JPS5965748A - 光吸収性染料で染色されない細胞および染色される細胞を識別する方法 - Google Patents

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】 本発明は挟角および広角光散乱の指標に基づいて、非染
色性細胞および光吸収性表面染色色素で染１つ反細胞と
４・識別する方法に関するものである。言いかえｆ′１
．ば本発明に、光を基にしたフローシトメトリー（ｆｌ
ｏｗ　ｃｙｔｏｒｎｅｔｒ）’）測冗法に応用されるこ
とを目的にしている。

フローシトメトリー測足法は、臨床−並びに研究分野で
使用さ扛る工うになシ、同時に毒物学。

診断、好ましいハイグリドーマ細胞系列の確認。

および不均質細胞集団における神々の細胞型の識別に必
要なものとなってきた。歴史的Ｖｒ−に、こ几は無生育
性細胞にではなく、生育細胞に特異的な染料、即ち生体
型染料、な用いるか、又は、混合物中の全ての細胞に一
収旧に用いらｎる成る果料の効果を１ヌ別する目的で、
埃扛た螢光の大きさ。

程度等の多数の指標を測足することＫよって行わ扛てき
穴。

例えばＤｒ、ＭＹｒｏｎ　Ｒ，ＭｅｌａｍｅｄにＬる１
細胞毒性試験オートノーンヨン：生きている細胞と死ん
でいる細胞＆に別するカウンター”と題する論文（５ｃ
ｉｅｎｃｅ、１６３：２８５−２８６．１９６９）の中
で、細胞毒性試験において生細胞と死細胞ケ自動０ジに
識別、計数するｋめに細胞スペクトロフロロメーターを
用いる方法が記載されていた。トリノくングルーが生体
指標として用いらｎ、π、というのは無生育細胞はトリ
ノくングルーをとシ込み、染色さｎるのに反し、生きて
いる細胞はこの染料を排除し、染色さｎないからである
。トリバンプルーは光を効果的に吸収するから、吸光度
測定値な。

非染色性生育細胞に対する。染色された。即ち無生育の
細胞のパーセンテージと関連づけることができる。

細胞の生育性お工びそｎに基づく生体型染料の摂取の差
に依らないで、非−吸光度測定値の使用に工り、生育細
胞間を識別することのできる方法を作るのが不発明の目
的である。

異なる染料摂取量および散乱並びに吸収の測定値に基づ
く細胞の鑑別がＦｒ　ｉ　ｅｄｍａｎ等により、米国特
許１租３，７８５．７３５　Ｋ記載さｆＬ穴。その特許
には、トリバンプルーのような生体染料の摂取の差に基
う〈生細胞と死細胞の鑑別が明確に記さ扛ている１、ト
リパングルーで染１つた死細胞は大きい吸収および小さ
い散乱の特性ケ示し、生細胞、は低い吸収−お工び冒い
散乱特性を示すことがわかつ＊　ｏ　Ｆｒ　ｉ　ｅｄｍ
ａｎは、直接的（セロ角）吸収側’ｉでは明らかに大き
いノイズシグナルを減らそうとして１人躬商明光ビーム
に対して広角に検出器を置くことによって吸収な測足し
ｆｃｏ　Ｆｒ１ｅｄｒｎａｎは生絹ＪＩ’［！！および
死細胞を識別するために吸収−お工び散乱測定値に籾っ
た。吸収測定値に、頼らずに生細胞の、仲々の種類を鑑
別する方法については彼は語っていない。

不均質混合物中に存在するところの１元吸収性表面染料
で染色さ肛る細゛胞お工び非染色性細胞ケ。

挟角並びに広角散乱測定値を用いて、そｆｉ以外の吸収
測定値は用いないで鑑別する方法を用意す４）のが本発
明の目的である。実際、散乱と吸収とは。

表面によって吸収さ扛る光が多けｒしば多い程、散乱す
る党は少くなる。というように逆比例関係にある。そこ
でＦｒ　ｉ　ｅｄｍａｎ　　ば、死細胞（トリパンクル
ーで染色され７ｔ）は染色されない細胞ニジ多くの光を
吸収する。と主張し、染色性細胞で得らｎる散乱値が、
非染色性細胞の散乱値より特徴的に小さいことを示唆し
左。実際は光吸収性染料で染色され７ｔＣ＋１組胞の広
角測定では、染色さ几ない細胞が発生する散乱ニジ多い
散乱が認めらｎることが発見さｎＲｏＵＬって染色性細
胞および非染色性細胞を識別するためにこの発見を利用
することが本発明の目的である。

光吸収性色素をオＩＪ用して、ウイールス抗原の細胞形
僧門免疫酵素染色を見出す方法をＬｅａｒｙ　等Ｊ、Ｈ
ｉｓｔｏｃｂｅｍ、Ｃｙｔｏｃｈｅ？ｎ、　２４，１２
４９（１９７６）が報告しに０ウイールスを含む細胞を
ホルムアルデヒド中で固定し、そ扛からそのウイールス
に対する抗体と反応させ友。過酸化酵素と結合し、第一
の抗体と反応する第二の抗体をその細胞と反応させた。

基質ジアミノベンチジンー二＃ＡＲＹその後その細胞と
反応させると過酸化酵素を含むこ扛らの細胞、即ちウイ
ールスに対する抗体を會むこれら細胞に褐色の反応生成
物が沈着した。褐色反応生成物の存在ｆ−１：、”０Ｉ
（ＴＨＯＣＹＴＯＦＬＵＯＲＯＧＲＡＦ’（商品名ノフ
ローシトメータを用いて、アルゴンイオンレーザ−で冊
１胞を分析することに、Ｃシ、演出シ１テ。ＣＹＴＵＦ
ＬＬＩＯＲＯＧＲＡＦでハ、レーザービームに対して０
−１の範ｌ′！ｉｔの川の胛り刀同元損失（Ｌｅａｒｙ
’？、ｉにより「挟角散乱（ｌｏｗ　ａｎｇｌｅ　５ｃ
ａｔｔｅｒ月と呼ば几る）およびレーザービームに対し
て１°二１９の角１１０囲の前刀回元散乱（Ｌ　ｅａ　
ｒ　ｙ等に工９「広角散乱（ｗｉｄｅ　ａｎｇｌｅ　５
ｃａｔｔｅｒ〕」と呼ばｎる）を測定しに０ノ又応した
細胞は１反応しない細胞に比べて、Ｊ、り少い前方光散
乱、Ｌり多い軸力開光損失ケボした。

０ｒｔｈｏ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　
　Ｉｎｃ、　　社によって発表さ扛、同社から入手でき
る１オルソ・プロトコール１框８１に、細胞１表面の光
−吸収性染料に関してＪｕｌ様な効果が得られると報告
さｎている１、このプロトコール、′形質細ｔ＠膀＃Ｉ
胞におけるＣｏｎ−Ａ　Ｒｅｃｅｐｔｏｒ　５ｉｔｅの
測胞図的分析」には、細胞表面におけるコンカカバリン
Ａの免役過酸化酵素染色に関する方法が記さｎ、ている
。この染色の結果、　、ｔ、ｌＩＩ胞表面表面光吸収性
の赤い染色がおきる１、ヘリウム・ネオン・レーザーか
らの軸方向光植失および前方光散乱をｒｃＹＴＯＧＲＡ
Ｆ６３００ＡＪ（商品名）で測定しに０染色された細胞
は前方光散乱の著しい減少ケ示し爬が軸力同党損失は大
きくは亥化しなかっに０ 比較的鋭敏でない軸力同党損失測定の代シに。

非常に広い角で（ＣＹＴＯＦＬ、ｔＪＯＲＯＧＲＡＦで
測定する場合約５５°〜１２５°）光散乱を測定するこ
とが。

本発明の目的である。広角−光散乱は、細胞表面中又は
細胞表向上の光吸収性染料の存在によって者しく影響さ
几ること？我々は見出し穴。

その他の一般的細胞先別法は、−オル類の螢光色素で一
様に染色した細胞（複数）の異なる螢光特性を７Ｉｌ！
１足することに基づいている。例えばＡｄａｍｓ等の米
国特許Ｎａ　３，６８４，３７７には１種々の組成−そ
の一部には螢光色素としてアクリジンオレンジをも含む
−を用いて生きている白血球を他の血液成分と区別して
分析する方法が記さ扛ている。

細胞を宵色レーザーイルミネーションにさらす。

この時緑色螢光の検出は、白血球と他の血液成分とを区
別する特徴としてはたらく。こめ情報な。

個々の白血球からツ１）せらγＬる赤色螢光の検出と絹
み合わせると、白面〕＊のＮＭＹ識別することができる
。

細胞型の鑑別を有効に行うために、多数の螢光特性の検
出に頼らない方法を用意することか本発明の目〔（１で
ある。　　　　　　　　　　　　　　　　　１血欣成分
の鑑別も、細胞が焦点を合わせＩＣ平行元＃馨辿過１−
る時検出さ才しる散乱シグナルの二仄元シグナル分析に
よって行うことかできる。そのような方法は、Ｗｅｉｎ
ｅｒ等に工って米国特許Ｎａ（４，２０２，６２５に記
載さ几ている。こｎｖＣは、血液成分、特に赤血球およ
び血小板を見分ける方法および装置が記さｒしている。

しかしながらＷｅｉｎｅｒ　　　−は１元吸収性染料と
関連した散乱光測定が、細胞型ヲ麺別するのに用いら扛
ることについては述べていない。そのような力汰乞用意
することが本発明の目的である。

本発明の目的に従って、光吸収性表面−又は細胞質染色
色素で染１らない細胞および染する細胞の混合物を含む
不均質試料において細胞型を、鑑別する方法が用意さ汎
る。個々の血球を照射し分析するための光学系を用いる
血液分析装置、即ちいわゆるｆｌｏｗ　ｃｙｔｏｍｅｔ
ｒｙｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｒｌ’用い、挟角、
および広角光散乱の測定によって。

鑑別を行うことができる。挟角散乱は、理想的には、入
射レーザービームから１〜１９の範囲内の散乱と定義さ
ｎ、広角散乱は、理想的には入射レーザービームから６
０〜１２０の範囲内又はそ几以上の角度の散乱と定義さ
ｒしる。（上記のＬｅａｒｙは１°〜１９の範囲を、誤
って広角散乱と記してい谷フ特殊の種類の細胞は、酵素
のようなマーカーで標識化した血清学的に特異的な抗体
を用いて染色することができる。そのような抗体は都合
の良いことに特殊の抗原とのみ反応するであろうし、又
又反応お工び非特異的結合を減らすためには、モノクロ
ーン由来のものであるのが好フしいであろう。その抗体
は、染色したいと思う櫛類の細胞にのみ存在する抗原と
反応するようなものを選ぶのが都合がよい。その後その
酵素をｊｊ考当な基質と反応させた場合、細胞表面に不
溶性生成物の沈着がおこるのが理想的である。この不溶
性生成物が入射光を吸収するか減するようなものである
ように選ぶのが理想的である。

このようにして、染色性および非染色性細胞の。

特に挟角−お工び広角光散乱性の測定は、「光吸収性・
表面−および細胞細胞形質染料で染色した細胞は、染色
さ’ｎない細胞ニジも少い挟角散乱。

および比較Ｅ１７１Ｌシ多い広角光散乱化生じる」とい
う発見に基づく上記細胞の鑑別を可能にする、。

本発明の原理が神々の光学Ｂつ血液分析装置に適用さｎ
ることは明らかであるとはいえ、一層好ましい適用領域
は、流体力学Ｆｌ集中を用いる糸に（男するものである
。こ＼では細胞は、大体１細胞の巾の狭い液体渦を通過
し、単一の細胞を照らすために、細胞は１ケづつ非當に
高速度で、焦点乞合わせた。又はレーザーの、光源を通
過する。伝達さ几た放射は、ＩＮ、体力学四に細胞力（
集っているフローチェンバーを出た後光ビームの横断面
に合うように工夫さｆ′Ｌだ閉鎖物により物理的に遮断
さ扛る。この工夫された閉鎖物の了わりを小さい前方角
で通過１−る散乱放射も入射光／ｌＩＩから広い角度。

典型的には９０°、で散乱する光も検出する７、そのよ
うな装置の一つがオルシン・ディアグノスチンクシステ
ム社（Ｒｔ、２０２．ラリクン、ニューシャーシー）か
ら入手できる”オルソスペクトラムＩｒｒｌ″である。

不均質試料中の検出ずべき細胞は、光−吸収性又はう七
−減弱注架料を細胞表口又は細胞形質に直接適用するか
、酵素活性に工ってそのような染料を形成すること［工
り染色さｒしる。染色しょうとする細胞のみの表面に存
在する抗原に％異性を■するように選は７’した。いわ
ゆるモノクローナル抗体？用いて、目的とする細胞をＮ
認すること力を好葦しい。こうして吸収性染料そのもの
又は酵素。

の工うな標識ケモノクローナル抗体にくつつけると、そ
のラベ／ｌ／’Ｙ、目的とする種類の細胞に間接Ｂ″Ｘ
ＩＶｃ＜つつけたことになる。−Ｉ−好ましいのは。

成る酵素ケ用いて、酵素反応が促進さ７’Ｌる工うな条
件下で適当な基質を添加すると細胞表面又は細胞形質に
一成る生成物が沈右するというやり力である。この生Ｊ
又物か光吸収性染料に７ｒる。光吸収性染料で染１つた
細胞と染プらない細胞とで光散乱特性の相異ン比較する
と挟角散乱では、非染色性細胞は典型的に染色性細胞エ
リ大きい散乱を示す。

反対に、広角度−入射光に対して９０が好ましい−１（
おける散乱の測定からは、非染色性細胞か表面ケ１吸収
性采料で染色さｔ＋、＊　ｒ同胞に比べて特徴的によシ
少い敗乱化示ずことか明らかになる。こうして不均質細
胞集団（ておいて、透析したオオ類の細胞１馨、他の細
胞と区別することができる。

８８１図はオルソスペクトラム■　又はシトフロログラ
フ　（両刀共０ｒｔｈｏ　Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｙ
ｓｔｅｍｓＩｎｃ、から人手できるノで分析した全血試
料の期待さｎる二仄元ヒストグラム？説明する手書きの
図である。こ＼で！得妹の白血球サブ楽団は吸収ｊ生染
料で染ぼる。残骸群は赤血球の死骸および血小板な百む
であろう。

ｍ２図は実験結果を示す。この実験では胸腺から分化し
た白血球、即ちいわゆるＴ−細胞が不均質全血細胞混合
物中に発見される。Ｔ−細胞に特異的なモノクローナル
抗体０ＫＴ３　　（これも０ｒｔｈ。

Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｃ、から
入手可能）を全血試料と反応させ瓦、すると血清学的特
異性のため、血清学旧反応はそのＴ　−ＩＪンパ球集団
に限らｔ″Ｌり。そｎに絖いて細胞を、マウス由来のモ
ノクローナル抗体０ＫＴ３に特異的なりキー抗マウス抗
体に結合している過酸化酵素と反応させた。過酸化酵素
の基質、過酸化水素および４−クロロ−１−ナントール
、を加えると、Ｔ−リンパ球の表面に黒色の吸収性色票
が生じた。オルソスペクトラム■　によって試料を分析
すると第２図に示すような散乱特性があられｎた。対照
の食塩水試料は第３図に示す散乱！＋！ｆ件をあられし
た。両図共、非染色性リンパ球１．単球３．顆粒球４お
工び残骸５に１目幽する塊を示す。第２図には、染色性
リンパ球は塊２としてあられ扛るが第３図の対照試料で
は１期待した通シ、染色性細胞による塊はない。

従ってこの方法は全面試料中に存在する白血球混合物か
ら、胸腺から分化した細胞を効果的に識別する。

光吸収性細胞形質染料の効果の一例として血球をニトロ
グルーテトラキソリウム（ＮＢＴ）試験で以下のように
染色し女。全血を緩衝食塩水中でＮＢＴと共に３７°で
１５分間培養した。活溌に食作用を行う白血球はＮＢＴ
Ｙとり込み、それを小石性の青色（従って赤色光を吟収
する）化合物に還元する。白血球に食作用ケおこさせる
ために。

１２−０−テトラテカノイルフオルポール−１３−酢酸
（ＴＰＡ）を若干の試料に加え穴。ＮＥＴと共に、そし
て若干ｆ／１ｊではＴＰＡも加えて、培養した後、赤血
球を崩壊させ、試料をオルソ・シトフロログラフＦＣ２
００で分析しに０前刀光散乱欠、ＣＹＴＲＯＦ’ＬＵＯ
ＲＯＧＲＡＦ　　で１元婢としてヘリウムネオンレーザ
−を用いて測足し穴。その結果は、ＮＥＴのみと共にイ
ンキュベートした試料は、亥化しない白血球に典型的な
光散乱特性をもっていることケ示し穴。しかしＴＰＡＹ
加えた場合、顆粒球の前力元散乱は非常に減少し、広角
光散乱は非常に減少し７ｊ　ｏこの結果は明らかに、こ
ｆｌ、ら細）＠中にＮＢＴが存在′１−るｋめである。

上述のことは６本発明の原理および一つの好ましい実施
例の特徴を明らかにしているが、多数のこの他の実施例
も、一般の熟透しに当業者には。

本発明の原理の鞘神又は範囲から逸脱することなく心に
浮かぶということは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第２図は、全血試料をＯＫ　Ｔ　３″′、抗−胸腺リン
特許出願人　　　オーツ・タイアグノステインク・シス
テムズ脅インコーボレイテソド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）混合細胞試料中で、フローシトメトリー法にもと
   づいてう′Ｃの中で得らｎた挟角および広角光散乱測定
   値を使い、光吸収性表面ｉｃｅに細胞形質染料で染色さ
   れた細胞と染色されていない細胞とを識別する方法であ
   って、つぎの工程を備λ−た方法。 ａ）上記混合細胞試料中の細胞の一部を光吸収性染料で
   染色する染色工程。 ｂ）染色された細胞と染色さｎていない細胞とを有する
   上記混合細胞試料を、焦７屯を合わせた光７原に通ずエ
   オン。 Ｃ）上記細胞が上記光＃を通るときに挟角および広角光
   散乱を測定する工程。お工び ｄ）光吸収性染料で染色された細胞が、染色さｎていな
   い細胞と比戟して、比較的少ない挟角光散乱および比Ｖ
   旧冬い広角光散乱を与えるということにもとづいて、染
   色さｎＲ細胞と染色さｎていない細胞とを識別する工程
   。 （２１上記染色ニオｊＩ！がつぎのニオ〒をさらに備え
   ている特許請求の範囲第１項記載の方法。 ａ）染色ずべき細胞を、この細胞に対して特異的であシ
   ０元吸収件染料、　ｒｊ％累からなる群から選ばｆＬ六
   第１の標識を有する第１の抗体と反応させ、つき゛に第
   １の抗体に対して特異的であり。 第１の抗体が上記の染色すべき細胞と反応したのちにこ
   の第１の抗体と反応する。光吸収性染料および酵素から
   なる群から選ばｆ′した第２の標識を有する第２の抗体
   と反応させる工程。おＩび ｂ）上記第１または第２の標識のいずれかが酵素である
   場合に、この酵素と反応する基質を与えることによって
   、標識部位に不溶性の光吸収性生成物を生成させる工程
   。 ｔ３＋上記酵素は過酸化酵系でらシ、かつ上記基質が過
   酸化水素および４−クロロ−１−ナフトールである特許
   請求の範囲第２項記載の方法。