JPH10512951A - 血小板活性化の直接蛍光−結合免疫測定法 - Google Patents
血小板活性化の直接蛍光−結合免疫測定法Info
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Abstract
(57)【要約】
最大活性化血小板試料を参照標準として用いて、全血試料におけるP−セレクチンの発現度をインビトロで蛍光測定することによって、血小板活性化度を測定する方法が提供される。
Description
【発明の詳細な説明】
血小板活性化の直接蛍光−結合免疫測定法
発明の背景
P−セレクチンは顆粒膜蛋白質−140(GMP−140)または
PADGEM蛋白質としても知られており、血小板および内皮細胞の両方の分泌
顆粒に見出される膜内在性糖蛋白質(integral membrane g
lycoprotein)である。E.I.B.PeerschkeによるAm .J.Clin.Pathol.
,98,455(1992)参照。これらの細
胞はトロンビンなどのアゴニストによって活性化された後に、脱顆粒反応中に細
胞表面に急速に再分布する。P−セレクチンは脱顆粒反応中、細胞表面に属して
いる。P−セレクチンは配列類似性および総合ドメイン形成性を分け合う血管細
胞表面レセプターのセレクチン一族に属する。G.I.Johnston等によ
るCell,56,1033(1989)参照。その他の既知のセレクチン類に
は、ELAM−1、好中球に対するサイトカイン−誘発性内皮細胞レセプターお
よび細静脈の多い末梢リンパ節に対するリンパ球の帰巣指向で役割を演じる白血
球表面構造体がある。近年、J.−G.Geng等によるBlood,74,6
5a(1989)によって指摘されたように、ヒト好中球はプラスティック上に
不動化された精製P−セレクチンにCa2+−依存様相で結合する。さらにまた、
ヒスタミンなどの迅速活性化因子により刺激された内皮への好中球の接着は、少
なくとも部分的に、P−セレクチンにより媒介される。P−セレクチンはまた、
活性化した血小板の単球および好中球への結合に包含される。S.A.Hamb
urger等によるBlood,75,550(1990)およびE.Lars
enによるCell,59,305(1989)参照。
血小板活性化は、多くの血管障害、例えば不規則性狭心症、末梢血管疾患、卒
中および血管形成および冠状血管血栓崩壊などの進行を付随することから、過去
20年の間に、活性化した循環血小板を検出するためのより敏感で、かつまた特
異的な方法の開発に多大の努力がなされてきた。例えば、C.W.Hamm等に
よるJ.Am.Coll.Cardiol.,10,998(1987);D.
J.Fitzgerald等によるCirculation,77,142(1
988)およびA.H.GershlickによるCirculation,8 1
,128(1991)参照。インビボ血小板活性化の最も信頼できるマーカー
は、活性化後に血小板から放出され、血漿または尿から測定することができる物
質、血小板因子4(PF4)、β−トロンボグロブリン(β−TG)およびトロ
ンボキサンA2の代謝産物であった。しかしながら、これらのマーカーは試料採
取、処理および分析に関連する技術的制限から、広汎な臨床上の許諾を得ていな
かった。
膜表面糖蛋白質発現における数種の変化は、特異性ネズミモノクローナル抗体
を用いて、血小板活性化中に検出することができる。例えばS.J.Shatt
ilによりBlood,70,307(1987)に、およびC.S.Abra
ms等によりBlood,75,128(1990)に報告されているように、
GPIIb−IIIa複合体(complex)の機能性フィブリノーゲンレセ
プターへの変換における変化は検出することができる。J.N.George等
によるJ.Clin.Invest.,78,340(1986)には、アルフ
ァ顆粒放出を伴う血小板活性化がP−セレクチン発現の検出によって確認できる
ことが報告されている。従って、フローサイトメトリー(流動細胞計測法)を活
性化−特異性モノクローナル抗体の使用と組合わせる検出法が計画された。例え
ば、R.E.Scharf等によるArteriosclerosis and Thrombosis
,12,1475(1992)参照。これらの検出法は
全血で行うことができ、それらの活性化状態に関して異種である血小板付属集団
の検出を促進することができる。しかしながら、フローサイトメトリーは、高価
な装置を必要とし、データ処理が複雑であり、かつまた多数の試料を処理するた
めには経済的に実用的ではなく、あるいは上記した場合のように、緊急の状況で
臨床上の結果を得るために必要な時間枠内に結果を得るためには実用的ではない
。
従って、血小板の活性化度を検出するための、敏感で、簡単で、かつまた迅速
なインビトロ測定法の必要性が存在している。
発明の要旨
本発明は、哺乳動物の血小板活性化度の測定方法を提供する。一般に譲渡され
ている1993年10月26日付け出願の米国特許出願Serial No.0
8/142,766には、血小板のインビトロ予備分離を包含する血小板活性化
測定法、すなわち血小板に富んだ血漿における血小板活性化測定法が開示されて
いる。この方法は活性化血小板の検出の精度および迅速性を格別に増大させたが
、本発明の方法は、この方法に優る改良を包含しており、本発明の方法は予備分
離工程を使用することなく、全血において行うことができ、従って操作時間をさ
らに短縮することができる。さらにまた、予備洗浄および遠心分離による結果で
あることがある細胞損失を排除することができる。
本発明の方法では、その血小板活性化レベルを測定しようとする患者から全血
試料を採取し、次いで2部分に分ける。一方の対照試料は、活性化アゴニストで
処理して、そこに含有されている血小板を最大限活性化させる。この場合に使用
するのに適するアゴニストは、例えばADPである。もう一方の試料は、外因性
活性化アゴニストでは処理しない。次いで、両試料を、予備固定溶液、例えばパ
ラホルムアルデヒドで処理し、次いで血小板を部分的に固定するのに充分な時間
をかけてインキュベートする。本明細書で使用されるものとして、「部分的に固
定」の用語は、この試料中に含有されている血小板が引続く工程中に渦巻き状撹
拌によってはさらに活性化されず、あるいは損傷されない状態にあるが、試料中
の赤血球細胞は引続いて使用される細胞溶解剤とのそれらの反応性を保持してい
る状態にあることを意味する。渦巻き状撹拌処理に付しながら、この試料に赤血
球細胞溶解剤を添加する。赤血球細胞溶解が生じるのに充分な時間放置した後に
、白血球安定剤を添加して、この溶解反応を停止させる。引続いて、或る量の細
胞膜固定剤を添加して、充分に固定し、試料を安定化する。本明細書で使用され
るものとして、「安定化」の用語は、分析完了前の少なくとも約72時間までの
間、試料を保存することができることを意味する。
次いで各試料に、各試料中の活性化血小板に結合させるのに有効な量で抗−P
−セレクチン抗体を添加する。各試料中の、この抗体−活性化血小板複合体を、
抗−P−セレクチン抗体に結合させた蛍光標識を用いて、あるいは結合した抗体
上の結合部位に結合する蛍光標識をこの複合体に付加することによって、蛍光測
定により測定する。試料中の複合体を形成していて、外部からは活性化されない
活性化血小板の蛍光と最大活性化した血小板の蛍光との比は、哺乳動物血小板提
供者における血小板活性化度の尺度を提供する。
従って、本発明は、内在性血小板活性化を測定するための蛍光物質−結合免疫
結合測定法(FCIBA、fluorescence−conjugated
immunobinding assay)を提供し、この方法は、
(a)その血小板活性化を測定しようとする患者から全血試料を採取し、次い
でこの試料を第一試料と第二試料とに分割し;
(b)上記第一試料に、この第一試料中の活性化可能な血小板を最大限活性化
させるのに有効な時間、量で活性化アゴニスト、例えばアデノシン5´−ジホス
フェート(ADP)を、添加し;他方第二試料は、等しい時間の間保持し;
(c)上記第一試料には、この第一試料中の活性化血小板を部分的に固定する
のに有効な時間、血小板活性化反応を停止させるのに有効な量の溶液、例えばパ
ラホルムアルデヒドを添加し、他方第二試料は等しい時間の間保持し;
(d)これらの試料を渦巻き状撹拌に付し、
(i)試料中の赤血球細胞を溶解させるのに有効な量の赤血球細胞溶解剤:
(ii)当該溶解剤の作用を停止させるのに有効な量の白血球安定剤;およ
び
(iii)血小板を完全に固定安定化するのに有効な量の細胞膜固定剤;
を続けて添加し;
(e)各試料に、或る量の
(i)蛍光標識に結合させた抗−P−セレクチン抗体;または
(ii)検出可能な蛍光標識のための結合部位に結合させた抗−P−セレク
チン抗体、次いでこの結合部位に特異的に結合する検出可能な蛍光標識;
を添加して、各試料中の活性化血小板と二重標識複合体を形成させ;そして
(f)各試料中のこの二重標識複合体の蛍光を測定し、上記第一試料の蛍光に
対する上記第二試料の蛍光の比によって、この第二試料の血小板活性化度の尺度
を得る;
ことからなる。
本明細書で使用されるものとして、「内因性血小板活性化」の用語は、測定さ
れた活性化がインビボ活性化によるものであって、試料に外部から活性化剤がイ
ンビトロ添加されたことによるものではないことを意味するものと定義する。本
発明の好適態様において、工程(d)は、試料をQ−Prep装置[コールター
(Coulter)(登録商品名);Coulter Corporation
,Hialeah,FL]に入れ、30秒サイクルで操作することによって行う
。このQ−Prep装置は、白血球形態および細胞表面完全性を保持する穏やか
な、非洗浄式赤血球溶解、固定システムを備えており、組合せ3試薬システムか
らなる。この測定法の開発以前には、このQ−Prep装置は、フローサイトメ
トリー用の白血球細胞の調製に主として使用されていた。驚くべきことに、Q−
Prep装置における血小板の処理は、血小板が延長された期間にわたり安定で
あるような状態で血小板を固定させるが、この血小板は抗体と依然として反応す
ることができる。この方法で処理する血液として全血を使用できることは、PR
Pの使用に代わる別法を提供することになる。すなわち、Q−Prep装置で処
理した全血から得られた結果は、PRPを使用して得られた結果と相関関係を有
する。例7および8参照。
この分析方法を発展させるために、血小板試料を種々の用量のADPで活性化
させ、固定した血小板を微量滴定プレートの凹部で、蛍光物質−結合抗−P−セ
レクチン抗体とともにインキュベートした。その蛍光強度を蛍光濃度分析器で測
定した。血小板試料は一度固定されると、データ採取/分析操作は、2時間より
も短い時間で完了することができる。分析内変動係数(CV)は6.97%であ
り、時間基準分析間CVは6.17%であった。本発明の分析法は、20人の正
常献血者の血小板で発現されたP−セレクチンの測定においてフローサイトメト
リーと優れた相関関係を示す。
予想外に、ADP用量の増加に応答する血小板中のP−セレクチンの転移が、
用量依存様相で生起し、ADP刺激用量ベース(r=0.99)および時間間隔
ベース(r=0.92)で、凝集検出計におけるADP誘発血小板凝集と明確な
相関関係を有していた。
血小板の表面で検出されたフィブリノーゲンの量は、ADPに応答してまた増
加するが、GPIIb−IIIa複合体に結合した抗体の強度は僅かな変化を受
けたのみであった。活性化した血小板では、フィブリノーゲン抗体結合の強度は
P−セレクチン抗体結合の強度と相関関係を有していた(r=0.85)。従っ
て、本発明のもう一つの態様において、血小板上のフィブリノーゲン結合に利用
できる部位の測定は、哺乳動物の血小板活性化度の測定に使用することができる
。この分析は組織または生理学的液体、例えばヒト血液などから分離した血小板
で行うことができる。例えば、第一および第二試料は全血または血小板に富んだ
血漿からなることができる。
これらの結果は、本発明が存在する表面抗体または活性化したヒト血小板を測
定することによって、血小板活性化を迅速にかつまた簡単に分析する方法を提供
すること、およびまたP−セレクチンがGPIIb−IIIa複合体よりも、あ
るいはフィブリノーゲンよりも、血小板活性化に関してより敏感で、特異的なマ
ーカーであることを証明している。
従って、本発明による分析法は、急性冠状血管症候群を付随する血小板活性化
関連症状の評価、追跡および進行段階確認に、およびまた経皮トランスフェモラ
ルコロナリイ血管形成(percutaneous transfemoral
coronary angioplasty)(PTCA)に使用することが
できる。これらの症状における循環活性化血小板の役割に関しては、例えばI.
Weinberger等によるAm.J.Card.,70,981(1992
);E.Minar等によるCard.,170,767(1989);R.S
.Schwartz等によるAm.J.Col.Card.,19,267(1
992)およびD.Tshoepe等によるCirc.,88,37(1993
)を参照することができる。
図面の簡単な説明
図1は、本発明による分析法の一態様を示す構成図である。
図2は、種々の希釈度の抗−P−セレクチン抗体(CD62)およびIgGl
調製物を使用して、本発明による分析法で検出された休止状態血小板におけるP
−セレクチンの蛍光強度を示すグラフである(n=2)。2人の正常献血者から
血小板を試料として採取し、この分析法で指示されているような種々の希釈度の
CD62を使用して試験した。中白丸印は非特異的結合を表わし、他方中黒丸印
は特異的結合(CD62)を表わす。蛍光強度は、対数−変換した。
図3は、抗−P−セレクチン抗体を使用して、本発明による分析法で検出され
た希釈された休止状態血小板における蛍光強度を示すグラフである(n=2)。
この場合に、2人の正常献血者からの血小板を、1:20(容積)希釈したCD
62を用いて試験した。蛍光強度は対数−変換し、そして係数rは線形回帰を用
いて計算した。
図4は、種々の希釈度のCD62を使用して、本発明による分析法で検出され
た休止状態血小板における蛍光強度を示すグラフである(n=2)。2人の正常
献血者からの血小板を試料として採取し、本発明による分析法で試験した。線形
回帰を使用する係数rの計算において、対数−変換した蛍光強度を使用した。
図5は、本発明による分析法を使用して検出された血漿中のADP−刺激した
血小板における蛍光強度を示すグラフである(n=2)。2人の正常献血者から
の血小板を試料として採取し、本発明による分析法により試験した。フィコエリ
トリン(PE)結合CD62および未結合CD62は両方ともに、同一濃度に希
釈した。中黒丸印はPE結合CD62を使用して検出された蛍光強度を示し、他
方三角形印は未結合CD62を使用して検出された数値を示し、そして中白丸印
は未結合CD62およびPE結合CD62を使用して検出された蛍光強度のレベ
ルを表わす。
図6は、血小板濃縮物中の血小板のP−セレクチンの測定におけるフローサイ
トメトリー分析法と本発明による分析法との相関関係を示すグラフである(n=
20)。20人の正常献血者の血小板濃縮物から血小板試料を採取し、本発明に
よる分析法およびフローサイトメトリー分析法を同時的に行った。線形回帰から
r=0.936の数値が得られた。この数値はこれら2種の分析法間の明確な関
連性を示唆している(p<0.001)。
図7は、凝集検出計で測定した刺激用量のADPによる血小板凝集勾配を示す
グラフである(n=3)。血漿中の血小板凝集は、凝集検出計により3重試験法
で行った。勾配は、ADPの各用量に応答する凝集追跡曲線の最急峻勾配の平均
値である。
図8は、本発明による分析法で分析した、P−セレクチン発現とADPの刺激
濃度との間の関係を示すグラフである(n=3)。血漿中血小板におけるADP
最終濃度を使用した。
図9は、凝集検出計における凝集により測定した、および本発明による分析法
により検出されたP−セレクチンの発現により測定したADPに対する血小板の
反応性の変化を経過時間に対して示すグラフである(n=3)。3人の正常献血
者からの血小板試料を採取し、凝集検出計による分析および本発明の分析法によ
り試験した。示されている時間は、採血後の血小板保存時間である。凝集追跡曲
線の最急峻勾配および対数−変換蛍光強度を使用した。
図10は、血漿中のADP刺激した血小板において、本発明の分析法で測定さ
れたP−セレクチン発現と凝集検出計における血小板凝集との相関関係を示すグ
ラフである(n=3)。3人の正常献血者からの血小板を凝集検出計法により、
およびまた本発明の分析法により、3重試験法で分析した。ADP用量は、示さ
れているとおりである。係数rは線形回帰を用いて計算した。
図11は、血漿中のADP刺激した血小板において、凝集検出計による凝集と
本発明の分析法によるP−セレクチン発現との間の相関関係を、一定時間間隔で
示すグラフである(n=3)。3人の正常献血者から採取した血漿中血小板試料
を、凝集検出計法による凝集の測定と本発明の分析法による測定において、2.
5μM用量のADPを使用した。数値は、3つの試料の3重試験法による結果の
平均値±標準誤差(SD)である。係数rは線形回帰を用いて計算した。
図12は、血漿中のADP刺激した血小板の表面におけるGPIIb−III
a複合体およびフィブリノーゲンの発現を示すグラフである(n=3)。3人の
正常献血者からの血漿中のADP刺激した血小板を試料として採取し、本発明の
分析法で分析した。数値は、これら3つの試料の3重試験法による結果の平均値
±標準誤差(SD)である。
発明の詳細な説明
蛍光標識または蛍光標識を含むリガンド用の結合部位を備えたモノクローナル
抗体およびポリクローナル抗体調製物は市販されているか、当業者が入手できる
か、または当業者に認識されている方法によって調製することができる。代表的
なネズミ抗−P−セレクチン抗体を下記表1に挙げる。
未標識抗体は、標準技術により蛍光標識、例えばフルオレセインイソシアネー
ト(FITC)に結合させることができる。例えば、S.J.Shattil等
によるBlood,70,307(1987)およびJ.W.Goding等に
よるMonoclonal Antibodies Principles a nd Practice−Production and Applicati on of Monoclonal Antibodies in Cell Biology,Biochemistry and Immunology
,Academic Press,London(198
6),255〜280頁参照。別法として、この抗体はビオチニル化結合体(b
iotinylated conjugates)として調製し、Goding
等による上記刊行物、McEver等による上記刊行物およびS.J.Shat
til等によるJ.Biol.Chem.,260,11107(1985)に
教示されているように、フィコエリトリン−ストレプトアビジンと反応させるこ
とができる。ポリクローナル抗−P−セレクチン抗体調製物は、P.E.Ste
nbergによるJ.Cell Biol.,101,880(1985)に教
示されているように調製し、検出することができる。
ADPは、好適な血小板活性化−凝集アゴニストであるが、その他の血小板活
性化に有用な試薬には、トロンビン、セロトニン、コラーゲンおよびトロンボキ
サン、ならびにその生体活性サブユニットポリペプチドが包含される。
本発明の工程d(i)の赤血球溶解剤は好ましくは、ギ酸である。この細胞溶
解剤はまた、当該試薬の貯蔵期間を増大させる安定剤を含有していてもよい。
本発明の好適態様において、白血球安定剤は、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウ
ムおよび塩化ナトリウムの組合わせである。好ましくは、これら3種の成分を水
性溶液として使用する。この白血球安定剤は、当該溶液の保存寿命を延長させる
安定剤をさらに含有することができる。
好ましくは、工程d(iii)で使用する細胞膜固定剤は、パラホルムアルデ
ヒドである。パラホルムアルデヒドは好適固定剤であるが、数種のその他の膜固
定剤も当業者に公知である。細胞膜固定剤はまた、緩衝溶液を含有することがで
きる。
好ましくは、本発明による分析法の工程(d)は、自動式装置で行う。この装
置は、試料を渦巻き状撹拌し、指定試薬を迅速に添加するものである。このよう
な自動式装置を使用することによって、試料調製期間を短縮することができ、こ
れにより緊急の臨床上の場合に、より迅速な応答を得ることができる。このよう
な装置の一例に、コールター(登録商品名)社(Hialeah,FL)により
製造されているQ−Prop装置がある。このQ−Prop装置は、白血球形態
および細胞表面完全性を保持させる穏やかな、非洗浄式赤血球溶解、固定システ
ムを備えた、組合せ3試薬システムからなる。この方法で調製された血小板はP
RPの代りに使用することができる。これは、Q−Prep装置で処理された全
血を使用して得られた結果が、PRPを使用して得られた結果と相関関係を有す
ることに基づいている。例7および8参照。
以下の詳細な例に従い、本発明をさらに説明する。これらの例において、アデ
ノシンジホスフェート(ADP,カタログ番号885−3)、パラホルムアルデ
ヒド(カタログ番号62H0174)およびその他の化学物質は、シグマ(Si
gma Chemical Co.,St.Louis,MO)から入手した。
フィコエリトリン(PE)−結合した(カタログ番号348107)および純粋
な(カタログ番号348100)ネズミモノクローナル抗ヒト血小板P−セレク
チン抗体(CD62)およびPE−結合したイソタイプ特異性マウスIgGl(
カタログ番号340013)は、Becton−Dickinson(Moun
tain View,CA)から入手した。FITC−結合したネズミモノクロ
−ナル抗ヒト血小板GPIIb−IIIa抗体(CD41a)(カタログ番号0
649)は、AMAC(Westbrook,ME)から入手した。FITC−
結合したヒツジ抗ヒトフィブリノーゲン抗体(カタログ番号K90056F)は
、BIO−DESIGNE(Kennebunkport,ME)から入手した
。抗体は、1%ウシ胎児血清リン酸塩−緩衝溶液(PBS)を用いて希釈した。
10人のアスピリンを服用していない正常な献血者(年齢:24〜41歳、男
性:5人、女性:5人)の血液を、Mayo診療所で健康血液センターを介して
調達した。血液は、21ゲージ蝶型針およびプラスティック製シリンジで採取し
、1:6(血小板活性化用)および1:9(血小板凝集用)容量の酸性クエン酸
塩デキストロース(ACD)を含有する15mlポリエチレン製遠心分離管(C
orning Inc.)を用いて収集した。血液試料は、それぞれ5回の停止
および加速設定を備えたミストラル(Mistral)3000−i遠心分離器
で15℃において10分間、250xgで遠心分離し、血小板に富んだ血漿(P
RP)を得た。残りの血液を10分間、1500xgでさらに遠心分離すること
によって、血小板が貧弱な血漿(PPP)を得た。血小板数の測定は、コー
ルター計量器(Coulter Electronics,Inc.)で行い、
PRPおよびPPPを用いて、3.0×10e−8/mlの一定値に調整した。
血小板凝集試験は、二重チャンネル型凝集検出計(Dayton Dual
Channel Aggregation Module)において、900r
pmの撹拌速度で37℃において行った。PRPおよびPPPの光学濃度は、そ
れぞれ10%および90%に設定した。PRPの撹拌懸濁液0.45mlに、示
されている最終濃度までアデノシンジホスフェート(ADP)(0.05ml)
を添加した。この凝集追跡曲線の最大値または最高急峻勾配を測定した。
この血小板凝集追跡曲線の最高勾配を、次の方程式を用いて計算した:
Dfi=f(ti)−f(ti−1)/ti−t(i−1)=
hmax(cm)/t(分)
この方程式において、hmaxは曲線の最急峻勾配の最高高さをセンチメート
ル単位で表わすものであり、そしてtは曲線の最急峻勾配までの時間を分単位で
示すものである。係数(r)の数値は線形回帰を用いて計算した。若干の計算に
おいては、対数−変換データを使用した。
蛍光測定値は、IDEXX蛍光濃度分析器(Fluorescence Co
ncentration Analyzer=FCA)(IDEXX Labo
ratories,Inc.,Westbrook,ME)を用いて得た。この
装置は、抗体結合した細胞が、膜下からの減圧(0〜25mmHg)によって、
溶液中の未結合抗体から分離されるように特別に設計された(96−2311)
2mm径のフィルター膜を底部に有するプレートを使用した装置である。総細胞
/抗体結合蛍光は、前面(front−surface)蛍光測定器により測定
した。この装置は、数種の波長で励起させることができ、読み取ることができる
蛍光測定計を備えている(400/450nm〜590/620nm)。
例1
血小板活性化に関する蛍光物質−結合免疫結合分析
一連の濃度(10μM、25μM、50μM、100μMおよび150μM)
のADPまたはリン酸塩緩衝塩類溶液(PBS、0.01M、pH7.4、これ
はベースラインとして使用する)の10μlを、丸底ポリスチレン管内のPRP
試料90μlに添加し、室温で5分間インキュベートした。この混合試料80μ
lを直ちに、15mlバイアル内の最終濃度1%のパラホルムアルデヒドPBS
溶液1mlに添加し、この試料を4℃で4時間インキュベートした。この固定し
た試料を、PBS溶液を使用する微量遠心分離器で遠心分離することによって、
2回洗浄した。この洗浄した血小板を、PBS溶液により8.5×10e−7/
mlに希釈した。
この希釈試料の各20μlを、96個の凹部を有するプレートに入れた。各2
0μlの1:20希釈CD62または1:40希釈CD41aまたは1:50希
釈抗フィブリノーゲンAbを添加し、これらの試料を暗所で室温において30分
間インキュベートした。フルオリコン(Fluoricon)分析プレートで細
胞を濃縮し、次いでパンデックス(Pandex)FCA装置において、25m
mHgのプレートの下から、減圧膜を適用することによって、洗浄緩衝溶液(1
%ツイーンPBS)中で3回洗浄した。この工程によって、未結合抗体および遊
離の蛍光マーカーがいずれも、複合体から分離される。抗体結合した蛍光物質を
、FCA装置において相応する波長を用いて、CD41aおよび抗フィブリノー
ゲンAbについては1の増加(gain)で、そしてCD62については10の
増加で、プレートを読むことによって測定した。データは、ブランク値を控除し
た後に、相対蛍光単位(FU)として記録した。
PRPおよび蛍光物質結合抗体の最適希釈度を決定するために計画された実験
において、PRPおよび上記抗体を種々の希釈度で含有するが、同一総容積で使
用した。凝集によりおよびP−セレクチン発現により測定されるADPに対する
血小板反応性の経過時間に従う変化を測定するために、PRPについて一定濃度
に希釈した後に、PRPを遠心分離管内で室温において保存した。各時点で、P
RPを保存管から取り出し、試験管に入れ、活性化分析および凝集分析を、上記
のとおりに行った。本発明による分析法をフローサイトメトリー分析法と比較す
るために、フローサイトメトリー分析例に記載の通りにして試料を調製し、この
試料100μlをフルオリコンプレートに入れ、FCA装置で読み取った。
各種希釈度の抗体および抗原(血小板)を本発明による分析法で試験して、こ
の分析法に最適の条件を選択した。この最適条件の選択は、希釈曲線の最急峻勾
配が見出された抗体濃度を選択することに基づいており、そこから最も特異的な
反応と少なくとも非特異的反応とが得られた。最適条件は、容積による20倍希
釈で、または0.04μg/1.5×10e−6細胞の抗体/血小板比で、抗P
−セレクチン抗体を使用して得られた。この希釈度で、特異的反応が最大であっ
て、他方非特異的反応が最低であることが証明され(図2)、また広範囲の濃度
のP−セレクチンを用量−依存様相で検出することができた(図3)。さらにま
た、線状希釈曲線に中央部が存在した(図4)。この存在は当該分析法が特異的
で、かつまた敏感なものであることを示している。同量のP−セレクチンに対す
る未結合モノクローナル抗体を血漿中血小板に添加し、次いで蛍光物質結合P−
セレクチン抗体を添加すると、血小板の蛍光強度は50%減少した。この事実は
、結合の充分に競合性の抑制を示唆している(図5)。
同一の健康な人からの四つの一定量の固定した血小板におけるP−セレクチン
発現(平均レベル:56.00〜60.00FU/1.5×10e−g細胞)を
、10重試験法[分析内変動の場合]および3重試験法[分析間変動の場合]に
より、多回の別々の分析を行うことによって測定した。10重試験の平均値によ
る分析内CV値は、3.45%〜10.78%の範囲にあった(平均:6.97
%)。3重試験の平均値による時間ベース分析間CV値は、5.93%〜12.
39%の範囲にあった(平均:8.11%)。3重試験の平均値による試料ベー
ス分析間CV値は、2.82%〜13.99%の範囲にあった(平均:6.17
%)。
CD62とともに30分間インキュベートした後に、血漿中血小板の滴をスラ
イドに移した。この血小板を顕微鏡により評価した。ADP−活性化した血小板
は、光顕微鏡の下で、大きくなり、突出部を発生し、そして球形状に変化した。
これらの活性化した血小板は、蛍光顕微鏡の下で、赤色蛍光を示した。
例2
フローサイトメトリー分析
Mayo診療所血液銀行から、献血者から採血して24時間以内の血小板濃縮
物を入手した。ADSOL溶液100mlを含有する取付け付属袋を備えた発熱
性物質を含有していない四ッ組(quad)血液採取パック(Fenwal L
aboratories,Morton Grove,IL)内のCDP63m
l中に、無作為の献血者から血液(450±45ml)を採取することによって
、血小板濃縮物(PC)を調製した。採血後に、全血を20〜24℃において1
400gで、5.2分間遠心分離した。血小板に富んだ血漿を、空の付属袋中に
押し込み、PC約50mlを得た。このPCを1時間、かき混ぜることなく放置
し、血小板回転機で再懸濁し、次いで水平平坦シェーカー上で保存した。24時
間の保存後に、20の各PC単位を試料として得た。
冷たい1%パラホルムアルデヒド1mlにより4℃で1時間、血小板100μ
lを固定することによって分析用試料を調製した。この血小板をリン酸塩緩衝塩
類溶液/EDTA(PBS/EDTA)で洗浄し(2回)、このペレットをPB
S/EDTA1ml中に再懸濁し、暗所で4℃において保存した。翌日(24時
間以内)に、この再懸濁血小板50μlを、モノクローナル抗体CD41(AM
AC Inc.,Westbrook,ME)10μlにより標識付けした。暗
所で室温(RT)において10分間インキュベートした後に、MoA6(Bec
ton−Dickinson,San Jose,CA)20μlを添加し、次
いで暗所で25℃においてさらに20分間インキュベートした。この試料を次い
で、PBS/EDTAで洗浄し(1回)、このペレットを冷たい1%パラホルム
アルデヒド1ml中に再懸濁し、暗所で4℃において保存して、フローサイトメ
トリー分析用試料を得た。これらの試料の全部を、標識付けして6時間以内に分
析した。試料は、標識付けして6時間以内にフローサイトメーター(FACSc
an,Becton−Dickinson,Mountain View,CA
)で分析した。血小板発現するP−セレクチンのパーセンテージ(活性化した血
小板のパーセンテージ)は、R.Funbeer等よりTransfusion
,30,20(1990)に記載されたとおりにして測定した。平均GPIIb
−IIIa表面濃度は、P−セレクチン陰性血小板およびP−セレクチン陽性血
小板のサブセットについて測定した。H.M.Rinder等によるTrans fusion
,31,409(1991);Anesthesiology,7 5
,963(1991)参照。
20人の正常献血者からの血小板濃縮物中の1日保存血小板のうちのP−セレ
クチン陽性に着色した血小板の比率として、または蛍光強度として、P−セレク
チンの発現量を、それぞれ本発明による分析法およびフローサイトメトリー分析
法によって、同時的に測定した。データの線形回帰解析は、FCIBAで測定さ
れたP−セレクチンの対数-変換蛍光強度は、フローサイトメトリー分析法によ
って測定された対数−変換比と同様の発現されたP−セレクチン陽性着色血小板
の比と相関関係を有していた(r=0.936、p<0.001)(図6)。
例3
P−セレクチン発現の誘発およびADPによる血小板の凝集
3人の健康な人からの血漿中血小板は、用量依存様相でADPに応答して、凝
集検出計で凝集し(図7)、この凝集追跡曲線の最急峻勾配は、刺激用量のAD
Pの増加と相関関係を有していた(図7)。同一の3人の健康な対象からの血漿
中血小板中のP−セレクチンはまた、例2に従い刺激用量のADPの量の増加に
従うフィコエリトリン−蛍光により測定して、用量依存様相でADPに応答して
血小板の血漿膜に転移した(図8)。
例4
ADPに対する血小板反応性の経時変化
3人の健康な献血者からの凝集およびP−セレクチン発現による測定によって
血漿中血小板のADPに対する反応性を測定した。この測定は凝集検出計による
方法および例1の方法の両方によって、採血後の1.5〜10時間にわたる時間
間隔で行った。血漿中血小板は時間毎に、刺激用量のADPの量の増加に応答し
て凝集し、平行してP−セレクチン発現が生じた(図9)。ADPに対する血小
板の反応性は、時間毎に増大し、7時間目に同様のピークレベルに達した(図9
)。
例5
血小板におけるP−セレクチン発現とADP誘発凝集との関係
例3〜4からのデータを線形回帰を使用して分析した。この分析は、本発明に
よる分析法により測定した血漿中血小板におけるP−セレクチン発現が、ADP
刺戟用量(図10)および時間(図11)の両方に基づいて、凝集検出計により
測定したADPに応答する血漿中血小板の血小板凝集と明確な相関関係を有する
ことを示した。
例6
ADPに応答する血小板におけるGPIIb−IIIaおよびフィブリノー
ゲンの露呈とP−セレクチン発現との関係
血小板表面上に発現したGPIIb−IIIa複合体およびP−セレクチンの
量と血小板に結合したフィブリノーゲンレベルまたはADPの刺激に応答して血
小板上に露呈されたフィブリノーゲンレベルにおける変化を測定するために、2
人の健康な献血者からの血漿中血小板を試料として採取し、例1の分析法に従い
、GPIIb−IIIaに対するモノクローナル抗体およびP−セレクチンに対
するモノクローナル抗体およびまたフィブリノーゲンに対するポリクローナル抗
体を使用して同時に試験した。血小板上で検出できるGPIIb−IIIa複合
体は、ADPによる刺激に応答して僅かな変化を示した(図12)。これに対し
て、血小板に結合したフィブリノーゲンレベルまたは血小板上に露呈されたフィ
ブリノーゲンレベルは、ADP用量の増加に応答して増大し、5.0μMのAD
P用量でピークに達した(図12)。血漿中血小板において、検出できるGPI
Ib−IIIa複合体の量の変化は、0.0〜10.0μMの範囲にわたるAD
P刺激用量に応答して、フィブリノーゲンの結合または露呈のレベルに関する変
化と弱い相関関係を有しており(y=355.64+3.29X、r=0.45
、p>0.05)、およびまた発現したP−セレクチンレベルにおける変化と極
僅かな相関関係を有していた(y=269.47+170.44*log(X)
、r=0.663、p>0.05)。血小板に結合したフィブリノーゲンレベル
または血小板表面上に露呈されたフィブリノーゲンレベルに対する変化は、刺戟
用量のADPの量の0.01〜10.0μMの範囲にわたる増加に応答して発現
されるP−セレクチンレベルと、より強力な相関関係を有していた(y=167
.3+0.44X、r=0.858、p>0.05)。この事実は、ADP刺戟
した血小板におけるフィブリノーゲンの結合または露呈とP−セレクチンとの間
の関連性を示唆している。
本発明による方法により測定された血小板表面へのP−セレクチン転移の検出
は、血小板活性化の敏感で特異的な尺度であり、この検出はこの現象にかかわる
より複雑な伝統的尺度と良好な相関関係を有する。蛍光測定により単純な細胞を
使用できるにもかかわらず、この転移を測定するための前−表面蛍光測定用測定
器およびフィルターを備えている微量滴定プレートを使用する方法は、微量滴定
プレートを簡単な準自動式方法として96個の凹部を備えた形状に形成すること
によって可能にされる。分析能力をさらに拡大させるために、さらに自動化され
ている方法として10個のプレート(960個の凹部)を読み取ることができる
蛍光分析器を利用することもできる(スクリーン装置、IDEXX、Portl
and,ME)。これらの特性は、前記の臨床上の疾患症状における血小板活性
化の動態の研究に対して、本発明による方法を非常に実用的なものとする。
例7
全血およびPRPを使用し、かつまた血小板活性化マーカーとしてCD62
を使用した結果の比較
全血試料6mlを分離し、100μlづつの20の試料に分け、次いで丸底ポ
リスチレン管に入れた。各試料に、リン酸塩緩衝塩類溶液(PBS、0.01M
、pH7.4、ベースラインとして使用)またはADP(2.5μM)30μl
を添加し、これら全部を5分間室温でインキュベートした。各管に、1%パラホ
ルムアルデヒドPBS溶液100μlを添加し、これらの試料を室温で15分間
インキュベートした。このインキュベートの後に、各試料を、30秒サイクルの
Q−Prep装置[コールター(登録商品名)(Coulter Corpor
ation、Hialeah、FL)]に入れた。このサイクルの間に、試料に
一連の3種の試薬を添加しながら、試料を渦巻き撹拌した。添加する最初の試薬
は、1.2ml/リットルの濃度のギ酸であった。次いで、炭酸ナトリウム(6
.0g/リットル)、塩化ナトリウム(14.5g/リットル)および硫酸ナト
リウム(31.3g/リットル)の溶液を添加した。最後に、パラホルムアルデ
ヒド溶液を添加した(10.0g/リットル)。この固定した試料を次いで、P
BS溶液を使用して、微量遠心分離器における遠心分離により2回洗浄した。こ
の洗浄した血小板を、PBS溶液で8.5×10e−7/mlに希
釈した。全部の試料は、固定後の72時間以内に分析した。
この希釈試料各20μlを、96凹部のプレートに入れた。各20μlの1:
20希釈したCD62Abを添加し、次いでこれらの試料を暗所で室温において
、30分間インキュベートした。フルオリコン分析プレート中の細胞を濃縮し、
次いでパンデックス(Pandex)FCA装置において、プレートの下から2
5mmHgの減圧膜を適用することによって、洗浄緩衝液(1%ツィーンPBS
)中で3回洗浄した。この工程によって、未結合抗体および遊離の蛍光マーカー
が複合体から除去された。抗体結合した蛍光物質を、FCA装置において相当す
る波長で、CD62について10の増加(gain)で、プレートを読み取った
。データは相対蛍光単位(FU)として記録し、次いでブランク値を控除した。
このデータを、例2の方法に従い分析されたPRPの20の試料で得られた結果
とともに表IIに示す。
表IIから見ることができるように、全血を使用して得られた血小板活性化度
は、血小板に富んだ血漿を使用した場合に達成された活性化度と良好な相関関係
を有している。さらにまた、全血またはPRPのどちらの対照試料でも、活性化
は見出されなかった。
例8
全血およびPRPを使用し、かつまた血小板活性化マーカーとしてFITC
標識付けしたフィブリノーゲンを使用した結果の比較
全血試料6mlを分離し、100μlづつの12の試料に分け、次いで丸底ポ
リスチレン管に入れた。各試料に、FITC(1:100希釈)で標識付けした
フィブリノーゲン30μlを添加した。引続いて、ADP(2.5μM)30μ
lまたはリン酸塩緩衝塩類溶液(PBS、0.01M、pH7.4、ベースライ
ンとして使用)30μlのどちらかを各管に添加し、これらの試料を室温で5分
間インキュベートした。1%パラホルムアルデヒドPBS溶液100μlを各管
に添加し、これらの試料を室温で15分間インキュベートした。このインキュベ
ート後に、30秒サイクルのQ−Prep装置[コールター(登録商品名)(C
oulter Corporation、Hialeah、FL)]に各試料を
入れた。このサイクルの間に、試料に一連の3種の試薬を添加しながら、試料を
渦巻き撹拌した。添加する最初の試薬は、1.2ml/リットル濃度のギ酸溶液
であった。次いで、炭酸ナトリウム(6.0g/リットル)、塩化ナトリウム(
14.5g/リットル)および硫酸ナトリウム(31.3g/リットル)の溶液
を添加した。最後に、パラホルムアルデヒドの溶液を添加した(10.0g/リ
ットル)。この固定した試料を次いで、PBS溶液を使用して微量遠心分離器に
おける遠心分離により2回洗浄した。この洗浄した血小板を、PBS溶液で8.
5×10e−7/mlに希釈した。全部の試料を、固定後の72時間以内に分析
した。
この希釈試料各20μlを、96凹部を有するプレートに入れた。各20μl
の1:20希釈したCD62Abを添加し、次いでこれらの試料を暗所で室温に
おいて30分間インキュベートした。フルオリコン分析プレート中の細胞を濃縮
し、次いでパンデックスFCA装置において、プレートの下から25mmHgの
減圧膜を適用することによって、洗浄緩衝液(1%ツィーンPBS)中で3回洗
浄した。この工程によって、未結合抗体および遊離の蛍光マーカーが複合体から
除去された。抗体結合した蛍光物質を、FCA装置において相当する波長で、C
D62について10の増加で、プレートを読み取ることによって測定した。デー
タは相対蛍光単位(FU)として記録し、次いでブランク値を控除した。このデ
ータを、例6の方法に従いPRPを用いて得られたデータとともに表IIIに示
す。表IVには、1:50希釈液としてFITC標識付けしたフィブリノーゲン
を使用して、上記方法に従い得られたデータを示す。
表IIIのデータにより証明されているように、フィブリノーゲン結合は完全
に明白であり、容易に検出することができる。血小板に富んだ血漿(PRP)に
かかわる数値は、全血を使用して得られた数値よりも幾分高いが、全血の使用も
、血小板活性化の示唆として均等に適している。表IIIおよび表IV(下記)
に含まれているデータを比較することによって見ることができるように、FIT
C標識付けしたフィブリノーゲンは、高濃度で使用する必要はなく、全血試料ま
たは血小板に富んだ血漿試料のどちらかから、検出可能な応答を励起させること
が
できる。
それぞれ引用してここに組入れたけれども、全部の刊行物、特許および特許刊
行物をここに引用して組入れる。本発明を、種々の特定の、好適態様および技術
を引用して説明した。しかしながら、本発明の精神および範囲内に残留しながら
、多くの変更および修正をなすことができるものと理解されるべきである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,C
A,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI
,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,
KR,KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,M
G,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO
,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,
TT,UA,UG,UZ,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.血小板の試料中の内在性血小板活性化を測定するための蛍光測定法であっ て、 (a)その血小板活性化を測定しようとする患者から生理学的液体の試料を採 取し、次いでこの試料を第一試料と第二試料とに分割し; (b)上記第一試料には、この第一試料中の活性化可能な血小板を最大限活性 化させるのに有効な時間、量で活性化アゴニストを添加し;他方第二試料は、等 しい時間の間保持し; (c)上記第一試料には、血小板活性化反応を停止させ、この第一試料中の活 性化血小板を部分的に固定するのに有効な量の試薬を添加し、他方第二試料は等 しい時間の間保持し; (d)これらの試料を渦巻き状撹拌しながら、各試料に、 (i)試料中の赤血球細胞を溶解させるのに有効な量の赤血球細胞溶解剤: (ii)当該溶解剤の作用を停止させるのに有効な量の白血球安定剤;およ び (iii)血小板を完全に固定し、試料を安定化するのに有効な量の細胞膜 固定剤; を続けて添加し; (e)各試料に、或る量の (i)蛍光標識に結合させた抗−P−セレクチン抗体;または (ii)検出可能な蛍光標識のための結合部位に結合させた抗−P−セレク チン抗体、次いでこの結合部位に特異的に結合する検出可能な蛍光標識; を添加して、各試料中の活性化血小板と二重標識複合体を形成させ; (f)各試料中のこの二重標識複合体の蛍光を測定し、第一試料の蛍光に対す る第二試料の蛍光の比によって、この第二試料の血小板活性化度の尺度を得る; ことからなる蛍光測定法。 2.哺乳動物がヒトである、請求項1の方法。 3.上記第一試料および第二試料が全血からなる、請求項2の方法。 4.活性化アゴニストがアデノシン5´−ジホスフェートである、請求項3の 方法。 5.抗−P−セレクチン抗体がモノクローナル抗体CD62である、請求項1 の方法。 6.上記モノクローナル抗体CD62が蛍光発光性にされている、請求項5の 方法。 7.工程(c)における試薬がパラホルムアルデヒドである、請求項1の方法 。 8.赤血球溶解剤がギ酸である、請求項1の方法。 9.白血球安定剤が炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムか らなる水性溶液である、請求項1の方法。 10.細胞膜固定剤がホルムアルデヒドである、請求項1の方法。
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