JPS6161062B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体の存在下で抗原の方へ特異的に
向つて行く抗体であつて、かつ反応の行われる液
体に不溶性の微粒子の表面に結合されている抗体
と、抗原との間の免疫学的な反応によつて、試料
中の１種または２種以上の抗原を測定する方法
で、上記反応が試料中に抗原の存在することを示
す凝集反応となるような方法に関する。上記「測
定」というのは、本明細書では定性的な測定（例
えば同定のための）および定量的な測定の両方を
意味する。

上記のような方法は周知である。これらの方法
は溶液中の抗原や、バクテリアまたはウイルスの
ような微粒子の表面に定着している抗原を測定す
るのに用いられる。このような方法で行われる測
定の１例としては、妊娠していると思われる婦人
の体液中に人間の絨毛ゴナドトロピン（HCG）
が存在することをはつきりさせることである。も
う一つ例としては、伝染病を診断するのと関連し
てバクテリアの型を決めることである。

本発明は抗体のFc−パート（Fc−part）を結
合しうる、微生物からのポリペプチドに、抗体が
特異的に固着されていること、ならびにポリペプ
チドが微粒子の表面に結合されていることを主な
特徴とする。

本明細書に用いられているポリペプチドという
用語は、また、既知のようにタンパク質であるポ
リペプチドにも関連があり、かつポリペプチドは
炭水化物の単位を含むことができる。

本発明の方法には、かなり利点がある。粒子か
ら外方に向つて延びている、抗原結合パート
（Fab−パート）を有する抗体を、粒子の表面に
極めて高い密度で得ることができるので、問題と
なつている抗原との効果的な結合が得られる。こ
のような方法では、得られた凝集反応は、観察す
るのに容易であり、療法の必要を容易に示すこと
ができる。さらにこれに加えて、微粒子状の試薬
材料をつくるのが、容易であり、比較的簡単であ
る。抗体中のFc−パートを特異的に結合しう
る、微生物からのポリペプチド（以下ポリペプチ
ド（）という）を定着せしめている、一つの材
料および同じ材料は、異つた抗原を測定するため
の試薬をつくるのに用いることができる。という
のはこのような抗原に特異的に向つて行く抗体
は、粒子材料に、Fc−構造を通して容易に固着
されうるからである（このような上記の抗体を以
下抗体（）という）。

ポリペプチド（）は微生物例えばバクテリア
から得られたポリペプチドであり、上記の特性を
有するものである。上記のようなポリペプチド
（）の特に適当な例は、スタフイロコツカス
オウレアス（Staphylococcus aureus）またはそ
のフラグメントから得られる、いわゆるタンパク
質Ａであり、上記フラグメントは、ポリペプチド
の性質を有し、上記の抗体のFc−パートを結合
することができる。もう一つの例はスタフイロコ
ツカス エピデルミジス（Staphylococcus
epidermidis）から得られるポリペプチドであ
る。ストレプトコツカス ピオジエネス
（Streptococcus pyogenes）のいくつかの菌株
（例えばグループＡおよびＣ）から得られるポリ
ペプチドは、また、ある種の免疫グロブリンの
Fc−パートと反応しうるポリペプチドというこ
とができる。これに関連して、ポリペプチド
（）（例えばタンパク質Ａまたは上記のフラグメ
ント）はポリペプチドを生成するバクテリアの表
面に結合されることができ、これによつて本発明
の方法のための試薬材料をつくる簡単な方法が得
られる。

本発明による方法の特に適当な実施例は、上記
したように抗体の中のFc−パートを特異的に結
合しうるポリペプチドが結合される粒子がバクテ
リアであるということを特徴とする。このバクテ
リアはブドウ球菌（スタフイロコツカス）類、好
ましくは殺菌されたブドウ球菌類である。

本発明によれば、微生物から得られ、かつ抗体
（）のFc−パートを結合しうるポリペプチド
は、例えばスタフイロコツカス オウレアスまた
はスタフイロコツカス エピデルミジスまたはス
トレプトコツカス ピオジエネスから得られる、
いわゆるタンパク質Ａである。

本発明によれば、微生物から得られ、かつ抗体
のFc−パートを結合しうるポリペプチドは、免
疫化学反応の行われる液体に不溶性の重合体の微
粒子に結合されることができる。このような重合
体の例は、ポリヒドロキシ化合物と二官能物質と
の共重合体を含有するゲル粒子であり、例えばデ
キストランとエピクロルヒドリンからの共重合体
（セフアデツクス（Sephadex）^(R)）ゲル粒子であ
り、アクリレート類を含有するものである。反応
の行われる液体に不溶性の重合体の微粒子は、上
記液体中では膨潤しうる。

本発明によれば、抗体のFc−パートを結合し
うるポリペプチド（）は、微粒子の表面へ共有
結合によつて結合することができる。

本発明によれば、抗体のFc−パートを結合し
うるポリペプチドは、微粒子の表面へ吸着によつ
て結合することができる。

本発明のもう一つの特徴によれば、バクテリア
は、抗体のFc−パートを結合しうるポリペプチ
ド（）として、バクテリアから得られたポリペ
プチド（例えばタンパク質Ａまたはそのフラグメ
ント）を含有し、このポリペプチドは、ポリペプ
チドとバクテリアの間の自然的な結合によつて、
および（または）人工的に生成された結合によつ
て、バクテリアの表面に結合される。

本発明のもう一つの特徴によれば、抗体のFc
−パートを結合しうるポリペプチド（）をその
表面に定着しているバクテリアは、アルデヒド例
えばホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒド
を用いて処理される。

本発明のもう一つの特徴によれば、抗体のFc
−パートを結合しうるポリペプチド（）をその
表面に定着しているバクテリアは、加熱処理し
て、上記バクテリアを殺菌および（または）滅菌
することができる。

本発明のもう一つの特徴によれば、抗体のFe
−パートを結合しうるポリペプチドに特異的に固
着される抗体は、共有結合によつてポリペプチド
に結合することができる。この結合は、例えば抗
体がポリペプチド（）に特異的に固着された
後、グルタルアルデヒドまたは臭化シアンの助け
によつて得られる。

本発明によれば、測定しようとする抗原は、例
えばバクテリア抗原である。抗原はバクテリアか
ら得られるキヨウ膜抗原である。本発明によれ
ば、測定しようとする抗原は、例えばウイルス抗
原である。これらは、また、例えば人間あるいは
動物から得られる。抗原は、どこから得られたか
ということに関係なく、溶液の中に存在する。本
発明によれば測定しようとする抗原は、微粒子、
例えば抗原を生成したバクテリアまたはウイルス
に結合される。

本発明のもう一つの特徴によれば、抗体のFe
−パートを結合しうるポリペプチド（）が結合
される粒子は、凝集反応を見やすくするために着
色される。

本発明は、また抗原を含んでいる人間または動
物の生理学的または病理学的の状態の診断に、前
述の方法が応用される場合も含み、抗原を含有し
ている試料を、微粒子の表面に結合されている特
殊な抗体と接触させ、もし試料が抗原を含有して
いる場合には、凝集反応が得られる。本発明の方
法は、微生物から得られたポリペプチド（このポ
リペプチドは抗体のFc−パートを結合しうる）
に特異的に固着されている抗体を用いることを特
徴とし、またこのポリペプチドが微粒子の表面に
結合されることを特徴とする。

本発明のもう一つの特徴によれば、抗原を含ん
でいる病理学的または生理学的の状態は、例えば
伝染病のような病気によつて得られる。本発明に
よれば、抗原を含んでいる生理学的な状態は、例
えば妊娠によつて得られる。

この方法はまた、凝集反応法による従来の仕方
での定量的な測定としても行うことができる。例
えば、いろいろの程度に希釈された一連の試料を
試験し、その結果を、いろいろに希釈した抗原の
既知濃度の試料を用いて得た結果と比較すること
によつて行うことができる。この方法では、極め
て希釈された溶液ではあつても、凝集反応で結果
が得られるような希釈溶液を用いて測定すること
ができる。

前述したように、凝集反応試験は、液体の存在
下で行われる。一般に、水性液体、例えば適当な
PHの緩衝生理的食塩水が用いられる。

試験の感度レベルは、試薬材料と試験条件を変
えることによつて制御することができる。

ポリペプチド（）と、ポリペプチド（）に
特異的に固着された抗体（）とを定着した微粒
子物材料は、次のようにしてつくることができ
る。ポリペプチド（）を表面に定着したバクテ
リアを、おだやかな条件下で、例えばホルムアル
デヒドまたはグルタルアルデヒドでバクテリアを
処理し、次いで短時間、熱処理することによつて
殺菌する。この方法では、ポリペプチドはまたバ
クテリアに強く結合される。別法として、例え
ば、重合体粒子を、臭化シアンと反応せしめ、次
いで、その他のポリペプチドを重合体粒子に結合
するのに用いる周知の仕方でポリペプチド（）
と反応せしめることによつて、ポリペプチド
（）を重合体粒子に結合することができる。ポ
リペプチド（）をその表面に定着した粒子を、
次いで、抗体（）を含有する溶液と接触せし
め、抗体（）のFe−パートをポリペプチド
（）に特異的に固着することができる。（このよ
うな抗体（）の例は、動物例えばうさぎから得
られるIgG−クラスに属する抗体であり、このよ
うな抗体は、粒子の自己凝集を起こすことは極め
て少ない。これらの抗体のFe−パートと、ポリ
ペプチド（）の例としてのタンパク質Ａとは、
互に特異的に反応し、抗体（）はそのFc−パ
ートによつてポリペプチド（）に特異的に固定
される。）この方法で、抗体（）は、そのFc−
フラクシヨン（Fc−fraction）によつてポリペプ
チド（）に結合される。次いで微粒子物材料を
洗浄する。このようにして、抗体（）をその
Fc−パートによつて強く固着した微粒子物材料
が得られるが、Fab−パートは、もとのままであ
り、測定しようとする問題の抗原を結合すること
ができる。

抗体を結合した微粒子からなる、上記のような
目的に用いる試薬は、水性懸濁液中でしばしばあ
る程度の自己凝集反応を示す。しかしながら、当
業者は、試験のための適当な条件を選ぶことによ
つて、例えば試薬材料および試料を適当に希釈す
ることによつて、あるいはまた適当な動物から抗
体を選ぶことによつて、上記のような自己凝集反
応による、誤つた結果を回避することができる。
このような条件は普通の予備試験によつて容易に
決めることができる。

本発明をいくつかの例を参照して説明する。

例 １ 試薬材料の調製 スタフイロコツカス オウレアス、ストレイン
コワン（strain Cowan）を、500mlのCCY−媒
質（アルビドソン（Arvidsson）ら。Acta Path.
Microbiol.Scand.Seet Ｂ、79（1971）、ページ
399参照）の中で、37℃で24時間、振トウ培養に
よつて培養する。バクテリアを遠心分離によつて
培養基から分離し、生理的食塩水で２回洗浄し、
次いで、リン酸塩緩衝食塩水（0.15M NaCl、
0.01Mリン酸ナトリウム、PH7.4）中の0.5％ホル
ムアルデヒド水溶液250mlを用いてスラリ化し
た。室温で３時間かきまぜた後、遠心分離によつ
て、バクテリアをホルムアルデヒド溶液から分離
し、生理的食塩水で４回洗い、次いで遠心分離を
行つた。

アジ化ナトリウムの0.1％を含有する生理的食
塩水を、ブドウ球菌の塊の体積の９倍の量でこれ
に加えた。このバクテリアの表面に自然に生じた
タンパク質Ａで被覆されているバクテリアの10％
懸濁液を190cmの長い金属管の中へ、500ml／時間
の速度でポンプで送り込んだ。この金属管は、内
径４mm、外径５mmであり、その下の方は温度80℃
の水浴に入つている。次いで４℃の水中に入つて
いる、上記と同じような管の中へ、上記懸濁液
を、冷却するためにポンプで送り込んだ。このよ
うに熱処理したブドウ球菌の懸濁液を、遠心分離
し、バクテリアを緩衝液でスラリ化し、再び遠心
分離し、次いで上記緩衝液で、10％の懸濁液にな
るようにスラリ化した。測定しようとする抗原の
方に特異的に向つて行く抗体を有する抗血清の
0.1mlを、上記懸濁液の１mlと混ぜ合せた。上記
抗血清は、例えばうさぎから得られた肺炎球菌
（pneumococcus）型血清（例えばStatens
Seruminstitut、Copenhagenからのもの）であ
る。混合に引きつづいて、数分の後に、抗体−被
覆バクテリアを、緩衝液（水中に、0.1％アジ化
ナトリウム、0.15M NaCl、0.2％ゼラチン、
0.01Mリン酸ナトリウムを含有するもの、PH
7.4）を用いて洗浄し、次いで上記緩衝液の10ml
中でスラリ化した。

例 ２ バクテリアの型の決定 上述した原理によつて肺炎球菌（ニユウモコツ
カス）の型を決めるのは、次のようにして行われ
る。これについては、例１においてつくつた試薬
粒子が用いられた。この粒子はうさぎに免疫性を
与えることによつて得られた、特殊な型の肺炎球
菌抗原の方へ特異的に向つて行く抗体によつて被
覆されている。２滴の試薬液体をレンズ グラス
の上におき、試験しようとする肺炎球菌の菌株の
小な試料を、白金耳（白金の小環）で採取し、試
薬中に懸濁せしめた。この混合物を、振動させな
がら１〜３分間観察したが、凝集反応が起こるの
が認められた。凝集反応は、試験された肺炎球菌
が、抗体ならびにこれといつしよに試薬が肺炎球
菌の方へ向つて行くような型のものであることを
示している。

例 ３ 可溶性抗原の測定 この例は可溶性の抗原、すなわち牛の血清アル
ブミンおよび人間のガンマグロブリンの存在を示
そうとするものであり、上記血清のアルブミンお
よびガンマグロブリンは生理的食塩水１ml中に１
mg、0.1mgおよび0.01mgの量で含まれている。試
験しようとする溶液の２滴に対して、上記例１に
よつて得た試薬の２滴を加えた。この試薬は、測
定しようとする抗原の方に特異的に向つて行く抗
体で被覆されている粒子を含有している。小滴を
よく混合し、凝集反応が起こるかどうかを観察し
た。試薬中の抗体のFab−パートが抗原の方へ向
つて動いて行くような抗原を含有している試料の
場合にはいつでも凝集反応が起つた。他のタンパ
ク質溶液についても試験を行つたが、凝集反応は
起らなかつた。

例 ４ 人間の絨毛ゴナドトロピン
（chriongonadotropin）（HCG）の検出 １中に500000、50000、5000、500および
50IEの、人間の絨毛ゴナドトロピン（HCG）を
含有している溶液を、例１でつくつた試薬、すな
わちHCGの方に向つて行くような抗体（うさぎ
において形成された）で被覆されている粒子を含
有する試薬を用いて試験した。試験溶液の２滴に
対して、試薬懸濁液２滴を加えた。１当り
5000IEまたはそれ以上の濃度で試験した時に凝
集反応が起つた。同じ試験条件下において、１
当り500および50IEの溶液では凝集反応は起らな
かつた。上記と同じ方法で、婦人から採取した尿
の試料を試験した。妊娠している婦人から採取し
たいくつかの試料については凝集反応が起つた
が、妊娠していない婦人から採取した尿の試料で
は凝集反応は起らなかつた。

例 ５ 着色した粒子を用いて試薬材料を調製すること 例１で得た微粒子物材料の、上記リン酸塩緩衝
液中の１％懸濁液10mlに、１ml中に10mgの染料を
含有するアミドシユワルツ（Amidoschwartz）
溶液100μを加えた。この懸濁液を染料とよく
混合し、これによつてバクテリアを着色した。こ
の懸濁液はそのまま用いることもできるし、また
洗浄し、リン酸塩緩衝液で再びスラリ化した後に
用いることもできる。

着色した試薬材料は、例えば、例２、３および
４に記載した方法で用いることができる。粒子を
着色すると凝集反応の観察が容易になる。

例 ６ 試薬材料の調製 Fc−反応表面タンパク質を多量に含有する連
鎖球菌類（ストレプトコツカツス）もまた、次の
ようにして粒子として用いられる。ストレプトコ
ツカス ピオジエネス（化膿連鎖球菌）、ストレ
イン グループＡ（No.235クロンバル
（Kronvall））を、トツド−ヒユーエツト（Todd
−Hewitt）肉汁1000ml中において、37℃におい
て24時間、わずかにかきまぜながら培養した。次
いでバクテリアを遠心分離によつて培養基から分
離し、リン酸塩緩衝食塩水で１回洗浄し、同じ緩
衝液の0.5％ホルムアルデヒド溶液を用いてスラ
リ化した。室温で３時間、かきまぜた後、バクテ
リアをリン酸塩緩衝食塩水で３回洗浄し、0.02％
のアジ化ナトリウムを加えた上記の緩衝液を用い
てスラリ化し、バクテリアの濃度を１ml当り10¹⁰
個になるようにした。この懸濁液６mlに、抗血
清、例えば肺炎球菌の型を決定するための血清
（うさぎから得たもの）0.1mlを加え、この混合物
を、室温に15分間放置した後、遠心分離した。抗
体で新しく被覆した連鎖球菌を、緩衝液で洗浄
し、0.02％のアジ化ナトリウムを含有するリン酸
塩緩衝食塩水10mlを用いてスラリ化した。試料材
料は既述した方法に類似した方法で用いられる。

本発明の実施の態様を次に列挙する。

(1) 抗体の中のFc−パートを結合しうるポリペ
プチドを固着する粒子がバクテリアであること
を特徴とする特許請求の範囲記載の方法。

(2) バクテリアがスタフイロコツカス類であり、
好ましくは殺されたブドウ球菌（スタフイロコ
ツカス）類であることを特徴とする前記第(1)項
記載の方法。

(3) 抗体の中のFc−パートを結合しうるポリペ
プチドが、スタフイロコツカス オウレアスま
たはスタフイロコツカス エピデルミジスから
得られたポリペプチドであることを特徴とする
前記第(1)項および第(2)項記載の方法。

(4) 抗体の中のFc−パートを結合しうるポリペ
プチドが、免疫学的反応を行う液体に不溶性の
重合体の微粒子に結合されていることを特徴と
する特許請求の範囲記載の方法。

(5) 微粒子が水の中で膨潤しうる粒子ではある
が、水に不溶性の粒子であることを特徴とする
前記第(4)項記載の方法。

(6) 抗体の中のFc−パートを結合しうるポリペ
プチドが、微粒子の表面に共有結合によつて結
合されていることを特徴とする特許請求の範囲
および前記各項記載の方法。

(7) 抗体の中のFc−パートを結合しうるポリペ
プチドが微粒子の表面に吸着によつて結合され
ていることを特徴とする特許請求の範囲および
前記第(1)項記載の方法。

(8) 粒子がバクテリアである場合に、抗体の中の
Fc−パートを結合しうるポリペプチドとして
のバクテリアが、上記バクテリアから得られた
ポリペプチドを含有し、上記ポリペプチドが、
ポリペプチドとバクテリアの間の自然的な結合
および（または）人工的な結合によつて、バク
テリアの表面に結合されていることを特徴とす
る特許請求の範囲および前記各項記載の方法。

(9) 粒子がバクテリアである場合に、抗体の中の
Fc−パートを結合しうるポリペプチドを付着
したバクテリアを、アルデヒド、例えばホルム
アルデヒドたはグルタルアルデヒドを用いて処
理することを特徴とする特許請求の範囲および
前記各項記載の方法。

(10) 粒子がバクテリアである場合に、抗体の中の
Fc−パートを結合しうるポリペプチドを付着
したバクテリアを、加熱して殺菌することおよ
び（または）滅菌することによつて処理するこ
とを特徴とする特許請求の範囲および前記各項
記載の方法。

(11) 抗体のFc−パートを結合しうるポリペプチ
ドに特異的に固着された抗体が、共有結合によ
つてポリペプチドに結合されていることを特徴
とする特許請求の範囲および前記第(1)項から第
(10)項までの方法。

(12) 抗体がバクテリア抗原であることを特徴とす
る特許請求の範囲および前記第(1)項〜第(11)項記
載の方法。

(13) 抗原が、バクテリアからのキヨウ膜抗原で
あることを特徴とする前記第(12)項記載の方法。

(14) 抗原がウイルス抗原であることを特徴とす
る特許請求の範囲および前記第(1)項〜第(11)項記
載の方法。

(15) 抗原が人間またはその他の動物から得られ
たものであることを特徴とする特許請求の範囲
および前記第(1)項〜第(11)項記載の方法。

(16) 抗原が溶液の中に存在することを特徴とす
る特許請求の範囲および前記第(1)項〜第（15）
項記載の方法。

(17) 抗体のFc−パートを結合しうるポリペプチ
ドを結合している微粒子が、凝集反応の観察を
容易ならしめるように、着色されていることを
特徴とする特許請求の範囲および前記第(1)項〜
第（17）項記載の方法。

(18) 抗原をもつている人間または動物の生理学
的または病理学的の状態を診断するために、微
粒子の表面に結合されている特殊の抗体と接触
せしめられる抗原を含有する試料に適用され、
かつそれによつて、試料が抗原を含有している
場合に凝集反応が得られるような方法におい
て、抗体が微生物から得られたポリペプチドに
特異的に固着されていること、ポリペプチドが
抗体のFc−パートを結合しうること、ならび
にポリペプチドが微粒子の表面に結合されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲および前記
第(1)項〜第（７）項記載の方法。

(19) 抗原が、抗原を生成したバクテリアまたは
ウイルスに結合されていることを特徴とする特
許請求の範囲記載の方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面にタンパク質Ａを有しておりそして抗体
   がそのFc−パートを介してタンパク質Ａに特異
   的に固着されている細菌菌体を微細粒子として使
   用することを特徴とする、抗原とその抗原に特異
   的なそして微細粒子表面に結合された抗体との間
   の、試料中の抗原の存在を示す凝集を導くような
   免疫反応によつて試料中の抗原を測定する方法。