JPWO2010101213A1 - 検査試薬及びそれを用いた被検試料中の被測定物の測定方法 - Google Patents

検査試薬及びそれを用いた被検試料中の被測定物の測定方法 Download PDF

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Abstract

要約課題 被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊している粒子浮遊液中の粒子の凝集を指標とする、被検試料中の被測定物の検査試薬であって、保存中に自己凝集が起きず、かつ、測定時にも非特異的凝集がほとんど起きない検査試薬及びそれを用いた被検試料中の被測定物の測定方法を提供すること。解決手段 被測定物を測定するための検査試薬は、30ms/cm以上の電気伝導度を有する緩衝液であるA液と、被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊している粒子浮遊液であって6.5 ms/cm以下の電気伝導度を有するB液とを少なくとも含む。

Description

本発明は、被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊している粒子浮遊液中の粒子の凝集を指標とする、被検試料中の被測定物の検査試薬及びそれを用いた該被測定物の測定方法に関する。
抗体や抗原を不溶性担体粒子上に担持した粒子が浮遊する粒子浮遊液を検査試薬として用い、被検試料と反応させた後、粒子の凝集の程度を指標として被検試料中の被測定物(抗原や抗体)を測定する方法は、免疫凝集法として知られており広く用いられている。
抗体を担持した不溶性担体は、特定の環境下でNaCl濃度が一定濃度以下の低いイオン強度の液相中や、逆に一定濃度以上という高いイオン強度での液相中で分散することが報告されている。
NaCl濃度が一定濃度以下の低いイオン強度、つまり電気伝導度が低い溶媒で浮遊したタンパク質を担持した不溶性担体は分散性や感度を効率よく得ることには優れている。しかし、生体物質中の夾雑物質からのイオンの混入により非特異的凝集が起きる場合がある。
生体試料中には目的物質の免疫反応に影響を与える妨害物質が生体試料中に存在することが知られている。免疫反応の妨害物質の影響を回避するために様々な添加物を用いた試薬を用いる方法が広く利用されている。例えば、目標とする物質を検出するための反応液と、妨害物質の影響を回避することができる物質を共存させた第2の試薬である緩衝液を用いる方法が知られている。緩衝液は生理食塩液に近い電気伝導度(約15〜20ms/cm)を持つ溶液を利用することが多い。低い電気伝導度条件で浮遊された抗体を担持した不溶性担体を用いた測定系では、測定時に反応液と緩衝液を混合するだけで非特異的凝集を起こる場合があった。
免疫凝集法等で、試薬の感度を高めるために各種の添加剤(例:ポリエチレングリコール、グアニジン)を用いることもある。しかしながら、添加剤を用いると電気伝導度が増加し、測定時に試薬液と緩衝液と混合するだけで非特異的凝集を起こす場合があった。
一方、高い電気伝導度条件下で浮遊されたタンパク質を担持した不溶性担体を用いる場合、数時間以内の短時間であれば自己凝集を起こさない。しかし、数日間或いは数ヵ月間以上の長期にわたる保存では自己凝集を起こし、保存ができない場合があった。
特開2005-351643号公報 特許第3095541号 特開昭57-182168号公報
J.Biomater.Sci.Polymer Edn,Vol.10,No.11,PP.1093-1105 (1999)
本発明の目的は、被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊している粒子浮遊液中の粒子の凝集を指標とする、被検試料中の被測定物の検査試薬であって、保存中に自己凝集が起きず、かつ、測定時にも非特異的凝集がほとんど起きない検査試薬及びそれを用いた被検試料中の被測定物の測定方法を提供することである。
本願発明者らは、鋭意研究の結果、検査試薬を粒子浮遊液と緩衝液を別個に含む2液系とすると共に、粒子浮遊液の電気伝導度を特定の値よりも低くし、緩衝液の電気伝導度を、通常検査試薬として用いられている緩衝液の電気伝導度よりも高い、特定の値よりも高くし、測定操作を開始する直前に緩衝液と粒子浮遊液を混合して測定を行うことにより、保存中に自己凝集が起きず、かつ、測定時にも非特異的凝集を抑制し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、30ms/cm以上の電気伝導度を有する緩衝液であるA液と、被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊している粒子浮遊液であって6.5 ms/cm以下の電気伝導度を有するB液とを少なくとも含む、前記被測定物を測定するための検査試薬を提供する。また、本発明は、上記本発明の検査試薬を用いた、被検試料中の被測定物の測定方法であって、前記A液と、前記B液と、前記被検試料とを混合する工程と、得られた混合液中の前記粒子の凝集の程度を測定する工程とを含み、かつ、少なくとも前記A液と前記B液とは測定操作開始の直前に混合する、被検試料中の被測定物の測定方法を提供する。
本発明によれば、試薬の保存中に自己凝集が起きず、また、測定時にも非特異的凝集がほとんど起きないので、被検試料中の被測定物を正確に測定することができる。
自動測定装置を用いて本発明の方法を実施する際における、A液、B液及び被検試料の混合方法の1態様を示す図である。 自動測定装置でY字型のチューブを用いて本発明の方法を実施する際における、A液、B液及び被検試料の混合方法の他の1態様を示す図である。 濾過チューブを用いて本発明の方法を実施する際における、A液、B液及び被検試料の混合方法のさらに他の1態様を示す図である。 本発明の実施例で作成した検量線を示す。
上記の通り、本発明の試薬は、緩衝液であるA液と、粒子浮遊液であるB液とを含む。A液とB液とは、別々の容器に収容された別個の液であり、測定操作の開始直前に混合されるものである。混合の態様については後述する。
A液(緩衝液)
緩衝液であるA液に含まれる緩衝剤は、検査試薬に通常用いられている周知の緩衝剤であってよく、例えばアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン等のアミノ酸;クエン酸、マレイン酸、グルタル酸等のカルボン酸塩;リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム等のリン酸塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩;グッドの緩衝剤等が好ましく使用可能であり、トリス緩衝剤、グッド緩衝剤、リン酸系緩衝剤が好適に用いられるが、緩衝剤はこれらに限定されるものではない。
A液の電気伝導度は、30ms/cm以上であり、好ましくは35ms/cm以上である。電気伝導度の上限は特に限定されないが、通常、電気伝導度は200ms/cm以下、好ましくは100ms/cm以下である。A液の電気伝導度を30ms/cm以上とすることにより、測定時の非特異的凝集が顕著に抑制される。従来から検査試薬において広く用いられている緩衝液としては、生理食塩水と同程度の電気伝導度を持つもの、すなわち、電気伝導度が15〜20ms/cm程度のものが用いられている。従って、本発明では、通常よりも高い電気伝導度を有する緩衝液を用いることを1つの特徴とする。なお、電気伝導度は、広く市販されている電気伝導率計を用いた常法により測定することができる。電気伝導度の測定は室温下で行う。
A液の電気伝導度は、上記した緩衝剤の濃度を調節したり、水溶性イオン性化合物を添加することにより任意の値に調節することができる。使用可能な好ましい水溶性イオン性化合物としては、例えばナトリウムやカリウム等のアルカリ金属やマグネシウムやカルシウム等のアルカリ土類金属の塩化物、臭化物、ヨウ化物、炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩、硫酸塩や、ミョウバン類等が挙げられる。中でもNaClが簡便で好ましい。市販の電気伝導率計を用いれば、液の電気伝導度はリアルタイムで測定可能であるので、電気伝導度を測定しながら水溶性イオン性化合物を添加することにより、容易に所望の電気伝導度を達成することができる。
B液(粒子浮遊液)
上記の通り、B液中には、被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊状態で含まれる。この浮遊粒子は、何ら限定されるものではなく、従来から検査試薬において用いられている周知の粒子であってよい。
すなわち、被測定物捕捉物質としては、測定しようとする被測定物と特異的に結合できるものであればよく、抗原抗体反応やリガンド−レセプター反応等の特異的結合反応により被測定物と結合できるものである。抗原抗体反応を利用した方法は、免疫凝集法と呼ばれる周知の免疫測定法であり、被測定物が抗原である場合には該抗原と抗原抗体反応する抗体やその抗原結合性断片(抗原との結合性を維持する、Fab断片やF(ab')2断片等)が担持される。被測定物が抗体である場合でも、抗体は抗原でもあるので、該抗体と抗原抗体反応する抗体やその抗原結合性断片が担持される。また、これらの抗体は、モノクローナル抗体でもポリクローナル抗体でもよい。
被測定物が抗原の場合、被測定物は、例えばCRP(C-反応性蛋白質)、前立腺特異抗原、フェリチン、β−2マイクログロブリン、ミオグロビン、メガリン、ポドカリキシントランスフェリン、アルブミン、クレアチニン等のタンパク質マーカー、各種腫瘍マーカー、LDL、HDL、TG等のリポ蛋白、A型インフルエンザウイルス、B型インフルエンザウイルス、RSウイルス(RSV)、ライノウイルス、ロタウイルス、ノロウイルス、アデノウイルス、アストロウイルス、HAV、HBs、HCV、HIV、EBV等のウイルス抗原、クラミジア・トラコマティス、溶連菌、百日咳菌、ヘリコバクター・ピロリ、レプトスピラ、トレポネーマ・パリダム、トキソプラズマ・ゴンディ、ボレリア、レジオネラ属菌、炭疽菌、MRSA等の細菌抗原、細菌等が産生する毒素、マイコプラズマ脂質抗原、ヒト絨毛製ゴナドトロピン等のペプチドホルモン、ステロイドホルモン等のステロイド、エピネフリンやモルヒネ等の生理活性アミン類、ビタミンB類等のビタミン類、プロスタグランジン類、テトラサイクリン等の抗生物質、農薬、環境ホルモン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。好ましい例として、CRP、前立腺特異抗原、フェリチン及びβ−2マイクログロブリン等の抗原が挙げられる。
被測定物が抗体の場合、被測定物は、上記のタンパク質マーカー、各種腫瘍マーカー、リポ蛋白、ウイルス抗原、細菌抗原、細菌等が産生する毒素、ペプチドホルモン、ステロイド、生理活性アミン類、ビタミン類、抗生物質、農薬、環境ホルモン等の抗原と特異的に反応する抗体等が挙げられる。
被測定物が抗原の場合は被測定物と結合する被測定物捕捉物質を抗体として担体粒子に感作させる。被測定物を抗体とする場合には被測定物と結合する被測定物捕捉物質を担体粒子に抗原を感作させる。被測定物がリガンドの場合は被測定物と結合する被測定物捕捉物質をレセプターとして担体粒子に感作させ、被測定物がレセプターの場合は被測定物と結合する被測定物捕捉物質を担体粒子にリガンドとする。
不溶性担体も従来から検査試薬において用いられている周知のものであってよく、例えばポリエチレンやポリスチレン等の樹脂ラテックス、アルミナ、シリカ、金コロイド、磁性粒子等の粒子が挙げられる。これらの不溶性担体の中ではラテックス粒子、特にポリスチレンラテックス粒子が好適に用いられる。
B液中の浮遊粒子の濃度は、用いる被測定物捕捉物質の種類や、被測定物の種類、被検試料中の被測定物の予測される濃度等に基づいて適宜設定されるが、通常、粒子濃度は0.01〜0.5%程度である。
B液の電気伝導度は、6.5ms/cm以下、好ましくは5ms/cm以下である。B液の電気伝導度が6.5ms/cm以下の場合、保存中の粒子の自己凝集が防止され、また、測定時の非特異的凝集もほとんど起きない。電気伝導度の下限は特にないが、通常、電気伝導度は0.1ms/cm以上である。6.5ms/cm以下の電気伝導度は、B液の溶媒として例えば水、アルコール(例えばエタノール等)、糖液(例えばグルコース、スクロース、マルトース、ラクトース等)等を用いることにより達成される。B液には上記電気伝導度が達成される範囲内で、塩化ナトリウムや緩衝剤を添加してもよい。
本発明の検査試薬には、検査対象物質を検出するための呈色試薬や反応性試薬、コレステロールオキシダーゼやコレステロールエステラーゼ等の酵素、界面活性剤、抗体の安定化や非特異的な反応を抑制するためのタンパク等、比重を調整するための糖類、グリセロール等を添加剤として併用してもよい。これらの添加剤は、A液又はB液に添加してもよく、測定時にA液やB液とは別の試薬(さらに別の液)として添加してもよい。
測定方法
上記本発明の検査試薬を用いた本発明の測定方法は、A液と、B液と、被検試料とを混合する工程と、得られた混合液中の前記粒子の凝集の程度を測定する工程とを含む。
被検試料としては、上記した、被測定物である抗原や抗体等を含むかもしれないものであれば何ら限定されるものではない。もっとも、測定時の非特異的凝集は、被検試料中の夾雑物質からのイオン混入によると推測されるので、本発明は、人体又は動物、好ましくは人体から採取した被検試料に適用される場合に最も威力を発揮する。このような被検試料として、例えば血液、血清、尿、髄液、汗、リンパ液、だ液、胃液等の液体、糞便、毛髪、角質、爪等が挙げられ、血液、血清、血漿、尿、髄液、又は糞便、特に血液由来の血液、血清、又は血漿が好適に用いられる。
A液、B液、被検試料の混合は、これら3者(検査試薬が別個の添加剤を含む場合にはさらにその添加剤)を混合することができればその順序は限定されず、3者を同時に混合する方法、A液とB液を混合後、被検試料を混合する方法、A液と被検試料を混合後、B液と混合する方法等が挙げられる。自動測定装置を用いる凝集法も広く行われており、本発明においても、市販の自動測定装置を好ましく用いることができる。自動測定装置を用いる場合の、A液、B液、被検試料の混合の態様としては、例えば図1〜図2に示すものを挙げることができる。図1の方法では、下の液を先に、上の液を後から添加する。図2に示す方法は、Y字形チューブを用いた方法であり、A液とB液を合流させて混合した後、該混合液を被検試料と混合する。図3に示す方法は、濾過チューブを使った混合方法であり、A液をチューブ内に入れ、被検試料をフィルターに入れ、A液、被検試料を混合濾過し、B液中に滴下する。なお、混合後、撹拌することが好ましい。
少なくともA液とB液の混合は、測定操作の開始直前に行う。ここで、「測定操作」は、混合液中の粒子の凝集の程度を測定する操作であり、通常は、吸光度又は濁度の測定である。「直前」は、測定操作開始前10分以内、好ましくは5分以内である。A液とB液を測定操作の開始直前に混合することにより、本発明の効果である、保存時の自己凝集防止や測定時の非特異的凝集の防止が達成される。また、混合時の各液の温度は、反応を行う温度としておくことが好ましく、通常、室温〜37℃である。
混合後、従来と同様、通常、1分間〜1時間程度、好ましくは3分間〜15分間程度反応を行う。凝集の程度は、従来と同様、通常、光学的方法により測定され、好ましくは吸光度又は濁度を測定することにより行われる。種々の既知濃度の標準試料について測定を行い、濃度と測定値(吸光度等)との関係をプロットして検量線を作成し、被検試料について得られた測定値を検量線に当てはめることにより被検試料中の被測定物を測定することができる。なお、「測定」は、検出、定量、半定量のいずれをも包含する意味で用いている。
検査試薬キット
上記本発明の検査試薬を用いた本発明の検査試薬キットは、A液、B液及び容器等、検査に必要な薬品及び部品からなる。
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例1〜3、比較例1〜5
以下の通り、浮遊されたタンパク質を担持した不溶性担体粒子を含む粒子浮遊液(B液)の自己凝集の違いを測定した。また、生理食塩水をブランク検体とし、緩衝液(A液)の電気伝導度を変えた反応条件下での非特異的凝集の違いを評価した。また、CRPの測定により感度の違いを評価した。
使用材料
A液:100mMトリス含有の緩衝液に、電気伝導度をモニターしながら塩化ナトリウムを添加し、所定の電気伝導度とした。電気伝導度8ms/cm(塩化ナトリウム濃度50mM、比較例1、5)、16ms/cm(塩化ナトリウム濃度150mM、比較例2)、35ms/cm(塩化ナトリウム濃度400mM、実施例1)、75ms/cm(塩化ナトリウム濃度1000mM、実施例2、比較例3,4)、200ms/cm(塩化ナトリウム濃度5000mM、実施例3)。
B液:市販の抗CRP抗体を0.25mg/mL担持した平均粒径220nmのポリスチレンラテックス0.1%を水中に分散させてなる反応液に、塩化ナトリウムを添加して所定の電気伝導度とした。電気伝導度5ms/cm(塩化ナトリウム:50mM、実施例1〜3、比較例1,2)、15ms/cm(塩化ナトリウム:150mM、比較例3)、78ms/cm(塩化ナトリウム:1000mM、比較例4、5)。
方法
上記のB液の初期の吸光度と1ヵ月後の吸光度を測定して、自己凝集の有無を確認した。
ブランクの被検試料として生理食塩水を用い、上記のA液とB液を混合した試薬を自動分析装置で測定して、試薬の非特異的凝集を確認した。すなわち、日立7180型(商品名)自動分析装置上で、生理食塩水2.4μLに上記のA液120μLを添加し、この混合液を37℃で撹拌混合した後、5分間放置後、上記B液を120μL添加し、更に37℃で撹拌混合した。約5分間の凝集反応を570nmの吸光度変化量として測定した。
CRPの測定は被検試料として、CRPを0.05mg/dL含む溶液を用い、上記のA液とB液を混合した試薬を自動分析装置で測定して、吸光度変化量を確認した。すなわち、日立7180型(商品名)自動分析装置上で、CRP0.05mg/dL溶液2.4μLに上記のA液120μLを添加し、この混合液を37℃で撹拌混合した後、5分間放置後、上記B液を120μL添加し、更に37℃で撹拌混合した。約5分間の凝集反応を570nmの吸光度変化量として測定した。
評価方法
自己凝集は、0.1%ポリスチレンラテックス粒子分散液の吸光度と、B液の吸光度の差を保存の前後でそれぞれ算出し、以下の判定基準に従って各電気伝導度における自己凝集を評価した。
判定基準
0.1%ポリスチレンラテックス粒子分散液の吸光度を基準として、
○:差が15%以下
×:差が15%超
測定時の非特異的凝集は、自動分析装置における生理食塩水測定時の吸光度変化量を以下の判定基準に従って評価した。
判定基準
○:吸光度変化量ΔAbsの10000倍が20以下
×:吸光度変化量ΔAbsの10000倍が20超
CRP測定
CRPの測定は、ブランクである生理食塩液とCRP0.05mg/dL溶液測定時の吸変化量の差を算出し、感度を比較した。
電気伝導度の測定
A液及びB液の電気伝導度の測定は、東亜電波工業(株)社製電気伝導率計CM−60G型を用いて行った。
(電極:CT−57101B、温度:25℃)
結果
結果を下記表1に示す。
Figure 2010101213





























表1に示されるように、B液の電気伝導度が本発明で規定される範囲よりも高い比較例3〜5では、1ヶ月保存後に自己凝集が生じた(比較例3では混合直後から自己凝集した)。また、A液の電気伝導度が本発明で規定される範囲よりも低い比較例1及び2では、生理食塩水を測定した場合でも吸光度が変化し、すなわち、非特異的凝集が起きた。
次に、非特異的凝集が起きない実施例1〜3と比較例3〜5をCRP0.05mg/dL溶液測定時の吸光度変化量について比較した。実施例1〜3が比較例3〜5よりも高い吸光度変化量を示した。また、実施例2と比較例5はA液とB液の電気伝導度がほぼ逆に設定されており、最終的な電気伝導度はほぼ同じである。しかし、本発明で規定するようにB液をA液より低く電気伝導度を設定した実施例2の方がより高い吸光度を示した。
従って、本発明で規定する電気伝導度を有する緩衝液であるA液とB液とを少なくとも含む検査試薬及び測定方法は、B液のラテックス粒子の自己凝集を防ぐことが出来、保存性に優れていた。また、非特異的凝集を防ぎ且つ高感度な測定を実現できた。
実施例3
検量線作成
上記実施例2の試薬を用い、種々の濃度のCRPを含む標準溶液を用いて上記と同様に測定を行い、キャリブレーションを行った。得られた吸光度変化量とCRP濃度の関係を図4に示す。
図4に示されるように、CRP濃度に依存して吸光度が変化しており、この試薬を用いてCRPの定量が可能であることが明らかになった。
実施例4
血清検体の測定
上記実施例2の試薬を用い、血清検体について上記と同様にCRPの測定を行った。測定を20回繰返し行い、その再現性を調べた。結果を表2に示す。
Figure 2010101213
表2に示されるように、本発明の方法により得られる、実際の血清検体についての測定結果の再現性は極めて高かった。

Claims (9)

  1. 30ms/cm以上の電気伝導度を有する緩衝液であるA液と、被測定物捕捉物質が不溶性担体粒子上に担持された粒子が浮遊している粒子浮遊液であって6.5 ms/cm以下の電気伝導度を有するB液とを少なくとも含む、前記被測定物を測定するための検査試薬。
  2. 前記A液の電気伝導度が200ms/cm以下である請求項1に記載の検査試薬。
  3. 前記被測定物捕捉物質が抗体若しくはその抗原結合性断片、又は抗原である請求項1又は2に記載の検査試薬。
  4. 前記不溶性担体粒子がラテックス粒子である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の検査試薬。
  5. 前記ラテックス粒子がポリスチレンラテックス粒子である請求項4に記載の検査試薬。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検査試薬を用いた、被検試料中の被測定物の測定方法であって、前記A液と、前記B液と、前記被検試料とを混合する工程と、得られた混合液中の前記粒子の凝集の程度を測定する工程とを含み、かつ、少なくとも前記A液と前記B液とは測定操作開始の直前に混合する、被検試料中の被測定物の測定方法。
  7. 前記被検試料が、尿、髄液、又は糞便である請求項6に記載の測定方法。
  8. 前記被検試料が血液、血清又は血漿である請求項6に記載の測定方法。
  9. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検査試薬を少なくとも含む、検査試薬キット。
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