JPWO2015097863A1 - 診断用情報の分析方法およびそのためのキット - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 診断対象に由来する血液検体中の全てのムチン−1(トータルMUC1)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法。
[2] 診断対象に由来する血液検体中の全てのムチン−1(トータルMUC1)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法と、診断対象が前立腺疾患に罹患していることを示す前立腺特異抗原に関する診断用情報とを組み合わせて、診断対象が前立腺良性疾患と前立腺癌のどちらに罹患しているかを推定する診断用情報の分析方法。
[3] 診断対象に由来する血液検体中の全てのムチン−1(トータルMUC1)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法と、診断対象に由来する血液検体中の、N−アセチル−D−ガラクトサミンβ1−4Nアセチルグルコサミン残基を認識して結合するレクチンとの反応性を有する前立腺特異抗原(LacdiNAc−PSA)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、LacdiNAc−PSAの濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺良性疾患ではなく前立腺癌であると推定する診断用情報の分析方法とを組み合わせて、診断対象が前立腺良性疾患と前立腺癌のどちらに罹患しているかを推定する診断用情報の取得方法。
[4] [3]の診断用情報の分析方法において、診断対象が前立腺癌に罹患していると推定される場合に、さらに、トータルMUC1の濃度の測定値が[3]に記載の閾値より大きなもう一つの閾値よりも大きく、かつLacdiNAc−PSAの濃度の測定値が[3]に記載の閾値より大きなもう一つの閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している前立腺癌が、転移性の高い前立腺癌、前立腺良性疾患を伴う前立腺癌またはホルモン抵抗性の前立腺癌であると推定する診断用情報の分析方法。
[5] 前記前立腺良性疾患が前立腺肥大症である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の診断用情報の分析方法。
[6] 前記トータルMUC1が、抗KL−6モノクローナル抗体との反応性を有するものである、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の診断用情報の分析方法。
[7] [1]に記載の診断用情報の分析方法を実施するためのキットであって、トータルMUC1を定量するための抗ムチン−1抗体を含む診断用キット。
[8] [2]に記載の診断用情報の分析方法を実施するためのキットであって、トータルMUC1を定量するための抗ムチン−1抗体と、抗前立腺特異抗原を定量するための抗前立腺特異抗原抗体とを含む診断用キット。
[9] [3]または[4]に記載の診断用情報の分析方法を実施するためのキットであって、トータルMUC1を定量するための抗ムチン−1抗体と、抗前立腺特異抗原を定量するための抗前立腺特異抗原抗体およびN−アセチル−D−ガラクトサミンβ1−4Nアセチルグルコサミン残基を認識して結合するレクチンを含む診断用キット。
[10] 前記抗ムチン−1抗体が抗KL−6モノクローナル抗体である、[7]〜[9]のいずれか一項に記載の診断用キット。
[11] さらに、診断用情報の分析方法を実施するために必要な情報を記載した使用説明書を含む、[7]〜[10]のいずれか一項に記載の診断用キット。
本発明の診断用情報の分析方法の第1実施形態は、診断対象に由来する血液検体中の全てのMUC1、すなわちトータルMUC1の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法である。
本発明の分析方法では、特定の糖タンパク質の濃度を測定するための試料として、診断対象に由来する血液検体を用いる。
本発明の分析方法の第3実施形態および第4実施形態では、LacdiNAc−PSAを定量するためにLacdiNAc残基を認識して結合するレクチンを用いる。そのようなレクチンの代表例としてはWFAが挙げられるが、本発明で用いることのできるレクチンはこれに限定されるものではない。すなわち、LacdiNAc−PSAの糖鎖中に含まれるLacdiNAc残基を認識して結合する能力を有し、血液検体中のLacdiNAc−PSAの濃度を測定するために利用することのできるレクチンであれば、WFAと同様に本発明で用いることができる。
本発明の分析方法を実施する際には、トータルMUC1、LacdiNAc−PSAおよびトータルPSAの3項目の測定対象物から、実施形態に応じて必要な、選ばれた項目または全3項目の対象物を測定、定量する必要がある。これらの測定対象物の定量方法は、各実施形態における分析を実施するために十分な精度を有する測定値が得られるものであれば特に限定されるものではなく、公知の定量方法の中から適宜選択することができる。
SPFSを実施するための基本的な構成、すなわち、センサーチップ、測定装置およびシステム、測定手順等の実施形態は公知であり、これらを応用して本発明を適切に実施することができる。SPFSでは、固相化用プローブ(抗体)−測定対象物−蛍光標識用プローブ(レクチンまたは抗体)の三者からなる複合体を形成させる、サンドイッチ型アッセイの形態で測定対象物を定量することが一般的である。
トータルMUC1の定量方法としては、センサーチップの表面に固相化された抗MUC1抗体(固相化抗MUC1抗体)、MUC1、および蛍光物質が結合した抗MUC1抗体(蛍光標識抗MUC1抗体)の三者からなるサンドイッチ型免疫複合体を形成させる方法が挙げられる。
LacdiNAc−PSAの定量における第1の方法としては、LacdiNAc−PSAを分画していない血液検体(PSA)全体をSPFSに供し、センサーチップの表面に固相化された抗PSA抗体(固相化抗PSA抗体)、LacdiNAc−PSA、および蛍光体が結合したLacdiNAc−PSA用レクチン(蛍光標識LacdiNAc−PSA用レクチン)の三者からなるサンドイッチ型免疫複合体を形成させる方法が挙げられる。
トータルPSAの定量方法としては、センサーチップの表面に固相化された抗PSA抗体(固相化抗PSA抗体)、PSA、および蛍光体が結合した抗PSA抗体(蛍光標識抗PSA抗体)の三者からなるサンドイッチ型免疫複合体を形成させる方法が挙げられる。
SPFS以外の測定対象物の定量方法としては、たとえば、生体関連物質の定量方法として汎用されているELISAが挙げられる。ELISAでは、固相化用プローブ(抗体)−測定対象物−酵素標識用プローブ(抗体またはレクチン)の三者からなる複合体を形成させる、サンドイッチ型アッセイの形態で測定対象物を定量することが一般的であり、酵素標識用プローブの酵素と所定の基質との反応により生成する色素量(シグナル強度)に基づいて測定対象物を定量する。
第1実施形態およびこれを利用する第2,第3および第4実施形態で用いられる、測定した血液検体中のトータルMUC1の濃度値を、ある疾患であるか否かを判別するための閾値(トータルMUC1に関する第1の閾値)のは、一般的な手法によって設定することができる。たとえば、前立腺癌と確定診断された複数の患者に由来する血液検体、および前立腺肥大症等の前立腺良性疾患と確定診断された複数の患者に由来する血液検体について、トータルMUC1の濃度を測定し、後者の測定データが基準とする比率以上で含まれる濃度を求めることにより、この濃度を前立腺良性疾患と推定するための閾値とすることができる。前記測定データの基準とする比率が、前立腺良性疾患の推定に関する信頼性、即ち、推定が正しい確率に相当する。測定データの母集団であるサンプル数を多くするほど、信頼性の高い閾値を設定することが可能となる。ある血液検体のトータルMUC1の濃度の測定値をそのようにして設定された閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きければ、この血液検体は前立腺良性疾患に罹患している診断対象に由来するものであると、ある確率でもって推定することができる。前記測定データから、前立腺良性疾患に罹患している診断対象由来の血液検体について分析した場合に100%陽性と判定し、前立腺癌に罹患している診断対象由来の血液検体について分析した場合に100%陰性と判定できる閾値を設定できれば理想的であるが、現実的にそのようなことは困難である。目的とする分析の精度を考慮して、前立腺良性疾患に罹患している診断対象由来の血液検体について分析した場合に望ましい高い確率で陽性と判定できる閾値、逆に言えば前立腺癌に罹患している診断対象由来の血液検体について分析した場合に擬陽性と判定されてしまう確率をなるべく低くできる閾値を設定すればよい。
本発明の診断用情報の分析方法を効率的に実施するために、必要な試薬類をまとめてキットを構成することができる。診断用情報の分析方法は、典型的にはSPFSやELISAのようなサンドイッチ型アッセイに基づく定量方法を用いて、また必要に応じてレクチンアフィニティーカラムによる分画法を併用して実施する。したがってキットも、典型的にはそれらの方法に適したサンドイッチ型免疫複合体を形成するための試薬類、すなわち、固相化用生体関連物質である抗体および検出用生体関連物質であるレクチンまたは抗体を主要な構成物とし、また必要に応じてレクチンアフィニティーカラムを作製するためのレクチンも構成物とすることができる。
(1)プラズモン励起センサーの作製
厚さ1mmのガラス製の透明平面基板((株)オハラ「S−LAL 10」、屈折率1.72)をプラズマ洗浄した後、この基板の片面にクロム薄膜をスパッタリング法によって形成し、このクロム薄膜の表面にさらに金薄膜をスパッタリング法によって形成した。クロム薄膜の厚さは1〜3nm、金薄膜の厚さは44〜52nmであった。このようにして金薄膜が形成された基板を、10−カルボキシ−1−デカンチオールのエタノール溶液(濃度25mg/mL)に24時間以上浸漬し、金薄膜の表面にSAM膜を形成した。この基板をエタノール溶液から取り出し、エタノールおよびイソプロパノールで洗浄した後、エアガンを用いて乾燥させた。
前記工程で作製したプラズモン励起センサー(金薄膜)の表面に、幅2mm、長さ14mmの流路となる穴を有する、厚さ0.5mmのシート状のシリコーンゴムスペーサーを積載した。さらにその上に、両端に貫通孔を有する厚さ2mmのポリメチルメタクリレート板を積載して圧着し、ビスでプラズモン励起センサーに固定して、貫通穴を通じて試料、試薬等を送液することのできる流路を備えた、SPFS用流路型測定部材を作製した。
WFA(L-1350、Vector社)を、Alexa Fluor(商標名)647タンパク質ラベリングキット(インビトロゲン社)を用いて蛍光標識化した。手順はそのキットに添付されたプロトコールに従った。未反応のレクチンおよび蛍光色素を除去するため、限外濾過膜(日本ミリポア(株)製)を用いて反応物を精製し、Alexa Fluor 647標識WFA溶液を得た。吸光度を測定してその溶液のAlexa Fluor 647標識WFAの濃度を求めた後、4℃で保存した。
前記工程(3)において、WFAの代わりに市販の抗MUC1モノクローナル抗体(抗KL−6モノクローナル抗体)を用い、それ以外は同様にして、Alexa Fluor 647標識抗MUC1抗体を作製した。なお、この抗MUC1モノクローナル抗体は、後述する抗MUC1抗体固相化領域の形成にも用いた。
前記工程(3)において、WFAの代わりに市販の抗PSAモノクローナル抗体(ミクリ免疫研究所(株)、クローンNo.79、2.5mg/mL)を用い、それ以外は同様にして、Alexa Fluor 647標識抗PSA抗体を作製した。
前立腺癌の確定診断を受けた患者に由来する血清サンプルおよび前立腺肥大症の確定診断を受けた患者に由来する血清サンプルそれぞれについて、リン酸緩衝溶液にて2〜10倍に稀釈し、血液検体を調製した。
前記作製・調製工程(6)で調製した血液検体のそれぞれについて、下記の手順により、トータルMUC1、LacdiNAc−PSAおよびトータルPSAそれぞれの濃度を測定した。
(1−1)抗MUC1抗体固相化領域の形成
前記作製・調製工程(2)で作製したSPFS用流路型測定部材の流路に、超純水を10分間、その後、リン酸緩衝生理食塩水を20分間、ペリスタポンプによって、室温(25℃)、流速500μL/分の条件で循環送液し、プラズモン励起センサーの表面を平衡化した。続いて、N−ヒドロキシコハク酸イミドを50mMと、エチル(ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドを100mMとを含むリン酸緩衝生理食塩水を5mL送液し、20分間循環させた。その後、市販の抗MUC1モノクローナル抗体(抗KL−6モノクローナル抗体)溶液2.5mLを30分間循環送液することで、SAM膜上に当該抗体を固相化し、抗MUC1抗体固相化領域を形成した。さらに、1重量%牛血清アルブミンを含むリン酸緩衝生理食塩水を30分間循環送液することによって、流路内の非特異吸着防止処理を行った。
試料送液工程:前記抗MUC1抗体固相化領域が形成された流路に、前記作製・調製工程(6)で調製した血液検体を25分間、循環送液した。
(2−1)抗PSA抗体固相化領域の形成
トータルMUC1の定量における前記工程(1−1)において、前記抗MUC1モノクローナル抗体の代わりに市販の抗PSAモノクローナル抗体を用い、それ以外は同様にして、抗PSA抗体固相化領域を形成した。
トータルMUC1の定量における前記工程(1−2)において、前記作製・調製工程(4)で作製したAlexa Fluor 647標識抗MUC1抗体の代わりに、前記作製・調製工程(5)で作製したAlexa Fluor 647標識抗PSA抗体を用い、それ以外は同様にして、トータルPSAを定量した。
(3−1)抗PSA抗体固相化領域の形成
トータルMUC1の定量における前記工程(1−1)において、前記抗MUC1モノクローナル抗体の代わりに市販の抗PSAモノクローナル抗体を用い、それ以外は同様にして、抗PSA抗体固相化領域を形成した。
トータルMUC1の定量における前記工程(1−2)において、前記作製・調製工程(4)で作製したAlexa Fluor 647標識抗MUC1抗体の代わりに、前記作製・調製工程(3)で作製したAlexa Fluor 647標識WFAを用い、それ以外は同様にして、LacdiNAc−PSAを定量した。
図1に、前記定量工程(1):トータルMUC1(KL6)の定量の結果を示す。血液検体中のトータルMUC1(KL6)の濃度は、前立腺癌患者よりも前立腺肥大症患者の方が高いことが示されている。したがって、この結果に基づいた場合は、たとえば4.5〜5unitのある値に相当する濃度を、本発明の分析方法の第1実施形態における閾値として設定することが可能であることが分かる。
Claims (11)
- 診断対象に由来する血液検体中の全てのムチン−1(トータルMUC1)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法。
- 診断対象に由来する血液検体中の全てのムチン−1(トータルMUC1)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法と、
診断対象が前立腺疾患に罹患していることを示す前立腺特異抗原に関する診断用情報と
を組み合わせて、診断対象が前立腺良性疾患と前立腺癌のどちらに罹患しているかを推定する診断用情報の分析方法。 - 診断対象に由来する血液検体中の全てのムチン−1(トータルMUC1)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、トータルMUC1の濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺癌ではなく前立腺良性疾患であると推定する診断用情報の分析方法と、
診断対象に由来する血液検体中の、N−アセチル−D−ガラクトサミンβ1−4Nアセチルグルコサミン残基を認識して結合するレクチンとの反応性を有する前立腺特異抗原(LacdiNAc−PSA)の濃度を測定し、得られた測定値を閾値と比較し、LacdiNAc−PSAの濃度の測定値が閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している疾患は前立腺良性疾患ではなく前立腺癌であると推定する診断用情報の分析方法と
を組み合わせて、診断対象が前立腺良性疾患と前立腺癌のどちらに罹患しているかを推定する診断用情報の分析方法。 - 請求項3の診断用情報の分析方法において、診断対象が前立腺癌に罹患していると推定される場合に、さらに、
トータルMUC1の濃度の測定値が請求項3に記載の閾値より大きなもう一つの閾値よりも大きく、かつLacdiNAc−PSAの濃度の測定値が請求項3に記載の閾値より大きなもう一つの閾値よりも大きいことをもって、診断対象が罹患している前立腺癌が、転移性の高い前立腺癌、前立腺良性疾患を伴う前立腺癌またはホルモン抵抗性の前立腺癌であると推定する診断用情報の分析方法。 - 前記前立腺良性疾患が前立腺肥大症である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の診断用情報の分析方法。
- 前記トータルMUC1が、抗KL−6モノクローナル抗体との反応性を有するものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の診断用情報の分析方法。
- 請求項1に記載の診断用情報の分析方法を実施するためのキットであって、
トータルMUC1を定量するための抗ムチン−1抗体を含む診断用キット。 - 請求項2に記載の診断用情報の分析方法を実施するためのキットであって、
トータルMUC1を定量するための抗ムチン−1抗体と、抗前立腺特異抗原を定量するための抗前立腺特異抗原抗体とを含む診断用キット。 - 請求項3または4に記載の診断用情報の分析方法を実施するためのキットであって、
トータルMUC1を定量するための抗ムチン−1抗体と、LacdiNAc−PSAを定量するための抗前立腺特異抗原抗体およびN−アセチル−D−ガラクトサミンβ1−4Nアセチルグルコサミン残基を認識して結合するレクチンを含む診断用キット。 - 前記抗ムチン−1抗体が抗KL−6モノクローナル抗体である、請求項7〜9のいずれか一項に記載の診断用キット。
- さらに、診断用情報の分析方法を実施するために必要な情報を記載した使用説明書を含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の診断用キット。
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