用於診斷或預測早期心臟機能障礙的設備和方法

2023-05-18 08:58:01

專利名稱：用於診斷或預測早期心臟機能障礙的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用於基於尿樣中的腦利尿鈉肽(BNP)的量來診斷對象 的輕微或中度心臟衰竭的方法和設備。此外，本發明包括用於基於尿樣 中的BNP的量來預測對象是否處於發展了伴隨心臟衰竭的心血管事件 的風險的方法和設備。
背景技術：
現代醫學的目的是提供個人化或個體化的治療法。這些治療法是考 慮到患者的個體需要或風險的治療法。特別重要的風險是心血管併發症 的出現，特別是未認識到的心血管併發症。心血管併發症，特別是心臟 疾病是西半球發病率和死亡率的主導原因。心血管併發症可以在長時間 周期內保持無症狀。因此，對心血管併發症的存在的可靠診斷比一般所 認為的更困難和易錯(Svendstmp Nielsen, L.,等(2003). N-terminal pro-brain natriuretic peptide for discriminating between cardiac and non-cardiac dyspnoea. The European Jounal of Heart Failure )。
利尿鈉肽已知是對於心血管疾病進展的分子標誌。WO 02/083913 披露了腦利尿鈉肽(BNP)及其在血液中的變體可以用於預測已經患有 心臟衰竭的患者的近期死亡率和發病率。在試圖於診斷心血管疾病中， 特別是對於心肌缺血，WO 02/089657也^皮露了多種血液生物標誌，該
也被提到是合適的生物標誌。此外，Hutfless等已示出，在心臟手術後 基於患者血液內的BNP濃度可以預測在所述的手術後30天的時間期間 內的發病率或死亡率(Hutfless 2004, Utility of B-type natriuretic peptide in predicting postoperative complications and outcomes in patients undergoing heart surgery. J Am Coll Cardiol 43: 1873-9 )。然而，根據作 者，研結果並不很顯著。然而，因為取決於這些肽在包括來自適當的 腎功能的尿的多種體液內的水平，利尿鈉肽作為診斷標誌的使用在先前 是有危險的(McCullough 2003. B畫Type Nanuretic Peptides: A Diagnostic Breakthrough for Clinicians. Reviews in Cardiovascular Medicine 4: 72-80.)。
現有技術方法的缺點是它們通常要求由專業心臟病專家來評價結 果或它們只能在例如已經發生的手術的心臟事件後應用。此外，所披露 的用於診斷目的的裝置和方法的可靠性，特別是對於不很嚴重的心臟衰 竭情況，因前述的不確定性是可疑的。
因此，存在對用於診斷尚未被識別為患有心臟疾病或尚未接受心臟
手術的患者的心臟衰竭的裝置和方法的明確的長期存在的需求。此外，
裝置和方法應允許可靠和迅速的診斷。特別地，裝置和方法應允許不僅
由專業的臨床醫生或心臟病專家而且由一般從業者來it斷心臟衰竭。
因此，作為本發明的基礎的技術問題應視作提供用於應對前述需求
的裝置和方法。裝置和方法同時避免了以上所參考的現有技術的缺點。 技術問題由其特徵在於權利要求書和下文的實施例解決。

發明內容
因此，本發明涉及用於診斷對象內的心臟衰竭的方法，方法包括
a) 確定所述的對象的尿樣中的腦利尿鈉肽(BNP)的量；和
b) 基於在步驟a)中確定的BNP的量診斷對象是否患有心臟衰竭。 用於診斷的方法優選地是在體外進行的方法。以上所參考的步驟
b )優選地包括將步驟a)中確定的量與下文中將詳細描述的參考標準或 數個參考標準關聯。可以進一步包括將關聯的診斷原始數據處理為診斷 結果，該診斷結果可以不需要由臨床醫生進一步解釋。優選地，步驟a) 和/或步驟b)可以全部或部分地以自動化來輔助，例如通過用於關聯和 /或處理數據的合適的電腦程式，或用於在步驟a)中確定量的自動機 械和感測4義器。
術語"診斷"在此指評估對象患有或將患有心臟衰竭的可能性。如 本領域一般技術人員將理解，這樣的評估通常不意圖於對於被診斷的對 象100 %正確。然而，此術語要求在統計上對象的顯著部分可以^皮i貪斷 為患有心臟衰竭或具有將來將患有心臟衰竭的風險。部分是否在統計上 顯著可以被確定而不進一 步由本領域一般技術人員使用多種已知的統 計評估工具來進行，例如確定置信區間、p值確定、學生(Student's) t 檢驗、Mann-Whitney檢驗等。細節參考Dowdy and Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983。優選的置信區間是至少90 %、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%。 p值優選地為O.l、 0.05、 0.01、 0.005、或0.0001。
根據本發明的診斷包括監測、確認、分子類和預測相關疾病、症狀 或其風險。監測涉及保持跟蹤已診斷的疾病或併發症，例如分析疾病的 進展或特定治療對疾病或併發症的進展的影響。確認涉及強化或證實已 使用其他指示器或標誌進行的診斷。分子類涉及根據所診斷的疾病的不 同的子類進一 步限定診斷，例如根據疾病的輕微形式和嚴重形式來限 定，如以下將詳細描述。預測涉及在其他症狀或標誌變得明顯或變得顯 著地變化前預測疾病或併發症。如在此所使用，預測優選地包括診斷心 髒衰竭的流行程度。
根據本發明，術語"尿"包括全尿或尿的部分。部分是包含了肽或 多肽的尿部分。尿樣可以本領域中任何已知的方式獲取。在應用本發明 的方法(即處理的尿樣)前，樣本可以受到多種已知的預處理。
術語"心臟衰竭"在此用於指示受損的心臟功能。根據NYHA(紐 約心臟協會(New York Heart Association)),心臟衰竭淨皮分類為功能 性分類系統。類型I的患者無明顯的心血管疾病症狀。體力活動不受限， 且一般性體力活動不導致不適當的疲勞、心悸或呼吸困難(呼吸短促)。 然而超聲心動描記術可能檢測到患者具有不正常性。類型II的患者具有 輕微的體力活動限制。它們在靜息時是舒適的，但一般性體力活動導致 疲勞、心悸或呼吸困難。類型III的患者顯示出明顯的體力活動限制。 它們在靜息時是舒適的，但低於一般性的體力活動導致疲勞、心悸或呼 吸困難。類型IV的患者不能無不適地承受任何體力活動。它們在靜息 時顯示了心功能不全的症狀。如果進行任何體力活動，則不適性增加。 因此，患者可以被分為顯示了無臨床症狀的個體和有症狀(例如呼吸困 難)的個體。優選地，心臟衰竭是慢性心臟衰竭。而且，優選地，如在 此所參考的心臟衰竭涉及輕微或中度心臟衰竭。在此提到的輕微或中度 心臟衰竭所伴隨的症狀不很嚴重，即它們是不明顯的症狀(例如對於類 型I)或根據NYHA類型II或類型III的症狀。優選地，術語涉及由多 種潛在的疾病或病症導致的充血性心臟衰竭。如前文所描述，輕微或中 度心臟衰竭涉及根據NYHA類型I、類型II或類型III的心臟衰竭。
通過調查和監測症狀，患有心臟衰竭的患者，特別是患有輕微或中 度心臟衰竭的患者由於症狀弱或不明確可能難於分類。根據本發明已發 現，至少0.8 pg/ml的尿BNP的量指示了心臟衰竭。更優選地，屬於NYHA 類型I的對象將具有在Advia Carteener化驗(Bayer)中等於0.8 pg/ml
至2.4 pg/ml的BNP的量，最優選地為具有1.7 pg/ml的BNP的量。也 更優選的是，屬於NYHA類型II的對象將具有在Advia Carteener化驗 中等於2.5 pg/ml至3.9 pg/ml的BNP的量，最優選地為具有2.8 pg/ml 的BNP的量。優選地，屬於NYHA類型III的對象將具有在Advia Carteener化驗中等於4.0 pg/ml至12.0 pg/ml的BNP的量，最優選地為 具有5.4 pg/ml的BNP的量。更高的量(即大於12.0 pg/ml )指示了 NYHA 類型IV。在本文中以上所使用的縮寫"ml"指以毫升為單位的尿樣體積。 前述範圍和值的極限可以在統計上變化(見如下的例子和圖)。此外， 範圍可以進一步因用於檢測的特定化驗而改變。然而，需理解的是，本 發明的方法或設備將允許以基本上與在附帶的例子(Advia Carteneenr 化驗)中所描述的化驗中相同的靈敏度和/或特異性確定尿BNP值。
確定BNP的量可以由用於確定樣本內的多肽或肽的量的所有已知 裝置實現。所述的裝置包括可以利用在多種夾心、竟爭或其他化驗模式 中的標記分子的免疫測定設備和方法。所述的化驗將形成指示了 BNP 的存在或不存在的信號。此外，信號強度可以優選地直接或間接地關聯 於(例如反比例於)樣本內存在的多肽的量。此外，設備和方法包括生 物傳感器、聯接到免疫測定的光學設備、生物晶片、例如質譜儀、NMR 分析儀或色譜設備的分析設備。進一步地，方法包括基於微板ELISA的 方法、完全自動的或自動機的免疫測定(例如獲得的Elecsys 分析儀)、 CBA (酶的鈷結合化驗，例如獲得的Roche-HitachiTM分析儀)和乳膠凝 集化驗(例如獲得的Roche-Hitachi 分析儀)。根據本發明的對量的確 定涉及對量或濃度的測量，優選地半定量的或定量的測量。測量可以直 接或間接完成。間接測量包括測量細胞響應、結合配體、標記或酶反應 產物。在本發明的內容中，量也涉及濃度。顯見，從關心的物質在已知 大小的樣本內的總量可以計算物質的濃度，或反之。BNP在樣本中的量 或濃度的確定可以通過多種技術實現。
在優選的實施例中，用於測量BNP的量的方法包括如下步驟(a) 使能對多肽具有細胞響應的細胞與多肽接觸足夠的時間期間，(b )測 量細胞響應。為測量細胞響應，尿樣或處理的尿樣優選地被添加到細胞 培養內且測量內部或外部細胞響應。細胞響應可以包括報告子基因表達 或例如肽、多肽或小分子的物質的分泌。
在另一個優選的實施例中，用於測量BNP的量的方法包括如下步
驟(a)使多肽與合適的底物接觸足夠的時間期間，(b)測量產物的量。
在另一個優選的實施例中，用於測量BNP的量的方法包括如下步 驟(a)使多肽與特定的結合配體接觸，(b)(選擇地)去除非結合 的配體，(c)測量結合的配體的量。
其他用於測量的優選的方法包括測量特定地與關心的肽或多肽結 合的配體或試劑的量。根據本發明的結合包括共價結合和非共價結合。 根據本發明的配體可以是結合到在此所述的BNP的任何肽、多肽、核 酸或小分子。優選地，配體或試劑特定地與BNP結合。根據本發明，"特 定地結合"意味著配體或試劑大體上不應結合到待分析的樣本內存在的 其他肽、多肽或物質(與它們"交叉反應")。優選地，特定地結合的 蛋白質應以比任何其他相關的肽或多肽至少高3倍的、更優選地至少高 10倍的且甚至更優選地至少高50倍的親和力而結合。非特定結合如果 仍能分辨且不含糊的被測量，例如根據其尺寸在Western Blot上的尺寸 或通過其在樣本內相對更高的充足度，則是容許的。配體結合可以通過 在本領域中任何已知的方法測量。優選地，方法是半定量的或定量的。 合適的方法在如下描述。首先，配體的結合可以直接測量，例如通過 NMR或表面等離子體共振。第二，如果配體也用作關心的肽或多肽的 酶活性的底物，則可以測量酶反應產物(例如可以例如在Western Blot 上通過測量分裂的底物的量來測量蛋白酶的量)。為測量酶反應產物， 優選地底物的量是飽和的。底物也可以在反應前以可檢測標記來標記。 優選地，樣本與底物接觸足夠的時間期間。足夠的時間期間指對於可檢 測的，優選地可測量的將產生的產物的量所需的時間。作為測量產物的 量的替代，可以測量給定(例如可檢測)的產物量的出現所需的時間。 第三，配體可以共價或非共價地聯結到允許;險測和測量配體的標記。標 記可以通過直接或間接方法完成。直接標記涉及將標記直接(共價或非 共價)聯結到配體。間接標記涉及將第二配體結合(共價或非共價)到 第一配體。第二配體應特定地結合到第一配體。所述的第二配體可以與 合適的標記聯結和/或可以是結合到第二配體的第三配體的目標(受 體)。第二、第三或更高次配體的使用經常用於增加信號。合適的第二 和更高次配體可以包括抗體、第二抗體和已熟知的抗生蛋白鏈菌素_生 物素系統(Vector Laboratories Inc.)。酉己體或底物也可以以本領域已知
的一個或多個標籤來"加標籤"。這樣的標籤則可以是更高次配體的目標。合適的標籤包括生物素、異羥基洋地黃毒甙元(Digoxygenin)、 His-Tag、穀胱甘肽s轉移酶、FLAG、 GFP、 myc標籤、曱型流感病毒血 凝素(HA)、麥芽糖結合蛋白等。在肽或多肽的情況中，標籤優選地 處於N端和/或C端。合適的標記是由適當的檢測方法可檢測的任何標 記。典型的標記包括金微粒、乳膠珠、9,10-二氫吖啶(acridan)酯、魯 米諾、釕、酶活性標記、放射性標記、》茲性標記("例如》茲珠"，包括 順》茲和超順》茲標記)、以及螢光標記。酶活性標記例如包括辣才艮過氧化 物酶、石成性磷酸酶、|3-半乳糖苷酶、螢光素酶及其衍生物。用於4全測的 適合底物包括對二氨基聯苯胺(DAB) 、 3，3'-5,5'-四曱基聯苯胺、NBT-BCIP (4-硝基藍四唑氯化物和5-溴-4-氯-3-口引哚-磷酸酯，從Roche Diagnostics可獲得製備好的儲備溶液)、CDP-STAR ( Amersham Biosciences) 、 ECF ( Amersham Biosciences )。合適的酵-底物的糹且合 可以導致彩色的反應產物、螢光或化學發光，它們可以根據在本領域中 已知的方法測量(例如使用光敏膠片或合適的照相系統)。至於測量酶 反應，類似地應用以上給出的標準。典型的焚光標記包括突光蛋白(例 如GFP及其衍生物)Cy3、 Cy5、 Texas Red、螢光素和Alexa染料(例 如Alexa 568 )。進一步的螢光標記例如可從Molcular Probes ( Oregon ) 獲得。也考慮了使用量子點作為螢光標記。典型的放射性標記包括35S、 125I、 32P、 33P等。放射性標記可以由任何已知和合適的方法例如光敏 膠片或磷光體成像儀來檢測。根據本發明的合適的測量方法也包括沉澱
(特別是免疫沉澱)、電化學發光(電致化學發光)、RIA (放射性免 疫測定)、ELISA (酶連結免疫吸收劑化驗)、夾心酶免疫測試、電化 學發光夾心免疫測定(ECLIA)、解離增強鑭系元素螢光免疫測定
(DELFIA)、接近閃爍化驗(SPA)、比濁法、混濁度法，膠乳增強比 濁法或混濁度法或固相免疫測試。在本領域中已知的進一步的方法(例 如凝膠電泳、2D凝膠電泳、SDS聚丙烯醯胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、 Western Blotting和質譜法)可以單獨使用或與標記或其他以上所述的鬥全 測方法結合使用。優選的配體包括抗體、核酸、肽或多肽和核酸適體， 例如核酸或肽核酸適體。對於這樣的配體的方法在本領域中是已知的。 例如合適的抗體或核酸適體的識別和產生也由商業供貨商提供。本領域 一般技術人員熟悉形成這樣的配體的帶有更高的親和力或特異性的衍
生物的方法。例如，隨機突變可以引入到核酸、肽或多肽內。這些衍生 物然後可以根據在本領域中已知的篩選法，例如噬菌體顯示來測試結 合。在此參考的抗體包括多克隆和單克隆抗體，以及它們的段，例如可
結合抗原或半抗原的Fv、 Fab和F(ab)2段。本發明也包括人類化的雜 交抗體，其中展示了希望的抗原特異性的非人類供體抗體的胺基酸序列 與人類受體抗體序列組合。供體序列將通常包括至少供體的結合抗原的 胺基酸殘基，但也可以包括供體抗體的其他結構和/或功能性上相關的氨 基酸殘基。這樣的雜交物可以通過本領域中數個已熟知的方法準備。
在另一個優選的實施例中，優選地從包括核酸、肽、多肽、抗體和 核酸適體的組中選擇的配體存在於固態支承物上，優選地存在於陣列 上。這樣的包括用於BNP的配體或結合劑的固態支承物或陣列在本領 域中已熟知，且尤其包括商用柱材料、聚苯乙烯珠、乳膠珠、磁性珠、 膠體金屬微粒、玻璃和/或矽晶片和表面、硝化纖維素條、膜、片、 duracyte、反應盤的井和壁、塑料管等。配體或試劑可以結合到許多不 同的載體。已知的載體的例子包括玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、 聚乙烯、聚碳酸酯、右旋糖酐、尼龍、直鏈澱粉、天然和改性纖維素、 聚丙烯醯胺、瓊脂糖和磁鐵礦。載體的屬性可以是可溶的或不可溶的， 以用於本發明的目的。用於固定/穩定所述的配體或試劑的合適的方法已 熟知且包括但不限制於離子、厭水、共價相互作用等。根據本發明也考 慮了使用"懸浮陣列"作為陣列(Nolan JP, Sklar LA. (2002). Suspension array technology: evolution of the flat-array paradigm. Trends Biotechnol. 20(1):9-12)。在這樣的懸浮陣列中，例如微珠或微球的載體存在於懸浮
;生這樣的陣列二方法一般地已知(U、S ,744,305 ) : 5例如基)固相化 學和光不穩定保護組。這樣的陣列也可以與物質或物質庫(library)接 觸且測試相互作用，例如結合或確認的改變。因此，如以上所限定的包 括肽或多肽的陣列可以用於識別特定地結合到所述的肽或多肽的配體。
術語"BNP"包括成熟BNP及其具有相同的診斷和預兆值的變體。 變體優選地是前體多肽、所述的多肽的段或降解產物。此外，術語"變 體，，也包括由人類或其他動物種類中的同源基因所編碼的等位變體。這 樣的同源基因優選地是編碼了前述的多肽的平行同源基因或垂直同源
基因。根據本發明待應用的優選的BNP及其變體在下文中詳細描述。
術語"肽"和"多肽，，在此說明書中可以可互換地使用。
基於BNP的量診斷對象是否患有輕微或中度心臟衰竭包括將確定 的BNP的量與參考量進行相關聯。參考量將同時確定或分開確定。在 後者情況中，參考將以合適的方式存儲或記錄且為相關聯而提供。參考 量將指示心臟衰竭。在一個實施例中，參考量將是從已知未患有心臟衰 竭的，即健康的對象或對象的組確定的量(即對於所述的組的平均值或 均值)。所述的健康的對象(多個對象)的特徵在於他們在超聲都卜勒 研究中顯示為正常，顯示了正常的心電圖(ECG)且顯示了標準生物化 學和血液病學參數的正常範圍。此外，健康對象應不顯示任何根據 N YH A分類的症狀。診斷將通過將已確定的量與所述的參考量進行相關 聯來進行，由此在與參考量的對比中任何量的增加指示了心臟衰竭。
在另一個實施例中，將已確定的量與來自已知患有心臟衰竭的參考 對象或對象的組的參考量進行對比。診斷將通過將已確定的量與所述的
參考量進行相關聯來進行，由此在與參考量的對比中類似的量或增加的 量指示了心臟衰竭。
在再進一步的實施例中將提供參考值面板，每個與和心臟衰竭有關 的症狀的不同強度相關聯，即個體參考值將對於根據NYHA類型I、類 型II、類型III和類型IV的心臟衰竭的每個被提供。優選的參考值已在 以上所述。根據NYHA的標準的症狀已在說明書其他部分中詳細論述。 根據此實施例，不僅可以診斷對象是否患有心臟衰竭，而是也可以診斷 給定的對象所發展的症狀的強度。因此，患有心臟衰竭的對象也可以可 靠地被識別且分類到各NYHA類別內。
由於本發明，通過使用容易操作的測試設備且不依賴高度專業的臨 床醫生的評估，可以可靠地診斷心臟衰竭，且特別是輕微和中度心臟衰 竭，或診斷因心臟衰竭的風險。因此，取決於方法，可以不再要求臨床 醫生來進行診斷。對於一般從業者，不再要求昂貴的診斷工具來進行心 髒診斷。有利地，使用尿作為樣本避免了在對象上進行任何侵入性步 驟。令人驚奇的是，作為本發明的基礎的研究中發現，尿中的BNP的 量至少與血液中的BNP的量對於診斷一樣地有價值和可靠。通常，人 們預期在尿中僅存在低水平的BNP,因為所述的多肽的主要清除在腎臟 內通過腎小球過濾而發生。因此，人們未預期到(i)實際上在尿中存在
足夠的BNP的量，和(ii)因為在尿中的BNP的量也依賴於適當的腎小 球過濾，所以可以基於它來進行可靠的診斷或預測。此外，在作為本發 明的基礎的研究中發現，在尿樣中存在的BNP的量不僅指示了心臟衰 竭的發展，而且允許了根據NYHA分類系統對所述的心臟衰竭的可靠分 類。這進一步允許了對疾病進展的有效監測。在此描述的方法可以在涉 及藥物效力的研究中應用。特別地，可以可靠地確定藥物或候選藥物是 否改善了心臟衰竭、伴隨心臟衰竭的疾病或在此涉及的症狀。因此，本 發明的方法也將便於臨床試驗或研究。
以上進行的術語的限定和解釋在作必要的修正後適用於如下描述 的實施例。術語的限定和解釋適用於下文中給出的所有限定和解釋。
此外，本發明包括用於診斷對象的心臟衰竭的設備，設備包括
(a) 用於確定所述的對象的尿樣中的BNP的量的裝置；和
(b) 用於基於BNP的量診斷對象是否患有心臟衰竭的裝置。 如在此使用的術語"設備，，涉及包括至少前述的可操作地相互連結
的裝置的裝置的系統，以允許診斷心臟衰竭。用於確定BNP的量和用 於診斷心臟衰竭的優選裝置在上文中結合本發明的方法披露。如何以操 作方式連結裝置將取決於包括到設備內的裝置的類型。例如，在應用了 用於自動地確定BNP的量的裝置時，由所述的自動操作的裝置獲得的 數據可以例如由電腦程式處理以診斷心臟衰竭。優選地，裝置在這樣 的情況中包括單一的設備。所述的設備可以因此包括用於測量所應用的 樣本內的BNP的量的分析單元和用於處理得到的數據以進行診斷的計 算機單元。替代地，在使用例如測試條的裝置來確定BNP的量時，用 於診斷的裝置可以包括對照條或表，從而將所確定的量分類到已知的心 髒衰竭伴隨的量或已知的指示了健康對象的量，如以上所述。測試條優 選地聯結到特定地結合BNP的配體或試劑。條或設備優選地包括用於 檢測源自結合到所述的配體或試劑的BNP前體原(preproBNP )的肽的 裝置。用於檢測的優選的裝置結合涉及以上的本發明的方法的實施例披 露。在這樣的情況中，裝置可操作地連結，使得系統的使用者將量的確 定結果和其診斷值根據在手冊中給出的指令和解釋匯總。在這樣的實施 例中，裝置可以表現為分開的設備，且優選地作為套件包裝到一起。本 領域技術人員將認識到如何將裝置連結而無需進一步工作。優選的設備 是可不以專業臨床醫生的特定知識而應用的設備，例如僅要求裝載樣本
的測試條或電子設備。結果可以作為需要臨床醫生解釋的診斷原始數據 輸出給定。然而優選的是，設備的輸出是處理過的診斷原始數據，它不 要求臨床醫生的解釋，即應從輸出必然地清楚對象是否患有心臟衰竭。
(例如生物傳感器、陣列、聯結到特定地識別BNP的配體或試劑的固 態支承物、等離子體表面共振設備、NMR分光計、質譜儀等)，或評 估單元/設備。
根據前述描述，在本發明的方法或設備的優選實施例中，所述的基 於BNP的量的診斷包括將對象的尿樣中的BNP的量與已知未患有心臟 衰竭的對象或已知患有心臟衰竭的對象的尿樣中的BNP的量進行對比。
本發明也涉及用於預測對象是否處於在心臟衰竭後發展心血管事 件的風險的方法，包括
a) 確定所述的對象的尿樣中的BNP的量；和
b) 基於在步驟a)中確定的BNP的量預測對象是否處於發展伴隨 心臟衰竭的心血管事件的風險。
術語"心血管事件，，涉及心血管死亡和任何心血管事件-心臟衰 竭、急性冠脈綜合症、腦血管事故/短暫性缺血性發作、周圍血管事件、 心律不齊或暈厥的入院。此外，任何要求增加藥物治療的代謝失調的心 髒衰竭的新的門診事件也可以總結為在此所指出的心血管事件中。心血 管事件的症狀和診斷特徵對於臨床醫生是熟知的(例如，見Troughton 2000. Treatment of heart failure guided by plasma aminoterminal brain natriuretic peptide (N-BNP) concentrations. The Lancet, Vol. 355.)。 在例 如Pschyrembel或Stedman的標準教科書中也描述了細節。症狀和特徵 可以被確定且可以由臨床醫生通過考慮到例如對象的年齡、體重、身 高、和另外的疾病或病症、治療和/或臨床病史的進一步的參數來評估。 優選地，所述的心血管事件要求對象住院治療和/或伴隨有對象的死亡率 或增加的發病率。
根據本發明已發現，優選地至少2.5 pg/ml的尿BNP的量，且更優 選地至少2.67 pg/ml的尿BNP的量指示了將來增加的發展心血管事件的 風險和/或死亡率(心臟死亡)。應理解的是，前述的值可以在統計學邊 界內變化。
因此，本發明的方法可以用於對於患者的風險分層。因此，治療或 其他必需的醫療處理或裝置可以應用於對象。此外，將來的治療或醫療 裝置可以考慮到發展心臟衰竭的風險。
進一步地，本發明包括了用於預測對象在心臟衰竭後是否處於發展
心血管事件的風險的設備，設備包括
a) 用於確定所述的對象的尿樣中的BNP的量的裝置；和
b) 用於基於BNP的量來預測對象是否處於發展心臟衰竭伴隨的心 血管事件的風險的裝置。
遵循前述描述，在本發明的方法或設備的優選的實施例中，所述的 基於BNP的量的預測包括將對象的尿樣中的BNP的量與已知未發展心 髒衰竭的對象或已知發展心臟衰竭的對象的尿樣中的BNP的量進行對 比。
在本發明的方法或設備的進一步優選實施例中，所述的發展心臟衰 竭伴隨的心血管事件的風險涉及至少12個月的預兆期。
在作為本發明的基礎的研究中發現，基於BNP的量的心血管事件 的預測在12個月的預兆期內是最可靠的和顯著的。也由本發明所構思 的進一步的預兆期至少為一年。
在本發明的方法或設備的另 一 個優選實施例中，所述的心臟衰竭可 以分類到紐約心臟協會(NYHA)類型I、類型II、類型III或類型IV內。 如上所述，將輕微或中度心臟衰竭分類到NYHA類型內可以基於BNP 的量進行，即對象將發展的症狀的強度可以基於BNP的量確定。在作 為本發明的基礎的研究中令人驚奇地發現，甚至特別地屬於NYHA類型 I和類型II的患者可以被可靠地分類到他們各自的類型中。因此，可能 由對象發展的症狀可以更可靠地關於輕微或中度心臟衰竭被預測。此 外，基於對象可能發展的症狀的獲知，對象的生活可能更方便。
在本發明的方法或設備的優選實施例中，所述的對象是人類。
優選地，涉及根據本發明的方法或設備的BNP從包括如下項的組 中選擇
a) 人類BNP
b) 至少60%與人類BNP相同的多肽；和
c) 具有與人類BNP相比的胺基酸缺失、取代和/或添加的多肽，其 中所述的多肽具有BNP特性。
根據本發明被參考的人類BNP為對應於成熟分子包括長度優選地 為32個胺基酸的多肽(BNP前體原的胺基酸77至108 )。在現有技術 中已詳細描述了多肽結構，例如WO 02/089657, WO 02/083913, Bonow 1996, New Insights into the cardiac natriuretic peptides. Circulation 93: 1946-1950。前述的現有技術的文獻在此通過關於其中披露的BNP及其 變體的特定序列而參考而合併。根據本發明參考的BNP進一步包括具 有相當的生物和/或免疫學特性的人類多肽的所述的特定序列的等位和 其他變體。特別地，因此設想的是在至少60%,更優選地至少70%, 至少80%，至少90%，至少95%,至少98%或至少99%地相同於人類 BNP的胺基酸水平上的變體多肽。也包括具有與人類BNP相比胺基酸 缺失、取代和/或添加的變體多肽，其中所述的多肽具有人類BNP的生 物或免疫特性。這些變體多肽具有與在此參考的特定BNP相同的關於 心臟衰竭的預測和診斷值。BNP優選地被化驗，如在WO 02/089657或 在以下伴隨的例子中描述。
更優選地，BNP是上文所指定的人類BNP。
最後，本發明也包括對以上在此所述的設備或以上所限定的尿樣中 的BNP的使用，以用於診斷所述的對象的心臟衰竭或用於預測所述的 對象是否處於發展心臟衰竭的風險。
所有在此說明書中引用的參考通過參考它們的完整披露內容和特 別地在此說明書中提及的4皮露內容而在此合併。


各圖為
圖1示出了患有心臟衰竭的患者(HF患者)的尿中的BNP的量與 健康對照組的比較。p<0.001的p值指示了量的差異很明顯。
圖2示出了健康對照個體或患有根據紐約心臟協會類型I、類型II 或類型III (NYHA的I型、II型或III型)的心臟衰竭的個體的尿中的 BNP的量的差異。如從圖中顯見，個體的尿中的BNP的量可以用於區 分心臟衰竭的嚴重性。組之間的差異在統計上是顯著的。
圖3是用於診斷心臟衰竭的尿BNP的量的受試者工作特徵曲線 (ROC)。
圖4是用於在樣本測量後12個月時間窗內心臟死亡預兆的尿BNP 的量的受試者工作特徵曲線(ROC曲線)。
圖5示出了在作為本發明的基礎的研究中發現的死亡率ROC曲線 的最優選截止值的表。
如下例子圖示了本發明且不意圖於限制本發明的範圍 例子尿BNP的診斷和預兆值
本研究的目的是分析在人尿中BNP的存在、將對照組和患病組中 發現的水平之間進行比較和研究尿中BNP的診斷和預兆值。尿BNP水 平在15名健康志願者和91名心臟衰竭(HF)患者中測量。在HF組中， 8名處於NYHA狀態I、 63名處於NYHA狀態II、且20名處於NYHA 狀態III。
HF患者的尿BNP水平統計上顯著高於對照者(3.28 ± 4.24對比0.54 ±0.94 pg/ml; pO.OOOl )。在惡化的功能類中，平均BNP尿水平根據 嚴重性的增加顯著地升高(圖3 )。用於檢測HF的BNP的ROC曲線在 曲線下產生了 0.81的區(AUC) ; pO.OOOl與對角線相比。從此ROC 曲線，在此特定的化驗中可選的割點將是0.83 pg/ml，特異性為80%且 靈敏度為78%。此外，為研究尿BNP是否預兆了心臟死亡(12個月)， 進行了 ROC曲線產生了 AUC = 0.76, p = 0.013與對角線相比。預兆心 髒死亡率的最優割點在此特定的化驗中計算為2.67 pg/ml。
因此，本研究示出了 BNP可以在人尿樣中確定，且尿中的BNP水 平可以用於診斷和預兆心臟衰竭患者以及用於這些患者的功能狀態的 定特徵。
權利要求
1.用於診斷對象的心臟衰竭的方法，其包括a)確定所述的對象的尿樣中的腦利尿鈉肽(BNP)的量；和b)基於在步驟a)中確定的BNP的量診斷對象是否患有心臟衰竭。
2. 用於診斷對象的心臟衰竭的設備，其包括a) 用於確定所述的對象的尿樣中的BNP的量的裝置；和b) 用於基於BNP的量診斷對象是否患有心臟衰竭的裝置。
3. 根據權利要求1所述的方法或根據權利要求2所述的設備，其 中基於BNP的量的所述的診斷包括將對象的尿樣中的BNP的量與已知 未患有心臟衰竭的對象或已知患有心臟衰竭的對象的尿樣中的BNP的 量進行對比。
4. 用於預測對象是否處於發展心臟衰竭伴隨的心血管事件的風險的方法，其包括a) 確定所述的對象的尿樣中的BNP的量；和b) 基於在步驟a)中確定的BNP的量預測對象是否處於發展心臟 衰竭伴隨的心血管事件的風險。
5. 用於預測對象是否處於發展心臟衰竭伴隨的心血管事件的風險的設備，其包括a) 用於確定所述的對象的尿樣中的BNP的量的裝置；和b) 用於基於BNP的量來預測對象是否處於發展心臟衰竭伴隨的 心血管事件的風險的裝置。
6. 根據權利要求4所述的方法或根據權利要求5所述的設備，其 中基於BNP的量的所述的預測包括將對象的尿樣中的BNP的量與已知 未發展心臟衰竭的對象或已知發展心臟衰竭的對象的尿樣中的BNP的 量進行對比。
7. 根據權利要求4所述的方法、根據權利要求5所述的設備或根 據權利要求6所述的方法或設備，其中所述的發展心臟衰竭伴隨的心血 管事件的風險涉及l2個月的預兆期。
8. 根據權利要求1或4所述的方法、根據權利要求2或5所述的 設備或根據權利要求3、 6或7的任一項所述的方法或設備，其中所述 的衰竭可以分類到紐約心臟協會(NYHA)類型I、類型II、類型III或 類型IV。
9. 根據權利要求8所述的方法或設備，其中所述的心臟衰竭是慢 性心臟衰竭。
10. 根據權利要求1或4所述的方法、根據權利要求2或5所述的 設備或根據權利要求3或6至9的任一項所述的方法或設備，其中所述 的心臟衰竭是輕微或中度心臟衰竭。
11. 根據權利要求1或4所述的方法、根據權利要求2或5所迷的 設備或根據權利要求3或6至10的任一項所述的方法或設備，其中所述的對象是人類。
12. 根據權利要求1或4所述的方法、根據權利要求2或5所述的 設備或根據權利要求3或6至11的任一項所述的方法或設備，其中所 述的BNP從包括如下項的組中選擇a ) 人類BNPb) 至少60%與人類BNP相同的多肽；和c) 具有與人類BNP相比的胺基酸缺失、取代和/或添加的多肽， 其中所述的多肽具有BNP特性。
13. 根據權利要求2、 4或7至12的任一項所述的設備或根據權利 要求12所限定的對象尿樣中的BNP的使用，以用於診斷所述的對象的 心臟衰竭。
14. 根據權利要求5至11的任一項所述的設備或根據權利要求12 所限定的對象尿樣中的BNP的使用，以用於預測所述的對象是否處於 發展心臟衰竭的風險。
全文摘要
本發明涉及用於基於尿樣中的腦利尿鈉肽(BNP)來診斷對象的心臟衰竭的方法和設備。此外，本發明包括用於基於尿樣中的BNP的量來預測對象是否處於發展了心臟衰竭伴隨的心血管事件的風險。
文檔編號G01N33/68GK101171517SQ200680015868
公開日2008年4月30日 申請日期2006年5月3日 優先權日2005年5月9日
發明者B·特勞夫, I·阿曼一紮蘭, J·M·裡弗拉奧特羅 申請人:霍夫曼一拉羅奇有限公司