JP2009545735A

JP2009545735A - Ｇｄｆ−１５に基づく心臓インターベンションの危険性を評価するための手段および方法

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Publication number: JP2009545735A
Application number: JP2009522281A
Authority: JP
Inventors: クリストフヴォラート，カイ; ケンフ，ティボール; ワレンティン，ラース; ドレクスラー，ヘルムト
Original assignee: メディツィニッシュホホシュールハノーバー
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: JP5309026B2; AU2007280413B2; CN106018820A; AU2007280413A1; BRPI0715126A2; US20200081020A1; KR101245877B1; CA2660691C; US20110065204A1; EP2047275B1; WO2008015254A2; EP2315034A2; KR20090047451A; CA2660691A1; BRPI0715126B1; EP2047275A2; WO2008015254A3; HK1136627A1; US8951742B2; ATE511656T1

Abstract

本発明は、心臓インターベンションを必要とする被験体のサンプル中のGDF-15の測定に基づいて心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定する方法に関する。さらに、本発明は心臓血管系の合併症に罹患している被験体について、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する方法に関し、該方法は、該被験体サンプル中のGDF-15およびナトリウム利尿ペプチド、および/または心臓トロポニンを測定することに基づくものである。本発明はまた、上述の方法を行うためのデバイスとキットをも包含する。

Description

本発明は、心臓インターベンションを必要とする被験体のサンプル中の成長分化因子15(GDF-15)の測定に基づいて、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定する方法に関する。さらに本発明は、心臓血管系の合併症に罹患している被験体について、該被験体から得たサンプル中のGDF-15、ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの測定に基づく、死亡の危険性または急性の心臓血管事象の危険性を予測する方法に関する。本発明はまた、上述の方法を行うためのデバイスおよびキットを包含する。

近代医学の目的の1つは、特定の個人向けの、または個人に合わせた治療レジメンを提供することである。それらは、ある患者個人のニーズまたは危険性を勘案して行われる治療レジメンである。特定の個人向けの、または個人に合わせた治療レジメンはまた、応急処置についても考慮されなければならない。具体的には、急性の心臓血管事象の場合には、通常は非常に短期間のうちに、特定の治療レジメンの決定を行わなければならない。心臓血管系の合併症、特に心臓疾患は西半球においては死亡と罹患率の主因である。しかし、急性の心臓血管事象、例えば心筋梗塞などが心臓血管系合併症の結果として生ずると、危険な結果となる可能性がある。

心臓血管系の合併症についての従来の診断技術としては、心電図および心エコー測定、胸部痛などの患者の症状および病歴の分析、ならびにいくつかの臨床パラメーターの分析が挙げられる。最近では、これらの従来技術はさらに、バイオマーカーの分析、特に、救急患者の血液サンプル中の心臓トロポニンレベルの分析によって強化されている。さらにナトリウム利尿ペプチドも、心臓血管系の合併症診断のための好適なバイオマーカーとして報告されている。つい最近になり、GDF-15も心臓血管系の合併症の指標であることが示唆されている(US2003/0232385；Kempf 2006, Circ Res 98:351-360)。成長分化因子-15(GDF-15)はトランスフォーミング増殖因子-βサイトカインスーパーファミリーのメンバーである。GDF-15は最初にマクロファージ阻害性サイトカイン-1(MIC-1)として同定され、後に胎盤性トランスフォーミング増殖因子-βとも名付けられた(Bootcov, 1997, Proc. Natl. Acad. Sci. 94:11514-11519；Tan, 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. 97:109-114)。最近、培養心筋細胞が、虚血及び再灌流による刺激に曝露した際に、一酸化窒素およびニトロソ化ストレス依存性シグナル伝達経路を介してGDF-15を発現し分泌することが見出された。さらに、心筋虚血と再灌流傷害のマウスモデルにおいて、冠動脈結紮後の虚血領域では、GDF-15の発現レベルは急速に増加し、再灌流させた心筋においても数日間は高値のままであることが観察された(Kempf, 上掲)。

従来の診断技術、特に救急の状況で用いられる技術は、通常は信頼性の高い診断および/または危険性評価ができない。従って、そのような診断技術に基づいて十分な正確性で特定の個人のための治療レジメンを決定することはできない。その結果として、多数の患者が、不十分な、または副作用を伴う可能性のある、治療レジメンを受けることとなる。多くの場合、急性心臓血管事象は、上述の従来の診断技術によっておよび/または患者のトロポニンレベルによって測定された時点で、心臓インターベンションによって治療されている。そのような心臓インターベンションとしては、例えば、冠動脈血管内などでの適切な血流を回復させるために行われる、様々なタイプの血管形成術をベースとしたインターベンション、および/または冠動脈バイパス手術が含まれる。しかし、それらのインターベンションは必ずしも成功を収めるとは限らず、患者にとって有害な場合もありうる。さらにインターベンションは時間がかかりかつ高コストである。それと同じ現在の危険性評価技術の困難性と欠陥は、心不全患者でのインターベンション、例えば、アンギオテンシン変換酵素阻害剤、アンギオテンシン受容体遮断剤、β遮断剤、もしくはアルドステロンアンタゴニストを用いた治療などの薬物療法、および心臓再同期療法(CRT)もしくは植込み型除細動器(ICD)などのインターベンション療法についても生じる。

従って、心臓インターベンションなどの特定の治療レジメンが必要であると思われる患者について、個別にリスクの層化を可能にする診断または予後手段が求められている。さらに、心臓血管系の合併症に罹患している患者、特に急性心臓血管事象または心不全を示している患者で、死亡または有害な心臓血管事象の再発の危険性を含む、信頼性の高い一般的なリスクの層化が求められている。

本発明の基礎となっている技術的課題は、上述のニーズに応じるための手段や方法の提供として理解することができる。技術的課題は「特許請求の範囲」および本明細書下記で特徴付けられる実施形態によって解決される。

従って本発明は、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定する方法に関し、該方法は、
a) 心臓インターベンションを必要とする被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定し；
b) ステップa)で測定したGDF-15の量を参照量と比較し、それによって心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定する
ことを含んでいる。

本発明の方法は、好ましくはin vitroの方法である。さらに、前記方法は上記で明確に述べたものに加えて複数のステップを含んでもよい。例えば、別のステップは、サンプルの前処理、または前記方法で得られた結果の評価に関連することができる。本発明の方法はまた、心臓インターベンションを必要とする被験体のモニタリング、確認、および細分類に用いることもできる。この方法は、手動で行うか、または自動化により支援することができる。好ましくは、ステップ(a)および/または(b)は、その全体または一部を自動化によって、例えば、ステップ(a)での測定のための適切なロボットおよびセンサー装置、またはステップ(b)でのコンピューターで行う比較によって、支援することができる。

(A)FRICS II試験に参加した1034例の非侵襲的NSTE-ACS患者(<1200 n=400、1200-800 n=394、>1800 n=240)における、入院時のGDF-15レベルの三分位に準じた、2年間の急性心筋梗塞の累積確率(log-rank検定でP<0.0001)。(B)FRICS II試験に参加した1045例の侵襲的NSTE-ACS患者(<1200 n=416、1200-1800 n=376、>1800 n=253)における、入院時のGDF-15レベルの三分位に準じた、2年間の急性心筋梗塞の累積確率(log-rank検定でP=0.6915)。 GUSTO-IV試験に参加した2081例のNSTE-ACS患者における、入院時のGDF-15レベルの三分位に準じた、1年間の死亡の累積確率(log-rank検定でP<0.001)。 GUSTO-IV試験に参加した2081例のNSTE-ACS患者における、1年死亡率に対するバイオマーカーレベルに関する、受診者動作特性(ROC)曲線分析。曲線下面積の計算値はGDF-15については0.757、NT-proBNPについては0.735、クレアチニンクリアランスについては0.728、CRPについては0.629、およびトロポニンTについては0.620であった。 GUSTO-IV試験に参加した心筋梗塞の病歴のない(パネルA)および病歴のある(パネルB)NSTE-ACS患者の、入院時のGDF-15レベルおよびNT-proBNPレベルの三分位に準じた階層間で1年間追跡した死亡率。患者数あたりの死亡数を各カラムに示している。 (A)GDF-15の四分位に準じた誘導コホート(derivation cohort)からの慢性心不全患者の累積生存率(log-rank検定でP<0.001)。危険性のある患者数は下に示している。 (B)確認コホート(validation cohort)からの慢性心不全患者の累積生存率；患者は誘導コホートで規定したカットオフレベルに従って層化した(log-rank検定でP<0.001)。危険性のある患者数は下に示している。 (A)誘導コホートからの慢性心不全患者における追跡期間中の死亡の単変量予測因子。95%信頼区間を付したハザード比、χ二乗値およびP値を示している。クレアチニン、尿酸、NT-proBNP、およびGDF-15は正規分布していなかったため、分析前にそれらの値を自然対数に変換した；ハザード比とはそれらの変数における自然対数スケールでの1単位の増加を意味する。 (B)確認コホートからの慢性心不全患者における追跡期間中の死亡の単変量予測因子。95%信頼区間を付したハザード比、χ二乗値およびP値を示している。クレアチニン、尿酸、NT-proBNP、およびGDF-15は正規分布していなかったため、分析前にそれらの値を自然対数に変換した；ハザード比とはそれらの変数における自然対数スケールでの1単位の増加を意味する。 (A)30日間のタイムウインドウ内で、有害事象の見られなかった患者の生存率。患者はGDF-15レベルで分類した(4,600 ng/L以上または以下)；(B)180日間のタイムウインドウの間の生存率。

本明細書で用いている「同定する」という用語は、ある被験体が心臓インターベンションを受ける余地があるか否かを評価することを意味する。当業者ならば理解しうるとおり、そのような評価は通常は同定しようとする被験体の全て(すなわち100%)について正しいことを意図したものではない。しかし、この用語は被験体集団の統計学的に有意な部分(例えば、コホート研究における1コホート)が同定されうることを求めている。ある部分が統計学的に有意であるか否かは、当業者であれば、追加の労力なく様々なよく知られた統計学的評価ツール、例えば、信頼区間の測定、p値の測定、Studentのt検定、Mann-Whitney検定などを用いることによって決定することができる。それらの詳細は、DowdyおよびWearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983に記載されている。好ましい信頼区間は、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%である。p値は、好ましくは、0.l、0.05、0.01、0.005、または0.0001である。より好ましくはある被験体集団の少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%が、本発明の方法によって的確に同定されうる。

本明細書で用いている「被験体」という用語は、動物、好ましくは哺乳類、より好ましくはヒトに関する。

しかし、本発明の上述の方法に従って、被験体は「心臓インターベンションを必要」とする、すなわち急性心臓血管事象、例えば胸部不快感、呼吸困難、ECGの変化、および上記のその他などに関連することが知られている症状および/または身体的兆候を示す必要があると考えられる。より好ましくは、被験体は、判定前の24時間以内に少なくとも5分間持続する狭心症の発症を1回以上示し、かつ心臓トロポニンTもしくはI試験のいずれかが陽性であるか、または、既存のものでなく、合併疾患に帰因するものでもない、少なくとも0〜5mmの一過性もしくは持続性のSTセグメントの低下を示す。あるいはなお、被験体は、安静時に増大するかもしくは起こる虚血症状または急性心筋梗塞の疑いの根拠となった虚血症状の直近の発症を、判定前48時間以内に示すことが好ましい。心筋虚血は、心電図(ST低下＝0.1 mVまたはT波逆転＝0.1 mV)によって、または生化学的マーカーの上昇(クレアチンキナーゼ[CK]-MB >6 μg/L、トロポニンT >0.01 ng/mL、定性的トロポニンT試験陽性、またはCK、CK-B、もしくはCK MBの触媒活性が心筋梗塞についての局所診断限界(local diagnostic limit)よりも高い)によって確認されるものとする。

急性心臓血管事象は、好ましくは急性冠症候群(ACS)である。ACS患者は不安定狭心症(UAP)または心筋梗塞(MI)を示す可能性がある。MIはST上昇型MI(STEMI)または非ST上昇型MI(NSTEMI)でありうる。ACSを発症すると、それに引き続いて左心室機能不全(LVD)、および心不全の症状が起こりうる。

「心臓インターベンション」という用語は、心臓血管系、好ましくは心臓に影響を及ぼす、手術、顕微手術、またはその他の侵襲的治療によるインターベンションを含む治療レジメンを包含する。好ましくは本明細書で用いている心臓インターベンションは、心臓の適切な酸素供給を回復させることを目的とする治療レジメンである。これは、好ましくは心臓を支持する血管系、すなわち冠動脈の血管全体の血流を回復させることによって行われる。これらの血管系は、例えば、血栓性またはアテローム硬化性のプラークによって損なわれることがある。従って、心臓インターベンションは好ましくは、必要に応じて、そのようなプラークの破壊および/もしくは除去、および血管の修復を含む。本発明の好ましい心臓インターベンションは、経皮的冠動脈血管形成術、経皮経管的冠動脈バルーン血管形成術、レーザー血管形成術、冠動脈内ステント留置術、バイパス移植術、または、血流の回復、血管開通、プラークの安定化、および/もしくは冠動脈内血栓負荷の低減を目的とする管腔内技法からなる群から選択される。

「サンプル」という用語は、体液のサンプル、分離した細胞のサンプル、または組織もしくは器官からのサンプルを意味する。体液のサンプルはよく知られた技術によって得ることができ、そのようなサンプルとしては、好ましくは、血液、血漿、血清、または尿のサンプル、より好ましくは、血液、血漿、または血清のサンプルが挙げられる。組織または器官のサンプルはどのような組織や器官からでも、例えば生検によって得ることができる。分離した細胞は、体液または組織もしくは器官から、遠心分離または細胞ソーティングなどの分離技術によって得ることができる。好ましくは、細胞、組織、もしくは器官のサンプルは本明細書で言及しているペプチドを発現もしくは産生する細胞、組織もしくは器官から得られたものである。

「成長分化因子-15」または「GDF-15」という用語は、トランスフォーミング増殖因子(TGF)-βサイトカインスーパーファミリーのメンバーであるポリペプチドに関する。ポリペプチド、ペプチド、およびタンパク質という用語は本明細書全体にわたって相互に交換可能に用いられている。GDF-15はもともとはマクロファージ阻害性サイトカイン-1としてクローニングされ、後に胎盤性トランスフォーミング増殖因子-β、胎盤性骨形成タンパク質、非ステロイド性抗炎症剤活性化遺伝子-1、および前立腺由来因子としても同定されている(Bootcov, 上掲；Hromas, 1977 Biochim. Biophys. Acta 1354:40-44；Lawton 1997, Gene 203:17-26；Yokoyama-Kobayashi 1997, J. Biochem(Tokyo), 122:622-626；Paralkar 1998, J. Biol. Chem. 273: 13760-13767)。他のTGF-β関連サイトカインと同様に、GDF-15は不活性の前駆体タンパク質として合成され、これはジスルフィド結合でホモ二量体となる。N末端プロペプチドがタンパク質分解的に切断されると、GDF-15は約28 kDaの二量体タンパク質として分泌される(Bauskin 2000, Embo J. 19:2212-2220)。GDF-15のアミノ酸配列はWO99/06445、WO00/70051、WO2005/113585、Bottner 1999, Gene 237:105-111、Bootcov, 上掲、Tan, 上掲、Baek 2001, Mol. Pharmacol. 59:901-908、Hromas, 上掲、Paralkar, 上掲、Morrish 1996, Placenta 17:431-441、またはYokoyama-Kobayashi, 上掲中に開示されている。本発明で使用するGDF-15は上述の特定のGDF-15ポリペプチドの変異体をも包含している。そのような変異体は、少なくとも、特定のGDF-15ポリペプチドと同様の本質的な生物学的および免疫学的性質を有している。特に、それらの変異体は、本明細書で言及している同一の特定のアッセイ、例えば該GDF-15ポリペプチドを特異的に認識するポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を用いたELISAアッセイで検出可能な場合には、GDF-15と同一の本質的な生物学的および免疫学的性質を共有する。好ましいアッセイについては添付の実施例中に記載されている。さらに、本発明で言及されている変異体は、少なくとも1つのアミノ酸の置換、欠失、および/もしくは付加によって異なるアミノ酸配列を有していなければならず、その際、該変異体のアミノ酸配列は、好ましくは、特定のGDF-15ポリペプチドのアミノ酸配列と少なくとも50%、60%、70%、80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、または99%同一である。2つのアミノ酸配列の間の同一性の程度は当業界でよく知られたアルゴリズムによって決定することができる。好ましくは、同一性の程度は2つの最適に整列させた配列を比較ウインドウにわたって比較することによって決定され、その際、比較ウインドウ中のアミノ酸配列の断片は最適なアライメント用の参照配列(付加もしくは欠失を含んでいない)と比較して、付加もしくは欠失(例えば、ギャップやオーバーハング)を含んでいてもよい。パーセンテージは2つの配列の双方で同一のアミノ酸残基となっている位置の数から一致している位置の数を求め、一致している位置の数を比較ウインドウ中の位置の総数で割り、その結果に100を掛けて、配列同一性のパーセンテージを得ることによって算出される。比較のための配列の最適なアライメントは、SmithおよびWatermannの局所同一性アルゴリズム(Add. APL. Math. 2:482(1981))によって、NeedlemanおよびWunschの同一性アライメントアルゴリズム(J. Mol. Biol. 48:443(1970))によって、PearsonおよびLipmanの類似性探索法(Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 85:2444(1988))によって、これらのアルゴリズムのコンピューターによる実施(Wisconsin Genetics Sftware Package, Genetics Computer Group(GCG), 575 Science Dr., Madison, WI中のGAP、BESTFIT、BLAST、PASTA、およびTFASTA)によって、または目視による検討によって行うことができる。比較のために2つの配列が同定されている場合は、GAPおよびBESTFITを用いてそれらの最適なアライメントを決定することによって、同一性の程度を求めることが好ましい。好ましくは、ギャップウエイトについてのデフォルト値が5.00であり、ギャップウエイトレングスについてのデフォルト値が0.30である。上記変異体は、アレル変異体、または他の任意の種の特定のホモログ、パラログもしくはオーソログであってもよい。さらに、本発明でいう変異体は、特定のGDF-15ポリペプチドまたは上述のタイプの変異体の断片を、それらの断片が上述の本質的な免疫学的および生物学的性質を有するものである限りは、含んでいる。そのような断片は、例えばGDF-15ポリペプチドの分解産物であることができる。翻訳後の修飾、例えばリン酸化またはミリスチル化などにより異なる変異体がさらに含まれる。

GDF-15または本明細書中で言及しているその他の任意のペプチドもしくはポリペプチドの量の測定は、その量または濃度を、好ましくは半定量的もしくは定量的に測定することに関する。測定は直接的または間接的に行うことができる。直接的な測定は、ペプチドもしくはポリペプチドの量もしくは濃度を、該ペプチドもしくはポリペプチド自体から得られ、その強度がサンプル中に存在する該ペプチドの分子数と直接的に相関するシグナルに基づいて測定することに関する。そのようなシグナル（本明細書では時に強度シグナルと呼ぶ）は、例えば、該ペプチドまたはポリペプチドの特定の物理的または化学的性質の強度値を測定することによって得ることができる。間接的な測定としては、二次的成分(すなわち、該ペプチドもしくはポリペプチドそれ自体ではない成分)または生物学的出力系、例えば測定可能な細胞の反応、リガンド、標識、または酵素反応産物から得られるシグナルの測定が挙げられる。

本発明では、ペプチドまたはポリペプチドの量の測定は、サンプル中のペプチドの量を測定するための既知の手段のいずれでも行うことができる。この手段には、イムノアッセイデバイスおよび様々なサンドイッチ、競合、もしくはその他のアッセイフォーマットで標識分子を用いることのできる方法が含まれる。そのようなアッセイによってペプチドまたはポリペプチドの存在または不在を示すシグナルがもたらされる。さらに、シグナル強度は、好ましくは、サンプル中に存在するポリペプチドの量と直接的にまたは間接的に(例えば、反比例)相関することができる。別の適切な方法としては、ペプチドまたはポリペプチドに特異的な物理的または化学的性質、例えばその正確な分子量またはNMRスペクトルなどを測定することが含まれる。そのような方法としては、好ましくは、バイオセンサー、イムノアッセイを組み合わせた光学デバイス、バイオチップ、分析デバイス、例えばマススペクトロメーター、NMRアナライザー、またはクロマトグラフィーデバイスが含まれる。さらに、方法としては、マイクロプレートELISAをベースとした方法、全自動またはロボットイムノアッセイ(例えば、Elecsys ^TMアナライザーで行いうる)、CBA(酵素コバルト結合アッセイ、例えばRoche-Hitachi ^TMアナライザーで行いうる)、およびラテックス凝集アッセイ(例えばRoche-Hitachi ^TMで行いうる)が含まれる。

好ましくは、ペプチドまたはポリペプチドの量の測定は、(a)細胞応答(その強度が該ペプチドまたはポリペプチドの量を示す)を誘起できる細胞を、該ペプチドまたはポリペプチドと適切な時間接触させ、(b)その細胞応答を測定するステップを含んでいる。細胞応答を測定するために、サンプルまたは処理されたサンプルは、好ましくは、細胞培養物に添加され、内部または外部の細胞応答を測定する。細胞応答は、レポーター遺伝子の測定可能な発現、または、例えばペプチド、ポリペプチドなどの物質、もしくは小分子の分泌などでありうる。前記発現または物質は、ペプチドまたはポリペプチドの量と相関する強度シグナルを生じさせるものとする。

また、好ましくは、ペプチドまたはポリペプチドの量の測定は、サンプル中のペプチドまたはポリペプチドから得られる特定の強度シグナルを測定するステップを含んでいる。上述のとおり、そのようなシグナルは、マススペクトルで観察されるそのペプチドもしくはポリペプチドに特異的なm/z計量値で、またはそのペプチドもしくはポリペプチドに特異的なNMRスペクトルで観察されるシグナル強度であってもよい。

ペプチドまたはポリペプチドの量の測定は、好ましくは、(a)該ペプチドを特異的なリガンドと接触させ、(b)(場合により)結合していないリガンドを除去し、(c)結合したリガンドの量を測定するステップを含むことができる。結合したリガンドは強度シグナルを発生させる。本発明では結合とは共有結合と非共有結合の双方を含んでいる。本発明では、リガンドは、本明細書に記載のペプチドまたはポリペプチドと結合する任意の化合物、例えば、ペプチド、ポリペプチド、核酸、または小分子であることができる。好ましいリガンドとしては、抗体、核酸、ペプチド、またはポリペプチド、例えば、該ペプチドまたはポリペプチドに対する受容体もしくは結合パートナー、該ペプチドに対する結合ドメインを含むその断片、およびアプタマー、例えば核酸またはペプチドアプタマーなどがある。そのようなリガンドを作製する方法は当業界ではよく知られている。例えば、適切な抗体またはアプタマーの同定と作製は商業的供給業者によって提供されている。当業者は、アフィニティーまたは特異性がより高い、そのようなリガンドの誘導体を開発する方法に精通している。例えば、ランダムな突然変異を核酸、ペプチド、またはポリペプチドに導入することができる。次いでそれらの誘導体を当業界では既知のスクリーニング法、例えばファージディスプレイ法によって結合性について調べることができる。本明細書で言及している抗体には、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体が含まれ、また、それらのフラグメント、例えば抗原またはハプテンと結合することのできるFv、Fab、およびF(ab)₂フラグメントが含まれる。本発明はまた、一本鎖抗体および、所望の抗原特異性を示す非ヒトドナー抗体のアミノ酸配列をヒトアクセプター抗体の配列と組合せたヒト化ハイブリッド抗体を含む。ドナー配列は通常は少なくともそのドナーの抗原結合アミノ酸残基を含んでいるが、ドナー抗体のその他の構造的および/または機能的に関連するアミノ酸残基を同様に含んでもよい。そのようなハイブリッドは、当業界ではよく知られたいくつかの方法で調製することができる。好ましくは、前記リガンドまたは作用物質は前記ペプチドまたはポリペプチドに特異的に結合する。本発明において特異的結合とは、リガンドまたは作用物質が、分析しようとするサンプル中に存在する別のペプチド、ポリペプチド、または物質と、実質的には結合(「交差反応」)しないことを意味する。好ましくは、特異的に結合するペプチドまたはポリペプチドは、他の関連のあるペプチドまたはポリペプチドのいずれかよりも、少なくとも3倍高い、より好ましくは少なくとも10倍高い、より好ましくは少なくとも50倍高いアフィニティーで結合するものとする。非特異的結合は、例えばそのウエスタンブロット上でのサイズに従って、またはサンプル中でのその比較的高い存在量によって、明確に区別および測定できるものであるならば許容しうる。リガンドの結合は当業界で既知の任意の方法によって測定することができる。好ましくは、その方法は半定量的または定量的である。適切な方法は下記で述べる。

第1に、リガンドの結合は直接的に、例えばNMRまたは表面プラスモン共鳴によって測定することができる。

第2に、リガンドが目的のペプチドまたはポリペプチドの酵素活性の基質として働く場合には、酵素反応産物を測定することができる(例えば、プロテアーゼの量は、切断された基質の量を、例えばウエスタンブロットで、測定することによって求めることができる)。あるいは、リガンドはそれ自体が酵素としての性質を示すこともあり、それぞれペプチドもしくはポリペプチドが結合した「リガンド/ペプチドもしくはポリペプチド」複合体、または該リガンドを適切な基質と接触させて強度シグナルを発生させることにより検出することができる。酵素反応産物の測定のために、基質の量が飽和していることが好ましい。基質はさらに、反応前に検出可能な標識で標識することができる。好ましくは、サンプルは適切な時間、基質と接触させる。適切な時間とは検出可能な、好ましくは測定可能な量の産物が産生されるのに必要な時間を意味する。産物の量を測定する代わりに、所与の(例えば検出可能な)量の産物の出現に必要な時間を測定することができる。

第3に、リガンドを標識に共有結合または非共有結合させてリガンドの検出と測定とを行えるようにすることができる。標識化は直接法または間接法で行うことができる。直接的な標識化は標識を直接的に(共有結合または非共有結合で)リガンドに結合させることを含んでいる。間接的な標識化は第1のリガンドへの第2のリガンドの結合(共有結合または非共有結合)を含んでいる。第2のリガンドは第1のリガンドに特異的に結合するものとする。第2のリガンドは適切な標識と結合させる、および/または第2のリガンドと結合する第3のリガンドの標的(受容体)である、ことができる。第2、第3、またはさらなるリガンドは、シグナルを増加させるためにしばしば用いられる。適切な第2のおよびさらなるリガンドとしては、抗体、二次抗体、及びよく知られているストレプトアビジン-ビオチン系(Vector Laboratories, Inc.)を含むことができる。リガンドまたは基質には、当業界で既知の1つ以上のタグを「タグ付けする」こともできる。そのようなタグはさらなるリガンドに対する標的であってもよい。適切なタグとしては、ビオチン、ジゴキシゲニン、His-Tag、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ、FLAG、GFP、myc-tag、A型インフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)、マルトース結合タンパク質などが含まれる。ペプチドまたはポリペプチドの場合には、タグは好ましくはN末端および/またはC末端に位置する。適切な標識は、適切な検出方法によって検出可能な任意の標識である。代表的な標識としては、金粒子、ラテックスビーズ、アクリダンエステル、ルミノール、ルテニウム、酵素的に活性な標識、放射性標識、磁気標識(常磁性標識および超常磁性標識を含む、「例えば、磁気ビーズ」)、および蛍光標識が含まれる。酵素的に活性な標識としては、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、およびそれらの誘導体が含まれる。検出のための適切な基質としては、ジアミノベンジジン(DAB)、3,3'-5,5'-テトラメチルベンジジン、NBT-BCIP(4-ニトロブルーテトラゾリウムクロリドおよび5-ブロモ-4-クロロ-3-インドリル-ホスフェート、Roche Diagnosticsから既製のストック溶液として市販
されている)、CDP-Star ^TM (Amersham Biosciences)、ECF ^TM (Amersham Biosciences)が含まれる。適切な酵素-基質の組み合わせは、当業界で既知の方法で(例えば、感光性フィルムまたは適切なカメラシステムを用いて)測定することのできる、着色反応産物、蛍光、または化学発光をもたらすことができる。酵素反応の測定については、上述の基準を同様に適用する。代表的な蛍光標識としては、蛍光タンパク質(GFPおよびその誘導体など)、Cy3、Cy5、テキサスレッド、フルオレセイン、およびAlexa染料(例えば、Alexa 568)が含まれる。さらに別の蛍光標識は、例えば、Molecular Probes(Oregon)から市販されている。また、蛍光標識として量子ドットの使用も意図される。代表的な放射性標識としては³⁵S、¹²⁵I、³²P、³³Pなどが挙げられる。放射性標識は既知で適切な任意の方法、例えば、感光性フィルムまたはリン光体撮影装置(phosphor imager)によって検出することができる。本発明での適切な測定方法には、沈降(特に、免疫沈降)、電気化学発光(電気によって発生させた化学発光)、RIA(ラジオイムノアッセイ)、ELISA(酵素結合イムノソルベントアッセイ)、サンドイッチ酵素免疫試験、電気化学発光サンドイッチイムノアッセイ(ECLIA)、解離促進ランタニド蛍光イムノアッセイ(DELFIA)、シンチレーション近接アッセイ(SPA)、比濁法、ネフェロメトリー、ラテックス増強比濁法もしくはネフェロメトリー、または固相免疫試験も含まれる。当業界で既知のさらに別の方法(ゲル電気泳動、2次元ゲル電気泳動、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)、ウエスタンブロッティング、およびマススペクトロメトリーなど)を単独で、または上述の標識化またはその他の検出方法と組み合わせて、用いることができる。

ペプチドまたはポリペプチドの量はまた、好ましくは、次のように測定することができる：(a)上述のペプチドまたはポリペプチドに対するリガンドを含んでいる固相支持体を、該ペプチドまたはポリペプチドを含んでいるサンプルと接触させ、(b)該支持体に結合しているペプチドまたはポリペプチドの量を測定する。リガンドは好ましくは核酸、ペプチド、ポリペプチド、抗体、およびアプタマーからなる群から選択され、これが固定化された形態で固相支持体上に存在していることが好ましい。固相支持体を製造するための材料については当業界ではよく知られており、そのようなものとしては、とりわけ、市販のカラム材料、ポリスチレンビーズ、ラテックスビーズ、磁気ビーズ、コロイド金属粒子、ガラスおよび/またはシリコンチップおよび表面、ニトロセルロースストリップ、メンブレン、シート、デュラサイト(duracyte)、反応トレイのウェルおよび壁、プラスチックチューブなどが挙げられる。リガンドまたは作用物質は、多くの異なる担体と結合させることができる。よく知られた担体の例としては、ガラス、ポリスチレン、塩化ポリビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、デキストラン、ナイロン、アミロース、天然および修飾セルロース、ポリアクリルアミド、アガロース、およびマグネタイトが挙げられる。担体の性質は、本発明の目的では可溶性、不溶性のいずれでもよい。前記リガンドを固定化するための適切な方法は良く知られており、そのようなものとしては、限定はされないが、イオン性、疎水性、共有結合での相互作用などが挙げられる。また、本発明のアレイとして「サスペンションアレイ」を用いることも意図している(Nolan 2002, Trends Biotechnol. 20(1):9-12)。そのようなサスペンションアレイでは、担体、例えばマイクロビーズまたはミクロスフェアは懸濁液中に存在する。このアレイは異なるマイクロビーズまたはミクロスフェアからなり、標識されていることもあり、様々なリガンドを保持している。例えば固相化学および光解離保護基に基づいて、そのようなアレイを作製する方法は広く知られている(US 5,744,305)。

本明細書で用いている「量」という用語は、ポリペプチドまたはペプチドの絶対量、該ポリペプチドまたはペプチドの相対量または濃度、ならびにそれらに相関するかまたはそれらから誘導できる任意の値またはパラメーターを包含する。そのような値またはパラメーターは、例えば、マススペクトルまたはNMRスペクトル中の強度値など、直接的測定によって前記ペプチドから得られた全ての具体的な物理的または化学的性質からの強度シグナル値を含んでいる。さらに、本明細書の説明の他の場所で特定される間接的測定によって得られる値またはパラメーターの全てが包含され、そのようなものとしては例えば、ペプチドに応答する生物学的出力系から測定される応答レベル、または特異的に結合しているリガンドから得られる強度シグナルが挙げられる。上述の量またはパラメーターと相関する値は、標準的な数学的操作によって得ることもできることは理解されるべきである。

本明細書で用いている「比較する」という用語は、分析しようとするサンプルに含まれているペプチドまたはポリペプチドの量を、本明細書の他の場所で特定している適切な参照源の量と比較することを包含している。本明細書で用いている比較するとは、対応するパラメーターまたは値の比較を指すと理解されるべきであり、例えば、絶対量は参照の絶対量と比較され、濃度は参照の濃度と比較され、試験サンプルから得られた強度シグナルは参照サンプルからの同一のタイプの強度シグナルと比較される。本発明の方法のステップ(b)で言及されている比較は、手動で、またはコンピューターで行うことができる。コンピューターによる比較については、測定した量の値を、コンピュータープログラムによって、データベース中に保存されている適切な参照に対応する値と比較することができる。コンピュータープログラムはさらに比較結果を評価することができる、すなわち、適切な出力フォーマットで所望の評価を自動的に提供することができる。ステップa)で測定した量と参照量との比較に基づいて、被験体が心臓インターベンションを受ける余地があるか、すなわち、心臓インターベンションによって治療が成功しうる患者群に属するかを評価することができる。従って、参照量は、比較される量との差または類似性のいずれかによって、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体群に属する試験被験体を同定するか、または心臓インターベンションを受ける余地のない試験被験体を同定することができるように、選択される。

従って、本明細書で用いている「参照量」という用語は、上述のとおり、心臓インターベンションを必要としている被験体がこれを受ける余地があるかを評価することのできる量を意味する。従って、参照は、(i)治療が成功裡に行われたことが知られる被験体、すなわち再梗塞もしくは死亡などの悪影響の発生、または治療レジメンによって生ずる副作用の発生のない被験体、あるいは(ii)治療が不成功であったことが知られる被験体、すなわち再梗塞が発症した、もしくは心臓インターベンション後に心臓血管系の合併症によって死亡した、または治療レジメンが有益ではなかった被験体、のいずれかに由来することができる。さらに、参照量は閾値量を規定することができ、それによってその閾値よりも多い量は心臓インターベンションを受ける余地がある被験体についての指標であり、閾値量よりも低い量は心臓インターベンションでは成功裡に治療することができない被験体の指標とすることができる。個々の被験体に適用できる参照量は、種々の生理学的パラメーター、例えば年齢、性別、または部分集団、ならびに本明細書で言及しているポリペプチドもしくはペプチドの測定に用いられる手段によって変わりうる。適切な参照量は、分析しようとする参照サンプルと共に（すなわち同時にまたは順次的に）試験サンプルから、本発明の方法によって測定することができる。閾値として用いうる好ましい参照量は、正常値の上限(ULN)、すなわち、健康であることが明らかな被験体集団において見出される生理学的な量の上限値から誘導することができる。所与の被験体集団のためのULNは種々のよく知られた技術によって決定することができる。適切な技術は、本発明の方法で測定されるべきペプチドまたはポリペプチドの量について、集団の中央値を求めることでありうる。GDF-15についての好ましい閾値(すなわち参照量)は、ULNの少なくとも1〜2倍である。この場合のULNは好ましくは1200 pg/mLである。

したがって、本発明で用いられるGDF-15の閾値量を規定する参照量は1800 pg/mLまたは2400 pg/mLであり、より好ましくは1200 pg/mLである。

この参照量よりも多いGDF-15の量は、より好ましくは、被験体が心臓インターベンションを受ける余地があることを示す。

都合の良いことに、本発明の基礎となっている研究において、心臓インターベンションを必要としている被験体、すなわち心臓血管系の合併症に罹患している被験体、とりわけ急性の心臓血管事象または心不全に冒されている被験体について、GDF-15が心臓インターベンションの成功を高い信頼性をもって評価するための予後バイオマーカーであることが見出されている。本発明により、患者が心臓インターベンションに供される前に、危険性/成功の層化を容易に行うことができる。被験体が心臓インターベンションを受ける余地がないことがわかった場合には、心臓インターベンションという危険で時間および/または費用のかかる治療を避けることができる。従って、被験体を心臓インターベンションに伴う悪影響や重篤な副作用から防ぐことに加えて、本発明の方法は保健システムの資源を節約するという点で有益であろう。本明細書中で上述及び後述する本発明の方法により、GDF-15の量またはそれを測定するための手段を、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定するための診断用組成物の製造に用いることができることは理解されよう。

さらに、またはあるいは、上述の本発明の方法は、心臓治療法、好ましくは下記に特定する薬剤をベースとした治療法または抗血小板療法を受ける余地がある被験体を同定するために用いることができる。

本発明の方法の好ましい1実施形態においては、前記方法はさらに、前記被験体のサンプル中の心臓トロポニン量を測定し、該心臓トロポニン量を参照量と比較することを含んでいる。

「心臓トロポニン」という用語は、心臓の細胞、好ましくは心内膜下細胞で発現されるトロポニンのアイソフォームの全てを意味する。それらのアイソフォームは当業界では十分に特徴付けられており、例えば、Anderson 1995, Circulation Research, vol.76, no.4:681-686、およびFerrieres 1998, Clinical Chemistry, 44:487-493に記載されている。好ましくは、心臓トロポニンはトロポニンTおよび/またはトロポニンIを意味し、最も好ましくはトロポニンTを意味する。トロポニンのアイソフォームは本発明の方法において一緒に（すなわち、同時にもしくは順次的に）、または個々に（すなわち他のアイソフォームを全く測定せずに）測定することができることは理解されよう。ヒトトロポニンTおよびヒトトロポニンIのアミノ酸配列はAnderson, 上掲、およびFerrieres 1998, Clinical Chemistry, 44:487-493に開示されている。

「心臓トロポニン」という用語は、上述の特定のトロポニン、すなわち、好ましくはトロポニンTまたはトロポニンIの変異体をさらに包含する。そのような変異体はその特定の心臓トロポニンと少なくとも同一の本質的な生物学的および免疫学的性質を有している。とりわけ、それらの変異体が本明細書中で言及している特定の同一のアッセイによって、例えば前記心臓トロポニンを特異的に認識するポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を用いたELISAアッセイによって、検出可能であるならば、それらの変異体は同一の本質的な生物学的および免疫学的特性を共有する。さらに、本発明でいう変異体は、少なくとも1つのアミノ酸の置換、欠失、および/または付加により異なるアミノ酸配列を有し、その際、該変異体のアミノ酸配列が、特定のトロポニンのアミノ酸配列と、依然として、好ましくは少なくとも50%、60%、70%、80%、85%、90%、92%、95%、97%、98%、または99%同一であることは理解されるべきである。変異体はアレル変異体またはその他の種特異的ホモログ、パラログ、またはオーソログのいずれかであることができる。さらに、本明細書でいう変異体には、特定の心臓トロポニンまたは上述のタイプの変異体の断片が、それらの断片が上述の本質的な免疫学的および生物学的性質を有している限りは、含まれる。そのような断片は、例えばトロポニンの分解産物であってもよい。さらに、翻訳後修飾、例えばリン酸化またはミリスチル化によって異なる変異体も含まれる。

既に上記で論じたとおり、閾値として用いる好ましい参照量は、ULNから誘導することができる。所与の被験体集団についてのULNは本明細書の他のところで特定されるように求めることができる。心臓トロポニン、特にトロポニンTまたはトロポニンIについての好ましい閾値(すなわち参照量)は、ULNの少なくとも1倍、好ましくは2〜5倍である。好ましくはこの場合、トロポニンTについてのULNは0.01 ng/mLであり、トロポニンIについては0.1 ng/mLである。

従って、本発明ではトロポニンTについての閾値を規定する参照量は、好ましくは、0.01 ng/mL、0.02 ng/mL、または0.05 ng/mLである。

参照量よりも多い心臓トロポニンの量は、より好ましくは、被験体が心臓インターベンションを受ける余地があることの指標である。

本発明の方法のさらに好ましい1実施形態においては、該方法はさらに(すなわちGDF-15および/または心臓トロポニンの測定に加えて)、前記被験体のサンプル中のナトリウム利尿ペプチドの量を測定し、該ナトリウム利尿ペプチドの量を参照と比較することを含んでいる。

「ナトリウム利尿ペプチド」という用語は、心房性ナトリウム利尿ペプチド(Atrial Natriuretic Peptide:ANP)型および脳性ナトリウム利尿ペプチド(Brain Natriuretic Peptide:BNP)型のペプチド、ならびに同一の予測潜在性を有するそれらの変異体が含まれる。本発明のナトリウム利尿ペプチドはANP型およびBNP型のペプチドおよびそれらの変異体を含んでいる(例えば、Bonow, Circulation 93: 1946-1950を参照)。ANP型のペプチドはpre-proANP、proANP、NT-proANP、およびANPを含んでいる。BNP型のペプチドはpre-proBNP、proBNP、NT-proBNP、およびBNPを含んでいる。このプレプロペプチド(pre-proBNPの場合には134個のアミノ酸)は、短いシグナルペプチドを含んでおり、これは酵素的に切断されてプロペプチドを放出する(proBNPの場合は108個のアミノ酸)。このプロペプチドはN末端プロペプチド(NT-プロペプチド、NT-proBNPの場合には76個のアミノ酸)および活性ホルモン(BNPの場合には32個のアミノ酸、ANPでは28個のアミノ酸)にさらに切断される。

本発明で好ましいナトリウム利尿ペプチドはNT-proANP、ANP、NT-proBNP、BNP、およびそれらの変異体である。ANPおよびBNPは活性ホルモンで、それらの各不活性型であるNT-proANPおよびNT-proBNPよりも半減期が短い。BNPは血中で代謝されるのに対してNT-proBNPは無傷の分子として血中を循環しそのまま腎臓から排出される。NT-proBNPのin vivoでの半減期はBNPの半減期(20分)よりも長い120分である(Smith 2000, J. Endocrinol. 167: 239-46)。分析前の状態(preanalytics)はNT-proBNPの方がより強固であり、そのためサンプルの中央検査所までの輸送が容易である(Mueller 2004, Clin. Chem. Lab. Med. 42: 942-4)。血液サンプルは室温で数日間保管することができ、あるいは回収のロスなく郵送もしくは輸送することができる。これに対して、BNPを室温でまたは4℃で48時間保管すると濃度は少なくとも20%失われる(Mueller, 上掲；Wu 2004, Clin. Chem．50: 867-73)。従って、目的の時間経過または性質に依存して、ナトリウム利尿ペプチドの活性型または不活性型のいずれかの測定が有利でありうる。

本発明で最も好ましいナトリウム利尿ペプチドはNT-proBNPまたはその変異体である。上記で簡潔に論じたとおり、本発明で言及しているヒトNT-proBNPは、好ましくはヒトNT-proBNP分子のN末端部分に対応する76個のアミノ酸の長さのものを含んでいるポリペプチドである。ヒトBNPおよびNT-proBNPの構造は既に詳細に先行技術、例えばWO 02/089657、WO 02/083913、またはBonow, 上掲に記載されている。好ましくは、本明細書で用いているヒトNT-proBNPはEP 0 648 228 B1で開示されているヒトNT-proBNPである。それらの先行技術の文献は、これらの文献に開示されるNT-proBNPおよびその変異体の具体的な配列に関して、参照により本明細書に組み入れる。本発明で言及しているNT-proBNPはさらに、上述のヒトNT-proBNPの前記具体的配列のアレル変異体およびその他の変異体を包含する。具体的には、ヒトNT-proBNPに対してアミノ酸レベルで少なくとも60%同一の、より好ましくは少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、または少なくとも99%同一の変異体ポリペプチドが意図される。実質的に類似しかつ意図されている変異体は、各全長ペプチドに対する診断手段またはリガンドによって依然として認識されるタンパク質分解産物である。また、ヒトNT-proBNPのアミノ酸配列と比較してアミノ酸の欠失、置換、および/または付加を有する変異体ポリペプチドも、該ポリペプチドがNT-proBNPの性質を有しているものである限りは、包含される。本明細書ではNT-proBNPの性質は免疫学的および/または生物学的性質である。好ましくは、NT-proBNP変異体はNT-proBNPの性質と比較できる免疫学的性質(すなわち、エピトープ組成)を有している。従って、これらの変異体は、ナトリウム利尿ペプチドの量の測定に用いる上述の手段またはリガンドによって認識可能であるものとする。NT-proBNPの生物学的および/または免疫学的性質はKarlら(Karl 1999, Scand. J. Clin. Invest 59:177-181)、Yeoら(Yeo 2003, Clinica Chimica Acta 338:107-115)に記載されているアッセイで検出することができる。また、変異体には、翻訳後に修飾されたペプチド、例えばグリコシル化ペプチドが含まれる。さらに、本発明の変異体には、サンプル採取後に、例えばペプチドへの標識（特に放射性または蛍光標識）の共有結合または非共有結合によって修飾されているペプチドまたはポリペプチドが含まれる。

既に上記で論じたとおり、閾値として用いる好ましい参照量はULNから誘導することができる。所与の被験体集団についてのULNは本明細書の他のところで特定したように求めることができる。ナトリウム利尿ペプチド、特にNT-proBNPについての好ましい閾値(すなわち参照量)は、ULNの少なくとも1倍、好ましくは2〜4倍である。好ましくは、この関連でNT-proBNPについてのULNは300 pg/mLである。その他のナトリウム利尿ペプチドのULNは当業界では既知であり、好ましくはANPでは40 pg/mL、BNPでは100 pg/mL、およびNT-proANPでは500 pmol/Lである。

従って、本発明でNT-proBNPの閾値を規定する参照量は、好ましくは、600 pg/mLまたは1200 pg/mLであり、より好ましくは1000 pg/mLである。

この参照量より多いナトリウム利尿ペプチドの量は、より好ましくは、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体であることを示している。

上述のおよび下記の用語の定義と説明は、本明細書および添付の特許請求の範囲に記載の全ての実施形態に適用されるものであることは理解されるべきである。

本発明はさらに、心不全の治療法を受ける余地のある被験体を同定する方法であって、
a) 心不全の治療を必要としている被験体のサンプル中の成長分化因子15(GDF-15)の量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15の量を参照量と比較し、それによって心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する
ことを含む前記方法に関する。

本明細書で用いている「心不全(HF)」という用語は、心臓の収縮および/または拡張機能が損われていることを意味する。好ましくは、この用語はうっ血性心不全に関し、これは種々の基礎疾患または障害が原因となっている場合がある。好ましくは、本発明でいう心不全はさらに慢性の心不全である。心不全はNew York Heart Association(NYHA)に従って機能分類系に分類することができる。NYHAクラスIの患者は心臓血管系疾患の明確な症状はないが、既に機能障害の客観的証拠がある。身体活動に制限はなく、通常の身体活動を行っても過度の疲労、動悸、または呼吸困難(息切れ)を引き起こさない。NYHAクラスIIの患者は身体活動にわずかに制限がある。これらの患者は安静時は快適であるが、通常の身体活動で疲労、動悸、または呼吸困難がもたらされる。NYHAクラスIIIの患者は身体動作に著しい制限が認められる。これらの患者は安静時は快適であるが、通常以下の身体活動で疲労、動悸、または呼吸困難が生ずる。NYHAクラスIVの患者は不快感なしにいずれの身体活動を行うことができない。これらの患者は安静時でも心不全の症状を示す。

上述の方法で同定されるべき被験体が、好ましくは、例えば心エコー検査、血管造影、シンチグラフィー、または核磁気共鳴造影(NMR)によって示されるような、心臓の収縮および/または拡張機能の障害の客観的証拠を有するものであることは理解されるべきである。この機能障害は、上記で概説した心不全の症状と同時に起こりうるが(NYHAクラスII〜IV)、一部の患者は顕著な症状を示さないかもしれない(NYHAクラスI)。

好ましくは、本発明の方法によってある被験体のために選択される治療法は、薬剤をベースとした治療法である。より好ましくは、前記薬剤はACE阻害剤、好ましくはカプトプリル、エナラプリル、フォシノプリル、リジノプリル、ペリンドプリル、キナプリル、ラミプリル、もしくはトランドラプリル、またはAT-1受容体遮断剤、好ましくはカンデサルタン、ロサルタン、もしくはバルサルタン、またはβ受容体遮断剤、好ましくは、ビソプロロール、カルベジロール、メトプロロール、もしくはスクシナート、またはアルドステロンアンタゴニスト、好ましくはスピロノラクトン、もしくはエプレレノンである。

本発明に従って被験体のために選択される別の好ましい治療法は、インターベンション療法である。本明細書でインターベンション療法とは、被験体の身体的インターベンションに基づいた治療法であり、例えば、手術および/または電気生理学的インターベンションによるものである。より好ましくは、前記インターベンション療法は、心臓再同期療法(CRT)もしくは除細動器(ICD)の植込みに基づくものである。

心不全を罹患している被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定することによって、被験体が上述のような療法を受ける余地があるかを決定できることが有利である。具体的には、GDF-15の量がその参照量よりも多い被験体は上述の療法によって治療することが適切であり、その参照量よりもGDF-15の量が少ない被験体はその療法を行っても利益を得られないことが意図される。

本発明はさらに、心臓血管系合併症に罹患している被験体について、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する方法であって、
a) 被験体のサンプル中のGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量を参照量と比較し、それによって死亡またはさらなる心臓血管事象の危険性を予測する、
ことを含む前記方法に関する。

本明細書で用いている「予測する」という用語は、心臓血管系合併症に罹患している被験体が死亡する(すなわち心臓血管系合併症による死亡)かまたは急性の心臓血管事象、例えば心筋(再)梗塞を、将来のある規定期間のウインドウ(予測ウインドウ)内に発症する可能性を評価することを意味する。予測ウインドウとは、予測した可能性に従って被験体が急性の心臓血管事象を発症するかまたは死亡する期間である。予測ウインドウは、本発明の方法による分析時の、被験体の残りの生存期間全体であることができる。しかし、好ましくは、予測ウインドウは心臓血管系合併症の発症後(本発明によって分析されることとなるサンプルが得られた後、とすることがより好ましくかつ正確である)、1ヶ月、6ヶ月、または1、2、3、4、5、もしくは10年間である。当業者であれば理解されようが、このような評価は通常は分析しようとする被験体の100%について正しいものとなることは意図していない。しかし、この用語は、分析しようとする被験体のうちの統計学的に有意な部分について妥当であることを求める。ある部分が統計学的に有意であるかは、当業者であれば、追加の労力なく、様々なよく知られた統計学的評価ツール、例えば、信頼区間の決定、p値の決定、Studentのt検定、Mann-Whitney検定などを用いることによって決定することができる。それらの詳細は、DowdyおよびWearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983に記載されている。好ましい信頼区間は、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも99%である。p値は、好ましくは、0.l、0.05、0.01、0.005、または0.0001である。好ましくは、本発明で意図する確率は、予測が所与のコホートの被験体のうちの少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、または少なくとも90%について正しいことでありうる。

本明細書で用いている「死亡」という用語は、前記心臓血管系合併症によって、例えば心筋(再)梗塞の結果として起こる死亡に関する。

本明細書で用いている「心臓血管系合併症」という用語は、心臓血管系の任意の慢性障害、または任意の急性心臓血管事象を意味する。好ましくは、本明細書で用いている心臓血管系の慢性障害は、冠状動脈性心臓疾患、安定狭心症(SAP)、または心不全が含まれ、好ましくは慢性心不全である。急性の心臓血管事象は、好ましくは、急性冠症候群(ACS)である。ACS患者は不安定狭心症(UAP)または心筋梗塞(MI)を示す可能性がある。MIはST上昇型MI(STEMI)、または非ST上昇型MI(NSTEMI)でありうる。本明細書で用いているNSTE-ACSは、UAPおよびNSTEMIを包含する。MIの発症に引き続き、左心室機能不全(LVD)、または心不全の発症が起こりうる。さらに好ましい心臓血管系合併症は、心臓突然死および卒中(脳血管性の事象または事故)を含む心臓の徐脈性または頻脈性の不整脈が包含する。最も好ましくは、前記心臓血管系合併症はACSまたは心不全である。

本明細書で用いている「死亡またはさらなる(すなわち再発性の)急性心臓血管事象の危険性を予測する」という表現は、本発明の方法で分析されることとなる被験体を以下のいずれかに割り当てることをいう：正常、すなわち心臓血管系合併症の後に急性の心臓血管事象を発症するかまたは死亡する危険性が上昇していない集団の被験体群；または、有意に危険性が上昇した被験体群。本発明で危険性が上昇したとは、既定の予測ウインドウ内でさらなる急性の心臓血管事象を発症する危険性または死亡する危険性が、ある被験体について、被験体集団における急性の心臓血管事象または心臓病での死亡の平均リスクの点で有意に上昇していることを意味する。好ましくは、1年間という予測ウインドウの期間について危険性の平均は0.5%から3.0%の範囲内、好ましくは1.5%である。本明細書で用いている危険性の上昇とは、1年間という予測ウインドウで、好ましくは3.0%超、好ましくは5.0%超、最も好ましくは3.0%〜8.0%の危険性に関する。

本発明の基礎となっている複数の研究において、(i)GDF-15およびナトリウム利尿ペプチドの量、または(ii)GDF-15および心臓トロポニンの量、または、好ましくは、(iii)GDF-15、ナトリウム利尿ペプチド、および心臓トロポニンの量のいずれかを測定することが、心臓血管系疾患に既に罹患している被験体での死亡またはさらなる急性心臓血管事象の危険性の信頼性のある評価のために必要であることが見出されている。上述の方法は従来技術よりも信頼性が高いが、それはGDF-15とNT-proBNPなどのナトリウム利尿ペプチドが統計学的には独立した予測因子であることが見出されたことによる。具体的には、明らかに健康な高齢の被験体でのGDF-15レベル(すなわち量)は、450 pg/mL(おおよそ10パーセンタイル)〜1200 pg/mL(おおよそ90パーセンタイル、正常値の上限と規定される)の間(中央値は762 pg/mL)で変化する。健康人と比較すると、NSTE-ACS患者の約3分の2は正常値の上限より高いレベルであり、3分の1ではそのレベルは1800 pg/mLを超えていた。GDF-15が正常範囲内にあった患者では、1年死亡率は1.5%と低かった。GDF-15の中程度の上昇(1200〜1800 pg/mL)の見られた患者では1年死亡率は5.0%と上昇したのに対し、顕著な上昇(>1800 pg/mL)の見られた患者では、1年死亡率は14.1%と非常に高かった。死亡率の差はその指標となった事象後早期に観察され、1ヶ月後には既に顕著に有意となっていた。受信者動作特性(ROC)曲線分析では、曲線下面積は0.757で、GDF-15が1年死亡率の強力な生化学的マーカーであることがさらに示された。重回帰分析により、NSTE-ACSでは、入院時のGDF-15レベルは、症状の発症から入院までの時間(遅延時間)と逆相関していた。この知見は、より高いGDF-15レベルの患者におけるより短い遅延時間を導く、GDF-15レベルと疾患/症状の重症度との間の関連性に関連しているのかもしれない。入院後にGDF-15レベルの中央値はやや上昇したとはいえ、各患者で72時間の観察期間中は非常に安定したままであった。様々な場合で個々の患者において測定したGDF-15レベルは密接に相関しており、いずれも死亡についての類似の予後情報を与えたが、そのことは、入院後に行うGDF-15の1回の測定が、NSTE-ACS患者において比較可能な予後情報を提供することを示している。NSTE-ACS患者における4つ全ての時点でのGDF-15レベルの予後情報の確認は、それらの知見の信頼性を支持するものである。NSTE-ACS患者のGDF-15レベルは、年齢、現在喫煙しているか、糖尿病であるか、心不全の病歴、心筋機能不全(NT-proBNP)、炎症活性(CRP)、および腎機能不全(クレアチニンクリアランス)と強くかつ独立に関連しており、このことはGDF-15レベルの上昇が、NSTE-ACS患者においてより重篤な心臓血管系疾患や不良な予後のいくつかの重要な臨床的および生化学的指標を集積することを示している。これらの相互に関連している変数のうちで、GDF-15は上昇した1年死亡率の最も強力な予測因子であることが明らかになった。GDF-15以外には、年齢、心筋梗塞の病歴、およびNT-proBNPのレベルのみが死亡に関する独立の予後情報を追加した。同様に、GDF-15レベルはMIの再発にも信頼性の高い予後情報を提供することが見出された（下記の図1および表1を参照）。本発明のこの態様により、既に心臓血管系合併症に罹患している患者についての危険性の層化をより高い信頼性で行うことができる。本明細書の上記および下記に記載の本発明の方法によって、GDF-15と、ナトリウム利尿ペプチド、心臓トロポニン、もしくはそれらの組み合わせのいずれかの量、またはそれらの測定のための手段を、心臓血管系合併症に罹患している被験体についての死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測するための診断用組成物の製造に用いることができる。

さらに、GDF-15とナトリウム利尿ペプチドの測定を含んでいる本発明の方法が、好ましくは、死亡の危険性の決定に用いることができ、GDF-15と心臓トロポニンの組み合わせは、好ましくは、さらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測するために用いることができることが見出された。従って、本発明は、心臓血管系合併症に罹患している被験体の死亡の危険性を予測するための方法をさらに包含し、該方法は、被験体のサンプル中のGDF-15とナトリウム利尿ペプチドの量を測定し、先のステップで測定したGDF-15とナトリウム利尿ペプチドの量を参照量と比較することを含んでいる。さらに、本発明は、心臓血管系合併症に罹患している被験体についてさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する方法に関し、該方法は、被験体のサンプル中のGDF-15と心臓トロポニンの量を測定し、先のステップで測定したGDF-15と心臓トロポニンの量を参照量と比較することを含んでいる。

本発明の方法の好ましい1実施形態においては、GDF-15の前記参照量(すなわち閾値量)は1200 pg/mLである。より好ましくは、参照より多いGDF-15の量は、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性の上昇の指標である。

本発明の方法のさらに好ましい1実施形態においては、トロポニンTの前記参照量(すなわち閾値量)は0.01 ng/mLである。

より好ましくは、参照量より多いトロポニンTの量は、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性の上昇の指標である。

本発明の方法の別の好ましい実施形態では、NT-proBNPの前記参照量(すなわち閾値量)は1000pg/mLである。

より好ましくは、参照量より多いナトリウム利尿ペプチドの量は、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性の上昇の指標である。

本発明はさらに、心不全に罹患している被験体について有害な心臓血管系合併症の危険性を予測するための方法を包含し、該方法は、(a)被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定し、(b)ステップa)で測定したGDF-の量を参照量と比較することを含んでいる。

本発明の基礎となっている複数の研究では、心不全の症状を示している被験体、好ましくは慢性心不全に罹患している被験体は、有害な心臓血管系合併症、好ましくは将来の急性の心臓血管事象、より好ましくは死亡の危険性が増加することが見出されている。この研究で調べられた種々のバイオマーカーのうちで、上述のとおり、GDF-15が有害な心臓血管系合併症、特に死亡の危険性増加についての独立の予測因子であることが見出された。

本発明はさらに、肺塞栓に罹患している被験体について死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性を予測するための方法に関し、該方法は
a) 被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15の量を参照量と比較し、それによって死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性を予測する、
ことを含んでいる。

本明細書で用いている「肺塞栓」という用語は、肺の血管の閉塞または狭窄によって生ずる障害を意味する。そのような閉塞または狭窄の結果、肺組織のガス交換および血液供給が損なわれる。従って、肺の生理学的機能が損なわれる。本明細書で用いている肺塞栓とは慢性または急性の肺塞栓でありうる。しかし好ましくは、この用語は急性肺塞栓を意味する。肺塞栓はよく知られた診断技術によって診断することができ、標準的な医学教科書に記載されているような症状を伴う。

本発明で言及されている「その後の肺塞栓関連合併症」とは、有害事象、好ましくは、心肺の事象であり、そのようなものとしては、さらなる肺塞栓、または、挿管措置、カテコールアミン投与、または心肺蘇生術などのインターベンションを必要とする、肺もしくは心臓血管系の生理的機能の他の任意の障害が含まれる。その後の肺塞栓関連合併症は、被験体が罹患している一次肺塞栓後の予測タイムウインドウ内で起こるものとする。

本明細書で用いている「死亡の危険性を予測する」という表現は、本発明の方法で分析しようとする被験体を以下のいずれかに割り当てることをいう：正常、すなわち肺塞栓後の死亡の危険性が上昇していない集団の被験体群；または、有意に危険性が上昇した被験体群。本発明で危険性の上昇とは、既定の予測ウインドウ内での死亡の危険性が、ある被験体について、被験体集団での死亡の危険性の平均の点で有意に上昇していることを意味する。好ましくは、30日間の予測ウインドウについて、危険性の平均は約5.0%である。本明細書で用いている危険性の上昇とは、好ましくは少なくとも5倍の危険性上昇または、好ましくは少なくとも10倍の危険性上昇、すなわち、50.0%を超える危険性に関する。さらに、この用語は6ヶ月という予測ウインドウ内での有意な危険性上昇に関する。前記予測ウインドウ内での死亡の通常の危険性は、本明細書に示す死亡の危険性のある被験体においては、好ましくは少なくとも5倍、より好ましくは7倍増加する。

ある被験体が死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性があるかを予測することに関連して、閾値を規定する参照量は、好ましくは4,600pg/mLである。4,600 pg/mLを超える量であるサンプルは、そのサンプルが採取された被験体が死亡または上記その後の肺塞栓関連合併症の危険性があることを示し、4,600 mg/mL未満の量は、被験体にその危険性がないことを示している。

原理的には、GDF-15、またはGDF-15の量を測定する手段は、肺塞栓に罹患している被験体が死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性があるかを予測するための診断用組成物の製造に用いることができる。

都合の良いことに、本発明の基礎となっている複数の研究において、肺塞栓に罹患している被験体の危険性の層化が、バイオマーカーとしてのGDF-15に基づいて高い信頼度で行いうることが見出されている。そのような危険性の層化に基づいて、どの追加の措置（具体的な治療など）を被験体に適用すべきか、およびどの程度の臨床的モニタリングを要するかを決定することができる。

本発明の上述の方法の好ましい1実施形態においては、GDF-15はその他の塞栓のマーカー、好ましくは本明細書の他のところで言及した心臓トロポニンおよび/またはナトリウム利尿ペプチドとともに測定される。

本発明にはさらに、心臓インターベンションまたは心不全の治療を受ける余地のある被験体を同定するための、本発明の方法を実施するために適合させたデバイスであって、被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、およびその量を参照量と比較する手段を具備し、それによって心臓インターベンションまたは心不全の治療を受ける余地のある被験体を同定する前記デバイスが包含される。

本発明で用いている「デバイス」という用語は、予測を可能にするという点で少なくとも上記手段を互いに機能しうるように連結させた形で具備する手段のシステムに関する。好ましくは心臓トロポニンおよび/またはナトリウム利尿ペプチドとの組合せで、GDF-15の量を測定するための好ましい手段、ならびに比較を行うための手段は、本発明の方法の関連で上に開示されている。各手段をどのように機能的な様式で連結させるかは、そのデバイスに含まれる手段のタイプによって異なる。例えば、ペプチドの量を自動的に測定するための手段が適用される場合には、該自動操作される手段によって得られるデータは、例えば、所望の結果を得るためにコンピュータープログラムによって加工することができる。好ましくは、そのような場合には前記手段は単一のデバイスに含まれる。従って、前記デバイスは、アプライされたサンプル中のペプチドまたはポリペプチドの量を測定するための分析ユニットと、評価のために得られた結果を加工するためのコンピューターユニットとを含むことができる。あるいは、ペプチドまたはポリペプチドの量を測定するために試験ストリップなどの手段が用いられる場合には、比較のための手段は、対照ストリップと測定量を参照量に割りあてる表とを含むことができる。試験ストリップは、好ましくは、本明細書で言及しているペプチドまたはポリペプチドと特異的に結合するリガンドに結合される。前記ストリップまたはデバイスは、好ましくは、前記ペプチドまたはポリペプチドの前記リガンドへの結合を検出するための手段を含んでいる。検出のための好ましい手段は、上述の本発明の方法に関する実施形態と関連させて開示されている。そのような場合には、前記手段は、前記量の測定結果とその診断もしくは予後値とを、マニュアル中に示された説明書および解釈によって、そのシステムのユーザーがまとめるという点で機能的に連結される。そのような実施形態においては、それらの手段は別々のデバイスとして、好ましくはキットとして一緒にパッケージングされる。当業者であれば、追加の労力なく、それらの手段をどのように連結するか理解するだろう。好ましいデバイスは専門の臨床医の特別な知識を用いずに適用しうるもの、例えば試験ストリップまたはサンプルをロードするだけでよい試験ストリップまたは電子デバイスなどである。結果は、臨床医による解釈を要する生データの出力として得ることもできる。しかし好ましくは、前記デバイスの出力は、その解釈に臨床医を要しない加工された、すなわち評価された生データである。さらに好ましいデバイスは、分析ユニット/デバイス(例えば、バイオセンサー、アレイ、ナトリウム利尿ペプチドを特異的に認識するリガンドと結合させた固相支持体、表面プラスモン共鳴装置、NMRスペクトロメーター、マススペクトロメーターなど)、または本発明の方法に従って上記で言及した評価ユニット/デバイスを具備する。

さらに本発明は、被験体について死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測するための、本発明の方法を行うために適合させたデバイスに関する。このデバイスは、被験体のサンプル中のGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量を測定する手段、およびその量を参照量と比較する手段を具備し、それによって被験体が死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性があるかを予測する。

さらに、心不全に罹患している被験体について、有害な心臓血管系合併症の危険性を予測するための、本発明の方法を行うために適合させたデバイスを意図している。このデバイスは、前記被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、およびその量を参照量と比較する手段を具備し、それによって被験体が有害な心臓血管系合併症の危険性があるかを予測する。

本発明はまた、肺塞栓に罹患している被験体がその後の肺塞栓関連合併症の危険性があるかを予測するための、本発明の方法を行うために適合させたデバイスに関する。このデバイスは、肺塞栓に罹患している被験体のサンプル中のGDF-15の量を、好ましくはナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量と組み合わせて、測定する手段、およびそれらの量を参照量と比較する手段を具備し、それによって被験体が死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性があるかを予測する。

さらに本発明により、心臓インターベンションまたは心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する目的で本発明の方法を行うためのキットが意図されている。そのようなキットは、被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、およびその量を参照量と比較する手段を具備し、それによって心臓インターベンションまたは心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する。

本明細書で用いている「キット」という用語は、上述の複数の手段を集めたものを意味し、好ましくは別々にまたは単一の容器内に提供される。この容器は、好ましくは本発明の方法を行うための説明書を含んでいる。

本発明は、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する目的で本発明の方法を行うためのキットに関する。このキットは、被験体のサンプル中のGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量を測定する手段、およびその量を参照量と比較する手段を具備し、それによって被験体が死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性があるかを予測する。

また、本発明は、有害な心臓血管系合併症の危険性を予測する目的で本発明の方法を行うためのキットに関する。このキットは、心不全に罹患している被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、およびその量を参照量と比較する手段を具備し、それによって被験体が有害な心臓血管系合併症の危険性があるかを予測する。

最後に、本発明は、肺塞栓に罹患している被験体が死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性があるかを予測する目的で本発明の方法を行うための、本発明の方法を行うために適合させたキットに関する。このキットは、肺塞栓に罹患している被験体のサンプル中のGDF-15の量を、好ましくはナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量と組み合わせて、測定する手段、およびそれらの量を参照量と比較する手段を具備し、それによって被験体が死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性があるかを予測する。

本明細書中に引用した参照文献は全て、その開示内容全体および本明細書中に具体的に言及した開示内容に関して、本明細書中に参照により組み入れる。

（実施例）
下記の実施例は本発明を説明しているにすぎない。これらの実施例は、それがどのようなものであれ、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。

実施例１:血清サンプルおよび血漿サンプル中のGDF-15、NT-proBNP、およびトロポニンの測定
血清サンプルおよび血漿サンプル中のGDF-15の濃度を測定するために、GDF-15アフィニティークロマトグラフィーで精製したポリクローナルヤギ抗ヒトGDF-15 IgG抗体(R&D Systems；AF957)を用いて免疫放射定量分析アッセイ(IRMA)を開発した。Maxisorp Startubes (Nunc)を、0.1 Mの炭酸ナトリウムバッファー(pH 9.0)中に入れた0.5 μgの抗GDF-15 IgGと共に4℃で一晩かけてコーティングした後、0.1% Tween 20を添加したリン酸緩衝バッファーで2回洗った。血清サンプルまたは血漿サンプル(100 μL)をアッセイバッファー(30 g/L BSA、10 g/LウシIgG、1% ヤギ血清、0.1% アジ化ナトリウム、1 M NaCl、40 mM リン酸ナトリウムバッファー, pH 7.4)で1:1に希釈し、試験管に入れ、4℃で16時間インキュベートした。2回の洗浄ステップの後、10 ngの[125I]ヨウ素化抗GDF-15 IgG(比活性 0.74 MBq/μg)を200μLのアッセイバッファーで希釈し、これを各試験管に添加して、室温で4時間インキュベートした。3回の最終洗浄ステップ後、結合している放射活性をガンマカウンター(LKB Wallac 1261)で定量した。各実験において、R&D Systemsの組換えヒトGDF-15(957-GD/CF)を用いて標準曲線を作成した。組換えGDF-15タンパク質の新しいバッチでの結果は標準血漿サンプルで試験し、10%を超える任意の偏差は、このアッセイのために調整係数を導入して補正した。同一の患者から得た血清サンプルおよび血漿サンプル中のGDF-15の測定は、最終的な希釈係数について補正した後には実質的に同一の結果を生じた。このアッセイの検出限界は20 pg/mLであった。アッセイ内変動係数は、744、1518、および8618 pg/mLの平均GDF-15レベルについてそれぞれ5.6、5.9、および6.5%であった。アッセイ間変動係数は、832、4739、および9230 pg/mLの平均GDF-15レベルについてそれぞれ8.6、5.7、および4.4%であった。

トロポニンTレベルは、Elecsys 2010アナライザー(Roche Diagnostics)を用いて第3世代のアッセイによって測定し、その検出限界は0.01 ng/mLであった。

NT-proBNPレベルは、Elecsys 2010を用いてイムノアッセイで測定し、その検出限界は20 pg/mLであった。

実施例2：侵襲的および非侵襲的治療レジメン間の差についての、FRISCII研究のNSTE-ACS患者の分析
FRISC II研究への患者の募集は1996年6月から1998年5月にかけて58箇所のスカンジナビアの病院で行われ、そのうちの16箇所はインターベンションセンターであった。安静時に増加するかもしくは発症する、または急性心筋梗塞の疑いが濃い虚血の症状を有し、ダルテパリンまたは標準的なヘパリン治療の開始前48時間以内に直近の症状の発症があった場合に、患者適格とされた。心筋虚血は、心電図(ST低下>0.1 mV、もしくはT波逆転 >=0.1 mV)、または生化学的マーカーの上昇(クレアチンキナーゼ[CK]-MB>6 μg/L、トロポニンT >0.10μg/L、定性的トロポニンT試験陽性、またはCK、CK-B、もしくはCK MBの触媒活性が心筋梗塞についての局所診断限界(local diagnostic limit)よりも高い)で確認されたものとした。除外基準は、出血エピソードの危険性の上昇、貧血、または過去24時間に血栓溶解の指示または治療が行われたこと、過去6ヶ月間に血管形成術が行われたこと、冠動脈再血管形成術の順番待ちであること、その他の急性もしくは重症の心疾患、腎臓もしくは肝臓の機能不全、既知の臨床的に関連性のある骨粗鬆症、その他の重症疾患、無作為に選択した薬剤に過敏性であること、この臨床試験または別の臨床試験への協力または参加が困難であると予想されること、とした。以前に開心術を受けたことのある患者、高齢者(例えば75歳超)、または無作為に早期の血管再生術に割り付けることが不適当とする他の疾患。FRISC II研究は、パラレルな群による前向き無作為化多施設試験であった。本発明者らは要因計画によって侵襲的治療と非侵襲的治療を比較した。各群の患者の半数をランダムにダルテパリンまたはプラセボの皮下投与を3ヶ月間行う長期治療に割り当てた。侵襲的方法と非侵襲的方法の比較はオープン研究とし、ダルテパリンでの長期治療とプラセボとの比較は二重盲検で行った。

侵襲群では、目標はオープンラベルでダルテパリン投与を開始して7日間以内に全ての侵襲的方法を行うことであった。直接的な侵襲的治療は、冠動脈血管造影を試験参加から2〜3日以内に行い、オープンラベルの治療開始から7日間以内に血管形成術を行うことを目標とした。血管形成術は、心筋の十分な範囲を占める任意の動脈の直径の少なくとも70%が閉塞された患者全てで推奨した。経皮的冠動脈インターベンションは、標的とする病変が1または2箇所であった場合に推奨し、冠動脈バイパス手術は三枝または左冠大動脈主幹部に疾患がある患者で好ましかった。

非侵襲的治療としては、最大限の内科的治療にもかかわらず難治性または再発性の症状のある患者、または退院前の症候限界性運動負荷試験で重度の虚血の認められた患者における冠動脈造影が含まれた。血管造影と血管再生を行うための運動負荷試験の判定基準は：ST低下≧0.3 mV；低い最大作業負荷(男性では<90W、女性では<70W)に伴う限定的な胸痛、もしくは血圧低下；または運動負荷試験時に、先行するQ波もしくはT波の同時逆転のないST上昇。長期の追跡の間に、ランダム化を行ったこととは無関係に、身体の自由がなくなる症状、不安定性の再発、または心筋梗塞がみられた患者全てについて侵襲的方法が考慮された。

入院時に患者はまず、活性型の部分トロンボプラスチン時間について調整された、オープンラベルのダルテパリンの皮下注入、または標準的なヘパリン注入を受けた。ランダム化以降、全患者にダルテパリンを120 IU/kg、12時間毎に皮下注射し(最大投与量は10000 IU)、それを非侵襲群では少なくとも5日間、侵襲群ではその治療を行うまで続けた。その後、患者はダルテパリンまたはプラセボの皮下注射を1日2回受けた。80 kg未満の女性、および70 kg未満の男性は5000 IUのダルテパリンまたはプラセボの投与を受け、それらの値より重い患者は7500 IUの投与を受けた。このレジメンは3ヶ月間継続し、病院から退院後は、患者は単回投与用の薬液入りシリンジで自己注射した。オープンラベルまたは二重盲検のダルテパリン治療の最後の注射は、冠動脈処置の12時間前までには完了させた。血管造影の後、ダルテパリンまたはプラセボ投与をシース除去の2〜6時間後に再開した。糖タンパク質IIb/IIIa阻害剤であるアブシキシマブ(abiciximab)の注入による投与の後、ダルテパリンまたはプラセボは、注入の24時間後までは再開しなかった。冠動脈バイパス手術後は、全患者がオープンラベルのダルテパリン 5000 IUの投与を1日2回、患者が動けるようになるまで行い、二重盲検による治療は退院の数日前に開始した。コンプライアンスは、患者に全ての注射を日記に記録するように依頼し、また返却されたもしくは未使用のシリンジを外来に訪れた際に数えることによってモニターした。アスピリンを全患者の入院時に初回投与量として300〜600 mgを投与し、その後、維持投与量として75〜320 mgを1日1回投与した。β遮断薬は禁忌症候を示さない限り投与した。有機硝酸塩およびカルシウムアンタゴニストは必要に応じて追加することができた。スタチンによるコレステロール低下、左心室機能不全のためのアンギオテンシン転換酵素阻害剤、および強力な抗糖尿病治療が、最新の治療ガイドラインでは推奨されている。経皮的冠動脈インターベンションの間にアブシキシマブを使用することが奨励されている。チクロピジンはステント設置後3〜4週間用いることが推奨された。入院時に、または最も遅くともランダム化の時点では、血液サンプルを試験実施場所で、ヘモグロビン濃度、白血
球数、血小板数、プロトロンビン時間、クレアチニン、ブドウ糖、必要があればヘモグロビンA10、トリグリセリド、コレステロール、HDL コレステロール、およびLDLコレステロールについて分析した。心筋損傷の生化学的マーカーを、この研究に参加した時点、重度の胸痛の新たなエピソード後、および血管形成術の前と4〜24時間後に分析した。最も頻繁に使用された心筋損傷のマーカーはCK-MB massであったが、いくつかのセンターでは、総CK、CK-B、またはその双方の触媒活性を用いた。トロポニンTの定量的測定は大部分の病院で可能であった。スクリーニングの目的で本発明者らは全てのセンターにトロポニンTの定性試験である第2世代Cardiac-T(Roche-Boehringer Mannheim, Mannheim, Germany)を提供した。ランダム化の時点で全患者から血液サンプルを採取し、トロポニンTと他のマーカーの集中的分析のために−70℃で凍結保存した。従来の12誘導心電図検査を入院時、ランダム化時、侵襲的処置の前の24時間以内、退院時、3ヶ月目および6ヶ月目の外来時、および不安定狭心症または心筋梗塞の何らかの疑いあるときに行った。禁忌のない非侵襲群の患者は、退院前に症候限界性自転車運動負荷試験を行った。左心室機能の標準的な評価とともに心エコー検査を、1951例の患者に退院前と、侵襲的処置の前には常に、行った。運動試験と心エコーの結果は全て、評価のために中央実験室に送った。

主要な目的は、侵襲的および非侵襲的方策の、6ヶ月後までの死亡と心筋梗塞の複合評価項目に及ぼす影響を比較することであった。他の規定の評価項目は、死亡の総数、心筋梗塞、狭心症の症状、後期の冠動脈造影および血管形成術の必要性、出血のエピソード、および卒中であった。心筋梗塞は3つの従来の判定基準−典型的な胸痛、診断的心電図での記録(主として新たなQ波)、または下記の定義に従う心筋損傷の生化学的マーカーの上昇−のうちの2項目の実現値で定義した。処置に関連しない心筋梗塞については：CK-MB massの濃度が1回の測定で心筋梗塞について病院における診断の局所限界より高い；CK、CK-B、またはCK-MBの触媒活性がその後2回の測定で局所限界よりも高い；CK、CK-BまたはCK-MBの触媒活性が1回の測定で2倍局所限界より高い。経皮的冠動脈インターベンションの関連で心筋梗塞については：CK-MB massが1回の測定で心筋梗塞について病院における診断の局所限界より1.5倍高い；1回の測定でCK、CK-B、またはCK-MBの触媒活性が前記限界より3倍高い；または、2回の測定で局所限界より1.5倍高い。冠動脈バイパス手術との関連では、心筋梗塞の診断のために新たなQ波のみが用いられた。死因については検死によって確立すべきであるとした。報告された全ての死亡例は、心筋梗塞であり、経皮的冠動脈インターベンションに関連して生化学的マーカーは上昇しており、中央実験室により報告された心電図上の新たなQ波は、独立の臨床兆候委員会が裁定した。データの質は、スポンサーとなった製薬会社によって雇用された外部モニターによって全症例の記録フォームのソース-データの継続的な確認により保証した。全ての心臓事象(有効性評価項目)と有害事象データは継続的に各施設からデータ・安全性モニタリング委員会へ直接送られた。この研究はヘルシンキ宣言に準拠しており、全ての地域の倫理委員会はこのプロトコールを承認した。

入院時の血清または血漿GDF-15濃度を、GUSTO IV研究中に記載されているものと同じ免疫放射定量アッセイ(IRMA)を用いて測定した(上記の実施例1を参照)。侵襲的治療法に割り付けた群と非侵襲的治療法に割り付けた群で、結果事象(2年間での心筋梗塞、2年間での死亡、2年間での心筋梗塞および死亡)における比率の差を、GDF-15レベルの三分位(<1200 pg/mL；1200〜1800 pg/mL；>1800 pg/mL)で記録した。両群のGDF-15の三分位に関連して、追跡期間の事象の時点を示すためにKaplan-Meier法を用いた(図1)。

下記の表1は死亡および/またはさらなる急性心筋梗塞(AMI)の危険性を示す。

実施例3：GUSTO-IV研究からのNSTE-ACS患者の、短期および長期死亡率と心筋再梗塞の分析
調べたサンプルは1999年から2000年の間に行われたGUSTO-IV試験のNSTE-ACS患者から得られたものである。この試験の設計および主な結果の詳細は公表されている(Simoons 2001, Lancet 98:351-360；Ottervanger 2003, Circulation, 107:437-442)。参加資格のある患者は、21歳以上で、少なくとも5分間持続する狭心症のエピソードが1回以上あり、入院から24時間以内で、心臓トロポニン試験が陽性であるかまたは少なくとも0.5 mmのSTセグメント低下のある者であった。患者は標準的な内科的治療に加えて24時間または48時間のアブシキシマブまたはプラセボ注入にランダムに割り付けた。30日間の追跡期間中、原因を問わない死亡率と心筋梗塞と裁定された率とを記録した。1年間の追跡では原因を問わない死亡の情報のみを集めた。スウェーデンの複数の施設で募集した399例の一連の患者についてのサブ研究においては、入院時(すなわちベースライン)、ならびに24時間、48時間、および72時間の時点で順次血漿サンプルが採取され、それらは本研究で最初に分析された。このコホートでの有意な結果に基づいて、この試験の別の1682例の無作為の患者から入院時に採取された血清サンプル中のGDF-15レベルを分析し、少なくとも2000例の患者のデータを得るようにし、他の予後判定用のバイオマーカー、すなわちトロポニンT、NT-proBNP、CRP、およびクレアチニンクリアランスとの相互作用を調べることができるようにした。

スウェーデンの女性と男性の虚血性心疾患(SWISCH)の研究では、明らかに健康な被験体から得られた血漿サンプルも含めた。この集団は、「冠動脈疾患における不安定状態の際のフラグミンと迅速な血管形成術」(FRISC) II試験に含まれている他の同時期のNSTE-ACS集団と年齢および性別を一致させた429人の高齢者であった。SWISCH試験の詳細な設計および一部のバイオマーカー結果は公表されている。異常な安静時の12誘導ECG、心臓血管系薬剤、樹立された心臓血管系疾患、その他の慢性疾患、または急性疾患のある被験体は対照群の患者集団から除外した。SWISCH試験参加者は全員、クレアチニン、血糖値、およびヘモグロビン値が正常で、白血球数および血小板数が正常でなければならないとした。

ベースラインの特徴は数とその割合で示している。連続的データは中央値と四分位範囲で示している。症例と対照との間の連続型変数の比較はノンパラメトリックなMann-Whitney U検定で評価した。GDF-15レベルの三分位内で、GDF-15レベルと、ベースラインの特徴、ならびにトロポニンT、NT-proBNP、CRP、およびクレアチニンクリアランスのレベルとの間の関連性を評価するために、GDF-15とこれらの因子との間のSpearmanの順位相関係数、およびいくつかの群における割合の間の関連性についてのCochran-Armitage傾向検定の双方を用いた。患者群内でのGDF-15の時間経過に伴う変化を比較するために、Spearmanの相関係数とWilcoxonの符号付き順位検定を用いた。GDF-15レベルの三分位における結果事象(30日間の心筋梗塞、30日間の死亡、30日間の心筋梗塞でかつ死亡、1年間の死亡)での比率の差は、Cochran-Armitage傾向検定で判定した。GDF-15の三分位に関して追跡期間中の事象の時点を説明するためにKaplan-Meier法を用い、統計学的評価はログランク検定を用いて行った(図2)。1年間の死亡の予測因子を同定するために単純なロジスティック回帰分析を用いた。その後、GDF-15、トロポニンT、NT-proBNP、CRP、およびクレアチニンクリアランスの、1年間の死亡についての予後判定価値を比較するために、受信者動作特性(ROC)曲線を作成し、曲線下面積を計算した(図3)。データ分析は全て、SAS 9.0統計プログラムを用いて行った。

明らかに健康な対照被験体におけるGDF-15レベル
対照は男性288例(67.1%)で女性141例(32.9%)であり、年齢の中央値は65歳で(四分位範囲は59歳〜71歳)、そのうち14.5%が試験当時に喫煙者であった。この集団でのGDF-15レベルの中央値は762 pg/mLで、10パーセンタイル、90パーセンタイルの値はそれぞれ460 762pg/mLおよび1191 pg/mLであった。従って、正常の上限値(ULN)は四捨五入して1200 pg/mLであった。NT-proBNP、CRP、およびクレアチニンクリアランスの中央値(四分位範囲)レベルはそれぞれ、74(46〜113) pg/mL、1.40(0.79〜2.40)μg/mL、および73(62〜86) mL/minであった。GDF-15レベルは年齢(Spearmanのrho=0.21；P<0.001)、および炎症活性(CRP, rho=0.18；P<0.001)と正の相関が認められ、クレアチニンクリアランス(rho=-0.14；P=0.002)とは逆相関が認められた。この群では性別、試験当時の喫煙、またはNT-proBNPとの有意な相関性は認められなかった。

NSTE-ACS患者の入院時のGDF-15レベル
NSTE-ACS患者は男性1315例(63.2%)および女性766例(36.8%)からなり、年齢の中央値は66歳であった(四分位範囲は57〜74歳)。これらの患者は対照の健康人よりもわずかに年齢が高かったが(P=0.014)、これらの2つのコホートは年齢と性別に関しては十分に比較可能であった。どの測定時点においてもGDF-15レベルに対して、ランダム化したアブシキシマブ治療は影響を与えておらず、それ故、ランダム化した群を組合せた。この患者集団における症状の発症から入院までの時間、心臓血管系の危険因子の保有率(prevalence)、過去の心臓血管系疾患の発症およびその治療、進行中の虚血のECG徴候、ならびにトロポニンT、NT-proBNP、CRP、およびクレアチニンクリアランスのベースラインレベルを表2に示している。NSTE-ACS患者は健康人の対照と比較すると有意(P<0.001)に高いGDF-15レベルを示した：中央値は1445 pg/mLで、10、33、66、および90パーセンタイルの値はそれぞれ、850 pg/mL、1187 pg/mL、1817 pg/mL、および3314 pg/mLであった。従って、NSTE-ACS患者の約3分の2はそのGDF-15レベルが健康人の対照のULN(90パーセンタイル)を上回っていた。このULNは患者の低い三分位に対応しているので、患者の評価材料(patient material)は結果と関連づける際には三分位に層化した(カットオフリミット1200および1800pg/mL)。

NSTE-ACSにおけるGDF-15レベルと、臨床的および生化学的因子との間の関連性
入院時のGDF-15の三分位の増加は、年齢、女性であること、高血圧および糖尿病の病歴、過去の心臓疾患、すなわち狭心症、心筋梗塞、冠動脈血管形成術、および心不全、ACE阻害剤療法と正の関連を示し、さらに、STセグメント低下で示されるような、進行中の虚血および壊死のマーカー、心筋機能障害、ならびに炎症、ならびにトロポニンT、NT-proBNP、CRPのレベル、とも正の関連を示した(表2)。GDF-15レベルは、試験当時喫煙およびクレアチニンクリアランスとは逆相関していた(表2)。従属変数としてGDF-15の自然対数を用いた多重回帰分析では、次の因子がGDF-15と有意に関連していた：年齢(P<0.001)、男性(P<0.001)、症状の出現から入院までの時間(P=0.006；逆相関)、試験当時の喫煙(P<0.001)、糖尿病(P<0.001)、心不全の病歴(P<0.001)、STセグメント低下(P=0.050)、NT-proBNP(P<0.001)、CRP(P<0.001)、およびクレアチニンクリアランス(P<0.001；逆相関)。トロポニンTのレベルとは独立した関連性は認められなかった(P=0.436)。

NSTE-ACSにおけるGDF-15レベルの時間的推移
不安定冠状動脈疾患のエピソードの間のGDF-15の血清中レベルの時間的推移について、NSTE-ACS患者集団の399患者のコホートで調査した。これらの患者のサンプルは、入院時、24時間、48時間、および72時間後に得た。GDF-15の自然対数vs時間の直線回帰分析では、弱いながらも統計学的に有意な(P=0.010)傾きが得られ、そのことはこの期間の間に徐々に増加したことを示す。しかし、表3に示すとおり、これらの4時点でのGDF-15レベルは同じ範囲内に留まっていた。入院時のGDF-15レベルとその後の時点でのレベルとの間の密接な相関に示されるとおり、各個人での変動は長期にわたり非常に制限されていた(表3)。したがって、GDF-15レベルがULNを超えていた患者は、24時間、48時間、および72時間の時点でそれぞれ、67.4%、69.7%、および70.4%であった。

NSTE-ACSにおけるGDF-15レベルと死亡率
追跡期間でのNSTE-ACS患者の死亡の危険性は入院時のGDF-15レベルが高いと顕著に増大していた(図2)。異なる三分位についてのKaplan-Meier死亡率曲線は早期に分かれ、30日間の死亡率はそれぞれ0.6%、2.0%、および4.3%であった(P<0.001)。各曲線の分離は指標となった事象後の第1年目にわたって継続し、1年間の追跡後は、死亡率はそれぞれの三分位で1.5%、5.0%、および14.1%であった(P<0.001)。ROC分析はさらに、NT-proBNP(AUC=0.735)、クレアチニンクリアランス(AUC=0.728)、CRP(AUC=0.629)、およびトロポニンT(AUC=0.620)と比較して、GDF-15が死亡の強力な生化学的指標であることを立証した(曲線下面積(AUC)は0.757)(図3)。単純ロジスティック回帰分析では、年齢、高血圧、糖尿病、過去の狭心症もしくは心筋梗塞の病歴、うっ血性心不全の病歴、ならびに、トロポニンT、NT-proBNP、CRP、クレアチニンクリアランス、およびGDF-15のレベルは全て、1年間の死亡率と関連性が見られた(表4)。多重ロジスティック回帰分析を用いると、年齢、過去の心筋梗塞、ならびにNT-proBNPおよびGDF-15のレベルの増加のみが独立した予測因子であった(表4)。これらの独立した危険性指標のうちで、GDF-15レベルが最も強力な、死亡の予測因子であった(表4)。これらの結果は、後ろ向きステップワイズアプローチ(backward stepwise approach)またはGDF-15レベルと他のバイオマーカーの三分位の層化を用いても変わらなかった。また、ステップワイズ選択で一つずつ付け加えた場合でも、有意なままであった変数は、年齢、過去の心筋梗塞、NT-proBNP、およびGDF-15のみであった。注目すべきは、399例の患者コホートで入院時またはその後の時点で測定されたGDF-15レベルは1年間死亡率に対して同様の予後情報を提供したが、最初の24時間以内のGDF-15レベルが最も予測的価値が高かったようであったことである(表5)。

NSTE-ACSにおけるGDF-15レベルと心筋梗塞の再発の危険性
入院時のGDF-15レベルは、30日間での混合評価項目である死亡または心筋梗塞の再発の危険性にも強く関連していた。GDF-15の三分位が高くなるにつれて、30日間での死亡または心筋梗塞の危険性はそれぞれ、5.0%、6.9%、および10.8%であった(P<0.001)。この関連性は主としてGDF-15と死亡との関連から得られている。指標となる事象後30日間以内の心筋梗塞の再発の危険性はGDF-15の三分位の増加と有意に関連しており、それぞれ4.8%、5.6%、および7.2%であったが(P=0.048)、多重ロジスティック回帰分析では30日間ででGDF-15と心筋梗塞の再発率との間に独立した関連は認められなかった。

NSTE-ACSにおけるGDF-15と予後マーカーの組み合わせ
多重ロジスティック回帰分析は、GDF-15とNT-proBNPのみが、死亡に関して独立の予後予測の重要性を有するバイオマーカーであることが示した。したがって、死亡の独立した臨床的予測因子である過去の心筋梗塞に加えて、これらのマーカーの三分位を組み合わせて使用した。これらの結果は、GDF-15とNT-proBNPレベルの三分位の増加の組合せが、追加の予後予測情報を提供し、そして過去の心筋梗塞のない患者においては1年間の死亡率が0.3〜13.7%の範囲で、過去の心筋梗塞のある患者では4.7〜23.6%の範囲で、患者の階層を同定したことを示した(図4)。これらの関連性は、患者の年齢によってのみ改変され、年齢1歳毎の死亡危険性の相対的変化は4.4%であった(表4)。

実施例3：慢性心不全患者におけるGDF-15の予後予測の有用性
欧州の4箇所の施設、すなわちアテネ(ギリシャ、n=51)、ロンドン(英国、n=89)、およびヴロツワフ/ザブレ(ポーランド、n=95)(誘導コホート)で登録したCHF患者235例のコホートで、GDF-15レベルと、ベースラインの臨床的および生化学的パラメーターおよび生存との関連性を最初に調べた。確認コホートでは、本発明者らは誘導コホートから基本的な仮説、すなわちGDF-15の循環レベルの増加がCHF患者における独立の予後予測情報を提供することを、予測的に評価した。確認コホートはヴェローナ(イタリア)で募集されたCHF患者220例を含んだ。全ての患者は、慢性心不全の新規の神経ホルモン性および炎症性の予後予測バイオマーカーを調べるために設計されたプロジェクトに参加し、書面によるインフォームドコンセントを提出した。全患者で、CHFの診断は、症状および臨床的徴候、ならびに放射性核種、侵襲的な心室造影法もしくはエコー心電図による左心室拡張もしくは収縮機能障害の証拠に基づいたものであった。全患者ともCHFの病歴を少なくとも6ヶ月間有し、この研究前の少なくとも4週間は服薬下で安定であった。過去12週間以内に心筋梗塞を起こした患者、炎症性または悪性疾患のあることが知られている患者、またはクレアチニンレベルが>400 μmol/Lであった患者は除外した。参加した全研究施設の倫理委員会がプロトコールを承認した。

患者をその後、外来評価と電話でのコンタクトにより追跡した。生存状況は誘導コホートについては2005年5月25日に、確認コホートについては2006年5月31日に調べた。追跡し損なった患者はいなかった。この研究の主要評価項目は原因を問わない死亡率であった。確認コホートでは、死因についての情報も得られた。心臓移植を受けた9例の患者はその事象の時点で生存が確認された。

GDF-15およびその他のパラメーターの評価のために、静脈血サンプルは座位で10分間以上安静とした後に採血した。GDF-15濃度は、前述のとおり、R＆D Systemsから入手した、GDF-15アフィニティークロマトグラフィー精製のポリクローナルヤギ抗ヒトGDF-15 IgG抗体を用いて、免疫放射定量アッセイ(IRMA)で測定した。GDF-15の測定は全てHannover Medical Schoolで、患者の特徴や結果を知らされていない研究者によって行った。NT-proBNPレベルは化学発光イムノアッセイ(ELICIA, Roche Diagnostics)で測定した。クレアチニン、尿酸、およびヘモグロビンの測定は参加した研究センターで行った。クレアチニンクリアランスはCockcroftおよびGaultの式に従って計算した。

ベースラインの特徴は、中央値(25パーセンタイルおよび75パーセンタイル)、平均±標準偏差、または必要に応じて絶対数およびパーセンテージとして表した。連続的変数の正規分布についてはKolmogorov-Smirnov検定を用いて調べた。連続的変数はMann-Withney検定または対応のないStudentのt検定で比較した。患者の階層間の比較はKruskal-Wallis検定またはANOVAで行った。割合についてはχ二乗検定を用いて比較した。多重回帰分析は、GDF-15レベルと独立に関連している因子を同定するために適用した。単変量および多変量Cox比例ハザード分析は予後関連性を評価するために使用した。追跡の間の事象の時点をGDF-15レベルとの関連で説明するためにKaplan-Meierプロットを用い、統計学的分析はCox回帰分析で行った。GDF-15、クレアチニン、尿酸、ヘモグロビン、およびNT-proBNPの予後予測価値をさらに比較するために、受信者動作特性(ROC)曲線を作成し、曲線下面積(AUC)を計算した。データ分析は全て、StatView 5.0.1またはMedCalc 8.2.0.3 (ROC分析)のいずれかの統計プログラムを用いて行った。

誘導コホートは223例の患者からなり、年齢の中央値は66歳(25パーセンタイルおよび75パーセンタイルは、56〜72)であった。患者の臨床的および生化学的特徴は表6に要約されている。GDF-15レベルの中央値は2240(1232〜4010)ng/Lであった。約4分の3の患者(75.3%)はGDF-15レベルが、明らかに健康な高齢の被験者での正常値の上限(ULN)である1200 ng/Lを超えていた。GDF-15レベルはNYHA機能クラスと密接に関連していた：NYHA I：850(646〜1747)ng/L、NYHA II：1621(1025〜2563)ng/L、NYHA III：2510(1385〜3686)ng/L、NYHA IV：4869(2722〜8807)ng/L(傾向についてP<0.001)。誘導コホートにおいてULNは低い四分位境界に対応するので、さらなる分析のために患者を四分位に層化した(カットオフ限界、1200、2200、および4000 ng/L)。誘導コホートの235例の患者のうち、追跡期間中に68例(28.9%)が死亡した。12ヶ月および18ヶ月間の死亡率はそれぞれ、15.0%(95% CI, 10.3〜19.7)および22.9%(95% CI, 16.5〜29.3)であった。追跡期間中の死亡の危険性は、GDF-15の四分位が高くなるにつれて著しく増大した(図5A)。四分位それぞれで、12ヶ月間の死亡率は2.0、8.7、10.5、および37.5%、18ヶ月間の死亡率は2.0、23.8、19.1、および45.6%であった(P<0.001)。

確認コホートは220例の患者からなり、年齢の中央値は63歳(58〜69)であった。確認ンコホートの患者は、誘導コホートと比較すると、症状は少なく(NYHAクラス)、より低いNT-proBNPレベルを示し、ACE阻害剤もしくはアンギオテンシン受容体遮断剤、β遮断剤、または利尿剤での治療の頻度はより多いが、年齢、性別分布、ボディマス・インデックス、心不全の病因、LVEF、腎機能、尿酸およびヘモグロビンレベルは同程度であった(表6)。GDF-15レベルの中央値は1465(1004〜2194)ng/Lであり、この値は誘導コホートでの値よりも有意に低かった(表6)。確認コホートの患者の60.5%でGDF-15レベルがULNを超えていた。確認コホートではGDF-15レベルはNYHA機能クラスと密接に関連していた：NYHA I：1106(849〜1682)ng/L、NYHA II：1294(1007〜1945)ng/L、NYHA III：1903(1122〜2650)ng/L、NYHA IV：4147(1971〜5905)ng/L(傾向についてP<0.001)。

確認コホートの220例の患者のうち、49例(22.3%)が追跡中に死亡した。12ヶ月、18ヶ月、および50ヶ月間の死亡率はそれぞれ、4.6%(95%CI, 1.9-7.3)、6.9%(95%CI, 3.6〜10.2)、および18.6%(95%CI, 13.3〜23.9)であった。誘導コホートで確立されたカットオフ限界を用いると、GDF-15レベルの増加は原因を問わない死亡に密接に関連していた(図5B)。GDF-15レベルが<1200 ng/L、1201〜2200ng/L、2201〜4000ng/L、および>4000 ng/Lの間者での死亡率はそれぞれ、12ヶ月間で3.5、3.8、8.0、および6.3%、18ヶ月間で5.9、3.8、10.7、および26.3%、60ヶ月間で10.7、16.2、27.2、および53.1%であった(P<0.001)。進行性の心不全で死亡した患者と突然死の患者の双方とも、生存者と比較するとGDF-15レベルは有意に高かった(表7)。

いくつかの臨床的特徴と生化学的パラメーターは、CHF患者において予後不良を示すものであり、単変量Cox回帰分析では、患者コホート双方でこれらの確立された多数のマーカーの有用性が確認された(図6、AおよびB)。双方のコホートで、年齢が高いこと、NYHAクラスが高いこと、LVEFが低下していること、クレアチニンクリアランスが低いこと、ならびにクレアチニンおよびNT-proBNPのレベルの増加は、死亡の危険性の増加と関連していた。尿酸レベルの増加、ボディマス・インデックスの低下、およびヘモグロビン濃度の低下は、誘導コホートにおいてのみ原因を問わない死亡を予測した。図5に示したデータと合致して、GDF-15のレベルがより高いことは、双方のコホートにおいて死亡率の有意な増加と関連していた。多変量Cox回帰分析により、誘導コホートおよび確認コホートの双方において、GDF-15とLVEFのみが、原因を問わない死亡の独立した予測因子であった(表7)。これらの結果は連続的変数としてGDF-15を用いた場合も変わらなかった。評価材料の組み合わせでは、GDF-15(P<0.001)は、LVEF(P<0.001)および年齢(P=0.003)と併せると、独立した予測因子群であることが明らかとなった。このモデルにボディマス・インデックスとクレアチニンクリアランス(408例の患者から入手可能なデータ)を含めると、GDF-15(P<0.001)は、LVEF(P<0.001)およびクレアチニンクリアランス(P=0.045)と併せて、原因を問わない死亡率を独立に予測した。ROC曲線の分析はさらに、GDF-15が死亡率に関して強力な生化学的予測因子であること（曲線下面積(AUC)は0.830(95% CI, 0.783〜0.870)で、これはNT-proBNPのAUC(0.852；95% CI, 0.806〜0.890)とは有意差がなかったが(P=0.523)、クレアチニン(0.646；95% CI, 0.589〜0.700)、尿酸(0.657；95% CI, 0.598〜0.708)、およびヘモグロビン(0.655；95% CI, 0.598〜0.708)についてのAUCよりも有意に大きかった(P<0.001)）を示した。患者集団の組み合わせにおける18ヶ月後の死亡率を予測するのに最適なGDF-15レベルは2729 ng/Lであった(感度, 81.1%；特異性, 71.2%；陽性尤度比, 2.81)。別のROC曲線分析では、2729 ng/Lが12ヶ月後の死亡率を予測するための最適なカットオフ値でもあることが示された(データは示していない)。

実施例4：肺塞栓患者におけるGDF-15の予後予測有用性
上記の実施例中で記載したとおり、急性肺塞栓に罹患している123例の患者のコホートの血清サンプル中のGDF-15の量を測定した。肺塞栓に罹患している患者は健康人と比較するとGDF-15の中央値レベル(2,196 pg/mL；25〜75パーセンタイル：1,333〜3.457 pg/mL)が有意に高いことが示された(P<0.001)。具体的には、82%(n=101)でGDF-15レベルは正常値の上限である1,200 pg/mLよりも高値であった。重症の合併症(挿管、カテコールアミン投与、または心肺蘇生術を必要とする)を発症した患者、またはサンプリングから30日間以内に死亡した患者(n=17)では、中央値で最大6,039 pg/mL、25〜75パーセンタイルで2,778 pg/mL〜19,722 pg/mLの血清レベルを示したが、合併症を示さなかった患者では血清レベルは中央値で2,036 pg/mL、25〜75パーセンタイルで1,279 pg/mL〜3,176 pg/mLであった(P<0.001)。データの評価は、4,600 pg/mLを超えるGDF-15レベルが合併症の発症または死亡の危険性が10倍増加することを示している(すなわち、危険性は5.0%から52.2%へと増加した；P<0.001)；図7(A)を参照。6ヶ月間で、その危険性は死亡については最大7.7倍まで増加した(n=22)；図7(B)を参照。

Claims

心臓の治療またはインターベンションを受ける余地がある被験体を同定する方法であって、
a) 心臓インターベンションを必要とする被験体のサンプル中の成長分化因子15(GDF-15)の量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15の量を参照量と比較して、それによって心臓の治療を受ける余地がある被験体を同定する
ことを含む前記方法。
前記心臓インターベンションが、経皮的冠動脈血管形成術、経皮経管的冠動脈バルーン血管形成術、レーザー血管形成術、冠動脈内ステント留置術、バイパス移植術、または血流の回復、血管開通、プラークの安定化、および/もしくは冠動脈内血栓負荷の低減を目的とする管腔内技法からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の方法。
前記方法がさらに、前記被験体のサンプル中の心臓トロポニンの量の測定し、該心臓トロポニンの量を参照量と比較することを含む、請求項1または2に記載の方法。
前記心臓トロポニンがトロポニンTである、請求項3に記載の方法。
前記方法がさらに、前記被験体のサンプル中のナトリウム利尿ペプチドの量の測定し、該ナトリウム利尿ペプチドの量を参照と比較することを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
前記ナトリウム利尿ペプチドがNT-proBNPである、請求項5に記載の方法。
GDF-15についての前記参照量が1200 pg/mLである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
参照量より多いGDF-15の量が、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を示す、請求項7に記載の方法。
心臓トロポニンについての前記参照量が0.01 ng/mLであり、該心臓トロポニンがトロポニンTである、請求項3〜8のいずれか1項に記載の方法。
参照量より多い心臓トロポニンの量が、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を示す、請求項9に記載の方法。
ナトリウム利尿ペプチドについての前記参照量が1000 pg/mLであり、該ナトリウム利尿ペプチドがNT-proBNPである、請求項5〜10のいずれか1項に記載の方法。
参照量より多いナトリウム利尿ペプチドの量が、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を示す、請求項11に記載の方法。
心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する方法であって、
a) 心不全の治療を必要とする被験体のサンプル中の成長分化因子15(GDF-15)の量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15の量を参照量と比較して、それによって心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する
ことを含む前記方法。
前記治療が薬剤をベースとした治療である、請求項13に記載の方法。
前記薬剤が、ACE阻害剤、AT-1受容体遮断剤、β受容体遮断剤、またはアルドステロンアンタゴニストである、請求項14に記載の方法。
前記治療がインターベンション療法である、請求項13に記載の方法。
前記インターベンション治療が心臓再同期療法(CRT)であるか、または植込み型除細動器(ICD)に基づくものである、請求項16に記載の方法。
前記方法がさらに、前記被験体のサンプル中の心臓トロポニンの量を測定し、該心臓トロポニンの量を参照量と比較することを含む、請求項13〜17のいずれか1項に記載の方法。
前記心臓トロポニンがトロポニンTである、請求項18に記載の方法。
前記方法がさらに、前記被験体のサンプル中のナトリウム利尿ペプチドの量の測定し、該ナトリウム利尿ペプチドの量を参照と比較することを含む、請求項13〜19のいずれか1項に記載の方法。
前記ナトリウム利尿ペプチドがNT-proBNPである、請求項20に記載の方法。
GDF-15についての前記参照量が1200 pg/mLである、請求項13〜21のいずれか1項に記載の方法。
参照量より多いGDF-15の量が、心不全の治療を受ける余地がある被験体を示す、請求項22に記載の方法。
心臓トロポニンについての前記参照量が0.01 ng/mLであり、該心臓トロポニンがトロポニンTである、請求項18〜23のいずれか1項に記載の方法。
参照量より多い心臓トロポニンの量が、心不全の治療を受ける余地がある被験体を示す、請求項24に記載の方法。
ナトリウム利尿ペプチドについての前記参照量が1000 pg/mLであり、該ナトリウム利尿ペプチドがNT-proBNPである、請求項20〜25のいずれか1項に記載の方法。
参照量より多いナトリウム利尿ペプチドの量が、心不全の治療を受ける余地がある被験体を示す、請求項26に記載の方法。
心臓血管系合併症に罹患している被験体について、死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する方法であって、
a) 被験体のサンプル中のGDF-15、ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/もしくは心臓トロポニンの量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/もしくは心臓トロポニンの量を参照量と比較して、それによって死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する
ことを含む前記方法。
心臓血管系合併症に罹患している被験体について、死亡の危険性を予測する方法であって、
a) 被験体のサンプル中のGDF-15およびナトリウム利尿ペプチドの量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15およびナトリウム利尿ペプチドの量を参照量と比較して、それによって死亡の危険性を予測する
ことを含む前記方法。
心臓血管系合併症に罹患している被験体について、さらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する方法であって、
a) 被験体のサンプル中のGDF-15および心臓トロポニンの量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15および心臓トロポニンの量を参照量と比較して、それによってさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測する
ことを含む前記方法。
前記心臓血管系合併症が急性冠症候群または心不全である、請求項28〜30のいずれか1項に記載の方法。
前記ナトリウム利尿ペプチドがNT-proBNPである、請求項28、29、または31に記載の方法。
前記心臓トロポニンがトロポニンTである、請求項28、30、または31に記載の方法。
GDF-15についての前記参照が1200 pg/mLである、請求項28〜33のいずれか1項に記載の方法。
参照より多いGDF-15の量が、死亡またはさらなる急性心臓血管事象の危険性が高いことを示す、請求項34に記載の方法。
心臓トロポニンについての前記参照量が0.01 ng/mLであり、該心臓トロポニンがトロポニンTである、請求項28、30、31、33、34、または35に記載の方法。
参照量より多い心臓トロポニンの量が、死亡またはさらなる急性心臓血管事象の危険性が高いことを示す、請求項36に記載の方法。
ナトリウム利尿ペプチドについての前記参照量が1000 pg/mLであり、該ナトリウム利尿ペプチドがNT-proBNPである、請求項28、29、31、32、34、または35に記載の方法。
参照量より多いナトリウム利尿ペプチドの量が、死亡またはさらなる急性心臓血管事象の危険性が高いことを示す、請求項38に記載の方法。
心不全に罹患している被験体について、有害な心臓血管系合併症の危険性を予測する方法であって、
a) 被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-の量を参照量と比較して、それによって有害な心臓血管系合併症の危険性を予測する
ことを含む前記方法。
GDF-15についての前記参照が1200 pg/mLである、請求項40に記載の方法。
参照より多いGDF-15の量が、有害な心臓血管系合併症を示す、請求項41に記載の方法。
請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法を行うために適合されている、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定するためのデバイスであって、被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定する、前記デバイス。
請求項13〜27のいずれか1項に記載の方法を行うために適合されている、心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定するためのデバイスであって、被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する、前記デバイス。
請求項28〜39のいずれか1項に記載の方法を行うために適合されている、被験体について死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を予測するためのデバイスであって、被験体のサンプル中のGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/または心臓トロポニンの量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって被験体が死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を有するかを予測する、前記デバイス。
請求項40〜42のいずれか1項に記載の方法を行うために適合されている、心不全に罹患している被験体について有害な心臓血管系合併症の危険性を予測するためのデバイスであって、GDF-15の量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって被験体が死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を有するかを予測する、前記デバイス。
請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法を行うためのキットであって、被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定する、前記キット。
請求項13〜27のいずれか1項に記載の方法を行うためのキットであって、被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定する、前記キット。
請求項28〜39のいずれか1項に記載の方法を行うためのキットであって、被験体のサンプル中のGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/もしくは心臓トロポニンの量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって被験体が死亡またはさらなる急性の心臓血管事象を有するかを予測する、前記キット。
請求項40〜42のいずれか1項に記載の方法を行うためのキットであって、心不全に罹患している被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定する手段、および該量を参照量と比較する手段を備え、それによって被験体が有害な心臓血管系合併症の危険性を有するかを予測する、前記キット。
GDF-15またはGDF-15の量を測定するための手段の、心臓インターベンションを受ける余地がある被験体を同定するための診断用組成物の製造のための使用。
GDF-15またはGDF-15の量を測定するための手段の、心不全の治療を受ける余地がある被験体を同定するための診断用組成物の製造のための使用。
GDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/もしくは心臓トロポニン、またはGDF-15ならびにナトリウム利尿ペプチドおよび/もしくは心臓トロポニンの量を測定するための手段の、被験体が死亡またはさらなる急性の心臓血管事象の危険性を有するかを予測するための診断用組成物の製造のための使用。
GDF-15およびナトリウム利尿ペプチド、またはGDF-15およびナトリウム利尿ペプチドの量を測定するための手段の、被験体が死亡する危険性を有するかを予測するための診断用組成物の製造のための使用。
GDF-15および心臓トロポニン、またはGDF-15および心臓トロポニンの量を測定するための手段の、被験体がさらなる急性心臓血管事象の危険性を有するかを予測するための診断用組成物の製造のための使用。
GDF-15またはGDF-15の量を測定するための手段の、被験体が有害な心臓血管系合併症の危険性を有するかを予測するための診断用組成物の製造のための使用であって、その際、該被験体が心不全に罹患している、前記使用。
肺塞栓に罹患している被験体について、死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性を予測するための方法であって、以下のステップ：
a) 被験体のサンプル中のGDF-15の量を測定し、
b) ステップa)で測定したGDF-15の量を参照量と比較して、それによって死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性を予測する
ことを含む前記方法。
GDF-15またはGDF-15の量を測定するための手段の、肺塞栓に罹患している被験体が死亡またはその後の肺塞栓関連合併症の危険性を有するかを予測するための診断用組成物の製造のための使用。