【発明の詳細な説明】
癌診断薬としてのA蛋白質 発明の背景
個体中の癌の診断は今なお達成が困難な課題である。癌胚抗原(CEA )、アル
ファフェトプロテイン(AFP )または前立腺特異的抗原(PSA )など、血液や組
織試料から検査できるいくつかの診断マーカーを利用できるが、現在までのとこ
ろ、これらのマーカーを用いる検査では、他の臨床診断法で確認されているほど
顕著には、個体に癌が存在することを予測できていない。これらの検査法の感度
と特異性は案外低い。時間がかかり労働集約的な臨床評価法(例えば触診法、X
線、乳房X 線、生検など)が今も、癌の診断法として一般に是認された方法とな
っている。したがって、個体に癌が存在することを予測させるマーカー、好まし
くは個体から得られる血液などの生物学的試料中に存在するマーカーが必要とさ
れている。具体的に述べると、初期段階の癌を持つ個体に関するマーカーの存在
ならびにこのマーカーの存在と量を測定する検査法が必要とされている。このよ
うな診断的試験が利用できるなら、初期治療が有益な成果を挙げる可能性は現在
より高くなるだろう。
本発明の目的は、個体中の原発性または転移性癌の存在を検出する方法であっ
て、癌診断蛋白質の検出を伴う方法を提供することである。また、個体中の原発
性または転移性癌の存在を検出するために使用できる組成物を提供することも本
発明の目的である。発明の要約
本発明は、個体由来の血液試料などの生物学的試料の検査結果から、その個体
中の癌を検出する方法に関する。この検査法では、その生物学的試料中に存在し
うる癌診断蛋白質と免疫反応性である少なくとも1 種類の抗体と共に試料をイン
キュベートする。癌診断蛋白質:抗体反応で生成する免疫複合体を検出する。こ
れらの免疫複合体が異常に高い濃度で存在することは、その試料を採取した個体
が原発性または転移性癌を持つことを示す。
本発明の好ましい態様では、癌診断蛋白質がA蛋白質であり、A蛋白質のサン
ドイッチ検定法で試料をインキュベートする。A蛋白質と免疫反応する抗体を固
相支持体に結合する。試料を、結合したその抗体、およびA蛋白質のもう1 つの
領域(すなわち固相支持体に結合した抗体と免疫反応する領域以外の領域)と免
疫反応する第2 の抗体と免疫反応させる。その結果生じた2 抗体-A蛋白質複合体
はサンドイッチを形成する。結合した第2 抗体の量を検出する。この第2 抗体の
検出量は、結合したA蛋白質の量に正比例する。生物学的試料の検査によって検
出される第2 抗体の検出量が異常に多ければ、それは原発性または転移性癌の存
在の指標となる。
本発明のもう1 つの態様は、癌診断蛋白質(例えばA蛋白質)の検査で使用す
る1 種類以上の抗体を含有する検査キットである。それら抗体の1 つは、その癌
診断蛋白質の1 つのエピトープ領域と免疫反応し、第2 抗体が含まれる場合、そ
の第2抗体は、上記癌診断蛋白質のエピトープ領域であって、第1 抗体と免疫反
応するエピトープ領域とは異なる領域と免疫反応する。本検査キットの好ましい
態様には、A蛋白質の2 つのエピトープ領域と免疫反応する2種類の抗体が含ま
れる。それら抗体の 1つを、マイクロタイタープレートのウェルの壁や底などと
いった固相支持体に付着させる。もう1 つの抗体には検出標識が結合している。
本発明のさらなる態様は、癌診断蛋白質、すなわちA蛋白質と免疫反応する1
種類以上の抗体である。これらの抗体は癌診断蛋白質の存在の検出または評価に
使用される。その評価は血液などの生物学的試料を用いて行なうことができる。図面の簡単な説明
図1 は可溶性A蛋白質のクロマトグラフィーによる分離を表すグラフである。
図1Aは高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)ゲルろ過カラムで精製したAs型A
蛋白質の光学走査である。図1Bは、この精製操作の有効性を確認するため、直線
的塩勾配(破線)を用いて、DEAE- セルロースアニオン交換カラムによる再クロ
マトグラフィーにかけた上記HPLC精製Asの光学走査である。
図2はAmおよびAs型A蛋白質のSDS-PAGEによる精製を表す写真である。ゲル
を銀染色した。レーン1 は精製Am、レーン2 は精製As、レーン3は分子量標準
を表す。
図3 は、アデノシンヌクレオチドの存在下における可溶型および膜結合型A蛋
白質によるGTP 類似体GMP-PNP の結合を表すグラフである。
図4 は、GTP γS の存在下におけるAsおよびAmのATP アーゼ活性を表すグラ
フである。
図5 は、対照個体および既に転移性乳癌を持つと診断されている個体の血中A
蛋白質濃度を表す散布図である。発明の詳細な説明
本発明は、個体中の原発性または転移性癌の存在を診断するための方法および
組成物に関する。原発性癌は身体の特定の解剖学的領域に制限された癌成長であ
り、または初期癌病巣を形成した細胞からなる。転移性癌は最初の原発性部位か
ら血液もしくはリンパ系またはその両方を通して身体に広がった癌成長であり、
原発性腫瘍から離れた部位で成長する。またこれは、原発性腫瘍の治療に続いて
広がる再発性疾患でもある。
本発明の方法と組成物を用いて診断できる原発性または転移性癌は極めて多様
である。本発明の方法と組成物で検出できる癌の一覧には乳癌、前立腺癌、肝臓
癌、肺癌、結腸直腸癌、胃組織癌、膵臓癌、膀胱癌、頭頚部癌、子宮内膜癌、耳
下腺癌、胆管癌、腎臓癌、子宮頸癌、甲状腺癌、脳腫瘍、口腔癌、子宮癌、腹部
癌、舌癌、口唇癌、肛門癌、骨盤癌、鼠蹊部癌、陰茎癌、胸壁癌、ファロピーオ
管癌、POEMS、リンパ腫、白血病、多発性骨髄腫、黒色腫および種々の肉腫が含
まれる。これらの癌は、おそらく他のタイプの癌も第1 期と第2 期を含む種々の
進行段階で検出できる。これらの癌の存在の検出は、本発明の方法および組成物
を用いることによって、個体中の良性腫瘍の存在や癌の不在から識別できる。
本発明の方法は、癌診断蛋白質と免疫反応する抗体の使用を伴う。本発明の好
ましい癌診断蛋白質はA蛋白質である。1 以上の抗体を個体から得た生物学的試
料と共にインキュベートした後、抗体-A蛋白質免疫複合体が異常に多く存在する
ことがその個体中の原発性または転移性癌の存在を示す。
血液は、しばしば使用される好ましい生物学的試料である。血液が生物学的試
料である場合、分析対象となる好ましい血液構成成分は血漿か血清であり、血清
がより好ましい。血液や他の体液が好ましい生物学的試料であるから、免疫反応
性癌診断蛋白質、例えばA蛋白質は液体媒体から検出される。血液が生物学的試
料である場合、その液体媒体は身体中を循環している。したがって、本発明の方
法は局所的な、例えば生検材料の分析に依存せず、血清や血漿のように容易に入
手できる生物学的試料で使用できる。このような血液採取を使用した場合でさえ
、検出できる癌の多様性は極めて大きい。
本発明の特定の態様として、特定の個体から得た生物学的試料中のA蛋白質濃
度が、癌を持たない個体から得られる同様の試料中に認められるA蛋白質濃度の
2 倍以上存在することが、その特定の個体中に癌が存在することの指標となる。
言い換えれば、同じサイズの生物学的試料を癌を持たない個体から得て、それら
の試料中の平均A蛋白質量を決定した場合、ある個体から得た同じサイズの生物
学的試料が、癌を持たない個体に関する平均A蛋白質量であると決定された値の
2倍以上のA蛋白質量を含むならば、その個体は癌を持つと予測される。これら
の特定の態様では、2.0 という因子が閾値であると見なされる。個体から得た生
物学的試料中のA蛋白質濃度が、癌を持たない個体に関する平均A蛋白質濃度の
2.0 倍以上であれば、すなわち癌を持たない個体のA蛋白質濃度平均に対する被
験者のA蛋白質濃度の比が2.0 より大きければ、その個体は癌を持つと予測され
る。癌を持たない個体のA蛋白質濃度平均に対する被験者のA蛋白質濃度の比が
2.0 未満であれば、その被験者は癌を持たないことが示される。2.0 という閾値
は特に好ましい値である。個体中の癌の存在を予想するために他の閾値を設定す
ることもできる。これらの閾値は、その特定の癌診断検査法の正確さと再現性な
らびにその検査に要求される予測信頼性に依存するだろう。
個体から得た生物学的試料中のA蛋白質の実際の量または濃度は、診断的また
は予後的価値を持ちうる。ある個体についてある期間にわたってA蛋白質の量を
決定することによって、癌の進行(A蛋白質量が増大)または(例えば治療的処
置の結果としての)癌の緩解(A蛋白質量が減少)を監視することができる。検
出されるA蛋白質の量は、癌成長の存在および活発さの指標として意味を持ちう
る。A蛋白質量をその個体のベースライン値との関連で監視するか、癌を持たな
い個体から得られる同様の生物学的試料中のA蛋白質の平均量と比較して監視す
る。A蛋白質量がその検査の測定によって確立された特定の値より大きければ、
その個体は癌を持つと見なされる。この確立された値を超える実際のA蛋白質量
はその癌の重篤度を示し、治療的処置に伴うかまたは治療的処置とは無関係なA
蛋白質量の減少は癌重篤度の軽減を示す。
本発明のその他の特定の態様として、血液1ml あたりに約10ng以上のA蛋白質
が存在すれば、転移性癌が予想される。これらの方法における転移性癌の検査も
、個体から得られる生物学的試料(例えば血漿、血清、尿などの液体試料)中の
A蛋白質量の測定に基づく。ここでも、生物学的試料中のA蛋白質の量が、その
試料を採取した個体中の転移性癌の有無の指標となる。異常に多量のA蛋白質は
転移性癌の存在を示す。正常量のA蛋白質は、その個体が転移性癌を持たないこ
とを示す。
これらの検査の有用性は極めて明白である。比較的簡単な検査が原発性または
転移性癌の有無の指標となる。
生物学的試料中のA蛋白質の量を測定するための種々の技術は当業者に知られ
ていて、当業者はそれらを利用できる。これらの技術には、溶媒和操作および遠
心分離操作、カラムクロマトグラフィー分離操作もしくはゲル電気泳動分離操作
、ろ過操作、酵素的認識操作、またはアフィニティークロマトグラフィーや免疫
検定法などのA蛋白質を特異的に認識結合する分子を用いる結合操作による試料
中のA蛋白質の単離および定量が含まれる。かかる特異的結合工程を用い、試料
中の特異的結合分子の体積または面積分布を評価することによって、生物学的試
料中のA- 蛋白質をin situ で検出および定量することもできる。
生物学的試料中のA蛋白質の量を分析するための好ましい技術は、A蛋白質ま
たはA蛋白質の特定のエピトープを特異的に結合する抗体による免疫学的認識で
ある。かかる抗体は本発明の組成物である。これらの抗体はA蛋白質決定基を選
択的に認識し、これらの決定基に高い親和性で結合する。ウェスタンブロットや
電気泳動パターン分析のような操作では、これらの抗体を単独でアフィニティー
固定部分または標識結合部分として使用することができるし、サンドイッチ検定
法などでは、異なるA蛋白質決定基またはエピトープに結合するために複数のこ
れら抗体を使用することができる。これらの抗体には、A蛋白質に抗体が結合し
た後の同定を容易にするために、標識として作用する物質が結合していてもよい
。本発明の抗体はA蛋白質に特異的に結合するので、A蛋白質またはA蛋白質の
特異的エピトープを特異的に検出することができる。
本発明で使用できる抗体は、A蛋白質と反応できる抗体である。抗体という用
語はポリクローナル抗体とモノクローナル抗体の両方を包含するものとする。抗
体という用語は、A蛋白質と反応する複数の抗体の混合物(例えばタイプが異な
るA蛋白質反応性モノクローナル抗体のカクテル)を包含するものとする。さら
に抗体という用語は、完全な抗体、生物学的に機能的なその断片、A蛋白質結合
特性を持つ一本鎖または一本鎖断片、複数の種に由来する部分を含むキメラ抗体
、二機能性抗体などを包含するものとする。使用可能な生物学的に機能的な断片
は、A蛋白質に結合できる抗体断片である。
キメラ抗体は2 種類の種に由来する部分(例えばヒトの定常領域とネズミの可
変または結合領域)を含むことができる。2 種類の種に由来する部分は、従来の
技術で化学的に結合してもよいし、遺伝子工学的技術を用いて融合蛋白質として
製造してもよい。さらに、キメラ抗体の軽鎖部分と重鎖部分の両方の蛋白質をコ
ードするDNA を、融合蛋白質として一緒に発現させることもできる。
A蛋白質とよばれる特殊な細胞内分子はイノシトール関連シグナル伝達系の調
節に密接に関係することが決定されている。この系においてA蛋白質は、ホスホ
リパーゼC(PL-C)を活性化して、第2 伝達物質イノシトール-1,4,5- 三リン酸
(IP3)とジアシルグリセロール(DG)を生成することによって機能する。膜結
合受容体が刺激されると、A蛋白質はGTP と結合して、PL-Cを活性化するように
機能する中間体を形成する。その中間体のGTP がGDP に加水分解されると、PL-C
の活性化が終結する。したがってA蛋白質は、細胞イノシトール代謝経路の適正
な機能には欠かせない重要なG-型シグナル伝達分子である。
これらのシグナル伝達分子は、上述の本発明方法で使用する抗体を生産する際
に有用である。抗体の生産に使用するシグナル伝達分子は、単離精製されたA蛋
白質とA蛋白質のエピトープ断片である。
本発明の癌診断蛋白質、例えばA蛋白質は免疫療法にも有用でありうる。これ
らの蛋白質を血液またはリンパ系に導入すると、それらは、その宿主中の癌の存
在に応答、すなわち癌の存在を認識してそれに応答するように、免疫系を刺激で
きる。したがって、個体の血流またはリンパ系に外部源からこれらの癌診断蛋白
質を導入することによって、免疫抑制活性を生じて癌を根絶するように、免疫系
を刺激することができる。
さらに、本発明の抗体には治療的価値もある。本発明の抗体を個体に投与する
と、癌診断蛋白質、例えばA蛋白質と免疫反応することによって、例えばT 細胞
の産生を刺激するなどして、さらなる免疫系応答を開始し、その個体中に存在す
る癌を排除することができる。。
「A蛋白質」という用語は、元来、この蛋白質の還元条件下のゲルにおける電
気泳動移動度に基づく約20キロダルトンの分子量を持つ棹状体光受容器蛋白質を
言うものであった。公知のA蛋白質遺伝子の発現産物としてその蛋白質を分析す
ると、A蛋白質の分子量は26キロダルトンである。改良された抽出および分離法
と、分離された型の予備的な配列データを結びつけることにより、これまでA蛋
白質と呼ばれていた存在が、少なくとも2 種類の構造および機能的に関連する蛋
白質からなりうることが示される。一つは膜結合型で、もう1 つは可溶型である
。これに基づき、使用される命名法は予想されるin vivo を反映する。すなわち
、Am,膜結合型(20kD)およびAs,可溶型(19kD)であり、分子量はやはり還
元条件下における電気泳動移動度に基づく。これらのA蛋白質は、そのN-末端領
域に、配列表に記載の次のようなアミノ酸配列を含む:
GNSKSGALSKEILEELQ (配列番号1)(Am);および
MGNSKSGALSKEILEELQ(配列番号2)(As)
A蛋白質関連分子のさらなる特徴は、それらがかなり疎水性の領域を持つ単一
ポリペプチド鎖を含むということである。また、これらの分子はヌクレオチド、
アデノシンおよびグアノシン三リン酸を結合し、それらを加水分解する能力と、
GTP の存在下にホスホリパーゼC 、ホスホリパーゼD およびおそらくはホスホリ
パーゼA2をも活性化する能力を持つ。
A蛋白質は、哺乳類(ウシ)と両生類(カエル)の目の光受容器細胞の棹状体
外部セグメント(rod outer segment;ROS)から、抽出、遠心分離、クロマトグ
ラフィーおよび当業者に公知の他の蛋白質精製技術によって単離できる。A蛋白
質と類似または同一の物理的および機能的特徴を持つ他の蛋白質が、脊椎動物と
無脊椎動物の様々な他の組織から単離されている。これらの発見は、A蛋白質の
構造が進化の過程で保存されてきたことを示している。A蛋白質は水溶液中で極
めて不安定だが、非イオン界面活性剤を含有する水溶液に入れると、かなり安定
化できる。これらの分子は、還元条件下での電気泳動分離中に分子量標準と比較
して推測すると、19〜20kDの分子量を持つ。天然蛋白質の好ましい単離法を下
記、詳細に開示する。10kDから30kDの範囲の分子量カットオフを持つフィルター
を用いることによって、良好な精製結果が得られた。
A蛋白質、種々の先端欠失型もしくはムテイン型類似体、A蛋白質ドメインと
他の蛋白質ドメインを含む融合蛋白質は、種々の合成手段および生合成手段で製
造できる。例えば、微生物、酵母または真核細胞培養物などの適当な宿主細胞を
、A蛋白質またはその一部もしくは類似体を発現するように遺伝子操作できる。
これは、現在では十分に確立された当業者に公知の組換えDNA 技術で達成できる
。組換え法には、A蛋白質またはその一部もしくは類似体をコードする遺伝子の
単離または合成、その遺伝子のプラスミドへの組込みが含まれるだろう。A蛋白
質のアミノ酸配列は容易に確立できる。配列表に、2 つの型のA蛋白質(Amと
As)のN-末端アミノ酸配列を、それぞれ配列番号1 および配列番号2 として記
載する。合成オリゴヌクレオチドからの遺伝子合成法と公知の突然変異誘発技術
は、類似体、先端欠失型A蛋白質およびA蛋白質またはその結合ドメインを含む
融合蛋白質の配列を製造する技術を提供する。かかる物質の生産にはさらに、A
蛋白質またはその一部もしくは類似体をコードする遺伝子を含む組換えDNA を保
持するベクターによる適当な宿主細胞の形質転換、該形質転換細胞の培養、およ
び発現した蛋白質の単離が含まれる。本明細書に開示するように生産できる高A
蛋白質含有試料が利用できるなら、天然型ならびにその様々な一部および類似体
の組換え生産は、当該分野の現在の技術水準に十分含まれる。
別法として、その蛋白質の少なくとも一部を、アミノ酸を正しい配列で化学的
に連結することによって、合成的に製造することもできる。
単離されたA蛋白質またはその一部もしくは類似体を抗原として、個体から得
た液体試料中のA蛋白質を検出し、それによって原発性または転移性癌の存在を
検査するのに有用な抗体を作成することができる。抗体は、A蛋白質に対して生
じ、A蛋白質またはその類似体、断片またはAmもしくはAs上の特定のエピトー
プに反応することが示されたポリクローナル抗血清の一部であってもよいし、
これらの抗体の結合部分であってもよい。抗体は、それ自体は公知の方法で生産
されたポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体でありうる。他の細胞成分
と交差反応しないように抗体を選択することが好ましい。抗体はオクタロニー二
重拡散試験で決定されるいずれのクラスおよびサブクラスであってもよい。IgG
クラスの抗体が好ましい。別法として、A蛋白質を認識する抗体の全部または一
部を、生合成手段または組換え手段で合成することもできる。
さらに、毒素、蛍光色素、吸収色素、酵素または放射活性マーカーなどの他の
機能的分子に抗体を連結してもよい。好ましい態様として、アビジンまたはスト
レプトアビジンに対してとりわけ強い結合活性を持つビオチン分子に抗体を連結
し、そのアビジンまたはストレプトアビジンに蛍光、吸収または放射活性マーカ
ーを連結してもよい。この連結抗体を使用することによって、生物学的試料中の
A蛋白質を検出し、それによって原発性または転移性癌を検査することができる
。抗体- マーカー複合体は化学結合で製造することができるし、そのマーカーが
蛋白質ならば組換えDNA 技術で製造することもできる。
患者に抗体を投与した直後にその抗体を監視したり、撮像したりすることを可
能にする試薬で、抗体を標識することもできる。その標識は、例えば、どちらも
ガンマシンチレーションカメラのような放射線検出手段で体外から撮像できる12 5
Iや99mTcのような放射性同位体であってもよい。別法として、MRI 系で検出で
きる非放射活性常磁性造影剤で抗体を標識することもできる。かかる系では、強
い磁場を用いて患者の体内にある原子の核スピンベクトルを整列させる。次にそ
の場を乱し、その核が平衡整列状態に戻る時に患者の画像を読み取る。本発明で
は、抗体をガドリニウム、コバルト、ニッケル、マンガンまたは鉄錯体などの常
磁性物質に連結することによって、MRI 系で体外から撮像される診断用複合体造
影剤を形成させることができる。
抗体を機能的マーカーに連結しない場合でも、例えば、遠心分離などの免疫沈
降物を回収するための標準的な生化学的技術を用いることによって、抗体-A蛋白
質の複合体を検出できる。
抗A蛋白質モノクローナル抗体は、例えばウシROS などから精製したA蛋白質
で予め免疫しておいたマウスの脾臓細胞をマウス骨髄腫細胞と融合して形成した
ハイブリドーマ細胞株から得ることができる。免疫原は、公知の装置または手動
によるペプチド合成法に従ってin vitroで製造されたA蛋白質の誘導体またはそ
の類似体もしくは一部であってもよい。別法として、免疫原(A蛋白質)を当業
者に公知の組換えDNA 技術を用いる生合成手段で合成してもよい。融合用の脾臓
細胞を選択するマウスは、Balb/Cのように遺伝学的に明確な系統に由来すること
が好ましい。融合に使用する骨髄腫細胞は哺乳類抗体産生細胞株に由来するが、
例えばNS-1のようなマウス細胞株に由来することが最も好ましい。モノクローナ
ル抗体は、その融合産物を注射したマウスの腹水から得ることができる。
本発明の好ましい態様において、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体生
産用の免疫原は、A蛋白質の既知のアミノ酸配列から取り出した約16アミノ酸の
アミノ酸配列を持つペプチドである。この免疫原は10〜18アミノ酸長のペプチド
である。特に好ましい態様における免疫原は、A蛋白質の14アミノ酸もしくは16
アミノ酸カルボキシル末端、A蛋白質のアミノ酸60〜71を含むペプチド、A蛋白
質のアミノ酸142〜158 を含むペプチド、またはA蛋白質のアミノ酸158〜170 を
含むペプチドである。この免疫原を使用してサンドイッチ検定法に組込むための
抗体を生産する場合は、第1 免疫原の約16アミノ酸ペプチド以外の第2 免疫原を
A蛋白質から選択する。A蛋白質の第2 免疫原と免疫反応する抗体を得るもう1
つの技術は、動物を無傷のA蛋白質で免疫し、第1 免疫原のエピトープ以外のA
蛋白質エピトープと免疫反応する抗体を選択することである。異なるエピトープ
と免疫反応する特性を持つ2 組の抗体の生産は、これらの抗体を用いるサンドイ
ッチ検定法が、同じ抗原部位に対する抗体の競合によって妨害されないことを保
証する。この特徴は、試料中に存在するA蛋白質の実際量を検出するための検査
法の感度を増大させる。
公知の方法でこのように作成されたポリクローナルおよびモノクローナル抗体
はA蛋白質特異的であるから、A蛋白質の検査にはとりわけ有用である。
本発明では、無傷のA蛋白質またはA蛋白質の検出できる断片を、本明細書に
開示する方法で検査できる。無傷の蛋白質またはその検出できる断片に必須の特
性は、これらの蛋白質またはペプチドが検出されうるということ、すなわち固定
化または検出抗体と免疫反応できるということである。必要なことは、蛋白質や
断片と抗体との複合体の形成と、それら複合体の検出だけである。かかる検出可
能な複合体はA蛋白質断片でも形成されうる。
本発明は、血清や血漿のような生物学的試料中のA蛋白質の量を検出する特殊
な方法を包含する。この方法では、A蛋白質の第1 エピトープに結合する第1 抗
体を固相支持体に付着させる。付着した第1 抗体を、試験対象の生物学的試料と
接触させる。それと同時に、あるいはそれに続いて、A蛋白質の第2 エピトープ
を結合する標識した第2 抗体を第1 抗体- 生物学的試料混合物に加えることによ
って、上記固相支持体に結合した第1 抗体:A蛋白質:第2 抗体免疫複合体を形
成させる。いかなる未結合の第2の抗体も除去し、存在および所望ならば、次い
で、マーカーの量を検出し、その存在および量は、試料中のA蛋白質の存在およ
び量の指標となる。かかる検定法による異常に大量の検出A蛋白質は、生物学的
試料が得られた個体が原発性または転移性癌をもつ高い可能性を有することを示
唆する。換言すれば、この検定法は、原発性または転移性癌のための診断である
。
検査キットも、本発明の態様である。これらの検査キットは、個体から得られ
た血液等の生物学的試料中に存在する可能性のある、例えば、A蛋白質等の癌診
断蛋白質のための検定法を行なうために必要な1以上のポリクローナルまたはモ
ノクローナル抗体を含む。また、これらの検査キットは、検定法を行なうために
マイクロタイタートレイ等の固相の支持体を有してもよい。A蛋白質のための検
定法を行なうための指示も、キットに含んでもよい。所望ならば、同定標識を、
検査キットの抗体に付着させることが可能である。検査キットの好ましい態様に
おいて、抗原がA蛋白質である場合に行なうサンドイッチ検定法を可能にする抗
体が提供される。本発明の特に好ましい態様において、サンドイッチ抗体の1つ
は、未標識であり、固相の支持体に付着させられる。他方の抗体は、検出目的の
ために結合される標識を有する。
以下の実施例により、本発明の性質をさらに開示するが、本発明はこれらの範
疇に限定されない。実施例1
可溶性(As)および膜結合(Am)A蛋白質の精製
A蛋白質を、本質的にSchmidt ら(J.Biol.Chem,262:14333-14336(1987))に
より記載の方法に従って、カウの眼の網膜から単離した。ウシ科(カウまたはカ
ーフ)の眼は、屠殺後2 時間以内に、地方の屠殺場から入手した。ウシ科の眼を
、氷上で暗所で30分〜60分間保存した。網膜を解剖し、緩衝液A(130m
M NaCl、20mM Tris−HCl、pH7.0;カーフ網膜当たり1
mlまたはカウ網膜当たり2ml)中に置いた。容器の緩やかな反復転倒により
、緩衝液内に多量のROSが遊離した。混合物を、ブフナー漏斗に注いで通し、
網膜を除去した。濾過物を、コニカル底チューブ中で、氷上5分間静置させ、大
きな粒子状物質をROS懸濁物が澄むように分離させた。血球計算盤を用いる顕
微鏡実験により、95%を越えるROSからなる上清が見出された。懸濁物をシ
リンジ内に吸引したり容器の壁に対して圧出させることを繰り返して起こす切断
により、ROSを破壊した。
粒子および水性画分を分離するために、上清を、4℃で20分間、10,00
0〜12,000xgで遠心分離した。ROS膜を含むペレットを、除去した上
清と等容量の緩衝液Aで1回洗浄した。生じたペレットを、3〜6mlの緩衝液
T(再蒸留水中、(0.05%)Tween20/80(1:1))中で再懸濁
させ、45分間15,000xgで遠心分離した。前記操作は、暗赤光下で行な
った。両A蛋白質溶液(それぞれ、可溶性および膜結合性A蛋白質を含む上清)
を、冷却遠心分離機で5,000xgでの遠心分離により、Centricon 30微量
濃縮機(30kDの分子量カットオフ、Amicon Corporation)で濾過した。次い
で、5,000xgで、Centricon 10's(10kDの分子量カットオフ)で限外
濾過物を濃縮し、透析した。
保持物は、可溶性A蛋白質(As)に対しては100〜200μg/mlおよ
び膜結合型(Am)に対しては30〜100μg/mlの平均濃度を有する10
kD〜30kDの蛋白質を含み、0.5〜1mlの体積まで減少した。Asの精
製により320倍の濃縮となり、Amは20倍に精製された。可溶性A蛋白質溶
液を、濃縮および使用前に一晩保存する場合は、濃縮溶液中の蛋白質の凝集を最
小にするために、0.05%Tween20/80(1:1)を有する緩衝液A
を1:5に添加した。
前記限外濾過により精製したA蛋白質を、緩衝液A(As)または緩衝液T(
Am)でのBio−Sil SEC−125カラムのHPLCにより、配列分析
のためにさらに精製した。溶出は定組成であった。プールしたピークを濃縮し、
水に対して透析して分析前に凍結乾燥した。
実験に用いる可溶性A蛋白質の純度を確認する目的のために、前記限外濾過に
より精製したAsを、緩衝液AでのHPLCサイズ排除カラム(TSK−200
0、Bio−Rad)にかけ(図1A)、次いで、DEAEアニオン交換カラム
の0.1M リン酸カリウム緩衝液中で再クロマトグラフを行なった。蛋白質を
、0〜200mM NaCl勾配で溶出した(図1B)。
AmおよびAsの分子量の見積もりは、SDSゲルでの各相対移動度(実施例2
および図2)および検量したゲル濾過カラムから行なった。カラムからの天然型
およびゲル上の変性型間の分子量決定の一致は、A蛋白質がin vivo でモノマー
として存在することを示唆する。
前記Asの精製により、95%の純度を越える調製物を生じた。精製As調製物
のいかなる蛋白質のコンタミも、試験したいかなる条件下でもグアノシンまた
はアデノシンヌクレオチドと相互作用しないことが示された。抽出は連続的であ
るので、Amは以下の実施例2に記載のSDSゲルで示し、図2のレーン1に描
かれたように、コンタミの検出されない前記手法により本質的に均一に精製され
る。
一旦精製されると、A蛋白質の安定性は、水溶液中で顕著に異なる。Amは、
精製状態で準安定であり、4℃で数日間その機能的特性のほとんどを保持する。
また、Amは、その原活性の15〜20%以上を失うことなく、界面活性剤中で
凍結融解に耐えることが可能である。それに比べ、Asは、様々な条件下で不安
定であり、4℃の48時間の期間中で80%を越える活性損失を避ける満足な取
扱い方法が見出されていない。可溶性A蛋白質は、顕著に温度および低温不安定
性である。精製Asは、室温で急速に活性を失い(半減期=2時間)、凍結によ
り、恐らく変性および/または凝集のため事実上すべての活性を失うという結果
となる。精製可溶性型は、界面活性剤処理の非存在下では急速に凝集し、それら
の条件下では冷凍庫中一晩で沈殿する。実施例2
可溶性(As)および膜結合性(Am)A蛋白質のゲル電気泳動
オファーレル(O’Farrell)の方法(J.Biol.Chem.,2
50:4007(1975))の改変法に従って、細孔グラジエントゲル(10
〜20%)中で0.1%SDS存在下でポリアクリルアミドゲル電気泳動を行な
った。試料を、0.33mM DTT、7%SDS、17%グリセロールおよび
0.5Mトリス塩酸、pH6.8の試料緩衝液中に適用し、平衡化するまで泳動
した。安定なポリマーの形成に起因する特別なバンドの出現を避けるために、試
料を熱変性させなかった。蛋白質をバイオラッド(Bio−Rad)シルバー染
色キットを用いて可視化した。バイオラッドから入手した予め染色した分子量標
準物(17〜94kDの範囲)を用いて、ゲルを目盛り付した。
図2に示されるように、ゲルを還元条件下で泳動するときに、「A蛋白質」は
、約20kDの分子量を有する膜結合型であるAmおよび約19kDの分子量を
有する可溶性型であるAsを含む。可溶性蛋白質は、ゲル上で2つの近接した間
隔を有するバンドに分離する。膜結合型は、1つのバンドとして移動する。実施例3
A蛋白質に対するネズミポリクローナルおよびモノクローナル抗体の 生産
Balb/cマウス(6〜8週齢;ジャクソン研究所、バー ハーバー、ME
)を、A蛋白質の4回の注射により免疫した。注射を1週間おきに行ない、各機
会ごとに50μgのA蛋白質(As、Amまたは両方のどれか一つ)を注射した。
始めの3回の注射を腹腔内に、4番目の注射を静脈内に打った。1回目にはA蛋
白質を完全Freundsアジュバントと共に、2、3回目には不完全アジュバ
ントと共に、そして最後の回にはアジュバントなしで注射した。最後の注射の前
に回収された血清は、固相マイクロタイタープレート酵素結合免疫測定法を用い
たところ、精製されたA蛋白質に顕著に結合することを示した。最良の免疫応答
を有するマウスを最後の注射から3日後に殺した。この動物由来のリンパ球をC
ellcoバイオリアクター内で抗体生産性細胞としてサブクローニングするこ
とにより、前記リンパ球をポリクローナルハイブリドーマとして維持した。それ
らの生産性細胞を液体窒素低温保存庫内で維持した。それらの生産性細胞由来の
ネズミポリクローナル抗体は、A蛋白質に対して特異性を示した。
NS−1(P3NS−1/1−Ag4−1)骨髄腫細胞(アメリカンタイプカ
ルチャーコレクション(American Type Culture Col
lection)、ロックビレ(Rockville)、MD;受入れ番号TI
B18)と殺したマウス由来の脾臓細胞とを融合することで、モノクローナルハ
イブリドーマを生産した。ナダカブカレン(Nadakavukaren)の方
法(Differentiation、27:209−212、(1984))
を使用し、融合を形成した。結果として得られたクローンがA蛋白質と結合する
か調べた。連続希釈溶液によるサブクローニングを一つのクローンに対して行な
った。最も生産性のあるサブクローンをBalb/cマウスの腹膜腔内に注射し
、モノクローナル抗体を含む腹水液を生産した。得られた腹水液を遠心分離し、
活性について調べ、その後必要になるまで−70℃で保存した。
結果として得られた18個の抗A蛋白質抗体を、抗IgM、抗IgG、抗Ig
Gl、抗IgG2a、抗IgG2bおよび抗IgG3抗体(カペル(Cappe
ll))に対して寒天プレート中でオクタロニー二重免疫拡散法により抗体アイ
ソタイプについてスクリーニングした。その結果を表1に示す。
実施例4 A蛋白質によるGTPおよびATP結合ならびに加水分解の分析;蛋 白質量;A蛋白質の存在
A. GTPアーゼおよびATPアーゼ分析
可溶性および膜結合性A蛋白質の両方によるGTPまたはATPの加水分解の
速度を全量200μL中で分析した。1.0〜10.0μgのAsまたはAm、5
×10-5M GTPまたはATP、67〜335nM〔γ−32P〕GTP(2.
8Ci/mmol)または88.8〜177.5nM〔γ−32P〕ATP(2.
8Ci/mmol)および20μLのROS膜片(Amの場合)をJ緩衝液(2
0mMトリス塩酸、pH7.0、0.1mM EDTA)中で混合した。ROS
膜をC緩衝液(100mM NaCl、20mMトリス塩酸、pH7.0、1
mM MgCl2)で3回、0.01%ポリオキシエチレン23ラウリルエーテ
ル(Brij35非イオン性界面活性剤、Sigma Chemical Co
.)を含む水で3回洗浄することにより、ROS膜片(レセプターとしてロドプ
シンを含む)を調製した。膜片を使用前にD緩衝液(10mMトリス塩酸、pH
7.0、0.1mM EGTA)中に再懸濁した。
光露光試験(各試料に存在する70%以上のロドプシンを漂白するのに充分な
1.8×103μWcm-2sec-1を発射する10msecキセノン閃光(ニコ
ン(Nikon))において2連でインキュベーションすることにより、GTP
またはATPの加水分解における光の効果を調査し、またはコントロールとして
暗所中においた。試料を室温で5分間インキュベートし、200μLの氷冷冷却
緩衝液(50nM KH2PO4、6% Norite A、10% TCA)で
急冷した。試料を氷中に30分置いておき、微量遠心分離機で5分間遠心分離し
た。50μLの各上清の部分標本をバイアル内に5mLのシンチレーション流体
と共に入れ、放射能を分析した。〔γ−32P〕−GTPの加水分解を、光分解さ
れたロドプシンの存在下および非存在下で測定した。
AmのGTPアーゼ活性は、活性化レセプターの存在下で高められた。対照的
に、光分解されないロドプシンを暗所中でインキュベーションに添加したとき、
加水分解速度に効果は見られなかった。ロドプシンの非存在下または漂白されて
いないロドプシンの存在下で、AmはごくわずかなGTPアーゼ活性しか持たな
かった。
光活性化ロドプシンの存在下で最大速度の半分で両者を測定した場合、モル/
モル基準で、AmによるGTP加水分解の速度(0.458GTP sec-1/
Am)は、トランスデューシンの速度(0.512GTP sec-1/Tα)に
匹敵する。2つの精製蛋白質がほぼ等重量モル濃度で存在するとき、Amおよび
トランスデューシンに対するGTPアーゼ速度は相加的である。
試験した全ての実験条件下において、精製AsによるGTP加水分解(GTP
アーゼ活性)速度は、漂白または非漂白ロドプシンの存在に鈍感であった。
基質濃度の1000倍の範囲を越えるGTP加水分解速度を測定することによ
り、AsおよびAmについて、見かけのミカエリス定数を決定した。二重逆数プロ
ットおよび回帰分析を解釈することにより、KmおよびVmaxを決定した。データ
を平均値±標準偏差(S.D.)として示す。結果を表2に示す。
ロドプシンの存在下で、AmおよびAsに対するKm値は似ており、そのことは
GTPに対する類似のアフィニティーを示唆する。
AmおよびAsは、結合したレセプターではないATPアーゼ活性を持つことが
わかった。AmおよびAs両方のATPアーゼに対するKm値を上記表2に示す。
Amの速度定数の比較により、ATPに対するそのアフィニティーがAsのものよ
りほぼ一桁大きいことが示される。AmおよびAs両方のGTPアーゼ活性および
ATPアーゼ活性に関する相対的なKm値は、GTPが結合および加水分解に好
ましい基質であることを示している。
インキュベーションにロドプシンを添加することにより、どちらの蛋白質のA
TP加水分解の速度も高められなかった。ATPアーゼ速度は、活性化レセプタ
ーの存在下でわずかに減退する。
B. GTP結合分析
ノーザップら(Northup et al.)の方法(J.Biol.Ch
em.、257:11416−11423(1982))に従って、Amおよび
Asの両方によるGTPアナログGpp(NH)pおよびGTPγS(ニューイ
ングランドニュークレア(New England Nuclear))の結合
の分析を行なった。5〜10μgの精製されたA蛋白質、15.3μM3H−G
pp(NH)p(10μCi)または1.32μMGTPγS35(1μCi)お
よび緩衝液(100mM NaCl、0.1mM EDTA、20mMトリス塩
酸、pH7.0)を含む全量100μLの溶液中で、結合を行なった。試料をボ
ルテックスし、25℃で30分間インキュベートし、200μLの氷冷緩衝液(
0.5M NaCl、0.1Mトリス塩酸、0.1%ツイーン80)で急冷し、
氷中に30分間放置した。前もって2mLの同緩衝液で洗ったニトロセルロース
フィルター上に試料を置いた。フィルターを2mLの氷冷緩衝液で5回すすぎ、
放射能について分析した。
室温で短時間インキュベーションの間に、AmはGTPγSおよびGpp(N
H)pの両方と自発的に結合した。その結果を下記表3に示す。
この過程は明らかに補因子を必要としなかった。Amは用いた実験条件下で各
GTPアナログより少ない化学量論的な量で結合した(表3)。補因子の非存在
下で同じインキュベーションをしたのち、モル/モル基準でAsはこれらのアナ
ログとほとんど結合しなかった。GTPγSは、AmおよびAsの両方によってG
pp(NH)pよりもより容易に結合された。
C. ATP/GTP競合
ATPに結合し、ATPを加水分解するA蛋白質の能力のため、AmおよびAs
の混合物に対するGpp(NH)pの結合におけるのアデノシンヌクレオチド
の効果を試験した。精製AmおよびAsを混合し(1:2)、ATPまたはADP
とプレインキュベートし、短時間インキュベーション後に急速濾過法によりGp
p(NH)pの結合について分析した。図3に示されるように、ATPは試験し
た全ての濃度において、効果的な結合阻害剤であった。ADPは、より高濃度で
濃度依存方式で阻害する。
Gpp(NH)pの結合におけるアデノシンヌクレオチドの効果と対照的に、
それらはA蛋白質によるGTPの加水分解においては、ごくわずかな効果しか示
さなかった。しかしながらμMの濃度で、GTPγSは、1時間インキュベーシ
ョンの内にATPの加水分解をかなり阻害することを見出した(図4)。GTP
には、ATP加水分解について似ているがしかし明白でない効果があり、同じか
または密接に関係するA蛋白質上の結合部位に関して、両方のヌクレオチドが競
合していることを示している。また、これらの結果は、A蛋白質結合について、
GTPが、ATPよりさらに効果的な競合剤であるという発見も支持する。
D. 蛋白質分析
蛋白質濃度は、バイオラッドミクロアッセイ(the Bio−Rad Mi
croassay)(クーマシー ブリリアント ブルー G−250)を用い
て、ブラッドフォード(Bradford)(Anal.Biochem.,7
2:248(1976))に従って決定した。ウシ血清アルブミンを標準として
用いた。
精製物質について行なった蛋白質分析に基づいて、Asに対するAmの定数(Am
/As)は0.47である。高圧カラム(280nmの光学濃度により概算され
る)およびスラブゲル(濃度計により概算される)から回収される分離された可
溶性物質の量比は、ほぼ均一である。これは、もし2つの可溶性型が異なる遺伝
子の産物であれば、全ての型のA蛋白質は桿状体から同じ量で溶解されているこ
とを示している。もしそうでないなら、膜結合型は、溶解型の濃度の半分で
存在するだろう。
E. A蛋白質に対する検査法
A蛋白質に対して生産される本発明の抗体は、ヒトの血清中でその抗原の検出
についての検査法を考案するために使用された。手法には酵素結合免疫定量法(
ELISA)を用いる。この分析の詳細な説明は下記実施例8にある。
本実験に使用されているELISAの種類は、「サンドイッチ」型のものであ
った。この検査法には、A蛋白質に特異的な2つの異なる抗体が必要であり、そ
こにおいて各抗体は蛋白質上の異なるエピトープを認識し、結合する。抗体の一
つは、「捕捉(capture)」剤として役立ち、標準的な96穴ウェルマイ
クロタイタープレート内の穴の底をコートするために、修飾しないで使用した。
次いで、この抗体の未使用部分をウェルから取り外し、それからブロッキング剤
(1%牛血清アルブミン(BSA))を底に置き、非特異的結合部位をブロック
した。それから、発端者由来の血清を1から12時間用意しておいたウェル中で
インキュベートし、次いで取り除いた。ウェルを界面活性剤溶液で洗浄し、溶液
中の第二抗体をウェルに添加した。この手法で使用した第二抗体は、物理的に酵
素等の標識物質に結合している、即ち、例えば、酵素はセイヨウワサビペルオキ
シダーゼ(HRP)にすることができる。このインキュベーションに続いて、第
二抗体を取り除き、ウェルをもう一度洗浄した。最終段階は、適当な比色定量物
質を添加することから構成された。
捕捉および精製された抗原(A蛋白質)に結合された酵素の様々な組み合わせ
を用いて、認識部位の重複部分の可能性を決定するためにELISAを行なうこ
とにより、A蛋白質の異なるエピトープについてこれらの抗体の特異性をあらか
じめ決定した。
発色量は、ウェルに結合した酵素結合抗体の量と正比例し、「捕捉」抗体によ
りウェルに結合した抗原の量に比例する。あらかじめ決定した周期の時間(一般
的に30〜120分)の間に生産される色の量を分光光度法で決定することで、
その結果を定量した。上記に述べたELISAを用いて、正常の健康なボランテ
ィア由来および癌患者由来のヒト血清を、A蛋白質抗原の存在について試験した
。正常な個体群を用いて、この検査法における陽性の閾値を決定した。検査法の
感度は、既知量の精製抗原を用いて、標準感度曲線を構成することにより決定さ
れる際に、少なくとも1ng/mLの範囲にわたる。
この検査法の予備試験的な使用において、試験された患者の個体群により以下
の質的な結果が生じた。試験での陽性反応は、正常な患者と比べた際に、肺癌、
リンパ腫癌、胃癌、結腸癌、直腸癌及び乳癌と診断された患者から得られた。実施例5
A蛋白質のカルボキシル末端領域に免疫反応するウサギポリクローナ ル抗体の調製
以下の手順を用いて、A蛋白質のカルボキシル末端部分に免疫反応するウサギ
ポリクローナル抗体を作製した。
1つの手順において、ヒトA蛋白質のカルボキシル末端にある14個のアミノ
酸の公開された配列、QFEPQKVKEKMKNA(配列番号3)を合成した
。Freundsアジュバントにおけるこの合成ペプチドの混合物を各ウサギの
3〜4の異なる部分に皮下注射した。各注射における合成ペプチドの量は、50
μgであった。2週間後、前もって接種された各動物の3〜4の異なる部分に、
Freundsアジュバント中の50μgの合成ペプチドのブースト注射を打っ
た。2週間後、試験採血を行ない、合成ペプチドを用いて血液中の抗体の力価を
評価した。さらに、ブースト注射を、十分な血液中の抗体力価を維持するのに必
要なだけ行なった。十分な血液中の抗体力価を有するウサギ由来の血清を集め、
固体基質上に固定された合成カルボキシル末端ペプチドを用い、アフィニティー
クロマトグラフィー技術によって、所望の抗体を精製された画分として得た。精
製された抗体を、水中で透析により沈殿させ、次に使用するまで乾燥粉末として
保管した。それらのウサギポリクローナル抗体は、A蛋白質のカルボキシル末端
領域由来のペプチドに反応し、CY2A抗体と称した。
他の手続きにおいては、A蛋白質のカルボキシル末端の約16個のアミノ酸の
ペプチド配列が人工的に生産された。それから、このペプチドを強い免疫応答刺
激性(アジュバント)分子:キーホール リンペット ヘマシアニン(keyh
ole limpet hemacyanin)(KLH)に結合させる。それ
から、ペプチド−KLH結合物を抗体生産に用いられる標準的な手順により、ウ
サギ内に注射した。次にそのウサギを採血し、血清を試験したところ、血清が免
疫原として用いたA蛋白質カルボキシル末端ペプチドに対して陽性であることが
分かった。これらのウサギポリクローナル抗体をCPDDと称した。実施例6
液体試料中のA蛋白質の存在の検査
特定の試料中のA蛋白質の存在を検出するために、下記の手順の一つが行われ
た。:
A. 実施例3のモノクローナル抗体(3B9E1抗体)の一つを含む一定分
量の標準溶液を96ウェル滴定トレーの各々のウェルに入れ、各々のウェルの底
面層に残りの抗体が付着するように乾燥させた。一定分量の1%のウシ血清アル
ブミン溶液を、目的物をブロッキングするために、各々のウェルに添加した。残
りの液体を取り除いた。各々の試料を試験するために、50〜100μLの試料
を特定のウェルに入れ、室温で1時間インキュベートした。液体部分を、デキャ
ントし、各々のウェルをリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄した。西洋ワサ
ビペルオキシダーゼを結合させた、実施例5の抗体(CY2A抗体)を含む一定
分量の標準溶液を各々のウェルに注入し、室温で1時間インキュベートした。液
体部分を取り除き、各々のウェルをPBSで洗浄した。最後に、一定分量の西洋
ワサビペルオキシダーゼの基質である、2,2’−アジノ−ジ−〔3−エチル−
ベンズチアゾリン スルフォネート(6)〕ジアンモニウム塩 (ABTS)を
添加し、37℃で1時間で発色させた。各々のウェルの発色の程度を、410n
mで吸光度の示数を得ることにより定量した。これらの発色測定値を、標準曲線
と比較することにより単位に変換した。
B. もう一つの方法として、ビオチン/ストレプトアビジン検出系を利用し
た。実施例5のCPDD抗体を、共有結合作用を用いて、ビオチンと結合させた
。ビオチンの活性化N−ヒドロキシ−サクシニミド エステルを、精製した抗体
とともに反応させ、ビオチン分子と抗体分子上の第一アミンとの共有結合を生じ
させた。未反応のビオチンはクロマトグラフィーで取り除いた。次に、抗体を、
最適の検査希釈を調べるために、免疫抗原を用いて力価を測定した。
一般に、手順を下記のように行った:
まず、ビオチン化抗体をその標的抗原と結合させた。同時に、同じ抗原を捕ま
えた固相支持体(マイクロタイタープレート)に第2抗体を固定した。結合して
いない抗体を洗浄で取り除いた後、抗体:抗原:ビオチン化抗体の複合体をレポ
ーター分子として、通常西洋ワサビペルオキシダーゼのような酵素と結合させた
ストレプトアビジンと反応させた。非結合ストレプトアビジン:酵素を取り除く
ために、もう一度洗浄工程を行った。ストレプトアビジンでラベルした酵素に特
異的な基質は、残りのストレプトアビジン:酵素複合体と共に反応した。色を生
じる生成物に加水分解する基質量は、このように試料中に存在する抗原の量に正
比例した。
ビオチン/ストレプトアビジン検出系の利点は、抗体活性を失わずに多数のビ
オチン分子で穏やかに抗体をラベルすることができることである。一つ以上のビ
オチンが各々の抗体分子上に存在しているという事実により、多数のストレプト
アビジン分子の二次結合を通じて、シグナルを増幅する。
特に、ビオチン化抗体を用いた手順を下記のように行った:
実施例3のモノクローナル抗体(3B9E1抗体)のうち一つを含む一定分量
の標準溶液をマイクロタイタープレートの個々のウェルに入れた。抗体を各々の
ウェルの底および側面に吸着させた。残りの溶液をウェルから吸引し、一定分量
の20%シュークロースを含む1%ウシ血清アルブミン溶液を、目的物をブロッ
クするために各々のウェルに添加した。残りの液体を取り除いた。
次の試薬をあらかじめ室温に温めておいた。患者試料(EDTA血漿)を混ぜ
、もし粒子状物質が観察されれば、試料を遠心分離で浄化した。患者の血漿50
μ1分量と、1mg/mLウシ血清アルブミンを入れたpH7.4の0.05M
リン酸緩衝生理食塩水のビオチン化CPDDウサギポリクローナル抗体200μ
Lを混ぜ、個々のウェルに添加した。これらの溶液は、ウェル中で2時間インキ
ュベートさせた。それらを吸引し、アスピレーションを用いて3回洗浄した。
本手順のこの点で、200μLのストレプトアビジン:西洋ワサビペルオキシ
ーゼ酵素結合体を各々のウェルに添加し、周囲の温度で1時間インキュベートし
た。次にウェルを、上記のように3回洗浄し、吸引した。この工程の後、200
μLのテトラメチル−ベンジジン基質を各々のウェルにピペットでいれ、周囲の
温度で20分間インキュベートした。そして、100μLの停止溶液(0.05
M硫酸)を添加した。各々のウェルの吸光度は、2連波長マイクロタイタープレ
ート分光光度計で450/630nmを読み取った。各々の試料の平均吸光度を
計算した。(もし2連が10%以上一致していなければ、その試料を繰り返した
。)スケールを外れた吸光度示数を有する試料を、希釈し、再検査した。各々の
試料の平均値を陰性対照の平均値で割り、P/N値を出した。2.0以上のP/
Nを有する試料は、陽性として記録した。
陰性対照値(N)のベースラインを確立するために、最初に、40の陰性試料
を2連で検査し、陽性と陰性の試料間のカットオフを確立するのにふさわしい値
を同定した。算術的平均を、最高と最低の二つの吸光度の試料を除き、残りの試
料の平均値と標準偏差を再計算することにより算出した。確実なカットオフを、
残りの試料の平均値を超える2つの標準偏差に任意に定めた。一致的に、平均と
2つの標準偏差は平均値の2倍に非常に近い。これ故に、いくつかの検査には、
未知の試料を陰性対照試料の平均値で割って、いわゆるP/N比を確立した、2
.0のカットオフの確実性を使った。
続いて、陰性のヒト血清のプールをコントロール/標準検査として扱うために
得た。この材料は、前記陰性試料の算術的平均値と本質的に同一の平均の吸光度
をもつ。このように、この陰性対照は、検査対照として扱う陰性血清に対して換
算する。この検査対照プールを、各々の検査に対して2連で行い、平均の吸光度
は、陰性対照の平均値の2倍として提示したカットオフの確実性として計算され
た。
実施例7 転移性のガンの存在を予測するためのスクリーニング手順
何人かの個体由来の血液試料を集めた。転移性の乳ガンを持つと診断された人
々、ガンの徴候が無い対照母集団、および以前にガンであると診断されていたが
、血液サンプリングの時、彼らの乳ガンが緩解状態にあると診断された人々が、
個体群に含まれる。
各々の個体由来の血液試料の一部を、実施例6Aの検査の試料として使用した
。各々の個体由来の血液試料の検査の結果は、表4に示す。
NEDとラベルした診断は、病気の再発の証拠が無いことを示す。この検査の結
果を、図1に示す。対照として、および、ガンが緩解状態にある人として認めら
れた個体の組み合わせについての平均検査結果は、4.5ng A蛋白質/ml
血液である。転移性の乳ガンをもつ個体の平均検査結果は、23.4ng A蛋
白質/ml血液である。転移性のガンであるが、対照とNEDの範囲内の検査結
果をもつとして診断された一個体を除いて、全ての検査結果は明らかに二つの異
なる群、つまり、ガンの兆候がない個体群と転移性の乳ガンにかかった個体群に
分けることができた。このような区分は珍しい。これらの結果の統計的な有意性
は、両側検定t−試験で、p<0.001であった。実施例8
原発性ならびに転移性のガンの存在を予測するスクリーニング手順
広いスクリーニング手順において、800人以上の患者由来の血液血漿試料を
、実施例6Bの検査プロトコールに付した。患者母集団はガンでない個体(対照
)、いろいろな段階の原発性ガンをもつ個体、転移性のガンをもつ個体および良
性の腫瘍をもつ個体を含む。スクリーニング手順は、機械的な仕方で行われ、A
蛋白質検査結果を、次に、検査証明の目的のために無関係な臨床診断と緊密に提
携させた。
このスクリーニング手順の結果を表5に示す。無関係な診断の結果(感受性)
と比較した検査により、正しく評価したガンの種類、ガンのステージおよび個体
の数を示す。
さらに、検査は、正常の(ガンにかかっていないステージの)個体と良性の腫
瘍の患者に対して行われた。その結果を、表6に示し、個体に対するP/N比が
2.0以下である時、そこに「正しい」検査結果(個体がガンではないという正
しい決定)が生じた。
これらの検査の結果は、検査手順がガンにかかっていない個体の考慮を除く一
方、ガンにかかっている個体を見分ける予測能力があることを示す。この検査に
より検出されるガンは、原発性ならびに転移性のガンを含む。ステージ1および
ステージ2を含む様々なステージのガンを検出する。特に、乳ガン、前立腺ガン
、原発性肝臓ガン、リンパ腫、肺ガン、結腸ガン、膀胱ガン、子宮内膜ガンおよ
び多発性骨髄腫が本発明の検査を用いて、たやすく検出できる。均等物
本発明は、好ましい態様それ自体に関して特に示され、述べられたが、形態お
よび詳細な説明において様々に変化したものが、付随のクレームにより定義され
るような意図と範囲から離れることなく、実施されることが当業者によって理解
されるであろう。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
// C12P 21/08 C12N 15/00 C
(C12P 21/08
C12R 1:91)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),UA(AZ,BY,KZ,RU,TJ,TM),A
L,AM,AT,AU,AZ,BB,BG,BR,BY
,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,
FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,K
P,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,LV
,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,
PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S
K,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ
,VN
(72)発明者 シュミット,ジェフリー ジェイ.
アメリカ合衆国 マサチューセッツ
02061 ノーウェル,ティファニー ロー
ド 73
(72)発明者 ホフマン,ケネス エル.
アメリカ合衆国 マサチューセッツ
02093 レンダム,コンストック ドライ
ブ 95