JP4741249B2 - 心血管疾患における生化学的マーカーの組合せとしてのsCD40L,PAPP−Aおよび胎盤増殖因子(PlGF) - Google Patents
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N、Libby P、Buring J、Ridker PM.Circulation 2001;104:2266〜8頁)。
妊娠関連血漿タンパク質A(PAPP−A);C反応性タンパク質(CRP);hs−CRP;胎盤増殖因子(PlGF);インターロイキン−18(IL−18/IL−18b);脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP);NT−pro脳性ナトリウム利尿ペプチド(NT−proNP);sCD40L、cTnI/T、IL−10、ICAM−1、VCAN−1、E−セレクチン、P−セレクチン、IL−6、VEGF、血清アミロイドA(SAA)、CKMB、MPO、LpPLAz、GP−BB、IL1RA、TAF1、可溶性フィブリン、抗oxLDL、MCP−1、組織因子(TF)、MMP−9、Ang−2、Tffi−2、IL−P、bFGF、PCMおよびVEGF−A。
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図1は、プラセボを受けた患者群(n=544)における、24時間後、72時間後、30日後および6カ月後の、sCD40Lの血清濃度と心臓事象の発生率との間の関連を示す図である。これらの患者を5つの五分位数に分類した。sCD40L濃度の範囲は以下の通りであった:0.003〜1.9μg/l(五分位数 1)、1.9〜3.5μg/l(五分位数 2)、3.5〜5.0μg/l(五分位数 3)、5.0〜6.3μg/l(五分位数 4)および>6.3μg/l(五分位数 5)。72時間後、30日後および6カ月後にp<0.001。
図2はプラセボ群(n=544)におけるsCD40L濃度のベース・ライン値
(診断閾値5.0μg/l)に従う、72時間後(a)および6カ月後(b)の致死性または非致死性の転帰を有する心筋梗塞の累積発生率のKaplan−Meierに従う図である。
図3は、sCD40L五分位数に従うアブシキシマブでの処置における適合されたリスク指数(95%信頼区画を含む)を示す図である。処置の成功は、6カ月の過程における致死性または非致死性の心筋梗塞の減少として規定される。1.0未満のリスク指数は、プラセボ処置と比較したアブシキシマブでの処置の成功を示す。
図4は、プラセボまたはアブシキシマブのいずれかを受けた患者における、sCD40L濃度に従う72時間(a)および6カ月(b)の死亡率および非致死性の心筋梗塞のKalpan−Meier図である。
図5は、疾患の活性に依存した血小板の活性化を示す図である。単球−血小板凝集物によって決定される血小板の活性は、安定冠状動脈性心疾患を有する患者において有意に増大した。血小板の活性化のさらなる有意な増大が、急性冠症候群を有する患者において観察された。
図6は、sCD40L血清濃度が急性冠症候群を有する患者および急性冠症候群を有さない患者における血小板の活性化の程度と厳密に相関することを示す図である。破線は、これらの患者を血小板の活性化(<15%、15%〜30%、>30%)またはsCD40L血清濃度(<2.5g/l;2.5〜4.5μg/l;>4.5μg/l)に従って三分位数に分割する。
図7は、PlGFと下流の急性相反応物としてのhsCRPとの間の関連を示す図である(n=1088)。
図8は、ベース・ライン・トロポニンT状態に従ってPlGF血清レベルおよびhsCRP血清レベルの各々を示す図である(n=1088)。
図9は、プラセボを受けた患者群(n=547)における24時間後、72時間後、30日後および6カ月後のPlGFの血清濃度と心臓事象の発生率との間の関連を示す図である。PlGF濃度の範囲は以下の通りであった:13.3ng/l以下(第1の五分位数)、13.4〜19.2ng/l(第2の五分位数)、19.3〜27.3ng/l(第3の五分位数)、27.4〜40.0ng/l(第4の五分位数)および40.0ng/lより上(第5の五分位数)。これらの五分位数間の事象の率における差異は、30日(p 0.001)および6カ月(p<0.001)の追跡試験で有意であった。
図10は、6カ月の追跡試験での死亡率または非致死性の心筋梗塞の発生率についてのPlGF血清レベルの予測値についての受診者動作特性曲線分析を示す図である。
図11は、PlGF血清レベルのベース・ライン値に従う、72時間後(a)および6カ月後(b)の致死性または非致死性の転帰を有する心筋梗塞の累積発生率のKaplan−Meierに従う図である(診断的な閾値27.0ng/l;n=547)。
図12は、hsCRP血清レベル(a)およびトロポニンT血清レベル(b)に従う致死性または非致死性の転帰を有する心筋梗塞の発生率についてのPlGFの予測値を示す図である。診断的な閾値はPlGFについて27.0ng/lであり、トロポニンTについて0.1μg/lであり、そしてhsCRPについて10mg/lであった(n=547)。
図13は、6カ月の追跡試験での患者−結果についての退院−PlGF血清レベルの予測値を示す図である。上昇したPlGF血清レベルを有する患者は、27.0ng/l未満のPlGF血清レベルを有する患者についての2.2%と比較して7.4%の発生率で、より高い心臓リスクに従った(p=0.005)。
図14は、ベース・ラインのトロポニンT状態に従うPAPP−AレベルおよびhsCRPレベルの各々を示す図である。丸はアウトライアーを示す。
図15は、ベース・ラインのPAPP−A状態に従う、それぞれ可溶性CD40リガンド・レベルおよびhsCRPレベルを示す図である。丸はアウトライアーを示す。
図16は、PAPP−Aプラセボ群(n=547)に従う24時間、72時間、30日および6カ月でのPAPP−A血漿レベルと心臓事象の率との間の関連を示す図である。PAPP−Aの範囲は以下の通りであった:(PAPP−A_1)<4.5mIU/l(n=111);(PAPP−A_2)4.5〜7.5mIU/l(n=108);(PAPP−A_3)7.6〜12.6mIU/l(n=109);(PAPP−A_4)12.7〜24.0mIU/l(n=110)および(PAPP−A_5)>24.0mIU/l。発生率は72時間(p=0.019)、30日(p=0.008)および6カ月(p=0.004)で有意であった。
図17は、6カ月の追跡試験での死亡率または非致死性の心筋梗塞の発生率についてのPAPP−A血漿レベルの予測値についての受診者動作特性曲線分析を示す図である。
図18は、PAPP−Aベース・ライン血漿レベルに従う72時間(a)および6カ月(b)での死亡および非致死性の心筋梗塞の累積発生率を示すKaplan−Meier事象率曲線を示す図である。診断的な閾値12.6mIU/l;n=547。
図19は、死亡および非致死性の心筋梗塞の発生率についてのPAPP−Aの予測値が、上昇したhsCRPレベルを有する患者(a)および低レベルの抗炎症性サイトカインIL−10を有する患者(b)に限定されたことを示す図である。診断的な閾値は、PAPP−Aについて12.6mIU/l、hsCRPについて10mg/lおよびIL−10について3.5ng/lであった;n=547。
図20は、死亡および非致死性の心筋梗塞の発生率についてのPAPP−Aの予測値が、トロポニンTの増大を有さない患者において特に有益であったことを示す図である(a)。TnTおよびsCD40Lの両方について陰性であった患者において、PAPP−Aは、6カ月の追跡で上昇した心血管リスクに罹患したサブグループを同定した(b)。診断的な閾値は、PAPP−Aについて12.6mIU/l、TnTについて0.1μg/lおよびsCD40Lについて5.0μg/lであった;n=547。
I.sCD40L
1.患者
CAPTURE研究は、1993年5月から1995年12月の間に、難治性の不安定アンギナを有する患者1265人を登録した(61%が男性、61歳[48〜72、95%信頼区間])。全てのCAPTURE患者は、平均14時間の静脈内ヘパリンおよびグリセロールトリニトレートでの処置の間に、ECGの変化を伴う安静状態での再発する胸部疼痛を訴えていた。完全な患者集団を、血管形成術に適した17%以上の誘引病変を有する顕著な冠状動脈疾患の発生が報告される前に動脈造影に付した。これらの患者を、アブシキシマブまたはプラセボによる処置に無作為に割りつけた。処置を、割りつけ後2時間以内に開始した。冠介入を、処置の開始後18〜24時間以内に全ての患者において計画した(CAPTURE.Lancet 1997;349:1429〜35頁)。平均して、血液サンプル(n=1096)を、症状の発生の8.7(3.6〜11.3)時間後に得た(ベース・ライン)。
12時間未満(平均5.1[2.1〜10.4]時間)にわたって持続した急性の胸部疼痛を有する、連続的に救急救命室に来院した胸部疼痛を有する626人の患者の別個の群(161人の女性および465人の男性、平均年齢61[38〜82]歳)。先行する2週間の間にベース・ラインECGにおいて特徴的なST上昇を有する患者または報告された急性心筋梗塞を有する患者は考慮しなかった。血液サンプルを入室の時点(処置の開始前)および4時間後に採取し、氷上に維持し、サンプルの収集後に20分間以内で遠心分離し、後の分析まで−80℃で保存した。この処理は、sCD40L濃度の決定の間に再現性のある結果を導くことが見出された(Nannizzi−Alaimo L、Rubenstein MH、Alves VL、Leong GY、Phillips DR、Gold HK.Circulation 2002;105:2849〜54頁)。致死性または非致死性の心筋梗塞を記録するために、これらの患者を病院から退院するまでおよびその後30日間観察した。冠状動脈疾患の存在を、以下の基準の1つによって検出した:心筋虚血のECG指示(STストレッチにおける新規の変化またはT波の逆転)、既往歴中の冠状動脈性心疾患(心筋梗塞もしくは冠再血管化、ポジティブ・ストレス試験または初期血管造影図中の少なくとも50%の主冠状動脈の直径の制限)。冠状動脈性心疾患を有さない患者は、正常な冠血管造影図を示さなければならない。血小板の活性化を、急性冠症候群を有する患者131人、安定冠状動脈性心疾患を有する患者20人および冠状動脈性心疾患を有しない患者10人を含む患者のサブグループにおいてフロー・サイトメトリーによって検出した。
ナトリウム・ヘパリンで抗凝固処理した血漿サンプルを、主に−80℃で保存した。心臓マーカーの決定を、患者の病歴および指図された処置の知識を持たずに、Frankfurt大学の研究実験室で実施した。sCD40L(検出限界0.005μg/l)、可溶性P−セレクチン(0.5μg/l)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α、高度に敏感;0.12ng/l)および可溶性細胞内接着分子−1(ICAM−1;0.35μg/l)の血漿レベルを、ELISA(R&D Systems、Wiesbaden)によって測定した。トロポニンT(TnT)の定量のために、電気化学ルミネセンス技術(Elecsys 2010、Roche Diagnostics;検出限界0.01μg/l)に基づくワンステップ酵素イムノアッセイを使用した。C反応性タンパク質(CRP)を、Behring BN II比濁計(Behring Diagnostics;検出限界0.2μg/l)を用いて測定した。
sCD40L濃度を、サンドイッチ酵素イムノアッセイ技術(R&D Systems、Wiesbaden)を使用することによって決定した。マイクロタイター・プレートを、sCD40Lに対して特異的なポリクローナル抗体で被覆した。標準およびサンプルをウェル中にピペッティングし、存在するsCD40Lを固定化抗体によって結合させた。未結合の材料を洗浄して除いた後、sCD40Lに対して特異的な酵素結合ポリクローナル抗体をウェルに添加した。未結合の抗体−酵素−試薬を除去するための洗浄ステップの後、基質溶液をウェルに添加し、最初のステップで結合されたsCD40Lの量に関して発色させた。発色を停止させ、色の強度を測定した。
マウス由来の金標識したポリクローナル指標抗体およびビオチン化ポリクローナル捕捉抗体からなるカクテルを用いたクロマトグラフィー−固相技術に基づく迅速なアッセイを開発した。このアッセイ系は、少なくとも0.3μgの各抗体を含んだ。200μlのヘパリン化全血または遠心分離した血漿を試験デバイスに添加した。ガラス繊維フリースを介した血漿画分からの細胞性血液成分の分離の後、フリース中を移動する血漿を緩衝液中に取り、吸着した抗体に添加した。抗体およびサンプルのsCD40L分子は、サンドイッチ複合体を形成し、該複合体はシグナリング領域に移動し、ビオチン−ストレプトアビジンとの相互作用によって映像パネル中に蓄積した。陽性結果(4.7μg/l以上のsCD40L)は、15分以内に発色した着色線によって示された。未結合の指標抗体はさらに移動し、固相−抗マウスIgG抗体(0.2μg以上)からなるコントロール線で結合された。シグナリング線から下流のこのコントロール線の発生により、血漿の妨害されない流れを含む正確な試験機能が確認された。
クエン酸ナトリウムで抗凝固処理した血液サンプルを、赤血球の溶解のために蒸留水で4.6倍希釈したPBS中1.1%のパラホルムアルデヒドで10分間即座に処理し、固定された細胞をPBSで洗浄した。血小板中のP−セレクチンを決定するために、再懸濁したペレットを、フィコエリスリン(PE)結合糖タンパク質IIb特異的モノクローナル抗体(CD41;Dako Carpenteria、California)およびフルオレセイン・イソチオシアネート(FITC)結合P−セレクチン特異的モノクローナル抗体(BD Pharmingen、San Diego、California)と共に60分間インキュベートした。血小板を、それらの特徴的な前方への光散乱および側方への光散乱ならびにPE結合糖タンパク質IIb特異的抗体の結合によって特徴付けた。血小板の活性化は、P−セレクチン・ポジティブな血小板の%で表す。循環する単球−血小板凝集物を同定するために、これらの細胞をFITC結合糖タンパク質IIIa特異的モノクローナル抗体(CD61;Dako)およびCD14に対するPE結合モノクローナル抗体(BD Pharmingen)で染色した。単球を、それらの特徴的な前方への光散乱特性および側方への光散乱特性ならびにPE結合CD14特異的抗体の結合によって同定した。単球−血小板凝集物を、糖タンパク質IIIaが検出され得る単球として規定し、単球の総数の%で示した(Michelson AD、Barnard MR、Krueger LA、Valeri CR、Furman MI、Circulation 2001;104:1533〜7頁)。全ての染色を、非特異的結合を低下させるために、飽和濃度のFcレセプターに対する非結合モノクローナル・ラット抗体(抗CD16/32、BD Pharmingen)およびコントロールとして働くアイソタイプ同一な抗体(IgG1−PEおよびIgG2a−FITC;BD Pharmingen)の存在下でインキュベートした。合計して50,000のシグナルを、FACS−Calibur(Becton/Dickinson、Heidelberg)およびCellQuest−software(BD Pharmingen)を用いて分析した。
アッセイ結果を、生化学的マーカーおよび血小板活性化の盲検評価後にデータ・ベースと比較した。異なる等級の心臓リスクを有する患者を識別できるようにするために、指向性データ分析を選択した。CAPTURE患者を、五分位数のsCD40L濃度に従って分類した。ロジスティック回帰分析を、4つの時点(24時間、72時間、30日および6カ月)の各々について実施し、第1の五分位数(2.0μg/l未満のsCD40L)中の患者は参照として機能した。sCD40L試験のダイナミック・レンジにわたる受診者動作特性(ROC)曲線分析を、急性冠症候群を有する患者のリスク層別についての最も高い予測値を提供するsCD40Lについての閾値濃度を同定するために使用した。患者の運命に対する生化学的マーカーの増大の効果を、予後因子(例えば、ECGの所見、心臓リスク因子、年齢および性別)のベース・ライン値を含むCox比例ハザード回帰モデルおよび無作為に選択された処置を使用することによって評価した(Harrell FE,Jr.、Lee KL、Pollock BG.J Natl Cancer Inst 1988;80:1198〜202頁)。連続変数についての全ての結果を、95%信頼区画でメジアンとして表した。2つより多いサブグループでの実験において、同一の中間群をT検定(両側)またはANOVAによって分析した。Post hoc−レンジ・テストおよびパワイズ多重比較を、Bonferroni調整を伴うT検定(両側)を用いて実施した。カテゴリー変数の比較を、Pearsonのχ2検定を用いて実施した。全ての分析を、SPSS 11.0(SPSS,Inc.)を用いて実施した。p<0.05の値を統計的に有意であるとみなした。
心臓リスクとsCD40L濃度との間の関連
この研究のために選択した集団(n=1088、CAPTURE患者の86%)についての転帰の特徴は、年齢、性別、心血管リスク・プロフィールならびに無作為選択の前および後の付随する処置に関して、研究の全集団と異ならなかった。アブシキシマブ群の集団における心臓事象の低下は、CAPTUR集団全体と匹敵した(PTCA前;プラセボ2.2%対アブシキシマブ0.9%、p=0.094;PTCA後:7.9%対3.5%、p=0.002;30日後:9.0%対4.2%、p=0.002)(CAPTURE.Lancet 1997;349:1429〜35頁)。
血管造影図の結果およびsCD40L濃度
上昇したsCD40L濃度を有する患者におけるベース・ラインの冠血管造影図は、病変のより複雑な特徴を示した。B2+タイプまたはCタイプの病変が高いsCD40L濃度を有する患者の40.6%において報告されたが、その一方で、低いsCD40L濃度を有する患者の27.5%のみが、病変のより複雑な特徴を示した(p=0.004)。
sCD40L濃度に対するアブシキシマブの効果
ロジスティック回帰分析を、アブシキシマブによる処置の有効性とsCD40L濃度との間の有意な関連に向けた(p<0.001)。これらの患者を上記のように五分位数に分類した。最初の2つの五分位数について、プラセボまたはアブシキシマブでの処置の時点で心臓リスクに関して差異は観察されなかった(図3)。心臓事象の有意かつ比較できるほどに顕著な低下が、上位2つの五分位数について報告された。第2の五分位数とこれらの五分位数との間に0.35までの相違の変化が見られたことは、この範囲におけるsCD40L濃度の有利な閾値濃度を示唆する。したがって、致死性または非致死性の心筋梗塞の形態での心臓事象の頻度を示す曲線を、5.0μg/lの閾値濃度を使用することによって作成した。これらの方法の前の事象は、プラセボを受けた低いsCD40L濃度を有する患者において稀であったが(0.9%)、その一方で、患者の3.4%において、事象は冠介入と関連して発生した(図4a)。低いsCD40L濃度を有する患者において、アブシキシマブを受けた患者とプラセボを受けた患者との間に差異は観察されなかった(24時間:1.2%対0.9%;72時間:3.8%対4.3%)。引き続く6カ月において、非常に少ないさらなる事象が記録されたに過ぎなかった。全体的な頻度は7.1%であった(図4b)。
in vivoでの血小板の活性化のマーカーとしてのsCD40L
血小板の活性化についてのマーカーをsCD40Lが実際に構成するという仮説を確認するために、血小板の活性化およびsCD40L血清濃度の比率を、急性胸部疼痛を有する患者のサブグループ(n=151)において、将来を見越して分析した。急性冠症候群を有する患者における血小板の活性化の程度は、安定冠状動脈性心疾患を有する患者および冠状動脈性心疾患を有さない患者の両方と比較して有意に上昇した(図5)。単球−血小板−凝集物によって決定される血小板の活性化(%)とsCD40L濃度との間の厳密な相関が観察された(r=0.75;p<0.0001)(図6)。P−セレクチンについて類似の結果が得られた(p<0.001)。これらの患者を、それらの測定されたsCD40L濃度に従って、それぞれ以下の三分位数に分類した:(sCD40L 1)<2.5μg/l(n=55)、(sCD40L 2)2.5〜4.5μg/l(n=50)および(sCD40L 3)>4.5μg/l(n=56)。第1のsCD40L三分位数の患者において、単球−血小板−凝集物の割合は11.3%[9.6〜12.9]であった。第2および第3のsCD40L三分位数において、血小板の活性化は有意により高かった(それぞれ、22.3[19.8〜24.8]%および34.1[30.0〜38.3]%;p<0.001)。4.5μg/lより高いsCD40L血清濃度を示した全ての患者(1人の患者を除く)において、少なくとも15%の単球が血小板と凝集したことは特に興味深く、このことは、これらの患者における血小板の顕著な活性化を示す。それとは対照的に、可溶性P−セレクチンの血清濃度は、血小板の活性化との顕著な関連を示さなかった(それぞれ、単球−血小板−凝集物についてr=0.41およびP−セレクチンについてr=0.36)。重分散回帰分析において、糖尿病(p=0.015)、高コレステロール血症(p=0.006)およびsCD40L濃度(p<0.0001)は、血小板の活性化と有意に関連したが(単球−血小板−凝集体>30%)、可溶性P−セレクチンの濃度は関連しなかった。
PlGFは胎盤において最初に同定され、血管平滑筋の増殖を刺激し、動脈硬化症病変においてマクロファージを補充し、マクロファージによるTNF−αおよびMCP−1の産生をアップレギュレートし、病理的血管新生を刺激する。かなりより重要なことに、そのレセプター・チロシン・キナーゼFlt−1を遮断することによるPlGFの効果の阻害から、これが動脈硬化症プラークの成長および細胞の炎症性浸潤の阻害による脆弱性の両方を抑制するということが実験的に示された。これらのデータは、PlGFが動脈硬化症プラークの不安定性の一次的炎症指標として作用し得ることを示唆する。
急性冠症候群を有する患者のセットの設計。CAPTURE研究は、急性冠症候群を有する患者1265人を登録した(61%が男性、61±10歳の年齢)。全てのCAPTURE患者が、静脈内ヘパリンおよびグリセロールトリニトレートでの処置の間に、安静状態でECG変化を伴う再発性胸部疼痛を訴えていた。全患者集団を、無作為化の前に冠血管造影に付し、これは、血管形成術に適切な70%より高い誘引病変を有する顕著な冠状動脈疾患の発生を有意に示した。ヘパリンを、無作為化の前に開始してPTCA手順の少なくとも1時間後まで適用した。冠介入を、処置の開始後18〜24時間以内に全ての患者において計画した。これらの患者を、アブシキシマブまたはプラセボによる処置に無作為に割りつけた。研究の一次的終点は、6カ月の追跡期間の間の死亡率または非致死性の心筋梗塞であった。血清サンプルを、症状の発生の8.7[75% CI 3.6〜11.3]時間後に採取した。
12時間未満(平均5.1[2.1〜10.4]時間)にわたって持続した急性胸部疼痛を有する、連続的に救急救命室に入室した胸部疼痛を有する患者626人(161人の女性および465人の男性、平均年齢61[38〜82]歳)の別個の群を1セットとして確立した。先行する2週間の間に基底ECGにおける特徴的なST上昇または報告された急性心筋梗塞を有する患者は考慮しなかった。血清サンプルを入室の時点(処置の開始前)および4時間後に得、氷上に維持し、サンプル採集後20分間以内で遠心分離し、後の分析まで−80℃で保存した。致死性および非致死性の心筋梗塞を記録するために、これらの患者を病院から退院するまでおよびその後30日間観察した。冠状動脈疾患の存在を、以下の基準の1つによって検出した:心筋虚血のECG指示(STストレッチにおける新規の変化またはT波の逆転)、既往歴中の冠状動脈性心疾患(心筋梗塞もしくは冠再血管化、ポジティブ・ストレス試験または初期血管造影図中の少なくとも50%の主冠状動脈の直径の制限)。冠状動脈性心疾患を有さない患者は、正常な冠血管造影図を示すべきである。
血清サンプルを、主に−80℃で保存した。心臓マーカーの決定を、患者の病歴および指図された処置の知識を持たずに、Frankfurt大学の研究実験室で実施した。PlGFおよびVEGFの血清レベルを、ELISA(R&D Systems、Wiesbaden)によって測定した。心臓トロポニンT(TnT)の定量のために、電気化学ルミネセンス技術(Elecsys 2010、Roche Diagnostics)に基づくワンステップ酵素イムノアッセイを使用した。高感度C反応性タンパク質(hsCRP)を、Behring BN II比濁計(Behring Diagnostics)を用いて測定した。10.0mg/lの診断閾値を使用した[9、18]。
PlGF濃度を、サンドイッチ酵素イムノアッセイ技術(R&D Systems、Wiesbaden)を使用することによって決定した。マイクロタイター・プレートを、PlGFに対して特異的なポリクローナル抗体で被覆した。標準およびサンプルをウェル中にピペッティングし、存在するPlGFを固定化抗体によって結合させた。未結合の材料を洗浄して除いた後、PlGFに対して特異的な酵素結合ポリクローナル抗体をウェルに添加した。未結合の抗体−酵素−試薬を除去するための洗浄ステップの後、基質溶液をウェルに添加し、最初のステップで結合されたPlGFの量に関して発色させた。発色を停止させ、色の強度を測定した。
アッセイ結果を、生化学的マーカーの盲検評価後にデータ・ベースと比較した。異なる等級の心臓リスクを有する患者を識別できるようにするために、指向性データ分析を選択した。心血管事象の相対的リスクを概算するために、Cox比例ハザード回帰モデルを使用し、これらの患者を五分位数のPlGF濃度に従って分類した。五分位数のPost−hoc分析を、カテゴリー変数としてPlGF五分位数を用いてCox比例ハザード回帰モデルを使用することによって実施し、第1の五分位数中の患者は参照として機能した。PlGFアッセイのダイナミック・レンジにわたる受診者動作特性(ROC)曲線分析を、急性冠症候群を有する患者のリスク層別についての最も高い予測値を提供するPlGFについての閾値濃度を同定するために使用した。観察されたPlGFレベルと心血管事象との間の任意の関連に対する、ベース・ライン特徴(それにより、このモデル中に変数を含めるためにp=0.10が必要であった)および他の生化学的マーカーの効果を、段階的なCox比例ハザード回帰モデルを使用することによって実施した。連続変数の全ての結果を平均±標準偏差として表す。群間の比較をt検定(両側)によって分析した。カテゴリー変数の比較を、Pearsonのχ2検定によって実施した。0.05未満のp値を統計的に有意であるとみなした。全ての分析を、SPSS 11.0(SPSS Inc.、Chicago)を用いて実施した。
心臓リスクとPlGF濃度との間の関連
この研究のために選択した集団(n=1088、CAPTURE患者の86%)についての転帰の特徴は、年齢、性別、心血管リスク・プロフィールならびに無作為選択の前および後の付随する処置に関して、研究の全集団と異ならなかった。アブシキシマブ群の集団における心臓事象の減少は、PTCA前(プラセボ2.2%対アブシキシマブ0.9%;p=0.07)ならびにPTCA後(7.9%対3.5%;p=0.001)および30日(9.0%対4.2%;p=0.001)の両方で、CAPTURE集団全体と匹敵した。
PlGF血清レベルに対するアブシキシマブの効果
ロジスティック回帰分析を、アブシキシマブでの処置の有効性とPlGF濃度との間の境界線の有意な関連に向けた(p=0.043)。アブシキシマブを投与した高いPlGF血清レベルを有する患者は、30日の追跡試験で有意により低いリスクを有した(調整されたハザード率0.38[0.19〜0.74];p=0.005)。この有意な差は、6カ月の追跡試験で維持された(0.57[0.34〜0.96];p=0.037)。これとは対照的に、低いPlGF血清レベルを有する患者は、アブシキシマブでの処置から有意な治療的利益を得なかった(30日の追跡試験:調整されたハザード率0.59[0.27〜1.33];p=0.23)。
退院時のPlGF血清レベルは長期の転帰を予測する
退院前に採取した第2の血液サンプル(無作為化の7.2±4.5日後)を、547人のプラセボ患者のうち489人の患者について得ることができた(89.4%)。PlGF血清レベルは、ベース・ラインでの27.12±19.56ng/lの平均から退院時の23.4±26.2ng/lまで減少した(p=0.012)。27.0ng/lを上回る退院時のPlGF血清レベルを有する患者について、死亡率および非致死性の心筋梗塞の発生率は、30日(4.6%対0.8%;p=0.019)および6カ月(7.4%対2.2%;p=0.005)の両方の追跡試験で、低いPlGF血清レベルを有する患者と比較して有意により高かった(図13)。
急性胸部疼痛を有する患者におけるPlGF閾値の確認
急性胸部疼痛を有する患者626人のうち、308人の患者が急性冠症候群に罹患した(117人の患者は、非ST上昇心筋梗塞を有した)。他の患者を、以下の診断に従って分類した:n=91 安定アンギナ、n=10 肺塞栓症、n=11 うっ血性心不全、n=7 心筋炎およびn=199 心疾患の証拠なし。PlGF血清レベルは、安定アンギナを有する患者(平均16.2[95% CI 13.8〜18.6ng/l;p=0.001)および心疾患を示さない患者(平均9.6[95% CI 10.4〜12.9ng/l;p=0.001)と各々比較した場合に、急性冠症候群を有する患者において有意に増大した(平均28.3[95% CI 21.3〜2.2]ng/l)。非ST上昇心筋梗塞を有する患者におけるPlGF血清レベルは、不安定アンギナを有する患者におけるPlGF血清レベルから有意に異ならなかった(30.5[95% CI 26.9〜34.1]対28.3[95% CI 21.3〜32.3]ng/l;p=0.42)。心疾患を示さない患者における97.5%の参照上限は24.9ng/lであり、99%の参照上限は27.3ng/lであった。PlGF血清レベルは、壊死のマーカー(トロポニンT[r=0.07])と相関しなかったが、炎症マーカー(C反応性タンパク質[r=0.43])と有意に相関した。
ACSを有する患者において、PlGFは、VEGF、トロポニンTおよびST部分の変化と相関しないが、hsCRPとの有意な相関を示した(p=0.001)。上昇したPlGF血清レベルを有する患者(>27.0ng/l;40.8%)は、ACSの30日後(調整されたハザード率3.34[95% CI 1.79〜6.24];p=0.001)および6カ月後(調整されたハザード率3.58[95% CI 1.48〜7.72];p=0.001)の両方で、強烈に上昇した心臓リスク(死亡および非致死性の心筋梗塞)を経験した。PlGF血清レベルは、低いhsCRPレベルを有する患者において特に有益であった。急性胸部疼痛を有する患者における予備的な確認により、27ng/lより高いPlGF血清レベルが、死亡および心筋梗塞についての最も高いリスク(調整されたハザード率4.95[95% CI 2.50〜9.79;p=0.001)に従う患者を確実に同定した。より高いPlGF血清レベルを有する患者における上昇したリスクは、糖タンパク質IIb/IIIaレセプター阻害物質であるアブシキシマブでの処置によって低下した(調整されたハザード率0.38[0.19〜0.74];p=0.005)。
急性冠症候群を有する患者におけるPAPP−Aの予後診断的な重要性を、CAPTURE(c7E3「不安定難治性アンギナにおける抗血小板治療」)研究に含められた急性冠症候群を有する患者のデータを使用することによって用い、次いで診断的および予後診断的な重要性を、胸部に疼痛を有する入室した患者の大きい集団において予備的に確認した。PAPP−A血清レベルを、急性冠症候群を有するCAPTURE研究由来の患者において測定した。致死性または非致死性の転帰を伴なう心筋梗塞の発生率を、追跡期間の間記録した。
急性冠症候群を有する患者のセットの設計。CAPTURE研究は、急性冠症候群を有する患者1265人を登録した(61%が男性、61±10歳の年齢)。全てのCAPTURE患者が、静脈内ヘパリンおよびグリセロールトリニトレートでの処置の間に、安静状態でECG変化を伴う再発性胸部疼痛を訴えていた。全患者集団を、無作為化の前に冠血管造影に付し、これは血管形成術に適切な70%より高い誘引病変を有する顕著な冠状動脈疾患の発生を有意に示した。ヘパリンを、無作為化の前に開始してPTCA手順の少なくとも1時間後まで適用した。冠介入を、処置の開始後18〜24時間以内に全ての患者において計画した。これらの患者を、アブシキシマブまたはプラセボによる処置に無作為に割りつけた。研究の一次的終点は、6カ月の追跡期間の間の死亡率および非致死性の心筋梗塞であった。血管形成術の方法を含む入院中の心筋梗塞を、少なくとも2つのサンプル中の正常の上限より3倍を超えて高いCKの酵素活性の値および/または2つまたはそれ以上の連続リードにおける新規の有意なQ波によって規定した。退院後の心筋梗塞を、少なくとも2つのサンプル中の正常の上限より2倍を超えて高いCKの酵素活性の値および/または2またはそれ以上の連続リードにおける新規の有意なQ波として規定した。例えばトロポニンT(TnT)および可溶性CD40リガンド(sCD40L)のような他のマーカーについて、これらが糖タンパク質IIb/IIIaレセプター・アンタゴニストであるアブシキシマブの処置効果を妨害することが示されたので、本分析は、入手可能な血液サンプルを有するプラセボ患者に限定された(n=547;プラセボ患者の86%)。血液サンプルを、症状の突然発生の8.7±4.9時間後に収集した。
血清サンプルを、主に−80℃で保存した。心臓マーカーの決定を、患者の病歴および指図された処置の知識を持たずに、Frankfurt大学の研究実験室で実施した。PlGFおよびVEGFの血清レベルを、ELISA(R&D Systems、Wiesbaden)によって測定した。心臓トロポニンT(TnT)の定量のために、電気化学ルミネセンス技術(Elecsys 2010、Roche Diagnostics)に基づくワンステップ酵素イムノアッセイを使用した。高感度C反応性タンパク質(hsCRP)を、Behring BN II比濁計(Behring Diagnostics)を用いて測定した。10.0mg/lの診断閾値を使用した。高度に敏感なインターロイキン−10(IL−10)、血管内皮増殖因子(VEGF)およびsCD40Lを、ELISA(両方ともR&D Systems、Wiesbaden、Germany)によって測定した。本発明者らは以下の、より初期に確立された診断閾値を使用した:sCD40Lについて5.0μg/l、VEGFについて300ng/l、IL−10について3.5ng/l。心臓PAPP−Aを、電気化学ルミネセンス技術(Elecsys 2010、Roche Diagnostics、Mannheim、Germany)に基づくワンステップ酵素イムノアッセイを使用して測定した。内部コントロールを使用することによって、8週間の期間にわたるPAPP−Aについての全体の不正確さは8.5%であった。
患者を、五分位数のPAPP−A血漿濃度に従って分類した。各時点(24時間、72時間、30日および6カ月)について、死亡および心筋梗塞についての相対的リスクを決定するためにロジスティック回帰モデルを使用した。観察されたPAPP−Aレベルと心血管事象との間の任意の関連に対するベース・ライン特徴および他の生化学的マーカーの効果を、段階的なCox比例ハザード回帰モデルを使用することによって実施した。連続変数の全ての結果を平均±標準偏差として表す。群間の比較をt検定(両側)によって分析した。カテゴリー変数の比較を、Pearsonのχ2検定を用いて実施した。0.05未満のp値を統計的に有意であるとみなした。全ての分析を、SPSS 11.5(SPSS Inc.、Chicago)を用いて実施した。
ベース・ラインPAPP−A血漿レベルは、14.8±13.8mIU/lの平均レベル(0.2〜105.4の範囲)を示した。PAPP−A血漿レベルが一般的なリスク・マーカーと関連した場合、PAPP−A濃度はTnTレベルと相関せず(Spearman順位相関係数r=0.11;P=0.16)、高いTnT血漿レベルを有する患者および低いTnT血漿レベルを有する患者において類似であった(図14)。同様に、VEGF血漿レベル(r=0.08;P=0.07)およびIL−10血漿レベル(r=−0.04;P=35)は、PAPP−A血漿レベルとの関連を示さなかった。これとは対照的に、hsCRP血漿レベルは、上昇したTnT血漿レベルを有する患者において有意により高かった。二変量相関分析により、PAPP−AとhsCRPとの間ならびにPAPP−AとsCD40Lとの間の有意な相関が得られたが、この相関係数は低く、hsCRPについてr=0.21(P=0.001)およびsCD40Lについてr=0.18(P=0.001)であった。しかし、この分析を心筋壊死を有さない(トロポニン増大なしの)患者に限定した場合、hsCRPとPAPP−Aとの間の相関はより明白になり、0.68のr値であった(P=0.001)。結果として、上昇したPAPP−Aレベルを有する患者は各々、有意により高いhsCRPレベルおよびsCD40Lレベルを示した(図15)。
患者を、その測定したPAPP−Aレベルに従って、それぞれ以下の五分位数に層別した:(PAPP−A_l)<4.5mIU/L(n=111)、(PAPP−A_2)4.5〜7.5mIU/L(n=108)、(PAPP−A_3)7.6〜12.6mIU/l(n=109)、(PAPP−A_4)12.7〜24.0mIU/l(n=110)および(PAPP−A_5)>24.0mIU/l(n=109)。最初の24時間の期間について、複合的終点である死亡率および非致死性の心筋梗塞は、これらの五分位数間で異ならなかった(P=0.69)(図16)。72時間の追跡について、周囲介入事象を含めて、これらの五分位数において到達されたレベル間の心臓事象における差異は、統計的有意に達した(P=0.019)。30日および6カ月の追跡の間、事象率曲線は互いに分岐し続け、30日の追跡(P=0.008)および6カ月の追跡(P=0.004)の両方で五分位数間の高度に有意な差異を引き起こした。6カ月の追跡データについて、ロジスティック回帰モデルを使用したPAPP−A五分位数のPost−hoc分析により、上位2つのPAPP−A五分位数(第4の五分位数:P=0.034;第5の五分位数:P=0.002)のみが参照として働く第1のPAPP−A五分位数から有意に異なったという結果が導かれた。これらの結果と一致して、受診者動作特性曲線の分析は、最大化した予測値についての12.6mIU/lのPAPP−Aの閾値を確認した(図17)。
上記結果に基づいて、研究集団を、12.6mIU/lの計算された閾値に従って二分して、上昇したPAPP−Aレベルを有する患者219人を導いた(40.0%)。上昇したPAPP−A血漿レベルを有する患者における高レベルのhsCRPおよびsCD40Lの各々に加えて、上昇したPAPP−A血漿レベルを有する患者におけるベース・ライン特徴は、低いPAPP−A血漿レベルを有する患者から有意に異ならなかった(表5)。死亡および心筋梗塞についてのオッズ比(ベース・ライン特徴における差異に調整した)は24時間で1.15(95% CI 0.36〜3.67;P=1.00)、72時間で2.96(95% CI 1.55〜5.64;P=0.002)(図18a)、30日で2.84(95% CI 1.55〜5.22;P=0.001)および6カ月で2.64(95% CI 1.55〜4.50;P 0.001)(図18b)であった。低いPAPP−Aレベルを有する患者における6カ月の累積事象率は7.9%であり、それに対して高いPAPP−Aレベルを有する患者については17.4%であった。事象率におけるこれらの差異は、高率の非致死性の心筋梗塞に起因するだけでなく、低下したPAPP−A血漿レベルを有する患者における高い死亡率にも起因する(3.2%対1.2%;P=0.098)。対応して、経皮的冠介入および冠状動脈バイパス移植を含む再血管化のための緊急プロセスは、上昇したPAPP−A血漿レベルを有する患者において有意により高かった(13.6%対7.9%;P=0.012)。6カ月の追跡の間の再血管化のための非緊急プロセスは、より低いPAPP−A血漿レベルを有する患者と比較して、高いPAPP−A血漿レベルを有する患者においてより高い発生率を示した(34.4%対19.7%;P=0.005)。
本発明者らは、心筋壊死のマーカー(TnT)、虚血のマーカー(VEGF)、炎症のマーカー(hsCRP、PAPP−A)、抗炎症活性のマーカー(IL−10)および血小板の活性化のマーカー(sCD40L)を同時に測定した。注目すべきことに、PAPP−Aの予測値は、上昇したhsCRPレベルを有する患者に限定された(図19a)。hsCRP血漿レベルが(10mg/lより上に)上昇した場合、12.6mIU/lの計算された閾値を上回るPAPP−A血漿レベルを有する患者は、死亡および非致死性の心筋梗塞についての上昇した心臓リスクを示した(調整されたオッズ比2.61[1.25〜5.62];P=0.007)を示した(図19a)。これとは対照的に、10mg/Lを下回るhsCRP値を有する患者について、PAPP−Aは、心血管リスクについての有意な予測子として作用しなかった(P=0.073)。さらに、PAPP−Aの予測値は、抗炎症性サイトカインIL−10の血漿レベルと緊密に関連した(図19b)。IL−10血漿レベルが3.5ng/lの計算された閾値を上回った場合、上昇したPAPP−A血漿レベル(12.6mIU/lを上回る)を有する患者は、上昇した心臓リスクから保護された(調整されたオッズ比1.40[0.60〜3.23];P<0.001)(図19b)。しかし、低いIL−10血漿レベルを有する患者について、12.6mIU/lを上回るPAPP−A値は、特に高い心血管リスクに罹患した患者のサブグループを同定した(調整されたオッズ比3.52[1.71〜7.23];P 0.001)。まとめると、これらのデータは、PAPP−A血漿レベルの予測値が、炎症促進性サイトカインの血漿レベルと抗炎症性サイトカインの血漿レベルとの間のバランスによって重要に調節されていることを示す。重要なことに、PAPP−Aの予測値はまた、心筋壊死についての証拠を有さない患者においても見ることができた。上昇したPAPP−Aレベルを有するTnT陰性の患者(閾値0.1μg/l)は、低いPAPP−Aレベルを有するTnT陰性の患者と比較して有意により高いリスクがあった(調整されたオッズ比2.72[1.25〜5.89];P=0.009)(図20a)。これとは対照的に、TnT陽性の患者は、PAPP−A血漿レベルから独立した上昇した心血管リスクに罹患した。PAPP−Aの予測値は、TnTについて0.01μg/Lの低下した閾値についても観察された(調整されたオッズ比3.97[1.24〜12.68];P=0.016)。TnTおよびsCD40Lの両方について陰性であった患者において、PAPPは、6カ月の追跡の間に上昇した心血管リスクに罹患したサブグループを同定した(図20b)。個々の生化学的マーカーの潜在的に独立した予後診断的な重要性をさらに導出するために、生化学的マーカーTnT、VEGF、hsCRP、PAPP−A、IL−10およびsCD40Lならびに一変量モデルにおける有意な予測値を導いたベース・ライン特徴を含んだ段階的な多変量ロジスティック回帰分析を実施した。30日および6カ月の追跡での終点である死亡および非致死性心筋梗塞について、確立されたリスク因子のいずれも、二分された生化学的マーカーTnT、hsCRPおよびsCD40Lをこのモデルに導入した後に独立した予測子ではなかった(表6)。したがって、段階的な多変量分析は生化学的マーカーに限定された。TnT(P=0.008)およびPAPP−A(P=0.007)は、これらの患者の転帰の独立して有意な予測子のままであったが、その一方でhsCRPは、PAPP−Aをこのモデルに導入した後に有意性を喪失した(PAPP−AなしでP=0.003;PAPP−Aの導入後にP=0.16)(表7;ステップI)。PAPP−Aは、抗炎症性サイトカインIL−10を含めた後(表7;ステップII;P=0.006)および血小板の活性化のマーカーとしてsCD40Lを含めた後(表7;ステップIII;P=0.015)に、患者の転帰の有意な予測子のままであった。心筋虚血のマーカーとしてVEGFを含めた後、TnTは、6カ月の転帰についてのその予測力を喪失した(表7;ステップIV;VEGFを含めた後P=0.24対VEGFを含める前P=0.16)が、その一方でPAPP−Aは、有意な独立した予測子のままであった(P=0.014)。
Claims (25)
- (a)被験体からの分析すべき生物学的サンプルを用意するステップ;
(b)そのサンプル中のPlGFのマーカーの濃度を決定するステップ、または(b)そのサンプル中のPIGFのマーカーの濃度を決定し、ここでさらに、ステップ(c)として、可溶性CD40リガンド(sCD40L)、PAPP−A、トロポニンT(TnT)、MPO、NT−proBNP、VEGF、BNPおよびさらなる炎症マーカーから選択される少なくとも1つのさらなるマーカーの濃度を決定するステップ;ならびに
(d)上記分析すべきサンプルについて得られた結果を、参照値および/または参照サンプルからの値と比較するステップ、
を含む、急性心血管疾患の診断または予後診断のために、または急性心血管疾患の治療のモニタリングのために、サンプルを分析する方法。 - 分析すべきサンプルおよび/または参照サンプルがヒト由来である、請求項1に記載の方法。
- 分析すべきサンプルが、末梢血またはその画分および細胞培養物懸濁液またはその画分からなる群より選択される、請求項1または2に記載の方法。
- 分析すべきサンプルが血漿または血清である、請求項3に記載の方法。
- 凝固阻害物質が末梢血に添加される、請求項3に記載の方法。
- 凝固阻害物質がヘパリンである、請求項5に記載の方法。
- さらなる炎症マーカーが、CRP、hsCRPおよびIL−10から選択される、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 分析されるマーカーおよびそれらの組合せが、PlGF;PlGF+TnT;sCD40L+PlGF;PAPP−A+PlGF;sCD40L+PlGF+TnT;PAPP−A+PlGF+TnT;sCD40L+PAPP−A+PlGFおよびsCD40L+PAPP−A+PlGF+TnTから選択される、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- MPO、NT−proBNP、BNP、CRP、hsCRPおよびIL−10のうちの少なくとも1つのマーカーの分析をさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 濃度の決定が、マーカー結合分子による免疫学的方法によって行われる、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- マーカー結合分子が、抗マーカー抗体またはその部分およびマーカー・レセプターまたはその部分からなる群より選択される、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 抗体、その部分または断片が、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、Fab断片、scFv断片および二重特異性抗体を含む、請求項11に記載の方法。
- マーカーおよび/またはマーカー結合分子が、溶液中に存在するかまたはマトリックスに固定化されている、請求項11または12に記載の方法。
- マーカー結合分子が、フルオレセインチオイソシアネート、フィコエリスリン、酵素および磁性ビーズからなる群より選択される1つまたは幾つかの検出グループに結合する、請求項11〜13のいずれかに記載の方法。
- マーカー結合分子が、1つまたは幾つかの検出グループが結合する抗体を用いて検出される、請求項11〜14のいずれかに記載の方法。
- 免疫学的方法が、サンドイッチ酵素イムノアッセイ、ELISAおよび固相イムノアッセイからなる群より選択される、請求項11〜15のいずれかに記載の方法。
- 心血管疾患が、不安定アンギナ、心筋梗塞、急性冠症候群、冠状動脈疾患および心不全からなる群から選択される、請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
- 検査されるサンプルの結果についての閾値が、血清または血漿中27.0ng/lのPlGFにおいて存在する、請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
- 検査されるサンプルの結果についての閾値が、血清または血漿中10.0mg/lのhsCRPにおいて存在する、請求項18に記載の方法。
- 請求項1〜19のいずれかに記載の方法を実施するための、患者のサンプル中のPlGFを検出するための少なくとも1つの抗体を含む、診断キット。
- 患者のリスク・プロフィールに関するアッセイの結果の解釈について、およびそれぞれの対抗手段および治療のための提案についてのマニュアルを含む、請求項20に記載の診断キット。
- 金標識されたポリクローナル・マウス指標抗体、ビオチン化ポリクローナル検出抗体、およびガラス繊維フリースを含む試験デバイスを含む、請求項20に記載の診断キット。
- hsCRP血清レベルまたは血漿レベルが低いがPlGF血清レベルまたは血漿レベルが高い患者のサブグループを同定するための、請求項18または19に記載の方法。
- 血清または血漿中のhsCRPレベルが10.0mg/l以下である群を識別するための、請求項19に記載の方法。
- アブシキシマブによる処置に対して応答する患者と応答しない患者とを識別するための、請求項1〜19のいずれかに記載の方法。
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