JPH0756487B2 - リガンドを検出するための免疫定量法 - Google Patents

リガンドを検出するための免疫定量法

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JPH0756487B2
JPH0756487B2 JP60096830A JP9683085A JPH0756487B2 JP H0756487 B2 JPH0756487 B2 JP H0756487B2 JP 60096830 A JP60096830 A JP 60096830A JP 9683085 A JP9683085 A JP 9683085A JP H0756487 B2 JPH0756487 B2 JP H0756487B2
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    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
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    • G01N33/531—Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532—Production of labelled immunochemicals

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリガンドを検出するための免疫定量法に関す
る。更に詳しくは、本発明はビオチン−アンビオチン相
互作用を利用する感度のよい特異的な免疫定量法に関す
る。
標本中のリガンドを検出するための従来の定量技術はビ
オチンと高塩基性蛋白質アビジンとの強力な、但し非共
有の相互作用を利用していた。このような定量法の一つ
はJ.ヒストケム・シトケム（J.Histochem.Cytoche
m.）、第27巻、第８号、第1131−1139頁、1979年にグエ
スドン（Guesdon）等が報告し、ブリッジド・アビジン
−ビオチン（Bridged Avidin−Biotin,BRAB）技術とし
て知られており、この方法では供試試料例えば未知の抗
原または抗体を含む血清を相応する抗体または抗原で被
覆した固相と反応させる。次に供試試料をビーズを被覆
するのに用いた同一の抗体または抗原のビオチン化蛋白
質の形態と反応させる。この「サンドイッチ」を次に遊
離のアビジンおよびビオチンと結合した標識酵素と反応
させる。測定した酵素活性は血清試料中に存在する未知
の抗原または抗体の量と正比例する。
上述したBRAB技法はいくつかの限界を有している。高塩
基性アビジンは高正電荷を有し、定量法でのいずれの負
に帯電した生物学的成分に非特異的に吸着され得る。標
識酵素の触媒活性はビオチンへの複合で損なわれるかま
たは減少する。また、この方法は立体要因により阻害型
の定量法には容易に適合し得ない。
BRAB技法の変法は固相を抗原または抗体で被覆し、被覆
固相を供試血清と反応させ、そして供試血清をアビジン
と抗原もしくは抗体との複合体と反応させることからな
る。次に供試血清をビオチンと結合した標識酵素と反応
させる。この定量技法はBRAB法と同じ不利点を有し、そ
して更には許容し得る収率でアビジン−抗原またはアビ
ジン−抗原複合体を合成、取得するのが難しい。また、
アビジンとの複合体の形成により抗原または抗体の若干
の免疫学的反応性が失われる。
米国特許第4,228,237号には他のビオチン−アビジン定
量法が開示され、この方法では酵素と結合したアビジン
およびビオチンと結合した試薬を利用する。この定量法
では、対象となるリガンドに対する特異的結合物質を含
む固相を対象となるリガンドを含んでいると思われる液
体媒質と共に培養する。次に、ビオチンと結合した、リ
ガンドに対する特異的結合物質および酵素と結合したア
ビジンを加える。ビオチンと結合した、リガンドに対す
る特異的結合物質は選択的に酵素と結合したアビジンと
結合する。培養後、未反応試薬を不溶性相から分離し、
そして不溶性相または分離された未反応試薬の酵素活性
を液体媒質中のリガンドの量の標準として測定する。
この方法はBRAB法について上述したのと同じ限界を有
し、例えば高正帯電アビジンの非特異的結合がみられ
る。また、アビジン−酵素複合体は非常に不安定であ
り、特に複合体が高濃度もしくは37℃をこえる温度であ
るときにそのようである。
本発明で使用される用語「リガンド」（ligand）は抗
原、抗体、ハプテン、ホルモンおよびそれらの受容体、
デオキシリボ核酸ならびに特異的−結合物質が提供され
得るその他の有機物質を称する。
本発明の方法によって測定し得る代表的なリガンドはウ
イルス、細菌、菌、リケッチアおよび腫瘍会合抗原なら
びに相応する抗体そしてデオキシリボ核酸である。本文
で使用される「供試試料」（test sample）とは人の生
物学的体液例えば人血清、血漿ましくは尿を包含する生
物学的液体を称する。
本文で使用される「試薬」（regent）なる用語は免疫定
量法の工程で添加されるべきいずれの成分をも称する。
このような試薬に例えばビチオンと結合した、リガンド
に対する特異的結合物質および標識でラベルされたアン
チビチオンが包含される。
本発明によれば、直接もしくは阻害型ビオチン−アンチ
ビオチン免疫定量法が提供され、この方法は感度がよ
く、特異的であり、そしてビオチン−アビジン免疫定量
法の不利な点を蒙らない。直接型ビオチン−アンチビオ
チン定量法はまずリガンドに対する特異的結合物質を固
相例えばビーズ、試験管、ミクロ滴定プレート、ニトロ
セルロースシートまたは誘導された紙上に固定化させる
ことを包含する。この固相を次に供試試料、例えば検出
すべきリガンドを含有する人血清と反応させる。次い
で、固相をビオチンと結合した形態のリガンドに対する
特異的結合物質および適当な標識でラベルされたアンチ
ビオチンと反応させる。適当な標識の例には酵素、放射
性同位元素および測定可能な活性例えば比色定量もしく
は螢光定量活性または放射能を提供するその他の試薬が
包含される。
次に、固相および定量法の未反応の試薬を分離しそして
標識の存在を固相または未反応試薬中において測定す
る。酵素と結合したアンチビオチンを使用するときは、
酵素に対する可溶性基質を加え、そして無色前駆体から
発色生成物への酵素の変換を分光光度法で測定する。発
色生成物の量は供試試料に存在するリガンドの量に正比
例する。
別法として、阻害型免疫定量法は本発明の着想を用いて
達成することができる。阻害型定量法において、リガン
ドに対して特異的結合物質を固相に固定化し、そして固
相を検出すべきリガンドを含む供試試料と反応させる。
これに続いてビオチンと結合した形態のリガンドおよび
適当な標識すなわちマーカー（marker）と結合したアン
チビオチンを添加する。阻害型定量法において、固相ま
たは未反応の試料中に存在する標識の量は供試試料中に
存在するリガンドの量に反比例する。
直接および阻害型免疫定量法は３工程、２工程または１
工程の操作で行われる。直接型ビオチン−アンチビオチ
ン免疫定量法の３工程操作においては、第１工程はリガ
ンドに対して特異的結合物質で被覆した固相を未知量の
リガンドを含む供試試量と共に培養することからなる。
固相を洗滌し、そして第２工程において固相をビオチン
と結合した形態のリガンドに対して特異的結合物質と共
に培養する。固相を二度目に洗滌し、次に第３工程で固
相を適当な標識と結合したアンチビオチンと共に培養す
る。固相または未反応試薬中に存在する標識を次に測定
して供試試料中に存在するリガンドの量を検出する。
２工程操作は３工程操作について記載したのと同一の第
１工程を包含する。第２公定はビオチンと結合した形態
のリガンドに対して特異的結合物質および標識と結合し
たアンチビオチンの同時添加からなる。
１工程操作は一つの培養時期の間に供試試料、ビオチン
と結合した、リガンドに対して特異的結合物質および標
識と結合したアンチビオチンを同時に添加することを包
含する。
ビオチン−アンチビオチン免疫定量包の原理は肝炎Ｂ表
面抗原（抗−HBs）に対する抗体の検出のための免疫定
量法に殊に有用である。しかし、ビオチン−アンチビオ
チン免疫定量法は多くの他のウイルス細菌、菌、リケッ
チアおよび腫瘍会合抗原およびそれらの対応する抗体を
検出するのにも利用し得る。ビオチン−アンチビオチン
系はまた免疫定量法においてデオキシリボ核酸を検出す
るのにも有用である。
以下の実施例は本発明を例示することを企図しているも
のであり、本発明の精神または範囲を限定することを企
図するものではない。
実施例 Ｉ この実施例は肝炎Ｂ表面抗原（抗−HBs）に対する抗体
を検出するための３工程直接免疫定量法を示すものであ
る。
J.メド・ヴィロル（J.Med.Virol）第13巻、第171−178
頁、1984年にジルグ（Jilg）等が報告しいてる技術に従
って、肝炎Ｂ表面抗原（HBsAg）で被覆したポリスチレ
ンビーズを未知の量の抗−HBsを含む人血清試料と共に
室温で18−22時間培養する。次に、ビーズを脱イオン化
した水で洗滌し、そして40℃で２時間ビオチンと結合し
たHBsAgと共に培養する。ビーズを二度目の洗滌し、次
に40℃で２時間125I−またはセイヨウワサビペルオキシ
ダーゼと結合したアンチビオチン（モノクロナールもし
くはポリクロナール）と共に培養する。ビーズを三度目
の洗滌に付し、そしてセイヨウワサビペルオキシダーゼ
と結合したアンチビオチンを用いたときはペルオキシダ
ーゼ基質例えばｏ−フエニレンジアミンを加えて黄色の
生成物を生成させる。次に、発色の量を供試試料中の抗
−HBsの量の単位として分光光度法で測定する。125 I−と結合したアンチビオチンを用いたときは、放射
能を供試試料中に存在する抗−HBsの量として測定す
る。
実施例 II この実施例では抗−HBs検出の２工程免疫定量法を具体
的に示す。
HBsAgで被覆したポリスチレンビーズを血清試料と共に
培養し、そして実施例Ｉに記載の如く洗滌した。次に、
ビオチンと結合したHBsAgおよび125I−またはセイヨウ
ワサビペルオキシダーゼと結合したアンチビオチンを同
時にビーズに加え、そして40℃で２時間培養する。色が
発色し、そして実施例Ｉに記載の如く測定するかあるい
は放射能を測定する。
実施例 III この実施例では抗−HBs検出のための１工程免疫定量法
を具体的に示す。
HBsAgで被覆したポリスチレンビーズを室温で18−22時
間血清試料、ビオチンと係合したHBsAgおよび125I−ま
たはセイヨウワサビペルオキシダーゼと結合したアンチ
ビオチンと共に培養する。発色または放射能を実施例Ｉ
に記載の如く測定する。
実施例 IV この実施例ではビオチンと結合したHBsAgの調整を具体
的に示す。
蒸留ジメチルホルムアミドに溶解したビオチニル−Ｎ−
ヒドロキシスクシンイミド（BNHS.0.27μＭ）を100mM
NaClを含むpH8.0の100mM KH2PO4からなる緩衝液1ml中
のHBsAg800μｇに加える。溶液を激しくかくはんし、そ
して４℃で18−22時間回転し、次に４℃で18−22時間同
一緩衝液に対して透析する。
実施例 Ｖ この実施例では兎のポリクロナールアンチビオチン抗体
の調整法を具体的に示す。
兎をビオチン化牛血清アルブミン（ビオチン化−BSA、H
BsAgについて上述した如く調製）で免疫化する。抗体濃
度がピーク力価に達したときに兎をと殺する。
アンチビオチン抗体を２工程法により兎血清から精製す
る。まず、血清をリガンドとしBSAと共にアフィニティ
ーカラム上を循環させて抗−BSA抗体を除去する。第二
の工程で抗−BSAを含まない血清をリガンドとしてビオ
チン−BSAと共にアフィニティーカラム上を通してアン
チビオチンを選択的に除去する。次に、アンチビオチン
をカオトロピック（chaotropic）試薬により溶出する。
実施例 VI この実施例ではマウスでのモノクロナールアンチビオチ
ン抗体の調製法を具体的に示す。
マウスをビオチン化−BSAで免疫付与し、そして高力価
のアンチビオチン抗体を有するマウスをと殺する。と殺
したマウスの脾臓組織からのリンパ細胞を、ネイチュア
（Nature）、第226巻、第550−552頁、1977年にガルフ
リ（Galfrie）等が報告している操作に従って、BALB/c
SP 2/0骨髄腫細胞に融合させる。得られたアンチビ
オチクローンを直接および間接定量法によってスクリー
ンしてアンチビオチン−陽性クローンを測定する。陽性
クローンを腹水症腫瘍としてマウスで生育させ、そして
モノクロナールアンチビオチン抗体を腹水症液からイオ
ン交換クロマトグラフィーにより精製、分離する。
ポリクロナールおよびモノクロナール抗体共に中根等の
方法〔J.ヒストケム・シトケム（J.Histochem.Cytoche
m.）、第22巻、第1084−1091頁、1974年〕に従ってセイ
ヨウワサビペルオキシダーゼと複合させるかまたはグリ
ーンウッド（Greenwoo）等の方法〔J.ビオケム、（J.Bi
ohem.）、第89巻、第114−123頁、1963年〕に従って125
Iで標識することができる。
ビオチン−アンチビオチン免疫定量法に多くの利点が存
在する。まず、この免疫定量法は従来のビオチン−アビ
ジン定量法よりも更に特異的でかつ感度がよい。その理
由は試薬の免疫化学および免疫学的性が複合操作により
阻害されず、かつ高正帯電試薬例えばアジビンと負帯電
定量法成分との間の非特異的相互作用が避けられるから
である。第二に、ビオチンと結合した、リガンドに対す
る特異的結合物質および125I−またまは酵素と結合した
アンチビオチンを包含する本発明の免疫定量法のための
試薬は非常に安定であり、そしてビオチン−アビジン免
疫定量法の成分試薬に対して特に高温および試薬高濃度
で保存寿命が増加している。第三に、本発明の免疫定量
法ではアンチビオチン抗体のすぐれた収率を得ることが
できる。第四に、本発明の免疫定量法は阻害型定量法に
1,2または３工程操作で利用することができる。第五
に、本発明の免疫定量法では陽性および陰性試料の定義
の明確な示度を与え、かつ未知のリガンドについてより
良い定性を与える。これらは利点および他の利点は当業
者に明らかである。
本発明を特別の変形に関して記述したが、その細部は限
定と解すべきではない。本発明の精神および範囲を逸脱
することなく種々の均等物の、変化および変形をなし得
ることが明白であり、それ故かかる均等物は本発明に包
含されることを明白に企図されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カレン ブイ スタツクマン アメリカ合衆国イリノイ州 60053 モー トングローブ ベツクウイズ ロード 6801 (72)発明者 リチヤード エイチ デツカー アメリカ合衆国イリノイ州 60015 デア フイールド キヤツスルウツド レーン 924 (56)参考文献 特開 昭55−37949（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リガンドの検定のための免疫定量法におい
    て、 ａ）リガンドに対する特異的結合物質を固相に固定し； ｂ）固相を供試試料と反応させ； ｃ）固相をビオチンと結合した、リガンドに対する特異
    的結合物質と反応させ； ｄ）固相を標識と結合したアンチビオチンと反応させ； ｅ）固相から未反応試薬を分離し； ｆ）固相または未反応試薬中の標識の存在を測定して試
    料中に存在するリガンド量を検出する ことを特徴とする免疫定量法。
  2. 【請求項２】標識が酵素である特許請求の範囲第１項記
    載の免疫定量法。
  3. 【請求項３】標識が放射性同位元素である特許請求の範
    囲第１項記載の免疫定量法。
  4. 【請求項４】工程（ｂ），（ｃ）および（ｄ）を同時に
    行う特許請求の範囲第１項記載の免疫定量法。
  5. 【請求項５】工程（ｃ）および（ｄ）を同時に行う特許
    請求の範囲第１項記載の免疫定量法。
  6. 【請求項６】リガンドが抗原である特許請求の範囲第１
    項記載の免疫定量法。
  7. 【請求項７】リガンドが抗原および抗体からなる群から
    選択される特許請求の範囲第１項記載の免疫定量法。
  8. 【請求項８】リガンドがウイルス、細菌、菌、リケッチ
    アおよび腫瘍会合抗原ならびにそれらの対応する抗体か
    らなる群から選択される特許請求の範囲第１項記載の免
    疫定量法。
  9. 【請求項９】リガンドに対する特異的結合物質が肝炎Ｂ
    表面抗原である特許請求の範囲第１項記載の免疫定量
    法。
  10. 【請求項１０】固相がポリスチレンビーズ、試験管、ミ
    クロ滴定プレート、ニトロセルロースシートまたは誘導
    された紙からなる群から選択される特許請求の範囲第１
    項記載の免疫定量法。
JP60096830A 1984-05-10 1985-05-09 リガンドを検出するための免疫定量法 Expired - Lifetime JPH0756487B2 (ja)

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US60884984A 1984-05-10 1984-05-10
US608849 1984-05-10

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JPS60250257A JPS60250257A (ja) 1985-12-10
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AT (1) ATE66302T1 (ja)
AU (1) AU584895B2 (ja)
CA (1) CA1255216A (ja)
DE (1) DE3583766D1 (ja)
DK (1) DK165381C (ja)
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