JPH0245151B2

JPH0245151B2 - Ganribyonisurusaibokaranokorajikarunohatsuseiokenchisuruhoho

Info

Publication number: JPH0245151B2
Application number: JP5866484A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Aoyama; Mitsuharu Itabashi; Masahiro Kono
Original assignee: NIPPON DENSHI KK; SUPESHIARU REFUARENSU RABORATORII KK
Current assignee: NIPPON DENSHI KK; SUPESHIARU REFUARENSU RABORATORII KK
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1990-10-08
Anticipated expiration: 2004-03-27
Also published as: JPS60201255A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、生体外（in vitro）においてヘマト
ポルフイン誘導体を感作させたリンパ球における
高ラジカル等の発生を電子スピン共鳴によつて検
知することにより、癌罹病の検定あるいは鑑別が
可能な検知方法に関するものである。

［従来技術］急増しつつある癌の診断法として最近脚光を浴
びてきたものの１つに光感受性物質とレーザ光線
を用いた方法がある。これは、腫瘍に親和性を有
した光感受性物質を静脈内投与し、長時間かけて
腫瘍に蓄積させた後、レーザ光を患部に照射し、
例えばレーザ光照射によつて光感受性物質が発す
る蛍光を観察することによつて腫瘍を判別するも
のである。

ところが、この方法は生体内（in vivo）での
測定であり、蓄積までに３日間程度必要であり、
患者の苦痛はもちろんのこと多くの手間がかかつ
ていた。

そこで、本発明者は、先にヘマトポルフイリン
又はその誘導体が生体外に取出した癌細胞やリン
パ球によつても摂取されることに着目し、生体外
に取出した癌細胞やリンパ球にヘマトポルフイリ
ン又はその誘導体を混入し、ヘマトポルフイリン
又はその誘導体を結合させた癌細胞やリンパ球中
のラジカルの量を電子スピン共鳴により定量測定
することにより癌罹病を検定する方法を特願昭58
−83651号及び特願昭58−243453号として出願し
た。本発明者は更に研究を重ね、上記定量測定に
加え、ヘマトポルフイリン誘導体を作用させたリ
ンパ球中のラジカルのスペクトルが示すｇ値に基
づくパラメータを併せて考慮することにより、更
に正確な検定結果が得られることを見出した。

［発明の要旨］本発明は、リンパ球にヘマトポルフイリン誘導
体を混入し、該リンパ球中のラジカルの量を電子
スピン共鳴により定量測定する癌罹病を検定する
方法において、電子スピン共鳴測定により得られ
る上記ラジカルのスペクトルが示すｇ値を求め、
該ｇ値と前記定量測定により得られる値Ｓとに基
づいて判定を行うことを特徴としている。以下、
図面を用いて本発明を該述する。

［発明の説明］ヘマトポルフイリン誘導体は、雑誌「臨床外
科」（Vol.37、No.４、pp.517−522、1982年４月）、
「Chest」（Vol.81、No.３、MARCH 1982）等に
紹介されているように、1960年にLipson等によ
つて開発されたもので、例えば血液のヘモグロビ
ンより抽出された塩酸ヘマトポルフイリンを酢酸
と硫酸で処理することにより作成され、通常８種
類程度の成分が混在している。このヘマトポルフ
イリン誘導体は、光照射を受けるとラジカルを発
生し、このラジカルを電子スピン共鳴装置
（ESR装置）を用いて測定することができる。第
１図はヘマトポルフイン誘導体に光照射を行つて
ESR装置で測定して得られたESRスペクトルを
例示するもので、ｇ値は2.0015である。

第２図は、ESR装置を用いて本発明にかかる
方法を実施する際の測定手順を示す流れ図であ
り、(1)患者から採取した血液からリンパ球のみを
例えば遠心分離によつて取出し、(2)これを例えば
0.005モルのヘマトポルフイリン誘導体50μと混
合し、(3)37℃で約10分間インキユベートし、(4)
1500rpm.で５分間遠心分離してリンパ球のみ取
出して生理食塩水にて洗浄し、(5)洗浄後リンパ球
を300μの生理食塩水に浮遊させた状態でESR
装置に導入し、光（紫外線）を照射しつつESR
測定を行う。

本発明者が、ヘマトポルフイリン誘導体を用い
て正常健康者と癌患者のリンパ球について上記手
順に従つて測定を行つたところ、第３図において
Ｂで示す癌患者のESRスペクトルは、Ａで示す
正常健康者に比べ強度が大きくなると共に、ピー
クの位置がgaからgbへとｇ値の増す方向にシフ
トすることを見出した。尚、ピークＲは混入した
標準物質のピークである。ピーク強度が大きくな
ることはヘマトポルフイリン誘導体を作用させた
リンパ球中のラジカルの量が多くなつたことを意
味しており、先に紹介した出願において説明され
ている。今回新たに見出されたピーク位置のシフ
トについて更に究明すべく、本発明者は癌患者19
名、正常健康者16名及び手術によつて癌組織を切
除した患者４名について上記手順に従つてESR
測定を行い、得られたESRスペクトルから信号
の面積（第１図において斜線を施した部分）を求
めることによりラジカル量Ｓを求めると共に、ピ
ークが現われる位置即ちｇ値を求めた。

第４図はｇ値について、第５図はラジカル量Ｓ
についての測定結果を夫々示し、Ｏが正常健康
者、●が癌患者、▲が手術後の患者を表わしてい
る。第４図のｇ値の測定結果を見ると、癌患者は
全体に大きなｇ値をとる傾向が顕著であるもの
の、一部に正常健康者と同じ程度のｇ値を示すも
のがあり、ｇ値だけから癌か否かの判定を行う
と、検定精度の面で多少問題があることが分る。
一方、第５図のラジカル量の測定結果を見ると、
癌患者と正常健康者との間に破線Ｉに示すような
境界線を引くことができ、癌か否かの検定円精度
良く行うことができる。ただし、全検体が20×
10¹³spinsから120〜10¹³spins程度の範囲に収まる
ことから分るように、検体によるラジカル量の違
いは比較的狭い範囲に限られており、その狭い範
囲に展開される測定データについて境界線を引く
わけであるから、境界線付近に存在するデータに
多少の誤差が含まれていた場合、誤つた判定を下
す恐れがある。

そこで、本発明においてはラジカル量という定
量的なパラメータにｇ他として定性的なパラメー
タを加え、この２つのパラメータに基づいて判定
を下すようにしている。

実施例１第６図は、第４図及び第５図で示される全検体
を、横軸にｇ値をとり、縦軸にラジカル量をとつ
てプロツトした図である。第６図における破線
が第５図における破線に対応している。第６図
から分るように、データがｇ値とラジカル量に応
じて二次元的に展開されるため、例えば破線の
ように２つのパラメータで表わされる境界線を引
き、測定データがこの境界線の上側（癌領域Z1）
に位置するのか、下側（健康正常領域Z2）に位
置するのかを調べれば癌であるか否かを判定する
ことができ、ラジカル量のデータのみに頼る場合
よりも判定の精度を高めることが可能である。
尚、実際には境界線の近傍の領域を疑惑領域と
することが好ましい。

更には、第６図において破線で示すようなｇ
値に関する境界線と先に述べたＳに関する境界線
とでｇ−Ｓ座標面を４つの領域Q1（癌領域）、
Q2（疑惑領域）、Q3（正常領域）、Q4（疑惑領域）
に区切り、測定した検体のｇ値とＳ値で規定され
る座標点がどの領域に属するかを調べれば、やは
り癌であるか否かを判定することができる。

上記第６図は測定したｇ値とラジカル量をその
まま用いて二次元的に展開表示したが、以下よう
に測定値に多少の加工を加えて表示すると更に効
果的である。

実施例２第７図は、横軸にラジカル量をとり、縦軸に下
式で定義されるKyをとつて各データをプロツト
した図である。

Ky＝｛（gx−go）×1000｝^logS ……(1) 上式においてgxは各検体のｇ値、goは一定値
でここでは、2.0000を用いているが他の値でも良
い。又、Ｓの絶対値はＳ×10¹³spinsである。

第７図から、境界線を引くことが可能で、健
康者正常領域Z1、癌領域Z2及び疑惑領域Z3が設
定できることが分る。従つて、新たに測定した検
体のデータが上記Z1〜Z3のどの領域に入るかを
判別すれば、癌であるか否か、あるいは疑惑があ
るか否かを判定することができる。

更に、第７図においても、破線で示すKy値
に関する境界線と先に述べたＳに関する境界線
とでKy−Ｓ座標面を４つの領域Q1（癌領域）、Q2
（疑惑領域）、Q3（正常領域）、Q4（疑惑領域）に
区切り、測定した検体のｇ値とＳ値で規定される
座標点がどの領域に属するか調べれば、やはり癌
であるか否かを判定することができる。

又、第７図では各データが略直線上に展開され
るため、健康正常者の検量線Ｌ１と、癌患者の検
量線Ｌ２を引くこともできる。癌患者は症状が重
い程検量線Ｌ２の上の方に位置することが判明し
ているので、症状の程度についての情報も得るこ
とができる。

第７図では、正常健康者はKy＝５〜100の比較
的狭い範囲に展開され、一方癌患者はその上から
1000を越える広い範囲に展開されている。従つ
て、必ずしもＳの方向に展開しなくてもKyの値
のみに着目し、Kyが境界線のレベルを越えた
か否かを判定することにより、癌であるか否かの
判定を行うことができる。この場合、Kyとして
展開される範囲が第５図のラジカル量のみに基づ
くデータよりもはるかに広いため、分離能が大き
く向上しており、判定の信頼性も著しく向上す
る。

実施例３第８図は、各検体についてラジカル量のパラメ
ータにｇ値のパラメータを乗算する下式で示す演
算を行つて求めたKfを縦軸にとつてプロツトし
た図である。

Kf＝（gx−go）×1000×logS ……(2) 第８図から、正常健康者はKf＝10〜100の比較
的狭い範囲に展開され、一方癌患者はKf＝140程
度から1000を越える広い範囲に展開されることが
分る。従つて、境界線をKf＝100と140の間に
設定することにより、癌であるか否かの判定を行
うことができる。この場合も、展開される範囲が
第５図のラジカル量のみに基づくデータよりもは
るかに広いため、分離能が大きく向上しており、
判定の信頼性も著しく向上する。第８図において
も、癌の症状が重い程Kfの値が大きくなるので、
第７図と場合と同様に従状の程度についての情報
を得ることができる。

尚、第８図ではKfの値のみで縦軸方向にプロ
ツトしたが、併せて横軸にＳをとつてＳ方向にも
展開しプロツトすれば、第７図と同様の図とな
り、第７図と同様に判定を行うことが可能であ
る。

［本発明を実施するための装置例］第９図は上述した第６図〜第８図に基づいた判
定を行うための装置構成を示す。第９図において
１はESR装置で、得られたESRスペクトルデー
タはコンピユータ２へ送られ、メモリ３へ格納さ
れる。４は予め境界線，，，，，に
関するデータを記憶するメモリ、５は表示装置又
はレコーダ、６はプリンタである。

第１０図はこの装置の動作を説明するための流
れ図で、(a)与えられた検体について第２図の手順
に従つてESR装置で測定を行い、(b)得られた第
３図の如きESRスペクトルをメモリ３へ格納し、
(c)コンピユータ２は、このスペクトルに基づいて
ｇ値gxを決定し、このｇ値の両側について積分
を行つて信号の面積を求めることによりラジカル
量Ｓを求める。そして、第６図に基づいて判定を
行う場合は経路イを通つて、(d)上記gx及びＳの
値とメモリ４から読出した境界線あるいは境界
線，のデータとを比較し、測定した検体が正
常領域にあるのか癌領域にあるのか、それとき疑
惑領域にあるのかを判定し、(e)その判定結果をプ
リンタ６でプリントアウトする。

又、第７図あるいは第８図を用いる場合には経
路口を通つて、(f)上記(1)式又は(2)式の演算を行
い、その演算値KyあるいはKfとメモリ４から読
出した境界線、あるいはのデータとを比較
し、測定した検体が正常領域にあるのか癌領域に
あるのか、それとも境界線近傍の疑惑領域にある
のかを判定し、その判定結果をプリンタ６でプリ
ントアウトする。境界線とを用いる場合に
は、Ｓの値も併せて考慮する必要があることは言
うまでもない。

尚、ｇ値の決定を上記の如くコンピユータに行
わせても良いが、表示装置又はレコーダ５に
ESRスペクトルを表示又は記録し、そのスペク
トルに基づいてオペレータがｇ値を求め、求めた
ｇ値をコンピユータ２へ入力するという方式も考
えられる。

以上詳述した如く、本発明においてはラジカル
量という定量的なパラメータに、ｇ値という定性
的なパラメータを加え、この２つのパラメータに
基づいて判定を下すようにしているため、ラジカ
ル量のデータのみに頼る場合よりも判定の精度を
高めることが可能であり、信頼性の高い検定を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はヘマトポルフイリン誘導体のESRス
ペクトルの例を示す図、第２図はESR装置を用
いて本発明にかかる方法を実施する際の測定手順
を示す流れ図、第３図はヘマトポルフイリン誘導
体を用いて正常健康者と癌患者のリンパ球につい
て第２図の手順に従つて測定して得たESRスペ
クトルを示す図、第４図及び第５図は癌患者19
名、正常健康者16名、手術によつて癌組織を切除
した患者４名について第２図の手順に従つて
ESR測定して得たESRスペクトルから求めたｇ
値及びラジカル量を夫々示す図、第６図は第４図
及び第５図で示される全検体を、横軸にｇ値を、
縦軸にラジカル量を夫々とつてプロツトした図、
第７図は、横軸にラジカル量をとり、縦軸に(1)式
で定義されるKyをとつて各データをプロツトし
た図、第８図は各検体について(2)式の演算を行つ
て求めたKfを縦軸にとつてプロツトした図、第
９図は第６図〜第８図に従つた判定を行うための
装置構成例を示す図、第１０図は第９図の装置の
動作を説明するための流れ図である。１：ESR装置、２：コンピユータ、３，４：
メモリ、５：表示装置又はレコーダ、６：プリン
タ。

Claims

【特許請求の範囲】１リンパ球にヘマトポルフイン誘導体を混入し
た後リンパ球のみを取り出し、該リンパ球中のラ
ジカルの量を電子スピン共鳴により定量測定する
と共に、電子スピン共鳴測定により得られる上記
ラジカルのスペクトルが示すｇ値を求め、該ｇ値
と前記定量測定により得られる値Ｓとに基づいて
判定を行うことを特徴とする癌罹病に由来する細
胞からの高ラジカル等の発生を検知する方法。２前記ｇ値と前記定量測定により得られる値Ｓ
とで規定される座標点が、予めＳ−ｇ座標面上に
定めた複数の領域のいずれに属するかを判定する
ようにした特許請求の範囲第１項記載の方法。３前記ｇ値と前記定量測定により得られる値Ｓ
とを演算して求めた値Ｋと前記値Ｓとで規定され
る座標点が予めＫ−Ｓ座標面上に定めた複数の領
域のいずれに属するかを判定するようにした特許
請求の範囲第１項記載の方法。４前記演算は羃乗演算である特許請求の範囲第
３項記載の方法。５前記演算は乗算である特許請求の範囲第３項
記載の方法。６前記ｇ値と前記定量測定により得られる値Ｓ
とを演算して求めた値Ｋのレベルに基づいて判定
を行う特許請求の範囲第１項記載の方法。７前記演算は羃乗演算である特許請求の範囲第
６項記載の方法。８前記演算は乗算である特許請求の範囲第６項
記載の方法。