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公開番号2025102964
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2025062157,2023032402
出願日2025-04-04,2019-09-19
発明の名称分子トラップを使用して、アッセイからビオチン干渉を取り除く方法および組成物
出願人シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド
代理人個人,個人
主分類G01N 33/53 20060101AFI20250701BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は、ある特定のアッセイからビオチン干渉を除去または低減する方法および組成物にてアッセイ信号を生成するアッセイ成分の関与なしに、ハプテントラップを試薬製剤に添加して干渉するハプテンを除去する。
【解決手段】ハプテントラップは、可溶性か固体のケージであってよい。トラップに細孔がある場合は、遊離ビオチンのみが細孔に入ることができるが、ビオチン抗体などの大きな分子が入ることができない細孔サイズを有する必要がある。あるいは、またはさらに、ハプテンがケージに引き寄せられるように、トラップを帯電させることができる。ケージの内部は、水素結合、疎水性相互作用、または特異的結合パートナーなどの分子インプリントのいずれかによって、干渉するハプテン分子(ビオチンまたはフルオレセイン)を捕捉することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アッセイにおける遊離ハプテン干渉を低減するための分子トラップであって：
遊離ハプテンを選択的に結合するためのアッセイ溶液に可溶な分子構造を含み、該分子構造は、遊離ハプテンに対する修飾された特異的結合パートナー（ｓｂｐ）を含み、該修飾されたｓｂｐは、デキストランアルデヒド成分、結合した立体障害ポリマー、および他の遊離ハプテン特異的結合パートナー（ｓｂｐ）アッセイ試薬よりも遅い特異的遊離ハプテン結合オフ速度特性のうちの１つまたはそれ以上を含む、前記分子トラップ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
分子構造は、コーティングをさらに含み、該コーティングは、遊離ハプテンのための選択的透過性材料の１つまたはそれ以上、アッセイ溶液中の遊離ハプテンを引き付け他のアッセイ分子をはね返す一方または両方に対するイオン電荷、およびアッセイ溶液中の遊離ハプテンの選択的保持と他のアッセイ分子の立体反発の一方または両方を促進する極性を含む、請求項１に記載の分子トラップ。
【請求項３】
コーティングは、ウシ血清アルブミンのようなタンパク質またはペプチド、デキストランアルデヒドまたはアミノデキストランのようなポリマー、エチレンジアミン、テトラエチレンペンタアミンのような化合物、イオン的に帯電した部分、疎水性部分のうちの１つまたはそれ以上を含む、請求項２に記載の分子トラップ。
【請求項４】
修飾されたｓｂｐの特異的遊離ハプテン結合オフ速度特性は、修飾されたｓｂｐの特異的遊離ハプテン結合オン速度特性よりも遅い、請求項１に記載の分子トラップ。
【請求項５】
遊離ハプテンは遊離ビオチンであり、修飾されたｓｂｐは、アッセイ溶液中の他の遊離ハプテンｓｂｐよりも遅い特異的遊離ハプテン結合オフ速度を有するトラプタビジンを含み、アッセイ溶液中の他の該遊離ハプテンｓｂｐは、ストレプトアビジンおよびアビジンから選択される、請求項１に記載の分子トラップ。
【請求項６】
デキストランアルデヒド成分と立体障害ポリマーの一方または両方を含む修飾されたｓｂｐは、遊離ハプテンよりも比較的大きいアッセイ溶液中のアッセイ成分とアッセイコンジュゲートとの結合を選択的に妨害するためである、請求項１に記載の分子トラップ。
【請求項７】
アッセイ溶液中の遊離ハプテンは、遊離ビオチンおよび遊離フルオレセインからなる群から選択され、遊離ビオチンに対する修飾されたｓｂｐは、修飾されたストレプトアビジン、修飾されたアビジン、およびトラプタビジンのうちの１つであり、遊離フルオレセインに対する修飾されたｓｂｐは、修飾された抗フルオレセインである、請求項１に記載の分子トラップ。
【請求項８】
修飾されたｓｂｐは、遊離ハプテンの特異的結合部位に隣接する修飾されたｓｂｐのアミノ酸にコンジュゲートした立体障害ポリマーを含む遺伝子操作されたｓｂｐであり、該立体障害ポリマーは、遊離ハプテンに対応するハプテン－アッセイコンジュゲートの特異的結合を妨げる、請求項１に記載の分子トラップ。
【請求項９】
立体障害ポリマーは、アミノデキストランおよびウシ血清アルブミンからなる群から選択される、請求項８に記載の分子トラップ。
【請求項１０】
ハプテン－アッセイコンジュゲートは、ハプテン－抗体コンジュゲート、ハプテン－抗原コンジュゲート、ハプテン－標識酵素コンジュゲート、ハプテン－試験中分析物コンジュゲート、ハプテン－標識コンジュゲート、およびハプテン－受容体コンジュゲートのうちの１つまたはそれ以上からなる群から選択される、請求項８に記載の分子トラップ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１８年９月２５日付で出願された、米国仮特許出願第６２／７３５，９１１号の、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権を主張する。上記特許出願の全内容が、参照によって、明示的に本明細書に組み入れられる。
続きを表示（約 2,700 文字）【０００２】
本発明は、アッセイのための、および干渉を、特にそのようなアッセイからビオチン干渉を取り除くための、方法および組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
最新のインビトロ臨床診断では、サンプル中の分析物の検出のために様々な方法が利用される。診断方法の１つの形態であるイムノアッセイでは、１つまたはそれ以上の特異的に結合する種が使用される。典型的な例は、２つの特異的に結合する種（抗体または抗原）が目的の分析物に結合するサンドイッチイムノアッセイ、および目的の分析物とこの分析物の類似体が特異的に結合する種への結合について競合する競合イムノアッセイである。競合イムノアッセイでは、抗原は、しばしばハプテンまたは配位子とも呼ばれる。特異的に結合する種の１つは、一般にいわゆる標識またはタグに付着し、これは、原子（例えば、放射性）、分子（例えば、酵素、蛍光、または発光化合物）または粒子（磁性またはラテックス）であり得る。この標識は、利用される標識に対応する様々な検出方法によって目的の分析物の検出を可能にする。競合アッセイでは、特異的に結合する種または分析物の類似体のいずれかが標識を運ぶことができる。他の特異的に結合する種は、共有結合または吸着によって、固体または懸濁可能な基質（「固相」）に会合することがよくある。あるいは、特異的に結合する種は、第２の結合対の第１のメンバー（例えば、ビオチン）に連結され、一方、第２の結合対の第２のメンバー（例えば、ストレプトアビジン）は、固相に付着される。これにより、特異的に結合する種が、第２の結合対相互作用（例えば、ビオチン－ストレプトアビジンなど）を介して固相に結合することが可能である。
【０００４】
ビオチンおよびフルオレセインなどのハプテンは、アッセイ試薬中の抗体または他の小さな薬物分子とコンジュゲートするために使用されることが多い。固体支持体上にコーティングされた大きなタンパク質分子へのそれらの緊密な結合（例えば、ビオチンへのストレプトアビジンおよびフルオレセインへの抗ＦＩＴＣ抗体）は、固体表面にハプテン－Ａｂまたはハプテン－薬物を固定化する便利な方法を提供する。ビオチンとストレプトアビジンまたはアビジンとの間の結合力は生体分子に対して最も高い定数の１つを示すため、ビオチンは配位子として非常に頻繁に使用され、ストレプトアビジンはその特異的結合パートナーとして使用される。
【０００５】
診断アッセイの安定性および再現性にとって、その結合パートナーに対する固相結合種の結合能力が、時間の経過とともに損なわれないことが重要である。これにより、信頼性が低下し、アッセイの感度が低下する可能性がある。そのような障害（不安定性として明らか）につながる可能性のある１つのメカニズムは、固相付着種の一部が周囲の媒体に浸出することである。遊離種は、標的への結合について固相付着種と競合し、通常、拡散が速いため、速度論的に大きな利点を有する。したがって、試薬中の固相付着種と競合する遊離種の量を一定に、好ましくはゼロに非常に近く維持することが有利である。これにより、安定した再現性のある方法で分析物を高感度で検出できるはずである。遊離種を排除する好ましい方法は、解離を除外する結合方法を見出すことである。共有結合は、吸着による会合とは対照的に、その結合強度が大きいため、最適な方法である可能性がある。しかしながら、多くの場合、これは様々な理由で、不可能または非実用的であり得る。
【０００６】
ビオチンはサプリメントとしての使用が見出されている。栄養補助食品としてのビオチンは、例えば、健康な髪および爪の成長を促進し、他の病状を治療することを目的としている。したがって、血清中のビオチンの量は非常に多い可能性がある。ビオチンなどの分子は、固体支持体をコーティングし、抗体またはハプテン類似体に結合するために多くの診断アッセイで使用されるので、血液中のこれらの高レベルのビオチンはアッセイ信号を妨げる可能性がある。したがって、ビオチンがサンプル溶液中に遊離型で存在する場合、ビオチンは結合部位を占有し、その結果、テストの誤った結果をもたらす可能性がある。このことは、高用量のビオチンを投与された患者の場合、極めて重大である。サンプルの３０ｎｇ／ｍｌを超える量のビオチンは、偽った結果をすでにもたらしていると考えられる。ビオチンで治療された患者の場合には、最大１８０ｎｇ／ｍｌ、またはさらに最大１５００ｎｇ／ｍｌの血清値および約７０ｎｇ／ｍｌの長期に持続する値が生じる場合がある。
【０００７】
このような干渉を軽減するための１つの方法は、予め形成された試薬、すなわち、試薬製造中におけるストレプトアビジンでコーティングされた固体支持体を有する予め結合されたビオチン化アッセイ成分の使用に関する。ストレプトアビジンとビオチンとの間の緊密な結合および遅いオフ速度のため、ストレプトアビジンからのすでに結合しているビオチンを、入ってくる患者のサンプル中のビオチンで置き換えることは、主要な方法ではない。
【０００８】
第２の方法は、固体支持体上のストレプトアビジン結合部位を増加させることであり、その結果、ビオチン化アッセイ成分に加えてサンプルのビオチン分子に利用可能な余分な結合部位が存在する。第３の方法は、上記の両方の組み合わせることである。しかし、ビオチン－ストレプトアビジンを活性なアッセイ成分として使用することを完全に避けない限り、上記のいずれもビオチン干渉の問題を真に解決するものではない。
【０００９】
上記のすべての解決策に関する１つの重大な問題は、アッセイ成分が干渉防止に関与していることであり、それは、容易にアッセイ信号自体の大きさに影響を与える可能性がある。このような場合に使用されるアッセイ成分は、意図した分析物を検知するために最適条件から外される。いくつかの例が、特許文献１に提供されている。
【００１０】
別の方法は、特許文献２に開示されている。それは、ビオチン結合コアおよびタンパク質、炭水化物、またはコポリマーの被覆層を有するポリマー粒子を使用して、遊離ビオチンを濾過するが、大きな分子にコンジュゲートしているビオチンを濾過しないことを開示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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