细胞介导的免疫应答检验及其试剂盒的制作方法_2

文档序号:9928904阅读:来源:国知局
应于中文的"一个"、"一种"或未将其翻译)来指一个 或多于一个(即至少一个)冠词的语法目标。举例而言,〃一种抗原〃或"一个抗原"或"抗原" 是指一种抗原或多于一种抗原,"一种免疫效应子分子"或"一个免疫效应子分子"或"免疫 效应子分子"是指一种或多种免疫效应子分子。
[0032]本文所用术语"抗原"包括刺激免疫应答、特别是细胞免疫应答的任何分子或试 剂,并且包括反义蛋白或肽、半抗原、有丝分裂原、过敏原或毒素或具有此活性的任何天然 发生或合成的分子或其部分。在某些实施方式中,抗原包括一种或多种全长或部分长度的 多肽。在其它实施方式中,抗原包括肽或一组肽,其来自一种或多种不同全长或部分长度的 多肽。在某些实施方式中,使用在体外模拟呈递至免疫系统的抗原的一种或多种作用的抗 原。通常,就给定群体或受试者中的最佳选择性和敏感性选择测试抗原。在一种示例性实施 方式中,所述抗原为来自结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)的抗原。在某些实 施方式中,所述抗原为结核(TB)特异性抗原。在其它实施方式中,所述抗原为衍生自结核分 枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)或鸟分枝杆菌(M.avium)的纯化蛋白。在某些实施 方式中,所述抗原刺激分枝杆菌蛋白例如ESAT-6(Skjot et al.,Infection and Immunity,68(1):214-20,2000),CFP_10和TB7(Brock et al?,Int.J?Tuberc?Lung.Dis,5 (5):462-467,2001)。有丝分裂原可以用作阳性对照,或来检测样品中细胞建立抗原非特异 性免疫应答的能力。在其它实施方式中,所述试剂为有丝分裂原。在其它实施方式中,所述 抗原选自自体抗原、来自病原性有机体的抗原、刺激免疫应答的金属或无机分子、或肿瘤抗 原。在某些实施方式中,所述试剂(抗原)为磷脂、磷蛋白或磷脂蛋白。在另一示例性实施方 式中,所述抗原来自巨细胞病毒(CMV)。在某些实施方式中,来自病原性有机体的所述抗原 为细菌、病毒、寄生虫或真菌抗原或其类似物。
[0033]除非上下文需要,否则单词〃包括(compri se) 〃,以及变体例如〃包括(compri seS) 〃 和〃包括(comprising)",将被理解为暗示包含指定的整体(integer)或步骤或整体或步骤 的组,但是不排除任何其它整体或步骤或整体或步骤的组。
[0034] 除非另外指出,本文所述的每一实施方式加以必要的修正可用于每一个其它实施 方式。
[0035] 优选地,"受试者"为人类。然而,本发明涉及灵长类、牲畜动物、伴侣动物和鸟类以 及非哺乳动物例如爬行动物和两栖动物。因此,该检验应用于人类、牲畜、兽医和野生动物 治疗、诊断和监测。在某些实施方式中,人类受试者选自展示特定属性或状况的组。在某些 实施方式中,受试者为儿童、成人或老人受试者。在某些实施方式中,受试者具有或者已经 具有病原性感染、自体免疫疾病、或癌症,或正在经受癌症治疗,或有发展此类疾病的倾向, 免疫缺失或经受炎症反应。一旦受试者已经被评价包括使用本方法和/或试剂盒,则他们可 以被治疗,因此,还特别涉及包括诊断和治疗的方法。
[0036] 因此,本发明提供本文公开的方法中的任一,其中受试者为人类,包括儿童、成人 或老人受试者。在其它实施方式中,受试者为动物或鸟,例如牲畜、赛马、外来的(exotic)、 迀移的动物或鸟。
[0037]如上所述,本发明的显著优点之一为便于使用未稀释的来自外周毛细血管的全血 进行CMI检验。因此,在某些实施方式中,该方法包括使用毛细管取样装置从受试者中收集 样品。该装置可以为适于毛细血管取样任何外周毛细血管例如拇指、手指、足跟、脚趾、耳垂 等的点刺装置。在某些实施方式中,该装置包括毛细管。毛细管或其它窄或锥形容器可用于 形成具有非常小样品的最佳高度的样品形状,例如约20yl至50yl与约200yl至250yl之间。 在某些实施方式中,孵育容器适于保持样品的最佳形状,其中所述形状具有选自以下一种 或两种或更多的尺寸:(i)最大圆直径低于约6mm; (ii)高度至少约4mm至6mm,最大高度约 12mm至20mm;或(i i i)体积低于0.5mL,任选地低于约400yl。在某些实施方式中,容器中的样 品具有至少约6mm至最大约12mm的高度。在某些实施方式中,样品具有4mm, 5mm,6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm, 11mm, 12mm, 13mm, 14mm, 15mm, 16mm, 17mm, 18mm, 19mm 或 20mm 的高度或中间的 高度。在其它实施方式中,样品具有6mm,7mm,8mm,9mm, 10mm, 11mm或12mm的高度或中间的高 度。关于样品的体积,在某些实施方式中,孵育的总样品体积为低于500yl,低于400iU,低于 300yl,低于200iU,低于100iU或低于50沿。其中所述样品为毛细血管血,孵育的总样品体积 选自约2000yl,1500yl,1400yl,1300yl,1200yl,llOOyl,900yl,800yl,700yl,600yl,500y 1,400yl,300yl,200yl,lOOyl,50yl或40yl或中间的体积。在某些实施方式中,将样品收集 到约3-4mm直径的毛细管。
[0038]关于〃免疫细胞〃包括例如淋巴细胞的细胞,其包括自然杀伤(NK)细胞、T-细胞、 (CD4+和/或CD8+细胞)、B细胞、巨噬细胞和单核细胞;树突细胞或任何其它能够应答于直接 或间接抗原刺激而产生效应子分子的细胞。方便起见,免疫细胞为淋巴细胞,更特别是T-淋 巴细胞。
[0039] 因此,本发明涉及本文公开的方法,其中免疫细胞选自自然杀伤(NK)细胞、T-细 胞、B细胞、巨噬细胞或单核细胞。在优选的实施方式中所述细胞为T-细胞。
[0040] 免疫效应子分子可以为应答于细胞被抗原激活或刺激而产生的一系列分子中的 任何一个。虽然干扰素(IFN)例如IFN-y为特别有用的免疫效应子分子,其它包括一系列的 细胞因子例如白介素(IL),例如IL-2,IL-3IL-4,IL-5,IL-10或IL-12;肿瘤坏死因子a(TNF-a,TNF-P)、例如在补体途径中的补体或成分的许多其它中的集落刺激因子(CSF)例如粒细 胞(G ) -CSF或粒细胞巨噬细胞(GM) -CSF,穿孔蛋白、防御素、组织蛋白酶抑制素 (cathelicidins)、颗粒酶(granzymes)、Fas配体、CD-40配体、外毒素(exotaxins)、细胞毒 素、趋化因子和单核因子。
[0041] 因此,在某些实施方式中本发明提供其中免疫效应子分子为以下的方法:细胞因 子、补体系统的成分、穿孔蛋白、防御素、组织蛋白酶抑制素、颗粒酶、Fas配体、CD-40配体、 外毒素、细胞毒素、趋化因子或单核因子。在优选的实施方式中,细胞因子为IFN-y,TNFa或 GM-CSF〇
[0042] 〃全血〃是指来自受试者的血液,其基本上尚未被稀释或分级(fractionate),对于 细胞保持血液的周围温度以接近于实际的天然血浆条件。这样,根据本发明小体积或干燥 量的例如抗原、糖或抗凝血剂的添加不构成稀释,而超过血液体积的培养基的添加构成稀 释。尽管未稀释的全血为优选和最方便的样品,本发明扩展到包含免疫细胞的其它样品,例 如淋巴液、脑脊液、组织液(例如骨髓或胸腺液)和呼吸系统液体(respiratory fluid)包括 鼻和肺液。这些样品的衍生物还可以通过处理获得。例如,血沉棕黄层细胞(buffy coat cells)或外周血单核细胞或抗原呈递细胞可以通过本领域已知的方法获得。全血还可以处 理以通过本领域已知的方法除去例如红细胞和/或血小板的成分。通过添加超过约40%至 50%初始体积的样品,将出现实质上的稀释。
[0043] 因此,在某些实施方式中,该方法包括检测效应子分子或能够产生效应子分子的 核酸分子的存在。在该实施方式中,效应子分子或能够产生效应子分子的核酸分子的存在 或水平的升高指示受试者建立细胞介导的应答的能力。
[0044] 在示例性的实施方式中,样品的形状包括已被优化的高度。在该实施方式的一个 实施例中,细胞样品包括至少6毫米(mm)至最大约12mm的高度,或任何中间高度。本领域技 术人员将理解,关于使用的样品体积或样品在其中孵育的容器的形状,对于样品的优选高 度的目前公开的需要允许可观的变化或选择。这样,在某些实施方式中,大体积的样品,如 10毫升(mL)血液在合适尺寸的容器中孵育,以确保孵育期间样品的高度不超过约12mm。在 另一标度上,可以例如在3_4mm直径的毛细管中孵育50微升(yl)的样品,以提供至少约6毫 米(mm)至最大约12mm的样品高度,或任何中间高度。本发明不必限于要孵育的样品的任何 特定体积或包含样品的容器的任何特定尺寸或形状。然而,在优选的方面本发明便于使用 小体积的血液(包括毛细管取样体积),因此避免静脉血液取样的需要。此外,不需要要求额 外处理步骤的稀释血液,将血液以任意状态保持以用于测定免疫应答。使用来自人类供体 的全血已经确定上述最佳高度。其它受试者或受试者群或亚群或细胞样品类型具有不同的 特征,并且在样品孵育的最佳高度上显示某些变化。在这些组中涉及通过优化在样品孵育 的最小和最大高度方面一些其它次要的变化。一旦理解本发明,此类优化在接受人 (addressee)的技能内。
[0045] 在某些实施方式中,其中共孵育样品和抗原的容器还为用于从受试者中收集样品 的收集容器。可以使用很多不同可获得的容器中的任一个,条件是它们提供合适的样品尺 寸。在实施例中描述了许多不同的管以旨在例示,但本发明绝不限于这些容器。在某些实施 方式中,容器为包括真空以便于从受试者中收集血液的管。在其它实施方式中,容器为毛细 管。在某些实施方式中,毛细管用于从皮肤表面通过毛细作用收集血液。在某些实施方式 中,将样品从受试者收集到包含抗原的收集容器中,或随后向收集容器添加抗原。在某些实 施方式中,使用毛细管取样装置例如针点刺装置取样血液,将血液收集到肝素化的收集容 器,并随后转移到合适的容器以与试剂共孵育。
[0046] 在某些实施方式中,样品为血液样品。通常,血液在抗凝血剂例如肝素的存在下保 持,当添加血液时其可以在容器中或随后添加。任选的,简单糖例如右旋糖包含于容器中, 或添加到孵育混合物。在一些优选的实施方式中,血液样品为全血样品。在某些实施方式 中,将来自受试者的全血收集到包含抗原和/或抗凝血剂的容器中,在其它实施方式中,其 后将抗原和/或抗凝血剂添加到血液中。
[0047] 在一种实施方式中,该方法包括:使用毛细管取样装置从受试者收集血液样品,将 血液导入合适的收集容器。在某些实施方式中,毛细管取样装置包括抗凝血剂和抗原。在其 它实施方式中,收集容器或随后的容器(subsequent vessel)包括抗原。在其它实施方式 中,收集容器包括简单糖例如右旋糖或其它保持样品细胞建立CMI应答的能力的试剂。无论 通过哪种途径,该方法包括:使抗原与基本上未稀释样品的血液样品接触,在样品形状包括 已对特定受试者或受试者群或样品类型优化过的高度的条件下使样品与抗原一起孵育。在 另一实施方式中,该方法包括下使样品与试剂一起孵育,检测效应子分子或能够产生效应 子分子的核酸分子的存在。在示例性的实施方式中,免疫效应子分子为细胞因子例如IFN-y 〇
[0048] 在其它实施方式中,将血液通过标准方法收集到收集容器,并转移到预定尺寸的 样品(测试)容器,以确保在样品形状包括已对特定受试者或受试者群或样品类型优化过的 高度的条件下使规定体积的血液与抗原一起孵育。
[0049] 使用血液收集管作为收集容器和测试容器公开于国际公开No.W0 2004/042396, 申请人为Cellestis Limited,在此将其全文引入以作参考。
[0050]在某些实施方式中,与抗原一起孵育的血液样品包括低于约lmL血液或高于约2mL 血液的体积。在其它实施方式中,孵育期间lmL血液样品或约lmL血液样品不包括13mm的宽 度。
[0051 ]在某些实施方式中,毛细管取样装置为点刺装置,例如但绝不限于美国专利No. 4, 469,110所描述的那些。
[0052]在另一实施方式中,该方法包括:评价在来自一个或多个受试者组中的血液样品 中的细胞介导的免疫应答,其中评价来自每一受试者组的样品以确定来自每一受试者组的 要评估的样品的最小体积。任选地,该方法包括:取样适合每一受试者或受试者组的血液的 量,其中在与抗原一起孵育期间每一样品包括,包含已对特定受试者或受试者群或样品类 型优化过的高度的形状。这样,例如,来自包括小样品体积(低于约1毫升)的受试者样品的 分析结果可以容易地与来自包括例如几毫升血液的大样品的结果比较。这样,通过表征和 控制细胞介导的应答检验中的变量,本发明增强来自检验的输出的值。
[0053] 本发明还部分基于以下观察:孵育期间由孵育容器的形状确定的样品的高度,可 用于调控细胞介导的免疫应答检验的敏感性。在一种实施方式中,本发明提供测定在细胞 样品
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