WO2014007242A1 - Hb-egfの測定方法 - Google Patents

Hb-egfの測定方法 Download PDF

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WO2014007242A1
WO2014007242A1 PCT/JP2013/068121 JP2013068121W WO2014007242A1 WO 2014007242 A1 WO2014007242 A1 WO 2014007242A1 JP 2013068121 W JP2013068121 W JP 2013068121W WO 2014007242 A1 WO2014007242 A1 WO 2014007242A1
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WO
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egf
antibody
monoclonal antibody
antibody fragment
measuring
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PCT/JP2013/068121
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English (en)
French (fr)
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規行 笠井
淳一 榎園
小林 和弘
英輔 目加田
新吾 宮本
Original Assignee
協和発酵キリン株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/577Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor involving monoclonal antibodies binding reaction mechanisms characterised by the use of monoclonal antibodies; monoclonal antibodies per se are classified with their corresponding antigens
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/435Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
    • G01N2333/475Assays involving growth factors
    • G01N2333/485Epidermal growth factor [EGF] (urogastrone)

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring a heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor (hereinafter referred to as HB-EGF).
  • HB-EGF heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor
  • HB-EGF was purified and isolated from the culture supernatant of human macrophage-like cell line U-937 in 1992, and cDNA was cloned (Non-patent Document 1).
  • HB-EGF belongs to the EGF family because it has 6 cysteine conserved in the epidermal growth factor (EGF) family, and binds to EGF receptor (EGFR) (ErbB1) and ErbB4, and fibroblasts (BALB3T3 ), Smooth muscle cells (Bovine aortic smooth muscle cell) and keratinocytes.
  • HB-EGF When membrane-type HB-EGF is cleaved by a protease on the cell surface, the extracellular domain including the EGF-like domain is released to produce secreted HB-EGF.
  • Secreted HB-EGF is secreted from various tissues and cells such as epidermal cells, cardiomyocytes, vascular endothelial cells, smooth muscle cells or macrophages, and is involved in cell proliferation, differentiation or inflammatory reaction.
  • Membrane-type HB-EGF functions as a diphtheria toxin receptor (DTR) and is involved in the entry of diphtheria toxin (DT) into cells (Non-patent Document 2).
  • DTR diphtheria toxin receptor
  • Non-patent Documents 3 to 6 high expression of HB-EGF has been reported in various cancers such as breast cancer, liver cancer, gastric cancer, pancreatic cancer, bladder cancer or ovarian cancer. It has been reported that it is an important factor for proliferation (Non-patent Documents 7 and 8).
  • Non-Patent Document 7 describes that in a model system in which a human ovarian cancer cell line is transplanted into nude mice, cell lines introduced with HB-EGF-specific small interference RNA (siRNA) have reduced tumor growth.
  • siRNA small interference RNA
  • Non-Patent Document 8 shows that growth rates, colony-forming ability, VEGF expression and CyclinD1 expression are enhanced in vitro in strains in which the HB-EGF gene is introduced into a bladder cancer cell line, and in vivo. It has also been reported that enhanced tumorigenicity and tumor angiogenesis are observed in nude mice.
  • Non-Patent Document 9 shows that only HB-EGF of the EGF family is upregulated in cancer tissues and ascites of ovarian cancer patients, and that HB-EGF is highly expressed in patients. Has been reported to have a poorer prognosis than patients with low expression.
  • secretory HB-EGF is involved in cancer growth through the autocrine or paracrine mechanism, particularly in ovarian cancer.
  • Patent Documents 1, 2, 3, and 4 A plurality of anti-HB-EGF monoclonal antibodies that specifically react with HB-EGF have been reported (Patent Documents 1, 2, 3, and 4).
  • Anti-HB-EGF mouse monoclonal antibody KM3566 established by immunizing mice with human HB-EGF has been reported to neutralize the binding of secreted HB-EGF to EGFR (Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
  • Patent Document 10 Patent Document 10).
  • Non-Patent Document 7 the concentration of HB-EGF in ascites of ovarian cancer is quantified using a heparin-binding carrier and radiolabeled diphtheria toxin.
  • Non-Patent Document 11 reports a sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method combined with pretreatment by serum concentration of heparin column as a method for measuring serum HB-EGF concentration (Non-Patent Document 11). .
  • ELISA sandwich enzyme-linked immunosorbent assay
  • Non-patent document 12 reports a competitive ELISA as a method for measuring serum HB-EGF concentration.
  • Non-Patent Documents 13 and 14 report methods for measuring serum and urine HB-EGF concentrations. For the measurement, an ELISA method in which a serum sample or urine sample is directly immobilized on a plate is used. Yes.
  • Non-patent document 15 describes the measurement of HB-EGF concentrations in serum and ascites using an HB-EGF measurement kit (DuoSet (registered trademark) ELISA Development kit, cat. No. DY259) sold by R & D Systems. Results have been reported.
  • DuoSet registered trademark
  • ELISA Development kit cat. No. DY259
  • Patent Document 5 an immuno-PCR method in which an ELISA method using an antigen-specific antibody and a polymerase chain reaction (PCR) method are combined is known (Patent Document 5 and Non-Patent Document 16-20).
  • an object of the present invention is to provide a highly sensitive and specific method for measuring HB-EGF concentration.
  • the present inventors have found that the sensitivity of detection of HB-EGF is increased by using a monoclonal antibody that binds to HB-EGF or the antibody fragment thereof, and a polyclonal antibody that binds to HB-EGF or the antibody fragment. Completed.
  • the present invention is as follows. 1. A monoclonal antibody that binds to heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor (hereinafter referred to as HB-EGF) or the antibody fragment thereof, and a polyclonal antibody that binds to HB-EGF or the antibody fragment, and has a sensitivity to detect HB-EGF. Method for measuring increased HB-EGF. 2. 2. The method for measuring HB-EGF according to item 1, wherein the HB-EGF is secretory HB-EGF. 3. 3. The method for measuring HB-EGF according to item 2 above, wherein the secretory HB-EGF is secretory HB-EGF containing an EGF-like domain. 4).
  • HB-EGF heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor
  • LLOQ Low Limit of Quantification
  • Method. 5 The polyclonal antibody or the antibody fragment that binds to HB-EGF is labeled with at least one selected from an enzyme, a fluorescent substance, a radioisotope (RI), a deoxyribonucleotide (DNA), biotin, and digoxigenin. 5.
  • the method for measuring HB-EGF according to any one of 4 above. 6). 6.
  • the monoclonal antibody or the antibody fragment thereof has an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 115th Phe, 122th Lys, 124th Val, 127th Leu, 129th Ala, 133th Ile, 135 8.
  • HB-EGF measurement method 10. 10.
  • the HB-EGF measurement method according to any one of items 1 to 9, wherein the monoclonal antibody or the antibody fragment is at least one monoclonal antibody selected from the following (a) to (d) or the antibody fragment.
  • A Monoclonal antibody that competes with the monoclonal antibody produced by hybridoma FERM BP-10490 and binds to HB-EGF
  • B Monoclonal antibody that reacts with an epitope including the epitope to which the monoclonal antibody produced by hybridoma FERM BP-10490 reacts
  • C a monoclonal antibody that reacts with the same epitope as the monoclonal antibody produced by the hybridoma FERM BP-10490;
  • the method for measuring HB-EGF comprising the following steps (a) to (d): (A) Step of immobilizing anti-HB-EGF monoclonal antibody (b) Step of binding test substance containing HB-EGF to the anti-HB-EGF monoclonal antibody immobilized in step (a) (c) A step of binding a labeled anti-HB-EGF polyclonal antibody to a test substance containing HB-EGF; and (d) a step of detecting a label of the labeled anti-HB-EGF polyclonal antibody.
  • a kit for measuring HB-EGF containing the following (a) and (b) with increased HB-EGF detection sensitivity.
  • an anti-HB-EGF monoclonal antibody or an antibody fragment thereof and an anti-HB-EGF polyclonal antibody or an antibody fragment thereof and an HB-EGF measurement method with increased HB-EGF detection sensitivity, anti-HB-EGF, HB-EGF measurement method using monoclonal antibody and labeled anti-HB-EGF polyclonal antibody, and increased HB-EGF detection sensitivity, monoclonal antibody that binds to secretory HB-EGF or the antibody fragment and secretory HB-EGF
  • PCR polymerase chain reaction
  • HB-EGF can be detected with higher detection sensitivity compared to the method of sandwich ELISA, a commercially available HB-EGF measurement kit, or a combination of two anti-HB-EGF monoclonal antibodies.
  • FIG. 1A shows a standard curve in an ELISA system using an anti-HB-EGF mouse monoclonal antibody as a solid phase antibody and an anti-HB-EGF goat polyclonal antibody as a detection antibody.
  • the horizontal axis represents the HB-EGF concentration (pg / mL), and the vertical axis represents the absorbance of OD450.
  • FIG. 1B shows the results of measuring the HB-EGF concentration in serum samples derived from healthy subjects and ovarian cancer patients in an HB-EGF ELISA measurement system (commercially available kit). Each dot represents one sample.
  • FIG. 2 shows a standard curve of an HB-EGF concentration measurement system using an immuno-PCR method.
  • FIG. 3 shows the result of the specificity of the measurement object in the immuno-PCR method.
  • the vertical axis represents the Ct value (threshold cycle), and the horizontal axis represents the concentration (pg / mL) of each growth factor ligand.
  • indicates HB-EGF
  • indicates EGF
  • indicates HGF
  • indicates TGF- ⁇ .
  • FIG. 4 shows the measurement results of HB-EGF in the serum of healthy subjects and ovarian cancer patients using the immuno-PCR method. The measured values of 20 healthy female sera and 20 ovarian cancer patient sera were calculated and plotted.
  • FIG. 5 shows a standard curve of an HB-EGF concentration measurement system using an immuno-PCR method.
  • the vertical axis represents the Ct value (threshold cycle), and the horizontal axis represents the HB-EGF concentration (pg / mL).
  • the HB-EGF measurement method of the present invention comprises a monoclonal antibody that binds to HB-EGF or an antibody fragment thereof, and a polyclonal antibody that binds to HB-EGF or an antibody fragment thereof, and an HB-EGF measurement with increased HB-EGF detection sensitivity.
  • a monoclonal antibody that binds to HB-EGF or an antibody fragment thereof and a polyclonal antibody that binds to HB-EGF or an antibody fragment thereof, and an HB-EGF measurement with increased HB-EGF detection sensitivity.
  • Various monoclonal antibodies and polyclonal antibodies can be used.
  • the HB-EGF measurement method of the present invention includes a monoclonal antibody that binds to HB-EGF, or an antibody fragment thereof, and an anti-HB-EGF polyclonal antibody or the antibody fragment, and an assay method with increased HB-EGF detection sensitivity, Examples include a measurement method using an HB-EGF monoclonal antibody or the antibody fragment and an anti-HB-EGF polyclonal antibody labeled with the antibody fragment or the antibody fragment and having increased sensitivity for detecting HB-EGF.
  • Examples of the HB-EGF measurement method of the present invention include a measurement method including the following steps (a) to (d) and having increased HB-EGF detection sensitivity.
  • (A) Step of immobilizing the first anti-HB-EGF antibody (b) Step of binding a test substance containing HB-EGF (c) Enzyme, fluorescent substance, radioisotope (RI), deoxyribonucleotide (hereinafter referred to as DNA)
  • a step of binding a second anti-HB-EGF antibody labeled with at least one selected from biotin and digoxigenin (d) detecting a labeled product
  • Examples of the HB-EGF measurement method of the present invention include a measurement method including the following steps (a) to (d) and having increased HB-EGF detection sensitivity.
  • (A) Step of immobilizing anti-HB-EGF monoclonal antibody (b) Step of binding test substance containing HB-EGF to the anti-HB-EGF monoclonal antibody immobilized in step (a) (c) A step of binding an anti-HB-EGF polyclonal antibody labeled with at least one selected from an enzyme, a fluorescent substance, a radioisotope (RI), DNA, biotin and digoxigenin to the test substance containing HB-EGF (d) Detecting the labeled product of the labeled anti-HB-EGF polyclonal antibody
  • Examples of the HB-EGF measurement method of the present invention include a measurement method including the following steps (a) to (d) and having increased HB-EGF detection sensitivity.
  • (A) Step of immobilizing anti-HB-EGF monoclonal antibody (b) Step of binding test substance containing HB-EGF to the anti-HB-EGF monoclonal antibody immobilized in step (a)
  • Examples of the measurement kit of the present invention include an HB-EGF measurement kit including the following (a) and (b) with increased HB-EGF detection sensitivity.
  • Examples of the measurement kit of the present invention include an HB-EGF measurement kit including the following (a) and (b) with increased HB-EGF detection sensitivity.
  • Examples of the monoclonal antibody or the antibody fragment of the measurement method of the present invention include a monoclonal antibody that binds to HB-EGF, a monoclonal antibody that binds to secretory HB-EGF, and a monoclonal antibody that binds to secreted HB-EGF containing an EGF-like domain.
  • Antibodies, and HB-EGF 115th Phe, 122th Lys, 124th Val, 127th Leu, 129th Ala, 133th Ile, 135th His, 141st Glu and 147th Examples thereof include a monoclonal antibody that binds to at least one amino acid residue selected from Ser or the antibody fragment.
  • the monoclonal antibody or the antibody fragment includes a monoclonal antibody that inhibits the binding of HB-EGF to EGFR or the antibody fragment, a monoclonal antibody having an HB-EGF neutralizing activity or the antibody fragment, HB-EGF, Examples include monoclonal antibodies or antibody fragments that can inhibit dependent cell proliferation.
  • the monoclonal antibody or the antibody fragment more specifically includes at least one monoclonal antibody or the antibody fragment selected from the following (a) to (d).
  • C A monoclonal antibody that reacts with the same epitope to which the monoclonal antibody produced by hybridoma FERM BP-10490 reacts.
  • Hybridoma FERM BP-10490 was established on January 24, 2006 in accordance with the Budapest Treaty. National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center (1st, 1st, 1st Street, Tsukuba, Ibaraki, Japan, 305-8586, Japan) ) Is deposited internationally (International Publication No. 2007/142276).
  • Examples of the polyclonal antibody or the antibody fragment used in the method for measuring HB-EGF of the present invention include secretory HB in at least one animal species selected from human, cow, camel, horse, goat, sheep, rabbit, hamster, rat and mouse. -Polyclonal antibodies or antibody fragments obtained by immunizing with EGF.
  • HB-EGF is a growth factor of the EGF family, and includes membrane-type HB-EGF (also referred to as Pro-HB-EGF), secretory HB-EGF, membrane-bound HB-EGF bound to the cell membrane, and the like.
  • membrane-type HB-EGF also referred to as Pro-HB-EGF
  • secretory HB-EGF membrane-bound HB-EGF bound to the cell membrane, and the like.
  • Membrane-type HB-EGF is a HB-EGF that has a transmembrane domain and binds to the cell membrane, and is composed of a signal sequence, a pro region, a heparin binding domain, an EGF-like domain, a Jackson membrane domain, and an intracellular domain Say.
  • Specific examples include a polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1.
  • secretory HB-EGF refers to an extracellular domain including an EGF-like domain in which the membrane binding site of membrane HB-EGF is cleaved with a protease or the like.
  • Specific examples include a polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
  • HB-EGF bound to the cell membrane refers to HB-EGF in which secreted HB-EGF is bound to the cell membrane surface due to its heparin binding activity and electrostatic binding activity.
  • the substance to which secretory HB-EGF binds may be any substance that exists on the cell membrane and binds to secretory HB-EGF, and specifically, a polysaccharide, more preferably Examples thereof include glycosaminoglycans, and particularly preferable examples include heparan sulfate.
  • HB-EGF has an activity of binding to diphtheria toxin, EGF receptor ErbB1 or ErbB4.
  • membrane-type HB-EGF examples include the following proteins (a), (b), and (c).
  • a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1.
  • B A protein comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having an activity of binding to diphtheria toxin.
  • C A protein comprising an amino acid sequence having 80% or more homology with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having an activity of binding to diphtheria toxin.
  • Examples of secreted HB-EGF include the following proteins (a), (b), and (c).
  • A a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 3 or 4;
  • B the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 3 or 4, consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, inserted and / or added, and the EGF receptor ErbB1 or ErbB4 A protein that has an activity to bind to.
  • C A protein comprising an amino acid sequence having 80% or more homology with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, 3, or 4 and having an activity of binding to the EGF receptor ErbB1 or ErbB4.
  • DNA encoding a protein having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, 3 or 4 means a protein which can be obtained by introducing a site-specific mutation.
  • the number of amino acids to be deleted, substituted, inserted and / or added is one or more, and the number is not particularly limited. However, deletion, substitution or addition is performed by a known technique such as the above-mentioned site-directed mutagenesis. The number is as much as possible, for example, 1 to several tens, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and still more preferably 1 to 5.
  • a protein having 80% or more homology with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 2, 3 or 4 and having an activity of binding to diphtheria toxin, EGF receptor ErbB1 or ErbB4 is a sequence. At least 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, particularly preferably 97% or more, and the protein having the amino acid sequence of No. 1, 2, 3 or 4 Preferably, it is a protein having a homology of 99% or more and an activity of binding to diphtheria toxin, EGF receptor ErbB1 or ErbB4.
  • the homology value is a value calculated using a homology search program known to those skilled in the art.
  • the base sequence is BLAST [Journal of Molecular Biology (J. Mol. Biol.), 215, 403 (1990)], and the like are calculated using default parameters.
  • antibodies include monoclonal antibodies, oligoclonal antibodies, polyclonal antibodies, gene recombinant antibodies prepared by gene recombination techniques, and antibody fragments of these antibodies, as well as polyvalent antibodies that bind to multiple epitopes.
  • the recombinant antibody may be an antibody having an amino acid sequence derived from any species, and examples thereof include mouse-human chimeric antibodies, humanized antibodies, and human antibodies.
  • a monoclonal antibody is an antibody that is secreted by an antibody-producing cell of a single clone, recognizes only one epitope (also referred to as an antigenic determinant), and has a uniform amino acid sequence (primary structure) constituting the monoclonal antibody. .
  • a polyclonal antibody is an antibody mixture containing two or more monoclonal antibodies, an antibody obtained from a serum immunoimmunoglobulin fraction of an antigen-sensitized animal, an oligoclonal antibody containing several monoclonal antibodies, and Also included are multivalent antibodies comprising multivalent binding domains produced by genetic recombination techniques.
  • Epitopes include a single amino acid sequence that is recognized and bound by a monoclonal antibody, a three-dimensional structure composed of amino acid sequences, an amino acid sequence linked with sugar chains, and a three-dimensional structure composed of amino acid sequences combined with sugar chains.
  • the three-dimensional structure is a three-dimensional structure of a naturally occurring protein, and refers to a three-dimensional structure that can be constituted by a secreted protein, a protein expressed in a cell or on a cell membrane.
  • Antibody molecules are also referred to as immunoglobulins (hereinafter referred to as Ig), and human antibodies are classified into IgA1, IgA2, IgD, IgE, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 and IgM isotypes according to the difference in molecular structure. Is done. IgG1, IgG2, IgG3, and IgG4 having relatively high amino acid sequence homology are collectively referred to as IgG.
  • monoclonal antibodies that bind to secretory HB-EGF include the 63rd to 149th amino acid sequences (SEQ ID NO: 2) and the 73rd to 149th amino acid sequences (sequences) of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. No. 3) or a monoclonal antibody that binds to the 74th to 149th amino acid sequence (SEQ ID NO: 4).
  • examples of the monoclonal antibody that binds to the EGF-like domain of HB-EGF include monoclonal antibodies that bind to the 106th to 149th amino acid sequences of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • anti-HB-EGF monoclonal antibodies include monoclonal antibodies that inhibit the binding of HB-EGF and EGFR, monoclonal antibodies that bind to the binding region of secretory HB-EGF and HB-EGF receptor, and secretory HB. -Monoclonal antibodies that bind to the binding region between EGF and diphtheria toxin.
  • the anti-HB-EGF monoclonal antibody includes an antibody having neutralizing activity against secretory HB-EGF.
  • neutralizing activity means activity that suppresses the biological activity of secretory HB-EGF, and includes, for example, activity that suppresses cell growth of cells expressing HB-EGF receptor.
  • the anti-HB-EGF monoclonal antibody is preferably a monoclonal antibody that binds to an epitope containing at least one amino acid residue among the 106th to 149th amino acid residues of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1.
  • a monoclonal antibody that binds to an epitope comprising at least one amino acid residue from the 133rd to 147th amino acid residues, more preferably 115th, 122th, 124th, 125th, 127th, 129th, 133th
  • Anti-HB-EGF monoclonal antibodies used in the present invention include anti-HB-EGF mouse monoclonal antibody KM3566 (International Publication No. 2007/142276) produced by hybridoma FERM BP-10490, and anti-HB produced by hybridoma FERM BP-10491.
  • -EGF mouse monoclonal antibody KM3579 International Publication No. 2007/142276 and the like.
  • Polyclonal antibodies used in the present invention can be prepared by mixing monoclonal antibodies that bind to different epitopes, and HB-EGF proteins can be mixed with human, bovine, camel, horse, goat, sheep, rabbit, hamster, rat. And polyclonal antibodies obtained by immunizing a suitable host animal such as a mouse. It can also be produced by immunization using transgenic animals. Specific examples include an anti-HB-EGF goat polyclonal antibody (R & D Systems, cat. No. AF-259).
  • the HB-EGF measurement method of the present invention includes an immunological measurement method.
  • Immunological measurement methods include immunoassay methods, immunoblotting methods, agglutination reactions, complement binding reactions, hemolysis reactions, precipitation reactions, colloidal gold methods, chromatography methods, immunostaining methods such as immunostaining methods. Any method is included, and an immunoassay method is preferable.
  • the immunoassay method is a method for detecting or quantifying an antibody or an antigen using an antigen or an antibody with various labels, and depending on the method for labeling the antigen or antibody, a radioimmunodetection method (RIA), an enzyme immunodetection method. (EIA or ELISA), fluorescent immunodetection method (FIA), luminescent immunoassay method, electrochemical immunodetection method (ECL), flow cytometry and immuno-PCR method (hereinafter sometimes referred to as iPCR). )
  • radioisotope (RI) labels used in the RIA method include 3 H, 14 C, 32 P, 35 S, 51 Cr, 57 Co, 111 In, 125 I, 131 I, 90 Y, 64 Cu, 99 Tc, Labels such as 77 Lu or 211 At can be used.
  • any known enzyme edited by Yuji Ishikawa et al., Enzyme immunoassay, Medical School
  • HRP radish peroxidase
  • ALP alkaline phosphate
  • Luc luciferase
  • ⁇ Gal ⁇ -galactosidase
  • TSA tyramide signal amplification
  • DIG digoxigenin
  • a reagent for detecting an enzyme label for example, for HRP, 2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), tetramethylbenzidine (TMB), orthophenylenediamine, etc.
  • ABTS 2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid
  • TMB tetramethylbenzidine
  • orthophenylenediamine etc.
  • a fluorescent substrate such as hydroxyphenylhydroxyphenylpropionic acid or hydroxyphenylacetic acid, or a luminescent substrate such as luminol is ALP
  • a substrate for absorbance measurement such as 4-nitrophenyl phosphate, 4-methylun Examples thereof include fluorescent substrates such as berylferyl phosphate.
  • luminescent / fluorescent labels examples include luminescent materials such as acridinium esters and lophine, and fluorescent materials such as fluorescein isothiocyanate (FITC), tetramethylrhodamine isothiocyanate (RITC), Cy5, and PE.
  • luminescent materials such as acridinium esters and lophine
  • fluorescent materials such as fluorescein isothiocyanate (FITC), tetramethylrhodamine isothiocyanate (RITC), Cy5, and PE.
  • the label used in Immuno-PCR may be either DNA or RNA nucleic acid as long as it can be amplified by PCR reaction, but preferably has an oligonucleotide length of 30, 40, 50, 60, 70 or 80 bases or more.
  • DNA (or polynucleotide) such as pUC19, pBR322, pBluescript (pBS) vector, and aptamer can also be used.
  • pBS pBluescript
  • a single-stranded or double-stranded DNA label having a length of 500, 400, 300, or 200 bases or less can be used.
  • Specific examples of the DNA include the DNA sequences shown in SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6.
  • Any method can be used for preparing an antibody DNA label as long as it is an existing labeling method. For example, binding via an amino group (solulin TM , cat. No. A9202-001), via an SH group And binding (Japan patent publication, H3-167474).
  • avidin or streptavidin is bound to a biotinylated antibody
  • DNA labeled with biotin is detected for detection, or a protein A-streptavidin fusion protein is bound to the antibody and then labeled with biotin.
  • it can also be labeled by associating an antibody with dendritic polynucleotide (US Pat. No. 6,117,631) to which many DNAs are bound.
  • detection reagents in the PCR reaction include ethidium bromide (EtBr), TaqMan probe, and cyber green.
  • the HB-EGF measurement method of the present invention is to increase the sensitivity of HB-EGF measurement using an anti-HB-EGF monoclonal antibody and a polyclonal antibody, and using the label and / or detection method used in the above-described immunoassay method.
  • concentration of HB-EGF in healthy persons and patient samples can be measured.
  • the HB-EGF measurement method of the present invention includes an anti-HB-EGF monoclonal antibody and a polyclonal antibody, and at least one labeling selected from an enzyme, a fluorescent substance, a radioisotope (RI), DNA, biotin, and digoxigenin.
  • HB-EGF measurement method with increased HB-EGF detection sensitivity.
  • an HB-EGF monoclonal antibody and an anti-HB-EGF polyclonal antibody labeled with at least one selected from an enzyme, a fluorescent substance, a radioisotope (RI), DNA, biotin, and digoxigenin are used.
  • HB-EGF measurement method with increased EGF detection sensitivity HB-EGF measurement method with increased HB-EGF detection sensitivity using anti-HB-EGF monoclonal antibody and anti-HB-EGF polyclonal antibody labeled with DNA Can be mentioned.
  • LLOQ is 100 pg / mL, 50 pg / mL, 40 pg / mL, 30 pg / mL, 20 pg / mL, 10 pg / mL, 9 pg / mL, 8 pg / mL, 7 pg.
  • the detection sensitivity is preferably at least 6 / mL, 6 pg / mL, or 5 pg / mL.
  • “increased HB-EGF detection sensitivity” means that the HB-EGF detection sensitivity is increased as compared with the conventional method combining anti-HB-EGF monoclonal antibodies.
  • a measurement method in the immunoassay method there are a competitive method, a sandwich method (Immunology Illustrated 5th edition, Nankodo), etc., preferably a sandwich method.
  • the sandwich method the target substance in the test solution bound by the antigen-antibody reaction and the first anti-HB-EGF antibody are reacted simultaneously or separately with the second anti-HB-EGF antibody, and the target substance in the test solution is A method for detection or quantification.
  • the first antibody and the immobilized antibody are the first antibody adsorbed on an appropriate support and the HB-EGF in the test sample is immobilized (or also referred to as immobilization).
  • the second antibody, the detection antibody and the labeled antibody are antibodies labeled with an appropriate label and bind to HB-EGF immobilized on the first antibody.
  • a labeled avidin that binds to a biotinylated antibody that binds to the immobilized HB-EGF.
  • any of a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, and the antibody fragment can be used, and either antibody is used as the first antibody or the second antibody. be able to.
  • the first antibody is a monoclonal antibody
  • the second antibody is a polyclonal antibody.
  • EGFR family extracellular domain proteins (ErbB1, ErbB4) that specifically bind to HB-EGF, diphtheria toxin (DT), and the detoxified recombinant protein CRM197 or the like can also be used.
  • DT diphtheria toxin
  • CRM197 detoxified recombinant protein CRM197 or the like
  • a DNA aptamer that specifically binds to HB-EGF can also be used.
  • the HB-EGF measurement method of the present invention is a sandwich method using a first antibody that binds to the EGF-like domain, a second antibody that binds to a different epitope from the first antibody, or a second antibody that binds to a plurality of epitopes.
  • An HB-EGF measurement method may be mentioned.
  • HB-EGF containing the EGF-like domain can be specifically immobilized. Furthermore, after the HB-EGF containing the EGF-like domain is immobilized, a polyclonal antibody is used as a detection antibody, so that a variant of HB-EGF containing the EGF-like domain and an endogenous HB-EGF binding molecule Aggregates with HB-EGF can be detected.
  • the HB-EGF containing the EGF-like domain is represented by HB-EGF, which is a partial fragment of the amino acid sequence from the 20th to the 149th amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, including the EGF-like domain.
  • HB-EGF comprising an amino acid sequence, and a modified sugar chain of HB-EGF containing an EGF-like domain.
  • HB-EGF binding molecules includes polysaccharides such as heparin and heparan sulfate, proteoglycans to which the polysaccharide is bound, HB-EGF binding proteins such as EGF receptor, etc., and HB-EGF binding An association with any molecule is also included as long as the molecule has activity.
  • the first antibody that binds to the EGF-like domain may be any antibody as long as it binds to the EGF-like domain.
  • an antibody that inhibits the binding of HB-EGF to EGFR, EGF- an antibody that binds to a like domain and has HB-EGF neutralizing activity an antibody that binds to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2; an antibody that binds to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3; an amino acid represented by SEQ ID NO: 4
  • Examples of the second antibody of the measurement method of the present invention include polyclonal antibodies and multivalent antibodies that bind to a plurality of epitopes. Oligoclonal antibodies including several monoclonal antibody clones and multivalent antibodies including a multivalent binding domain are also included. Can be mentioned.
  • a monoclonal antibody is immobilized as a first antibody, HB-EGF is bound, and then a polyclonal antibody labeled as a second antibody is reacted to react with HB-EGF.
  • Examples include a method for detecting or quantifying the amount.
  • an anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566 (International Publication No. 2007/142276) (hereinafter sometimes abbreviated as KM3566) is adsorbed and immobilized on the surface of a suitable fixing carrier. Immobilization of the anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566 is carried out by diluting the antibody into phosphate buffered saline (hereinafter referred to as PBS), bringing it into contact with the surface of a fixed carrier, and reacting at room temperature for 1 hour. be able to. After the reaction, the plate is washed 3 times with PBS containing tween 20 (hereinafter sometimes referred to as a washing buffer).
  • PBS phosphate buffered saline
  • the protein binding ability on the surface of the fixed carrier is blocked.
  • a blocking buffer PBS containing 1% bovine serum albumin (hereinafter abbreviated as BSA) or casein is used.
  • BSA bovine serum albumin
  • the blocking treatment can be performed by reacting at room temperature for 1 hour or more. After the reaction, it is washed 3 times with a washing solution.
  • the anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566 is brought into contact with the test solution.
  • a test solution such as serum
  • PBS containing 3% Heterophilic Blocking Reagent 1 (Scantibodies Laboratory, Cat. No. 3KC534-075) (hereinafter abbreviated as HBR-1) and 1% casein Is used.
  • HBR-1 is a reagent that inhibits non-specific binding by a heterophilic antibody in a test solution.
  • test solution is not limited as long as it contains HB-EGF, such as plasma, serum, ascites, urine, feces, tissue fluid and culture fluid.
  • HB-EGF such as plasma, serum, ascites, urine, feces, tissue fluid and culture fluid.
  • the contact between the anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566 and the test solution can be performed by reacting at room temperature for 1 hour. After the reaction, it is washed 3 times with a washing solution. At this time, HB-EGF present in the test solution specifically binds to the previously immobilized anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566, so that it is immobilized on the immobilization carrier via the anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566. Is done.
  • the carrier on which HB-EGF is immobilized contains a DNA-labeled anti-HB-EGF polyclonal antibody (R & D Systems, Cat. No. AF-259) (hereinafter sometimes abbreviated as DNA-PolyAb).
  • DNA-PolyAb a DNA-labeled anti-HB-EGF polyclonal antibody
  • Contact with solution Contact between the carrier on which secretory HB-EGF is immobilized and DNA-PolyAb can be performed by reacting at room temperature for 1 hour.
  • DNA-PolyAb is bound to the fixed carrier via the anti-HB-EGF monoclonal antibodies KM3566 and HB-EGF that are bound in advance, and the binding amount of the DNA-PolyAb increases the amount of HB-EGF in the biological sample. Will be reflected.
  • DNA-PolyAb can be measured, and the amount of HB-EGF in the test solution can be measured.
  • the amount of bound DNA-PolyAb can be measured by quantifying the amount of DNA.
  • the carrier on which DNA-PolyAb is immobilized is brought into contact with a dithiothritol (DTT) solution.
  • DTT dithiothritol
  • the DNA is eluted by contact with DTT solution at 37 ° C. for 30 minutes, and the eluted DNA is transferred to a PCR tube or a PCR plate.
  • the eluted DNA is mixed with a PCR-related reagent (DNA polymerase, Reference Dye, primer, fluorescent probe, etc.), and then a PCR reaction is performed.
  • a PCR-related reagent DNA polymerase, Reference Dye, primer, fluorescent probe, etc.
  • the calibration curve is prepared by serially diluting several solutions containing HB-EGF whose concentration is known as a standard substance, and performing the sandwich method described above together with the test solution. -It can be obtained by confirming the correlation with EGF concentration.
  • Examples of diseases in which HB-EGF is enhanced include cancer, heart disease, arteriosclerosis and the like.
  • cancers involving HB-EGF include solid cancers such as breast cancer, liver cancer, stomach cancer, colon cancer, pancreatic cancer, bladder cancer, ovarian cancer, and ovarian germ cell tumor.
  • cancer types such as leukemia (acute myeloid leukemia, T cell leukemia, etc.), lymphoma, hematopoietic cell-derived cancer such as myeloma (blood cancer, hematological cancer, blood cancer) and the like can be mentioned.
  • a method of examining a disease patient whose secreted HB-EGF is enhanced for example, it can be performed as follows.
  • the amount of HB-EGF in the healthy person's living body is quantified in advance.
  • secreted HB-EGF is quantified in a test solution collected from the living body of a patient with a disease in which HB-EGF is enhanced by the same method as described above.
  • the amount of HB-EGF in the test solution of healthy subjects and patients is compared. When the abundance of HB-EGF in the patient's test liquid is increased compared to that of healthy subjects, it can be determined that the disease is HB-EGF-related disease.
  • a sample obtained by concentrating and purifying a biological sample collected from a healthy person and a patient using heparin resin, HB-EGF binding protein or the like can also be used in the HB-EGF measurement system of the present invention.
  • the test solution to be measured is not limited as long as it contains secretory HB-EGF, such as blood, plasma, serum, pancreatic juice, urine, feces, tissue fluid, and culture fluid.
  • secretory HB-EGF such as blood, plasma, serum, pancreatic juice, urine, feces, tissue fluid, and culture fluid.
  • the prognosis of a patient suffering from a disease in which HB-EGF is enhanced can be examined.
  • a disease in which secretory HB-EGF is enhanced can be examined by the following method.
  • a biological sample of a patient is periodically collected, and HB-EGF in the biological sample is measured by the method for measuring HB-EGF of the present invention.
  • the amount of HB-EGF has increased compared to the previous time, it can be determined that the patient's condition has deteriorated. If the amount of HB-EGF has decreased compared to the previous time, It can be determined that the condition has improved.
  • a drug for administration to patients with various diseases can be selected using the measurement method of the present invention.
  • a drug to be administered to a patient with a disease in which HB-EGF is enhanced can be selected by the following method. Biological samples of patients who are regularly administered with various drugs are collected, and HB-EGF is measured by the method of the present invention.
  • the amount of HB-EGF has increased compared to the previous time, it can be determined that the drug being administered to the patient has not responded to the patient, and the amount of HB-EGF has decreased compared to the previous time. If it is, it can be determined that the drug administered to the patient is responding to the patient.
  • the method of the present invention is constituted by a combination of instruments or reagents. If a substance that is essentially the same as each component described below or a part thereof is essentially the same is included, Different forms are included in the method of the present invention.
  • Reagents include anti-HB-EGF monoclonal antibody and DNA-labeled anti-secretory HB-EGF polyclonal antibody (DNA-PolyAb). If necessary, dilution of test solution, antibody-immobilized solid phase, reaction buffer Also included are liquids, washing liquids, labeled detection reagents, and standard substances such as secretory HB-EGF.
  • Examples of the diluted solution of the test solution include an aqueous solution containing a protein such as BSA or casein in a surfactant or buffer.
  • Examples of the shape of the solid phase include fine particles such as tubes, beads, plates, latex, and sticks.
  • Examples of the material used for the solid phase include polystyrene, polycarbonate, polyvinyl toluene, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, nylon, polymethacrylate, gelatin, agarose, cellulose, polyethylene terephthalate, and other polymer materials, glass, ceramics, and the like. Metal etc. are mentioned.
  • Examples of the method for immobilizing the monoclonal antibody KM3566 that binds to HB-EGF include known methods such as a physical method and a chemical method, or a combination thereof.
  • a 96-well immunoassay microterplate made of polystyrene is obtained by immobilizing a monoclonal antibody KM3566 that binds to HB-EGF on a hydrophobic solid phase.
  • the reaction buffer may be any one as long as it provides a solvent environment for the binding reaction between the antibody-immobilized solid phase anti-HB-EGF monoclonal antibody KM3566 and HB-EGF in the biological sample. , Surfactants, buffers, buffers such as proteins such as BSA or casein, preservatives, stabilizers, reaction accelerators, and the like.
  • the cleaning liquid examples include buffer agents such as phosphoric acid, tris (trishydroxymethylaminomethane), good buffers such as HEPES and MOPS, and surface activities such as tween 20, 40, 60, 80 and triton-TMX-70.
  • buffer agents such as phosphoric acid, tris (trishydroxymethylaminomethane), good buffers such as HEPES and MOPS, and surface activities such as tween 20, 40, 60, 80 and triton-TMX-70.
  • Agents salts such as NaCl, KCl and ammonium sulfate, proteins such as BSA and casein, preservatives such as sodium azide, denaturing agents such as guanidine hydrochloride, urea and sodium dodecyl sulfate and polyethylene glycol, carboxymethylcellulose, dextran sulfate and chondroitin sulfate
  • a solution containing at least one kind of stabilizer such as.
  • a cleaning solution composed of 0.15 mol / L sodium chloride, 0.05% tween 20 and 10 mmol / L PBS pH 7.4 (hereinafter abbreviated as tween-PBS), 0.15 mol / L chloride.
  • tween-PBS a cleaning solution
  • tween-TBS a cleaning solution
  • a blocking reagent such as HBR-1 is also included as an additive in order to suppress nonspecific reaction due to the heterophilic antibody in the test solution.
  • DNA-labeled anti-HB-EGF polyclonal antibodies are labeled with a labeling enzyme such as horseradish peroxidase (HRP), bovine intestinal alkaline phosphatase, ⁇ -galactosidase, buffer, BSA or casein. A mixture of such a protein and a preservative is used.
  • HRP horseradish peroxidase
  • bovine intestinal alkaline phosphatase bovine intestinal alkaline phosphatase
  • ⁇ -galactosidase buffer
  • BSA casein
  • a mixture of such a protein and a preservative is used.
  • a DNA sequence used for DNA labeling a publicly known sequence with good amplification efficiency can be used.
  • a substrate for absorption measurement such as tetramethylbenzidine or orthophenylenediamine, hydroxyphenylhydroxyphenylpropionic acid or hydroxy
  • the fluorescent substrate such as phenylacetic acid or the luminescent substrate such as luminol is alkaline phosphatase
  • examples include an absorbance measurement substrate such as 4-nitrophenyl phosphate, and a fluorescent substrate such as 4-methylumbelliferyl phosphate.
  • SYBR Green I detection, Taqman probe detection, and the like can be mentioned as methods.
  • Standard substances include commercially available recombinant HB-EGF protein manufactured by R & D Systems.
  • Example 1 Construction of HB-EGF quantification method by ELISA method Construction of HB-EGF assay using anti-HB-EGF mouse monoclonal antibody as solid phase antibody and anti-HB-EGF goat polyclonal antibody as detection antibody
  • Recombinant human HB-EGF (Cat. No. 259-HE-050, R & D Systems) was used as the HB-EGF standard substance. Standard curve concentrations were 25, 50, 100, 250, 500, 1000, 2000, 3000 and 5000 pg / mL HB-EGF. Each sample was diluted 5-fold with PBS containing 1% HBR-1 (Cat. No. 3KC534, SCANTIBODIES Laboratory) and 1% Casein. The operation method is shown below.
  • test solution or standard curve sample 100 ⁇ L was added to each well and incubated at room temperature for 1 hour. Thereafter, each well was washed with a washing solution three times.
  • biotin-labeled goat anti-human HB-EGF antibody Human HB-EGF Biotinylated Antibody, Cat. No. BAF259, R & D Systems
  • a blocking solution 100 ⁇ L was added to each well. And incubated at room temperature for 1 hour. Thereafter, each well was washed with a washing solution three times.
  • High Sensitivity Streptavidin-HRP (Cat. No. 21130, Thermo Fisher Scientific) was prepared using a blocking solution, and 100 ⁇ L was added to each well and incubated at room temperature for 1 hour. Next, each well was washed with a washing solution three times.
  • the standard curve was prepared by plotting the standard curve sample concentration and OD450 and regressing the 4-parameter equation.
  • SOFTmaxPRO Natural Molecular Devices
  • FIG. 1A shows a standard curve created using the constructed ELISA method.
  • the HB-EGF concentration in the serum from healthy subjects and ovarian cancer patients was measured, and both were below the lower limit of quantification (100 pg / mL).
  • HB-EGF concentration measurement kit Human HB-EGF DuoSet Development kit (R & D Systems, Cat. No. DY259) sold by R & D, 9 female healthy human sera (Uniglobe Research Corporation) The concentration of HB-EGF was measured in serum (Bioreclamation) derived from ovarian cancer patients.
  • Reagent Diluent [TBS (tris-buffered saline) containing 1% BSA]
  • 31.25, 62.5, 125, 250, 500, 1000 and 2000 pg / mL HB-EGF standard curve samples were prepared at the time of use. did.
  • a detection antibody solution (0.4 ⁇ g / mL goat anti-human HB-EGF) prepared using an antibody (attached to the kit), an enzyme, and PBS and a reagent diluent (0.4 ⁇ g / mL goat anti-human HB-EGF) 100 ng / mL biotinylated goat anti-human HB-EGF) and enzyme solution [Streptavidin HRP (High Sensitiveity Streptavidin-HRP; Cat. No. 21130, Thermo), diluted 8000 times, Thermo.
  • HRP High Sensitiveity Streptavidin-HRP
  • SpectraMaxM2e (Nippon Molecular Device Co., Ltd.) was used as the measuring instrument, and the analysis was performed in the same manner as in Example 1.1 described above.
  • the measured value of the unknown concentration sample was calculated from a standard curve measured on the same plate.
  • the quantitative range was 31.25 pg / mL to 2000 pg / mL.
  • the sample that was less than the lower limit of quantification (31.25 pg / mL) was treated as 31.3 pg / mL.
  • Significant differences between healthy human serum (9 cases) and ovarian cancer patient serum (10 cases) were tested by Welch's t test. For statistical analysis, Microsoft Excel was used.
  • FIG. 1B The result is shown in FIG. 1B.
  • 5 out of 9 healthy human sera and 5 out of 10 ovarian cancer patient sera reached the lower limit of quantification (31.25 pg / mL).
  • the average values of HB-EGF concentrations in the serum of healthy subjects and serum of ovarian cancer patients were 86.0 pg / mL and 199 pg / mL, respectively.
  • Welch's t-test there was no statistically significant difference between the two groups of healthy human serum and ovarian cancer patient serum.
  • SEQ ID NO: 5 An 80-mer single-stranded DNA (SEQ ID NO: 5) was labeled with an anti-HB-EGF goat polyclonal using a labeling kit Antibody-Oligonucleotide All-in-One TM Conjugation Kit (Cat. No. A-9202-001, Soling). Conjugated to antibody.
  • detection antibody solution 100 ⁇ L of 0.02 ⁇ g / mL detection antibody (detection antibody solution) diluted with a blocking buffer was added to each well, incubated at room temperature for 1 hour, and each well was washed three times with a washing solution.
  • the standard curve was created by plotting the standard curve sample concentration and the Ct value and regressing the 4-parameter equation.
  • SOFTmaxPRO Natural Molecular Devices
  • FIG. 2 shows a standard curve created using the constructed immuno-PCR method. As shown in FIG. 2, it was revealed that the lower limit of quantification of immuno-PCR was 5 pg / mL. Therefore, it was revealed that the measurement system for HB-EGF by this immuno-PCR method has a very high detection sensitivity compared to the sandwich ELISA method and a commercially available HB-EGF measurement kit.
  • RE (%) (measured value ⁇ nominal value) / nominal value ⁇ 100
  • CV (%) standard deviation / average measured value ⁇ 100
  • Example 5 Verification of specificity of measurement object in immuno-PCR method
  • the specificity of iPCR constructed in Example 2 to a related substance was verified.
  • the iPCR was performed in the same manner as in Example 2, and the epidermal growth factor (EGF) (Invitrogen, Cat. No. 13247-051), hepatocyte growth factor (HGF) (R & D Systems, Cat. 294-HG), transforming growth factor-alpha (TGF- ⁇ ) (R & D Systems, Cat. No. 239-A) and HB-EGF were measured.
  • EGF, HGF and TGF- ⁇ prepared at 7 points from 5 to 200 pg / mL were measured using the iPCR of Example 2 together with HB-EGF.
  • EGF and TGF- ⁇ which are EGF family proteins as well as HB-EGF
  • HGF which is a heparin-binding protein like HB-EGF
  • EGF, HGF, and TGF- ⁇ at high concentrations of 1 ⁇ g / mL were measured by the same iPCR, but no change in Ct value was observed.
  • Example 2 does not intersect with similar growth factors and can specifically detect HB-EGF.
  • Example 6 Measurement of HB-EGF in Serum of Healthy Persons and Ovarian Cancer Patients Using Immuno-PCR Method Using the iPCR described in Example 2, the concentration of HB-EGF in the serum of healthy persons and ovarian cancer patients was measured. In addition, when the measured value was less than the lower limit of quantification (5 pg / mL), the measured concentration of the sample was 5 pg / mL.
  • 20 samples of ovarian cancer patient serum obtained from Bioreclamation and 20 samples of healthy human (female) serum obtained from Uniglobe Research Corporation were used.
  • FIG. 4 shows the results of measuring the HB-EGF concentration in the serum of healthy females and ovarian cancer patients.
  • the average values of the measured values of 20 healthy female sera and 20 ovarian cancer patient sera were 5.36 pg / mL and 28.6 pg / mL, respectively.
  • P ⁇ 0.05 was confirmed, and it was confirmed that there was a statistically significant difference between the two groups.
  • Example 7 Construction of the HB-EGF quantification method by the Immuno-PCR method
  • the system has been changed to the TaqMan (registered trademark) PCR method, which is considered to be more specific than the PCR method using the SYBR (registered trademark) dye. It was investigated.
  • HB-EGF was carried out in the same manner as iPCR in Example 2 except for the labeled DNA sequence of the detection antibody (SEQ ID NO: 6), the concentration of the detection antibody solution (0.01 ⁇ g / mL), and the PCR reaction conditions (described below). was measured.
  • the PCR reaction was performed using TaqMan (registered trademark) Fast Advanced Master Mix (Cat. No. 4366596, Applied Biosystems) 27.54 ⁇ L, Forward primer (SEQ ID NO: 10) (Invitrogen) (100 ⁇ M) mer (100 ⁇ Mre) 0.90 ⁇ L 0.90 ⁇ L No. 11) (Invitrogen) (100 ⁇ M) 0.42 ⁇ L, TaqMan (registered trademark) probe (SEQ ID NO: 12) (Applied Biosystems) (2 ⁇ M) 1.14 ⁇ L A PCR premix solution was prepared and used.
  • the PCR reaction was performed under the following conditions. (Preheat: 1 cycle): 50 ° C. for 120 seconds, 95 ° C. for 20 seconds (reaction: 35 cycles): 95 ° C. for 1 second, 65 ° C. for 30 seconds
  • FIG. 5 shows a standard curve of iPCR using the TaqMan (registered trademark) PCR method.
  • SEQ ID NO: 5 Shows the base sequence of label DNA1.
  • SEQ ID NO: 6 This shows the base sequence of label DNA2.
  • SEQ ID NO: 7 This shows the base sequence of Fw primer.
  • SEQ ID NO: 8 This shows the base sequence of Fw primer 2.
  • SEQ ID NO: 9 Shows the base sequence of Re primer.
  • SEQ ID NO: 10 This shows the base sequence of Fw primer.
  • SEQ ID NO: 11 Shows the base sequence of Re primer.
  • SEQ ID NO: 12 This shows the base sequence of TaqMan (registered trademark) probe.

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Abstract

 本発明は、高感度かつ特異的なヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子(HB-EGF)濃度測定法を提供することを課題とする。本発明は、HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片およびHB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片を用い、かつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGFの測定方法に関する。

Description

HB-EGFの測定方法
 本発明は、ヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子(heparin binding epidermal growth factor-like growth factor;以下、HB-EGFと称す)の測定方法に関する。
 HB-EGFは、1992年にヒトマクロファージ様細胞株U-937の培養上清より精製、単離され、cDNAがクローニングされた(非特許文献1)。HB-EGFは、epidermal growth factor(EGF)ファミリーに保存されている6つのシステインを持つことからEGFファミリーに属しており、EGF receptor(EGFR)(ErbB1)とErbB4に結合し、線維芽細胞(BALB3T3)、平滑筋細胞(Bovine aortic smooth muscle cell)及びケラチノサイトに対して増殖促進活性を有する。
 膜型HB-EGFが細胞表面でプロテアーゼによって切断されると、EGF様ドメインを含む細胞外ドメインが遊離されて、分泌型HB-EGFを生じる。分泌型HB-EGFは、表皮細胞、心筋細胞、血管内皮細胞、平滑筋細胞またはマクロファージなど種々の組織、細胞より分泌され、細胞の増殖、分化または炎症反応などに関与する。また、膜型HB-EGFはジフテリアトキシンレセプター(DTR)として機能し、ジフテリアトキシン(DT)の細胞内への進入に関与している(非特許文献2)。
 これまでに乳癌、肝癌、胃癌、膵癌、膀胱癌または卵巣癌等の種々の癌でHB-EGFの高発現が報告されており(非特許文献3~6)、また、HB-EGFが癌の増殖に重要な因子であることが報告されている(非特許文献7、8)。
 非特許文献7には、ヌードマウスにヒト卵巣癌細胞株を移植するモデル系において、HB-EGF特異的なsmall interference RNA(siRNA)が導入された細胞株は腫瘍増殖が低下すること、またHB-EGFの特異的阻害剤であるジフテリアトキシン変異体CRM197を細胞株移植マウスに投与すると、顕著な腫瘍増殖阻害効果が認められることが報告されている。
 また、非特許文献8には、膀胱癌の細胞株にHB-EGF遺伝子を導入した株では、in vitroにおいて増殖速度、コロニー形成能、VEGF発現およびCyclinD1発現の亢進が認められ、またin vivoにおいてもヌードマウスにおける造腫瘍性の亢進や腫瘍血管新生の亢進が認められることが報告されている。
 このような変化は膜型HB-EGFまたは分泌型HB-EGF遺伝子を発現させた場合にのみ認められ、プロテアーゼ抵抗性膜型HB-EGF遺伝子を強制発現させた場合には認められなかった。従って、分泌型HB-EGFは卵巣癌や膀胱癌において腫瘍増殖に関わる重要な因子である可能性が示唆されている。
 臨床検体におけるHB-EGFの発現に関しては、非特許文献9には卵巣癌患者の癌組織と腹水において、EGFファミリーのうちHB-EGFのみが発現亢進しており、さらにHB-EGF高発現の患者は低発現の患者に比べて予後が悪いことが報告されている。
 以上のように、特に、卵巣癌では、分泌型HB-EGFがオートクラインまたはパラクラインの機序により癌の増殖に関与していることが知られている。
 HB-EGFに特異的に反応性する抗HB-EGF抗体として10種類のポリクローナル抗体[R&D Systems社製、Calbiochem社製、Adipobioscience社製、Abcam社製(2種類)、Santa Cruz Biotechnology社製(5種類)]及び6種類のモノクローナル抗体[R&D Systems社製(2種類)、Abcam社製(2種類)、Santa Cruz Biotechnology社製(2種類)]が市販されている。
 また、HB-EGFに特異的に反応する抗HB-EGFモノクローナル抗体が複数報告されている(特許文献1、2、3および4)。ヒトHB-EGFをマウスに免疫することで確立された抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体KM3566は、分泌型HB-EGFのEGFRへの結合を中和することが報告されている(特許文献1および非特許文献10)。
 HB-EGFを測定する方法については、HB-EGF特異的に結合する抗体またはジフテリアトキシンを用いて定量する方法が知られている。非特許文献7ではヘパリン結合担体と放射標識したジフテリアトキシンを用いて、卵巣癌腹水中のHB-EGF濃度が定量されている。
 非特許文献11には、血清中HB-EGF濃度測定法として、血清サンプルのへパリンカラム濃縮による前処理と組み合わせたサンドイッチ enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)法が報告されている(非特許文献11)。
 非特許文献12には、血清中HB-EGF濃度測定法として、競合ELISAが報告されている。非特許文献13、14には、血清中及び尿中HB-EGF濃度の測定方法が報告されており、測定には、血清サンプルや尿サンプルをプレートに直接固相化したELISA法が使用されている。
 非特許文献15には、R&D Systems社が販売しているHB-EGF測定キット(DuoSet(登録商標) ELISA Development kit,cat.No.DY259)を用いて血清中及び腹水中HB-EGF濃度を測定した結果が報告されている。
 一方、抗原特異的抗体を用いたELISA法とpolymerase chain reaction(PCR)法を組み合わせたimmuno-PCR法が知られている(特許文献5および非特許文献16-20)。
国際公開第2007/142276号 国際公開第2007/142277号 国際公開第2008/047914号 国際公開第2009/040134号 米国特許第5,665,539号明細書
Science,Vol.251,936,1991 Cell,Vol.69,1051,1992 Breast Cancer Res.Treat.,Vol.67,81,2001 Oncol.Rep,Vol.8,903,2001 Biochem.Biophys.Res.Commun.,Vol.202,1705,1994 Cancer Research,Vol.61,6227,2001 Cancer Research,Vol.64,5720,2004 Cancer Research,Vol.64,5283,2004 Clin.Cancer Res.,Vol.11,4783,2005 Clin.Cancer Res.,Vol.17,6733,2011 Biochem.Biophys.Res.Commun.Vol.246(3),783,1998 Growth Factors,Vol.28(2),98,2010 J.Urol.,Vol.164(6),2112,2000 J.Urol.,Vol.158(5),1983,1997 Anticancer Research,Vol.31(7),2553,2011 Science,258,120-122,1992 Nucleic Acuds Research,23,522-529,1996 Journal of Immunological Methods,Vol.304,107,2005 Anal.Biochem.,Vol.281(2),230,2000 Nature Protocols,2,1918-1930,2007
 既存のHB-EGF測定系は、感度や特異性が低いため、患者組織中のHB-EGFを適切に測定、評価することができていない。よって、本発明は、高感度かつ特異的なHB-EGF濃度の測定法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片およびHB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片を用いることによりHB-EGF検出感度が増加することを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明は、以下の通りである。
1.ヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子(以下、HB-EGFと記す)に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片およびHB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片を用い、かつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGFの測定方法。
2.前記HB-EGFが、分泌型HB-EGFである、前項1に記載のHB-EGF測定方法。
3.前記分泌型HB-EGFが、EGF-likeドメインを含む分泌型HB-EGFである、前項2に記載のHB-EGF測定方法。
4.HB-EGF検出感度が、測定最下限値(Lower Limit of Quantification、以下、LLOQと記す)が100pg/mL以上となる検出感度である、前項1~3のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
5.前記HB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片が、酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、deoxyribonucleotide(DNA)、ビオチンおよびジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つで標識化されている、前項1~4のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
6.前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片である、前項1~5のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
7.前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、分泌型HB-EGFのEGF-likeドメインに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片である、前項6に記載のHB-EGF測定方法。
8.前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、配列番号1で表されるアミノ酸配列の115番目のPhe、122番目のLys、124番目のVal、127番目のLeu、129番目のAla、133番目のIle、135番目のHis、141番目のGluおよび147番目のSerから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片である、前項1~7のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
9.前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、HB-EGFのepidermal growth factor receptor(以下、EGFRと記す)への結合を阻害するモノクローナル抗体または該抗体断片である、前項1~8のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
10.前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、下記(a)~(d)から選ばれる少なくとも1つのモノクローナル抗体または該抗体断片である、前項1~9のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
(a)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体と競合してHB-EGFに結合するモノクローナル抗体
(b)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体が反応するエピトープを含むエピトープに反応するモノクローナル抗体
(c)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体が反応するエピトープと同じエピトープに反応するモノクローナル抗体
(d)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体
11.前記ポリクローナル抗体または該抗体断片が、ヒト、ウシ、ラクダ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ウサギ、ハムスター、ラットおよびマウスから選ばれる少なくとも1つの動物種から得られるポリクローナル抗体または該抗体断片である、前項1~10のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
12.前記ポリクローナル抗体または該抗体断片が、分泌型HB-EGFを免疫して得られたポリクローナル抗体または該抗体断片である、前項1~11のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
13.以下の(a)~(d)の工程を含む前項1~12のいずれか1に記載のHB-EGF測定方法。
(a)抗HB-EGFモノクローナル抗体を固相化する工程
(b)工程(a)で固相化した前記抗HB-EGFモノクローナル抗体にHB-EGFを含む被検物質を結合させる工程
(c)前記HB-EGFを含む被検物質に標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体を結合させる工程
(d)前記標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体の標識物を検出する工程
14.以下の(a)および(b)を含むHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定キット。
(a)抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片
(b)DNAで標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片
 本発明によれば、抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片および抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片を用いて、かつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法、抗HB-EGFモノクローナル抗体および標識化抗HB-EGFポリクローナル抗体を用い、かつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法、分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片および分泌型HB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片を用い、かつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法、ならびに該測定方法の検出をpolymerase chain reaction(PCR)を利用してシグナルを増幅することを特徴とする、高感度かつ特異的なHB-EGF濃度測定法を提供することができる。
 本発明のHB-EGF測定方法は、抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片および抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片を用いることにより、バックグラウンドを効果的に減少させることができるため、従来の方法である、サンドイッチELISA法、市販のHB-EGF測定キットまたは2つの抗HB-EGFモノクローナル抗体を組み合せた方法と比較して、高い検出感度でHB-EGFを検出することができる。
図1Aは、固相抗体に抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体、検出抗体に抗HB-EGFヤギポリクローナル抗体を用いたELISA系における標準曲線を示す。横軸はHB-EGF濃度(pg/mL)、縦軸はOD450の吸光度を示す。 図1Bは、HB-EGF ELISA測定系(市販キット)において、健常人および卵巣癌患者由来血清サンプル中のHB-EGF濃度を測定した結果を示す。各ドットが1つのサンプルを示す。 図2は、immuno-PCR法を用いたHB-EGF濃度測定系の標準曲線を示す。縦軸はCt値(threshold cycle)を、横軸はHB-EGF濃度(pg/mL)を示す。 図3は、immuno-PCR法における測定対象物の特異性の結果を示す。縦軸はCt値(threshold cycle)を、横軸は各増殖因子リガンドの濃度(pg/mL)を示す。◆はHB-EGF、■はEGF、▲はHGFおよび×はTGF-αを示す。 図4は、immuno-PCR法を用いた健常人及び卵巣癌患者血清中HB-EGFの測定結果を示す。女性健常人血清20例及び卵巣癌患者血清20例の測定値を算出しプロットした。各プロットはそれぞれ1検体を示す。なお、測定値が定量下限(5pg/mL)未満であった場合は、その試料の測定濃度は5pg/mLとした。平均値は横棒で示した。 図5は、immuno-PCR法を用いたHB-EGF濃度測定系の標準曲線を示す。縦軸はCt値(threshold cycle)を、横軸はHB-EGF濃度(pg/mL)を示す。
 本発明のHB-EGF測定方法は、HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片およびHB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片を含みかつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法であり、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体は種々のものを用いることができる。
 本発明のHB-EGF測定方法としては、HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片および抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片を用い、かつHB-EGF検出感度が増加した測定方法、抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片よび標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片を用い、かつHB-EGF検出感度が増加した測定方法が挙げられる。
 本発明のHB-EGF測定方法としては、以下の(a)~(d)の工程を含みかつHB-EGF検出感度が増加した測定方法が挙げられる。
(a)第1抗HB-EGF抗体を固相化する工程
(b)HB-EGFを含む被検物質を結合させる工程
(c)酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、deoxyribonucleotide(以下、DNAと略記する)、ビオチンおよびジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つによって標識化された第2抗HB-EGF抗体を結合させる工程
(d)標識物を検出する工程
 本発明のHB-EGF測定方法としては、以下の(a)~(d)の工程を含みかつHB-EGF検出感度が増加した測定方法が挙げられる。
(a)抗HB-EGFモノクローナル抗体を固相化する工程
(b)工程(a)で固相化した前記抗HB-EGFモノクローナル抗体にHB-EGFを含む被検物質を結合させる工程
(c)前記HB-EGFを含む被検物質に酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、DNA、ビオチンおよびジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つによって標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体を結合させる工程
(d)前記標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体の標識物を検出する工程
 本発明のHB-EGF測定方法としては、以下の(a)~(d)の工程を含みかつHB-EGF検出感度が増加した測定方法が挙げられる。
(a)抗HB-EGFモノクローナル抗体を固相化する工程
(b)工程(a)で固相化した前記抗HB-EGFモノクローナル抗体にHB-EGFを含む被検物質を結合させる工程
(c)前記HB-EGFを含む被検物質にDNAで標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体を結合させる工程
(d)前記標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体の標識物を検出する工程
 また本発明の測定キットとしては、以下の(a)および(b)を含むHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定キットが挙げられる。
(a)抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片
(b)酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、DNA、ビオチンおよびジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つによって標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片
 本発明の測定キットとしては、以下の(a)および(b)を含むHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定キットが挙げられる。
(a)抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片
(b)DNAで標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片
 本発明の測定方法のモノクローナル抗体または該抗体断片としては、HB-EGFに結合するモノクローナル抗体、分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体、EGF-likeドメインを含む分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体、ならびにHB-EGFの115番目のPhe、122番目のLys、124番目のVal、127番目のLeu、129番目のAla、133番目のIle、135番目のHis、141番目のGluおよび147番目のSerから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片が挙げられる。
 また、本発明においてモノクローナル抗体または該抗体断片としては、HB-EGFのEGFRへの結合を阻害するモノクローナル抗体または該抗体断片、HB-EGF中和活性を有するモノクローナル抗体または該抗体断片、HB-EGF依存的細胞増殖を阻害できるモノクローナル抗体または該抗体断片等が挙げられる。
 更に、本発明においてモノクローナル抗体または該抗体断片として、より具体的には下記(a)~(d)から選ばれる少なくとも1つのモノクローナル抗体または該抗体断片が挙げられる。
 (a)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体と競合してHB-EGFに結合するモノクローナル抗体。
 (b)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体が反応するエピトープを含むエピトープに反応するモノクローナル抗体。
 (c)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体が反応するエピトープと同じエピトープに反応するモノクローナル抗体。
 (d)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体。
 ハイブリドーマFERM BP-10490は、平成18年1月24日付でブダペスト条約に基づき独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(〒305-8566日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1中央第6)に国際寄託されている(国際公開第2007/142276号)。
 本発明のHB-EGF測定方法に用いるポリクローナル抗体または該抗体断片としては、ヒト、ウシ、ラクダ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ウサギ、ハムスター、ラットおよびマウスから選ばれる少なくとも1つの動物種に分泌型HB-EGFを免疫して得られるポリクローナル抗体または該抗体断片が挙げられる。
 HB-EGFは、EGFファミリーの増殖因子であり、膜型HB-EGF(Pro-HB-EGFともいう)、分泌型HB-EGFおよび細胞膜に結合している膜結合型HB-EGFなどが包含される。
 膜型HB-EGFとは、細胞膜貫通ドメインを有して細胞膜に結合し、かつシグナル配列、プロ領域、ヘパリン結合ドメイン、EGF様ドメイン、ジャクスタメンブレンドメイン、細胞内ドメインから構成されるHB-EGFをいう。具体的には配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドが挙げられる。
 また、本発明において、分泌型HB-EGFとは、膜型HB-EGFの膜結合部位がプロテアーゼ等で切断された、EGF-likeドメインを含む細胞外ドメインをいう。具体的には配列番号2で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドが挙げられる。
 細胞膜に結合しているHB-EGFとは、分泌型HB-EGFが、そのヘパリン結合活性および静電気的結合活性などにより、細胞膜表面に結合しているHB-EGFをいう。
 細胞膜において、分泌型HB-EGFが結合する物質としては、細胞膜上に存在し、分泌型HB-EGFが結合する物質であれば、いかなるものでもよいが、具体的には多糖類、より好ましくはグリコサミノグリカンがあげられ、特に好ましくはヘパラン硫酸などが挙げられる。
 HB-EGFはジフテリアトキシン、EGF受容体ErbB1またはErbB4と結合する活性を有する。
 膜型HB-EGFとしては、下記(a)、(b)、(c)のタンパク質などが挙げられる。
(a)配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)配列番号1で表されるアミノ酸配列において、1つ以上のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ジフテリアトキシンと結合する活性を有するタンパク質。
(c)配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、ジフテリアトキシンと結合する活性を有するタンパク質。
 また、分泌型HB-EGFとしては、下記(a)、(b)、(c)のタンパク質などが挙げられる。
(a)配列番号2、3または4で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)配列番号2、3または4で表されるアミノ酸配列において、1つ以上のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、EGF受容体ErbB1、またはErbB4と結合する活性を有するタンパク質。
(c)配列番号2、3または4で表されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、EGF受容体ErbB1、またはErbB4と結合する活性を有するタンパク質。
 配列番号1、2、3または4で表されるアミノ酸配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ジフテリアトキシンまたはEGF受容体ErbB1、またはErbB4が結合するタンパク質とは、モレキュラー・クローニング第2版、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー、ヌクレイック・アシッド・リサーチ(Nucleic Acids Research),10,6487(1982)、プロシーディングス・ナショナル・アカデミック・サイエンス・ユーエスエー(Proc.Natl.Acad.Sci.)USA,79,6409(1982)、ジーン(Gene),34,315(1985)、などに記載の部位特異的変異導入法を用いて、例えば配列番号1、2、3または4で表されるアミノ酸配列を有するタンパク質をコードするDNAに、部位特異的変異を導入することにより取得できるタンパク質を意味する。
 欠失、置換、挿入および/または付加されるアミノ酸の数は1個以上でありその数は特に限定されないが、上記部位特異的変異導入法などの周知の技術により、欠失、置換、もしくは付加できる程度の数であり、例えば、1~数10個、好ましくは1~20個、より好ましくは1~10個、さらに好ましくは1~5個である。
 また、配列番号1、2、3または4で表されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有し、かつ、ジフテリアトキシン、EGF受容体ErbB1またはErbB4と結合する活性を有するタンパク質とは、配列番号1、2、3または4に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質と少なくとも80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上、最も好ましくは99%以上の相同性を有し、かつ、ジフテリアトキシン、EGF受容体ErbB1またはErbB4と結合する活性を有するタンパク質である。
 相同性の数値は、特に明示した場合を除き、当業者に公知の相同性検索プログラムを用いて算出される数値であって、塩基配列についてはBLAST[ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(J.Mol.Biol.),215,403(1990)] においてデフォルトパラメーターを用いて算出される数値などが挙げられる。
 本発明において抗体とは、モノクローナル抗体、オリゴクローナル抗体、ポリクローナル抗体、遺伝子組換え技術によって作製された遺伝子組換え抗体およびこれら抗体の抗体断片も包含され、また複数のエピトープに結合する多価抗体も包含される。遺伝子組換え抗体としては、いずれの種由来のアミノ酸配列を有する抗体でもよく、例えばマウス-ヒトキメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体などが挙げられる。
 モノクローナル抗体とは、単一クローンの抗体産生細胞が分泌する抗体であり、ただ一つのエピトープ(抗原決定基ともいう)を認識し、モノクローナル抗体を構成するアミノ酸配列(1次構造)が均一である。
 本発明においてポリクローナル抗体とは、モノクローナル抗体が2つ以上含まれる抗体混合物であり、抗原感作した動物の血清免疫イムノグロブリン画分から取得される抗体、数個のモノクローナル抗体が含まれるオリゴクローナル抗体および遺伝子組換え技術により作製される多価結合ドメインを含む多価抗体も含まれる。
 エピトープとは、モノクローナル抗体が認識し、結合する単一のアミノ酸配列、アミノ酸配列からなる立体構造、糖鎖が結合したアミノ酸配列および糖鎖が結合したアミノ酸配列からなる立体構造などが挙げられる。立体構造は、天然に存在するタンパク質が有する3次元立体構造であり、分泌型タンパク質、細胞内または細胞膜上に発現しているタンパク質が構成し得る立体構造をいう。
 抗体分子はイムノグロブリン(以下、Igと表記する)とも称され、ヒト抗体は、分子構造の違いに応じて、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4およびIgMのアイソタイプに分類される。アミノ酸配列の相同性が比較的高いIgG1、IgG2、IgG3およびIgG4を総称してIgGともいう。
 本発明において、分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体としては、配列番号1に記載のアミノ酸配列の63番目から149番目のアミノ酸配列(配列番号2)、73番目から149番目のアミノ酸配列(配列番号3)または74番目から149番目のアミノ酸配列(配列番号4)に結合するモノクローナル抗体が挙げられる。
 本発明において、HB-EGFのEGF-likeドメインに結合するモノクローナル抗体としては、配列番号1に示されるアミノ酸配列の106番目から149番目のアミノ酸配列に結合するモノクローナル抗体が挙げられる。
 本発明において抗HB-EGFモノクローナル抗体としては、HB-EGFとEGFRとの結合を阻害するモノクローナル抗体、分泌型HB-EGFとHB-EGF受容体との結合領域に結合するモノクローナル抗体および分泌型HB-EGFとジフテリアトキシンとの結合領域に結合するモノクローナル抗体などが挙げられる。
 本発明において抗HB-EGFモノクローナル抗体としては、分泌型HB-EGFに対して中和活性を有する抗体を包含する。
 本発明において中和活性とは、分泌型HB-EGFの生物活性を抑制する活性を意味し、例えば、HB-EGF受容体が発現している細胞の細胞増殖を抑制する活性などが挙げられる。
 本発明において抗HB-EGFモノクローナル抗体としては、配列番号1で表されるアミノ酸配列の106番目から149番目のアミノ酸残基のうち、少なくとも1つのアミノ酸残基を含むエピトープに結合するモノクローナル抗体、好ましくは133番目から147番目のアミノ酸残基のうち少なくとも1つのアミノ酸残基を含むエピトープに結合するモノクローナル抗体、より好ましくは115番目、122番目、124番目、125番目、127番目、129番目、133番目、135番目、141番目、および147番目のアミノ酸残基から選ばれる少なくとも1つのアミノ酸を含むエピトープに結合するモノクローナル抗体などが挙げられる。
 本発明において用いられる抗HB-EGFモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマFERM BP-10490が産生する抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体KM3566(国際公開第2007/142276号)、ハイブリドーマFERM BP-10491が産生する抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体KM3579(国際公開第2007/142276号)などが挙げられる。
 本発明において用いられるポリクローナル抗体としては、異なるエピトープに結合するモノクローナル抗体を混合して作製することもできるし、HB-EGFタンパク質をヒト、ウシ、ラクダ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ウサギ、ハムスター、ラットおよびマウスなどの適当な宿主動物に免疫することで得られるポリクローナル抗体等が挙げられる。また、遺伝子組換え動物を用いた免疫によっても作製することができる。具体的には、例えば、抗HB-EGFヤギポリクローナル抗体(R&D Syetems社、cat.No.AF-259)などが挙げられる。
 本発明のHB-EGF測定法としては、免疫学的測定方法が挙げられる。免疫学的測定方法としては、イムノアッセイ法、イムノブロッティング法、凝集反応、補体結合反応、溶血反応、沈降反応、金コロイド法、クロマトグラフィー法、免疫染色法など抗原抗体反応を利用した方法であれば、いかなるものも包含されるが、好ましくはイムノアッセイ法が挙げられる。
 イムノアッセイ法は、各種標識を施した抗原または抗体を用いて、抗体または抗原を検出あるいは定量する方法であり、抗原または抗体の標識方法に応じて、放射免疫検出法(RIA)、酵素免疫検出法(EIAまたはELISA)、蛍光免疫検出法(FIA)、発光免疫検出法(luminescent immunoassay)、電気化学免疫検出法(ECL)、フローサイトメトリーおよびimmuno-PCR法(以下、iPCRと記載する場合もある)が挙げられる
 RIA法で用いるラジオアイソトープ(RI)標識体としては、H、14C、32P、35S、51Cr、57Co、111In、125I、131I、90Y、64Cu、99Tc、77Luまたは211Atなどの標識体を用いることができる。
 酵素免疫検出法で用いる酵素標識体としては、任意の公知(石川榮次ら編、酵素免疫測定法、医学書院)の酵素を用いることができる。例えば、hose radish peroxidase(HRP)、alkaline phosphatase(ALP)、luciferase(Luc)およびβ-galactosidase(βGal)等を用いることができる。また、チラミドシグナル増幅法(TSA)、ビオチンまたはジゴキシゲニン(DIG)を結合させた抗体を用いることもできる。
 酵素標識体の検出用試薬としては、例えばHRPであれば、2,2’-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸(ABTS)、テトラメチルベンジジン(TMB)、オルトフェニレンジアミンなどの吸光測定用基質、ヒドロキシフェニルヒドロキシフェニルプロピオン酸やヒドロキシフェニル酢酸などの蛍光基質、ルミノールなどの発光基質が、ALPであれば、4-ニトロフェニルフォスフェートなどの吸光度測定用基質、4-メチルウンベリフェリルフォスフェートなどの蛍光基質等が挙げられる。
 発光・蛍光標識体としては、アクリジニウムエステルおよびロフィンなどの発光物質、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、テトラメチルローダミンイソチオシアネート(RITC)、Cy5、PEなどの蛍光物質などが挙げられる。
 Immuno-PCRで用いる標識体としては、PCR反応によって増幅可能であればDNAおよびRNAいずれの核酸でも良いが、好ましくは30、40、50、60、70または80塩基以上の長さのオリゴヌクレオチドが挙げられ、pUC19、pBR322、pBluescript(pBS)ベクター等のDNA(又はポリヌクレオチド)並びにアプタマーを用いることもできる。また、効率的な検出増幅のため、500、400、300または200塩基以下の長さの一本鎖もしくは二本鎖DNAの標識体が挙げられる。具体的なDNAとしては、配列番号5および配列番号6に示されるDNA配列などが挙げられる。
 抗体のDNA標識体作製方法としては、既存の標識方法であればいずれの方法でもよいが、例えば、アミノ基を介した結合(solulinkTM,cat.No.A9202-001)、SH基を介した結合(Japanese patent publication,H3-167474)が挙げられる。また、ビオチン化抗体にアビジンまたはストレプトアビジンを結合させた後に、ビオチンで標識したDNAを結合させて検出することや、抗体にプロテインA-ストレプトアビジン融合タンパク質を結合させた後に、ビオチンで標識したDNAを結合させて検出することもできる(Niemeyer et al,Trends in Biotechnology,2005:23;208-216)。更に、DNAを多数結合させたdendritic polynucleotide(米国特許第6,117,631号明細書)と抗体を会合させることで、標識することもできる。
 PCR反応における検出試薬としては、エチジウムブロマイド(EtBr)、TaqManプローブおよびサイバーグリーンなどが挙げられる。
 本発明のHB-EGF測定方法は、抗HB-EGFモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を用いて、かつ上述のイムノアッセイ法に用いられる標識体および/または検出方法を用いてHB-EGF測定感度上昇を行うことで、健常人および患者サンプル中のHB-EGF濃度を測定することができる。
 本発明のHB-EGF測定方法としては、抗HB-EGFモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を用いて、かつ酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、DNA、ビオチンおよびジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つの標識化によって、HB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法が挙げられる。具体的には、抗HB-EGFモノクローナル抗体および酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、DNA、ビオチンならびにジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つにより標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体を用いた、HB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法、抗HB-EGFモノクローナル抗体およびDNAで標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体を用いた、HB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定方法が挙げられる。
 本発明のHB-EGF測定法の検出感度としては、LLOQが、100pg/mL、50pg/mL、40pg/mL、30pg/mL、20pg/mL、10pg/mL、9pg/mL、8pg/mL、7pg/mL、6pg/mLまたは5pg/mL以上の検出感度であることが好ましい。
 本発明において、「HB-EGF検出感度が増加した」とは、従来の方法である抗HB-EGFモノクローナル抗体を組合せた方法と比較してHB-EGF検出感度が増加したことをいう。
 イムノアッセイ法における測定方法としては、競合法、サンドイッチ法(免疫学イラストレイテッド第5版、南光堂)等があるが、好ましくはサンドイッチ法が挙げられる。サンドイッチ法は、抗原抗体反応で結合した被検液中の目的物質と第1抗HB-EGF抗体に、第2抗HB-EGF抗体を同時または別々に反応させ、被検液中の目的物質を検出または定量する方法である。
 本発明のHB-EGF測定方法において、第1抗体および固相化抗体とは、適当な支持体に第1抗体を吸着させ被検サンプル中のHB-EGFを固相化(または固定化ともいう)するために用いる抗体をいう。
 本発明のHB-EGF測定方法において、第2抗体、検出抗体および標識化抗体とは、適当な標識物によって標識化された抗体であり、第1抗体によって固相化されたHB-EGFに結合する抗体、固相化されたHB-EGFに結合しているビオチン化抗体に結合する標識化アビジンなども含まれる。
 本発明のHB-EGF測定方法に用いられる第1および第2抗体としては、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体および該抗体断片のいずれも用いることができ、いずれの抗体も第1抗体または第2抗体として用いることができる。
 好ましくは第1抗体はモノクローナル抗体、第2抗体はポリクローナル抗体が挙げられる。
 また、第1抗体、第2抗体および該抗体断片の代替として、HB-EGFに特異的に結合するEGFRファミリー細胞外ドメインタンパク質(ErbB1、ErbB4)、ジフテリアトキシン(DT)および該無毒化組換えタンパク質CRM197などを用いることもできる。更に、HB-EGF特異的に結合するDNAアプタマーを用いることもできる。
 本発明のHB-EGF測定法としては、EGF-likeドメインに結合する第1抗体および第1抗体と異なるエピトープに結合する第2抗体または複数のエピトープに結合する第2抗体を用いたサンドイッチ法によるHB-EGF測定方法が挙げられる。
 HB-EGFを検出するサンドイッチ法では、EGF-likeドメインに結合する第1抗体を固相化抗体として用いることで、EGF-likeドメインを含むHB-EGFを特異的に固相化することができる。更に、EGF-likeドメインを含むHB-EGFが固相化された後、ポリクローナル抗体を検出抗体として用いることで、EGF-likeドメインを含むHB-EGFのvariantや、内因性HB-EGF結合分子とHB-EGFとの会合体を検出することができる。
 EGF-likeドメインを含むHB-EGFとしては、EGF-likeドメインを含みかつ配列番号1の20番目から149番目のアミノ酸配列の部分断片であるHB-EGF、配列番号2、3および4で表わされるアミノ酸配列からなるHB-EGF、並びにEGF-likeドメインを含むHB-EGFの糖鎖修飾体などが挙げられる。
 HB-EGFと内因性HB-EGF結合分子との会合体としては、へパリン、ヘパラン硫酸などの多糖および該多糖が結合したプロテオグリカン、EGF受容体などのHB-EGF結合タンパク質等、HB-EGF結合活性を有する分子であればいずれの分子との会合体も含まれる。
 EGF-likeドメインに結合する第1抗体としては、EGF-likeドメインに結合すればいずれの抗体でもよいが、具体的には、例えば、HB-EGFのEGFRへの結合を阻害する抗体、EGF-likeドメインに結合しかつHB-EGFの中和活性を有する抗体、配列番号2で示されるアミノ酸配列に結合する抗体、配列番号3で示されるアミノ酸配列に結合する抗体、配列番号4で示されるアミノ酸配列に結合するモノクローナル抗体およびハイブリドーマFERM BP-10490が生産する抗体KM3566が挙げられる。
 本発明の測定方法の第2抗体としては、複数のエピトープに結合するポリクローナル抗体および多価抗体が挙げられ、数個のモノクローナル抗体クローンを含むオリゴクローナル抗体および多価結合ドメインを含む多価抗体も挙げられる。
 本発明のHB-EGF測定方法としては、第1抗体としてモノクローナル抗体を固相化して、HB-EGFを結合させた後、第2抗体として標識化されたポリクローナル抗体を反応させることでHB-EGF量を検出または定量する方法が挙げられる。
 本発明のサンドイッチ法によるHB-EGFを測定する方法の具体例を以下に示す。まず、適当な固定担体の表面に抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566(国際公開第2007/142276号)(以下、KM3566と略記する場合もある)を吸着固定する。抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566の固定は、当該抗体をphosphate buffered saline(以下、PBSと記す)に希釈した後、これを固定担体の表面に接触させ、そして室温にて1時間反応させることにより行うことができる。反応後、tween 20を含有するPBS(以下、洗浄液 washing bufferと記載する場合もある)を用いて3回洗浄する。
 次に、固定担体表面のタンパク質結合能をブロックする。ブロッキング緩衝液として、1%のウシ血清アルブミン(以下、BSAと略記する)やカゼインを含有するPBSを使用する。ブロッキング処理は、室温にて1時間以上反応させることにより行うことができる。反応後、洗浄液を用いて3回洗浄する。
 次に、抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566を被検液と接触させる。血清等の被検液を希釈する場合には3% Heterophilic Blocking Reagent 1(Scantibodies Laboratory社、Cat.No.3KC534-075)(以下、HBR-1と略記する)及び1%のカゼインを含有するPBSを使用する。尚、HBR-1は被検液中のヘテロフィリック抗体による非特異的結合を阻害する試薬である。
 被検液としては、血漿、血清、腹水、尿、糞便、組織液および培養液などHB-EGFを含むものであれば限定されない。
 抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566と被検液との接触は、室温にて1時間反応させることにより行うことができる。反応後、洗浄液を用いて3回洗浄する。この時、被検液中に存在するHB-EGFが、あらかじめ固定されている抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566と特異的に結合することにより、抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566を介して固定担体に固定される。
 次に、HB-EGFが固定された前記担体を、DNA標識抗HB-EGFポリクローナル抗体(R&D Systems、Cat.No.AF-259)(以下、DNA-PolyAbと略記する場合もある)を含有する溶液と接触させる。分泌型HB-EGFが固定された前記担体とDNA-PolyAbとの接触は、室温にて1時間反応させることにより行うことができる。
 未吸着のDNA-PolyAbを除去するには、洗浄液を用いて3回洗浄する。これによりDNA-PolyAbは、あらかじめ結合されている抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566及びHB-EGFを介して、固定担体に結合し、DNA-PolyAbの結合量が生体試料中のHB-EGFの量を反映することになる。
 上記のようにして、DNA-PolyAbを測定し、被検液中のHB-EGFの量を測定することができる。結合したDNA-PolyAbの量は、DNAの量を定量することで測定できる。そのために、DNA-PolyAbが固定された前記担体を、dithiothreitol(DTT)溶液と接触させる。37℃で30分間、DTT溶液と接触させることで、DNAが溶出され、その溶出DNAをPCRチューブまたはPCRプレートに移す。次に、溶出DNAとPCR関連試薬(DNA polymerase、Reference Dye、プライマー、蛍光プローブ等)と混合した後、PCR反応を行う。
 検量線は、標準物質として濃度が既知であるHB-EGFを含む溶液を数点、段階希釈したものを準備し、被検液とともに上述のサンドイッチ法を行うことにより、PCR反応によるDNA量とHB-EGF濃度との相関を確認して得ることができる。
 本発明のHB-EGFを測定する方法および測定キットを用いることで、HB-EGFの増加または減少が関与する疾患の患者を検査および診断することもできる。
 HB-EGFが亢進する疾患としては、癌、心疾患、動脈硬化などが挙げられる。HB-EGFが関与する癌としては、癌としては、乳癌、肝癌、胃癌、大腸癌、膵癌、膀胱癌、卵巣癌、卵巣胚細胞腫瘍などの固形癌が挙げられる。また、いずれかの固形癌に伴う連続性、血行性またはリンパ性転移、腹膜播種などによる転移癌なども挙げられる。また白血病(急性骨髄性白血病、T細胞性白血病など)、リンパ腫、ミエローマなどの造血細胞由来の癌(血液癌、hematological cancer、blood cancer)などの癌種が挙げられる。
 分泌型HB-EGFが亢進する疾患患者を検査する方法としては、例えば、以下のようにして行うことができる。
 複数の健常者の生体から採取した生体試料について、本発明のHB-EGFの測定方法を用いることにより、予め健常者の生体内の分HB-EGFを定量する。次に、HB-EGFが亢進する疾患の患者の生体から採取した被検液について、上記と同様の方法により分泌型HB-EGFを定量する。次に、健常者と患者の被検液中のHB-EGF量を比較する。患者の被検液中のHB-EGFの存在量が健常者と比較して増加している場合には、HB-EGF関連疾患であると判定することができる。
 本発明において、健常者および患者から採取した生体試料をヘパリン樹脂、HB-EGF結合タンパク質等を用いて濃縮、精製したサンプルを本発明のHB-EGF測定系に用いることもできる。
 本発明において、測定する被検液としては、血液、血漿、血清、膵液、尿、糞便、組織液、培養液など分泌型HB-EGFを含むものであれば限定されない。
 また、本発明の測定方法を用いることにより、HB-EGFが亢進する疾患に罹患している患者の予後を検査することができる。例えば、以下の方法により、分泌型HB-EGFが亢進する疾患を検査することができる。定期的に患者の生体試料を採取し、本発明のHB-EGFの測定方法により、生体試料中のHB-EGFを測定する。
 HB-EGF量が前回と比較して上昇している場合には、患者の病態が悪化していると判断することができ、HB-EGF量が前回と比較して低下している場合には、病態が改善されていると判断することができる。
 また、本発明の測定方法を用いて、各種疾患患者へ投与するための薬剤を選択することができる。例えば、以下の方法により、HB-EGFが亢進する疾患患者へ投与するための薬剤を選択することができる。定期的に各種薬剤を投与された患者の生体試料を採取し、本発明の方法によりHB-EGFを測定する。
 HB-EGF量が前回に比較して上昇している場合には、患者に投与されている薬剤が患者へ奏効していないと判断することができ、HB-EGF量が前回と比較して低下している場合には、患者に投与されている薬剤が患者へ奏効していると判断することができる。
 本発明の方法としては、機器または試薬の組み合わせにより構成されるが、以下に述べる各構成要素と本質的に同一、またはその一部と本質的に同一な物質が含まれていれば、構成または形態が異なっていても、本発明の方法に包含される。
 試薬としては抗HB-EGFモノクローナル抗体およびDNA標識された抗分泌型HB-EGFポリクローナル抗体(DNA-PolyAb)を含み、また必要に応じ、被検液の希釈液、抗体固定化固相、反応緩衝液、洗浄液、標識体の検出用試薬、分泌型HB-EGFなどの標準物質なども含まれる。
 被検液の希釈液としては、例えば、界面活性剤または緩衝剤などにBSA若しくはカゼインなどのタンパク質を含む水溶液などが挙げられる。
 分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体KM3566を固定化させる固相としては、各種高分子素材を用途に合うように成形した素材に、HB-EGFに結合するモノクローナル抗体を固相化したものが用いられる。
 固相の形状としては、例えば、チューブ、ビーズ、プレート、ラテックスなどの微粒子およびスティック等が挙げられる。また、固相に用いる素材としては、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリビニルトルエン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリメタクリレート、ゼラチン、アガロース、セルロースおよびポリエチレンテレフタレート等の高分子素材、ガラス、セラミックス並びに金属等が挙げられる。
 HB-EGFに結合するモノクローナル抗体KM3566の固相化の方法としては、例えば、物理的方法と化学的方法またはこれらの併用等公知の方法が挙げられる。例えば、ポリスチレン製96ウェルの免疫測定用マイクロタープレートにHB-EGFに結合するモノクローナル抗体KM3566を疎水固相化したものが挙げられる。
 反応緩衝液は、抗体固定化固相の抗HB-EGFモノクローナル抗体KM3566と生体試料中のHB-EGFとが結合反応をする際の溶媒環境を提供するものであればいかなるものでもよいが、例えば、界面活性剤、緩衝剤、BSAまたはカゼインなどのタンパク質、防腐剤、安定化剤および反応促進剤等が含まれる緩衝液が挙げられる。
 洗浄液としては、例えば、リン酸、トリス(トリスヒドロキシメチルアミノメタン)、HEPESおよびMOPSなどのグッドバッファー類などの緩衝剤に、tween 20、40、60、80およびtriton-TMX-70などの界面活性剤、NaCl、KClおよび硫酸アンモニウムなどの塩、BSAおよびカゼインなどのタンパク質、アジ化ナトリウムなどの防腐剤、塩酸グアニジン、尿素およびソディウムドデシルサルフェートなどの変性剤並びにポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、デキストラン硫酸およびコンドロイチン硫酸などの安定化剤の少なくとも1種類を含む溶液が挙げられる。
 具体的には、例えば、0.15mol/L塩化ナトリウム、0.05% tween 20およびpH7.4の10mmol/L PBSからなる洗浄液(以下、tween-PBSと略記する)、0.15mol/L 塩化ナトリウム、0.05% tween 20およびpH7.4の10mmol/L Tris-HClバッファーからなる洗浄液(以下、tween-TBSと略記する)などが挙げられる。また、被検液中のヘテロフィリック抗体による非特異的反応を抑えるために、HBR-1のようなブロッキング試薬も添加物として挙げられる。
 DNA標識された抗HB-EGFポリクローナル抗体としては、DNA標識以外にも、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、ウシ小腸アルカリフォスファターゼ、β-ガラクトシダーゼなどの標識用酵素をラベルしたもの、緩衝剤、BSAまたはカゼインなどのタンパク質、防腐剤などを混合したものが用いられる。また、DNA標識に用いるDNAの配列は増幅効率の良い公知の配列が使用できる。
 標識体の検出用試薬としては、例えば、前記の標識用酵素に応じて、例えば西洋ワサビペルオキシダーゼであれば、テトラメチルベンジジンやオルトフェニレンジアミンなどの吸光測定用基質、ヒドロキシフェニルヒドロキシフェニルプロピオン酸やヒドロキシフェニル酢酸などの蛍光基質、ルミノールなどの発光基質が、アルカリフォスファターゼであれば、4-ニトロフェニルフォスフェートなどの吸光度測定用基質、4-メチルウンベリフェリルフォスフェートなどの蛍光基質等が挙げられる。また、DNAを増幅してリアルタイムPCRによって定量する場合、SYBR Green I検出およびTaqmanプローブ検出などが方法として挙げられる。
 標準物質としては、R&D Systems社製の市販遺伝子組み換えHB-EGFタンパク質などが挙げられる。
 以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例によって限定されるものではない。
[実施例1]
ELISA法によるHB-EGF定量法の構築
1.固相抗体に抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体、検出抗体に抗HB-EGFヤギポリクローナル抗体を用いたHB-EGF定量法の構築
 HB-EGF標準物質として、recombinant human HB-EGF(Cat.No.259-HE-050,R&D Systems社)を用いた。標準曲線濃度は25,50,100,250,500,1000,2000,3000及び5000pg/mL HB-EGFを調製した。各試料は、それぞれ1% HBR-1(Cat.No.3KC534、SCANTIBODIES Laboratory社)及び1% Caseinを含むPBSにて5倍希釈した。以下に操作の方法を示す。
 Maxisorp Immuno plate(Cat.No.439454,Nunc社)の各ウェルに抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体KM3566(国際公開第2007/142276号)固相抗体をPBSで1μg/mLに調製したものを100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションした。その後、各ウェルを0.05% tween20を含むPBS(以下、洗浄液と略記する)で3回洗浄した。
 次に、各ウェルに1%Caseinを含むPBS(以下、ブロッキング溶液と略記する)を200μL添加した後、室温にて1時間以上インキュベーションした。その後、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 次に、各ウェルに被検液または標準曲線試料を100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションした。その後、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 次に、ブロッキング溶液を用いて、0.2μg/mL ビオチン標識ヤギ抗ヒトHB-EGF抗体(Human HB-EGF Biotinylated Antibody、Cat.No.BAF259、R&D Systems社)を調製し、各ウェルに100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションした。その後、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 ブロッキング溶液を用いて、0.14μg/mL High Sensitivity Streptavidin-HRP(Cat.No.21130、Thermo Fisher Scientific社)を調製し、各ウェルに100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションした。次に、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 次に、基質溶液として1-StepTM Ultra TMB-ELISA(Cat.No.34028、Thermo Fisher Scientific社)を各ウェルに100μL添加し、遮光下、室温にて5~10分間インキュベーションした。発色後、各ウェルに1mol/L 塩酸を50μL添加し、酵素反応を停止し、プレートリーダー(Model 680 Microplate Reader、Bio-Rad社)にセットして、450nmの吸光度(OD450)を測定した。
 標準曲線は、標準曲線試料濃度とOD450をプロットし、4-parameter式を回帰することにより作成した。解析ソフトはSOFTmaxPRO(日本モレキュラーデバイス社)を用いた。未知濃度試料の測定値は、同一のプレート上で測定した標準曲線より算出した。
 図1Aに、構築したELISA法を用いて作成した標準曲線を示す。構築したELISA法を用いて健常人及び卵巣癌患者由来血清中のHB-EGF濃度の測定を行ったが、いずれも定量下限(100pg/mL)未満であった。
2.市販HB-EGF測定キットを用いた解析
 R&D社から販売されているHB-EGF濃度測定キット Human HB-EGF DuoSet Development kit(R&D Systems社,Cat.No.DY259)を用いて、9名の女性健常人血清(Uniglobe Research Corporation社)および10名の卵巣癌患者由来の血清(Bioreclamation社)中の、HB-EGF濃度の測定を行った。
 Reagent Diluent[1%BSAを含むTBS(tris-buffered saline)]を用いて、31.25、62.5、125、250、500、1000及び2000pg/mLのHB-EGF標準曲線試料を用時調製した。
 測定系には、抗体(キット付属)、酵素、PBSを用いて調製した固相抗体溶液(0.4μg/mL goat anti-human HB-EGF)およびReagent Diluentを用いて調製した、検出抗体溶液(100ng/mL biotinylated goat anti-human HB-EGF)および酵素溶液[8000倍に希釈したStreptavidin HRP(High Sensitivity Streptavidin-HRP;Cat.No.21130、Thermo Scientific社)]を用いた。
 また、測定機器は、SpectraMaxM2e(日本モレキュラーデバイス社)を使用し、解析は上述実施例1.1と同様にして行った。
 未知濃度試料の測定値は、同一のプレート上で測定した標準曲線より算出した。なお、定量範囲は31.25pg/mL~2000pg/mLとした。また、平均値の算出及び検定の際には、定量下限(31.25pg/mL)未満となった試料については、31.3pg/mLとして処理した。健常人血清(9例)及び卵巣癌患者血清(10例)間の有意差については、Welchのt検定にて検定した。統計解析にはMicrosoft Excelを用いた。
 その結果を図1Bに示す。図1Bに示すように、健常人血清9例のうち5例、卵巣癌患者血清10例のうち5例が定量下限(31.25pg/mL)となった。また、健常人血清及び卵巣癌患者血清中HB-EGF濃度の平均値は、それぞれ86.0pg/mL及び199pg/mLであった。Welchのt検定の結果、健常人血清及び卵巣癌患者血清の2群間には統計的な有意差は認められなかった。
 以上測定の結果から、ヒト血清中HB-EGF濃度について、女性健常人と卵巣癌患者間に統計的な有意差は認められなかった。
[実施例2]
immuno-PCR法によるHB-EGF定量法の構築
1.検出抗体の作製
 Immuno-PCR法(iPCR)において検出抗体を作製するために、anti-HB-EGF goat polyclonal antibody(Antigen-purified Polyclonal Goat IgG、Cat.No.AF-259-NA、R&D Systems社)のDNA標識を行った。
 80merの一本鎖DNA(配列番号5)を標識キットAntibody-Oligonucleotide All-in-OneTM Conjugation Kit(Cat.No.A-9202-001、Solulink社)を用いて、anti-HB-EGF goat polyclonal antibodyにコンジュゲートした。
2.Immuno-PCR(iPCR)
 各試料およびHB-EGF標準試料 recombinant Human HB-EGF(Cat.No.259-HE-050,R&D Systems社)はそれぞれ3% HBR-1(Cat.No.3KC534、SCANTIBODIES Laboratory社)及び1% Caseinを含むPBSを用いて2倍希釈した。以下に操作の方法を示す。
 イムノプレートMaxisorp Immuno plate(Cat.No.439454,Nunc社)の各ウェルに、PBSを用いて希釈した10μg/mL 抗HB-EGFマウスモノクローナル抗体KM3566(固相抗体溶液)を100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションし、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 次に、各ウェルにブロッキング溶液を200μL添加した後、室温にて1時間以上インキュベーションし、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 5~100pg/mLの範囲で6点以上、ならびにアンカリングポイントとして200pg/mLの HB-EGF標準曲線試料を各ウェルに100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションし、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 ブロッキングバッファーで希釈した0.02μg/mL検出抗体(検出抗体溶液)を各ウェルに100μL添加し、室温にて1時間インキュベーションし、各ウェルを洗浄液で3回洗浄した。
 次に、各ウェルに25mM DTT溶液(Cat No.20291、Thermo Fisher Scientific社)を30μL添加し、37℃にて30分間インキュベーションした後、各ウェルにPCR premix溶液[以下の比率でPCR premix溶液を調製:SYBR PremixExTaq(Cat.No.RR041B、タカラバイオ社)(2X)30μL、Forward primer(配列番号7)(委託合成、Invitrogen社またはSigma-Aldrich社)(500μM)0.06μLまたはForward primer2(配列番号8)(委託合成、Invitrogen社またはSigma-Aldrich社)(100μM)0.3μL、Reverse primer(配列番号9)(委託合成、Invitrogen社またはSigma-Aldrich社)(500μM)0.06μLまたはReverse primer(配列番号9)(委託合成、Invitrogen社またはSigma-Aldrich社)(100μM)0.3μL、ROXReference Dye(50X)1.2μL]を30μL添加した。
 次に、各ウェル60μLのうち、50μLをPCRプレートMicroAmp optical 96-well reaction plate(Cat.No.N801-0560、Applied Biosystems社)に移し、Real-time PCR cycler(ABIprism 7000、Applied Biosystems社)にセットして下記の反応条件により各サンプルのCt(threshold cycle)値を算出した。なお、Ct値は自動で計算させた。
(preheat:1サイクル):95℃ 30秒間
(反応:40サイクル):95℃ 5秒間、58℃ 30秒間、72℃ 30秒間
 標準曲線は、標準曲線試料濃度とCt値をプロットし、4-parameter式を回帰することにより作成した。解析ソフトはSOFTmaxPRO(日本モレキュラーデバイス社)を用いた。未知濃度試料の測定値は、同一のプレート上で測定した標準曲線より算出した。
 その結果を図2に示す。図2は、構築したimmuno-PCR法を用いて作成した標準曲線を示す。図2に示すように、immuno-PCRの定量下限が、5pg/mLであることが明らかになった。従って、本immuno-PCR法によるHB-EGFの測定系は、サンドイッチELISA法や市販のHB-EGF測定キットと比べて、非常に高い検出感度であることが明らかになった。
[実施例3]
immuno-PCR法における測定値の真度及び精度の算出
 実施例2で構築したiPCRを用いて、同時再現性試験として各濃度n=5で再現性試料を測定し、その平均値の真度(relative error;RE)ならびに精度(coefficient of variance;CV)を下式により算出した。
RE(%)=(測定値-公称値)/公称値×100
CV(%)=標準偏差/平均測定値×100
 同時再現性試験は、各濃度n=5で測定し、その平均値の真度ならびに精度を算出した。また、日差再現性試験は、各濃度n=5で3回独立して測定し、その平均値(n=15)の真度ならびに精度を算出した。
 その結果を表1および表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1に示すように、同時再現性試験において、真度(RE%)及び精度(CV%)はそれぞれ、-17.9%~-10.0%および7.5%~25.7%であった。また、表2に示すように、日差再現性試験において、真度(RE%)及び精度(CV%)はそれぞれ、-10.8%~-8.6%および9.9%~17.4%であった。
[実施例4]
immuno-PCR法における血清干渉有無の確認
 実施例2で構築したiPCRを用いて、血清干渉の有無を確認した。ヒト血清またはヒト血清に30pg/mL HB-EGFを添加したサンプルを調製し、iPCRによりHB-EGF濃度を測定した。サンプルは各n=6で実施した。回収率は、下式により算出した。
回収率(%)=(HB-EGF添加血清の測定値-非添加血清の測定値)x100/30
 その結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、6個体のブランクヒト血清及び30pg/mL HB-EGFを添加したヒト血清では、ブランクヒト血清はすべて定量下限(5pg/mL)未満であり、30pg/mL HB-EGFを添加したヒト血清の測定値は28.4~33.9pg/mLであった。非添加血清の血清中濃度を0とし、回収率は94.7%~113.0%であり、血清干渉は認められないと判断した。
[実施例5]
immuno-PCR法における測定対象物の特異性の検証
 本検討では、iPCRのHB-EGF特異性を確認するために、実施例2で構築したiPCRの類縁物質に対する特異性を検証した。
 iPCRは実施例2と同様にして行い、測定対象物として、epidermal growth factor(EGF)(Invitrogen社、Cat.No.13247-051)、hepatocyte growth factor(HGF)(R&D Systems社、Cat.No.294-HG)、transforming growth factor-alpha(TGF-α)(R&D Systems社、Cat.No.239-A)およびHB-EGFを測定した。5~200pg/mLに7点調製したEGF、HGF及びTGF-αをHB-EGFと共に実施例2のiPCRを用いて測定した。
 その結果を図3に示す。図3に示すように、HB-EGF濃度依存的なCt値の低下が認められた。一方、HB-EGFと同じくEGFファミリータンパクであるEGFやTGF-α、HB-EGFと同じくヘパリン結合タンパクであるHGFは濃度依存的なCt値の変化を示さなかった。また、1μg/mLの高濃度のEGF、HGF及びTGF-αを同iPCRで測定したが、同様にCt値の変化は認められなかった。
 従って、実施例2で構築したiPCRは、類縁の増殖因子とは交差せず、HB-EGFを特異的に検出するできることが示唆された。
[実施例6]
immuno-PCR法を用いた健常人及び卵巣癌患者血清中HB-EGFの測定
 実施例2に記載のiPCRを用いて、健常人及び卵巣癌患者血清中HB-EGF濃度を測定した。なお、測定値が定量下限(5pg/mL)未満であった場合は、その試料の測定濃度は5pg/mLとした。また、血清については、Bioreclamation社より入手した卵巣癌患者血清20検体及びUniglobe Research Corporation社より入手した健常人(女性)血清20検体を使用した。図4に女性健常人及び卵巣癌患者血清中のHB-EGF濃度測定の結果を示す。
 図4に示すように、女性健常人血清20例及び卵巣癌患者血清20例の測定値の平均値はそれぞれ5.36pg/mL及び28.6pg/mLであった。Welch’s t testによる有意差検定の結果、P<0.05となり、両群間には統計的な有意差があることが確認された。
[実施例7]
Immuno-PCR法によるHB-EGF定量法の構築
 バックグラウンド低下を目的とし、SYBR(登録商標)色素を使ったPCR法よりも特異性が高いと考えられるTaqMan(登録商標) PCR法に変更した系を検討した。検出抗体の標識DNA配列(配列番号6)、検出抗体溶液の濃度(0.01μg/mL)、PCR反応の条件(以下に記載)以外は、上述実施例2のiPCRと同様にしてHB-EGFの測定を行った。
 PCR反応は、TaqMan(登録商標) Fast Advanced Master Mix(Cat.No.4366596、Applied Biosystems社)27.54μL、Forward primer(配列番号10)(Invitrogen社)(100μM)0.90μL、Reverse primer(配列番号11)(Invitrogen社)(100μM)0.42μL、TaqMan(登録商標)プローブ(配列番号12)(Applied Biosystems社)(2μM)1.14μLを含むPCR premix溶液を調製して使用した。
 また、PCR反応は、以下の条件で行なった。
(preheat:1サイクル):50℃ 120秒間、95℃ 20秒間
(反応:35サイクル):95℃ 1秒間、65℃ 30秒間
 その結果を図5に示す。図5には、TaqMan(登録商標) PCR法を用いたiPCRの標準曲線を示す。
 図5に示すように、実施例2のPCR法の標準曲線(図2)と比較して、バックグラウンドシグナルは低下し、サイクル数のダイナミックレンジは大きくなり、頑健性が向上したと考えられた。従って、高感度かつより安定なiPCR系が確立された。
 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお、本出願は、2012年7月2日付けで出願された米国仮出願(61/667,021号)に基づいており、その全体が引用により援用される。
配列番号5:ラベルDNA1の塩基配列を示す。
配列番号6:ラベルDNA2の塩基配列を示す。
配列番号7:Fwプライマーの塩基配列を示す。
配列番号8:Fwプライマー2の塩基配列を示す。
配列番号9:Reプライマーの塩基配列を示す。
配列番号10:Fwプライマーの塩基配列を示す。
配列番号11:Reプライマーの塩基配列を示す。
配列番号12:TaqMan(登録商標)プローブの塩基配列を示す。

Claims (14)

  1.  ヘパリン結合上皮細胞増殖因子様増殖因子(以下、HB-EGFと記す)に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片およびHB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片を用い、かつHB-EGF検出感度が増加したHB-EGFの測定方法。
  2.  前記HB-EGFが、分泌型HB-EGFである、請求項1に記載のHB-EGF測定方法。
  3.  前記分泌型HB-EGFが、EGF-likeドメインを含む分泌型HB-EGFである、請求項2に記載のHB-EGF測定方法。
  4.  HB-EGF検出感度が、測定最下限値(Lower Limit of Quantification、以下、LLOQと記す)が100pg/mL以上となる検出感度である、請求項1~3のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  5.  前記HB-EGFに結合するポリクローナル抗体または該抗体断片が、酵素、蛍光物質、ラジオアイソトープ(RI)、deoxyribonucleotide(DNA)、ビオチンおよびジゴキシゲニンから選ばれる少なくとも1つの標識化されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  6.  前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、分泌型HB-EGFに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片である、請求項1~5のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  7.  前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、分泌型HB-EGFのEGF-likeドメインに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片である、請求項6に記載のHB-EGF測定方法。
  8.  前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、配列番号1で表されるアミノ酸配列の115番目のPhe、122番目のLys、124番目のVal、127番目のLeu、129番目のAla、133番目のIle、135番目のHis、141番目のGluおよび147番目のSerから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片である、請求項1~7のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  9.  前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、HB-EGFのepidermal growth factor receptor(以下、EGFRと記す)への結合を阻害するモノクローナル抗体または該抗体断片である、請求項1~8のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  10.  前記モノクローナル抗体または該抗体断片が、下記(a)~(d)から選ばれる少なくとも1つのモノクローナル抗体または該抗体断片である、請求項1~9のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
     (a)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体と競合してHB-EGFに結合するモノクローナル抗体
     (b)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体が反応するエピトープを含むエピトープに反応するモノクローナル抗体
     (c)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体が反応するエピトープと同じエピトープに反応するモノクローナル抗体
     (d)ハイブリドーマFERM BP-10490が産生するモノクローナル抗体
  11.  前記ポリクローナル抗体または該抗体断片が、ヒト、ウシ、ラクダ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ウサギ、ハムスター、ラットおよびマウスから選ばれる少なくとも1つの動物種から得られるポリクローナル抗体または該抗体断片である、請求項1~10のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  12.  前記ポリクローナル抗体または該抗体断片が、分泌型HB-EGFを免疫して得られたポリクローナル抗体または該抗体断片である、請求項1~11のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
  13.  以下の(a)~(d)の工程を含む請求項1~12のいずれか1項に記載のHB-EGF測定方法。
    (a)抗HB-EGFモノクローナル抗体を固相化する工程
    (b)工程(a)で固相化した前記抗HB-EGFモノクローナル抗体にHB-EGFを含む被検物質を結合させる工程
    (c)前記HB-EGFを含む被検物質に標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体を結合させる工程
    (d)前記標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体の標識物を検出する工程
  14.  以下の(a)および(b)を含むHB-EGF検出感度が増加したHB-EGF測定キット。
    (a)抗HB-EGFモノクローナル抗体または該抗体断片
    (b)DNAで標識化された抗HB-EGFポリクローナル抗体または該抗体断片
     
     
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