JP2011004743A - Method for deciding efficacy of infliximab medicinal effect in patient with rheumatoid arthritis - Google Patents

Method for deciding efficacy of infliximab medicinal effect in patient with rheumatoid arthritis Download PDF

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Motohiko Yano
元彦 谷野
Akira Matoba
亮 的場
Seiji Nakamura
誠二 中村
Masabumi Shimoda
正文 下田
Kenichi Matsubara
謙一 松原
Tsutomu Takeuchi
勤 竹内
Toshiji Okayama
利次 岡山
Takuro Tamura
卓郎 田村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently and effectively discriminating the presence or absence of the efficacy of an infliximab administering on a gene level by analyzing the gene expression profile of a blood sample.SOLUTION: The method for discriminating the efficacy of the infliximab medicinal effect in a patient with rheumatoid arthritis using one or more indicators selected from a plurality of indicators includes: a process for measuring the expression level of one or more genes selected from a specific group in blood of the patient with rheumatoid arthritis; a process for analyzing the measured expression level, using the gene expression profile prepared beforehand; and a process for discriminating the efficacy of infliximab medicinal effect in the patient with rheumatoid arthritis based on the analysis result.

Description

本発明は、関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を、複数の指標から選択される1若しくはそれ以上の指標を用いて判別する方法に関する。具体的には、本発明は、関節リウマチ患者から採血し、精製した血液から遺伝子発現量を測定・標準化し、その発現量から作成された遺伝子発現プロファイルに基づいて、関節リウマチ患者における生物製剤インフリキシマブ薬効の有無を判別する方法に関する。   The present invention relates to a method for determining the efficacy of infliximab efficacy in patients with rheumatoid arthritis using one or more indices selected from a plurality of indices. Specifically, the present invention relates to infliximab biopharmaceuticals in patients with rheumatoid arthritis based on a gene expression profile drawn from the blood collected from purified rheumatoid arthritis and measured and standardized. The present invention relates to a method for determining the presence or absence of a medicinal effect.

自己免疫疾患である関節リウマチに対しては、現在までに様々な薬剤が研究開発されてきている。特に、マクロファージやリンパ球から分泌されるサイトカインの一種である腫瘍壊死因子(TNF)の一種であるTNFαが炎症カスケードの上流に位置して細胞性免疫の発現や自己免疫疾患の進展に大きく関与することが解明されつつあり、このTNFαを選択的に阻害することにより治療効果を発揮する生物学的製剤が開発されている。   To date, various drugs have been researched and developed for rheumatoid arthritis, an autoimmune disease. In particular, TNFα, a type of tumor necrosis factor (TNF), which is a type of cytokine secreted from macrophages and lymphocytes, is located upstream of the inflammatory cascade and is greatly involved in the development of cellular immunity and the development of autoimmune diseases. It has been elucidated, and biological preparations that exert therapeutic effects by selectively inhibiting TNFα have been developed.

その生物学的製剤の1つであるインフリキシマブは、ヒトの免疫グロブリンとマウスの免疫グロブリンとのキメラ生物によるモノクローナル抗体医薬であり、免疫反応で中心的な役割を果たすTNFα受容体を直接分子標的とする新しい生物学的製剤である。このため、高薬価の医薬である一方で、複雑な免疫機序の中で作用するため、患者のもつ遺伝的な特性や生活環境因子により、薬効が全く現れなかったり、一度効果を示すものの投与後一定期間後に薬効を失って再度病状を再発したりする二次無効と呼ばれる現象が臨床的に報告されている。   Infliximab, one of its biologics, is a monoclonal antibody drug based on a chimeric organism of human immunoglobulin and mouse immunoglobulin, and directly targets the TNFα receptor, which plays a central role in the immune response. A new biological product. For this reason, while it is a high-price drug, it acts in a complex immune mechanism, so it may not be effective at all or may be effective once due to genetic characteristics and living environment factors of the patient. There has been a clinical report of a phenomenon called secondary ineffectiveness that loses its efficacy after a certain period of time and then recurs.

このインフリキシマブの臨床現場における使用に関して、インフリキシマブは関節リウマチに対する医薬の中でも比較的に高価な薬剤であるため、現在までは、他の薬剤が効かないケースにおいて臨床医師の判断で用いられ、積極的に処方されることは少なかった。また、その有効性については、通常の血液検査を行うことにより、白血球数や血清の生化学的特性値などを計測し、その計測結果に基づき、臨床医師が経過観察して判定するに留まっていた(非特許文献1〜3を参照)。また、インフリキシマブ等のTNF阻害剤は、宿主免疫能力を減弱させるため、種々の感染症特に結核症を増加させる副作用が知られている。   Regarding the use of infliximab in clinical settings, since infliximab is a relatively expensive drug for rheumatoid arthritis, it has been used in the judgment of clinicians in cases where other drugs do not work. It was rarely prescribed. In addition, the effectiveness is determined only by measuring the white blood cell count and biochemical characteristic values of serum by conducting a normal blood test, and observing and judging the results based on the measurement results. (See Non-Patent Documents 1 to 3). In addition, TNF inhibitors such as infliximab are known to have various side effects that increase various infectious diseases, particularly tuberculosis, because they attenuate host immunity.

一方、DNAチップ技術が開発され、医療にも導入されたことにより、病理生検組織や血液サンプルに対して、対象における分子レベルの遺伝子発現プロファイルを網羅的に得ることができるようになっている。そのため、キーとなる複数遺伝子の発現ネットワークを総体的に観察することが可能となり、病態の進行や薬剤の有効性について、遺伝子発現に代表される分子レベルで診断するための基礎技術が蓄積されてきている(非特許文献4、特許文献1及び2を参照)。   On the other hand, DNA chip technology has been developed and introduced into medical care, so that it is possible to obtain comprehensive gene expression profiles at the molecular level in a target for pathological biopsy tissues and blood samples. . Therefore, it is possible to observe the expression network of multiple key genes as a whole, and basic technologies for diagnosing the progression of disease states and the effectiveness of drugs at the molecular level represented by gene expression have been accumulated. (See Non-Patent Document 4, Patent Documents 1 and 2).

そして、薬剤を対象とした分子レベルでの診断としては、インフリキシマブの分子レベルでの薬効の予測に関して、非特許文献5〜8や米国特許仮出願61/269,642の報告例がある。   As a diagnosis at the molecular level for drugs, there are reported examples of non-patent documents 5 to 8 and US provisional applications 61 / 269,642 regarding prediction of drug efficacy at the molecular level of infliximab.

特開2007−135465号公報JP 2007-135465 A 特開2007−135466号公報JP 2007-135466 A

竹内勤「リウマチ薬物治療の現状および問題点」日薬理誌 Folia Pharmacol. Jpn. 2007, 129, 182-185.Tsutomu Takeuchi “Current Status and Problems of Rheumatoid Drug Treatment”, Pharmacology Journal, Folia Pharmacol. Jpn. 2007, 129, 182-185. 松原浩之、金物壽久「関節リウマチにおける生物学的製剤の使用経験」中部整災誌 Vol. 48; No. 2: (2005). 297-298.Hiroyuki Matsubara, Yasuhisa Hana, “Experience of using biologics in rheumatoid arthritis”, Chubu Disaster Reduction Vol. 48; No. 2: (2005). 297-298. 来田大平、三宅洋之、水野雅士「インフリキシマブ使用についての小経験」中部整災誌 Vol. 48; No. 2: (2005). 299-300.Daihei Kurita, Hiroyuki Miyake, Masashi Mizuno “Small Experience with Infliximab Use” Chubu Disaster Report Vol. 48; No. 2: (2005). 299-300. Golub TR, Slonim DK, Tamayo P, Huard C, Gaasenbeek M, Mesirov JP, Coller H, Loh ML, Downing JR, Caligiuri MA, Bloomfield CD, Lander ES. "Molecular classification of cancer: class discovery and class prediction by gene expression monitoring." Science. 1999 Oct 15; 286 (5439):531-537.Golub TR, Slonim DK, Tamayo P, Huard C, Gaasenbeek M, Mesirov JP, Coller H, Loh ML, Downing JR, Caligiuri MA, Bloomfield CD, Lander ES. "Molecular classification of cancer: class discovery and class prediction by gene expression monitoring. "Science. 1999 Oct 15; 286 (5439): 531-537. Tanino M, Matoba R, Nakamura S, Kameda H, Amano K, Okayama T, Nagasawa H, Suzuki K, Matsubara K, Takeuchi T. "Prediction of efficacy of anti-TNF biologic agent, infliximab, for rheumatoid arthritis patients using a comprehensive transcriptome analysis of white blood cells." Biochem Biophys Res Commun.2009 Sep 18 ; 387(2):261-5.Tanino M, Matoba R, Nakamura S, Kameda H, Amano K, Okayama T, Nagasawa H, Suzuki K, Matsubara K, Takeuchi T. "Prediction of efficacy of anti-TNF biologic agent, infliximab, for rheumatoid arthritis patients using a comprehensive transcriptome analysis of white blood cells. "Biochem Biophys Res Commun. 2009 Sep 18; 387 (2): 261-5. 谷野元彦、天野宏一、竹内勤「インフリキシマブ投与前の全血RNAの遺伝子発現パターンからの投与後の効果予測」分子リウマチ治療 Vol.2 no.4 p34-37 2009. 先端医学社Motohiko Tanino, Koichi Amano, Tsutomu Takeuchi “Prediction of effects after administration from gene expression pattern of whole blood RNA before administration of infliximab” molecular rheumatic treatment Vol.2 no.4 p34-37 2009. 亀田秀人、谷野元彦、竹内勤「どの生物学的製剤が有効かを使用前に予測できないか?」分子リウマチ治療 Vol.2 no.2 p23-25 2009.先端医学社Hideto Kameda, Motohiko Tanino, Tsutomu Takeuchi "Which biological product is not predictable before use?" Molecular Rheumatoid Treatment Vol.2 no.2 p23-25 2009. 谷野元彦、竹内勤「RNAチェックによる寛解をめざした関節リウマチの個別化医療」遺伝子医学MOOK10 p315-320 2008.株式会社メディカルドゥMotohiko Tanino, Tsutomu Takeuchi “Individualized Rheumatoid Arthritis for Remission by RNA Check” Gene Medicine MOOK10 p315-320 2008. Medical Dou Co., Ltd.

しかしながら、インフリキシマブ投与による薬効の失効に関しては、体内におけるインフリキシマブの作用機序が複雑であるため、分子レベルや遺伝子発現プロファイルレベルでの有効性の診断方法が存在しないのが現状である。   However, with regard to the reversal of drug efficacy by administration of infliximab, since the mechanism of action of infliximab in the body is complicated, there is currently no diagnostic method for the effectiveness at the molecular level or gene expression profile level.

特に、インフリキシマブを患者に投与する前に、患者血液における遺伝子発現プロファイルを調べることで、予め、当該患者におけるインフリキシマブ薬効の有無を予想することができれば、インフリキシマブが無効である患者に対して薬価の高い薬剤を選択するデメリットを回避することができる。また、同時に、臨床医師が別の治療手段、例えばインフリキシマブの投与量の増減や他の薬剤への切り替えを検討することにより、より個々の患者に適した治療方針を選択することができるようになる。   In particular, if the presence or absence of infliximab can be predicted in advance by examining the gene expression profile in the patient's blood before administering infliximab to the patient, the drug price is high for patients with infliximab ineffective The disadvantage of selecting a drug can be avoided. At the same time, clinicians will be able to select treatment strategies that are more appropriate for individual patients by considering different treatment measures, such as increasing or decreasing the dose of infliximab or switching to other drugs. .

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、血液サンプルにおける遺伝子発現プロファイルを解析することにより、インフリキシマブ投与の有効性の有無を遺伝子レベルで効果的且つ有効に判別する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for effectively and effectively discriminating whether or not infliximab administration is effective by analyzing a gene expression profile in a blood sample. The purpose is to do.

本発明者らは、インフリキシマブ投与による薬効の有無を客観的に判別するために、検体として容易に得られ、且つ生体内におけるインフリキシマブの作用機序を、遺伝子発現ネットワークという分子レベルでの変化を介して総合的に表すと考えられる血液に着目した。そして、本発明者らは、インフリキシマブを投与した場合及びしない場合、並びにインフリキシマブが有効であるサンプル及び無効であるサンプルにおける血液中で発現する遺伝子群の統計学的手法を用いた解析の中で、数万に上る遺伝子のmRNAの発現を網羅的に解析し、患者におけるインフリキシマブ薬効の有無に関連して発現量が変化する遺伝子に関する新たな知見を得、さらに鋭意研究・実験を重ねた結果、本発明を完成するに至ったものである。   In order to objectively determine the efficacy of infliximab administration, the present inventors can easily obtain it as a specimen and determine the mechanism of action of infliximab in vivo via a molecular level change called a gene expression network. We focused on blood, which is thought to be comprehensively expressed. And, the present inventors, in the analysis using the statistical method of the gene group expressed in the blood in the sample in which infliximab is administered and not, and in the sample in which infliximab is effective and ineffective, As a result of comprehensive analysis of mRNA expression of tens of thousands of genes, gaining new knowledge on genes whose expression level changes in relation to the presence or absence of infliximab drug efficacy in patients, and earnest research and experiments, The invention has been completed.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、インフリキシマブが有効である患者に特異的に変化する血液中の遺伝子である後述の表1〜3に列記される遺伝子群が、関節リウマチ患者におけるインフリキマブ投与の有効性の有無を判別するために用いることが可能であることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have a group of genes listed in Tables 1 to 3 below, which are genes in blood that change specifically in patients who are effective with infliximab. However, it has been found that it can be used to determine the effectiveness of infliximab administration in patients with rheumatoid arthritis.

具体的には、本発明の第一の主要な観点によれば、関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を、複数の指標から選択される1若しくはそれ以上の指標を用いて判別する方法であって、関節リウマチ患者の血液中の表1、表2、又は表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定する工程と、前記測定した発現量を、予め用意された遺伝子発現プロファイルを用いて解析する工程と、前記解析した結果に基づき、前記関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別する工程と、を有することを特徴とする、方法が提供される。   Specifically, according to the first main aspect of the present invention, there is a method for determining the efficacy of infliximab drug efficacy in rheumatoid arthritis patients using one or more indices selected from a plurality of indices. The step of measuring the expression level of one or more genes selected from Table 1, Table 2, or Table 3 in the blood of a rheumatoid arthritis patient, and the measured expression level is a gene expression prepared in advance. There is provided a method comprising: analyzing using a profile; and determining effectiveness of infliximab drug efficacy in the rheumatoid arthritis patient based on the analyzed result.

このような構成によれば、関節リウマチ患者の精製血液から特定の遺伝子発現プロファイルを解析することにより、インフリキシマブ投与前又は後において、投与の可否を決定する材料として薬効の有無を判別でき、重要な臨床診断情報を提供することが可能となる。また、これを通じて、関節リウマチ患者が、より有効的な医療を受けることができるという作用効果も期待できる。   According to such a configuration, by analyzing a specific gene expression profile from purified blood of a patient with rheumatoid arthritis, before or after administration of infliximab, the presence or absence of a medicinal effect can be discriminated as a material for determining whether or not administration is possible. It is possible to provide clinical diagnosis information. In addition, through this, the effect that rheumatoid arthritis patients can receive more effective medical care can be expected.

また、本発明の一実施形態によれば、このような方法において、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合における、前記複数の指標から選択される少なくとも1の指標値よって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである。   Further, according to an embodiment of the present invention, in such a method, the determining step is selected from the plurality of indices when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result. Predicting the presence or absence of a medicinal effect determined by at least one index value.

本発明の他の一実施形態によれば、上述のように、複数の指標から選択される少なくとも1の指標値よって決定される薬効あり又は薬効なしを予測する場合、前記指標として血清CRP濃度を選択することができ、この場合、前記測定する工程は、表1から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定するものであり、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合の血清CRP濃度によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものであっても良い。   According to another embodiment of the present invention, as described above, when predicting the presence or absence of a drug effect determined by at least one index value selected from a plurality of indices, the serum CRP concentration is used as the index. In this case, the step of measuring measures the expression level of one or more genes selected from Table 1, and the step of determining is based on the result of the analysis. In addition, it may be predicted that there is a drug effect or no drug effect determined by the serum CRP concentration when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient.

この場合、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合における血清CRP濃度が0.3mg/dl以下であると予測した場合に薬効あり、0.3mg/dlより大きいと予測した場合に薬効なしと判別するものであることが好ましい。   In this case, the determining step is effective when it is predicted that the serum CRP concentration is 0.3 mg / dl or less when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result. It is preferable that it is determined that there is no medicinal effect when it is predicted to be greater than 3 mg / dl.

また、本発明の別の一実施形態によれば、上述のように、複数の指標から選択される少なくとも1の指標値よって決定される薬効あり又は薬効なしを予測する場合、前記指標としてACR値を選択することができ、この場合、前記測定する工程は、表2から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定するものであり、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合のACR値によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものであっても良い。   According to another embodiment of the present invention, as described above, when predicting the presence or absence of a medicinal effect determined by at least one index value selected from a plurality of indexes, the ACR value is used as the index. In this case, the step of measuring measures the expression level of one or more genes selected from Table 2, and the step of determining is based on the result of the analysis. In addition, it may be predicted that there is a drug effect or no drug effect determined by the ACR value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient.

この場合、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるACR値がACR20、ACR50、又はACR70であると予測した場合に薬効あり、ACR0であると予測した場合に薬効なしと判別するものであることが好ましい。   In this case, the step of determining is ACR0 when the ACR value is predicted to be ACR20, ACR50, or ACR70 when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result, and is ACR0. When it is predicted, it is preferable to determine that there is no medicinal effect.

さらに、本発明の他の一実施形態によれば、上述のように、複数の指標から選択される少なくとも1の指標値よって決定される薬効あり又は薬効なしを予測する場合、前記指標としてDAS28値を選択することができ、この場合、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合のDAS28値によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものであっても良い。   Furthermore, according to another embodiment of the present invention, as described above, when predicting the presence or absence of a medicinal effect determined by at least one index value selected from a plurality of indices, the DAS28 value is used as the index. In this case, the step of determining predicts the presence or absence of a drug effect determined by the DAS28 value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result. It may be.

この場合、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値が4.1以下であると予測した場合に薬効あり、4.1より大きいと予測した場合に薬効なしと判別するものであることが好ましい。   In this case, the determining step is effective when it is predicted that the DAS28 value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient is 4.1 or less based on the analysis result, and is larger than 4.1. When it is predicted, it is preferable to determine that there is no medicinal effect.

また、前記指標としてDAS28値を用いる場合には、前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値が3.2以下であり、且つ当該関節リウマチ患者の現状のDAS28値から前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値を差し引いた値が1.2より大きいと予測した場合に薬効あり、それ以外であると予測した場合に薬効なしと判別するものであっても良い。   Further, when the DAS28 value is used as the index, the determining step is based on the analysis result, and the DAS28 value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient is 3.2 or less, and It is effective when it is predicted that the value obtained by subtracting the DAS28 value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient from the current DAS28 value of the rheumatoid arthritis patient is larger than 1.2, and when it is predicted to be otherwise It may be determined that there is none.

また、本発明のさらに他の一実施形態によれば、上述のように、複数の指標から選択される少なくとも1の指標値よって決定される薬効あり又は薬効なしを予測する場合、前記判別する工程は、前記関節リウマチ患者へのインフリキシマブ投与14週間後における指標値によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである。   According to yet another embodiment of the present invention, as described above, when predicting the presence or absence of a medicinal effect determined by at least one index value selected from a plurality of indices, the step of determining Predicts the efficacy or non-efficacy determined by the index value 14 weeks after administration of infliximab to the rheumatoid arthritis patient.

また、本発明の別の一実施形態によれば、このような方法において、前記関節リウマチ患者の血液は、当該関節リウマチ患者にインフリキシマブが投与される前に採取されるものであっても良く、若しくは当該関節リウマチ患者にインフリキシマブが投与された後に採取されるものであっても良い。   According to another embodiment of the present invention, in such a method, the blood of the rheumatoid arthritis patient may be collected before infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient, Alternatively, it may be collected after infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient.

また、本発明の第二の主要な観点によれば、上述のような方法において用いられるアレイであって、表1、表2、又は表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子をコードする少なくとも一部の塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするプローブが、固体支持体上の各々異なる位置に固定してなることを特徴とするアレイが提供される。   According to a second main aspect of the present invention, there is provided an array used in the method as described above, which encodes one or more genes selected from Table 1, Table 2, or Table 3. There is provided an array, wherein probes that hybridize with at least a part of a base sequence under stringent conditions are immobilized at different positions on a solid support.

なお、上記した以外の本発明の特徴及び顕著な作用・効果は、次の発明の実施形態の項及び図面を参照することで、当業者にとって明確となる。   It should be noted that the features of the present invention other than those described above and the remarkable actions and effects will become clear to those skilled in the art with reference to the following embodiments and drawings of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態に係る高判別遺伝子群を得るためのフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart for obtaining a highly discriminating gene group according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る、学習セットにおけるWeighted Vote法によるインフリキシマブ投与前の予測遺伝子毎のPrediction Strength(PS)値を示す表である。FIG. 2 is a table showing Prediction Strength (PS) values for each predicted gene before administration of infliximab by the Weighted Vote method in the learning set according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態に係る、学習セットにおいて決定されたインフリキシマブ投与前の予測高判別遺伝子群とそれによる予測精度評価を示す表である。FIG. 3 is a table showing a predicted high discriminant gene group before administration of infliximab determined in a learning set and a prediction accuracy evaluation based thereon, according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施形態において、学習セットにおいて決定されたインフリキシマブ投与前の予測高判別遺伝子群を用いた、検証セットにおけるWeighted Vote法による予測遺伝子毎のPS値を示す表である。FIG. 4 is a table showing PS values for each predicted gene by the Weighted Vote method in the verification set using the predicted high discrimination gene group before administration of infliximab determined in the learning set in an embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施形態に係る、検証セットにおける判別結果を示す表である。FIG. 5 is a table showing discrimination results in the verification set according to an embodiment of the present invention. 図6は、本発明の一実施形態において、CRP、ACR、又はDAS28を用いた検証結果を示す表である。FIG. 6 is a table showing verification results using CRP, ACR, or DAS 28 in an embodiment of the present invention.

以下に、本願発明に係る一実施形態および実施例を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別する方法は、上述したように、関節リウマチ患者の血液中の表1、表2、又は表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定する工程と、前記測定した発現量を、予め用意された遺伝子発現プロファイルを用いて解析する工程と、前記解析した結果に基づき、前記関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別する工程と、を有することを特徴とするものである。
Hereinafter, an embodiment and an example according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As described above, the method for determining the effectiveness of infliximab drug efficacy in rheumatoid arthritis patients according to the present embodiment is one or more selected from Table 1, Table 2, or Table 3 in the blood of rheumatoid arthritis patients. The step of measuring the expression level of the gene, the step of analyzing the measured expression level using a gene expression profile prepared in advance, and the effectiveness of infliximab drug efficacy in the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result And a step of discriminating.

Figure 2011004743
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ここで、本発明の一実施形態において、上記各遺伝子は、インフリキシマブ薬効の有無に関連して発現量が変化するものであり、後述する実施例に記載するように、インフリキシマブ投与前のサンプル群を学習セットとして用いた遺伝子発現プロファイルの網羅的解析の結果得られる遺伝子群である。また、この解析においては、関節リウマチ患者における薬効の有効・無効を判別するために複数の指標を用いている。   Here, in one embodiment of the present invention, each of the above genes has an expression level that changes in relation to the presence or absence of infliximab medicinal effect, and a sample group before administration of infliximab is used as described in Examples below. It is a gene group obtained as a result of exhaustive analysis of gene expression profiles used as a learning set. In this analysis, a plurality of indices are used to determine the efficacy / invalidity of the drug effect in rheumatoid arthritis patients.

なお、本願明細書において「遺伝子」とは、ある対象物の状態又は作用の評価の指標となるものであって、ここではある遺伝子の発現量と相関するときの遺伝子関連物質をいう。例えば、遺伝子それ自体、転写物であるmRNA、翻訳物であるペプチド、遺伝子発現の最終産物であるタンパク質などが含まれる。また、遺伝子の「発現量」とは、特に言及しない限り当該遺伝子の発現量を標準化したものを意味するものであり、当該遺伝子の転写レベル(転写物などの場合)または翻訳レベルにおける発現量(ポリペプチド、タンパク質などの場合)をも包含して意味するものである。   In the present specification, “gene” serves as an index for evaluating the state or action of a certain object, and here refers to a gene-related substance that correlates with the expression level of a certain gene. For example, the gene itself includes mRNA that is a transcript, peptide that is a translation, protein that is the final product of gene expression, and the like. In addition, “expression level” of a gene means a standardized expression level of the gene unless otherwise specified, and the expression level of the gene at the transcription level (in the case of a transcript or the like) or the translation level ( In the case of polypeptides, proteins, etc.).

また、本実施形態において、関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別する方法において使用されるアレイは、表1〜表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子をコードする少なくとも一部の塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするプローブが、固体支持体上の各々異なる位置に固定してなるものである。   In the present embodiment, the array used in the method for determining the efficacy of infliximab drug efficacy in rheumatoid arthritis patients is at least a part of bases encoding one or more genes selected from Tables 1 to 3. Probes that hybridize with the sequence under stringent conditions are fixed at different positions on the solid support.

なお、上記アレイは、必要であればPCR用のプレートで代用することができ、この場合、前記プローブは、プレート上のウェルの各々異なる位置に配置している構成になっている。   The array can be replaced with a PCR plate if necessary. In this case, the probes are arranged at different positions of wells on the plate.

関節リウマチ患者に対して、特定の薬剤が治療的に有効であるか無効であるかを判別するために用いることのできる指標としては、第一に、炎症反応の指標となる血清CRP(C−reactive protein)濃度が挙げられる。血清CRP値の正常値は0.3mg/dlである。本実施形態においては、遺伝子発現プロファイルの解析によって血清CRP値が0.3mg/dl以下であると予測される場合に薬効あり、同0.3mg/dlより大きいと予測される場合に薬効なしと判別しているが、この判別基準値は、実験条件に応じて適宜変更可能であり、この数値に限定されるものではない。例えば、遺伝子発現プロファイルの解析によって血清CRP値が0.5mg/dl以下であると予測される場合に薬効あり、同0.5mg/dlより大きいと予測される場合に薬効なし、血清CRP値が0.4mg/dl以下であると予測される場合に薬効あり、同0.4mg/dlより大きいと予測される場合に薬効なし、血清CRP値が0.2mg/dl以下であると予測される場合に薬効あり、同0.2mg/dlより大きいと予測される場合に薬効なし、若しくは血清CRP値が0.1mg/dl以下であると予測される場合に薬効あり、同0.1mg/dlより大きいと予測される場合に薬効なし、と判別することも可能である。   As an index that can be used to determine whether a specific drug is therapeutically effective or ineffective for patients with rheumatoid arthritis, first, serum CRP (C- reactive protein) concentration. The normal value of serum CRP value is 0.3 mg / dl. In the present embodiment, when the serum CRP value is predicted to be 0.3 mg / dl or less by analysis of the gene expression profile, it is effective, and when it is predicted to be greater than 0.3 mg / dl, there is no effect. Although it is discriminated, this discrimination reference value can be appropriately changed according to the experimental conditions, and is not limited to this numerical value. For example, when the analysis of the gene expression profile predicts that the serum CRP value is 0.5 mg / dl or less, there is a drug effect, and when it is predicted that the serum CRP value is more than 0.5 mg / dl, the drug CRP value is not effective. Effective if expected to be 0.4 mg / dl or less, not effective if expected to be greater than 0.4 mg / dl, predicted to have a serum CRP value of 0.2 mg / dl or less If the drug is predicted to be greater than 0.2 mg / dl, the drug is not effective, or if the serum CRP value is predicted to be 0.1 mg / dl or less, the drug is effective. It is also possible to determine that there is no medicinal effect when it is predicted to be larger.

また、関節リウマチ患者に対して、特定の薬剤が治療的に有効であるか無効であるかを判別するために用いることのできる第二の指標としては、アメリカリウマチ学会が定めた関節リウマチの病理程度の分類基準であるACR改善基準が挙げられる。ACR改善基準はACRコアセットである7項目によって定められる。ACRコアセットは、(1)圧痛関節数、(2)腫脹関節数、(3)患者による疾患の評価、(4)患者による疾患活動性の全般的評価、(5)医師による疾患活動性の全般的評価、(6)患者による身体機能評価、(7)急性期反応物質、の7項目から成る。ACR改善基準は、例えば、治療前に対して治療後に(薬剤投与前に対して薬剤投与後に)、上記(1)(2)がともに20%以上改善し、かつ、上記(3)〜(7)の5項目のうち3項目以上が20%以上改善した場合に、「ACR基準20%の改善あり(ACR20)」と判定される。同様に、ACRが50%ならびに70%改善した場合、ACR50、ACR70という基準が用いられる。本実施形態においては、遺伝子発現プロファイルの解析によってACRがACR0であると予測される場合に薬効なし、ACR20、ACR50、ACR70であると予測される場合に薬効ありと判別することが好ましいが、この判別基準値は、実験条件に応じて適宜変更可能であり、これに限定されるものではない。例えば、遺伝子発現プロファイルの解析によってACRがACR0又はACR20であると予測される場合に薬効なし、ACR50、ACR70であると予測される場合に薬効ありと判別しても良い。なお、本願明細書において、単に「ACR」と表記した場合には、特に言及しない限り、「ACR改善基準」を指すものとする。   The second index that can be used to determine whether a specific drug is therapeutically effective or ineffective for patients with rheumatoid arthritis is the pathology of rheumatoid arthritis established by the American College of Rheumatology. ACR improvement standard, which is a classification standard of the degree. The ACR improvement standard is defined by seven items that are ACR core sets. The ACR core set consists of (1) number of tender joints, (2) number of swollen joints, (3) assessment of disease by the patient, (4) general assessment of disease activity by the patient, (5) disease activity by the physician. It consists of seven items: general assessment, (6) physical function assessment by patient, and (7) acute phase reactant. ACR improvement criteria are, for example, that after treatment (after drug administration compared to before drug administration), both (1) and (2) are improved by 20% or more, and (3) to (7) ) Is improved by 20% or more, it is determined that “ACR standard is improved by 20% (ACR20)”. Similarly, if the ACR improves by 50% as well as 70%, the criteria ACR50, ACR70 are used. In the present embodiment, it is preferable to determine that there is no drug effect when the ACR is predicted to be ACR0 by analysis of the gene expression profile, and that it is effective when it is predicted to be ACR20, ACR50, or ACR70. The discrimination reference value can be appropriately changed according to the experimental conditions, and is not limited to this. For example, when the ACR is predicted to be ACR0 or ACR20 by analysis of the gene expression profile, it may be determined that there is no drug effect, and when it is predicted that the ACR is ACR50 or ACR70, the drug effect is determined. In the present specification, when “ACR” is simply indicated, it means “ACR improvement standard” unless otherwise specified.

さらに、関節リウマチ患者に対して、特定の薬剤が治療的に有効であるか無効であるかを判別するために用いることのできる第三の指標としては、DAS28が挙げられる。DAS28は、EULAR(European League Against Rheumatism:ヨーロッパリウマチ連盟)が推奨する評価法であるDAS(disease activity score)を、日常の診療で使用し易いようにするため、評価する関節を28関節に絞り込んだものである。DAS28では、28関節について、(1)圧痛のある関節数、(2)腫れのある関節数、(3)血沈の1時間値、又はCRP(mg/dl)、(4)全般的な病状の評価値、から疾患の活動性を評価する。なお、血沈を用いる場合にはDAS28−ESR、CRP値を用いる場合にはDAS28−CRPという。本願実施例において、DAS28としては、DAS28−ESR及びDAS28−CRPのいずれをも用いることができるが、好ましくはDAS28−CRPである。本実施形態においては、DAS28−CRPの場合、遺伝子発現プロファイルの解析によってDAS28−CRPが4.1以下であると予測される場合に薬効あり、同4.1より大きいと予測される場合に薬効なしと判別しているが、この判別基準値は、実験条件に応じて適宜変更可能であり、この数値に限定されるものではない。例えば、遺伝子発現プロファイルの解析によってDAS28−CRPが2.7以下であると予測される場合に薬効あり、同2.7より大きいと予測される場合に薬効なしと判別してもよい。また、DAS28−ESRの場合、遺伝子発現プロファイルの解析によってDAS28−ESRが5.1以下であると予測される場合に薬効あり、同5.1より大きいと予測される場合に薬効なしと判別することができるが、この判別基準値は、実験条件に応じて適宜変更可能であり、この数値に限定されるものではない。例えば、DAS28−ESRが3.2以下であると予測される場合に薬効あり、同3.2より大きいと予測される場合に薬効なしと判別してもよい。   Furthermore, DAS28 is mentioned as a 3rd parameter | index which can be used in order to discriminate | determine whether a specific chemical | medical agent is therapeutically effective or ineffective with respect to a rheumatoid arthritis patient. DAS28 narrowed down the joints to be evaluated to 28 joints in order to make it easy to use DAS (dissease activity score), which is the evaluation method recommended by EULAR (European League Against Rheumatism). Is. In DAS28, for 28 joints, (1) number of joints with tenderness, (2) number of joints with swelling, (3) 1 hour value of blood sedimentation, or CRP (mg / dl), (4) The activity of the disease is evaluated from the evaluation value. Note that DAS28-ESR is used when blood sedimentation is used, and DAS28-CRP is used when CRP values are used. In the present embodiment, as the DAS 28, any of DAS28-ESR and DAS28-CRP can be used, but DAS28-CRP is preferable. In this embodiment, in the case of DAS28-CRP, there is a drug effect when DAS28-CRP is predicted to be 4.1 or less by analysis of the gene expression profile, and when it is predicted to be greater than 4.1, the drug effect Although it is determined that there is none, the determination reference value can be changed as appropriate according to the experimental conditions, and is not limited to this value. For example, it may be determined that there is a drug effect when DAS28-CRP is predicted to be 2.7 or less by analysis of the gene expression profile, and that there is no drug effect when it is predicted that the DAS28-CRP is greater than 2.7. In addition, in the case of DAS28-ESR, it is determined that there is a drug effect when DAS28-ESR is predicted to be 5.1 or less by analysis of the gene expression profile, and it is determined that there is no drug effect when it is predicted to be greater than 5.1. However, the determination reference value can be appropriately changed according to the experimental conditions, and is not limited to this value. For example, when DAS28-ESR is predicted to be 3.2 or less, it may be determined that there is a drug effect, and when it is predicted that DAS28-ESR is greater than 3.2, it may be determined that there is no drug effect.

また、DAS28を用いて関節リウマチ患者において特定の薬剤が治療的に有効であるか無効であるかを判別する場合にはEULARの改善基準を用いることもでき、EULARの改善基準では、治療前に対する治療後の(薬剤投与前に対して薬剤投与後の)DAS28値の2つを組み合わせて、治療効果を反応良好、中等度反応、反応なしの3段階で評価している。具体的には、例えば、治療後DAS28値が3.2以下であり、且つ治療前DAS28値から治療後DAS28値を差し引いた値が1.2より大きい場合に薬効あり、それ以外の場合に薬効なしと判別することができる。また、治療後DAS28値が3.2以下であり、且つ治療前DAS28値から治療後DAS28値を差し引いた値が0.6より大きい場合、又は治療後DAS28値が5.1以下であり、且つ治療前DAS28値から治療後DAS28値を差し引いた値が0.6より大きい場合、又は治療後DAS28値が5.1より大きく、且つ治療前DAS28値から治療後DAS28値を差し引いた値が1.2より大きい場合に薬効あり、それ以外の場合に薬効なしと判別しても良い。   In addition, when using DAS28 to determine whether a specific drug is therapeutically effective or ineffective in patients with rheumatoid arthritis, the EULAR improvement criteria can also be used. In the EULAR improvement criteria, By combining two DAS28 values after treatment (before drug administration versus after drug administration), the therapeutic effect is evaluated in three stages: good response, moderate response, and no response. Specifically, for example, when the post-treatment DAS28 value is 3.2 or less and the value obtained by subtracting the post-treatment DAS28 value from the pretreatment DAS28 value is greater than 1.2, the drug efficacy is obtained. It can be determined that there is none. In addition, when the post-treatment DAS28 value is 3.2 or less and the value obtained by subtracting the post-treatment DAS28 value from the pretreatment DAS28 value is greater than 0.6, or the post-treatment DAS28 value is 5.1 or less, and When the value obtained by subtracting the post-treatment DAS 28 value from the pre-treatment DAS 28 value is greater than 0.6, or the post-treatment DAS 28 value is greater than 5.1, and the value obtained by subtracting the post-treatment DAS 28 value from the pre-treatment DAS 28 value is 1. It may be determined that there is a medicinal effect when it is larger than 2, and there is no medicinal effect in other cases.

また、本実施形態においては、後述するように、関節リウマチ患者の遺伝子発現プロファイルの解析結果に基づいて、インフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値から決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものであるため、例えば、遺伝子発現プロファイルの解析結果、関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値が3.2以下であり、且つ当該関節リウマチ患者の現状のDAS28値から前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値を差し引いた値が1.2より大きいと予測した場合に薬効ありそれ以外の場合に薬効なしと判別することができる。この場合、「現状のDAS28値」とは、治療前(薬剤投与前)の患者のDAS28値を包括的に指し示すものであり、好ましくは、本発明に係る関節リウマチ患者の血液を採取する際のDAS28値である。   Further, in this embodiment, as described later, based on the analysis result of the gene expression profile of the rheumatoid arthritis patient, the efficacy or non-efficacy determined from the DAS28 value when infliximab is administered is predicted. Therefore, for example, as a result of gene expression profile analysis, when infliximab is administered to a patient with rheumatoid arthritis, the DAS28 value is 3.2 or less, and the current DAS28 value of the rheumatoid arthritis patient is administered to the patient with rheumatoid arthritis. When the value obtained by subtracting the DAS28 value in the case of the above is predicted to be greater than 1.2, it can be determined that the drug is effective, and in other cases, the drug is not effective. In this case, the “current DAS28 value” comprehensively indicates the DAS28 value of the patient before treatment (before drug administration), and preferably, when collecting blood of a rheumatoid arthritis patient according to the present invention. DAS28 value.

なお、関節リウマチ患者に対して、特定の薬剤が治療的に有効であるか無効であるかを判別するために用いることのできる指標は、上述の指標に限られるものではなく、臨床現場において許容される確実性を持って有効・無効を判別し得る限り、いかなる指標を用いても良い。   Note that the index that can be used to determine whether a specific drug is therapeutically effective or ineffective for patients with rheumatoid arthritis is not limited to the above-mentioned index, and is acceptable in clinical practice. Any index may be used as long as the validity / invalidity can be determined with certainty.

次に、本願発明に係る一実施形態に係る、関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別するために用いられる遺伝子群の選抜手法を説明する。本実施形態において、関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別するために用いられる遺伝子群(判別遺伝子群)は、図1に示すような、本願発明の一実施形態に係る高判別遺伝子リストを得るためのフローチャートに従って得ることができる。概説すると、インフリキシマブ投与前の判別遺伝子決定解析用と検証用のサンプルを精製し、網羅的なDNAマイクロアレイによって遺伝子発現プロファイルを用意する。そして、判別遺伝子決定解析用の、インフリキシマブ薬効が有効か無効かの2群の臨床情報が既知であるサンプルを用いて、2群間で発現量に差がある遺伝子をマンホイットニーU検定の統計量の重要度や、判別についてのノイズに対するシグナルが高い順に判別遺伝子リストを作成する。この遺伝子リストの全体を含む部分セットに対して、例えば、多重交差検定法、特願2007−230142に開示する手法等によって過適合が存在しないことを確認し、その後、高判別遺伝子リストの決定と自己評価、さらに投与前及び投与後で検証用のプロファイルデータに対して精度評価を行い、インフリキシマブの有効性の有無の判別を分子レベルで行う最適遺伝子リストを得る。   Next, a method for selecting a gene group used to determine the effectiveness of infliximab drug efficacy in a rheumatoid arthritis patient according to an embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the gene group (discriminating gene group) used for discriminating the efficacy of infliximab drug efficacy in rheumatoid arthritis patients is the high discrimination gene list according to one embodiment of the present invention as shown in FIG. It can be obtained according to the flowchart for obtaining. In summary, samples for discriminating gene determination analysis and verification before administration of infliximab are purified, and a gene expression profile is prepared by a comprehensive DNA microarray. Then, for the discriminant gene determination analysis, using a sample with known clinical information on whether or not infliximab is effective or ineffective, a gene whose expression level is different between the two groups is analyzed using Mann-Whitney U test statistics. The discriminant gene list is created in descending order of the importance of the signal and the signal for noise regarding discrimination. For the partial set including the entire gene list, for example, it is confirmed that there is no overfitting by the multiple cross-validation method, the method disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-230142, etc. Self-evaluation, and further, accuracy evaluation is performed on the profile data for verification before and after administration, and an optimal gene list for determining whether or not infliximab is effective is obtained at a molecular level.

具体的にはまず、上述したような関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別するための指標によって「薬効あり」又は「薬効なし」のいずれかにサンプルを分類し、2群判別をすることにより、高い判別力を示す遺伝子リストの探索を行う。取得した遺伝子発現量データは、Quantile Normalization法等の統計学分野又は分子生物学の分野において通常用いられる標準化方法によってあらかじめ正規化をしておくことが好ましい。なお、本願明細書において、特別に言及しない限り、プロファイルという用語は、正規化処理を行った後のデータを指すものである。   Specifically, first of all, classify samples as “effective” or “not effective” according to the index for determining the efficacy of infliximab in patients with rheumatoid arthritis as described above, and make a 2-group discrimination To search for a gene list showing a high discrimination power. The acquired gene expression level data is preferably normalized in advance by a standardization method usually used in the field of statistics such as Quantile Normalization or the field of molecular biology. In the specification of the present application, the term “profile” refers to data after performing the normalization process unless otherwise specified.

また、本実施形態においては、判別遺伝子群を得るための、遺伝子を解析するために用いるサンプル(投与前後におけるサンプルを含む)を学習セット、得られた判別遺伝子群が実際に高判別能を有するか否かを検証するために用いるサンプル(投与前後におけるサンプルを含む)を検証セットとする。いずれのサンプルセットについても、インフリキシマブ投与前のサンプル及びインフリキシマブ投与一定期間後のサンプルを用意して、後述するフローチャートを実践することが好ましい。一定期間後としては、例えば、54週間後、22週間後、14週間後、6週間後等の任意の期間を選択することができる。例えば、上述の指標として血清CRP値を用いる場合には、被験者毎に、投与後のある一定期間(14週間後)に正常閾値(0.3mg/dl以下)に達するか否かによって、正常閾値に達している場合に薬効あり、達しない場合に薬効なしと分類することができる。   In the present embodiment, a sample (including samples before and after administration) used for analyzing genes to obtain a discriminating gene group is a learning set, and the obtained discriminating gene group actually has a high discriminating ability. Samples (including samples before and after administration) used for verifying whether or not are used as a verification set. For any sample set, it is preferable to prepare a sample before administration of infliximab and a sample after a certain period of administration of infliximab, and practice the flowchart described below. As the fixed period, for example, an arbitrary period such as 54 weeks, 22 weeks, 14 weeks, 6 weeks, or the like can be selected. For example, when the serum CRP value is used as the above-mentioned index, the normal threshold value is determined depending on whether the normal threshold value (0.3 mg / dl or less) is reached for each subject during a certain period after administration (after 14 weeks). It can be classified as having a medicinal effect when it reaches the limit, and as having no effect when it does not reach the limit.

判別遺伝子群はインフリキシマブ投与前の遺伝子発現プロファイルデータから取得する。なお、以下に説明するフローチャートにおいて、判別のための指標として血清CRP濃度、ACR、又はDAS28値のいずれかを用いた際の遺伝子発現プロファイルであるということ以外は共通する処理である。また、以下の各ステップの説明において示されるS101〜S106は、図1におけるステップS101〜S106を示すものである。また、被験者の血液サンプルからのRNA採取には、PAX Gene Kit等の市販のRNA抽出用キットを用いることができる。   The discriminating gene group is obtained from gene expression profile data before administration of infliximab. In the flowchart described below, the processing is common except that it is a gene expression profile when using any of serum CRP concentration, ACR, or DAS28 value as an index for discrimination. Further, S101 to S106 shown in the description of each step below indicate steps S101 to S106 in FIG. In addition, a commercially available RNA extraction kit such as PAX Gene Kit can be used for collecting RNA from a blood sample of a subject.

まず、プロファイルデータの全体を、上述のように「薬効あり」と「薬効なし」の被験者に分け、2群間で例えば、マンホイットニーのUテスト実施する(S101)。なお、ウィルコクソンの順位和検定等のノンパラメトリックな統計学的検定を用いることもできる。   First, the entire profile data is divided into “medicine effective” and “no drug effective” subjects as described above, and, for example, a Mann-Whitney U test is performed between the two groups (S101). A non-parametric statistical test such as Wilcoxon rank sum test can also be used.

次に、それぞれの部分データを遺伝子寄与の大きい度合い、すなわちマンホイットニーUテストの統計値の降順でソートする(S102)。なお、「薬効あり」は、上述したように、例えば、投与14週後に、血清CRP濃度が0.3mg/dl以下である場合、ACRではACR20、ACR50、ACR70である場合、DAS28値では4.1以下であり、「薬効なし」は、投与14週後に、血清CRP濃度が0.3mg/dlより大きい場合、ACRではACR0である場合、DAS28値では4.1より大きい場合とすることができる。   Next, the respective partial data are sorted in the descending order of the statistical value of the Mann-Whitney U test (S102). As described above, “with medicinal effect” means that, for example, when the serum CRP concentration is 0.3 mg / dl or less after 14 weeks of administration, the ACR is ACR20, ACR50, and ACR70, and the DAS28 value is 4. 1 or less and “no effect” can be 14 weeks after administration if serum CRP concentration is greater than 0.3 mg / dl, ACR is ACR0, DAS28 value is greater than 4.1 .

そして、ステップS103において、ソート後のリストについて、最初から順にn個をとり、このn個を累積遺伝子個数とする。この累積遺伝子個数nの部分データ用いて学習セット全てのサンプルの分類予測を実施し、正解か不正解かを判別する(S103)。判別器の構成には、好ましくは、Weighted Vote法(非特許文献4を参照)を用いることができるが、判別関数としてはこれに限られるものではなく、例えば、k nearest neighbor(k−NN)法、support vector machine(SVM)、Artificial Neural Network(ANN)、Fisher linear classifier、階層的クラスタリング、主成分分析(PCA)等を用いることもできる。   Then, in step S103, n is sequentially taken from the beginning of the sorted list, and this n is set as the cumulative number of genes. Using the partial data of the cumulative gene number n, classification prediction of all samples in the learning set is performed to determine whether the answer is correct or incorrect (S103). Preferably, the weighted vote method (see Non-Patent Document 4) can be used for the configuration of the discriminator, but the discriminant function is not limited to this, and for example, k nearest neighbor (k-NN) The method, support vector machine (SVM), Artificial Neural Network (ANN), Fisher linear classifier, hierarchical clustering, principal component analysis (PCA), and the like can also be used.

続いて、サンプル数および累積遺伝子数ごとに判定された正解か不正解かの数値を全ての部分データにまたがって集計し、精度一覧を評価し、累積遺伝子数ごとに以下の定義の判別率に対して、目的精度が得られるnを得る(S104)。
・specificity(spec.):(薬効なしの正解サンプル数)/(薬効なしの全サンプル数)
・sensitivity(sens.):(薬効ありの正解サンプル数)/(薬効ありの全サンプル数)
・accuracy(acc.):(薬効有無の正解サンプル数)/(全サンプル数)
・ppv.:(薬効ありの正解サンプル数)/(薬効ありの判定サンプル数)
・npv.:(薬効なしの正解サンプル数)/(薬効なしの判定サンプル数)
Subsequently, the correct or incorrect answer values determined for each sample number and cumulative gene count are aggregated over all partial data, the accuracy list is evaluated, and the discrimination rate defined below is defined for each cumulative gene count. On the other hand, n which obtains the target accuracy is obtained (S104).
・ Specificity (spec.): (Number of correct samples without efficacy) / (total number of samples without efficacy)
Sensitivity (sens.): (Number of correct samples with medicinal properties) / (total number of samples with medicinal properties)
・ Accuracy (acc.): (Number of correct samples with or without medicinal effect) / (total number of samples)
Ppv. : (Number of correct samples with medicinal properties) / (number of judgment samples with medicinal properties)
-Npv. : (Number of correct samples without medicinal effect) / (number of judgment samples without medicinal effect)

なお、以上の数値については、全てが独立変数ではないが、これら全ての指標が百分率で50%を超え、且つ100%になるべく近い値が得られることが有効な臨床診断としての指標となる。また、遺伝子数を増やすことで判別率の向上が期待できるが、半面、遺伝子数が過剰に増えることによって過適合が起きて、飽和後にはまた判別率が遺伝子数の増加とともに減少することが予測される。そのため、実データの結果において、判別率が極大のピークをもたらす遺伝子数を探索すれば、最適遺伝子リストとして最も合理的な遺伝子数を決定することができる。   In addition, although all of the above numerical values are not independent variables, it is an effective clinical diagnosis index that all these indices exceed 50% in percentage and values as close as possible to 100% are obtained. In addition, an increase in the number of genes can be expected to improve the discrimination rate, but on the other hand, an overfitting occurs due to an excessive increase in the number of genes, and it is predicted that the discrimination rate will decrease as the number of genes increases again after saturation. Is done. Therefore, by searching for the number of genes that cause a peak with a maximum discrimination rate in the results of actual data, the most reasonable number of genes can be determined as the optimal gene list.

ここで、上述の各ステップにより得た数値には、過適合の恐れが含まれるため、同一サンプル数、同一遺伝子数に関して妥当性を判定する必要がある。そのため、例えば、特願2007−230142に開示される方法を用いることで、臨床情報(この場合、薬効の有無の判別群のラベルデータ)をランダムにシャッフルし、ステップS101からステップS104に示したものと同様の工程を行い、同一規模のプロファイルにおいて、ランダムな分類基準に対して偽の適合予測が起きることに起因して、50%を大きく超えるaccuracyが達成されていないことを、少なくとも1回、好ましくは複数回にわたって確認実施しても良い(S105)。   Here, since the numerical value obtained by each step described above includes the possibility of overfitting, it is necessary to determine the validity with respect to the same number of samples and the same number of genes. Therefore, for example, by using the method disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-230142, clinical information (in this case, label data of the determination group of the presence or absence of a drug effect) is randomly shuffled and shown in steps S101 to S104. At least once that an accuracy of significantly greater than 50% has not been achieved due to false fit predictions against random classification criteria in the same scale profile. Preferably, confirmation may be performed over a plurality of times (S105).

続いて、ステップS106において、上述の各ステップにより得られた遺伝子数に対して、最適遺伝子リストを決定する。これには、各部分プロファイルから、ステップS102においてソートした際の遺伝子順位の情報を用いて、各遺伝子について、全部分プロファイルにまたがった平均順位を取得する。このコンセンサスとなる順位から、上記の遺伝子数の遺伝子を取得したものを最終的に最適遺伝子リストとする(S106)。   Subsequently, in step S106, an optimal gene list is determined for the number of genes obtained in the above steps. For this purpose, an average rank across all partial profiles is obtained for each gene from the partial profiles, using the information on the gene rank at the time of sorting in step S102. From the order of consensus, those obtained with the number of genes described above are finally set as the optimal gene list (S106).

上述のステップによって得られた最適遺伝子リストは、再度検証にかける必要がある。この再検証においては、サンプルを多数回分割して、トレーニング用と検証用に分け、mccv(Montecarlo Cross Validation)による方法、及び、可能な場合には、上述の学習セットによる解析には含まれていない、多数の新規のサンプルを用意して、後述のプロスペクティブな検証を実施することが望ましい。   The optimal gene list obtained by the above steps needs to be verified again. In this revalidation, the sample is divided into a number of times, divided into training and verification, and is included in the mccv (Montecarlo Cross Validation) method and, if possible, the analysis using the learning set described above. It is desirable to prepare a large number of new samples and perform prospective verification described later.

以下に、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。特に、本実施例においては、インフリキシマブ投与前の解析用学習セット42サンプルと検証用56サンプルの血液サンプルからPAX Gene Kitを用いてRNAを精製し、Agilent社のDNAマイクロアレイで発現プロファイルを網羅的に取得しているが、サンプル採取には、分子生物学分野で通常用いられる手法を採用し得る。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In particular, in this example, RNA was purified from 42 blood samples for analysis and 56 samples for analysis before administration of infliximab using PAX Gene Kit, and expression profiles were comprehensively analyzed using an Agilent DNA microarray. Although it has been acquired, a method usually used in the field of molecular biology can be adopted for collecting a sample.

(インフリキシマブ投与前予測データの基本検証)
図2は、インフリキシマブ投与前42サンプルのデータにおける、ステップS101〜ステップS104で得られた上位のWeighted Vote法によるPrediction Strength(PS)値であり、図3は、その判別率を示している。なお、各種判別率の定義については、spec.、sens.、acc.、ppv.、npv.は上述の通りであり、その他の定義は後述する。これによると、薬効あり・なしの指標として血清CRP濃度を用いた場合、9遺伝子で精度acc.(accuracy)のピークが達成されていることが分かる。また、図示しないが、ACR値を用いた場合には27遺伝子でピークに達する。これらの場合について、ステップS105の過適合のチェックでは、いずれも精度が55%を上回る場合はなく過適合の徴候は認められなかった。
(Basic verification of prediction data before infliximab administration)
FIG. 2 shows the Prediction Strength (PS) value by the higher weighted vote method obtained in steps S101 to S104 in the data of 42 samples before administration of infliximab, and FIG. 3 shows the discrimination rate. For the definition of various discrimination rates, see spec. Sens. Acc. , Ppv. , Npv. Is as described above, and other definitions will be described later. According to this, when serum CRP concentration is used as an indicator of the presence or absence of medicinal effect, accuracy of acc. It can be seen that the (accuracy) peak is achieved. Moreover, although not shown, when an ACR value is used, a peak is reached at 27 genes. In these cases, in the overconformance check in step S105, the accuracy did not exceed 55%, and no sign of overconformity was observed.

(インフリキシマブ投与前予測データの最適遺伝子リスト)
図2及び図3に、上述の投与前42サンプルのデータのステップS101〜ステップS106で得られた、投与14週後の血清CRP濃度を薬効あり・なしの指標に用いた場合のインフリキシマブ投与前予測データの最適遺伝子リストを示した。
(The optimal gene list for prediction data before infliximab administration)
FIG. 2 and FIG. 3 show the prediction before administration of infliximab when the serum CRP concentration after 14 weeks of administration obtained from step S101 to step S106 of the data of 42 samples before administration described above is used as an indicator of efficacy / non-efficacy The optimal gene list of the data is shown.

(インフリキシマブ投与前の最適遺伝子リストのプロスペクティブ検証)
図4に、上述の最適遺伝子リストを用いて、学習セットとは別の、全く未知のプロスペクティブなサンプルである検証セットから得たWeighted Vote法によるPS値を示す。また、図5には、その予測結果を示す。なお、判別関数としては、上述の判別器の構成において用いたWeighted Voteを同様に用いている。この際、判別器の構成に他の判別関数を用いた場合には、検証においても同一の判別関数を用いることが好ましい。
(Prospective verification of optimal gene list before infliximab administration)
FIG. 4 shows a PS value obtained by the weighted vote method obtained from a verification set that is a completely unknown prospective sample different from the learning set, using the above-described optimal gene list. FIG. 5 shows the prediction result. As the discriminant function, the weighted vote used in the configuration of the discriminator described above is similarly used. At this time, when another discriminant function is used in the configuration of the discriminator, it is preferable to use the same discriminant function also in the verification.

この結果、インフリキシマブ投与前予測データの最適遺伝子リストの予測精度は、全最適遺伝子リストを用いて62.5%と推定され、有効性が示される。   As a result, the prediction accuracy of the optimal gene list of the infliximab pre-administration prediction data is estimated to be 62.5% using the entire optimal gene list, indicating the effectiveness.

(ACR,DAS28を用いた最適遺伝子リストのプロスペクティブ検証)
図6は、ACRとDAS28を用いた場合の検証結果である。ここに示されるように、ACRとDAS28を用いた場合にも、それぞれの指標毎の最適遺伝子リストによって得られるインフリキシマブの有効・無効の判別の精度は、それぞれ、63.6%、75.0%であることがわかる。
(Prospective verification of optimal gene list using ACR and DAS28)
FIG. 6 shows the verification results when ACR and DAS 28 are used. As shown here, even when ACR and DAS28 are used, the accuracy of infliximab validity / invalidity obtained from the optimal gene list for each index is 63.6% and 75.0%, respectively. It can be seen that it is.

(各図における符号とその説明)
以下に、各図における符号と、各符号についての計算式を説明する。
(References and explanations in each figure)
Below, the code | symbol in each figure and the calculation formula about each code | symbol are demonstrated.

(図1)
図1における各符号は上記した各ステップの説明及び以下の通りである。
(Figure 1)
Each reference numeral in FIG. 1 is the description of each step described above and the following.

S101…RNA発現プロファイルの「薬効あり」「薬効なし」での有意差のある遺伝子をマンホイットニーのUテストで抽出
S102…発現プロファイルの有意差のある順でのソート
S103…学習セットサンプルの分類予測
S104…予測精度の累計と目的精度の達成遺伝子サイズの決定
S105…遺伝子サイズの過適合の可能性のチェック
S106…高判別遺伝子リストの決定
S101: Genes with significant differences in RNA expression profiles with “drug efficacy” and “no drug efficacy” are extracted by Mann-Whitney U test S102: Sorted in order of significant difference in expression profiles S103: Classification prediction of learning set samples S104: Accumulation of prediction accuracy and achievement of target accuracy determination of gene size S105: Check for possibility of over-matching of gene size S106: Determination of high discrimination gene list

(図2)
201…累積遺伝子。本発明に係る一実施形態において、マンホイットニーのUテストで有意な順にソートし、Weighted Vote法での累積遺伝子としている。
202…患者毎のPrediction Strength(PS)値
なお、PS値は、以下の式で求められる。
Prediction Strength値=Σi(Weighted Vote値)/Σi|Weighted Vote値|
ここで、Weighted Vote値は、
・Weighted Vote値=(x_i−(ave_e_i+ave_n_i)/2)SNR
であり、SNRは、
・SNR=|ave_e_i−ave_n_i|/(sigma_e_i+sigma_n_i)
で定義される。この式において、各値は、i番目の遺伝子を現す添え字"_i"ごとに、以下の変数を用いて定められる。
・xは各サンプルの発現値
・ave_eは、薬効のあり群のプロファイル強度の平均値
・ave_nは、薬効のない群のプロファイル強度の平均値
・sigma_eは、薬効のあり群のプロファイル強度の標準偏差
・sigma_nは、薬効のない群のプロファイル強度の標準偏差
ここにおいて、負の値は「薬効あり」、正の値は「薬効なし」を示す。なお、正負は式の定義の問題であり、逆に定義することも可能である。例えば、図2における患者3では、間違った判定となるスコアを出していることがわかる。
(Figure 2)
201: Cumulative gene. In one embodiment according to the present invention, the genes are sorted in the order of significance according to the Mann-Whitney U test, and are used as cumulative genes in the weighted vote method.
202: Prediction Strength (PS) value for each patient The PS value is obtained by the following equation.
Prediction Strength value = Σi (Weighted Vote value) / Σi | Weighted Vote value |
Here, the Weighted Vote value is
Weighted Vote value = (x_i− (ave_e_i + ave_n_i) / 2) SNR
And the SNR is
SNR = | ave_e_i-ave_n_i | / (sigma_e_i + sigma_n_i)
Defined by In this equation, each value is determined using the following variables for each subscript “_i” representing the i-th gene.
X is an expression value of each sample, ave_e is an average value of profile intensity of a group having medicinal effect, ave_n is an average value of profile intensity of a group having no medicinal effect, and sigma_e is a standard deviation of profile intensity of a group having medicinal effect Sigma_n is a standard deviation of profile intensity of a group having no drug effect. Here, a negative value indicates “with drug effect” and a positive value indicates “without drug effect”. It should be noted that positive / negative is a problem in the definition of an expression and can be defined in reverse. For example, it can be seen that the patient 3 in FIG.

(図3)
301…累積遺伝子。本発明に係る一実施形態において、マンホイットニーのUテストで有意な順にソートし、Weighted Vote法での累積遺伝子としている。
302…判定のフラグ。各フラグは以下の通りである。
・TP(True Positive):薬効ありと予測し、実際に薬効のあったサンプル数
・FP(False Positive):薬効ありと予測し、薬効のなかったサンプル数
・TN(True Negative):薬効なしと予測し、実際薬効のなかったサンプル数
・FN(False Negative):薬効なしと予測し、薬効のあったサンプル数
303…判定のフラグの集計結果
・spec.(specificity):(薬効なしの正解サンプル数)の対(薬効なしの全サンプル数)百分率
・sens.(sensitivity):(薬効ありの正解サンプル数)の対(薬効ありの全サンプル数)百分率
・acc.(accuracy):(薬効有無の正解サンプル数)の対(全サンプル数)百分率
・ppv.(Positive Predictive Value):(薬効ありの正解サンプル数)の対(薬効ありの判定サンプル数)百分率
・npv.(Negative Predictive Value):(薬効なしの正解サンプル数)の対(薬効なしの全サンプル数)百分率
(Figure 3)
301: Cumulative gene. In one embodiment according to the present invention, the genes are sorted in the order of significance according to the Mann-Whitney U test, and are used as cumulative genes in the weighted vote method.
302 ... Flag for determination. Each flag is as follows.
-TP (True Positive): Number of samples that were predicted to have medicinal effects and actually had medicinal effects-FP (False Positive): Number of samples that were predicted to have medicinal effects and had no medicinal effects-TN (True Negative): No effect Number of samples that were predicted and actually had no medicinal effect FN (False Negative): Number of samples that were predicted to have no medicinal effect and had medicinal properties 303... (Specificity): (number of correct samples without medicinal effects) versus (total number of samples without medicinal effects) percentage (Sensitivity): (number of correct samples with medicinal properties) versus (total number of samples with medicinal properties) percentage acc. (Accuracy): (number of correct samples with or without medicinal effects) versus (total number of samples) percentage ppv. (Positive Predictive Value): (number of correct samples with medicinal effects) vs. (number of determination samples with medicinal effects) percentage npv. (Negative Predictive Value): (number of correct samples without efficacy) vs. (total number of samples without efficacy) percentage

(図4)
401…累積遺伝子。本発明に係る一実施形態において、マンホイットニーのUテストで有意な順にソートし、Weighted Vote法での累積遺伝子とした(学習セットで決定した順位)。
402…Prediction Strength(PS)値。なお、PS値は、以下の式で求められる。
Prediction Strength(PS)値=Σi(Weighted Vote値)/Σi|Weighted Vote値|
ここで、Weighted Vote値は、
・Weighted Vote値=(x_i−(ave_e_i+ave_n_i)/2)SNR
であり、SNRは、
・SNR=|ave_e_i−ave_n_i|/(sigma_e_i+sigma_n_i)
で定義される。この式において、各値は、i番目の遺伝子を現す添え字"_i"ごとに、以下の変数を用いて定められる。
・xは各サンプルの発現値
また、以下の変数は学習セットでのデータを用いる。
・ave_eは、薬効のあり群のプロファイル強度の平均値
・ave_nは、薬効のない群のプロファイル強度の平均値
・sigma_eは、薬効のあり群のプロファイル強度の標準偏差
・sigma_nは、薬効のない群のプロファイル強度の標準偏差
(Fig. 4)
401 ... Cumulative gene. In one embodiment according to the present invention, the genes were sorted in the order of significance by Mann-Whitney U test and used as cumulative genes in the Weighted Vote method (rank determined in the learning set).
402: Prediction Strength (PS) value. In addition, PS value is calculated | required with the following formula | equation.
Prediction Strength (PS) value = Σi (Weighted Vote value) / Σi | Weighted Vote value |
Here, the Weighted Vote value is
Weighted Vote value = (x_i− (ave_e_i + ave_n_i) / 2) SNR
And the SNR is
SNR = | ave_e_i-ave_n_i | / (sigma_e_i + sigma_n_i)
Defined by In this equation, each value is determined using the following variables for each subscript “_i” representing the i-th gene.
X is the expression value of each sample. The following variables use data from the learning set.
Ave_e is the mean value of the profile intensity of the medicinal group. Ave_n is the mean value of the profile intensity of the ineffective group. Sigma_e is the standard deviation of the profile intensity of the medicinal group. Sigma_n is the group having no medicinal effect. Standard deviation of profile intensity

(図5)
501…累積遺伝子。本発明に係る一実施形態において、マンホイットニーのUテストで有意な順にソートし、Weighted Vote法での累積遺伝子としている。
502…判定のフラグ。各フラグは以下の通りである。
・TP(True Positive):薬効ありと予測し、実際に薬効のあったサンプル数
・FP(False Positive):薬効ありと予測し、薬効のなかったサンプル数
・TN(True Negative):薬効なしと予測し、実際薬効のなかったサンプル数
・FN(False Negative):薬効なしと予測し、薬効のあったサンプル数
503…判定のフラグの集計結果
・spec.(specificity):(薬効なしの正解サンプル数)の対(薬効なしの全サンプル数)百分率
・sens.(sensitivity):(薬効ありの正解サンプル数)の対(薬効ありの全サンプル数)百分率
・acc.(accuracy):(薬効有無の正解サンプル数)の対(全サンプル数)百分率
・ppv.(Positive Predictive Value):(薬効ありの正解サンプル数)の対(薬効ありの判定サンプル数)百分率
・npv.(Negative Predictive Value):(薬効なしの正解サンプル数)の対(薬効なしの全サンプル数)百分率
(Fig. 5)
501: Cumulative gene. In one embodiment according to the present invention, the genes are sorted in the order of significance according to the Mann-Whitney U test, and are used as cumulative genes in the weighted vote method.
502... Determination flag. Each flag is as follows.
-TP (True Positive): Number of samples that were predicted to have medicinal effects and actually had medicinal effects-FP (False Positive): Number of samples that were predicted to have medicinal effects and had no medicinal effects-TN (True Negative): No effect Number of samples that were predicted and actually had no medicinal effect FN (False Negative): The number of samples that were predicted to have no medicinal effect and had medicinal properties 503... (Specificity): (number of correct samples without medicinal effects) versus (total number of samples without medicinal effects) percentage (Sensitivity): (number of correct samples with medicinal properties) versus (total number of samples with medicinal properties) percentage acc. (Accuracy): (number of correct samples with or without medicinal effects) versus (total number of samples) percentage ppv. (Positive Predictive Value): (number of correct samples with medicinal effects) vs. (number of determination samples with medicinal effects) percentage npv. (Negative Predictive Value): (number of correct samples without efficacy) vs. (total number of samples without efficacy) percentage

(図6)
601…臨床情報。インフリキシマブの効果を見積もる臨床指標である。図6においては、CRP、ACR、DAS28を示す。
602…臨床情報ごとの「薬効あり」「薬効なし」の閾値。なお、本実施形態において、「薬効あり」は、投与14週後に、血清CRP濃度が0.3mg/dl以下である場合、ACRではACR20、ACR50、ACR70である場合、DAS28値では4.1以下である場合であり、「薬効なし」は、投与14週後に、血清CRP濃度が0.3mg/dlより大きい場合、ACRではACR0である場合、DAS28値では4.1より大きい場合である。
603…判定のフラグ。各フラグは以下の通りである。
・TP(True Positive):薬効ありと予測し、実際に薬効のあったサンプル数
・FP(False Positive):薬効ありと予測し、薬効のなかったサンプル数
・TN(True Negative):薬効なしと予測し、実際薬効のなかったサンプル数
・FN(False Negative):薬効なしと予測し、薬効のあったサンプル数
603…判定のフラグの集計結果
・spec.(specificity):(薬効なしの正解サンプル数)の対(薬効なしの全サンプル数)百分率
・sens.(sensitivity):(薬効ありの正解サンプル数)の対(薬効ありの全サンプル数)百分率
・acc.(accuracy):(薬効有無の正解サンプル数)の対(全サンプル数)百分率
・ppv.(Positive Predictive Value):(薬効ありの正解サンプル数)の対(薬効ありの判定サンプル数)百分率
・npv.(Negative Predictive Value):(薬効なしの正解サンプル数)の対(薬効なしの全サンプル数)百分率
(Fig. 6)
601: Clinical information. It is a clinical index that estimates the effects of infliximab. In FIG. 6, CRP, ACR, and DAS 28 are shown.
602... Threshold value of “with medicinal effect” and “no medicinal effect” for each clinical information. In the present embodiment, “with medicinal properties” means that 14 weeks after administration, when the serum CRP concentration is 0.3 mg / dl or less, ACR is ACR20, ACR50, or ACR70, and DAS28 value is 4.1 or less. “No effect” means that after 14 weeks of administration, the serum CRP concentration is greater than 0.3 mg / dl, the ACR is ACR0, or the DAS28 value is greater than 4.1.
603... Determination flag. Each flag is as follows.
-TP (True Positive): Number of samples that were predicted to have medicinal effects and actually had medicinal effects-FP (False Positive): Number of samples that were predicted to have medicinal effects and had no medicinal effects-TN (True Negative): No effect Number of samples that were predicted and actually had no medicinal effect FN (False Negative): The number of samples that were predicted to have no medicinal effect and had medicinal properties 603... (Specificity): (number of correct samples without medicinal effects) versus (total number of samples without medicinal effects) percentage (Sensitivity): (number of correct samples with medicinal properties) versus (total number of samples with medicinal properties) percentage acc. (Accuracy): (number of correct samples with or without medicinal effects) versus (total number of samples) percentage ppv. (Positive Predictive Value): (number of correct samples with medicinal effects) vs. (number of determination samples with medicinal effects) percentage npv. (Negative Predictive Value): (number of correct samples without efficacy) vs. (total number of samples without efficacy) percentage

(分子生物学的実験手法)
以下に、本願発明に係る一実施形態において使用した実験手法および物質並びにその定義を説明する。なお、本実施形態において、以下の実験手法を用いているが、これら以外の実験手法を用いても、同様の結果を得ることができる。
(遺伝子発現の定量)
また、本実施形態において、遺伝子発現量の測定(定量)は、例えば、DNAチップ、マイクロアレイ法、リアルタイムPCR、ノーザンブロット法、ドットブロット法、定量的RT−PCR(quantitative reverse transcription−polymerase chain reaction)法等の種々の分子生物学的手法によってmRNA量を測定することにより行うことができる。
(Molecular biology experiment method)
Hereinafter, experimental methods and substances used in one embodiment according to the present invention and their definitions will be described. In the present embodiment, the following experimental method is used, but the same result can be obtained by using other experimental methods.
(Quantification of gene expression)
In the present embodiment, the gene expression level is measured (quantified) by, for example, a DNA chip, microarray method, real-time PCR, Northern blotting, dot blotting, quantitative RT-PCR (quantitative reverse transcription-polymerization chain reaction). It can be performed by measuring the amount of mRNA by various molecular biological techniques such as the method.

定量的RT−PCR法に用いるプライマーとしては、遺伝子マーカーを特異的に検出することができるものであれば特に制限されるものではないが、12〜26塩基からなるオリゴヌクレオチドが好ましい。その塩基配列は、ヒトの各遺伝子の配列情報に基づいて決定する。そして、決定した配列を有するプライマーを、例えば、DNA合成機を用いて作製することができる。   The primer used in the quantitative RT-PCR method is not particularly limited as long as it can specifically detect a gene marker, but an oligonucleotide consisting of 12 to 26 bases is preferable. The base sequence is determined based on the sequence information of each human gene. And the primer which has the determined arrangement | sequence can be produced using a DNA synthesizer, for example.

一方、定量対象として遺伝子の翻訳物(ポリペプチド)又は最終産物(タンパク質)を用いる場合には、例えば、遺伝子に対して特異的なポリクローナル抗体、モノクローナル抗体等を用いたウエスタンブロット法やELISA法などによって遺伝子の発現量の測定を行うことができるが、これらの方法に限定されるものではなく、RIA(radioimmunoassay、放射免疫測定法)、EIA(enzyme immunoassay、酵素免疫法)等、様々な手法を用いることができる。   On the other hand, when a gene translation product (polypeptide) or final product (protein) is used as a quantification target, for example, a Western blot method or an ELISA method using a polyclonal antibody or a monoclonal antibody specific to the gene, etc. The expression level of the gene can be measured by the above method, but it is not limited to these methods, and various methods such as RIA (radioimmunoassay) and EIA (enzyme immunoassay) are used. Can be used.

なお、本願発明に係る一実施形態において、「遺伝子」とは、RNAやDNAなどの塩基配列によって示される遺伝情報をいうものである。ヒト、マウス、ラットなどの生物種間で保存されるオーソログ遺伝子なども含まれる。遺伝子は、タンパク質をコードするものだけでなく、RNAやDNAとして機能するものであってもよい。遺伝子は、その塩基配列にしたがうタンパク質をコードするのが一般的であるが、当該タンパク質と生物学的機能が同等であるタンパク質(たとえば同族体(ホモログやスプライスバリアントなど)や変異体や誘導体)をコードするものであってもよい。たとえば、遺伝情報による塩基配列によって示されるタンパク質とはわずかに塩基配列が異なるタンパク質であって、その塩基配列が遺伝子情報による塩基配列の相補配列とハイブリダイズするようなタンパク質をコードするような遺伝子であってもよい。   In one embodiment according to the present invention, “gene” refers to genetic information represented by a base sequence such as RNA or DNA. Also included are orthologous genes that are conserved among species such as humans, mice, and rats. The gene may function not only as a protein-encoding protein but also as RNA or DNA. A gene generally encodes a protein according to its base sequence, but a protein having a biological function equivalent to that protein (for example, a homologue (such as a homolog or a splice variant), a mutant or a derivative) You may code. For example, a protein encoding a protein whose base sequence is slightly different from the protein indicated by the base sequence based on genetic information, and whose base sequence hybridizes with a complementary sequence of the base sequence based on the genetic information. There may be.

「RNA」とは、1本鎖RNAだけでなく、これに相補的な配列を有する1本鎖RNAやこれらから構成される2本差RNAを含む概念である。また、totalRNA、mRNA、rRNAを含む概念である。   “RNA” is a concept including not only single-stranded RNA but also single-stranded RNA having a sequence complementary thereto and double-difference RNA composed of these. The concept also includes total RNA, mRNA, and rRNA.

「DNAチップ」「DNAアレイ」とは、プローブDNAを基板上に配した構造を有し、ハイブリダイゼーションにより、複数の遺伝子の発現を測定するものである。光学的に発現量を計測するためのものだけでなく、電気的に発現量を出力するものも含む。「DNAチップ」としては、たとえば、アジレント社のWhole Human Genome (商標)やアフィメトリクス社のGeneChip(商標)を用いることができる。「DNAアレイ」としては、アマシャムバイオサイエンス社のCodeLink Expression Bioarray(商標)を用いることができる。なお、DNAアレイには、DNAマイクロアレイだけでなくDNAマクロアレイも含む。   “DNA chip” and “DNA array” have a structure in which probe DNA is arranged on a substrate, and measure the expression of a plurality of genes by hybridization. This includes not only optically measuring the expression level but also electrical output of the expression level. As the “DNA chip”, for example, Whole Human Genome (trademark) manufactured by Agilent or GeneChip (trademark) manufactured by Affymetrix can be used. As the “DNA array”, CodeLink Expression Bioarray (trademark) manufactured by Amersham Biosciences can be used. The DNA array includes not only a DNA microarray but also a DNA macroarray.

「発現量」とは、遺伝子の発現量を直接的に測定した値だけでなく、所定の計算や統計学的手法によって変換された値も含む概念である。また、「遺伝子発現量」や「発現シグナル」、「遺伝子発現シグナル」、「発現シグナル値」、「遺伝子発現シグナル値」、「遺伝子発現データ」、「発現データ」等も個々の遺伝子の発現を反映する値を指すものとして同義である。   The “expression level” is a concept including not only a value obtained by directly measuring the expression level of a gene but also a value converted by a predetermined calculation or statistical method. In addition, “gene expression level”, “expression signal”, “gene expression signal”, “expression signal value”, “gene expression signal value”, “gene expression data”, “expression data”, etc. It is synonymous to indicate the value to be reflected.

「遺伝子発現」とは遺伝子の発現量により表現される生体の遺伝子発現の態様を指し、1個の遺伝子の発現量により表される場合及び複数の遺伝子の発現量により表される場合のいずれもが含まれる。また、「発現」も生体の遺伝子発現の態様を指すものとして同義である。   “Gene expression” refers to an aspect of gene expression in a living body expressed by the expression level of a gene, both when expressed by the expression level of one gene and when expressed by the expression level of a plurality of genes Is included. “Expression” is also synonymous with the expression of gene expression in a living body.

その他、本発明は、さまざまに変形可能であることは言うまでもなく、上述した一実施形態に限定されず、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。   In addition, it cannot be overemphasized that this invention can be deform | transformed variously, It is not limited to one Embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention.

Claims (13)

関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を、複数の指標から選択される1若しくはそれ以上の指標を用いて判別する方法であって、
関節リウマチ患者の血液中の表1、表2、又は表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定する工程と、
前記測定した発現量を、予め用意された遺伝子発現プロファイルを用いて解析する工程と、
前記解析した結果に基づき、前記関節リウマチ患者におけるインフリキシマブ薬効の有効性を判別する工程と、
を有することを特徴とする、方法。
A method for determining the efficacy of infliximab efficacy in patients with rheumatoid arthritis using one or more indicators selected from a plurality of indicators,
Measuring the expression level of one or more genes selected from Table 1, Table 2, or Table 3 in the blood of a rheumatoid arthritis patient;
Analyzing the measured expression level using a gene expression profile prepared in advance;
Determining the efficacy of infliximab efficacy in the rheumatoid arthritis patient based on the analyzed results;
A method characterized by comprising:
請求項1記載の方法において、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合における、前記複数の指標から選択される少なくとも1の指標値よって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 1, wherein
The step of determining predicts the presence or absence of a medicinal effect determined by at least one index value selected from the plurality of indices when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result. A method, characterized in that
請求項2記載の方法において、
前記測定する工程は、表1から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定するものであり、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合の血清CRP濃度によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 2, wherein
The step of measuring is to measure the expression level of one or more genes selected from Table 1.
The step of determining predicts the presence or absence of a drug effect determined by the serum CRP concentration when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analyzed result. .
請求項3記載の方法において、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合における血清CRP濃度が0.3mg/dl以下であると予測した場合に薬効あり、0.3mg/dlより大きいと予測した場合に薬効なしと判別するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 3, wherein
The discriminating step is effective when it is predicted that the serum CRP concentration is 0.3 mg / dl or less when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient based on the analysis result, and 0.3 mg / dl A method characterized by discriminating that it is not effective when predicted to be larger.
請求項2記載の方法において、
前記測定する工程は、表2から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定するものであり、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合のACR値によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 2, wherein
The step of measuring is to measure the expression level of one or more genes selected from Table 2.
The determining step is based on the result of the analysis, and predicts the presence or absence of a drug effect determined by an ACR value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient.
請求項5記載の方法において、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるACR値がACR20、ACR50、又はACR70であると予測した場合に薬効あり、ACR0であると予測した場合に薬効なしと判別するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 5, wherein
Based on the result of the analysis, the step of determining was predicted to be ACR0 when the ACR value was predicted to be ACR20, ACR50, or ACR70 when infliximab was administered to the rheumatoid arthritis patient, and to be ACR0. A method characterized in that it is determined that there is no medicinal effect.
請求項2記載の方法において、
前記測定する工程は、表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の発現量を測定するものであり、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合のDAS28値によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 2, wherein
The step of measuring is to measure the expression level of one or more genes selected from Table 3.
The determining step is based on the result of the analysis, and predicts the presence or absence of a drug effect determined by the DAS28 value when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient.
請求項7記載の方法において、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値が4.1以下であると予測した場合に薬効あり、4.1より大きいと予測した場合に薬効なしと判別するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 7, wherein
The step of determining is based on the result of the analysis and has a drug effect when it is predicted that the DAS28 value is 4.1 or less when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient, and is predicted to be greater than 4.1. A method characterized in that it is determined that there is no medicinal effect.
請求項7記載の方法において、
前記判別する工程は、前記解析した結果に基づいて、前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値が3.2以下であり、且つ当該関節リウマチ患者の現状のDAS28値から前記関節リウマチ患者にインフリキシマブを投与した場合におけるDAS28値を差し引いた値が1.2より大きいと予測した場合に薬効あり、それ以外であると予測した場合に薬効なしと判別するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 7, wherein
The step of determining, based on the analysis result, has a DAS28 value of 3.2 or less when infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient, and is based on the current DAS28 value of the rheumatoid arthritis patient. When it is predicted that the value obtained by subtracting the DAS28 value when infliximab is administered is greater than 1.2, it is determined to be effective, and when it is predicted to be other than that, it is determined that there is no effect. Method.
請求項2記載の方法において、
前記判別する工程は、前記関節リウマチ患者へのインフリキシマブ投与14週間後における指標値によって決定される薬効あり又は薬効なしを予測するものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 2, wherein
The determining step is for predicting the presence or absence of a drug effect determined by an index value after 14 weeks of administration of infliximab to the rheumatoid arthritis patient.
請求項1記載の方法において、
前記関節リウマチ患者の血液は、当該関節リウマチ患者にインフリキシマブが投与される前に採取されるものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 1, wherein
The method is characterized in that the blood of the rheumatoid arthritis patient is collected before infliximab is administered to the rheumatoid arthritis patient.
請求項1記載の方法において、
前記関節リウマチ疾患羅患者の血液は、当該関節リウマチ疾患羅患者にインフリキシマブが投与された後に採取されるものである
ことを特徴とする、方法。
The method of claim 1, wherein
The method is characterized in that the blood of the patient with rheumatoid arthritis is collected after infliximab is administered to the patient with rheumatoid arthritis.
請求項1記載の方法に用いられるアレイであって、
表1、表2、又は表3から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子をコードする少なくとも一部の塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするプローブが、固体支持体上の各々異なる位置に固定してなることを特徴とするアレイ。
An array for use in the method of claim 1, comprising:
Probes that hybridize under stringent conditions with at least a portion of the base sequence encoding one or more genes selected from Table 1, Table 2, or Table 3 are located at different positions on the solid support. An array characterized by being fixed.
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