專利名稱：改進處理的制作方法
改進處理
一種檢測角蛋白樣本中的異常成分的出現的方法，所述角蛋白樣 本從承受病理狀態(tài)的對象取得，所述方法包括步驟將角蛋白樣本暴 露在潤脹性(swelling)物質下以滲透角蛋白樣本，因而產生衍生的化 學物質；從衍生的化學物質獲得數據；將從衍生的化學物質獲得的數 據與包含在參考數據庫中的第二組數據相比較，以識別角蛋白樣本中 的異常成分的出現；因而異常成分的檢測與對象的病理狀態(tài)的出現相 一致。
背景技術：
對數據的多種研究已經表明，取自對象的諸如毛發(fā)的角蛋白樣本 的成分會出現異常變化，所述對象承受包括癌癥的病理狀態(tài)的折磨。
X射線衍射分析已顯示具有多種確定類型癌癥(結腸癌、乳腺癌 和前列腺癌)和其它病理狀態(tài)(阿爾茨海默病)的對象會產生其中存 在異常的毛發(fā)樣本。利用X射線衍射技術可以檢測這些異常，并且這 些異常與其病理狀態(tài)的出現相一致。
x射線衍射技術可以識別毛發(fā)或其它角蛋白樣本中的異常的出現，
X射線衍射技術的限制在于它們沒有揭示異常成分的特征(nature)(即， 異常是表示包含非正常出現的化學物質，還是例如毛發(fā)中的角蛋白纖 維在結構上有缺陷)。因此結構異?？梢跃哂信c出現的化學分子相同的 部分，但是與所述分子的幾何方向或它們的化學鍵合在結構上不同。 因此，病理狀態(tài)可以導致毛發(fā)中的化學鍵合的結構變化，即使形成毛 發(fā)的化學分子如同在正常頭發(fā)一樣處于相同的部分。
對于在具有病理狀態(tài)的人的毛發(fā)中出現異常的化學特征的多種不 同原因，已有了推測。已提出在毛發(fā)中發(fā)現正常的特定金屬的增加可 能與多種病理狀態(tài)有關。
一些研究者己經推測可以在癌癥患者的毛發(fā)的增長部分中發(fā)現不 同種類的生長因子。其它的研究者已提出除了正常毛發(fā)的特定增加，諸如出現特定金屬的含量的增加，異常結構，例如角蛋白的被截尾形 式，可以出現在從具有諸如乳腺癌的確定病理狀態(tài)的人取得的毛發(fā)中。 不管上述推測的正確性，毛發(fā)的結構包括圍繞緊密皮層的緊密地 結合的表皮，所以通常很難化學地滲透毛發(fā)，以試圖識別異常成分的 出現。
如果可以分離從具有病理狀態(tài)的對象取得的毛發(fā)中的結構上或者
是非典型內含物的異常成分，那么可以以更高的特異性(specificity) 和靈敏度(sensitivity)來識別病理狀態(tài)。異常成分的識別意味著提供 與病理狀態(tài)的特征有關的附加信息。
因此，可以看出，本發(fā)明待解決的問題是能夠化學地滲透毛發(fā)樣 本，以便檢測從具有病理狀態(tài)的對象取得的毛發(fā)樣本內的異常成分。
本發(fā)明的目的在于解決或者至少改進上述缺點中的一些。
注意
1. 在本說明書中使用的詞語"包括"(及其文法上的變體)是"具 有"或"包含"的非排他的意思，不是"僅由...組成"的排他的意思。
2. 在本發(fā)明的背景技術中對現有技術的上述討論不表示承認這里 所討論的任何信息是可引用的現有技術或是任何國家的本領域技術人 員的公知常識的一部分。
發(fā)明內容
在本發(fā)明的一個主要形式中，提供了一種檢測角蛋白樣本中的異 常成分的出現的方法，所述角蛋白樣本取自承受病理狀態(tài)的對象，所
述方法包括步驟
a) 將角蛋白樣本暴露到潤脹性物質以便滲透角蛋白樣本，因而產 生衍生的化學物質；
b) 從衍生的化學物質獲得數據；
c) 將從衍生的化學物質獲得的數據與包含在參考數據庫中的第二 組數據相比較，以便識別在角蛋白樣本中的異常成分的出現；
因而，異常成分的檢測與對象的病理狀態(tài)的出現相一致。 優(yōu)選地，所述潤脹性物質包括蟻酸。優(yōu)選地，所述第二組數據與對象的病理狀態(tài)的出現相關。 優(yōu)選地，所述第二組數據與對象的病理狀態(tài)的出現有因果關系。 優(yōu)選地，所述潤脹性物質選自多種不同的潤脹性物質。 優(yōu)選地，所述角蛋白樣本選自多種不同的角蛋白樣本。 優(yōu)選地，所述第二組數據選自數據的多個不同的數據組。 優(yōu)選地，利用多種不同的比較方法來分析所述衍生的數據和第二 組數據。
優(yōu)選地，在使用中，能夠與藥房、組合測試工具、對象的家、衛(wèi) 生保健醫(yī)療中心和測試實驗室中或任何方便的地點(辦公室、曠野、 倉庫等)的至少一個相結合來獲得并分析角蛋白樣本。
優(yōu)選地，所述對象選自由人類和動物組成的組。
圖1示出了在診斷測試中將潤脹性物質應用到角蛋白樣本。
圖2示出了應用于替代角蛋白樣本的多個不同的化學物質。
圖3示出了從具有不同的病理狀態(tài)的不同對象(或者具有幾個病理狀態(tài)的相同對象)或者從多個不同的哺乳動物物種取得的多個不的角蛋白樣本。
圖4示出了用于分析根據圖1中公開的第一實施方式產生的數據 的多種不同的分析方法。
圖5示出了在使用中實現的分析角蛋白樣本的方法，其中可以在 衛(wèi)生保健醫(yī)療中心、收集室，或者在對于對象方便的地點(家、曠野、 倉庫等)用工具從對象收集樣本。
圖6圖示了將SAXS分析應用于依照本發(fā)明的方法的實施方式處 理過的樣本的結果。
具體實施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式，其中 定義
"動物"被定義為活著的生物體，特征是有自主活動的能力、有 感覺并且以攝取植物和其它動物為食、以及具有非纖維素(non-cellulose)細胞壁。
屬于本發(fā)明要求保護的多種選擇和形式包括在本說明書的主要部 分中出現的選擇和形式。
"哺乳動物物種"包括在說明書的主要部分中出現的物種種類。 可以包括人類，諸如狗或貓的寵物，或者其它具有毛發(fā)的多種動物。
"角蛋白樣本"或者"角蛋白物質"是實質上由角蛋白組成的樣 本。角蛋白物質16可以包括人類頭發(fā)或者特別是陰部毛發(fā)的身體毛發(fā)、 寵物毛發(fā)、動物毛發(fā)或者來自一般哺乳動物物種個體的毛發(fā)、或者基 于諸如指甲屑或睫毛的材料的其它角蛋白。
"對象"可以包括哺乳動物物種。哺乳動物物種可以包括人類， 諸如狗或貓的寵物，或多種其它動物。
除非在上下文中指出，否則對一個要素的保護與對至少一個要素 的保護是一致的。
圖1圖示了分析角蛋白樣本16的方法。圖1示出了裝有潤脹性物 質14的第一容器12。從對象11取得角蛋白樣本16，其中對象11可 以包括哺乳動物物種。哺乳動物物種可以包括人類，諸如狗或貓的寵 物，或多種其它動物。角蛋白樣本16可以包括人類頭發(fā)或者特別是陰 部毛發(fā)的身體毛發(fā)、寵物毛發(fā)、動物毛發(fā)或者來自一般哺乳動物物種 的毛發(fā)，或基于諸如指甲屑或睫毛的材料的其它角蛋白。
角蛋白樣本16暴露在潤脹性物質14下。通過將潤脹性物質14應 用到角蛋白樣本16而獲得衍生的化學物質18，因而潤脹性物質14滲 透到角蛋白樣本16。將衍生的化學物質18收集在第二容器19中(可 選地并且一般地，僅需要一個容器)。
然后將位于第二容器19中的衍生的化學物質18拿到實驗室20， 在實驗室20應用潤脹性物質14。然后實驗室20將使用多種診斷測試 以獲得數據22，數據22可以與位于參考數據庫25中的數據24相比較， 以確定對象11是否具有病理狀態(tài)。可以從正常對象和具有多種不同病 理狀態(tài)的對象取得的多個對比樣本來獲得參考數據庫25。
數據22可以與參考數據庫25中的數據24相比較以確定對象11 是否具有病理狀態(tài)，例如，如果參考數據庫25指出所懷疑的結果均關 聯到或者有原因地聯系到病理狀態(tài)，那么可以認為是有意義的比較。
7附加地，在與衍生的化學物質18中出現的異常成分沒有關聯的情況中， 零相關或沒有提供信息在此特定例子中可能與蛋白質摺疊的缺陷的異 常相一致，即角蛋白樣本16中的結構缺陷，與在角蛋白樣本16中可 能或者通常不可能被發(fā)現的諸如金屬或其它化合物的成分的附加內含
物完全不同(因而沒有內含物被沖刷到衍生的化學物質18中)。
圖2示出了本發(fā)明的實施方式，其中通過改變潤脹性物質14來改 進在圖1中所述的方法的靈敏度或特異性。圖2示出了多個不同的潤 脹性物質14，為Sl、 S2.,.SN。
在圖2中，通過比較數據22和數據24 (如圖1中可見來自參考數 據庫25)來分析數據22 (未示出)以便從組Sl...SN中選擇潤脹性物 質，所述潤脹性物質適于通過改變角蛋白樣本16的結構特征以便恢復 角蛋白樣本16的正常摺疊和結構，或者通過將潤脹性物質14應用于 角蛋白樣本16的方式將引起角蛋白樣本16異常的成分轉移到衍生的 化學物質18 (例如這可以包括用蟻酸滲透并沖洗出毛發(fā)樣本中的內含 物)來去除角蛋白樣本16中的缺陷。同時，除了這里公開的蟻酸，很 多其它物質也可以滲透角蛋白物質以便去除異常成分；所述其它物質 包括乙酸、丙酸、丁酸、三氟乙酸、氯乙酸、鹽酸、二甲基甲酰胺、 碘化鉀、溴化鈉、溴化鋰、氯化鋰、DTT (Dithio-Threitol， 二硫代蘇 糖醇)或DTE (Dithioerythritol， 二硫代赤蘚醇)、以及尿素或其它蛋 白質變性劑。然而，不像蟻酸，還有諸如毒性的相關的其它考慮，并 且在還原劑的情況中，可以通過應用還原劑來實質上破壞角蛋白樣本 16的結構。相反地，蟻酸是在應用之后不會破壞角蛋白樣本16的結構 的潤脹性物質14。
圖3示出了對于與多個不同的角蛋白樣本16相關的給定的操作模 式，來應用特定的潤脹性物質14以產生衍生的化學物質18?？梢詮亩?個不同的哺乳動物物種取得多個不同的角蛋白樣本16?？蛇x地或附加 地，可以從懷疑具有多種不同的病理狀態(tài)的對象11取得多個不同的角 蛋白樣本16。
圖2中公開的潤脹性物質的變體和圖3中公開的角蛋白樣本16的 變體(示出了兩個但是可以包括更多)可以用于識別特別的潤脹性物 質14的特定能力或給定的角蛋白樣本16的特定易感性(suscep他ility)。
8例如，如果諸如蟻酸的給定的潤脹性物質14已知在特定的濃度范圍內 能從角蛋白樣本16去除異常成分，并且示出了在特定的濃度子范圍可 以產生顯著改進的結果，那么蟻酸能夠具有新的可用性。
相似地，如圖3中所見，對于具有特定濃度的給定的潤脹性物質
14，角蛋白樣本16種類中的組織變化(systematic variation)可以使得 特定類型的角蛋白樣本16對于諸如蟻酸的潤脹性物質14顯示出易感 性。
如果知道角蛋白樣本16產生與給定的操作和給定的潤脹性物質 14相關的確定性結果，將發(fā)生特定的易感性，給定的潤脹性物質14 導致診斷測試的特異性和靈敏度的提高，以尋找異常成分的出現。
圖3中所示的多個不同的角蛋白樣本16可以包括從對象11取得 的角蛋白樣本16，對象11被懷疑具有包括一種以上癌癥或病理狀態(tài)的 病理狀態(tài)，諸如肺癌、克羅伊茨費爾特-雅各布病、瘋牛病、感染(細 菌、病毒、或朊粒(Prion)或更一般地其它媒介物)、代謝紊亂(可以 包括糖尿病)或可選地肝炎、心臟病或肝損害。另外，不受限地，角 蛋白樣本16可以包括I型角蛋白和II型角蛋白。
圖4示出了用于檢測病理狀態(tài)的出現的方法的實施方式，其中與 數據22和包含在參考數據庫25中的第二組數據24之間的多個不同種 類的比較方法相關，使用了給定的潤脹性物質14和給定的角蛋白樣本 16，以便使得分析角蛋白樣本16的方法的特異性和靈敏度得到改進。 圖4中所示的多個不同比較23 (示出了兩個但可以包括更多)可以不 受限地包括分析角蛋白樣本的方法的操作模式的變體，包括頻譜分析 或圖形識別計算機程序的使用。
本實施方式的優(yōu)點在于，如果在衍生的化學物質18中存在異常成 分，那么為了識別異常成分的特征，可以進一步分析衍生的化學物質 18，以便向保健專業(yè)人員提供更多有關病理狀態(tài)的信息。如果異常成 分是痕量金屬(trace metal)，那么可以將原子吸收光譜法(atomic absorption spectroscopy)或ICP質譜法(ICP-mass spectroscopy)應用 于衍生的化學物質18以確定異常成分的特征。如果衍生的化學物質18 中的異常成分是蛋白質、碳水化合物、脂肪酸或更一般地有機源，并 且針對異常成分產生抗體，則可以利用諸如蛋白質印跡分析(Western
9Blot Analysis )、 ELISA或細胞凝集化驗(cell agglutination assay)的多
種不同技術來刻畫異常成分的特征。在某些例子中，可以利用免疫電 鏡(immunoelectron microscopy)來識別角蛋白樣本16中的異常成分， 而不需要利用隨后獲得的衍生的化學物質18。如果異常成分與基因材 料(在特征上可遺傳或者通過病毒載體(viral vector)的方式獲得)有 關，那么可以應用放大技術來確定異常成分的序列和構造。 在使用中
圖5示出了本發(fā)明在使用中的實施方式。在圖5中，可以在藥店 26從對象收集角蛋白樣本16。然后角蛋白樣本16可以被送到測試實 驗室34，以執(zhí)行如圖1中所見的用于檢測角蛋白樣本16中的異常成分 的出現的方法。
可以獲得組合測試工具28，以結合對象在衛(wèi)生保健醫(yī)療中心32 的衛(wèi)生保健專業(yè)人員的咨詢，在對象的家30中利用組合測試工具28 實現檢測方法。
可選地，不需要借助家庭測試，對象ll可以去他或她的衛(wèi)生保健 醫(yī)療中心32以提供角蛋白樣本16。衛(wèi)生保健醫(yī)療中心32可以自己執(zhí) 行分析角蛋白樣本16的方法，或者在今后，優(yōu)選地實施方式為，衛(wèi)生 保健醫(yī)療中心32可以從對象11獲得角蛋白樣本16以便將角蛋白樣本 16提交至測試實驗室34。
同時，上述實施方式限制為哺乳動物物種的個體，可以預想到， 展現了與病理的出現有因果關系的角蛋白變化的任何動物都可以是利 用根據本發(fā)明的方法進行測試的對象。
進一步的實施方式 毛發(fā)纖維的有機酸處理
已知將毛發(fā)纖維浸入到諸如蟻酸和乙酸的有機酸中，可以使得它 們直徑膨脹50%，通過在水中沖洗可以倒轉這種效果。Blackburn和 Lowther (Blackburn S and Lowther AG. The action of organic acids on some fibrous proteins: the oxidation of wool keratin. Biochem J. 1951; 49:554-9)報告說，通過在室溫下在蟻酸或乙酸中進行處理，可以從羊 毛纖維提取少量的蛋白質。將此方法應用于來自已知有病理狀態(tài)的個體的毛發(fā)纖維，以確定對于乳腺癌的出現是特定的、通過毛發(fā)的同步 小角度X射線散射器(SAXS)觀察到的環(huán)形是否可以通過這樣的處理
去除掉。來自具有乳腺癌的對象的毛發(fā)纖維在室溫下被浸入到85% (v/v)蟻酸的溶液或者冰的乙酸中3分鐘。然后將酸輕輕倒出并且用 超純水(Milli-Qwater)代替。將纖維干燥，然后固定到樣本固定器中 以暴露在X射線源下。SAXS圖像數據被收集用于這些毛發(fā)。
從同一個個體取得的并且隨后用蟻酸和乙酸處理過的毛發(fā)纖維示 出了，在SAXS圖像中的所關心的區(qū)域中的環(huán)形顯著減少或全部去除。 典型的例子在圖6中示出。圖6A是來自具有乳腺癌的個體的毛發(fā)的 SAXS圖像。圖6B和6C是來自同一個個體的毛發(fā)纖維分別經乙酸和 蟻酸處理后的SAXS圖像。從這些圖像可以看出，所關心的區(qū)域中的 環(huán)形在用任一種酸處理后明顯地減少，因此這些處理可以用作研究與 乳腺癌的出現相關的纖維的潛在變化的工具。
權利要求
1、一種檢測角蛋白樣本中的異常成分的出現的方法，所述角蛋白樣本從承受病理狀態(tài)的對象取得，所述方法包括步驟a)將角蛋白樣本暴露到潤脹性物質以便滲透角蛋白樣本，因而產生衍生的化學物質；b)從衍生的化學物質獲得數據；c)將從衍生的化學物質獲得的數據與包含在參考數據庫中的第二組數據相比較，以便識別在角蛋白樣本中的異常成分的出現；因而，異常成分的檢測與對象的病理狀態(tài)的出現相一致。
2、 根據權利要求1所述的檢測角蛋白樣本中的異常成分的出現的 方法，其中所述潤脹性物質包括蟻酸。
3、 根據權利要求1或2所述的檢測角蛋白樣本中的異常成分的出 現的方法，其中所述第二組數據與對象的病理狀態(tài)的出現相關。
4、 根據權利要求1-3中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異常 成分的出現的方法，其中所述第二組數據與對象的病理狀態(tài)的出現有 因果關系。
5、 根據權利要求1-4中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異常 成分的出現的方法，其中所述潤脹性物質選自多種不同的潤脹性物質。
6、 根據權利要求1-5中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異常 成分的出現的方法，其中所述角蛋白樣本選自多種不同的角蛋白樣本。
7、 根據權利要求1-6中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異常 成分的出現的方法，其中所述第二組數據選自數據的多種不同的數據 組。
8、 根據權利要求1-7中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異常成分的出現的方法，其中利用多種不同的比較方法來分析所述衍生的 數據和第二組數據。
9、 根據權利要求1-8中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異常 成分的出現的方法，其中，在使用中，能夠與藥房、組合測試工具、 對象的家、衛(wèi)生保健醫(yī)療中心和測試實驗室中的至少一個相結合來獲 得并分析角蛋白樣本。
10、 一種用于檢測角蛋白樣本中的異常成分的出現的方法，包括 在說明書的主要部分內圖示的和描述的歩驟。
11、 根據前述權利要求中任意一項所述的檢測角蛋白樣本中的異 常成分的出現的方法，其中對象選自由人類和動物組成的組。
全文摘要
一種檢測角蛋白樣本中的異常成分的出現的方法，所述角蛋白樣本從承受病理狀態(tài)的對象取得，所述方法包括步驟a)將角蛋白樣本暴露到潤脹性物質以便滲透角蛋白樣本，因而產生衍生的化學物質；b)從衍生的化學物質獲得數據；c)將從衍生的化學物質獲得的數據與包含在參考數據庫中的第二組數據相比較，以便識別在角蛋白樣本中的異常成分的出現；因而，異常成分的檢測與對象的病理狀態(tài)的出現相一致。
文檔編號A61B5/07GK101478916SQ200780024380
公開日2009年7月8日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權日2006年6月29日
發(fā)明者G·L·科里諾 申請人:費米斯肯澳大利亞私人有限公司