JP3440138B2 - 染色体異常について妊娠期間中にスクリーニングするための方法および装置 - Google Patents

染色体異常について妊娠期間中にスクリーニングするための方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、染色体異常について
妊娠期間中にスクリーニングするための方法、および前
記方法を実施するための装置に関する。詳細には、この
発明は、ダウン症候群について妊娠期間中にスクリーニ
ングするための方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】胎児におけるダウン症候群およびその他
の染色体異常の危険率が、母親の年齢と共に増加するこ
とは既知であり、このことは、更なる調査についての妊
娠している女性の選択の根拠となることは認識されてい
る。例えば、ダウン症候群の場合における更なる調査
は、羊水穿刺による羊水のサンプリングを含み、その操
作自体母親への危険を伴い、流産の誘発がこの方法の認
識されている危害である。
【0003】妊婦の血清およびダウン症候群についての
別のマーカーは、この染色体異常についての妊娠期間中
のスクリーニングで広範に使用されており、これらのマ
ーカーの最も一般的なものは、アルファ−フェトプロテ
イン(AFP)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)
(それらの完全な分子もしくはそのベータ・サブユニッ
トのいずれか)および非複合型エストリオール(UE)
である。
【0004】被験者に与える侵入的診断方法の危険率は
染色体異常の危険率より重大であると考えられているた
め、妊婦の血清のスクリーニングは、異常を伴う子供を
出産する危険率が最も高い女性のサブグループを選択す
ることを基本としている。危険率は、年齢関連危険率
(age related risk)に尤度比(likelihood ratio)を
掛けることにより計算される。尤度比は、個々の血清マ
ーカー濃度の値に応じて、異常な妊娠および異常ではな
い妊娠についてのマーカー分析の多変量Gaussian分布関
数の相対度数から計算される。
【0005】種々の分析物の濃度は妊娠期間によって変
化するので、分析物濃度を標準化しなければならない。
これは、分析物の濃度を、正常妊娠をしている妊婦の特
定の妊娠期間に期待される中央値濃度で割ることにより
行われる。これは、中央値の倍数(the multiple of th
e median, MoM )と呼ばれる。妊娠期間中のスクリーニ
ングの際に、2種以上のマーカーを都合良く一緒に使用
することができる。例えば、マーカーAFP、hCGお
よびUEを一緒に使用することができる。マーカー分析
物の組み合わせは、いずれか1つのマーカーのみの場
合、または一群のマーカーを連続的に使用する場合に得
られる情報よりも、かなり多くの情報を提供する。多変
量組み合わせから誘導される尤度比を使用することは、
妊婦が異常な子供を身ごもっている危険率に関連する情
報を得る有効な手段である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来、マーカー、例え
ば、AFP、hCGおよびUEより得られる、女性が異
常な子供を身ごもっている危険率に関連する情報が、妊
婦の年齢と無関係であると一般的に想定されてきた。本
発明者らは、この仮定がAFPおよびhCGに関して正
しいものであり、且つ別の場合についてもそうであろう
と信じている。しかしながら、幾つかの場合で、特にU
Eに関しては、その仮定は正しいものではなく、危険率
に関連する情報は妊婦の年齢により影響を受ける。従っ
て、UEのようなマーカーを使用するときには、得られ
たいかなる情報を処理するときも妊婦の年齢を考慮する
べきである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題は、胎児におけ
る染色体異常の危険率を妊娠期間中に評価する方法であ
って、 (a)前記染色体異常を有する胎児を身ごもっている妊
娠患者の事前の危険率を計算し、 (b)前記妊娠患者の血液を、非抱合型エストリオー
ル、その前駆体、その代謝物またはそれらの混合物の濃
度について測定し、 (c)前記妊娠患者と同じ妊娠期間の正常妊娠女性の集
団において見られる中央値で割ることにより、前記濃度
の標準化された値を計算し、 (d)前記標準化された値をその妊婦の年齢の集団につ
いて補正された正常な中央値で割ることにより、妊婦の
年齢の影響について前記標準化された値を補正し、 (e)前記補正された値が、前記染色体異常を伴う妊娠
に見られる値のガウス分布の一部分である第1の確率を
計算し、 (f)前記補正された標準化された値が、前記染色体異
常を伴う妊娠に見られる値のガウス分布の一部である第
2の確率を計算し、 (g)前記第1の確率と第2の確率の比である尤度比を
計算し、 (h)前記尤度比により前記事前の危険率を修正するこ
とを含んで成る評価方法 を用いて解決される。
【0008】更に、以下の手段妊娠女性の母体の、非抱
合型エストリオール、その前駆体、その代謝物またはそ
の混合物の血液濃度の測定値を得るように適応された手
段、および 下記のアクティビティ、 (a)前記染色体異常を有する胎児を身ごもっている妊
娠患者の事前の危険率を決定し、 (b)前記妊娠患者の血液を、非抱合型エストリオー
ル、その前駆体、その代謝物またはそれらの混合物の濃
度について計算し、 (c)前記妊娠患者と同じ妊娠期間の正常妊娠女性の集
団において見られる中央値で割ることにより、前記濃度
の標準化された値を計算し、 (d)前記標準化された値をその妊婦の年齢の集団につ
いて補正された正常な中央値で割ることにより、妊婦の
年齢の影響について前記標準化された値を補正し、 (e)前記補正された値が、前記染色体異常を伴う妊娠
に見られる値のガウス分布の一部分である第1の確率を
計算し、 (f)前記補正された標準化された値が、前記染色体異
常を伴う妊娠に見られる値のガウス分布の一部である第
2の確率を計算し、 (g)前記第1の確率と第2の確率の比である尤度比を
計算し、 (h)前記尤度比により前記事前の危険率を修正するこ
とを実行するようにプログラムされた コンピューター手
段を含んでなる装置も提供される。
【0009】
【具体的な態様】測定が行われる妊婦の体液としては、
例えば、唾液、尿、羊水そして特に血液が挙げられる。
好ましいマーカーは血清もしくは血漿マーカーである。
本発明方法は、広範な染色体異常について妊娠期間中に
スクリーニングする際に使用できる。これらのうちで最
も重要且つ高頻度で生じるものは、ダウン症候群(Dawn
Syndrome )(21トリソミー, Trisomy 21)である。本
発明を用いてスクリーニングされうる別の異常として
は、エドワーズ症候群(Edwards Syndrome)(18トリソ
ミー, Trisomy 18)、パトー症候群(Pataus Syndrome
)(13トリソミー, Trisomy 13)、ターナー症候群(T
urner Syndrome )(Xモノソミー,Monosomy X)および
クラインフェルター症候群(Kleinefelter Syndrome )
が挙げられる。本発明方法は、個々の異常についてのス
クリーニングに使用しても、あるいは数群の異常につい
て一緒にスクリーニングする際に使用してもよい。例え
ば、ダウン症候群およびエドワーズ症候群の両方につい
てのスクリーニングに使用できる。
【0010】女性の血液中のマーカーのレベルが妊婦の
年齢により影響を受けるようなマーカーとしては、硫酸
デヒドロエピアンドロステロン(DHEAS)、硫酸16
−アルファ−ヒドロキシデヒドロエピアンドロステロン
(16−アルファ−ヒドロキシDHEAS)そして特にU
E、およびそれらの前駆体もしくは代謝物が挙げられ
る。本発明方法は、妊婦の年齢に影響されるマーカーと
組み合わせて、血液試料中の別の血清マーカーを用いて
危険率を分析するために使用できる。そのような別のマ
ーカーとしては、アルファ−フェトプロテイン(AF
P)、インヒビン(In)、プロゲステロン(Pr)、
ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)(それらの完全な
分子もしくはそのベータ・サブユニットのいずれか)、
妊娠関連血漿プロテインA(PAPPA)、ならびにこ
れらのマーカーおよびUEの前駆体および代謝物、DH
EASおよび16−アルファ−ヒドロキシDHEAS(既
に挙げられているのではないとしたら)が挙げられる。
従って、1種以上のこれらの別のマーカーを、本発明方
法により測定しようとする主要なマーカーと一緒に測定
することが可能である。例えば、本発明方法は、測定し
ようとするマーカーとしてhCG、PAPPAおよびU
Eを用いてもよい。
【0011】測定は、適当な妊娠期間中に採取した血液
試料で、本発明方法を用いて実施および分析される。好
ましくは、測定は最初の三ヶ月間に、特に妊娠第8週の
初めから妊娠第13週の終わりまでの期間(第8〜第13
週)に採取した血液試料で行われる。個々の血清マーカ
ーについて測定した母体血清値を、同じ妊娠期間で正常
妊娠中の母体において認められる期待中央値で割ると、
MoMが得られる。検査した血清マーカーの組み合わせ
についてのMoM値が正常妊娠に見られる値の多変量分
布に属している確率が計算される。それらの値の個々の
組み合わせが異常妊娠に見られる多変量分布の一部分を
占める確率について、同様の計算が行われる。これら2
つの確率の比は、各妊婦が異常妊娠であるかまたはそう
ではないのかの尤度を示す、尤度比(LR)と呼ばれ
る。異常妊娠についての多変量分布と正常妊娠について
の多変量分布との間の分離度は妊娠期間に伴い変化し、
すなわち妊娠期間に応じて確率を計算する方法に連続的
変化が存在する。この連続的変化は、計算に用いられる
アルゴリズムに組み込むことができる。
【0012】女性一人一人が、妊娠関連血清マーカー濃
度と無関係な年齢関連危険率を有する。女性の年齢関連
危険率に、ベイの定理(Baye's theorem)により、予め
得られる尤度比(LR)を掛けることによりそれを変化
させると、複合危険率が得られる。次いで、次の侵入的
診断方法に伴う流産の危険率とは反対に異常の相対危険
率を考慮して、この複合危険率を用いて、女性に助言が
与えられる。
【0013】図1は、或る試料がダウン症候群に冒され
た妊娠からくるものである尤度を計算するのに関係する
原理を具体的に示したものである。この場合は母体血清
α−フェトプロテイン(AFP)について行ったもので
あるが、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、非抱合
型エストリオール(UE)、あるいは異常妊娠と正常妊
娠とで分布が異なるような任意の生化学的もしくは他の
マーカーについても同じ原理が当てはまる。hCGおよ
びUEについての異常妊娠と正常妊娠における分布を、
図2および図3にそれぞれ示す。本発明を、以下の実施
例により更に具体的に説明する。
【0014】
【実施例】実施例1母体年齢との母体血清非抱合型エストリオールとの間の
関係 生化学的マーカーの母体血清濃度と母体年齢との間の関
係について、2つの大量のデータ・ベースを調査した。
第1セット(試行A)は、正常な妊娠結果を有する2545
人の妊婦であった。データは、ヨーロッパ中の5ヶ所の
場所から入手した。第2セットのデータ(試行B)は、
神経管欠損症についてスクリーニングした、英国の一研
究所からの3124人の妊婦からのものであった。すべての
試料を、製造業者(Kodak Clinical Diagnostics Ltd.,
Amersham, UK )の使用説明書に従って、Kodak Amerle
x-M second trimester assay(第2トリメスター間に行
うアッセイ)を用いて、母体血清α−フェトプロテイン
(AFP)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)およ
び非抱合型エストリオール(UE)についてアッセイし
た(KODAK およびAMERLEX は商標である)。各試行につ
いて、妊娠第15週から妊娠第20週終わりまでの正常な妊
娠期間中の各週で、中心中間値(center medium value
s)を決定した。分析物の中央値を妊娠期間の日数に関
連させて、各分析物についての回帰方程式を計算した。
AFPおよびUEは妊娠期間と共に対数的な増加を示
し、一方hCGは検査した数週間に渡って指数的な減退
を示した。各検査センターごとに別個の回帰を確立させ
た。
【0015】次いで、各試料の結果を、その妊娠期間で
見られる期待中央値で割ることによって、中央値の倍数
(MoM)に変換した。図4は、試行Aからのデータに
ついての出産予定日における妊婦の年齢と非抱合型エス
トリオールとの間の関係を示すものである。非抱合型エ
ストリオールは、より高齢の女性のほうが若い女性より
も数値が低いという統計学的に極めて有意な関係が存在
する。3種の分析物すべて(AFP、hCG、UE)が
対数ガウス(Gaussian)分布に従うと認められたので、
相関関係は出産予定日における妊婦の年齢に対するMo
M値の自然対数の回帰により最もよく描写された。それ
らの妊婦において妊婦の年齢と妊婦血清AFP MoM
または妊婦血清hCG MoMとの間には全く相関関係
が認められなかった(それぞれ図5および図6)。
【0016】試行B由来のデータの調査は、図7に示さ
れるように、著しく類似した効果を示した。更に、図8
もしくは図9にそれぞれ示されるように、妊娠血清AF
PMoMまたは妊娠血清hCG MoMと妊婦の年齢と
の間には何の関係も認められなかった。試行AおよびB
由来の併合データについての、出産予定日の妊娠血清と
非複合型エストリオールMoMとの間の関係を、図10に
示す。妊娠血清AFP MoMについての併合データを
図11に示し、妊娠血清hCG MoMについての併合デ
ータを図12に示す。第1表は、試行AおよびBならびに
両方の試行を合わせたものについての出産予定日(ED
D)における妊婦の年齢と非複合型エストリオールとの
間の相関および回帰を示す。
【0017】
【表1】
【0018】第2表は、妊娠血清AFP MoMと妊婦
の年齢との間にいずれかの統計学的に有意な関係が欠け
ていることを示し、そして第3表は妊娠血清hCGと妊
婦の年齢とについて同様に示している。
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】実施例2妊婦の年齢についてUE MoMを調整するための式 試行AおよびB由来の併合データから、補正済の正常な
UE中央値のMoMが、以下の関係により得られること
が認められる。
【0022】
【数1】
【0023】次いで、女性一人一人についての補正済の
MoMが以下のように計算される。
【数2】
【0024】第4表は、出産予定日の妊婦の年齢および
UE MoM値の様々な組み合わせについての補正済の
MoMを示す。
【0025】
【表4】
【0026】Wald他により提供された、超音波により妊
娠日数を推定されたダウン症候群に冒されていない妊娠
およびダウン症候群に冒されている妊娠の妊婦血清UE
の統計学的分布を用いて(Wald et al 1992, British J
ournal of Obstetrics and Gynecology 99, 144-149
)、一例としてある一人の妊婦が妊婦の年齢と妊婦血
清非抱合型エストリオールの組み合わせを用いたダウン
症候群についてのスクリーニングを予定していたなら、
その妊婦個人に割り与えられた危険率に対して、そのよ
うな補正を行った後の結果を予測することが可能であ
る。
【0027】第5表は、非複合型エストリオールレベル
に妊婦の年齢の影響についてそのような補正を行ったお
よび行っていない、異なる年齢の女性に与えられるであ
ろうそれぞれの危険率を示すものである。
【0028】
【表5】
【0029】非複合型エストリオールレベルにおける妊
婦の年齢の影響についての補正は、胎児ダウン症候群に
ついて与えられる危険率に対して、直接的な影響を有す
る。典型的な危険率の区切りは、1:250 の危険率に設定
されるだろう。これは、診断的羊水穿刺の結果として流
産により赤ちゃんを失う危険率におおよそ等しい。非複
合型エストリオールレベルおよび母親の年齢に依存し
て、高い危険率が考慮されるものから低い危険率が考慮
されるものへ、またその逆の変更が行われるように、そ
れらの危険率を十分に変化させることができる。これら
の変化の典型的な具体例の幾つかを、第6表に示す。
【0030】
【表6】
【0031】そのような相関関係の第2の成果は、UE
MoMの全体的な分散の僅かな低減と、そしてそのよ
うな試験でスクリーニング陽性である女性の数の結果的
な増加とを導くであろうと期待されることである。スク
リーニング試験に妊婦の年齢および非複合型エストリオ
ールを用いるときに、説明した変化が生じる。更に分析
物、例えば、AFP、hCG、hCGの遊離ベータもし
くは遊離アルファ・サブユニット、またはいずれか別の
妊娠血清もしくは胎児異常についての胎児生物測定マー
カーを危険率査定に加えるとしても、妊婦の年齢と非複
合型エストリオールとの間の関係の結果として危険率査
定(risk-assessment )の変化は依然として存在する。
また、非複合型エストリオールは18トリソミーおよび無
脳症のマーカーであることが知られており、そして同様
の推論(arguments )が、それらの条件をスクリーニン
グするときにUE MoMに対する妊婦の年齢補正ファ
クターを包含するために適用される。
【0032】
【発明の効果】本発明は、種々の一般的なマーカーから
の結果、特にUE測定からの結果を評価する際に患者で
ある妊婦の年齢が斟酌されるため、妊娠期間中のスクリ
ーニング結果についてのより正確な危険事前評価を提供
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、AFP MoMに対する度数の線図で
ある(対数目盛)。
【図2】図2は、hCG MoMに対する度数の線図で
ある(対数目盛)。
【図3】図3は、UE MoMに対する度数の線図であ
る(対数目盛)。
【図4】図4は、実施例1の試行A由来のデータについ
て、出産日の妊婦の年齢に対してUE MoM(対数目
盛)をプロットした図面である。
【図5】図5は、実施例1の試行A由来のデータについ
て、出産日の妊婦の年齢に対してAFP MoM(対数
目盛)をプロットした図面である。
【図6】図6は、実施例1の試行A由来のデータについ
て、出産日の妊婦の年齢に対してhCG MoM(対数
目盛)をプロットした図面である。
【図7】図7は、実施例1の試行B由来のデータについ
て、出産日の妊婦の年齢に対してUE MoM(対数目
盛)をプロットした図面である。
【図8】図8は、実施例1の試行B由来のデータについ
て、出産日の妊婦の年齢に対してAFP MoM(対数
目盛)をプロットした図面である。
【図9】図9は、実施例1の試行B由来のデータについ
て、出産日の妊婦の年齢に対してhCG MoM(対数
目盛)をプロットした図面である。
【図10】図10は、実施例1の試行Aおよび試行B由
来の併合データについて、出産日の妊婦の年齢に対して
UE MoM(対数目盛)をプロットした図面である。
【図11】図11は、実施例1の試行Aおよび試行B由
来の併合データについて、出産日の妊婦の年齢に対して
AFP MoM(対数目盛)をプロットした図面であ
る。
【図12】図12は、実施例1の試行Aおよび試行B由
来の併合データについて、出産日の妊婦の年齢に対して
hCG MoM(対数目盛)をプロットした図面であ
る。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 胎児における染色体異常の危険率を妊娠
    期間中に評価する方法であって、 (a)前記染色体異常を有する胎児を身ごもっている妊
    娠患者の事前の危険率を計算し、 (b)前記妊娠患者の血液を、非抱合型エストリオー
    ル、その前駆体、その代謝物またはそれらの混合物の濃
    度について測定し、 (c)前記妊娠患者と同じ妊娠期間の正常妊娠女性の集
    団において見られる中央値で割ることにより、前記濃度
    の標準化された値を計算し、 (d)前記標準化された値をその妊婦の年齢の集団につ
    いて補正された正常な中央値で割ることにより、妊婦の
    年齢の影響について前記標準化された値を補正し、 (e)前記補正された値が、前記染色体異常を伴う妊娠
    に見られる値のガウス分布の一部分である第1の確率を
    計算し、 (f)前記補正された標準化された値が、前記染色体異
    常を伴う妊娠に見られる値のガウス分布の一部である第
    2の確率を計算し、 (g)前記第1の確率と第2の確率の比である尤度比を
    計算し、 (h)前記尤度比により前記事前の危険率を修正するこ
    とを含んでなる前記方法。
  2. 【請求項2】 前記染色体異常が、ダウン症候群、18
    トリソミー、13トリソミーおよびターナー症候群から
    なる群から選択されるものである、請求項2に記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 以下の手段妊娠女性の母体の、非抱合型エストリオール、その前駆
    体、その代謝物またはその混合物の血液濃度の測定値を
    得るように適応された手段、および 下記のアクティビティ、 (a)前記染色体異常を有する胎児を身ごもっている妊
    娠患者の事前の危険率を決定し、 (b)前記妊娠患者の血液を、非抱合型エストリオー
    ル、その前駆体、その代 謝物またはそれらの混合物の濃
    度について計算し、 (c)前記妊娠患者と同じ妊娠期間の正常妊娠女性の集
    団において見られる中央値で割ることにより、前記濃度
    の標準化された値を計算し、 (d)前記標準化された値をその妊婦の年齢の集団につ
    いて補正された正常な中央値で割ることにより、妊婦の
    年齢の影響について前記標準化された値を補正し、 (e)前記補正された値が、前記染色体異常を伴う妊娠
    に見られる値のガウス分布の一部分である第1の確率を
    計算し、 (f)前記補正された標準化された値が、前記染色体異
    常を伴う妊娠に見られる値のガウス分布の一部である第
    2の確率を計算し、 (g)前記第1の確率と第2の確率の比である尤度比を
    計算し、 (h)前記尤度比により前記事前の危険率を修正するこ
    とを実行するようにプログラムされた コンピューター手
    段を含んでなる装置。
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