JPH11352125A - 赤血球の溶解のための新規の試薬及び方法 - Google Patents
赤血球の溶解のための新規の試薬及び方法Info
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Abstract
ができる溶解試薬の提供。 【解決手段】 本願発明に係る溶解試薬は、4〜9のpH
において使用される窒素含有複素環化合物である。
Description
毒性であり、かつ、脂肪族アルデヒド型の固定剤の使用
に適合する試薬に関する。
りも約1,000倍多くあり、そして白血球の試験又は
分析の障害となる。それ故、サイトメトリーの如き白血
球分析、又は血液構成成分の遠心分離に関すサイトスピ
ン(cytospin)の方法は、ほとんどの場合、白
血球から赤血球を分離するための工程に先行される(U
S−A−4 284 412,EP−A−0 022
670)。血液からリンパ球及び顆粒状を単離するため
のフィコール(Ficoll)を使用した遠心分離によ
る1の上記のような分離は、Scandinavian Journal of
Clinical and Laboratory Investigation 1967-68, Sup
pl. 94-101. 305. 293中にBoyem により、そしてJourna
l of Immunological Methods: 1980, 33: 221-229中Per
toff により記載されている。
れ故、不履行のアッセイを導くことができる、いくつか
の洗浄及び遠心分離をそれらが必要とするために、使用
することが比較的困難である。しかしながら、上記方法
は、最近、参照方法であると考えられている。なぜな
ら、白血球の形態学及び生存能力が、分離後に保存され
ているからである。
状態への赤血球の(red corpuscles)の
破壊を含む。一方において、この溶解方法は、細胞数測
定の白血球分析を許容し、そして赤血球の死骸から白血
球を明確に区別するために、白血球の形態の最適な保存
を目的とする。赤血球の溶解は、赤血球の外側からの膜
を通しての一定量の材料の通過という一般原理に基づ
く。この通過の間、その膜の状態は、細胞の膨潤に因
り、又は通過材料中の膜の溶解に因り、悪化する。
膜の付近のよりタンパク質に富む環境:外側及び内側
の、トランスメンブラン・タンパク質、及び内側の、発
達した細胞骨格に基づく。この白血球膜の支持の利点
は、固定化剤、例えば、その膜に浸透し、そして外側と
内側を架橋することによりそのタンパク質構造を固定す
るホルムアルデヒドの使用により、最大限利用される。
赤血球の膜を通過するために使用される材料は、一般に
は、小さな中性分子、第1に低張性溶解において使用さ
れる水自体、又はChang et al.(米国特許第4902
613号)中に記載されたようなジエチレン・グリコー
ル、ホルムアルデヒド及びクエン酸の存在下の水であ
る。ときどき、固定及び低張溶解が、Quintana(WO-89/0
509)及びVan Agthoven (EP-A-0625706)により記載され
たように、異なる段階において行われる。
ような等張溶解の場合には、通過される材料は、ホルム
アルデヒド、グリセロール、ブタノール、及びクエン酸
の混合物から成る。等張溶解の他の方法は、サポニン、
WO85/05640中に記載されたような洗剤特性を
もつ小さな分子を使用する。溶解の一般原理が直ちには
明らかでないような溶解の方法が存在する。これは、塩
化アンモニウムを用いた溶解である。この溶解操作は、
上記膜を通してのNH3 とCO3 の通過に依存する。N
H3 とCO2 は、上記混合物中NH4 + とHCO3 - と
平衡状態にある。細胞内でのNH3 からNH4 + への、
そして赤血球内に多量に存在する炭酸アンヒドラーゼに
よるCO2 からHCO3 - への自発的再変換は、細胞に
侵入するNH3 とCO2 の連続流の後の力であることが
できるであろう。
の非存在下で行われることができる最も有効な溶解であ
り、そしてそれ故、多くの研究実験室の好ましい方法で
ある。この方法の制限は、その溶解プロセスの間に白血
球がそれらの生存能力をひじょうに速く失うということ
である。明らかに、細胞の内部は、上記2反応の生成物
により、最初にアルカリ性にされる;NH5 CO3 )。
その後、溶解及び赤血球からの炭酸アンヒドラーゼの放
出後の反応において、その溶解バッファー中に存在する
重炭酸塩からの反応HCO3 →CO2 +OH- は、その
混合物全体をアルカリ性にし、これは、白血球の分解を
引き起こす。これらの毒性状態により、ひじょうに速
く、通常、調製を行ってから1〜2時間後に、読みを記
録しなければならない。
使用を組み合せることができないという事実である。形
成されたヘキサメチレン・テトラミンは安定であり、そ
してそれ故、その混合物は、その反応の間、白血球に有
害な程に酸性となる。なぜなら、培地中のNH3 の除去
はその平衡をシフトさせ、そしてそのH+ イオンがもは
や補償されないからである。要するに、塩化アンモニウ
ムは、脂肪族アルデヒドに不適合であることが証明され
ており、そしてそれ故、両者が共に使用されるとき、溶
解は速やかに停止する。
を保持する、赤血球のための溶解試薬及び溶解方法をも
つことが望ましいであろう。上記調製を実施してから長
い時間後に、例えば、上記生成物の反応から1日以上た
った後に、細胞数測定の読みが行われることを可能にす
る、赤血球の溶解試薬及び溶解方法をもつことも望まし
いであろう。ホルムアルデヒドの使用も適用性である赤
血球の溶解試薬と溶解方法も望ましいであろう。長い間
の研究の後、本出願人は、上記問題を溶解剤として窒素
含有複素環化合物を使用することにより解決した。
は、白血球の細胞測定分析のために使用されることがで
きる溶解試薬であって、この溶解剤が、4〜9のpH、好
ましくは5〜8のpH、特に6〜7.5のpH、より特に
6.8〜7.2のpHにおいて使用される窒素含有複素環
化合物であることを特徴とする。用語“溶解剤”は、前
記窒素含有複素環化合物が、使用される基本的な溶解剤
であるということを意味する。本願出願人は、実際、溶
解剤としての窒素含有複素環化合物の使用が、白血球を
保護するためにホルムアルデヒドの使用と適合しなが
ら、NH4 Clを適用する結果を与えるということが発
見された。上記脂肪族アルデヒドは上記窒素含有複素環
化合物と反応するが、上記溶解培地中での反応が完全で
はなく、そして上記生成物は一般に、安定な反応生成物
を形成せずに平衡状態において残存するようであろう。
環、そして好ましくは単環であることができる。それは
不飽和であることができ、その場合、それは、例えば
5、そして好ましくは4、顕著には3、特に2の2重結
合を含み、そしてそれは、好ましくは飽和である。それ
は、例えば、3〜8、顕著には3〜6、そして特に3〜
5、そしてより特に4又は5の炭素原子を含む。それ
は、2の、顕著には、1の単一の窒素原子をもつ。飽和
の窒素含有複素環化合物の例は、ピラゾリジン、イミダ
ゾリジン及びイミダゾリン、ピペラジン、顕著にはモル
フォリン、及び特にピペリジン又はピロリジンを含む。
素含有複素環化合物は、0.01〜0.2M、特に0.
05〜0.19M、そしてより特に0.1〜0.18M
のモル濃度で存在することができる。上記の溶解試薬の
使用の全体として優先的な条件下では、0.15Mの濃
度が使用される。上記濃度は、赤血球溶解の間の、関係
する化合物の量に関して与えられる。本発明の使用の他
の優先的な条件下では、上記の溶解試薬について所望の
pHを付与するために本発明に従って使用される化合物
は、アニオンとして、例えば、HClの形態で塩素を使
用する。
溶解試薬は、上記溶解試薬について所望のpHを与えるた
めに本発明に従って使用されるアニオンとは別に、炭酸
イオン、炭酸水素イオン又はカーバメートであるが好ま
しくはホウ素イオンである対イオンをも含む。実際、ホ
ウ酸イオンは重炭酸イオンのように分解を受けず、そし
てそれ故、細胞の良好な安定性に寄与し、溶解が行われ
てからはるか後に、細胞数測定の読みを許容するという
ことが、発見されている。その上、その使用は、安定性
の溶解溶液の調製を許容し、これは、炭酸水素塩の場合
にはそうではない。
イオンは、0.001〜0.2M、特に0.005〜
0.1M、そしてより特に0.01〜0.05Mのモル
濃度で存在することができる。本発明に従えば、上記ホ
ウ酸塩は、上記炭酸塩よりも高い濃度で使用される。例
えば、0.04Mのホウ酸塩の濃度が、0.01Mの炭
酸塩又は炭酸水素塩の濃度の代わりに使用される。本発
明の使用の他の優先的な条件下、本発明の溶解試薬は、
特にpH6.5〜7.5の有効量の緩衝剤をも含む。緩衝
剤の例は、MES(2−(N−モルフォリノ)エタン・
スルホン酸)、顕著にはMOPS(3−(N−モルフォ
リノ)プロペン・スルホン酸)、そして特にHEPES
(N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N′−
(2−エタン・スルホン酸)を含む。
衝剤は、0.0001〜0.05M、特に0.0005
〜0.03M、そしてより特に0.002〜0.008
Mのモル濃度で存在することができる。本発明のさらに
他の優先的な条件下では、本発明の溶解試薬は、有効量
の抗凝血剤をも含む。抗凝血剤の例は、ヘパリン、顕著
には、クエン酸イオン、そして特にEDTAを含む。本
発明の使用の全体として優先的な条件下では、0.15
Mの塩化ピロリドン、0.04Mのホウ酸、0.000
1MのEDTA、及び0.005MのHEPESの混合
物が、7.0付近のpHで使用される。
条件下では、さらに固定化剤、顕著には、脂肪族アルデ
ヒド、例えば、C1 〜C5 を含むもの、例えば、パラホ
ルムアルデヒド、そして特にホルムアルデヒドが使用さ
れる。上記脂肪族アルデヒドは、0.01%〜5%、特
に0.14%〜1%、そしてより特に0.1%〜0.5
%の濃度で存在することができる。上記の溶解試薬の使
用の優先的な条件下では、固定剤と共に、0.15Mの
塩化ピロリジン、0.04Mのホウ酸、0.0001M
のEDTA、0.005MのHEPES、及び0.3%
のホルムアルデヒドが使用される。本発明は、抗凝血
剤、例えば、EDTA、ヘパリン又はクエン酸イオンで
処理された全血のサンプルが上記の溶解試薬の作用を受
けるような、赤血球の溶解方法をも提供する。
ーナル抗体の非存在下又は存在下で操作することができ
る。これらの抗体は、蛍光性化合物、例えば下記のよう
なものに結合されても、されなくてもよい。好ましい使
用条件下では、これらの抗体は、蛍光性化合物に結合さ
れる。
ことができる:抗凝血剤で処理され、そして前もって、
モノクローナル抗体と、又は蛍光マーカーと組み合され
たモノクローナル抗体と、又は蛍光マーカーと組み合さ
れたモノクローナル抗体混合物と共にインキュベートさ
れた、0.1mlの血液のサンプルを、37℃の温度まで
事前に加熱された上述の溶解試薬2mlと接触させ、そし
て10分間にわたり放置して冷却し、その間に溶解を完
結させる。このようなマーカーは、例えば、CD45−
FITC(フルオレセイン・イソシアネートと組み合さ
れたCD45)又はフィコエリスリン(phycoer
ythrin)と組み合されたCD14であり、そして
例えば、DAKO, BECTON and DICKINSON又はIMMUNOTECHの
ような企業により購売されている。次に、溶解直後又は
3日後までに、例えば、BECTON and DICKINSON Facscan
タイプの、サイトメーター内で読みを実行する。
上記の優先的な条件が、溶解試薬及び溶解方法のために
選ばれる。図1〜図13は、溶解直後(0時間)、及び
24時間、48時間、及び72時間後における:大きな
角度と小さな角度における拡散を比較することによるBE
CTON and DICKINSONからのFacscan を使用したサイトメ
トリーにより得られた結果を表す。
薬を使用した。 実施例1:溶解試薬の調製 以下の配合に一致する溶解試薬を調製した: 0.15M ピロリジン−HCl 0.04M ホウ酸 0.005M HEPES 0.0001M EDTA 実施例2:溶解試薬の調製 以下の配合に一致する溶解試薬を調製した: 0.15M ピロリジン−HCl 0.04M ホウ酸 0.005M HEPES 0.0001M EDTA 0.1M ホルムアルデヒド pH7.0
時間後、100μlのサンプルを、参照IM1201の
下、IMMUNOTECHにより購売された、20μlの単球マー
カー(CD14−フィコエリスリン)及び白血球マーカ
ー(CD45−FITC)の存在下、15分間インキュ
ベートした。次にこれらのサンプルを、異なる温度で、
異なる溶解調製物、顕著には上記のものと混合し、周囲
温度で10分間、溶解に供し、次にこれらのサンプルの
一部を、遠心分離(5分間、300g)後にホスフェー
ト・バッファー(PBS)中に溶解させた。これらのサ
ンプルを4℃で保存する。
ェート・バッファーで洗浄した後にFACSCANサイ
トメーター(BECTON & DICKINSON)上に分析し、そして
その後、保存の間、24時間の間隔で分析した。図1〜
13は、Simulsetプログラム(BECTON & DICKI
NSON)を使用して分析された溶解された血液調製物の散
乱図(scattergrams)を示す。白血球配合
物中のリンパ球、単球、及び顆粒球のパーセンテージを
大きな角度と小さな角度及びCD45/CD14蛍光に
おける拡散ダイアグラムに基づいて推定した。
で標識された血液(溶解を伴わずにPBS中で500倍
に希釈された、0.02mlのCD45−フィコエリスリ
ン当り0.1mlの血液)を、(400ボルトに対応す
る)蛍光チャンネルFL2内の閾値を適用することによ
り、サイトメトリーによりアッセイした。実施例1、実
施例2、及び塩化アンモニウムの溶解試薬の遂行と、溶
解を伴わない対照とを比較することにより(図1,2,
3、及び4)、よく保存された単球とリンパ球の形態学
が、そして特にNH4 Clの場合、右側への、多核細胞
の位置の僅かな修飾が、見られる。保存の間、時間の関
数としての右側への多核細胞におけるシフトも観察さ
れ、これは、このシフトが多核細胞の部分的破壊に関係
しているということを示している。上記サンプルの保存
の間、死骸の領域におけるリンパ球と単球の一部のシフ
ト、明らかに溶解に依存しない効果も観察された。なぜ
なら、それは、対照のシリーズにおいても観察されるか
らである(図1)。
て、そして実施例1と実施例2の調製物を使用した方法
の洗浄を伴わずに、観察される(8,9)。これは、実
施例1と2の試薬中での細胞の保存が、PBS中での保
存と異ならないということを示す。他方において、NH
4 Cl中での保存は(図10)は、その材料の速い分解
を示す。ひじょうに良好な保存が、PBS中での洗浄後
に(図5,6)又は洗浄を伴わずに(図11,12)、
ホルムアルデヒドの存在下、実施例1と2の試薬を用い
て得られた。NH4 Clとホルムアルデヒドが非適合性
である(両立しない)という事実にも拘らず、上記の反
応に従って使用されたNH4 Clをホルムアルデヒドに
より置換することにより混合物を創出する試みを行っ
た。溶解と洗浄の後に、右側への多核細胞のシフトが観
察され、そしてリンパ球が速く破壊され、そして死骸と
共に発見された(図7)。明らかに、ホルムアルデヒド
は上記混合物中にほとんど残っていない。なぜなら、洗
浄を伴わない生成物中の分解は(図13)、ホルムアル
デヒドによらないNH4 Clによるよりも低いからであ
る(図10)。
ヒドの反応生成物は上記細胞にとって明らかに毒性であ
る。なぜなら、洗浄を伴う溶解においては、左側への、
そして底への顆粒状の変位を伴うかなりの分解が、保存
の間に生じたからである(図10)。実験2:溶解後の細胞の生存能力の証明 細胞の生存能力
の推定を、RPM1 10%胎児子ウシ血清培地の存在
下、かつフィトヘマグルチニン10μg/mlとインター
ロイキン−2(SIGMA, St-Louis, Missouri, 20 ユニッ
ト/ml)の存在下、溶解又は分離後のリンパ球又は白血
球集団の培養により得た。実施例1の方法により調製さ
れた白血球集団を、Ficoll (Histopaque(登録商標)SI
GMA, St-Louis, Missouri)上でBoyum に従って調製され
たリンパ球調製物(Scandinavian Journal of Clinical
and LaboratoryInvestigation 1967-1968, Suppl. 94-
101. 305.293)と比較した。後者は、生存能力の損失を
伴わないリンパ球調製方法の参照として認められてい
る。
C SYSTEMS Co., Raritan, New Jersey) に従ったリンパ
球の調製も含まれる。図14中、その生存能力を、アネ
キシン−5(annexin−5)(WO−A−95/
27903)による標識付けに従った、非壊死性又はア
ポトーシスの(apoptotic)、T細胞(CD3
+)の培養における数に基づき証明し、そして推定し
た。図14は、フィトヘマグルチニン及びインターロイ
キン−2の影響下、時間にわたるT細胞の増殖を示して
いる。 結論:実施例1に従った溶解後の生存能力は、Hist
opaque(登録商標)分離後のものと実質的に同一
である。一方、塩化アンモニウムを用いた溶解後の生存
能力は大きく減少される。
た結果を表す。
ッファー(PBS)による洗浄を行うことにより、実施
例1の試薬について得られた結果を表す。
より実施例3の試薬について得られた結果を表す。
より、ORTHO DIAGNOSTIC SYSTEMS INC. 試薬、参照77
0521−溶解剤=NH4 Clについて得られた結果を
表す。
を表す。
を表す。
たところのORTHO DIAGNOSTICS試薬について得られた結
果を表す。
いものについて得られた結果を表す。
いものについて得られた結果を表す。
洗浄を伴わないものについて得られた結果を表す。
わないものについて得られた結果を表す。
わないものについて得られた結果を表す。
れたところのORTHO DIAGNOSTICS試薬であるが洗浄を伴
わないものについて得られた結果を表す。
マグルチニンを含む培養基中でのT細胞の増殖による溶
解後の細胞生存能力の証明を表す。培養の日数を横軸上
に表し、そして生きているCD3細胞の数を縦軸上に示
す(106 細胞)。三角、丸、と四角は、それぞれ、N
H4 Cl、実施例1、及びFicollを用いて得られ
た結果を表す。
Claims (14)
- 【請求項1】 白血球の細胞数測定の分析のために使用
されることができる溶解試薬であって、その溶解剤が4
〜9のpHにおいて使用される窒素含有複素環化合物であ
ることを特徴とする前記試薬。 - 【請求項2】 前記窒素含有複素環化合物がpH5〜8に
おいて使用されることを特徴とする、請求項1に記載の
溶解試薬。 - 【請求項3】 前記の使用される窒素含有複素環化合物
が単環であることを特徴とする、請求項1又は2に記載
の溶解試薬。 - 【請求項4】 前記の使用される窒素含有複素環化合物
が飽和であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の溶解試薬。 - 【請求項5】 前記の使用される窒素含有複素環化合物
が3〜8炭素原子を含むことを特徴とする、請求項1〜
4のいずれか1項に記載の溶解試薬。 - 【請求項6】 前記の使用される窒素含有複素環が、ピ
ラゾリジン、イミダゾリジン及びイミダゾリン、ピペラ
ジン、モルフォリン、ピペリジン及びピロリジンから成
る群から選ばれることを特徴とする、請求項1〜5のい
ずれか1項に記載の溶解試薬。 - 【請求項7】 前記窒素含有複素環化合物が、0.01
〜0.2Mのモル濃度において存在することを特徴とす
る、請求項1〜6のいずれか1項に記載の溶解試薬。 - 【請求項8】 前記所望のpHを与えるために使用される
前記化合物が、そのアニオンとしてクロリドを含むこと
を特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の溶
解試薬。 - 【請求項9】 それが、前記所望のpHを与えるために使
用されるアニオンとは別に、炭酸イオン、炭酸水素イオ
ン、カーバメート、又はホウ酸イオンである対イオンを
含むことを特徴とする、請求項8に記載の溶解試薬。 - 【請求項10】 それが、有効量の緩衝液化剤を含むこ
とを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の
溶解試薬。 - 【請求項11】 それが、有効量の抗凝血剤を含むこと
を特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の
溶解試薬。 - 【請求項12】 それが、脂肪族アルデヒドを含むこと
を特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の
溶解試薬。 - 【請求項13】 それが、約7.0のpHにおいて0.1
5Mの塩化ピロリジン、0.04Mのホウ酸、0.00
01MのEDTA、及び0.005MのHEPESの混
合物を含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれ
か1項に記載の溶解試薬。 - 【請求項14】 抗凝血剤により処理される全血のサン
プルが、請求項1〜13のいずれか1項に記載の溶解試
薬の作用を受ける、赤血球を溶解させる方法。
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