作为癌症标志的甲基乙二醛的制作方法_4

文档序号:8531762阅读:来源:国知局
方法能够检测头颈癌、支气管癌和肺癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠直肠 癌、胰腺癌和其它消化道癌症,还有卵巢癌和子宫内膜癌、肾癌和膀胱癌、白血病和非霍奇 金淋巴瘤、黑素瘤和肉瘤。在一个优选的实施方案中,MG正常对照值是已经在健康个体的 生物样品中测量的所述MG产生水平。优选地,这种全血值为0. 06 yM±0.02,其中置信区间 为0. 02 y M-0. 11 y M。此外,本发明还包括用于测定肿瘤的增殖攻击性的方法,包括测定所 述受试者的生物样品中的MG和将测量的MG产生水平与其对照值进行比较的步骤。
[0095]3.癌症的早期检测和诊断:糖尿病患者
[0096]在30位未治疗的1型和2型糖尿病患者中具有统计学选显著性更高的癌症发病 率。然而,已知MG的产生水平在血糖过多的条件下,即在未治疗或未正确治疗的糖尿病患 者中增加(McLellan,Clin Sci 1994)。因此,目前的MG癌生物标志在这些患者中可能易混 淆。
[0097] 本发明的目的由此在于,MG/G指数甚至能够在糖尿病患者中识别那些可能具有癌 症或不可能具有癌症的患者。这种指数的评价由此能够早期检测和诊断糖尿病患者中的癌 症且由此可以改善这些患者中的癌症预后。
[0098] 本发明由此涉及用于早期检测、筛查和诊断糖尿病受试者中癌症的体外方法,包 括下述步骤:
[0099] a)测定所述糖尿病受试者的第一生物样品中的MG产生水平;
[0100] b)测定所述受试者的第二生物样品中的葡萄糖水平;
[0101] C)将这两种水平的MG/G比率(MG/G指数)与相应的在健康个体和血糖正常的经 治疗的糖尿病受试者中测量的对照比率进行比较,其中如果步骤c)中得到的MG/G指数高 于所述相应的对照比率,则认为所述受试者患有癌症或处于增加的癌症风险度中;其中如 果步骤c)中得到的MG/G指数与所述相应的对照比率类似,则认为所述受试者未患有癌症, 也不处于增加的癌症风险度中。
[0102] 重要地,该方法可以应用于任意非糖尿病动物或人受试者,优选正确地、但甚至是 不正确地经治疗的糖尿病患者,即具有低于7%的糖化血红素HbAlc的受试者。
[0103] 如上所述,所述第一次和所述第二生物样品(致力于分别测量同一个体的MG和葡 萄糖水平)优选是生物流体样品,例如选自血液、血清、血浆、尿、腹膜或胸腔积液和脑脊髓 液。在本发明的方法中,所述第一和第二样品必须具有相同性质(即血液、腹膜或胸腔积液 等)。
[0104] 所述第一和所述第二样品可以依次采集自所述受试者。在优选的实施方案中,同 时采集所述样品。在一个更优选的实施方案中,将一种样品一分为二,以便测量同一样品中 的MG和葡萄糖水平。几种方法常用于测定生物样品中的葡萄糖水平。本领域技术人员充分 知晓如何根据生物样品的类型的不同测量葡萄糖水平。例如,当使用血样时,可以通过常规 技术对全血、血浆或血清测量葡萄糖。然而,如果可靠地测量MG,则必须将样品保持在4°C。
[0105] 而在本发明的上下文中,优选电或酶葡萄糖测量技术。两种最常用的酶是葡萄糖 氧化酶和己糖激酶。在一个优选的实施方案中,通过测量在葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应时 形成的过氧化氢(H202)水平测量葡萄糖。
[0106] 如上所述测定生物样品中的MG水平。
[0107] 在一个优选的实施方案中,在健康个体或血糖正常的经治疗的糖尿病受试者的生 物样品中测量和根据其测量的MG/G指数优选是约0. 01 y moles/g的值,相当于MG/G指数 值,其为得自健康供体的中位MG/G指数值与得自非癌的血糖正常的经治疗的糖尿病患者 的中位MG/G指数值之间的中间值(图4)。
[0108]4.癌症患者中的分期、预后评价、监测和治疗评价
[0109] 成像技术无法精确地检测初始的癌症状态和正确地将癌症分期成国际公认的4 个(I-IV)类别。实际上,临床肿瘤科医生的关键的关注在于在亚临床的状态期间正确地评 价通过生物体的癌症进展和程度。
[0110] 本发明显示,在动物中,MG的产生水平与肿瘤体积相关(图5),且在患者中,外周 血中的MG产生水平与肿瘤阶段(图3)和治疗后的肿瘤响应(表3)相关。
[0111] 本发明由此涉及用于在癌症患者中给疾病分期并且根据生物样品、优选得自所述 患者的血样中MG的产生水平进行预后评价和用于监测癌症患者中的治疗效能的体外方 法,所述癌症患者无论是人还是动物,该方法包括下述步骤:
[0112] ?为了分期和预后评价:
[0113] a)测定得自所述患者的初步预处理生物样品中的MG产生水平;
[0114] b)将所述预先处理MG水平与正常MG对照值进行比较;
[0115] c)根据分期分类的4个阶段分类所述预处理MG水平;
[0116] ?为了监测抗癌治疗的效能:
[0117] a)测定得自所述患者的第一生物样品中的初步预处理MG产生水平;
[0118] b)测定来自所述患者的治疗后得到的第二生物样品的第二MG产生水平,
[0119] 其中所述第二样品在得到第一样品后的指定时间得到;
[0120] c)将所述初始和所述第二MG产生水平进行比较,其中如果所述第二MG产生水平 高于所述初始MG产生水平,则认为所述治疗对所述患者无效;而如果所述第二MG产生水平 低于所述初始MG产生水平,则认为所述治疗对所述患者有效且应优选继续进行。
[0121] 这种监测方法可以适用于任意的呈现癌症的人和动物受试者。
[0122] 本发明的体外方法还可以用于监测给无症状受试者施用的任意预防性抗癌治疗 的治疗效能,所述受试者的亚临床的癌症已经通过使用本方法检测到。
[0123] 本发明的体外方法还可以用于监测给癌症患者施用的任意预防性抗癌治疗的治 疗效能,所述癌症患者已经对可感觉到的疾病进行治疗,且对其而言,需要辅助性的抗癌治 疗以便优选使用本方法治疗残留的亚临床疾病。
[0124] 如上所述,第一和第二生物样品(即分别是处理前和处理后的样品)优选是生物 流体,例如选自全血、血清、血浆、尿、腹膜或胸腔积液和脑脊髓液,则应尽可能地相同。在 本方法中,所述第一和第二样品必须以交错的方式采集,以便所述在样品采集之间进行的 抗-癌治疗具有足够的时间以发挥其效能,且根据本发明测量和解释得到的结果。更精确 地,如上所示,所述第二生物样品必须"在第一样品后指定的时间"得到,即根据癌症生长倍 增时间的不同,至少1个月;优选2个月或3个月甚至6个月;且优选在已经完全给予或在 足够长的提供可解释的结果的时间期间启动所述治疗后进行。
[0125] 本发明还涉及用于通过所述患者的生物样品预测患有癌症的患者的存活机会的 体外方法,包括下述步骤:
[0126] a)测定得自所述患者的第一生物样品中的初始MG产生水平;
[0127] b)测定得自所述患者的第二生物样品中的第二MG产生水平;
[0128] 其中所述第二样品在得到第一样品后的指定时间得到;
[0129] c)将所述初始和第二产生水平进行比较;
[0130] 其中如果所述第二MG产生水平高于所述初始MG产生水平,则预测所述患者具有 短期存活机会;其中如果所述第二产生水平低于所述初始产生水平,则预测所述患者具有 延长的存活机会。
[0131]该治疗效率-预测方法可以适用于呈现癌症的任意的人或动物受试者。
[0132] 如上所述,第一和第二生物样品(即分别是处理前和处理后的样品)优选是生物 流体,例如选自全血、血清、血浆、尿、腹膜或胸腔积液和脑脊髓液,且必须具有相同性质。此 外,在本方法中,根据癌症生长倍增时间的不同,所述第一和第二样品应依次采集,即第一 样品后1个月、2个月、3个月甚至6个月,生长倍增时机越短,则时间间隔应越短。
[0133] 优选地,该方法对血样进行。
[0134] 值得注意地,当所述第二样品中的MG产生水平与所述第一样品中的MG产生水平 类似时;即如果其比值包含在〇. 7-1. 3中且甚至更优选0. 9-1. 1,则例如应在1个月间隔采 集所述第一和第二样品,如果患者存在生长、稳定或萎缩的癌症,则无法精确地预测。因此, 必须继续进行相同治疗且随后数周或数个月重复测量以证实结果。
[0135]5.恶病质的预测和早期检测
[0136] 评估恶病质在较大百分比的具有癌症的患者中发生(尤其是在具有胰腺癌、胃 癌、结肠癌和肺癌的那些患者中)并且与生活质量差和存活时间减少相关,与肿瘤负荷和 存在的转移无关。其临床特征在于摄食减少和体重减轻,而生物学特征在于全身炎症、月旨 质代谢和氧化增加、整个身体蛋白质分解和更新增加和碳水化合物代谢受损。在恶病质患 者中,碳水化合物代谢改变包括葡糖耐受不良、整个身体胰岛素抵抗、宿主葡萄糖氧化减 少、葡萄糖新生增加和葡萄糖更新和重复利用增加;在所有这些过程中,胰岛素起关键作用 (Tayek, J Am Coll Nutr 1992)〇
[0137] 发明人测量MG与BMI相关,并且发现MG产生水平与癌症患者的BMI显著成负相 关性,但与正常受试者的BMI不呈负相关性(参见图7);且在具有低于18的BMI的癌症患 者中,即在具有前-恶病质或恶病质综合征的患者中,MG产生水平比非恶病质癌症患者显 著增加(表4)。这意味着测量癌症患者中的MG可能是预测或证实恶病质诊断的有价值的 工具。此外在恶病质癌症患者中,葡萄糖耐受不良且更具体地是胰岛素抵抗是早期的生化 事件,其发生在体重减轻发作很早之前(Tayek等人,J Am CollNutr 1992)和减肥患者中, 测量对葡萄糖试验耐受性的胰岛素响应可以指示高胰岛素/葡萄糖(I/G)指数情况中的胰 岛素抵抗或低I/G指数情况中的胰岛素分泌减少(Rofe等人,Anticancer Res 1994)。因 此,发明人根据MG产生水平测量了癌症患者和正常受试者中的I/G指数,并且确立癌症患 者血液中恶病质-相关的MG对照值为0. 2 y M,这意味着在0. 2 y M MG值时,癌症患者确切 地具有与在健康受试者中测量的相同的I/G比率,且因此,他们具有相同水平的胰岛素抵 抗和胰腺分泌(参见图8)。
[0138] 因此,本发明还涉及用于预测、检测和诊断癌症受试者或患者中的恶病质或 前-恶病质的体外方法,包括下述步骤:
[0139] a)测定得自所述患者的生物样品中的MG产生水平;
[0140] b)将所述MG产生水平与恶病质MG-相关的对照值进行比较;
[0141] 其中如果所述生物样品中的MG产生水平高于所述恶病质MG-相关的对照值,则所 述患者正在进入恶病质或严重前恶病质,因此,预测在无有效的特异性抗恶病质治疗的存 在下,具有短存活期;
[0142] 而如果所述生物样品中的MG产生水平低于所述对照值,则所述患者未进入恶病 质或严重前恶病质,且由此预测具有更延长的存活期。
[0143] 在该方法中,根据癌症患者中的胰岛素/葡萄糖比率(I/G指数)的发展与正常受 试者中I/G指数的发展之间的比较确定所述MG对照值,从而能够表征称作"恶病质-相关 的对照值"的MG产生水平的临界点,经评估在血液中约为0. 2 y M MG,且高于该值,通过0 胰腺细胞的胰岛素分泌水平不足,这意味着癌症患者进入恶病质或严重前恶病质。
[0144] 即,在健康受试者中的MG正常对照值约3倍。
[0145] 此外,这种预测方法可以适用于存在癌症的任意的人或动物受试者。
[0146] 甲基乙二醛测量方法
[0147] 可以通过使用MALDI-T0F/T0F质谱法对实体组织且更具体地是肿瘤的样品中的 MG进行直接原位分析/检测,所述MALDI-T0F/T0F质谱法结合了基质辅助激光解吸/电离 (matrix assisted laser desorption/ionization)(MALDI)与飞行时间质谱法(T0F)〇
[0148] 为通过MALDI-T0F/T0F质谱法直接原位测量和分析实体组织活组织检查和细胞 涂片中的MG进行的该方法描述在下文中的"实施例"中。简言之,就涉及的实体组织而言, 在切成12 ym厚度切片之前,首先将实体组织冷冻在-80°C下并且在低温恒温操作过程中 用超纯水固定。然后将切片置于专用MALDI平板上,并且用乙醇处理,然后用a-邻苯二胺 (o-PD)处理。此后,将制品在加湿室内在室温下在黑暗中温育过夜,然后干燥(使用干燥 器)并且涂敷a -氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)基质溶液。通过分析MALDI-TOF/TOF质谱法 对2MQX提供的作用,发明人发现,2个2MQX分子碎片(一个为91Da,而另一个为118Da)是 最佳选择的MG的标志,其在使用MS/MS成像分析后可以用于检测和定量实体组织中的MG。 已经设定了类似的方法并且实施用于检测和测量细胞涂片中的胞内MG。液体样品中游离 MG的分析/检测可以通过本领域公知的常规方式进行,例如通过使用反相高效液相色谱法 (RP-HPLC)、ELISA试验或其它已经提出的方法(参见Ohmori等人,J Chromatogr. 1987 ; McLellan 等人,Anal Biochem 1992 ;Nemet 等人,Clin Biochem 2004 ;Chaplen 等人,Anal Biochem 1996)进行。
[0149] 在本发明的一个优选的实施方案中,所述流体生物样品选自全血、血清、血浆、尿、 腹膜或胸腔积液、脑脊髓液或消化液。在本发明的一个优选的实施方案中,通过向血样中添 加1,2-二氨基苯衍生物、优选邻-苯二胺(o-PD)对天然存在的游离MG进行检测。MG与 〇-PD的反应实际上形成喹喔啉类,它们是强发色团或荧光团或它们两者,易于用RP-HPLC 定量。然而,根据McLellan等人(McLellan等人,Anal Biocheml992)所述的也通过 RP-HPLC测量得到的喹喔啉的方法,本发明还使用1,2-二氨基-4, 5-二甲氧基苯(DMB,也 称作DDB)。
[0150] 在如下的实验部分提供了定量全血样中MG水平的简便方法。在该具体的实施方 案中,通过常规方式从受试者采集全血样品,即刻保持在冰上,然后冷冻在-80°C下,直到测 量MG为止。解冻后,达到衍生操作的温度,将样品保持在4°C,因为MG极具反应性且不稳 定。在第一步中,将
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