JP3536731B2 - HIV−1p24抗原の免疫測定方法及び試薬 - Google Patents
HIV−1p24抗原の免疫測定方法及び試薬Info
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Description
抗原のサンドイッチ法を用いた免疫測定方法及び該測定
方法に用いる試薬に関する。
ヒト免疫不全ウイルス(HIV)により引き起こされる
疾患群であり、HIVが血液感染することが明確にされ
て以来、日本全国の血液センターで、輸血用血液のHI
V抗体スクリーニングが行われている。しかしながら、
HIVが感染して6〜8週間は抗体価が上がってこない
ため、現行のHIV抗体スクリーニングでは、HIV感
染血液にもかかわらず陽性として検出できないウインド
ーピリオド(空白期間)が存在することが問題となって
いる。
血液のHIV抗原スクリーニングを行うことによりウイ
ンドーピリオドを短縮する試みがなされている。HIV
抗原を測定するには、免疫測定方法を用いるのが多数検
体を測定するスクリーニングにも適しているが、HIV
の抗原は抗原性が変異しやすいので、中でも比較的安定
な抗原性を示すHIV−1p24抗原を測定することが
試みられている。HIV−1p24抗原測定を行うため
の製品としては、ダイナボット社のHIV抗原・EIA
「アボット」が販売されているが、感染血液をできるだ
け見逃さないためには、多数検体を迅速に測定でき、さ
らに、より高い検出感度の測定方法が求められている。
は、高い検出感度でHIV−1p24抗原を測定する免
疫測定方法および該方法に用いる試薬を提供することに
ある。
題を解決すべく、HIV−1p24抗原測定に関する研
究を重ねた結果、HIV−1p24抗原のC末端領域を
認識するポリクローナル抗体とHIV−1p24抗原の
C末端領域以外のエピトープを認識する2種類のモノク
ローナル抗体とを用いたサンドイッチ免疫測定方法によ
り、HIV−1p24抗原を既存の測定方法よりはるか
に高い検出感度で測定することに成功して本発明を完成
した。
原のC末端領域を主要認識部位とする少なくとも1種類
のポリクローナル抗体と、HIV−1p24抗原のN末
端を認識する少なくとも1種類のモノクローナル抗体
と、HIV−1p24抗原の中間部位を認識する少なく
とも1種類のモノクローナル抗体とを用いることを特徴
とするHIV−1p24抗原さらにはHIV−1p24
抗原及びHIV−2p25抗原のサンドイッチ法を用い
た免疫測定方法及び該免疫測定方法に用いる試薬セット
を提供するものである。
−1p24抗原及びHIV−2p25抗原を高い検出感
度で測定することができ、HIV−1p24抗原及びH
IV−2p25抗原の免疫測定、輸血用血液のスクリー
ニング等に広く用いることができる。
1p24のアミノ酸配列は、Nature 313, P277-284 (19
85) に記載されている。HIV−1p24抗原は、HI
V−1gag領域の133〜363番目のアミノ酸配列
である。以下、本明細書においては、HIV−1gag
領域の133番目のアミノ酸をHIV−1p24抗原の
1番目のアミノ酸として記載する。
末端を主要認識部位とするポリクローナル抗体は、通
常、免疫原にHIV−1p24抗原を用い、ウサギ、モ
ルモット、山羊等の動物に免疫し、得られた抗HIV−
1p24抗血清から公知の手法にて、抗体分画を精製し
たものを用いる。ここで、C末端領域とは、アミノ酸配
列1〜231で表されるHIV−1p24抗原のアミノ
酸配列200付近〜231までの領域を意味する。C末
端領域を主要認識部位とするポリクローナル抗体は、H
IV−1p24抗原アミノ酸配列113〜212である
ペプチドp24b(配列番号22に記載のアミノ酸配
列)及びHIV−1p24抗原のアミノ酸配列213〜
303であるペプチドp24c(配列番号26に記載の
アミノ酸配列)のそれぞれは認識せずに、HIV−1p
24抗原のアミノ酸配列113〜303であるペプチド
p24bc(配列番号24に記載のアミノ酸配列)を認
識する抗体であることが好ましい。
のアミノ酸配列207〜218(配列番号12に記載の
アミノ酸配列)を含むペプチドを主要認識部位とするポ
リクローナル抗体が好ましい。
天然抗原、遺伝子工学技術によって作製したリコンビナ
ント抗原、合成ペプチド等、いずれのものも用いること
ができる。HIV−1p24抗原C末端領域を主要認識
部位とするポリクローナル抗体を効率良く取得するため
には、HIV−1p24抗原C末端領域のペプチドを免
疫原として調製することもできる。しかしながら、我々
の研究においては、免疫原として精製天然抗原を用いた
だけで、HIV−1p24抗原C末端領域を主要認識部
位とするポリクローナル抗体を好適に取得することがで
きた。
とは、サンドイッチ法を用いた免疫測定方法に用いる試
薬の種類を意味する。すなわち、固相化抗体や標識抗体
等の抗体からなる試薬のうちポリクローナル抗体を用い
た試薬の種類が1種類であれば1種類のポリクローナル
抗体、試薬の種類が2種類であれば2種類のポリクロー
ナル抗体として数える。通常、ポリクローナル抗体は抗
原で免疫した動物血清からイムノグロブリンを精製して
調製し、この際に、免疫する動物の固体差や抗血清のロ
ット差を避けるために複数のポリクローナル抗体ロット
を混合することがあるが、本発明のポリクローナル抗体
の種類に関しては、混合した抗血清や精製ポリクローナ
ル抗体等のロット数は問わない。また、同一ロットのポ
リクローナル抗体であったとしても、固相化抗体と標識
抗体等のように異なった試薬として免疫測定に用いる場
合には、その試薬の種類に応じた数が本発明におけるポ
リクローナル抗体の種類となる。
であるため、複数の認識部位を有するのが通常である
が、本発明のポリクローナル抗体は、驚くべきことにH
IV−1p24抗原C末端領域を認識するモノクローナ
ル抗体とはサンドイッチ免疫反応が成立しなかった。す
なわち本発明のポリクローナル抗体は、ポリクローナル
抗体であるにもかかわらずHIV−1p24抗原C末端
領域を特異的に認識しており、C末端領域を主要認識部
位とするポリクローナル抗体であった。
識するモノクローナル抗体とは、上記HIV−1p24
抗原を認識するポリクローナル抗体とサンドイッチ免疫
測定法を組むことのできるモノクローナル抗体である。
すなわち、該モノクローナル抗体は、HIV−1p24
抗原を認識しかつ上記HIV−1p24抗原を認識する
ポリクローナル抗体とは異なる認識部位をもつモノクロ
ーナル抗体である。また、本発明においては、少なくと
も2種類のHIV−1p24抗原を認識するモノクロー
ナル抗体を用いるので、該モノクローナル抗体の認識部
位もそれぞれ異なっていなければならない。
クローナル抗体がHIV−1p24抗原C末端領域を認
識し、少なくとも2種類のモノクローナル抗体のうち1
種類がHIV−1p24抗原のN末端及び他の1種類が
HIV−1p24抗原の中間部位を認識する。
モノクローナル抗体とは、HIV−1p24抗原のアミ
ノ酸配列22〜112であるペプチドp24a(配列番
号18に記載のアミノ酸配列)は認識せずかつHIV−
1p24抗原のアミノ酸配列1〜112であるペプチド
p24a+(配列番号28に記載のアミノ酸配列)を認
識するモノクローナル抗体を意味する。このモノクロー
ナル抗体のさらに好ましい態様は、HIV−1p24抗
原のアミノ酸配列1〜27(配列番号13に記載のアミ
ノ酸配列)を含むペプチドを認識するモノクローナル抗
体である。
認識するモノクローナル抗体とは、HIV−1p24抗
原のアミノ酸配列22〜112であるペプチドp24a
(配列番号18に記載のアミノ酸配列)及びHIV−1
p24抗原のアミノ酸配列113〜212であるペプチ
ドp24b(配列番号22に記載のアミノ酸配列)のそ
れぞれは認識せずかつHIV−1p24抗原のアミノ酸
配列22〜212であるペプチドp24ab(配列番号
20に記載のアミノ酸配列)を認識するモノクローナル
抗体を意味する。このモノクローナル抗体のさらに好ま
しい態様は、HIV−1p24抗原のアミノ酸配列10
7〜118(配列番号14に記載のアミノ酸配列)を含
むペプチドを認識するモノクローナル抗体である。
疫原としては、精製天然抗原、遺伝子工学技術によって
作製したリコンビナント抗原、合成ペプチド等、いずれ
のものも用いることができるが、HIV−1p24抗原
N末端を認識するモノクローナル抗体を取得するにはH
IV−1p24N末端のペプチドを、HIV−1p24
中間部位を認識するモノクローナル抗体を取得するには
HIV−1p24中間部位のペプチドを用いるのが好ま
しい。しかしながら、何を免疫原として用いたとして
も、モノクローナル抗体を確立する際に目的に応じた特
異性を示すモノクローナル抗体を選別すればよく、免疫
原はこれらに限定されるものではない。
の方法、例えば、ケーラーとミルシュタイン(Nature 2
56 495 1975 )、シェーラー(Nature 285 446 1980 )
等の方法により行うことができる。すなわち、上記のよ
うな免疫原を、マウス、ラット、ハムスター等の免疫動
物に免疫し、抗体価の上昇を確認後、抗体産生細胞と腫
瘍細胞とを融合してハイブリドーマを作製する。次いで
ハイブリドーマを選択培地を用いて選択し、この培養上
清を酵素免疫測定法のような適当な免疫測定法で分析
し、目的とするHIV−1p24に特異的なモノクロー
ナル抗体を産生しているクローンを選択する。選択した
クローンを限界希釈法等のような方法でクローニングを
行い、モノクローナル化する。
ナル抗体は、プリスタン処理したマウスに該モノクロー
ナル抗体を産生するハイブリドーマを投与して得られた
腹水、あるいは該モノクロナール抗体を産生するハイブ
リドーマの培養上清から、塩折、イオン交換クロマトグ
ラフィー、プロテインAを固定化したアフィニティーク
ロマトグラフィー等の分析・精製手段により回収するこ
とができる。
は、HIV−1の精製p24抗原を免疫原とし、上述の
公知の手法によってモノクローナル抗体産生ハイブリド
ーマを作製した。上記HIV−1p24抗原C末端領域
を認識するポリクローナル抗体とサンドイッチ反応が効
率よく起こるモノクローナル抗体を選び、認識部位をH
IV−1p24抗原の各ペプチドで調べたところ、HI
V−1p24のN末端と中間部位を認識するモノクロー
ナル抗体が好ましかった。中でも、HIV−1p24N
末端を認識するモノクローナル抗体を産生するハイブリ
ドーマをp24N1−9、HIV−1p24中間部位を
認識するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ
をp24N3−3と命名し、これらは生命工学工業技術
研究所に寄託され、それぞれの受託番号はFERM P
−17276及びFERM P−17275である。
抗原とはホモロジーが高いため、本発明のポリクローナ
ル抗体及びモノクローナル抗体を、HIV−1p24抗
原と同時にHIV−2p25抗原をも認識する抗体とす
ることもできる。後述する実施例7で作製したポリクロ
ーナル抗体、ハイブリドーマp24N1−9が産生する
モノクローナル抗体及びハイブリドーマp24N3−3
が産生するモノクローナル抗体は、いずれもHIV−1
p24抗原及びHIV−2p25抗原を認識する抗体で
あった。このような抗体を用いたサンドイッチ免疫測定
法は、一度の測定でHIV−1抗体及びHIV−2抗体
を検出するので、輸血用血液のHIV抗体スクリーニン
グに用いる場合等には大変便利である。
ッチ法を測定原理とした免疫測定方法のいずれにも用い
ることができるが、高い測定感度で多検体を簡便かつ迅
速に測定するためには、固相法を用いた酵素標識サンド
イッチ免疫測定法が好ましい。さらに好ましくは、HI
V−1p24C末端領域を主要認識部位とするポリクロ
ーナル抗体を酵素標識体に、HIV−1p24N末端及
びHIV−1p24中間部位を認識する2種類のモノク
ローナル抗体を固相結合体として用いる。
位とするポリクローナル抗体の酵素標識は、公知の共有
結合法等により直接標識してもよいし、ビオチン−アビ
ジン等他の結合対を用いて間接的に標識してもよい。ポ
リクローナル抗体の標識は公知の手法にて行うことがで
きるが、ポリクローナル抗体をFab' として二架橋性試
薬等により標識すると良い。標識する酵素は、アルカリ
ホスファターゼ(以下、本明細書においてはALPと記
載する)、パーオキシダーゼ、βガラクトシダーゼ等公
知のものを用いることができるが、高い検出感度の測定
系を提供するためには、好適な発光基質のあるALPを
用いることが望ましい。
理吸着、架橋剤を用いた化学結合等公知の方法を適宜用
いることができる。固相化に当たっては、2種類のモノ
クローナル抗体を混合して固相化してもよいが、2種類
のモノクローナル抗体を個別に固相に結合させた後、そ
れぞれの抗体結合固相を混合して測定に用いることもで
きる。測定試薬を安定製造するためには、各モノクロー
ナル抗体を個別に結合させた固相を混合して用いること
が好ましい。用いる固相はELISA用プレート、ポリ
スチレンビーズ、磁性粒子等公知のものを適宜用いるこ
とができるが、固相を混合して用いるためには、磁性粒
子等の微粒子を用いることが好ましい。
検体100μlと2種類のモノクローナル抗体結合磁性
粒子250μlを37℃で10分間反応させ、洗浄後、
ALP標識ポリクローナル抗体液を250μl加えてさ
らに37℃で10分間反応させ、洗浄後、発光基質を2
00μl加えて37℃で5分間後の発光量を測定する方
法を挙げることができる。この測定方法は、全自動化学
発光免疫測定装置ルミパルスf(富士レビオ社製)によ
って、好適に実施することができる。
を測定するために必要な測定試薬及びその組み合わせを
意味し、抗体結合固相、酵素標識抗体、基質、検体希釈
液、洗浄液、陽性コントロール、陰性コントロール等の
試薬を含むものである。多検体を迅速・簡便に測定する
には、自動酵素免疫測定装置で測定することのできる試
薬として構成することが望ましい。
ば血清、血漿、全血、尿、リンパ液等の各種体液や細胞
組織抽出液等をHIV−1p24抗原の免疫測定に適応
できる。
のため、通常のサンドイッチ免疫測定法のような2種類
の認識部位をもつ抗体を組み合わせた測定では、用いた
抗体が認識する抗原部位が変化している場合HIV−1
p24抗原を測定することができなくなってしまう確率
が高くなる。このような変異しやすい抗原を測定するに
は、モノクローナル抗体よりはポリクローナル抗体を用
いる方が好ましいが、サンドイッチ反応を行うことので
きる複数のポリクローナル抗体を再現性よく調製するこ
とは、免疫測定に用いる試薬を安定供給する意味からも
困難である。
法は、1種類のポリクローナル抗体と少なくとも2種類
のモノクローナル抗体、すなわち測定系全体として少な
くとも3種類の認識部位をもつ抗体を組み合わせるた
め、抗原性の変異による影響を受けにくい。またポリク
ローナル抗体の他にモノクローナル抗体を組み合わせる
ことによって、HIV−1p24抗原のN末端、中間部
位、C末端領域というそれぞれの認識部位と反応する抗
体を再現性よく調製することができ、少なくとも3種類
の抗体の認識部位がそれぞれ異なるため、サンドイッチ
測定の抗原・抗体複合体を効率よく形成し、従来の手法
より高い検出感度を示すことができるのである。
HIV−1p24抗原測定試薬として用いられているダ
イナボット社製のHIV抗原・EIA「アボット」の測
定感度は、12pg/mlである。この製品の測定条件
は、検体量200μlを用い、合計測定時間は5時間半
である。これに対し、本発明による免疫測定方法では、
検体量100μlを用い、合計測定時間を25分の測定
条件とした時の検出感度が4pg/mlであった。
及び免疫反応時間によって影響を受けるが、両測定方法
の検体量だけを考慮したとしても、本発明の免疫測定方
法は既存法に比較して6倍も高い感度を示し、さらに測
定時間が1/10以下で、既存の全自動免疫測定装置ル
ミパルスf(富士レビオ社製)を用いて測定することが
できる等、本発明の免疫測定方法は、HIV−1p24
抗原のスクリーニングに好適な測定方法であることが示
された。
細に説明する。
及びT7ターミネーター遺伝子と、pGEX−2T(フ
ァルマシア社製)のアンピシリン耐性遺伝子、lac
Iqレプレッサー遺伝子及びoriとを用い、T7プロ
モーターの下流にlacレプレッサーが結合できる部位
とマルチクローニングサイトに終止コドンを導入して発
現ベクターpW6Aを作製した。作製したpW6Aの制
限酵素地図を図1に示す。
V感染者から分離されたウイルスからクローニングされ
たλWMJ−1(Sience, 232, p1548-1553, (1986) )
を使用した。λWMJ−1を制限酵素Bgl2で消化し
た後にMungBean Nucleaseで末端を平
滑化し、さらに、制限酵素NsiIで消化した後、アガ
ロース電気泳動を用いて分離精製し、gag遺伝子を含
む845bpのDNA断片を得た。
NsiIで消化した後、アガロース電気泳動を用いて分
離精製し、104bpのDNA断片を得た。
(1977))を制限酵素PstIで消化し、ALPで脱リン
酸化したものと上記の2つのフラグメントを同時にライ
ゲーションし、pHIV24−2を作製した。pUC9
に挿入した目的のDNA配列を配列番号1に示す。pH
IV24−2は、挿入した目的DNA配列の直後にスト
ップコドンを有している。
た。まずプラスミドに挿入するDNA断片をPCR法に
より調製するためのプライマーを作製した。
用いてオルゴヌクレオチドを作製し、プライマー24F
1、プライマー24F2、プライマー24F3、プライ
マー24F+1、プライマー24F+2、プライマー2
4R1、プライマー24R2、プライマー24R3、プ
ライマー25F及びプライマー25Rを調製した。
イマー24F2は配列番号3に、プライマー24F3は
配列番号4に、プライマー24F+1は配列番号5に、
プライマー24F+2は配列番号6に、プライマー24
R1は配列番号7に、プライマー24R2は配列番号8
に、プライマー24R3は配列番号9に、プライマー2
5Fは配列番号10に、プライマー25Rは配列番号1
1に示す。
(以下、本明細書においてはフラグメントと記載するこ
とがある)を、PCR法を用いて作製した。実施例1
(1)で作製したpHIV24−2をテンプレートとし
て用い、HIV−1gagの一部をコードするものとし
て、プライマー24F1とプライマー24R3を用いて
フラグメント24abcを、プライマー24F1とプラ
イマー24R1を用いてフラグメント24aを、プライ
マー24F1とプライマー24R2を用いてフラグメン
ト24abを、プライマー24F2とプライマー24R
2を用いてフラグメント24bを、プライマー24F2
とプライマー24R3を用いてフラグメント24bc
を、プライマー24F3とプライマー24R3を用いて
フラグメント24cを、プライマー24F+1、プライ
マー24F+2とプライマー24R1を用いてフラグメ
ント24a+を作製した。
は、HIV−2 GH−1株が持続感染しているMOL
T−4/GH−1細胞株からDNAを調製してPCRの
テンプレートとし、プライマー25Fとプライマー25
Rを用いてフラグメント25を作製した。
amHIで消化しALPで脱リン酸化したものと、フラ
グメント24abcをNdeIとBamHIで消化した
ものとをライゲーションし、プラスミドpHIV150
abcを作製した。
消化しALPで脱リン酸化したものと、フラグメント2
4aをNdeIとXhoIで消化したものとをライゲー
ションし、プラスミドpHIV150aを作製した。
LPで脱リン酸化したものと、フラグメント24abを
NdeIとXhoIで消化したものとをライゲーション
し、プラスミドpHIV150abを作製した。
で消化しALPで脱リン酸化したものと、フラグメント
24bをEcoRIとXhoIで消化したものとをライ
ゲーションし、プラスミドpHIV150bを作製し
た。
しALPで脱リン酸化したものと、フラグメント24b
cをEcoRIとBamHIで消化したものとをライゲ
ーションし、プラスミドpHIV150bcを作製し
た。
しALPで脱リン酸化したものと、フラグメント24c
をEcoRIとBamHIで消化したものとをライゲー
ションし、プラスミドpHIV150cを作製した。
ALPで脱リン酸化したものと、フラグメント24a+
をEcoRIとXhoIで消化したものとをライゲーシ
ョンし、プラスミドpHIV151a+を作製した。
LPで脱リン酸化したものと、フラグメント25をNd
eIとXhoIで消化したものとをライゲーションし、
プラスミドpHIV152を作製した。
を宿主大腸菌BL21(DE3)に導入し、20μg/
mlアンピシリン入りのLB培地にて、37℃で培養し
た。OD660nm=0.5〜0.7で、4mM IP
TGを添加し誘導後、16時間培養し発現させた。培養
液を遠心し上清を除き、菌体をペレットとして回収し
た。
00mM塩化ナトリウム、50mMトリス−塩酸緩衝液
pH8.0を加え、蛋白質分解阻害剤としてPMSFを
添加して、LyzozymeおよびDNAase処理を
行った。つぎに、2mM EDTA、10mM DT
T、1M尿素、50mMトリス−塩酸緩衝液pH8.0
で洗浄し、さらに、10mM DTT、2M尿素、50
mMトリス−塩酸緩衝液pH8.0で洗浄した。つぎ
に、10mM DTT、4M尿素、10mMトリス−水
酸化ナトリウム緩衝液pH10.5で目的とする発現産
物を抽出した。
6FFカラムにかけてクロマト精製を行った。1mM
DTT、0.7M硫酸アンモニウム、10mMトリス−
塩酸緩衝液pH8.0にて洗浄し、さらに、硫酸アンモ
ニウム濃度を0.6Mとして洗浄した後、1mMDT
T、0.4M硫酸アンモニウム、10mMトリス−塩酸
緩衝液pH8.0にて溶出した。つぎに、この画分をハ
イドロオキシアパタイトカラムにかけてクロマト精製を
行った。1mM DTT、0.1%SDS、10mMト
リス−塩酸緩衝液pH8.0にて洗浄し、さらに、1m
M DTT、0.1%SDS、0.1Mリン酸ナトリウ
ム酸緩衝液pH7.0にて洗浄した。さらにまた、1m
M DTT、0.1%SDS、リン酸ナトリウム濃度を
段階的に0.2M、0.3Mに上昇させた緩衝液で洗浄
を繰り返した後、1mM DTT、0.1%SDS、
0.5Mリン酸ナトリウム酸緩衝液pH7.0にて溶出
した。この画分を、セファデックスG−25にてゲル濾
過精製した。0.1%SDS、10mMトリス−塩酸緩
衝液pH8.0にて溶出し、回収した発現産物をp24
−2と命名した。p24−2のアミノ酸配列を、配列番
号15に示す。
を宿主大腸菌BL21(DE3)に導入した。20μg
/mlアンピシリン入りのLB培地で37℃、16時間
培養を行った。さらに、20μg/mlアンピシリン入
りのLB培地で20倍希釈し、37℃、2時間培養した
後、IPTG200μg/mlになるように添加し、3
時間培養し、発現させた。大腸菌を遠心し、上清を除き
ペレットとして回収した。回収した大腸菌を100μl
の100mM塩化ナトリウム、50mMトリス−塩酸p
H8.0、1mM EDTAに浮遊させた後、50μl
の30%SDS、15%2−メルカプトエタノール、1
5%グリセリンを含む緩衝液を加え、攪拌した。さら
に、沸騰水中にて5分間処理した後、粘性が無くなるま
で超音波で処理し、ウエスタンブロットのサンプルとし
た。
ドをp24abc、pHIV150aから精製したペプ
チドをp24a、pHIV150abから精製したペプ
チドをp24ab、pHIV150bから精製したペプ
チドをp24b、pHIV150bcから精製したペプ
チドをp24bc、pHIV150cから精製したペプ
チドをp24c、pHIV151a+から精製したペプ
チドをp24a+、pHIV152から精製したペプチ
ドをp25と命名した。
6及び塩基配列を配列番号17に、p24aのアミノ酸
配列を配列番号18及び塩基配列を配列番号19に、p
24abのアミノ酸配列を配列番号20及び塩基配列を
配列番号21に、p24bのアミノ酸配列を配列番号2
2及び塩基配列を配列番号23に、p24bcのアミノ
酸配列を配列番号24及び塩基配列を配列番号25に、
p24cのアミノ酸配列を配列番号26及び塩基配列を
配列番号27に、p24a+のアミノ酸配列を配列番号
28及び塩基配列を配列番号29に、p25のアミノ酸
配列を配列番号30及び塩基配列を配列番号31に示
す。
0%FCS(Fetal calf serum)を含
むRPMI1640培地で培養し、培養上清から蔗糖密
度勾配遠心法によりウイルスを精製した。精製したウイ
ルスはTNE緩衝液(pH7.2)に懸濁し、0.1%
SDS及び4mM DTTを加え100℃、5分処理し
た後、1000g、10分遠心分離し、上清をウイルス
可溶化不活化液とした。本可溶化不活化液をハイドロオ
キシアパタイトカラムに吸着させ、0.1Mリン酸緩衝
液(pH7.0)でカラムを洗浄した後、0.25Mリ
ン酸緩衝液にてHIV−1p24抗原を溶出し、精製p
24抗原とした。
−2抗原溶液にはフロイントのアジュバントを、実施例
3で調製した精製p24抗原溶液にはβ−グルカンパウ
ダー(Opti Vant;INTERGEN社製)を懸濁し、それぞれB
ALB/cマウスに一匹当たり20μl/0.5mlを
腹腔内投与にて免疫した。10日〜2週間の間隔で3回
接種後、マウス尾静脈より採血し、免疫原を固相化した
96ウェルアッセイプレートを用いたELISAにより
血清抗体価を調べた。
な抗体応答が得られるまでさらに2回追加免疫を行っ
た。最終免疫から3日後に脾臓を摘出し、ケーラーとミ
ルシュタインの常法(Nature 256,495,1975 )に従い細
胞融合を行った。親細胞には、マウス骨髄腫細胞株P3
−X 63−Ag8−U1(P3U1)を用い、融合剤
にはポリエチレングリコールを用いた。融合した細胞を
HAT選択培地にて培養し、約10日後に培養上清をE
LISAによる1次スクリーニングに供した。すなわ
ち、実施例2または3で調製したp24抗原を濃度1μ
g/mlで96ウエルプレートに固相化し、次にこの培
養上清を反応させ、抗マウスIg−POD(ダコ社製)
により検出した。この様にして選択したウェルの細胞を
限界希釈法によりクローニングし、ハイブリドーマを確
立した。ハイブリドーマp24N1−9、ハイブリドー
マp24N3−3、ハイブリドーマp24N1−2、ハ
イブリドーマp24−21はHIV−1p24に特異的
反応する抗体を産生するハイブリドーマであり、このう
ち、ハイブリドーマp24N1−9、ハイブリドーマp
24N3−3は生命工学工業技術研究所に寄託し、その
受託番号はそれぞれFERM P−17276及びFE
RM P−17275ある。
ン0.5mlを腹腔に投与したマウスの腹腔内に、1匹
当たり約1x107 個接種した。1週間から10日後に
貯留した腹水を採取し、プロテインAカラム(バイオラ
ッド社製)、MAPS−IIキット緩衝液を用いてモノ
クローナル抗体を精製した。ハイブリドーマp24N1
−9、ハイブリドーマp24N3−3、ハイブリドーマ
p24N1−2、ハイブリドーマp24−21が産生す
るモノクローナル抗体を、それぞれp24N1−9抗
体、p24N3−3抗体、p24N1−2抗体、p24
−21抗体と命名した。
は、アマシャム社製キットを用いたウェスタンブロッテ
イング法により行った。その結果いずれの抗体も、Ig
G1、κであった。
験 実施例4で作製したモノクローナル抗体の反応特異性を
ウェスタンブロッティング法により調べた。すなわち、
実施例2で調製したリコンビナント抗原p24a+、p
24a、p24b、p24c、p24ab、p24b
c、p24−2、p25(HIV−2gag)及び実施
例3で調製した精製p24抗原を10%SDS、5%2
−メルカプトエタノール、5%グリセリンを含む緩衝液
に溶解し、15%ポリアクリルアミドゲルにて電気泳動
し、これをニトロセルロース膜に転写した。この転写膜
を1%スキムミルクを含むPBS中に4℃で一晩放置
し、マスキングを行った。実施例4で作製したモノクロ
ーナル抗体を含む溶液に転写膜を浸して1時間反応させ
た後、0.05%ツィーン20を含むPBSで洗浄し、
ベクタスタインABCエリートキット(ベクター社)に
より検出して反応性を比較した。結果を表−1に示す。
端、p24N3−3抗体はp24抗原の中間部位、p2
4N1−2抗体はp24抗原の中間部位よりC末端側、
p24−21抗体はp24抗原のC末端領域を認識して
いることが示された。
せ試験によるエピトープ分類 実施例4で作製したp24−21抗体及び実施例4に記
載の方法と同様の手法で作製した抗HIV−1p24モ
ノクローナル抗体YAM24−12抗体、YAM24−
7抗体、YAM24−9抗体の4種類について、それぞ
れ抗体感作粒子及びALP標識抗体を作製し、組み合わ
せ試験によってどのような反応性を示すかを検討した。
0.15mlとり、これに720μg/mlのYAM2
4−12抗体溶液を280μl加え、撹拌後、25℃1
時間エンドオーバーエンドで撹拌を続けた。フェライト
粒子を磁石で集磁し、上清を抜き取った後に0.4%N
aCl溶液で2回洗浄し、2%BSAを含む50mMト
リス緩衝液pH7.2を2ml加え、撹拌し、さらに3
7℃一晩エンドオーバーエンドで撹拌を続けた。これを
25倍希釈して反応に用いた。YAM24−7抗体、Y
AM24−9抗体、p24−21抗体についても同様に
抗体結合粒子を作製した。
mlをとり、0.1Mクエン酸緩衝液pH3.5で平衡
化したG−25カラム(ファルマシア社製)に添加し、
緩衝液置換を行った。これに94μg/mlペプシン溶
液を43.6μl加え、37℃、1時間放置し、トリス
緩衝液でpHを中性付近にしてからスーパーデックス2
00カラム(ファルマシア社製)に添加し、ゲル濾過精
製を行った。得られた分画の吸光度280nmでのシン
グルピークをプールし、YAM24−12抗体F(a
b’)2 フラグメントとした。このF(ab’)2 フラグ
メント溶液1.53mlに、0.2M 2−メルカプト
エチルアミン(以下、2−MEAと記載する)溶液を7
6.5μl添加し、37℃4時間放置し、還元処理を行
った。これをG−25カラムに添加し、2−MEAを除
去し、YAM24−12抗体Fab’フラグメントとし
た。10mg/mlの高比活性ALP溶液1mlを0.
1Mリン酸緩衝液pH6.3で平衡化したG−25に添
加し、緩衝液置換を行った。これに10mg/ml N
−(4−マレイミドブチリロキシ)−スクシンイミド
(以下、GMBSと記載する)のジメチルホルムアミド
溶液を51.6μl添加し、37℃、1時間放置し反応
を行った。この溶液を0.1Mリン酸緩衝液pH7.0
で平衡化したG−25カラムに添加し、過剰のGMBS
を除去し、マレイミド化ALPを作製した。先に作製し
たYAM24−12抗体Fab’フラグメント溶液2.5
mlとマレイミド化ALP溶液203.5μlとを混合
し、室温で一晩放置することでALP標識抗体を作製し
た。これに0.5M 2−MEA溶液を5.4μl加
え、37℃、1時間放置し、余分なマレイミド基をブロ
ックした後、スーパーデックス200カラムに添加し、
精製を行った。吸光度280nmのいくつかのピークの
うち、Fab’とALPとが1:1となる分子量のピーク
をプールし、精製ALP標識抗体とした。YAM24−
7抗体、YAM24−9抗体、p24−21抗体につい
ても同様にALP標識抗体を作製した。
いたp24抗原の測定 実施例6(1)で作製した抗体結合粒子を0.15mg
/mlとし、この0.25mlにp24抗原濃度として
0、12.5、25、50、100pg/mlの不活化
培養HIV抗原溶液をそれぞれ50μlづつ添加し、3
7℃で10分間反応させた。磁石を用いて洗浄後、実施
例6(2)で調製したALP標識抗体を0.5μg/m
lに希釈した溶液を0.25ml加え、再び37℃で1
0分間反応させた。磁石を用いて洗浄後、化学発光基質
である3−(2’−スピロアダマンタン)−4−メトキ
シ−4−(3”−ホスホリルオキシ)フェニル−1、2
−ジオキセタン・2ナトリウム塩(AMPPD)200
μlを加え、37℃、5分反応させて、発光量をルミノ
メーターで測定した。実際の測定は全自動化学発光免疫
測定装置ルミパルスf(富士レビオ社製)にて行った。
AM24−7抗体、YAM24−9抗体、p24−21
抗体をそれぞれ結合した4種類の抗体結合粒子と、YA
M24−12抗体、YAM24−7抗体、YAM24−
9抗体、p24−21抗体をそれぞれ標識した4種類の
ALP標識抗体との組み合わせで行い、計16種類の試
験を行った。
す。抗体の組み合わせ試験の結果、YAM24−12抗
体を固相とした時にはYAM24−7抗体、YAM24
−9抗体を標識体としたときのみp24抗原の測定が可
能であり、YAM24−12抗体、p24−21抗体を
標識体とした時には反応がほとんど見られず測定不可能
であった(図2)。p24−21抗体を固相にしたとき
にも同様な結果が得られた(図3)。逆にYAM24−
7抗体(図4)、YAM24−9抗体(図5)を固相に
したときには、YAM24−12抗体、p24−21抗
体を標識体としたときのみp24抗原の測定が可能であ
り、YAM24−7抗体、YAM24−9抗体を標識体
としたときには反応がほとんど見られなかった。
サンドイッチ法を使用しているため、同じエピトープを
認識する抗体同士の組み合わせでは反応がみられない。
したがって、上記の結果から、4種類のモノクローナル
抗体は、YAM24−12抗体とp24ー21抗体、Y
AM24−7抗体とYAM24−9抗体の2つのグルー
プに分けることができ、各グループ内の抗体は同じエピ
トープ部位あるいは近傍を認識をしていると判断した。
作製 実施例2で作製したp24abc及び実施例3で精製し
た天然p24抗原を免疫原として、フロイントの完全ア
ジュバントと等量混合した。天然抗原は家兎2羽、p2
4abcは家兎4羽を用い、エマルジョン化した抗原を
それぞれ300μgづつ皮下免疫した。1〜2週間おき
に計7回追加免疫し、マイクロオクタロニー法で抗体力
価が上昇したことを確認して、全採血した。遠心法にて
血清を分離し、それぞれの抗血清を、天然p24抗原を用
いたものをR−1、R−2、リコンビナント抗原を用い
たものをR−3、R−4、R−5、R−6と命名した。
次いで、p24abcを固相化したセファロース4Bの
アフィニティーカラムでR−1〜R−6の抗血清をそれ
ぞれ精製し、抗p24ポリクローナル抗体R−1〜R−
6とした。
ナル抗体を使った測定 (1)ALP標識抗p24ポリクローナル抗体の調製 実施例7で作製した抗p24ポリクローナル抗体R−1
を2.0mg/mlの濃度にし、この0.81mlを
0.1Mクエン酸緩衝液pH3.5で平衡化したG−2
5カラム(ファルマシア社製)に添加し、緩衝液置換を
行った。これに329μg/mlペプシン溶液を24.
6μl加え、37℃、1時間放置し、トリス緩衝液でp
Hを中性付近にしてからスーパーデックス200カラム
(ファルマシア社製)に添加し、ゲル濾過精製を行っ
た。分画の吸光度280nmでのシングルピークをプー
ルし、抗p24ポリクローナル抗体F(ab’)2 フラグ
メントとした。
7μg/ml)1.45mlに0.2M 2−MEA溶
液76.3μlを添加し、37℃4時間放置し、還元処
理をおこなった。これをG−25カラムに添加し、2−
MEAを除去し、抗p24ポリクローナル抗体Fab’フ
ラグメントとした。
lを0.1Mリン酸緩衝液pH6.3で平衡化したG−
25に添加し、緩衝液置換を行った。これに10mg/
mlGMBSジメチルホルムアミド溶液を53.5μl
添加し、37℃、1時間放置し反応を行った。この溶液
を0.1Mリン酸緩衝液pH7.0で平衡化したG−2
5カラムに添加し、過剰のGMBSを除去し、マレイミ
ド化ALPを作製した。
Fab’フラグメント溶液2.5mlとマレイミド化AL
P溶液608μlとを混合し、室温で一晩放置し、AL
P標識抗体を作製した。これに1M 2−MEA溶液を
31μl加え、37℃、1時間放置し、余分なマレイミ
ド基をブロックした後、スーパーデックス200カラム
に添加し、精製を行った。吸光度280nmのいくつか
のピークのうち、Fab’とALPとが1:1となる分
子量のピークをプールし、精製ALP標識抗p24ポリ
クローナル抗体R−1とした。
6についても同様の手法で、ALP標識抗p24ポリク
ローナル抗体R−2〜R−6を作製した。
ーナル抗体固相を用いた組み合わせ測定 実施例6(1)で作製したYAM24−12抗体、YA
M24−7抗体、YAM24−9抗体及びp24−21
抗体結合粒子を0.15mg/ mlの濃度にし、この
0.25mlにp24抗原濃度として0、12.5、2
5、50、100pg/mlの不活化培養HIV抗原溶
液をそれぞれ50μlづつ添加し、37℃で10分間反
応させた。磁石を用いて洗浄後、実施例8(1)で調製
したALP標識抗p24ポリクローナル抗体R−1を
1.0μg/mlに希釈した溶液を0.25ml加え、
再び37℃で10分間反応させた。磁石を用いて洗浄
後、AMPPDを200μl加え、37℃、5分反応さ
せて、発光量をルミノメーターで測定した。実際の測定
は全自動化学発光免疫測定装置ルミパルスf(富士レビ
オ社製)にて行った。
相にYAM24−7抗体、YAM24−9抗体を使用し
た時に標準曲線の傾きは大きくなり、高い感度が得られ
た。一方、YAM24−12抗体、p24−21抗体を
使用した時には傾きは小さく、YAM24−7抗体、Y
AM24−9抗体に対して30%程度しか感度が得られ
なかった。
ローナル抗体R−2〜R−6についても行ったが、YA
M24−12抗体、YAM24−7抗体、YAM24−
9抗体、p24−21抗体に対する反応性は、ALP標
識抗p−24ポリクローナル抗体R−1と同様であっ
た。
解釈して、R−1からR−6のポリクローナル抗体は、
その主要認識部位がYAM24−12抗体、p24−2
1抗体抗体と同じ分類に属すると判断した。ポリクロー
ナル抗体は本来、抗原に対して広くエピトープを取り、
複数のエピトープを認識する抗体の集まりであるとされ
ているが、この実施例では、抗体の多くはp24−21
抗体と同じ認識部位、すなわちp24抗原C末端領域を
認識し、YAM24−7抗体、YAM24−9抗体と競
合するような認識部位を持つ抗体はほとんど含まれてい
なかった。
抗体の作製 実施例7で作製したポリクローナル抗体の主要認識部位
は、いずれもp24抗原C末端領域であったので、抗p
24ポリクローナル抗体R−3、R−4、R−5及びR
−6をプールし、実施例8(1)に記載の手法と同様に
してALP標識を行い、ALP標識抗p24ポリクロー
ナル抗体として、以後の実験に用いた。
−9抗体、p24N3−3抗体とポリクローナル抗体を
用いたp24抗原の測定 (1)p24N1−9抗体及びp24N3−3抗体結合
粒子の調製 50mg/mlのフェライト粒子(日本ペイント社製)
0.075mlに、実施例4で調製したモノクローナル
抗体p24N1−9抗体を7.15mg/mlの濃度に
した溶液を14μl加え、撹拌後、25℃1時間エンド
オーバーエンドで撹拌を続けた。フェライト粒子を磁石
で集磁し、上清を抜き取った後に0.4%NaCl溶液
で2回洗浄し、2%BSAを含む50mM炭酸緩衝液p
H9.0を2ml加え、撹拌し、さらに37℃一晩エン
ドオーバーエンドで撹拌を続けp24N1−9抗体結合
粒子を調製した。
/ml)12μlを用いてp24N3−3抗体結合粒子
を調製した。
875mg/mlの濃度にし、これをそれぞれ10μl
ずつ取り、粒子の上清のみを除去したのちに反応溶液
(50mMトリス緩衝液pH7.2、0.15%NaC
l、2%BSA、1mMエチレンジアミン4酢酸、0.
1%アジ化ナトリウム)を250μlと、p24抗原濃
度として0、12.5、25、50、100pg/ml
のHIV−1p24標準抗原溶液(ダイナボット社製)
を100μl添加し、37℃で10分間反応させた。磁
石を用いて洗浄後、実施例8(3)で作製した精製AL
P標識抗p24ポリクローナル抗体を1.0μg/ml
に希釈した溶液を0.25ml加え、再び37℃で10
分間反応させた。磁石を用いて洗浄後、AMPPD20
0μlを加え、37℃、5分反応させて、発光量をルミ
ノメーターで測定した。実際の測定は全自動化学発光免
疫測定装置ルミパルスf(富士レビオ社製)にて行っ
た。結果を図7及び8に示す。縦軸は、カットオフ値を
1.0としたカットオフインデックス値(C.O.
I.)で示した。C.O.I.値1.0におけるp24
抗原の濃度は約4pg/mlとなった。
での測定 既存測定系としてダイナボット社HIV抗原・EIA
「アボット」キットを用い、測定は添付の手順書に従っ
て行った。すなわち、反応トレーに実施例9(2)で使
用したHIV−1p24標準抗原液及びコントロール検
体を200μlづつ分注し、これにHIV抗体ビーズを
入れて40℃3時間反応させた。コントロール検体は、
検体200μlに検体希釈液20μlを添加して用い
た。ビーズの洗浄後、HIV抗体200μlを添加し、
再び40℃で1時間反応させた後、ビーズを洗浄し、抗
IgG抗体ーペルオキシダーゼを200μl加え、40
℃、1時間反応させた。これを洗浄後、ペルオキシダー
ゼの基質であるオルトフェニレンジアミン二塩酸塩溶液
を300μl添加し、15〜30℃、30分間反応させ
た後1N硫酸を加えて反応を停止した。この溶液の吸光
度492nmの吸光度を測定した。結果を図9及び10
に示す。この測定キットでは、陰性コントロール3例の
平均吸光度に0.05を加えた数値がカットオフ値とな
る。縦軸はカットオフ値を1.0としたカットオフイン
デックス値(C.O.I.)で示した。したがって、カ
ットオフ値でのp24抗原の濃度は約12pg/mlと
なった。
カットオフ値のp24抗原濃度は約4pg/ml、本実
施例で求めたダイナボット社HIV抗原・EIA「アボ
ット」でのカットオフ値のp24抗原濃度は約12pg
/mlで、差は約3倍であった。
l、1次反応時間3時間、2次反応1時間、3次反応1
時間、酵素反応30分であるのに対し、本測定系は検体
量100μl、1次反応時間10分、2次反応10分、
酵素反応5分である。両測定系を比較すると、既存のダ
イナボット社キットに比べて、本測定系は検体量が1/
2倍、測定感度3倍、免疫反応時間1/12倍であっ
た。感度は検体量、免疫反応時間に影響されるため、既
存法に比べて検体量が少なくかつ免疫反応時間が短い本
測定系の測定感度が既存法より高い本測定系は、従来に
ない高感度のHIV−1p24測定系であると判断し
た。
測定方法及び試薬を提供し、HIV−1p24抗原を従
来より高感度で測定することができる。
体との組合せ試験結果である。
の組合せ試験結果である。
との組合せ試験結果である。
との組合せ試験結果である。
クローナル抗体との組合せ試験結果である。
原の測定感度(全域)を示した結果である。
原の測定感度(低濃度域)を示した結果である。
の測定感度(全域)を示した結果である。
抗原の測定感度(低濃度域)を示した結果である。
Claims (16)
- 【請求項1】HIV−1p24抗原のC末端領域を認識
する少なくとも1種類のポリクローナル抗体と、HIV
−1p24抗原のN末端を認識する少なくとも1種類の
モノクローナル抗体と、HIV−1p24抗原の中間部
位を認識する少なくとも1種類のモノクローナル抗体と
を用いることを特徴とするHIV−1p24抗原のサン
ドイッチ法を用いた免疫測定方法。 - 【請求項2】前記HIV−1p24抗原C末端領域を主
要認識部位とするポリクローナル抗体がペプチドp24
b(配列番号22に記載のアミノ酸配列)及びペプチド
p24c(配列番号26に記載のアミノ酸配列)のそれ
ぞれとは反応せずかつペプチド24bc(配列番号24
に記載のアミノ酸配列)を認識することを特徴とする請
求項1に記載の免疫測定方法。 - 【請求項3】前記HIV−1p24抗原のC末端領域を
主要認識部位とするポリクローナル抗体がHIV−1p
24抗原のアミノ酸207〜218(配列番号12に記
載のアミノ酸配列)を含むペプチドを認識することを特
徴とする請求項2に記載の免疫測定方法。 - 【請求項4】前記HIV―1p24抗原のN末端を認識
するモノクローナル抗体がペプチド24a(配列番号1
8に記載のアミノ酸配列)とは反応せずかつペプチド2
4a+(配列番号28に記載のアミノ酸配列)を認識す
ることを特徴とする請求項1に記載の免疫測定方法。 - 【請求項5】前記HIV−1p24抗原のN末端を認識
するモノクローナル抗体がHIV−1p24抗原のアミ
ノ酸配列1〜27(配列番号13に記載のアミノ酸配
列)を含むペプチドを認識するモノクローナル抗体であ
ることを特徴とする請求項4記載の免疫測定方法。 - 【請求項6】前記HIV−1p24抗原のN末端を認識
するモノクローナル抗体がp24N1−9であることを
特徴とする請求項5に記載の免疫測定方法。 - 【請求項7】前記HIV−1p24抗原の中間部位を認
識するモノクローナル抗体がペプチド24a(配列番号
18に記載のアミノ酸配列)及びペプチド24b(配列
番号22に記載のアミノ酸配列)のそれぞれとは反応せ
ずかつペプチド24ab(配列番号20に記載のアミノ
酸配列)を認識することを特徴とする請求項1に記載の
免疫測定方法。 - 【請求項8】前記HIV−1p24抗原の中間部位を認
識するモノクローナル抗体がHIV−1p24抗原のア
ミノ酸配列107〜118(配列番号14に記載のアミ
ノ酸配列)を含むペプチドを認識することを特徴とする
請求項7に記載の免疫測定方法。 - 【請求項9】前記HIV−1p24抗原の中間部位を認
識するモノクローナル抗体がp24N3−3であること
を特徴とする請求項8に記載の免疫測定方法。 - 【請求項10】前記HIV−1p24抗原を認識するポ
リクローナル抗体及びモノクローナル抗体がHIV2−
p25抗原をも認識することを特徴とする請求項1ない
し9に記載の免疫測定方法。 - 【請求項11】前記ポリクローナル抗体が液相にあるこ
とを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の
免疫測定方法。 - 【請求項12】前記液相にあるポリクローナル抗体が直
接又は間接に標識されていることを特徴とする請求項1
1に記載の免疫測定方法。 - 【請求項13】前記標識が酵素標識であることを特徴と
する請求項12に記載の免疫測定方法。 - 【請求項14】前記モノクローナル抗体が固相に結合さ
れていることを特徴とする請求項11ないし13に記載
の免疫測定方法。 - 【請求項15】HIV−1p24抗原のC末端領域を主
要認識部位とするポリクローナル抗体が標識された標識
抗体と、HIV−1p24抗原のN末端を認識するモノ
クローナル抗体及びHIV−1p24抗原の中間部位を
認識するモノクローナル抗体が固相化された抗体結合固
相とを含む、サンドイッチ測定法用のHIV−1p24
抗原測定試薬。 - 【請求項16】HIV−1p24抗原のC末端領域を主
要認識部位とするポリクローナル抗体が標識された標識
抗体と、HIV−1p24抗原のN末端を認識するモノ
クローナル抗体が固相化された抗体結合固相と、HIV
−1p24抗原の中間部位を認識するモノクローナル抗
体が固相化された抗体結合固相とを含む、サンドイッチ
測定法用のHIV−1p24抗原測定試薬。
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