JP2010054519A - 虫垂炎を診断するための方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】患者における虫垂炎を診断するための方法が提供され、この方法は、その患者における虫垂炎の症状のうち少なくとも1つを同定する工程;およびその患者の体液サンプルまたは組織サンプルにおける虫垂炎と示差的に関連する少なくとも1つの分子の存在を同定する工程を包含する。MRP−8/14およびハプトグロビンは、虫垂炎と示差的に関連する分子の例である。本発明の虫垂炎アッセイを実施するためのデバイスおよびキットもまた、提供される。1つの実施形態において、そのデバイスは、試験する血液サンプルのために流水式免疫アッセイ様式である。さらに、虫垂炎と示差的に関連する分子をスクリーニングするための方法が提供され、このデバイスは、虫垂炎と疑われ手術の予定がある患者に由来するサンプルを使用する。
【選択図】なし
Description
本願は、2004年7月23日付で出願した米国仮特許出願番号60/590,631に対して優先権を主張する。
に、現れ出るものとしては、臍周囲痛、軽い痙攣および食欲減退が挙げられる。内腔圧の増大および膨張に進行することは、右下腹部に疼痛が局所化すること、悪心、嘔吐、下痢および微熱に結びつく。穿孔が生じた場合、患者は、重度の疼痛および高熱に見舞われ得る。この非常に進行した段階では、敗血症は、死に至る可能がある非常に危険性が高いものである。
L1 , macrophage inhibitory related protein)およびカルプロテクチン(calprotectin)を参照する。このヘテロダイマーは、8キロダルトンのサブユニット(MRP−8)および14キロダルトンのサブユニットからなる。あるいは、MRP−8およびMRP−14は、それぞれ、S100A8/カルグラニュリン(calgranulin)およびS100A9/カルグラニュリンbと名称が与えられています。MRP−8/14は、もともとはマクロファージにおいて発見されたカルシウム結合タンパク質です。高濃度のMRP−8/14を発現する好中球が、慢性関節リウマチ、炎症性腸疾患および同種移植片拒絶反応を含む種々の炎症状態において見出されています(Froschら,2000;Limburgら,2000;Burkhardtら,2001)。
する急性期のタンパク質である。このハプトグロビン−ヘモグロビン複合体は、肝臓によって取り除かれる。ハプトグロビンは、2つのαサブユニットと2つのβサブユニットから構成されるヘテロテトラマーである。このαサブユニットおよびβサブユニットは、単一のポリペプチド鎖前駆体に由来するものであり、この前駆体が酵素より切断されてこれらのサブユニットを生じる。これらのサブユニットの分子量は、αおよびβ、それぞれ、約9kd〜18kdおよび約38kdである。
本発明は、患者における虫垂炎を診断するための方法を提供し、この方法は、その患者における標準的な少なくとも1つの虫垂炎の症状を同定する工程;およびその患者の体液サンプルまたは組織サンプルにおける虫垂炎と示差的に関連する少なくとも1つの分子の存在を同定する工程を包含する。虫垂炎の診断は困難であり、それゆえにしばしば誤診を招くものと当該分野では認識されている。したがって、本明細書において使用される場合、用語「虫垂炎を診断する(診断すること;診断する工程)」は、通常の精度よりも良好な精度で虫垂炎を診断することを意味する。しかし、実際のところ、本発明の方法は、正確な診断という改善を提供することが示されるだけでなく、偽陽性および偽陰性についてもなきに等しい。
示差的に関連する分子を同定するこのプロセスの候補分子としては、消化管に特有の構造タンパク質、ストレス関連炎症メディエータ、免疫学的因子、腸内細菌叢に関する指示因子、プラスミノゲンアクチベータインヒビタ−1、脂肪酸結合タンパク質、核内因子κβ(NFκβ)、特異的虫垂抗原(HLA−DR)、炎症関連抗原、および前述のもののいずれかをコードする核酸が挙げられる。
試験結果を非虫垂炎患ついて行った同じ種類の試験の結果と比較するための指示書、付加的な試薬(例えば、非虫垂炎患者に由来する細胞または体液)、ならびに当該分野で公知の他の試薬を備えるキットの一部分であり得る。この型のアッセイデバイスは、当該分野で公知であり、そして、例えば、米国特許第2003/0224452号公報に記載されている。
この流量制御手段は、コントロール領域に捕捉抗体を備え、これにより、検出抗体を捕捉して、適切なこのデバイス内で生じることを再度示します。
(項目1)
患者における虫垂炎を診断するための方法であって、
該方法は、
該患者における虫垂炎の症状のうち少なくとも1つを同定する工程;および
該患者の体液サンプルまたは組織サンプルにおける虫垂炎と示差的に関連する少なくとも1つの分子の存在を同定する工程
を包含する、方法。
(項目2)
項目1に記載の方法であって、上記患者が、上記分子が同定された型のサンプルにおいて該分子の存在に関連する阻害状態を有することが既知ではない、方法。
(項目3)
項目1に記載の方法であって、上記阻害状態が、移植したばかりの同種移植片;敗血症;髄膜炎;肺炎;結核;慢性関節リウマチ;消化器癌;炎症性腸疾患;皮膚癌、歯周炎、子癇前症、およびAIDSからなる群より選択される、方法。
(項目4)
項目1に記載の方法であって、上記体液が血液である、方法。
(項目5)
項目1に記載の方法であって、上記体液が、血清である、方法。
(項目6)
項目1に記載の方法であって、上記分子が、上記患者の組織中で同定される、方法。
(項目7)
項目1に記載の方法であって、虫垂炎と示差的に関連する2種以上の分子が同定される、方法。
(項目8)
項目1に記載の方法であって、MRP−8/14の存在が同定される、方法。
(項目9)
項目1に記載の方法であって、MRP−8/14およびハプトグロビンの存在が同定される、方法。
(項目10)
項目1に記載の方法であって、上記虫垂炎の症状が、腹部における疼痛;臍周辺から始まり右下腹部へと移動する疼痛;食欲不振(食欲減退);眠気を伴う摂食時の困難;疼痛が生じた後に始まる悪心;疼痛が生じた後に始まる嘔吐;疲労感を伴う嘔吐;便秘;粘液を伴った少量の便;下痢;ガスの不通状態;微熱;腹部膨隆;腹部疼痛の悪化;しぶり(腸管を動かす必要がある感覚);高熱;白血球増加;および血漿粘度の増大からなる群より選択される、方法。
(項目11)
項目1に記載の方法であって、少なくとも2種の虫垂炎の症状が、上記患者において同定される、方法。
(項目12)
項目1に記載の方法であって、MRP−8/14またはハプトグロビンの存在が同定され、さらに、少なくとも1つの第二の分子が同定され、該第二の分子は、消化管に特有の構造タンパク質、ストレス関連炎症メディエータ、免疫学的因子、腸内細菌叢に関する指示因子、プラスミノゲンアクチベータインヒビタ−1、脂肪酸結合タンパク質、核内因子κβ(NFκβ)、特異的虫垂抗原(HLA−DR)、炎症関連抗原、および前述のもののいずれかをコードする核酸からなる群より選択される、方法。
(項目13)
項目1に記載の方法であって、少なくとも1つの上記分子を、
虫垂炎を有する第二の患者から第二の体液サンプルまたは組織サンプルを得ること;
少なくとも1つの虫垂炎の症状により特徴づけられる非虫垂炎状態を有する第三の患者
から第三の体液サンプルまたは組織サンプルを得ること;
該第二のサンプルおよび該第三のサンプルを分析して、該第二の患者において虫垂炎と示差的に関連する分子を検出して、それによって、該分子が虫垂炎と示差的に関連すること;および
該分子の存在または第一のサンプルに存在するよりも多い量の該分子の存在を同定して、該患者における虫垂炎を診断すること
を包含するプロセスにより同定する工程もまた包含する、方法。
(項目14)
項目1に記載の方法であって、上記サンプルが、体液サンプルであって、上記分子の同定が、免疫アッセイデバイスで実施される、方法。
(項目15)
項目14に記載の方法であって、上記サンプルが血液である、方法。
(項目16)
項目1に記載の方法であって、上記分子の同定は、上記サンプル中の該分子をコードする核酸配列を検出することにより実施される、方法。
(項目17)
虫垂炎と示差的に関連する分子を同定する方法であって、該方法は、
虫垂炎の疑いが持たれて外科手術を受ける複数の患者の各々からサンプルを得る工程;および
該患者が虫垂炎を有するか否かを外科手術の間に決定する工程;および
虫垂炎と示差的に関連する分子の存在に関してそのサンプルを分析する工程
を包含する、方法。
(項目18)
項目17に記載の方法であって、上記サンプルが血液サンプルである、方法。
(項目19)
項目17に記載の方法であって、上記サンプルが虫垂組織サンプルである、方法。
(項目20)
項目19に記載の方法であって、組織中での上記分子の同定の後に、血漿においても該分子が同定される、方法。
(項目21)
項目20に記載の方法であって、血液のサンプルもまた、上記患者から得られ、虫垂炎を有している患者の血漿中での該分子の量が、虫垂炎を有さない患者の血漿中での該分子の量と比較されて決定される、方法。
(項目22)
項目17に記載の方法であって、上記虫垂炎と示差的に関連する分子が、消化管に特有の構造タンパク質、ストレス関連炎症メディエータ、免疫学的因子、腸内細菌叢に関する指示因子、プラスミノゲンアクチベータインヒビタ−1、脂肪酸結合タンパク質、核内因子κβ(NFκβ)、特異的虫垂抗原(HLA−DR)、炎症関連抗原および前述のもののいずれかをコードする核酸からなる群より選択される、方法。
(項目23)
虫垂炎を有しているものと疑われる患者に由来するサンプルにおいて虫垂炎と示差的に関連する分子の存在を検出するための免疫試験デバイスであって、該デバイスが、
上記分子に対して特異的な一次抗体;
上記一次抗体のための支持体;
上記サンプルと上記一次抗体を接触させるための手段;および
上記分子と上記一次抗体の結合を検出するための手段
を備える、免疫試験デバイス。
(項目24)
項目23に記載のデバイスであって、上記一次抗体が、MRP−8/14に対する抗体である、デバイス。
(項目25)
項目23に記載のデバイスであって、前記一次抗体が、ハプトグロビンに対する抗体である、デバイス。
(項目26)
項目23に記載の免疫アッセイ試験デバイス23であって、上記サンプル中の細胞を溶解するための手段を備える、デバイス。
(項目27)
側方流デバイスである、項目23に記載の免疫アッセイ試験デバイスであって、
液体サンプルを流し、上記一次抗体と接触させるための手段を備える、デバイス。
(項目28)
項目27に記載の免疫アッセイ試験デバイスであって、
血液サンプルから血清または血漿をろ過するためにフィルターを備える、
デバイス。
(項目29)
ハウジング備える、項目23に記載のデバイス。
(項目30)
試験紙型またはカートリッジ型の形態である、項目23に記載のデバイス。
(項目31)
項目23のデバイスと、該デバイスを使用するための指示書を備える、項目23に記載のキット。
(項目32)
虫垂炎に示差的に関連する分子の存在を検出する方法であって、
a)項目23に記載の免疫アッセイ試験デバイスを上記サンプルと接触させる工程;および
b)結合を検出する手段の結果を読み取る工程
を包含する、方法。
虫垂(vermiform appendix)は、大腸からも小腸からも独立した器官として認識されている。下行結腸の基部から指の形状した小袋として延びており、これは、盲嚢とも呼ばれている。この虫垂は、小腸や大腸にように、中空であって、それらと同じような3つの組織層から構成されている。これらの三層は、粘膜、筋層、漿膜である。この虫垂の管腔は、盲嚢の管腔と円形の開口部(os)を介して連結されており、この開口部を通じて、その虫垂は、その分泌物を糞便流に加える。これらの分泌物は、その虫垂の粘膜から産生される過剰な粘液である。この粘液を含むことに加えて、その虫垂は、右結腸では一般的である多くの細菌を含む。その虫垂の管腔の閉塞は、急性虫垂炎を生じる主要な要因である。糞石は虫垂閉塞の通例の原因であるが、肥大したリンパ組織、以前に受けたX線検査によるバリウムの濃化、野菜および果物の種子、および回虫のような腸内寄生虫もまた、虫垂の管腔を閉塞させてしまう可能性がある。
る。これはまた個人差があるものである。この虫垂は、マクバーニー(McBurney)ポイントとして知られている領域のもとほとんどの場合は右下腹部に局在する。マクバーニーポイントは、前腸骨棘から臍に向かった直線の約三分の二程度の距離にある位置である。しかし、この虫垂は、他の位置に存在する場合もある。この場合は、虫垂による腹膜炎が異常な位置に存在する。これは、虫垂炎の場合に誤診を生じ、外科医処置を遅延させ得るよくある要因である。
明者らは、見かけ上虫垂炎である患者におけるMRP−8/14血清レベルを調べるに至った。MRP−8/14は、虫垂炎症を有さない見かけ上虫垂炎を有する患者と比較して、虫垂炎を有する患者において有意に高かった(p<0.02)。この血清におけるMRP−8/14の供給源は、炎症した虫垂組織である。これは、MRP−8/14の既知の機能と矛盾しない。
、そのMRP−8/14を含む細胞が、厄介な刺激を作動させるのである。この作用は、通常、MRP−8/14細胞の死を生じ、細胞質ゾルまたは細胞膜のいずれかから患者の循環系にMRP−8/14が放出される。同時に、この虫垂の粘膜内層は、MRP−8/14を産生して放出することでマクロファージ移動または炎症性増幅を促進させる。次いで、このプロセスは、虫垂炎によってMRP−8/14細胞の量が増大されて最終的に循環系にMRP−8/14をさらに多量に放出するにつれて段階的に拡大する。
本研究の目的は、早期の急性虫垂炎を診断するための決定行例に対して一助となる組織特異的マーカーを同定することであった。プロテオームスクリーニングを使用して、急性虫垂炎の場合に特異的に上方制御(アップレギュレート)された虫垂に存在するタンパク質を同定した。MRP−8/14を、急性虫垂炎患者の患部である虫垂および血清の両方おいて存在したものとして同定した。
「標本および血清の収集」 本研究において記録対象とした全ての患者を、その患者の治療医師により規定される容認された標準的患者管理に従って処置した。発明者らの研究において算入されるあたり診断に先立って、全ての患者は、外科医により評価を受け、その外科医により虫垂炎を患っていると診断された。これらの虫垂炎患者に対するその治療外科医の治療計画として、即時虫垂切除が含まれていた。抗生物質の使用、外科的手技(開腹手術または腹腔鏡を用いる手術のいずれかのもの)のような全ての処置における詳細は、個々の外科医によって決定された。
「虫垂炎患者に由来する虫垂組織に存在するタンパク質の同定」 示差的プロテオーム解析を、急性虫垂炎を患った患者において増大したタンパク質を同定する目的で、除去処理した(depleted)血清サンプルについて実施した。この分析は、正常であった患者に由来するサンプルと穿孔した虫垂を有した患者に由来するサンプルを比較することを伴った。血液サンプルを、外科手術の直前に得た。本研究において正常である治療を受けた者は、腹部の疼痛を示して外科手術を受けたが虫垂が正常であったことが判明したものである。正常である虫垂組織と患部である虫垂組織は、外科手術の間に収集した。
ンプルにおける抗MRP−8抗体を使用したウエスタンブロットデータを示す。予想されたように、いずれの患部虫垂サンプルにおいて、MRP−8は存在するが、正常虫垂組織において検出されない。これらのウエスタンブロットデータによって、このMRP−8タンパク質およびMRP−14タンパク質が正常な虫垂組織よりも虫垂炎である場合においてきわめて大量に存在することが示される。
血清および虫垂組織のプロテオームスクリーニングを使用して、発明者らは、ハプトグロビンが、急性虫垂炎を有する患者において上方制御されることを決定した。このハプトグロビンのαサブユニットは、この疾患に関するスクリーニングにおける特に有用なマーカーである。
標本および血清の収集、虫垂炎組織の処理、抽出した組織サンプルの2Dゲル分析および抽出した虫垂組織サンプルのウエスタンブロット分析を、実施例1に記載したように実施したが、但し、ウエスタンブロット分析については、アフィニティ精製した抗ヒトハプトグロビン(Rockland, 600−401−272)を、1次抗体として0.5×uniblockにて1:5000希釈溶液で使用し;そして二次抗体は、ペルオキシダーゼ抗ウサギIgG (h+l)であり、uniblockにより1:5000希釈溶液でアフィニティ精製(vector,pi−1000)した。
「虫垂炎患者に由来する虫垂組織において存在するタンパク質の同定」 示差的プロテオーム解析を、急性虫垂炎を患った患者において増大したタンパク質を同定する目的で、除去処理した血清サンプルについて実施した。この分析は、正常であった患者に由来するサンプルと穿孔した虫垂を有した患者に由来するサンプルを比較することを伴った。血液サンプルを、外科手術の直前に得た。本研究において正常である治療を受けた者は、腹部の疼痛を示して外科手術を受けたが虫垂が正常であったことが判明したものである。正常である虫垂組織と患部である虫垂組織は、外科手術の間に収集した。
この実施例のバリエーションにおいて、体液サンプルとしては、全血、血清または血漿が挙げられる。このサンプルは、虫垂切除の直前にヒト患者から回収した全血である。その標本は、氷上に静置され、そして、研究室へと輸送される。次いで、この血液は、15分間に亘って3000rpmで遠心分離することによって処理される。次いで、血漿を、別の容器に注ぎ込むことにより分離した。
対的発現レベルに関して、比較される。好ましくは、当業者は、NAPサンプルにおいては存在しないかまたは比較的低レベルで発現するかそのいずれかである、APサンプル由来のタンパク質に対応するシグナルを検出する。このようなAPタンパク質に対してさらなる特徴づけが実施される。
組織サンプルは、虫垂炎(AP)患者および非虫垂炎(NAP)患者から収集される。好ましくは、その組織は、虫垂である。このAPまたはNAPの組織サンプルは、必要に応じてプールされ、AP組織プールまたはNAP組織プールを生成する。このAP組織サンプルおよびNAP組織サンプルの各々は、全てのRNAおよび/またはmRNAの単離のための供給源として使用される。単離する場合、そのAP−RNAおよびNAP−RNAは、別々に維持され、cDNAの調製のために使用される。
全血を、虫垂切除の直前に虫垂炎との疑いある患者から取る。その標本を、氷上に静置して、臨床実験室に輸送した。次いで、この血液は、15分間に亘って3000rpmで遠心分離することによって処理される。次いで、血漿を、別の容器に注ぎ込むことにより分離した。
て、実施され得る。例えば、「Coulter Harkness capillary
viscometer」(Harkness J.,1963)が、使用される得るか、または他の技術(Haidekker MA,et al.,2002)も使用され得る。
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