腫瘍マーカーの分子分析のための新しい溶液相免疫測定法

血清前立腺特異抗原（PSAフリー、PSAトータル、PSAコンプレックス）の分子形態は、ルテニウム(II)トリス-ビピリジン（Ru(bpy)32+–NHS）のN-ヒドロキシスキシニミドエステルと結合され、電気化学発光（ECL）と燐光を提供しました。トリ-n-プロピルアミンを含む溶液中でRu(bpy)32+の酸化によって生成された標識PSAのECL強度は、PSAの濃度に比例し、その質量およびサイズには反比例しました。PSAフリー抗原のECL強度は、結合対の質量とサイズが増加し、拡散係数が減少するため、モノクローナル抗体（MAB）との結合によって減少しました。PSAフリー抗原とそのMABの結合親和性は1 × 10^10 M^-1であることが決定されました。しかし、PSAコンプレックスのMABとのPSAフリー抗原の結合は観察されませんでした。同様のアプローチが標識PSAコンプレックスの研究に適用され、PSAコンプレックスとそのMABとの親和性は3 × 10^9 M^-1であり、PSAフリーMABとの段階的な結合過程が示されました。したがって、この溶液相定量ECL免疫測定法により、血清PSAとそのMABとの親和性の測定や、MABへの親和性に基づくPSAのスクリーニングが可能となりました。他の免疫測定法とは異なり、この免疫測定法は、固定化、分離、洗浄ステップを同時に排除しながら、1ステップの迅速な分析を実証し、1.7 pg mL^-1のレベルでPSAを検出しました。これは、現在のPSA免疫測定法よりも1000倍高感度です。さらに、抗体を使用せずに溶液中の単一の血清PSAフリーおよびPSAコンプレックス分子を検出するために単一分子（SM）燐光顕微鏡法が開発され、PSAフリー分子が溶液中でPSAコンプレックス分子よりも早く拡散することが示されました。この発見はECL測定値と一致しており、異なるSM拡散距離を使用して複雑な混合物中の個々の分析物のスクリーニングの可能性を示唆しています。これは、燐光顕微鏡を用いて金属錯体で標識された単一のタンパク質分子の検出と、ECLおよびSM燐光溶液相アッセイを用いた血清腫瘍マーカーのスクリーニングを記述する最初の報告です。