WO2017150516A1 - 生体試料中の測定対象物質を定量するためのキット及び生体試料中の測定対象物質を定量する方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a kit for quantifying a measurement target substance in a biological sample and a method for quantifying the measurement target substance in a biological sample.
- a fluorescence detection method is widely used as a highly sensitive and easy measurement method for quantifying a measurement target substance such as a protein, enzyme, or inorganic compound contained in a biological sample.
- the presence of a measurement target substance is detected by detecting the fluorescence emitted when the sample that is considered to contain the measurement target substance that is excited by light of a specific wavelength and emits fluorescence is irradiated with the excitation light of the specific wavelength. It is a method to confirm.
- the measurement target substance is not a phosphor
- a substance labeled with a fluorescent dye that specifically binds to the measurement target substance is brought into contact with the sample, and then the fluorescence emitted when the excitation light is irradiated in the same manner as described above. By detecting, the presence of the measurement target substance can be confirmed.
- the fluorescence detection method by surface plasmon excitation is approximately 10 times the signal enhancement as compared with the fluorescence detection method by epi-illumination excitation (hereinafter referred to as “epifluorescence method”). Degree can be obtained and can be measured with high sensitivity.
- Patent Document 1 discloses an immunostaining method for detecting an antigen in a pathological tissue fixed on the surface of a substrate glass treated with an amino group-containing silane coupling agent by immunostaining using fluorescent nanoparticles.
- a step of adding a blocking agent to a pathological tissue fixed on the surface of a base glass treated with an amino group silane coupling agent, a step of adding an antibody that reacts with an antigen to the pathological tissue, and an amino group-containing silane A step of adding a compound (1) having a functional group capable of reacting with an amino group in a coupling agent and allowing to stand at room temperature for a predetermined time; and a fluorescent nanoparticle having a functional group capable of binding by reacting with an antibody
- an immunostaining method characterized by comprising the step of adding bovine serum albumin as an example of a blocking agent.
- Patent Document 2 describes a specific conjugate comprising a water-dispersed polymer particle as a carrier, and a specific binding substance for a test substance and a non-specific adsorption blocking agent on the surface of the carrier.
- a non-specific adsorption blocking agent bovine serum albumin is described.
- a fluorescence detection method based on surface plasmon excitation is known as a method capable of performing high-sensitivity measurement with a simple measurement method, but the measurement accuracy is not sufficiently satisfactory. That is, in order to always quantify the measurement target substance with high accuracy, a simple measurement method with higher reproducibility is desired.
- the present invention should solve the problem of providing a kit and a method capable of quantifying a measurement target substance in a biological sample with high accuracy while avoiding the influence of an antibody such as an antiserum albumin antibody present in blood. It was an issue.
- the present inventors have found that the labeled particles having the first binding substance and the first blocking agent having binding properties with the measurement target substance, and the measurement target substance or the first A substance to be measured in a biological sample using a substrate comprising a detection region having a second binding substance having binding properties with any one of the binding substances and a second blocking agent different from the first blocking agent It has been found that the above-mentioned problems can be solved by quantitatively determining.
- the present invention has been completed based on these findings. That is, according to the present invention, the following inventions are provided.
- a labeled particle having a first binding substance having a binding property to a measurement target substance and a first blocking agent; and a second binding substance having a binding property to either the measurement target substance or the first binding substance A substrate comprising a detection region having a binding substance and a second blocking agent; A kit for quantifying a substance to be measured in a biological sample containing the kit, wherein the first blocking agent and the second blocking agent are different from each other.
- the first blocking agent is one of albumin and globulin
- the second blocking agent is the other of albumin and globulin.
- the labeled particles are fluorescent particles, and the detection region is on a gold film.
- a method for quantifying a substance to be measured in a biological sample A reaction step of reacting a biological sample with a labeled particle having a first binding substance having a binding property to the measurement target substance and a first blocking agent; and binding to either the measurement target substance or the first binding substance
- a reaction product obtained in the reaction step is contacted with a substrate including a detection region having a second binding substance having a property and a second blocking agent, and the labeled particles are captured on the substrate, and the measurement target A labeling information acquisition process related to a substance to be measured, which acquires labeling information related to the amount of the substance;
- the first blocking agent and the second blocking agent are different from each other.
- the substance to be measured in the biological sample can be quantified with high accuracy.
- FIG. 1 shows a schematic view of a sensor chip included in the kit of the present invention.
- FIG. 2 shows an exploded view of the sensor chip included in the kit of the present invention.
- a kit for quantifying a measurement target substance in a biological sample comprises a labeled particle having a first binding substance and a first blocking agent having binding properties with the measurement target substance; and the measurement target substance or the above
- a substrate including a detection region having a second binding substance having a binding property with any of the first binding substances and a second blocking agent, wherein the first blocking agent and the second blocking agent are Each is a different kit.
- first blocking agent on the labeled particles
- second blocking agent on the detection region of the substrate
- the biological sample is not particularly limited as long as it is a sample that may contain a substance to be measured.
- a biological sample particularly a body fluid of an animal (for example, human, dog, cat, etc.)
- blood, serum, plasma, cerebrospinal fluid, tears, sweat, urine, pus, runny nose, or sputum) or excrement (for example, feces), organ, tissue, mucous membrane, skin, and the like can be mentioned.
- a measuring object substance for example, a bile acid, cortisol, cholesterol, protein etc. are mentioned.
- Bile acid is a generic name for compounds having a colanic acid skeleton that are steroid derivatives present in mammalian bile, and representative examples thereof include cholic acid, deoxycholic acid, and chenodeoxycholic acid.
- the main role of bile acids is to promote micelle formation in the gastrointestinal tract and make it easier to absorb dietary fat. What is biosynthesized in the liver is called primary bile acid. Some of them are transformed by microorganisms in the intestine, and their metabolites are called secondary bile acids. Bile acids are usually associated with glycine and taurine, which are called conjugated bile acids (bile salts).
- a rapid and simple method for measuring serum bile acid concentration in dogs and cats has been recognized as a highly sensitive and specific test that reflects hepatocyte function and intestinal hepatic portal circulation.
- Studies on serum bile acids detect hepatobiliary diseases that require clinically definitive diagnosis, especially in dogs and cats that have high liver enzyme activity with unclear clinical signs and uninterpretable interpretation but without jaundice Therefore, the usefulness of serum bile acids has been shown.
- fasting and postprandial bile acid quantification is recommended to increase the diagnosis rate in the diagnosis of congenital portal venous circulation shunts.
- bile acid concentration When the bile acid concentration is high, acute hepatitis, chronic liver disease, cholestasis, intestinal bacterial overgrowth, portal vein shunt (PSS) epilepsy and the like are suspected. On the other hand, if the bile acid concentration is low, intestinal malabsorption is suspected.
- PSS portal vein shunt
- Such bile acids exist as aggregates of compounds having slightly different structures, and specifically, there are 10 kinds of compounds. In the case of dogs and cats, almost 100% of bile acids are occupied by three types of cholic acid, deoxycholic acid and chenodeoxycholic acid.
- the structures of cholic acid, deoxycholic acid and chenodeoxycholic acid are shown below.
- the first binding substance used in the present invention is a substance having binding properties with the measurement target substance.
- an antigen, an antibody, or a complex thereof can be used, but is not limited thereto.
- the first binding substance is an antibody.
- the first binding substance is an antibody
- an antiserum prepared from the serum of an animal immunized with the measurement target substance or an immunity purified from the antiserum as an antibody having a binding property to the measurement target substance globulin fraction monoclonal antibody obtained by cell fusion using spleen cells of an animal immunized with the analyte or, fragments thereof [e.g., F (ab ') 2, Fab, Fab', or Fv], etc.
- F (ab ') 2, Fab, Fab', or Fv] fragments thereof [e.g., F (ab ') 2, Fab, Fab', or Fv], etc.
- These antibodies can be prepared by a conventional method.
- the antibody may be modified as in the case of a chimeric antibody, or may be a commercially available antibody or an antibody prepared from animal serum or culture supernatant by a known method.
- an anti-bile acid antibody that binds to bile acid is used as the first binding substance.
- bile acids include cholic acid, deoxycholic acid and chenodeoxycholic acid
- anti-cholic acid antibody, anti-deoxycholic acid antibody and anti-chenodeoxycholic acid antibody are prepared as the first binding substance.
- the above three types of antibodies can be used.
- a cholic acid / BSA conjugate can be prepared by mixing cholic acid, bovine serum albumin (hereinafter abbreviated as BSA), and a condensing agent.
- BSA bovine serum albumin
- the conjugate is used as a mouse immunization antigen and immunized subcutaneously on the back of the mouse several times.
- complete adjuvant Complete Fres' Adjuvant: CFA
- / or incomplete adjuvant Incomplete Freund's Adjuvant: IFA
- the diluted cells can be cultured (cloned).
- injecting the fusion cell line thus obtained into the peritoneal cavity of a mouse and proliferating ascites-type antibody-producing cells it becomes possible to produce monoclonal antibodies in ascites, and recover these antibodies.
- the target antibody can be obtained.
- an anti-cortisol antibody that binds to cortisol preferably specifically recognizes cortisol
- the anti-cortisol antibody can be produced according to the above-described method for producing an anti-cholic acid antibody.
- Label particles As the labeled particles used in the present invention, particles having a label that can be usually used for immune reactions can be used. As the labeled particles, fluorescent particles colored with fluorescence that can be usually used for immune reactions can be used, or particles labeled with an enzyme can also be used.
- fluorescent polymer particles such as fluorescent polystyrene beads and fluorescent glass particles such as fluorescent glass beads
- fluorescent particle materials include polymers using monomers such as styrene, methacrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, butadiene, vinyl chloride, vinyl acetate acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, phenyl methacrylate, or butyl methacrylate.
- a synthetic polymer powder such as a copolymer using two or more monomers, and a latex in which these are uniformly suspended is preferable.
- Other organic polymer powders, inorganic substance powders, microorganisms, blood cells, cell membrane fragments, liposomes, and the like can be given.
- latex materials include polystyrene, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-glycidyl (meth) acrylate copolymer, styrene- Examples thereof include styrene sulfonate copolymers, methacrylic acid polymers, acrylic acid polymers, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, vinyl chloride-acrylic acid ester copolymers, and polyvinyl acetate acrylate.
- the latex a copolymer containing at least styrene as a monomer is preferable, and a copolymer of styrene and acrylic acid or methacrylic acid is particularly preferable.
- the method for producing the latex is not particularly limited, and the latex can be produced by any polymerization method. However, since the antibody immobilization becomes difficult when a surfactant is present at the time of antibody labeling, the latex is preferably prepared by non-emulsifier emulsion polymerization, that is, emulsion polymerization without using an emulsifier such as a surfactant.
- fluorescent latex particles When the latex itself obtained by polymerization is fluorescent, it can be used as fluorescent latex particles as it is.
- fluorescent latex particles can be produced by adding a fluorescent substance (fluorescent dye or the like) to the latex. That is, fluorescent latex particles can be produced by adding a fluorescent dye to a latex particle solution containing water and a water-soluble organic solvent and stirring the solution.
- Liposomes and microcapsules containing fluorescent dyes can also be used as fluorescent particles. Fluorescent color development is not particularly limited as long as it is excited by absorbing ultraviolet light or the like and emitted upon returning to the ground state. For example, yellow-green (excitation wavelength 505 nm / emission wavelength 515 nm, the same applies hereinafter) ), Blue (350-356 nm / 415-440 nm), red (535-580 nm / 575-605 nm), orange (540 nm / 560 nm), red orange (565 nm / 580 nm), crimson (625 nm / 645 nm), dark red ( Fluorescence development such as 660 nm / 680 nm) can be used. These fluorescent particles that emit fluorescence are available, for example, from Thermo Fisher Ltd., and are commercially available under the trade name FluoSpheres (registered trademark).
- the average particle diameter of the labeled particles varies depending on the material of the particles, the concentration range for quantifying the substance to be measured, the measuring instrument, etc., but is preferably in the range of 0.001 to 10 ⁇ m (more preferably 0.001 to 1 ⁇ m).
- the average particle diameter of the labeled particles can be measured with a commercially available particle size distribution meter or the like.
- Measurement methods for particle size distribution include optical microscopy, confocal laser scanning, electron microscopy, atomic force microscopy, static light scattering, laser diffraction, dynamic light scattering, centrifugal sedimentation, and electrical pulse. Measurement methods, chromatography methods, ultrasonic attenuation methods, and the like are known, and devices corresponding to the respective principles are commercially available.
- a dynamic light scattering method it is preferable to use a dynamic light scattering method because of the particle size range and ease of measurement.
- Commercially available measuring devices using dynamic light scattering include Nanotrac UPA (Nikkiso Co., Ltd.), dynamic light scattering type particle size distribution measuring device LB-550 (Horiba, Ltd.), and a concentrated particle size analyzer.
- FPAR-1000 Oletsuka Electronics Co., Ltd.
- ZETA SIZER Nano's series Malvern Co., Ltd.
- the method for immobilizing the first binding substance on the labeled particles is described in, for example, the protocol attached to JP-A-2000-206115 or Thermo Fisher's FluoSpheres (registered trademark) polystyrene microsphere F8813, and the like. Any known method for preparing a reaction reagent can be used. In addition, as a principle for immobilizing an antibody as a binding substance on a particle, any of physical adsorption and chemical bond by covalent bond can be adopted.
- the blocking agent ie, the first blocking agent
- the blocking agent that covers the surface of the particle that is not coated with the antibody after the antibody is immobilized on the particle
- examples of the blocking agent include, for example, albumin (such as BSA), skim milk, casein, soy-derived component, and fish-derived component
- albumin such as BSA
- blocking agents for immune reactions including components, polyethylene glycol, and the like, as well as the above substances or substances having the same properties as the above substances can be used.
- These blocking agents can be subjected to pretreatment such as partial modification with heat, acid, alkali, or the like, if necessary.
- an antibody that does not bind to the substance to be measured, or a protein (Protein A, Protein G) that is not used in the test area can also be used.
- a specific method for immobilizing the antibody on the particles is exemplified below.
- An antibody solution adjusted to a concentration of 0.01 to 20 mg / mL is added to and mixed with a solution in which the solid content concentration of the particles is 0.1 to 10% by mass. Stirring is continued at a temperature of 4 to 50 ° C. for 5 minutes to 48 hours. Subsequently, the particles and the solution are separated by centrifugation or other methods to sufficiently remove the antibody that is not bound to the particles contained in the solution. Thereafter, the operation of washing the particles with a buffer solution is repeated 0 to 10 times.
- Components that do not participate in antigen-antibody reaction preferably protein, more preferably globulin, albumin, Block Ace (registered trademark), skim milk, and casein after the operation of mixing particles and antibodies and binding the antibodies to the particles It is desirable to use a blocking agent such as to protect the part of the particle surface where the antibody is not bound.
- Stabilizers are not particularly limited as long as they stabilize antigens and antibodies, such as synthetic or natural polymers such as sucrose and polysaccharides, such as Immunoassay Stabilizer (Advanced Biotechnologies Inc (ABI)) Commercially available stabilizers can also be used.
- the labeled particles having the first binding substance are included in the kit of the present invention, and it is preferable that the labeled particles are included in a container, for example, a cup, which is a part of the kit.
- the measurement target substance in the biological sample and the first binding substance can be bound by injecting the biological sample into a container containing the labeled particles, mixing, and stirring.
- the present invention in order to achieve highly sensitive measurement, it is preferable to employ a measurement method that performs surface plasmon fluorescence (SPF) detection described later.
- SPF surface plasmon fluorescence
- a substrate having a metal film on the surface is not particularly limited as long as surface plasmon resonance can occur.
- a free electron metal such as gold, silver, copper, aluminum, or platinum is used, and gold is particularly preferable.
- gold is particularly preferable.
- the detection area described later is on the gold film.
- the above metals can be used alone or in combination.
- an intervening layer made of chromium or the like may be provided between the substrate and the layer made of metal.
- the thickness of the metal film is arbitrary, but is preferably, for example, 1 nm to 500 nm, and particularly preferably 10 nm to 200 nm. If it exceeds 500 nm, the surface plasmon phenomenon of the medium cannot be sufficiently detected. Moreover, when providing the intervening layer which consists of chromium etc., it is preferable that the thickness of the intervening layer is 0.1 nm or more and 10 nm or less.
- the metal film may be formed by a conventional method, for example, sputtering, vapor deposition, ion plating, electroplating, or electroless plating.
- a sputtering method it is preferable to form the metal film by a sputtering method.
- the thickness of the mixed layer of the substrate material and the metal film is not particularly limited as long as sufficient adhesion can be secured, but is preferably 10 nm or less.
- the metal film is preferably disposed on the substrate.
- “arranged on the substrate” means that the metal film is arranged so as to be in direct contact with the substrate, and that the metal film is not directly in contact with the substrate, but through other layers. Including the case where it is arranged.
- optical glass such as BK7 (borosilicate glass) which is a kind of general optical glass, or synthetic resin, specifically polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, What consists of a transparent material with respect to laser beams, such as a polycarbonate or a cycloolefin polymer, can be used.
- Such a substrate is preferably made of a material that does not exhibit anisotropy with respect to polarized light and has excellent processability.
- a preferred embodiment of the substrate for SPF detection includes a substrate obtained by depositing a gold film on polymethyl methacrylate (PMMA).
- the substrate includes a detection region having a second binding substance having binding properties with either the measurement target substance or the first binding substance.
- the second binding substance is a substance having a binding property with the measurement target substance or a substance having a binding property with the first binding substance.
- a substance having binding properties with the substance to be measured can be used as the second binding substance.
- quantification is performed by a competitive method, a substance having binding properties with the first binding substance can be used as the second binding substance.
- quantification is preferably performed by a competitive method, and a substance having binding properties with the first binding substance is preferably used as the second binding substance.
- the second binding substance is not particularly limited, and preferred examples include an antigen, an antibody, or a complex thereof.
- the second binding substance is an antigen
- the second binding substance is a substance to be measured ( It is particularly preferable to use a substance having a binding property with the first binding substance.
- the second binding substance is preferably a conjugate of the measurement target substance and the carrier.
- a carrier means a substance to which a plurality of molecules of a substance to be measured can bind.
- An example of a preferred carrier is protein and the like, and specific examples include bovine serum albumin.
- the second binding substance is cholic acid and / or albumin conjugate of cholic acid, deoxycholic acid and / or deoxycholic acid / albumin conjugate, and chenodeoxycholic acid and / or chenodeoxycholic acid.
- -It is particularly preferred to include an albumin conjugate.
- the second binding substance is preferably a cortisol / albumin conjugate.
- a method for immobilizing the second binding substance on the substrate is described in, for example, Tech Notes Vol. 2-12 and the like, and any known method for preparing a general ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) reagent can be used.
- surface modification may be performed by arranging a self-assembled monolayer (SAM) on the substrate.
- SAM self-assembled monolayer
- a blocking agent that covers the substrate surface not coated with the second binding substance after the second binding substance is fixed to the substrate
- a known substance such as bovine serum albumin (BSA) is used.
- BSA bovine serum albumin
- Globulin skim milk, casein, soybean-derived components, fish-derived components, polyethylene glycol, and the like, as well as commercially available blocking agents for immune reactions containing the same substances as those substances.
- These blocking agents can be subjected to pretreatment such as partial modification with heat, acid, alkali, or the like, if necessary.
- a test area for detecting the presence or absence of a substance to be measured in a biological sample can be provided on a substrate.
- an antigen as a measurement target substance is captured, and the amount of the label bound to the antigen is detected and quantified, whereby the antigen can be quantified.
- the antigen can be quantified by a method in which only the label bound to the antigen cannot be bound, only the label not bound to the antigen is captured, and the amount of the label bound to the antigen is calculated.
- This detection method is called a competition method.
- a substrate related to the competition method will be described.
- the test area of the substrate has a site that reacts with a binding substance (for example, an antibody) present on the labeled particle.
- a binding substance for example, an antibody
- an embodiment having an antigen present in a biological sample on a test area of a substrate is preferable.
- the antigen and BSA are reacted in the presence of a condensing agent to produce an antigen / BSA conjugate, and the conjugate can be adsorbed onto the test area to produce a test area.
- the antigen-BSA conjugate which is the substance to be measured, is dissolved in a buffer solution, spotted on the substrate, allowed to stand for a certain period of time, and then the supernatant is aspirated and dried by a method such as drying. Can be combined.
- control area In the present invention, in order to suppress the influence of the measurement environment, particularly the measurement temperature as much as possible, a control area is provided on the substrate, and the information on the test area is normalized with the information on the control area, thereby greatly reducing the environmental dependency. It can be kept low.
- the control area is preferably designed so that it can bind to all the labels without depending on the amount of the substance to be measured present in the biological sample to be used. It is preferred to have an antibody that interacts with all antibodies present on the labeled particles.
- the information in the test area is normalized with the information in the control area.For example, even when the flow of the biological sample and the reaction rate are affected in a low temperature environment, It is possible to cancel the influence and obtain a result that is always accurate and unaffected by the measurement environment.
- a preferable antibody to be present in the control area is preferably an anti-mouse antibody if it has a function of recognizing a binding substance (for example, antibody) present on the labeled particle and the antibody is derived from a mouse. If the above antibody is derived from a goat, it is preferably an anti-goat antibody.
- These antibodies on the control area can be dissolved in a buffer solution, spotted on a substrate, allowed to stand for a certain period of time, and then the supernatant is sucked and dried to be bound to the substrate. .
- binding to both of the substances on the surface of the labeled particles it may be detected as negative even when a positive biological sample containing the measurement target substance is measured.
- blocking with BSA is used to suppress nonspecific adsorption to solid phase surfaces (eg, labeled particle surfaces, gold film surfaces of substrates), but it reacts with BSA in a specific biological sample.
- the anti-BSA antibody to be present is present, the BSA on the labeled particle and the BSA on the substrate react to crosslink and may cause a high value divergence.
- the first blocking agent and the second blocking agent are different from each other to solve the above problem.
- the first blocking agent and the second blocking agent are proteins different from each other. Specific examples of the first blocking agent and the second blocking agent are as described above in the present specification.
- the first blocking agent is one of albumin and globulin
- the second blocking agent is the other of albumin and globulin. More preferably, the first blocking agent is a globulin (more preferably, an immunoglobulin other than an immunoglobulin having a binding property to the substance to be measured), and the second blocking agent is albumin (more preferably bovine serum albumin). is there.
- immunoglobulins other than immunoglobulins that have binding properties with the analyte include antisera prepared from the serum of animals immunized with an antigen different from the analyte, and immunoglobulin fraction purified from the antiserum.
- antisera prepared from the serum of animals immunized with an antigen different from the analyte
- immunoglobulin fraction purified from the antiserum Use monoclonal antibodies obtained by cell fusion using spleen cells of animals immunized with the substance to be measured, or fragments thereof (for example, F (ab ′) 2 , Fab, Fab ′, or Fv), etc. Is possible.
- These antibodies can be prepared by a conventional method.
- the antibody may be modified as in the case of a chimeric antibody or the like, or a commercially available antibody prepared from an animal serum or culture supernatant by a known method can be used.
- an embodiment using an anti-CRP (C-reactive protein) antibody as the first blocking agent is particularly preferable.
- antibodies can be used regardless of their animal species, subclasses, and the like.
- antibodies that can be used in the present invention are antibodies derived from organisms that can cause an immune reaction such as mice, rats, hamsters, goats, rabbits, sheep, cows, chickens, specifically mouse IgG, mouse IgM.
- Antibody fragments has at least one antigen binding site are molecules derived from intact antibodies, specifically Fab, F (ab ') is 2 and the like. These fragmented antibodies are molecules obtained by enzyme or chemical treatment or using genetic engineering techniques.
- the kit of the present invention is used in a method for measuring a measurement target substance.
- the measurement target substance is bile acid
- the kit for bile acid measurement diagnosis is used, and the measurement target substance is cortisol.
- the measurement of the measurement target substance includes a sensor chip including a substrate on which a second binding substance is fixed and a member holding a label particle such as a fluorescent particle, and a surface plasmon excitation device, and You may include the various equipment or apparatus used for the measurement of a measuring object substance, such as a fluorescence measuring device.
- a sample including a known amount of a substance to be measured, an instruction manual, and the like may be included as elements of the kit.
- a method for quantifying a substance to be measured in a biological sample comprises: A reaction step of reacting a biological sample with a labeled particle having a first binding substance having a binding property to the measurement target substance and a first blocking agent; and binding to either the measurement target substance or the first binding substance
- a reaction product obtained in the reaction step is contacted with a substrate including a detection region having a second binding substance having a property and a second blocking agent, and the labeled particles are captured on the substrate, and the measurement target A labeling information acquisition process related to a substance to be measured, which acquires labeling information related to the amount of the substance;
- the first blocking agent and the second blocking agent are different from each other.
- the measurement target substance is quantified by the measurement target substance related label information acquisition step of acquiring the label information related to the amount of the measurement target substance.
- the quantification in the present invention is interpreted as the broadest concept as long as it is the measurement of the amount of the substance to be measured.
- Specific embodiments of the measurement method include a competitive method and a sandwich method, but the competitive method is preferred.
- a bile acid immunoassay substrate on which a bile acid / albumin conjugate having a bile acid / albumin ratio of 7 to 14 is immobilized is labeled with a biological sample containing bile acid and an anti-bile acid antibody label.
- a biological sample containing bile acid and an anti-bile acid antibody label is labeled with a biological sample containing bile acid and an anti-bile acid antibody label.
- the fluorescent particles When the bile acid is not present in the biological sample, the anti-bile acid antibody-labeled fluorescent particles and the bile acid on the substrate (that is, the bile acid in the bile acid / albumin conjugate) cause the antigen antibody on the substrate.
- a reaction takes place.
- an antigen-antibody reaction occurs between the bile acid in the biological sample and the anti-bile acid antibody-labeled fluorescent particles, and the anti-bile acid antibody-labeled fluorescent particles and the substrate
- Antigen-antibody reaction with bile acids ie, bile acids in bile acids / albumin conjugates
- anti-bile acid antibody-labeled fluorescent particles that have not bound to albumin on the substrate are removed.
- an immune complex on the substrate that is, a complex of antibile acid antibody-labeled fluorescent particles and bile acid in the bile acid / albumin conjugate on the substrate
- the concentration of bile acid in a biological sample can be measured.
- the measurement method of fluorescence in the competitive method can employ either plate reader measurement or flow measurement. For example, it can be measured by the following method.
- a plurality of samples of known bile acid amounts with different bile acid concentrations are prepared in advance, and the sample and anti-bile acid antibody-labeled fluorescent particles are mixed in advance. This mixed solution is brought into contact with the region where the bile acid / albumin conjugate is immobilized.
- the fluorescence signal from the region where the bile acid / albumin conjugate is immobilized is measured as a plurality of fluorescence signals while the mixture is in contact with the conjugate at specific time intervals. From the plurality of fluorescence signals, the temporal change (slope) of the fluorescence amount is obtained at each bile acid concentration.
- This time change is plotted on the Y axis and the bile acid concentration is plotted on the X axis, and a relational expression of the bile acid concentration with respect to the time change of the fluorescence amount is obtained by using an appropriate fitting method such as a least square method. Based on the relational expression thus obtained, the amount of bile acid contained in the biological sample can be quantified using the result of temporal change of the fluorescence amount using the biological sample to be examined.
- Quantification of the bile acid amount is preferably performed in a short time. Specifically, it is preferably performed within 10 minutes, more preferably within 8 minutes, and further preferably within 6 minutes.
- the sample and the anti-bile acid antibody-labeled fluorescent particles are obtained by using the relational expression between the temporal change of the fluorescence amount and the bile acid concentration obtained in advance using an appropriate fitting method such as the least square method.
- the amount of bile acid contained in the biological sample is converted based on the result of temporal change in the amount of fluorescence using the biological sample to be examined. It is preferable that time is included.
- the measurement target substance can be measured by the following procedure.
- a biological sample that may contain a measurement target substance is brought into contact with a fluorescent particle having a first binding substance having binding properties with the measurement target substance on the substrate.
- a binding reaction antigen-antibody reaction or the like
- an immune complex composed of the second binding substance bound to the substrate, the measurement target substance, and fluorescent particles having the first binding substance is formed. Is done.
- the first binding substance that does not form the immune complex is included. Remove fluorescent particles and wash. Next, the concentration of the substance to be measured can be measured by detecting the degree of formation of the immune complex as the fluorescence intensity. The fluorescence intensity and the concentration of the measurement target substance have a positive correlation.
- a mixed liquid obtained by mixing a biological sample that may contain a substance to be measured and labeled particles having a first binding substance is applied on a substrate and developed in a flow path.
- the flow path is not particularly limited as long as it is a passage through which the biological sample and the labeled particles having the first binding substance flow down to the detection region.
- the sample has a structure that can pass over the metal film.
- a suction port can be provided on the side opposite to the spotting port with respect to the metal film.
- the method for detecting a label such as fluorescence in the present invention is not particularly limited.
- an apparatus capable of detecting fluorescence intensity specifically, a microplate reader or fluorescence detection (SPF) by surface plasmon excitation is used. It is preferable to detect the fluorescence intensity using a biosensor or the like.
- label information related to the amount of the substance to be measured can be acquired by fluorescence detection using surface plasmon resonance.
- fluorescence measurement may be plate reader measurement or flow measurement.
- the fluorescence detection method (SPF method) based on surface plasmon excitation can be measured with higher sensitivity than the fluorescence detection method (epifluorescence method) based on epi-illumination.
- the surface plasmon fluorescence (SPF) biosensor for example, an optical waveguide formed of a material that transmits excitation light of a predetermined wavelength, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-249361, and one of the optical waveguides are used.
- a fluorescence detection means for detecting fluorescence generated by excitation by the evanescent wave enhanced by the surface plasmon can be used.
- the fluorescence detection (SPF) system by surface plasmon excitation using the fluorescent particles of the present invention preferably detects fluorescence from a fluorescent substance depending on the amount of the measurement target substance immobilized on the metal film on the substrate.
- It is an assay method, for example, a method different from the so-called latex agglutination method in which a change in optical transparency is detected as turbidity by the progress of a reaction in a solution.
- the latex agglutination method an antibody-sensitized latex in a latex reagent and an antigen in a biological sample are combined and aggregated by an antibody reaction.
- This aggregate increases with time, and the antigen concentration is quantified from the change in absorbance per unit time obtained by irradiating the aggregate with near infrared light.
- the method of the present invention comprises: The label information acquired in the labeled particle-related label information acquisition step for acquiring the label information related to the amount of the labeled particle; and the label information related to the measurement target substance-related label information acquisition step for acquiring the label information related to the amount of the target substance It may be a method including a normalization step in which normalization is performed based on the label information acquired in the label particle-related label information acquisition step.
- the mixed liquid containing the biological sample and the labeled particles having the first binding substance having binding properties with the measurement target substance is brought into contact with the substrate having the detection area (test area) and the reference area (control area).
- the step of measuring the intensity of the fluorescence due to the surface plasmons generated on the detection region is It is a measurement target substance-related label information acquisition step for acquiring label information related to the quantity, and a step of measuring the intensity of fluorescence due to surface plasmons generated on the reference region is a label particle-related label information acquisition step.
- the step of obtaining the rate of increase of the fluorescence intensity obtained in these two steps per unit time as the rate of change of the fluorescence signal value and dividing the rate of change of the signal value of the detection region by the rate of change of the signal value of the reference region is a standardization step It is.
- Example 1 (1) Preparation of Bile Acid / Bovine Serum Albumin Conjugate (1-1) Preparation of Cholic Acid / Bovine Serum Albumin Conjugate Ultra-dehydrated dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1 .2 mL of cholic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 50 mg, N-hydroxysuccinimide (hereinafter referred to as NHS; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 67 mg, and 1-ethyl-3- (3 -Dimethylaminopropyl) carbodiimide (hereinafter referred to as EDC; 110 mg, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added and mixed to make cholic acid an active ester.
- DMF Preparation of Bile Acid / Bovine Serum Albumin Conjugate Ultra-dehydrated dimethylformamide
- NHS N-hydroxysuccinimide
- EDC 1-ethyl-3- (3 -D
- the activated esterified cholic acid is a phosphate buffer solution (hereinafter referred to as PBS) in which 322 mg of bovine serum albumin (hereinafter referred to as BSA, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), which is a kind of albumin, is dissolved. Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dropped into a 65 mL aqueous solution and reacted. After completion of the reaction, the reaction solution was purified by dialysis using 1 L of a solution of acetonitrile (hereinafter referred to as ACN; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) / Water ratio of 1/3. Finally, it was lyophilized to obtain a white solid.
- PBS phosphate buffer solution
- BSA bovine serum albumin
- ACN acetonitrile
- Spleen cells extracted from mice and mutant myeloma cells (myeloma: P3-X63-Ag8-U1) were mixed at a cell ratio of 7: 1, and then polyethylene glycol (PEG) was added and centrifuged.
- the suspension was suspended in a medium (RPMI-1640 (Roswell Park Memorial Institute Medium) + 10% by mass fetal bovine serum (FBS)).
- the suspended spleen cells were seeded on a 96-well plate so that the number of cells was 1.0 ⁇ 10 5 (cell / well).
- HAT medium hyperxanthine / aminopterin / thymidine medium
- HAT medium hyperxanthine / aminopterin / thymidine medium
- the cholic acid / BSA conjugate which is the antigen for measurement, is diluted with PBS to 500 ng / mL, added to the ELISA cup and allowed to stand to immobilize the antigen for measurement on the bottom of the cup, and the supernatant is removed.
- An anti-mouse IgG HRP-labeled antibody was used as a secondary antibody against the antibody produced by the spleen cells to be measured.
- IgG immunoglobulin G
- HRP horseradish peroxidase
- a dilution was prepared by limiting dilution of cells in each vial using basal medium RPMI1640 containing 10% by mass of FBS. One drop of dilution was pipetted into each well of six 96-well plates. Each well was observed with a microscope to confirm that the cells in each well were single cells. After culturing for 3 weeks, the culture supernatant of the grown hybridoma was screened by ELISA of an antibody measurement system in the same manner as described above. The top 10 wells with a high ELISA signal were selected to finish the preparation of the hybridoma. Isotyping kit (manufactured by Roche) was used to determine the subclass of the obtained antibody.
- fluorescent particles blocked with anti-CRP antibody-1 were prepared as follows. To 357 ⁇ L of a 2% by mass (solid content concentration) fluorescent latex particle aqueous solution (Invitrogen, average particle size: 200 nm), 282 ⁇ L of a 50 mmol / L MES (2-Morpholine etheric acid) buffer solution (pH 6.0) was added, and 5 mg / L mL anti-cholic acid antibody-1 (prepared above) 5.3 ⁇ L, 5 mg / mL anti-deoxycholic acid antibody-1 (prepared above) 5.3 ⁇ L and 5 mg / mL anti-chenodeoxycholic acid antibody -1 (prepared above) 6.9 ⁇ L and 5 mg / mL anti-CRP antibody-1 (prepared above) 75.5 ⁇ L were added and stirred at room temperature for 15 minutes.
- a solution (concentration: 50 ⁇ g / mL in 50 mmol) containing Conjugate-1, Conjugate-2 and Conjugate-3 in a content ratio (mass ratio 1: 1: 1) on the gold film surface of the detection region of this chip / L MES buffer (pH 6,150 mmol / L NaCl) and a solution containing BSA (150 mg) as a blocking agent were spotted and dried to prepare a plurality of substrates 1 on which three kinds of conjugates were immobilized.
- a liquid containing the anti-mouse antibody prepared in (4) (concentration: 50 ⁇ g / mL in 50 mmol / L MES buffer pH 6,150 mmol / L NaCl) is spotted on the reference region of each substrate and dried. I let you. Similarly, a substrate using anti-CRP antibody-1 (150 mg) as a blocking agent was also prepared.
- a preliminarily prepared cleaning solution (0.05 mass% Tween 20 (polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate, Jun Wako) Washing was repeated three times using 300 ⁇ L of PBS (pH 7.4)) containing Yakuhin).
- FIG. 1 is a schematic view of the sensor chip 1
- FIG. 2 is an exploded view of the sensor chip 1.
- the sensor chip 1 includes an upper member 2, an intermediate member 3 and a substrate 4.
- the upper member 2 is provided with a first container 5 and a second container 6.
- the first container 5 and the second container 6 are collectively referred to as a container group 7.
- a flow path 10 is formed on the substrate 4, and a detection area 8 and a reference area 9 are formed on the flow path 10.
- Normalization was performed by calculating the rate of increase of the fluorescence intensity of each detection region and reference region obtained in each substrate per unit time as a fluorescence signal value and dividing the signal value of the detection region by the signal value of the reference region. .
- a sample having a bile acid concentration of 0 was prepared and the fluorescence signal value was normalized in the same manner, and the signal value from a sample not containing bile acid was normalized.
- Example 2 (1) Synthesis of Cortisol Oxime Derivative According to the literature (STEROIDS, 1974, Jan. 49-64), cortisol was enamined and reacted with a hydroxylamine derivative to synthesize cortisol oxime derivative-1.
- pyrrolidine was added dropwise to a methanol suspension of cortisol (1 g), and the mixture was stirred at room temperature for 5 minutes. Enamine was formed in the reaction system, and the solution turned red. Then, another equivalent of pyrrolidine, and decolorized with addition of hydroxylamine derivative (NH 2 -O-CH 2 -COOH ) (0.35g), was carried out stirring, the oximation reaction temperature at 55 ° C.. The reaction proceeded smoothly and oxime derivative-1 of cortisol-1 (1.1 g: 84%) was obtained.
- Cortisol-BSA conjugate-1 was prepared by the following method using the oxime derivative-1 of cortisol synthesized above.
- Cortisol-BSA conjugate-1 was used as an antigen for immunization.
- Cortisol-BSA conjugate-1 was subcutaneously administered to the back of the mouse with the initial immunization in an amount of 100 ⁇ g / mouse, and the second and subsequent immunizations in an amount of 50 ⁇ g / mouse. Went.
- an emulsion mixed with complete adjuvant (CFA) was first administered, and for the second to fourth immunizations, an emulsion mixed with incomplete adjuvant (IFA) was administered.
- CFA complete adjuvant
- IFA incomplete adjuvant
- Immunization was performed 4 times at 2-week intervals. Separately, blood was collected in the week following the third and fourth immunizations, and the antibody titer of 100 ⁇ L of the collected serum was measured by ELISA. The antibody titer was confirmed to be the target value, and the immunization 2 weeks after the fourth immunization was used as the final immunization, and the conjugate as the antigen was phosphate buffer (PBS, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) PH 7.1 to 7.3) The solution was diluted and dissolved in 1 mL and administered into the abdominal cavity of mice. Three days after administration, the spleen of the mouse was removed.
- PBS phosphate buffer
- Spleen cells extracted from mice and mutant myeloma cells (myeloma: P3-X63-Ag8-U1) were mixed at a ratio of 7: 1, polyethylene glycol (PEG) was added, and the medium (RPMI) was centrifuged. (-1640 + 10 mass% FBS).
- the suspended spleen cells were seeded on a 96-well plate so that the number of cells was 1.0 ⁇ 10 5 (cell / well).
- a HAT medium was added, and the culture supernatant of the grown hybridoma was screened by an ELISA using an antibody measurement system.
- the antigen for a measurement was diluted with PBS solution so that the antigen for a measurement might be set to 500 ng / mL, it added to the cup of ELISA, and left still, the antigen for a measurement was fixed to the bottom of the cup, and the supernatant liquid was removed.
- an anti-mouse IgG HRP (horserishing peroxidase) labeled antibody was used as a secondary antibody against the antibody produced by the spleen cells to be measured.
- Wells that were positive from the ELISA results were cultured using a 24-well plate, and 1 mL each of the culture supernatant was collected. Again, secondary screening was performed by ELISA using the same antibody measurement system. In the same well at the time of cell fusion, the top 6 wells with high ELISA signal were selected and placed in a vial.
- the selected 15-well cells were further subjected to ELISA screening in the same manner, and antibodies were produced by the mouse ascites method (using 2 mice) for the cells in the top 1 well with the highest signal.
- the antibody subclasses prepared above and the amount of antibody produced are shown in Table 5.
- fluorescent particles blocked with anti-CRP antibody-1 were prepared as follows. To 357 ⁇ L of 2% by mass (solid content concentration) fluorescent latex particle aqueous solution (Invitrogen, average particle size 200 nm), 282 ⁇ L of 50 mM MES buffer (pH 6.0) solution was added, and 5 mg / mL prepared in (4) above. Of Cortisol Monoclonal Antibody-1 (15 ⁇ L) and 5 mg / mL CRP Antibody-1 Solution (75.5 ⁇ L) were added and stirred at room temperature for 15 minutes.
- BSA-blocked fluorescent particles used as a comparative example were prepared as follows. To 357 ⁇ L of 2% by mass (solid content concentration) fluorescent latex particle aqueous solution (Invitrogen, average particle size 200 nm), 282 ⁇ L of 50 mM MES buffer (pH 6.0) solution was added, and 5 mg / mL prepared in (4) above. Of Cortisol Monoclonal Antibody-1 (15 ⁇ L) and 5 mg / mL BSA (150 ⁇ L) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes.
- Cortisol Monoclonal Antibody-1 15 ⁇ L
- 5 mg / mL BSA 150 ⁇ L
- a plurality of substrates 1 were produced by spotting and drying a liquid containing slag.
- a liquid containing the anti-mouse antibody-1 prepared in (5) (concentration: 50 ⁇ g / mL in 50 mM MES buffer pH 6, 150 mM NaCl) was spotted on the reference region of each substrate and dried.
- a substrate using anti-CRP antibody-1 (2 mg) as a blocking agent was also produced. Thereafter, in the same manner as in Example 1, the substrate was washed and sealed in a flow path to produce a flow path type sensor chip. The schematic is shown in FIGS.
- Normalization was performed by calculating the rate of increase of the fluorescence intensity of each detection region and reference region obtained in each substrate per unit time as a fluorescence signal value and dividing the signal value of the detection region by the signal value of the reference region. .
- a sample with a cortisol concentration of 0 was prepared and the fluorescence signal value was normalized in the same manner, and the signal value from a sample not containing cortisol was normalized.
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Abstract
Description
上記測定対象物質又は上記第一の結合物質の何れかと結合性を有する第二の結合物質と第二のブロッキング剤とを有する検出領域を含む基板;
を含む生体試料中の測定対象物質を定量するためのキットであって、上記第一のブロッキング剤と上記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なる、キット。
(2) 上記第一のブロッキング剤と上記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なるタンパク質である、(1)に記載のキット。
(3) 上記第一のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの一方であり、上記第二のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの他方である、(1)又は(2)に記載のキット。
(4) 上記第一のブロッキング剤がグロブリンであり、上記第二のブロッキング剤がアルブミンである、(3)に記載のキット。
(5) 上記アルブミンが、ウシ血清アルブミンである、(3)又は(4)に記載のキット。
(6) 上記グロブリンが、上記測定対象物質と結合性を有する免疫グロブリン以外の免疫グロブリンである、(3)から(5)の何れか一に記載のキット。
(7) 上記標識粒子が蛍光粒子であり、上記検出領域が金膜上にある、(1)から(6)の何れか一に記載のキット。
(8) 生体試料中の測定対象物質を定量する方法であって、
生体試料を、測定対象物質と結合性を有する第一の結合物質と第一のブロッキング剤とを有する標識粒子と反応させる反応工程;及び
上記測定対象物質又は上記第一の結合物質の何れかと結合性を有する第二の結合物質と第二のブロッキング剤とを有する検出領域を含む基板に、上記反応工程で得られた反応産物を接触させて、標識粒子を基板上に捕捉させ、上記測定対象物質の量に関連した標識情報を取得する、測定対象物質関連標識情報取得工程;
を含み、上記第一のブロッキング剤と上記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なる、方法。
(9) 上記第一のブロッキング剤と上記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なるタンパク質である、(8)に記載の方法。
(10) 上記第一のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの一方であり、上記第二のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの他方である、(8)又は(9)に記載の方法。
(11) 上記第一のブロッキング剤がグロブリンであり、上記第二のブロッキング剤がアルブミンである、(10)に記載の方法。
(12) 上記アルブミンが、ウシ血清アルブミンである、(10)又は(11)に記載の方法。
(13) 上記グロブリンが、上記測定対象物質と結合性を有する免疫グロブリン以外の免疫グロブリンである、(10)から(12)の何れか一に記載の方法。
(14) 上記標識粒子が蛍光粒子であり、上記検出領域が金膜上にある、(8)から(13)の何れか一に記載の方法。
(15) 表面プラズモン励起による蛍光検出により、測定対象物質の量に関連した標識情報を取得する、(14)に記載の方法。
[生体試料中の測定対象物質を定量するためのキット]
本発明による生体試料中の測定対象物質を定量するためのキットは、測定対象物質と結合性を有する第一の結合物質と第一のブロッキング剤とを有する標識粒子;及び上記測定対象物質又は上記第一の結合物質の何れかと結合性を有する第二の結合物質と第二のブロッキング剤とを有する検出領域を含む基板;を含み、上記第一のブロッキング剤と上記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なる、キットである。
生体試料としては、測定対象物質を含む可能性のある試料である限り、特に限定されるものではなく、例えば、生物学的試料、特には動物(例えば、ヒト、イヌ、ネコなど)の体液(例えば、血液、血清、血漿、髄液、涙液、汗、尿、膿、鼻水、又は喀痰)若しくは排泄物(例えば、糞便)、臓器、組織、粘膜や皮膚などを挙げることができる。
測定対象物質としては、特に限定されないが、例えば、胆汁酸、コルチゾール、コレステロール、タンパク質などが挙げられる。
胆汁酸の主な役割は、消化管内でミセルの形成を促進し、食物脂肪をより吸収しやすくするものである。肝臓で生合成されたものを一次胆汁酸という。また一部は腸管で微生物による変換を受け、その代謝物は二次胆汁酸と呼ばれる。胆汁酸は、通常グリシンやタウリンと結び付いており、これらは抱合胆汁酸(胆汁酸塩)と呼ばれる。
本発明で用いる第一の結合物質は、測定対象物質と結合性を有する物質である。第一の結合物質としては、抗原、抗体、又はこれらの複合体を使用できるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、第一の結合物質は抗体である。第一の結合物質が抗体である場合は、測定対象物質と結合性を有する抗体として、例えば、その測定対象物質によって免疫された動物の血清から調製する抗血清や、抗血清から精製された免疫グロブリン画分、その測定対象物質によって免疫された動物の脾臓細胞を用いる細胞融合によって得られるモノクローナル抗体、あるいは、それらの断片[例えば、F(ab’)2、Fab、Fab’、又はFv]などを用いることができる。これらの抗体の調製は、常法により行なうことができる。さらに、その抗体がキメラ抗体などの場合のように、修飾を加えられたものでもよいし、また市販の抗体でも、動物血清又は培養上清から公知の方法により調製した抗体でも使用可能である。
コール酸と、牛血清アルブミン(Bovine Serum Albumin、以下BSAと略す)と、縮合剤を混合してコール酸・BSA結合体を作製することができる。結合体をマウス免疫感作抗原として用いて、数回、マウス背部皮下に免疫する。この場合、完全アジュバント(Complete Freund‘s Adjuvant:CFA)、及び/又は不完全アジュバント(Incomplete Freund‘s Adjuvant:IFA)を適宜選択して免疫感作抗原と混合して使用することができる。完全アジュバントとは、免疫を刺激する物質であって、パラフィンとアラセルの混合物である。不完全アジュバントとは、完全アジュバントに死滅したミコバクテリア又は結核菌の死菌を加え、抗原性をさらに増強させたものである。数週間で数回、適宜免疫感作を行った後にマウスから採血し抗体価の測定を実施する。抗体価の十分な上昇が認められた場合に腹腔内に抗原を投与し、数日後に脾臓を摘出する。こうして免疫マウスより摘出した脾臓細胞を、変異株骨髄腫細胞(ミエローマ)と融合させることで、抗体産生能力を備えた融合細胞を作製することができる。この融合細胞の中から目的とする抗原に対する抗体産生細胞のみを選択し、さらにその細胞株だけを増殖するために限界希釈を行う。希釈後の細胞の培養(クローニング)を行うことができる。このようにして得られる融合細胞株を、マウスの腹腔内に注射して、腹水型の抗体産生細胞を増殖させることによってモノクローナル抗体を腹水中に産生することが可能となり、これらの抗体を回収することで、目的の抗体を入手することができる。
本発明で用いる標識粒子としては、免疫反応に通常用いられ得る標識を有する粒子を使用することができる。標識粒子としては、免疫反応に通常用いられ得る蛍光で着色された蛍光粒子を使用することができ、あるいは酵素で標識された粒子、などを使用することもできる。
標識粒子の平均粒径は、市販の粒度分布計等で計測することが可能である。粒度分布の測定法としては、光学顕微鏡法、共焦点レーザー顕微鏡法、電子顕微鏡法、原子間力顕微鏡法、静的光散乱法、レーザー回折法、動的光散乱法、遠心沈降法、電気パルス計測法、クロマトグラフィー法、超音波減衰法等が知られており、それぞれの原理に対応した装置が市販されている。
第一の結合物質を標識粒子に固定化する方法は、例えば、特開2000-206115号公報やThermo Fisher 社FluoSpheres(登録商標)ポリスチレンマイクロスフィアF8813に添付のプロトコールなどに記載されており、免疫凝集反応用試薬を調製する公知の方法がいずれも使用可能である。また、結合物質として抗体を粒子に固定化する原理として、物理吸着及び共有結合による化学結合のいずれの原理も採用可能である。抗体を粒子に固定させた後に抗体が被覆されていない粒子表面を覆うブロッキング剤(即ち、第一のブロッキング剤)としては、例えば、アルブミン(BSAなど)、スキムミルク、カゼイン、大豆由来成分、魚由来成分、又はポリエチレングリコールなど、並びに上記物質又は上記物質と性質が同じである物質を含む市販の免疫反応用ブロッキング剤などが使用可能である。これらのブロッキング剤は、必要に応じて熱や酸・アルカリ等により部分変性などの前処理を施すことも可能である。さらに、第一のブロッキング剤としては、測定対象物質と結合性を有しない抗体(グロブリン)、あるいはテストエリアに使用しないタンパク質(Protein A、Protein G)などを使用することもできる。
本発明では、高感度な測定を達成するために、後述する表面プラズモン蛍光(SPF)検出を行う測定法を採用することが好ましい。この場合における基板としては、表面に金属膜を有する基板を使用することが好ましい。金属膜を構成する金属としては、表面プラズモン共鳴が生じ得るようなものであれば特に限定されない。好ましくは金、銀、銅、アルミニウム、又は白金等の自由電子金属が挙げられ、特に金が好ましい。金を使用する場合、後記する検出領域は、金膜上にある。上記の金属は単独又は組み合わせて使用することができる。また、上記基板への付着性を考慮して、基板と金属からなる層との間にクロム等からなる介在層を設けてもよい。金属膜の膜厚は任意であるが、例えば、1nm以上500nm以下であるのが好ましく、特に10nm以上200nm以下であるのが好ましい。500nmを超えると、媒質の表面プラズモン現象を十分検出することができない。また、クロム等からなる介在層を設ける場合、その介在層の厚さは、0.1nm以上、10nm以下であることが好ましい。
第二の結合物質は、測定対象物質と結合性を有する物質であるか、又は第一の結合物質と結合性を有する物質である。定量をサンドイッチアッセイ法で行う場合には、第二の結合物質として、測定対象物質と結合性を有する物質を使用することができる。定量を競合法で行う場合には、第二の結合物質として、第一の結合物質と結合性を有する物質を使用することができる。本発明においては、定量を競合法で行うことが好ましく、第二の結合物質として、第一の結合物質と結合性を有する物質を使用することが好ましい。
第二の結合物質を基板に固定化する方法は、例えば、Nunc社の提供するTech Notes Vol.2-12などに記載されており、一般的なELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay:酵素結合免疫吸着法)試薬を調製する公知の方法がいずれも使用可能である。また、基板上に自己組織化単分子膜(SAM:Self-Assembled Monolayer)などを配することによる表面修飾を施しても良く、第二の結合物質を基板に固定化する方法としては、物理吸着を用いた方法、及び共有結合による化学結合を用いた方法のいずれの方法も採用可能である。第二の結合物質を基板に固定させた後に、第二の結合物質が被覆されていない基板表面を覆うブロッキング剤(第二のブロッキング剤)としては、公知の物質、例えば、ウシ血清アルブミン(BSA)、グロブリン、スキムミルク、カゼイン、大豆由来成分、魚由来成分又はポリエチレングリコールなど、並びに上記物質又は上記物質と性質が同じである物質を含む市販の免疫反応用ブロッキング剤などが使用可能である。これらのブロッキング剤は、必要に応じて熱や酸・アルカリ等により部分変性などの前処理を施すことも可能である。
本発明は、基板上に生体試料中の測定対象物質の有無を検出するテストエリアを設けることができる。このテストエリアでは、例えば測定対象物質である抗原を捕まえて、抗原に結合した標識の量を検出し定量することで、抗原を定量することが可能となる。あるいは、抗原に結合した標識のみを結合できないようにし、抗原に結合していない標識のみを捕獲して、抗原の結合した標識の量を算出する方法により、抗原を定量することが可能となる。この検出方法は競合法と呼ばれているが、ここでは、競合法に関する基板について説明する。
本発明では、測定環境、特に測定温度の影響を極力抑えるために、基板上にコントロールエリアを有し、テストエリアの情報を、コントロールエリアの情報で規格化することによって、環境依存性を非常に低く抑えることが可能となる。コントロールエリアとしては、使用する生体試料の中に存在する測定対象物質の量に依存せず、すべての標識と結合することが可能なように設計されていることが好ましい。標識粒子上に存在する抗体すべてに相互作用する抗体を有することが好ましい。このように設計することによって、テストエリアの情報をコントロールエリアの情報で規格化することにより、例えば、低温環境で、生体試料の流れや、反応速度が影響を受けた場合でも、規格化によってその影響をキャンセルして、常に精度よく、測定環境に影響されない結果を得ることが可能になる。
例えば、競合法において、測定対象物質を含まない陰性となる生体試料だけでなく、測定対象物質を含む陽性となる生体試料に対しても反応して陰性となる生体試料が存在しており、高値乖離の問題の解決が課題として認識されている。このような擬陰性を示す原因は明確にはなっていないが、抗体に覆われていない標識粒子表面と、検出領域(テストエリア)との非特異的な相互作用により、本来結合してほしくない標識粒子が存在することが原因の一つではないかと考えられている。また、テストエリア上に存在する物質と同じ物質が標識粒子表面上に存在する場合にも、遊離した抗体などが生体試料中に存在する場合には、その抗体が、テストエリア上に存在する物質と、標識粒子表面上の物質のどちらにも結合することで、測定対象物質を含む陽性となる生体試料を測定した場合においても陰性として検出される場合がある。
一般的に、固相表面(例えば標識粒子表面、基板の金膜表面)、への非特異吸着抑制のためにBSAでのブロッキングが用いられているが、ある特定の生体試料中にBSAに反応する抗BSA抗体が存在する場合には、標識粒子上のBSAと基板上のBSAとの間で架橋するように反応し、高値乖離を起こす場合がある。
好ましくは、第一のブロッキング剤と第二のブロッキング剤とはそれぞれ互いに異なるタンパク質である。第一のブロッキング剤と第二のブロッキング剤の具体例は、本明細書中上記の通りである。好ましくは、第一のブロッキング剤は、アルブミン及びグロブリンの一方であり、第二のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの他方である。より好ましくは、第一のブロッキング剤がグロブリン(より好ましくは、測定対象物質と結合性を有する免疫グロブリン以外の免疫グロブリン)であり、第二のブロッキング剤がアルブミン(より好ましくはウシ血清アルブミン)である。
本発明において、抗体は、その動物種やサブクラス等によらず使用できる。例えば、本発明に用いることが可能な抗体は、マウス、ラット、ハムスター、ヤギ、ウサギ、ヒツジ、ウシ、ニワトリなど免疫反応が起こり得る生物に由来する抗体、具体的には、マウスIgG、マウスIgM、ラットIgG、ラットIgM、ハムスターIgG、ハムスターIgM、ウサギIgG、ウサギIgM、ヤギIgG、ヤギIgM、ヒツジIgG、ヒツジIgM、ウシIgG、ウシIgM、トリIgY等であり、ポリクローナル又はモノクローナルのどちらも使用可能である。断片化抗体は、少なくとも1つの抗原結合部位を持つ、完全型抗体から導かれた分子であり、具体的にはFab、F(ab’)2等である。これらの断片化抗体は、酵素あるいは化学的処理によって、もしくは遺伝子工学的手法を用いて得られる分子である。
本発明のキットは、測定対象物質を測定する方法に用いられるものであり、測定対象物質が胆汁酸である場合には、胆汁酸測定診断用のキットであり、測定対象物質がコルチゾールである場合には、コルチゾール測定診断用のキットである。本発明において、測定対象物質の測定を実施するに当たり、第二の結合物質を固定した基板と、蛍光粒子などの標識粒子を保持した部材を含むセンサチップを含むものであるが、表面プラズモン励起装置、及び蛍光測定デバイスなどの、測定対象物質の測定に使用される各種の器材又は装置を含めてもよい。さらに、キットの要素として、既知量の測定対象物質を含む試料、取扱説明書などを含めてもよい。
本発明による生体試料中の測定対象物質を定量する方法は、
生体試料を、測定対象物質と結合性を有する第一の結合物質と第一のブロッキング剤とを有する標識粒子と反応させる反応工程;及び
上記測定対象物質又は上記第一の結合物質の何れかと結合性を有する第二の結合物質と第二のブロッキング剤とを有する検出領域を含む基板に、上記反応工程で得られた反応産物を接触させて、標識粒子を基板上に捕捉させ、上記測定対象物質の量に関連した標識情報を取得する、測定対象物質関連標識情報取得工程;
を含み、第一のブロッキング剤と第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なる、方法である。
本発明における定量は、測定対象物質の量の測定である限り、最も広い概念として解釈される。測定方法の具体的な実施態様としては、競合法及びサンドイッチ法が挙げられるが、競合法が好ましい。
競合法では、先ず、胆汁酸/アルブミン比が7以上14以下である胆汁酸・アルブミン結合体が固定化されている胆汁酸免疫測定用基板に、胆汁酸を含む生体試料及び抗胆汁酸抗体標識蛍光粒子を接触させる。その生体試料中に胆汁酸が存在しない場合には、抗胆汁酸抗体標識蛍光粒子と、基板上の胆汁酸(即ち、胆汁酸・アルブミン結合体中の胆汁酸)とにより、基板上で抗原抗体反応が起こる。一方、生体試料中に胆汁酸が存在する場合には、生体試料中の胆汁酸と抗胆汁酸抗体標識蛍光粒子との間で抗原抗体反応が起こり、抗胆汁酸抗体標識蛍光粒子と、基板上の胆汁酸(即ち、胆汁酸・アルブミン結合体中の胆汁酸)との間の抗原抗体反応が阻害される。上記の反応が終了した後、基板上のアルブミンに結合しなかった抗胆汁酸抗体標識蛍光粒子を除去する。次いで基板上の免疫複合体(即ち、抗胆汁酸抗体標識蛍光粒子と、基板上の胆汁酸・アルブミン結合体中の胆汁酸との複合体)の形成の度合いを蛍光強度として検出することにより、生体試料中の胆汁酸の濃度などを測定することができる。
本発明の好ましい態様においては、測定対象物質を含む可能性のある生体試料と、第一の結合物質を有する標識粒子とを混合した混合液を、基板上に適用し、流路に展開することができる。流路とは、生体試料と、第一の結合物質を有する標識粒子とを、検出領域まで流下する通路であれば、特に制限はない。好ましい流路の態様としては、第一の結合物質を有する標識粒子を含む生体試料液を点着する点着口、検出領域としての金属膜、及び金属膜を超えて流路が存在し、生体試料が、金属膜上を通過できる構造を有するものである。好ましくは、金属膜に対して、点着口とは反対側に、吸引口を設けることができる。
本発明における蛍光などの標識の検出方法としては、特に限定されないが、例えば、蛍光強度を検出することができる機器、具体的には、マイクロプレートリーダー、又は表面プラズモン励起による蛍光検出(SPF)を行うためのバイオセンサーなどを用いて蛍光強度を検出することが好ましい。好ましくは、表面プラズモン共鳴による蛍光検出により、測定対象物質の量に関連した標識情報を取得することができる。
さらに本発明の方法は、
標識粒子の量に関連した標識情報を取得する、標識粒子関連標識情報取得工程;及び
測定対象物質の量に関連した標識情報を取得する測定対象物質関連標識情報取得工程で取得した標識情報を、標識粒子関連標識情報取得工程で取得した標識情報により規格化する、規格化工程を含む方法でもよい。
(1)胆汁酸・ウシ血清アルブミン結合体の調製
(1-1)コール酸・ウシ血清アルブミン結合体の調製
超脱水ジメチルホルムアミド(以下、DMFと記す。和光純薬工業(株)社製)1.2mLにコール酸(和光純薬工業(株)社製)50mg、N-ヒドロキシスクシンイミド(以下、NHSと記す。和光純薬工業(株)社製)67mg、及び1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(以下、EDCと記す。和光純薬(株)社製)110mgを加えて混合し、コール酸を活性エステル化した。この活性エステル化したコール酸を、アルブミンの1種であるウシ血清アルブミン(以下、BSAと記す。和光純薬工業(株)社製)322mgを溶解したリン酸緩衝液(以下、PBSと記す。和光純薬工業(株)社製)65mLの水溶液に滴下し反応させた。反応終了後、反応溶液をアセトニトリル(以下、ACNと記す。和光純薬工業(株)社製)/水の比率が1/3の溶液1Lを用いて透析により精製した。最後に、凍結乾燥し、白色の固体を得た。
超脱水DMF1.2mLにデオキシコール酸(和光純薬工業(株)社製)50mg、NHS 67mg、及びEDC 110mgを加えて混合し、デオキシコール酸を活性エステル化した。この活性エステル化したデオキシコール酸を、BSA 322 mgを溶解したPBS 65mLの水溶液に滴下し反応させた。反応終了後、反応溶液をACN/水の比率が1/3の溶液 1Lを用いて透析により精製した。最後に、凍結乾燥し、白色の固体を得た。
超脱水DMF1.2mLにケノデオキシコール酸(和光純薬工業(株)社製)50mg、NHS 67mg、及びEDC 110mgを加えて混合し、ケノデオキシコール酸を活性エステル化した。この活性エステル化したケノデオキシコール酸を、BSA 322 mgを溶解したPBS 65mLの水溶液に滴下し反応させた。反応終了後、反応溶液をACN/水の比率が1/3の溶液 1Lを用いて透析により精製した。最後に、凍結乾燥し、白色の固体を得た。
(測定手順)
(1-1)から(1-3)で調製した結合体を0.1質量%トリフルオロ酢酸(TFA):ACNの比率が2/1の溶液に溶解し、1mg/mLの濃度に調整した。この溶液1μLと、マトリックス(SA;シナピン酸(和光純薬工業(株)社製))4μLとを混合し、金プレート上に1μLとして4点を点着した。自然乾燥した後に、MALDI-TOF-MS装置(Applied Bio Systems社品 Voyager)に金プレートを挿入し、1スポットごとに積算900ショットを行い質量情報となるデータを取得(N=4)した。このデータを用いて、胆汁酸・BSA結合体に対応するピークの、ピーク強度の最大の値の50%強度での分子量中心値をBSA結合体のピークとして採用し、このピーク値から垂直に降ろした位置を胆汁酸・BSA結合体の分子量と見なして、N=4の平均値を取り、(胆汁酸・BSA結合体の分子量-native BSAの分子量)/胆汁酸の分子量(例えば、コール酸の場合408-18=390)でBSAに対する胆汁酸の結合数を計算した。得られた結合体の胆汁酸/BSA比を表1に示した。
(3-1)免疫原
上記で作製したコール酸・BSA結合体、デオキシコール酸・BSA結合体及びケノデオキシコール酸・BSA結合体の各々2mgずつを、マウス免疫感作の免疫原として使用した。
マウス免疫感作の免疫原として、コール酸・BSA結合体を使用した。
初回の免疫を100μg/匹の量とし、2回目以降の免疫を50μg/匹の量とし、コール酸・BSA結合体を、マウス背部皮下に投与して免疫を行った。免疫においては、完全アジュバント(CFA)と混合したエマルジョンを初回投与し、2~4回目の免疫には不完全アジュバント(IFA)と混合したエマルジョンを投与した。2週間隔で4回免疫を行った。別途、3回目、4回目の免疫の翌週に採血を行い、採血清100μLを用いてELISA測定にて抗体価の測定を行った。抗体価が目的の値であることを確認し、4回目の免疫から2週間後の免疫を最終免疫として、抗原である結合体をリン酸緩衝液(PBS、和光純薬工業(株)社製、pH7.1~7.3)1mLで希釈溶解し、マウスの腹腔内に投与する形で行った。投与の3日後にマウスの脾臓を摘出した。
選択した10ウェルの細胞を、さらに同様にELISAスクリーニングを行って、シグナルの高かった上位1ウェルの細胞についてマウス腹水法(マウス2匹を使用)により抗体を作製した。得られた抗体を、抗コール酸抗体-1と称する。
デオキシコール酸に対する抗体、及びケノデオキシコール酸に対する抗体の調製も、上記と同様に行った。得られた抗体をそれぞれ、抗デオキシコール酸抗体-1及び抗ケノデオキシコール酸抗体-1と称する。
上記で調製した抗体のサブクラスと抗体産生量を表2に示した。
マウス由来のグロブリン(LAMPIRE Biological Laboratories社製、カタログ番号7404302、Mouse Gamma Globulin Salt Fractionation、500mg)を準備し、完全フロイントアジュバント(CFA)と混合したエマルジョンを初回投与し、2~4回目の免疫には不完全アジュバント(IFA)と混合したエマルジョンを投与する方法で、ヤギへ免疫感作(皮下免疫)を2週間隔で4回免疫を行った。その後、ELISA測定を行って抗体価の上昇を確認した後に全採血を行い、遠心分離により抗血清を得た。その後、Protein Aカラム(Thermo scientific社製Pierce ProteinA Columns、カタログ番号20356)により精製し、目的の抗マウス抗体を取得した。
rCRP抗原(Recombinant CRP:オリエンタル酵母社製、製品番号47191000、5mg)を準備し、完全アジュバント(CFA)と混合したエマルジョンを初回投与し、2~4回目の免疫には不完全アジュバント(IFA)と混合したエマルジョンを投与する方法で、マウスへ免疫感作(皮下免疫)を2週間隔で4回免疫を行った。その後、ELISA測定を行って抗体価の上昇を確認した後に全採血を行い、遠心分離により抗血清を得た。その後、ProteinAカラム(Thermo scientific社製 Pierce ProteinA Columns、カタログ番号20356)により精製し、目的の抗CRP抗体-1を取得した。
(6-1)抗CRP抗体-1でブロッキングした蛍光粒子1の調製
抗CRP抗体-1でブロッキングした蛍光粒子を、以下の通り調製した。
2質量%(固形分濃度)蛍光ラテックス粒子水溶液(Invitrogen社製、平均粒径200nm)357μLに、50mmol/LのMES(2-Morpholinoethanesulfonic acid)緩衝液(pH6.0)溶液282μLを加え、5mg/mLの抗コール酸抗体-1 (上記で作製したもの)5.3μL、5mg/mLの抗デオキシコール酸抗体-1(上記で作製したもの)5.3μLと、5mg/mLの抗ケノデオキシコール酸抗体-1(上記で作製したもの)6.9μL、及び、5mg/mLの抗CRP抗体-1(上記で作製したもの)75.5μLを添加し、室温で15分間攪拌した。その後、10mg/mLのEDC水溶液7.5μLを加え、室温で1.5時間撹拌した。2mol/LのGlycine(和光純薬社製)水溶液37.5μLを添加して15分間撹拌した後、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行い、蛍光ラテックス粒子を沈降させた。rpmは回毎分(revolution per minute)を示し、1rpm=1min-1 である。その後、上清を取り除き、PBS(pH7.4)750μLを加え、超音波洗浄機により蛍光ラテックス粒子を再分散させた。再度、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行って上清を除いた後、PBS(pH7.4)750μLを加えて、蛍光ラテックス粒子を再分散させることで、3種の抗胆汁酸抗体と抗CRP抗体が結合した蛍光粒子1の1質量%溶液を調製した。
BSAでブロッキングした蛍光粒子を、以下の通り調製した。
2質量%(固形分濃度)蛍光ラテックス粒子水溶液(Invitrogen社製、平均粒径200nm)357μLに、50mmol/LのMES緩衝液(pH6.0)溶液282μLを加え、5mg/mLの抗コール酸抗体-1 (上記で作製したもの)51.2μL、5mg/mLの抗デオキシコール酸抗体-1(上記で作製したもの)66.6μLと、5mg/mLの抗ケノデオキシコール酸抗体-1(上記で作製したもの)83.4μLとを添加し、室温で15分間攪拌した。その後、10mg/mLのEDC水溶液7.5μLを加え、室温で1.5時間撹拌した。2mol/LのGlycine(和光純薬社製)水溶液37.5μLを添加して15分間撹拌した後、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行い、蛍光ラテックス粒子を沈降させた。rpmは回毎分(revolution per minute)を示し、1rpm=1min-1 である。その後、上清を取り除き、PBS溶液(pH7.4)750μLを加え、超音波洗浄機により蛍光ラテックス粒子を再分散させた。再度、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行って上清を除いた後、1質量BSAを含むPBS(pH7.4)750μLを加えて、蛍光ラテックス粒子を再分散させることで、BSAでブロッキングした蛍光粒子2の1質量%溶液を調製した。
ポリメチルメタクリレート(PMMA)の基体(三菱レイヨン(株)社製、アクリペット(登録商標)VH)を用意した。マグネトロンスパッタ法により、検出領域と参照領域の2箇所に、それぞれ厚さ45nmの金膜を片面に幅4mm、長さ3mmとなるように作製し、これを、基板を構成するためのチップとして使用した。このチップの検出領域の金膜面上に、結合体-1、結合体-2及び結合体-3を含有比率(質量比で1:1:1)で含む液(濃度:50μg/mL in 50mmol/L MES緩衝液 pH6,150mmol/L NaCl)と、ブロッキング剤としてBSA(150mg)を含む液を点着し、乾燥させ、3種の結合体を固定化した基板1を複数作製した。また、それぞれの基板の参照領域には、(4)で作製した抗マウス抗体を含む液(濃度:50μg/mL in 50mmol/L MES緩衝液 pH6,150mmol/L NaCl)を点着して、乾燥させた。また、同様にブロッキング剤として抗CRP抗体-1(150mg)を用いた基板も作製した。
特開2010-190880号公報の第2の実施形態の構成となるように、流路型センサチップを作製した。その概略図を図1及び図2に示した。図1は、センサチップ1の概略図であり、図2は、センサチップ1の分解図である。センサチップ1は、上部部材2、中間部材3及び基板4から構成されている。上部部材2には、第一の容器5及び第二の容器6が設けられている。なお、第一の容器5及び第二の容器6を併せて、容器群7と称する。基板4には、流路10が形成されており、流路10の上には、検出領域8及び参照領域9が形成されている。
免疫測定で、当業者により広く使用されている大型機である日立自動分析装置7170により、取り扱い説明書に従い、胆汁酸の量が既知である試料の測定を行い、胆汁酸の測定値を得た。
25℃の環境下で実験準備を行った。その2時間後に、(9)で測定した胆汁酸の量が既知である試料を、(6-1)及び(6-2)で調製した蛍光粒子1又は蛍光粒子2を含むカップにおいて予め10分間攪拌しながら混合した。次に、(7)で作製した基板1を封入した流路型センサチップにそれぞれ点着した。点着後、ポンプ吸引を行いながら混合液を10μL/分の速度で流下させ、胆汁酸・BSA結合体を固定した金膜面上に接触させてから1.5分間継続して蛍光強度を測定した。各基板において得られた検出領域と参照領域のそれぞれの蛍光強度の単位時間における増加速度を蛍光シグナル値として求め、検出領域のシグナル値を参照領域のシグナル値で除することで規格化を行った。また、胆汁酸濃度0の試料を用意して同様にして蛍光シグナル値の規格化を行い、胆汁酸を含まない試料からのシグナル値の規格化を行った。
(10)で求めた胆汁酸の量が既知である試料の規格化した蛍光シグナル値と、(9)で求めた大型機での測定値、との対応関係を求めることで、(1-1)から(1-3)で調製した、胆汁酸・BSA結合体-1~3を用いた基板に対して、それぞれ検量線を作成した。
北山ラベス(株)からイヌの血清1~4を入手し、表3に示すような蛍光粒子と基板の組み合わせでそれぞれ実験を行い、(11)で作成した検量線を使用して胆汁酸の測定値を得た。また、上記血清1~4について、大型機を用いて胆汁酸の測定値を求めた。
大型機の測定値を基準にして、その値からどれだけ測定値が乖離したかを以下の計算式1で計算し、結果を表3にまとめた。
(1)コルチゾールのオキシム誘導体の合成
文献(STEROIDS, 1974, Jan. 49-64)に従い、コルチゾールをエナミン化し、ヒドロキシルアミン誘導体と反応させることで、コルチゾールのオキシム誘導体-1の合成を行った。
(2)で調製したコルチゾール-BSA結合体-1を0.1質量%TFA: アセトニトリル=2/1の溶液に溶解し、1mg/mLの濃度に調整した。この溶液1μLと、マトリックス(SA;シナピン酸)4μLとを混合し、金プレート上に1μl×4点着した。自然乾燥した後に、MALDI-TOF-MS装置(Applied Bio Systems社品 Voyger)に金プレートを挿入し、1スポットごとに積算900ショットを行い質量情報となるデータを取得(N=4)した。このデータを用いて、コルチゾール-BSA結合体-1に対応するピークの、ピーク強度の最大の値の50%強度での分子量中心値をBSA結合体のピークとして採用し、このピーク値から垂直に降ろした位置をコルチゾール-BSA結合体-1の分子量と見なして、N=4の平均値を取り、(コルチゾール-BSA結合体-1の分子量-native BSAの分子量)/コルチゾールの分子量(例えば、コルチゾールの場合435-18=417)でBSAに対するコルチゾールの結合数を計算した。得られた結合体のコルチゾール/BSA比を表4に示した。
免疫感作の抗原として、コルチゾール-BSA結合体-1を使用した。コルチゾール-BSA結合体-1をマウス免疫感作抗原として用いて、数回、マウス背部皮下に結合体を初回の免疫を100μg/匹の量、2回目以降の免疫を50μg/匹の量で免疫を行った。この免疫は、完全アジュバント(CFA)と混合したエマルジョンを初回投与し、2~4回目の免疫には不完全アジュバント(IFA)と混合したエマルジョンを投与した。2週間隔で4回免疫を行った。別途、3回目、4回目の免疫の翌週に採血を行い、採血血清100μLをELISA測定にて抗体価の測定を実施した。抗体価が目的の値であることを確認し、4回目の免疫から2週間後の免疫を最終免疫として、抗原である結合体をリン酸緩衝液(PBS、和光純薬工業(株)社製、pH7.1~7.3)1mLで希釈溶解し、マウスの腹腔内に投与する形で行った。投与の3日後にマウスの脾臓を摘出した。
上記で調製した抗体のサブクラスと抗体産生量を表5に示した。
マウス由来のグロブリン(LAMPIRE Biological Laboratories社製、カタログ番号7404302、Mouse Gamma Globulin Salt Fractionation、500mg)を準備し、完全アジュバント(CFA)と混合したエマルジョンを初回投与し、2~4回目の免疫には不完全アジュバント(IFA)と混合したエマルジョンを投与する方法で、ウサギへ免疫感作(皮下免疫)を2週間隔で4回免疫を行った。その後、ELISA測定を行って抗体価の上昇を確認した後に全採血を行い、遠心分離により抗血清を得た。その後、ProteinAカラム(Thermo scientific社製Pierce ProteinA Columns、カタログ番号20356)により精製し、目的の抗マウス抗体-1を取得した。
rCRP抗原(Recombinant CRP:オリエンタル酵母社製,製品番号47191000、5mg)を準備し、完全アジュバント(CFA)と混合したエマルジョンを初回投与し、2~4回目の免疫には不完全アジュバント(IFA)と混合したエマルジョンを投与する方法で、マウスへ免疫感作(皮下免疫)を2週間隔で4回免疫を行った。その後、ELISA測定を行って抗体価の上昇を確認した後に全採血を行い、遠心分離により抗血清を得た。その後、ProteinAカラム(Thermo scientific社製 Pierce ProteinA Columns、カタログ番号20356)により精製し、目的の抗CRP抗体-1を取得した。
(7-1)抗CRP抗体-1でブロッキングした蛍光粒子-1の調製
抗CRP抗体-1でブロッキングした蛍光粒子を、以下の通り調製した。
2質量%(固形分濃度)蛍光ラテックス粒子水溶液(Invitrogen社製、平均粒径200nm)357μLに、50mMのMES緩衝液(pH6.0)溶液282μLを加え、上記(4)で調製した5mg/mLのコルチゾールモノクローナル抗体-1の溶液15μL、及び5mg/mLのCRP抗体-1の溶液75.5μLを添加し、室温で15分間攪拌した。その後、10mg/mLの1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)水溶液を7.5μL加え、室温で1.5時間撹拌した。2mol/Lのグリシン(Glycine:和光純薬工業(株)社製)水溶液を37.5μL添加して15分間撹拌した後、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行い、蛍光ラテックス粒子を沈降させた。その後上清を取り除き、PBS溶液(pH7.4)を750μL加え、超音波洗浄機により蛍光ラテックス粒子を再分散させた。再度、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行って上清を除いた後、PBS(pH7.4)750μL加えて、蛍光ラテックス粒子を再分散させることで、抗CRP抗体でブロッキングした抗コルチゾール抗体結合蛍光ラテックス粒子(蛍光粒子-1)の1質量%溶液を調製した。
比較例として使用する、BSAでブロッキングした蛍光粒子を、以下の通り調製した。
2質量%(固形分濃度)蛍光ラテックス粒子水溶液(Invitrogen社製、平均粒径200nm)357μLに、50mMのMES緩衝液(pH6.0)溶液282μLを加え、上記(4)で調製した5mg/mLのコルチゾールモノクローナル抗体-1の溶液15μL、及び5mg/mLのBSAの溶液150μLを添加し、室温で15分間攪拌した。その後、10mg/mLのEDC水溶液を7.5μL加え、室温で1.5時間撹拌した。2mol/Lのグリシン(Glycine:和光純薬社製)水溶液を37.5μL添加して15分間撹拌した後、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行い、蛍光ラテックス粒子を沈降させた。その後上清を取り除き、PBS溶液(pH7.4)を750μL加え、超音波洗浄機により蛍光ラテックス粒子を再分散させた。再度、遠心分離(15,000rpm、4℃、15分)を行って上清を除いた後、1質量%BSAを含むPBS(pH7.4)溶液750μL加えて、蛍光ラテックス粒子を再分散させることで、BSAでブロッキングした3種の抗コルチゾール抗体結合蛍光ラテックス粒子(蛍光粒子-2)の1質量%溶液を調製した。
ポリメチルメタクリレート(PMMA)の基体(三菱レイヨン(株)社製、アクリペットVH)を用意し、マグネトロンスパッタ法により、検出領域と参照領域の2箇所に、それぞれ厚さ45nmの金膜を片面に幅4mm、長さ3mmとなるように作製して基板を構成するためのチップを作製した。このチップの検出領域の金膜面上に、(2)で調製したコルチゾール-BSA結合体-1(濃度:50μg/mL in 50mM MES緩衝液 pH6、150mM NaCl)と、ブロッキング剤としてBSA(2mg)を含む液を点着し、乾燥させることで、基板1を複数作製した。また、それぞれの基板の参照領域には、(5)で作製した抗マウス抗体-1を含む液(濃度:50μg/mL in 50mM MES緩衝液pH6、150mM NaCl)を点着して、乾燥させた。また、同様にブロッキング剤として抗CRP抗体-1(2mg)を用いた基板も作製した。
この後、実施例1と同様にして、基板の洗浄を行い、流路に封入して流路型センサチップを作製した。その概略図を図1及び図2に示した。
免疫測定で、当業者により広く使用されている大型機であるシーメンス社イムライズ1000により、取り扱い説明書に従い、コルチゾールの量が既知である試料の測定を行い、コルチゾールの測定値を得た。
25℃の環境下で実験準備を行った。その2時間後に、(9)で測定したコルチゾールの量が既知である試料を、(7-1)で調製したラテックス粒子-1、又は(7-2)で調製したラテックス粒子-2を含むカップにおいてそれぞれ、予め10分間攪拌しながら混合した。次に、(8)で作製した基板1を封入した流路型センサチップにそれぞれ点着した。点着後、ポンプ吸引を行いながら混合液を10μL/minの速度で流下させ、コルチゾール-BSA結合体-1を固定した金膜面上に接触させてから1.5分間継続して蛍光強度を測定した。各基板において得られた検出領域と参照領域のそれぞれの蛍光強度の単位時間における増加速度を蛍光シグナル値として求め、検出領域のシグナル値を参照領域のシグナル値で除することで規格化を行った。また、コルチゾール濃度0の試料を用意して同様にして蛍光シグナル値の規格化を行い、コルチゾールを含まない試料からのシグナル値の規格化を行った。
(10)で求めたコルチゾールの量が既知である試料の規格化した蛍光シグナル値と、(9)で求めた大型機での測定値、との対応関係を求めることで、(2)で調製したコルチゾール-BSA結合体―1を用いた基板に対して、それぞれ検量線を作成した。
北山ラベス(株)から検体としてイヌの血清1~8を入手し、表4に示すような蛍光粒子と基板の組み合わせでそれぞれ実験を行い、(11)で求めた検量線を使用して得られたコルチゾールの測定値と、大型機を用いてコルチゾールの測定値を求めた。
大型機の測定値を基準にして、その値からどれだけ測定値が乖離したかを以下の計算式2で計算し、結果を表6にまとめた。
2 上部部材
3 中間部材
4 基板
5 第一の容器
6 第二の容器
7 容器群
8 検出領域
9 参照領域
10 流路
Claims (15)
- 測定対象物質と結合性を有する第一の結合物質と第一のブロッキング剤とを有する標識粒子;及び
前記測定対象物質又は前記第一の結合物質の何れかと結合性を有する第二の結合物質と第二のブロッキング剤とを有する検出領域を含む基板;
を含む生体試料中の測定対象物質を定量するためのキットであって、前記第一のブロッキング剤と前記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なる、キット。 - 前記第一のブロッキング剤と前記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なるタンパク質である、請求項1に記載のキット。
- 前記第一のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの一方であり、前記第二のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの他方である、請求項1又は2に記載のキット。
- 前記第一のブロッキング剤がグロブリンであり、前記第二のブロッキング剤がアルブミンである、請求項3に記載のキット。
- 前記アルブミンが、ウシ血清アルブミンである、請求項3又は4に記載のキット。
- 前記グロブリンが、前記測定対象物質と結合性を有する免疫グロブリン以外の免疫グロブリンである、請求項3から5の何れか一項に記載のキット。
- 前記標識粒子が蛍光粒子であり、前記検出領域が金膜上にある、請求項1から6の何れか一項に記載のキット。
- 生体試料中の測定対象物質を定量する方法であって、
生体試料を、測定対象物質と結合性を有する第一の結合物質と第一のブロッキング剤とを有する標識粒子と反応させる反応工程;及び
前記測定対象物質又は前記第一の結合物質の何れかと結合性を有する第二の結合物質と第二のブロッキング剤とを有する検出領域を含む基板に、前記反応工程で得られた反応産物を接触させて、標識粒子を基板上に捕捉させ、前記測定対象物質の量に関連した標識情報を取得する、測定対象物質関連標識情報取得工程;
を含み、前記第一のブロッキング剤と前記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なる、方法。 - 前記第一のブロッキング剤と前記第二のブロッキング剤とがそれぞれ互いに異なるタンパク質である、請求項8に記載の方法。
- 前記第一のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの一方であり、前記第二のブロッキング剤が、アルブミン及びグロブリンの他方である、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記第一のブロッキング剤がグロブリンであり、前記第二のブロッキング剤がアルブミンである、請求項10に記載の方法。
- 前記アルブミンが、ウシ血清アルブミンである、請求項10又は11に記載の方法。
- 前記グロブリンが、前記測定対象物質と結合性を有する免疫グロブリン以外の免疫グロブリンである、請求項10から12の何れか一項に記載の方法。
- 前記標識粒子が蛍光粒子であり、前記検出領域が金膜上にある、請求項8から13の何れか一項に記載の方法。
- 表面プラズモン励起による蛍光検出により、測定対象物質の量に関連した標識情報を取得する、請求項14に記載の方法。
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