JP2022529073A - 診断方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、糖尿病(DM)に関連付けられたPDACのリスク増加のために選択された患者のコホートにおいて、膵癌[すなわち、膵管腺癌(PDAC)]または膵炎を早期検出するための診断検査に関し、PDACを有する対象の治療のための治療レジメンと、本発明の方法で使用されるキットとが含まれる。【選択図】図4

Description

本開示は、糖尿病(DM)に関連付けられたPDAC発症のリスク増加のために選択された患者コホートにおいて、膵癌[すなわち、膵管腺癌(PDAC)]または膵炎を早期検出するための診断検査に関する。
正常細胞の癌細胞への変質には、しばしばいくつかの遺伝子のDNA配列における連続する体細胞変異および/または遺伝的変異を伴い、その結果、細胞タンパク質に増殖優位性をもたらす機能的変化をもたらし、また、それ自体は変異していないが、癌細胞の増殖優位性に寄与するさらなる遺伝子の発現レベル(mRNAおよびタンパク質レベル)の変化をもたらす。また、(一方または両方の親に由来する)生殖系列に受け継がれる遺伝子突然変異は、個体における癌の発症もしやすくする場合がある。しかしながら、一般的に癌、および特に膵管腺癌(PDAC)は、古典的な意味では、大部分は「遺伝的に決定」はされない。
膵臓は、いくつかの重要なホルモン(インスリン、グルカゴン、およびソマトスタチンなど)を血液中に放出する内分泌細胞と、消化を助けるためにリパーゼおよびプロテアーゼを腸内に分泌する外分泌細胞とを含む、複雑な解剖学的構成および細胞構成を有する。PDACの起源組織であると考えられるのは、膵外分泌部である。PDACは、典型的には不明瞭な症状を有するか、または後期まで無症候性とみなされ、診断される前に他の器官への転移を許すことがしばしばある。未治療の転移性PDACの生存期間中央値は3~5か月である。局所進行性疾患の生存期間は6~10か月である。ところが、大部分の症例は進行期に診断され、治癒の可能性がある切除には遅すぎる。その上、化学療法は治癒的ではなく、それによりPDACの死亡率は発症率に近づく。
臨床診断に至る無症候性期間内に、原発腫瘍は潜在的に転移性の「シード」細胞を循環中に放つ。腫瘍が1cm未満のときに切除が行われる場合、腫瘍がより大きい場合よりも5年生存率が非常に良好である(約5%と比較して75%)。腫瘍が1cm未満のうちにすべての患者が診断できるとすれば、外科的切除によって生存率は劇的に改善される可能性がある。ところが、現時点で無症候性PDACを検出する信頼できる手段は存在しない。
PDACの発生率は増加しており、2030年までに乳癌を抜いて癌関連死の2番目の主因となることが予測されている。PDACは典型的に進行期に検出されるため、PDAC患者の大部分は潜在的に根治手術を受ける資格がないが、手術が可能である場合、全生存期間は有意に改善されることが示されてきた。
PDACの一般大衆のスクリーニングには、現実的な障壁がある。この疾病は癌死の主因であるが、比較的希少であり、わずか0.014%の発生率で発生する。それ故に、スクリーニング検査は、極めて特異的なものとなり、また多数の偽陽性を回避するために、ほぼ100%に近づける必要があることになる。ところが、そのようなスクリーニング検査は、現時点では存在しない。CA19-9は、PDACの管理のための日常的に臨床使用されている唯一のバイオマーカーである。ところが、その感度と特異性は低く、スクリーニング検査における偽陽性率は極めて高いため、また診断を確認するための追加検査は高価であるため、スクリーニングを非効率的で高価なものにしている。
他のマーカーは、当該技術分野で公知である。米国特許第9863960号は、インターロイキン‐1受容体拮抗薬(IL-1Ra)の存在を測定することによって膵癌を診断する方法を開示している。国際特許公開広報第2017109518号は、対象が膵癌に罹患しているかどうかを判定するために、標的タンパク質のタンパク質グリコシル化シグネチャを判定する方法を開示している。CA-19-9およびCEAの高グリコシル化は、膵癌と関連していることが示された。さらに、米国特許公開第20170003294号および国際特許公開広報第2015157557号は、多数の範囲のバイオマーカーの有無を判定することを含む、膵癌または膵炎症性状態などの疾患を検出するための診断検査を開示している。
研究によると、PDAC診断の時点で、PDAC患者の大多数が糖尿病(DM)に罹患していることが示されてきた1、2。対照的に、肺癌、乳癌、前立腺癌、および結腸直腸癌を有する個体におけるDMの有病率は、非癌対照よりも高くはない3。PDACとDMの関係は複雑である。長期罹患DMは、PDACのリスクを増大させるが、約2倍(喫煙とほぼ同等)だけである。ところが、疫学データは、PDACがDMを引き起こす可能性があり、新規発症DMはPDACの存在の早期警告徴候であることを示している。PDAC症例のおよそ50%で、糖尿病は最近の発症(3年以内)であり、新規発症DMを有する個体を最大のPDAC高リスク群にしている。新規発症DMの診断からその後のPDACの診断までの平均期間は、13ヵ月である。
これは、より早期にPDACを検出するための実質的な機会を表すが、課題がある。一般集団におけるDMの発生率は上昇しており、英国では毎年推定20万人の2型DM(T2DM)の新規症例が診断されている。新規発症DM症例の10%では、DMは膵疾患(PDAC、慢性膵炎、その他)の二次性のもので、3cDM型として知られているが、ほとんどの場合、T2DMとして誤診される
本開示は、新規発症糖尿病を有する個体におけるPDACまたは膵炎の検出のための、高度に特異的な検査の特徴付けに関するものであり、これは生体試料中のアディポネクチンおよびIL-1Raのレベルを測定し、膵外分泌部の糖尿病(PDACおよび膵炎随伴性のDMを含む3c型)をT2DMと区別して、前者がPDACのスクリーニングに参加できるようにする。
米国特許第9863960号 国際特許公開広報第2017109518号 米国特許公開第20170003294号 国際特許公開広報第2015157557号
本発明の一つの態様によれば、対象が、高レベルのアディポネクチンポリペプチドおよびIL-1Raポリペプチドを有するかどうかを判定するイムノアッセイが提供されており、これは、
i)被験対象から生体試料を取得する工程と、
ii)当該試料と、アディポネクチンに結合する抗体(単数または複数)と、IL-1Raに結合する抗体(単数または複数)とを含む調製物を形成して、抗体/アディポネクチンポリペプチド複合体および抗体/IL-1Raポリペプチド複合体を形成する工程と、
iii)各複合体を検出する工程と、
iv)アディポネクチンおよびIL-1Raのレベルを、関連する対応対照と比較する工程とを含む。
本開示は、被験対象から取得した試料を、関連する対応対照と比較する。例えば、関連する対応対照は、随伴性の膵癌を伴わない新規発症DMに罹患しているか、またはその疑いのある対象とすることが可能である。
本発明の一つの態様によれば、対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患している疑いがあるかどうかを判定するためのイムノアッセイが提供されており、これは、
i)被験対象から生体試料を取得する工程と、
ii)当該試料と、アディポネクチンに結合する抗体(単数または複数)と、IL-1Raに結合する抗体(単数または複数)とを含む調製物を形成して、抗体/アディポネクチンポリペプチド複合体および抗体/IL-1Raポリペプチド複合体を形成する工程と、
iii)各複合体を検出する工程と、
iv)アディポネクチンポリペプチドおよびIL-1Raポリペプチドのレベルを、関連する対応対照と比較する工程と、を含む。
膵炎は、膵臓の炎症であり、急性または慢性である可能性がある。急性膵炎では、膵臓は短期間だけ炎症を起こし、しばしば持続的な損傷がない。慢性膵炎では、膵臓は永久的に損傷を受け、消化液を全く生成できないか、または十分な量の消化液を生成することができない。慢性膵炎の症状は、しばしば膵癌と非常に類似している。
本発明の好ましい方法では、当該膵炎は、急性または慢性の膵炎、好ましくは慢性膵炎である。
本発明の好ましい方法では、アディポネクチンポリペプチドは、配列番号1に記載されるアミノ酸配列またはその多型配列バリアントを含む。
本発明の好ましい方法では、アディポネクチンポリペプチドのレベルが、当該正常対応対照と比較して少なくとも2倍増加する。
本発明の好ましい方法では、IL-1Raポリペプチドは、配列番号2に記載されるアミノ酸配列またはその多型配列バリアントを含む。
本発明の好ましい方法では、IL-1Raポリペプチドのレベルは、当該正常対応対照と比較して少なくとも2倍増加する。
本発明の好ましい方法では、当該対象は、対象が前糖尿病性であるか、または早期T2DMに罹患しているかを判定するために、事前スクリーニングを受ける。
糖尿病の症状はさまざまなものである可能性があるが、これには、多渇、頻尿、疲労、体重減少および筋肉量の喪失、鵝口瘡の頻発、治りの遅い切り傷または創傷、ならびにかすみ目が含まれる。糖尿病は通常、血中の血糖値を測定することによって診断される。
本発明の好ましい方法では、当該対象は、糖尿病について検査を受ける。
本発明の好ましい方法では、対象がPDACに罹患しているか、またはPDACに罹患しやすいかの尺度として、CA19-9レベルが判定される。
本発明の代替的な方法では、対象が膵炎に罹患しているか、または膵炎に罹患しやすいかの尺度として、CA19-9レベルが判定される。
本発明の好ましい方法では、当該膵炎は、急性または慢性の膵炎、好ましくは慢性膵炎である。
多くのモノクローナル抗体が、配列Neu5Acα2,3Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAcを有する、シアリルルイスA(ルイスファミリーの血液型抗原の一部)と呼ばれる炭水化物構造であるCA19-9抗原に対して開発されてきた。シアリルルイスAは、単糖前駆体をN結合型グリカンおよびO結合型グリカンの両方に順次連結するグリコシルトランスフェラーゼによって合成される。
本発明の好ましい方法では、CA19-9レベルは、イムノアッセイによって判定される。
本発明の好ましい方法では、当該イムノアッセイは、ELISAまたはビーズベースのイムノアッセイである。
本開示のイムノアッセイの代替的なフォーマット、例えば、サンドイッチアッセイ、ウェスタンブロット、質量分析ベースの検出、ELISAまたはビーズベースのイムノアッセイ、例えば、Luminex(登録商標)が利用可能である。ところが、本発明の実施は、特定のイムノアッセイフォーマットに限定されず、当業者に利用可能な他のフォーマットも利用可能である。
本発明の好ましい方法では、当該生体試料は、尿、血液、血漿、または血清からなる群から選択される。
尿はバイオマーカーの重要な供給源であり、また非侵襲的な様式で連続的に採取することができ、かつ通常採血よりも好ましい。尿中のIL-1Ra検出は標準的な手順(21)であり、また尿中のIL-1Raの検出用の市販キットが広範に入手可能である(表1)。アディポネクチンは、Luminexアッセイキットなどの市販キットを用いて、健康な対象から採取した尿中で検出することができる。
本発明の好ましい方法では、当該生体試料は尿である。
本発明の好ましい方法では、当該抗体はポリクローナル血清である。
本発明の代替的な方法では、当該抗体はモノクローナル抗体である。
本発明の好ましい方法では、対象は、例えば、断層撮影または磁気共鳴撮像によって撮像されて、対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているかどうか判定される。
本発明のさらなる態様によれば、早期の膵管腺癌または膵炎についての治療レジメンが提供されており、これは、
i)早期の膵管腺癌または膵炎に罹患している疑いのある対象に対して、本発明による方法を実施することと、
ii)当該対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているか、または早期の膵管腺癌または膵炎にかかりやすいと本方法で判断される場合に、早期の膵管腺癌または膵炎に対する対象を治療することと、を含む。
本発明の好ましい実施形態では、当該治療は、腫瘍組織の切除である。
本発明の代替的な実施形態では、当該治療は、1つ以上の化学療法剤の投与である。
本発明の好ましい実施形態では、当該療法剤は、FOLFIRINOX(オキサリプラチン、ロイコビリン、イリノテカン、およびフルオロウラシル)、ゲムシタビン、GemCap(ゲムシタビンおよびカペシタビン)、FOLFOX(オキサリプラチン、フルオロウラシルおよびフォリン酸)、およびNab-パクリタキセルゲムシタビンからなる群から選択される。
本発明のさらなる態様によれば、アディポネクチンおよび/またはIL-1Raに特異的に結合する固定化抗体を含む固体担体が提供されている。
本発明の好ましい実施形態では、当該固体担体は、CA19-9に特異的に結合する固定化抗体をさらに含む。
アディポネクチン、IL-1Ra、およびCA19-9に特異的に結合する抗体は、モノクローナル抗体であることが好ましい。
本発明のさらなる態様によれば、本発明による固体担体を含むポイントオブケア装置が提供されている。
本発明のさらなる態様によれば、
アディポネクチンポリペプチドに特異的に結合する抗体と、
IL-1Raポリペプチドに特異的に結合する抗体と、
アディポネクチンポリペプチドに結合する当該モノクローナル抗体に結合する二次抗体、およびIL-1Raポリペプチドに結合する二次抗体であって、当該二次抗体が別個の検出可能な標識を含むか、またはそれらからなるキットが提供されている。
本発明の好ましい実施形態では、CA-19に結合する抗体、および別個に検出可能な標識を含むCA19-9に結合する二次抗体が提供されている。
アディポネクチン、IL-1Ra、およびCA19-9に特異的に結合する当該抗体は、モノクローナル抗体であることが好ましい。
本発明のさらなる態様によれば、早期の膵管腺癌または膵炎について対象が撮像されるべきかどうかを判定するための方法が提供されており、これは、
i)被験対象から生体試料を取得する工程と、
ii)当該試料と、アディポネクチンに結合する抗体(単数または複数)と、IL-1Raに結合する抗体(単数または複数)とを含む調製物を形成して、抗体/アディポネクチンポリペプチド複合体および抗体/IL-1Raポリペプチド複合体を形成する工程と、
iii)各複合体を検出する工程と、
iv)アディポネクチンポリペプチドおよびIL-1Raポリペプチドのレベルを、関連する対応対照と比較する工程と、
v)対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているかどうかを判定するために、対象を撮像するべきかどうかを判定する工程と、を含むか、またはそれらの工程からなる。
本発明の好ましい方法では、対象は、例えば、断層撮影または磁気共鳴撮像によって撮像されて、対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているかどうか判定される。
本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通して、「含む(comprise)」および「含有する(contain)」という単語、ならびに単語の変化形、例えば「含む(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含むが、それらに限定されない」ことを意味し、その他の部分、追加物、構成要素、完全体、または工程の除外は意図しない(かつ除外しない)。「から本質的になる」とは、不可欠の完全体を有するが、不可欠の完全体の機能には実質的に影響を与えない完全体を含むことを意味する。
本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通して、文脈上別段の解釈が要求されない限り、単数形は複数形を包含する。特に、不定冠詞が使用される場合、明細書は、文脈上別段の解釈を必要としない限り、複数性だけでなく単一性も企図するものとして理解されるべきである。
本発明の特定の態様、実施形態、または実施例に関連して説明される特徴、完全体、特性、化合物、化学的部分、または基は、それらと不適合でない限り、本明細書に説明される任意の他の態様、実施形態、または実施例に適用可能であるものと理解されるべきである。
ここで、本発明の実施形態を、以下の図を参照しながら、例示の目的のみで説明する。
T2DMを有すると新規に診断されたすべての個体のうち約10%は、実際にはT3cDMに罹患している。PDAC随伴性のDMは、T3cDMの8~10%を占める。T3cDM;3c型糖尿病、T2DM;2型糖尿病。 独立した3つのコホートで測定された血清アディポネクチンは、このアディポカインのレベルが、DM対照と比較して、PDAC-DM患者でより高く、PDACを長期罹患T2DMおよび新規発症T2DMと区別することができることを示す。PC:膵癌、PDAC-DM:膵癌随伴性の糖尿病、DM:長期罹患糖尿病、NOD:新規発症糖尿病、HC:健康な対照。 独立した2つのコホートで測定されたIL-1Raの循環レベル。IL-1Raは、持続時間(A、B)に関わらず、T2DM患者と比較して、PDACおよびPDAC-DMの患者においてアップレギュレートされる。PDAC:膵癌、PDAC-DM:膵癌随伴性の糖尿病、DM:長期罹患糖尿病、NOD:新規発症糖尿病。 アディポネクチンの血清レベル(A)およびIL-1Raの血漿レベル(B)は、T2DM患者と比較して、T3cDM患者(PDAC随伴性および慢性膵炎随伴性)では有意に上昇している。T3cDM:3c型糖尿病、T2DM:2型糖尿病。 血清アディポネクチンおよび血漿IL-1Raは、併用して、糖尿病持続期間(A)に関係なく、または新規発症単独(B)(T3cDM:3c型糖尿病、T2DM:2型糖尿病、NOD:新規発症糖尿病)と比較して、3c型糖尿病と2型糖尿病との識別において良好な性能を示した。 新規発症DMの個体(すべての色)中のPDAC(黒色の個体)のバイオマーカーを媒介した特定、および診断への経路。T3cDM(濃い灰色の個体および黒色の個体)をT2DM(灰色の個体)と区別することで、PDACが多い集団が特定され、この部分集団のスクリーニングを実行可能にする。すべてのT3cDM患者は、T2DM患者に通常提示されるものとは異なる管理を必要とする。当方の焦点は、PDACの検出に当てられている。PDACは、T3cDM群の症例の10%を占める。 蛍光強度に対するそれぞれの標準物質および試料において測定されたアディポネクチン濃度(pg/mL)を示す、ルミネックス分析のプレート1から得られた検量線。最適な尿の希釈度は、S2とS4の間の曲線の線形セクション(赤で囲まれた部分)上に定置された。 蛍光強度に対するそれぞれの標準物質および試料において測定されたアディポネクチン濃度(pg/mL)を示す、ルミネックス分析のプレート2から得られた検量線。最適な尿の希釈度は、S2とS4の間の曲線の線形セクション(赤で囲まれた部分)上に定置された。
材料および方法
患者群
膵癌を有する個体(術前)および健康な対象に由来する血清および血漿の試料を、リバプール大学GCP研究施設バイオバンクから取得した。糖尿病に罹患した個体に由来する血清および血漿の試料は、糖尿病クリニックおよびプライマリケアセンターからの照会後、ロイヤルリバプール大学病院で採取した。すべての参加者に、ロイヤルリバプール大学病院で承認された倫理プロトコルを使用する書面によるインフォームドコンセントを渡した(倫理ID:11/NW/0083および16/LO/1630)。
試料コホート
独立した3つの試料セットを分析した。第一の発見セット(n=60)は、組織学的にPDACが確認された個体40名と、健康な対照個体20名からなる。PDACを有する個体は、糖尿病の陽性診断を有する者(患者12名、HbA1cが48mmol/mol以上)、および糖尿病診断の陰性者または画定されない者(患者28名、HbA1cが47mmol/mol未満またはデータなし)へとさらに下位分類された。2型糖尿病を有する個体における候補マーカーのレベルを決定するために、第二の独立した訓練試料セット(n=135)を解析した。これには、組織学的に確認されたPDACを有する個体80名(40名は糖尿病が診断され、40名は糖尿病陰性が診断された)、慢性膵炎を有する個体20名(10名は糖尿病が診断され、10名は糖尿病陰性が診断された)、長期罹患(診断後3年超)2型糖尿病を有する個体20名、および対象15名が含まれる。第三の独立した検証セット(n=175)を使用して、新規発症2型糖尿病(診断後3年未満)を有する個体における候補マーカーのレベルを評価した。検証セットは、組織学的に確認されたPDACを有する個体78名(37名は糖尿病が診断され、また41名は糖尿病陰性が診断された)、慢性膵炎を有する個体39名(19名は糖尿病が診断され、また20名は糖尿病陰性が診断された)、長期罹患(診断後3年超)2型糖尿病を有する個体20名、新規発症2型糖尿病(診断後3年以内)を有する個体18名、および健康な対象20名からなる。
PDACを有する個体は切除可能な疾患を有し、そして治癒目的で手術を受けた。
試料採取
Sarstedt Monovette Serum ZチューブまたはK+EDTAチューブ(Sarstedt Ltd、英国レスター)内に血液を採集し、室温で30分間静置した後、血清分画については800×gで10分間、血漿分画については16000×gで1分間遠心分離した。血清分画および血漿分画をクライオチューブの中へと分注し、そして使用前は-80℃で保存した。
発見分析
ルミネックスおよび質量分析ベースの相対および絶対定量用の等圧タグ(iTRAQ)を、前述のように、試料の発見サブセット、PDAC(n=40)および健康な対照(n=20、合計n=60)を使用して実施した ADDIN EN.CITE ADDIN EN.CITE.DATA 6、7。当方のiTRAQデータから生成した著しく改変されたタンパク質のリストを、Ingenuity Pathway Analysis(IPA)ソフトウェア(http://www.ingenuity.com)へとアップロードした。コア分析およびバイオマーカーフィルターの両方を実施して、代謝疾患経路および糖尿病に関連するタンパク質を特定した。
訓練分析
IPAを介して生成された候補バイオマーカーを、血清および血漿の試料135個;PDAC(n=40は糖尿病を有し、n=40は糖尿病を有しない)、慢性膵炎(n=10は糖尿病を有し、n=10は糖尿病を有しない)、長期罹患2型糖尿病(n=20)、および健康な対照(n=20)について、イムノアッセイを使用して評価した。
検証分析
血清および血漿の試料175個;PDAC(n=37は糖尿病を有し、n=41は糖尿病を有しない)、慢性膵炎(n=19は糖尿病を有し、n=20は糖尿病を有しない)、長期罹患2型糖尿病(n=20)、新規発症2型糖尿病(n=18)、および健康な対照(n=20)について、イムノアッセイを使用して、訓練分析から浮かび上がった最も有望なマーカーを評価した。
バイオマーカー測定およびデータフィルタリング
血清アディポネクチンおよび血漿IL-1Raレベルを、Bio-Plex 200システム(Bio-Rad、英国)上で市販のルミネックス(それぞれBio-Plex Pro糖尿病アディポネクチンアッセイおよびBio-Plex Proヒトサイトカイン27-Plexアッセイ、Bio-Rad、英国)を使用して測定した。すべての試料を、製造業者の説明書に従って2回ずつ測定し、プレート当たり3つの品質対照を使用して評価したプレート間の変動性を評価した。
バイオマーカー濃度は、4パラメータまたは5パラメータのロジスティック回帰モデルを使用して、陽性対照タンパク質の標準曲線から判定された。15%以下のプレート間の変動が許容可能であるとみなされ、この範囲に収まらないプレートがあれば反復した。定量化されたバイオマーカーのうち、濃度が線形範囲に収まらないもの、および変動係数(CV)が20%を超える2回の測定値を有するものは、データセットから除去した。
血糖値(HbA1c mmol/mol)は、ロイヤルリバプール大学病院臨床生化学科によって、国際臨床化学連合が承認した方法を使用して測定された。
統計分析
JMPバージョン14(SAS Institute Inc.、米国ノースカロライナ州ケーリー)およびRStudioバージョン1.1.463(Integrated Development for R,RStudio Inc.、米国マサチューセッツ州ボストン、http://rstudio.com/)が使用された。タンパク質発現データを、両側のマン・ホイットニーのU検定を使用して分析し、段階的回帰モデルを使用して、最も有望なマーカーの組み合わせを選択した。各候補マーカー(アディポネクチンおよびIL-1Ra)の単独および併用の両方の診断精度を、ROC解析によって評価した。
尿試料採取
尿試料を、2名の健康な対象から取得し、そしてプロテアーゼ阻害剤を含んで、および含まないで処理した。尿試料を以下の希釈に供した:(1:1)、(1:2)、(1:4)、(1:5)、(1:10)、(1:20)、(1:100)。血漿対照は、1名の健康な対象および1名の膵癌患者から取得し、(1:400)の希釈へと調製した。アディポネクチンのレベルを、Bio-Plex Proヒト糖尿病アディポネクチンアッセイ(Bio-Rad、#171A7003M)を使用して測定した。
データを、Bio-Plex Managerソフトウェアを使用して処理した。アディポネクチン濃度を平均し、そして計算した変動係数(CV)値は15%未満であり、標準物質および試料のために許容可能であるとみなされた。CVが15%超のデータポイントは外れ値としてマークされ、結果として、さらなる分析のために8点の検量線を生成した。
血漿対照のアディポネクチン濃度を使用して品質管理チェックも実施され、ここで15%未満のCV値が許容可能であると見なされた。
Figure 2022529073000002
実施例1
PDACによって引き起こされる新規発症DMを、T2DMから区別することは、PDACの早期診断を可能にすることになる。
一般集団におけるDMの発生率は上昇しており、英国では毎年推定20万人の2型糖尿病(T2DM)の新たな症例が診断されている。新規発症DM症例の10%では、DMは膵疾患(PDAC、慢性膵炎、その他)の二次性のもので、3c型DM(T3cDM)として知られているが、大多数の症例ではT2DMとして誤診されている(図1)。PDAC随伴性のDMは、誤診された新規発症T3cDMの症例の8~10%を占める(T2DMの新規診断の0.8~1%に相当)。
根底にPDAC随伴性のDMを有する新規発症糖尿病を有する個体の0.8~1%を特定することは、現在のスクリーニング様式を使用して実現可能ではない。T3cDMをT2DMと区別することは、PDACが多い集団を特定することになり、この部分集団のスクリーニングを実行可能にする。診断バイオマーカーが確立されれば、スクリーニングが容易になり、他の臨床的特徴と組み合わせて、これらの高リスクの個体を特定するのを助けることになる。
PDACの早期診断を改善するために、タンパク質バイオマーカーの検出および開発のために血清および血漿を広範に分析した ADDIN EN.CITE ADDIN EN.CITE.DATA 6、7、9~15。相対および絶対定量用の等圧タグ(iTRAQ)を、液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析法(LC-MS/MS)およびイムノアッセイ(ルミネックス、Rules Based Medicine、ELISA、およびウェスタンブロット)と併用して、包括的な発見プログラムを実施した。
リバプールから入手した500個を超える診断用試料および対照用試料を使用して、発見作業では、PDACで379個の示差的に調節された血清タンパク質が特定された。Ingenuity Pathway Analysis(IPA)は、代謝疾患経路および糖尿病に関連するこれらの示差的に発現したタンパク質を選択した。DMステータスが既知であったこれらの試料のサブセットの分析は、膵癌(DMステータスに無関係)と健康な対照との間の差異を観察することを可能にした。独立した血清および血漿の訓練セットおよび検証セットを使用した19個の候補バイオマーカーのその後の解析により、PDAC-DMを含むT3cDMの検出のための新規パネルの重要な潜在的構成要素として、アディポネクチンおよびインターロイキン‐1受容体拮抗薬(IL-1Ra)が強調された。
低循環のアディポネクチン(<4μg/mL)はT2DMと関連付けられている16。ところが、当方は、独立した発見、訓練、および検証の試料セットにおいて、PDAC患者における(DMステータスに関わらない)このアディポカインの血清レベルの健康な対照と比較した有意な上昇を観察した(図2)。当方の訓練セットでは、PDACおよびDMの患者(n=89)について、アディポネクチンは、糖尿病および非糖尿病のPDAC患者の両方で、長期罹患DM対照と比較して上昇することが示された(それぞれp=0.001およびp=0.0004、図2B)。アディポネクチンのレベルは、慢性膵炎患者とPDAC患者との間で類似しており、黄疸の影響を受けなかった(データは示さず)。これは、以前には、血中の特定のタンパク質の測定レベルに対するビリルビン上昇の影響を実証したことがあるため、重要な考慮事項である 12
独立したコホート(n=175)における検証により、PDACを有する個体においてアディポネクチンのレベルが、T2DMを有する個体と比較して、有意に上昇していることが確認された。DM(長期罹患T2DMおよび新規発症T2DMの両方)の持続期間に関わらず、血清アディポネクチンの上昇が観察された(図2C)。アディポネクチンは、T2DM対照(n=39、データは示さず)と比較して、糖尿病(n=19)および非糖尿病(n=20)の慢性膵炎(CP)患者においても上昇することが見出された。
DMが新規に診断された個体では、診断時にアディポネクチンレベルの顕著な低減があったが17、より高いレベルのアディポネクチンが、PDACの存在を強調している可能性がある。さらに、アディポネクチンのより低い循環レベルは、T2DMに対する予測因子であり、アディポネクチン測定が、切迫した糖尿病の早期の特定手段を提供することになることが、ますます示唆される18。DM診断におけるアディポネクチンの役割に対する認識が高まれば、PDAC随伴性のDMを検出する機会が生まれる。
当方のデータは、DMの臨床指標を示すが、アディポネクチンが正常から高い個体は、膵癌について検査すべきであることを示唆している。
インターロイキン‐1受容体拮抗薬(IL-1Ra)は、炎症誘発性サイトカインのIL-1群の内因性活性を低下させ、高グルコース曝露の破壊的影響からβ細胞を保護する。またIL-1Raのβ細胞発現はT2DM患者で低減する一方 19、血中濃度は増加する。IL-1Ra発現は黄疸の影響を受けず、またルミネックスベースの発見プログラムにおける血清および血漿の両方において、健康な対照と比較して、PDACでは上昇することが見出された20)。この観察は、独立した訓練セットおよび検証セットにおいて血漿中で確認され、レベルは、PDACおよびPDAC-DMの両方において、T2DM(それぞれp<0.006および<0.03、図3Aおよび図3B)および新規発症T2DM(p<0.0001、図3B)と比較して、有意に上昇することが示された。当方のデータは、DMが新規に診断された高リスクの個体において、より早期にPDACを検出するための貴重なマーカーとしての循環IL-1Raの使用を裏付けるものである。
アディポネクチンおよびIL-1Raの血中濃度は、DMのステータスに関わらず、PDACで、またCP(図示せず)でも上昇することが見出されたが、T2DMを有すると診断された個体におけるT3cDM(PDAC随伴性およびCP随伴性)の特定のためのマーカーとしてのそれらの潜在的な役割が強調され、2つの群の間でバイオマーカーレベルの中央値の有意な分離が観察された(p<0.0001、図4Aおよび図4B)。
DMステータスに関わらず、PDACおよび慢性膵炎(CP)でのアディポネクチンおよびIL-1Raの両方の発現の増加は、T2DM対照と比較して、3c型特異的効果を示す(図4)。さらに、アディポネクチンとIL-Raの併用は、T3cDM(PDAC随伴性およびCP随伴性)をT2DM(AUC 0.90、図5A)と区別することにおいて良好な性能を示し、感度/特異性は73.7%/83.7%である。より具体的には、新規発症T2DMを有する個体の中からT3cDMを区別するにあたり、アディポネクチンとIL-1Raの併用により、0.91のAUCを達成し、感度および特異性は83.7%であった(図5B)。
当方の検査は、英国で毎年推定20万人のT2DMを有すると診断された新規個体を標的としている。当方のマーカーは、一般的なT2DMによって生じた新規発症DMを、T3cDMによって生じた新規発症DMと区別することを可能にする。T3cDMを有する個体(PDACおよびCPの両方を含む)を特定することは、PDACが非常に多い部分集団を選択することになる(図6)。次いで、PDAC診断のリスクが最も高い者を特定することは、既存の様式(EUS、CT/MRIスキャン、生化学パネル)を使用する(この部分集団の)将来的なスクリーニングを実行可能にする(図6)。また、当方の検査では、CPを有する患者も選び出すことになる。
実施例2
アディポネクチンは、ルミネックスアッセイ(表2)を使用して尿中で順調に検出され、濃度は生成された検量線に従って測定可能である(図7および図8)。尿の最適な希釈は、これらの試料が標準曲線の線形部分の間に位置するため、(1:1)および(1:2)であった。プロテアーゼ阻害剤を用いて処理した尿、およびプロテアーゼ阻害剤を用いずに処理した尿については、アディポネクチン濃度の差異はほとんど観察されなかった。アディポネクチンのレベルは、尿中で測定可能である。それ故に尿は、アディポネクチンおよびIL-1RAの測定に適している。
Figure 2022529073000003
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Claims (27)

  1. 対象が、高いレベルのアディポネクチンポリペプチドおよびIL-1Raポリペプチドを有するかどうかを判定するためのイムノアッセイであって、
    i)被験対象から生体試料を取得する工程と、
    ii)前記試料と、アディポネクチンに結合する抗体(単数または複数)と、IL-1Raに結合する抗体(単数または複数)とを含む調製物を形成して、抗体/アディポネクチンポリペプチド複合体および抗体/IL-1Raポリペプチド複合体を形成する工程と、
    iii)各複合体を検出する工程と、
    iv)アディポネクチンおよびIL-1Raのレベルを、関連する対応対照と比較する工程と、を含むか、またはそれらの工程からなるイムノアッセイ。
  2. 対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患している疑いがあるかどうかを判定するためのイムノアッセイの方法であって、
    i)被験対象から生体試料を取得する工程と、
    ii)前記試料と、アディポネクチンに結合する抗体(単数または複数)と、IL-1Raに結合する抗体(単数または複数)とを含む調製物を形成して、抗体/アディポネクチンポリペプチド複合体および抗体/IL-1Raポリペプチド複合体を形成する工程と、
    iii)各複合体を検出する工程と、
    iv)アディポネクチンポリペプチドおよびIL-1Raポリペプチドのレベルを、関連する対応対照と比較する工程と、を含むか、またはそれらの工程からなるイムノアッセイの方法。
  3. 膵炎が急性膵炎または慢性膵炎である、請求項2に記載の方法。
  4. 前記アディポネクチンポリペプチドが、配列番号1に記載されるアミノ酸配列またはその多型配列バリアントを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記アディポネクチンポリペプチドの前記レベルが、前記正常対応対照と比較して少なくとも2倍増加する、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記IL-1Raポリペプチドが、配列番号2に記載されるアミノ酸配列またはその多型配列バリアントを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記IL-1Raポリペプチドの前記レベルが、前記正常対応対照と比較して少なくとも2倍増加する、請求項6に記載の方法。
  8. 前記対象が前糖尿病性であるか、または早期の2型糖尿病に罹患しているかどうかを判定するために、前記対象が事前スクリーニングされる、請求項2~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記対象が、糖尿病について検査される、請求項8に記載の方法。
  10. CA19-9のレベルが、前記対象がPDACに罹患しているか、またはPDACに罹患しやすいかの尺度として判定される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記CA19-9のレベルが、イムノアッセイによって判定される、請求項10に記載の方法。
  12. 前記イムノアッセイが、ELISAまたはビーズベースのイムノアッセイである、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記生体試料が、尿、血液、血漿、または血清からなる群から選択される、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  14. アディポネクチン、IL-1Ra、および随意にCA19-9に結合する前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記対象が、例えば、断層撮影または磁気共鳴撮像によって撮像されて、前記対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているかどうか判定される、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 早期の膵管腺癌または膵炎のための治療レジメンであって、
    i)早期の膵管腺癌または膵炎に罹患している疑いのある対象に対して、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法を実施することと、
    ii)前記対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているか、または早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しやすいと前記方法で判断される場合に、前記早期の膵管腺癌または膵炎に対して前記対象を治療することと、を含む、治療レジメン。
  17. 前記治療が、腫瘍組織の切除である、請求項16に記載のレジメン。
  18. 前記治療が、1つ以上の化学療法剤の投与である、請求項16に記載のレジメン。
  19. 前記療法剤が、FOLFIRINOX(オキサリプラチン、ロイコビリン、イリノテカンおよびフルオロウラシル)、ゲムシタビン 、GemCap(ゲムシタビンおよびカペシタビン)、FOLFOX(オキサリプラチン、 フルオロウラシルおよびフォリン酸)、およびNab-パクリタキセル +ゲムシタビンからなる群から選択される、請求項18に記載のレジメン。
  20. アディポネクチンおよび/またはIL-1Raに特異的に結合する固定化抗体を含む、固体担体。
  21. 前記固体担体が、CA19-9に特異的に結合する固定化抗体をさらに含む、請求項20に記載の固体担体。
  22. アディポネクチン、IL-1Ra、およびCA19-9に特異的に結合する前記抗体がモノクローナル抗体である、請求項20または21に記載の固体担体。
  23. 請求項20~22のいずれか一項に記載の固体担体を含む、ポイントオブケア装置。
  24. キットであって、
    アディポネクチンポリペプチドに特異的に結合する抗体と、
    IL-1Raポリペプチドに特異的に結合する抗体と、
    アディポネクチンポリペプチドに結合する前記モノクローナル抗体に結合する二次抗体、およびIL-1Raポリペプチドに結合する前記モノクローナル抗体に結合する二次抗体であって、別個の検出可能な標識を含む前記二次抗体と、を含む、またはそれらからなる、キット。
  25. CA19-9に結合する抗体、および別個に検出可能な標識を含むCA19-9に結合する二次抗体がさらに提供される、請求項24に記載のキット。
  26. 対象が早期の膵管腺癌または膵炎について撮像されるべきかどうかを判定するためのイムノアッセイの方法であって、
    i)被験対象から生体試料を取得する工程と、
    ii)前記試料と、アディポネクチンに結合する抗体(単数または複数)と、IL-1Raに結合する抗体(単数または複数)とを含む調製物を形成して、抗体/アディポネクチンポリペプチド複合体および抗体/IL-1Raポリペプチド複合体を形成する工程と、
    iii)各複合体を検出する工程と、
    iv)アディポネクチンポリペプチドおよびIL-1Raポリペプチドのレベルを、関連する対応対照と比較する工程と、
    v)前記対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているかどうかを判定するために、前記対象を撮像するべきかどうかを判定する工程と、を含むか、またはそれらの工程からなるイムノアッセイの方法。
  27. 前記対象が早期の膵管腺癌または膵炎に罹患しているどうかを判定するために、前記対象が、例えば、断層撮影または磁気共鳴撮像によって撮像される、請求項26に記載の方法。
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