JP2003521879A - Single nucleotide polymorphisms in mitochondrial genes segregating with Alzheimer's disease - Google Patents

Single nucleotide polymorphisms in mitochondrial genes segregating with Alzheimer's disease

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JP2003521879A JP2000612518A JP2000612518A JP2003521879A JP 2003521879 A JP2003521879 A JP 2003521879A JP 2000612518 A JP2000612518 A JP 2000612518A JP 2000612518 A JP2000612518 A JP 2000612518A JP 2003521879 A JP2003521879 A JP 2003521879A
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ロバート イー. デイビス,
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Abstract

(57)【要約】 mtDNAにおける一塩基多型またはホモプラスミーのmtDNA変異の決定に基づく、組成物および方法が提供され、これらは、アルツハイマー病(AD)の存在またはこれを有する危険性を検出するため、およびADを処置するために適した薬剤を同定するために、有用である。サンプル中のmtDNAは、増幅され得る。本発明はまた、薬剤がアルツハイマー病を引き起こすか、その病理に寄与するか、または悪化させる可能性があるか否かを決定する方法を提供する。   (57) [Summary] Compositions and methods are provided that are based on the determination of single nucleotide polymorphisms or homoplasmic mtDNA mutations in mtDNA, for detecting the presence or risk of having Alzheimer's disease (AD), and for detecting AD. Useful for identifying agents suitable for treatment. The mtDNA in the sample can be amplified. The invention also provides a method of determining whether an agent causes, contributes to, or may worsen Alzheimer's disease.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (技術分野) 本発明は、全体的にアルツハイマー病に関し、そしてより詳細には、ミトコン
ドリアDNAにおける一塩基多型(single nucleotide po
lymorphysm)を検出することによってそのような疾患に対する疾病素
質を検出するための組成物および方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to Alzheimer's disease, and more particularly to single nucleotide polymorphisms in mitochondrial DNA.
lymorphysm) and compositions and methods for detecting predisposition to such diseases.

【0002】 (発明の背景) 多くの変性疾患は、ミトコンドリアの機能における変化によって引き起こされ
るか、または関連するものと思われる。これらの疾患としては、アルツハイマー
病、糖尿病、パーキンソン病、ハンティングトン病、失調症、レーバー遺伝性視
神経障害、精神分裂病ならびに筋変性障害(例えば、「ミトコンドリア脳障害、
乳酸アシドーシスおよび発作」(MELAS)、ならびに「ミオクローヌスてん
かん赤筋線維症候群(myoclonic epilepsy ragged
red fiber syndrome)」(MERRF))が挙げられる。細
胞内の変更された代謝または呼吸を含む他の疾患はまた、変更されたミトコンド
リア機能と関連する疾患として見なされ得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Many degenerative diseases appear to be caused by or associated with alterations in mitochondrial function. These diseases include Alzheimer's disease, diabetes, Parkinson's disease, Huntington's disease, ataxia, Leber's inherited optic neuropathy, schizophrenia and muscular degenerative disorders (eg, “mitochondrial brain disorders,
Lactic acidosis and seizures "(MELAS), and" myoclonic epilepsy ragged
"red fiber syndrome)" (MERRF)). Other disorders involving altered metabolism or respiration in cells can also be considered as disorders associated with altered mitochondrial function.

【0003】 アルツハイマー病(AD)は、脳の離散性領域におけるニューロンの欠損およ
び/または萎縮によって特徴付けられ、そしてβ−アミロイドの細胞外沈着およ
び神経原線維変化の細胞内蓄積を伴う進行性の神経変性障害である。それはまた
、ヒト独特の疾患であり、世界中で1300万人を超える人々が罹患している。
それはまた、比類無き悲劇的な疾患である。正常に生存している多くの個体(生
産性の生命)は、年をとるにつれて、ゆっくりとADに襲われ、そしてその疾患
は、彼らから徐々に彼らの記憶および他の知的能力を奪う。最終的に、彼らは、
家族および愛した人々を認識することをやめ、そして彼らは、彼らが最終的に死
ぬまで、持続的な看護をしばしば必要とする。
Alzheimer's disease (AD) is characterized by neuronal loss and / or atrophy in discrete areas of the brain and is a progressive process involving extracellular deposition of β-amyloid and intracellular accumulation of neurofibrillary tangles. It is a neurodegenerative disorder. It is also a unique disease of humans, affecting more than 13 million people worldwide.
It is also an unparalleled tragic disease. Many normally living individuals (productive lives), as they grow older, are slowly attacked by AD, and the disease gradually deprives them of their memory and other intellectual abilities. Ultimately, they
They stop recognizing their families and loved ones, and they often need ongoing care until they eventually die.

【0004】 変更されたミトコンドリア機能に関連する少なくともいくつかの疾患の遺伝子
的基礎が、例えば核において見出されるミトコンドリア外DNAよりもむしろミ
トコンドリアDNAに存在するということを示唆する証拠が存在する。例えば、
インシュリン非依存性真性糖尿病(NIDDM)は、主に、母性パターンの遺伝
を示し、そしてまた、ミトコンドリアDNA(mtDNA)欠損に基づくことが
公知である疾患に存在する。例えば、およそ1.5%の全ての糖尿病個体は、ロ
イシル−tRNA(tRNALeu)をコードするミトコンドリア遺伝子における
mtDNA3243位において変異が潜む。この変異は、MELAS(ミトコン
ドリア脳障害、乳酸アシドーシスおよび発作)変異として公知である(Gerb
itzら、Biochim.Biophys.Acta 1271:253−2
60、1995)。mtDNA変異と、変更されたミトコンドリア機能と関連す
る他の疾患(アルツハイマー病(AD)、ハンティングトン病(HD)、パーキ
ンソン病(PD)、失調症、レーバー遺伝性視神経障害(LHON)、精神分裂
病ならびにミオクローヌスてんかん赤筋線維症候群(MERRF)が挙げられる
が、これらに限定されない)との間の似たような関連性について、類似の理論が
進歩してきた。そのような変異の同定およびそれらの機能的重要性は、診断薬剤
および/または治療薬剤の開発のための標的を提供し得る。
There is evidence to suggest that the genetic basis of at least some of the diseases associated with altered mitochondrial function resides in mitochondrial DNA rather than extra-mitochondrial DNA found in, for example, the nucleus. For example,
Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus (NIDDM) mainly presents a maternal pattern of inheritance and also exists in diseases known to be based on mitochondrial DNA (mtDNA) deficiency. For example, approximately 1.5% of all diabetic individuals harbor mutations at mtDNA3243 in the mitochondrial gene encoding leucyl-tRNA (tRNA Leu ). This mutation is known as the MELAS (Mitochondrial Brain Injury, Lactic Acidosis and Stroke) mutation (Gerb
itz et al., Biochim. Biophys. Acta 1271: 253-2
60, 1995). Mutations in mtDNA and other diseases associated with altered mitochondrial function (Alzheimer's disease (AD), Huntington's disease (HD), Parkinson's disease (PD), ataxia, Leber's hereditary optic neuropathy (LHON), schizophrenia) As well as similar theories for similar associations with, but not limited to, myoclonus epilepticus red fiber syndrome (MERRF). The identification of such mutations and their functional significance may provide a target for the development of diagnostic and / or therapeutic agents.

【0005】 ミトコンドリアは、酸化的リン酸化によって、生体エネルギー論的に不可欠な
アデノシン三リン酸(ATP)を生産する非細胞小器官である。機能的ミトコン
ドリアは、ミトコンドリアDNA(mtDNA)に位置するミトコンドリア遺伝
子によってコードされる遺伝子産物および環状のミトコンドリアゲノムに位置し
ないミトコンドリア外遺伝子によってコードされる遺伝子産物を含む。この16
.5kb mtDNAは、22個のtRNA、2個のリボソームRNA(12s
および16s rRNA)および電子伝達系(ETC)(精巧なマルチ複合体ミ
トコンドリアアセンブリ(ここで、例えば呼吸性の酸化的リン酸化が生じる))
のわずか13個の酵素をコードする。(例えば、Wallaceら、Mitoc
hondria&Free Radicals in Neurodegene
rative Diseases,M.F.Beal,N.Howellおよび
I.Bodis−Wollner,編、1997 Wiley−Liss,In
c.,New York,283−307頁を参照のこと、そしてそこに引用さ
れる参考文献;例えば、また、Scheffler,I.E.,Mitocho
ndria,1999 Wiley−Liss,Inc.,New York.
を参照のこと)ミトコンドリアDNAは、NADHデヒドロゲナーゼの7つのサ
ブユニット(ETC複合体I(ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、N
D5およびND6)としても公知である);複合体IIIの1つのサブユニット
(ユビキノール:シトクロムcオキシドレダクターゼ、Cytb);3つのシト
クロムcオキシダーゼ(複合体IV)サブユニット(COX1、COX2および
COX3);ならびに2つのプロトン転移ATPシンターゼ(複合体V)サブユ
ニット(ATPアーゼ6およびATPアーゼ8)を含む多数のETC成分をコー
ドする遺伝子配列を含む。圧倒的多数のミトコンドリア構造タンパク質および機
能タンパク質が、ミトコンドリア外の遺伝子(おそらくほとんどの場合は核にお
いて)コードされる。従って、ミトコンドリア遺伝子およびミトコンドリア外遺
伝子は、遺伝子産物およびそれらの下流の中間体(代謝産物、分解産物、基質、
前駆体、コファクターなどを含む)を経て直接的にか、または間接的に相互作用
し得る。従って、ミトコンドリア機能の変化(例えば、損なわれた電子伝達活性
、不完全な酸化的リン酸化または増加したフリーラジカル産生)は、不完全なm
tDNA、不完全なミトコンドリア外DNA、不完全なミトコンドリア遺伝子産
物もしくは不完全なミトコンドリア外遺伝子産物、不完全な下流中間体またはこ
れらおよび他の因子の組み合わせの結果として生じ得る。
Mitochondria are non-organelles that produce adenosine triphosphate (ATP), which is bioenergetically essential, by oxidative phosphorylation. Functional mitochondria include gene products encoded by mitochondrial genes located in mitochondrial DNA (mtDNA) and gene products encoded by extra-mitochondrial genes not located in the circular mitochondrial genome. This 16
. The 5 kb mtDNA consists of 22 tRNAs, 2 ribosomal RNAs (12s
And 16s rRNA) and electron transport chain (ETC) (exquisite multi-complex mitochondrial assembly, where, for example, respiratory oxidative phosphorylation occurs)
Encodes only 13 enzymes. (For example, Wallace et al., Mitoc
Honda & Free Radicals in Neurogene
rational Diseases, M .; F. Beal, N.M. Howell and I.D. Bodis-Wolner, eds. 1997 Wiley-Liss, In
c. , New York, pp. 283-307, and references cited therein; see, eg, Scheffler, I .; E. , Mitocho
ndria, 1999 Wiley-Liss, Inc. , New York.
Mitochondrial DNA refers to seven subunits of NADH dehydrogenase (ETC complex I (ND1, ND2, ND3, ND4, ND4L, N
D5 and ND6)); one subunit of complex III (ubiquinol: cytochrome c oxidoreductase, Cytb); three cytochrome c oxidase (complex IV) subunits (COX1, COX2 and COX3); And a number of ETC components that include two proton-transferring ATP synthase (complex V) subunits (ATPase 6 and ATPase 8). The overwhelming majority of mitochondrial structural and functional proteins are encoded by extra-mitochondrial genes (probably most often in the nucleus). Thus, mitochondrial and extra-mitochondrial genes refer to gene products and their downstream intermediates (metabolites, degradation products, substrates,
Via precursors, cofactors, etc.), or indirectly. Thus, changes in mitochondrial function (eg, impaired electron transfer activity, incomplete oxidative phosphorylation or increased free radical production) result in incomplete m.
It may occur as a result of tDNA, defective extra-mitochondrial DNA, defective mitochondrial gene product or defective extra-mitochondrial gene product, defective downstream intermediates or combinations of these and other factors.

【0006】 ADの場合において、mtDNA変異と疾患との間の関連性を実証する試みは
、代表的にmtDNAの調製を含み、次いで、制限酵素断片長多型(RFLP)
または関連する分析(例えば、Shoffnerら、1993 Genomic
s 17:171;Petruzzellaら、1992 Biochem.B
iophys.Res.Commun.186:491;Koselら、199
4 Biochem.Biophys.Res.Commun.203:745
:Hutchinら、1995 Proc.Nat.Acad.Sci.USA 18:6892;Brownら、1996 Am J.Med.Genet.
61:283;Wraggら、1995 Neurosci.Lett.201
:107;Zsurkaら、1998 Biol.Psychiatry 44
:371;Hutchinら、1997 Biochem.Biophys.R
es.Commun.241:221;Hambletら、1997 Muta
t.Res.379:253;Egenspergerら、1997 Neur
opathol.Appl Neurobiol.23:315;Linら、1
992 Biochem.Biophys.Res.Commun.182:2
38;Tannoら、1998 Neurobiol.Of Aging,19
(1S):S47;WO94/09162を参照のこと)を行い、野生型ヒトm
tDNAの配列(例えば、Andersonら、1981 Nature 29
0:457)により推定されるRFLPパターンと比較する。しかし、そのよう
なアプローチは、選択された制限エンドヌクレアーゼによって生成される制限酵
素断片パターンプロフィールが変えられるような、mtDNA配列内の特定の位
置における変異(例えば、ヌクレオチド置換)の出現に依存する。
In the case of AD, attempts to demonstrate an association between mtDNA mutations and disease typically involve preparation of mtDNA, followed by restriction fragment length polymorphism (RFLP).
Or a related analysis (eg, Shoffner et al., 1993 Genomic).
s 17: 171; Petruzzella et al., 1992 Biochem. B
iophys. Res. Commun. 186: 491; Kosel et al., 199.
4 Biochem. Biophys. Res. Commun. 203: 745
: Hutchin et al., 1995 Proc. Nat. Acad. Sci. USA 18: 6892; Brown et al., 1996 Am J .; Med. Genet.
61: 283; Wragg et al., 1995 Neurosci. Lett. 201
: 107; Zsurka et al., 1998 Biol. Psychiatry 44
: 371; Hutchin et al., 1997 Biochem. Biophys. R
es. Commun. 241: 221; Hamblet et al., 1997 Muta.
t. Res. 379: 253; Egensperger et al., 1997 Neur.
opathol. Appl Neurobiol. 23: 315; Lin et al., 1
992 Biochem. Biophys. Res. Commun. 182: 2
38; Tanno et al., 1998 Neurobiol. Of Aging, 19
(1S): S47; see WO94 / 09162), and wild type human m
Sequences of tDNA (eg Anderson et al., 1981 Nature 29
0: 457). However, such an approach relies on the appearance of mutations (eg nucleotide substitutions) at specific positions within the mtDNA sequence such that the restriction fragment pattern profile produced by the selected restriction endonuclease is altered.

【0007】 明らかに、ADの検出のための改善された組成物および方法に対する必要性お
よびADの処置において有用である治療剤を同定する必要性が存在する。ADの
根底にある欠陥がミトコンドリア起源またはミトコンドリア外起源を有するか否
かに関わらず、そして変更されたミトコンドリア機能の根底にある欠陥が同定さ
れているか否かに関わらず、本発明は、ADの危険性または存在を決定するため
に有用であり、かつこの疾患を処置するために適切である薬剤を同定するために
有用である方法を提供する。詳細には、本明細書中以下に詳しく述べられるよう
に、本発明は、珍しい一塩基多型またはホモプラスミック(homoplasm
ic)mtDNA変異の同定によってADを検出するための組成物および方法な
らびに他の関連する利点を提供する。
Clearly, there is a need for improved compositions and methods for the detection of AD and to identify therapeutic agents that are useful in treating AD. Regardless of whether the underlying defect of AD has a mitochondrial or extra-mitochondrial origin and whether the underlying defect of altered mitochondrial function has been identified, the present invention provides Methods are provided that are useful for determining risk or presence and are useful for identifying agents that are suitable for treating this disease. In particular, as described in detail herein below, the present invention provides for rare single nucleotide polymorphisms or homoplasms.
ic) provides compositions and methods for detecting AD by identification of mtDNA mutations and other related advantages.

【0008】 (発明の要旨) 手短にいうと、本発明は、ADを検出するために有用な組成物および方法に関
し、そしてミトコンドリアDNA(mtDNA)における一塩基多型またはホモ
プラスミック変異の同定に関与する。従って、そのような疾患を有する疑いがあ
るか、またはそのような疾患を有する危険にある第1の被験体においてアルツハ
イマー病についての危険性または存在を決定するための方法を提供することが本
発明の1つの局面であり、その方法は、ミトコンドリアDNA、第1の被験体か
ら得られた第1の生物学的サンプルおよび変更されたミトコンドリアの機能に関
連する疾患の危険性または存在から免れていることが公知の第2の被験体から得
られた第2のサンプルを含む第1および第2の生物学的サンプルの各々において
アルツハイマー病と関連する少なくとも1つのミトコンドリアの一塩基多型の存
在または非存在を決定する工程を包含し、ここで、第1の生物学的サンプルにお
けるアルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型の
存在および第2の生物学的サンプルにおける対応するヌクレオチドにおけるミト
コンドリア一塩基多型の非存在は、アルツハイマー病の増大した危険を示し、そ
してそれからアルツハイマー病の危険性または存在を決定する。
SUMMARY OF THE INVENTION Briefly, the present invention relates to compositions and methods useful for detecting AD and for identifying single nucleotide polymorphisms or homoplasmic mutations in mitochondrial DNA (mtDNA). Involved. Accordingly, it is an aspect of the present invention to provide a method for determining the risk or presence of Alzheimer's disease in a first subject suspected of having or at risk of having such a disease. The method is immune from the risk or presence of a disease associated with mitochondrial DNA, a first biological sample obtained from a first subject and altered mitochondrial function. The presence or absence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease in each of the first and second biological samples, including a second sample obtained from a second subject known to Determining the presence, wherein at least one Mitco associated with Alzheimer's disease in a first biological sample. The presence of the doria single nucleotide polymorphism and the absence of the mitochondrial single nucleotide polymorphism at the corresponding nucleotide in the second biological sample indicates an increased risk of Alzheimer's disease and then determines the risk or presence of Alzheimer's disease. To do.

【0009】 関連する実施形態において、この第1のサンプルにおけるミトコンドリアDN
Aが増幅されて、そして第2のサンプルにおけるミトコンドリアDNAが増幅さ
れる。別の実施形態において、決定工程は、ミトコンドリアDNAにプライマー
をハイブリダイゼーションさせるのに十分な条件下および時間で、第1の生物学
的サンプルおよび第2の生物学的サンプルの各々を、第1のサンプルのミトコン
ドリアDNAに存在する配列および第2のサンプルのミトコンドリアDNAに存
在する配列と相補的なヌクレオチド配列を有するオリゴヌクレオチドプライマー
と接触させる工程;ならびに、第1の産物を産生するための第1のサンプルのミ
トコンドリアDNAに対するプライマーのハイブリダイゼーションおよび伸長な
らびに第1の産物から識別可能な第2の産物を産生するための第2のサンプルの
ミトコンドリアDNAに対するプライマーのハイブリダイゼーションおよび伸長
を検出する工程、そしてそれからアルツハイマー病に関連する少なくとも1つの
ミトコンドリア一塩基多型の存在または非存在を決定する工程を包含する。特定
の実施形態において、第1のサンプルにおけるミトコンドリアDNAが増幅され
、そして第2のサンプルにおけるミトコンドリアDNAが増幅される。
In a related embodiment, mitochondrial DN in this first sample
A is amplified and the mitochondrial DNA in the second sample is amplified. In another embodiment, the determining step comprises subjecting each of the first biological sample and the second biological sample to a first biological sample under conditions and for a time sufficient to hybridize the primer to the mitochondrial DNA. Contacting with an oligonucleotide primer having a nucleotide sequence complementary to the sequence present in the sample mitochondrial DNA and a sequence present in the second sample mitochondrial DNA; and a first to produce a first product. Detecting the hybridization and extension of the primer to the mitochondrial DNA of the sample and the hybridization and extension of the primer to the mitochondrial DNA of the second sample to produce a second product distinguishable from the first product, and Comprising at least one step of determining the presence or absence of mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease. In certain embodiments, the mitochondrial DNA in the first sample is amplified and the mitochondrial DNA in the second sample is amplified.

【0010】 別の実施形態において、アルツハイマー病に関連し、そして第1の生物学的サ
ンプルに存在し、かつ第2の生物学的サンプルにおいて対応するヌクレオチド配
列に存在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、D−ループ、
ミトコンドリアtRNA遺伝子、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝
子、ミトコンドリアtRNA遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ
遺伝子、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子またはミトコンドリアシトクロ
ムb遺伝子があるミトコンドリアDNA領域内に存在する。別の実施形態におい
て、アルツハイマー病に関連し、そして第1の生物学的サンプルに存在し、かつ
第2の生物学的サンプルにおいて対応するヌクレオチドに存在しない、少なくと
も1つのミトコンドリア一塩基多型が、D−ループ、ミトコンドリアtRNA遺
伝子、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアtRN
A遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリアA
TPシンターゼ遺伝子またはミトコンドリアシトクロムb遺伝子があるミトコン
ドリアDNA領域内に存在する。別の実施形態において、アルツハイマー病に関
連し、そして第1の生物学的サンプルに存在し、かつ第2の生物学的サンプルに
おいて対応するヌクレオチドに存在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一
塩基多型が、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリア
シトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子また
はミトコンドリアシトクロムb遺伝子があるミトコンドリアDNA領域内に存在
し、そしてその一塩基多型は、非同義ヌクレオチド置換である。別の実施形態に
おいて、アルツハイマー病に関連し、そして第1の生物学的サンプルに存在し、
かつ第2の生物学的サンプルにおいて対応するヌクレオチドに存在しない、少な
くとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、ミトコンドリアNADHデヒドロゲ
ナーゼ遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリ
アATPシンターゼ遺伝子またはミトコンドリアシトクロムb遺伝子があるミト
コンドリアDNA領域内に存在し、そして一塩基多型は、同義ヌクレオチド置換
である。
In another embodiment, at least one mitochondrial single base associated with Alzheimer's disease and present in the first biological sample and absent in the corresponding nucleotide sequence in the second biological sample. Polymorphism is D-loop,
The mitochondrial tRNA gene, mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial tRNA gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene, or mitochondrial cytochrome b gene exists in the mitochondrial DNA region. In another embodiment, at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease and present in the first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in the second biological sample comprises: D-loop, mitochondrial tRNA gene, mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial tRN
A gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial A
It resides in the mitochondrial DNA region where the TP synthase gene or the mitochondrial cytochrome b gene is located. In another embodiment, at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease and present in the first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in the second biological sample comprises: The mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene or mitochondrial cytochrome b gene is located within the mitochondrial DNA region, and its single nucleotide polymorphism is a non-synonymous nucleotide substitution. In another embodiment, is associated with Alzheimer's disease and is present in the first biological sample,
And mitochondrial DNA in which at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism not present at the corresponding nucleotide in the second biological sample has mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene or mitochondrial cytochrome b gene Within the region, and single nucleotide polymorphisms are synonymous nucleotide substitutions.

【0011】 本発明の特定の実施形態において、アルツハイマー病に関連し、そして第1の
生物学的サンプルに存在し、かつ第2の生物学的サンプルにおいて対応するヌク
レオチドに存在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型は、72位
、114位、146位、185位、189位、199位、204位、207位、
228位、236位、239位、456位、462位、482位、489位、4
97位、500位、516位、522位、523位、547位、593位、66
9位、960位、1007位、1243位、1393位、1719位、1809
位、2352位、2483位、2702位、2851位、3197位、3333
位、3336位、3348位、3394位、3398位、3423位、3505
位、3559位、3915位、3992位、4024位、4095位、4216
位、4336位、4529位、4727位、4793位、4917位、4991
位、5004位、5046位、5228位、5315位、5418位、5426
位、5460位、5461位、5516位、5554位、5634位、5656
位、5773位、6182位、6221位、6341位、6367位、6371
位、6489位、7184位、7325位、7621位、7768位、7787
位、7789位、7864位、7895位、7963位、8149位、8251
位、8269位、8276位、8284位、8470位、8485位、8508
位、8602位、8697位、8752位、8901位、8994位、9123
位、9254位、9362位、9380位、9477位、9554位、9708
位、9804位、9861位、10034位、10044位、10238位、1
0463位、10589位、10978位、11065位、11251位、11
253位、11272位、11470位、11527位、11611位、116
74位、11812位、11914位、11947位、12414位、1250
1位、12609位、12705位、12954位、13111位、13194
位、13212位、13368位、13617位、13780位、13966位
、14020位、14148位、14178位、14179位、14182位、
14212位、14233位、14470位、14582位、14905位、1
5028位、15043位、15191位、15299位、15380位、15
553位、15607位、15758位、15790位、15808位、158
33位、15884位、15924位、15928位、16069位、1608
6位、16093位、16126位、16129位、16145位、16147
位、16172位、16174位、16182位、16183位、16189位
、16192位、16193位、16223位、16224位、16234位、
16235位、16239位、16248位、16256位、16261位、1
6270位、16278位、16290位、16292位、16293位、16
294位、16298位、16300位、16304位、16309位、163
11位、16320位、16355位、16362位、16391位、1648
2位または16524位である配列番号1のヌクレオチド位に対応するヌクレオ
チドに位置するミトコンドリア一塩基多型である。
In a particular embodiment of the invention, at least one mitochondria associated with Alzheimer's disease and present in the first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in the second biological sample. Single nucleotide polymorphisms include 72nd, 114th, 146th, 185th, 189th, 199th, 204th, 207th,
228th, 236th, 239th, 456th, 462th, 482th, 489th, 4th
97th, 500th, 516th, 522th, 523nd, 547th, 593th, 66th
9th, 960th, 1007th, 1243th, 1393th, 1719th, 1809th
Position, 2352, 2483, 2702, 2851, 3197, 3333
Position, 3336, 3348, 3394, 3398, 3423, 3505
Position, 3559, 3915, 3992, 4024, 4095, 4216
Position, 4336, 4529, 4727, 4793, 4917, 4991
Position, 5004, 5046, 5228, 5315, 5418, 5426
Position, 5460, 5461, 5516, 5554, 5634, 5656
Position, 5773, 6182, 6221, 6341, 6367, 6371
Position, 6489, 7184, 7325, 7621, 7768, 7787
Position, 7789, 7864, 7895, 7963, 8149, 8251
Position, 8269th, 8276th, 8284th, 8470th, 8485th, 8508th
Position, 8602, 8697, 8752, 8901, 8994, 9123
Position, 9254, 9362, 9380, 9477, 9554, 9708
Position, 9804, 9861, 10034, 10044, 10238, 1
0463th, 10589th, 10978th, 11065th, 11251th, 11th
253rd, 11272th, 11470th, 11527th, 11611th, 116th
74th, 11812th, 11914th, 11947th, 12414th, 1250th
1st, 12609th, 12705th, 12954th, 13111th, 13194th
, 13212, 13368, 13617, 13780, 13966, 14020, 14148, 14178, 14179, 14182,
14212, 14233, 14470, 14582, 14905, 1
5028th, 15043th, 15191th, 15299th, 15380th, 15th
553th, 15607th, 15758th, 15790th, 15808th, 158th
33rd, 15884th, 15924th, 15928th, 16069th, 1608th
6th, 16093th, 16126th, 16129th, 16145th, 16147th
Position, 16172, 16174, 16182, 16183, 16189, 16192, 16193, 16223, 16224, 16234,
16235th, 16239th, 16248th, 16256th, 16261th, 1st
6270th, 16278th, 16290th, 16292th, 16293th, 16th
294, 16298, 16300, 16304, 16309, 163
11th, 16320th, 16355th, 16362th, 16391th, 1648th
It is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 at position 2 or 16524.

【0012】 別の実施形態において、アルツハイマー病に関連し、そして第1の生物学的サ
ンプルに存在し、かつ第2の生物学的サンプルにおいて対応するヌクレオチドに
存在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型は、709位、930
位、960位、980位、1189位、1243位、1700位、1719位、
1809位、1811位、1888位、2098位、2158位、2259.2
352位、3010位、3197位、669位、789位、793位、870位
、980位、1007位、1243位、1393位、1709位、1719位、
2156位、2294位、2483位、2581位、2851位、6366位ま
たは12954位である配列番号1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに
位置するミトコンドリア一塩基多型である。
[0012] In another embodiment, at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease and present in the first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in the second biological sample. Type is 709, 930
Position, 960, 980, 1189, 1243, 1700, 1719,
1809th, 1811th, 1888th, 2098th, 2158th, 2259.2th
352, 3010, 3197, 669, 789, 793, 870, 980, 1007, 1243, 1393, 1709, 1719,
It is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 which is 2156, 2294, 2483, 2581, 2851, 6366 or 12954.

【0013】 他の特定の実施形態において、本発明は、被験体のアルツハイマー病に対する
危険性または存在を決定するための方法を提供し、その方法は、その被験体に由
来するミトコンドリアDNAを含む生物学的サンプルにおけるアルツハイマー病
と関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型の存在を決定する工程を
包含する。特定の実施形態において、アルツハイマー病に関連する少なくとも1
つのミトコンドリア一塩基多型は、D−ループ、ミトコンドリアrRNA遺伝子
、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアtRNA遺
伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリアATP
シンターゼ遺伝子またはミトコンドリアシトクロムb遺伝子があるミトコンドリ
アDNA領域内に存在する。特定の他の実施形態において、アルツハイマー病に
関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型は、ミトコンドリアNAD
Hデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、
ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子またはミトコンドリアシトクロムb遺伝
子があるミトコンドリアDNA領域内に存在し、そしてその一塩基多型は、非同
義ヌクレオチド置換である。特定の他の実施形態において、アルツハイマー病に
関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、ミトコンドリアNAD
Hデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、
ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子またはミトコンドリアシトクロムb遺伝
子があるミトコンドリアDNA領域内に存在し、そして一塩基多型は、同義ヌク
レオチド置換である。
In another particular embodiment, the invention provides a method for determining the risk or presence of Alzheimer's disease in a subject, the method comprising an organism containing mitochondrial DNA derived from the subject. Determining the presence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease in the biological sample. In certain embodiments, at least one associated with Alzheimer's disease
The three mitochondrial single nucleotide polymorphisms are D-loop, mitochondrial rRNA gene, mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial tRNA gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP.
It resides in the mitochondrial DNA region where the synthase gene or mitochondrial cytochrome b gene is located. In certain other embodiments, the at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is mitochondrial NAD.
H dehydrogenase gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene,
The mitochondrial ATP synthase gene or mitochondrial cytochrome b gene is located within the mitochondrial DNA region, and its single nucleotide polymorphism is a non-synonymous nucleotide substitution. In certain other embodiments, at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is mitochondrial NAD.
H dehydrogenase gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene,
The mitochondrial ATP synthase gene or the mitochondrial cytochrome b gene is located within the mitochondrial DNA region, and single nucleotide polymorphisms are synonymous nucleotide substitutions.

【0014】 別の実施形態において、アルツハイマー病と関連する少なくとも1つのミトコ
ンドリア一塩基多型は、72位、114位、146位、185位、189位、1
99位、204位、207位、228位、236位、239位、456位、46
2位、482位、489位、497位、500位、516位、522位、523
位、547位、593位、669位、960位、1007位、1243位、13
93位、1719位、1809位、2352位、2483位、2702位、28
51位、3197位、3333位、3336位、3348位、3394位、33
98位、3423位、3505位、3559位、3915位、3992位、40
24位、4095位、4216位、4336位、4529位、4727位、47
93位、4917位、4991位、5004位、5046位、5228位、53
15位、5418位、5426位、5460位、5461位、5516位、55
54位、5634位、5656位、5773位、6182位、6221位、63
41位、6367位、6371位、6489位、7148位、7325位、76
21位、7768位、7787位、7789位、7864位、7895位、79
63位、8149位、8251位、8269位、8276位、8284位、84
70位、8485位、8508位、8602位、8697位、8752位、89
01位、8994位、9123位、9254位、9362位、9380位、94
77位、9554位、9708位、9804位、9861位、10034位、1
0044位、10238位、10463位、10589位、10978位、11
065位、11251位、11253位、11272位、11470位、115
27位、11611位、11674位、11812位、11914位、1194
7位、12414位、12501位、12609位、12705位、12954
位、13111位、13194位、13212位、13368位、13617位
、13780位、13966位、14020位、14148位、14178位、
14179位、14182位、14212位、14233位、14470位、1
4582位、14905位、15028位、15043位、15191位、15
299位、15380位、15553位、15607位、15758位、157
90位、15808位、15833位、15884位、15924位、1592
8位、16069位、16086位、16093位、16126位、16129
位、16145位、16147位、16172位、16174位、16182位
、16183位、16189位、16192位、16193位、16223位、
16224位、16234位、16235位、16239位、16248位、1
6256位、16261位、16270位、16278位、16290位、16
292位、16293位、16294位、16298位、16300位、163
04位、16309位、16311位、16320位、16355位、1636
2位、16391位、16482位または16524位である配列番号1のヌク
レオチド位に対応するヌクレオチドに位置するミトコンドリア一塩基多型である
In another embodiment, the at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is 72, 114, 146, 185, 189, 1.
99th, 204th, 207th, 228th, 236th, 239th, 456th, 46th
2nd, 482nd, 489th, 497th, 500th, 516th, 522nd, 523nd
Position, 547th, 593th, 669th, 960th, 1007th, 1243th, 13th
The 93rd, 1719th, 1809th, 2352th, 2483th, 2702th, 28th
51st, 3197th, 3333th, 3336th, 3348th, 3394th, 33rd
98th, 3423th, 3505th, 3559th, 3915th, 3992th, 40th
24th, 4095th, 4216th, 4336th, 4529th, 4727th, 47th
93rd, 4917th, 4991th, 5004th, 5046th, 5228th, 53rd
15th, 5418th, 5426th, 5460th, 5461th, 5516th, 55th
54th, 5634th, 5656th, 5773th, 6182th, 6221st, 63rd
41st, 6367th, 6371st, 6489th, 7148th, 7325th, 76th
21st, 7768th, 7787th, 7789th, 7864th, 7895th, 79th
63rd, 8149th, 8251th, 8269th, 8276th, 8284th, 84th
70th, 8485th, 8508th, 8602th, 8697th, 8752th, 89th
01st, 8994th, 9123th, 9254th, 9362th, 9380th, 94th
77th, 9554, 9708, 9804, 9861, 10034, 1
0044th, 10238th, 10463th, 10589th, 10978th, 11th
065th, 11251th, 11253th, 11272th, 11470th, 115th
27th, 11611th, 11674th, 11812th, 11914th, 1194th
7th, 12414th, 12501th, 12609th, 12705th, 12954th
Position, 13111, 13194, 13212, 13368, 13617, 13780, 13966, 14020, 14148, 14178,
14179th, 14182th, 14212th, 14233th, 14470th, 1st
4582, 14905, 15028, 15043, 15191, 15
299th, 15380th, 15553th, 15607th, 15758th, 157th
90th, 15808th, 15833th, 15884th, 15924th, 1592th
8th, 16069th, 16086th, 16093th, 16126th, 16129th
Position, 16145, 16147, 16172, 16174, 16182, 16183, 16189, 16192, 16193, 16223,
16224th, 16234th, 16235th, 16239th, 16248th, 1st
6256th, 16261st, 16270th, 16278th, 16290th, 16th
292, 16293, 16294, 16298, 16300, 163
04th, 16309th, 16311th, 16320th, 16355th, 1636th
It is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, which is position 2, 16391, 16482 or 16524.

【0015】 特定の実施形態において、アルツハイマー病と関連する少なくとも1つのミト
コンドリア一塩基多型は、709位、930位、960位、980位、1189
位、1243位、1700位、1719位、1809位、1811位、1888
位、2098位、2158位、2259位、2352位、3010位、3197
位、669位、789位、793位、870位、980位、1007位、124
3位、1393位、1709位、1719位、2156位、2294位、248
3位、2581位、2851位、6366位または12954位である配列番号
1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに位置するミトコンドリア一塩基多
型である。
[0015] In certain embodiments, the at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is 709, 930, 960, 980, 1189.
Position, 1243, 1700, 1719, 1809, 1811, 1888
Position, 2098, 2158, 2259, 2352, 3010, 3197
Position, 669th, 789th, 793th, 870th, 980th, 1007th, 124th
3rd, 1393th, 1709th, 1719th, 2156th, 2294th, 248th
It is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, which is position 3, 2581, 2851, 6366 or 12954.

【0016】 別の局面において、本発明は、薬剤がアルツハイマー病を引き起こすか、その
病理に寄与するか、または悪化させる可能性があるか否かを決定する方法を提供
し、この方法は、細胞を候補薬剤と接触させる工程、その薬剤と接触させた後に
、ミトコンドリア核酸が1以上の一塩基多型を含むか否かを決定するためのミト
コンドリア核酸のアッセイを実行する工程を包含し、ここで、上記核酸は、細胞
中に存在するかまたはその細胞に由来し、そして1以上の一塩基多型がアルツハ
イマー病とともに分離する。
In another aspect, the invention provides a method of determining whether an agent causes, contributes to, or may exacerbate Alzheimer's disease, the method comprising: With a candidate agent, and, after contacting the agent, performing an assay of mitochondrial nucleic acid to determine whether the mitochondrial nucleic acid contains one or more single nucleotide polymorphisms, wherein , The nucleic acid is present in or derived from a cell and one or more single nucleotide polymorphisms segregate with Alzheimer's disease.

【0017】 本発明の別の局面において、薬剤がアルツハイマー病を引き起こすか、その病
理に寄与するか、または悪化させる可能性があるか否かを決定する方法を提供し
、この方法は、第1の細胞を候補薬剤と接触させる工程;薬剤と接触させていな
い第2の細胞、および上記第1の細胞を、等価な条件下でインキュベートする工
程;ミトコンドリア核酸が1以上の一塩基多型を含むか否かを決定するための1
以上のミトコンドリア核酸のアッセイを実行する工程を包含し、ここで、上記核
酸は、細胞中に存在するかまたは細胞に由来し、そして一塩基多型がアルツハイ
マー病とともに分離し、ここで、第1の細胞中に存在するか、またはその第1の
細胞由来のミトコンドリア核酸中の1以上の変異の存在、および第2の細胞中に
存在するか、またはその第2の細胞由来のミトコンドリア核酸中の1以上の変異
の非存在が、その薬剤がアルツハイマー病を引き起こすか、その病理に寄与する
か、または悪化させる可能性があるか否かを示す。
In another aspect of the invention, there is provided a method of determining whether an agent causes, contributes to, or may exacerbate Alzheimer's disease, the method comprising: Contacting the cells of claim 1 with a candidate drug; incubating the second cell not contacted with the drug and the first cell under equivalent conditions; the mitochondrial nucleic acid contains one or more single nucleotide polymorphisms 1 for deciding whether or not
Carrying out an assay for mitochondrial nucleic acid as described above, wherein said nucleic acid is present in or derived from a cell and a single nucleotide polymorphism segregates with Alzheimer's disease, wherein The presence of one or more mutations in the mitochondrial nucleic acid from the first cell or from a second cell or from the mitochondrial nucleic acid from the second cell. The absence of one or more mutations indicates whether the drug may cause, contribute to, or exacerbate Alzheimer's disease.

【0018】 別の局面において、本発明は、固体支持体上に固定化された、複数の単離され
た核酸分子を含む核酸アレイを提供し、ここで、この単離された核酸分子は、配
列番号1に示される核酸配列のすべてまたは一部を含み、上記配列において、ア
ルツハイマー病と関連する少なくとも1つのミトコンドリアの一塩基多型が存在
する。特定の実施形態において、ミトコンドリアの一塩基多型が、上記に列挙さ
れた位置番号のいずれかである配列番号1のヌクレオチド位置に対応するヌクレ
オチドに位置する。他の実施形態において、決定する工程は、第1の生物学的サ
ンプルおよび第2の生物学的サンプルの各々を、プライマーのミトコンドリアD
NAに対するハイブリダイゼーションを可能にするための条件下で、およびその
ために十分な時間の間、配列番号1に示した核酸配列のすべてまたは一部を含む
オリゴヌクレオチドプライマーと接触させる工程を包含し、上記配列において、
アルツハイマー病と関連する少なくとも1つのミトコンドリアの一塩基多型が存
在する;ならびに、第1のサンプルのミトコンドリアDNAに対するオリゴヌク
レオチドプライマーのハイブリダイゼーションの量を、第2のサンプルのミトコ
ンドリアDNAに対するそのプライマーのハイブリダイゼーションの量とを比較
し、それからアルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンドリアの一
塩基多型の存在または非存在を決定する工程、を包含する。特定の実施形態にお
いて、ミトコンドリアの一塩基多型は、上記に列挙された位置番号のいずれかで
ある、配列番号1のヌクレオチド位置に対応するヌクレオチドに位置する。特定
の他の実施形態において、決定する工程は、第1および第2の生物学的サンプル
の各々を、ミトコンドリアDNAが、単離された核酸分子に対するハイブリダイ
ゼーションを可能にするための条件下で、およびそのために十分な時間の間、固
体支持体上に固定化された、複数の単離された核酸分子を含む核酸アレイと接触
させる工程を包含し、ここで、この単離された核酸分子は、配列番号1に示され
る核酸配列のすべてまたは一部を含み、上記配列において、アルツハイマー病と
関連する少なくとも1つのミトコンドリアの一塩基多型が存在する;ならびに、
核酸アレイに対する第1のサンプルのミトコンドリアDNAのハイブリダイゼー
ションの量を、核酸アレイに対する第2のサンプルのミトコンドリアDNAのハ
イブリダイゼーションの量とを比較して、それからアルツハイマー病に関連する
少なくとも1つのミトコンドリアの一塩基多型の存在または非存在を決定する工
程、を包含する。特定の実施形態において、ミトコンドリアの一塩基多型が、上
記に列挙された位置番号のいずれかである配列番号1のヌクレオチド位置に対応
するヌクレオチドに位置する。
In another aspect, the invention provides a nucleic acid array comprising a plurality of isolated nucleic acid molecules immobilized on a solid support, wherein the isolated nucleic acid molecules are Including all or part of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, in which there is at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease. In a particular embodiment, the mitochondrial single nucleotide polymorphism is located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, which is any of the position numbers listed above. In other embodiments, the step of determining determines that each of the first biological sample and the second biological sample is a primer of mitochondrial D.
Contacting with an oligonucleotide primer comprising all or part of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 under conditions to allow hybridization to NA and for a time sufficient therefor, In the array
There is at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease; and the amount of hybridization of the oligonucleotide primer to the mitochondrial DNA of the first sample is determined by the hybridization of that primer to the mitochondrial DNA of the second sample. Comparing the amount of hybridization and then determining the presence or absence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease. In certain embodiments, the mitochondrial single nucleotide polymorphism is located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, which is any of the position numbers listed above. In certain other embodiments, the step of determining comprises subjecting each of the first and second biological samples to conditions under which mitochondrial DNA allows hybridization to the isolated nucleic acid molecule, And for a time sufficient therefor, contacting with a nucleic acid array comprising a plurality of isolated nucleic acid molecules immobilized on a solid support, wherein the isolated nucleic acid molecules are , All or part of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, in which there is at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease; and
The amount of hybridization of the mitochondrial DNA of the first sample to the nucleic acid array is compared to the amount of hybridization of the mitochondrial DNA of the second sample to the nucleic acid array, and then a fraction of at least one mitochondria associated with Alzheimer's disease. Determining the presence or absence of a nucleotide polymorphism. In a particular embodiment, the mitochondrial single nucleotide polymorphism is located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, which is any of the position numbers listed above.

【0019】 本発明のこれらおよび他の局面は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照
して明白となる。さらに、本発明の特定の局面をより詳細に記載する種々の参考
文献が本明細書中に示され、従って、その全体が参考として援用される。
These and other aspects of the invention will be apparent with reference to the following detailed description and accompanying drawings. Further, various references are provided herein that describe certain aspects of the invention in more detail, and thus are incorporated by reference in their entireties.

【0020】 (発明の詳細な説明) 本発明は、一般的に、アルツハイマー病(AD)の危険性または存在を診断す
るための組成物および方法、ならびにADを処置するために適切であり得る薬剤
の同定のための組成物および方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention generally relates to compositions and methods for diagnosing the risk or presence of Alzheimer's disease (AD), and agents that may be suitable for treating AD. To compositions and methods for the identification of

【0021】 本発明に従って、本明細書中に記載されるようなミトコンドリアDNA(mt
DNA)中の変化は、ADの危険性または存在を診断するため、およびこの疾患
を処置するために適切であり得る薬剤を同定するための新規かつ有用なパラメー
ターを提供する。このような変化には、例えば、一塩基多型(SNP)またはホ
モプラスミックmtDNA変異(例えば、Scheffler,I.E.、Mi
tochondria、1999、Wiley−Liss,Inc.New Y
ork、286〜287頁を参照のこと)が含まれ得る。従って、本発明は、A
Dに関連する変異に対する適切な部分に関し、これらには、特定の実施形態にお
いてmtDNA中の特定の位置で起こるSNPまたはホモプラスミックmtDN
A変異を含むがこれらに限定されない。他の特定の実施形態において、SNPま
たはホモプラスミックmtDNA変異は、ADを有する危険性のないことが知ら
れている被験体と比較して、ADを有するか、または有する危険性にある被験体
中で、変化した頻度で起こる(例えば、統計学的に有意な様式で、増加または減
少する頻度で)か、あるいは、他の特定の実施形態において、SNPまたはホモ
プラスミックmtDNA変異は、ADを有する危険性のないことが知られている
集団と比較して、ADを有するか、または有する危険性にある患者集団中で、変
化した頻度で起こる(例えば、統計学的に有意な様式で、増加または減少する頻
度で)。
In accordance with the invention, mitochondrial DNA (mt) as described herein.
Changes in DNA) provide new and useful parameters for diagnosing the risk or presence of AD and for identifying agents that may be suitable for treating this disease. Such changes include, for example, single nucleotide polymorphisms (SNPs) or homoplasmic mtDNA mutations (eg, Scheffler, IE, Mi.
Tochondria, 1999, Wiley-Liss, Inc. New Y
ork, see pages 286-287). Therefore, the present invention provides
Appropriate portions for mutations associated with D include those that in certain embodiments occur at SNPs or homoplasmic mtDNs that occur at specific positions in mtDNA.
Including but not limited to A mutations. In other particular embodiments, the SNP or homoplasmic mtDNA mutation has a subject with or at risk of having AD as compared to a subject known to be not at risk of having AD. In some embodiments, the SNPs or homoplasmic mtDNA mutations occur in AD with altered frequency (eg, in a statistically significant manner, with increasing or decreasing frequency), or in certain other embodiments. Occurs at a varying frequency in a population of patients who have or are at risk of having AD as compared to a population known to have no risk (eg, in a statistically significant manner, With increasing or decreasing frequency).

【0022】 本明細書中で提供されるような、mtDNAを含む、本発明に従う使用のため
の生物学的サンプルは、ミトコンドリア由来の核酸(例えば、mtDNA)が存
在する任意の組織または細胞集団を含み得る。mtDNAを獲得および検出する
ために有用な組成物および方法が、例えば、米国特許第5,565,323号お
よび同第5,840,493号に提供される。生物学的サンプルは、血液サンプ
ル、生検試料、組織外植片、器官培養物、または被験体もしくは生物学的供給源
からの任意の他の組織もしくは細胞調製物を得ることによって提供され得る。こ
の被験体または生物学的供給源は、ヒトまたは非ヒト動物、一次細胞培養物また
は培養適用細胞株であり得、これには、染色体に組み込まれた核酸配列またはエ
ピソーム性組換え核酸配列を含み得る遺伝子操作された細胞株、不死化されたか
または不死化可能な細胞株、体細胞ハイブリッドまたは細胞質ハイブリッド「サ
イブリッド(cybrid)」細胞株(例えば、米国特許第5,888,498
号を参照のこと)、分化したかまたは分化可能な細胞株、形質転換した細胞株な
どが含まれるがこれらに限定されない。本発明の特定の実施形態において、被験
体または生物学的な供給源は、ミトコンドリア機能の変化(例えば、AD)と関
連する疾患を有するかまたはその疾患を有する危険性があることが疑われ得、そ
して本発明の特定の実施形態において、被験体または生物学的な供給源は、その
ような疾患の危険性がないか、またはその疾患の存在がないことが公知であり得
る。例えば、非限定的な理論に従って、特定の実施形態において、被験体または
生物学的供給源として、コントロール個体を使用することが所望され得る。この
コントロール個体は、代表的には、他の任意の数の、生物学的、生理的、免疫学
的、薬学的、病理学的、神経学的、または他の生物医学的な判断基準などによっ
て、年齢および/または性別の一致した個体、健常個体、または、ADを有する
かまたはその危険性があると疑われる被験体のためのコントロールとして適切な
個体である。当業者は、臨床的相関のためのこのようなパラメーターの設計およ
び選択について精通している。例えば、特定の実施形態において、以下に記載さ
れるようなAD関連の徴候および症状がないと考えられているコントロール個体
を同定することが所望され得、そして他の特定の実施形態において、コントロー
ル個体は、被験体の母親または兄弟姉妹のような、ADについて危険性を有する
と疑われている被験体に対するミトコンドリアの遺伝的関連性を共有し得る(例
えば、Scheffler、1999、前出を参照のこと)。本発明の他の特定
の実施形態において、被験体または生物学的供給源は、少なくとも64歳の年齢
であり、そして他の特定の実施形態において、被験体または生物学的供給源は、
少なくとも75歳の年齢である。他の好ましい実施形態において、被験体または
生物学的供給源は、少なくとも85歳の年齢である。
Biological samples for use in accordance with the invention, including mtDNA, as provided herein, include any tissue or cell population in which mitochondrial-derived nucleic acid (eg, mtDNA) is present. May be included. Compositions and methods useful for obtaining and detecting mtDNA are provided, for example, in US Pat. Nos. 5,565,323 and 5,840,493. The biological sample can be provided by obtaining a blood sample, biopsy sample, tissue explant, organ culture, or any other tissue or cell preparation from the subject or biological source. The subject or biological source can be a human or non-human animal, a primary cell culture or cell line adapted for culture, which includes chromosomally integrated nucleic acid sequences or episomal recombinant nucleic acid sequences. The resulting genetically engineered cell line, an immortalized or immortalizable cell line, a somatic cell hybrid or a cytoplasmic hybrid "cybrid" cell line (eg, US Pat. No. 5,888,498).
No.), differentiated or differentiable cell lines, transformed cell lines, etc., but are not limited thereto. In certain embodiments of the invention, the subject or biological source may be suspected of having or at risk of having a disease associated with altered mitochondrial function (eg, AD). And, in certain embodiments of the invention, the subject or biological source may be known to be free of, or absent of, such disease. For example, according to non-limiting theory, in certain embodiments it may be desirable to use a control individual as the subject or biological source. This control individual is typically tested by any other number of biological, physiological, immunological, pharmaceutical, pathological, neurological, or other biomedical criteria. , Age and / or gender matched individuals, healthy individuals, or individuals suitable as controls for subjects with or suspected of having AD. Those skilled in the art are familiar with the design and selection of such parameters for clinical correlation. For example, in certain embodiments, it may be desirable to identify control individuals who are believed to be free of AD-related signs and symptoms as described below, and in other particular embodiments, control individuals. May share mitochondrial genetic associations with subjects suspected of being at risk for AD, such as the subject's mother or siblings (see, eg, Scheffler, 1999, supra). ). In other particular embodiments of the invention, the subject or biological source is at least 64 years of age, and in other particular embodiments, the subject or biological source is
At least 75 years of age. In another preferred embodiment, the subject or biological source is at least 85 years of age.

【0023】 特定の好ましい実施形態において、被験体または生物学的供給源が、アルツハ
イマー病(AD)の指標である臨床的パラメーターに当てはまるか否かを決定す
ることが所望され得る。当業者によって受け入れられているADの徴候および症
状(例えば、McKhannら(Neurology 34:939、1984
、National Institute of Neurology、Com
municative Disorders and Stroke and
Alzheimer’s Disease and Related Diso
rders Association Criteria of Probab
le AD、NINCOS−ADRDA)およびそこに引用されている参考文献
において言及されている臨床徴候、またはADを診断するために当該分野で公知
の他の手順は、被験体または生物学的供給源をそのように指定するために使用さ
れ得る。Andersonら(配列番号1、1981、Nature 290:
457;Marzukiら、1991 Human Genetics 88:
139もまた参照のこと)によって開示されるヒトmtDNA配列に対応し、そ
してAndrewら(1999 Nature Genetics 23:14
7)に従って変更された任意のmtRNA配列または変異したmtDNA配列の
一部、またはその一部またはそのいくつかの部分は、本発明のこれらの実施形態
において有用であり得る。本発明のこれらおよび他の実施形態において有用であ
る特定のmtDNA配列領域に由来するヒトmtDNAの点変異の例は、表1〜
4および表9において、野生型および変異体mtDNAが異なるヌクレオチド位
置に従って開示される。
In certain preferred embodiments, it may be desirable to determine whether a subject or biological source meets clinical parameters that are indicative of Alzheimer's disease (AD). Signs and symptoms of AD that are accepted by those of skill in the art (eg, McKhann et al. (Neurology 34: 939, 1984).
, National Institute of Neurology, Com
unidirectional Disorders and Stroke and
Alzheimer's Disease and Related Diso
rders Association Criteria of Probab
le AD, NINCOS-ADRDA) and the references cited therein, or other procedures known in the art for diagnosing AD involve subject or biological sources. It can be used to specify so. Anderson et al. (SEQ ID NO: 1, 1981, Nature 290:
457; Marzuki et al., 1991 Human Genetics 88:
139 also corresponds to the human mtDNA sequence disclosed by Andrew et al. (1999 Nature Genetics 23:14).
Any mtRNA sequence altered according to 7) or part of a mutated mtDNA sequence, or part or parts thereof, may be useful in these embodiments of the invention. Examples of point mutations in human mtDNA derived from specific mtDNA sequence regions that are useful in these and other embodiments of the invention are listed in Tables 1 through 1.
In 4 and Table 9, wild type and mutant mtDNAs are disclosed according to different nucleotide positions.

【0024】 配列番号1のmtDNA配列の一部、および本明細書中に提供されるような生
物学的供給源または被験体由来のサンプルmtDNA配列の一部は、配列番号1
に従うmtDNA核酸位置を番号付けするための転換に基づいて、「対応する」
核酸配列、領域、フラグメントなどと見なされる(Andersonら、Nat
ure 290:457、1981)。ここで、サンプルmtDNA配列は、配
列番号1のmtDNA配列とアラインされ、その結果、少なくとも20の連続す
る配列の所定の配列においてヌクレオチドの少なくとも70%、好ましくは少な
くとも80%、およびより好ましくは少なくとも90%が同一である。例えば、
ADを有するかまたはADを有する危険性が疑われる被験体由来のmtDNAを
含む生物学的サンプル中のmtDNA配列の一部、または別の例として、本明細
書中に提供されるようなアルツハイマー病に関連した、少なくとも1つのミトコ
ンドリアの一塩基多型を含むmtDNAにおけるmtDNA配列の一部(例えば
、変異mtDNA)は、当業者が精通している多数のアラインメント手順および
/またはツールのいずれか(例えば、CLUSTAL W,Thompsonら
、1994 Nucl.Ac.Res.22:4673:CAP.www.no
.embnet.org/clustaw.html:FASTA/FASTP
,Pearson,1990 Proc.Nat.Acad.Sci.USA
85:2444、D.Hudson,Univ.of Virginia,Ch
arlottesville,VAから入手可能)を使用して、配列番号1のm
tDNAの対応する部分とアラインされ得る。特定の好ましい実施形態において
、サンプルmtDNA配列は、配列番号1の対応するmtDNA配列に95%よ
り多く同一である。他の特定の好ましい実施形態において、サンプルmtDNA
配列は、配列番号1の対応するmtDNA配列と同一である。配列番号1のmt
DNA配列およびサンプルmtDNAの対応する領域中で同一である配列を有す
るオリゴヌクレオチドプローブは、ハイブリダイゼーション標的DNA配列分析
に従って同定および選択されて、変異の非存在を確証し得る。
A portion of the mtDNA sequence of SEQ ID NO: 1 and a portion of a sample mtDNA sequence from a biological source or subject as provided herein are SEQ ID NO: 1.
"Corresponding" based on the transformation to number the mtDNA nucleic acid positions according to
Seen as nucleic acid sequences, regions, fragments, etc. (Anderson et al., Nat
ure 290: 457, 1981). Here, the sample mtDNA sequence is aligned with the mtDNA sequence of SEQ ID NO: 1 so that at least 70%, preferably at least 80%, and more preferably at least 90% of the nucleotides in a given sequence of at least 20 consecutive sequences. % Are the same. For example,
Part of an mtDNA sequence in a biological sample containing mtDNA from a subject having or suspected of having AD, or as another example, Alzheimer's disease as provided herein. A portion of the mtDNA sequence in mtDNA containing at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism (eg, mutated mtDNA) associated with any of the numerous alignment procedures and / or tools known to those of skill in the art (eg, , CLUSTAL W, Thompson et al., 1994 Nucl. Ac. Res. 22: 4673: CAP.
. embnet. org / clustw. html: FASTA / FASTP
Pearson, 1990 Proc. Nat. Acad. Sci. USA
85: 2444, D.I. Hudson, Univ. of Virginia, Ch
(available from Arlottesville, Va.)
It can be aligned with the corresponding part of the tDNA. In certain preferred embodiments, the sample mtDNA sequence is greater than 95% identical to the corresponding mtDNA sequence of SEQ ID NO: 1. In another particular preferred embodiment, the sample mtDNA
The sequence is identical to the corresponding mtDNA sequence of SEQ ID NO: 1. Sequence number 1 mt
Oligonucleotide probes having sequences that are identical in the DNA sequence and in the corresponding regions of the sample mtDNA can be identified and selected according to hybridization target DNA sequence analysis to confirm the absence of mutations.

【0025】 本発明に従って、および当該分野で公知のように、用語「ハプロタイプ」とは
、ミトコンドリア染色体の規定された領域中の遺伝子マーカーの特定の組み合わ
せをいう。このような遺伝子マーカーには、例えば、RFLPおよびSNPが含
まれる。RELP(制限フラグメント多型)は、制限酵素として公知のDNAs
eによって部位特異的様式で特異的に切断される認識部位(しばしば、パリンド
ローム)中の変化から生じる。SNP(一塩基多型)は、目的のゲノムの領域に
おける任意の単一のヌクレオチド塩基における変化(例えば、欠失、挿入、また
は置換)である。本開示によって提供される特に好ましい実施形態において、目
的のゲノムは、ミトコンドリアゲノムである。SNPは個体から個体で異なって
いるので、これらは、ゲノムの関連を研究するための有用なマーカーである。さ
らに、それらは、RFLPのような他のマーカーよりもより頻度が高いので、S
NPの分析は、疾患関連の遺伝子マーカー分離の「高解像度の」地図を生成して
当然である(Weiss、Genome Res.8:691−697,199
8;GelbertおよびGregg,Curr.Opin.Biotechn
ol.8:669−674,1997)。
According to the present invention and as is known in the art, the term “haplotype” refers to a specific combination of genetic markers in defined regions of the mitochondrial chromosome. Such genetic markers include, for example, RFLP and SNP. RELP (restriction fragment polymorphism) is a DNAs known as a restriction enzyme.
It results from a change in the recognition site (often a palindrome) that is specifically cleaved by e in a site-specific manner. A SNP (single nucleotide polymorphism) is a change (eg, deletion, insertion, or substitution) in any single nucleotide base in a region of the genome of interest. In a particularly preferred embodiment provided by the present disclosure, the genome of interest is the mitochondrial genome. Since SNPs vary from individual to individual, these are useful markers for studying genomic associations. Moreover, since they are more frequent than other markers such as RFLP, S
Analysis of NPs is not surprising to generate "high resolution" maps of segregation of disease-related genetic markers (Weiss, Genome Res. 8: 691-697, 199).
8; Gelbert and Gregg, Curr. Opin. Biotechn
ol. 8: 669-674, 1997).

【0026】 用語「ハプログループ(haplogroup)」とは、互いに関連して見出
されるハプロタイプの群をいう。いくつかのミトコンドリアDNAハプロタイプ
およびハプログループが当該分野で公知であり、これらには、10のヨーロッパ
人のmtDNAハプログループならびに別個のアジア人、ネイティブアメリカン
およびアフリカ人のmtDNAハプログループが含まれ、各々は1以上の特異的
な制限エンドヌクレアーゼ認識部位の存在または非存在に基づいて同定された(
例えば、Wallaceら、1999 Gene 238:211;Torro
niら、1996 Genetics 144:1835を参照のこと)。
The term “haplogroup” refers to a group of haplotypes found in association with each other. Several mitochondrial DNA haplotypes and haplogroups are known in the art, including 10 European mtDNA haplogroups and distinct Asian, Native American and African mtDNA haplogroups, each of which Was identified based on the presence or absence of one or more specific restriction endonuclease recognition sites (
For example, Wallace et al., 1999 Gene 238: 211; Torro.
ni et al., 1996 Genetics 144: 1835).

【0027】 本発明の範囲内の核酸配列には、中程度または高いストリンジェンシーの条件
下でmtDNAヌクレオチド配列(本明細書中に開示されたmtDNA配列また
はそのフラグメント、およびそれらの相補体を含む)と特異的にハイブリダイズ
する単離されたDNA配列およびRNA配列が含まれる。本明細書中で使用され
る場合、中程度のストリンジェンシーの条件は、当業者に公知であるように、そ
してSambrookら、Molecular Cloning:A Labo
ratory Manual、第2版、第1巻、1.101−104頁、Col
d Spring Harbor Laboratory Press (19
89)によって定義されように、例えば、出発点の核酸が固定化されたニトロセ
ルロースフィルターについての、5×SSC、0.5% SDS、1.0 mM EDTA(pH 8.0)のプレ洗浄溶液、42℃での50% ホルムアミド
、6×SSC(または他の類似のハイブリダイゼーション溶液)のハイブリダイ
ゼーション条件、および約50〜60℃での0.5×SSC、0.1% SDS
の洗浄条件としての使用を含む。高いストリンジェンシーの条件は、上記と同様
にハイブリダイゼーション条件として定義され、そして60〜68℃、0.2×
SSC、0.1% SDSの洗浄を用いる。他の実施形態において、mtDNA
ヌクレオチド配列とのハイブリダイゼーションは、通常のストリンジェンシーに
おいてであり得、これは、ネイティブな二重鎖のTmよりも約25〜30℃下で
ある(例えば、5×SSPE、0.5% SDS、5×Denhardt’s溶
液、50% ホルムアミド、42℃または等価の条件)である。低いストリンジ
ェンシーのハイブリダイゼーションでは、Tmよりも約40℃下の条件を使用し
、または高いストリンジェンシーのハイブリダイゼーションでは、Tmよりも約
10℃下の条件を使用する。当業者は、ハイブリダイゼーション溶液および洗浄
溶液の温度、塩濃度、およびカオトロープ(chaotrope)組成が、要因
(例えば、プローブの長さおよびヌクレオチド塩基の組成)に従って必要に応じ
て調整され得ることを理解する(例えば、Ausubelら、Current
Protocols in Molecular Biology,Green
e Publishing,1987もまた参照のこと)。従って、ハイブリダ
イゼーション条件のストリンジェンシーの所望のバリエーションは、プレハイブ
リダイゼーション工程、ハイブリダイゼーション工程、および洗浄工程のために
使用される、時間、温度、および/または溶液の濃度を変更することによって達
成され得る。従って、適切にストリンジェントな条件が、過度の実験を伴うこと
なく容易に選択され得ることが理解され、ここで、所望されるプローブの選択性
は、1以上の特定の出発点の配列にハイブリダイズするが、他の特定の出発点の
配列とはハイブリダイズしない能力に基づいて同定される。
Nucleic acid sequences within the scope of the present invention include mtDNA nucleotide sequences under conditions of moderate or high stringency, including mtDNA sequences disclosed herein or fragments thereof, and their complements. Included are isolated DNA and RNA sequences that specifically hybridize to. As used herein, conditions of moderate stringency are as known to those of skill in the art, and in Sambrook et al., Molecular Cloning: A Labo.
rally Manual, Second Edition, Volume 1, 1.101-104, Col.
d Spring Harbor Laboratory Press (19
89), for example, a pre-wash solution of 5 × SSC, 0.5% SDS, 1.0 mM EDTA (pH 8.0) for a starting nucleic acid-immobilized nitrocellulose filter. , 50% formamide at 42 ° C., 6 × SSC (or other similar hybridization solution) hybridization conditions, and 0.5 × SSC at about 50-60 ° C., 0.1% SDS.
Including use as a cleaning condition. Conditions of high stringency were defined as hybridization conditions as above, and were 60-68 ° C, 0.2x.
A wash of SSC, 0.1% SDS is used. In another embodiment, mtDNA
Hybridization with nucleotide sequences can be at normal stringency, which is about 25-30 ° C. below the Tm of the native duplex (eg, 5 × SSPE, 0.5% SDS, 5 × Denhardt's solution, 50% formamide, 42 ° C. or equivalent conditions). For low stringency hybridization, conditions of about 40 ° C below Tm are used, or for high stringency hybridization, conditions of about 10 ° C below Tm are used. Those skilled in the art will appreciate that the temperature, salt concentration, and chaotrope composition of the hybridization and wash solutions can be adjusted as necessary according to factors such as probe length and nucleotide base composition. (For example, Ausubel et al., Current
Protocols in Molecular Biology, Green
See also, Publishing, 1987). Thus, the desired variation in stringency of hybridization conditions is achieved by varying the time, temperature, and / or concentration of solution used for the prehybridization, hybridization, and wash steps. obtain. Thus, it is understood that appropriately stringent conditions can be readily selected without undue experimentation, wherein the desired probe selectivity is hybridized to one or more particular starting sequence. Identified based on the ability to soy but not hybridize to other particular starting sequences.

【0028】 「単離された核酸分子」とは、別個のフラグメントの形態にあるポリヌクレオ
チド分子、または大きな核酸構築物の成分としてのポリヌクレオチド分子をいい
、これは、その供給源細胞(そこに通常存在している染色体を含む)から少なく
とも一旦、好ましくは実質的に純粋な形態で分離されている。単離された核酸分
子は、特定の開示されたヌクレオチド配列を有する核酸である得るか、またはそ
の領域、部分またはフラグメントであり得る。当業者は、本明細書中に開示され
るように適切な核酸配列情報が提供される場合、完全なヌクレオチド配列を有す
る単離された核酸分子または特定の単離された核酸分子の任意の部分の配列を調
製し得る。核酸分子は、広範なヌクレオチドから構成され得、これらには、DN
A、RNA、ヌクレオチドアナログ(例えば、ホスホロチオエートまたはペプチ
ド核酸)または当業者に周知の他のアナログ、あるいはこれらのいくつかの組み
合わせが挙げられる。
“Isolated nucleic acid molecule” refers to a polynucleotide molecule in the form of separate fragments, or as a component of a large nucleic acid construct, that is its source cell (usually there From existing chromosomes), at least once, preferably in substantially pure form. An isolated nucleic acid molecule can be a nucleic acid having a particular disclosed nucleotide sequence, or can be a region, portion or fragment thereof. One of skill in the art will appreciate that an isolated nucleic acid molecule having the complete nucleotide sequence, or any portion of a particular isolated nucleic acid molecule, when provided with the appropriate nucleic acid sequence information as disclosed herein. Can be prepared. Nucleic acid molecules can be composed of a wide range of nucleotides, including
A, RNA, nucleotide analogs (eg phosphorothioate or peptide nucleic acids) or other analogs well known to those skilled in the art, or some combination thereof.

【0029】 本発明は、本明細書中に記載されるように、mtDNA配列および単離された
mtDNA核酸分子を提供する。mtDNAは、周知の方法論(例えば、その全
体が参考として援用される、米国特許第5,840,493号に記載の方法論)
に従って細胞DNAから単離され得る。
The present invention provides mtDNA sequences and isolated mtDNA nucleic acid molecules, as described herein. mtDNA is a well-known methodology (eg, the methodology described in US Pat. No. 5,840,493, which is incorporated by reference in its entirety).
Can be isolated from cellular DNA according to.

【0030】 本発明に従ってオリゴヌクレオチドプライマーを使用することが有利である場
合、このようなプライマーは、10〜60ヌクレオチド長、好ましくは15〜3
5ヌクレオチド長、およびなおより好ましくは18〜30ヌクレオチド長であり
得る。プライマーは、プライマーの標的配列に対する特異的ハイブリダイゼーシ
ョンに基づいて、サンプルに存在する特定の核酸標的配列の量を決定するために
当業者に周知の任意の種々の技術により、mtDNA変異(本明細書中で提供さ
れる一塩基多型またはホモプラスミーmtDNA変異を含む)を定量するために
本発明において有用であり得る。必要に応じて、特定のこれらの技術において、
ハイブリダイゼーションは、テンプレートとして標的配列を含む鎖を使用するプ
ライマーのヌクレオチドポリメラーゼ触媒伸長そして/または隣接する標的配列
にハイブリダイズされるオリゴヌクレオチドの連結の前に生じ、そしてプライマ
ー伸長を用いた本発明の実施形態は特に好ましい。
Where it is advantageous to use oligonucleotide primers according to the invention, such primers are from 10 to 60 nucleotides in length, preferably 15 to 3 nucleotides.
It may be 5 nucleotides long, and even more preferably 18-30 nucleotides long. The primer may be a mtDNA mutation (as described herein) by any of a variety of techniques well known to those of skill in the art for determining the amount of a particular nucleic acid target sequence present in a sample based on the specific hybridization of the primer to the target sequence. (Including single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mtDNA mutations provided therein) can be useful in the present invention. If necessary, in these particular technologies,
Hybridization occurs prior to nucleotide polymerase-catalyzed extension of the primer using a strand containing the target sequence as a template and / or ligation of oligonucleotides that are hybridized to adjacent target sequences, and primer extension of the present invention using primer extension. The embodiment is particularly preferred.

【0031】 このような定量的検出技術に対する参照の例としては、野生型mtDNA配列
の一部に対応するオリゴヌクレオチドプライマー標的ハイブリダイゼーション部
位付近にあるmtDNA配列部位の一部におけるヌクレオチド挿入、置換もしく
は欠失(Andersonら(1981 Nature 290:457,配列
番号1)に開示される)、または本明細書中に開示されるmtDNA点変異のい
ずれかにより作製され得るような変異した部位を検出するために使用され得る検
出技術が挙げられ、そしてさらにプライマー伸長を含む技術が挙げられる。全て
が参考として援用される、U.S.5,706,205号およびそこに引用され
る参考文献を参照のことのこと。例えば、Botsteinら(Am.J.Hu
m.Gen.32:314,1980),Gibbsら(Nucl.Ac.Re
s.17:2437,1989),Newtonら(Nucl.Ac.Res.
17:2503,1989),Grossmanら(Nucl.Ac.Res.
22:4527,1994),およびSaikiら(Proc.Nat.Aca
d.Sci.86:6230,1989)もまた参照のこと(これらの全ては、
参考として援用される)。この目的のために特に有用な方法は、プライマー伸長
アッセイである(両方が、その全体において参考として援用される、Fahyら
(Nucl.Acids Res.25:3102,1997)およびGhos
hら(Am.J.Hum.Genet.58:325,1996)に開示され、
Krookら(Hum.Molec.Genet.1:391,1995にもま
た開示される)。これらは、複数のヌクレオチド置換、挿入、欠失または他の変
異を検出するためにプライマー伸長反応の改変法を教示する。サンプル中の特定
の核酸標的配列の存在を定量するために有用な技術の他の例としては、以下が挙
げられるが、これらに限定されない:標的核酸をサンプルに存在する他の核酸か
ら最初に部分的に分離することを伴うか、または伴わない、標的核酸配列に対す
る標識プローブのハイブリダイゼーション。
As an example of a reference to such a quantitative detection technique, a nucleotide insertion, substitution or deletion in a part of the mtDNA sequence site near the oligonucleotide primer target hybridization site corresponding to a part of the wild type mtDNA sequence. Loss (disclosed in Anderson et al. (1981 Nature 290: 457, SEQ ID NO: 1)) or a mutated site such as may be created by any of the mtDNA point mutations disclosed herein. Mention may be made of detection techniques which may be used, and in addition techniques involving primer extension. All of which are incorporated by reference, U.S.P. S. See 5,706,205 and references cited therein. For example, Botstein et al. (Am. J. Hu
m. Gen. 32: 314, 1980), Gibbs et al. (Nucl. Ac. Re).
s. 17: 2437, 1989), Newton et al. (Nucl. Ac. Res.
17: 2503, 1989), Grossman et al. (Nucl. Ac. Res.
22: 4527, 1994), and Saiki et al. (Proc. Nat. Aca).
d. Sci. 86: 6230, 1989) (all of these are
Incorporated as a reference). A particularly useful method for this purpose is the primer extension assay (Fahy et al. (Nucl. Acids Res. 25: 3102, 1997) and Ghos, both incorporated by reference in their entireties.
h et al. (Am. J. Hum. Genet. 58: 325, 1996),
Kook et al. (Also disclosed in Hum. Molec. Genet. 1: 391, 1995). These teach modified methods of primer extension reactions to detect multiple nucleotide substitutions, insertions, deletions or other mutations. Other examples of techniques useful for quantifying the presence of a particular nucleic acid target sequence in a sample include, but are not limited to, the following: the target nucleic acid is first part from other nucleic acids present in the sample. Of labeled probes to target nucleic acid sequences with or without selective separation.

【0032】 サンプルに存在する特定の核酸標的配列の量を、プライマーのこの標的配列に
対するハイブリダイゼーションに基づいて決定するための他の有用な技術の例と
しては、以下が挙げられる:標的核酸配列の特異的増幅および増幅産物の定量。
この特異的増幅および増幅産物の定量としては、以下が挙げられるが、これらに
限定されない:ポリメラーゼ連鎖反応(PCR,Gibbsら,Nucl.Ac
.Res.17:2437,1989)、転写増幅系、鎖置換増幅(stran
d displacement amplification)および自立した
配列複製(3SR,Ghoshら,Molecular Methods fo
r Virus Detection,1995 Academic Pres
s,NY,287−314頁)(これらに対して引用された文献は、その全体が
参考として援用される)。他の有用な技術の例としては、以下が挙げられる:リ
ガーゼ連鎖反応、単鎖コンホメーション多型分析、Q−βレプリカーゼアッセイ
、制限フラグメント長多型(RFLP,Botsteinら,Am.J.Hum
.Gen.32:314,1980)分析およびサイクルしたプローブ技術、な
らびに当業者に公知の他の有用な方法。
Examples of other useful techniques for determining the amount of a particular nucleic acid target sequence present in a sample based on the hybridization of primers to this target sequence include: Specific amplification and quantification of amplification products.
This specific amplification and quantification of amplification products includes, but is not limited to, the polymerase chain reaction (PCR, Gibbs et al., Nucl. Ac).
. Res. 17: 2437, 1989), transcription amplification system, strand displacement amplification (stran
d displacement amplification) and autonomous sequence replication (3SR, Ghosh et al., Molecular Methods fo).
r Virus Detection, 1995 Academic Pres
s, NY, 287-314) (the references cited therein are incorporated by reference in their entirety). Examples of other useful techniques include: ligase chain reaction, single chain conformation polymorphism analysis, Q-β replicase assay, restriction fragment length polymorphism (RFLP, Botstein et al., Am. J. Hum.
. Gen. 32: 314, 1980) Analyzed and cycled probe technology, and other useful methods known to those of skill in the art.

【0033】 本発明の特定の好ましい実施形態において、プライマー伸長を用いて、生物学
的サンプルに存在するmtDNAを定量する(Ghoshら,Am.J.Hum
.Genet.58:325,1996)。この実施形態は、野生型mtDNA
および変異mtDNAの両方を相補的な核酸標的配列にハイブリダイズし得る単
一のオリゴヌクレオチドプライマーを用いて同時に定量することを可能にするこ
とにより特定の利点を提供し得る。この相補的な核酸標的配列は、野生型mtD
NAの規定された領域に存在し、そして変異したmtDNA配列の対応する領域
に存在する。理論に拘束されることは望まないが、野生型mtDNAおよび変異
したmtDNAを定量するために単一のプライマーを使用することは、複数のプ
ライマーの相対的ハイブリダイゼーション特性において潜在的不均衡と関連した
不確実性を避けると考えられており、そして他の利点を提供し得る。このような
標的配列が変異したmtDNAヌクレオチド配列位置(対応する野生型mtDN
A配列位置に対するヌクレオチド置換、挿入または欠失である)に隣接して位置
する場合、プライマー伸長アッセイは、変異したmtDNAにハイブリダイズす
るプライマーのオリゴヌクレオチド伸長産物が野生型mtDNAにハイブリダイ
ズするプライマーのオリゴヌクレオチド伸長産物とは異なる長さであるように、
設計され得る。従って、サンプル中の変異したmtDNAの量およびサンプル中
の野生型mtDNAの量は、配列の長さまたは分子量に基づいて分離可能である
、異なる伸長産物の定量により決定され得る。
In certain preferred embodiments of the invention, primer extension is used to quantify mtDNA present in a biological sample (Ghosh et al., Am. J. Hum.
. Genet. 58: 325, 1996). This embodiment uses wild-type mtDNA
Certain advantages may be provided by allowing both mutated and mutated mtDNA to be quantified simultaneously with a single oligonucleotide primer capable of hybridizing to a complementary nucleic acid target sequence. This complementary nucleic acid target sequence is a wild-type mtD
It is located in a defined region of NA and in the corresponding region of the mutated mtDNA sequence. Without wishing to be bound by theory, using a single primer to quantify wild-type and mutated mtDNA was associated with a potential imbalance in the relative hybridization properties of multiple primers. It is believed to avoid uncertainty and may offer other advantages. Such a target sequence has a mutated mtDNA nucleotide sequence position (corresponding wild type mtDN
Primer extension assay, the oligonucleotide extension product of the primer that hybridizes to the mutated mtDNA is of the primer that hybridizes to the wild-type mtDNA. As it has a different length than the oligonucleotide extension product,
Can be designed. Thus, the amount of mutated mtDNA in a sample and the amount of wild-type mtDNA in a sample can be determined by quantification of different extension products that are separable based on sequence length or molecular weight.

【0034】 プライマー伸長アッセイ産物の配列長または分子量は、当業者が精通している
、核酸配列のサイズを特徴付けるための任意の公知の方法を用いて決定され得る
。好ましい実施形態において、プライマー伸長産物は、ゲル電気泳動により特徴
付けられる。別の好ましい実施形態において、プライマー伸長産物は、質量分析
(MS)により特徴付けられる。質量分析は、マトリックス補助レーザー脱離イ
オン化/飛行時間(MALDI−TOF)分析または当業者に公知の他のMS技
術をさらに含み得る。例えば、U.S.5,622,824、U.S.5,60
5,798およびU.S.5,547,835を参照のこと(これらの全ては、
その全体が参考として援用される)。別の好ましい実施形態において、プライマ
ー伸長産物は、液体クロマトグラフィーまたはガスクロマトフラフィーにより特
徴付けられる。これらのクロマトグラフィーとしては、高速液体クロマトグラフ
ィー(HPLC)、ガスクロマトグラフィー−質量分析(GC−MS)または他
の周知のクロマトグラフィー方法論がさらに挙げられ得る。
The sequence length or molecular weight of the primer extension assay product can be determined using any known method for characterizing the size of nucleic acid sequences, which is familiar to one of skill in the art. In a preferred embodiment, the primer extension product is characterized by gel electrophoresis. In another preferred embodiment, the primer extension product is characterized by mass spectrometry (MS). Mass spectrometry may further include matrix assisted laser desorption / ionization / time of flight (MALDI-TOF) analysis or other MS techniques known to those of skill in the art. For example, U. S. 5,622,824, U.S.P. S. 5,60
5,798 and U.S.P. S. 5, 547, 835 (all of these are
The whole is incorporated as a reference). In another preferred embodiment, the primer extension product is characterized by liquid chromatography or gas chromatography. These chromatographies may further include high performance liquid chromatography (HPLC), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) or other well known chromatographic methodologies.

【0035】 本発明の別の特定の好ましい実施形態において、mtDNAを含む生物学的産
物中のDNAは、当該分野で周知の方法論により最初に増幅され、その結果、こ
の増幅産物は、サンプルに存在する一塩基多型またはホモプラスミーmtDNA
変異を検出するための方法においてテンプレートとして使用され得る。従って、
野生型mtDNAおよび変異mtDNAにおいて同一であり、かつ共通する標的
配列に相補的なオリゴヌクレオチドプライマーを使用することが望ましい(例え
ば、Fahyら(Nucl.Acids Res.,25:3102,1997
)およびDavisら(Proc.Nat.Acad.Sci. USA 94
:4526,1997;Hiranoら,Proc.Nat.Acad.Sci
.USA 94:14894,1997およびWallaceら,Proc.N
at.Acad.Sci.USA 94:14900,1997もまた参照のこ
と)に従って調製されるPCR増幅テンプレートおよびプライマー)。
In another particular preferred embodiment of the invention, the DNA in the biological product containing mtDNA is first amplified by methodologies well known in the art such that this amplification product is present in the sample. Single nucleotide polymorphism or homoplasmy mtDNA
It can be used as a template in a method for detecting mutations. Therefore,
It is desirable to use oligonucleotide primers that are identical in wild-type mutated DNA and mutant mtDNA and are complementary to a common target sequence (eg, Fahy et al. (Nucl. Acids Res., 25: 3102, 1997.
) And Davis et al. (Proc. Nat. Acad. Sci. USA 94.
: 4526, 1997; Hirano et al., Proc. Nat. Acad. Sci
. USA 94: 14894, 1997 and Wallace et al., Proc. N
at. Acad. Sci. USA 94: 14900, 1997) also prepared PCR amplification template and primers).

【0036】 特定の他の好ましい実施形態において、mtDNA変異は、複数の異なるmt
DNA、または本明細書中に提供される複数の異なるオリゴヌクレオチドプライ
マーを独立してプローブするために方向付けられたハイスループットハイブリダ
イゼーション方法論により効率的に検出され、スクリーニングされ、そして/ま
たは定量され得る。これらは、固相支持体上の核酸アレイとして固定化されてい
る。代表的には、固体支持体は、シリカ、石英またはガラスであり得るか、ある
いは当該分野で公知であり、そして本明細書中で提供される適切なハイブリダイ
ゼーション、洗浄および検出工程を可能にする様式で核酸が固定化された状態で
あり得る任意の他の材料であり得る。好ましい実施形態において、固相核酸アレ
イは、例えば、米国特許第5,800,992号に記載のように、正確に間隔を
開けて特定の位置に決められる(例えば、WO95/21944;Schena
ら,1995 Science 270:467−470,1995;Peas
eら,1994 Proc.Nat.Acad.Sci.USA 91:502
2;Lipshutzら,1995 Biotechniques 19:44
2−447もまた参照のこと)。
In certain other preferred embodiments, the mtDNA mutation is a plurality of different mt
Can be efficiently detected, screened, and / or quantified by high-throughput hybridization methodologies directed to independently probe DNA, or multiple different oligonucleotide primers provided herein. . These are immobilized as a nucleic acid array on a solid support. Typically, the solid support can be silica, quartz or glass or known in the art and allow the appropriate hybridization, washing and detection steps provided herein. It can be any other material that can leave the nucleic acid immobilized in a manner. In a preferred embodiment, the solid phase nucleic acid array is precisely spaced and positioned at specific locations, eg, as described in US Pat. No. 5,800,992 (eg, WO95 / 21944; Schena).
Et al., 1995 Science 270: 467-470, 1995; Peas.
e et al., 1994 Proc. Nat. Acad. Sci. USA 91: 502
2; Lipshutz et al., 1995 Biotechniques 19:44.
See also 2-447).

【0037】 核酸アレイ上にハイブリダイズした(例えば、二重鎖になった)核酸の検出は
、例えば、分光法またはポテンシオメトリ(例えば、MALDI−MS)により
、任意の公知の手順に従って行われ得る。特定の好ましい実施形態において、こ
のアレイは、長さが50bp未満のオリゴヌクレオチドを含む。核酸アレイのハ
イスループットスクリーニングについて、フォーマットは、好ましくは自動化に
基づいて分析できる。例えば、本発明のハイスループットスクリーニング実施形
態に従う使用のための自動化装置は、コンピューターまたは他のプログラム可能
なコントローラの制御下であることが好ましい。このコントローラは、核酸沈着
、洗浄、ハイブリダイゼーション、検出および関連するプロセスの各工程の結果
を連続してモニターし得、そして自動的にこれらの結果に応答して試験パラダイ
ムを変化させ得る。
Detection of hybridized (eg, double-stranded) nucleic acids on a nucleic acid array is performed according to any known procedure, eg, by spectroscopy or potentiometry (eg, MALDI-MS). obtain. In certain preferred embodiments, the array comprises oligonucleotides less than 50 bp in length. For high throughput screening of nucleic acid arrays, formats can be analyzed, preferably based on automation. For example, automated devices for use in accordance with the high throughput screening embodiments of the present invention are preferably under the control of a computer or other programmable controller. The controller can continuously monitor the results of each step of nucleic acid deposition, washing, hybridization, detection and related processes, and automatically change the test paradigm in response to these results.

【0038】 本発明はまた、被験体または患者集団を分類および/または層別化するために
、薬理ゲノム学(pharmacogenomics)において有用である組成
物および方法を提供する。このような層別化は、例えば、被験体における1つ以
上の特定の形質と(さらに、必要に応じて、特定の治療処置に対する応答性また
はこの治療処置の有効性の指標と)、本明細書中に提供される一塩基多型または
ホモプラスミーmtDNA変異との相関を包含する。本発明の1つの局面におい
て、被験体に由来するADと分離した一塩基多型またはホモプラスミーmtDN
A変異の生物学的サンプルにおける検出は、被験体のアポリポタンパク質E(A
POE)遺伝子型の同定と組合わされて、被験体におけるアルツハイマー病(A
D)の危険性およびこの疾患の存在が決定される。アポリポタンパク質E4型対
立遺伝子(APOE−ε4対立遺伝子)は、散発性ADの遺伝的感受性因子であ
り、そしてADについて2倍の危険性を与える(Corderら,Scienc
e 261:921,1993;「National Institute o
n Aging/Alzheimer’s Association Work
ing Group Consensus Statement」,Lance
t 347:1091,1996およびそこで引用される参考文献もまた参照の
こと(これらの全ては、その全体が参考として援用される))。従って、本発明
の好ましい実施形態において、被験体におけるADの危険性およびADの存在を
、本開示に従って一塩基多型またはホモプラスミーmtDNA点変異を検出する
ことにより決定するための方法は、ADについての危険性があると疑われる被験
体のAPOE遺伝子型を決定する工程をさらに包含する。本明細書中に開示され
るように、mtDNA点変異を決定するための方法とAPOEの遺伝子型決定に
ついて当該分野で公知の方法との組合わせを使用することにより、ADについて
の相対的危険性を検出する増強した能力は、他の関連する利点とともに本発明に
より提供される。同様に、APOE遺伝子型およびADについての危険性が相関
している場合、本発明は、ADを処置するために適切な薬剤を同定するための有
利な方法を提供し、ここで、このような薬剤の影響は、生物学的サンプルにおけ
る1つ以上の特定の一塩基多型またはホモプラスミーmtDNA変異の検出と相
関し得る。
The present invention also provides compositions and methods that are useful in pharmacogenomics for classifying and / or stratifying a subject or patient population. Such stratification can be performed, for example, with one or more particular traits in a subject (and optionally with an indication of responsiveness to a particular therapeutic treatment or efficacy of this therapeutic treatment), Correlations with single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mtDNA mutations provided herein are included. In one aspect of the present invention, a single nucleotide polymorphism or homoplasmy mtDN separated from AD derived from a subject
Detection of the A mutation in a biological sample is accomplished by detecting the apolipoprotein E (A
POE) in combination with genotyping, Alzheimer's disease (A
The risk of D) and the presence of this disease are determined. The apolipoprotein E4 type allele (APOE-ε4 allele) is a genetic susceptibility factor for sporadic AD and confers a two-fold risk for AD (Corder et al., Science).
e 261: 921, 1993; "National Institute o.
n Aging / Alzheimer's Association Work
ing Group Consensus Statement ", Lance
See also t 347: 1091, 1996 and references cited therein, all of which are incorporated by reference in their entireties. Thus, in a preferred embodiment of the invention, the method for determining the risk of AD and the presence of AD in a subject by detecting single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mtDNA point mutations according to the present disclosure is AD Further comprising determining the APOE genotype of the subject suspected of being at risk for. By using a combination of methods for determining mtDNA point mutations and methods known in the art for genotyping APOE, as disclosed herein, the relative risk for AD. The enhanced ability to detect L., along with other related advantages is provided by the present invention. Similarly, where APOE genotype and risk for AD are correlated, the present invention provides an advantageous method for identifying suitable agents for treating AD, where such The effect of a drug can be correlated with the detection of one or more specific single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mtDNA mutations in a biological sample.

【0039】 本明細書中に記載されるように、特定の一塩基多型またはホモプラスミーmt
DNA変異の決定は、AD患者集団を層別化するために使用され得る。従って、
本発明の別の好ましい実施形態において、AD被験体由来の生物学的サンプルに
おけるこのような変異の決定は、被験体についての有用な相関性の指標を提供し
得る。次いで、1つ以上の特定の変異に基づいてこのように層別化されたAD被
験体は、上記で言及したAD臨床パラメーターを用いてモニターされ得る。その
結果、特定のmtDNA変異と、ADを評価するために使用される任意の筒底の
臨床スコアとの間の相関がモニターされ得る。例えば、本明細書中に提供される
少なくとも1つの一塩基多型またはホモプラスミーmtDNA変異に従ったAD
患者集団の層別化は、AD被験体において使用されている任意の候補治療薬剤の
有効性を相関付ける有用なマーカーを提供し得る。本発明のこの局面のさらに好
ましい実施形態において、AD被験体のAPOE遺伝子型の決定と協調した1つ
以上の特定のmtDNA変異は、上記のように、有用であり得る。これらおよび
関連する利点は、当業者に理解される。
As described herein, certain single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mt
Determination of DNA mutations can be used to stratify the AD patient population. Therefore,
In another preferred embodiment of the invention, the determination of such mutations in a biological sample from an AD subject may provide a useful indicator of correlation for the subject. AD subjects so stratified on the basis of one or more specific mutations can then be monitored using the AD clinical parameters mentioned above. As a result, the correlation between specific mtDNA mutations and any tube floor clinical score used to assess AD can be monitored. For example, AD according to at least one single nucleotide polymorphism or homoplasmy mtDNA mutation provided herein.
Stratification of the patient population can provide useful markers that correlate the efficacy of any candidate therapeutic agent used in AD subjects. In a further preferred embodiment of this aspect of the invention, one or more specific mtDNA mutations coordinated with APOE genotyping of AD subjects may be useful, as described above. These and related advantages will be appreciated by those skilled in the art.

【0040】 特に好ましい実施形態において、オリゴヌクレオチドプライマーが用いられ、
このプライマーは、表1〜4および表9において開示される一塩基多型またはホ
モプラスミーmtDNA点変異の特異的検出を可能にする。ここで、ミトコンド
リア遺伝子(例えば、以下が挙げられる:12S rRNA、16S rRNA
、いくつかのtRNA、COX1、COX2、COX3、シトクロームb、AT
Pase 8、ATPase 6、ND1、ND2、ND4およびND5をコー
ドする遺伝子)における特定の置換および欠失変異が開示され、mtDNAルー
プ領域における多くの変異もまた開示される。表1〜4および表9に列挙した各
変異は、以下のように示される:(i)野生型ヒトmtDNA配列に従う、特定
のヌクレオチド位置におけるヌクレオチド同一性(Andersonら,198
1 Nature 290:457;Andrewsら,1999 Natur
e Genetics 23:147およびそこに引用される参考文献もまた参
照のこと)、(ii)Andersonら(1981)の約束事に従うヌクレオ
チド位置番号および(iii)本明細書中に開示されるように同定された位置で
変異したヌクレオチドの同一性。従って、例えば、野生型mtDNA 12S
rRNA遺伝子の1189位に位置したヌクレオチドT(チミン)は、ADと診
断された患者の実質的な数から分析されたmtDNAにおいてヌクレオチドC(
シトシン)に変異する(表1、2、4を参照のこと)。表9はまた、特定のAD
関連SNPが検出されたサンプル数およびAD関連SNPが最初に同定されたm
tDNAサンプルドナーのミトコンドリアハプログループを表す(以下の実施例
もまた参照のこと)。
In a particularly preferred embodiment oligonucleotide primers are used,
This primer allows specific detection of single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mtDNA point mutations disclosed in Tables 1-4 and Table 9. Here, mitochondrial genes (eg, include: 12S rRNA, 16S rRNA
, Some tRNAs, COX1, COX2, COX3, cytochrome b, AT
Specific genes in Pase 8, ATPase 6, ND1, ND2, ND4 and ND5) and many mutations in the mtDNA loop region are also disclosed. Each mutation listed in Tables 1-4 and Table 9 is represented as follows: (i) nucleotide identity at specific nucleotide positions according to the wild-type human mtDNA sequence (Anderson et al., 198).
1 Nature 290: 457; Andrews et al., 1999 Nature.
e Genetics 23: 147 and references cited therein), (ii) nucleotide position numbers according to the convention of Anderson et al. (1981) and (iii) identified as disclosed herein. The identity of the mutated nucleotides at different positions. Thus, for example, wild type mtDNA 12S
Nucleotide T (thymine), located at position 1189 of the rRNA gene, is a nucleotide C (in mtDNA analyzed from a substantial number of patients diagnosed with AD.
Cytosine) (see Tables 1, 2, and 4). Table 9 also shows the specific AD
The number of samples in which the related SNP was detected and the AD-related SNP was first identified m
Represents the mitochondrial haplogroup of tDNA sample donors (see also Examples below).

【0041】 表2〜4に示され、そして本明細書中に開示されるように、ミトコンドリア一
塩基多型またはホモプラスミーmtDNA点変異(Andersonら(198
1)により開示された「野生型」ヒトmtDNA配列(CRS)に対してmtD
NA配列における特定の位置に位置したヌクレオチド塩基の同一性における偏差
を含む)は、以下の分類の少なくとも1つに入り得る:「エラー(error)
」とは、Andersonら(1981)により報告されたヒトmtDNA配列
における配列決定間違い(Andrewsら(1999 Nature Gen
etics 23:147)により訂正された)をいう。表2〜4における「多
型」とは、特定のヒト疾患と関連しないが、ヒトmtDNA配列における所定の
位置に位置したヌクレオチド塩基の同一性の天然に生じる変動の結果として検出
され、そして記載されるヒトmtDNA配列における公知の多型をいう(例えば
、以下を参照のこと:「Mitomap」,Emory University
School of Medicine,http://www.gen.e
mory.eduで利用可能)。表2〜4における「稀な多型」とは、Ande
rsonら(1981)のCambridge Reference Sequ
ence(CRS)における対応する位置に位置した塩基とは異なるが、複数の
被験体からのヒトmtDNA配列データのその後の蓄積に際して(およびCRS
を作製するためのAndersonらの単一のドナーのmtDNAに対する信頼
性とは対照的に)、より大きなサンプル集団に対してCRSドナーにおける低頻
度の対立遺伝子の存在を示唆するmtDNAヌクレオチドをいう(Andrew
sら,1999 Nature Genetics 23:147およびそこで
引用された参考文献を参照のこと)。本発明に従ってADと分離した特に有用な
変異としては、以下が挙げられる:表2〜4に示されるエラーでないホモプラス
ミーmtDNA点変異(例えば、一塩基多型)、直前に記載された多型または稀
な多型、さらに表9に示されるホモプラスミーmtDNA点変異(例えば、一塩
基多型)。
As shown in Tables 2-4 and disclosed herein, mitochondrial single nucleotide polymorphisms or homoplasmy mtDNA point mutations (Anderson et al. (198
MtD against the "wild type" human mtDNA sequence (CRS) disclosed by 1).
(Including deviations in the identity of nucleotide bases located at specific positions in the NA sequence) can fall into at least one of the following categories: "error"
Is a sequencing error in the human mtDNA sequence reported by Anderson et al. (1981) (Andrews et al. (1999 Nature Gen).
etics 23: 147)). The "polymorphisms" in Tables 2-4 are not associated with a particular human disease but are detected and described as a result of naturally occurring variations in the identity of the nucleotide bases located at a given position in the human mtDNA sequence. Known polymorphism in the human mtDNA sequence (see, for example, "Mitomap", Emory University).
School of Medicine, http: // www. gen. e
more. Available on edu). "Rare polymorphism" in Tables 2-4 means Ande
The Cambridge Reference Seque of Rson et al. (1981).
ence (CRS), but different from the base located at the corresponding position, but upon subsequent accumulation of human mtDNA sequence data from multiple subjects (and CRS).
(As opposed to the reliability of a single donor mtDNA for producing Anderson et al.) To a larger sample population, referring to mtDNA nucleotides suggesting the presence of a low frequency allele in the CRS donor (Andrew).
s et al., 1999 Nature Genetics 23: 147 and references cited therein). Particularly useful mutations isolated from AD in accordance with the present invention include: non-error homoplasmy mtDNA point mutations (eg, single nucleotide polymorphisms) shown in Tables 2-4, the polymorphism described immediately above. Or rare polymorphisms, further homoplasmy mtDNA point mutations shown in Table 9 (eg single nucleotide polymorphisms).

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】[0045]

【表4】 以下の実施例は、例示を目的として与えられるのであり、限定の目的ではない
[Table 4] The following examples are provided for purposes of illustration and not limitation.

【0046】 (実施例) (実施例1) (血液および脳のサンプルからのDNAの単離) 静脈血サンプルを、ドナー個体から得、EDTAを含むvacutainer
チューブに集めた。白血球画分を、2,500rpmで4℃で30分間の遠心分
離によって得た。白血球層を集め、5mlの滅菌TE緩衝液(10mM Tri
s−HCl、pH7.4、1mM EDTA)で希釈し、2,500rpmで1
0分間4℃で遠心分離した。次いで、細胞ペレットを、TE緩衝液中に1%SD
Sおよび400μg/mlのプロテイナーゼKを含む10mlの溶解緩衝液の添
加によって溶解させた。細胞をオービタルシェーカー中200rpmで振盪しな
がら、4時間37℃でインキュベートした。全ての細胞性DNAを、フェノール
/クロロホルムでの2回の抽出およびクロロホルムでの2回の抽出によって精製
した。DNAを、1/10容積5M NaClおよび2×容積100%エタノー
ルを加えることによって沈澱させ、そして−20℃に置いた。DNAを遠心分離
によってペレット化し、70%エタノールで洗浄し、そしてTE緩衝液中で再び
懸濁させた。
Example 1 DNA Isolation from Blood and Brain Samples Venous blood samples were obtained from donor individuals and vacutainers containing EDTA.
Collected in a tube. The white blood cell fraction was obtained by centrifugation at 2,500 rpm for 30 minutes at 4 ° C. The white blood cell layer was collected and 5 ml of sterile TE buffer (10 mM Tri
s-HCl, pH 7.4, 1 mM EDTA) and diluted at 2,500 rpm to 1
Centrifuge for 0 minutes at 4 ° C. The cell pellet is then 1% SD in TE buffer.
Lysis was achieved by the addition of 10 ml lysis buffer containing S and 400 μg / ml proteinase K. The cells were incubated for 4 hours at 37 ° C. in an orbital shaker with shaking at 200 rpm. All cellular DNA was purified by two extractions with phenol / chloroform and two extractions with chloroform. DNA was precipitated by adding 1/10 volume 5M NaCl and 2x volume 100% ethanol and placed at -20 ° C. The DNA was pelleted by centrifugation, washed with 70% ethanol and resuspended in TE buffer.

【0047】 全ての細胞性DNAをまた、ダンス型ガラスホモジェナイザーを使用して、溶
解緩衝液(50mM Tris−HCl、pH7.9、100mM EDTA、
0.1M NaCl、0.03M DDT、1%SDS、1mg/mlプロテイ
ナーゼK)において組織をホモジェナイズすることによって凍結した脳組織から
単離した。ホモジェナイズされた脳組織を、30〜60分間45〜50℃でイン
キュベートした。DNAをフェノール/クロロホルムでの2回の抽出およびクロ
ロホルムでの2回の抽出によって精製した。DNAを、1/10容積5M Na
Clおよび2×容積100%エタノールを加えることによって沈澱させ、そして
−20℃に置いた。DNAを遠心分離によってペレット化し、70%エタノール
で洗浄し、そしてTE緩衝液中で再び懸濁させた。
All cellular DNA was also lysed with a lysis buffer (50 mM Tris-HCl, pH 7.9, 100 mM EDTA, using a Duns glass homogenizer).
Isolated from frozen brain tissue by homogenizing the tissue in 0.1 M NaCl, 0.03 M DDT, 1% SDS, 1 mg / ml proteinase K). Homogenized brain tissue was incubated for 30-60 minutes at 45-50 ° C. The DNA was purified by two extractions with phenol / chloroform and two extractions with chloroform. 1/10 volume of 5M Na
Precipitated by adding Cl and 2x volume 100% ethanol and placed at -20 ° C. The DNA was pelleted by centrifugation, washed with 70% ethanol and resuspended in TE buffer.

【0048】 全ての細胞性DNAをまた、ヒトSH−SY5Y神経芽細胞腫細胞から、最初
にダルベッコPBS中の0.5mM EDTAを用いた処理によって組織培養物
フラスコから細胞を除くことによって、単離した。次いで、細胞を10分間2,
000gの遠心分離によってペレット化し、DNAを、製造業者の推奨に従って
、DNAzol試薬(Molecular Reseach Center,I
nc.,Clincinnati,OH)を用いて抽出した。
All cellular DNA was also isolated from human SH-SY5Y neuroblastoma cells by first removing the cells from tissue culture flasks by treatment with 0.5 mM EDTA in Dulbecco's PBS. did. Then the cells for 10 minutes 2,
Pelletized by centrifugation at 000 g and the DNA was isolated according to the manufacturer's recommendations with the DNAzol reagent (Molecular Research Center, I.
nc. , Clincinnati, OH).

【0049】 DNA濃度を、260nmのUV吸収によって決定した。[0049]   DNA concentration was determined by UV absorption at 260 nm.

【0050】 (実施例2) (PCR増幅、配列決定、および配列分析) 実施例1に記載されるように、白血球、脳組織およびSH−SY5Y細胞から
調製した全ての細胞性DNAを、mtDNA軽鎖ヌクレオチド配列(表5、「L
」プライマー)およびmtDNA重鎖ヌクレオチド配列(表5「H」)の示され
た領域に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーのセット、またはmtDNA
Dループ領域の部分に相補的なプライマーのセット(これは、ミトコンドリアD
NA分子の基本的に全体に渡る領域を増幅し得る(表6))を用いた増幅に使用
した(例えば、Wallaceら、Mitochondria & Free
Radicals in Neurodegenerative Diseas
es,M.F.Beal,N.HowellおよびI.Bodis−Wolln
er編,1997 Wiley−Liss,Inc.,283−307頁、なら
びにそこに引用される参考文献を参照のこと)。増幅を、0.5〜1.0μgの
DNA、それぞれ200ngのL鎖およびH鎖または順方向プライマー(表6「
F」)および逆方向プライマー(表6、「R」)、それぞれ200μMのdNT
P、10mM Tris−HCl、pH8.3、50mM KCL、2mM M
gCl2および1単位のAmpliTaq DNAポリメラーゼ(Perkin
−Elmer、Norwalk、CT)を使用する50μl反応容積で行った。
Gene Amp PCR System 9600熱サイクラー(Perki
n−Elmer)を使用して、増幅を以下のように行った:95℃、10秒間、
30サイクルの95℃1分間、60℃1分間、および72℃1分間、ならびに1
サイクルの72℃4分間。アンプリコンをQIAquick PCR Puri
fication Kit(Quiagen、Chatsworth、CA)に
よって精製した。
Example 2 PCR Amplification, Sequencing, and Sequence Analysis All cellular DNA prepared from leukocytes, brain tissue and SH-SY5Y cells as described in Example 1 was treated with mtDNA light. Chain nucleotide sequence (Table 5, "L
Primer) and a set of oligonucleotide primers specific for the indicated regions of the mtDNA heavy chain nucleotide sequence (Table 5 "H"), or mtDNA
A set of primers complementary to a portion of the D loop region (this is the mitochondrial D
It was used for amplification (see Wallace et al., Mitochondria & Free), which can amplify essentially the entire region of the NA molecule (Table 6).
Radicals in Neurodegenerative Diseases
es, M .; F. Beal, N.M. Howell and I.D. Bodis-Wolln
er, 1997 Wiley-Liss, Inc. , Pp. 283-307, and references cited therein). Amplification was performed using 0.5-1.0 μg of DNA, 200 ng of each light and heavy chain or forward primer (Table 6 “
F ") and reverse primers (Table 6," R "), 200 μM dNT each.
P, 10 mM Tris-HCl, pH 8.3, 50 mM KCL, 2 mM M
gCl 2 and 1 unit of AmpliTaq DNA polymerase (Perkin
-Elmer, Norwalk, CT) in 50 μl reaction volumes.
Gene Amp PCR System 9600 Thermal Cycler (Perki
n-Elmer) was used to amplify as follows: 95 ° C., 10 seconds,
30 cycles of 95 ° C for 1 minute, 60 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 1 minute, and 1
Cycle 72 ° C for 4 minutes. Amplicon with QIAquick PCR Puri
Purified by fication Kit (Quiagen, Chatsworth, CA).

【0051】[0051]

【表5】 [Table 5]

【0052】[0052]

【表6】 精製されたPCR産物の配列決定を、増幅のために先に使用されたものと同じ
プライマーおよびBigDye Terminator Cycle Sequ
encing kit (Perkin−Elmer)を使用して行った。配列
決定反応産物を、エタノール沈澱によってまたはCentriSepスピンカラ
ム(Princeton Separations,Adelphia,NJ)
を用いて精製し、Applied Biosystems Model 373
A DNA sequencing system (Applied Bio
systems Division,Perkin−Elmer,Foster
City,CA)中で電気泳動した。CAPおよびALIGN配列分析プログ
ラムに加えて、Sequence Navigator software (
Applied Biosystems Division,Perkin−E
lmer)を、配列データの分析のために使用し、変異を、公開されたヒトmt
DNAの配列(Andersonら,1981 Nature 290:457
)と比較して同定した。
[Table 6] Sequencing of the purified PCR product was performed using the same primers and BigDye Terminator Cycle Sequ as previously used for amplification.
It was carried out using an encoding kit (Perkin-Elmer). Sequencing reaction products were processed by ethanol precipitation or by CentriSep spin columns (Princeton Separations, Adelphia, NJ).
And purified using Applied Biosystems Model 373.
A DNA Sequencing System (Applied Bio
systems Division, Perkin-Elmer, Foster
Electrophoresis in City, CA). In addition to the CAP and ALIGN sequence analysis programs, Sequence Navigator software (
Applied Biosystems Division, Perkin-E
lmer) was used for the analysis of sequence data and the mutations were published to human mt
Sequence of DNA (Anderson et al., 1981 Nature 290: 457.
) And identified.

【0053】 (実施例3) (アルツハイマー病とともに分離するミトコンドリアリボソームRNA中の一
塩基多型(SNP)) ミトコンドリアDNA(mtDNA)を、実施例1および2に従って、24の
コントロール(12の部検確認疾患コントロール、2つの部検確認正常コントロ
ール、および10の生存しているコントロール)ならびに33のADケース(2
0の部検確認AD、および13の生存しているAD患者)の脳サンプルおよび血
液のサンプルから単離し、そして配列決定した。変化したミトコンドリアrRN
A配列を82%のADサンプル対50%のコントロールにおいて検出した(表1
および図1)。この分析を部検確認(ac)ケースのみに制限した場合、rRN
A配列の変化は、85%のADおよび43%のコントロールサンプルにおいて検
出された。
Example 3 Single Nucleotide Polymorphism (SNP) in Mitochondrial Ribosomal RNA Separated with Alzheimer's Disease Mitochondrial DNA (mtDNA) was analyzed according to Examples 1 and 2 in 24 controls (12 partial confirmation). Disease control, 2 biopsy-confirmed normal controls, and 10 surviving controls) and 33 AD cases (2
Were isolated and sequenced from brain and blood samples from 0 biopsy-validated AD and 13 surviving AD patients). Changed mitochondrial rRN
The A sequence was detected in 82% of AD samples vs. 50% of controls (Table 1).
And Figure 1). If this analysis is limited to the part confirmation (ac) case, the rRN
A sequence changes were detected in 85% AD and 43% control samples.

【0054】 mtDNA変化の約半分が、ハプログループT、U、およびH(家族性系統)
と関連した。しかし、ハプログループと関連しないミトコンドリアrRNAをコ
ードするmtDNAにおける変異のみを考慮すると、49%のAD対21%のコ
ントロールサンプルが、配列変化を保持した(表1および図1)。ミトコンドリ
アrRNAをコードするmtDNAにおける変異に関連する非ハプログループと
ADの特異的相関は、部検確認されたケースのみが含まれる場合、より高い。ミ
トコンドリアrRNAをコードするmtDNAにおける変異を、40%のAD対
7%の部検確認コントロールケースにおいて検出する。
Approximately half of the mtDNA changes are in haplogroups T, U, and H (familial strains)
Related to. However, considering only the mutations in mtDNA encoding mitochondrial rRNA not associated with the haplogroup, 49% AD vs. 21% control samples retained sequence changes (Table 1 and Figure 1). The specific correlation of AD with non-haplogroups associated with mutations in mtDNA encoding mitochondrial rRNA is higher when only the confirmed cases are included. Mutations in mtDNA encoding mitochondrial rRNA are detected in 40% AD vs. 7% biopsy-validated control cases.

【0055】 (実施例4) (アルツハイマー病と診断された被験体のミトコンドリアDNA内のホモプラ
スミック一塩基多型) この実施例は、アルツハイマー病を有すると診断された被験体(D−1)の白
血球から得られたDNA、および同じ被験体由来の血小板誘導mtDNAを使用
して調製されるサイブリッド細胞株のDNAにおけるmtDNA一塩基多型の検
出を記載する。
Example 4 (Homoplasmic Single Nucleotide Polymorphism in Mitochondrial DNA of a Subject Diagnosed with Alzheimer's Disease) This example describes a subject diagnosed with Alzheimer's disease (D-1). Detection of mtDNA single nucleotide polymorphisms in DNA of cybrid cell lines prepared using white blood cells derived from E. coli and platelet-derived mtDNA from the same subject.

【0056】 静脈血サンプルを、ADを有すると診断されたヒトドナー被験体(D−1)(
McKhannら,Neurology 34:939,1984,Natio
nal Institute of Neurology,Communica
tive Disorders and Stroke and Alzhei
mer’s Disease and Related Disorders
Association Criteria of Probable AD,
NINCDS−ADRDA)から、EDTAを含み、白血球画分の調製のため
に0〜4℃に維持されたか、またはクエン酸/ブドウ糖を含み、血小板画分の調
製のために室温で維持されるvacutainerチューブ(Becton−D
ickinson,Inc.,San Jose,CA)に集めた。
Venous blood samples were taken from human donor subjects diagnosed with AD (D-1) (
McKhann et al., Neurology 34: 939, 1984, Natio.
nal Institute of Neurology, Communica
live Disorders and Stroke and Alzhei
mer's Disease and Related Disorders
Association Criteria of Probable AD,
NINCDS-ADRDA) from vacutainer tubes containing EDTA and maintained at 0-4 ° C. for preparation of leukocyte fractions or containing citrate / glucose and maintained at room temperature for preparation of platelet fractions. (Becton-D
ickinson, Inc. , San Jose, CA).

【0057】 白血球画分を調製するために、血液サンプルを、Histopaque(登録
商標)−1077(Sigma,St.Louis,MO)上に重ね、2500
rpmで30分間4℃で遠心分離した。白血球細胞層を集め、5ml滅菌TE緩
衝液(10mM Tris−HCl、pH7.4、1mM EDTA)で希釈し
、そして2500rpmで10分間4℃で遠心分離した。次いで、細胞ペレット
を10ml溶解緩衝液(1%SDSおよび400μg/mlのプロテイナーゼK
を含むTE)の添加によって溶解し、そして200rpmのオービタルシェーカ
ーセット内で37℃で4時間インキュベートした。全ての細胞性DNAを、フェ
ノール/クロロホルムでの2回の抽出およびクロロホルムでの2回の抽出によっ
て精製した。DNAを、1/10容積5M NaClおよび2×容積100%エ
タノールを加えることによって沈澱させ、そして−20℃でインキュベートした
。DNAを遠心分離によってペレット化し、70%エタノールで洗浄し、そして
TE緩衝液中で再び懸濁させた。
To prepare the leukocyte fraction, blood samples were overlaid on Histopaque®-1077 (Sigma, St. Louis, MO), 2500
Centrifuge at 4 ° C. for 30 minutes at rpm. The white blood cell layer was collected, diluted with 5 ml sterile TE buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.4, 1 mM EDTA) and centrifuged at 2500 rpm for 10 minutes at 4 ° C. The cell pellet was then mixed with 10 ml lysis buffer (1% SDS and 400 μg / ml proteinase K).
TE), and dissolved in an orbital shaker set at 200 rpm for 4 hours at 37 ° C. All cellular DNA was purified by two extractions with phenol / chloroform and two extractions with chloroform. DNA was precipitated by adding 1/10 volume 5M NaCl and 2x volume 100% ethanol and incubated at -20 ° C. The DNA was pelleted by centrifugation, washed with 70% ethanol and resuspended in TE buffer.

【0058】 サイブリッド細胞株を産生するためのρ0SH−SY5Y神経芽細胞腫への融
合のための、血小板の調製および血小板の使用(mtDNAの供給源として)は
、Millerら(1996 J. Neurochem.67:1897−1
907)によって記載される通りであった。得られたサイブリッド細胞株(AD
−1)が、ミトコンドリア複合体IV(シトクロム cオキシダーゼ、COX、
CO)活性(以下に記載される)における安定な欠失を有した。AD−1サイブ
リッド細胞の増殖された培養物を、ダルベッコPBS(GIBCO−BRL、G
rand Island、NY)において0.5mM EDTAにそれらをさら
すことによって、組織培養フラスコから取り除いた。収穫したAD−1細胞を、
遠心分離(2000×g、10分間)によってペレット化し、そして全ての細胞
性DNAを製造業者の指示に従って、DNAzol試薬(Molecular
Reseach Center,Inc.,Clincinnati,OH)を
用いて抽出した。
Preparation of platelets and use of platelets (as a source of mtDNA) for fusion to ρ 0 SH-SY5Y neuroblastoma to produce a cybrid cell line is described by Miller et al. (1996 J. Neurochem). .67: 1897-1
907). Obtained cybrid cell line (AD
-1) is a mitochondrial complex IV (cytochrome c oxidase, COX,
It had a stable deletion in CO) activity (described below). Expanded cultures of AD-1 cybrid cells were treated with Dulbecco's PBS (GIBCO-BRL, G
were removed from the tissue culture flasks by exposing them to 0.5 mM EDTA in rand Island, NY). Harvested AD-1 cells
Pellet by centrifugation (2000 xg, 10 min) and collect all cellular DNA according to the manufacturer's instructions with DNAzol reagent (Molecular).
Research Center, Inc. , Clincinnati, OH).

【0059】 DNA濃度を、260nmのUV吸収によって決定した。AD白血球およびA
Dサイブリッド細胞から調製された全ての細胞性DNAを、全mtDNA分子に
わたるL鎖オリゴヌクレオチドプライマーおよびH鎖オリゴヌクレオチドプライ
マーのセットを用いるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によってDNA増幅のテ
ンプレートとして使用した(表7)。増幅を、0.5〜1.0μgのテンプレー
トDNA、それぞれ200ngのL鎖およびH鎖プライマーまたは順方向および
逆方向プライマー、それぞれ200μMのdNTP、10mM Tris−HC
l、pH8.3、50mM KCl、2 MM MgCl2および1単位のAm
pliTaq DNAポリメラーゼ(Perkin−Elmer、Norwal
k、CT)を使用する50μl反応容積で行った。Gene AmpTM PCR
System 9600熱サイクラー(Perkin−Elmer)を使用し
て、増幅を以下のように行った:95℃1分間、60℃1分間、および72℃1
分間、30サイクル、続いて、1サイクルの72℃4分間。増幅産物を、水平寒
天ゲル電気泳動、バンド切除、寒天からのDNAの溶出、およびエタノール沈澱
によって精製した。あるいは、アンプリコンをQIAquickTM PCR精製
キット(Qiagen, Chatsworth,CA)によって精製した。
DNA concentration was determined by UV absorption at 260 nm. AD leukocytes and A
All cellular DNA prepared from D cybrid cells was used as a template for DNA amplification by polymerase chain reaction (PCR) with a set of L and H chain oligonucleotide primers over the entire mtDNA molecule (Table 7). ). Amplification was performed using 0.5-1.0 μg template DNA, 200 ng each of L and H chain primers or forward and reverse primers, 200 μM dNTP, 10 mM Tris-HC, respectively.
pH 8.3, 50 mM KCl, 2 MM MgCl 2 and 1 unit of Am
pliTaq DNA Polymerase (Perkin-Elmer, Norway)
k, CT) in a 50 μl reaction volume. Gene Amp PCR
Amplification was performed using a System 9600 thermocycler (Perkin-Elmer) as follows: 95 ° C for 1 minute, 60 ° C for 1 minute, and 72 ° C 1
Min, 30 cycles, followed by 1 cycle of 72 ° C for 4 minutes. Amplification products were purified by horizontal agar gel electrophoresis, band excision, elution of DNA from agar, and ethanol precipitation. Alternatively, amplicons were purified by the QIAquick PCR Purification Kit (Qiagen, Chatsworth, CA).

【0060】 PCR産物を、TA−CloningTMキット(Invitrogen, I
nc.,Carlsbad, CA)およびXL2BlueTMまたはXL2Bl
ueMRFTMコンピテント細胞(Stratagene,Inc.,La Jo
lla,CA)を使用してクローン化した。全て供給業者の推奨に従った。組換
えコロニーを選択し、プラスミドDNAを、WizardTM Series 9
600 DNA精製システム(Promega,Inc.,Madison,W
I)を使用して精製した。
The PCR product was subjected to TA-Cloning kit (Invitrogen, I.
nc. , Carlsbad, CA) and XL2Blue or XL2Bl.
ueMRF competent cells (Stratagene, Inc., La Jo)
(Ila, CA). All followed the supplier's recommendations. Recombinant colonies were selected and the plasmid DNA was labeled with Wizard Series 9
600 DNA Purification System (Promega, Inc., Madison, W
Purified using I).

【0061】[0061]

【表7】 精製されたPCR産物の配列決定は、実施例2に記載されるように行い、10
〜12のクローンを、各クローン化PCR産物について配列決定した。変異を、
上記のように、関連した相関を含む公開された配列との比較によって同定し、ヒ
トmtDNAについて多型を報告した(Andersonら、1981 Nat
ure 290:457;Andrewsら,1999 Nature Gen
etics 23:147;Mitomap,www.gen.emory.e
du)。同一のホモプラスモンmtDNA変異が、D−1白血球由来のDNAサ
ンプルおよびAD−1サイブリッド細胞由来のDNAにおいて検出された。表2
の多型に示されるように、稀な(rare)多型およびCRSに対する配列「エ
ラー」(上記のように)が検出された。さらに、三つの新規なホモプラスモン一
塩基多型を、mtDNA変異として検出した(表2):T1189Cを、12S rRNA遺伝子において観測し、G6366Aが、CO1(COX1)遺伝子
中に存在し、そしてT12954CをND5遺伝子中に見出した。配列分析は、
G6366A変異が複合体IVのCOX1サブユニットのアミノ酸155位にお
いてバリンからイソロイシンへの置換(ミスセンス)を引き起こすこと、および
対照的に、T12954Cが、複合体IのND5サブユニットにおいて沈黙変異
を明かに表すことを示した。
[Table 7] Sequencing of the purified PCR product was performed as described in Example 2
~ 12 clones were sequenced for each cloned PCR product. Mutation,
As noted above, polymorphisms were reported for human mtDNA, identified by comparison to published sequences containing related correlations (Anderson et al., 1981 Nat.
ure 290: 457; Andrews et al., 1999 Nature Gen.
etics 23: 147; Mitomap, www. gen. emory. e
du). The same homoplasmon mtDNA mutation was detected in DNA samples from D-1 leukocytes and DNA from AD-1 cybrid cells. Table 2
Rare polymorphisms and sequence "errors" for CRS (as described above) were detected, as indicated by the polymorphisms in. In addition, three novel homoplasmon single nucleotide polymorphisms were detected as mtDNA mutations (Table 2): T1189C was observed in the 12S rRNA gene, G6366A was present in the CO1 (COX1) gene, and T12954C. Was found in the ND5 gene. Sequence analysis
The G6366A mutation causes a valine to isoleucine substitution (missense) at amino acid position 155 of the COX1 subunit of complex IV, and in contrast, T12954C reveals a silent mutation in the ND5 subunit of complex I. I showed that.

【0062】 (実施例5) (サイブリッド細胞株におけるADドナー誘導ミトコンドリアDNAの発現) この実施例は、実施例4に記載されるように、ADを有すると診断されたドナ
ーからmtDNAを用いて構築されたAD−1サイブリッド細胞株におけるAD
ドナー誘導mtDNA配列の発現を示す。
Example 5 Expression of AD Donor-Induced Mitochondrial DNA in Cybrid Cell Lines This example was constructed using mtDNA from a donor diagnosed with AD as described in Example 4. In an established AD-1 cybrid cell line
Expression of donor-derived mtDNA sequences is shown.

【0063】 競合プライマー伸長アッセイを、AD−1サイブリッド細胞において検出され
るホモプラスモンG6366A対変異を開発する(実施例4に記載される)以外
、基本的に(Fahyら,1997 Nucl.Ac.Res.25:3102
)に記載されるように使用した。テンプレートDNAを、実施例4に記載される
ように、白血球細胞およびサイブリッド細胞から調製し、また親のSH−SY5
Y神経芽細胞腫細胞およびプールされたコントロールサイブリッド細胞(すなわ
ち、ADを有しないと診断された被験体からmtDNAを用いて再増殖した以外
、Millerら(1996 J.Neurochem.67:1897−19
07)の記載に従って構築されたサイブリッド細胞)から調製した。mtDNA
コードCOX1(COI)遺伝子の発現を評価するために、全ての細胞性RNA
を、TrizolTM試薬(Life Technologies,Inc.,G
aithersburg,MD)を使用してサイブリッド細胞から単離し、そし
てcDNAを生成するために、製造業者の指示に従って、Superscrip
TM逆転写酵素を用いて逆転写した。
Competitive primer extension assays are essentially (Fahy et al., 1997 Nucl. Ac.) Except that the homoplasmon G6366A pair mutation detected in AD-1 cybrid cells is developed (as described in Example 4). Res. 25: 3102
). Template DNA was prepared from white blood cells and cybrid cells as described in Example 4, and parent SH-SY5.
Y neuroblastoma cells and pooled control cybrid cells (ie, except re-growth with mtDNA from subjects diagnosed as having no AD, Miller et al. (1996 J. Neurochem. 67: 1897-19).
(Cybrid cells constructed as described in 07)). mtDNA
To evaluate the expression of the encoded COX1 (COI) gene, all cellular RNA
To the Trizol reagent (Life Technologies, Inc., G.
Isomersburg, MD) and isolated from cybrid cells using Superscript according to the manufacturer's instructions to generate cDNA.
Reverse transcription was performed using t reverse transcriptase.

【0064】 以下の5’−FAM標識オリゴヌクレオチドプライマーを、標準的方法に従っ
て調製した: 5’−−TGATGAAATTGATGGCCCCTAAGATAGAGGAG
A−−3’ [配列番号 ]。
The following 5'-FAM labeled oligonucleotide primers were prepared according to standard methods: 5'-TGATGAAATTTGATGGCCCCTAAGATAGAGGAG.
A--3 '[SEQ ID NO:].

【0065】 dTTP、ddATPおよびddCTPを含むヌクレオチド混合物を使用し、
その結果、野生型(すなわち、CRS)mtDNAテンプレートがddC残基を
有するプライマーの伸長に指向し、一方、D−1(すなわち、AD誘導)mtD
NAテンプレートが結果的にdTおよびddA残基を有するプライマーの伸長に
指向した。Fahyら(1997)に記載されるように、プライマー伸長反応産
物は、示差的に伸長された(例えば、1つまたは2つのヌクレオチドによる)蛍
光プライマー産物の決定を可能にする条件下で電気泳動的に分割される。図2に
示されるように、AD−1サイブリッド細胞由来(レーン5および7)ならびに
D−1(AD)白血球由来(レーン4)のテンプレートDNAまたはcDNAは
、二つのヌクレオチド残基によって伸長されるプライマー伸長産物の排他的な生
成を指向し、これらの細胞由来のmtDNAにおけるホモプラスモンG6366
A変異の存在と一致する。対照的に、プールされたコントロールのサイブリッド
由来または親のSH−SY5Y細胞由来のテンプレートDNAまたはcDNA(
レーン6、8および9)は、単一のヌクレオチド伸長を有するプライマー伸長産
物の生成のみを指向し、これらの細胞における野生型DNAの存在を示す。
Using a nucleotide mixture comprising dTTP, ddATP and ddCTP,
As a result, the wild-type (ie, CRS) mtDNA template directs extension of the primer bearing the ddC residue, while D-1 (ie, AD-induced) mtD
The NA template resulted in extension of the primer with dT and ddA residues. As described by Fahy et al. (1997), the primer extension reaction product is electrophoresed under conditions that allow the determination of differentially extended (eg, by one or two nucleotides) fluorescent primer products. Is divided into As shown in FIG. 2, the template DNA or cDNA derived from AD-1 cybrid cells (lanes 5 and 7) and D-1 (AD) leukocytes (lane 4) is a primer extended by two nucleotide residues. Homoplasmon G6366 in mtDNA from these cells that is directed to the exclusive production of extension products
Consistent with the presence of the A mutation. In contrast, template DNA or cDNA from pooled control cybrids or parental SH-SY5Y cells (
Lanes 6, 8 and 9) direct only the production of primer extension products with a single nucleotide extension, indicating the presence of wild-type DNA in these cells.

【0066】 (実施例6) (AD−1サイブリッド細胞におけるミトコンドリア電子輸送連鎖酵素) 本実施例は、アルツハイマー病のサイブリッド細胞モデルにおけるミトコンド
リア電子輸送連鎖酵素の発現および活性を記載する。
Example 6 Mitochondrial Electron Transfer Chain Enzymes in AD-1 Cybrid Cells This example describes the expression and activity of mitochondrial electron transfer chain enzymes in a cybrid cell model of Alzheimer's disease.

【0067】 AD−1サイブリッド細胞を、実施例4に記載するように調製した。コントロ
ールサイブリッド細胞株を、記載されるように(Millerら、1996 J
.Neurochem.67:1897)、ρ0 SH−SY5Y神経芽細胞種
細胞と3人の年齢の一致する認識的に正常な被験体由来の血小板のPEG融合に
より構築した。コントロールサイブリッド細胞は、融合の32〜37日後にアッ
セイした場合(以下を参照のこと)、親SH−SY5Y細胞と比較して正常な複
合体IおよびIVの活性を有した。引き続き、各コントロールサイブリッド細胞
株由来の同数の細胞をプールし、そしてこの混合コントロール培養物を維持した
。複合体I(ND)および複合体IV(COX)の活性を、記載されるように(
Millerら、1996 J.Neurochem.67:1897)決定し
た。そしてmin−lmg−1全細胞性タンパク質として報告する。反応性酸素
種(ROS)を、ジクロロフルオレセインジアセテート(DCF−DA)アッセ
イ(Millerら、1996)を使用して検出した。カタラーゼ、全スーパー
オキシドジスムターゼ(SOD)、Mn SOD、Cu/Zn SOD、グルタ
チオンペルオキシダーゼおよびグルタチオンレダクターゼの活性を、以前に記載
されるように(Cassarinoら、1997 Biochim.Bioph
ys.Acta 1362:77)決定した。8−ヒドロキシグアノシン(8O
H−dG)レベルの決定のために、DNAサンプルを、サイブリッド細胞の低浸
透圧性溶解、続いて耐熱性アルカリンプロテアーゼを用いる95℃におけるタン
パク質分解により調製した。このDNAをエキソヌクレアーゼPIおよびエンド
ヌクレアーゼIIIで消化し、そして電気化学的検出を使用して8OH−dGに
ついて分析した。ヒドロキシルラジカルを、チオバルビツール酸を使用して(S
attlerら、1998 Meths.Mol.Biol.110:167−
191)アッセイした。
AD-1 cybrid cells were prepared as described in Example 4. A control cybrid cell line was prepared as described (Miller et al. 1996 J.
. Neurochem. 67: 1897), ρ 0 SH-SY5Y neuroblastoma cells and PEG fusion of platelets from 3 age-matched cognitively normal subjects. Control cybrid cells had normal Complex I and IV activity when compared to parental SH-SY5Y cells when assayed 32-37 days after fusion (see below). Subsequently, equal numbers of cells from each control cybrid cell line were pooled and this mixed control culture was maintained. The activity of complex I (ND) and complex IV (COX) was determined as described (
Miller et al., 1996 J. Neurochem. 67: 1897) determined. And reported as min-1mg-1 whole cell protein. Reactive oxygen species (ROS) were detected using the dichlorofluorescein diacetate (DCF-DA) assay (Miller et al. 1996). The activities of catalase, total superoxide dismutase (SOD), Mn SOD, Cu / Zn SOD, glutathione peroxidase and glutathione reductase were as previously described (Cassarino et al., 1997 Biochim. Bioph.
ys. Acta 1362: 77) determined. 8-hydroxyguanosine (8O
For the determination of (H-dG) levels, DNA samples were prepared by hypotonic lysis of cybrid cells, followed by proteolysis at 95 ° C with a thermostable alkaline protease. The DNA was digested with exonuclease PI and endonuclease III and analyzed for 8OH-dG using electrochemical detection. Hydroxyl radicals using thiobarbituric acid (S
attler et al., 1998 Meths. Mol. Biol. 110: 167-
191) Assayed.

【0068】 AD−1サイブリッド細胞における複合体Iの活性は、混合コントロールサイ
ブリッド細胞において検出した活性と本質的に同一であった。対照的に、複合体
IV(COX)活性は、混合コントロールサイブリッド細胞と比較してAD−1
サイブリッド細胞において顕著に抑制された。そしてこの不足は、延長された培
養期間にわたり安定に維持された(図3)。AD−1サイブリッドにおける減少
した複合体IV活性が、これらの細胞におけるCOXタンパク質の減少した量(
例えば、COX1サブユニットにおいてG6366A変異に関連する減少したC
OX産生)に起因し得るか否かを決定するために、COXサブユニット1、2お
よび4の発現レベルを、ウェスタン免疫ブロット分析によりポリペプチドレベル
において比較した。確立された手順(Ausubelら、Current Pr
otocols in Molecular Biology,Greene
Publishing,1987)に従って、AD−1サイブリッド細胞、混合
コントロールサイブリッド細胞およびSH−SY5Y 神経芽細胞種細胞の界面
活性剤の溶解産物を電気泳動で分離し、ニトロセルロースにブロット移行(bl
ottransferred)し、そしてマウス抗ヒトCOXサブユニット特異
的抗体(Molecular Probes,Inc.,Eugene,OR)
で検索した。供給業者の指示に従って、ブロットをHRP−接合抗マウス免疫グ
ロブリン(Amersham,Inc.,Arlington Heights
,IL)およびECL化学発光検出(Amersham)を用いて発色した。図
4に示すように、AD−1サイブリッド細胞、混合コントロールサイブリッド細
胞および親SH−SY5Y神経芽細胞種細胞は、全て、同等のレベルのCOXサ
ブユニットを発現した。理論により束縛しようとしなくても、これらの結果は、
互いに結合するかまたは適切な細胞下の位置へ局在するCOXサブユニットの能
力におけるCOXの触媒欠損(およびCOX生合成の減少していないレベル)が
、AD−1サイブリッド細胞のCOX1サブユニットにおけるG6366A変異
の結果であり得ることを示唆する。
The activity of complex I in AD-1 cybrid cells was essentially the same as the activity detected in mixed control cybrid cells. In contrast, complex IV (COX) activity is AD-1 compared to mixed control cybrid cells.
It was remarkably suppressed in cybrid cells. And this deficiency remained stable over an extended culture period (FIG. 3). The reduced complex IV activity in AD-1 cybrids was due to the reduced amount of COX protein in these cells (
For example, reduced C associated with the G6366A mutation in the COX1 subunit
OX production), the expression levels of COX subunits 1, 2 and 4 were compared at the polypeptide level by Western immunoblot analysis. Established procedures (Ausubel et al., Current Pr)
otocols in Molecular Biology, Greene
Publishing, 1987), detergent lysates of AD-1 cybrid cells, mixed control cybrid cells and SH-SY5Y neuroblastoma cell lines were electrophoretically separated and blotted to nitrocellulose (bl).
), and mouse anti-human COX subunit-specific antibody (Molecular Probes, Inc., Eugene, OR).
I searched in. Blots were HRP-conjugated anti-mouse immunoglobulin (Amersham, Inc., Arlington Heights) according to the supplier's instructions.
, IL) and ECL chemiluminescence detection (Amersham). As shown in FIG. 4, AD-1 cybrid cells, mixed control cybrid cells and parental SH-SY5Y neuroblastoma cell lines all expressed comparable levels of COX subunits. Without attempting to be bound by theory, these results are
Catalytic deficiency of COX (and an unreduced level of COX biosynthesis) in the ability of the COX subunits to bind to each other or to be localized to the appropriate subcellular location results in G6366A in the COX1 subunit of AD-1 cybrid cells. It suggests that it may be the result of mutation.

【0069】 AD−1サイブリッド細胞はまた、経時的に上昇したROSの相対レベルにお
ける見かけの漸減を伴い、混合コントロールサイブリッド細胞と比較して、反応
性酸素種(ROS)生成物の上昇したレベルを示した(表8)。代償機構がこの
漸進的低下に関連するか否かを決定するために、DCF−DA方法によるROS
決定の前に、AD−1および混合コントロールサイブリッド細胞を、2時間、3
0μM DCF−DAでプレロードし、リンスし、次いで50μM エタクリン
酸(還元型グルタチオンスカベンジャー)または2.5mM アミノトリアゾー
ル(ラジカルを捕捉する酵素カタラーゼのインヒビター)のいずれかで30分間
処理した。図5に示すように、エタクリン酸またはアミノトリアゾールのいずれ
かを用いる処理によるラジカルスカベンジャーの干渉は、混合コントロールサイ
ブリッド細胞におけるROSレベルと比較して、AD−1細胞における上昇した
ROSレベルを生じた。複数の特定のラジカルスカベンジャー酵素の酸化的緩衝
化活性レベルはまた、混合コントロールサイブリッドと比較してAD−1サイブ
リッド細胞において上昇されることを決定した(図6)。コントロールサイブリ
ッドと比較したAD−1サイブリッドにおける遺伝子発現を、2種類のこれらの
酵素(Cu/Zn SODおよびMn SOD)について調査した。図6に示す
ように、これらの酵素に関する上昇した活性レベルは、上昇した発現レベルによ
り達成された。このことは、AD−1サイブリッドにおけるみかけの酸化的欠損
と関連する可能な代償機構を示唆する。
AD-1 cybrid cells also had elevated levels of reactive oxygen species (ROS) products compared to mixed control cybrid cells, with an apparent taper in relative levels of ROS that was elevated over time. Was shown (Table 8). To determine whether the compensatory mechanism is associated with this progressive decline, ROS by the DCF-DA method
Prior to determination, add AD-1 and mixed control cybrid cells for 2 hours, 3 hours.
Preloaded with 0 μM DCF-DA, rinsed and then treated with either 50 μM ethacrynic acid (reduced glutathione scavenger) or 2.5 mM aminotriazole (inhibitor of the radical scavenging enzyme catalase) for 30 minutes. As shown in Figure 5, interference of radical scavengers by treatment with either ethacrynic acid or aminotriazole resulted in elevated ROS levels in AD-1 cells compared to ROS levels in mixed control cybrid cells. . It was also determined that oxidative buffering activity levels of multiple specific radical scavenger enzymes were also elevated in AD-1 cybrid cells compared to mixed control cybrids (FIG. 6). Gene expression in AD-1 cybrids compared to control cybrids was investigated for two of these enzymes (Cu / Zn SOD and Mn SOD). As shown in FIG. 6, elevated activity levels for these enzymes were achieved with elevated expression levels. This suggests a possible compensatory mechanism associated with the apparent oxidative deficiency in AD-1 cybrids.

【0070】[0070]

【表8】 (実施例7) (アルツハイマー病と診断された被験体のミトコンドリアDNAにおけるホモ
プラスミック一塩基多型) 本実施例は、アルツハイマー病を有すると診断された第2の被験体(D−2)
の白血球から得たDNA、および同じ被験体からの血小板由来のmtDNAを使
用して調製されたサイブリッド細胞株におけるmtDNA一塩基多型の検出を記
載する。材料および方法は、異なるドナー(D−2)が白血球および血小板の供
給源であることおよび第2のADサイブリッド細胞株(AD−2)を構築したこ
とを除いて、実施例4に記載するものと同一である。結果を表3に示す。新たな
ホモプラスミックmtDNA変異を、ミトコンドリア遺伝子(T980C)の1
2S rRNAコード領域において同定した。
[Table 8] (Example 7) (Homoplasmic single nucleotide polymorphism in mitochondrial DNA of a subject diagnosed with Alzheimer's disease) This example shows a second subject (D-2) diagnosed with Alzheimer's disease.
We describe the detection of mtDNA single nucleotide polymorphisms in a cybrid cell line prepared using DNA obtained from the white blood cells of erythrocytes and mtDNA from platelets from the same subject. Materials and methods are described in Example 4, except that a different donor (D-2) was the source of leukocytes and platelets and that a second AD cybrid cell line (AD-2) was constructed. Is the same as The results are shown in Table 3. A new homoplasmic mtDNA mutation was identified in the mitochondrial gene (T980C) 1
It was identified in the 2S rRNA coding region.

【0071】 (実施例8) (ミトコンドリアリボソームRNA遺伝子における一塩基多型) 本実施例では、12Sおよび16S rRNA遺伝子におけるホモプラスミッ
ク変異についてのmtDNA配列の分析を記載する。脳および/または血液サン
プルを、13人の正常な生存コントロール被験体、41人の剖検確認された通常
の神経性疾患コントロール(すなわち、非AD)被験体、13人の生存AD被験
体ならびに45人の剖検確認されたADおよびLBV(レーヴィ小体改変体)被
験体から得た。
Example 8 Single Nucleotide Polymorphism in Mitochondrial Ribosomal RNA Gene This example describes the analysis of mtDNA sequences for homoplasmic mutations in the 12S and 16S rRNA genes. Brain and / or blood samples from 13 normal survival control subjects, 41 autopsy-confirmed normal neurological disease control (ie, non-AD) subjects, 13 surviving AD subjects and 45 Were obtained from autopsy-confirmed AD and LBV (Lewy body variant) subjects.

【0072】 脳および血液サンプルからのDNAの単離は、いくつかの脳サンプルについて
、ミトコンドリアを、Mecocciら(1994 Ann.Neurol.3
6:747)により記載されるように、初めに生成し、そしてmtDNAを抽出
したことを除いて、本質的には、各々実施例1および4に記載される通りである
。12S rRNAおよび16SrRNA遺伝子に特異的なオリゴヌクレオチド
プライマーを表5および7に列挙する。これらを、上記のようにPCR増幅、ク
ローニングおよび配列決定に使用した。
Isolation of DNA from brain and blood samples has been performed on mitochondria of several brain samples using Mecocci et al. (1994 Ann. Neurol. 3).
6: 747) except that it was initially produced and the mtDNA was extracted, essentially as described in Examples 1 and 4, respectively. Oligonucleotide primers specific for the 12S rRNA and 16S rRNA genes are listed in Tables 5 and 7. These were used for PCR amplification, cloning and sequencing as described above.

【0073】 プライマーセット110−119を用いたPCR増幅により生成した10種類
のフラグメントを、実施例1および4に記載されるように増幅し、クローニング
し、そして配列決定した。これらのmtDNA領域において検出されたホモプラ
スミック一塩基多型およびこれらの変異の発生の頻度を表4に示す。これは、「
多型」でも「稀な多型」でもない変異を含み、これはまた、「エラー」でもない
(これらの用語は表2〜4の文中に上記される)。これらには、G709A、G
930A、T980C、T1189C、T1243C、C1700T、G171
9A、T1809C、A1811G、G1888A、G2098A、T2158
C、C2259T、T2352C、G3010A、T3197Cおよび塩基96
0の欠失が含まれ、そしてT669C、T789C、C870T、T980C、
G1007A、T1243C、G1393A、G1709A、G1719A、T
2156C、A2294G、T2483C、A2581G、A2851Gおよび
793位の塩基におけるTの挿入もまた含まれる。
The ten fragments generated by PCR amplification with primer set 110-119 were amplified, cloned and sequenced as described in Examples 1 and 4. Table 4 shows the homoplasmic single nucleotide polymorphisms detected in these mtDNA regions and the frequency of occurrence of these mutations. this is,"
It includes mutations that are neither "polymorphic" nor "rare polymorphic", which is also not "error" (these terms are mentioned above in the text of Tables 2-4). These include G709A, G
930A, T980C, T1189C, T1243C, C1700T, G171
9A, T1809C, A1811G, G1888A, G2098A, T2158
C, C2259T, T2352C, G3010A, T3197C and base 96
0 deletions, and T669C, T789C, C870T, T980C,
G1007A, T1243C, G1393A, G1709A, G1719A, T
Also included is a T insertion at the bases at positions 2156C, A2294G, T2483C, A2581G, A2851G and 793.

【0074】 年齢の関数として表4に提示されるデータの分析は、研究された被検体の群に
おいて、85歳以上のADおよびコントロール被験体を比較した場合に、mtD
NA 12S/16S rRNA領域ホモプラスミック一塩基多型のロードにお
ける差異が最も明白であることを示す(図7)。コントロール被験体に対してA
DケースにおけるミトコンドリアrRNA遺伝子における大量の一塩基多型に向
かう傾向が、分析された全ての年齢群(64〜74歳、75〜84および85歳
以上)において検出可能であった。
The analysis of the data presented in Table 4 as a function of age shows that mtD when comparing AD and control subjects over 85 years of age in the group of subjects studied.
It is shown that the difference in loading of NA 12S / 16S rRNA region homoplasmic single nucleotide polymorphisms is most obvious (FIG. 7). A for control subjects
A trend towards large single nucleotide polymorphisms in the mitochondrial rRNA gene in D cases was detectable in all age groups analyzed (64-74 years, 75-84 and 85 years and older).

【0075】 (実施例9) (アルツハイマー病を分離するミトコンドリアDNAにおける一塩基多型(S
NP)) ミトコンドリアDNA(mtDNA)を、24のコントロールおよび24の剖
検確認したADケースの脳および血液サンプルから単離しそして配列決定した。
確認したADサンプルは、11の前頭骨サンプル、3の頭頂皮質サンプルおよび
10の血液サンプルから構成された。コントロールサンプルは、12の剖検確認
した脳サンプル(平均年齢79.3歳:5の正常なコントロール、全頭骨;5の
拡散レーヴィ小体痴呆(DLBD)サンプル、全頭骨;2の副核上麻痺(par
asupranuclear palsy)(PSP)サンプル、全頭骨)およ
び健康体からの12の血液サンプル、ADの家族歴を有さない正常なボランティ
ア(平均年齢88.8歳)から構成された。
Example 9 (Single nucleotide polymorphism in mitochondrial DNA that separates Alzheimer's disease (S
NP)) Mitochondrial DNA (mtDNA) was isolated and sequenced from brain and blood samples from 24 control and 24 autopsy-confirmed AD cases.
The confirmed AD samples consisted of 11 frontal bone samples, 3 parietal cortex samples and 10 blood samples. Control samples were 12 autopsy-confirmed brain samples (average age 79.3 years: 5 normal controls, whole skull; 5 diffuse Lewy body dementia (DLBD) samples, whole skull; 2 supranuclear paralysis ( par
It was composed of asupranular palsy (PSP) samples, whole skull) and 12 blood samples from healthy body, normal volunteers without a family history of AD (mean age 88.8 years).

【0076】 プロテイナーゼK/SDS可溶化後の有機抽出によるDNAの単離を、実施例
1に記載した。PCR増幅を、表10に示されるオリゴヌクレオチドプライマー
を使用して完全mtDNA分子を架橋する68種類のPCR産生フラグメント(
各フラグメントは、周囲の産生フラグメントと約50%の配列重複を有する)を
生成することを除いて、実施例2に記載されるように行った。このストラテジー
は、各ヌクレオチド塩基の同定における4倍の縮退を有する順方向および逆方向
の両方における直接的なmtDNA配列決定を可能にし、このことは、エラーの
ない配列決定を生じる。従って、各患者サンプルについて、約68,000ヌク
レオチドを配列決定し、そしてホモプラスミック変異の分析を証明した。
Isolation of DNA by organic extraction after proteinase K / SDS solubilization was described in Example 1. PCR amplification was performed using 68 different PCR-generated fragments (crosslinking the complete mtDNA molecule with the oligonucleotide primers shown in Table 10 (
Each fragment was made as described in Example 2 except that it produced about 50% sequence overlap with the surrounding production fragment). This strategy allows direct mtDNA sequencing in both the forward and reverse directions with 4-fold degeneracy in the identification of each nucleotide base, which results in error-free sequencing. Therefore, for each patient sample, approximately 68,000 nucleotides were sequenced and demonstrated analysis of homoplasmic mutations.

【0077】[0077]

【表10】 配列決定を、製造業者の指示に従って、96キャピラリーアレイを備えるPe
rkin−Elmer Model 3700 DNA Analyzerを使
用して実施し、そしてデータ分析(実施例2に本質的に記載されるように行った
)はまた、以下を含む種々のパラメーターに従うサンプル配列の分類を含む:組
織サンプルの供給源、親の臨床状態(例えば、ADまたはコントロール)、親の
ハプログループ、mtDNA遺伝子領域(同定されたSNPが存在する)そして
タンパク質コードmtDNA遺伝子(AD関連SPNが同定された)については
、SNPが同義の置換(すなわち、コードされるタンパク質のアミノ酸配列おけ
る変化を生じない)であるかそれとも非同義の置換(すなわち、コードされるタ
ンパク質において異なるアミノ酸配列を生じる)であるか。
[Table 10] Sequencing was performed according to the manufacturer's instructions with a Pe equipped with a 96 capillary array.
Performed using the rkin-Elmer Model 3700 DNA Analyzer, and data analysis (performed essentially as described in Example 2) also included classification of the sample sequence according to various parameters including: Source of tissue sample, parental clinical status (eg, AD or control), parental haplogroup, mtDNA gene region (identified SNP is present) and protein-encoding mtDNA gene (AD-related SPN identified) Is a SNP a synonymous substitution (ie, no change in the amino acid sequence of the encoded protein) or a non-synonymous substitution (ie, a different amino acid sequence in the encoded protein).

【0078】 AD関連SNPを表9に示す。図8〜14は、定量的データ分析の結果を示す
。ここで、AD関連SNPを選択したパラメーターに従って分類した。従って、
図8は、mtDNAハプログループに従って、本実施例において分析されたサン
プルのプロフィールを示す。図9では、mtDNAタンパク質コード領域に従う
非ホモプラスミックヌクレオチド置換に影響する表9からのAD関連SNP(す
なわち、遺伝子座)の分布(指示された遺伝子領域あたり1つ以上のSNPを有
する分析されたサンプルのパーセンテージ)を示す。ここでAD群において検出
されたSNPを、全ての非ADコントロール群において検出したSNPと比較す
る。
The AD-related SNPs are shown in Table 9. 8-14 show the results of quantitative data analysis. Here, AD-related SNPs were classified according to the selected parameters. Therefore,
FIG. 8 shows the profile of the samples analyzed in this example according to the mtDNA haplogroup. In FIG. 9, the distribution of AD-related SNPs (ie loci) from Table 9 that affect non-homoplasmic nucleotide substitutions according to the mtDNA protein coding region (analyzed with one or more SNPs per indicated gene region). Sample percentage). Here, the SNP detected in the AD group is compared with the SNP detected in all non-AD control groups.

【0079】[0079]

【表9】 図10では、mtDNAタンパク質コード領域に従う非ホモプラスミックヌク
レオチド置換に干渉する表9からのAD関連SNP(すなわち、遺伝子座)の分
布(示された遺伝子領域あたり1つ以上のSNPを有する分析されたサンプルの
パーセンテージ)を示す。ここで、AD群において検出されたSNPを、正常(
すなわち、健康体)または疾患のコントロールとしてさらに分類された非ADコ
ントロール群において検出したSNPと比較する。
[Table 9] In FIG. 10, the distribution of AD-related SNPs (ie, loci) from Table 9 that interfere with non-homoplasmic nucleotide substitutions according to the mtDNA protein coding regions (analyzed with one or more SNPs per gene region shown) was analyzed. Sample percentage). Here, the SNP detected in the AD group is
That is, compared to the SNP detected in the non-AD control group that is further classified as a healthy body) or a disease control.

【0080】 図11は、mtDNAタンパク質コード領域に従うホモプラスミックヌクレオ
チド置換に干渉する表9からのAD関連SNP(すなわち、遺伝子座)の分布(
示された遺伝子領域あたり1つ以上のSNPを有する分析されたサンプルのパー
センテージ)を示す。ここで、AD群において検出されたSNPを、正常(すな
わち、健康体)または疾患のコントロールとしてさらに分類された非ADコント
ロール群において検出されたSNPと比較する。
FIG. 11 shows the distribution of AD-related SNPs (ie loci) from Table 9 that interfere with homoplasmic nucleotide substitutions according to the mtDNA protein coding region (
The percentage of analyzed samples with more than one SNP per indicated gene region is shown. Here, the SNPs detected in the AD group are compared to the SNPs detected in the non-AD control group, which is further classified as a normal (ie, healthy) or disease control.

【0081】 図12は、各22の公知のヒトミトコンドリアtRNAタンパク質コード領域
に従う、ミトコンドリアtRNA遺伝子におけるヌクレオチド置換に影響する表
9からのAD関連SNP(すなわち、遺伝子座)の分布(指示された遺伝子領域
あたり1つ以上のSNPを有する分析されたサンプルのパーセンテージ)を示す
。ここで、AD群において検出されたSNPを、正常(すなわち、健康体)また
は疾患のコントロールとしてさらに分類された非ADコントロール群において検
出されたSNPと比較する。
FIG. 12 shows the distribution of AD-associated SNPs (ie loci) from Table 9 (indicated gene regions) that affect nucleotide substitutions in the mitochondrial tRNA gene according to each of the 22 known human mitochondrial tRNA protein coding regions. Percentage of analyzed samples with one or more SNPs per). Here, the SNPs detected in the AD group are compared to the SNPs detected in the non-AD control group, which is further classified as a normal (ie, healthy) or disease control.

【0082】 図13は、示されたDNA領域におけるヌクレオチド置換に干渉する、表9か
ら、AD関連SNPの分布(示された遺伝子領域あたり1つ以上のSNPを有す
る分析されたサンプルのパーセンテージ)を要約する。ここで、AD群において
検出されたSNPを、正常な健康体コントロールに由来するサンプル中の対応す
るmtDNA領域において検出されたSNPと比較する。
FIG. 13 shows the distribution of AD-related SNPs (percentage of analyzed samples with more than one SNP per gene region shown) from Table 9 that interferes with nucleotide substitutions in the indicated DNA regions. To summarize. Here, the SNPs detected in the AD group are compared to the SNPs detected in the corresponding mtDNA region in samples from normal healthy controls.

【0083】 図14は、示されたDNA領域におけるヌクレオチド置換に干渉する、表9か
ら、AD関連SNPの分布(患者あたり検出されたSNPの数)を要約する。こ
こで、AD群において検出されたSNPを、正常な健康コントロールに由来する
サンプル中の対応するmtDNA領域において検出されたSNPと比較する。
FIG. 14 summarizes the distribution of AD-related SNPs (number of SNPs detected per patient) from Table 9, which interferes with nucleotide substitutions in the indicated DNA regions. Here, the SNPs detected in the AD group are compared to the SNPs detected in the corresponding mtDNA region in samples from normal healthy controls.

【0084】 前記から、本発明の特定の実施形態が本明細書中に例示の目的で記載されてい
るが、種々の改変が本発明の精神および範囲から逸脱することなく為され得るこ
とは、明らかである。従って、本発明は、添付のクレームによる場合を除いて、
制限されない。
From the foregoing, although particular embodiments of the invention have been described herein for purposes of illustration, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. it is obvious. Accordingly, the invention is, except as by the appended claims,
Not limited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、ADと関連するミトコンドリアrRNA遺伝子変異を示す。[Figure 1]   Figure 1 shows mitochondrial rRNA gene mutations associated with AD.

【図2】 図2は、AD細胞およびコントロールサイブリッド細胞から得られたオリゴヌ
クレオチドプライマー伸長反応を示す。
FIG. 2 shows oligonucleotide primer extension reactions obtained from AD cells and control cybrid cells.

【図3】 図3は、AD細胞およびコントロールサイブリッド細胞におけるミトコンドリ
アETC複合体IV活性を示す。
FIG. 3 shows mitochondrial ETC complex IV activity in AD cells and control cybrid cells.

【図4】 図4は、AD細胞およびコントロールサイブリッド細胞、ならびにSH−SY
5Y神経芽細胞腫細胞におけるCOXサブユニットのウェスタンイムノブロット
分析を示す。
FIG. 4 shows AD cells and control cybrid cells, and SH-SY.
3 shows Western immunoblot analysis of COX subunits in 5Y neuroblastoma cells.

【図5】 図5は、AD細胞およびコントロールサイブリッド細胞において、ラジカル除
去酵素を妨害する薬剤のROS産生に対する効果を例証する。
FIG. 5 illustrates the effect of agents that interfere with radical scavenging enzymes on ROS production in AD cells and control cybrid cells.

【図6】 図6は、混合したコントロールサイブリッド細胞と比較した、AD−1サイブ
リッド細胞におけるラジカル除去酵素を酸化的緩衝能力を示し、そしてまた、2
つの酵素、Cu/Zn SODおよびMn SODについての遺伝子発現の相対
的レベルを示す。
FIG. 6 shows the oxidative buffering capacity of radical scavenging enzymes in AD-1 cybrid cells compared to mixed control cybrid cells, and also 2
The relative levels of gene expression for two enzymes, Cu / Zn SOD and Mn SOD, are shown.

【図7】 図7は、年齢の関数として、ミトコンドリアrRNA遺伝子中のmtDNA一
塩基多型におけるADとコントロール被験体との間の差異を示す。
FIG. 7 shows the difference between AD and control subjects in mtDNA single nucleotide polymorphisms in the mitochondrial rRNA gene as a function of age.

【図8】 図8は、ハプログループに従う、AD関連SNPおよびコントロールSNPを
示す。
FIG. 8 shows AD-related and control SNPs according to the haplogroup.

【図9】 図9は、mtDNA遺伝子座に従う、AD関連SNPおよびコントロール非同
義SNPを示す。ND;NADHデヒドロゲナーゼ;CO、シトクロムcオキシ
ダーゼ;AT、ATPシンターゼ;CYB、シトクロムb。
FIG. 9 shows AD-related and control non-synonymous SNPs according to the mtDNA locus. ND; NADH dehydrogenase; CO, cytochrome c oxidase; AT, ATP synthase; CYB, cytochrome b.

【図10】 図10は、mtDNA遺伝子座に従う、AD関連SNPおよびコントロール非
同義SNPを示す。図9の省略図である。
FIG. 10 shows AD-related and control non-synonymous SNPs according to the mtDNA locus. It is an abbreviated figure of FIG.

【図11】 図11は、mtDNA遺伝子座に従う、AD関連SNPおよびコントロール非
同義SNPを示す。図9の省略図である。
FIG. 11 shows AD-related and control nonsynonymous SNPs according to the mtDNA locus. It is an abbreviated figure of FIG.

【図12】 図12は、アミノ酸またはミトコンドリア遺伝コード特異性(F、V、LUU
R、I、Q、M、W、A、N、C、Y、SUCN、D、K、G、R、H、SAG
Y、LCUR、E、T、P;ミトコンドリア遺伝コードについてのさらなる情報
については、例えば、Steeleら、1996 Proc.Nat.Acad
.Sci.USA 93:5223およびそこに引用される参考文献を参照のこ
と)によって示されるmtDNAの22のミトコンドリアtRNA遺伝子の各々
に従う、AD関連SNPおよびコントロール非同義SNPを示す。
FIG. 12 shows amino acid or mitochondrial genetic code specificity (F, V, LUU).
R, I, Q, M, W, A, N, C, Y, SUCN, D, K, G, R, H, SAG
Y, LCUR, E, T, P; for more information on the mitochondrial genetic code, see, for example, Steele et al., 1996 Proc. Nat. Acad
. Sci. USA 93: 5223 and references cited therein) showing AD-related and control non-synonymous SNPs according to each of the 22 mitochondrial tRNA genes of mtDNA.

【図13】 図13は、mtDNA領域に従う、AD関連SNPおよびコントロールSNP
を要約する。
FIG. 13. AD-related and control SNPs according to mtDNA region.
To summarize.

【図14】 図14は、mtDNA領域に従う、AD関連SNPおよびコントロールSNP
の被験体あたりの頻度を要約する。
FIG. 14: AD-related and control SNPs according to mtDNA region
The frequency per subject of is summarized.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 37/00 102 A61P 25/28 // A61K 45/00 C12N 15/00 ZNAF A61P 25/28 F (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 CA04 CA05 CA09 CA12 HA08 HA09 HA11 HA12 HA13 HA14 HA19 4B029 AA07 BB20 CC03 FA15 4B063 QA01 QA13 QA17 QA19 QQ02 QQ03 QQ08 QQ12 QQ43 QQ44 QQ53 QQ54 QQ59 QQ61 QQ62 QQ89 QR01 QR08 QR14 QR20 QR31 QR32 QR36 QR41 QR42 QR56 QR58 QR62 QR63 QR66 QR72 QR80 QX02 4C084 AA06 AA07 AA17 NA20 ZA161 ZC781 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 37/00 102 A61P 25/28 // A61K 45/00 C12N 15/00 ZNAF A61P 25/28 F (81 ) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW) ), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN , IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW F terms (reference) 4B024 AA01 AA11 CA04 CA05 CA09 CA12 HA08 HA09 HA11 HA12 HA13 HA14 HA19 4B029 AA07 BB20 CC03 FA15 4B063 QA01 QA13 QA17 QA19 QQ02 QQ03 QQ08 QQ12 QQ43 QQ44 QQ53 QQ54 QQ59 QQ61 QQ62 QQ89 QR01 QR08 QR14 QR20 QR31 QR32 QR36 QR41 QR42 QR56 QR58 QR62 QR63 QR66 QR72 QR80 QX02 4C084 AA06 AA07 AA17 NA20 ZA161 ZC781

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルツハイマー病を有すること、またはアルツハイマー病を
有する危険性があることが疑われる第1の被験体において、アルツハイマー病の
危険性または存在を決定するための方法であって、以下: ミトコンドリアDNAを含有する第1および第2の生物学的サンプルの各々に
おいて、アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多
型の存在または非存在を決定する工程であって、該第1の生物学的サンプルは、
該第1の被験体から得られ、そして該第2のサンプルは、変更したミトコンドリ
ア機能に関連する疾患の危険性も存在もないことが既知である第2の被験体から
得られる、工程であって、 ここで、該第1の生物学的サンプルにおける、アルツハイマー病に関連する少
なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型の存在、および該第2の生物学的サン
プルにおける、対応するヌクレオチドにおけるミトコンドリア一塩基多型の非存
在が、アルツハイマー病の増加した危険性を示す、工程、ならびに 該工程から、アルツハイマー病の危険性または存在を決定する工程、 を包含する、方法。
1. A method for determining the risk or presence of Alzheimer's disease in a first subject suspected of having, or at risk of having Alzheimer's disease, the method comprising: Determining the presence or absence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease in each of the first and second biological samples containing mitochondrial DNA, the first organism Scientific sample
A step obtained from the first subject and the second sample obtained from a second subject known to be neither at risk nor present for a disease associated with altered mitochondrial function. Where the presence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease in the first biological sample and the mitochondrial single nucleotide polymorphism at the corresponding nucleotide in the second biological sample. The method, wherein the absence of the type indicates an increased risk of Alzheimer's disease, and the step of determining the risk or presence of Alzheimer's disease therefrom.
【請求項2】 前記第1のサンプル中のミトコンドリアDNAが増幅され、
そして前記第2のサンプル中のミトコンドリアDNAが増幅される、請求項1に
記載の方法。
2. The mitochondrial DNA in the first sample is amplified,
The method of claim 1, wherein the mitochondrial DNA in the second sample is then amplified.
【請求項3】 前記決定する工程が、以下: 前記第1および第2の生物学的サンプルの各々を、該第1のサンプルのミトコ
ンドリアDNAに存在する配列および該第2のサンプルのミトコンドリアDNA
に存在する配列に対して相補的であるヌクレオチド配列を有する、オリゴヌクレ
オチドプライマーと、該プライマーの該ミトコンドリアDNAに対するハイブリ
ダイゼーションを可能にするに十分な条件下および時間で接触させる工程;なら
びに 第1産物を産生する、該第1サンプルのミトコンドリアDNAに対するプライ
マーのハイブリダイゼーションおよび伸長、ならびに該第1産物と区別可能な第
2産物を産生する、該第2のサンプルのミトコンドリアDNAに対するプライマ
ーのハイブリダイゼーションおよび伸長を検出する工程であって、これから、ア
ルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型の存在ま
たは非存在を決定する、工程、 を包含する、請求項1に記載の方法。
3. The determining step comprises the following steps: sequence of each of the first and second biological samples present in mitochondrial DNA of the first sample and mitochondrial DNA of the second sample.
Contacting with an oligonucleotide primer having a nucleotide sequence that is complementary to a sequence present in, under conditions and for a time sufficient to allow hybridization of the primer to the mitochondrial DNA; and a first product. Hybridization and extension of a primer to mitochondrial DNA of the first sample, which produces, and hybridization and extension of a primer to mitochondrial DNA of the second sample, which produces a second product that is distinguishable from the first product. Detecting the presence or absence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, the method comprising the steps of:
【請求項4】 前記第1のサンプル中のミトコンドリアDNAが増幅され、
そして前記第2のサンプル中のミトコンドリアDNAが増幅される、請求項3に
記載の方法。
4. The mitochondrial DNA in the first sample is amplified,
The method of claim 3, wherein the mitochondrial DNA in the second sample is then amplified.
【請求項5】 アルツハイマー病に関連し、前記第1の生物学的サンプル中
に存在し、そして前記第2の生物学的サンプル中の対応するヌクレオチドには存
在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、D−ループ、ミトコ
ンドリアrRNA遺伝子、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミ
トコンドリアtRNA遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子
、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子およびミトコンドリアシトクロムb遺
伝子からなる群から選択される、ミトコンドリアDNA領域に存在する、請求項
3に記載の方法。
5. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, present in said first biological sample and absent from the corresponding nucleotide in said second biological sample. The type is present in the mitochondrial DNA region selected from the group consisting of D-loop, mitochondrial rRNA gene, mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial tRNA gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene and mitochondrial cytochrome b gene, The method according to claim 3.
【請求項6】 アルツハイマー病に関連し、前記第1の生物学的サンプル中
に存在し、そして前記第2の生物学的サンプル中の対応するヌクレオチドには存
在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、D−ループ、ミトコ
ンドリアrRNA遺伝子、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミ
トコンドリアtRNA遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子
、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子およびミトコンドリアシトクロムb遺
伝子からなる群から選択される、ミトコンドリアDNA領域に存在する、請求項
1に記載の方法。
6. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, present in said first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in said second biological sample. The type is present in the mitochondrial DNA region selected from the group consisting of D-loop, mitochondrial rRNA gene, mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial tRNA gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene and mitochondrial cytochrome b gene, The method of claim 1.
【請求項7】 アルツハイマー病に関連し、前記第1の生物学的サンプル中
に存在し、そして前記第2の生物学的サンプル中の対応するヌクレオチドには存
在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、ミトコンドリアNA
DHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子
、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子およびミトコンドリアシトクロムb遺
伝子からなる群から選択される、ミトコンドリアDNA領域に存在し、そしてこ
こで、該一塩基多型が、非同義のヌクレオチド置換である、請求項6に記載の方
法。
7. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, present in said first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in said second biological sample. Type is mitochondrial NA
A DH dehydrogenase gene, a mitochondrial cytochrome c oxidase gene, a mitochondrial ATP synthase gene, and a mitochondrial cytochrome b gene, present in a mitochondrial DNA region, wherein the single nucleotide polymorphism is a non-synonymous nucleotide substitution. 7. The method of claim 6, wherein
【請求項8】 アルツハイマー病に関連し、前記第1の生物学的サンプル中
に存在し、そして前記第2の生物学的サンプル中の対応するヌクレオチドには存
在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、ミトコンドリアNA
DHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子
、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝子およびミトコンドリアシトクロムb遺
伝子からなる群から選択される、ミトコンドリアDNA領域に存在し、そしてこ
こで、該一塩基多型が、同義のヌクレオチド置換である、請求項6に記載の方法
8. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, present in said first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in said second biological sample. Type is mitochondrial NA
The DH dehydrogenase gene, the mitochondrial cytochrome c oxidase gene, the mitochondrial ATP synthase gene and the mitochondrial cytochrome b gene are present in the mitochondrial DNA region, wherein the single nucleotide polymorphism is a synonymous nucleotide substitution. The method of claim 6, wherein the method is:
【請求項9】 アルツハイマー病に関連し、前記第1の生物学的サンプル中
に存在し、そして前記第2の生物学的サンプル中の対応するヌクレオチドには存
在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、72位、114位、
146位、185位、189位、199位、204位、207位、228位、2
36位、239位、456位、462位、482位、489位、497位、50
0位、516位、522位、523位、547位、593位、669位、960
位、1007位、1243位、1393位、1719位、1809位、2352
位、2483位、2702位、2851位、3197位、3333位、3336
位、3348位、3394位、3398位、3423位、3505位、3559
位、3915位、3992位、4024位、4095位、4216位、4336
位、4529位、4727位、4793位、4917位、4991位、5004
位、5046位、5228位、5315位、5418位、5426位、5460
位、5461位、5516位、5554位、5634位、5656位、5773
位、6182位、6221位、6341位、6367位、6371位、6489
位、7184位、7325位、7621位、7768位、7787位、7789
位、7864位、7895位、7963位、8149位、8251位、8269
位、8276〜8284位、8470位、8485位、8508位、8602位
、8697位、8752位、8901位、8994位、9123位、9254位
、9362位、9380位、9477位、9554位、9708位、9804位
、9861位、10034位、10044位、10238位、10463位、1
0589位、10978位、11065位、11251位、11253位、11
272位、11470位、11527位、11611位、11674位、118
12位、11914位、11947位、12414位、12501位、1260
9位、12705位、12954位、13111位、13194位、13212
位、13368位、13617位、13780位、13966位、14020位
、14148位、14178位、14179位、14182位、14212位、
14233位、14470位、14582位、14905位、15028位、1
5043位、15191位、15299位、15380位、15553位、15
607位、15758位、15790位、15808位、15833位、158
84位、15924位、15928位、16069位、16086位、1609
3位、16126位、16129位、16145位、16147位、16172
位、16174位、16182位、16183位、16189位、16192位
、16193位、16223位、16224位、16234位、16235位、
16239位、16248位、16256位、16261位、16270位、1
6278位、16290位、16292位、16293位、16294位、16
298位、16300位、16304位、16309位、16311位、163
20位、16355位、16362位、16391位、16482位および16
524位からなる群から選択される、配列番号1のヌクレオチド位に対応するヌ
クレオチドに位置するミトコンドリア一塩基多型である、請求項6に記載の方法
9. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, present in said first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in said second biological sample. The mold is 72nd, 114th,
146th, 185th, 189th, 199th, 204th, 207th, 228th, 2nd
36th, 239th, 456th, 462th, 482nd, 489th, 497th, 50th
0th, 516th, 522nd, 523nd, 547th, 593th, 669th, 960th
Position, 1007, 1243, 1393, 1719, 1809, 2352
Position, 2483, 2702, 2851, 3197, 3333, 3336
Position, 3348, 3394, 3398, 3423, 3505, 3559
Position, 3915, 3992, 4024, 4095, 4216, 4336
Position, 4529, 4727, 4793, 4917, 4991, 5004
Position, 5046, 5228, 5315, 5418, 5426, 5460
Position, 5461, 5516, 5554, 5634, 5656, 5773
Rank, 6182 rank, 6221 rank, 6321 rank, 6341 rank, 6367 rank, 6371 rank, 6489 rank
Position, 7184, 7325, 7621, 7768, 7787, 7789
Position, 7864th, 7895th, 7963th, 8149th, 8251st, 8269th
No. 8276-8284, 8470, 8485, 8508, 8602, 8697, 8752, 8901, 8994, 9123, 9254, 9362, 9380, 9477, 9554, 9708. Position, 9804, 9861, 10034, 10044, 10238, 10463, 1
0589th, 10978th, 11065th, 11251th, 11253th, 11th
272th, 11470th, 11527th, 11611th, 11674th, 118th
12th, 11914, 11947, 12414, 12501, 1260
9th, 12705th, 12954th, 13111th, 13194th, 13212th
Position, 13368, 13617, 13780, 13966, 14020, 14148, 14178, 14179, 14182, 14212,
14233rd, 14470th, 14582th, 14905th, 15028th, 1
5043th, 15191th, 15299th, 15380th, 15553th, 15th
607th, 15758th, 15790th, 15808th, 15833th, 158th
84th, 15924th, 15928th, 16069th, 16086th, 1609th
3rd, 16126th, 16129th, 16145th, 16147th, 16172th
Position, 16174, 16182, 16183, 16189, 16192, 16193, 16223, 16224, 16234, 16235,
16239th, 16248th, 16256th, 16261th, 16270th, 1st
6278th, 16290th, 16292th, 16293th, 16294th, 16th
298th, 16300th, 16304th, 16309th, 16311th, 163rd
20th, 16355th, 16362th, 16391th, 16482nd and 16th
The method according to claim 6, which is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 selected from the group consisting of position 524.
【請求項10】 アルツハイマー病に関連し、前記第1の生物学的サンプル
中に存在し、そして前記第2の生物学的サンプル中の対応するヌクレオチドには
存在しない、少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が、配列番号1のヌク
レオチド位に対応するヌクレオチドに位置するミトコンドリア一塩基多型であり
、該ヌクレオチド位が、709位、930位、960位、980位、1189位
、1243位、1700位、1719位、1809位、1811位、1888位
、2098位、2158位、2259位、2352位、3010位、3197位
、669位、789位、793位、870位、980位、1007位、1243
位、1393位、1709位、1719位、2156位、2294位、2483
位、2581位、2851位、6366位および12954位からなる群から選
択される、請求項6に記載の方法。
10. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease, present in said first biological sample and absent at the corresponding nucleotide in said second biological sample. The type is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at a nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, and the nucleotide positions are 709 position, 930 position, 960 position, 980 position, 1189 position, 1243 position, 1700 position, 1719th, 1809th, 1811th, 1888th, 2098th, 2158th, 2158th, 2259th, 2352th, 3010th, 3197th, 669th, 789th, 793th, 870th, 980th, 1007th, 1243
Position, 1393, 1709, 1719, 2156, 2294, 2483
7. The method of claim 6, selected from the group consisting of positions 2581, 2851, 6366 and 12954.
【請求項11】 被験体において、アルツハイマー病の危険性または存在を
決定するための方法であって、以下: 該被験体由来のミトコンドリアDNAを含有する生物学的サンプルにおいて、
アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型の存在
を決定する工程、 を包含する、方法。
11. A method for determining the risk or presence of Alzheimer's disease in a subject, comprising: in a biological sample containing mitochondrial DNA from the subject,
Determining the presence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease.
【請求項12】 アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンド
リア一塩基多型が、D−ループ、ミトコンドリアrRNA遺伝子、ミトコンドリ
アNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコンドリアtRNA遺伝子、ミトコン
ドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝
子およびミトコンドリアシトクロムb遺伝子からなる群から選択される、ミトコ
ンドリアDNA領域に存在する、請求項11に記載の方法。
12. The at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease has a D-loop, mitochondrial rRNA gene, mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial tRNA gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene and mitochondrial cytochrome. The method according to claim 11, which is present in a mitochondrial DNA region selected from the group consisting of b genes.
【請求項13】 アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンド
リア一塩基多型が、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコン
ドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝
子およびミトコンドリアシトクロムb遺伝子からなる群から選択される、ミトコ
ンドリアDNA領域に存在し、そしてここで、該一塩基多型が、非同義のヌクレ
オチド置換である、請求項11に記載の方法。
13. Mitochondrial DNA wherein at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is selected from the group consisting of mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene and mitochondrial cytochrome b gene. 12. The method of claim 11, wherein the method is present in a region and wherein the single nucleotide polymorphism is a non-synonymous nucleotide substitution.
【請求項14】 アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンド
リア一塩基多型が、ミトコンドリアNADHデヒドロゲナーゼ遺伝子、ミトコン
ドリアシトクロムcオキシダーゼ遺伝子、ミトコンドリアATPシンターゼ遺伝
子およびミトコンドリアシトクロムb遺伝子からなる群から選択される、ミトコ
ンドリアDNA領域に存在し、そしてここで、該一塩基多型が、同義のヌクレオ
チド置換である、請求項11に記載の方法。
14. Mitochondrial DNA wherein at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is selected from the group consisting of mitochondrial NADH dehydrogenase gene, mitochondrial cytochrome c oxidase gene, mitochondrial ATP synthase gene and mitochondrial cytochrome b gene. 12. The method of claim 11, wherein the method is present in a region, and wherein said single nucleotide polymorphism is a synonymous nucleotide substitution.
【請求項15】 アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンド
リア一塩基多型が、72位、114位、146位、185位、189位、199
位、204位、207位、228位、236位、239位、456位、462位
、482位、489位、497位、500位、516位、522位、523位、
547位、593位、669位、960位、1007位、1243位、1393
位、1719位、1809位、2352位、2483位、2702位、2851
位、3197位、3333位、3336位、3348位、3394位、3398
位、3423位、3505位、3559位、3915位、3992位、4024
位、4095位、4216位、4336位、4529位、4727位、4793
位、4917位、4991位、5004位、5046位、5228位、5315
位、5418位、5426位、5460位、5461位、5516位、5554
位、5634位、5656位、5773位、6182位、6221位、6341
位、6367位、6371位、6489位、7184位、7325位、7621
位、7768位、7787位、7789位、7864位、7895位、7963
位、8149位、8251位、8269位、8276〜8284位、8470位
、8485位、8508位、8602位、8697位、8752位、8901位
、8994位、9123位、9254位、9362位、9380位、9477位
、9554位、9708位、9804位、9861位、10034位、1004
4位、10238位、10463位、10589位、10978位、11065
位、11251位、11253位、11272位、11470位、11527位
、11611位、11674位、11812位、11914位、11947位、
12414位、12501位、12609位、12705位、12954位、1
3111位、13194位、13212位、13368位、13617位、13
780位、13966位、14020位、14148位、14178位、141
79位、14182位、14212位、14233位、14470位、1458
2位、14905位、15028位、15043位、15191位、15299
位、15380位、15553位、15607位、15758位、15790位
、15808位、15833位、15884位、15924位、15928位、
16069位、16086位、16093位、16126位、16129位、1
6145位、16147位、16172位、16174位、16182位、16
183位、16189位、16192位、16193位、16223位、162
24位、16234位、16235位、16239位、16248位、1625
6位、16261位、16270位、16278位、16290位、16292
位、16293位、16294位、16298位、16300位、16304位
、16309位、16311位、16320位、16355位、16362位、
16391位、16482位および16524位からなる群から選択される、配
列番号1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに位置するミトコンドリア一
塩基多型である、請求項11に記載の方法。
15. The at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease has positions 72, 114, 146, 185, 189, 199.
No. 204, No. 207, No. 228, No. 236, No. 239, No. 456, No. 462, No. 482, No. 489, No. 497, No. 500, No. 516, No. 522, No. 523,
547th, 593th, 669th, 960th, 1007th, 1243th, 1393
Position, 1719, 1809, 2352, 2483, 2702, 2851
Position, 3197, 3333, 3336, 3348, 3394, 3398
Position, 3423, 3505, 3559, 3915, 3992, 4024
Position, 4095th, 4216th, 4336th, 4529th, 4727th, 4793th
Position, 4917, 4991, 5004, 5046, 5228, 5315
Position, 5418, 5426, 5460, 5461, 5516, 5554
Position, 5634, 5656, 5773, 6182, 6221, 6341
Position, 6367, 6371, 6489, 7184, 7325, 7621
Position, 7768, 7787, 7789, 7864, 7895, 7963
Positions, 8149, 8251, 8269, 8276-8284, 8470, 8485, 8508, 8602, 8697, 8752, 8901, 8994, 9123, 9254, 9362, 9380. Position, 9477, 9554, 9708, 9804, 9861, 10034, 1004
4th, 10238th, 10463th, 10589th, 10978th, 11065
Positions, 11251, 11253, 11272, 11470, 11527, 11611, 11674, 11812, 11914, 11947,
12414, 12501, 12609, 12705, 12954, 1
3111th, 13194th, 13212th, 13368th, 13617th, 13th
780th, 13966th, 14020th, 14148th, 14178th, 141th
79th, 14182th, 14212th, 14233th, 14470th, 1458th
2nd, 14905, 15028, 15043, 15191, 15299
Position, 15380, 15553, 15607, 15758, 15790, 15808, 15833, 15884, 15924, 15928,
16069th, 16086th, 16093th, 16126th, 16129th, 1
6145th, 16147th, 16172th, 16174th, 16182th, 16th
183rd, 16189th, 16192th, 16193th, 16223th, 162th
24th, 16234th, 16235th, 16239th, 16248th, 1625th
6th, 16261, 16270, 16278, 16290, 16292
Position, 16293, 16294, 16298, 16300, 16304, 16309, 16311, 16320, 16355, 16362,
The method according to claim 11, which is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 selected from the group consisting of positions 16391, 16482 and 16524.
【請求項16】 アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンド
リア一塩基多型が、配列番号1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに位置
するミトコンドリア一塩基多型であり、該ヌクレオチド位が、709位、930
位、960位、980位、1189位、1243位、1700位、1719位、
1809位、1811位、1888位、2098位、2158位、2259位、
2352位、3010位、3197位、669位、789位、793位、870
位、980位、1007位、1243位、1393位、1709位、1719位
、2156位、2294位、2483位、2581位、2851位、6366位
および12954位からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
16. At least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is a mitochondrial single nucleotide polymorphism located at a nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1, and the nucleotide positions are 709 and 930.
Position, 960, 980, 1189, 1243, 1700, 1719,
1809th, 1811th, 1888th, 2098th, 2158th, 2259th,
2352nd, 3010th, 3197th, 669th, 789th, 793th, 870th
Position, 980, 1007, 1243, 1393, 1709, 1719, 2156, 2294, 2483, 2581, 2851, 6366 and 12954. 11. The method according to 11.
【請求項17】 薬剤が、アルツハイマー病を引き起こすか、アルツハイマ
ー病の病理に寄与するか、またはアルツハイマー病を悪化させるかの見込みがあ
るか否かを決定する方法であって、細胞を含有する生物学的サンプルを候補薬剤
と接触させる工程、ミトコンドリア核酸のアッセイを実施して、該薬剤と接触さ
れた後に該ミトコンドリア核酸が1つ以上の一塩基多型を含むか否かを決定する
工程を包含し、ここで、該核酸が、該細胞に存在するか、または該細胞由来であ
り、そして該1つ以上の一塩基多型が、アルツハイマー病とともに分離する、方
法。
17. A method of determining whether a drug is likely to cause Alzheimer's disease, contribute to the pathology of Alzheimer's disease, or exacerbate Alzheimer's disease, the method comprising an organism containing cells. A biological sample with a candidate agent, performing an assay for mitochondrial nucleic acid to determine whether the mitochondrial nucleic acid contains one or more single nucleotide polymorphisms after being contacted with the agent. Wherein the nucleic acid is present in or derived from the cell and the one or more single nucleotide polymorphisms segregate with Alzheimer's disease.
【請求項18】 薬剤が、アルツハイマー病を引き起こすか、アルツハイマ
ー病の病理に寄与するか、またはアルツハイマー病を悪化させるかの見込みがあ
るか否かを決定する方法であって、以下の工程: (a)第1の細胞を候補薬剤と接触させる工程; (b)該薬剤と接触されていない第2の細胞、および該第1の細胞を、同じ条
件下でインキュベートする工程; (c)1つ以上のミトコンドリア核酸のアッセイを実施して、該ミトコンドリ
ア核酸が、1つ以上の一塩基多型を含むか否かを決定する工程であって、ここで
、該核酸が、該細胞に存在するか、または該細胞由来であり、そして該一塩基多
型が、アルツハイマー病とともに分離する、工程、 を包含し、 ここで、該第1の細胞に存在するか、または該第1の細胞由来の、該ミトコン
ドリア核酸における、該一塩基多型の1つ以上の存在、ならびに該第2の細胞に
存在するか、または該第2の細胞由来の、該ミトコンドリア核酸における、該一
塩基多型の1つ以上の非存在が、該薬剤がアルツハイマー病を引き起こすか、ア
ルツハイマー病の病理に寄与するか、またはアルツハイマー病を悪化させるかの
見込みがあることを示す、方法。
18. A method of determining whether a drug is likely to cause Alzheimer's disease, contribute to the pathology of Alzheimer's disease, or exacerbate Alzheimer's disease, the method comprising the steps of: a) contacting the first cell with a candidate drug; (b) incubating the second cell not contacted with the drug and the first cell under the same conditions; (c) one A step of performing the above-described assay of mitochondrial nucleic acid to determine whether the mitochondrial nucleic acid contains one or more single nucleotide polymorphisms, wherein the nucleic acid is present in the cell. , Or is derived from the cell, and the single nucleotide polymorphism is separated together with Alzheimer's disease, wherein the step is present in the first cell, or derived from the first cell, The Mito The presence of one or more of said single nucleotide polymorphisms in a ndria nucleic acid and one or more of said single nucleotide polymorphisms in said mitochondrial nucleic acid present in or derived from said second cell. Of the presence of the agent indicates that the agent is likely to cause Alzheimer's disease, contribute to the pathology of Alzheimer's disease, or exacerbate Alzheimer's disease.
【請求項19】 固体支持体上に固定された複数の単離された核酸分子を含
む、核酸アレイであって、ここで、該単離された核酸分子が、アルツハイマー病
に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が存在する、配列番号1
に示される核酸配列の全てまたは一部を含む、核酸アレイ。
19. A nucleic acid array comprising a plurality of isolated nucleic acid molecules immobilized on a solid support, wherein said isolated nucleic acid molecules are at least one associated with Alzheimer's disease. Sequence number 1 in which mitochondrial single nucleotide polymorphism exists
A nucleic acid array comprising all or part of the nucleic acid sequence shown in.
【請求項20】 前記ミトコンドリア一塩基多型が、72位、114位、1
46位、185位、189位、199位、204位、207位、228位、23
6位、239位、456位、462位、482位、489位、497位、500
位、516位、522位、523位、547位、593位、669位、960位
、1007位、1243位、1393位、1719位、1809位、2352位
、2483位、2702位、2851位、3197位、3333位、3336位
、3348位、3394位、3398位、3423位、3505位、3559位
、3915位、3992位、4024位、4095位、4216位、4336位
、4529位、4727位、4793位、4917位、4991位、5004位
、5046位、5228位、5315位、5418位、5426位、5460位
、5461位、5516位、5554位、5634位、5656位、5773位
、6182位、6221位、6341位、6367位、6371位、6489位
、7184位、7325位、7621位、7768位、7787位、7789位
、7864位、7895位、7963位、8149位、8251位、8269位
、8276〜8284位、8470位、8485位、8508位、8602位、
8697位、8752位、8901位、8994位、9123位、9254位、
9362位、9380位、9477位、9554位、9708位、9804位、
9861位、10034位、10044位、10238位、10463位、10
589位、10978位、11065位、11251位、11253位、112
72位、11470位、11527位、11611位、11674位、1181
2位、11914位、11947位、12414位、12501位、12609
位、12705位、12954位、13111位、13194位、13212位
、13368位、13617位、13780位、13966位、14020位、
14148位、14178位、14179位、14182位、14212位、1
4233位、14470位、14582位、14905位、15028位、15
043位、15191位、15299位、15380位、15553位、156
07位、15758位、15790位、15808位、15833位、1588
4位、15924位、15928位、16069位、16086位、16093
位、16126位、16129位、16145位、16147位、16172位
、16174位、16182位、16183位、16189位、16192位、
16193位、16223位、16224位、16234位、16235位、1
6239位、16248位、16256位、16261位、16270位、16
278位、16290位、16292位、16293位、16294位、162
98位、16300位、16304位、16309位、16311位、1632
0位、16355位、16362位、16391位、16482位、16524
位、709位、930位、960位、980位、1189位、1243位、17
00位、1719位、1809位、1811位、1888位、2098位、21
58位、2259位、2352位、3010位、3197位、669位、789
位、793位、870位、980位、1007位、1243位、1393位、1
709位、1719位、2156位、2294位、2483位、2581位、2
851位、6366位および12954位からなる群から選択される、配列番号
1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに位置する、請求項19に記載の核
酸アレイ。
20. The mitochondrial single nucleotide polymorphisms are 72, 114, 1
46th, 185th, 189th, 199th, 204th, 207th, 228th, 23rd
6th, 239th, 456th, 462th, 482nd, 489th, 497th, 500
No. 516, 522, 523, 547, 593, 669, 960, 1007, 1243, 1393, 1719, 1809, 2352, 2483, 2702, 2851, 3197th, 3333th, 3336th, 3348th, 3394th, 3398th, 3398th, 3423th, 3505th, 3559th, 3559th, 3915th, 3992th, 4024th, 4095th, 4216th, 4336th, 4529th, 4727th , 4793, 4917, 4991, 5004, 5046, 5228, 5315, 5418, 5426, 5460, 5461, 5516, 5554, 5634, 5656, 5773, 6182. Position, 6221, 6341, 6367, 6371, 6489, 7184, 73 5, 7621 place, 7768 place, 7787 place, 7789 place, 7864 place, 7895 place, 7963 place, 8149 place, 8251 place, 8269 positions, 8276-8284 place, 8470 place, 8485 place, 8508 place, 8602 position,
8697th, 8752th, 8901th, 8994th, 9123th, 9254th,
9362, 9380, 9477, 9554, 9708, 9804,
9861th, 10034th, 10044th, 10238th, 10463th, 10th
589th, 10978th, 11065th, 11251th, 11253th, 112th
72nd, 11470th, 11527th, 11611th, 11674th, 1181th
2nd, 11914, 11947, 12414, 12501, 12609
Position, 12705, 12954, 13111, 13194, 13212, 13368, 13617, 13780, 13966, 14020,
14148th, 14178th, 14179th, 14182th, 14212th, 1st
4233rd, 14470th, 14582th, 14905th, 15028th, 15th
043, 15191, 15299, 15380, 15553, 156
07th, 15758th, 15790th, 15808th, 15833th, 1588th
4th, 15924, 15928, 16069, 16086, 16093
No. 16126, 16129, 16145, 16147, 16172, 16174, 16182, 16183, 16189, 16192,
16193, 16223, 16224, 16234, 16235, 1
6239th, 16248th, 16256th, 16261th, 16270th, 16th
278th, 16290th, 16292th, 16293th, 16294th, 162th
98th, 16300th, 16304th, 16309th, 16311th, 1632
0th, 16355th, 16362th, 16391th, 16482th, 16524th
Position, 709, 930, 960, 980, 1189, 1243, 17
00th, 1719th, 1809th, 1811th, 1888th, 2098th, 21st
58th, 2259th, 2352th, 2350th, 3010th, 3197th, 669th, 789th
1st, 793th, 870th, 980th, 1007th, 1243th, 1393th, 1st
709th, 1719th, 2156th, 2294th, 2483th, 2581th, 2nd
20. The nucleic acid array of claim 19, located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 selected from the group consisting of positions 851, 6366 and 12954.
【請求項21】 前記決定する工程が、以下: 前記第1および第2の生物学的サンプルの各々を、アルツハイマー病に関連す
る少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型が存在する、配列番号1に示され
る核酸配列の全てまたは一部を含むオリゴヌクレオチドプライマーと、該プライ
マーの前記ミトコンドリアDNAに対するハイブリダイゼーションを可能にする
に十分な条件下および時間で接触させる工程;ならびに 該第1のサンプルのミトコンドリアDNAに対する該オリゴヌクレオチドプラ
イマーのハイブリダイゼーションの量を、該第2のサンプルのミトコンドリアD
NAに対する該プライマーのハイブリダイゼーションの量と比較する工程であっ
て、これから、アルツハイマー病に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一
塩基多型の存在または非存在を決定する、工程、 を包含する、請求項1に記載の方法。
21. The determining step comprises: SEQ ID NO: 1 wherein each of the first and second biological samples is present in at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease. Contacting with an oligonucleotide primer containing all or part of the nucleic acid sequence described above under conditions and for a time sufficient to allow hybridization of the primer to the mitochondrial DNA; and to mitochondrial DNA of the first sample. The amount of hybridization of the oligonucleotide primer was determined by measuring the mitochondrial D of the second sample.
Comparing the amount of hybridization of the primer to NA to determine the presence or absence of at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease. The method described in.
【請求項22】 前記ミトコンドリア一塩基多型が、72位、114位、1
46位、185位、189位、199位、204位、207位、228位、23
6位、239位、456位、462位、482位、489位、497位、500
位、516位、522位、523位、547位、593位、669位、960位
、1007位、1243位、1393位、1719位、1809位、2352位
、2483位、2702位、2851位、3197位、3333位、3336位
、3348位、3394位、3398位、3423位、3505位、3559位
、3915位、3992位、4024位、4095位、4216位、4336位
、4529位、4727位、4793位、4917位、4991位、5004位
、5046位、5228位、5315位、5418位、5426位、5460位
、5461位、5516位、5554位、5634位、5656位、5773位
、6182位、6221位、6341位、6367位、6371位、6489位
、7184位、7325位、7621位、7768位、7787位、7789位
、7864位、7895位、7963位、8149位、8251位、8269位
、8276〜8284位、8470位、8485位、8508位、8602位、
8697位、8752位、8901位、8994位、9123位、9254位、
9362位、9380位、9477位、9554位、9708位、9804位、
9861位、10034位、10044位、10238位、10463位、10
589位、10978位、11065位、11251位、11253位、112
72位、11470位、11527位、11611位、11674位、1181
2位、11914位、11947位、12414位、12501位、12609
位、12705位、12954位、13111位、13194位、13212位
、13368位、13617位、13780位、13966位、14020位、
14148位、14178位、14179位、14182位、14212位、1
4233位、14470位、14582位、14905位、15028位、15
043位、15191位、15299位、15380位、15553位、156
07位、15758位、15790位、15808位、15833位、1588
4位、15924位、15928位、16069位、16086位、16093
位、16126位、16129位、16145位、16147位、16172位
、16174位、16182位、16183位、16189位、16192位、
16193位、16223位、16224位、16234位、16235位、1
6239位、16248位、16256位、16261位、16270位、16
278位、16290位、16292位、16293位、16294位、162
98位、16300位、16304位、16309位、16311位、1632
0位、16355位、16362位、16391位、16482位、16524
位、709位、930位、960位、980位、1189位、1243位、17
00位、1719位、1809位、1811位、1888位、2098位、21
58位、2259位、2352位、3010位、3197位、669位、789
位、793位、870位、980位、1007位、1243位、1393位、1
709位、1719位、2156位、2294位、2483位、2581位、2
851位、6366位および12954位からなる群から選択される、配列番号
1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに位置する、請求項21に記載の方
法。
22. The mitochondrial single nucleotide polymorphisms are in positions 72, 114, 1
46th, 185th, 189th, 199th, 204th, 207th, 228th, 23rd
6th, 239th, 456th, 462th, 482nd, 489th, 497th, 500
No. 516, 522, 523, 547, 593, 669, 960, 1007, 1243, 1393, 1719, 1809, 2352, 2483, 2702, 2851, 3197th, 3333th, 3336th, 3348th, 3394th, 3398th, 3398th, 3423th, 3505th, 3559th, 3559th, 3915th, 3992th, 4024th, 4095th, 4216th, 4336th, 4529th, 4727th , 4793, 4917, 4991, 5004, 5046, 5228, 5315, 5418, 5426, 5460, 5461, 5516, 5554, 5634, 5656, 5773, 6182. Position, 6221, 6341, 6367, 6371, 6489, 7184, 73 5, 7621 place, 7768 place, 7787 place, 7789 place, 7864 place, 7895 place, 7963 place, 8149 place, 8251 place, 8269 positions, 8276-8284 place, 8470 place, 8485 place, 8508 place, 8602 position,
8697th, 8752th, 8901th, 8994th, 9123th, 9254th,
9362, 9380, 9477, 9554, 9708, 9804,
9861th, 10034th, 10044th, 10238th, 10463th, 10th
589th, 10978th, 11065th, 11251th, 11253th, 112th
72nd, 11470th, 11527th, 11611th, 11674th, 1181th
2nd, 11914, 11947, 12414, 12501, 12609
Position, 12705, 12954, 13111, 13194, 13212, 13368, 13617, 13780, 13966, 14020,
14148th, 14178th, 14179th, 14182th, 14212th, 1st
4233rd, 14470th, 14582th, 14905th, 15028th, 15th
043, 15191, 15299, 15380, 15553, 156
07th, 15758th, 15790th, 15808th, 15833th, 1588th
4th, 15924, 15928, 16069, 16086, 16093
No. 16126, 16129, 16145, 16147, 16172, 16174, 16182, 16183, 16189, 16192,
16193, 16223, 16224, 16234, 16235, 1
6239th, 16248th, 16256th, 16261th, 16270th, 16th
278th, 16290th, 16292th, 16293th, 16294th, 162th
98th, 16300th, 16304th, 16309th, 16311th, 1632
0th, 16355th, 16362th, 16391th, 16482th, 16524th
Position, 709, 930, 960, 980, 1189, 1243, 17
00th, 1719th, 1809th, 1811th, 1888th, 2098th, 21st
58th, 2259th, 2352th, 2350th, 3010th, 3197th, 669th, 789th
1st, 793th, 870th, 980th, 1007th, 1243th, 1393th, 1st
709th, 1719th, 2156th, 2294th, 2483th, 2581th, 2nd
22. The method of claim 21, located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 selected from the group consisting of positions 851, 6366 and 12954.
【請求項23】 前記決定する工程が、前記第1および第2の生物学的サン
プルの各々を、固体支持体上に固定された複数の単離された核酸分子を含む核酸
アレイと、ミトコンドリアDNAの該単離された核酸分子に対するハイブリダイ
ゼーションを可能にするに十分な条件下および時間で接触させる工程を包含し、
ここで、該単離された核酸分子が、アルツハイマー病に関連する少なくとも1つ
のミトコンドリア一塩基多型が存在する、配列番号1に示される核酸配列の全て
または一部を含む、工程;ならびに 該第1のサンプルのミトコンドリアDNAの、該核酸アレイに対するハイブリ
ダイゼーションの量を、該第2のサンプルのミトコンドリアDNAの、該核酸ア
レイに対するハイブリダイゼーションの量と比較し、これから、アルツハイマー
病に関連する少なくとも1つのミトコンドリア一塩基多型の存在または非存在を
決定する工程、 を包含する、請求項1に記載の方法。
23. A nucleic acid array comprising a plurality of isolated nucleic acid molecules immobilized on a solid support for each of the first and second biological samples, the mitochondrial DNA comprising: Contacting under conditions and for a time sufficient to allow hybridization to the isolated nucleic acid molecule,
Wherein the isolated nucleic acid molecule comprises all or part of the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in which at least one mitochondrial single nucleotide polymorphism associated with Alzheimer's disease is present; The amount of hybridization of the mitochondrial DNA of one sample to the nucleic acid array is compared to the amount of hybridization of the mitochondrial DNA of the second sample to the nucleic acid array from which at least one Alzheimer's disease-related Determining the presence or absence of a mitochondrial single nucleotide polymorphism.
【請求項24】 前記ミトコンドリア一塩基多型が、72位、114位、1
46位、185位、189位、199位、204位、207位、228位、23
6位、239位、456位、462位、482位、489位、497位、500
位、516位、522位、523位、547位、593位、669位、960位
、1007位、1243位、1393位、1719位、1809位、2352位
、2483位、2702位、2851位、3197位、3333位、3336位
、3348位、3394位、3398位、3423位、3505位、3559位
、3915位、3992位、4024位、4095位、4216位、4336位
、4529位、4727位、4793位、4917位、4991位、5004位
、5046位、5228位、5315位、5418位、5426位、5460位
、5461位、5516位、5554位、5634位、5656位、5773位
、6182位、6221位、6341位、6367位、6371位、6489位
、7184位、7325位、7621位、7768位、7787位、7789位
、7864位、7895位、7963位、8149位、8251位、8269位
、8276〜8284位、8470位、8485位、8508位、8602位、
8697位、8752位、8901位、8994位、9123位、9254位、
9362位、9380位、9477位、9554位、9708位、9804位、
9861位、10034位、10044位、10238位、10463位、10
589位、10978位、11065位、11251位、11253位、112
72位、11470位、11527位、11611位、11674位、1181
2位、11914位、11947位、12414位、12501位、12609
位、12705位、12954位、13111位、13194位、13212位
、13368位、13617位、13780位、13966位、14020位、
14148位、14178位、14179位、14182位、14212位、1
4233位、14470位、14582位、14905位、15028位、15
043位、15191位、15299位、15380位、15553位、156
07位、15758位、15790位、15808位、15833位、1588
4位、15924位、15928位、16069位、16086位、16093
位、16126位、16129位、16145位、16147位、16172位
、16174位、16182位、16183位、16189位、16192位、
16193位、16223位、16224位、16234位、16235位、1
6239位、16248位、16256位、16261位、16270位、16
278位、16290位、16292位、16293位、16294位、162
98位、16300位、16304位、16309位、16311位、1632
0位、16355位、16362位、16391位、16482位、16524
位、709位、930位、960位、980位、1189位、1243位、17
00位、1719位、1809位、1811位、1888位、2098位、21
58位、2259位、2352位、3010位、3197位、669位、789
位、793位、870位、980位、1007位、1243位、1393位、1
709位、1719位、2156位、2294位、2483位、2581位、2
851位、6366位および12954位からなる群から選択される、配列番号
1のヌクレオチド位に対応するヌクレオチドに位置する、請求項23に記載の方
法。
24. The mitochondrial single nucleotide polymorphisms are 72, 114, 1
46th, 185th, 189th, 199th, 204th, 207th, 228th, 23rd
6th, 239th, 456th, 462th, 482nd, 489th, 497th, 500
No. 516, 522, 523, 547, 593, 669, 960, 1007, 1243, 1393, 1719, 1809, 2352, 2483, 2702, 2851, 3197th, 3333th, 3336th, 3348th, 3394th, 3398th, 3398th, 3423th, 3505th, 3559th, 3559th, 3915th, 3992th, 4024th, 4095th, 4216th, 4336th, 4529th, 4727th , 4793, 4917, 4991, 5004, 5046, 5228, 5315, 5418, 5426, 5460, 5461, 5516, 5554, 5634, 5656, 5773, 6182. Position, 6221, 6341, 6367, 6371, 6489, 7184, 73 5, 7621 place, 7768 place, 7787 place, 7789 place, 7864 place, 7895 place, 7963 place, 8149 place, 8251 place, 8269 positions, 8276-8284 place, 8470 place, 8485 place, 8508 place, 8602 position,
8697th, 8752th, 8901th, 8994th, 9123th, 9254th,
9362, 9380, 9477, 9554, 9708, 9804,
9861th, 10034th, 10044th, 10238th, 10463th, 10th
589th, 10978th, 11065th, 11251th, 11253th, 112th
72nd, 11470th, 11527th, 11611th, 11674th, 1181th
2nd, 11914, 11947, 12414, 12501, 12609
Position, 12705, 12954, 13111, 13194, 13212, 13368, 13617, 13780, 13966, 14020,
14148th, 14178th, 14179th, 14182th, 14212th, 1st
4233rd, 14470th, 14582th, 14905th, 15028th, 15th
043, 15191, 15299, 15380, 15553, 156
07th, 15758th, 15790th, 15808th, 15833th, 1588th
4th, 15924, 15928, 16069, 16086, 16093
No. 16126, 16129, 16145, 16147, 16172, 16174, 16182, 16183, 16189, 16192,
16193, 16223, 16224, 16234, 16235, 1
6239th, 16248th, 16256th, 16261th, 16270th, 16th
278th, 16290th, 16292th, 16293th, 16294th, 162th
98th, 16300th, 16304th, 16309th, 16311th, 1632
0th, 16355th, 16362th, 16391th, 16482th, 16524th
Position, 709, 930, 960, 980, 1189, 1243, 17
00th, 1719th, 1809th, 1811th, 1888th, 2098th, 21st
58th, 2259th, 2352th, 2350th, 3010th, 3197th, 669th, 789th
1st, 793th, 870th, 980th, 1007th, 1243th, 1393th, 1st
709th, 1719th, 2156th, 2294th, 2483th, 2581th, 2nd
24. The method of claim 23, wherein the method is located at the nucleotide corresponding to the nucleotide position of SEQ ID NO: 1 selected from the group consisting of positions 851, 6366 and 12954.
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