JPS59142466A - 抗原決定基具有物質の測定方法 - Google Patents

抗原決定基具有物質の測定方法

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JPS59142466A
JPS59142466A JP1543583A JP1543583A JPS59142466A JP S59142466 A JPS59142466 A JP S59142466A JP 1543583 A JP1543583 A JP 1543583A JP 1543583 A JP1543583 A JP 1543583A JP S59142466 A JPS59142466 A JP S59142466A
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antigenic determinant
antigen
avidin
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Yoshihiro Ashihara
義弘 芦原
Hiromasa Suzuki
鈴木 博正
Yasushi Kasahara
笠原 靖
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Fujirebio Inc
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • G01N33/581Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with enzyme label (including co-enzymes, co-factors, enzyme inhibitors or substrates)

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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】 種疾患に由来する微量成分などを測定する方法に関する
ものである。
患者に投与されている薬物、例えばジゴキシン、テオフ
ィリンなどの血中濃度を測定することは適正な治療を進
めるうえで重要であシ、また、癌など各種の疾患に由来
する成分を検診者の血液から検出することは当該疾患の
早期発見を行なう点で極めて有効である。
そこで、血液のこれらの微量成分を検出する方法が種々
開発されているが、感度、特異性、大量検体の短時間処
理などの点にすぐれる酵素免疫測定法が賞月されている
。しかしながら、従来の酵素免疫測定法の場合には、未
だ感度が充分とはいえず、また洗浄操作が繁雑であった
り、チーーゾの移しかえが必要であったりして正確な濃
度を求めることが容易でなかった。
そこで本発明者らは、さらに感度を高めかつ繁雑な操作
を少ない分析方法を開発するべく検討を進め、ビオチン
ーアビソン系の反応を利用した酵素免疫測定方法を案出
するに至った。そして、この方法を用いれば血中の微量
成分を極めて高感度で測定できしかも操作もより簡便に
なることを見出して、本発明を完成した。
すなわち本発明は、検体に含1れる抗原決定基具有物質
(1)と、この抗原決定基具有物質(1)と少なくとも
−の抗原決定基を共通にする抗原決定基具有物質(2)
とビオチン又はその誘導体であってアビジンもしくはス
トレプトアビジンと結合しうるものとの結合物とを、溶
液中で前記の共通の抗原決定基と反応する抗体と接触せ
しめて反応させ、この反応物を、ビオチン酵素と、アビ
ジン、ストレプトアビジン又はこれらの誘導体であって
ビオチンと結合しうるものとに、接触せしめ、その後ビ
オチン酵素の活性を測定することを特徴とする抗原決定
基具有物質の測定方法に関するものである。
本発明方法における測定対象は検体に含まれる抗原決定
基具有物質(1)である。検体の種類は限定されないが
、例えば血清、尿などである。血清、尿などの場合は、
通常は特別な前処理を必要とせず、その′=1ま測定を
行カうことができる。
抗原決定基具有物質(1)はリガンドとも呼ばれており
、例えば、ジゴキシン、テオフィリン、フェニトインな
どの合成医薬品、被ニジリン、アミカシン、ゲンタマイ
シンなどの抗生物質、インンーリン、TSHX T4、
ゾロスタグランソン、IgG。
2−フェトプロティン、グリコリピッド類、HBs抗原
、ガン抗原などを含む。抗原決定基具有物質(1)に含
まれる抗原決定基の数はひとつであってもよく、二以上
であってもよい。
この抗原決定基具有物質(1)とともに後述する抗体に
対して反応させるものは、抗原決定基具有物質(1)と
少なくとも−の抗原決定基を共通にする抗原決定基具有
物質(2)とビオチン又はその誘導体であってアビジン
もしくはストレフ0トアビノンと結合しうるものとの結
合物である。抗原決定基具有物質(2)も抗原決定基を
−又は二重上具有している。
そして、抗原決定基具有物質(2)は抗原決定基具有物
質(1)とともに共通の抗体に対して抗原抗体反応させ
るところから、両者は少なくとも−の抗原決定基が共通
しており、抗体はこの共通の抗原決定基に対するもので
なければならない。抗原決定基具有物質(2)の抗原決
定基は一以上が共通であればよく、全てが共通であって
もよい。従って、抗原決定基具有物質(2)は抗原決定
基具有物質(1)と同一であってもよい。
ビオチン誘導体はアビジンもしくはストレプトアビジン
と結合しうるものでアシ、例えばビオシチン、d−デス
チオビオチン、dl−デスチオビオチン、2′−チオビ
オチン、dl−デスチオビオチノール、ビスノルビオチ
ン、ビスノルデスビオチンなどである。
抗原決定基具有物質(2)とビオチンあるいはその誘導
体との結合方法は、抗原決定基具有物質(2)とビオチ
ンの双方の官能基を考慮して決定すればよい。ビオチン
は通常はカルボキシル基を利用するのが好ましい。一方
抗原決定基具有物質(2)のほうはアミン基、水酸基、
チオール基、イミダゾール基、フェニル基などを利用す
ればよい。例えば、ビオチンのカルボキシル基をサクシ
ンイミドエステル化する。これは活性化エステルであり
、抗原決定基具有物質(2)が蛋白質である場合には、
アミン基と反応して安定なベゾチド結合を形成するOこ
の方法は抗原決定基具有物質(2]がアミノ基を有する
ものであれば蛋白質に限らず適用できることはいうまで
もない。
抗原決定基具有物質(2)がチオール基を有している場
合には、上記のビオチン活性化エステルにシスティンを
反応させてチオール基を導入した後、チオール基反応性
二価架橋試薬を用いて結合物を得ることができる。
ビオチン活性化エステルにジアミンを反応させればアミ
ノ化ビオチンが合成される。このアミン基と抗原決定基
具有物質(2)のアミン基とを架橋させる方法は、ソイ
フシアネート法、一段階グルタルアルデヒド法、ジフル
オロベンゼン法、ベンゾキノン法等数多く知られている
。また、このアミノ化ビオチンと抗原決定基具有物質(
2)のカルボキシル基を結合する架橋法もカルボジイミ
ド法、ウッドワード試薬法等が知られている。さらに、
アミン基と糖鎖を架橋する過ヨウ素酸酸化法(NBka
ne法)もある。フェニル基を利用する方法としてはジ
アゾ化法、アルキル化法などがある。
本発明の方法に用いる結合物はこれらの方法によって合
成することができる。
反応後はケ゛ル濾過、カチオン交換樹脂、アニオン交換
樹脂などを用いたイオン交換クロマトグラフィー、シリ
カケ8ル、ポーラスポリマー々どを用いた吸着剤処理、
薄層クロマトグラフィーなどを適宜組み合わせて精製を
打力い、必要により凍結乾燥等で乾燥する。
抗原決定基具有物質(1)及び抗原決定基具有物質(2
)に共通の抗原決定基と反応する抗体は抗原決定基具有
物質(1)、抗原決定基具有物質(2)もしくは前記の
結合物又はこれらのいずれかと蛋白との結合物を兎、山
羊、馬、モルモット、ニワトリなどの温血動物に体重I
 Kgあたり03〜2 mgを1〜数回背中皮下、フッ
ト・ぐラド、大腿筋等にアノ−バントとともに注射して
当該動物の体内に形成させる。
この抗体は血清をその一!ま用いてもよく、血清から抗
体すなわち免疫グロブリンを採取する公知の方法によっ
て精製してから用いてもよい。
一方、この抗体はモノクローナル抗体として取得するこ
ともできる。その場合には、マウスに前記のいずれかの
抗原をアジ−パントとともに数回腹腔等に注射し、牌臓
細胞を取り出してポリエチレングリコール等を用いてマ
ウスミエローマ細胞と融合させる。そして、この融合細
胞のなかから当該抗体を産生ずるものをクローニングに
よってモノクローン細胞として増殖させ、マウス腹腔中
で増殖させることによって単一抗体、すなわちモノクロ
ーナル抗体を大量に製造することができる。
検体に含まれる抗原決定基具有物質(1)と、前記の結
合物とを溶液中でこの抗体に接触させる。接触時の結合
物の量は検体中に予想される抗原決定基具有物質(1)
の最大量と同量程度がよく、抗体は結合物との結合定数
等によって異なるが例えば結合物に対し1〜5倍モル程
度がよい。抗原決定基具有物質の量は、例えば0.0 
I n9〜]、 m9程度が適当であシ、その場合、結
合物は1 ng〜l mg程度、そして抗体は1μg〜
10m?程度が通常適当である。
溶液のPHは4〜85程度にするのがよく、そのために
必要により、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液などの緩衝液を
用いてもよい。温度は抗原決定基具有物質(1)、結合
物及び抗体のいずれもが失活しなければよいわけである
が、20〜45℃程度にすればよい。抗原決定基具有物
質(1)と抗体及び結合物と抗体との接触時間はいずれ
も、通常は抗体が検体由来の抗原決定基具有物質(1)
あるいは結合物中の抗原決定基具有物質(2)部分と充
分に反応しうる程度がよく、例えば37℃の場合には2
0〜60分間程度が適当である。抗体に対する抗原決定
基具有物質(1)及び結合物の接触順序は問うところで
はなく、いずれが先であってもあるいは同時であっても
よい。
抗体と検体中の抗原決定基具有物質(1)及び結合物中
の抗原決定基具有物質(2)部分とは溶液中で接触させ
れば反応する。
次にこの反応物、すなわち抗体と抗原決定基具有物質(
1)との反応物及び抗体と結合物との反応物を含むもの
をビオチン酵素と、アビジン、ストレプトアビジン又は
これらの誘導体であってビオチンと結合しうるものとに
接触せしめる。ビオチン酵素は活性中心にビオチン基を
もっているものであって、グロビオニルCoAカルボキ
シラーゼ、アセチルCoAカルボキシラーゼ、ピルビン
酸カルボキシラーゼ、メチルマロニルCoAカルボキシ
ラーゼ、メチルマロニルCoAトランスカルボキシ)−
ゼ、メチルクロトニルCoAカルボキシラーゼ等種々の
ものが知られているが、そのいずれであっても用いるこ
とができる。ビオチン酵素は純品であってもよく、本発
明の方法を阻害しない範囲で不純物を含んでいてもよい
。ビオチン酵素の量は結合物のアビジン又はストレプト
アビジンに対する結合定数等によって異なるが結合物に
対するモル比で例えば0.2〜2.5程度が適当である
。ビオチン酵素は要は反応物と接触させることができれ
ばよく、その添加時期は問わない。すなわち、抗原決定
基具有物質(1)及び結合物と抗体を反応させる以前か
ら溶液に添加しておいてもよく、また、反応物をアビノ
ン等と接触させたのちに添加してもよい。
アビジン及びストレプトアビジンはビオチンと結合しう
ろことはいうまでもないが、これらの誘導体もビオチン
と結合しうるものであれば用いることができる。誘導体
の例としてはアビジンあるいはストレプトアビジンを無
水酢酸などでアセチル化したものなど、一般の化学修飾
剤で処理したものを挙げることができる。誘導体はビオ
チンとの結合定数の小さいもののほうが本発明に好適で
ある。アビノン、ストレプトアビジン及びこれらの誘導
体はいずれも純品であってもよく、本発明の方法を阻害
しない範囲で不純物を含んでいてもよい。これらは通常
は単一で使用するが、併用してもよい。添加量は結合物
に対するモル比で0.2〜2倍程度が適当である。
抗原決定基具有物質(1)及び結合物と抗体との反応物
をビオチン酵素及びアビジン等と接触させる際のPH及
び温度はアビジン等とビオチン酵素及び結合物中のビオ
チンが反応しやすい範囲がよく、PHは4〜8.5程度
、そして、温度は20〜45℃程度が適当である。また
、接触時間はビオチン酵素及び結合物中のビオチンとア
ビジン等との反応が充分に行なわれる程度がよく、例え
ば37℃の場合には10〜6o分間程度が適当である。
これらの接触を行なわせたのちには、ビオチン酵素の活
性を測定してアビジン等と反応しなかったビオチン酵素
の量を求める。酵素活性の測定方法は公知の方法に従っ
て行なえばよく、例えばプロピオニルCoAカル?キシ
ラーゼの場合には反応系で生じるADPをピルビン酸キ
ナーゼと乳酸デヒドロゲナーゼによ多共役させ、その際
のNADHの減少として活性を測定できる。
メチルマロニルCoA )ランスカルボキシラーゼの場
合には生成したオキザロ酢酸をリンゴ酸デヒドロゲナー
ゼの共役によってリンゴ酸に変え、その際のNADHの
減少量を測定することによって活性値を求めることがで
きる。
また、プロピオニルCoA力ルポキシラーゼヲ用いた場
合には、逆反応によってATPを生成させて、これをル
シフェラーゼ及びルシフェリンの共存下で反応させると
生物発光する。そこで、これをフォトンカウンターで測
定することによって1o −15M以下のATPを定量
できる。この方法を用いればさらに極微量の抗原決定基
具有物質(1)を定量することが可能である。
本発明の方法は抗原決定基具有物質(1)を極めて高感
度で測定できる。例えばビオチンそのものとアビジンそ
のものを用いた場合には10−11グラムの抗原決定基
具有物質(1)を定量することが可能である。本発明の
方法は、そのほか操作が簡便であり安価かつ容易に抗原
決定基具有物質(1)を定量することが可能である。
以下、実施例を示す。
実施例1 ヒトIgGの測定 i)ヒトIgG−ビオチン結合物の調製ビオチン50■
をジメチルスルホキシド5m1に懸濁し、N−ヒドロキ
シサクシンイミド251ngを加えて4℃に冷却した。
この混合物にジシクロへキシルカルボジイミド50■を
攪拌しつつ加工、2時間攪拌後4℃で一夜放置した。沈
澱物を沢別し、p液から溶媒を減圧下で留去した。残渣
に少量のニーデルを加え、結晶化物をグラスフィルター
で集めてエーテルで洗浄した。これによりビオチンサク
シンイミドエステル30m9を得だ。
一方、ヒトIgG 20.m9を0.1M炭酸緩衝液(
pH8,0)4m/に溶かし、上記のビオチンサクシン
イミドエステルのジメチルスルホキシド溶液2.0m9
/′mlを200μを加えて室温で2時間攪拌して反応
させた。反応液を予めpH’7.0の20 mM ’)
ン酸緩衝生理食塩溶液で平衡化しておいたセファデック
スG−25のカラムに流し、流出液の波長280nmに
おける吸光度を測定して流出してくる最初のピーク区分
を集めて凍結乾燥し、ヒ) IgG−ビオチン結合物を
得た。
++ > ヒトIgGの定量 ヒトIgGノ濃度がomy/me、0.2 my/ml
、 0.4m9 / ” % (18m9 / ” %
 2.0 m97 ml 、及び4.0mg/meの各
50μtの溶液にそれぞれヒトIgG−ビオチン結合物
0、5 m9 / ml X7’ oビオ= /l/ 
CoAカイレがキシラーゼ80μg/ml及び抗ヒ)I
gGヤギ血清の1/2o希釈液を含む溶液50μtを加
え、37℃で30分間加温した。各々に30μg/ml
のアビジン溶液を100μtづつ加えて37℃で15分
間放置した。次に、4 mM MgCl2.2 mMグ
ルタチオン(還元型)、2 mM ATP %  0.
1 M  KCl1150 rnhl炭酸水素カリウム
、1 mMホスホエノールピルビン酸、2500 U/
lピルビン酸キナーゼ、35ooU/l乳酸デヒドロゲ
ナーゼ、0.15 mM NADH、及び2 mMグロ
ビオニルCoAを含む基質溶液A f:1.2 mAづ
つ加え、37℃で波長340 nmにおける吸光度を測
定し、ヒトIgGの濃度とグロピオニルCoA力ルデキ
シラーゼの活性との関係を求めた。
得られた結果を第1図に示す。
次に、各種のヒト血清をいずれも20倍に希釈し、その
50μlづつを用いて上記と同様に測定を行ない、第1
図を検量線としてIgGの濃度を測定した。一方、これ
に並行して従来法である5RID法を用いて同じヒト血
清のIgG濃度を測定した。
得られた結果を下表に示す。
IgG濃度 血清   本発明法    5RID法A      
I 5.1陥部14.2 mQAniB      1
6.7     16.3C11,612,0 D      I8,1     18.5E    
  16.2     16.4実施例2 ジゴキシン
の測定 ジゴキシンを0〜4 ng/fnl含有する既知濃度の
各種溶液者50μlに1.5μg/fagのジゴキシン
−ビオチン結合物溶液25μl及び抗ジゴキシンウサギ
血清25μ4を加え、37℃で20分間加温後120μ
gAlのアビジン溶液25μlを加え、37℃で10分
間加温した。次いで、150μg/fnlのプロピオニ
ルCoAカルボキシラーゼ溶液25μlを加えて37℃
で30分間加温した。それから、実施例1と同じ基質溶
液Aを1.2 mA加え、37℃に保って340 nm
における吸光度を測定し、ジゴキシン濃度トグロビオニ
ルCoAカルボキシラーゼの活性との関係を求めた。
得られた結果を第2図に示す。
次にジゴキシンの投与を受けている患者の血清を中心と
して各種のヒト血清各50μlを用い、上記と同様にし
て測定し、第2図を検量線としてジゴキシンの濃度を測
定した。得られた結果を下表に示す。従来法であるRI
A法で測定して得られた結果も併せて同表に示す。
ジゴキシン濃度 血清    本発明法     RIA法1     
0、Ong/M     O,Ong7fnl12  
   1.1       0.93     1.8
       1.64     0.9      
 1.05     0.31       0.28
6     1、8       1.77     
      0.21              0
.19実施例3 インシーリンの測定 1)インシーリン−ビスノルビオチン結合物の調製 インシュリン5■をpH8,0の0.1M炭酸緩衝液に
溶解し、ビスノルビオチンのサクシンイミドエステル2
00μgをジオキサン100μlに溶かした溶液を加え
た。37℃にて1時間攪拌後セファデックスG−25を
用いてダル濾過し、未反応のビスノルビオチンを除去し
た。ボイドに溶出されたインシ二すンービスノルビオチ
ン結合物を凍結乾燥した。
肋 インシーリンの定量 インシーリンの濃度が0μU/fni 、I QμU/
fnl 。
20 pU7fnl、 40 tiU、An14.80
 ttU7fni、1601tU/fni及び320μ
IJ7fniの溶液を各50μl宛試験管にとりこれに
各々20μgのインシーリン−ビスノルビオチン結合、
物を含む50μlの溶液を加えた。37℃で30分間加
温後、各々に15μgのストレグトアビ・シンを含有す
る100μlの溶液を加え、1o分後に各々に40μg
のメチルマロニルCoA )ランスカルボキシラーゼを
含む50μlの溶液を加えて37℃で10分間加温した
。各々にピルビン酸5mM、 リンゴ酸デヒドロゲナー
ゼ2000 U//及びNADH0,25mMを含むp
)+ 7.2の50mM)リスー塩酸緩衝溶g1. O
ml!宛加えて波長340 nmにおける吸光度を測定
して、インシーリンの濃度とメチルマ0ニルCoA)ラ
ンスカルボキシラーセ活性、!: ノ関係を求めた。
得られた結果を第3図に示す。
各種ヒト血清について上記と同様に測定を行ない、第3
図を検量線としてインシーリンの濃度を測定した結果を
下表に示す。従来法であるRIA法で測定した結果も併
せて同表に示す。
インシュリン濃度 血清    本発明法    RIA法1     1
0 ttU7fnlj     9. OttU7fn
142           30         
     263         105     
        1074     28      
22 5  、  210      230
【図面の簡単な説明】
第1図はヒ) IgGについて、第2図はノボキシンに
ついて、そして第3図はインシーリンについて、いずれ
も濃度とビオチン酵素の活性との関係を測定した結果を
示すものである。 特許出願人 富士臓器製薬株式会社 代理人弁理士田中政浩 第1図 LAG   meJ/ml 第2図 n9/ml −第3図 、−(九/m亀

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 検体に含まれる抗原決定基具有物質(1)と、この抗原
    決定基具有物質(1)と少なくとも−の抗原決定基を共
    通にする抗原決定基具有物質(2)とビオチン又はその
    誘導体であってアビジンもしくはストレプトアビジンと
    結合しうるものとの結合物とを、溶液中で前記の共通の
    抗原決定基と反応する抗体と接触せしめて反応させ、こ
    の反応物を、ビオチン酵素と、アビジン、ストレプトア
    ビジン又はこれらの誘導体であってビオチンと結合しう
    るものとに、接触せしめ、その後ビオチン酵素の活性を
    測定すること、を特徴とする抗原決定基具有物質の測定
    方法
JP1543583A 1983-02-03 1983-02-03 抗原決定基具有物質の測定方法 Pending JPS59142466A (ja)

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