性及び高い特
異性をもって検出されることができ、かつその上普遍的
に使用可能な標識化成分及び普遍的に適当な固相材料が
使用されることができる方法を提供することであった。 殊に、唯一の特殊に適応する受容体のみが必要とされる
。
リガンドを a)特異的結合能を有する物質P2の、その分子のうち
少なくとも1個が標識を有する少なくとも分子2個並び
に b)P2に対して1価の結合能を有する結合成分P1と
、測定すべきリガンドに対する結合部位R1とからなる
受容体Rと反応させ、かつ標識を測定することを特徴と
するリガンドの免疫学的測定方法によって解決される。
量で有利にリガンドの可能量に対する過剰量で使用され
、この場合、上記過剰量は、全P2が標識化されている
場合にはリガンドの化学量論的量の2倍に相応しており
、また標識化されていないP2が使用されている場合に
は該過剰量はリガンドの化学量論的量の1倍に相応して
いる。また、標識化されていないP2が使用されている
実施態様の場合には、標識化されていないP2が1倍の
過剰量で存在する。
出物中で検出すべき、特異的な結合能力がある全てのリ
ガンドの測定に適当であり、この場合、低く濃縮された
物質は、高く濃縮された物質と同様に良好に検出するこ
とができる。本発明による方法の感度及び正確さは、従
来の公知方法と比較して改善されている。本発明は、簡
単な試薬を用いて迅速かつ確実に測定を実施する可能性
を提供する。
するリガンド及びDNA‐もしくはRNA分子の測定に
好適である。この場合、特異的な結合部位とは、別の物
質との特異的な結合を生じることができる結合部位と理
解される。上記結合部位の例は、抗原決定基、タンパク
質上の特異的な結合部位又はDNAもしくはRNA上の
特異的な核酸配列である。
合対P1/P2の唯一の結合成分であるP1を含有し、
かつこの結合成分P1はP2に対して1価であり、その
結果、受容体R1分子につき唯1分子P2のみが結合さ
れることができることである。成分R1として、リガン
ドと特異的に結合可能である物質が適当である。この物
質は、例えば高分子、例えば抗体、抗体フラグメント及
び特異的結合能を有する結合タンパク質、ハプテン、エ
ピトープであることができるし、DNA検出もしくはR
NA検出の場合にはDNAプローブであることができる
。有利に成分R1は、リガンドに対して結合部位1個の
みを有する。タンパク質検出の場合には有利に、抗体結
合部位1個のみを有する抗体フラグメントが使用される
か又は、タンパク質を特異的に結合させる物質、例えば
T4を結合するタンパク質検出のためのT4が使用され
る。DNAもしくはRNAの検出については、成分R1
として例えば、検出すべきDNAもしくはRNAの配列
とハイブリッド形成することができるゾンデが使用され
る。特に有利に受容体R中の成分R1として、リガンド
と結合可能な抗体のFab′フラグメントが使用される
。R1は、リガンドに依存して単一物質であってもよく
、混合物であってもよい。
結合成分である。特異的に相互結合する対は公知である
。適当な結合対は、殊にビオチン‐ストレプタビジンな
いしはアビジン;ハプテン‐抗体、抗原‐抗体、コンカ
バリン(Concavalin)‐抗体;糖‐レクチン
;ハプテン‐結合タンパク質、例えばチロキシンを結合
するグロブリン及びチロキシン‐もしくはオリゴペプチ
ド抗体である。
プタビジンないしはアビジンが使用され、その結果、受
容体R1は特に有利に唯1分子ビオチンを結合成分P1
として含有する。
得られる(例えばEur. J. Biochem.1
31(1980) 333〜338と同様である)。
識化されていない形で固相への結合を仲介する。
測定に対して不変であることができ、かつ唯一受容体が
それぞれの検出すべきリガンドに一致させる必要がある
だけであるため、一般的試験を提供することができる。 Rとリガンドと、標識化されたP2との結合が均質相中
で進行するため、この結合は、不均質相中で進行する、
固相、即ちP2へのRの結合と比較して有利である。従
って、固相に結合された、標識化されていない、特異的
に結合する系のP2は過剰量で使用される。
抗体フラグメントR1並びにP1としてのビオチンから
なる接合体が使用される。
体ないしは抗体誘導体の成分R1が結合成分P1と化学
量論による比1:1で反応されることによって得られる
。有利にカップリングは、遊離SH基又はアミノ基によ
って行なわれる。この場合に統計的に生じる、2個もし
くはそれ以上の成分P1を有する生成物はゲルクロマト
グラフィーによる方法によって分離することができる。 特に有利に本発明による方法に対して、Fab′フラグ
メントとビオチンとからなる接合体Rが使用される。こ
の種の接合体を得るために、例えば検出すべきリガンド
と結合可能な抗体がペプシンで処理され、生じるF(a
b′)2フラグメントを還元させる条件にさらされ、か
つ引き続き成分P1と反応させられ、この場合、成分P
1中に存在する官能基によってか又はスペーサーによっ
て場合により結合部位の活性化後に成分P1はFab′
フラグメントの遊離SH基もしくはアミノ基に結合する
。1個もしくは複数の結合成分P1を含有する生成物は
、例えば欧州特許出願公開第0 131 343号明細
書に記載の方法により分離することができ、この場合、
親和性のタンパク質の電荷差異は分離に関与する。 タンパク質のアミノ官能基による結合成分同士の結合の
際に単結合もしくは多重結合により、その分離を可能に
する異なる電荷を有する接合体が得られる。
スチックからなる試薬壜又は微量滴定板が好適であり、
この場合、容器は吸着もしくは共有結合によって内側表
面をP2で被覆されている。さらに粒子状物質、例えば
モレキュラーシーブ材料、ガラス玉、プラスチック管(
Kunststoffschlaeuche)及び類似
物並びに多孔性層状支持材、例えば紙もまた適当である
。結合成分P2の結合は自体公知の方法で行なわれる。
で使用され、均質相試験の実施の場合には全P2が標識
化された形で使用される。この場合には標識として、常
用の免疫試験標識、例えば酵素、蛍光体、化学発光体も
しくは放射性物質が適当である。標識の方法は、例えば
Clin. Chim. Acta 81(1977)
1〜40から当業者に公知であり、かつ本明細書では更
に詳説はされない。標識は、自体公知の方法で測定する
ことができる。
相を使用すること無く使用される場合、全P2は標識化
された形で使用される。さらに、この際に形成される、
リガンドとR少なくとも2分子と、複合体中のRの分子
数に相応する分子数の標識化されているP2とからの複
合体は、単相処理の実施の場合の当業者に公知の標識測
定方法で検出される。適当な検出方法は、例えば欧州特
許第0084 807号明細書に記載されている。
びに単相処理の場合に付加的に接合体Kは使用すること
ができ、この場合、接合体は、受容体R中の結合成分P
1と同一である結合成分P1と一緒にリガンドもしくは
リガンド類似体を含有する。上記処理の実施の場合には
試料溶液中のリガンドは、添加された接合体K中のリガ
ンドもしくはリガンド類似体と受容体R中の成分R1を
めぐって競合し、その結果、拮抗的方法が生じる。上記
実施態様は、固相方法の場合並びに均質相中での方法の
場合に使用することができる。接合体Kを得るのに、受
容体Rを得るための実施態様は同様に有効である。この
場合、受容体R中の成分R1との結合能力に関してリガ
ンドそのものと類似する性質を有する物質は、リガンド
類似体と見做され、その結果、実際的に結合部位をめぐ
る競合が、使用された化学量論的条件下で存在する。
ともできるし、複数工程で実施することもできる。評価
は自体公知の方法で行なわれる。各受容体及び測定すべ
き物質もそれぞれ特異的にのみ、各々に対して特定的な
反応結合成分と反応することができるため、全受容体及
び試料を一緒に恒温保持することが可能であり、かつ方
法を1工程で実施することが可能である。このことは、
自動分析装置中で方法を実施する場合に特に有利である
。方法が1工程で不均質に実施される場合には有利に、
標識を有する物質P2は受容体Rと比較して不足量で使
用される。
有利に緩衝溶液中で行なわれる。上記方法用の緩衝液系
は、自体公知である。これには、グッドの緩衝液(GO
OD‐Puffer)及びホスフェート緩衝液が好適で
ある。
ために、受容体R3個、標識化されたP2及び場合によ
ってはKを有する試料溶液を標識化されていないP2で
被覆された固相の存在下で同時にか又は順次に恒温保持
される。この場合に、例えば受容体R2個はリガンドに
成分R1によって結合する。さらに、受容体Rの結合成
分P1によって、標識化されたP2が結合され、かつ別
の受容体Rによって結合対P1/標識化されていないP
2によって固相への結合が行なわれる。固相に結合され
ており、かつ標識を有する全複合体が評価される。
ることができ、かつまたポリクローナル抗体の使用の場
合に著しく敏感である1つの方法が提供される。
くとも一部分は標識化された形で存在する、特異的結合
能を有する物質P2及び、P2に対して1価の結合能を
有する結合成分P1と、測定すべきリガンドに対する結
合部位R1とからなる受容体Rを含有することによって
特徴付けられている、リガンドの免疫学的測定のための
試薬である。有利に該試薬は、標識化された形での物質
P2及び固相に結合された形として合一された糖剤(例
えば試験キャリヤーデバイスの層又は泥状粒子溶液)で
の物質P2を含有する。
されていない、固相に結合されているか又は固相と結合
可能なP2を含有する。別の有利な実施態様により試薬
は、既に定義された通り付加的にリガンドもしくはリガ
ンド類似体と成分P1とからの接合体Kを含有する。上
記試薬は、体液及び組織抽出物中の数多くのパラメータ
の測定に適当である。
衝剤を含有する。特に有利に該試薬はホスフェート緩衝
液又はグッドの緩衝液を含有する。
の結果が描かれている線図である。
が描かれている線図である。
ンと、抗AFP抗体のFab′フラグメントとからの接
合体(抗AFP‐Fab′‐ビオチン)の製造AFPに
抗するポリクローナル抗体を免疫吸着により排除し、こ
れからFab′フラグメントを得た。このFab′フラ
グメントをAnalyt.Biochem. 161(
1987) 262〜271ないしはAnalyt.B
iochem. 149(1985)529〜536の
記載によりビオチンにカップリングした。
ト緩衝液 pH8.6 18.2mmol/l8‐
アミノ‐1‐ナフタレンスルホン酸1.27mmol/
l ウシ血清アルブミン0.2重量% (試験における最終濃度) 緩衝液A480μl及び抗AFP‐Fab′‐ビオチン
20μl(試験における最終濃度:4μg/ml)をス
トレプタビジンで被覆されたポリスチレン容器(欧州特
許出願公開第0 269 092号明細書により製造)
中に試料(AFPで増加されたヒト血清)50μlと一
緒に注入し、かつ25℃で30分間恒温保持した。引き
続き、緩衝液A480μl及びストレプタビジン‐PO
D接合体(50mU/試験)の溶液20μlを添加し、
かつ25℃で30分間恒温保持した。この混合物を洗浄
し、かつABTS(登録商標;以後省略)溶液(ABT
S、2,2′‐アジノ‐ジ[3‐エチルベンゾチアゾリ
ン‐スルホン酸(6)]‐ジアンモニウム塩9.1mm
ol/l、ホスフェート‐シトレート緩衝液 pH4
.4 100mmol/l、過硼酸ナトリウム3.2
mmol/l)1mlを添加し、25℃で30分間恒温
保持し、かつAFP含量の尺度として光学濃度を422
nmで測定した。
に添加する方法で行なった。この測定によりチロキシン
結合率(TBI)に直接比例する較正曲線が得られた。
た量のTBG及びT4を含有する標準液を使用した。試
料1についてはTBI0.44が得られ、試料2につい
てはTBI1.44が得られた(ベーリンガー・マンハ
イム社(Boehriger Mannheim Gm
bH)のエンツィームン‐テストの作業手引書(Arb
eitsanleitung zu Enzymun−
Test)TBK(登録商標)、注文No.24941
6を参照のこと)。
T4 36pmol/l バルビツル酸ナトリウム120mmol/lホスフェー
ト緩衝液 pH8.6 18.2mmol/lウシ
血清アルブミン0.2重量% 試薬2 T4とビオチンとからの接合体0.2nmol/lT4
に抗するポリクローナル抗体からの抗T4‐Fab′‐
ビオチン(例1に相応して製造された)0.15mg/
l バルビツル酸ナトリウム120mmol/lホスフェー
ト緩衝液 pH8.6 18.2mmol/lウシ
血清アルブミン0.2重量% 試料50μlを試薬1 500μlと一緒にストレプ
タビジンで被覆されたポリスチレン容器中に注入し、か
つ25℃で30分間恒温保持した。この混合物に試薬2
500μlを添加し、かつ25℃で30分間恒温保
持した。引き続き、水で洗浄し、かつABTS溶液(例
1を参照のこと)1mlを添加し、25℃で30分間恒
温保持し、かつチロキシン結合率の尺度として光学濃度
を422nmで測定した。この結果は図1から見て取る
ことができる。
液を濃度0mg/l、0.5mg/l及び1.0mg/
lで使用した。
ン‐POD接合体50U/lバルビツル酸ナトリウム1
20mmol/lホスフェート緩衝液 pH8.6
18.2mmol/l8‐アミノ‐1‐ナフタレンス
ルホン酸1.27mmol/l ウシ血清アルブミン0.2重量% 試料50μlを試薬1mlと一緒にストレプタビジンで
被覆されたポリスチレン容器中で25℃で30分間恒温
保持した。引き続き、洗浄し、かつABTS溶液(例1
を参照のこと)1mlを添加し、25℃で30分間恒温
保持し、かつT4に抗する抗体の含量の尺度として光学
濃度を422nmで測定した。この結果は図2から見て
取ることができる。
るモノクローナル抗体50mgを2倍モル過剰量のD‐
ビオチニル‐ξ‐アミドカプロン酸‐N‐ヒドロキシ‐
スクシンイミドエステルとJACS 100(197
8)、3585〜3590により反応させた。主要生成
物としてモノビオチニル化IgG′s及び分離される高
ビオチニル化副生成物が得られる。
343号明細書に記載され ているDIPクロマトグラフィー(Δ‐等電点(Del
ta‐Isoelectric‐Point))を用い
て行なった。
ラム(Mono‐S Kationenaustaus
chersaeule)(ファルマシア社(Pharm
acia))で行なった。
1mmol/l、pH6.9(緩衝液A)中に供給した
。結合された成分を線状勾配の接触によってカリウムピ
ロホスフェート緩衝液20mmol/l / Na
Cl200mmol/l、pH6.9(緩衝液B)で溶
離した。純粋なモノビオチニル化IgG画分が高い収率
で、より高いビオチニル化度を有するプールとともに得
られた。
るモノクローナル抗体を、ジョンストン(A. Joh
nstone)、ソープ(R. Thorpe)著;I
mmunochemistry in Practic
e, Blackwell Scientific P
ublications(1982)、52〜53によ
りFabに分解した。
に反応させた。
: 緩衝液A:MES50mmol
/l、pH5.6 緩衝液B:ME
S50mmol/l / NaCl200mmol
/ l、pH
5.6上記条件下で、Fab‐ビオチンを高い収率下で
純粋に得ることができた。
クシンイミドエステル MES:2‐(N‐モルホリノ)エタンスルホン酸KP
P: カリウムピロホスフェートRSA: ウシ血
清アルブミン POD: ペルオキシダーゼ 例6 TSH試験 試験を、例5によりFab‐ビオチンとして得られた、
TSHに抗する2つのモノクローナル抗体(ECACC
87122201及びECACC87122202)か
らの混合物を用いて実施した。
ml中のFab‐ビオチン混合物3μg、RSA0.1
%を試料(TSHで増加されたヒト血清)200μlと
一緒にストレプタビジンで被覆された容器(例1、AF
Pを参照のこと)中で2時間恒温保持した。その後、結
合されていない材料を洗い落した。
‐POD‐接合体200mUを1時間恒温保持し、かつ
その後に結合されていない材料を洗い落した。
恒温保持し、かつTSH含量の尺度として光学濃度を4
22nmで測定した。
れている線図である。
る線図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 リガンドを免疫学的に測定するための
方法において、測定すべきリガンドをa)特異的結合能
を有する物質P2の、その分子のうち少なくとも1個が
標識を有する少なくとも分子2個並びにb)P2に対し
て1価の結合能を有する結合成分P1と、測定すべきリ
ガンドに対する結合部位R1とからなる受容体Rと反応
させ、かつ標識を測定することを特徴とするリガンドの
免疫学的測定方法。 - 【請求項2】 不均質相中で作業を行ない、かつこの
ために、固相に結合され、かつ標識化されていない分子
P2を使用する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 均質相中で作業を行ない、かつ全ての
分子P2を標識化された形で使用する請求項1記載の方
法。 - 【請求項4】 付加的にリガンドもしくはリガンド類
似体とP1とからなる接合体Kを恒温保持の際に添加す
る請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 P1がビオチン、ハプテン又はエピト
ープである請求項1から4までのいずれか1項に記載の
方法。 - 【請求項6】 P2がアビジン、ストレプタビジン、
これらのポリマー又は抗体もしくは抗体フラグメントで
ある請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 R1がハプテン、エピトープ、DNA
‐もしくはRNA配列、又は高分子である請求項1から
6までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項8】 リガンドを免疫学的に測定するための
試薬において、該試薬が、少なくとも部分的に標識化さ
れた形で存在する、特異的結合能を有する物質P2、並
びにP2に対して1価の結合能を有する結合成分P1と
、測定すべきリガンドに対する結合部位R1とからなる
受容体Rを含有することを特徴とする、リガンドの免疫
学的測定のための試薬。 - 【請求項9】 該試薬が固相に結合されているか又は
固相と結合可能である標識化されていないP2を含有す
る請求項8記載の試薬。 - 【請求項10】 該試薬が付加的にリガンドもしくは
リガンド類似体とP1とからの接合体Kを含有する請求
項8又は9記載の試薬。
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