JP2003532899A - 血清マーカーアルゴリズムを用いる肝線維症スコアリングの評価 - Google Patents
血清マーカーアルゴリズムを用いる肝線維症スコアリングの評価Info
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Abstract
Description
1つである。近年、科学的進歩により、肝臓内における線維症の発病過程が、細
胞外基質タンパク質を合成して異常に分泌する肝星細胞(脂肪細胞、脂肪摂取細
胞または伊東細胞とも呼ばれる)の増殖および性化に決定的に依存していること
がわかっている(文献1)。さらに、この過程が、病因が何であれ、肝疾患すべ
てに共通することは明らかである。慢性ウィルス性B型およびC型肝炎およびア
ルコール性肝疾患ならびに自己免疫性および遺伝性肝疾患はすべて、進行性肝線
維症という共通の最終経路を経て、肝硬変を結果的に発病することを含む臨床上
の問題をもたらすことから、これらは特に注意が必要である。
がまだ形成されていない慢性損傷に反応した細胞外基質の可逆的蓄積であり、肝
硬変は、帯状の厚い基質が実質組織を完全に包囲して小結節を形成している回復
不可能な過程が関与するものである。したがって、治療を施すのであれば、可逆
的な疾患(線維症)を患っている患者に施さなければならず、それには、罹患す
る危険性のある患者を早期に識別およびモニタすることが必要である(文献2)
。
信頼性のおける臨床方法である。生検による肝線維症の質的評価では、観察者間
でのばらつきが制約となっている。薬品開発の早期臨床段階では、通常、数週間
から最長3カ月の実験的治療曝露を基準とする商業的に許容される期間内で有効
化合物を識別する非観血方法を用いることが絶対に必要であるため、生検は明ら
かに不適切である。さらに、診断の特異性が低く、出血する危険性があることも
欠点である。したがって、肝線維症に対する代用マーカーが必要である。血清試
験を用いると、肝臓内の線維血清および線維溶解を非侵襲的に評価することがで
きる上、反復して、短い間隔で行うことができる(文献3)。細胞外基質の合成
(線維形成)および細胞外基質の劣化(線維溶解)の動的過程を測定する血清試
験は、存在する細胞外基質の量、線維化の程度、または肝臓内で進行している構
造変化を反映するものである(文献4)。
進んでいない。これまでの研究では、細胞外基質タンパク質(またはその剥離片
)の血清レベルを用いて肝線維症の重症度および進行度を評価できることが提案
されている(文献4.5、米国特許第5316914号、欧州特許第02837
79号)。これまでに様々な血清マーカーが精査され、肝生検および肝疾患の重
症度との相関が見出されている(文献6)。
ミニン、ヒアルロナン、IV型コラーゲン、TIMP−1、テネイシン、MMP
−2およびフィブロネクチンがある。こうしたマーカーを測定すると、その値に
より肝線維症を評価することができる。しかし、各単一マーカーの診断値は、線
維化スコアを評価するほどに正確かつ特異的ではない。
いる。その例として、プロトロンビン時間(PT)、血清ガンマ・グルタミル・
トランスペプチダーゼ(GGT)およびアポリポ蛋白質Al(Apo Al)を
組み合わせる単純な生物学的指数PGA、およびPGA指数にアルファ−2−マ
クログロブリン(A2M)を含む指数PGAAが、これまでに飲酒者のアルコー
ル性肝疾患診断について記載されている(文献7、8)。これまではPGAおよ
びPGAA指数に単一血清マーカーが組み合わされてきたが(文献9、10)、
複数の血清マーカーが肝疾患の評価用アルゴリズム確立に用いられたことはない
。
より1セットのマーカーを得る。このマーカーセットの測定値からアルゴリズム
を算出し、導出されたアルゴリズムを用いて肝線維症の組織学的スコアを予測す
ることが可能となる。そのために、判別関数分析を用いて、様々な線維症スコア
間の判別ができる変数を決定する。このアルゴリズムは、N末端プロコラーゲン
IIIプロペプチド(PIIINP)、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、
テネイシン、ラミニン、ヒアルロナン、MMP−2、TIMP−1およびMMP
−9/TIMP−1複合体からなるマーカーセットから導出される。
性を実証しなければならない。現在、肝臓内の線維症を評価するための「黄金律
」は肝生検である。生検では、肝臓から無作為に取出した組織をスライスし、こ
れを熟練者が顕微鏡で検査する。肝生検には、肝臓内の線維症分布(線維症が塊
になっており、針が、線維症に侵されていない肝臓領域にぶつかる可能性がある
)、標本作成の失敗(組織材料が十分ではなかったなど)、および病理医の個人
的見解および好み(個人的評価)という、ある程度の不確定性を引き起こす多く
の問題が付随する。さらに、肝臓の線維化段階は通常、スコアを用いて記述され
るが、スコアリングシステム(例えばScheuerスコア、Ishakスコア
など)には相異なりおそらくは連立し得ないものが多数ある。
、2種類の異なるスコアリングシステムを用いて異なる2時点で各患者に対して
同じ生検標本をスコアリングしなければならなかった。2人の病理医が出した評
価が同じ結果になる数は、36%〜46%に過ぎなかった。
ること、およびそれらを数学的レベルで組み合わせて、確固たる評価手順を得る
ことに基づいている。
維発現の特徴を表すものであるため、先験的にどちらの方法も比較できる終点を
精査していないことから、この新規技術の正当性を立証するために、「黄金律」
は最適ではないが唯一の手段である。線維化組織はまだ発生していないが、肝臓
内はかなり活動的な線維化レベルにある場合がある。これとは反対に、肝臓内に
は大量の線維症組織片があるが、線維化活動は停止または一時的に中断されてい
る場合もある。
おいて統計学的に有意な異なる平均値を与えた。このような血清パラメータの数
学的関数による診断力を検討するために、「黄金律」を用いる判別分析を選択し
た。
生検を行うべきかどうか、および治療を開始、継続または停止するべきかどうか
を決定することができる。このように、生検を行わずとも患者を生検スコアによ
るグループに割り当てられることは有利である。アルゴリズムを利用して患者を
軽症または重症線維症などのグループ毎に類別できることが、本明細書に記載す
る本発明の1つの利点である。
、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、テネイシン、ラミニン、ヒアルロナン
、MMP−2、TIMP−1およびMMP−9/TIMP−1複合体からなるマ
ーカーを用いる。
る。本発明のイムノアッセイは、各捕捉抗体がマーカーの1エピトープと特異的
に結合する、2種類の抗体をヒトの流体標本と反応させることを含む。エピトー
プ特異性の異なる第2の抗体を用いて、この複合体を検出する。好ましくは、こ
れらの抗体が単クローン抗体であり、アッセイに用いる上記2種類の抗体の双方
がタンパク質に特異的に結合する。
)2およびF(v)を含めて、マーカーに特異的に結合する単クローン性または
多クローン性の免疫グロブリン全体ならびに抗原断片または免疫反応性断片を含
む。抗体はさらに、結合タンパク質、特にヒアルロン酸結合タンパク質(HAB
P)を含む。
、血清、血漿、尿、疸または気管支肺胞洗浄(BAL)などいずれの標本でもよ
い。通常、血清または血漿が標本として用いられる。
き、通常、この抗体からマーカーの標本を生成する。
、または蛍光染料などの検出グループに結合する。結合体(conjugate
)は、一般に従来技術において周知の技法により調製する。
リズムを算出する。
する。計算処理上、これは分散の分析に大変よく似ている。判別関数分析の根本
的な発想は、変数の平均値に関してグループが異なるかどうかを決定した後、そ
の変数を用いてグループの所属メンバー(例えば、新たなケースの)を予測する
というものである。このように記述すると、判別関数問題は一元配置分散分析(
ANOVA)問題として言い直すことができる。具体的に言えば、2つ以上のグ
ループが、具体的な変数の平均に関して、互いに有意に異なるかどうかを質問す
ることができる。変数に対する平均値がグループ間で有意に異なる場合、この変
数はそのグループ間を判別していると言うことができる。単一変数の場合、変数
がグループ間を判別しているかどうかの最終有意検定は、F検定である。Fは基
本的に、プールした(平均)グループ内分散に対する、データ内におけるグルー
プ間の分散比として算出される。グループ間分散が有意により大きくなった場合
、平均値間に有意差が存在するはずである。
ために、1つの研究にいくつかの分散を含める。その場合、全分散および共分散
の行列が得られる。同様に、プールしたグループ内分散および共分散の行列も得
られる。グループ間に(全変数に関して)何らかの有意差があるかどうかを決定
するために、これら2種類の行列を多変量F検定により比較することができる。
この手順は、多変量分散分析またはMANOVAと同じである。MANOVAの
場合と同様に、まず多変量検定を実施し、統計的に有意であれば先に進んで、グ
ループの間でどの変数が有意差平均を有するかを見る。したがって、計算が複数
の変数でさらに複雑になっても、観察される平均値差において明らかであるよう
に、軸となる推論展開、すなわちグループ間を判別する変数を求めることに変わ
りはない。
類変数とを含むオブザベーションのセットについて、判別手順により、各オブザ
ベーションをグループのいずれかに分類するための判別基準を作成する。過去に
起こったであろうことを事後に予測することはそれほど難しくない。判別基準が
すでに算出されているものと同じケースと用いると極めて良好な分類結果が得ら
れることは珍しくない。現判別基準がどれだけ良好に「機能」しているかを知る
ために、(先験的に)異なるケース、すなわち判別基準の推定に用いられたこと
のないケースを分類しなければならない。新規ケースの分類のみが、判別基準の
予測妥当性を見極める方法である。導出された基準の正当性を立証するために、
この分類を他のデータセットに適用することができる。判別基準を導出すために
使用するデータセットは、訓練または較正データセットと呼ばれている。
の測定値により決定される。これを、線形関数が得られる共分散行列を基にする
ことができる。マハラノビスまたはユークリッドの距離を近接性の決定に用いる
ことができる。
検者グループのデータを分析した。対象とした肝線維症スコアリングシステムは
、 −Scheuerスコア(0〜4)、 −変形型Ishakスコア(HAI)A−界面域肝炎(0〜4)、 −変形型Ishakスコア(HAI)B−融合性壊死(0〜6)、 −変形型Ishakスコア(HAI)C−巣状壊死(0〜4)、 −変形型Ishakスコア(HAI)D−門脈域の炎症(0〜4)、 −変形型HAIスコア(Ishakスコア)(0〜6) である。
応スコアリングタイプに主に影響することがわかった。
関数が得られた。このアルゴリズムを、周知の各スコアリングシステム(Sch
euerスコア、Ishakスコア、Netavirスコア、Ludwigスコ
ア、HAIスコアなど)に適用することができる。
...)、または患者が属するスコアグループ(カテゴリ)(例えば、軽度線維
症;スコア0〜1)を予測することができる。
)、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、テネイシン、ラミニン、ヒアルロナ
ン、MMP−2、TIMP−1およびMMP−9/TIMP−1複合体からのマ
ーカーの組合せ、および−1000〜+1000の因数を含む。
ズムが必要となる。
ループの血清マーカー濃度とを相関させることにより、以下のアルゴリズム1、
2および3を算出した。
した。算出したスコアを、1人の病理医が決定したスコア(事例B)、3人の病
理医で一致したスコア(事例C)、および病理医全員によりカバーされた範囲(
事例A)と比較した。カッパー価、スコア0〜1に対する陰性適中率(NPV)
、スコア2〜4に対する陽性適中率(PPV)、感度および特異度も算出した。
グループの血清マーカー濃度とを相関させることにより、以下のアルゴリズム1
、2および3を算出した。
した。算出したスコアを、1人の病理医が決定したスコア(事例B)、3人の病
理医で一致したスコア(事例C)、および病理医全員によりカバーされた範囲(
事例A)と比較した。カッパー価、スコア0〜2に対する陰性適中率(NPV)
、スコア3〜6に対する陽性適中率(PPV)、感度および特異度も算出した。
テゴリと中度/重度線維症(スコア2〜4)カテゴリとにグループ分けし、二分
式結果に対するアルゴリズムを算出したところ、以下の結果が得られた。
維症(スコア0〜1)カテゴリと中度/重度線維症(スコア2〜4)カテゴリと
に関する受診者動作特性曲線を算出した。算出したスコアを、1人の病理医が決
定したスコア(事例B)、3人の病理医で一致したスコア(事例C)、および病
理医全員によりカバーされた範囲(事例A)と比較した。曲線下面積(AUC)
の値も算出した。
リと中度/重度線維症(スコア3〜6)カテゴリとにグループ分けし、二分式結
果に対するアルゴリズムを算出したところ、以下の結果が得られた。
(スコア0〜2)カテゴリと中度/重度線維症(スコア3〜6)カテゴリとに関
する受診者動作特性曲線を算出した。算出したスコアを、1人の病理医が決定し
たスコア(事例B)、3人の病理医で一致したスコア(事例C)、および病理医
全員によりカバーされた範囲(事例A)と比較した。曲線下面積(AUC)の値
も算出した。
および治療計画(「The cellular basis of hepat
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Claims (10)
- 【請求項1】 体液内の2つ以上の診断マーカーが測定され、その測定値が
数学的アルゴリズムにより組み合わされる、肝線維症診断方法。 - 【請求項2】 診断マーカーが、N末端プロコラーゲンIIIプロペプチド
(PIIINP)、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、テネイシン、ラミニ
ン、ヒアルロナン、MMP−2、TIMP−1およびMMP−9/TIMP−1
複合体からなる群から選択される方式によってアルゴリズムが特徴付けられる、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 体液が、血液、血清、血漿または尿である、請求項1に記載
の方法。 - 【請求項4】 アルゴリズムが、肝生検に対する組織学的スコアの裏付け、
予測、または置換えに使用できる、請求項1および2に記載の方法。 - 【請求項5】 アルゴリズムが、周知のスコアリングシステム(Scheu
erスコア、Ishakスコア、HAIスコア、Ludwigスコア、Meta
virスコアなど)に一致するように調整できる、請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 アルゴリズムが、複数の患者をいくつかのスコア別グループ
に類別するために使用できる、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項7】 治療決定を、算出されたスコアまたは算出されたスコアグル
ープで裏付けることができる、請求項4および6に記載の方法。 - 【請求項8】 投薬量の研究を含む肝疾患に対する臨床的投薬試験を、算出
されたスコアまたは算出されたスコアグループで裏付けることができる、請求項
4および6に記載の方法。 - 【請求項9】 生検を行うべきかどうかの決定を、算出されたスコアまたは
算出されたスコアグループで裏付けることができる、請求項4および6に記載の
方法。 - 【請求項10】 患者の肝線維症を、なし/軽度または中度/重度として分
類することができる、請求項6に記載の方法。
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