JP7442130B2 - 緑内障の病型を検査する方法及び検査試薬 - Google Patents

緑内障の病型を検査する方法及び検査試薬 Download PDF

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本発明は、ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子βならびにオートタキシンを測定することにより、緑内障の病型を検査する方法および検査薬に関する。
緑内障は視神経の障害により視野の欠損が進み、発見の遅れや治療を怠る事により失明につながる可能性がある。本邦においては推定465万人の推定患者がおり、成人の中途失明原因の第一位であることから社会的にも非常に重要な疾患である。緑内障の原因は多様であるが、高い眼圧の継続により視神経の障害が進む事が明らかなため、眼圧を低下させる治療介入が行われる。治療介入方法は、点眼薬やレーザー治療を含めた手術などにより房水の流失を促し、眼圧低下を目的に実施される。
診断弁別を必要とする緑内障病型として原発開放隅角緑内障(POAG:primary open-angle glaucoma)、続発開放隅角緑内障(SOAG:secondary open-angle glaucoma)、落屑緑内障(XFG:exfoliative glaucoma)があげられる。POAGは原因が明らかでないが眼圧上昇により緑内障を発症している疾患であり、20mmHg以下の正常眼圧でもさらに眼圧を下げる治療が行われる。SOAGはPOAGに比較し眼圧が高い傾向があり、ぶどう膜炎はサルコイドーシス、ベーチェット病、原田病等を原因疾患としていることが多く、血管新生緑内障は糖尿病網膜症、眼虚血症候群等を原因としており、治療にはこれら原因疾患治療に加えPOAGに準じた薬物治療等を行う。眼感染症や眼内リンパ腫といった眼炎症性疾患が疑われる場合は、房水をサンプリングし検査を行う。XFGはSOAGの中でもさらに眼圧が高く、急激で重篤な視機能低下が危惧される疾患で、他の緑内障と弁別し、早期治療介入を必要とする疾患に位置づけられる。従って、緑内障は適切な診断により原因を特定し、早期治療介入により視神経の保持につとめる事が良好な予後につながる。しかしながら、緑内障の病型分類においては、視力・屈折検査、細隙灯顕微鏡検査、眼圧検査、隅角検査、眼底検査、視野検査等の眼科的検査所見を総合的に評価し病型が決定されているが、定量的で診断性能の高いバイオマーカーの開発が望まれている。
ヒトオートタキシンは分子量約125KDaの糖蛋白質であり、そのリゾホスホリパーゼD活性によりリゾホスファチジルコリンを基質としリゾホスファチジン酸(LPA)を産生する酵素であり、房水中のオートタキシン濃度が測定可能であること(非特許文献1)は既に知られている。
トランスフォーミング増殖因子βは細胞増殖・分化を抑制し細胞死を促す事が知られているサイトカインで、様々な細胞機能に関与している事が知られており、特に複数のサブタイプが知られており、既に個々のサブタイプの測定キットも多く市販されている。
緑内障において房水中のオートタキシン(非特許文献1、非特許文献2)ならびに血漿中トランスフォーミング増殖因子β1(非特許文献3)、房水中トランスフォーミング増殖因子β2(非特許文献4)、房水中トランスフォーミング増殖因子β3(非特許文献5)が濃度上昇する事は既に報告があるが、それぞれの濃度変動傾向が異なる。本発明はオートタキシン濃度、トランスフォーミング増殖因子βサブタイプの濃度、またそれらの比を鋭意検証した結果、極めて優れた緑内障病型の弁別能を示す事が明らかとなり本発明に至った。
Invest Ophthalmol Vis Sci 2018;59:693-701 Sci Rep 2018;8:11304 Invest Ophthalmol Vis Sci 2014:55:5291-5297 Invest Ophthalmol Vis Sci 2010:51:2067-2076 Growth Factors 2007;25:160-167
これまで緑内障の病型の検査は眼圧、眼底、視野検査と感染症、基礎疾患等の背景疾患を総合してなされている。これら検査結果を踏まえ総合的に緑内障を診断しているが、典型例でない場合の確定診断の曖昧さや、診断を行う臨床医間差は少なからず存在する。本発明の目的は定量的数値により緑内障病型診断を補助する検査法であり、POAGと、SOAG、SOAGの中でも非XFGとXFGとを弁別し、特に病期進行が速く早期診断、早期治療介入を要するXFGの診断に有用な定量的な検査方法を提供する事にある。
本発明者らは、緑内障患者の房水中のオートタキシン濃度ならびにトランスフォーミング増殖因子βサブタイプを測定し、鋭意検討を重ねた結果、トランスフォーミング増殖因子β3濃度によりSOAGにおける非XFGとXFGとを弁別できること、トランスフォーミング増殖因子β3とオートタキシンの濃度比により、SOAGにおける非XFGとXFG、あるいはPOAGとXFG、あるいは[POAGとSOAGにおける非XFG]とXFGとの弁別ができること、トランスフォーミング増殖因子β2とオートタキシン濃度の比により、正常眼、POAG、SOAGにおける非XFGとXFGの緑内障病型の弁別ができること、を見いだし本発明に到達した。即ち本発明は下記の発明を包含する:
(1)ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子β3を測定し、その測定値から続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障とを弁別する検査方法。
(2)トランスフォーミング増殖因子β3の濃度が18.4ng/Lから42.0ng/Lの範囲をカットオフ値とする、(1)に記載の方法。
(3)ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子β3濃度及びオートタキシン濃度を測定し、その比を指標として落屑緑内障を弁別する検査方法。
(4)前記落屑緑内障を弁別する対象が原発開放隅角緑内障、続発開放隅角緑内障、あるいはその両者である(3)に記載の検査方法。
(5)(トランスフォーミング増殖因子β3濃度)/(オートタキシン濃度)で表される比が0.019から0.043の範囲をカットオフ値とする、続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障とを弁別する(3)又は(4)に記載の方法(但し、オートタキシン濃度単位はμg/L、トランスフォーミング増殖因子β3濃度単位はng/Lである)。
(6)(トランスフォーミング増殖因子β3濃度)/(オートタキシン濃度)で表される比が0.014から0.019の範囲をカットオフ値とする、落屑緑内障と原発開放隅角緑内障を弁別する(3)又は(4)に記載の方法(但し、オートタキシン濃度単位はμg/L、トランスフォーミング増殖因子β3濃度単位はng/Lである)。
(7)(トランスフォーミング増殖因子β3濃度)/(オートタキシン濃度)で表される比が0.019から0.034の範囲をカットオフ値とする、原発開放隅角緑内障及び続発開放隅角緑内障における非落屑緑内障と落屑緑内障とを弁別する、(3)又は(4)に記載の方法(但し、オートタキシン濃度単位はμg/L、トランスフォーミング増殖因子β3濃度単位はng/Lである)。
(8)ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子β2濃度ならびにオートタキシン濃度を測定し、その比を指標として緑内障病型を弁別する検査方法。
(9)緑内障病型が正常眼、原発開放隅角緑内障、続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障である、(8)に記載の方法。
(10)トランスフォーミング増殖因子β3を特異的に認識する抗体を含有することを特徴とする、続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障とを弁別する検査に使用するための試薬。
(11)トランスフォーミング増殖因子β3を特異的に認識する抗体及びオートタキシンを特異的に認識する抗体を含有することを特徴とする、落屑緑内障を弁別する検査に使用するための試薬。
(12)トランスフォーミング増殖因子β2を特異的に認識する抗体及びオートタキシンを特異的に認識する抗体を含有することを特徴とする、緑内障病型を弁別する検査に使用するための試薬。
本発明によれば、ヒト房水中のオートタキシン、トランスフォーミング増殖因子β2、トランスフォーミング増殖因子β3を適宜測定し、その濃度あるいは濃度比を用いることによる緑内障病型を検査する方法であり、汎用性の高い免疫学的定量試薬を用いれば短時間で簡便かつ低コストで精度よく緑内障の病型を弁別可能な試薬を提供することが可能である。
眼圧(IOP)、オートタキシン(ATX)、トランスフォーミング増殖因子β1(TGFβ1)、トランスフォーミング増殖因子β2(TGFβ2)、トランスフォーミング増殖因子β3(TGFβ3)濃度に関し、正常眼(Cont)、POAG、SOAGにおける非XFGとXFG病型ごとの濃度分布を箱ひげ図で示す。隣接群間に関しMann-Whitney有意差検定を行い、P<0.05を*、P<0.01を**で示す。 眼圧(IOP)、ATX、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3によるSOAGにおける非XFGとXFGの弁別能に関するROC曲線を示す。 Cont、POAG、SOAGにおける非XFGとXFG病型ごとのTGFβ2/ATX比を箱ひげ図で示す。各群間に関しMann-Whitney有意差検定を行い、P<0.05を*、P<0.01を**で示す。
本発明においてオートタキシンを測定する方法には特に限定はないが、例えばオートタキシンを特異的に認識する抗体を用いた免疫化学的方法があげられる。抗体を用いたヒトオートタキシン定量方法は、ヒトオートタキシンを特異的に捕捉し、その結果、生成した抗体-ヒトオートタキシン複合体が検出可能な方法であれば手法を選ばない。好ましくは、イムノアッセイで汎用されている標識抗原と検体中のヒトオートタキシンの抗体に対する競合を利用した競合法、エピトープの異なる2抗体を用いてヒトオートタキシンとの3者の複合体を形成させるサンドイッチ法が簡便かつ汎用しやすい。特異性、感度、汎用性などの点から、エピトープの異なる2抗体サンドイッチ免疫測定方法が優れている。好ましくは、オートタキシンを特異的に認識する抗体を含有する、緑内障の弁別に利用可能な試薬を用いて行うことができる。このとき、例えば測定対象のオートタキシンを特異的に認識する固相化抗体と、それとは異なる部位で測定対象のオートタキシンを特異的に認識する標識化抗体とを含む試薬を用いてサンドイッチ法により行うことが好ましい。これらの方法は標準的であり充分技術確立されている。
トランスフォーミング増殖因子βサブクラス測定に関してもオートタキシン測定と全く同様である。
緑内障診療ガイドライン(第4版;日本緑内障学会)によれば、POAGおよびSOAGはいずれも眼圧低減を治療方針とするが、SOAGの中でも非XFGでは基本的に原因疾患の治療を第一とし、XFGに関しては眼圧変動幅が大きく緑内障性視神経症の進行がPOAGに比較し速いとされ積極的に眼圧下降を行うことが推奨される病型である。その治療法は、POAGに対する治療法に準じた薬物治療と濾過手術や流出再建術が有効とされており、SOAGの中でも非XFGとの弁別を正確に行い、早期治療介入が要求される。このように緑内障病型の特定は治療介入法において非常に重要な診断とされている。
本発明によれば定量的な指標で緑内障の病型診断を可能とし、特にSOAGにおける非XFGとXFGを正確に弁別することができ、適切かつ早期治療介入により、患者の高いQOLが期待できる。また、本発明は、トランスフォーミング増殖因子β3濃度やオートタキシン濃度の数値による機械的な弁別が可能であるため、医師や医療従事者による診断方法ではない診断補助方法であってもよい。
以下に実施例を示すが、本発明は実施例に記載された例に限られるものではない。以下の実験を行うに当たっては、各施設の研究倫理委員会での承認のもと実施した。オートタキシン濃度測定は、自動免疫測定装置AIAシリーズ(東ソー社製)及び非特許文献1記載のサンドイッチ酵素免疫測定法の試薬を用い実施した。またトランスフォーミング増殖因子βサブクラスの測定は、Bio-Plex Pro TGF-β 3-Plexパネル(バイオ・ラッドラボラトリー社製)を用いて行った。
実施例1:患者背景
対象者は眼科にて房水採取を行った患者群であり、臨床的に正常眼(Cont)、原発開放隅角緑内障(POAG)、あるいは、続発開放隅角緑内障(SOAG)のうち落屑緑内障でない(非XFG)又は落屑緑内障である(XFG)と確定診断したものを対象眼とした。患者背景ならびにオートタキシン(ATX)、トランスフォーミング増殖因子β(TGFβ)濃度を表1に示す。なおPOAGは原発開放隅角緑内障(広義)であり正常眼圧緑内障も含む。本明細書および図において「非XFG」とは「SOAGの中でもXFGではない病型」を指し、正常眼(Cont)とは区別される。
Figure 0007442130000001
本患者群において、眼圧(IOP)(図1A)、ATX(図1B)、TGFβ1(図1C)、TGFβ2(図1D)、TGFβ3(図1E)に関しCont、POAG、非XFG,XFG病型ごとの濃度分布を箱ひげ図で示し、隣接群間の有意差をMann-Whitney有意差検定した結果を図1に示す。TGFβ2を除き、Cont、POAG、SOAGのうち非XFG、XFGと順次緑内障重症度が上昇するに従い濃度上昇を示している。一方、TGFβ2に関しては既報(非特許文献5)と同様、POAGでXFGより高値を示し重症度に比例した濃度上昇を示さず、表2に示す通りJonckheere-Terpstra trend testでも有意差を示さない。
Figure 0007442130000002
実施例2:非XFGとXFGの弁別
SOAGの中でも特に進行の早いXFGを弁別することは、早期治療介入のために非常に重要な診断である。正常眼、POAGとXFGの弁別については既報の通り報告があるため、SOAGにおける非XFGとXFGとの弁別能を検証した。SOAGにおける非XFGを陰性群、XFGを陽性群とし、IOP、ATX、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3濃度でのROC解析を行い比較した。その結果、TGFβ3測定により曲線下面積(AUC)が0.915と極めて高い弁別能を示された(表3)。ROC曲線を図2に示す。本解析におけるTGFβ3によるSOAGにおける非XFGとXFGとの弁別能はYouden-Indexによるカットオフ値29.9ng/L、確定診断を目的とした時、例えば特異度90%以上と設定した際のカットオフ値は42.0ng/L、除外診断を目的とした時、例えば感度90%以上と設定した際のカットオフ値は18.4ng/Lとなる。従って、カットオフ値18.4から42.0ng/Lの範囲で用途に応じ設定することができる。これらカットオフ値での、感度、特異度を表4に示す。
Figure 0007442130000003
Figure 0007442130000004
実施例3:TGFβ3とATXの組み合わせによる緑内障病型の弁別
実施例2で示した通りTGFβ3によるSOAGにおける非XFGとXFGの弁別能は優れていることが示されたが、TGFβ3と組み合わせることによる弁別能を向上できる因子を解析した結果、TGFβ3/ATXの比を用いることによりSOAGにおける非XFGとXFGの弁別が可能であること、加えてPOAGとXFGの弁別もが明らかとなった。すなわちTGFβ3/ATXの比を用いることによりXFGを、SOAGにおける非XFGだけでなくPOAGとも感度100%で弁別できることが明らかとなった。ROC解析によりYouden-Indexによるカットオフ値の際の結果を表5に示す。なお、PPVは陽性的中率、NPVは陰性的中率である。また弁別それぞれの感度90%あるいは特異度90%の際のカットオフ値を表6に示す。本解析より、SOAGにおける非XFGとXFGの弁別に用いるカットオフ値は0.019から0.043、POAGとXFGの弁別に用いるカットオフ値は0.014から0.019、(POAG+非XFG)群とXFGの弁別には0.019から0.034の範囲で用途に応じ設定することができる。
Figure 0007442130000005
Figure 0007442130000006
実施例4:TGFβ2とATXの組み合わせによる緑内緒病型の弁別
実施例1で示した通りTGFβ2は病型重症度に比例して濃度上昇しないことが明らかとなっている。実施例3を参考にTGFβ2/ATXの比を用いることによる弁別能を検証した。その結果、正常眼とPOAG間で有意差を認めないものの、その他の病型間で有意差を認め、TGFβ2/ATX比を用いることにより緑内障病型の弁別が可能なことが明らかとなった。図3に箱ひげ図ならびに有意差を示す。

Claims (9)

  1. ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子β3を測定し、その測定値から続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障とを弁別する検査方法であって、
    トランスフォーミング増殖因子β3の濃度が18.4ng/Lから42.0ng/Lの範囲をカットオフ値とする、検査方法。
  2. ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子β3濃度及びオートタキシン濃度を測定し、その比を指標として落屑緑内障を弁別する検査方法。
  3. 前記落屑緑内障を弁別する対象が原発開放隅角緑内障、続発開放隅角緑内障、あるいはその両者である請求項に記載の検査方法。
  4. (トランスフォーミング増殖因子β3濃度)/(オートタキシン濃度)で表される比が0.019から0.043の範囲をカットオフ値とする、続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障とを弁別する請求項又は請求項に記載の方法(但し、オートタキシン濃度単位はμg/L、トランスフォーミング増殖因子β3濃度単位はng/Lである)。
  5. (トランスフォーミング増殖因子β3濃度)/(オートタキシン濃度)で表される比が0.014から0.019の範囲をカットオフ値とする、落屑緑内障と原発開放隅角緑内障を弁別する請求項又は請求項に記載の方法(但し、オートタキシン濃度単位はμg/L、トランスフォーミング増殖因子β3濃度単位はng/Lである)。
  6. (トランスフォーミング増殖因子β3濃度)/(オートタキシン濃度)で表される比が0.019から0.034の範囲をカットオフ値とする、原発開放隅角緑内障及び続発開放隅角緑内障における非落屑緑内障と落屑緑内障とを弁別する、請求項又は請求項に記載の方法(但し、オートタキシン濃度単位はμg/L、トランスフォーミング増殖因子β3濃度単位はng/Lである)。
  7. ヒト房水中のトランスフォーミング増殖因子β2濃度ならびにオートタキシン濃度を測定し、その比を指標として緑内障病型を弁別する検査方法。
  8. 緑内障病型が正常眼、原発開放隅角緑内障、続発開放隅角緑内障における落屑緑内障と非落屑緑内障である、請求項に記載の方法。
  9. トランスフォーミング増殖因子β2を特異的に認識する抗体及びオートタキシンを特異的に認識する抗体を含有することを特徴とする、緑内障病型を弁別する検査に使用するための試薬。
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