JP2006521104A - Method for early diagnosis of carcinoma and test kit for performing the same - Google Patents
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Abstract
本発明は、ヒトパピローマウイルス(ヒト乳頭腫ウイルス)によって引き起こされるか又はヒトパピローマウイルスに関連する癌腫又はその前段階を、人体サンプルを用いて診断する方法に関する。この方法はヒトパピローマウイルスタンパク質が発現しているかどうかを判定することを含む。そのウイルスタンパクはキャプシドタンパク質, 特に主要キャプシドタンパク質 L1である。本発明はまたこの方法を実施するための検査キットに関する。The present invention relates to a method for diagnosing a cancer caused by human papillomavirus (human papillomavirus) or related to human papillomavirus or a pre-stage thereof using a human sample. The method includes determining whether a human papillomavirus protein is expressed. The viral protein is the capsid protein, especially the major capsid protein L1. The invention also relates to a test kit for carrying out this method.
Description
本発明は、ヒトパピローマウイルス(ヒト乳頭腫ウイルス:human papilloma viruses)によって引き起こされるか又はヒトパピローマウイルスに関連する癌腫又はその前段階の早期診断法に関する。本発明はまた当該方法を実施するための検査キットに関する。 The present invention relates to a method for early diagnosis of a carcinoma caused by human papilloma virus (human papilloma virus) or related to human papilloma virus, or its pre-stage. The invention also relates to a test kit for performing the method.
1960年代の終わりから、種々の癌腫のためのスクリーニングプログラムが、ドイツで市販されてきた。子宮頚癌の場合, このプログラムは子宮頚から採取された細胞スミアに、いわゆるパップテストと呼ばれるG. パパニコロー(パパニコロー)法にしたがう細胞形態学的検査を行うことに基づいている。 この検査の場合, 細胞検体を所定の婦人科診察の検診過程内で一定の間隔で女性から採取し、そしてガラススライドに塗沫して、染色する。このスミアを細胞の形態に基づいて分類し、そして病理変化のないスミア, 炎症性変化, 軽度の異形成, 中等度の異形成, 重症の異形成, 上皮内癌又はPap I 〜V に対応する癌種(非特許文献1参照)と呼ぶ。パップテストの結果が病理変化を示す場合, バイオプシーを採取し、組織病理学検査を行う。この検査は異形成の性質及び程度を確かめ、それを子宮頚部上皮内腫瘍(CIN I 〜III)として類別する。この30年にわたるパップテストの使用から、一様に重症の悪性変性を患うグループ内で, 異形成の重症度が増加するにつれて回復を導く寛解の見込みが減少することが分かった。 Since the end of the 1960s, screening programs for various carcinomas have been marketed in Germany. In the case of cervical cancer, this program is based on cell morphological examination according to G. Papanicolaou (Papanicolaou) method called so-called Pap test on cell smear collected from cervix. For this test, cell samples are taken from the woman at regular intervals within the screening process of a given gynecological examination, smeared on a glass slide, and stained. Classify this smear based on cell morphology and correspond to smear without pathological changes, inflammatory changes, mild dysplasia, moderate dysplasia, severe dysplasia, carcinoma in situ or Pap I to V It is called a cancer type (see Non-Patent Document 1). If the Pap test results show pathological changes, collect biopsies and perform histopathology. This test verifies the nature and extent of dysplasia and classifies it as a cervical intraepithelial neoplasia (CIN I-III). The use of the Pap test over the last 30 years has shown that within a group with uniformly severe malignant degeneration, the likelihood of remission leading to recovery decreases as the severity of dysplasia increases.
これまでのところ、個々の調製物において寛解又は進行挙動に関して何らの予測もできなかった。 So far, no predictions have been made regarding remission or progression behavior in individual preparations.
パピローマウイルスは約8000の塩基対のゲノムを有する小さい二本鎖DNAウイルスである。今のところ, ヒトに病原性である150より多くの種々のウイルス型が知られている。その上皮向性にしたがって、パピローマウイルスを皮膚と粘膜のグループ (イボ形成、皮膚新生組織形成)又は肛門性器グループ (コンジローム、肛門及び子宮頚癌)にあてはめることができる。 Papillomavirus is a small double-stranded DNA virus with a genome of about 8000 base pairs. So far, more than 150 different virus types that are pathogenic to humans are known. Depending on its epithelial tropism, papillomavirus can be applied to the skin and mucosa group (wart formation, cutaneous neoplasia) or the anogenital group (condyloma, anal and cervical cancer).
ほとんどの場合, HPVによる感染は無症候性である。それゆえに, 潜在ウイルス感染は顕微鏡的に (“臨床補助的に(subclinically)”) 又は臨床的に識別することができる組織病変を伴うウイルス性疾患と区別されなければならない。 In most cases, infection with HPV is asymptomatic. Therefore, latent viral infections must be distinguished microscopically (“subclinically”) or viral diseases with tissue lesions that can be clinically distinguished.
パピローマウイルスのうちのいくつかの型は発癌性であって, すなわちこれらのウイルス型 (たとえばHPV 16及び18)は、上皮細胞の形質転換に決定的に寄与することができる。これらのウイルスは高危険型グループとして表わされる。これとは対照的に、全く発癌性でないか又は極めて僅かにしか発癌性でない低危険型グループのウイルス型(たとえば6 及び11) がある。 Some types of papillomaviruses are oncogenic, ie these viral types (eg HPV 16 and 18) can contribute critically to the transformation of epithelial cells. These viruses are represented as high risk groups. In contrast, there is a low risk group of virus types (eg 6 and 11) that are not carcinogenic at all or very little carcinogenic.
HPV 感染は、ヒトに最も頻繁に起こる性的な伝染性感染である。有病率のデータは著しく異なり、検査されるべき最初の相談者に依存する。最初の性的接触があった後, 感染の比率は先ず当然のことながら急激に増加する。北アメリカ及びヨーロッパの一部で, 15 〜25才の女性グループでヒトパピローマウイルスの接触伝染の度合いは50 %より大きい。検出された感染の比率は年齢の増加と共に連続的に降下する。50才後、5 %より少ない。 HPV infection is the most frequent sexually transmitted infection in humans. Prevalence data is significantly different and depends on the initial consultant to be tested. After the first sexual contact, the rate of infection first increases naturally. In North America and parts of Europe, the degree of contact transmission of human papillomavirus is greater than 50% in a group of women aged 15-25 years. The rate of infection detected decreases continuously with increasing age. Less than 5% after 50 years.
子宮頚部細胞の採取し、ついでこの細胞のパパニコロー染色を、女性が健康診断を行う時にスクリーニング法として行う。この方法によって、子宮頚癌の進行の間に生じる細胞形態(癌の前段階)の変化を早期発見することができる。この定期的に行う検査は、子宮頚癌の発生を連続的に低下させることに貢献した。にもかかわらず, ドイツで毎年、約6000人の女性が種々の原因から子宮頚癌になっている。 Cervical cells are collected, and then Papanicolaou staining of the cells is performed as a screening method when a woman makes a medical examination. This method allows early detection of changes in cell morphology (pre-cancerous stage) that occur during the progression of cervical cancer. This regular test contributed to a continuous reduction in the incidence of cervical cancer. Nevertheless, every year about 6,000 women in Germany suffer from cervical cancer due to various causes.
ヒトパピローマウイルスは子宮頚癌の進行で決定的な役割を果たす。 したがって, 補助診断法はウイルスによる感染を発見することに向けられる。分子生物学方法、たとえばPCR又は核酸ハイブリダリゼーションをウイルス性核酸の検出に使用した場合,これらの方法の極めて高い検出感度の故に、大多数の潜伏感染は検出される。したがってHPV 感染で常に陽性であるDNAの検出は、ウイルスの増殖段階の過程に関係しておらず、予後診断を行うことができない。感染の過程に対するウイルスタンパク合成の重要性及びこれに由来する予後診断の重要性は、今まで研究されていない。 Human papillomavirus plays a critical role in the progression of cervical cancer. Therefore, auxiliary diagnostic methods are directed to discovering infections caused by viruses. When molecular biology methods such as PCR or nucleic acid hybridization are used to detect viral nucleic acids, the majority of latent infections are detected because of the extremely high detection sensitivity of these methods. Therefore, detection of DNA that is always positive in HPV infection is not related to the process of virus growth and cannot be used for prognosis. The importance of viral protein synthesis for the process of infection and the prognosis derived therefrom has not been studied so far.
次のタンパク質がウイルスライフサイクルにしたがって生成されることは知られている: 初期タンパク質(E)1, E2, E4, E5, E6 及びE7, 及び後期タンパク質(L)1 及びL2 (非特許文献2)。 The following proteins are known to be produced according to the viral life cycle: early proteins (E) 1, E2, E4, E5, E6 and E7, and late proteins (L) 1 and L2 (2) ).
キャプシドタンパク質 L1 は宿主細胞の細胞質中で合成され、ついでその細胞の核中に輸送される。その核中で, キャプシドタンパク質はウイルスのDNA と情報をやりとりして、成熟ウイルスを産生する。したがってキャプシドタンパク質L1の検出は、ウイルスが増殖段階を通過していると判断させることを可能にする。成熟, 感染性ウイルスは感染した細胞から放出される。ある具体的な実施態様において, この方法は特異的にパピローマウイルスのキャプシドタンパク質 L1を認識するモノクロナール抗体に基づく。適当なモノクロナール抗体は特許文献1に開示されている。スクリーニングテストは今日まで公知であるすべてのパピローマウイルスを認識し、そしてしたがってキャプシド抗原が産生されたかどうか及びHPV 感染がその増殖段階にあるかどうかを判定するのに適する。高危険型検査は、選択的にHPV risk types 16, 18, 33, 35, 39, 45, 51, 56 及び 58を識別する(たとえば非特許文献3参照)。 Capsid protein L1 is synthesized in the cytoplasm of the host cell and then transported into the nucleus of the cell. In its nucleus, capsid proteins interact with the viral DNA to produce mature viruses. Thus, detection of capsid protein L1 makes it possible to determine that the virus is passing through the growth stage. Mature, infectious virus is released from infected cells. In one specific embodiment, the method is based on a monoclonal antibody that specifically recognizes the papillomavirus capsid protein L1. A suitable monoclonal antibody is disclosed in Patent Document 1. The screening test recognizes all papillomaviruses known to date and is therefore suitable for determining whether capsid antigen has been produced and whether the HPV infection is in its growth stage. The high-risk type inspection selectively identifies HPV risk types 16, 18, 33, 35, 39, 45, 51, 56 and 58 (see, for example, Non-Patent Document 3).
更に, L1-特異抗体は、個々のHPVタイプ, たとえばHPV 16を判定するのに使用することができる。
本発明は、高危険HPV DNA-陽性である、軽度〜中等度の異形成の場合, ヒトパピローマウイルスキャプシド抗原L1の産生が悪性変性の回帰に関連し、一方HPVエンベロープタンパク質の不在が疾患の進行と相互に関連するという観察結果に基づいている。それ故、本発明は悪性変性が進行するかどうかについて相対的に安全な予後診断を行うことができる。 The present invention relates to the production of human papillomavirus capsid antigen L1 in the case of mild to moderate dysplasia that is high risk HPV DNA-positive, while the absence of HPV envelope protein is associated with disease progression. Based on the observation that they are interrelated. Therefore, the present invention can perform a relatively safe prognosis as to whether malignant degeneration progresses.
したがって、本発明の対象は、ヒトパピローマウイルス(ヒト乳頭腫ウイルス: human papilloma virus)によって引き起こされるか又はヒトパピローマウイルスに関連する癌腫又はその前段階を、人体サンプルを用いて診断する方法において、ヒトパピローマウイルス (HPV)のキャプシドタンパク質が発現しているかどうか調べることを特徴とする、上記方法である。 Accordingly, the subject of the present invention is a method for diagnosing a human papillomavirus (carcinoma caused by or related to human papillomavirus) or a human papillomavirus or a pre-stage thereof using a human body sample. It is the above-mentioned method characterized by examining whether the capsid protein of HPV) is expressed.
“癌腫及びその前段階”なる表現は、ヒトパピローマウイルスに関連するあらゆる種類及び起源の癌腫並びにその前段階を含む。たとえば、この癌腫は肛門性器路の癌腫, 特に子宮頚癌であることができる。 前段階, たとえば軽度〜中等度の異形成 (子宮頚部上皮内腫瘍 (CIN I - III), 等もまた特に言及される。 The expression “carcinoma and its pre-stage” includes carcinomas of all types and origins associated with human papillomavirus and their pre-stage. For example, the carcinoma can be an anogenital carcinoma, particularly cervical cancer. Special mention is also made of pre-stages such as mild to moderate dysplasia (cervical intraepithelial neoplasia (CIN I-III), etc.).
“ヒトパピローマウイルスのキャプシドタンパク質” なる表現は、すべてのHPV 型のキャプシドタンパク質, とくにウイルスの(主要) キャプシドタンパク質 L1 及び (マイナー) キャプシドタンパク質 L2を意味する。 The expression “human papillomavirus capsid protein” means all HPV-type capsid proteins, in particular the viral (major) capsid protein L1 and (minor) capsid protein L2.
“人体サンプル”なる表現は、キャプシドタンパク質を検出することができるあらゆる人体サンプルを含む。このような人体サンプルの例はスミア, バイオプシー, 臓器穿刺液, 血液, 唾液、尿、便, 脳脊髄液, リンパ液等である。子宮頚癌の検査が重要ならば、とくにスミア及びバイオプシーを意味する。 The expression “human body sample” includes any human body sample from which capsid proteins can be detected. Examples of such human samples are smear, biopsy, organ puncture fluid, blood, saliva, urine, stool, cerebrospinal fluid, lymph fluid and the like. If testing for cervical cancer is important, it specifically means smears and biopsies.
“キャプシド形成の判定”なる表現は、キャプシド抗原, そのmRNA, その中間体又はその前駆体の形成を判定するのに適する全ての方法を含む。この表現はキャプシドタンパク質の形成に影響を与えるか及び(又は)調節する複製因子、しかもまたキャプシド抗原に起因するはずである血清反応及び(又は) 免疫反応を明らかに意味する。 The expression “determining capsid formation” includes all methods suitable for determining the formation of capsid antigen, its mRNA, its intermediates or its precursors. This expression clearly means a replication factor that influences and / or regulates the formation of capsid proteins, and also a serum and / or immune response that should be attributed to the capsid antigen.
キャプシドタンパク質の発現は、核酸レベル 及び(又は)タンパク質レベルで判定することができる。 Capsid protein expression can be determined at the nucleic acid level and / or at the protein level.
免疫組織化学的又は免疫細胞化学的染色法, 及びまたウエスタンブロッティング, ELISA又は免疫沈降法は、たとえばタンパク質レベルでの検出に使用することができる。キャプシド抗原に向かう抗体を使用することもできる。抗体が固形担体、たとえばマイクロタイタープレート、 テストストリップ又はラテックス粒子に固定されている場合が有利である。 Immunohistochemical or immunocytochemical staining methods, and also Western blotting, ELISA or immunoprecipitation methods can be used, for example, for detection at the protein level. Antibodies directed against the capsid antigen can also be used. It is advantageous if the antibody is immobilized on a solid support such as a microtiter plate, test strip or latex particles.
本発明の方法は、癌腫疾患の過程を早期に、すなわちその前段階で診断することができる。 The method of the present invention can diagnose the process of a carcinoma disease at an early stage, that is, at an earlier stage.
本発明のもう一つ対象は、癌腫又はその前段階を検出するための検査キットであって、このキットがHPV キャプシドタンパク質が発現しているかどうかを調べる試薬を含む。 Another subject of the present invention is a test kit for detecting carcinoma or its pre-stage, which comprises a reagent for examining whether the HPV capsid protein is expressed.
この際キャプシドタンパク質は一般に抗原として作用する。検査キット は検査試薬として抗-マウス免疫グロブリンを酵素、好ましくはペルオキサダーゼと組み合わせて含むのが好ましい。更に、検査キットは調製物を染色するための物質、有利には色原体溶液を含み、そしてこれに加えて通常の成分、たとえば緩衝液, 担体及び(又は)マーカーを含有することができる。 In this case, the capsid protein generally acts as an antigen. The test kit preferably contains anti-mouse immunoglobulin as a test reagent in combination with an enzyme, preferably peroxidase. In addition, the test kit contains substances for staining the preparation, preferably a chromogen solution, and in addition to this it can contain the usual components such as buffers, carriers and / or markers.
本発明によって、癌腫を早期に診断することができる。特に, 癌腫の前段階は早期段階で調べることができ、そして疾患の過程を判定することができる。 According to the present invention, carcinoma can be diagnosed at an early stage. In particular, the pre-stage of carcinoma can be examined at an early stage and the course of the disease can be determined.
本発明の方法によって得られる結果は主観的に判断されないことも特徴である。本発明は迅速かつ容易な操作の点で優れている。それによってこの方法は大規模なスクリーニング法に、特に第三世界の国々に適する。したがって本発明はHPV-関連癌疾患の現在の診断に重要な貢献を示す。 It is also characterized in that the results obtained by the method of the invention are not subjectively determined. The present invention is excellent in terms of quick and easy operation. This makes it suitable for large-scale screening methods, especially in third world countries. The present invention thus represents an important contribution to the current diagnosis of HPV-related cancer diseases.
本発明を次の例によって説明する。 The invention is illustrated by the following examples.
86個の細胞スミアのグループ(これらのすべてが軽度〜中等度の異形成を示し、 そしてこれらのすべてが高危険HPV DNA-陽性である)を、 L1-特異抗体を用いてキャプシド抗原 L1 の形成について検査する。この検査を、キャプシドタンパク質 L1に向かう抗体を含むViroactiv kit(登録商標) (Virofem Diagnostik und Forschungs [diagnosis and research] GmbHから得られる)を用いて行う。調製物を煮沸し、ついで抗原の添加後に室温で30分間インキュベートする。検査試薬 (ヤギ抗-マウス免疫グロブリン) 及び色原体(AEC)溶液の連続添加によって、陽性細胞核を染色する。 A group of 86 cell smears (all of which show mild to moderate dysplasia, and all of these are high-risk HPV DNA-positive) were formed using the L1-specific antibody to form capsid antigen L1 Inspect for. This test is performed using a Viroactiv kit® (available from Virofem Diagnostik und Forschungs [diagnosis and research] GmbH) containing antibodies directed against capsid protein L1. The preparation is boiled and then incubated for 30 minutes at room temperature after addition of antigen. Positive cell nuclei are stained by sequential addition of test reagents (goat anti-mouse immunoglobulin) and chromogen (AEC) solution.
スミアは、試料の細胞の少なくとも1個が核の特異的赤色染色を示す場合、陽性であると判定される。 A smear is determined to be positive if at least one of the cells of the sample shows a specific red staining of the nucleus.
この尺度で, 29個の試料は陽性であった。これは33.7 %に相当する。 寛解頻度は、キャプシド抗原が形成された25才以上の女性で77.3 % であった。一方30才以上の女性で82.4 %ほどであった。組織学的に確認された重症の異形成 又は上皮内癌に進行する可能性は、それぞれほんの22.7 % 及び17.6 %にすぎなかった。 On this scale, 29 samples were positive. This corresponds to 33.7%. The frequency of remission was 77.3% in women aged 25 years and older with capsid antigen formation. On the other hand, it was about 82.4% of women over 30 years old. The probability of progression to histologically confirmed severe dysplasia or carcinoma in situ was only 22.7% and 17.6%, respectively.
57個の試料はキャプシド抗原の形成に陰性であった。これは 66.2 %に相当する。キャプシド抗原が検出されなかった25才以上の女性の場合、寛解は25 %にしか見られないが、75 %が進行を示した。一方、30才以上の女性の場合、寛解頻度は22.2 %であった。77.8 %が進行の判定を示した。 57 samples were negative for the formation of capsid antigen. This is equivalent to 66.2%. For women over 25 years of age with no capsid antigen detected, remissions were seen only in 25%, but 75% progressed. On the other hand, the remission frequency was 22.2% for women over 30 years old. 77.8% showed a progression decision.
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