專利名稱：診斷甲狀腺疾病的手段和方法
診斷甲狀腺疾病的手段和方法本發(fā)明涉及用于診斷甲狀腺疾病的方法。其還涉及測定化合物是否能在受試者中誘發(fā)甲狀腺疾病的方法，以及涉及鑒定用于治療甲狀腺疾病的藥物的方法。此外，本發(fā)明涉及用于診斷甲狀腺疾病的裝置和診斷性用途。甲狀腺是最大的內(nèi)分泌組織之一。在組織學(xué)上，甲狀腺主要由濾泡細(xì)胞組成，以及占較小百分比(約1%)的產(chǎn)生降鈣素C細(xì)胞或者濾泡旁細(xì)胞。降鈣素是32個(gè)氨基酸的肽且由C細(xì)胞合成并釋放，以與甲狀旁腺激素一起維持鈣穩(wěn)態(tài)。就疾病而言，C細(xì)胞的功能紊亂相對(duì)罕見，但是已經(jīng)在自免疫性甲狀腺炎、慢性高血鈣和家族性髓樣癌的病例中報(bào)道了 C細(xì)胞增生。然而，就甲狀腺毒性而言，C細(xì)胞毒性并不重要。大多數(shù)毒理學(xué)事件都與濾泡細(xì)胞相關(guān)，其負(fù)責(zé)甲狀腺激素甲狀腺素(3，5，3' ,5'-四碘甲狀腺原氨酸)(T4)和3，5， 3'-三碘甲狀腺原氨酸CH)的合成、儲(chǔ)存和分泌。甲狀腺激素的生物合成和分泌在下丘腦(促甲狀腺素釋放激素，或者TRH)-垂體 (促甲狀腺激素，或者TSH)-甲狀腺軸的反饋控制下。甲狀腺激素的抑制作用和TRH的刺激作用(通過下丘腦-垂體門脈系統(tǒng))調(diào)節(jié)TSH產(chǎn)生，以維持最佳的甲狀腺激素水平。TSH 是由兩個(gè)共價(jià)連接亞基(稱為α和β)組成的糖蛋白。TSH的α亞基的結(jié)構(gòu)類似于其他糖蛋白分子一促卵泡激素(FSH)、黃體生成素(LH)和人絨毛膜促性腺素(hCG)的結(jié)構(gòu)。β 亞基與這些糖蛋白不同，并且負(fù)責(zé)其生物學(xué)和免疫學(xué)特異性。如果來自飲食的大多數(shù)無機(jī)碘都在小腸中被吸收，那么無機(jī)碘會(huì)被氧化成分子碘 (12)并通過過氧化物酶-Η202酶系統(tǒng)偶聯(lián)至甲狀腺球蛋白的酪氨酸殘基，以形成一碘酪氨酸(MIT)或二碘酪氨酸(DIT)殘基。氧化偶聯(lián)兩個(gè)DIT殘基形成Τ4，而MIT與DIT殘基偶聯(lián)形成Τ3。一旦形成，Τ4和Τ3或者儲(chǔ)存在濾泡腔內(nèi)的膠質(zhì)中或者分泌進(jìn)入循環(huán)。如果在細(xì)胞中，膠質(zhì)滴則與存在于溶酶體內(nèi)的蛋白水解酶融合。蛋白水解酶主要消化甲狀腺球蛋白，將Τ3和Τ4釋放到濾泡毛細(xì)管周圍和淋巴系統(tǒng)中。在循環(huán)期間，甲狀腺激素結(jié)合至某些血漿蛋白質(zhì)，包括甲狀腺素結(jié)合球蛋白 (TBG)、運(yùn)甲狀腺素蛋白(TTR-甲狀腺素結(jié)合前白蛋白)或者白蛋白。這些運(yùn)載蛋白質(zhì)的存在允許更大量的這些脂溶性激素在血液中運(yùn)載，并延遲激素的排泄和代謝。TBG和TTR對(duì)甲狀腺激素是特異性的，Τ4對(duì)這些蛋白質(zhì)的親和力比Τ3更高。99%以上的循環(huán)激素都與血漿蛋白質(zhì)結(jié)合，在人類中主要與甲狀腺素結(jié)合球蛋白結(jié)合，在嚙齒類動(dòng)物中與運(yùn)甲狀腺素蛋白和白蛋白結(jié)合。Τ4(基本上將其看作為激素原)主要在肝臟和腎臟中通過漸進(jìn)性脫碘酶反應(yīng)代謝活化，以形成3，5，3'-三碘甲狀腺原氨酸(“活性Τ3”)或3，3' ,5'-三碘甲狀腺原氨酸(基本上“無活性Τ3” =反向T3，rT3)。公認(rèn)3個(gè)脫碘酶家族，稱為同種型 I、II和III。這3個(gè)家族在它們的組織定位、底物特異性和疾病影響方面不同。I型脫碘酶(硒依賴性酶)是最豐富的脫碘酶(將T4轉(zhuǎn)變成T3)，主要見于肝、腎和甲狀腺中。II 型酶見于腦、垂體和褐色脂肪組織中。這種特異的脫碘酶類型對(duì)于應(yīng)答反饋機(jī)制的TSH垂體分泌是特別重要的，因?yàn)門4向T3的轉(zhuǎn)變直接在垂體細(xì)胞中發(fā)生。III型脫碘酶同種型還見于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，其負(fù)責(zé)rT3(無活性T3)產(chǎn)生。在人類中，全部T3的不到20%在甲狀腺中產(chǎn)生。大約80%的T4通過脫碘作用代謝，35%代謝為13，45%成為1^3。其余部分主要在肝臟中通過葡糖苷酸化 (glucuronidation)失活并分泌進(jìn)入膽汁，或者以較低的程度在肝臟或腎臟中通過磺化和脫碘作用失活。細(xì)胞將T4代謝成“活性”或“無活性”T3的這種能力提供了局部控制甲狀腺激素的機(jī)制。血漿中的T4和T3通過外周組織代謝并隨后通過膽汁分泌。甲狀腺激素的形成、代謝和排泄流程顯示于不同的作用模型中。在毒理學(xué)研究中，對(duì)于每一不同的作用模式，選擇了普遍接受的模型化學(xué)物質(zhì)并針對(duì)多劑量動(dòng)物研究實(shí)施了深入的文獻(xiàn)調(diào)查。然后， 以甲狀腺相關(guān)參數(shù)、特別是甲狀腺重量、甲狀腺激素水平(T3、T4和TSH)和組織病理學(xué)評(píng)價(jià)這些研究的治療相關(guān)改變。(對(duì)于綜述，參見Coelho-Palermo Cunha, G. ；van Ravenzwaay, B. (2005)Evaluation of mechanisms inducing thyroid toxicity and the ability of the en-hanced OECD Test Guideline 407 to detect these changes。Ach Toxicol,79, 390-405)。從上可知，顯然可以以不同的水平并通過不同的刺激影響和損害甲狀腺激素的作用。除遺傳影響外，外源刺激如異生化學(xué)品可以損害甲狀腺激素穩(wěn)態(tài)。例如，甲狀腺激素的合成或者分泌可能受損。其他損害包括甲狀腺毒性或者甲狀腺色素形成。或者，甲狀腺穩(wěn)態(tài)可以因化合物而受損，所述化合物影響垂體腺中TSH合成以及釋放，并因此影響甲狀腺的反饋控制。此外，甲狀腺激素結(jié)合蛋白對(duì)甲狀腺激素的運(yùn)輸可能受損，例如通過競爭，或者可以改變甲狀腺激素的降解。所有這些影響都導(dǎo)致甲狀腺激素穩(wěn)態(tài)損害，并因此導(dǎo)致甲狀腺疾病，包括濾泡細(xì)胞增生和肥大、瘤形成和甲狀腺腫瘤。雖然還不存在可以有效并可靠地確定甲狀腺疾病、特別其早期發(fā)病的敏感性和特異性方法，然而卻是高度期待的。因此，本發(fā)明涉及用于診斷甲狀腺疾病的方法，包括(a)在疑似患甲狀腺疾病的受試者的測試樣品中測定選自表1-4的任意之一的至少一種分析物的量，和(b)將(a)步驟中測定的量與參照比較，從而診斷甲狀腺疾病。根據(jù)本發(fā)明，表達(dá)“用于診斷的方法”指基本上由前述步驟組成的方法或者可以包括另外的步驟。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法是離體外實(shí)施的方法，即并不在人類或動(dòng)物體上實(shí)施。如本文中所用，“診斷”指評(píng)估受試者患病的可能性。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，該評(píng)估，盡管是優(yōu)選的，但通常并非對(duì)100 %的待診斷受試者都是準(zhǔn)確的。然而，該術(shù)語要求可以將統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著部分的受試者鑒定為患有疾病或者鑒定為具有其傾向性。本領(lǐng)域技術(shù)人員使用多種公知的統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)工具，例如測定置信區(qū)間、P值測定、Mudent’ s t-檢驗(yàn)、Marm-Whitney檢驗(yàn)等，無需另外費(fèi)力就可以測定該部分是否是統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著的。詳細(xì)說明見于 Dowdy 和 Wearden，Statistics for Research, John Wiley & Sons，New York 1983。優(yōu)選的置信區(qū)間為至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%。ρ值優(yōu)選地為0. 2、0. 1、0. 05。根據(jù)本發(fā)明，診斷包括相關(guān)疾病或其癥狀的監(jiān)測、確認(rèn)和分類。監(jiān)測涉及持續(xù)追蹤已經(jīng)診斷的疾病，例如以分析疾病的進(jìn)展、特定治療對(duì)疾病進(jìn)展的影響或者在疾病期間或者在成功治療疾病后出現(xiàn)的并發(fā)癥。確認(rèn)包括強(qiáng)化或證實(shí)已經(jīng)使用其他指示物或標(biāo)志物進(jìn)行的診斷。分類涉及根據(jù)癥狀的強(qiáng)度或種類將診斷分成不同的級(jí)別。術(shù)語“甲狀腺疾病”指以受損的甲狀腺功能為特征的受試者的病理生理病癥。所述病理生理病癥在毒理學(xué)中以血液中甲狀腺激素降低和促甲狀腺激素(TSH)增加為特征。 此外，它們以甲狀腺體積和/或重量增加以及濾泡細(xì)胞增生和肥大為特征。無需另外費(fèi)力， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以測定甲狀腺激素或者TSH的降低或增加。這些激素的正常值取決于受試者的物種，且還取決于生理影響。然而，基于明顯健康的、特別是就甲狀腺疾病而言的代表性受試者人群的統(tǒng)計(jì)測量，可以獲得正常值的上限或下限，其可用作確定受試者是否具有增加或降低水平的相應(yīng)激素的閾值。對(duì)于不同的物種，正常值的上限和下限的優(yōu)選值如下
權(quán)利要求
1.用于診斷甲狀腺疾病的方法，包括(a)在疑似患甲狀腺疾病的受試者的測試樣品中測定選自表1-4的任意之一的至少一種分析物的量，和(b)將步驟(a)中測定的量與參照比較，從而診斷甲狀腺疾病。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述受試者已經(jīng)與疑似能誘發(fā)甲狀腺疾病的化合物相接觸。
3.測定化合物是否能在受試者中誘發(fā)甲狀腺疾病的方法，包括(a)在已經(jīng)與疑似能誘發(fā)甲狀腺疾病的化合物相接觸的受試者的樣品中測定表1-4的任意之一的至少一種分析物的量；和(b)將(a)步驟中測定的量與參照比較，從而確定化合物誘發(fā)甲狀腺疾病的能力。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中所述參照來源于患甲狀腺疾病的受試者。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述至少一種分析物在測試樣品和參照中的基本相同量指示了甲狀腺疾病。
6.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中所述參照是(i)來源于已知未患甲狀腺疾病的受試者或者是(ii)受試者群體的所述至少一種分析物的計(jì)算參照。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述至少一種分析物在測試樣品中的量與參照相比較不同指示了甲狀腺疾病。
8.鑒定用于治療甲狀腺疾病的物質(zhì)的方法，包括步驟(a)在已經(jīng)與用于治療甲狀腺疾病的候選物質(zhì)相接觸的患甲狀腺疾病的受試者的樣品中測定選自表1-4的任意之一的至少一種分析物的量；(b)將(a)步驟中測定的量與參照比較，從而鑒定治療甲狀腺疾病的物質(zhì)。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述參照來源于患甲狀腺疾病的受試者。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述至少一種分析物的量在測試樣品和參照中不同指示了治療甲狀腺疾病的物質(zhì)。
11.權(quán)利要求8的方法，其中所述參照是(i)來源于已知未患甲狀腺疾病的受試者或者是(ii)受試者群體的所述至少一種分析物的計(jì)算參照。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述至少一種分析物在測試樣品和參照中的基本相同量指示了治療甲狀腺疾病的物質(zhì)。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述甲狀腺疾病選自濾泡細(xì)胞增生和肥大、瘤形成、甲狀腺腫瘤。
14.診斷甲狀腺疾病的裝置，包括(a)用于測定選自表1-4的任意之一的至少一種分析物的特征值的分析單元；和(b)基于由分析單元測定的特征值與指示甲狀腺疾病的參照值的比較，考慮甲狀腺疾病的評(píng)價(jià)單元。
15.選自受試者的樣品中表1-4的任意之一的至少一種分析物用于在受試者中診斷甲狀腺疾病的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及診斷甲狀腺疾病的方法。還涉及確定化合物是否能夠在對(duì)象中誘導(dǎo)甲狀腺疾病的方法和鑒定用于治療甲狀腺疾病的藥物的方法。此外，本發(fā)明涉及用于診斷甲狀腺疾病的裝置和診斷用途。
文檔編號(hào)G01N33/50GK102472744SQ201080035725
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者A·普奧考汀, 拉文茲韋 B·范, E·法比安, E·萊博爾德, 巴勒莫 庫尼亞 G·科埃略, H·坎普, J·C·威爾莫, M·M·赫羅爾德, R·洛塞, T·沃克, V·施特勞斯, W·梅勒特 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司