JPH10505412A

JPH10505412A - 保存料処理試料の赤外分光法

Info

Publication number: JPH10505412A
Application number: JP8502672A
Authority: JP
Inventors: ウォン，パトリック・ティ・ティ; ウォン，リタ・ケイ
Original assignee: ウォン，パトリック・ティ・ティ; ウォン，リタ・ケイ
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1998-05-26
Also published as: AU2730095A; EP0767902A1; CN1115851A; WO1996000892A1

Abstract

(57)【要約】天然または培養形の生物組織および細胞における異常(例えば、ガン組織および細胞)の存在を、新鮮生物組織または細胞から調製した保存料処理試料に赤外光のビームを、透過モードまたは減少全反射測定法(ＡＴＲ)様式のいずれかで当てることによって検出する。ついで、異常は、異常の特性を示す、試料中に存在する分子の少なくとも１つの官能基の振動に起因する、赤外吸収の変化が起きたか否かによって測定する。保存料は、ホルマリン水溶液、エチルアルコール水溶液、または無機塩類水溶液とし得る。保存料処理は、誤解を導き得る赤外吸収特性を変化させることが判明している、室温での試料の分解を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】保存料処理試料の赤外分光法本発明は、天然または培養形の新鮮な生物組織または細胞から調製した、保存料処理試料における異常の存在を赤外分光法によって検出する方法に関する。発明の背景Ｌeukemia Ｒesearch，pp1001-1008，vol.9，1985年11月8日においてＥ.Ｂene dettiらによってすでに提唱されている白血病の存在を検出する試行においては、ｉ）血中の他の細胞および成分からリンパ球を化学的に分離し、ｉｉ）分離したリンパ球を真空乾燥し、ｉｉｉ）乾燥したリンパ球を結合剤としての粉末化ＫＢｒと混合し、ｉｖ）リンパ球/ＫＢｒ混合物を微粉末に粉砕し、ｖ）試料ホルダー中にて、該微粉末をペレットに圧縮し、ついでｖｉ）赤外分光計により該試料の赤外スペクトルを測定する。Ｂendettiらの方法は有用であるが、それによって細胞構造は完全に破壊され、それから予想し得る組織または細胞の異常からの重要な情報の損失を生じる。さらに、Ｂenedettiらは、劣化に対してリンパ球を保存する準備を何らなしていない。これらの欠点は、Ｂenedettiらの方法を適用し得るものへの使用を大きく制限する。天然および培養形の生物組織または細胞における異常の存在を赤外分光法によって検出することは、米国特許第5,038,039号、1991年8月6日、Ｐ.Ｔ.Ｔ.Ｗong らでも既に提唱されている。この方法においては、水中に分散したか、またはスライスしたが他は天然形で残っている、天然に生じたか、または培養したものでもよい生物組織または細胞の試料は、それに当てた赤外光のビーム(beam)を有する。このことが起きている間、分光分析を用いて、異常の特性を示す試料中に存在する分子の少なくとも１個の官能基の振動に起因する、赤外吸収が少なくとも１領域の波数て起きるか否かを測定する。Ｐ.Ｔ.Ｔ.Ｗongら，米国特許第5,038,039号の方法は、ヒト大腸上皮細胞における悪性腫瘍、大腸腫瘍組織および肝臓腫瘍組織を検出するのに特に有用である。米国特許第5,168,162号、1992年12月1日、Ｐ.Ｔ.Ｔ.Ｗongらは、米国特許第5, 038,039号のＰ.Ｔ.Ｔ.Ｗongらの方法を、剥離細胞における異常の存在を検出することに拡大しており、この例においては、パパニコロー塗抹によって得られた頸部細胞における悪性腫瘍を検出するに特に有用である。Ｐ.Ｔ.Ｔ.Ｗongら，米国特許第5,038,039号および第5,168,162号の検出方法が有用であることは証明されているが、該標本は、分解を回避するために冷凍しなければならない。室温においては短時間でさえ、スペクトル吸収において非常に大きな変化が起こるであろうことが現在では判明している。胸腺組織における、５時間またはそれより長い間の、分岐脂肪酸を含む脂質の増加はＰ.Ｔ.Ｔ.Ｗong ら、米国特許第5.038,039号(第８欄、２１-３２行参照)で開示されているが、この特許は、ある例において、異常が存在しないところに異常が存在すると推定されるというかかる誤解された判読を与えるに十分に大きな程度である、組織または細胞における、非常に短時間でさえある、スペクトル吸収の変化が室温で起こるということを当業者に理解させなかったであろう。よりさらに重要なことは、スペクトル吸収におけるこれらの変化が、例えばガン組織または細胞のものと同様な読出し情報を供し得るという、本出願人らによる驚くべき知見である。従来、組織学的検査用に外科標本を得る場合、組織学的検査を行う予定の病理学研究室への輸送の間、それを冷凍させて保存しなければならない。研究室に到着した際に、冷凍ミクロトーム切片作成技術によって該標本をスライスして、組織学的検査用の組織試料を得る。米国特許第5,308,039号の赤外分光法による検査には、試料厚みを約２０ミクロン未満とし、室温にて解凍した後に検査することが必要である。試料を放置して解凍し、短時間でさえ室温にて放置した場合には、分解が生じ得、このことが赤外吸収を変化し得、ある場合においては、悪性腫瘍が存在しない所にそれが予想されるような誤解を導く判読を供することが現在判明している。小さな、固形の塩化ナトリウムの細胞ブロックの孔を充填し、その外側表面上に当てた光が小細胞容積のみを通過し得るように該細胞を剥がし、ついで、該細胞を赤外ビーム-光束系中のセルに設置することによって、光学特性、特に化学物質、例えば架橋ポリマーおよび樹脂の赤外強度を研究することは、Ｃhemical Ｉnfrared Ｓpectroscopy、Ｗ.Ｊ.Ｐotts Ｊr.、Ｖol.Ｉ,Ｔechnique、1963年、 238-242頁ですでに提唱されている。赤外スペクトルは、弱過ぎて値をなさないスペクトルを通常生成する化学物質の(表面を通した透過によるよりもむしろ)表面からの放射の反射によって得ることができる。しかしながら、減少全反射として知られている技術(しばしばＡＴＲと省略される)は最近考えられ、この論文が書かれた時に、それによって、よりさらに満足し得る質の反射スペクトルが得られた。Ｗ.Ｊ.Ｐotts,Ｊr.によって教示された方法は、事実上非破壊性の有機ポリマーおよび樹脂材料には有用であるが、赤外分光法によってその中の異常を検出するために、新鮮な生物組織または細胞から調製した試料のごとき、室温分解性の試料を保存するために塩化ナトリウムを用いることに、当業者を導かなかったであろう。さらに、かかる試料中に存在する水は塩化ナトリウム細胞を溶解してそれを無能とする。しかしながら、Ｗ.Ｊ.Ｐotts，Ｊr.は、試料からの放射の反射によるか、それを通過させることによって赤外スペクトルを得ることが知り得ることを、少なくとも１９６３年のような早期にまさに示している。「Ａpplied Ｉnfrared Ｓpectroscopy，Ｆundamentals，Ｔechniques，and Ａ nalytical Ｐroblem-solving」Ａ.Ｌee Ｓmith，1979年，84-86頁において、ＡＴＲ分光法の反射放射により透過スペクトルのものに酷似した吸収が得られることが教示されている。組織または細胞の室温分解が、異常の検出を妨害せず、または誤解を導く読出しを供しない範囲で遅れる、天然または培養形の生物組織または細胞中の異常の存在を赤外分光法によって検出する方法の要望がある。発明の概要本発明により、ａ）処理試料に赤外光のビームを当て、ついでｂ）処理試料中に存在し、異常の特性を示す分子の少なくとも１つの官能基の振動に起因する該処理から生じたいずれの変化からも識別し得る赤外吸収の変化が処理試料で起こるか否かを、少なくとも１領域の波数でスペクトル分析することにより測定することを特徴とする、天然または培養形の新鮮な生物組織または細胞から調製した保存処理試料中の異常の存在を赤外分光法によって検出する方法が提供される。スペクトル分析による測定は、該少なくとも１領域の波数の、処理試料に赤外光のビームを当てることによって得た赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標と、新鮮で、正常で健全な組織または細胞から調製したことが知られている、同様な様式で処理した、同様な試料からの同様な赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標とを比較することを特徴とする。この比較によって赤外スペクトルまたはそれから得られたスペクトル指標に何ら変化がないことが試料と対照試料との間で明らかな場合、異常が試料に存在せず、該試料は健全かつ正常であることを明らかにした点で、スペクトル分析による測定は明らかに完全である。しかしながら、赤外スペクトルまたはそれから得たスペクトル指標に変化があることが試料と対照試料との間で明らかな場合には、該変化を引き起こす異常が何であるかを決定するさらなる比較が明らかに望ましい。さらに、本発明によれば、スペクトル分析による測定は、該少なくとも１領域の波数にて、処理試料に赤外光のビームを当てることによって得た赤外スペクトルおよび該スペクトル由来のスペクトル指標と、既知の異常を有する、同様に処理した、少なくとも１つの同様な試料からの、該少なくとも１領域の波数の同様な赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標とを比較することを特徴とする。処理した正常で、健全な組織または細胞と比較することによって、試料を試験することなく、少なくとも１の特定の異常につき処理試料を単純に試験することは本発明の範囲内である。スペクトル分析による測定は、該少なくとも１領域の波数の、処理試料を通過したビームからの赤外放射から得ることができる。スペクトル分析による測定は、該少なくとも１領域の波数の、試料からのビームの減少全反射赤外放射から得ることができる。保存処理試料は、ホルムアルデヒド、アルコール類、生理食塩水類および無機塩類よりなる群から選択される保存料で処理した試料とし得る。ホルムアルデヒドは、ホルマリン水溶液とし得る。アルコールは、メチルアルコール、エチルアルコールまたはそれらの混合液とし得る。生理食塩水は、通常の生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水または塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウムおよびクエン酸ナトリウムよりなる生理バランス塩溶液とし得る。無機塩は、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウムまたは臭化カリウムとし得る。該少なくとも１領域の波数は、500cm^-1〜900cm^-1、900cm^-1〜1500cm^-1、900cm^-1 〜1800cm^-1および2000cm^-1〜6000cm^-1の領域内の少なくとも１領域の波数の少なくとも１波数とし得る。本明細書にて、天然または培養形の新鮮な生物組織または細胞とは、室温に曝すことによって実質的に分解し得る、新たに得た生物組織または細胞、培養した組織または細胞、あるい新鮮な生物組織から剥離した細胞を意味する。驚くべきことには、試験により、たとえ、ある種の保存料がスペクトルの僅かな変化を引き起こすことが判明したとしても、新たに得た天然または培養形の生物組織または細胞からの保存料処理試料における異常は、赤外分光法によって検出し得ることが示された。言い換えると、保存料は、異常に起因する赤外吸収を被覆せず、または誤解を導く読出しを供しないことが判明した。必須のことは、赤外スペクトルを異なって分析する(analyzed differently)ことである。試料からの赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標を、正常かつ健全であるか、既知の異常を有することが知られている、同様な様式で処理した同様な試料からの赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル標識と比較することは特に重要である。生物組織または細胞は、種々のヒトまたは他の哺乳動物器官または組織から得ることができる。赤外吸収特性における該少なくとも１つの変化は、特定の波数領域における吸収強度の変化、特定の吸収が起きるところの波数の変化、または、特定の吸収が起きるところの波数の変化を引き起こす官能基に適用する異なる圧力(pressure) とし得る。 1992年12月1日の米国特許第5,168,162号に教示されているごとく、分子の官能基は、炭水化物、核酸、組織蛋白質または膜脂質の少なくとも１つの分子とし得る。また、1992年12月1日の米国特許第5,168,162号に教示されているごとく、官能基は、核酸中のホスホジエステル基、組織蛋白質および炭水化物中のＣ-ＯＨ基、脂質中のＣＨ₂基、または蛋白質、核酸および脂質中のＣＨ₃基とし得る。また、1992年12月1日の米国特許第5,168,162号に教示されているごとく、官能基は、炭水化物中のＣＨ₂-ＯＨ基、核酸中のホスホジエステル基、組織蛋白質および炭水化物中のＣ-ＯＨ基、脂質中のＣＨ₂基、ならびに蛋白質、核酸および脂質中のＣＨ₃基よりなる群から選択される少なくとも一つの官能基とし得る。しかしながら、ある種の保存料については、その保存料が存在するために、スペクトルは、1992年12月1日の米国特許第5,168,162号に供されているものとは僅かに異なるであろう。標本は、新鮮なａ）組織生検のミクロトーム切片、ｂ）穿孔または突き刺した組織生検、ｃ）培養細胞、またはｄ）例えば、ｉ）パパニコロー塗抹標本、ｉｉ）頸部標本、ｉｉｉ）内頸部(endocervical)標本、ｉｖ）外頸部(ectocervical)標本、ｖ）鞘標本、ｖｉ）子宮標本、またはｖｉｉ）気管支標本のごとき剥離細胞から調製し得る。標本が組織である場合、それは肝臓組織とし得、異常は肝臓組織の悪性腫瘍の指標とし得る。標本が細胞を含む場合、該細胞はヒト卵巣上皮細胞とし得る。標本が組織である場合、該組織は頸部腫瘍組織とし得、異常は該組織中の悪性腫瘍の指標とし得る。標本が剥離細胞である場合、該標本は、種々の器官および組織からのスクレイパー物、ブラッシング物、洗浄物、分泌物、排出物または浸出物から得ることができる。いずれかの様式で得た標本では、該異常は、例えば、前ガン性の病変、ウイルス、細菌、菌類および他の感染性または非-感染性疾患の存在も示し得る。図面の簡単な説明本発明の実施例、具体例の方法により説明する添付図面において、図１は、天然または培養形の新鮮な生物組織または細胞から調製した、保存料処理試料における異常の存在を、赤外分析法を用いて検出する装置のブロック線図である。図２は、新鮮で、正常で、健全で、保存料処理していない肝臓組織標本から得た、および該標本を室温で維持し、種々の時間経過させた後に得た波数領域２８００〜３０２０ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図３は、正常で健全な組織および保存料で処理していない悪性腫瘍組織以外は図２に示すものと同様な赤外スペクトルを示す。図４は、高度の異常形成症と診断され、保存料処理していない、新鮮な、剥離細胞の風乾標本から得た、および該標本を３日間室温にて維持した後に得た、波数領域９００〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図５は、新鮮で、正常で、健全な剥離頸部細胞の保存処理した湿潤標本から得た、および単一赤外窓を有する試料セル上で該標本を室温にて風乾した後に得た、波数領域９００〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図６は、保存料処理し風乾した、新鮮で、正常で、健全な剥離頸部細胞の標本から得た、および該標本を室温にて３カ月間維持した後に得た、波数領域９００〜１８００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図７は、低度の異常形成症(ＣＩＮ１)と診断された、新鮮な剥離頸部細胞の保存料処理した風乾標本から得た、および該標本を室温にて３カ月間維持した後に得た、波数領域９００〜１８００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図８は、新鮮で、正常で、健全な剥離頸部細胞の保存処理標本から得た、および該標本を室温にて１５時間維持した後に得た、波数領域９５０〜１５００ｃｍ^- ¹ の赤外スペクトルを示す。図９は、中度の異常形成症(ＣＩＮII)と診断された新鮮な剥離頸部細胞の保存料処理標本から得た、および該標本を室温にて１.５ヶ月維持した後に得た、波数領域９５０〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図１０は、１つは正常で健全な組織で、もう１つは従来の組織学的様式で悪性腫瘍と診断されたものである、新鮮組織から調製した、頸部組織の保存料処理生検の２つの試料から得た波数領域９５０〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図１１は、１バッチは正常で健全な細胞で、もう１バッチは炎症と診断されたものである、新鮮細胞からの保存料処理した剥離頸部細胞標本の２つの試料から得た波数領域９５０〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図１２は、１バッチは正常で健全な細胞で、もう１バッチはガンジダ感染症を有すると診断されたものである、新鮮細胞からの保存料処理し、風乾した剥離頸部細胞標本の２つの試料から得た波数領域９００〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図１３は、１バッチは正常で健全な細胞で、もう１バッチは異常形成症、CIN１、ＨＰＶ(ヒト・パパローマウイルス)を有すると診断されたものである、新鮮細胞からの保存料処理した剥離頸部細胞標本の２つの試料から得た波数領域９５０〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図１４は、保存処理し風乾した悪性腫瘍卵巣培養細胞の標本から得た、およびその標本を室温にて２０時間維持した後に得た、波数領域９５０〜１５００ｃｍ^- ¹ のＡＴＲ赤外スペクトルを示す。好ましい具体例の説明ここに、図１に説明するごとく、赤外光源１、赤外ビーム集束鏡２および３、試料セルおよびホルダー４、マイケルソン干渉計５、赤外光検出器６、コンピューター７、および読出し器８を示す。以下の試験において、赤外光源１、赤外ビーム集束鏡２および３、試料セルおよびホルダーのホルダー４、マイケルソン干渉計５、および赤外光検出器６は、Ｔhermo Ｉnstruments(Ｃanada)Ｉnc.社，Ｍ ississauga，Ｏntario，Ｃanadaから購入し得るＮicolet Ｍagna ＩＲ５５０フーリエ-変換赤外分光計の構成部品である。透過赤外スペクトルを測定するための試料細胞およびホルダーの試料セル４は、その上に標本を設置する単一赤外光窓、またはその間に標本を設置する２つの赤外光窓を有していた。ＡＴＲ赤外スペクトル測定用の試料細胞およびホルダーの試料セル４は、Ｓpectra-Ｔech，Ｉnc.社、Ｓtamford,Ｃonnecticutから得たＺnＳe結晶を有するcontact Ｓampler^TM ＡＲＴ accessory(Ｓpectra-Ｔech，Ｉnc.社)であった。操作において、生物組織または細胞試料を、試料細胞およびホルダーの透過またはＡＲＴ試料セル４に置き、集束鏡２によって集光される光源１からの赤外光のビームを該試料セルおよびホルダー４中の試料を透過させ、マイケルソン干渉計５を通して、集束鏡３によって検出器６に集光する。標本の異常によるいずれの赤外吸収も、マイケルソン干渉計５および検出器６によって検出され、これは、ついで、コンピューター７によって計算され、読出し器８で読み出される。コンピューター読出しは、試料が正常な健全なものであるか、または、例えば、良性、異常形成または悪性腫瘍となり得る異常を含むものかを直接示すように、読出し器８にプログラムすることができる。本発明を証明する以下の試験においては、図１に説明して記載した装置を用いて、組織生検、スクレープ組織の試料ないし得られた剥離細胞および培養細胞から赤外スペクトルを得た。図２において、新鮮で、正常で、健全な肝臓組織標本から得た、および該標本を室温にて種々の時間維持した後に得た領域２８００〜３０００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。図２において、１は、新鮮で、正常で、健全な組織標本の赤外スペクトルを示し、２は、室温にて１時間維持した標本の赤外スペクトルを示し、３は、室温にて２時間維持した標本の赤外スペクトルを示し４は、室温にて３時間維持した標本の赤外スペクトルを示し、および５は、室温にて４時間維持した標本の赤外スペクトルを示す。図２は、赤外スペクトル吸収の低下があり、その程度が、試料を室温で維持した時間の長さに依存することを示している。図３は、図２に示したものと同様な赤外スペクトルを示すが、正常で健全な肝臓組織については、------で示し、組織学的に悪性腫瘍であると判明した肝臓組しに、赤外スペクトル吸収実験に直ちに付した。図２と３とを比較することによって、スペクトル吸収強度が領域〜２９６０ｃｍ^-1で低下し、図２の正常な健全組織は室温でより長く維持しているが、図３の悪性腫瘍組織と比較して図２の新鮮で、正常で、健全な組織に非常に似てくる傾向にあることがわかるであろう。実際に、図２の５として示す赤外スペクトルは、そのうえ、他の組織異常も、室温分解、非処理した組織または細胞と様式において誤解し得るであろう。図４は、高度の異常形成症と診断された、新鮮な、保存料で処理しなかった剥離頸部細胞の風乾標本から得た波数領域９００〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。ペクトルを示し、------は、室温にて３日間維持した後の同試料の赤外スペクトルを示す。試料を室温にて３日間維持した後では、全体スペクトルにおける種々の吸収バンドの形、波数および強度が劇的に変化したことが図４から明らかである。図５は、保存料処理した、新鮮で、正常で、健全な剥離頸部細胞の試料から得た波数領域９００〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。保存料処理は、試料を生理バランス塩溶液に浸漬し、遠心で過剰量の溶液を除去し、ついで試料を試料ホルダーに置くことよりなる。細胞の湿潤試料についての赤外スペクトルを示し、------は、試料セル上に設置した赤外光学窓上で風乾した後の同試料の赤外スペクトルを示す。図５から、試料を室温にて風乾した後の処理標本についての赤外スペクトルの変化は実質的に何らないことが明らかである。特に興味深いことは、湿潤および乾燥形の両方の処理標本の赤外スペクトルが、非処理の、正常な健全細胞のものと同様であるという事実である(1992年12月1日、米国特許第5,168,162号、第4欄、45〜57行参照)。図６は、波長領域９００〜１８００ｃｍ^-1の、新鮮で、正常で、健全な剥離頸部細胞の保存処理した乾燥様式から得た、および該乾燥標本を３ヶ月間維持した後に得た赤外スペクトルを示す。得た保存料処理は、試料を１重量％の塩化ナトリウム水溶液に浸漬し、遠心で過剰量の溶液を除去し、ついでその試料を試料ホルダーに置くことよりなる。スペクトルは、試料を室温にて風乾した後に採取した。図６から、室温にて３カ月間にわたる処理標本についてのスペクトル吸収に実質的な変化が何らないことが明らかである。図７は、低度の異常形成症(ＣＩＮ１)を有すると診断された、新鮮な、剥離頸部細胞の保存料処理標本から得た、およびその標本を室温にて３ヶ月間維持した後に得た、波長範囲９００〜１８００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示す。細胞は、図６に参照して記載したものと同様にして処理した。図７から、室温にて３ヶ月間にわたって処理標本のスペクトルに実質的に何ら変化がないことが明らかである。図８は、領域９５０〜１５００ｃｍ^-1にて、新鮮で、正常で、健全な剥離頸部細胞の保存料処理標本から得た、および該標本を室温にて１５時間維持した後に得た、赤外スペクトルを示す。保存料処理は、ホルマリンの１０重量％水溶液中に試料を浸漬し、遠心で過剰量の溶液を除去し、ついで、該試料を試料セルに置くことよりなる。 ------は、該試料を室温にて１５時間維持した後の赤外スペクトル吸収を示す。１５時間にわたる処理標本についての赤外吸収には実質的な変化が何らないことが明らかであろう。特に興味深いことは、該処理標本の赤外スペクトルが、非処理で、正常で、健全な細胞のものと同様であるという事実である(1992年12月1日、米国特許第5,168,162号、第4欄、45-57行参照)。た、新鮮な剥離頸部細胞の保存料処理標本から得た波数領域９５０〜１５００ｃｍ^-1における赤外吸収を示し、------は、該標本を室温にて１カ月半維持した後の赤外吸収を示す。保存料処理は、湿潤した新鮮な試料を、試料ホルダー上に設置された結晶臭化カリウム窓表面上に置くことよりなる。試料を室温にて風乾した後にスペクトルを採取した。図９から、室温にて１カ月半にわたって処理様式のスペクートルに実質的な変化が何らないことが明らかである。図１０は、保存処理した、新鮮な、頸部組織の生検の２つの試料から得た波数波長領域９５０〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示し、------は、処理した、れた組織を示す。試料は、該試料をリン酸緩衝生理食塩水中に浸漬し、過剰量の生理食塩水を除去し、ついで、その湿潤試料を試料ホルダーに置くことによって保存料処理した。最も顕著な吸収差には、悪性腫瘍組織での以下の知見が含まれる：ａ）970cm^-1、1025cm^-1、1047cm^-1、1080cm^-1、1160cm^-1、1240cm^-1、1400cm^- ¹ および1460cm^-1付近のバンドの強度における大きな変化、ならびにｂ）1080cm^-1および1160cm^-1付近のバンドの重要なシフト。図１１は、新鮮なスクレープ物からの保存料処理した、新鮮な剥離頸部細胞標本の２つの試料から得た波数領域９５０ｃｍ^-1〜１５００ｃｍ^-1における赤外ス示す。細胞は、湿潤状態で図５に参照して記載したものと同様に処理した。最も顕著な吸収差には、炎症細胞における以下の知見が含まれる：ａ）970cm^-1、1025cm^-1、1047cm^-1、1080cm^-1、1160cm^-1、1300cm^-1、1400cm^- ¹ および1460cm^-1付近のバンド強度における大きな変化、ｂ）1080cm^-1および1240cm^-1付近のバンドの重要なシフト。図１２は、新鮮な剥離頸部細胞の保存処理し乾燥した標本の２つの試料から得た波数領域９００ｃｍ^-1〜１５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示し、------は正胞は、図６に参照して記載したのと同様式で保存料処理した。最も顕著な吸収差には、９３０ｃｍ^-1、１１６０ｃｍ^-1および１２４０ｃｍ^-1 付近のバンドにおけるカンジダ感染細胞の強度変化、ならびに１０２５ｃｍ^-1付近の強いバンドのブロードニングが含まれる。図１３は、保存料処理した、新鮮な剥離頸部細胞の２つの試料から得た波数領域９５０〜１,５００ｃｍ^-1の赤外スペクトルを示し、------は正常で健全な細有すると診断された細胞を示す。細胞は、図８に参照して記載したものと同様式で保存料処理した。最も顕著な吸収差には、970cm^-1、1047cm^-1、1160cm^-1、1240cm^-1、1400cm^-1 および1460cm^-1付近のバンドにおける異常形成症(ＣＩＮ１)、ＨＰＶ細胞の強度における変化が含まれる。胞からの波数領域９５０〜１５００ｃｍ^-1で得たＡＴＲ赤外スペクトルを示し、 ------は乾燥標本を２０時間維持した後の赤外スペクトルを示す。細胞は、図５に参照して記載したものと同様式で処理した。図１４から、異常の存在の検出に何らの影響も有さないスペクトルのベースライン上の僅かな変化以外は、室温にて３日間にわたる処理標本のスペクトル吸収に実質的な変化が何らないことが明らかである。例えば、エチルアルコール、メチルアルコール、エチルエーテル、エチレングリコールの水溶液またはそれらの混合液のごとき他の保存料を用いることができ、リン酸緩衝生理食塩水および生理バランス塩溶液の他の生理食塩水、ならびに塩化ナトリウムおよび臭化カリウムの他の無機塩類の溶液を用いることも本発明の範囲内にある。保存料は、水溶液であっても固形状態であってもよく、あるいはガス状ホルムアルデヒドであってもよい。本発明により検出し得る組織または細胞異常には、組織または細胞異常の特徴を有する試料中に存在する分子の少なくとも１つの官能基の振動に起因する、少なくとも１領域の波数にて、赤外吸収が試料で起こるところの、例えば、前ガン病変、ウイルス、細菌、菌類ならびに他の感染性および非感染性の疾患が包含される。このことは、ルーチン試験によって測定し得、分子の官能基は、例えば、細胞の炭水化物、脂質、蛋白質または核酸から検出し得る。典型的な非-感染性の疾患は、ガン、糖尿病、硬変症である。例えば、悪性腫瘍のような異常が存在する、新生生物であり得る、組織または細胞の種類の例は、本発明により検出し得、該試験を行ったものには、(腸ガンを検出するための)結腸直腸腫瘍、(肝臓ガンを検出するための)肝臓腫瘍、皮膚ガン、脳腫瘍、卵巣ガン、胃ガン、食道ガン、子宮内膜ガン、子宮頸ガンおよび他のガン、ならびに血中の新生生物細胞が包含される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ウォン，リタ・ケイカナダ、ケイ１エル・８ジェイ５、オンタリオ、オタワ、マックナッブ・プレイス35 番

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）保存料処理試料に赤外光のビームを当て、ついでｂ）処理試料中に存在し、異常の特性を有する分子の少なくとも１つの官能基の振動に起因する、処理から生じるいずれの変化からも識別し得る、赤外吸収の変化が処理試料中で起きるか否かを、少なくとも１領域の波数のスペクトル分析によって測定することを特徴とする、剥離細胞を包含する天然または培養形の新鮮な生物組織または細胞から調製した、保存料処理試料中の異常の存在を赤外分光法によって検出する方法。２．該スペクトル分析による測定が、該少なくとも１領域の波数の、処理試料に赤外光のビームを当てることによって得た赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標と、新鮮で、正常で、健全な組織または細胞から調製したことが知られている、同様式で処理した同様な対照試料からの同様な赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標とを比較することを特徴とする請求項１記載の方法。３．該スペクトル分析による測定が、該少なくとも１領域の波数の、処理試料に赤外光のビームを当てることによって得た赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル標識と、既知の異常を有する、同様式で処理した少なくとも１つの同様な試料からの同様な赤外スペクトルおよびそれ由来のスペクトル指標とを比較することを特徴とする請求項１記載の方法。４．該スペクトル分析による測定が、該少なくとも１領域の波数の、処理試料を通過したビームからの赤外放射から得られることを特徴とする請求項１記載の方法。５．該スペクトル分析による測定が、該少なくとも１領域の波数の、試料からのビームの減少全反射赤外放射から得られることを特徴とする請求項１記載の方法。６．保存料処理試料が、ホルムアルデヒド、アルコール類、生理食塩水類および無機塩類よりなる群から選択される少なくとも１つの保存料で処理した試料であることを特徴とする請求項１記載の方法。７．ホルムアルデヒドがホルマリン水溶液であることを特徴とする請求項６記載の方法。８．アルコールが、エチルアルコール水溶液、メチルアルコール水溶液ならびにエチルアルコールおよびメチルアルコールの混合水溶液であることを特徴とする請求項６記載の方法。９．保存料が、通常の生理食塩水、リン酸緩衝生理食塩水および生理バランス塩溶液よりなる群から選択される生理食塩水であることを特徴とする請求項６記載の方法。１０．保存料が、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウムおよび臭化カリウムよりなる群から選択される物質であることを特徴とする請求項６記載の方法。１１．保存料処理試料を湿潤または乾燥形のいずれともし得ることを特徴とする請求項１または６いずれか１項記載の方法。１２．保存料処理試料が、固形保存料としての結晶無機塩類の表面上に置かれた湿潤生物組織または細胞であることを特徴とする請求項１または６いずれか１項記載の方法。１３．該波数領域が、領域500cm^-1〜900cm^-1、900cm^-1〜1500cm^-1、900cm^-1〜1 800cm^-1および2000cm^-1〜6000cm^-1内の少なくとも１領域の波数であることを特徴とする請求項１記載の方法。