JP2005519271A - 肝線維症の診断方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、個体から得た試料中のアルファ2−マクログロブリン(α2−MG)を検出し、該個体から得た試料中のヒアルロン酸(HA)を検出し、個体から得た試料中のメタロプロテイナーゼ1(TIMP−1)の組織阻害剤を検出し、さらにα2−MG、HA、およびTIMP−1の有無またはレベルに基づいてその個体における肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供する。本発明の方法は、例えば、中程度線維症ないし重度肝線維症(F2〜F4)と非肝線維症ないし軽度肝線維症(F0〜F1)とを区別するのに有用である。

Description

(発明の背景)
(発明の分野)
本発明は、概ね肝臓病学および線維症の分野に関し、より詳しくは肝線維症の診断に一緒に用いられる複数の血清学的マーカーのパネルに関する。
肝臓、腎臓、肺、および他の器官の進行性線維症は、しばしば臓器移植または死に至る器官の機能不全を生じ、米国および世界中で何百万もの人々が羅患している。例えば肝線維症は、米国では非悪性の胃腸管系の主な死亡原因であり、線維症の進行は、慢性肝疾患の患者において罹患率および死亡率を決定する唯一最大の要因である。さらに、線維形成の過程は、多様な病因による複数の肝疾患に共通したものであり、該肝疾患として慢性のウイルス性B型およびC型肝炎、自己免疫性肝炎等の自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪肝疾患、原発性胆汁性肝硬変、ならびに薬物誘導性肝疾患が挙げられる。これらの障害に見られる線維症は、ウイルス感染、アルコール、または薬物等による肝臓に対する慢性的な侵襲が原因である。
例えばC型肝炎は、米国では慢性肝疾患の主な原因の1つであり、390万の人々が慢性的にC型肝炎ウイルス(HCV)に感染していると推定され、毎年、新たに約30,000件の急性HCV症例が報告されている(Alter、Semin. Liver Dis. 15:5−14(1995))。C型肝炎の羅患率は、米国で1.8%であると推定され、慢性C型肝炎感染による死亡は年間10,000件にまでおよぶと考えられている(Alter、上掲、1995)。
肝線維症が細胞外マトリックスの蓄積を生じる可逆的な過程である一方で、肝硬変は、完全に実質を囲んで結節を形成するマトリックスの厚いバンドが特徴である不可逆的な過程である。治療がなされなければ、肝線維症は硬変に至り、最終的には末期の肝疾患または癌に至る。肝硬変の一般症状は、しばしば気づかれない。例えば、デンマークの一般人口から得た多数の試料では、肝硬変の羅患率は4.5%であり、そのうち三分の一が死亡時まで診断を受けていなかった(Graudal、J. Intern. Med. 230:165−171(1991))。
肝線維症を適時正確に診断することが効果的に治療をおこなう上で重要である。例として、C型肝炎および硬変の患者は、それほど進行していな疾患の患者と比べて、α−インターフェロンによる治療効果を示しにくい(Davis、Hepatology 26(Supp. 1):122−127S)。同様に、慢性HCV感染の治療は、組織学的に進行した非代償性疾患の患者では禁忌となる(NIH Consensus Development Conference Panel Statement、Hepatology 26(Suppl. 1):25−105S(1997))。早期診断の重要性は、硬変に関連した静脈瘤破裂等の重度の早期合併症によってその重要性がさらに強調されている。すなわち、これらの合併症は、硬変を早期に検出することによって予防することができる(CalesおよびPasqual、Gastroenterol. Clin. Biol. 12:245−254(1988))。
線維症肝の有無または重症度の診断は困難であり、肝生検が現在利用できる最も信頼された方法である。残念ながら、肝生検を制限するものが複数ある。すなわち、約30%の患者で痛みがあること、出血または感染のような重度の合併症の危険性があること、死亡率が10,000件あたり3件あること、さらに入院費用がかかることである(Nord、Gastrointest. Endosc. 28:102−104(1982);Cadranelら、Hepatology 32:47−481(2000);およびPoynardら、Can. J. Gastroenterol. 14:543−548(2000))。さらに、C型肝炎のような緩慢に進行する疾患では、疾患の進行を連続的に評価するために生検を繰り返すことが必要となるため、処置の危険性および費用がさらに増すことになる。最終的には、肝臓での病理学的変化が不均一に広がるために、生検では疾患が検出されない可能性がある。すなわち、生検を受けた症例のうち、あとで偽陰性とされる例がかなりの割合であることは、驚くことではない(Nord、上掲、1982)。
何年もの間、肝疾患での線維症過程を反映し、かつ肝生検の代わりとしての役割を果たすことができる生化学的または血清学的マーカーが捜し求められてきた。しかし、どのような単一マーカーであっても、線維症を検出または段階を評価する際の生検処置の代わりとなりうるような十分に優れたものではなかった。したがって、肝線維症の有無または重症度を診断する非侵襲的方法が求められている。本発明は、連続試験に適し、かつ肝線維症を検出するための簡便で信頼できる方法を提供することにより、このような要望に応える。関連する利点もまた提供する。
(発明の要旨)
本発明は、個体から得た試料中のα2−マクログロブリン(α2−MG)を検出することと、個体から得た試料中のヒアルロン酸(HA)を検出することと、個体から得た試料中のメタロプロテアーゼ−1の組織阻害剤(TIMP−1)を検出することと、α2−MG、HA、およびTIMP−1の存在またはレベルにもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供する。本発明の方法は、例えば、中程度線維症ないし重度肝線維症(F2〜F4)と非肝線維症ないし軽度肝線維症(F0〜F1)とを区別するのに有用である。
肝線維症の有無または重症度を診断するための本発明の方法は、限定はされないが、ウイルス性肝炎、自己免疫性肝炎等の自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪肝疾患、および薬物誘導性肝疾患等の多様な患者母集団で有用である。一実施形態では、本発明の方法を用いて、C型肝炎ウイルスに感染された個体で、肝線維症の有無または重症度を診断する。
試料中のα2−MG、HA、およびTIMP−1を検出するために、多様な手段が有用である。一実施形態では、例えば、坑α2−MG抗体等、1種類以上のα2−MG特異的結合因子を用いて、診断される個体から得た試料中のα2−MGタンパク質のレベルを測定することにより、本発明を実施する。別の実施形態では、個体から得た試料中のα2−MG活性のレベルを測定することによって、本発明を実施する。
本発明の方法では、多様な手段を用いて、試料中のヒアロルン酸を検出することもできる。一実施形態では、例えば、HA結合タンパク質(HABP)または抗HA抗体等の1種類以上のHA特異的結合因子を用いて試料中のHAのレベルを測定することによって、本発明を実施する。
同様に、本発明の方法では、多様な手段を用いて、試料中のTIMP−1を検出することができる。一実施形態では、診断される個体から得た試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを測定することにより本発明を実施する。TIMP−1タンパク質のレベルを、例えば、抗TIMP−1抗体等の1種類以上のTIMP−1特異的結合因子を用いて測定することができる。別の実施形態では、診断される個体から得た試料中のTIMP−1活性をアッセイすることにより本発明を実施する。
本発明は、例えば、個体から得た試料中のα2−MGタンパク質のレベルを測定することと、個体から得た試料中のHAのレベルを測定することと、個体から得た試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを測定することと、ならびにα2−MGタンパク質、HA、およびTIMP−1タンパク質のレベルにもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供する。必要に応じて、α2−MGタンパク質、HA、およびTIMP−1タンパク質のレベルを、それぞれ酵素結合アッセイを用いて測定することができる。
本発明の方法を実施する上で多様な試料が有用であり、該試料として血液、血清、血漿、尿、唾液、および肝組織が挙げられる。一実施形態では、診断される個体から単一の試料を入手する。このような試料は、例えば、血清試料であり得る。また該試料としては、例えば、組織試料(例えば、肝生検試料)であり得る。
本発明はさらに、個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する方法を提供する。この方法は、α2−MGと抗α2−MG抗体とからなる第1の複合体を形成するのに適した条件下で、個体から得た試料の適当な希釈物を、抗α2−MG抗体と接触させる工程と、第1の複合体を洗浄して、未結合分子を除去する工程と、α2−MGを含有する第1の複合体の量を測定する工程と、HAとHA結合タンパク質とからなる第2の複合体を形成するのに適した条件下で、個体から得た試料の適当な希釈物を、HA結合タンパク質と接触させる工程と、第2の複合体を洗浄して、未結合分子を除去する工程と、HAを含有する第2の複合体の量を測定する工程と、TIMP−1と抗TIMP−1抗体とからなる第3の複合体を形成するのに適した条件下で、個体から得た試料の適当な希釈物を、抗TIMP−1抗体と接触させる工程と、第3の複合体を洗浄して、未結合分子を除去する工程と、TIMP−1を含有する第3の複合体の量を測定する工程と、α2−MG、HA、およびTIMP−1を含有する複合体の量にもとづいて、個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する工程とを含む。
付加的な血清学的マーカーを検出することなく、3種類のマーカー、すなわちα2−MG、HA、およびTIMP−1を検出することにより本発明の方法を実施でき、また本発明の方法を1種類以上の付加的マーカーを検出する方法と組み合わせることもできる。したがって、一実施形態では、α2−MG、HA、およびTIMP−1を検出し、さらに以下の線維症マーカーの少なくとも1つを検出することにより本発明を実施する。すなわち、N末端プロコラーゲンIIIプロペプチド(PIIINP)、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40,MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、またはアポBである。さらに別の実施形態では、肝線維症の有無または重症度を、個体から得た試料中のα2−MG、HA、TIMP−1、およびYKL−40を検出することによって診断する。
本発明は、抗線維症療法を施された患者から得た試料中のα2−マクログロブリンを検出することと、患者から得た試料中のヒアルロン酸(HA)を検出することと、患者から得た試料中のメタロプロテアーゼ−1の組織阻害剤(TIMP−1)を検出することと、α2−MG、HA、およびTIMP−1の存在またはレベルにもとづいて、患者の肝線維症の有無または重症度を測定することとにより抗線維症療法の効果をモニターすることによって、患者で抗線維症療法の効果をモニターする方法も提供する。このような方法はさらに、必要に応じて、工程(d)で測定された肝線維症の有無または重症度を、それより早い時期での患者の肝線維症の有無または重症度と比較することを含むことができる。本発明の方法を用いて、例えば、1つ以上の抗線維症療法を処置された患者で、期間中の線維症の進行または軽減をモニターすることができ、また、例えば、2通り以上の抗線維症療法の効果を比較することができる。
一実施形態では、多くとも3種類の線維症マーカーを検出する。別の実施形態では、本方法は、PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40,MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、およびアポBからなる群より選択される少なくとも1つのマーカーを、患者から得た試料中で検出する工程を含む。
本発明の方法では、α2−MG、HA,およびTIMP−1を検出するために、多様な手段が有用である。例えば試料中のα2−MGタンパク質のレベルを測定することにより工程(a)を実施できる。一実施形態では、1つ以上の抗α2−MG抗体を用いて、α2−MGタンパク質のレベルを測定する。例えば試料中のHAのレベルを測定することにより工程(b)を実施できる。一実施形態では、1つ以上のHA結合タンパク質を用いて、HAのレベルを測定する。例えば該試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを測定することにより工程(c)を実施できる。一実施形態では、1つ以上の抗TIMP−1抗体を用いて、TIMP−1タンパク質のレベルを測定する。
さらに本明細書中では、個体から得た試料中のα2−MGレベルを測定することと、個体から得た試料中のHAレベルを測定することと、個体から得た試料中のTIMP−1レベルを測定することと、さらにα2−MGレベルがα2−MGカットオフ値X1を下回る場合、HAレベルがHAカットオフ値Y1を下回る場合、またはTIMP−1レベルがTIMP−1カットオフ値Z1を下まわる場合に、非肝線維症または軽度肝線維症であるとして個体を診断することと、α2−MGレベルがα2−MGカットオフ値X2を上回り、HAレベルがHAカットオフ値Y2を上回り、かつTIMP−1レベルがTIMP−1カットオフ値Z2を上回る場合に、中程度または重度の肝線維症であるとして個体を診断することと、それ以外の個体は確定していない状態であると診断することとにより、個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する方法を提供する。
α2−MG、HA、およびTIMP−1マーカーのレベルに対する二重(デュアル)カットオフ値にもとづく本発明の方法は、多様な患者母集団で、中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別するのに有用である。本発明の方法は、例えば、ウイルス性肝炎、自己免疫性肝炎等の自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪肝疾患、または薬物誘導性肝疾患等の肝疾患を患う個体を診断するのに有用である。一実施形態では、本発明の方法を用いて、C型肝炎ウイルスに感染された患者で、中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する。本発明の方法に有用な試料としては、限定されないが、血液、血清、血漿、尿、唾液、および肝組織が挙げられる。一実施形態では、診断される個体から得た1つ以上の血清試料中のα2−MGレベル、HAレベル、およびTIMP−1レベルを測定することにより本発明の方法を実施する。
したがって、本発明は、例えば、個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する方法を提供し、その中で、区別は、1.8mg/mlないし2.2mg/mlのX1カットオフ値と、31ng/mlないし39ng/mlのY1カットオフ値と、900ng/mlないし1,100ng/mlのZ1カットオフ値と、1.8mg/mlないし2.2mg/mlのX2カットオフ値と、54ng/mlないし66ng/mlのY2カットオフ値と、1,415ng/mlないし1,735ng/mlのZ2カットオフ値とにもとづく。特定の実施形態では、区別は、2.0mg/mlのX1カットオフ値と、35ng/mlのY1カットオフ値と、1,000ng/mlのZ1カットオフ値と、2.0mg/mlのX2カットオフ値と、60ng/mlのY2カットオフ値と、1,575ng/mlのZ2カットオフ値とにもとづく。別の実施形態では、区別は、2.0mg/mlのX1カットオフ値と、37ng/mlのY1カットオフ値と、1,100ng/mlのZ1カットオフ値と、2.0mg/mlのX2カットオフ値と、60ng/mlのY2カットオフ値と、1,575ng/mlのZ2カットオフ値とにもとづく。さらに別の実施形態では、最大で30%の肝線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の正確度で、この母集団で個体の少なくとも65%を、非/軽度の線維症または中程度/重度の線維症であるとして診断するように、X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択する。別の実施形態では、最大で30%の肝線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の陽性予測値および少なくとも90%の陰性予測値で、該母集団の個体の少なくとも65%を、非/軽度の線維症または中程度/重度の線維症であるとして診断するように、X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択する。さらに別の実施形態では、最大で10%の線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の正確度で、この母集団の個体の少なくとも70%を、非/軽度の線維症または中程度/重度の線維症であるとして診断するように、X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択する。
本発明はまた、個体の第1の線維症マーカーXのレベルを、カットオフ値X1と比較して、個体が第1の線維症マーカーXに対して陽性であるかを測定することと、個体の第2の線維症マーカーYのレベルを、カットオフ値Y1と比較して、個体が第2の線維症マーカーYに対して陽性であるかを測定することと、XおよびYに対する陽性または陰性にもとづいて個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法も提供し、最大で40%の線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の正確度で、この母集団の個体の少なくとも65%を診断する。
本発明の方法は、必要に応じて、個体の第3の線維症マーカーZのレベルを、カットオフ値Z1と比較して、個体が第3の線維症マーカーZに対して陽性であるかを測定することと、X、Y、およびZに対する陽性または陰性にもとづいて個体の肝線維症の有無または重症度を診断することを包含することができる。一実施形態では、第1の線維症マーカーはα2−MGであり、第2の線維症マーカーはHAであり、第3の線維症マーカーはTIMP−1である。
別の実施形態では、少なくとも3つの線維症マーカーのレベルを比較し、さらに別の実施形態では、厳密に3つの線維症マーカーのレベルを比較する。付加的な実施形態では、少なくとも4つのまたは少なくとも5つの線維症マーカーのレベルを比較する。本発明の方法は、例えば、中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症または軽度肝線維症とを区別するのに有用であり得る。
具体的な実施形態では、本発明の方法は、最大で30%の線維症羅患率を有する母集団で、個体の少なくとも65%を、少なくとも93%の正確度で診断をおこなう。さらに別の実施形態では、本発明の方法は、最大で20%の線維症羅患率を有する母集団で、個体の少なくとも70%を、少なくとも94%の正確度で診断するのに役立つ。さらに別の実施形態では、本発明の方法は、最大で10%の線維症羅患率を有する集団で、個体の少なくとも70%を、少なくとも96%の正確度で診断を行なうのに役立つ。
本発明はさらに、個体の第1の線維症マーカーXのレベルを、カットオフ値X1と比較して、個体が第1の線維症マーカーXに対して陽性であるかを測定することと、個体の第2の線維症マーカーYのレベルを、カットオフ値Y1と比較して、個体が第2の線維症マーカーYに対して陽性であるかを測定することと、XおよびYに対する陽性または陰性にもとづいて個体の肝線維症の有無または重症度を診断することにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供し、カットオフ値X1およびY1を個々に最適化して所望の性能特性を与える。
必要に応じて、本発明の方法は、個体の第3の線維症マーカーZのレベルを、カットオフ値Z1と比較して、個体が第3の線維症マーカーZに対して陽性であるかを測定する工程と、X、Y、およびZに対する陽性または陰性にもとづいて個体の肝線維症の有無または重症度を診断する工程とを包含することができ、カットオフ値X1、Y1、およびZ1を個々に最適化して所望の性能特性を与える。一実施形態では、α2−MG、HA、およびTIMP−1のレベルを比較する。別の実施形態では、実験計画法(DOE)分析を用いて、カットオフ値を最適化する。さらに別の実施形態では、厳密に3種類、少なくとも3種類、少なくとも4種類、または少なくとも5種類の線維症マーカーのレベルを比較する。本発明の方法は、例えば中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症または軽度肝線維症とを区別するのに有用であり得る。
本発明により、さらに、個体の第1の線維症マーカーXのレベルを、2つのカットオフ値X1およびX2と比較して、個体が第1の線維症マーカーXに対して陽性であるかを測定することと、個体の第2の線維症マーカーYのレベルを、2つのカットオフ値Y1およびY2と比較して、個体が第2の線維症マーカーYに対して陽性であるかを測定することと、XおよびYに対する陽性または陰性にもとづいて個体の肝線維症の有無または重症度を診断することにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供し、カットオフ値X1、Y1、X2、およびY2を個々に最適化して所望の性能特性を与える。本発明の方法はさらに、個体の第3の線維症マーカーZのレベルを、2つのカットオフ値Z1およびZ2と比較して、個体が第3の線維症マーカーZに対して陽性であるかを測定する工程と、X、Y、およびZに対する陽性または陰性にもとづいて個体の肝線維症の有無または重症度を診断する工程とを包含し得、カットオフ値X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を個々に最適化して所望の性能特性を与える。例えばDOE分析を用いて、カットオフ値を簡便に最適化できる。
(発明の詳細な説明)
本明細書中に開示するように、慢性C型肝炎であり、かつF0ないしF4の既知のMetavir段階(線維症スコア)を有する患者母集団で、多数の生化学的マーカーの血清レベルを解析した。F0は非常に低度の線維症または線維症が存在しないことを表し、F1、F2、およびF3は、中程度の線維症段階を表し、F4は、重度の線維症を表す(Knodellら、Hepatology 1:431−435 (1981))。表2および3を参照せよ。複数のカットオフ値の同時変化に対する実験計画法(DOE)分析を用いて、ヒアルロン酸(HA)、PIIINP、IV型コラーゲン、およびα2−マクログロブリン(α2−MG)で構成される4マーカーパネルを同定し、60%の線維症羅患率を有する患者母集団で、F2〜F4(中程度ないし重度)の線維症から、F0〜F1(非または軽度)の線維症を約77%の正確度で区別することが可能になった。
さらに本明細書中実施例Iで開示するように、DOE分析を用いてカットオフを最適化した際、F2〜F4線維症からF0〜F1線維症を区別する際に、2種類の3マーカーパネル(α2−MG/HA/TIMP−1およびα2−MG/HA/YKL−40)がまた適切に働いた。特に、α2−MG/HA/TIMP−1パネルおよびα2−MG/HA/YKL−40パネルはそれぞれ、4マーカーパネルより優れた能力を示し、調査母集団で、F2〜F4線維症からF0〜F1線維症を約80%の正確度で区別することができた。例えば、表6の15行目に見られるように、α2−MG/HA/TIMP−1パネルは、60%の線維症羅患率を有する調査母集団で、感度83.48%および特異度75.95%で作用した。これらの結果により、α2−MG/HA/TIMP−1である3マーカーパネルは、中程度から重度の線維症から、非または軽度の線維症を区別するのに有用であり得ることが証明される。
これらの知見にもとづいて、本発明は、個体から得た試料中のα2−MGを検出することと、個体から得た試料中のHAを検出することと、個体から得た試料中のTIMP−1を検出することと、α2−MG、HA、およびTIMP−1の有無またはレベルにもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供する。本発明の方法は、例えば、中程度から重度(F2〜F4)の肝線維症から非または軽度(F0〜F1)の肝線維症を区別するのに有用であり得る。
(肝障害よび他の線維症障害)
本発明の方法は、線維症が特徴である肝障害の危険性があるか、またはそれの1つ以上の症状を有する個体を含む多様な個体で、肝線維症の有無または重症度を診断するのに有用であり得る。本発明の方法を用いて、例えば、A型、B型、もしくはC型肝炎ウイルス等のようなウイルス性肝炎またはHIV−1等のヒト免疫不全ウイルス(HIV)、慢性持続性肝炎または慢性活動性肝炎、自己免疫性肝炎等の自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪肝疾患、非アルコール性脂肪肝疾患および非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を含む非アルコール性肝疾患、原発性胆汁性肝硬変、原発性硬化性胆管炎、胆管閉鎖症、医療処置が原因の肝疾患(薬物誘導性肝疾患)、あるいは先天性肝疾患を有する個体で、肝線維症を診断することができる。本発明の方法は、例えばメトトレキサート療法が原因の潜在的な肝障害の懸念を緩和するのに非常に有用であり得る。本発明の非侵襲的方法を用いて、肝障害のリスクを伴うメトトレキサートまたは他の薬物で処置される個体の肝線維症を定期的にモニターすることを、肝生検に伴うリスクなしに、簡便に実施することができる。
一実施形態では、本発明の方法は、F2、F3、またはF4のMetavirスコアを有する個体から、F0またはF1のMetavirスコアを有する個体を区別するのに有用である。Metavirスコアリングは、肝生検標本を段階評価するために十分に受け入れられているシステムであり、Knodell(上掲、1981)に記載されている。F0は線維症していないことに相当し、F1は隔壁を持たない門脈の線維症を示す。F2は少数の隔壁を持つ門脈の線維症を示す。F3は硬変のない多数の隔壁を示す。F4は硬変を示す。
本発明の方法は、肝線維症、肺線維症、腎線維症、前立腺線維症、乳腺線維症を含むが、これらに限定されない多様な線維症障害に関連する線維症の有無または重症度を診断するのに有用であることが理解される。本発明の方法を適用して、制限なく、例えば特発性肺線維症または肺気腫のような肺線維症、腎線維症、膀胱線維症、尿管周囲線維症または後腹膜線維症、心内膜心筋線維症、大動脈瘤線維症、リウマチ関節炎等のリウマチ様疾患または全身性エリテマトーデス、あるいはアルツハイマー症等の他の線維症障害の有無または重症度を診断することができる。肝線維症の有無または重症度を診断するのに有用なα2−MG/HA/TIMP−1、α2−MG/HA/YKL−40、またはα2−MG/HA/TIMP−1/YKL−40パネル、あるいは本明細書に開示するマーカーの他の組み合わせを用いて、別の障害での線維症の有無または重症度を診断することも可能であることが理解される。
本発明の診断方法は、慢性または活動性疾患を有する個体、線維症疾患の1つ以上の症状を有する個体、無症状または健康な個体、および1つ以上の線維症疾患の危険にさらされている個体を含む多様な個体に適用可能であることが理解される。さらに、本発明の方法は、例えば、疾患の初期診断を裏づけするために、または線維症疾患の従来の一定の診断を用いて個体の線維症の進行を測定する上で有用であり得ることが当業者にとって明確である。本発明の方法を用いて、一定期間にわたり線維症疾患の状態をモニターすることができ、必要に応じて、さらに治療処置の効果をモニターすることができる。必要に応じて、治療を受けた個体の試料から得た結果を、例えば治療以前の個体のベースライン結果、治療中のそれより早い時期の結果、または過去の値もしくは参考の値と比較することができる。
本発明の方法は、個体の肝線維症または他の線維症の重症度を診断するのに有用である。したがって、本発明の方法は、肝線維症または他の線維症の「段階」または程度を測定するのに有用であり得る。一実施形態では、本発明の方法を用いて、例えばウイルス性C型肝炎を有する個体のような個体のMetavirスコアを測定する。上記に示したように、Metavirスコアリングは、F0(非存在)、F1(隔壁を持たない門脈の線維症)、F2(少数の隔壁を持つ門脈の線維症)、F3(硬変は存在せずに、多数の隔壁を持つ門脈の線維症)、およびF4(硬変)の値を用いた適切に確立された線維症スコアリングシステムである。他の実施形態では、本発明の方法を用いて、例えばウイルス性C型肝炎を有する個体のような個体のKnodellスコア(組織活性指標)、Ishakスコア(改良組織活性指標)、またはScheuer分類を測定する。さらに別の実施形態では、本発明の方法を用いて、例えばBruntの提言(Bruntら、Am. J. Gastroenterol. 94:2467−2474(1999))にしたがって重症度を測定することによって、NASHを有する個体の肝線維症の重症度を測定する。本発明の方法にしたがって肝線維症または他の線維症の重症度を測定する際、線維症の重症度を示す結果を報告する上で、上記のまたは当該技術分野で受け入れられているかもしくは明確に定義されているスコアリングシステムのいずれも有用であり得ることが理解される。
(試料)
本発明の方法を実施する際、様々な試料が有用であり得、例えば、血液、血清、血漿、尿、唾液、および肝組織が挙げられる。一実施形態では、診断される個体から単一の試料を入手する。このような試料は、例えば血清試料であり得る。
本明細書で使用されるように、用語「試料」とは、α2−MG、HA、またはTIMP−1等の線維症マーカーを1種類以上含む生物学的標本を意味する。試料としては、例えば、全血、血漿、唾液、尿、滑液、または他の体液等の液状試料、あるいは肺、肝臓、腎臓、前立腺、または胸部組織試料等の組織試料が可能である。当業者は、必要に応じて、分析前に、液状試料を希釈できることを理解している。
当業者は、診断される個体から単一の試料を入手でき、α2−MG、HA、およびTIMP−1の検出前に細分できることを理解している。当業者はまた、必要に応じて、診断される個体から2つ以上の試料を入手することができ、試料が同一または異なる種類であってもよいことを理解している。一実施形態では、α2−MG、HA、およびTIMP−1をそれぞれ血清試料で検出する。別の実施形態では、単一の血清試料を個体から入手し、α2−MG、HA、およびTIMP−1を検出する前に細分する。
(α2−マクログロブリン)
本発明の方法は、部分的に、試料中のα2−マクログロブリンを検出することに依拠する。α2−MGは、血漿の保存された非常に多量の成分であり、広範なプロテアーゼ結合タンパク質として機能して、組織液から活性プロテアーゼを除去する。活性部位プロテアーゼ阻害剤とは異なり、α2−マクログロブリンファミリーのメンバーは、それらのプロテアーゼ基質の触媒作用的活性を不活性化することはないが、α2−MGファミリーメンバーのフォールド内への標的プロテアーゼの物理的な取り込みにより作用する。α2−MG自体は、標的プロテアーゼにより切断され、α2−MG分子の再編成により、α2−MG分子の内部ポケット内に標的プロテアーゼを隔離する(Starkeyら、Biochem.J.131:823−831(1973))。α2−MGに取り込まれたプロテアーゼは、タンパク質等の巨大分子基質と相互作用することを立体的に妨げられる一方で、アミドおよびエステル化合物等の低分子質量基質に対して依然活性があり、α2−MGケージ中に拡散して酵素部位に行き着くことができる。したがって、α2−MG活性は、タンパク質分解活性を阻害するがプロテアーゼ基質のアミド分解活性を阻害しない能力により部分的に特徴付けられる。α2−MGは、取り込まれたプロテアーゼを抗体および高分子質量活性部位阻害剤から防護する能力によっても特徴付けられる。例えば、α2−MGに結合したトリプシンは、大豆トリプシン阻害剤(STI)による阻害から防御される。
活性部位プロテアーゼ阻害剤の限定的な特異性と比べて、α2−MGは多様な基質特異性および触媒作用活性により、広範なプロテアーゼに作用する。このような標的プロテアーゼとしては、トリプシン、スブチリシン、キモトリプシン、プラスミン、エラスターゼ、サーモライシン、およびパパインが挙げられる。基質の多様性は、部分的に、α2−MG「ベイト」領域により測定される。この「ベイト」領域は、非常に柔軟性のある溶媒に露出される30〜40の残基の配列であり、タンパク質分解酵素の主要なクラスの各々によって切断されやすい少なくとも1つの部位を含む。
本明細書で使用されるように、用語「α2−マクログロブリン」とは、「α2−MG」と同義であり、ヒトα2−MG(配列番号2)とかなりの構造的相同性を有し、かつ広範なプロテアーゼ阻害活性を有するタンパク質を意味する。α2−MGは、メチルアミン等の小第1級アミンにより不活性化される特有のチオールエステル結合を含む。したがって、α2−MG活性は、メチルアミン感受性プロテアーゼ阻害活性により部分的に特徴付けられ得る。必要に応じて、関連するプロテアーゼ結合タンパク質ならびに補体系のC3、C4およびC5等のα2−マクログロブリンファミリーの他のメンバーから、α2−MGを区別することができる(Sottrup−Jensen、”α2−Macroglobulin and Related Thiol Ester Plasma Proteins,”Putnam(編)、The Plasma Proteins:Structure,Function and Genetic Control Second edition,Orlando:Academic Press(1987)、191−291ページ)。α2−MGを検出するためのアッセイは、α2−MGに対して特異的であることが可能であるか、またはα2−マクログロブリンファミリーの1つ以上の他のメンバーを付加的に検出可能であることが理解される。
本発明の方法は、部分的に、試料中のα2−マクログロブリンを検出することに依拠する。本明細書で使用するように、フレーズ「α2−MGを検出する」とは、α2−MGの存在を測定するための任意の定量的または定性的アッセイを意味する。本明細書で使用するように、フレーズ「α2−MGのレベルを測定する」とは、α2−MGに対する任意の直接または間接的な定量的アッセイを意味する。
同様に、試料中の任意の特異的な繊維症マーカーを検出することとは、試料中にマーカーが存在するか否かを測定して、該繊維症マーカーが肝繊維症または本明細書中で上述したような別の繊維症障害に対して陽性または陰性の相関性を有することを意味する。検出とは、例えば特定の形質あるいは可変基質、生化学的基質、または血清学的基質の存在または非存在のような非定量的分析を意味することが可能であることが理解される。
診断は、繊維症マーカーまたは他の特色の存在またはレベルに関して試料を分析し、それを参考値と比較することに基づき、参考値は、他の個体から、繊維症障害の人々を区別することを補助する役割を果たす。繊維症マーカーが生化学的または血清学的マーカーである際、試料中の「レベル」を測定することとは、例えば、繊維症マーカーのRNA、タンパク質、または活性の相対量または絶対量を測定することにより繊維症マーカーを定量することを意味する。したがって、試料中のレベルを測定することとは、相対的および絶対的なRNA、タンパク質、および活性レベルの分析と、以下にさらに論じるような繊維症マーカーの他の直接的および間接的測定とを包含するがこれらに限定されない。繊維症マーカーの「レベル」を測定するのに有用な任意のアッセイは、マーカーを「検出する」のにも有用であることが理解される。
α2−MGを検出する様々なアッセイが当該技術分野で公知であり、α2−MG RNA、α2−MGタンパク質、およびα2−MG活性に関する直接的および間接的アッセイを含む。例えばノーザン分析またはRT−PCR、あるいはα2−MGコード配列の一部分に相補的な核酸配列へのハイブリダイゼーションにもとづく他の方法のような通常の技術を用いて、α2−MG mRNAレベルを分析することにより、α2−MGを検出することができ、またはα2−MGレベルを測定することができる。例えば、ヒト試料中のα2−MG RNAのノーザン分析およびRNAスロットブロットハイブリダイゼーションに対する条件およびプローブについては、Ortegoら(Exp.Eye Res.65:289−299(1997))およびSimonら(Cancer Res.56:3112−3117(1996))にそれぞれ記載されている。
様々な方法でα2−MGタンパク質をアッセイすることによっても、α2−MGを検出することができ、またはα2−MGレベルを測定することができる。さらに以下に記載するように、ラジオイムノアッセイ、酵素結合イムノアッセイ、および二抗体サンドイッチアッセイを含むイムノアッセイが本発明の方法で有用である。例えば、比濁分析アッセイでは、α2−MGと抗α2−MG抗体との複合体により、ピークレートシグナルに変換される光散乱の増加が生じており、これは試料α2−MG濃度の関数である。例えば、ベーリングネ フェロメーターアナライザー(Behring Nephelometer Analyzer)(Finkら、J.Clin.Chem.Clin.Biol.Chem.27:261−276(1989))およびNaveauら(Dig.Diseases Sci.39:2426−2432(1994))に記載されるウサギ抗ヒトα2−MG抗血清を用いて、またはベックマンコーター(Beckman Coulter)(Brea、Ca;キット番号449430)より市販されている比濁分析アッセイを用いたレーザー免疫比濁分析によっても、α2−MGを検出することができる。さらに、イムノアッセイに有用なモノクローナルおよび多クローン抗α2−MG抗体は、多様な供給源から容易に入手することができる。例として、ELISAアッセイおよびウエスタンブロッティング等のイムノアッセイに好適な親和性精製ヤギ抗ヒトα2−MG抗体およびペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ヒトα2−MG抗体は、シーダーレーンラボラトリー社(Cedarlane Laboratories Limited)(Ontario、Canada;CL20010APおよびCL20010APHP)ならびにアフィニティーバイオロジカルズ社(Affinity Biologicals Incorporated)(Ontario、Canada;GAA2M−APおよびGAA2M−APHRP)から入手可能である。精製したα2−MGタンパク質の量を定量することによっても、α2−MGタンパク質のレベルを測定することができる。例えば、HPLCを単独で、または質量分光測光法と組み合わせることによって、あるいは、例えば、HallおよびRoberts(Biochem.J.171:27−38(1978))またはImberおよびPezzo(J.Biol.Chem.256:8134−8139(1981))に記載されているように、α2−マクログロブリンの精製を実施することができる。ブラッドフォードアッセイ、クーマシーブルー染色法、および放射線標識タンパク質に対するアッセイを含む周知の方法により、定量化を測定することができる。
α2−MG活性に対する多様なアッセイは、本発明の方法に係る試料中のα2−MGの検出またはα2−MGのレベルの測定にも有用であり得る。例えば、アミド分解活性の対応する阻害なしに、標的プロテアーゼ活性の阻害の関数として、間接的に、α2−MGを検出することができ、またはα2−MGのレベルを測定することができる。上記に論じたように、タンパク質等の高分子質量基質は加水分解され得ない一方で、α2−MG結合プロテアーゼは少量の基質のアミドおよびエステル結合を加水分解する能力を保有する(例えばArmstrongら、Develop.Compar.Immunol.23:375−390(1999)を参照せよ)。例として、アミド分解活性の阻害なしに、トリプシン、スブチリシン、キモトリプシン、プラスミン、エラスターゼ、サーモライシン、またはパパイン活性の阻害をアッセイすることにより、α2−MGを検出することができ、またはα2−MGのレベルを測定することができる。分析するために都合のよい基質としては、14Cで標識したカゼインおよび125I−フィブリンが挙げられる。
広範なプロテアーゼ基質特異性の特性により、プロテアーゼ活性部位の阻害剤からα2−MGが区別される。この特性にもとづいて、異なる活性部位特異性を有する2つ以上のプロテアーゼの活性の阻害をアッセイすることにより、α2−MGを検出することができ、またはα2−MGのレベルを測定することができる。例えば、2種類以上の標的プロテアーゼ(例えばトリプシン、スブチリシン、キモトリプシン、プラスミン、エラスターゼ、サーモライシン、およびパパインのうちの2種類以上のプロテアーゼ)のプロテアーゼ活性の減少を分析することによって、試料中のα2−MGを検出することができ、またはα2−MGのレベルを測定することができる。そのような方法では、14C−カゼインまたは125I−フィブリン等の標識プロテアーゼ基質が有用であり得る(Armstrongら、上掲、1999)。
抗体または高分子量阻害剤から、結合プロテアーゼを防護するα2−MGの能力にもとづいても、α2−MGを検出することができ、またα2−MGのレベルを測定することができる。トリプシン、スブチリシン、キモトリプシン、プラスミン、エラスターゼ、サーモライシン、またはパパイン等の標的プロテアーゼを血漿試料に添加することができる。例えば抗プロテアーゼ抗体を用いた免疫沈降により未結合のプロテアーゼを除去した後、低分子質量アミドまたはエステル基質を用いて、α2−MGに結合されたプロテアーゼの量を測定することができる。加水分解された低分子質量基質の量は、防御されたα2−MG結合のプロテアーゼの量、およびα2−MGの濃度の量の指標となる。同様に、アミドBApNA(Nα−ベンゾイル−DL−アルギニンp−ニトロアニリド)等の低分子質量基質を用いて残存するトリプシン活性をアッセイする前に、まず試料をトリプシンのようなプロテアーゼと反応させ、その後大豆トリプシン阻害剤のような過剰なプロテアーゼ阻害剤と反応させることができる(Ganrot、Clin.Chem.Acta 14:493−501(1966);Armstrongら、J.Exp.Zool.236:1−9(1985))。α2−MGに隔離されなかったトリプシンをトリプシン阻害剤により不活性化すると、残っているα2−MGに防御されたトリプシンのみが基質の加水分解をできる。したがって、大豆トリプシン阻害剤アッセイでの陽性反応は、α2−MGを検出し、かつα2−MG量の定量的測定である(Armstrongら、上掲、1999)。当業者には、α2−MG結合酵素を不活性化することができる低分子質量プロテアーゼ阻害剤の存在が該アッセイを用いて得た結果に影響及ぼすことが可能であることが理解される。さらに、α2−MG RNAまたはタンパク質レベルと同様に、α2−MG活性に対するこれらのアッセイおよび他の通常のアッセイは、本発明の方法で、α2−MGの検出またはα2−MGのレベルの測定に有用であり得ることが理解される。
(ヒアルロン酸)
本発明の方法はさらに、部分的に、試料中のヒアルロン酸の検出またはヒアルロン酸のレベルの測定に依拠する。ヒアルロン酸は、ヒアルロネートまたはヒアルロナンとしても知られており、グルクロン酸と、β−1,4結合により結合されるβ(1,3)−N−アセチルグルコサミン部分とが交互になる構造をもつ分岐していない主鎖を有する高分子量の多糖である。ヒアルロン酸の長さは、少数から1,000の二量体単位以上であり、各二量体単位の分子量は、約450Dである。ヒアルロン酸は、主に線維芽細胞および他の特定の結合組織細胞により産生され、結合組織マトリックスで、構造的役割を果たす。さらに、ヒアルロン酸は、体中に広く分布し、例えば血漿、滑液、および尿中で遊離分子として見出されることができる。血漿中では、ヒアルロン酸は、相対的に短い半減期を有する。
血清HAレベルは、肝硬変を含む肝疾患で増加する(Bramleyら、J.Hepatol.13:8−13(1991);Uenoら、Gastroenterol.105:475−481(1993);Obertiら、Gastroenterol.113:1609−1616(1997);およびMcHutchisonら、J.Gastroenterol.Hepatol.15:945−951(2000))。血清HAレベルは、リウマチ関節炎で見られる滑膜炎症および軟骨破壊中でも増加する。これらのレベルは、疾患活動性および滑膜が関与する度合いに相関することが知られている(Konttinenら、Clin.Chimica Acta 193:39−48(1990);Pooleら、Arthritis Rheum.37:1030−1038(1994); Goldbergら、Arthritis Rheum.34:799−807(1991);およびEmlemら、J.Rheum.23:974−978(1996))。HAの血清レベルの増加は、例えば骨関節炎(OA)、進行性全身硬化症(PSS)、および全身性エリテマトーデス(SLE)の患者にも存在する可能性がある。
本明細書で使用するように、用語「ヒアルロン酸」とは、「HA」と同義であり、グルクロン酸と、β−1,4結合により結合されるβ(1,3)−N−アセチルグルコサミン部分とが交互になる2つ以上の二量体単位のポリマーを意味する。本明細書で使用するように、「HAを検出する」というフレーズは、HAの存在を測定するための任意の定量的または定性的アッセイを意味し、「HAのレベルを測定する」というフレーズは、HAに対する任意の直接または間接の定量的アッセイを意味する。上記の観点から、「HAを検出する」というフレーズは、「HAのレベルを測定する」ことを包含することが理解される。
HA結合タンパク質または抗HA抗体にもとづく様々な公知のアッセイの1つを用いて、あるいは精製されたHAの定量により、HAを検出でき、またHAのレベルを測定できる。HA結合タンパク質は、例えばHAを検出する際有用である。125I標識HA結合タンパク質に基づいたHAに対する放射アッセイは、ファルマシア(Pharmacia)(Guechotら、Clin.Chem.42:558−563(1996)から入手可能である。HA結合タンパク質にもとづく他の商業用アッセイは、例えばコルゲニックス(Corgenix)(Westminster、Co;キット029001)から入手可能である。さらに、MaingonnatおよびDelpech(Ann.Clin.Biochem.28:305−306(1991))に記載されるようにヒアルロネクチンを用いて、またはナルジェナンクインターナショナル(Nalgenunc International)(Rochester、NY;DelpechおよびBertrand、Anal.Biochem.149:555−565(1985))から入手可能なキットを用いて、HAを検出でき、またHAのレベルを測定できる。HAの検出またはHAのレベルの測定のためのアッセイとしては、様々な競合および非競合結合アッセイが挙げられ、例えば、とりわけ、125I標識HA結合タンパク質を用いた競合結合アッセイ、アルカリ性ホスファターゼ標識ヒアルロネクチン(HN)にもとづく競合結合アッセイ、およびペルオキシダーゼ標識プロテオグリカンまたはペルオキシダーゼ標識HA結合タンパク質にもとづく非競合結合アッセイが挙げられる(Lindquistら、Clin.Chem.38:127−132(1992))。DelpechおよびBertrand、上掲、1985;Engstrom−Laurentら、Scand.J.Clin.Lab.Invest.45:497−504(1985);Brandtら、Acta Otolaryn.442(Suppl.):31−35(1987);Goldberg、Anal.Biochem.174:448−458(1988);Chichibuら、Clin.Chim.Acta 181:317−324(1989);Liら、Conn.Tissue Res.19:243−254(1989);Pooleら、Arth.Rheum.33:790−799(1990);Pooleら、J.Biol.Chem.260:6020−6025(1985);ならびにLaurentおよびTengblad、Anal.Biochem.109:386−394(1980))も参照せよ。ラジオイムノアッセイおよび酵素結合イムノアッセイを含む様々なイムノアッセイフォーマットを用いて、試料中のHAの検出またはHAのレベルの測定のためのアッセイを実施できる。イムノアッセイに有用な抗HA抗血清としては、例えばバイオトレンド(Biotrend)(Cologne、Germany;#5029−9990)から入手可能な親和性精製ヒツジ抗HA抗血清が可能である。
試料からHAを精製し、精製した多糖の量を定量することによってもHAのレベルを測定できる。高速液体クロマトグラフィーを、単独または質量分光測光と組み合わせて用いることができる。例として、HPLCを用いて、内部標準物質を含む試料のヒアルロニダーゼでの消化、逆相オクタデシルシリルカラムによる分離、およびpH7.35での0.01Mテトラブチルアンモニウム・リン酸アセトニトリルによる溶出(83:17、v/v)後に、HAレベルを測定することができる(Payanら、J.Chromatogr.566:9−18(1991))。
HAレベルは、ヒアルロニダーゼレベルと相関することが示されている(Brayら、Am.Rev.Respir.Dis.3:284−288(1991))。したがって、ヒアルロニダーゼ活性をアッセイすることによって、間接的に、HAを検出することができ、またはHAのレベルを測定することができる。Brayら(上掲、1991)に記載されているように、ヒアルロニダーゼ活性に対するアッセイは当該技術分野で公知である。当業者には、ヒアルロニダーゼまたはHAレベルを測定するためのこれらのアッセイおよび他の通常のアッセイは、「HAを検出する」および「HAのレベルを測定する」というフレーズに包含され、本発明の方法にしたがって肝繊維症の有無または重症度を診断するのに有用であることが理解される。
(TIMP−1)
本発明の方法はまた、試料中のTIMP−1の検出にも基づいており、特定の実施形態では、試料中のTIMP−1のレベルの測定に基づいている。メタロプロテアーゼの組織阻害剤(TIMP)は、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)の活性を調節するものであり、このマトリックスメタロプロテアーゼは、ゼラチナーゼA(MMP−2)およびゼラチナーゼB(MMP−9)を含むECM分解酵素の重要なグループである。正常肝臓では、コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、テネイシン、ウンジュリン、およびエンタクチン等のマトリックス成分は、マトリックス分解酵素により定常的に再構築されて、細胞外マトリックスの沈着を抑制する。TIMPレベルの増加は、MMP活性の阻害をもたらし、細胞外マトリックスの蓄積を支持する。TIMPは、TIMP−1、TIMP−2、TIMP−3、およびTIMP−4を含み、マトリックスメタロプロテアーゼと1:1の化学量論で相互作用し、かつ可逆的非共有結合を介して、メタロプロテアーゼ活性を阻害する。TIMP−1、TIMP−2、およびTIMP−3は、それらの局在化および調節は異なるが、同様のMMP阻害活性を有し、コラゲナーゼ、ゼラチナーゼ、ストロメライシン、プロテオグリカナーゼ、およびメタロエラスターゼのタンパク質分解活性を阻害する(Cawstonら、「Protein Inhibitors of Metalloproteinases」Barrett and Salvesen (編)、Proteinase Inhibitors Amsterdam Elsevier 589−610ページ(1986))。
ヒトTIMP−1は、分子量が28.5kDaであり184個のアミノ酸からなるシアロ糖タンパク質である(Murphyら、Biochem. J. 195:167−170(1981);Dockertyら、Nature 318:66−69(1985);およびBoddenら、J. Biol. Chem. 269:18943−18952(1994))。TIMP−1は、例えば、間質コラゲナーゼMMP−1、さらにストロメライシンおよびゼラチナーゼB(MMP−9)等の全ての活性メタロプロテアーゼを阻害する。ヒトTIMP−1の核酸配列(配列番号3)および対応するアミノ酸配列(配列番号4)を図2に示す。
本明細書で使用するように、用語「メタロプロテアーゼ−1の組織阻害剤」とは、「TIMP−1」と同義であり、ヒトTIMP−1と同様の特異性を有するメタロプロテアーゼのタンパク質分解活性を阻害するヒトTIMP−1(配列番号4)に対しかなりの構造的相同性を有するタンパク質を意味する。7−6Clまたは7−23G9のような既知の特異的抗TIMP−1抗体と反応するエピトープの存在により、ヒトTIMP−1の存在を簡便に検出することができる。
本明細書で使用するように、「TIMP−1を検出する」という表現とは、TIMP−1の存在を測定するための任意の定量的または定性的アッセイを意味し、「TIMP−1のレベルを測定する」という表現は、TIMP−1に対する任意の直接または間接の定量的アッセイを意味する。上記の観点から、「TIMP−1を検出する」という表現は、「TIMP−1のレベルを測定する」ことを包含するものであると理解される。
TIMP−1の検出およびTIMP−1のレベルの測定のためのアッセイとして、TIMP−1RNA、タンパク質、および酵素活性に対する周知のアッセイが挙げられる。ノーザン分析またはRT−PCRによりTIMP−1 RNAレベルを測定する方法は、以下に詳しく説明するように、当該分野で周知である(Yoshijiら、Int. J. Cancer 69:131−134(1996);Janowska−Wieczorekら、Exp. Hematol. 28:1274−1285(2000);および Groftら、Br. J. Cancer 85:55−63(2001))。例えば、Brophyら(Biochem. Biophys. Res. Comm. 167:898−903(1990))に記載されるラジオイムノアッセイにより、またはMurawakiら(Clinica Chimica Acta 218:47−58(1993))に記載される二抗体サンドイッチアッセイにより、TIMP−1タンパク質を検出でき、またTIMP−1タンパク質のレベルを簡便に測定できる。アマシャムファルマシア(Amersham Pharmacia)(実施例IIIも参照せよ)から市販されるキットを用いたELISAにより、TIMP−1タンパク質の血漿濃度をアッセイできる。精製されたTIMP−1タンパク質の量を定量することによっても、TIMP−1タンパク質のレベルを測定できる。例えばHPLCを単独で、または質量分光測光と組み合わせることにより、あるいは例えばMurphyら(Biochem. J. 195:167−170(1981))またはStricklinおよびWelgus(J. Biol. Chem. 258:12252−12258(1983))に記載されるように、TIMP−1の精製を実施することができる。例えばKossakowskaら(Amer. J. Pathology 153:1895−1902(1998))に記載されるように逆ゼラチン電気泳動像(reverse gelatin zymography)を用いて、1つ以上のメタロプロテアーゼの活性の阻害をアッセイすることによっても、TIMP−1を検出することができ、またTIMP−1のレベルを測定するこができる。TIMP−1 RNA、タンパク質、または活性に対するアッセイについては、明細書中で後述するとともに、当業者には、TIMP−1を検出するためのこれらのアッセイおよび他の慣用のアッセイが本発明の方法により包含されることが理解される。
(包括/除外(Rule−in/Rule−out)分析)
本明細書に開示するように、2セットのカットオフ値を用いて、α2−MG/HA/TIMP−1の3マーカーパネルに基づくアッセイの正確度を向上することができる。実施例IIで説明するように、初めに線維症を除外(rule out)するために、感度に対する最適化に基づいて、α2−MG、HA、およびTIMP−1に対するカットオフ値の第1のセットを選択し、次に、特異度に対して最適化されたカットオフ値の第2のセットを用いて「陽性」母集団の分析を行って、重度の線維症の存在を測定した。表7は、194人のHCV患者調査母集団に関する二重最適化戦略の結果を示す。α2−MG、HA、およびTIMP−1に対して、第1のカットオフをそれぞれ2.0mg/ml、35ng/ml、および1,000ng/mlに設定し、第1の分析での高い感度を達成した。第1のカットオフ値を上回るα2−MG、HA、およびTIMP−1の3通りのレベル全てを有する任意の試料を、F2〜F4の線維症に対して陽性であると暫定的に示し、α2−MG、HA、およびTIMP−1に対するカットオフ値をそれぞれ、特異度に対して最適化することにより得られた2.0mg/ml、60ng/ml、および1,575ng/mlとした第2のセットを用いてさらに評価した。
高い特異度に対して最適化したカットオフ値の第2のセットを用いて、初めにF2〜F4の線維症に対して陽性であると示された122人の患者のうち54人が陽性であると確証され、そのうち1人のみが偽陽性であった。要約すると、調査母集団中の194人のHCV患者のうち、72人が陰性(F0〜F1の線維症を有する)として分類され、54人が陽性(F2〜F4の線維症を有する)として分類された一方で、68個の試料は未確定結果であり、分類されなかった。未確定試料を除外すると、α2−MG/HA/TIMP−1パネルは、約98%の陽性予測値および約79%の陰性予測値で機能した。さらに、30%の線維症羅患率であるより典型的な患者母集団では、同パネルは、93%に近い陽性および陰性予測値で機能する。これらの結果により、第1および第2のカットオフレベルを使用して、感度を初めに最適化し、次に特異度を最適化することによって、3つのマーカー試験の全体的な正確度を向上することができ、試験された試料の約70%を占める未確定ではない試料に対して、約93%の正確度を有するパネル試験に至ることが示される。
したがって、本発明は、個体から得た試料中のα2−MGレベルを測定することと、個体から得た試料中のHAレベルを測定することと、個体から得た試料中のTIMP−1レベルを測定することと、α2−MGレベルがα2−MGカットオフ値X1を下まわるか、HAレベルがHAカットオフ値Y1を下まわるか、またはTIMP−1レベルがTIMP−1カットオフ値Z1を下まわる場合に、個体を肝線維症を有さないか、または軽度の肝線維症を有すると診断することと、α2−MGレベルがα2−MGカットオフ値X2を上回り、HAレベルがHAカットオフ値Y2を上回り、かつTIMP−1レベルがTIMP−1カットオフ値Z2を上回る場合に、中程度または重度の肝線維症を有するとして個体を診断することと、残りの個体は未確定状態であると診断することとにより、個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する方法を提供する。
α2−MG、HA、およびTIMP−1マーカーのレベルに対する二重カットオフ値に基づく本発明の方法は、多様な患者母集団で、中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する際、有用であり得る。このような方法は、例えば、ウイルス性肝炎、自己免疫性肝炎等の自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪肝疾患、または薬物誘導性肝疾患のような肝疾患を有する個体を診断する際、有用であり得る。一実施形態では、本発明の方法を用いて、C型肝炎ウイルスに感染された個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する。二重カットオフ値に基づく本発明の方法に有用な試料としては、限定はされないが、血液、血清、血漿、尿、唾液、および肝組織が挙げられる。一実施形態では、1つ以上の血清試料中のα2−MGレベル、HAレベル、およびTIMP−1レベルを測定することによって、本発明の方法を実施する。
さらに別の実施形態では、本発明は、個体での中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症ないし軽度肝線維症とを区別する方法を提供し、区別は、1.8mg/mlないし2.2mg/mlのX1カットオフ値と、31ng/mlないし39ng/mlのY1カットオフ値と、900ng/mlないし1,100ng/mlのZ1カットオフ値と、1.8mg/mlないし2.2mg/mlのX2カットオフ値と、54ng/mlないし66ng/mlのY2カットオフ値と、1,415ng/mlないし1,735ng/mlのZ2カットオフ値とに基づく。別の実施形態では、区別は、2.0mg/mlのX1カットオフ値と、35ng/mlのY1カットオフ値と、1,000ng/mlのZ1カットオフ値と、2.0mg/mlのX2カットオフ値と、60ng/mlのY2カットオフ値と、1,575ng/mlのZ2カットオフ値とに基づく。さらに別の実施形態では、区別は、2.0mg/mlのX1カットオフ値と、37ng/mlのY1カットオフ値と、1,100ng/mlのZ1カットオフ値と、2.0mg/mlのX2カットオフ値と、60ng/mlのY2カットオフ値と、1,575ng/mlのZ2カットオフ値とに基づく。さらなる実施形態では、30%までの肝線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の正確度で、この母集団での個体の少なくとも65%を、非線維症または軽度の線維症あるいは中程度の線維症ないし重度の線維症であるとして診断するように、X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択する。さらに別の実施形態では、最大で10%の肝線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の正確度で、この母集団での個体の少なくとも70%を、非線維症または軽度の線維症あるいは中程度ないし重度の線維症であるとして診断するように、X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択する。
上記に説明したように、本発明の方法は、アッセイされる全患者母集団のサブグループで、線維症の有無または重症度を測定するのに非常に正確である。例えば、表7に示すように、本発明の方法は、30%の肝線維症羅患率を有する患者母集団の約70%で、F0〜F1またはF2〜F4線維症状態を測定する際、93%より大きい正確度で機能する。患者母集団の残りの30%は、未確定状態であることが示される。本明細書で使用するように、用語「未確定状態」とは、個体を十分な予測値で確信的に診断できないことを意味する。
本明細書で使用するように、用語「X1」または「X2」とは、α2−MGカットオフ値を意味し、それに対して実験用α2−MG試料レベルが比較される。同様に、本明細書で使用するように、用語「Y1」または「Y2」とは、HAカットオフ値を意味し、それに対して実験用HAレベルが比較される。本明細書で使用するように、用語「Z1」または「Z2」とは、TIMP−1カットオフ値を意味し、それに対して実験用TIMP−1レベルが比較される。X1、Y1、およびZ1カットオフを組み合わせて、試料中の線維症の有無または重症度を測定する。同様に、X2、Y2、およびZ1カットオフ値を組み合わせて、試料中の線維症の有無または重症度を測定する。X1より小さいα2−MGレベル、Y1より小さいHAレベル、またはZ1より小さいTIMP−1レベルを有する試料は、F0〜F1の線維症であるとして分類される。X1を超えるα2−MGレベル、Y1を超えるHAレベル、およびZ1を超えるTIMP−1レベルを有する試料は、F2〜F4線維症に対して陽性である可能性があり、さらに分析を要する根拠となる。さらに、X2を超えるα2−MGレベル、Y2を超えるHAレベル、およびZ2を超えるTIMP−1レベルを有する試料は、F2〜F4の線維症であるとして分類される。X1を超えるα2−MGレベル、Y1を超えるHAレベル、およびZ1を超えるTIMP−1レベルを有しているが、1つ以上のレベルがX2、Y2、またはZ2より下である試料は、「未確定状態」として分類される。X2は一般にX1と等しいかそれより大きく、Y2は一般にY1と等しいかそれより大きく、Z2は一般にZ1と等しいかそれより大きいことが理解される。
当業者は、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値のX1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択して、特定の線維症羅患率を有する患者母集団に対して、所望の感度または特異度、あるいは所望の陰性予測値、陽性予測値、または正確度のような1つ以上の臨床的に有効なパラメーターを達成できる。実験計画としても知られる要因計画最適化の方法論を用いて、例えば、適当なカットオフ値を選択できる。実施例IIで本明細書に記載するように、中心複合計画実験で最適化ソフトウェア(Air Academy Associates(Colorado Springs、CO.)から得られるDOE Keep It Simple Statistically)を用いて、3つのカットオフX1、Y1、およびZ1を同時に変化させ、その後3つのカットオフX2、Y2、およびZ2を同時に変化させた。具体的には、α2−MGカットオフを2.0から5.0mg/mlに変化させ;HAカットオフを25から75ng/mlに変化させ;TIMP−1カットオフを1,000から1,700ng/mlに変化させた。指定されたX1、Y1、およびZ1カットオフを用いて、データベースで、194人の患者に対して測定された試験結果を比較することによって(表4参照)、194の試料それぞれを真陽性、真陰性、偽陽性、または偽陰性であると測定し、調査患者母集団に関して、感度、特異度、陰性予測値、陽性予測値、および正確度の臨床パラメーターを測定した。α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値の測定は、DOE KISSプログラムを用いて本明細書で説明されているが、当業者には、複数の変数間の協調的相互作用を特定するため、かつ連立方程式算出を実行するための他のコンピュータープログラムも使用できることが理解される。例えば、ECHIP社(ECHIP, Incorporated)(Hockessin、DE)から入手できるECHIP最適化ソフトウェア(ECHIP optimization software)、またはSTSC社(STSC, Incorporated)(Rockville、MD)から入手できるステートグラフィック最適化ソフトウェア(Statgraphics optimization softwareも、本発明の方法で有効なα2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を測定するのに有用である。
真陽性、偽陽性、真陰性、および偽陰性を用いて、感度、特異度、陰性予測値、陽性予測値、および正確度の臨床パラメーターを算出する。「真陽性」試料とは、臨床生検に準じた線維症の指示段階に対して陽性の試料であり、本発明の方法によっても陽性であると診断される。「偽陽性」試料とは、生検による線維症の指示段階に対して陰性の試料であり、本発明の方法によって陽性であると診断される。同様に、「偽陰性」とは、生検による線維症の指示段階に対して陽性の試料であり、本発明の方法によって陰性であると診断される。「真陰性」とは、生検による線維症の指示段階に対して陰性の試料であり、本発明の方法によっても線維症に対して陰性である。例えばMotulsky(編)、Intuitive Biostatistics New York:Oxford University Press(1995)を参照せよ。
本明細書で使用するように、用語「感度」とは、試料が陽性であるとき(例えばF2〜F4のMetavirスコアを有する線維症であるとき)、本発明の診断方法により、陽性結果が与えられる可能性を意味する。感度は、真陽性および偽陰性の合計で割った真陽性の結果の数値として算出される。感度は、本質的に、線維症疾患にかかっている人々をどの程度正確に方法が特定するかについての尺度である。本発明の方法では、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%において、あるいはアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%において、個体を診断する感度は、少なくとも約70%であり、さらに例えば少なくとも75%、80%、85%、90%、または95%となるように、X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2値を選択できる。
本明細書で使用するように、用語「特異度」とは、試料が陽性ではない(例えばF2〜F4のMetavir線維症段階ではない)場合に、本発明の診断方法により、陰性結果が与えられる確率を意味する。特異度は、真陰性および偽陽性の合計で割った真陰性の結果の数値として算出される。特異度は、本質的に、線維症に患っていない個体を、どの程度うまく方法が除外するかについての尺度である。本発明の方法では、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、あるいはアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、感度が少なくとも約70%であるとき、個体を診断する特異度は70〜100%の範囲であり、例えば少なくとも75%、80%、85%、90%、または95%であるように、カットオフ値X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択できる。実施例IIで説明するように、30%の線維症羅患率を有する患者母集団の約70%にあたる未確定ではない患者母集団で、98%を上回る特異度および約77%の感度を達成した。
本明細書で使用するように、用語「陰性予測値」とは、「NPV」と同義であり、線維症ではないと診断された個体が、実際に疾患にかかっていない確率を意味する。陰性予測値は、真陰性および偽陰性の合計で割った真陰性の数値として算出することができる。分析される母集団での線維症の羅患率とともに診断方法の特性により陰性予測値を測定する。本発明の方法では、10%までの肝線維症羅患率を有する母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、陰性予測値は75〜99%の範囲であり、さらに例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。また、20%までの肝線維症羅患率を有する母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、陰性予測値は75〜99%の範囲であり、さらに例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。さらに、30%までの肝線維症羅患率を有する母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、陰性予測値は75〜99%の範囲であり、さらに例えば少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。
本明細書で使用するように、用語「陽性予測値」とは、「PPV」と同義であり、線維症であると診断された個体が、実際にその病状を有している確率を意味する。陽性予測値は、真陽性および偽陽性の合計で割った真陽性の数値として算出することができる。分析される母集団での線維症の羅患率とともに診断方法の特性により陽性予測値を測定する。本発明の方法では、10%までの肝線維症羅患率を有する患者母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、本方法の陽性予測値は、少なくとも約75%であり、さらに少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。また、20%までの肝線維症羅患率を有する患者母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、本方法の陽性予測値は、少なくとも約75%であり、さらに少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%となるようにも、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。同様に、30%までの肝線維症羅患率を有する患者母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、本方法の陽性予測値は、少なくとも約75%であり、さらに少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。
陰性および陽性予測値を含む予測値は、分析される母集団での疾患の羅患率に影響される。本発明の方法では、カットオフ値X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を選択して、特定の肝線維症羅患率を有する臨床母集団に関する所望の臨床パラメーターを発生させることができる。例えば肝臓病学者の研究室で見られる10%、12%、15%、18%、20%、25%、または30%までの肝線維症羅患率に対してカットオフ値を選択できる。一般開業医の診察室で見られる線維症羅患率の代表的なものであり得る1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、または8%までの肝線維症羅患率に対してもカットオフ値を選択できる。
本明細書で使用するように、用語「正確度」とは、診断方法と疾患状態との間の包含的な一致を意味する。正確度は、試料結果の総数で割った真陽性および真陰性の合計として算出され、分析される母集団での線維症の羅患率に影響される。10%までの肝線維症羅患率を有する患者母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、本発明の方法の正確度は、少なくとも約80%であり、さらに例えば少なくとも85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。また、20%までの肝線維症羅患率を有する患者母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、本発明の方法の正確度は、少なくとも約80%であり、さらに例えば少なくとも85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%となるようにも、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。同様に、30%までの肝線維症羅患率を有する患者母集団中で、アッセイされる患者母集団の少なくとも60%で、例えばアッセイされる患者母集団の少なくとも65%、70%、75%、または80%で、本発明の方法の正確度は、少なくとも約80%であり、さらに例えば少なくとも85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%となるように、α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフ値を選択できる。
(特異的マーカーに限定されない方法)
本発明は、個体の第1の線維症マーカーXのレベルを、カットオフ値X1と比較して、個体が第1の線維症マーカーXに対して陽性であるかを測定することと、個体の第2の線維症マーカーYのレベルを、カットオフ値Y1と比較して、個体が第2の線維症マーカーYに対して陽性であるかを測定することと、XおよびYに対する陽性または陰性にもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法も提供し、40%までの線維症羅患率を有する母集団で、少なくとも90%の正確度で、この母集団の個体の少なくとも65%を診断する。
本発明の方法は、所望される場合、個体の第3の線維症マーカーZのレベルを、カットオフ値Z1と比較して、個体が第3の線維症マーカーZに対して陽性であるかを測定することと、X、Y、およびZに対する陽性または陰性にもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することを含むことができる。一実施形態では、第1の線維症マーカーはα2−MGであり、第2の線維症マーカーはHAであり、第3の線維症マーカーはTIMP−1である。
別の実施形態では、少なくとも3つの線維症マーカーのレベルを比較し、さらなる実施形態では、厳密に3つの線維症マーカーのレベルを、それらのそれぞれのカットオフ値と比較する。付加的な実施形態では、少なくとも4つのまたは少なくとも5つの線維症マーカーのレベルを比較する。本発明の方法は、例えば、中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症または軽度肝線維症とを区別するのに有用であり得る。
具体的な実施形態では、本発明の方法は、30%までの線維症羅患率を有する母集団で、個体の少なくとも65%を、少なくとも93%の正確度で診断をおこなう。さらなる実施形態では、本発明の方法は、20%までの線維症羅患率を有する母集団で、個体の少なくとも70%を、少なくとも94%の正確度で診断をおこなう。なおさらなる実施形態では、本発明の方法は、10%までの線維症羅患率を有する母集団で、個体の少なくとも70%を、少なくとも96%の正確度で診断をおこなう。
本発明の方法は、肝線維症の有無または重症度を診断する際、比類の無い成果を提供する。全ての患者が診断を受けているわけではないが、大多数が非常に優れた正確度で診断されている。例として、約40%の線維症羅患率を有する患者母集団で、この母集団のほぼ70%は、91%を超える正確度と、96%を超える陽性予測値および89%を超える陰性予測値とで診断される。この優れた成果を、Poynardら(Lancet 357:1069(2001))の方法等の別の方法と対比させる。6つのマーカーα2−MG、α2−グロブリン、総ビリルビン、γ−グロブリン、アポA1、およびGGTの分析に基づいたPoynardらの方法を用いて、約89%の正確度のみで、約40%の線維症羅患率を有する母集団の約50%のみを診断する(表8を参照のこと)。したがって、本発明の方法によって、患者母集団の著しくより大きな%値(約50%と比べて約70%)を、89%付近の正確度と比べて91%を超える正確度で診断するという点で改良がなされる(表8を参照のこと)。本発明の方法の新規の成果特性により、代表的に、患者母集団の少なくとも65%で生検が不必要になり、診断される患者は、90%を超える正確度である診断を信頼できるようになる。
本発明の他の方法と同様に、少なくとも2つの線維症マーカーの比較にもとづく本発明の方法を用いて、ウイルス性肝炎、自己免疫性肝炎のような自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪肝疾患、または薬物誘導性肝疾患を含む任意の肝障害、あるいは本明細書中上記に記載した任意の他の肝疾患に罹っているか、または罹っている疑いのある個体で、肝線維症の有無または重症度を診断する。同様に、少なくとも2つの線維症マーカーの比較にもとづく本発明の方法を用いて、肺線維症、腎線維症、前立腺線維症、乳腺線維症、またはリウマチ様疾患、あるいは本明細書中で記載のまたは当該技術分野で公知の別の線維症障害を含む線維症障害の有無または重症度を診断できる。
本発明の方法は、所定のカットオフ値に対する線維症マーカーのレベルの比較に依存する。線維症と陽性に相関するマーカーに対して、陽性は、所定のカットオフ値より大きいレベルで示される。線維症と陰性に相関するマーカーに対して、陽性は、所定のカットオフ値より小さいレベルで示される。本明細書に記載するように、例えば実験計画法(DOE)分析を用いて、本発明の方法に有効なカットオフ値を測定し得る。
本発明の他の診断方法に関しては、当該技術分野で公知であるか、または本明細書中に記載される種々の線維症マーカーを用いて、これらの方法を実施することができる。このような線維症マーカーとしては、α2−MG、HA、TIMP−1、PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、またはアポBが挙げられるが、これらに限定されない。付加的な血清学的、生化学的、臨床的、および超音波検査の線維症マーカーは、本明細書で上述したもの、または当該技術分野で公知のものであり、本発明の方法において任意の組み合わせで含ませることができる。さらに、第1および第2の線維症マーカーと、任意の付加的な線維症マーカーとの比較を、同時に、または任意の順番で、かつアッセイフォーマットの任意の組み合わせを用いて、実行することが可能であると理解される。
上述のように、線維症マーカーの「レベル」とは、例えばRNA、タンパク質、または活性の相対量または絶対量であり得、線維症マーカーの直接的または間接的測定値となり得る。さらに、医師または診断研究所のような2次的供給源からレベル値を得ることができ、また、本明細書中上記で記載したものを含むが、これらに限定されない任意の都合のよい試料およびアッセイを用いて測定することができる。本発明の方法に含まれる比較を実行するために、線維症マーカーのレベルを測定するのに有用な方法は、例えば、RT−PCRおよびRNAブロット分析等のハイブリダイゼーション法、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)およびラジオイムノアッセイ(RIA)を含むイムノアッセイ、サンドイッチイムノアッセイ、定量的ウエスタンブロッティング、ならびにタンパク質レベルを測定するための他の標準的アッセイを包含し、適用可能であれば、線維症マーカーの活性に対するアッセイを包含する。このようなアッセイは、当該技術分野で常用されており、また本明細書中で上述されている。
本発明はさらに、個体の第1の線維症マーカーXのレベルを、カットオフ値X1と比較して、個体が第1の線維症マーカーXに対して陽性であるかを測定すること;個体の第2の線維症マーカーYのレベルを、カットオフ値Y1と比較して、個体が第2の線維症マーカーYに対して陽性であるかを測定すること;XおよびYに対する陽性または陰性にもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供し、カットオフ値X1およびY1を個々に最適化して所望の性能特性を与える。
所望される場合、本発明の方法は、個体の第3の線維症マーカーZのレベルを、カットオフ値Z1と比較して、個体が第3の線維症マーカーZに対して陽性であるかを測定するステップと、X、Y、およびZに対する陽性または陰性にもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断するステップとを含むことができ、カットオフ値X1、Y1、およびZ1を個々に最適化して所望の性能特性を与える。一実施形態では、α2−MG、HA、およびTIMP−1のレベルを比較する。別の実施形態では、厳密に3つか、少なくも3つか、少なくとも4つか、または少なくとも5つの線維症マーカーのレベルを比較する。本発明の方法は、例えば中程度肝線維症ないし重度肝線維症と非肝線維症または軽度肝線維症とを区別するのに有用であり得る。本明細書に記載するように、例えばDOE分析を用いて、カットオフ値を最適化することができる。
本発明により、さらに、個体の第1の線維症マーカーXのレベルを、2つのカットオフ値X1およびX2と比較して、個体が第1の線維症マーカーXに対して陽性であるかを測定することと、個体の第2の線維症マーカーYのレベルを、2つのカットオフ値Y1およびY2と比較して、個体が第2の線維症マーカーYに対して陽性であるかを測定することと、XおよびYに対する陽性または陰性にもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供し、ここでカットオフ値X1、Y1、X2、およびY2は個々に最適化されて所望の性能特性を得る。このような成果特性としては、本明細書中上述したように、特定の感度、特異度、PPV、NPV、および正確度が挙げられる。
本発明の方法はさらに、個体の第3の線維症マーカーZのレベルを、2つのカットオフ値Z1およびZ2と比較して、個体が第3の線維症マーカーZに対して陽性であるかを測定するステップと、X、Y、およびZに対する陽性または陰性にもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断するステップとを包含することができ、ここでカットオフ値X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2を個々に最適化して所望の性能特性を与える。本発明の方法では、例えばDOE分析を用いて、カットオフ値を簡便に最適化できる。
(方法論)
試料中のα2−MG、HA、およびTIMP−1を検出するため、かつα2−MG、HA、およびTIMPのレベルを測定するために、多様な手段が有用であり得る。一実施形態では、例えば抗α2−MG抗体等の1種類以上のα2−MG特異的結合因子を用いて、診断される個体から得た試料中のα2−MGタンパク質のレベルを測定することにより本発明を実施する。別の実施形態では、個体から得た試料中のα2−MG活性をアッセイすることにより本発明の方法を実施する。
本発明の方法では、多様な手段を用いて、試料中のHAを検出すること、またはHAのレベルを測定することもできる。一実施形態では、HA結合タンパク質または抗HA抗体等の1種類以上のHA特異的結合因子を用いて、試料中のHAのレベルを測定することにより本発明を実施する。
同様に、本発明の方法では、多様な手段を用いて、試料中のTIMP−1を検出すること、またはTIMP−1のレベルを測定することができる。一実施形態では、診断される個体から得た試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを測定することにより本発明を実施する。TIMP−1タンパク質のレベルを、例えば抗TIMP−1抗体等の1種類以上のTIMP−1特異的結合因子を用いて測定することができる。別の実施形態では、診断される個体から得た試料中のTIMP−1活性をアッセイすることにより本発明を実施する。
特定の実施形態では、本発明は、個体から得た試料中のα2−MGタンパク質のレベルを測定することと、個体から得た試料中のHAのレベルを測定することと、個体から得た試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを測定することと、α2−MGタンパク質、HA、およびTIMP−1タンパク質のレベルにもとづいて、個体の肝繊維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝繊維症の有無または重症度を診断する方法を提供する。必要に応じて、酵素結合アッセイを用いて、α2−MGタンパク質、HA、およびTIMP−1タンパク質のレベルをそれぞれ測定することができる。
さらに別の実施形態では、本発明は、α2−MGと抗α2−MG抗体との第1の複合体を形成するのに適した条件下で、個体から得た試料の適当な希釈物を、抗α2−MG抗体と接触させることと、第1の複合体を洗浄して、未結合分子を除去することと、α2−MGを含有する第1の複合体の量を測定することと、HAとHA結合タンパク質との第2の複合体を形成するのに適した条件下で、個体から得た試料の適当な希釈物を、HA結合タンパク質と接触させることと、第2の複合体を洗浄して、未結合分子を除去することと、HAを含有する第2の複合体の量を測定することと、TIMP−1と抗TIMP−1抗体との第3の複合体を形成するのに適した条件下で、個体から得た試料の適当な希釈物を、抗TIMP−1抗体と接触させることと、第3の複合体を洗浄して、未結合分子を除去することと、TIMP−1を含有する第3の複合体の量を測定することと、α2−MG、HA、およびTIMP−1を含有する複合体の量にもとづいて、個体での中程度肝繊維症ないし重度肝繊維症と非肝繊維症ないし軽度肝繊維症とを区別することとにより、個体での中程度肝繊維症ないし重度肝繊維症と非肝繊維症ないし軽度肝繊維症とを区別する方法を提供する。
以下でさらに論じるように、タンパク質または多糖の量を直接アッセイすることによって、α2−MG、HA、およびTIMP−1の検出またはα2−MG、HA、およびYKL−40の検出を実行でき、α2−MGおよびTIMP−1の場合は、RNAレベルをアッセイするか、あるいはα2−MGまたはTIMP−1によって制御されるプロテアーゼの酵素活性をアッセイすることによって測定できることが理解される。同様に、本発明の方法で、1つ以上の付加的な繊維症マーカーを検出する際、マーカーを直接アッセイすることができ、あるいはマーカーのレベルと相関するRNAのような前駆体、分解産物、タンパク質分解産物、または活性をアッセイすることができる。α2−MG、HA、TIMP−1、およびYKL−40のレベル、または任意の付加的な繊維症マーカーのレベルの測定を、例えばRNAレベル、タンパク質レベル、または酵素活性に対する絶対値を用いて実行することができ、あるいは1つ以上の参照値との比較で相対値として測定できることが理解される。
3つの繊維症マーカーアッセイ(α2−MG/HA/TIMP−1またはα2−MG/HA/YKL−40)のそれぞれならびに任意のさらなるアッセイを、任意の順番で他のものから独立して実行すること、およびアッセイフォーマットの任意の組み合わせは本発明により包含されることがさらに理解される。例として、TIMP−1酵素活性をアッセイすることによりTIMP−1のレベルを測定する一方で、α2−MGおよびHAの濃度をアッセイすることによって、α2−MGおよびHAのレベルを測定できる。別の例としては、酵素結合アッセイを用いてHAおよびTIMP−1のレベルを測定する一方で、ラジオイムノアッセイを用いてα2−MGのレベルを測定できる。当業者には、3つの繊維症マーカー(α2−MG/HA/TIMP−1またはα2−MG/HA/YKL−40)の検出および任意のさらなるマーカーの検出を、同時に、または任意の順番で実行できることが理解される。さらに、血清試料のような単一の試料を個体から得て、α2−MG、HA、およびTIPM−1、またはα2−MG、HA、およびTIMP−1の検出用の3つの部分に細分でき、あるいは異なる試料を用いてマーカーを検出することができる。この試料は、同一もしくは異なるタイプであることも可能であるとともに、未希釈であるか、または同程度もしくは異なる程度に希釈さていることも可能である。2つ以上の試料を用いる際、通常、例えば数日から数週間の比較的短期間内で試料を個体から得る。
(RNA方法)
ハイブリダイゼーション法を用いて、α2−MGまたはTIMP−1mRNAを検出でき、あるいはα2−MGもしくはTIMP−1mRNAのレベル、またはYKL−40のような本発明で有用な別の繊維症マーカーのmRNAのレベルを測定できる。相補的な核酸プローブを用いた特異的または選択的ハイブリダイゼーションによって、mRNAレベルを測定するための多数の方法が当該技術分野で周知である。このようは方法としては、溶液ハイブリダイゼーション法と、プローブまたは試料を固相支持体に固定する固相ハイブリダイゼーション法とが挙げられる。有用な方法の具体的な例としては、標的およびシグナル増幅法のような増幅法が挙げられ、さらにPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)および逆転写酵素PCR(RT−PCR)と、転写媒介増幅(transcription mediated amplification、Gen−Probe Incorporated;San Diego、CA)と、分岐鎖DNA(bDNA)増幅(branched chain DNA amplification、Bayer Diagnostics;Emeryville、CA)と、鎖置換増幅(strand displacement amplification(SDA)、Becton Dickinson;Franklin Lakes、NJ)と、リガーゼ連鎖反応(LCR)増幅(ligase chain reaction amplification、Abbott Laboratories;Abbott Park、IL)とが挙げられる。本発明で有用なさらなる方法としては、RNアーゼプロテクションと、ノーザン分析、または他のRNAブロット、ドットブロット、もしくは膜を利用した技術と、ディップスティックと、ピンと、チップに固定される2次元アレイとが挙げられる。溶液および固相ハイブリダイゼーション法の両方を用いたmRNAレベルの定量的測定のための条件は、当該技術分野で周知であり、例えばAusubelら(Current Protocols in Molecular Biology(Supplement 47)、John Wiley&Sons、New York(1999))に記載されている。
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)RT−PCRは、本発明の方法で有用である。単離されたRNA、未精製試料、または例えば全血試料からペレットにした細胞のような部分的に分画された試料を用いて、PCRまたはRT−PCRを実行することができる。PCR法は当該技術分野で周知であり、例えばDieffenbachおよびDveksler(PCR Primer:A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Press、Plainview、New York(1995))に記載されている。二次元アレイのようなマルチ試料フォーマットでは、1度のアッセイで、多数の異なる試料を分析するという利点がある。固相ディップスティックを利用した方法も本発明で有用であり得、液体試料を迅速に分析し、素早く結果を得ることができるという利点を持つ。
α2−MGおよびTIMP−1mRNAの検出用またはα2−MGおよびTIMP−1mRNAレベルの測定用プローブは当該技術分野で周知である。当業者は、例えば図1に示すヒトα2−MG核酸配列(配列番号1)のいくつかまたは全て、あるいは図3に示すヒトTIMP−1核酸配列のいくつかまたは全てにそれぞれ対応するプローブを使用することができる。α2−MGおよびTIMP−1mRNAを検出するための、またはα2−MGおよびTIMP−1mRNAレベルを測定するための様々なアッセイフォーマットに関する適当な条件は当該技術分野で周知であるか、また通常の方法を用いて確立することができる。例としては、ヒト試料中のα2−MG RNAのノーザン分析用の条件およびプローブについては、例えばOrtegoら(上掲、1997)に記載されている。別の例としては、ヒト試料中のα2−MG RNA発現を測定するためのRNAスロットブロットハイブリダイゼーション用の条件およびプローブについては、Simonら(上掲、1996)に記載されている。同様に、例えばYoshijiら(上掲、1996)に記載されているように、ヒト試料中のTIMP−1RNAのノーザン分析を実行できる。ヒト試料中のTIMP−1に対するRT−PCRアッセイも当該技術分野で周知であり、例えばJanowska−Wieczorekら(上掲、2000)およびGroftら(上掲、2001)に記載されている。当業者には、α2−MG、TIMP−1、またはYKL−40のRNAを検出するために、あるいはα2−MG、TIMP−1、もしくはYKL−40のRNAレベルまたは本発明の方法に有用な他の繊維症マーカーのレベルを測定するために、これらのアッセイおよび他のアッセイが有用であり得ることが理解される。
(イムノアッセイ)
競合的および非競合的イムノアッセイフォーマット、抗原捕獲アッセイ、ならびに二抗体サンドイッチアッセイを含む様々なイムノアッセイフォーマットも本発明の方法で有用である(SelfおよびCook、Curr.Opin.Biotechnol.7:60−65(1996))。一実施形態では、本発明の方法は、1つ以上の抗原捕獲アッセイに依拠する。抗原捕獲アッセイでは、抗体を固相に結合させ、α2−MG、HA、TIMP−1、YKL−40、または別の繊維症マーカー抗原が抗体に結合されるように試料を付加する。未結合タンパク質を洗浄により除去した後、例えばラジオアッセイを用いて(必要に応じて)、結合している抗原の量を定量できる(HarlowおよびLane、Antibodies A Laboratory Manual、Cold Spring Harbor Laboratory:New York、1988))。当業者には、抗体過剰の条件下で、または抗原の競合として、本発明に有用なイムノアッセイを実行し、抗原量を定量することによって、α2−MG、HA、TIMP−1、またはYKL−40のレベルを測定することが理解される。
酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)は、本発明の方法に有用であり得る。西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ(AP)、β−ガラクトシダーゼ、またはウレアーゼのような酵素は、例えば抗α2−MG抗体、抗HA抗体、抗TIMP−1抗体、抗YKL−40抗体、または本発明の方法で使用される2次抗体に結合することができる。例えば発色基質テトラメチルベンジジン(TMB)とともに、西洋わさびペルオキシダーゼ検出系を用いることができ、これにより、過酸化水素の存在下で、450nmで検出可能な可溶性産物が生成される。他の都合のよい酵素結合系としては、例えばアルカリホスファターゼ検出系が挙げられ、発色基質のp−ニトロフェニルホスフェートとともに使用して、405nmで容易に検出できる可溶性産物を生成することができる。同様に、発色基質o−ニトロフェニル−β−D−ガラクトピラノシド(ONPG)とともに、β−ガラクトシダーゼ検出系を用いて、410nmで検出可能な可溶性産物を発生させることができ、または尿素−ブロモクレゾールパープル(Sigma Immunochemicals、St.Louis、MO)のような基質とともに、ウレアーゼ検出系を用いることができる。有用な酵素結合1次抗体および2次抗体を、下記にさらに記載するように、ジャクソンイムノ・リサーチ(Jackson Immuno−Research)(West Grove、PA)等の多数の商業的供給元から得ることができる。
α2−MG、HA、TIMP−1、またはYKL−40を検出するために、あるいはα2−MG、HA、TIMP−1、もしくはYKL−40のレベル、または本発明の方法に準じた別の繊維症マーカーのレベルを測定するために、化学発光検出も有用である。Amersham等、様々な供給元から化学発光2次抗体が市販されている。
α2−MG、HA、TIMP−1、またはYKL−40を検出するために、あるいはα2−MG、HA、TIMP−1、もしくはYKL−40のレベル、または本発明の方法での別の繊維症マーカーのレベルを測定するために、蛍光検出も有用である。有用な蛍光色素としては、制限はなく、DAPI、フルオレセイン、ヘキスト33258、R−フィコシアニン、B−フィコエリトリン、R−フィコエリトリン、ローダミン、テキサスレッド、およびリサミンが挙げられる。抗α2−MG抗体、抗HA抗体、抗TIMP−1抗体、または抗YKL−40抗体のような、フルオレセイン標識またはローダミン標識されたα2−MG特異的結合因子、HA特異的結合因子、TIMP−1特異的結合因子、またはYKL−40特異的結合因子、あるいはフルオレセイン標識またはローダミン標識2次抗体が本発明で有用であり得る。下記にさらに記載するように、例えばTago Immunologicals(Burlingame、CA)から、有用な蛍光抗体が市販されている。
ラジオイムノアッセイ(RIA)も本発明の方法で有用であり得る。このようなアッセイは当該技術分野で周知である。例えばBrophyら(Biochem.Biophys.Res.Comm.167:898−903(1990))がTIMP−1の検出に対するラジオイムノアッセイについて記載しており、ファルマシア(Pharmacia)により、125I標識HA結合タンパク質を用いたHAの定量(Guechotら、Clin.Chem.42:558−563(1996))のためのラジオメトリックアッセイが製造されている。例えば125I標識1次抗体または2次抗体を用いて、ラジオイムノアッセイを実行することができる(HarlowおよびLane、上掲、1988)。
例えば、発光基質からの色を検出するための分光光度計、125I検出用のガンマカウンターのような放射線を検出するための放射線測定器、または特定の波長の光の存在下で蛍光発光を検出するための蛍光光度計を用いて、検出可能な試薬からのシグナルを分析することができる。酵素結合アッセイを利用する際、EMAX Microplate Reader(Molecular Devices、Menlo Park、CA)のような分光光度計を用いて、製造元の指示に従いα2−MG、HA、TIMP−1、もしくはYKL−40の量、または別の繊維症マーカーの量の定量的分析を実行できる。必要に応じて、本発明のアッセイを自動化することができ、またはロボット的に実行することができるとともに、複数の試料からのシグナルを同時に検出できることが理解される。
本発明の方法は、キャピラリー電気泳動イムノアッセイ(CEIA)の使用も包含し、必要に応じて自動化することができる。例えばSchmalzingおよびNashabeh(Electrophoresis 18:2184−93(1997))ならびにBao(J.Chromatogr.B.Biomed.Sci.699:463−80(1997))に記載されているように、レーザー誘導蛍光と組み合わせて、イムノアッセイを用いることもできる。フローインジェクションリポソームイムノアッセイおよびリポソーム免疫センサーのようなリポソームイムノアッセイを用いても、α2−MG、HA、TIMP−1、またはYKL−40を検出することができ、あるいはα2−MG、HA、TIMP−1、もしくはYKL−40のレベル、または本発明の方法に準じた別の繊維症マーカーのレベルを測定することができる(Rongenら、J.Immunol.Methods 204:105−133(1997))。
サンドイッチ酵素イムノアッセイも本発明の方法で有用である。二抗体サンドイッチアッセイでは、第1の抗体を固相支持体に結合させ、抗原が第1の抗体に結合するのを可能にする。α2−MG、HA、TIMP−1、YKL−40、または別の繊維症マーカー抗原の量を、繊維症マーカーに結合している第2の抗体の量を測定することによって定量する。
例として、Murawakiら(前出、1993)に記載されるように、TIMP−1のレベルを測定するために、ニ抗体サンドイッチイムノアッセイが有用であり得る。簡略すると、血清(25μl)を、10mMリン酸ナトリウム緩衝液(1.0ml、pH7.0)を用いて41倍で希釈する。希釈した試料(20μl)を、西洋わさびペルオキシダーゼで標識した50ng/mlモノクローナル抗体(クローン7−6C1のFab)、1%ウシ血清アルブミン、0.1%Tween20、0.1M NaCl、および0.005%チメロサールを含む10mMリン酸ナトリウム緩衝液0.3ml(pH7.0)と混和する。混和した溶液の0.1mlアリコートを、異なるエピトープ特異性を有する第2のモノクローナル抗体(クローン7−23G9)で予め被覆した各マイクロプレートウエルに移し、室温で30分間、振とうせずにプレートをインキュベートする。0.1%Tween20および0.1M NaClを含む10mMリン酸ナトリウム緩衝液0.3ml(pH7.0)で、プレートを3回洗浄する。0.5mg/mlο−フェニレンジアミンおよび0.02%Hを含む0.15Mクエン酸リン酸ナトリウム緩衝液0.1ml(pH4.9)を用いた室温での15分間のインキュベーションにより、プレートに結合したペルオキシダーゼ活性をアッセイする。2N HSOを0.1ml加えて反応を停止させた後、ヒト血清TIMP−1の標準品を用いて、マイクロプレートリーダーで492nmでの吸光度を測定する。対数目盛でグラフ化することによって、TIMP−1の量および492nmでの吸光度間の直線性が示され、1ウエルに対して約1.5から300μgの測定範囲を生ずる。
定量的ウエスタンブロッティングを用いても、α2−MG、HA、TIMP−1、またはYKL−40を検出することができ、あるいはα2−MG、HA、TIMP−1、もしくはYKL−40のレベル、または本発明の方法での別の線維症マーカー抗原のレベルを測定することができる。スキャニングデンシトメトリーのような周知の方法により、ウエスタンブロットを定量することができる。例としては、10%SDS−PAGE Laemmliゲル上で、タンパク質試料を電気泳動する。例えばヒトα2−MG、HA、TIMP−1、またはYKL−40に対して、1次マウスモノクローナル抗体をブロットで反応させ、事前のスロットブロット実験を用いて、抗体結合が直線性であるかを確認する。ヤギ抗マウス西洋わさびペルオキシダーゼ結合抗体(BioRad)を2次抗体として用いて、シグナル検出を、例えばRenaissance chemiluminescence kit(New England Nuclear;Boston、MA)で、製造元の指示に従い化学発光を用いて実行する。スキャニングデンシトメーター(Molecular Dynamics;Sunnyvale、CA)を用いて、ブロットのオートラジオグラフを分析し、陽性対照に標準化する。例えば実測値と陽性対照間の比率(デンシトメトリーの指数)として値がレポートされる。このような方法は当該技術分野で周知であり、例えばParraら(J. Vasc. Surg. 28:669−675(1998))に記載されている。
(抗体の供給源)
本明細書中で上述したように、限定はされないが、酵素結合免疫吸着アッセイ、ラジオイムノアッセイ、および定量的ウエスタン分析を含むイムノアッセイは、本発明の診断方法で有用である。このようなアッセイは、1種類以上の抗体、例えば抗α2−MG抗体、抗HA抗体、抗TIMP−1抗体、または抗YKL−40抗体に依拠する。本明細書で使用する場合、用語「抗体」は、その最も広義の意味で用いられ、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体とともに、α2−MG、HA、TIMP−1、YKL−40、または関連する線維症マーカー抗原に対して、少なくとも約1x10−1の結合活性を保有する抗体のポリペプチドフラグメントを含む。当業者には、抗α2−MG抗体、抗−HA抗体、抗TIMP−1抗体、および抗YKL−40抗体フラグメントのような抗体フラグメント、ならびにFab、F(ab´)、およびFvフラグメントを含む抗体フラグメントは、関連する線維症マーカー抗原に対する結合活性を保有することができるので、本明細書で使用する場合に、抗体という用語の定義内に含まれることが理解される。モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を調製する方法は、当該技術分野でルーチンであり、例えばHarlowおよびLane(上掲、1988)に記載されている。
本明細書で使用する場合、抗体という用語は、α2−MG、HA、TIMP−1、YKL−40、または関連する線維症マーカー抗原と特異的に結合するキメラ抗体、ヒト化抗体、および一本鎖Fvフラグメント(scFv)のような、1つのVおよび1つのVドメインを最低限含む非天然に生じる抗体およびフラグメントも包含する。Borrebaeck(編)(Antibody Engineering(Second edition) New York: Oxford University Press(1995))に記載されているように、このような非天然に生じる抗体を、固相ペプチド合成を用いて構築するか、組換え的に生産するか、または例えば可変重鎖および可変軽鎖からなるコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることによって得ることができる。
様々な有用な抗α2−MG、抗HA、抗TIMP−1、および抗YKL−40モノクローナル抗体ならびにポリクローナル抗体が当該技術分野で周知であり、多くの場合、市販されている。例えば、α2−マクログロブリンに対する比濁分析アッセイは、Beckman Coulter(キット番号449430)から入手可能であり、ELISAおよびウエスタンブロッティングに適した親和性精製ヤギ抗ヒトα2−MG抗体およびペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ヒトα2−MG抗体は、例えばCedarlane Laboratories Limited(CL20010APおよびCL20010APHP)ならびにAffinity Biologicals Incorporated(GAA2M−APおよびGAA2M−APHRP)から入手可能である。同様に、親和性精製ヒツジ抗HA抗血清をBiotrend(番号5029−9990)から得ることができる。
抗ヒトTIMP−1抗体も、様々な商業的供給源から容易に入手できる。例えば、抗ヒトTIMP−1モノクローナル抗体147−6D11は、ELISAまたはウエスタンブロッティング分析に適しており、Medicorp,Inc.(Montreal、Canada)から得ることができ、さらに例えばウエスタンブロッティングまたはサンドイッチELISAアッセイで使用するための抗ヒトTIMP−1モノクローナル抗体MAB970は、R&D Systems,Inc.から入手できる。サンドイッチELISAによってTIMP−1を検出するために、例えばR&D Systems,Inc.のビオチン標識抗ヒトTIMP−1抗体(BAF970)とMAB970を組み合わせることもできる。さらに、例えばウエスタンブロッティングに適し、かつ化学発光検出を向上させるウサギ抗ヒトTIMP−1多クローン抗血清およびマウス抗ヒトモノクローナル抗体を、Research Diagnostics Inc.(RDI−TIMP1abrおよびRDI−TIMP1−C1)から得ることができる。
(活性に対するアッセイ)
上記で論じたように、α2−MG、HA、またはTIMP−1を検出するために、あるいはα2−MG、HA、もしくはTIMP−1のレベル、または別の線維症マーカーのレベルを測定するために、線維症マーカーの活性にもとづくアッセイが有用であることから、本発明の方法でも有用である。例えば、本発明の方法では、試料中のα2−MGの検出またはα2−MGのレベルの測定のために、α2−MG活性に対する様々なアッセイが有用である。α2−MG結合プロテアーゼは、阻害されたタンパク質分解活性を示すが、少量の基質のアミドおよびエステル結合を加水分解する能力を保有するので、アミド分解活性を阻害することなしに、トリプシン、スブチリシン、キモトリプシン、プラスミン、エラスターゼ、サーモライシン、もしくはパパイン活性、または別の標的プロテアーゼの活性の阻害をアッセイすることによって、α2−MGを検出することができ、またレベルを測定することができる。標的プロテアーゼ活性の阻害をアッセイするために、標識カゼインまたは標識フィブリンのような基質が有用である。さらに、その広範なプロテアーゼ基質特異性にもとづいて、例えば14C−カゼインおよび125I−フィブリンを用いて、2つ以上の標的プロテアーゼの活性の阻害をアッセイすることによって、α2−MGのレベルを測定することができる(Armstrongら、上掲、1999)。抗体または高分子量阻害剤から結合プロテアーゼを防護するα2−MGの能力にもとづいても、α2−MGを検出することができ、またα2−MGのレベルを測定することができる。例えばトリプシンと、その後トリプシン阻害剤と試料を反応させた後、アミドBAρNA等の低分子質量基質を用いて、残存するトリプシン活性をアッセイする(Ganrot、上掲、1966;およびArmstrongら、上掲、1985)。トリプシン阻害剤で処理した後のトリプシン活性は、α2−MGの指標である。α2−MG活性に対するこれらのアッセイおよび他の周知のアッセイは、本発明の方法で有用である。
同様に、TIMP−1活性に対するアッセイが当該技術分野で周知である。具体的には、例えばリバースゼラチンザイモグラフィーを用いて、マトリックスメタロプロテアーゼのプロテアーゼ活性を阻害する能力をアッセイする。ゼラチナーゼA等のゼラチナーゼを、ゼラチン基質を有するゲルミックスに含ませることによって、リバースゼラチンザイモグラフィーを実行する。ゼラチナーゼの簡便な供給源として、仔ハムスター腎臓細胞由来の馴化培地等、馴化培地を用いることができる。血漿試料を電気泳動し、得られたパターンを、例えばヒューレットパッカード(Hewlett Packard)のスキャナーを用いた走査による計数化により分析する。TIMP−1活性は、ゼラチン分解の減少として観測される。例えばKossakowskaら(上掲、1998)を参照せよ。当業者には、TIMP−1活性に対するこれらのアッセイおよび他のルーチンのアッセイが本発明の方法で有用であることが認識される。
(付加的なマーカー)
必要に応じて、任意の付加的なマーカーをアッセイせずに、または任意の他の臨床もしくは超音波検査特性を評価せずに、3種類のマーカーα2−MG、HA、およびTIMP−1を検出することによって、本発明の方法を実施できることは明瞭である。さらに、1つ以上の付加的な線維症マーカーアッセイまたは1つ以上の臨床もしくは超音波検査の変数の評価と組み合わせて、これらの3種類のアッセイを1つのパネルとして用いることができる。特定の実施形態では、本発明は、試料中のα2−MG、HA、およびTIMP−1を検出することと、少なくとも1つの以下のマーカー:PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、またはアポBも検出することによって、個体の肝線維症の存在または重症度を診断する方法を提供する。一実施形態では、肝線維症の存在または重症度を診断するための本発明の方法は、試料中のα2−MG、HA、TIMP−1、およびYKL−40を検出する工程を含む。さらなる実施形態では、本発明の方法は、α2−MG、HA、TIMP−1、およびYKL−40を検出することに限定され、付加的な線維症マーカーは検出されない。
上記の観点から、線維症の1つ以上の付加的な生化学的または血清学的マーカーに対するアッセイあるいは線維症に関連する1つ以上の臨床変数または超音波検査変数の評価は、α2−MG、HA、およびTIMP−1の検出と組み合わせて、肝線維症の存在または重症度を診断できることは明瞭である。付加的な生化学的および血清学的マーカーの例としては、限定はされないが、PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、およびアポBが挙げられる。本発明で有用な付加的な生化学的および血清学的マーカーとしては、制限はなく、コラーゲンタイプIのようなコラーゲンと、フィブロネクチンと、ビトロネクチンと、エンドセリンと、ウンジュリンと、セレクチン、血管細胞接着分子(VCAM)、および細胞間接着分子(ICAM)のような接着分子と、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)のような炎症誘発性サイトカインと、偽コリンエステラーゼと、マンガンスーパーオキシドジスムターゼと、N−アセチル−β−グルコサミニダーゼ(β−NAG)と、グルタチオンペルオキシダーゼと、結合組織成長因子(CTGF)と、血小板由来成長因子(PDGF)と、PDGF受容体と、単球走化性タンパク質−1(MCP−1)と、誘導型一酸化窒素合成酵素と、ニトロチロシンと、ビリルビンと、フェリチンおよびα−フェトプロテインと、γ−グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)と、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)と、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)と、AST/ALT比と、アルブミンと、γ−グロブリンと、βγ−ブロックと、プロトロンビン指数と、Child−Pughスコアと、PGA指数(プロトロンビン時間、GGT濃度、およびアポA1濃度)と、PGAA指数(α2−マクロブリンレベルを用いたPGAスコア)と、ヘモグロビンと、平均赤血球容積と、リンパ球数と、コレステロールと、尿と、クレアチニンと、ナトリウムと、血小板数とが挙げられる。
臨床または超音波検査変数も本発明の方法で有用な線維症「マーカー」であり得る。したがって、1つ以上の臨床または超音波検査変数の分析を、α2−MG、HA、およびTIMP−1の検出と組み合わせて、肝線維症の存在または重症度、あるいは本明細書中上述したような別の線維症障害を診断できる。例としては、このような臨床変数は、患者年齢または性別、手掌紅斑の存在、デュピュイトラン拘縮、ばち状指、クモ状母斑、硬化した肝臓、脾腫、あるいは側副循環とすることができる。本発明の方法で有用な超音波検査変数としては、例えば肝臓の長さ(右腎)、不均整な肝臓表面、肝臓の不均質性、脾臓の長さ、腹水、または側副循環が挙げられる。例えばObertiら(Gastroenterol.113:1609−1616(1997))を参照せよ。これらの、かつ他の周知の臨床または超音波検査変数の分析が本発明の方法で有用であることが理解される。さらに、本発明の方法は、例えば肝臓の触診のような臨床または超音波検査変数の測定を包含し、あるいは1つ以上の歴史的な、または従来測定された臨床もしくは超音波検査変数に依拠することができる。
本発明で有用な生化学的または血清学的マーカーを検出するためのアッセイは、当該技術分野で周知であり、多くの場合市販されている。このようなアッセイとしては、限定はされないが、RT−PCRのような増幅を利用した方法およびRNAレベルの定量分析に対する他の方法と、ラジオイムノアッセイ、酵素結合アッセイ、二抗体サンドイッチアッセイ、および定量的ウエスタン分析のようなイムノアッセイと、酵素活性のような生物学的活性に対するアッセイとが挙げられる。PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、およびアポBに対するアッセイは、表1に概説するように様々な供給源から市販されている。
本発明の方法で、α2−MG、HA、およびTIMP−1の検出と組み合わせることができる付加的な生化学的または血清学的マーカーに対するアッセイも当該技術分野で周知である。例えば、Roche Diagnostics(Mannheim、Germany)から入手できる比濁分析アッセイにより、フィブロネクチンを簡便にアッセイできる。べーリンガー(Boehringer)から入手できる標準的手法を用いて、偽コリンエステラーゼ(PCHE)をアッセイできる。Cortecs診断から入手できるキットを用いて、酵素活性をアッセイすることによって、N−アセチル−β−グルコサミニダーゼ(β−NAG)のレベルを測定できる。例えばBender MedSystemから入手できるキットを用いたELISAによって、マンガンスーパーオキシドジスムターゼ(Mn−SOD)レベルを簡便に測定できる。例えばRandox Laboratories Ltd(Oceanside、CA)から入手できるキットを用いて、酵素活性をアッセイすることによって、グルタチオンペルオキシダーゼレベルを測定できる。
Figure 2005519271
Roche Diagnostics試薬とともに、Hitachi 917 Automate(Mannheim、Germany)等の自動分析装置を用いて、総ビリルビンまたは直接ビリルビン、GGT、AST、およびALTレベルを測定することができる。Doumasら(Clin. Chim Acta 31:87−96(1971))に記載されているように、例えばブロモクレゾールグリーン法によって、アルブミンレベルを測定でき、例えばBoehringerから入手できるイムノアッセイを用いて、フェリチンおよびα−フェトプロテインレベルを簡便に測定できる。さらに、例えばオートマティックシステム(Hydrasys and Hyrys、Sebia; Issy−Les−Moulineaux、France)での血清タンパク質の電気泳動によって、αグロブリン、αグロブリン、βグロブリン、およびγグロブリンのレベルを測定することができる。プロトロンビン活性を測定する方法も当該技術分野で周知であり、Organon Technika(West Orange、NJ)から入手できる凝固方法を含む。Poynardら(Gastroenterol. 100:1397−1402(1991))に記載されているようにPGA指数を測定でき、Naveauら(Dig. Dis. Sci. 39:2426−2432(1994))に記載されているような周知の方法により、PGAA指数も測定できる。
様々な手法により、例えばBayer−Technicon H2分析器(Bayer−Technicon Instruments;Tarrytown、NY)を用いて、血小板数、リンパ球数、平均赤血球容積、および関連する変数を測定できる。例えばBoehringerから入手できる標準的手法によりコレステロールレベルを測定できる。したがって、上記のものを含むが、限定はされない様々な手法が当該分野で周知であり、本発明の診断方法で有用であることが当業者には明瞭である。
(α2−MG/HA/YKL−40パネル)
本発明は、試料中のα2−MGを検出することと、試料中のHAを検出することと、試料中のYKL−40を検出することと、α2−MG、HA、およびYKL−40の有無またはレベルにもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法も提供する。本発明の方法は、例えば中程度から重度(F2〜F4)の肝線維症から、非または軽度(F0〜F1)の肝線維症を区別するのに有用であり得る。
一実施形態では、本発明は、個体から得た試料中のα2−MGタンパク質のレベルを測定することと、個体から得た試料中のHAのレベルを測定することと、個体から得た試料中のYKL−40タンパク質のレベルを測定することと、α2−MGタンパク質、HA、およびYKL−40タンパク質のレベルにもとづいて、個体の肝線維症の有無または重症度を診断することとにより、個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法を提供する。必要に応じて、酵素結合アッセイを用いて、α2−MGタンパク質、HA、およびYKL−40タンパク質のレベルをそれぞれ測定することができる。
したがって、特定の実施形態では、本発明は、試料中の線維症マーカーYKL−40のレベルを測定することに部分的に依拠する診断方法を提供する。YKL−40は、ヒト軟骨糖タンパク質39(HC gp−39)としても知られており、40kDaの分子量と、タンパク質のアミノ末端配列チロシン・リシン・ロイシン(YKL)にちなんで名づけられている。キチナーゼファミリー(18−糖質加水分解酵素)の哺乳類メンバーであるこの糖たんぱく質は、へパリンおよびキチンに結合するレクチンであり、軟骨細胞、滑膜細胞、活性化されたマクロファージ、好中球、およびMG−63骨肉腫細胞により産生される(Hakalaら、J.Biol.Chem.268:25803−15810(1993);NyirkosおよびGolds、Biochem.J.268:265−268(1990);Renkemaら、Eur.J.Biochem.251:504−509(1998);Volckら、Proc.Assoc.Am.Physicians 110:351−360(1998);ならびにJohansenら、J.Bone Miner.Res. 7:501−511(1992)。正常組織および患部組織中のYKL−40の発現パターンは、この糖タンパク質が細胞外マトリックスリモデリングまたは組織炎症で機能することができることを示している(NyirkosおよびGolds、上掲、1990;Renkemaら、上掲、1998;ならびにVerheijdenら、Arthritis Rheum. 40:1115−1125(1997))。さらに、YKL−40mRNAを肝臓中で発現されており、初期の研究により、YKL−40の発現は、慢性的な肝疾患の患者中で増加することと、増加した血清YKL−40は、線維症および繊維形成に関連する可能性があることとが示された(Johansenら、Scand. J. Gastroenterol. 32:582−590(1997);およびJohansen、J. Hepatol. 32:911−920(2000))。
血清および関節液のような試料中のYKL−40のレベルを測定する方法は、当該技術分野で周知である。例えば、YKL−40に対して作製したウサギ抗体に基づいたYKL−40に対するラジオイムノアッセイについては、Johansenら(Br. J. Rheumatology 32:949−955(1993))に記載されている。さらに、マイクロリットルストリップウエルフォーマットでのサンドイッチ酵素イムノアッセイは、Metra Biosystemsから市販されている。Metra Biosystemsアッセイでは、ビオチン結合モノクローナル抗YKL−40抗体のFabフラグメントは、ストリップ上のストレプトアビジンに結合し、試料中のYKL−40を捕獲する。アルカリホスファターゼ結合ポリクローナル抗YKL−40抗血清を、捕獲されたYKL−40抗原に結合させ、YKL−40濃度の指標としてp−ニトロフェニルリン酸基質を用いて、アルカリホスファターゼの活性を検出する。YKL−40RNAまたはタンパク質のレベルを検出または測定するために、これらのアッセイまたは他の通常のアッセイを用いて、本発明の方法を実施できることが理解される。
以下の実施例は、説明を目的とするものであって、本発明を限定するものではない。
(実施例I)
(肝線維症の非侵襲性診断用マーカーパネル)
この実施例により、HCVに感染された患者で、線維症段階F2、F3、およびF4を段階F0およびF1から区別するのに有用なパネルとしていくつかの血清学的マーカーを組み合わせることができることを証明する。
RNAおよび免疫分析によりC型肝炎ウイルスに対して陽性であり、かつアラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)レベルの増加を有する194人のHCV患者から得た血清試料を既存の血清ライブラリーから無作為に選択した。各患者は、治療の一環として肝生検を受けた。患者試料を選択して、他の通常の血液マーカーの比較およびHCVウイルス量を含む通常の医療に伴う身体的検査結果の比較を可能した。
研究の組み入れ基準(inclusion criteria)は、患者が1)肝生検および血清抽出時に確認したC型肝炎感染を有すること、2)研究から独立した医療の一環として肝生検を受けたこと、および3)あらかじめインフォームドコンセントを行ったことである。インフォームドコンセントを行わなかった患者または拘留されていた患者は研究から除外した。
フランスのメタビル(Metavir)共同研究グループ(The French Metavir Cooperative Study Group)(Hepatol. 20:15−20(1994))に説明される基準にしたがって、治療に先立って、針生検標本の組織病理学的検査により194人の患者に関する線維症スコア(Metavir段階)を確立した。全てのMetavir線維症スコアは、同病理学者により確立された。全ての分析に関して、F0およびF1のMetavirスコアを「非/軽度」の線維症としてまとめて分類し、F2、F3、およびF4のスコアを「中程度/重度」の線維症としてまとめて分類した。表2に示すように、グループ中のF2〜F4スコアの比率にもとづいて、194名の患者グループでの線維症羅患率の測定結果は60%であった。
Figure 2005519271
上記の表に示すように、HCV患者試料のパネルは、非常に高度の線維症段階(F4)を有する37の試料と、非常に低度または全く無い線維症段階(F0)を有する患者から得た39の試料と、線維症段階F1、F2、またはF3を有する患者から得た158の試料とを含む。
ラミニン、YKL−40、HA、TIMP−1、PIIINP、IV型コラーゲン、およびα2−MGを含む複数の推定線維症マーカーの存在に関して血清試料をアッセイした。市販のキットを用いて、製造元の指示に従いアッセイを実行した(表3を参照せよ)。ラミニン、YKL−40、HA、TIMP−1、PIIINP、IV型コラーゲン、およびα2−MGに対して分析された194の試料に関して得られた結果を表4に示す。
Figure 2005519271
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非/軽度の線維症(F0〜F1)から著明な線維症(F2〜F4)の存在を区別することができる最善のマーカーの組み合わせに関して、様々な統系学的アルゴリズムを用いて臨床成果のパラメーターを分析した。分析した統計学的アルゴリズムとしては、一変量分析、受信者動作特性曲線(ROC)、ロジスティック回帰、判別関数分析、および要因配置実験最適化が挙げられる。
ROC分析の結果を表5に示す。曲線下面積(AUC)値は、指定されたカットオフでの単一マーカーの相対的な診断値を表す。AUC値の減少により見出されるように、指定されたカットオフで単独で用いられるとき、HAは、最高の診断値を持つことが示され、PIIINP、TIMP−1、α2−MG、およびIV型コラーゲンがそれに続いた。
Figure 2005519271
線維症マーカーの様々な組み合わせに関する臨床成果のパラメーターを表6に示す。F2〜F4からF0〜F1を区別するための2から4つのマーカーとアルゴリズムの組み合わせと同様に、単一マーカーを含む最善のサブセットがロジスティック回帰により生じた。マーカーには、PIIINP、α2−MG、ラミニン、およびIV型コラーゲンが含まれた。図5に示すように、診断成果パラメーター(感度、特異度、PPV、およびNPV)は、約60%の線維症羅患率を有する調査母集団でのロジスティック回帰により同定された2つ、3つ、および4つのマーカーの組み合わせに関して同様であった(2〜4行目および6〜9行目を参照せよ)。
表6の5行目に示すように、ステップワイズ判別関数分析(SAS)により、3つのマーカーサブセット(PIIINP、α2−MG、およびラミニン)が同定された。この組み合わせの臨床成果は、ロジスティック回帰を用いて同定されたマーカーの組み合わせと同様であった。
実験計画ソフトウェア(DOE KISS、Build 8、Air Academy Associates)を用いて、複数の変数のカットオフを同時に最適化し、線維症を予測する際の試験パネルの最善成果を得た。DOE KISSを用いて、マーカーの組み合わせに関してコンピューター支援の中心複合計画が生じた。この計画行列は、組み合わせでのマーカーのそれぞれに対するカットオフの一連の組み合わせからなる。F2〜F4線維症からF0〜F1を区別するためのこれらの実験から得た結果(感度、特異度、および正確度)がDOEの計画用紙に記録された。パラメーター(感度、特異度、および正確度)のそれぞれに対して回帰分析を実行し、組み合わせでの各変数に関するカットオフ値が得られ、パラメーターに対する最大成果を達成した。
ROC分析で最善の診断成果を有する5つのマーカー(最大AUC)は、HA、PIIINP、TIMP−1、α2−MG、およびIV型コラーゲンであった(表5を参照せよ)。この5つのマーカーパネルでの各マーカーのカットオフを最大正確度に対して最適化した。表6の10行目に示す結果により、最適正確度(69.6%)では、特異度(32.9%)は低すぎるため有効ではなかった一方で、感度(94.8%)は高かったことが示される。感度または特異度に対してマーカーを最適化した際、同様の結果が得られた。回帰分析により、TIMP−1は、この5つのマーカーパネルでの正確度、感度、または特異度に関して十分な効果を持たないことが示された。
表6の11行目に示すように、DOEにより類似の4つのマーカーパネルを同様に分析した。TIMP−1を除外して、正確度(77.8%)に対して4つのマーカーパネルを最適化して、感度および特異度は、それぞれ79.1%および79.5%で得られた。これらの結果により、F2〜F4線維症からF0〜F1線維症を区別する際、HA、PIIINP、α2−MG、コラーゲンIV、およびTIMP−1で構成される5つのマーカーパネルよりもHA、PIIINP、α2−MG、およびコラーゲンIVの4つのマーカーパネルのほうが有効であることが実証された。
4つのマーカーパネルのうちのいくつかの3つのマーカーサブセットについてもDOEによって分析した。12行目は、HA、コラーゲン、およびα2−MGの組み合わせに関して得られた結果を示しており、この結果は正確度に対して最適化したものである。この3つのマーカーパネルにより、30%に満たない非常に低い特異度が与えられた。それに対して、HA、PIIINP、およびα2−MGで構成される3つのマーカーパネルを正確度に対して最適化すると、成果は4つのマーカーパネルと同様であった(表6の13行目と11行目とを比較せよ)。
HAおよびα2−MGの2つのマーカーパネルの同様の分析によって、表6の14行目に示す結果が得られた。この組み合わせでは、HA、PIIINP、およびα2−MGの3つのマーカーパネルを超える特異度の向上が得られた(78.3%と比べて84.4%)。
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一変量分析で線維症の良好な判別子となることが観察されたTIMP−1を2つのマーカーパネルに付加した。15行目に示すように、HA、α2−MG、およびTIMP−1の3つマーカーパネルの成果は、2つのマーカーパネルを用いて得られたものと同様であり、3つのマーカーパネルのHA/PIIINP/α2−MGパネルと比べて、感度が向上された(78.3%と比べて83.5%の感度)。さらに、予備的回帰試験では、TIMP−1は、重度の線維症の高羅患率を有する調査母集団で、線維症の判別に著しく寄与した。
F2〜F4の線維症からF0〜F1を区別する際の正確度に対して、HA、α2−MG、およびYKL−40で構成される別の3つのマーカーパネルも最適化した。表6の16行目に示すように、この3つのマーカーパネルは、α2−MG/HA/TIMP−1パネルと同様の成果を有していた。
以上のことから、これらの結果は、α2−MG/HA/TIMP−1またはα2−MG/HA/YKL−40パネルがF2〜F4線維症からF0〜F1を区別するのに有用であり得ることを示している。
(実施例II)
(α2−MG/HA/TIMPの3つのマーカーパネルの分析に対する二重最適化戦略)
この実施例により、α2−MG−、HA−、およびTIMP−1に関する複数のカットオフを使用して、アッセイされた全患者母集団のサブセットで、相対的に高度の正確度が達成されることを説明する。
α2−MG、HA−、およびTIMP−1セットのカットオフがそれぞれ35ng/ml、2mg/ml、および1,000ng/mlである3つのマーカーパネルα2−MG/HA/TIMP−1を用いて、試料は、それらの変数の3つ全てがカットオフ値を超えると陽性であり、α2−MG、HA、またはTIMP−1レベルの1つ以上が指定カットオフ値より下であると陰性であるということが確定された。表7に示すように、194人の患者母集団で、総数で72の陰性結果があり、そのうち15は偽陰性であった。このことから、約60%の線維症%値の研究羅患率で、79%の陰性予測値(NPV)が与えられた。肝臓学臨床で典型的な羅患率である30%の羅患率では、陰性予測値は92%を超えており、これはF2〜F4の線維症の存在を除外するのに有効である(尤度比0.22)。
さらに、35ng/ml、2mg/ml、および1,000ng/mlカットオフを用いた122の試験陽性のうち、試験陽性の21は偽であり、82.8%の陽性予測値(PPV)が与えられた。しかし、より典型的な羅患率である30%の線維症では、陽性予測値は約58%に落ちる(表7を参照せよ)。したがって、典型的な羅患率を有する母集団では、陽性結果は、診断として有効である十分な予測値を有してはいないことになるだろう。
全患者母集団の少なくとも1つのサブセットに関して陽性予測値を高めるために、第1のセットより高いカットオフ値である第2のセットを用いて、第1分析により陽性であった試料を3つのマーカーの陽性に関してさらに評価した。第1分析後に陽性であったそれらの試料をより高いカットオフで評価することによって、このグループ内の重度の線維症試料は、相対的に高い的中率で陽性であると確定され得る。第2の評価により試験陰性であったそれらの試料は、それらの線維症状態が良好な的中率で測定されえなかったという点で「未確定」とみなされる。
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表7は、二重最適化戦略を用いたα2−MG/HA/TIMP−1パネルアッセイの成果を示す。第1のカットオフを2.0mg/ml、35ng/ml、および1,000ng/mlに設定して、第1の分析で相対的に高い感度を達成した。指定カットオフ値を超えるα2−MG、HA、およびTIMP−1レベルの3つ全てを有する任意の試料は、陽性であると示された。α2−MG、HA、およびTIMP−1カットオフとして2.0mg/ml、60ng/ml、および1,575ng/mlを用い、かつ試料が陽性であるためには指定カットオフ値を超えるα2−MG、HA、およびTIMP−1値を有していなければならないという基準を用いて、第1の分析により得た122の試験陽性を再評価した。
カットオフ値の第2のセットを用いて、122人の患者のうち54人が陽性であると確定され、そのうち1人のみが偽陽性であった。59.8%の線維症羅患率では、陽性予測値は98.2%であり、より典型的な30%の線維症羅患率では93.9%であった。以上のことから、194人の患者のうち、72人が陰性として分類され、54人が陽性として分類された一方で、68の試料は未確定の結果であり、確定的に分類され得なかった。さらに、未確定試料を除外すると、3つのマーカーアッセイは、30%の線維症羅患率を有する典型的な母集団で、93%を超える陽性予測値と、93%に近い陰性予測値とを有する。
表8は、α2−MG/HA/TIMP−1の3つのマーカーパネルと、Poynardら(Lancet 357:1069(2001))に記載される6つのマーカーパネルとの成果の比較を示す。
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これらの結果により、α2−MG/HA/TIMP−1の3つのマーカーパネルは、非常に優れた正確度で、F2〜F4の線維症からF0〜F1の線維症を区別するのに有用であり得ることが示される。これらの結果によりさらに、組み合わせ線維症マーカーアッセイは、非常に優れた正確度で試験された患者の一部の線維症状態を測定するのに有用であり得る一方で、残りの患者は生検の候補者であることが示される。
(実施例III)
(α2−マクログロブリン、ヒアルロン酸、およびメタロプロテイナーゼ−1組織阻害剤に対するアッセイ)
A.ヒトα2−マクログロブリン(α2−MG)の定量
Beckman Array(登録商標)360 Systemを用いて、以下のようにヒトα2−マクログロブリンの血清レベルを定量し、0.75〜270mg/mlの範囲のα2−MGレベルを測定した。
α2−MG濃度の測定用にBeckman Array(登録商標)360 systemを用いた。このシステムは、ヒトα2−MGに対する抗体と、試料中のα2−MG抗原との間の免疫沈降反応により生じる光散乱形成速度を測定する比濁計を利用する。フローセル中の溶液に光線が透過された後、溶液中に懸濁された不溶性複合体の形成された巨大分子粒子により散乱された光の強度が比濁計により検出および測定される。抗原−抗体反応より生じた光散乱の増加は、試料中のα2−MG濃度に比例してピーク速度シグナルに変換される。得られた複合体形成および結果として生じた散乱光の強度の変化は、初めは緩慢に、その後急激に増加し、最終的には分析される成分に対する変化のピーク速度まで進行する割合で生じる。
NCCLSの出版物H 18−Aに示されるように、絶食している個体から血清試料を抽出し、回収時間から2時間以内に細胞から概ね物理的に分離した。72時間以内にアッセイされなかった試料は、−15℃ないし−20℃で冷凍保存した。冷凍された試料は、多くて1度解凍した。著しく溶血しているか、非常に脂肪血性であるか、または濁っている標本を、この後の分析用には不合格とした。
4℃で、貯蔵から試薬を取り出して直ちに使用した。緩衝液および希釈液を完全に転倒混和した後、機器に添加した。1:36に希釈された試料を用いて、製造元の指示に従いセットアップ、プライミング、およびキャリブレーションを実行した。該して、希釈していない試料または1:6の希釈度のような比較的濃厚な試料を避けた。アッセイをする前に、著しく脂肪血性の試料を、希釈剤を用いて1:2で希釈した。反応溶液中の無関係な光散乱シグナルを引き起こす塵埃粒子または他の粒子物質を避けた。試料をアッセイする前に、使い捨てホールピペットまたはピペットチップを用いて泡を吸引することによって、試料カップおよび試薬びん中の全ての気泡または泡を除去した。作業領域中のDTTを避けた。
以下のように、α2−MG濃度に関して試料を分析した。機器上の試薬ホイール(Reagent Wheel)(左側ホイール)のスペース番号2中にAMG抗血清を装填した。希釈セグメントに、扇形セグメントの広い側のウエル中の対照または試料の150μLを装填した。セグメントおよび初期希釈対照/試料カップに、特定のため、印をつけた。対照および血清試料を装填する間、泡を避けた。
VigilTM Protein Control Level 1および3(3滴)をカップ1および3にそれぞれ入れた。Biorad LiquichekTM Immunology Control Level 2(150μL)をカップ2に入れた。患者試料(150μL)を一連のカップに添加した。セグメントをポジション番号1で始まる右側ホイール上に配置した。蒸発防止用カバーを試薬および試料ホイール上に配置した。
Master Screenメニュー上で、RESULTS RECALL(F3)を選択した後に、(F4)CLR CUR RUNを選択した。MASTER SCREENに戻った後、SAMPLE PROGRAM(F1)を選択した。試薬ホイール(Reagent wheel)番号1が現れたら、各カップ番号で、ENTERを選択した。対照IDまたは試料登録番号を入力した。テスト「2」を選択し、各カップに対してSAVE CUP(F1)を選択した。STARTを選択し、分析を開始した。プログラム実行の最後で、CLEAR CURRENT RUN&START NEXT RUNに応じて(Y)を選択した。
Beckman Array(登録商標)360により、Pros Systemで、整数を用いたmg/dlで、結果がレポートされた。機器により試料を慣用どおりに1:36に希釈した。750mg/dlより大きい試料を、機器により1:216希釈度でアッセイした。1:36希釈度で75mg/dlより小さい濃度を有する試料は、<75mg/dlとしてレポートされる。初期希釈で、Beckman分析範囲は75〜750mg/dlであった一方で、拡大範囲は75〜27,000mg/dlであった。Prometheus Laboratoriesで証明されたように、正常個体に対する範囲は103〜274mg/dlであった。
品質管理を以下のように実行した。3つの対照レベルを用いた。すなわち低度、中度、および高度である。プログラム実行が2の標準偏差内の2つの対照と、2および3の標準偏差間の第3の対照とで許容された以外は、対照は2の標準偏差内であった。使用した対照は、Beckman Vigil IおよびIIIならびにBiorad Level IIであった。各試料プログラム実行で、対照をアッセイした。
14日ごとと、試薬ロットに変化が生じるときまたは機器で大幅な変化が生じたときとに、アッセイをキャリブレーションする。適当な直線性物質を用いて、6ヶ月ごとに直線性を確認する。これは、期間中の一定した性能を確保するためおよび米国国家規格(State and National standards)に従うために行われる。
期間中の一貫性を確保するために、アッセイキャリブレーション検証を6ヶ月ごとに実行する。最小、中間、最大濃度を含む5つの検証試料の最小値を6ヶ月ごとに評価する。患者試料結果のレポートを出すためには、検証試料結果の変動係数(%CV)は15%より少なくなければならない。
B.ヒアルロン酸(HA)の定量
Corgenixのヒアルロン酸(HA)定量試験キット(カタログ番号029001)を用いて、本質的に以下のようにHAの血清レベルを測定した。
血清試料を−70℃で保存した。多数回の冷凍/解凍サイクルを避け、試料ごとの冷凍/解凍サイクルは最大で4回までとした。キットを2〜8℃で保存した。
使用前に、キットおよび患者試料を室温(18〜28℃)に平衡にした。被覆されたストリップの袋も開封前に室温に平衡にした。33×PBS洗浄濃縮物を蒸留水で希釈し、最終溶液のpHをpH7.35+/−0.1に調整することによって、洗浄溶液(0.01M PBS、pH7.35+/−0.1)を調製した。
ブランク、標準品、対照、および試料全てを二連でアッセイした。各プレートには分光光度計のキャリブレーション用の水ブランクを備えておき、読み取りの直前に水を200μl添加するまで空にしておいた。血清試料を含まない反応緩衝液を、0ng/mlのHA参照溶液を表す試薬ブランクとして用い、後のアッセイステップで、患者試料および参照溶液と同様に処理した。3つの既知の患者試料(低度、中度、および高度)に対して各アッセイを実行した。さらに、各キットで補充された50ng/ml HA、100ng/ml HA、200ng/ml HA、500ng/ml HA、および800ng/ml HAの参照溶液を下記に記載するようにアッセイした。
反応緩衝液250μlに参照溶液または試料を25μl添加して、HA参照溶液および患者試料を1:11で希釈し、穏やかにボルテックスして混和した。希釈した参照液、試料、および対照を各ウエルに添加した(100μlずつ)。水ブランクは空のままにしておいた。プレートを覆い、室温で60分間インキュベートした。インキュベーションが完了した後、ウエルの内容物を吸引によって除去した。プレートを1×洗浄溶液で4回洗浄し、洗浄の間プレートを乾かないようにした。最後の洗浄の後に、ペーパータオル上で、プレートを激しくブロットして、残存している緩衝液を除去した。
HRPと結合させたHA結合タンパク質溶液(100μl)を水ブランク以外の全てのウエルに添加し、その後プレートを覆い、室温で30分間インキュベートした。インキュベーションが完了した後に、プレートを上述のように4回洗浄した。その後、基質溶液(100μl 3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジンおよび過酸化水素、安定化)を水ブランク以外の各ウエルに添加した。覆ったプレートを、その後室温で30分間インキュベートした。プレートを暗所に放置した。
800ng/mlのHA標準品のOD650を測定した。0.500より少ないODに関しては、基質のインキュベーションを続行し、ODをモニターしてODが0.500に達したかどうかを測定した。0.500より大きいODまたは基質インキュベーションの1時間後のODに関しては、ODが0.500に達していなかったとしても、停止液(0.36N 硫酸)100μlを水ブランク以外の各ウエルに加えて反応を停止させた。基質溶液の添加と同様の順番で、かつほぼ同様の割合で停止液を添加した。光学密度を読み取る前に、蒸留水200μlを水ブランクに添加した。水ブランクに対してプレートリーダーを「ゼロにして」から1時間以内に各ウエルのODを450nm(650nm参照)で読み取った。
以下の基準を用いて、アッセイが信頼できるかどうかを判断した。試薬ブランク(ゼロ標準)の平均OD値は0.10より下であった。0.10より大きい読み取り値は、基質または試薬汚染の可能性を示唆しているものとして、これらの条件下で結果はレポートされなかった。500ng/mlのHA参照液の平均OD値は0.800以上であった。3つの既知の患者試料に対する対照は以下の範囲内であった。すなわち、低度対照は78.6〜117.2ng/mlであり、中度対照は148.5〜214.1ng/mlであり、高度対照は297.8〜460.7ng/mlであった。800ng/mlより大きいHA濃度を有する試料をさらに希釈し、2回目のアッセイを行いより正確な結果を得た。
Softmaxを用いて生じた4パラメーターの標準曲線から、既知の患者対照および試料が決定され、ng/mlでレポートされた。患者値は、濃度が最も高い標準品の濃度を超えた場合レポートされなかった。1:11希釈度での最も高い標準品の濃度より大きい患者値に対して、試料を1:55希釈度でアッセイし、必要に応じて、より高い希釈度で行った。
HA ELISAアッセイを6ヶ月ごとに評価し、期間中の一定した性能を確保する。操作者に対する盲検法で、従来の既知のHA値を有する5つの試料の最小値を評価する。アッセイ性能を許容可能なものにするため、陰性試料の結果は陰性と、陽性試料の結果は陽性とされなければならず、収率は、先に得られた値の15%以内となる。20%より多い検証試料が性能基準に達していない場合、トラブルシューティングを実行し、許容可能なアッセイ性能が再確立されるまで、患者データをレポートするためにはこのアッセイを使用しない。
C.メタロプロテイナーゼ−1の組織阻害剤(TIMP−1)の定量
Amersham Pharmacia Biotech(Piscataway、NJ)のBiotrakTM試験キット(カタログ番号RPN2611)を用いて、本質的に以下のようにTIMP−1の血清レベルを測定した。
キット内容物を解凍し、20〜25℃に平衡にした。血清試料を−70℃で冷凍保存した。試料の冷凍/解凍サイクルの繰り返しは最小にし、最大で6回の冷凍/解凍サイクルとした。
アッセイ試薬を以下のように調製し、最大で7日間、2〜8℃で保存した。アッセイ緩衝液濃縮物に蒸留水を添加し、最終容積を100mlに調整して、アッセイ緩衝液1(0.9%(w/v)塩化ナトリウム、0.1%(w/v)BSA、および0.1%Tween−20を含むリン酸緩衝液0.1M、pH7.5)を調製した。
本質的に以下のように、抗TIMP−1西洋わさびペルオキシダーゼ結合体をアッセイ緩衝液1中で調製した。凍結乾燥された結合体を含む保存びんに、希釈したアッセイ緩衝液1を11ml添加した。激しく攪拌せずに、泡立たないようにしながら、完全に溶解するまで内容物を穏やかに混和した。洗浄緩衝液濃縮物に蒸留水を添加し、最終容積が500mlになるようにして、洗浄緩衝液(0.05%Tween−20を含むリン酸緩衝液0.1M、pH7.5)を調製し、その後完全に混和した。
100ng/mlのTIMP−1保存溶液を以下のように調製し、2〜8℃で保存した。0.9%(w/v)塩化ナトリウム、0.1%(w/v)ウシ血清アルブミン、および0.1%Tween−20を含むリン酸緩衝液0.1M(pH7.5)中で、凍結乾燥されたTIMP−1標準品を再構築し、100ng/mlの標準TIMP−1保存溶液を作製した。激しく攪拌せずに、また泡立たないようにして、完全に溶解するまで内容物を穏やかに混和した。各アッセイ前に、100ng/ml保存溶液の2倍連続希釈液を1.2ml希釈チューブ中のアッセイ緩衝液1に添加して、標準曲線用のさらなる標準品(1.565、3.13、6.25、12.5、25、および50ng/ml)を新たに調製した。ゼロ標準品(ブランク)も調製した。
マイクロタイタープレートを含む袋を、室温に平衡にした後開封した。全ての試料および標準品を二連でアッセイし、標準曲線用の標準品が各プレート上に存在した。各プレート上に、7つの標準品、2つの対照、および最大で異なる39の試料が二連で存在した。
595μlアッセイ緩衝液1と5μl血清とを混和して、チューブ中で試料を1:120で希釈した。希釈液をボルテックスして混和した。マルチチャンネルピペッターを用いて、100μlのブランク、標準品、および希釈試料をマイクロタイタープレート上の個々のウエルに添加した。プレートを所定の蓋で覆い、厳密に2時間室温でインキュベートした。2時間インキュベーションした後、ウエルの内容物を吸引し、各ウエルを洗浄緩衝液で4回洗浄した。各洗浄後に、ウエルを完全に満たしてから吸引した。最終の洗浄後に、プレートをペーパータオル上でブロットして、残存する洗浄緩衝液を除去した。
マルチチャンネルピペッターを用いて、ペルオキシダーゼ結合体(100μl)を各ウエルに添加し、覆われたプレートを厳密に2時間室温でインキュベートした。インキュベーション後に、ウエルを吸引し、前と同様に洗浄した。インキュベーションを終了してすぐに、室温に平衡にしたTMB基質(3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン/過酸化水素を含む20%(v/v)ジメチルホルムアミド)100μlを各ウエルに添加した。プレートを覆い、厳密に30分間室温でインキュベートした。一部の例では、反応を630nmでモニターした。1M硫酸100ulを全てのウエルに添加して、反応を停止した。30分以内に450nmで吸光度を測定した。
Softmaxを用いて得られた標準曲線(4パラメーターの曲線フィット)を用いて、対照および患者試料値を決定した。標準曲線から得られた濃度値に希釈係数(120)をかけると実際の濃度が得られ、ng/mlでレポートされた。既知の血清試料を用いて、アッセイの品質を確認した。低度対照は、668.1〜979.9ng/mlの範囲であった。高度対照は、2677.9〜3300.2ng/mlの範囲であった。患者値は、概ね、最も高い標準品のng/mlでの濃度を超えなかった。1:120の希釈度で、患者値が最も高い標準品の濃度より大きい場合、結果は、最も高い標準品の120倍濃度より大きいとしてレポートされた。
TIMP−1 ELISAアッセイを6ヶ月ごとに検証し、期間中の一定した性能を確保する。操作者に対する盲検法で、従来の既知値を有する5つの試料の最小値を評価する。陰性試料に関する結果は陰性でなければならない。陽性試料に関する結果は陽性でなければならず、収率は、先に得られた値の15%以内にならなければいけない。20%を超える検証試料が性能基準に達していないときは、トラブルシューティングを実行する。許容可能なアッセイ性能が再確立されるまでは、さらなる患者データをレポートしない。
括弧または他の方法で上記に提示される全ての刊行物の論文、参考文献、および特許引用は、先述されているかどうかに関らず、全文が本明細書中に参考として援用される。
上記に提示した実施例を参照して本発明を説明したが、本発明の要旨から逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることが理解されるべきである。したがって、本発明は請求項のみにより限定される。
図1は、ジーンバンク(Genbank)寄託番号M36501から入手可能な成熟ヒトα2−マクログロブリンの核酸配列(配列番号1)および対応するアミノ酸配列(配列番号2)を示す。 図2は、ジーンバンク(Genbank)寄託番号NM_003254から入手可能なヒトメタロプロテアーゼ−1組織阻害因子(TIMP−1)の核酸配列(配列番号3)および対応するアミノ酸配列(配列番号4)を示す。
【配列表】
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Claims (74)

  1. 個体における肝線維症の存在または重症度を診断する方法であって、
    (a)個体から得た試料中のα2−マクログロブリンを検出する工程と
    (b)該個体から得た試料中のヒアルロン酸(HA)を検出する工程と、
    (c)該個体から得た試料中のメタロプロテイナーゼ1(TIMP−1)の組織阻害剤を検出する工程と、
    (d)α2−MG、HA、およびTIMP−1の存在またはレベルに基づいて該個体における肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、を包含する、方法。
  2. 多くても3つの線維症マーカーを検出することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記個体から得た試料中で、PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、およびアポBからなる群から選択される少なくとも1つのマーカーを検出する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  4. 前記マーカーがYKL−40である、請求項3に記載の方法。
  5. 前記個体から得た試料中で、PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、およびアポBからなる群から選択される2つ以上のマーカーを検出する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  6. 前記個体がウイルス性肝炎を有する、請求項1に記載の方法。
  7. 前記個体がC型肝炎ウイルスに感染している、請求項7に記載の方法。
  8. 前記個体がB型肝炎ウイルスに感染している、請求項7に記載の方法。
  9. 前記個体が自己免疫性肝疾患を有する、請求項1に記載の方法。
  10. 前記個体がアルコール性肝疾患を有する、請求項1に記載の方法。
  11. 前記個体が脂肪性肝疾患を有する、請求項1に記載の方法。
  12. 前記個体が薬物誘発性肝疾患を有する、請求項1に記載の方法。
  13. 前記工程(c)が、前記試料中のα2−MGタンパク質のレベルを決定することを含む、請求項1に記載の方法。
  14. 前記α2−MGタンパク質のレベルを、1種類以上のα2−MG特異的結合剤を用いて決定する、請求項13に記載の方法。
  15. 前記α2−MGタンパク質のレベルを、1種類以上の抗α2−MG抗体を用いて決定する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記工程(a)が、α2−MG活性のレベルを決定することを包含する、請求項1に記載の方法。
  17. 前記工程(b)が、前記試料中のHAのレベルを決定することを包含する、請求項1に記載の方法。
  18. 前記HAのレベルが、1種類以上のHA特異的結合剤を用いて決定される、請求項17に記載の方法。
  19. 前記HAのレベルが、1種類以上のHA結合タンパク質を用いて決定される、請求項18に記載の方法。
  20. 前記HAのレベルが、1種類以上の抗HA抗体を用いて決定される、請求項18に記載の方法。
  21. 前記工程(c)が、前記試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを決定することを包含する、請求項1に記載の方法。
  22. 前記TIMP−1タンパク質のレベルが、1種類以上のTIMP−1特異的結合剤を用いて決定される、請求項21に記載の方法。
  23. 前記TIMP−1タンパク質のレベルが、1種類以上の抗TIMP−1抗体を用いて決定される、請求項22に記載の方法。
  24. 前記工程(c)が、TIMP−1活性のレベルを決定することを包含する、請求項1に記載の方法。
  25. 前記工程(a)がα2−MGタンパク質のレベルを決定することを包含し、
    前記工程(b)が前記HAのレベルを決定することを包含し、そして
    前記工程(c)が前記TIMP−1タンパク質のレベルを決定することを包含する、請求項1に記載の方法。
  26. α2−MGタンパク質、HA、およびTIMP−1タンパク質の各々のレベルが、酵素結合アッセイを用いて決定される、請求項25に記載の方法。
  27. 前記個体から単一の試料が得られる、請求項1に記載の方法。
  28. 前記試料が血液、血清、血漿、尿、唾液、および肝臓組織からなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
  29. 前記試料が血清試料である、請求項28に記載の方法。
  30. 非肝線維症または軽度肝線維症を、中程度の肝線維症ないし重度の肝線維症と区別することを包含する、請求項1に記載の方法。
  31. 個体における非肝線維症または軽度肝線維症を中程度の肝線維症ないし重度の肝線維症と区別する方法であって、
    (a1)α2−MGと抗α2−MG抗体との第1の複合体を形成するために適切な条件下で、該個体から得た試料の適当な希釈物を抗α2−MG抗体と接触させる工程と、
    (b)未結合の分子を除去するため該第1の複合体を洗浄する工程と、
    (c)α2−MGを含有する第1の複合体の量を決定する工程と、
    (d)HAとHA結合タンパク質(HABP)との第2の複合体を形成するために適切な条件下で、該個体から得た試料の適切な希釈物をHABPと接触させる工程と、
    (e)未結合の分子を除去するために該第2の複合体を洗浄する工程と、
    (f)HAを含有する第2の複合体の量を決定する工程と、
    (g)TIMP−1と抗TIMP−1抗体との第3の複合体を形成するために適切な条件下で、該個体から得た試料の適切な希釈物を抗TIMP−1抗体と接触させる工程と
    (h)未結合の分子を除去するために該第3の複合体を洗浄する工程と、
    (i)TIMP−1を含有する第3の複合体の量を決定する工程と、
    (j)α2−MG、HA、およびTIMP−1含有複合体の量に基づいて、該個体中の非/軽度の肝線維症を中程度/重度の肝線維症と区別する工程と、
    を包含する、方法。
  32. 患者における抗線維症療法の有効性をモニターする方法であって、
    (a)抗線維症療法が施された患者から得た試料に含まれるα2−マクログロブリンを検出する工程と、
    (b)該患者から得た試料に含まれるヒアルロン酸(HA)を検出する工程と、
    (c)該患者から得た試料に含まれるメタロプロテイナーゼ1(TIMP−1)の組織阻害剤を検出する工程と、
    (d)α2−MG、HA、およびTIMP−1の存在またはレベルに基づいて該患者での肝線維症の存在または重症度を決定し、それによって抗線維症治療法の有効性をモニターする工程と、を包含する、方法。
  33. 前記工程(d)で決定された肝線維症の存在または重症度を、それよりも先の前記患者における肝線維症の存在または重症度と比較する工程をさらに含む、請求項32に記載の方法。
  34. 多くても3種類の線維症マーカーを検出することを包含する、請求項32に記載の方法。
  35. 前記患者から得た試料中に、PIIINP、ラミニン、テネイシン、IV型コラーゲン、VI型コラーゲン、YKL−40、MMP−3、MMP−2、MMP−9/TIMP−1複合体、sFasリガンド、TGF−β1、IL−10、アポA1、アポA2、およびアポBからなる群から選択される少なくとも1種類のマーカーを検出する工程をさらに包含する、請求項32に記載の方法。
  36. 工程(a)が、前記試料中のα2−MGタンパク質を決定することを包含する、請求項32に記載の方法。
  37. 前記α2−MGタンパク質のレベルが、1種類以上の抗α2−MG抗体を用いて決定される、請求項36に記載の方法。
  38. 前記工程(b)が、前記試料中のHAのレベルを決定することを包含する、請求項32に記載の方法。
  39. 前記HAのレベルが、1種類以上のHA結合タンパク質を用いて決定される、請求項38に記載の方法。
  40. 前記工程(c)が、前記試料中のTIMP−1タンパク質のレベルを決定することを包含する、請求項32に記載の方法。
  41. TIMP−1タンパク質のレベルが、1種類以上の抗TIMP−1抗体を用いて決定される、請求項40に記載の方法。
  42. 個体の非/軽度肝線維症を中程度/重度肝線維症と区別する方法であって、
    (a)該個体から得た試料中のα2−MGレベルを決定する工程と、
    (b)該個体から得た試料中のHAのレベルを決定する工程と、
    (c)該個体から得た試料中のTIMP−1レベルを決定する工程と、
    (d)該α2−MGのレベルがα2−MGカットオフ値X1よりも低いか、該HAのレベルがHAカットオフ値Y1よりも低いか、あるいは該TIMP−1のレベルがTIMP−1カットオフ値Z1よりも低い場合は、非/軽度肝線維症を有するものとして該個体を診断する工程であって、該α2−MGのレベルがα2−MGカットオフ値X2よりも高く、該HAのレベルがHAカットオフ値Y2よりも高く、および前記TIMP−1のレベルがTIMP−1カットオフ値Z2よりも高い場合は、中程度/重度肝線維症を有するものとして該個体を診断し、残りの個体を、不確定状態を有するものとして判断する工程と、
    を有する方法。
  43. 前記個体が、ウイルス性肝炎、自己免疫性肝疾患、アルコール性肝疾患、脂肪性肝疾患、および薬物誘発性肝疾患からなる群から選択される疾患を有する、請求項42に記載の方法。
  44. 前記個体がC型肝炎ウイルスに感染している、請求項43に記載の方法。
  45. 前記試料が、血液、血清、血漿、尿、唾液、および肝臓組織からなる群から選択される、請求項42に記載の方法。
  46. 前記α2−MGのレベル、HAのレベル、およびTIM−1レベルそれぞれが血清試料中で決定される、請求項45に記載の方法。
  47. X1が1.8mg/mlないし2.2mg/mlの値であり、
    Y1が31ng/mlないし39ng/mlの値であり、
    Z1が900ng/mlないし1,100ng/mlの値であり、
    X2が1.8mg/lないし2.2mg/mlの値であり、
    Y2が54ng/mlないし66ng/mlであり、そして
    Z2が1,415ng/mlないし1,735ng/mlである、請求項46に記載の方法。
  48. X1=2.0mg/ml、
    Y1=35 ng/ml、
    Z1 =1,000 ng/ml、
    X2=2.0 mg/ml、
    Y2=60 ng/ml、そして
    Z2=1,575 ng/mlである、請求項47に記載の方法。
  49. X1=2.0 mg/ml、
    Y1=37ng/ml、
    Z1=1,100ng/ml、
    X2=2.0mg/ml、
    Y2=60 ng/ml、そして
    Z2=1,575 ng/mlである、請求項47に記載の方法。
  50. 肝線維症罹患率が30%までである集団で、該集団中の個体の少なくとも65%が、少なくとも80%の正確度で、非/軽度線維症または中程度/重度線維症を有すると診断される、請求項42に記載の方法。
  51. 肝線維症罹患率が30%までである集団で、該集団中の個体の少なくとも65%が、少なくとも90%の正確度で、非/軽度線維症または中程度/重度線維症を有すると診断される、請求項42に記載の方法。
  52. 肝線維症罹患率が30%までである集団で、該集団中の個体の少なくとも65%が、少なくとも90%の陽性予測値および少なくとも90%の陰性予測値で、非/軽度線維症または中程度/重度線維症を有すると診断される、請求項42に記載の方法。
  53. 肝線維症罹患率が10%までである集団で、該集団中の個体の少なくとも70%が、少なくとも90%の正確度で非/軽度線維症または中程度/重度線維症を有すると診断される、請求項42に記載の方法。
  54. 個体の肝線維症の存在または重症度を診断する方法であって、
    (a)該個体の第1の肝線維症マーカーXのレベルをカットオフ値X1と比較し、該第1の肝線維症マーカーXに対して該個体が陽性であるかどうかを決定する工程と、
    (b)該個体の第2の肝線維症マーカーYのレベルをカットオフ値Y1と比較し、前記第2の肝線維症マーカーYに対して該個体が陽性であるかどうかを判断する工程と、
    (c)XおよびYに対して陽性または陰性であることに基づいて、該個体の肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、
    を包含し、肝線維症罹患率が40%までである集団で、該母集団の少なくとも65%の個体が少なくとも90%の正確度で診断される、方法。
  55. さらに、(d) 前記個体の第3の肝線維症マーカーZのレベルをカットオフ値Z1と比較して、該第3の肝線維症マーカーZに対して該個体が陽性であるかどうかを判断する工程と、
    (e)X、Y、およびZに対して陽性または陰性であることに基づいて、該個体の肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、
    をさらに包含する、請求項54に記載の方法。
  56. 前記第1の肝線維症マーカーがα2−MGであり、前記第2の肝線維症マーカーがHAであり、そして前記第3の肝線維症マーカーがTIMP−1である、請求項55に記載の方法。
  57. 少なくとも3種類の肝線維症マーカーのレベルが比較される、請求項55に記載の方法。
  58. 3種類の肝線維症マーカーのレベルが比較される、請求項55に記載の方法。
  59. 少なくとも4種類の肝線維症マーカーのレベルが比較される、請求項55に記載の方法。
  60. 少なくとも5種類の肝線維症マーカーのレベルが比較される請求項55に記載の方法。
  61. 前記診断が、非または軽度肝線維症を、中程度の肝線維症ないし重度の肝線維症と区別する、請求項54に記載の方法。
  62. 肝線維症罹患率が30%までの集団で、該母集団の少なくとも65%の個体が、少なくとも93%の正確度で診断される、請求項54または請求項61に記載の方法。
  63. 肝線維症罹患率が20%までの集団で、該母集団の少なくとも70%の個体が、少なくとも94%の正確度で診断される、請求項54または請求項61に記載の方法。
  64. 肝線維症罹患率が10%までの集団で、該集団の少なくとも70%の個体が、少なくとも96%の正確度で診断される、請求項54または請求項61に記載の方法。
  65. 個体の肝線維症の存在または重症度を診断する方法であって、
    (a)該個体の第1の肝線維症マーカーXのレベルをカットオフ値X1と比較して、該第1の肝線維症マーカーXに対して該個体が陽性であるかどうかを決定する工程と、
    (b)該個体の第2の肝線維症マーカーYのレベルをカットオフ値Y1と比較し、該第2の肝線維症マーカーYに対して該個体が陽性であるかどうかを決定する工程と、
    (c)XおよびYに対する陽性または陰性に基づいて該個体の肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、
    を包含し、ここで、該カットオフ値X1およびY1を個々に最適化して所望の性能特性を得る、方法。
  66. さらに、(d) 前記個体の第3の肝線維症マーカーZのレベルをカットオフ値Z1と比較し、該第3の肝線維症マーカーZに対して該個体が陽性であるかどうかを決定する工程と、
    (e)X、Y、およびZに対する陽性または陰性に基づいて前記個体の肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、
    を包含し、ここで、前記カットオフ値X1、Y1、およびZ1を個々に最適化して所望の性能特性を得る、請求項65に記載の方法。
  67. 前記第1の肝線維症マーカーがα2−MGであり、前記第2の肝線維症マーカーがHAであり、さらに前記第3の肝線維症マーカーがTIMP−1である、請求項66に記載の方法。
  68. 前記カットオフ値が、実験計画法(DOE)分析を用いて最適化される、請求項65に記載の方法。
  69. 少なくとも3種類の肝線維症マーカーのレベルが比較される、請求項66に記載の方法。
  70. 3種類の肝線維症マーカーのレベルを比較される、請求項66に記載の方法。
  71. 前記診断が非または軽度の肝線維症を中程度ないし重度の肝線維症と区別する、請求項65に記載の方法。
  72. 個体の肝線維症の有無または重症度を診断する方法であって、
    (a)該個体中の第1の肝線維症マーカーXのレベルを2つのカットオフ値X1およびX2と比較し、該第1の肝線維症マーカーXに対して該個体が陽性であるかどうかを判断する工程と、
    (b)該個体の第2の肝線維症マーカーYのレベルを2つのカットオフ値Y1およびY2と比較し、該第2の肝線維症マーカーYに対して該個体が陽性であるかどうかを判断する工程と、
    (c)XおよびYに対する陽性または陰性に基づいて、該個体の肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、
    を包含し、ここで、該カットオフ値X1、Y1、X2、およびY2を個々に最適化して所望の性能特性を得る、方法。
  73. さらに、(d) 前記個体における第3の肝線維症マーカーZのレベルを2つのカットオフ値Z1およびZ1と比較し、該第3の肝線維症マーカーZに対して該個体が陽性であるかどうかを判断する工程と、
    (e)X、Y、およびZに対する陽性または陰性に基づいて該個体の肝線維症の存在または重症度を診断する工程と、
    を包含し、ここで、該カットオフ値X1、Y1、Z1、X2、Y2、およびZ2が個々に最適化されて所望の性能特性を与える、請求項72に記載の方法。
  74. 前記カットオフ値が、実験計画法(DOE)分析を用いて最適化される、請求項73に記載の方法。
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