KR101482568B1 - 보조 수정에서 착상 성공을 예측하기 위한 분석 방법 및 키트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 여성 대상체의 난모세포의 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 복수의 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 분석 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 각 난모세포가 유도되는 난포에 존재하는 난포액(FF) 중의 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)의 레벨을 측정하는 단계, 및 측정된 FF G-CSF 레벨로부터 각 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계를 포함한다. 나아가 본 발명은 상기 분석 방법을 실시하기 위한 키트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 보조 수정 방법에 관한 것이다.
Description
시험관 수정(IVF) 또는 세포질내 정자 주입법(ICSI)과 같은 보조 수정은 30년 동안 불임 문제를 갖고 있는 인간 환자에서 성공적으로 사용되어 왔다. 광범위한 연구에도 불구하고, 이것은 여전히 어렵고 값비싼 절차이며 이식되는 배아당 착상율(15∼20%)이 낮은 것이 일반적으로 관찰된다.
보조 수정 서비스를 제공하는 병원 및 사설 센터는 난모세포의 선별을 수정 후 생성되는 배아의 특성을 기초로 한다. 예컨대, 선별은 배아의 형태를 기초로 하거나 (Guerif F et al., 2007, Hum Reprod 22(7):1973) 또는 배아에 의한 가용성 HLA-G의 생성을 기초로 할 수 있다 (Fuzzi B, et al., 2002, Eur J Immunol. Feb;32(2):311-5.). 이들 기술은 둘다 배아를 방해한다.
임신 성공을 증대시키기 위하여, 이식되는 배아의 수는 일반적으로 하나를 초과한다. 유럽에서는, 자궁강에 2 개의 배아를 이식하는 것이 통상적인 실무이다. 미국에서는, 이것이 더 많아, 통상적으로 3개 또는 4개의 배아를 이식한다. 이러한 방법의 부정적인 효과는 다태 임신 및 추후 주로 조산 및 낮은 출산율과 같은 관련 산과 병리의 수를 증가시킨다는 것이다.
또한, 보조 수정은 비용이 많이 드는 절차이며 환자에 대하여 생리학적으로 외상성일 수도 있다. 보조 수정 및 이후의 수정을 위하여 난자를 수집하는 수술 절차가 필요하며, 자궁에 수정된 난자를 착상시키는 추가의 수술이 필요하다. 이후 이식을 받은 자는 임신이 되었는지 여부를 판정할 수 있기 전에 일정 기간의 시간 동안 기다려야 한다. 어떤 경우에는, 반복된 시도에도 불구하고 임신이 전혀 되지 않을 수 있으며 이러한 증례들은 재정 자원 및 인적 자원 모두에서 사회에 상당한 비용이 된다.
따라서, 수정 전에 난모세포의 착상 가능성을 나타내어 배아의 성공적인 착상 기회를 최대화할 수 있고 성공율이 낮음을 나타내어 상기 언급한 보조 수정의 외상 및 비용을 회피할 수 있는 분석 방법 및 키트를 제공하는 것이 요망된다.
도면의 간단한 설명
도 1. Biorad 루미넥스(Luminex) 키트를 사용하여 FF G-CSF를 검출하는 루미넥스 실험으로부터의 ROC 곡선. 진양성률(민감도)을 FF-GCSF 농도의 상이한 절사점에 대하여 가양성률(100-특이도)에 따라 평가한다. ROC 플롯의 각 점은 특정 결정 한계에 상응하는 민감도/특이도 쌍을 나타낸다. ROC 곡선하 면적은 FF-G-CSF가 두 주요 진단 군(확실한 착상/무착상)을 얼마나 잘 구별할 수 있는가에 대한 측정이다. 라인 1: 곡선하 면적은 0.82인데, 이것은 포지티브 군으로부터 무작위로 선택된 개인의 테스트 값이 82%의 시간에서 네거티브 군으로부터 무작위로 선택된 개인에 대한 테스트 값보다 큼을 나타낸다. 라인 2: ROC 곡선하 면적은 0.5로서 이것은 0(null)의 가정을 나타낸다.
도 2. R 앤드 D 루미넥스 키트를 사용하여 FF G-CSF를 검출하는 루미넥스 실험으로부터의 ROC 곡선. 라인 3: 곡선하 면적은 0.72인데, 이것은 포지티브 군으로부터 무작위로 선택된 개인의 테스트 값이 72%의 시간에서 네거티브 군으로부터 무작위로 선택된 개인에 대한 테스트 값보다 큼을 나타낸다. 라인 4: ROC 곡선하 면적은 0.5로서 이것은 0(null)의 가정을 나타낸다.
도 3. 다수의 대상체로부터 얻은 동일한 코호트의 배아의 개별 난포액의 농도 변화를 나타내는 그래프. 각 상자는 발생되는 동일한 코호트의 배아에서 개별 난포액의 평균으로부터의 변동을 나타낸다.
발명의 개요
본 발명은, 난소 과자극하에 복수의 난모세포를 제공하는 여성 대상체에서, 각 난모세포가 유도되는 난포의 난포액 중에 존재하는 몇몇 시토카인 및 성장 인자의 레벨이 변화된다는 본 발명자들의 예기치 못한 발견에 기초한 것이다. 또한, 본 발명자들은 난모세포가 유도되는 개개의 난포의 난포액 중에 존재하는 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)의 레벨이 높은 것과 상기 난모세포의 수정에 의하여 얻어지는 배아의 착상 가능성이 높은 것 간에는 강한 상관관계가 있음을 발견하였다. 동일한 대상체에 대하여 각 개별 난모세포를 둘러싸는 난포액의 조성이 변화될 수 있다는 것과 상기 조성은 추후 수정되는 난모세포의 착상 성공을 나타낸다는 것은 이전에 증명된 바가 전혀 없다. 이러한 발견에 의하면 한 환자로부터 얻어지는 복수의 배아가 착상 가능성 순으로 평가될 수 있다. 먼저, 난모세포 수정 마커(예컨대, 11-β HSD)를 평균하는 인디케이터를 사용하여 경계선의 수정 가능성을 보이는 환자는 낮은 전체 평균에 대하여 높은 착상 가능성을 보이는 난모세포를 갖는 것으로 발견될 수 있는데, 이것은 이전에 불임을 나타내던 여성에 대한 새로운 가능성을 제공한다. 또한, 배아 또는 난모세포에 대한 간섭 없이, 각 난모세포를 개별적으로, 따라서 배아를 개별적으로 평가하는 가능성을 제공한다.
본 발명은 각각 여성 대상체의 난모세포의 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 복수의 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 분석 방법에 관한 것으로, 상기 분석 방법은 각 난모세포가 유도되는 난포에 존재하는 난포액 중의 G-CSF 레벨을 측정하는 단계 및 난포액 G-CSF의 레벨로부터 각 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계를 포함한다. 난포액 중의 G-CSF 레벨이 최고인 난포로부터의 난모세포는 최대 착상 가능성을 갖는 배아를 생성한다.
본 발명은 여성 환자에서 보조 수정의 결과를 예측하는 데 사용될 수 있는 분석 키트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 착상을 개선시키기 위하여 수정 치료 방법에서 사용하기 위한 이러한 분석 방법 및 키트에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시양태는 여성 대상체에 대하여 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 분석 방법으로서,
(i) 상기 대상체로부터 수집한 복수의 난모세포에 대하여, 각 수집된 난모세포의 난포의 난포액(FF) 중에 존재하는 난포액 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)의 레벨을 측정하는 단계; 및
(ii) 측정된 FF G-CSF 레벨로부터, 난모세포의 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 최고의 FF G-CSF 레벨을 갖는 난모 세포가 최고 착상 가능성을 갖는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, FF의 각 샘플이 난포 흡인물로부터 얻어지는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 각 FF G-CSF 레벨을 난포 흡인물 수거 20 시간 이내에 측정하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 20.6 pg/ml 이하의 FF-CSF 레벨이 무착상 또는 낮은 착상 가능성으로 판정되는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 24.0 pg/ml 이상의 FF-CSF 레벨이 높은 착상 가능성으로 판정되는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 면역분석을 사용하여 FF G-CSF의 각 레벨을 측정하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, RIA, IRMA, ELISA 또는 ELISPOT 분석과 같은 경쟁 또는 면역 계측 분석을 사용하여 FF G-CSF의 각 레벨을 측정하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 루미넥스 분석을 사용하여 FF G-CSF의 각 레벨을 측정하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 루미넥스 분석이 Biorad 또는 R 및 D 루미네스 키트를 사용하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, FF G-CSF mRNA의 레벨을 측정함으로써 FF G-CSF의 각 레벨을 측정하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는, 표면 플라즈몬 공명, 형광 공명 에너지 이동, 생체발광 공명 에너지 이동, 형광 소광 형광, 형광 편광, MS, HPLC, HPLC/SM, HPLC/MS/MS, 모세관 전기영동, 막대 또는 슬랩 겔 전기영동 중 임의의 방법에 의하여 FF G-CSF의 각 레벨을 측정하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는 FF G-CSF 또는 FF G-CSF mRNA의 레벨 검출에 적당한 하나 이상의 시약을 포함하는, 상기 개시된 바와 같은 분석 방법의 실시에 사용하기 위한 키트이다.
본 발명의 또다른 실시양태는 한 세트의 FF G-CSF 농도 표준을 더 포함하는 상기 개시된 바와 같은 키트이다.
본 발명의 또다른 실시양태는 대상체로부터 난포액 및 난모세포를 제거하기 위한 복수의 흡인기 선단을 더 포함하는 상기 개시된 바와 같은 키트이다.
본 발명의 또다른 실시양태는
(i) 여성 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 상기 개시한 바와 같은 분석 방법에 따라 각 난모세포로부터 유도된 배아에 대한 착상 가능성을 판정하는 단계,
(iii) 높은 착상 가능성을 갖는 배아에 상응하는 난모세포를 수정하는 단계, 및
(iv) 이렇게 얻어진 배아를 여성에 착상시키는 단계
를 포함하는 여성 대상체의 보조 수정 방법이다.
본 발명의 또다른 실시양태는
(i) 여성 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 상기 개시한 바와 같은 분석 방법에 따라 각 난모세포로부터 유도된 배아에 대한 착상 가능성을 결정하는 단계,
(iii) 난모세포를 수정하여 배아를 얻는 단계, 및
(iv) 높은 착상 가능성을 갖는 배아를 착상시키는 단계
를 포함하는 여성 대상체의 보조 수정 방법이다.
발명의 상세한 설명
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 당업자가 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본원에 언급된 모든 공개공보는 본원에 참고문헌으로 포함된다. 본원에서 언급된 모든 미국 특허 및 특허 출원은 도면을 포함하여 그 전체가 본원에 참고문헌으로 포함된다.
본원에서 관사 "a" 및 "an"은 1 또는 1 초과, 즉 1 이상의 문법적 객체를 언급하기 위하여 사용된다. 예컨대, "샘플"은 하나의 샘플 또는 하나를 초과하는 샘플을 의미한다.
종료점에 의한 수치 범위에 대한 기재는 모든 정수를 포함하며, 적절한 경우, 그 범위 내에 포함되는 분수를 포함한다(예컨대, 1∼5는 예컨대 샘플의 수를 언급하는 경우 1, 2, 3, 4를 포함할 수 있고, 예컨대 농도를 언급하는 경우 1.5, 2, 2.75 및 3.80도 또한 포함할 수 있음). 종료점에 대한 기재는 또한 종료점 값 자체를 포함한다(예컨대, 1.0∼5.0은 1.0 및 5.0을 포함함)
본원의 다른 부분에서 언급되는 바와 같이 본 발명은 난소 과자극하에 복수의 난모세포를 제공하는 여성 대상체는 각 난모세포가 유도되는 난포의 난포액 중에 존재하는 몇몇 시토킨 및 성장 인자의 레벨 변화를 나타낸다는 본 발명자들의 예기치 않은 발견에 관한 것이다. 또한, 본 발명자들은 난모세포가 유도되는 개별 난포의 난포액 중에 존재하는 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)의 레벨이 높은 것과 상기 난포세포의 수정에 의하여 얻어지는 배아의 착상 가능성이 높은 것 사이에는 강한 상관관계가 있음을 발견하였다. 동일한 대상체에 대하여 각 개별 난모세포를 둘러싸는 난포액의 조성이 변화될 수 있다는 것과 상기 조성은 추후 수정되는 난모세포의 착상 성공을 나타낸다는 것은 이전에 증명된 바가 전혀 없다. 이러한 발견에 의하면 한 환자로부터 얻어지는 복수의 배아가 착상 가능성 순으로 평가될 수 있다. 먼저, 난모세포 수정 마커(예컨대, 11-β HSD)를 평균하는 인디케이터를 사용하여 경계선의 수정 가능성을 보이는 환자는 낮은 전체 평균에 대하여 높은 착상 가능성을 보이는 난모세포를 갖는 것으로 발견될 수 있는데, 이것은 이전에 불임을 나타내던 여성에 대한 새로운 가능성을 제공한다. 또한, 배아 또는 난모세포에 대한 간섭 없이, 각 난모세포를 개별적으로, 따라서 배아를 개별적으로 평가하는 가능성을 제공한다.
따라서, 본 발명은 여성 환자에서 보조 수정의 결과를 예측하기 위하여 사용될 수 있는 분석 방법 및 분석 키트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 착상을 개선시키기 위하여 수정 치료 방법에서 사용하기 위한 이러한 분석 방법 및 키트에 관한 것이다. 이하에 개시되는 발명은 인간의 여성 환자에 대한 연구로부터 개발된 것이나, 이것은 임의의 포유동물 암컷에 적용될 수 있으며 예컨대 소 또는 말과 같은 가축의 보조 수정에 의하여 상업적 품종 개량 또는 멸종 위기 종의 획기적인 품종 개량 프로그램의 성공을 증대시키는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는 달 주기당 생성되는 난자의 수를 증가시키기 위하여 대상체는 수정 전처리(예컨대, 난소 과자극)을 거쳤다. 본원에서 사용되는 바와 같은 보조 수정은 시험관 수정(IVF) 또는 세포질내 정자 주입법(ICSI)과 같이 난모세포를 여성 신체 외부에서 수정시키는 생체외 수정 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시양태는 각각 여성 대상체의 난모세포의 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 복수의 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 분석 방법으로, 이 분석 방법은 각 난모세포가 유도되는 난포에 존재하는 난포액 중의 G-CSF 레벨을 측정하는 단계 및 난포액 G-CSF의 레벨로부터 각 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시양태는 여성 대상체에 대하여 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 분석 방법으로, 이 분석 방법은 (i) 상기 대상체로부터 수집한 복수의 난모세포에 대하여, 각 수집된 난모세포의 난포의 난포액(FF) 중에 존재하는 난포액 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)의 레벨을 측정하는 단계; 및 (ii) 측정된 FF G-CSF 레벨로부터 난모세포의 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계를 포함한다.
난포액 중 G-CSF 레벨이 최고인 난포로부터의 난모세포는 최대 착상 가능성을 갖는 배아를 생성시킨다.
과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)는 조혈 성장 인자 패밀리에 속하는 자연 발생적 시토카인이다(Clark, et al., 1987, Science 236(4806): 1229). 개시된 그 주요 역할은 호중구 계통의 조혈 세포의 증식, 분화 및 활성화에 작용하는 것이다 (Mielcarek et al., 1996., Blood 87(2):574, Visani et al., 1995, 18(5-6):423). 조혈 세포에 의하여 일차적으로 생성되는 G-CSF는 또한 생식관에서와 같은 비조혈 세포: 인간 황체 형성 난포 과립막 세포 (Salmassi A, et al, 2004, Fertil Steril, 81 Suppl 1:786.), 자궁내막 세포 (Giacomini G, et al., 1995, Hum Reprod 10(12):3259.), 탈락막 및 태반 (Duan J. S., 1990, Osaka City Med J 36(2):81 ; Miyama M et al., 1998, Osaka City Med J., 44(1):85) 및 각종 태아 조직 (Calhoun et al., 1999. Pediatr Res 46(3):333)에 의하여도 생성된다. 난소에서, G-CSF 단백질 및 그 수용체는 황체 세포 및 난포의 과립막 세포에 주로 위치하였다 (웨스턴 블롯 및 면역 조직 화학) (Salmassi, et al., 2004).
난포액 G-CSF(FF G-CSF)의 레벨은 난모세포 수집일 안에 측정하는 것이 바람직하다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 난포 흡인은 국소 또는 전신 마취 후에 경질 초음파를 이용하여 유도된다. 질 초음파를 통해 영상화된 하나의 난소 난포에 상응하는 각 난포액을 개별적으로 흡인한다. 난모세포를 둘러싸는 난포액은 난모세포와 함께 흡인되므로 각 난모세포의 포집에는 임의의 다른 조작이 필요하지 않다. 현미경 하에서 난포액을 검사하면 난모세포의 존재를 즉시 확인할 수 있다. 난포액 및 각 난모세포를 풀링하는 대신, FF G-CSF 레벨이 개별적으로 측정될 수 있도록 수집시 난모세포를 분리한다. 본 발명의 한 측면에 따르면, FF G-CSF 레벨은 난모세포 수집 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 시간 이내에, 상기 언급된 값들 중 임의의 두 값 사이의 시간 내에 측정한다. 바람직하게는 FF G-CSF 레벨은 난모세포 수집 1∼20 시간 이내에 측정한다.
난모세포와 관련된 FF G-CSF 레벨은 임의의 적당한 정량 분석을 사용하여 측정할 수 있다. 상기 측정은 예컨대 생화학 분석 (예컨대, 고상 또는 액상 면역 분석), 표면 플라즈몬 공명, 형광 공명 에너지 이동, 형광 소광 및 형광 편광에서 선택되는 방법을 사용하여 실시할 수 있다. 이러한 기술은 업계에 널리 공지되어 있으며 본원에서는 이하에 간략히 개시된다.
생화학 분석은 일반적으로 막 또는 기타 고체 지지체에 분석물 성분을 부동화시키는 것과 리간드에의 노출을 이용한다. 과량의 리간드를 씻어 버린 후, 결합된 리간드를 면역 분석에 의하여 또는 표지된 리간드(예컨대, 방사선 표지된 리간드, 형광 표지된 리간드, 미립자 표지된 리간드 등)를 사용하여 검출한다. 특정 분석물에 높은 친화성을 갖고 결합되는 리간드를 판정 및 수득하는 방법도 또한 업계에서 이용 가능하며 예컨대 문헌["파라로그 친화 크로마토그래피"라 표제된 WO89/09088]을 참조하기 바란다. 면역분석의 한 실시예에서는, G-CSF에 대한 항체를 자기 비드 상에 부동화하고 난포액 샘플에 노출시킬 수 있다. 결합된 G-CSF는 일정 농도에 도달하도록 1차 및 2차 항체 면역분석을 이용하여 검출될 수 있다. 일반적으로, 면역분석은 한 세트의 표준을 사용하여 눈금 측정된다. 고상 면역분석은 예컨대 미국 4,376,110호에 개시되어 있다. 본 발명의 범위 내에서 면역 분석의 변동은 안티-G-CSF 항체, 예컨대 RIA (방사선 면역 분석), ELISA (효소 결합 면역 흡수 분석), ELISPOT (효소 결합 면역 흡수 스포트) 또는 루미넥스 (비드 베이스 복합 샌드위치 면역 분석)을 사용하는 임의의 경쟁 또는 면역 계측 분석 포맷을 포함한다.
FF G-CSF 레벨은 바람직하게는 루미넥스 기술을 사용하여 측정한다. 루미넥스는 계 내에서 특이적 성분들의 레벨을 동시에 측정하기 위한 고감도 방법이다. 이것은 거의 액체 중 용액으로서 거동하기에 충분히 작은 고상의 색(염료) 코팅된 미소구를 이용한다. 각 미소구는 항체 또는 기타 검출된 성분 (예컨대, FF C-GSF)에 특이적인 기타 리간드 결합 시약으로 코팅된다. 샘플의 성분들은 포집되어 미소구 상에 검출된다. 분석기 내에서, 레이저는 각 미소구 입자 및 또한 분석 동안 포집된 임의의 리포터 염료를 동정하는 내부 염료를 자극한다. 결과의 타당성을 위하여 각 비드 세트에 대하여 다회 판독한다. 이러한 방식으로, 신속하고도 정확한 고감도 복합 분석이 이루어진다. 바람직하게는, FF C-GSF 레벨은 Biorad® 또는 R 앤드 D®에 의하여 제작된 키트(들)를 사용하여 측정한다. 바람직한 실시양태에서 Biorad® 키트는 인간 시토킨 형광 비드 면역분석 분석 키트, Bio-Plex™ (미국 캘리포니아주 허큘레스 소재, 17A11127)이다. 또다른 바람직한 실시양태에서, R 앤드 D 키트는 LUHOOO, LUH279, LUH270, LUH271 , LUH278, LUH208, LUH214, LUH215B, LUH285, LUH200, LUH280, LUH201 , LUH202, LUH204, LUH205, LUH206, LUH217, LUH317, LUH210, LUH293, LUBOOO, LUB320, LUB294, LUB219 및/또는 LUB213 키트이다.
본 발명의 목적에서, 용어 "항체"는, 달리 언급되지 않는 한, 표적 항원에 대한 결합 활성을 보유하는 단클론 항체, 다클론 항체 및 전체 항체의 단편을 포함한다. 이러한 단편은 단쇄 항체 뿐만 아니라 Fv, F(ab') 및 F(ab')2 단편을 포함한다. 또한, 항체 및 이의 단편은 예컨대 EP-A-239400호(Winter)에 개시된 바와 같은 인간화된 항체일 수 있다.
FF G-CSF에 대한 항체는 단클론 또는 다클론 항체일 수 있다. 단클론 항체는 단백질 또는 이의 펩티드 단편을 면역원으로서 사용하는 종래의 세포융합 기술에 의하여 제조할 수 있다. 다클론 항체는 또한 예컨대 래트 또는 래빗과 같은 숙주 동물에 본 발명의 펩티드를 접종하는 단계 및 면역 혈청을 회수하는 단계를 포함하는 종래의 수단으로 제조할 수도 있다.
대안적으로는, 과립막 세포 중의 FF G-CSF mRNA의 레벨을 분석함으로써 FF G-CSF의 레벨을 추정할 수 있다. 방사관 주위의 과립막 세포는 각 난모세포의 탈군체화 단계에서 그리고 분석시까지 RNA 안정화기 (예컨대 80℃) 내에 저장될 수 있다. FF G-CSF 유전자에 대한 프로브는 예컨대 핵산(PCR) 증폭 분석 및/또는 하이브리드화에서 사용하기 위한 프로브로서 사용되도록 설계될 수 있다. PCR 및 하이브리드화 반응을 실시하기 위한 방법 및 조건은 업계에 공지되어 있으며, 예컨대 문헌[Molecular Cloning: A Laboratory Manual (3판) (Joseph Sambrook, Peter MacCallum, David Russell, Cold Spring Habor Laboratory Press)]을 참조하거나 또는 다중 표적 특이적 RNA 분자(Panomics)를 정량화하기 위하여 설계된 QuantiGene Plex 분석에 의하여 실시할 수 있다.
대안적으로, 표면 플라즈몬 공명 분석을 난포액 샘플 중의 G-CSF 레벨을 측정하는 정량적 방법으로서 사용할 수 있다. 칩 결합 안티-G-CSF 항체를 난포액으로 공격하고 표면 플라즈몬 공명을 측정한다. 난포액 중 G-CSF의 레벨에 도달하도록 표준 농도를 사용하여 결합 반응을 실시한다.
또한, FRET(형광 공명 에너지 이동)를 사용하여 난포액 샘플 중의 G-CSF 레벨을 측정할 수 있다. G-CSF 및 안티-G-CSF 항체를 공여체 및 수용체 형광 발색단의 상보적 쌍으로 표지한다. G-CSF:안티-G-CSF 항체 상호작용에 의하여 함께 밀접하게 결합된 동안, 공여체 형광발색단의 자극시 방출되는 형광은 G-CSF 및 안티-G-CSF 항체가 결합되지 않은 때의 여기 파장에 대한 응답으로 방출되는 것과 상이한 파장을 가지므로 각 파장에서 방출 강도를 측정함으로써 결합 분자 대 비결합 분자가 정량화된다. 결합 반응은 난포액 중의 G-CSF 레벨에 도달하기 위하여 한 세트의 표준과 비교될 수 있다.
BRET(생체발광 공명 에너지 이동)도 또한 난포액 샘플 중의 G-CSF 레벨을 측정하기 위하여 사용할 수 있다. 수용체가 공여체에 매우 근접했을 때, 즉 G-CSF:안티-G-CSF 항체 상호작용 복합체가 형성될 때 수용체에 의하여 빛이 방출된다. 한 세트의 표준과 상호작용을 비교함으로써, 난포액 중의 G-CSF 레벨을 측정한다.
마찬가지로 형광 소광 형광법도 G-CSF 레벨에 대한 측정을 제공한다. 일반적으로, 표지된 안티-G-CSF 항체의 형광 감소는 소광체를 포함하는 G-CSF가 결합되었음을 나타낸다. 물론, G-CSF가 형광 표지되고 안티-G-CSF 항체가 소광체를 함유할 경우 유사한 효과가 일어난다. 한 세트의 표준과 상호작용을 비교함으로써, 난포액 샘플 중의 G-CSF 레벨을 측정할 수 있다.
형광 편광 측정법도 또한 난포액 샘플 중의 G-CSF 레벨을 측정할 수 있다. 형광 안티-G-CSF 항체와 G-CSF의 결합에 의하여 형성된 것과 같은 복합체는 복합되지 않은 표지된 안티-G-CSF 항체보다 편광값이 더 높다. 이것은 난포액 샘플 중의 G-CSF 레벨을 측정하기 위한 기준이 되며, 이러한 측정은 일반적으로 한 세트의 표준 G-CSF 농도로 동시에 실시된다.
FF 중의 G-CSF를 정량 분석하기 위하여 사용될 수 있는 다른 방법에는 질량 분석(MS), 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), HPLC/MS, HPLC/MS/MS, 모세관 전기영동 및 이미지 분석과 연계된 막대 또는 슬랩 겔 전기영동이 포함된다. 이러한 기술은 예컨대 문헌[Modern HPLC for Practicing Scientists (Dong, M, Wiley-lnterscience, June 2006), Tandem Mass Spectrometry (McLafferty F. W. John Wiley & Sons Inc, November, 1983), Mass Spectrometry for Biotechnology (Siuzdak, G., Academic Press, February 1996), Clinical Applications of Capillary Electrophoresis (Methods in Molecular Medicine) (Palfrey S. M., Humana Press, June 1999), Handbook of Capillary Electrophoresis, 2판, (Landers J. P. CRC; December 1996), High-Resolution Electrophoresis and Immunofixation: Techniques and Interpretation (Keren, D. F. Hodder Arnold, January, 1994)]에 개시된 바와 같이 업계에 널리 공지되어 있다.
FF G-CSF 레벨을 한 환자로부터 얻은 복수의 난모세포에서 측정하였으면, 그 결과를 상기 난모세포의 수정으로 얻어지는 배아의 상대적 착상 가능성, 즉 우열 순위를 설정하는 데 사용할 수 있다. FF G-CSF 레벨은, 보조 수정 치료를 경험한 여성 대상체에서 난모세포의 전부 또는 일부가 수정후 착상되는지 또는 전혀 착상되지 않는지를 판정하는 데 사용될 수 있다. 또한, FF G-CSF 레벨은 보조 수정 치료를 경험한 여성 대상체에서 배아의 전부 또는 일부가 착상되는지 또는 전혀 착상되지 않는지를 판정하는 데 사용될 수 있다.
우리의 연구에서, 우리는 면역분석을 사용하여, 특히 Biorad사 및 R&D사의 루미넥스 기술을 사용하여 FF G-CSF 레벨을 측정하였다. 우리는 FF-CSF 농도가 20.0 pg/ml 이하인 난모세포로부터 유도된 배아는 착상 성공률이 감소되거나 착상 성공이 없음을 발견하였다. 대조적으로, FF-CSF 농도가 24 pg/ml를 초과하는 난모세포로부터 유도된 배아는 확실한 착상을 나타낸다.
당업자라면, 우리가 우리의 연구에서 FF G-CSF "한계" 레벨(이 레벨 미만에서는 배아가 착상되지 않으며 이 레벨을 넘는 환자는 유의적으로 개선된 착상 가망성을 가짐)을 결정하였으나, 상기 값은 통계적 측정이고 다른 측정 및 한계를 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 실시에서, 분석의 일관성을 얻는 것이 가장 중요하며, 각 개인 실무자 (또는 보조 수정 팀)은 그들 자신의 특별한 분석 방법을 정하고 그들 자신의 한계 레벨을 결정할 수 있다. 이것은 먼저 이전 환자들로부터 취한 샘플에 대하여 병력 연구를 함으로써 정할 수 있다.
따라서, 상기 언급한 FF G-CSF 레벨은 우리가 우리의 연구에서 적당한 한계로서 사용한 측정값을 나타낸다. 그러나, FF G-CSF 레벨을 상기 언급한 임의의 다른 방법으로 측정하고자 한다면, 우리의 결과와 다른 방법의 결과 사이의 관계를 판정하기 위하여, 직접 비교를 위해, 통상의 절차를 이용하여 우리 분석 방법을 사용한 조절을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 난포에서 FF G-CSF 레벨이 21.6 pg/ml, 21.4 pg/ml, 21.2 pg/ml, 21.0 pg/ml, 20.8 pg/ml, 20.6 pg/ml, 20.4 pg/ml, 20.2 pg/ml, 20.0 pg/ml, 19.8 pg/ml, 19.6 pg/ml, 19.4 pg/ml, 19.2 pg/ml, 19.0 pg/ml, 18.8 pg/ml, 18.6 pg/ml, 18.4 pg/ml, 18.2 pg/ml, 18.0 pg/ml, 17.8 pg/ml, 17.6 pg/ml, 17.4 pg/ml, 17.2 pg/ml, 17.0 pg/ml, 16.8 pg/ml, 16.6 pg/ml, 16.4 pg/ml, 16.2 pg/ml, 16.0 pg/ml, 15.8 pg/ml, 15.6 pg/ml, 15.4 pg/ml, 15.2 pg/ml, 15.0 pg/ml 이하이거나 또는 상기 언급한 값들 중 임의의 두 값의 사이인 난모세포로부터 유도된 배아는 착상 가능성이 낮은 것으로 예측된다. FF-CSF 레벨이 바람직하게는 15.0 pg/ml 내지 20.0 pg/ml 이하, 더 바람직하게는 19.8∼20.6 pg/ml 이하, 가장 바람직하게는 20.6 pg/ml 미만이면 착상 가능성이 낮거나 없는 것으로 예상된다. 이 실시양태의 레벨은 보조 수정 방법(이하)에 대한 한계 레벨로서 고려된다. 착상 가능성이 10%, 9%, 8% 이하이면 착상 레벨이 낮다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 난포에서 FF G-CSF 레벨이 34.0 pg/ml, 33.5 pg/ml, 33.0 pg/ml, 32.5 pg/ml, 32.0 pg/ml, 31.5 pg/ml, 31.0 pg/ml, 30.5 pg/ml, 30.0 pg/ml, 29.5 pg/ml, 29.0 pg/ml, 28.5 pg/ml, 28.0 pg/ml, 27.5 pg/ml, 27.0 pg/ml, 26.5 pg/ml, 26.0 pg/ml, 25.5 pg/ml, 25.0 pg/ml, 24.5 pg/ml, 24.0 pg/ml, 23.5 pg/ml, 23.0 pg/ml, 22.5 pg/ml, 22.0 pg/ml, 21.5 pg/ml, 21.0 pg/ml, 20.5 pg/ml, 20.0 pg/ml, 19.5 pg/ml, 19.0 pg/ml, 18.5 pg/ml, 18.0 pg/ml, 17.5 pg/ml, 17.0 pg/ml, 16.5 pg/ml, 16.0 pg/ml, 15.5 pg/ml, 15.0 pg/ml 이하이거나 또는 상기 언급된 값들 중 임의의 두 값 사이에 있는 난모세포로부터 유도된 배아는 착상 성공 가능성이 있는 것으로 예상된다. FF-CSF 레벨이 바람직하게는 15.0 pg/ml 내지 34.0 pg/ml 범위, 더 바람직하게는 20.0 내지 24.0 pg/ml 범위이면 착상 가능성이 있는 것으로 예측된다. 착상 가능성이란 착상 확실성이 전혀 없는 것보다 성공 기회가 더 높음을 의미하며, 착상 가능성이란 15% 내지 25%의 착상 가망성을 의미한다. 이 실시양태의 레벨은 보조 수정 방법(아래)에 대한 한계 레벨로서 고려된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 난포에서 FF G-CSF 레벨이 22.0 pg/ml, 22.1 pg/ml, 22.2 pg/ml, 22.3 pg/ml, 22.4 pg/ml, 22.5 pg/ml, 22.6 pg/ml, 22.7 pg/ml, 22.8 pg/ml, 22.9 pg/ml, 23.0 pg/ml, 23.1 pg/ml, 23.2 pg/ml, 23.3 pg/ml, 23.4 pg/ml, 23.5 pg/ml, 23.6 pg/ml, 23.7 pg/ml, 23.8 pg/ml, 23.9 pg/ml, 24.0 pg/ml, 24.1 pg/ml, 24.2 pg/ml, 24.3 pg/ml, 24.4 pg/ml, 24.5 pg/ml, 24.6 pg/ml, 24.7 pg/ml, 24.8 pg/ml, 24.9 pg/ml, 25.0 pg/ml, 25.1 pg/ml, 25.2 pg/ml, 25.3 pg/ml, 25.4 pg/ml, 25.5 pg/ml, 25.6 pg/ml, 25.7 pg/ml, 25.8 pg/ml, 25.9 pg/ml, 26.0 pg/ml, 26.1 pg/ml, 26.2 pg/ml, 26.3 pg/ml 이상이거나 또는 상기 언급된 값들 중 임의의 두 값 사이에 있는 난모세포로부터 유도된 배아는 착상 가능성이 높은 것으로 예측된다. FF-CSF 레벨이 바람직하게는 24.0 pg/ml 이상, 더 바람직하게는 35 pg/ml 초과인 것이 높은 착상 가능성을 갖는 것으로 예측된다. 이 실시양태의 레벨은 보조 수정 방법에서 한계 레벨로 고려된다(이하). 높은 착상 레벨은 착상 가망성이 30%, 35%, 40%, 43%, 44% 이상이다.
이러한 환자에서 FF G-CSF 레벨이 모든 수집된 난모세포에서 착상 가능성 또는 착상 확실성과 관련된 레벨보다 유의적으로 낮은 경우 착상을 시도하지 않는 것이 환자에게 시간, 비용 및 스트레스를 덜어준다. 이러한 경우, 실무자 (또는 보조 수정 병원)는 제1 착상을 시도할 지 여부를 결정할 수 있다. 다른 한편, 하나 이상의 난모세포가 높은 또는 완전한 착상 확실성을 나타내는 경우, 이들 난모세포는 단독으로 수정될 수 있고 이렇게 얻어진 배아는 착상될 수 있으므로, 배아로서 자리잡을 수 있는 난모세포들만을 수정함으로써 비용 및 자원이 절약된다. 다르게는, 모든 난모세포가 수정될 수 있고 높은 또는 완전한 착상 확실성을 나타내는 난모세포로부터 유도된 배아만이 착상되므로, 착상을 나타내는 것이 반드시 수정의 기회와 상관관계가 있는 것은 아니기 때문에 성공 기회가 더 높아질 수 있다.
본 발명은 대체되는 배아의 수를 감소시키면서 착상율을 유의적으로 증가시킨다. 본 발명은 또한 전문가가 다태 임신 및 모든 관련 태아 사망 및 산모 사망을 방지하는 데 더 효율적일 수 있게 한다. 최고의 가능성을 갖는 난모세포 및 따라서 배아가 착상되는 착상체일 수 있으므로 전체 임신율을 감소시키지 않으면서 단 하나의 배아 이식 방식을 가능하게 한다.
본원에 개시된 분석은 또한 여성 대상체의 수정을 보조하는 방법에서 사용될 수도 있다. 본 발명의 한 실시양태는 여성 대상체의 보조 수정 방법으로서,
(i) 상기 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 각 수집된 난모세포의 난포에서 FF G-CSF 레벨을 측정하는 단계,
(iii) 최고 FF G-CSF 레벨을 갖는 난모세포를 수정시키는 단계, 및
(iv) 이렇게 얻은 배아를 여성 대상체 내에 착상시키는 단계
를 포함한다.
더 수정되는 난모세포의 수는 1, 2, 3, 4 또는 5 이상일 수 있다. 이와는 다르게, 난모세포의 50%, 40%, 30%, 20% 또는 10%가 수정되며, 이러한 백분율은 최고의 FF G-CSF 레벨을 가진다.
본 발명의 또다른 실시양태는 여성 대상체의 보조 수정 방법으로서,
(i) 상기 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 각 수집된 난모세포의 난포에서 FF G-CSF 레벨을 측정하는 단계,
(iii) 난모세포를 수정시켜 배아를 얻는 단계,
(iv) 최고 FF G-CSF 레벨을 갖는 난모세포로부터 유도된 배아를 착상시키는 단계
를 포함한다.
착상되는 배아의 수는 1, 2, 3, 4 또는 5 이상일 수 있다. 이와는 다르게, 배아의 50%, 40%, 30%, 20% 또는 10%가 착상되며, 이러한 백분율은 최고의 FF G-CSF 레벨을 가진다.
본 발명의 또다른 실시양태는 여성 대상체의 보조 수정 방법으로서,
(i) 상기 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 각 수집된 난모세포의 난포에서 FF G-CSF 레벨을 측정하는 단계,
(iii) 난모세포를 수정시켜 배아를 얻는 단계,
(iv) 소정 한계값을 넘는 FF G-CSF 레벨을 갖는 난모세포로부터 유도된 배아를 착상시키는 단계
를 포함한다.
착상된 배아의 수는 1, 2, 3, 4 또는 5 이상일 수 있다. 이와는 다르게, 배아의 50%, 40%, 30%, 20% 또는 10%가 착상되며, 이러한 백분율은 최고의 FF G-CSF 레벨을 가진다.
본 발명의 또다른 실시양태는 여성 대상체의 보조 수정 방법으로서,
(i) 상기 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 상기 정의된 바와 같은 분석에 따라 각 난모세포로부터 유도된 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계,
(iii) 착상 가능성이 높은 배아에 해당하는 난모세포를 수정시키는 단계, 및
(iv) 이렇게 얻어진 배아를 여성 대상체에 착상시키는 단계
를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시양태는 여성 대상체의 보조 수정 방법으로서,
(i) 상기 대상체로부터 복수의 난모세포를 수집하는 단계,
(ii) 상기 정의된 바와 같은 분석 방법에 따라 각 난모세포로부터 유도된 배아의 착상 가능성을 판정하는 단계,
(iii) 난모세포를 수정시켜 배아를 얻는 단계, 및
(iv) 최고 착상 가능성을 갖는 배아를 착상시키는 단계
를 포함한다.
본 분석 방법에 관하여 상기 개시된 실시양태는 보조 수정 방법의 해당 실시양태에 적용된다. 한계값은 본원의 곳곳에 지시되어 있다. 당업자라면 난모세포 수집 후 동결건조와 같은 중간 단계가 존재할 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명을 이용함으로써, 보조 수정 치료에 의하여 임신될 가능성이 없는, 회수된 난모세포의 난포 중의 FF G-CSF 레벨이 낮은 환자는 치료받지 않도록 하여, 보조 수정 병원이 자원을 더 효율적으로 분배할 수 있다.
본 발명 분석의 실시에서 사용하기 위한 키트가 제공될 수 있다. 이러한 키트는 FF G-CSF의 검출에 유용한 하나 이상의 시약을 포함한다. 적당한 시약은 표지에 임의로 결합되는 FF G-CSF에 대한 항체 또는 기타 적당한 리간드 결합 시약을 포함한다. 일반적인 표지는 예컨대 양고추냉이 과산화효소와 같이 면역분석 절차에서 통상적으로 사용되는 것들이다. 키트는 또한 표준을 포함할 수 있으며, 예컨대 소정량의 FF G-CSF (예컨대, 단백질 또는 RNA)가 검출 가능한 표지로 표지될 수 있다. 키트는 또한 난모세포 및 난포액의 추출에서 사용하기 위한 일회용 흡인기 선단을 포함할 수도 있다.
키트는 여성 대상체의 진단, 예후 및/또는 보조 수정 치료 방법에서 사용하기 위한 FF G-CSF의 측정에 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 여성 대상체에서 보조 수정에 의한 임신 가능성을 예측하기 위한 FF G-CSF 검출 시약의 사용을 제공한다.
검출 가능한 표지로 임의로 표지될 수 있는 상기 언급된 항체, 단편 및 이의 변형, 및 기타 적당한 리간드 결합 시약은 보조 수정 적합성의 진단 또는 치료에서 사용하기 위한 진단 키트의 제조에 사용될 수 있다.
FF G-CSF 레벨은 얻어진 샘플 중에 존재하는 FF G-CSF mRNA 레벨의 분석을 통하여 평가될 수도 있다. 이의 달성을 위하여, FF G-CSF 또는 이의 단편을 난포액 중의 G-CSF 레벨을 측정하기 위한 프로브로서 사용할 수 있다. 대안적으로는, 난포액 또는 과립막 세포에서 발현되는 FF G-CSF mRNA 레벨을 분석함으로써 FF G-CSF 레벨을 추정할 수 있다. 방사관 주위의 과립막 세포는 각 난모세포의 탈군체화 단계에서 저장되고 분석시까지 RNA 안정화기 (예컨대, 80℃)에서 저장될 수 있다. 이러한 프로브는 또한 항체에 대하여 개시된 것과 유사한 방식으로 키트 내에 제작될 수 있으며, 대조군 핵산을 함유할 수 있다. FF G-CSF 유전자에 대한 프로브는 예컨대 핵산 증폭 분석에서 사용하기 위한 프로브로서 사용하도록 설계될 수 있다.
이하의 비제한적 실시예는 본 발명의 특정 실시양태를 예시한다.
실시예 1 : 실험 계획
환자
불임증을 나타내고 ICSI 프로그램에 포함되는 280명의 여성 환자를 2005년 1월부터 2007년 3월까지 모집하였다. ICSI에 포함되는 이유는 남성 불임이 우세하였으나 이전의 IVF 실패 또는 이전의 종래 IVF에서의 낮은 수정율도 이유였다. 우리는 임상 환자 선별에서 편견을 배제하기 위하여 포함 시기를 무작위로 하여 진행하였다. 각 환자는 연구 기간 내에 1회 포함되었다. 모든 환자는 정보를 완전히 제공받았으며 임상시험심사위원회는 이 조사를 승인하였다(뿌아씨-생제르멩 앙 레에 소재하는 개인 보호 상담 위원회).
예비 치료
환자들은 전형적인 난소 과자극 절차를 거쳤다. 우리는 그들의 임상의가 지시한 프로토콜을 적용하였다. 난포와 자궁 내막 성장을 조절하기 위하여 초음파 평가 및 일련의 혈액 시험에 의하여 자극에 대한 반응을 조절하였다. 5개 이상의 난포가 16 mm에 이르렀을 때 배란을 유발하는 기준을 얻었다.
배란을 유발하고 35∼36 시간 후에 난모세포를 채취하였다. 연구 군에서 각 난포에 대하여 각 10 ml의 주사기를 사용하여 질내 초음파 검사법으로 전신 마취 또는 국소 마취하에 난모세포를 흡인하였다. 따라서, 우리는 수집된 각 난모세포의 난포액을 개별화하기 위하여 전형적인 난모세포 흡인 방법을 채택하였다.
난포액 샘플
각 난포 중 난모세포의 존재 또는 부재를 즉시 평가하고 난모세포가 없는 난포를 폐기하였다. 연구 군에서, 각각 하나의 성숙한 난모세포에 상응하는 개개의 난포액 샘플을 수집하였다. 각 난포액 샘플의 부피 및 양상(레몬색, 오렌지색 또는 혈색)을 기록하였다. 개별 난포액 샘플을 원심분리하고 이후의 분석을 블라인드화하기 위하여 데이터베이스에 따라 각 샘플의 익명화를 위한 처리 후 상청액을 분취하였다. 샘플을 먼저 -20℃에서 저장한 다음 분석시까지 -80℃에서 저장하였다. 모든 임상 정보 및 생물학적 정보를 데이터베이스에 실시간으로 기록하였다(Medifirst).
난모세포 수정 및 2일까지 배아 배양
난모세포를 수집하고 난구 및 관상 세포를 하일루로니다제 80 IU(Fertipro) 로 제거하였다. 난모세포를 관류액(JCD)의 5μl 액적에 주입하고 정액 샘플을 PVP 배지(fertopto)에 의하여 느리게 하였다. 주입된 난모세포를 37℃ 오일하에 ISM1(프랑스 메디뀔사)의 40μl 미세액적에서 배양하였다. 전핵 수 및 양상을 Gianaroli 기준에 따라 20시간 후에 평가하였다. 제2일에, 각 할구의 수, 분열 및 규칙성을 기록하였다. 배아 이식은 제2일에 계획되었다.
우리는 분석을 위하여 이식되는 배아를 두 부류로 나누었다:
1. 최상의 품질의 배아는 2일에 4∼5 세포, 3일에 8∼9 세포, 단편 및 정상 세포의 10% 미만으로 정함 (고급 배아), 또는
2. 임의의 다른 패턴 (저급 배아)
이식되는 배아에 상응하는 난포액을 루미넥스 방법을 사용하여 분석하였다.
착상 가능성 평가
각 샘플을 착상 가능성(본원에서는 착상율로 기재)과 관련지었다. 배아의 임상적인 착상율은 각 시험 샘플에 대하여 난황낭의 수/이식되는 배아의 수로서 정의된다. 임상적인 착상은 난황낭의 초음파 영상화에 의하여 8주의 무월경으로 정의되었다.
따라서 결과에 따라 주요 세 부류가 존재한다:
- 무착상: 착상율 = 0,
- 확실한 착상: 대체되는 배아의 수가 8주의 무월경에서 초음파로 관찰된 난황낭의 수와 동일 (1개의 배아 대체 및 단태 임신, 2개의 배아 대체 및 쌍둥이 임신): 착상율 = 1 ,
- 가능한 착상은 난황낭의 수가 대체되는 배아의 수보다 작으므로 착상 가망성이 있음(예컨대 2 중 1, 3 중 1, 3 중 2, 따라서 착상율 = 0.5, 0.33, 0.66).
ROC 곡선 (수신자 판단 특성 곡선)을 구축하기 위하여, 우리는 두 부류만을 고려하였다:
- 무착상,
- 확실한 착상: 대체되는 배아의 수가 8주의 무월경에서 초음파로 관찰된 난황낭의 수와 동일 (1개의 배아 대체 및 단태 임신, 2개의 배아 대체 및 쌍둥이 임신).
각 샘플에서 G-CSF의 농도에 따라 무착상 및 확실한 착상 간에 얻어지는 구분은 ROC 곡선 분석(벨기에 마리아케르케 소재의 MedCalc Software사)으로 평가하였다. 민감도, 특이도 및 곡선하 면적(AUC) ROC는 3가지 검출 방법에 대하여 얻었다. ROC 곡선에서 진양성률(민감도)을 상이한 절사점에 대하여 가양성률(100-특이도)에 따라 플롯한다. ROC 플롯의 각 점은 특정 결정 한계에 상응하는 민감도/특이도 쌍을 나타낸다. 완전한 구분력(두 분포에서 겹침이 없음)을 갖는 테스트는 좌측 상부 모서리(100% 민감도, 100% 특이도)를 통과하는 ROC 플롯을 가진다. 따라서, ROC 플롯이 좌측 상부 모서리에 가까워질수록, 테스트의 전체 정확도가 높아진다(Zweig & Campbell, 1993). AUC-ROC 계산은 정량적 정확성, 즉 G-CSF의 착상 및 무착상 간 구분능을 제공한다.
그러나, 착상되는 배아의 대부분은 착상 가망성으로 정의되었다. 예컨대, 두 배아를 이식하고 하나만이 착상되는 경우, 각 샘플은 50%의 착상 가망성의 특징이 있다.
따라서, 각 방법에 대하여 다음과 같이 정의하였다:
- 착상 하한값은 AUC-ROC 곡선으로부터 100%의 음의 예상값으로 정의되고,
- 착상 상한값은 양의 최고 착상 예상값으로 정의됨.
FF 샘플에 대하여 G-CSF 분석 실시
이식된 배아가 배출되는 개별 난포액 샘플에 대하여 두 루미넥스 검출 방법을 성공적으로 적용하였다.
2005년 1월부터 2005년 6월까지
루미넥스 기술은 바이오래드 키트(미국 캘리포니아주 허큘레스 소재, 17A11127, 인간 시토킨, 27-플렉스 키트)로 적용하였다.
2005년 9월부터 2007년 3월까지
샘플 중 80개는 종래의 루미넥스 바이오래드에 통상적인 것이었고 120개는 수집된 새로운 샘플이었다.
루미넥스 기술은 R 앤드 D 키트(미국 미네소타주 미네아폴리스 소재, LUHOOO, LUH279, LUH270, LUH271, LUH278, LUH208, LUH214, LUH215B, LUH285, LUH200, LUH280, LUH201, LUH202, LUH204, LUH205, LUH206, LUH217, LUH317, LUH210, LUH293, LUB000, LUB320, LUB294, LUB219, LUB213)로 적용하였다.
다변량 및 단변량 분석을 실시하였다. 0.05 미만의 p값은 유의적인 것으로 고려되었다. 표 1은 적용된 두 분석 방법을 사용하여 성공적으로 분석된 샘플의 수 및 모집단을 요약한 것이다.
| 측정된 매개변수 | Luminex BIORAD |
Luminex R&D |
| 포함된 환자의 수 | 71 | 121 |
| 이식된 배아에 상응하는 분석된 개별 난포액의 수 | 132 | 200 |
| 평균 임상적 임신율 | 31.5% | 27.3% |
| 평균 착상율 | 20% | 18% |
| 적용된 두 조사 방법을 사용하여 성공적으로 분석된 샘플의 수 및 모집단 | ||
Biorad® 및 R 앤드 D® 루미넥스 키트를 사용한 평가는 실시예 2 및 3에 상술된다.
실시예 2: Biorad®에 의하여 제작된 루미넥스 키트를 사용한 평가
추후의 132개의 이식된 배아에 상응하는 132개의 난포액 샘플을 특정 시토킨 및 케모킨의 레벨에 대하여 분석하였다. 특히, IL-1β, IL-1Ra, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-15, IL-17, IFN α, TNF-α, G-CSF, GM-CSF, VEGF, PDGF, FGF, IP-10, MCP-1, RANTES, EOTAXIN, MIP-1 α, MIP-1β의 농도를 Biorad® Luminex® Kit를 사용하는 루미넥스 기술을 사용하여 평가하였다.
이하의 결과를 얻었다:
1) LIF, IL-1ra, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IL-13, G-CSF, VEGF, IP-10, MCP-1, Eotaxin 및 MlP-β가 모든 난포액 샘플에서 검출되었다,
2) IL-1β, IL-5, IL-7, IL-17, TNF α, MlP-α가 임의의 난포액 샘플에서 검출되지 않는 것으로 검출되었다
3) IL-15, GM-CSF, Rantes, PDGF, IFN-γ, IL-9, IL-2, IL-15, FGF가 각각 난포액 샘플의 95%, 94%, 88%, 81%, 76%, 65%, 60%, 48% 및 22%로 검출되었다.
두 부류에 대하여 최상 배아 품질 대 다른 품질을 비교할 경우 G-CSF는 배아 형태와 관련이 없었다. 따라서, G-CSF 및 배아의 형태학적 품질 (고품질 대 다른 품질의 이식된 배아) 사이에는 상관관계가 없었다.
시토킨, 성장 인자 및 착상율
하나의 시토킨만이 단변량 및 다변량 분석에서 해당 배아의 이식 가능성[과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)]과 연관되었다.
배아를 착상율에 따라 분류하였다.
G-CSF에 대한 AUC-ROC를 구축하기 위하여, 착상되지 않은 배아(n=89) 및 착상된 배아(n=13)를 고려하였다. 확실한 착상은 대체된 모든 배아가 난황낭을 유도할 때로 정의된다.
ROC 곡선하 면적은 0.82[0.73-0.89]였고 매우 유의적이었다(p = 0.0001)(도 1). 따라서, G-CSF는 착상율과 상관관계가 있다(r = 0.40 p < 0.0001).
우리는 또한 확실히 착상되는 배아와 착상되지 않는 배아(p = 0.0002) 간에 그리고 확실히 착상되는 배아와 착상 가능성이 있는 배아(p = 0.001) 간에 유의적인 차이를 발견하였다(표 2).
| 착상 | 관련 배아의 수 | FF G-CSF +/- 표준 오차(pg/ml) | G-CSF(pg/ml) +/- 표준 오차(pg/ml) |
| 착상 확실 | 13 | 25.3 +/- 1 | 764 +/- 373 |
| 착상 가능 | 30 | 21.6 +/- 1 | 225 +/- 106 |
| 무착상 | 89 | 20.2 +/- 0.4 | 148 +/- 17 |
| Biorad사가 제작한 루미넥스 키트를 사용하여 측정한 FF G-CSF 및 FF IL-1ra 레벨과 착상 성공 간의 상관관계 | |||
AUC-ROC 곡선에 따라, G-CSF 농도를 각 배아에 대하여 대체할 배아의 수의 결정하기 위하여 "착상 가능성"을 예측하는 데 사용할 수 있는지를 평가하기 위하여 G-CSF에 대한 하한치 및 상한치를 정의하였다.
한계값이 더 낮다는 것은 음의 착상 예상값이 더 강한 것으로 정의되었다. G-CSF가 20 pg/ml보다 낮을 경우, AUC-ROC로부터 음의 예상값은 100%였다. G-CSF가 24를 넘을 경우, 양의 예상값은 그 최대치(40%)에 도달한다.
G-CSF 레벨에 따라 대체될 모든 배아를 평가할 경우, 추후의 착상율 차이를 관찰할 수 있다(표 3).
| G-CSF (Luminex Biorad) | 관련 배아의 수 | 평균 착상율 |
| 저 G-CSF (20 pg/ml 미만) |
45 | 9% |
| 중 G-CSF (20∼24 pg/ml 사이) |
62 | 18%* |
| 고 G-CSF (24 pg/ml 초과) |
25 | 44%** |
| Biorad사가 제작한 루미넥스 키트를 사용하여 측정한 FF G-CSF 레벨과 착상 성공 간의 상관관계; * p = 0.003 중 및 저 G-CSF 사이; ** p < 0.001 고 및 저 G-CSF 사이 | ||
실시예 3: R 및 D에 의하여 제작된 루미넥스 키트를 사용한 난포액의 평가
추후 200개의 이식된 배아에 상응하는 200개의 난포액 샘플을 분석하였다. 이하의 시토킨 및 케모킨 IL-1α, IL-1β, IL-1Ra, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, IFN α, TNF-α, G-CSF, GM-CSF, MIP-1 α, MIP-1β, RANTES, MCP-1, VEGF의 농도를 R&D가 제조한 키트를 사용하는 루미넥스 기술을 이용하여 평가하였다.
시토켄 및 케모킨의 정의
G-CSF, IL-1 Ra; IL-6, IL-8, MlP-β, RANTES, MCP-1, VEGF를 테스트되는 95∼100%의 난포액 샘플에서 검출하였다:
- IL-4, TNF-α, GM-CSF, IL-5를 테스트되는 75∼94%의 난포액 샘플에서 검출하고,
- IL-1α, IL-1β, IL-10, MlP-α를 테스트되는 50∼74%의 난포액 샘플에서 검출하며,
- IL-2, IFN-γ 및 IL-17을 테스트되는 50% 미만의 난포액 샘플에서 검출하였다.
시토킨, 케모킨 및 착상율
G-CSF에 대한 AUC-ROC를 구축하기 위하여, 착상되지 않은 배아(n=146) 및 확실히 착상된 배아(n=16)를 고려하였다. ROC 곡선하 면적은 0.72 [0.65-0.79]였고 매우 유의적이었다(p = 0.0025)(도 2).
확실히 착상 성공하는 배아와 전혀 착상 성공되지 않는 배아(p = 0.01) 간에 그리고 착상 성공 가능성이 있는 배아 및 확실히 착상 성공되는 배아(p = 0.03) 간에 유의적인 차이가 G-CSF에 대하여 관찰되었다(표 4).
| 착상 | 관련 배아의 수 | G-CSF(pg/ml) +/- 표준 오차 |
| 착상 확실 | 16 | 28 +/- 2.3 |
| 착상 가능 | 37 | 20.5 +/- 1.7 |
| 무착상 | 146 | 20.7 +/- 0.9 |
| R 앤드 D사가 제작한 루미넥스 키트를 사용하여 측정한 FF G-CSF 레벨과 착상 성공 간의 상관관계 | ||
G-CSF가 모든 액에서 검출되었으며 샘플간 표준 편차가 낮았다(이것은 바이오마커를 확인하는 데 매우 필요한 요건임). AUC-ROC 곡선에 따라, G-CSF 농도가 각 배아에 대하여 대체할 배아의 수의 결정에 도움이 되는 "착상 가능성"을 예측하는 데 사용될 수 있는지를 평가하기 위하여 G-CSF에 대한 하한치 및 상한치를 정의하였다. 한계값이 더 낮다는 것은 음의 착상 예상값이 더 강한 것으로 정의되었다. G-CSF가 15 pg/ml보다 낮을 경우, AUC-ROC로부터 음의 예상값은 100%였다. G-CSF가 34를 넘을 경우, 양의 예상값은 최대치(27.8%)에 도달한다.
G-CSF의 AUC-ROC에 의하여 정의된 레벨 분류에 따라 대체될 모든 배아를 평가할 경우, 추후의 착상 가능성 차이를 관찰할 수 있다(표 5).
| G-CSF | 관련 배아의 수 | 평균 착상율 |
| 저 G-CSF (15 pg/ml 미만) |
61 | 9%** |
| 중 G-CSF (15∼34 pg/ml 사이) |
117 | 22%** |
| 고 G-CSF (35 pg/ml 초과) |
22 | 43.5%** |
| R 앤드 D사가 제작한 루미넥스 키트를 사용하여 측정한 FF G-CSF 레벨과 착상 성공 간의 상관관계; ** p < 0.001 저, 중 및 고 G-CSF 사이 | ||
실시예 4: 풀링된 난포액 중의 G-CSF의 평균은 개별 난포액에서 관찰되는 변화를 반영하지 않는다.
15명의 환자 중에서, 그 결과와 무관하게 배아를 유도하는 모든 난포액을 동일한 코호트로 평가하였다. Biorad사가 제작한 루미넥스 키트를 사용하여 76개의 샘플을 평가하였다.
각 샘플에 대하여, 이하의 비율을 평가하였다. 풀링된 난포액 중의 평균 G-CSF 개개의 FF 중 더 낮은 G-CSF 농도(n=76).
도 3은 10의 다수 대상체로부터 얻은 동일한 코호트의 배아의 개별 난포액의 농도 변화를 나타내는 그래프이다. 각 상자는 발생되는 동일한 코호트의 배아에서 개별 난포액의 평균으로부터의 변화를 나타낸다. 이러한 관찰에 의하면 발생되는 모든 배아가 FF-GCSF 및 따라서 착상 가능성 면에서 동일하지 않음을 시사한다.
Claims (17)
- 여성 대상체에 대하여 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 분석 방법으로서,(i) 상기 대상체로부터 수집한 복수의 난모세포에 대하여, 각 수집된 난모세포의 난포의 난포액(FF) 중에 존재하는 난포액 과립구 콜로니 자극 인자(G-CSF)의 레벨을 측정하는 단계; 및(ii) 난모세포의 보조 수정에 의하여 얻어진 또는 얻어질 배아의 착상 가능성을 판정하기 위한 정보를 제공하기 위하여, 측정된 FF G-CSF 레벨이 소정 레벨 이상인지 아닌지를 결정하는 단계를 포함하는 분석 방법.
- 제1항에 있어서, 최고의 FF G-CSF 레벨을 갖는 난모세포가 최고의 착상 가능성을 갖는 것인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, FF의 각 샘플은 난포 흡인물로부터 얻어진 것인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, FF G-CSF의 각 레벨은 난포 흡인물의 수집의 20 시간 이내에 측정되는 것인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정 레벨이 20.6 pg/ml인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정 레벨이 24.0 pg/ml인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 FF G-CSF 레벨은 면역분석을 사용하여 측정하는 것인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 FF G-CSF 레벨은 RIA, IRMA, ELISA, 또는 ELISPOT 분석 방법과 같은 경쟁 또는 면역 계측 분석 방법을 사용하여 측정하는 것인 분석 방법.
- 제1항에 있어서, 각 FF G-CSF 레벨은 루미넥스(Luminex) 분석 방법을 사용하여 측정하는 것인 분석 방법.
- 제9항에 있어서, 루미넥스 분석 방법은 바이오래드(Biorad) 또는 알 앤드 디 루미넥스 키트(R and D Luminex Kit)를 사용하는 것인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 FF G-CSF 레벨은 FF G-CSF mRNA의 레벨을 측정함으로써 측정되는 것인 분석 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 FF G-CSF 레벨은 표면 플라즈몬 공명, 형광 공명 에너지 이동, 생체발광 공명 에너지 이동, 형광 소광 형광, 형광 편광, MS, HPLC, HPLC/SM, HPLC/MS/MS, 모세관 전기영동, 막대 또는 슬랩 겔 전기영동으로 측정하는 것인 분석 방법.
- FF G-CSF 또는 FF G-CSF mRNA 레벨의 검출을 위한 하나 이상의 시약을 포함하는, 제1항의 분석 방법을 실시하는 데 사용하기 위한 키트.
- 제13항에 있어서, 한 세트의 FF G-CSF 농도 표준을 더 포함하는 것인 키트.
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 대상체로부터 난모세포 및 난포액을 추출하기 위한 복수의 흡인기 선단을 더 포함하는 것인 키트.
- 삭제
- 삭제
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