JPH07501881A - 胃上皮障害の検出方法 - Google Patents

胃上皮障害の検出方法

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JPH07501881A JP5505649A JP50564993A JPH07501881A JP H07501881 A JPH07501881 A JP H07501881A JP 5505649 A JP5505649 A JP 5505649A JP 50564993 A JP50564993 A JP 50564993A JP H07501881 A JPH07501881 A JP H07501881A
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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】 胃上皮障害の検出方法 発明の背景 本発明は、胃上皮障害の検出方法を目的とし、さらに詳しくは、非侵襲的、非放 射性および非−X線技術または操作を用いて、胃内の潰瘍および病変を検出する 方法を目的とするものである。本発明の方法は、このような障害の原因とは無関 係に、胃上皮障害の検出および診断に有用である。本発明の方法はさらに、この 方法力渭上皮に対する障害に部位特異的である点において有益である。
胃潰瘍は、潰瘍か多くの場合無症候性であることから、健康に重大な脅威をもた らすことかある。胃潰瘍は、症状かないまま発症し持続するので、潰瘍によって 胃にもたらされる障害、およびこのような潰瘍に伴う出血は、重大な健康危機に なりうる。この健康危機は致命的になることさえある。
胃潰瘍の存在の検出および診断のための非侵襲的で正確な方法の開発は極めて望 ましいことである。胃内の粘膜異常、たとえば胃上皮細胞に対する障害の検出お よび正確な測定は、強く望まれている。このような方法かあれは、胃上皮細胞に 対して障害を生しる様々な疾患の診断および検出に使用可能と思われる。このよ うな疾患の例には、胃潰瘍、胃癌、良性の病変等かある。胃潰瘍は、非ステロイ 1〜性抗炎症剤(NSAID)の使用によっても起こりつる。この薬剤は、米国 食品医薬品局によって、胃潰瘍を生しるため重大な健康危機をもたらす部類の薬 剤として認定されている。F、DAは、N5AIDに対し、N5AIDの常用に は潰瘍の危険か佳うことを使用者に知らせる警告の表示を義務づけている。
現在、胃潰瘍の検出には、様々な方法か利用されている。現在用いられている最 も信頼性の高い方法は、患者の胃の内視鏡検査を行う方法である。この操作では 、内視鏡は食道を通過させて患者の胃内に挿入される。このような操作は不快で はあるか、胃内面の視覚による検査を可能にする。この操作は患者のある程度の 麻酔を要求する。この操作の欠点には、不快感、患者の麻酔、および病変につい て胃の完全な精査を保証するため内視鏡を実施して病変を確認することは医師の 熟練に依存するという事実かある。この操作は診察室で実施するには適当てはな く、一般に診療所または病院で行われなけれはならない。
使用される池の操作には、患者にバリウムミールを投与し、ついてX−線で検査 する操作かある。このような操作は、X−線を使用し、また得られたX−線像の 評価には経験と熟練を要するという欠点かある。
使用されてきた他の操作には、放射標識され胃内の病変に親和性を有する検出試 薬の補助によるものかある。この検出試薬の投与ついて放射性同位元素の存在の モニタリングにより、潰瘍か検出てきる。このような方法の欠点は、放射性同位 元素の使用を要することである。放射性同位元素の取り扱い、使用および廃棄に は資格か必要で、環境問題を生しる可能性もある。この操作も同様に、診察室で 実施するには適当てない。
簡単なセツティングにより(たとえは診察室で)、胃上皮細胞に対する障害の存 在を確認するために開業医でも容易に使用できる非侵襲的な様式によって、胃潰 瘍および他の病変の存在を検出し診断てきる方法の提供か望まれている。このよ うな操作かあれは、早期診断、したかって重大な状態の早期治療に役立つものと 思われる。このような操作であれば、胃潰瘍の危険かある患者またはそれか疑わ れる患者に簡単に実施できて、障害の検出ならびに医療手段による処置か可能本 発明は、患者の胃上皮障害の検出方法を目的とする。この方法は、胃上皮障害の 非侵襲的な検出方法を提供する。この方法は三糖を使用する。この三糖は、患者 に経口投与することか可能で、細胞膜を通って輸送されず、小腸内でその単糖に 代謝され、この三糖は生体内の他の部位では分解されない。三糖の例にはスクロ ース、マルト−スおよびラクトースか包含される。
この方法は、患者に三糖を投与し、ついて患者の血液または尿中の三糖の存在を アッセイすることによって行われる。このアッセイで測定された値か血中または 尿中の三糖の正常対照値より大きい場合には、胃上皮傷害か指示される。
さらに、この方法は、患者に三糖を投与し、患者の血液サンプルまたは排泄尿を 収集し、収集した血液または尿について三糖のrr在をアッセイすることによつ て行うことかできる。血中または尿中に検出された三糖のアッセイ値は、胃上皮 の障害の程度と関連づけることかできる。
図面の簡単な説明 本発明は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照すれば、さらに明瞭に理解 できるものと考える。
図1は、ラットの胃障害をインドメサシンの管腔白濃度の関数として示した捧グ ラフである。
図2は、ウサギの胃のインドメサシンに対する感受性を例示するグラフである。
図3は、5〜lO匹の動物で標識スクロースによる60分胃内インキュベーショ ンを行ったのちの血漿スクロース濃度のグラフである。
図4は、20mg/kgのインドメサシンを12時間置きに皮下注射したウサギ における胃障害を示すグラフである。
図5は、インドメサシンの5連続用量で誘導後のウサギの胃障害の回復を例示す るグラフである。データは各時点での42〜6羽の動物での平均±SEである。
図6は、N5AID−誘発障害の検出の増加を、標識スクロースの胃内挿管投与 後の尿中スクロース含量の増加によって示すグラフである。
図7は、スクロース負荷試験後にHP L Cて定量したヒト尿中スクロースの 排泄分画を示すグラフである。
発明の詳細な説明 本発明は、患者の胃上皮障害の検出方法を息図するものである。この方法は、胃 内の病変、たとえば、N5AIDの投与によって生じるl貴瘍を含めて、潰瘍の 検出に使用できる。この方法は胃内の病変に部位特異的である。
本発明の方法においては、分子量約342、水に著しく可溶性であるが、細胞膜 を通して輸送されない三糖を使用する。すなわち、三糖は細胞膜を通して輸送さ れ得ない特徴を有する。この場合の三糖は、胃では代謝されないが、下部腸にお いてその単糖に代謝または分解される三糖である。三糖は生体内の池の部位では 分解されず、したかって患者の血中または尿中てのその検出が可能である。
許容される好ましい三糖はスクロース、マルトースおよびラクト−スであること か見出されている。最も好ましい三糖はスクロースである。好ましい三糖はいず れも、天然に存在し、存置な副作用を生じることなく動物に投与できる。スクロ ースは入手か容易で、患者に容易に投与できるので、とくに好ましい三糖である 。スクロースは摂取か容易で、この方法の実施に際しては固体または液体の型で 投与することかできる。本発明の実施の目的においては、三糖は経口送達に適し た許容される任意の形態で投与できる。本技術分野の熟練者には容易に理解され るように、本発明で患者に投与される三糖の物理的形態にはとくに制限はない。
本発明の実施に際しては、三糖は、患者の胃内に入るように経口的に投与される 。本発明の方法の実施に有用な三糖は一般的に、細胞膜を通って輸送されず、し たかって、胃から生体内に吸収されない。本発明に有用な三糖は一般的に、胃腸 管内を胃から小腸に通過し、小腸て三糖はそれらの単糖成分に代謝される。単糖 単位はついて吸収される。三糖は一般的に、評価できるほとの量は細胞膜を通し て輸送されず(以下に述へるようにμg量が尿中に見出される)、胃を通り過ぎ てから分解されるという事実が、本発明の方法の重要な態様である。これらの性 質か、三糖の、胃上皮障害のマーカーとしての使用を可能にするものである。
三糖は、上皮に障害かない場合には期待されない患者の血流中に、障害上皮を通 過して入ることか可能である。
本発明は、胃に病変かある場合、投与されて胃内に入った三糖は、胃上皮の開口 部を通過して血中に侵入できることを見出したものである。いったん患者の血流 中に入ると、三糖はとの臓器でも代謝されないが、血液から除去され濾過されて 、患者からその尿中にIJ)泄される。三糖が患者の血液および尿中に存在する ので、血液または尿は、採取ついて三糖の存在をアッセイするのに適した媒体を 提供する。
本発明はまた、血液中に存在する三糖の程度は胃上皮障害の程度に正比例するこ とを発見したものである。すなわち、障害が大きいほと胃から患者の血流中への 三糖の通過量も大きくなる。
本発明は、患者に三糖を経口投与することによって実施できる。本発明のとくに 好ましい実施態様においては、三糖の摂取または投与前に十分な時間、たとえは 6〜12時間または6〜8時間、患者を絶食させることができる。この方法は既 知量の三糖の投与によって行われる。以1&のその回収およびアッセイが容易に なるような十分な量の三糖を投与するのが望ましい。しがしながら、患者の尿中 または血中におけるスクロースの存在は何らかの胃上皮障害の存在の指標である がら、三糖の投与量にはとくに制限はない。三糖の投与後、ある期間にわたって 患者の総圧fJF泄を収集することができる。総圧排泄を24時間まで収集でき る。本発明の場合、尿の収集は患者の最NJJのjJF尿がら以後2〜5時間ま でとてきることが明らかにされている。以下に記載するように、三糖の投与後5 時間までの患者の総圧排泄か、尿中の三糖の検出に仔効で十分な時間であること がわがっている。
別法として、三糖の投与後選択された時間内に患者がら血液サンプルを採取する こともてきる。患者から血液サンプルを採取するのに適当な時間は、三糖の投与 tJJ、30分から約2時間までである。収集した尿または血液について、つい てスクロースの存在をアッセイできる。これは、任意の適当なアッセイ技術によ ることかできる。すなわち、血液または尿中のスクロースの、任意の標準的また は慣用的アッセイ操作か使用できる。結果として測定される三糖の量は胃上皮障 害の程度と相関するので、アッセイは定量的アッセイであることが好ましい。定 性的アッセイで上皮障害を予測することもてきる。三糖の存在を表示させるのに 先立って、指標閾値を有する定性的アッセイを、その患者についてさらに評価ま たは試験を実施しなけれはならないが否がを決定する/こめの迅!2!断の手段 として実施することもてきる。
本発明では、すへてのヒト尿は、測定可能な0.1−1μg/μmの濃度範囲の スクロースを含有することが明らかにされている。これは、食事中のスクロース が、正常時でも胃粘膜を透過して尿中にIJl泄されることを示すものと推測さ れる。
本発明の方法の実施に際しては、三糖は、好都合な水溶性、安全性を有し、患者 の胃、血液または尿中のいずれても代謝されず、血液または尿中て容易に定性的 または定量的に検出てきるので好ましい化合物である。さらに三糖は、消化過程 により小腸で分解されるのて好都合である。三糖は消化過程にょI)、小腸て分 解されるので、腸における病変の指標は提供せず、胃内上皮の病変または障害に 部位特異的である。三糖化合物は、毎日の食事に含まれる天然の糖であり、小腸 内て単糖に代謝されるので好都合である。それらはすへて、約300の分子量を 有し、極めて水溶性か高く、細胞膜を通過して輸送されることがなく、生体内の 他の部位では分解されない。通常、これらの化合物は、近位小腸内で急速に、グ ルコースおよび他の単糖に分解される。すなわち、スクロース(通常の食卓糖) か血液または尿中にその本来の型で見出された場合には、小腸より近位て胃腸管 を通過したものと考えざるを得ない。
上皮に対する障害か増大するにつれて、患者の血漿中の三糖の最終濃度は高くな る。三糖、とくにスクロースは、それをとくにヒトにおける慢性障害の検出に極 めて魅力的とするいくつかの性質をもっているので、胃上皮障害の測定のための 比類ない指示試薬であるといえる。三糖、とくにスクロースは、ヒトに用いたと きに存置な試薬としてみなされることは到底考えられない。
本発明の方法の有効性は動物およびヒI・試験の両者てテストされた。本発明の 方法は、ラットおよびウサギにおける急性N5AID−誘発胃障害の動物モデル で確認された。
生物学的試験 ラソ1へにおける急性N5AID−誘発胃障害急性N5AID−誘発胃障害の検 出のために、Sprague−Dawleyラットてモデルを開発した。麻酔後 、開腹して、カテーテルを幽門および食道の両者から胃内に配置する。胃内容物 を注意深く洗い出して、管腔に食塩水で潅流する。ついて、イントメタンン(N S、ID)またはヒトクルを導入し、30分間放置する。次に、N5AIDを除 去し、IoOmMのHCIて60分間置換する。この試験操作で、ラットの胃に は、ヒトで認められる急性N5AID病変に極めて類似した、迅速かつ広範な表 面の障害か生成する。しかも、この障害は再現性を示し、用量依存性である。イ ンドメタシン濃度0〜20mg/mlの範囲で、胃障害の明瞭な勾配を作成でき る。この操作を通して、動物は麻酔状態に維持する。図1は、このような試験の 結果を例示する捧グラフであり、インドメタソンの管腔白濃度に対する胃障害の 依存性を示している。障害は、肉眼検査て暦爛または急性潰瘍を伴う背裏面積と して定量化された。各点は、5〜10匹の動物についての平均埴土漂準誤差を示 す。
この場合、New Zeala而白色ウ面ギで実施しても、管腔内インドメタシ ンに対して同様の応答か発生して、インドメサシンの管腔白濃度の増加に佳い障 害の重篤度パターンか増強し、同し生物学的モデルとして適用可能であることか 見出されている。結果は図2に例示した棒グラフに示す通りである。障害は、肉 眼検査で麿爛または急性潰瘍を伴う背裏面積として定量化した。各点は、4〜l O匹の動物についての平均値上標準誤差を示す。
ラットの実験モデルについて上皮障害を誘発した。ラットには次に、予め放射標 識したスクロース溶液(5mM)を投与した。5〜10匹の動物について試験し 、実験結果を図3に示す。
データは、スクロースがラットの胃におけるN5AID−誘発病変の満足できる 指示試薬であったことを明白に示している。本発明の診断方法はさらに、ウサギ における慢性N5AID−誘発腸潰瘍モデルで確証された。ウサギにインドメタ シンを皮下注射すると、ウサギの胃に病変を生しることか見出された。このよう な障害は2つの異なる型で現れる。図4は、12時間間隔てのインドメタシンの 注射(20mg/kg sc)の反復回数の増加に起こる表面摩爛を伴う表面積 として定量化した胃障害の程度を示す。全動物を最後の注射から12時間後に屠 殺し、ラットでの試験について上述したのと同様にして障害を評価した。表面の 障害はもちろん生したか、深く浸透した慢性的外観の洞の潰瘍化も起こり、その 一部は6回以上連続投与された動物では穿孔していた。このような病変は、ヒト てN5AID服用時に認められる病変と類似し、N5AIDの中止後には回復す るよってある。
さらにこのモデルでの例証として、ウサギにインドメタシンを5回皮下投与し、 最終投与後のいくつかの異なる時点て動物を屠殺した。図5は、検出された病変 が、時間依存性様式で可逆性であることを例示するものである。動物モデルの開 発後、ウサギにインドメタシンまたはヒヒクルを7回投与し、最終投与の直後に 試験のため動物を麻酔した。胃に幽門および食道端の両者からカテーテルを配置 し、5mMのスクロース含有溶液を1時間導入した。検出方法には、試験溶液内 に[14C]−スクロースの使用を採用した。このウサギモデルでは、試験期間 中に生成した少量の尿の収集か可能で、これからンンチレーソヨンカウンターで スクロースを定量的に分析できた。試験結果は図6に示す。インドメタノン投与 後の胃障害を有する動物の尿中には、はるかに高濃度のスクロースか認められた 。
両群で尿の生成速度は同してあったことから、この結果はN5AID投与群にお ける尿中スクロース排泄の増大を示すものである。
本発明の方法は、以下のヒ)へ対象を用いて臨床的に設計された試験によって、 さらにそのf+効性か確認された。
ヒト臨床試験 患者へのスクロース負荷には、経口的にスクロース105gを供給する、スクロ ース含有ソフ1斗リンク、C1assic Coke (Coca−Cola社 の商標)およびスクロース含有キャンデーバー、Mars candy bar  (M & M Mars社の商標)からなる試験ミールを開発した。患者は、 −夜絶食1組朝食としてこのミールを摂取し、以後5時間の全尿を採集するよう に指示された。尿サンプルは内視鏡検査の日こ持参させ、凍結した。患者には、 胃腸専門医によって内視鏡検査か行われた。サンプルは高速液体クロマトグラフ ィー(HP L C)分析を用いて評価された。図7は、試験の結果を、5時間 の尿収集期間にわたって排泄された摂取スクロースの分画として示すものである 。図から明らかなように、測定可能な量のスクロースか初期尿サンプル中に認め られた。図7には、患者か内視鏡検査正常または異常のいずれかに分類されたこ と、および後者の群ては前者の群に比へてスクロースの排泄分画か明らかに大き かったことか示されている。内視鏡検査異常には、肉眼的に認められる食道、胃 もしくは十二指腸の炎症、ならびに外観上内視鏡検査は正常であるか洞のバイオ プシーて胃炎か明らかにされた少数の患者か包含された。結果は、スクロース分 子か肉眼では認められない障害の領域をも通過てきたことを示していて、スクロ ース試験は病変の検出に感受性の高い方法を提供することが明らかである。
以下のし1〜臨床試験も、胃上皮障害の検出のための診断試薬としての二部の使 用をさらに評価するために実施された。
試験デザイン 2日間の試験のために10名の被検者を募集した。日1には、各被検者を8時間 給食させ、スクロース100gを含む水性スクロース含イfドリンク500m1 を摂取させた。以後の5時間、全尿を採集した。尿量を記録し、スクロース濃度 をHPLCて測定した。5時間にわたる総圧中スクロース排泄を計算した。第2 日目には、各被検者は検査室に集めて、試験を反復した。たたし、スクロースド リンクの摂取に先立って、各被検者にアセチルサリチル酸(ASA) 650m gを服用させた。
ASAの服用15分後に(胃プロスタグランジンの産生の最大抑制をもたらす) 、ストレートのウオツカ50m1を摂取させた。このようなASAとエタノール の摂取は、動物モデルについて上述した実験の場合と類似の胃粘膜の急性表面障 害を生しることかよく知られている。5分後にスクロースを摂取させ、5時間の 尿収集を開始した。表1には、両田こおける5時間尿中スクロース排泄を示す。
ASAおよびアルコールの摂取前には、被検者は121.3±19.7mgのス クロースを排泄した。胃障害後には、この値はスクロース384±76、8mg に上昇し、高い有意差を示加を生した。表1に示すように、胃障害後のスクロー ス排泄の変化は、+5996上昇〜99696上昇てあった。胃障害後、平均尿 中スクロース排泄は3.53±0.78倍に増加した。
経口的負荷用量の投与後の尿中スクロース排泄の測定は、胃障害の評価のための 、簡単な、耐容性良好な、非侵襲的な技術である。スクロースは、胃障害の程度 に関して定量的な情報を提供する。
人工 被検者 日1 日2 増加倍率 (mgスクロース) (mgスクロース)1 263、5 907 3.44 2 166.7 265 1.59 3 163.4 287.4 1.764 69 687 9、96 5 115 276 2.40 9 73.6 135 1.83 10 88 315 3.58 平均 +21.32 384.44 3.53S、 E、 M、 19.73  76、86 0.78S、 E、 M、 =平均値の標準誤差国際調査報告 + 11’T/rムOff/I’lliAn5PCT/C^ 92100402 フロントページの続き (81)指定回 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、 IT、LU、MC,NL、SE)、0 A(BF、BJ、CF、CG、CI、 CM、 GA、 GN、 ML、 MR ,SN、 TD、 TG)、 AT、 、AU、BB、 BG、 BR,CH, C3,DE。
DK、ES、FI、 GB、 HU、JP、 KP、 KR,LK、LU、MG 、N1N、MW、NL、N O,PL、R○、 RU、SD、SE、 US (71)出願人 ウオリス、ジョン エル。
カナダ国ティOエル OダブリュOアルバータ、カックラシ、アールアールナン バー1.サイト 5.ボックス 47 (72)発明者 メゾインゲス、ジョナサン ビー。
カナダ国ティ3ニー 0イー1 アルバータ、カルガリー、バーシエイブン ビ ーエル、エヌ、ダブリュ、16 (72)発明者 サザーラノド、ロイドカナダ国ティ2ビー 3アール8 アル バータ、カルガリー、オ クレール アブニュ ニス、ダブリュ 500 、ア ブト、エイ(72)発明者 ウオリス、ジョン エル。
カナダ国ティOエル OダブリュOアルバータ、カックラン、アールアールナン バー1.サイト 5.ボックス 47

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.患者の胃上皮障害の検出方法において、患者の血液または尿中の二糖の存存 在をアッセイし、二糖の定量値を胃上皮障害の検出のために正常対照値と比較す ることからなる方法 2.二糖はスクロース、マルトースおよびラクトースから選択される「請求項1 」に記載の方法 3.二糖はスクロースである「請求項2」に記載の方法4.患者の胃上皮障害の 検出方法において、患者に二糖を投与し、患者の血液または尿を二糖の存在につ いてアッセイし、測定された二糖の定量値を胃上皮障害の検出のために胃上皮障 害と関連させる方法5.二糖は小腸でその単糖に代謝され、細胞膜を通過して輸 送されない「請求項4」に記載の方法 6.二糖はスクロース、マルトースおよびラクトースから選択される「請求項5 」に記載の方法 7.二糖はスクロースである「請求項6」に記載の方法8.アッセイ工程はさら に、患者の尿をある時間にわたって収集し、収集尿をその時間内の二糖の存在に ついてアッセイすることからなる「請求項4」に記載の方法 9.尿は患者の最初の尿排泄から5時間までの時間にわたって収集する「請求項 8」に記載の方法 10.アッセイ工程は患者から採取した血液サンプルについて実施される「請求 項4」に記載の方法 11.患者の胃上皮障害の検出方法において、患者を予め選択された時間絶食さ せ、患者に予め選択された量の二糖を投与し、患者の血液または尿を二糖の存在 についてアッセイし、測定された二糖の定量値を胃上皮障害の検出のために胃上 皮障害と関連させることからなる方法12.二糖は小腸でその単糖に代謝され、 細胞膜を通過して輸送されない「請求項11」に記載の方法 13.二糖はスクロース、マルトースおよびラクトースから選択される「請求項 12」に記載の方法 14.二糖はスクロースである「請求項13」に記載の方法15.アッセイ工程 はさらに、患者の尿をある時間にわたって収集し、収集尿をその時間内の二糖の 存在についてアッセイすることからなる「請求項11」に記載の方法 16.尿は愚者の最初の尿排泄から5時間までの時間にわたって収集する「請求 項15」に記載の方法 17.アッセイ工程は患者から採取した血液サンプルについて実施される「請求 項11」に記載の方法 18.下部腸でその単糖に代謝される二糖の、胃障害の程度の指示試薬としての 使用 19.二糖はスクロース、マルトースおよびラクトースから選択される「請求項 1l」に記載の二糖の使用 20.二糖はスクロースである「請求項12」に記載の使用
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