JP2007507228A - 細胞学的サンプルの自動分類 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 細胞学的サンプルを自動分類する方法が提供されている。この方法は、サンプルを一又はそれ以上の光波長を用いて尋問して結果を得るステップと、この結果が所定の基準に合致するかどうかに基づいてサンプルに一又それ以上の識別子を付するステップとを具える。本方法によれば、サンプルの特徴についての迅速なフィードバックが可能であり、サンプルを所定の特徴に対して正であるとの自動識別子を可能とし、サンプルが基準に合わない場合に、直ちに治療行動をとることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は細胞学的サンプルを自動的に分類する方法に関する。

現代の診断技術は、先例のない情報キャパシティとスループットが可能な高感度ツールを提供している。パパニコロウ染色法などの多くの技術が自動処理に良く適用されており、その整合性と信頼性を更に改善している。

しかしながら、診断技術はいまだサンプル採集の経年制限と患者の応諾の問題を抱えている。サンプリング処理、特に困難で、高侵襲性及び／又は痛みを伴うサンプリング処理は、しばしば不適切な試料を得る結果になる。通常は、サンプルを取得する時点と、サンプルの適切性を決定する時点の間に遅れがあり、この間に患者がサンプリング場所からいなくなってしまう。サンプルが不適切であることがわかると、患者には更なる不都合、痛み及び二度目のサンプリング処置からの回復が与えられることになる。このことは、しばしば再度のサンプリング予約を逃してしまうことになる。この危険は、医学的治療を受ける有意な境界にある可能性のあるより若い患者たちにとって、特に深刻である。このような若い患者たちは、性感染症にもっとも晒されている患者であり、彼らの最初のサンプルが不適切であると判明した場合、おそらく戻ってきそうにない患者である。実際、もともと秘密に、あるいは匿名でテストを受けた患者にコンタクトを取ることは困難であるか、あるいは不可能である。

細胞学的サンプルを自動的に分類する方法が提供される。この方法は、一又はそれ以上の光の波長を用いてサンプルを尋問して結果を求めるステップと、次いで、この結果が所定の基準に合致するか否かに基づいてサンプルに一又はそれ以上の識別子を付すステップとを具える。この方法によれば、サンプルの特徴についての迅速なフィードバックが可能であり、所定の特徴に対してポジティブである場合そのサンプルの自動指定が可能であり、従ってそのサンプルが前記基準から外れている場合に迅速な治療的活動を行うことができる。

発明の詳細な説明
細胞学的サンプルを自動的に分類する方法が提供される。この方法は、一又はそれ以上の光波長を用いてサンプルを尋問してそのサンプルの特徴を表示する結果を得るステップを具える。この結果は、所定の基準に合致するサンプルを区別するのに適した基準と比較される。次いで、サンプルがこの基準に合致するか否かを反映する識別子をサンプルに付す。この自動識別システムによって、特定の検査に対するサンプルの適切性を迅速に決定できる。本方法は、特定の生物分子について、サンプルを尋問する分子ベースの方法と共に用いることができる。

本発明を更に詳細に述べる前に、本発明はここに記載されている特定の方法論、解釈あるいは装置に限定されないと解釈すべきである。なぜなら、方法、解釈、あるいは装置は、当然さまざまであるからである。また、ここで使用されている用語は、特定の実施例を記載する目的のためだけのものであり、発明の範囲を限定する意図はないと解釈すべきである。

単数形の冠詞の使用は、コンテキストにおいて明確に述べていない限りは複数表示を含む。従って、例えば、「一の識別子」の記載は、複数の識別子を含み、「一の波長」の記載は複数の波長を含み、「一のターゲット」の記載は複数のターゲットを含む、という具合である。更に、「二つの」、「三つの」、又はその他の特定の複数表示は、コンテキストにおいて明確に述べていない限りは、より多い数の同じ主題を読みとるものである。

「連結された」、「取り付けられた」、及び「リンクされた」といった用語は、ここでは交換可能に使用されており、コンテキストで明確に述べていない限り、直接的間接的を問わず「連結」、「取り付け」、「リンケージ」あるいは「結合」を包含している。ある範囲の値が記載されている場合は、これらの値の各サブレンジと共に、その範囲が記載されている上限及び下限間にある各整数値及び各小数も開示されていると解される。すべての範囲の上限及び下限は、個別に、その範囲に含めるかあるいはその範囲から除外され、いずれかの限度が含まれている、いずれの限度も含まれていない、両方の限度が含まれている各範囲も、本発明の範囲内にある。議論されている値に固有の限度がある場合、例えば、ある成分が０から１００％の濃度で存在しうる場合、あるいは、水溶液のｐＨが１ないし１４の範囲でありうる場合は、これら固有の限度が特別に記載されている。ある値が明確に記載されている場合は、それに基づく範囲である限り、記載されている値とほぼ同じ数量の値も本発明の範囲内にあると理解するべきである。ある組み合わせが開示されている場合、当該組み合わせの要素の各サブコンビネーションも特に開示されており、本発明の範囲内にある。逆に、様々な要素又は要素群が開示されている場合、これらの組み合わせも開示されている。発明のいずれかの要素が複数の代替を有すると開示されている場合、各代替が単独で排除されている、あるいはその他の代替とのあらゆる組み合わせにある本発明の例も、ここに開示されている。発明の一以上の要素がこのような除外を有することができ、このような除外を有する要素のすべての組み合わせがここに開示されている。

規定されていない限り、さもなければコンテキストが明確に述べていない限り、ここで使用されている全ての技術的及び化学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって通常理解されているのと同じ意味を有する。ここに開示されている方法及び材料と同様あるいは均等のあらゆる方法及び材料が本発明の実施又は試験に用いることができるが、これらの方法及び材料についてここで述べる。

「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」「核酸」及び「核酸分子」の用語は、ここでは相互に交換可能に使用されており、あらゆる長さのポリマー形状のヌクレオチドを意味する。また、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、これらの類似物あるいはこれらの混合物を含んでいる。これらの用語は、分子の主構造のみを意味する。従って、この用語は三重鎖、二重鎖、１本鎖デオキシリボ核酸（「ＤＮＡ」）、同様に三重鎖、二重鎖、１本鎖リボ核酸（「ＲＮＡ」）を含む。また、例えばアルキル化によって及び／又はキャッピングによって修飾した、及び未修飾ポリヌクレオチドを含む。

所定の分析フォーマット用の好適なハイブリダイゼーション条件は、当業者によって決定することができ、調整可能な限定ではないパラメータには、分析成分の濃度、ｐＨ、用いる塩及びその濃度、イオン強度、温度、その他、がある。

特に、「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」、「核酸」及び「核酸分子」の用語は、ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｈＲＮＡ及びｍＲＮＡを含むポリデオキシリボヌクレオチド（２−デオキシ−Ｄ−リボースを含む）、ポリリボヌクレオチド（Ｄ−リボースを含む）、接合したものあるいは接合しないもの、プリン塩基又はプリミジン塩基のＮ−又はＣ−グリコシドであるその他のあらゆるタイプのポリヌクレオチド、及び、ペプチド核酸（ＰＮＡ）を含む代替の主鎖を含むその他のポリマー、及び、ＤＮＡやＲＮＡに見られるように、ポリマーが塩基の対合及び塩基の配向が可能な形状の核酸塩基を含む場合、その他の合成シーケンス特定核酸ポリマーを含む。「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」、「核酸」及び「核酸分子」の用語間には、長さについて意図的な差はなく、また、これらの用語は本明細書では相互交換可能に使用されている。これらの用語は、分子の主構造のみを意味する。従って、これらの用語は、例えば、３´−デオキシ−２´、５´−ＤＮＡ、オリゴデオキシリボヌクレオチドＮ３´Ｐ５´ホスホルアミダート、２´−Ｏ−アルキル−置換ＲＮＡ、２本鎖−及び１本鎖ＲＮＡと同様の二本鎖−及び１本鎖ＤＮＡ、及び、例えばＤＮＡ及び／又はＲＮＡ及び／又はＰＮＡ及び／又はその他の形状間のハイブリッドを含む、また、これらのハイブリッド、及び、例えば、ラベル、アルキル化、「キャッピング」、一又はそれ以上のヌクレオチドの類似物での置換、例えば、負の電荷を帯びた連鎖（例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、他）を伴うものなどの介在ヌクレオチド修飾、例えばタンパク質（酵素（例えば、ヌクレアーゼ）、トキシン、抗体、単ペプチド、ポリ−Ｌ−リシン、他）などのペンダント部分を含むもの、インターカラタ（例えば、アクリジン、ソラレン、他）を伴うもの、キレート（例えば、金属、放射性金属、ボロン、酸化金属、他の）を含むもの、アルキレータを含むもの、修飾された連鎖（例えば、α−アノメリック核酸、他）を伴うもの、同様に、ポリヌクレオチド又はオリゴヌクレオチドの修飾されていない形状も含む。

ここで用いられているように、「ヌクレオシド」及び「ヌクレオチド」の用語は、既知のプリン塩基及びピリミジン塩基のみならず、その他の修飾ヘテロサイクリック遠基も含むこれらの部分も含むであろう。このような修飾は、メチル化プリンあるいはピリミジン、アクリル化プリン又はピリミジン、又はその他の置換複素環塩基を含む。そのような修飾は、メチル化プリン又はピリミジン、アシル化プリン又はピリミジン、又は他の複素環を含む。また、修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドは、糖成分上の修飾、例えば、ハロゲン、脂肪族基で置換された、あるいはエーテル、アミン、又はその他のもので官能化された一又はそれ以上のヒドロキシル基も含む。「ヌクレオチド単位」の用語は、ヌクレオシドとヌクレオチドを包含することを意図している。

更に、ヌクレオチド単位への修飾は、各々が相補的であるピリミジン塩基又はプリン塩基と水素結合を形成する、プリン塩基又はピリミジン塩基上の官能基の転位、付加、置換、あるいは変換を含む。結果物である修飾ヌクレオチド単位は、選択的に、このように修飾したその他のヌクレオチド単位と塩基対を形成することができるが、Ａ、Ｔ、Ｃ、ＧあるいはＵとは塩基対を形成しない。ポリヌクレオチドの機能を妨げない脱塩基部位が組み込まれていても良く；好ましくはポリヌクレオチドは脱塩基部位を含まない。いくらかの又は全てのポリヌクレオチド残渣は、選択的に一又はそれ以上の方法で修飾することができる。

「相補」又は「実質的に相補」は、ハイブリッド形成する能力、又は、例えばセンサーペプチド核酸とターゲットポリヌクレオチド間といった、ヌクレオチド間又は核酸間の塩基対を意味する。相補的ヌクレオチドは、一般的に、ＡとＴ（又はＡとＵ）、又はＣとＧである。二つの１本鎖ポリヌクレオチド又はＰＮＡｓは、最適に整列して、適当な挿入又は欠失と比較される一の連鎖の塩基が、その他の連鎖塩基の少なくとも８０％、通常少なくとも約９０%ないし９５%、より好ましくは約９８%ないし１００％と対である場合に、実質的に相補であると言われる。

代替的に、実質的相補は、選択されたハイブリダイゼーション条件下でポリヌクレオチド又はＰＮＡがその相補とハイブリッド形成するときに存在する。通常、選択されたハイブリダイゼーション条件では、少なくとも１４ないし２５塩基にわたって少なくとも約６５％の相補があり、好ましくは少なくとも約７５％、より好ましくは約９０％の相補がある。Kanehisa Nucleic Acids, Res. 12:203 (1984) 参照。

「優先的結合」又は「優先的ハイブリダイゼーション」は、ポリヌクレオチド又はＰＮＡがサンプル中のその相補との結合を、サンプル中の非相補ポリマーとの結合に比較したときの増加傾向を意味する。

ハイブリダイゼーション条件は、通常、塩濃度が約１Ｍ以下、より一般的には約５００ｍＭ以下、好ましくは約２００ｍＭ以下であることを含む。ペプチド核酸又はその他の類似する核酸とポリヌクレオチド間のハイブリダイゼーションの場合、わずかに塩を含む、又は、塩を含まない溶液中でハイブリダイゼーションを行うことができる。ハイブリダイゼーション温度は、５℃程度に低くても良いが、通常は２２℃以上、より通常は約３０℃以上、好ましくは約３７℃以上である。より長い分裂片は、特定のハイブリダイゼーション用により高いハイブリダイゼーション温度が必要である。塩基組成、相補連鎖長、有機溶剤の存在、及び塩基のミスマッチングの程度といったその他の要因が、ハイブリダイゼーションの厳密性に影響し、使用されるパラメータの組み合わせはいずれか単独での測定より、より重要である。制御できるその他のハイブリダイゼーション条件には、緩衝型、濃度、溶液ｐＨ，反復シーケンスあるいはブロッキングタンパク質溶液などバックグラウンド結合を減らすためのブロッキング試薬の存在及び濃度、洗浄剤のタイプと濃度、ポリヌクレオチドの相対濃度を増加させるポリマーなどの分子、金属イオン及びその濃度、キレート剤及びその濃度、及びこの分野で公知のその他の条件がある。

「アプタマー」（あるいは、「核酸抗体」）は、ここでは、その形状によって認識し、所望のターゲット分子に結合する単一鎖、又は二重鎖ポリヌクレオチドの意味で使用されている。ＰＣＴ公開第ＷＯ９２／１４８４３号、ＷＯ９１／１９８１３号及びＷＯ９２／０５２８５号参照。

「ポリペプチド」及び「タンパク質」は、ここでは相互に交換可能に使用されており、これにはアミノ酸架橋ペプチド結合の分子鎖が含まれる。この用語は、生成物の特定の長さを意味するものではない。従って、「ペプチド」、「オリゴペプチド」、及び「タンパク質」は、ポリペプチドの定義に含まれる。この用語は、例えば、グリコシル化、アセチル化、ホスホル化、及び硫化など、ポリペプチドの[翻訳後]修飾を含有するポリペプチドを含む。更に、タンパク質分裂片、類似体（例えば、ホモシステイン、オルニチン、Ｄ−アミノ酸、及びクレアチンなど遺伝子コードで符号化されていないアミノ酸を含む）、自然又は人工の変異体又は異型又はこれらの組み合わせ、融合たんぱく質、誘導残渣（例えば、アミノ塩基のアルキル化、カルボキシル基のアセチル化又はエステル化）、などは、ポリペプチドの意味に含まれる。

ここで用いられているように、「結合対」の用語は、サンプル中のその他の成分より高い親和力で、互いを特別に結合する第１及び第２の分子を意味する。この結合対の員同士の結合は、通常、非共有結合である。例示的な結合対には、免疫学的結合対（例えば、対応する抗体又はその結合部あるいは分裂片と組み合わせた付着体又は抗原性化合物、例えば、ジゴキシゲニンと抗ジゴキシゲニン、フルオレセインと抗フルオレセイン、ジニトロフェノールと抗ジニトロフェノール、ブロモデオキシウリジンと抗ブロモデオキシウリジン、マウス免疫グロブリンとヤギ抗マウス免疫グロブリンなど）、及び非免疫学的結合対（例えば、ビオチン−アビジン、ビオチン−ストレプタビジン、ホルモン[例えばシロキシンとコルチゾール]−ホルモン結合タンパク質、レセプタ−レセプタアゴニストあるいはアンタゴニスト（例えば、アセチルコリンレセプタ−アセチルコリン又はその類似体）、ＩｇＧ−タンパク質Ａ、レクチン−炭水化物、酵素−酵素共同因子、酵素−酵素−抑制剤、及び核酸デュプレックスを形成できる相補ポリヌクレオチド対）、その他がある。結合対の一の員又は双方の員は、更なる分子に共役できる。

ここで使用されているとおり、「抗体」の用語は、ポリクロナール製剤及びモノクロナール製剤の双方から得た抗体を含む：同様にハイブリッド（キメラ）抗体分子（例えば、Winter et al. (1991) Nature 349:239-299、及び米国特許第4,816,567号参照）；Ｆ（ａｂ’）２及びＦ（ａｂ）断片；Ｆｖ分子（非共有結合ヘテロ二量体、例えば、Inbar et al. (1972) Proc Natl Acad Sci USA69:2659-2662、及びEhrlich et al. (1980)Biochem 19: 4091-4096参照）；１本鎖Ｆｖ分子（ｓＦｖ）（例えば、Huston et al. (1988) Proc Natl Acad Sci USA 85:5897-5883参照）；二量体及び三量体抗体断片構造体；ミニボディ（例えば、Pack et al. (1992) Biochm 31:1579-1584; Cumber et al. (1992) J Immunology 149B: 120-126）；ヒト化抗体分子（例えば、Riechmann et al. (1988) Nature 332: 323-327; Verhoeyan et al. (1988) Science 239: 1534-1536; 及び1994年9月21日公開の英国特許公開第ＧＢ2,276,169号）；及び、このような分子から得られる、親抗体分子の特定の結合特性を保持しているあらゆる官能性断片を含む。

ここで使用されているように、「モノクロナール抗体」の用語は、均質な抗体個体数を有する抗体組成物を意味する。この用語は、抗体の種類あるいは源を限定するものでなく、また、抗体が作られた方法を限定することを意図したものでもない。従って、この用語は、ヒトハイブリドーマを用いて得たヒトモノクロナール抗体と同様に、ネズミハイブリドーマから得た、又はネズミ発現ヒト免疫グロブリン鎖遺伝子又はこの部分からできたネズミハイブリドーマから得た、抗体を含む。例えば、Cote, et al. Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, 1985, p.77参照。

ここにいう「マルチプレキシング」は、複数の分析を同時に検定することができる分析又はその他の分析法を意味する。

「選択」又は「選択的に」は、順次述べたイベント又は状態が生じることもあり、生じないこともあることを意味し、記載が、そのイベント又は状態が生じた場合及び生じなかった場合を含むことを意味する。

自動サンプル分類方法は、あらゆる方法で得ることができる細胞学的サンプルに実行することができる。適宜の技術がこの分野で知られている。サンプルは、細胞、組織、液体を含む生体組織から直接的あるいは間接的に得ることができるあらゆる生物学的材料源でありうる。限定されないサンプルの例には、血液、尿、精子、乳、唾液、粘液、胸膜液、骨盤液、滑液、腹水、体腔洗浄液、アイブラッシング、皮膚スクラッピング、口内分泌物、膣分泌物、乳首スメア、直腸分泌物、吸気、ニードル生検、例えば手術あるいは解剖によって得た組織の一部、血漿、血清、髄液、リンパ液、皮膚の外分泌物、呼吸、腸管、尿生殖管、涙、つば、腫瘍、組織、微生物培養物、ウイルス、体外細胞培養組成物がある。

このサンプルは、液体ベースの細胞用に用いられる溶液中に、又は細胞を溶解させ、分子成分の一部又はすべてを溶液に溶かした媒体に、収集、又は配置することができる。一の実施例では、サンプルは、PreservCyt（登録商標）溶液（Cytyc Corp.）などの保存溶液を具えていても良い。

サンプルは、周辺温度で細胞及び組織を保存するのに好適な保存溶液を具えていても良い。この溶液は、アルコールと、好ましくは緩衝を含むものであっても良い。又、生検後、染色又はその他の形態で分析を行う前に周辺温度で哺乳類の細胞の体外での保存用に使用する事ができる。この溶液は、1993年10月26日にHurley et al.に付与された米国特許第5,256,571号に記載されているようなものであっても良い。この保存液は、水和性アルコールと、好ましくは、防塊剤と緩衝剤を含む。アルコール成分は、サンプル細胞又は組織を固定するのに十分な量で存在するのに対して、ターゲットへのセンサーの結合を可能にする。このアルコールは、通常、低アルキル（Ｃ_１−６）アルコールであり、Ｃ_１−４アルコールであっても良く、メタノール、エタノール、イソプロパノールでなる群から選択されたものであっても良い。このアルコールは、約４０％以上で、約６０％未満の量が存在していても良く、約４５％以上で会っても良く、また、約５５％未満であっても良い。もう一つの変形例では、このアルコールは、溶液に対して少なくともおよそ２０％の量が存在している。防塊剤は、溶液中で細胞が塊を形成しないようにするのに十分な量で存在していても良い。アルコール保存溶液中のあらゆる好適な防塊剤効果を使用する事ができ、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、及び、二ナトリウム、三カリウム、及び四ナトリウムのようなその塩からなる群から選択されたキレート剤であっても良い。防塊剤として有益なその他の薬剤には、クミニン、ヘパリン、ストレプトキナーゼ、及び溶解成分あるいは凝固防止成分に見られる薬剤がある。使用中に所望のｐＨに保存溶液を維持することができる緩衝剤を用いてもよい。例示的な緩衝剤には、ＰＢＳ、トリス、酢酸ナトリウム、及びクエン酸がある。ＥＤＴＡとその塩も緩衝剤として使用する事ができる。緩衝剤は、保存期間中溶液のｐＨを約４から約7の間の範囲内に保つことができる。従って、好ましい緩衝は、酢酸ナトリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、及びこれらの組み合わせなどの、緩衝酢酸溶液である。洗浄剤は、非イオン性、陽イオン性、陰イオン性、両性イオン性であってもよい。洗浄剤の混合物も使用する事ができる。洗浄剤の混合物も使用する事ができる。例示的クラスの洗浄剤は、アルコールエーテル硫酸塩、アルコール硫酸塩、アルカノールアミド、スルホン酸アルキル、酸化アミン、両性洗浄剤、陰イオン性洗浄剤、ベタイン誘導体、陽イオン性洗浄剤、二硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、グリセロールエステル屈水性誘発物質、ラウリル硫酸、モノ及びジグリセライド、非イオン性洗浄剤、ホスホレートエステル、第４洗浄剤、及びソルビタン誘導体である。

サンプルの自動分類は、本発明の重要な特徴である。自動分類によって、健康管理者又は研究所の技術者が、サンプルが所定に基準に合致しているかどうかを迅速に決定することができ、例えば、パパニコロウ染色法や、この変形といった、意図した分析と矛盾を生じることなく、サンプルに追加の診断テストを行うことができる。この自動化方法により、サンプルが前記基準に合致しない場合に、治療行為をとることも可能となる。

サンプルは、自動分析用に容器中に提供されている。好適な容器はこの分野において公知である。この容器は、溶液である細胞学的サンプルを保持できるものであり、一又はそれ以上の基準に対する適切性を決定するために溶液の光学的尋問ができるものであればどのような容器でも良い。この容器は、密封可能であってもよく、ThinPrep（登録商標）2000プロセッサ（Cytyc Corp.）で好適に使用できるような、細胞容器であっても良い。容器及び／又はあらゆるアタッチメント（たとえば、キャップ）の一又はそれ以上の表面は、結果を決定できるように、サンプルの尋問に使用する光を十分に透過する。

サンプルは、様々な尋問法を用いて複数の異なる基準によって分類することができる。サンプルは、様々な光波長、様々な光学技術、及びこれらの組み合わせを用いて、尋問することができる。サンプルは、吸光度、透過率、蛍光、散乱、その他、及びこれらの組み合わせについて尋問が行われる。サンプルは、尋問に先立って混合され、この混合は手動又は自動的に行うことができる。装置は、この機能を実行するために混合能力を組み込んだものであっても良い。

サンプルは、紫外線、可視光線、赤外線、擬似赤外線、中間赤外線、遠赤外線、擬似紫外線、遠紫外線、超紫外線、ＵＶ−Ａ、及びＵＶ−Ｂを含む様々な光波長のいずれかを用いて尋問を行う。光源は、光ファイバと組み合わせて、一又はそれ以上の正確な光波長を提供することができ、波長レンジ、あるいはこれらのいずれかの組み合わせを提供することができ、一以上の異なる光源を使用する事ができる。対象となる基準に関してサンプルを尋問するのに有益な波長を生成することができるあらゆる光原を使用する事ができ、複数の光源をこのような自動化装置に使用することができる。例示的な光源には：赤外線ランプ、例えば、サファイア、セレン化亜鉛、又はフッ化カルシウムでできた透過窓と選択的にリンクしたカンタル又はニクロムでできた巻回したフィラメントを具えるランプ、熱ランプ、発光ダイオード、ファイバー光源、可視ランプ、パルス可視ランプ、ジュートリウムランプ、キセノンランプ、限定するものではないが、アルゴンイオンレーザー線（４５７、４８８、５１４、他、ｎｍ）又はＨｅＣｄレーザー、すなわち、ＧａＮ及びＧａＡｓのような固体ダイオードレーザーベースのレーザー、又は二重又は三重出力のＹＡＧ又はＹＬＦベースのレーザー；及びパルスレーザーを含む連続波（ｃｗ）ガスレーザーを含む。

サンプルを尋問して得られた結果は、ある基準と比較される。この基準は、尋問結果に基づいてサンプルを十分に分類できるように設定されている。この基準は、吸光性、透過性、反射率、散乱、ルミネッセンス、蛍光、発光、あるいは後方散乱であっても良く、また、特定の波長あるいは波長の選択であっても良い。基準は、絶対数であっても良いし、ソフトウエア中、固定メモリ中、及び／又はプログラム可能なメモリ中のデバイスによって、あらゆる方法で保存することができる。基準は、装置によって一又はそれ以上のコントロールサンプルと比較して得られる相対値であっても良い。基準は、最小限界値又は最大限界値であっても良い。複数の異なる基準を、複数の異なる方法で用いてサンプルを分類することができ、同時に、シーケンシャルに、あるいはこれを組み合わせて分類を行うことができる。例えば、特定の光波長における吸光度であっても良い。基準は、例えば、パプ塗末標本試験サンプル中などの子宮頚のサンプリングを表示する、子宮頚管内膜細胞などの特定の細胞タイプ用に選択することができ、サンプル中の細胞数又は濃度を決定するための、特定の光波長での吸光度を用いることができる。例えば、可視光又は赤外線の好適な波長は、サンプルを懸濁させる溶液の吸収スペクトルを細胞が存在しているときと、存在していない時で比較することによって経験的に決めることができる。例えば、特異な細胞タイプなどの特定のサンプル成分は、フルオロフォアにリンクされた一の員と、クエンチャにリンクされたその他の員との結合対などの競合アッセイを用いるなどして、あらゆる好適な手段で検出することができる。結合対の一の員に結合に対する競合で、クエンチャからフルオロフォアが放出され、これによって検出可能な蛍光信号を提供する。このことは、対象となる細胞タイプに存在する抗原に特異である抗体を用いて行うことができる。粘液は、蛍光ラベルを付した小麦暗発芽種子凝集素（オレゴングリーン又はテトラメチルローダミン；分子プローブ）と、粘液中に存在するＮ−アセチルノイラミン酸（シアリン酸）残渣に特異的に結合するレクチンを用いて競合アッセイによって検出することができる。サンプル中の血液の存在は、例えば、波長405ないし420ｎｍで検出することができる。

光学的尋問から得られた結果を比較して、自動的にサンプルに識別子を着けることができる。サンプルは、ポジティブ識別子か、あるいは操作識別子になりうる。ポジティブｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｈＲＮＡ及びｍＲＮＡを含むあらゆるその他の塩基対を形成することがポリヌクレオチド又はＰＮＡが塩がサンプルの塊アルコール成分洗浄剤の結果を決定できる巻回した識別子は、サンプルが基準に合致していることを表示する。例えば、ポジティブ識別子は、選択型であってもよいが、十分な数の細胞がサンプル中に存在することを表示できる。ポジティブ識別子は、指定する意図した方法以外の追加の方法をサンプルに実行できるようにするために、サンプル中に十分な細胞が存在することを表示するようにしてもよい。例えば、ポジティブな見本は、サンプルの自動スライド作成前に、分子テスト用のサンプルのアリコートを廃棄できることを表示するものであっても良い。自動化方法はサンプル間の二時汚染の影響を受け、したがって、すでに自動処理が行われているサンプルの残りを容器から廃棄することは信頼性がないと考えられているので、このことは非常に望まし。細胞学者は、自動化したサンプルの準備に先立ってサンプルの適切性が決定され、未汚染サンプルを取り外して、分子ＨＰＶ（ヒト乳頭腫ウイルス）テストなどの別のテストを行うようにすることを好むであろう。

操作識別子は、意図したテストにサンプルを適合させるためにサンプルが操作されなければならない旨を表示する。例えば、操作識別子は、十分な細胞、又は特定のタイプの十分な細胞がサンプル中に存在しない旨を表示することが、したがって、追加サンプルの獲得を表示することができる。操作識別子は、サンプルを受け入れ可能になるように取り扱われなければならない旨を表示することができる。例えば、サンプルに過剰に血液が含まれており、十分な血液レベルの基準に合致しない場合、そのサンプルに操作識別子を付して、前処理ステップを実行する旨を表示することができる。前処理ステップは、酢酸処理であっても良い。サンプルが過剰な粘液を含んでいる場合は、操作識別子を、例えば、別のサンプルを要求すること、あるいはサンプルを例えばヂチオスレイトールなどの還元剤で処理すること、に割り当てるようにしても良い。操作識別子は、例えばサンプルの濾過、あるいはサンプルの洗浄などその他の処理を表示するものであっても良い。

識別子は、あらゆる方法でサンプルに付けることができる。物理的方法、電気的方法、及び複数のやり方でサンプルにつけることができる。物理的取り付けは、例えば、サンプル容器にマーキングをつけることによって、あるいはサンプル容器に識別子を反映したラベルを付することによって行うことができる。装置は、印刷、刻印、エッチング装置、又は容器に直接マーキングを行うその他の装置を含み、また、容器にラベルを付すラベルプリンタ、あるいはラベル取り付け装置を含む。識別子は、例えば、電子メモリ内で容器に電子的に付することができ、サンプル番号、サンプル位置、あるいはサンプル容器上のコード又はその他の指定との相関関係によって容器に付することができるる。

従って、本方法は、サンプル収集と共に実行することができる独自の利点を提供している。特定の方法を、健康管理設定において実行することができ、患者が健康管理施設を去る前にサンプルの適切性を決定することができる。また、サンプリングを行う時点で本方法を実行して、サンプルの取得と時間的に関連した方法を実行することができる。従って、患者が戻ってくることを要求するのではなく、その時点で追加サンプルを得ることができる。

本発明を使用した自動分類システムの一例は、励起源と、検出アレイを具え、選択的に、サンプルが顕在化される及び／又はサンプルから観察される波長数を低減するように設計された一又はそれ以上のフィルタと、サンプルから得た結果とある基準を比較する手段と、サンプルにポジティブ識別子を付する手段と、サンプルに操作識別子を付する手段と、を具える。結果を比較する手段は、コンピュータなどの電気デバイスであって、検出アレイからの信号を受信して、基準と比較することができるデバイスを具えていても良い。この信号は、メモリ内に保存されている値であっても良い。このメモリは、固定メモリ又は動的メモリであっても良く、また、ハードウエア又はソフトウエアで提供され、あるいは、前記値は、コントロールサンプルから得た信号と比較することもできる。サンプルへの識別子取り付け手段も、コンピュータなどの電子デバイスを具えていても良く、サンプルの容器に直接マーキングが可能な、あるいは容器に付すラベルに印刷することができる、又は、例えば容器にすでに存在するバーコードなどのコードに操作識別子を付けることによって、あるいはサンプルが位置しているデバイス内の位置に操作識別子を付けることによって、電子的にサンプルに操作を指示することができる。「付す」の用語は、サンプル及び／又はその容器への物理的付着、サンプル及び／又は容器、あるいは双方の表示へ電子的に付すことを意味する。比較手段、ポジティブ識別子を付す手段、及び操作識別子を付す手段は、単一のコンピュータなど、単一の電子デバイスですべて操作することができる。

本発明の方法を実行する装置は、独立したものであっても良いし、サンプルに更なる方法を実行できる追加部品と一体化したものであっても良い。例えば、サンプルは、その指示後、自動サンプルプロセッサで更なる処理を行うことができ、自動撮像システムで撮像するようにしても良い。自動分類システムは、自動サンプルプロセッサ及び／又は撮像器にサンプルを移送するように構成されていても良く、また、選択的に自動サンプルプロセッサ及び／又は撮像器をシステムに組み込むこともできる。例示的な自動システムには、Cytyc Corporation社の、ThinPrep（登録商標）撮像システム、TriPath FocalPoint（登録商標）プロファイラ、ChromaVisionAcis（登録商標）システム、CompuCyt iCyte 撮像システム、Applied Imaging Cyto Vision（登録商標）システム、及びVeracel Verasys 撮像システムがある。本システムは、米国特許第5,18,084号、第5,266,495号、第6,010,909号、第6,225,125号及び第5,942,700号に記載されているようなサンプル処理デバイスに組み込むようにしても良い。

サンプルは、サンプルを分析する生化学的及び／又は、例えばセンサー分子として結合パートナを用いてサンプル中にターゲットスピーシーズを検出する方法などの、分子方法と共に実行することができる。このような方法は、光学的尋問で用いられるフォーマットで実行することができ、あるいは、サンプルの一部を分離した後に実行することができる。このような方法では、検出を所望するサンプルのいずれかの成分であるターゲットを求めてサンプルを分析することができる。

ターゲットが細胞又は細胞成分、あるいは生成物である場合、この細胞は、原核生物、真核細胞、原始細胞を含め、どのような出所のものであっても良い。細胞は、生きているものでも死んだものであっても良い。多細胞組織から得られたものであれば、どのようなタイプの細胞であってもよい。細胞は培養された細胞ライン又は一時分離株であってもよく、哺乳類、両生類、爬虫類、植物、イースト、バクテリア、スピロヘーターあるいは原生動物であっても良い。細胞は、正常細胞、突然変異細胞、遺伝子操作がなされた細胞、腫瘍細胞、その他であってもよい。ターゲットは、感染マーカー、タンパク質、抗体、抗原、その他であっても良い。

センサーは、サンプル中に存在するターゲットに選択的に結合できるものであればどのような物質でも良い。限定されないセンサーの例には、ペプチド核酸とアプタマーを含む上述したポリヌクレオチド、及び上述した抗体がある。異なるセンサーの組み合わせを用いるようにしてもよい。これによって、サンプル中の複数のターゲットの検出と分析が可能となる。ある変形例では、センサーは、サンプル中に存在する疑いのあるターゲットポリヌクレオチドに特異的に結合するＰＮＡであっても良い。多重検出を可能とする様々なターゲットを特定する様々な二次センサーに、様々なラベルを用いることができる。

サンドイッチ技術を用いて、ターゲットとセンサーの結合を検出することができる。例えば、センサーがターゲットに特異的である抗体である場合、センサー抗体の結合を妨害しない第2ラベルの抗体を用いてターゲットの結合を検出することができる。同様に、ターゲットの一部に結合したポリヌクレオチドは、このような複合体を混乱させることなく使用する事ができる。例示的ラベルは、発色段、ルミフォア（lumiphore）、フルオロフォア（fluorophore）、色原体、ハプテン、抗原、放射性アイソトープ、磁気粒子、金又は銀のナノ粒子などの金属ナノ粒子、酵素、及び結合対の一方の員がある。

Claims (24)

1. 細胞学的サンプルの自動分類方法において：
   容器中の溶液内に細胞学的サンプルを提供するステップと；
   少なくとも一の光波長を用いて前記溶液を光学的に尋問するステップと；
   前記尋問結果を基準と比較するステップと；
   当該結果が前記基準に合致する場合はサンプルにポジティブ識別子を付するステップと；
   前記結果が前記基準に合致しない場合に、前記サンプルへ操作識別子を付するステップと；
   を具えることを特徴とする方法。
2. 請求項1に記載の方法において、前記ポジティブ識別子が、意図した試験を実行するのにサンプルが十分であることを示すものであることを特徴とする方法。
3. 請求項1又は2に記載の方法において、前記意図した試験が、前記サンプルからスライドを準備するステップを具えることを特徴とする方法。
4. 請求項3に記載の方法において、前記サンプルが、十分な細胞を含んでいる場合に十分であることを特徴とする方法。
5. 請求項4に記載の方法において、前記細胞が所望のタイプのものであることを特徴とする方法。
6. 請求項1に記載の方法において、前記ポジティブ識別子が、スライドの自動製作に十分であることを示すことを特徴とする方法。
7. 請求項1に記載の方法において、前記ポジティブ識別子が、前記サンプルが、意図した試験を実行する前に前記サンプルの一部を廃棄するのが適切であることを示すことを特徴とする方法。
8. 請求項1ないし7のいずれかに記載の方法において、前記操作識別子が追加サンプルの取得を指示するものであることを特徴とする方法。
9. 請求項1ないし７のいずれかに記載の方法において、前記操作識別子がサンプルの処理を指示するものであることを特徴とする方法。
10. 請求項9に記載の方法において、前記処理が、前記サンプルに酢酸を加えるステップを具えることを特徴とする方法。
11. 請求項9に記載の方法において、前記処理が前記サンプルに還元剤を加えるステップを具えることを特徴とする方法。
12. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記基準が前記サンプル内の細胞濃度を表示することを特徴とする方法。
13. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記基準が前記サンプル内の特定のタイプの細胞濃度を表示することを特徴とする方法。
14. 請求項13に記載の方法において、前記細胞が子宮頚管細胞であることを特徴とする方法。
15. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記基準が前記サンプル中の粘液であることを特徴とする方法。
16. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記基準が前記サンプル中の血液レベルであることを特徴とする方法。
17. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記基準が前記サンプル中の血液レベルであることを特徴とする方法。
18. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記サンプルが、前記溶液の光学的尋問を行う前に混合ｔＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｈＲＮＡ及びｍＲＮＡを含むあらゆるその他の塩基対を形成することがポリヌクレオチド又はＰＮＡが塩がサンプルの塊アルコール成分洗浄剤の結果を決定できる巻回したされることを特徴とする方法。
19. 請求項1ないし11に記載の方法において、前記ポジティブ識別子が前記容器上のマーキングを具えることを特徴とする方法。
20. 請求項19に記載の方法において、前記ポジティブ識別子が電気的メモリ内の識別子を具えることを特徴とする方法。
21. 請求項1ないし20のいずれかに記載の方法において、前記操作識別子が前記容器上のマーキングを具えることを特徴とする方法。
22. 請求項1ないし20のいずれかに記載の方法において、前記操作識別子が電気的メモリ中の識別子を具えることを特徴とする方法。
23. 請求項1ないし22のいずれかに記載の方法において、前記サンプルが、血液、尿、精子、乳、唾液、粘液、胸膜液、骨盤液、滑液、腹水、体腔洗浄液、アイブラッシング、皮膚スクラッピング、口内分泌物、膣分泌物、乳首スメア、直腸分泌物、吸気、ニードル生検、例えば手術あるいは解剖によって得た組織の一部、血漿、血清、髄液、リンパ液、皮膚の外分泌物、呼吸、腸管、尿生殖管、涙、つば、腫瘍、組織、微生物培養物、ウイルス、体外細胞培養組成物からなる群から選択されたものであることを特徴とする方法。
24. 請求項1ないし23のいずれかに記載の方法において、前記サンプルが、少なくとも一の汚染物質に対して前記溶液の中性を保存するのに有効な量の水溶性アルコールを具えることを特徴とする方法。