JPS59501047A - Dna検出に基づく悪性腫瘍の高感度試験 - Google Patents

Dna検出に基づく悪性腫瘍の高感度試験

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JPS59501047A
JPS59501047A JP58502498A JP50249883A JPS59501047A JP S59501047 A JPS59501047 A JP S59501047A JP 58502498 A JP58502498 A JP 58502498A JP 50249883 A JP50249883 A JP 50249883A JP S59501047 A JPS59501047 A JP S59501047A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒト及び動物のいくつかの悪性腫瘍の有無の改良試験法に関する。さら 沈具体的には数種のリンパ性悪性腫瘍(白血病)の診断を可能にする態様全開本 発明者は、ある種の悪性腫瘍を持つマウス又はヒトから集めた血清やその他の体 液は、DNAポリメラーゼとして知られている酵素群のいくつかを選択的に阻害 する能力を有する、いくつかの特異な2本鎖DNA分子を含有することを見出し た。これらのDNA分子は、これらの悪性腫瘍を持たないマウスやヒトには存在 しない、本発明者は他の者と共に、この発見事実とこれらのDNA ’i関連情 報と共に、一連の文献に発表してきた。
それらは Perisco and Gottlieb、骨髄腫のDNAポリメ ラーゼNature New BIOIOgy 239°173−76(197 2) ; Gottlieb、 Sm1th、 Plescia、 Peris co。
and N1cholson、 DNAポリメラーゼのインヒビター。
Nature 246 : 480 82 (1973) ;Gottl、ie b。
Sm1th、 Plescia、 N1cholson、 Bowers、 P ankush、 andBerkoc+en 、新生物の基礎(Fund、am enta−I Aspects ofNeopl、asla )+第201章、 l1l)、269−77 (1975)中のDNAポリメラーゼのインヒビター ; Gottlleb。
0ott1.j、eb、 and N+、cholson、 B+、bliot heca、 Haema−tologica。
D(+1.Aポリメラーゼの単離への不溶性へバリンの使用。
Anaiylcal B1ochem+、5try 87 : 411−17  (1978)ニア58−70(1980)を参照。これらのDNAはここでは捷 とめてr DNA L Jと呼ぶ。
DNA−r、n塩t=対カ150−300 ox”G囲(7) DNA分子の混 合物である。これらのDNA分子はどれも、R−1DNAポリメラーゼを選択的 に阻害することができる。本発明者はこれらのDNA分子をクロマトグラフィー 法で分離できるDNA−1とDNA −2の2つの群に分けた。
類似のDNA分子は正常の肝臓から抽出できるが、正常血清からは抽出できない 。正常血清にはこれらのDNAが存在せず、白血病患者の血清に存在する。前記 のDNA−L分子は全てクローン1ヒすることが可能で、ここに記載する試験法 に使用することができる。
ここでは主に関係のある2群のDNA、−L分子があり、各分子はまだ数は決め られていないが限定された数の異なる分子を含ひ。ここでは主に関係のあるDN A ir DNA〜1」と[DNA −2Jと呼ぶ。これらのDNAは白血病細 胞の複製に重要な役割を果たすがもしれないと考えられている。DNA −1と DNA 2 ?″ii共通要な性質を有する。
DNA −1及びDNA−2は共に、不ズミ骨髄・隼に見出され他の凍傷や正常 組権ICも存在しうるR −I DNAポリメラーゼを選択的に1阻害すること が証明されている。
(この酵素や他のポリメラーゼを無差別に阻害する他のDNAが存在する可能性 があるという意味で、この阻害1″j:「選択的」である。このDNAはR−1 DNAポリメラーゼ全阻害するが、他恍知られているポリメラーゼは阻害しない 。) R−1DNAポリメラーゼはAnal、yticBxochemlstr y 87 : 411−17 (1978) (前記)に記載された方法により 、不ズミのMOPC−21骨髄腫から回収できる。この酵素はヒト及び不ズミよ り得た目的のDNAと反応するので、この酵素が不ズミより得られるという事実 ″は重要ではない。
骨槌倹腎のような、現在の白血病の試、験は患者にとって不快である。又その感 度は大量の癌細胞の存在全検出するのに限られ、白血病の早期発見は難かしい。
不発明の方法はBogoch、悪性腫瘍細胞の検出、米国特許第4,298,5 90号(1981年11月6日)の方法とは異なり、抗体産生は含まない。ここ ではそのような手間のかかる間接的な測定方法は使用しない。
発 明 の 要 約 本発明の方法は、体液中に相当量存在することは悪性1挿瘍細胞の増殖に関係の ある、従って体内に悪性腫瘍細胞が存在することを示すDI(Aの有無全測定す る。
それには既知量のそのような癌DNA ’iz競合物(時にr 1)NA、プロ ーブ」と呼はれろ)として、癌DNA 2含有すると思われる媒体を起こりうる であろう「競合的結合」をさくで試1験をする。以下に記載する媒体は血清であ るが、これは取り扱いが便利であり、入手し易いことから本発明者が好んで使用 する媒体である。しかし他の媒体、たとえば腹水やリンパ液もここに記載する%  DN、Aをきんで変り、また類似の関係を有する他の癌DNA i含んでいる かもしれない。脳を髄液、十二指腸液、胃液、胸水、尿、唾液、他の粘性分泌液 、及び他の体液も類似のDNA ”f:含有しているかもしれない。
本試験方法においては、癌DNAについて検itべき血清を既知量の「標識」癌 DNA (DNAプローブ)と混合させる。この混合液を、以下[酵素結合マ)  IJソクス」として記載するものに導入する。このマトリックスは癌DNAと 結合するが、混在する他の種類のDNAや、他の物質には結合しない。次に酵素 結合マトリックスに結合した標識DNA (DNAプローブ)の量、又は試験混 合液の残液に残った標識DNAの量を測定する。
酵素結合マトリックスに結合した標識DNAが比較的少ない場合、それは被験血 清中の標識していない類似のDNAが、酵素結合マトリックスの酵素部位に対し 競合し、標識DNA iここから排除したためである。酵素結合マ) IJラッ クス結合した標識DNAが比較的多い場合、それは標識DNAに類イvの競合す べき非標識DNAが血清中に存在せず、酵素結合マトリックスの結合部位から標 識DNA ’i排除しないためである。
本発明の主な有用性は、白血病又は再発が早期発見でき、寛快しているか否かを 測定できる感度の高い試験方法が発見されたことにある。この方法は非常に感度 が高く、−匹のマウス中のわずか250個の悪性腫瘍細胞を検出できる、すなわ ちこれを延長して血液と体重を基礎にして考えると、−人の人間の約750,0 00個の悪性腫瘍細胞を検出できると考えられる。後者の数字全代表的なヒトの 血流中の約4.5 X 1010個の細胞と比較すると、本試験は約100万分 の15を検出できる。これに対して現在の白血病の試験は、体内に約i o、o  o o、o o o個の悪性腫瘍細胞、すなわち約100万分の220が生成 した場合にのみ白血病を検出することが可能であると考えられる。
白血病のような悪性腫瘍の早期発見を可能にするより高感度の試験が好ましい理 由はいくつかある。第1に治療を早く開始することは患者の体に害を与えること が少なり、捷たおそらく患者の生存率を上昇させるであろうと考えられている。
しかしそのような衰弱させるような療法の前に早期診断が必要である。第2に白 血病は非常に危険な病気である。単核細胞増加症はその症状が似ているためにし ばしば白血病と混同される。白血病の疑いがあるという診i祈が、若い7を者や その両親に与える重大な精神的悪影響のため、単核細胞増加症の場合はただちに 白血病でないという診断を得ることが重要である。
本発明の方法は現存の方法と比較すると、より費用が安く、より便利であり、患 者に対しより不快感は少なく、より大規模なスクリーニングに適しており、同一 の患者でしばしば検査するのにより実用的である。
この意味において、本発明者の好んで使用する「白血病」の意味はMCDV’  12やL1211のような°ネズミの白血病だけでなく、ヒト又は動物のリンパ 系の多発性骨髄腫やその他の悪性腫瘍を含む。従って以下「白血病」の意味をこ のように解して読んでもらいたい。
好適な態様の詳細な説明 本発明の方法は、特定のD1執に関連した悪性腫瘍(たとえば白血病)の有無の 、新しい改良された検査方法である。白血病の場合はこのDNAはDNA、−L である。
本発明者は、他の悪性腫瘍に同様に関係のある他のDNAもあり得るし、それら も同じような試験方法が適用できるかもしれないと考えている。
■ 試料の調製 本発明の白血病試1験の最初の段階は、試験材料から血液(又は他の体液)を取 り、遠心分離により(血液の場合は)血球を除去して血清を調製し、そこから試 料を調製することである。そのために体液試料全7゜多硫酸アンモニウムで処理 して、試料中の蛋白を全て沈澱させる。沈澱物は捨て上澄液は取っておく。この 上澄液を遠心分離と透析によって十分精製し得られた透き通った液体が「試°料 」である。
例1−試料 研究室のマウスから血清をQ、5m1手忙入れる。特級(AC8Reogent  Grode ) (NH4)2SO4飽和水溶液を、最終濃度が70%(NH 4)2SO4になるまで試料に滴下して加える。こうして得られる蛋白の沈澱で 勿は1,700gで10分間遠心分離して取り除き捨てる。こうして上清約1m lが得られる。この上清は分子量12,000の透析袋に入れて、0.01 M  トリスHCJt緩衝液(pH7,8)に対して4°Cで一晩透析する。こうし て透析袋の中に残っている物質が試料である。
例1の試料を直接試験してもよいが、この試料をさらに下記の例8Bに記載する 「精製用マトリックス」で精製する方が好ましいと本発明者は考える。
11 DNA−Lの調製 本発明者はDNA−Lの抽出方法をCancer Re5earch40ニア5 8(1980)(上記)で一般的に記載した。DNA−Lは、DNAの混合物で ある。DNA −1とDNA −2のDNA−L混合物を用いてここに記載した 試験を行なうことも可能でるる。この方法では既知の変わりうる比率のDNA  −1とDNA −2よりなる混合物を使用する必要がある。従って本発明者はD Np、 −1とDNA−2を互いに分離できる光学的方法を開発した。又不発明 者は、DNA−L群内の個々のDNAのクローンを得る方法も開発した。
このDNA=1とDNA −2の分離方法では、白血病又は骨髄腫を持つことが わがっているヒト又は動物から取り例1の方法で調製した、ヒト又はイ・ズミの 試料を連続的クロマトグラフィーにかける。このクロマトグラフィーは、酵素の 結合した酵素結合マトリックスで行なう。この−例はアガロースが基材〈なった ケ8ル状の物質で、ここに酵素か共有結合で安定尾結合しており、そのため再使 用することも可能である。もうひとつの例は小球である。両例共恍以下に記載す る。
社)に記載されている。樹脂(・ま目的の酵素が結合できるものでなければなら ない。ファルマンア社の製品であるCNBr−セファロースはR−i DNAポ リメラーゼに適していることがわかっており、本発明者はそのようなマトリック スを調製する方法を開発した。R−1DNAポリメラーゼがマトリックスに結合 しているような酵素結合マトリックスの調製方法については発表された方法又は 公知の方法はこれまでは存在しなかった。
下記の方法はいくつかの重要、な点で、前に引用した9 一般的な方法とは異なる。下記の方法や試験に有効に使用できる(すなわち再現 性のある確天な結果の得られる)セファロ−スケ゛ル酵素結合マトリックスを調 製するKは、酵素結合マトリックスを、DNA、たとえばアルカリ変性したサケ の精子のDNA (ミ’)ボア社)k含有する緩衝液で前処理することが重要、 あるいはおそらく必要であること全本発明者は見出した。このように処理したマ トリックスを緩衝液で洗う。もしこのDNAによる前処理を実施しない場合は、 このセファロ−スケゝル酵素結合マトリックスはDNA−Lと特異的に結合しな くなり、正確な結果は得られないであろう。
DNA−Lに対し選択的親和性を有する結合部位とは異なり、DNAに対し一般 的又は非選択的親和性を有する酵素結合マトリックス上の結合部位は、この前処 理によってふさがれ以下の操作に関与しなくなると考えられる。
このようなマトリックスに関連してこのような前処理を案施することは先行技術 には見出されないと考えられる。セファロースに結合した酵素についてのみこの 処理の必要性を記載したが、例6Aの酵素結合ビーズや、その他の醇素結合マ)  l)ノクスについても、この処理が必要か又は好ましいことが証明されると思 われる。
例2− DNA −’lとDNA −2の精製混合液の調製骨髄腫MOPC−2 1k持つ近文系マウスから取ったプール血清から、例1の試料を便利な量だけ( 2jnl )10 特l!I唱9−5@1047(5)調製し、例1の最後の透 析vhとに、o、o I M トリス・HCJ緩衝液(pH7−8)中30%の ポリエチレングリコールに対して濃縮する。こうして得られる溶液金、0.01  M トリス・H(J緩衝液(pH7,8)中KC1の0から1.0 Mまでの 直偶的濃厳勾配を用いてDEAE−セルロース(ワットマフ社)でクロマトグラ フイーケしてさらに精製する。DNA i”;t、 0.45 M KCfで溶 出し、溶出画分はポリエチレングリコールに対して透析して濃縮する。
こうして得られるDNA調製液をリン酸ナトリウム緩衝液(、pH7,0)中で 0.4Mに調製し、68℃で16分処理して加熱忙よる不活性化を行なう。蒸留 水會加えてり/酸塩一度を0.14MK調製し、混合液をi rtrlのヒドロ キシアパタイト(DNAグレード、B16−Baa Labs)忙かけろ。この カラムはあらかじめ0.01 Mのリン酸ナトIJウム緩衝液(pH7,0)で 平衡化させ、5分煮沸し、6’8”OK保っておく。DNA混合液をカラムにの せてから、重力により液を流出させ、過剰の液全捨てる。
次に0.14Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0) 6.0ml f注意深 くカラムにのせ、液を流出させる。
次に0.4’Mリン酸ナトリウム緩衝液(pi(7−0) 8.0m、lを注意 深くカラムにのせて、目的の2本鎖DNA ’eカラムから溶出させる。こうし て得られる2本鎖DNAの精製混合tj、全[混合I)NA−L J又はr D NA−L混合液」と例2A−同様の調製(MCDV−12)例2の操作を、白血 球McDv−1,2fr:持つマウスで繰返す。
例2B−何様の調製(L −1,211)例2の操作を白血病L −112’i  i k持つマウスで繰(プールしたMOPC21,MCDV−12,L−1γ ′i)骨髄腫MOPC−21、白血病′:ACD■−12、白血病ニー1211 にそれぞれ持つマウスから取った血清で例2の操作を繰返すことにより、DNA −L 9合1夜が各白血病を代表することになる。
DNA−L混合液を酵素結合マ) IJンクスで分画することによシDN/l− −1とDI執−2が分離されさら妃精製される。これはR−I DNAポリメラ ーゼが共有結合した不溶性セファロース(ファルマ/ア社)マトリックスである 。これは原方法であるAxen、 Porath、 andErnbackのハ ロケゞン化/アンを用いるペプチドと蛋白の多糖類への化′合結合、Naもur e214:1302−ciples and Methocl、s ) (ファ ル7ンア社)に記載されている一般的な方法を、この場合の特殊条件拠金うよう に若干変更した方法により調製できる。セファロースのような親和性マトリック スのかわりに下記の様な他の不溶性マトリックスを用いることもできる。たとえ ばガラスピーズ、セラミックス、ンリカなどを酵素反応の酵素の支持体として使 用することは公知である。
酵素結合マトリックスはまた、下記の如(DNA−Lと特異的に結合できるよう に前処理をしなければならない。
例ろ一酵素結合マトリックスの調製 1.9のCNBr活性化セファロース4B(ファルマシア社)をガラスフィルタ ー上0.001 M HCJ中で膨潤させ、200 jnlの0.01] j  M HCJ、で15分間洗浄する。
こうして得られるケゞルをQ、1M Na、HCO3(p)l a、6)で洗い 、次に0 、5 M NaCJ、’f:含有する0、1 M NaHCO3(p H8−3)で洗う。次にこのゲルを0.5 M Na−’J、f含有する0、1  MNaHCO3(PHtEL3 ) 3.5 m1IC浮遊させる。次に精製 したR −i ’DNAポリメラーゼ(0,001MのDTT (ジチオスレイ トール)と20チの〃゛リセロール含有する加し、混合液をリストアク/ヨ6ン 振盪機(WriStaCtlOnsha、ker ’)で4°Cで1晩振盪する 。
次にt15 M Na(J f含有するO’、’ i M NaHCO3(pJ (8−3)でケ9ルを2回洗浄してから、残っている活性基’tIMトリス・H fJ緩衝液(pH8,0)で室温で2時間反応させてブロックする。次に下記の 洗浄操作を6回1繰返す。
各洗浄操作は、1 M Hack會含有する0、1 M酢酸緩衝液(pH4,0 )による洗浄1回と、I M +1acz’(i=金含有る0.1Mホウ酸緩衝 液(pH8゜0)による洗浄1回から成る。
こうして得られたR −1DNAポリメラーゼを含有するセファロ−スケゝルを 、次罠[緩衝液A j (0,005Mの2−メルカプトエタノール、0.0[ )01MのMncJ2 、 Q−04MのK(J i含有する0、054 Mの トリス・HCl(pH7,8) )に浮遊させる。次K 1 rnlのミ二カラ ム沈注ぎ込む。これで酵素結合マトリックスは部用できる。これは4°Cで保存 すると少なくともろが月は良好な状態にあるので保存してもよい。このマ) I Jックスid i ml当たり約10マイクログラムの酵素を含有する。しかし 結果は各バッチとと洗炭わシ、正確な酵素含量は定量して確認する必要がある。
例4−ポリビーズ酵素結合マトリックスの調製セファロースケルよりも簡単に使 用できてよシ信頼性の高い結果の得られる別の酵素結合マトリックスを、本発明 者は開発した。これは表面にカルボキシル基を有するポリビーズ小球(ポリサイ エンス社、WarringtonPa、)を基材とする。このビーズは「カルボ キシル化単分散小球J (” carboxylated monodispe rsemicrospheres”)とも呼ばれる。
約0.1グラムのポリビーズ小球(「ビーズ」をリン酸カリウム緩”衝e、(p H7,2−7,6)中で完全に洗浄する。ビー7ズの濃縮浮遊液約25マイクロ リツトルを、1−エチル−3−6〜ジメチルアミノプロピルカルボジイミド(E CDI )の50多溶夜(水溶夜)を10マイクロリツトルと共に、75マイク ロリツトルの同じリン酸カリウム緩衝液に添加する。混合液を室温(24°C) で60分間反応させる。次に同じリン酸カリウム緩衝液でビーズfJ:2回洗浄 し、4%グリセロールを含有するこの緩衝液75マイクロリツトルに再浮遊し、 このままの状態で保存しておく。
この保存しておいたビーズの約75マイクロリツトルを試験管に加える。次に例 6に記載I−たPO4/DTT/クリセロール中0.5−1.0マイクログラム /マイクロリツトルの精製P、 −1DNA、ポリメラーゼの25マイクロリッ トル全混合液が100マイクロリツトルになる寸で加える。この混合液は次に4 °Cで60分間反応させる。
次にこの混合液に、10マイクロリツトルの0.2 Mグリシノ(pH7,6− 8,0)か、又Viioマイクロリットルの牛血清アルブミン溶液(20m帥l )kゆっくり加え、室温(24°C)で60分間、定期的に攪拌しながら反応さ せる。次にビーズを[保存緩衝液J(0,05MトリスpH7,8; 0.00 4Mベーターメルカゾトエタノール; 0.04 M KCf、 0.2 m9 7m1牛血清アルフミン;0−0001 M MnCj!22+0%グリセロー ル)で2回洗浄し、保存緩衝液50マイクロリツトルに再浮遊させる。
これは使用する壕でとっておく。試験に使用する前にビーズは保存緩衝液中0. 1チの変性ザケ精子DNAで洗い、保存緩衝液で軽くすすぐ。これは1は当り約 5.0マイクログラムの酵素全含有するが、正確な酵素含量は定量する必要があ る。
例5−カラムの前処理とDNA −1とDNA〜2の分離列3のミ二カラムを適 当な非ヒト、非イ・ズミDNA(たとえば4°Cでこのカラムに通したアルカリ 変性サケ精子DNA (50”イクログラム/ ml ) ) 5ml テ前処 理する。次にこのカラムをiQmlの緩衝液A、10m1の緩衝液+Q、5 M  K(J 、 そして再び107nlの緩衝液Aの順で洗浄する。例2の混合D NA、−L (DNA −1とpb+A−2の精製混合液)をカラムに通し、溶 出液を20分間かげてもう一度カラムに通す。
カラムから液を流出させ、5mlの緩衝液Aでもう一度洗浄し、5mlの直線的 a度勾配のxci (緩衝液A中0−IM)でDNA、−L混合液を溶出させる 。 DNA−1はo、iMKcコ夕で溶出し、DNA −2は0.22 M K CIで溶出する。勾度勾配による溶出の後i M KCj! i含有する5ml の緩衝液Aでカラムを洗浄する。(15mlの緩衝液Aで洗うことによシカラム を再生すると七ができる。)最初に加えたDNAのうち約4.5係がDNA−1 として、4.6%がDNA −2として回収される。
この試験のために生物から抽出した天然のDNA−Lの精製混合液を使用するこ とが可能であるが、本発明者1は純粋のクローン化しi”cもDを好んで用いる 。これは一度方法が確立すればよりコストが安くより便利である。またクローン 化したものは、種々の因子(すなわちDNA−L調製液に混在している他のDN A、 )が混ざる可能性を排除するし、ま1こクローン化DNAはどの試験にお いても全く同一なため、科学的にはより好ましい。
従って本発明者はクローニングベクターとしてPBRろ22プラスミツドを用い ろクロー二/グを実施した。
以下の例はDINA−1に関するものではあるが、DNA、 −2又はDNA− L 混合液のクローン化も本質的には同じである。ここで用いる一般的な方法I r1BOhl 、 Marlans。
に記載の方法v′c基く。不法は5che1.ler、 Dlckerson。
Boyer、Ri、ggs、 and、 Itakuraのクローニングに有効 な(1977)に記載の=lI !iM m Z Bam1に感受性の「リンカ −」を使用する。又はSanger、 Cou、]、son、 Ba、rrel JSmj、th and Roe、 J、 Mo1ecula’r Blolo gy (1980)143:161−178に記載の一本鎖M1ろファージを用 いるクローニング法を使用してもよい。
例6− DNA −1のクローニング Q、7 Mのトリス・H” (pH7,6)とQ、1MのMgCl2より成るリ ン酸化緩衝液を調製する。この緩衝液1マイクロリツトルに0.01 rt A TP (3,5マイタロリツトル、[J、Oi MDTT 5マイクロリツトル 、4.5my/mlのT4ポリヌクレオチドキナーゼ(New Engl、an d B工o1abs社)1マイクロリツトルを混合する。次に1マイクロリツト ルの水に溶解させたBam IJアンーを50Q ng加え、さらに水を加えて 容量を10マイクロリツトルにする。
混合液を67°Cで1時間反応させてから、−20°Cて凍結保存する。この混 合液を「リン酸化Ban IJンカ−」又は[PBM J と呼ふ。
0.0071AMgCJ−2と70マイクロMATPを含有する82マイクロリ ツトルの0.07 M トリス・HCJ! (PH7,5)中10単位のT 4  DNAリガーゼ(New EnglandBiolabs社)を含有する混合 液を調製する。ここに例6の標識DNA−110マイクログラムと、水18マイ クロリットル中1.8マイクログラムのPBMを添加する。こうして得られる1 00マイクロリツトル液を15°Cで一晩反応させた後、混合液を6000に1 0分間保って反応を停止させる。こうしてDNA − IJアンー分子を含む混 合液が得られる。
この混合液に水10マイクロリットル中の100単位のBam H工とBami OXl&衝a < o.2M )リス、 HCJ−( 214 8.0 )、0 ,0 7 M MgCJ 2、0.0 2 M BME, I MNa(J )  i 2マイクロリツトルを加える。この液を67°Cで6時間反応させた後、 0.2 M Na2 EDTA 1 2マイクロリットルを加え反応を停止させ る。これでDNA−リンカ−分子からPBMが切り離される。
DNA−リンカ−分子をフェノールとエーテルの順で処理してDNA − IJ アンーを抽出する。この抽出液の上に窒素ガスを流して抽出液の容量を20マイ クロリツトルに減少させる。
濃縮された抽出液を、0.0 1 M トリス・Hct ( pH7.8 )(  Q.Q 5 M NaCfを含有)で平衝化させたセファデックス(] −  5 0 (ファルマ/ア社)のカラム1meに通し、ミクロフユージ管に流出両 分を1滴すつ採取する。
32Pの放射能の検出によりDNA − IJンカ−の位置を決定し、DNA− IJアンーを含有する溶液の量を」11定する(約Q.1ml)。3Mの酢酸ナ トリウム10マイクロリツトルとエタノールQ.2mlを添加してDNA−リン カ−を回収する。どの混合液を一20°Cで一晩放置する。
沈澱したDNA−リンカ−を遠心分離してペレット状にし、真空中で乾燥させ、 る。このペレットをろOマイクロリットルの水に溶解し、−20°Cで保、存す る。
1マイクログラムのpI3I( 3 2 2 ( BRL Labs )をBA M工と細菌性アルカリ性ホスファターゼで処理し、5マイクロリツトルの水に加 えろ。ここに10Xリガーゼ緩衝液(2マイクロリツトル中2 0 単位(1)  T 4DNAリガーゼ含有)2マイクロリツトルと、水2マイクロリットル中 の1マイクログラムのDNA−リンカンペレットを加える。水を加えて容量を2 oマイクロリツトルに調整する。混合液を15°Cで一晩反応させると、DNA −リンカ−がpBR 3 2 ’2ベクターに連結し、これで混合液はDNA  − リンカー−pBR622ベクターを含有することとなる。
次にH B 1 0 1 F2. coli (大腸菌)をDNA−リンカー−  − pBRろ22ベクターで感染させる。宿主である)IBl 01細胞は冷 0. 1 M CaC12で前処理し、4℃で15分間反応させ、遠心分離して 回収する。細胞ペレットO.6mlに100m&のベクターを加える。次にこの E. coli /ベクター混合液を氷の上に10分間放置した後、67°Cで 60秒の熱ショックを与える。次にに. coli /ベクターを氷の上で90 分間インキュベートする。
1%バクトペデトン、0.5%酵母エキス、そして0、5%NaCAで1MLt g地」を調製する。次[ML培地2 mlをE. coli /ベクター混合液 に加え、これを67℃で60分間インキュベートする。この混合液にアンぎシリ ンを40マイクログラ、ム/mlになるように加え、ろ7°Cで30分間インキ ュベーションを続ける。
50マイクログラム/m14のアンビンリンを含有スるM L培地−」二に、こ の混合液1.5mlを広ける。1:10希釈の混合液を用いて別の平板を作る。
平板を67℃で一晩培養後コロニーを数える。
アンビンリンとテトラサイクリンについてレプリカ平板を作る。目的とするE.  coljはテトラサイクリンに対する耐性を失ない、アンビンリンに対する耐 性を保持しているものである。最初のアンビンリン含有プレートにみられる約6 0口のコロニーのうち、生き残るのはr>5−10コロニーである。
各E. coli コo =−を、別々に10mlのML培地中でろ78Cで7 時間増殖させる。次にクロラムフェニコールを100マイクログラム/mtの濃 度になるように加えて、ろ7°Cで一晩培養を続ける。各溶液を集めて遠Iシ・ 分離して細胞ペレットを回収する。このペレットを0.7mlのSTET緩衝液 (8%のショ糖、5%のトリト./−X−100、i],5 M ノEDTAを 含有すル0.05M(7) ) IJ ス・ncf ( pH 8.0)) V CfgカL、、:、=にsoマイクロリットルのリソゝチーム( 10 mcy /me )を添加する。
この混合液をただちに室温で12,000gで10分間遠心分離り、得られた上 清はマイクロフユージ管に移す。等量(約3.4 mtV)のイソゾロパノール を加えて混合液を1時間−20°Cに保った後、遠心分離する。
こうして得られるDNAペレットをエタノールで洗い、Q.5mlの緩衝g(  0.Q I M EDTA 、 0.1 M Na(!1を含有する0.0 2  M )リス・Hci( PH 8.1 ) )に再浮遊させ、最終濃度が10 0マイクログラム/ meのRNAse−A(ミリポア社)、25U/mlVの RNAse T 1 (シグマ社)、そしてO.[3 2 5 m97meの) 0ロテイナーゼK(EMBlochemicals、 Darmstadt ) を用いろ7°Cで5時間処理する。
次に混合液をフェノールを飽和させた3、5mlの緩衝液で抽出し、5分間振盪 し、クロロホルム<0.166m1)で5分間抽出する。水層をエーテルで抽出 してフェノールとクロロホルムを除く。水層に6M酢酸ナトリウム0.05m1 を加え、次に2倍量の冷エタノールを加える。混合液を一晩−20’Cに保つ。
沈澱したDNAをエタノールで洗い、真空乾燥し、適当量(約100m1の0. 005 M )リス・H(J (pH7,4)(0,0001M EDTAを含 有)に再浮遊させる。
次にこのDNAを試験する必要がある。Rj DNA y’にリスラーゼを阻害 する能力によりこのDNAが確認される。このDNAをpBRろ22ベクターか ら切り離すことにより試験する。これは「ダイジエスチョンミックス」(”Di gestion Mix” )を調製し、使用することにより可能である。ダイ ジエスチョンミックスは100m97 mlの牛血清アルブミン; 0.02  Mのトリス・1cf(PH7,0) ; 0.I MのNaCJ、: O−00 7MのMg(J2:そして0.002 Mの2−メルカプトエタノールである。
グイジェスチョンミソクスQ、1mlに挿入部を持つ50マイクログラムのpB Rろ22 DNAと50単位のBAM HIを添加する。混合液を67°Cで1 時間反応させる。
次にシラスミツドDNAの挿入部をケ8ル電気泳動で分離する。0.08 Mの trizma、塩基、0.033.Mの酢酸ナトリウム、0.066MのNaC f 、そして0.004 hAのKDTAの緩衝液で2%アガロ−スケゞルを用 いる。
別のクローニング法を用いてもよい。二本@DNAの混合液又は例2で得られる [Dxqh−T、混合液」を、0.011tのl・リス・HC1緩衝液(pH7 ,8)中KCffiのOから1.U M″!での直線的濃度勾配を用いて、DE AE −セルロース(ワットマン社)で再びクロマトグラフィーを行なう。DN Aは0.44−0.5 Mで浴出するので、以後DEAE−11DNAと呼ぶ。
DKAE−[I DNAを含有する溶出画分ヲポリエチレングリコールに対して 透析し濃縮する。この精製操作により分解したDNAが除かれ、より純度の高い 、二本鎖の、不均質なりNAの混合液が得られる。この混合液はDNA−1とD NA−2を含む。別の方法としては、DNA−1とDNA−2は実施例5に記載 した方法で調製することもできる。前記したDNA画分のどの画分についても、 下記の操作法で、バクテリアファージM13mp3を、用いることによりクロー ニングが可能0.0067 M Mg(42,0,01M 2−メルカプトエタ ノール、そして25 M dGTP X、 dc!TP 、 dATPおよびd TTPを含有する溶液25マイクロリツトルに浮遊させる。
次K T 4 DNAポリメラーゼ(Bethesda Re5earchLa boratories、 Gaitherburg、、Md、 )を0.014 単位/m9DNA加えて、15°Cで2時間インキュペー/ヨンを続ける。これ はOhallbergand KnglundかEnzymology 65  :ろ9−43(1980)に記載している方法の変法である。この方法によりD NA分子上に[鈍い末端J (” blunt ends”)が形成される。
ファージM1ろmp 8の複製型DNA (New Englancl−Nuc lear、 Boston、 Mass、 )の2マイクログラムをSma工制 限エンドヌクレアーゼ(New EnglandBiolabs、 BeVer ly、 Mass、 )で切断し、エタノールで沈澱させる。この操作により環 状複製型が直鎖状DNAに変わる。この直鎖状DNAを25マイクロリットルの 0.01 M )リスPH7,8に再浮遊させ、280単位の細菌性アルカリ性 ホスファターゼ(Bethesda Re5earchLaboratorie s )を加える。混合液を65°Cで1時間インキュベートした後、フェノール とエーテルの順に抽出する。
0.05 M トリス、pH7,8中O0ろ一10ナノグラムの鈍い末端のDN A、10ナノグラムのMlろファージDNA 、そして80単位のT 4 DN Aリガーゼ(NewKngland Biolabs ) ; []、Q 1M  MgCf2 ; 0.Q 2Mジチオスレイトール、0.001M ATP  ;そして50マイクログラム/ mll牛血清アルブミンヌクレアーゼが混ざっ てないもの、Bethesda Re5earch Laboratories  )を20マイクロリツトル中に含む連結混合液(]−igation mix  )を調製する。この混合液を15°Cで一晩インキユベートすることによりD NAかM13ファージに連結され、直鎖状DNAが再び環状になる。
次にこのクローニングすべDNAを含む再び環状になったDNAを、DNAが複 製できる適当な宿主に入れることが必要である。これはDNA感染(trans fection )と呼ばれ、Mandel and Higa (J、 Mo 1ecular Biology53:154(1970))の方法の変法を実 施する。
E、 C01i J M 106株を2 X YT培地(16m97mlバク)  −) IJデトン、1Q m9/ mtl酵母エキス、1Q m9/ ml: Na4J )中で対数期(A600、約0.4)になるまで増殖させる。培養液 25m1を氷の上に15分間装いた後、遠心分離により細胞をペレットにし、i Qmlの氷冷0.01 M NaC’fに再浮遊させる。その後細胞を遠心分離 で再びペレット状にし、10m1の氷冷Q、 i M CaCf2中に再浮遊さ せ、氷の上に20分間放置する。細胞を次にペレット状にし2mlの氷冷0−  I MCaC’ 2 K 再浮遊し、さらに15分間氷の上でインキュベートす る。細胞0.3mlを連結したDNAに加え、30秒間37°の水浴に入れてお (。混合液を90分間氷の上に置いておきときどき攪拌する。この細胞を、Me ssingの方法(Methods in Enzymology 、193ろ )により、インゾロビルチオガラクトサイド(IPTG )とジブロモ−ジクロ ロ−インドールガラクトサイド(xgal )を含有する平板培地に広げる。ろ 7°Cで一晩培養後、さらにスクリーニングするために明瞭なプラークを選ぶ。
次にSanger、 Coulson、 Barrell、 Sm1th an d Rosein J、 Mo1ecular Biology i 4ろ:  161 (1980)の方法を少し変更した方法で、一本領ファージDNAを得 る。ようじでファージのプラークをとり、17×100mm培養試験管中の2X YT培地中の対数期のJMi Qろ細胞(A650、約0.6)1ml中に加え る。
試験管を67°Cで4−8時間、300 rpmで回転する(キャップは空気が 通るように通気孔がある)。各試験管内の液を1.5mAエツペンドルフ遠心分 離管に移し、エッペンドルフ遠心分離機で5分間遠心分離する。上澄を2番目の エツベンドルフ遠心分離管に移し、2.5MNaCj!中20%のポリエチレン グリコール6000を200マイクロリットル加える。次に遠心管を混合して、 エツペンドルフ遠心分離機中で室温で少なくとも15分間インキュベートする。
先を引き伸ばして毛細管にしたパスツールピペットを用いて、上澄をできるだけ 完全に除く。ペレットを100マイクロリットルの0.01 M )リス(pH 7,8) (0,0001M EDTA含有)K再浮遊し、50マイクロリット ルの中和したフェノールで抽出する。DNAをエタノール沈澱させ、最終液量を 25マイクロリットルにする。この方法により約5マイクログラムのDNAが回 収される。
5マイクロリツトルのDNA溶′g!L(約1マイクログラムのDNAを含有) に1マイクロリットルの15塩基対New England Biolabs、  Beverly、 Ma、ss、 )、1マイクロリツトルの緩衝i(0,0 7MトIJスhCf、pH7,5:0.07 M MgCJ、2 ; Q、5  M Na(J )および6マイクロリツトルのH2Oを混せる。この混合液を毛 細管に取り、その両端を炎で焼いて密封した後、試験管(1ろX100+nm) 内の水の中に入れ5分間ioo’cに維持する。
Anclerson、 Ga1t、 MaVol、 and YoungがNu cleic Ac1dsR8SearCh 8 : 1731 (1980)に 記載した方法に従い、この混合液を60分間試験管内の湯に浸したまま室温まで 下げる。
各毛細管の内容液をエソペンドルフチューブに入れ、ここに1マイクロリツトル の0.1 Mジチオスレイトール、2マイクロリツトルの4つの+1NTPO各 0.0022M溶液、1単位のDNAボリノラ−セ゛工のに1enOw断片(N ew England Biolabs )を加えろ。このDNA含有液を室温 で20分間インキュベートし、20分目に下記の試薬を加える。1tra9/  m13のヌクレアーゼの混ざってない牛血清アルブミy (Bethasda  Re5earchLa’bOratOries、 Gaithersburg、  Md、 ) 0.5マイクロリツトルおよび5単位のEco RI (Mil es Laboratories。
Elkhart、 Ill、 )と5単位のBam H工(New Engla ndBiolabs、 Beverly、 Mass、 )。67°Cで1時間 インキュベーションを続ける。
こうして得られた試料を2%アガロ−スケゞルで電気泳動を行なう。流す緩衝液 の組成は、0,08MトリスHcz Pil 7.s、OlOろM酢酸ナトリウ ム、0.036 M塩化ナトリウム、0.004 M EDTA 、および0. 5マイクログラム/ meの臭化エチジウムより成る。ケゞルはミニゲル装置( C,B、S 5cientific、 Del Mar、 Ca1. )に沈め 、23 mAの定電流で行なう。追跡用の色素であるブロムフェノールブルーか 原点から6cm又は4c7n泳動した時に、ケゞルに紫外線を当てて親祭して、 各DNAの泳動を測定することができる。
−700で凍結した培養rL1meからiQmlの試料をスクリーンするために 、上記は1mlの培養液を供するのに使うプラーりからのファージを、プラーク から@接とったファージの代りにすることができろ。
ファージ培養液を2 XYT培地中の対数期のE、 co1iJM101株(A 600、約0.6) 200−500 mlに加える。これを67°Cで4時間 振盪後、クロラムフェニコールを100マイクログラム/ ml!になるように 加え、さらに2−3時間インキュベーションを続けろ。
Holmee ana Quiglye がAnalytical Bioch emistry114:19ろ(1981)に記載した方法に従って、複製型を 精製する。細胞を遠心分離してペレット状にし、0.01 M l−リス、0. 002 M KDTAで洗い、次に遠心分離し、20−65 mlの8%ンヨ糖 、5%トリトンX100.0.05 M EDTA 、および0.05 M ) リス、pH8,3(5TKT緩衝液)ニ浮遊させる。501119/m/!のリ ゾチーム(Worthington Biochemicals、 Freeh old。
N、J、 )の原220−50マイクロリツトルを加える。
細胞浮遊液を炎の上で沸騰させ、那騰水浴中に40秒間入れ、ただちに12,0 00xoで10分間遠ノし・分離する。複製型DNAを含む上清をデカノドして 移し、DNAをインプロパツールで沈澱させる。複製型は臭化エチジウムを用い 、CsCf密度勾配遠心分離でさらに精製した。CsCTJ−m和イソフ0ロバ ノールで2回抽出して、DNp、@Wより臭化エチジウムを除去した。次にこの 試料を0.01 M トリス、pH7,8: 0.00011AwDTAに対し て透析し、同じ緩衝液中の30%ポリエチレングリコールに対して濃縮した。
制限酵素Bam IIとEco RIを用いて挿入部を切り、スクリーニング法 で述べたように2%アガロ−スケ9ルでベクターDNAから分離する。Yang 、 Lis and Wu。
Methods in EnZ ymolo g3’ 6 8 : 1 7 6  (1979) の方法を用いて、挿入帯をアガロースの溝の中に電気溶出させ 、エタノールで沈澱し、適当な緩衝液に浴かt。
特異性基(DNA’l確認するために、クローン化したDNA−Lにつ℃・て分 析藤験を実施した。Mopc −21癌組織からクローン化した6つのDEAE −I DNAの部分的配列は以下の如くである。
クローン「A」の配列(長さ210 bp )1 11 21 31 AACCACGCTT TTCkCCAACCOAACACCATTG G() TGATGCCA161 COTTCTCCT 、、、。
クローンrBJの配列 TGTTACTCACTOAGGCTCAT TGTGTGA、、、。
クローン「C」の配列 1 11 21 31 TGATTTTCiAG ATTTCTTGCOATATTCICACG TC C!TACAGTG1 GCiATTTOTA、、、。
DNA −1のクローン化のあと、クローン化法の部分の証明が早くできるよう にするために「標識」することが望ましい。さらに下記の悪性腫瘍試験法では「 標識」DNA(すなわち物理的に又は化学的に処理したDNA )を使用する必 要があり、それにより以後の操作で追跡および測定が可能である。このような目 的にはふワう放射性物質により分子を標識する。本出願人はDNA−Lの標識に はリンろ2 (32p )とトリチウム(3H)が特に有用および有効な同位体 であることを見出した。′f、た標識したものを目で見ることがてきるようにす るために、色素や螢光性複合体のような光学的に活性のある標識物、および放射 線不透過性の物質を用いることは当該技術分野においては公知である。
従って(請求の範囲に示したように)標識と℃・う概念の中にはこれらに相当す る方法は全て含まれて(・る。
さらに競合的結合に用いられる標識DNAは、本試験の天然の腫瘍のDNAが結 合する酵素に対する親和性により選はれた腫瘍D NAを若干変更したものでも よい。
そのような場合この変更したDNAは、本試験のDNA70ローブとして天然の DNAのがわりに使用することができる。
放射能標識化合物は下記の酵素的方法によりDNA分子に挿入される。下記の例 はDNA Iに関するものであるが、DNA −2、又はDNA −1、DNA  −2よりクローン化したDNA (すなわちDNA −L )に対する方法も 実質的に同一である。下記の「DNA5e工」という言葉は2本鎖DNA分子に 一本鎖の部分又はすき間を導入することができる細菌性酵素を意味する。ここで 使用するDNA88■酵素はミリポア社より人手したものであるが、その他の会 社からも入手できる。
アルファ位に標識したキャリアを含まない放射能標識(”2P )デオキシヌク レオシド三’) 7 酸(acT:p )を5000マイクロキユリー含有する 混合液を1.0mlの0.01 M トリス・H(J緩衝液(pH7,4)中に 調製する。同じ緩衝液を使用して、0.2ナノモル/マイクロリットルの各非標 識デオキシヌクレオシド6リン酸(当該技術分野において dcTPXdATP 、dGTPおよびTTPとして公知である)4種類の溶液を別々に調製する。次 に20マイクロリツトルの放射能標識32pデオキシヌクレオシドろリン酸、1 0マイクロリツトルの各非標識デオキソヌクレオシド3 ’) ン’H(aoT p。
dATP 、およびTTP )、そして2マイクロリツトルの非標識dcTPを 含有する混合液を調製する。次に1゜マイクロリットルの10×反応緩衝液と2 マイクロリツトル中2マイクログラムの例6のDNAを調製する。
混合してから蒸留水を加えて総量を97マイクロリソトルにする。これを「標識 混合液」と呼ぶ。
「活性化緩衝液」は10m1)リス−HCj! (p147.6 ) ;0、O 05MMgCJ2;およびヌクレアーゼを含まないj m9/ ml、″のBS Aを混合して調製する。9マイクロリツトルのや性化緩衝液を100マイクログ ラム/ mlのDNA5oIヲ含有する溶′tL1マイクロリットル(0,1マ イクログラムのDNA5e■に等しい)と混合し、4°Cに2時間放置する。こ れン「活性化DNA8eI Jと呼ぶ。
1マイクロリットルの活性化DNA88 工を97マイクロリツトルの標識混合 液に加え、得られた混合gを15°Cで10分間インキュベートする。次にこの 混合液に、2マイクロリツトルのリン酸カリウム緩衝液(pH7,0)中2単位 のE、 coli DNAポリメラーゼ”1(1単位/マイクロリットル)を加 える。この緩衝液は2−メルカプトエタノールが0.001 Mで50パー゛セ ントのグリセロールを含有する。反応を1時間続けてから0.2mlの0.ろM Na2 EDTA (pH8,0) tr 加エテ反応を停止させる。次にこの Dru tセファデックスG−50(微粒子クレード)(ファルマ/ア社)のカ ラムでクロマトグラフィーを行な℃・残っている放射性物質から分離する。この カラl、はQ、Q Q 31M B1a2 EDTAを含有する適当量のQ、Q  i rt hリス−HC,! (pH8,0)て平衡化させておく。
0.1%の臭化エチジウム溶液1.Qmtに、10マイクログラムDNA−L  / me金含有る1、0mlの溶液?加える。
混合液をセファデックスG−100カラムでケ8ル濾過し、反応しなかった臭化 エチジウムを除く。実施例60−0001 M Na2 EDTA t、2含有 するO1○i M )リス・HCJ (ptl 8.0 )に回収する。
臭化エチジウムはI)NAの二重らせんの鎖の間にはいる。これは518 nm で励起され6 ’、 Onmで螢M:、を発ビオチン化チオキシウリジン三リン 酸(aUTP)4用し・、例7の方法と同様のトニック翻訳−1法(″XniC ktranslation technique ”)を使用する。この方法の ヒトツバGardnerの非放射性DNA標識二二トロセルロろ8−41 (1 983)に記載されている。
このビオチン化 (]、UTPは例7第1段落の32P標識デオキシヌクレオシ ド三リン酸のがわりに用いる。たとえば1QQnモルのビオチン化デオキシヌク レオシド三リン酸(auTp ) t、t 2マイクロリツトルの0.01 M トリス(pH7゜4)中に作る。ビオチン化してないヂオキ/ヌクレオシド三リ ン酸(clATP、dCTP、dAMP、TTP )をこの同じ緩衝液に別々に 、2マイクロリツトルがビオチン化してないデオキシヌクレオシド三リン酸をお のおの50nモル含有するように作る。次にビオチン化dUTP 2マイクロリ ツトルとビオチン化しないヂオキシヌクレオシド三リン酸をおのおの2マイクロ リットル含有する混合液を調製する。次に10×反応緩衝液10マイクロリット ルと、2マイクロリツトル中例乙のDNAを2マイクログラム含む液乞調製する 。混合してから蒸留水を加えて全量を97マイクロリツトルとする。これを「標 識混合液」と呼ぶ。
次に例7の第2段落および第6段落に記載した方法を実施する。
次にヤギ抗ビオチン抗体のIgG画分とフルオレセインイソチオンアネー) ( FITC)−結合ウサギ抗ヤイ抗体(Enzo Bioch、em社)で、ビオ チン化DNA上のビオチンな検出する。ヤキ゛抗ビオチン抗体がDNA中のビオ チンに結合し、次にF工TCウサギ抗ヤギ抗体がヤギ抗ビオチン抗体に結合する 。このDNAの分子量は免疫グロブリンの分子量とほぼ同じである。従って1マ イクログラムのビオチン化DNAはヤギ抗ビオチン抗体のIgG画分の1マイク ログラムと反応し、そのあとに1マイクログラムのFITC結合ウサギつヤギ抗 体と反応する。このDNA、と抗体の複合体全体を放射能標識DNAと同様に試 験に用℃・ろ。
他の種の他の組織中にはDNA −Lにより選択的に阻害されうるいくつかの酵 素が存在する可能性がある。
本出願人はこの試験に有効な酵素をまだひとつしが見出して℃・ないが、試行錯 誤により、ここに記載した技術に基(試験に有効な他の酵素も開発できるであろ う。
そのような酵素は本発明の範囲内にあると考えられる。
ここで用いる酵素はR−1DNAポリメラーゼであり、これはAnalytic  Biochemistry 87 : 411 (1978)(前記)の方法 によりネズミの骨髄腫より抽出した。
本発明者は、血液やその他の体液に存在しうる他のDNA試料を用いてR−i  DNAポリメラーゼ乞試験し、これらのDNAのいずれもR−1DNAポリメラ ーゼヲ特異的に阻害、(選択的に結合)はしないようであること乞見出した。
同シCNBr活性化セファロース又はポリビーズを用いて例ろ又は4の方法を実 施する。例5の前処理を実施する。Gottlieb et al、、 I:a ncer Re5earch 40 ニア58−770(1980)(前記)の 方法で酵素含量を定量し記録する。
こうして得られる生成物はここに記載した試験に使用するのに適したR −I  DNAポリメラーゼ酵素結合マトリックスである。これは4°Cで少なくとも3 か月間安定である。これはiMK(Jで洗いその後定量用緩衝液で洗うことによ り、繰返し使用するための再生ができる。
血清試料は少量の1異種DNA」、すなわちDNA −Lに無関係のDNAを含 有する。このような異種DNAは酵素結合マトリックス上のR−I DNAポリ メラーゼのいくつかに結合して試験の正確度を妨害することがあり得る。しかし このような異種DNAはR−i DNAポリメラーゼゞに特異的ではない。従っ てこれは適当なマトリックス上の異種酵素を使用することにより「クリーンアン プ」することができる。Rauscher白血病ウィルスから得られる逆転写酵 素はDNA −1、DNA −2、又はDNA−Lに阻害されないが、広範囲の 他の異種DNAに阻害されろ。この酵素の調製法はRoss、 5cO1nik 。
Todaro、 and Aarouson、 Nature New B10 10g3’ 231 :16ろ−70(1971)に記載されている。この酵素 は下記の様に、試料の精製用マトリックスの調製に用いることができる。
約0.1グラムのポリビーズ小球ヲリン酸カリウム緩衝W (pH7,2−7, 6)で洗う。このリン酸カリウム緩衝i75マイクロリットル中へ約25マイク ロリツトルのビーズJ)濃縮浮遊液を、117m1の1−エチル−3−3−ジメ チルアミノプロピルカルポジイミド(ECD工)の水溶液10マイクロリツトル と一緒に加えろ。この混合液を室温(24°C)で30分間培養する。ビーズを このリン酸カリウム緩衝液で洗い、4%のグリセロールを含有するこの緩衝液7 5マイクロリットルに再浮遊させ、ビーズはこのままの状態で保存してお(。
保存しておいたビーズ約75マイクロリツトルを試験管に入れ、液量が100マ イクロリツトルになるまで8製した逆転写酵素(0,5−” 1.0マイクログ ラム/マイクロリツトル)を加える。次にこの混合液を室温(24°C)で30 分間反応させる。
次にこの混合液に0.2Mグリシン(pH7,6−8,0)の10マイクロリツ トル、あるいは牛血清アルブミン液(20my/me )の10マイクロリツト ルをゆっくり加え、定°期的に攪拌しながら室温(24°C)で60分間培養す る・。次にビーズを[−保存緩衝液J(0,05MトリスpH7,8: 0.0 04 Mベーターメルカプトエタノール; 0.04 M xcz 0.2 I n9/、mlt牛血清アルブミン;0.0001 M MnCj!220%グリ セロール)で2回洗い、この緩衝液50マイクロリツトルに再浮遊させ、使用す るときまで保存しておく。使用する前に、保存緩衝液中0.1%の変性サケ精子 DNA溶液で洗った後、保存緩衝液で注ぎ洗いする。これが1精製用マトリツク ス」の精製 例1の被験試料約1CCに例8Aの精製用マトリックス10マイクロリツトル乞 混合する。この混合液ヲ激しく振盪し、60分間室温(24°C)に保った後、 1000gで10分間遠心分離する。
得られる上澄が「精製被験試料」である。ビーズは回収し再使用ができる。
前記した如(本発明は「競合的結合」を用℃・ろ腫瘍DNA (大量に生産され る場合悪性腫瘍に関係して(・ろDNA)の有無の検出に関する。標識された腫 瘍DNA iま、酵素結合マ) IJラックス中酵素の結合部位に対し、被験者 の血液(又は他の体液)中に存在する腫瘍DNAと1競合」する(fなわちDN Aプローブとして働く)。
酵素結合マトリックスは他のDNA (たとえばサケ精子DNA )で1−でに 前処理をされて℃・るため、(DNA−Lのよ5な目的の腫瘍DI鯖に対する特 異的親和性ではな() DNAに対する一般的親和性を有する、酵素結合マトリ ックス上の結合部位はすでにふさかれており、従って本試験を妨害しない。又い くつかの酵素(その中にはおそら(R−i DNAポリメラーゼも含まれろ)結 合部位に結合するために本試験を妨害しつる異種DNfi。
の存在の可能性は、被験試料を精製用マ) IJソクスで前処理することにより 打ち消すことができる。標識した腫瘍DNAか酵素結合マ) IJソクスに結合 する比率は、被験者の血液(又は他の体液)中の腫瘍DNAとの競合の有無に関 係している。競合するDNAが存在しない場合は、酵素結合マトリックスに結合 する標識した腫瘍DNAの量は最大であり、もし競合するDNAが存在する場合 はより少量の標識DNAか酵素結合マ1. IJソクスに結合する。従ってこう いう条件下では標識DNA (DNA)0ロ−グ)が酵素結合マ) IJνクス に結合する比率は、被験者の血液又はその他の体液中に腫瘍DNAが存在するか 否かの示標となる。
本試験は、被験者の血液又は他の体液から被験試料を調製する段階(例1);精 製用マトリックスによりこの試料を精製する段階(例8Aおよび8B);標識D NA (例7)(好ましくは天然のものよりクローン化したDNA (例6)) を精製した被験試料と混合する段階;標識DNAを含有する被験試料([DNA /試料混合液」、)を酵素結合マトリックス(例8)に1導入」する段階;そし て最後に、酵素結合マトリックスに結合した標識DNAを足置する段階2含む。
DNA /試料混合液を酵素結合マ) IJノクスに「導入」するためには、既 知量のDNA /試料混合液を緩衝液と既知量の前処理した酵素結合マトリック ス(例8)と混合する。この酵素結合マ) IJノクスには既知量の酵素か含ま れている。こうして得られる混合液を25°Cで15分間反応させる。次に遠心 分離により、DNA /試料混合液と緩衝液の残液よりマトリックスを分離する 。最良の結果を得ろためには、被験試料中の目的の腫瘍DNA (白血病の場合 はDNA −L )の予想される濃度において、正常血液試料と「悪性腫瘍」血 液試料の結果にはかなり大きな差(たとえば10%対90%)が存在するような 関係になるように、標識DNAと酵素結合マトリックスの相対濃度が存在してい なければならない。この結果がうまく得られるのは、(1)被験試料に加えたD NA −Lの量が酵素結合マ) 11ツクス中の酵素量(分子数換算で)より若 干多く、酵素q結合部位にはすべて添加したDNA −Lか結合してもまだ若干 の過剰のDNA −Lが存在するとき、そして(2)患者が悪性腫瘍の場合被験 試料中の天然のDNA −Lの量が酵素量より(分子数換算で)少なくとも数倍 多し・ときである。
1分子のDNAは1分子の酵素と結合し; DNA −Lの分子量はR−1DN Aポリメラ−セ゛の分子量の約0.65であり、従って精製したDNA −L  O,65ナノグラムの分子数と純粋な酵素1.0ナノグラムの分子数は同じであ り; 0.65ナノグラムのDNA −T、には1.0ナノグラムのR−1DN Aポリメラーゼか結合する、などと不発明者は考えている。さらに酵素の分子量 は約200,000であり、DNA −Lの分子量は約1ろo、o o oであ ると考えられろ。以下の例は梢製したDNA −Lと、実質的に均一でなるまで 梢製しまたR −1DI払ポリメラーゼで考えて記載しである。
標識DNAの結合の試験法は少な(とも2つある。ひとつは酵素結合マ) IJ ソックケ除去した後残っている蔽を試験することてある。もし残液中にム%の標 識DNA (DNA70ローブ)が存在するなら、酵素結合マトリックスには1 00−X%結合して(・る。もうひとつの方法は酵素結合マトリックスを試験す ることであり、それには結合した標識DNAの実質的に全てをマトリックスから 抽出し標識DNAな狙1定する。理論的にはこの2方法は相補的であり、残液中 の標識DNAの量と酵素結合マ) IJソクス中の標識DNAの量の合計は、被 験血清に添加した標識DNAの量に等しいはすである。
しかしながら実験誤差があるため必すしもこうはならない。最初の方法(残液測 定法)が最も正確であると考えられる。2番目の方法(マトリックス測定法)は 洗浄や不光分な抽出などによる損失があり、これが約25%にもなると考えられ る。この推定値は本発明者の°実施した以下の試験に基き得られた。すなわち1 00%の標識DNA −Lと被験血清を使用し、結合可能な酵素部位より過剰の DNA −Lが存在するようにしく従って約50%すつ各分画に存在するであろ う)、2つの方法を実施し、損失のすべてはマトリックス測定法に由来すると考 えた。
従って少なくともDNA−Lおよび白血病試験については、好適な態様はマ)  IJラックス定法ではな(残液棋11定法である。しかし前者の方法は後者をチ ェックするのに使用できる。さらにマトリックス狙1定法は残液測定法より操作 が煩雑であり時間がかかる。
以下の例は全てDNA −1に関する。本発明者の知る限り、DNA −2から はDNA −1と全(同じ結果が得られ、どちらも使用してもあるいはDNA  −1とDNA −2を含有する混合液を使用しても全く差はない。またヒトトマ ウスのDNA −Lは同一ではなし・と考えられているが、ヒト由来又はマウス 由来のクローン化DNA −Lを使用した結果には全(差は見られない。しかし 種々ツクローン化DNAの使用、および異なるリンパ性腫瘍を有する種々の患者 の血清の使用に帰因する差が結果に出るかもしれない。
正常と考えられる実験室マウスより血清i、occv得る。例1VC従い被験試 料を調製し、実施例3A−8Bを含有する緩衝混合io、sccを加えろ。この DNA H液は例6の1マイクログラム/ CCの純粋な、標識クローン化DN A −1t;x含有し、従って全量で500ナノグラム含有する。この溶rL乞 完全に混合し、得られるDNA/試料混合液は酵素結合マ) IJソクスに「導 入」する用意ができろ。
650ナノグラムのR−i DNAボリメラーセ゛を含有する迎]定し前処理し た酵素結合マトリックス浮遊液Q、5 ml r(DNA /試料混合液に加え る。、25°Cで15分間反応後、遠心分離によりマ) IJソクスを回収し、 別にとっておく。
残液を集め液体シンチレーション分光法で標識DNA=1を測定する。残液には 標識DNA−1が78ナノグラム含まれ、これは本来DNA /試料混合液中に 存在していた量の16%である。
このマウスを60日間生かしておいてから殺す。このとき悪性腫瘍の徴候はみら れない。
例10 正常マウスの試験(マ) IJソックス定法)マトリックスについて液 体シンチレーノヨン分光法を使用して例9の試験を行なう。
マトリックスに28ナノグラムの標識DNA、 −1が結合したことがわかる。
これは本来DNA /血清混合液中に存在した量の56係である。
多発性骨髄腫を持つ実験室マウスについて、例9の第1段落から第6段落の方法 を行なう。残液測定法を使用する。
残液に標識DNA −1が410ナノグラム含有されることがわかる。これは本 来DNA /試料混合液中に存在した量の82係であり、例9(正常マウス)の 比率との比は約5,1対1である。
マウスを殺し死体を検査すると骨髄腫の典型的な徴候が見られる。
白血病細胞の小さなコロニーの早期発見に使用するための不法の感度を証明する ため、希釈した白血病試料を調製しつる。例11のマウスから得た精製した被験 試料を、例9の正常マウスから得た精製した被験試料で1:1000に希釈する 。予想される少量のDNA−Lが測定できるように前記の方法を変更する。
稀釈した精製被験試料洗ついて例9の方法を行なう。
稀釈した精製被験試料Q、5ccに、例7の純粋な標識した、クローン化DNA  −iを1ナノグラム/ Cr−含有する緩衝混合液を0.5CC(すなわち全 量で0.5ナノグラム)加える。同様に0.65ナノグラムの酵素を使用する。
残液測定法を実施した結果、残液は0.4ナノグラムの標識DNA (これはも ともとの量の80%である)を含有する。
例9の混合してない「正常J被験血清で同じ試験を行なう。残液測定法を実施し た結果、残液は0.08ナノグラl、の標識DNA −1を含有しており、これ はもともとの量の16係である。2つの係の比率は5.1での方法に従い被験試 料を調製し、実施例3A−3Bの方法に従い精製する。
精製した被験試料Q、’5ccに、クローン化DEA! −11溶液(例7に従 い標識した)を含有する緩衝混合液0.5ccを加える。このDNA溶液は、例 6Aの純粋な標識した、クローン化したネズミのDNA−Lを1.0マイクログ ラム/ Cr−含有する。従って全量で500ナノグラムである。この溶液を完 全に混合すると、得られるDNA/試料混合液は酵素結合マ) IJラックスの 「導入」の準備ができる。
約650ナノグラムの純粋なR−1DNAJリメラ−ゼを含有する前処理した定 量した酵素結合マ) IJソックス浮遊液0.5mlを、DNA/試料混合液に 加える。
25°Cで15分間反応後、遠心分離によりマトリックスを回収し、再使用する ためにとっておく。
残液を集め、液体シンチレーション分光法で標識DNA −1を測定する。残液 は70ナノグラムの標識DNAを含有することがわかる。これは本来DNA / 試料混合液中に存在した量の14%である。
このヒトを6か月後検査すると、白血病の徴候は全白血病を持っていることがわ かっているヒトにつき、例1ろの第1段落から第6段落の方向を行なう。残液測 定法を用いる。
残液は430ナノグラムの標識DNAを含有することがわかる。これは本来DN A /試料混合液中に存在した量の86係である。例1ろ(正常人)で得られた 結果との比率は約6.1対1である。患者の死体解剖の結果典型的な白血病の徴 候が見られる。
白血病細胞の小コロニーの早期発見に使用のための水沫の感度を証明するため、 稀釈した白血病試料を調製しつる。例14のヒト被験者から得た精製した被験血 清試料を、例1ろの正常人より得た精製した被験試料で1゛10OOの比で稀釈 する。予想される少量のDNA −Lが測定できるように前記の方法を変更する 。
精製した稀釈被験試料について例1ろの方法を行なう。精製した稀釈被験試料3 .5ccに、例6Aの純粋な、標識したクローン化DEAE −■DNAを1. 0ナノグラム/ cc金含有る緩衝混合液をQ、5cc(すなわち全量で0.5 ナノグラム)加える。同様に0.65ナノグラムの酵素を使用する。残液測定法 により、残液はo、42ナノグラムの標識DNA (これは本来の量の84係) を含有することがわかる。
例16の混合していない「正常」被験血清について同じ試験を行なう。残液測定 法により、残液は0.o9ナノグラムの標識DNA (これは本来の量の18% )を含有することがわかる。2つの方法の結果の比率はFDA (食品医薬凸周 )の要求(すなわち、「二重盲検」により偽陽性と偽陰性がないことの証明)を 満たすのに必要と考えられる大規模なスクリーニングと試験を促進するため、ま た比較的不慣れな実験者でも測定を可能にするため、試験キットと専用の試験装 置を用いる改良法を開発した。
まず、あらかじめ混合した試薬を用いる標準化した試験法を使用し、すぐ試験が できるようにする。このキットはあらかじめ調製した標識DNA物質(ここで標 識物は蛍光性色素であり、蛍光性複合体も含む);あらかじめ調製した酵素結合 マトリックス、およびあらかじめ調製した「精製用マトリックス」より成る。第 2に専用の蛍光測定装置を用いる。これは白血病試験用に特別に改造し較正しで ある。これは前記の放射定量法はと正確ではないかもしれないが、はるかに簡単 を使用することもできるが、放射能測定装置は下記の蛍光測定装置よりはるかに 高価である。)白血病により死んだことがわかっている患者の血清より得たDN A −Lから純粋なりローン化DEAE −■DNAを調製する。例6Aの方法 を使用する。
0.005 M )リス・HCI緩衝液(pH7,4)に前段落のDNA 3. 5 m9混合し、実施例7Aに従い、蛍光性標識物置で標識する。(前記したよ うに、このかわりにたとえば32p又は3Hを標識物として使用することができ る。又実施例7Bの方法も用いることができる。)混合後、U、S、P、生理食 塩水(たとえばBaxterLaboratories 社)を加えて総量を5 00 Cr−とする。
この混合液を0.5C1?−(標識DNA 500ナノグラム)ずつ約1000 本のj、Qccバイアルにピペットで加える。バイアル(「DNAバイアル」) を密封し、約5°Cで冷蔵庫に入れて保存する。
DNAバイアルの内容物を100 m、lの目盛のついた容器に注ぐ。生理食塩 水を加え容量を50m1とする。この稀釈したDNA溶液を0.5 ml (D NA 5ナノグラム)ずつ約10口本の100のバイアルにピペットで加える。
このバイアル(r 1 : 10QD+、+Aバイアル」)を密封し、約5°C で冷蔵庫に入れて保存する。
例17A−キット用酵素結合マトリックス例4の& IJビーズ小球(「ビーズ 」)約10グラムをリン酸カリウム緩衝液(pH7,4)で洗う。ビーズの濃縮 浮遊液約250 mlを、10 QmlノECDI (19/ml水)と共に同 じリン酸カリウム緩衝液750 mlに加える。混合液を室温で1時間反応させ た後、同じ緩衝液でビーズを洗い、4チグリセロールを含有する緩衝液に再浮遊 させる。
ビーズ約750 mlをビーカーに入れる。例6に記載の精製したR−IDNA Jリメラーゼ(約8マイクログラム/ mlの酵素を含有することが測定により わかっている)を、混合液が約1.Otになるまで加える。混合液を4°Cで約 1時間インキュベートする。これでビーズは合計約2 m9のR−iDNA ポ リメラーゼを含有する。
次、にコノ混合液に100m1の0.2Mグリシ7 (pt(7,6−8,0) 又は10口mlの牛血清アルプミ7 (20m9/ml )を静かに加え、室温 (24°C)で60分間、定期的に撹拌しながら反応させる。次にビーズを「保 存緩衝液」(0,05麻トリスp87.8 : l]、0004Mベーターメル カプトエタノール:0.04 M KC70,2mり/ ml牛血清アルブミン ;0.0CCI M MnCA220係グリセロール)で2回洗う;そして50 m1の保存緩衝液に再浮遊させる。Cancer Re5earch 4 Q  : 758−30(前記)に記載の方法に従い混合液の酵素含量を測定する。混 合液Q、5mlの酵素含量は650ナノグラムよりわずかに多い。本例の第1段 落のビーズを十分加えて、この混合io、smzの酵素含量を650ナノグラム とする。
この混合液に、1rry/mlのアルカリ変性サケ精子DNA (s、リボア社 )5cQを、4°Gで撹拌しながら加える。混合液を4°Cで60分間静かに撹 拌する。次にこの物質を保存緩衝液で洗い、適当量の保存緩衝液中で保存して液 量を1゜5tとする。
これを約0.5CC(酵素650ng)ずつ約3000本の1 ccのバイアル に入れろ。バイアル([マトリックスバイアル」′)を密封し、約5°Cで冷蔵 庫で保存する。
マトリックスバイアルの内容物を100m1の目盛付容器に注き、生理食塩水を 加えて液量を5Qmlとする。
約1000木の1QQバイアルに稀釈溶液を3.5mlずつピペットで加える。
バイアル(rl:100マトリツクスバイアル」)を密封し約5°Cで冷蔵庫で 保存する。
例ろAのポリビーズ小球(「ビーズ」)約10.?をリン酸カリウム緩衝液(p H7,4)で洗う。ビーズの濃縮浮遊液約250111JをEODI (i g 、7ml水)100mlと共に750m1の同じ緩衝液に加える。混合液を室温 で1時間反応させる。次にビーズを同じ緩衝液で洗い、4係グリセロール含有緩 衝液に再浮遊させる。
約750m1のビーズをビーカーに入れる。水250me中約25m9の精製し た逆転写酵素(例8A)を液量が約11口tになるまで加える。混合液を4°C で約1時間インキュベートする。
この混合液にjQQm(!のQ、2Mグリシ:/(PH7,6−8,0)又は1 00m1の牛血清アルブミン(2CJ”9/ml)を静かに加え、室温(24° C)でろ口分間定期的に混合しながら反応させる。次にビーズを「保存緩衝液」 (0,05M )リスpH7,8: 0.0004 Mベ−ターノルカフ0トエ タノール; 0,04 M KCj! 0.2 my / ml牛血清アルブミ ン: 0.0001 M MnC!22 Q 4グリ七〇 −ル)で2回洗い、 5fJJmlの保存緩衝液に再浮遊させる。
この混合液に1m97m!アルカリ変性サケ精子DNA(ミリポア社)5ccを 、4°Cで撹拌しながら加える。
この混合液を4°Cでろ0分間静かに撹拌する。これを次に保存緩衝液で洗い、 適当量の保存緩衝液で約1.5tにして保存する。
この液を0.5Cr−ずつ約6000本ノ1.0Cr−バイアルニ入れる。バイ アル(r−7)リツクスパイアル」)を密封し約5°Cで冷蔵庫に入れて保存す る。
例18 キットの使用 例1に従い被験試料を調製する。2 cc−のバイアル([試験バイアルj)に 被験試料Q、5c、cを入れる。次に実施例17Bの精製用マ) IJソクスパ イアルを開けて、同じ2 CCの試験バイアル中に注ぐ。混合液を25°C(室 温)で15分間完全に振盪する。試験バイアルを遠心分離して(100口、!9 )ビーズと上澄液を分離する。(ビーズは回収し再使用する。)上澄を回収して 同じ又は別の2印の試験バイアルに入れる。例16のDNAバイアルを開封し、 2cr−の試験バイアル中の上澄に加える。この2つの溶液を激しく振盪して完 全に混合する。
例17Aのマトリックスバイアルを開封し2Cr−の試験バイアルに注ぐ。激し く振盪して溶液を完全に混合する。この試験バイアルを室温(25°C)で15 分間放置しておく。
試験バイアルを遠心分離しく100口g)ビーズと上澄液を分離す′る。(ビー ズは回収し再使用のためにとっておく。)下記の定量法のために、上澄1ccを 1印のバイアル(「測定バイアル」)に入れる。
B、装 置 例18の上澄液の蛍光を測定する専用の装置を用いて定量を行なう。装置は図1 に示す。これは遠近法で、断面を切断した図で、試験バイアルより少し高い見や すい位置で横に数フィート離れた位置から見た図である。装置の枠は木の箱−月 一であり、図1には底2の表面、そして箱見の壁4と6の内表面のみを描いであ る。壁4と6は観察者から遠くにあるものであり、近くにあるはずの壁は切り取 られており図1には記されていない。試験実施中は取りはずし可能なフタ8が箱 をおおっている。箱およびフタの内面は黒く塗っである。
縦の穴10がフタ8の中に位置しており、この穴10の径は例18の測定バイア ル12の径よりわずかに大きい。測定バイアル12の中には被験試料である実施 例18の上澄液14がはいっており、この液は蛍光色素で含有したDNA −L を含有している。穴10の真下の底2の中に浅い穴又はへこみ16があり、穴1 0に入れた測定バイアル12の底部は底2の決められた位置にきちんと収まるよ うになって(・る。
壁4に穴18がおいており、これは壁6との距離は穴10や12とほぼ同じであ る。紫外線の光源(図には示してない)から光が穴18を通過する。紫外線光源 は4ワツトの紫外線ランプが好ましく、最大放出波長は360 nm (ゼネラ ルエレクトリック社NF4T4/BL)である。異種の周波数を除去するために 紫外線光源と測定バイアル120間にフィルターを入れることもできる。
壁6に穴20がおいており、壁4からの距離は穴10や16とほぼ同じである。
光検出装置20A(図1には示してない)は穴20のうしろにある。この光検出 装置20Aは適当な光感受性装置てあitば何でもよい。たとえばそれは光増幅 管(たとえばハフマツ光増幅光増幅管)は便利である。装置20Aと測定バイア ル12の間にフィルター(図には示してない)を入牙tてもよい。
この装置を使うには、例18の測定バイアル12を穴10を通して穴16にのせ る。紫外線光源を活性化させて(電源とスイッチは図示してない)、紫外線恭は 測定バイアル12の液14を通過する。紫外線は色素を活性化して蛍光を出させ 、可視光が全方向に放射放射は実質的に存在しない。蛍光ヱの強度を光検出装置 20Aで測定し、装置20Aの出力は紫外線二に実質的に影響されない。
装置20Aの出力を処理し、図2に示した装置で表示させる。この回路が出力を 増幅し較正し、市販の王権用デジタル電圧計([DVMJ)ディスシレーにうま く表示され、これは000から999までの目盛がある。たとえば装置20Aの 出力を匠とすると、回路の出力はy = a x −1−bとすることができる 。ここでyはDVMディスプレイ上の読み値であり、aとbは、実施例13の残 液中に蛍光色素で標識したDNA −Lが約つ例14と15の残液中に蛍光色素 で標識したDNA −りが約70係存在するときにy−約70口になるように選 ばれた定数である。(これらの読み値はそれぞれ「悪性腫瘍なし」と「悪性腫瘍 の可能性あり」に対応する。
図2に示したように光検出装置20Aの出力は前置増幅器22に送られる。この 前置増幅器は多数の市販の操作用増幅器チップのどれかでよく、好ましくは■O T、 7611又は■CL 7621なとのデュアルオペアンプ0チソゾがよ( ・。Ra(電位差計24)の調節により増幅度が制(至)され、式y=ax十す のaを制御する。
(前置増幅器22の出力はRa/R×入力である。)前置増幅器22の出力は加 算器26に逆られる。Rb(電位差計28)の出力も加算器26に送られ、ここ で2つの入力が合計されろ。Rbを調節することにより式y=ax+b のbが 制御される。加算器は演算増幅器又は差動増幅チップでよいが、好ましくはIC L7621(たとえばRadio 5hack No、 RS 276−263 1)のような演算増幅器又はデュアルチップ上の2番目のオペアンプでもよい。
加算器26の出力は式y−ax十すのyを表わす。
これはアナログデジタル変換器、増幅器およびデジタルディジレイより成るDV M装置30に送られる。このような装置はテレダイン半導体チツ7°(’Te’ ledyneEremicond、uctor Chip ) 71Q 7やろ 個のLED又はLCD表示チソチップ Radio 5hack No、 R8 272−053又はRaclio 5hack No、 R8276−Q 75  )のような半導体装置で作り得る。あるいは増幅器、アナログデジタル変換器 、ディスプレイ、バッテリーなどを内破する市販のDVMを用いてもうまくいく 。そのような装置の典型的なもののひとつはFluke DVMModel N o、3022 Bであり、もうひとつはRadi。
5hack No、 R822−191である。
前記の装置は例16−18に記載のキットと共に使用した鳴合、残液中の標識D NA −Lのおよその係を示す数値を自動的に与える。以後この装置を「DNA  −L装置」と呼ぶ。
特に、異なるパッチの反応物は異なる酵素的又は色素の活性を有しているため、 DNA−L装置を時々較正する必要がある。
例19− DNA −L装置の較正 例16の1. Q c、cのDNAバイア# (Q、5 Cm中50口ngのD NA )を「バイアルA」と書いて、開ける。バイアルへの内容液の5分の1( 3,1cc中I D OngのDNA )を別の1.000バイアルに移し、「 バイアルB」と書く。
各バイアルに生理食塩水を加えて液量を1.Qccとする。
バイアルAより0.125CCをピペットで取り、捨てる。
バイアルAに生理食塩水を加え液量を1.0Cr−とする。
これでバイア/l/ Aは1.0cc−中350 ngのDNAを含有し、バイ アルBは1.0CQ中100 ngのDNAを含有する。
バイアルAをDNA −L装置の穴10と16に入れる。
電位差計RaとR’bはそれぞれの中間点のあたりにセットしておく。紫外線の 電源も含み、装置の電源を入れる。
もしディスシレーの読み値が700より大きいか又は小さいとき、Raを調節し て読み値が以前の読み値と700の中間にくるようにする。電源を切りバイアル Aをとりのそく。そこへ今度はバイアルBを入れる。
装置に電源7入れる。もしディスプレイの読み値が20口より大きいか又は小さ いとき、Rbを調節して読み値を以前の読み値と20口のほぼ中間にくるように する。電源を切りバイアルBをとり出しそのかわりバイアルAを入れる。
前記2段落の操作をそれぞれの読み値が700および200になるまで繰返す。
例20DNA−L装置の使用 例18の1.QCC−の測定バイアルを較正法のDNA −L装置に入れる。電 源を入れDVMの読み値を記録する。
正常被験者については記録計の読み値は約200であり、活性の白血病を有する 人では読み値は70口か又はそれ以上となる。読み値が200と700の間にあ るときは結論は得られず、試験誤差又は白血病の初期の可能性があるため2回目 の試験が必要である。もし2回目の試験の読み値が200と700の間にくると きは例21の方法を実施する。
白血病の初期であることが疑われる患者(たとえば実施例20の最終段落の方法 において読み値が200−7[]0であるため)から得た被験試料について、例 1Bの方法を行なう。しかしふつうのDNAやマトリックスバイアルのかわりに 、ここでは例16や17Aの1′10Q DNAやマトリックスバイアルを用( ・る。
例16のDNAバイアルのかわりに例16の1 ’ 100DNAバイアルを用 ℃・A′とB′として、例19に従いDNA−り装置を再較正する。(A′はA に対応しB′はBに対応する。バイアルA′は1.Qcc中3−5 ngのDN Aを含有し、バイアルB′は1.Qcc中1 ngのDNAを含有する。)較正 後、例20の方法を実施する。読み値が約200の嚇合は患者試料中にDNA  −Lが存在しないことを示している。読み値が500又はそれ以上のときは患者 試料中にDNA −Lが存在することを示しており、白血病の可能性を示唆して いる。従ってこの診断を確定するためにさらに綿密な検査が必要であることを示 して前記の方法はこれまで医学において未知であった全く新しい診断法を与える 。提供者から得られそれから精製しなければならない物質(酵素を除く)以外は 、純粋な実験室で作った反応物質(たとえばクローン化DNA )を、この方法 において使用することが重要であると考えられる。前記の方法はDNA −L  (DNA lおよびDNA −2と考えられるDNA )を使用しているが、他 の悪性腫瘍(すなわちリンパ系の腫瘍以外)に関連するDNAが見つかり、前記 した方法を若干変更した方法において有効であることがわかり、同嘩の方法で同 じタイプの結果が得られるであろうと本発明者は考えている。
さらに適当な酵素結合マトリックスの調製に他のマこともできる[7、酵素が化 学的に結合したポリスチレン又はラテックスビーズを用いることもできる。後者 の例としては親水性ラテックス球(「コバスフイアMX」又は「FX」、コパレ ントテクノロジー社、AnnArbor 、 Michi(4an )がある。
酵素の結合しうる実質的に不溶性の物質は酵素結合マトリックスの調製に使用で きるので、このような物質を使って本発明を実施することができる。関連するD NAに対し選択的親和性を有する(すなわち選、択的に結合できる)酵素も使用 できる。従ってここで使用される「酵素結合マトリックス」とは、ここに記載し たDNAと選択的に結合(又は選択的に阻害される又は「選択的親和性を有する 」)する酵素に対し結合し5るようなマトリックスを包括するものである。
本発明は主に具体的かつ好適の態様に関して説明したが、本発明の精神と範囲を 逸脱することなくさらに変更することは可能である。そのような変更法のうちい くつかは前述した。本発明は、一般に本発明の原理に従い、本発明の関係する分 野で公知の又は習慣的な方法内蹟あるか、又は当業者にあきらかな、本開示から の逸脱も含む、全ての変法、使用法、又は改良法を含んでいる。
国際調査報告

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. ヒト又は動物体内における悪性腫瘍の有無を測定する方法において、 1)試料を被験者又は被験動物より取った体液試料より調製する工程、 2)この試料を少なくともひとつのDNA (その体液中に存在することが、こ の試験において検出する目的の悪性腫瘍と関係があり、標識されている)を含有 する調製液と混合する工程、 ろ)この混合液を、前記DNAが選択的親和性を有する酵素の結合した酵素結合 マ) IJソクスに導入する工程、そして 4)酵素結合マトリックスに結合している又は結合していない標識DNAの比率 を定量する工程より成る、上記悪性腫瘍の検査方法。 2 標識DNA IJ″; DNA −Lであり、悪性腫瘍が白血病である、請 求の範囲第1項記載の方法。 ろ 酵素R−iDNA ポリメラーゼが酵素結合マトリックスに結合している、 請求の範囲第1項記載の方法。 4 第3工程の前に酵素結合マ) IJソクスを、体液中に存在すること゛がこ の試験において検出する目的の悪性腫瘍に関係のあるDjl A以外の少なくと もひとつのDNAで前処理する、請求の範囲第1項記載の方法。 5、DNAが蛍光色素で標識しである、請求の範囲第1項記載の方法。 6、DNAがリン62とトリチウムより成る群の一員で標識しである、請求の範 囲第1項記載の方法。 7 精製マトリックスを用いて、試料より異質DNAを精製除去する工程を、第 1工程と第2工程の間にさらに含む、請求の範囲第1項記載の方法。 8 ヒトの患者の白血病の存在の有無を測定する検査方法において、 1)患者の血液から試料を調製する工程、2)この試料を、標識DNA −Lを 含有する調製液と混合する工程、 3)混合液を、R−i DI、IAポリメラーゼの結合した酵素結合マトリック スに導入する工程、そして4)酵素結合マトリックスに結合している又は結合し ていない標識DNA −Lの比率を定量する工程より成る、上記白血病の検査法 。 9 第3工穆の前に、酵素結合マトリックスをDNA−L以外のDNAて前処理 する、請求の範囲第8項記載の方法。 10 悪性腫瘍の有無の検査に使用するのに適した酵素結合マ) IJラックス 調製する方法において;る目的の悪性腫瘍の存在と関係がある最初のDNAを選 択する工程; 最初のDNAが選択的親和性を有する酵素を選択する工程; 上記酵素の結合する実質的に不溶性のマトリックス物質を選択する工程; この物質から上記酵素の結合した酵素結合マ) IJラックス調製する工程; 最初のDNA以外の少なくともひとつの2番目のDNAで、上記マトリックスを 前処理する工程、より成る、上記調製方法。 11、悪性腫瘍が白血病であり、最初のDNA #″−DNA −Lである、請 求の範囲第10項記載の方法。 12、酵素がR−iDNAポリメラーゼである、請求の範囲第10項記載の方法 。 1ろ、白血病の有無の検査如使用するのに適した酵素結合マトリックスの調製方 法において、1) R−i DNAポリメラーゼが結合しうる、実質的に不溶性 のマ) IJラックス質を選択する工程;2)マトリックス物質と酵素の溶液を 完全に混合する工程; 3)このマトリックス物質の水を除去し、洗浄する工程;そして 4)トのマトリックスをDNA −L以外のDNAで処理する工程、より成る、 上記酵素結合マトリックスの調製方法。 14、体内に存在することカ1″−悪性腫瘍の存在と関係のあるDNAに対し選 択的親和性を有する酵素の結合t、たマトリックスより成る、悪性腫瘍の有無の 検出に使用するのに適した酵素結合マトリックス。 15 悪性腫瘍が白血病であり、DNA ;/l″: DNA −Lである、請 求の範囲第14項記載の酵素結合マトリックス。 16 酵素がR−1DNAポリメラーゼである、請求の範囲第15項記載の酵素 結合マトリックス。 17 他のDNAが実質的に混在していない実質的に純粋なりNA −L 0 18、DNA −LがDNA −1である、請求の範囲第17項記載のDNA− Lo i9. DNA −LがDNA −2、特許請求の範囲第17項記載のDNA  −Lo 20、 DNA −Lが標識DNA −Lである、請求の範囲第17項記載のD NA−L 。 21 標識DNA −Lをリン32とトリチウムより成る群の一員により標識す る、請求の範囲第20項記載のDNA −L 0 22、他のDNAが実質的に混在していない、DNA −1とDNA −2の実 質的に純粋な標識混合物。 2ろ 他のDNAが実質的に混在して〜・ない実質的に純粋なりNA −Lを標 識した化合物のあらかじめ測定した量を含む第1の容器と、 あらかじめ測定した量のR−1DNAポリメラーゼの結合した酵素結合マトリッ クスを含む第2の容器、より成る製造品。 24、 DNA −Lが蛍光色素で標識される、請求の範囲第26項記載の製造 品。 25、第1の容器のDNA −Lの分子の数が、第2の容器中の酵素の活性酵素 部位の数より若干多い、請求の範囲第26項記載の製造品。 26 精製用マ) IJソクスを含む第6の容器のある、請求の範囲第26項記 載の製造品。 2Z 白血病又はリンパ性悪性腫瘍に関係があるDNAの存在の有無を体液試料 について測定する装置において、 支持装置に対しあらかじめ決められた位置に容器を保持する、容器を支持するよ うに改造した支持装置;蛍光色素で標識したI)NA −Lの溶液を含む、上記 支持装置で支持された、実質的に透明の容器;上記容器中の上記溶液を発光させ る様に配置させた、発光体を有する、上記支持装置に隣接する発光装置;上記支 持装置に隣接し、上記発光体から離れている光検出器で、容器中の標識DNA  −Lの溶液がもし光を発する場合はその光を受け取るように配置させ、容器中の この容器に発光装置より光を当てた場合、電気出力を発生するように作り、その 電気出力は容器中の蛍光色素で標識したDNA−Lの溶液の蛍光強度に応答する ような光検出器;そして この電気出力を記録する装置、 より成る、上記測定装置。
JP58502498A 1982-06-17 1983-06-17 Dna検出に基づく悪性腫瘍の高感度試験 Pending JPS59501047A (ja)

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CANCER RESEARCH=1980 *

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