JP2008032395A - 人工透析患者に対する血液診断方法および透析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性があり、透析処方および臨床効果の評価に貢献する診断マーカーを与えることができる血液診断方法等を提供する。
【解決手段】人工透析患者の透析前後における血液サンプルを採取するステップと、採取された前記血液サンプルについてｍＲＮＡマーカーに基づく遺伝子診断を行うステップと、を備える。上記ｍＲＮＡマーカーは、臨床データと、ｍＲＮＡプロファイルとの間の相関に基づいて予め同定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、人工透析患者から採取された血液に基づいた診断を行う血液診断方法および当該血液診断方法に適した透析装置に関する。

透析装置（例えば、特開平９-１０３０１号公報参照）を用いた人工透析に当たっては、患者の状態に合わせた透析膜の選択、患者の原疾患究明、透析後の予後経過の観察、感染症、栄養障害等の合併症併発リスクのモニタリングなど、臨床経過の把握が必要となる。人工透析患者は透析による人工的なバイアスのため老廃物の排泄・除去の機能低下が著しく、健常人と同じ尺度を用いた評価を適用してその臨床経過を把握することは困難である。このため、尿量、体重、筋肉量、血液生化学的検査、老廃物除去時間などのモニタリングに加えて、例えば、以下の臨床パラメータを診断マーカーとして用いている。
（１）１時間除去率（ＵＲＲ_１ｈｒ）
１時間あたりの尿素窒素除去率が血流量２００ｍｌ／ｍｉｎ以上で、その値が３０％以下が望ましいとされる。３０％超で透析処方の変更が必要とされる（第７回日本ＨＤＦ学会での発表による）。
（２）クレアチニン産生速度（％ＣｒＧＲ：％ creatinine generation rate）
人工透析患者は１００％以上、糖尿病透析者は９０％以上が目標とされる。タンパク摂取や運動を適切に行うことによって筋肉代謝を活性化し、％ＣｒＧＲを高くすることが必要とされる。
（３）標準化透析量（Kt/V）
効率的な尿毒素除去は、一層良好な臨床成績を生むと考えられる。尿毒素に起因する有病率は、標準化透析量（Kt/V）が０．８以下の場合に高くなり、この値が０．９〜１．５へと上がるほど持続的に減少するとされる。Kt/Vが１．５を越えると、細胞内や組織内に蓄積した尿毒毒素の血管内への移行が悪くなり、体内全体からの尿毒素の除去が減少する。このことが透析中の循環動態を不安定にし、十分な透析量が維持されないので、尿毒症病態を悪化させる。

特開平９-１０３０１号公報

しかしながら、これらの診断マーカーを得るためには、複数の臨床データに基づく複雑な数値計算が必要であり、臨床データを取得する作業や臨床データに基づいて診断マーカーを導く作業は煩雑であり、簡便性という点で問題がある。また、同じ人工透析患者といっても、その原疾患により臨床経過が異なるうえ、個人差も大きいため、適切な透析膜の選択や透析条件の設定は困難である。診断マーカーの選択の詳細部分はノウハウとして各医療機関に委ねられているのが現状であり、汎用性があり現場で使いやすい診断マーカーが要請されている。とくに、透析膜の種類は適時、交換する必要があるなど、その選択は難しく、選択の指針となる診断情報が得られれば治療効果に大きく貢献する。

また、血液透析療法の臨床効果を左右する因子として、ＰＥＭ（protein energy malnutrition）等、患者の栄養状態が重要な役割を果たしていることが判明している。しかし、栄養状態は、標準化透析量（Kt/V）など、従来の診断マーカーと負の相関を持つことが報告されており、従来の診断マーカーとは別に、栄養状態を代弁する新たな指標が望まれている。さらに、末期腎不全患者における尿毒症病態を悪化させる因子として、種々の炎症性サイトカインの関与が報告されており、炎症性サイトカインと相関のある、透析処方に役立つ診断マーカーが見出されれば、透析処方の最適化やその臨床効果を評価できる可能性がある。

本発明の目的は、汎用性があり、透析処方および臨床効果の評価に貢献する診断マーカーを与えることができる血液診断方法等を提供することにある。

本発明の血液診断方法は、人工透析患者から採取された血液に基づいた診断を行う血液診断方法において、人工透析患者の透析前後における血液サンプルを採取するステップと、採取された前記血液サンプルについてｍＲＮＡマーカーに基づく遺伝子診断を行うステップと、を備えることを特徴とする。

臨床データと、ｍＲＮＡプロファイルとの間の相関に基づいて前記ＲＮＡマーカーを予め同定するステップを備えてもよい。

前記ｍＲＮＡマーカーは、原疾患の指標であってもよい。

前記ｍＲＮＡマーカーは、病状の指標であってもよい。

前記ｍＲＮＡマーカーは、透析膜の選択の指標であってもよい。

前記ｍＲＮＡマーカーは、透析後の予後の指標であってもよい。

血液サンプルを採取するステップでは、透析装置を介して前記血液サンプルを採取してもよい。

前記ｍＲＮＡマーカーは、ＤＮＡマイクロアレイ、若しくはリアルタイムＰＣＲのプローブとして前記遺伝子診断に使用してもよい。

前記ｍＲＮＡマーカーの血液からの検出には、血液からｍＲＮＡを抽出する手段およびｍＲＮＡを検出する手段を持つ集積型カートリッジを使用してもよい。

前記集積型カートリッジは、使用後に廃棄するようにしてもよい。

本発明の透析装置は、血液を透析器により浄化する透析装置において、患者から採取された血液を、ｍＲＮＡマーカーに基づく診断を行うための血液サンプルとして採取する血液サンプル採取手段を設けたことを特徴とする。

前記血液サンプル採取手段は、前記透析器の手前で前記血液サンプルを採取してもよい。

本発明の血液診断方法によれば、採取された血液サンプルについてｍＲＮＡマーカーに基づく診断を行うので、汎用性、簡便性を確保した診断が可能となる。

また、本発明の透析装置によれば、患者から採取された血液を、ｍＲＮＡマーカーに基づく診断を行うための血液サンプルとして採取するので、患者に負担を与えることなく、血液サンプルを採取できる。

以下、本発明による血液診断方法の一実施形態について説明する。

本発明は、人工透析患者の透析前後の血液サンプルにおいて、特定ｍＲＮＡ群のプロファイルが、従来の診断マーカーと相関があるとの発見に基づくものである。本発明の発明者は、それらのｍＲＮＡ群の中でとくに相関の強い遺伝子を絞り込むことで、臨床状態と遺伝子診断情報との有益相関データを得られるとの知見を得ている。患者の原疾患や特定の臨床パラメータと相関の高いｍＲＮＡ群を診断マーカーとして用いることにより、汎用性、簡便性のある診断ツールを提供することができる。

本実施形態の血液診断方法の手順は以下の通りである。
（１）透析前の患者血液サンプルを採取する。
（２）透析装置を用いて人工透析を行う。
（３）透析後の患者血液サンプルを採取する。
（４）透析前後の血液サンプルのそれぞれについて、白血球細胞のｍＲＮＡプロファイルを取得する。
（５）特定のｍＲＮＡ群をマーカーとして使用し、上記ｍＲＮＡプロファイルに基づく診断を行う。

このように、本実施形態の血液診断方法では、血液中の特定のｍＲＮＡ群をマーカーとして使用する。マーカーとして使用する遺伝子群は、種々の観点で選択できる。例えば、慢性肝炎患者群の血液サンプルについて、透析によりアップレギュレイション（up-regulation）している遺伝子およびダウンレギュレイション（down-regulation）している遺伝子群を「慢性肝炎バイオマーカー」として同定することができる。これらの遺伝子群を基にしたプローブをＤＮＡマイクロアレイ、若しくはリアルタイムＰＣＲのプローブとして使用することで血液サンプルのプロファイルを取得することができる。この場合、前記患者群の血液サンプルにおいて、透析によって挙動変化を示さない、１つ以上の遺伝子配列のプローブをコントロールプローブとして用いることができる。

同様に、糖尿病性腎症患者群や全腎疾患患者群についてもｍＲＮＡマーカーを同定することで、「糖尿病性腎症バイオマーカー」、「全腎疾患バイオマーカー」などを選定できる。これらのマーカーを用いることで、病状の重度や原疾患を推定できる。

また、臨床パラメータと相関の高い遺伝子群を抽出し、ｍＲＮＡマーカーとして同定すれば、臨床パラメータを得る代わりにｍＲＮＡマーカーによる診断が可能となる。例えば、治療効果や患者の栄養状態の判定指標として有用な臨床マーカーであるクレアチニン産生速度と相関がある遺伝子群をｍＲＮＡマーカーとして用いることができる。同様に、従来マーカーとして用いられている他の指標と相関がある遺伝子群をｍＲＮＡマーカーとして用いることもできる。

ＰＥＭ（protein energy malnutrition）等の栄養状態を示す指標と相関がある遺伝子群をｍＲＮＡマーカーとして用いることにより、従来の診断マーカーとは観点の異なる新たな指標を得ることができる。また、炎症性サイトカインと相関のある遺伝子群をｍＲＮＡマーカーとして用いることで、とくに末期腎不全患者における尿毒症病態の改善が可能となる。また、高齢者特有の肺炎、気管支炎等の感染症についてもｍＲＮＡマーカーの選定により、易罹患性などを把握可能となる。

さらに、使用される透析膜と相関の高いｍＲＮＡ群をｍＲＮＡマーカーとして抽出することにより、ｍＲＮＡマーカーを透析膜の選択のための指標として利用できる。

ｍＲＮＡマーカーの同定、およびｍＲＮＡマーカーを用いた診断は、通常の統計学的手法に基づいて行うことができる。ｍＲＮＡマーカーを用いて診断を行った患者の臨床データをフィードバックすることで、継続的に診断精度が向上する。新たな指標に対するｍＲＮＡマーカーを追加し、あるいは同一指標に対するｍＲＮＡマーカーを更新することも可能となる。

ｍＲＮＡマーカーによる診断は、血液サンプルを直接、あるいは前処理を施したうえで遺伝子診断システムによる遺伝子解析にかけることで行われる。

上記のように、臨床データと相関のあるｍＲＮＡマーカーを予め選定することにより、例えば、以下の効果を発揮する。
（１）患者の状態に合致する透析膜を選択できる。ｍＲＮＡマーカーにより迅速な診断が可能となるため、常に適切な透析膜選択と、透析処方の最適化が可能となる。
（２）慢性透析療法患者の原疾患の解明が容易となる。
（３）個体差を反映した診断評価および透析処方を得ることができる。
（４）感染症等の合併症の回避が可能となる。合併症の指標となるｍＲＮＡマーカーを用いることで、従来の診断マーカーでは抽出できない合併症に関連する評価や適切な透析処方が得られる。
（５）原因同定により適切な治療計画の策定が可能となる。例えば、臨床データと付き合わせたｍＲＮＡマーカーを用いることで、慢性腎炎、糖尿病由来腎疾患等の原因が判定できる。
（６）患者の栄養状態を把握できる。上記のように、ＰＥＭ等の栄養状態を示す指標と相関がある遺伝子群をｍＲＮＡマーカーとして用いることで、栄養状態の向上による病状改善を図ることができる。
（７）臨床データとｍＲＮＡプロファイルとの相関の蓄積により、患者の原疾患や病状と、そのような患者における透析（の有無）による治療効果との関係が、明らかになるため、透析の開始時期を適切に判断可能となる。したがって、慢性腎不全の保存期療法を長い間継続することが可能となる。

本発明による血液診断方法によれば、透析の対象となる血液自体をサンプルとしているため、他の臨床データによる診断に比べ、透析の効果を効率的に抽出できる。また、血液サンプルには透析の効果が迅速に現れるため、迅速な診断が可能となる。

さらに、ｍＲＮＡは主に血液中の顆粒球（好中球）から採取されるが、ターゲットとなるｍＲＮＡの産生は血液が透析膜を通過する際の刺激により促進されるため、遺伝子解析をより有効なものとできる。

また、本発明の血液診断方法によれば、ｍＲＮＡマーカーを適宜選択することで、患者の炎症状態、栄養状態および筋肉融解の状態を把握できる。また、炎症性サイトカイン産生状態を把握し、その結果エリスロポエチン不応性、インスリン抵抗性、アディポサイトカイン分泌異常なども把握することができる。

図１は透析装置の構成例を示す図である。

血液サンプルは、透析装置１から直接採取することができる。患者の血液は、透析装置１の送液装置１２および透析器１１を順次通って、患者の体内に戻される。図１に示すように、透析器１１の手前には血液サンプルを採取するためのバルブ１３が設けられており、透析開始時および透析終了時にバルブ１３を開くことで、患者の血液サンプルを採取することができる。なお、本発明において、透析前後は透析開始前および透析終了後のみを意味せず、複数回、血液サンプルを採取する間に、透析が進行することを意味する。したがって、透析中に血液サンプルを採取してもよい。透析中に血液サンプルを採取し、これを遺伝子解析システム２で検査することにより、透析中の患者の状態をモニタリングすることもできる。

図１に示す透析装置１を用いれば、血液サンプルの採取のために患者の負担は最小限におさえられる。血液サンプル採取のための手間も不要である。また、透析装置１で採取された血液サンプルを自動的に遺伝子解析システム２に導入するようにしてもよい。この場合、血液サンプルの必要量を抑制できる。

また遺伝子解析システム２は、集積型カートリッジ（例えば 特開2005-37368号公報参照）として構成することもできる。前記集積型カートリッジは、血液からのｍＲＮＡ抽出から検出までを全自動で行うため、作業者による結果のばらつきを低減でき、また必要となる試薬も前記集積型カートリッジに内蔵されるため、試薬のコンタミを防ぐことができる。

患者の血液サンプルはウイルスなどが混入しており、取扱は危険であるが、前記の集積型カートリッジは使用後は処理後のサンプル、および廃液をカートリッジごと廃棄することにより、安全な取扱いが可能となる。

以上説明したように、本発明の血液診断方法によれば、採取された血液サンプルについてｍＲＮＡマーカーに基づく診断を行うので、汎用性、簡便性があり、かつ有用な診断結果を得ることができる。

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、人工透析患者から採取された血液に基づいた診断を行う血液診断方法等に対し、広く適用することができる。

透析装置の構成例を示す図。

符号の説明

１ 透析装置
１１ 透析器
１３ バルブ（血液サンプル採取手段）

Claims (11)

1. 人工透析患者から採取された血液に基づいた診断を行う血液診断方法において、
   人工透析患者の透析前後における血液サンプルを採取するステップと、
   採取された前記血液サンプルについてｍＲＮＡマーカーに基づく遺伝子診断を行うステップと、
   を備えることを特徴とする血液診断方法。
2. 臨床データと、ｍＲＮＡプロファイルとの間の相関に基づいて前記ｍＲＮＡマーカーを予め同定するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の血液診断方法。
3. 前記ｍＲＮＡマーカーは、原疾患の指標となることを特徴とする請求項１または２に記載の血液診断方法。
4. 前記ｍＲＮＡマーカーは、病状の指標となることを特徴とする請求項１または２に記載の血液診断方法。
5. 前記ｍＲＮＡマーカーは、透析膜選択の指標となることを特徴とする請求項１または２に記載の血液診断方法。
6. 血液サンプルを採取するステップでは、透析装置を介して前記血液サンプルを採取することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の血液診断方法。
7. 前記ｍＲＮＡマーカーは、ＤＮＡマイクロアレイ、若しくはリアルタイムＰＣＲのプローブとして前記遺伝子診断に使用することを特徴とする請求項１に記載の血液診断方法。
8. 前記ｍＲＮＡマーカーの血液からの検出には、血液からｍＲＮＡを抽出する手段およびｍＲＮＡを検出する手段を持つ集積型カートリッジを使用することを特徴とする請求項１に記載の血液診断方法。
9. 前記集積型カートリッジは使用後に廃棄するステップ有することを特徴とする、請求項８に記載の血液診断方法。
10. 血液を透析器により浄化する透析装置において、
    患者から採取された血液を、ｍＲＮＡマーカーに基づく診断を行うための血液サンプルとして採取する血液サンプル採取手段を設けたことを特徴とする透析装置。
11. 前記血液サンプル採取手段は、前記透析器の手前で前記血液サンプルを採取することを特徴とする請求項１０に記載の透析装置。
    

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