JPH07509780A - ピリジニウム架橋検定のための方法及びキット - Google Patents

ピリジニウム架橋検定のための方法及びキット

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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】 ピリジニウム架橋検定のための方法及びキット1、発明の分野 本発明は、ヒト尿サンプル中の生体の遊離のピリジニウム架橋(pyridin ium crosslink)のレベルを測定するための方法に、並びにその方 法における使用のための抗体試薬及びキットに関する。
48:641−644 (1989)。
27:187 (1992)。
Macek、J、、et al、、Z、Rheumatol、旦:2コアー24 0(1987)。
Ogawa、T、、et al、、Biochem、Biophys、Res。
Commune、皿:1251−1257 (19B2)。
Robins、S、P、、Biochem J、207+617−620 (1 9B2a)。
Robins、S、P、、in ”ColCo11a in Health a ndDisease” (Weiss、、丁、B、、et al、、eds、) pp、160−178゜Churchill Livinqstona、Edi nburgh (1982b)。
Robins、S、P、、Biochem、J、215;167−173 (1 98〕)。
Robins、S、P、、et al、、Ann、Rheumatic Dis 。
45:969−973 (1911!6)。
Robins、S、P、、et aユ、、B10Chユm−BIOphyS、A cta。
旦^丘:2コ]−239(1987)。
5eibel、et al、、J、Rheurnatol 1亘:964−97 0 (19B9)。
Wong、S、S、、Cem’st of P ote’n Con’u at ’on ancICoss−ink’n 、CRCPress、Boca Ra ton、Florida (1991)。
3、発明の背景 高レベルの骨再吸収、及び骨形成と骨再吸収との間の異常バランスを特徴とする ヒトにおける様々な症状が存在する。これらの中でより一般的なものは、骨粗し よう症、バクエツト病、及び骨の良性及び悪性腫瘍の進行に関連する症状並びに 例えば前立腺又は胸の初期腫瘍から骨細胞へ転移した転移癌である。コラーゲン 代謝における変化に関連する他の症状は、骨軟化(osteomalacial )疾患、伺傳病(rickets) 、子供における異常成長、腎性骨ジストロ フィー、及び薬物−誘発性オステオペニアを含む。骨代謝における不規則性は、 しばしば甲状腺治療の副作用及び甲状腺症状それ自体、例えば、初期甲状腺低下 症及び甲状腺中毒症並びにクッシング病である。
骨再吸収の失調又は骨形成と骨再吸収との間の異常バランスを特徴とする他の疾 患か尿中のピリジニウム架橋(pYridi旧umcrosslinks)の変 化したレベルにより検出されることができるというとが認識されている(Rob ins、 +982b; Macek; Black) o多数のコラーゲン含 存組織から生じる架橋は、その環窒素がリジン又はヒドロキシリシンのいずれか のイプシロン・アミノ基から誘導される中央の3−ヒドロキシ・ピリジニウム環 を含む化合物の形態を呈する(Fujimoto。
+978; Robins、1982a; Gunja−3mith; Oga wa; Eyre)。
尿中に見られるピリジニウム架橋化合物は、4つの一般的なりラス:(1)約4 00ダルトンの分子量をもつ遊離の生来の架橋(FujimotO)、(2)約 550〜1.000ダルトンの間の分子量をもつ糖添加架橋及び架橋ペプチド形 態(Robins、 1983)、(3) 1.000〜3,500ダルトンの 間の分子量をもつ架橋ペプチド形態(Robins、 1983.1984.1 987;t(enkel Eyre)、及び(4)3.500ダルトンを上回る 分子量をもつ架橋ペプチド形態、に群分けされることができる。正常な大人にお いては、これらの形態は、全尿中架橋の約38%の(1) 、40%の(2)  、15%の(3)、及び7%の(4)を占める(Daniloff)。正常な大 人の尿中の遊離架橋(上記群1)の約80%は、その環窒素がヒドロキシリシン から生じているピリジノリン(pyridinol 1ne(Pyd))であり 、そして約20%は、その環窒素かりシンから生じているデオキシピリジノリン (deoxypyridinoline(Dpd))である。このPyd/Dp d比は、尿中の他の3クラスの架橋におおまかに適用できる。高分子量の架橋は 酸加水分解により遊離の架橋に変換されることができる(Fujimoto、  197B)。
尿中のピリジニウム架橋の測定方法は提案されている。これらの方法の中に1つ は、全加水分解Pyd、すなわち、尿中架橋の強い加水分解により作られたPy dを、HPI、Cにより分離されたその加水分解Pydビークを定量することに より、測定することを含む(Fujimoto。
1983)。熟成までの全加水分解216間の関係は、上記研究者により、′全 加水分解Pyd/クレアチニンに対する比として測定され、ここで、クレアチニ ンのレベルは架橋レベルを尿濃度及び骨格質量に標準化するために使用される。
この比は、子供の尿中で高く、そして大人にわたり比較的定常であり、高齢にお いて僅かに増加する。上記筆者は、これが高齢において観察される骨質量の損失 に対応するかもしれないと推測している。
′ リウマチ様関節炎をもつ患者の加水分解尿中の全架橋の上昇レベルについて の研究は、この疾患を診断する方法として示唆されている(Black、 19 89)。(HPLCにより測定された全架橋のクレアチニンに対する比として表 された)リウマチ様関節炎をもつ患者についての全加水分解架橋のレベルは対照 と比べたとき5倍上昇した。しかしながら、全加水分解Dpdてはなく全加水分 解Pydだけが測定可能な増加を示した。
加水分解法を使用したより詳細な研究において、5eibel他はリウマチ様及 び骨関節炎の両方において対照に対してのPyd及びDpd架橋の分泌における 有意な増加を示した。Pyd架橋についての最も顕著な増加はリウマチ様関節炎 をもつ患者において存在した(Seibeり。
検定方法、例えば、直前に記載したようなものであって、加水分解サンプルから の架橋又は比加水分解サンプルからの架橋サブフラクションの)IPLc定量を 含むものは、実施するのにかなり時間が掛かり且つ高価であり、そして骨代謝失 調における広範なスクリーニング又は治療をモニタリングするために実行するこ とができない。
イムノアッセイも尿中架橋の測定のために提案されている。米国特許第4.97 3.666号は、骨コラーゲンと会合する特異的なペプチド伸長を特徴とする特 異的ピリジニウム架橋の尿中の検出による骨再吸収の測定のための検定について 開示している。骨コラーゲンと会合すると推定されるペプチド伸長をもつ2つの 特異的存在物について記載されている。これらは、パンエツト病、すなわち、高 速度の骨形成及び破壊を含むことで知られる病気を患う患者の尿から得られる。
この検定は、その架橋ペプチドに対して調製された抗体とのその特異的ペプチド 断片又は伸長を含む架橋化合物の免疫特異的結合に頼る。検定される架橋ペプチ ドの濃度が全尿中架橋に関係するかどうか又はどのように関係するかどうかは、 明らかでない。
Robinsは、加水分解Pydに特異的な抗体の使用による尿中のピリジノリ ンの測定のための技術について記載している(Robins)。この方法は、そ の抗体がPydの加水分解形態に特異的であることが発見されたという限定をも ち、これは、テストされる尿サンプルが加水分解条件下で最初に処理されるべき ことを要求する。加水分解処理は、この検定の時間及び費用を増加させ、そして 他の生来のピリジニウム架橋の測定を排除する。
コラーゲン含存組織のピリジニウム架橋含量は、組織タイプに従って量及び組成 において変化することが知られている。Pyd架橋は、軟骨(cartilag e) 、骨(bone)、椎間板(intervertebral discs )、靭帯(ligaments) 、及び大動脈中に発見された。Pyd架橋よ りも一般的に優勢ではないDpd架橋は、骨、歯、靭帯、及び大動脈中に発見さ れた。組織ピリジニウム架橋中のDpdの割合は、骨中で最も高いようであり、 これは約3=1〜4:1間のPyd:Dpd比をもつ。軟骨中のピリジニウム架 橋は、他方において、主にPydを含む。
理想的には、尿中のピリジニウム架橋レベルに基き骨代謝を評価するための検定 方法は、(a)そのサンプルの酸加水分解についての必要性を回避するために、 非加水分解法サンプルを使用するべきであり、そして(b)慣用のHPLCベー スのテストにわたる分析の時間及び費用を減少させるために、生来の遊離のピリ ジニウム種を検出するための抗体試薬を使用するべきである。
4、発明の要約 本発明は、生来の遊離のピリジノリン、生来の遊離のデオキシピリジノリン、又 は両方に特異的なモノクロナール抗体試薬を提供する。
1つの態様においては、本発明は、ヒト被験者における骨コラーゲン分解活性の 検定方法を含む。拳法においては、被験者からの尿サンプルが、生来の遊離のピ リジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群から選ばれたピリ ジニウム架橋と免疫特異的に反応することができるモノクロナール抗体と、反応 する。このモノクロナール抗体は、約3・1よりも大きな、そして好ましくは、 約51よりも大きな、選択されたピリジニウム架橋とに対する反応性と分子量に おいて1.000ダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドとに対する反応 性との比をもつ。
1つの態様においては、本モノクロナール抗体は、生来の遊離ピリジノリンに特 異的であり、そして約5.1よりも大きな、生来の遊離ピリジノリンに対する反 応性と生来の遊離デオキシピリジノリンとに対する反応性との比をもつ。第二の 態様においては、本モノクロナール抗体は、生来の遊離デオキシピリジノリンに 特異的であり、そして約25.1よりも大きな、生来の遊離デオキシピリジノリ ンに対する反応性と生来の遊離ピリジノリンとに対する反応性との比をもつ。他 の態様においては、本モノクロナール抗体は、生来の遊離ピリジノリン及び生来 の遊離デオキシピリジノリンに特異的であり、そして21〜I:2の間の、生来 の遊離ピリジノリンに対する反応性と生来の遊離デオキシピリジノリンとに対す る反応性との比をもつ。
より一般的には、生来の遊離ピリジノリンに対する反応性と生来の遊離デオキシ ピリジノリンに対する反応性との比は、5.l超えから125未満までにあるこ とかできる。
尿サンプルは、本検定を妨害することができるサンプル成分(例えば、タンパク 質)を除去するために、ニトロセルロース・フィルター又は他の好適な分離媒質 を通過させられることができる。
他の態様においては、本発明は、拳法における使用のためのモノクロナール抗体 試薬を含む。この抗体試薬は、生来の遊離ピリジノリン及び生来の遊離デオキシ ピリジノリンから成る群から選ばれた遊離のピリジニウム架橋への免疫特異的結 合を、そして約3=1よりも大きな、選択されたピリジニウム架橋とに対する反 応性と分子量においてI、 000ダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチ ドとに対する反応性との比を、特徴とする。
また、本発明は、先に記載したような抗体試薬の調製における使用のための免疫 原をも含む。この免疫原は、好ましくは水溶性カルボジイミドによりタンパク質 担体に結合された、生来の又は加水分解形態のいずれかにおける、遊離のPyd 又は遊離のDpdから成る。
1つの好ましいタンパク質担体は、keyhole limpetヘモシアニン である。
また、先に記載した抗体試薬中での使用のためのモノクロナール抗体の調製方法 も本発明を形成する部分である。拳法は、(a)担体タンパク質に付着した遊離 のピリジノリン又は遊離のデオキシピリジノリンにより免疫感作された動物から の膵臓細胞、及び(b)不死化融合パートナ−の融合生成物から成るハイブリド ーマを作り、そして選択された生来の遊離のピリジニウム架橋に免疫反応性であ るハイブリドーマを選択すること、を含む。担体タンパク質に付着された遊離の ピリジニウム架橋は、形態において生来のもの又は加水分解されたものであるこ とかてきる。
他の態様においては、本発明は、ヒト被験者における骨コラーゲン分解のレベル の検定における使用のだめのキットを含む。このキットは、生来の遊離のピリジ ノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群から選択されたピリジ ニウム架橋と免疫特異的に反応することができ、そして約3.1を超える、選択 されたピリジニウム架橋に対する反応性と、分子量において1.000ダルトン を上回る尿中ピリジニウム・ペプチドに対する反応性との比をもつ、抗体試薬を 含む。また、本キットは、サンプル中の遊離のピリジニウム架橋との上記抗体試 薬の反応により形成される免疫複合体の量を検出するための検出手段を含む。
好ましくは、この検出手段は、比色定量シグナルを作り出すのに有効なリポータ −酵素を含む。但し、他の様式を使用することができる。
1つの一般的な態様においては、本キットは、先に記載したような抗体試薬であ ることができる表面付着結合剤をもつ固相支持体、又は生来の遊離のピリジニウ ム架橋を含む。他の一般的な態様においては、本キットは、EMIT配置(EM IT configuration)を使用する。
他の態様においては、本発明は、生来の遊離のピリジノリン及び生来の遊離のデ オキシピリジノリンから成る群から選択されたピリジニウム架橋と免疫特異的に 反応することができるポリクロナール抗体試薬を含む。この抗体試薬は、約3= 1を超える、好ましくは、約5:lを超える、選択されたピリジニウム架橋に対 する反応性と、分子量においてi、 oooダルトンを上回る尿中ピリジニウム ・ペプチドに対する反応性との比をもち、そして先に討議した方法及びキットに おいて使用されることかできる。
他の態様においては、本発明は、尿中分析物を定量するだめの検定法を含む。こ の検定においては、尿サンプルを、その分析物の通過を許容しなから抗体に非特 異的に結合する物質を除去するのに有効な膜を通して濾過する。濾過された尿サ ンプルを、サンプル中の分析物の量に比例してその固体支持体にその抗体を結合 させるのに有効な条件下で、その分析物と抗原−抗体複合体を形成させるのに有 効な結合性試薬と、反応させる。好ましいフィルター膜は、ニトロセルロース、 Immobilon−CD、及びImmob i 1on−3PQを含む。
本発明の上記及び他の目的及び構成は、以下の発明の詳細な説明を添付図面と併 せて読むときにより十分に明らかになるであろう。
図面の簡単な説明 図1八−ICは、本発明に従う検定の態様の実施における段階について説明して いる。
図2は、44尿サンプル中の、本発明のモノクロナール抗体試薬を使用して測定 された生来の遊離のピリジノリン濃度(y軸)、体1(PLCにより測定された 全(加水分解)ピリジノリン濃度、の線形回帰プロットを示している。
図3は、本発明に従う検定法を使用して測定されたときの、転移癌患者における ものと比較した正常患者における生来の遊離のピリジノリンのレベルを示してい る。
図4は、本発明に従う検定法を使用して測定されたときの、重度の骨粗しよう症 及び股関節部骨折をもつと診断された患者(群l)、股関節部骨折をもたない骨 粗しよう症をもつと診断された患者(群2)、及び年齢を合わせた対照患者、に おける生来の遊離のピリジノリンのレベルを示している。
図5は、本発明に従う検定法を使用して測定されたときの、正常患者(群1)、 代謝性骨疾患症状をもつ患者(群2)、及び腫瘍学患者、における生来の遊離の デオキシピリジノリンのレベルを示している。
図6は、本発明に従う検定法を使用して測定されたときの、エストロゲン治療の 前及び1年後の骨粗しよう症患者における生来の遊離のデオキシピリジノリンの レベルを示している。
図7A−7Bは、本発明に従う検定の他の態様の実施における段階を説明してい る。
図8は、カップリング試薬EDCを介して酵素に結合したピリジノリン又はデオ キシピリジノリン分子の数の関数としてのグルコース−6−ホスフェート・デヒ ドロゲナーゼ(G6PD)I)の残存酵素活性を示している。
図9A及び9Bは、Pyd−特異的モノクロナール抗体(9A)及びPyd特異 的ポリクロナール抗体の増加濃度の存在中のPyd−標識G6PDHの残存酵素 活性のプロットを示している。
図10は、図7A−7C中に示した検定配置を使用して得られた標準曲線を示し ている。
本明細書中で使用するとき、以下の用語は、以下の定義をもつ:”Pyd”又は “ピリジノリン“又は遊離のピリジノリン”とは、式中、その環窒素がヒドロキ シルリシル残基のεアミノ基から生じている、以下の(+)において示される化 合物をいい、そしてDpd”又は“デオキシピリジノリン”又は遊離のデオキシ ピリジノリン”とは、式中、その環窒素がリシル残基のεアミノ基から生じてい る、以下の(I+)において示される化合物をいう。
“遊離の架橋(Free crosslinks)”とは、化合物(1)又は( I+)、あるいはそれらの混合物をいう。
”糖添加ピリジノリン(Glycosylated pyridinoline )”又は”glyc。
−pya“とは、式中、グリコジル基かPydの脂肪族ヒドロキシル基に共存結 合した化合物(+)の糖添加形態をいう。同定されている2つのglyco−P yd架橋は、Ga1−Pyd及びGlc−Gal−Pydてあって、これはそれ ぞれ以下の式(II+)及び(1v)において示される。
“Pyd−ペプチド“又は“ピリジノリン−ペプチド“とは、式中、その化合物 内の3つのアミノ酸残基の中の1以上がペプチド結合を介して追加のアミノ酸残 基に結合されている化合物(1)のペプチド誘導体化形態をいう。同様に、”D pd−ペプチド”又は”デオキシピ酸残基の中の1以上がペプチド結合を介して 追加のアミノ酸残基に結合されている化合物(I l)のペプチド誘導体化形態 をいう。
”ピリジニウム−ペプチド”とは、Pyd−ペプチドとDpd−ペプチドの混合 物をいう。
’1oooダルトンを超える分子量をもつPyd−ペプチド“又は“pyd−ペ プチド(MW> 1000)”とは、1.000分子量カットオフをもつ透析膜 により保持されたPyd−ペプチドをいう。
“1000ダルトンを超える分子量をもつDpd−ペプチド“又は”Dpd−ペ プチド(MW> 1000)”とは、i、 ooo分子量カットオフをもつ透析 膜により保持されたDpd−ペプチドをいう。
’pyd架橋”とは、遊離又は誘導体化形態のいずれかにおいて化合物(1)を 含む尿中のピリジニウム架橋をいう。Pyd架橋は、Pyd、g+yco−py a及びPyd−ペプチドを含む。同様に、”Dpd架橋“とは、遊離又は誘導体 化形態のいずれかにおいて化合物(11)を含む尿中のピリジニウム架橋をいう 。“Dpd架橋“は、Dpd及びDpd−ペプチドを含む。
”ピリジニウム架橋”とは、遊離及び/又は誘導体化形態における化合物(1) 及び/又は(II)を含むピリジニウム架橋をいう。
”全o−pyd″とは、Pyd架橋をPydに加水分解することにより作られた 全加水分解Pydをいう。同様に、“全1トDpd”とは、DFId架橋をDp dに加水分解することにより作られた全加水分解Dpdをいう。
”加水分解−Pyd“又は“H−Pyd”とは、6N )IcI中で110℃に おいて16時間Pyd架橋を加水分解することにより作られたPydをいう。同 様に、”加水分解−Dpd”又は”H−Dpd”とは、6N HCl中で110 °Cにおいて16時間Dpd架橋を加水分解することにより作られたDiedを いう。
“生来のPyd”又は”N−pya” とは、加水分解条件に供されない尿から 得られたPydをいう。同様に、″生来のDpd”又はN−Dlld“とは、加 水分解条件に供されない尿から得られたDpdをいう。
″生来の遊離のピリジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群 から選ばれたピリジニウム架橋と免疫特異的に反応することができる“モノクロ ナール抗体(又は抗体試薬)とは、尿サンプル中に存在することができる他の抗 原性材料に対して、生来の遊離のピリジノリン、生来の遊離のデオキシピリジノ リン、又はその両方に免疫特異的なモノクロナール抗体をいう。生来の遊離のピ リジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンに対するモノクロナール抗体 の反応性(アフィニティー)の比が、約5:1以上から、約1=25未満までの レンジに、その間のすべての比を含んで、あることができる。
“約3.■を超える、選択されたピリジニウム架橋に対する反応性と、分子量に おいてi、oooダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドとの反応性との 比”の意味は、生来の遊離のピリジノリン対生来の遊離のデオキシピリジノリン についてのその抗体の相対的な特異性に依存する。抗体が、2:1を超える、生 来の遊離のピリジノリンに対する反応性と生来の遊離のデオキシピリジノリンに 対する反応性との比をもつ場合には、このフレーズは、N−Pydに対する反応 性とPyd−ペプチド(MW>1000)に対する反応性との比をいう。抗体が 、l:2未満である、生来の遊離のピリジノリンに対する反応性と生来の遊離の デオキシピリジノリンに対する反応性との比をもつ場合には、このフレーズは、 N−Dpdに対する反応性とDpd−ペプチド(MW>1000)に対する反応 性との比をいう。2:1〜1:2の間の又はこれの等しい生来の遊離のピリジノ リンに対する反応性と生来の遊離のデオキシピリジノリンに対する反応性との比 をもつモノクロナール抗体については、このフレーズは、N−Pydに対する反 応性とPyd−ペプチド(MW> 1000)に対する反応性との比、及びまた 、N−Dpdに対する反応性とDpd−ペプチド(MW>tooo) Lこ対す る反応性との比が、約3゜1を超える。
Il、抗体試薬の調製 本セクションは、約3.1を超える、そして好ましくは、約5:lを超える、生 来の遊離ピリジニウム架橋に対する反応性と、1.000ダルトンを上回る尿中 ピリジニウム・ペプチドに対する反応性との比により証明されるような、生来の 遊離のピリジニウム架橋(N−Pyd。
N−Dpd 、又は両方のいずれか)に特異的であるモノクロナール及びポリク ロナール抗体(”抗体試薬”)の生産について記載する。
抗体が生来の遊離のピリジノリンに結合するためのものである場合には、その抗 体は、好ましくは、約5:1を超える、好ましくは約20:lを超える、そして より好ましくは約100:1を超える、生来の遊離のピリジノリンに対する反応 性と、生来の遊離デオキシピリジノリンに対する反応性との比をもつ。
抗体が生来の遊離のデオキシピリジノリンに結合するためのものである場合には 、その抗体は、好ましくは、約5:1を超える、好ましくは約25=1を超える 、そしてより好ましくは約100:lを超える、生来の遊離のデオキシピリジノ リンに対する反応性と、生来の遊離ピリジノリンに対する反応性との比をもつ。
抗体か生来の遊離のピリジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンに結合 するためのものである場合には、その抗体は、好ましくは、約2.1〜1:2の 間の、生来の遊離のピリジノリンに対する反応性と、生来の遊離デオキシピリジ ノリンに対する反応性との比をもつ。
本発明に係る抗体試薬は、好ましくは、約5 x 1071モルを超える選択さ れたピリジニウム種(N−Pyd又はN−Dpd)についての結合アフィニティ 一定数をもつ。
A、免疫原 抗体試薬を作るために使用される免疫原は、担体分子、典型的には担体タンパク 質、例えば、Keyhole limpetヘモシアニン(KLH)に結合した Dpd又はpyaである。
pyaは、生米のPYd(N−P)’d)又は加水分解されたpyd(H−Py d)であることができる。同様に、Dpdは、生来のDpd(N−Dpd)又は 加水分解されたDI)d(H−Dpd)であることができる。N−Dpd又はN −pyctを得るために、尿中の他のピリジニウム化合物からのN−Dpd又は N−Pydのグロス分離を、実施例2中に記載するように、尿の分画により達成 することができる。簡単に言えば、尿の濃縮物を、5ephadex G−10 カラムに適用し、そしてすべてのピリジニウムを含む両分を溶出させる。
次にこの溶出物をクエン酸ナトリウムにより平衡化したホスホセルロースのカラ ムに適用し、そして塩により溶出させ、単一ピークにおいて遊離架橋を得る。こ のサンプルは加水分解条件に供されないので、このピークは、N−DI)d及び N−Pyd形態(′遊離の架橋“)だけではなく、glyco−Pydをも含む 、先に記載したようなGa1−Pyd及び及びGlc−Gal−Pydを含む。
次に、さらなる精製を、便利には、例えば、スルホン化ポリスチレン・ビーズ上 のイオン交換、又はHPLCを使用した標準的な方法により行う。この分離にた めの典型的なプロトコールは、例えば、Black、 et al、、 +98 8.5eibel et al、、 1989、及び実施例2の中にある。
あるいは、加水分解pyd又はJldは、例えば、Black et al、、  1988中に記載されたように精製された、骨コラーゲン又は尿中のピリジニ ウム架橋の酸加水分解により作られることができる。
担体タンパク質へのPyd又はDpdのカップリングは、典型的には、標準的な 方法に従って、1のカップリング末端において、Pyd又はDpdの遊離のカル ボキシル基の中の1つへのアミド結合を、そして他のカップリング末端において 、その担体タンパク質へのアミド又はエステル又はジスルフィド結合を形成する 二価カップリング剤を使用した、標準的なカップリング方法による。
あるいは、好ましい態様においては、Pyd又はDpdは、これもまたよく知ら れた方法に従って、例えば、水溶性カルボキシル活性化剤、例えば、EDC(1 −(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド)の存在中、そ のタンパク質に直接的に結合されることができる。後者のアプローチを、実施例 3において説明する。この例は、EDC活性化によるkeyhole limp etヘモシアニン(KLH) ヘのDpdのカップリングについて記載する。ペ プチド抗原による担体タンパク質の誘導体化のための一般的なカップリング反応 は、Harlow (1988)、 pp、 77−87及びWong (19 91)中に与えられている。
B、モノクロナール抗体試薬 モノクロナール抗体試薬を作るために、先に記載した免疫原を、動物、例えば、 マウスを免疫感作させるために使用し、これから、抗原−特異的リンパ球を不死 化のために得ることができる。好適でることが判明している1つの動物は1.I ackson Laboratory(Bar Harbor、 MN)から入 手可能な′自己免疫性(autoimmune)”MRL/MpJ−1prマウ スである。
N−Pydに特異的な抗体か望ましい場合には、Pyd−免疫原か典型的に使用 される。同様に、N−Dpdに特異的な抗体が望ましい場合には、Dpd−免疫 原が典型的に使用される。Pyd及びDpdの両方を認識する抗体を、Pyd− 免疫原又はDI)d−免疫原を使用して得ることができる。
B、 I N−Pydモノクロナール抗体N−Pydに特異的なモノクロナール 抗体試薬を作るために、マウスを、実施例4中に大要を示すように、H−Pyd −KLH免疫原の一連の注射を使用して免疫感作させることができる。最初の免 疫感作の約8週間後、膵臓細胞を収穫し、そしてP3X63Ag8.653 ミ エローマ細胞系と融合させる。首尾よく融合した生成物の選択は、公開された方 法に従って、ならしS−DMEM培地中のHAT中で行われることができる(一 般的には、Harlow、 pH,196−212を参照のこと。)。次に首尾 よい融合生成物を、実施例8中に記載するものと類似の競合的イムノアッセイ処 方を使用して、N−Pydとの免疫反応性についてスクリーンする。N−pyc tへの高いアフィニティー結合を示す細胞系を、限界希釈法によりサブクローン 化し、そしてN−pytiについての高い結合アフィニティーをもつ抗体の生産 についてさらにスクリーンする。
上記手順により得られ、モしてN−Pydについての高い抗体アフィニティーを 与える1つのサブクローン化された細胞系を、本明細書中で、Mab−XXV− 366−3811−IAIOと命名する。この細胞系のサンプルは、Ameri can Type Cu1ture Co11ection、 12301 P arklawn Dr、、 Rockville MD 20852により寄託 されており、そしてATCC第8811089号と指定されている。
抗体試薬を作るために、上記ハイブリドーマ細胞系を、好適な培地(harlo w、 pp、 247−270) 、例えば、以下の材料及び方法のセクション 中に記載するように補われたDulbecco’ s修飾Eagle’ s培地 (DIJBM)中で、培養する。モノクロナール抗体(”Mabs”)を、上記 培地から収穫し、そして公開された方法(t(arlow 911.271−3 18)に従って濃縮及び保存することができる。
先に述べたように、本発明の重要な特徴は、尿中のより大きな分子量のピリジニ ウム架橋に対するN−Dpd及びN−Pydについての抗体試薬の特異性である 。N−Pyd 、 N−Dpd 、及び他の尿中ピリジニウム架橋についての抗 体試薬の相対的特異性は、実施例10中に詳説されるように、N−PYdについ ての競合的結合検定により測定されることができる。
簡単に言えば、N−Pyd及びN−Dpd 、並びに等モル量(それぞれ150 μM)中に20の一般的アミノ酸を含むアミノ酸を含む様々な精製された架橋サ ンプルを、そのサンプル中のピリジニウム架橋がその抗体への結合についてその 支持体結合N−Pydと競合する条件下で、付着されたN−Pydをもつ固相支 持体の上で、限定された量の抗体試薬と反応させる。固相支持体への抗体の結合 の程度は、その抗体試薬についてのそのサンプル架橋の相対的反応性の尺度を提 供する。
実施例IO中に大要を示す手順に従って、N−PYd 5N−Dpd 5pyd −ペプチド(MW>1.000)、及びアミノ酸混合物(一般的な20アミノ酸 のそれぞれ+50 uM)0)、細胞系Pyd XXV−366−3811−I A10カラ0) (−/ クロナール抗体への結合のレベルを、調査した。それ ぞれのサンプルの見かけのPyd濃度を、精製N−Pydを使用して確立された 標準曲線を使用して測定した。それぞれのサンプルのパーセント反応性を、全H −PydについてIIPLCにより測定されたサンプル中の全PYd架橋濃度( 100倍)に対する、又はN−Dpdサンプルの場合における全H−Dpdにつ いてのHPLCにより測定されるような全Dpd−架橋濃度(100倍)に対す る、(上記のN−Pyd標準曲線を使用して測定された)見かけの濃度の比とし て、計算した。結果を表1中に示す。ここで、N−Pydとの反応性を100% として定義した。
表から分かるように、モノクロナール抗体試薬は、N−Dpdに対してN−PY dについて高く選択性であり、約3:lを超える、そして本ケースにおいては、 5:1を超える、生来の遊離ピリジノリンに対する反応性と、生来の遊離デオキ シピリジノリンに対する反応性との比を、示している。また、この試薬は、(全 Pyd含量について定量され)テストされたピリジニウム−ペプチド形態を上回 ってN−Pydについて選択性であり、約100:lを超える、分子量において 1.000ダルトンを上回るピリジノリン・ペプチドに対する反応性の比を示す 。
さらに、この試薬は、テストされたアミノ酸混合物との最小の交差反応性(〈1 %)を示す。
より一般的には、N−Pydに特異的であるMab試薬は、上記の検定により測 定されるとき、5:lを超える、好ましくは、IO+1を超える、より好ましく は、25:1を超える、そして本ケースにおいては、100:1を超える、生来 の遊離のピリジノリン(N−Pyd)及びPyd−ペプチド(MW>1000) に対する反応性をもつ。
8.2 N−Dpdモノクロナール抗体N−Dpdに特異的であるモノクロナー ル抗体試薬を作るために、N−。
Pyd Mabsを得るための先の手順を使用することができる。但し、Dpd −KLHを免疫原として使用し、そして免疫反応性スクリーニングをN−Dpd のための検定により行う。この手順により得られ、モしてN−Dpdについての 高い抗体アフィニティーを与える1つのサブクローン化細胞系は、本明細書中、 Mab−Dpd−11−7B6−IF4−IHI 1として命名する(実施例5 参照)。
この抗体試薬は、上記ハイプリドーマ細胞系から作られ、そして、N−Pyd  Mabsのために先に記載した同一の一般的手順により保存される。
N−Dpd 、 N−Pyd 、及び他の尿中ピリジニウム架橋についての抗体 試薬の相対的特異性は、先に記載したようなアプローチ(セクション8.1)に より測定されることができるが、付着N−Dpdをもつ固相支持体を使用する。
実施例10中に大要を示す手順に従って、N−Dpd 、 N−Pyd 、 D pd−ペプチド(MW>1.000)、及びアミノ酸混合物(一般的な20アミ ノ酸のそれぞれ150 μM)の、細胞系Mab−Dpd−II−786−IF 4−IHIIからのモノクロナール抗体への結合のレベルを、調査した。それぞ れのサンプルの見かけのDpd濃度を、精製N−Dpdを使用して確立された標 準曲線を使用して測定した。それぞれのサンプルのパーセント反応性を、全H− Dpdについて)IPLcにより測定されたサンプル中の全Dpd架橋濃度(1 00倍)に対する、又はN−Pydサンプルの場合における全o−pydについ てのHPLCにより測定されるような全Pyd−架橋濃度(100倍)に対する 、(上記のN−Dpd標準曲線を使用して測定された)見かけのN−Dpd濃度 の比として、計算した。結果を表2中に示す。ここで、N−Dpdとの反応性を 100χとして定義した。
表2 表から分かるように、モノクロナール抗体試薬は、N−pyctに対してN−1 )9dについて高く選択性であり、約100:1を超える、生来の遊離のデオキ シピリジノリンに対する反応性と、生来の遊離のピリジノリンの対する反応性と の比を示す。また、この試薬は、(Dpd含量について定量され)テストされた ピリジニウム−ペプチド形態を上回ってN−Dpdについて選択性であり、約3 =1を超える、そして好ましくは約5:lを超える、分子量において1.000 ダルトンを上回るデオキシピリジノリン・ペプチドに対する反応性の比を示す。
さらに、この試薬は、テストされたアミノ酸混合物との最小の交差反応性(<1 %)を示す。
より一般的には、Dpdに特異的であるMab試薬は、上記の検定により測定さ れるとき、5:1を超える、好ましくは、10:1を超える、より好ましくは、 25:1を超える、そして本ケースにおいては、Ioo:lを超える、生来のデ オキシピリジノリン(N−Dpd)及びDpd−ペプチド(MW>1000)に 対する反応性をもつ。
競合的アフィニティーをもっN−Pyd及びN−DI)dに結合するモノクロナ ール抗体試薬を作るために、N−Pyd Mabs及びN−Dpd Mabsを 得るだめの先の手順を使用することができる。但し、免疫原はPyd−KLH又 はDpd−にL)Iであることができ、そして免疫反応性スクリーニングをN− Pyd及びN−Dpdのための別個の検定により行う。免疫原としてH−Dpd −KLHを使用して上記手順により得られ、そしてN−Dpd及びN−Pydに ついての高い抗体アフィニティーを与える1つのサブクローン化細胞系を、本明 細書中、Mab Pyd/Dpd−V−6H2−2H4−IE4として命名する (実施例6参照)。
この抗体試薬は、上記ハイブリドーマ細胞系から作られ、そしてN−Pyd M absのために先に記載した同一の一般的手順により保存される。
N−Dpd 、 N−Pyd 、及び他の尿中ピリジニウム架橋についての抗体 試薬の相対的特異性は、先に記載したようなアプローチ(セクションB、l及び 8.2)により測定されることができる。本ケースにおいては、Pyd/Dpd −V−6H2−2H4−IE4細胞系を使用して作られた抗体について、それぞ れのサンプルのパーセント反応性を、全)1−DpdについてHPLCにより測 定されたサンプル中の全Dpd架橋濃度(100倍)に対する、又はN−PYd サンプルの場合における全H−PydについてのHPLCにより測定された全P yd−架橋濃度(100倍)に対する、(上記のN−Dpd標準曲線を使用して 測定された)見かけのN−Dlld 8度の比として、計算した。結果を表3中 に示す。ここで、N−Dpdとの反応性を100%として定義した。
表から分かるように、このモノクロナール抗体試薬は、競合的アフィニティーを もってN−Dpd及びN−Pydを認識し、l:lに近い交差反応性比をもつ。
また、この試薬は、テストされたピリジニウム−ペプチド形態(Pyd及びDp dペプチドの両方)を上回ってN−Dpdについて選択性であり、約3:1を超 える、そして本ケースにおいては、9:lを超える、分子量において1,000 ダルトンを上回るピリジニウム・ペプチドに対する反応性の比を示す。さらに、 この試薬は、テストされたアミノ酸混合物との最小の交差反応性(5%)を示す 。
より一般的には、Pyd/Dpd−特異的であるMab試薬は、約2.1〜l: 2間の生来の遊離ピリジノリン(N−Pyd)及び生来の遊離デオキシピリジノ リン(N−Dpd)に対する反応性をもつ。
8.4 アフィニティー・クロマトグラフィ一本発明に係る抗体試薬を、例えば 、プールした尿素をこのようなマトリックスに通過させることにより、コラーゲ ン組織から得られた生来の遊離ピリジニウム架橋を結合させ、そして集めるため の、標準的なアフィニティー・クロマトグラフィー法に従って、アフィニティー ・クロマトグラフィー・マトリックス中で、使用することもできる。N−PYd の単離のために、N−pyaに特異的である抗体試薬をそのマトリックス中で使 用することができる。あるいは、N−Pyd及びN−Dpdの両方の単離のため に、競合的アフィニティーにより両方に結合する抗体を使用する。得られた生来 の遊離の架橋を、適宜、実施例1及び2中に記載する方法により、さらに精製す ることができる。
C1ポリクロナール抗体 ポリクロナール抗体調製は、本分野において一般的に知られた免疫学的プロトコ ール、例えば、Harlow、 pp、 93−115に従って、好適な唾乳類 被験体、例えば、ウサギ又はマウス中に免疫原を注射することを含む。典型的に は、ウサギは、アジュバント中の免疫原により皮下注射され、そしてブースター 免疫感作が2−3週間毎に皮下又は訪中注射により与えられ;マウスは、同様の スケジュールに従って腹膜内注射されることができる。血液を、例えば、それぞ れの免疫感作注射の1−2週間後に、間隔をおいて採取する。抗血清を、標準的 な免疫沈降方法(Harlow、 pp、 423−470)に従って、N−P Yd又はN−Dpdに関する抗体形成を測定するために、滴定することができる 。
ウサギにおけるポリクロナール抗体のl産生方法の詳細を、実施例19中に与え る。
ポリクロナール抗血清についての結合アフィニティ一定数は、公知の方法により (例えば、免疫沈降又はELISA検定を使用した5catchard分析によ り;Campbell、 Segel参照)決定されることができ、そして選択 されたピリジニウム種に対して特異的である抗血清中の抗体についての平均結合 アフィニティ一定数を表す。ウサギ■1−8がら得られたポリクロナール抗体は 、5catchard分析により測定されるように、約1 x 10’のN−P ydについての結合定数をもつ。
選択されたピリジニウム種及び他のピリジニウム架橋についての抗体試薬の相対 的な結合特異性を、先にセクションBに記載され、そして実施例10中に詳説す るような競合的結合検定により測定することができる。表3.5は、ウサギVi 8から得られた抗−Pyd抗血清の相対的結合特異性を示しており、ここで、N −Pydとの反応性を100%として定義した。
表から分かるように、N−pyaに特異的であり、N−Dpdとの10%未満の 交差反応性を、Pyd−ペプチド(MW>1000)との5%未満の交差反応性 を、そしてアミノ酸混合物との中程度(〜12%)の交差反応性を示す。本発明 の1つの態様に従えば、ポリクロナール抗体試薬は、先の抗原−競合検定により 測定されるような、3:lを超える、そして好ましくは約5=1を超える、選択 された生来の遊離のピリジニウム種(N−Pyd、 N−Dpd 、又は両方) 及び分子量においてi、 oooダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチド に対する反応性をもつ。
II+、イムノアッセイ・キット 他の態様において、本発明は、ヒト被験者におけるコラーゲン分解レベルの検定 における使用のための診断キットを含む。このキットは、(a)生来の遊離のピ リジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群から選ばれたピリ ジニウム架橋と免疫特異的に反応することができ、約3;lを超える、好ましく は約5:1を超える、選択されたピリジニウム架橋に対する反応性と、分子量に おpsて1.000ダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドに対する反応 性との比をもつ、抗体試薬、及び(b)その抗体試薬とその遊離のピリジニウム 架橋との反応により形成された免疫複合体の量を検出するための検出手段、を含 む。好ましい態様においては、この検出手段は、比色定量シグナル、すなわち、 分光光度計により測定されることができるシグナルを作るために有効なものであ る。
1つの一般的な態様においては、このキットは、その抗体試薬と免疫反応性であ るサンプル中の生来の遊離のピリジニウム架橋の量に比例してその検出試薬中の リポータ−基に結合するのに有効な表面付着結合性分子をもつ固相支持体を含む 。
説明の目的のために、サンプル中のN−PYdを測定するための、このようなキ ットの特定の態様を、図IA−1c中に(10)において示す。
キット内の固相支持体(12)は、結合剤が吸着され又は化学的に付着されるこ とかできる1表面をもつ。化学的に誘導体化されることができる基、又はタンパ ク質吸着において有効な表面をもつ様々なガラス及びポリマー樹脂支持体か利用 できる。1つの好ましい態様においては、このキットは、マイクロタイター・プ レート内の96ウエルを提供し、ここでは、そのウェル表面は、このキ・ソトに おける固相支持体表面を形成する。
キット(10)における結合剤は、N−Pydであり、図中、例えば、(16) においてPyd(N)分子により示される。この結合剤は、固相に、本ケースに おいては、96ウエル・マイクロタイター・プレート内のそおれぞれのウェルに 、卵白アルブミン−ビオチン複合体、例えば、IKIA中複合体(18)をその ツエル表面に最初に吸着させ、次にN−Pyd−ストレプトアビジン複合体、例 えば、複合体(20)をその吸着したビオチンへの付着させることにより、付着 される。あるいは、卵白アルブミン−ビオチン複合体の吸着を省略することがで き、そしてN−Pyd−ストレプトアビジンをその固体支持体に直接に結合させ ることができる。N−Pydコート・マイクロタイ、ター・プレートを作る方法 を、実施例8及び9中に詳説する。
このキット内の抗体試薬を図IB及びIC中(22)において示し、これは、先 のセクション中に記載したモノクロナール抗体を含む。図IB中に示されるよう に、サンプル中のピリジニウム架橋、例えば、(26)において示されるN−P yd架橋は、その抗体試薬との結合について表面結合N−PYdと競合する。サ ンプル架橋との抗体試薬の反応により形成された免疫複合体を、この図中で(2 8)において示す。
このキット内の検出試薬は、図IC中(24)において示されたリポータ−標識 第二抗体であり、これは、固体支持体に付着された5−pydにそれ自体か結合 する抗体試薬に結合するのに有効である。リポータ−標識抗体、例えば、酵素標 識抗体は、商業的に入手可能であり又は様々なリポータ一部分について容易に構 築される(Harlow、 pp。
319−358)。酵素標識抗体内の1つの好ましい酵素は、アルカリ性ホスフ ァターゼであり、これは、p−ニトロフェニルホスフェート基質と反応し、40 5nmにおける強い吸収をもつ着色生成物を作ることができる。
リポータ−標識第二抗体は、このキット内のモノクロナール抗体試薬が免疫感作 マウスから得られる場合には、典型的には、抗−1gG抗体、例えば、抗−マウ スIgG抗体である。ここで、(先のようなN−Pydと免疫反応性である)抗 体試薬は”リポータ−標識性“である。なぜなら、その抗体試薬がそのリポータ −標識第二抗体との反応により標識されるようになるからである。リポータ−標 識性抗体試薬の他の例は、検出目的のためのリポータ−標識されたストレブ ′ トアビジン又はビオチン標識されたパートナ−と反応することができるビオチン −又はストレプトアビジン−標識抗体を含む。
他の態様においては、この検出試薬は、リポータ−1例えば、酵素により標識さ れた、抗−Pyd抗体試薬それ自体であることができる。
このキットにおける検出手段は、リポータ−の検出に必要な必要基質をも含むこ とができる。
′ 固相支持体をもつキットの他の態様においては、この支持体に付着された結 合剤(結合分子)は、セクションII中に記載した抗体である。この抗体は、標 準的な方法に従って、例えば、化学的誘導体化又はプロティンA又は抗−1gG 抗体、によるその抗体のアフィニティー結合を含む様々な公知の方法によりその 固体支持体に付着されることができる。この態様においては、このキットは、さ らにその支持体上の抗体試薬に結合するためにそのサンプル中のN−pydと競 合するのに有効なピリジノリン試薬を含む。検出目的のために、このピリジノリ ン試薬は、ピリジノリンに共有結合したリポータ−標識を含むことができる(す なわち、その試薬は、リポータ−標識されたピリジノリンであることができる。
)。あるいは、このピリジノリン試薬は、リポータ−標識性であることができ、 ここで、このピリジノリン試薬は、例えば、対応するリポータ−標識されたスト レプトアビジン又はビオチン分子による認識のために、ビオチン又はストレプト アビジンのような剤に結合されたPydを含むことができる。
他の特定の態様においては、本キットは、EMIT遠心分離(酵素増加イムノア ッセイ技術(enzyme multiplied immunoassay  technique)、図7A−7C)を使用する。このアプローチにおいては 、サンプル分析物は、その標識酵素への抗体の結合がその酵素の触媒活性におけ る減少を導くような条件下で、分析物−特異的抗体への結合についてその分析物 標識酵素と競合する。これ故、その酵素の観察された触媒活性は、そのサンプル 中の分析物のレベルに比例し、分析物のレベルが高ければ、より高い酵素活性を 生じさせる。
図7A−7Bを参照すれば、キット(30)は、酵素(34)及び1以上のピリ ジニウム(すなわち、遊離のピリジノリン又は遊離のデオキシピリジノリン)標 識(36)から形成されたあピリジニウム標識酵素(32)を含む。図中に示し た態様においては1.ピリジニウム標識(36)は、遊離のピリジノリンである 。酵素(34)は、好ましくは、分光光度計により測定されることができる検出 可能な生成物の形成を触媒することができる。本キットにおける使用に好適であ る例示的な酵素は、リューコノストック・メセンテロイド(Leuconost oc mesenteroides)からのグルコース−6−ホスフェート・デ ヒドロゲナーゼ(06PDH)である。
また、ピリジニウム標識(36)及び分析物ピリジニウム種(40)と免疫特異 的に反応することができるピリジニウム特異的抗体(38)も含まれる。図7A −7C中に示す態様においては、標識(36)及び分析物ピリジニウム種(40 )は、遊離のピリジノリンである。
酵素(34)と標識(36)との間の結合は、直接的な結合又は本分野において 公知の様々なカップリング剤の使用による間接的な結合を介して存在することが できる(例えば、Wong、 1991)。例えば、好ましい態様においては、 カルボジイミド試薬の存在中ピリジニウム標識(36)(例えば、ピリジノリン )と酵素(34)との反応は、酵素(34)内のアミノ基又はカルボン酸基と標 識(36)内のカルボン酸基又はアミノ基との直接カップリングを導く。このよ うな直接結合を形成するための反応条件を、実施例15中に提供する。あるいは 、標識(36)、酵素(34)、又は両方が、その標識とその酵素との間の選択 された長に記載する手順において、ピリジノリンは、カップリング剤、スルホ− SMCC(以下、SMCCという)と反応し、マレイミド含有ピリジノリン付加 物を形成する。次にこの付加物は、酵素(34)の表面上のアミノ基又はスルフ ヒドリル基と反応し、標識酵素(32)を形成することができる。実施例16中 に説明するように、酵素は、例えば、N−スクシンイミジルS−アセチルチオア セテート(SATA)により誘導体化され、このピリジノリン付加物と反応性で ある追加の基を導入することができる。カップリング剤5PDPを使用した類似 のアプローチを実施例17中に記載する。
標識酵素(32)の望ましい特性は、(1)その標識酵素が非標識酵素の活性に 関して触媒活性の実質的な量(すなわち、約5%を超える)を保持し、そして( 2)ピリジニウム標識(36)へのピリジニウム特異的抗体の結合か標識酵素( 32)の活性において検出可能な減少をもたらす、ということである。
したがって、標識酵素を調製するための反応は、その酵素内の活性部位残基の標 識により活性損失を最小化するために活性部位リガンド(例えば、基質又は基質 アナログ)の存在中で行われることかできる。さらに、標識(36)により標識 されるべき酵素表面基のタイプは、本分野において知られるような、カップリン グ剤及び反応条件の好適な選択により選ばれることができる(Wong、 19 91)。
本キットにおける使用に好適である標識酵素の調製においては、幾つかの標識さ れた酵素の候補は、様々なカップリング試薬及びピリジニウム標識:酵素比のあ るレンジを使用して調製されなければならない。ピリジニウム標識 酵素の高い 比は、(その部位における抗体の結合が触媒活性を減少させるであろうように) その活性部位の近くの残基を標識する見込みを増加させるけれとも、このような 高い比は、図8から分かるように、触媒活性のより大きな損失をも導くことがで きる。酵素活性に関してのピリジニウム標識:酵素の最適比は、典型的には、以 下に討議する追加の考慮に基づき決定される。
抗体(38)は、先にセクション11中に討議した一般的な方法器こより産生さ れたポリクロナール抗体又はモノクロナール抗体であることができる。典型的に は、生来の遊離にピリジノリン、デオキシピリジノリン、及び高分子量のピリジ ニウム・ペプチド形態に関しての抗体の特異性は、セクションII中に討議した ように決定され、そして実施例1O中に説明される。
先に述べたように、標識酵素(32)への抗体の結合は、酵素の活性における検 出可能な減少を導く。好ましくは、過剰の抗体(38)t;!、少なくとも約1 0%程、そしてより好ましくは、少なくとも約20〜30%程、標識酵素(32 )の触媒活性を減少させることができる。抗体調製物が触媒活性を減少させる能 力は、図9A及び9B中に例示するアプローチにより評価されることができる。
図9Aは、セクションI1.8.1中に討議したように調製したPyd−特異的 モノクロナール抗体(V−6H2)の増加濃度の関数としてのPyd−標識G6 PDH(G6PDHの1分子当たり〜8分子のH−Pyd)の活性を示している 。図から分かるように、酵素活性は、100倍抗体希釈の存在中100%からl θ倍抗体希釈の存在中60%まで降下した(すなわち、40%の減少)。図9B を参照すると、これは、Pyd−特異的ポリクロナール抗体(Vl−8−19) についてのデータを示すが、400倍希釈から10倍希釈への抗体濃度の増加は 、約80%の活性損失を導いた。
キット(30)は、抗体(38)及び分析物(40)の存在中、酵素(32)の 触媒活性を測定するための検出試薬をも含むことができる。図7中に例示するキ ットにおいて、ここで、酵素(32)はG6PDHであるが、この検出試薬は、 340nmにおいて強く吸収性であるニイコチンアミド・アデニン・ジヌクレオ チド(NADH)の還元形態を作るための、グルコース−6−ホスフェート及び ニコチンアミド・アデニン・ジヌクレオチド(NAD” )の酸化形態を含む。
好ましい態様においては、そのキットが多ウェルのマイクロタイター・プレート を提供する場合、酵素(32)の触媒活性は、時間の関数として吸光度を測定す ることができるマイクロプレート・リーダーを使用して測定される。
例示的なEMIT−ベース検定キットの使用を実施例18中に詳説する。
要約すれば。50μLアリコツトのピリジノリン標準又は希釈床サンプルをマイ クロタイター・プレートのそれぞれのウェルに添加し、その後、100μLの好 適に希釈した抗体を添加する。そのプレートを選択された時間(例えば、2分間 )にわたり室温においてインキュベートした後、100μmの希釈EDC−結合 ビリジノリンーG6PDH結合体(8Pyd/G6PD)1分子)を、それぞれ のウェルに添加し、その後室温において(例えば、約5分間)インキュベートす る。最後のインキュベーション期間の後、グルコース−6−ホスフェート及びN AD ”を含む60μしの基質溶液をそれぞれのウェルに添加し、モしてG6P DH活性をマイクロプレート・リーダーを使用して340nmにおいて測定する 。様々なPyd標準により測定された活性を、尿サンプル中のPYdのレベルを 測定するために使用されることができるPyd換算曲線(例えば、図10参照) を構築するために使用する。サンプル、抗体試薬、及び酵素が一緒に添加される オーダーが実施例18において使用されるものと異なることができるということ が理解されよう。
先のキットをN−Pydの検定について説明したけれども、類似の処方か、その キットがN−Dpd特異的抗体試薬を使用したN−Dpdの測定のためのもの又 は競合性アフィニティーをもってN−PYd及びN−Dpdに結合する抗体試薬 を使用したN−Pyd及びN−Dpdの合計の測定のためのものである場合に、 使用されることができることが理解されよう。
さらに、本発明に係るキットが放射トレーサー、結合酵素、蛍光性、及び化学発 光性に基づく処方を含む、多数の他の同種及び異種検定処方に改良されることが できるということが理解されよう。
IV、イムノアッセイ法 本発明に係るイムノアッセイ法は、ヒト被験者における骨コラーゲン分解活性の 検定方法を提供する。本法は、先のセクションII中に記載された抗体試薬と上 記被験者からの尿サンプルとを反応させ、その抗体とそのサンプル中の生来の遊 離のピリジノリンとの間に免疫複合体を形成させ、そして形成された免疫複合体 の量を計測することを含む。
好ましくは、セクション量中にさらに討議するように、尿サンプルを、そのサン プルをその抗体試薬と反応させる前に、(例えば、濾過を介して)ニトロセルロ ース・フィルター又は膜と接触させ、N−Pydの計測を妨害することができる サンプル中の物質のレベルを減少させる。
先のセクションIII中に示すように、尿サンプルと抗体試薬との反応を、様々 な配置を使用した固相方式において、又は同種の検定方式において、行うことが できる。例示的な目的のために、このイムノアッセイ法を図IA−IC中に示す ようなものと類似した固相支持体方式を含む検定方式を参照しながら以下に記載 する。
本法の例示的な態様においては、尿サンプルの既知の容量、典型的には10−1 00μmが、N−pya−コートされた固体支持体、例えば、マイクロタイター ・プレート内のウェルに添加し、その後、既知希釈における抗体試薬の既知容量 、典型的には50−200μlを添加する。
固体支持体表面上の混合物を次に、好ましくは、抗体、サンプル・ピリジニウム 架橋、及び表面結合Pydの間の平衡を達成するのに有効な条件下で、インキュ ベートする。実施例8中に詳説する方法においては、このインキュベーションを 2−8 ’Cにおいて一夜行う。
インキ、ベーション後、固体支持体を数回洗浄し、その支持体に非特異的に結合 した抗体を除去し、そして次に支持体結合抗体に特異的に結合するのに有効なリ ボ−ター−標識抗−1gG抗体等とインキュベートする。便利には、マウスを使 用して得られたモノクロナール抗体については、リボ−ター−標識抗体は、アル カリ性ホスファターゼに結合されたヤギ抗−マウスIgGである。短いインキュ ベーション時間の後、支持体を再び洗浄し、非特異的に結合した材料を除去し、 そしてその支持体に結合した酵素のレベルを、酵素基質の添加により、変換され た基質の分光光度計測定により、測定する。
N−Pydの測定のための典V的な検定においては、N−pydの増加濃度を含 むN−Pyd標準を、N−PYd濃度の標準曲線を作成する目的をもって、ウェ ルの幾つかに2連で添加する。次に40までのサンプルを2連で残りのウェルに 添加し、そして次にそのウェルを先のように検定する。標準曲線をN−PYdの 尿中濃度を測定するために使用する。
測定された濃度を、好ましくは、尿中濃度及び体質量中の変化についてそのサン プルを標準化するために、N−Pyd/クレアチニンの比として表す。尿中クレ アチニン濃度は、標準的な方法、例えば、アルカリ性ビクレートとの反応に基づ くものにより、検定されることかできる(Cook、 1975)。
尿中のN−Pydを測定するための検定を、先に記載したように行うが、そのサ ンプル中のN−Dpdの濃度を測定するためのN−Dpd tilt準曲線音曲 線する。本検定方法か競合性アフィニティーをもってN−Pyd及びN−opd に結合する抗体試薬によりN−PydとN−Dpdとの合計を測定する場合、一 旦、N−Pyd及びN−Dpdについての抗体試薬の相対的アフィニティーが確 立されれば、N−Pyd又はN−Dpdのいずれか1つに基く標準曲線がその方 法において十分なものであることが理解されよう。
実施例8は、先のセクションI1.8.1中に記載されたPyd XXV−3G 6−3B11−1AIO細胞により産生されたN−pyaに特異的なモノクロナ ール抗体を使用して本発明に従って尿中ピリジニウム・レベルを検定するための 典型的な手順を説明している。この検定は。2つの96ウエル・マイクロタイタ ー・プレート内で行い、それぞれのプレート内の12ウエルを6のN−PYd標 準の2連サンプルのために使用し、そしてそれぞれのプレート内の44ウエルを 閉経後女性からの22の2連尿サンプルのために使用する。上記6のN−pyc i標準から作成されたN−Pydについての標準曲線を、それぞれの未知のサン プルについて、その検定抗体と免疫反応性であるサンプルのピリジニウム架橋の (nMにおける)a度を計算するために使用した。先の表1からのデータは、測 定されたピリジニウム濃度が、N−Dpdからのほんの僅かな寄与を伴って、そ のサンプル中のN−PYdをほとんど完全に原因とすることを示している。
上記44サンプルからの測定されたピリジニウム架橋濃度を、HPLCにより測 定された全o−pyci濃度に対してプロットし、図2中に示す散乱プロットを 与えた。この図中の最適適合回帰線は、等式y=−10,407+ 0.403 10xにより与えられる。これ故、この検定おいて測定されたピリジニウム架橋 濃度は、約0.3−0.5間の勾配、特にこのデータのセットにおいては、0. 403の勾配を伴う線形関係により、サンプル中の全加水分解ピリジノリンの濃 度に関係する。測定されたピリジニウム架橋濃度と金H−Pydとの間の線形関 係、及びその2つの間の高い相関(r=0.982)は、測定されたピリジニウ ム架橋レベルからその検定における全pya 、値の正確な測定を可能にする。
本検定において測定されたN−P)ldレベルが、分解が生じるときコラーゲン 誘導架橋を生成する組織の代謝状態の決定のだめの係数を提供するために使用さ れるとかできるということが理解されよう。
先に討議したように、様々な異常又は病因学的骨代謝症状は、ヒト尿サンプル中 のN−Pyd及び全Pydの両方における変化により、特徴付けられる。さらに 、N−Pydにおける変化は、同様に、N−Dpdにおける変化の良好な尺度を 提供する。この後者の点は、以下の表4中のデータにより説明される。この表は 、様々な尿サンプル中の精製されたN−Pyd及びN−Dpd架橋からHPLC により測定された、N−PVd及びN−Dpdのレベルを示している。
これらの結果は、結合組織の過剰な破壊を特徴とする疾患を患うていると知られ た患者における遊離架橋の劇的に上昇したレベルを示している。
表5は、様々なの患者群における加水分解後に測定された反応性の全架橋のパー センテージとしてのN−PYd及びN−Dpdの割合を示している。
表5 表5中に見られるように、(全Pydのパーセンテージとしての)N−pyd及 び(全Dpdのパーセンテージとしての)N−Dpdのパーセンテージは、対照 と比べたとき異常症状をもつ患者において相対的に変化がなく、尿中で測定され たN−Pydレベルは、その尿の加水分解後に測定された全o−pyaレベルが 表す(reflect)のとコラーゲン分解における同一の増加を表し;そして 同様に、尿中で測定されたN−Dpdレベルは、全H−Pydレベルが表すのと コラーゲン分解における同一の増加を表す。
■、 尿サンプルの前−濾過 他の態様においては、本発明は、尿中分析物の定量のための検定を含む。この検 定においては、尿サンプルを、分析物が通過するのを許容しながら、抗体に非特 異的に結合する物質を除去するのに有効である膜を通して濾過する。濾過された サンプルを、そのサンプル中の分析物の量に比例してその固体支持体にその抗体 を結合させるのに有効な条件下で、その分析物との抗原−抗体複合体を形成さ本 性は、尿サンプル中に変化量において存在する物質がイムノアッセイの感度、精 度(precision) 、及び正確さくaccuracy)を妨害すること ができるという発見に基く。妨害物質(単数又は複数)は、個体から個体まで変 化し、そして同一の個体から得られた異なるサンプルにおいて変化することもで きる。
本発明に従えば、妨害物質(単数又は複数)は、(i)選択された閾量を下回る サンプル中の妨害物質(単数又は複数)のレベルを減少させるために適切である 結合能力、及び(11)問題の分析物についての低いアフィニティー、すなわち 、サンプル処理後の分析物の濃度がサンプル処理前と本質的に同じであること、 を特徴とする分離媒体(例えば、フィルター膜)と尿サンプルとを接触させるこ とにより、除去されることができる。この分離媒体のための他の望ましい特徴は 、操作の迅速性及び小さな保持容量を含む。
分離媒体として使用することができる材料は、その分析物の性質に従って変化し 、そしてニトロセルロース−ベース材料、疎水性/高タンパク質−結合材料、及 び帯電親水性材料を含む。この媒体の形態(configuration)は、 様々な形態であってストリップ、ビーズ、カートリッジ、フィルター・ディスク 、又は例えば、スピン濾過装置含むものを呈することができる。妨害物質の除去 における分離媒体の効力は、以下に記載する方法により評価されることができる 。
1つの好ましい態様においては、実施例+3−14に説明するように、この分離 媒体は、速いサンプルの通過を提供するスピン濾過装置として形状化される。あ るいは、この分離媒体は、結合するための選択された時間にわたりサンプル中に 置かれ、そしてこれにより、そのサンプルからその妨害物質を除去されることが できる。本発明の支援において行われた研究は、その分離媒体が膜の形態を呈す る場合、小さな孔サイズ(例えば、約0.45μm未満、及び好ましくは約0. 1 μm未満)が、その妨害物質についての膜の結合能力を増加させることかで きるということを、示唆する。
上記分離媒体及びその下でその分離媒体が使用される条件は、検定される特定の 分析物にあつらえられる。一般的には、最初に、その分析物についての低いアフ ィニティー又はその妨害物質(単数又は複数)についての高いアフィニティーの いずれかに基き候補の分離材料をスクリーンすることが存用である。
分析物の特定の分離媒体への結合は、分析物の既知レベルを含む1以上の標準的 な溶液を使用して評価されることができる。好ましくは、川原溶液を、上記妨害 物質(単数又は複数)の効果を回避するために使用する。上記の標準的な溶液を 、上記の分離媒体と接触させ(例えば、濾過させ)、そしてその分析物を、いず れかの分析物がその分離媒体に結合されたかどうかを決定するために検定する。
他のアプローチにおいては、上記妨害物質(単数又は複数)を含む尿サンプルの 分析物−含量を、その妨害物質により影響されない分析方法(例えば、HPLC )を使用して測定する。その分離媒体とそのサンプルとの接触後に測定された分 析物のレベルの変化の存在は、その媒体のさらなる特徴付けが保証されるという ことを示している。
特定の分離媒体による妨害物質(単数又は複数)の捕獲は、多数のアプローチに より評価されることができる。例えば、分析物を測定するために使用するイムノ アッセイは、その分析物の存在の有無にかかわらず、その妨害物質の存在を報告 する検定を提供するために修飾されることができる。図12中に説明するように 、妨害物質は、分析物−特異的抗体の非存在中、マイクロタイター・プレートの 固体支持体にリボ−ター−標識抗−抗体の結合のレベルを測定する検定を使用し て検出されることかてきる。この固体支持体への抗−抗体のこのような非特異的 結合を引き起こす尿サンプルを、次に、そのサンプルにより引き起こされるこの ような非特異的結合を減少させ又は削除するための候補の分離媒体の有効性を評 価するために使用することができる。
一旦、妥当な分離媒体が同定されれば、その材料の組成及び結合能力を、その分 析物のイムノアッセイの要求に従って最適化することができる。
典梨的には、この分析物を競合形式において検定し、ここで、その尿サンプルを 、リボ−ター−標識競合分析物の存在中で分析物−特異的抗体試薬と反応させ: 抗体試薬と競合分析物との間に形成される免疫複合体の量は、その尿サンプル中 に存在する分析物の量に逆比例する。普通には、分析物−特異的抗体試薬又はリ ボ−ター−標識競合分析物のいずれかを、表面−付着結合分子として、固体支持 体上に固定化する。あるいは、サンドイッチ検定形式を使用する。
ここでは、分析物を結合させるための第一抗体を、固体支持体上に固定化し、そ してリポータ−により(例えば、酵素−標識抗一抗体)により標識付けされる又 はされることができる第二抗体を、その第一試薬に結合される分析物を検出する ために、使用する。
代表的なイムノアッセイにおける妨害物質の効果を、表6中に示すデータにより 説明する。これらのデータは、分析物としてN−Pydによる、図1中に説明す るイムノアッセイ形式を使用して得られる。
実施例11中に詳説するように、ニトロセルロース・フィルターとの接触の前後 の6の尿サンプルのアリコツトを検定し、そしてそれぞれのサンプル中の分析物 の見かけのレベルを1セツトのN−pya標準溶液から得られたデータとの比較 により測定した。
表6 表6から分かるように、N−PYdの測定濃度は、ニトロセルロース・フィルタ ー・ディスクを介しての妨害物質の除去後約7−45パーセント程増加し、これ は、サンプル間の妨害の程度における広いバラツキを示している。その上、濾過 サンプルにより得られた分析物の濃度は、HPLCにより測定されるとき、サン プル中のN−Pyd濃度と高く相関し、これは、妨害物質によるサンプルのバラ ツキが分離媒体との接触により大きく取り除かれることを示している。
実施例12中に記載する研究において、妨害物質が、添加された抗−分析物抗体 の非存在中固体支持体への酵素標識抗体抗体の結合を仲介物質することが示され る。44の尿サンプルを抗−分析物抗体の非存在中実施例8中に記載するN−P ydのための検定形式を使用して評価した。テストされた44サンプルの中で、 8つが0.02吸収ユニツトを上回る光学密度の読みを作り出し、これは、固体 支持体への酵素標識抗体の直接的な非−Pyd−特異的結合を仲介する物質(単 数又は複数)の存在を示している。固体支持体への抗体のこの非分析物−特異的 結合は、他のリボ−ター−標識抗−抗体、例えば、ウサギ抗−マウス抗体によっ ても観察される。
表7は、スピン−フィルター装置内のニトロセルロース膜を通してのサンプルの 通過の前後の、実施例12からの8のやっかいな尿サンプルにより得られた(実 施例13)。この表は、先の濾過によらず、テストされた尿サンプルは、0.3 6〜0.101の吸収ユニットのレンジにある光学密度の読みを生じさせたこと を示している。しかしながら、尿サンプルがニトロセルロース膜を通してのスピ ン−濾過されたとき、光学密度の読みは、そのサンプルのすべてについて0.0 2吸収ユニツト未満に減少された。これ故、ニトロセルロース膜は、固体支持体 への抗−抗体の非特異的結合が実質的に減少されるような妨害物質を除去するた めに作動である。
このような非特異的結合の発生が検定される特定の分析物に依存しないことか理 解されよう。それ故、本発明に従って、妨害物質(単数又は複数)を除去するた めの尿サンプルの濾過が、多種多様な分析物についてのイムノアッセイにおいて 使用されることができる。
表8及び9は、尿サンプルからの妨害物質(単数又は複数)の除去において有用 であることが見っがった3つの分離媒体の比較効果を説明している(実施例14 )。表8は、濾過前後の16の尿サンプルにより得られた光学密度の読み(OD )を示している。表から分かるように、濾過前のサンプルについての光学密度の 読みは、0.0−0.905吸収ユニツトのレンジにある(第二列)。しかしな がら、ImmobiIon−CD(CD)及びImmobi Ion−3PQ( SPQ)フィルターを通してのサンプルのスピン−濾過は、二1−ロセルロース (NC)により得られた結果と同様に、ゼロまでそのサンプルの光学密度の読み を減少させた(3−5列参照)。
表9は、ニトロセルロース(Nc)、[mmobi Ion−CD(CD)、及 びimmobiである。
V[、適用 先に述べたように、コラーゲン含有組織のピリジニウム架橋含量は、組織タイプ に従って変化する。Pyd架橋は、軟骨、骨、椎間円板、靭帯、及び大動脈内に 見られる。Dpd架橋は、一般的に、Pyd架橋よりも少なく、そして骨、歯、 靭帯、及び大動脈内に見られる。
組織ピリジニウム架橋中のDpdの割合は、骨において最も高いようであり、そ れは、約3=1〜4:lの間のPyd:Dpd比をもつ。
増加した尿中Dpd(及びPyd)レベルを特徴とし、そしてこれ故、骨分群の 上昇速度を併発する症状は、例えば、骨粗しよう症、パフエツト病、甲状腺機能 低下症、骨関節炎を含む。上昇Pyd及びDpdレベルを含む他の症状は、骨代 謝を変更し又は骨組織内で確立されるようになる様々な形態の代謝性癌を含む。
本発明は、N−Pyd及びN−Dpdの上昇尿中レベルがヒトにおける増加した コラーゲン分解活性の信頼できる指標であるという発見に部分的に基く。N−p ytiの又はN−Pyd及びN−Dpdの両方の上昇レベルの測定は、増加した コラーゲン分解の一般的な指標として役立つ。本発明に従ったDpd−特異的抗 体を介しての尿中N−Dpdの測定は、骨の上昇分解についての相対的に特異的 なマーカーとして役立つ。
本発明は、先に記載した症状の管理に関連した抗再吸収療法の監視においても有 用である。
さらに、N−Pydについての検定がN−Dpdについての検定との組み合わせ において使用される場合、本発明は、Dpd架橋の割合が骨中に見られる割合よ りも(Pyd架橋に対して)実質的に小さいコラーゲン−合作組織の破壊に関連 する顕著な症状に作用である。例えば、リウマチ様関節炎においては、Dpd架 橋において相対的に低い結合組織の破壊に関連するようであり、尿中のN−py d体N−DpdO比は、増加した骨分群単独により観察される比に比べて上昇さ れる。
図3は、転移癌患者からの尿サンプル中の上昇N−Pydレベルの検出のための 、図IA−IC中に示す検定形態におけるPyd−特異的抗体試薬の使用につい て説明している。この図の左の上に示した点の列は、健康な被験者の群内で測定 された(Pyd/クレアチニンとして表された)N−Pydのレベルである。こ の図の右の上に示した点の列は、転移癌をもつと診断された患者において測定さ れたN−Pydレベルである。
このデータは上昇したN−pyaレベルをもつ患者を現し、これは、その患者の 腫瘍学的症状における類似の骨関連を示している。
図4は、骨粗しよう症患者からの尿サンプル中の上昇N−PYdレベルを検出す るためのPyd−特異的モノクロナール抗体試薬の使用について説明している。
図の右の上の点の列(群1)は、27の対照被験者(年齢7O−90)の群内で 測定された(Pyd/クレアチニン比として表された)N−Pydレベルである 。点の中央の列は、明白又は疑いのある骨粗しよう症をもつ20の患者(年齢7 l−99)において測定されたN−Pydレベルである(群2)。左の上の点の 列(群3)は、重度の骨粗しよう症関連大腿頚部骨折をもつ30の患者において 測定されたN−PYdレベルである。このデータは、年齢を合わせた対照群(群 1)に比較して、骨粗しよう症患者群の両方(2及び3)における尿中N−py aの上昇レベルを示している。
尿中Dpdの上昇レベルの検出のための、本発明に従うDpd−特異的モノクロ ナール抗体の使用を、図5中に説明する。この試験においては、N−Dpdの検 出に改良した、図IA−IC中に示す検定形態を使用した。この図中に左手内の 点は、健康な患者の群についての(Dpd/クレアチニン比として表された)測 定Dpdレベルである。この図中の中央の列内に点は、診断された骨代謝失調を もつ患者を含む患者集団から測定されたDpdレベルである。この口内の点の右 手の列は、Il!瘍学的患者の群についての測定された[lpdレベルである。
このテストは、上昇されたDpdレベルをもつ患者、すなわち、その腫瘍学的症 状かおそらく骨関連を含むような患者を、同定する。
図6は、骨粗しよう症のための治療下の女性におけるDpd−特異的モノクロナ ール抗体の使用について説明する。この研究においては、Dpdレベルは、治療 前(図中の白捧)及びエストロゲン療法の1年後(網棒)に測定した。患者の中 の7人において、Dpdレベルにおける測定可能な降下が治療伴い観察され、こ れは、この治療が骨再吸収における望ましい減少を作り出していることを示して いる。治療によりDpdレベルが上昇した残る2つのケースにおける結果は、別 の治療が考慮されるべきであることを示すことができる。
これまでの記述から、本発明の目的がどのように適合するかを理解することがで きる。生来の遊離の架橋検定は、非−加水分解法サンプルをもって使用されるこ とができ、これにより、初期の酸加水分解段階の必要性を回避する。本検定は、 抗体試薬を使用し、そしてこれ故、本分野において公知の多数の便利且つ速い検 定形式に改良されることができる。その上、尿サンプル中の、生来のpydSD pd、又は両方のレベルの評価を提供することにより、本発明は、様々なコラー ゲン−関連の病因学的状態を検出及びモニターするために使用されることができ る。
以下の実施例は、本発明に従う抗体試薬の製造方法及び検定法について説明する 。これらの実施例は、例示的であり、いがなる方法においても、本発明の範囲を 限定することを意図されない。
ostoc mesenteroides由来; ε(280nm、 1%)  = 1.15m1/+H−cm;硫酸アンモニウム中の懸濁液)、グルコース− 6−ホスフェート(G6P)、及びニコチンアミド・アデニン・ジヌクレオチド (NAD)をBoehr inger Mannheimから購入した。5,5 ゛−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)(DTNB)、システィン・ヒドロクロ リド、N−スクシンイミジルS−アセチルチオアセテート(SATA)、スルホ スクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキ シレート(sulfa−3MCC)、!−エチルー3−(3−ジメチルアミノ− プロピル)カルボジイミド−HCI(EDC)、及びN−スクシンイミジル3− (2−ビリジルージチオ)プロピオネート(SPDP)をPierce(Roc kford、IL)から購入した。p−ニトロフェニルホスフェート錠剤(各2 0mg) 、N−エチル・マレイミド(NEM)、及びジェタノールアミンをS  i gmaから購入した。透析チューブを5pectra Porから購入し た。マイクロタイター・プレート(96−ウェル)をNunc及びCo5tar  Carpから購入した。マイクロタイター・プレート内の溶液の吸収値をMo 1ecular Devices Corp、(Menlo Park、 CA )からのV−Maχマイクロプレート・リーダーを使用して測定した。試薬の遅 い一滴ずつの添加を、LKBからのMicroperplex螺動ポンプ#21 32を使用して行った。
A、 モノクロナール抗体のための試薬能の自己免疫性MRL/MpJ−1pr  7ウスをJackson Laboratory、 BarHarbor、  Maineから購入したあ。
マウス非−分泌性P3X63Ag8.653ミエローマ細胞、並びにマウス単球 −マクロファージ細胞系P388D1(IL−1)及びJ774A、 1をAm erican Type Cu1ture Co11ection (ATCC )、 Rockville、 Marylandから購入した。
アジュバントRibi及びRibi(CWS)をRIBI Immunoche m Re5earch。
Inc、、 Hamilton、 Montanaがら購入した。5o%PEG  1500(ポリエチレン・グリコール1500、水中の50%(W:V))を Boehringer Mannheim。
Indianapolis、1ndianaから購入した。HAT及びHTをS igma Chemical Company、 St、 Louis、 Mi ssouriから購入した。Dulbecco’ s Modified Ea gle Medium(DMEM)、NCTC−109、及びゲンタマイシンを Gibco、 Grand l5land、 New Yorkから購入した。
胎児クローン・ウシ血清はHyclone Laboratories、Inc 、、 Logan、 Utahからのものであった。オキサロ酢酸及びインシュ リンは、Sigma Chemical Companyからのものであった。
S−DMEMを以下のように配合した。ここで、パーセンテージは、最終培地中 の最終容量パーセンテージを示す: DMEM(80%) 、NCTC−109 (10%)、胎児クローン・ウシ血清(10%)、オキサロ酢酸(1mM) 、 L−グルタミン(2mM) 、ゲンタマイシン(50μg/ml)及びインシュ リン(10μg/ml)。
ならし培地の調製のために、マウス単球細胞系P:388DI(IL−1)、又 は交換可能な状態で、細胞系J774A、 lをS−DMEM培地中で培養し、 1週間に2回1.4に分けた。3日間毎に、組織培養上清を0.2ミクロン・フ ィルターを通して濾過し、そして次に4mM L−グルタミンを補った。得られ た濃縮ならし培地をS−DMEMのための20!%補足物として使用し、ハイブ リドーマ細胞を生じさせた。
特にことわらないかぎり、PBSは、0.01M燐酸塩及び150mM NaC 1を含むバッファー、pt(7として定義される。
pya及びDpdについてのHPLC分析を本質的にBlack et al、  (1988)により記載されたように行った。簡単に言えば、尿サンプルをブ タノール及び氷酢酸により調整し、4:l:1混合物(ブタノール:酢酸:サン プル、v:v:v)を作り、そしてCFIセルロース(Whatman)カート リッジ上に適用し、その後、4:11ブタノール:酢酸:水により洗浄した。遊 離の架橋(及びglyco−Pyd)だけが保持された。この遊離の架橋を水に よりCFIセルロースから溶出させた。溶出した材料を1ml/分において流さ れ、そして2951mの励起、395nmの放射における蛍光をモニタリングさ れる水−アセトニトリル(10分間にわたる3−17%)グラジェントを使用し てCI8逆相カラム(Rainin、 Cl3−80−200−C3)上で分析 した。移動相は、0.1%HFBAを含んでいた。
全尿中架橋を110°CにおいてHCI中で16時間尿サンプルを加水分解し、 その後、先のCFI処理及びHPLC分析することにより測定した。
11PLc分離は、加水分解されたPyd及びDpd分画を産生じ、これから、 全H−Pyd及び全H−Dpdを定量した。
ヒト尿を40psiの背圧を加えて3000 D分子カット−オフ・フィルター (Filton Co、)を通して濾過した。次に濾液を凍結乾燥させ、そして 0.2M酢酸により元の容量のl/20に再構築した。
次に濃縮法を0.2M酢酸により平衡化した5ephadex G−102,6 x 95cmカラム上に適用した。このカラム材料からの溶出液を先に記載した ように遊離のPyd及びDpdについて分析した。遊離架橋含有画分を共にプー ルし、pH2,0に調整し、そしてI x 18 cmカチオン交換カラム(L acarte Co、、 UK)上に適用した。
Glyco−Pyd 、 N−Pyd及びN−Dpdをその後、0.1Mクエン 酸ナトリウムpH4,2によりそのカラムから溶出させた。集めた画分を先によ うなIIPLc分析により架橋の存在について分析した。特定の架橋(glyc 。
−PS・d、Pyd及びDpd)を含む画分を共にプールし、そして分析用2. 5X 10 cm逆相C18カラム(Waters)上に適用し、これをその後 0.1%HFBAを含むアセトニトリルの2−20%グラジェントにより展開さ せた。
分離された画分(N−Pyd及びN−Dpd)を別々に集め、そして凍結乾燥に より濃縮した。この乾燥残渣を0.2M酢酸中で再構築し、そして4°Cにおい て保存した。最終材料の純度を重量計及び元素分析により測定した。
尿中架橋−ペプチドを、1000 D分子量カット−オフ透析膜(Spectr a−Par)を使用してヒト尿の消費的透析により調製した。このペプチド画分 の全Pyd架橋及び全Dpd架橋含量を、6N MCIにより110°Cにおい て16時間ペプチド・サンプルを加水分解し、その後の全H−PVd及び全H− DpdのHPLC分析により、測定した。
H−PYd及びH−Dpdの調製的な量を、Black et al、 (19 88)により記載されているように加水分解された粉末ウシ又はヒツジの骨から 得た。
以下の手順は、生来の遊離のピリジノリン、生来の遊離のデオキシピリジノリン 、又は両方に対するモノクロナール又はポリクロナール抗体を得るための免疫原 かどのように調製されることができるかについて説明する。以下のA及びB中の 手順は、Pyd−免疫原に関して記載されており; Dpd−免疫原は、PYd Q代わりのDpdにより、同一のアプローチを使用して調製される。
A、Pyd−BSA免疫原 0、IMMES中の9mgのウシ血清アルブミン(BSA)及び3.8mgのp yd 、 pH5,0から成る3、1mlの溶液に、88mgのEDCを含む0 .88m1の水溶液を添加した。室温において4時間反応させた混合物を次に燐 酸塩バッファー生理食塩水吐7.0(PBS)に対して消費的に透析した。
UV及び蛍光測定は、1モルのアルブミン当たりに置換された5、8モルのピリ ジノリンを示した。
B、Pyd−KLH免疫原 pH5±0.5に調整した水中の乾燥H−Pyd(6mg)ノ溶液(200u  ] ) lニー、PBS中のKeyhole limpetヘモシアニン(KL H)の10mg/ml溶液の2mlを添加した。この混合物に、30mgの固体 1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド(EDC,P ierce)を添加し、そして10分間後、別の30+HのEDCを添加し、そ してその反応を室温において4時間進行させた。次にこの反応混合物をPBSに 対して消費的に透析し、その後、このPyd−KL)I免疫原を集め、そして保 存した。
実施例4 抗−Pydモノクロナール抗体の調製 A、 免疫感作プロトコール 雌の生後5週間の自己免疫性MRL/MpJ−1prマウスを以下のプロオドコ ールを使用して免疫感作させた: 1静脈内 融合の日に、免疫感作マウスをCOlにより殺し、そしてその膵臓をそのマウス から切除し、そして37°Cに余熱した5mlの血清不合DMEM培地を含む培 養皿内に入れた。膵臓に付着した脂肪組織の除去後、その膵臓を5mlの血清不 含DMEM培地により洗浄した。次に、この膵臓を小片に切断し、これを、7m lの血清不含DMEM培地を含む細胞ホモゲナイザー内に入れ、そしてその細胞 を均質化し、細胞懸濁液を作った。
B、 融合プロトコール 以下の段階を室温において行った。
上記の膵臓細胞懸濁液(血清不含DMεM培地中の〜2 x 10”細胞)及び 対数期のP3X63Ag8.653 ミエローマ細胞(血清不含DMEM培地中 の〜7 x 107細胞)を、400xgにおいて10分間独立して遠心分離し た。
得られた細胞ペレットを50mL遠心分離管内の血清不合DMEM培地(10m l)中に一緒に懸濁させ、そして次に、10分間40(bagにおいて遠心分離 した。この上澄液を完全に取り去り、そのその遠心分離管を叩きその細胞ペレッ トをほぐした。
細胞融合のために、50%PEG 1500の溶液(4ml)を90秒間にわた ありピペットにより穏やかに混合しながら上記の管に滴下した。次に、血清不含 DMEM(4ml)を1分間にわたり滴下した。S−DMEM(40ml)を次 に穏やかに混合しながら2分間にわたり添加し、その後、その混合物をさらに2 .5分間にわたりピペットにより混合した。得られた混合物を400xgにおい て10分間遠心分離した。その上清の完全な除去後、その細胞を20%P388 D1−ならしS−DMEM培地中のHATの320m1中に懸濁させた。この細 胞懸濁液を16の96−ウェル培養プレート中白にプレートし、200μl/ウ エル、そしてこのプレートを次に7%Cotを含む雰囲気中で37℃においてイ ンキュベートした。この細胞混合物を、3及び7日目に、100μI/ウエルの 古い培地を取り出し、そして150111/ウエルのHAT培地(3日目)又は HT培地(7日目)のいずれかを添加することにより、飼養した。これらのウェ ルを融合の7〜IO日後(こスクリーンした。
首尾よい融合生成物を実施例8中に記載するようなN−Pydイムノアッセイ形 式を使用して免疫反応性についてスクリーンした。N−PYdへの高いアフィニ ティー結合を示した細胞系を限界希釈法によりサブクローン化し、そしいさらに 、N−r’ytiについての高い結合アフィニティーをもつ抗体の産生について スクリーンした。N−Pydのついての高い抗体アフィニティーを与えたサブク ローン化細胞系の中の1つを、本明細書中、Mab Pyd−XXV−366− 3811−IAIOト命名スル。
この細胞系により産生された抗体の特異性は先の表1中に示されている。
抗−Dpdモノクロナール抗体を、実施例3におけるように調製したDpd−K l、11免疫原を使用して、実施例4中に記載したて手順により調製した。マウ スの免疫感作手順は、実施例4におけるものと同じである。但し、Ribi(C WS)をRibiの代わりのアジュバントとして使用し、マウス当たり75μg の免疫原を、100μgの代わりに第四免疫感作段階(融合から188日目にお いて使用した。
首尾よい融合生成物を実施例9中に記載するN−Dpdイムノアッセイ形式を使 用して免疫反応性についてスクリーンした。N−Dpdへの高いアフィニティー 結合を示した細胞系を限界希釈法によりサブクローン化し、そしいさらに、N− Dpdについての高い結合アフィニティーをもつ抗体の産生についてスクリー、 ンした。N−Dpdのついての高い抗体アフィニティーを与えたサブクローン化 細胞系の中の1つを、本明細書中、Mab Dpd−11−7B6−1F4−I HII と命名する。この細胞系により産生された抗体の特異性は先の表2中に 示されている。
N−Pyd及びN−Dpdの両方に特異的なモノクロナール抗体を、免疫原とし てH−Dpd−KLH(実施例3)を使用して、実施例5中の手順により調製し た。首尾よい融合生成物を実施例9中に記載するN−Dpdイムノアッセイ形式 を使用して免疫反応性に゛ついてスクリーンした。N−Dpdへの高いアフィニ ティー結合を示した細胞系を限界希釈法によりサブクローン化し、そしいさらに 、トpya及びDpdの両方についての高い結合アフィニティーをもつ抗体の産 生についてスクリーンシタ。N−pya及びDpdの両方についての高い抗体ア フィニティーを与えたサブクローン化細胞系の中の1つを、本明細書中、Mab  Pyd/Dpd−V−61(2−284−IE4と命名する。この細胞系によ り産生された抗体の特異性は先の表3中に示されている。
ストレプトアビジンへのH−Pydの結合を、カップリング剤、SMCCを介し て1(−Pydにチオール化ストレプトアビジンをカップリングさせることによ り達成した。チオール化ストレプトアビジンを以下のようにN−スクシンイミジ ル−3−(2−ピリジルチオ)プロピオネート(SPDP、 Pierce)と 反応させることにより製造した。PBS中の5mgのストレプトアビジンの0. 75m1溶液に、260μgの5PDPを含むジメチルホルムアミド21μLを 添加した。この混合物を室温において1時間反応に供し、そして次にPBSに対 して透析した。5PDP−標識ストレプトアビジンを10mMの最終濃度までジ チオトレイトールを添加することにより減少させた。室温において1時間のイン キュベーションの後、このチオール化ストレプトアビジンをG−25カラム上で 精製した。
H−pyct−ストレプトアビジンを作るために、ジメチルホルムアミド(4μ l)中にスクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1− カルボキシレート(SMCC,Pierce)の180μgを含む溶液を、10 0μlのPBS中に0.5mgのチオール化ストレプトアビジン及び50μgの o−pyaを含む溶液に添加した。この混合物を室温において3時間反応させ、 そして次にPBSに対して透析した。得られたPyd−ストレプトアビジンの分 光光度計分析は、ストレプトアビジンの1当量当たりに結合した1〜2当量の間 のピリジノリンを示した。
H−Dpd−ストレプトアビジンを上記と同一の手順によりにより調製した。但 し、H−DpdをH−pyaの代わりに使用した。
ビオチン−標識卵白アルブミン及びH−Pyd−ストレプトアビジン(実施例7 )をそのマイクロプレート・コーティングにおいて使用した。
卵白アルブミンのビオチニル化を、400マイクロリツターのジメチルホルムア ミド中のl Omgのビオチン−X−2,4−ジニトロフェノール−X−L−リ ジン、スクシンイミジル・エステル(Molecular Probes)を1 50mgの卵白アルブミンを含むPBSの10m1溶液に添加することにより、 行った。この混合物を室温において2時間反応させ、その後025カラム・クロ マトグラフィーにかけた。分光光度計による分析は、1モルの卵白アルブミン当 たりに置換された2つのビオチンを示した。
96−ウェル・マイクロタイター・プレート内のウェルを以下のようにN−py aによりコートした。それぞれのウェルに、PBS中3.8μg/mlにおいて ビオチン−卵白アルブミンの150マイクロリツターを添加し、その後2−8° Cにおいて一夜インキュベーションを行った。
このウェルをPBSにより洗浄し、そして1mg/mlにおいて200μlの卵 白アルブミンを添加することによりブロックし、そして室温において一夜インキ ュベーションを行った。次にそのウェルをPBSにより2回洗浄した。PBS中 100μg/mlにおいてH−pyd−ストレプトアビジンを含む溶液の150 μlをビオチン−卵白アルブミン・コート・マイクロプレートの各ウェルに添加 した。室温における1時間のインキュベーションの後、そのウェルをPBSによ り2回洗浄した。残りの液体を37°Cにおいて対流において一夜乾燥させるこ とによりそのウェルから除去した。
B、検定プロトコール N−Pyd標準溶液及び尿サンプルを2連でテストした。この標準溶液は、検定 バッフy −(PBS中、0.05%NaN s 、0.05%Tween 2 0.及び0.1%BSA)中のOnM 、 25nM、75nM、 250nM  、750nM 、及び3000nMのN−Pydから成っていた。尿サンプル を、検定に先立って遠心分離(スピン濾過)によりニトロセルロース膜を通して 濾過した。
先に調製したマイクロタイター・プレートを使用して、20μl/ウエルの標準 溶液をコートされたプレート内の96ウエルの中の12に2連で添加し、そして 44尿サンプルの中のそれぞれの20μl/ウエルを2つのマイクロタイター・ プレートのウェルに2連で添加した。
検定バッフy (PBS中、0.05%NaN 2.0.05%Tween 2 0、及びO91%BSA)中の100μl/ウエルのMAb 3G6−3811 −IAlo(1:100.000希釈)を添加した。標準又はサンプル及びMA b混合物を4°Cにおいて一夜インキユベートした。100μl/ウェルのヤギ 抗−マウスIgG + M(H十し)−アルカリ性ホスファターゼ結合体(Pi erce、 No、 31330.検定バッファー中i : +ooo希釈)を そのプレートに添加し、そして室温において1時間インキュベートした。
それぞれのウェルに、100μLの酵素基質溶液(1mM MgC12を含む、 1.0Mジェタノールアミン、pH9,8中の2mg/mLのp−ニトロフェニ ルホスフェ−t−(Sigma))に添加した。室温において30分間インキュ ベートした後、50μlの3. ON NaOHをそれぞれのウェルに添加し、 その酵素反応を停止させた。405nmにおける光学密度を次にVmaxリーダ ー(Molecular Devices Corp、)により測定した。
2連サンプルからの光学密度リーダー(405nm)を平均し、そしてN−Py d標準からの平均リーダーを、OD読み対N−Pyd濃度の標準曲線を構築する ために使用した。この曲線から、それぞれの尿サンプル中の遊離のN−Pyd架 橋濃度を測定した。クレアチニン濃度をアルカリ性ピクレート関連検定を使用し て測定した(Cook、 1975)。
同一の尿サンプルを、実施例2中に記載した)IPLc法により全Pydについ て定量した。簡単に言えば、尿サンプルをHCI(6N)中で110°Cにおい て16時間加水分解し、その後、CFI前処理及び全o−pydについてのHP LC分析を行った。
図2は、イムノアッセイ法(y軸)により測定されたピリジニウム架橋(nMに おける)対HPLCにより測定された全H−pyaの散乱ブロワ。
トを示す。このプロット中の線は、HPLCの全Pyd値の関数としてイムノア ッセイ値を相関させる最適線形回帰式である。
実施例9 抗−Dpdモノクロナール抗体試薬を使用したイムノアッセイA、 H−Dpd −コート・マイクロタイター・プレート96−ウェルELISAプレートのそれ ぞれのウェルに、H−Dpd−ストレプトアビジン(PBS中の0.5μg/m l)を含む100μmの溶液を添加した。4°Cにおいて一夜インキユベーショ ンした後、そのウェルを空にし、そして次に室温における少なくとも1時間又は 4°Cにおける一夜卵白アルプミン(PBS中1mg/mL 150μl/ウエ ル)とインキュベーションによりブロックした。インキュベーション後、このプ レートをPBSにより3回洗浄した。
B、 検定プロトコール N−Dpd標準溶液及び尿サンプルを2連でテストした。この標準溶液は、検定 バッファ (PBS中、0.05%NaN 2.0.05%Tween 20、 及び0.1%BSA)中のOnM 、25nM、 50nMS100nM 、  250nM 、及び500nMのN−Dpdから成っていた。尿サンプルを、検 定に先立って遠心分離(スピン濾過)によりニトロセルロース膜を通して濾過し た。
サンプル(10μl/ウエル)の添加後、100μl/ウエルの7B6−IF4 −IH11モノクロナール抗体(検定バッファーへの組織培養上清の1=160 0希釈、〜IOng/ml抗体)を添加し、そしてその検定プレートを4°Cに おいて一夜インキユベートした。そのプレートを300μl/ウエルの洗浄バッ ファーにより3回洗浄した後、100μl/ウエルのヤギ抗−マウスIgG +  M(H+L)−アルカリ性ホスファターゼ結合体(Pierce、 No、  313300検定バツフアー中1 : 1000希釈)を添加し、そしてそのプ レートを室温において1時間インキュベートした。次にそのウェルを洗浄バッフ ァーにより3回洗浄した。
結合酵素を先に実施例におけるように検定した、それぞれの未知床サンプルにつ いてのN−Dpd架橋濃度を標準曲線からの定量化により測定した。
N−Pyd 、 N−Dpd 、ピリジニウム−ペプチド(MW>1000)を 先に記載したように尿サンプルから単離した。このピリジニウム調製物のアリコ ツトを加水分解し、その画分中の架橋をH−Pyd及びH−Dpdに変換させた 。N−Pyd及びH−Pyd調製物中のpyaの濃度、N−Dpd及びH−Dp d ll製物中のDpdの濃度、及びピリジニウム−調製物中のDpdの濃度を 、実施例1におけるようにHPLCにより測定した。さらに、2゜の一般的アミ ノ酸の等モル混合物を含むアミノ酸溶液、PBS中それぞれ150μMを調製し た。
生来の架橋調製物及びアミノ酸混合物のアリコツト(50μl)を先のように調 製したPyd−コート又はDpd−コート・マイクロタイター・プレートに2連 で添加し、そしてそれぞれのウェルを適宜実施例8又は9におけるようにピリジ ノリン又はデオキシピリジノリンについて検定した。2連サンプルからの光学密 度の読み(405nm)を平均し、そしてこれらの値から、それぞれのサンプル の見がけのN−Pyd又はN−Dpd濃度を精製N−Pyd又はN−Dpdによ り確立された標準曲線を使用して測定した。それぞれのサンプルのパーセント反 応性を、全)1−Pydについて、又は全Dpd架橋濃度の場合においては全H −Dpdについて、HPLCにより測定されたサンプル中の全Pyd架橋濃度( 100倍)に対する(標準曲線を使用した。実施例8及び9参照)見かけ濃度の 比として計算した。様々な特異性をもつ抗体により得られた結果を先の表1.2 及び3中に与える。
2181.2176.2159.2167.2161、及び2172と命名され た6の尿サンプルについてテストした。それぞれのサンプルのアリコツト(40 0μl)を直径25mmの0.45μm孔サイズのニトロセルロース・フィルタ ー(Millipore、 Millex−HA、 Bedford、 MA) を通してシリンジ濾過し、そしてその濾液をチューブ内に集めた。濾過及び非濾 過サンプル材料並びにN−Pyd標準のアリコツト(10μl)を2連で実施例 8におけるように調製した96ウエル・マイクロタイター・プレートのウェルに 添加し、そしてそれぞれのサンプル中のN−Pydの濃度をN−Pyd−選択的 ポリクロナール抗体、及びアルカリ性ホスファターゼ−標識ヤギ抗−ウサギ抗体 を使用して、実施例8中に一般的に記載したように測定した。結果を表6中に示 す。
実施例12 尿サンプルにより仲介された非特異的結合の評価床サンプルを以下の手順により 妨害材料の存在についてテストした。バッファー、N−Pyd標準、及び44尿 サンプルのそれぞれのアリコツト(10μl)を2連で2つの96−ウェルのマ イクロタイター・プレートのウェルに入れた。実施例8中に記載した検定手順を 行った。
但し、抗−N−Pyd抗体を検定バッファーにより又は希釈組織培養物により、 置換した。バッファー単独、希釈組織培養物、又はN−Pyd標準が添加された ウェルは、o、oio未満の光学密度の読みを与えた。
テストされた44尿サンプルの中で、8が、0.02吸収ユニツトを上回る読み を作り出した(表7)。
0.02を上回る光学密度の読みを作り出した実施例12からの8の尿ザンブル を、以下のようにスピン濾過に供した。それぞれのサンプルのアリコツト(20 0μl)を1.5mLマイクロフユージ管内に懸濁させたニトロセルロース・フ ィルター・ユニット内に入れた(フィルター・ユニット及びマイクロタイージを 共に“フィルター・アセンブリー” という。) o (Lida Manuf acturing Carp、 Kenosha、 Wlにより構築された)フ ィルター・ユニットは、その下部端において2層のニトロセルロース膜(0,1 μmの孔サイズ)及び不織ポリエチレン支持体を含むポリプロピレンの円筒状の ハウジング(長さ40mm x外径10mm)を含んでいた。このニトロセルロ ース膜の有効濾過断面積は0.2cm2であった。次にサンプル合作フィルター ・アセンブリーを1500 x gにおいて2分間遠心分離し、そのサンプルを そのフィルターを通して完全に通過させた。次に、そのサンプルを実施例8中に 記載したように処理したか、抗−Pyd抗体の代わりに検定バッファーを使用し た。すへての8つの濾過されたサンプルの測定された光学密度は0.02未満で あった(表7)。
16尿サンプルのアリコント(200μl)を、以下の膜の中の1つを含むスピ ン濾過アセンブリー内で遠心分離した二ニトロセルロース(Lida Manu f、 Corp、 konosha、 Wl) 、1mmobi1on−CD( Millipore Carp、。
Bedford、 MA、 catalog no、 IcDM−00000) 、及び1mmobi Ion−PSQ(Mi 11ipore、 catalo g no、IsεQ−00000)。ニトロセルロース含有フィルター・アセン ブリーを実施例13中に記載したように遠心分離した。1mmobilon含有 フィルター・アセンブリーをニトロセルロースを含むものと同様に遠心分離した 。但し、Immobilon膜は、2層よりもむしろ1層であり、0.1 μm の孔サイズをもっていた。
濾過及び非濾過床サンプルのアリコツト(10μl)を2連で実施例8における ように調製した96ウエルのマイクロタイター・プレートのウェルに添加した。
実施例8中に記載した検定手順を行った。但し、抗−N−Pyd抗体を検定バッ ファーにより置き替えた。尿サンプルにより作り出された光学密度の読みを表8 中に示す(すべての値は、バッファー単独の吸収を差し引くことにより補正され た。)。N−PYd標準により確立された換算曲線を使用して同一サンプル中で 測定されたN−Pyd濃度を表9中に示す。
硫酸アンモニウム沈降からの沈降したG6PDH(110,000MW)(Bo ehringer Mannheim)を、12.00Orpmにおける5分間 の遠心分離により集めた。多数のペレットのアリコツトのそれぞれに、150m M NaC1(PBS)を含む0゜1M燐酸塩中の加水分解pyd又はDI)d (15,23、又は150mM保存溶液) 、pH7,5を、モル比(80:l  、 130:l 、又は200 : lの(Pyd又はDpd対G6PDH) )において、添加し、そして得られた混合物を混合した。その混合物中のG6P DHの最終濃度は20mg/mlであった。
乾燥EDCの選択量を上記溶液に添加した後(170:1.290 : 1又は 460.1のEDC対G6PDHのモル比)、得られた混合物を4°Cにおいて 一夜反応に供した。それぞれの反応混合物からの得られたPyd−標fliG6 PDHを0.01 M PBS、 pH7,0を溶出バッファーとして使用して SephadeX G−25カラム上で、又は0.01 M PBS、 pH7 ,0に対する透析により、精製した。それぞれの結合体中のPyd対G6PD) lの比を、280nm (G6PDH,ε(280nm、1%) □ 1.15  ml/mg −cm)及び326nm (Pyd、ε(326nm) = 5 420m1/mmol−cm、 pH7;又はDpd e (326nm) □  4933m1/mm01・cm、 pH7)における吸収に基づき計算した。
この結合対を一20℃において50%グリセロール中に保存した。1:I30: 290の比におけるG6PDH、pyci 、及びEDCは、G6PDHの1分 子当たり約8.8のpya分子により標識付けされたG6PDl(を与えた。
実施例16 Su l f o−SMCC及び5ATAを使用したピリジノリン−G6PDH 結合体の調製チオール化G 6 P D Hを以下のように調製した。G6PD H(2mg/mL)及び5モル当量のNAD+を含む溶液を0.1 M PBS 、 pl 7.5中で調製した。
この溶液に、(10,5μし)の無水ジメチル・スルホキシド中に溶解した25 モル当量の5ATAを添加した。室温において45分間の反応期間の後、30モ ル当量のNH2OH−HCIを添加し、そして得られた混合物を30分間反応に 供し、その酵素−結合5ATA分子のチオール基を脱保護した。得られたチオー ル化G6PDHを残ったNH,OH−HCI及び非結合5ATAからPD−10 ゲル濾過カラム(Pharmacia)を通しての90Orpmにおける遠心分 離により精製した。
1:1 ノPyd:SMCC誘導体を以下のように調製した。0.1 M PB S、 pH7,5中の加水分解Pyd(29mM)の激しく攪拌した溶液に、M eOHと0.1MPBS、 pH7,5のl=1混合物の200μL中に1.5 モル当量のsulfo−SMCCを含む溶液をゆっくりと添加した。得られた透 明な暗琥珀色の溶液をさらに3時間攪拌した。−20″Cにおいて2日間その反 応溶液を保存した後、その溶液を溶出液として10mM PBS、 pH7,5 を使用してBioGel P−2(Biorad)のカラムに通過させた。3つ のpyti含有ピークを326nmにおけるU■モニタリングにより観察した:  Pyd:SMCC(1:2);Pyd:SMCC(1:1);及び遊離の(非 誘導体化)Pyd、この1:l Pyd:SMCC誘導体を含む両分をプールし 、そしてその濃度を326nmにおけるそのPydのピリジニウム環の吸収に基 づき測定した。
pya−標識されたG6PDHをそのI:I Pyd:SMCC誘導体の1.7 mM溶液(06PDHの当量光たり12モル当量のPyd:SMCC誘導体)の 63μLによる1゜3mLのチオール化06PDH溶液(上記のように調製され たもの、0.8mg/mL)の添加により調製した。得られた混合物のpHを必 要により調整し、そしてその混合物をアルゴン雰囲気下でシールして室温におい て1時間反応に供した。
残りのチオールのいずれをも、メタノール性マレイミド溶液(I M保存、最終 濃度、50mM)との1時間の反応によりキャップした。このキャッピング段階 の後、得られた混合物を暗所内での4℃における10 mM PBS、 pH7 中の12−14.000 MWカット−オフ透析チューブ内で一夜透析した。透 析後、最終容量を測定し、そしてG6PDH:Pydの比を280及び326  nmにおける吸収に基づき計算した。
実施例17 sulfa−SMCC及び5PDPを使用したピリジノリン−06PDH結合体 の調製以下のバッファーを調製し、そして脱気した+115μM NAD”(p H7,5バツフアー)を含む0.05M燐酸ナトリウム、 pH7,5; 11 5 ttM NAD ” (1)H6バツフアー)を含むO,10M燐酸ナトリ ウム、 pH6,0゜1)H7,5バッフ7−中のG6PDHの激しく攪拌した 溶液(2mg/mL、 0.5mL)に、螺動ポンプを使用してl−2時間にわ たり無水エタノール中の5PDPの19mM溶液の14又は47μL(30又は 100モル当量)を添加した。
添加が完了した後、得られた溶液を4°CにおけるpH6バツフアーに対する6 −8,000又は12−14.′000 MWカット−オフのチューブ材料を使 用して消費的に透析した。透析後、5PDP−標識酵素を集め、そしてジチオト レイトール(30分間5−15−1Oと反応させ、その2−チオピリジン基を除 去し、これによりチオール化酵素を作った。酵素に結合した5PDP分子の数を そのジチオトレイトール反応において放出されたピリジン2−チオンの量(A、 、4)を測定することにより決定した。
得られたチオール酵素をpH6バツフアーによりPD−10脱塩カラム上で精製 し、そしてその酵素の実際のチオール含量(30及び100モル当量の5PDP によりそれぞれ得られたG6PDHの1分子当たり5及び10チオール基)をE l1man’ s試薬を使用して測定した。
Pyd−標識酵素を調製するため、チオール化酵素の溶液(pH6バツフアー中 0.8 mg/mL; 1モル当量)をpH6バツフアー中のPyd−SMCC (実施例+6)の溶液(70又は160μL)(それぞれ20及び40当量)に 添加し、そして得られた混合物を暗所においてアルゴン雰囲気下4°Cにおいて 3時間反応に供した。反応後、メタノール中のN−エチル・マレイミドの溶液( I M)を添加しく最終マレイミド濃度、 50mM)、そしてその混合物を1 時間反応に供した。次に混合物を暗所において4°Cにおける10 mM PB S、 pH7に対する12−14,000 MWカット−オフの透析チューブ材 料内で消費的に透析した。G6PDH:Pydの比(それぞれ、1.2及びl・ 6)を280及び326nmにおける吸収を測定することにより計算した。
以下の研究において、G6PDH濃度(非標識並びに様々なピリジニウム−標識 形態)を必要により希釈し、マイクロタイター・プレート・ウェルへの添加に先 立ち、50mM Trisバッファー、 pH7,5中の5μg/mlの酵素濃 度を達成した。96−ウェル・マイクロタイター・プレートのそれぞれのウェル に、100μLのTrisバッファー及び50μLの逐次希釈酵素(5μg/m 1以下)を入れた。対照として、1列のウェルを酵素無しで調製した。そのウェ ルのそれぞれに、20μLの基質溶液(50mM Tris、 pH7,5中の 250mM D−グルコース−6−ホスフェート及び50 mM NAD ”  )を添加し、そして340nmにおける吸収における変化をV−Max vイク ロプレート・リーダー(Molecular DevicesCarp、 Me nlo Park、 CA)を使用して、時間の関数として記録した。
酵素活性は、典型的にはmOD/分の単において記録された。
B、 ピリジニウム−酵素結合体の触媒活性に対する抗体の効果96−ウェルの マイクロタイター・プレートのウェルに、100μlの50mM Trisバッ ファー、I))(7,5、及びそのプレートを横切って逐次的に希釈された、5 0μLのピリジニウム−特異的抗体を添加した。
次に、それぞれのウェルに、100μlのピリジニウム−標識酵素を添加し、抗 体の非存在中約200−300mOD/分の酵素活性を作り出すのに有効な酵素 濃度を達成した。このプレートを室温における選択時間(5−20分間)の間イ ンキュベートに供した後、(上記の)50μlの基質溶液を添加し、50mM  G6P及び10mM NAD+の最終濃度を作り出した。時間の関数としての吸 収における変更を次に340r+mにおいて測定し、そして様々な濃度の抗体の 存在中のパーセント”ダウン・モジュレーション”(触媒活性における減少)を 、(100%活性として定義した)抗体の非存在中で観察された活性に対して測 定した。
C,EMIT検定 生来の遊離のピリジノリンの尿レベルを測定するために、ピリジノリン標準(5 0mM Tris、 l)87.5中の0〜3000 nM Pyd)又は尿サ ンブル(Tris、 pH7,5中で15希釈されたもの)の50μLアリコツ トをマイクロタイター・プレートのそれぞれのウェルに添加し、その後開−バッ ファー中で(先のセクションB中で測定された)安定して希釈された抗体の10 0μLを添加した。このプレートを選択された時間(2、lOl又は30分間) の間室温においてインキュベートした後、(抗体の非存在中200−300mO D/分の活性を作り出すのに有効な)100μlの希釈EDC−カップル・ピリ ジノリン−06PD)I結合体をそれぞれのウェルに添加し、その後、5.10 .15、又は30分間室温においてインキュベーションを行った。最後のインキ ュベーション期間の後、(上記の)60μLの基質溶液をそれぞれのウェルに添 加し、そして先のように340μmにおいてG6PDH活性を測定した。様々な Pyd標準により測定された活性を、Pyd換算曲線を構築するために使用した (例えば、図10参照)。この換算曲線を次に、V 、、、 Micropla te Reader(Molecular Devices Carp、)を装 備したSOftmaX 2゜22ソフトウェア−を使用して、その尿サンプル中 のPydのレベルを測定するために使用した。
免疫感作のためのニューシーラント白ウサギ(全部で59)を以下の表11中に 示すように、免疫感作プロトコールに従って8群に分割した。免疫感作投与量は 、1.Oml (7)Ribiアジュバント(Ribi Immun。
Chemical Re5earch、Inc、)と混合された1、Oml P BS中の、Pyd−BSA(実施例3A)、低−ハブテンf’yd−BSA免疫 原(Pyd−BSAのための実施例3Aにおけるように調製されたが、低いpy a : BSA化学量論をもつもの)、又はPyd−KLH(実施例3B)、の 200μgであった。最初の免疫感作を多■における皮下注射により行い、そし てその後のブースター免疫感作を3週間間隔の訪中において与えた。抗血清をそ れぞれの免疫感作の10日後に集めた。
採取の間、それぞれの抗血清を実施例8中に記載した検定形式を使用してPyd 結合アフィニティーについてテストした。簡単に言えば、この血清からの抗−P yd抗体の、固体支持体上に固定されたPydへの結合を、アルカリ性ホスファ ターゼ−標識ヤギ抗−ウサギIgG抗体試薬を使用して検出した。
免疫感作された動物を、それらの抗血清が以下のパラグラフ中にさらに定める以 下の基準を満足する場合に、保存した: AA<20%、Pyd−ペプチド〈1 0%、力価>5000 、及び全変換シグナルの〉10%のO〜25nM Py dシグナル分離。
実施例8中に記載した検定形式を使用して測定された、最も強い反応性の抗血清 のプロフィールを、以下の表12中に示す。第一列は分析のためにプールされた 採血(bleeds)を示す。″力価(titer)”と印された列は、イムノ アッセイにおけるPyd−陰性サンプル(Pydが全く存在しない)により1. 2〜1.6の光学密度の読みを達成するのに必要なそれぞれの抗血清の希釈を示 す。”AA”と印された列は、実施例10中に記載したアミノ酸混合物とのそれ ぞれの抗血清の交差反応性を示す。Pyd−pep>1000 MW” と印さ れた列は、Pyd−ペプチド(〉1000 MVI)とのそれぞれの抗血清の交 差反応性を示す。最後の列は、全変換シグナルの分数としての0及び25 nM  Pydサンプルについてのシグナル間の分離を示す。
表から分かるように、ウサギ1113 、V−4、及びVr−8は、0から25  nMまてのN−pyctのシグナルの存意な変換を示している。高い活性をも つ血清(Vl−8)を、本明細書中に記載するN−pya検定における使用のた めに選択した。
実施例20 以下のイムノアッセイを先の表10及び、12中に特徴付けたウサギ・ポリクロ ナール抗体Vl−8、及び実施例8A中に記載したN−Pydコート・マイクロ タイター・プレートを使用して行った。
N−Pyd標準溶液及び尿サンプルを2連でテストした。尿サンプルを検定に先 立って遠心分離(スピン濾過)によりニトロセルロース膜を通して濾過した。
サンプル又は標準(25μl/ウエル)の添加の後、検定バッファー中に20. 000倍に希釈した125μl/ウエルのVl−8抗血清を添加し、そしてこの 検定プレートを4°Cにおいて一夜インキユベートした。このプレートを300 μl/ウエルの洗浄バッファーにより3回洗浄した後、150μl/ウエルのヤ ギ抗−ウサギIgG−アルカリ性ホスファターゼ結合対する(検定バッファー中 1 : ] 000希釈)を添加し、そしてそのプレートを室温において1時間 インキュベートした。次にこのウェルを洗浄バッファーにより3回洗浄した。
それぞれのウェルに、150μし酵素基質溶液(1mM MgC1zを含む1. 0Mジェタノールアミン中の2mg/mLのp−ニトロフェニルホスフェ−)  (Sigma)、 I)89.8)を添加した、室温において1時間のインキュ ベーション後、50μlの3. ON NaOHをそれぞれのウェルに添加し、 その酵素反応を停止させた。次に405μmにおける光学密度をVmaxリーダ ー(Molecular Devices Corp、)により測定した。
2連サンプルからの光学密度の読み(405μm)を平均し、そしてN−Pyd 標準からの平均の読みをODの読み対N−pya濃度の標準曲線を構築するため に使用した。この曲線からそれぞれのサンプル中の遊離のN−Pyd架橋濃度を 測定した。
本発明を特定の態様に関して記載してきたが、様々な変更及び修正が本発明から 外れることなく行われることができると理解されよHPLCによるT−Pyd( nM) 重度骨粗しよう症 骨粗しよう庁 齢適合対照股関節部骨折 骨折なし Fig、4 患者群 Fig、5 患者 Fig、6 ト ひ さ −r−t )Xh − ト・) ミ − か 口。
〉N ’o CL へ ゛ °峡 o−Xr″n フ 工 F ロ/島 啼 m 口。
℃ 龜 ロ 島 り 龜 l 、 k′“ ル2)lス パ c1″ 嗜 =D″ ′ n口 <−一、 G6PDH分子当たりのPyd又はDpd残基数Fig、s [Pydl (nM) Fig、10 国際調査報告 国際調査報告 US 9307203 フロントページの続き (31)優先権主張番号 037,571(32)優先日 1993年3月26 日(33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 037,602(32)優先日 1993年3月26 日(33)優先権主張国 米国(U S ’)(81)指定国 EP(AT、B E、CH,DE。
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アメリカ合衆国、カリフォルニア 94025゜メン口 パーク、レモン スト リート (72)発明者 ザク、ロバート エフ。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ヒト被験者における骨コラーゲン分解活性の検定法であって、生来の遊離の ピリジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群から選ばれたピ リジニウム架橋と免疫特異的に反応することができるモノクロナール抗体とヒト 尿サンプルとを反応させ、そのモノクロナール抗体が、約3:1を超える、その 選ばれたピリジニウム架構に対する反応性と、分子量において1,000ダルト ンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドに対する反応性との比をもち、その反応 により、上記抗体とそのサンプル中に存在するこのように選ばれたピリジニウム 架橋との間に免疫複合体を形成させ、そして 形成された免疫複合体の量を測定する、ことを含んで成る検定法。 2,モノクロナール抗体が約5:1を超える、生来の遊離のピリジノリンに対す る反応性と、生来の遊離のデオキシピリジノリンに対する反応性との比をもつ、 請求項1に記載の検定法。 3.測定された生来の遊離のピリジノリンのレベルが約0.3−0.5の勾配を もつ線形関係により、そのサンプル中の全加水分解ピリジノリンの濃度に関係す る、請求の範囲2に記載の検定法。 4.モノクロナール抗体が約25:1を超える、生来の遊離のデオキシピリジノ リンに対する反応性と、生来の遊離のピリジノリンに対する反応性との比をもつ 、請求項1に記載の検定法。 5.モノクロナール抗体が約2:1〜1:2の間の、生来の遊離のピリジノリン に対する反応性と、生来の遊離のデオキシピリジノリンに対する反応性との比を もつ、請求項1に記載の検定法。 6.反応が、形成された免疫複合体の量に比例する検出可能なシグナルを作り出 すのに有効な条件下で、抗体と尿サンプルとを接触させることを含む、請求項1 に記載の検定法。 7.サンプル中の選ばれたピリジニウム架橋の量に比例して、免疫複合体を形成 するのに有効な条件下で、表面−付着結合分子をもつ固相支持体と、尿サンプル とを接触させることを含む、請求項1に記載の検定法。 8.モノクロナール抗体試薬であって:生来の遊離のピリジノリン及び生来の遊 離のデオキシピリジノリンから成る群から選ばれたピリジニウム架橋への免疫特 異的結合、及び 約3:1を超える、選ばれた遊離のピリジニウム架橋に対する反応性と、分子量 において1,000ダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドに対する反応 性との比、 を特徴とする試薬。 9.約5:1を超える、生来の遊離のピリジノリンに対する反応性と、生来の遊 離のデオキシピリジノリンに対する反応性との比をもつ、請求項8に記載の試薬 。 10.ATCCNo.HB11089により同定された細胞系から得られた、請 求項9に記載の試薬。 11.約25:1を超える、生来の遊離のデオキシピリジノリンに対する反応性 と、生来の遊離のピリジノリンに対する反応性との比をもつ、請求項8に記載の 試薬。 12.約2:1〜1:2の間の、生来の遊離のピリジノリンに対する反応性と、 生来の遊離のデオキシピリジノリンに対する反応性との比をもつ、請求項8に記 載の試薬。 13.抗体の獲得における使用のための免疫原であって、その抗体が、生来の遊 離のピリジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群から選ばれ たピリジニウム架橋と免疫特異的に反応することができ、そのモノクロナール抗 体が、約3:1を超える、その選ばれたピリジニウム架橋に対する反応性と、分 子量において1,000ダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドに対する 反応性との比をもち、 遊離のピリジノリン及び遊離のデオキシピリジノリンから成る群から選ばれた遊 離のピリジニウム架橋であって且つそれがkeyholelimpetヘモシア ニンに共有結合により付着されているピリジニウム架橋を含んで成る、免疫原。 14.共有結合による付着が1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチル カルボジイミドを使用して行われる、請求項13に記載の免疫原。 15.ヒト被験者における骨コラーゲン分解レベルの検定における使用のための 診断キットであって、 生来の遊離のピリジノリン及び生来の遊離のデオキシピリジノリンから成る群か ら選ばれたピリジニウム架橋と免疫特異的結合に反応することができ、約3:1 を超える、その遊離のピリジニウム架橋に対する反応性と、分子量において1, 000ダルトンを上回る尿中ピリジニウム・ペプチドに対する反応性との比をも つ抗体試薬、及びこのような遊離のピリジニウム架橋とこの抗体試薬との反応に より形成された免疫複合体の量を検出するための検出手段、を含んで成る診断キ ット。 16.抗体試薬との結合についてサンプル中に存在する遊離のピリジニウム架橋 と競合するために有効な表面−付着遊離ピリジニウム架橋分子をもつ固相支持体 をさらに含み、そしてその抗体試薬がリポーター標識された又はリポーター標識 可能な抗体である、請求項15に記載のキット。 17.抗体試薬が付着される固相支持体、並びに支持体上の抗体試薬との結合に ついてサンプル中に存在する遊離のピリジニウム架橋と競合するために有効であ るリポーター標識された又はリポーター標識可能な遊離のピリジニウム架橋試薬 、をさらに含む、請求項15に記載のキット。 18.検出手段が形成された免疫複合体の量に比例した比色計によるシグナルを 作り出すのために有効なリポーター酵素を含む、請求項15に記載のキット。 19.検出手段が選ばれたピリジニウム架橋により標識付けされた酵素を含み; その標識付けされた酵素への抗体試薬の結合がその標識された酵素の触媒活性に おける減少を引き起こす場合、その標識付けされた酵素がその抗体試薬への結合 についてそのサンプル中に存在する遊離のピリジニウム架橋と競合するために有 効である、請求項15に記載のキット。 20.尿中の分析物を定量するための検定法であって、(i)ヒト尿サンプルを 獲得し、 (ii)膜が抗体に非特異的に結合する物質(単数又は複数)を除去するために 有効であるが、分析物を通過させる場合に、ニトロセルロース、lmmobil on−CD、及びlmmobilon−SPQから成る群から選ばれたフィルタ ー膜を通してそのサンプルを通過させ、そして(iii)そのサンプル中の分析 物の量に比例してその固体支持体にその抗体を結合させるために有効な条件下で 、その分析物との抗原−抗体複合体を形成させるのに有効な結合試薬と、その濾 過された尿サンプルを反応させる、 を含んで成る検定法。 21.濾過がスピン濾過により行われる、請求項20に記載のイムノアッセイ( 免疫検定法)。 22.複合体が結合試薬と免疫反応性である抗−抗体試薬を介して検出される、 請求項20に記載のイムノアッセイ。
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