JP2006300689A - 肝疾患病態判定用マーカー及び該マーカーを用いる肝疾患病態判定方法 - Google Patents
肝疾患病態判定用マーカー及び該マーカーを用いる肝疾患病態判定方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】慢性肝炎は、治療薬の効果が認められない場合は、やがて肝硬変へと進展するが、肝硬変はほぼ確実に肝癌へと転帰する。したがって肝硬変は肝癌発症における病態のクリティカルステージであり、肝癌の前癌状態であると考えられる。そのため、慢性肝炎から肝硬変への病態の進展を的確に判別するためのマーカーならびにその判別法は、肝癌の早期診断マーカーならびに早期診断法として肝癌の発症阻止に向けた予防治療を施すことを可能にする。しかしながら現時点においてはそのようなマーカーならびに判別法は存在しない。
【解決手段】慢性肝炎と肝硬変の患者で検出され、正常な人では検出されないマーカー、及び、正常な人と慢性肝炎患者で検出され、肝硬変の患者では検出されないマーカー、を二次元電気泳動法で検出することによって、肝疾患病態、特に慢性肝炎から肝硬変への病態の進展を判定する。
【選択図】 図1
【解決手段】慢性肝炎と肝硬変の患者で検出され、正常な人では検出されないマーカー、及び、正常な人と慢性肝炎患者で検出され、肝硬変の患者では検出されないマーカー、を二次元電気泳動法で検出することによって、肝疾患病態、特に慢性肝炎から肝硬変への病態の進展を判定する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、肝疾患の病態を判定するための新規マーカー及び該マーカーを利用する肝疾患病態判定方法に関する。詳しくは、慢性肝炎と肝硬変の判定を正確に判定するための新規マーカー及び該マーカーの1種類又は複数種類を利用する肝疾患病態判定方法に関する。さらに、上記マーカーのスポットを二次元電気泳動で検出する肝疾患病態判定方法に関する。
従来、肝障害の判定には、血中に漏出するGOTやGPT等を定量し、異常が認められた場合に、さらに障害原因を特定するために他の検査を行うという方法が一般的に採用されている。しかし、GOTやGPTは肝障害がかなり進行した段階でなければ血中に漏出しないため、GOTやGPT診断による疾患の早期発見は困難であった。そこで、肝障害の早期発見を目的として、肝障害時に血中に漏出する肝クレアチンを定量する肝障害検査法が提案されている(特許文献1)。
また、肝細胞癌に関しては、肝細胞癌判定用マーカーが提案されている(例えば特許文献2)。
特開2003−262641
特開平8−184594
従来から、肝細胞癌判定用マーカーは数多く提案され利用されている。たとえばアルファフェトプロテイン(AFP)やPIVKAIIが繁用されているが、これらは感度ならびに特異性ともに満足できるものではない。また、肝癌治療に不可欠な肝癌早期診断マーカーは現存しない。一方、慢性肝炎と肝硬変を正確に判別する適切な方法も知られていない。慢性肝炎は、治療薬の効果が認められない場合は、やがて肝硬変へと進展するが、肝硬変はほぼ確実に肝癌へと転帰する。したがって肝硬変は肝癌発症におけるクリティカルステージであり、肝癌の前癌状態であるとみなしてよい。そのため、慢性肝炎から肝硬変への病態の進展を的確に判別するためのマーカーならびにその判別法は、肝癌の早期診断マーカーならびに早期診断法として予防治療を可能にするものであり、それらを発見し確立することは肝癌発症を防ぐための適切な治療を施すために早急に解決すべき重要な課題である。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、慢性肝炎と肝硬変の患者で検出され、正常な人で検出されないマーカー及び正常な人と慢性肝炎患者で検出され、肝硬変の患者で検出されないマーカーに関するものである。また、それらのマーカーを用いる肝疾患の病態判定方法、及び、それらのマーカーのスポットを二次元電気泳動で検出する肝疾患の病態判定方法に関する。
すなわち、本発明は、(1)Transthyretinを一成分とした複合分子を含む肝疾患の病態判定用マーカーである。
Transthyretinを一成分とした複合分子は、慢性肝炎ならびに肝硬変患者由来血清すべてで検出されるタンパク質であり、肝疾患の病態判定に効果的に利用できるマーカーである。
また、本発明は、(2)α1Antitrypsin,Haptoglobin α2chain,Transthyretin(monomer),Haptoglobin βchainの少なくとも1種類を含む肝疾患の病態判定用マーカーである。
これらのタンパク質は、慢性肝炎患者の大部分で検出されたが、肝硬変患者では多くの試料で検出できなかった。マーカーとしての利用は、1種類の上記タンパク質であってもよいが、複数を組み合わせることによって、より正確な肝疾患の病態判定が可能になる。
また、本発明は、(3)慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための肝疾患病態判定方法であって、患者から得た生体試料におけるTransthyretinを一成分とした複合分子の有無を決定するステップとα1Antitrypsin, Haptoglobin α2chain,Transthyretin(monomer),Haptoglobin βchainの少なくとも1種類の有無を決定するステップとを有することを特徴とする肝疾患病態判定方法である。
上述の各ステップの順序は任意でよく、どちらのステップを先に実行しても効果は同様である。上述のように肝疾患の病態を判定することにより、肝機能の正常な人、慢性肝炎患者、肝硬変患者を正確に判断することができる。
また、本発明は、(4)健常人と肝疾患患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料の二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットA(等電点がpH4.8を含み、分子量分布が5万を含む)の有無を検出することを特徴とする肝疾患病態判定方法、である。
また、本発明は、(5)慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料の二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットB(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が5万5千を含む),スポットC(等電点がpH6.1を含み、分子量分布が1万7千を含む),スポットD(等電点がpH5.4を含み、分子量分布が1万4千を含む),スポットE(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が4万2千を含む)の少なくとも1つの有無を検出することを特徴とする肝疾患病態判定方法、である。
また、本発明は、(6)上記、慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料の二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットA(等電点がpH4.8を含み、分子量分布が5万を含む)、又はスポットB(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が5万5千を含む)又はスポットC(等電点がpH6.1を含み、分子量分布が1万7千を含む)又はスポットD(等電点がpH5.4を含み、分子量分布が1万4千を含む)又はスポットE(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が4万2千を含む)の有無を検出することを特徴とする肝疾患病態判定方法、である。
上記スポットA,B,C,D,Eはいずれも広がりを持つものであり、等電点、分子量とも厳密に特定することはできないので、各スポットが上記等電点、分子量を含むスポットとして規定した。
上述のように、マーカーの分子構造を同定する必要がないので、肝疾患の有無ならびにその病態の判定が二次元電気泳動装置を使用するだけで可能となる。また、特別な技能や知識を持たない人でも、肝疾患の判定が短時間で可能となる。
また、本発明は、(7)上記、(3),(4),(5)又は(6)において、前記生体試料が血液であることを特徴とする肝疾患病態判定方法、である。
少量の血液の採取だけで肝機能の正常な人、慢性肝炎患者、肝硬変患者を正確に判断することができるので、患者の負担を少なくすることができ、判定を短時間に行うことができる。
本発明の肝疾患病態判定用マーカー及び肝疾患病態判定方法によれば、慢性肝炎と肝硬変の判定を正確に判定することができる。したがって、本発明によって慢性肝炎患者の病態が肝硬変(前癌状態)へと進展したことを察知することが可能になり、肝癌発症阻止に向けた予防治療を早期に施すことが可能になる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、正常人血清の二次元電気泳動パターンである。図2は、肝硬変患者血清の二次元電気泳動パターンである。
慢性肝炎患者と肝硬変患者から血液を採取し、血清タンパク質を得て、二次元電気泳動にて解析すると、健常人由来の血清タンパク質では検出されないスポットA(等電点がpH4.8を含み、分子量分布が5万を含む)が検出される。
肝機能に異常のない人から血液を採取し、血清タンパク質を得て、二次元電気泳動にて解析すると、ほぼ全ての人からスポットB(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が5万5千を含む)およびスポットC(等電点がpH6.1を含み、分子量分布が1万7千を含む)およびスポットD(等電点がpH5.4を含み、分子量分布が1万4千を含む)およびスポットE(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が4万2千を含む)が検出される。また、これらのスポットは大部分の慢性肝炎の患者からも検出される。しかし、肝硬変患者の多くからは検出されない。
以上のスポットA,B,C,D,Eの検出により、肝機能に以上のない人、慢性肝炎患者、肝硬変患者の判定が高い確率で可能となる(下記0030および0032参照)。つまり、スポットAが検出されず、スポットB,C,D,Eの中の少なくとも1種類が検出されれば、肝機能に異常のない可能性が非常に高い。スポットAが検出され、スポットB,C,D,Eのうちの二つ以上が検出されなければ、肝硬変の可能性が非常に高い。また、スポットA及びスポットB,C,D,Eの中の少なくとも三種類が検出されれば、慢性肝炎の可能性が非常に高い。
このようにして、肝疾患の病態を判定することができる。つまり、二次元電気泳動装置により、血清タンパク質のスポットA,B,C,D,Eを検出すことにより、肝疾患の病態判定が短時間に可能である。
スポットAはTransthyretinを一成分とした複合分子であり、スポットBはα1Antitrypsinであり、スポットCはHaptoglobin α2chainであり、スポットDはTransthyretin(monomer)であり、スポットEはHaptoglobin βchainである。
つまり、血清タンパク質にTransthyretinを一成分とした複合分子の有無を決定するステップとα1Antitrypsin, Haptoglobin α2chain,Transthyretin(monomer),Haptoglobin βchainの少なくとも1種類の有無を決定するステップとを組み合わせることにより肝機能に異常のない人、慢性肝炎患者、肝硬変患者を判定することが高い精度で可能である。
実施例として、二次元電気泳動による慢性肝炎と肝硬変の血清タンパク質の解析を説明する。
(1)方法
健常人19例ならびに慢性肝炎患者24例、肝硬変患者20例のそれぞれから得た血清タンパク質100μ g を以下のような二次元電気泳動にて解析した。
一次元目の等電点電気泳動は、血清タンパク質を、8M尿素2%の界面活性剤CHAPSを含む緩衝液に溶解し、13cmの固定化pH勾配(pH4〜7)ストリップ上で80,000volt
hours泳動した。泳動後ゲル中のタンパク質をそれぞれDTTとヨードアセトアミドを入れた2%SDS緩衝溶液で還元アルキル化した後に、二次元目のSDS電気泳動(ゲル濃度15%、ゲル長16cm)をおこない、ゲル中のタンパク質を銀染色
(Silver Staining kit, Amersham社)した。
(1)方法
健常人19例ならびに慢性肝炎患者24例、肝硬変患者20例のそれぞれから得た血清タンパク質100μ g を以下のような二次元電気泳動にて解析した。
一次元目の等電点電気泳動は、血清タンパク質を、8M尿素2%の界面活性剤CHAPSを含む緩衝液に溶解し、13cmの固定化pH勾配(pH4〜7)ストリップ上で80,000volt
hours泳動した。泳動後ゲル中のタンパク質をそれぞれDTTとヨードアセトアミドを入れた2%SDS緩衝溶液で還元アルキル化した後に、二次元目のSDS電気泳動(ゲル濃度15%、ゲル長16cm)をおこない、ゲル中のタンパク質を銀染色
(Silver Staining kit, Amersham社)した。
(2)結果
本方法において、およそ500のタンパク質由来スポットが検出された。図1に健常人由来血清タンパク質の、図2に肝硬変患者由来血清タンパク質の電気泳動パターンの一例を示した。電気泳動パターン図中、赤丸で囲んだスポットA,B,C,D,Eが検出の可否が試料ごとに変動したものである。Aは肝炎ならびに肝硬変患者由来血清すべてで検出された。一方、スポットB,C,D,は健常人のほぼすべて、慢性肝炎患者の大部分で検出されたが、肝硬変患者では多くの試料で検出できなかった。これらのスポットを切り抜き、ゲル中のタンパク質を一晩トリプシン(Promega社)で処理してペプチド断片にした後、C-18 Tip(Eppendorf社)を用いて脱塩をおこない、マトリックスとしてCHCA(α-cyano-hydroxy-cinnamic
acid)を加えて共結晶化した。これを質量分析機(AXIMA-CFR、島津製作所)にかけ、上記ペプチドの質量パターンを得て、それをタンパク質同定ソフトMascotにて解析した。その結果図1中に示すように、
スポットAはTransthyretinを一成分とした複合分子であり、スポットBはα1Antitrypsinであり、スポットCはHaptoglobin α2chainであり、スポットDはTransthyretin(monomer)であり、スポットEはHaptoglobin βchainであった。
本方法において、およそ500のタンパク質由来スポットが検出された。図1に健常人由来血清タンパク質の、図2に肝硬変患者由来血清タンパク質の電気泳動パターンの一例を示した。電気泳動パターン図中、赤丸で囲んだスポットA,B,C,D,Eが検出の可否が試料ごとに変動したものである。Aは肝炎ならびに肝硬変患者由来血清すべてで検出された。一方、スポットB,C,D,は健常人のほぼすべて、慢性肝炎患者の大部分で検出されたが、肝硬変患者では多くの試料で検出できなかった。これらのスポットを切り抜き、ゲル中のタンパク質を一晩トリプシン(Promega社)で処理してペプチド断片にした後、C-18 Tip(Eppendorf社)を用いて脱塩をおこない、マトリックスとしてCHCA(α-cyano-hydroxy-cinnamic
acid)を加えて共結晶化した。これを質量分析機(AXIMA-CFR、島津製作所)にかけ、上記ペプチドの質量パターンを得て、それをタンパク質同定ソフトMascotにて解析した。その結果図1中に示すように、
スポットAはTransthyretinを一成分とした複合分子であり、スポットBはα1Antitrypsinであり、スポットCはHaptoglobin α2chainであり、スポットDはTransthyretin(monomer)であり、スポットEはHaptoglobin βchainであった。
(3)考察
本実験において、肝疾患の血清タンパク質マーカーに関し、以下の二点の発見があった。
1)本実験で検出された二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットAは慢性肝炎患者ならびに肝硬変患者と健常人とを区別する、肝疾患マーカータンパク質である。
2)本実験において健常人で検出された二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットB, C, D, Eが、慢性肝炎患者の大部分で観察されたが、肝硬変患者では検出率が顕著に減少した。
本実験において、肝疾患の血清タンパク質マーカーに関し、以下の二点の発見があった。
1)本実験で検出された二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットAは慢性肝炎患者ならびに肝硬変患者と健常人とを区別する、肝疾患マーカータンパク質である。
2)本実験において健常人で検出された二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットB, C, D, Eが、慢性肝炎患者の大部分で観察されたが、肝硬変患者では検出率が顕著に減少した。
次に、単独マーカーによる肝硬変と慢性肝炎の判別の例を説明する。
上記実施例1の実験結果において、B,C,D,E各スポット単独を検出できない慢性肝炎患者ならびに肝硬変患者の割合は以下の通りであった。B;慢性肝炎4%、
肝硬変60%、C;慢性肝炎17%・肝硬変60%、D;慢性肝炎13%・肝硬変40%、E;慢性肝炎4%・肝硬変75% 。すなわち、Eスポットの消失をマーカー(指標)とすれば、感度(Sensitivity)75%、特異性(Specificity)96%
で肝硬変患者を慢性肝炎患者から判別できることになる。
上記実施例1の実験結果において、B,C,D,E各スポット単独を検出できない慢性肝炎患者ならびに肝硬変患者の割合は以下の通りであった。B;慢性肝炎4%、
肝硬変60%、C;慢性肝炎17%・肝硬変60%、D;慢性肝炎13%・肝硬変40%、E;慢性肝炎4%・肝硬変75% 。すなわち、Eスポットの消失をマーカー(指標)とすれば、感度(Sensitivity)75%、特異性(Specificity)96%
で肝硬変患者を慢性肝炎患者から判別できることになる。
上記感度とは、該マーカーによって該疾患患者が陽性(罹患)と判定される確率であり、特異性とは、該マーカーによって非該疾患患者が陰性(非罹患)と判定される確率である。つまり、感度と特異性が高ければ、より高い精度での判別が可能となる。
次に、複数マーカーによる肝硬変と慢性肝炎の判別の例を説明する。
上記実施例1の実験結果において、スポットB,C,D,Eのうち、2つ以上のスポットが検出されない例は、慢性肝炎患者で24例中1例、肝硬変患者で20例中17例認められた。すなわち、スポットB,C,D,Eのうち、2つ以上のスポットが検出されないことをマーカー(指標)にして、感度90%、特異性96%で肝硬変患者を慢性肝炎患者から判別できる。このうち、BまたはEが検出されないことを指標にして、感度90%、特異性92%で、CまたはEが検出されないことを指標にして、感度95%、特異性80%で、DまたはEが検出されないことを指標にして、感度85%、特異性88%で、肝硬変を検出することができる。
上記実施例1の実験結果において、スポットB,C,D,Eのうち、2つ以上のスポットが検出されない例は、慢性肝炎患者で24例中1例、肝硬変患者で20例中17例認められた。すなわち、スポットB,C,D,Eのうち、2つ以上のスポットが検出されないことをマーカー(指標)にして、感度90%、特異性96%で肝硬変患者を慢性肝炎患者から判別できる。このうち、BまたはEが検出されないことを指標にして、感度90%、特異性92%で、CまたはEが検出されないことを指標にして、感度95%、特異性80%で、DまたはEが検出されないことを指標にして、感度85%、特異性88%で、肝硬変を検出することができる。
以上のように、複数のマーカーを指標とすることにより、感度と特異性を高めることが可能となる。
以上、本発明の実施例を図面により説明したが、本発明の具体的構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、マーカーとなるタンパク質の検出は二次元電気泳動に限られるものではなく、他の方法を使うことも可能である。
我が国における肝癌患者数は6万人を越えており、慢性肝炎の予後を判定するマーカーならびに肝癌の早期診断マーカーの社会的ニーズは高い。
本発明によれば、慢性肝炎から肝硬変への病態の進展を判別することができるので、肝癌発症阻止に向けた予防治療を早期に施すことが可能になる。したがって、本発明をさらに発展させ、肝機能測定あるいは肝癌早期診断のための体外診断薬(検査薬キット)ならびに医療用診断機器を製造販売することによって、本発明を事業化することが可能である。
本発明によれば、慢性肝炎から肝硬変への病態の進展を判別することができるので、肝癌発症阻止に向けた予防治療を早期に施すことが可能になる。したがって、本発明をさらに発展させ、肝機能測定あるいは肝癌早期診断のための体外診断薬(検査薬キット)ならびに医療用診断機器を製造販売することによって、本発明を事業化することが可能である。
Claims (7)
- Transthyretinを一成分とした複合分子を含む肝疾患病態判定用マーカー。
- α1Antitrypsin,Haptoglobin α2chain,Transthyretin(monomer),Haptoglobin βchainの少なくとも1種類を含む肝疾患病態判定用マーカー。
- 慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料におけるTransthyretinを一成分とした複合分子の有無を決定するステップとα1Antitrypsin, Haptoglobin α2chain,Transthyretin(monomer),Haptoglobin βchainの少なくとも1種類の有無を決定するステップとを有することを特徴とする肝疾患病態判定方法。
- 慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料の二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットA(等電点がpH4.8を含み、分子量分布が5万を含む)の有無を検出することを特徴とする肝疾患病態判定方法。
- 慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料の二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットB(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が5万5千を含む),スポットC(等電点がpH6.1を含み、分子量分布が1万7千を含む),スポットD(等電点がpH5.4を含み、分子量分布が1万4千を含む),スポットE(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が4万2千を含む)の少なくとも1つの有無を検出することを特徴とする肝疾患病態判定方法。
- 慢性肝炎患者と肝硬変患者とを区別するための方法であって、患者から得た生体試料の二次元電気泳動ゲルパターン上のスポットA(等電点がpH4.8を含み、分子量分布が5万を含む)の有無、及び、スポットB(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が5万5千を含む),スポットC(等電点がpH6.1を含み、分子量分布が1万7千を含む),スポットD(等電点がpH5.4を含み、分子量分布が1万4千を含む),スポットE(等電点がpH5.0を含み、分子量分布が4万2千を含む)の少なくとも1つの有無を検出することを特徴とする肝疾患病態判定方法。
- 前記生体試料が血液であることを特徴とする請求項3,4,5又は6記載の肝疾患病態判定方法。
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