JP5274808B2 - がんの診断支援システム - Google Patents

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Description

本発明は、がんの診断支援システム関する。
CDKの発現量と活性値から得られる比(CDK比活性)を利用して、抗がん剤に対する感受性、抗がん剤治療の有効性、又は抗がん剤の有効性を予測する方法として、例えば、特許文献1〜4に記載の方法が知られている。
国際公開第2005/116241号パンフレット 特開2007−6882号公報 特開2007−37540号公報 特開2007−74975号公報
しかしながら、上記のいずれの特許文献においても、第一のCDK比活性及び第二のCDK比活性に基づいて、アンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測した具体的な実施の形態については記載されていない。
本発明は、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤治療の有効性を医師が過去の症例に基づいて予測するための情報を提供しうる、がんの診断支援システムを提供することを目的とする
本発明のがんの診断支援システムは、被検がん患者に対するがんの診断を支援するためのシステムであって、前記被検がん患者から採取した悪性腫瘍の第一のサイクリン依存性キナーゼ(第一CDK)の活性値及び発現量から第一パラメータを取得する第一パラメータ取得手段と、前記悪性腫瘍の第二のサイクリン依存性キナーゼ(第二CDK)の活性値及び発現量から第二パラメータを取得する第二パラメータ取得手段と、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと当該がん患者の悪性腫瘍摘出後のがんの再発の有無に関する情報とが対応付けられたサンプルデータを含むデータを記憶する記憶手段と、被検がん患者の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータが存在する所定の範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定する特定手段と、前記特定手段により特定されたサンプルデータに含まれるがんの再発の有無の情報に基づいて、前記特定されたサンプルデータの再発率を取得する再発率取得手段と、前記特定手段により特定されたサンプルデータから前記再発率取得手段によって取得された再発率と被験がん患者の情報とを含む画面を表示装置に表示するための画面情報を生成する画面情報生成手段と、を備えることを特徴としている。
本発明の他の観点によるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性予測システムは、1つの実施態様では、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測するためのアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性予測システムであって、前記被検がん患者から採取した悪性腫瘍の第一CDKの活性値及び発現量から第一パラメータを取得する第一パラメータ取得手段と、前記悪性腫瘍の第二CDKの活性値及び発現量から第二パラメータを取得する第二パラメータ取得手段と、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと、当該がん患者の悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報とが対応付けられたサンプルデータを含むデータを記憶する記憶手段と、被検がん患者の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータが存在する所定の範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定する特定手段と、前記特定手段により特定されたサンプルデータに含まれる再発に関する情報に基づいて、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する予測手段と、前記予測手段により得られた予測結果を含む画面を表示装置に表示するための画面情報を生成する画面情報生成手段と、を備えることを特徴としている。
本発明の他の観点によるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性予測システムは、他の実施態様では、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測するためのアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性予測システムであって、前記被検がん患者から採取した悪性腫瘍の第一CDKの活性値及び発現量から第一パラメータを取得する第一パラメータ取得手段と、前記被検がん患者から採取した悪性腫瘍の第二CDKの活性値及び発現量から第二パラメータを取得する第二パラメータ取得手段と、抗がん剤が投与されていないがん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと比較することによって、前記抗がん剤が投与されていないがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値を記憶する記憶手段と、前記被検がん患者の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと、前記記憶手段により記憶された基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段により得られた比較結果に基づいて、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する予測手段と、前記予測手段により得られた予測結果を含む画面を表示装置に表示するための画面情報を生成する画面情報生成手段と、を備えることを特徴としている。
本発明の他の観点による被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性予測方法は、1つの実施態様では、(A) 被検がん患者の悪性腫瘍の第一のサイクリン依存性キナーゼ(第一CDK)の活性値及び発現量から取得された第一パラメータと、前記悪性腫瘍の第二のサイクリン依存性キナーゼ(第二CDK)の活性値及び発現量から取得された第二パラメータとを取得するステップ、
(B) アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと当該がん患者の悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報とが対応付けられたサンプルデータから、前記ステップ(A)で取得された被検がん患者の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータが存在する所定の範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定するステップ、並びに
(C) 前記ステップ(B)で特定されたサンプルデータに含まれる再発に関する情報に基づいて、前記被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測するステップ、
を含むことを特徴としている。

本発明のがんの診断支援システムによれば、第一のCDK比活性及び第二のCDK比活性に基づいて、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤治療の有効性を医師が過去の症例に基づいて予測するための情報を提供することができる

以下、添付図面を参照しつつ、本発明のがんの診断支援システム、本発明のアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性予測システム及び本発明の被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性の予測方法を詳細に説明する。
本明細書において、悪性腫瘍とは、他の組織に浸潤又は転移し、身体の各所で増大することで生命を脅かす腫瘍である。悪性腫瘍には、上皮組織由来の悪性腫瘍であるがん腫、及び非上皮性組織由来の悪性腫瘍である肉腫が含まれる。前記悪性腫瘍としては、具体的には、乳房、肺、肝臓、胃、大腸、膵臓、子宮、精巣、卵巣、甲状腺、副甲状腺、リンパ系統等の位置にできる悪性腫瘍が挙げられる。また、悪性腫瘍は、乳癌、肺癌、肝臓癌、胃癌、大腸癌、膵臓癌、前立腺癌等に罹患したがん患者から採取することができる。
[1]がんにおけるパラメータとしてのCDK
サイクリン依存性キナーゼ(CDK)は、がんに罹患した患者における悪性腫瘍の状態を、より正確に反映して表す。また、CDKは、類似する状態の悪性腫瘍を持つがん患者においては、それぞれ、類似するプロファイルを示す。そのため、悪性腫瘍における第一CDKの活性値及び発現量から取得された第一パラメータと、前記悪性腫瘍の第二CDKの活性値及び発現量から取得された第二パラメータに基づいて、がんの再発のしやすさ、抗がん剤の有効性などを評価することができる。
前記再発とは、悪性腫瘍を摘出するために臓器を部分切除した後、残存臓器に同じ悪性腫瘍が再現する場合、及び原発巣から腫瘍細胞が分離して遠隔組織(遠隔臓器)へ運ばれ、そこで自立的に増殖する場合(転移再発)をいう。一般に、摘出手術後5年以内に、がんが再発する可能性がある場合に「再発しやすい」という。摘出手術後5年以内の再発を予測することは、5年以内に再発が認められる患者の死亡率は高いため、臨床的に意義がある。例えば、ステージ分類では、ステージIIIは、再発率50%であり、ステージII(再発率20%)に比べて再発しやすい。
本明細書において、サイクリン依存性キナーゼは、サイクリンと結合して活性化されるリン酸化酵素群の総称である。前記サイクリン依存性キナーゼは、その種類に応じて、細胞周期の特定時期で機能している。また、本明細書において、CDKインヒビターは、サイクリン・CDK複合体に結合し、サイクリン・CDK複合体の活性を阻害する因子群の総称である。
前記細胞周期とは、細胞が増殖を開始し、DNA複製、染色体の分配、核分裂、細胞質分裂等の事象を経て、2つの娘細胞となって出発点に戻るまでのサイクルをいう。かかる細胞周期は、図14に示されるように、G1期、S期、G2期及びM期の4期に分けられる。S期は、DNAの複製期であり、M期は、分裂期である。G1期は、有糸分裂の完了からDNA合成の開始までの間で、S期に入るための準備点検期である。G1期にある臨界点(動物細胞ではRポイント)を過ぎると、細胞周期が始動し、通常途中で止まることなく、一巡する。G2期は、DNA合成の終了から有糸分裂の開始の間で、M期に入るための準備点検期である。細胞周期の主なチェックポイントは、G1期からS期に入る直前(G1チェックポイント)、G2期から有糸分裂への入り口(G2/Mチェックポイント)である。特に、G1チェックポイントは、S期開始の引き金を引くため、重要である。G1期のある点を過ぎると、細胞は、増殖シグナルがなくなっても、増殖を停止することなく、S期→G2期→M期→G1期と細胞周期を進行させるからである。なお、増殖を停止した細胞で、G1期のDNA含量をもった休止期(G0期)があり、細胞周期からはずれた状態にある。増殖誘導により細胞周期内のG1期よりやや長い時間の後にS期へ進行することができる。
前記CDKとしては、特に限定されないが、例えば、CDK1、CDK2、CDK4、CDK6などが挙げられる。前記CDKには、さらに、サイクリンA依存性キナーゼに属するCDK、サイクリンB依存性キナーゼに属するCDK、サイクリンD依存性キナーゼに属するCDK及びサイクリンE依存性キナーゼに属するCDKなどが包含される。サイクリンA依存性キナーゼは、サイクリンAと結合して活性を示すCDKであればよく、特に限定されないが、例えば、CDK1、CDK2などが挙げられる。また、サイクリンB依存性キナーゼは、サイクリンBと結合して活性を示すCDKであればよく、特に限定されないが、例えば、CDK1などが挙げられる。サイクリンD依存性キナーゼは、サイクリンDと結合して活性を示すCDKであればよく、特に限定されないが、例えば、CDK4、CDK6などが挙げられる。サイクリンE依存性キナーゼは、サイクリンEと結合して活性を示すCDKであればよく、特に限定されないが、例えば、CDK2などが挙げられる。
前記CDKは、表1に示されるように、それぞれ対応するサイクリンと結合したサイクリン・CDK複合体(以下、「活性型CDK」ともいう)となって、表1に示されるような細胞周期の特定時期を活性化している。例えば、CDK1は、サイクリンA又はBと、CDK2はサイクリンA又はEと、CDK4及びCDK6は、サイクリンD1、サイクリンD2、又はサイクリンD3と結合して活性型となる。一方、CDK活性は、表1に示されるようなCDKインヒビターによって活性が阻害されることもある。例えば、p21は、CDK1及びCDK2を阻害、p27は、CDK2、CDK4及びCDK6を阻害、p16は、CDK4及びCDK6を阻害する。
Figure 0005274808
前記CDKのうち、第一CDKの活性値及び発現量を測定し、前記活性値及び発現量から第一パラメータを取得するとともに、第二CDKの活性値及び発現量を測定し、前記活性値及び発現量から第二パラメータを取得する。前記第一パラメータとしては、第一CDKの発現量と活性値との比、具体的には、下記式(I):
第一CDKの比活性=第一CDKの活性値/第一CDKの発現量 (I)
で表される比活性が挙げられる。また、第二パラメータとしては、第二CDKの発現量と活性値との比、具体的には、下記式(II):
第二CDKの比活性=第二CDKの活性値/第二CDKの発現量 (II)
で表されるCDK比活性が挙げられる。
前記CDK活性値とは、特定のサイクリンと結合して、前記サイクリンをリン酸化する基質の量から算出されるキナーゼ活性のレベル(単位をU(ユニット)で表わす)をいう。なお、前記CDKがリン酸化する基質としては、例えば、活性型CDK1及び活性型CDK2については、ヒストンH1、活性型CDK4及び活性型CDK6については、Rb(網膜芽細胞腫タンパク質)が挙げられる。前記CDK活性値は、慣用のCDK活性測定方法で測定することができる。具体的には、測定試料の細胞溶解液から活性型CDKを含む試料を調製し、当該資料と32P標識したATP([γ−32P]ATP)とを用いて、基質タンパク質に32Pを取り込ませ、32P標識されたリン酸化基質の標識量を測定し、標準品で作成された検量線をもとに定量する方法がある。また放射性物質の標識を用いない方法としては、特開2002−335997号公報に開示の方法が挙げられる。この方法は、測定試料の細胞可溶化液から、目的の活性型CDKを含む試料を調製し、アデノシン 5’−O−(3−チオトリホスフェート)(ATPγS)と基質タンパク質を反応させて、該基質タンパク質のセリン残基又はスレオニン残基にモノチオリン酸基を導入し、導入されたモノチオリン酸基の硫黄原子に蛍光標識物質又は標識酵素を結合させることによって基質タンパク質を標識し、標識されたチオリン酸基に基づく標識量(蛍光標識物質を用いた場合には蛍光量)を測定し、標準品で作成された検量線に基づいて定量する方法である。
活性測定に供する試料は、測定対象となる悪性腫瘍を含む組織の可溶化液から目的のCDKを特異的に採取することにより調製する。この場合、前記試料は、目的のCDKに特異的な抗CDK抗体を用いて調製してもよい。また、特定のサイクリン依存性キナーゼ(例えばサイクリンA依存性キナーゼ、サイクリンB依存性キナーゼ、サイクリンE依存性キナーゼ)の活性測定の場合には、前記試料は、抗サイクリン抗体を用いて調製することができる。いずれの場合も、前記試料には、活性型CDK以外のCDKが試料に含まれることになる。前期試料には、例えば、サイクリン・CDK複合体にCDKインヒビターが結合した複合体も含まれる。また、抗CDK抗体を用いた場合には、前記試料には、CDK単独、CDKとサイクリン及び/又はCDKインヒビターとの複合体、CDKとその他の化合物との複合体等が含まれる。従って、活性値は、活性型、不活性型、各種競合反応が混在する状態下で、リン酸化された基質の量により算出される単位(U)として測定される。
CDK発現量とは、細胞可溶化液から測定される目的のCDK量(分子個数に対応する単位)であって、タンパク質混合物から目的のタンパク質量を測定する従来公知の方法で測定できる。例えば、ELISA法、ウェスタンブロット法等を使用してもよいし、特開2003−130871号公報に開示の方法で測定することもできる。目的のタンパク質(CDK)は、特異的抗体を用いて捕捉すればよい。例えば、抗CDK1抗体を用いることにより、細胞内に存在するCDK1のすべて(CDK単体、CDKとサイクリン及び/又はCDKインヒビターの複合体、CDKとその他の化合物との複合体を含む)を捕捉できる。
したがって、式(I)及び式(II)により算出される比活性は、細胞に存在しているCDKのうち、活性を示すCDKの割合に相当し、判定対象である悪性腫瘍細胞の増殖状態に基づくCDK活性レベルといえる。このようにして求められるCDK比活性は、測定試料調製方法に依存しない。特に生検材料から調製される測定試料(細胞可溶化液)は、実際に採取された組織中に含まれる非細胞性組織、例えば、細胞外基質の多寡による影響を受けやすい。したがって、このような影響を排除した比活性を用いる意義は大きく、単なる活性値と比べて、臨床的性格との相関性が高い。
第一CDKの比活性及び第二CDKの比活性により、いずれのCDKの活性が優位になっているかを知ることができ、これにより細胞周期のいずれの時期にある細胞割合がどの程度であるか、又はいずれの時期の細胞割合が優勢であるか等を知ることができる。
比活性を測定するCDKの種類は、特に限定されず、適宜選択すればよい。一般に、がん細胞は正常な増殖制御を逸脱して増殖が活発に行われていることから、S期、G2期にある細胞割合が多いと考えられ、このような場合にがん化していると考えられる。また、前記がんは、進行が早く、悪性であるといえる。さらに、異数倍体性は、異常なM期を経過したか、又はM期を経ずにG1期へ進んで、S期に入ったときに起ると考えられているため、M期に存在する細胞割合が少ないことも悪性であるといえる。したがって、第一CDKとしてCDK1、第二CDKとしてCDK2をそれぞれ使用し、CDK1比活性の大きさに従い群に分類し、類似したCDK1比活性を持つ群の中ではCDK2比活性値がS期の細胞比率を反映する値となる。S期にある細胞が多い場合、当該細胞が構成細胞となっている組織が臨床的に悪性、すなわち転移しやすい予後の悪い悪性のがんであると判定することができる。
以上のことから、被検がん患者の悪性腫瘍における第一パラメータ、例えば、第一CDKの比活性と第二パラメータ、第二CDKの比活性とを求め、該被検がん患者の悪性腫瘍の第一パラメータ及び第二パラメータに基づいて定められた範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の再発に関する情報等を提供することにより、当該被検がん患者の診断に有用な情報を提供することができる。
また、被検がん患者の悪性腫瘍における第一パラメータ、例えば、第一CDKの比活性と第二パラメータ、第二CDKの比活性とを求め、該被検がん患者の悪性腫瘍の第一パラメータ及び第二パラメータに基づいて定められた範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報等を提供することにより、当該被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性の予測、該被検がん患者に対する治療法の選択等に有用な情報を提供することができる。
[2]診断支援システム
つぎに、本発明の一実施の形態(実施の形態1)に係る診断支援システムについて説明をする。本実施の形態1に係る診断支援システムは、第一パラメータとして、第一CDKの比活性を使用し、第二パラメータとして、第二CDKの比活性を使用する。
具体的には、本実施の形態1に係る診断支援システムは、被検がん患者から採取した悪性腫瘍のCDK1及びCDK2それぞれの発現量及び活性値を取得する。取得したCDK1及びCDK2それぞれの発現量及び活性値から、CDK1比活性及びCDK2比活性を算出する。そして、算出されたCDK1比活性及びCDK2比活性に基づいて範囲を決定する。なお、実施の形態1のシステムは、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと、当該がん患者の悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報と、が対応付けられたサンプルデータを含むデータを記憶している。そして、予め記憶されているデータから、前記範囲内にあるCDK1比活性及びCDK2比活性を有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定する。そして、特定されたサンプルデータに含まれる再発に関する情報と被検がん患者の情報とを含む画面を表示装置に表示するための画面情報を生成し、生成した画面を表示させる。
実施の形態1のシステムで予め記憶されているデータには、サンプルデータが含まれている。このサンプルデータには、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与された複数のがん患者から得られた情報が含まれる。具体的には、当該がん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータが含まれている。さらに、当該がん患者の悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報が含まれている。悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報とは、具体的には、当該がん患者の再発の有無、悪性腫瘍摘出から再発した日数(再発していない場合は、摘出後の経過日数)などが含まれる。
実施の形態1のシステムで表示装置により表示される画面には、特定されたサンプルデータに含まれる再発に関する情報や被検がん患者の情報が含まれる。特定されたサンプルデータに含まれる再発に関する情報には、具体的には、前記範囲内にあるCDK1比活性及びCDK2比活性を有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の再発の有無の情報が含まれる。さらに、当該再発の有無の情報に基づいて算出された再発率が含まれる。被検がん患者の情報には、被検がん患者のID番号や年齢などが含まれる。さらに、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性が含まれる。
図1は、本発明のシステムの一実施の形態の斜視説明図である。本実施の形態1に係る診断支援システムは、測定装置Aと可溶化装置Bとから構成されている。測定装置Aは、測定部501とデータ処理部12とから構成されている。測定部501は、CDK1の活性値及び発現量、及びCDK2の活性値及び発現量の測定を行うものであり、装置本体部20の前方部分に配設された検出部4、チップセット部1、第1試薬セット部5及び第2試薬セット部6、前記装置本体部20の後方部分に配設された活性測定ユニット2、廃液を収容するための廃液槽7及びピペットを洗浄するためのピペット洗浄槽8、前記装置本体部20の上方に配設されており、ピペットを3方向(X方向、Y方向及びZ方向)に移動させることができる分注機構部3、前記装置本体部20の背部に配設された流体部9及び本体制御部10とで主に構成されている。前記データ処理部12は、本体制御部10と通信可能に接続されている。また、測定装置Aには、純水タンク13、洗浄液タンク14、廃液タンク15及び空圧源11が設けられている。純水タンク13には、測定終了時の流路洗浄用純水が貯留されており、配管21により流体部9に接続されており、洗浄液タンク14にはピペットを洗浄する洗浄液が貯留されており、配管22によりピペット洗浄槽8に接続されており、さらに廃液を収容するための廃液タンク15は配管23により廃液槽7に接続されている。さらに、本実施の形態1に係る診断支援システムにおいて、測定装置Aには、生体試料から測定装置Aで処理可能な検体を得るための可溶化装置Bが並設されている。
以下、可溶化装置B及び測定装置Aについて順に説明をする。
[可溶化装置]
可溶化装置Bは、測定装置Aによる処理に先立って、患者から摘出した組織等の生体試料から、測定装置Aで処理可能な液状の検体を調製するものであり、筐体部30、この筐体部30の前面上方に配置された操作部31、前記生体試料を押し付けたり、すりつぶしたりするための一対のペッスル34を備えた駆動部32、及び前記生体試料が収容されるエッペンチューブ35がセットされる検体セット部33とで主に構成されている。
前記駆動部32は、ペッスル34を上下動させるとともに当該ペッスル34に回転運動を与えることができ、これによりエッペンチューブ35内に注入された生体試料が押し付けられたり、すりつぶされたりする。そして、前記筐体部30内には、かかる駆動部32の動作を制御する制御部(図示せず)が内蔵されている。
前記操作部31には、操作ボタン31a、運転ランプ31b、装置の状態やエラーメッセージ等を表示するための表示部31cが配設されている。また、検体セット部33内には、図示しない冷却手段が配設されており、当該検体セット部33上面の凹所にセットされたエッペンチューブ(商品名)内の生体試料を一定の温度に保っている。
可溶化装置Bにより可溶化され、さらに図示しない遠心分離機により遠心分離処理された生体試料の上澄み液は、所定の検体容器に採取されて測定装置Aの第1試薬セット部5にセットされる。
[第1試薬セット部]
第1試薬セット部5内には、前記検体セット部33と同様に図示しない冷却手段が配設されており、当該第1試薬セット部5上面の凹所にセットされるスクリューキャップ等の容器内の検体や、CDK1抗原(キャリブレーション1)、CDK2抗原(キャリブレーション2)や、蛍光標識されたCDK1抗体、蛍光標識されたCDK2抗体等を一定の温度に保っている。本実施の形態1では、縦5列、横4列、合計20箇所の凹所が設けられており、最大20個のスクリューキャップ等の容器をセットすることができるようになっている。
[第2試薬セット部]
前記第1試薬セット部5の隣りには、第2試薬セット部6が配設されている。この第2試薬セット部6には、前記第1試薬セット部5と同様に複数の凹所が形成されており、これら凹所内にバッファー、基質溶液、蛍光増強試薬等が入れられた、エッペンチューブ(商品名)やスクリューキャップ等の容器がセットされる。
また、測定装置Aによる処理に先立って、チップセット部1にタンパク質固相用チップがセットされるとともに、活性測定ユニット2にカラムがセットされる。
[チップセット部]
チップセット部1は、アルミニウム製のブロックからなっており、図2〜3に示されるように、上面にタンパク質固相用チップ101を載置するための凹部102を有するとともに、底部に3つの吸引口103を有している。より詳細には、チップセット部1は、上面に長方形の第1凹部102と、この第1凹部102の底部に同じく長方形の3つの第2凹部104とを備えている。この第2凹部104は、隔壁105により互いに独立した状態にされており、前記タンパク質固相用チップ101をチップセット部1に載置したとき、互いに非連通状態になる。前記第1凹部102の底面には前記第2凹部104の周縁に長方形の枠状のゴム製弾性ガスケット106が配設されている。
前記第2凹部104は、その底部に、十字形の溝107と、底部中心に吸引口103とを備え、前記溝107の溝底は第2凹部104の周縁から中心に向かって深くなるように傾斜している。吸引口103は、外部の吸引用空圧源11へ接続するために設けられたニップル108と連通している。このニップル108には、一端が前記吸引用空圧源11側に接続されたチューブ109の他端が接続されている。このチューブ109には、開閉バルブ110が配設されている。
そして、後に詳述するタンパク質固相用チップ101は、第1凹部102の底面ガスケット106を介して水平に装填される。タンパク質固相用チップ101の各ウェルにタンパク質含有試料液が注入又は滴下された後、吸引ポンプが作動する。
これにより、タンパク質固相用チップ101が第1凹部102の底面へガスケット106を介して気密的に吸着されるとともに、各ウェル内の試料液が後述する多孔質膜を介して吸引され、測定目的のタンパクが当該多孔質膜に固相形成される。なお、図2〜3において、130は、タンパク質固相用チップ101を第1凹部102の底面に押し付けて固定するための押付け機構である。この押付け機構130は、タンパク質固相用チップ101が第1凹部102上に載置された後、図中矢印方向にスライドさせることにより、その上部がタンパク質固相用チップ101の上面を押し付けて第1凹部102に固定する。
前記タンパク質固相用チップ101は、図4〜5に示されるように、多孔質膜111及びろ紙112と、これら多孔質膜111及びろ紙112を挟持するための上部プレート113及び下部プレート114とで構成されている。このタンパク質固相用チップ101が、サイクリン依存性キナーゼの抗体を含む抗体溶液と、生体試料(検体)とを接触させる機能を有している。
図4〜5に示されるように、上部プレート113は、3つの互いに独立したプレート、すなわち第1上部プレート113a、第2上部プレート113b、及び第3上部プレート113cから構成されている。各上部プレートは、長方形の板状を呈しており、第1上部プレート113a及び第2上部プレート113bは、いずれもマトリックス状に4行3列に配列された12個の長円形の貫通孔115が穿設されており、第3上部プレート113cは同じくマトリックス状に4行4列に配列された16個の長円形の貫通孔115が穿設されている。各上部プレートは、複数の貫通孔が形成された、試料処理のための互いに独立した領域を有している。また、各上部プレートの底面には、短辺に沿って溝116が形成されている。
一方、長方形の板状の下部プレート114には、前記上部プレート113a、113b、113cの各貫通孔115に対応する位置にそれぞれマトリックス状に配列された合計40個の長円形の貫通孔117が形成されている。貫通孔117は、貫通孔115と同じ形状及び断面積を有している。下部プレート114は、前記上部プレート113a、113b、113cの各領域に対応した、複数の貫通孔が形成された領域を有している。
下部プレート114の上面には、40個の貫通孔117の周囲を1周する畝状の凸部118、及び貫通孔117を上部プレート113a、113b、113cの各領域に対応させて3つの領域に区画する隔壁119が形成されている。そして、前記凸部118及び隔壁119によりその内側に3つの長方形の多孔質膜設置領域が区画される。なお、前記上部プレート113及び下部プレート114は、例えば塩化ビニル樹脂で作製することができる。
図2〜5に示されるように、下部プレート114の多孔質膜設置領域に多孔質膜111とろ紙(フィルター)112との積層体を載置し、ついで各上部プレート113a、113b、113cの溝116を順次対応する下部プレート114の凸部118に嵌めるようにして、当該上部プレート113a、113b、113cを下部プレート114に装着することによりタンパク質固相用チップ101を形成することができる。これにより、各貫通孔115と各貫通孔117とが互いに同軸となる。
なお、前述したタンパク質固相用チップは、上部プレートが3つに分割されており、3つの領域を独立して吸引することができるが、上部プレートの数は2であってもよいし、4以上であってもよく、本発明において特に限定されるものではない。測定項目の数や検体の数を考慮して、適宜選定することができる。
[活性測定用試料調製ユニット]
活性測定用試料調製ユニット2は、図6〜10に示されるように、それぞれがカラム201及び流体マニホールド213を備えた複数の試料調製部211からなっており、CDKの活性値を測定するのに用いられる。
図6に示されるカラム201は、塩化ビニル樹脂で作製された円筒体からなっており、内部には、液体試料中の目的物質を単離するために用いる担体206を保持する担体保持部202と、この担体保持部202に液体試料を導入する液体試料を受け入れて貯留するための液体貯留部204とを有している。前記カラム201は、外部から液体試料を注入又は採取可能な開口205を液体貯留部204の上部に備え、担体保持部202の下部に流体マニホールド213へ液体試料を導入するとともに、流体マニホールド213から液体試料を受け入れる接続流路203を有している。前記カラム201が、所定の基質を含む基質溶液と、生体試料(検体)とを接触させる手段を構成している。
担体206は、円柱形のモノリスシリカゲルからなっており、このモノリスシリカゲルは、粒子担体とは異なり、3次元ネットワーク状の骨格とその空隙が一体となった構造を有している。また、モノリスシリカゲルには、所定のCDK抗体が固定されている。担体206はカラム201の下部開口から担体保持部202に挿入され、Oリング207を介して固定用パイプ208によって弾性的に押圧されて支持される。なお、前記固定用パイプ208は、カラム201の下部開口から圧入され、固定用パイプ208とOリング207の孔が接続流路203を形成する。
また、カラム201の下端には当該カラム201を前記試料調製部211に装填して固定するための装填用フランジ209が形成されている。このフランジ209は、直径Dの円盤状のフランジの両側を幅W(W<D)になるように平行に切り欠いて形成された長円形のフランジである。
図7は、図1のシステムにおける活性測定ユニットの試料調製部の斜視説明図である。図7に示されるように、試料調製部211は、L字形の支持プレート212を備え、この支持プレート212には流体マニホールド213と、シリンジポンプ214と、減速機付きステッピングモータ215とが固定されている。
ステッピングモータ215の出力軸にはスクリューシャフト216が接続されている。そして、このスクリューシャフト216に螺合する駆動アーム217がシリンジポンプ214のピストン218の先端に接続されている。ステッピングモータ215によりスクリューシャフト216が回転すると、ピストン218が上下運動するようになっている。シリンジポンプ214と流体マニホールド213とは、コネクタ219、220を介して送液チューブ250により接続されている。また、シリンジポンプ214は、コネクタ220aを介して送液チューブ220bにより、流路を満たすための液体(洗浄液)が収容されているチャンバ234(図10参照)と接続されている。
図8〜9に示されるように、流体マニホールド213は、前記カラム201の下部開口が接続されるカラム接続部221を備えている。
流体マニホールド213は、内部に流路223を備え、下面に、流路223とカラム接続部221との間を開閉する電磁バルブ225を備えている。また、流体マニホールド213は、側面にコネクタ220を接続するためのコネクタ接続用ねじ穴226を有しており、このねじ穴226は流路223に接続されている。
図10は、図7に示される試料調製部の流体回路図である。このず10は、流体マニホールド213にシリンジポンプ214がコネクタ220を介して接続された状態を示している。そして、シリンジポンプ214には、電磁バルブ233を介してチャンバ234が接続され、当該チャンバ234には陽圧源235から陽圧が印加されている。
ここで、カラム201を流体マニホールド213に装填する方法を説明する。
図8〜10に示されるように、流体マニホールド213の上面には、カラム201の下端を受け入れるカラム装填用凹部227が形成され、この凹部227の底部の中心がカラム接続部221に貫通するとともに底部の円周にOリング228が装着されている。また、流体マニホールド213の上面には2枚の断面L字形押さえ板229、230がカラム装填用凹部227を中心として前記幅Wより広くDより狭い間隔で平行に固定されている。
流体マニホールド213に固定されたカラム201内部の担体206を通過した検体又は試薬が流体マニホールド213内部の流路223を満たす液体(洗浄液)と接触して希釈されることを防ぐため、カラム201をカラム装填用凹部227に固定する前に電磁バルブ225を開き(電磁バルブ233は閉)、約16μL分だけシリンジポンプ214を吸引動作させる。これによって、カラム接続部221の液面が下がりエアギャップが形成される。
その後、カラム201をカラム装填用凹部227に、フランジ209が押さえ板229、230の間を通るように装填し、時計方向又は反時計方向に90度だけ回転させる。これによって、フランジ209の直径Dの部分が押さえ板229、230に係合するとともに、Oリング228の弾性によりフランジ209が押さえ板229、230により固定される。なお、カラム201を除去する場合には、カラム201を押さえながら、左右いずれかの方向に90度だけ回転させればよい。
カラム201が試料調製部211の流体マニホールド213に装填されるとき、気泡混入を防止するため当該流体マニホールド213の凹部227は手作業又は自動で分注された流体で満たされているが、カラム201の先端を凹部227に挿入するとその体積によって流体が溢れ出す。この液体が周辺へ流出することを防止するために、カラム装着用凹部227の周囲に溢れ液貯留凹部231が設けられており、溢れ液貯留凹部231の一部にピペットにより溢れ液を吸引排出するための溢れ液排出凹部232が設けられている。
各種の検体及び試薬は、ピペットを備えた分注機構部3によって、所定の箇所に、又は所定の箇所から注入又は吸引される。
ここで、カラム201の上部開口205の検体又は試薬が注入された場合の動作について説明する。開口205に検体又は試薬が注入されると、まず電磁バルブ225が開き(電磁バルブ233は閉)、シリンジポンプが吸引動作する。これによって、エアギャップと検体又は試薬は、電磁バルブ225を通過し、シリンジポンプ側に吸引される。つぎにシリンジポンプが吐出動作をする。これによって、検体又は試薬は、電磁バルブ225を通過し、カラム201内に送液される。
[分注機構部]
分注機構部3は、図1に示されるように、ピペットX方向移動用のフレーム352と、ピペットY方向移動用のフレーム353と、ピペットZ方向移動用のプレート354とを備えている。
フレーム352は、プレート354を矢印X方向に移動させるためのスクリューシャフト355と、プレート354を支持して摺動させるためのガイドバー356と、スクリューシャフト355を回転させるステッピングモータ357を備えている。
フレーム353は、フレーム352を矢印Y方向に移動させるためのスクリューシャフト358と、フレーム352を支持して摺動させるためのガイドバー359と、スクリューシャフト358を回転させるステッピングモータ361とを備えている。
また、プレート354は、ピペット362を支持するアーム368を矢印Z方向に移動させるためのスクリューシャフト367と、アーム368を支持して摺動させるためのガイドバー、スクリューシャフト367を回転させるステッピングモータ370とを備えている。
なお、本実施の形態1では、分注機構部3が一対のピペット362を備えているので、同時に2つの検体容器に試薬等を注入したり、同時に2つの検体容器から内容物を吸引したりすることができ、測定処理を効率よく行うことができる。
[流体部]
装置本体部20の背部には、図1に示されるように、前記ピペット362を洗浄するためのピペット洗浄槽8及び各試料調製部211等に接続されて流体を操作する流体部9が配設されている。この流体部9は、図10に示されるように、各試料調製部211の電磁バルブ225、洗浄液チャンバからシリンジ214に液体を充填する際に流体を制御する電磁バルブ233、ピペット362による液体の吸引、吐出の際に流体を制御する電磁バルブ、廃液槽7におけるピペット362から廃棄される液体を吸引する際に流体を制御する電磁バルブ、及びピペット洗浄槽8においてピペット362を洗浄する際に流体を制御する電磁バルブを備えている。
[検出部]
検出部4は、タンパク質固相用チップ101の多孔質膜111に捕捉されたタンパク質量を反映する、結合した蛍光標識物質に基づく蛍光量、及びリン酸基の量を反映する蛍光標識物質に基づく蛍光量を測定するものであり、前記タンパク質固相用チップ101に励起光を照射し、発生する蛍光を検出し、検出した蛍光の強度に対応する大きさの電気信号を本体制御部10に出力する。検出部4としては、一般に用いられている、光源部、照明系及び受光系からなるものを適宜採用することができる。
[データ処理部]
図11は、実施の形態1のシステムの部分構成(システムを制御する制御系)を示すブロック図である。パーソナルコンピュータであるデータ処理部12は、図11に示されるように、制御部77と、入力部78と、表示部79とを備えている。
制御部77は、後述する本体制御部10に装置の動作開始信号を送信するための機能を有している。制御部77から動作開始の指令が送信されると、本体制御部10は、各試料調製部211のステッピングモータ215を駆動するための駆動信号、第1試薬セット部5の温度調節をするための駆動信号、ステッピングモータ357、361、370を駆動するための駆動信号、及び流体部9にある電磁バルブを駆動するための駆動信号を出力する。また、制御部77は、検出部4で得られた検出結果を分析するための機能を有している。
検出部4で得られた検出結果は、本体制御部10へ送信される。本体制御部10は、検出部4で得られた検出結果を制御部77に送信する。
表示部79は、制御部77で得られた分析結果等を表示するために設けられている。
次に、データ処理部12として用いるパーソナルコンピュータの構成について詳細に説明する。制御部77は、図12に示すように、CPU91a、ROM91b、RAM91c、入出力インターフェース91d、画像出力インターフェース91e、通信インターフェース91f、ハードディスク91gから主として構成されている。CPU91a、ROM91b、RAM91c、入出力インターフェース91d、画像出力インターフェース91e、及び通信インターフェース91f、ハードディスク91gは、電気信号を通信することが可能であるように電気信号線(バス)で接続されている。
CPU91aは、ROM91bに記憶されているコンピュータプログラム及びRAM91cにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、CPU91aが後述するようなアプリケーションプログラム91hを実行して後述する動作を実行することにより、パーソナルコンピュータをデータ処理部12として機能させることができる。
ROM91bは、マスクROM、PROM、EPROM、EEPROM等によって構成されており、CPU91aに実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。
RAM91cは、SRAM又はDRAM等によって構成されている。RAM91cは、ROM91b及びハードディスク91gに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、CPU91aの作業領域として利用される。
ハードディスク91gには、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、CPU91aに実行させるための種々のコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。さらに、CDK1及びCDK2の発現量及び活性値を取得し、取得されたCDK1及びCDK2の発現量及び活性値から、CDK1比活性及びCDK2比活性を算出し、算出されたCDK1比活性及びCDK2比活性に基づいて範囲を定め、定められた範囲内にあるCDK1比活性及びCDK2比活性を有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定し、特定されたサンプルデータに含まれる再発に関する情報に基づいて、再発率を算出し、再発に関する情報に含まれる再発の有無や該再発に関する情報に基づき算出された再発率と、被検がん患者の情報とを含む画面を生成し、生成した画面を表示部79に表示させるためのアプリケーションプログラム91hも、このハードディスク91gにインストールされている。
さらに、前記発現量及び活性値を取得するために、前記ハードディスク91gは、蛍光強度を発現量又は活性値に変換するための変換データである検量線を記憶する第1データベース91iを含んでいる。なお、検量線は、発現量又は活性値の測定ごとに求めるようにしてもよい。また、ハードディスク91gの第1データベース91iには、前記範囲を決定するための計算に用いるためのデータ、範囲のデフォルト値のデータ、過去に入力され用いられた範囲の設定値のデータが記憶されている。さらに、ハードディスク91gの第1データベース91iには、再発に関する情報が記憶されている。
また、ハードディスク91gは、多数のがん患者の前記活性値や発現量等の測定値と、当該がん患者の再発の有無、悪性腫瘍摘出から再発した日数(再発していない場合は、摘出後の経過日数)、アンスラサイクリン系抗がん剤の投与やホルモン療法等の術後治療に関する情報、生存に関する情報等の臨床情報とが対応付けられたサンプルデータを記憶する第2データベース91jを含んでいる。
また、ハードディスク91gには、たとえば、米マイクロソフト社が製造販売するWindows(登録商標)等のグラフィカルユーザインタフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施の形態1に係るアプリケーションプログラム91hは上記オペレーティングシステム上で動作するものとしている。
入出力インターフェース91dは、たとえば、USB、IEEE1394、RS−232C等のシリアルインタフェース、SCSI、IDE、IEEE1284等のパラレルインタフェース、及びD/A変換器、A/D変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インターフェース91dには、キーボードやマウス等の入力部78が接続されており、ユーザがその入力部78を使用することにより、データ処理部12にデータを入力することが可能である。
通信インターフェース91fは、たとえば、Ethernet(登録商標)インターフェースである。データ処理部12は、その通信インターフェース91fにより、所定の通信プロトコルを使用して本体制御部10との間でデータの送受信が可能である。
画像出力インターフェース91eは、LCD又はCRT等で構成された表示部79に接続されており、CPU91aから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部79に出力するようになっている。表示部79は、入力された映像信号にしたがって、画像(画面)を表示する。
[本体制御部]
装置本体部20の背部には、各試料調製部211、検出部4、ステッピングモータ357、361、370、流体部9等に接続され、これらを制御するための本体制御部10が配設されている。
前記本体制御部10は、図13に示されるように、CPU301aと、ROM301bと、RAM301cと、通信インターフェース301dと、回路部301eとを備えている。
CPU301aは、ROM301bに記憶されているコンピュータプログラム及びRAM301cに読み出されたコンピュータプログラムを実行することが可能である。
ROM301bは、CPU301aに実行させるためのコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いるデータ等を記憶している。
RAM301cは、ROM301bに記憶しているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、CPU301aの作業領域として利用される。
通信インターフェース301dは、たとえば、Ethernet(登録商標)インターフェースである。本体制御部10は、その通信インターフェース301dにより、所定の通信プロトコルを使用してデータ処理部12との間でデータの送受信が可能である。
回路部301eは、複数の駆動回路と信号処理回路とを備えている(図示せず)。駆動回路は、試料調製部211、第1試薬セット部5、検出部4、ステッピングモータ357,361,370、流体部9にそれぞれ対応して設けられている。各駆動回路は、CPU301aから与えられる指示データに応じて、対応するユニット(試料調製部211に対応する駆動回路であれば、試料調製部211)を制御するための制御信号(駆動信号)を生成し、上記ユニットへ制御信号を送信する。また、ユニットに設けられたセンサの出力信号が駆動回路に与えられ、駆動回路はこの出力信号をデジタル信号に変換してCPU301aへと与える。CPU301aは、与えられたセンサの出力信号に基づいて上述の指示データを生成する。
信号処理回路は、検出部4に接続されている。検出部4からは、蛍光強度を示す検出信号が出力され、この検出信号が信号処理回路に与えられる。信号処理回路は、検出信号に対してノイズ除去処理、増幅処理、及びA/D変換処理等の信号処理を実行する。信号処理の結果得られた検出結果のデータは、CPU301aに与えられる。
[3]がんの診断支援
つぎに、本実施の形態1に係る診断支援システムの動作を説明する。
(1)可溶化装置Bによる前処理
測定装置Aによる処理に先立って、可溶化装置Bを用いてがん患者から摘出した悪性腫瘍を含むから液状の検体を採取する。その手順としては、まず、前記組織がピンセットを用いてエッペンチューブ(商品名)に投入される。ついで、このエッペンチューブ(商品名)が図1に示される可溶化装置Bの検体セット部33にセットされ、操作部31のスタートボタンが押されると、ペッスル34が所定位置まで下降し、エッペンチューブ(商品名)内の組織を当該エッペンチューブ(商品名)の底部に押し付ける。
この状態で、界面活性剤及びタンパク質分解酵素阻害剤等を含有する緩衝液等の可溶化液が自動又はマニュアルでエッペンチューブ(商品名)内に注入される。その後、ペッスル34の回転により前記組織がすりつぶされる。所定時間経過後にペッスル34の駆動を停止させ、さらに当該ペッスル34を上方に移動させた後にエッペンチューブ(商品名)が検体セット部33から取り出される。ついで、可溶化されたエッペンチューブ(商品名)内の内容物が遠心分離機にかられ、得られる上澄み液が検体としてマニュアルで採取される。
(2)測定装置Aへの検体等のセッティング
前記上澄み液を2つの検体容器に入れ、互いに異なる希釈倍率で希釈した後に、当該検体容器を第1試薬セット部5の所定位置にセットする。2つの検体のうち、一方は発現量測定用の検体であり、他方は活性値測定用の検体である。
また、前記タンパク質固相用チップ101がチップセット部1にセットされるとともに、8つのカラム201が活性測定ユニット2の試料調製部211にそれぞれにセットされる。
(3)システムによる処理の全体フロー
システムによる処理の一例の全体のフローを図15〜図16に示す。なお、以下のフローチャート中の判断において、「Yes」及び「No」を図示しない場合は、下がYes、右(左)がNoである。また、以下に説明する処理は、制御部77及び本体制御部10によって制御される処理である。
まず、装置本体20の電源が投入されると、本体制御部10の初期化が行われる(ステップS1)。この初期化動作では、プログラムの初期化や装置本体20の駆動部分の原位置復帰等が行われる。
パーソナルコンピュータであるデータ処理部12の電源が投入されると、制御部77の初期化が行われる(ステップS201)。この初期化動作では、プログラムの初期化等が行われる。初期化が完了すると、入力用画面の表示を指示するための入力画面表示ボタンを含むメニュー画面(図示せず)が表示部79に表示される。ユーザは、入力部78を操作することによって、メニュー画面の入力用画面の表示を指示するための入力画面ボタンを選択することができる。
つぎに、ステップS202において、データ処理部12の制御部77によって、入力用画面が表示中であるか否かの判断が行われる。制御部77は、入力用画面が表示中であると判断した場合(Yes)にはステップS205へ処理を進め、入力用画面が表示中でないと判断した場合(No)にはステップS203へ処理を進める。
ついで、ステップS203において、データ処理部12の制御部77によって、入力用画面の表示指示が行われたか否か(すなわち、メニュー画面の入力用画面の表示を指示するための入力画面ボタンが選択されたか否か)が判断される。制御部77は、入力用画面の表示指示が行われたと判断した場合(Yes)にはステップS204へ処理を進め、入力用画面の表示指示が行われなかったと判断した場合(No)にはステップS301へ処理を進める。
ついで、ステップS204において、データ処理部12の制御部77によって、入力用画面が表示部79に表示される。
つぎに、ステップS205において、ユーザが入力部78を操作することによって、被検がん患者のID番号や年齢などの検体情報が入力される。その後、ステップS206において、入力部78で入力された情報が、ハードディスク91gに記憶される。そして、ユーザが、パーソナルコンピュータ12の入力部78を操作して入力用画面に表示されたスタートボタンを選択することにより、測定開始の指示が行われる。
ついで、ステップS207において、制御部77によって、測定開始の指示が行われたか否かが判断される。制御部77は、測定開始の指示が行われたと判断した場合(Yes)には、ステップS208へ処理を進め、測定開始の指示が行われなかったと判断した場合(No)にはステップS301へ処理を進める。そして、ステップS208において、測定開始信号が制御部77から本体制御部10へ送信される。
つぎに、ステップS2において、本体制御部10によって測定開始信号の受信が行われたか否かの判断をする。本体制御部10が、測定開始信号の受信が行われたと判断した場合(Yes)にはステップS3へ処理を進め、測定開始信号の受信が行われなかったと判断した場合(No)にはステップS8へ処理を進める。
ついで、ステップS3において、発現量測定用試料の調製処理が行われる。このステップS3では、第1試薬セット部5にセットした検体容器から検体が吸引される。そして、吸引された検体に所定の処理が施されて、発現量測定用試料が調製される。
さらに、ステップS4において、活性値測定用試料の調製処理が行われる。ここでは、第1試薬セット部5にセットした検体容器から検体が吸引される。そして、吸引された検体に所定の処理が施されて、活性値測定用試料が調製される。
ついで、ステップS5において、発現量測定用試料及び活性値測定用試料を含むタンパク質固相用チップ101がセットされたチップセット部1が、図1に示される位置から検出部4の中に移動する。
ついで、ステップS6において、タンパク質固相用チップ101の各ウェルに励起光が照射され、前記各試料から放射される蛍光が検出される。
そして、ステップS7において、検出された検出結果が、本体制御部10からパーソナルコンピュータ12の制御部77に送信される。
つぎに、ステップS209において、制御部77によって、検出結果の受信が行われたか否かが判断される。制御部77は、検出結果の受信が行われたと判断した場合(Yes)には、ステップS210に処理を進める。一方、検出結果の受信が行われなかった場合には、制御部77は再びステップS209の処理を実行する。
そして、ステップS210において、制御部77によって、取得した検出結果から解析処理が実行される。
その後、ステップS211において、制御部77によって、ステップS210で算出された各CDKの比活性及び再発率の結果、並びに作成された分布図が解析結果として出力され、表示部79に表示される。
図20に、表示画面の一例を示す。図20に例示される表示画面において、表示部601には、被検がん患者の情報として、被検がん患者のID番号、年齢等が表示される。また、情報表示部602には、被検がん患者の情報として、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性の値とCDK2比活性の値とが表示される。分布図表示部603には、がん患者の悪性腫瘍の第一パラメータであるCDK1比活性と第二パラメータであるCDK2比活性とを2軸とするグラフが表示される。情報表示部604には、再発に関する情報として、ステップS210で算出された再発率の結果が表示される。
ついで、ステップS301において、制御部77によって、範囲を決定するための値(半径)の設定値の入力画面が表示中であるか否かの判断が行われる。制御部77は、設定値の入力画面が表示中であると判断した場合(Yes)にはステップS305へ処理を進め、設定値の入力画面が表示中でないと判断した場合(No)にはステップS302へ処理を進める。
ついで、ステップS302において、制御部77によって、設定値の入力画面の表示指示が行われたか否かが判断される。制御部77は、設定値の入力画面の表示指示が行われたと判断した場合(Yes)にはステップS303へ処理を進め、設定値の入力画面の表示指示が行われていないと判断した場合(No)にはステップS307へ処理を進める。
つぎに、ステップS303において、制御部77のRAM91gが、ハードディスク91gの第1データベース91iに記憶されている前記範囲を決定するための値(半径)のデータを読み出す。
そして、ステップS304において、制御部77によって、設定値の入力画面が表示部79に表示される。ここで、ユーザが入力部78を操作することによって、前記範囲を決定するための値の設定値について新たな値が入力される。
ついで、ステップS305において、制御部77によって、設定値の入力が行われたか否かが判断される。制御部77は、設定値の入力が行われたと判断した場合(Yes)にはステップS306へ処理を進め、設定値の入力が行われなかったと判断した場合(No)にはステップS307へ処理を進める。
ついで、ステップS306において、入力された新たな設定値がハードディスク91gの第1データベース91iに記憶される。
ついで、ステップS307において、制御部77によって、シャットダウンする指示を受け付けているか否かが判断される。制御部77は、シャットダウンする指示を受け付けていると判断した場合(Yes)にはステップS308に処理を進め、シャットダウンする指示を受け付けていないと判断した場合(No)にはステップS202に戻る。そして、ステップS308において、シャットダウン信号が制御部77から本体制御部10へ送信される。ついで、ステップS309において、制御部77によりパーソナルコンピュータ12のシャットダウンの処理が行われ、処理が完了する。
また、ステップS8において、本体制御部10によって、シャットダウン信号の受信が行われたか否かの判断が行われる。本体制御部10は、シャットダウン信号の受信が行われたと判断した場合(Yes)にはステップS9に処理を進め、シャットダウン信号の受信が行われていないと判断した場合(No)にはステップS2に戻る。そして、ステップS9において、本体制御部10により、装置本体20のシャットダウンが行われ、処理が終了する。
(4)発現量測定用試料の調製処理
前記ステップS3における発現量測定用試料の調製処理の一例のフローを図17に示す。
まず、ステップS21において、タンパク質固相用チップの各ウェルに予め貯留している保存液が排出され、各ウェル内が洗浄される。洗浄は、分注機構部3のピペットを介して洗浄液を上方から各ウェルに注入し、ついでタンパク質固相用チップの下方から陰圧により注入された洗浄液を、多孔質膜を通して吸引することによって行われる。以下の洗浄工程も同様である。
つぎに、第1試薬セット部5にセットされた検体容器から発現量測定用の検体がピペットで吸引され、この検体は所定の複数のウェルに注入され、ついで検体がタンパク質固相用チップの下方から陰圧により吸引される。これにより、タンパク質固相用チップの多孔質膜にタンパク質が固相化される(ステップS22)。
ついで、ステップS21と同様にして前記所定のウェル内が洗浄液で洗浄される。これによって、タンパク質以外の成分がタンパク質固相用チップの多孔質膜から取り除かれる(ステップS23)。
その後、ブロッキング液が前記所定のウェル内に注入され、15分以上(例えば、30分間)放置された後にウェル内に残っているブロッキング液が排出される(ステップS24)。これにより、タンパク質が固相化されていない多孔質膜の部位に、蛍光標識されたCDK1抗体(蛍光標識CDK1抗体)、及び蛍光標識されたCDK2抗体(蛍光標識CDK2抗体)が固相化するのを防止することができる。なお、蛍光標識CDK1抗体及び蛍光標識CDK2抗体としては、市販品を使用することができる。
つぎに、蛍光標識CDK1抗体及び蛍光標識CDK2抗体がそれぞれ所定のウェルに注入される。その際、それぞれの蛍光標識抗体について、2つのウェルに注入される。20〜30分経過して、蛍光標識抗体と多孔質膜に固相化されたタンパク質(CDK1、又はCDK2)との反応が終了した後に注入した蛍光標識が排出される(ステップS25)。
最後に、ステップS23と同様にして、前記所定のウェル内が洗浄液で洗浄される(ステップS26)。
(5)活性値測定用試料の調製処理
前記ステップS4における活性値測定用試料の調製処理の一例のフローを図18に示す。なお、この活性値測定用試料の調製処理においては、図1に示される活性測定ユニット2として、図中手前側に4つの試料調製部211を備え、図中奥側にも4つの試料調製部211を備えたものが用いられる。この活性測定ユニット2の各試料調製部211を、図中奥側の左から第1試料調製部(Ac1)、第2試料調製部(Ac2)、第3試料調製部(Ac3)、第4試料調製部(Ac4)とし、また、図中手前の左から第5試料調製部(Ac5)、第6試料調製部(Ac6)、第7試料調製部(Ac7)、第8試料調製部(Ac8)とする。
まず、第1〜第8試料調製部(Ac1〜Ac8)のそれぞれについて、開口205に、分注機構部3のピペットで洗浄用の試薬であるバッファーが注入される。そして、第1〜第8試料調製部(Ac1〜Ac8)のそれぞれについて、シリンジポンプ214及び電磁バルブ225が前述したように動作することにより、液体貯留部204のバッファーは、担体206を通過し流路223へ引き込まれた後、再び担体206を通過して液体貯留部204へ戻される。全てのカラム201中の液体貯留部204へ戻されたバッファーは、分注機構部3のピペットで吸引され廃棄される(ステップS31)。
つぎに、免疫沈降(抗体とCDKとの免疫反応)をさせる(ステップS32)。まず、第1試薬セット部5にセットされた1つの検体容器から、活性値測定用の検体1が一方のピペットで、活性値測定用の検体2が他方のピペットで吸引される。
そして、検体容器から吸引された活性値測定用の検体1は、図26に示されるように、まず、第1試料調製部(Ac1)の液体貯留部204に注入される。そして、検体1は、シリンジポンプ214及び電磁バルブ225が前述したように動作することにより、第1試料調製部(Ac1)の担体206に送液される。その際、ピストン218を上下に1往復(吸引→排出)させることにより、検体1は、カラム201の担体206を1往復する。
一方、検体容器から吸引された活性値測定用の検体2は、まず、第5試料調製部(Ac5)の液体貯留部204に注入される。そして、検体2は、前記と同様に、第5試料調製部(Ac5)の担体206に送液される。
第1試料調製部(Ac1)及び第5試料調製部(Ac5)のカラム201の担体206には、CDK1の抗体もCDK2の抗体も固定されていない。従って、第1試料調製部(Ac1)及び第5試料調製部(Ac5)では、CDK1及びCDK2は固相化されず、第1試料調製部(Ac1)のカラム201には、CDK1及びCDK2を含む検体1が貯留され、第5試料調製部(Ac5)のカラム201には、CDK1及びCDK2を含む検体2が貯留される。
つぎに、第1試料調製部(Ac1)のカラム201に貯留された検体1は、ピペットによって吸引され、第3試料調製部(Ac3)の液体貯留部204に注入される。そして、検体1は、前記と同様に、第3試料調製部(Ac3)の担体206に送液される。
一方、第5試料調製部(Ac5)のカラム201に貯留された検体2は、ピペットによって吸引され、第4試料調製部(Ac4)の液体貯留部204に注入される。そして、検体2は、前記と同様に、第4試料調製部(Ac4)の担体206に送液される。
第3試料調製部(Ac3)及び第4試料調製部(Ac4)のカラム201の担体206には、CDK1の抗体が固定されている。従って、第3試料調製部(Ac3)及び第4試料調製部(Ac4)では、CDK1は固相化されるが、CDK2は固相化されず、第3試料調製部(Ac3)のカラム201には、CDK1を含まずCDK2を含む検体1が貯留され、第4試料調製部(Ac4)のカラム201には、CDK1を含まずCDK2を含む検体2が貯留される。
つぎに、第3試料調製部(Ac3)のカラム201に貯留された検体1は、ピペットによって吸引され、第7試料調製部(Ac7)の液体貯留部204に注入される。そして、検体1は、前記と同様に、第7試料調製部(Ac7)の担体206に送液される。
一方、第4試料調製部(Ac4)のカラム201に貯留された検体2は、ピペットによって吸引され、第8試料調製部(Ac8)の液体貯留部204に注入される。そして、検体2は、前記と同様に、第8試料調製部(Ac8)の担体206に送液される。
第7試料調製部(Ac7)及び第8試料調製部(Ac8)のカラム201の担体206には、CDK2の抗体が固定されている。従って、第7試料調製部(Ac7)及び第8試料調製部(Ac8)では、CDK2が固相化されるので、第7試料調製部(Ac7)のカラム201には、CDK1もCDK2も含まない検体1が貯留され、第8試料調製部(Ac8)のカラム201には、CDK1もCDK2も含まない検体2が貯留される。
第7試料調製部(Ac7)及び第8試料調製部(Ac8)のカラム201に貯留された検体1及び検体2は、それぞれピペットによって吸引され、廃液槽7に廃棄される。
そして、第1試料調製部(Ac1)及び第5試料調製部(Ac5)は、バックグラウンドの活性測定用に、第3試料調製部(Ac3)及び第4試料調製部(Ac4)は、CDK1の活性測定用に、第7試料調製部(Ac7)及び第8試料調製部(Ac8)は、CDK2の活性測定用に使用される。
このように、カラム内に残った検体を他のカラムに注入することによって、少ない検体量で、バックグラウンド活性測定、CDK1活性測定及びCDK2活性測定が可能となる。
ついで、検体中の不要成分を洗浄して取り除くために、バッファー1がカラム201に送液される(ステップS33)。
その後、前記バッファー1はステップS25で実行される酵素反応に影響を与えることから、かかる酵素反応のためのコンディションを作ることを主目的に、バッファー2がカラム201に送液されて、前記バッファー1の成分が洗い流される(ステップS34)。
つぎに、基質HistonH1とATPγSとを含む基質反応液がカラム201に注入され、ピストン219が1往復させられる(ステップS35)。カラム201中にカラム201の下側から押し出された液は、そのまま貯留される。このステップによって、CDK1又はCDK2を酵素として、HistonH1にリン酸基が導入される。そして、このリン酸基の量は、CDK1又はCDK2の酵素として働きの強さ(すなわち活性値)に左右されることから、前記リン酸基の量を測定することによって、CDK1又はCDK2の活性値を求めることができる。なお、図26に示される第1試料調製部(Ac1)及び第5試料調製部(Ac5)を使用して求められるバックグラウンド活性値は、後述するように、バックグラウンド補正をするために用いられる。
ついで、蛍光標識化試薬が、ピペットを用いてカラム201の上方より直接カラム201内に分注され、HistonH1に導入されたリン酸基に蛍光標識物質が結合させられる(ステップS36)。その際、ピペットが、所定の時間、カラム内の液体の吸入及び吐出を繰り返すことにより、カラム201内の液体が撹拌される。
ステップS26の開始から所定時間(例えば、20分間)経過後に反応停止液が前記蛍光標識化試薬と同様にカラム201に直接分注される。そして、ステップS26と同じく所定の時間、カラム内の液体の吸入及び吐出を繰り返すことによりカラム201内の液体が撹拌される(ステップS37)。これにより、蛍光標識の結合が停止する。
つぎに、第1試料調製部(Ac1),第3試料調製部(Ac3),第4試料調製部(Ac4),第5試料調製部(Ac5),第7試料調製部(Ac7)、及び第8試料調製部(Ac8)のカラム201内の液体が、それぞれ、タンパク質固相用チップ101の6つのウェルに分注された後に当該タンパク質固相用チップ101が下方から吸引される(ステップS38)。これによって、蛍光標識物質が結合したリン酸基を有するHistonH1がタンパク質固相用チップ101の多孔質膜に固相化される。
ついで、前記発現量測定用試料の調製処理におけるステップS21と同様にしてウェルの洗浄が行なわれる(ステップS39)。
最後に、HistonH1に導入されたリン酸基に結合しなかった蛍光標識物質に基づく蛍光を消光(バックグラウンド消光)させるための消光用試薬がウェルに分注され、排出する操作が6回繰り返される(ステップS40)。
(6)解析処理
解析処理のステップ(ステップS210)では、図19のフローチャートに示されるように、検出部で得られた蛍光強度から解析がなされ、その解析結果が表示部79に出力される。
まず、ステップS401において、制御部77は、検出部4の受光系から本体制御部10を介して、CDK1の活性、CDK1の発現、CDK2の活性、CDK2の発現、バックグラウンドの活性、及びバックグラウンドの発現のそれぞれについて、2つずつ蛍光強度を取得する。
ついで、ステップS402において、制御部77は、各項目について2つずつ得られた蛍光強度の平均値を算出する。
つぎに、ステップS403において、CDK1活性の蛍光強度(平均値)からバックグラウンド活性(平均値)が差し引かれる。さらに、CDK2活性の蛍光強度(平均値)からバックグラウンド活性(平均値)が差し引かれる。これにより、CDK1活性及びCDK2活性についてバックグラウンド補正が行なわれる。CDK1発現及びCDK2発現についても同様にしてバックグラウンド補正が行なわれる。
ついで、ステップS404において、制御部77は、それぞれの項目について、検量線を用いて発現量及び活性値を取得する。なお、この検量線は、蛍光強度を発現量又は活性値に変換するためのデータである。この検量線は、試薬のロットが変更されたときに、発現量又は活性値が既知である2種類以上の検体を用いて予め作成され、制御部77のハードディスク91gに記憶される。
つぎに、ステップS405において、制御部77は、式(III):
CDK1の比活性=CDK1活性値/CDK1発現量
及び式(IV):
CDK2の比活性=CDK2活性値/CDK2発現量
に従い、CDK1の比活性及びCDK2の比活性を算出する。
その後、ステップS406において、制御部77は、CDK1比活性の対数(log)及びCDK2比活性の対数(log)を2軸とする分布図を作成し、算出されたCDK1比活性及びCDK2比活性が存在する範囲を決定する。この範囲は、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性に近似するCDK1比活性及びCDK2比活性を持つサンプルデータを含む領域である。具体的には、この範囲は、CDK1比活性の対数(log)及びCDK2比活性の対数(log)を2軸とする分布図において、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性の対数(log)及びCDK2比活性の対数(log)に対応する点を中心とした、半径が0.3の円として決定される。前記半径の値は、前記分布図における横軸及び縦軸の数値に対応する。
つぎに、ステップS407において、制御部77は、ハードディスク91gの第2データベース91jから、がん患者の前記活性値や発現量等の測定値と、当該患者の臨床情報とが対応付けられたサンプルデータを読み出す。
ついで、ステップS408において、制御部77は、ステップS406で決定された範囲内にCDK1比活性及びCDK2比活性を有し、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定する。
ついで、ステップS409において、制御部77は、ステップS408で特定されたサンプルデータに基づいて、再発率を算出する。具体的には、ステップS408で特定されたがん患者のサンプルデータに基づいて、範囲内にCDK1比活性及びCDK2比活性を有するがん患者の総数を集計し、そのうち再発したがん患者が含まれる割合を算出することによって、再発率を算出することができる。なお、ここで再発率は、範囲内にCDK1比活性及びCDK2比活性を有し、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の総数を100としたときの百分率(%)で示される。
その後、ステップS211において、制御部77は、表示部の表示画面に、図20に示されるように、再発率等を判定する根拠となるアンスラサイクリン系抗がん剤を投与されたがん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する点が分布図上に描写されて表示させ、かつS406において決定された範囲がこの分布図上に表示させるとともに、個体番号、年齢等の被検がん患者の個体情報や、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性、再発率の判定結果等を表示させる。
図20に例示される表示画面において、表示部601には、被検がん患者の情報として、被検がん患者のID番号、年齢等が表示される。
また、情報表示部602には、被検がん患者の情報として、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性とが表示される。
分布図表示部603には、CDK1比活性とCDK2比活性とを2軸とするグラフが表示される。この分布図上には、記憶部に記憶されたがん患者のサンプルデータのうち、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与されたがん患者のサンプルデータ(401、402)が描写される。具体的には、サンプルデータ401は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、1500日目までに再発したがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。サンプルデータ402は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、再発が見られないがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。さらに、分布図上には、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点400が描写される。また、分布図上には、S406において決定された範囲403が表示される。なお、図20に例示される表示画面の分布図は、横軸にCDK1比活性を対数(log)表示し、縦軸にCDK2比活性を対数(log)表示している。
情報表示部604には、再発に関する情報として、ステップS210で算出された再発率の結果が表示される。
図20に示されるグラフでは、記憶部に記憶されたがん患者のサンプルデータのうちアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性と、前記被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性との関係が示されている。図20に示されるグラフから、CDK1比活性とCDK2比活性とをパラメータとして用いることにより、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、1500日目までに再発したがん患者のサンプルデータが当該グラフの特定の領域(図20のグラフであれば中央部)に集中する傾向があることがわかる。また、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する点400は、再発したがん患者のサンプルデータが集中する領域にみられた。ゆえに、この被検がん患者の悪性腫瘍の状態は、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与された後に再発したがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であることが予想できる。そして、本実施の形態1のシステムにより、この点400に基づいて範囲403を決定し、決定された範囲403内に含まれるサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて再発率を算出したところ、63%と高い再発率の値を示した。
このようにして算出された再発率は、被検がん患者の悪性腫瘍の状態を反映した再発率であると予想できる。すなわち、このようにして算出された再発率は、被検がん患者がアンスラサイクリンを投与された場合の予想される再発率として示すことができる。以上のことから、上記実施の形態1に係るシステムにより提供される再発率の情報は、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する上で有用な情報であり、被検がん患者の治療方針を決定する上でも有用な情報となりうる。したがって、ユーザは、上記実施の形態1に係る診断支援システムにより、より精度の高い診断支援情報を得ることができる。
なお、上記実施の形態1のシステムは、CDK1の活性値及び発現量並びにCDK2の活性値及び発現量の測定を行うための測定部501、及び生体試料(悪性腫瘍)から測定装置Aで処理可能な検体を得るための可溶化装置Bが含まれているが、本発明はこれに限定されない。例えば、パーソナルコンピュータなどのデータ処理部が、別途測定されたCDK1の活性値及び発現量並びにCDK2の活性値及び発現量の値の入力を受け付け、入力されたこれら値を用いて解析が行われるように構成されてもよい。
また、パーソナルコンピュータなどのデータ処理部が、別途測定されたCDK1の活性値及び発現量から算出されたCDK1比活性、並びに別途測定されたCDK2の活性値及び発現量から算出されたCDK2比活性の値の入力を受け付け、入力されたこれら値を用いて解析が行われるように構成されてもよい。
上記実施の形態1は、ステップS401において、制御部77が、CDK1の活性、CDK1の発現、CDK2の活性、CDK2の発現、バックグラウンドの活性、及びバックグラウンドの発現のそれぞれについて、2つずつ蛍光強度を取得し、各項目について2つずつ得られた蛍光強度の平均値を算出する構成としたが、これに限定されるものではなく、CDK1の活性、CDK1の発現、CDK2の活性、CDK2の発現、バックグラウンドの活性、及びバックグラウンドの発現のそれぞれについて、3つずつ以上の蛍光強度を取得し、それぞれの項目の蛍光強度の平均値を算出する構成としてもよい。
また、CDK1の活性、CDK1の発現、CDK2の活性、CDK2の発現、バックグラウンドの活性、及びバックグラウンドの発現のそれぞれについて、1つずつ蛍光強度を取得するようにしてもよい。この場合は、ステップS403において、CDK1の活性及び発現並びにCDK2の活性及び発現のバックグラウンド補正が、それぞれの項目の平均値ではなく、1つずつ取得された各項目の蛍光強度を用いて行われる。
上記実施の形態1は、ステップS405において、制御部77が、CDK1比活性及びCDK2比活性を算出しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ステップS405において、制御部77が、CDK1比活性及びCDK2比活性に代えて、以下の式(V):
CDK1比活性の逆数=CDK1発現量/CDK1活性値
及び式(VI):
CDK2比活性の逆数=CDK2発現量/CDK2活性値
に従い、CDK1比活性の逆数及びCDK2比活性の逆数を算出するステップとしてもよい。
上記実施の形態1のシステムは、医師等のユーザが範囲の半径を適宜設定し、その設定した半径の円として範囲が決定されるように構成されている。範囲は、統計学上信頼性を確保しうる最低限必要なサンプル数が確保できる大きさに決定されることが望ましい。したがって、信頼性を確保する観点から、範囲内に最低限必要なサンプル数が確保できるように、表示画面への範囲の表示と同時に、この範囲内に含まれるサンプル数の情報を表示させてもよい。これにより、使用者は画面に表示されたこのサンプル数の情報を参照して、範囲の半径を、適切なサンプル数を確保することができるものに容易に設定し直すことができる。
上記実施の形態1のシステムが、範囲の半径を自動的に決定してもよい。また、システムが自動で半径を設定する場合には、例えば、
(I) 被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性を中心点として、医療上、統計学的に意義のある数のがん患者についてのデータを包含する所定の大きさを有する領域を設定すること、
(II) 被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性を含み、かつシステムによる測定誤差・標準偏差を包含する所定の大きさを有する領域を設定すること、又は
(III) 被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性を含み、1つの試料に関し、1つの所定項目に対して1回以上測定することにより得られたCDK1比活性及びCDK2比活性の測定誤差・標準偏差を包含する所定の大きさを有する領域を設定すること、
が可能な半径を設定するようにすることが好ましい。
制御部77が、範囲を、前記(I)のように決定することにより、より医療上意義のある高い精度の診断支援情報を提供することができる。また、制御部77が、範囲を、前記(II)のように決定することにより、システムによる測定誤差に起因する精度の低下を防ぐことができる。さらに、制御部77が、範囲を、(III)のように決定することにより、測定方法による測定値のバラツキに起因する精度の低下を防ぐことができる。ステップS406においては、このように範囲が決定されるため、アンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する上で有用な情報を、高い精度で提供することができる。
上記実施の形態1のシステムでは、範囲を、CDK1比活性及びCDK2比活性を中心とした円とする構成としたが、CDK1比活性及びCDK2比活性を中心とした方形や楕円等の他の形状であってもよい。
上記診断支援システムは、予め基準値を設定し、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性と当該基準値とを比較することによって、範囲を決定するような構成としてもよい。例えば、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値を、範囲を決定するための設定値として、予めデータ処理部の制御部に記憶させておく。そして、解析処理において、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性と当該基準値とを比較することにより、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性を包含する範囲を決定することができる。
なお、上記の基準値は、例えば、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性に基づいて、得ることができる。このようにして得られた基準値を利用した実施の形態2及び3を以下に示す。
実施の形態2
図21は、実施の形態2の診断支援システムの表示画面における分布図表示部に示されるグラフの概略説明図である。本実施の形態2の診断支援システムでは、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータに含まれる再発に関する情報に基づき、基準値(基準線)416が予め設定されている。そして、図21には、基準値(基準線)436が描写される。また、図21には、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与されたがん患者のサンプルデータ(414、415)が描写される。具体的には、サンプルデータ414は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、1500日目までに再発したがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。サンプルデータ415は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、再発が見られないがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。さらに、図21には、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点410が描写される。
図21の基準値(基準線)416により、領域Aの範囲411、領域Bの範囲412及び領域Cの範囲413が得られる。このようにして分けられた各範囲に含まれるアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて、再発率を算出した結果を表2に示す。
Figure 0005274808
図21において、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する点410は、再発したがん患者のサンプルデータが集中する領域(領域B)にみられた。ゆえに、この被検がん患者の悪性腫瘍の状態は、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与された後に再発したがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であることが予想できる。そして、本実施の形態2のシステムにより、この点410に基づいて範囲412を決定し、決定された範囲412内に含まれるサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて再発率を算出したところ、57%と高い再発率の値を示した。
このようにして算出された再発率は、被検がん患者の悪性腫瘍の状態を反映した再発率であると予想できる。すなわち、このようにして算出された再発率は、被検がん患者がアンスラサイクリンを投与された場合の予想される再発率として示すことができる。以上のことから、上記実施の形態2に係るシステムにより提供される再発率の情報は、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する上で有用な情報であり、被検がん患者の治療方針を決定する上でも有用な情報となりうる。したがって、ユーザは、上記実施の形態2に係る診断支援システムにより、より精度の高い診断支援情報を得ることができる。
実施の形態3
図22は、実施の形態3の診断支援システムの表示画面における分布図表示部に示されるグラフの概略説明図である。本実施の形態3の診断支援システムでは、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータに含まれる再発に関する情報に基づき、基準値426が予め設定されている。そして、図22には、基準値426(基準線)が描写される。また、図22には、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与されたがん患者のサンプルデータ(424、425)が描写される。具体的には、サンプルデータ424は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、1500日目までに再発したがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。サンプルデータ425は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、再発が見られないがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。さらに、図22には、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点420が描写される。
図22の基準値426(基準線)により、領域Aの範囲421、領域Bの範囲422及び領域Cの範囲423が得られる。このようにして分けられた各範囲に含まれるアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて、再発率を算出した結果を表3に示す。
Figure 0005274808
図22において、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する点420は、再発したがん患者のサンプルデータが集中する領域(領域C)にみられた。ゆえに、この被検がん患者の悪性腫瘍の状態は、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与された後に再発したがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であることが予想できる。そして、本実施の形態3のシステムにより、この点420に基づいて範囲423を決定し、決定された範囲423内に含まれるサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて再発率を算出したところ、50%と高い再発率の値を示した。
このようにして算出された再発率は、被検がん患者の悪性腫瘍の状態を反映した再発率であると予想できる。すなわち、このようにして算出された再発率は、被検がん患者がアンスラサイクリンを投与された場合の予想される再発率として示すことができる。以上のことから、上記実施の形態3に係るシステムにより提供される再発率の情報は、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する上で有用な情報であり、被検がん患者の治療方針を決定する上でも有用な情報となりうる。したがって、ユーザは、上記実施の形態3に係る診断支援システムにより、より精度の高い診断支援情報を得ることができる。
また、抗がん剤による治療を受けなかったがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値を、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値として使用することもできる。抗がん剤による治療を受けなかったがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値は、当該がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性に基づいて、得ることができる(例えば、図24)。図24は、抗がん剤による治療を受けなかったがん患者を再発リスクの異なる3群に分けて示したグラフである。
図24には、抗がん剤による治療を受けずホルモン療法を受けたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値446が示されている。基準値446は、ホルモン療法を受けたがん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性と当該がん患者の悪性腫瘍摘出後の再発に関する情報(再発の有無)とが対応付けられたサンプルデータ(444、445)に基づいて、算出されたものである。具体的には、サンプルデータ444は、ホルモン療法を受けた後、1500日目までに再発したがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。サンプルデータ445は、ホルモン療法を受けた後、再発が見られないがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。
図24中の基準値446は、第1の基準値、第2の基準値、第3の基準値及び第4の基準値からなる。具体的には、以下の通りである。
第1基準値:CDK1比活性とCDK2比活性との比(比活性比)が2.8
第2基準値:CDK1の比活性が5
第3基準値:CDK1の比活性が20
第4基準値:CDK1の比活性が90
この基準値446により、抗がん剤による治療を受けずホルモン療法を受けたがん患者を再発リスクの異なる3群に分けることが可能である。具体的には、再発率が比較的高い高リスク群H(範囲441)、再発率が比較的低い低リスク群L(範囲443)、再発率が中程度となる中リスク群I(範囲442)に分類することが可能である。なお、図24のグラフの高リスク群Hの範囲451、中リスク群Iの範囲451及び低リスク群Lの範囲453それぞれに含まれるホルモン療法を受けたがん患者のサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて、再発率を算出した結果を表4に示す。
Figure 0005274808
図24に示した基準値を、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値として使用した実施の形態4を以下に示す。
実施の形態4
図23は、実施の形態4の診断支援システムの表示画面における分布図表示部に示されるグラフの概略説明図である。本実施の形態4の診断支援システムでは、図24に示した基準値446が、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値436として予め設定されている。そして、図23には、基準値436が描写される。この基準値436は、抗がん剤による治療を受けずホルモン療法を受けたがん患者を再発リスクの異なる3群に分けることが可能な基準値(図24の基準値446)をそのまま適用したものである。すなわち、図23中の基準値436は、第1の基準値、第2の基準値、第3の基準値及び第4の基準値からなり、具体的には以下の通りである。
第1基準値:CDK1比活性とCDK2比活性との比(比活性比)が2.8
第2基準値:CDK1の比活性が5
第3基準値:CDK1の比活性が20
第4基準値:CDK1の比活性が90
また、図23には、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与されたがん患者のサンプルデータ(434、435)が描写される。具体的には、サンプルデータ434は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、1500日目までに再発したがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。サンプルデータ435は、アンスラサイクリン系抗がん剤投与後、再発が見られないがん患者のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点である。さらに、図23には、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性に対応する点430が描写される。
図23の基準値436により、領域Aの範囲431、領域Bの範囲432及び領域Cの範囲433が得られる。このようにして分けられた各範囲に含まれるアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて、再発率を算出した結果を表5に示す。
Figure 0005274808
図23及び表5の結果から、領域Aには、アンスラサイクリン系抗がん剤後に再発したがん患者のサンプルデータ434が、ほとんど見られないことがわかる。図23の領域Aの範囲431は、図24の高リスク群Hの範囲441に該当する。以上のことから、仮に被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性が領域Aの範囲431内に含まれる場合、当該被検がん患者の悪性腫瘍の状態は、抗がん剤による治療を受けずホルモン療法を受けた後に再発したがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であり、かつアンスラサイクリン系抗がん剤を投与された後に再発しなかったがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であることが予想できる。これより、当該被検がん患者は、抗がん剤投与を受けなければ再発リスクは高いが、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与することによって再発を防ぐことができると予測できることが示唆された。すなわち、当該被検がん患者において、アンスラサイクリン系抗がん剤が有効であることを予測できることが示唆された。
また、図23及び表5の結果から、領域B及び領域Cには、アンスラサイクリン系抗がん剤後に再発したがん患者のサンプルデータ434が、集中して見られることがわかる。図23の領域Bの範囲432は図24の中リスク群Iの範囲442に該当し、図23の領域Cの範囲433は図24の低リスク群Lの範囲443に該当する。以上のことから、仮に被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性が領域Bの範囲432又は領域Cの範囲433内に含まれる場合、当該被検がん患者の悪性腫瘍の状態は、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与された後に再発したがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であることが予想できる。これより、当該被検がん患者は、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与しても再発を防ぐことが難しいと予測できることが示唆された。すなわち、当該被検がん患者において、アンスラサイクリン系抗がん剤が有効ではないことを予測できることが示唆された。
例えば、図23において、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する点430は、領域Cの範囲433に含まれる。ゆえに、この被検がん患者の悪性腫瘍の状態は、アンスラサイクリン系抗がん剤を投与された後に再発したがん患者の悪性腫瘍と類似の状態であることが予想できる。そして、本実施の形態4のシステムにより、この点430に基づいて範囲433を決定し、決定された範囲433内に含まれるサンプルデータの再発の有無の情報に基づいて再発率を算出したところ、55%と高い再発率の値を示した。
以上のことから、抗がん剤による治療を受けなかったがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能なCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する基準値を、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能なCDK1比活性及びCDK2比活性に対応する基準値として使用できることが示唆された。また、このようにして算出された再発率は、被検がん患者の悪性腫瘍の状態を反映した再発率であると予想できる。すなわち、このようにして算出された再発率は、被検がん患者がアンスラサイクリンを投与された場合の予想される再発率として示すことができる。以上のことから、上記実施の形態4に係るシステムにより提供される再発率の情報は、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する上で有用な情報であり、被検がん患者の治療方針を決定する上でも有用な情報となりうる。したがって、ユーザは、上記実施の形態4に係る診断支援システムにより、より精度の高い診断支援情報を得ることができる。
なお、上記の実施の形態2〜4の基準値は、医師等のユーザにより適宜設定されるように構成されていてもよい。
なお、上述した各実施の形態2〜4では、設定値入力画面を表示して設定値の入力を行うことによりサンプルデータを特定するための範囲を設定するようにしているが、このような方法に限定されるものではない。例えば以下のような方法によっても設定値を入力することができる。まず、サンプルデータが描写された分布図を設定値入力画面に表示した状態で、入力部78(例えばマウス)の操作によってポインタを分布図上の所定の位置に移動させ、マウスをダブルクリックすることにより第1の設定値を入力し、同様の操作を行って第2の設定値を入力する。次にマウスを右クリックすることにより選択メニューを表示させ、その中の「基準線入力」を選択することにより第1設定値と第2設定値とを結ぶ基準線を設定し分布図に表示させるようにしてもよい。このような操作を繰り返すことによって、図22や図23に示される基準線を簡単に設定することができる。
また、3つ以上の設定値を入力部78によって入力した後、「基準線入力」を選択することにより、各設定値を結ぶ線分に近似した曲線を基準線として設定し分布図に表示するようにしてもよい。この方法によって、図21に示される基準線を簡単に設定でき、サンプルデータを特定するための範囲の設定が容易になる。
[4] アンスラサイクリン系抗がん剤の有効性の予測
前記[3]で述べたように、上記の診断支援システムにより得られた再発に関する情報は、アンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する上で有用な情報となる。ゆえに、上記の診断支援システムにより得られた再発に関する情報に基づいて、アンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測することが可能である。
有効性予測システムでは、例えば、有効性を予測するための閾値(アンスラサイクリン系抗がん剤投与後の再発率に基づき定められた閾値)を設定値として予め記憶させておけばよい。このような有効性予測システムは、上記実施の形態1の診断支援システムと同様にして、再発率を算出することができるように構成されていればよい。そして、さらに、算出された再発率と当該閾値を比較することにより、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測することができるように構成されていればよい。具体的には、再発率の値と閾値を比較して、再発率の値が閾値以上の場合には「有効性が低い」と判定し、再発率の値が閾値未満の場合には「有効性が高い」と判定することができる。
有効性予測システムは、解析結果を出力(表示)する表示画面において、有効性の予測結果が解析結果として表示されるように構成されていればよい。このような表示画面の例を図25に示す。図25に例示される表示画面において、表示部601には、被検がん患者の情報として、被検がん患者のID番号、年齢等が表示される。また、情報表示部602には、被検がん患者の情報として、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性とCDK2比活性とが表示される。分布図表示部603には、がん患者の悪性腫瘍の第一パラメータであるCDK1比活性と第二パラメータであるCDK2比活性とを2軸とするグラフが表示される。情報表示部604には、再発に関する情報として、算出された再発率の結果が表示される。情報表示部605には、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性に関する情報として、有効性の判定結果が表示される。
上記以外の構成及び処理については、上記実施の形態1の診断支援システムと同様の構成及び処理を有効性予測システムに適用することができる。
なお、上記の有効性予測システムでは、算出された再発率に基づいて有効性を予測(判定)しているが、これに限定されない。上記実施の形態2〜4では、被検がん患者の悪性腫瘍のCDK1比活性及びCDK2比活性と予め設定された基準値とを比較することにより、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性を包含する範囲を決定している。この基準値は、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者を再発リスクの異なる少なくとも2群に分けることが可能な基準値であることから、この基準値によって、アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者の再発リスクが異なる少なくとも2つの範囲が提供されることになる。そこで、有効性予測システムでは、例えば、上記実施の形態1の診断支援システムと同様にして、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性を包含する範囲を特定することができるように構成されていればよい。そして、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性がどの範囲に包含されるかといった情報に基づいて、当該被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測することができるように構成されていればよい。具体的には、被検がん患者のCDK1比活性及びCDK2比活性が再発リスクの高い範囲に包含される場合には「有効性が低い」と判定し、再発リスクの低い範囲に包含される場合には「有効性が高い」と判定することができる。
本発明のシステムの一実施の形態の斜視説明図である。 図1に示されるシステムにおけるチップセット部及びタンパク質固相用チップの斜視説明図である。 図1に示されるシステムにおけるチップセット部及びタンパク質固相用チップの断面説明図である。 タンパク質固相用チップの上部プレート及び下部プレートの分解説明図である。 上部プレートを下部プレートに装着した状態のタンパク質固相用チップの斜視説明図である。 図1に示されるシステムにおける活性測定ユニットの試料調製部のカラムの断面説明図である。 図1に示されるシステムにおける活性測定ユニットの試料調製部の斜視図である。 図7に示される試料調製部の流体マニホールドの上面図である。 図8のD−D矢視断面図である。 図7に示される試料調製部の流体回路図である。 本発明のシステムの部分構成(システムを制御する制御系)を示すブロック図である。 データ処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。 本体制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。 細胞周期の概略説明図である。 システムによる処理の一例の全体フローを示す図である。 システムによる処理の一例の全体フローを示す図である。 発現量測定用試料の調製処理の一例のフローを示す図である。 活性測定用試料の調製処理の一例のフローを示す図である。 システムによる解析処理の一例の全体フローを示す図である。 表示画面の例を示す図である。 実施の形態2の診断支援システムの表示画面における分布図表示部に示されるグラフの概略説明図である。 実施の形態3の診断支援システムの表示画面における分布図表示部に示されるグラフの概略説明図である。 実施の形態4の診断支援システムの表示画面における分布図表示部に示されるグラフの概略説明図である。 抗がん剤による治療を受けなかったがん患者を再発リスクの異なる3群に分けて示したグラフである。 表示画面の例を示す図である。 システムにおける検体等の利用手順を示す説明図である。
符号の説明
1 チップセット部
2 活性測定ユニット
3 分注機構部
4 検出部
5 第1試薬セット部
6 第2試薬セット部
7 廃液槽
8 ピペット洗浄槽
9 流体部
10 本体制御部
11 空圧源
12 パーソナルコンピュータ(データ処理部)
13 純水タンク
14 洗浄液タンク
15 廃液タンク
20 装置本体部
30 筐体部
31 操作部
32 駆動部
33 検体セット部
34 ペッスル
77 制御部
78 入力部
79 表示部
91a CPU
91b ROM
91c RAM
91d 入力出力インターフェース
91e 画像出力インターフェース
91f 通信インターフェース
91g ハードディスク
101 タンパク質固相用チップ
111 多孔質膜
112 ろ紙
113 上部プレート
114 下部プレート
115 貫通孔
117 貫通孔
201 カラム
202 担体保持部
206 担体
211 試料調製部
213 流体マニホールド
301a CPU
301b ROM
301c RAM
301d 通信インターフェース
301e 回路部
A 測定装置
B 可溶化装置
400 被検がん患者
401 がん患者のサンプルデータ
402 がん患者のサンプルデータ
403 範囲
410 被検がん患者
411 リスク群Aの範囲
412 リスク群Bの範囲
413 リスク群Cの範囲
414 がん患者のサンプルデータ
415 がん患者のサンプルデータ
416 基準値
420 被検がん患者
421 リスク群Aの範囲
422 リスク群Bの範囲
423 リスク群Cの範囲
424 がん患者のサンプルデータ
425 がん患者のサンプルデータ
426 基準値
430 被検がん患者
431 リスク群Aの範囲
432 リスク群Bの範囲
433 リスク群Cの範囲
434 がん患者のサンプルデータ
435 がん患者のサンプルデータ
441 リスク群Hの範囲
442 リスク群Iの範囲
443 リスク群Lの範囲
444 がん患者のサンプルデータ
445 がん患者のサンプルデータ
446 基準値
501 測定部
601 表示部
602 情報表示部
603 分布図表示部
604 情報表示部
605 情報表示部

Claims (9)

  1. 被検がん患者に対するがんの診断を支援するためのシステムであって、
    前記被検がん患者から採取した悪性腫瘍の第一のサイクリン依存性キナーゼ(第一CDK)の活性値及び発現量から第一パラメータを取得する第一パラメータ取得手段と、
    前記悪性腫瘍の第二のサイクリン依存性キナーゼ(第二CDK)の活性値及び発現量から第二パラメータを取得する第二パラメータ取得手段と、
    アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者から採取した悪性腫瘍の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータと当該がん患者の悪性腫瘍摘出後のがんの再発の有無に関する情報とが対応付けられたサンプルデータを含むデータを記憶する記憶手段と、
    被検がん患者の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータが存在する所定の範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定する特定手段と、
    前記特定手段により特定されたサンプルデータに含まれるがんの再発の有無の情報に基づいて、前記特定されたサンプルデータの再発率を取得する再発率取得手段と、
    前記特定手段により特定されたサンプルデータから前記再発率取得手段によって取得された再発率と被験がん患者の情報とを含む画面を表示装置に表示するための画面情報を生成する画面情報生成手段と、を備えることを特徴とするがんの診断支援システム。
  2. 前記被検がん患者の前記第一パラメータ及び前記第二パラメータに基づいて、前記アンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定するための範囲を決定する範囲決定手段をさらに備え、
    前記特定手段が、前記記憶手段に記憶された複数のサンプルデータから、前記範囲決定手段により定められた範囲内の第一パラメータ及び第二パラメータを有し、かつアンスラサイクリン系抗がん剤が投与されたがん患者のサンプルデータを特定する請求項1に記載のがんの診断支援システム。
  3. 前記画面情報生成手段は、前記記憶手段に記憶されたサンプルデータの第一パラメータ及び第二パラメータと、前記被検がん患者の第一パラメータ及び第二パラメータとの関係を示す画面を表示装置に表示するための画面情報を生成し、
    前記画面が、前記範囲決定手段により決定された範囲が表示されるように構成されている請求項2に記載のがんの診断支援システム。
  4. 前記画面が、前記記憶手段に記憶されたサンプルデータの第一パラメータ及び第二パラメータと前記被検がん患者の第一パラメータ及び第二パラメータとの関係を示すグラフを含み、かつ前記グラフ上で、前記範囲決定手段により決定された範囲が表示されるように構成されている請求項3に記載のがんの診断支援システム。
  5. 前記画面が、前記記憶部に記憶されたサンプルデータの再発に関する情報を含むように構成されている請求項3又は4に記載のがんの診断支援システム。
  6. 前記グラフが、第一パラメータ及び第二パラメータを2軸とする分布図である請求項又はに記載のがんの診断支援システム。
  7. 前記被検がん患者の悪性腫瘍の第一CDKの活性値及び発現量と、第二CDKの活性値及び発現量とを測定する測定手段をさらに備えている請求項1〜のいずれかに記載のがんの診断支援システム。
  8. 前記悪性腫瘍が、上皮細胞由来の悪性腫瘍である請求項1〜のいずれかに記載のがんの診断支援システム。
  9. 前記再発率取得手段により取得された、前記特定されたサンプルデータの再発率に基づいて、被検がん患者におけるアンスラサイクリン系抗がん剤の有効性を予測する予測手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のがんの診断支援システム
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6002379B2 (ja) * 2011-11-29 2016-10-05 シスメックス株式会社 癌の再発リスクの判定方法及びその利用
JP2016131520A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 ヤマハ発動機株式会社 ウェルプレートの移動装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7343247B2 (en) * 2001-07-30 2008-03-11 The Institute For Systems Biology Methods of classifying drug responsiveness using multiparameter analysis
JP2003130871A (ja) 2001-10-29 2003-05-08 Sysmex Corp タンパク量の測定法
AU2003220487A1 (en) * 2002-03-19 2003-10-08 Cengent Therapeutics, Inc. Discrete bayesian analysis of data
DE602005024964D1 (de) 2004-05-31 2011-01-05 Sysmex Corp Verfahren zur beurteilung der malignität einer säuger-krebszelle
CN1957088A (zh) * 2004-05-31 2007-05-02 希森美康株式会社 哺乳动物细胞性质鉴定方法及以此诊断癌症的方法
JP2006047980A (ja) 2004-06-30 2006-02-16 Sony Corp ランプバルブの上下の温度差低減方法及び光学ユニット、投射型表示装置並びにプロジェクションテレビジョン装置
JP4944446B2 (ja) * 2005-01-31 2012-05-30 シスメックス株式会社 抗がん剤治療の有効性予測方法
US7957910B2 (en) 2005-01-31 2011-06-07 Sysmex Corporation Method for predicting effectiveness of chemotherapy
JP4796337B2 (ja) 2005-06-13 2011-10-19 シスメックス株式会社 酵素活性測定方法
JP4766969B2 (ja) * 2005-09-14 2011-09-07 シスメックス株式会社 組織性質判定装置
JP2007097448A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sysmex Corp 組織の性質判定用試薬キット

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