The Embryo Project Encyclopedia

放射性免疫測定法(RIA)は、研究者が放射性同位体を追跡可能なタグとして使用して、血液サンプルから特定の生化学物質を定量する技術です。 Rosalyn YalowとSolomon Bersonは、ニューヨーク市のブロンクス退役軍人局（VA）病院で働いている間、1950年代にこの方法を開発しました。 RIAは少量の血液サンプルを必要としますが、サンプル内の微量の生物学的分子に非常に敏感です。 RIAの使用は多くの種類の医学の診断の正確さを改善し、世界中でホルモンおよび免疫の研究に影響を与えました。 RIAが開発される前に、生化学物質の低濃度を検出または測定する他の方法は、血液の大きなサンプルを必要としました—多くの場合、研究者が収集する RIAの開発によって、研究者はある生化学的な物質の集中を検出し、測定するのに血の単一の低下を使用できます。 1970年までに、医師はriaを使用して卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホルモンを測定し、女性の不妊症を診断し治療しました。 さらなる発展は、甲状腺機能低下症の新生児スクリーニングプログラムにつながった。

内科医のBersonと核物理学者のYalowは、1950年にブロンクスVA病院のSolomon A.Berson Research Laboratoryと呼ばれる放射性同位元素サービスの研究室で共同作業を開始した。 BersonとYalowの研究は核医学に焦点を当て、放射性同位体、特にインスリンのための医療応用を開発することを計画しました。 BersonとYalowは、放射性同位元素サービスでの作業の初期に、人体内の循環中の赤血球（Rbc）の量を測定するためにRIAを使用しました。 彼らは、特定の構造に結合した放射性タグを含む血清をヒト被験者に注入しました—血液中に見られるタンパク質であるアルブミンに結合した放射性ヨウ素;そしてRbcに結合した放射性カリウムまたはリン。 BersonとYalowは、放射性タグを持つRbcの数を測定し、収集された血液から測定された血球対血漿比、またはヘマトクリットでRbcのRIAベースの計算を検証しました。 このステップにより、BersonとYalowはそれらの方法を検証できました。 その後、彼らは生きている人間でこれまでに測定されたことのない物質に焦点を当てました。

BersonとYalowは当初、炭水化物や脂肪の代謝に必要な小さなペプチドホルモンであるインスリンを測定するria法を開発しましたが、これは一般的に人体内に低濃度で存在しています。 ボディがインシュリンに作り出すか、または答えるために戦うときそれらのボディは糖尿病を表わします。 医師は1920年代から動物由来のインスリンで糖尿病を治療していましたが、1950年の研究者は、病気の原因と治療の副作用を特定するために、血液中のイン

BersonとYalowは、体内のインスリンを研究するために放射性標識法の感度を改良しなければならなかった。 彼らは、人体が抗原と呼ばれる異物として牛肉や豚肉のインスリンに反応し、防御機構としてインスリンの抗体を開発したことを発見しました。 これらの抗体はインシュリンの受容器の場所をそれから妨げ、妨害は分解からホルモンを禁じました。 当時、科学者たちは、インスリンが抗体産生を誘発するには小さすぎると仮定しました。 動物由来のインスリンがヒトに免疫応答を搭載しているという発見は、Bersonおよび同僚の記事「Insulin-I131Metabolism in Human Subjects」に記載されています。: インスリン治療対象の循環におけるインスリン結合グロブリンの実証は、”インスリンの分子などの小さな生化学的物質を検出するために研究者を BersonとYalowは、関心のあるほぼすべての生化学物質を標識して追跡するために、放射性同位体標識法をさらに開発できることを認識しました。 1960年にBersonとYalowは、「Immunoassay of Endogenous Plasma Insulin in Man」と題されたRIA技術を記述した論文を発表した。「RIAの開発から1年以内に、研究者はホルモンの測定を超えてその応用を拡大し、顕微鏡生物、医薬品、および癌を研究するためにそれを使用しました。

RIA法を用いた研究者は、標識された抗原、または放射性マーカーに結合した抗原と、抗原に結合する抗原特異的抗体を必要とする。 BersonおよびYalowの場合、標識された抗原は放射性ヨウ素（I131）に結合したインスリンであり、抗体はインスリン特異的であるインシュリナーゼであった。 インシュリンRIAを完了するためには、研究者は最初に知られていた量のインシュリンI131およびinsulinaseを混合します。 これらは結合し、特定の量のインスリン-I131-インシュリナーゼ複合体を産生する。 その後、研究者は血液などの小さな生物学的サンプルを混合物に導入し、数時間から複数日の間、混合物をインキュベートする。

インキュベーション期間中、生物学的サンプル中のインスリン-I131および非標識インスリンは、抗体に結合しているそれぞれの分子の数が平衡ま 標識されたインスリンおよび標識されていないインスリンなどの2つ以上の抗原が、抗体分子上の同じ結合部位に対して競合する場合、このプロセ 競合的結合のために、生物学的試料中に存在する非標識インスリンは、インスリン-I131-インスリン複合体中の標識インスリンの一部を置換する。 次いで、それらの複合体から誤って配置された放射性標識された抗原を除去することができ、結合した標識された抗原を放射線計数器で測定するこ 標識された抗原および標識されていない抗原が平衡状態になるので、結合しなかった標識されていないインスリンの量は、非結合インスリン-I131 研究者がインスリン-I131の開始濃度と結合能力を知っていれば、いつでも飽和溶液中で結合していない抗原の割合は、サンプルから結合していない非標識インスリンの量を計算することができます。 ＲＩＡ法は抗原抗体結合を用いて確立されたが，抗原は血漿中のいくつかのホルモンに結合して運ぶアルブミンなどの他のタンパク質にも結合する可能性がある。 研究者らは、免疫機能に非特異的なアルブミンなどの結合剤を使用して、この方法を適用して薬物、ウイルス、および他の化合物または生物学的物質のレベルを検出または測定します。

米国では、放射性免疫測定法の応用に関する研究が盛んに行われている。 甲状腺機能低下症、ボディがthyrotropin(TSH)の低レベルを作り出す条件は、他の効果の中で、条件の幼児の精神発達を損なうことができます。 1965年にミズーリ州セントルイスのワシントン大学医学部のロバート-ユーティガーによって開発されたTSH用のRIAと、1971年にカリフォルニア大学ロサンゼルス校のインダー-チョプラとカリフォルニア州トーランスのハーバー総合病院によって開発されたトリヨードサイロニンとチロキシンのriaは、新生児甲状腺機能低下症のスクリーニングと治療を可能にした。 その間、ニューヨーク市のコーネル大学医科大学のbrij Saxenaらは、血漿中のヒト卵胞刺激ホルモンおよび黄体形成ホルモンの濃度を測定することにより、女性の不妊症を診断するためにRIAを使用した。

ヤロウはRIAの開発により1977年にノーベル生理学-医学賞を受賞した。 彼は1972年に死亡し、ノーベル委員会は死後の賞を授与していないので、バーソンは、賞を共有していませんでした。 後のRIA技術により、研究者は複数の生化学物質を同時に測定することができました。 放射性物質の使用を減らすために、研究者は標的物質をマークするために酵素と蛍光灯を使用しました。