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JP3278652B2 - Hiv抗体の同時検出および識別のための迅速アッセイ - Google Patents

Hiv抗体の同時検出および識別のための迅速アッセイ

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JP3278652B2
JP3278652B2 JP2000510023A JP2000510023A JP3278652B2 JP 3278652 B2 JP3278652 B2 JP 3278652B2 JP 2000510023 A JP2000510023 A JP 2000510023A JP 2000510023 A JP2000510023 A JP 2000510023A JP 3278652 B2 JP3278652 B2 JP 3278652B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(発明の背景) 本発明は、全般に、免疫アッセイに関し、より詳細に
は、短い処理時間で、試験サンプルにおける1型ヒト免
疫不全症ウイルス(HIV−1)のM群、HIV−1の
O群、および2型ヒト免疫不全症ウイルス(HIV−
2)に対する抗体を検出して識別するために有用な免疫
アッセイに関する。
【0002】現在、HIV−1の2つの主要な系統発生
的な群は「M」群および「O」群と名付けられている。
G.Meyers他、Human Retroviru
ses and AIDS 1995、Los Ala
mos National Laboratory、L
os Alamos、NM(1995)。単離されたM
群HIV−1は、互いに系統性発生的にはほぼ等しい距
離にある亜群(A〜J)にさらに分けられている。主と
して、M群が世界各地で単離されている。O群HIV−
1ウイルスの配列に関する最も初期の報告により、この
ウイルスは、他のHIV−1亜群と同様にチンパンジー
のウイルスに密接に関連していることが示された。例え
ば、L.G.Gurtler他、J.Virology
68:1581〜1585(1994);M.Van
den Haesevelde他、J.Virolog
y 68:1586〜1596(1994);DeLe
ys他、J.Virology 64:1207〜12
16(1990);DeLeys他、米国特許第5,3
04,466号;L.G.Gurtler他、欧州特許
公開第0591914A2号を参照のこと。O群の配列
は、今日までに明らかにされたHIV−1配列の中で最
も大きく異なっている。O群HIV−1株は、西部中央
アフリカ(カメルーン、赤道ギニア、ガボンおよびナイ
ジェリア)に固有であるが、O群ウイルスの感染患者
は、現在、ベルギー、フランス、ドイツ、スペインおよ
び米国において確認されている。例えば、R.DeLe
ys他(上記);P.Charneau他、Virol
ogy 205:247〜253(1994);I.L
oussert−Ajaka他、J.Virology
69:5640〜5649(1995);H.Ham
ple他、Infection 23:369〜370
(1995);A.Mas他、AIDS Res.Hu
m.Retroviruses 12:1647〜16
49(1996);M.A.Rayfield他、Em
erging Infectious Disease
s 2:209〜212(1996)、およびM.Pe
eters他、AIDS 11:493〜498(19
97)を参照のこと。
【0003】M群HIV−1の血清型は、大部分は、発
現したウイルスタンパク質(抗原)のアミノ酸配列によ
って、特に、コア領域およびエンベロープ(env)領
域を含むウイルスタンパク質によって特徴づけられてい
る。これらの抗原は、構造的および機能的に類似してい
るが、特定の抗原に関して特異な抗体応答を誘発する多
様なアミノ酸配列を有する。
【0004】HIV−1感染を検出するための重要な血
清学的標的の1つは、41,000の分子量を有する膜
貫通タンパク質(TMP)の糖タンパク質(gp)41
である。gp41は、HIVに関して血清陽性であると
考えられる個体において持続した強い抗体応答を誘発す
る高免疫原性タンパク質である。このタンパク質に対す
る抗体は、特に、血清変換時に最初に現れるものであ
る。gp41に対する免疫応答は、AIDSの臨床的段
階と同様に、無症候時において、抗gp41抗体がほぼ
全般的に存在することによって明らかにされているよう
に、疾患の全期間を通して比較的強く残っているようで
ある。gp41に対する抗体応答の大部分は、gp41
内において十分に特徴付けられた免疫支配領域(ID
R)に対するものである。
【0005】HIV−2感染者は、西アフリカの最初の
固有地域以外のヒトにおいて認められており、そして西
アフリカに住んだことがある欧州人またはこの地域の出
身者との性的な関係を有した人々、およびこの固有地域
出身の性的パートナーとの同性愛者などにおいて報告さ
れている。2型HIV(HIV−2)によるAIDSの
治療が、現在、世界中で報告されている。例えば、A.
G.Saimot他、Lancet i:688(19
87);M.A.Rey他、Lancet i:388
〜389(1987);A.Werner他、Lanc
et i:868〜869(1987);G.Bruc
ker他、Lancet i:223(1987);
K.Marquart他、AIDS 2:141(19
88);CDC、MMWR 37:33〜35(198
7);Anonymous、Nature 332:2
95(1988)を参照のこと。
【0006】血清学的研究により、HIV−1およびH
IV−2はそれらのコア抗原において多数の共通したエ
ピトープを有する一方で、これらの2つのウイルスのエ
ンベロープ糖タンパク質は交差反応性がほとんどないこ
とが示されてる。F.Clavel他、AIDS 1:
135〜140(1987)。エンベロープ抗原のこの
ような限られた交差反応性は、HIV−1に関する現在
利用可能な血清学的アッセイが、HIV−2に対する抗
体を有するヒト血清のいくつかと反応しないことがある
理由を説明するものであると考えられている。F.De
nis他、J.Clin.Micro.26:1000
〜1004(1988)。最近発行された米国特許第
5,055,391号は、HIV−2ゲノムの遺伝子地
図を明らかにし、そしてこのウイルスを検出するための
アッセイを提供している。
【0007】O群HIV−1に対する抗体の存在を検出
するために、HIV−1(M群)および/またはHIV
−2に対する抗体の検出に必要な現在利用可能な免疫ア
ッセイの能力に関する関心が高まりつつある。I.Lo
ussert−Ajaka他、Lancet 343:
1393〜1394(1994);C.A.Schab
le他、Lancet 344:1333〜1334
(1994);L.Gurtler他、J.Viro
l.Methods.51:177〜184(199
5)。これらの免疫アッセイによりO群が検出され得る
かどうかを分析するという問題を大きくしているのは、
O群HIV−1単離体に感染し、かつ/またはそれに対
する抗体を有する患者の血清サンプルの入手が限られて
いることである。今日までのところ、西部中央アフリカ
以外では、O群HIV−1単離体に感染していると診断
された患者はほとんどおらず、このため、研究者は、こ
のウイルスに関して、西部中央アフリカ諸国の患者をス
クリーニングしなければならない。西部中央アフリカで
のスクリーニング手順は、このようなアッセイを行うた
めに必要な時間ならびにそのために必要とされる装置の
両方によって妨げられている。
【0008】M群HIV−1、O群HIV−1およびH
IV−2に対する抗体を検出するために利用可能な従来
の結合アッセイは、通常、結果を得るために約2時間か
ら4時間またはそれ以上の時間を必要とする。このよう
なアッセイはさらに、操作するために電気を必要とする
インキュベーターおよび標識読み取り装置を含む様々な
装置を利用することを含む。このようなアッセイは、特
異的な結合メンバーの免疫反応物、通常は抗体および抗
原の免疫反応物を含む:この場合、この特異的な結合対
の一方は、シグナル発生化合物により標識される(例え
ば、抗体は、酵素、蛍光化合物、化学発光化合物、放射
性同位体、直接目で確認できる標識などで標識され
る)。分析物の含有が疑われる試験サンプルは、標識さ
れた試薬(例えば、標識された抗分析物抗体)と混合し
て、免疫反応が起こるのに十分な時間および条件下でイ
ンキュベーションすることができる。反応混合物は、続
いて、この分析物/標識された試薬の複合体と会合する
標識(結合した標識化試薬)、あるいは分析物との複合
体を形成しなかった標識(遊離状態の標識化試薬)のい
ずれかを検出するために分析される。分析物の存在およ
び/または量は、通常、固定化されている標識された試
薬および結合メンバーに結合する分析物の容量、あるい
は不溶性の相補的な結合メンバーによって示される。
【0009】このようなアッセイを行い、そして結果を
得るために通常必要とされる時間が長すぎる(すなわ
ち、2時間〜4時間である)か、あるいはアッセイを行
うために必要な装置および/または電気が得られない状
況および場所が存在する。そのような状況では、好まし
い試験は、安価でなければならず、装置をほとんどまた
は全く必要としないことが望ましく、そして5分もの少
ない時間でスクリーニングアッセイの結果が得られるこ
とが望ましい。
【0010】試薬を含浸させた試験ストリップを特異的
な結合アッセイにおいて使用することはよく知られてい
る。例えば、米国特許第4,361,537号(Deu
tsch他)および米国特許第5,160,701号
(Brown III他)を参照のこと。そのような手
順において、試験サンプルが試験ストリップの一部分に
加えられ、そして試験ストリップ材の中を移動する、す
なわち、毛管作用で移動する。従って、検出または測定
され得る分析物は、おそらくは、試験サンプル自身、ま
たは別に添加された溶液であり得る溶出溶媒の助けによ
って試験ストリップ材の中またはそれに沿って通過す
る。分析物は、分析物に対する相補的な結合メンバーが
固定化されている試験ストリップ上の捕獲帯域または検
出帯域の内部にまで移動し、あるいはそのような帯域を
通り抜ける。分析物が検出帯域で結合する程度は、試験
ストリップ内に同様に取り込まれ得る標識された試薬、
または別に加えることができる標識された試薬の助けに
より測定することができる。
【0011】一般に、試験ストリップは、毛管作用(す
なわち、米国特許第4,956,302号(Gordo
n他)において例示されているような毛管作用による移
動作用またはクロマトグラフィー的作用)によって溶液
を移動させることができる物質を含む。試験ストリップ
における異なる領域または帯域は、分析物がそのような
帯域に輸送されるか、またはそのような帯域を通過した
ときに、検出可能なシグナルを生成させるために必要な
アッセイ試薬を含有する。そのようなデバイスは化学ア
ッセイおよび結合アッセイの両方に好適であり、そして
展開溶液を使用して、分析物を試験ストリップに沿って
移動させる。さらに、これまでのアッセイは、検出可能
なシグナルを生成させるために必要なアッセイ試薬の安
定性および効率を確認するために、典型的には、各製造
ロットからの1つまたは複数のストリップを陽性および
陰性の両方の対照について別途アッセイすることが少な
くとも必要である。
【0012】従って、M群HIV−1および/またはO
群HIV−1および/またはHIV−2に対する抗体の
分離または同時検出を行うために開発されたアッセイシ
ステムは、試験サンプル中のウイルスのどれかまたはそ
のすべてに対する抗体の特異的な存在を検出し、その一
方でそれらを識別するために有用な試薬を含有しなけれ
ばならない。従って、HIVのM群、HIVのO群およ
びHIV−2に対する抗体のみと反応し得る試薬が必要
である:ただし、このような試薬は互いに交差反応を全
く示さないか、あるいは限られた交差反応を示す。この
ような試薬を取り込むことができ、そして個体をスクリ
ーニングして、短時間で結果を得るために使用すること
ができる廃棄可能なアッセイデバイスを提供することは
また有益である。
【0013】(発明の要旨) 本発明は、試験サンプルにおけるO群HIV−1、M群
HIV−1およびHIV−2に対する抗体を含む分析物
を同時に検出して識別するための方法を提供する。この
方法は、(a)試験サンプルを、近位端および遠位端を
有し、分析サンプルを毛管作用によって近位端から遠位
端の近くにまで移動させ、そして分析物に対する少なく
とも1つの固定化された捕捉試薬を含有するストリップ
を有する分析デバイスと、分析物および捕捉試薬の結合
による捕捉試薬/分析物複合体が形成されるのに十分な
時間および条件下で接触させること;および(b)スト
リップ上の捕捉試薬部位での可視的な色の変化を検出す
ることによって、分析物(1つまたは複数)の存在を決
定することを含み、O群HIV−1のための捕捉試薬
は、配列番号48、配列番号50、配列番号52および
配列番号54、配列番号58および配列番号60からな
る群より選択されるポリペプチドを含み、M群HIV−
1のための捕捉試薬は配列番号56のポリペプチドを含
み、そしてHIV−2のための捕捉試薬は配列番号55
のポリペプチドを含む。好ましくは、上記のポリペプチ
ド捕捉試薬は組換え技術により製造されるが、精製タン
パク質(ポリペプチド)または合成ペプチドが利用され
得ることも包含される。固定化された捕捉試薬は、文
字、数字、アイコン、または記号として配置することが
できる。さらに、この方法は、近位端および固定化され
た患者捕捉試薬の間の位置においてストリップに含有さ
れる表示用試薬を含む。この表示用試薬はシグナル発生
化合物を含む。このような化合物は、発色体、触媒、発
光性化合物、化学発光性化合物、放射性元素、および直
接的な可視標識からなる群より選択される。好ましく
は、表示用試薬は、コロイド状金属粒子、コロイド状非
金属粒子、染色粒子または着色粒子、およびリポソーム
からなる群より選択される直接的な可視試薬を含む。表
示用試薬は、非金属粒子としてセレンをさらに含む。試
験サンプルは、好ましくは体液である。このような体液
は、全血、血漿、血清、尿および唾液からなる群より選
択される。
【0014】本発明はさらに、試験サンプルにおけるO
群HIV−1、M群HIV−1およびHIV−2に対す
る抗体を含む分析物を同時に検出して識別するための分
析デバイスを提供する。このデバイスは、近位端および
遠位端を有し、分析サンプルを毛管作用によって近位端
から遠位端の近くにまで移動させることができ、そして
分析物に対する少なくとも1つの固定化された捕捉試薬
を、分析物および捕捉試薬を結合させるために含有する
ストリップを含み、そしてO群HIV−1のための捕捉
試薬は、配列番号48、配列番号50、配列番号52お
よび配列番号54、配列番号58および配列番号60か
らなる群より選択されるポリペプチドを含み、M群HI
V−1のための前記捕捉試薬は配列番号56のポリペプ
チドを含み、そしてHIV−2のための前記捕捉試薬は
配列番号55のポリペプチドを含む。このポリペプチド
は、好ましくは、組換え技術により製造されるが、精製
タンパク質(ポリペプチド)および合成ペプチドが使用
され得ることも包含される。分析デバイスは、文字、数
字、アイコン、または記号として配置されている固定化
された捕捉試薬をさらに含む。さらに、分析デバイス
は、近位端および固定化された患者捕捉試薬の間の位置
においてストリップに含有される表示用試薬を含む。こ
の表示用試薬はシグナル発生化合物を含み、このような
化合物は、発色体、触媒、発光性化合物、化学発光性化
合物、放射性元素、および直接的な可視標識からなる群
より選択される。好ましくは、表示用試薬は、コロイド
状金属粒子、コロイド状非金属粒子、染色粒子または着
色粒子、およびリポソームからなる群より選択される直
接的な可視試薬を含む。試験サンプルは、好ましくは体
液である。このような体液は、全血、血漿、血清、尿お
よび唾液からなる群より選択される。
【0015】さらに、本発明は、特異的な結合アッセイ
において使用される試験キットを提供する。この試験キ
ットは、試験サンプルにおけるO群HIV−1、M群H
IV−1およびHIV−2に特異的な抗体の存在または
量を決定するための分析デバイスを含み、そして近位端
および遠位端を有するストリップをさらに含む:ただ
し、試験サンプルは毛管作用によって近位端から遠位端
の近くにまで移動することができ、そしてストリップ
は、分析物、補助的な特異的結合メンバー、および表示
用試薬からなる群より選択される選択される要素に結合
する固定化された捕捉試薬を含有する。O群HIV−1
のための捕捉試薬は、配列番号48、配列番号50、配
列番号52および配列番号54、配列番号58および配
列番号60からなる群より選択されるポリペプチドを含
み、M群HIV−1のための前記捕捉試薬は配列番号5
6のポリペプチドを含み、そしてHIV−2のための前
記捕捉試薬は配列番号55のポリペプチドを含む。この
ポリペプチドは、好ましくは、組換え技術により製造さ
れる。精製タンパク質または合成ペプチドもまた使用す
ることができることが包含される。表示用試薬はシグナ
ル発生化合物を含み、このような化合物は、発色体、触
媒、発光性化合物、化学発光性化合物、放射性元素、お
よび直接的な可視標識からなる群より選択される。好ま
しくは、表示用試薬は、コロイド状金属粒子、コロイド
状非金属粒子、染色粒子または着色粒子、およびリポソ
ームからなる群より選択される直接的な可視試薬を含
む。試験キットは、陽性の試薬対照および陰性の試薬対
照をさらに含む。
【0016】(発明の詳細な説明) 従来のアッセイよりも短い時間でM群HIV−1、O群
HIV−1およびHIV−2に関するスクリーニングが
できることが、迅速な結果が患者のカウンセリングおよ
び治療のために必要な状況で求められている特徴であ
る。そのようなスクリーニングアッセイは、従来のスク
リーニングアッセイと同じような程度の感度および特異
性が、さらに一層短い時間で得ることができなければな
らない。本発明はそのようなアッセイを提供し、そして
以下に本発明を説明する。
【0017】下記の用語は、別途示されていない限り、
下記の意味を有する。
【0018】用語「試験サンプル」は、分析物(目的の
抗体または目的の抗原など)の供給源である個体の身体
成分をいう。このような成分はこの分野では周知であ
る。試験サンプルは、供給源から得られるように直接的
に、あるいはその性質を改変するような前処理を行った
後で使用することができる。このような試験サンプルに
は、本明細書中において記載されている方法により試験
することができる生物学的サンプルが含まれ、そして全
血、血清、血漿、脳脊髄液、尿、リンパ液、ならびに呼
吸器管、腸管および生殖泌尿管の様々な外分泌物、涙、
唾液、乳汁、白血球、ミエローマなどのヒトおよび動物
の体液;および細胞培養上清などの生物学的液:固定さ
れた組織標本;および固定された細胞標本が含まれる。
試験サンプルは、血液からの血漿の調製、粘性液の希釈
などの前処理を使用前に調製できる;処理方法には、抽
出、ろ過、蒸留、濃縮、妨害成分の不活性化、および試
薬の添加が含まれ得る。そのような前処理はまた、液体
媒体を得るために、あるいは分析物を放出するために、
分析物の含有が疑われる固体材料を改変することを含む
こともできる。
【0019】本明細書中で使用されている「分析物」
は、試験サンプルに存在し得る検出され得る物質であ
る。分析物は、天然に存在するその特異的な結合メンバ
ー(抗体など)が存在するか、または特異的な結合メン
バーをそれに関して調製することができる任意の物質で
あり得る。従って、分析物は、アッセイにおいて1つま
たは複数の特異的な結合メンバーに結合し得る物質であ
る。「分析物」にはまた、任意の抗原性物質、ハプテ
ン、抗体、およびその組合せが含まれる。特異的な結合
対の成分として、分析物は、天然に存在する特異的な結
合性パートナー(対)によって、例えば、ビタミンB1
2を測定するための特異的な結合対の成分としての固有
因子タンパク質の使用、葉酸を測定するための葉酸結合
性タンパク質の使用、または炭水化物を決定するための
特異的な結合対の成分としてのレクチンの使用によって
検出することができるが、これらに限定されない。分析
物には、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、ヌクレオチ
ド標的など、ハプテン、抗体、高分子、およびその組合
せなどの任意の抗原性物質が含まれるが、これらに限定
されない。
【0020】「分析物類似体」は、分析物に特異的な結
合メンバーと交差反応する物質をいうが、分析物自身が
交差反応するよりも大きい程度で、あるいは小さい程度
で交差反応し得る。分析物類似体は、分析物類自体が目
的の分析物と共通した少なくとも1つのエピトープ部位
を有する限り、改変された分析物、ならびに分析物分子
のフラグメントまたは合成された部分を含むことができ
る。分析物類似体の例は、分析物分子全体の少なくとも
1つのエピトープと同じものを有し、その結果、分析物
類似体が分析物に特異的な結合メンバーに結合し得る合
成されたペプチド配列である。
【0021】本発明は、特異的な結合メンバーを利用す
るアッセイを提供する。本明細書中で使用されている
「特異的な結合メンバー」は、特異的な結合対の一方の
成分である。すなわち、そのような分子の一方が化学的
または物理的な手段により第2の分子に特異的に結合す
る2つの異なる分子である。従って、一般的な免疫アッ
セイの抗原および抗体の特異的な結合対に加えて、他の
特異的な結合対には、例えば、ビオチンおよびアビジ
ン、炭水化物およびレクチン、相補的ヌクレオチド配
列、エフェクター分子およびレセプター分子、補酵素お
よび酵素、酵素阻害剤および酵素などが含まれ得るが、
これらに限定されない。さらに、他の特異的な結合対に
は、例えば、相補的なペプチド配列、ペプチド配列およ
びその配列またはタンパク質全体に特異的な抗体、ポリ
マー状の酸および塩基、色素およびタンパク質結合体、
ペプチドおよび特異的なタンパク質結合体(例えば、リ
ボヌクレアーゼ、S−ペプチドおよびリボヌクレアーゼ
S−タンパク質)が含まれるが、これらに限定されな
い。さらに、特異的な結合対には、元の特異的な結合メ
ンバーの類似体である成分(例えば、分析物類似体)が
含まれ得る。特異的な結合対成分には、タンパク質、ペ
プチド、アミノ酸、ヌクレオチド標的などが含まれ得
る。免疫反応性の特異的な結合メンバーには、抗原、抗
原フラグメント、抗体および抗体フラグメント(モノク
ローナル抗体およびポリクローナル抗体の両方)、なら
びにその複合体(組換えDNA分子によって形成される
複合体を含む)、葉酸を測定するための葉酸結合タンパ
ク質、または炭水化物を決定するための特異的な結合対
の成分としてのレクチンの使用が含まれる。
【0022】本明細書中で使用されている用語「ハプテ
ン」は、抗体に結合することができるが、キャリアタン
パク質に結合されない限り、抗体生成を誘発することが
できない部分的な抗原または非タンパク質結合メンバー
をいう。
【0023】「標識された試薬」としてもまた示される
「表示用試薬」は、HIVの特異的な結合メンバーに結
合させた(結びつけた)外部の手段によって検出できる
測定可能なシグナルを発生し得るか、またはそのような
シグナルを発生する「シグナル発生化合物」(「標
識」)を含む。表示用試薬はまた、HIVの特異的な結
合対の抗体成分であることに加えて、任意の特異的な結
合対のメンバーであり得る。これには、ビオチンまたは
抗ビオチン、アビジンまたはビオチン、炭水化物または
レクチン、相補性ヌクレオチド配列、エフェクター分子
またはレセプター分子、酵素補因子または酵素、酵素阻
害剤または酵素などのハプテン−抗ハプテン系のいずれ
か一方が含まれる。免疫反応性の特異的な結合メンバー
は、抗体、抗原、あるいはサンドイッチアッセイの場合
のようにHIVに、競合アッセイの場合のように捕捉試
薬に、または間接的なアッセイの場合のように補助的な
特異的結合メンバーに結合し得る抗体/抗原複合体であ
り得る。シグナル発生化合物と特異的な結合メンバーと
の結合は共有結合または非共有結合であり得るが、その
結合方法は本発明には重要ではない。標識により、表示
用試薬は、試験サンプル中の分析物の量に直接的または
間接的に関連する検出可能なシグナルを生成することが
できる。表示用試薬の特異的な結合対成分は、分析物に
直接結合するように、あるいは補助的な特異的結合メン
バーによって分析物に間接的に結合するように選択され
る。標識された試薬は、試験デバイスに組み込むことが
でき、あるいは試験溶液を得るために、試験サンプルと
一緒にすることができ、あるいは試験サンプルとは別に
デバイスに加えることができ、あるいは捕獲部位で再度
沈澱させるか、または可逆的に固定化することができ
る。さらに、結合メンバーは、適切な結合方法によっ
て、アッセイの前あるいはその間に標識することができ
る。
【0024】包含される様々な「シグナル発生化合物」
(「標識」)には、発色体、酵素などの触媒、フルオレ
セインおよびローダミンなどの発光化合物、ジオキセタ
ン類、アクリジニウム類、フェナントリジウム類および
ルミノールなどの化学発光化合物、放射性元素、および
直接的な可視標識が含まれる。酵素の例には、アルカリ
ホスファターゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、β−ガ
ラクトシダーゼなどが含まれる。直接的な可視標識の例
には、金などのコロイド状金属粒子、セレンなどのコロ
イド状非金属粒子、染色されたプラスチックまたは染色
された微生物などの染色粒子または着色粒子、着色また
は着色可能な有機ポリマーラテックス粒子(Durac
yte(登録商標)、Abbott Laborato
ries(Abbott Park、IL)から入手可
能な誘導体化された赤血球)、リポソーム、または直接
的な可視物質を含有する他のベシクルなどが含まれる。
特定の標識を選択することは重要ではない。標識は、そ
れ自身によるシグナル(可視的に検出可能な着色された
有機ポリマーラテックス粒子など)、あるいは装置によ
り測定可能なシグナル(発光化合物または放射能標識元
素など)、あるいは酵素/基質シグナル生成システムな
どの1つまたは複数のさらなる物質と組み合わせて検出
可能なシグナルを生成させることができる。様々な異な
る標識された試薬は、標識、または標識された試薬の特
異的な結合メンバーの成分を変えることによって得るこ
とができる。その選択には、所望の検出手段によって検
出され得る分析物の検討が含まれることは当業者により
理解されている。
【0025】セレン、着色粒子またはブラックラテック
スなどの可視的に検出可能な粒子を標識として使用する
場合、標識された試薬の結合メンバー(1つまたは複
数)は、粒子に結合させることができる。あるいは、そ
のような結合メンバー(1つまたは複数)は異なるバッ
チの粒子に結合させることができ、そしてその後、粒子
は混合することができる。
【0026】「シグナル生成成分」は、別のアッセイ試
薬と反応し、あるいは分析物と反応して、分析物の存在
を示し、かつ/またはいくつかのアッセイ特性が満たさ
れていることを示すために役立つ反応生成物またはシグ
ナルを生成し得る任意の物質をいう。シグナル生成成分
は、可視的手段または装置的手段によって検出すること
ができる。本明細書中で使用されている「シグナル生成
システム」は、所望の反応生成物またはシグナルを得る
ために必要なアッセイ試薬の集団をいう。従って、1つ
または複数のシグナル生成成分は、検出可能なシグナル
を発生させるために、標識と反応させることができる。
例えば、標識が酵素である場合、検出可能なシグナル
は、検出可能な反応生成物を得るために、酵素を1つま
たは複数の基質と反応させることによって、あるいはさ
らなる酵素および基質と反応させることによって増幅さ
れる。
【0027】本発明の好ましい実施形態において、可視
的に検出可能な標識は、標識された試薬の標識成分とし
て使用され、それによって試験サンプル中の分析物の存
在または量が、検出部位におけるさらなるシグナル生成
成分を必要とすることなく、直接可視的に、あるいは装
置により読み取られる。使用するために適切な物質に
は、金などのコロイド状金属、および着色粒子、ならび
にコロイド状のセレン粒子、テルル粒子およびイオウ粒
子などの非金属コロイドが含まれる。
【0028】「固定化(された)捕捉試薬」は、1つま
たは複数の「捕獲部位」を形成するために、固相支持体
またはクロマトグラフィーストリップの一部に、または
その表面に取り付けられている1つまたは複数の特異的
な結合メンバーをいう。そのような捕獲部位において、
分析物、陽性の対照試薬および/または標識された試薬
がストリップの表面に固定化されるか、あるいは固定化
された試薬は、ストリップを通り抜ける分析物および/
または標識された試薬の移動を示す。その取り付け方法
は、本発明には重要ではない。固定化された捕捉試薬
は、未結合のアッセイ試薬および試験サンプルの残り成
分から分析物および/または標識された試薬を実質的に
分離することによって検出可能なシグナルの観測を容易
にする。さらに、固定化試薬は、任意の適切な結合方法
によって、アッセイを行う前に、あるいはアッセイを行
っている間に固相に固定化することができる。
【0029】典型的には、本発明の捕獲部位は、固定化
された捕捉試薬と分析物との間の特異的な結合反応が生
じるように固相支持体の定められた部分または規定され
た部分である。これにより、固相支持体の他の部分とは
対照的に、1つまたは複数の捕獲部位で固定化されてい
る標識の検出が容易になる。この規定された部位は、典
型的には固相支持体の50%未満であり、好ましくは固
相支持体の10%未満である。固定化された試薬は、浸
漬することによって、ペンで刻むことによって、毛細管
または試薬ジェットプリンティングもしくはバイオドッ
ティングの使用による分注を行うことによって、あるい
は任意の他の分注技術によって固相材に加えることがで
きる。さらに、捕獲部位は、例えば、標識がそのような
部位に固定化されていない場合でも、固相材上での捕獲
部位の位置が可視的にまたは装置により決定され得るよ
うに色素で印を付けることができる。好ましくは、固定
化された試薬は、捕獲部位が試験サンプルと直接接触し
ないようにストリップに配置される。すなわち、試験サ
ンプルは、固定化された試薬と接触する前に、ストリッ
プの少なくとも一部を通過する毛管作用によって移動し
なければならない。
【0030】固定化された捕捉試薬は、固相材の表面ま
たはその内部において、1つの捕獲部位または検出部位
に、あるいは多数の部位に提供され得る。本発明の好ま
しい実施形態により、固定化された患者捕捉試薬(1つ
または複数)および固定化された手順上の捕捉試薬が提
供される。固定化された捕捉試薬はまた、異なる検出様
式または測定様式を得るために様々な形態で提供され得
る。例えば、固定化された捕捉試薬は、文字、数字、ア
イコンまたは記号、またはその任意の組合せとして配置
することができる。文字として配置される場合、固定化
された捕捉試薬は、1個の文字であり得るか、あるいは
「POS」、「NEG」または「OK」などの単語また
は省略語を形成する文字の組合せであり得る。あるい
は、固定化された捕捉試薬は、1つの記号として、ある
いはまたは記号の組合せとして配置することができる:
例えば、プラス、マイナス、チェックマーク、縞、ひし
形、三角形、長方形、円、楕円、正方形、矢印、線分、
またはその任意の組合せなど。固定化された捕捉試薬
は、固相材の表面またはその内部において、離れた捕獲
部位として、あるいは試薬の「バンド」として提供され
得る。あるいは、固定化された試薬は、捕獲部位を形成
するために、実質的に均一であるように固相材の大部分
にわたって分布し得る。患者捕獲部位におけるシグナル
生成の程度は、試験サンプル中の分析物の量に関係す
る。陽性対照を使用する場合、陽性対照の捕獲部位にお
けるシグナル生成の程度は、所望する場合には、ストリ
ップに加えられた陽性の対照試薬の量に関係する。
【0031】用語「陰性対照」または用語「陰性の対照
試薬」と交換可能に使用することができる「陰性の結合
性試薬」は、任意の標識された試薬の非特異的な結合ま
たは凝集の存在を決定するために使用される任意の物質
をいう。陰性の対照試薬は、例えば、抗原、抗体または
抗体フラグメントなどの特異的な結合メンバーを含む物
質であり得る。さらに、陰性の対照試薬は、試験ストリ
ップ上のそれ以外の試薬と同じ種または異なる種から、
あるいは2つ以上の種の組合せから得ることができる。
試験ストリップ上の陰性の対照試薬から得られる検出可
能なシグナルの存在は、無効な試験であったことを示
す。
【0032】「補助的な特異的結合メンバー」は、表示
用試薬または固定化された捕捉試薬の特異的な結合メン
バーに加えて、アッセイにおいて使用される特異的な結
合対の任意の成分をいう。1つまたは複数の補助的な特
異的結合メンバーをアッセイにおいて使用することがで
きる。例えば、補助的な特異的結合メンバーは、例え
ば、分析物自身が表示用試薬に直接結合できない場合
に、表示用試薬を目的の分析物に結合させることができ
る。あるいは、補助的な特異的結合メンバーは、例え
ば、分析物自身が固定化捕捉試薬に直接結合できない場
合に、固定化された捕捉試薬を目的の分析物に結合させ
ることができる。このような補助的な結合メンバーは、
アッセイデバイスに組み込むことができ、あるいは別個
の試薬溶液としてデバイスに加えることができる。
【0033】「固相支持体」または「クロマトグラフィ
ー材」または「ストリップ」は、デバイスの反応部位を
含み、そして分析物または試験サンプルが毛管作用によ
り輸送され得る任意の適切な多孔性、吸着性、吸収性、
等方性または毛細作用性の物質をいう。多数の材料が互
いに流動流的に接触しており、それによって試験サンプ
ルがそのような物質の間を通過することができる限り、
ストリップは単一の材料または複数の材料から作製でき
ることが理解される(例えば、それぞれの帯域、部分、
層、領域または部位は、異なる材料から作製することが
できる)。流動流的な接触は、試験サンプルの少なくと
もいくつかの成分(例えば、分析物)が多孔性材料の帯
域の間を通過することを可能にし、そして好ましくは、
異なる帯域の間の接触境界に沿って一様である。
【0034】従って、合成的に改変された天然の物質、
合成された物質、または天然に存在する物質は、固相支
持体として使用することができ、紙、セルロースならび
に酢酸セルロースおよびニトロセルロースなどのセルロ
ース物質の紙(繊維状)または膜(微孔性);ガラス繊
維;織物(天然に存在する織物(例えば、綿)および合
成織物(例えば、ナイロン)の両方)などを含む。多孔
性物質は、検出可能なシグナルの生成を妨害してはなら
ない。クロマトグラフィー材は固有の強度を有し得る
か、あるいは強度は補強剤によって提供され得る。
【0035】ストリップ材の個々の大きさは、関与する
試験サンプルの大きさ、アッセイプロトコル、シグナル
の検出手段および測定手段などに依存して便宜的なもの
である。例えば、大きさは、クロマトグラフィー材によ
って吸収され得る試験サンプルの量と同様に、流体の移
動速度を調節するために選ぶことができる。
【0036】適する場合には、1つのアッセイデバイス
における多数のストリップの組合せを可能にするストリ
ップの大きさを選ぶ必要がある。試験溶液、浸透溶液ま
たはシグナル生成成分と接触したときに色が変化するこ
とによって結合アッセイの完了(すなわち、アッセイ標
示物の終わり)を示す試薬をクロマトグラフィー材の遠
位端に有することもまたは本発明の範囲に含まれる。水
を含有する試験溶液と接触したときに色が変化する試薬
は、CuSO、Co(NOなどの脱水した遷移
金属塩である。緩衝化された浸透溶液のpHに応答する
pH表示用色素もまた選択することができる。例えば、
フェノールフタレインは、8.0〜10.0の間のpH
を有する浸透溶液と接触したときに、透明(すなわち、
無色)から鮮やかなピンク色に変化する。
【0037】捕捉試薬は、それらがそれぞれのその標識
された試薬の流動経路内に位置するならば、1つまたは
複数の経路において試験ストリップに沿って任意のとこ
ろに設置することができる。流体がストリップを移動し
ているとき、流動の十字流がほとんどないことが当業者
により理解されている。従って、流体流に接触するすべ
ての移動し得る試薬もまた、流動流の方向に移動する。
すなわち、試薬は、実質的には、ストリップを横切るよ
うには移動しない。
【0038】本発明はさらに、結合アッセイを行うため
のキットを提供する。例えば、本発明によるキットは、
図12に示されている試験ストリップなどの試験ストリ
ップを含むことができ、あるいは上記に記載されている
ような試薬ならびに輸送溶液および/または試験サンプ
ル前処理試薬が組み込まれた櫛形またはカード型のデバ
イスを含むことができる。当業者に知られている他のア
ッセイ成分には、緩衝液、安定化剤、界面活性剤、細菌
阻害剤などが含まれ、これらもまた、アッセイデバイス
または別個の試薬溶液に存在し得る。
【0039】本発明は、任意に、デバイスの周囲に非反
応性のカバー(これはまた、エンクロージャーまたはケ
ーシングと呼ばれる)を含む。好ましくは、このような
カバーは、少なくとも、捕獲部位との接触および捕獲部
位の汚染を防止するためにストリップを包む。カバーは
また、一定量の試験サンプルおよび/または浸透溶液の
収容および/または含有を容易にする適用パッドに隣接
する隆起した領域を含むことができる。あるいは、カバ
ーは、文字、数字、アイコンまたは記号あるいはその任
意の組合せの形態で切り取られた1つまたは複数の領域
を含むことができる。このような実施形態において、切
り取られた1つまたは複数の領域は、ストリップが完全
に包み込まれたときに、1つまたは複数の特定の捕獲部
位に必要な構造を形成している。加えられた試験サンプ
ルが、ストリップの一部を最初に通過することなく、ス
トリップの十分な部分が捕獲部位と接触しないように包
み込まれることが好ましい。
【0040】デバイスの別の構成要素は、付加的な特徴
であり得るが、試験サンプル適用パッドである。この適
用パッドは、試験サンプルが適用パッドからストリップ
に通過または移動し得るようにストリップ物質の一方の
端(これは近位端と呼ばれる)と流動流的に接触してい
る。流動流的な接触には、クロマトグラフィー材に対す
る適用パッドの物理的な接触、ならびに流体が依然とし
てパッドとストリップとの間を通過することができる途
中の空間またはさらなる物質によるパッドのストリップ
からの分離が含まれる。適用パッドの実質的に全体は、
試験サンプルが適用パッドの実質的に任意の部分を通し
てストリップの近位端に通過することを可能にするクロ
マトグラフィー材を覆うことができる。あるいは、適用
パッドの一部のみが、クロマトグラフィー材と流動流的
に接触していてもよい。適用パッドは、試験サンプルを
クロマトグラフィー材に移動させるとことができ、そし
てクロマトグラフィー材の総容量に等しいか、あるいは
それよりも多い量の試験サンプルを吸収することができ
る任意の物質であり得る。
【0041】適用パッドにおける使用に好ましい物質に
は、ニトロセルロース、多孔性ポリエチレン製のフリッ
トまたはパッド、およびガラス繊維ろ紙が含まれる。そ
のような物質はまた、分析物およびアッセイ試薬と適合
性し得るように選択しなければならない。
【0042】さらに、適用パッドは、典型的には、それ
に拡散し得るように、あるいは拡散し得ないように取り
付けられた1つまたは複数のアッセイ試薬を含有する。
適用パッドに含有され得る試薬には、検出可能なシグナ
ルを生成するために必要な標識された試薬、補助的な特
異的な結合メンバーおよびシグナル生成システムの成分
が含まれるが、これらに限定されない。例えば、結合ア
ッセイにおいて、標識された試薬は適用パッドに含有さ
れることが好ましい。標識された試薬は、試験サンプル
が加えられることによってパッドからストリップに放出
され、それによってデバイスを使用する前に試験サンプ
ルおよび標識された試薬を一緒にしなければならないこ
とが省略される。適用パッドにおけるアッセイ試薬の単
離はまた、反応性試薬を別々にし、そして製造プロセス
を容易にする。
【0043】いくつかの場合によって、適用パッドはま
た、試験サンプルおよび試薬に関する最初の混合部位お
よび反応部位として機能する。好ましい実施形態におい
て、適用パッド物質は、ストリップ物質単独によって達
成される速度よりも早い速度で試験サンプルを吸収する
ように選択される。典型的には、パッド物質はストリッ
プ物質よりも2倍〜5倍早く流体を吸収するように選択
される。好ましくは、パッドはストリップ物質よりも4
倍〜5倍早く流体を吸収する。
【0044】本発明の必要に応じて行われる実施形態に
おいて、ゼラチンが、適用パッドのすべてまたは一部を
包み込むために使用される。典型的には、そのような封
じ込めは、魚のゼラチンで適用パッドの表面をコーティ
ングすることによって得られる。このようなコーティン
グの効果は、適用パッドに含有される試薬の安定性を大
きくすることである。試験サンプルをコーティングされ
た適用パッドに加えることによって、ゼラチンは溶解
し、それによって試薬の溶解が可能になる。本発明の別
の実施形態において、試薬を含有する適用パッドは、デ
バイスの保管寿命を大きくするために乾燥または凍結乾
燥される。凍結乾燥された適用パッドは、風乾された適
用パッドよりも強いシグナルが得られることが見出され
ている。さらに、凍結乾燥された適用パッドは、安定性
がより長い期間維持されることが見出されている。適用
パッドに含有される試薬は、試験サンプルをパッドに加
えることによって再水和される。
【0045】本発明はまた、ろ過手段を加えることによ
って改変することができる。このようなろ過手段は、適
用パッドの上部に、あるいは適用パッドとストリップ物
質との間に置かれた別個の物質であり得る。あるいは適
用パッド自体の物質を、そのろ過能力に関して選ぶこと
ができる。ろ過手段には、試験サンプルから一定の大き
さを超える粒子を除くために使用される任意のフィルタ
ーまたは捕捉デバイスが含まれ得る。例えば、血漿が適
用パッドによって収容され、そしてクロマトグラフィー
材に移される流体であるように、フィルター手段を使用
して、赤血球を全血サンプルから除くことができる。
【0046】本発明のさらに別の実施形態は、適用パッ
ドとクロマトグラフィー材との間に置かれているか、あ
るいは適用パッドを覆っている多孔性物質の1つまたは
複数のさらなる層の使用を包含する。そのようなさらな
るパッドまたは層は、適用パッドからストリップへの試
験サンプルの流速を制御する手段として役立ち得る。そ
のような流速調節は、試験サンプルおよび試薬(1つま
たは複数)の適用パッドにおける反応のために長いイン
キュベーション時間が望ましい場合には好ましい。ある
いは、そのような層は、試験サンプルが加えられるまで
は適用パッドの試薬(1つまたは複数)から分離されて
いることが好ましいさらなるアッセイ試薬(1つまたは
複数)を含有することができる。あるいは、そのような
層は、未反応のアッセイ試薬がクロマトグラフィー材へ
通過することを防ぐために役立つ得る。
【0047】少量の非水性または粘性の試験サンプルが
適用パッドに加えられた場合、試薬(1つまたは複数)
および試験サンプルを適用パッドから移動させ、そして
ストリップを通過させるために、緩衝化された溶液が好
ましい浸透溶液または輸送溶液を用いらなければならな
いことがある。水性の試験サンプルが使用される場合、
輸送溶液は、一般に必ずしも必要ではないが、デバイス
を通過する流動特性を改善するために、あるいは試験サ
ンプルのpHを調節するために使用することができる。
輸送溶液は、典型的には、約5.5〜約10.5の範囲
のpHを有し、より好ましくは約6.5〜約9.5の範
囲のpHを有する。pHは、結合アッセイにおいて、特
異的な結合メンバーの間で大きなレベルの結合親和性が
維持されるように選択される。しかし、表示用試薬の標
識成分が酵素である場合、pHはまた、酵素的なシグナ
ル生成システムにおける発色に必要な大きな酵素活性が
維持されるように選択しなければならない。例示的な緩
衝液には、リン酸塩、炭酸塩、バルビタール、ジエチル
アミン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノエタン(T
ris)、Bis−Tris、2−アミノ−2−メチル
−1−プロパノールなどが含まれる。輸送溶液および試
験サンプルは、適用パッドと接触させる前に一緒にする
ことができる。あるいはそれらは、続けて適用パッドに
接触させることができる。
【0048】所定量のシグナル生成成分および補助的な
試薬をデバイスに組み込むことができ、それによって、
さらなるプロトコル工程または試薬の添加を行わなけれ
ばならないことが避けられる。従って、固定化され得る
2つ以上の試薬が適用パッドおよび/またはストリップ
物質に提供されることもまた本発明の範囲内である。
【0049】本発明によりアッセイデバイスおよび方法
が提供されるが、この場合、デバイスは、患者サンプル
での1回のアッセイを行うために、あるいは患者サンプ
ルで多数のアッセイを行うために液体を輸送し得るクロ
マトグラフィー材のストリップを使用する。そのような
デバイスには、ストリップと流動流的に接触している試
験サンプル適用パッドであって、クロマトグラフィー材
への試験サンプルの流れを調節するために、試験サンプ
ルをろ過するために、そしてアッセイ試薬の送達および
/または混合を行うために機能する試験サンプル適用パ
ッドが含まれる。アッセイ試薬は、適用パッドならびに
クロマトグラフィー材に組み込むことができる。デバイ
スでの試薬含有部位の構造を変えることによって、アッ
セイの定性的表示および定量的表示を得ることができ
る。好ましくは、試薬は、アッセイを実質的に自己完結
性にするように、そしてアッセイ結果の検出および定量
を容易にするようにデバイスに配置される。この場合、
試薬含有部位および/または結合アッセイでの反応から
生じる1つまたは複数の検出可能なシグナルを、装置に
よって、あるいは直接可視的な観察によって検出するこ
とができる。
【0050】本発明は、試験サンプルにおけるM群HI
V−1、O群HIV−1およびHIV−2に対する抗体
を同時に検出して識別するためのアッセイ、およびこの
ような検出および識別を同時に行うための分析デバイス
を提供する。サンドイッチアッセイ形式において、分析
物(例えば、M群HIV−1に対する抗体)の含有が疑
われる試験サンプルを所定量の表示用試薬(この場合、
標識化された抗種抗体[Ab])と接触させて、分析
物/表示用試薬の複合体(Ab−Ab)を含有する反
応混合物を形成させる。表示用試薬(Ab)は、試験
デバイスとは別であってもよく、あるいは好ましくは試
験デバイスに組み込まれていてもよい。次いで、得られ
る反応混合物は試験ストリップの中を移動する。反応混
合物は、個別に固定化された分析物に特異的な結合メン
バー([|−Ag])を含有する捕捉試薬部位(M群H
IV−1に対する部位、O群HIV−1に対する部位、
およびHIV−2に対する部位)と接触し、表示用試薬
から離れて分析物での部位で結合する。従って、捕捉試
薬は、Ab−Ab複合体に結合して、捕獲部位で検出
され得る固定化された|−Ab−Ag−Ab複合体を
形成することができる。さらに、反応混合物はまた、試
験ストリップの中をさらに移動して、アッセイ表示用部
位の終端に存在する試薬と反応し得る。
【0051】図13を参照すると、アッセイに必要な試
験デバイス(18)は、離れた別個の捕獲領域におい
て、M群HIV−1(26)、O群HIV−1(28)
およびHIV−2のgp41(30)に由来する選択さ
れた特異的な高度に精製された組換え抗原のそれぞれ領
域が設置され、そして乾燥されたニトロセルロース膜ス
トリップ(24)を含む。試験デバイス(18)はさら
に結合パッド(32)を含む。このパッドは、ニトロセ
ルロースをブロッキングするためのタンパク質を含有す
る流体に懸濁された抗種抗体(例えば、ヤギ抗ヒトIg
G)との感受性を有するセレンコロイドを提示するガラ
ス繊維フィルター(34)を含み、このフィルターは、
組み立ての前に乾燥され、そしてニトロセルロース膜
(24)の遠位端(20)に固定されている。デバイス
(18)の全体は、ニトロセルロース膜(24)の上面
と接触して、結合パッド(20)に取り付けられている
接着性表面(38)を有する上部の透明な積層材(3
6)、およびニトロセルロース膜(24)の底面(4
8)と接触している接着性表面(38)を有する底部の
積層材(48)によって所定の位置に固定的に保持され
ている。試験流体は、遠位端(20)から近位端(2
2)に流れて、3つの離れた別個の捕獲領域のそれぞれ
と接触する。デバイスはまた、抗種(すなわち、抗ヒ
ト)結合体が置かれている試験サンプルパッドで反応性
帯域(40)を有する。デバイスはまた、好ましくは、
デバイスにおける何らかの残留流体を吸収するためのブ
ロッター(44)を有し、そしてアッセイの完了を示す
ための部位(46)を有する。(捕獲領域および/また
は試験サンプル反応性帯域での)読み取りは、実験室装
置の助けを借りることなく可視的に直接読み取ることが
でき、あるいは装置によって自動的に行うことができ
る。さらに、試験デバイスは、成型されたプラスチック
または他の適切な材料のケーシング(42)の中に包み
込むことができる。
【0052】アッセイは下記のように行われる。ヒト血
清などの試験サンプルを、好ましくは緩衝液(50mM
のTRIS(pH8.4)、1%w/vの固体ウシ血清
アルブミン[BSA]、0.4%v/vのTriton
X−405(登録商標)、1.5%w/vのカゼイ
ン、3%w/vのウシIgG、4%w/vの大腸菌溶解
物からなる溶出緩衝液、pH8.2;1μlの血清を1
00μlの溶出緩衝液で希釈する)で前もって希釈し、
試験デバイスの遠位端(20)で抗IgGコロイド結合
体と接触させる。試験サンプル中のIgGを抗IgGコ
ロイドによって結合させ、複合体は、吸収パッド(好ま
しくは、ニトロセルロース膜)の長さ方向に沿ってクロ
マトグラフィー的に分離される。複合体が流れるに従っ
て、複合体は、HIV組換え抗原が前もって加えられて
いる離れた帯域(図13、30、26および28の各部
位)を通り抜ける。複合体が組換え抗原に特異的な抗体
を含有する場合、離れた帯域のいずれかで反応が起こ
り、そして赤色帯が適切な帯域(1つまたは複数)で現
れる。多数の特異性を同時に決定することができる。さ
らに、試験される3つのすべての抗原に関して陽性で、
まとめた試験サンプルからなる陽性対照は、この3つの
帯域のすべてで陽性に反応し得る。あるいは、試験にお
ける抗原のそれぞれと反応し得る陽性の対照サンプル
は、抗体がアッセイされているそれぞれの分析物に関し
て別々に流すことができる。
【0053】M群HIV−1、O群HIV−1およびH
IV−2に対する抗体分析物は、このようなアッセイに
おいて、本明細書中に記載されているポリペプチド(ア
ミノ酸)配列の全体または一部を含む合成ポリペプチ
ド、組換えポリペプチドまたは精製ポリペプチドを捕獲
捕捉試薬として使用することによって検出可能であり得
ることも意図され、そして本発明の範囲に含まれる。
「精製タンパク質」(または「精製ポリペプチド」)
は、目的のポリペプチドが天然に会合している細胞成分
を実質的に含まない、すなわち、そのような細胞成分の
約50%未満、好ましくは約70%未満、より好ましく
は約90%未満を含む目的のポリペプチドまたはそのフ
ラグメントを意味する。精製方法はこの分野では知られ
ている。本明細書中において交換可能に使用されている
「組換えポリペプチド」または「組換えタンパク質」ま
たは「組換え技術により製造されたポリペプチド」は、
その起源または操作に基づいて、実際に会合し、かつ/
または実際に結合しているポリペプチド以外のポリペプ
チドに結合しているポリペプチドのすべてまたは一部と
会合していないポリペプチドを表す。組換えまたはコー
ドされるポリペプチドまたはタンパク質は、示されてい
る核酸配列から必ずしも翻訳されるわけではない。その
ようなポリペプチドまたはタンパク質はまた、化学合成
または組換え発現システムの発現を含む任意の方法で得
ることができる。さらに、本明細書中で使用されている
用語「合成(された)ペプチド」は、当業者にはよく知
られている方法によって化学合成することができる任意
の長さを有するアミノ酸のポリマー形態を意味する。こ
のような合成ペプチドは様々な適用において有用であ
る。
【0054】O群HIV−1に好ましい捕捉試薬は、配
列番号48、配列番号50、配列番号52および配列番
号54、配列番号58および配列番号60からなる群よ
り選択されるポリペプチド配列を含む。M群HIV−1
に関する捕捉試薬は配列番号56を含む。HIV−2に
関する捕捉試薬は配列番号55を含む。これらのポリペ
プチドは組換え技術によって製造されることが好まし
い。
【0055】次に、本発明を実施例によって説明する
が、実施例は、本発明の精神および範囲を例示するもの
であり、本発明の精神および範囲を限定するものではな
い。
【0056】実施例 実施例1.クローニング 遺伝子の構築および配列決定に必要なオリゴヌクレオチ
ドを、Abbott Laboratories、Sy
nthetic Genetics(San Dieg
o、CA)またはOligo Etc.(Wilson
ville、CA)で合成した。AmpliTaq D
NAポリメラーゼおよびUlTma DNAポリメラー
ゼを含むすべてのポリメラーゼ連鎖反応(PCR)試薬
をPerkin−Elmer Corporation
(Foster City、CA)から購入し、そして
別途示されていない限り、製造者の仕様に従って使用し
た。PCR増幅をGeneAmp9600サーマルサイ
クラー(Perkin−Elmer)で行った。別途示
されていない限り、制限酵素をNew England
BioLabs(Beverly、MA)から購入
し、そして消化を製造者の指示に従って行った。クロー
ニングのために使用したDNAフラグメントは、別途示
されていない限り、アガロース(Life Techn
ologies、Gaithersburg、MD)ゲ
ルで単離した。
【0057】所望のフラグメントを切り出し、そしてD
NAを、QIAEX IIゲル抽出キットまたはQIA
quickゲル抽出キット(Qiagen Inc.、
Chatsworth、CA)を用いて製造者の指示に
従って抽出した。DNAをHOまたはTE[1mMエ
チレンジアミン四酢酸(EDTA;pH8.0;BRL
Life Technologies)、10mMト
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩(Tri
s−HCl;pH8.0;BRL Life Tech
nologies)]に再懸濁した。連結を、Stra
tagene社のDNA連結キット(Stratage
ne Cloning Systems、La Jol
la、CA)を使用して製造者の指示に従って行った。
連結は16℃で一晩のインキュベーションにより行っ
た。
【0058】細菌の形質転換は、MAX EFFICI
ENCY DH5αコンピテント細胞(BRL Lif
e Technologies)またはEpicuri
an Coli XL1−Blueスーパーコンピテン
ト細胞(Stratagene Cloning Sy
stems)を使用して製造者のプロトコルに従って行
った。別途示されていない限り、形質転換体および細菌
の再度の画線接種は、示されているように、150μg
/mlアンピシリン(M1090;MicroDiag
nostics、Lombard、IL)を含むLB寒
天(Lennox)平板、またはグルコースを20mM
の最終濃度に補充したLB寒天+アンピシリン平板に播
種した。すべての細菌のインキュベーション(平板およ
び一晩の培養)は37℃で一晩(約16時間)行った。
【0059】所望のクローンを同定するための形質転換
体のスクリーニングは、ミニプレップDNAの配列決定
および/またはコロニーPCRによって行った。ミニプ
レップDNAは、別途示されていない限り、Qiage
n Tip 20 Plasmid Prep Kit
またはQiagen QIAwell 8 Plasm
id Prep Kitを用いて製造者の仕様に従って
行った。コロニーPCRによるスクリーニングに関して
は、個々のコロニーを形質転換平板から拾い、100μ
lの滅菌HOを含有する滅菌された平底の96ウエル
プレート(Costar、Cambrigde、MA)
のウエルに移した。1/3の量を別のプレートに移して
4℃で保存した。元の96ウエルプレートを5分間電子
レンジで処理して、細胞を破壊した。次いで、1μl量
をテンプレートとしてPCRチューブに移した。1μl
の10X PCR緩衝液、1μlの2mMの各dNT
P、1μl(10pmol)のセンスプライマー、1μ
l(10pmol)のアンチセンスプライマー、0.0
8μlのAmpliTaq DNAポリメラーゼ(0.
4ユニット)、および4.2μlのHOを含有する9
μlのPCRマスター混合物をPCRチューブに加え
た。反応物を、一般に、94℃で30秒間、(プライマ
ーのアニーリング温度に依存して)50℃〜60℃で3
0秒間、および72℃で60秒間の20サイクル〜25
サイクルで増幅する。プライマーは挿入物に依存し、サ
イクル条件を、プライマーのアニーリング温度および予
想される生成物の長さに基づいて変更した。PCRサイ
クルを行った後、反応量の約1/3をアガロースゲルに
負荷して分析した。所望のクローンを含有するコロニー
を転写平板から拡大培養した。
【0060】別途示されていない限り、DNAの配列決
定は、自動化されたABI Model 373 St
retch Sequencer(Perkin El
mer)で行った。配列決定反応液を、FS TACS
Dye Term Ready Reaction
Kit(Perkin Elmer)の試薬および25
0ng〜500ngのプラスミドDNAを用いて製造者
の仕様に従って調製した。反応液をCentri−Se
pカラム(Princeton Separation
s、Adelphia、N.J.)で処理し、その後、
配列決定装置にかけた。配列データを、Sequenc
er 3.0(Gene Codes Corpora
tion、Ann Arbor、MI)およびGene
Works 2.45(Oxford Molecul
ar Group,Inc.、Campbell、C
A)を使用して分析した。
【0061】実施例2.O群HIV−1単離体HAM1
12のenv配列の決定 ウイルスRNAを、HAM112(H.Hampl他、
上記)と名付けられたO群HIV−1単離体を感染させ
たヒト末梢血単核細胞の培養上清から、QIAamp
Blood Kit(Qiagen)および製造者の指
示する手順を使用して抽出した。RNAを、ヌクレアー
ゼを含まない50μl量の水(5Prime−3Pri
me,Inc.、Boulder、CO)で溶出して、
−70℃で保存した。env領域配列を得るための方法
には、4つの重複するenv遺伝子フラグメントのcD
NA合成およびPCR(ネステッド)増幅が含まれる。
増幅産物を、直接、自動化されたABI Model
373 Stretch Sequencerで配列決
定した。増幅反応を、GeneAmp RNA PCR
KitおよびGeneAmp PCR Kit(Pe
rkin Elmer)を用いて製造者の指示に従って
行った。オリゴヌクレオチドプライマーの位置は、HI
V−1 ANT70 env配列(G.Myers他
編、上記)に対応する。env10R(ヌクレオチド
(nt)791〜772;配列番号62)、env15
R(nt1592〜1574;配列番号63)、env
22R(nt2321〜2302;配列番号64)、e
nv26R(nt250〜232、envの3’;配列
番号65)のプライマーを使用して、フラグメント1〜
4のcDNAをそれぞれ合成した。逆転写反応液を、4
2℃で30分間、次いで99℃で5分間インキュベーシ
ョンした。最初のPCR増幅は、95℃で30秒間、5
2℃で30秒間、そして72℃で1分間の30サイクル
からなり、env1F(nt184〜166、envの
5’;配列番号66)およびenv10R(配列番号6
2)、env7F(nt564〜586;配列番号6
7)およびenv15R(配列番号63)、env12
F(nt1289〜1308;配列番号68)およびe
nv22R(配列番号64)、env19F(nt20
20〜2040;配列番号69)およびenv26R
(配列番号65)のプライマーの組合せを、それぞれ、
フラグメント1〜4のために使用した。第2回目のPC
R増幅(ネステッドPCR)に関しては、最初のPCR
反応液の5μlをそれぞれテンプレートとして、env
2F(nt37〜15、envの5’;配列番号70)
およびenv9R(nt740〜721;配列番号7
1)、env8F(nt631〜650;配列番号7
2)およびenv14R(nt1437〜1416;配
列番号73)、env13F(nt1333〜135
4;配列番号74)およびenv21R(nt2282
〜2265;配列番号75)、env20F(nt21
22〜2141;配列番号76)およびenv25R
(nt111〜94、envの3’;配列番号77)の
プライマーの組合せとともに、それぞれ、フラグメント
1〜4のために使用した。2回目の増幅条件は、第1回
目に使用した条件と同一であった。フラグメントをアガ
ロースゲルで精製して、Qiagen社のQIAEX
II GEL Extraction Kitを用いて
抽出した。フラグメントの直接的な配列決定を、ネステ
ッドPCRに使用したプライマーと、フラグメント1に
関してはenv4F(配列番号78)およびenv5R
(配列番号79)のプライマーとともに、フラグメント
2に関してはenv10F(配列番号80)、env1
1F(配列番号81)、env11R(配列番号8
2)、env12F(配列番号68)およびAG1(配
列番号87)のプライマーとともに、フラグメント3に
関してはenv15F(配列番号83)およびenv1
9R(配列番号84)のプライマーとともに、フラグメ
ント4に関してはenv22F(配列番号85)および
env24R(配列番号86)のプライマーとともに使
用して行った。O群HIV−1単離体HAM112に由
来するenvの推定アミノ酸配列を図1に示す。
【0062】実施例3.O群HIV−1のenv gp
120/gp41の合成遺伝子の構築 図2は、O群HIV−1のenv gp120/gp4
1の合成遺伝子構築体を作製するために使用した方法を
示す。env gp120/gp41配列は、O群HI
V−1単離体HAM112(配列番号61)(H.Ha
mple他)に基づいた。HAM112のenv配列の
決定は、上記の実施例2に概略が示されている。env
gp120のC末端の45アミノ酸およびenv g
p41の327アミノ酸をコードするオリゴヌクレオチ
ドを設計した(ヌクレオチド#1は、合成遺伝子におけ
るgp120の最初のコドンの最初の塩基である)。合
成遺伝子は、天然のHAM112のgp41に対して、
gp41の大きな疎水性(H)領域(膜貫通領域)を含
む26アミノ酸(ヌクレオチド643〜720)の欠失
を有する。従って、構築された合成gp41遺伝子の全
長は327アミノ酸である。
【0063】合成オリゴヌクレオチドにおいて、天然の
HIV−1のコドンを、大腸菌における組換えタンパク
質の発現レベルを増大させるために、大腸菌のコドン使
用偏りに適合するように変更した。例えば、M.Gou
yおよびC.Gautier、Nucleic Aci
ds Research 10:7055(198
2);H.GrosjeanおよびW.Fiers、G
ene 18:199(1982);J.Watson
他(編)、Molecular Biology of
the Gene、第4版、Benjamin Ku
mming Publishing Co.、440頁
(1987)を参照のこと。遺伝子の構築方法には、相
補性末端を有する一連の重複するオリゴヌクレオチドの
合成が含まれる(Osyn−AからOsyn−L、A〜
Lとして表される)。アニーリングさせたとき、末端
は、相補鎖を伸長させるためのプライマーとして役立っ
た。
【0064】次いで、フラグメントをPCRにより増幅
した。このプロセス(オリゴヌクレオチドの「PCR再
編成(knitting)」)を繰り返して、遺伝子フ
ラグメントを順次大きくした。オリゴヌクレオチドOs
yn−5’は、pLベクターpKRR826へのクロー
ニングのために設計された。発現ベクターpKRR82
6は、米国特許出願第08/314,570号(これは
参考として本明細書中に援用される)に記載されている
λpLプロモーターベクターpSDK816の改変体で
ある。pKRR826は、温度感受性のcIリプレッサ
ー(抑制)遺伝子(Benard他、Gene 5:5
9[1979])を含有するpBR322の高コピー数
型誘導体である。しかし、pKRR826は、翻訳ター
ミネーターrrnBt1を有しておらず、そして、pS
DK816に対して、逆方向でλpLプロモーターおよ
びλpRプロモーターを有する。pKRR826のポリ
リンカー領域は、EcoRIおよびBamHIの制限酵
素部位を含有し、ATGの開始コドンを有していない。
最適な発現は、(N末端のメチオニンを含む)遺伝子挿
入物の5’端をEcoRI部位にクローニングしたとき
に得られる。Osyn−5’は、クローニングするため
のEcoRI制限部位、および組換えタンパク質の適正
な翻訳を開始させるためのATGコドン(メチオニン)
を含有するように設計された。アンチセンスのオリゴヌ
クレオチドOsyn−O3’(配列番号15)、Osy
n−P3’(配列番号16)およびOsyn−M(M)
(配列番号14)はそれぞれ、2つの連続した翻訳終了
コドン(TAA、TAG)およびBamHI制限部位を
含有する。外側のプライマーであるOsyn−5’(配
列番号11)およびOsyn−M(M)(配列番号1
4)を使用した場合、全長のgp41(327アミノ
酸)遺伝子が合成された(pGO−11PL;配列番号
52)。外側のオリゴヌクレオチドであるOsyn−
5’(配列番号11)およびOsyn−3’(配列番号
15)は、199アミノ酸の切形gp41産物が得られ
た(pGO−9PL;配列番号48)。あるいは、外側
のオリゴヌクレオチドであるOsyn−5’(配列番号
11)およびOsyn−P3’(配列番号16)は、長
さが169アミノ酸の切形gp41産物が得られた(p
GO−8PL;配列番号58)。
【0065】合成遺伝子はまた、CMP−KDOシンセ
ターゼ(CKS)融合タンパク質として発現させた。合
成遺伝子のpKRR826からpJO200(これは米
国特許出願第572,822号に記載されており、参考
として本明細書中に援用される)へのPCR媒介による
移動を、代わりの外側のセンスオリゴヌクレオチドPC
R(プライマー(5’末端)、Osyn−5’CKS
(配列番号25)を用いて行った。Osyn−5’CK
SはEcoRI制限部位を含有し、そして発現ベクター
pJO200においてCKSに対して合成遺伝子挿入物
の読み枠が合った融合体が生じた。3’の外側のプライ
マー(アンチセンス)Osyn−M(配列番号14)、
Osyn−O3’(配列番号15)およびOsyn−P
3’(配列番号16)をOsyn−5’CKS(配列番
号25)と組み合わせて使用して、pGO−11CKS
(配列番号54)、pGO−9CKS(配列番号50)
およびpGO−8CKS(配列番号60)をそれぞれ作
製した。これらの工程を下記に詳しく示す。
【0066】A.合成オリゴヌクレオチドのPCR再編
成 3つのPCR反応液(100μl容量)を下記のように
調製した: (1)反応1B:AmpliTaq DNAポリメラー
ゼ(2.5U)および1X緩衝液、ならびに40μMの
核dNTP(dATP、dCTP、dGTPおよびdT
TP)、そして25pmolの各オリゴヌクレオチドO
syn−A(配列番号3)およびOsyn−D(配列番
号5)、そして0.25pmolの各オリゴヌクレオチ
ドOsyn−B(配列番号17)およびOsyn−C
(配列番号4); (2)反応2A:UlTma DNAポリメラーゼ(3
U)および1X緩衝液、ならびに1.5mM MgCl
、40μMの各dNTP、25pmolの各オリゴヌ
クレオチドOsyn−E(配列番号6)およびOsyn
−H(配列番号9)、そして0.25pmolの各オリ
ゴヌクレオチドOsyn−F(配列番号7)およびOs
yn−G(配列番号8);および (3)反応3B:UlTma DNAポリメラーゼ(3
U)および1X緩衝液、ならびに1.5mM MgCl
、40μMの各dNTP、25pmolの各オリゴヌ
クレオチドOsyn−I(配列番号10)およびOsy
n−L(配列番号13)、そして0.25pmolの各
オリゴヌクレオチドOsyn−J(配列番号18)およ
びOsyn−K(配列番号12)。
【0067】増幅は、97℃で30秒間、52℃で30
秒間、そして72℃で60秒間の20サイクルからなっ
た。次いで、反応液を72℃で7分間インキュベーショ
ンし、そして4℃で保った。PCRにより得られた生成
物1B、2Aおよび3Bを1%ゲルアガロースゲルでゲ
ル単離した。
【0068】B.反応1Bおよび反応2Aから得られた
PCR産物のPCR再編成 PCR反応液を、UlTma DNAポリメラーゼ(3
U)および1X緩衝液、ならびに1.5mM MgCl
、40μMの各dNTP、24.4pmolのオリゴ
ヌクレオチドOsyn−5’(配列番号11)および2
5pmolのオリゴヌクレオチドOsyn−P3’(配
列番号16)、そして上記の実施例3のセクション1A
から得られた約10ngのゲル単離した1Bおよび2A
の生成物を用いて調製した。サイクル条件は、実施例3
のセクション1Aの場合と同じであった。2回目の増幅
を行って、より多くの所望する産物を作製した。これ
は、49pmolのOsyn−5’(配列番号11)、
50pmolのOsyn−P3’(配列番号16)、お
よびテンプレートとして最初のPCRから得られた5μ
lのPCR産物を用いて上記のUlTma混合物(10
0μlの反応容量)を作製することによって行われた。
これらの反応液を94℃で90秒間インキュベーション
し、次いで上記(セクション3A)のPCRサイクルを
行った。Osyn−5’/Osyn−P3’のPCR産
物を上記のようにゲル単離した。
【0069】C.Osyn−5’−Osyn−P3’の
PCR産物のクローニング Osyn−5’−Osyn−P3’のPCR産物を、E
coRIおよびBamHIの制限エンドヌクレアーゼで
消化し、そしてEcoRIおよびBamHIで消化し
て、ゲル単離したベクターpKRR826(上記)に連
結した。連結産物を使用して、DH5αコンピテント細
胞を形質転換した。所望のクローンを、pKRREco
RIフォワード(配列番号38)およびpKRRBam
HIリバース(配列番号39)のオリゴヌクレオチドを
使用するコロニーPCRによって同定した。ミニプレッ
プDNAをpGO−8候補クローンA2の一晩培養物か
ら調製して、Osyn−5’−Osyn−P3’プラス
ミド挿入物を、pKRREcoRIフォワード(配列番
号38)、pKRRBamHIリバース(配列番号3
9)、41sy−1(配列番号44)および41sy−
2(配列番号41)のオリゴヌクレオチドプライマーを
用いて配列決定した。
【0070】D.pGO−8候補クローンA2の改変 100μl容量のPCR反応液を、UlTma DNA
ポリメラーゼ(3U)および1X緩衝液、ならびに1.
5mM MgCl、40μMの各dNTP、50pm
olのオリゴヌクレオチドOsyn−5’−repai
r(配列番号24)、50pmolのOsyn−P3’
(配列番号16)、およびテンプレートA2として、
(上記の反応から得られた)約1ngのpGO−8候補
クローンミニプレップDNAを用いて調製した。反応液
を94℃で90秒間インキュベーションし、次いで94
℃で30秒間、50℃で30秒間、そして72℃で60
秒間の20サイクルで増幅した。次いで、Osyn−
5’−repair/Osyn−P3’のPCR産物を
ゲル単離し、そしてEcoRIおよびBamHIで消化
した。消化した産物を、EcoRIおよびBamHIで
消化したpKRR826ベクターに連結した。連結産物
を使用して、DH5αコンピテント細胞を形質転換し
た。所望のクローンを、pKRREcoRIフォワード
(配列番号38)およびpKRRBamHIリバース
(配列番号39)のオリゴヌクレオチドを使用するコロ
ニーPCRによって同定した。pGO−8候補クローン
6を一晩培養して、ミニプレップDNAを調製した。O
syn−5’−repair/Osyn−P3’プラス
ミド挿入物の配列決定を、pKRREcoRIフォワー
ド(配列番号38)、pKRRBamHIリバース(配
列番号39)、41sy−1(配列番号44)および4
1sy−2(配列番号41)のオリゴヌクレオチドプラ
イマーを用いて行った。配列決定の結果に基づいて、p
GO−8候補クローン#6をpGO−8PL/DH5α
と名付けた。配列番号57はコード領域のヌクレオチド
配列を示す。図5は、pGO−8PL組換えタンパク質
のアミノ酸配列(配列番号58)を示す。pGO−8P
L組換えタンパク質は、N末端メチオニン、45アミノ
酸のenv gp120(O群HIV−1、HAM11
2単離体)および169アミノ酸のenv gp41
(O群HIV−1、HAM112単離体)からなる。
【0071】E.pGO−8CKS/XL1の構築 pGO−8CKS/XL1(配列番号59はコード領域
のヌクレオチド配列を示す)は、組換えタンパク質pG
O−8CKSをコードする。図6は、pGO−8CKS
のアミノ酸配列(配列番号60)を示す。このタンパク
質は、246アミノ酸のCKS/ポリリンカー、45ア
ミノ酸のenv gp120(O群HIV−1、HAM
112単離体)および169アミノ酸のenv gp4
1(O群HIV−1、HAM112単離体)からなる。
pGO−8CKS/XL1の構築を下記のように行っ
た。
【0072】PCR反応液(100μl容量)を、Ul
Tma DNAポリメラーゼ(3U)および1X緩衝
液、ならびに1.5mM MgCl、40μMの各d
NTP、50pmolのOsyn−5’CKS(配列番
号25)、50pmolのOsyn−P3’(配列番号
16)、および約1ngのpGO−8PLクローン#6
ミニプレップDNAを用いて調製した。反応液を94℃
で90秒間インキュベーションし、次いで94℃で30
秒間、55℃で30秒間、そして72℃で60秒間の2
5サイクルで増幅した。次いで、Osyn−5’CKS
/Osyn−P3’のPCR産物をゲル単離した。Ec
oRIおよびBamHIにより、Osyn−5’CKS
/Osyn−P3’のPCR産物およびベクターpJO
200を消化した。消化したpJO200ベクターをゲ
ル単離して、消化したOsyn−5’CKS/Osyn
−P3’のPCR産物に連結した。XL1−Blueス
ーパーコンピテント細胞を連結物で形質転換して、20
mMグルコースを補充したLB+アンピシリン平板に播
種した。コロニーを同じタイプの平板に再度画線培養し
て単離した。pGO−8CKS/XL1のクローンを、
LBブロス+100μg/mlカルベニシリン(Sig
ma Chemical Co.)+20mMグルコー
ス(Sigma Chemical Co.)で一晩培
養して増殖させた。連結保存物(0.5mLの一晩培養
物+0.5mLグリセロール)を作製し、そしてDNA
を配列分析のために調製した。下記のオリゴヌクレオチ
ドを配列決定プライマーとして使用した:CKS−1
(配列番号30)、CKS−2(配列番号31)、CK
S−3(配列番号32)、CKS−4(配列番号3
3)、43461(配列番号2)、43285(配列番
号1)、41sy−1B(配列番号29)、41sy−
2B(配列番号34)、CKS176.1(配列番号1
9)、およびCKS3583(配列番号20)。
【0073】F.pGO−9PL/DH5αの構築 図3A〜図3Dは、pGO−9PL/DH5αの構築に
含まれる工程の概略図を示す。pGO−9PL/DH5
αは、組換えタンパク質pGO−9PLをコードする。
配列番号47は、pGO−9PL/DH5αのコード領
域のヌクレオチド配列を示す。図7は、pGO−9PL
組換えタンパク質のアミノ酸配列(配列番号48)を例
示する。このタンパク質は、N末端メチオニン、45ア
ミノ酸のenv gp120(O群HIV−1、HAM
112単離体)および199アミノ酸のenv gp4
1(O群HIV−1、HAM112単離体)からなる。
pGO−9PL/DH5αの構築は下記のように行っ
た。
【0074】工程1.100μlのPCR反応液を、U
lTma DNAポリメラーゼ(3U)および1X緩衝
液、ならびに1.5mM MgCl、40μMの各d
NTP、50pmolのOsyn−5’(配列番号1
1)、50pmolのOsyn−H(配列番号9)、お
よびテンプレートとして、(上記の実施例3のセクショ
ンDから得られた)約2ngのpGO−8候補クローン
6ミニプレップDNAを用いて調製した。反応液を94
℃で120秒間インキュベーションし、次いで94℃で
30秒間、55℃で30秒間、そして72℃で60秒間
の8サイクルで増幅した。
【0075】工程2.100μlのPCR反応液を、U
lTma DNAポリメラーゼ(3U)および1X緩衝
液、ならびに1.5mM MgCl、40μMの各d
NTP、50pmolのOsyn−5’(配列番号1
1)、50pmolのOsyn−O3’(配列番号1
5)、およびテンプレートとして、工程1の10μlの
PCR反応液を用いて調製した。反応液を94℃で12
0秒間インキュベーションし、次いで94℃で30秒
間、55℃で30秒間、そして72℃で60秒間の18
サイクルで増幅し、その後、72℃で5分間インキュベ
ーションした。
【0076】次いで、Osyn−5’/Osyn−O
3’のPCR産物をゲル単離し、そしてEcoRIおよ
びBamHIで消化した。消化したPCR産物を、Ec
oRIおよびBamHIで消化したpKRR826ベク
ターに連結した。次に、連結産物を使用して、DH5α
コンピテント細胞を形質転換した。pGO−9PLの候
補クローン3を一晩培養して、ミニプレップDNAを調
製した。Osyn−5’/Osyn−O3’のプラスミ
ド挿入物を、プライマーとして下記のオリゴヌクレオチ
ドを用いて配列決定した:pKRREcoRIフォワー
ド(配列番号38)、pKRRBamHIリバース(配
列番号39)、41sy−1C(配列番号40)、41
sy−2(配列番号41)、41sy−3(配列番号4
2)および41sy−4(配列番号23)。次いで、p
GO−9PLクローン#3を再度画線培養して単離し
た。単離したコロニーを拾い、それを一晩培養して増殖
させ、そして凍結保存物(0.5mlグリセロール+
0.5mlの一晩培養物)を作製した。保存物は−80
℃で保存した。その配列を、上記のプライマーを使用し
て確認した。このクローンをpGP−9PL/DH5α
と名付けた(配列番号47はコード領域のヌクレオチド
配列を表し、配列番号48はコード領域のアミノ酸配列
を表す)。pGP−9PL/DH5αを再度画線し、一
晩培養して増殖させて、ミニプレップDNAを調製した
(この調製物をH5とした)。
【0077】G.pGO−9CKS/XL1の構築 図3A〜図3Dは、pGO−9CKS/XL1の構築に
含まれる工程の概略図を示す。pGO−9CKS/XL
1は、組換えタンパク質pGO−9CKSをコードす
る。図8は、pGO−9CKS組換えタンパク質のアミ
ノ酸配列(配列番号50)を示す。このタンパク質は、
246アミノ酸のCKSおよびポリリンカー、それに続
く45アミノ酸のenv gp120(O群HIV−
1、HAM112単離体)および199アミノ酸のen
v gp41(O群HIV−1、HAM112単離体)
からなる。pGO−9CKS/XL1の構築は下記のよ
うに行った。
【0078】2つのPCR反応液(100μl容量)
を、UlTma DNAポリメラーゼ(3U)および1
X緩衝液、ならびに1.5mM MgCl、40μM
の各dNTP、50pmolのOsyn−5’CKS
(配列番号25)、50pmolのOsyn−O3’
(配列番号15)、および(上記の実施例3のセクショ
ンFから得られた)1ngのpGO−9PL候補クロー
ン3ミニプレップDNAを用いて調製した。各反応液を
94℃で120秒間インキュベーションし、次いで94
℃で30秒間、55℃で30秒間、そして72℃で12
0秒間の24サイクルで増幅し、その後、72℃で5分
間インキュベーションした。次いで、Osyn−5’C
KS/Osyn−O3’のPCR産物をゲル単離した。
次いで、Osyn−5’CKS/Osyn−O3’のP
CR産物をおよびベクターpJO200をEcoRIお
よびBamHIで消化した。消化したpJO200ベク
ターをゲル単離し、そして消化したOsyn−5’CK
S/Osyn−O3’のPCR産物に連結した。XL1
−Blueコンピテント細胞を連結物で形質転換して、
20mMグルコースを補充したLB+アンピシリン平板
に播種した。コロニーを同じタイプの平板で再度画線培
養して単離した。クローンpGO−9CKSの候補クロ
ーン4を、LBブロス+100mg/mlカルベニシリ
ン(Sigma Chemical Co.)+20m
Mグルコース(Sigma Chemical C
o.)で一晩培養して増殖させた。凍結保存物(0.5
mlの一晩培養物+0.5mlグリセロール)を作製
し、そして配列決定分析のためにDNAを調製した。下
記のオリゴヌクレオチドを配列決定プライマーとして使
用した:CKS−1(配列番号30)、CKS−2(配
列番号31)、CKS−3(配列番号32)、CKS−
4(配列番号33)、43461(配列番号2)、43
285(配列番号1)41sy−1B(配列番号2
9)、41sy−2B(配列番号34)、41sy−3
B(配列番号35)、CKS176.1(配列番号1
9)、CKS3583(配列番号20)およびpTB−
S8(配列番号28)。クローンpGO−9CKSの候
補クローン4をpGP−9CKS/XL1と名付けた
(配列番号49はコード領域のヌクレオチド配列を表
し、配列番号50はコード領域のアミノ酸配列を表
す)。
【0079】H.OsynI−Mフラグメントの構築 OsynI−Mフラグメントを下記のように構築した。
100μlのPCR反応液を、AmpliTaq DN
Aポリメラーゼ(2.5U)、1X緩衝液、50μMの
各dNTP、50pmolのI−PCR(配列番号2
6)、50pmolのOsyn−M(配列番号14)、
および10μgのゲル単離したPCRフラグメント3A
(上記の実施例3、セクションA)を使用して調製し
た。反応液を95℃で105秒間インキュベーション
し、次いで、95℃で30秒間、55℃で30秒間、そ
して72℃で60秒間の15サイクルで増幅し、次いで
72℃で7分間保持した。OsynI−Mと名付けたP
CR産物をゲル単離し、そしてPCR IIベクター
(TA Cloning Kit;Invitroge
n、San Diego、CA)に、製造者が指示する
手順に従ってクローニングした。得られた連結産物を使
用してDH5αコンピテント細胞を形質転換した。プラ
スミドのミニプレップDNAをクローンIM−6の一晩
培養物から作製して、遺伝子挿入物の配列決定を、56
759(配列番号45)および55848(配列番号4
6)のオリゴヌクレオチドを用いて行った。
【0080】I.PCRフラグメントI/6RおよびI
M−6Fの合成および再編成 これらは下記の手順で行った。
【0081】工程1.下記のPCR反応液(100μl
容量)を調製した:(a)I/6RならびにAmpli
Taq DNAポリメラーゼ(2.5U)、1X緩衝
液、50μMの各dNTP、50pmolのI−PCR
(配列番号26)、50pmolのIM−6R(配列番
号22)、およびテンプレートとして、(実施例3のセ
クションHから得られた)281ngのクローンIM−
6;(b)6F/MならびにAmpliTaq DNA
ポリメラーゼ(2.5U)、1X緩衝液、50μMの各
dNTP、50pmolのIM−6F(配列番号2
1)、50pmolのM−PCR(配列番号27)、お
よびテンプレートとして、(実施例3のセクションHか
ら得られた)281ngのクローンIM−6。
【0082】反応液を95℃で105秒間インキュベー
ションし、次いで、94℃で15秒間、60℃で30秒
間、そして72℃で60秒間の20サイクルで増幅し、
次いで72℃で7分間保持した。次に、PCR産物のI
/6Rおよび6F/Mを、上記の手順に従ってゲル単離
した。
【0083】工程2.PCR反応液(100μl容量)
を、UlTma DNAポリメラーゼ(3U)および1
X緩衝液、ならびに1.5mM MgCl、40μM
の各dNTP、50pmolのI−PCR(配列番号2
6)、50pmolのM−PCR(配列番号27)、約
50ngのI/6R、および約20ngの6F/Mを用
いて調製した。反応液を95℃で105秒間インキュベ
ーションし、次いで、94℃で15秒間、55℃で30
秒間、そして72℃で60秒間の20サイクルで増幅
し、次いで72℃で7分間保持した。PCR産物を製造
者の指示に従ってCentri−sepカラム(Pri
nceton Separations)で処理した。
【0084】J.pGO−11PL/DH5αの構築 図4A〜図4Fは、pGO−11PL/DH5αの構築
に含まれる工程の概略図を示す。pGO−11PL/D
H5αは組換えタンパク質pGO−11PLをコードす
る。図9は、pGO−11PL組換えタンパク質のアミ
ノ酸配列(配列番号52)を示す。このタンパク質は、
N末端メチオニン、45アミノ酸のenv gp120
(O群HIV−1、HAM112単離体)および327
アミノ酸のenv gp41(O群HIV−1、HAM
112単離体)からなる。pGO−11PL/DH5α
の構築は下記のように行った。
【0085】実施例3のセクションIから得られた最終
PCR産物およびpGO−9PLベクター(実施例3の
セクションFのミニプレップH5)を、AgeIおよび
BamHIで続いて消化した。次いで、消化したpGO
−9PLを、子ウシ小腸アルカリホスファターゼ(BR
L Life Technologies)を用いて3
7℃で15分間処理して、フェノール/クロロホルム抽
出を行い、そしてNaOAcおよびEtOHを用いて沈
澱させた。ベクター(pGO−9PL)を続いてゲル単
離した。消化したpGO−9PLおよび消化したPCR
産物を連結した。連結産物を使用して、DH5αコンピ
テント細胞を形質転換した。コロニーを再度画線培養し
て単離した。次いで、クローンpGO11−4を同定し
て、再度画線培養して単離した。凍結保存物の作製およ
び配列決定用ミニプレップDNAの調製を行うために、
pGO11−4の一晩培養物を調製した。クローンpG
O11−4の配列決定を、下記のオリゴヌクレオチドプ
ライマーを用いて行った:pKRREcoRIフォワー
ド(配列番号38)、pKRRBamHIリバース(配
列番号39)、41sy−1C(配列番号40)、41
sy−2(配列番号41)、41sy−3(配列番号4
2)、41sy−4(配列番号23)、41sy−5B
(配列番号43)、41sy−5C(配列番号36)お
よび41sy−6B(配列番号37)。配列決定の結果
に基づいて、このクローンをpGP−11PL/DH5
αと名付けた(配列番号51はコード領域のヌクレオチ
ド配列を表し、配列番号52はコード領域のアミノ酸配
列を表す)。
【0086】K.pGO−9CKS/XL1の構築 図4A〜図4Gは、pGO−11CKS/XL1の構築
に含まれる工程の概略図を示す。pGO−11CKS/
XL1は組換えタンパク質pGO−11CKSをコード
する。図10は、pGO−11CKS組換えタンパク質
のアミノ酸配列(配列番号54)を示す。このタンパク
質は、246アミノ酸のCKSおよびポリリンカー、そ
れに続く45アミノ酸のenv gp120(O群HI
V−1、HAM112単離体)および327アミノ酸の
env gp41(O群HIV−1、HAM112単離
体)からなる。pGO−11CKS/XL1の構築は下
記のように行った。
【0087】PCR反応液(100μl容量)を、Ul
Tma DNAポリメラーゼ(3U)および1X緩衝
液、ならびに1.5mM MgCl、40μMの各d
NTP、50pmolのOsyn−5’CKS(配列番
号25)、50pmolのOsyn−M(配列番号1
4)、およびテンプレートとして、(実施例3のセクシ
ョンJから得られた)1ngのpGO11−4を用いて
調製した。反応液を94℃で105秒間インキュベーシ
ョンし、次いで94℃で30秒間、55℃で30秒間、
そして72℃で120秒間の20サイクルで増幅し、そ
の後、72℃で5分間インキュベーションした。Osy
n−5’CKS/Osyn−MのPCR産物をゲル単離
した。次いで、Osyn−5’CKS/Osyn−Mの
PCR産物およびベクターpJO200をEcoRIお
よびBamHIで消化した。消化したpJO200ベク
ターをゲル単離した。一晩(16℃)の連結を、消化し
たPCR産物を用いて行った。XL1−Blueスーパ
ーコンピテント細胞を連結物で形質転換して、20mM
グルコースを補充したLB+アンピシリン平板に播種し
た。コロニーを同じ平板で再度画線培養して単離した。
次いで、クローンpGO−11CKSの候補クローン2
を一晩培養した(LB培地+100μg/mlカルベニ
シリン+20mMグルコース)。凍結保存物(0.5m
lの80%グリセロール+0.5mlの一晩培養物)を
作製し、そして配列決定分析のためにミニプレップDN
Aを調製した。下記のオリゴヌクレオチドを配列決定分
析プライマーとして使用した:CKS−1(配列番号3
0)、CKS−2(配列番号31)、CKS−3(配列
番号32)、CKS−4(配列番号33)、43461
(配列番号2)、43285(配列番号1)41sy−
1B(配列番号29)、41sy−2B(配列番号3
4)、41sy−3B(配列番号35)、41sy−4
(配列番号23)、41sy−5C(配列番号36)、
41sy−6B(配列番号37)、CKS176.1
(配列番号19)、CKS3583(配列番号20)お
よびpTB−S8(配列番号28)。pGO−11CK
Sクローン#2をpGP−11CKS/XL1と名付け
た。配列番号53は、pGO−11CKS/XL1のコ
ード領域のヌクレオチド配列を表す。配列番号54は、
pGO−11CKS/XL1のコード領域のアミノ酸配
列を表す。
【0088】実施例4.pHIV210/XL1−Bl
ueの構築 図11は、pHIV−210組換えタンパク質のアミノ
酸配列(配列番号55)を示す。このタンパク質は、2
47アミノ酸のCKS/ポリリンカー配列、env g
p120(#432〜491;HIV−2単離体D19
4.10)に由来する60アミノ酸、および159アミ
ノ酸のenv gp36(#492〜650;HIV−
2単離体D194.10)からなる。pHIV210/
XL1−Blueの構築は下記のように行った。
【0089】HIV−2単離体D194.10のゲノム
DNA[H.Kuhnel他、Nucleic Aci
ds Research 18:6142(199
0)]はEMBL3λクローニングベクターにクローニ
ングされていた。H.Kuhnel他、Proc.Na
t’l.Acad.Sci.USA 86:2383〜
2387(1989)、およびH.Kuhnel他、N
ucleic Acids Research 18:
6142(1990)を参照のこと(これらは参考とし
て本明細書中に援用される)。D194.10を含むλ
クローン(λA10)をDiagen Corpora
tion(Dusseldorf、ドイツ)から受け取
った。PCR反応液(100μl容量)を、Ampli
Taq DNAポリメラーゼ(3.75ユニット)、各
200μMのdATP、dCTP、dGTPおよびdT
TP、0.5μgのプライマー3634(配列番号8
8;HIV−2単離体D194.10(EMBLアクセ
ス番号X52223)の7437位〜7455位にアニ
ーリングする)、0.5μgのプライマー3636(配
列番号89;8095位〜8077位にアニーリングす
る)、1X PCR緩衝液、および5μlのλA10
DNA(1:50に希釈)を使用して調製した。反応液
を94℃で5分間インキュベーションし、次いで、94
℃で1分間、45℃で1分間、72℃で2分間の35サ
イクルで増幅し、その後、72℃で5分間インキュベー
ションした。PCR反応液をフェノール/クロロホルム
(Boehringer Mannheim Corp
oration、Indianapolis、IN)で
抽出し、そしてDNAをエタノール(AAPER Al
cohol&Chemical Company、Sh
elbyville、KY)で沈澱させた。DNAをE
coRIおよびBamHIで消化して、1.5%アガロ
ースゲル(SeaKem GTGアガロース、FMC
Corporation、Rockland、Main
e)でゲル精製した。精製した産物を、EcoRIおよ
びBamHIで消化したpJO200ベクターに、80
0ユニットのT4 DNAリガーゼ(New Engl
and BioLabs)を使用して連結した。XL1
−Blueスーパーコンピテント細胞(Stratag
ene)を、2μlの連結物を用いて、製造者によって
概略されているように形質転換し、そしてアンピシリン
(Sigma Chemical Company)を
補充したLB平板に播種した。一晩の培養を、50μg
/mlアンピシリン(Sigma)および20mMグル
コース(Sigma)を補充したSuperbroth
II培地(GIBCO BRL、Grand Isl
and、NY)に単一コロニーを接種することによって
行った。凍結保存物を、0.3mlの80%グリセロー
ルを0.7mlの一晩培養物に加えることによって作製
した。混合した後、保存物を−70℃で保存した。ミニ
プレップDNAを、アルカリ溶解法、その後のPEG沈
澱を使用して一晩培養物から調製した。配列決定反応
を、7−デアザ−dGTP Reagent Kitお
よびSequenase Version 2.0(U
nited States Biochemical
Corporation、Cleveland、OH)
を用いて製造者によって概略されているように行った。
反応液を、製造者の推奨に従ってIBIゲル装置を使用
して6%アクリルアミドゲル(GIBCO BRL G
el−Mix 6)で泳動した。配列決定の結果に基づ
いて、pHIV−210クローン#7をpHIV−21
0と名付けた。pHIV−210のコード領域のアミノ
酸配列を配列番号55として示す。
【0090】実施例5.O群HIV−1の組換えgp4
1抗原構築体を有する大腸菌株の増殖および誘導 pGO−9CKS/XL1の一晩培養した種培養物を、
100μg/mlアンピシリンナトリウムを補充した5
00mlの滅菌したExcell Terrific
Broth(Sigma Chemical Cor
p.(St.Lous、MO)から入手可能)で調製し
て、32℃または37℃の振盪回転式インキュベーター
に置いた。100μlの接種物を、種培養物から、10
0μg/mlアンピシリンナトリウムを補充した1リッ
トルの滅菌したExcell Terrific Br
othを含有するフラスコに移した。培養物を、培養物
が中期対数増殖に達するまで37℃でインキュベーショ
ンし、次いで1mMのIPTG(イソプロピルチオガラ
クトシド)を用いて37℃で3時間インキュベーション
した。あるいは、pL構築体を、培養物が中期対数増殖
に達するまで32℃でインキュベーションし、次いで培
養物の温度を42℃に変えることによって3時間誘導し
た。誘導した後、細胞を、標準的な手順に従って、遠心
分離によってペレット化して集めた。ペレット化された
細胞は、さらに処理するまで−70℃で保存した。
【0091】実施例6.大腸菌において不溶性封入体と
して産生されたO群HIV−1組換えgp41抗原の単
離および可溶化 実施例5から得られた凍結細胞を、50mMのTris
(pH8)、10mMのNa EDTA、150mMの
NaCl、8%(w/v)のスクロース、5%のTri
ton X−100(登録商標)(v/v)、1mMの
PMSF、および1μMのペプスタチンAを含有する冷
溶解緩衝液でホモジネーションすることによって再懸濁
した。リゾチームを、1gの処理細胞あたり1.3mg
の濃度でホモジネートに加えた。得られた混合物を氷上
で30分間インキュベーションして、細胞を溶解した。
封入体を遠心分離により可溶性タンパク質から分離し
た。このようにしてペレット化された封入体を、(1)
溶解緩衝液;(2)10mM Na EDTA(pH
8)、30%(w/v)スクロース;および(3)水
で、順次、洗浄してペレット化した。洗浄した封入体を
50mM Tris(pH8)、10mM Na ED
TA、150mM NaClおよび3M尿素で再懸濁し
て、氷上で1時間インキュベーションした。次いで、封
入体を可溶化タンパク質から遠心分離によって分離し
た。ペレット化した封入体を、7MグアニジンHCl、
50mM Tris(pH8)、0.1%(v/v)β
−メルカプトエタノール(BME)において4℃で一晩
かけて完全に可溶化した。可溶化した組換え抗原を遠心
分離によって澄明化して、0.2μmのフィルターに通
し、そしてクロマトグラフィーによる精製を行うまで−
20℃以下で保存した。
【0092】実施例7.クロマトグラフィーによるO群
HIV−1の組換えgp41抗原の精製 実施例6から得られた可溶化されたO群HIV−1の組
換えgp41抗原を、2工程の方法によって下記のよう
に精製した。不溶性抗原のグアニジンHCl抽出物を、
50mM Tris(pH8)、8M尿素および0.1
% BME(v/v)で平衡化したSephacryl
S−300カラムでのサイズ排除クロマトグラフィー
によって精製した。SDS−ポリアクリルアミド電気泳
動を使用して、画分を分析した。組換えgp41抗原を
含有する画分をまとめ、次いで、限外ろ過によって濃縮
した。組換え抗原の濃縮物を4% SDS(w/v)お
よび5% BME(w/v)により室温で3時間処理し
た。SDS処理した抗原を、25mM Tris(pH
8)、0.15M NaCl、0.1%(v/v)BM
E、0.1% SDS(v/v)で平衡化したSeph
acryl S−300カラムでのサイズ排除クロマト
グラフィーによってさらに精製した。SDS−ポリアク
リルアミド電気泳動を使用して、画分を分析した。精製
された組換えgp41抗原を含有する画分をまとめ、
0.2μmのフィルターに通して、−70℃で保存し
た。
【0093】実施例8.M群HIV−1抗原の調製 プラスミドpTB319を含有する細胞を、実施例5に
記載されているように増殖させて誘導した。本質的には
米国特許第5,124,255号(これは参考として本
明細書中に援用される)の実施例5に記載されているよ
うに、細胞を溶解して、封入体を処理した。続いて、ペ
レット化した物質を、SDS、リン酸塩(pH6.8)
において可溶化し、次いでS−300カラムでのクロマ
トグラフィーに供した。
【0094】実施例9.HIV−2抗原の調製 pHIV−210/XL1−Blue細胞(上記の実施
例4)を、実施例5に記載されているように増殖させて
誘導した。細胞を、リン酸塩、MgCl、Na ED
TA、Triton X−100(登録商標)を含有
し、ベンゾナーゼ、リゾチームおよびPMSFを補充し
た緩衝液(pH7.4)で溶解した。封入体を遠心分離
によって可溶性タンパク質から分離した。ペレットを、
蒸留水;Triton X−100(登録商標)、デオ
キシコール酸塩、NaCl、リン酸塩(pH7.0);
50mMリン酸塩(pH7.0);尿素およびSDSを
含むリン酸塩(pH7.0)+BMEで、順次、洗浄し
た。タンパク質を、SDS、リン酸塩(pH7.0)お
よびBMEにおいて可溶化し、次いでS300カラムで
のクロマトグラフィーに供した。
【0095】実施例10.M群HIV−1、O群HIV
−1およびHIV−2を同時に検出して識別するための
1工程免疫クロマトグラフィーアッセイ A.試薬の調製 1.セレン(Se)コロイド懸濁物を、実質的には下記
のように調製した:SeOを水に0.0625gm/
mlの濃度に溶解した。次いで、アスコルビン酸塩を水
に0.32gm/mlの濃度に溶解して、70℃の水浴
で24時間加熱した。次いで、アスコルビン酸塩溶液を
0.0065g/mlに水で希釈した。SeO溶液
を、希釈したアスコルビン酸塩溶液に素早く加えて、4
2℃でインキュベーションした。インキュベーション
を、少なくとも42時間後で、542nmおよび588
nmの間の波長における最大吸光度が30を超えたとき
に終了した。コロイド懸濁物を2℃〜8℃に冷却し、そ
の後、保存した。セレン懸濁物は、Abbott La
boratories(Abbott Park、I
L;コード25001)から入手することができる。
【0096】2.セレンコロイド/抗体コンジュゲート
を下記のように調製した。セレンコロイド懸濁物を、蒸
留水における吸光度が25(OD500〜570)にな
るように濃縮した。次いで、1M MOPSを10mM
(pH7.2)の最終濃度になるように加えた。ヒトI
gGのFc領域に特異的なヤギの抗体(あるいはヒトI
gGのFc領域に特異的な他の種の抗体)を50mMリ
ン酸塩緩衝液で0.75mg/mlの濃度に希釈し、次
いで、得られた抗体調製物を、上記のようにして調製し
たセレンコロイド懸濁物に、抗体の最終濃度が75μg
/mlになるように加えて混合した。攪拌を40分間続
けた。次いで、1(重量)%のウシ血清アルブミン(B
SA)をこの溶液に加えて、セレンコロイド/抗体結合
体の溶液をさらに15分間攪拌し、そして5000xg
で90分間遠心分離した。その後、上清の90%を除
き、ペレットを残った上清で再懸濁した。このセレン−
IgG結合体をガラス繊維パッドにコーティングする直
前に、結合希釈液(1重量%のカゼイン、0.1重量%
のTriton X−405(登録商標)、および50
mMのTris(pH8.2))で1:10に希釈し
た。
【0097】3.手順上の対照試薬を、HIV−1(M
群)、HIV−1(O群)およびHIV−2の陽性血清
の混合物として調製した。これは、アッセイの陽性対照
として別個のストリップデバイスで利用される。
【0098】4.使用した陰性の対照試薬は、アッセイ
の陰性対照として別個の試験デバイスで利用される正常
なヒトであった。
【0099】B.適用パッドの調製 適用パッドの物質は、樹脂結合型のガラス繊維ろ紙(L
ydall)を含む。(上記のパラグラフ2に記載され
ている)約0.1mlの調製した結合体を適用パッドに
加える。
【0100】C.クロマトグラフィー材の調製 すべての試薬を、電荷および偏向による試薬噴射によっ
てニトロセルロース膜に加える。このニトロセルロース
は、感圧性接着剤でコーティングされたMYLAR(登
録商標)膜によって支持されている。
【0101】試験サンプル捕捉試薬を、(a)O群HI
V−1捕捉試薬(pGO−9/CKS、配列番号50)
に関して、上記のように調製された特異的抗原を0.5
mg/mlの濃度に噴射用希釈液(100mM Tri
s(pH7.6)、ならびに1重量%スクロース、0.
9% NaCl、および5μg/mlフルオレセイン)
で希釈することによって、(b)M群HIV−1(B亜
群)捕捉試薬(pTB319、配列番号56)に関し
て、同様に希釈することによって、そして(c)HIV
−2捕捉試薬(pHIV−210、配列番号55)に関
して、同様に希釈することによって調製した。0.09
8μlの第1の捕捉試薬(M群HIV−1(B亜群)試
薬;配列番号56)をストリップの指定された捕獲部位
に加えて、1つの患者捕獲部位を組み立てた。同様に、
0.098μlの第2の捕捉試薬(O群HIV−1試
薬;配列番号50)をストリップの指定された捕獲部位
に加えて、1つの患者捕獲部位を組み立て、そして0.
098μlの第3の捕捉試薬(HIV−2試薬;配列番
号55)をストリップの指定された捕獲部位に加えて、
1つの患者捕獲部位を組み立てた。
【0102】D.HIVに対する抗体の存在に関する迅
速アッセイ 試験サンプルの血清、全血、唾液および尿のサンプルに
おけるHIVに対する抗体の存在に関する迅速アッセイ
を下記のように行った。1.5mlのEppendor
fチューブにおいて、5μlの血清および600μlの
サンプル溶出緩衝液(SEB)(50mM Tris、
1% BSA(w/v)、0.4% Triton X
−405(登録商標)(v/v)、1.5%カゼイン
(w/v)、3%ウシIgG(w/v)、4% 大腸菌
溶解物(w/v)[pH8.2]を含有する)を混合し
た。この混合物の4滴をSTAR部分のサンプルウエル
に加えた。次いで、1μlの血清または全血をマイクロ
タイタープレートのウエルで100μlのSEBに加
え、そしてニトロセルロースストリップをウエルに加え
た。その後、1μlの血清または全血を、本発明のサン
プルウエルの試験デバイスに直接スポットして、4滴の
SEBを加えた。唾液を試験する場合、50μlまたは
75μlの唾液を、マイクロタイタープレートのウエル
で、それぞれ、50μlまたは25μlのSEBに加
え、そしてニトロセルロース試験ストリップをウエルに
加えた。尿を試験する場合、50μlの尿をマイクロタ
イタープレートのウエルで50μlのSEBに加え、そ
してニトロセルロース試験ストリップをウエルに加え
た。あるいは、100μlの尿をマイクロタイタープレ
ートのウエルで使用して、SEBを使用することなくニ
トロセルロース試験ストリップを加えた。
【0103】サンプル中のIgGは結合パッド内のセレ
ン−ヤギ抗ヒトIgGコロイドにより結合し、そして複
合体は、ニトロセルロース膜試験ストリップの長さ方向
に沿ってクロマトグラフィー的に分離された。このスト
リップには、pGO−9CKS(配列番号50)、pT
B319(M群HIV−1(B亜群)、配列番号56)
およびpHIV210(HIV−2、配列番号55)の
3つの組換え抗原が、精密な液滴サイズを使用して確実
な置き換え分配をもたらすバイオドット装置を使用して
前もって1mg/mlの濃度で加えられている。次い
で、試験デバイスを室温で2分間インキュベーションし
て、結果を可視的に読み取った。
【0104】E.混合された全血のアッセイ 1.5mlのEppendorfチューブにおいて、陽
性が確認されたO群HIV−1、M群HIV−1または
HIV−2の全血サンプル、あるいは陰性が確認された
O群HIV−1、M群HIV−1またはHIV−2の全
血サンプルのいずれかに由来する1μlの血液の等量
を、5μlの陰性が確認されたO群HIV−1、M群H
IV−1またはHIV−2の血清に100μlのSEB
と一緒に加えて混合した。この混合物を本発明の試験デ
バイスのサンプルウエルに加えた。
【0105】サンプル中のIgGは結合パッド内のセレ
ン−ヤギ抗ヒトIgGコロイドにより結合し、そして複
合体は、ニトロセルロース膜試験ストリップの長さ方向
に沿ってクロマトグラフィー的に分離された。このスト
リップには、pGO−9CKS(配列番号50)、pT
B319(M群HIV−1(B亜群)、配列番号56)
およびpHIV210(HIV−2、配列番号55)の
3つの組換え抗原が、精密な液滴サイズを使用して確実
な置き換え分配をもたらすバイオドット装置を使用して
前もって1mg/mlの濃度で加えられている。次い
で、試験デバイスを室温で2分間インキュベーションし
て、結果を可視的に読み取った。
【0106】F.結果 抗原1に対する抗体が試験サンプル中に存在した場合、
可視的な反応が、抗原1の捕獲帯域領域およびアッセイ
完了帯域において示され、そして抗原2または抗原3の
各領域では見られなかった。抗原2に対する抗体が試験
サンプル中に存在した場合、可視的な反応が、抗原2の
捕獲帯域領域およびアッセイ完了帯域において示され、
そして抗原1または抗原3の各領域では見られなかっ
た。抗原3に対する抗体が試験サンプル中に存在した場
合、可視的な反応が、抗原3の捕獲帯域領域およびアッ
セイ完了帯域において示され、そして抗原1または抗原
2の各領域では見られなかった。さらに、陰性対照は、
抗原1、抗原2および抗原3の各帯域において反応(可
視的な反応)を示さなかったが、アッセイ完了帯域にお
いて反応し得る。陽性対照(抗原1、抗原2および/ま
たは抗原3に対する既知の抗体)は、それが抗原/抗体
反応で特異的に結合する適切な抗原の帯域で反応し得
る。陽性反応が抗原捕獲帯域の1つで生じているが、ア
ッセイ完了帯域で生じていない場合には、効果を無効と
見なして、試験を繰り返した。
【0107】(i)血液、尿および唾液における抗体に
関するアッセイ (0109、4068および4475
の患者番号によって同定される)3人の患者の血液、尿
および唾液を、本明細書中に記載されている本発明のニ
トロセルロース固相デバイスで、上記のアッセイプロト
コルに従って試験した。0109、4068および44
75の各患者の血液試験サンプルおよび尿試験サンプル
は、それぞれ、抗原1(pTB319、配列番号56)
と反応した。4068および4475の患者の唾液試験
サンプルもまた抗原1と反応したが、患者0109の唾
液試験サンプルは本発明の試験デバイスでは反応しなか
った。患者0109の唾液試験サンプルを、その後、標
準的なEIAによって再試験して、HIV−1gp41
に対する抗体には反応しないことを確認した。このこと
は、患者0109の唾液試験サンプルに関して得られた
結果は有効であったことを示す。
【0108】(ii)HIV抗体に関して陰性サンプル
のアッセイ 図14は、4個の試験デバイスの写真であ
り、2つの陰性血清試験サンプルおよび2つの陰性全血
試験サンプルを試験して得られた結果を示し、それぞれ
は同じ2つの陰性血清と混合された。サンプルは、関連
する抗原に特異的な抗体を含有していなかった。試験サ
ンプルは、O、Mまたは2のいずれかの位置における反
応を示す縞が見られないことによって示されるように、
本試験でアッセイした後に陰性であった(すなわち、反
応しなかった)。試験サンプルは、試験サンプル反応性
帯域における陽性反応の縞によって示されているように
それぞれの試験デバイスに存在した。
【0109】(iii)M群HIV−1の抗体に関する
アッセイ 図15は、10個の試験デバイスの写真であ
り、5つのM群HIV−1血清、およびM群HIV−1
陽性血清と混合された5つの全血サンプルを試験して得
られた結果を示す。図15において認められるように、
M群HIV−1サンプルは、M群HIV−1抗原(pT
B319、中央の帯域)に特異的な抗体を含有し、そし
てM群HIV−1抗原帯域において反応線が現れた。そ
して可視的な反応線を、10個の試験デバイスの9個の
「M」と標識されたアッセイ完了帯域で認めることがで
きる。バンドがM群HIV−1抗体の捕獲帯域において
1つの試験デバイスに存在しているが、試験サンプルは
アッセイ完了帯域にまで達していなかった。従って、こ
のサンプルに関してはアッセイを繰り返す必要があっ
た。交差反応性が、O群HIV−1およびHIV−2の
捕捉試薬について認められなかったことに留意するこ
と。
【0110】(iv)O群HIV−1の抗体に関するア
ッセイ 図16は、4個の試験デバイスの写真であり、
2つの陽性と確認されたO群HIV−1血清、およびO
群HIV−1血清と混合された2つの全血試験サンプル
を試験して得られた結果を示す。図16において認めら
れるように、O群HIV−1サンプルは、O群HIV−
1抗原に特異的な抗体を含有した:これは、O群HIV
−1抗原捕獲帯域領域(「O」として示される最下段の
帯域)における陽性の縞の結果によって示された。可視
的な反応線を、それぞれのデバイスのアッセイ完了帯域
で認めることができる。M群HIV−1またはHIV−
2の捕獲抗原との交差反応は認められなかった(縞は認
められなかった)。
【0111】(v)HIV−2の抗体に関するアッセイ
図17は、10個の試験デバイスの写真であり、5つ
の陽性と確認されたHIV−2血清(左側の5個の試験
デバイス)、および5つのHIV−2血清と混合された
全血(右側の5個の試験デバイス)を試験して得られた
結果を示す。図17から認めることができるように、H
IV−2サンプルは、HIV−2抗原(pHIV21
0、「2」によって示される上部の帯域)に特異的な抗
体を含有した:これはHIV−2抗原帯域における反応
縞によって示された。これらの試験サンプルおよびO群
HIV−1抗原またはM群HIV−1抗原に関する反応
は認められなかった。可視的な反応線を、それぞれのデ
バイスのアッセイ完了帯域で認めることができる。
【0112】(vi)M群HIV−1、O群HIV−
1、HIV−2のサンプルおよび陰性サンプルのアッセ
イ 図18は、(左から右に)陰性試験サンプル、M群
HIV−1陽性試験サンプル、O群HIV−1陽性試験
サンプルおよびHIV−2陽性試験サンプルを個々に試
験した4個の試験デバイスの写真である。図18から認
めることができるように、陰性の試験血清は抗原捕獲帯
域においていずれの抗原とも反応しなかったが、M群H
IV−1陽性試験サンプルはM群HIV−1抗原とのみ
反応し、O群HIV−1陽性試験サンプルはO群HIV
−1抗原とのみ反応し、そしてHIV−2陽性試験サン
プルはHIV−2抗原とのみ反応した。可視的な反応線
を、それぞれのデバイスのアッセイ完了帯域で認めるこ
とができる。
【0113】使用した5つのM群HIV−1試験サンプ
ルおよび2つのO群HIV−1試験サンプルは、以前に
Abbott社の3A77EIAを使用して試験され、
そしてPCR増幅および配列決定が行われ、そして系統
発生的分析に基づいて分類された血清陽性と確認された
サンプルであった。使用した5つのHIV−2サンプル
は、Abbott社の3A77EIAを使用して血清陽
性であり、そしてHIV−2ウエスタンブロット試験に
よってHIV−2サンプルと確認された(Sanof
i)。 [図面の簡単な説明]
【図1】図1は、O群HIV−1単離体HAM112に
由来するenvタンパク質の推定アミノ酸配列(配列番
号61)を示す。
【図2】図2は、O群HIV−1のenv gp120
/gp41の合成遺伝子構築体を作製するために使用し
た手順を示す:pGO−8’挿入物=Osyn−5’か
らOsyn−P3’まで;pGO−9挿入物=Osyn
−5’からOsyn−03’まで;pGO−11挿入物
=Osyn−5’からOsyn−Mまで;およびH=O
群HIV−1の疎水性領域(示されているように欠失さ
れる)。
【図3A】図3Aは、pGO−9PL/DH5αおよび
pGO−9CKS/XL1の構築において含まれる工程
の概略図を示す。
【図3B】図3Bは、pGO−9PL/DH5αおよび
pGO−9CKS/XL1の構築において含まれる工程
の概略図を示す。
【図3C】図3Cは、pGO−9PL/DH5αおよび
pGO−9CKS/XL1の構築において含まれる工程
の概略図を示す。
【図3D】図3Dは、pGO−9PL/DH5αおよび
pGO−9CKS/XL1の構築において含まれる工程
の概略図を示す。
【図4A】図4Aは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図4B】図4Bは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図4C】図4Cは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図4D】図4Dは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図4E】図4Eは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図4F】図4Fは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図4G】図4Gは、pGO−11PL/DH5αおよ
びpGO−11CKS/XL1の構築において含まれる
工程の概略図を示す。
【図5】図5は、pGO−8PL組換えタンパク質のア
ミノ酸配列(配列番号58)を例示する。
【図6】図6は、pGO−8CKS組換えタンパク質の
アミノ酸配列(配列番号60)を示す。
【図7】図7は、pGO−9PL組換えタンパク質のア
ミノ酸配列(配列番号48)を例示する。
【図8】図8は、pGO−9CKS組換えタンパク質の
アミノ酸配列(配列番号50)を示す。
【図9】図9は、pGO−11PL組換えタンパク質の
アミノ酸配列(配列番号52)を例示する。
【図10】図10は、pGO−11CKS組換えタンパ
ク質のアミノ酸配列(配列番号54)を示す。
【図11】図11は、pHIV−210組換えタンパク
質のアミノ酸配列(配列番号55)を例示する。
【図12】図12は、本発明のために利用される試験デ
バイスの正平面図である。
【図13】図13は、図12の線(20)−(22)に
沿って得られる、図12に示す試験デバイスの断面図で
ある。
【図14】図14は、本発明のアッセイにおいて、(左
から右に)2個の陰性血清サンプル(左側の2個の試験
デバイス)、および陰性対照と混合された2個の陰性全
血試験サンプル(右側の2個の試験デバイス)の4個の
試験デバイスで得られた結果の写真である。
【図15】図15は、10個の試験デバイスの写真であ
り、そして(左から右に)5個のM群HIV−1血清
(左側の5個の試験デバイス)、およびM群HIV−1
の陽性血清と混合された5個の全血試験サンプル(右側
の5個の試験デバイス)を試験して得られた結果を示
す。
【図16】図16は、(左から右に)4個の陽性と確認
されたO群HIV−1血清(左側の2個の試験デバイ
ス)、およびO群HIV−1の血清と混合された2個の
全血(右側の2個の試験デバイス)を試験したときに得
られた結果を示す4個の試験デバイスの写真である。
【図17】図17は、(左から右に)5個のHIV−2
と確認された陽性血清(左側の5個の試験デバイス)、
およびHIV−2血清と混合された全血(右側の5個の
試験デバイス)を用いて得られた結果を示す10個の試
験デバイスの写真である。
【図18】図18は、(左から右に)陰性の試験サンプ
ル、M群HIV−1陽性の試験サンプル、O群HIV−
1陽性の試験サンプル、およびHIV−2陽性の試験サ
ンプルを個々に試験した4個の試験デバイスの写真であ
る。
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハケツト,ジヨン・アール,ジユニア アメリカ合衆国、イリノイ・60048、リ バテイビル、メリル・コート・306 (72)発明者 ヒツクマン,ロバート・ケイ アメリカ合衆国、イリノイ・60060、マ ンデレイン、サウス・プレイリー・アベ ニユー・524 (72)発明者 バリテツク,ビンセント,ジユニア アメリカ合衆国、イリノイ・60030、ワ イルドウツド、ノース・サンセツト・ア ベニユー・33139 (72)発明者 ネクローズ,エリザベス・シー アメリカ合衆国、イリノイ・60030、グ レイズレイク、チエロキー・トレイル・ 24323 (72)発明者 ゴールデン,アラン・エム アメリカ合衆国、イリノイ・60091、ウ イルメツト、ローレル・レイン・2516 (72)発明者 ブレナン,キヤサリン・エイ アメリカ合衆国、イリノイ・60048、リ バテイビル、イースト・リンカーン・ア ベニユー・634 (72)発明者 デビア,スシル・ジー アメリカ合衆国、イリノイ・60062、ノ ースブルツク、フランズワース・レイ ン・2492 (56)参考文献 特表 平10−509587(JP,A) 特表 平8−510063(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12Q 1/68 ZNA G01N 33/48 - 33/98

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試験サンプルにおけるO群HIV−1、
    M群HIV−1、およびHIV−2に対する抗体を含む
    分析物を同時に検出して識別するための方法であって、 (a)前記試験サンプルを、近位端および遠位端を有
    し、前記試験サンプルを毛管作用によって前記近位端か
    ら前記遠位端の近くにまで移動させ、そして分析物に対
    する少なくとも1つの固定化された捕捉試薬を含有する
    ストリップを有する分析デバイスと、前記分析物および
    前記捕捉試薬の結合による捕捉試薬/分析物の複合体を
    形成させるのに十分な時間および条件下で接触させるこ
    と;および (b)前記ストリップ上の捕捉試薬部位での可視的な色
    の変化を検出することによって分析物(1つまたは複
    数)の存在を決定すること; を含み、 O群HIV−1のための前記捕捉試薬は、配列番号4
    8、配列番号50、配列番号52、配列番号54、配列
    番号58および配列番号60からなる群より選択される
    ポリペプチドを含み、M群HIV−1のための前記捕捉
    試薬は配列番号56のポリペプチドを含み、そしてHI
    V−2のための前記捕捉試薬は配列番号55のポリペプ
    チドを含む方法。
  2. 【請求項2】 前記の固定化された捕捉試薬が、文字、
    数字、アイコン、または記号として配置される、請求項
    1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 標識された試薬が、前記近位端と固定化
    された患者捕捉試薬との間の位置で前記ストリップに含
    有される、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記ポリペプチド捕捉試薬が組換え技術
    により製造される、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記の標識された試薬がセレンである、
    請求項3に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記試験サンプルが体液である、請求項
    1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記体液が、全血、血清、血漿、尿およ
    び唾液からなる群より選択される、請求項6に記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 試験サンプルにおけるO群HIV−1、
    M群HIV−1およびHIV−2を同時に検出して識別
    するための分析デバイスであって、近位端および遠位端
    を有し、そして前記試験サンプルを毛管作用によって前
    記近位端から前記遠位端の近くにまで移動させることが
    でき、分析物に対する少なくとも1つの固定化された捕
    捉試薬を、前記分析物と前記捕捉試薬とを結合させるた
    めに含有するストリップを含み;そしてO群HIV−1
    のための前記捕捉試薬は、配列番号48、配列番号5
    0、配列番号52、配列番号54、配列番号58および
    配列番号60からなる群より選択されるポリペプチドを
    含み、M群HIV−1のための前記捕捉試薬は配列番号
    56のポリペプチドを含み、そしてHIV−2のための
    前記捕捉試薬は配列番号55のポリペプチドを含む分析
    デバイス。
  9. 【請求項9】 前記の固定化された捕捉試薬が、文字、
    数字、アイコン、または記号として配置される、請求項
    8に記載の分析デバイス。
  10. 【請求項10】 標識された試薬が、前記近位端と固定
    化された患者捕捉試薬との間の位置で前記ストリップに
    含有される、請求項8に記載の分析デバイス。
  11. 【請求項11】 前記の標識された試薬がセレンであ
    る、請求項10に記載の分析デバイス。
  12. 【請求項12】 前記試験サンプルが体液である、請求
    項8に記載の分析デバイス。
  13. 【請求項13】 前記体液が、全血、血清、血漿、尿お
    よび唾液からなる群より選択される、請求項12に記載
    の分析デバイス。
  14. 【請求項14】 前記ポリペプチド捕捉試薬が組換え技
    術により製造される、請求項8に記載の分析デバイス。
  15. 【請求項15】 特異的な結合アッセイにおいて使用す
    るためのキットであって、試験サンプルにおけるO群H
    IV−1、M群HIV−1およびHIV−2の存在また
    は量を決定するための分析デバイスを有し、近位端およ
    び遠位端を有するストリップを含み、前記試験サンプル
    は毛管作用によって前記近位端から前記遠位端の近くに
    まで移動することができ、そして前記ストリップは、分
    析物、補助的な特異的結合メンバー、および標識された
    試薬からなる群より選択される要素に結合する固定化さ
    れた捕捉試薬を含有し、そしてO群HIV−1のための
    前記捕捉試薬は、配列番号48、配列番号50、配列番
    号52、配列番号54、配列番号58および配列番号6
    0からなる群より選択されるポリペプチドを含み、M群
    HIV−1のための前記捕捉試薬は配列番号56のポリ
    ペプチドを含み、そしてHIV−2のための前記捕捉試
    薬は配列番号55のポリペプチドを含むキット。
  16. 【請求項16】 前記の標識された試薬がセレンであ
    る、請求項15に記載の試験キット。
  17. 【請求項17】 陽性対照試薬をさらに含む、請求項1
    5に記載の試験キット。
  18. 【請求項18】 陰性対照試薬をさらに含む、請求項1
    5に記載の試験キット。
  19. 【請求項19】 前記ポリペプチド捕捉試薬が組換え技
    術により製造される、請求項15に記載の試験キット。
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