EP2016196A2 - Aqp5-polymorphismus - Google Patents

Aqp5-polymorphismus

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EP2016196A2
EP2016196A2 EP07765365A EP07765365A EP2016196A2 EP 2016196 A2 EP2016196 A2 EP 2016196A2 EP 07765365 A EP07765365 A EP 07765365A EP 07765365 A EP07765365 A EP 07765365A EP 2016196 A2 EP2016196 A2 EP 2016196A2
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EP
European Patent Office
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aqp5
polymorphism
gene
disease
genotype
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07765365A
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English (en)
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Michael Adamzik
Ulrich Frey
Winfried Siffert
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Universitaet Duisburg Essen
Original Assignee
Universitaet Duisburg Essen
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers

Definitions

  • the invention relates to the use of a gene alteration in the human AQP5 gene to predict disease risks, disease trajectories, and to predict disease response or measures to influence the quality or appearance of the human skin.
  • AQP5 can be regulated by substances which directly or indirectly influence the content of intracellular cAMP (8) or cGMP (11) or the activity of protein kinases directly or indirectly.
  • cAMP intracellular cAMP
  • cGMP protein kinases
  • beta-adrenergic agonists dobutamine, isoprenaline, terbutaline
  • beta-blockers propranolol
  • vasopressin and prostaglandins are also included.
  • the cause of the increased capillary leak is the influence of AQP5 on the pulmonary vascular tone.
  • PAH pulmo ⁇ nalvaskulärer hypertension
  • Prosta ⁇ noide prostacyclins or nitric oxide (NO) are tested for their efficacy in PAH. This test is necessary because the pulmonary vascular tone of the patients reacts very differently to the respective drugs.
  • the AQP5-1364 SNP is responsible for allowing patients to respond to one drug and not to another, thereby significantly improving drug choice.

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Abstract

Zur Vorhersage von Krankheitsrisiken, Krankheitsverläufen und des Ansprechens eines individuellen Patienten auf pharmakologische und nicht-pharmakologische Therapien, sucht man nach einem Polymorphismus im AQP5-Gen, insbesondere in der Promotorregion dieses Gens, auf dem Chromosom 12q13 des Menschen, wobei die Therapie auch eine kosmetische Behandlung sein kann.

Description

AQP5-Polymorphismus
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Genveränderung im Human-AQP5-Gen zur Vorhersage von Erkrankungsrisiken, Krankheitsverläufen und zur Vorhersage des Ansprechens auf Krankheitstherapien oder Maßnahmen zur Beeinflussung der Qualität oder des Erscheinungsbildes der menschlichen Haut.
Aquaporine (AQP) bilden eine Familie von mindestens zehn integralen Membranproteinen, die Wasser und in einigen Fällen auch Anionen oder niedermolekulare Stoffe wie GIy- cerol transportieren (1) . Bei Säugern werden sie in epithelialen, endothelialen und anderen Geweben exprimiert, bei denen der Wassertransport eine Rolle spielt, aber auch im Haut- und Fettgewebe. Funktionelle Untersuchungen legen nahe, dass die Aquaporine 1, 2, 4, 5 und 8 vorwiegend wasserselektiv sind, während die Aquaporine 3, 7, 9, und 10 („Aquaglyceroporine") auch Glycerol und andere kleine Moleküle transportieren. In der Niere sind mindestens sechs AQP exprimiert, darunter AQPl-4, 6 und 7. Von physiologischer Bedeutung sind die Aquaporine in allen Geweben, vor allem aber auch in Geweben, in denen ein starker physiologischer Wasserfluss vorkommt. Beim Menschen regulieren die Aquaporine den Wasserhaushalt der Erythrozyten und der Zellen in Niere (2) , Auge (3) , Gehirn (4) und Schnecke des Innenohres (5) . Bei Lebergallengängen und Gallenblase sind Aquaporine für die Konzentration und Sekretion der Gallenflüssigkeit zuständig. Im Zentralnervensystem enthalten Zellen, die Hirn- /Rückenmarksflüssigkeit abgeben, Wasserkanäle. Sie spie¬ len eine wichtige Rolle bei der Funktion der Bluthirnschranke. In den Zellen der Blutkapillaren regeln sie Ein- und Austritt der Zwischenzellflüssigkeit . In den Lungenbläschen sorgen sie für den zum Gasaustausch notwendigen Flüssigkeitsfilm.
Die funktionelle Einteilung der Aquaporine sah bislang zwei Gruppen vor, nämlich (a) reine Wasserporen (AQP-I,
-2, -4, -5, -6) und (b) Poren, die neben Wasser auch kleine ungeladene Moleküle wie Glycerol und Harnstoff passieren lassen (AQP-3, -7, -9, -10). Eine neue Dimensi¬ on der Aquaporinfunktion eröffnete sich kürzlich durch den Befund, dass NO und CO2 als Gas AQP-I passieren (6) und dass AQP-6 Anionen leitet (7). Generell beeinflussen Aquaporine den Wasser- und Elektrolythaushalt sowie den Anionen- und Glyceroltransport .
Ein Polymorphismus des AQP5-Gens ist in einigen SNP- Datenbanken bereits vorhanden, allerdings wurde diesem bislang weder eine Funktion zugeordnet, noch irgendeine molekulare oder diagnostische Bedeutung zugeschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein diagnosti¬ sches Mittel zur Vorhersage von Erkrankungsrisiken, Krankheitsverläufen und zur Vorhersage des Ansprechens auf Krankheitstherapien oder Maßnahmen zur Beeinflussung der Qualität oder des Erscheinungsbildes der menschlichen Haut bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den Nachweis eines Poly¬ morphismus im AQP5-Gens auf dem Chromosom 12ql3 des Men¬ schen zur Vorhersage von Krankheitsrisiken, Krankheits- verlaufen und des Ansprechens eines individuellen Patienten auf pharmakologische und nicht-pharmakologische The¬ rapien. Sie wird ferner gelöst durch den Nachweis eines Polymorphismus in der Promotorregion des AQP-Gens zu den genannten Zwecken, vorzugsweise wird der Polymorphismus A(-1364)C nachgewiesen.
AQP5 kommt in den apikalen Membranen von Drüsenendstücken wie Speichel-, Tränen-, Schweiß- und anderen Drüsen vor. Dies ist die letzte Membran, die das Wasser während der Produktion von Speichel, Tränen und anderen Sekreten durchquert. Ferner wurde AQP5 auch im Innenohr, Gehirn, Niere, Magen, Auge, Ovarien, Colon, Uterus, Blase, Haut und in der Lunge nachgewiesen. Man kann von einer ubiqui- tären Expression von AQP5 ausgehen. Das Fehlen von AQP5 und seine Auswirkung auf den Organismus wurde in so ge¬ nannten Knock-out-Modellen in Mäusen oder Ratten untersucht. Dabei zeigte sich, dass das Fehlen von AQP5 zu Er¬ krankungen von Lunge, Augen, Zähnen und Drüsen führte. Bei Fehlen von AQP5 kam es in der Lunge zu einer gestörten Lungenwasserregulation und Hyperreagibilität des A- temtrakts (Asthma, Heuschnupfen) auf chemische Reize (8; 9) . Am Auge kam es zu Veränderungen an der Hornhaut und Tiere ohne AQP5 zeigten eine erhöhte Kariesrate.
Untersuchungen an Humangeweben zeigen, dass die Tumorgenese (z.B. Kolon- und Ovarialcarcinom) mit veränderter AQP5 Genexpression einhergeht, die das Tumorwachstum in den frühen Stadien begünstigt (10) . Die Expression von AQP5 kann durch Substanzen reguliert werden, die mittelbar oder unmittelbar den Gehalt an intrazellulärem cAMP (8) oder cGMP (11) oder die Aktivität von Proteinkinasen mittelbar oder unmittelbar beeinflussen. Zu solchen Sub- stanzen gehören beta-adrenerge Agonisten (Dobutamin, Isoprenalin, Terbutalin), beta-Blocker (Propanolol) aber auch Vasopressin und Prostaglandine.
Die Erfindung hat somit insbesondere zum Gegenstand
a) funktionsverändernde genomische Polymorphismen und Haplotypen im Gen AQP5 bereitzustellen, die entweder zu einem Aminosäurenaustausch führen, oder b) die das Spleißverhalten beeinflussen, oder c) die zur Änderung der Proteinexpression oder zur Ände¬ rung der Expression von Spleißvarianten führen, oder d) die zum Auffinden und/oder Validieren weiterer Poly¬ morphismen bzw. Haplotypen im Gen AQP5 geeignet sind. e) Nukleotidaustausche und Haplotypen bereitzustellen, die geeignet sind, generell Krankheitsrisiken- und Verläufe vorherzusagen, f) Nukleotidaustausche und Haplotypen bereitzustellen, die geeignet sind, generell Ansprechen auf Pharmaka und Nebenwirkungen vorherzusagen, g) Nukleotidaustausche und Haplotypen bereitzustellen, die geeignet sind, generell die Wirkung anderer Thera¬ pieformen vorherzusagen (beispielsweise Bestrahlung, Wärme, Hitze, Kälte, Bewegung) .
Wegen der grundlegenden Bedeutung von AQP5 für die Signaltransduktion, den Wasser- und Elektrolythaushalt und den Fettstoffwechsel erweisen sich solche Poly¬ morphismen oder Haplotypen als geeignet, Erkrankungsrisi¬ ken Krankheitsverläufe bei allen Erkrankungen vorherzusa¬ gen oder Therapieansprechen/Therapieversagen oder uner¬ wünschte Nebenwirkungen für alle Pharmaka oder nicht¬ pharmakologische Therapien vorherzusagen. Daneben können Personen identifiziert werden, die auf eine Hemmung von AQP5 in besondere Weise ansprechen. Ferner bestimmt der Wassergehalt auch den Schwellungsgrad von Zellen, auch der Haut. Damit können Personen identifiziert werden, bei denen grundlegende Eigenschaften der Haut (Falten, Dicke des Unterhautfettgewebes, Hydratationsgrad) verändert sind und die auf lokale Applikation von Dermatika, dazu gehören auch pflegende Kosmetika, Salben und Lotionen, in besonderer Weise ansprechen.
Das humane Gen AQP5 ist auf Chromosom 12ql3 lokalisiert (Accession No.: NM_001651 der Genbank des National Center for Biotechnology Information (NCBI)) . Durch systematische Sequenzierung von DNA-Proben von Menschen (Abb. IA) und durch Datenbankanalyse wurde vor Exon 1 im Promotor des Gens der Gen-Polymorphismus A (-1364) C (dbSNP (SNP- Datenbank des NCBI) :rs 3759129 gefunden. Mithin liegt in der Promotorregion an Position -1364 eine Substitution von Adenin durch Cytosin vor. Ein Ausschnitt aus dem Chromosom 12, umfassend die Nukleotide 48640504-48640904 ist in Abbildung 8 dargestellt.
Zur Ermittlung des Polymorphismus wurden Gensequenzen, die vor Exon-1 von AQP5 liegen, mittels PCR-Reaktion amplifiziert und gemäß der Methode nach Sanger sequen¬ ziert. Die dazu erforderlichen Verfahren, wie das Ablei¬ ten von für die PCR-Reaktion erforderlichen Primerpaaren und die Auswahl von Sequenzierprimern, sind dem Fachmann geläufig.
Eine alternative Nummerierung dieses SNPs erfolgt in der Weise, dass dem Nukleotid A des Startcodons ATG die Num¬ mer +1 zugeordnet wird. Da es der Konvention entsprechend die Nummer 0 nicht gibt, ist dem vor dem A des Startcodon ATG liegenden Nukleotids die Nummer -1 zugeordnet. Damit wäre eine alternative Nomenklatur des Polymorphismus A(- 842)C.
Der Nachweis dieser SNPs im Sinne ihrer erfindungsgemäßen Verwendung kann mit beliebigen, dem Fachmann geläufigen Verfahren nachgewiesen werden, beispielsweise direkte Sequenzierung, PCR mit nachfolgender Restriktionsanalyse, reverse Hybridisierung, Dot-Blot- oder Slot-Blot-Verfahr- en, Massenspektrometrie, Taqman®- oder Light-Cycler®- Technologie, Pyrosequencing®, Invader®-Technologie und Lu- minex-Verfahren . Ferner können solche Genpolymorphismen gleichzeitig nach Mulitplex-PCR und Hybridisierung an ei¬ nem DNA-Chip detektiert werden.
Verteilung des A (-1364) C -Polymorphismus bei unterschied¬ lichen Ethnien und Verwendung dieser Genotypen zum Auffinden weiterer relevanter Polymorphismen und Haplotypen. Hierzu wurden unterschiedliche DNA-Proben von Kaukasiern und Schwarzafrikanern und Chinesen genotypisiert . Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle 1 dargestellt
Tabelle 1
Weiße Kaukasier Schwarze Afrikaner
N(%) 94 72
CC 2 (3,9%) 0
AC 33 (31,6%) 7 (9,7 %)
AA 59 (64,5 %) 65 (90,3 %)
Diese Genotypverteilung ist im Chi2-Test mit einem Chi 16,6 und einem P = 0.0003 hochsignifikant verschieden. Das A-Allel tritt bei Schwarzafrikanern am häufigsten auf. Aus dieser Verteilung kann man folgern, dass entwicklungsgeschichtlich, bezogen auf Kaukasier der AA- Genotyp den „Urzustand" darstellt. Solche Unterschiede der Genotypverteilung bei unterschiedlichen Ethnien weisen in der Regel darauf hin, dass assoziierte Phänotypen für die Evolution bedeutsam waren und den Trägern einen bestimmten Vorteil brachten. Es ist dem Fachmann bekannt, dass ethnisch unterschiedliche Genotypverteilungen ein Hinweis darauf sind, dass auch heute noch bestimmte Geno¬ typen- und Haplotypen mit bestimmten Erkrankungen oder physiologischen und pathopyhsiologischen Reaktionsweisen oder Ansprechen auf Therapie, z.B. mit Pharmaka, assoziiert sind.
Ein Gegenstand der Erfindung ist es, dass dieser Poly¬ morphismus dazu benutzt werden kann um weitere relevante genomische Genveränderungen in AQP5 oder benachbarten Genen zu detektieren und zu validieren, die z.B. mit Genotypen im Gen AQP5 im Kopplungsungleichgewicht stehen. Dies können auch Gene sein, die ebenfalls auf Chromosom 12 liegen, aber in großer Entfernung vom Gen AQP5. Hierzu wird folgendermaßen vorgegangen.
Zunächst wird für bestimmte Phänotypen (zelluläre Eigen¬ schaften, Krankheitszustände, Krankheitsverläufe, Arznei¬ mittelansprechen) eine Assoziation mit dem Polymorphismus A(-1364)C hergestellt. Anschließend wird für die neu detektierten Genveränderungen in AQP5 oder benachbarten Genen untersucht, ob bereits bestehende Assoziationen unter Verwendung oben beschriebener Genotypen oder Haplotypen verstärkt oder abgeschwächt werden.
Funktionelle Bedeutung des A (-1364) C Polymorphismus Es wurde untersucht, welche funktionellen Genveränderungen im Gen AQP5 zuzuordnen sind. Denkbar war hier beispielsweise eine Korrelation zu alternativem Spleißen, gewebespezifische Expression oder eine Überexpression des AQP5 -Proteins in Abhängigkeit von Genotypen des A(- 1364) C-Polymorphismus . Hierzu wurde zunächst mittels ei¬ nes Computer-Programms untersucht, ob die gefundenen Nukleotidaustausche die Bindung von Transkriptionsfakto¬ ren beeinflussen können. Transkriptionsfaktoren binden an spezifische Konsensus-Sequenzen und können die Promoteraktivität steigern oder vermindern, so dass eine verstärkte oder verminderte Transkription des Gens resul¬ tiert und somit das Expressionsniveau des kodierten Pro¬ teins gesteigert oder vermindert wird.
Zur experimentellen Untersuchung dieses Effekts wird ein sogenannter EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assay) durchgeführt. Das einschlägige Verfahren ist dem Fachmann bekannt. Bei diesem Versuch werden kurze Nukleinsäureab- schnitte, die den Polymorphismus beinhalten, mit Zell¬ kernextrakten, hier aus HEK-Zellen, inkubiert. Transkriptionsfaktor-Proteine, die sich in diesen Extrakten befinden, binden nun mit unterschiedlicher Intensität an die Nukleinsäureabschnitte . Die Bindung an die DNA wird schließlich im Röntgenfilm sichtbar gemacht. Dabei resul- tiert aus einer starken Bindung eine intensive Bande. Ab¬ bildung IB zeigt das Resultat dieses Versuches mit spezi¬ fischen Konstrukten, die entweder den AA- oder den CC- Genotyp enthalten. Die stärkere Intensität der CC- Konstrukt-Bande (Bande B in Abb. IB, Bahn 3) beweist eine stärkere Bindung eines Transkriptionsfaktors an diese Re¬ gion beim CC-Genotyp im Vergleich zum AA-Genotyp (Abb. Ib, Bande B, Bahn 5) . Das Verschwinden der Bande durch ein komplementäres Oligonukleotid (Abb. IB, Bahnen 4 und 6, Bande B) beweist die Spezifität der Bindung.
Zum funktionellen Nachweis einer geänderten Promotoraktivität abhängig von bestimmten Genotypen wurden unterschiedliche Fragmente des Promoters (nt - 2022 - nt - 1243; Abb. IA) mit dem CC- oder mit dem AA-Genotyp in den Vektor pSEAP kloniert, um nach Expression des Vektors in Ovarialkarzinomzellen die Promotoraktivität mittels eines sogenannten „Reporterassays" zu quantifizieren (Abbildung 2A) . Hierzu werden die Konstrukte vor ein Gen kloniert, das für sezernierte alkalische Phosphatase (SEAP) ko¬ diert. Falls das Konstrukt eine Promoteraktivität hat, wird das SEAP-Gen vermehrt transkribiert und die vermehr¬ te Sekretion von alkalischer Phosphatase ins Zellkulturmedium ist messbar. Wie Abbildung 2A zeigt, weist das Konstrukt mit dem AA-Genotyp eine deutlich vermehrte Re¬ porteraktivität im Vergleich zum CC-Konstrukt auf. Der A (-1364) C Polymorphismus im Promotor des AQP5-Gens führt also dazu, dass die Promotoraktivität beim AA-Genotyp ge¬ steigert ist und demnach das AQP5-Protein vermehrt expri- miert wird. Um zu überprüfen, ob diese Regulation auch in vivo stattfindet, wurde die Expression von AQP5 auf mRNA- Ebene mittels Realtime-PCR in Herzgewebe untersucht. Dazu wurde mRNA aus menschlichem Operationsgewebe bei Herzoperationen gewonnen und mittels reverser Transkrip- tase in cDNA umgeschrieben. Das Verfahren ist dem Fachmann geläufig. Nachfolgend wurde das Expressionsniveau mittels Realtime -PCR (Taqman-Verfahren) bestimmt und mit dem Expressionsniveau des Housekeeping-Gens ß-Actin abge¬ glichen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 2B dargestellt. Der AA-Genotyp führt zu einer Steigerung der AQP5- Transkription von mindestens 50% gegenüber dem C-Allel. Die selteneren homozygoten CC-Genotypen wurden in diesem Falle mit den heterozygoten AC-Genotypen kombiniert analysiert .
Bedeutung des A (-1364) C Polymorphismus für das Herz- Kreislaufsystem
Die Blutdruckregulation ist eng mit dem Natrium- und Wasserhaushalt verbunden. Dieser wiederum wird durch unterschiedliche Hormonsysteme reguliert, unter anderem dem sympathischen Nervensystem, dem Renin/Angiotensin/Aldost- eron-System und dem ADH/Vasopressinsystem. Änderungen der Expression von Aquaporinen müssen daher auch diese Systeme beeinflussen. Wie in Abbildung 3A gezeigt, findet man bei Menschen mit dem AA-Genotyp signifikant erhöhte Al- dosteronkonzentrationen im Vergleich zum AC/CC-Genotyp . Unter Belastung mit Dobutamin findet man beim AC/CC- Genotyp eine deutlich stärkere Suppression des Hormons Angiotensin II als beim AA-Genotyp (Abbildung 3B) . In Ü- bereinstimmung mit diesen Befunden ist der A (-1364) C Polymorphismus mit signifikanten Änderungen des diastoli¬ schen und systolischen Blutdrucks und des totalen peripheren Widerstands assoziiert, wobei Personen mit dem AA- Genotyp statistisch signifikant die höchsten Blutdruck- werte aufweisen. So betragen die systolischen Werte bereits bei gesunden jungen Probanden 143,5 ± 14,9 mm Hg (AA-Genotyp) , 136,9 ± 15,8 mm Hg (AC-Genotyp) und 153 mm Hg (CC-Genotyp; Abbildung 4a) . Somit sind AA-Genotyp be¬ reits als hypertensiv zu bezeichnen. Die diastolischen Werte sind ebenfalls signifikant unterschiedlich mit den Mittelwerten 77,6 ± 9,4 mm Hg (AA-Genotyp), 75,6 ± 8,8 mm Hg (AC-Genotyp) und 71 mm Hg (CC-Genotyp; Abbildung 4b) . In Übereinstimmung mit diesen Befunden gilt für den totalen peripheren Widerstand AA > AC > CC (Abbildung 4c) . Zudem hängt das Herzschlagvolumen statistisch signifikant vom AQP5-Genotyp ab (Abbildung 4d) . Dieses beträgt 84,6 ± 19,7 ml (AA-Genotyp), 97,86 ± 17,5 mm Hg (AC-Genotyp) und 122 mm Hg (CC-Genotyp; p = 0,005).
Aus diesen Befunden lässt sich ableiten, dass Personen mit dem (-1364) AA/AC-Genotyp aufgrund veränderter AQP5 - Expression einen geänderten Natrium- und Wasserhaushalt haben und daher geänderte Konzentrationen kreislaufwirksamer Hormone wie Aldosteron und Angiotensin II aufweisen. Das bedeutet ein insgesamt erhöhtes kardiovaskuläres Risiko. Wie hier gezeigt (Abb.4), besteht das Risiko für Hypertonie und vermindertes Herzschlagvolumen. Hypertonie wiederum ist ein Hauptrisikofaktor für Schlaganfall und transitorische ischämische Attacken sowie Gehirnblutun¬ gen, Herzinsuffizienz mit oder ohne Lungenödem, koronare Herzkrankheit, Herzinfarkt, Linksherzhypertrophie, Herz¬ rhythmusstörungen (z.B. Vorhofflimmern, ventrikuläre Tachykardien) , Nierenschädigung bis hin zur Niereninsuffizienz und terminalem Nierenversagen, Augenschädigung (z.B. hypertensive Retinopathie), Morbus Alzheimer und andere Demenzerkrankungen (z.B. mikrovaskuläre Enzephalo¬ pathie), Hörsturz, allgemeine Atherosklerose, Aneurysmen der großen Körperarterien, Gestose und Präeklampsie. Zur Überprüfung dieser Hypothese wurde ein Kollektiv von 93 Patienten mit KHK genotypisiert und die Genotypverteilung mit dem gesunden Kontrollkollektiv verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Gesunde Kontrollen KHK-Patienten
n 94 93
CC 2 (2,1%) 5 (5,4 %)
AC 33 (35,1%) 17 (18,3 %)
AA 59 (62, 8%) 71 (76,9%)
%C 19,7 14,5
Die Genotypverteilung in Tabelle 2 zeigt vermehrt AA- Genotypen bei den KHK-Patienten und die Genotypverteilung ist signifikant unterschiedlich (p= 0,023; chi2 = 7,5, 2 df) . Damit haben AA-Genotypen gegenüber gesunden Kontrollen ein erhöhtes KHK-Risiko, das sich als Odds Ratio (OR) wie folgt ausdrücken lässt: OR AA /AC = 2,3 (95 % CI = 1,2 - 4,6; p = 0,013) und OR AA versus AC plus CC = 1,9 (95 % CI = 1,01 - 3,61; p = 0,044).
Innerhalb der Gruppe dieser KHK-Patienten hatte eine Teilkohorte bereits einen Herzinfarkt erlitten. Tabel le 3
Man erkennt in Tabelle 3 eine weitere Anreicherung des AA-Genotyps bei Patienten mit anamnestischem Myokardinfarkt. Damit haben AA-Genotypen ein erhöhtes Myokardin- farkt-Risiko, das sich als Odds Ratio (OR) wie folgt aus¬ drücken lässt: OR AA versus AC plus CC = 3,4 (95 % CI = 1,2 - 9, 8; p = 0, 017) .
Insgesamt wird damit belegt, dass die Genotypisierung des A (-1364) C Polymorphismus geeignet ist, das Risiko für das Auftreten der oben genannten Erkrankungen, aber auch deren Verlauf, vorherzusagen. Dies wurde hier am Beispiel des Myokardinfarkts demonstriert, der eine Folge der ko¬ ronaren Herzkrankheit ist.
Bedeutung des A (-1364) C Polymorphismus für die Therapie von Herz-Kreislauferkrankungen
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des Nachweises von Genotypen des A (-1364) C Polymorphismus für eine zielgerichtete pharmakologische oder nicht¬ pharmakologische Therapie der oben beschriebenen Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems. Bislang erfolgt eine solche Therapie nach Leitlinien medizinischer Fachgesellschaften ohne die Berücksichtigung spezifischer, z.B. auch genetisch bedingter Abweichungen im Natrium- und Wasserhaushalt. Hier kann der Nachweis spezifischer Geno¬ typen des A (-1364 ) C-Polymorphismus dazu beitragen, die Wirkung von Pharmaka und anderen Maßnahmen vorherzusagen, die in die Regulation des Wasserhaushalts, des Elektro¬ lythaushalts, des Blutdrucks, der Herzkraft, der Herzfre¬ quenz, der Organdurchblutung, des Blutvolumens eingreifen. Vorhergesagt werden können damit ferner optimale Dosierungen, Therapiedauer und Nebenwirkungen. Zu solchen Pharmaka gehören insbesondere
Diuretika, z.B. Schleifen-, Thiazid- und kaliumsparende Diuretika (beeinflussen den Elektrolyt-und Wasser¬ haushalt) ;
Aldosteronantagonisten, z.B. Spironolacton, Eplerenon (beeinflussen den Elektrolyt- und Wasserhaushalt);
- ACE-Hemmer, z.B. Captopril, Enalapril (beeinflussen die Bildung von Angiotensin und Aldosteron) ;
- Renin-Antagonisten; hemmen die Wirkung des RAS; Angiotensin-Rezeptorblocker, z.B. Losartan und andere Sartane;
- Endothelin-Agonisten und -Antagonisten und Endothelin- rezeptorblocker;
- Calciumkanalblocker (blutdrucksenkend, führen zu einer reaktiven Aktivierung des RAS, Volumenzunahme); Alpha-Adrenozeptorenblocker (blutdrucksenkend, führen zu einer reaktiven Aktivierung des RAS; Volumenzunahme) ;
Beta-Adrenozeptorenblocker (blutdrucksenkend, hemmen die Freisetzung von Renin) ; Kaliumkanalöffner, z.B. Moxonidin (blutdrucksenkend, führen zu einer reaktiven Aktivierung des RAS, Volumenzunahme) ; zentral wirksame Sympathomimetika, z.B. Clonidin Dihydralazin
Nitrate (z.B. vasodilatierend, erhöhen die cGMP- Konzentration) ;
Phosphodiesterase-Hemmstoffe, insbesondere solche, die cGMP- und cAMP-Phosphodiesterasen hemmen (z.B. Sildenafil, Vardenafil);
Bedeutung des A (-1364) C Polymorphismus für die Regulation des Körpergewichts und von Hauteigenschaften Aquaporine können neben Wasser auch Glycerol und andere niedermolekulare Substanzen transportieren. Damit tragen Aquaporine einerseits zur Regulation des Körpergewichts bei, andererseits tragen sie zur Elastizität und zum GIy- cerolgehalt der Haut bei. Dies wurde bislang jedoch nur für die Aquaporine 3 und 7 gezeigt (12-17) . Hier wurde untersucht, in welcher Weise sich der beschriebene AQP5- Polymorphismus auf den Body-Mass-Index (BMI), ein Maß für den Körperfettgehalt, und die thorakale Hautfaltendicke, ein Maß für Fettgehalt und Hydratationszustand auswirkt. Wie in Abbildung 5a gezeigt ist, der BMI bei jungen gesunden Probanden mit dem AA-Genotyp deutlich höher (BMI = 24,3 ± 2,7 kg/m2) als bei Probanden mit dem AC/CC-Genotyp
(23,1 ± 2,3 kg/m2) . Ferner findet man bei Probanden mit dem AA-Genotyp eine deutlich größere Hautfaltendicke
(2,11 ± 0,9 cm) im Vergleich zu AC/CC-Genotypen (1,7 ± 0,8 cm; Abbildung 5b). Daraus lässt sich ableiten, dass AA-Genotypen ein deutlich erhöhtes Risiko für Übergewicht und Adipositas haben, was wiederum ein erhöhtes Risiko für mit Adipositas assoziierte Folgeerkrankungen beinhal¬ tet, darunter Diabetes, Gicht, Gelenkschäden, Hypertonie und Karzinome. Dieses Risiko lässt sich damit durch die Genotypisierung des A (-1364) C Polymorphismus ebenfalls vorhersagen. Daneben erlaubt die Genotypisierung eine verbesserte Vorhersage der Ursachen von Adipositas und Diabetes und den Einsatz spezifischer Therapiemaßnahmen, z.B. Medikamente oder körperliche Aktivität. Ferner er¬ laubt die bestimmungsgemäße Verwendung der Erfindung Vorhersagen über den Hydratationszustand und die Elastizität der Haut und die Entwicklung von spezifischen Maßnahmen medikamentöser oder kosmetischer Art zur Optimierung ihrer Zusammensetzung. Dazu gehört beispielsweise auch die Entwicklung spezifischer Kosmetika zur Hautstraffung, Erhöhung des Wasser- und Fettgehalts, die dann bei Vorlie¬ gen spezifischer genotypischer Ausprägungen gezielt eingesetzt werden können.
Bedeutung des A (-1364) C Polymorphismus für Krebserkran¬ kungen
Einige Aquaporine werden im Karzinomgewebe überexprimiert (18; 19) (10; 20) und Aquaporine tragen zur Tumorprogressi¬ on bei, indem sie z.B. die Angiogenese beeinflussen (21) . Damit kommt den Aquaporinen eine bedeutsame Rolle bei der Entstehung und der Progression von Tumoren zu, sie limitieren das Überleben von Tumorpatienten und determinieren das Ansprechen auf medikamentöse und nicht-medikamentöse Krebstherapien .
Es wurden zunächst Patienten mit Nierenzellkarzinom geno- typisiert und die Genotypen mit dem Überleben korreliert. Wie in Abbildung 6 gezeigt, verstarben die Patienten mit dem CC-Genotyp im Beobachtungszeitraum von 10 Jahren nicht, während von den Patienten mit den AA/AC-Genotypen im gleichen Zeitraum nur etwa 70 % überlebten. Dies zeigt, dass beim Menschen die Überexpression von AQP5 mit einem vermehrten Tumor-assoziierten Versterben verbunden ist. Die Angiogenese, bei der Aquaporine beteiligt sind, spielt bei der Progression aller Tumore eine entscheidende Rolle. Damit gilt, dass eine Genveränderung im AQP5- Gen auch das Überleben, Progression, Metastasierung und Therapieansprechen anderer Karzinome bestimmt. Generell können alle Zellen des menschlichen Körpers maligne ent¬ arten und zu einer Krebserkrankung führen. Insofern gelten die hier beschriebenen Mechanismen und Ansprüche für alle Tumore des Menschen, beispielsweise auch für die folgenden Tumore.
Tumore des Urogenitaltrakts: Hier sind zu nennen das Harnblasenkarzinom, das Nierenzellkarzinom, das Prostatakarzinom und das Seminom.
Tumore der weiblichen Geschlechtsorgane: Das Mammakarzi¬ nom, das Korpuskarzinom, das Ovarialkarzinom, das Zervix- karzinom.
Tumore des Gastrointestinaltrakts : Das Mundhöhlenkarzi¬ nom, das Ösophaguskarzinom, das Magenkarzinom, das Leberkarzinom, das Gallengangskarzinom, das Pankreaskarzinom, das Kolonkarzinom, das Rektumkarzinom.
Tumore des Respirationstraktes: das Kehlkopfkarzinom, das Bronchialkarzinom.
Tumore der Haut: das maligne Melanom, das Basaliom, das T-Ze11-Lymphom.
Tumorerkrankungen des blutbildenden Systems: Hodgkin- und non-Hodgkin-Lymphome, akute und chronische Leukämien. Tumorerkrankungen des Gehirns oder des Nervengewebes: Glioblastom, Neuroblastom, Medulloblastom, meningeales Sarkom, Astrozytom.
Weichteiltumore, beispielsweise Sarkome und Kopf-Hals- Tumore .
Bedeutung des A (-1364) C Polymorphismus für Lungenerkran¬ kungen
Wie oben bereits dargestellt, ist das Expressionsniveau von AQP5 mit starken Änderungen der Aktivität des Renin- Angiotensinogen-Aldosteron-Systems (RAAS) assoziiert. Da das RAAS der Lunge den pulmonalvaskulären Tonus, die pulmonalkapilläre Permeabilität, die Migration von Leuko¬ zyten und die Fibroblastenaktivität beeinflusst, kann eine Vielzahl von Erkrankungen der Lunge wie COPD, Asthma, Lungenfibrose, Mukoviszidose, Sarkoidose, Pneumonie, ARDS, akutes Lungenödem, Rauchvergiftung, neurogenes Lungenödem und weitere durch AQP5 und Genveränderungen in AQP5 beeinflusst werden.
Bei Patienten mit akutem Lungenversagen konnte festgestellt werden, dass homozygote AA Patienten einen signifikant höheren Proteingehalt (3,57 ± 0,8 mg/ml) in der bronchoalveolären Lavage (BAL) aufwiesen als C-Allel Trä¬ ger (0,85 ± 0,23 ml/mg ; p = 0,01) mit akutem Lungenversagen (Abbildung 7). Die bronchoalveoläre Lavage (BAL) ermöglicht die Probenentnahme von der Oberfläche des ter¬ minalen Respirationstrakts. Die Zusammensetzung der BAL ist ein Indikator für das Ausmaß der inflammatorischen Lungenschädigung. Wichtige deskriptive Parameter sind die Gesamtzeilzahl, die Differentialzytologie sowie der Pro¬ teingehalt. Während es für die Mehrzahl der Entzündungs¬ mediatoren nicht gelang eine Korrelation zum Schweregrad der Lungenschädigung herzustellen, erwies sich der Proteingehalt als geeigneter Parameter. Unter physiologischen Bedingungen ist die alveolo-endotheliale Barriere durch ihre Struktur für neutrophile Granulozyten undurchlässig. Die Permeabilität erhöht sich während der inflammatori¬ schen Reaktion, die alveolo-endotheliale Barriere wird zerstört, Granulozyten wandern ein und es gelangen außerdem vermehrt Proteine und Wasser in die Alveolen. Die Proteinkonzentration in der Lavage steigt an und der Wasseranteil in der Lunge nimmt zu. Die Lunge zeigt ein so¬ genanntes kapilläres Leck. Je größer der Proteingehalt in der BAL desto größer ist das kapilläre Leck und somit auch der Lungenschaden. Damit haben Träger des C-Allels im akuten Lungenversagen einen Überlebensvorteil. Ursache für das gesteigerte kapilläre Leck ist der Einfluss von AQP5 auf den pulmonalvaskuären Tonus. Bei ARDS Patienten entwickelt sich aufgrund von Sauerstoffmangel ein pulmo¬ nalvaskulärer Hypertonus (PAH) , welcher beim AA Genotyp ausgeprägter ist als beim heterozygoten AC oder homozygoten CC-Genotyp. Bei der Therapie von PAH werden Prosta¬ noide, Prostacycline oder Stickstoffmonoxid (NO) auf ihre Wirksamkeit bei PAH getestet. Diese Austestung ist not¬ wendig, da der pulmonalvaskuläre Tonus der Patienten sehr unterschiedlich auf die jeweiligen Medikamente reagiert. Der AQP5-1364-SNP ist dafür verantwortlich, dass Patienten auf ein Medikament reagieren und auf ein anderes nicht und somit die Medikamentenwahl deutlich verbessern. Bei Mäusen mit fehlendem AQP5 zeigte sich, dass AQP5 das für den Lungenwassertransport vorwiegend verantwortliche Protein ist (22). AQPδ-Knockout-Mäuse zeigen eine ver¬ mehrte Bronchokonstriktion (9). Ursache dafür ist eine verschlechterte mukoziliäre Clearance, da bei fehlendem AQP5 die Viskosität des Atemsekrets deutlich erhöht ist. Somit kann die AQP5 Expression den Krankheitsverlauf von COPD, Mukoviszidose, Fibrose, Asthma, Lungenödem und In¬ fektionen der Lunge (Pneumonie) stark beeinflussen. Therapeutisch könnte eine vermehrte AQP5 Expression den Krankheitsverlauf verbessern. Insgesamt kann der Nachweis von Genveränderungen in AQP5, z.B. der Nachweis von Genotypen des A (-1364) C Polymorphismus, den Verlauf von Er¬ krankungen der Lunge und die individuell geeignete Thera¬ pie vorhersagen. Auch scheint es möglich, durch geeignete Substanzen reversibel die Funktion von Aquaporin 5 zu hemmen (z.B. durch Quecksilberverbindungen). Somit könnte überschiessende Lungenwasserproduktion z.B. bei Rauchvergiftung oder neurogenem Lungenödem unterbunden werden. In einer großen randomisierten Studie konnte gezeigt werden, dass das intrathorakale Lungenwasser durch beta- adrenerge Agonisten reduziert wird. Ein Grund dafür ist die Expressionssteigerung von AQP5 durch beta-adrenerge Agonisten. Eine gesteigerte AQP5 Expression kann somit auch bei einem akuten Lungenödem eine neue Therapieoption darstellen .
Da sowohl die Zusammensetzung des Bronchialsekrets, als auch das Renin-Angiotensin- Aldosteron System (RAAS) die Lungenfunktion beeinflussen, wurde getestet ob der Gen- Polymorphismus A (-1364) C die Lungenfunktion von Patienten mit Verdacht auf obstruktiver Lungenerkrankungen beein- flusst .
In einer prospektiven, unizentrischen Studie unterzogen sich 250 Probanden im Rahmen einer Routineuntersuchung einer Lungenfunktionstestung mittels Ganzkörperplethys- mographie und stellten zudem einen Mundabstrich zur DNA Extraktion und Genotypisierung zur Verfügung. Unter den 250 rekrutierten Probanden befanden sich 80 Probanden mit einer kombinierten d.h. zentralen und peripheren Obstruktion.Die ermittelten Lungenfunktionsparameter wurden im Folgenden den detektierten Genotypen (A/A-, A/C- und C/C-Typen) in einer statistischen Auswertung gegenübergestellt .
C-Allel Träger mit obstruktiven Lungenerkrankungen haben bei der Ausatmung einen signifikant höheren Widerstand zu überwinden als A-Allel Träger und damit einen höheren Krankheitsgrad .
Außerdem hatten C-Allel Träger im Vergleich zu A-Allel Träger ein größeres Verhältnis des Residualvolumens zur totalen Lungenkapazität. Dieser Funktionsparameter zeigt bei C-Allel Trägern im Vergleich zu Allele Trägern einen stärkeren pathologischen Umbau des Lungengewebes an.
Des Weiteren zeigten A-Allel Träger ein besseres Ansprechen auf Asthmamedikamente im Broncholysetest als C-Allel Träger.
Auch der Sauerstoffgehalt im Blut war bei A-Allel Trägern im Vergleich zu C-Allel Trägern höher.
Der Gen-Polymorphismus A(-1364)C beeinflusst bei Patienten mit Lungenerkrankungen die Lungenfunktion, den Krankheitsgrad und das Ansprechen auf Medikamente. Somit kann der Gen-Polymorphismus A(-1364)C dazu verwendet werden, der Verlauf von Lungenerkrankungen und den Therapieerfolg vorherzusagen. Erläuterung der Abkürzungen:
SRtot (kPa*s) = spezifische Resistance = Resistance in Bezug auf das ITGV in Pascal
SRtot (%) = spezifische Resistance = Resistance in Bezug auf das ITGV in Prozent
RIn (kPa) = inspiratorische Resistance bei Probanden nach Bronchospasmolyse p02 (mmHg) = Sauerstoffpartialdruck SaO2 (%) = SauerstoffSättigung
FEVl (%) = 1-Sekunden-Wert bei Probanden nach Bronchospasmolyse
RV/TLC (%) = Verhältnis des Residualvolumens zur Totalen Lungenkapazität in Prozent
Bedeutung des A(-1364)C Polymorphismus für andere Erkrankungen
Die Verwendung einer Genveränderung im humanen AQP5-Gen kann daneben zur Diagnostik des Erkrankungsrisikos bzw. Verlaufs und Therapieansprechen einer Vielzahl weiterer Erkrankungen dienen. Diese sind dadurch gekennzeichnet, dass eine gestörte Flüssigkeitssekretion über Zellmembranen bzw. Körperkompartimente vorliegt oder dass aufgrund geänderter Wassersekretion die Zusammensetzung von Körperflüssigkeiten geändert wird. Eine gestörte Flüssigkeitssekretion bzw. -Verschiebung findet man bei allen Formen des Ödems (23) (z.B. Lungenödem, Hirnödem), aber auch bei Augenerkrankungen (Glaukom) (24) und Erkrankungen des Innenohrs mit Beeinflussung der Hörfähigkeit (25) . Die Zusammensetzung des Speichels wird bei Fehlen von AQP5 gestört, so dass vermehrt Karies und Parodontose auftreten (26) . Literaturliste
1. Verkman,AS: Physiological importance of aquaporins : lessons from knockout mice. Curr Opin Nephrol Hyper- tens 9:517-522, 2000
2. Verkman,AS: Lessons on renal physiology from trans- genic mice lacking aquaporin water Channels. J Am Soc Nephrol 10:1126-1135, 1999
3. Verkman,AS: RoIe of aquaporin water Channels in eye function. Exp Eye Res 76:137-143, 2003
4. Papadopoulos, MC, Krishna,S, Verkman,AS: Aquaporin wa¬ ter Channels and brain edema. Mt Sinai J Med 69:242- 248, 2002
5. Verkman,AS, Yang, B, Song, Y, Manley,GT, Ma, T: RoIe of water Channels in fluid transport studied by phenotype analysis of aquaporin knockout mice. Exp Physiol 85 Spec No:233S-241S, 2000
6. Herrera,M, Hong,NJ, Garvin,JL: Aquaporin-1 Transports NO Across Cell Membranes. Hypertension 2006
7. Liu,K, Kozono,D, Kato,Y, Agre,P, Hazama,A, Yasui,M: Conversion of aquaporin 6 from an anion Channel to a water-selective Channel by a Single amino acid Substi¬ tution. Proc Natl Acad Sei U S A 102:2192-2197, 2005 8. Sidhaye,V, Hoffert, JD, King, LS: cAMP has distinct acute and chronic effects on aquaporin-5 in lung epithelial cells. J Biol Chem 280:3590-3596, 2005
9. Krane, CM, Fortner, CN, Hand, AR, McGraw,DW, Lorenz, JN, Wert, SE, Towne,JE, Paul, RJ, Whitsett, JA, Menon,AG: Aq- uaporin 5-deficient mouse lungs are hyperresponsive to cholinergic Stimulation. Proc Natl Acad Sei U S A 98:14114-14119, 2001
10. Moon,C, Soria,JC, Jang, SJ, Lee, J, Obaidul, HM, Si- bony,M, Trink, B, Chang,YS, Sidransky,D, Mao, L: In- volvement of aquaporins in colorectal carcinogenesis . Oncogene 22:6699-6703, 2003
11. Ishikawa,Y, Iida,H, Ishida,H: The muscarinic acetyl- choline reeeptor-stimulated increase in aquaporin-5 levels in the apical plasma membrane in rat parotid acinar cells is coupled with activation of nitric ox- ide/cGMP signal transduetion . Mol Pharmacol 61:1423- 1434, 2002
12. Marrades,MP, Milagro, FI, Martinez,JA, Moreno- Aliaga,MJ: Differential expression of aquaporin 7 in adipose tissue of lean and obese high fat consumers . Biochem Biophys Res Commun 339:785-789, 2006
13. MacDougald, OA, Burant,CF: Obesity and metabolic per- turbations after loss of aquaporin 7, the adipose glycerol transporter. Proc Natl Acad Sei U S A 102:10759-10760, 2005 14. Hibuse,T, Maeda,N, Funahashi,T, Yamamoto,K, Na- gasawa,A, Mizunoya, W, Kishida,K, Inoue,K, Kuriyama,H, Nakamura,T, Fushiki,T, Kihara,S, Shimomura, I : Aq- uaporin 7 deficiency is associated with development of obesity through activation of adipose glycerol kinase. Proc Natl Acad Sei U S A 102:10993-10998, 2005
15. Hara-Chikuma, M, Verkman,AS: Aquaporin-3 funetions as a glycerol transporter in mammalian skin. Biol Cell 97:479-486, 2005
16. Hara,M, Verkman,AS: Glycerol replacement corrects de- fective skin hydration, elasticity, and barrier func- tion in aquaporin-3-deficient mice. Proc Natl Acad Sei U S A 100:7360-7365, 2003
17. Hara,M, Ma, T, Verkman,AS: Selectively reduced glycerol in skin of aquaporin-3-deficient mice may aecount for impaired skin hydration, elasticity, and barrier re- covery. J Biol Chem 277:46616-46621, 2002
18. Hoque,MO, Soria,JC, Woo,J, Lee, T, Lee, J, Jang, SJ, Upadhyay,S, Trink, B, Monitto,C, Desmaze,C, Mao, L, Sidransky,D, Moon,C: Aquaporin 1 is overexpressed in lung Cancer and stimulates NIH-3T3 cell proliferation and anchorage-independent growth. Am J Pathol 168:1345-1353, 2006
19. Mazal,PR, Susani,M, Wrba,F, Haitel,A: Diagnostic sig- nificance of aquaporin-1 in liver tumors . Hum Pathol 36:1226-1231, 2005 20. Yang, JH, Shi,YF, Chen,XD, Qi, WJ: The influence of aq- uaporin-1 and microvessel density on ovarian carcino- genesis and ascites formation. Int J Gynecol Cancer 16 Suppl 1:400-405, 2006
21. Clapp,C, Martinez de Ia, EG: Aquaporin-1: a novel pro- moter of tumor angiogenesis . Trends Endocrinol Metab 17:1-2, 2006
22. Ma, T, Fukuda,N, Song, Y, Matthay, MA, Verkman,AS: Lung fluid transport in aquaporin-5 knockout mice. J Clin Invest 105:93-100, 2000
23. Lo, AC, Chen,AY, Hung,VK, Yaw,LP, Fung,MK, Ho, MC, Tsang,MC, Chung,SS, Chung,SK: Endothelin-1 overexpres- sion leads to further water accumulation and brain edema after middle cerebral artery occlusion via aq- uaporin 4 expression in astrocytic end-feet. J Cereb Blood Flow Metab 25:998-1011, 2005
24. Stamer,WD, Snyder,RW, Smith, BL, Agre,P, Regan,JW: Lo- calization of aquaporin CHIP in the human eye: impli- cations in the pathogenesis of glaucoma and other dis- orders of ocular fluid balance. Invest Ophthalmol Vis Sei 35:3867-3872, 1994
25. Mhatre,AN, Stern, RE, Li, J, Lalwani,AK: Aquaporin 4 expression in the mammalian inner ear and its role in hearing. Biochem Biophys Res Commun 297:987-996, 2002 26. CuIp, DJ, Quivey,RQ, Bowen,WH, Fallon,MA, Pearson, SK, Faustoferri, R: A mouse caries model and evaluation of aqp5-/- knockout mice. Caries Res 39:448-454, 2005

Claims

Patentansprüche
1. In vitro Verfahren zur Vorhersage von Krankheitsrisi¬ ken, Krankheitsverläufen und des Ansprechens eines individuellen Patienten auf pharmakologische und nicht¬ pharmakologische Therapien, dadurch gekennzeichnet, dass man nach einem Polymorphismus im AQP5-Gen auf dem Chromosom 12ql3 des Menschen sucht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man nach einem Polymorphismus in der Promotorre¬ gion des humanen Gens AQP5 sucht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man nach einem Polymorphismus A (-1364) C in der Promotorregion des humanen Gens AQP5 sucht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Krankheitsrisiko und Krankheits¬ verläufe ausgewählt sind aus Krankheiten und Störungen des Herz/Kreislaufsystems, Tumorerkrankungen, Lungen¬ erkrankungen und Störungen des Wasser- und Elektrolytgleichgewichts im menschlichen Organismus.
5. Verwendung eines Polymorphismus im AQP5-Gen auf dem Chromosom 12ql3 des Menschen zum Auffinden von Drug- Targets, zur Vorhersage der Wirkung von Substanzen, die Aquaporine hemmen, zur Vorhersage der Wirkung von Substanzen, welche die Transkription oder Expression von Aquaporinen hemmen oder steigern.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymorphismus in der Promotorregion des hu¬ manen Gens AQP5 lokalisiert ist.
7. Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymorphismus ein Polymorphismus A(-1364)C ist.
8. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmakologische oder nicht-pharmakologische Therapie eine kosmetische Behandlung oder Therapie ist .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2110443A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-21 Universität Duisburg-Essen FNTB Promotorpolymorphismen
KR101966515B1 (ko) 2017-04-12 2019-04-05 서울대학교산학협력단 아쿠아포린 5에 대한 자가항체를 특이적으로 인식하는 에피토프 펩타이드 및 그 용도
CN107586830B (zh) * 2017-10-21 2021-02-02 云南中烟工业有限责任公司 一种卷烟烟气对水通道蛋白5细胞mRNA表达量影响的检测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020029445A (ko) * 2000-09-09 2002-04-19 문우철 Aqp 돌연변이 유전자, aqp의 돌연변이 및 발현을이용한 암 검색 방법, 및 aqp 돌연변이 염기서열의올리고뉴클레오타이드를 갖는 dna 칩
US20030092019A1 (en) * 2001-01-09 2003-05-15 Millennium Pharmaceuticals, Inc. Methods and compositions for diagnosing and treating neuropsychiatric disorders such as schizophrenia
WO2004077010A2 (en) * 2003-02-03 2004-09-10 The Scripps Research Institute Water channel assays
US20040213782A1 (en) * 2003-02-03 2004-10-28 Pharmacia Corporation Compositions of an aquaporin modulating agent and an aqueous humor modulating agent for the treatment of elevated intraocular pressure
WO2005094806A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Stichting Katholieke Universiteit Use of quaternary ammonium compounds as specific blockers of transport through aquaporin, compositions comprising the compounds and method of selecting the compounds
DE102006019794B4 (de) * 2005-05-19 2025-10-09 Basf Beauty Care Solutions France S.A.S. Kosmetische Zubereitung mit Aquaporin-Stimulatoren und deren Verwendung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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