JP6355154B2 - 診断補助方法 - Google Patents
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Description
本発明は、高疾患活動性の全身性エリテマトーデスと、全身性エリテマトーデス及び感染症の合併症とを識別するための診断補助方法に関する。
自己免疫疾患は、免疫システムが「守るべき自己」と「排除すべき非自己」をうまく識別できず、自分の細胞を攻撃するために生じる疾患である。自己免疫疾患の一例として全身性エリテマトーデス(Systemic Lupus Erythematosus:SLE)がある。SLEは、DNA-抗DNA抗体等の免疫複合体の組織沈着により起こる全身性炎症性病変を特徴とする自己免疫疾患である。症状は治療により軽快するものの、寛解と憎悪を繰り返して慢性の経過を取ることが多い。一般集団におけるSLEの発病率は１０万人あたり１０〜１００人と推定されているが、一親等内にSLE患者がいる場合の発病率は２〜４％に、一卵性双生児では２５％に上昇することから、遺伝的要因が大きい疾患と考えられている。また、発症率の男女比は１：９であるが、出産可能な年齢を除くと男女比はほぼ１：１になり、２０〜４０歳代の若年女性に好発することが知られている。
また、自己免疫疾患の他の一例として関節リウマチ(Rheumatoid Arthritis：RA）がある。RAは慢性的な自己免疫疾患であり、サイトカイン、ケモカイン、メタロプロテアーゼによって仲介される障害を引き起こす。末梢関節（手関節、中手指節関節等）に対称的に炎症を起こし、関節構造に進行性の破壊をしばしば生じ、通常は全身症状を伴う。
自己免疫疾患の病態形成には、免疫担当細胞やサイトカイン等が関与していることからステロイド等による従来の免疫抑制療法に加え、生物学的製剤を用いたサイトカインを標的とした抗サイトカイン療法やリンパ球等の免疫担当細胞を標的とした分子標的治療が行われるようになり、目覚ましい治療効果を得ている。
しかしながら、SLEの免疫能低下や、治療に使用されるステロイド等により、SLEに感染症が合併する報告例は多く、しかも感染症がSLE患者の死因において高い比率を占めている。RAにおいても、その治療に、ステロイド、抗リウマチ薬、生物学的製剤等が使用されるが、これらは免疫の働きを抑えるため、細菌やウイルスに対する抵抗力が弱まり、感染症が合併する報告例が多い。
自己免疫疾患の日常診療において、発熱、臓器病変、白血球数やC-反応性蛋白(C-reactive protein: CRP)の上昇といった臨床所見は、(i)感染症(ii)自己免疫性疾患の再燃(iii)薬剤性ともに酷似している場合が多く、いずれが原因によるものかの判断に苦慮することも少なくない。各々の治療方針は全く異なり、(i)は感染源を同定しそれに対する抗生剤や抗真菌剤等の感染症治療を行う、(ii)はステロイド増量や免疫抑制剤の追加といった患者自身の免疫反応を抑制することで病勢を抑える、(iii)は原因となる薬剤を中止する必要がある。
診断・鑑別を誤ると、感染症が原因にも関わらず自己免疫疾患と判断して免疫を抑制することで感染症の重篤化はもとより、致死的な状況を招きかねない。検査結果が出るまでに１週間を要する場合もあり、自己免疫疾患の活動性と感染症を迅速に鑑別できるバイオマーカーの開発が急務である。
非特許文献１には、プロカルシトニン(procalcitonin: PCT)が感染症のマーカーとして広く用いられているものの、IL-6受容体阻害剤加療中のRA患者の感染症合併時には陽転化しない症例があることが記載されている。
非特許文献２には、SLEにおいて、好中球膜表面に存在するCD64の分子数を検討することにより、高疾患活動性のSLEと感染症合併症との識別手法が記載されている。
小児感染免疫 Vol. 24 No. 1小児感染性疾患におけるプロカルシトニンの臨床的意義に関する検討 2010年11月18日
The Egyptian Journal of Hospital Medicine (Dec. 2010) Vol., 41:600-617
しかし、上述の技術ではいずれも感染症合併症との識別が的確になされていない。本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、自己免疫疾患の診療において感染症との識別を的確に行うことができるバイオマーカーを提供することを目的とする。
本発明にかかる診断補助方法は、高疾患活動性の自己免疫疾患と、自己免疫疾患及び感染症の合併症とを識別するための診断補助方法であって、単球に発現するmCD64の発現量／好中球に発現するnCD64の発現量の発現比からなることを特徴とする。
本発明によれば、自己免疫疾患の診療において感染症との識別を的確に行うことができる。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明するが、当該実施形態は本発明の原理の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、下記の実施形態に限られるものではなく、当業者が以下の実施形態の構成を適宜置換した他の実施形態も、本発明の範囲に含まれる。
本実施形態にかかるバイオマーカーは、高疾患活動性の自己免疫疾患と、自己免疫疾患及び感染症の合併症とを識別するためのバイオマーカーであって、単球に発現するCD64(mCD64)の発現量／好中球に発現するCD64(nCD64)の発現量の発現比からなる。
CD64抗原(FcγRＩ)は分子量72kDaの糖タンパクであり、Ｉgスーパーファミリーに属しており、3つのC2様ドメインで構成されている。CD64抗原はマクロファージ及び単球に発現しており、好中球ではインターフェロンγ(IFNγ)や顆粒球コロニー刺激因子で発現が誘導される。
mCD64はinterferon(IFN)-αの刺激により上昇する一方で、nCD64は、感染時にはIFN-γや顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、lipopolysaccharide(LPS)刺激により発現が増加する。そのため、mCD64の発現量／nCD64の発現量からなる発現比は、自己免疫疾患の疾患活動性が高い場合は高い数値であるものの、感染症の疾患活動性が高い場合は低い数値となる。これにより、高疾患活動性の自己免疫疾患と、自己免疫疾患及び感染症の合併症とを識別することができる。
自己免疫疾患は、異物を認識し排除するための役割を持つ免疫系が、自分自身の正常な細胞や組織に対してまで過剰に反応し攻撃を加えてしまうことで症状を来す疾患の総称である。
自己免疫疾患には、全身性自己免疫疾患及び臓器特異的自己免疫疾患の双方が含まれる。全身性自己免疫疾患には、例えば、SLE、RA、多発性筋炎、皮膚筋炎、強皮症、シェーグレン症候群等が含まれる。臓器特異的自己免疫疾患には、ギラン・バレー症候群、自己免疫性肝炎、グッドパスチャー症候群等が含まれる。
感染症は、細菌、真菌、ウイルス、寄生虫、異常プリオン等の病原体の感染により、高等な動植物である「宿主」に生じる望まれざる病気の総称である。自己免疫疾患に合併する感染症としては、特に限定されるものではないが、自己免疫疾患がSLEの場合は、肺炎、敗血症、真菌症、結核等である。また自己免疫疾患がRAの場合は、肺炎、敗血症、尿路感染症、結核等である。
CD64は、特に限定されるものではないが、例えばフローサイトメーターを用いて測定することができる。そして、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、7.2±3.0の場合は合併症であり、15.0±4.7の場合は高疾患活動性の全身性エリテマトーデスであると識別することができる。また、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、8.0±4.7の場合は合併症であり、17.0±5.5の場合は高疾患活動性の関節リウマチであると識別することができる。
(1)対象患者・測定手法
SLE及びRAを基礎疾患として有し、発熱(37.5℃以上)、白血球数上昇、CRP高値のいずれか1つを認めた患者を対象とした。血液検体を用いて、好中球及び単球上のCD64分子数値をフローサイトメーター(Cytomicstm FC 500, Beckman Coulter, Orange Country, CA, USA)で測定した。CD64分子数値の定量には、検量線作成のための蛍光標準ビーズ、BD QuantibritetmPE (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA)と、CD64を認識する抗体、BD Quantibritetm CD64 PE/CD45 PerCP (Becton Dickinson)を用いた。
SLE及びRAを基礎疾患として有し、発熱(37.5℃以上)、白血球数上昇、CRP高値のいずれか1つを認めた患者を対象とした。血液検体を用いて、好中球及び単球上のCD64分子数値をフローサイトメーター(Cytomicstm FC 500, Beckman Coulter, Orange Country, CA, USA)で測定した。CD64分子数値の定量には、検量線作成のための蛍光標準ビーズ、BD QuantibritetmPE (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA)と、CD64を認識する抗体、BD Quantibritetm CD64 PE/CD45 PerCP (Becton Dickinson)を用いた。
単球上CD64分子数値と好中球上CD64分子数値の比をもとめた。それらを感染症合併SLE群(n=12)、高疾患活動性SLE群(n=10)、感染症合併RA群(n=44)、高疾患活動性RA群(n=42)にわけ、群間比較をマンホイットニーU検定により行った。なお、コントロールとして、低疾患活動性SLE群(n=19)、低疾患活動性SLE群(n=31)、健常人(n=25)を用いた。
感染症合併SLE群(n=12)の患者詳細を下記表１に示す。即ち、敗血症１名、肺炎２名、副鼻腔炎１名、副鼻腔炎１名、副鼻腔炎１名、帯状疱疹１名、蜂窩織炎１名、乳腺炎１名、感冒３名であった。
感染症合併RA群(n=44)の患者詳細を下記表２に示す。
(2)SLE
SLEにおける好中球上CD64分子数値は低疾患活動性SLEで1707±579、高疾患活動性SLEで2835±1370、感染症合併SLEで8397±4450、健常人は1259±407であり、全ての群間に有意な差を認めた(p<0.05、低疾患活動性SLE vs 高疾患活動性SLE、p<0.001、低疾患活動性SLE vs 感染症合併SLE、低疾患活動性SLE vs 健常人、高疾患活動性SLE vs 感染症合併SLE、図1)。
SLEにおける好中球上CD64分子数値は低疾患活動性SLEで1707±579、高疾患活動性SLEで2835±1370、感染症合併SLEで8397±4450、健常人は1259±407であり、全ての群間に有意な差を認めた(p<0.05、低疾患活動性SLE vs 高疾患活動性SLE、p<0.001、低疾患活動性SLE vs 感染症合併SLE、低疾患活動性SLE vs 健常人、高疾患活動性SLE vs 感染症合併SLE、図1)。
SLEにおける単球上CD64分子数値は低疾患活動性SLEで21759±7423、高疾患活動性SLEで39800±16609、感染症合併SLEで49415±20544、健常人は15325±2731であり、高疾患活動性SLEと感染症合併SLEとの間に有意な差は認められなかったが、それ以外の全ての群間には有意差を認めた(p<0.001、低疾患活動性SLE vs 高疾患活動性SLE、低疾患活動性SLE vs 感染症合併SLE、低疾患活動性SLE vs 健常人、図2)。
SLEにおける単球上CD64分子数値と好中球上CD64分子数値から算出した比は、低疾患活動性SLEで13.5±4.79、高疾患活動性SLEで15.0±4.7、感染症合併SLEで7.2±3.0、健常人は14.0±3.65であり、感染症合併SLEとその他の群間で有意な差が認められた(p<0.001、低疾患活動性vs 感染症合併SLE、高疾患活動性合併SLE vs 感染症合併SLE)が、低疾患活動性SLE vs 高疾患活動性SLE、低疾患活動性SLE vs 健常人では有意な差は認められなかった(図3)。
また、カットオフ値を算出するためのROC分析を行った結果、AUCが0.95であり、COV10.3という値で感染症と高疾患活動性を感度９０％、特異度１００％で鑑別できた(図4)。
上記のように、SLEにおいては、高疾患活動性とともに好中球上CD64のわずかな発現増強、及び単球上CD64の発現増強が見られ、感染症合併SLEにおいてはこれらともに発現増強が認められた。しかしながら、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比を算出することで、感染症合併SLE群をより明確に鑑別することができた。
(3)RA
RAにおける好中球上CD64分子数値は、低疾患活動性RAで1857±931、高疾患活動性SLEで1787±800、感染症合併SLEで9741±10233、健常人は1259±407であり、低疾患活動性RAと高疾患活動性RAの間に有意な差は認められなかったが、それ以外の全ての群間に有意な差を認めた(p<0.001、低疾患活動性RA vs 感染症合併RA、低疾患活動性RA vs 健常人、高疾患活動性RA vs 感染症合併RA、図5)。
RAにおける好中球上CD64分子数値は、低疾患活動性RAで1857±931、高疾患活動性SLEで1787±800、感染症合併SLEで9741±10233、健常人は1259±407であり、低疾患活動性RAと高疾患活動性RAの間に有意な差は認められなかったが、それ以外の全ての群間に有意な差を認めた(p<0.001、低疾患活動性RA vs 感染症合併RA、低疾患活動性RA vs 健常人、高疾患活動性RA vs 感染症合併RA、図5)。
RAにおける単球上CD64分子数値は低疾患活動性RAで22954±7908、高疾患活動性RAで28000±9302、感染症合併RAで46904±27047、健常人は15325±2731であり、全ての群間に有意な差を認めた(p<0.05、低疾患活動性RA vs 高疾患活動性SLE、p<0.001、低疾患活動性RA vs 感染症合併RA、低疾患活動性RA vs 健常人、高疾患活動性RA vs 感染症合併RA、図6)
RAにおける単球上CD64分子数値と好中球上CD64分子数値から算出した比は、低疾患活動性RAで13.0±3.5、高疾患活動性RAで17.0±5.5、感染症合併RAで8.0±4.7、健常人は14.0±3.65であり、低疾患活動性RAと健常人との間に有意な差は認められなかったが、それ以外のすべての群間に有意な差が認められた(p<0.01、低疾患活動性RA vs 高疾患活動性RA、p<0.001、低疾患活動性RA vs 感染症合併RA、高疾患活動性合併RA vs 感染症合併RA、高疾患活動性RA vs 感染症合併RA、図7)。そのため、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、8.0±4.7の場合は合併症であり、17.0±5.5の場合は高疾患活動性の関節リウマチであると識別することができる。なお、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、7.2±4.2の場合は合併症であり、16.0±4.5の場合は高疾患活動性の関節リウマチであると識別することも可能である。
RAにおける単球上CD64分子数値と好中球上CD64分子数値から算出した比は、低疾患活動性RAで13.0±3.5、高疾患活動性RAで17.0±5.5、感染症合併RAで8.0±4.7、健常人は14.0±3.65であり、低疾患活動性RAと健常人との間に有意な差は認められなかったが、それ以外のすべての群間に有意な差が認められた(p<0.01、低疾患活動性RA vs 高疾患活動性RA、p<0.001、低疾患活動性RA vs 感染症合併RA、高疾患活動性合併RA vs 感染症合併RA、高疾患活動性RA vs 感染症合併RA、図7)。そのため、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、8.0±4.7の場合は合併症であり、17.0±5.5の場合は高疾患活動性の関節リウマチであると識別することができる。なお、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、7.2±4.2の場合は合併症であり、16.0±4.5の場合は高疾患活動性の関節リウマチであると識別することも可能である。
また、カットオフ値を算出するためのROC分析を行った結果、AUCが0.89であり、COV9.3という値で感染症と高疾患活動性を感度76.9%、特異度94.8%で鑑別できるという結果が得られた(図8)。
RAにおいては、疾患活動性によらず、好中球上CD64のカットオフ値2000を用いて、感染症合併を鑑別することは一見可能と考えられるが、実症例ではカットオフ値を超える例も少なくない。そのような場合には、単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比を算出することにより、感染症合併SLE群をより明確に鑑別することができる。
自己免疫疾患の感染症合併症例の診断に利用できる。
Claims (2)
- 全身性エリテマトーデスと、全身性エリテマトーデス及び敗血症、肺炎、副鼻腔炎、帯状疱疹、蜂窩織炎、乳腺炎又は感冒の何れかである感染症の合併症とを識別するための診断補助方法であって、
単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、7.2±3.0の場合は前記合併症であり、15.0±4.7の場合は全身性エリテマトーデスであると識別することを特徴とする診断補助方法。 - 関節リウマチと、関節リウマチ及び敗血症、消化管尖孔、尿路感染症、褥瘡、肺炎、敗血症、腸腰筋膿瘍、帯状疱疹、インフルエンザ、蜂窩織炎、菌血症、口唇ヘルペス、副鼻腔炎、腸炎又は上気道炎の何れかである感染症の合併症とを識別するための診断補助方法であって、
単球に発現するCD64の発現量／好中球に発現するCD64の発現量の発現比が、8.0±4.7の場合は前記合併症であり、17.0±5.5の場合は関節リウマチであると識別することを特徴とする診断補助方法。
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