JPWO2009107384A1 - 急性腎障害及び予後推定用バイオマーカー並びにその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
Mishra J, et al., Lancet. 2005 Apr 2-8;365(9466):1231-8. Prikh CR et al., Kidney Int. 2006 Jul;70(1):199-203. Epub 2006 May 17. Han WK et al., Kidney Int. 2002 Jul;62(1):237-44. Nakamura T. et al., American journal of Kidney Diseases, Vol 47, No 3(March), 2006:pp439-444 Yamamoto T. et al., J Am Soc Nephrol 18:2894-2902, 2007 Coca SG. et al., Kidney Int 19:Dec Review, 2007
[1]ミッドカインからなる、急性腎障害早期検出用バイオマーカー。
[2]尿中ミッドカイン量を指標とした急性腎障害の検査法。
[3]以下のステップ(1)及び(2)を含む、[2]に記載の検査法:
(1)尿中ミッドカインを検出するステップ;
(2)検出結果に基づき、急性腎障害の発症可能性を判定するステップ。
[4]急性腎障害が急性尿細管壊死である、[2]又は[3]に記載の検査法。
[5]急性腎障害が虚血性急性腎障害、中毒性急性腎障害又は敗血症性急性腎障害である、[2]又は[3]に記載の検査法。
[6]虚血性急性腎障害が、術後の虚血性急性腎障害である、[5]に記載の検査法。
[7]虚血状態を引き起こす施術時から術後1日までの間に採取した尿を用いてステップ(1)を実施する、[6]に記載の検査法。
[8]虚血状態を引き起こす施術開始から3時間以内に採取した尿を用いてステップ(1)を実施する、[6]に記載の検査法。
[9] 手術が、大血管手術、人工心肺装置を用いる開心術、臓器移植術又は腎腫瘍部分腎切除術である、[6]〜[8]のいずれか一項に記載の検査法。
[10]ステップ(1)に加えて以下のステップ(1’)も実施し、ステップ(2)ではステップ(1)とステップ(1’)の検出結果に基づき、急性腎障害の発症可能性を判定する、[3]〜[9]のいずれか一項に記載の検査法:
(1’)尿中好中球ゼラチナーゼ結合性リポカリン(NGAL)、尿中インターロイキン18(IL-18)、尿中腎障害分子-1(KIM-1)、β-N-アセチル-D-グルコミニダーゼ(NAG)及び尿中肝型脂肪酸結合蛋白(L-FABP)からなる群より選択される一以上のバイオマーカーを検出するステップ。
[11]ステップ(1)において、微小変化群の患者の尿を検体として尿中ミッドカインを検出する、[3]に記載の検査法。
[12]抗ミッドカイン抗体からなる急性腎障害検査用試薬。
[13][12]に記載の試薬を含む、急性腎障害検査用キット。
[14]ミッドカインからなる、腎機能に関する予後推定用バイオマーカー。
[15]尿中ミッドカイン量を指標とした、腎機能に関する予後推定法。
[16]虚血性急性腎障害、中毒性急性腎障害又は敗血症性急性腎障害の予後を推定する方法である、[15]に記載の予後推定法。
[17]腎移植後又は腎部分切除術後に尿中ミッドカインを検出し、以下の基準に従って予後を推定する、[15]に記載の予後推定法、
術後6時間から48時間の間に認められる尿中ミッドカイン量の上昇が一過性であれば予後は良好であり、術後6時間から48時間の間に認められる尿中ミッドカイン量の上昇が一過性ではなく、高値が遷延ないし持続すれば予後は不良である。
[18]病側腎由来の尿、及び/又は健側腎由来の尿を検体として尿中ミッドカインを検出する、[17]に記載の予後推定法。
[19]抗ミッドカイン抗体からなる、腎機能に関する予後推定用試薬。
[20][19]に記載の試薬を含む、腎機能に関する予後推定用キット。
[21]ミッドカインからなる、急性腎障害鑑別用バイオマーカー。
[22]尿中ミッドカイン量を指標とした急性腎障害の鑑別法。
[23]以下のステップ(1)及び(2)を含む、[22]に記載の鑑別法:
(1)尿中ミッドカインを検出するステップ;
(2)検出結果に基づき、急性腎障害の原因が急性の尿細管障害によるか否かを判定するステップ。
[24]急性腎障害が急性尿細管壊死である、[22]又は[23]に記載の鑑別法。
[25]急性腎障害が虚血性急性腎障害である、[22]又は[23]に記載の鑑別法。
[26]虚血性急性腎障害が、術後の虚血性急性腎障害である、[25]に記載の鑑別法。
[27]ステップ(1)に加えて以下のステップ(1’)も実施し、ステップ(2)ではステップ(1)とステップ(1’)の検出結果に基づき、急性腎障害の原因が急性の尿細管障害によるか否かを判定する、[23]〜[26]のいずれか一項に記載の鑑別法:
(1’)尿中好中球ゼラチナーゼ結合性リポカリン(NGAL)、尿中インターロイキン18(IL-18)、尿中腎障害分子-1(KIM-1)、β-N-アセチル-D-グルコミニダーゼ(NAG)及び尿中肝型脂肪酸結合蛋白(L-FABP)からなる群より選択される一以上のバイオマーカーを検出するステップ。
[28]抗ミッドカイン抗体からなる急性腎障害鑑別用試薬。
[29][28]に記載の試薬を含む、急性腎障害鑑別用キット。
本発明の第1の局面は急性腎障害の早期検出に関する。この局面では、急性腎障害早期検出用のバイオマーカー及びその用途が提供される。
本明細書において「急性腎障害(以下、「AKI」とも称する」)早期検出用のバイオマーカー」とは、AKIの発症可能性の指標となる生体分子のことをいう。「AKI」とは、急速に腎機能が低下する病態の総称である。従って「AKI」には、腎前性腎障害、腎性腎障害(急性尿細管壊死(ATN)、尿細管間質性腎炎、糸球体腎炎など)、及び腎後性腎障害が含まれる。糸球体疾患や尿路感性症については、続発性に急性尿細管障害を来さない限り「AKI」に含まれないものとする。従って、続発性に急性尿細管障害を来す場合には、糸球体疾患や尿路感染症も本発明の適用対象となる。
本発明はまた、本発明のバイオマーカーの用途の一つとして、AKIの検査法を提供する。本発明の検査法は、AKIの発症可能性の判定(発症の早期予測)に利用される。好ましくは狭義のAKI、即ち急性尿細管壊死(ATN)の発症可能性の判定に利用される。本発明の検査法は、虚血性AKI、中毒性AKI及び敗血症性AKIの発症可能性の判定に有用である。
(1)尿中MKを検出するステップ;
(2)検出結果に基づき、AKIの発症可能性を判定するステップ。
ステップ(1)では、被検者から採取された尿検体を用意し、その中に存在するMK(尿中MK)を検出する。本明細書において「尿中MKを検出する」とは、尿中MK量を測定することと同義である。厳密な定量は必須ではなく、半定量的に尿中MK量を測定することにしてもよい。例えば、尿中MK量が所定の基準量を超えるか否かが判別可能なように検出を行う。
(1’)尿中NGAL、尿中IL-18、尿中KIM-1、NAG及び尿中L-FABPからなる群より選択される一以上のバイオマーカーを検出するステップ。
ステップ(2)では、ステップ(1)の検出結果(ステップ(1’)も実施する場合にはステップ(1)及び(1’)の検出結果)に基づき、AKIの発症可能性を判定する。発症可能性の判定は定性的、定量的のいずれであってもよい。定性的判定と定量的判定の例を以下に示す。尚、ここでの判定は、その判定基準から明らかな通り、医師や検査技師など専門知識を有する者の判断によらずとも自動的/機械的に行うことができる。
(定性的判定の例1)
基準値よりも測定値(MK量)が高いときに「発症可能性が高い」と判定し、基準値よりも測定値が低いときに「発症可能性が低い」と判定する。
(定性的判定の例2)
反応性が認められた(陽性の)ときに「発症可能性が高い」と判定し、反応性が認められない(陰性の)ときに「発症可能性が低い」と判定する。
以下に示すように測定値の範囲毎に発症可能性(%)を予め設定しておき、測定値から発症可能性(%)を判定する。
測定値a〜b:発症可能性は10%以下
測定値b〜c:発症可能性は10%〜30%
測定値c〜d:発症可能性は30%〜50%
測定値d〜e:発症可能性は50%〜70%
測定値e〜f:発症可能性は70%〜90%
本発明はさらにAKI検査用試薬及びキットも提供する。本発明の試薬は抗MK抗体からなる。抗MK抗体は、MKに対する特異的結合性を有する限り、その種類や由来などは特に限定されない。また、ポリクローナル抗体、オリゴクローナル抗体(数種〜数十種の抗体の混合物)、及びモノクローナル抗体のいずれでもよい。ポリクローナル抗体又はオリゴクローナル抗体としては、動物免疫して得た抗血清由来のIgG画分のほか、抗原によるアフィニティー精製抗体を使用できる。抗MK抗体が、Fab、Fab'、F(ab')2、scFv、dsFv抗体などの抗体断片であってもよい。
本発明の第2の局面は腎機能に関する予後推定に関する。この局面では、腎機能に関する予後推定用のバイオマーカー及びその用途が提供される。以下、この局面の詳細について説明するが、第1の局面と共通する事項については、第1の局面での説明を援用することにする。
本明細書において「腎機能に関する予後推定用のバイオマーカー」とは、腎機能に関する予後の推定の指標となる生体分子のことをいう。「腎機能に関する予後」とは腎機能の将来の状態をいい、腎機能障害を引き起こしうるイベントを受けた患者の将来の腎機能の状態と、腎機能障害を罹患した患者の将来の腎機能の状態を包括する。「腎機能障害を引き起こしうるイベント」には、虚血性AKI、中毒性AKI及び敗血症性AKIのすべてが包含される。虚血性AKIの例としては、腹部大動脈瘤置換術などの大血管手術、心臓弁置換術など人工心肺装置を用いる開心術、臓器移植術、又は腎腫瘍部分腎切除術等の術後に生ずるもの、うっ血性心不全、造影剤投与(例えば狭心症や心筋梗塞等を対象とした造影剤検査の際)、肝腎症候群又は血栓性微小血管障害に伴い生ずるもの、カルシニューリン阻害薬、アンギオテンシン変換酵素阻害薬・アンギオテンシンII受容体拮抗薬・非ステロイド性消炎鎮痛剤などの薬剤によるものが挙げられるが、これに限られない。他方、中毒性AKIの例としては、外因性因子として抗菌薬、抗癌剤などの薬剤、内因性因子としてヘム色素(ヘモグロビン尿・ミオグロビン尿)、多発性骨髄腫などの異常蛋白、尿酸・メソトレキセートといった結晶成分などに起因するものが含まれる。
本発明はまた、本発明のバイオマーカーの用途の一つとして、腎機能に関する予後推定法を提供する。本発明の予後推定法では尿中MK量を判定指標に用い、尿中MKを検出するステップ(ステップ(1))及び、検出結果に基づき予後を推定するステップ(ステップ(2))を実施する。ステップ(1)は第1の局面のステップ(1)と同様であるのでその説明を省略する。尚、病側腎由来の尿及び/又は健側腎由来の尿が検体として用いられる。
(判定基準)
術後6時間から48時間の間に認められる尿中ミッドカイン量の上昇が一過性であれば予後は良好であり、術後6時間から48時間の間に認められる尿中ミッドカイン量の上昇が一過性ではなく、高値が遷延ないし持続すれば予後は不良である。
本発明は更に、腎機能に関する予後推定用の試薬及びキットを提供する。本発明の試薬は抗MK抗体からなる。抗MK抗体については、第1の局面の試薬の場合と同様であるのでその説明を省略する。本発明のキットは主要構成要素として本発明の試薬を含む。予後推定法を実施する際に使用するその他の試薬(緩衝液、ブロッキング用試薬、酵素の基質、発色試薬など)及び/又は装置ないし器具(容器、反応装置、蛍光リーダーなど)をキットに含めてもよい。また、標準試料としてMKをキットに含めることが好ましい。尚、通常、本発明のキットには取り扱い説明書が添付される。
本発明の第3の局面はAKIの鑑別診断に関する。この局面では、急性腎障害腎鑑別用のバイオマーカー及びその用途が提供される。以下、この局面の詳細について説明するが、第1の局面と共通する事項については、第1の局面での説明を援用することにする。
本明細書において「急性腎障害(AKI)」)鑑別用のバイオマーカー」とは、AKIの鑑別(AKIの原因が急性尿細管壊死(ATN)に代表される急性の尿細管障害によるか否かの判定)の指標となる生体分子のことをいう。
本発明また、本発明のバイオマーカーの用途の一つとして、AKIの鑑別法を提供する。本発明の鑑別法によれば、AKIの原因が急性尿細管壊死(ATN)に代表される急性の尿細管障害によるか否かの判定が可能となる。典型的には、AKIの原因に関して、「ATNである」又は「ATN以外の腎障害である」との判定結果が得られる。
(1)尿中MKを検出するステップ;
(2)検出結果に基づき、急性腎障害の原因が急性の尿細管障害によるか否かを判定するステップ。
(1’)尿中NGAL、尿中IL-18、尿中KIM-1、NAG及び尿中L-FABPからなる群より選択される一以上のバイオマーカーを検出するステップ。
ステップ(2)では、ステップ(1)の検出結果(ステップ(1’)も実施する場合にはステップ(1)及び(1’)の検出結果)に基づき、AKIの原因が急性の尿細管障害によるか否かを判定する。ここでの判定は定性的、定量的のいずれであってもよい。定性的判定と定量的判定の例を以下に示す。尚、ここでの判定は、その判定基準から明らかな通り、医師や検査技師など専門知識を有する者の判断によらずとも自動的/機械的に行うことができる。
(定性的判定の例1)
基準値よりも測定値(MK量)が高いときに「ATNである」又は「ATNである可能性が高い」と判定し、基準値よりも測定値が低いときに「ATNでない」又は「ATNでない可能性が高い」と判定する。基準値よりも測定値が低いときに「ATN以外の腎障害である」又は「ATN以外の腎障害である可能性が高い」との判定を行うこともできる。
(定性的判定の例2)
反応性が認められた(陽性の)ときに「ATNである」又は「ATNである可能性が高い」と判定し、反応性が認められない(陰性の)ときに「ATNでない」又は「ATNでない可能性が高い」或いは「ATN以外の腎障害である」又は「ATN以外の腎障害である可能性が高い」と判定する。
以下に示すように測定値の範囲毎に「ATNである可能性(%)」を予め設定しておき、測定値から「ATNである可能性(%)」を判定する。
測定値a〜b:ATNである可能性は10%以下
測定値b〜c:ATNである可能性は10%〜30%
測定値c〜d:ATNである可能性は30%〜50%
測定値d〜e:ATNである可能性は50%〜70%
測定値e〜f:ATNである可能性は70%〜90%
(1)組合せに含まれるバイオマーカーの全てに関して陽性(カットオフ値以上)である場合を陽性と判定し、それ以外の場合を陰性と判定する。
(2)組合せに含まれるバイオマーカーの一つでも陽性(カットオフ値以上)の場合を陽性と判定し、それ以外の場合を陰性と判定する。
本発明は更にAKI鑑別用試薬及びキットを提供する。本発明の試薬は抗MK抗体からなる。抗MK抗体については、第1の局面の試薬の場合と同様であるのでその説明を省略する。本発明のキットは主要構成要素として本発明の試薬を含む。鑑別法を実施する際に使用するその他の試薬(緩衝液、ブロッキング用試薬、酵素の基質、発色試薬など)及び/又は装置ないし器具(容器、反応装置、蛍光リーダーなど)をキットに含めてもよい。また、標準試料としてMKをキットに含めることが好ましい。尚、通常、本発明のキットには取り扱い説明書が添付される。
(1)対象
MKはヘパリン結合性成長因子であり、虚血障害時に近位尿細管で発現が増強する(Sato W. et al., J Immunol. 2001 Sep 15;167(6):3463-9.)。583例を対象として尿中MK濃度とAKIとの関連について検討した。583例の内訳は、AKIの主たる原因である急性尿細管壊死(ATN)患者33名、ATN以外の腎障害患者517名、健常者ボランティア33名である。
書面による同意を得た後、各対象の尿を採取し、尿中MK濃度を測定した。具体的には、尿検体0.01mlを用い、2種類のポリクローナル抗MK抗体(ニワトリ抗体、ウサギ抗体)によるサンドイッチELISAにより、尿中MK濃度を測定した。
尿中MK濃度の測定結果(実測値)を図1に示す。また、ROC曲線(receiver-operating characteristic curve)解析の結果を図2に示す。コントロール群やAKI以外の腎障害患者の尿中MK濃度に比較して、AKIの主たる原因である急性尿細管壊死(ATN)の患者において、尿中MK濃度の有意な上昇が認められた(図1)。バイオマーカーの感度・特異度の指標である、ROC曲線のAUC(area under the curve)は0.965と単一のバイオマーカーとしては類をみない素晴らしい結果が得られた(図2)。既存の尿中バイオマーカー(β-N-アセチル-D-グルコミニダーゼ(NAG)、尿中好中球ゼラチナーゼ結合性リポカリン(NGAL)、尿中インターロイキン18(IL-18))では、尿中MKのようなAKI特異的な濃度変化は認められない(図3)。尚、図4(実測値での比較)、図5(尿中クレアチニン(Cr)補正をした値での比較)及び図6(比較のまとめ)に示す通り、尿中MK濃度のAUCは、尿中NAG、尿中IL-18、尿中NGALに比べ有意に高い。尿中MK濃度のカットオフ値を70 pg/mlに設定すると、尿中MK濃度を用いたATN診断の感度は97.0%、特異度は90.3%と既存の尿中バイオマーカー(NAG、NGAL、IL-18)を凌駕した。
敗血症性AKI:710pg/ml(38歳女性)、750 pg/ml(75歳男性)、502 pg/ml(74歳男性)
中毒性AKI:141 pg/ml(13歳女性)
造影剤腎症:272 pg/ml(41歳男性)
尿中MK濃度と他のバイオマーカーを組合せてAKI診断を行った場合の感度及び特異度を算出した。各バイオマーカーの値としてCr補正後の値(図5に示したROC曲線に対応する)を使用した。また、ROC曲線解析により、各バイオマーカーのカットオフ値を次の通り設定した。
尿中MK濃度のカットオフ値: 75.1pg/mgCr
尿中NAG濃度のカットオフ値: 31.0U/gCr
尿中IL-18濃度のカットオフ値: 173.6pg/mgCr
尿中NGAL濃度のカットオフ値: 26.7ng/mgCr
(1)対象
2005年12月から2007年5月までに名古屋大学医学部附属病院で待機的腹部大動脈瘤術を施行し、文書による同意が得られた下記32例を対象として、尿中MK濃度と術後のAKIとの関連を調べた。尚、患者背景の詳細を図8に術前検査所見を図9にそれぞれ示す。
性別:男性29例、女性3例
年齢:72±8歳
病型:腎動脈上2例、腎動脈下30例
人工血管:I型11例、Y型21例
推算GFR:56.9±21.8 (ml/min/1.73m2)
前向き観察試験を実施した。経時的に一般検査とともに尿中MK濃度をELISA(S. Ikematsu, et al.Br. J. Cancer 2000;83)で測定した(図10を参照)。AKI群(ΔCr≧50%で定義)とnon-AKI群の間で比較・評価した。
試験結果を図11に示す。術後2日目(POD2)、3日目(POD3)をピークとしたCr上昇から5例(16%)をAKIと診断した。AKI群ではCrに先行して尿中MK濃度がリアルタイムに上昇し(Two-way ANOVA群間差 p=0.001)、大動脈遮断時から術後1日(POD1)にかけて高い値を示した。特に、大動脈遮断時から手術終了時(大動脈遮断時から約3時間後)にわたって非常に高い値を示した(ピークは大動脈遮断時から約1時間後の大動脈解放時)。
以上の結果より、術中に尿中MK濃度が上昇する症例は、術後AKIを呈する可能性が極めて高いことが明らかとなった。換言すれば、尿中MKをマーカーに利用すれば、術中という極めて早期にAKIの発症予測が可能であることが判明した。一方、既存のマーカーである尿中NAG、尿中β2ミクログロブリン(β2 MG)、尿中シスタチンC(Cys-C)と比較した結果、これらのマーカーでは早期の発症予測はできなかった(図12〜14)。また、急性腎障害の早期診断マーカーとして報告された尿中IL-18及び尿中NGALの濃度については、術後になって上昇が認められた(図15)。このように、既知のバイオマーカー(保険適用されているものを含む)では、尿中MK濃度を使用した場合のような早期の予測は不可能である。尚、尿中NAG、尿中β2ミクログロブリンについては外部機関で測定した。また、血清シスタチンC、尿中IL-18及び尿中NGALについては市販のELISA測定キット(尿中シスタチンCについてはメスコートGCシスタチンCキット(金コロイド凝集法、アルフレッサファーマ社製)、尿中NGALについてはNGAL ELISA Kit (CircuLex NGAL/Lipocalin-2 ELISA Kit/Cat#CY-8070/CircuLex)、尿中IL-18についてはHuman IL-18 ELISA Kit(CODE No 7620、MBL社製)により、尿検体0.01mlを用いて測定した。
(1)対象及び方法
生体腎移植を施行した2症例に関して、図17のプロトコールに示すように移植片(graft)への血流再開(0時間)後、初尿、1時間後、2時間後、6時間後、8時間後と、その後数日間経時的に採尿し、血中クレアチニンと尿中MK濃度を測定した。
症例1は、移植後生着は良好で翌日から血清クレアチニンは順調に回復した。この症例の移植直後から利尿開始後後8時間までの尿中MKは0 pg/mlであった。一方、症例2は、術後移植腎の生着が不良で、移植後4日目まで腎不全状態が遷延した。この患者の尿中MK濃度は、利尿開始直後のMK濃度は442 pg/mlと高値を示し、以後減少し4時間以降は感度以下となった。
移植腎の生着が良好か不良かを、利尿開始直後の尿中MKの濃度測定により、予測可能となる(急性腎障害(AKI)の超早期診断薬)。特に海外においては、死体腎移植の症例が多く、術後生着不良が遷延する症例が多く、これらの症例において、術直後から生着不良を予想して、移植腎生着に対する治療を一般的なプロトコールからより積極的な治療方法に変更し、移植腎の生着率を上げることが可能である。
(1)対象及び方法
造影剤を用いた検査は、日常診療において広く用いられているが、造影剤による腎障害が臨床上大きな問題となっており、より早期に診断が可能なバイオマーカーの必要性が高まっている。中でも狭心症・心筋梗塞における冠動脈造影・冠動脈再建術は症例数が多い。図19のプロトコールに示すように、心臓カテーテル検査直前、直後、翌日に採血・採尿を行い、血清クレアチニン、尿中MK濃度、尿中IL-18濃度及び尿中NGAL濃度を測定した。
慢性腎臓病患者に対する造影剤使用直後(血清クレアチニンが7.62 mg/dl)の初尿における尿中MK濃度、尿中IL-18濃度及び尿中NGAL濃度は、それぞれ272 pg/ml、18.69 pg/ml及び68.88 ng/mlと高値を示した。
心臓カテーテル検査は、全世界で広く行われている診断的・治療的戦略である。検査直後の尿中MKを測定することにより、造影剤腎臓(toxic AKI)を予測可能となり、検査後の予後の改善が可能であること、即ち急性腎障害(AKI)の超早期診断マーカーとして尿中MK濃度が有用であることが示された。
(1)対象及び方法
表在性の早期腎臓癌に対する腎部分切除術では、腎癌部分を切除する間、病側の腎動脈を遮断し、切除後腎血流を再開する。この手術では、腫瘍を部分切除する間のおよそ30分間は腎動脈および腎静脈を完全に遮断するため、病側腎に虚血性腎障害が生じる。もともと腎臓は予備能が大きく、通常片腎を全摘出してももう片一方の腎臓が代償するためCr上昇は限定的であるが、一部の症例においては、この手術による腎障害が遷延する。この手術においては、術後出血の観察や尿量確認などのために病側の腎盂内にカテーテルを挿入して病側尿を採取し、一方膀胱内に留置したカテーテルから主に健側腎由来の尿を採取するのが、基本的な手術の処置となっている。図20及び21に示すプロトコールに従い、術前・術後の血液及び尿を採取し、尿中MK濃度を調べた。
切除腎由来の尿は2相性の尿中MK濃度のピークを認め、手術開始後1時間以内の第1ピークと、術後6時間から48時間以内に第2ピークを認める。第2ピークは、病側腎と健側腎由来の尿からも認める。これは病側腎で発生した虚血障害が健側腎も含めた全身臓器に及び、両側の腎から新たにタンパク合成が亢進したMKを反映していると考えられる。したがって、腎機能が軽微にとどまる症例では、第1のピーク及び第2ピークともに一過性の上昇にとどまる(図22)。一方、腎予備能の低下している高齢者や、慢性腎臓病患者では腎機能障害が遷延する(図23、24)。この場合の尿中MK濃度の第2ピークは一過性の上昇にとどまらず、高値が遷延・持続する。これは、虚血によるストレスに反応してHIF-1という転写因子により新たにMK蛋白の産生・分泌が促された結果であると考えられ、この第2ピークが遷延するような症例(症例2及び3)はストレスが持続していること、すなわち腎障害が強いことを示している。このことから、第2ピークに注目すれば予後の推定が可能といえる。
以上のように、この疾患群においても尿中MK濃度が早期の急性腎障害のマーカーとして有用であることが示された。さらに、急性腎障害の「早期診断用マーカー」のみならず、「予後予測因子としてのバイオマーカー」としても尿中MK濃度が有用であることが判明した。
(1)対象及び方法
メソトレキセート(MTX)などの化学療法後及びネフローゼ症候群治療経過中腎機能障害が進行・遷延する症例についての尿中MK濃度を測定した。
ネフローゼ症候群の治療経過中、腎機能障害が遷延している期間は、尿中MK濃度は高値が持続する(腎生検後7日目〜9日目; 尿中MK 730-770 pg/ml)のに対して、腎機能の改善とともに尿中MK濃度は低下した(図25上段)。敗血症性AKIの患者においても同様の傾向を認める(同下段)。また、図26に示すように、MTXによる化学療法後の腎障害においても、腎機能障害が持続している間(2日目〜6日目)、尿中MK濃度は高値が持続した。
前述の腎癌部分切除術に加えて、化学療法後のAKI・ネフローゼ症候群などの原発性・2次性糸球体腎炎に続発するAKIにおいても、「予後予測因子としてのバイオマーカー」として尿中MKが有用であることが示された。
ネフローゼ症候群の最も頻度の多い原因である「微小変化群(minimal change)」は1〜2割に急性尿細管壊死(ATN)を呈する事が知られている。微小変化群の主に腎生検時に採取した尿サンプルのMK濃度を調べた結果、急性尿細管壊死(ATN)合併例で有意に高値であった(図27)。このように、微小変化群の中からATN(狭義のAKI)へ進展する症例の早期検出に尿中MK濃度が有用であることが示された。
(1)対象及び方法
腎炎患者515症例について尿中MK濃度と血漿中MK濃度を測定した(クロスセクションスタディー)。また、腹部大動脈瘤置換術を受けた患者32例で複数回にわたり尿中MK濃度と血漿中MK濃度を測定した(ケースコントロールスタディー)。一方、MKのアフィニティーカラムを作製し、血清中のMKと結合するタンパク質の同定を試みた。
尿中MK濃度と血中MK濃度の測定結果を図28及び29に示す。MKが糸球体ろ過を受けないことがわかる。一方、MKのアフィニティーカラムに結合した血清中の成分を電気泳動で調べた結果(図30)、分子量約250kDaの高分子量タンパク質(図中のXで示すバンド。図中温X'で示すバンドはXのフラグメントと予想された)がMKに結合すると予想された。当該タンパク質についてTOF-MASで分子の同定を行った。これらの結果から、血中のMKはほとんどが血管内皮細胞のへパラン鎖に結合しており、可溶性MKがあったとしても血中の250 kDaのタンパク質に結合して存在するため、ほとんど尿中には洩れてこないと考えられる(糸球体基底膜にはサイズ・バリア(コラーゲン線維の網目の小孔、半径約70Åといわれている)があり、250 kDaの分子量があれば濾過されない)。
(1)対象及び方法
アミロイド腎を合併した慢性関節リウマチ患者に対するヘパリン投与の有無による尿中MK濃度と血漿中MK濃度を比較した。
MK濃度は確かにヘパリン投与で上昇しているが(図31)、アミロイド腎によるネフローゼ状態(糸球体基底膜障害が強く、albのみならずIgGなど高分子蛋白が漏出する)においてもMKは尿中で検出されない。すなわち糸球体からのMKの漏出は基本的に無いと考えられる。
本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
Claims (29)
- ミッドカインからなる、急性腎障害早期検出用バイオマーカー。
- 尿中ミッドカイン量を指標とした急性腎障害の検査法。
- 以下のステップ(1)及び(2)を含む、請求項2に記載の検査法:
(1)尿中ミッドカインを検出するステップ;
(2)検出結果に基づき、急性腎障害の発症可能性を判定するステップ。 - 急性腎障害が急性尿細管壊死である、請求項2又は3に記載の検査法。
- 急性腎障害が虚血性急性腎障害、中毒性急性腎障害又は敗血症性急性腎障害である、請求項2又は3に記載の検査法。
- 虚血性急性腎障害が、術後の虚血性急性腎障害である、請求項5に記載の検査法。
- 虚血状態を引き起こす施術時から術後1日までの間に採取した尿を用いてステップ(1)を実施する、請求項6に記載の検査法。
- 虚血状態を引き起こす施術開始から3時間以内に採取した尿を用いてステップ(1)を実施する、請求項6に記載の検査法。
- 手術が、大血管手術、人工心肺装置を用いる開心術、臓器移植術又は腎腫瘍部分腎切除術である、請求項6〜8のいずれか一項に記載の検査法。
- ステップ(1)に加えて以下のステップ(1’)も実施し、ステップ(2)ではステップ(1)とステップ(1’)の検出結果に基づき、急性腎障害の発症可能性を判定する、請求項3〜9のいずれか一項に記載の検査法:
(1’)尿中好中球ゼラチナーゼ結合性リポカリン(NGAL)、尿中インターロイキン18(IL-18)、尿中腎障害分-1(KIM-1)、β-N-アセチル-D-グルコミニダーゼ(NAG)及び尿中肝型脂肪酸結合蛋白(L-FABP)からなる群より選択される一以上のバイオマーカーを検出するステップ。 - ステップ(1)において、微小変化群の患者の尿を検体として尿中ミッドカインを検出する、請求項3に記載の検査法。
- 抗ミッドカイン抗体からなる急性腎障害検査用試薬。
- 請求項12に記載の試薬を含む、急性腎障害検査用キット。
- ミッドカインからなる、腎機能に関する予後推定用バイオマーカー。
- 尿中ミッドカイン量を指標とした、腎機能に関する予後推定法。
- 虚血性急性腎障害、中毒性急性腎障害又は敗血症性急性腎障害の予後を推定する方法である、請求項15に記載の予後推定法。
- 腎移植後又は腎部分切除術後に尿中ミッドカインを検出し、以下の基準に従って予後を推定する、請求項15に記載の予後推定法、
術後6時間から48時間の間に認められる尿中ミッドカイン量の上昇が一過性であれば予後は良好であり、術後6時間から48時間の間に認められる尿中ミッドカイン量の上昇が一過性ではなく、高値が遷延ないし持続すれば予後は不良である。 - 病側腎由来の尿、及び/又は健側腎由来の尿を検体として尿中ミッドカインを検出する、請求項17に記載の予後推定法。
- 抗ミッドカイン抗体からなる、腎機能に関する予後推定用試薬。
- 請求項19に記載の試薬を含む、腎機能に関する予後推定用キット。
- ミッドカインからなる、急性腎障害鑑別用バイオマーカー。
- 尿中ミッドカイン量を指標とした急性腎障害の鑑別法。
- 以下のステップ(1)及び(2)を含む、請求項22に記載の鑑別法:
(1)尿中ミッドカインを検出するステップ;
(2)検出結果に基づき、急性腎障害の原因が急性の尿細管障害によるか否かを判定するステップ。 - 急性腎障害が急性尿細管壊死である、請求項22又は23に記載の鑑別法。
- 急性腎障害が虚血性急性腎障害である、請求項22又は23に記載の鑑別法。
- 虚血性急性腎障害が、術後の虚血性急性腎障害である、請求項25に記載の鑑別法。
- ステップ(1)に加えて以下のステップ(1’)も実施し、ステップ(2)ではステップ(1)とステップ(1’)の検出結果に基づき、急性腎障害の原因が急性の尿細管障害によるか否かを判定する、請求項23〜26のいずれか一項に記載の鑑別法:
(1’)尿中好中球ゼラチナーゼ結合性リポカリン(NGAL)、尿中インターロイキン18(IL-18)、尿中腎障害分子-1(KIM-1)、β-N-アセチル-D-グルコミニダーゼ(NAG)及び尿中肝型脂肪酸結合蛋白(L-FABP)からなる群より選択される一以上のバイオマーカーを検出するステップ。 - 抗ミッドカイン抗体からなる急性腎障害鑑別用試薬。
- 請求項28に記載の試薬を含む、急性腎障害鑑別用キット。
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