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在无症状患者中基于IL-6检测的全身炎性应答综合征和败血症的早期诊断和预测

摘要

本发明涉及在无症状患者中,优选地在接受手术介入的患者中对全身炎性应答综合征(SIRS)(包括败血症)的早期诊断和预测的技术领域,特别地,提供了用于在无症状患者中检测或诊断SIRS,或者用于检测或诊断罹患或发展出SIRS的风险的方法,所述方法包括下述步骤:a)在来自患者的样品中测定IL-6或其变体的水平;b)将步骤a)中测定IL-6或其变体的水平与参照水平相比较;c)检测或诊断SIRS,或者检测或诊断罹患或发展出SIRS的风险;其中以短间隔至少两次分离样品,并且针对每份样品重复步骤a)和b)。还提供了相应的疗法监测和死亡率预测方法、部分的试剂盒。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-07-22

    授权

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  • 2013-01-09

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01N33/68 申请日:20110302

    实质审查的生效

  • 2012-11-14

    公开

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说明书

发明领域

本发明涉及在无症状患者中,优选地在接受手术介入的患者中使用 Il-6作为诊断性和预测性生物标志物对全身炎性应答综合征(SIRS)或败 血症的早期诊断和预测的技术领域。还提供了相应的疗法监测和死亡率预 测方法、部分的试剂盒。

尽管现代医学有所进展,SIRS和败血症仍代表在世界范围内频率增加 的常见且灾难性的综合征。其属于重症护理患者中最常见的死因。

流行病学评价发现,可描述定义处于发展出败血症和严重败血症的风 险的患者的大量病况。被描述的风险因素是性别(男)、种族(黑)、人 种(西班牙裔(Hispanic))、高龄和下述共病(co-morbidities):糖尿 病、恶性肿瘤、醇中毒、HIV感染、用免疫抑制性试剂治疗(Hodgin KE, Moss M.The epidemiology of Sepsis.Current Pharm Design 2008;14: 1833-1839)。此外,实际的事件,例如导致大面积伤口的大手术、创伤或 烧伤代表了额外的风险。没有感染的SIRS可在例如胰腺炎、休克、局部 缺血和多器官损伤等事件中发生。

从1991年起American College of Chest Physicians(ACCP)和Society  of Critical Care Medicine(SCCM)提供了定义对感染的全身炎性应答的 概念和实践框架(American College of Chest Physicians/Society of Critical  Care Medicine Consensus Conference:definitions for sepsis and organ  failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis.Crit  Care Med.1992Jun;20(6):864-74)。之前,多种术语可互换使用,导致很 多混乱。该会议的主要贡献是发展了对于败血症多个阶段的统一定义,这 可普适地并且统一地应用于罹患这些病症的患者。

在出现临床征兆的时间点时,已经开始了SIRS的发展和恶化。

IL-6属于gp130细胞因子的家族。所有家族成员共享四螺旋蛋白结构, 并且它们经由含有信号转导受体糖蛋白gp130的至少一个亚单位的受体复 合体施加它们的信号。IL-6首先与IL-6受体(IL-6R)结合,并且该 IL-6/IL-6R复合体与gp130结合,导致同源二聚化以及随后的Jak/Stat-和 Ras/Map/Akt-信号转导途径的活化(Taga T,Kishimoto T.Gp130and the  Interleukin-6 Family of Cytokines.Annu.Rev.Immunol.1997;15: 797-819;Drucker C,Gewiese J,Malchow S,Scheller J,Rose-John S. Impact of Interleukin-6 Classic-and Trans-signaling on Liver Damage and  Regeneration.J Autimm 2009,印制中)。描述了两种不同的信号途径, 一种中IL-6与膜结合的IL-6受体结合,这导致二聚化和信号转导蛋白gp13 的活化。该途径限于在其表面表达IL-6受体的细胞,这仅是一些细胞群中 的情况。然而,存在备选的途径,其中IL-6与天然存在的可溶IL-6R (sIL-6R)结合,并且该IL-6/sIL-6R复合体活化gp130。以这种方式,缺 少膜结合的IL-6-受体的细胞可应答IL-6。第二种所谓的转信号途径也影 响表达膜结合的IL-6受体的细胞,例如肝细胞。在该情况中,IL-6转信号 的活化可增强IL-6的刺激效果。1988年,提出命名细胞因子IL-6,因为 进一步的研究表明,该蛋白不仅在B-细胞上显示活性,还在T-细胞、造血 干细胞、肝细胞和脑细胞上显示活性(Kishimoto T,Hirano T.A New  Interleukin with Pleitropic Activities.Bio Essays 1988Jul;9(1):11-15)。

已经在1989年报道,具有局部急性感染的患者的体液和具有革兰氏阴 性和革兰氏阳性菌血症的患者的血清含有升高的水平的生物活性的IL-6。 假设急性感染期间IL-6在血清中的存在提示该细胞因子可能参与帮助限 制组织损伤的局部和全身性事件的级联(Helfgott DC,Tatter SB, Santhanam U,Clarick RH,Bhardwaj N,May LT,Sehgal PB.Multiple  Forms of IFN-β2/IL-6 in Serum and Body Fluids during Acute Bacterial  Infection.J Immuology 1989;142:948-953.)。

对ICU(重症护理单元)接受的已有败血症临床征兆的患者的血清或 血浆中IL-6的依序测量显示出其在评价SIRS(全身炎性应答综合征)、 败血症和脓毒性休克的严重性以及预测这些患者的后果中是有用的 (Pinsky MR,Vincent JL,Alegre M,Dupont E.Serum Cytokine Levels in  Human Septic Shock.Relation to Multiple Organ Failure and Mortality. Chest 1993;103:565-575;Oda S,Hirasawa H,Shiga H,Nakanishi K, Matsuda K,Nakamura M.Sequential measurements of IL-6 blood levels in  patients with SIRS/sepsis.Cytokine 2005;29:169-175;Marti L,Cervera C, Filella X,Marin JL,Almela M,Moreno A.Cytokine-release patterns in  elderly patients with systemic inflammatory response syndrome. Gerontology.2007;53(5):239-44)。

Mokart D等(Br J Anaesth.2005Jun;94(6):767-7)公开了基于在接受 癌症手术的患者中的PCT和IL-6检测,其中IL-6是在手术之前的早晨以 及手术后的早晨取样的,即,以超过至少20小时的时间间隔取样。基于 PCT和IL-6,使用测量来预测展示出SIRS及手术后第1天的患者中的败 血症,即,IL-6水平不允许在手术后第1天没有展示出SIRS症状的患者 中诊断或预测罹患SIRS或败血症的风险。

Mokart D等(World J Surgery,2009,33:558-566)公开了基于IL-6和 PCT的、基于每日一次收集的血样品鉴定处于发展出败血症的风险的患者 的方法。

总而言之,上述公开内容均不允许在SIRS和败血症的一般认可的临 床征兆和症状发作之前(即,在无症状患者中)诊断SIRS和败血症,或 者预测罹患或发展出SIRS和败血症的风险。因此,需要这样的诊断方法 和治疗监测方法,它们允许在SIRS的临床征兆和症状发作之前灵敏且早 期地检测SIRS或败血症以及预测罹患或发展出SIRS和败血症的风险。

因此,本发明的目的之一在于提供解决至少一些迄今已知的诊断SIRS 和败血症的方式的缺点的工具和方法。此外,目的是提供方法和治疗检测 方法,其二者允许在临床症状发作之前早期检测罹患或发展出SIRS和败 血症的风险。还有一个目的是提供适于进行这些方法的试剂盒和计算机程 序。

发明总结

通过提供权利要求和下文中定义的主体来完成下述目的中的至少一 种。

在第一个方面,提供了在无症状患者中检测或诊断全身炎性应答综合 征(SIRS)或败血症、或检测或诊断发展出或罹患SIRS或败血症的风险 的方法,所述方法包括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定IL-6或其变体的水平;

b)将步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平与参照水平相比较;

c)检测或诊断SIRS,或者检测或诊断发展出或罹患SIRS或败血症 的风险;

其中以短间隔至少两次分离样品,并且针对每份样品重复步骤a)和 b)。

还提供了在无症状患者中检测IL-6水平以检测或诊断发展出或罹患 SIRS或败血症的风险的方法,所述方法包括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定IL-6或其变体的水平;以及

b)将步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平与参照水平相比较;优 选地基于比较检测或诊断患者是否处于发展出或罹患SIRS或败血症的风 险;

其中以短间隔至少两次分离样品,并且针对每份样品重复步骤a)和 b)。

还提供了在无症状患者中检测或诊断发展出或罹患SIRS或败血症的 风险的方法,所述患者是选自创伤患者、具有烧伤的患者、接受侵入性治 疗的患者、接受手术的患者的患者,所述方法包括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定IL-6或其变体的水平;

b)将步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平与参照水平相比较;

c)检测或诊断SIRS,或者检测或诊断发展出或罹患SIRS的风险;

其中以短间隔至少两次分离样品,并且针对每份样品重复步骤a)和 b),优选地,在接收患者时分离至少一份样品,以及在已启动或终止治疗 后分离至少一份样品。

例如,如果无症状患者将接受侵入性治疗,则在手术介入之前分离至 少一份样品,或者以获得基线Il-6水平,然后在完成侵入性治疗之后以短 间隔分离至少另一份样品,以及针对IL-6水平加以分析。

优选地,使用IL-6或检测IL-6的工具在无症状患者中检测或诊断发 展出或罹患SIRS或败血症的风险,其中以短间隔测定IL-6的水平至少2 次。

出乎本发明人意料,本发明的方法显示,对IL-6的密筛式连续测量, 优选地在治疗(例如与导致SIRS或败血症的显著风险相关的疗法,例如 大手术)前开始,允许在临床征兆或传统用于诊断SIRS/败血症的实验室 参数的病理性改变(见例如实施例)发作前良久就清楚鉴定出处于罹患或 发展出SIRS(包括败血症)的风险中的无症状患者。具体地,本发明首次 描述了无症状患者中的IL-6动力学,其中一些可被鉴定为发展出SIRS。 发现在展示出支持SIRS和败血症诊断的临床症状或征兆之前良久,较之 基线水平,IL浓度的大幅上升指示发展出或罹患SIRS或败血症的高风险。 因此,与此前已知的相反,并非分析样品中IL-6的绝对水平,对罹患或发 展出SIRS或败血症的风险的诊断基本上基于测定IL-6水平随时间的增 加。由于本发明的方法在出现SIRS和败血症的临床征兆和症状之前的早 期应答性质,较之迄今已知的诊断SIRS和败血症的方法,现可在较早的 时间点启动合适的治疗。因此,成功治疗SIRS和预防SIRS或败血症的可 能性增加,并且可将患者从SIRS或败血症导致的死亡中拯救出来。

在本文中使用时,术语“全身炎性应答综合征(SIRS)”是技术人员 通常已知的。该术语优选涵盖如ACCP/SCCM Consensus Conference  Definitions(1992/2003)定义的SIRS(见例如American College of Chest  Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference: definitions tor sepsis and organ failure and guidelines for the use of  innovative therapies in sepsis.Crit Care Med.1992 Jun;20(6):864-74))。 优选地,如果患者展示出下述a)至d),优选地,下述a)至e)中的至 少两种症状,则认为患者罹患SIRS:

a)白血细胞计数(WBC)>约12,000/μ/L或<约4000/μ/L,

b)体温>约38℃或<约36℃

c)心率>约90次跳动/分钟

d)呼吸速率>约20次呼吸/分钟或CO2分压低于约32mmHg,和

e)在计数的白血细胞中超过10%的未成熟白血细胞。

白血细胞计数通常是通过自动计数设备测定的。

当考虑到儿童时,用于诊断儿童中SIRS的共有标准被公开于 Goldstein等(Pediatr.Crit Care Med 2005,6(1),2-8,特别见表2和3)中。 在本发明意义中,无症状儿童患者是展示出Goldstein等人(见上文,其 通过引用并入本文)中描述的那些症状中少于2项、优选少于1项的患者。

优选地,基于在患者样品中检测到的高于参照水平的IL-6水平来诊断 或检测罹患或发展出SIRS的风险。在该情况下,优选地无须对展示出上 述SIRS症状(a)至(e)中至少两项的患者诊断或检测罹患或发展出SIRS 或败血症的风险。优选地,可仅基于测定到的高于参照水平的IL-6水平, 来诊断或检测罹患或发展出SIRS或败血症的风险。优选地,参照值是通 过用在给定的患者中较早测定的IL-6水平(例如基线IL-6水平)乘以本 文其它地方定义的因子(例如,至少约50、或者至少约100、或者至少约 500或至少大约1000的因子)来测定的。在收集较早的样品(其优选提供 基线水平)之后,在从给定的患者中分离的样品中测定的任何IL-6水平高 于参照水平则指示患者处于发展出或罹患SIRS的高风险中。本发明人令 人吃惊地揭示,基于IL-6测定,早期检测和诊断出罹患或发展出SIRS的 风险是可能的,优选地,在患者展示出上述SIRS症状(a)至(e)中的 两种或更多种之前。

当患者额外展示出被诊断的感染时,认为患者处于发展出或罹患败血 症的风险。

在本文中使用时,上文中针对“SIRS”提到的诊断标准经必要修正也 适用于“败血症”,但是,在败血症中,被诊断的感染是必要的额外诊断 参数。用于检测或诊断感染的方法是本领域通常已知的。作为本发明的结 果,现可优选地基于仅两个参数,即,高于参照水平的IL-6的水平和被诊 断的感染,来检测或诊断罹患或发展出败血症的风险。

在本发明的意义中,“感染”优选是病毒、真菌或细菌感染,优选是 与选自大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、链球菌或铜绿假单胞 菌(Pseudomonas aeroginosa)的细菌相关的细菌感染。感染还可以是通 过选自白色念珠菌(Candida albicans)、热带念珠菌(Candida tropicalis) 或烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的真菌的感染。

基于医师通常已知的测定和标准来诊断感染。优选地,基于细菌培养 测定(例如用来自患者的样品接种的培养基),或者基于分子诊断方法, 来诊断感染。真菌感染例如可基于通常已知的测试测定(例如Septifast) 来测定。

术语“患者”在本文中使用时指动物,优选是哺乳动物,优选是狗、 猫、马、牛,最优选是人,优选是男性或女性,优选是出生前(prenatal)、 围产期(perinatal)、出生后(postnatal)和新生(neonatal)儿童。优选 地,患者是成人。优选地,患者不是出生前、围产期、出生后的和新生儿 童。

在本文中使用时,表达法“无症状患者”表示涵盖不展示出通常被认 为建立了SIRS诊断的临床征兆和症状的患者。优选地,无症状患者展示 出少于2种、优选地少于1种下述中的症状:

a)白血细胞计数(WBC)>约12,000/μ/L或<约4000/μ/L,

b)体温>约38℃或<约36℃,

c)心率>约90次跳动/分钟,

d)呼吸速率>约20次呼吸/分钟或CO2分压低于约32mmHg,和

e)在计数的白血细胞中超过10%的未成熟

白血细胞。

优选地,无症状患者包括下述患者,所述患者选自创伤患者、具有烧 伤的患者、接受侵入性治疗的患者、接受手术介入(优选地,选自内窥镜 介入的手术介入,或选自CT-扫描或PET-CT扫描的结果)的患者,或处 于发展出SIRS或败血症风险的患者,例如达到下述标准中至少一种的患 者:

-败血症的遗传倾向,

-早熟(围产期或新生)或老年,

-性别是男性,

-人种是非洲裔美国人,

-医疗共病,包括慢性疾病(例如糖尿病、充血性心力衰竭),已存在 的器官机能障碍(例如肝硬化或肾衰竭),身体或精神损伤,

-之前的临床介入(例如大手术、气管内插管、抗生素),和

-社会,宗教或文化因素;

上述所有标准均在Marshall JC,″Predisposition to  Sepsis″,Anaesthesia,Pain,Intensive Care and Emergency A.P.I.C.E., Springer Verlag,ISBN 88-470-0772-0中被进一步详细描述。通常已知,当 实践本发明时可优选考虑这些因素。

任选地,本发明的无症状患者排除IL-6代谢受损的患者,例如其中经 由内脏和肾器官的IL-6清除受损的患者(Garibotta等(Cytokine,2007,37, 51-54))。

在本发明的上下文中,“白介素-6(IL-6)”优选表示涵盖IL-6,如 本领域所已知的那样。优选地,IL-6包括干扰素,浆细胞瘤生长因子、 肝细胞刺激因子和人B-细胞刺激因子2(BSF2)。IL-6优选是从编码212 个氨基酸的产物、更优选地在212个氨基酸的肽的N-末端切割的184个氨 基酸的IL-6肽的单个基因产生的蛋白(见Song M,Kellum JA. Interleukin-6.Crit Care Med 2005;33(Suppll2):463-465和212个氨基酸 长的IL-6前体的NCBI序列,检录号NP_000591)。优选地,IL-6涵盖 不结合其受体IL-6R的游离IL-6。此外,IL-6还可涵盖处于IL-6/IL-6R 复合体状态中的IL-6(见Taga T,Kishimoto T.Gpl30 and the Interleukin-6 Family of Cytokines.Annu.Rev.Immunol.1997;15:797-819;Drucker C, Gewiese J,Malchow S,Scheller J,Rose-John S.Impact of Interleukin-6 Classic-and Trans-signaling on Liver Damage and Regeneration.J  Autimm 2009,印制中)。优选地,IL-6是可被或被单克隆抗IL-6抗体 M-BE8(如EP0430193中定义的,即,由细胞系BE-8产生的抗体,或如 KLEIN,B.,等1991,Murine anti-interleukin 6 monoclonal antibody  therapy for a patient with plasma cell leukemia,Blood 78,1 198-1204中定 义的)或M-23C7结合的IL-6蛋白。优选地,IL-6是可被或被用于Elecsys 和cobas免疫测定系统(Roche)的Roche的IL测定的抗体结合的IL-6。 术语IL-6还优选地涵盖前述IL-6的变体,优选地是人IL-6的变体。变体 涵盖与特定的参照IL-6分子(优选与人IL-6)基本相似的蛋白或肽。术语 基本相似是本领域技术人员很好理解的。特别地,IL-6变体可以是较之特 定的参照IL-6分子的氨基酸序列显示出至少一个氨基酸交换(优选至多约 25个,更优选至多约15个,更优选至多约10个,更优选至多约5个,最 优选至多约3个氨基酸交换)的同工型或等位基因变体。优选地,此类IL-6 变体具有与特定的参照IL-6分子有至少大约80%,优选至少大约85%, 更优选至少大约90%,最优选至少大约95%,最优选至少大约98%的序 列同一性,优选地相对于人IL-6,甚至更优选地在人IL-6的全长上。两条 氨基酸序列间的同一性程度可通过本领域公知的算法来测定。优选地,同 一性程度是通过在比较窗上比较两条被最优比对的序列来测定的,其中, 为了最优比对,较之不包含添加或缺失的参照序列,在比较窗中的氨基酸 序列的片段可包含添加或缺失(例如空位或突出端)。百分比是通过这样 来计算的:测定两条序列中出现相同氨基酸残基的位置数目以产生匹配的 位置的数目,用匹配的位置数目除以比较窗中的位置总数,并将结果乘以 100,以产生序列同一性百分比。对用于比较的序列的最优比对可通过 Smith and Waterman Add.APL.Math.2:482(1981)的局部同源性算法,通 过Needleman and Wunsch J.Mol.Biol.48:443(1970)的同源性比对算法, 通过Pearson and Lipman Proc.Natl.Acad Sci.(USA)85:2444(1988)的相 似性搜索方法,通过这些算法的计算机化实施(Wisconsin Genetics软件包 中的GAP、BESTFIT、BLAST、PASTA和TFASTA,Genetics Computer  Group(GCG),575Science Dr.,Madison,WI),或通过视觉观察来进行。 假定已鉴定了两条序列用于比较,优选使用GAP和BESTFIT来测定它们 的最优比对以及因此测定同一性程度。优选地,针对空位权重使用5.00的 默认值,针对空位权重长度使用0.30的默认值。上文提到的变体可以是等 位基因变体或者任何其它物种特异性同源体、旁系同源体或直向同源体。 表达法变体还涵盖仍被诊断工具或由针对各自的全长蛋白或肽的配体识别 的降解产物,例如蛋白水解降解产物。术语“变体”还表示覆盖剪接变体。 术语“变体”还涉及经翻译后修饰的肽,例如糖基化的肽。“变体”还是 在收集样品后经修饰的肽,例如通过共价或非共价将标记(特别是放射活 性或荧光标记)连结至肽来修饰的。优选地,IL-6变体具有与特定参照肽 基本相同的免疫学和/或生物学性质,优选地,与人IL-6相同的免疫学和/ 或生物学性质,最优选地,与人IL-6相同的生物学和/或免疫学性质。优 选地,IL-6变体展示出人IL-6活性的至少大约70%,优选至少大约80%, 优选至少大约90%,优选至少大约95%,优选至少大约98%。IL-6活性 优选是IL-6受体结合活性(见Taga T,Kishimoto T.Gpl30 and the  Interleukin-6 Family of Cytokines.Annu.Rev.Immunol.1997;15: 797-819;Drucker C,Gewiese J,Malchow S,Scheller J,Rose-John S. Impact of Interleukin-6 Classic- and Trans- signaling on Liver Damage  and Regeneration.J Autimm 2009,印制中)。优选地,IL-6变体展示出 人IL-6的至少大约80%、优选至少大约90%、优选至少大约95%的人IL-6 受体结合活性。

根据本发明的优选实施方式,测定指示SIRS或败血症的至少一种额 外标志物或参数,这包括选自炎性标志物例如CRP,另外的白介素例如 IL-1和/或IL-8,原降钙素(procalcitonin),白血细胞计数,体温,心率, 呼吸速率的至少一种参数,和/或对感染(优选地,细菌和/或真菌感染)的 诊断。

此外,除了上文明确提到的那些,本发明的方法还可包括其它步骤。 例如,其它步骤可涉及样品收集、样品预处理或对通过所述方法获得的结 果加以评价。本发明的方法还可用于对发展出或罹患SIRS进行监测、验 证、亚分类和风险评估以及用于治疗性监测本发明的疾病。还考虑到,在 优选的实施方式中,除了步骤a)中提到的两个之外,还可测定至少一种 额外的标志物或参数,优选用于获得除检测或诊断SIRS或败血症之外的 额外诊断信息的目的。此类额外参数可例如是估计的肾小球滤过率、NGAL 或肌酸酐水平,这允许额外诊断患者是否罹患受损的肾清除。

所述方法可人工进行和/或通过自动化辅助进行。优选地,步骤(a)、 (b)和/或(c)和全部或部分通过自动化辅助进行,例如通过用于步骤(a) 中的测定的合适的机器人或感知装备或用于步骤(b)和/(c)中的计算机 实施的比较来辅助进行。

术语“样品”指体液样品、分离的细胞的样品或来自组织或器官的样 品。体液样品可通过公知技术获得,其优选地包括血液、血浆、血清、液 体(liquor)或尿的样品,更优选地包括血液、血浆或血清的样品。体液 样品优选通过静脉穿刺、动脉穿刺或脑室穿刺获得。组织或器官样品可通 过例如活组织检查从任何组织或器官获得。可通过分离技术(例如离心或 细胞分选)从体液或组织或器官获得分离的细胞。优选地,从表达或产生 本文提到的肽的那些细胞、组织或器官获得细胞、组织或器官的样品。

本发明的方法可涵盖收集样品的步骤,这任选地可以是侵入性的步骤。 可通过侵入性的步骤,优选地,最小侵入性的步骤,例如通过静脉穿刺, 来收集样品。最小侵入性收集还涵盖下述情况,其中通过使用针头(刺血 刀(lancette))来收集样品,当将其应用到皮肤、优选是手指皮肤时,引 起少量血外流,然后可收集血用于测定样品中标志物的量。优选地,通过 安全常规流程,优选由无须具有高超医疗训练的人员以侵入性方式或最小 侵入性方式收集样品,并且,样品收集优选地对接受样品收集的人来说不 造成显著的健康风险。

优选地,本发明的方法是离体或体外方法。

从患者获得以短间隔分离的样品。在本文中使用时,“短间隔”涵盖 从大约15分钟至大约12小时、优选从大约15分钟至大约6小时、优选从 大约15分钟至大约3小时、优选从大约1小时至大约12小时、优选从大 约1小时至大约6小时、优选从大约1小时至大约3小时的范围的间隔。 更优选地,短间隔是大约15分钟、优选大约30分钟、优选大约1小时、 优选大约2小时、优选大约3小时、优选大约4小时、优选大约5小时、 优选大约6小时的间隔。

优选地,在至多大约10天的时间段、优选至多大约7天的时间段、优 选至多大约5天的时间段、优选至多大约3天的时间段,从患者分离样品。 取决于患者的病况和病况发展,还可进一步延长样品的分离和IL-6检测, 例如,如果患者发展出SIRS或败血症,则取样可延伸至直到SIRS或败血 症疗法已成功完成或者甚至该时间点后数日。优选地,在进行治疗前取样 至少大约一次、优选至少大约两次,以及在治疗后取样至少一次、优选至 少大约两次。优选地,治疗是上文定义的侵入性治疗。例如,在治疗进行 前,获取一个或两个IL-6水平。在治疗后,在例如3至10天的时间内, 以规律间隔(例如3-6小时)取数次样品,其中测定IL-6以及优选地还有 患者的临床状态。

术语“检测和诊断SIRS”在本文中使用时表示评估、鉴定、评价或分 类无症状患者是否罹患SIRS,优选地,罹患败血症。

术语“检测和诊断发展出或罹患SIRS的风险”表示涵盖在无症状患 者中预测在未来的界定的时间窗(预测窗)内发展出或罹患SIRS(包括败 血症)的风险。预测窗是这样的间隔,其中受试者将根据预测的概率发展 出SIRS或者任选地将死亡。然而,优选地,预测窗是(i)本发明的方法 已进行之后或(ii)获得了其中检测到的IL-6水平高于参照水平的第一份 样品之后或(iii)接收患者之后或(iv)已获得/分离IL-6的第一次基线水 平之后或(v)已启动或终止治疗(例如侵入性治疗)之后或(vi)已分离 了用于测定IL-6水平的第一份治疗后样品之后,至多大约20天,优选地 至多大约10天,优选地至多大约7天,优选地至多大约5天,优选地至多 大约5天,优选地至多大约4天,优选地至多大约3天,优选地至多大约 2天的间隔。

优选地,被鉴定为处于发展出或罹患SIRS的风险的患者具有发展出 或罹患SIRS的高概率。优选地,高概率是至少大约30%,优选至少大约 40%,优选至少大约50%,优选至少大约60%,优选至少大约70%,优 选至少大约80%,优选至少大约90%,优选至少大约95%。任选地,发 展出或罹患SIRS或败血症的高概率涵盖100%的概率,即,患者将发展出 或确实罹患SIRS或败血症。

备选地,患者具有罹患或发展出SIRS或败血症的低概率。优选地, 低概率是至多大约或低于大约30%,优选至多大约20%,优选至多大约 10%,优选至多大约5%。任选地,发展出或罹患SIRS或败血症的低概率 涵盖0%的概率,即,患者将不会发展出或者并不罹患SIRS或败血症。

用于测定罹患或发展出SIRS或败血症的%风险的方法是通常已知的。 优选地,在上文提到的预测窗内进行%风险预测。

优选地,发展出或罹患SIRS或败血症的风险程度与检测的IL-6水平 高于参照值的程度相关。优选地,在检测到的IL-6水平低于参照水平的情 况下,发展出或罹患SIRS或败血症的风险低。优选地,在检测到的IL-6 水平等于或高于参照值的情况下,发展出或罹患SIRS或败血症的风险高。

如本领域技术人员将理解的,此类评估通常不旨在对100%待分析的 受试者来说都是正确的。但是该术语需要评估对于待分析受试者中的统计 显著部分来说有效。一部分是否统计显著可由本领域技术人员使用多种公 知统计学评价工具来确定而不费周折,所述评价工具例如,测定置信区间, p值测定,学生t-检验,Mann-Whitney检验等等。细节可见Dowdy and  Wearden,Statistics for Research,John Wiley & Sons,New York 1983。优 选的置信区间是至少90%,至少95%,至少97%,至少98%或至少99%。 p值优选是0.1、0.05、0.01、0.005或0.0001。优选地,本发明设想的概率 允许预测对于给定的受试者群体中优选至少60%、至少70%、至少80% 或至少90%来说是正确的。

根据本发明测定IL-6或其变体的水平,或任何其它蛋白性的生物标志 物的水平涉及测量量或浓度,优选地,半定量或定量进行。测量可直接或 间接进行。直接测量涉及基于从肽或多肽自身获得的信号及与样品中存在 的肽分子的数目直接相关的信号的强度来测量肽或多肽的量或浓度。例如 可通过测量肽或多肽的特异性物理或化学性质的强度值,来获得此类信号 (一些时候在本文中称为强度信号)。间接测量包括测量从次级组分(即 不是肽或多肽自身的组分)或生物读出系统获得的信号,例如,可测量的 细胞应答、配体、标记或酶促反应产物。

根据本发明,可通过所有已知的用于测定样品中肽的量的工具,来实 现对IL-6肽或多肽的量的测定。所述工具包括免疫测定设备和方法,其可 在多种夹心式(sandwich)、竞争性或其它测定形式中利用经标记的分子。 所述测定将显示出指示肽或多肽存在或不存在的信号。此外,信号强度可 优选地与样品中存在的多肽的量直接或间接(例如成反比)相关。其它合 适的方法包括测量肽或多肽特异性的物理或化学性质,例如其准确的分子 质量或NMR谱。所述方法优选包括生物传感器、与免疫测定偶联的光学 设备、生物芯片、分析设备例如质谱仪、NMR分析仪或色谱设备。此外, 方法包括基于微板ELISA的方法、全自动或机器人免疫测定(例如在 Roche′s ElecsysTM分析仪上可获得)、CBA(酶促钴结合测定,例如在 Roche-HitachiTM分析仪上可获得)和乳胶凝聚测定(例如在 Roche-HitachiTM分析仪上可获得)、同质和异质免疫测定、竞争性和非 竞争性免疫测定。

优选地,测定IL-6肽或多肽的量包括下述步骤:(a)将能引发细胞 应答(其强度指示肽或多肽的量)的细胞与所述肽或多肽接触足够的时间 段,(b)测量细胞应答。为测量细胞应答,优选地,将样品或经处理的样 品添加至细胞培养物,并且测量内部或外部的细胞应答。细胞应答可包括 可测量到的报道基因的表达或者物质(例如肽、多肽或小分子)的分泌。 表达或物质将生成与肽或多肽的量相关联的强度信号。

测定IL-6肽或多肽的量也优选地包括下述步骤:测量可从样品中(优 选地,选自血液、血清、血浆或液体的样品中)的肽或多肽获得的特异性 强度信号。如上文所述,此类信号可以是以在对于肽或多肽特异性的质谱 或NMR谱中观察到的、对于肽或多肽特异性的m/z变量观察到的信号强 度。

测定IL-6肽或多肽的量可优选包括下述步骤:(a)将肽与特异性配 体接触,(b)(任选地)移除未结合的配体,(c)测量结合的配体的量。 结合的配体将生成强度信号。根据本发明的结合包括共价和非共价结合两 者。

根据本发明的配体可以是与本文描述的肽或多肽结合的任何化合物, 例如肽、多肽、核酸,或小分子。优选的配体包括抗体、核酸、肽或多肽, 例如包含Il-6肽的结合结构域的肽或多肽及其片段的受体或结合搭档,以 及适体,例如核酸或肽适体。制备此类配体的方法是本领域公知的。例如, 供应商也提供合适的抗体或适体的鉴定和生产。本领域技术人员熟悉开发 具有更高的亲和性或特异性的此类配体的衍生物的方法。例如,可向核酸、 肽或多肽中引入随机突变。然后可根据本领域已知的筛选流程(例如噬菌 体展示)以结合来测试这些衍生物。

用于检测IL-6的工具是本领域中通常已知的,并且优选包括抗IL-6 抗体,包括多克隆和单克隆抗体及其片段,例如Fv、Fab和F(ab)2片段, 它们能结合IL-6抗原或半抗原。用于检测本发明的IL-6的工具还包括单 链抗体、嵌合的、人源化杂交抗体,其中表现出想要的抗原特异性的非人 供体抗体的氨基酸序列与人受体抗体的序列组合。还包括来自哺乳动物物 种的抗IL-6抗体,优选地,选自人、大鼠、小鼠、山羊、绵羊、牛和骆驼 的抗体。优选地,抗IL-6抗体是上文描述的M-BE8或M-23C7抗IL-6抗 体,或是与由M-BE8和/或M-23C7抗体识别的IL-6表位结合的抗体。供 体序列将通常至少包括供体的抗原结合氨基酸残基,但也可包含供体抗体 的其它结构和/或功能相关的氨基酸残基。可通过本领域公知的若干方法来 制备此类杂交体。优选地,配体或试剂与IL-6肽或多肽特异性地结合。根 据本发明的特异性结合表示配体或试剂应当基本上不与待分析的样品中存 在的另外的肽、多肽或物质结合(“交叉反应”)。优选地,特异性结合 的IL-6肽或多肽应当以比任何其它相关肽或多肽高至少3倍、更优选高至 少10倍以及进一步更优选高至少50倍的亲和性结合。非特异性结合可以 是可忍耐的,如果其仍可被清楚地区分和测量,例如根据其在Western杂 交印迹上的尺寸,或者通过其在样品中相对更高的丰度来区分和测量。可 通过本领域已知的任何方法来测量配体的结合。优选地,所述方法是半定 量或定量的。合适的方法被描述于下文中。

首先,可直接测量配体的结合,例如通过NMR或表面等离子共振来 进行。

第二,如果配体还用作为目标肽或多肽的酶促活性的底物,则可测量 酶促反应的产物(例如可通过测量被切割的底物的量(例如在Western杂 交印迹上)来测量蛋白酶的量)。备选地,配体可自身表现出酶促性质, 并且可将“配体/肽或多肽”复合体或被肽或多肽结合的配体分别与合适的 底物接触,这允许通过生成强度信号来进行检测。为测量酶促反应的产物, 优选地,底物的量是饱和的。还可在反应前用可检测的标记对底物进行标 记。

优选地,将样品与底物接触足够的时间。足够的时间表示产生可检测 (优选可测量)的量的产物所必需的时间。可测量给定(例如,可检测到 的)量的产物出现所必需的时间代替测量产物的量。

第三,可将配体与标记共价或非共价偶联,这允许对配体的检测和测 量。标记可通过直接或间接方法完成。直接标记涉及将标记直接(共价或 非共价)偶联至配体。间接标记涉及二级配体与第一配体的结合(共价或 非共价)。二级配体应当与第一配体特异性地结合。所述二级配体可与合 适的标记偶联和/或可以是与二级配体结合的三级配体的靶(受体)。二级、 三级或者甚至更高级的配体的用途通常被用于增加信号。合适的二级和更 高级配体可包括抗体、第二抗体和公知的链霉亲和素-生物素系统(Vector Laboratories,Inc.)。也可用本领域已知的一种或多种标签来标签化配体 或底物。此类标签于是可以是更高级配体的靶。合适的标签包括生物素、 地高辛、His标签、谷胱甘肽-S-转移酶、FLAG、GFP、myc标签、A型 流感病毒血球凝集素(HA)、麦芽糖结合蛋白等等。在肽或多肽的情况下, 标签优选位于N-末端和/或C-末端。合适的标记是可通过合适的检测方法 检测到的任何标记。典型的标记包括金颗粒、乳胶珠、9,10-二氢化吖啶 (acridan)酯、鲁米诺、钌、酶促活性标记、放射活性标记、磁性标记(例 如“磁珠”,包括顺磁性和超顺磁性标记),和荧光标记。

酶促活性标记包括,例如,辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、β-半乳糖 苷酶、荧光素酶及其衍生物。用于检测的合适底物包括二氨基联苯胺 (DAB)、3,3′-5,5′-四甲基联苯胺、NBT-BCIP(4-硝基蓝四唑氯化物和5- 溴-4-氯-3-吲哚基-磷酸盐,可作为预制储液从Roche Diagnostics获得)、 CDP-StarTM(Amersham Biosciences)、ECFTM(Amersham Biosciences)。 合适的酶-底物组合可造成有颜色的反应产物、荧光或化学发光,它们可根 据本领域已知的方法来测量(例如使用光敏感胶片或合适的照相系统)。 关于测量酶促反应,类似地应用上文给出的标准。典型的荧光标记包括荧 光蛋白(例如GFP及其衍生物)、Cy3、Cy5、德克萨斯红、荧光素和Alexa 染料(例如Alexa 568)。其它荧光标记例如可从Molecular Probes(Oregon) 获得。还包括了量子点(quantum dots)作为荧光标记的用途。典型的放 射活性标记包括35S、125I、32P、33P等等。可通过任何已知并且合适的 方法来检测放射活性标记,例如光敏感胶片或磷成像仪。根据本发明的合 适测量方法还包括沉淀(特别地免疫沉淀)、电化学发光(电生成的化学 发光)、RIA(放射免疫测定)、ELISA(酶联免疫吸附测定)、夹心式 酶免疫测试、电化学发光夹心式免疫测定(ECLIA)、解离增强的镧系氟 免疫测定(DELFIA)、闪烁临近测定(SPA)、比浊法、浊度法、乳胶 增强的比浊法或浊度法、或固相免疫测试。可单独使用,或与上文所述的 标记或其它检测方法组合使用本领域已知的其它方法(例如凝胶电泳、2D 凝胶电泳、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、Western杂交印迹 和质谱)。

更优选地,通过质谱方法,优选通过同位素稀释微-HPLC-串联质谱方 法,优选通过实施例中和Kobold U等(Clin Chem 2008;54:1584-6)中描 述的方法,来测定IL-6的量。

还可优选地按照下文所述来测定IL-6肽或多肽的量:(a)将包含上 文指明的针对肽或多肽的配体的固体支持物与包含肽或多肽的样品接触, 以及(b)测量与支持物结合的肽或多肽的量。优选地选自核酸、肽、多肽、 抗体和适体的配体优选以固定化的形式存在于固体支持物上。用于生产固 体支持物的材料是本领域公知的,并且尤其包括可商购的柱材料、聚苯乙 烯珠、乳胶珠、磁珠、胶体金属颗粒、玻璃和/或硅芯片和表面、硝酸纤维 素条带、膜、片层、duracytes、反应槽的孔和壁、塑料管等等。配体或试 剂可与很多不同的运载体结合。公知运载体的实例包括玻璃、聚苯乙烯、 聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、葡聚糖、尼龙、直链淀粉、天然 和经修饰的纤维素、聚丙烯酰胺、琼脂糖和磁铁矿。就本发明的目的而言, 运载体的本质可以是可溶或不可溶的。用于装置/固定 (fixing/immobilizing)所述配体的合适方法是公知的,其包括但不限于离 子、疏水、共价相互作用等等。还可使用“悬浮液阵列”作为根据本发明 的阵列(Nolan 2002,Trends Biotechnol.20(1):9-12)。在此类悬浮液阵列 中,运载体(例如微珠或微球)存在于悬浮液中。阵列由可能经标记,携 带不同配体的不同微珠或微球构成。例如基于固相化学和光不稳定的保护 基团的生产此类阵列的方法是通常已知的(US 5,744,305)。

术语“约”在本文中使用时涵盖相对于特定的值、量、浓度、水平等 等而言+和-20%的范围,例如,“约100”的值指示意为涵盖100+/-20% 的数值范围的值,即,从80至120的范围内的值。优选地,术语“约”涵 盖相对于特定的值、量、浓度、水平等等而言+和-10%的范围,最优选地, 相对于特定的值、量、浓度、水平等等而言+和-5%的范围。

术语“比较”在本文中使用时涵盖将待分析的样品包含的IL-6肽或多 肽的水平与本说明书其它地方指出的合适的参照来源的水平相比较。应当 理解,在本文中使用时,比较指对相应参数或值的比较,例如,将绝对量 与绝对参照水平相比较,而将浓度与参照浓度相比,或者将从测试样品获 得的强度信号与参照样品的相同类型的强度信号相比较。本发明方法的步 骤(b)中提到的比较可人工进行或计算机辅助进行。对于计算机辅助的比 较,可通过计算机程序,将测定的水平的值与储存于数据库中的对应于合 适的参照的值相比较。计算机程序还可评价比较的结果,即,自动提供合 适的输出形式的想要的评估。基于对步骤a)中测定的水平和参照水平的 比较,确定患者中SIRS的诊断。因此,如此选择参照水平使得被比较的 水平中的差异或相似性允许将受试者划分为SIRS或不罹患SIRS。

因此,术语“参照水平”指定义截断值的量、浓度或值。当与展示出 低于截断值的测定的量、水平或参数值的患者比较时,高于截断值的量、 浓度或参数值导致不同的诊断。因此,通过将实际测定的IL-6的量、浓度 或参数值与各自的截断值进行比较,能够诊断或检测患者发展出或罹患 SIRS或败血症的风险。

当然,可应用于个体受试者的参照水平可取决于多种生理参数例如年 龄、性别、亚种群、醇摄入、近来的感染以及本文提到的用于测定多肽或 肽的工具而变动。可通过本发明的方法与测试样品一起(即,同时或随后), 从待分析的参照样品来测定合适的参照水平。在实施例中验证本发明的参 照水平。

如本领域技术人员将理解的,此类诊断评估通常不旨在对待鉴定的全 部患者(即100%)来说都是正确的。但是该术语要求能够鉴定患者中统 计上显著的部分(即,群体研究中的群体)。一部分是否统计显著可由本 领域技术人员使用多种公知统计学评价工具来确定而不费周折,所述评价 工具例如,测定置信区间,p值测定,学生t-检验,Mann-Whitney检验等 等。细节可见Dowdy and Wearden,Statistics for Research,John Wiley &  Sons,New York 1983。优选的置信区间是至少90%、至少95%、至少97%、 至少98%或至少99%。p值优选是0.1、0.05、0.01、0.005或0.0001。更 优选地,通过本发明的方法可正确地鉴定患者群体中的至少60%、至少 70%、至少80%或至少90%。

一般而言,为根据本发明的各实施方式测定各水平以允许建立想要的 诊断,(“阈值”、“参照水平”),在合适的患者组中测定一种或多种 各自的肽的量/水平或量比率。如之前指出的,优选通过将在给定患者(优 选在受试者患者)中较早测定的IL-6水平(例如基线IL-6水平)乘以本 文其它地方定义的因子(例如至少大约50或至少大约100、或至少大约500 或至少大约1000的因子)来确定参照值。例如,基于回溯性临床研究,如 实施例中描述的那样,其中对结果(没有SIRS对SIRS对败血症)进行分 析并与患者中IL-6水平随时间的改变相比较,可容易地统计学核实应当将 受试者患者的基线IL-6水平乘以哪个“因子”,来建立与发展出或罹患 SIRS或败血症的特定风险概率相关的参照值。

优选地,参照水平是通过将IL-6基线水平乘以至少大约50的因子、 优选乘以至少大约100的因子、更优选乘以至少大约500的因子、最优选 乘以至少大约1000的因子来计算的。例如,如果出现在医师面前或医院的 无症状患者具有10pg/ml的基线IL-6水平,则计算的参照水平优选为500 pg/ml(50倍增加)、优选1ng/ml(100倍增加)、优选5ng/ml(500倍 增加)或优选10ng(1000倍增加)。在此类患者中,在患者接受(例如 侵入性)治疗(例如重大手术)后检测的IL-6的水平高于指示的参照水平 则表明患者处于发展出或罹患SIRS的高风险中。

在本文中使用时,“基线水平”涵盖至少一种下述IL-6水平,所述水 平是在(i)当患者出现在医师、急救单元、医院、重症护理单元、外科医 生或麻醉师处时,(ii)疗法启动之前,例如手术之前,(iii)疗法期间, 例如手术期间,和/或(iv)治疗完成之后,例如手术完成之后,获得的。 该术语还涵盖在患者接受(例如侵入性)治疗后测定的基线水平,例如在 治疗后大约24小时内,优选大约15小时内,优选大约12小时内,优选大 约6小时内。备选地,基线水平是通过测定采集的样品的中位数或平均IL-6 水平来计算的,所述样品至多但不包括相对所述中位数或平均IL-6水平而 言其中IL-6水平增加了多于大约20倍、多于大约30倍、多于大约50倍、 多于大约50倍、多于大约100倍或者多于大约500倍的样品。

可使用有效的分析方法,通过测定各参数,优选通过测量IL-6的水平, 来进行对罹患或发展出SIRS或败血症的风险的诊断和检测。通过本领域 技术人员已知的统计学方法收集并分析获得的结果。

任选地,根据罹患或正处于罹患或发展出疾病的风险的期望概率,来 建立参照值。例如,下述可能是有用的:选择将与健康和/或非健康患者集 合中第60、70、80、90、95或甚至99百分位数的基线水平相乘的中位因 子,以建立参照水平。

用作为阈值的优选参照水平可源于正常的上限(ULN),即在种群中 发现的生理量的上限。针对给定受试者种群的ULN可通过多种公知技术 来测定。合适的技术可以是测定待在本发明的方法中测定的肽或多肽的量 的种群中的中位数。

可建立和验证诊断标志物的参照水平,并且可简单地将患者样品中标 志物的水平与参照水平相比。诊断和/或预后测试的灵敏性和特异性不仅取 决于测试的分析“品质”,它们还取决于对构成异常结果的定义。实践中, 一般地,通过将变量的值对其在“正常”和“疾病”群体中的相对频率作 图,来计算接收者工作特征(Receiver Operating Characteristic curves) 曲线或“ROC”曲线。对于本发明的任何特别的参数而言,具有或没有疾 病的受试者的标志物水平分布将可能重叠。在此类情况下,测试并不能以 100%的准确性将正常与疾病绝对区分开,重叠的区域表示测试在此处测试 无法区分正常与疾病,或者罹患或发展出疾病的高风险与低风险。选择阈 值(截断值,参照水平),高于其(或低于其,取决于标志物如何随疾病 改变)时认为测试是异常的,低于其时认为测试是正常的。ROC曲线下的 面积是感知的测量将允许正确鉴定或预测病况发作或发展的风险的概率的 量度。甚至可在当测试结果不一定给出准确数字时使用ROC曲线。只要 可对结果进行排序,即可创造ROC曲线。例如,可根据疾病程度(例如 1=低,2=正常,以及3=高)或罹患或发展出疾病的概率(例如1=低,2= 正常,以及3=高)对“疾病”样品的测试结果排序。可将该排序与“正常” 群体中的结果关联,并且创造ROC曲线。这些方法是本领域公知的。见 例如Hanley等,Radiology 1982;143:29-36。

在某些实施方式中,选择标志物和/或标志物小组,以表现出与至少大 约70%的特异性、更优选至少大约80%的特异性、进一步更优选至少大约 85%的特异性、仍更优选至少大约90%的特异性以及最优选至少大约95% 的特异性组合的至少大约70%的灵敏性、更优选至少大约80%的灵敏性、 进一步更优选至少大约85%的灵敏性、仍更优选至少大约90%的灵敏性以 及最优选至少大约95%的灵敏性。在特别优选的实施方式中,灵敏性和特 异性为至少大约75%、更优选至少大约80%、进一步更优选至少大约85%、 仍更优选至少大约90%以及最优选至少大约95%。

在其它实施方式中,使用阳性似然比、阴性似然比或优势比(odds  ratio)作为对测试预测风险或诊断疾病的能力的量度。在阳性似然比的情 况下,1的值指示在“疾病”和“对照”两组中的受试者中阳性结果是等 同可能的;高于1的值指示疾病组中更可能有阳性结果;低于1的值指示 对照组中更可能有阳性结果。在阴性似然比的情况下,1的值指示在“疾 病”和“对照”两组中的受试者中阴性结果是等同可能的;高于1的值指 示测试组中更可能有阴性结果;低于1的值指示对照组中更可能有阴性结 果。在某些优选的实施方式中,标志物和/或标志物小组优选被选择为表现 出至少大约1.5或更高或者大约0.67或更低,更优选地,至少大约2或更 高或者大约0.5或更低,仍更优选地,至少大约5或更高或者大约0.2或更 低,进一步更优选地,至少大约10或更高或者大约0.1或更低,以及最优 选地,至少大约20或更高或者大约0.05或更低的阳性或阴性似然比。在 本文上下文中,术语“大约”表示给定测量结果的+/-5%。

在优势比的情况下,1的值指示在“疾病”和“对照”两组中的受试 者中阳性结果是等同可能的;高于1的值指示疾病组中更可能有阳性结果; 低于1的值指示对照组中更可能有阳性结果。在某些优选的实施方式中, 标志物和/或标志物小组优选被选择为表现出至少大约2或更高或者大约 0.5或更低,更优选地,至少大约3或更高或者大约0.33或更低,仍更优 选地,至少大约4或更高或者大约0.25或更低,进一步更优选地,至少大 约5或更高或者大约0.2或更低,以及最优选地,至少大约10或更高或者 大约0.1或更低的优势比。在本文上下文中,术语“大约”表示给定测量 结果的+/-5%。

小组可包含至少一种额外的标志物;疾病的特异性标志物(例如,在 细菌感染但不在其它疾病状态中增加或减少的标志物)和/或非特异性标志 物(例如,无关诱因,由于炎症而增加或减少的标志物;无关诱因,由于 内稳态改变而增加或减少的标志物等等)两者。虽然某些标志物在本文描 述的方法中可能并非个体决定性的,但改变的特别的“指纹”图式可实际 作为疾病状态的特异性指示物。如上文所述,改变图式可从单份样品获得, 或者可任选地考虑小组一个或多个成员中的时间的改变(或小组应答值的 时间的改变)。

在本发明方法的一种优选实施方式中,

i)步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平处于或高于参照水平指示患 者处于罹患或发展出SIRS的高风险中;以及

ii)步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平低于参照水平指示患者处 于罹患或发展出SIRS的低风险。

已观察到,IL-6浓度在无症状患者中显著不同。例如,下述因子对该 个体间差异有贡献:近来的醇消耗、身体锻炼、压力、近来的感染史、受 伤和处于急性高血糖症。因此,在本发明方法的优选实施方式中,基于患 者逐个确定IL-6参照水平。

优选地,密切监测展示出高于对照水平的IL-6水平的患者SIRS或败 血症的临床征兆和症状的发作。更优选地,对患者进行下述参数的监测: IL-6水平,白血细胞计数(WBC)和测定未成熟白细胞形式,体温,心率, 呼吸速率,收集来自引流物(drainages)、血清、气管支气管分泌物和尿 的微生物标本以及每日胸部X线照相。确保通过超声和CT-扫描进行的控 制内窥镜和放射学检查。

更优选地,按照下文所述对患者进行治疗:启动广谱抗生素治疗、抗 真菌治疗。在有怀疑的情况下,自由安排重做手术。

在本发明的另一方面,提供了监测无症状患者发展出或罹患SIRS或 败血症的风险的方法,所述方法包括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定IL-6或其变体的水平;

b)将步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平与参照水平相比较;以 及

c)基于步骤c)中的比较,针对患者推荐、决定、启动、继续、调节 或停止SIRS或败血症疗法。

上述监测的诊断和治疗结果包括:来自血清、引流物、气管支气管分 泌物和尿的微生物标本,内窥镜控制,放射学显影流程如超声、胸部X线 照相和CT-扫描,启动广谱抗生素治疗或将现有抗生素治疗改变为更有效 的治疗,抗真菌治疗。在有怀疑的情况下,自由安排重做手术。

在IL-6或其变体水平高于参照水平的情况下,对样品或额外收集的样 品进行测定以鉴定出样品中含有的感染生物(例如细菌、真菌等等)。此 类测定是本领域通常已知的,并且与对败血症的诊断相关。

在本发明的另一方面,提供了在无症状患者中预测死亡风险的方法, 所述方法包括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定IL-6或其变体的水平;

b)将步骤a)中测定的IL-6或其变体的水平与参照水平相比较;

c)基于步骤b)中的比较,针对患者预测死亡风险。

除非有不同说明,以上关于检测或诊断罹患或发展出SIRS的风险的 方法所描述的定义和优选的实施方式经必要修正后还可应用于本发明的本 方面。

根据本发明的又一方面,提供了适用于检测或诊断罹患或发展出SIRS 的风险的设备,优选地,根据上文所述方法来检测或诊断,所述设备包含:

a)第一分析单元,其包含针对IL-6或其变体的检测工具,其中所述 分析单元适用于测定通过检测工具检测的IL-6的水平;

b)包含计算机的评价单元,所述计算机包含实际嵌入的计算机程序代 码,用于比较从第一分析单元获得的测定的量和包含上文说明的相应参照 水平的合适数据库;优选地,第一分析单元以及优选还有评价单元互相有 效连接。

优选地,设备还包含基于患者罹患或发展出SIRS或败血症的诊断或 风险预测的、用于输出所需的诊断和治疗和/或预防的工具。更优选地,设 备还包含用于输出进展和/或对SIRS或败血症的治疗和/或疗法的应答的工 具。

根据本发明的又一方面,提供了适用于进行上文所述的方法的试剂盒, 所述试剂盒包含:

用于测定IL-6或其变体的水平的工具;

用于比较IL-6或其变体的测定的水平和参照水平的工具;

用于进行所述方法的说明书。

术语“试剂盒”在本文中使用时指本发明的前述化合物、工具或试剂 的集合,它们可被或可不被包装到一起。试剂盒的组分可由单独的管包装 (即,作为单独的部分的试剂盒),或在单个管中提供。此外,应当理解, 本发明的试剂盒将用于实践上文中提到的方法。优选地预想以即用 (ready-to-use)方式提供所有组分,用于实践上文提到的方法。此外,试 剂盒优选含有用于进行所述方法的说明书。说明书可以以纸或电子形式通 过用户手册提供。例如,手册可包含用于解释使用本发明的试剂盒进行上 文所述的方法时获得的结果的说明。

根据本发明的又一方面,提供了包含下述计算机程序代码的计算机程 序,所述代码在计算机上运行所述计算机程序时适用于进行本发明的方法。

在本发明的另一方面,提供了计算机可读介质,其具有储存于其上的 本发明的计算机程序。

在本发明的另一方面,提供了计算机程序产品,其具有储存于其上的 本发明的计算机程序。优选地,计算机程序还包含基于诊断的疾病、用于 输出所需的预防和/或疗法的工具,所述工具被储存于计算机可读介质上。

除非有不同指明,以上关于全身炎性应答综合征(SIRS)的检测或诊 断的方法或用于检测或诊断罹患或发展出SIRS的风险的方法所描述的定 义和优选的实施方式也应用于本发明的本方面。

在本发明的另一方面,提供了适用于进行本发明的方法的试剂盒,所 述试剂盒包含:

i)用于测定IL-6或其变体的水平的工具;

ii)用于比较IL-6或其变体的测定的水平与参照水平的工具;以及任 选地,

iii)用于进行所述方法的说明书。

在本发明的另一方面,提供了用于在无症状患者中检测或诊断全身炎 性应答综合征(SIRS)或败血症,或用于检测或诊断罹患或发展出SIRS 的风险的方法,所述方法包括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定CRP的水平;

b)比较步骤a)中测定的CRP的水平与参照水平;

c)检测或诊断SIRS,或检测或诊断发展出SIRS的风险;

其中以短间隔至少两次分离样品,并且针对每份样品重复步骤a)和 b)。

在本发明的另一方面,提供了用于在无症状患者中检测或诊断发展出 或罹患全身炎性应答综合征(SIRS)或败血症的风险的方法,所述方法包 括下述步骤:

a)在来自患者的样品中测定原降钙素的水平;

b)比较步骤a)中测定的原降钙素的水平与参照水平;

c)检测或诊断发展出或罹患全身炎性应答综合征(SIRS)或败血症 的风险;

其中以短间隔至少两次分离样品,并且针对每份样品重复步骤a)和 b)。

在本发明的另一方面,提供了选自抗IL-2抗体、抗IL-3抗体、抗IL-4 抗体、抗IL-5抗体和抗IL-6抗体的抗体。

附图简述

图1手术前和手术后无症状患者中的IL-6(pg/ml)动力学。针对基 线1(手术前)、基线2(手术期间)和手术后(第1、2、3和4天;以6 小时间隔采样),对IL-6水平作图。附图显示了对发展出SIRS/败血症的 患者群和没有发展出SIRS/败血症的患者群之间的比较。示出了中位数和 百分位数。

图2对于第1至7号患者绘制的随时间的IL-6浓度(pg/ml)。三角 形表示诊断出临床SIRS征兆的时间点。

图3非SIRS患者的特征。对于非SIRS患者绘制随时间的IL-6浓度 (pg/ml)。

图4手术前和手术后无症状患者中的CRP(pg/ml)动力学。针对基 线1(手术前)、基线2(手术期间)和手术后(第1、2、3和4天;以6 小时间隔采样),对CRP水平作图。附图显示了对发展出SIRS/败血症的 患者群和没有发展出SIRS/败血症的患者群之间的比较。示出了中位数和 百分位数。

图5手术前和手术后无症状患者中CRP对IL-6动力学。附图显示了 对发展出SIRS/败血症的患者群和没有发展出SIRS/败血症的患者群之间 的比较。示出了中位数。

本说明书中提到的所有参照文献的全部公开内容和本说明书中特别提 到的公开内容都通过引用并入本文。

下述实施例将仅仅阐述本发明。它们无论如何不应被理解为限制本发 明的范围。

实施例

患者特征

研究中包括48名患者(36名男性和12名女性)。患者平均年龄为61 岁,范围从19至87岁。所有患者被Medizinische Universitat Graz,奥地 利的胸外科接收,进行选择性手术。37名患者由于多种癌类型接受了肺手 术,9名患者由于食管癌进行了食管切除术,1名患者接受了胃切除术,以 及1名患者由于化学烧伤接受了胃切除术和食管切除术。

在所有患者中,在手术日的早晨启动抗生素治疗。

手术前所有患者均进行两次基线水平测量,以测定IL-6和常规实验室 参数。

全身炎性应答综合征(SIRS)是基于ACCP/SCCM Consensus  Conference Definitions(1992/2003)诊断的,即,被诊断为SIRS的患者展 示出下述中的至少2种症状:

a)白血细胞计数(WBC)高于约12,000/μ/L或低于约4000/μ/L,

b)体温高于约38℃或低于<约36℃,

c)心率高于约90次跳动/分钟或CO2分压低于约32mmHg,和

d)呼吸速率高于约20次呼吸/分钟,

e)在计数的白血细胞中超过10%的未成熟白血细胞。

48名患者中有10名(21%)在研究的监测时间窗内发展出了SIRS。 显示SIRS临床征兆的10名患者中有三名额外具有验证了败血症的阳性血 培养物。病例中两名应答于抗生素治疗的改变,尽管仅在1名患者中通过 阳性血培养物验证了感染。10名患者中的5名在研究期间单纯显示SIRS 征兆而没有感染。患者中1名在监测窗结束后很短的时间发展出SIRS。根 据下文讨论的结果,这显示,基于IL-6的诊断和预测不限于败血症,其还 可应用于SIRS。

材料和方法

基于Roche Cobas Elecsys IL-6测定(Roche,Mannheim,德国),使 用夹心式ELISA免疫测定来测定IL-6。简言之,用经生物素化的单克隆 IL-6-特异性抗体孵育30μL血浆或血清样品。添加用钌复合体标记的单克 隆IL-6特异性抗体和链霉亲和素涂布的微颗粒之后,抗体与样品的抗原形 成夹心式复合体。然后将反应混合物吸入至Elecsys电化学发光设备的测 量室中,微颗粒在此处被磁性捕获到电极表面。然后用ProCell移除未结 合的物质。

然后向电极应用电压诱导化学发光发射,其通过光电倍增器来测量。 经由校正曲线(由2点校正仪器特异性地生成的)和经由试剂条形码提供 的主曲线(master curve)来测定结果。

使用标准统计检验,对测定的IL-6浓度进行统计学分析。

根据研究方案,以在手术前和手术期间的两个时间点取得的2个基线 水平开始,监测登记的患者的SIRS的临床和实验室征兆。手术后,通过 在手术前两次和手术后6天期间每6小时采集血样,对患者密切调查。在 采血的每个时间点,根据建立的SIRS和败血症标准,记录临床状态。

结果

令人吃惊地,SIRS/败血症患者的IL-6浓度值与没有发展出SIRS的 患者的中位数值显著不同。尽管在手术后所有患者中IL-6水平都增加了, 但仅SIRS组的患者展示出相对于他们各自基线水平而言的IL-6浓度的大 幅增加,而非SIRS患者仅显示出IL-6浓度较之各自的基线水平增加了至 多10倍见附图)。

一些SIRS患者的特征(见图1和2):

第1号患者的患者特征如下所示:男性,62岁,食管癌,食管切除术。 手术前的常规实验室参数和IL-6值是不明显的(IL-6基线水平14.3和2.9 pg/ml)。在手术后第一天,中午测量到了6.4pg/ml IL-6的基线水平。6 小时后IL-6水平为2279.00pg/ml。虽然值随着时间减少,但直到第6天仍 保持很高,大约500pg/ml。当阳性血培养物指示细菌感染,并且记录了> 38℃的升高的体温时,在第4天才首次识别临床SIRS/败血症征兆。第6 天心率>90次跳动/分钟。该病例令人信服地显示,密切和频繁的IL-6监测 允许在支持SIRS或败血症诊断的临床征兆和症状发作前很久就对发展出 或罹患SIRS的高风险做出早期诊断和检测。

第2号患者的患者特征如下所示:男性,81岁,食管胃接合处癌。手 术前患者白血球计数较低。第二基线水平实际为<4000个白血细胞。手术 后第1天,患者体温<36℃,并且呼吸速率>20/分钟。两种征兆被采纳为 暗示SIRS。同时处于基线1(1.6pg/ml)以及处于基线2(37.9)pg/ml的 IL-6值增加至1400.00pg/ml。除从第2天直到第6天增加至>12的血细胞 计数之外,仅有IL-6值保持高水平(至多500pg/ml)直到第4天,然后 缓慢降低。没有获得阳性血培养物结果,即,没有检测到败血症相关感染。 该病例显示,高于参照水平的IL-6水平允许对发展出或罹患SIRS的风险 进行早期诊断和检测。

第3号患者的患者特征如下所示:男性,70岁,肺癌,肺切除术。该 患者最初(基线1)具有增加的白血细胞计数(>12000),但在一周后的 基线2时间点具有标准化的值。基线IL-6水平也在正常范围内,为23.5 和16.5pg/ml。在手术后的所有时间点,除了升高的IL-6水平外没有出现 指向SIRS或败血症的临床征兆。第2天后白血细胞计数增加至大约13000 的水平并且不减少。IL-6在手术后增加至200至300pg/ml的值,瞬间峰 值600pg/ml,甚至在1个测量点为850pg/ml。在第5天晚上,IL-6值突 然增加至3994.00pg/ml,6小时前值是148.6pg/ml。两天后,在超出研究 方案时间线的时候,患者发展出SIRS标准,并且发展出严重的病况,但 能被稳定。除了IL-6,没有其它实验室或临床参数反映了患者的急性恶化。 因此,紧密监测IL-6令人惊奇地允许早期检测到发展出SIRS或败血症的 高风险,这允许早期治疗介入。

第4号患者的患者特征如下所示:女性,50岁,软骨肉瘤,肺转移, 肺切除术。基线处和整个6天的研究期间,WBC计数在正常范围,最大 值为第4天的11000。手术期间(基线2)IL-6已经增加至282.7pg/ml的 值。在手术后第一次测量时(第1天/第1次)IL-6增加至1079pg/ml,并 且6小时后达到2771pg/ml的峰。从该时间点起,值持续下降至研究结束 时值大约70pg/ml。在与IL-6为其最高值时的相同时间点,该患者出现了 温度>38℃和HR>90/分钟的SIRS标准,这验证了IL-6是可靠的SIRS 早期标志物。

第5号患者的患者特征如下所示:男性,19岁,食管和胃化学烧伤。 在手术前的基线处,所有参数在正常范围。手术期间当采集第二基线血样 时IL-6轻微增加至67.4pg/ml。6小时后(第1天/第1次)采集的下一份 血样已经显示IL-6值高于700pg/ml,并在之后的几天期间进一步增加至 高于1000pg/ml(第1天/第1次-第3天/第1次)。从第5天/第2次直到 研究期间结束(第6天/第2次),记录到了SIRS的临床征兆(心率>100/ 分钟和呼吸速率>20/分钟)。

第6号患者的患者特征如下所示:女性,60岁,肺癌后叶切除术。在 两个基线水平处,所有参数都在正常范围。手术后第一个IL-6值(第1天 /第1次)显示升高至几乎500pg/ml。IL-6水平在整个研究期间增加,显 示550至150pg/ml之间的水平。从第1天/第4次起,白血球显著增加并 且达到20x 10的水平。与>38℃的增加的体温结合,记录为SIRS。两个 时间点后,体温趋于正常但在第6天/第2次又升高了一次。

第7号患者的患者特征如下所示:男性,48岁,肺癌,肺切除术。最 初在基线处所有参数都处于正常范围。在第二个基线时间点,患者已经显 示出>100/分钟的增加的心率,其持续于几乎全部研究时间点。IL-6值在 第1天/第1次显著增加至几乎400pg/ml,之后在接下来的7个采样时间 点期间降低至大约70pg/ml的中度增加的值。在第4天/第1次时,IL-6 开始再次增加,达到多于500pg/ml的值。从第5天/第2次直到第6天/ 第2次研究结束时,记录到SIRS的临床征兆(心率>100/分钟并且呼吸 速率>20/分钟)。

非SIRS患者的特征(见图1和3至5)。

48名患者中根据定义没有发展出SIRS或败血症的38名在观察期间在 某时间点展示出SIRS的至多一种单个症状,但是从来没有两种或更多, 因此,这些患者被诊断为没罹患SIRS。基线IL-6值与SIRS患者之一的相 当。手术后,所有非SIRS患者也具有轻微增加的IL-6值,一些至多大约 100pg/ml,一些至多400,一名具有900pg/ml的单峰,但是他们没有显 示出在SIRS患者组中观察到的IL-6水平的剧烈的升高。考虑到进行的手 术的严重性,在非SIRS患者中观察到的IL-6的小幅增加在能预期的范围 内。基于这些患者中的结果(没有发作SIRS或败血症),数据验证了患 者处于罹患或发展出SIRS或败血症的低风险。

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