JP5155564B2 - Lp−PLA2活性を検出する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、リポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)の活性を決定する方法に関する。特に、これは、Lp−PLA2特異的結合剤および/または種々の形式で検出可能な生成物に変換され得る基質を用いることにより、Lp−PLA2の活性を決定することに関する。さらに、本発明は、Lp−PLA2の活性を特異的に決定するための、複合免疫捕獲活性アッセイ(hybrid-immunocapture activity assay)に関する。
リポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)は、酵素的に活性な50kDのタンパク質である。Lp−PLA2は、ホスホリパーゼA2ファミリーのメンバーであり、ほとんどのホスホリパーゼとは異なり、Ca2+依存性でない。Lp−PLA2は、以前にTewら(1996) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 16:591-599, Tjoelkerら(1995) Nature 374(6522):549-53およびCaslakeら(2000) Atherosclerosis 150(2): 413-9により、文献において同定されており、特徴づけされている。さらに、タンパク質およびイムノアッセイは、特許文献WO 95/00649-A1、米国特許第5,981,252号;5,968,818号;および6,177,257号(SmithKline Beechamに対して)並びにWO 00/24910-A1、米国特許第5,532,152号;5,605,801号;5,641,669号;5,656,431号;5,698,403号;5,977,308号;および5,847,088号(ICOS Corporationに対して)中に記載されており、この内容を、これらの全体において参照により本明細書中に導入する。Lp−PLA2は、マクロファージにより、動脈硬化病変において増大した発現を伴って発現される(Hakkinin (1999) Arterioscler Thromb Vasc Biol 19(12): 2909-17)。Lp−PLA2は、主にLDLに結合して循環し、LDLと共に同時精製し(co-purifies)、LDLに関連するホスホリパーゼ活性の>95%の原因である(Caslake 2000)。
冠血管疾患(CVD)には、脈管構造のすべての疾患が含まれ、これには、高血圧、冠動脈心疾患(CHD)、脳卒中、先天性心臓血管異常およびうっ血性心不全が含まれる。研究により、CHDは、CVDの大部分の原因であることが示された。CHDの有病率は、年齢の関数として顕著に増大し、男性は、ほとんどの年齢群内で女性よりも高い有病率を有する。
動脈の内皮空間におけるLDLの酸化は、アテローム硬化症の発生における臨界的に重要な段階であると考慮される。酸化されたLDLは、野生型の(native)LDLとは異なり、炎症促進性およびアテローム生成促進性(pro-atherogenic)活性の宿主と関連すると示されており、これは、最終的には、アテローム硬化症プラークの形成に至る(Glass (2001) Cell 104(4): 503-16; Witztum (1994) Lancet 344(8925): 793-5)。基礎的な研究からの増大する根拠により、アテローム硬化症が、炎症性成分を有し、血管壁における脂質の単純な蓄積よりもはるかに多くを表すことが示唆される。病変の最も早期の徴候は、主として泡沫細胞として知られている脂質保有マクロファージで構成されている脂肪線条である。これらの細胞の前駆体は、循環する単球である。後に続く炎症性応答は、さらに、平滑筋細胞および単球の損傷の部位への移動および増殖を刺激して、中間の病変を形成し得る。マクロファージおよび平滑筋細胞の層が蓄積するに従って、繊維状プラークが形成し、これは、細胞残骸、脂質、コレステロール、カルシウム塩および平滑筋の繊維状キャップ、コラーゲンおよびプロテオグリカンで構成されている壊死コア(necrotic core)により特徴づけられる。この進行した病変の次第の成長は、最終的に動脈管腔中に突出し、血流を妨げ得る。アテローム硬化症のさらなる進行により、プラーク破裂およびその後の血栓の形成がもたらされ得、これにより急性冠動脈症候群、例えば不安定狭心症、MIまたは突然の虚血死がもたらされる(Davies (2000) Heart 83:361-366; Libby (1996) Curr Opin Lipidol 7(5): 330-5)。
Lp−PLA2は、以前、CHDについての潜在的な危険因子として報告されている。Lp−PLA2のCHDについての血漿レベルの予測値は、高コレステロール血症を有する6,595人の男性が関与する大規模な前向き症例対照臨床試験において報告されており、これは、West of Scotland Coronary Prevention Study (WOSCOPS) (Packard 2000)として知られている。Lp−PLA2を、580のCHD症例(致命的でないMI、CHDからの死、または血管再生手順により定義される)および1,160の整合した対照において測定した。結果は、Lp−PLA2の血漿レベルは、一変量および多変量解析によりCHD事象の発生に顕著に関連することを示し、Lp−PLA2の最も低い五分位点(quinitile)と比較して、最も高い五分位点についてのCHD事象についての相対的危険のほぼ2倍の増大を伴う。Lp−PLA2のCHDとの関連は、伝統的な危険因子、例えばLDL−コレステロールおよび他の変数とは独立していた。この研究により、CHDについての危険因子としてのLp−PLA2の臨床的有用性の有望な予備的な指摘が提供された。
脳卒中は、工業化された世界における死亡および障害の主な原因である。米国において、1年あたり約700,000の脳卒中があり、この中で500,000は、初めての患者において発生する脳卒中である。これらの発作は、米国において15人に1人の死因であり、多数の障害を有する生存者をもたらす(1999年に米国において1,100,000人)。脳卒中の合計の年間費用は、2004年に米国において53,600,000,000ドルであると見積もられた。Rotterdam Study - Oeiら(European Society of Cardiology in August 2004)およびARIC Study - Ballantyneら(Scientific Sessions of the American Heart Association (AHA) in November 2004)から提示されたデータは、Lp−PLA2が、脳卒中についての独立した危険因子であることを示す。さらに、ARIC脳卒中研究により、hsCRPおよびLp−PLA2の両方の測定は、脳卒中危険度評価に特に有用であることが示された。
Lp−PLA2は、呼吸窮迫症候群(Grissom (2003) Crit Care Med. 31(3):770-5)、免疫グロブリンA腎症(Yoon (2002) Clin Genet. 62(2):128-34)、大腿膝窩動脈バイパスの移植片開存性(Unno (2002) Surgery 132(l):66-71)、口内炎(McManusおよびPinckard (2000) Crit Rev Oral Biol Med. II (2):240-5 8)、気道炎症および反応性亢進(Henderson (2000) J. Immunol. 15; 1 64(6):3360-7)、HIVおよびAIDS(Khovidhunkit (1999) Metabolism 48(12):1524-31)、喘息(Satoh (1999) Am J Respir Crit Care Med. 159(3):974-9)、若年性関節リウマチ(Tselepis (1999) Arthritis Rheum. 42(2):373-83)、ヒト滲出性中耳炎(Tsuji (1998) ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec.60(l):25-9)、統合失調症(Bell (1997) Biochem Biophys Res Commun. 29;241(3):630-5 9)、壊死性腸炎の発生(Muguruma,(1997) Adv Exp Med Biol. 407:3 79-82)、並びに虚血性腸壊死(Furukawa (1993) Pediatr Res. 34(2):237-41)を含む、いくつかの他の疾患に関係していた。
さらに、Lp−PLA2の、冠動脈疾患およびアテローム硬化症の処置のための治療標的としての有効性を引用するいくつかの論文が公表されている(Caslake 2000; Macphee 2001; Carpenter (2001) FEBS Lett. 505(3):357-63.; Leach (2001) Farmaco 56(1-2): 45-50)。Lp−PLA2が、CHDの処置のための治療標的であるという証拠は、Lp−PLA2の阻害剤のいくつかの属およびこれらの使用を記載する多くの記事中に公表されている。
Winklerは、最近、2型糖尿病を有する89人の患者におけるLp−PLA2のレベルに対する、フルバスタチンXL対プラシーボの効果を評価する、多施設の、二重盲検の、ランダム化された研究を報告した(フルバスタチン42人およびプラシーボ47人)(Winkler (2004) J Clin Endocrinol Metab. 89(3) 1153-1159)。これらの対象の中で、比較的高いLp−PLA2活性は、CADの履歴と顕著に関連していた。Lp−PLA2活性の観点での最も高い四分位値(quartile)は、最も低い四分位値よりも、顕著に大きい危険にあった(危険率:2.09;95% CI:1.02〜4.29;p=0.043)。フルバスタチン処置により、Lp−PLA2活性は、22.8%低下した。Blankenbergはまた、スタチンを摂取すると、測定可能なLp−PLA2活性が低下することを報告した(Blankenberg (2003) J of Lipid Research 44: 1381-1386)。
本発明の1つの目的は、試料中のリポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)酵素活性を決定する方法であって、Lp−PLA2に特異的に結合する固定化された結合剤を、試料と接触させる段階;固定化された結合剤を洗浄して、酵素的に活性な未結合の物質または干渉物質(1種または2種以上)を除去する段階;結合したLp−PLA2を、Lp−PLA2の存在下で検出可能な生成物に変換された基質と接触させる段階;および試料中の酵素的に活性なLp−PLA2を示す検出可能な生成物を測定する段階を含む、前記方法を提供することにある。
本発明は、試料中の酵素的に活性なリポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)を測定する方法であって、Lp−PLA2に特異的に結合する固定化された結合剤を、試料と接触させること;固定化された結合剤を洗浄して、酵素的に活性な未結合の物質または干渉物質(1種または2種以上)を除去すること;結合したLp−PLA2を、Lp−PLA2の存在下で検出可能な生成物に変換された基質と接触させること;および試料中の酵素的に活性なLp−PLA2を示す検出可能な生成物を測定することを含む、前記方法に関する。本発明の1つの観点において、試料は、血清試料、血漿試料またはEDTA処理血漿試料である。本発明の他の観点において、固定化された結合剤は、抗体である。本発明の好ましい観点において、抗体は、モノクローナル抗体、ファージディスプレイ抗体(phage display antibody)またはポリクローナル抗体である。
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COまたはCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択されている。
本発明の他の観点において、検出可能な生成物は、放射活性な、比色的な、常磁性の、または蛍光性の標識を有する。さらに、検出可能な生成物を、蛍光的に、比色的に、常磁的に、または放射線により測定する。
本発明の他の観点において、固定化された化合物は、マルチウェルプレート、磁性ビーズまたはラテックスビーズに結合している。
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COまたはCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択されている。
本発明の他の観点において、検出可能な生成物は、放射活性な、比色的な、常磁性の、または蛍光性の標識を有する。さらに、検出可能な生成物を、蛍光的に、比色的に、常磁的に、または放射線により測定する。
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COまたはCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択されている。
本発明の他の観点においては、試料を室温でインキュベートする。本発明のさらに他の観点においては、試料を37℃でインキュベートする。さらなる観点において、試料は約2〜約120分インキュベートする。他の観点において、試料は約5〜約30分インキュベートする。
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択されている。
本発明はさらに、段階(c)の測定された遊離チオール生成物を、酵素的に活性なLp−PLA2標準を含む対照中の遊離のチオール生成物に対して比較することを含む。本発明の他の観点において、酵素的に活性なLp−PLA2標準は、組換えLp−PLA2タンパク質または野生型のLp−PLA2タンパク質である。本発明のまた他の観点において、組換えLp−PLA2タンパク質は、バキュロウイルス発現系または哺乳類発現系において発現される。本発明の好ましい観点において、前述の方法を、マルチウェルプレートにおいて行う。
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択されている。
全体の抗体、抗体断片または抗体誘導体の組換え抗体産生のための宿主細胞は、原核細胞または真核細胞であってもよい。
原核宿主は、本発明のファージディスプレイ抗体を産生するのに特に有用である。
例1:Lp−PLA2複合免疫捕獲(ahybrid ImmunoCapture)(HIC)アッセイ
EGTA、NaCl、HEPES、エルマン試薬;5,5’−ジチオ−ビス(2−ニトロ安息香酸)(DTNB)、Tris−HCLを、Sigma (St. Louis, MO)から得た。ウシ血清アルブミンを、GIBCO-Invitrogen (Carlsbad, CA)から得た。マイクロタイタープレートを、VWR (West Chester, PA)から得た。TBSおよびSuperBlock/TBSブロッキング溶液を、Pierce (Rockford, IL)から得た。クエン酸一水和物緩衝液を、Teknova (Half Moon Bay, CA)から得た。1−ミリストイル−2−(4−ニトロフェニルスクシニル)ホスファチジルコリン(MNP)を、KARLAN (Santa Rosa, CA)から得、2−チオ−PAFを、Cayman Chemical (Ann Arbor, MI)から得た。酵素的に活性な組換え哺乳類Lp−PLA2(rmLp−PLA2)を、diaDexus (South San Francisco, CA)において作製した。200の正常な血漿試料を分析のために用いた。
複合免疫捕獲アッセイ(HIC)の概略図を、図1Aおよび図1Bに示す。図1Aは、生成物に変換される基質の直接的な読み取りを含む1つの態様を示す。図1Bは、第1の反応からの生成物が反応して、第2の生成物を生成する、二次的な読み取りを示す。HIC−ThioPAFアッセイは、図1Bの態様の例である。
アッセイの前に、2−チオPAFのエタノール性溶液を、窒素の穏和な流れの下で蒸発乾固させ、1xアッセイ緩衝液(0.1MTris−HCl、pH7.2、1mM EGTA)中で再構成して、400uMの最終濃度とした。10mMのDTNB溶液を、0.4MのTris−HCl、pH7.2を用いて調製した。1−ミリストイル−2−(4−ニトロフェニルスクシニル)ホスファチジルコリンを含むR2緩衝液を、20mMのクエン酸一水和物緩衝液、pH4.5と90mMの1−ミリストイル−2−(4−ニトロフェニルスクシニル)ホスファチジルコリンとを、79:1の比率で、アッセイ前に混合することにより、作成した。
Lp−PLA2活性を分析するための第2のHICアッセイを、1−ミリストイル−2−(4−ニトロフェニルスクシニル)ホスファチジルコリン(MNP)を基質として用いて開発した。このアッセイを、本明細書中では、Lp−PLA2 HIC−DAZアッセイと呼ぶ。
メタノールストック溶液を調製するために、100、75、50、25、10および5uLの1Mのp−ニトロフェノール(Sigma、Cat. #1048-25g)を、それぞれ900、925、950、975および990ulのメタノールと混合して、100、75、50、25、10および5nmol/uLのメタノール溶液を調製した。各々の標準についての作業溶液を、40uLのストック溶液を960uLのメタノール中に希釈する(1:25の希釈)ことにより、調製した。ストック溶液および作業溶液を、4℃で暗所に保存した。25uLのp−ニトロフェノール標準作業溶液を、8つの複製(8 replicates)ウェルに加え、25uLのPBSを、110uLのR2(上記した)を各々のウェルに加える前に、8つのブランクの対照ウェルに加えた。プレートを、上記したように混合し、405nmの吸光度において読み取った。
Lp−PLA2活性(nmol/分/mL)=試料の勾配(ΔOD405/分)÷標準曲線の勾配(ΔOD405/nmol)÷0.025mL
を用いて決定した。p−ニトロフェノール標準曲線を、通常の間隔で、プレートリーダーの較正QCとして実行した。
半面積(half-area)96ウェルマイクロタイタープレート(VWR, Cat. #3690)を、一次抗体(抗Lp−PLA2mAb 2C10)で、1xTBS(Pierce, Cat. #28372)中で25μL/ウェル(1ug/25uL)において、4℃で一晩コーティングした。コーティング緩衝液を、Pierce (Rockford, IL) (Cat. #37535)からのSuperBlock TBSブロッキング溶液150μL/ウェルを加える前に、洗浄せずに吸引した。プレートをコーティングし、180rpmで室温で10分にわたり2回振盪しながらインキュベートした。ブロッキング溶液を、吸引により廃棄し、プレートを、24時間以内に用いた。
nmol/分/mL=勾配(ΔmOD405/分)×1.136
から計算した。
アッセイについての定量の下限(LLOQ)を、以下の式:
定量の下限(LLOQ)=バックグラウンド+(6×STDEVバックグラウンド)
を用いて、ブランクの22個の複製からの背バックグラウンドシグナルの平均および標準偏差(STDEV)を計算することにより、決定した。
**ULOQ=95番目の百分位数×3
図6は、製造者のプロトコルに従ってCayman Chemicals (Ann Arbor, MI)から入手できる、市販のThioPAFアッセイの結果を示す。特に、当該プロトコルにおいて、DTNBを、2−チオPAFと同時に加える。
アッセイにおいて、83μLの1xアッセイ緩衝液を、20μLの試料または標準(800、400、200、100、50、25、および0ng/mLにおける組換え哺乳類Lp−PLA2)および10μLの10mM DTNB溶液(0.4MのTris−HCl、pH7.2中)と混合し、室温で15分間インキュベートした。図7に、結果を示す。DTNBと共にプレインキュベートして、遊離チオール(1種または2種以上)からバックグラウンドシグナルを消去した後に、112μlの400μMの2−チオPAF溶液を加え、プレートを、動的モード(1分あたり1回の読み取り)で作動するプレートリーダー(Molecular Device, Sunnyvale, CA)において414nmで、室温での自動混合オフで5分間読み取った。ΔOD414/分に相当する曲線の勾配を、すべての標準および試料について計算した。ng/mLにおけるLp−PLA2活性のレベルを、rLp−PLA2標準の勾配の標準曲線から計算した。結果を、図8に示す。
比色活性アッセイを開発して、Lp−PLA2活性を、1−ミリストイル−2−(4−ニトロフェニルスクシニル)ホスファチジルコリン(MNP)を基質として用いて決定し、これを、本明細書中では、Lp−PLA2 DAZアッセイと呼ぶ。この基質を、市販のアッセイ、例えばKarlan Research Products Corporation (Santa Rosa, CA)からのAuto-PAF-AHアッセイにおいて用いた。以下に記載するLp−PLA2 DAZアッセイは、試料中のLp−PLA2活性を、Lp−PLA2阻害剤で処理した試料中のLp−PLA2活性における変化に加えて検出するのに有用である。分析を行うための試料の希釈により、試料中のLp−PLA2からのLp−PLA2阻害剤の解離が増大することがあり、誤って高いLp−PLA2活性レベルまたは低い阻害レベルがもたらされ得る。Lp−PLA2 DAZアッセイにより、試料の希釈が低下し、Lp−PLA2活性または阻害が一層正確に報告され、これは、化合物が、試料または患者におけるLp−PLA2活性を阻害する能力または効力をモニタリングするのに有用である。
メタノールストック溶液を調製するために、100、75、50、25、10および5uLの1Mのp−ニトロフェノール(Sigma, Cat. #1048-25g)を、それぞれ900、925、950、975および990ulのメタノールと混合して、100、75、50、25、10および5nmol/uLのメタノール溶液を調製した。各々の標準についての作業溶液を、40uLのストック溶液を960uLのメタノール中に希釈する(1:25の希釈)ことにより、調製した。ストック溶液および作業溶液を、4℃で暗所に保存した。25uLのp−ニトロフェノール標準作業溶液を、8つの複製ウェルに加え、25uLのPBSを、110uLのR2(上記した)を各々のウェルに加える前に、8つのブランクの対照ウェルに加えた。プレートを、上記したように混合し、405nmの吸光度において読み取った。
Lp−PLA2活性(nmol/分/mL)=試料の勾配(ΔOD405/分)÷標準曲線の勾配(ΔOD405/nmol)÷0.025mL
を用いて決定した。p−ニトロフェノール標準曲線を、通常の間隔で、プレートリーダーの較正QCとして実行した。
新鮮なR2緩衝液を、R1(200mMのHEPES、200mMのNaCl、5mMのEDTA、10mMのCHAPS、10mMの1−ノナンスルホン酸ナトリウム、pH7.6)とR2B(90mMの1−ミリストイル−2−(4−ニトロフェニルスクシニル)ホスファチジルコリン)とを110uL:0.66uL(ウェルあたり)の比率でアッセイ前に混合することにより、調製した。R1とR2Bとを混合した後に;溶液を、室温で暗所で保存し、混合物R2を、2時間以内に用いた。
nmol/分/mL=勾配(ΔmOD405/分)×1.429
から計算した。
血漿試料を、健康なボランティアから、Lp−PLA2阻害剤またはプラシーボのいずれかを投薬した後の基準(baseline)および予定された時点において採集する。血漿試料を、上記したアッセイを用いて、Lp−PLA2活性について評価する。
本発明者らは、Karlan (Santa Rosa, CA)から市販されている自動PAF−AHアッセイ(APAF)、Lp−PLA2質量を測定するための市販されているPLAC(登録商標)試験(PLAC)、上記したDAZアッセイ(DAZ)および上記したHIC−DAZアッセイ(HIC)を含むLp−PLA2質量、活性および組み合わせ質量/活性アッセイの中の相関を定めた。R値を、60個のPromedDx (Norton, MA)正常試料集団について計算した。注:すべてのR値>0.75を、比較の容易さのために太字で強調表示した。
PromedDx正常試料について、PLAC(登録商標)試験アッセイは、APAF、DAZおよびHICアッセイと良好に相関していた(R=0.5〜0.6)。予測されたように、Lp−PLA2値の動的範囲が限定されていたため、R値は、減衰した。
上記したLp−PLA2 DAZおよびHIC−DAZアッセイのアッセイ内、アッセイ間および操作者間変動性を評価するために、8つの正常な血漿試料を、4つ1組で、3つの別個のプレートにおいて、3人の操作者により分析した。
平均の%CVを、4つ1組で試行した8つの血漿試料の%CVから計算した。以下の表は、3つの試行からの平均%CVおよび各々の操作者についての3つの試行からの平均のアッセイ内%CVを示す。HICアッセイについての精度を、rLp−PLA2の標準曲線から計算したnmol/分/mLおよびng/mLの両方の値について計算した。
以下の表は、3つの独立したアッセイにおいて分析された8つの血漿試料(P1〜P8)についての値からの、平均のアッセイ間%CVを示す。各々の操作者についての平均のアッセイ間%CVを、8つの試料のアッセイ間%CVから計算した。HICアッセイについての精度を、rLp−PLA2の標準曲線から計算したnmol/分/mLおよびng/mLの両方の値について計算した。
3人の操作者についての操作者間の%CVを、3つの別個のプレートにおいて4つ1組で分析した8つの正常な血漿PromedDx試料からのデータに基づいて、各々のアッセイについて計算した。HIC−DAZアッセイについての精度を、rLp−PLA2の標準曲線から計算したnmol/分/mLおよびng/mLの両方の値について計算した。
希釈の直線性を決定するために、PromedDxからの10個の血漿試料を、1%ガンマ−グロブリンを含む50%濃度に希釈し、次にLp−PLA2 DAZおよびHIC−DAZアッセイにおいて試験した。さらに、PromedDxからの5対の血漿試料を、1:1の比率で混合し、DAZおよびHICアッセイにおいて試験した。
前に示したように、本発明者らは、Lp−PLA2についてのいくつかの活性に基づいたアッセイ形式を開発した:MNP基質活性アッセイの改変された方式(DAZ)、2−チオPAF基質活性アッセイの改変された方式(改善ThioPAF)、並びにPLAC試験からの抗Lp−PLA2 2C10捕獲抗体およびNMP基質を検出のために用いる複合免疫捕獲(HIC)形式(HIC−DAZ)。HIC−DAZおよびDAZアッセイ形式は共に、対象の血漿中のLp−PLA2レベルを決定するにあたっての3H−PAF放射分析方法との相関を例証した。本発明者らは、さらに、1日あたり操作者あたり1000個より多いデータポイントを信頼可能に生じるために用いることができる、高処理能力の自動化されたDAZおよびHIC−DAZアッセイを開発した。さらに、本発明者らは、整合した血漿および血清試料におけるLp−PLA2活性を試験し、これらの2種の試料タイプの間の回復した値の良好な相関を例証した。
MultiPROBE
MultiPROBE II HTは、Perkin Elmer/Packard (Torrance, CA)により製造されたロボット利用液体取扱ステーションである。装置は、一緒に、または互いに独立して機能することができる8つのピペッタープローブ、専用のプローブすすぎ(rinsing)/洗浄(washing)機構、および28個の標準的な96ウェルマイクロタイタープレートまたはピペットチップ箱を収容することができる大きいデッキからなる。デッキは、余分のツイスターロボット利用アーム、およびこの処理能力容量を増大するためのプレートスタッカーまたはホテル(本明細書中で用いるユニットに関しては入手可能ではない)を備えていてもよい。不正確な吸引された流体容積または詰まったチップを検出することができる、柔軟なピペッティングオプション部品および内蔵式の液体感知能力のために、これは、血漿または血清試料を移送するかまたは等分するのに有利である。このロボット利用ステーションは、試料を管から96ウェルプレートへと移送することができる。しかし、プローブが、試料および試薬を同時に8つのチャンネルに分配するため、MultiPROBEについては、試薬を96ウェルプレート全体に分配するのに、96ウェル分配ヘッドを備えたロボット利用ステーション(例えばMiniTrak)と比較して、長い時間を要する。MultiPROBEロボット利用ステーションのさらなる記載は、以下のウェブサイト中に見出すことができる:
インターネットアドレス:las.perkinelmer.com/catalog/Product.aspx?ProductId=AMP8B00
MiniTrakは、Perkin Elmer/Packard (Torrance, CA)により製造されたロボット利用液体取扱ステーションである。装置は、試薬および試料をすべての96ウェルに1回で分配することができる96ウェルピペッティングヘッド、12個のピペットチップ箱または50個の標準96ウェルマイクロタイタープレートを収容することができる4つのスタッカー、プレートを種々のステーションへと、またはここから移送するコンベヤーベルト、並びに標準的な96ウェルマイクロタイタープレートまたはピペットチップ箱のための9つの位置を有する小さいデッキからなる。しかし、96ウェルピペッティングヘッドは、不正確な吸引された流体容積または詰まったチップを検出することができる液体感知能力を有せず、従って血漿または血清試料を移送するのには比較的有利ではない。さらに、ロボットは、試料および試薬を、96ウェル形式へと、およびこれから移送および/または分配することができるが、試料を管へと、およびこれから移送することができない。しかし、MiniTrakが、試料および試薬を全部の96ウェルプレートへとすべて1回で分配することができるため、これは、適時性が重要であるDAZまたはHICアッセイにおいてMNP基質を分配する際には、顕著な利点を有する。MiniTrakロボット利用ステーションのさらなる記載は、以下のウェブサイト中に見出すことができる:
インターネットアドレス:las.perkinelmer.com/content/TechnicalInfo/P10503-MinitrakSpecificationsSheet.pdf
上記したDAZアッセイの自動化のために、本発明者らは、アッセイを3つの主なタスクに分解した:96ウェルアッセイプレートへの試料の負荷、基質添加および読み取り。各々のタスクの自動化を、MultiPROBEおよびMiniTrakロボット利用基本骨格において評価した。
MultiPROBE基本骨格における自動化された試料移送のために、管を、管ホルダー中に配置し、またはストック試料プレートを、デッキ上に配置した(最大14個)。MultiPROBE系における試料移送プログラムを、開始し、これは、以下の行為を含む:流し洗浄、チップの採取、試料の採取、試料の試料/アッセイプレート(96ウェル)中への分配、チップの廃棄および繰り返し。試料プレートを標識し、用いるまで4℃で保存した。長期間の保存のために、プレートを、用いるまで密閉し、−80℃において保存した。
MultiPROBEDAZアッセイの再現性、正確さおよび潜在的なプレート効果を、単一の模擬血漿試料(rLp−PLA2でスパイクしたウシ血清)を用いて、2つのアッセイプレートにおいて試験して、試料の192個の複製を生じた(以下の表を参照)。以下は、各々のプレートの各々の横列および縦列の平均、中央値、標準偏差および%CVを示す分析の結果である。
MiniTrak基本骨格における自動化された試料移送について、ストック試料プレートを、試料スタッカー(最大12個)上に負荷させ、等しい数の空のアッセイプレートを、アッセイプレートスタッカー上に負荷させた。MiniTrakシステムにおける試料移送プログラムを開始し、これは、以下の行為を含む:チップの採取、25uLの試料の採取、試料のアッセイプレート中への分配、チップの廃棄および繰り返し。試料プレートを標識し、用いるまで4℃で保存した。長期間の保存のために、プレートを、用いるまで密閉し、−80℃において保存した。
MiniTrakLp−PLA2 DAZアッセイの性能を、バッチ試行の間の再現性および正確さ、プレート効果の証拠、正常な血漿における手動のDAZアッセイに対する相関および精度について評価した。典型的なバッチ試行は、10個のプレートを試験することからなり、これを、1人の操作者により2時間で完了することができる。
バッチ試行における再現性および正確さ、並びにMiniTrakDAZアッセイの潜在的なプレート効果を試験するために、本発明者らは、単一の模擬した血漿試料(rLp−PLA2でスパイクしたウシ血清)を、10個のアッセイプレートにおいて試験して、試料の960個の複製を生じた。以下は、各々のプレートの各々の横列および縦列の平均、中央値、標準偏差および%CVを示す分析の結果である。
手動のDAZおよび自動化されたMiniTrakDAZアッセイから由来する値の間の相関を試験するために、80個の正常な血漿試料を、両方のアッセイを用いて試験し、値を、直線回帰プロットにおいて相関させた。直線回帰プロットについての最良の適合線は、y=0.9557x−0.3013の勾配を有していた。さらに、データセットについてのR2値は、0.9487であった。
これらの結果は、手動のDAZとMiniTrakDAZアッセイとの間の優れた相関を例証している。MiniTrakにおける自動化されたDAZアッセイは、Lp−PLA2阻害剤の投与によるLp−PLA2活性の変化の検出について、手動のDAZアッセイと同等である。
MiniTrakLp−PLA2 DAZアッセイについてのアッセイ内変動性を、3つ1組で試行した24個の血漿試料の%CVから計算した平均の%CVにより評価した。以下の表は、3回の試行における24個の試料からの平均の%CVおよび平均のアッセイ内%CVを示す。DAZアッセイについての精度を、nmol/分/mLについて計算した。
上記したHIC−DAZアッセイの自動化のために、本発明者らは、アッセイを5つの主なタスクに分解した:96ウェルアッセイプレートへの試料の負荷、インキュベーション、洗浄、基質添加および読み取り。各々のタスクの自動化を、DAZアッセイの自動化について観察された成功により、MiniTrakロボット利用基本骨格において評価した。
20uLの血漿試料、標準および対照を、抗Lp−PLA2 2C10抗体で被覆した半ウェル(halfwell)アッセイプレート中に、MultiPROBE基本骨格(上記した方法)、MiniTrak(上記した方法)、または手動のいずれかを用いて移送した。これを、5つのプレートについて行った(1つのバッチ試行は、5つのプレートである)。時間を、プレート1について記録し、その後の段階を、プレート1について開始した。同一の手順を、各々のプレートについて、連続して6分間隔で繰り返した。
MiniTrakLp−PLA2 HICアッセイの性能を、バッチ試行の間の再現性および正確さ、プレート効果の証拠、正常な血漿試料における手動のHIC−DAZアッセイに対する相関および精度について評価した。典型的なバッチ試行は、5個のプレートを試験することからなり、これを、1人の操作者により1.5時間で完了することができる。
バッチ試行における再現性および正確さ、並びにMiniTrakHIC−DAZアッセイの潜在的なプレート効果を試験するために、本発明者らは、単一の模擬血漿試料(rLp−PLA2でスパイクしたウシ血清)を、5個のアッセイプレートにおいて試験して、試料の480個の複製を作製した。以下は、各々のプレートの各々の横列および縦列の平均、中央値、標準偏差および%CVを示す分析の結果である。
手動のHIC−DAZおよび自動化されたMiniTrakHIC−DAZアッセイから由来する値の間の相関を試験するために、80個の正常な血漿試料を、両方のアッセイを用いて試験し、値を、直線回帰プロットにおいて相関させた。4つの試料は、CV範囲に適合せず、従って分析から除外した。直線回帰プロットについての最良の適合線は、y=0.8971x+2.5573の勾配を有していた。さらに、データセットについてのR2値は、0.8493であった。
MiniTrakLp−PLA2 HIC−DAZアッセイについてのアッセイ内変動性を、3つ1組で試行した24個の血漿試料の%CVから計算した平均の%CVにより評価した。以下の表は、3回の試行からの平均の%CVおよびこれらの3回の試行の各々からの平均のアッセイ内%CVを示す。HIC−DAZアッセイについての精度を、nmol/分/mLについて計算した。
将来の疫学的研究において血清試料を試験するための上記した活性に基づくLp−PLA2検出方法の好適性を、評価した。整合した血清試料と血漿試料との間で、DAZおよびHIC−DAZアッセイ形式について、比較を行った。整合した血清試料と血漿試料との間の相関および正常な範囲の比較を報告する。
200人のPromedDxおよび38人のdiaDexusドナーからの整合した血漿および血清試料を、各々の試料において測定されたLp−PLA2活性レベルの相関について、試験した。すべての試料を、MiniTrakにおける自動化されたDAZおよびHIC−DAZアッセイを用いて試験した。値を、直線回帰プロットにおいて分析した。
200個のPromeDx(Norton, MA)試料からの整合した血漿試料と血清試料との間の、自動化されたLp−PLA2 DAZアッセイを用いた直線回帰プロットにより、y=0.9771x+3.7692の勾配を有する最良の適合線が得られた。さらに、データセットについてのR2値は、0.9356であった。
200個のPromeDx試料からの整合した血漿試料と血清試料との間の、自動化されたLp−PLA2 HIC−DAZアッセイを用いた直線回帰プロットにより、y=0.7728x+4.5458の勾配を有する最良の適合線が得られた。さらに、データセットについてのR2値は、0.6846であった。
血漿試料および血清試料から由来するDAZおよびHIC−DAZ正常範囲値を比較するために、本発明者らは、上記した200個の整合する血漿および血清試料からのDAZおよびHIC−DAZ値の分布曲線をプロットした。これらの正常範囲のプロットを、以下の表中に表す。
200個のPromeDx正常血漿試料を用いて、DAZおよびHIC−DAZMiniTrak自動化アッセイ形式の両方を用いた分布に基づいて、nmol/分/mLからng/mLへの変換因子を決定した。Molecular Devices (Sunnyvale, CA)からのSoftMax Pro 4.7.1ソフトウエアを用いて、勾配値を発生させる各々の試料の光学密度を採集した。勾配を、それぞれHIC−DAZおよびDAZについて1.11および1.43を乗じることにより、nmol/分/mLに変換した。これらの変換を、上記したp−ニトロフェノール(PNP)標準に基づいて決定した。
Claims (12)
- 試料中の酵素的に活性なリポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)を測定する方法であって:
(a)Lp−PLA2に特異的に結合する固定化された抗体を、試料と接触させること;
(b)固定化された抗体を洗浄して、酵素的に活性な未結合の物質または1種または2種以上の干渉物質を除去すること;
(c)結合したLp−PLA2を、Lp−PLA2の存在下で検出可能な生成物に変換される基質と接触させること;および
(d)試料中の酵素的に活性なLp−PLA2を示す検出可能な生成物を測定すること
を含み、ここで固定化された抗体はLp−PLA2の酵素活性を失活させない、前記方法。 - 試料中の酵素的に活性なリポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)を測定する方法であって:
(a)Lp−PLA2に特異的に結合する抗体を、試料と接触させて、抗体−Lp−PLA2複合体を形成すること;
(b)抗体−Lp−PLA2複合体を固定化すること;
(c)固定化された抗体−Lp−PLA2複合体を洗浄して、酵素的に活性な未結合の物質または1種または2種以上の干渉物質を除去すること;
(d)固定化された結合したLp−PLA2を、Lp−PLA2の存在下で検出可能な生成物に変換される基質と接触させること;および
(e)試料中の酵素的に活性なLp−PLA2を示す検出可能な生成物を測定すること
を含み、ここでLp−PLA2に特異的に結合する抗体はLp−PLA2の酵素活性を失活させない、前記方法。 - 試料が、血清試料、血漿試料またはEDTA処理血漿試料である、請求項1または2に記載の方法。
- 抗体が、モノクローナル抗体、ファージディスプレイ抗体またはポリクローナル抗体である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 基質が、
式中、
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
式中、
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
式中、
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COまたはCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択される、請求項1または2に記載の方法。 - さらに、段階(d)の測定された検出可能な生成物を、酵素的に活性なLp−PLA2標準を含む対照中の検出可能な生成物に対して比較することを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 抗体−Lp−PLA2複合体が、固定化された化合物に結合させることにより固定化され、該固定化された化合物が、抗体−Lp−PLA2複合体に結合することができる抗体、タンパク質または化合物を含む、請求項2に記載の方法。
- 個体における血管疾患の危険を検出するための方法であって、請求項1〜7のいずれかに記載の方法を用いて、試料中の個体のLp−PLA2活性を決定することを含み、ここで、試料中のLp−PLA2の増大した活性が血管疾患の危険を示す、前記方法。
- 血管疾患を処置する療法のための個体を選択するための方法であって、請求項1〜7のいずれかに記載の方法を用いて、試料中の個体のLp−PLA2活性を決定することを含み、ここで、試料中のLp−PLA2の増大した活性が、血管疾患を処置する療法から利益を享受する個体を示す、前記方法。
- 血管疾患を処置する療法に対する個体の応答をモニタリングするための方法であって、請求項1〜7のいずれかに記載の方法を用いて、試料中の個体のLp−PLA2活性を決定することを含み、ここで、試料中のLp−PLA2の低下した活性が、血管疾患を処置する療法に対して好ましく応答する個体を示す、前記方法。
- 試料中の酵素的に活性なリポタンパク質関連ホスホリパーゼA2(Lp−PLA2)を測定するためのキットであって、Lp−PLA2に特異的に結合するがLp−PLA2を失活させない、固体支持体に固定化された抗体およびLp−PLA2の存在下で検出可能な生成物に変換される基質を含む、前記キット。
- 基質が、
式中、
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
式中、
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COおよびCH2からなる群から選択されている;
式中、
Xは、O、Sおよび−O(CO)−からなる群から選択されており;
Rは、(CH2)4CH3、(CH2)6CH3、(CH2)8CH3、(CH2)10CH3、(CH2)12CH3、(CH2)14CH3、および(CH2)7CH=CH(CH2)2CH3からなる群から選択されており;
Y1は、(CO)1−2および(CH2)2−7からなる群から選択されており;かつ
Y2は、COまたはCH2からなる群から選択されている、
からなる群から選択される、請求項11に記載のキット。
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