JP6737504B2 - 卵巣明細胞腺癌の検査方法及び検査薬 - Google Patents

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Description

本発明は、卵巣腫瘍において極めて悪性度の高い卵巣明細胞腺癌の検出に用いられる組織因子経路阻害因子2(Tissue Factor Pathway Inhibitor 2;TFPI2)タンパク質の新規プロセシングポリペプチド(以下「NT−TFPI2」と称する)、並びにNT−TFPI2を測定対象とする卵巣明細胞腺癌検出方法に関する。より詳しくは、NT−TFPI2とインタクトTFPI2との合計量を算出する測定法を利用した、卵巣明細胞腺癌を検出する方法、及び卵巣明細胞腺癌を検出するための試薬に関する。
卵巣癌は婦人科悪性腫瘍の中で最も死亡率の高い腫瘍であり、日本における年間罹患数は約7,000から8,000人、年間死亡者数は約4,000人であるが、その数は年々増加すると予測されている。卵巣癌は卵巣表層上皮性の悪性腫瘍が約85%を占め、さらに組織型により漿液性、類内膜型、粘液性、明細胞、未分化型に分類されている。その中で、明細胞腺癌は欧米人の罹患率が5%程度であるのに対し、日本人の罹患率は20%から30%と高い傾向が報告されている。卵巣明細胞腺癌は、Stage I期症例が約半数を占め、またシスプラチンやパクリタキセルなどを用いた化学療法に対する抵抗性を有しており、悪性度が極めて高いのが特徴である。
従来、卵巣癌を検出する方法として、経膣超音波法、CT、MRIなどが用いられている。
また、全血、血球、血清、血漿などの血液成分から卵巣癌を検出する方法としては、癌抗原125(Cancer Antigen 125、CA125)を検出対象とする方法が一般に知られている。CA125は、1981年にBastらがヒト卵巣癌細胞株(OVCA433)を免疫原として樹立したモノクローナル抗体(OC125)によって認識される抗原であり、血液成分中にCA125を検出すると高い陽性率で卵巣表層上皮性卵巣癌を示す。そのため、卵巣癌のスクリーニング、卵巣癌の治療効果の評価、治療後の経過観察などに有効な検査として広く利用されている(非特許文献1及び2)。
しかしながら、卵巣癌全般におけるCA125の陽性率は約80%程度であり、偽陰性となる場合があることから約20%程度の卵巣癌はCA125では判別不可能となっている。悪性卵巣癌における各組織型間で比較すると、漿液性癌におけるCA125陽性率は90%以上を示すのに対し、明細胞腺癌におけるCA125陽性率は約65%と極めて低い結果となっている(非特許文献3)。CA125は良性腫瘍である子宮内膜症の補助マーカーとしても活用されるが、良性卵巣腫瘍と悪性卵巣腫瘍の明瞭な区分及び悪性腫瘍の組織型を同定することは困難である。
多様な組織型を持つ卵巣腫瘍において、悪性度の極めて高い卵巣明細胞腺癌のみを血液検査で同定することが可能となれば、卵巣癌スクリーニング及び経過観察時の診断精度向上への貢献に加え、将来的には術前化学療法を含む明細胞腺癌特徴的な術前治療法開発への貢献が期待される。さらに、卵巣明細胞腺癌は卵巣子宮内膜症を発生母地とする癌化説が提唱されており、卵巣子宮内膜症の経過観察用途とその癌発生機序を解明するためにも、卵巣明細胞腺癌特徴的なマーカー分子の同定ならびに当該分子の検出方法が切望されている。
ところで、組織因子経路阻害因子2(TFPI2)は、胎盤タンパク質5(Placental Protein 5;PP5)と同一のタンパク質であり、3つのクニッツ型プロテアーゼインヒビタードメインを含む胎盤由来セリンプロテアーゼインヒビターである(非特許文献4)。TFPI2は各クニッツドメイン(KD)に3箇所のジスルフィド結合を有し、クニッツドメイン2及び3に付加されるアスパラギン結合型糖鎖構造の差異により、分子量30,000Da〜35,000Da付近に複数種分画されることが報告されている(非特許文献5)。
TFPI2は、婦人科疾患との関連においては子癇前症では子宮内胎児発育遅延(IUGR)及び正常妊婦に比べ血中TFPI2量が増加することや(非特許文献6)、子宮内膜症患者で血中TFPI2量が向上すること(特許文献1)等の知見が得られている。癌との関連においては、遺伝子レベルでの研究が盛んに行われており、子宮体癌及び卵巣癌において明細胞腺癌にて一定以上遺伝子発現が向上する群に含まれること(非特許文献7)、胃癌において遺伝子発現が向上すること(特許文献2)、癌においてTFPI2のスプライシングバリアントであるasTFPI2の遺伝子発現が向上すること(非特許文献8)等が報告されている。さらに近年、様々な癌においてTFPI2プロモーター部CpGアイランドに過剰メチル化が生じることから、エピジェネティックマーカーの研究が盛んに行われている(特許文献3、非特許文献9、10、11、12及び13)。
一方、本発明者の荒川らはTFPI2が卵巣癌では明細胞腺癌細胞株から特異的に産生されること、卵巣癌患者組織における遺伝子発現は明細胞腺癌患者のみで特異的に向上することを明らかとし(特許文献4)、血中TFPI2は健常人及び子宮内膜症例と比較して明細胞腺癌で有意に向上していることを見出した(特許文献5、非特許文献14)。
しかし今日まで、TFPI2プロセシングポリペプチドの存在は知られていなかったし、及び当該ポリペプチドを測定対象として卵巣明細胞腺癌を検出することもその効果も当然に不明であった。
特表2007−506965号 特開2008−118915号 WO2008/084219号 特許公開2013−79979号 特許公開2013−61321号
J.Clin.Invest.,68, 1331 (1981) Human Reproduction, 4, 1 (1989) 日本分子腫瘍マーカー研究会誌,20, 98 (2005) J.Biochem.,116, 939(1994) Int.J.Cancer. May 29;76(5):749−56(1998) Placenta,28,224(2007) Clin.Cancer Res., 11, 6422 (2005) Mol.Cancer. Mar 12;6:20.(2007) Cancer Genet.Cytogenet., 197,16(2010) Anticancer Res.,30,1205(2010) Gynecol.Oncol.,130(i):132−9(2013) J.Invest.Dermatol.,133(5):1278−85(2013) Dig.Dis.Sci.,58(4):1010−5(2013) J. Proteome Res., 2013, 12 (10), pp.4340−4350
本発明は、多様な組織型を持つ良性または悪性卵巣腫瘍において、悪性度の極めて高い卵巣明細胞腺癌を高い感度と特異度で検出する方法、及び前記方法に利用できる試薬を提供することを課題とする。
そこで本発明者らは鋭意検討し、哺乳細胞由来組み換えTFPI2タンパク質及び癌細胞由来TFPI2タンパクに高親和性を示す抗体群を樹立し、各抗体の性状解析を行ったところ、明細胞腺癌細胞培養上清中にはインタクトTFPI2と新規TFPI2プロセシングポリペプチド(NT−TFPI2)が存在することを見出した。さらに、本発明者らは、卵巣腫瘍及び子宮腫瘍において、TFPI2のクニッツドメイン1を認識する抗体を用いてインタクトTFPI2及びNT−TFPI2を測定した場合、インタクトTFPI2単独を測定した場合に比べて卵巣明細胞腺癌の検出特異度が向上することから、NT−TFPI2が卵巣明細胞腺癌の検出マーカーとなり得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の態様を包含する。
(1)以下の(i)〜(iii)の特徴を有する、組織因子経路阻害因子2(TFPI2)プロセシングポリペプチド。
(i)配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでのアミノ酸配列、又はこれと80%以上の同一性を有する配列を含む。
(ii)還元SDS−PAGEにより分子量約16,000に分画される。
(iii)アスパラギン結合型糖鎖切断処理後のペプチド断片が、還元SDS−PAGEにより分子量約12,000に分画される。
(2)検体において、(1)に記載のTFPI2プロセシングポリペプチド量を測定することを含む、卵巣明細胞腺癌を検出する方法。
(3)前記検体において、さらにインタクトTFPI2量を測定することを含む、(2)に記載の方法。
(4)前記TFPI2プロセシングポリペプチド量と前記インタクトTFPI2量との合計が、対照から算出した基準値を超えた場合に、卵巣明細胞腺癌が検出されたと判定する、(3)に記載の方法。
(5)配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでの領域内の抗原決定基に結合する抗体を用いる抗原抗体反応を用いて前記測定を行う、(2)〜(4)のいずれかに記載の方法。
(6)前記抗体が、TFPI2のクニッツドメイン1を認識する抗体である、(5)に記載の方法。
(7)質量分析法を用いて前記測定を行う、(2)〜(4)のいずれかに記載の方法。
(8)配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでの領域内の抗原決定基に結合する抗体を含む、卵巣明細胞腺癌を検出するための試薬。
本発明により、卵巣明細胞腺癌の新規検出マーカーが提供され、また多様な組織型を持つ良性卵巣腫瘍及び悪性卵巣腫瘍において極めて悪性度の高い卵巣明細胞腺癌を高い感度と特異度で陽性と検出し、良性卵巣腫瘍及び明細胞腺癌以外のその他悪性卵巣腫瘍は陰性と検出する方法が提供される。
GPIアンカー型TFPI2発現プラスミドを導入した細胞の(a)抗FLAG抗体または(b)陰性対照である抗BNC抗体によるFACS解析結果を示した図。 分泌型TFPI2のELISA解析結果を示した図。縦軸は吸光度を、横軸はウェルあたりの各溶液の添加量を示す。 分泌型TFPI2のウエスタンブロット解析結果を示した図(写真)。 GPIアンカー型TFPI2を用いたCELISA解析による各マウス血清抗体価測定結果を示した図。縦軸は吸光度を示す。 分泌型TFPI2を用いたELISA解析による各マウス血清抗体価測定結果を示した図。縦軸は吸光度を示す。 GPIアンカー型TFPI2を用いたCELISA解析による各モノクローナル抗体解析結果を示した図。縦軸は吸光度を、横軸は抗体添加濃度を示す。 3種の卵巣癌細胞培養上清を用いた免疫沈降−ウエスタンブロット(IP−WB)解析による各モノクローナル抗体解析結果を示した図(写真)。グラフ縦軸は単位面積あたりのシグナル強度を示す。 2種の卵巣癌細胞培養上清を用いた3種のモノクローナル抗体のIP−WB解析結果を示した図(WB像)(写真)。 2種の卵巣癌細胞培養上清を用いた3種のモノクローナル抗体のIP−WB解析結果を示した図(Ruby染色像)(写真)。 2種の卵巣癌細胞培養上清を用いた3種のモノクローナル抗体のIP産物のアミノ酸配列解析結果を示す図。 2種のAIA測定試薬による各種卵巣癌培養上清解析結果を示した図。縦軸のRateは単位時間当たりの4−メチルウンベリフェロンの生成量[nmol/(L・s)]を示す。 N型糖鎖消化処理あり/なし3種の卵巣癌培養上清のAIA解析結果を示した図。 N型糖鎖消化処理あり/なし3種の卵巣癌培養上清の免疫沈降回収率を示した図。 N型糖鎖消化処理あり/なし3種の卵巣癌培養上清のWB像を示した図。 2種の卵巣癌培養上清におけるTFPI2の経時変化のAIA解析結果を示した図。 2種の卵巣癌培養上清におけるTFPI2の経時変化のIP−WB解析結果を示した図(写真)。 5種の卵巣癌細胞内TFPI2のAIA解析結果を示した図。 5種の卵巣癌細胞内TFPI2のIP−WB解析結果を示した図(写真)。 妊娠周期に伴うTFPI2経時変化のAIA解析結果を示した図。 各種婦人科腫瘍パネルのTFPI2及びCA125のAIA解析結果を示した図。横棒は各疾患群の中央値を示す。 各種婦人科腫瘍パネルのTFPI2及びCA125測定値のボックスプロット(Box Plot)を示した図。 TFPI2及びCA125のCCA及び非CCA卵巣腫瘍検体のROC曲線を示した図。 NT−TFPI2ポリペプチドのC末端配列解析結果を示した図。A:抗体カラム結合画分のSYPRO−Ruby染色像(写真)、B:バンド#1〜#3から同定された配列情報の、TFPI2アミノ酸配列上へのマッピング結果。 NT−TFPI2ポリペプチドのC末端配列解析結果を示した図。C:バンド#3から検出された代表的なTFPI2由来ペプチドの前駆イオンの質量スペクトルチャート。
<1>本発明の組織因子経路阻害因子2(TFPI2)プロセシングポリペプチド
本発明のポリペプチドは、組織因子経路阻害因子2(TFPI2)プロセシングポリペプチドである。
後述する実施例が示すように、NT−TFPI2は癌細胞の細胞内画分には存在せず、細胞培養上清のみに存在していたことから、インタクトTFPI2が癌細胞外に分泌された後に細胞外マトリクスに局在し、何らかの特徴的なプロセシングを経て出現するTFPI2の断片ポリペプチドであると推測される。
NT−TFPI2は、インタクトTFPI2のN末端側に位置するクニッツドメイン1を含む断片である。より具体的には、配列番号1はヒトTFPI2のcDNAに基づくアミノ酸配列であり、その開始メチオニンから22残基目のグリシンはシグナルペプチドである。NT−TFPI2は、それに続く23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでの配列を少なくとも含むもの、または、前記配列と80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むものである。前記同一性は、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。また、本発明のポリペプチドは、前記配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなるポリペプチドであってもよい。なお、数個とは、好ましくは2〜20個、より好ましくは2〜10個、さらに好ましくは2〜5個をいう。
NT−TFPI2は、配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンまたは130残基目のシステインよりもC末端側のアミノ酸配列も含んでいてもよく、例えば131残基目のアミノ酸としてヒスチジンまたは132残基目のアミノ酸としてアルギニンを有するものも好ましい。また、TFPI2のクニッツドメイン3部分を含まないことが好ましい。
また、NT−TFPI2は、前記配列の両側に他のペプチドフラグメントを有していてもよいが、TFPI2のクニッツドメイン3を認識する抗体の抗原決定基を有しないことが好ましい。
なお、インタクトTFPI2は、配列番号1のアミノ酸配列の23残基目から235残基目で表されるペプチドである。
また、NT−TFPI2は、還元SDS−PAGEにより分子量約16,000に分画される。より具体的には、例えば10〜20質量%のグラジエントのポリアクリルアミドゲルを用いて常法に従い還元条件下でSDS−PAGEを実施した場合に、分子量マーカー、好ましくはFull Range Rainbow Molecular Weight Marker(GEヘルスケア社製)の分子量17,000に相当するバンド位置より僅かに低分子側に検出される。
さらに、NT−TFPI2は、アスパラギン結合型糖鎖切断処理後のペプチド断片が、還元SDS−PAGEにより分子量約12,000に分画される。アスパラギン結合型糖鎖切断処理は、N−グリカナーゼ等によって行うことができ、これによりアスパラギン結合型糖鎖を遊離させたポリペプチドに対して、例えば10〜20質量%のグラジエントのポリアクリルアミドゲルを用いて常法に従い還元条件下でSDS−PAGEを実施した場合に、分子量マーカー、好ましくはFull Range Rainbow Molecular Weight Marker(GEヘルスケア社製)の分子量12,000に相当するバンド位置に検出される。
なお、NT−TFPI2は、配列番号1で表されるTFPI2アミノ酸配列のN末端から116残基目のアスパラギンにアスパラギン結合型糖鎖が付加している。
<2>本発明の卵巣明細胞腺癌を検出する方法
本発明の卵巣明細胞腺癌を検出する方法は、検体において、NT−TFPI2量を測定することを含む。これは、他の組織型と比べて卵巣明細胞腺癌細胞において特徴的に、細胞外にNT−TFPI2が存在することに基づく方法である。この方法により、後述する実施例が示すように、従来知られた腫瘍マーカー(CA125)やインタクトTFPI2単独を測定した場合に比べて、卵巣明細胞腺癌を特異的に高い感度と特異度で検出することができる。
本発明の検出方法では、検体において、NT−TFPI2量に加えさらにインタクトTFPI2量を測定してもよい。これは、検体中のNT−TFPI2とインタクトTFPI2との合計量に基づいて卵巣明細胞腺癌の検出の判定を行っても十分な感度と特異度が得られるからでもある。あるいは、後述するように、両方の測定による合計量とインタクトTFPI2単独の測定量とから間接的にNT−TFPI2量を測定することによっても、卵巣明細胞腺癌の検出を行えるからでもある。
本発明の検出方法において、NT−TFPI2量及び/又はインタクトTFPI2量を測定する方法は特に制限されない。例えば、NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2を認識する抗体を用いる抗原抗体反応を利用した方法や、質量分析法を利用した方法が例示できる。
NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2を認識する抗体を用いる抗原抗体反応を利用した測定方法の具体例としては、以下のものが挙げられる。
(a)標識した測定対象及び測定対象を認識する抗体を用い、標識した測定対象及び検体に含まれる測定対象が、前記抗体に競合的に結合することを利用した競合法。
(b)測定対象を認識する抗体を固定化したチップに検体を接触させ、当該抗体と測定対象との結合に依存したシグナルを検出する表面プラズモン共鳴を用いた方法。
(c)蛍光標識した測定対象を認識する抗体を用い、当該抗体と測定対象とが結合することで蛍光偏光度が上昇することを利用した蛍光偏光免疫測定法。
(d)エピトープの異なる2種類の、測定対象を認識する抗体(うち1つは標識した抗体)を用い、当該2つの抗体と測定対象との3者の複合体を形成させるサンドイッチ法。
(e)前処理として測定対象を認識する抗体により検体中の測定対象を濃縮後、その結合タンパクのポリペプチドを質量分析装置等により検出する方法。
(d)、(e)の方法が簡便かつ汎用性が高いが、多検体を処理する上では(d)の方法が試薬及び装置に関する技術が十分確立されている点でより好ましい。
抗原抗体反応を利用してNT−TFPI2量及び/又はインタクトTFPI2量を測定する方法は、具体的に以下のものが挙げられる。
(A)NT−TFPI2とインタクトTFPI2の両方を認識する抗体を用いて、NT−TFPI2及びインタクトTFPI2の合計量を測定する方法(NT+I−TFPI2測定系)。なお、前記NT−TFPI2とインタクトTFPI2の両方を認識する抗体は、配列番号1で表されるTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンまたは130残基目のシステインまでの領域内の抗原決定基に結合する抗体であることが好ましく、TFPI2のクニッツドメイン1に対する抗原認識部位を有する抗体であることがさらに好ましい。また、この方法で前述したサンドイッチ法を用いる場合は、通常、前記抗体はエピトープの異なる2種類を用いる。
(B)NT−TFPI2を認識せずインタクトTFPI2を認識する抗体を用いて、インタクトTFPI2単独の量を測定する方法(I−TFPI2測定系)。なお、前記NT−TFPI2を認識せずインタクトTFPI2を認識する抗体は、TFPI2のクニッツドメイン3に対する抗原認識部位を有する抗体であること好ましい。また、この方法で前述したサンドイッチ法を用いる場合は、通常、前記抗体はエピトープの異なる2種類を用い、うち少なくとも1種類はNT−TFPI2を認識せずインタクトTFPI2を認識する抗体を用い、もう1種類はNT−TFPI2を認識せずインタクトTFPI2を認識する抗体であってもNT−TFPI2とインタクトTFPI2の両方を認識する抗体であってもよい。
(C)(A)のNT+I−TFPI2測定系で測定したNT−TFPI2及びインタクトTFPI2の合計量から、(B)のI−TFPI2測定系で測定したインタクトTFPI2単独量を減じることにより、NT−TFPI2単独の量を算出する方法。
(D)インタクトTFPI2を認識せずNT−TFPI2を認識する抗体を用いて、NT−TFPI2単独の量を測定する方法。なお、前記インタクトTFPI2を認識せずNT−TFPI2を認識する抗体は、例えば、NT−TFPI2のC末端部分のペプチド配列を特異的に認識する抗体が挙げられる。前述したサンドイッチ法を用いる場合は、例えば、当該抗体を固相抗体とし、クニッツドメイン1に対する認識部位を有する抗体を検出抗体とする。
本発明の卵巣明細胞腺癌を検出する方法においては、前述した(C)や(D)の方法で測定したNT−TFPI2単独の量を判定の基準に用いてもよいが、(A)の方法で測定したNT−TFPI2及びインタクトTFPI2の合計量を判定の基準に用いても十分な感度と特異度が得られるうえ、抗体の取得しやすさや測定が一段階で簡便なことから、後者がより好ましい。
NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2を認識する抗体は、NT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質そのもの、NT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質の部分領域からなるオリゴペプチド、NT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質のインタクトまたは部分領域をコードするポリヌクレオチドなどを免疫原として、動物に免疫することで得ることができる。
免疫に用いる動物は、抗体産生能を有するものであれば特に限定はなく、マウス、ラット、ウサギなど通常免疫に用いる哺乳動物でもよいし、ニワトリなど鳥類を用いてもよい。
なお、免疫原として、NT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質そのもの、またはNT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質の部分領域からなるオリゴペプチドを用いると、前記タンパク質または前記オリゴペプチドを調製する過程でその構造が変化する可能性がある。そのため、得られた抗体が、所望の抗原に対して高い特異性や結合力を有さない可能性があり、結果として検体中に含まれるTFPI2濃度を正確に定量できなくなる可能性がある。一方、免疫原として、NT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質のインタクトまたは部分領域をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを用いると、免疫された動物の体内で構造変化を受けない導入した通りのNT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2タンパク質のインタクトまたは部分領域が発現されるため、検体中のNT−TFPI2ポリペプチド又はインタクトTFPI2に対し、高い特異性及び結合力(すなわち高親和性)を有した抗体が得られるため好ましい。
TFPI2を認識する抗体は、モノクローナル抗体であってもよく、ポリクローナル抗体であってもよいが、モノクローナル抗体であるのが好ましい。
NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2を認識する抗体を産生するハイブリドーマ細胞の樹立は、技術が確立された方法の中から適宜選択して行えばよい。一例として、前述した方法で免疫した動物からB細胞を採取し、前記B細胞とミエローマ細胞とを電気的にまたはポリエチレングリコール存在下で融合させ、HAT培地により所望の抗体を産生するハイブリドーマ細胞の選択を行ない、選択したハイブリドーマ細胞を限界希釈法によりモノクローン化を行なうことで、NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2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細胞を樹立することができる。
本発明の卵巣明細胞腺癌検出方法で用いる、NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2を認識する抗体、例えば、NT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2を認識するモノクローナル抗体の選定は、宿主発現系に由来する、GPI(glycosylphosphatidylinositol)アンカー型TFPI2または分泌型TFPI2に対する親和性に基づいて行えばよい。
なお、前記宿主としては特に限定はなく、当業者がタンパク質の発現に通常用いる、大腸菌や酵母などの微生物細胞、昆虫細胞、動物細胞の中から適宜選択すればよいが、ジスルフィド結合もしくは糖鎖付加といった翻訳後修飾により、天然型のNT−TFPI2及び/又はインタクトTFPI2に近い構造を有するタンパク質の発現が可能な、哺乳細胞を宿主として用いると好ましい。哺乳細胞の一例としては、従来用いられている、ヒト胎児腎臓由来細胞(HEK)293T細胞株、サル腎臓細胞COS7株、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞またはヒトから単離された癌細胞などが挙げられる。
本発明の卵巣明細胞腺癌検出方法で用いる抗体の精製は、技術が確立された方法の中から適宜選択して行えばよい。一例として、前述した方法で樹立した、抗体を産生するハイブリドーマ細胞を培養後、その培養上清を回収し、必要に応じ硫酸アンモニウム沈殿による抗体濃縮後、プロテインA、プロテインG、またはプロテインLなどを固定化した担体を用いたアフィニティークロマトグラフィー及び/またはイオン交換クロマトグラフィーにより、抗体の精製が可能である。
なお、前述したサンドイッチ法で抗原抗体反応を行なう際に用いる標識した抗体は、前述した方法で精製した抗体をペルオキシダーゼやアルカリ性ホスファターゼなどの酵素で標識すればよく、その標識も技術が十分確立された方法を用いて行なえばよい。
本発明の検出方法において、質量分析法を利用してNT−TFPI2量及び/又はインタクトTFPI2量を測定する方法について、以下に具体的に説明する。
検体が血液である場合は、前処理工程として血液に多く含まれるアルブミン、イムノグロブリン、トランスフェリン等のタンパク質をAgilent Human 14等で除去した後、イオン交換、ゲル濾過または逆相HPLC等でさらに分画することが好ましい。
測定は、タンデム質量分析(MS/MS)、液体クロマトグラフィ・タンデム質量分析(LC/MS/MS)、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析(matrix assisted laser desorption ionization time−of−flight mass spectrometry、MALDI−TOF/MS)、表面増強レーザーイオン化質量分析(surface enhanced laser desorption ionization mass spectrometry、SELDI−MS)等により行うことができる。
本発明の検出方法では、測定により得たNT−TFPI2量が、対照から算出した基準値(Cutoff値)を超えた場合に、卵巣明細胞腺癌が検出されたと判定することが好ましい。又は、測定により得たNT−TFPI2量とインタクトTFPI2量との合計が、対照から算出した基準値(Cutoff値)を超えた場合に、卵巣明細胞腺癌が検出されたと判定することが好ましい。
判定に用いるNT−TFPI2量及びインタクトTFPI2量は、測定値もしくは換算濃度値の何れでもよい。なお、換算濃度値は、TFPI2を標準試料として作成された検量線に基づいて測定値から換算される値をいう。
基準値(Cutoff値)は、明細胞腺癌以外の卵巣腫瘍、子宮腫瘍、又は健常人などの卵巣明細胞腺癌ではない検体と、卵巣明細胞腺癌検体とをそれぞれ測定し、受信者動作特性(ROC)曲線解析により最適な感度と特異度を示す測定値に適宜設定することができる。例えば、具体的には、血清を検体として用いた際のNT−TFPI2量とインタクトTFPI2量との合計の基準値(Cutoff値)は、単位時間当たりのアルカリフォスファターゼによる4−メチルウンベリフェロン生成濃度をもって算出される測定値(rate:nmol/(L・s))である1.9に設定してもよい。
<3>本発明の卵巣明細胞腺癌を検出するための試薬
本発明の卵巣明細胞腺癌検出用の試薬は、配列番号1で表されるTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアミノ酸から131残基目又は130残基目のアミノ酸までの領域内の抗原決定基に結合する抗体を含む。前記抗体は好ましくは、TFPI2のクニッツドメイン1を認識する抗体である。これらの抗体はNT−TFPI2及びインタクトTFPI2の両方を認識することができる。
本発明の試薬を前述したサンドイッチ法に利用する場合は、前記抗体としてエピトープの異なる2種類の抗体を含むことが好ましい。
本発明の卵巣明細胞腺癌検出試薬は、さらに、卵巣癌の腫瘍マーカーを認識する抗体を含む、卵巣癌の腫瘍マーカーの検出試薬を含んでいてもよい。卵巣癌の腫瘍マーカーとしては、例えばCA125等が挙げられる。
本発明の試薬に含まれる抗体は、抗体そのものであってもよく、標識されていてもよく、固相に固定化されていてもよい。
本発明の試薬のうち、前述したサンドイッチ法の一態様である2ステップサンドイッチ法に利用する場合について、以下に具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、本発明の試薬は、以下の(I)から(III)に示す方法で作製することができる。
(I)まず、サンドイッチ法で用いる、NT−TFPI2及びインタクトTFPI2を認識する、エピトープの異なる2種類の抗体(以下、「抗体1」及び「抗体2」とする)のうち、抗体1をイムノプレートや磁性粒子等のB/F(Bound/Free)分離可能な担体に結合させる。結合方法は、疎水結合を利用した物理的結合であってもよいし、2物質間を架橋可能なリンカー試薬などを用いた化学的結合であってもよい。
(II)担体に前記抗体1を結合させた後、非特異的結合を避けるため、担体表面を牛血清アルブミン、スキムミルク、市販のイムノアッセイ用ブロッキング剤などでブロッキング処理を行ない1次試薬とする。
(III)他方の抗体2を標識し、得られた標識抗体を含む溶液を2次試薬として準備する。抗体2に標識する物質としては、ペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼといった酵素、蛍光物質、化学発光物質、ラジオアイソトープなどの検出装置で検出可能な物質、又はビオチンに対するアビジンなど特異的に結合する相手が存在する物質等が好ましい。また、2次試薬の溶液としては、抗原抗体反応が良好に行える緩衝液、例えばリン酸緩衝液、Tris−HCl緩衝液などが好ましい。
このようにして作製した本発明の試薬は必要に応じ凍結乾燥させてもよい。
なお、1ステップサンドイッチ法の場合は、前述した(I)〜(II)同様に担体に抗体1を結合させブロッキング処理を行なったものを作製し、前記抗体固定化担体に、標識した抗体2を含む緩衝液をさらに添加して試薬を作製すればよい。
次に、前述した方法で得られた試薬を用いて、2ステップサンドイッチ法でNT−TFPI2及びインタクトTFPI2を検出し測定するには、以下の(IV)から(VI)に示す方法で行なえばよい。
(IV)(II)で作製した1次試薬と検体とを一定時間、一定温度のもと接触させる。反応条件は、温度4℃から40℃の範囲で、5分から180分間反応させればよい。
(V)未反応物質をB/F分離により除去し、続いて(III)で作製した2次試薬と一定時間、一定温度のもと接触させ、サンドイッチ複合体を形成させる。反応条件は、温度4℃から40℃の範囲で、5分から180分間反応させればよい。
(VI)未反応物質をB/F分離により除去し、標識抗体の標識物質を定量し、既知濃度のTFPI2溶液を標準とし作成した検量線により、検体中のヒトNT−TFPI2及びインタクトTFPI2濃度を定量する。
上記のTFPI2の検出試薬に関する説明は、卵巣癌の腫瘍マーカーの検出試薬にも準用できる。卵巣癌の腫瘍マーカーの検出試薬は、上記の本発明の試薬と同様に作製されたものであってもよく、従来市販されているものであってもよい。
検出試薬に含まれる抗体等の試薬成分の量は、検体量、検体の種類、試薬の種類、検出の手法等の諸条件に応じて適宜設定すればよい。具体的には、例えば、後述するように検体として2.5倍希釈した血清や血漿を50μL使用して、サンドイッチ法によりNT−TFPI2量及びインタクトTFPI2量の測定を行う場合、当該検体50μLを抗体と反応させる反応系当たり、担体へ結合させる抗体量が100ngから1000μgであってよく、標識抗体量が2ngから20μgであってよい。
本発明の卵巣明細胞腺癌検出試薬は、用手法での検出にも利用可能であり、自動免疫診断装置を用いた検出にも利用可能である。特に自動免疫診断装置を用いた検出は、検体中に含まれる内在性の測定妨害因子や競合酵素の影響を受けることなく検出が可能で、かつ短時間に検体中のNT−TFPI2及びインタクトTFPI2並びに卵巣癌の腫瘍マーカーの濃度が定量可能であるため、好ましい。
本発明の卵巣明細胞腺癌検出方法及び本発明の検出試薬の対象となる検体(被検試料)は、全血、血球、血清、血漿などの血液成分、細胞または組織の抽出液、尿、脳脊髄液などが挙げられる。また、卵巣組織生検を検査対象としてもよいが、その場合は生検試料の培養上清を検体とする。血液成分や尿などの体液を検体として用いると、卵巣明細胞腺癌を簡便かつ非侵襲的に検出できるため好ましく、検体採取の容易性、他の検査項目への汎用性を考慮すると、血液成分を検体として用いるのが特に好ましい。検体の希釈倍率は無希釈から100倍希釈の中から使用する検体の種類や状態に応じて適宜選択すればよく、例えば、血清や血漿の場合は、2.5倍希釈した検体を50μL用いればよい。
以下に本発明を具体的に説明するために実施例を示すが、これら実施例は本発明の一例を示すものであり、本発明は実施例に限定されるものではない。
<実施例1> DNA免疫用ベクターの構築
DNA免疫にて液性免疫を効果的に誘導するためには、対象抗原タンパク質を膜結合型タンパク質として細胞表面上に局在させるのが好ましい。TFPI2は本来分泌タンパク質であるため、TFPI2を細胞表面上に局在させるべく、TFPI2のC末端側にGPI(glycosylphosphatidylinositol)アンカーを付加したタンパク質(以下、GPIアンカー型TFPI2)を発現可能なプラスミドベクターを構築した。
(1)下記(a)のプライマーを用いて、TFPI2 cDNA(GenBank No.NM_006528)の73から705塩基からなるポリヌクレオチドを、常法に従いRT−PCR法により増幅した。
(a)GPIアンカー型TFPI2発現プラスミド用プライマー
Forward:
5’−cgatgacgacaagcttgctcaggagccaaca−3’(配列番号2、3’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の73から87番目の塩基配列に相当)
Reverse:
5’−catcagtggtgaattcaaattgcttcttccg−3’(配列番号3、5’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の691から705番目の塩基配列に相当)
(2)Placental Alkaline phosphataseのGPIアンカーのコード領域とFLAGタグのコード領域を含むプラスミドpFLAG1(SIGMA社製)のHindIII−EcoRI部位に、In−fusion(Clonetech社製)を用いて、プロトコルに従い、(1)で得られたRT−PCR増幅産物を挿入し、N末端側にFLAGタグペプチドが、C末端側にGPIアンカーがそれぞれ付加されたGPIアンカー型TFPI2の発現プラスミドを構築した。
(3)(2)で構築した発現プラスミドに挿入されているポリヌクレオチドにより発現されるTFPI2が、想定通り細胞表面に局在していることを確認するために、一過性発現細胞である293T細胞株を用い、下記の方法で検証した。
(3−1)(2)で構築したGPIアンカー型TFPI2発現プラスミドを常法に従い293T細胞株へ導入した。
(3−2)前記発現プラスミドが導入された293T細胞株を、5%CO2インキュベータにて、10%FBS(Fetal Bovine Serum)添加D−MEM培地(和光純薬社製)を用いて、24時間・37℃で培養し、TFPI2を一過性発現させた。
(3−3)(3−2)で得られた培養細胞に、FLAGタグと特異的に結合するSIGMA社製マウス抗FLAG M2抗体、または、陰性対照としてFLAGタグとは結合しないマウス抗BNC抗体を添加し、30分静置した。なお、BNCとは、BNP(脳性ナトリウム利尿ペプチド)のC末端側7アミノ酸からなるペプチドである(特開2009−240300号)。
(3−4)静置後、蛍光標識した抗マウスIgG抗体(BECKMAN COULTER社製)を添加し、さらに30分間静置後、FACS(Fluorescence Activated Cell Sorting)解析を行なった。
FACS解析の結果を図1に示す。解析の結果、陰性対照である抗BNC抗体を添加した場合(図1(b))は蛍光標識された細胞によるシグナルの増加、いわゆるシフトが認められなかった。一方、抗FLAG抗体を添加した場合(図1(a))は蛍光標識された細胞によるシフトが認められた。本結果より、発現したFLAGタグペプチドを付加したGPIアンカー型TFPI2が細胞表面上に局在していることが示された。
<実施例2> 免疫及び採血
マウスへの免疫は、実施例1(2)で構築したGPIアンカー型TFPI2発現プラスミドを、DNA量として40μg含むよう調製したPBS溶液100μLを、4匹のBalb/cマウスに投与した。初回の免疫から7日後、14日後、21日後、28日後、及び35日後に追加投与し、初回の免疫開始後42日目に採血して抗血清を採取し、それぞれ抗血清A−1からA―4とした。
<実施例3> GPIアンカー型TFPI2恒常発現細胞の作製
抗血清評価用として、GPIアンカー型TFPI2を恒常的に発現可能なチャイニーズハムスター卵巣由来CHO−K1細胞株を以下の方法で作製した。
(1)実施例1(2)で構築したTFPI2発現プラスミドを、常法に従いCHO−K1細胞株へ遺伝子導入後、5%CO2インキュベータにて、10%FBS添加Hams F12培地(和光純薬社製)を用いて、24時間・37℃で培養した。
(2)培養後、抗生物質Geneticin溶液(Invitrogen社製)を250μg/mLとなるよう添加し、さらに3週間培養した。
(3)抗FLAG抗体を用いてセルソーターによりGPIアンカー型TFPI2を恒常的に発現するCHO−K1細胞を獲得した。
<実施例4> 分泌型TFPI2発現プラスミドの構築
実施例1(2)で構築したTFPI2発現プラスミドにおいて、挿入したTFPI2遺伝子と、その3’末端側に存在するGPIアンカーのコード領域との間に、BNP(脳性ナトリウム利尿ペプチド)のC末端側7アミノ酸からなるBNCペプチド(特許文献5)をコードするオリゴヌクレオチドをさらに挿入することにより、N末端側にFLAGペプチド、C末端側にBNCペプチドがそれぞれ付加され、且つGPIアンカーを有さない分泌型TFPI2を発現可能なプラスミドを調製した。具体的調製方法を以下に示す。
(1)下記(b)のプライマーを用いて、TFPI2 cDNAの開始コドン及び終止コドンを除いたインタクト(GenBank No.NM_006528の148番目から780番目の領域)の3’末端側にBNCペプチドをコードするオリゴヌクレオチドを付加したポリヌクレオチドを、常法に従いRT−PCR法により増幅した。
(b)分泌型TFPI2発現プラスミド用プライマー
Forward:
5’−cgatgacgacaagcttgctcaggagccaaca−3’(配列番号4、3’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の73から87番目の塩基配列に相当)
Reverse:
5’−agcatcagtggtgaattctcattagtggcgacgcagaactttgcaaaattgcttcttccg−3’(配列番号5、5’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の691から705番目の塩基配列に相当)
(2)Placental Alkaline phosphataseのGPIアンカー領域を含むプラスミドpFLAG1(SIGMA社製)のHindIII−EcoRI部位に、In−fusion(Clonetech社製)を用いて、プロトコルに従い、(1)のRT−PCR増幅産物を挿入し、分泌型TFPI2発現プラスミドを構築した。
(3)プラスミドpFLAG1に挿入したポリヌクレオチドにより発現される分泌型TFPI2において、N末端側にFLAGタグ、C末端側にBNCタグが付加されていることを確認するために、一過性発現細胞である293T細胞株を用い、下記の方法で検証した。
(3−1)実施例1記載と同様に、(2)で構築した分泌型TFPI2発現プラスミドを293T細胞株へ導入して分泌型TFPI2を一過性発現させ、培養72時間後の培養液を遠心分離し、上清を分泌型TFPI2溶液として回収した。
(3−2)分泌型TFPI2溶液を試料として用いて、(A)酵素免疫測定法(ELISA法)、及び(B)ウエスタンブロット(WB)法を行った。
(A)ELISA法
(A−1)ウサギ抗FLAGポリクローナル抗体(ROCKLAND社製)を100ng/ウェルになるようカーボネート緩衝液(pH9.8)で希釈し、MaxiSorp96穴プレート(NUNC社製)に固相化した。
(A−2)4℃にて一晩反応後、TBS(Tris−Buffered Saline)により3回洗浄し、3%ウシ血清アルブミン(BSA;Bovine Serum Albumin)を含むTBS溶液を250μL/ウェルにて各ウェルに添加し、室温で2時間放置した。
(A−3)TBSにより3回洗浄を行ない、分泌型TFPI2溶液、及び、陰性対照として発現プラスミドを導入していない293T細胞株の培養上清を、50μL/ウェルにて添加し、室温で1時間放置した。
(A−4)0.5%Tween 20を含むTBS(TBS−T)により3回洗浄を行なった後、1%BSAを含むTBS−T(1%BSA/TBS−T)で1μg/mLになるよう希釈したマウス抗BNCモノクローナル抗体溶液を、50μL/ウェルで添加し、室温で1時間放置した。
(A−5)TBS−Tにより3回洗浄を行なった後、1%BSA/TBS−Tで10000倍希釈した西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスイムノグロブリンG−Fc抗体(SIGMA社製)溶液を50μL/ウェルにて添加し、室温で1時間放置した。
(A−6)TBS−Tにより4回洗浄を行ない、TMB Microwell Peroxidase Substrate(KPL社製)を添加後、1mol/Lリン酸溶液で反応停止し、吸光測定プレートリーダーにて450nmの吸光値を測定した。
(B)ウエスタンブロット法
(B−1)(3−1)で得られた分泌型TFPI2溶液、及び、陰性対照として発現プラスミドを導入していない293T細胞株の培養上清を、常法に従いSDS−PAGEで展開し、PVDF膜(GEヘルスケア社製)に転写した。
(B−2)5%スキムミルクを含むTBS−T(ブロッキング溶液)を室温で2時間反応することでブロッキング後、ブロッキング溶液にアルカリフォスファターゼ標識抗BNC抗体を1μg/シートにて添加し、4℃で一晩反応させた。
(B−3)TBS−Tで洗浄後、Western Lightning CDP−Star(パーキンエルマー社製)を用い、得られた化学発光を感光フィルムにより検出した。
ELISA法での解析結果を図2に示す。分泌型TFPI2溶液(分泌型TFPI2培養上清)では、陰性対照(293T培養上清)と比較して明瞭な添加量依存的なシグナルが認められ、分泌型TFPI2が培養上清中に産生されていることが示された。
ウエスタンブロット法での解析結果を図3に示す。分泌型TFPI2溶液(分泌型TFPI2培養上清)では、分子量約35kDa付近に明瞭なバンドが検出され、N末端にFLAGタグ、C末端にBNCタグを有する分泌型TFPI2が培養上清中に産生されていることが示された。
<実施例5> マウス抗血清の評価
実施例2で採取したマウス抗血清を、実施例3で作製したGPIアンカー型TFPI2発現CHO−K1細胞を用いた細胞酵素免疫測定法(CELISA)、及び実施例4で得られた分泌型TFPI2溶液を用いたELISAにより解析した。なお、特異性の検討の為、TFPI2とは異なるタンパク質をGPIアンカー型(N末端側にFLAGタグ、C末端側にGPIアンカーを有する)及び分泌型(N末端側にFLAGタグ、C末端側にBNCタグを有する)でそれぞれ発現する発現プラスミドを、公知の遺伝子配列に基づいて上述したTFPI2発現プラスミドと同様に構築し、293T細胞株やCHO−K1細胞に導入して利用した。以下、当該TFPI2とは異なるタンパク質を、対照タンパク質ともいう。
(1)CELISA解析
(1−1)96ウェルプレートに、実施例3で作製したGPIアンカー型TFPI2発現CHO−K1細胞、及び陰性対照細胞として前記対照タンパク質をGPIアンカー型で発現するCHO−K1細胞を、1ウェルあたり5×104細胞で添加し、10%FBS添加Hams F12培地(和光純薬社製)を用いて、5%CO2インキュベータにて、24時間・37℃で培養した。
(1−2)GPIアンカー型TFPI2発現細胞及び陰性対照細胞に対して2000倍希釈した抗血清(A1からA4)またはマウス抗FLAG M2抗体(SIGMA社製)を、それぞれ1次抗体として添加し、室温にて1時間反応させた。
(1−3)反応後プレートを洗浄し、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識抗マウスイムノグロブリンG−Fc抗体(SIGMA社製)を2次抗体として添加し、室温にて1時間反応させた。
(1−4)反応後プレートを洗浄し、TMB Microwell Peroxidase Substrate(KPL社製)を添加後、1mol/Lリン酸溶液で反応停止し、吸光測定プレートリーダーにて450nmの吸光値を測定した。
(2)ELISA解析
陰性対照として前記対照タンパク質を分泌型で発現する293T細胞株の培養上清(以下、分泌型対照タンパク質溶液ともいう)を用いた他は、実施例4(A)と同様な方法で各マウス抗血清を評価した。
CELISA解析の結果を図4に示す。陰性対照細胞ではいずれの抗血清でもシグナルがほとんど認められなかったが、TFPI2発現細胞では明瞭なシグナルが認められた。本結果より実施例2で実施したDNA免疫により特異性の高い抗TFPI2抗血清が得られたことが示された。
ELISA解析の結果を図5に示す。CELISAの結果同様、抗血清(A1からA4)を用いた場合は、TFPI2に対してのみ明瞭なシグナルが認められ、本法でも実施例2で実施したDNA免疫により特異性の高い抗血清が得られたことが示された。
図4及び図5の結果をまとめると、実施例2で得られたマウス抗血清は、GPIアンカー型TFPI2及び分泌型TFPI2のいずれに対しても特異性の高い抗血清であることがわかる。
<実施例6> ハイブリドーマの樹立
TFPI2に対する抗体を産生可能なハイブリドーマを以下の方法により樹立した。
(1)実施例2でDNA免疫により抗体価の上昇が認められたマウスから脾臓細胞を採取し、脾細胞を回収した。
(2)回収した脾細胞とマウスミエローマ細胞株SP2/0とで、ポリエチレングリコール存在下で常法に従い細胞融合を実施した。
(3)HAT(Sigma−Aldrich社製)/GIT培地(和光純薬社製)で約10日間培養することで抗体産生細胞ハイブリドーマを選択した。
(4)選択した抗体産生細胞ハイブリドーマの培養上清を、実施例5(1)に記載のCELISA及び実施例4(A)に記載のELISAに供し、TFPI2に対する抗体を産生可能なハイブリドーマのスクリーニングを行った。
(5)スクリーニングにより選択されたウェル中の細胞を限界希釈法によりモノクローナル化を行ない、HT(Sigma−Aldrich社製)/GIT培地からGIT培地に馴化培養し、最終的に10種類のハイブリドーマ(TS−TF01〜TS−TF10)を樹立した。
<実施例7> 抗原決定基の同定
各抗体の認識する抗原決定基を、TFPI2の各クニッツドメインであるKD1、KD2及びKD3のバリアント発現細胞により同定した。各バリアント発現用プラスミドの具体的調製方法を以下に示す。
(1)下記(c)、(d)及び(e)記載のプライマーを用いて、TFPI2のKD1領域、KD2領域及びKD3からC末端領域に相当するポリヌクレオチドを、常法に従いRT−PCR法により増幅した。
(c)GPIアンカー型TFPI2−KD1用プライマー
Forward:
5’−cgatgacgacaagcttgctcaggagccaaca−3’(配列番号6、3’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の73から87番目の塩基配列に相当)
Reverse:
5’−catcagtggtgaattctttttctatcctcca−3’(配列番号7、5’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の259から273番目の塩基配列に相当)
(d)GPIアンカー型TFPI2−KD2用プライマー
Forward:
5’−cgatgacgacaagcttgttcccaaagtttgc−3’(配列番号8、3’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の274から288番目の塩基配列に相当)
Reverse:
5’−catcagtggtgaattctttctttggtgcgca−3’(配列番号9、5’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の445から459番目の塩基配列に相当)
(e)GPIアンカー型TFPI2−KD3用プライマー
Forward:
5’−cgatgacgacaagcttattccatcattttgc−3’(配列番号10、3’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の460から474番目の塩基配列に相当)
Reverse:
5’−catcagtggtgaattcaaattgcttcttccg−3’(配列番号11、5’末端側15塩基はGenBank No.NM_006528の691から705番目の塩基配列に相当)
(2)実施例1(2)記載の方法で3種のGPI型TFPI2発現プラスミドを構築した。
(3)実施例3記載の方法で上記3種の一過性発現細胞を調製し、実施例6記載10種のモノクローナル抗体の認識する抗原決定基を同定した。
FACS解析の結果から判明した各抗体の認識する抗原決定基を表1に示す。
<実施例8> モノクローナル抗体調製と精製抗体によるCELISA解析
実施例6で樹立した10種類のハイブリドーマから、以下の方法によりTFPI2に対するモノクローナル抗体(抗TFPI2モノクローナル抗体)を調製し、CELISA解析を実施した。
(1)実施例6で樹立したハイブリドーマ培養上清300mLを50%硫安で分画し、TBS(Tris−Buffered Saline;10mM Tris−HCl+150mM NaCl(pH7.4))により透析後、HiTrap Protein G HP(GEヘルスケア社製)を用いて、以下の方法によりモノクローナル抗体の精製を行なった。
(1−1)前記カラムをあらかじめPBS(Phosphate Buffer Saline;10mM リン酸+150mM NaCl(pH7.4))にて緩衝液置換した後、ハイブリドーマ培養上清を流速10mL/minで通過させた。
(1−2)カラム容量の5倍以上のPBSにより十分カラムを洗浄することで、未結合タンパク質の除去を行なった。この際、カラムを通過した緩衝液のOD280による吸光度が0.01以下になったことを確認することで、未結合タンパク質が残存していないと判断した。
(1−3)カラム洗浄後、溶出液(100mM グリシン(pH2.5))により結合抗体を溶出させた。なお、溶出抗体は速やかに1/10容量の1M Tris(pH8.0)を添加し、中性にするとともに、TBSによる速やかな透析を行ない、各精製抗体のタンパク濃度を吸光度計により定量した。
(2)陽性対照としてマウス抗FLAG M2抗体(SIGMA社製)、比較対照として抗TFPI2 P―2抗体(サンタクルズ社製)及び前記10種の抗TFPI2抗体を抗体添加量が200ng/wellから2.5ng/wellになるよう1%FBS/PBS溶液を用いて抗体希釈溶液を調製した。
(2−1)前記抗体希釈溶液を実施例5(1)記載の方法でCELISA解析を実施した。なお、各抗体200ng/wellのみTFPI2発現細胞と対照細胞で解析し、66.6ng/well以下の抗体希釈溶液はTFPI2発現細胞のみとした。CELISA解析結果を図6に示す。陽性対照である抗FLAG抗体はTFPI2発現細胞及び陰性対照細胞双方で明瞭なシグナルが認められた。比較対照である抗TFPI2 P−2抗体はTFPI2発現細胞対して全くシグナルが認められなかったが、当該抗体はWB用途いわゆる変性タンパク検出用であり、天然型の高次構造を有するTFPI2を用いた本解析系では反応性が認められないことは至極当然である。一方、前記10種の抗TFPI2抗体は抗体間差が認められるものの総じてTFPI2発現細胞に対して特異的かつ濃度依存的なシグナルが認められた。
<実施例9> 各種モノクローナル抗体固定化磁気ビーズによる免疫沈降性能評価
実施例8で調製した10種類の抗TFPI2モノクローナル抗体の抗体固定化磁性微粒子を調製し、各抗体と特異的に結合する卵巣明細胞腺癌細胞培養上清中のタンパク質を以下の方法により同定した。なお、卵巣明細胞腺癌細胞としてはOVISE、OVMANA及びOVSAYOの3種類を用いた。
(1)実施例8で得られた精製モノクローナル抗体の一部を、常法に従いDynabeads M−280 Tosylactivated磁性微粒子(Invitrogen社製)に固定化後、0.5%BSAを含むPBSでブロッキングし抗体固定化磁性微粒子を調製した。
(2)免疫沈降−ウエスタンブロット法(IP−WB法)
(2−1)前記3種の癌細胞を、10%ウシ胎児血清を含むRPMI1640培地(和光純薬社製)にて100%コンフルエント状態で3日間培養した。
(2−2)培養上清を遠心後、上清0.1mLに対し、実施例8に記載の方法で調製した10種の抗体固定化磁性微粒子を各々添加し、室温で1時間撹拌して反応させた。
(2−3)PBST−NP40(0.1% Tween 20、1% NP40)で2回洗浄後、界面活性剤を含まないPBSで3回洗浄した。
(2−4)各抗体固定化磁性微粒子に結合したタンパク質を実施例4(B)記載のウエスタンブロットにより解析した。なお、分子量マーカーはFull−Range Rainbow Molecular Weight Markers(GE社製)を、SDS−PAGE用ゲルは10−20%グラジェントゲル(マリソル社製)用いた。ウエスタンブロットの検出用抗体は横浜市立大婦人科にて樹立されたインタクトTFPI2のN末端を認識する抗TFPI2ペプチド抗体(非特許文献6参照)をアルカリフォスファターゼ標識キット(同仁化学社製)にて標識し、実施例4記載の方法で検出した。WBデータの解析はChemi−Stage付属Labo1Dソフトウェア(クラボウ社製)で行い、各抗体の強いシグナルが認められたAまたはBにおける単位面積あたりのシグナル強度を数値化した。なお本検討は3回実施しており、面積Labo1Dソフトウェア解析結果は3回の実験結果におけるシグナル平均値及び標準誤差を算出した。
IP−WB法の解析像及びWBシグナルのLabo1Dソフトウェア解析結果を図7に示す。培養上清中から分子量約28,000付近と分子量約16,000付近に明瞭なシグナルが検出された。本WB解析にはTFPI2のN末端認識抗体を用いていることから、分子量約28,000付近のシグナル(A)はインタクトTFPI2に相当、分子量約16,000付近のシグナル(B)は何らかの理由により低分子化したTFPI2断片ポリペプチドと推定された。また、その単位面積あたりのシグナルは抗体間で差異が認められ、クニッツドメイン1に抗原決定基を有するTS−TF01抗体及びTS−TF04抗体ではそのシグナルが高い傾向が認められた。クニッツドメイン1を含むこのTFPI2断片ポリペプチドをNT−TFPI2とした。
<実施例10> 質量分析法によるモノクローナル抗体結合タンパク質の同定
実施例9でNT−TFPI2に親和性の高いことが確認されたTS−TF01抗体及びTS−TF04抗体、並びに対照としてTS−TF05抗体の計3種類の抗体固定化磁性微粒子を用いたIP−WBの再検証を行った。また、TS−TF01抗体及びTS−TF04抗体に結合するNT−TFPI2ポリペプチドを質量分析法により解析した。卵巣癌細胞培養上清としては実施例9で調製したOVISE及びOVMANAの2種類を用い、実施例9記載の方法で調製したサンプルを用いてIP−WBを実施した。OVMANAサンプルのみ質量分析用に以下の通りサンプルを調製した。
(1)OVMANAサンプル溶液をエバポレーターで濃縮後、SDS−PAGEで展開し、分離したタンパク質をRuby染色(インビトロジェン社製)により染色した。
(2)染色が認められた分子量約16,000付近の3種類及び染色が認められない周辺の1種類計4種類の断片(TS−TF01:図8Ruby染色のA及びBに記載の断片、TS−TF04:図8Ruby染色のC及びDに記載の断片)を切り出し、ジチオスレイトール及びヨードアセトアミドを用いて還元アルキル化後、トリプシンによるゲル内消化を実施した。
(3)トリプシン消化により生成したペプチド断片を、C18逆相カラムを用いた1DナノLCシステム(Ultimate3000、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)により分離し、LTQオービトラップ質量分析計(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)によりMS/MS測定を行なった。得られたデータはProtein Discoverer 1.3ソフトウェア(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用いて解析し、Swiss−Protデータベース上のアミノ酸配列に対して検索をかけてタンパク質を同定した。
WB像及びRuby染色像及びOVMANAの分子量約16,000付近のIP産物から同定されたタンパク質を図8に示す。WB像ではTS−TF01抗体及びTS−TF04抗体双方で分子量約16,000付近にNT−TFPI2ポリペプチドと推定される明瞭なシグナルがOVISE及びOVMANA双方で認められた。Ruby染色像では低分子化したTFPI2断片ポリペプチドと推定される明瞭なバンドの分子量が若干上昇しているように認められるが、サンプル濃縮による塩濃度上昇の影響で泳動が乱れたと推察している。OVMANA IP産物の質量分析データより、明瞭な染色が認められたA、B及びC計3種の分子量約16,000付近のタンパクはNT−TFPI2であることが証明された。また、そのC末端側の同定ペプチド情報(FFSGGCH;配列番号12)及びN末端認識抗体の結果から、NT−TFPI2ポリペプチドは配列番号1で表されるTFPI2タンパク質のアミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジン残基までを少なくとも含むポリペプチドであることが明らかとなった。
なお、本実施例ではアルギニンもしくはリジン残基を特徴的に消化するトリプシンによりゲル内消化を実施したことから、本ポリペプチドは131残基目のヒスチジンより後ろのTFPI2タンパク質のC末端側の配列も含み得ると充分に考えられる。すなわち、本実施例はNT−TFPI2ポリペプチドのC末端の配列を限定するものではない。
<実施例11> TFPI2測定試薬の調製
実施例9及び実施例10で明細胞腺癌培養上清中にはインタクトTFPI2及びNT−TFPI2双方の存在が認められたため、固相側をクニッツドメイン1に対する抗原認識部位を有するTS−TF04抗体、検出側にクニッツドメイン1に対する抗原認識部位を有するTS−TF01抗体を用いて、インタクトTFPI2及びNT−TFPI2を包括的に測定対象とする「NT+I−TFPI2測定系」の測定試薬を以下の通り調製した。また、固相側にクニッツドメイン1に対する抗原認識部位を有するTS−TF04抗体、検出側にクニッツドメイン3に対する抗原認識部位を有するTS−TF05抗体を用いて、インタクトTFPI2のみを測定対象とする「I−TFPI2測定系」の測定試薬を以下の通り調製した。
(1)水不溶性フェライト担体に抗TFPI2モノクローナル抗体(TS−TF04)を100ng/担体になるように室温にて一昼夜物理的に吸着させ、その後1%BSAを含む100mMトリス緩衝液(pH8.0)にて40℃・4時間ブロッキングを行なうことで、抗TFPI2抗体固定化担体を調製した。
(2)抗TFPI2モノクローナル抗体(TS−TF01またはTS−TF05)をアルカリフォスファターゼ標識キット(同仁化学社製)にて、2種類の抗TFPI2標識抗体を調製した。
(3)磁力透過性の容器(容量1.2mL)に、(1)で調製した12個の抗体固定化担体を入れた後、(2)で調製した標識抗体を0.5μg/mL含む緩衝液(3%BSAを含むトリス緩衝液、pH8.0)50μLを添加し、凍結乾燥を実施することで、測定試薬A(TS−TF04抗体/TS−TF01抗体を用いたNT+I−TFPI2測定試薬)及び測定試薬B(TS−TF04抗体/TS−TF05抗体を用いたI−TFPI2測定試薬)の2種類のTFPI2測定試薬を作製した。なお、作製したTFPI2測定試薬は窒素充填下にて密閉封印シールを施し、測定まで4℃で保管した。
<実施例12> TFPI2測定試薬の性能評価
TFPI2を含むサンプルとして実施例4で作製した組換えTFPI2上清、実施例9で調製したOVISE及びOVMANAをFBSで10倍希釈し、TFPI2を含まないサンプルとしてFBSのみの計4種の擬似検体サンプルをそれぞれ調製し、実施例11で作製した2種のTFPI2測定試薬を用いて5点測定することで前記試薬を評価した。
評価用装置は全自動エンザイムイムノアッセイ装置AIA−1800(東ソー社製:製造販売届出番号13B3X90002000002)を用いた。全自動エンザイムイムノアッセイ装置AIA−1800による測定は、
(1)希釈サンプル20μLと界面活性剤を含む希釈液80μLを、実施例11で作製したTFPI2測定試薬を収容した容器に自動で分注し、
(2)37℃恒温下で10分間の抗原抗体反応を行ない、
(3)界面活性剤を含む緩衝液にて8回の洗浄を行ない、
(4)4−メチルウンベリフェリルリン酸塩を添加する、
ことで行い、単位時間当たりのアルカリフォスファターゼによる4−メチルウンベリフェロン生成濃度をもって測定値(nmol/(L・s))とした。
各種擬似検体サンプルの測定値を表2に示す。FBSを除くいずれの擬似検体サンプルも5点測定の変動係数が3%以下を示しており、実施例11で作製したTFPI2測定試薬にて得られる結果が信頼し得る結果であることが証明された。
<実施例13> 各種卵巣癌細胞培養上清パネルによるTFPI2測定試薬の検証
本発明者の荒川らは、明細胞性、漿液性及び粘液性の各種卵巣癌培養細胞パネルにおいて、培養上清を質量分析法により、細胞中の遺伝子発現をRealtimePCRにより解析し、明細胞性のみで特徴的に産生される分子としてTFPI2を同定した(特許文献4)。従って、実施例11記載のTFPI2測定試薬でも同様に明細胞腺癌培養上清のみでTFPI2測定値が高値を示せば、本試薬の測定対象はTFPI2と判断できる。荒川らが使用した各種卵巣癌細胞培養上清パネルをTFPI2測定試薬により解析した。
1)10%ウシ胎児血清を含むRPMI1640培地(和光純薬社製)にて以下の細胞群を100%コンフルエント状態で3日間培養した。
明細胞性:OVISE、OVTOKO、OVMANA、OVSAYO
漿液性 :OVKATE、OVSAHO
粘液性 :RMUG−S、MCAS
2)実施例12記載の方法で、計8種類の培養上清を2種のTFPI2測定試薬により解析した。
解析結果を図9に示す。明細胞性においてOVTOKOを除く3種全てにおいて高いシグナルを示す一方、漿液性及び粘液性ではシグナルがほとんど認められなかった。また、測定試薬間の相関性は非常に高いことが示された。本結果より、TFPI2測定試薬はTFPI2を測定対象としていることが示された。
<実施例14> N−グリカナーゼ処理によるNT−TFPI2ポリペプチドの分子量検証
TFPI2はUniProt等の一般的なデータベース及び文献等のこれまでの公知情報から、配列番号1で示されるアミノ酸配列の116残基目及び170残基目の2か所のアスパラギンにアスパラギン結合型糖鎖が付加していることが知られている。従って、NT−TFPI2ポリペプチドは実施例10の結果から116残基目のアスパラギン結合型(N型)糖鎖を含む糖タンパクと予測されるため、N−グリカナーゼを用いた糖鎖消化処理によるNT−TFPI2ポリペプチドの分子量変化を、実施例10記載の3種の抗体と、N−グリカナーゼ処理区または未処理区の実施例9記載のOVISE、OVMANA及びOVSAYO上清とを用いてIP−WBを行い検証した。同時に、上清中TFPI2のIP効率を、実施例11で作製した測定試薬を用いて算出するIP−AIAにより検証した。
(1)400μLのOVISE、OVMANA及びOVSAYO上清を2試験区設け、片方の試験区にはN−グリカナーゼ処理区として1000UのPNGaseF(NEB社製)を添加し、残るもう一方は未処理区とした。双方の試験区とも37℃で16時間反応させた。
(2)1抗体区あたり100μLの(1)で処理した上清を用い、対照として磁性微粒子のみの添加区を、3種の抗体固定化磁性微粒子添加区の計4試験区を設け、実施例9記載の方法でIPを実施した。反応後の溶液をマグネットにより上清及び磁性微粒子画分に分離した。
(3)上清画分は実施例10記載の2種類の測定試薬で測定し、N−グリカナーゼ処理によるTFPI2測定値への影響及び3種の抗体のIP効率を算出した。IP効率(回収率(%))は、100−((2)記載上清の測定値/抗体未固定の磁性微粒子反応溶液測定値)から算出した。
(4)磁性微粒子画分には実施例9記載の方法でWBを実施し、その発光シグナルを検出した。
N-グリカナーゼ処理によるTFPI2測定値への影響及びIP回収率、ならびにWB像を図10に示す。
TFPI2の測定値及びIP効率はいずれもN−グリカナーゼ処理の有無で変動がなく、N−グリカナーゼ処理による反応系の阻害は認められなかった。IP効率においては、TS−TF04及びTS−TF01IP区は、3種の上清と2種の測定系いずれの結果においても回収率が97%以上と高く、ほぼ完全にTFPI2分子を回収していることが示された。一方、TS−TF05IPでは、A)NT+I−TFPI2測定試薬による回収率は4点平均74.3%なのに対し、B)I−TFPI2測定試薬による回収率は4点平均91.3%と有意な差異が認められた。TS−TF05は、TS−TF04及びTS−TF01とは異なるTFPI2の領域を認識することが示唆された。
WB結果より、N−グリカナーゼ未処理ではTS−TF01抗体及びTS−TF04抗体双方で、分子量約16,000付近にNT−TFPI2ポリペプチドと推定される明瞭なシグナルが、3種の培養上清全てにおいて認められた。一方、N−グリカナーゼ処理区では、分子量約12,000付近にNT−TFPI2ポリペプチドと推定される明瞭なシグナルが、3種の培養上清全てにおいて認められた。TS−TF01抗体及びTS−TF04抗体の親和性が高いNT−TFPI2ポリペプチドと推定されるシグナルが、糖鎖消化により分子量が明瞭に減少したことから、NT−TFPI2ポリペプチドはN型糖鎖修飾を受けていることが明らかとなった。
<実施例15> NT−TFPI2ポリペプチドの経時的変化の検証
NT−TFPI2ポリペプチドの産生機構解明を目標として、培養上清中におけるTFPI2の経時的な動態を、実施例9記載のIP−WBまたは実施例14記載のIP−AIA法により検証した。
(1)OVISE、OVMANA及びOVSAYO細胞を15cmディッシュにてコンフルエントな状態になるまで前培養した。
(2)各ディッシュに新たな培地20mLを加え、培養24、48、72、及び144時間後の培養上清をそれぞれ経時的に回収した。
(3)(2)で回収した上記4点の上清を、実施例9記載の方法で抗体あたり100μLの上清を用いてIPを実施し、3種の抗体固定化磁性微粒子を含む溶液をマグネットにより上清及び磁性微粒子画分に分離した。
(4)上清画分は実施例11記載の2種類の測定試薬で測定し、培養上清中TFPI2量の経時変化を測定した。
(5)培養期間によりTFPI2が経時的に向上することから、WBを実施する際に回収時間の異なる計4点のTFPI2量を平均化する必要がある。そこで(4)の24時間後の培養上清中のTFPI2測定値を基に、以降3点の磁性微粒子画分のSDS−PAGE添加量を適宜希釈して各レーンのTFPI2添加量を調整し、実施例9記載のWBを実施した。経時的に回収した培養上清のTFPI2測定値及びWB像を図11に示す。
培養上清中のTFPI2は、NT+I−TFPI2測定系及びI−TFPI2測定系の双方で経時的な増加傾向が認められた。WB結果より、培養144時間後に回収した上清中ではTS−TF01抗体及びTS−TF04抗体双方で分子量約16,000付近にNT−TFPI2ポリペプチドと推定される明瞭なシグナルがOVISE及びOVMANA培養上清において認められた。本シグナルはOVISE及びOVMANA双方で経時的に増加すること、OVMANAでは24時間後から存在することが明らかとなった。
<実施例16> 癌細胞内TFPI2分子の検証
実施例13及び14により、培養上清中にインタクトTFPI2及びNT−TFPI2ポリペプチドが産生することが示されたが、当該分子が細胞内にも局在することも考えられる。従って、細胞内のTFPI2分子をIP−WB法により検証した。
1)明細胞性としてOVISE、OVMANA及びOVSAYOを、漿液性としてOVKATE及びOVSAHOを実施例13記載の方法で培養した。
2)細胞可溶化剤として2Mチオウレア、7Mウレア、3%CHAPS、1%TritonX-100溶液を調製し、細胞培養プレートから培地を除去しPBSで3回洗浄後、細胞可溶化剤を培養プレートに添加した。
3)セルスクレーパーにより細胞を剥がし、15,000rpmで20分遠心分離後、その上清画分を細胞抽出液とした。
4)上記細胞抽出液を用いて、実施例11記載の2種類のTFPI2測定試薬による測定、及び実施例9記載の3種の抗体によるIP−WBを実施した。
TFPI2測定試薬による解析結果及びWB像を図12に示す。TFPI2の発現特異性は細胞内でも培養上清と同様に明細胞性特異的であることが示された。また、細胞内には分子量24,000から31,000の間に2本の明瞭なシグナルが認められた。当該シグナルは分子量より糖鎖の付加したインタクトTFPI2及び糖鎖が付加していないインタクトTFPI2と推定される。一方、NT−TFPI2に相当する分子量16000付近のシグナルは検出下限以下であった。本結果より、細胞内にはインタクトTFPI2分子は多量に存在するものの、NT−TFPI2はごく微量もしくは存在しない可能性が示唆された。
実施例14、15、16より、NT−TFPI2ポリペプチドは明細胞腺癌にて産生されるN型糖鎖を有する分子量約16000付近に分画される糖タンパクポリペプチドであること、培養上清に産生され継時的に蓄積すること、癌細胞内ではインタクトTFPI2と比較してごく微量もしくは発現していないことが示された。NT−TFPI2の産生機序としては細胞外へ分泌後に何らかの要因でプロセシングを受けていることが考えられる。
<実施例17> 妊婦血清検体のTFPI2測定
本実施例で使用した62例の妊婦血清検体(PROMEDDX社購入検体)は第1三半期から第3三半期を含む妊娠5週齢から40週齢の検体であり、いずれの検体もインフォームドコンセント承諾済と記載された欧米人血清検体である。
全自動エンザイムイムノアッセイ装置AIA−1800(東ソー社製)を評価用装置とし、実施例11で作製したA)NT+I−TFPI2測定試薬及びB)I−TFPI2測定試薬の2種類を用いて測定した。
TFPI2測定値のボックスプロット(Box Plot)を図13に、各測定試薬の第1、2及び3三半期における最小値、25パーセンタイル、中央値、75パーセンタイル、最大値、95%信頼区間における濃度範囲を表3に示す。TFPI2測定値は妊娠週齢と血中濃度に高い相関性が示されたことから、実施例11で作製した2種の測定試薬は、何れも検体中のTFPI2を測定対象としていることが示された。
<実施例18> 卵巣癌検体のTFPI2測定
本実施例で使用した検体パネル(123例)を表4に示す。本検体は横浜市立大婦人科にて同一プロトコルにて収集された血清検体であり、インフォームドコンセントの承諾及び横浜市立大学倫理委員会の承認を受けている。
全自動エンザイムイムノアッセイ装置AIA−1800(東ソー社製)を評価用装置とし、実施例11で作製した2種のTFPI2測定試薬及びCA125測定試薬(東ソー社製、承認番号20700AMZ00504000)を用いて測定した。
NT+I−TFPI2測定系及びI−TFPI2測定系のTFPI2測定値及びCA125測定値を図14に示す。CA125は卵巣癌悪性全般で高値傾向を示すが、NT+I−TFPI2測定系及びI−TFPI2測定系の測定値は明細胞腺癌で高値傾向を示した。
本パネル解析結果を良性卵巣腫瘍、子宮内膜症、境界悪性腫瘍、明細胞腺癌、その他悪性卵巣腫瘍の5群に分類した結果を図15に、2種のTFPI2測定値及びCA125測定値の各群における最小値、25パーセンタイル、中央値、75パーセンタイル、最大値、95%信頼区間における濃度範囲を表5に示す。CA125は良性卵巣腫瘍に比べ子宮内膜症で高値、さらに悪性腫瘍全般で明瞭な高値傾向を示した。CA125は子宮内膜症の補助マーカーであることから良性腫瘍において子宮内膜症で高値を示すことは妥当である。明細胞腺癌とその他悪性卵巣腫瘍間では中央値がほぼ等しいことから、CA125では明細胞腺癌を見分けることは不可能であるといえる。一方、NT+I−TFPI2測定系及びI−TFPI2測定系の測定値は明細胞腺癌のみで高値傾向が認められたが、NT+I−TFPI2測定系の測定値の方がより高値傾向にあることが示された。
卵巣明細胞腺癌群及びその他卵巣腫瘍群間におけるNT+I−TFPI2測定系、I−TFPI2測定系及びCA125測定データの受信者動作特性(ROC)曲線解析の結果を図16に、AUC(Area Under the Curve、ROC曲線下面積)及び有意差検定におけるP値を表6に示す。卵巣明細胞腺癌群及びその他卵巣腫瘍群間における2種のTFPI2測定値の有意差は、いずれもp<0.0002を示し、統計的有意差が認められたことから、2種のTFPI2測定試薬はCA125に比べ卵巣明細胞腺癌の検出に有用であることが示された。また、インタクトTFPI2及びNT−TFPI2を包括的に測定するNT+I−TFPI2測定系はインタクトTFPI2のみを測定するI−TFPI2測定系と比較してP値ならびにAUCも上回ることが示された。
次に、TFPI2基準値(Cutoff値)を上記ROC解析から得られた値とし、及びCA125の基準値は一般的な基準値付近である36U/mLとした場合の卵巣明細胞腺癌群及びその他卵巣腫瘍群間における感度及び特異度を表7に示す。CA125にとっては不利な条件であるが、少なくとも明細胞腺癌を特異的に診断する目的ではTFPI2の有用性が明らかとなった。また、A)NT+I−TFPI2測定試薬はB)I−TFPI2測定試薬と比較して特異度が高いことが示された。
TFPI2を上記基準値、CA125を一般的な基準値である35U/mLとした場合の実施例17記載の全臨床検体の陽性率を表8に示す。A)NT+I−TFPI2測定試薬は、本パネルにおいて擬陽性が極端に低くかつ明細胞腺癌を高い確率で陽性と判別可能となり、明細胞腺癌診断マーカーとしての性能を有していることが示された。
<実施例19> 質量分析法によるNT−TFPI2ポリペプチドのC末端配列解析
NT−TFPI2ポリペプチドのC末端配列を、重酸素水法を用いた質量分析法により解析した。
卵巣癌細胞培養上清としては実施例9で調製したOVMANAを用い、TS−TF01抗体カラムを用いて質量分析用に以下の通りサンプルを調製した。
(1)HiTrap NHSカラム(GEヘルスケア社製)とTS−TF01抗体を用いて常法に従いTS−TF01抗体結合カラムを作製した。
(2)OVMANA培養上清10mLをシリンジにて抗体カラムに3回通液し、TBSで3回洗浄を行った。
(3)0.1Mグリシン(pH2.0)溶液1mLを抗体カラムに3回通液し、抗体カラム結合画分溶液として回収した。
(4)抗体カラム結合画分溶液をトリクロロ酢酸で濃縮後、SDS−PAGEで展開し、SYPRO−Ruby染色(インビトロジェン社製)により染色した。
(5)染色が認められた計3種類(図17A:SYPRO−Ruby染色の#1〜#3に記載の断片)のゲル断片を切り出し、アセトニトリルにて脱水後、V8プロテアーゼ(シグマ社製)を用いてゲル内消化を行った。その際、得られるC末端配列がゲル内消化によって生じたものなのか、あるいは細胞のプロセシング作用によって生じたものなのかを質量情報から区別するために、ゲル内消化反応は通常の超純水(H216)と重酸素水(H218)を1:1の割合で混合した10 mM重炭酸アンモニウム水溶液中で行った。
(6)ペプチド消化物をC18逆相ナノLCシステムに連結したトリプルTOF5600質量分析装置(ABSciex社製)にて分析した。測定データは、Protein Pilotソフトウェア(AB Sciex社製)を用いてSwiss−Protデータベース上のアミノ酸配列に対して検索をかけてアミノ酸配列を同定した。
抗体カラム結合画分のSYPRO−Ruby染色像を図17Aに、バンド#1〜#3から同定された配列情報をTFPI2アミノ酸配列上にマッピングした結果を図17Bに、バンド#3から検出された代表的なTFPI2由来ペプチドの前駆イオンの質量スペクトルを図17Cに、対応するイオンの同定情報を表9に示す。抗体カラム結合画分のSYPRO−Ruby染色像で強いシグナルを示す28 kDa(#1)、24 kDa(#2)、及び17.5 kDa(#3)のバンドは、全てTFPI2ペプチドであることが示された。コンフィデンス値99以上、かつN末端の直前がグルタミン酸(E)あるいはアスパラギン酸(D)残基を有するペプチド(分泌シグナル配列の直下の23DAAQEPTGNNAE34(配列番号13)は除く)の中で、124KFFSGGCH131(配列番号15)、及び124KFFSGGC130(配列番号16)は、#3からのみ検出された。
C末端配列同定を目的とする本実施例において、V8プロテアーゼによるゲル内消化の実験系には超純水(H216)と重酸素水(H218)を1:1で混合した水溶液を用いた。ゲル内でプロテアーゼ消化されたペプチドはC末端がO16とO18で同程度にラベルされるが、細胞培養時にプロセシング作用で生じたC末端はO18ラベルされない。
本実施例で検出されたペプチドの前駆イオンの質量スペクトルの代表例(図17C)、及び対応するイオンの同定情報(表9)から内部ペプチドと想定される23DAAQEPTGNNAE34(配列番号13)や81ACDDACWRIE90(配列番号14)は、C末端がO18でラベルされて生じたペプチドと、通常のO16から生じたペプチドとが同時に検出・同定された。例えば図17Cに示すように、23DAAQEPTGNNAE34(配列番号13)は、O16及びO18でラベルされたm/z 608.76及びm/z 609.76となる2価イオンのモノアイソトープイオンがそれぞれ検出され、それらに付随するアイソトポマーが混在した形で前駆イオンが検出された。81ACDDACWRIE90(配列番号14)の場合も同様であり、本データはこれらのペプチドがC末端ではないことを示しており、C末端配列同定を主旨とする本解析系の妥当性を実証するものである。
一方、124KFFSGGCH131(配列番号15)、124KFFSGGC130(配列番号16)、及び203DCKRACAKALK212(配列番号17)は、O16でラベルされて生じたペプチドは、検出・同定されたものの、O18でラベルされて生じたペプチドは検出されなかった。従って、NT−TFPI2ポリペプチドのC末端配列はHis131又はCys130であることが強く示唆される。
本明細書の実施例から総合的に勘案すると、ウエスタンブロットで検出される全長TFPI2はバンド#1とバンド#2に相当し、N末端はAsp23、C末端はLys212となり、Lys212以降の配列は何らかの理由で切断を受けることが推測される。バンド#1とバンド#2とでSDS−PAGE上の移動度が異なるのは、TFPI2の糖鎖構造の違いに起因する可能性がある。一方、WBで検出される17.5 kDaのNT−TFPI2ポリペプチドはバンド#3に相当し、N末端は全長TFPI2と同じくAsp23であるが、C末端はHis131又はCys130であることが明らかとなった。
また、バンド#3から全長TFPI2のC末端側に位置する203DCKRACAKALK212(配列番号17)も検出されたことから、バンド#3にはNT−TFPI2とArg132よりC末端の配列を有するポリペプチド、いわゆるCT−TFPI2が混在していることを示唆される。しかしながら、NT−TFPI2ポリペプチドのC末端配列は、重酸素水法による質量情報から定義されたものであり、その妥当性を否定するものではない。
本発明により、卵巣明細胞腺癌の新規検出マーカーが提供され、また多様な組織型を持つ良性卵巣腫瘍及び悪性卵巣腫瘍において卵巣明細胞腺癌のみを高い感度と特異度で検出する方法が提供される。これらは、卵巣明細胞腺癌のスクリーニング及び術後経過観察、あるいは子宮内膜症の経過観察等の用途に好適に供せるため、産業上非常に有用である。

Claims (7)

  1. 以下の(i)〜(iii)の特徴を有する、組織因子経路阻害因子2(TFPI2)プロセシングポリペプチド。
    (i)配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでのアミノ酸配列、又はこれと90%以上の同一性を有する配列を含む。
    (ii)還元SDS−PAGEにより分子量約16,000に分画される。
    (iii)アスパラギン結合型糖鎖切断処理後のペプチド断片が、還元SDS−PAGEにより分子量約12,000に分画される。
  2. 検体において、請求項1に記載のTFPI2プロセシングポリペプチド量及びインタクトTFPI2量を測定することを含む、卵巣明細胞腺癌を検出する方法。
  3. 前記TFPI2プロセシングポリペプチド量と前記インタクトTFPI2量との合計が、対照から算出した基準値を超えた場合に、卵巣明細胞腺癌が検出されたと判定する、請求項に記載の方法。
  4. 配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでの領域内の抗原決定基に結合する抗体を用いる抗原抗体反応を用いて前記測定を行う、請求項2又は3に記載の方法。
  5. 前記抗体が、TFPI2のクニッツドメイン1を認識する抗体である、請求項に記載の方法。
  6. 質量分析法を用いて前記測定を行う、請求項2又は3に記載の方法。
  7. 配列番号1に示すTFPI2アミノ酸配列の23残基目のアスパラギン酸から131残基目のヒスチジンもしくは130残基目のシステインまでの領域内の抗原決定基に結合す
    る抗体を含む、請求項4に記載の方法に用いるための試薬。
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