JP5767336B2 - 全血の生体外刺激のための持ち運び可能な装置 - Google Patents
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Description
本願は、それぞれ2010年11月4日及び2011年2月17日に出願された米国仮特許出願第61/410,223号及び同第61/443,907号の利益を主張する。これらの出願のそれぞれの内容は、参照により本明細書にそのまま組み込まれる。
本発明の実施形態は、全般的に、装置内に制御された環境条件を発生させ維持できる持ち運び可能な装置に関する。いくつかの実施形態は、全般的に、全血の生体外処理及び刺激のための前記装置の使用に関する。
分子生物学の分野の研究は、細胞の遺伝的起源及び機能活性が、そのリボ核酸(RNA)の研究から推測できることを明らかにした。この情報は、診療において、感染症を診断し、発癌遺伝子を発現している細胞の存在を検出し、家族性の疾患を検出し、宿主側防御機構の状態を監視し、HLA型又は本人を示す他のマーカーの決定に役立つことがある。RNAは、機能の異なる3つの形態で存在する:リボソームRNA(rRNA)、トランスファーRNA(tRNA)、及びメッセンジャーRNA(mRNA)。安定なrRNA及びtRNAは翻訳の触媒プロセスに関与する一方で、mRNA分子は遺伝情報を伝達する。全RNAの約1〜5%のみがmRNAからなり、約15%はtRNAから、80%はrRNAからなる。
1996. Molecular and immunological detection of circulating tumor cells and micrometastasis from solid tumors. Clin. Chem. 42:1369-81) を測定することにより、血中に検出することもできる。さらに、これらの癌特異的mRNAのレベルは治療の後に変わることがあるので、特異的mRNAの定量化は、治療のフォローアップの間に有用な指標を与える。
500万細胞/μL)を含んでいるので、全血からの顆粒球又はリンパ球の単離は、mRNA分析の第一工程として通常実施される。しかし、白血球の特定のサブセットの回収は異なる試料の間で整合性がないので、単離される白血球の数は各試料に対して決定され、結果はmRNA/血液のμLではなく、白血球あたりのmRNAの量として表されることが多い。さらに、mRNAの量は、非常に長い単離プロセスの間に変わりうる。
Muijen G.N. 2000. Analysis of melanoma cells in peripheral blood by reverse transcription-polymerase chain reaction for tyrosinase and MART-1 after mononuclear
cell collection with cell preparation tubes: a comparison with the whole blood guanidinium isothiocyanate RNA isolation method. Melanoma Research 10:119-26, Johansson M., Pisa E.K., Tormanen V., Arstrand K., and Kagedal Bl. 2000. Quantitative analysis of tyrosinase transcripts in blood. Clin. Chem. 46:921-27, Wingo S.T., Ringel M.D., Anderson J.S., Patel A.D., Lukes Y.D., Djuh Y.Y., Solomon B., Nicholson D., Balducci-Silano P.L., Levine M.A., Francis G.L., and Turtle R.M. 1999. Quantitative reverse transcription-PCR measurement of thyroglobulin mRNA in peripheral blood of healthy subjects. Clin. Chem. 45:785-89)、アッセイ手順は労働集約的であり、数回の遠心分離が必要であり、リボヌクレアーゼ活性を除去するのに必須である注意深い取扱いを要する。
いくつかの実施形態において、血液の輸送の間の血液の生体外刺激のためのシステムであって、装置内に少なくとも2種の温度範囲を発生させ維持できる持ち運び可能な装置を含み、前記装置が、内部空洞を有する断熱装置シェル、加熱源、及び冷却源を含むシステムが本明細書に提供される。いくつかの実施形態において、内部空洞は、1つ以上の採血管を収容するような寸法である。いくつかの実施形態において、加熱源は、加熱源の起動後、少なくとも1時間約25℃から40℃の範囲の第一温度で装置内の温度を維持でき、±2.5℃以内で維持された温度付近に温度を維持する。いくつかの実施形態において、冷却源は、室温より低い第二温度範囲で少なくとも4時間、維持される温度付近の温度変動が±5℃以内で、装置内の温度を維持できる。
、約4℃±5℃の維持された温度で、第二温度相を維持する。
生体外血液刺激の改善された方法並びにそのような方法を達成するための装置が必要とされている。生体外刺激のいくつかの既存の方法は、採血後の条件に依存する。しかし、長期間の血液の保存は生理学的でなく、血液試料及び試験に悪影響を与えうる。さらに、mRNA誘導は、保存中に変化することがある。理想的には、血液は、採血後直ちに刺激すべきである。血液の取扱い、37℃でのインキュベーション、及び白血球単離、又は刺激後の血液の−80℃の温度での保存は、多くの場合又は場所で実際的ではない。例えば、血液が、高性能な試験所又は病院の外の場所で採取される場合、生理学的な条件下でのインキュベーション又は刺激後の血液の−80℃の温度での保存は実際的でないことがある。
インターフェロンγ)を含む。いくつかの実施形態において、感染因子からの誘導体は、精製されたタンパク質誘導体である(例えば、ツベルクリンPPDなどのPPD)。フィトヘマグルチニン(PHA)、チモサン、腫瘍壊死因子などの他の刺激剤も使用される。
施形態において、血液試料は、保存容器又はインキュベーターから取り出され、約−80℃の温度に冷却され、後の処理及び試験まで保存される。いくつかの実施形態において、インキュベーターを保存容器に変えるため、インキュベーターは保存容器と兼用になり、使用者がインキュベーターの配置を変える(例えば、加熱パッドを除き、アイスパックを設置する)。しかし、いくつかの実施形態において、別々のインキュベーター及び保存容器が使用される。
いで、cDNAは、特定の望まれる遺伝子(例えば、確立された、又は推定される疾病マーカー)の増幅のために特別に設計されたプライマーによりリアルタイムPCRを利用して増幅される。いくつかの実施形態において利用されるPCR反応に関するさらなる詳細も、米国特許出願第11/376,018号に見いだされる。全血球からのmRNAの定量化に関するさらなる詳細は、2004年3月9日に出願され、現在米国特許第7,745,180号として発行されている米国特許出願第10/796,298号に見いだすことができるが、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
(実施例1−生体外血液刺激)
管のキャップを除き、白血球膜及び吸着材料を含むキャップと替える。キャップが管に取り付けられると、白血球膜は管中の血液に近くなる。次に、インキュベーションの後、管を反転させ、それにより血液を白血球膜と接触させる。重力(又は、実施形態によっては他の力、例えば真空)は、血液試料の濾過を助ける。白血球は膜上に捕捉され、水分吸着材料は白血球膜を通る物質(例えば、血漿、赤血球など)を捕捉する。次に、2つの試料管を、所望の条件(例えば、保存用に−80℃)のインキュベーターに戻す。図4に示されるとおり、次いで、インキュベーターを使用して、試料を保存又は発送する。
(実施例2−採血管製造及び試験)
(実施例3−製造された採血管とマルチウェルストリップとの比較)
管が、より従来の生体外血液刺激法(例えば、少量の血液をウェルに配置し、個別に刺激剤を加える)と同様に十分良好に作用するかを評価した。
(実施例4−刺激後の血液試料の安定性)
なヒーターの操作範囲を表す。ACTB、IL2、及びCXCL9 mRNAを定量化した。
Claims (20)
- 血液の輸送の間の、血液の生体外刺激のための系であって、
前記系は、装置内に少なくとも2つの温度範囲を発生させ維持するように適合されている持ち運び可能な装置を含み、
前記装置は、
内部空洞を有する断熱装置シェルであって、前記空洞が、複数の採血管を収容するような寸法である、断熱装置シェル;
前記空洞内に置かれた加熱源であって、前記加熱源は、前記装置シェル内の温度を、初期期間25℃から40℃の範囲の第一温度で維持するように適合されており、前記初期期間は、前記加熱源の起動後少なくとも1時間であり、前記加熱源は、前記初期期間経過後に停止するように適合されており、そして、前記維持される温度付近の温度変動が±2.5℃以内である加熱源:及び
冷却源であって、前記冷却源は、前記加熱源が稼働している初期期間において、装置内の温度を維持できるように適合されており、
前記装置内の温度を、室温より低い第二温度に、前記初期期間経過後少なくとも4時間である二次期間において、前記第二温度付近の温度変動が±5℃以内で維持するように適合されている冷却源
を含む、血液の生体外刺激のための系。 - 前記第一温度相が、37℃±2.5℃の維持される温度を含み、前記第二温度相は4℃±5℃の維持される温度を含む、請求項1に記載の系。
- 抗凝血剤及び刺激剤を含む複数の採血管をさらに含む、請求項1または2に記載の系。
- 前記刺激剤が、化学療法剤、免疫調節剤、ワクチン、アジュバント、組換タンパク質、モノクローナル抗体、レクチン、感染因子からの誘導体、アレルゲン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項3に記載の系。
- 抗凝血剤及び前記刺激剤の対応する対照溶媒を含む、第二の複数の採血管をさらに含む、請求項1〜4のいずれかに記載の系。
- 前記採血管が、
非ガラス管;
1種以上の抗凝血剤;
1種以上の白血球刺激剤;及び
前記採血管を密封する穴あけ可能な自己気密キャップ
を含み、
前記採血管内の圧力が、前記採血管の外の圧力に比べて負である、請求項1〜5のいずれかに記載の系。 - 前記採血管が、負圧により活性化される可視マーカーをさらに含む、請求項1〜6のいずれかに記載の系。
- 後の検索のために、前記空洞内の温度を連続的に記録する温度記録装置をさらに含む、請求項1〜7のいずれかに記載の系。
- 前記持ち運び可能な装置内に配置され、前記加熱装置及び前記採血管を収容するように構成された、追加の断熱容器をさらに含む、請求項1〜8のいずれかに記載の系。
- 前記加熱源が電池作動式であって、前記電池は、1つ以上の一次(使い捨て)電池または1つ以上の二次(再充電可能)電池を含む、請求項1〜9のいずれかに記載の系。
- 前記加熱源が、化学反応により熱を発生させる、請求項1〜10のいずれかに記載の系。
- 前記温度記録装置が電池作動式であって、前記電池は、1つ以上の一次(使い捨て)電池または1つ以上の二次(再充電可能)電池を含む、請求項8〜11のいずれかに記載の系。
- 前記冷却源が、再使用可能な冷却剤を含む、請求項1〜12のいずれかに記載の系。
- 血液試料の生体外刺激の方法であって、
装置内に制御された環境を発生させ維持できる持ち運び可能な装置であって、前記持ち運び可能な装置が、
採血管を収容するような寸法である内部空洞を有する断熱装置シェル;
電池作動式の加熱源であって、前記加熱源の起動後に、前記内部空洞内の温度を、25℃から40℃の範囲の温度で少なくとも1時間維持でき、前記維持される温度付近の温度変動が±2.5℃以内である加熱源;及び
前記加熱源が稼働している期間において、装置内の温度を維持できるように適合されている冷却源であって、再使用可能な冷却剤を含み、前記装置内の温度を、室温より低い第二温度に少なくとも4時間、前記第二温度付近の温度変動が±5℃以内で維持できる冷却源を含む装置中に、対象から得られた血液試料を含む採血管を置くこと;及び
前記電池作動式加熱源を起動することを含む方法。 - 前記血液試料を前記持ち運び可能な装置から取り出すこと、及び前記血液試料から1種以上のターゲットmRNA又は1種以上のターゲットタンパク質を測定することを含む、前記血液試料の生体外分析をさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 血液試料の生体外刺激の方法であって、
対象から得られた血液試料を含む採血管を、請求項1〜13のいずれかに記載の血液の生体外刺激のための系中に置くこと;
前記加熱源を前記初期期間起動し、それにより前記血液試料を生体外刺激すること;
前記加熱源を停止し、それにより前記第二温度を達成すること;
及び、前記二次期間第二温度を維持すること
を含む、血液試料の生体外刺激の方法。 - 血液試料の生体外刺激のためのキットであって、
非ガラス管;
1種以上の抗凝血剤;
1種以上の白血球刺激剤;及び
採血管を密封する穴あけ可能な自己気密キャップ
を含む、負圧により血液を採取するための非ガラス採血管であって、
前記採血管内の圧力が、前記採血管の外の圧力に比べて負である非ガラス採血管;並びに装置内に少なくとも2つの温度相を発生させ維持できる持ち運び可能な装置であって、
複数の前記採血管を収容するような寸法の内部空洞を有する断熱装置シェル;
加熱源の起動後に、前記装置内の温度を25℃から40℃の温度で少なくとも1時間維持できる加熱源であって、維持される温度付近の変動が±2.5℃以内の加熱源;及び
前記加熱源が稼働している期間において、装置内の温度を維持できるように適合されている冷却源であって、前記装置内の温度を、室温より低い第二の温度で、少なくとも4時間、前記第二の温度付近の温度変動が±5℃以内で維持できる冷却源
を含む装置を含む、血液試料の生体外刺激のためのキット。 - 前記1種以上の白血球刺激剤が、化学療法剤、免疫調節剤、ワクチン、アジュバント、組換タンパク質、モノクローナル抗体、レクチン、感染因子からの誘導体、アレルゲン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項17に記載のキット。
- 前記管が、血液試料を凍結するのに十分低い温度での保存に好適であり、前記採血管が、前記温度で構造的に安定であり、前記管は、25℃から40℃の温度で少なくとも1時間のインキュベーションにも好適である、請求項17または18に記載のキット。
- 前記加熱源は、タイマーにより制御されており、前記タイマーは前記初期期間経過後に前記加熱源を停止するようにプログラムされている、請求項1〜13のいずれかに記載の系。
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