专利名称：诊断甲状腺疾病的手段和方法
诊断甲状腺疾病的手段和方法本发明涉及用于诊断甲状腺疾病的方法。其还涉及测定化合物是否能在受试者中诱发甲状腺疾病的方法，以及涉及鉴定用于治疗甲状腺疾病的药物的方法。此外，本发明涉及用于诊断甲状腺疾病的装置和诊断性用途。甲状腺是最大的内分泌组织之一。在组织学上，甲状腺主要由滤泡细胞组成，以及占较小百分比(约1%)的产生降钙素C细胞或者滤泡旁细胞。降钙素是32个氨基酸的肽且由C细胞合成并释放，以与甲状旁腺激素一起维持钙稳态。就疾病而言，C细胞的功能紊乱相对罕见，但是已经在自免疫性甲状腺炎、慢性高血钙和家族性髓样癌的病例中报道了 C细胞增生。然而，就甲状腺毒性而言，C细胞毒性并不重要。大多数毒理学事件都与滤泡细胞相关，其负责甲状腺激素甲状腺素(3，5，3' ,5'-四碘甲状腺原氨酸)(T4)和3，5， 3'-三碘甲状腺原氨酸CH)的合成、储存和分泌。甲状腺激素的生物合成和分泌在下丘脑(促甲状腺素释放激素，或者TRH)-垂体 (促甲状腺激素，或者TSH)-甲状腺轴的反馈控制下。甲状腺激素的抑制作用和TRH的刺激作用(通过下丘脑-垂体门脉系统)调节TSH产生，以维持最佳的甲状腺激素水平。TSH 是由两个共价连接亚基(称为α和β)组成的糖蛋白。TSH的α亚基的结构类似于其他糖蛋白分子一促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)和人绒毛膜促性腺素(hCG)的结构。β 亚基与这些糖蛋白不同，并且负责其生物学和免疫学特异性。如果来自饮食的大多数无机碘都在小肠中被吸收，那么无机碘会被氧化成分子碘 (12)并通过过氧化物酶-Η202酶系统偶联至甲状腺球蛋白的酪氨酸残基，以形成一碘酪氨酸(MIT)或二碘酪氨酸(DIT)残基。氧化偶联两个DIT残基形成Τ4，而MIT与DIT残基偶联形成Τ3。一旦形成，Τ4和Τ3或者储存在滤泡腔内的胶质中或者分泌进入循环。如果在细胞中，胶质滴则与存在于溶酶体内的蛋白水解酶融合。蛋白水解酶主要消化甲状腺球蛋白，将Τ3和Τ4释放到滤泡毛细管周围和淋巴系统中。在循环期间，甲状腺激素结合至某些血浆蛋白质，包括甲状腺素结合球蛋白 (TBG)、运甲状腺素蛋白(TTR-甲状腺素结合前白蛋白)或者白蛋白。这些运载蛋白质的存在允许更大量的这些脂溶性激素在血液中运载，并延迟激素的排泄和代谢。TBG和TTR对甲状腺激素是特异性的，Τ4对这些蛋白质的亲和力比Τ3更高。99%以上的循环激素都与血浆蛋白质结合，在人类中主要与甲状腺素结合球蛋白结合，在啮齿类动物中与运甲状腺素蛋白和白蛋白结合。Τ4(基本上将其看作为激素原)主要在肝脏和肾脏中通过渐进性脱碘酶反应代谢活化，以形成3，5，3'-三碘甲状腺原氨酸(“活性Τ3”)或3，3' ,5'-三碘甲状腺原氨酸(基本上“无活性Τ3” =反向T3，rT3)。公认3个脱碘酶家族，称为同种型 I、II和III。这3个家族在它们的组织定位、底物特异性和疾病影响方面不同。I型脱碘酶(硒依赖性酶)是最丰富的脱碘酶(将T4转变成T3)，主要见于肝、肾和甲状腺中。II 型酶见于脑、垂体和褐色脂肪组织中。这种特异的脱碘酶类型对于应答反馈机制的TSH垂体分泌是特别重要的，因为T4向T3的转变直接在垂体细胞中发生。III型脱碘酶同种型还见于中枢神经系统中，其负责rT3(无活性T3)产生。在人类中，全部T3的不到20%在甲状腺中产生。大约80%的T4通过脱碘作用代谢，35%代谢为13，45%成为1^3。其余部分主要在肝脏中通过葡糖苷酸化 (glucuronidation)失活并分泌进入胆汁，或者以较低的程度在肝脏或肾脏中通过磺化和脱碘作用失活。细胞将T4代谢成“活性”或“无活性”T3的这种能力提供了局部控制甲状腺激素的机制。血浆中的T4和T3通过外周组织代谢并随后通过胆汁分泌。甲状腺激素的形成、代谢和排泄流程显示于不同的作用模型中。在毒理学研究中，对于每一不同的作用模式，选择了普遍接受的模型化学物质并针对多剂量动物研究实施了深入的文献调查。然后， 以甲状腺相关参数、特别是甲状腺重量、甲状腺激素水平(T3、T4和TSH)和组织病理学评价这些研究的治疗相关改变。(对于综述，参见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)。从上可知，显然可以以不同的水平并通过不同的刺激影响和损害甲状腺激素的作用。除遗传影响外，外源刺激如异生化学品可以损害甲状腺激素稳态。例如，甲状腺激素的合成或者分泌可能受损。其他损害包括甲状腺毒性或者甲状腺色素形成。或者，甲状腺稳态可以因化合物而受损，所述化合物影响垂体腺中TSH合成以及释放，并因此影响甲状腺的反馈控制。此外，甲状腺激素结合蛋白对甲状腺激素的运输可能受损，例如通过竞争，或者可以改变甲状腺激素的降解。所有这些影响都导致甲状腺激素稳态损害，并因此导致甲状腺疾病，包括滤泡细胞增生和肥大、瘤形成和甲状腺肿瘤。虽然还不存在可以有效并可靠地确定甲状腺疾病、特别其早期发病的敏感性和特异性方法，然而却是高度期待的。因此，本发明涉及用于诊断甲状腺疾病的方法，包括(a)在疑似患甲状腺疾病的受试者的测试样品中测定选自表1-4的任意之一的至少一种分析物的量，和(b)将(a)步骤中测定的量与参照比较，从而诊断甲状腺疾病。根据本发明，表达“用于诊断的方法”指基本上由前述步骤组成的方法或者可以包括另外的步骤。然而，应当理解，在优选的实施方案中，该方法是离体外实施的方法，即并不在人类或动物体上实施。如本文中所用，“诊断”指评估受试者患病的可能性。本领域技术人员应当理解，该评估，尽管是优选的，但通常并非对100 %的待诊断受试者都是准确的。然而，该术语要求可以将统计学上显著部分的受试者鉴定为患有疾病或者鉴定为具有其倾向性。本领域技术人员使用多种公知的统计学评价工具，例如测定置信区间、P值测定、Mudent’ s t-检验、Marm-Whitney检验等，无需另外费力就可以测定该部分是否是统计学上显著的。详细说明见于 Dowdy 和 Wearden，Statistics for Research, John Wiley & Sons，New York 1983。优选的置信区间为至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%。ρ值优选地为0. 2、0. 1、0. 05。根据本发明，诊断包括相关疾病或其症状的监测、确认和分类。监测涉及持续追踪已经诊断的疾病，例如以分析疾病的进展、特定治疗对疾病进展的影响或者在疾病期间或者在成功治疗疾病后出现的并发症。确认包括强化或证实已经使用其他指示物或标志物进行的诊断。分类涉及根据症状的强度或种类将诊断分成不同的级别。术语“甲状腺疾病”指以受损的甲状腺功能为特征的受试者的病理生理病症。所述病理生理病症在毒理学中以血液中甲状腺激素降低和促甲状腺激素(TSH)增加为特征。 此外，它们以甲状腺体积和/或重量增加以及滤泡细胞增生和肥大为特征。无需另外费力， 本领域技术人员可以测定甲状腺激素或者TSH的降低或增加。这些激素的正常值取决于受试者的物种，且还取决于生理影响。然而，基于明显健康的、特别是就甲状腺疾病而言的代表性受试者人群的统计测量，可以获得正常值的上限或下限，其可用作确定受试者是否具有增加或降低水平的相应激素的阈值。对于不同的物种，正常值的上限和下限的优选值如下
权利要求
1.用于诊断甲状腺疾病的方法，包括(a)在疑似患甲状腺疾病的受试者的测试样品中测定选自表1-4的任意之一的至少一种分析物的量，和(b)将步骤(a)中测定的量与参照比较，从而诊断甲状腺疾病。
2.权利要求1的方法，其中所述受试者已经与疑似能诱发甲状腺疾病的化合物相接触。
3.测定化合物是否能在受试者中诱发甲状腺疾病的方法，包括(a)在已经与疑似能诱发甲状腺疾病的化合物相接触的受试者的样品中测定表1-4的任意之一的至少一种分析物的量；和(b)将(a)步骤中测定的量与参照比较，从而确定化合物诱发甲状腺疾病的能力。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述参照来源于患甲状腺疾病的受试者。
5.权利要求4的方法，其中所述至少一种分析物在测试样品和参照中的基本相同量指示了甲状腺疾病。
6.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述参照是(i)来源于已知未患甲状腺疾病的受试者或者是(ii)受试者群体的所述至少一种分析物的计算参照。
7.权利要求6的方法，其中所述至少一种分析物在测试样品中的量与参照相比较不同指示了甲状腺疾病。
8.鉴定用于治疗甲状腺疾病的物质的方法，包括步骤(a)在已经与用于治疗甲状腺疾病的候选物质相接触的患甲状腺疾病的受试者的样品中测定选自表1-4的任意之一的至少一种分析物的量；(b)将(a)步骤中测定的量与参照比较，从而鉴定治疗甲状腺疾病的物质。
9.权利要求8的方法，其中所述参照来源于患甲状腺疾病的受试者。
10.权利要求9的方法，其中所述至少一种分析物的量在测试样品和参照中不同指示了治疗甲状腺疾病的物质。
11.权利要求8的方法，其中所述参照是(i)来源于已知未患甲状腺疾病的受试者或者是(ii)受试者群体的所述至少一种分析物的计算参照。
12.权利要求11的方法，其中所述至少一种分析物在测试样品和参照中的基本相同量指示了治疗甲状腺疾病的物质。
13.权利要求12的方法，其中所述甲状腺疾病选自滤泡细胞增生和肥大、瘤形成、甲状腺肿瘤。
14.诊断甲状腺疾病的装置，包括(a)用于测定选自表1-4的任意之一的至少一种分析物的特征值的分析单元；和(b)基于由分析单元测定的特征值与指示甲状腺疾病的参照值的比较，考虑甲状腺疾病的评价单元。
15.选自受试者的样品中表1-4的任意之一的至少一种分析物用于在受试者中诊断甲状腺疾病的用途。
全文摘要
本发明涉及诊断甲状腺疾病的方法。还涉及确定化合物是否能够在对象中诱导甲状腺疾病的方法和鉴定用于治疗甲状腺疾病的药物的方法。此外，本发明涉及用于诊断甲状腺疾病的装置和诊断用途。
文档编号G01N33/50GK102472744SQ201080035725
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月13日 优先权日2009年8月13日
发明者A·普奥考汀, 拉文兹韦 B·范, E·法比安, E·莱博尔德, 巴勒莫 库尼亚 G·科埃略, H·坎普, J·C·威尔莫, M·M·赫罗尔德, R·洛塞, T·沃克, V·施特劳斯, W·梅勒特 申请人:巴斯夫欧洲公司