JPH08503770A - 抗hpa抗体の検出 - Google Patents

抗hpa抗体の検出

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Abstract

(57)【要約】 ヒト血清における抗HPA1a及び抗HPA3a抗体の免疫分析(例えばELISA)は、マイクロタイタープレートのような基質に被覆した遺伝子型ヒト血小板抗原糖タンパク質GPIIb及び/又はGPIIIaを使用する。糖タンパク質は、溶解及び結合した配列RGDを含むペプチドを有する親和性基質によるバッチアフィニティークロマトグラフィーにより、遺伝子型血小板から調製される。糖タンパク質は糖タンパク質−ペプチド複合体として溶離し、存在するペプチド及び金属イオンを除去するために透析される。ELISAインキュベーションは、室温で行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 抗HPA抗体の検出 技術分野 本発明は、特定の遺伝子型のヒト血小板抗原1又は3(HPA1又はHPA3 )に対する抗体の免疫学的検出用免疫分析法及び免疫分析系、及び特にその検出 用酵素結合免疫分析(ELISA)に関する。背景 HPA1は、GPIIIaのN末端領域に位置する血小板膜糖タンパク質(G P)IIb/IIIa複合体についての多型決定基である。この複合体は、非共 有結合で結合した2つのサブユニットGPIIb及びGPIIIaからなる。サ ブユニット結合にはCa2+及びMg2+のような2価のカチオンが必要である。H PA1の免疫原性は、輸血後紫斑病(PTP)及び新生児同種免疫血小板減少症 (NAITP)を含む種々の免疫性血小板減少症を引き起こす(参考文献1、2 )。HPAはHPA1a及びHPA1b型として存在するものである。白色人種 の人口の約72%は、HPA1a(血小板抗原1、即ちPLA1)の同型接合で あり、HPA1b(血小板抗原2、即ちPLA2)は2%であり、26%は異型 接合である(参考文献2)。PTPは稀な症状(世界で約200の報告例)であ るが、NAITPは2000の生存出産中1人の割合で比較的頻繁に現れ、その 症例の約50%が最初の妊娠である(参考文献2、3)。これらの症状において は、抗HPA1a抗体(即ち、1a型抗体)がHPA1a抗原をもつ血小板を攻 撃して患者の血液中の血小板の破壊を生じる。これは、NAITPの場合、血小 板計数の減少又は血小板活性の低下及びその結果としての血液凝固系の損傷のた めに出血傾向の増加した乳児として現れる。 抗HPA1a抗体の初期の検出は、迅速な診断が患者の治療、特に妊婦の型別 を助けることができるので極めて重要なものである。抗HPA1a抗体の検出に は、血小板懸濁免疫蛍光試験(PSIFT)、血小板抗原のモノクローナル抗体 固定化(MAIPA)、フローサイトメトリー及び免疫吸着分析を含む数種の方 法がある(参考文献4、5、6、7)。そういった方法は十分に確立されている が、非常に感受性のあるMAIPAの場合には、時間を要し、自動化及び広範囲 な適用で処理することができない。 Pytelaら(参考文献8)は、アミノ酸配列Arg-Gly-Asp(RGD)を含むペプ チドに対する血小板膜糖タンパク質GPIIb/IIIaの結合特性を記載して いる。糖タンパク質は、セファロースに結合したヘプタペプチドGRGDSPK を用いて血小板抽出液のアフィニティークロマトグラフィーにより精製されたも のである。 Kirchhofferら(参考文献9)は、同様の精製手順を用いて純粋なGPIIb /IIIaを生成した。ニトロセルロースフィルターに移した純粋な糖タンパク 質は、モノクローナル抗IIb抗体と反応して酵素標識第2抗体を用いて明らか にされる免疫複合体を形成した。アフィニティークロマトグラフィーからの溶出 液は、糖タンパク質に結合したヘキサペプチドを含み、更にMg2+及びMn2+イ オンを含むものである。ペプチド及び金属イオンが存在すると、抗HPA抗体の 試験において糖タンパク質の使用を妨害することがある。更に、Kirchhofferは 、遺伝子型血小板の使用を示唆していない。 R.Kekomakiら(J.Clin.Invest.,88,847-854,1991)(参考文献10)は、 セファロースに吸着させることによりGPIIb/IIIaを精製して粗分離物 を得、次いで、ヘパリン−セファロースカラムに通過させて残存する汚染物を除 去し、セファクリルS−300とゲルろ過し、コムギ胚芽凝集素アフィニティー クロマトグラフィーにより微量のフィブリノーゲンを除去した。 しかしながら、これらの文献は、特定の遺伝子型のHPA抗体の検出に適切な 免疫分析を開示していない。発明の要約 本発明は、1態様においては、遺伝子型糖タンパク質抗原GPIIb及び/又 はGPIIIaを被覆した基質を含む、ヒト血小板抗原1又は3(HPA1又は HPA3)に対する抗体の免疫学的検出用免疫分析系を提供するものである。 即ち、抗HPA1及び抗HPA3抗体は、特にNAITPにおいて重要な役割 を果たすことが判明した。 血小板の遺伝子型は、Williamsonら(1992)に記載されている手法を用いて型別 された(参考文献11)。以前には、抗原の対立遺伝子の相違(HPA−1−4 )は血小板糖タンパク質をコードするDNAに含まれる多型性によることが判明 している。 供血者又は患者の血小板を分子手法を用いて型別することは可能である。これ は、抽出したゲノムDNAをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて増幅し、 次いで、制限断片長多型(RFLP)分析にかけることにより達成される。この ようにして、HPA1又はHPA3抗原を含む血小板を同定及び単離することが できる。 本発明は、もう1つの態様においては、下記の工程を含む、ヒト血小板抗原1 又は3(HPA1又はHPA3)に対する抗体の試験管内検出用免疫分析法を提 供するものである。 −マイクロタイタープレートを遺伝子型糖タンパク質抗原GPIIb及び/又 はGPIIIaで被覆する工程; −非特異的に遮断する工程; −試験されるべき血清と接触させる工程; −固定化糖タンパク質抗原と血清中に存在する抗HPA1又は抗HPA3抗体 との間に形成された免疫複合体の存在を検出する工程。 一般に、免疫複合体は、酵素標識(例えば、ホースラディッシュペルオキシダ ーゼHRP)、放射能標識、蛍光標識又は当該技術において既知の他の標識系の ような適切な標識で標識された抗ヒトIgG又はIgMによって評価される。酵 素標識を用いる酵素結合免疫吸着分析(ELISA)が提供され、これは感受性 があって、特異的で、安価で、迅速でかつ抗HPA1抗体の大量スクリーニング に用いることが可能である。有利なことには、インキュベーションが免疫複合体 の生産に関与し、標識抗体によるその評価を室温で行うことができかつインキュ ベーターの使用を必要としないことが判明した。 本発明は、問題の要求したHPA遺伝子型を検出するために遺伝子型糖タンパ ク質抗原の使用に基づくものである。HPA1の抗原決定基はGPIIIaサブ ユニット上に存在するので、抗HPA1抗体の免疫分析は糖タンパク質GPII Iaサブユニットを含まねばならない。抗HPA1抗体は1a及び1b型として 存在するので、抗HPA1a抗体を検出するために、糖タンパク質GPIIIa サブユニットの遺伝子型1aが選ばれねばならない。NAITPの出現率の約9 8%が抗HPA1a又は抗HPA3a抗体の存在によるものであり、前者は後者 の約4倍頻繁であることがわかっている。即ち、NAITP用の明確な試験には 、抗HPA3a抗体(HPA3は同じように遺伝子型3a及び3bとして存在す る)も含めねばならない。HPA3の抗原決定基はGPIIbサブユニット上に あり、そのためこれを抗HPA3a抗体の免疫分析において含めねばならない。 抗体がHPA1aあるいはHPA1b(又はHPA3aあるいはHPA3b) に対するものであるかを評価するために、適切な糖タンパク質又は糖タンパク質 混合液がマイクロタイタープレートの分離ウェルに供給される、例えば、HPA 1a1a/3a3a、HPA1b1b/3b3b、HPA1a1a/3b3b又 はHPA1b1b/3a3a(いずれも各遺伝子型血液成分分離血小板から精製 した)。 本発明の実用的実施態様は、HPA1a1a/3b3b糖タンパク質を含むウ ェル(抗HPA1a抗体を検出するため)及びHPA1b1b/3a3a糖タン パク質を別個に含むウェル(抗HPA3a抗体を検出するため);及び任意に対 照として働く糖タンパク質を含まないウェルを有する酵素結合免疫分析(ELI SA)の多ウェルマイクロタイタープレートを含む。典型的には、各ウェルは1 ウェル当たり0.05〜0.5マイクログラム;好ましくは0.1マイクログラ ムの糖タンパク質を含有する。 ウェルは、一般に、血清と接触させる前にウシ血清アルブミンのような非特異 的タンパク質混合液で遮断される。 更に、本発明の態様は、下記工程を含む、ヒト血小板抗原糖タンパク質GPI Ib及び/又はGPIIIaの精製方法を提供するものである: (a)遺伝子型ヒト血小板を供給する工程; (b)その血小板を溶解して溶解物を形成する工程; (c)その溶解物を配列Arg-Gly-Asp(RGD)を含むペプチドを結合したア フィニティークロマトグラフィー基質に加える工程;及び (d)遺伝子型糖タンパク質を溶離する工程。好ましい実施態様の詳細な説明 ここで、本発明の実施例は、下記に示す図面に関する実施例によってのみ記載 される。 図1は、種々の量の被覆HPAに対する抗GPIIIa、IIb及びIbモノ クローナル抗体(MAb)(各々50、250及び1,000ng/ml)の結合を示 すものである。 図2は、2つの抗HPA1a血清を用いてHPA1aELISAの感受性を示 すものである。 図3は診断試験としてHPA1aELISAの実用例を示すものである。実施例1 (GPIIb/IIIaの抽出) 試薬は、Analarグレードに属し、BDH Chemicals社(英国)又はAldrich Chemi cals社(英国)から購入した。抗GPIIb及びIIb/IIIaモノクローナ ル抗体(MAb)は、the Institute for Clinical Immunology and Transfusio n Medicine,Justus Liebeg University,Giessenによって供給された。抗GP Ib及びIIIaMAbは、Dakopatts(デンマーク)から購入した。HRP結 合ヒツジ抗ヒトIgG及びIgMは、Scottish Antibody Production Unitから 入手し、HRP結合ヤギ抗マウスIgG及びIgMはBio-Rad(英国)から購入 した。抗HPA1a及び正常血清は、各々NAITPのある乳児の母親及び我々 のセンターの篤志供血者から入手した。 GPIIb/IIIaの抽出及び精製は、Pytelaら及びKirchhofferらの方法 を少し変更した(参考文献8、9)。簡単に述べると、遺伝子型血液成分分離血 小板(Cambridge Transfusion Centreから入手)を洗浄し、血小板を50mMトリ ス/HCl及び150mMNaCl、pH7.5(TBS)を含むバッファー中10m lの100mMオクチルグルコピラノシド(OG)及び2mMフェニルメチルスルホ ニルフルオリド(Sigma、英国)で抽出した。次いで、この抽出液を遠心し、上 清をカチオンで補足し(参考文献9)、2gの配列GRGDSPKの固定化ヘプ タペプチド(Novabiochem、英国製のペプチド;及びPharmacia製のCNBr活性 化セファロース4B)の12mgペプチド/gセファロース4Bと4℃で一晩回転 混 合した。次に、ビーズを1000rpm、室温のベンチ遠心機(MSE、英国)で 5分間遠心し、上清を除去した。ビーズを、280nmの吸光度が非特異的結合タ ンパク質不純物が洗い落とされたことを示す<0.05(Pye Unicam,Philips 、英国)に下がるまで遠心により洗浄した。糖タンパク質は、セファロースビー ズに固定化されたヘプタペプチドに結合する。次いで、ビーズを1mg/mlGRG DSPヘキサペプチド(Novabiochem、英国)を含有する最初の混合バッファー とともにTBS中5mlの1mMMgCl2及び1mMMnCl2と3回室温で15分間 回転混合することにより、結合GPIIb/IIIaを溶離した。溶離バッファ ー中にヘキサペプチドを用いると、固定化ペプチドと競合し、ヘキサペプチド− 糖タンパク質複合体を遊離する。溶離を3回繰り返した。上記のように遠心によ り回収した3溶出上清をプールし、1回以上遠心して残留ビーズ粒子を除去した 。溶出液の吸光度を記録した後、1リットルの10mMトリス/HCl、150mM NaCl、pH7.4に対して4℃で2回透析した。透析は、ペプチド及び残留金 属イオンを除去するとともに遊離糖タンパク質を残すのに有効である。ペプチド 分子は透析膜を通過し、遊離GPIIb/IIIaへの解離のために複合体の形 成/解離の平衡を妨害する。即ち、糖タンパク質は、実質的にペプチドを含まず 、金属イオンを含まない。GPIIb/IIIa複合体に対するモノクローナル 抗体は、Binding Site社、英国、バーミンガムから購入し、透析糖タンパク質よ り非透析GPIIb/IIIaに親和性が大きく結合した。これは、糖タンパク 質が実質的にペプチド及び金属イオンを含まないこと、即ち全く複合体を形成し なかったことを示す。最後に、透析溶出液の吸光度を記し、−40℃で分割して 貯蔵した。固定化RGDペプチドを洗浄し、再使用のために4℃で貯蔵した。G PIIb/IIIaのタンパク質濃度及び純度を、以前のように(10)各々二 シンコニン分析(Pierce、英国)及びSDA−PAGE(銀染色)により評価し た。1.4mgまでのGPIIb/IIIaは、1単位の純度90%以上の血液成分 分離血小板濃縮物から得ることができた。実施例2 (モデルELISA) ELISAは、下記工程から構成された: マイクロタイタープレート(Greiner、ドイツ)を、1、2又は3μg/ml(1ウ ェ ル当たり100μl)の次の表現型GPIIb/IIIa糖タンパク質の1種: HPA1a1a/3a3a、HPA1b1b/3b3b、HPA1a1a/3b 3b又はHPA1b1b/3a3a(コーティングバッファーのみバックグラウ ンドとして含んだ)で37℃において一晩被覆した(ELISAコーティングバ ッファー、洗浄バッファー及び発色バッファー並びに洗浄手順は参考文献12の 通りである)。ウェルを洗浄し、コーティングバッファー(300μl/ウェル) 中5%ウシ血清アルブミン(Boseral;Organon Technika)で37℃において1 時間遮断した。洗浄後、プレートを100μl/ウェルのヒト血清又はマウスMA bの希釈液と37℃で1時間3回繰り返してインキュベートした。ウェルを再び 洗浄し、HRP結合抗ヒトIgGもしくはIgM又は抗マウスIgGもしくはI gMと各々37℃で1時間インキュベートした。また、インキュベーションはす べて室温で行うことができる。最後に、プレートを洗浄し、比色基質としてテト ラメチルベンジジンを用いて発色した(発色は37℃で高められる)。450nm の比吸光度は、GP被覆ウェルの吸光度からコーティングバッファーのみ含むウ ェルの吸光度を引いたものと等しかった。ヒト試験及び対照試料を5個中1個の 血清希釈液を用いてスクリーンした。 GPIIIa及びGPIIbの存在を示す、被覆GPIIb/IIIaの対応 MAbに対する特異的かつ用量依存結合があった(図1)。比較として、比較的 高濃度の抗GPIbは最高量の被覆GPIIb/IIIaに結合しなかった。特 異的結合は、抗GPIIb/IIIaMAbでも認められた(データは示されて いない)。更に、2つのヒト抗HPA1a陽性血清(陰性対照として正常血清と ともに)用いる分析により、1:80〜1:160の希釈度で非常に感受性があ ることがわかった(図2)。実際に、分析により1:1000〜1:3000の 陽性血清希釈度で行うことが可能であることがわかった。更に、分析の特異性は 、抗HPA1a抗血清がHPA1a1a/3a3a及びHPA1a1a/3b3 bにのみ結合し、HPA1b1b/3a3a及びHPA1b1b/3b3bに結 合しない場合に証明された(データは示されていない)。実施例3 (貯蔵寿命) HPA1a1a/3a3a又はHPA1b1b/3b3bで一晩被覆し、洗浄 し、風乾し、密封したマイクロタイタープレートを4℃で放置した。その後12 週まで毎週行った分析は、2つの抗HPA1a血清の一致したかつ特異的結合を 示したが、正常血清には示さなかった(データは示されていない)。更に、現在 までの結果は、−20℃で11ヵ月まで貯蔵したプレートは同様に働くことを示 し、4℃及び−20℃で貯蔵した被覆プレートの評価は継続している。実施例4 (ヒト血清中の抗HPA−1の検出) ヒト抗HPA1a血清のスクリーニングに対するELISAの適合性を、NA ITPをもつ乳児の母親の血清を用いて評価した。抗HPA1a抗体に陽性の3 1の血清、抗HPA1aに陰性及び弱い陽性の各々2及び8血清及び抗体状態が 未知の4血清(すべてPSIFT及びMAIPAで求めた)はCLB、アムステル ダムにより供給され、ELISAで盲検試験した。引き続いて解析により次の結 果が示された:陽性血清の一致29/31;弱い陽性血清の一致6/8、他の2 つはELISAに陰性であった;2つの陰性血清はELISAに陽性であった; 及び4つの未知血清のうち2つは弱い陽性であり2つは被覆されないウェルと反 応した(被覆プレートをELISAのCLBに送ると同様の相関が認められた) 。引き続いて結果は、ELISAと処理赤血球細胞を用いる凝集反応分析である Capture-P分析(Immucor社、米国)との間に完全な相関を示した。 更に、ELISAの利点を図3に示す。冠動脈バイパスを行った後、血小板を 輸注した60歳の女性患者が1週間後重篤な血小板減少症に罹った。彼女はヘパ リンを受けていたので、血小板減少症の原因を決定することは重要であった。我 々は、ELISAを用いて強力抗HPA1a抗体を含む彼女の血清試料を受け取 った3.5時間以内に決定することができた。 我々の結果は、新たに開発されたELISAが簡便で、安価で、迅速で、特異 的でかつ感受性のある分析であることを示すものである。非特異的な高反応性が 被覆されないウェルで生じる例外的場合には、高度希釈液が用いられるか又は別 の分析を用いて確認が探索される。しかしながら、被覆プレートの安定性、他の HPA抗体用ELISAを開発する可能性及び自動化の従順性は、ELISAを NAITPの大規模な集団の実験を含む抗血小板抗体のスクリーニングに広く用 いられることを可能にしなければならない。更に、PSIFT/MAIPAとE LISAとの間の相関が高いことを見ると、ELISAが診断試験として開発す ることができることが示される。最後に、ELISAは、その感受性及び接触性 が高いために他の分析で見落とした抗体を検出することが可能である。 参考文献 1.PUIG,N.,SAYAS,M.J.,MONTORO,J.A.,VILLALBA,J.V.&PLA,A.ステ ロイドに応答する輸血反応の主要発現としての輸血後紫斑病:顆粒球と血小板抗 体のフローサイトメトリー研究。Ann Hemat.62.232-234(1991)。 2.NEWMAN,P.血小板GPIIb−IIIa:分子変化とアロ抗原。ThrombH aem.66,111-118(1991)。 3.KAPLAN,C.,DAFFOS,F.,FORESTIER,F.,MOREL,M.C.,CHESNEL,N.& TC HERNIA,G.新生児同種免疫血小板減少症の現在の傾向:診断と治療。血小板免 疫学の基礎と臨床。Eds.Kaplan-Gouet,C.,Schlegel,N.,Salmon,Ch.,McGr egor,J.,Inserm/John Libbey Eurotext Ltd.,206,267-278(1991)。 4.BORNE,D.E.G.KR VON DEM,VER HEUGHT,F.W.A.,OOSTERHOF,F.,RIESZ, E.VON,BRUTEL DE LA RIVIERE,A.&ENGELFRIET,C.P.血小板抗体検出用の簡 便な免疫蛍光試験。Br.J.Haem.39,195-207(1978)。 5.KIEFEL,V.血液学におけるMAIPA分析とその応用。Transfusion Med.2,181-188(1992)。 6.FREEDMAN,J.&HORNSTEIN,A.フローサイトメトリーによりHLAと血小 板特異的抗体とを区別する簡便な方法。Am.J.Haem.38,314-320(1991)。 7.BORZINI,P.血小板特異的抗体の確認のためのELISA手順。可変部の評 価。Haematologia76,20-27(1991)。 8.PYTELA,R.,PIERSCHBACHER,M.D.,GINSBERG,M.H.,PLOW,E.F.& RUOSLA HTI,E.血小板膜糖タンパク質IIb/IIIa:Arg-Gly-Asp特異的接着性レ セプターファミリーの一員。 Science231,1559-1561(1986)。 9.KIRCHHOFFER,O.,GAILIT,J.,RUOSLAHTI,E.,GRZESIAK,J.,PIERSCHBAC HER,M.D.血小板レセプターGPIIb/IIIaの結合特異性のカチオン依存 変化。Journal of Biol Chem 265 p18525-18530(1990)。 10.KEKOMAKI,R.,DAWSON,B.,McFARLAND,J.&KUNICKI,T.J.糖タンパク質 IIIaのシステインの多い領域に対するヒト血小板自己抗原の局在化。J.Cli n.Invest. 88 p847-854(1991)。 11.WILLIAMSON,L.M.,BRUCE,D.,LUBENKO,A.,CHANA,H.J.&OUWEHAND,W . 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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.遺伝子型糖タンパク質抗原GPIIb及び/又はGPIIIaを被覆した基 質を含む、ヒト血小板抗原1又は3(HPA1又はHPA3)に対する抗体の免 疫学的検出用免疫分析系。 2.遺伝子型糖タンパク質抗原がHPA1型1a抗体の検出に特異的である請求 項1記載の免疫分析系。 3.糖タンパク質抗原が、配列Arg-Gly-Asp(RGD)を含むペプチドを結合し た親和性基質によるバッチアフィニティークロマトグラフィーによって精製され たものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の免疫分析系。 4.ペプチドが配列Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Lys(GRGDSPK)を有する 請求項3記載の免疫分析系。 5.糖タンパク質が、実質的にRGD配列を含むペプチドを含まない請求項3又 は4記載の免疫分析系。 6.糖タンパク質が実質的にMg2+及び/又はMn2+イオンを含まない請求項1 〜5のいずれか1項に記載の免疫分析系。 7.基質が多ウェルマイクロタイタープレートである請求項1〜6のいずれか1 項に記載の免疫分析系。 8.下記成分を更に含む、酵素結合免疫分析を行うための請求項7記載の免疫分 析系: −非特異的阻止物質; −酵素標識で標識された抗ヒト免疫グロブリン;及び −前記酵素標識と比色反応を生じることができる基質。 9.抗HPA1a抗体を検出するためにHPA1a1a/3b3b糖タンパク質 で被覆したウェル;及び抗HPA3a抗体を検出するためにHPA1b1b/3 a3a糖タンパク質で被覆したウェルを含む請求項8記載の免疫分析系。 10.下記工程を含む、ヒト血小板抗原糖タンパク質GPIIb及び/又はGPI IIaの精製方法: (a)遺伝子型ヒト血小板を供給する工程; (b)その血小板を溶解して溶解物を形成する工程; (c)その溶解物を配列Arg-Gly-Asp(RGD)を含むペプチドを結合した アフィニティークロマトグラフィー基質に加える工程;及び (d)遺伝子型糖タンパク質を溶離する工程。 11.親和性基質に結合したペプチドがGly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro-Lys(GRGD SPK)である請求項10記載の精製方法。 12.糖タンパク質を、配列RGDを含むペプチドを含有する溶離媒体を用いて溶 離する請求項10又は11記載の精製方法。 13.結合ペプチドを含有する溶離した糖タンパク質を透析して、ペプチドを除去 しかつ結合ペプチドのない糖タンパク質を生成する請求項10〜12記載のいずれか 1項に記載の精製方法。 14.下記の工程を含む、血清におけるヒト血小板抗原1又は3(HPA1又はH PA3)に対する遺伝子型抗体の試験管内検出のための免疫分析法: −マイクロタイタープレートを遺伝子型糖タンパク質抗原GPIIb及び/又 はGPIIIaで被覆する工程; −非特異的に遮断する工程; −試験されるべき血清と接触させる工程;及び −固定化糖タンパク質抗原と血清中に存在する抗HPA1又は抗HPA3抗体 との間に形成された免疫複合体の存在を検出する工程。
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