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Hintergrund
der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf die
Verwendung einer Probensammelflüssigkeit
und spezieller auf eine Probensammelflüssigkeit für die Behandlung von Blut-
und/oder Knochenmarksproben, die für immunohämatologische Analyse verwendet
werden sollen.
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Die gegenwärtigen Verfahren der immunohämatologischen
Analyse von Proben, die aus Patienten gewonnen wurden, die unter
hämatologischen Malignitäten und
immunologischen Störungen
wie AIDS leiden, erfordern die Sammlung von Proben in einem sterilen
Blutsammelröhrchen,
das eine geeignete Menge einer Probensammelflüssigkeit enthält, die
gewöhnlich
eine anti-koagulierende Lösung
ist. Jedoch haben verschiedene Studien berichtet, dass die Sammlung
von peripherem Blut oder Knochenmark es erforderlich macht, dass
solche Proben innerhalb eines Zeitraums von 6-, 18- oder 24-Stunden weiterverarbeitet
werden sollten, um, abhängig
von dem eingesetzten Test, Antigenstabilität und keine Beeinträchtigung
der Probenintegrität
sicherzustellen. Wegen dieser strikten Zeitbegrenzung ist die Durchführung des
Transports der Probe zur Analysestelle beinahe immer auf einer sehr
dringenden Basis erforderlich. Wenn sich eine Analyse verzögert, z.B. wenn
eine Patientenprobe an einem Wochenende oder an einem Feiertag genommen
wird, oder eine Probe von einem Land in ein anderes transportiert wird,
könnte
sie nicht in einem geeigneten Zustand sein, wenn sie letztlich der
Analyse zugeführt
wird, und es könnte
notwendig sein, eine weitere Probe zu nehmen.
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Momentan erhältliche Stabilisationsflüssigkeiten
benötigen
die Sammlung von antikoaguliertem Blut und dann die Zugabe von 1
ml der Stabilisierungslösung
zu 1 ml der antikoagulierten Blutprobe, was in einer beträchtlichen
Verdünnung
der Probe resultiert, was die Interpretation der Resultate der sich anschließenden immunohämatologischen
Analyse sehr erschwert:
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Kommerziell verfügbare Stabilisationsflüssigkeiten
erzeugen ferner schlechte Resultate in Bezug auf leukämische Proben.
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In den Internationalen Patentanmeldungen WO
95/01796 und WO 95/27203 werden stabilisierte Zellpräparationen
beschrieben, die durch Behandlung von Zellen mit einem stabilisierenden
Agens hergestellt werden, das eine Schwermetallkomponente, insbesondere
ein Übergangsmetallsalz
umfasst. Das stabilisierende Agens könnte ebenfalls eine effektive
Menge eines Aldehyds umfassen. Die stabilisierten Zellpräparationen
können
stabilisierte Gesamtblutpräparationen
zur Verwendung in Qualitätskontrollverfahren
für analytische
Techniken sein.
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Im Französischen Patent Nr. 2331352
ist ein Verfahren zur Herstellung stabilisierter Erythrozyten beschrieben,
bei dem eine Erythrozytensuspension in einer wässrigen, isotonischen Lösung gleichzeitig oder
sukzessive in beliebiger Reihenfolge mit einem aliphatischen Aldehyd
und einem wasserlöslichen Salz
von 2- oder 3-wertigem Chrom in Reaktion gebracht wird, und die
Erythrozyten nachfolgend gewaschen werden.
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Aufgaben der
Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es,
die Verwendung einer Probensammelstabilisationsflüssigkeit,
die für
immunohämatologische
Analyse geeignet ist, bereitzustellen, welche in bevorzugten Ausführungsformen
die Sammlung einer Probe direkt in einem Probensammelbehälter erlaubt,
der die Stabilisationsflüssigkeit
enthält.
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Die Bereitstellung eines Verfahrens
zur Sammlung von Proben und nachfolgender Lagerung und Analyse,
z.B. für
immunohämatologische
Analyse, welche das Kontaktieren der Proben mit einer Probensammelflüssigkeit
umfasst, die verbesserte Lagereigenschaften ohne wesentliche Beeinträchtigung
der Analyse gewährleistet,
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In einem ersten Aspekt stellt die
Erfindung die Verwendung einer Lösung
für die
Sammlung und nachfolgende Lagerung und pathologische Analyse einer
Probe zur Verfügung,
wobei die Lösung
eine sterile, gepufferte, wässrige
Lösung
umfasst, die ein aliphatisches Aldehyd in einer molaren Konzentration von
0,15 M bis 3,4 M, ein oder mehrere Schwermetallsalze mit einer molaren
Gesamtkonzentration von 0,2 × 10-3 M bis 0,2 M und, bevorzugt, ein Antikoagulans
in einer molaren Konzentration von 0,27 M bis 0,45 M umfasst, wobei
die Lösung
einen pH-Wert im Bereich von 6,8 bis 8,0 hat.
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Es wird verstanden werden, dass in
dem Fall, wo Blut schon im antikoaguliertem Zustand verwendet werden
soll, ein Antikoagulans optional ist.
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In einem weiteren Aspekt stellt die
Erfindung ein Verfahren zur Sammlung von Proben für immunohämatologische
Analyse und/oder andere Analysetechniken, z.B. solche wie histopathologische
Analysen, zur Verfügung,
die das Zusammenführen
der Probe mit einer Probensammelflüssigkeit umfasst, die eine
sterile, wässrige
Lösung
umfasst, die ein aliphatisches Aldehyd in einer molaren Konzentration von
0,15 M bis 3,4 M, ein oder mehrere Schwermetallsalze in einer molaren
Gesamtkonzentration von 0,2 × 10-3 M bis 0,2 M und ein Antikoagulanz in einer molaren
Konzentration von 0,27 M bis 0,45 M umfasst, wobei die Lösung einen
pH-Wert im Bereich von 6,8 bis 8,0 hat, worin die Probe nachfolgend
gelagert und analysiert wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung ist besonders anwendbar
auf die Sammlung von peripheren Blut- oder Knochenmarksproben für immunohämatologische
Analysezwecke, und wird fortan besonders mit Referenz darauf beschrieben.
Es muss dennoch verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf
die Sammlung von solchem Material beschränkt ist und auf einen weiten Bereich
von menschlichen und tierischen Proben breit anwendbar ist, die
für analytische
Zwecke, wie die Analyse von pathologischen Proben, z.B. Histopathologie,
gesammelt wurden.
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Das aliphatische Aldehyd, das in
der Probensammelflüssigkeit
verwendet wird, kann jedes geeignete aliphatische Aldehyd sein,
aber es ist bevorzugt Formaldehyd und besonders bevorzugt Paraformaldehyd.
Um die Lösung
des Aldehyds in der wässrigen
Lösung
zu unterstützen,
kann die Lösung
wenn notwendig erhitzt werden, aber die Temperatur sollte 50°C nicht übersteigen.
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Geeignete Schwermetallsalze sind
solche von Metallen, die komplexierende Eigenschaften und ein Atomgewicht
größer als
20 haben, z.B. Übergangsmetalle,
besonders Übergangsmetalle
der Gruppen IVA bis VIIA des Periodensystems, z.B. Mangan, Chrom,
Molybdän,
Vanadium und Titan, der Gruppe IB, z.B. Kupfer, und der Gruppe IVB,
z.B. Zinn. Gruppe VIA- und Gruppe VIIA-Übergangsmetalle, und speziell
Chrom und Mangan sind besonders bevorzugt. Sehr gute Ergebnisse
wurden erzielt unter Verwendung von Mangansalzen, die den Vorteil
für einige
Anwendungen haben, dass sie farblose Lösungen haben und insbesondere
Mischungen von Mangan- und Chromsalzen.
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Alle geeigneten wasserlöslichen
Salze von solchen Schwermetallen können verwendet werden, besonders
Salze von anorganischen Säuren,
z.B. Sulfate, und vor allem Chloride. Besonders gute Ergebnisse
wurden bei Verwendung von Chrom- und Manganverbindungen erhalten,
z.B. von Chromsalzen wie Chromchlorid CrCl3,
und Mangansalzen wie Manganchlorid MnCl2,
und diese sind die bevorzugten Metallsalze zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung.
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Jedes geeignete Antikoagulans kann
verwendet werden, obwohl EDTA-Salze bevorzugt sind, z.B. Alkalimetallsalze,
wie Dikaliumethylendiamintetraessigsäure(K2EDTA)und
Trikaliumethylendiamintetraessigsäure (K3EDTA).
Andere Antikoagulantien, die verwendet werden können, beinhalten Citrat/Phosphat/Dextrose/Adenin
(CPDA).
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Bevorzugte Probensammelflüssigkeiten
umfassen wässrige
Lösungen
von Paraformaldehyd, Mangan- und Chromchlorid und ein Antikoagulans. Das
Gewichtsverhältnis
von Mangan zu Chrom ist bevorzugt im Bereich von 100 : 1 bis 50
: 1, z.B. um 75 : 1.
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Die wässrige Lösung umfasst bevorzugt von 0,15
mol bis 1,0 mol des aliphatischen Aldehyds, von 0,2 × 10-3 M bis 0,1 mol des Schwermetallsalzes,
und von 0,27 bis 0,45 mol des Antikoagulanz. Die wässrige Lösung hat
bevorzugt einen pH-Wert im Bereich von 7,2 bis 7,6, z.B. um 7,4.
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Die Probensammelflüssigkeit
umfasst bevorzugt ferner ein oder mehrere Zellnährstoffe, z.B. Dextrose, Adenosintriphosphat
und Inosin, in Mengen von jeweils bis zu ungefähr 2,5 M, 0,05 M und 0,1 M, und
Vorstufen der Glykolyse, z.B. Dihydroxyaceton und 2,3-Diphosphoglycerin.
Jedoch werden Trinatriumcitrat und Natriumchlorid bevorzugt weggelassen.
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Die Probensammelflüssigkeit
umfasst ferner bevorzugt ein oder mehrere Antibiotika, um Bakterienwachstum
zu verhindern, das sonst eintreten kann, besonders mit den anwesenden
Nährstoffen. Antibiotika,
z.B. Chloramphenicol und Neomycinsulfat wurden in Mengen von jeweils
bis zu ungefähr 0,015
M bzw. 0,005 M als geeignet herausgefunden.
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Die Probensammelflüssigkeit
umfasst ferner bevorzugt einen Plättchenstabilisator, z.B. Magnesiumchlorid
oder Iodoacetamid oder seine Derivate.
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Die Probensammelflüssigkeit
kann frisch angesetzt benutzt werden, oder, wenn bevorzugt vor der
Benutzung stehen gelassen werden. Bei einigen Lösungen von Chromverbindungen
wurde beobachtet, dass die frisch angesetzten Lösungen die Bildung eines Niederschlages
hervorrufen, von dem angenommen wird, dass er eine polymere Chromhydroxy-Spezies
sein könnte.
Der Niederschlag wird bevorzugt vor der Benutzung aus der Lösung gefiltert. Die
Bildung des Niederschlages wird selbstverständlich die Konzentration von
Schwermetallionen in der Lösung
verringern, und sollte dies vorkommen, sollte eine Analyse der Lösung durchgeführt werden,
um zu bestimmen, ob die Konzentration des Schwermetallsalzes weiterhin
im bevorzugten Bereich ist.
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Ein Probensammelbehälter kann
z.B. jeder geeignete Glas- oder
Plastikbehälter
des Typs sein, der in konventionellen Blutsammelsystemen für die Sammlung
von peripherem Blut oder Knochenmark verwendet wird. Der Behälter kann
z.B. ein Glas- oder
Plastikröhrchen
mit einer Kapazität
von 1 bis 10 ml, bevorzugt um 5 ml, umfassen, der jeglichen Luftraum
ausschließt,
und der durch Bestrahlung sterilisiert wurde. Typischerweise hat
der Probensammelbehälter
ein Volumen, das zur Aufnahme von mindestens 10 μl und bevorzugt 20 bis 100 μl der Probensammelflüssigkeit
geeignet ist, z.B. von ungefähr 50 μl.
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Bei dem Sammelverfahren der Erfindung können Blut
oder Knochenmark durch jedes Verfahren, das momentan auf dem Feld
der Venenpunktion angewendet wird, direkt in den Probensammelbehälter gezogen
werden. Generell sind 5 ml-Aliquots von Blut oder Knochenmark für die meisten
analytischen Zwecke geeignet, und diese können in den Probensammelbehälter der
Erfindung gezogen werden, der z.B. ungefähr 50 μl der neuen Probensammelflüssigkeit
enthalten kann.
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Das Verhältnis des Probenvolumens zu
dem Volumen der Probensammelflüssigkeit
ist bevorzugt im Bereich von 30 : 1 bis 125 : 1.
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Durch Verwendung bevorzugter Ausführungsformen
der Probensammelflüssigkeit
und des Probensammelverfahrens wurde herausgefunden, dass immunohämatologische
Analyse mit peripherem Blut mehr als 5 Tage und bis zu 7 Tage nach Sammlung
ohne wesentliche Verschlechterung in der Antigen- oder zellulären Integrität durchgeführt werden
kann. Mit bevorzugten Probensammelflüssigkeiten und -verfahren ist
herausgefunden worden, dass die Leukozyten- und Plättchenantigene
CD3, CD4, CD5, CD8, CD10, CD13, CD16, CD14, CD19, CD20, CD33, CD34,
HLA-DR und CD45 und ferner die gewöhnlich gemessenen hämatologischen
Parameter, z.B. weiße
Blutzellenzählung,
rote Blutzellenzählung, Plättchenzählung, Differential
weißer
Blutzellen und Hämoglobin
während
dieses Zeitraums im wesentlichen stabil bleiben können. Da
die weiße
Blutkörperchenzählung die
ganze Zeit über
im Wesentlichen konstant bleibt, hilft dies bei der Bestimmung der
Absolutwerte für
Antigene wie CD4 und CD34. RNA kann aus Proben bis zu 5 Tage nach
Sammlung extrahiert werden, z.B. für PCR-Analysetechniken.
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Die Verwendung einer Probensammelflüssigkeit
und des Verfahrens der Erfindung bieten signifikante Vorteile im
Management von Störungen
wie AIDS. Die Parameter des peripheren Blutes bleiben im Wesentlichen
stabil, was den Transport von Proben über lange Distanzen oder das
Zurückhalten
von Proben bis zu Zeitpunkten, die für Analysen zweckmäßig sind,
erlaubt. Die Zugabe von kleinen Mengen der Probensammelflüssigkeit,
gewöhnlich
um einen von 100 Teilen, erzeugt keinen signifikanten Verdünnungsfaktor,
der die Berechnung absoluter werte beeinflusst.
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Die Erfindung wird durch folgende
Beispiele erläutert:
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BEISPIEL 1
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Eine Probensammelflüssigkeit
wird hergestellt, die eine sterile, wässrige Lösung umfasst, die die folgenden
Komponenten per Gewicht enthält:
Paraformaldehyd
Manganchlorid K2EDTA | 1,5
Molar 0,125 Molar 0,37 Molar |
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Der pH-Wert der Lösung wird auf 7,4 eingestellt
und die Lösung
wird filtriert. 50 μl
der Lösung werden
in ein 7 ml-Glasprobensammelröhrchen gegeben.
Es wird eine 24 Stunden alte Blutprobe verwendet, die einem gesunden
Spender entnommen und in CPDA aufgenommen wurde, und 5 ml werden in
das Röhrchen
gezogen. Der Inhalt des Röhrchens wird
sorgfältig
gemischt. Das Röhrchen
wird bevorzugt bei 4°C
gelagert, und vor dem Testen lässt
man den Inhalt auf Raumtemperatur erwärmen.
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Die Probe wird in einem Becton Dickinson Durchflusszytometer
nach 5 Tagen getestet und mit einer ähnlichen unstabilisierten Kontrolle
verglichen. Die Ergebnisse für
Worwärts-
und Seitwärtsstreulicht (forward
and side scatter) (FSC) sind in 1 und 2 (stabilisierte Probe) und 3 und 4 (Kontrolle)
gezeigt. Es ist zu erkennen, dass, während die stabilisierte Probe
vergleichsweise unbeeinflusst ist, sich die Nicht-Lymphozyten und Trümmer in
der Kontrollprobe in einem Ausmaß aufgebaut haben, dass die Messungen
als unzuverlässig
betrachtet werden müssen.
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Während
im oberen Beispiel die Probe in CPDA-Antikoagulans aufgenommen wird,
können ähnliche
Ergebnisse erhalten werden, wenn. die Probe direkt in die Probensammelflüssigkeit
ohne vorherige Zugabe eines Antikoagulans gezogen wird.
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BEISPIEL 2
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Eine Probensammelflüssigkeit
wird hergestellt, die eine sterile, wässrige Lösung umfasst, die die folgenden
Komponenten per Gewicht enthält:
Paraformaldehyd | 0,33
Molar |
Dextrose
(D-Glucose) | 2,22
Molar |
Adenosintriphosphat | 0,036
Molar |
Inosin | 0,075
Molar |
Chloramphenicol | 0,012
Molar |
Neomycinsulfat | 0,0044
Molar |
Chrom(III)chlorid | 0,019
Molar |
Manganchlorid | 0,025
Molar |
Magnesiumchlorid | 0,52
Molar |
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Der pH-Wert der Lösung wird auf 7,4 eingestellt,
und es bildet sich ein schwerer Niederschlag. Die Lösung wird
bei 1.200 g zentrifugiert, um den Niederschlag vom Überstand
zu trennen. Der Überstand
wird entfernt und filtriert, um irgendwelche verbliebenen Partikel
zu entfernen.
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K3EDTA wird
bis zu einer Endkonzentration von 0,34 M zugegeben und die Lösung erneut
filtriert. 54 μl
der Lösung
werden in ein 4,5 ml-Glasprobensammelröhrchen gegeben. Blut, das durch
Venenpunktion entnommen wurde, wird sofort in das Röhrchen gegeben.
Die Röhrcheninhalte
werden durch Umdrehen sorgfältig
gemischt, um das frische Blut zu antikoagulieren und den Stabilisierungsprozess
zu initiieren. Das Röhrchen
wird vorzugsweise bei 4°C gelagert,
und vor dem Testen lässt
man den Inhalt auf Raumtemperatur erwärmen.
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Die Probe wird in einem Becton Dickinson Durchflusszytometer
nach 5 Tagen getestet und mit einer unstabilisierten Kontrolle verglichen.
Die Ergebnisse für
CD45+-Färbung
und Seitwärtsstreulicht
(side scatter) sind in den 5 und 6 (stabilisierte Probe) und 7 und 8 (Kontrolle)
gezeigt. Es ist zu erkennen, dass, während die stabilisierte Probe
vergleichsweise weitgehend unbeeinflusst ist, die Granulozyten degradiert
sind und die Menge an Trümmern
in der Kontrollprobe sich merklich bis zu dem Ausmaß vermehrt
hat, dass die Messungen als unzuverlässig betrachtet werden müssen.
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Während
in dem oberen Beispiel die Probe durch das K3EDTA,
das in der Stabilisierungsflüssigkeit
vorhanden ist, antikoaguliert wird, können ähnliche Ergebnisse durch Zugabe
der Stabilisierungsflüssigkeit
(ohne das K3EDTA) direkt in eine vorher antikoagulierte
Probe erhalten werden.
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Stabilisierte Proben können in Übereinstimmung
mit der Erfindung in hämatologischen
Analysemaschinen wie einem Coulter STKS ohne jeglichen Ausfall getestet
werden und ergeben normale rote und weiße Blutzellzählungen. 9 zeigt ein Vollblut-Zählungsprofil
einer stabilisierten Probe 3 Tage nach Venenpunktion. Tabellen 1
und 2 der 10 zeigen jeweils absolute
Werte und Prozentwerte für das
Diffential weisser Blutzellen über
einen 5 Tage-Zeitraum, der mit einer Probe, die in Übereinstimmung
mit dem Verfahren von Beispiel 2 stabilisiert wurde.
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Es wurde ebenfalls gefunden, dass
stabilisierte Proben in Übereinstimmung
mit der Erfindung minimale Hämolyse über einen
Zeitraum von 7 Tagen haben.
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In 11 zeigt
die Spur C5 die Ergebnisse von RT-PCR-Produkten von einer 5 Tage alten stabilisierten
Gesamtblutprobe.
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Typische Werte für den RNA-Gehalt in μg/ml über einen
5 Tage-Zeitraum für
unstabilisierte und stabilisierte Proben sind folgende:
Unstabilisierte
Probe, Tag 0 | 495 μg/ml RNA |
Unstabilisierte
Probe, Tag 5 | 215 μg/ml RNA |
Stabilisierte
Probe, Tag 0 | 340 μg/ml RNA |
Stabilisierte
Probe, Tag 5 | 240 μg/ml RNA |