JP2002533712A - 遊離細胞標本の分析方法 - Google Patents
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Abstract
Description
大きな進歩を象徴しているが、しかしいくつかの欠点を依然として有している。
それらは本質的に、類似サイズの粒子を弁別することができない。自動計数は粒
子の総数に関しては正確であるが、しかし伝統的方法は、小赤血球、寄生虫も、
または血小板のような細胞の小片も計数しない。良質の血小板計数を必要とする
人は、手動計数法が自動的な大きさによる分類および計数計器に一般的に付随す
るいくつかのエラーを回避するという理由で、自動血液分析機がほとんどなくて
、より良質の完全血球計数を提供するアフリカかアジアに旅行するよう適切に助
言される。血小板計数に際してのエラーは、それらが不必要な検査、不適切な治
療または誤診を引き起こし得るので、患者に対する重大な結果を有する。擬似に
低血小板数の既知の原因は、EDTA依存性集塊、冷血小板凝集、血小板付随性
、血小板ではない類似サイズの粒子の存在である。
正確性に気づいており、異常血小板数を有するすべての患者に対する血液フィル
ムの手動検査を助言しており、これはほとんどの血液学試験所において慣行され
ている。今日、メーカーは、それらがセンサーに達する前に、光の屈折を検出す
る(血小板はより屈折性であるため)ことによって、あるいは血小板に適用され
た染料を検出することによりエラーを低減しようと試みている。血小板測定が正
常範囲外であるたびに手動的立証の実施をすることは、患者にとって心強いが、
しかし試験所にとっては経費が掛かる。しかしながら、従来、誤って正常範囲内
になった高血小板数を有する患者に対する手動的立証の必要性を試験所に警告す
る方法はなかった。したがって、自動血小板計数は、血小板の計数が低い場合に
は限定値を示し、計数が正常である場合には不確定値を示し、そして計数が高く
なる(血小板増加症)と、完全に確かであるというわけではなくなる。
且つ適正に区別されないその他の小粒子、細胞断片が存在することを発見した。
細胞脆砕性または細胞断片の生成の重要性は、従来認識されていなかった。 発明の要約 本発明の一局面によれば、血小板を含有する細胞懸濁液中の血小板数の測定値
の確定方法であって、懸濁液中の小粒子の数を計数し、気体の存在下で懸濁液を
攪拌し、攪拌後に懸濁液中の小粒子の数を計数し、そして血小板の数の測定値を
得るために2つの計数を比較する工程を含む方法が提供される。
弁別し、擬似に低い自動血小板数を除去する。血小板の数および機能の正確な測
定は、患者の健康に多大な重要性を有する。血小板減少症(不十分な血小板)か
ら死に至る出血の他に、血小板は卒中、心臓発作および炎症の危険構成成分であ
り、そして上皮悪性疾患および転移の増殖における重要な要素である。
械的ストレスに感受性である。血小板は、空気との接触に曝露された場合を除い
て、機械的および浸透圧ストレスに対して相対的に非感受性である、ということ
が判明した。血小板懸濁液は、空気、またはその構成成分気体への曝露時に、そ
れらが同時にストレスを加えられる場合にはより大きく、それらの特性を変える
。検査前および検査中に血小板の取扱いを注意深く制御することにより、空気へ
の懸濁液の曝露を排除または調節することにより、より正確な血小板の計数が得
られる。それらにストレスを受けさせながら、空気に血小板を故意に曝露するこ
とにより、血小板集団中のあらゆる誘導変化を記録し得る。既存の方法は空気の
作用を無視するという理由で、それらはその血小板計数においてエラーを誘発し
ている。
サイズ、形状および数を測定するための方法を提供するが、一方、粒子は同時に
種々の浸透圧勾配に同時に曝露される。しかしながら、それを本発明を組合せる
ことにより、この検査からさらなる情報が得られる。例えば、浸透圧ストレス下
で全血懸濁液を検査し、そして空気の存在下での機械的攪拌後に同一標本に対す
る結果と比較することにより、空気の存在下での機械的攪拌により変えられる標
本集団の構成成分を確定し得る。さらに、型および各型の割合を単一手法で明示
し得る。したがって、赤血球、白血球、微球細胞および細菌は空気の存在下での
機械的攪拌による影響を受けないが、一方、血小板のみは消失する。この方法の
利点は、血小板を弁別し、計数する方法を説明する他に、それは、既存の計器に
それらの計数の精度を増大する非常に簡単な方法を提供する。
性の測定方法も我々は開示する。細胞計数器で細胞を計数する場合、溶解も、断
片化もゴーストも誘発されない。細胞に浸透圧ストレスを施すと、それらは溶解
し、ゴースト化しまたは断片化し、あるいはいずれもが生じる。機械的攪拌の付
加はその作用を増強し、攪拌懸濁液中への空気の付加は、その作用をさらに強め
る。したがって、細胞断片および血小板を分別するためには、オスモル濃度に対
して空気の存在下で攪拌の前後に小粒子の計数を比較するのが望ましい、という
ことが見出されている。これらの小粒子の性質を誘導するこの工程は、その温度
を上げることによる未知の流体の同定になぞらえ得る。それが78℃で沸騰する場
合、それはエチルアルコールであり、100 ℃で沸騰する場合にはそれは水であり
、そして357 ℃の場合は水銀である。
ての空気量、B)攪拌の強度、およびC)攪拌の継続時間の少なくとも1つをモ
ニタリングし、そして2つの計数間の差にこの測定値を関連させることが望まし
い。 本発明の方法で計数される小粒子としては、血小板、細菌、細胞断片および微
球細胞が挙げられ、これらは典型的には7 〜10フェントリットルの容積を有する
。
量または同定可能量のストレスを標本に適用し、ストレスの適用前後に標本を測
定して、適用ストレスにより引き起こされる標本の細胞断片の数に関して定量的
情報を確定し得る少なくとも1つの示度を提供し、そしてこの示度をストレスの
量に関連させて細胞脆砕性の指標を提供することを包含する。
程である。次にそれらは、一部は細胞の膜特性によって、そして一部は誘発によ
って、ゴースト細胞または断片に変形される。従来、このメカニズムはほとんど
認識または理解されていなかった。 本発明は、血球、特に赤血球のような細胞がin vitroでストレスを加えられる
場合、適用ストレスと標本に対する断片化との間の関係は、正常標本および多数
の疾患に特有である、という認識に基づいている。ある細胞(血小板)は検出可
能断片を生成しないが、ある細胞(赤血球)は多数を生成するため、この方法は
ある種の細胞型間の区別方法も提供する。
定できないので、断片の検出に際して用途が限定され、そして断片が食作用され
なかった場合、それは、血小板、アポトーシス体、微球細胞、寄生虫およびノイ
ズからそれらを容易に弁別できない。身体の生理学的清掃メカニズムはそれらが
生成されるのと同じくらい速く断片を除去するため、その細胞が断片化しつつあ
り、しかも、既存の方法により断片が検出されない多数の患者が存在する。
するため、ある種の血液異常を同定するのに顕著に良好である、ということが見
出された。適用ストレスは赤血球断片および血小板に異なるように影響を及ぼす
ため、2つを区別することができる。血小板および赤血球断片は通常は個別に測
定されないため、これは、従来技術の粒子計数機ではできなかった。さらに、標
本はストレス適用の前、最中および後に検査することができるので、誘導作用は
生理学的断片化能力および生理学的除去率の指標を提供する。
、本発明は、細胞集団の年齢を同定するために用い得る。これは、例えば、特定
範囲のストレスを用いて特定の細胞集団を選択的に破壊し、それにより古い細胞
を捨ててユニットの寿命を延長させるために、血液貯蔵に有用であり得る。 適用ストレスは、機械的、化学的、熱、音波、光、電気的、電磁的または膜ス
トレスを誘発するあらゆるその他の手段、例えば細胞標本のin vitro加齢であり
得る。好ましくは、細胞は、浸透圧勾配を施される。それらを、攪拌棒により、
激しく振盪することにより、またはあらゆるその他の種類のストレスによっても
攪拌し得る。1つより多いストレスメカニズムを、必要な場合には同時に用い得
る。実際、これはある種の異常の同定に有用であり得る。
たは偶然であり得るが、しかし、赤血球断片の数と適用ストレスとの間の関係の
プロットを得るために、好ましくは増大しつつある一連のストレスを適用するの
がより望ましい。この範囲のストレスは、種々の期間および/または強度で、例
えば標本を徐々に激しく機械的に攪拌することにより、定速で長時間標本を機械
的に攪拌することにより、溶液で標本を稀釈してオスモル濃度を徐々に低減する
ことにより、またはこれらのメカニズムのあらゆる組合せにより、適用し得る。
後者のアプローチは、WO97/24529号に開示された、オスモル濃度勾配を生じる装
置を用いて実行し得る。
、多数細胞集団の頻度分布の変化、総粒子計数の増大、無傷細胞濃度の変化、膜
またはサイトゾル部分の濃度の変化、例えばヘモグロビン放出、あるいは誘発性
細胞断片化に関連したその他のこのような現象が含まれる。 小粒子数の計数工程は、好ましくは、慣用の市販粒子計数機を用いて、または
WO97/24600号に開示された装置を用いてなされる。両方の場合に、血液標本は、
センサー、典型的にはそのサイズが光学的に、音響的に、熱的に、電子的に、ま
たはその他の手段により検出される開口部を通して流される。インピーダンスセ
ンサーでは、細胞の通過に対する電場の応答が一連の電圧パルスとして記録され
、各パルスの振幅は細胞断片サイズおよび頻度の関数である。
区別できない。異なる種類の細胞は各々、それ自体の生化学的個性および断片化
に対するそれ自体の感受性を有するので、細胞の種類、感受性および病状を同定
する同定特性として、その応答を用いることができる。例えば、断片とサイズが
似ている血小板は、それらがストレスを加えられると異なって応答するので、断
片から弁別される。断片、血小板、ゴースト細胞およびその他の細胞部分の弁別
および同定は、細胞株を選択的に染色するか、または特定の細胞部分、例えば細
胞膜の内側および外側に結合するか、あるいは血小板だけを染色する着色剤およ
び染料を用いることにより促進し得る。例えば、WO97/24598号、WO97/54599号お
よびWO97/24601号におけるようにストレスが血液標本に適用された場合、それは
細胞を強いて既知の形状にさせることにより正確な容積およびその他の細胞測定
値を得るために実施された。本明細書中に開示した方法は、細胞を断片化させて
、断片化の結果を測定する。これは、例えば、断片のサイズ範囲に上下閾値電圧
を設定することにより、標本の化学的調製にヘパリンまたはその他の適切な化学
物質を適用することにより断片化を促すことにより、および/または断片化に十
分な時間進行させることにより注目の断片以外のすべての粒子を除去することに
より、増強し得る。断片の誘導、検出および定量は、WO97/24598号、WO97/54599
号およびWO97/24601号により示された測定値ならびに誘導されたまたは既存の断
片により変えることができるその他の測定値を増強し得る。
ントリットルの容積に設定するべきである。0.08mVの閾値容積は、既存の装置で
十分に作用することが判明している。その他の粒子集団は、電子的に、デジタル
に、機械的に、またはその他の手段により排除し得る。 市販粒子計数機およびWO97/24600号に開示された装置は、本発明に適切な示度
を提供するために用い得る。しかしながら、開口の横断面対赤血球断片または血
小板の平均横断面の比が実質的に4:1 であるように、いずれかの装置中の開口の
サイズが低減される場合に、さらに正確な示度が得られる。
るのが普通である。しかしながら、それは断片化を抑制する傾向がある。したが
って、抗凝固薬で標本を処理しないか、または断片化を抑制しないかまたは促す
抗凝固薬、例えばヘパリンを用いるのが望ましいことが判明した。 本発明の実施例を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
よびWO97/24600号に開示された電極を用いて検査した細胞の標本に関する漸増ス
トレスに対する細胞サイズ測定値のプロフィールを示す頻度分布である、添付の
図面の図1〜5を参照しながら、ここで説明する。
オスモル濃度および細胞形状の指標を提供するために、例えば、WO97/24598号、
WO97/24599号およびWO97/24601号において従来用いられてきた。 検査した標本は、ヘパリンで処理し、空気中での攪拌または振盪により機械的
に攪拌し、次にWO97/24529号に開示された装置を用いて浸透圧勾配処理を施した
。
と、細胞は膨潤し始めて、平均細胞サイズの漸増を生じる。あるオスモル濃度で
、細胞はそれ以上増大し得ず、ストレスがさらに増大すると、細胞はその内容物
を排出して、領域Bに示したような「ゴースト細胞」になる。細胞のこれらの特
徴は、本発明の技術と並んで有用な診断情報を生じる。しかしながら、本発明は
これらの特徴には無関心で、且つそれらとは無関係であるが、しかし、代わりに
、図1のグラフのベースラインに沿って現れる細胞に関係する。これらのベース
ライン細胞の性質を、浸透圧ストレスに対するそれらの分布、機械的ストレスに
対するそれらの分布および/または空気との接触に対するそれらの応答により弁
別し得る。
を受けない。しかしながら、断片は、浸透圧ストレスの影響を強く受ける。それ
らは溶解の誘発を伴わずに出現することは稀で、溶解が増大するとより多くなる
。したがって、断片はオスモル濃度とは逆に変化する。機械的ストレスは血小板
と断片に反対の作用を及ぼし、その影響は空気への同時曝露により強められる。
それは断片の出現を起こさせるが、しかしそれは血小板の溶解を誘導して、それ
らを目に見えなくする。
、10および15秒)により血小板が目に見えなくされる、ということを実証する。
図2Aのベースラインに沿った信号は、それらの頻度が全オスモル濃度でほぼ同
一で、そして空気中での2秒間の攪拌でもほぼ完全な消失を誘導し得る(図2C
参照)ため、血小板の存在に帰し得る。その現象は、図3A〜Fが、他の種類の
細胞が存在しない場合に純血小板懸濁液中で同一現象を示しているため、赤血球
または白血球との血小板結合(付随性)には帰し得ない。
が4Aから下って4Eに進行すると、生成される断片の数が増大する。同時に、
血小板は急速に目に見えなくされる(しかし、これらの特定の図でこれを観察す
るのは難しい)。図5A〜Dは、空気を伴う振盪時の全血標本中の血小板低減を
実証する。このような頻度分布は、例えばWO97/24598号、WO97/24599号およびWO
97/24601号において従来用いられてきた。
混合し、検査して血小板を測定する工程を包含する。やむおえず多少の空気が存
在する場合には、標本に及ぼす影響を限定するために標本メニスカスの表面積を
最小にすべきであり、あるいは血小板に影響を及ぼさない気体を用いるべきであ
る。この1回の測定は、血小板と類似のサイズの粒子を含有しない全標本に関す
る正確な計数を提供する。反復測定は、血小板を自動分析機に対して非可視的に
させるために、空気との制御攪拌後におこなわれる。2回の測定からの集団間の
差は、血小板の数、それらの年齢および生理学的特性の測定を提供する。全血標
本中では、血小板のみが消失する。例えば、空気との攪拌前後の細胞計数が異な
らない場合には、懸濁中に血小板は認められない。
在下で、ガラス、ポリスチレンおよびポリエチレンの容器中で、薄膜の種々の表
面積への曝露後、そして種々の量のガラスビーズとともに振盪することにより、
種々の浸透圧、機械的、熱および音波ストレスへの曝露後、ならびに空気および
窒素との機械的攪拌後に、我々は血小板を測定した。
子的に非可視的にさせるが、一方他の種類の細胞は変えられないかまたは変形さ
れず、しかし自動分析機に対して依然として可視的である条件を我々は見出した
。さらに、消失の速度および特徴は、血小板の健康および機能の指標である。 全試験所において、あらゆる血液標本に関する分析の前に、標本を先ず振盪さ
せて、互いに、そして血漿に関して無作為に細胞型を混合する。攪拌は、自動計
器での分析工程中継続し、細胞を、可変量の空気の存在下で、故意にそして偶発
的にの両方で、攪拌に曝露する。実際、血液の各ボーラスを分離するための、ま
たは試験管および計器導管を清浄にするための一方法として、多くの計器が空気
気泡を使用する。
て、目的が血小板消失を回避することである場合、初期標本混合のためには、空
気または他の何かの気体を用いた振盪より望ましい。それが空気を含有しなかっ
た(血液懸濁液で満たされている)場合、ただ空気だけを含有して空になるまで
、円錐形フラスコからアリコートを連続的に抜き出すことにより、振盪の機械的
作用を、空気混合の作用とさらに弁別した。その間中、血液懸濁液を連続的に攪
拌棒で攪拌した。フラスコがいっぱいに満たされている限り、血小板数は一定の
ままであったが、しかし標本/空気の比が半分以下に下がると、血小板は消失し
始め、フラスコ中の空気の容積に直接比例して消失した。空気の不存在下では、
血小板は、空気の存在下でのように2秒以内に評価可能なほどには消失しない。
したがって、空気(またはその構成成分)を用いた攪拌の継続期間および強度に
対する血小板の計数は、それらを減少させるか完全に消失させるが、しかし細菌
、断片、血中に見出され得るその他のあらゆる要素は減少も消失も伴わない。
たらす。 2.血液検査の既存方法。不活性気体を用いることにより、または混合から空
気を排除することにより、自動計器は血小板計数および大きさによる分類の精度
および反復可能性を改良する。
るそれらの感受性ならびにそれらの消失および再出現速度から、血小板の健康に
ついての新しい情報が得られる。 4.血液採取。Currently Vacutainers (カレントリーバキュテイナー、商標
)(部分的真空ガラス試験管)は空気を含有し、さらに、標本が必要とされるよ
りも小さい場合に、時として入れられる。
ズ測定値のプロフィールを示す頻度分布である。
ズ測定値のプロフィールを示す頻度分布である。
ズ測定値のプロフィールを示す頻度分布である。
ズ測定値のプロフィールを示す頻度分布である。
ズ測定値のプロフィールを示す頻度分布である。
Claims (13)
- 【請求項1】 血小板を含有する細胞懸濁液中の血小板の数の測定値の確定
方法であって、以下の: 懸濁液中の小粒子の数を計数し、 気体の存在下で懸濁液を攪拌し、 攪拌後に懸濁液中の小粒子の数を計数し、そして 血小板の数の測定値を得るために2つの計数を比較する 工程を含む方法。 - 【請求項2】 前記気体が空気、あるいは1以上のその構成気体である請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】 小粒子の数の最初計数を得るために前記懸濁液が攪拌される
前に前記懸濁液の1以上のアリコートを粒子計数機に通し、その後、標本中の小
粒子の数の二回目の計数を得るために攪拌後に前記懸濁液の1以上のその他のア
リコートを粒子計数機に通す請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記細胞懸濁液が等張である請求項1〜3のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項5】 少なくとも7フェントリットルの容積を有する小粒子を前記
懸濁液中の小粒子の数の計測値を得るために検出する請求項1〜4のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項6】 前記懸濁液にオスモル濃度における一連の変更を施し、多数
の異なるオスモル濃度で懸濁液中の小粒子の計数を得る請求項1〜5のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項7】 前記懸濁液との接触における空気の量、攪拌強度および攪拌
継続時間のうちの少なくとも1つを測定する請求項1〜6のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項8】 in vitroの遊離細胞標本の分析方法であって、以下の: 既知のまたは同定可能量のストレスを標本に適用し、 ストレス適用の前後に標本を測定して、適用ストレスにより生じた標本中の
細胞断片の数に関する定量的情報を確定し得る少なくとも1つの示度を提供し、
そして この示度をストレスの量に関連させて細胞脆砕性の指標を提供する 工程を包含する方法。 - 【請求項9】 前記適用ストレスが機械的、化学的、熱、音波、光、電気的
、電磁的およびオスモル濃度の変化から成る群のうちの少なくとも1つである請
求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 細胞断片の数と適用ストレスとの間の関係のプロットを得
るために一連のストレスを適用する請求項8または9に記載の方法。 - 【請求項11】 標本が浸透圧勾配処理を施す請求項8または9に記載の方
法。 - 【請求項12】 細胞断片の数と適用ストレスとの間の関係を説明するデー
タを得るために多数の異なるオスモル濃度で測定を成す請求項10または11に
記載の方法。 - 【請求項13】 粒子の数を計数するために用いられる検出閾値を細胞を検
出するのに十分低い実質的に0フェントリットルの容積に設定する請求項8〜1
2のいずれかに記載の方法。
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