JP6170024B2 - 癌検出のための方法およびプローブのセット - Google Patents
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Description
異数染色体性細胞の有無は、in situハイブリダイゼーションによって判定する。「異数染色体性細胞(aneusomic cell)」とは、異常な数の染色体を有する細胞、または、特定の染色体領域の半接合体または同型接合体の損失のような染色体の構造変化が生じた細胞を意味する。典型的には、一つまたは複数の染色体増加、すなわち、任意の所定の染色体の三つ以上のコピーを有する異数染色体性細胞が、本明細書に記載した方法ではテスト陽性と考えられるが、特定の状況下では、単染色体性や零染色体性を表す細胞もテスト陽性と考えてよい場合もある。一般的には、in situハイブリダイゼーションは、生物学的サンプルを固定し、染色体プローブを、固定した該生物学的サンプルに含まれる標的DNAにハイブリダイズさせ、洗浄によって非特異結合を除去し、ハイブリダイズしたプローブを検出する工程から成る。
本発明に従うin situハイブリダイゼーションに適したプローブは、染色体の動原体に対応する反復DNAとハイブリダイズする(すなわち、二本鎖のDNAを形成する)。霊長動物の染色体の動原体は、約171塩基対のモノマー反復長から構成される長い縦列反復DNAの複合体ファミリーを含み、これは、α-サテライトDNAと呼ばれる。動原体染色体プローブの非制限的例としては、3番、7番、8番、11番、15番、17番、18番染色体およびY染色体に対するプローブが挙げられる。また、9番染色体の9p21領域のような重要な染色体領域にハイブリダイズする遺伝子座特異的プローブも適している。
本発明によれば、異数染色体性細胞の有無を評価する前に、スライドガラス上の生物学的サンプル(例えば、尿等)の細胞から、顕微鏡を用いて細胞を選択する。「選択」とは、核の膨大、核の凹凸、または、異常な核染色(通常は斑状染色パターン)のような一つまたは複数の細胞学的(主に核の)異常による新生物の疑いが高い細胞の特定を意味する。これらの核の特徴は、ヨウ化プロピジウムもしくは4,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール・ジヒドロクロライド(DAPI)等の核酸染色または染料を用いて評価することができる。ヨウ化プロピジウムは、614nmの発光ピーク波長で観察できる赤い蛍光を発するDNA特異的染料である。典型的には、ヨウ化プロピジウムは、約0.4μg/ml〜約5μg/mlの濃度で使用する。DAPIは、青い蛍光を発するDNA特異的染料であり、452mnの発光ピーク波長で観察できるが、一般に、約125ng/ml〜約1,000ng/mlまでの範囲の濃度で使用する。DAPIまたはヨウ化プロピジウムによる細胞の染色は、一般にin situハイブリダイゼーションを実施した後に行う。
細胞を前記基準の一つまたは複数に従って選択した後、選択した各細胞の染色体プローブのハイブリダイゼーション・パターン(すなわち、各プローブのシグナル数)を調べ、染色体シグナル数を記録することによって、異数染色体性の有無を評価する。この工程は、4個の細胞がすべて異数染色体性であれば、少なくとも4個の細胞について、ハイブリダイゼーション・パターンを評価するまで繰り返す。典型的なアッセイでは、選択した約20〜約25個の細胞について、ハイブリダイゼーション・パターンを評価する。
本明細書に説明する方法は、癌患者のスクリーニング、または、癌と診断された患者の監視に使用することができる。例えば、スクリーニングでは、膀胱癌の早期検出を目的として、年齢50歳以上で喫煙習慣のある患者、または、長期にわたって芳香族アミン類にさらされてきた患者等、膀胱癌の疑いのある患者を選別する。本明細書に記載する方法は、単独で用いても、ヘモグロビン試験紙試験のようなその他の試験と組み合わせて用いてもよい。例えば、尿中のヘモグロビン、すなわち血尿を検出することによって、膀胱癌の疑いが高い患者を選別することができる。このようなスクリーニングの際に、血尿のない患者は、それ以上の分析を必要としないが、適当な時間をおいて(例えば、毎年の定期検診で)、血尿の再検査を行う。血尿患者からのサンプルは、本明細書に記載する方法を用いてさらに詳しく分析する。一般に、染色体プローブのセットを生物学的サンプルにハイブリダイズさせ、細胞のサブセットを選択した後、選択した細胞について、異数染色体性細胞の存在を判定する。異数染色体性細胞を持つ患者は、例えば、膀胱鏡検査法によってさらに検査し、必要であれば、適切な治療を受けることができる。治療後に、本明細書に記載する方法によって、患者の癌再発を監視する。
サンプルは生検により証明された21人の膀胱癌患者からの排尿を含み、これに対して陽性細胞診断法、または、細胞診断法で陰性のサンプルの場合には組織学法のいずれかによって診断した。対照尿サンプルは、健康体のドナー(年齢25〜80歳)からの九つのサンプルと、膀胱癌以外の尿生殖器疾患患者からの三つのサンプルから成る。
表2は、細胞診断法によって分析したサンプルをまとめたものである。全体として、尿細胞診断法では、21人の癌患者のうち13人が陽性であり、これは62%の感度に等しい。この値は、発表された文献とも一致する。細胞診断法により、疾患が進行した段階にある11人(表2の初めの11人)の膀胱癌患者のうち10人に腫瘍細胞を検出した。また、表在性膀胱癌患者10人(表2の最後の10人)から、細胞診断法では、3人を陽性、3人を疑い有り、4人を陰性と診断した。NDは、未検出を意味する。疑い有り(E)は、疑いがあるものの、移行上皮癌(TCC)とは診断されないサンプルを意味する。pTisは上皮内癌を、pTaは非侵襲性の乳頭状癌をそれぞれ指す。pT1は、腫瘍の上皮下結合組織への侵入を、pT2は、腫瘍の筋肉への侵入を、pT3は、腫瘍の膀胱周囲組織への侵入を、pT4は、前立腺、子宮、膣、骨盤壁、あるいは、腹壁への侵入をそれぞれ示す。
識別値=(M1−M2)2/SD12+SD22
上記式において、M1とM2は、それぞれ、癌(n=21)および正常(n=9)グループについて、四つ以上のシグナルを持つ異数染色体性細胞の平均パーセンテージであり、SD1とSD2は、各サンプルグループの標準偏差である。表3に、この分析を用いた染色体列挙プローブ(CEP)の結果をまとめた。
本試験には、Mayo診療所の190名の患者が参加する見込みであった。患者の多くは、以前膀胱癌の診断を受けたか、あるいは膀胱癌の可能性があるとの初期診断を受けていた(例えば微小血尿(microhematuria)のため)。患者の一部は、膀胱癌以外に、尿生殖器疾患の診断を受けていた。比較した検査法は、尿細胞診断法、膀胱鏡検査法、BTA STAT法(C.R.Bard,Inc.、米国ニュージャージー州ムレイヒル市)、蛍光in situハイブリダイゼーション法(FISH)、およびヘモグロビン試験紙(dipstick)法(Bayer Corporation、診断部門、米国インディアナ州エルカート市)であった。
本発明はその詳細な説明と共に記載されたが、上述の記載は例証するためであり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、請求の範囲により定義される。他の態様、優位性、変更は以下の請求の範囲内にある。
Claims (17)
- (a) 3番、7番、および17番染色体プローブを含む染色体プローブのセットを被験者由来の生物学的サンプルにハイブリダイズさせ、
(b) 核の形態学、核の大きさ、または核の形状から選択される1つまたは複数の核の異常に基づいて上記生物学的サンプルから細胞を選択し、
(c) 上記選択した細胞のそれぞれにおける上記染色体プローブのセットのハイブリダイゼーション・パターンを調べることにより、上記選択した細胞における異数染色体性細胞の有無を判定し、そして
(d) 上記選択した細胞における異数染色体性細胞の存在を被験者の癌の再発と相関させる、
ことを含んでなる被験者の癌の再発について細胞をスクリーニングする方法。 - 上記生物学的サンプルが、尿、血液、脳脊髄液、胸膜液、喀痰、腹膜液、膀胱洗浄物、口腔洗浄物、組織サンプル、触診サンプル、または細い吸引針による吸引液から成る群より選択される、請求項1記載の方法。
- 上記生物学的サンプルを濃縮する、請求項1記載の方法。
- 上記生物学的サンプルが尿である、請求項1記載の方法。
- 上記癌が、膀胱癌、肺癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、結腸直腸癌、腎臓癌、および白血病から成る群より選択される、請求項1記載の方法。
- 上記染色体プローブを蛍光標識する、請求項1記載の方法。
- 上記セットが少なくとも一つの遺伝子座特異的プローブをさらに含んでなる、請求項1記載の方法。
- 上記遺伝子座特異的プローブが9p21である、請求項7記載の方法。
- 上記セットが、9p21遺伝子座特異的プローブをさらに含んでなる、請求項1記載の方法。
- DAPI染色法によって核の形態学を評価する、請求項1記載の方法。
- 3番、7番、および17番染色体プローブを含んでなる、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法において使用するための染色体プローブのセット。
- 遺伝子座特異的プローブをさらに含んでなる、請求項11記載の染色体プローブのセット。
- 上記遺伝子座特異的プローブが9p21である、請求項12記載の染色体プローブのセット。
- 染色体プローブのセットを含む、異数性染色体細胞の存在を検出することによって癌の再発を検出するためのキットであって、3番、7番、および17番染色体プローブを含んでなる前記キット。
- 遺伝子座特異的プローブをさらに含んでなる、請求項14記載のキット。
- 上記遺伝子座特異的プローブが9p21である、請求項15記載のキット。
- 上記染色体プローブを蛍光標識する、請求項14記載のキット。
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