JPH06105257B2 - 癌の測定用キット - Google Patents

癌の測定用キット

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JPH06105257B2
JPH06105257B2 JP59165351A JP16535184A JPH06105257B2 JP H06105257 B2 JPH06105257 B2 JP H06105257B2 JP 59165351 A JP59165351 A JP 59165351A JP 16535184 A JP16535184 A JP 16535184A JP H06105257 B2 JPH06105257 B2 JP H06105257B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は液体中の癌関連抗原、特に正常細胞の癌化や脱
分化により産生される糖蛋白、糖脂質および糖抗原を免
疫血清学的検査法により定性,定量し、癌を測定する方
法に用いるキットに関する。
従来の技術 従来、癌の特異的免疫血清学的検査法には、癌特異糖蛋
白を癌診断用マーカーとして測定する方法が行われてい
る。これらの方法は、糖蛋白質の蛋白質部分の免疫原性
を利用する方法であり、腫瘍マーカーとしては、例え
ば、α−フェトプロテイン(以下AFPという)、癌胎児
性抗原(以下CEAという)、γ−グルタミルトランスペ
プチターゼ(以下γ−GTPという)、ヒト絨毛性ゴナド
トロピン(以下HCGという)等が挙げられる。
発明が解決しようとする問題点 例えば、血清AFP値の測定は、原発性肝癌の特異的免疫
血清学的診断法として知られているが、その上昇が軽度
の場合には、肝細胞の再生によるのか、肝癌細胞による
ものなのか、鑑別が困難である。AFPは、原発性肝癌の
ほか、卵巣腫瘍やときとして、胃癌,膵癌よりの肝転移
(転移性肝癌)でもときとして著しく増加するため、単
なる量的変動からは癌の鑑別診断が難しい。
問題点を解決するための手段 本発明者は、細胞の癌性変化に伴い、その体液中には未
分化型細胞(特に癌細胞)により産生される癌関連糖抗
原が放出されること、該糖抗原は正常な分化型細胞から
産生されるものとは立体的な構造に部分的相違が見られ
ること、さらには糖結合蛋白質であるレクチンは、これ
ら糖抗原の部分的な立体構造を特異的に認識することに
着目した結果、吸着交叉免疫電気泳動法(以下ACIEとい
う)を用いてレクチン結合性を分析する方法において、
泳動後の発色系にパーオキシダーゼ(以下PODという)
標識プロテインAと4−メトキシ−1−ナフトールおよ
び過酸化水素からなる高感度な検出法を用いることによ
り分析の精度を挙げ、測定時間の短縮ができること、さ
らには、レクチンの結合特異性を任意に組み合わせるこ
とにより癌の種類を明確に鑑別することができることを
見出し、本発明を完成した。
作用 以下本発明を詳細に説明する。
本発明は、液体中のα−フェトプロテインと2種類以上
のレクチンとの結合性を個別に吸着交叉免疫電気泳動法
により分析し、得られた2種類以上の分析結果を統合し
て、原発性肝癌と転移性肝癌とを鑑別する、癌の測定方
法に用いるための、レクチン、パーオキシダーゼ標識プ
ロテインA、抗α−フェトプロテイン血清、4−エトキ
シ−1−ナフトールおよび過酸化水素からなる癌の測定
用キットに関する。さらにACIEにおける発色にPOD標識
プロテインAと4−メトキシ−1−ナフトールおよび過
酸化水素とからなる検出法を用いれば、より高感度に癌
の診断が行なえる。
本発明で使用される液体としては、各種の体液、例え
ば、血液,尿,唾液,胃液,腸液,膵液,胆汁,細胞組
織液,浮種液,胸水,心嚢液,関節液,脳脊髄液,羊
水,性器分泌液,母乳,鼻汁,喀痰,涙,汗等が挙げら
れるが就中、血液を血清または血漿として使用するのが
好ましい。
癌関連糖抗原としては、AFP,CEA,HCG,γ−GTP等が挙げ
られる。
本発明で使用されるレクチンとしては、α−D−グルコ
ースおよびα−D−マンノースと特異的に結合するレク
チンとしてタチナタマメレクチン(以下ConAという)、
及びレンズマメレクチン(以下LCHという)が、N−ア
セチルガラクトサミンと特異的に結合するレクチンとし
てインゲンマメレクチン(以下PHAという)のイソレク
チンであるPHA−Eが、β−D−ガラクトースと特異的
に結合するレクチンとしてヒマの実レクチン(以下RCA
という)のイソレクチンであるRCA−Iが、N−アセチ
ルグルコサミンと特異的に結合するレクチンとして、バ
ンデリアマメレクチン(以下BSAという)のイソレクチ
ンであるBSA−II等が挙げられる。
本発明方法において、癌関連糖抗原の分離・同定はACIE
法を利用するのが好ましい。すなわち、癌関連糖抗原含
有試料をレクチン含有ゲル内で一次元に泳動分離した
後、分離された各分画を抗血清を含んだゲル内で二次元
の方向に泳動し、発色させることにより各分画を鋭い沈
降峰として、定量的に検出することができる。レクチン
結合性はこの泳動距離の特異的な変化から求められる。
本発明方法においてACIE後の発色には酸素免疫測定法を
用いる。特にPOD標識プロテインAと4−メトキシ−1
−ナフトールおよい過酸化水素とからなる発色系は、高
感度,高分離能,鮮明,迅速かつ簡便な方法であり、癌
の確定的診断には極めて有用な方法である。
レクチンとの結合性による癌の診断は、単独でもある程
度は可能であるが、充分とは言えず、レクチンとの結合
性を2種以上組み合わせることにより、より明確に行え
る。組み合わせとしては測定物質の種類により異なる
が、例えばAFPの分析には、ConA,LCH等が挙げられる。
詳細には、胎児性蛋白の1種であるAFPは原発性肝癌や
性線の奇形腫,卵巣腫瘍の患者血中に出現する糖蛋白質
である。ACIEを用いるとレクチン結合性の差からAFPは
数種類に分画される。すなわち、例えばConAを用いる
と、AFPはConAに結合する分画とConAに結合しない分画
の2分画に分かれ、個体発生学的にはConA結合AFPは肝
細胞に、ConA非結合AFPは卵黄嚢に由来することが知ら
れている。本発明において、原発性肝癌患者の血清AFP
を分析すると、大多数の胎生期の肝細胞に由来するAFP
分画(a峰という)の他、1部卵黄嚢由来の分画(b峰
という)が認められる。一方転移性肝癌患者の血清AFP
はすべて卵黄嚢由来の分画(b峰)が認められる。同様
にLCHにおいて、胎生期のAFPはA峰、B峰,C峰,D峰の4
分画に分かれる。AFP産生部位の経時的変化から、A峰
とC峰は肝細胞由来の分画、B峰とD峰は卵黄嚢由来の
分画であると分析される。原発性肝癌および転移性肝癌
それぞれのAFP分画パターンをみると原発性肝癌ではす
べてA峰,C峰のみ認められるが、転移性肝癌ではA峰,C
峰以外にB峰が認められる。すなわち、原発性肝癌では
胎生期の肝細胞で産生されるAFP分画が主として出現す
るのに対し、転移性肝癌では胎児肝由来のAFP以外に卵
黄嚢で産生される分画も認められる。従って卵黄嚢由来
のAFP分画を指標することにより原発性肝癌と転移性肝
癌の識別診断は可能となる。
さらには、他のレクチン,PHA−E,RCA−I,BSA−IIにおい
て、羊水中のAFPは、経時的に特異的な変動を示さない
が、癌患者血清中のAFPでは、特異的な分画パターンを
示す。
癌関連糖抗原は複雑な立体構造を示すが、各レクチンは
この構造を部分的に認識しているので、1種類のレクチ
ンの糖特異的結合性だけでは癌の診断は明確には行えな
い。ConA,LCH,PHA−E,RCA−I,BSA−IIの5種類のレクチ
ンを適宜に組み合わせることで、より明確に癌関連糖抗
原の立体構造を識別させ、これにより癌鑑別を確定的に
診断することができる。
本法を実施するにあたって、検体量,レクチンの量,POD
標識プロテインAの量および比率,基質の量,反応時
間,温度,電気泳動の条件は測定する物質の種類,レク
チンの種類,使用する受容体の力価,支持体の種類等に
よって異なるので各測定について最も適切な条件を実験
的に決める。
以下に、本発明の実施の態様を具体的に示す。
一定量の体液5μ以上好ましくは5〜10μを、レク
チン含有ゲル上一次元電気泳動により拡散させる。一次
元泳動後、分離された各分画を抗血清を含んだゲル内で
二次元の方向に泳動し、酸素免疫測定法により検出す
る。
レクチン濃度は測定物質およびレクチンの種類により異
なるが、一般的に分離能は濃度にも依存する。本発明方
法においては、高感度な検出法であるので低濃度のレク
チン、200〜600μg/mlでも容易に分離できる。
ゲル支持体は特に限定されないが、二次元の吸着交叉免
疫電気泳動の場合には特に電気浸透度の低いアガロース
を用いた方が、ゲルの歪みが少なく良い。ゲル支持体の
調製法は通常の方法を採用できる。蒸留水、pH8.6附近
のバルビタール緩衝液またはトリス塩酸緩衝液等の希釈
液に一定量のアガロースを添加し、静かに撹拌下、60〜
80℃に加温して溶解し所定の平板に流し、放冷してゼリ
ー状に凝固させる。
ゲルの濃度は、通常0.5〜2.0重量%、特に0.8〜1.0重量
%が好ましく、必要により防腐剤を添加しても良い。
またこのゲルは、長時間泳動すると発熱のためゲルの表
面が乾燥して、歪みの原因にもなる。さらにレクチンと
該糖抗原の結合は一般的に低温ほど強いので、泳動は15
℃以下、好ましくは5〜10℃で行うと良い。例えば電子
冷却泳動装置等を用いると低濃度のレクチンでも効率よ
く分離できる。
ACIEの一次元の泳動距離は、一般的に長くする程分離は
良いが、レクチンもその分必要となり、泳動時間も長く
なるので6cm以上であれば十分である。泳動用のコント
ロールマーカーには、色素〔例えばブロムフェノールブ
ルー(以下BPBという)〕結合アルブミンを検体と平行
して流すが、AFPの場合には、BPB結合アルブミンが6〜
7cm附近まで泳動すれば十分である。
一方、二次元の泳動も長時間を要する(通常は16時間以
上)が、本発明における検出法は測定感度が鋭敏である
ため2〜6時間、好ましくは2〜4時間泳動すれば十分
である。
次に本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発
明は以下の実施例によってその範囲を限定されるもので
はない。
実施例1. LCH〔ファルマシア・ファインケミカルズ社(スウェー
デン)製〕−ACIEによる肝癌の鑑別診断 (a) 被検サンプルの調製: 原発性肝癌48例、転移性肝癌8例の各血清を正常ヒト血
清(AFP:5ng/ml以下)で希釈し、AFP30,000ng/ml以下に
調整しサンプルとした。
(b) LCH含有アガロース板の作製(一次元泳動
用): 1.0%アガロース〔FMC Marine Colloids Division社
(米)製、pH8.6,イオン強度0.05のバルビタール緩衝液
で溶解〕にLCHを200μg/ml混合した。このLCH含有アガ
ロースゲル15mlをゲルボンド(FMC Marine Colloids Di
vision社製,110×125mm)上に流し込み、凝固させて、
厚さ約1mmのLCH含有アガロース板を作製した。
(c) 抗AFP血清含有アガロース板の作製(二次元泳
動用): 1.0%アガロース10mlに抗AFP血清〔ダコ(DAKO)社(デ
ンマーク)製〕20μを混合した。この抗AFP血清含有
アガロースゲル10mlを上記と同じゲルボンドに流し込
み、凝固させて厚さ約1mmの抗AFP血清含有アガロース板
を作製した。
(d) POD標識プロテインA希釈液の調製: POD標識プロテインA〔E.Y.LABOLATORIES社(米)製〕2
0μに、希釈液〔NaCl14.0gをバルビタール緩衝液(pH
8.6)1に溶解したもの〕10mlを混合し、0.2%POD標
識プロテインA希釈液とした。
(e) 発色用試液の調製: 4−メトキシ−1−ナフトール〔アルドリッチ(Aldric
h)社(米)製〕200μ、0.05Mトリス緩衝液(トリス
ヒドロキシメチルアミノメタン12.114g/と0.1M HCl
を100:77で混合した液、pH7.6)10mlおよび30%H2O21滴
を使用直前に混合し発色用試液とした。
(f) AFPの測定: (a)で得たサンプル10μを(b)で調製したLCH含
有アガロース板の孔(直径4mm)に注入し、一次元電気
泳動を行った。泳動は、バルビタール緩衝液(pH8.6)
を用いて、3mA/cm,90分,10℃冷却下に行った。また対照
としてヒト血清アルブミン(シグマ社製,fractionV,0.0
1%BPB5μ含有)を用い、約6cm泳動した位置に印をつ
けた。
一次元電気泳動後、アガロース板を泳動方向し平行に約
1cmの巾で切り取り、(c)で調製した抗AFP含有アガロ
ース板に密着させ、一次元展開方向に対して直角方向に
2.5mA/cm,3時間,10℃冷却下に二次元電気泳動を行っ
た。
泳動後、吸着パット(日本商事社製)で2〜3分間処理
して脱蛋白したのち、リン酸緩衝液(pH7.2)で30分間
洗浄した。再び吸着パットを用いて乾燥し、実施例1〜
(c)で調製したPOD標識プロテインA10mlを平板上に流
した。30分間反応後、再び吸着パットによる乾燥,洗浄
〔リン酸緩衝液(pH7.2)で30分間〕,吸着パットによ
る乾燥を上記と同様に繰り返したのち、(e)で調製し
た発色試液10mlを加え、2〜3分間反応させた。2〜3
分間水洗し、吸着パットで乾燥させて、一次元電気泳動
で得たアルブミンの位置から二次元電気泳動で現れた泳
動ピークまでの距離を測定した。
標準羊水をLCH−ACIEにより泳動すると、泳動距離によ
り決定されるA峰、B峰、C峰に分離されることが知ら
れているが(図1)、上記の実験で得られるLCH−ACIE
による肝癌患者血清の代表的な泳動像は、(1)A峰の
みが単独に出現するタイプ(I型)、(2)C峰のみが
単独に出現するタイプ(II型)、(3)A峰とC峰の2
峰が出現するタイプ(III型)、(4)A峰あるいはC
峰以外にB峰も出現するタイプ(IV型)に分かれる。
III型はさらにA峰とC峰の量的な違いによって(a)
峰の方がC峰より高いタイプ(III a型)、(b)C峰
の方がA峰より高いタイプ(III b型)に分かれる。
またIV型は(a)A峰とB峰の2峰が出現するタイプ
(IV a型)、(b)A峰,B峰,C峰の3峰が出現するタイ
プ(IV b型)、(c)B峰のみ出現するタイプ(IV c
型)に分かれる。
第1表に示される通り、原発性肝癌血清中のAFPはI型,
II型およびIII型に分画されるが、転移性肝癌ではすべ
てIV型に分画され、原発性,転移性肝癌の識別に有用で
ある。
実施例2. ConA−ACIEによる肝癌の鑑別診断 実施例1と同様の血清サンプルを用いて、LCHに替えてC
onA(ファルマシア・ファインケミカルズ社製)含有ア
ガロース板(ConA:600μg/ml)を用いる以外は実施例1
と同様の方法で行った。
標準羊水をConA−ACIEにより泳動すると、泳動距離によ
り決定されるa峰およびb峰に分離されることが知られ
ているが(図2)、上記の実験で得られるConA−ACIEに
よる肝癌患者血清の代表的な泳動像は、(1)a峰のみ
出現するタイプ(1型),(2)a峰,b峰の2分画が出
現するタイプ(2型)および(3)b峰のみ出現するタ
イプ(3型)に分かれる。
第2表および第3表に示される通り、原発性肝癌血清中
のAFPは1型(a峰のみ)および2型(a峰>b峰)に
分画されるが、転移性肝癌では2型(a峰<b峰)およ
び3型に分画され、原発性,転移性肝癌の鑑別に有用で
ある。
実施例3. PHA−E−ACIEによるAFP産生疾患の鑑別診断 原発性肝癌5例,転移性肝癌4例,卵巣腫瘍4例,睾丸
腫瘍1例の各血清について、LCHに替えてPHA−E(E.Y.
LABOLATORIES社製,アメリカ)含有アガロース板(PHA
−E:200μg/ml)を用いる以外は、実施例1と同様の方
法で行った。泳動のピークは第4表に示す泳動距離から
A峰,B峰,C峰,D峰の4分画に命名した。
その結果、PHA−E−ACIEによる各種癌患者血清の泳動
像は、(1)C峰のみ,D峰のみまたはC峰,D峰の2分画
がそれぞれ出現するタイプ(1型)および(2)A峰,C
峰の2分画,B峰のみ,B峰,C峰の2分画またはB峰,C峰,D
峰の3分画がそれぞれ出現するタイプ(2型)に分かれ
た。2型は、第5表中下線で示すようにA峰またはB峰
が出現することを特徴とする。
羊水中のAFPはPHA−E−ACIEにおいて胎令との間に特異
的な変動は認められない。しかし癌患者血清において
は、第5表に示す如く、一定の傾向が認められた。
実施例4. RCA−I−ACIEによるAFP産生疾患の鑑別診断 実施例3と同様の血清サンプルを用いて、LCHに替えてR
CA−I(E.Y.LABOLATORIES社製)含有アガロース板(RC
A−I:200μg/ml)を用いる以外は、実施例1と同様の方
法で行った。
泳動のピークは第4表に示す泳動距離からA峰,B峰,C
峰,D峰の4分画に命名した。
その結果、RCA−I−ACIEによる各種癌患者血清の泳動
像は(1)C峰のみ、D峰のみまたはC峰,D峰の2分画
がそれぞれ出現するタイプ(1型),(2)A峰,C峰の
2分画,A峰,D峰の2分画またはA峰,C峰,D峰の3分画が
それぞれ出現するタイプ(2型)および(3)A峰,B
峰,D峰の3分画またはB峰,D峰の2分画がそれぞれ出現
するタイプ(3型)に分かれた。2型および3型は、第
6表中下線で示すようにA峰および/またはB峰が出現
することを特徴とする。
羊水中のAFPは、RCA−I−ACIEにおいて胎令との間に特
異的な変動は認められない。しかし、癌患者血清におい
ては第6表に示す如く、一定の傾向が認められた。
実施例5. BSA−II−ACIEによるAFP産生疾患の鑑別診断 実施例3と同様の血清サンプルを用いて、LCHに替えてB
SA−II(E.Y.LABOLATORIES社製)含有アガロース板(BS
A−II:200μg/ml)を用いる以外は、実施例1と同様の
方法で行った。
泳動のピークは、第4表に示す泳動処理からA峰,B峰,C
峰,D峰の4分画に命名した。
その結果、BSA−II−ACIEによる各種癌患者血清の泳動
像は、(1)C峰のみまたはD峰のみ出現するタイプ
(1型)、および(2)A峰,B峰,D峰の3分画、または
B峰,D峰の2分画が出現するタイプ(2型)に分かれ
た。2型は、第7表中下線で示すようにA峰および/ま
たはB峰が出現することを特徴とする。
羊水中のAFPは、BSA−II−ACIEにおいて、胎令との間に
特異的な変動は認められない。しかし、癌患者血清にお
いては第7表に示す如く、一定の傾向が認められた。
実施例6. ConAとLCHの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例2において鑑別が曖昧な病例、すなわちConAで2
型に属した患者血清中、原発性肝癌でb峰が高値(14%
以上)を示した病例(4例)および、転移性肝癌でb峰
が低値(45%以下)を示した症例(6例)について、LC
Hによる分画パターン(実施例1)の結果を照合した。
その結果、原発性肝癌はすべてIII型に、転移性肝癌は
すべてIV型に属した。
実施例7. ConAとPHA−Eの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例2において鑑別が曖昧な症例、すなわちConAで2
型に属した患者血清中、原発性肝癌でb峰が高値(14%
以上)を示した症例、および転移性肝癌でb峰が低値
(45%以下)を示した症例のうち、その数例の患者血清
について、PHA−Eでの分画パターンを検討した実施例
3の結果を照合した。
その結果、原発性肝癌は1型に、転移性肝癌はいずれも
2型に属した。
実施例8. PHA−EとRCA−Iの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例3および実施例4において鑑別が曖昧な症例、す
なわちPHA−Eにおいて、1型を示した卵巣腫瘍患者血
清は、RCA−Iでは3型に分類された。
また、RCA−Iで1型を示した転移性肝癌患者血清は、R
HA−Eでは2型に分類された。
実施例9. PHA−EとBSA−IIの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例3および実施例5において鑑別が曖昧な症例、す
なわちPHA−Eにおいて、1型を示した卵巣腫瘍患者血
清は、BSA−IIでは1型に分類された。
また、BSA−IIで1型を示した転移性肝癌患者血清は、P
HA−Eでは2型に分類された。
実施例10. RCA−IとLCHの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例4において鑑別が曖昧な症例、すなわちRCA−I
において、1型を示した転移性肝癌患者血清は、LCH
(実施例2)ではIVb型に分類された。
実施例11. RCA−IとBSA−IIの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例4および実施例5において鑑別が曖昧な症例、す
なわちRCA−Iにおいて1型を示した転移性肝癌患者血
清は、BSA−IIでは2型に分類された。
また、BSA−IIで1型を示した転移性肝癌患者血清は、R
CA−Iでは3型に分類された。
実施例12. BSA−IIとLCHの組み合わせによる癌の鑑別診断 実施例5において鑑別が曖昧な症例、すなわちBSA−II
で1型を示した転移性肝癌患者血清は、LCH(実施例
2)ではIVb型に分類された。
上記の如く、ConA,LCH,PHA−E,RCA−I,BSA−IIの5種類
のレクチンを相補的に任意組み合わせることにより、癌
をより明確に鑑別診断することが可能となった。
発明の効果 上記の如く本発明によれば、体液中の癌関連糖抗原を有
利に分析し、これにより癌を鑑別診断することができ
る。臨床的に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
図1、LCH−ACIEによる標準羊水の泳動像。 符号の説明 A:A峰 B:B峰 C:C峰 CSA:ニワトリ血清アルブミン 図2、ConA−ACIEによる標準羊水の泳動像。 符号の説明 a:a峰 b:b峰 CSA:ニワトリ血清アルブミン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レクチン、パーオキシダーゼ標識プロテイ
    ンA、抗α−フェトプロテイン血清、4−メトキシ−1
    −ナフトールおよび過酸化水素からなることを特徴とす
    る吸着交叉免疫電気泳動法による癌の鑑別用キット。
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