このプロトコルは、トロンビンとプラズミン生成を同時かつ時間分解で測定し、凝固と線維溶合の統合評価を可能にするナイメーヘン止血アッセイを説明しています。このアッセイは、従来の止血試験の範囲を超えた研究および臨床現場での止血バランスの特徴付けを改善することを目的としています。
方法論記事
このプロトコルは、トロンビンとプラズミン生成を同時かつ時間分解で測定し、凝固と線維溶合の統合評価を可能にするナイメーヘン止血アッセイを説明しています。このアッセイは、従来の止血試験の範囲を超えた研究および臨床現場での止血バランスの特徴付けを改善することを目的としています。
トロンビンとプラスミンはそれぞれ凝固と線維溶化を調節し、止血において中心的な役割を果たします。従来の止血アッセイは、単離成分や限られた止血段階に焦点を当てることが多いです。例えば、活性化部分トロンボプラスチン時間およびプロトロンビン時間はフィブリン形成の開始のみを評価し、活性アッセイは個々の凝固因子の機能を評価します。これらのアッセイは価値がありますが、二次止血および線維溶解の全体的なプロセスの包括的な視点は欠いており、これらは時間とともに動的に展開します。ナイメーヘン止血アッセイ(NHA)は、単一のマイクロプレートウェル内でトロンビンおよびプラスミン生成を同時かつ時間分解可能にすることで、この制約に対処しています。異なる励起および発光スペクトルを持ち、交差反応性のない2つの合成蛍光生成基質を用いることで、このアッセイは両酵素を並行して正確に定量化することを可能にします。血小板不足の血漿では、組織因子、カルシウム、組織型プラスミノゲン活性化剤を用いて止血を開始し、37°Cで70分間にわたり30秒ごとに蛍光が記録されます。 酵素活性曲線はキャリブレーション標準を用いて生成され、そこから遅延時間、トロンビン電位、フィブリン溶解時間、プラスミンピーク高さなどのパラメータが導出されます。このアッセイは、同時進行するトロンビンおよびプラズミン生成を高精度で捉え、ヘパリン、活性タンパク質C、イプシロン・アミノカプロイン酸などのエフェクターによる凝固および線維溶離の調節を検出します。臨床サンプルでは、凝固因子欠損症患者でトロンビン生成が有意に減少し、線維溶解障害患者ではプラスミン生成プロファイルが上昇しました。トロンビンとプラスミン生成の測定を組み合わせることで、NHAは従来のアッセイを超えた止血バランスの包括的な洞察を提供します。この統合的アプローチは、止血表現型の特徴付け、出血および血栓リスクの評価、標的治療介入のモニタリングなどの研究および臨床応用に期待されています。このプロトコルは、止血バランスの理解と評価を高めることを目的としたNHA手順を概説しています。
止血は凝固と線維溶融の動的なバランスの結果です。トロンビンとプラスミンがこれらの過程を駆動する主要な酵素です。トロンビンはフィブリノーゲンをフィブリンに変換し、プラズミンはフィブリンを分解して血栓を溶解させます。このバランスが崩れると出血や血栓性イベントを引き起こすことがあります1,2。しかし、臨床現場で止血を評価するための検査は、通常凝固や線維溶解の単発段階に焦点を当てており、全体の止血バランスについての洞察は限られています。出血傾向が疑われる患者では、プロトロンビン時間(PT)や活性化部分トロンボスチン時間(aPTT)などの定期的なスクリーニング検査が凝固因子欠損症のスクリーニングに一般的に用いられます。しかし、これらのアッセイは初期フィブリン形成までの時間を測定し、血栓開始以降のトロンビン生成を捉えません。この時期には生理学的に重要なトロンビン活性が最も多く発生します1,2,3。したがって、軽度の凝固因子欠損症3,4,5,6,7,8の患者では正常な結果が得られることがあります。これらの特定の欠乏を特定するために、凝固因子活性アッセイが用いられます。診断には有益ですが、これらのアッセイは個々のタンパク質を単独で評価し、全体的な止血バランスを反映するものではありません。その結果、軽度の欠損症患者では、因子レベルが出血表現型と相関が低いことが多い9,10。これにより、臨床リスク評価や治療のタイミングや投与量、血栓性または重度出血性事象への介入など患者管理の最適化が複雑になります。これらの制限は、経過した止血過程をより包括的に観察できるアッセイの必要性を強調し、検査結果と臨床症状のギャップを埋める助けとなる可能性があります。
ナイメーヘン止血検査法(NHA)は、これらの制限に対処するために開発され、血小板が少ない血漿8,9におけるトロンビンとプラズミン生成を同時に時間分解で測定できるようにしました。異なる励起および発光スペクトルを持つ2つの合成フルオロゲン基質を用いて、同じマイクロプレート上で両酵素を交差反応性なく正確に定量します。酵素生成曲線により、二次凝固および線維溶離の動態を反映した定量的パラメータ(遅延時間、トロンビンピーク高さ、フィブリン溶解時間、プラスミンピーク高さなど)を導出できます。NHAは、既存の自動血栓グラム(CAT)、セヴェロンs100、STジェネシアなどの既存のトロンビン生成アッセイに比べていくつかの利点を持ちます。これらはトロンビン動態に関する貴重な情報を提供しますが、線維溶活性10,11,12,13は評価しません。血栓溶解アッセイは線維溶解の一部を捉えますが、14世代のトロンビンに関する情報は不足しています。これにより、全体的な止血バランスを決定する複雑な相互作用を評価する際の彼らの有用性は制限されます。一部の研究室で開発された手法では、トロンビンとプラスミン生成を組み合わせた測定が行われていますが、これらは通常、別々のウェルや並列アッセイを必要とし、時間的なアライメントやスループットが制限されます。血栓エストラストグラフィー(TEG)や回転血栓エストメトリー(ROTEM)などのグローバルアッセイは、一次止血、二次凝固、線維溶解を捉えることで補完的な情報を提供します16,17。フローチャンバーシステムは、流量条件18における全止血を評価するための新たな実験的アプローチを示しています。これらのグローバルアッセイはより広範な生理学的文脈を提供しますが、軽度出血性障害に対しては一般的に感受性が低いです(19,20,21)。同一反応井戸内でトロンビンとプラスミン生成を同時に測定することで、NHAは従来のTGAの感度とグローバルアッセイの統合的視点を組み合わせ、二次止血、線維素溶解およびそれらの相互作用を直接評価することを可能にします。
トロンビン生成アッセイは、個別出血や血栓リスクプロファイリング、治療モニタリングなどのトランスレーショナル応用においてすでに大きな可能性を示しています 22,23,24,25。臨床研究では、NHAは血友病A、血友病B、稀な凝固因子欠損症患者におけるトロンビン生成の減少、さらにα2-抗プラズミン欠損症(26,27,28,29)などの高線溶疾患におけるプラスミン生成の増加を示しています。また、出血と血栓リスクの増加に関連する低フィブリノゲン血症患者でも両経路の違いが観察されています。この集団では、フィブリノーゲンレベルの低下とプラスミン生成の減少と相関しており、これはプラスミノゲン結合部位の欠如によると考えられる。一方、血栓症の既往がある患者はトロンビン生成の増加を示した30。さらに、このアッセイは抗凝固剤、プロ凝固剤、抗線溶薬などの治療薬の効果も検出します。以前の研究では、再現性を高め、ランや検査室間で結果の比較を可能にする標準化および正規化アプローチを提案しており、臨床実装に向けた重要な一歩です。このプロトコルは、臨床研究やトランスレーショナルの現場での実装におけるNHAの全手順および分析アプローチを概説しています。
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ヒト血漿サンプルを含むすべての処置は、機関のガイドラインに従って実施され、アーネム・ナイメーヘンの医療倫理委員会によって承認されました。サンプル採取前に、すべてのドナーから書面によるインフォームドコンセントが取得されました。
1. バッファー、試薬、血漿サンプルの調製
2. 機器の準備とソフトウェアのセットアップ
3. マイクロプレート形式でのアッセイセットアップ
4. 開始試薬の調製および注入
5. データ分析

6. キャリブレーション曲線の生成
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ナイメーヘン止血アッセイ(NHA)で得られた代表的なトロンビンおよびプラズミン生成曲線は 図3に示されています。各曲線の信号強度は、同時に測定された通常のプールプラズマ(NPP)サンプルに対するパーセンテージとして表されます。NPPを含むサンプルは、アッセイの有効性を検証し、相互比較性を確保するために、すべてのランに内部管理として含まれています。
図3A、B は、3つの健康対照群と正常なプール血漿(NPP)の結果を示しており、予想されるピーク高さとタイミングを持つ再現可能なトロンビンおよびプラズミン曲線を示しています。これらは正常な止血機能の基準プロファイルとして機能し、成功したアッセイ性能を示します。
図3C,Dは...
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ナイメーヘン止血アッセイ(NHA)は、血小板が少ない血漿におけるトロンビンとプラズミン生成を同時に時間分解で測定できる二重酵素蛍光生成アッセイです。両方のプロセスを単一の井戸に記録することで、二次止血および線維溶解の高解像度の動態解析を可能にします。この二重測定は従来のアッセイに比べて独自の方法論的利点を持ち、凝固因子欠損症、高線溶症疾患、その他の止血平衡障害の研究に成功裏に応用されています。
NHAの信頼性と再現性には、いくつかの技術的側面が不可欠です。これには、正確なピペッティング、試薬の一貫した調製、基質および活性化剤の添加後の即時の蛍光測定開始が含まれます。アッセイ全体で37°Cの温度管理は、酵素活性を維持し有効な動態的指標を確保するために不可欠です。これらの事前分析変数の標準化と試薬取り扱いの一貫性は、技術的ばらつきを最小限に抑えるために重要であり、これは他のグローバルアッセイ34、35<...
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W.L.ファン・ヘールデはEnzyre BVの創設者であり従業員であり、Enzyreの株主であるVan Heerde Holding BVの共同オーナーです。Enzyreは武田およびノボ・ノルディスクから契約研究の資金提供を受けています。W.L.ファン・ヘールデはSOBIおよびCAF-DCFからも渡航助成金を受けています。残りの著者たちは競合する財政的利害関係を主張していません。
本研究はEuroBloodNetの目的に沿って実施されました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| <ストロング>マテリアルズ | |||
| 塩化二水化カルシウム(CaCl2.2H2O) | メルク | 1.02382 | |
| セファリン(C.K. Prest 5 APTT試薬キット) | スタゴ | 00847 | -20 & C.nbspで6ヶ月間安定しています。 |
| 蒸留水 | 開店日を記録してください。開封後1日以内に使用してください。 | ||
| ジメチルスルホキシド(DMSO) | メルク | 1.02950.0500 | |
| ヒトα-トロンビン | 酵素研究所 | HT 1002a | 箱には分析証明書付きのリーフレットが入っている。追加するバッファーの量は指定された濃度によって異なり、1 & micro;120およびマイクロ量に添加されたヒトトロンビンL;L試薬は最終濃度76 nmol/Lとなります。 |
| ヒトプラズミン | 酵素研究所 | HPlas | 箱には分析証明書付きのリーフレットが入っている。追加するバッファーの量は指定された濃度によって異なり、1 & micro;1Lの添加ヒトプラズミンを120およびマイクロに含めて;L試薬は最終濃度200 nmol/Lとなります。 |
| 通常のプールプラズマ | 社内準備 | 該当しません | 氷で冷やしておけば、解凍後3時間は安定しています。 |
| 患者血漿 | 該当しません | 該当しません | |
| プラスミン基質(CBZ-L-フェニルアラニル-L-アルギニンアミド)-ロダミン-モルフォリノ尿素 | シメレス | -80度で6ヶ月間安定しています。C. | |
| 組換えヒト組織因子(TF):イノビン | デイド・ベーリング | B4212 | -80度で6ヶ月間安定しています。C. |
| 組換え組織型プラスミノゲン活性化剤(tPA):アルテプラザーズ/アクチリース | ベーリンガー・インゲルハイム | 12ヶ月間安定しており、-80度;C. | |
| トリス(ヒドロキシルメチル)アミノメタン(H2NC(CH2OH)3) | メルク | 1.08382.2500 | |
| トリスナキュラムバッファー、pH 7,4(TBS) | 社内準備 | 該当しません | |
| トリス-NaCl-CaCl2バッファー、pH 7,4(TBS-Ca) | 社内準備 | 該当しません | |
| トロンビン基質 Bz-β-Ala-Gly-Arg-7-アミノ-4-メチルクマリン | シメレス | -80度で6ヶ月間安定しています。C. | |
| <ストロング>装備 | |||
| Fluostar Optima 蛍光計/マイクロプレートリーダー(温度制御および試薬インジェクター付き) | BMGラボテック | ||
| 96ウェルマイクロタイタープレート、ポリスチレン、フラットボトム、黒色、中程度の結合面(マイクロロン相当) | グライナー・バイオワン | 655076 | |
| 解析的バランス(トップローディングバランス) | |||
| 青いピペットの先端(100-1000およびマイクロ用;L) | |||
| シトレート血液採取チューブ 3mL(3.2% シトレート) | BDバキュテイナー | ||
| アイスバケツ | |||
| 製氷機 | |||
| インキュベーター/マイクロプレートシェーカー | |||
| 磁気攪拌器 | |||
| マイクロ遠心分離機チューブラック | |||
| マイクロ遠心分離機管、閉じられる | |||
| pHメーター | |||
| ピペットチップ0.1-10およびマイクロ;L、非無菌 | |||
| ピペット(2、10、20、100、1000およびマイクロ;L) | |||
| ドライバー(プローブとして使用) | |||
| 真空管ミキサー | |||
| 水浴 | |||
| 黄色いピペットの先端(20-200およびマイクロ用;L) |
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