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JPH05508770A - 膵臓エラスターゼ1特異性抗体、その獲得方法および該抗体を含有するテストキット - Google Patents

膵臓エラスターゼ1特異性抗体、その獲得方法および該抗体を含有するテストキット

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Publication number
JPH05508770A
JPH05508770A JP91512166A JP51216691A JPH05508770A JP H05508770 A JPH05508770 A JP H05508770A JP 91512166 A JP91512166 A JP 91512166A JP 51216691 A JP51216691 A JP 51216691A JP H05508770 A JPH05508770 A JP H05508770A
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JP
Japan
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antibody
elastase
antibodies
test kit
feces
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Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP91512166A
Other languages
English (en)
Inventor
シェーファース、ハンス
シェーファース―ボルヒェル、ウルスラ
ジーゴライト、アンドレアス
Original Assignee
シェーボ・テヒ・メディツィーニシュ―ビオローギッシェ・フォールシュングスゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シェーボ・テヒ・メディツィーニシュ―ビオローギッシェ・フォールシュングスゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング filed Critical シェーボ・テヒ・メディツィーニシュ―ビオローギッシェ・フォールシュングスゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
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    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6424Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12N9/6448Elastases, e.g. pancreatic elastase (3.4.21.36); leukocyte elastase (3.4.31.37)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 膵臓エラスターゼ1特異性抗体、その獲得方法および該抗体を含有するテストキ ット 本発明は、感度および選択性の高いエラスターゼ1抗体、その獲得方法、および 該抗体を含有する高感度な診断用テストキ・ットに関する。
膵臓の炎症性疾患の症例は工業国において増加し続けて4Xる(il、Ra5c h、Deutsehes^rzteblatt 84: C−397−398, 1987>、この種の疾患は一般的に間欠性の経過を辿り、最終的には腺の完全 な欠損に至る。急性の発作(episodes )は酷11)腹痛および悪11 ,1により認識されるが、中間相では、通常患者は痛みが引くのを経験する。こ れらの疾患は、特徴の無い消化系の愁訴を伴うだけなので、それを認識すること 番よ困難である。そこで、全ての消化系の不調に対して慢性膵臓疾患の疑塾)が 持たれる。
現在まで、膵炎の検査室的診断においては、血清アミラーゼレベルの測定が通常 用いられてきた。しかし、血清アミラーゼの上昇は、他の腹腔内の炎症、例えi f腸穿孔、おたふくかぜ、または腎不全によ・でも起こる。さら5、血清アミラ ーゼレベルの上昇はモルヒネの投与後仁も観察され得る。他の検査室的診断とし て番よ、急性膵炎において上昇する、クレアチニンクリアランスに対するアミラ ーゼの比率の測定による診断が可能である。残念なことに、急性膵炎により上昇 したアミラーを値は急速に正常化するので、患者の3人に1人の割合で、疾患に かかった48時間後にはすでに正常値が測定される(J、^、 EcMeldt ら、^rch、 Pathol、 Lab、 Wed。
109:316−319.1985)。
リパーゼの測定は別の診断法の可能性を提示する。しかしながら、リノ(−ゼま たはアミラーゼのどちらの測定も、慢性膵炎を検知するには適してν)な1)、 従来、この疾患は、糞便中の膵臓酵素であるキモトリプシンの活性を測定するこ とによって、不十分仁立証されてきただけである。この測定方法の欠点は、膵臓 により排出されるキモトリプシンの一部しか検出できず、しかもその一部のもの も非常に広範な彷徨変異を免れないことである(にoldbergら、 Cut  10:477−483.1989>、このことが正常値の測定を極端に困難に している。
^、 Sziegoleitの論文(Bioehes、 J、 21旦+735 −742.1984)に記されているように、膵臓エラスターゼ1(El)、別 名プロテアーゼEは膵臓だけで形成され、そして消化液と共に十二指腸内に分泌 される。糞便中の前記酵素のレベルはキモトリプシン活性よりも実質的に良好に 膵臓の外分泌機能を表すことから、既述の欠点を避けるために、糞便中のエラス ターゼ1のレベルを測定する試みが既に行われている(^、 Sziegole itら、 Cl1n、 Bioehem、22:85−89.1989)。
また、血清中のElを測定することによって急性膵炎を検知できることも見いだ されている(^、 Sziegoleitら、 Cl1n、 Bioches+ 、 22ニア9−83.1989)#現在までのところ、他の酵素と異なり、E lは腸を通過する際に分解されないか、単に非実質的に分解されると考えられて いる。従って、糞便中の前記酵素のレベルは膵臓の外分泌機能の程度を示す、さ らにまた、この酵素は急性膵臓疾患相においては血流はも入る。
血清エラスターゼ1を測定するための放射免疫学的テストが既に利用されている (^、 Murataら、 Enzyme 30:29−37.1983; エ ラスターゼ−1−RIA−キット。
^bbott Diagnostic)。
しかし、そのような放射性物質による測定(放射免疫検定;RIA)は、放射性 試薬が限られた安定性しか有しないために、連続的に再合成される必要があると いう欠点を有している。さらに、放射性物質は注意深く貯蔵しなければならず、 また、放射性物質の測定には特別に訓練された人間および特別な試験器材が必要 である。
加えて、このテストを用いて糞便中のEルベルを測定することは不可能であるか 、もしくは不十分にしか可能ではない。
従って本発明の目的は、血清および糞便中のエラスターゼ1を測定するに充分な 感度を有し、急性および慢性の両方の膵炎の診断のためにヒトエラスターゼ1を 測定することが可能なテスト方法を開発することである。
本発明によれば、この目的はアミノ酸配列Thr−Net−Val−^la−に ly−にly−^5p−11e−^rgを有するエピトープに対する抗体により 達成される。驚くべきことに、ヒトエラスターゼ1のこのエピトープに対する抗 体は、標識酵素を選択的に認識し、それにより他の抗原を識別することが判明し た。
従って本発明はまた、慣用法により抗エラスターゼ抗体を調製するための、抗原 として予め定義されたエピトープを用いることを特徴とする方法にも関する1本 発明によれば、このエピトープの一部および断片が免疫応答を引き起こすならば 、それらを抗体の免疫および調製のために用いることも可能である。そのような 断片は、合成によっても、エラスターゼ1の化学的および/または生物学的な分 解によって6得ることができる0本発明の方法においては、必要に応じてスペー サーを用いてペプチドあるいはペプチドの一部を担体に結合することが適切であ ることが判明した。適切な担体は当業者には公知であり、それらは例えば合成膜 材もしくは天然膜材、ポリサッカライド、ペプチドまたはタンパク質である。ア ルブミンならびにヘモシアニンが特に好ましい、用いられるスペーサーも当業者 には公知である0本発明によれば、前記エビトー1またはその断片を用いて、選 択的モノクローナル抗体および選択的ポリクローナル抗体を共に得ることが可能 である0本発明による好ましい抗体はパラフィン包埋した薄い切片を認識するこ とができる。
本発明による抗体を含有する抗血清は、実験動物を高純度のヒトエラスターゼ1 または該酵素の断片で免疫することにより得ることができる。その際、実験動物 、例えばマウス、ラット、ウサギ、ヤギまたはウマは慣用法により免疫されるの で、ポリクローナル抗体を含有する抗血清が得られ、該抗血清から慣用法により 本発明による抗体を得ることもできる6本発明による好ましい抗体はパラフィン 包埋した薄い切片を認識することができる。
好ましい実施態様において、本発明によるエビトー1を用いたG、 K6hle rおよびC,Milstein (Nature 256:495−497.1 9)5)の方法により、モノクローナル抗体を適切に得ることができる。
従って、本発明のさらなる目的は、Elと特異的に結合し得るモノクローナル抗 体である。そのような抗体は以下の手順により得られる。マウスまたはラットを 高純度のElあるいは本発明により用いられるエピトープで免疫し、該免疫動物 の膵臓由来のBリンパ球を骨髄腫細胞と融合し、形成された雑種細胞をクローニ ングして、Elと結合し得る抗体を分泌する雑種細胞をクローニングおよび培養 することにより、それらにより形成されるモノクローナル抗体が得られる。
それ自身は免疫グロブリンをまったく産生じない細胞系を用いることが特に好ま しい。
本発明により得られるモノクローナル抗体はE1特異性であり、E1以外の物質 とは反応しない0本発明によるモノクローナル抗体はパラフィン包埋した薄い切 片を認識し得ることが好ましい。
本発明による好ましい抗体は、ヨーロピアン・コレクション・イン・アニマル・ セル6カルチヤーズ(the European Co11ection or  Animal Ce1l Cu1tures :ECACC)、ワクチン・リ サーチ・アンド・プロダクション・ラボラトリ−(Vaccine Re5ea reh ancl Production Laboratory) 、パブリ ツク°ヘルス・アンド0ラボラトリ・サービス(Public Health  and Laboratory 5ervice)、センター、フォー・アプラ イド・マイクロバイオロジー・アンド・リサーチ(Center for Ap pliedNicrobiology and Re5earch、 Port on Down、 GB 5alisbury、 Wiltshire@SF3 0JG)に 1990年12月21日に申請され、申請番号90121906および9012 1907が与えられている雑種細胞系から入手可能である。これらの細胞系から 得られる抗体は共に、パラフィン包埋した薄い切片を認識することができる。
本発明の別の目的は、本発明によるE1特興性抗体をElの定性的および/また は定量的な測定に使用することである。それによって、この抗体を用いて体液も しくは糞便中のエラスターゼ1を特異的に検出することが可能である。従って、 本発明はまた、本発明による抗体を含むテストキット、特に体液および/または 糞便を用いて慢性膵炎、急性膵炎および肺繊維症を診断ならびに経過観察するた めの免疫学的テストキットにも関する。適切な体液は血液、血漿および血清であ る、間接法、競合法およびサンドイツチ法を用いる種々のELISAが、血液、 血漿、血清または糞便中のElを検出するために実験に取り入れられた。しかし 、サントイ・lチ法を用いたELISAが大量の試料の迅速な診断に最も適して いることが判明した。これは、サンドイツチ法を用いたELISAが計算できな い他の血清因子から独立しているためである。この目的のためには、前記酵素エ ラスターゼ1の異なるエピトープに対する、少なくとも2種類の異なるモノクロ ーナル抗体が必要である。
血清または糞便中の酵素の値の変化は、例えばそのようなテストにより明示する ことができ、特に膵臓の状態が変化した場合にはそれらの変位の出現により明示 され得る。
免疫検定法の原理に基づく測定方法は広範に発達してきた5これらの測定方法の 利点には、精密度および迅速性(非常な信頼性および試料処理)並びに(ナノグ ラム単位の)微量の物質を検出し得る可能性が包含される。この測定を行うため に、ホモジニアスおよびヘテロジニアスな相の両方を用いた種々の変法が可能で ある。
ヘテロジニアスな相を用いた実施態様においては受容体の一つを担体に結合する 。
サンドイツチ法においては、例えば第一の抗体を受容体、あるいは別名キャッチ ャ−(catcher)として担体に結合し、そしてテスト溶液を添加し、それ によってテスト溶液中の測定すべき抗原が選り出されて抗体と結合する1次に、 前記抗原もしくは前記抗原と受容体との複合体と特異的に反応する第二の標識抗 体を添加する。
そして、標準溶液(単離、精製したヒトエラスターゼ1)を補助として、第二の 抗体を標識することにより抗原の量を測定することができる。
本発明の別の好ましい実施態様においては、第一の抗体を、膜、薄葉紙または流 れ(flowing)構造の担体マトリックスに受容体として結合するので、こ の抗体はELISA免疫プレートの凹凸の通常の床部とならず、かわりにマトリ ックスと結合して存在する。好ましいマトリックスは、イオン交換基を有する特 別な態様の微小孔性平面膜あるいは中空繊維膜である。微小孔性の平面膜、例え ばボウル社(Pall Corp、、 New Jersey、 USA)から 市販されている膜等が、この目的のために好適に用いられる1本発明により用い られる中空繊維膜も市場で入手でき、例えばセプラカー社(Sepracor  Inc、 Mass、、 USA)から市販されている。このような担体材料を 用いて、特に迅速かつ簡単な検出法を開発することができる。
上記した一般的原理にっては種々の変法が可能である1例えば、3種の受容体を 用い、3種の受容体の内の1種をヘテロジニアスな相に存在させ、他の2種の受 容体を溶解して測定することが可能である。2種の可溶性受容体の内の1種を標 識し。
もう一方は標識しない0次に、可溶性受容体は非標識受容体に向けられる。
本発明によるE1特異性抗体を免疫検定法の原理に基づ<Elの選択的定量的測 定のために使用する際には、少なくとも2種の異なる受容体と共にインキュベー トする0両方の受容体、例えば2樗のモノクローナル抗体はEl持異性でなけれ ばならず、如何なる場合においても異なるエピトープ(結合部位)と結合する必 要がある。
2種の受容体の内の1種を固相に結合する。固相との結合は当業者に公知の常法 により行われる。さらに、可溶性の形態で存在する少なくとも1種の他の受容体 が用いられる。
該他の受容体は標識を有している。多種の受容体を用いる際には、その内の1種 類だけが標識を有する。受容体の標識は、当業者に公知の常法により行われる。
本発明によるテストキットにおける標識は慣用法、特に放射性標識、ビオチン結 合(ビオチン/アビジン)、計測可能な反応を起こす酵素、または化学発光化合 物あるいは蛍光化合物により行われる。酵素による標識は特に好ましく、とりわ けパーオキシダーゼまたはフォスファターゼによる標識が好ましい、特別な実施 態様においては、酵素による標識がこの抗体の第二酵素増幅システムへの導入を も可能にする(C,J、 5tanley; F、 Paris;^、 Plu mb;^、 klebb;^、 Johansson、^−erie≠■ Biotechnology Laboratory: M 1985; C, H,5elf、J、 1ms+uno1. Meth、。
1985) 。
拳法の特に好ましい実施態様においては、Elと非特異的に結合し得る受容体、 または好ましくはElと特異的に結合し得る受容体のどちらかを固相に結合させ る。
固相と結合したこの受容体は、次に、測定されるElを含む溶液、および可溶性 の形態で存在しかつ標識された、Elと特異的に結合し得る抗体と共にインキュ ベートされる。
固相に結合した受容体がElと非特異的に結合し得る場合には、Elだけでなく 他の抗原も固相と複合体を形成する。Elと特異的に結合し得る第二の抗体は、 それにも拘らずElとだけ複合体を形成するので、E1分子だけが特に標識抗体 を有し、他の抗原は標識されない、固相を液相から分離した後に、このようにし て標識物を計測することでElの内容量を測定することができる。
Elと特異的に結合し得る第一の受容体が固相に固定されている場合には、El だけが特異的に固相に結合する。可溶性のE1特異性の第二の受容体または抗体 と共にインキュベートする間に、該抗体もElだけと反応する。従って他の抗原 は固相と殆ど結合しないために、この方法は非常に特異的であり、それにより非 常に精密な測定が可能である。これにより、Elは選択的に固相と結合し:他の 抗原は溶液中に留まる。さらに、Elと結合し得る可溶性の標識抗体はElと複 合体を形成する。固相を液相から分離した後で、標識物によりElの内容量を再 度非常に精密に測定することができる。特に好ましい実施態様においては、第三 の抗体を添加してさらに選択性を高める。第三の抗体は標識された第二の抗体に 向かう。
当業者に公知の、3種類の受容体を用いる別の変法も、Elに特異的に結合し得 る抗体を用いることができる。このことは、当業者には明かなことであり、これ 以上ここに述べる必要はない。
本発明による方法を実施するなめに用いられる抗体の少なくとも1種類はモノク ローナル抗体であることが好ましい。好ましい実施態様においては、モノクロー ナル抗体だけが受容体として用いられる。
Elに特異的に結合し得る抗体は固相に結合して存在するか、または可溶性の標 識された受容体または可溶性の標識されない受容体として存在することができる 。
この受容体は好ましくはモノクローナル抗体である。用いられる全ての受容体が モノクローナル抗体であることが特に好ましい。
本発明の方法並びにテストキットは自動分析システムに特に適しており、とりわ けバイオセンサーに基づくシステム、及びチップテクノロジー(ehip te chnololHy)を利用するシステムに適している。
以下の例により本発明をさらに詳細に説明する。
例−」2 a) 高純度E1によるモノクローナル抗体の調製高純度ヒトE1[ヒト膵臓か らの製造は、S、 Sziegoleit、“ヒト膵臓由来のコレステロール結 合タンパク質の精製および特性付け”、 Bioehe−、J、 207:57 3−582゜1982、に記載されている]をPBS中に溶解し、等量のフロイ ンドアジュバントと混和した。全ての場合において、この混合液100μgと6 〜8週齢のBa1b/cマウスの腹腔内および皮下に注射した。これらの注射を 3〜4週間の間隔で2度反復した。この試験計画では、肺臓摘出の3日前に、P BSに溶解した100μgの高純度E1を、高純度E1で免疫したマウスの静脈 内に注射した。
約1億個の免疫マウス膵臓由来細胞を5千万個の脅髄腫細胞[X 63−5p8 −653.これは免疫グロブリンをまったく生合成しない細胞系であり、サルク 研究所の細胞配布センター(Silk In5titute、 Ce1l Di stribution Center、 San Diego C^921P2 ゜ uS^)から入手可能である]と、ポリエチレングリコール(MG 3400) の存在下で融合させた1w&合細胞を、各々24の陥凹を含む8つのプレートに 播種した。これらの陥凹はそれぞれ、ピポキサンチン、アミノプテリンおよびチ ミジンを含有する栄養培地中に、同系の免疫マウス由来の肺臓細胞を5千万個含 んでいた。
10〜14日後に、ELISA、ウェスターン・プロット、凍結切片およびノ( ラフイン切片により、これらの融合細胞く雑種細胞)の抗体含有上澄み液の高純 度ヒトE1に対する特異性をテストした。
Elだけに対するモノクローナル抗体を得るために、その上澄み液がE1以外の 抗原に対する抗体を含有しない雑種細胞を2回クローニングした。
b) 免疫原性ペプチドによるモノクローナル抗体の調製アミノ酸配列Thr− Net−Val−^1t−C1y−Gly−^5p−11e−^rgを有するペ プチドを、メリフィールド(Merrifield)による固相合成により調製 し、上記の如く、このペプチドを6〜8週齢のBa1b/cマウスに注射した。
上記の手順により、糞便および血清の双方から得られたヒトエラスターゼ1に対 して高い特異性を有するモノクローナル抗体を得た。
E1特異性モノクローナル抗体を用いた血漿中のElの測定医−ノ 血漿中のElをELrSAにより測定した。この目的のために、例1により得ら れたE1特異性モノクローナル抗体をpH7,2でPBSに溶解し、そして担体 としてのポリスチレン上に不動化させた。洗浄工程の後に、希釈しなE1含有血 漿または血清を添加した。血漿または血清は、PBS、5mmolのEDTAお よび0.2%のツイーン(Tween ) 20を含有するIIfr液で希釈し た。
PBSおよび0.2%ツイーン20による洗浄工程の後、抗体に結合したElを 、やはりElに結合しかつ02%ツイーン20を含有するPH7,2のPBSに 溶解したフォスファターゼとカップリングしたポリクローナル抗体と共に室温で 1時間インキュベートした。別の洗浄ステップの後、p−ニトロフェニルリン酸 ・2ナトリウム・6水和物を添加して、モノクローナル抗体がElと反応した反 応容器中で光学密度の変化を測定した。
2種類の異なるE1特異性抗体を用いた血漿中のElの測定一1 Elに対するモノクローナル抗体を例2に記載の如く担体に固定した。洗浄工程 の後、Elを含有する血清または血漿を前記モノクローナル抗体と共に、例2に 記載の条件下でインキュベートした。別の洗浄工程の後、本発明による第二のE 1特異性モノクローナル抗体によりElの結合を検出した。この第二のE1特異 性抗体はパーオキシダーゼと共有結合していた。洗浄工程およびパーオキシダー ゼの基質としてのABTSの添加の後に、光学密度の変化を測定した。
伝−A 手順は、酵素の替わりにビオチンを第二のE1特異性抗体にカップリングした以 外は、例3に記載の如く行った。基質を添加する前に、ノく−オキシダーゼーア ビジン複合体またはパーオキシダーゼ−ストレプトアビジン複合体を添加した。
これにより選択されたElの測定では、Elだけの極めて特異的な測定が可能と なった6溶液中に含有される他の抗原は、本発明によるE1測定を妨げない。
!−約 本発明は、体液および糞便と反応する膵臓エラスターゼ1高特異性抗体を獲得す るための方法に関する。このような抗体は、アミノ酸配列Thr−Net−Va l−^1a−Gly−c+y−^sp−[1e−^rgを有する抗原または該抗 原の免疫学的に活性な部分ペプチドを用いた免疫により得られる。このような抗 体を含有するテストキットは、体液および/または糞便を用いた、慢性および急 性の膵炎、および膵繊維症の診断ならびに経過観察に適している。
国際調査報告 〉1頁の続き 特表平5−508770 (5) 6301 ヴエッテンベルク 2、ハイネルヴエー6306 ラングゲンス、オ イレンヴエーク 3

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.アミノ酸配列【配列があります】を有する抗原または該抗原の免疫学的に活 性な部分ペプチドを用いることを特徴とする、慣用法により体液および糞便中の エラスターゼ1と反応する抗エラスターゼ1モノおよび/またはポリクローナル 抗体を獲得するための方法。
  2. 2.合成した部分ペプチドを用いることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 3.スペーサーを用いて担体に結合させた部分ペプチドを用いることを特徴とす る、請求項1または2に記載の方法。
  4. 4.前記担体としてペプチドを用いることを特徴とする、請求項3に記載の方法 。
  5. 5.前記担体としてアルブミンまたはヘモシアニンを用いることを特徴とする、 請求項3または4に記載の方法。
  6. 6.申請番号ECACC90121906を有する、雑種細胞系。
  7. 7.申請番号ECACC90121907を有する、雑種細胞系。
  8. 8.請求項1〜5のいずれかに記載の方法により得られる、抗エラスターゼ1抗 体。
  9. 9.申請番号ECACC90121906およびECACC90121907を 有する雑種細胞系から得られる、抗エラスターゼ1抗体。
  10. 10.請求項8または9に記載の抗体を少なくとも1種類含む免疫学的テストキ ット。
  11. 11.体液および/または糞便を用いて慢性膵炎、急性膵炎および膵繊維症の診 断ならびに経過観察するための、請求項10に記載の免疫学的テストキット。
JP91512166A 1990-07-28 1991-07-28 膵臓エラスターゼ1特異性抗体、その獲得方法および該抗体を含有するテストキット Pending JPH05508770A (ja)

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