JPH11514101A - 組換えウサギ組織因子に基づくプロトロンビン時間試薬 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 血漿サンプル中のプロトロンビン時間および/またはフィブリノーゲンレベルを決定するための、液体試薬および凍結乾燥された試薬が開示される。試薬は、好ましくは、組換えウサギ組織因子に基づく。固有の特性を有する組換えウサギ組織因子の精製された調製物、RT試薬を製造するための新規の方法もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 組換えウサギ組織因子に基づくプロトロンビン時間試薬 発明の分野 本発明は、一般に、凝固系における欠乏症を決定するためのプロトロンビン時 間試薬の分野に関し、より詳細には、組換えウサギ組織因子、および天然または 合成の供給源いずれかに由来するリン脂質を用いてなされるプロトロンビン時間 試験のための試薬に関する。本発明はまた、精製された組換えウサギ組織因子の 調製物、および試薬を製造するための新規の方法を含む。 発明の背景 トロンボプラスチンとも呼ばれる組織因子は、膜結合糖タンパク質であり、こ れは血液凝固第VII因子および第VIIa因子と複合体を形成することによって機能 する。組織因子の活性は、タンパク質と会合しているリン脂質の存在に依存する 。Bach，Ronald R.、「Initiation of Coagulation by Tissue Factor」、CRC C ritical Reviews in Biochemistry 23(4): 339-368(1988)。第VII因子および第V IIa因子の組織因子との複合体化は、それらのタンパク質分解活性を非常に増強 する。複合体は、凝固カスケードの固有の、そして共通の経路を含む一連の酵素 を活性化し、最終的にトロンビンの形成を導き、トロンビンは、フィブリノーゲ ンのフィブリンへの変換を触媒し血餅の形成を生じる。Nemerson，Yale、「Tiss ue Factor and Hemostasis」Blood 71: 1-8(1988)。 診断試験（例えば、プロトロンビン時間（PT）試験）は、この一連のインビボ での酵素事象を、制御された条件下で利用して、患者の血液凝固系における欠乏 症を診断し、そして抗凝固治療において患者をモニターする。PT試験において、 凝固を誘導する試薬は、患者の血漿のサンプル中に添加される。全てのPT試薬は 、凝固を誘導する成分として組織因子を含む。血餅形成が血漿サンプル中で起こ るためにかかる時間は、プロトロンビン時間すなわちPT値である。ほとんどの市 販のPT試薬は、天然の供給源（例えば、ウサギ脳、ウサギ脳/肺混合物、ヒト胎 盤、 またはウシ脳）から抽出された粗組織因子を含有する。粗抽出物は、天然の産物 なので、しばしば製造単位ごとに均一性を欠く。例えば、ウサギ脳トロンボプラ スチンは、季節的な可変性を示す。天然の抽出物での別の問題は、夾雑物の存在 である。例えば、ヒト組織因子は、HIVまたは他のヒトウイルス疾患の供給源で あり得、そして多くの天然のトロンボプラスチンはまた、PT値に有害な影響を与 え得る他の外来性の凝固因子を含む。 これらのいくつかの問題を克服する試みにおいて、組換え組織因子が、PT試薬 を製造するために用いられてきた。例えば、組換えヒト組織因子に基づくプロト ロンビン時間試薬は、公開されたPCT出願WO93/07492に記載されている。しかし 、ヒト組織因子は、ビタミンＫの非存在かまたはアンタゴニストによって誘導さ れるタンパク質（PIVKA）に感受性である。このことは、PT時間を変更し、そし てPT試験において不正確な結果を与えることが示されている（Kovacs M.J.ら、 「Assessment of the validity of the INR system for patients with liver i mpairment」Thromb Haemost，(1994); 71:727-30、ならびにSpaethe，R.およびS hirley，I．「Comparison of a highly sensitive rabbit brain thromboplasti n，Dade Thromboplastin FS，with a human brain thromboplastin，Manchester Comparative Thromboplastin」in Thromboplastin Calibration and Oral Anti coagulant Control，A.M.H.P．van den Besselaar，H.R．GralnickおよびS.M．L ewis（編）Martinus Nijhoff Publishers(1984)、197-206頁)。PIVKAは、しばし ば抗凝固治療を受けている患者、または肝臓疾患もしくはビタミンＫ欠乏症を引 き起こす他の疾患を有する患者に存在する。したがって、ヒト組織因子に基づく PT試薬は、上昇したPIVKAレベルを有する患者由来の血漿サンプルとともに用い られた場合、不正確なPTを提供し得る。 発明の要旨 本発明は、組換え体ウサギ由来の組織因子を含有するプロトロンビン時間試薬 、組換えウサギ組織因子の調製物、および組換え組織因子に基づく試薬の製造方 法に関する。本発明はさらに、血漿サンプル中のPT値およびフィブリノーゲンレ ベルを、本発明の試薬を用いて決定する方法に関する。 １つの局面において、本発明は、血漿サンプル中のプロトロンビン時間および /またはフィブリノーゲンレベルを決定するための試薬に関し、ここで、この試 薬は、組換え組織因子タンパク質、ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリ ン、およびこれらの組合せからなる群より選択されるリン脂質、緩衝液系、なら びにカルシウムイオンを含む。試薬は、液体形態または凍結乾燥の状態であり得 、そして必要に応じて、他の成分（安定剤、抗菌剤、殺生物剤などを含む）を含 有し得る。 別の局面において、本発明は、有益な特性を有する組換えウサギ組織因子の精 製された調製物に関する。本発明の組換えウサギ組織因子は、Ｎ末端からＣ末端 までを規定するアミノ酸配列：細胞外ドメイン、脂質結合ドメイン、細胞内ドメ イン、および組換え組織因子を選択的に富化するためのアフィニティータグを含 む。精製された調製物は、アフィニティータグを有さない組換えウサギ組織因子 タンパク質に比較して、脂質結合ドメインを有する組換え組織因子タンパク質に ついて富化される。 別の局面において、本発明は、PTまたはフィブリノーゲンレベルを決定するた めの試薬を調製するための再脂質化（relipidation）法に関する。この方法は、 (a) リン脂質小胞を含有する溶液、懸濁液、または分散液（dispersion）を提供 する工程；(b) 組織因子タンパク質を上記の溶液、懸濁液、または分散液と混合 する工程；および(c) その混合物を、上記タンパク質のリン脂質小胞との会合を 可能にする条件下で、十分な時間インキュベートする工程を包含する。この方法 は、天然または組換え組織因子タンパク質とともに使用され得る。タンパク質は 、好ましくは、組換え組織因子タンパク質である。現在好ましい実施態様におい て、タンパク質は、組換えウサギ組織因子タンパク質であり；より好ましくは、 本明細書中に記載される精製された組換えウサギ組織因子調製物である。本発明 は、本方法により製造される試薬をさらに含む。 図面の簡単な説明 図は、従来のウサギ組織因子に基づくプロトロンビン時間試薬を用いて決定さ れたフィブリノーゲンレベルに対する、組換えウサギ組織因子に基づく試薬を用 いて決定されたフィブリノーゲンレベルの比較を示すグラフである。 発明の詳細な説明 規定のリン脂質および他の安定剤を有する組換え組織因子に基づく試薬が、開 発されている。この試薬は、液体かまたは凍結乾燥された処方物のいずれかであ り得、そして患者サンプル中のフィブリノーゲンレベル、凝固因子活性パーセン ト、プロトロンビン時間、PT活性パーセント、PT比、および国際規格化比(Inter national Normalized Ratio(INR))を、臨床的凝固装置を用いて、または手動の 方法により決定するために有用である。 この試薬は、最低でも、組換え組織因子タンパク質（「組織因子」はまた、と きどき本明細書中で「トロンボプラスチン」といわれる）、ホスファチジルコリ ン、ホスファチジルセリン、およびこれらの組合せからなる群より選択されるリ ン脂質、緩衝液系、およびカルシウムイオンを含む。この試薬は、好ましくは、 他の成分（例えば、安定剤、抗菌剤、および/または殺生物剤を含む）をさらに 含む。現在好ましい実施態様において、組換え組織因子タンパク質は、組換えウ サギ組織因子タンパク質であり、そしてリン脂質は、合成リン脂質である。組織 因子タンパク質の脂質に対する比は、約0.05μgタンパク質/１mgのリン脂質〜約 30μgタンパク質/１mgのリン脂質であり得る。好ましい範囲は、約0.2〜約20μg タンパク質/１mgのリン脂質である。好ましい実施態様において、試薬は、ホス ファチジルセリンおよびホスファチジルコリンの混合物を約5:95〜約95:5の比で 含む。より好ましいホスファチジルセリン/ホスファチジルコリン比は、約15:85 〜約60:40である。現在の好ましい実施態様において、ホスファチジルセリン/ホ スファチジルコリン比は、約20:80〜約30:70である。 この試薬は、好ましくは、血漿サンプルの凝固に必要な量のカルシウムイオン を含有する。現在の好ましい実施態様において、カルシウムイオン濃度は、約１ 〜約20mMである。カルシウムイオンは、好ましくは、塩化カルシウム（CaCl₂） として添加されるが、他の水溶性カルシウム塩（例えば、グルコン酸カルシウム ）が用いられ得る。 本発明において、好ましい緩衝液は、Hepes緩衝液であるが、他の緩衝液（例 えば、Trisまたはイミダゾール緩衝液）が用いられ得る。緩衝液の好ましい濃度 は、血漿サンプルの最適な凝固に必要な量である。緩衝液濃度は、好ましくは、 約25mM〜約100mMの範囲であり、最も好ましくは約50mMである。緩衝液は、好ま しくは以下を含む：NaCl(約25〜150mM)、グリシン(約0.1〜10.0％)、ウシ血清ア ルブミン(約0.1〜1.0％)、デキストラン(約0.1〜10.0％)、ポリエチレングリコ ール(約0.1〜５％)、塩化カルシウム(約１〜20mM)、オマジンナトリウム（sodiu m omadine）のような抗菌剤(約0.03〜0.05％)、シプロフロキサシン(約0.05〜0. 1mg/mL)、および/またはプロピオン酸(約20〜200mM)、ならびに試薬のヘパリン 感受性を調整するためのヘパリンアンタゴニスト（例えば、ポリブレン）(約1〜 50g/mL)。 本発明の試薬処方における使用のための好ましい組換え組織因子は、組換えウ サギ組織因子である。組換えウサギ組織因子は、周知のクローニング技術を用い て調製され得る。組換えウサギ組織因子のクローニングおよびスクリーニングは 、AndrewsらによりGene，98: 265-269(1991)に記載された。ウサギ組織因子遺伝 子を得るためのDNAを含むcDNAライブラリーは、Stratageneより市販されている 。本発明の試薬における使用のために現在最も好ましい組換えウサギ組織因子は 、脂質結合ドメインにおいて富化される組換えウサギ組織因子の精製された調製 物であり、これは本明細書以下に記載される。 本発明はさらに、組換えウサギ組織因子の新規の精製された調製物に関する。 本発明の組換えウサギ組織因子は、アフィニティー技術による精製を容易にする ような様式で操作されている。この操作設計を用いて、タンパク質の脂質結合配 列（これは、生物学的活性に重要である）は、精製タンパク質においてインタク トである。この設計は、規定の合成リン脂質のブレンドのリポソーム（またはリ ン脂質ビヒクル）への組織因子タンパク質の再脂質化を容易にする。 組換えウサギ組織因子の本発明の精製調製物は、Ｎ末端からＣ末端まで：細胞 外ドメイン、脂質結合ドメイン、細胞内ドメイン、および脂質結合ドメインにつ いての精製産物を選択的に富化するためのアフィニティータグ、を規定するアミ ノ酸配列を含む。得られる精製調製物は、アフィニティータグを欠く組換え組織 因子タンパク質調製物に比較して、脂質結合ドメインを有する（すなわち、有意 により大きいレベルの脂質結合ドメインを有する）組換え組織因子タンパク質に ついて富化される。アフィニティータグは、組換え組織因子タンパク質を精製す るために用いられる選択された固相に対し、親和性を有するアミノ酸配列である 。アフィニティータグは、好ましくは、複数の連続的に連結したアミノ酸であり 、最も好ましくはヒスチジンである。現在好ましい実施態様において、アフィニ ティータグは、ヒスチジンヘキサマー(His)₆である。 組換えウサギ組織因子タンパク質の本発明の精製された調製物は、価値のある 特徴を有し、これにより本発明のPT試薬における使用に特に良好に適するように なる。例えば、精製法を経るタンパク質の脂質結合領域の保護は、そのタンパク 質がリン脂質と接触した場合に、得られる精製調製物（これは、脂質結合ドメイ ンにおいて富化される）を再脂質化に対してより敏感にする。本発明のタンパク 質調製物は、望ましくは約1.0のISI値を有するプロトロンビン時間試薬を製造す るために用いられ得る。ウサギ組織因子タンパク質を利用する試薬は、PIVKAに 対して、ヒトまたはウシの組織因子を含有する試薬ほど感受性ではない(Hemker ら、Kinetic aspects of the interaction of blood clotting enzymes．III．D emonstration of an inhibitor of prothrombin conversion in vitamin K defi ciency．Thromb Diath Haemorrh，(1968); 19: 346-63、およびDenson KWE，Thr omboPlastin-sensitivity，Precision and other Characteristics．Clin Lab H aematol．(1988); 18: 315-28)。 本発明の組換えウサギ組織因子タンパク質は、当該分野で認識されている技術 を用いてウサギ組織因子の遺伝子を有する転移ベクターで形質転換された酵母細 胞から得られ得る。上述のように、ウサギ組織因子の配列は、公知である(Andre wsら、Gene（1991）98: 265-269)。酵母クローニング系は、市販されている(例 えば、Invitrogenから)。本発明において、タンパク質を発現する形質転換酵母 細胞は、破壊され、そしてそのタンパク質は、以下の方法によって精製される： 複数の連続的に連結されたヒスチジン残基を含むヒスチジンテイルは、組換え ウサギ組織因子タンパク質のＣ末端に共有結合的に連結される。ヒスチジンタン パク質複合体が金属キレートカラムに適用される場合、結合タンパク質のヒスチ ジン部分は、カラムに結合する(Hochuliら、Biotechnology、1321頁、1988年11 月)。金属キレートカラムは、キレート機能（例えば、EDTA）を有して誘導体化 され、そしてそのキレート機能と複合体化された金属を有する樹脂を含む。この 目的に好ましい金属としては、銅、亜鉛、コバルト、およびニッケルが挙げられ る。ニッケルは、この目的のために現在最も好ましい。 ヒスチジンタグ化タンパク質は、以下の現在好ましい手順に従って調製され得 る。この手順において、６つのヒスチジン残基が、組換えウサギ組織因子タンパ ク質のＣ末端に付加される。しかし、得られるHis-タグ化タンパク質が、その生 物学的活性を保持し、そして金属キレートカラム上で保持し得る場合には、他の His-タンパク質が調製され得る（例えば、任意の所望の数のヒスチジン残基が、 組換えウサギ組織因子タンパク質のＣ末端に付加され得る）。所望ならば、His- タンパク質は、当該分野で公知の他のタンパク質精製技術を用いてさらに精製さ れ得る。 ウサギ組織因子遺伝子を含むDNAフラグメントは、cDNAライブラリーから当該 分野で公知の方法により単離される。次いで、DNAフラグメントは、制限エンド ヌクレアーゼで消化されて、ウサギ組織因子をコードするDNAを含む制限フラグ メントを生成する。次いで、組織因子をコードする制限フラグメントは、プラス ミドのポリリンカー部位にクローニングし、このプラスミドは、その挿入される DNAを酵母発現ベクターにおいて有用なプロモーターの制御下に配置することに より、挿入されるDNAの発現を可能にする。次いで、ウサギ組織因子をコードす るプラスミドは、適切な酵母宿主株中へ形質転換され、そしてHis-ウサギ組織因 子をコードするDNAを含む組換えクローンが単離される。 ウサギ組織因子をコードするクローンは、細胞培養物の所望の光学密度に達す るまでウサギ組織因子遺伝子の過剰発現を可能にしない条件下で増殖される。次 いで、培養物は、His-ウサギ組織因子タンパク質を誘導され、そして細胞を収集 するまで細胞を増殖させる。次いで、細胞は遠心分離され、そして所望ならば、 ペレットは使用の準備が整うまで凍結され得る。ウサギ組織因子は、細胞ペレッ トから以下のように精製される。細胞ペレットは、解凍され（事前に凍結されて いる場合）、そして溶解緩衝液中に再懸濁される。細胞は、破壊され、そして細 胞細片は、高速遠心分離によって除去される。上清は、予め平衡化した金属（例 えば、ニッケル、コバルト、銅、亜鉛）キレートカラムに適用された後、使用の 準備が整うように澄明化されそして中和される。 ウサギ組織因子（RTF）は、260アミノ酸残基の糖タンパク質である。RTFによ るFVIIへの結合およびRTFによるFVIIによる活性化に関する特定の詳細は公知で はないが、RTFとHTFとの間の公知の匹敵する比活性および配列ホモロジーに基づ いて、HTF中の領域に類似のRTF中の領域が、同等に重要であり、そして等価な機 能を果たすことを予想することは、科学的に合理的である。その機能は： 結合： アミノ酸43〜80 アミノ酸127〜166 アミノ酸184〜207（２番目のCysループ） アミノ酸218〜239（膜貫通または脂質結合領域）（不可欠） アミノ酸155〜165、および184〜207（２番目のCysループ）は、結合および活 性化機能の両方を共有し、そして糖タンパク質の細胞外ドメイン内の中央に位置 する。組換え組織因子の分解は、タンパク質分解活性のために、タンパク質のイ ンビトロ発現の間に起こり得る。これらの分解された副産物は、タンパク質のＮ 末端かまたはＣ末端のいずれか由来のアミノ酸領域を欠失している傾向がある。 組織因子の構造/機能の関係の現在の知識に基づいて、以下の分析は、アミノ酸 の欠失している領域が、組織因子の機能的活性に対して有する効果を示す。 Ａ．タンパク質のＮ末端側から分解が起こる場合、その効果は、結合領域を 含む可能性が非常に高く、おそらくFVIIに対する結合親和性を低減する。この分 解の結果、全体的な組織因子活性が弱まる。 Ｂ．分解が、タンパク質のＣ末端側から起こる場合、結合特性をおそらく含 まないが、FVIIの活性化に必須の膜貫通領域（アミノ酸218〜239）のいくつかま たは全部を含み、これらの分解産物をFVIIaに対してはなお反応性であるがFVII には非反応性にしている。その全体的な結果としては、FVII分子について同等に 競合している産物とFVIIaに対して同等に反応性であるがFVIIに対する異なる反 応性を有する産物との混合 物である。その結果、完全な産物に対する分解された産物の比に依存して、FVII に対してよりもFVIIaに対してより高い感受性を得る。 上記の両方の場合は、異なる状況に起因して、FVII/FVIIaの比の時間的変化を 提示するサンプル中で異なって現れる： ・（Ｂ）の場合からの組織因子が用いられて、それらのサンプルを異なる時間 に試験する場合、それらの結果は異なる。 ・（Ａ）の場合からの組織因子が用いられて、それらのサンプルを異なる時間 に試験する場合、それらの結果は、比の変化により影響を受けない。 上記の問題を回避するために、６ヒスチジン((His)₆)のテイルをコードする配 列が、組換えRTF配列の3'末端（タンパク質のＣ末端に等価）に結合された。こ の設計は、以下を達成する： (a) 属親和性クロマトグラフィーを用いることによって精製を容易にする；お よび (b) 端分解産物（Ｂの場合）の排除を最大にする。なぜなら、これらは、(His )₆テイルを欠失し、そしておそらく完全な産物で精製されないからである。 精製のためのウサギ組織因子タンパク質の3'末端上の(His)₆テイルの結合は、 この特定の問題の発生を最小にする。別の言い方をすれば、本発明の組換えウサ ギ組織因子タンパク質の精製調製物を得るために使用される精製方法は、精製さ れた産物中の脂質結合ドメインの存在を保存し、結果として、第VII因子：第VII a因子の比の変化に理論的により感受性でないウサギ組織因子タンパク質を得る 。 一旦、組み換え組織因子タンパク質が得られれば、PT試薬は、タンパク質を「 再脂質化」してタンパク質および結合するリン脂質の複合体を形成することによ って形成され、これは、天然のTFリン脂質複合体を模倣する。本方法において用 いられるリン脂質は、天然または合成であり得る。 本発明はさらに、新規のそして独特の再脂質化法に関する。組換え組織因子タ ンパク質の精製プロトコルにおいて、組換えタンパク質は、界面活性剤溶液中に 抽出される（実施例２を参照のこと）。先行技術の方法では、膜タンパク質は界 面活性剤で可溶化されたリン脂質中に添加され、その結果、リン脂質-タンパク 質-界面活性剤の等方性混合溶液を生じる。その後、界面活性剤は、透析、接線 方向（tangential）濾過、希釈、または吸着のような方法によって除去されなけ ればならない(Moller，J.V.ら、Prog．Protein-Lipid Interact.，(1986)，2: 1 47-196)。現在の技術水準において、膜貫通タンパク質のための再脂質化プロト コルは、界面活性剤除去のための複雑な手順を必要とする。本発明の再脂質化手 順において、界面活性剤で可溶化された組換えタンパク質は、リン脂質ブレンド （これは、界面活性剤を含まない）と組み合わされる。予想外にも、本発明者ら は、界面活性剤で可溶化した組織因子タンパク質とリン脂質を混合した後の界面 活性剤の除去が、完全に活性なそして安定な組織因子調製物を得るために必要で ないことを見出した。 本発明の再脂質化法において、組換え組織因子を含有する溶液は、規定の合成 リン脂質ブレンドと組み合わされる。合成リン脂質ブレンドは、好ましくは、1, 2-ジオレオイル-sn-グリセロール-3-ホスホコリン（ホスファチジルコリン）お よび1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-[ホスホ-L-セリン]（ホスファチジルセリ ン）を、好ましいモル比で含み、所望のプロトロンビン時間を得る。この方法は 、以下の工程：(a) リン脂質小胞または所望の合成リン脂質のリポソームを含有 する水溶液、懸濁液、または分散液を提供する工程；(b) 界面活性剤-可溶化組 織因子タンパク質を上記水溶液、懸濁液、または分散液と混合する工程；および (c) 工程(b)で生成された混合物を上記タンパク質が上記リン脂質小胞と会合す ることを可能にするのに十分な条件下、および十分な時間でインキュベートする 工程、を包含する。この方法は、工程(c)の後に得られる溶液をカルシウムイオ ンを含む緩衝液と混合するさらなる工程をさらに包含し得る。得られる処方物は 、単一のウイルス試薬であり得、これは液体または凍結乾燥されたもののいずれ かであり得る。この処方ストラテジーは、この試薬の製品ごとの均一性を改善す る。ヘパリンまたは他の抗凝固剤に対する感受性は、ポリブレンのようなヘパリ ンアンタゴニストの添加によって調整され得る。 本発明の試薬は、プロトロンビン時間の測定、フィブリノーゲンレベルの決定 、経口抗凝固治療における患者のモニタリング、および因子レベルの測定を含む 多くの適用を有する。この試薬は、第II因子、第V因子、第VII因子、および第X 因 子の活性を検出する固有の凝固経路を活性化する。全体の因子の活性化パーセン トは、この経路内での臨床的徴候を示唆し得る。この試薬はまた、経口抗凝固剤 （例えば、クマジン(coumadin)（ワルファリンとしても知られる）で治療中の患 者の臨床的モニタリングのために用いられ得る。クマジンは、ビタミンＫアンタ ゴニストであり、投与された場合に、ビタミンＫ依存因子（第II因子、第VII因 子、第IX因子、および第X因子）、プロテインＣ、ならびにプロテインＳのグル タミン残基をカルボキシル化する肝臓の能力を妨害し得る。第II因子、第VII因 子、第IX因子、および第X因子の非カルボキシル化形態は、正確な翻訳後修飾を 欠き、従ってより機能的ではなく、結果として血餅形成の延長化を生じる。これ らのタンパク質産物は、代表的にPIVKA（ビタミンＫ不在またはアンタゴニスト によって誘導されるタンパク質）と呼ばれる。HemkerおよびJie、第５章、「Pro teins induced by vitamin K absence(PIVKAs): effect of coumarins on circu lating clotting factors」，Oral Anticoagulants，L．PollerおよびJ．Hirsh( 編)、Arnold（1996）を参照のこと。 本発明のウサギ組換え組織因子はまた、プロトロンビン時間（PT）の任意の改 変を開発するために用いられ得る。本発明の試薬が使用され得るこのような改変 されたPT試験の例は、以下を含む： １）プロトロンビン消費試験 第V因子、第VII因子、第IX因子、もしくは第XI因子、または第XII因子の欠乏症 の検出のための一般化したスクリーニング試験は、Palkuti HS.によって「Labor atory monitoring of anticoagulant therapy.」J．Med．Tech.，(1985)，2:81- 86に；およびOwen CA Jr.，Thompson JH Jr.によって「Soybean phosphatides i n prothrombin-consumption and thromboplastin-generation tests: their use in recognizing thrombasthenic hemophilia」Am．J．Clin．Pathol.，(1960); 33:197-208に記載される。Biggs R，Douglas AS．「The thromboplastin gener ation test」J．Clin．Pathol.，(1953)，6:23-29。 ２）プロトロンビンプロコンバーチン（proconvertin）試験 経口抗凝固剤治療の第II因子、第VII因子、第IX因子、および第X因子に対する効 果を反映するスクリーニング試験は、Owren PA，Aas Kによって「The control o f dicumarol therapy and the quantitative determination of prothrombin an d proconvertin」Scand．J．Clin．Lab．Invest.，3:201-208に;およびWare AG, Stragnell R．「An improved on-stage prothrombin method」Am．J．Clin．Pat hol.，(1952)，22:791-797に記載される。 ３）組織トロンボプラスチン阻害試験 プロトロンビナーゼ複合体の構成を妨害するループス様インヒビターの能力を増 強することによって、これらのインヒビターを検出するスクリーニング試験。 参考文献：Brandt JT，Triplett DA．「The effect of phospholipid on the de tection of lupus anticoagulant by the dilute Russell viper vernom time」 Arch．Pathol．Lab．Med.，1989; 113:1376-1378。 本発明の組換えウサギ組織因子ベースのPT試薬は、PIVKAに対するより低い感 受性を有し、したがって、経口抗凝固治療中の患者および肝臓障害を有する患者 をモニターするために有用である(Denson，K.W.E.ら「The Characterisation of Recombinant Rabbit Tissue Factor（rRTF）and the PIVKA Inhibitor」公開の ために提出済)。ヒトトロンボプラスチンに基づく現在利用可能な試薬は、そのP IVKAに対する感受性のために、これらの患者への使用に好適でないかもしれない 。従来の試薬と本発明の試薬との間の差異は、INR（国際規格化比）値に反映さ れ得、そこで、ヒトトロンボプラスチンに基づく試薬は、ワルファリンコントロ ールおよび肝臓患者において偏差を示す(Kovacs，M.J.ら、「Assessment of the Validity of the INR System for Patients with Liver Impairment」Thromb． Haemost.，71: 727-730(1994))。本発明のウサギベースの組換えPT試薬の利点は 、このようなINRの偏差の減少であり、これは、患者における経口抗凝固剤治療 および肝臓障害の両方のモニタリングにおけるこの試薬の適用を可能にする。従 って、INR系は、経口抗凝固剤治療中の患者由来の血漿、または患者の血漿中のP IVKAからの任意の妨害のない肝臓障害の任意の型を有する患者に関して使用し得 る。 PT時間およびフィブリノーゲンレベルは、本発明の試薬を、現在利用可能な臨 床的凝固分析機（例えば、Instrumentation Laboratory，Lexington，MAから入 得る。 代表的なプロトコルにおいて、100μlのPT試薬および50μlの血漿は、37℃の 温度に温められる。次いで、試薬および血漿サンプルは、混合され、これは凝固 反応を誘発する。血餅の形成は、検出器によって、例えば、サンプルの光学密度 の変化、または粘度の変化によって検出される。血餅を形成するために必要とさ れる時間の量は、プロトロンビン時間である。このプロセスは、代表的には完全 に自動化されるが、手動でも行われ得る。自動化プロセスでは、臨床医は、単に 試薬および血漿サンプルを自動化凝固分析機にロードすればよく、その自動分析 機は、加熱、混合、および検出の工程を行う。これらのプロトコルにおいて、フ ィブリノーゲンレベルは、以下の工程により決定され得る。外因性のカスケード の終点で生成されるトロンビン（第IIa因子）は、患者の血漿サンプル中のフィ ブリノーゲンをフィブリンに転換する。フィブリン分子は、自己凝集して血餅を 形成する。吸光度または光散乱の変化は、サンプル中に存在するフィブリノーゲ ンの量に正比例し、そして適切なアルゴリズムを用いて決定され得る(図１を参 照のこと)。 本発明の試薬は、自動化および半自動化PTアッセイのためのほとんどの臨床的 装置において、ならびに手動の方法において現在使用されているPT試薬の代わり に用いられ得る。現在市場で入手可能なプロトロンビン時間試薬の大部分は、粗 ウサギ組織因子に基づき、そして本発明の試薬よりも大きな製品ごとの可変性を 有する。本発明の試薬を使用して、経口抗凝固剤治療についての所望の感度（IS I≒1.0）が達成され得、その一方で、現在使用されている粗ウサギベースの試薬 に類似する因子感受性を維持し得る。以下の実施例は、本発明の特定の実施態様 の局面を例示することが意図され、いかなる様式においても限定的であることは 意図されない。実施例 実施例１ 組換えPT試薬処方−一般的プロトコル。 以下のプロトコルは、組換えウサギ組織因子が、最適な組織因子対リポソーム 比で規定のリポソーム組成物中に再脂質化される、PT試薬の調製物を記載する。 再脂質化の後、タンパク質-リン脂質複合体を、カルシウム、ポリブレン(ヘパリ ンアンタゴニスト)、および安定剤を含有する処方緩衝液に添加する。処方物を 、再脂質化タンパク質の添加による正常な制御のために、約10〜13秒のPT時間に 達するまで調整する。 リポソーム懸濁液の調製および組織因子再脂質化 0.5〜10mMの規定の組成物（ホスファチジルセリン/ホスファチジルコリン、15 :85〜30:70 M/M）の合成リン脂質ブレンドを親水性ポリビニリデンフルオライド フィルターを通して濾過する。実施例２に記載のように調製された0.1％非イオ ン性界面活性剤を含有する緩衝液中の組換えウサギ組織因子を含有するストック タンパク質調製物を、1:10〜1:1500で濾液中に希釈する。タンパク質のリン脂質 に対する比は、所望のプロトロンビン時間を達成するように最適化し得る。組織 因子タンパク質をリポソーム懸濁液とともに37℃で最低30分間インキュベートし 、タンパク質のリポソーム小胞との会合を確実にする。インキュベーション工程 の後、タンパク質/リン脂質を、所望の試薬特性を達成するような様式で処方す る。タンパク質/リン脂質を、以下に記載のように、10〜80倍の希釈範囲で処方 緩衝液に添加する。 脂質処方物の調製 処方緩衝液（好ましくは、50〜100mMのHepes）を、調製する。この緩衝液には 、NaCl(150mM)、グリシン(１％)、ウシ血清アルブミン(0.3％)、ポリエチレング リコール(２％)、塩化カルシウム(10mM)、オマジンナトリウムのような抗菌剤(0 .05％)、シプロフロキサシン(0.05mg/mL)、および/またはプロピオン酸(20mM)、 ならびに試薬のヘパリン感受性を調整するためのポリブレンのようなヘパリンア ンタゴニスト（５μg/mL）が含まれる。この処方緩衝液（0.2μのフィルターで 濾過される）に、タンパク質-リン脂質混合物を添加する。次いで、液体処方物 を所定の時間、37℃でインキュベートする。所望のプロトロンビン時間（すなわ ち、通常のPT時間10〜13秒）に達するために、タンパク質-リン脂質混合物の量 を、必要な場合、増加し得る。処方物中の賦形剤を調整することによって、処方 物を、因子に対する所望の感受性、およびISI（ISI≒1.0）に達するよ うに最適化し得る。 表Ｉは、好ましい範囲を用いて上記の方法に従って調製された、３つの液体試 薬処方物製品の製品ごとの再現性を示す。PTは、100μLの試薬（組換え体ウサギ PT試薬）を50μLの患者の血漿中に添加し、そして外因性の経路の活性化を開始 することによって得られる。この結果、最終的に固体ゲルの形成を伴ってフィブ umentation Laboratory，Lexington，MA）を用いて、製造者により推奨されたプ ロトコルに従って決定した。得られた結果は、ISIおよびプロトロンビンの時間 測定（これは、重要な臨床的考慮である）に関して、試薬の製品の一貫性を示す 。 凍結乾燥処方物の調製 処方緩衝液（好ましくは、50〜100mMのHepes）を、調製する。この緩衝液には 、NaCl(50mM)、グリシン(５％)、ウシ血清アルブミン(0.3％)、デキストラン(５ ％)、塩化カルシウム(10mM)、オマジンナトリウムのような抗菌剤(0.05％)、シ プロフロキサシン(0.05mg/mL)、および試薬のヘパリン感受性を調整するための ポリブレンのようなヘパリンアンタゴニスト(５μg/mL)が含まれる。この処方緩 衝液（0.2μのフィルターで濾過されている）に、タンパク質-リン脂質混合物を 添加する。次いで、この処方物を所定の時間、37℃でインキュベートし、その後 凍結乾燥する。所望のプロトロンビン時間（すなわち、通常のPT時間10〜13秒） に達するために、タンパク質-リン脂質混合物の量を、必要な場合、 増加し得る。処方物中の賦形剤を調整することによって、処方物を、因子に対す る所望の感受性、およびISI（ISI≒1.0）に達するように最適化し得る。 表IIは、好ましい範囲を用いてこの方法に従って作製された、３つの凍結乾燥 された試薬処方物製品の製品ごとの再現性を示す。凍結乾燥された試薬を水中で 再構成し、そしてPT（プロトロンビン時間）を決定した。PTは、100μLの試薬（ 組換え体ウサギPT試薬）を50μLの患者の血漿中に添加し、そして外因性の経路 の活性化を開始することによって得られる。この結果、最終的に固体ゲルの形成 を伴ってフィブリノーゲンがフィブリンへ変換する。プロトロンビン時間を、 均測定（これは、重要な臨床的考慮である）に関して、これらの製品の一貫性を 示す。 組換え体ウサギPT試薬をまた用いて、フィブリノーゲンレベルを測定し得、こ れは、PTの結果にさらなる診断的価値を提供する。表IIIは、自動化臨床凝固分 線の結果の例を示す。PTおよびフィブリノーゲン値を、上記のように、100μLの 試薬（組換え体ウサギPT試薬）を、50μLの血漿に添加し、そして外因性の経路 の活性化を開始することによって得る。割り当てられたフィブリノーゲン値を有 するキャリブレーターとしての血漿を希釈して、キャリブレーション曲線を得る 。血漿サンプルのPTおよびフィブリノーゲン濃度を、血餅形成の間の吸光度また は 光散乱に連関させることによるトロンボキネティック（thrombokinetic）測定に よって同時に決定し得る。図Ｉは、従来のウサギトロンボプラスチンに比較して 、組換え体ウサギPT試薬を用いて決定される血漿サンプル由来のフィブリノーゲ ン値（mg/dL）を示す(相関＝0.998)。従来のトロンボプラスチンは、IL Test^TM PT-fib H5 Plus(P/N 84698-10)（Instrumentation Laboratory，Lexington，MA から入手可能）であった。 実施例２ 組換えウサギ組織因子の酵母からの産生 組換えウサギ組織因子（rRTF）を、以下の一般プロトコルに従って得られる組 換えPichia pastoris細胞中で産生する： 完全なRTF遺伝子を有するDNAのフラグメントを、Stratagene（カタログ番号93 6902）から購入した市販のλZapII中のRabbit Heart cDNAライブラリーから単離 した。 (His)₆テイルをコードする配列を、RTF遺伝子の翻訳された配列の3'末端に添 加し、そしてPichia pastoris移入ベクターpHIL-S1（Invitrogenから入手）と適 合するように操作し、そしてそれに挿入してPHO1シグナル配列とインフェーズ(i n phase)に、そしてAOX1プロモーターの指向下になるようにする。 このプラスミドに含まれる目的の他の配列は、以下のものである： レスキューマーカーとしてのHIS4オープンリーディングフレーム Ampicillin耐性遺伝子 AOX1遺伝子の5'および3'末端の隣接領域（組換えを容易にするため） 野生型Pichia pastoris GS115細胞（Invitrogenから入手）を、RTF遺伝子を有 する上記の組換えP pastoris移入ベクターで形質転換した。組換えの後、単離さ れたRTF産生クローンの１つを、活性RTFのより高い発現、および培養条件を最適 化することによって改善された産生に基づいて選択した。 rRTFを含む組換え酵母細胞を破壊し、そしてタンパク質を非イオン性界面活性 剤を含有する緩衝液中で抽出した。好ましい緩衝液は、50mM PIPES、500mM NaCl 、0.76％ Emulphogen(pH7.8)であるが、他の緩衝液および非イオン性界面活性剤 （例えば、Triton X-100またはNP-40）が代替となり得る。 得られる粗ホモジネートを澄明化し、この溶液をpH7に調整し、pHを調整した 混合物を緩衝液で希釈し、その後高速遠心分離に供することによってクロマトグ ラフィーのために調製した。rRTFを、澄明化したホモジネートから金属キレート アフィニティークロマトグラフィーによって単離した。 カラムからの溶出に続いて、rRTFをpH 4、24℃での沈降化によってさらに濃縮 し、そして高速遠心分離によって澄明化した。最後に、タンパク質溶液を中性pH に調整した。rRTFを含有する最終溶液は、50mM Tris-Acetate、500mM NaCl、0.1 ％ Emulphogen(pH7.1)の好ましい緩衝液中の100〜500μgタンパク質で構成され た。上記のような他の非イオン性界面活性剤を含有する他の緩衝液組成が用いら れ得る。生成物を、使用するときまで-70℃で保存した。24℃でのインキュベー ションを除き、製造の全ての工程を４℃で行った。等価物 当業者は、本明細書中の特定の開示に対する多くの等価物を確認し得る。この ような等価物は、以下の請求の範囲に包含されることが意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ブルゲラ，ポール アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02173，レキシントン，ハートウェル ア ベニュー 101 (72)発明者 ルイズ，ジュアン アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02173，レキシントン，ハートウェル ア ベニュー 101 (72)発明者 サンチェズ―マーティンズ，デメトリオ アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02173，レキシントン，ハートウェル ア ベニュー 101

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の工程を包含する、血漿サンプル中のプロトロンビン時間またはフィブ リノーゲンレベルを決定するための液体試薬または凍結乾燥された試薬の調製方 法： (a) リン脂質小胞を含有する溶液、懸濁液、または分散液を提供する工程； (b) 組織因子タンパク質を該溶液、懸濁液、または分散液と混合する工程； および (c) 工程(b)において生成された混合物を、該タンパク質の該リン脂質小胞と の会合を可能にする条件下で、十分な時間インキュベートし、血漿サンプル中で 凝固を誘導し得る試薬を生成する工程。 ２．前記工程(b)の単離された組織因子タンパク質が、組換えウサギ組織因子タ ンパク質である、請求項１に記載の方法。 ３．前記工程(c)のタンパク質含有リン脂質小胞を含有する溶液を処方緩衝液と 混合するさらなる工程を包含する、請求項１に記載の方法。 ４．前記工程(b)の単離された組織因子タンパク質が、組換えウサギ組織因子タ ンパク質である、請求項３に記載の方法。 ５．請求項１、請求項２、請求項３、または請求項４に記載の方法により生成さ れた試薬。 ６．前記タンパク質含有リン脂質小胞が、リン脂質１mgあたり約0.05μg〜約30 μgの単離されたタンパク質含有組織因子を含有する、請求項５に記載の試薬。 ７．前記タンパク質含有リン脂質小胞が、リン脂質１mgあたり約0.2μg〜約20μ gの単離されたタンパク質含有組織因子を含有する、請求項６に記載の試薬。 ８．前記血漿サンプルの凝固に必要な量のカルシウムイオンをさらに含む、請求 項５に記載の試薬。 ９．前記血漿サンプルの凝固に必要なイオン強度をさらに含む、請求項８に記載 の試薬。 １０．Hepes緩衝液をさらに含む、請求項９に記載の試薬。 １１．組換えウサギ組織因子の精製された調製物であって、該調製物は： Ｎ末端からＣ末端へ (a) 細胞外ドメイン、 (b) 脂質結合ドメイン、 (c) 細胞内ドメイン、および (d) 該組換えウサギ組織因子を選択的に富化するのに使用するためのアフィ ニティータグ、 を規定するアミノ酸配列を含む組換えウサギ組織因子を含み、 ここで、該精製された調製物は、アフィニティータグのない組換えウサギ組織 因子に比較して、脂質結合ドメインを有する組換えウサギ組織因子タンパク質に ついて富化される、調製物。 １２．前記アフィニティータグが、複数の連続的に連結したヒスチジンアミノ酸 を含む、請求項１１に記載の精製された調製物。 １３．前記結合ドメインが(His)₆配列を含む、請求項１２に記載の精製された調 製物。 １４．前記組換えウサギ組織因子が、第VII因子および第VIIa因子と反応する、 請求項１１に記載の精製された調製物。 １５．前記組換えウサギ組織因子が、約1.0のISI値を有するプロトロンビン時間 試薬を生成するために用いられ得る、請求項１１に記載の精製された調製物。 １６．前記組換えウサギ組織因子が、ヒトまたはウシの組織因子と比較して、血 漿サンプル中のPIVKAに対してより感受性でない、請求項１１に記載の精製され た調製物。 １７．本質的に以下からなる、血漿サンプル中のプロトロンビン時間またはフィ ブリノーゲンレベルを決定するための液体試薬または凍結乾燥された試薬： (a) 組換えウサギ組織因子タンパク質； (b) ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、およびこれらの組合せか らなる群より選択されるリン脂質；および (c) 緩衝液系。 １８．脂質に対するタンパク質の比が、約0.05μgタンパク質/mgリン脂質〜約30 μgタンパク質/mgリン脂質である、請求項１７に記載の試薬。 １９．前記脂質に対するタンパク質の比が、約0.2μgタンパク質/mgリン脂質〜 約20μgタンパク質/mgリン脂質である、請求項１８に記載の試薬。 ２０．前記リン脂質が、ホスファチジルセリンおよびホスファチジルコリンの混 合物を、約5:95〜約95:5の比で含有する、請求項１７に記載の試薬。 ２１．前記リン脂質が、ホスファチジルセリンおよびホスファチジルコリンの混 合物を、約15:85〜約60:40の比で含有する、請求項１７に記載の試薬。 ２２．前記リン脂質が、ホスファチジルセリンおよびホスファチジルコリンの混 合物を、約20:80〜約30:70の比で含有する、請求項１７に記載の試薬。 ２３．前記緩衝液系が、血漿サンプルの凝固のために十分な量のカルシウムイオ ンを含有する、請求項１７に記載の試薬。 ２４．前記緩衝液系が、血漿サンプルにおける凝固を補助するために十分なイオ ン強度を有する、請求項１７または請求項２３に記載の試薬。 ２５．前記緩衝液系がHepesを含有する、請求項１７または請求項２３に記載の 試薬。 ２６．前記緩衝液系がHepesを含有する、請求項２４に記載の試薬。 ２７．請求項１７に記載の試薬であって、前記組織因子タンパク質が、以下： Ｎ末端からＣ末端へ、 (a) 細胞外ドメイン、 (b) 脂質結合ドメイン、 (c) 細胞内ドメイン、および (d) 該組換えウサギ組織因子を選択的に富化するのに使用するためのアフィ ニティータグ、を規定するアミノ酸配列、 を含む組換えウサギ組織因子の精製された調製物を含み、 ここで、該精製された調製物は、アフィニティータグのない組換えウサギ組織 因子に比較して、脂質結合ドメインを有する組換えウサギ組織因子タンパク質に ついて富化される、試薬。 ２８．血漿サンプル中のフィブリノーゲンの量を測定するための方法であって、 請求項５、請求項１７、または請求項２７に記載の試薬を用いる工程を包含する 、方法。