JPH03501447A - アラニン・アミノ基転移酵素の検出による歯周疾患の診断法 - Google Patents
アラニン・アミノ基転移酵素の検出による歯周疾患の診断法Info
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- JPH03501447A JPH03501447A JP2504314A JP50431490A JPH03501447A JP H03501447 A JPH03501447 A JP H03501447A JP 2504314 A JP2504314 A JP 2504314A JP 50431490 A JP50431490 A JP 50431490A JP H03501447 A JPH03501447 A JP H03501447A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
rアラニン・アミノ基転移酵素の検出による歯周疾患の診断法に里二■員
本発明は一般に、歯肉溝液に存在する細胞内酵素を定量することによって、咄乳
動物にみられる活動性歯周疾患の存在を決定する方法に関するものである。具体
的には、本発明は、歯肉溝液に存在する酵素であるアラニン・アミノ基転移酵素
(AI、T)の濃度上昇を定量することによって、歯周疾患を決定する方法に関
するものである。
ALTは、晴乳動物の&11w1に広く分布している細胞内酵素である。疾患、
外傷あるいは毒性による急性の組織損傷によって、損傷を受けた細胞は、循環系
、間質液、炎症性滲出液、その他の体液中にALTを放出する。ヒトにみられる
ALTの濃度上昇は、U織1員傷を示すものであり、たいていの場合は、肝疾患
に関連するものである。
歯周疾患は、微生物起源の炎症性疾患であり、歯の支持組織を冒すものである。
「歯周疾患」という用語は、2つの主要な疾患で、別個のサブクラスに属する歯
肉炎および歯周炎を包括している。歯肉炎は、骨の喪失や結合組織の結合喪失を
伴わない、歯肉の炎症を特徴としている。歯肉炎は、絶対的な原因ではないが歯
周炎の前駆症状であり、歯周炎は、歯肉&IIwRと歯の間にある歯周ボケ71
・の進行性の形成を特徴としており、これが原因となって、結合U織の結合喪失
および骨の喪失が生じ、最終的には、歯が抜けてしまうのである。現在利用でき
る歯周疾患の診断方法としては、主観的観察指標があり、歯肉炎については、L
Oe+ H,and P、 5ilness、 Aeta 0dont、 5e
and、+ 21:533 (1963)が、また、歯周炎については、Ram
fjord、 S−+J、 Periodontal、、 38:602 (1
967)がある、歯周炎に関するこれら指標は、軽く探針擦過した際の出血、ポ
ケットの深さ、結合の喪失、あるいは、骨喪失のレントゲン所見等の判定基準に
基づいたものである。不幸にして、これら臨床的指標は、探針擦過による出血を
除いて、一般には、過去の疾患と以前の損傷を反映するものとして認識されてい
る。このような指標の・うち、探針擦過による出血(探針や掻爬器のような硬い
器具を用いて歯肉筋またはポケットを擦過することによる歯肉組織からの出血)
のみが、活動性歯周疾患と相関があるとされている。にもかかわらず、出血その
ものは疾患の主観的な指標であり、探針擦過による出血の#新約価値は、このよ
うな出血が歯周疾患の擬似陽性の徴候と高い割合で関連するとして疑問視されて
いる。
Haffajee、 A、D−+ s、s、 5oeransky and J
、M、 Goodson、J、 Cl1n。
h旦虹、; 10:2g7−265 (1983)参照。
歯周疾患の診断のための他の方法が、提唱されている。歯肉炎および歯周炎はい
ずれも、歯肉溝やポケットに歯肉溝液(血清の滲出液)の蓄積ならびに流出を特
徴とするため、ある部位における歯肉溝液の容量の測定が、歯周疾患の検出のた
めの診断方法として提寓されている。 Periotron (Harco E
lect、ronicSLtd、i Wlnnlpeg+ カナダ)として知ら
れている器具は、この原理を利用し、歯と歯肉の隙間に押入したPeriopa
per (Harco; 。
rusin、カリフォルニア州)として知られる多孔質材料の小細片に吸収され
た歯肉溝液の容量を電流測定法によって測定する。
さらに別の方法は、歯周疾患を診断するための歯肉溝液成分の分析に関する。K
orrvan、 J、 Period、 Res、+ 22゜(1987ンは、
歯肉溝液中に存在するコラ−ゲナーゼと歯周疾患の程度とを相関させる方法を開
示している。 Periocheck (Advanced C1inC11n
icalTechnolo+ Inc、、 Westwood、マサチューセッ
ツ州)という器具が、中性プロテアーゼを検定して、歯周疾患の存在を決定する
のに用いることができる。コラ−ゲナーゼと中性プロテアーゼ双方の発生源は、
歯肉溝に移行した多形核白血球であるとされている。歯肉溝液のその他の成分、
例えば、その存在が骨の破壊を示すと考えられる、コンドロイチン−4−硫酸は
、歯肉炎に関゛達する歯肉溝液中と、歯周炎に伴う歯肉溝液中とでは異なること
が明らかにされている。炎症の媒介物質であるプロスタグランジンE、は、歯肉
炎よりも歯周炎とより密接な関連があることも示唆されている。
アスパラギン酸アミノ基転移酵素(AST)は、身体の組織や器官に広く分布し
ている細胞内酵素である。血液やその他の体液中のASTの濃度が上昇すること
は、組織の炎症ならびに細胞の損傷を示している。特に、ASTは、肝臓や心臓
、骨格筋の疾患の診断に利用されている。 ASTとALTとの比率(かっての
5GOT/5GPTの比率)は、この比率が高ければ、高いほど、損傷の程度が
重大であるという具合に、肝臓の損傷の程度を評価する上で有益であった。
歯肉溝液中のASTの濃度の上昇は、活動性歯周疾患の存在と非常に高い相関が
あることが認められている。(米国オハイオ州シンシナティで1983年3月1
7−20日に開催された米国歯学研究学会己提出されたCrawford、 J
、M、l S、 Mukherjee+ D、^。
Chambers and R,Cohen、 Abstract No、 2
+H;およびMukherjee。
S、、 J、 Crawford+ D、A、 Chambers、 and
R,Cohen+ AbstractNo、 242;ならびにChamber
s、 D、A、、 J、M、 CrawfordL S、 Muk−herje
e and R,Cohen+ J、 PerLodon、+ 55! No、
91526−5301Sept、 1984)の要約を参照されたい。Cra
wfordらの要約は、歯肉炎と歯周炎を実験的に誘発させた犬を用いた研究を
開示している。具体的には、まず、5頭のピーグル犬の歯肉が健康であることを
確認し、次に軟らかい食餌を導入し、また、歯磨きを止めることによって、4週
間にわたって、歯肉炎が進行するようにした1次に、犬の歯を結紮することによ
って、歯周炎を誘発させた。歯肉溝液の標本を、−週間毎に歯の分離と乾燥をし
た後に、容量測定用付毛細管に採取した。この要約は、実験的歯周炎の発生時に
得られた歯肉溝液には、(歯の)結紮前(468±164 SFU/ml)と比
べて、そのピーク時において約10倍の濃度のAST (3209±14353
FII/ml)が含まれており、さらに、実験的歯肉炎の発生時に得られた歯肉
溝液には、血清中の濃度(41土4 SFU/耐)ど比べて、約10倍の濃度の
^S丁が含まれていたことを示した。
Chambersら、J、 Periodont、の論文は、犬を用いたさらに
詳細な研究について記述しており、歯肉溝液中の平均AST濃度は、結合程度の
臨床的評価や、歯肉の炎症とは相関しないことを述べている。しかし5、この論
文は歯の結紮から2週間後にみられたAST活性のピークはピーグル大について
報告された高17ベルの柔組織破壊と破骨細胞活性時期、ならびに、サルに見ら
れた結紮誘発歯周炎の活動性骨吸収の時期と同時期であったとしている。この論
文はさらに、歯肉溝液のAST濃度は、歯垢中の酵素濃度とは相関しておらず、
酵素が細菌起源でないことを開示している。
Mukherjeeの要約は、Ramf jordの歯周疾患指数(PDI)に
従って、歯肉炎または歯周炎と診断された部位から容量測定用毛細管に採取され
たヒトの歯肉溝液中のAST’a度の測定に関して述べている。探針で擦過した
際の出血の有無によって示された疾患の活動性についても記述されていた。探針
による擦過で出血を見なかった部位から採取された歯肉溝液のAST 濃度は、
O5FLI/m1(N−4)、さらに最小限出血の場合は、464±1135F
IJ/閤1(N−4)、さらに一定の出血の場合は、595±1923Fυ/−
ュータを解析すると、それぞれ、363±1825Ftl/鯛!(N−4)と4
24±1195FU/閣1(N−3)であった、この要約は、歯肉溝液中のAS
T濃度は、探針で擦過した時の出血によって決定される疾患の活動性と相関する
可能性を記している。
該文献では、歯肉溝液中の高いASTと、結合の喪失あるいは歯肉炎症のいずれ
かとの間の特異的な正の関連を実証していないが、該文献には、歯肉溝液中のA
ST 濃度と、探針による擦過の出血で決定された歯周疾患の活動性との間には
、−a的な関連性が存在することが確かに示されている。その内容を参照するこ
とによって本願出願に組み込んだ1984年1月31日に出願された米国特許出
願第575.552号に基づく、1985年8月14日に公開されたたCham
berの欧州特許出願第151.536号は、前述の論文および要約において具
体化された研究および前述の高いAST濃度と歯周疾患の活動性との間の一般的
な関係の認識に関するものである。当該出願は、歯肉溝液に存在するAST f
i度が高いことは、高い確率で非進行性ではない進行性の歯周疾患や、それに対
応する組織損傷の兆しであるという認識に基づいた診断方法を述゛べたものであ
る。
Chambersの特許出願の方法によれば、歯肉溝液は、マイクロシリンジ、
毛細管あるいは吸収性細片等の手段を用いて歯肉溝から採取される。試料の容量
を測定し、さらに採取した歯肉溝液の試料中のASτ濃度を、比色検定法または
免疫検定法のいずれかによって定量する。この特許出願では、歯肉溝液を検定し
て高レベルのアスパラギン酸アミノ基転移酵素の存在を調べることを含む、哺乳
動物の活動性歯周疾患を決定する方法が記されている。当該出願では、高レベル
のAST量を、試験した動物種の健康な成体の血流中に通常見られるAST i
ff度、すなわち、用いる正確な試験計画によって異なるが、約4〜約32ミリ
国際単位/、ml (mlU/ml)の範囲を大幅に上回るものとして定義して
いる。
Chambersらのグループが行ったASTに関する研究に加えて、他の&I
l織、細菌由来酵素と歯周疾患との関係が検討されている。
Laws ter ら、J、 Periodontal、+ 56+ 139−
147 (1985)は、歯肉溝液の分量と実験的歯肉炎の進行過程における歯
肉溝液中の酵素、乳酸脱水素酵素(LDH) 、β−グルクロニダーゼ(BG)
、およびアリールスルファターゼ(AS)の酵素活性を評定する研究を開示して
いる。 Bangら、Flelv、 0dont、 Acta、、 16:89
(1972)、Weinsteln ら、Archs、 Ora! B+o1
.+ 17:375 (1972) 、、及び5nyderら、J、 Dent
、 Res、、 62:196 (1983)は、歯肉溝液に存(1970)は
、BGと歯肉の炎症との相関に関するものである。
LO)lは主に、歯肉溝の上皮細惣から誘導されると言われているが、歯肉溝に
溶解している繊維芽細胞や多形核白血球も、LDI(プールの一因である。 B
Gは主として、浸潤性多形核白血球ならびにマクロファージのリゾソーム顆粒の
分解によって誘導されすると言われている。AS活性のパターンは、LD)lと
BGの活性パターンの中間に位置することを特徴としており、この酵素の起源と
しては、多形核白血球、肥満細胞および繊維芽細胞がある。
歯肉溝液の「静止」容量は、濾紙細片を弱い抵抗が怒じられるまで歯肉溝に挿入
し、さらに細片をその場に30秒間放置し、吸収された液量を定量して決定した
。細片を取り出した後に、30秒間待ち、さらに、第二の濾紙細片を同部位に3
秒間挿入して「流動」容量を決定した。実験的歯肉炎を誘発した実験動物から得
られたデータを解析したところ、4週間の研究期間中にC=床的炎痙は進行した
が、BGとAsの濃度および全活性(fA度×標本容量)は、歯肉炎の発症過程
では上昇したが、研究を開始してから最長2週間または3週間経過後に、ピーク
に達するか、横ばい状態になることが判明した。このデータは、対応するBGま
たはAs’の活性の増加を伴わずに、液量の増加が、試験の後半に起きたことを
示した。実験中のLDI(濃度と全活性の増加は、劇的なものではなく、歯肉溝
液中のLDII m度は5、軽度に炎症を起こした歯肉を持った実験動物よりも
、健全な歯肉を持った実験動物のほうが高いとした初期の実験結果と一致するも
のであった。I、amster らはまた、濃度だけに関する歯肉溝液成分デー
タの報告は不十分であり、標本中の濃度と全活性の双方に関する酵素データの報
告が望ましいことも示唆した。
La5s ter ら、J、 CIjn、 Periodontal、、 IL
799−804 (1986)は、歯周炎患者グループと対照グループの30
秒間標本のLDH。
BGおよびASの濃度および全活性を、検定したデータを提示している。酵素濃
度と歯肉指数(Gl)および探針擦過の深さについて、負または低い正の相関係
数が得られた。一方、30秒間標本の病状の程度の増大と全酵素活性との間の「
中度の、しかし絶対的ではない」相関が、このデータによって示唆された。した
がって、Lam5terらは、標準化した標本の全活性が、歯肉溝液成分データ
を報告するためのより適切な手段となりことを示唆した。
その開示内容を参照することにより、本願に組み込んだ最近の共同出願、Cha
mber3 らの1988年10月26日に出願の米国特許出願第2ez、9c
is号では、結紮に゛より実験的に誘発した犬の歯周炎の研究、ならびに歯肉溝
液(GCF)中のAST活性測定に関する、歯周炎患者の経時的研究の結果が示
された。この特許出願では、選択された短期間の間に採取されたGCF試料中の
ASTの全活性が、GCFのAST濃度を検定した場合よりも、歯周疾患の活動
性と良く相関していたことがわかった。さらに、GCF試料中のASTの全活性
は、歯肉炎、歯周炎のいずれでも歯周疾患の程度と疾患の型の両方を示すことが
見出された。
当該技術において様々な進歩があったにもかかわらず、歯周疾患の存在を酵素で
決定する単純かつ信頼性の高い手段が望まれている。このような方法は、かよう
な疾患の診断、あるいは、歯周疾患症状の治療効果の決定に用いることができる
であろう。
薬剤投与、歯根移植、もしくは外科的処置を伴う歯周炎の連続的または反復的な
処置が容易でないため、歯周疾患の観察は重要事項である。探針擦過の深さや骨
のレントゲン所見等の臨床的パラメーターの観察を含む現行の方法では、治療効
果の評価の遅延をもたらすだけである。したがって、改善された方法が、望まれ
ていることは明らかである。
主里皇!h
本発明は、哺乳動物の活動性歯周疾患の存在を決定する方法に関する0本発明は
、歯周疾患の症状の治療効果を決定する方法も提供する。具体的には、該方法は
、歯肉溝液に存在する酵素ALTの濃度上昇を測定することを含む、歯肉溝液に
存在するALT濃度は、歯周疾患の程度ならびに病歴の指標と相関していること
が判明し、また歯周疾患の病歴の無い者に通常見られる歯肉溝液の濃度よりも高
い濃度、あるいは歯周疾患の現在の徴候は、活動性歯周疾患の存在、程度iよび
型を示すものである。
本発明の方法では、歯肉および歯の境界部から歯肉溝液(GCF)を採取し、A
LTの存在を検定するのである。一つの方法では、GCF試料中のALT濃度を
測定し、歯周疾2色の存在を示す標準対照と比較される0本発明の好ましい実施
、amでは、GCFを選択された短時間、好ましくは、約1秒間から約3分間、
また、最も好ましくは約5秒間から30秒間、の間に歯肉溝の一定の部位から採
取する。このようにして得られたGCF試料は、試料採取部位によって、採取量
が異なる。このようにして試料採取されたGCFは、その採取量にかかわらず、
次に、存在するALTの濃度ではなく、ALTの全活性を定量するために検定す
る。このように検定された試料中のALTの全活性は、上記の選択された試料採
取時間で採取された、歯周疾患の存在、型および程度を示す標準対照と相関させ
るのであ・る。本発明の改良された方法は、歯周疾患の診断に有益であるだけで
なく治療した歯肉部位の歯周疾患の活動性を決定することによって歯周疾患症状
の治療効果を測定する上でも有用である。
用豊呈脱ユ
本発明の実施においては、歯肉溝液を歯と歯肉組織の間の歯肉溝間隙から試料採
取する。試料採取した液体は、周知の化学的または免疫学的方法によりてALT
2度を定量分析する。定量されたAド濃度は、活動性歯周疾患の存在を示す標
準対照と相関させる。このALT濃度が標準対照よりも大きければ、活動性歯周
疾患の存在は明らかである。
本発明の好ましい実施B樟では、歯肉溝液を選択された短時間の間に、歯肉溝の
特定部位から採取する。この時間内で得られた液体の全量を周知の方法を再度用
いて、ALTの全活性を検された採取時間において採取された、活動性歯周疾患
の存在、型あるいは程度を示す標準対照と比較する。
本発明において、歯肉溝液は、歯肉溝から、微細な注射針(好ましくは先端が鈍
いもの)を装着したマイクロシリンジ、または較正する必要のない毛細管を含む
様々な手段によって採取してもよい、試料は同様に、ガーゼ、綿棒あるいはデン
タル・フロスのような糸状材料でも採取できる。好ましくは、該液体は、Per
iopaper (Harco、 Tustin、カリフォルニア州)として知
られている吸収性紙片でもって試料採取してもよい、この試料は、試料採取手段
を歯肉溝の歯肉溝液に直接接触させて採取される。これら採取手段は、選択され
た試料採取時間の内に、採取される歯肉溝液を十分に収容できる容量を有するも
のとする。この容量は、約1μmもしくはそれ以下とすべきであるが、この試料
分量は、歯肉溝液流動量が非常に大きい時は、かなり多くても良い(すなわち、
1−10ul)、採取された液体は、試料採取手段の全採取容量以下でもよい、
歯肉溝のある部位から液体またはALT酵素が採れないときは、該部位が一般に
健康であることを示しており、またそのように判定できる。前記吸収性手段が吸
収した液体の容量を計量する必要はないが、一般に該手段が、歯肉溝にある液体
のすべてを吸収することが望ましい。
本発明の好ましい方法は、特定の方法論に従った歯肉溝液の“試料採取を含み、
それに従い、特定部位の歯肉溝液を選択され、標準化した時間、好ましくは約5
秒間から約3分間、最も好ましくは約5から30秒間、において試料採取する。
試料採取時間は、歯周疾患の存在、型または程度を決定するために選択された標
準対照に関して均一でなければならない、何らかの手段によって採取された口腔
法試料は、存在するALTの総量を定量するために検定する0周知の化学的また
は(JILTに特異的なモノクローナル抗体の使用を含む)免疫学的方法を用い
て、かような検定を行うてもよい。
例えば、Lottら 1lC1inical Enzymology: A C
a5e−OrientedApproach、” Chapter 6+ p、
132+ 1986において示された、ALTの定量のための既知の反応工程は
、次の通りである。
NAD)lの量が第二反応によって減少するに従い、吸光度の減少当業者にとっ
て、容易に想到できるものである。このような反応工程は、ALT活性の定量の
ために、ジアゾ染料を含む様々な種類の物質を利用できる。 ALTは、非常に
安定した酵素であり、その活性は24時間後でも変化せず、4°Cで少なくとも
1週間は安定している。
裏庭■土
現行の歯周炎の経時的研究の一環として、患者は2年以上にわたって、年°四回
の継続治療計画に参加し、AI、T活性はこれらの患者の内の19名から採取さ
れた歯肉溝液(GCF)試料について一定された。このGCF試料は、1対象患
者につき、8個の歯周各GCF試料のALTの全活性を測定した。これら部位は
炎症もしくは過去の歯周炎の程度に関する所見を臨床的に評価した。
結果を第1表と第2表に示した。第1表では最も重度の炎症を起こしていた部位
(歯肉指数が2で、GCF量は0.4μm以上)では、ALT活性が増加傾向で
あることが示されている。第2表においては、過去に最も重度の疾患を罹患した
所見のある部位(ポケットの深さが4m+e以上で、探針擦過での接触レベルが
7mm以上)でもALTが増力旧頃向にあった。これら結果は、tT活性と歯周
疾患の程度または過去の疾患の指標との間に正の相関があることを実証するもの
である。
星上表
GCF のALTと S″、の1. ・P とq鷺迷歯 ′肉 指 数 歯肉溝
液量(p目
0 1 2 0−0.2 0..21−0.4 >0.4玉1表
旦旦ヱ沖層に1丁よ1法OX墓り企且床逝且上皇X迷探針擦過によるボ・)・
探針擦過による接ットの深さ (m+*) 触1/ベル(me)1−3 4 >
4 2−5 5−7 >7戦鼎r升′g335619 1789 341 33
01196上記発明の多数の修正と変更を当業者が思いつくことが予想される。
とりわけ、歯周疾患の潜在的存在の可能性を示す比色定量機器に改良を加えた検
定方法の(帆正が予想される。したがって、請求の範囲に示された限定のみが、
本願発明に課されるべきである。
補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の7第1項)
Claims (12)
- 1.歯肉溝液に存在するアラニン・アミノ基転移酵素の上昇した物質濃度を定量 することを含む哺乳動物の活動性歯周疾患の存在を決定する方法。
- 2.前記歯肉溝液に存在するアラニン・アミノ基転移酵素の上昇した波体濃度を 定量することを含む請求項1に記載の方法。
- 3.前記歯肉溝液が、1秒間から3秒間の間の選択された時間内で試料採取され たものであり、該液体中のアラニン・アミノ基転移酵素の総量を測定することを 含む請求項1に記載の方法。
- 4.前記歯肉溝液が、5秒間から30秒間の間の選択された時間内で試料採取さ れたものである請求項3に記載の方法。
- 5.前記歯肉溝液が、毛細管で試料採取されたものである請求項1に記載の方法 。
- 6.前記歯肉溝液が、シリンジで試料採取されたものである請求項1に記載の方 法。
- 7.前記歯肉溝液が、吸収性細片で試料採取されたものである請求項1に記載の 方法る
- 8.前記定量法が、比色検定法である請求項1に記載の方法。
- 9.前記定量法が、免疫学的検定法である請求項1に記載の方法。
- 10.歯肉溝液に存在するアラニン・アミノ基転移酵素の上昇した濃度を定量す ることを含む歯周疾患の症状の治療効果を決定する方法。
- 11.哺乳動物の活動性歯周疾患の存在を決定する診断用機器であって、下記の ものを含むもの、すなわち、歯肉溝液を採取する手段、 歯肉溝液のアラニン・アミノ基転移酵素の濃度を定量する手段、および アラニン・アミノ基転移酵素の濃度を、活動性歯周疾患の存在を示す標準対照と 相関させる手段。
- 12.哺乳動物の活動性歯周疾患の存在を決定する診断用機器であって、下記の ものを含むもの、すなわち、歯肉溝液を採取する手段、 歯肉溝液をアラニン・アミノ基転移酵素の総量を定利量する手段、および アラニン・アミノ基転移酵素の総量を、活動性歯周疾患の存在を示す標準対照と 相関させる手段。
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