评估造血毒性的工具和方法技术

诊断造血毒性的方法，所述方法包括：(a)在疑为罹患造血毒性的对象的测试样品中测定至少一种生物标记物的量，和(b)比较在步骤(a)中测定的量和参考，由此诊断造血毒性。也公开了测定化合物是否能够在对象中诱导这样的造血毒性的方法，鉴定用于治疗造血毒性的药物的方法，用于诊断造血毒性的设备和试剂盒。

【技术实现步骤摘要】
本申请为2012年9月12日提交的、专利技术名称为“评估造血毒性的工具和方法”的PCT申请PCT/IB2012/054731的分案申请，所述PCT申请进入中国国家阶段的日期为2014年3月13日，申请号为201280044690.X。本专利技术涉及化学化合物的造血毒性的诊断和用于风险分层的毒理学评估领域。具体地，其涉及诊断造血毒性的方法。其也涉及测定化合物是否能够在对象中诱导这样的造血毒性的方法和鉴定用于治疗造血毒性的药物的方法。此外，本专利技术涉及诊断造血毒性的设备和试剂盒。骨髓是身体内最大的器官且是化学品暴露的重要的潜在靶器官。骨髓存在于中轴骨和长骨的中央腔内。其由被散布在小梁骨网状组织中的血管窦包围的造血组织岛和脂肪细胞组成。骨髓是主要的造血器官和初级淋巴组织，负责产生红细胞、粒细胞、单核细胞、淋巴细胞和血小板。骨腔内表面和腔内松质骨骨针的外表面由骨内膜衬覆盖，骨内膜衬由受网状结缔组织薄层支持的单层扁平“骨衬细胞”组成；在骨内膜衬中也存在成骨细胞和破骨细胞。在长骨中，一根或多根营养管穿过皮质骨，蜿蜒进入骨髓腔。在扁平骨中，骨髓由通过大和小营养管进入骨髓的大量大小不同的血管供养。骨髓具有大量的血液供给。并且，似乎营养动脉来源的毛细血管延伸进哈弗斯(Haversian)管，返回骨髓腔然后开放进入静脉窦。因此，在骨髓腔内存在循环的血流模式，从骨髓腔中心朝向骨髓腔外周，然后返回中心。在长骨和扁平骨中，骨和骨髓的血液供给通过血管的骨内膜网络连通。骨髓的神经分布以通过营养管进入的有髓鞘和无髓鞘的神经的形式存在。一些神经分布也通过骺和干骺端的小孔存在。神经束伴随供养血管平滑肌的小动脉分支，或偶尔终止在造血细胞中的造血组织中。造血组织由多种细胞类型组成，包括血细胞及其前体、外膜/屏障细胞、脂肪细胞和巨噬细胞。造血组织细胞不是随机排列的，而是在组织内展示了特定的结构。造血作用必须得到微环境的支持，所述微环境能够识别和维持造血干细胞和提供支持干细胞朝定向谱系增殖、分化和成熟所需的因子。造血作用是在造血组织内的区室化的过程，红细胞生成发生在成红细胞岛中；粒细胞生成发生在不太清楚的焦点，巨核细胞生成发生在窦内皮附近。成熟后，受屏障细胞调控的造血细胞穿过静脉窦壁进入血流；血小板从穿过窦壁进入窦腔的巨核细胞的胞质突直接释放进血液。血细胞的生成、分化和成熟受体液因子调控。一些因子作用于较原始的细胞并具有一般作用，而其他因子(例如，红细胞生成素)作用于特定细胞系的后来的祖先。造血因子的来源不同。造血作用是连续的过程，但可分为不同的阶段。第一阶段包括骨髓中包含的未定型(多能)干细胞。这些多能细胞具有2个主要功能。首先，它们通过自我更新的过程维持其数量，第二，它们具有产生所有造血细胞的能力。它们也似乎以较多的数量存在于中心轴的外周，靠近骨衬细胞。淋巴细胞生成发生在成年哺乳动物的骨髓微环境中。可根据细胞大小的相继变化和免疫球蛋白链的表达鉴定来源于骨髓的B谱系细胞。B淋巴细胞生成增殖/成熟的顺序受可溶性调控并对骨髓毒性化学品的破坏敏感。例如，据显示苯的多羟基代谢物(例如氢醌)影响B-淋巴细胞生成。暴露于多种药物和毒素诱导骨髓损伤和改变造血作用。由于骨髓具有高储备能力，只有广泛和严重的骨髓损伤导致外周血中细胞计数的改变。对大多数毒剂，骨髓损伤的发病机理仍然不清楚。尽管一些活性剂，最主要是化学治疗剂，诱导快速增殖的骨髓前体的可预测的、剂量依赖性毒性，许多活性剂产生特应性骨髓损伤。直接的骨髓损伤可干扰骨髓产生适当的全身响应的能力。备选地，骨髓损伤可通过任意或所有增殖骨髓细胞系中的成熟异常反映。这进而可以导致多种外周血畸变和骨髓中的形态学异常。另一方面，当骨髓是主要的效应器官时，一种或多种细胞系中的增殖响应可反映适当的直接的化合物相关效应，而不是对全身性问题的补偿反应。在毒理学设定中对骨髓变化的解释可能是非常复杂的并可能涉及毒性和/或药理学响应的局部和全身性表现。一般地，骨髓变化可分为定量或定性的。定量异常包括增殖细胞系的多种增生和发育不全，并且需要同时评估外周血数据以进行适当的解释。定性异常指骨髓前体的形态学畸变(骨髓发育异常)和例如骨髓坏死、巨噬细胞增生和浆细胞增多的变化。骨髓毒性是特殊类型的成熟停止，其中可影响细胞质和细胞核。全身毒血症可影响所有增殖细胞系的细胞发育；然而，在晚期粒细胞前体(晚幼粒细胞、带状细胞(band cell)和成熟的中性粒细胞)中最容易识别出毒性。骨髓毒性可为药物诱导的，在严重感染的情况下与循环细菌毒素有关，或由从广泛组织坏死位点释放的循环毒素导致。由于可能的作用的多样性，评估有关抑制和矿质化的骨髓毒性是相当复杂的过程。现有方法通常包括血液学研究，病理学和组织病理学研究以及生化分析。然而，生物标记物的调控相当复杂，并且有时甚至可在相当晚的进展阶段出现变化。组织病理学评估的主要缺点是，其是侵入性的，且即使当与临床病理学/血液学测量组合时，其也较不可信，因为其是部分基于进行研究的毒理学家的个体解释(见，例如，Andrews CM(1998)The haematopoieticy system,见:Target organ pathology,a basic text,Turton J和Hooson J(编)Taylor&Francis,London,United Kingdom,1998；Heaney RP,Whedon GD(2010)Bone morphology,见:Encyclopedia Britannica.2010年10月26日从Encyclopedia Britannica Online检索:http://www.britannica.com/EBchecked/topic/72869/bone/41883/Bone-morp hology；Rebar 1993,Toxicol.Pathol.21:118-129；Travlos 2006,Toxicol.Pathol.35:548-565；Weiss 1993,Toxicol.Pathol.21:135-140)。尚未有有效和可信地测定骨髓毒性，特别是其早期发作的灵敏和特异的方法，然而却非常需要这样的方法。如果考虑到其对包括淋巴细胞生成的造血作用的影响，骨髓毒性的重要性将变得显而易见。此外，在欧共体的任意工业类型中使用的化学化合物，例如，现在将需要依从REACH(化学品的登记、评估和批准(Registration,Evaluation and Authorisation of Chemicals))。应当理解，化学化合物诱导有关抑制和矿质化的骨髓毒性的潜能将被视为此化合物的高风险，并因此，此化合物仅可用于有限的应用并当应用时依照高安全标准。可能会受造血毒性影响的另一个重要的造血器官是血液。血液是身体内最大的器官之一且是化学品暴露的重要的潜在靶器官。血液是快速分裂组织，血液形成能力具有高扩张潜能。在人中，血细胞的更新是相当快的，在每天2-3×1011个细胞的数量级。骨髓是主要的造血器官，负责产生红细胞、粒细胞、单核细胞、淋巴细胞和血小板。造血作用是在造血组织内的区室化的过程，红细胞生成发生在成红细胞岛中；粒细胞生本文档来自技高网...

【技术保护点】
诊断造血毒性的方法，所述方法包括：(a)在疑为罹患造血毒性的对象的测试样品中测定选自表1a,1b,1c,1d,1e,1f,2a,2b,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,4a,4b,4c,4d,5a,5b,5c,5d,6a,6b,7a,7b,8a,8b,9,12a或12b中任一个的至少一种生物标记物的量，和(b)比较在步骤(a)中测定的量和参考，由此诊断造血毒性。

【技术特征摘要】
2011.09.13 EP 11181156.8;2011.09.13 US 61/533,8671.诊断造血毒性的方法，所述方法包括：(a)在疑为罹患造血毒性的对象的测试样品中测定选自表1a,1b,1c,1d,1e,1f,2a,2b,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,4a,4b,4c,4d,5a,5b,5c,5d,6a,6b,7a,7b,8a,8b,9,12a或12b中任一个的至少一种生物标记物的量，和(b)比较在步骤(a)中测定的量和参考，由此诊断造血毒性。2.权利要求1的方法，其中所述对象已接触疑为能够诱导造血毒性的化合物。3.测定化合物是否能够在对象中诱导造血毒性的方法，所述方法包括：(a)在已接触疑为能够诱导造血毒性的化合物的对象的样品中测定选自表1a,1b,1c,1d,1e,1f,2a,2b,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,4a,4b,4c,4d,5a,5b,5c,5d,6a,6b,7a,7b,8a,8b,9,12a或12b中任一个的至少一种生物标记物的量，和(b)比较在步骤(a)中测定的量和参考，由此测定化合物诱导造血毒性的能力。4.权利要求2或3的方法，其中所述化合物为选自1,3-二硝基苯,1,4-二硝基苯,2-丁氧基乙醇,2-氯苯胺,环己酮肟(CHO),4-氯-3-硝基苯胺,盐酸阿霉素,苯胺,苯嘧磺草胺,环孢菌素A,氟环唑,氟他胺,三水合醋酸铅,利谷隆,石胆酸,甲巯咪唑,甲基强的松龙,奥沙利铂,丙磺舒,他克莫司,三乙醇胺,卡铂,顺铂,环磷酰胺一水合物,阿糖胞苷和布洛芬的至少一种化合物。5.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述参考来源于(i)罹患造血毒性的对象或对象组或(ii)已接触选自1,3-二硝基苯,1,4-二硝基苯,2-丁氧基乙醇,2-氯苯胺,环己酮肟(CHO),4-氯-3-硝基苯胺,盐酸阿霉素,苯胺,苯嘧磺草胺,环孢菌素A,氟环唑,氟他胺,三水合醋酸铅,利谷隆,石胆酸,甲巯咪唑,甲基强的松龙,奥沙利铂,丙磺舒,他克莫司,三乙醇胺,卡铂,顺铂,环磷酰胺一水合物,阿糖胞苷和布洛芬的至少一种化合物的对象或对象组。6.权利要求5的方法，其中测试样品中的生物标记物的量与参考基本相同指示造血毒性。7.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述参考来源于(i)已知未罹患造血毒性的对象或对象组或(ii)未接触选自1,3-二硝基苯,1,4-二硝基苯,2-丁氧基乙醇,2-氯苯胺,环己酮肟(CHO),4-氯-3-硝基苯胺,盐酸阿霉素,苯胺,苯嘧磺草胺,环孢菌素A,氟环唑,氟他胺,三水合醋酸铅,利谷隆,石胆酸,甲巯咪唑,甲基强的松龙,奥沙利铂,丙磺舒,他克莫司,三乙醇胺,卡铂,顺铂,环磷酰胺一水合物,阿糖胞苷和布洛芬的至少一种化合物的对象或对象组。8.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述参考是对于对象群体的生物标记物的计算的参考。9.权利要求7或8的方法，其中测试样品中的生物标记物的量相比参考不同指示造血毒性。10.鉴定用于治疗造血毒性的物质的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在已接触疑为能够治疗造血毒性的候选物质的罹患造血毒性的对象的样品中测定选自表1a,1b,1c,1d,1e,1f,2a,2b,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,4a,4b,4c,4d,5a,5b,5c,5d,6a,6b,7a,7b,8a,8b,9,12a或12b中任一个的至少一种生物标记物的量；和(b)比较在步骤(a)中测定的量和参考，由此鉴定能够治疗造血毒性的物质。11.权利要求10的方法，其中所述参考来源于(i)罹患造血毒性的对象或对象组或(ii)已接触选自1,3-二硝基苯,1,4-二硝基苯,2-丁氧基乙醇,2-氯苯胺,环己酮肟(CHO),4-氯-3-硝基苯胺,盐酸阿霉素,苯胺,苯嘧磺草胺,环孢菌素A,氟环唑,氟他胺,三水合醋酸铅,利谷隆,石胆酸,甲巯咪唑,甲基强的松龙,奥沙利铂,丙磺舒,他克莫司,三乙醇胺,卡铂,顺铂,环磷酰胺一水合物,阿糖胞苷和布洛芬的至少一种化合物的对象或对象组。12.权利要求11的方法，其中生物标记物的量在测试样品与参考中不同指示能够治疗造血毒性的物质。13.权利要求10的方法，其中所述参考来源于(i)已知未罹患造血毒性的对象或对象组或(ii)未接触选自1,3-二硝基苯,1,4-二硝基苯,2-丁氧基乙醇,2-氯苯胺,环己酮肟(...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·B·沃克，B·范拉文兹韦，W·梅勒特，E·法比安，V·施特劳斯，H·坎普，J·C·维默尔，R·洛塞，M·M·赫罗尔德，A·普奥考汀，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE