JPH07502113A - 生理活性型の腫瘍壊死因子(tnf)の検出方法 - Google Patents

生理活性型の腫瘍壊死因子(tnf)の検出方法

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JPH07502113A JP5505949A JP50594993A JPH07502113A JP H07502113 A JPH07502113 A JP H07502113A JP 5505949 A JP5505949 A JP 5505949A JP 50594993 A JP50594993 A JP 50594993A JP H07502113 A JPH07502113 A JP H07502113A
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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】 生理活性型の腫瘍壊死因子(TNF)の検出方法本発明は生理活性型の腫瘍壊死 因子(TNF)の測定方法に関する。
さらに詳しくは本発明は、モノマー型のTNFまたはりセブターと複合体を形成 しているTNF(これらは生埋活性かない)の存在下での、オリゴマー型の生理 活性のあるTNFの検出方法に関する。
アルファ−TNF(「カケクチン」 (”cachectin”)とも呼ばれる )は、主に活性化マクロファージにより分泌されるサイトカインである。
TNFは、実験動物モデルにおいてある種の腫瘍の出血性壊死を誘導する能力に より、まず「カルメッテグエリン」(”Calmatte Guerin”)バ シルス(BCG)で感染したマウスの血清中で同定された。
後にTNFは主要な炎症メディエーターの1つであることが発見された。急性お よび/または慢性産生のような特殊な場合には、TNFは感染性の慢性疾患およ び悪性腫瘍に罹患した患者に典型的な、敗血症ショックや脂質代謝異常(悪液質 )のような病状を引き起こすことかある。
さらにTNFは他のサイトカインやリンホカインとともに、免疫制御、血管形成 、細胞分化および増殖過程である役割を果たすことが証明された(ポイトラーと セラミ(Beutoler B.and Cerami A.)、l989、A nn.Rev.Immunol.、7、625−655)。
TNFがある種の細胞株に対して顕著な細胞毒性を有することやインビボで腫瘍 の壊死を誘導することができることは、抗悪性腫瘍の治療における薬剤としての 利用の可能性を示唆している。さらに過産生条件下(例えば敗血症ショック)で 内因性TNFにより誘導される毒性を中和することができる化合物を開発すれば 、同様に治療に利用できる可能性かある。
TNFは、標的細胞の膜の上にあるリセブターを介して、その多面発現性を示す と考えられている。実際2つの異なるリセブター型か精製され性状解析されてい る(スミス(Smith C.A.)ら、1990、Science、248、 1019−1023:ンヤル(Schall T、J、 )ら、1990、Ce 比6I、361−370)。
さらに細胞外部分に対応し、強力なTNF阻害活性を示すそのような分子の可溶 性型は、健常法からそして大量には慢性腎不全の発熱性患者の尿から、または悪 性腫瘍患者の血清から精製された()77− (Nophar Y、 )ら、1 990、ElilBOJ2.9.3269−3278)。
多数の実験的証拠は、細胞レベルまたは組織レベルでのTNFによる種々の生理 活性の発現は、膜リセブターの発現や可溶性型の放出の調節により制御されてい ることを示唆している。
リセブターの種々の異なる分子型か存在する以外に、TNFの異なる分子型が存 在することか記載されている。3次元構造解析によれば、TNFは、互いに強く 会合した17.5キロダルトンの3つの同じサブユニットにより構成される分子 である。超遠心分離、ゲル電気泳動、架橋、X線散乱およびゲルろ過の研究によ れば、TNFは溶液中でオリゴマー型でも存在する(ウィングフィールド、ペイ ンとフレイブ(Wingfield P 、 Pa1n R,H,and Cr aig S、)、l987、FEBSLett、 、211、+79−184; アラカワとイフ了チス(Arakawa T、 andYphatis D、A 、)、1987、J、 Biol、 Chem、、262.7484−7485  ;ラム、スフブリとサロモン(1,am K、 S、、5cuderi P  、 and Salomon S、E、)、1988、J、 Biol、 Re 5ponse Mod、、7.267−275+レイットーベンテレ−(Lew it−Benteley A、 ) ら、1988、J、Mo1.Biol、  、199.389−392)。しかしオリゴマー型(すなわち生理活性型)は、 生理活性のある(ピコモル)a度では部分的にモノマーTNFが形成されるため 不安定なよってある。これはりセブターを結合する能力かほとんとまたはまった (ないこと、そして生理活性(細胞毒性)を示さないことか特徴である。従って 、濃度変化の結果としてのTNFの4次構造は、そのような分子により誘導され る生理的−病的過程の制御で重要な役割を果たしているかも知れないという仮説 が作られた(スミスとバグリオニ(Smith R,A、 and Bagli oni C,)、1987、J、 Biol、 Chem、、262.6951 −6954)。
ある病的状態(例えば敗血症ショック(ワージ(Waage )ら、1987、 Lancet、 i 、355) 、腎移植の拒絶(モーリー(Maury ) ら、1987、J。
εxp、 Med、、166、+132)、寄生体感染(スフブリ(Scude ri )ら、1986、Lancet ii 、l 364)および種々の悪性 腫瘍(バルクウィル(Balkwill)ら、1987、Lancet ii  、1229) )では、TNFの血漿中 濃度はかなり増加する。従って生体液 中のTNFレベルを迅速で簡便に測定する方法の開発は、臨床的および診断的観 点から重要である。
正常および病的条件下での生体液中のTNFレベルは、一般に伝統的な免疫学的 または生物学的測定法によりめられる。この両方の測定により得られた患者血清 での結果の相関性が低いことは、おそらくモノマーTNFまたは可溶性でリセブ ターと複合体を形成しているTNFにより構成される生理活性がなくて免疫原性 のある型の存在を示唆している(バルクウィル(f3alkwi 1+)ら、1 987、Lancet ii 、l 229)。
生理活性型のTNFのレベルは通常、感受性細胞(例えば、L929細胞(クレ ー? (Kramer)ら1.1986、J、lnwnunol、Meth、  、 95.21O)およびWEI−11164細胞(エスペヴイック(Espe vik )ら、1986、J、 Immunol。
Meth、 、 95.99)に対するTNFの示す細胞毒性に基づくバイオア ッセイを用いて生体液で測定される。
現在使用されている免疫測定法では抗原性のある総TNFが測定される(これは おそらく生理活性のある遊離のオリゴマーTNF、およびモノマーTNFまたは 可溶性の複合体を形成しているTNF (いずれも生理活性はない)により構成 されている)。病的状態ではTNF抗原はナノモルレベルになることが証明され た(バルクウィル(Balkwill)ら、l987、Lancet百、122 9)。
感受性のある細胞でのTNFの生物学的測定には、実施に伴う一連の問題がある :そのような試験は正確な特異性の確認が必要であり、細胞株を長時間培養する ための細胞培養のための特殊な装置、および細胞培養の専門的な経験が必要であ り、これらのすへてか必ずしもいつもあるわけではない。さらに測定の実施には 通常3から4日必要であるが、これは明らかに長すぎて手間がかかり、多数の試 料を測定することは不可能である。その結果そのような方法はルーチンの臨床検 査では明らかに不可能である。
さらに生物学的測定法では、細胞増殖のために試料は適当な媒体(通常血清、ま たは同し細胞により産生される他の因子を含む、従って調節できない)で希釈す る必要があり、このため測定試料中の生理活性型のTNFの実際の濃度が変化す ることかある。
従って生理活性のない型(モノマーTNFおよび/または可溶性のりセブターと 複合体を形成しているTNF)から生理活性のあるTNF (すなわちオリゴマ ー型であって、インヒビターと複合体を形成していないTNF)を区別してイン ビトロで検出することができ、専門家でなくても容易に測定可能であり、細胞培 養の不要な方法に対するニーズかある。
従って本発明の目的は、以下の工程よりなる生理活性型のTNFの検出方法であ るニ ー オリゴマー型のTNF分子とのみ反応することかでき、リセプターと複合体 を形成しているTNFやモノマー型のTNFとは反応しない捕捉性反応物(ca pturing reactant)を、基体(subSけate )上に固定 し、−上記捕捉性反応物を試料とインキュベートし、−上記試料を検出性反応物 (detector reactant )とインキュベートし、−洗浄し、 −上記検出性反応物の反応により測定を実施する。
好ましくは、上記検出性反応物は、オリゴマー型のTNF分子とのみ反応するこ とかでき、リセブターと複合体を形成しているTNFや検出システムと結合して いるモノマー型のTNFとは反応せず、上記捕捉性反応物のオリゴマー型TNF に対する親和性定数は+o”M−’より太き(、リセブターと複合体を形成して いるTNFに対する親和性定数は105M−’より小さい。
好適な実施態様において、捕捉性反応物と検出性反応物は同し反応物分子よりな り、オリゴマー型TNFは反応物分子に対して少なくとも2つの結合部位を有す る。
さらに本発明において、捕捉性反応物と検出性反応物はポリクローナル抗TNF 抗体またはモノクローナル抗TNF抗体(これらは好ましくはTNF/リセブタ ー結合を中和する物質(neutral 1zers)である)よりなる、さら に好ましくはモノクローナルMab−78抗体(英国特許出願第9028123 .1;)くルバンチ(Barbanti P、 )ら、[外傷、ショックおよび 敗血症に対する第2回国際会議9機構と治療方法」 (”2nd Int、 C ongress on Trauma、 5hock andSepsis:M echanisms and Therapeutic Approaches ” )、1991 ミュンヘン)よりなる。別の実施態様において、捕捉性反応 物と検出性反応物は、TNFリセブターまたは合成分子または組換え分子よりな る。
好適な実施態様において、基体はマイクロタイタープレートまたはポリスチレン 管またはポリビニルクロリド管よりなり、検出システムは蛍光性化合物または化 学発光性化合物または放射性化合物またはコロイド性金属、または着色ラテック ス粒子の酵素性分子よりなる。上記酵素性分子は好ましくは、ペルオキシダーゼ 、アルカリ性ホスファターゼ、ウレアー七、ベータガラクトシダーゼよりなる群 からなり、コロイド性金属は金、銀、銅、白金、水酸化鋼、水酸化アルミニウム 、酸化バナジウム、水酸化マグネシウムよりなる群からなる。
さらに本発明において、検出性反応物を発色性または蛍光性基質と反応させ、シ グナルを読むことにより測定が実施される。
本発明の別の目的は、以下のものよりなる試料中の生理活性型のTNFを検出す るキットである。
−オリゴマー型のTNF分子とのみ反応することができ、リセブターと複合体を 形成しているTNFやモノマー型のTNFとは反応しない、基体上に固定された 捕捉性反応物、 −上記試料をインキュベートするための溶液、−オリゴマー型のTNFとのみ反 応することができ、リセブターと複合体を形成しているTNFや検出システムと 結合したモノマー型のTNFとは反応しない検出性反応物、 −洗浄液、 −基準試料。
好ましくは捕捉性反応物と検出性反応物は、Mab−78抗体よりなり、キット はまた総TNFの検出システムも合作する。
以下に本発明を実施例を用いて、図1 (測定検量線を示す)を参照して記載す る。
実施例1 オリゴマー型TNFの測定を実施するための固相の調製TNF中和活性を有する モノクローナル抗体を、以下のようにしてポリビニルクロリドプレート上に固定 した=96ウエルプレートの各ウェルに、0.15Mの塩化ナトリウムを含有す る50μmの50mMリン酸ナトリウム緩衝液pH7゜3 (PBS)とloμ g/mlのモノクローナルMab−78抗体(英国特許出願第9028123. I;パルバンチ(Barbanti P、 )ら、「外傷、ショックおよび敗血 症に対する第2回国際会議:機(荷と治療方法」 (”2nd Int、 Co ngresson Trauma S 5hock and 5epsis:M echanisms and Therapeutic Approac■■刀 h ) 、 +991、ミュンヘン)を加えた。次に室温でプレートを2時間インキュベート し、3%子ウシ血清アルブミン溶液で室温で2時間ブロッキングした。こうして 調製したプレートは4°Cて数週間保存できる。
実施例2 オリゴマーWTNFの測定を実施するための検出性反応物の調製モノクローナル Mab−t8抗体を以下のようにしてビオチン化した:1mg/mlのMab− 78抗体を含有する溶液(600μl)を、ジメチルスルホキシド中の6μmの D−ビオチニル−6−アミノカプロン酸のN−ヒドロキシサクシニミドエステル (10mg/ml)と混合し、室温で4時間インキュベートした。次に60μm のIMのリジン溶液を加えた。この混合物を室温でさらに1時間インキュベート し、次にPBSに対して一晩透析した。生成物をPBSで3mIに希釈し、−2 0°Cて保存した。
実施例3 オリゴマー型TNFの測定 実施例1に開示したようにMab−8抗体で感作したプレートを、ウェルにPB Sを満たし次にこれを空にすることにより洗浄した(3回)。次にウェルを、1 %BSAを含有するPBS (PBS−B)で適宜希釈した分析すべき試料で満 たした。プレートを再び4°Cで一晩インキユベートし、0.05%ツイーン2 ゜を含有するPBS (PBS−T)で洗浄した。最後に各ウェルに、0.05 %のツイーン20を含有するPBS−B (PBS−BT)で1:200の比率 て希釈した、50μmのビオチン化Nab−Neuを加えた。37°Cて2時間 インキュベートした後プレートをPBS−Tて洗浄し、PBS−BTてI :  1000の比率て希釈した、ウェル当たり50μmのストレブトアビジンーペル オキシダーゼ(シグマケミカル社(Sigma Chemical Co、)よ り市販されている)の溶液で満たし、次に再び37°Cで1時間インキュベート シた。PBS−Tて洗浄(8回)した後、プレートをABTS [2,2’ − アジノージ−(3−エチル−ベンジルチアゾリンスルホネート)](カーケが一 ドアントベリーラボラトリーズ社(Kirkegaard and Perry  Laboratories Inc、)より市販されている)を含有する発色 性溶液で染色した。
図1に、エスカイアケミー社(ε5quire Chemie AG ) (ス イス、チューリッヒ)から購入した組換えヒトTNFで得られた検量線が報告さ れている。
実施例4 オリゴマー壓TNF測定法の特異性の測定文献((スミスとバグリオ−(Smi th R,A、 and Baglioni C,)、1987、J。
Bi ol、 Chem、、262.6951−6954)に記載されたように 、組換えDNFを0. 1%のトリトンX−100で解離させて、オリゴマー型 TNFおよびモノマー型のTNFを調製し、TSK3000SWクロマトグラフ ィーカラム(エルケービーーファルマシア(LKB−Pharmacia )  )のHPLCゲルろ過(流速=0.5ml/分)により分離した。モノマー型の TNFに対応するクロマトグラフィー画分は、オリゴマー型TNFの測定法でま ったく活性がなかった。このような画分中のモノマー型のTNFの存在は、実施 例6に記載するポリクローナル抗TNF抗体を用いる従来の測定法を用いてチェ ックした。
実施例5 抗原性総TNFの測定のための固相の調製Ba1b/cマウスを免疫してポリク ローナル抗TNFMab−78抗体を調製し、文献(ブリングマン(Bring man)ら、1987、Hybridoma、 5.489)で公知の方法に従 って精製した。)h製した免疫グロブリンを以下のようにポリビニルクロリドプ レート上に固定した:96ウエルのプレートの各ウェルに、0.15Mの塩化ナ トリウムを含有する50mMのリン酸すl・リウム緩衝液pH7,3(PBS) と10Mg/rnlの免疫グロブリンを加えた。次にプレートを室温で2時間イ ンキュベートし、3%子ウシ血清アルブミン溶液を用いて室温で2時間ブロッキ ングした。こうして調製したプレートは4°Cて数週間保存できる。
実施例6 抗原性総TNFの測定 実施例5に記載したマウス抗TNF免疫グロブリンで感作したプレートを、ウェ ルにPBSを満たし次にこれを空にすることにより洗浄した(3回)。次にウェ ルを、1%BSAを含有するPBS (PBS−B)で適宜希釈した分析すべき 試料で満たした。プレートを再び4°Cで一晩インキュベートし、0.05%ツ イーン20を含有するPBS (PBS−T)で洗浄した。最後に各ウェルに、 0゜059frO)ライ−ン20を含有するPBS−B (PBS−BT) で l : 2000f:希釈したIP300ウサギ抗TNF抗血清(ジエンザイム 社(GenzymeCorporation ) 50 μIを加えた。37° Cで2時間インキュベートした後ブレー1−をPBS−Tて洗浄し、ウェル当た り50 jt lのベルオキシダーゼの結合したPBS−BTてI:l000に 希釈したヤギ抗ウサギ免疫グロブリングロブリン(シグマケミカル社(Sigm a Chemical Co、)より市販されている)の溶液で満たし、再び3 7°Cて1時間インキュベートシた。PBS−Tて洗浄(8回)したi&、プレ ートをABTS [2,2’ −アジノージ−(3−エチル−ヘンシルチアプリ ンスルホネート)](カーケガートアンドペリーラホラトリーズ社(Kirke gaard and Perry Laboratories Inc、 )よ り市販されている)を含有する発色性溶液で染色した。
本発明をいくつかの好適な実施態様に関して具体的に開示したか、当業者は本発 明の軸回を逸脱することなく、本測定法に必要な工程を減少させたり感度を上昇 させたりすることを目的とする変更および/または修飾が可能であることは理解 すべきである。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.以下の工程よりなる生理活性型のTNFの検出方法:−オリゴマー型のTN F分子とのみ反応することができ、リセプターと複合体を形成しているTNFや モノマー型のTNFとは反応しない捕捉性反応物(capturing rea ctant)を、基体上に固定し、−上記捕捉性反応物を試料とインキュベート し、−上記試料を検出性反応物(detector reactant)とイン キュベートし、−洗浄し、 −上記検出性反応物の反応により測定を実施する。
  2. 2.請求の範囲第1項に記載の生理活性型のTNFの検出方法であって、検出性 反応物は、オリゴマー型のTNF分子とのみ反応することができ、リセプターと 複合体を形成しているTNFや検出システムに結合したモノマー型のTNFとは 反応しない、上記方法。
  3. 3.前項までの請求の範囲のいずれか1項に記載に生理活性型のTNFの検出方 法であって、捕捉性反応物のオリゴマー型TNFに対する親和性定数は109M −1より大きく、リセプターと複合体を形成しているTNFに対する親和性定数 は105M−1より小さい、上記方法。
  4. 4.前項までの請求の範囲のいずれか1項に記載に生理活性型のTNFの検出方 法であって、捕捉性反応物と検出性反応物は同じ反応物分子よりなり、オリゴマ ー型TNFは反応性分子に対して少なくとも2つの結合部位を有する、上記方法 。
  5. 5.前項までの請求の範囲のいずれか1項に記載に生理活性型のTNFの検出方 法であって、捕捉性反応物と検出性反応物はポリクローナル抗TNF抗体または モノクローナル抗TNF抗体よりなる、上記方法。
  6. 6.請求の範囲第5項に記載の生理活性型のTNFの検出方法であって、抗TN F抗体はTNF/リセブター結合を中和する物質(neutralizers) である、上記方法。
  7. 7.請求の範囲第6項に記載の生理活性型のTNFの検出方法であって、抗TN F中和抗体はMab−78抗体である、上記方法。
  8. 8.請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項に記載の生理活性型のTN Fの検出方法であって、捕捉性反応物と検出性反応物はTNFリセブターまたは 合成分子または組換え分子である、上記方法。
  9. 9.前項までの請求の範囲のいずれか1項に記載の生理活性型のTNFの検出方 法であって、基体(substrate)はマイクロタイタープレートまたはポ リスチレン管またはポリビニルクロリド管よりなり、検出システムは、蛍光性化 合物または化学発光性化合物または放射性化合物またはコロイド性金属または着 色ラテックス粒子の酵素性分子よりなる、上記方法。
  10. 10.請求の範囲第9項に記載の生理活性型のTNFの検出方法であって、酵素 性分子はペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、ウレアーゼ、ベータガ ラクトシダーゼよりなる群からなり、コロイド性金属は金、銀、銅、白金、水酸 化銅、水酸化アルミニウム、酸化バナジウム、水酸化マグネシウムよりなる群か らなる、上記方法。
  11. 11.請求の範囲第10項に記載の生理活性型のTNFの検出方法であって、検 出性反応物を発色性または蛍光性基質と反応させ、シグナルを読むことにより測 定が実施される、上記方法。
  12. 12.以下のものよりなる試料中の生理活性型のTNFを検出するキット:−オ リゴマー型のTNF分子とのみ反応することができ、リセプターと複合体を形成 しているTNFやモノマー型のTNFとは反応しない、基体上に固定された捕捉 性反応物、 −上記試料をインキュベートするための溶液、−オリゴマー型のTNFとのみ反 応することができ、リセプターと複合体を形成しているTNFや検出システムと 結合したモノマー型のTNFとは反応しない検出性反応物、 −洗浄液、 −基準試料。
  13. 13.請求の範囲第12項に記載の試料中の生理活性型TNFの検出のためのキ ットであって、捕捉性反応物と検出性反応物はMab−78抗体よりなり、キッ トはまた総TNFの検出システムも含有する、上記キット。
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AU2690592A (en) 1993-04-27

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