JPH11507635A - Hivを検出するためのペプチド - Google Patents

Hivを検出するためのペプチド

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JPH11507635A JP9501929A JP50192997A JPH11507635A JP H11507635 A JPH11507635 A JP H11507635A JP 9501929 A JP9501929 A JP 9501929A JP 50192997 A JP50192997 A JP 50192997A JP H11507635 A JPH11507635 A JP H11507635A
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Abstract

(57)【要約】 HIV−1のgp160アミノ酸配列の593位から611位の間に少なくとも1つの点変異を有するHIV−1ペプチド。点変異は604位及び610位の一方又は両方に存在する。これらのペプチドを用いるイムノアッセイ及びこれらのペプチドを含む診断用テストキットを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 HIVを検出するためのペプチド 発明の背景 本発明は概してHIV−1抗体の検出に有用なペプチドに関し、より具体的に は、HIV−1サブタイプBのgp160配列の604位及び610位(該ナン バリングはMyersら,下記で公表されたHIV−1のLAI株による)にお ける2つの点変異を含むHIV−1のgp41免疫優性領域〔IDR(immunodo minant region)〕のアミノ酸配列を用いたHIV−1サブタイプO抗体の検出 に関する。 現在、HIV−1には、A、B、C、D、E及びFと称される6種の認識され たサブタイプ(いわゆる「系統分岐」)が存在し、これらは、Myersら,H uman Retroviruses and AIDS 1993:A Co mpilation and Analysis of Nucleic Ac id and Amino Acid Sequences(Los Alam os National Laboratory,Los Alamos,NM )(1993)に記載されている。最近、さらなるサ ブタイプG及びHが記載された。例えば、Janssensら,AIDS Re serach and Human Retroviruses 10:877 (1994);及びMyersら,前掲を参照されたい。新しいサブタイプのう ちで特に重要なのは「O」と称される著しく分岐した(divergent)HIV−1 配列群の認識である。HIV−1サブタイプOは、先ず1987年に記載され、 該サブタイプがenv遺伝子の核酸レベルで他のHIV−1サブタイプと約50 %の配列同一性しか有していないことが判明したために、「遠縁体(outlier) 」の名を取って「O」と称された。上記の他のサブタイプは、env遺伝子の核 酸レベルで互いに約75%の配列同一性を含んでいる。O型ウイルスの配列に関 する最も初期の報告では、系統樹において、SIVCPZGABはO群より他の HIV−1に近縁であること、即ち、このチンパンジーウイルスがM群とO群の 間に位置することが示された。これを正確に述べる必要があるか否かについて助 言を賜りたい。例えば、Gurtlerら,J.Virology 68:15 81−1585(1994);Vanden Haeseveldeら,J.V irology 68:1586−1 596(1994);De Leysら,J.Virology 64:120 7−1216(1990);Deleysら,米国特許第5,304,466号 ;Gurtlerら,E.P.O.公開第0591914A2号を参照されたい 。O群の配列は今日までに記載されたもののうちで最も分岐したHIV−1の配 列であり、サブタイプBはHIV−1の最も一般的なサブタイプである。 HIV血清学は大部分が発現されたウイルスタンパク質(抗原)のアミノ酸配 列、特にコア及びエンベロープを含むものによって特性決定されている。構造及 び機能は類似しているがアミノ酸配列が異なる抗原は、類似であっても抗原に対 する特異性が異なる抗体を誘発する。1つの例は、HIV−1及びHIV−2に おけるgp41のIDRの抗原の違いであり、この違いを利用して、HIV−1 及び/又はHIV−2に露呈された個体を多様な方法で血清学的に区別すること ができる。例えば、Huntら,AIDS Research and Hum an Retroviruses 6:883−898(1990);Gnaa nら,Science 237:1346−1349(1987);Cotら, AIDS Reserach a nd Human Retroviruses 4:239−241(1988 );Huntら,米国特許(4656.US.C1)参照。同様に、HIV−1 のO群ウイルスは抗原的及び血清学的に他のHIV−1サブタイプと区別し得る 。Loussert−Ajakaら,The Lancet 343:1393 −1394(1994);Gurtlerら,J.Virology 68:1 581−1585(1994);Vanden Haeseveldeら,J. Virology 68:1586−1596(1994);De Leysら ,J.Virology 64(前掲);米国特許第5,304,466号;G urtlerら,E.P.O.公開第0591914A2号参照。 HIV−1のサブタイプOを検出する能力が血液バンクコミューニティーにお ける重要な関心事となっている。ある実験では、HIV−1サブタイプBを検出 し得る市販のアッセイは、HIV−1サブタイプOに対して陽性の9種の試料パ ネルを検出することができなかったことが報告された〔I.Loussert− Ajakaら,The Lancet 343:1393−1394(1994 )〕 。実際に確認されたHIV−1サブタイプOによる感染例の数及び地域は限られ ているが、このサブタイプが該ウイルスの発生地であるカメルーンから赤道ギニ アのような近隣諸国に広がり始めているという徴候がある。 テスト試料中のHIV−1サブタイプO抗体の存在を検出するアッセイに用い 得る試薬を開発することが有益であろう。発明の要旨 本発明は、HIV−1サブタイプBのIDRの604位に点変異を有するポリ ペプチドを提供する。より特定的には、該ポリペプチドの604位のアミノ酸は リシン(K)である。該ポリペプチドは配列番号2で識別される。本発明はさら に、HIV−1サブタイプBのIDRの610位に点変異を有するポリペプチド を提供する。より具体的には、該ポリペプチドの610位のアミノ酸はチロシン (Y)である。該ポリペプチドは配列番号3で識別される。HIV−1サブタイ プBのIDRの604位及び610位に2つの単一の点変異を有するポリペプチ ドも提供する。該ポリペプチドの604位の点変異はリシン(K)であり、61 0位の点位置はチロシン(Y)である。該ポリペプチ ドは配列番号4で識別される。配列番号2、配列番号3及び配列番号4のポリペ プチドも提供する。 本発明は、テスト試料中のHIV抗体の存在を検出するイムノアッセイを提供 し、該アッセイは、テスト試料と593位から611位の間に点変異を有するH IV−1ポリペプチドに結合した固相とを接触させ、ポリペプチド/抗体複合体 の形成に十分な時間及び条件でインキュベートするステップ;該ポリペプチド/ 抗体複合体と測定可能なシグナルを生成し得るシグナル生成化合物に結合したH IV抗体の特異的結合対のメンバー(構成員)を含む指示薬とを接触させ、ポリ ペプチド/抗体/指示薬複合体の形成に十分な時間及び条件でインキュベートす るステップ;及び測定可能なシグナルを検出してHIV抗体の存在を決定するス テップを含む。点変異は604位又は610位に存在する。あるいは、点変異は 604位及び610位の両方に存在する。固相は、反応トレイのウエルの壁、試 験管、ポリスチレンビーズ、磁気ビーズ、ニトロセルロース細片、膜、ラテック ス粒子のような微粒子、ヒツジ(又は他の動物)の赤血球及びデュラサイト(du racyte)からなる群から選択される。指示薬のシグナル生成化合物は、色素原、 酵素、発光化合物、化学発光化合物、放射性元素及び直視標識からなる群から選 択される。指示薬の特異的結合対のメンバーとして好ましいのは抗ヒトIgGで ある。 本発明はテスト試料中のHIV抗体を検出するための改良型イムノアッセイを 提供し、該イムノアッセイは、テスト試料とHIV−1ポリペプチドを接触させ るステップ及び抗体の存在を検出するステップを含み、改良点は、HIV−1g p160配列の593位から611位の間に点変異を有するポリペプチドを使用 又は利用することである。 さらに、HIV抗体を検出し得る診断用テストキットも提供され、該テストキ ットは、配列番号2、配列番号3及び配列番号4からなる群から選択される配列 を有するポリペプチドを含有する容器を含む。図面の簡単な説明 図1は、ELISAによる、試料#193に対する配列番号1(▼)、配列番 号2(■)、配列番号3(●)及び配列番号4(▲)の相対反応性を示す。 図2は、ELISAによる、試料#267に対する配列番号1(▼)、配列番 号2(■)、配列番号3(●)及び配列番号4(▲)の相対反応性を示す。 図3は、ELISAによる、試料#341に対する配列番号1(▼)、配列番 号2(■)、配列番号3(●)及び配列番号4(▲)の相対反応性を示す。 図4は、ELISAによる、試料#655に対する配列番号1(▼)、配列番 号2(■)、配列番号3(●)及び配列番号4(▲)の相対反応性を示す。 図5は、ELISAによる、試料Mに対する配列番号2(■)及び配列番号3 (●)の相対反応性を示す。発明の詳細な説明 本発明者は、特定のアミノ酸の置換がHIV−1サブタイプOの存在の検出に 重要であるHIV−1サブタイプBのgp41免疫優性領域(IDR)の2つの アミノ酸位置を同定し、これら2つの残基の少なくとも一方の改変をHIV−1 サブタイプB特性を有するペプチド配列に組み込んだハイブリッドペプチドを設 計・合成した。これらのハイブリッドペプチドは、確認されたHIV−1サブタ イプOのテスト試料パネル中に存在する抗HIV−1サブタイプO抗体と反応し 得るが、一部の試料は、改変されていないサブタイプB配列(配列番号1)を用 いた場合には反応しなかった。これらのペプチドは、配列番号2、配列番号 3及び配列番号4として配列表に示されている。これらの配列はHIV−1サブ タイプBのgp41の19アミノ酸配列の604位及び610位(該ナンバリン グはLAI株、前掲による)の一方又は両方に点変異を有している。 特に断りのない限り、下記の用語は下記の意味を有する。 用語「テスト試料」とは、(検出対象の抗体又は抗原のような)分析物源であ る個体の1構成成分を指す。これらの成分は当業界では周知である。該テスト試 料には、本明細書に記載の方法によりテストし得る生物学的試料、及び全血、血 清、血漿、脳脊髄液、尿、リンパ液や、気道、腸管及び尿生殖路の種々の外分泌 液、涙、唾液、乳、白血球、骨髄腫などのようなヒト及び動物の体液、並びに細 胞培養上清、固定化組織標本及び固定化細胞標本が含まれる。 本明細書に用いられている「分析物」とは、テスト試料中に存在し得る検出対 象物質である。分析物は、その天然の特異的結合メンバー(例えば抗体)が存在 するか、又はその特異的結合メンバーを生成し得るならいずれの物質であっても よい。従って、分析物はアッセイにおいて1種以上の特異的結合メンバーに結合 し得る物質である。「分析 物」にはさらに、任意の抗原物質、ハプテン、抗体及びその組み合わせも含まれ る。分析物は、特異的結合対のメンバーとして、ビタミンB12を定量する場合 には特異的結合対のメンバーとしての固有のタンパク性因子の使用、炭水化物を 定量する場合には特異的結合対のメンバーとしてのレクチンの使用のような天然 の特異的結合相手(対)を用いて検出することができる。分析物は、タンパク質 、ペプチド、アミノ酸、標的ヌクレオチドなどを含み得る。 本発明は特異的結合メンバーを用いるアッセイを提供する。本明細書に用いら れている「特異的結合メンバー」とは特異的結合対のメンバーである。即ち、一 方の分子が化学的又は物理的手段により第2の分子に特異的に結合する2つの異 なる分子である。従って、一般的なイムノアッセイの抗原抗体特異的結合対の他 に、他の特異的結合対として、ビオチンとアビジン、炭水化物とレクチン、相補 的ヌクレオチド配列、エフェクター分子とレセプター分子、補因子と酵素、酵素 阻害剤と酵素などを含み得る。さらに、特異的結合対には、元の特異的結合メン バーの類似体であるメンバー、例えば分析物類似体が含まれ得る。葉酸の定量に は葉酸結合タンパク質の免疫反応性特異的結合、又は 炭水化物の定量には特異的結合対のメンバーとしてのレクチンを用いる。特異的 結合対メンバーには、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、標的ヌクレオチドなど が含まれ得る。さらに、特異的結合対には、元の特異的結合メンバーの類似体で あるメンバー、例えば分析物類似体が含まれ得る。免疫反応性特異的結合メンバ ーには、組換えDNA分子により形成されたものを含めた、抗原、抗原のフラグ メント、モノクローナル及びポリクローナル抗体、該抗体のフラグメント並びに その複合体が含まれる。本明細書に用いられている用語「ハプテン」とは、抗体 には結合し得るが担体タンパク質に結合しない限り抗体の形成を誘発し得ない部 分抗原又は非タンパク質結合メンバーを指す。 「指示薬」は、HIVに対する特異的結合メンバーに結合(付着)した外部手 段により検出し得る測定可能なシグナルを生成し得る(生成する)「シグナル生 成化合物」(標識)を含む。本明細書に用いられている「特異的結合メンバー」 とは、特異的結合対のメンバーを意味する。即ち、一方の分子が化学的又は物理 的手段により第2の分子に特異的に結合する2つの異なる分子である。指示薬は 、HIVに対する特異的結合対の抗体メンバー以外にも、ビオ チン又は抗ビオチン、アビジン又はビオチン、炭水化物又はレクチン、相補的ヌ クレオチド配列、エフェクター分子又はレセプター分子、酵素補因子又は酵素、 酵素阻害剤又は酵素などのようなハプテン−抗ハプテン系を含めたいずれの特異 的結合対のメンバーであってもよい。免疫反応性特異的結合メンバーは、抗体、 抗原、又はサンドイッチアッセイではHIVに、競合アッセイでは捕獲試薬に、 若しくは間接アッセイでは補助特異的結合メンバーに結合し得る抗体/抗原複合 体であってよい。 考えられる種々の「シグナル生成化合物」(標識)には、色素原、酵素のよう な触媒、蛍光及びローダミンのような発光化合物、ジオキセタン、アクリジニウ ム、フェナントリジニウム及びルミノールのような化学発光化合物、放射性元素 並びに直視標識が含まれる。酵素の例としては、アルカリホスファターゼ、西洋 ワサビペルオキシダーゼ、β−ガラクトシダーゼなどが挙げられる。どの標識を 選択するかは重要ではないが、標識は、それ自体で又は1種又は複数種の追加物 質と一緒になってシグナルを生成し得る。 「固相」(「固体支持体」)は当業者には公知であり、 反応トレイのウエルの壁、試験管、ポリスチレンビーズ、磁気ビーズ、ニトロセ ルロース細片、膜、ラテックス粒子のような微粒子、ヒツジ(又は他の動物)の 赤血球、デュラサイトなどが含まれる。どの「固相」を用いるかは重要ではなく 、当業者が選択し得る。従って、ラテックス粒子、微粒子、磁気又は非磁気ビー ズ、膜、プラスチックチューブ、マイクロタイターウエルの壁、ガラス又はシリ コンチップ、ヒツジ(又は他の動物)の赤血球及びデュラサイトは全て適当な例 である。ペプチドを固相上に固定する適当な方法には、イオン性、疎水性、共有 結合性相互作用などが含まれる。本明細書に用いられている「固相」とは、不溶 性であるか又は後続反応により不溶性とされ得る任意の物質を指す。固相は、捕 獲試薬を誘引して固定化するその固有の能力に基づいて選択し得る。あるいは、 固相は、捕獲試薬を誘引して固定化する能力を有する追加の受容体を有していて もよい。追加の受容体には、捕獲試薬自体の電荷又は捕獲試薬に結合した荷電物 質と反対の電荷を帯びた荷電物質が含まれ得る。あるいは、受容体分子は、固相 上に固定され(固相に結合し)且つ特異的結合反応により捕獲試薬を固定化する 能力を有する任意の特異的結合メ ンバーであってよい。受容体分子は、アッセイ実施前又はアッセイ実施中に捕獲 試薬と固相物質とを間接結合させ得る。従って、固相は、プラスチック、誘導体 化プラスチック、磁気又は非磁気金属、試験管のガラス又はシリコン表面、マイ クロタイターウエル、シート、ビーズ、微粒子、チップ、ヒツジ(又は他の適当 な動物)の赤血球、デュラサイト及び当業者には公知の他の構造であってよい。 固相がさらに抗体の検出を可能にするに十分な多孔度及び抗体が結合するのに 適当な表面親和性を有する適当な多孔質物質を含み得ることも考慮され、これも 本発明の範囲内に包含される。一般的には微孔質構造が好ましいが、水和状態で ゲル構造を有する物質を用いてもよい。これらの物質は、フィルム、シート又は プレートのような適当な形態で用いてもよいし、紙、ガラス、プラスチックフィ ルム又は繊維のような適切な不活性担体上にコーティングするか、該担体に付着 若しくは積層させてもよい。 種々の他の固相を利用する他の実施態様も考慮され、これらも本発明の範囲内 に包含される。例えば、EP公開第0326100号に対応する同時係属の米国 特許出願第150,278号及び米国特許出願第375,029号(E P公開第0406473号)に記載されている、負に帯電したポリマーとの固定 化可能な反応複合体を固定化するためのイオン捕獲手順を本発明に従って用い、 迅速な液相免疫化学反応を行うことができる。固定化し得る免疫複合体を、負に 帯電したポリアニオン/免疫複合体と前もって処理しておいた正に帯電した多孔 質マトリックスとのイオン相互作用により反応混合物の残分から分離し、EPO 公開第0,273,115号に対応する同時係属の米国特許出願第921,97 9号に記載の化学発光シグナルの測定に記載のものを含めた既に記載されている 種々のシグナル生成系を用いて検出することができる。 また、本発明の方法を、固相が(磁気又は非磁気)微粒子を含む自動化又は半 自動化系を含めた微粒子技術を用いる系に使用するように適合させることもでき る。そのような系には、それぞれ、公開されたEPO出願、同EPO42563 3号及びEPO424634号に対応する、係属中の米国特許出願第425,6 51号及び同第425,643号に記載のものが含まれる。 イムノアッセイに走査プローブ顕微鏡検査法(SPM)を用いるのも本発明の ペプチドが容易に適合し得る技術で ある。走査プローブ顕微鏡検査法、特に原子力顕微鏡検査法では、捕獲相、例え ば本明細書に開示されている少なくとも1種のペプチドを固相に付着させ、検出 対象の抗体を含む疑いのあるテスト試料を固相と接触させ、走査プローブ顕微鏡 を用いて固相表面上に存在し得る抗原/抗体複合体を検出する。通常多くのイム ノアッセイ系では抗原/抗体複合体の検出に標識を用いなければならないが、走 査トンネル顕微鏡検査法を用いるとその必要がなくなる。そのようなシステムが 係属中の米国特許出願第662,147号に記載されている。特異的結合反応の モニターにSPMを用いることは多くの方法で生じ得る。ある方法では、特異的 結合相手(本明細書に開示されているペプチドである分析物特異的物質)の一方 のメンバーを走査に適当な表面に結合させる。分析物特異的物質は、当業者には 公知の方法に従ってプラスチック又は金属表面を有する固相を含む試験片に吸着 により付着させる。あるいは、特異的結合相手(分析物特異的物質)を誘導体化 プラスチック、金属、シリコン又はガラスの固相を含む試験片に共有結合させる 方法を用いてもよい。共有結合法は当業者には公知である。また、1988年1 月29日に出願された係属中の米国 特許出願第150,278号及び1989年7月7日に出願された同第375, 029号に記載の技術及び化学を用いて、高分子電解質相互作用を用いて特異的 結合相手を試験片の表面上に固定してもよい。特異的結合メンバーを結合させた 後、該表面をさらに血清、タンパク質又は他のブロッキング剤で処理して、非特 異的結合を最小限にし得る。さらに該表面を製造現場又は使用筒所で走査してア ッセイに対するその適合性を検証し得る。走査プロセスによって試験片の特異的 結合特性が変わることはないと考えられる。 アッセイに用いられる試薬は、それぞれが別々の試薬、例えばペプチド若しく はペプチド混合物又はアッセイに用いられる指示薬を含有するバイアル又はビン のような1個以上の容器を含むテストキットの形態で提供し得るものと考えられ る。そのようなテストキットには、緩衝液、対照などのような当業者には公知の 他の成分が含まれ得る。 イムノアッセイにおける抗原として抗体を産生させる免疫原などを含む、本明 細書に詳述されているペプチドを用いるアッセイフォーマットを設計し得る。ヒ トテスト試料中の特異的分析物(例えばHIV−1)に対する抗体の存 在を検出するアッセイフォーマットの場合、ヒトテスト試料を、本明細書に開示 されている少なくとも1種のHIV−1ペプチドで被覆した固相と接触させて、 インキュベートする。分析物特異的抗体がテスト試料中に存在すると、該抗体は ペプチドとの複合体を形成して固相に固定される。複合体形成後、固相を洗浄し て結合しなかった物質及び試薬を除去する。次いで、これらの複合体を指示薬と 接触・反応させて、第2の複合体が形成されるような時間及び条件でインキュベ ートする。ペプチドに対するテスト試料中の抗体の存在は、生成されたシグナル を検出して決定する。生成されたシグナルがカットオフ値以上であれば、テスト 試料中に存在する分析物に対する抗体の存在を示す。酵素のような多くの指示薬 を用いる場合、存在する抗体の量は生成されるシグナルに比例する。テスト試料 のタイプに応じて、テスト試料を適当な緩衝試薬で稀釈し、濃縮するか、又は何 ら処理せずに(「ニート」)固相と接触させ得る。例えば、通常、前もって稀釈 しておいた血清若しくは血漿試料又は尿のような濃縮標本をアッセイして抗体の 存在及び/又は存在する抗体の量を測定するのが好ましい。 さらに、実験中の感染物質のウイルスゲノムの種々の抗原エピトープに対する ペプチドを用いることにより、上記のアッセイフォーマットで1種以上のペプチ ドを用いて特異的感染物質に対する抗体の存在をテストすることができる。従っ て、特異的ウイルス抗原領域内のエピトープ並びに該ウイルスのゲノム以外の他 の抗原領域からのエピトープを含むペプチドを用いて1つのエピトープからのペ プチドを用いるものより感度及び恐らく特異性が高められたアッセイを提供する のが好ましい。そのようなアッセイは確認(confirmatory)アッセイとして用い 得る。この特定のアッセイフォーマットの場合、既知量のテスト試料と、本明細 書に開示されているペプチドの少なくとも1種で被覆された既知量の少なくとも 1種の固体支持体とを、ペプチド/抗体複合体の形成に十分な時間及び条件で接 触させる。次いで、該複合体と既知量の適切な指示薬とを、反応の生起に適当な 時間及び条件で接触させる。シグナルを生成させ、得られたシグナルを陰性テス ト試料と比較して、テスト試料中の分析物に対する抗体の存在を決定する。さら に、微粒子のような特定の固相を用いると、アッセイに用いられる各ペプチドが 別々の微粒子に結合し、被覆された 種々の微粒子が一緒になって、それぞれのアッセイに最適化され得る微粒子混合 物が形成され得るとも考えられる。 上記アッセイフォーマットの変形には、一方の分析物に対する抗体の存在を検 出するために、本明細書に開示されている合成ペプチド1種以上と、同一又は異 なる固相に結合した異なる分析物に特異的な組換えタンパク質又は合成ペプチド (例えば、異なる感染因子の特定の抗原領域に特異的な組換えタンパク質を含む 同一又は異なる固相上に被覆されたHTV−1の特定の抗原領域に特異的な、本 明細書に開示されている合成ペプチド)を組み込んで、感染性因子のどちらか( 又は両方)の存在を検出するものが含まれる。 さらに別のアッセイフォーマットにおいては、抗原性エピトープを含むペプチ ドは中和アッセイのような競合的アッセイに有用である。中和アッセイを実施す るためには、HIV−1の抗原性領域のエピトープを表すペプチドを可溶化し、 最終濃度0.5〜50.0μg/mlになるように試料稀釈液と混合する。稀釈 するか又は稀釈していない既知量(例えば10μl)のテスト試料を反応ウエル に加え、次いで、例えば400μlの本明細書に開示のペプチ ドを含む試料稀釈液を加える。所望なら、混合物を約15分〜2時間予備インキ ュベートしてもよい。次いで本明細書に開示のペプチドで被覆した固相を反応ウ エルに加え、約40℃で1時間インキュベートする。洗浄後、既知量の指示薬、 例えば結合体用稀釈液中のペルオキシダーゼ標識したヤギ抗ヒトIgG200μ lを加え、40℃で約1時間インキュベートする。記載のような酵素結合体を用 いる場合には、洗浄後、混合物にOPD基質のような酵素基質を加え、室温で3 0分間インキュベートする。反応ウエルに1N 硫酸のような停止試薬を加えて 反応を停止させる。492nmで吸光度を読み取る。特異的ペプチドに対する抗 体を含むテスト試料は、溶液中でのこれらの抗体に対するペプチドの競合的結合 により、生成されるシグナルが低減する。競合的結合の割合(%)は、同一稀釈 度でペプチド存在下の試料の吸光度値とペプチド不在下に測定した試料の吸光度 値とを比較して計算し得る。従って、ペプチド存在下の試料及びペプチド不在下 の試料により生成されたシグナルの差が抗体の存在又は不在の決定に用いられる 尺度である。 別のアッセイフォーマットでは、本発明のペプチドをイ ムノブロットアッセイ系に用いることができる。イムノブロットアッセイ系はニ トロセルロース固体支持体上に列をなして置かれた精製組換えポリペプチド又は 合成ペプチドのパネルを用いる。調製された固体支持体を、テスト試料並びに組 換えタンパタ質及び/又は合成ペプチド(特異的結合メンバー)に対する捕獲特 異的抗体(他の特異的結合メンバー)と接触させて、特異的結合メンバー対を形 成する。指示薬と反応させて捕獲された抗体を検出する。結合体特異的反応は、 1988年8月2日に出願された米国特許出願第07/227,408号に記載 されている装置内の反射光学アセンブリーを用いて定量するのが好ましい。関連 米国特許出願第07/227,586号及び同第07/227,590号(どち らも1988年8月2日に出願)、並びに米国特許第5,075,077号(1 988年8月2日に出願された米国特許出願第07/227,272号)(いず れも同一所有権者が享受するものであり、本明細書に参照として組み込むものと する)には、イムノブロットアッセイの実施に有用な特定の方法及び装置が詳細 に記載されている。要約すれば、ニトロセルロースベースのテストカートリッジ を複数の抗原性ペプチドで処理す る。各ペプチドはテストカートリッジ上のそれぞれ特定の反応領域内に包含され ている。全ての抗原性ポリペプチドをニトロセルロース上に置いた後で、該ニト ロセルロース上の過剰な結合部位をブロックする。次いで、テスト試料が適切な 抗体を含んでいる場合には各反応ゾーン中の各抗原性ペプチドが該抗体と反応す るようにテストカートリッジをテスト試料と接触させる。反応後、テストカート リッジを洗浄し、周知の適当な試薬を用いて抗原抗体反応を同定する。上記にリ ストした特許及び特許出願明細書に記載されているように、全過程を自動化する ことができる。イムノブロットアッセイを実施するための方法及び装置に関連す るこれらの特許出願明細書は本明細書に参照として組み込むものとする。 本明細書に開示されているペプチドは、テスト試料中の分析物特異的抗原に対 する抗体を検出するための以下の様な第1及び第2の固体支持体を用いるアッセ イに使用し得る。このアッセイフォーマットでは、テスト試料の第1のアリコー トと、分析物に特異的な第1のペプチドで被覆した第1の固体支持体とを、ペプ チド/分析物抗体複合体の形成に十分な時間及び条件で接触させる。次いで、こ れら の複合体をペプチドに特異的な指示薬と接触させる。指示薬から生成されたシグ ナルを検出して、テスト試料中に存在するペプチドに対する抗体の存在(もし存 在すれば)を決定する。この後、テスト試料の第2のアリコートと、第2の抗体 として合成ペプチド又は組換えタンパク質で被覆した第2の固体支持体とを組換 えタンパク質又は合成ペプチド/第2抗体複合体の形成に十分な時間及び条件下 に接触させて、同一分析物の異なる抗原決定基の存在を決定する。該複合体をそ の抗体に特異的な第2の指示薬と接触させる。指示薬から生成されたシグナルを 検出して、テスト試料中の抗体の存在を決定するが、分析物の一方又は両方に対 する抗体の存在は、テスト試料中の抗分析物の存在を示している。さらに、固体 支持体を同時にテストし得ることも考えられる。 ハプテンを用いてシグナルの生成を増強させ、それによってアッセイの感度を 高めることができる。ハプテンの使用は当業界では公知である。アッセイの性能 を高めるために、本明細書に開示されているペプチドを用いるアッセイにハプテ ンを用いることも意図している。 本発明によるテスト試料中の抗体を検出するための別の アッセイ法には、フローサイトメトリー法及び粒子計数法が含まれる。例えば、 粒子計数法では、特異的抗体を含む疑いのあるテスト試料のアリコートと、特異 的結合対の他方のメンバーとして検出対象抗体に結合し得る本明細書に開示の少 なくとも1種のペプチドのような抗体に特異的な捕獲試薬で被覆された微粒子と を混合することにより、特異的結合対の抗体メンバーである分析物を定量する。 テスト試料中に抗体が存在する場合、抗体は捕獲試薬で被覆された一部の微粒子 に結合して、凝集体を形成する。分析物の濃度は凝集しなかった粒子数に反比例 する。例えば、Roseら編,Manual of Clinical Lab oratory Immunology,第3版,第8章,43−48ページ, American Society for Microbiology,Wa shington,D.C.(1986)を参照されたい。 照射された細胞又は粒子からの電子及び光シグナルを検出するフローサイトメ トリーにより、細胞の表面特性、量及び細胞のサイズを測定する。例えば、テス ト試料中に存在する抗体は本明細書に開示のペプチドに結合し、ペプチドに直接 結合するか又は二次反応を介して付加された蛍光 染料により検出される。1つの試料から1種以上の分析物を検出し得るように、 異なる波長で励起され得る異なる染料を異なる分析物に特異的な1種以上のペプ チドと共に用いることができる。蛍光フローサイトメトリーでは、テスト試料中 の粒子(典型的には細胞)の懸濁液を、試料中の個々の粒子に1種以上の集光ビ ームを照射するフローセルを介して輸送する。1個以上の検出器がフローセルを 通って流れる標識粒子と光ビームとの相互作用を検出する。一般に、ある種の検 出器は蛍光の放出を測定するように設計されているが、他の検出器は散乱強度又 はパルスの持続時間を測定する。従って、フローセルを通過する各粒子は、その 軸が検出器により測定される放出色、光強度又は他の特性、即ち散乱である特徴 スペースにマッピングされ得る。ある場合には、試料中の異なる粒子を特徴スペ ースのオーバーラップしていない別個の領域にマッピングして、各粒子をその特 徴スペース中のマッピングに基づいて分析し得る。フローサイトメトリー分析用 のテスト試料を調製するには、オペレーターが手動で一定量のテスト試料を試料 管から分析管にピペット装入する。一定量の蛍光色原体で標識した所望のペプチ ドを加える。次いで、試料/ペプ チド混合物を抗体/ペプチド結合が生起し得るに十分な時間及び条件でインキュ ベートする。必要なら、インキュベーション後に、オペレーターは一定量のRN S溶解物を加えて試料中のRBCを破壊する。溶解後、試料を遠心、洗浄して、 溶解ステップからの残留物を除去する。遠心/洗浄ステップは数回繰り返してよ い。試料を一定量の固定液に再懸濁し、次いで蛍光フローサイトメトリー装置に 通す。流動自動化分析を実施するための方法及び装置は共同所有になる米国特許 出願第08/283,379号(本明細書に参照として組み込むものとする)に 記載されている。本明細書に記載の方法に中心体を用い、タッグを付けるか標識 して、In vitro診断に用い得ることも本発明の範囲内である。細菌、ウ イルス、デュラサイトなどを含めた他の細胞又は粒子に、本発明に記載されてい るPNA又はモルホリノ化合物でタッグを付けるか又は標識して、フローサイト メトリーに用い得ることも本発明の範囲内である。 本発明を以下の実施例により説明するが、該実施例は例示を目的とし、本発明 の思想及び範囲を限定するものではない。 実施例 実施例1: ペプチドの合成 全てのペプチドは、FMOC化学、標準サイクル及びDCC−HOBt活性化 を用い、ABI Peptide Synthesizer,Model 43 1Aで合成した。切断及び脱保護条件は以下の通りである:20mlのトリフル オロ酢酸、0.3mlの水、0.2mlのエタンジチオール、0.2mlのチオ アニソール及び100mgのフェノールに樹脂を加え、室温で1.5時間攪拌し た。次いで、樹脂を吸引濾過し、TFA溶液をエーテルで沈降させ、次いで濾過 してペプチドを得た。各ペプチドを水/アセトニトリル/0.1%TFA勾配を 用いる逆相分取HPLCにかけて精製し、凍結乾燥した。生成物を質量分光法に より確認した。 以下の自動酸化条件を用いてジスルフィド結合を形成した。ペプチドを最少量 のDMSO(約10ml)に溶解し、次いで緩衝液(0.1M Tris,pH 6.2)を加えて濃度を0.3〜0.8mg/mlとした。ジスルフィド結合が 完全に形成されるまで反応混合物をHPLCでモニターし、次いで、水/アセト ニトリル/0.1%TFA 勾配を用いる逆相分取HPLCにかけ、凍結乾燥した。次いで生成物を質量分光 法により確認した。全てのペプチドは2個のシステイン(C)残基間に形成され たジスルフィドループを含んでいた。 実施例2: EIA A.試料の調達. サブタイプO試料「M」及び「E」は9種の確認されたサブ タイプO試料のオリジナルフランスパネルに属するものであった。該試料「M」 及び「E」はそれぞれ試料#7及び#2〔I.Loussert−Ajakaら ,The Lancet 343:1393−1394(1994)〕と同一で ある。試料DUR、FAN及びMAAはフランス政府から調達した他のサブタイ プO試料であった。 試料#2901及びHA112はそれぞれ、ドイツ、ミュンヘンのLutz Gurtler博士、ベルリンのHartmut Hampl博士から得た。試 料#193、#267、#341及び#655は赤道ギニアから得たものであり 、PCRにより真のサブタイプO試料であることが確認されている。 B.EIA. 先ず、合成ペプチドを0.1M モルホリ ノエタンスルホン酸(MES)緩衝液(pH5.5)に20μMの濃度に溶解し た。コーティングステップでは、各ペプチドの20μM溶液(0.1M MES 緩衝液中,pH5.5)の種々の稀釈液(0〜5倍)200μlをMicrot iterTM(Dynatech Immunol on 4 ポリスチレン)プ レートのウエルに加えた。室温で一晩インキュベートした後、プレートを、TB ST(Tris Buffer Saline,0.01M Tris,0.1 5M NaCl,0.05%Tween―2 した。ブロッキングステップでは、各ウエルにTBST溶液中10%脱脂粉乳3 00μlを添加し、次いで室温で1時間インキュベートした。次いで、プレート を洗浄溶液で洗浄し、各ウエルに10%粉乳−TBSTに150倍稀釈した血清 /血漿試料150μlを加えた。室温で2時間インキュベートした後、プレート を再び洗浄溶液で洗浄し、次いで、各ウエルに、10%脱脂粉乳−TBST中の 結合体〔ヤギ−抗ヒトIgG−西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRPO),Im g/ml,Kirkegaard & Perry Laboratory,I nc.,Gait hersburg,MD〕の16,000倍稀釈液100μlを加えた。1時間 インキュベートした後、プレートを洗浄溶液で洗浄した。各ウエルに過酸化水素 中のo−フェニレンジアミン(OPD)の溶液100μlを加え、10分間イン キュベートして発色を得た。1N 硫酸100μ1を加えて発色反応を停止し、 490nm及び630nmの波長のDynatech MR5000プレート読 み取り装置で吸光度を測定した。ウエルのA490−A630の相対強度は、特定のペ プチドが特定の血清/血漿試料と反応した効力に比例していた。 実施例3: SからKへの置換及びTからYへの置換の比較分析 この実施例は、一部のHIV−1サブタイプO試料(#2901、#267及 び#655)の検出におけるSからKへの置換(配列番号2)の重要性、一部の 他のHIV−1サブタイプO試料(#193、「E」及びHA112)の検出に おけるTからYへの置換(配列番号3)の重要性、及び配列番号2及び配列番号 3が共に配列番号1より性能が全般的に優れていることを示している。 実施例2に記載のようにアッセイを実施した。ウエルの コーティングに用いたペプチド濃度は20μMであり、血清/血漿試料の稀釈度 は、#193、#267、#341、#655、HA112及びDURの場合は 150倍、#2901、試料「E」及びFANの場合は450倍、試料MAAの 場合は750倍、試料「M」の場合は1,500倍であったことに留意されたい 。確認された陰性ヒトHIV試料をこの実験の陰性対照として用いた。 表1、2及び3に記載されている吸光度値はA490−A630として計算した。 実施例4: SからKへの置換及びTからYへの置換の比較分析 この実施例は、合計11種のサブタイプO試料中10種の検出において、Sか らK及びTからYへの2置換ペプチド(配列番号4)が配列番号1に比べて著し く性能が優れていることを示している。 実施例2に記載のようにアッセイを実施した。ウエルのコーティングに用いた ペプチド濃度は20μMであり、血 清/血漿試料の稀釈度は、#193、#267、#341、#655、HA11 2及びDURの場合は150倍、#2901、試料「E」及びFANの場合は4 50倍、試料MAAの場合は750倍、試料「M」の場合は1,500倍であっ たことに留意されたい。実施例3に記載のように、確認された陰性ヒトHIV試 料をこの実験の陰性対照として用いた。 表4、5及び6に記載されている数値は吸光度値(A490−A630)であった。 実施例5:滴定実験 A.実験プロトコル. 実施例1に記載にように調製したそれぞれ100μlの 以下の合成ペプチドで16時間4℃で被覆した96ウエルプレートを用いてHI V合成ペプチドの相対免疫反応性を測定した:共通のB(配列番号1)、B/O −7(配列番号2)、B/O−8(配列番号3)及びB/O−2(配列番号4) 。ペプチドを以下の濃度で評価した:500μM、50μM、5μM、0.5μ M、 0.05μM及び0.005μM。これらのペプチドの適用に用いた緩衝液は、 100mM モルホリノ−エタンスルホン酸、pH5.5であった。次いで、ペ プチドで被覆したウエルを、8mM リン酸ナトリウム、2mM リン酸カリウ ム、140mM 塩化ナトリウム、10mM 塩化カリウム、0.05%Twe en−20、0.1%ウシ血清アルブミン、pH7.4からなる洗浄緩衝液で3 回洗浄した。 次いで、ウエルを、リン酸緩衝塩水:8mM リン酸ナトリウム、2mM リ ン酸カリウム、140mM 塩化ナトリウム、10mM 塩化カリウム、pH7 .4中9%( 室温でブロックした。次いで、ウエルを洗浄緩衝液で3回洗浄した。 ヒト血清試料(#193、#267、#341、#655及び「M」)をPB S中4.5%カーネーションスキムミルク(w/v)で150倍稀釈した。これ らの試料100μlをウエル中37℃で1時間インキュベートした。次いで、ウ エルを洗浄緩衝液で3回洗浄した。 ヤギ抗ヒトTgGに結合した西洋ワサビペルオキシダー ゼを用いてHIV抗体−ペプチド抗原複合体を含む抗体陽性試料を検出した。各 ウエルに、洗浄緩衝液に1:5000稀釈したHRPO−ヤギ抗ヒトIgG結合 体100μlを加え、室温で1時間インキュベートした。次いで、ウエルを洗浄 緩衝液で3回洗浄し、Pierceから入手したABTS溶液(2,2′−アジ ノビス−[3−エチルベンゾチゾリン−6−スルホン酸]ジアンモニウム塩)に 露出した後、405nmで吸光度を読み取ってHIV抗体の濃度を予測した。 B.データ分析. 405nmでの吸光度の読み取り値を配列番号4に対して標 準化し、ウエルのコーティングに用いたペプチド濃度のlogに対して相対反応 性をプロットした。データをMirocal Inc.により記載されたOri ginプログラムに見られるようなS字形曲線を描く下記の式に当てはめた: y=(A1−A2)/{1+(x/xop}+A2 (式中、xoは曲線の中心であり、pは速度、A1はyの初期値、A2はyの最終 値である)。 C.結果. 図1、図2、図3及び図4は、20μmのペプチド濃度が飽和シグ ナルの生成に十分であり、従って実 施例3及び4における先のデータを立証することを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダグフアル,デイビツド・ジエイ アメリカ合衆国、イリノイ・60506、オー ロラ、プレイリー・ストリート・1312 (72)発明者 ジヤフエ,キーブ・デイ アメリカ合衆国、ウイスコンシン・53179、 トレボー、トウーハンドレツドセブンテイ フアースト・アベニユー・9761 (72)発明者 コルピツツ,トレイシー・エル アメリカ合衆国、イリノイ・60073、ラウ ンド・レイク、ノース・サークル・ドライ ブ・34365

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. HIV−1サブタイプBのIDRの604位に点変異を有するポリペプチ ド。 2. 604位の前記点変異がリシン(K)である、請求項1に記載のポリペプ チド。 3. 配列番号2で識別される、請求項2に記載のポリペプチド。 4. HIV−1サブタイプBのIDRの610位に点変異を有するポリペプチ ド。 5. 610位の前記点変異がチロシン(Y)である、請求項4に記載のポリペ プチド。 6. 配列番号3で識別される、請求項5に記載のポリペプチド。 7. HIV−1サブタイプBのIDRの604位及び610位に2つの単一の 点変異を有するポリペプチド。 8. 604位の前記点変異がリシン(K)であり、610位の前記点変異がチ ロシン(Y)である、請求項7に記載のポリペプチド。 9. 配列番号4で識別される、請求項8に記載のポリペ プチド。 10. 配列番号2のポリペプチド。 11. 配列番号3のポリペプチド。 12. 配列番号4のポリペプチド。 13. テスト試料中のHIV抗体の存在を検出するイムノアッセイであって、 (a)前記テスト試料と、593位から611位の間に点変異を有するHIV− 1ポリペプチドに結合した固相とを接触させて第1の混合物を形成し、該第1の 混合物をポリペプチド/抗体複合体の形成に十分な時間及び条件でインキュベー トするステップ; (b)前記ポリペプチド/抗体複合体と、測定可能なシグナルを生成し得るシグ ナル生成化合物に結合した特異的結合対のメンバーを含む指示薬とを接触させて 第2の混合物を形成し、該第2の混合物をポリペプチド/抗体/指示薬複合体の 形成に十分な時間及び条件でインキュベートするステップ;及び (c)測定可能なシグナルを検出して前記テスト試料中のHIV抗体の存在を決 定するステップ を含む前記イムノアッセイ。 14. 前記点変異が604位に存在する、請求項13に記載のイムノアッセイ 。 15. 前記点変異が610位に存在する、請求項13に記載のイムノアッセイ 。 16. 前記点変異が604位及び610位に存在する、請求項13に記載のイ ムノアッセイ。 17. 前記固相が、反応トレイのウエルの壁、試験管、ポリスチレンビーズ、 磁気ビーズ、ニトロセルロース細片、膜、ラテックス粒子のような微粒子、ヒツ ジ(又は他の動物)の赤血球及びデュラサイトからなる群から選択される、請求 項13に記載のイムノアッセイ。 18. 前記指示薬が、色素原、酵素、発光化合物、化学発光化合物、放射性元 素及び直視標識からなる群から選択されるシグナル生成化合物を含む、請求項1 3に記載のイムノアッセイ。 19. 前記指示薬の前記特異的結合対のメンバーが抗ヒトIgGである、請求 項13に記載のイムノアッセイ。 20. テスト試料とHIV−1ポリペプチドを接触させるステップ及び前記抗 体の存在を検出するステップを含むテスト試料中のHIV抗体を検出するための イムノアッセ イにおいて、HIV−1のgp160配列の593位から611位の間に少なく とも1つの点変異を有するポリペプチドを用いることを特徴とする前記イムノア ッセイ。 21. HIV抗体を検出し得る診断用テストキットであって、配列番号2、配 列番号3及び配列番号4からなる群から選択される配列を有するポリペプチドを 含む容器を含有する前記テストキット。
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