JPS63502829A - 本態性高血圧マ−カ−の検出方法及びその診断的使用 - Google Patents
本態性高血圧マ−カ−の検出方法及びその診断的使用Info
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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】
、性 血 マー −の ゛ び の袷
ここに記載する発明はNational In5titutes of Hea
lth。
United 5tates Department of Health a
nd Hu+manServicesによる認可^801483、HL1685
1及び^821238の下で政府の支援により実現したものである。政府は本発
明の権利の一部分を所有する。
1弧へIL
本出願明細書では種々の出版物を引用し、その参照番号を括弧内に示した。これ
らの出版物の完全なリストを「請求の範囲」の前で本明細書の最後に添付する0
本発明に関連した技術分野の現状をより明らかにすべく、これらの出版物による
教示は総て参考として本出願明細書に包含される。
動脈高血圧とは、全身動脈血圧が持続的に高レベルを示す状態を言う、高血圧と
見なされる全身動脈圧の最低レベルは任意に140/90m1a Hgに設定さ
れてきた。高血圧は通常平均血圧(mean pressure)及び脈圧を上
昇させるが、拡張期圧の上昇は臨床的に臨界的判断基準(critical c
riteri−on)と見なされ、高血圧が主として抹消抵抗の増加に起因する
ことを示唆する。
高血圧は重大な心血管疾病である。高血圧は50歳以上の人々の死因の約10%
を占めている。しかしながら、このグループの人々の多くは170790程度の
高い血圧を有していても高血圧症状を示さないことがあり、これらの人々の約7
5%が高血圧の原因となったと思われる病気で死亡している。
高血圧は重大な臨床的疾患であるが、その理由は高血圧が心臓、脳、腎臓及び動
脈脈管系の器官変化を生起するからである。高血圧にかかると、心臓は正常のレ
ベルより高い圧力に逆らって血液を動脈系に送り込まなければならない、その結
果、心臓は余計な仕事をしなければならないことになり、従って肥大する。肥大
は場合によっては心筋不全につながり得る。大脳脈管系は体の他の部分に見られ
るような組織支持体(tissue 5upport)をもたず、高血圧患者の
大脳出血は珍しくない、動脈腎硬化(arter 1onephro−scle
rosis)に起因する腎不全はしばしば高血圧の合併症として生じる。高血圧
性動脈系にストレスが継続的に加えられると、最終的には動脈の壁が硬化する。
この血管系の変化は組織血液の流れを変化させ、その結果組織機能を破壊させ得
る。
高血圧症の約30%においては、高い血圧は特定の病気、例えば腎不全の臨床的
兆候であって病気の実体そのものではない。このような高血圧状態は二次性高血
圧と称する。
残りの70%においては、高血圧の発生を何等かの公知の原因に帰することがで
きず、恐らくは特定の病気状態を表すと考えられる。
本態性高血圧は、この原因不明の全身動脈血圧の持続的上昇を指す、高血圧は何
年もの間にゆっくり且つ漸進的に進行するという意味で「良性」であり得、又は
短期間のうちに急速に進行する「悪性」であり得る0本態性高血圧の原因を究明
する努力はこれまで成果を見ながった。腎疾患、副腎機能不全又は心血管及び神
経性変化に起因する高血圧を除くと、現時点では納得のいく原因は不明である。
自然発生的高血圧症のラット(1)はヒト本態性高血圧(2−5)で観察される
特徴を示し、ヒト疾患のモデルとして大きく注目されてきた0例えば、カルシウ
ム結合又は移行の異常は、遺伝学的に調べたラットの疾患(2,6−15)とヒ
トの病気の双方で検出された。これらのカルシウム異常は、高血圧の病因の基礎
となり得るため特に重要である(6−12.14−16)。
自然発生的高血圧症ラット(SIR)に見られる変化には、種々の細胞型(ce
ll type)の細胞膜に対するカルシウム結合の低下(2,13−15)
;アデノシン三リン酸に依存する能動輸送を介する細胞質ゾルからのカルシウム
流出の減損(7−12,14);及び陽イオン(カルシウムイオン)に対する赤
血球膜の受動透過性の増加(14)がある、これらの変化は細胞質ゾルのイオン
化Ca”″濃度を増加させることが予想され、興奮性細胞の場合には血管平滑筋
の緊張(tone)及び血液循環の抹消抵抗を増加させると思われる(15)、
ヒト本態性高車と比べて低下しく2)、血小板中のイオン化Ca t−’濃度が
増加する(16) 。
前述の事実は、5t(Rにおいて遺伝学的に検出されるカルシウム結合膜成分の
変化を示唆する。比較的大きな親和力でカルシウムと結合し且つビタミンDと食
物カルシウムのレベルとで調節される膜内在住カルシウム結合タンパク質IMC
ALをラットの腸粘膜から単離することは既に開示されている(17−19)
、腸のIMCALのカルシウム結合活性が粘膜の陽イオン輸送能力に密接に関連
しているという事実(17,20)は、IMCALがカルシウムの移行を媒介又
は調節する膜メカニズムの一成分であることを示唆する。 IMCALに対する
ポリクローナル抗血清又はマウスモノクローナル抗体を使用して行ったイムノア
ッセイでは、前記タンパク質が多くのラット組織に存在することが判明した(1
9)、 INCAL含量の低下は5HRRへのカルシウム結合の低下の原因であ
り得ることから、SHR,Wistar Kyoto対照及び5hera+in
株対照の組織に対するイムノアッセイを評価した。その結果、少なくとも7つの
SHR組織ではIMCAL含量が正常血圧対照より大幅に少ないことが判明した
。更に、この変化は、高血圧性血圧レベルが生じる前の生後4週間の若い5)I
Rに観察される。
本悪性高血圧は長期の有害な効果を有するため、組織に存在するIMCALの相
対量を同定する方法があると有益である。 IMCAL量の減少はSIRと同様
にヒト患者においても本態性高血圧を生じさせると考えられるからである。
また、ヒトの本態性高血圧の流行に鑑みて、本態性高血圧にかかり易い体質の個
体を同定する方法があると有益である。
このような方法は簡単且つ正確な診断テストとして経済上の観点から極めて重要
であり、当該疾病素質をもつ患者機することにもなると考えられる。
また、本態性高血圧に関与するタンパク質又はメツセンジャーRNAの単離によ
って、本悪性高血圧の治療に関する新しい薬の研究も可能になるであろう。
iiへ11
本発明は、分子量が非変性界面活性剤中では約200.000ダルトン、ドデシ
ル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル中では約20,500ダルトンであり
、遮断されたアミノ末端を有し、等電点が約4.5であり、且つカルシウム複合
体形成のアフィニティ定数が約2.4マイクロモラー(+*icromolar
)である、精製された膜内在住カルシウム結合タンパク質を提供する。
本発明のタンパク質に対するモノクローナル抗体はハイブリドーマ細胞系^TC
CNo、 HB 9317を用いて製造し、RC286/101と名付けた。
本発明のタンパク質の製造方法の1つは下記のステップからなる:
a、動物の組織から膜タンパク質を抽出して膜タンパク質抽出物を形成し;
b、前記抽出膜タンパク質を可溶化し;C,モノクローナル抗体RC2B6/I
DIを用いて免疫沈降又はイムノアフィニティクロマトグラフィーにより前記可
溶化膜タンパク質から請求の範囲1に記載のタンパク質を回収する。
本発明は、本態性高血圧に関与する膜内在住カルシウム結合タンパク(IMCA
L)の存在をヒト体内で検出する方法に係わる。この方法は、ヒトから組織を単
離し、この組織を処理して膜内在住タンパク質を得、このタンパク質を膜内在住
カルシウム結合タンパク質に特異的に結合する唯一の第1抗体分子と接触させて
検出可能なタンパク質−抗体複合体を形成し、このようにして形成した複合体を
検出することからなる。
前記検出操作には、検出可能マーカーで標識した第1抗体又はマトリクスに結合
した第1抗体を使用し得る。前記複合体は酵素反応の検出可能生成物を形成させ
得、又はオートラジオグラフィーによって検出され得る。
前記検出操作はまた、タンパク質−第1抗体複合体に結合する第2抗体分子も使
用し得る。この第2抗体は検出可能マーカーで標識し得、この複合体はオートラ
ジオグラフィー又は比色計で検出し得る。
本発明は、本態性高血圧に関与する膜内在性カルシウム結合タンパク質(IMC
AL)のヒト体内での量を定量的に測定する方法にも係わる。この方法はヒトか
ら組織を単離し、この組織を処理して膜内在性タンパク質を得、このようにして
得たタンパク質を膜内在性カルシウム結合タンパク質に結合する抗体分子と接触
させて同定可能なタンパク質−抗体複合体を形成し、このようにして形成した複
合体の量を定量することからなる。
本発明はまた、本悪性高血圧に関与する膜内在性カルシウム結合タンパク質をコ
ードするメツセンジャーリボ核酸(mRN^)の量をヒト体内で定量する方法に
も係わる。この方法は、ヒトから組織を単離し、この組織を処理して−RN^を
得、このようにして得たmRN^を膜内在性カルシウム結合タンパク質をコード
するmRN^に結合するcDN^プローブと接触させて同定可能なmRN八−c
DN^複合体を形成し、この複合体の呈を定量することからなる。
本発明は更に、本態性高血圧にかかり易い体質をもつ個体を同定する診断方法に
も係わる。この方法は個体から組織を単離し、この組織を処理して膜内在性タン
パク質を得、このタンパク質を膜内在性カルシウム結合タンパク質と結合する抗
体分子に接触させて同定可能なタンパク質−抗体複合体を形成し、この複合体の
量を定量し、これを正常な個体の組織から得た結合タンパク質量と比較し、結合
量の大幅な減少をもって当該疾病に対する疾病素質を有するものとすることから
なる。
本発明は更に、本態性高血圧に関与する膜内在性カルシウム結合タンパク質をコ
ードするメツセンジャーリボ核酸(mRN^)の量をヒト体内で定量する方法に
も係わる。この方法は、ヒトから組織を単離し、この組織を処理して−RN^を
得、このようにして得た翰RN^を膜内在性カルシウム結合タンパク質をコード
するmRN^に結合するeDN^プローブと接触させて同定可能なmRN^−c
DN^複合体を形成し、この複合体の量を定量することからなる。
本発明はまた、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル中で約20
、500ダルトンの分子量を有し且つ本態性高血圧に関与することを特徴とする
膜内在性カルシウム形成タンパク質にも係わる。
本発明は更に、動物の免疫系を膜内在性カルシウム結合タンパク質と接触させて
製造した抗体分子にも係わる。尚前記タンパク質は本態性高血圧に関与し、ドデ
シル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル中で約20,500ダルトンの分
子量を有し、該ゲルから単離したものである。
日 の; 4 t ; 日
本発明は、非変性界面活性剤中の分子量約200.000ダルトン及びドデシル
硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル中の分子量約20,500ダルトンを有
し、遮断された(blockecl>アミン末端をもち、筈電点約4.5をもち
、カルシウムとの複合体を形成するアフィニティ定数約2.4マイクロモラーを
もつ精製された膜内在性カルシウム結合タンパク質を提供する。
本発明のタンパク質に対するモノクローナル抗体はハイブリドーマ細胞系^TC
CNo、HB9317によって産生されRC2B6/101と命名された。
本発明のタンパク質の調製方法は、
(、)動物組織から膜タンパク質を抽出して膜タンパク質抽出物を形成し、
(b)抽出した膜タンパク質を可溶化し、(c)モノクローナル抗体RC2B6
/ID1を用いた免疫沈降又はイムノアフィニテイクロマトグラフイー処理によ
って可溶化した膜タンパク質から請求の範囲1のタンパク質を回収する
ことを特徴とする。
本発明はまた、ヒトの本態性高血圧に関連する膜内在性カルシウム結合タンパク
質の存在を検出する方法を提供する。該方法は、ヒトから組織を単離し、膜内在
性タンパク質を得るように組織を処理し、このように得られたタンパク質と膜内
在性カルシウム結合タンパク質に結合する第一抗体分子とを接触させて検出可能
なタンパク質−抗体複合体を形成し、このように形成された複合体を検出する処
理本発明の実施に最も有効な組織は赤血球膜又は胎盤である。しかしながら、腸
、腎臓、骨、脳、心臓、精巣、牌臓、骨格筋、肝臓又はその他の適当な組織も使
用し得る。
膜内在性タンパク質は当業者に公知の種々の方法で単離され得る。単離は、洗浄
、遠心、低浸透圧条件下の溶解、掻取り及びホモジナイゼーション等の処理を含
み得る。その他の種々の処理の使用も可能である。遠心の時間及び力、ホモジナ
イゼーションの時間及び速度、種々の緩衝液の粗製及び濃度、又はその他のパラ
メータは、膜内在性タンパク質の単離に適した当業者に公知の種々の値に調整さ
れ得る。
本発明の好ましい具体例において、第一抗体はモノクロ−ナル抗体でもよく又は
ポリクローナル抗体でもよい、更に、第一抗体はアガロース、セファロース、管
壁、ビーズ又はその他の任意の支持マトリクスに結合され得る。
本発明の好ましい具体例において、第二抗体はポリクローナル抗体であり、これ
に結合した検出可能マーカーは西洋ワサビペルオキシダーゼのごとき酵素である
。しかしながら、第−抗体及び第二抗体に結合したマーカーが、放射性標識例え
ば125Iでもよく又は種々の比色マーカーもしくは蛍光定量マーカーでもよく
、又はその他の酵素反応産物でもよい。
本発明の好ましい具体例においては、第一抗体を膜内在住タンパク質と接触させ
てタンパク質−第一抗体複合体を形成する0次に、この複合体を、例えば西洋ワ
サビペルオキシダーゼで酵素標識した検出可能な第二抗体と接触させる0次に第
二複合体を、検出可能産物を形成する適当な基質例えば0−フェニレンジアミン
との酵素反応によって検出する。
別の具体例では、第二抗体をl2sIで標識し、第二複合体をオートラジオグラ
フィーで検出する。別の具体例では、第二複合体が沈降物を形成しこれが肉眼観
察で検出される。
本発明はまた、ヒト本態性高血圧に関連する膜内在住カルシウム結合タンパク質
の量を定量的に測定する方法を提供する。該方法は、ヒトから組織を単離し、膜
内在住タンパク質を得るように組織を処理し、このように得られたタンパク質と
膜内在住カルシウム結合タンパク質に結合する抗体分子とを接触させて同定可能
なタンパク質−抗体複合体を形成し、このように形成された複合体の量を定量的
に測定する処理を含む。
前記のごとく本発明の好ましい組織は赤血球膜又は胎盤であるが、腸、腎臓、骨
、脳、心臓、精巣、II臓、骨格筋、肝臓又はその他の適当な組織の使用も可能
である。
タンパク質は、例えば洗浄、遠心、低浸透圧溶解、掻取り、ホモジナイゼーショ
ン等の処理又ははその他の任意の処理の組み合わせを用いて単離される。
第一抗体分子は好ましくはモノクローナルであるが、ポリクローナル又は選択さ
れた組み合わせの1つを使用してもよい7第二抗体分子もまたモノクローナル又
はポリクローナルのいずれでもよく、検出可能マーカー例えば125■又は西洋
ワサビペルオキシダーゼによって標識される。
検出可能マーカーは、別の放射性標識例えばコバルトでもよく、又は、種々の比
色マーカーもしくは蛍光定量マーカーでもよく、又は酵素反応産物でもよい。
本発明の好ましい具体例においては、第一抗体分子を膜内在住タンパク質と接触
させてタンパク質−第一抗体複合体を形成する0次に複合体と酵素標識した検出
可能な第二抗体とを接触させて検出可能な第二複合体を形成する。別の具体例で
は、第二抗体を1291又は別の検出可能成分で標識する。
次に検出可能な第二複合体の量を当業者に公知の方法によって定量的に測定し、
正常個体即ち本態性高血圧体質でない個体での測定量と比較する。双方の量の有
意な差の存在が疾患体質の指標となる。
本発明はまた、ヒトの本悪性高血圧に関連する膜内在住カルシウム結合タンパク
質をコードするメツセンジャーリポ核IQ(mRN^)の量を定量的に測定する
方法を提供する。該方法は、ヒトから組織を単離し、mRN^を得るように組織
を処理し、このように得られたmRN^と膜内在住カルシウム結合タンパク質を
コードするmRN^に結合するcDN^プローブとを接触させて同定可能なmR
N^−cDN^複合体を形成し、このように形成された複合体の量を定量的に測
定する処理を含む。
本発明によれば好ましい組織は胎盤であるが、腸、腎臓、骨、脳、心臓、精巣、
稗臓、骨格筋、肝臓又はその他の適当な組織の使用も可能である。
s+RN^は、例えば洗浄、遠心、低浸透圧溶解、掻取り、ホモジナイゼーショ
ン、オリゴ−dTカラムによるポリ(^)−輸RN^の単離等の処理又はその他
の有効な処理の組み合わせを用いて単離され得る。
eDN^プローブは放射性であり、結合した複合体は放射線スペクトロメータで
カウントされるか、又はオートラジオグラフィー又は当業者に公知のその他の方
法によって測定される。
検出可能マーカーは別の放射性標識例えばコバルトでもよく、又は種々の比色マ
ーカーもしくは蛍光定量マーカーでもよ、<、又は酵素反応産物でもよい。
本発明の好ましい具体例において、放射性cDN^プローブはmRN^と接触し
て定量可能な放射性複合体を形成する。
本発明はまた、本悪性高血圧体質の個体を同定するための診断方法を提供する。
該方法は、個体から邦織を単離し、膜内在住タンパク質を得るように組織を処理
し、このように得られたタンパク質と膜内在住カウント結合タンパク質に結合す
る抗体分子とを接触させて同定可能なタンパク質−抗体複合体を形成し、このよ
うに形成された複合体の呈を定量的に測定し、この測定量と正常個体の組織で観
察された対応する量とを比較し、結合抗体量の有意な減少を疾患体質の指標とす
る。
前記のごとく本発明の好ましい組織は赤血球膜又は胎盤であるが、腸、腎臓、骨
、脳、心臓、精巣、牌臓、骨格筋、肝臓又はその他の適当な組織も使用し得る。
タンパク質は、例えば洗浄、遠心、低浸透圧溶解、掻取り、ホモジナイゼーショ
ン等の処理又はその他の有効な処理の組み合わせを用いて単離され得る。
第一抗体分子は、モノクローナル、ポリクローナルのいずれでもよく、又は選択
された組み合わせの1つを使用してもよい、第二抗体分子は、検出可能マーカー
例えば125■又は西洋ワサビペルオキシダーゼによって標識され得る。
検出可能マーカーは別の放射性標識例えばコバルトでもよく、又は種々の比色マ
ーカーもしくは蛍光定量マーカーでもよく、又は酵素反応産物でもよい。
本発明の好ましい具体例においては、第一抗体分子を膜内在住タンパク質と接触
させてタンパク質−第一抗体複合体を形成する0次に複合体を検出可能な第二抗
体と接触させて検出可能な第二複合体を形成する。第二抗体は酵素例えば西洋ワ
サビペルオキシダーゼで標識されており、第二複合体は適当な基質例えば0−フ
ェニレンジアミンと接触して検出可能産物を形成する。第二抗体はまた放射性標
識されてもよい。
次に検出可能な第二複合体の量を当業者に公知の方法によって定量的に測定し、
正常個体例えば本態性高血圧体質でない個体の測定量と比較する。比較量の有意
な差の存在が疾患体質の指標となる。
本発明は最後に、本態性高血圧体質の個体を同定するための診断方法を提供する
。該方法は、個体から組織を単離し、IIRN^を得るように組織を処理し、こ
のように得られたmRNAと本態性高血圧に関連する膜内在住カルシウム結合タ
ンパク質をコードするmRNAに結合する放射性cDN^プローブとを接触させ
て同定可能なmRNA−eDN^複合体を形成し、このように形成された複合体
の量を定量的に測定し、この測定量と正常個体の組織によって形成された*RN
^−eDN^複合体の量とを比較し、結合した量の有意な減少を疾患体質の指標
とする。
本発明によれば好ましい組織は胎盤であるが、腸、腎臓、骨、脳、心臓、精巣、
牌臓、骨格筋、肝臓又はその他の適当な組織の使用も可能である。
識RN^は、例えば洗浄、遠心、低浸透圧溶解、掻取り、ホモジナイゼーション
、オリゴ−dTカラムによるポリ(^)−mRNAの単離等の処理又はその他の
有効な処理の組み合わせを用いて単離され得る。
mRNAに特異的なcDN八を32p又はその他の放射性元素(こよって放射性
標識する。形成されたmRNAとcDN^との複合体番よ、放射線スペクトロメ
ーターによる放射能測定、又↓よオートラジオグラフィー又は当業者に公知のそ
の他の方法(こよって定量される。特異的+aRN^−cDNA複合体の量を正
常個体Haち本態性高血圧体質の家系でない個体の対応する量と比較する。正常
個体に比較して観察された量の有意な減少力く疾患体質の指標となる。
材」1及」L方−法
u匹km土L
ラット及びヒトの組織からIMCALを同定し単離した。う、。
) IMCALはラットの十二指腸粘膜から単離し電気泳動的ホモジネートが得
られるまで精製した。ヒトIHCALはヒト胎盤から採取し部分精製した。
ラット十二指腸粘膜を中性界面活性剤で抽出すると、非変性タンパク質はゲルp
過によって分子量200,000ダルトンを示した。ドデシル硫酸ナトリウム(
SOS)で処理すると分子量20,500のモノマーが得られた。ヒト胎盤IM
CALは非変性及び5OS−処理のいずれの調製物もラットタンパク質と同じ分
子量を示した。
ラットIMCALのアミノ酸組成を分析すると(17)、これはアスパラギン酸
とグルタミン酸とを多量に含んでいた。アミノ酸組成は特徴的(unique)
でCaBP(25)、カルモジュリン、バルブアルブミンのごとき別のカルシウ
ム結合タンパク質から識別することが可能であった。 IMCALのアミノ末端
は遮断(blocked)されていた、ラットIMCALの等電点は約4.5で
あった。 IMCALとカルシウムとの複合体形成のアフイニティ定数は2.4
+ 0.3マイクロモラーであった。
種々のカチオンに対するラットIMCALの結合能を競合テストによって検査し
た。40マイクロモラーの競合カチオンによる45(a結合(Ca”+は4マイ
クロモラーで存在)の阻害%Tbコ◆74.6%、Cu” 62.9%、Zn”
59.3%、Mn” 44.2%、Sr” 39.9%、Ba” 34.3%
、H,” 21.7%及びMy2” 5.1%。
INCALは水溶液中で凝集し易い、この膜タンパク質の溶解度を維持するため
に界面活性剤を存在させる必要がある。
ラットIMCALに対する唯一のポリクローナル(ウサギ)及びモノクローナル
(マウス)抗体を調製した。抗体は、カルモジュリン、バルブアルブミン又は(
’aBP(25)と有意に交差反応しない。
免疫化学アッセイによれば、IMCALはラットの14以上の組織に存在するこ
とが判明した0組織IMCALの量はビタミンD欠乏ラットに比較してビタミン
D処置ラットではるかに多い、また高カルシウム食のラットに比較して低カルシ
ウム食の動物ではるかに多い。
ヒトIMCALは抗うットIMCAL抗体と免疫化学的に交差反応する。イムノ
アッセイによれば、赤血球ゴーろト膜、血小板及び胎盤にヒトIMCALが存在
することが判明した。
11LL乱l
特発性高血圧の雄へ1binoラット(Tac:N(SHR)fBR)と旧5−
ter Kyoto対照(Tie:N(−にY)FOR)とをTaconic
Firms Inc。
(Germantown、 NY)から入手した。4〜5週齢(体重58〜80
g)と8〜9週齢(体重161〜195g)との2つのエージグループで試験し
た0尾のブレチスモグラフィーによって収縮動脈血圧を測定した。 SIR及び
5ister Kyotoグループにおける平均値±SEは夫々4〜5週齢では
130±311IIIIHgで8〜9週齢では172±3aaHg及び123±
411111HIFであった。 5hervatn株対照をCaIIIIIRe
search In5titut(Wayne、 NJ)から購入し全部の動物
を栄養的に完全ベレット食(CalMaintenance Rodent D
iet;0.9%カルシウム;0.8%リン酸塩)と水ad 1ibitu−と
に維持した。ラットを18〜24時間絶食させて腸上部を空にした。
絶食動物の盲腸は空でなかった0次に動物を速やかに気絶させ放血(exsan
guination)によって殺した。ヒト成人被験者及び対照から常法で血液
を採取した。
血液をヘパリン処理し、赤血球を遠心によって単離し、0.145HのNaCj
−5mMのKCftで2回洗浄し、(白色から淡紅色の)ゴースト膜を、公知
の方法(21)で8mMのリン酸ナトリウム、pH7,4に浸透溶解した。腸切
片を水冷した0、1458のNaCj−5mMのKCjで洗浄し、下部コートか
ら粘膜を掻取った(2)、別の固体組織を直ちに氷冷した0、1458のNaC
j! −5mMのKCjに浸漬させて洗浄し総血液(gross blood)
を除去した。更に2℃〜5℃で処理した。粘膜掻取りによって得られた採取物を
Vir−Tisホモジナイザー(Vertis Co、、Gardiner、
NY)に入れ10容量の緩衝液(119mHのNaCf1と4.7mMのKCj
とを含有する13wrHのトリスバッファ、p117.4)中で全速の70%で
25秒間ホモジナイズした。その他の固体組織も同様に全速で1分間ホモジナイ
ズした。各ホモジネートを100,0OOx gで2時間遠心しペレット(微粒
画分全部)をFhlのホモジナイゼーションバッファに懸濁させ以下のイムノア
ッセイの出発物質を調製した。参照標準としてウシ血清アルブミンを使用し改良
Lowery法(22)で測定したこれらの懸濁液のタンパク質濃度は3〜10
wg/w1であった。
(以下余白)
KJ!i IMCALをドデシル硫酸ナトリウム(SOS)で変性させ、分子量
20500のモノマーを得た(17)、 5OS−モノマーをポリアクリルアミ
ドスラブゲル電気泳動により精製し、ゲルバンドを切除し、ウサギに免疫するた
めの抗原として使用した(23) 、エレクトロブロッティング法により抗血清
の特異性を決定した。セファデックスに−150ゲル濾過により得られた十二指
腸粘膜タンパク質の粗野溶性調製物(1))をSDSで100℃で3分間処理し
、形成された5OS−タンパク質を不連続(4%712%)SOS−ポリアクリ
ルアミドスラブゲル中に電気泳動により分解させた0分解したタンパク質をBi
o−Rad(Riehmond、 C^)Trans−Blot装置内でエレク
トロブO−/ティング(24)によりニトロセルロースシートに移した。ニトロ
セルロースのストリップをウサギ抗血清又は対照血清で処理し、適当な洗浄後、
西洋ワサビペルオキシダーゼ(Kirk−egaard & Perry La
boratories、 Caithersberg、 HD)と結合したアフ
ィニティ精製ヒツジ抗つサギIgG抗体、及び染色反応用担体として3,3゛−
ジアミノベンジジンを使用して結合した抗体を局在化させた。一方のウサギ抗血
清はINCALSDS−モノマーに対しては単一特異性であったが、第2の抗血
清はIMCALバンドの主要な染色(90%を越える)に加えていくつかの高分
子量バンド(約100000ダルトン)の染色を示した。 IMCAL 5DS
−モノマーのイムノアッセイの特異性を確保するために、以下のように定量用エ
レクトロブロッティング手順を行った。
マウスハイプリドーマクローン(RC2B6/101)を増殖することにより、
ネイティブIMCALに対するモノクローナル抗体を作製した。バイプリドーマ
細胞系RC2B6/101は^mericanType Cu1ture Co
11ection (^TCC)’、 12301 Parklawn Dri
ve。
Rockville、 MD 20852に寄託し、^TCC受託番号HB93
17を付された。この寄託は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関する
ブダペスト条約に従って行った。細胞は懸濁培地中で増殖させ、プリスタンで感
作したBALB/cマウスの腹腔組織内に約5〜10x 10’の細胞を注射し
た。2〜3週後に腹水液を集め、タンパク質^−セファロース(Pharaia
cia P−LBioehemicals、 Nilwaukee、 Ml)を
使用するカラムクロマトグラフィによりIgGフラクションを分離させた。ラッ
トIMCALに対する抗体の特異性を立証するために2つの手順を使用した。ラ
ット−二指腸膜の粗混合物を1−ブタノール抽出により可溶化させ、従来記載さ
れているように(17)スラブポリアクリルアミドゲル(非変性)中の電気泳動
により認証されたラットIMCALのレーンに沿って抽出物を分解させた。エレ
クトロブロッティングによりゲルをニトロセルロースに移し、上述のようにマウ
スモノクローナル−次抗体及びヒツジ抗マウスペルオキシダーゼと結合した二次
抗体(Boehringer Mannheim; Indianapolis
、 IN)を使用した処、粗フラクション中で免疫反応IMCALの1つのバン
ドが観察された。第2の手順では、腹水液から単離したマウスモノクローナル抗
体を活性化CBセファロース4B(Pharmacia)に結合することにより
固定化し、免疫アフィニティカラムを調製した。ブタノールで可溶化した十二指
腸膜タンパク質(上記参照)の粗混合物をカラム中で平衡化させ、十分に洗浄後
、結合したタンパク質を50mMのpi(2,6の酢酸−クエン酸ナトリウム緩
衝液で溶離させた。フラクションを2%のSDSで上述のように処理し、4〜3
0%の連続勾配スラブゲル(Phar−macia)で5OS−ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動により分解させた。クーマシーブリリアントブルーで染色した
処、IMCALバンドのみが現れた。
ポリクローナル ゛によるイムノアッセ 全粒子フラクションのIMCAL含有
量を電気泳動ブロッティング法により定量した。アッセイにあたり、精製したラ
ットIMCAL(17)を固相ラクトペルオキシダーゼ−グルコースオキシダー
ゼ反応混合物(Bio−Rad″Enzymo−beads″)により1251
で約650cpws/ngの比放射能に標識した。 100.、のタンパク質を
含む組織粒子の試料を、内部標準として加えた17nyの[+25)]IMCA
Lと混合した0粒子混合物を2%のSDSで100℃で3分間処理することによ
り溶解させ、形成されたタンパク質溶液を不連続(4%/12%)ポリアクリル
アミドスラブゲルで電気泳動により分解させた0分子量21500の少量のダン
シル化大豆トリプシンインヒビターを各試料に加え、紫外線照射によりIMCA
Lモノマーを局在化させた。各ゲル上の各レーンは外部標準として300nyの
IMCAL+ [目Sr]IMCALを含んでいた0分解したタンパク質をエレ
クトロブロッティングによりニトロセルロースに移し、IMCALモノマーゾー
ンをニトロセルロースシートから切除し、エンザイムイムノアッセイにより12
5I及びIMCALの両方をアッセイした。後者の手順はIMCALモノマーに
対するウサギ抗血清を使用し、二次抗体としてペルオキシダーゼに結合したヒツ
ジ抗ウサギIgG、ペルオキシダーゼ基質として0−フェニレンジアミンを使用
した。 IMCALの組織含有量は外部標準に関して計算し、各レーン中の[’
” S I] IMCALの回収を使用して組織粒子タンパク質の試料間の回
収の差を修正した。従来記載されているように(18)、アッセイはIOHのI
MCALを検出することができ、少なくとも300nfIまで線形である。更に
、Wass−erman and Taylor(25)の可溶性カルシウム結
合タンパク質又は精巣からのカルモジュリン(C^^BCO,Inc、、 Ho
uston。
TX)とほとんど反応しない。
してINCAL含有量の多い膜懸濁液(「カルシウム結合複合体」)を得、この
材料を従来記載されているように(17)1−ブタノールで処理することにより
可溶化させた。タンパク質溶液を0.01%のTriton X−X−100(
Si+a Chea+1eal)を含有するpH7,4の1.3mHのTris
30倍等量で36〜48時間透析し、痕跡量のブタノールを除去し、5〜15I
Igのタンパク質を含むアリコートをドットエンサザイムイムノアッセイ用の洗
浄済みニトロセルロースディスクにスポットした(2a)、ディスクをモノクロ
ーナル抗体(RC2B6/1旧)で処理後、ペルオキシダーゼと結合したヒツジ
抗マウスtgc抗体(Boehringer Mann−hei+*)及び酵素
基質として。−フェニレンジアミンで処理した。出発物質がポリクローナル抗血
清定量用に使用した完全に可溶化した粒子以外のブタノール抽出物であったので
、結果は比較のためにQC<sz/Tsin/zgタンパク質として表した。
従って、ポリクローナルアッセイのみで組織粒子中のIHCALの絶対含有量を
定量した。
1」
ボ1 ローナル ゛に るアッセイ 8〜9週齢の5)IR及び対照系ラットの
組織のIMCALモノマー含有量の値を第1表に比較した。 SHRの平均値は
l1istar Kyoto又はSherman系対照に比較すると、赤血球(
58,1%低下)、十二指腸粘膜(37,9〜45,4%)、盲腸粘膜(42,
9〜53.8%)、腎gA(41,7%〜46.2%)、心臓(55,8〜58
.7%)及び精巣(44,2〜57.1%)で著しく減少していることが認めら
れた。空腸粘膜値における同様の傾向は、4回の実験で統計的有意値に達しなが
った。しかしながら、空腸の値は従来の結果(18)に一致する対応する十二指
腸セグメントの値(P<0.02)よりも著しく小さかった。カルシウム輸送活
性は十二指腸のほうが空腸粘膜(20)よりも大きく、盲腸粘膜もカルシウムを
容易に輸送する(27)、更に注目すべき点として、膵臓(N= 3)及び骨格
筋(N=2)の数回の試験においてSIR組織は終始一貫して対照系よりも低い
IHCAL値を示した。
組@ IMCALの減少のパターンが動脈性高血圧症の結果であるかどうがを決
定するために、4〜5週齢のラットの組織を比較し、結果を第2表に示した。こ
の場合も、5l(R試料の平均値は赤血球ゴースト(58,8〜67.4%減少
)、十二指腸粘Jl!(3o、s 〜43.s%)、空腸粘膜(40,9〜56
.7%)、腎1iii (16−7〜31.8%)及び精巣(40,6〜42.
4%)で低下していた。
第2表、4〜5週齢のSHR,Wistar Kyoto及びSherman系
ラットがら調製した全粒子フラクションのIMCAL含有量
車群当たりラット(50〜80g)5匹。
0数値は平均±SEである。アッセイ方法については第1表及び材料と方法の項
に記載した通りである。
tp値は、SIR対旧5tar Kyoto+ Sherman系対照の対比較
として5tudentのt試験により計算した。 SHR対Wistar Ky
oto及びShermanラットのL試験の各P値は、夫々赤血球ゴースト及び
十二指腸粘膜で0.05< P< 0.01であった。
人体実験の結果を第3表に示す、この場合、ラットIMCALに対するウサギポ
リクローナル抗血清をヒト赤血球膜に適用した0本態性高血圧症のヒト被験者は
、正常被験者に対して赤血球膜のIMCAL含有量が低下していることが明示さ
れる。
第3表、正常ヒト被験者及び3人の本態性高血圧症患者の赤血球膜におけるIM
CALのアッセイ(1) 11:ラットIMCALに対するウサギポリクローナ
ル抗血清による定量的エレクトロブロッティング(2)結果
被験者 状B IMCAL含有量(全膜タンパク質の%)1 正常 0.38
2 正常 0.27
3 正常 0.92
4 患者 0,44
5 患者 0.21
6 患者 0,20
クロ一ナル抗体で試験した場合に5)IRの免疫活性IMCALがWistar
Kyoto組織に比較して著しく減少していることを示している。減少は十二
指腸粘lid (40%低下)、空腸粘[(52,8%)、盲腸粘膜(37゜6
%)、心1ii (40,3%)、腎1i(39,1%)及び肝臓(18,2%
)で観察され、同様の傾向は骨格筋肉(29,9%低下、0.05<P<0.1
)でも観察された。
第4表 SHR及びWistar Kyoto系ラットの組織から調製したブタ
ノール抽出粒子のIHCAL含有量のマウスモノクローナル抗体によるエンザイ
ムイムノアッセイ
京群当たりラット(8〜9週@)5匹。
0全組織粒子又はカルシウム結合複合体のブタノール抽出物を上述(材料と方法
)のようにアッセイした。数値(平均±SE、00<st単位で表す)は従って
、組織IMCAL含有量の絶対定量値を与える第1表及び第2表でアッセイした
SDS可溶化調製物と直接には比較できない。
tpは対比較に関する5tudentのt試験により計算した。
L
以上の結果から明らかなように、5t(R組織における免疫反応IMCALの含
有量の低下は従来の研究者により報告されているカルシウム結合の低下を少なく
とも部分的に説明することができる0例えばDevynek他(15)は、4種
の異なるSHR[織の細胞膜のカルシウム結合能力の低下を観察しており、症候
群が「逼在膜成分(ubiquitous s+embrane eompo−
nents) Jの異常を含んでいることを示唆している。彼らはHistar
Kyoto対照から調製した赤血球小胞のカルシウム結合能力が5IIRに比
較して0.30nmol/mgタンパク質だけ増加していると報告している。正
常ヒト被験者から調製した赤血球小胞のカルシウム結合能力が本態性高血圧症患
者に比較して0.35n+*ol/myタンパク質という比較可能な増加を示す
という事実は、0riov及びPo5tnov(28)の結果により報告されて
いる。これに対して、発明者が第1表の値及びINCALのモノマー分子量から
計算した処では、5tlRに比較した対照ラットの赤血球ゴースト中のIMCA
Lの平均増加は膜タンパク質11g当たり0.22nmolであった。 IMC
ALモノマー当たり1カルシウムイオンが膜中で結合していると仮定すると、I
HCAL含有量の減少はカルシウム結合の減少の多くを説明できるといってよい
だろう、更に、まだ高血圧症の進んでいない4〜5週齢適齢IHにIMCAL含
有量の減少が観察されたという事実は、3適齢のカルシウム結合の減少という従
来の報告(15)に一致しており、IMCAL変質は高血圧の二次的変化ではな
いと考えられる。
SHHの遺伝子変化は例えばタンパク質をコードする構造遺伝子の変質により直
接組織IMCAL含有量に影響するのか、あるいは関係はさほど直接でないのか
という問題が生じる。
IMCALレベルはビタミンD及び食餌性カルシウムにより調節される。(17
,18)ので、酵素又は他の調節経路成分の一次変化は副次的にIMCAL含有
量を減少させ得ると想像できる。
第1表及び第2表に示した十二指腸IMCAL含有量の変化及びカルシウム移行
の調節(17,18)にIMCALが関与するという仮説と一致して、十二指腸
粘膜を通るカルシウム輸送は、SHRのほうがWistar Kyoto対照に
比較して少ないことを5chedl他は報告している(29)、更にこれらの著
者によると、カルシウムの腸吸収の低下及び血漿中の免疫反応副甲状腺ホルモン
の増加にも拘わらず1.25−ジヒドロキシビタミンDの血清濃度は増加しない
ので、SHHにおけるビタミンD代謝不全の可能性が予想される。 IHCAL
含有量の減少の正確なメカニズム及び減少の機能的結果はまだ解明されていない
が、SHRのタンパク質異常を立証することにより、動物症候群及びヒト本態性
高血圧症の研究に新たな道が開かれる。
(以下余白)
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7コ、9FiO−986゜
国際調査報告
ktl@I′M1mRd^−+cal+eshシ11、P(T/υ587100
400pcr/υ587100400
Attachment To mrm PCT/工SA/210. Part
VLV、 Claims 39.41 drawn to a+athod o
f quantiヒating/diagnosing for mRHkz
class 435,5ubclass 6PC?/υss7/cobo。
磁ニー旺こ二二!広≦出二旦1五−4
Telephone approval:Reason ror holdin
g 1ack or unlt7 or i?Iventlon:
Claims (43)
- 1.非変性界面活性剤中の分子量約200,000ダルトン及びドデシル硫酸ナ トリウムポリアクリルアミドゲル中の分子量約20,500ダルトンを有し、 遮断された(blocked)アミノ末端をもち、 等電点約4.5を有し、カ ルシウムとの複合体を形成するアフィニティ定数約2.4マイクロモラーをもつ 精製された膜内在性カルシウム結合タンパク質。
- 2.請求の範囲1のタンパク質に対するモノクローナル抗体。
- 3. ハイブリドーマ細胞系ATCCNo.HB9317によって産生されたモ ノクローナル抗体RC2B6/1D1。
- 4.(a)動物組織から膜タンパク質を抽出して膜タンパク質抽出物を形成し、 (b)抽出した膜タンパク質を可溶化し、(c)モノクローナル抗体RC2B6 /1D1を用いた免疫沈降又はイムノアフィニティクロマトグラフィー処理によ って可溶化した膜タンパク質から請求の範囲1のタンパク質を回収することを特 徴とする請求の範囲1のタンパク質の調製方法。
- 5.ヒト被験者から組織を単離し、膜内在性タンパク質を得るように組織を処理 し、このように得られたタンパク質と請求の範囲1のタンパク質に結合する第一 抗体分子とを接触させて検出可能なタンパク質一抗体複合体を形成し、このよう に形成された複合体を検出することを特徴とする請求の範囲1のタンパク質の存 在をヒト被験者で検出する方法。
- 6.組織が赤血球膜であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 7.組織が胎盤であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 8.組織が腸であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 9.組織が腎臓であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 10.組織が骨であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 11.組織が脳であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 12.組織が心臓であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 13.組織が精巣であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 14.組織が脾臓であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 15.組織が骨格筋であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 16.組織が肝臓であることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 17.第一抗体分子がモノクローナル抗体分子であることを特徴とする請求の範 囲5に記載の方法。
- 18.第一抗体分子がポリクローナル抗体分子であることを特徴とする請求の範 囲5に記載の方法。
- 19.第一抗体が検出可能マーカーで標識されていることを特徴とする請求の範 囲5に記載の方法。
- 20.検出可能マーカーが放射性標識であることを特徴とする請求の範囲19に 記載の方法。
- 21.放射性標識が125Iであることを特徴とする請求の範囲20に記載の方 法。
- 22.検出可能マーカーが比色マーカーであることを特徴とする請求の範囲19 に記載の方法。
- 23.検出がオートラジオグラフィーを含むことを特徴とする請求範囲5に記載 の方法。
- 24.検出が比色定量を含むことを特徴とする請求の範囲5に記載方法。
- 25.検出可能マーカーが酵素反応産物であることを特徴とする請求の範囲19 に記載の方法。
- 26.更に、タンパク質抗体複合体と検出可能マーカーで標識した第二抗体分子 とを接触させて検出可能な第二複合体を形成し、このように形成された第二複合 体を検出することを特徴とする請求の範囲5に記載の方法。
- 27.検出可能マーカーが酵素反応産物であることを特徴とする請求の範囲26 に記載の方法。
- 28.検出可能マーカーが放射性標識であることを特徴とする請求の範囲27に 記載の方法。
- 29.放射性標識が125Iであることを特徴とする請求の範囲28に記載の方 法。
- 30.検出可能マーカーが比色マーカーであることを特徴とする請求範囲26に 記載の方法。
- 31.検出がオートラジオグラフィーを含むことを特徴とする請求の範囲26に 記載の方法。
- 32.検出が比色定量を含むことを特徴とする請求の範囲26に記載の方法。
- 33.第一抗体がマトリクスに結合していることを特徴とする請求の範囲5に記 載の方法。
- 34.マトリクスがアガロースであることを特徴とする請求の範囲33に記載の 方法。
- 35.マトリクスがセファロースであることを特徴とする請求の範囲33に記載 の方法。
- 36.第一抗体が管に結合していることを特徴とする請求の範囲5に記載の方法 。
- 37.第一抗体がビーズに結合していることを特徴とする請求の範囲5に記載の 方法。
- 38.ヒト被験者から組織を単離し、膜内在性タンパク質を得るように組織を処 理し、このように得られたタンパク質と請求の範囲1のタンパク質に結合する抗 体分子とを接触させて同定可能なタンパク質一抗体複合体を形成し、このように 形成された複合体を定量的に測定することを特徴とする請求の範囲1のタンパク 質をヒト被験者で定量的に測定する方法。
- 39.ヒト被験者から組織を単離し、mRNAを得るように組織を処理し、この ように得られたmRHAと請求の範囲1のタンパク質をコードするmRNAに結 合するcDNAプローブとを接触させて同定可能なmRNA−cDNA複合体を 形成し、このように形成された複合体を定量的に測定することを特徴とする請求 の範囲1のタンパク質をコードするメッセンジャーリボ核酸(mRNA)をヒト 被験者で定量的に測定する方法。
- 40.個体から組織を単離し、膜内在性タンパク質を得るように組織を処理し、 このように得られたタンパク質と請求の範囲1のタンパク質に結合する抗体分子 とを接触させて同定可能なタンパク質一抗体複合体を形成し、このように形成さ れた複合体を定量的に測定し、この測定量と正常個体の組織からの結合タンパク 質の量とを比較し、結合した量の有意な減少を疾患体質の指標とすることを特徴 とする本態性高血圧体質の個体を同定する診断方法。
- 41.個体から組織を単離し、メッセンジャーリポ核酸(mRNA)を得るよう に組織を処理し、このように得られたmRNAと請求範囲1のタンパク質をコー ドするmRNAに結合する放射性cDNAプローブとを接触させて同定可能なm RNA−cDNA複合体を形成し、このように形成された複合体を定量的に測定 し、この測定量と正常個体の組織からの結合mRNAの量とを比較し、結合した 量の有意な減少を疾患体質の指標とすることを特徴とする本態性高血圧体質の個 体を同定するための診断方法。
- 42.請求の範囲1の膜内在住カルシウム結合タンパク質をコードするメッセン ジャーリポ核酸分子。
- 43.請求の範囲1のタンパク質と動物の免疫系とを接触させることによって産 生される抗体分子。
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