Способ раннего определения, определения тяжести заболевания и оценка процесса лечения сепсиса, а также средства для осуществления указанного способа
Способ может быть использован в области медицины, в частности для раннего выявления сепсиса. Определяют содержание пептидного прокальцитонина и/или образующегося из него неполного пептида, который не является созревшим кальцитонином, причем определяемое присутствие и количество определенного пептида является показателем наличия сепсиса, его тяжести и/или успеха терапевтического лечения. Определение проводят посредством иммунометрического анализа, в котором используется по меньшей мере два моноклональных антитела или комбинации первого моноклонального или поликлонального антитела со вторым моноклональным антителом, которые обладают специфичностью прокальцитонина или образующихся из него пептидов. Данные антитела входят в комплект средств для обнаружения прокальцитонина в количествах от 0,1 до 500 нг/мл образца сыворотки или плазмы. Способ обеспечивает повышение точности постановки диагноза сепсис и на более раннем этапе его развития. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл.
Настоящее изобретение относится к способу диагноза сепсиса, в частности к раннему выявлению и выявлению тяжести сепсиса, а также к осуществляемому в ходе лечения и обследования терапевтическому эффекту лечения сепсиса, которое основывается на том, что определенный уже известный пептид и возможно некоторые его фрагменты являются надежными биологическими маркерами заболеваний данного типа, обнаруживаемыми в высоких концентрациях, и они могут быть относительно просто определены классическими методами обнаружения.
Согласно последним представлениям о данном заболевании, понятие "сепсис", используемое в данном описании, заключает в себе клинические картины, при которых, как правило, наблюдаются лихорадочное состояние, лейкоцитоз, изменения сознания, гипердинамическая циркуляция ("тепловой удар") и гиперметаболическое состояние, главным образом вследствие инвазии должным образом стерилизованной ткани микроорганизмами, и в то же время положительное обнаружение патогенных микроорганизмов в крови, которое ранее рассматривалось как характерное для сепсиса, становится менее важным для диагноза "сепсис". Показано, что при проведении клинических исследований прогноз болезни у пациентов, имеющих сепсис, не зависит от силы инфекции, в частности, бактериальной инфекции, а зависит от силы септической реакции организма (см. G.Pilz, S.Fateh-Moghadem и K.Werdan в Krankenpflege-Journal 29 (1991), стр. 483-492 и приведенные в статье публикации). Соответственно наряду с анализом положительных кровяных культур или вместо них для определения сепсиса определяются различные лабораторные параметры и гемодинамические параметры, и эти параметры принимаются в расчет для постановки диагноза и определения течения болезни, если необходимо, с использованием оснащенных компьютером так называемых систем балльной оценки, таких как APACHE (Acute Physiology end Chronic Health Evalution) II Score, описанных в указанной выше публикации. Однако пока еще не известно ни одного индивидуального параметра, пригодного в качестве надежного биологического маркера, определение которого высоко экспрессивно для диагноза сепсиса. Все параметры, используемые до настоящего времени, либо имеют недостаточную специфичность, либо не позволяют надежно оценить тяжесть сепсиса, либо не позволяют проводить терапевтическое обследование, и, кроме этого, определение, например, фактора опухолевого некроза (TNF) или интерлейкинов, таких как интерлейкин 6 (IL-6), слишком сложно, дорогостояще и/или требует больших затрат времени при анализе лежачих больных. Ввиду этого все еще существует необходимость в надежном биологическом маркере, который может быть относительно легко определен и качественное и, в частности, количественное определение которого высоко показательно для постановки диагноза и оценки прогрессирования сепсиса. Предметом настоящего изобретения является способ раннего выявления и выявления тяжести сепсиса, в котором определяется биологический маркер таким путем, который практически осуществим в клинических условиях, определение которого дает в высокой степени надежные результаты для постановки диагноза и оценки прогрессирования сепсиса. Для решения этой задачи служит способ и средства в соответствии с формулой изобретения. Данное изобретение основано на открытии того факта, что пептидный прокальцитонин как таковой и при необходимости некоторые высокомолекулярные продукты его разложения представляют собой в высшей степени пригодные биологические маркеры сепсиса, и основано на том, что их концентрации в образцах биологических жидкостей пациентов позволяют сделать довольно точные заключения о тяжести септического заболевания и, таким образом, они являются важными параметрами для оценки прогрессирования заболевания и терапевтического обследования сепсиса. Таким образом, возможность диагноза сепсиса путем определения пептидного прокальцитонина представляет собой огромный практический интерес, поскольку другие известные возможные биологические маркеры, обнаруживаемые при сепсисе, например, некоторые цитокины (интерлейкины, TNF), представляют собой нестабильные молекулы, которые обычно присутствуют в очень небольших концентрациях, так что их определение слишком сложно, требует больших затрат времени и ввиду этого слишком дорого для диагноза у лежачих больных. Согласно настоящему изобретению может быть определено, что является неожиданным по отношению к известным ранее медицинским знаниям, содержание прокальцитонина является чрезвычайно высоким при сепсисе, так что обнаруживают концентрации в диапазоне нг (более 1 нг, в частности, более 10 нг до 500 нг и более на мл образца сыворотки или плазмы), в то время как у здоровых людей, у которых прокальцитонин определяют лучшими известными способами, содержание прокальцитонина не обнаруживается (концентрации менее 0,1 нг/мл образца). В то же время при сепсисе при осуществлении способа по настоящему изобретению повышенных концентраций кальцитонина не обнаруживается, что составляет отличие от того, что до настоящего времени, как правило, прокальцитонин рассматривался как предшественник кальцитонина, наличие которого также приводит в образованию кальцитонина. Пептидный прокальцитонин, который должен быть определен способом по изобретению, и, возможно, наличие продуктов его протеолитического расщепления, уже известны, и способы определения, пригодные для количественного и качественного иммунодиагностического анализа, также известны. Прокальцитонин является пептидом, состоящим из 116 аминокислот, и до настоящего времени о нем было известно, что он появляется как промежуточный продукт трансляции/экспрессии определенного гена (CALC-1), приводящего к образованию пептидного гормонального кальцитонина в большинстве тканей, в частности в C-клетках щитовидной железы и в опухолевых тканях, как предшественника кальцитонина с этим исходным геном (CALC- 1), не считая образования прокальцитонина, также регулирующего образование связанного с прокальцитонином-геном пептида, и значительно отличного от него по длине и последовательности аминокислот 51-116 прокальцитонина (см. J.Biol.Chem., 261, 31(1986), стр. 14386-14391). Согласно общеизвестным сведениям, прокальцитонин является продуктом протеолитического разложения основного протеинового прокальцитонина, образованного определенным типом генной экспрессии гена CALC-1, и в известных случаях его появления, как правило, он претерпевает дальнейшее поэтапное разложение в процессе высвобождения созревшего кальцитонина, который соответствует последовательности 32 аминокислот (аминокислоты 60-81 прокальцитонина). В ходе данного процесса сначала наряду с другими образуются два более крупных пептида, которые могут быть названы N-прокальцитонин-(1-57)-пептидом и C-прокальцитонин-(60- 116)-пептидом, причем последний дополнительно расщепляется до образования гормонального кальцитонина и до пептида, известного как катакальцин (Biochem J. , 256, (1988), 245-250; и Cancer Research 49 (1989), 6845-6851). Из публикации, помещенной в J. Biol. Chem., 226, 36, стр. 24627-24631, известно, что кроме прокальцитонина, описанного в указанных выше публикациях, в человеческих C-клетках щитовидной железы образуется также разновидность прокальцитонина, отличающаяся от первого прокальцитонина последними восемью аминокислотами C-окончания. Кроме того, данный пептид следует рассматривать как "прокальцитонин" в соответствии с настоящим изобретением, поскольку в данное время способы иммунодиагностического анализа, используемые при разработке настоящего изобретения, не позволяют выявить различие между этими двумя прокальцитонинами и возможными другими близко связанными с ними пептидами. Следовательно, "прокальцитонин" в соответствии с настоящим изобретением означает один или множество пептидов, включая известный молекулярный прокальцитонин, его описанную выше разновидность, имеющую отличный от него аминокислотный состав в C-окончании, и, возможно, другие существующие разновидности с сопоставимой реакционной способностью в методах избирательного иммунодиагностического анализа, используемых для их определения, в частности, в моноклональном иммунорадиометрическом анализе, описанном ниже со ссылкой на публикацию в Cancer Res. 49 (1989), 6845-6851. Все эти пептиды заключают в себе пептидные последовательности из 57 аминокислот или более, в частности 116 аминокислот типа полного прокальцитонина, и соответствуют известной последовательности или представляют собой его неполную последовательность с отклонениями в области аминокислот, которые соответствуют аминокислотам 108-116 возможного прокальцитонина. Что касается сделанных ранее попыток использовать метод обнаружения кальцитонина и родственных ему пептидов для диагностических целей, то известно, что кальцитонин является ценным биологическим маркером (опухолевым маркером) для многочисленных злокачественных заболеваний, и уже разработано множество методов иммунодиагностического анализа для специфического определения кальцитонина, и эти методы осуществляются с использованием специфических моноклональных антител (см., например, Clinica Chimica Acta, (1988), 174, стр. 35-54; Immunolo, т. 141, стр. 3156-3163; J.Endocr. (1988), 119. стр. 351-357). Кроме того, для определения кальцитониновых предшественников, таких как прокальцитонин и C-прокальцитонин-(60-119)-пептид, уже разработан способ иммунодиагностического определения, который осуществляется в соответствии с принципом иммунорадиометрического анализа (IRMA) и который позволяет кроме кальцитонина избирательно определять прокальцитонин, в котором используется пара моноклональных антител, одно из которых является специфическим для внешних зон кальцитониновой последовательности (аминокислоты 1-11 катакальцина или аминокислоты 96-107 прокальцитонина), и который используется, например, в иммобилизированной форме для экстракции пептидов из анализируемого образца, содержащего данную последовательность, в то время как второе маркированное моноклональное антитело, используемое для формирования структуры "сэндвич" IRMA, является специфическим для участка, соответствующего аминокислотам 11-17 кальцитонина (аминокислотам 70- 76 прокальцитонина). Таким образом, в данном иммунологическом анализе обнаруживаются лишь те пептиды, которые заключают в себе кальцитониновые участки, а также аминокислоты 1-11 катакальцинового участка, и, таким образом, представляют собой либо полный прокальцитонин, либо пептид с указанными образованными от него участками, такой как C-прокальцитонин-(60-116)-пептид (см. Cancer Res., 49 (1989), стр. 6845-6851). Из множества доступных моноклональных антител известным способом отбираются те, которые имеют константы ассоциации в пределах К =0,9-3,0

Формула изобретения
1. Способ определения состояния сепсисного заболевания, отличающийся тем, что в образце биологической жидкости пациента определяют содержание пептидного прокальцитонина и/или образующегося из него неполного пептида, который не является созревшим кальцитонином, причем определяемое присутствие и количество определенного пептида является показателем наличия сепсиса, его тяжести и/или успеха терапевтического лечения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют прокальцитонин и/или N-прокальцитонин-(1-57)-пептид и/или С-прокальцитонин-(60-116)-пептиды. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при осуществлении иммунодиагностического способа обнаруживают соответствующий пептид или пептиды путем использования моноклонального антитела или комбинации первого моноклонального или поликлонального антитела со вторым моноклональным антителом, которые как таковые или в комбинации друг с другом обладают специфичностью прокальцитонина или образующихся из него пептидов, и которые позволяют сделать дифференциацию между ними и зрелым кальцитонином и пептидом CGRP. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что прокальцитонин определяют посредством иммунометрического анализа, в котором используется по меньшей мере два моноклональных антитела, первое моноклональное антитело для экстракции прокальцитонина из анализируемого образца, а второе для индикации, причем указанные антитела обладают специфичностью по отношению к разным участкам аминокислотной последовательности прокальцитонина, так что возможна дифференциация между прокальцитонином и продуктами его протеолитического расщепления. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для экстракции прокальцитонина из анализируемого образца используют дополнительное антитело, которое обладает специфичностью по отношению к другому соседнему участку аминокислотной последовательности прокальцитонина по сравнению с первым моноклональным антителом. 6. Способ по любому из пп. 3-5, отличающийся тем что прокальцитонин обнаруживают путем иммунометрического анализа, который избирательно обнаруживает полный прокальцитонин и/или С-прокальцитонин-(60-116)-пептид. 7. Способ по любому из пп. 3-5, отличающийся тем, что прокальцитонин обнаруживают путем иммунометрического анализа, который избирательно обнаруживает полный прокальцитонин и/или N-прокальцитонин-(1-57)-пептид. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержания прокальцитонина более чем 1 нг/мл образца являются показательными для возможного наличия сепсиса, и тем, что содержания прокальцитонина в пределах от 10 нг/мл до 500 нг/мл и более связаны с увеличивающейся тяжестью сепсиса и ухудшенным прогнозом. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что одновременно в параллельном анализе обнаруживают содержание кальцитонина и тем, что отсутствие доказательства повышенных содержаний кальцитонина позволяет поставить диагноз сепсиса. 10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что содержания прокальцитонина в пределах примерно до 20 нг/мл позволяют поставить диагноз сепсиса, если может быть исключено наличие серьезных вирусных заболеваний, как причины повышенной концентрации прокальцитонина. 11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что образец сыворотки или плазмы используют как образец биологической жидкости. 12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что моноклональное антитело представляет собой моноклональное антитело КС01 (DSM АСС2124) или антитело СТ21 (DSM АСС 2125). 13. Комплект средств для осуществления способа по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что для обнаружения прокальцитонина в количестве от 0,1 до 500 нг/мл образца сыворотки или плазмы данные средства включают: одно (или множество) иммобилизованное (иммобилизованных) первое моноклональное или поликлональное антитело (или моноклональных или поликлональных антител) на носителе для связывания прокальцитонина в образце; дополнительное моноклональное антитело, несущее маркер и связывающее прокальцитонин в области, которая отлична от связывающей области первого антитела (или первых антител); и общие вспомогательные средства. 14. Комплект средств по п.13, в котором первое или дополнительное моноклональное антитело представляет собой антитело КС01 (DSM АСС2124) или антитело СТ21 (DSM АСС2125) соответственно.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2