JP2006514823A - 子宮頸癌の同定、評価、予防および治療を行うための組成物、キットおよび方法 - Google Patents

子宮頸癌の同定、評価、予防および治療を行うための組成物、キットおよび方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、異常形成などの前癌状態を含む子宮頸癌に関連する核酸分子およびタンパク質に関する。ヒト子宮頸癌の検出、特徴づけ、予防、および治療を行うための組成物、キットおよび方法も提供される。

Description

本願は、２００２年８月２０日に出願された、米国仮特許出願第６０／４０４，７７０号の優先権を主張する。それを引用によって明確に援用する。
本発明の分野は、子宮頸癌であり、子宮頸癌の診断、特徴づけ、管理および治療を含む。
発明の背景
米国においては、癌の症例の増加が報告されており、実際、それは世界中で大きな問題となっている。現在、特別なタイプの癌において利用可能な治療は、ほんの一握りしかなく、これらも絶対的な成功を保証するものではない。治療効果を最も高めるためには、これらの治療は、悪性病変の早期検出のみならず、その悪性病変の重篤度の信頼できる評価を必要とする。
子宮頸癌は、女性における最も一般的な悪性病変の１つであり、世界中で重要な公衆衛生学の問題となっている。米国だけで、浸潤性の子宮頸癌は、産婦人科系の癌全体の１９％を占めている。１９９６年には、１４，７００例が新たに本疾患であると診断され、４９００例が本疾患のために死亡したと推定された（American Cancer Society、Cancer Facts & Figures 1996、Atlanta、Ga.：American
Cancer Society、1996）。集団健診プログラムが広範に利用されていない多くの発展途上国においては、その臨床的問題は、一層深刻である。全世界で、新たな症例の数は471,000例、４年生存率はわずかに４０％であると推定されている（Munozら、1989、Epidemiology of Cervical Cancer In："Human
Papillomavirus"、New York、Oxford Press、pp 9-39；National Institutes of
Health、Consensus Development Conference Statement on Cervical Cancer、Apr.1-3,
1996）。
これに鑑み、子宮頸癌は、浸潤前病変が早期に検出されれば、予防可能性の高い形態の癌である。パパニコロー染色頚部スミア法による細胞診（パップスミアまたはパップテストとも言われる）は、現在、子宮頸癌を検出するための原則的な方法となっており、これまでに開発された最もコスト効率的な癌のスクリーニングテストである（Greenberg、M.D.ら、1995、Clin
Obstet Gynecol 38(3)：600-609）。それは、米国および世界中の他の多くの諸国において導入されて以来、子宮頸癌の発生率および死亡率を７０％より高い率で劇的に減少させてきた(Eddy
D.M., 1990, Ann. Intern. Med. 113(3):
214-226)。パップテストにおける異常な形態学的変化については、The Bethesda Systemによって記載されており、それは、ＡＳＣＵＳ（意義不明異型扁平上皮細胞）、ＡＧＵＳ（意義不明異型腺細胞）、ＬＳＩＬ（低度扁平上皮内病変）、ＨＳＩＬ（高度扁平上皮内病変）、および扁平上皮腺癌を含んでいる(National
Cancer Institute Workshop: The 1988 Bethesda System for reporting
cervical/vaginal cytologic diagnosis. JAMA,
262(7): 931-934)。パップテストの成功は、前癌病変の診断および治療に主に起因する。
現在、ＨＳＩＬおよび、より進行した疾患の患者の管理は、かなり標準的である。そのような病変を持つ女性の大半は、膣鏡検査および適切に指示された生体組織採取検査を受ける。組織診で確認されれば、電気手術のループ切除術（ＬＥＥＰ）、凍結手術、円錐手術などの切除もしくは除去治療が行われる。しかしながら、不明瞭もしくは低度の細胞診断結果（ＡＳＣＵＳおよびＬＳＩＬ）の管理は、意見が分かれている。これは主に、必然的に観察者間でのばらつきやパップテストと組織学的フォローアップとの不一致につながる、形態学ベースのテストの性質に起因するものである。最初のパップテストの感受性の中間値は約５８％であり、繰り返しテストの精度は約６６％に過ぎないとの報告がある（Fahey M.T.ら、1995, Am. J.
Epidemiol. 141: 680-689）。低い感受性と悪い再現性によって、ＡＳＣＵＳおよびＬＳＩＬ患者の管理が複雑化していた。ＡＳＣＵＳまたはＬＳＩＬの診断を最初に受けた女性のフォローアップとして、「促進繰り返しパップテスト（accelerated repeat Pap test）」が推められれば、患者は、潜在的な高度病変の診断の遅れの危険にさらされることになる。しかしながら、これらの患者全般に膣鏡検査を行えば、大多数の女性は過剰治療となるであろう。ＡＳＣＵＳ女性の僅か５〜１０％が膣鏡検査で高度の疾患を持つとされ、ＬＳＩＬの８０％より多くが正常にもどるか、または現状維持とされる（Cox, J.T., 2000, Clinics in
Laboratory Medicine. 20(2): 303-343, Ostor A.G., 1993, Int. J. Gynecol. Pathol. 12(2): 186-192）。
ＡＧＵＳは、ＡＳＣＵＳまたはＬＳＩＬより、はるかに危険である。なぜなら、この状態の細胞診は感受性が低く、該疾患の進行はより速いからである（Anderson M.C., 1995, Baillieres
Clin. Obstet. Gynecol. 9:105）。ＡＧＵＳ女性の９〜５４％が、生体組織検査で子宮上皮内組織異常増殖が確認され、０〜８％が生体組織検査で上皮内悪性腺癌（ＡＩＳ）であることが確認され、そして１〜９％未満が浸潤癌であることが確認されている（Wright,
T.C.ら、2002, JAMA, 287(16): 2120-2129）。危険性が高いので、ＡＧＵＳ患者全てに膣鏡検査を行う（Wright,
T. C. ら、2002）。
子宮頚部の細胞診の主観性は、形成異常の細胞の存在および重篤度を決定する客観的なマーカーによって減少させることができるであろう。ハイリスクヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）感染が子宮頸癌発症と強く関連しているので（Walboomers, J.M., et al., 1999, J. Pathol. 189: 12-19）、Hybrid Capture II (Digene Diagnostics,
Silver Spring, MD) やPCRのようなＨＰＶ試験が客観的な測定を提供するようである (Wick, M.J., 2000, Clinics in Laboratory Medicine, 20(2):
271-287)。しかしながら、ＨＰＶ感染の大部分およびその結果の扁平上皮内病変は、特に若年女性においては、自然に退化するので、ＨＰＶ試験は、その病変が固定したり、浸潤癌に進行したりする患者を特異的に同定することはできない(Sasieni,
P.D., 2000, J. Am. Med. Womens Assoc.
55(4): 216-219, Sasieni, P.D., 2000, Br.
J. Cancer, 83(5): 561-565)。ＡＳＣＵＳ−ＬＳＩＬトリアージスタディー（Triage Study ）（ＡＬＴＳ）において報告されているように、ＬＳＩＬ女性の８３％がハイリスクＨＰＶ型において陽性となり、そのレベルがあまりに高いのでトリアージを有用とすることはできない（低度の扁平上皮内病変の細胞学的証拠：無作為化試験のベースラインデータをもつ女性のトリアージを調べるためのヒトパピローマウイルス試験、The Atypical Squamous Cells
of Undetermined Significance/Low-Grade Squamous Intraepithelial Lesions Triage
Study (ALTS) Group, 2000, J. Natl. Cancer
Ist. 92:397-402)。ＨＰＶ試験を用いたトリアージは、パップテストの結果がＡＳＣＵＳの女性におけるＨＳＩＬ検出において有意に向上しているにもかかわらず、その特異性は従来の細胞診と同等であった（Solomon、D.ら、2001、J. Natl. Cancer Inst. 93(4)：293-299）。より望ましい子宮頚部スクリーニングマーカーによって、全ての子宮頸癌、ＨＳＩＬのその大半、パップテストでＬＳＩＬおよびＡＳＣＵＳであった患者の中で実際に前癌状態である少数を同定することができるであろう。
子宮頚部の発癌は段階的に発生すると認められている（Ried, T.ら、1999、Genes
Chromosomes Cancer、25(3)：195-204）。正常上皮から、前癌病変および浸潤癌への移行は連続的に起こる。形成異常および悪性異常の、形態学的に定義された段階は、腫瘍形成時の細胞遺伝子の変化の現れである。したがって、子宮頸癌の同定、評価、予防および治療に有用なバイオマーカーを提供することが望ましいであろう。
発明の開示
本発明は、表１に記載の癌マーカー（以下、「マーカー」または「本発明のマーカー」と言う）に関する。本発明は、該マーカーによってコードされた、または該マーカーに対応する核酸およびタンパク質を提供する（以下、それぞれ「マーカー核酸」および「マーカータンパク質」と言う）。表１は、添付のシーケンスリスト（配列番号１〜４４)に記載の上記マーカー核酸およびタンパク質の配列の識別子を提供する。表２は、新たに同定されたヌクレオチドおよびアミノ酸配列を記載しており、表３は、新たに同定されたヌクレオチド配列を記載している。表１〜３は、添付のシーケンスリストに記載の上記マーカー核酸およびタンパク質の配列の識別子番号、および該マーカーの遺伝子名を提供している。本発明はさらに、上記タンパク質および/または該タンパク質の断片に特異的に結合する抗体、抗体の誘導体、および抗体断片を提供する。
本発明はまた、子宮頸癌の診断、病期決定、予後、モニターおよび治療を行うための種々の方法、試薬およびキットに関する。本明細書において用いられる子宮頸癌は、癌腫（例えば、上皮内癌、浸潤癌、転移性癌）、および前悪性状態（例えば、ＣＩＮまたはＳＩＬを含む形成異常）を含む。ある態様において、本発明は、ある患者が子宮頸癌であるか、あるいは子宮頸癌に発展する危険性が正常より高い状態であるのかを評価する診断方法を提供する。該方法は、ある患者のサンプルにおける本発明のマーカーの発現レベルと対照におけるマーカーの発現レベル、例えば、子宮頸癌を持たない患者からのサンプルとを比較するステップを含む。正常レベルと比較して、患者のサンプルのマーカーにおける発現レベルが有意に高いとき、その患者は子宮頸癌に罹っている、または子宮頸癌に発展する危険性が正常より高いということを示す。
本発明によれば、マーカーは、本発明の陽性予測値が少なくとも約１０％、好ましくは約２５％、より好ましくは約５０％、最も好ましくは約９０％となるように選択される。本発明において、正常な子宮頚部細胞と比較して、下記の条件のいずれかにおいて、少なくとも約２０％、好ましくは約５０％、最も好ましくは７５％において少なくとも２倍、他と異なるように発現するマーカーを使用することも好ましい。ステージ０の子宮頸癌患者、ステージＩの子宮頸癌患者、ステージＩＩの子宮頸癌患者、ステージＩＩＩの子宮頸癌患者、ステージＩＶの子宮頸癌患者、グレードＩの子宮頸癌患者、グレードＩＩの子宮頸癌患者、グレードＩＩＩの子宮頸癌患者、扁平上皮細胞（類上皮腫）子宮頸癌患者、子宮頚部悪性腺癌患者、子宮頚部腺扁平上皮癌患者、小細胞子宮頚部癌腫患者、悪性子宮頸癌患者、子宮頚部に原発性癌腫をもつ患者、子宮頚部に原発性悪性リンパ腫をもつ患者、および子宮頚部に続発性悪性リンパ腫をもつ患者、ならびに子宮頚部に関する全てのタイプの癌、悪性病変および悪性転換。
ある態様において、本発明は、ある患者が子宮頸癌に罹っているかどうかを評価する診断方法（例えば、新たな検出（「スクリーニング」）、再発の検出、反射テスト）を提供する。該方法は、
ａ）患者のサンプルにおける本発明のマーカーの発現レベルと、
ｂ）対照である非子宮頸癌サンプルにおける前記マーカーの発現レベルを、比較することを含む。正常レベルと比較して、患者のサンプルにおけるマーカーの発現レベルが有意に高いとき、該患者が子宮頸癌に罹っていることを示す。
別の態様において、本発明は、患者が子宮頸癌に罹っているかどうかを評価する診断方法（例えば、新たな検出（「スクリーニング」）、再発の検出、反射テスト）を提供する。該方法は、
ａ）患者のサンプルにおける本発明のマーカーセットの発現レベルと、
ｂ）対照である非子宮頸癌サンプルにおける前記マーカーセットの正常な発現レベルを、比較することを含む。正常レベルと比較して、患者のサンプルにおけるマーカーセットの発現レベルが有意に高いとき、該患者が子宮頸癌に罹っていることを示す。
本発明はまた、患者における子宮頸癌を阻害する治療の有効性を評価する診断方法を提供する。そのような方法は、
ａ）患者に対して少なくとも治療の一部を提供する前に、患者から採取した第１のサンプルにおける本発明のマーカーの発現と、
ｂ）治療の一部を提供した後に患者から採取した第２のサンプルにおける前記マーカーの発現を比較することを含む。第２のサンプルにおけるマーカーの発現が、第１のサンプルのそれに比べて有意に低いとき、該治療が患者の子宮頸癌を阻害するために有効であることを示す。
これらの方法において、「治療」とは、子宮頸癌を治療するためのあらゆる治療であることが理解されるであろう。限定されないが、それらには、化学治療、放射線治療、腫瘍組織の外科的切除術、遺伝子治療、抗体やケモカインの投与などの生物学的治療が含まれる。したがって、本発明の方法は、例えば、腫瘍の荷重の減少を評価するために、治療の前、途中および後に患者を評価するために使用することができる。
好ましい態様において、診断方法は、化学的もしくは生物学的薬剤を用いた治療を目的とする。これらの方法は、
ａ）患者から採取され、化学的もしくは生物学的薬剤の存在下で保持されている第１のサンプルにおける本発明のマーカーの発現と、
ｂ）患者から採取され、前記薬剤の不存在下で保持されている第２のサンプルにおける本発明のマーカーの発現を比較することを含む。第２のサンプルにおけるマーカーの発現が、第１のサンプルにおけるそれに比べて有意に低いとき、前記薬剤が患者における子宮頸癌を阻害するために有効であることを示す。ある態様において、第１および第２のサンプルは、患者から採取した単一のサンプルの一部、または患者から採取したプールされたサンプルの一部であることができる。
本発明はさらに、患者における子宮頸癌の進行を評価するためのモニター方法を提供する。該方法は、
ａ）第１の時点の患者のサンプルにおいて、本発明のマーカーの発現を検出すること、
ｂ）続く時点において、ステップをａ）を繰り返すこと、および
ｃ）ステップａ）およびｂ）において検出された発現レベルを比較し、それによって、患者における子宮頸癌の進行をモニターすることを含む。続く時点で行ったサンプルにおけるマーカーの発現レベルが、第１の時点でのそれに比べて有意に高いレベルであるとき、子宮頸癌が進行したこと、一方、有意に低いレベルであれば、子宮頸癌が退行したことを示す。
本発明はさらに、子宮頸癌が転移しているか、または将来転移する可能性があるかを決定するための診断方法を提供する。該方法は、
ａ）患者のサンプルにおける本発明のマーカーの発現レベルと、
ｂ）対照サンプルにおける該マーカーの発現の正常レベル（もしくは非転移レベル）を比較することを含む。正常レベル（もしくは非転移レベル）と比較して患者のサンプルにおいて発現が有意に高いレベルであるとき、該子宮頸癌は、転移している、または将来転移する可能性があることを示す。
本発明はさらに、患者において子宮頸癌を阻害するための組成物を選択する試験方法を提供する。この方法は、下記のステップを含む。
ａ）患者から癌細胞を含むサンプルを採取すること、
ｂ）複数の試験組成物の存在下でサンプルのアリコートを別々に維持すること、
ｃ）各アリコートにおける本発明のマーカーの発現を比較すること、
ｄ）他の試験組成物の存在下で、該試験組成物を含有するアリコート中のマーカーの発現レベルを、前記マーカーの発現レベルに対して相対的に、有意に減少させる試験組成物の１つを選択すること。
本発明はさらに、化合物の子宮頚部発癌可能性を評価する試験方法を提供する。この方法は、以下のステップを含む。
ａ）該化合物の存在下および不存在下で、別個のアリコートの子宮頚部細胞を維持すること、
ｂ）該アリコートのそれぞれにおける本発明のマーカーの発現を比較すること。化合物の存在下で維持されたアリコートにおいてマーカーの発現レベルが、化合物の不存在下で維持されたアリコートでのそれと比較して有意に高ければ、該化合物は子宮頸癌発癌可能性を有していることを示す。
さらに、本発明は、患者における子宮頸癌を阻害する方法を提供する。この方法は以下のステップを含む。
ａ）患者から癌細胞を含むサンプルを採取すること、
ｂ）複数の組成物の存在下で前記サンプルのアリコートを別々に維持すること、
ｃ）各アリコートにおける本発明のマーカーの発現を比較すること、
ｄ）前記他の組成物の存在下でのマーカーの発現レベルに比べて、組成物を含有するアリコートにおけるマーカーの発現レベルを有意に低下させる組成物の少なくとも１つを患者に投与すること。
上記方法において、サンプルまたは患者のサンプルは、患者から採取した細胞を含む。該細胞は、例えば、子宮頚部をこすることによって、採取された子宮頚部スミア中に認められることもある。別の態様において、該サンプルは体液である。そのような体液としては、例えば、血液、リンパ、腹水、産婦人科系の液体、尿および膣洗浄によって集められた液体があげられる。さらに別の態様において、患者のサンプルは、in vivoである。
本発明によれば、本発明のマーカーの発現レベルは、例えば、サンプルの存在を検出することによって評価することができ、それは、サンプル中の、
- 対応するマーカータンパク質（例えば、表１中の「配列番号（ＡＡ）」に記載の配列の１つを有するタンパク質、またはタンパク質の断片（例えば、抗体、抗体の誘導体、抗体断片または一本鎖抗体などの、タンパク質もしくはタンパク質断片に特異的に結合する試薬）、
- 対応するマーカー核酸（例えば、表１中の「配列番号（ｎｔｓ）」に記載の核酸配列もしくはその相補配列の１つを有するヌクレオチド転写物）、または核酸の断片（例えば、サンプルから取得した転写ポリヌクレオチドを、そこに「配列番号（ｎｔｓ）」に記載の核酸配列の全体もしくは部分を有する１以上の核酸が固着された基質に接触させること、またはその相補物）
‐ 対応するマーカータンパク質によって直接的（すなわち、触媒される）または間接的に作製される代謝物質の存在を検出する。
本発明によれば、前述の方法のいずれかは、複数（例えば、２、３、５もしくは１０以上）の子宮頸癌マーカーを用いて行われ、それは、当該技術分野において公知の子宮頸癌マーカーを含む。そのような方法において、そのうち少なくとも１つが本発明のマーカーである複数のマーカーのそれぞれにおける発現レベルを、子宮頸癌に罹っていない対照ヒトから取得した同じタイプのサンプルにおける、複数のマーカーのそれぞれにおける正常な発現レベルと比較する。本発明の１以上のマーカー、もしくはそのいくつかの組み合わせにおいて、マーカーの対応する正常もしくは対照レベルと比べて、発現レベルが有意に変化した（すなわち、単一のマーカーを用いた上記方法において明記されているように、増加もしくは減少した）場合、患者は子宮頸癌に罹っていることを示す。上述の方法の全てにおいて、マーカーは、該方法の陽性予測値が少なくとも約１０％となるように選択されることが好ましい。
更なる局面において、本発明は、マーカータンパク質（例えば、シーケンスリストに記載のアミノ酸配列の１つを持つタンパク質）に特異的に結合する、抗体、抗体の誘導体もしくは抗体断片、またはタンパク質の断片を提供する。本発明はまた、そのような抗体、抗体の誘導体および抗体断片を作製する方法を提供する。そのような方法は、マーカータンパク質（例えば、シーケンスリストに記載のアミノ酸配列の１つを持つタンパク質）の全部もしくは１０以上のアミノ酸の部分を含むタンパク質もしくはペプチドを用いて哺乳動物を免疫することを含むことができる。ここで、該タンパク質もしくはペプチドは、細胞からまたは化学合成によって取得することができる。本発明の方法はまた、モノクローナル抗体および一本鎖抗体を作製することを含む。それは、さらに、免疫された哺乳動物から脾細胞を単離すること、単離した脾細胞を不死化細胞株に融合してハイブリドーマを形成すること、および個別のハイブリドーマをスクリーニングして、マーカータンパク質またはタンパク質の断片に特異的に結合する抗体を作製するかどうかを調べることを含む。
別の態様において、本発明は、種々の診断および試験用キットに関する。ある態様において、本発明は、患者が子宮頸癌にかかっているかどうかを評価するためのキットを提供する。該キットは、本発明のマーカーの発現を評価するための試薬を含む。別の態様において、本発明は、患者における、子宮頸癌を阻害するための化学的または生物学的試薬の好適性を評価するためのキットを提供する。そのようなキットは、本発明のマーカーの発現を評価するための試薬を含み、またそのような試薬を１以上含むこともある。更なる態様において、本発明は、子宮頸癌細胞の存在を評価し、または子宮頸癌を治療するためのキットを提供する。そのようなキットは、マーカータンパク質またはタンパク質の断片に特異的に結合する抗体、抗体の誘導体もしくは抗体断片を含む。そのようなキットはまた、複数の抗体、抗体の誘導体もしくは抗体断片を含んでもよく、該複数のそのような抗体試薬はマーカータンパク質またはタンパク質の断片に特異的に結合する。
更なる態様において、本発明はまた、子宮頸癌細胞の存在を評価するためのキットも提供する。該キットは、マーカー核酸または該核酸の断片に特異的に結合する核酸プローブを含む。該キットはまた、複数のプローブを含んでもよく、プローブのそれぞれは、マーカー核酸または該核酸の断片に特異的に結合する。
更なる局面において、本発明は、子宮頸癌に罹った、または子宮頸癌を発症する危険性のある患者を治療する方法に関する。そのような方法は、本発明のマーカーの発現を減少させることおよび/または生物学的機能を妨害することを含む。ある態様において、該方法は、患者に、マーカー核酸またはその部分に相補的な、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドを投与することを含む。例えば、アンチセンスポリヌクレオチドは、マーカー核酸またはその断片のアンチセンスポリヌクレオチドを発現するベクターの送達を介して患者に投与されてもよい。別の態様において、該方法は、患者に、マーカータンパク質またはタンパク質の断片に特異的に結合する抗体、抗体の誘導体、もしくは抗体断片を投与することを含む。好ましい態様において、該抗体、抗体の誘導体、もしくは抗体断片は、シーケンスリストに記載のアミノ酸配列の１つを有するタンパク質、または該タンパク質の断片に特異的に結合する。
本発明の方法およびキットはまた、公知の子宮頸癌マーカーを含む、公知の癌マーカーを含んでもよいことが理解されるだろう。さらに、該方法およびキットは子宮頸癌以外の癌を同定するために使用することもできることが理解されるだろう。
発明の詳細な説明
本発明は、子宮頚部細胞の癌性状態に関する、表１に示した新たに発見された癌マーカーのセットに関する。これらのマーカーもしくはこれらのマーカーの組み合わせのいずれかの発現が標準レベルより高いことが、患者における形成異常などの前癌状態を含む子宮頸癌の存在に関連することが発見された。患者における、サンプル中の子宮頸癌の存在、サンプル中の子宮頸癌の不存在、子宮頸癌のステージ、および子宮頸癌の予防、診断、特徴づけおよび治療に関連する子宮頸癌の他の特徴を検出する方法が提供される。子宮頸癌の治療方法もまた、提供される。
表１は、正常な（すなわち、非癌性の）子宮頚部組織と比較して、子宮頸癌細胞において過剰発現する本発明のマーカーを記載しており、表２〜１３に記載のマーカーを含んでいる。表１は、ヌクレオチド転写物のｃＤＮＡ配列および各マーカーによってコードされた、または各マーカーに対応するタンパク質のアミノ酸配列、ならびにｃＤＮＡ配列内のタンパク質コード配列の位置を示すシーケンスリストの識別子を提供する。表２は、新たに同定されたヌクレオチドおよびアミノ酸配列を記載している。表３は、新たに同定されたヌクレオチド配列を記載している。表４は、転写プロファイリング実験によって選択された本発明のマーカー、およびＳＣＣ、ＡＣＡおよびＨＳＩＬにおけるそれらのマーカーのスコアを識別している。表５は、子宮頸癌において過剰発現する本発明のマーカーをインサイチュハイブリダイゼーションにより識別し、かつマーカー発現の位置を示している。表６は、本発明のマーカー、および子宮頚部組織マイクロアレイを用いたそれらの発現の度数を識別して示している。表７は、遺伝子特異的プライマーを特定している。表８は、組織パネル上のエンドポイントＰＣＲのエチジウムブロミドアガロースゲルの画像を、１〜５のスケールでスコアリングして記載している。表９〜１３は、試験された組織のそれぞれの標的遺伝子の発現を記載している。
定義
本明細書において用いられている、以下の各用語は、本セクションにおいてそれに関連付けた意味を持つ。
冠詞「ａ」および「ａｎ」は、本明細書においては、該冠詞の文法上の目的語が１または１より多い（すなわち、少なくとも１である）ことをを意味する。例えば、「an element」は、１つのエレメントまたは１より多くのエレメントを意味する。
「マーカー」は、正常または健康な組織または細胞における発現レベルからの、組織または細胞における発現レベルの変化が、癌などの疾患状態に関連づけられる遺伝子である。「マーカー核酸」は、本発明のマーカーにコードされた、またはそれに対応する核酸（例えば、ｍＲＮＡ、ｃＤＮＡ）である。そのような「マーカー核酸」は、シーケンスリストに記載の核酸配列またはそのような配列の相補配列のいずれかの配列の配列全体もしくは部分配列を含んだＤＮＡ（例えば、ｃＤＮＡ）を含む。「マーカー核酸」はまた、シーケンスリストに記載の核酸配列もしくはそのような配列の相補配列のいずれかであって、チミジン残基が全てウリジン残基に置換されている配列の配列全体もしくは部分配列を含んだＲＮＡも含む。「マーカータンパク質」は、本発明のマーカーによってコードされた、またはそれに対応するタンパク質である。マーカータンパク質は、シーケンスリストに記載のいずれかの配列の配列全体もしくは部分配列を含む。「タンパク質」および「ポリペプチド」は、互換可能に用いられている。
「マーカーセット」は、１より多くのマーカーのグループである。
用語「プローブ」は、特異的に目的とした標的分子、例えば、ヌクレオチド転写物またはマーカーにコードされたもしくは対応するタンパク質に、選択的に結合可能なあらゆる分子を言う。プローブは、当業者によって合成されることもできるし、または適切な生物学的製剤から導き出すこともできる。標的分子を検出する目的のために、プローブは、本明細書に記載されているように、標識されるように特別に設計してもい。プローブとして用いることができる分子の例としては、限定されないが、ＲＮＡ、ＤＮＡ、タンパク質、抗体および有機分子が含まれる。
「子宮頚部に関連する」体液は、患者の体内において、子宮頚部細胞に接触もしくはそれを通過する液体、または子宮頚部細胞から流れる細胞もしくはタンパク質が通ることができる液体である。該細胞は、例えば、子宮頚部を擦って採取した子宮頚部スミア中に見出すことができる。子宮頚部に関連する体液の例としては、血液、リンパ、腹水、産婦人科系の液体、嚢胞液、尿および膣洗浄によって集められた液体があげられる。
マーカーの「正常」レベルの発現とは、子宮頸癌に罹っていないヒト被験者または患者の子宮頚部細胞におけるマーカーの発現レベルである。
マーカーの「過剰発現」もしくは「有意に高いレベルの発現」は、発現を評価するために採用されるアッセイの標準誤差より大きな、好ましくは、対照サンプル（例えば、マーカーに関連する疾患を持たない健康な被験者）におけるマーカーの発現レベルの少なくとも２倍、およびより好ましくは、３、４、５もしくは１０倍の、テストサンプルにおける発現レベルを表す。そして、数個の対照サンプルにおけるマーカーの発現レベルの平均とすることが好ましい。
マーカーの「有意に低いレベルの発現」は、対照サンプル（例えば、マーカー関連疾患を持たない健康な被験者）におけるマーカーの発現レベルより少なくとも２倍、およびより好ましくは、３、４、５もしくは１０倍低い、テストサンプルにおける発現レベルを表す。そして、数個の対照サンプルにおけるマーカーの発現レベルの平均とすることが好ましい。
本明細書において用いられる、用語「プロモーター／調節配列」は、プロモーター／調節配列に作用可能に連結した遺伝子産物の発現に必要な核酸配列を意味する。いくつかの例において、この配列は、コアプロモーター配列であることができ、また他の例においては、この配列は、エンハンサー配列や遺伝子産物の発現に必要な他の調節エレメントを含んでもよい。プロモーター／調節配列は、例えば、組織特異的に遺伝子産物を発現するものであることができる。
「構成的」プロモーターは、遺伝子産物をコードする、またはそれを指定するポリヌクレオチドに作用可能に結合したとき、生体ヒト細胞中で、該細胞の生理学的条件の大半もしくは全ての条件下で遺伝子産物を作製させるヌクレオチド配列である。
「誘発可能な」プロモーターは、遺伝子産物をコードする、またはそれを指定するポリヌクレオチドに作用可能に結合したとき、実質的にプロモーターに対応する誘発物質が細胞中に存在するときのみ、生体ヒト細胞中で遺伝子産物を作製させるヌクレオチド配列である。
「組織特異的な」プロモーターは、遺伝子産物をコードする、またはそれを指定するポリヌクレオチドに作用可能に結合したとき、生体ヒト細胞中で、実質的に細胞が該プロモーターに対応する組織タイプの細胞であるときのみ、遺伝子産物を作製させるヌクレオチド配列である。
「転写されたポリヌクレオチド」または「ヌクレオチド転写物」は、本発明のマーカーの転写および、もしあれば、ＲＮＡ転写物の標準的な転写後プロセシング（スプライシング）、およびＲＮＡ転写物の逆転写によって作製された成熟ｍＲＮＡの全てもしくは一部に相補的もしくは相同的なポリヌクレオチド（例えば、ｍＲＮＡ、ｈｎＲＮＡ、ｃＤＮＡまたはそのようなＲＮＡもしくはｃＤＮＡのアナログ）である。
「相補的」は、２つの核酸鎖の領域間、または同じ核酸鎖の２つの領域間において相補的な広い概念の配列を意味する。第１核酸領域のアデニン残基は、第１領域に反平行な第２核酸領域の残基がチミンもしくはウラシルであれば、該残基と特異的な水素結合（「塩基対合」）を形成することができることが知られている。同様に、第１核酸鎖のシトシン残基は、第１鎖に反平行な第２核酸鎖の残基がグアニンであれば、該残基と塩基対合することができることが知られている。２つの領域が反平行に配列されている場合、第１領域の少なくとも１つのヌクレオチド残基が第２領域の残基と塩基対合することが可能であれば、核酸の第１領域がその第２領域、または、異なる核酸に相補的である。好ましくは、第１領域は、第１の位置を含み、第２領域は第２の位置を含んでおり、よって、第１および第２の位置は、反平行に配列されているとき、第１の位置のヌクレオチド残基の少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約７５％、少なくとも約９０％、もしくは少なくとも約９５％が第２の位置のヌクレオチド残基と塩基対合することが可能となる。より好ましくは、第１位置のヌクレオチド残基は、第２の位置のヌクレオチド残基と塩基対合することが可能である。
本明細書において用いられている「相同」は、同じ核酸鎖間または２つの異なる核酸鎖間の領域間のヌクレオチド配列の類似性を表す。２つの領域内のヌクレオチド残基位置が同じヌクレオチド残基で占められている場合、その領域はその位置において相同である。各領域の少なくとも１つのヌクレオチド残基位置が同じ残基で占められていれば、第１領域は第２領域に対して相同である。同じヌクレオチド残基によって占められる２つの領域のヌクレオチド残基位置の割合に関して、２つの領域間の相同性が表現される。例えば、ヌクレオチド配列5'-ATTGCC-3'を持つ領域と、ヌクレオチド配列5'-TATGGC-3'を持つ領域は、５０％の相同性を共有している。好ましくは、第１領域は第１位置を含み、第２領域は第２位置を含んでおり、よって、各位置のヌクレオチド残基位置の少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約７５％、少なくとも約９０％もしくは少なくとも約９５％が、同じヌクレオチド残基によって占められる。各位置の全てのヌクレオチド残基位置が同じヌクレオチド残基によって占められることがより好ましい。
分子は、もしそれが共有結合もしくは非共有結合によって基質と関連付けられれば、基質に「固定される」または「付着される」。そのため、液体（例えば、標準的なクエン酸塩水、ｐＨ７．４）を用いて、基質から解離された分子の実質的な画分を用いずに洗浄することができる。
本明細書において用いられている「天然に発生する」核酸分子は、自然界に見い出される生物において発生するヌクレオチド配列を有するＲＮＡまたはＤＮＡ分子である。
癌の症状の少なくとも１つが軽減、終了、減速または阻止されれば、癌は「阻害される」と言う。本明細書において用いられるように、もし子宮頸癌の再発または転移が減少、減速、遅延、または阻止されれば、子宮頸癌は「阻害される」と言う。
キットは、本発明のマーカーの発現を特異的に検出するための少なくとも１つの試薬、例えば、プローブを含むあらゆる製造物（例えば、パッケージもしくは容器）である。該キットは、本発明の方法を実施するためのユニットとして、販売促進され、流通され、または販売される。
「本発明のタンパク質」は、マーカータンパク質およびそれらの断片；変異体マーカータンパク質およびそれらの断片；マーカーの少なくとも１５のアミノ酸セグメントを含むペプチドおよびポリペプチド、または変異体マーカータンパク質；ならびにマーカーを含む融合タンパク質、もしくは変異体マーカータンパク質、または少なくともマーカーの１５個のアミノ酸セグメント、または変異体マーカータンパク質を包含する。
ここで特に明記しない限り、「抗体」および「複数の抗体」は、天然に発生する形態の抗体（例えば、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ、ＩｇＥ）、一本鎖抗体、キメラおよびヒト化抗体および多特異的抗体などの組換え抗体、ならびに上記全ての断片および誘導体を含む。その断片および誘導体は、少なくとも１つの抗原結合部位を含む。抗体の誘導体は、抗体に結合するタンパク質または化学的部分を含んでもよい。
説明
本発明は、正常（すなわち、非癌性）子宮頚部細胞における発現と比較して子宮頸癌細胞において過剰発現する、新たに同定されたマーカーに部分的に基づく。ここでは、子宮頚部細胞において、これらのマーカーの１以上の発現が上昇することは、該組織が癌性状態にあることに関連する。本発明は、子宮頚部細胞（例えば、ヒトから採取した細胞、培養されたヒト細胞、保管もしくは保存されたヒト細胞およびin vivo細胞）の癌性状態を評価し、ならびに子宮頸癌に罹っている患者を治療するための組成物、キットおよび方法を提供する。
本発明のキットおよび方法は、とりわけ、以下の使用を有する。
１）患者が子宮頸癌に罹っているかどうかを評価すること；
２）ヒト患者における子宮頸癌のステージを評価すること；
３）ヒト患者における子宮頸癌のグレードを評価すること；
４）患者における子宮頸癌の良性または悪性を評価すること；
５）患者における子宮頸癌の転移可能性を評価すること；
６）患者における子宮頸癌に関連する新生物の組織学的タイプを評価すること；
７）子宮頸癌の治療に有用な抗体、抗体断片または抗体の誘導体を作製すること、および/または患者が子宮頸癌に罹っているかどうかを評価すること；
８）子宮頸癌細胞の存在を評価すること；
９）患者における子宮頸癌を阻害するための１以上の試験化合物の有効性を評価すること；
１０）患者における子宮頸癌を阻害するための治療の有効性を評価すること；
１１）患者における子宮頸癌の進行をモニターすること；
１２）患者における子宮頸癌を阻害するための組成物または治療を選択すること；
１３）子宮頸癌に罹った患者を治療すること；
１４）患者における子宮頸癌を阻害すること；
１５）試験化合物の子宮頸癌発癌可能性を評価すること；および
１６）子宮頸癌を発症させる危険性のある患者において、子宮頸癌の発症を阻止すること。
したがって本発明は、患者が子宮頸癌に罹っているかどうかを評価する方法を含み、それは、該患者は、前転移した（pre-metastasized）子宮頸癌を有しているかどうかを評価することを含む。この方法は、患者のサンプルでの本発明のマーカーの発現レベル（表１に記載されている）と対照（例えば、非子宮頸癌サンプル）での正常レベルのマーカーの発現とを比較することを含む。正常レベルと比較して、患者のサンプルでのマーカーの発現レベルが有意に高いとき、患者が子宮頸癌に罹っていることを示す。
シーケンスリストに記載の核酸配列のいずれかの、全体もしくは１５以上のヌクレオチドセグメントを含む核酸、またはそのような配列の補体、およびシーケンスリストに記載のアミノ酸配列のいずれかの、全体もしくは１０以上のアミノ酸を含むポリペプチドを含む、遺伝子送達媒介体、ホスト細胞および、組成物（ここに記載の全て）も、本発明によって提供される。
本明細書に記載されているように、患者における子宮頸癌は、本発明の１以上のマーカーの発現レベルの上昇と関連する。一方、上記のように、発現レベルのこうした変化は、子宮頸癌の発症の結果起こることもある。他のこうした変化はまた、子宮頸癌細胞の癌性状態を誘発、維持および促進することもある。したがって、本発明の１以上のマーカーの発現レベルの上昇によって特徴付けられる子宮頸癌は、マーカーの発現および/またはこれらのマーカーによってコードされるタンパク質の機能を減少させる、および/または妨害することによって阻害することができる。
本発明のマーカーの発現は、当該技術において一般に知られているいくつかの方法によって阻害することができる。例えば、マーカーの転写、翻訳またはその両方を阻害するためにアンチセンスオリゴヌクレオチドを子宮頸癌細胞に付与することができる。別法として、タンパク質の機能または活性を阻害するであろう細胞内抗体を生成するために、マーカータンパク質に特異的に結合し、かつ、適切なプロモーター／レギュレーター領域に作用可能に結合する、抗体、抗体の誘導体、または抗体断片をコードするポリヌクレオチドを細胞に提供することができる。マーカータンパク質に特異的に結合する抗体、抗体の誘導体または抗体断片を用いて子宮頸癌細胞を治療することによって、マーカーの発現および/または機能を阻害することもできる。マーカーの発現を阻害し、マーカータンパク質の機能を阻害する分子を同定するために、ここに記載の方法を用いることによって、特に、細胞膜を横断することができる程十分小さい分子を含む、種々の分子をスクリーニングすることができる。患者の子宮頸癌細胞を阻害するために、そのように同定された化合物を提供することができる。
本発明の組成物、キットおよび方法において、本発明のあらゆるマーカーもしくはマーカーの組み合わせ、ならびにあらゆる公知のマーカーと本発明のマーカーとの組み合わせを用いてもよい。一般に、該マーカーの子宮頸癌細胞での発現レベルと、同マーカーの正常な子宮頚部細胞での発現レベルとの違いが極力大きいマーカーを使用することが好ましい。この違いは、該マーカーの発現を評価する方法の検出の限界と同じくらい小さくすることができるにもかかわらず、この違いは、少なくとも該評価方法の標準誤差より大きいことが好ましく、同マーカーの正常な子宮頚部組織における発現レベルの少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、１００、５００、１０００倍以上であることが好ましい。
子宮細胞（すなわち、正常および癌性細胞の両方）から該細胞を囲む細胞外スペースに特定のマーカータンパク質が分泌されることが認められている。そのようなマーカータンパク質は、子宮頚部に関連する体液サンプルにおいて検出することができ、組織生検サンプルよりもヒト患者からより容易に採取しやすいことから、本発明の組成物、キットおよび方法の、特定の態様においてこれらのマーカーを用いることが好ましい。さらに、マーカータンパク質の検出のための好ましいin vivo技術は、被験体に、タンパク質に対する標識抗体を導入することを含む。例えば、該抗体は、その存在および被験体中での位置を標準的な画像技術によって検出することができる、放射性マーカーで標識することができる。
マーカータンパク質が分泌タンパク質であるかを決定することは当業者には簡単なことである。この決定を行うために、マーカータンパク質を、例えば、哺乳動物細胞、好ましくはヒト子宮頚部細胞株において発現させ、細胞外液を回収し、細胞外液中のタンパク質の有無を評価する（例えば、該タンパク質に特異的に結合する標識抗体を用いる）。
タンパク質の分泌を検出するために用いることができる方法の例を以下に示す。約８×１０５個の２９３Ｔ細胞を、成長培地（１０％ウシ胎児血清を補充したダルベッコ修正イーグル培養液（ＤＭＥＭ））を含有するウェル中、３７℃で、５％（ｖ／ｖ）ＣＯ２、９５％空気雰囲気から、約６０〜７０％コンフルエンスのもとでインキュベートする。次いでその細胞を、各ウェルにつき２マイクログラムの該タンパク質をコードする発現ベクターを含むＤＮＡおよび１０マイクロリットルのLipofectＡＭＩＮＥ（登録商標）（ＧＩＢＣＯ/ＢＲＬ カタログ番号：18342-012）を含む標準的なトランスフェクション混合物を用いてトランスフェクトする。トランスフェクション混合物を約５時間保持し、その後新鮮な成長培地と置換し、空気雰囲気中で維持する。各ウェルを、メチオニンまたはシステインを含有しないＤＭＥＭ（DMEM-MC; ICN カタログ番号16-424- 54）で穏やかに２回洗浄する。約１ミリリットルのDMEM-MCおよび５０マイクロキュリーのTrans-35S（登録商標） 試薬
(ICN カタログ番号51006)を各ウェルに添加する。該ウェルを上記５％ＣＯ２雰囲気で維持し、選択した時間、３７℃でインキュベートする。インキュベート後、１５０マイクロリットルのコンディション培養液を除去し、遠心分離し、浮遊細胞および残骸を除去する。上清中にタンパク質が存在すれば、タンパク質が分泌されたことを示す。
子宮頚部細胞を含有する患者のサンプルを本発明の方法に用いることができることが理解できるであろう。これらの態様において、マーカーの発現レベルは、子宮頚部細胞サンプル中、例えば、患者から採取した子宮頚部スミア中のマーカーの量（例えば、絶対量もしくは濃度）を評価することによって、評価することができる。もちろん、該細胞サンプルに対して、サンプル中のマーカーの量を評価する前に、種々の公知の採取後調製および保存技術（例えば、核酸および/またはタンパク質の抽出、固定、保存、凍結、限外濾過、濃縮、蒸発、遠心分離など）を施すことができる。同様に、子宮頚部スミアに対しても、採取後調製および保存技術、例えば、固定を施すことができる。
本発明の組成物、キットおよび方法は、それを発現する細胞の表面上に表示される少なくとも一部を有するマーカータンパク質の発現を検出するために使用することができる。マーカータンパク質またはその一部が細胞表面上に露出されているかどうかを決定することは当業者には簡単なことである。例えば、免疫学的方法を用いて、全細胞上のそのようなタンパク質を検出してもよい。または公知のコンピュータベースの配列分析方法を用いて、少なくとも１つの細胞外ドメイン（すなわち、分泌されたタンパク質、および少なくとも１つの細胞表面ドメインを有するタンパク質を含む）の存在を予測してもよい。それを発現する細胞の表面上に提示される少なくとも一部を有するマーカータンパク質の発現を、必ずしも細胞を溶解することなく検出することもできる（例えば、タンパク質の細胞表面ドメインに特異的に結合する、標識された抗体を用いる）。
本発明のマーカーの発現は、転写された核酸もしくはタンパク質の発現を検出するための広範な公知の方法によって評価することができる。そのような方法の非限定的な例としては、分泌された、細胞表面、細胞質、もしくは核タンパク質を検出するための免疫学的方法、タンパク質精製法、タンパク質機能もしくは活性アッセイ、核酸ハイブリダイゼーション法、核酸逆転写法、および核酸増幅法が含まれる。
好ましい態様において、マーカーの発現は、抗体（例えば、放射線標識、発色基標識、フルオロホア標識、もしくは酵素標識された抗体）、抗体の誘導体（例えば、基質に結合した抗体、または、タンパク質リガンド対（例えば、ビオチン−ストレプトアビジン）のタンパク質もしくはリガンドに結合した抗体）、または、全てもしくは一部の標準的な翻訳後修飾を受けたマーカータンパク質を含む、マーカータンパク質またはその断片に特異的に結合する抗体断片（例えば、一本鎖抗体、単離された抗体、超可変ドメインなど）を用いて評価される。
別の態様において、マーカーの発現は、患者のサンプルの細胞からｍＲＮＡ/ｃＤＮＡ (すなわち、転写されたポリヌクレオチド)を調製することによって、および該ｍＲＮＡ／ｃＤＮＡを、マーカー核酸の補体、またはその断片である参照ポリヌクレオチドを用いてハイブリダイズすることによって評価される。ｃＤＮＡは、参照ポリヌクレオチドを用いたハイブリダイゼーションの前に、種々のポリメラーゼ連鎖反応法のいずれかを用いて、任意に増幅することができる。増幅されていないことが好ましい。１以上のマーカーの発現は、同様に、定量ＰＣＲを用いて検出され、そのマーカーの発現レベルを評価することができる。別法として、マーカーの変異または変異体（例えば、一塩基多型、欠失など）を検出する多くの公知の方法のいずれかを使用して、患者におけるマーカーの発生を検出してもよい。
関連する態様において、サンプルから取得した転写されたポリヌクレオチドの混合物を、マーカー核酸の少なくとも一部（例えば、少なくとも７、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、１００、５００以上のヌクレオチド残基）に相補的もしくは相同なポリヌクレオチドがそこに固定された基質に接触させる。相補的もしくは相同なポリヌクレオチドが基質上に区別可能に検出できれば（例えば、異なる発色基もしくはフルオロホアを用いて検出可能、または異なる選択された位置に固定される）、単一の基質（例えば、選択された位置に固定されたポリヌクレオチド「遺伝子チップ」マイクロアレイ）を用いて複数のマーカーの発現レベルを同時に評価することができる。１つの核酸の他の核酸へのハイブリダイゼーションに関与する、マーカーの発現評価方法が用いられるとき、該ハイブリダイゼーションは、ストリンジェントな条件下で行われることが好ましい。
本発明の組成物、キットおよび方法は、本発明の１以上のマーカーの発現レベルの相違の検出に依存しているので、マーカーの発現レベルは、少なくとも１つの正常な子宮頸部細胞および癌性子宮頚部細胞における発現を評価するために用いられる方法の最低検出限界より有意に大きいことが好ましい。
本発明の１以上のマーカーを用いた、さらなる患者のサンプルのルーチンのスクリーニングによって、特定の子宮頸癌ならびに乳癌、卵巣癌などの他の癌を含む種々のタイプの癌において、特定のマーカーが過剰発現することが理解されるであろう。例えば、本発明のマーカーのいくつかは、子宮頸癌の大半（すなわち、５０％以上）もしくは殆ど全て（すなわち、８０％以上）において過剰発現することが確認されるであろう。さらに、本発明の特定のマーカーは、種々のステージの子宮頸癌（すなわち、ステージ０、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの子宮頸癌、ならびにサブ分類ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＢ、ＩＢ１、ＩＢ２、ＩＩＡ、ＩＩＢ、ＩＩＩＡ、ＩＩＩＢ、ＩＶＡおよびＩＶＢ、原発子宮頸癌のためのFIGO Stage Groupingシステムを使用（Gynecologic Oncology、1991、41:199 およびCancer、1992、69:482参照））、および種々の組織学的サブタイプ（例えば、扁平上皮癌および扁平上皮癌変種、例えば、疣状癌、リンパ上皮腫様癌、乳頭状扁平新生物および紡錘細胞扁平上皮癌など（例えば、Cervical
Cancer and Preinvasive Neoplasia, 1996, pp. 90-91参照）漿液性、粘液性、子宮内膜性および明細胞サブタイプならびにサブクラスおよび交互分類（alternate classifications）腺癌、乳頭状腺癌、乳頭状嚢胞腺癌、表面乳頭状癌腫、悪性腺線維腫、嚢胞腺線維腫、腺癌、嚢胞腺癌、腺棘細胞腫、類子宮内膜間質性肉腫、中胚葉（Mullerian）混合腫瘍、悪性癌種、混合上皮腫瘍、および未分化癌腫、悪性子宮頚部腫瘍の分類のためのＷＨＯ/ＦＩＧＯシステムを使用；Scully、Atlas of Tumor Pathology、3d series、Washington
DC)、および種々のグレード（すなわち、グレードＩ（高分化型）、グレードＩＩ（中分化型）、およびグレードＩＩＩ（周囲正常組織からの低分化型））の前癌状態（例えば、ＣＩＮまたはＳＩＬを含む異常形成）と関連することが確認されるであろう。さらに、より多数の患者のサンプルについて、本発明のマーカーの発現を調べ、そのサンプルを取得した個々の患者の結果を関連付けたところ、本発明の特定のマーカーの発現の変化が悪性癌と強く関連していること、および本発明の他のマーカーの発現の変化が良性腫瘍と強く関連していることも確認されるであろう。したがって本発明の組成物、キットおよび方法は、患者の子宮頸癌の１以上のステージ、グレード、組織学的種類および良性／悪性の性質を特徴付けるのに有用である。
本発明の組成物、キットおよび方法を、患者における子宮頸癌の１以上のステージ、グレード、組織学的種類および良性/悪性の性質を特徴付けるために使用する場合、本発明のマーカーまたはマーカーのパネルは、対応するステージ、グレード、組織学的種類および良性／悪性の性質について、陽性結果が少なくとも約２０％、および好ましくは少なくとも約４０％、６０％もしくは８０％、およびさらに好ましくは、子宮頸癌に罹っている殆ど全ての患者において認められるように、選択することが好ましい。好ましくは、本発明のマーカーまたはマーカーのパネルは、集合体全般（８０％を超えるアッセイ特異性と結合していることが好ましい）について、約１０％を超える陽性予測値（ＰＰＶ）が得られるように選択することが好ましい。
本発明の組成物、キットおよび方法において、本発明のマーカーを複数使用する場合、患者のサンプルにおける各マーカーの発現レベルを、単一の反応混合物（すなわち、各マーカーについて、異なる蛍光プローブなどの試薬を使用する）において、あるいは１以上のマーカーに対応する個別の反応混合物において、同じ種類の非癌性サンプルにおける複数のマーカーのそれぞれの正常レベルの発現との比較ができる。ある態様において、サンプルにおける複数のマーカーの１より多くの発現レベルの、対応する正常レベルに対する有意な増加があれば、該患者は子宮頸癌に罹っていることを示すものである。複数のマーカーを用いる場合、２、３、４、５、８、１０、１２、１５、２０、３０または５０以上の個別のマーカーを使用することが好ましく、ここで、マーカーはより少ないことが好ましい。
本発明の組成物、キットおよび方法の感受性を最大にするために（すなわち、患者のサンプルにおける非子宮頚部起源の細胞に起因する干渉によって）、そこで用いられる本発明のマーカーを、組織分布が限定されたマーカー（例えば、非子宮頚部組織においては正常に発現しない）とすることが好ましい。
少数のマーカーだけが子宮頸癌と関連することが知られている（例えば、bcl-2、15A8抗原、cdc6、Mcm5およびEGFR）。これらのマーカーは、もちろん、本発明のマーカーには含まれていない。しかし、例えば、マーカーのパネルにおける本発明の１以上のマーカーとともに用いてもよい。癌遺伝子、腫瘍抑制遺伝子、成長因子様遺伝子、プロテアーゼ様遺伝子およびプロテインキナーゼ様遺伝子などの特定の種類の遺伝子がしばしば種々の癌の発症に関与していることが知られている。したがって、本発明のマーカーの中で、公知の癌遺伝子や腫瘍抑制遺伝子にコードされる公知のタンパク質に類似するタンパク質に対応するもの、および成長因子、プロテアーゼおよびプロテインキナーゼに類似するタンパク質に対応するものが好ましい。
本発明の組成物、キットおよび方法は、子宮頸癌を発症する危険性の高い患者およびその医学的アドバイサーに対して特に有用であることが認識されている。子宮頸癌を発症する危険性が高いと見なされている患者としては、例えば、子宮頸癌の家族歴を有する患者、突然変異癌遺伝子（すなわち、少なくとも１つのアレル）を持っていることが確認されている患者、および年齢の進んだ患者（すなわち、約５０歳もしくは６０歳を超える女性）が含まれる。
正常な（すなわち、非癌性)ヒト子宮頚部組織におけるマーカーの発現レベルは、種々の方法で評価することができる。ある態様において、この正常レベルの発現は、非癌性であると思われる子宮頚部細胞の一部におけるマーカーの発現レベルを評価し、この正常レベルの発現と、癌性であるとの疑いのある子宮頚部細胞の一部における発現レベルとを比較することによって、評価することができる。別法として、特に、上記の方法をルーチンで実施した結果、更なる情報を取得できるとき、本発明のマーカーの正常な発現の集団平均値を用いてもよい。別の態様において、マーカーの「正常」レベルの発現は、癌に罹っていない患者、患者における子宮頸癌の発症が疑われる前の患者、保管された患者のサンプルなどから取得した患者のサンプルにおけるマーカーの発現を評価することによって決定することができる。
本発明は、サンプル（例えば、保管された組織サンプルまたは患者から採取したサンプル）における子宮頸癌の存在を評価するための組成物、キットおよび方法を含む。これらの組成物、キットおよび方法は、必要であれば、組成物、キットおよび方法は患者のサンプル以外のサンプルの使用にも適用されるということを除いて、上記したものとほぼ同じである。例えば、使用されるサンプルが、パラフィン化された、保管されたヒト組織サンプルであれば、それは、本発明のキット、または、サンプルにおけるマーカー発現レベルを評価するために用いられる方法において、本発明の組成物中の化合物の比率を調節する必要がある。そのような方法は、当該技術において、また当業者の間では公知である。
本発明は、子宮頸癌細胞（例えば、患者のサンプルのようなサンプル中）の存在を評価するためのキットを含む。該キットは、それぞれがマーカー核酸もしくはタンパク質に特異的に結合することが可能な、複数の試薬を含んでいる。マーカータンパク質に結合するための好適な試薬としては、抗体、抗体の誘導体、抗体断片などが含まれる。マーカー核酸（例えば、ゲノムＤＮＡ、ｍＲＮＡ、スプライシングされたｍＲＮＡ、ｃＤＮＡ、など）に結合するための好適な試薬としては、相補的な核酸が含まれる。該核酸試薬の例としては、例えば、基質に固定されたオリゴヌクレオチド（標識もしくは非標識）、基質に結合していない標識されたオリゴヌクレオチド、ＰＣＲプライマー対、分子標識プローブなどが挙げられる。
本発明のキットは任意に、本発明の方法を実施するのに有用な更なる成分を含んでもよい。例えば、該キットは、相補的な核酸をアニーリングするため、もしくは抗体を、それが特異的に結合するタンパク質に、結合させるために好適な液体（例えば、ＳＳＣバッファー）、１以上のサンプルコンパートメント、本発明の方法の性能を記載した説明材料、正常な子宮頚部細胞のサンプル、子宮頸癌細胞のサンプルなどを含むことができる。
本発明はまた、患者が子宮頸癌にかかっているかどうかを評価するのに有用な抗体を産生する単離されたハイブリドーマを作製するための方法を含む。この方法においては、マーカータンパク質の全てもしくは一部分を含むタンパク質もしくはペプチドが、合成または単離される（例えば、発現される細胞からの精製による。またはタンパク質もしくはペプチドをコードする核酸の、公知の方法を利用したin vivoもしくはin vitroの転写および翻訳による）。脊椎動物、好ましくは、マウス、ラット、ウサギ、ヒツジなどの哺乳動物をタンパク質もしくはペプチドを用いて免疫する。該脊椎動物を、任意に（かつ好ましくは）、少なくともさらにもう１回、タンパク質もしくはペプチドを用いて免疫してもよい。その結果、該脊椎動物は、タンパク質もしくはペプチドに対して強い免疫応答を示す。当該技術において公知の種々の方法のいずれかを用いて、免疫した脊椎動物から脾細胞を単離し、不死化細胞株に融合し、ハイブリドーマを形成する。次に、このようにして形成されたハイブリドーマを標準的な方法を用いてスクリーニングし、マーカータンパク質もしくはその断片に特異的に結合する抗体を産生する１以上のハイブリドーマを確認する。本発明はまた、この方法によって作製されたハイブリドーマおよびそのようなハイブリドーマを用いて作製される抗体をも含む。
本発明はまた、子宮頸癌細胞を阻害するための試験化合物の有効性を評価するための方法を含む。上記したように、本発明のマーカーの発現レベルの相違は、子宮頚部細胞の癌性状態と関連付けられる。本発明の特定のマーカーの発現レベルの変化は、子宮頚部細胞細胞の癌性状態の結果である可能性があることが認識されているにもかかわらず、本発明の他のマーカーの発現レベルの変化は、それらの細胞の癌性状態を誘発、維持および促進するということも同様に認識されている。したがって、患者における子宮頸癌を阻害する化合物は、本発明の１以上のマーカーの発現レベルを、このマーカーの正常な発現レベルに近いレベル（すなわち、非癌性の子宮頚部細胞におけるマーカーの発現レベル）に変化させるであろう。
この方法は、第１の子宮頚部細胞サンプル中の、試験化合物の存在下で維持されたマーカーの発現と、第２の子宮頚部細胞サンプル中の、試験化合物の不存在下で維持されたマーカーの発現とを比較することを含む。試験化合物の存在下で、本発明のマーカーの発現が有意に減少していれば、該試験化合物が子宮頸癌を阻害することを示す。該子宮頚部細胞サンプルは、例えば、患者から採取した正常な子宮頚部細胞の単一のサンプルのアリコート、患者から採取した正常な子宮頚部細胞のプールされたサンプル、正常な子宮頚部細胞株の細胞、患者から採取した子宮頸癌細胞の単一のサンプルのアリコート、患者から採取した子宮頸癌細胞のプールされたサンプル、子宮頸癌細胞株の細胞などであり得る。ある態様において、該サンプルは、患者からの子宮頸癌細胞であり、種々の子宮頸癌を阻害するのに有効であることが知られている複数の化合物が、患者において子宮頸癌を最も阻害する可能性のある化合物を同定するために試験される。
この方法は同様に、患者における子宮頸癌を阻害するための治療の有効性を評価するために用いることができる。この方法においては、１組のサンプル（一方は治療を行うサンプル、他方は治療を行わないサンプル）において、本発明の１以上のマーカーの発現レベルが評価される。試験化合物の有効性を評価するための方法によって、もし、該治療が本発明のマーカーの発現を誘発するレベルが有意に低ければ、該治療は子宮頸癌を阻害するのに有効である。上記のように、選択された患者からのサンプルを本発明において用いれば、患者における子宮頸癌を阻害するために有効である可能性が最も高い治療を選択するために、別の治療をin vitroで評価することができる。
上記のように、ヒト子宮頚部細胞の癌性の状態は、本発明のマーカーの発現レベルの変化と関連している。本発明は、試験化合物のヒト子宮頚部細胞発癌可能性を評価する方法を含む。この方法は、試験化合物の存在下および不存在下で、別個のアリコートの子宮頚部細胞を維持することを含む。アリコートのそれぞれにおける本発明のマーカーの発現を比較する。試験化合物の存在下でアリコート中に維持された本発明のマーカーが（試験化合物の不存在下で、アリコート中に維持された場合に比べて）有意に高いレベルの発現を示せば、該試験化合物がヒト子宮頚部細胞発癌可能性を有していることを示す。関連するマーカーの発現レベルの向上もしくは阻害の程度を比較することによって、発現レベルが向上もしくは阻害される多数のマーカーを比較することによって、またはそれらの双方を比較することによって、種々の試験化合物の相対的発癌可能性を評価することができる。
本発明の種々の局面を以下のサブセクションにおいてさらに詳細に説明する。
Ｉ．単離された核酸分子
本発明のある局面は、マーカータンパク質またはその部分をコードする核酸を含む、単離された核酸分子に関する。本発明の単離された核酸はまた、マーカー核酸分子およびマーカー核酸分子の断片、例えば、マーカー核酸分子の増幅もしくは変異のためのＰＣＲプライマーとして使用するのに好適なものを確認するためのハイブリダイゼーションプローブとして使用するのに十分な核酸分子を含む。本明細書において使用される、「核酸分子」という用語は、ＤＮＡ分子（例えば、ｃＤＮＡまたはゲノムＤＮＡ）、ＲＮＡ分子（例えば、ｍＲＮＡ）、およびヌクレオチドアナログを用いて作製したＤＮＡもしくはＲＮＡのアナログを含むことが意図される。核酸分子は一本鎖でも二本鎖でもよいが、好ましくは二本鎖ＤＮＡである。
「単離された」核酸分子は、核酸分子の天然の供給源に存在する他の核酸分子から分離されたものを意味する。好ましくは、「単離された」核酸分子は、核酸が由来する生物のゲノムＤＮＡ中において、核酸にもともと隣接する配列（すなわち、核酸の５'および３'末端に位置する配列）を含まない（好ましくは、タンパク質コード配列）。例えば、種々の態様において、単離された核酸分子は、核酸が由来する細胞のゲノムＤＮＡの核酸分子にもともと隣接しているヌクレオチド配列を、約５ｋｂ、４ｋｂ、３ｋｂ、２ｋｂ、１ｋｂ、０．５ｋｂもしくは０．１ｋｂ未満の長さで含みうる。さらに、ｃＤＮＡ分子などの「単離された」核酸分子は、他の細胞物質、または組換え技術で生産された場合には培養液を実質的に含まず、または化学的に合成する場合にも、化学前駆物質もしくは他の化学物質を実質的に含まない。
本発明の核酸分子は、標準的な分子生物学的技術および本明細書において提供されるデータベース記録の配列情報を用いて単離することができる。このような核酸配列の全体、もしくはその一部を用いて、標準的なハイブリダイゼーション法およびクローニング技術（例えば、Sambrookら編、Molecular
Cloning: A Laboratory Manual、第２版、 Cold
Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989に記載されている方法参照）によって、核酸分子を単離することができる。
ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡもしくはゲノムＤＮＡを鋳型として用い、かつ適当なオリゴヌクレオチドプライマーを用いた標準的なＰＣＲ増幅技術で本発明の核酸分子を増幅することができる。このようにして増幅した核酸は、適切なベクターに挿入してクローニングし、ＤＮＡの配列解析を行い、その特徴を調べることができる。さらに、標準的な合成技術により、例えば、ＤＮＡ自動合成機などを用いて、本発明の核酸の全体もしくは一部に対応するヌクレオチドを調製することができる。
別の好ましい態様において、本発明の単離された核酸分子は、マーカー核酸のヌクレオチド配列、またはマーカータンパク質をコードする核酸のヌクレオチド配列に相補的なヌクレオチド配列を有する核酸分子を含む。所与のヌクレオチド配列に相補的な核酸分子は、それが所与のヌクレオチド配列にハイブリダイズし、それによって安定な二本鎖を作製することが可能な所与のヌクレオチド配列に十分相補的なものである。
さらに、本発明の核酸分子は、本発明の遺伝子の核酸配列の一部のみを含んでおり、ここで全長核酸配列がマーカー核酸を含み、またはマーカータンパク質をコードするものであってもよい。そのような核酸は、例えば、プローブもしくはプライマーとして利用され得る。このようなプローブ/プライマーは、典型的には、ほぼ精製された１以上のオリゴヌクレオチドを含む。典型的には該オリゴヌクレオチドは、ストリンジェントな条件下で、少なくとも約７、好ましくは約１５、さらに好ましくは約２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２５０、３００、３５０もしくは４００個以上の連続したヌクレオチドにハイブリダイズするヌクレオチド配列の領域を含む。
本発明の核酸分子の配列に基づくプローブは、本発明の１以上のマーカーに対応する転写物またはゲノム配列を検出するために使用することができる。プローブは、例えば、放射性同位体、蛍光化合物、酵素、または酵素補因子のそれに結合する標識基を有する。このようなプローブは、タンパク質を誤発現する細胞もしくは組織の同定のための診断試験キットの一部として、被検者由来の細胞サンプル中のタンパク質をコードする核酸分子の濃度を、例えば、ｍＲＮＡのレベルを検出する、またはそのタンパク質をコードする遺伝子が突然変異を起こしているか、または欠失しているか調べるなどして、測定することにより使用することができる。
本発明はさらに、遺伝子コードの縮重により、マーカータンパク質（例えば、シーケンスリストに記載のアミノ酸配列の１つを有するタンパク質）をコードする核酸のヌクレオチド配列とは異なる核酸分子を包含し、それによって同タンパク質をコードする。
アミノ酸配列に変化をもたらすようなＤＮＡ配列多型が、集団（例えば、ヒトの集団）中に存在し得ることは、当業者ならば理解し得ることである。集団内の個体におけるこのような遺伝的多型は、天然の対立遺伝子変異によって存在し得る。対立遺伝子とは、所与の遺伝子座において代替的に生じた遺伝子のグループの一つである。さらに、ＲＮＡ発現レベルに影響を及ぼすＤＮＡ多型は、その遺伝子の発現レベル全体に影響を及ぼすことができるように存在する（例えば、調節または退化に影響を及ぼすことによる）ことが理解できるであろう。
本明細書において用いられる、「対立遺伝子変異体」というフレーズは、ヌクレオチド配列であって、所与の遺伝子座またはそのヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチドにおいて発生するヌクレオチド配列を意味する。
本明細書で用いられている用語「遺伝子」および「組換え遺伝子」は、本発明のマーカーに対応するポリペプチドをコードするオープンリーディングフレームを含む核酸分子を意味する。そのような天然の対立遺伝子変異体は、典型的に所与の遺伝子のヌクレオチド配列では１〜５％の変異が生じる。多数の異なる個体について、対象遺伝子の配列決定を行うことによって、別の対立遺伝子を同定することができる。これは、ハイブリダイゼーションプローブを用いて容易に行われ、様々な個体の同一の遺伝子座を同定することができる。そのようなヌクレオチド変異およびその結果得られるアミノ酸多型もしくは天然の対立遺伝子変異の結果であり機能的活性に影響を及ぼさない変異は全て、本発明の発明の範囲に含まれる。
別の態様において、本発明の単離された核酸分子は、少なくとも７、１５、２０、２５、３０、４０、６０、８０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５５０、６５０、７００、８００、９００、１０００、１２００、１４００、１６００、１８００、２０００、２２００、２４００、２６００、２８００、３０００、３５００、４０００、４５００以上のヌクレオチド長を有し、ストリンジェントな条件下でマーカー核酸またはマーカータンパク質をコードする核酸をにハイブリダイズする。本明細書において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイゼーションする」という用語は、ヌクレオチド配列が、少なくとも６０％（６５％、７０％、好ましくは７５％）互いに同一であり、ハイブリダイゼーションおよび洗浄において、典型的には、互いにハイブリダイゼーションしたままであるような条件を意味している。このようなストリンジェントな条件は、当技術分野の当業者に公知であり、Current Protocols in
Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y.
(1989)のセクション6.3.1-6.3.6において見出すことができる。特にこれらに制限されるものではないが、好ましいストリンジェントなハイブリダイゼーションの条件としては、ハイブリダイゼーションを6X
塩化ナトリウム／クエン酸ナトリウム（ＳＳＣ）中で約４５℃で行い、一回以上の洗浄を0.2 X ＳＳＣ、0.1％ＳＤＳ中、５０〜６５℃で行う条件が挙げられる。
集合体に存在する本発明の核酸分子の天然に発生する対立遺伝子の変異体に加えて、当業者は、配列の変化は、突然変異によって導入することができ、それによって、コードされたタンパク質の生物学的活性を変えることなく、コードされたタンパク質のアミノ酸配列に変化をもたらし得ることをさらに理解するであろう。例えば、人は、「非必須」アミノ酸残基において、アミノ酸置換を導くヌクレオチド置換を作製することができる。「非必須」アミノ酸残基は、生物学的活性を変化させることなく野生型配列から変化することができる残基であり、一方「必須」アミノ酸残基は、生物学的活性にとって必要である。例えば、多様な種のホモログの中で、保存されていない、または半保存されているだけのアミノ酸残基は、活性にとって必須でなくてもよく、したがって、変化の標的となるであろう。または、多様な種（例えば、ネズミやヒト）のホモログの中で、保存されているアミノ酸残基は、活性にとって必須であり、したがって、変化の標的とならないであろう。
したがって、本発明の別の局面は、活性にとって必須ではないアミノ酸残基において変化を含有する変異体マーカータンパク質をコードする核酸分子に関する。そのような変異体マーカータンパク質は、天然に発生するマーカータンパク質とはアミノ酸配列が異なるが、生物学的活性は維持される。ある態様において、そのような変異体マーカータンパク質は、マーカータンパク質のアミノ酸配列と少なくとも４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％または９８％一致するアミノ酸配列を有する。
変異体マーカータンパク質をコードする単離核酸分子は、マーカー核酸のヌクレオチド配列に、１以上のヌクレオチドの置換、付加、または欠失を導入して、コードされるタンパク質に１以上のアミノ酸残基の置換、付加もしくは欠失を導入することにより作製することができる。変異は、部位特異的突然変異誘発法およびＰＣＲによる突然変異誘発法など標準的な技術で行うことができる。必須ではないと推定される１以上のアミノ酸残基において、保存的アミノ酸置換を行うことが好ましい。「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基を、類似した側鎖を有するアミノ酸残基で置換することを意味する。当該技術分野では、類似した側鎖を有するアミノ酸残基ファミリーが定義されている。これらのファミリーとは、塩基性側鎖を有するアミノ酸（例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン）、酸性側鎖を有するアミノ酸（例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸）、非荷電性側鎖を有するアミノ酸（例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン）、非極性側鎖を有するアミノ酸（例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン）、β分枝側鎖を有するアミノ酸（例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン）および芳香族側鎖を有するアミノ酸（例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン）を含んでいる。あるいは、飽和突然変異誘発法などによって、コード配列の全てもしくはその一部において無作為に変異を導入することもでき、生物学的活性について、得られた変異体をスクリーニングすることにより、活性を有する変異体を同定することができる。変異誘発後、コードタンパク質を組換え的に発現させ、タンパク質の活性を測定する。
本発明は、アンチセンス核酸分子、すなわち、本発明のセンス核酸に対して相補的な分子、例えば、二本鎖マーカーｃＤＮＡ分子のコード鎖もしくはｍＲＮＡ配列に相補的な配列を包含する。したがって、本発明のアンチセンスの核酸は、本発明のセンス核酸に水素結合する（すなわち、アニーリングする）。アンチセンス核酸は、コード鎖の全域に対し相補的であってもよく、またはある一部に対してのみ、例えば、タンパク質コード領域（または、オープンリーディングフレーム）の全域もしくはその一部に対して相補的であってもよい。アンチセンス核酸分子は、マーカータンパク質をコードするヌクレオチド配列のコード鎖の非コード領域の全てもしくは一部に対して、アンチセンスであってもよい。非コード領域（「５'および３'非翻訳領域」）は、コード領域に隣接する５'および３'配列であり、アミノ酸に翻訳されない。
アンチセンスのオリゴヌクレオチドは、例えば、長さが約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５もしくは５０以上のヌクレオチドである。アンチセンス核酸は、当技術分野で公知の方法を用い、化学合成や酵素を用いたライゲーション反応などにより構築することが可能である。例えば、アンチセンス核酸（例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド）は、天然型ヌクレオチド、または分子の生物学的安定性が亢進するようにまたはアンチセンスおよびセンス核酸間の二重鎖の物理的安定性が亢進するように設計された、修飾された種々のヌクレオチドを用いて化学的に合成することができる。例えば、ホスホロチオエート誘導体、およびアクリジン置換ヌクレオチドが用いられる。アンチセンス核酸の作製に使用することのできる修飾ヌクレオチドの例としては、5-フルオロウラシル、5-ブロモウラシル、5-クロロウラシル、5-ヨードウラシル、ヒポキサンチン、キサンチン、4-アセチルシトシン、5-（カルボキシヒドロキシメチル）ウラシル、5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン、5-カルボキシメチルアミノメチルウラシル、ジヒドロウラシル、β-D-ガラクトシルケオシン、イノシン、N6-イソペンテニルアデニン、1
-メチルグアニン、1-メチルイノシン、2,2-ジメチルグアニン、2-メチルアデニン、2-メチルグアニン、3-メチルシトシン、5 -メチルシトシン、N6-アデニン、7-メチルグアニン、5-メチルアミノメチルウラシル、5-メトキシアミノメチル-2
-チオウラシル、β-D-マンノシルケオシン、5'-メトキシカルボキシメチルウラシル、5-メトキシウラシル、2 -メチルチオ-N6-イソペンテニルアデニン、ウラシル-5-オキシ酢酸（v）、ワイブトキソシン、シュードウラシル、ケオシン、2-チオシトシン、5-メチル-2-チオウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-メチルウラシル、ウラシル-5-オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル-5-オキシ酢酸（v）、5-メチル-2-チオウラシル、3-（3-アミノ-3-N-2-カルボキシプロピル）ウラシル、（acp3）w、および2,6-ジアミノプリンが含まれる。
または、核酸がアンチセンス方向にサブクローニングされた（すなわち、次の節でさらに詳しく説明するように、挿入された核酸から転写されるＲＮＡは、関心対象の標的核酸に対してアンチセンス方向である）発現ベクターを利用して、アンチセンス核酸を生物学的に作製することができる。
本発明のアンチセンス核酸分子は、典型的には、被験者に投与されるか、またはマーカータンパク質をコードする細胞ｍＲＮＡおよび／もしくはゲノムＤＮＡにハイブリダイズまたは結合するようにin situでこれを産生させて、例えば、転写および/または翻訳を抑制することによって、マーカーの発現を阻害する。ハイブリダイゼーションは、安定な二重鎖を形成するための従来のヌクレオチドの相補性によって、または、例えば、ＤＮＡ二重鎖に結合するアンチセンス核酸分子の場合には、二重らせんの主グループにおける特異的相互作用によって、行われる。アンチセンス核酸分子の投与経路の例としては、組織部位への直接注射または子宮頚部に関連する体液への注入が含まれる。あるいは、選択された細胞を標的化するために、アンチセンス核酸分子を修飾し、その後これを全身投与することができる。例えば、全身投与する場合には、例えば、アンチセンス核酸分子を細胞表面のレセプターまたは抗原に結合するペプチドもしくは抗体と結合することによって、レセプターまたは選択された細胞の表面に発現している抗原に特異的に結合するようにアンチセンス分子を修飾することができる。アンチセンス核酸分子は、本明細書で説明するベクターを用いて細胞に送達することもできる。アンチセンス分子の十分な細胞濃度を得るために、アンチセンス核酸分子を強力なpol
IIもしくはpol III プロモーターの制御下に置くベクター構築物が好ましい。
本発明のアンチセンス核酸分子は、α−マノマー核酸分子であってもよい。α−マノマー核酸分子は、通常のα−ユニットとは異なり、両鎖が平行に走行する、相補的ＲＮＡと特異的二本鎖ハイブリッドを形成する（Gaultierら、(1987) Nucleic Acids. Res. 15:6625-6641）。アンチセンス核酸分子はまた、2'-o-メチルリボヌクレオチド（Inoueら、（1987)
Nucleic Acids Res. 15:6131-6148）またはＲＮＡ−ＤＮＡアナログのキメラ分子（Inoueら、(1987) FEES Lett.
215:327-330）を含み得る。
本発明は、リボザイムも包含する。リボザイムは、ｍＲＮＡのような、相補的な領域を有する、一本鎖核酸を切断することのできるリボヌクレアーゼ活性を有する触媒性のＲＮＡ分子である。従って、リボザイム（例えば、Haselhoff および Gerlach1988, Nature
334:585-591に記載のハンマーヘッドリボザイム）は、ｍＲＮＡ転写物を触媒的に切断するために使用され、これによって、ｍＲＮＡによってコードされるタンパク質の翻訳を阻害することが可能となる。マーカータンパク質をコードする核酸に対して特異性を有するリボザイムは、マーカーに対応するｃＤＮＡのヌクレオチド配列に基づき設計することができる。例えば、テトラヒメナL-19IVS
RNA誘導体は、切断を受けるヌクレオチド配列に相補的であるように構築することが可能である（Cechらの米国特許第4,987,071号、およびCechらの米国特許第5,116,742号参照）。あるいは、本発明のポリペプチドをコードするｍＲＮＡは、特異的リボヌクレアーゼ活性を有する触媒ＲＮＡをＲＮＡ分子のプールから選択する際にも用いることができる（例えば、BartelおよびSzostak、1993,
Science 261:1411-1418参照）。
本発明はまた、三重らせん構造を形成する核酸分子も包含する。例えば、マーカー核酸またはタンパク質をコードする遺伝子の調節領域（例えば、プロモーターおよび/またはエンハンサー）に相補的なヌクレオチド配列を標的として、標的細胞中で該遺伝子の転写を抑制する三重らせん構造を形成することによって、本発明のマーカーの発現を阻害することができる。総論としては、例えば、Helene
、(1991) Antlcancer Drug Des. 6(6):569-84; Helene 、(1992) Ann. N.Y. Acad. Sci.
660:27-36; および Maher、(1992) Bioassays 14(12) :807-15を参照されたい。
種々の態様において、本発明の核酸分子は、例えば、安定性、ハイブリダイゼーション、または分子の溶解度を改善するために、塩基部分、糖部分、またはリン酸骨格において修飾され得る。例えば、この核酸におけるデオキシリボースリン酸骨格は、ペプチド核酸を作製するために修飾を施すことができる（Hyrupら、(1996) Bioorganic & Medicinal Chemistry 4(1): 5-23を参照）。本明細書において、「ペプチド核酸」または「ＰＮＡ」という用語は、核酸ミミック、例えば、ＤＮＡミミックを意味し、これはデオキシリボースのリン酸骨格が、擬ペプチド骨格で置換され、核酸にもともと含まれる４種類の塩基だけが残っているものである。ＰＮＡの中性骨格は、低イオン強度の条件下において、ＤＮＡおよびＲＮＡに対して特異的ハイブリダイゼーションを可能にすることが示されている。Hyrupら、（1996）前掲文献；およびPerry-O'Keefeら、(1996)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 14670-675に記載の標準的な固相ペプチド合成プロトコールを用いてＰＮＡオリゴマーの合成を行うことができる。
ＰＮＡは、治療的適用および診断的用途に用いることができる。例えば、ＰＮＡは、遺伝子発現を、例えば、転写もしくは翻訳の停止を誘導したり、または複製を抑制したりすることによって、配列特異的に調節するためのアンチセンスもしくは抗原薬剤として用いることができる。ＰＮＡはまた、例えば遺伝子における単一塩基対の変異の解析において（例えば、ＰＮＡ特異的ＰＣＲクランピングなどによる）、例えばＳ１ヌクレアーゼなどの他の酵素と組み合わせて、人工的制限酵素として用いることもできるし（Hyrup（1996） 前掲文献）、またはＤＮＡ配列決定およびハイブリダイゼーションのためのプローブもしくはプライマーとして用いることも可能である（Hyrup
(1996) 前掲文献; Perry-O'Keefeら、 (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 14670-675）。
別の態様において、親油性の補助基もしくはその他の補助基をＰＮＡに付着させることによって、ＰＮＡ−ＤＮＡキメラを形成することによって、またはリポソームもしくは当技術分野で既知の薬物送達法を使用することによって、ＰＮＡを修飾し、ＰＮＡの安定性もしくは細胞内取り込みを亢進させることができる。例えば、ＰＮＡ−ＤＮＡキメラは、ＰＮＡおよびＤＮＡの利点を組み合わせて作製することができる。このようなキメラによって、ＰＮＡ部分は高い結合親和性と特異性を示しながら、ＤＮＡ部分は、例えばＲＮａｓｅＨおよびＤＮＡポリメラーゼなどのＤＮＡ認識酵素と相互作用することが可能となる。塩基のスタッキング、核酸塩基間の結合数、および配向を考慮して適切と思われる長さのリンカーを用いて、ＰＮＡ−ＤＮＡキメラの結合することができる（Hyrup (1996) 前掲文献）。ＰＮＡ−ＤＮＡキメラの合成は、Hyrup、(1996) 前掲文献、およびFinnら、Nucleic Acids Res. 24(17):3357-63に記載のように行うことができる。例えば、ＤＮＡ鎖は標準的なホスホアミダイトカップリング化学および修飾ヌクレオシドアナログを用いて固相支持体上で合成することができる。5'-（4-メトキシトリチル）アミノ-5'-デオキシ-チミジンホスホアミダイトのような化合物を用いてＰＮＡとＤＮＡの5'末端とを結合することができる（Magら、(1989)
Nucleic Acid Res. 17:5973-88）。次いで、ＰＮＡモノマーを段階的に結合させ、５'ＰＮＡセグメントおよび３'ＤＮＡセグメントを有するキメラ分子を製造する（Finnら、(1996)
Nucleic Acids Research 24 (17):3357-63）。あるいは、５'ＤＮＡセグメントおよび３'ＰＮＡセグメントを用いてキメラ分子を合成することができる（Peterserら、(1975)
Bioorganic Med. Chem. Lett. 5:1119-11124）。
別の態様において、オリゴヌクレオチドは、ペプチド（例えば、in vivoで宿主細胞レセプターを標的化するために）、または細胞膜を介した輸送を促進するような物質（例えば、Letsingerら、(1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:6553-6556; Lemaitreら、(1987)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:648-652; 国際公開公報第88/09810号参照）、もしくは血液脳関門を介した輸送を促進するような物質（例えば、国際公開公報第89/10134号）などの他の付属基を含んでいてもよい。さらに、オリゴヌクレオチドは、ハイブリダイゼーション刺激開裂剤（例えば、Krolら、(1988)
Bio/Techniques 6:958-976参照）、または挿入剤（例えば、Zon の(1988) Pharm. Res. 5:539-549参照）などで修飾することもできる。末端において、オリゴヌクレオチドは、例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーション架橋剤、輸送剤、ハイブリダイゼーション刺激開裂剤などの他の分子に結合することができる。
本発明はまた、本発明の核酸に相補的な少なくとも１つの領域を有する分子標識核酸を含み、分子標識は、サンプル中の本発明の核酸の存在を定量化するのに有用である。「分子標識」核酸は、１対の相補領域を含み、それに関連するかつフルオロホアおよび蛍光クエンチャーを有する核酸である。フルオロホアおよびクエンチャーは、相補的な領域が互いにアニーリングするとき、フルオロホアの蛍光がクエンチャーによって消滅するような方向の、核酸の異なる部分に関連する。核酸の相補的な領域が互いにアニーリングしないとき、フルオロホアの蛍光の消滅の程度は低い。分子標識核酸については、例えば、米国特許第5,876,930号に記載がある。
II. 単離されたタンパク質および抗体
本発明の１つの局面は、単離されたマーカータンパク質およびその生物学的活性部分、ならびにマーカータンパク質またはその断片に対する抗体を作製するための免疫原として使用するのに適したポリペプチド断片に関する。ある態様において、天然のマーカータンパク質は、標準的なタンパク質精製の技術を用いることにより、適切な精製スキームで、細胞または組織源から単離することができる。別の態様において、マーカータンパク質の全部またはその一部を含むタンパク質またはペプチドは、組換えＤＮＡ技術によって作製される。そのようなタンパク質またはペプチドは、組換えＤＮＡ技術の代わりに、標準的なペプチド合成技術を用いた化学合成法で調製することも可能である。
「単離された」もしくは「精製された」タンパク質またはその生物学的活性部分は、細胞物質、またはそのタンパク質の由来する細胞もしくは組織からの夾雑する他のタンパク質を実質的に含まないものか、または、これが化学合成された場合には、化学前駆物質またはその他の化学物質を実質的に含まないものである。「細胞物質を実質的に含まない」という表現は、それが単離された、もしくは組換え的に作製された細胞の細胞成分からタンパク質が分離されている、タンパク質の調製物を含む。従って、細胞物質を実質的に含まないタンパク質としては、異種タンパク質（これは、本明細書においては「夾雑タンパク質」とも称される）の含有量が（乾燥重量で）約３０％、２０％、１０％、もしくは５％未満であるタンパク質の調製物が含まれる。タンパク質、またはその生物学的活性部分が組換え的に生産された場合には、培養液を実質的に含まないことも好ましい。すなわち、培養液は、タンパク質調製物の容量の約２０％、１０％、もしくは５％未満であることが好ましい。このタンパク質が化学合成されたものである場合には、化学前駆物質もしくは他の化学物質を実質的に含まないことが好ましく、すなわち、タンパク質の合成に用いた化学前駆物質もしくは他の化学物質から分離されていることが好ましい。従って、このようなタンパク質の調製物は、関連するポリペプチド以外の化学前駆物質または化合物の含量が（乾燥重量で）約３０％、２０％、１０％、５％未満である。
マーカータンパク質の生物学的活性部分は、マーカータンパク質のアミノ酸配列に十分同一性を有する、またはそれに由来するペプチドを含み、これらは全長タンパク質と比較してそのアミノ酸の数が少なく、かつ対応する全長タンパク質の活性のうち少なくとも一つの活性を示すものが含まれる。典型的に、生物学的活性部分は、対応する全長タンパク質の活性のうちの少なくとも１つの活性ドメインまたはモチーフを含む。本発明のマーカータンパク質の生物学的活性部分は、例えば、長さが１０、２５、５０、１００以上のアミノ酸であることができる。さらに、マーカータンパク質の他の領域が欠失している、他の生物学的活性部分は、組換え技術によって調製することができ、かつ、天然の形態のマーカータンパク質の１以上の機能的活性について評価することができる。
好ましいマーカータンパク質は、シーケンスリストに記載の配列のいずれかの配列を含むヌクレオチド配列によってコードされている。他の有用なタンパク質は、これらの配列の１つとほぼ同一であり（例えば、少なくとも４０％、好ましくは、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％または９９％同一）、天然の対立遺伝子の変異体もしくは突然変異によってアミノ酸配列は異なるが、対応する天然のマーカータンパク質の機能的活性を維持している。
二つのアミノ酸配列または二つの核酸の同一性％を決定するために、最適な比較の目的のために、配列を並べる（例えば、第二のアミノ酸配列もしくは核酸配列を最適に並べるために、第一のアミノ酸配列もしくは核酸配列中にギャップを導入することができる）。次いで、それぞれのアミノ酸の位置またはヌクレオチドの位置に対応するアミノ酸残基またはヌクレオチドを比較する。第一の配列中のある位置を、第二の配列中の対応する位置と同一のアミノ酸残基またはヌクレオチドが占めている場合には、これらの分子は、その位置において同一である。二つの配列間の同一性％は、配列によって共有される同一な位置の数の関数である（すなわち、同一性％ = 同一な位置の数／位置の総数（例えば、重複する位置の総数）×１００）。 ある態様において、二つの配列は、同一の長さである。
数学的アルゴリズムを利用して、二つの配列間の同一性％の決定を行うことができる。これらの例に限定されるわけではないが、好ましくは二つの配列の比較に用いられる数学的アルゴリズムの例として、KarlinおよびAltschulのアルゴリズム((1990) Proc. Natl Acad. Sci. USA
87:2264-2268)、およびKarlinおよびAltschulによりさらに修正されたアルゴリズム( (1993) Proc. Natl Acad.
Sci. USA 90:5873-5877)がある。このようなアルゴリズムは、AltschulらのNBLASTプログラムおよびXBLASTプログラム((1990)
J. Mol. Biol. 215:403-410)に組み込まれている。BLASTによるヌクレオチドの検索は、BLASTNプログラム（本発明の核酸分子に対して相同性を有するヌクレオチド配列を得るためには、スコア
=１００、ワード長 =１２）で行うことができる。BLASTタンパク質検索は、BLASTPプログラム（本発明のタンパク質分子に対して相同性を有するアミノ酸配列を得るためには、スコア
=５０、ワード長 =３）で行うことができる。比較を行う際にギャップの入った配列を得るためには、AltschulらがNucleic Acids Res. (1997)
25:3389-3402に記載しているGapped BLASTと呼ばれる新しいバージョンのBLASTを利用することができる。それは、BLASTN、BLASTPおよびBLASTXプログラムのギャップのある局所配列を行うことができる。あるいは、PSI-Blastは、分子間の遠隔関係を検出する繰り返しサーチを行うために使用することができる。BLAST、Gapped
BLASTおよびPSI-Blastプログラムを用いる際、それぞれのプログラム（例えば、BLASTXおよびBLASTN）のデフォルトパラメータを用いることもできる。http://www.ncbi.nlm.nih.govを参照されたい。この例に限定されるものではないが、配列の比較に用いられる数学的アルゴリズムの別の好ましい例としては、MyersとMillerのアルゴリズム(CABIOS 4:11-17 (1989))がある。このようなアルゴリズムが、GCG配列並列化ソフトウエアーパッージの一部であるALIGNプログラム（バージョン2.0）に組み込まれている。アミノ酸配列の比較にALIGNプログラムを用いる場合には、PAM120ウェイト残基表、ギャップ長ペナルティー12、ギャップペナルティー4が用いられる。局所的配列類似性の識別および並列にとって有用な、さらに別のアルゴリズムは、PearsonとLipman
(1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
85:2444-2448に記載のFASTAアルゴリズムである。ヌクレオチドまたはアミノ酸配列を比較するためにFASTAアルゴリズムを用いる場合、PAM120ウェイト残基表を、例えば、k-組値＝２で用いることができる。
二つの配列間の同一性％を、上記の方法と類似した方法を用いてギャップを許容して計算してもよいし、ギャップを許容せずに計算を行うこともできる。同一性％を計算する場合、完全に一致する残基のみがカウントされる。
本発明はまた、マーカータンパク質もしくはその部分を含むキメラタンパク質または融合タンパク質を提供する。本明細書で用いられている「キメラタンパク質」または「融合タンパク質」は、異種ポリペプチド（すなわち、マーカータンパク質とは異なるポリペプチド）に作用可能に結合したマーカータンパク質の全て、または一部（好ましくは生物学的に活性な部分）を含む。融合タンパク質において、「作用可能に結合した」と言う表現は、マーカータンパク質もしくはその部分と異種ポリペプチドがフレーム内で互いに結合することを示すことを意図している。異種ポリペプチドは、マーカータンパク質もしくはその部分のアミノ末端またはカルボキシ末端に融合することができる。
有用な融合タンパク質の一例としては、マーカータンパク質もしくは一部がＧＳＴ配列のカルボキシ末端に融合しているＧＳＴ融合タンパク質が挙げられる。そのような融合タンパク質は、本発明の組換えポリペプチドの精製を容易化することができる。
別の態様において、融合タンパク質は、異種のシグナル配列をアミノ末端に含有する。例えば、マーカータンパク質の天然のシグナル配列を除去し、互いのタンパク質からのシグナル配列で置換することができる。例えば、バキュロウイルスエンベロープタンパク質のgp67分泌配列を、異種シグナル配列として用いることができる（Ausubelら編、Current Protocols in Molecular Biology、John Wiley & Sons、NY、1992）。真核細胞性の異種のシグナル配列の他の例としては、メリチンおよびヒト胎盤性アルカリホスファターゼがある（Stratagene；La
Jolla、California）。さらに別の例においては、有用な原核細胞性の異種シグナル配列は、phoA分泌シグナル(Sambrookら、前掲文献)およびタンパク質Ａ分泌シグナルがある（Pharmacia
Biotech；Piscataway、New Jersey）。
さらに別の態様において、融合タンパク質は、マーカータンパク質の全体または一部が、免疫グロブリンタンパク質ファミリーのメンバーに由来する配列と融合している免疫グロブリン融合タンパク質である。本発明の免疫グロブリン融合タンパク質は、薬学的組成物に組み込まれ、被験体に投与されることができ、リガンド（可溶または膜結合）と細胞表面（レセプター）上のタンパク質との間の相互作用を阻害し、それによって、in vivoでシグナル伝達を抑制する。免疫グロブリン融合タンパク質を使用して、マーカータンパク質の同族リガンドのバイオアベイラベリティに影響を及ぼすことができる。リガンド／レセプター相互作用の阻害は、増殖性および分化性の双方の障害を治療する際、ならびに細胞生存率を調節（例えば、向上または阻害）する際、治療的に有用である。さらに、本発明の免疫グロブリン融合タンパク質は、免疫原として使用され、被験体中のマーカータンパク質に対する抗体が作製され、リガンドを精製することができ、かつスクリーニングアッセイにおいてマーカータンパク質とリガンドの間の相互作用を阻害する分子の同定することができる。
本発明のキメラタンパク質および融合タンパク質は、標準的な組換えＤＮＡ技術によって作製することができる。別の態様において、融合遺伝子は、自動ＤＮＡ合成機を含む従来技術によって合成することができる。または、遺伝子断片のＰＣＲ増幅は、アニーリングされ、再増幅されキメラ遺伝子配列を生成し得る２つの連続する遺伝子断片の間の相補的なオーバーハングを誘発するアンカープライマーを用いて行うことができる（例えば、Ausubelら、前掲の文献参照）。また、融合部分（例えば、ＧＳＴポリペプチド）が既にコードされている多くの発現ベクターが市販されており、入手可能である。本発明のポリペプチドをコードする核酸を、融合部分がインフレームでポリペプチドと結合するように、そのような発現ベクターにクローニングすることができる。
シグナル配列を用いてマーカータンパク質の分泌と単離を容易にすることができる。シグナル配列は、典型的に、１以上の切断による分泌の間に、通常成熟したタンパク質から切断された疎水性アミノ酸のコアによって特徴付けられる。そのようなシグナルペプチドは、プロセシング部位を含有し、それらが分泌経路を通過する際に、成熟タンパク質からのシグナル配列の切断を可能にしている。したがって、本発明は、マーカータンパク質、シグナル配列を有する融合タンパク質またはその部分、ならびにシグナル配列がタンパク質分解的に切断されたそのようなタンパク質（すなわち、切断生成物）に関する。ある態様において、シグナル配列をコードする核酸は、発現ベクターにおいて、マーカータンパク質やその部分といった対象タンパク質に作用可能に結合している。シグナル配列は、発現ベクターが形質転換される真核細胞宿主からのもののようなタンパク質の分泌が行われ、続いてまたは同時にシグナル配列は切断される。タンパク質はその後、細胞外媒体から認識されている方法によって、容易に精製される。あるいは、シグナル配列は、精製を容易にする配列を用いて、例えば、ＧＳＴドメインを用いて、対象のタンパク質に連結され得る。
本発明はまた、マーカータンパク質の変異体に関する。そのような変異体は、アゴニスト（ミメティクス）、またはアンタゴニストのいずれかとして機能し得る変形したアミノ酸配列を有する。変異体は、例えば、不連続の点突然変異または切断などの突然変異誘発法によって作製することができる。アゴニストは、天然型タンパク質が有する生物学的活性と実質的に同等、またはそのサブセットを保持することができる。タンパク質のアンタゴニストは、例えば、対象のタンパク質を含む細胞シグナリングカスケードの下流または上流に位置する部材に対して競合的に結合することによって、天然型タンパク質が有する活性のうちの一以上を阻害することができる。したがって、特異的な生物学的効果は、機能の限定された変異体で治療することによって引き出すことができる。天然型のタンパク質の生物学的活性のサブセットを有する変異体を用いた被験体の治療は、天然型のタンパク質での治療に比べて副作用が少ない。
アゴニスト（ミメティクス）またはアンタゴニストとして機能する変異体マーカータンパク質は、例えば、切断型変異体などの変異体のコンビナトリアルライブラリーを、本発明のタンパク質のアゴニストもしくはアンタゴニスト活性に関してスクリーニングすることにより確認することができる。ある態様において、変異体の多様なライブラリーは、核酸レベルのコンビナトリアル変異誘発法で作製され、多様な遺伝子ライブラリーによってコードされる。種々の変異体ライブラリーは、例えば、酵素を用いて合成オリゴヌクレオチドの混合物を遺伝子配列とライゲーションして、潜在的なタンパク質配列の縮重セットが個々のポリペプチドとして、または大きな融合タンパク質のセットとして（例えば、ファージディスプレーのために）発現を可能にする。縮重オリゴヌクレオチド配列を用いて潜在的な変異体のライブラリーを作製する方法として様々なものが用いられ得る。縮重オリゴヌクレオチドを作製する方法は、当技術分野において公知である（例えば、Narang (1983) Tetrahedron 39:3; Itakuraら、(1984) Annu. Rev. Biochem.
53:323; Itakuraら、(1984) Science 198:1056; Ikeら、(1983) Nucleic Acid Res. 11:477参照）。
さらに、マーカータンパク質のセグメントのライブラリーは、変異体マーカータンパク質またはそのセグメントのスクリーニングおよびその後の選択に用いるポリペプチドの多様な集合体を作製するために用いることができる。例えば、関連するコード配列を含む二本鎖のＰＣＲ断片を、ヌクレアーゼを用いて、一分子あたりほぼ一カ所のみの割合でニッキングする条件で処理し、次に二本鎖ＤＮＡを変性させ、ＤＮＡの再生を行い、異なるニック産物に由来するセンス／アンチセンスの対を含みうる二本鎖ＤＮＡを形成させ、再生させた二重鎖の一本鎖部分をＳ１ヌクレアーゼで処理して除き、そして得られた断片ライブラリーを発現ベクター中にライゲーションすることによってコードする配列断片のライブラリーを作製することができる。この方法により、対象タンパク質の様々な大きさのアミノ末端および内部断片をコードする発現ライブラリーを誘導することができる。
点突然変異または切断によって作製されたコンビナトリアルライブラリーの遺伝子産物をスクリーニングするため、および選択された性質を有する遺伝子産物のｃＤＮＡライブラリーのスクリーニング法に関しては、当技術分野において複数の方法が公知である。ハイスループットな解析に適しており、遺伝子ライブラリーの大規模スクリーニングに最も広範に用いられる技術は、典型的に、複製可能な発現ベクターへの遺伝子ライブラリーのクローニングを行い、得られたベクターライブラリーを用い適切な細胞を形質転換し、および所望の活性を検出することによってその生成物が検出された遺伝子をコードするベクターの単離を容易にするような条件下でコンビナトリアル遺伝子を発現させることを含む。リカーシブ・アンサンブル変異誘発法（recursive ensemble mutagenesis）（REM）は、ライブラリー中の機能性変異体の度数を高める技術であり、変異体を同定するためのスクリーニングアッセイ法と組み合わせて用いることができる（ArkinとYourvan
(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:7811-7815; Delgraveら、(1993) Protein
Engineering 6 (3):327-331）。
本発明の別の局面は、本発明のタンパク質に対する抗体に関する。好ましい態様において、抗体は、マーカータンパク質またはその断片に特異的に結合する。用語「抗体」および「複数の抗体」は、免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分（すなわち、マーカータンパク質、例えば、マーカータンパク質のエピトープなどの抗原に特異的に結合する抗原結合部位を含有する分子）を含む免疫グロブリン分子、ならびにその断片および誘導体と互換可能に用いられている。本発明のタンパク質に特異的に結合する抗体とは、タンパク質に結合するが、サンプル（例えば、もともとタンパク質を含有している生物学的サンプル）中の他の分子には実質的に結合しない分子である。免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分の例としては、限定されないが、一本鎖抗体(scAb)、F(ab)およびF(ab')2 断片が含まれる。
本発明の単離されたタンパク質、またはその一部もしくは断片を免疫原として用い、抗体を作製することができる。全長タンパク質を用いることができる。または本発明は、免疫原として用いるための抗原性ペプチド断片を提供する。本発明のタンパク質の抗原性ペプチドは、本発明のタンパク質の１つのアミノ酸配列の少なくとも8（好ましくは、10、15、20、または30以上）のアミノ酸残基を含み、ペプチドに対する抗体がタンパク質との特異的な免疫複合体を形成するように、タンパク質の少なくとも１つのエピトープを包含している。抗原性ペプチドが包含する好ましいエピトープは、例えば、タンパク質表面上に位置する領域、例えば、親水性領域である。疎水性配列分析、親水性配列分析、または類似の分析を用いて、親水性領域を確認することができる。好ましい態様において、単離されたマーカータンパク質またはその断片は、免疫原として使用される。
免疫原は、典型的に、好適な（すなわち、免疫適格である）対象（例えば、ウサギ、ヤギ、マウス、またはその他の哺乳動物もしくは脊椎動物）を免疫することによって、抗体を調製するために使用される。適当な免疫原の調製物としては、例えば、組換え的に発現されたタンパク質、もしくは化学合成されたポリペプチドを含む。このような調製物はさらに、フロインドの完全アジュバンドもしくは不完全アジュバンドなどのアジュバンド、または同様な免疫促進剤を含むことができる。好ましい免疫原組成物は、ヒトタンパク質以外、例えば、非ヒト宿主細胞を用いて作製される免疫原組成物などを含有するものであり、例えば、本発明のタンパク質の組換え発現のための非ヒト宿主細胞を用いて作製された免疫原組成物などである。そのような方法において、得られた抗体組成物は、本発明のタンパク質以外のヒトタンパク質と結合することは少ないか、または全くない。
本発明は、ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を提供する。本明細書で用いられている用語「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」は、特定のエピトープに対して免疫応答することが可能な抗原結合部位の１つの種のみを含有する抗体分子の集合体を言う。好ましいポリクローナルおよびモノクローナル抗体組成物は、本発明のタンパク質に対する抗体のために選択されたものである。特に好ましいポリクローナルおよびモノクローナル抗体調製物は、マーカータンパク質またはその断片に対する抗体だけを含有するものである。
ポリクローナル抗体は、好適な対象を本発明のタンパク質を免疫原として免疫することによって調製することができる。免疫された対象における抗体力価は、固定化されたポリペプチドを用いて行う固相酵素免疫検定法（ＥＬＩＳＡ）などの標準的な技法によって経時的にモニターすることができる。免疫後の適当な時期に、例えば、特異的抗体の力価が最大になる時に、抗体産生細胞を被験体から取得し、Kohler と Milstein ((1975) Nature 256:495-497)によって最初に報告されたハイブリドーマ技法、ヒトＢ細胞のハイブリドーマ技法（Kozborら、(1983）Iimnunol
Today 4:72参照）、ＥＢＶ-ハイブリドーマ技法（Coleらpp. 77-96 In Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R. Liss、Inc.、1985）、またはトリオーマ技法などのような標準的な技法を利用してモノクローナル抗体（mAb）を調製する。ハイブリドーマを作製するための技法は公知である（一般的に、Current Protocols in Immunology, Coliganら編、John Wiley & Sons, New York, 1994）。本発明のモノクローナル抗体を作製するハイブリドーマ細胞は、例えば、標準的なＥＬＩＳＡ法を用いて、対象のペプチドに結合する抗体のハイブリドーマ培養上清をスクリーニングして検出される。
モノクローナル抗体分泌ハイブリドーマの調製の他にも、対象のポリペプチドで組換えコンビナトリアル免疫グロブリンライブラリー（例えば、抗体のファージディスプレーライブラリー）をスクリーニングすることによって、本発明のタンパク質に対するモノクローナル抗体を同定および単離することができる。ファージディスプレーライブラリーを作製しスクリーニングするキットは、市販のものが入手可能である（例えば、the Pharmacia Recombinant
Phage Anbitody System、カタログ番号27-9400-01；およびthe Stratagene SurfZAP Phage Display Kit、カタログ番号240612）。さらに、抗体ディスプレーライブラリーの作製およびスクリーニングに好適な方法と試薬の例としては、例えば以下の文献に記載されたものがある：米国特許第5,223/409号;
国際公開公報第92/18619号; 国際公開公報第91/17271号; 国際公開公報第92/20791号; 国際公開公報第92/15679号; 国際公開公報第93/01288号;
国際公開公報第92/01047号; 国際公開公報第92/09690号; 国際公開公報第90/02809号; Fuchsら、(1991)
Bio/Technology 9:1370-1372; Hayら、(1992) Hum. Antibod. Hybridomas 3:81-85; Huseら、(1989)
Science 246:1275-1281; Griffithsら、(1993) EMBO J 12:725-734。
本発明はまた、本発明のタンパク質に特異的に結合する組換え抗体を提供する。好ましい態様において、組換え抗体は、マーカータンパク質またはその断片に結合する。組換え抗体としては、限定されるわけではないが、ヒトタンパク質部分および非ヒトタンパク質部分の双方を含む、キメラおよびヒト化モノクローナル抗体、一本鎖抗体および多特異的抗体が含まれる。キメラ抗体は、異なる部分が異なる動物種に由来する分子であり、例えば、ネズミｍＡｂに由来する可変領域と、ヒト免疫グロブリン定常領域を有するものがある（例えば、Cabillyらの米国特許第4,816,567号；およびBossらの米国特許第4,816,397号参照。これらを引用によって本明細書全体に援用する）。一本鎖抗体は、抗原結合部位を持ち、単一のポリペプチドからなる。それらは、当該技術分野において公知の技法によって、例えば、Ladnerらの米国特許第4,946,778号（これを引用によって本明細書全体に援用する）；Birdら、(1988)
Science 242:423-426；Whitlow ら、(1991) Methods in Enzymology 2:1-9；Whitlowら、(1991)
Methods in Enzymology 2:97-105；およびHustonら、(1991)
Methods in Enzymology Molecular Design
and Modeling: Concepts and Applications 203:46-88に記載の方法を用いて作製することができる。多特異的抗体は、異なる抗原に特異的に結合する、少なくとも２つの抗原結合部位を持つ抗体である。そのような分子は、当該技術分野において公知の技法によって、例えば、Segalの米国特許第4,676,980号（これを引用によって本明細書全体に援用する）；Holligerら、(1993)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
90:6444-6448；Whitlowら、(1994) Protein Eng. 7:1017-1026および米国特許第6,121,424号に記載の方法によって作製することができる。
ヒト化抗体は、非ヒト種からの１以上の相補性決定領域（ＣＤＳ）と、ヒト免疫グロブリンからのフレームワーク領域を有する、非ヒト種由来のヒト化抗体分子である（例えば、Queen米国特許第5,585,089号、これを引用によって本明細書全体に援用する）。ヒト化モノクローナル抗体は、当該技術分野において公知の組換えＤＮＡ技法によって、例えば、国際公開第87/02671号；欧州特許出願第184,187号；欧州特許出願第171,496号；欧州特許出願第173,494号；国際公開公報第86/01533;米国特許第4,816,567号；欧州特許出願第125,023号；
Betterら(1988) Science 240:1041-1043；Liuら(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
84:3439-3443；Liuら(1987) J.
Immunol. 139:3521- 3526；Sunら(1987) Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 84:214-218；Nishimuraら(1987) Cancer Res. 47:999-1005；Woodら(1985) Nature 314:446-449；およびShawら (1988) J. Natl. Cancer Inst. 80:1553-1559)；Morrison (1985) Science 229:1202-1207；Oiら(1986) Bio/Techniques 4:214；米国特許第5,225,539号；Jonesら(1986)
Nature 321:552-525；Verhoeyanら(1988) Science 239:1534；およびBeidlerら(1988) J. Immunol. 141:4053-4060に記載の方法を用いて作製することができる。
より詳細には、ヒト化抗体は、例えば、内因性免疫グロブリン重鎖および軽鎖遺伝子を発現することはできないが、ヒト重鎖および軽鎖遺伝子を発現することができるトランスジェニックマウスを用いて作製することができる。トランスジェニックマウスを、選択した抗原、例えば、本発明のマーカーに対応するポリペプチドの全部または一部で、普通に免疫する。抗原に対するモノクローナル抗体を、従来のハイブリドーマ技法を用いて取得することができる。トランスジェニックマウスが持つヒト免疫グロブリン導入遺伝子は、Ｂ細胞分化の間に並べ替えられ、続いてクラススイッチと体細胞変異が行われる。したがって、そのような技法を用いることによって、治療的に有用なＩｇＧ、ＩｇＡおよびＩｇＥ抗体を作製することができる。ヒト抗体を作製するためのこの技術の概略については、LonbergとHuszar (1995) Int. Rev.
Immunol. 13:65-93)を参照されたい。ヒト抗体およびヒトモノクローナル抗体を作製するためのこの技術ならびにそのような抗体を作製するためのプロトコルの詳細な説明については、例えば、米国特許第5,625,126号;米国特許第5,633,425号;
米国特許第5,569,825号; 米国特許第5,661,016号;および米国特許第5,545,806号を参照されたい。さらに、Abgenix, Inc.
(Freemont, CA)のような会社は、上記と類似の技術を用いて、選択された抗原に対するヒト抗体を提供することに従事している。
選択されたエピトープを認識する完全ヒト抗体は、「指示付き選択（guided selection）」と称される技法を用いて作製することができる。このアプローチでは、選択された非ヒトモノクローナル抗体、例えば、ネズミ抗体を用いて、同じエピトープを認識する完全ヒト抗体の選択を導く（Jespersら、1994,
Bio/technology 12:899-903）。
本発明の抗体は、作製後（例えば、被験体の血液または血清から）または合成後、単離することができ、公知の技法でさらに精製することができる。例えば、ＩｇＧ抗体は、タンパク質Ａクロマトグラフィーを用いて精製することができる。本発明のタンパク質に特異的な抗体は、例えば、アフィニティクロマトグラフィーによって、選択（または、例えば、部分的精製）または精製され得る。例えば、組換えによって発現および精製された（または部分的に精製された）本発明のタンパク質は、本明細書に記載のように作製することができ、例えば、クロマトグラフィーのカラムなどの固相支持体に共有もしくは非共有結合する。次いで、カラムを、多くの異なるエピトープに対する抗体を含有するサンプルから、本発明のタンパク質に特異的な抗体をアフィニティ精製するために用いて、実質的に精製された抗体組成物、すなわち夾雑する抗体を実質的に含まないものを作製することができる。実質的に精製された抗体組成物は、この文脈においては、抗体サンプルが、本発明の所望のタンパク質以外のエピトープに対する夾雑抗体を、抗体を含有するサンプルの最大３０％のみ（乾燥重量で）、好ましくは最大２０％、さらに好ましくは最大１０％、および最も好ましくは最大５％（乾燥重量で）を含有することを意味する。精製抗体組成物は、組成物中の少なくとも９９％の抗体が本発明の所望のタンパク質に対する抗体であることを意味する。
好ましい態様において、本発明の実質的に精製された抗体は、本発明のタンパク質の、単一のペプチド、分泌された配列、細胞外ドメイン、膜貫通ドメインもしくは細胞質ドメインまたは細胞質膜に特異的に結合し得る。特に好ましい態様において、本発明の実質的に精製された抗体は、本発明のタンパク質の、分泌された配列またはアミノ酸配列の細胞外ドメインに特異的に結合する。より好ましい態様において、本発明の実質的に精製された抗体は、マーカータンパク質のアミノ酸配列の分泌された配列もしくは細胞外ドメインに特異的に結合する。
本発明のタンパク質に対する抗体は、アフィニティークロマトグラフィーまたは免疫沈降などの標準的な技法でタンパク質を単離する目的に用いることができる。さらにそのような抗体は、マーカーのレベルおよび発現パターンを調べるために、マーカータンパク質またはその断片（例えば、細胞溶解物もしくは細胞上清）を検出するために用いることができる。該抗体はまた、組織もしくは体液（子宮頚部に関連する体液）中のタンパク質のレベルを診断的に調べるために、臨床診断法の一部として用いることができ、例えば、所与の治療計画の有効性を調べる目的に用いることができる。検出可能な物質に結合する本発明の抗体を含む抗体の誘導体を使用することによって、検出がさらに容易になる。検出可能な物質の例としては、各種酵素、補欠分子団、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、および放射性物質などが含まれる。好適な酵素の例としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、またはアセチルコリンエステラーゼが含まれ；好適な補欠分子団複合体の例としては、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンが含まれ；好適な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、塩化ダンシル、もしくはフィコエリスリンが含まれ；発光物質の例としては、ルミノールが含まれ；生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、およびエクオリンが含まれ；ならびに好適な放射性物質の例としては、１２５Ｉ、１３１Ｉ、３５Ｓおよび３Ｈが含まれる。
本発明の抗体はまた、癌を治療する際の治療薬として使用することもできる。好ましい例においては、本発明の完全ヒト抗体は、ヒト癌患者、特に子宮頸癌患者の治療のために使用することができる。別の好ましい態様において、マーカータンパク質またはその断片を治療に用いることができる。さらに、そのような治療用抗体は、抗体の誘導体また細胞毒などの治療的部分に結合した抗体を含むイムノトキシン、治療薬または放射性金属イオンであってもよい。細胞毒または細胞毒物質は、細胞に有害なあらゆる物質を含む。例としては、タキソール、サイトカラシンＢ、グラミシジンＤ、エチジウムブロミド、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド（tenoposide）、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラチンジオン（dihydroxy
anthracin dione）、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンＤ、1−デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、およびピューロマイシンならびにそれらのアナログまたはホモログが含まれる。治療薬としては、限定されないが、代謝物質（例えば、メトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−フロロウラシルデカルバジン）、アルキル化剤（例えば、メクロレタミン、チオエパクロラムブシル（thioepa
chlorambucil）、メルファラン、カルムスチン（ＢＳＮＵ）およびロムスチン（ＣＣＮＵ）、シクロトスファミド（cyclothosphamide）、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンＣ、およびシス−ジクロロジアンミン白金（ＩＩ） （ＤＤＰ）シスプラチン）、アントラサイクリン（例えば、ダウノルビシン（旧ダウノマイシン）およびドキソルビシン）、抗生物質（例えば、ダクチノマイシン（旧アクチノマイシン）、ブレオマイシン、ミトラマイシンおよびアントラマイシン（ＡＭＣ））、ならびに抗有糸分裂剤（例えば、ビンクリスチンおよびビンブラスチン）が含まれる。
本発明の結合型抗体は、所与の生物学的反応を修正するために用いることができる。薬物部分は古典的な化学治療薬に限定されないと解釈されるからである。例えば、薬物部分は、所望の生物学的活性を持つタンパク質またはポリペプチドであってもよい。そのようなタンパク質としては、例えば、リボゾーム阻害タンパク質（例えば、Better ら、米国特許第6,146,631号を参照されたい。この開示を引用によって明細書全体に援用する）、アブリン、リシンまたはシュードモナスエキソトキシンなどの毒素；腫瘍壊死因子、アルファインターフェロン、ベータインターフェロン、神経生長因子、血小板由来成長因子、組織プラスミノゲンアクチベータ、または、例えば、リンフォカイン、インターロイキン−１（「ＩＬ−１」）、インターロイキン−２（「ＩＬ−２」）、インターロイキン−６（「ＩＬ−６」）、顆粒球マクロフェーズコロニー刺激因子（granulocyte
macrophase colony stimulating factor）（ＧＭ−ＣＳＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）または他の成長因子といった生物学的反応モディファイアなどのタンパク質が含まれる。
こうした治療的部分を抗体に結合するための技法は公知である。例えば、Arnon ら、"Monoclonal
Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy", in Monoclonal
Antibodies And Cancer Therapy、Reisfeldら（編）、pp.
243−56（Alan R. Liss、Inc. 1985）; Hellstromら、"Antibodies
For Drug Delivery", in Controlled Drug Delivery （2nd Ed.）、Robinsonら（編）、pp. 623−53（Marcel Dekker、Inc. 1987）;
Thorpe、"Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A
Review", in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical
Applications、Pinchera ら（編）、pp. 475−506（1985）；"Analysis、Results、And
Future Prospective Of The Therapeutic Use Of Radiolabeled Antibody In Cancer
Therapy"、in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy、Baldwin
ら（編）、pp. 303−16 （Academic Press 1985）、ならびにThorpe
ら、"The Preparation And Cytotoxic
Properties Of Antibody−Toxin Conjugates"、Immunol. Rev.、62:119−58（1982）を参照されたい。
したがって、一局面において、本発明は、実質的に精製された抗体、抗体断片および誘導体を提供する。その全ては本発明のタンパク質、好ましくはマーカータンパク質に特異的に結合する。種々の態様において、本発明の、実質的に精製された抗体またはその断片もしくは誘導体は、ヒト、非ヒト、キメラおよび/またはヒト化抗体である。別の局面において、本発明は、非ヒト抗体、抗体断片および誘導体を提供する。その全ては本発明のタンパク質、好ましくはマーカータンパク質に特異的に結合する。そのような非ヒト抗体は、ヤギ、マウス、ヒツジ、ウマ、ニワトリまたはラット抗体であることができる。または、本発明の非ヒト抗体は、キメラおよび/またはヒト化抗体であることができる。さらに、本発明の非ヒト抗体は、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体であることができる。さらに別の局面において、本発明は、モノクローナル抗体、抗体断片および誘導体を提供する。その全ては本発明のタンパク質、好ましくはマーカータンパク質に特異的に結合する。モノクローナル抗体は、ヒト、ヒト化、および/または非ヒト抗体であることができる。
本発明はまた、検出可能な物質に結合した本発明の抗体およびその使用説明書を含むキットを提供する。本発明のさらに別の局面は、本発明の抗体を含む薬学的組成物である。ある態様において、薬学的組成物は、本発明の抗体および薬学的に許容される担体を含む。
ＩＩ．組換え発現ベクターおよび宿主細胞
本発明の別の局面は、マーカータンパク質（またはそのようなタンパク質の一部分）をコードする核酸を含有するベクター、好ましくは発現ベクターに関する。本明細書において、「ベクター」とは、それが結合した別の核酸を輸送することができる核酸分子を意味している。ベクターの一形態としては、付加的なＤＮＡセグメントをライゲーションすることが可能な環状の二本鎖ＤＮＡループである「プラスミド」が挙げられる。ベクターの他の形態としては、付加的ＤＮＡセグメントをウイルスゲノムとライゲーションすることができるウイルスベクターがある。導入先の宿主細胞中で自己複製が可能な特定のベクターも存在する（例えば、細菌複製起点を有する細菌ベクター、哺乳動物エピゾーマルベクター）。他のベクター（例えば、哺乳動物非エピゾーマルベクター）は、宿主細胞に導入すると宿主細胞のゲノムに組み込まれるので、宿主のゲノムとともに複製される。さらに、ある種のベクター、いわゆる発現ベクターは、そこに作用的に結合している場合には、その遺伝子を発現させることができる。一般的に、組換えＤＮＡ技術で用いる発現ベクターは、プラスミド（ベクター）の形態であることが多い。しかしながら、本発明では、同等の機能を行うウイルスベクター（例えば、複製能のないレトロウイルス、アデノウイルス、およびアデノ関連ウイルス）などの他の形態の発現ベクターを含むことも意図される。
本発明の組換え発現ベクターは、宿主細胞中で本発明の核酸の発現に好適な形態の本発明の核酸を含む。これは、発現に用いられ得る宿主細胞に基づいて選択され、かつ発現する核酸配列と作用的に結合している１以上の調節配列を含んでいる組換え発現ベクターを意味している。組換え発現ベクター中に「作用的に結合されている」とは、ヌクレオチド配列の発現（例えば、in vitro転写／翻訳系において、またはベクターが宿主細胞中に導入された宿主細胞において）を可能とするような様式で、対象のヌクレオチド配列が調節配列と結合されていることを意味する。「調節配列」という用語は、プロモーター、エンハンサー、および他の発現制御要素（例えば、ポリアデニル化シグナル）を含むことが意図される。このような調節配列に関しては、例えば、Goeddel、Methods in Enzymology：
Gene Expression Technology vol.185、Academic
Press、San Diego、CA (1991)に記載されている。調節配列とは、様々なタイプの宿主細胞においてヌクレオチド配列を構成的に発現させるものを含み、かつ特定の宿主細胞でのみ、ヌクレオチド配列を発現させる（例えば、組織特異的調節配列）ものをも含む。形質転換される宿主細胞、所望のタンパク質発現レベルなどの選択すべき要素により発現ベクターの設計は変わりうるものであることは、当業者であれば理解するであろう。本発明の発現ベクターを宿主細胞に導入し、それにより本明細書において記載される核酸によってコードされる融合タンパク質もしくは融合ペプチドを含むタンパク質またはペプチドを作製することができる。
本発明の組換え発現ベクターは、原核生物細胞（例えば、大腸菌）もしくは真核生物細胞（例えば、昆虫細胞（バキュロウイルス発現ベクターを用いる）、酵母細胞、または哺乳動物細胞）中でマーカータンパク質もしくはそのセグメントを発現するために、設計することができる。好適な宿主細胞に関しては、Goeddelの前掲文献に記載されている。または、組換え発現ベクターは、例えば、Ｔ７プロモーターの調節配列とＴ７ポリメラーゼを使用して、in vitroでの転写および翻訳が可能である。
原核生物におけるタンパク質の発現で最もよく用いるのは、融合タンパク質または非融合タンパク質のいずれかを発現させる構成的または誘導的なプロモーターを有するベクターを含んだ大腸菌である。融合ベクターの場合には、通常、組換えタンパク質のアミノ末端で、コードタンパク質に複数のアミノ酸が付加される。このよう融合ベクターは、典型的に、三つの目的で使用されるものである：１）組換えタンパク質発現を増加させるため；２）組換えタンパク質の溶解度を増加させるため；および３）アフィニティー精製の際のリガンドとして作用することにより組換えタンパク質の精製を行うため。融合発現ベクターには、融合部位と組換えタンパク質の連結部位にタンパク質分解切断部位が組み込まれていることが多い。これによって、融合部分から組換えタンパク質を分離し、さらに融合タンパク質を精製することが可能となる。このための酵素、および同族の認識配列としては、Ｘａ因子、トロンビン、エンテロキナーゼが含まれる。典型的な融合発現ベクターとしては、pGEX (Pharmacia Biotech Inc; Smith と Johnson (1988) Gene 67:31-40)、pMAL
(New England Biolabs、Beverly、MA) およびpRIT5 (Pharmacia、Piscataway、NJ)があり、これらはそれぞれ標的組換えタンパク質に対し、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ（ＧＳＴ）、マルトースＥ結合タンパク質、またはプロテインＡとの融合タンパク質を生成する。
誘導性の非融合大腸菌発現ベクターの好適な例としては、pTrc (Amannら、(1988) Gene 69:301-315) およびpET 11d (Studierら、p. 60-89,
In Gene Expression Technology: Methods in Enzymology vol.185,
Academic Press、San Diego、CA、1991)を含む。pTrcベクターを用いた標的遺伝子の発現は、宿主のＲＮＡポリメラーゼによるハイブリッドtrp-lac融合プロモーターからの転写に依存する。pET
11dベクターからの標的遺伝子の発現は、共発現させたウイルスＲＮＡポリメラーゼ (T7gn1)を介したT7 gn10-lac融合プロモーターからの転写に依存する。このウイルスポリメラーゼは、lacUV
5プロモーターの転写制御下にあるT7 gn1遺伝子を有するレジデントプロファージに由来し、宿主株BL21(DE3) もしくはHMS174(DE3)によって供給される。
大腸菌における組換えタンパク質の発現のレベルを最大にするための方策としては、組換えタンパク質分解性切断を低下させる作用を有する宿主細菌中でタンパク質を発現させることが挙げられる(Gottesman、p. 119-128, In Gene
Expression Technology: Methods in Enzymology vol. 185, Academic Press, San
Diego, CA, 1990)。また別の方策としては、各アミノ酸のコドンが大腸菌中で好適に利用されるように、発現ベクターに挿入される核酸の核酸配列を改変することが挙げられる(Wadaら、1992、Nucleic Acids Res. 20:2111-2118)。本発明の核酸配列におけるこのような配列の改変は、標準的なＤＮＡ合成技術によって行うことができる。
別の態様において、発現ベクターは、酵母発現ベクターである。酵母、Ｓ．セレビシエ（S. cerivisae）において発現を行うためのベクターの例としては、pYepSecl (Baldariら、(1987) EMBO J. 6:229-234)、pMFa (Kurjan と
Herskowitz、（1982） Cell 30:933-943)、pJRY88 (Schultzら、(1987) Gene 54:113-123)、pYES2
(Invitrogen Corporation、San Diego、CA)、および picZ (InVitrogen Corp、San Diego、CA)が含まれる。
または、発現ベクターは、バキュロウイルスベクター発現ベクターである。昆虫細胞（例えば、Sf9細胞）の培養によってタンパク質を発現させるために利用可能なバキュロウイルスベクターとしては、一連のpAcベクター (Smithら、(1983)
Mol. Cell Biol. 3:2156-2165) 、および一連のpVLベクター (Lucklow と Summers (1989) Virology
170:31-39)が含まれる。
さらに別の態様において、本発明の核酸は、哺乳動物発現ベクターを用いた哺乳動物細胞において発現される。哺乳動物発現ベクターの例としては、pCDM8 (Seed (1987) Nature 329:840)) およびpMT2PC (Kaufmanら、(1987) EMBO
J. 6:187-195)が挙げられる。哺乳動物細胞の場合、発現ベクターの制御機能はウイルスの調節要素が担うことが多い。例えば、通常用いるプロモーターは、ポリオーマ、アデノウイルス２、サイトメガロウイルス、およびシミアンウイルス４０に由来する。原核細胞および真核細胞のその他の好適な発現系に関しては、Sambrookらの前掲文献中の16章および17章を参照されたい。
別の態様において、組換え哺乳動物ベクターは、特定のタイプの細胞で好適に核酸を発現させることが可能である（例えば、組織特異的な調節要素を核酸の発現に用いる）。組織特異的な調節要素に関しては、当技術分野で公知である。これらの例に限定されるものではないが、好適な組織特異的プロモーターの例としては、アルブミンプロモーター (肝臓特異的; Pinkertら、(1987) Genes Dev. 1:268-277)、リンパ球系特異的プロモーター
(Calame と Baton (1988) Adv. Iimnunol. 43:235-275)、特にT細胞レセプタープロモーター (Winoto と
Baltimore (1989) EMBO J. 8:729-733)および免疫グロブリンプロモーター (Banerjiら、(1983) Cell
33:729-740; Queen と Baltimore (1983) Cell 33:741-748)、ニューロン特異的プロモーター（例えば、神経線維プロモーター;
Byrne と Ruddle (1989) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 86:5473-5477）、膵臓特異的プロモーター（Ediundら、(1985)
Science 230:912-916）、および乳腺特異的プロモーター（例えば、乳漿プロモーター; 米国特許第4,873,316号および欧州特許出願第264,166号）が含まれる。発生過程の制御に関わるプロモーターもまたこれに含まれ、例えば、マウスhoxプロモーター
(Kessel と Gruss (1990) Science 249:374-379)、およびα−フェトプロテインプロモーター (Campes と
Tilghman (1989) Genes Dev. 3:537-546)が含まれる。
本発明はさらに、アンチセンス方向で発現ベクターにクローニングされた本発明のＤＮＡ分子を含む組換え発現ベクターに関する。すなわち、ＤＮＡ分子は、（ＤＮＡ分子の転写によって）本発明のポリペプチドをコードするｍＲＮＡに対してアンチセンスであるＲＮＡ分子の発現を可能にするように、調節配列に作用可能に結合している。アンチセンス方向でクローニングされた核酸に作用的に結合している調節配列は、種々のタイプの細胞中でアンチセンスＲＮＡ分子の構成的発現を誘導することができ、例えば、ウイルスプロモーターおよび/もしくはエンハンサー、または調節配列は、アンチセンスＲＮＡを、構成的、組織特異的、または細胞のタイプに特異的発現を誘導するもののいずれかから選択することができる。アンチセンス発現ベクターは、組換えプラスミド、ファージミド、もしくは弱毒化ウイルスであってもよく、高効率の調節領域の制御下でアンチセンス核酸を生産する。これらのベクターに関しては、ベクターを導入する細胞のタイプによってその活性が決定される。アンチセンス遺伝子を利用した遺伝子発現の制御に関しては、Weintraubら,
1986, Trends in Genetics, Vol. 1(1)に記載がある。
本発明の別の局面は、本発明の組換え発現ベクターが導入された宿主細胞に関する。用語「宿主細胞」および「組換え宿主細胞」は、本明細書において互換可能に用いられている。そのような用語は、特定の対象のみを意味するのではなく、その子孫もしくはそのような細胞の可能性のある子孫をも意味することが理解できる。後の世代において、突然変異または環境の影響によって特定の修飾が生じるかもしれないので、そのような子孫は実際には、親細胞と同一ではない。しかし、本明細書において用いられる用語の範囲に含まれるものとする。
宿主細胞は、原核細胞（例えば、大腸菌）および真核細胞（昆虫細胞、酵母、または哺乳動物細胞）のいずれでもよい。
ベクターＤＮＡは、従来の形質転換法もしくはトランスフェクション法で、原核細胞もしくは真核細胞に導入することができる。本明細書で用いられる用語「形質転換」および「トランスフェクション」は、当該技術において認識されている、外来核酸を宿主細胞に導入するための種々の技法を意味することが意図されている。公知のこのような方法には、リン酸カルシウムまたは塩化カルシウムによる共沈殿法、ＤＥＡＥ−デキストランを用いたトランスフェクション法、リポフェクション法、またはエレクトロポレーション法が含まれる。宿主細胞を形質転換またはトランスフェクションする好適な方法は、Sambrookらの前掲の文献、およびその他の実験室マニュアルに記載されている。
哺乳動物細胞の安定的なトランスフェクションについては、発現ベクターと用いたトランスフェクション法によって異なるが、外来ＤＮＡがゲノムに組み込まれるのはほんの僅かの数の細胞でしかないことが知られている。このような組込み体の確認および選択には、一般的に、選択マーカーをコードする遺伝子（例えば、抗生物質に対する耐性のため）を、関連対象の遺伝子とともに宿主細胞に導入する。好ましい選択マーカーとしては、G418、ハイグロマイシン、メトトレキセートなどの薬剤に対する耐性を与えるものが含まれる。導入した核酸を安定的にトランスフェクトした細胞は、薬剤選択により確認され得る（例えば、選択マーカー遺伝子を取り込んだ細胞は、生存することができるが、他の細胞は死滅する）。
培養液中の原核細胞または真核細胞などの本発明の宿主細胞を用いて、マーカータンパク質またはそのセグメントを作製することができる。したがって、本発明はさらに、本発明の宿主細胞を用いて、マーカータンパク質またはそのセグメントを作製するための方法を提供する。ある態様において、該方法は、本発明の宿主細胞（マーカータンパク質またはそのセグメントをコードする組換え発現ベクターが導入された宿主細胞）を好適な培地でそれが作製されるように培養することを含む。別の態様において、本発明はさらに、マーカータンパク質またはそのセグメントを培地または宿主細胞から単離することを含む。
本発明の宿主細胞は、非ヒトトランスジェニック動物を作製するために使用することができる。例えば、ある態様において、本発明の宿主細胞は、マーカータンパク質またはそのセグメントをコードする配列が導入されている受精卵または胚性幹細胞である。本発明のマーカータンパク質をコードする外因性の配列がそれらのゲノム中に導入された非ヒトトランスジェニック動物、またはマーカータンパク質をコードする内因性の配列が変化した相同組換え動物を創出するために、このような宿主細胞を用いることができる。このような動物は、マーカータンパク質の機能および/もしくは活性の研究に、またマーカータンパク質のモジュレータをを確認および/もしくは評価するのに、有用である。本明細書において用いられている「トランスジェニック動物」は、非ヒト動物、好ましくは哺乳動物、さらに好ましくはラットもしくはマウスなどの齧歯類であり、その動物の１以上の細胞が導入遺伝子を含む。トランスジェニック動物のその他の例としては、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギ、ニワトリ、両生類などが含まれる。導入遺伝子は、細胞中のゲノムに組み込まれた外因性のＤＮＡであり、このような細胞からトランスジェニック動物が発生する。またかかる外因性のＤＮＡは、成熟した動物のゲノム中に保持され、それにより、トランスジェニック動物の１以上のタイプの細胞もしくは組織において、コードされた遺伝子産物が発現する。本明細書において用いられる「相同組換え動物」とは、非ヒト動物、好ましくは哺乳動物、さらに好ましくはマウスであって、内因性の遺伝子と動物の細胞（例えば、この動物が発生を遂げる前の胚性細胞）に導入した外因性のＤＮＡ分子との間の相同組換えにより、内因性遺伝子が変化している動物である。
本発明のトランスジェニック動物は、マーカータンパク質をコードする核酸配列を（例えば、マイクロインジェクション法、レトロウイルス感染法などで）受精卵の雄性前核に導入し、偽妊娠状態の雌の借り腹動物に受精卵を導入して発生させることにより、作出することができる。イントロン配列およびポリアデニル化シグナルを、導入遺伝子に含み、導入遺伝子の発現の効率を高めることができる。タンパク質が特定の細胞で直接発現するように、組織特異的な調節配列を導入遺伝子と作用的に結合することができる。胚操作とマイクロインジェクションでトランスジェニック動物、特にマウスのような動物を作出する方法は、当技術分野において従来から用いられるものであり、例えば、米国特許第4,736,866号、米国特許第4,870,009号、米国特許第4,873,191号およびHoganのManipulating the Mouse Embryo, Cold
Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1986に記載がある。同様の方法が、他のトランスジェニック動物の作出にも利用できる。ゲノム中の導入遺伝子の有無、および/または動物の組織もしくは細胞における導入遺伝子をコードするｍＲＮＡの発現に基づいて、初代トランスジェニック動物を確認できる。初代トランスジェニック動物から、さらに導入遺伝子を保持した動物を繁殖させることができる。さらに、該導入遺伝子を保持したトランスジェニック動物を飼育して、さらに別の導入遺伝子を有する他のトランスジェニック動物を創出することもできる。
相同組換え動物を作出するには、欠失、付加もしくは置換などを導入し、例えば、遺伝子が機能的に破壊されるよう改変されたマーカータンパク質をコードする遺伝子の少なくとも一部を含有するベクターを調製する。好ましい態様において、相同組換えによって内因性の遺伝子が機能的に破壊される（すなわち、機能的なタンパク質がもはやコードされていない状態にする；このようなベクターを「ノックアウト」ベクターと呼ぶこともある）ように、このベクターを設計する。または、相同組換えによって、内因性の遺伝子に変異もしくはその他の変化を起こさせるが、機能的タンパク質は依然としてコードされている（例えば、上流調節領域を変化させて、内因性タンパク質の発現の変化をもたらすこともできる）ように、このベクターを設計することもできる。相同組換えベクターにおいて、遺伝子の変化した部分は、ベクターによって運ばれた外因性遺伝子と胚性幹細胞中の内因性遺伝子との間に相同組換えが起こるよう、遺伝子の付加的な核酸が５'末端と３'末端とに隣接している。この付加的な隣接する核酸配列は、内因性遺伝子との間に相同組換えが起こりやすいように十分な長さを有しているものとする。典型的に、ベクターは数キロベースの隣接ＤＮＡ（５'側および３'側の両方）を含む（例えば、Thomas
と Capecchi の(1987) Cell 51:503 に、相同組換えベクターに関する記載がある）。胚性幹細胞株にこのベクターを導入し（例えば、エレクトロポレーション法を用いる）、導入した遺伝子と内因性の遺伝子との相同組換えが起こった細胞を選択する（例えば、Liら、(1992)
Cell 69:915参照）。次に、選択した細胞を動物(例えば、マウス)の胚盤胞に注入して、凝集キメラを形成させる（例えば、Bradley、Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells：A
Practical Approach、Robertson、Ed.、IRL、Oxford、1987、pp. 113-152参照）。キメラ胚を好適な偽妊娠状態の雌を借り腹動物とし、その体内に移して胚を発生させる。相同組換えを起こしたＤＮＡを生殖細胞中に保持する子孫を用い、導入遺伝子の生殖系列への移行を経て、目的の動物の全細胞が相同組換えを起こしたＤＮＡを含む動物を得ることができる。相同組換えベクターの構築と相同組換え動物の作出法は、さらに詳しい説明がBradley
のCurrent Opinion in Bio/Technology 2:823-829 (1991)、国際公開公報第90/11354号、国際公開公報第91/01140号、国際公開公報第92/0968号、および国際公開公報第93/04169号に記載されている。
別の態様において、導入遺伝子の制御発現が可能な選択された系を有するトランスジェニック非ヒト動物を作出することも可能である。このような系の一例としては、バクテリオファージ P1のcre/loxPリコンビナーゼ系が挙げられる。このcre/loxPリコンビナーゼ系の記述に関しては、例えば、Laksoらの
(1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:6232-6236を参照されたい。リコンビナーゼ系の他の例としては、Saccharomyces cerevisiae のＦＬＰリコンビナーゼ系(0'Germanら、(1991)
Science 251:1351-1355)がある。導入遺伝子の発現の制御を目的としてcre/loxP
リコンビナーゼ系を利用する場合には、Creリコンビナーゼ、および選択されたタンパク質の双方をコードした導入遺伝子を含む動物が必要となる。「二重」トランスジェニック動物を創出することによって、例えば、一方が選択されたタンパク質をコードする導入遺伝子を含み、他方がリコンビナーゼをコードする導入遺伝子を含む二種類のトランスジェニック動物を交配させて、このような動物を得ることができる。
本明細書に記載の非ヒトトランスジェニック動物のクローンはまた、Wilmutら、(1997) Nature
385:810-813ならびに国際公開公報第WO 97/07668号および第WO 97/07669号に記載の方法によっても作出することができる。
ＩＶ． 薬学的組成物
本発明の核酸分子、ポリペプチドおよび抗体（本明細書において「活性化合物」とも称する）は、投与に好適な薬学的組成物に組み込むことができる。そのような組成物は、典型的には、核酸分子、タンパク質、もしくは抗体および薬学的に許容される担体を含む。本明細書において用いられる「薬学的に許容される担体」とは、薬学的投与に適合性のある、溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗細菌性薬剤および抗真菌性薬剤、等張化剤および吸収遅延剤などのいずれか、またはこれら全てを含むものとする。薬学的に活性のある物質に対するこれらの媒体や薬剤の用途は、当技術分野において周知である。これらの通常用いる任意の媒体または薬剤が活性化合物に対して不適合性を示さない限り、該組成物にこれらを使用することができる。該組成物に補助的な活性化合物を添加することもできる。
本発明は、マーカー核酸またはタンパク質の発現または活性を調節するための薬学的組成物を調製するための方法を含む。そのような方法は、マーカー核酸またはタンパク質の発現または活性を調節する物質とともに薬学的に許容される担体を製剤することを含む。そのような組成物は、更なる活性物質を含むことができる。したがって、本発明は、マーカー核酸またはタンパク質の発現または活性を調節する物質および１以上のさらなる活性化合物とともに薬学的に許容される担体を製剤することによって、薬学的組成物を調製するための方法を含む。
本発明はまた、（ａ）マーカーに結合する、または（ｂ）マーカーの活性に対して調整（例えば、促進性もしくは阻害性）作用を行う、さらに詳細には（ｃ）マーカーと１以上のその天然の基質（例えば、ペプチド、タンパク質、ホルモン、コファクター、もしくは核酸）との間の相互作用に対して調整作用を及ぼす、または（ｄ）マーカーの発現に調製効果を及ぼす、モジュレータ、すなわち、候補化合物もしくは試験化合物、または薬剤（例えば、ペプチド、ペプチドミメティクス、ペプトイド（peptoids）、小分子もしくは薬物）を確認するためのを方法（本明細書において「スクリーニングアッセイ」と呼ぶ）を提供する。そのようなアッセイは典型的に、マーカーと１以上のアッセイ構成成分との間の反応を含む。他の構成成分は、試験化合物自身でもよく、または試験化合物とマーカーの天然の結合パートナーの試験化合物との組み合わせでもよい。
本発明の試験化合物は、天然および/また合成化合物のシステマティックライブラリーを含めた、どの入手源から取得してもよい。当技術分野で公知のコンビナトリアルライブラリーを用いた方法による、多くのアプローチのうちのいずれかを用いることによって、本発明の被験化合物を得ることができる。このようなアプローチとは、すなわち、生物学的ライブラリー、ペプトイドライブラリー（ペプトイドの機能を有する分子のライブラリーであるが、新規で、酵素分解耐性がある非ペプチド骨格を持つにもかかわらず、生物活性を維持している；例えば、Zuckermannら、1994,
J. Med. Chem. 37:2678-85参照）、空間アドレス可能固相（spatially
addressable solid phase）もしくは液相ライブラリー、デコンボリューションを要する合成ライブラリー法；「単一ビーズ・単一化合物」ライブラリー法；およびアフィニティークロマトグラフィーによる選択手法を用いた合成ライブラリー法である。生物学的ライブラリーおよびペプトイドライブラリーを用いたアプローチは、ペプチドライブラリーに限定される一方、他の四種類のアプローチでは、ペプチド、非ペプチドオリゴマーまたは小分子の化合物ライブラリーのいずれも利用可能である
(Lam (1997) Anticancer Drug Des. 12:145)。
分子ライブラリーの合成方法の例は、当技術分野で公知であり、例えば、DeWitt ら、(1993) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90:6909;
Erb ら、 (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA
91:11422; Zuckermannら、 (1994).
J. Med. Chem. 37:2678; Cho ら、 (1993) Science 261:1303; Carrellら、
(1994) Angew. Chem. Int. Ed. Engl.
33:2059; Carell ら、 (1994) Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2061; およびGallopら、(1994) J. Med. Chem. 37:1233に記載がある。
化合物のライブラリーは、様々な形態で提供されうる。すなわち、溶液状
(例えば、Houghten (1992) Bio/Techniques 13:412-421)、またはビーズ表面に表出されているもの
(Lam (1991) Nature 354:82-84)、チップの形態のもの (Fodor (1993) Nature 364:555-556)、細菌および/もしくは胞子（Ladner,
USP 5,223,409）、プラスミド（Cullら、(1992) Proc
Natl Acad Sci USA 89:1865-1869）、またはファージ上（Scott と Smith、1990、Science 249:386-390; Devlin、1990、Science 249:404-406; Cwirlaら、1990、Proc. Natl. Acad. Sci. 87:6378-6382; Felici、1991、J. Mol. Biol. 222:301-310; Ladner上掲の文献）に記載がある。
ある態様において、本発明は、マーカーまたはその生物学的活性部分にコードされた、またはそれに対応するタンパク質の基質である候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。別の態様において、本発明は、マーカーまたはその生物学的活性部分にコードされた、またはそれに対応するタンパク質に結合する候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。試験化合物のタンパク質に対する直接的な結合能の決定は、例えば、試験化合物を放射性同位体もしくは酵素で標識し、該化合物のマーカーに対する結合を、複合体中の標識化合物を検出することによって決定することによって達成できる。例えば、試験化合物は、１２５Ｉ、３５Ｓ、１４Ｃまたは３Ｈで、直接または間接的に標識でき、直接放射線を計測するか、またはシンチレーターを用いた計測により放射性同位体を検出できる。あるいは、アッセイ成分は、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、もしくはルシフェラーゼ等で酵素標識することもできる。酵素標識は、適当な基質の反応産物への変換を測定することにより検出する。
別の態様において、本発明は、マーカーの発現、またはマーカーまたはその生物学的活性部分にコードされたもしくはそれに対応するタンパク質の活性を調節する、候補化合物または試験化合物をスクリーニングするためのアッセイを提供する。おそらく、マーカーにコードされたもしくはそれに対応するタンパク質は、限定されないが、ペプチド、タンパク質、ホルモン、コファクターおよび核酸などの、１以上の分子とin vivoで相互作用する。この説明の目的のために、このような細胞および細胞外分子を「結合パートナー」もしくは「基質」と呼ぶ。
そのようなスクリーニングを容易にするための本発明の１つの必要な態様は、タンパク質の天然のin vivoの結合パートナーを確認するために、マーカーにコードされたもしくはそれに対応するタンパク質を使用することである。これを達成するための多くの方法があり、当業者には公知である。その１例として、マーカー（結合パートナー）に結合するもしくは相互作用し、したがって、マーカーの天然の機能に関与する他のタンパク質を同定するために、本発明のタンパク質を、ツーハイブリッドアッセイ法もしくはスリーハイブリッドアッセイ法の「ベイトタンパク質」として用いることができる（例えば、米国特許第5,283,317号; Zervosら、1993, Cell
72:223-232; Maduraら、1993, J. Biol. Chem.
268:12046-12054； Bartelら1993、Biotechniques
14:920-924； Iwabuchiら、1993 Oncogene 8:1693-1696；およびBrent国際公開公報第94/10300号参照）。そのようなマーカー結合パートナーは、マーカータンパク質もしくはマーカータンパク質が介在するシグナル経路の下流エレメントによるシグナルの伝達に関与している可能性もある。または、そのようなマーカータンパク質結合パートナーはまた、マーカータンパク質のインヒビターである可能性もある。
ツーハイブリッドシステムは、分離可能なＤＮＡ結合および活性化ドメインからなる、大半の転写ファクターのモジュール性に基づいている。簡単に言えば、該アッセイは、２つの異なるＤＮＡコンストラクトを使用している。１つのコンストラクトにおいて、マーカータンパク質をコードする遺伝子は、公知の転写ファクター（例えば、GAL-4）のＤＮＡ結合ドメインをコードする遺伝子に融合する。他方のコンストラクトにおいて、確認されていないタンパク質（「プレイ」または「サンプル」）をコードする、ＤＮＡ配列のライブラリーからのＤＮＡ配列は、公知の転写ファクターの活性化ドメインをコードするタンパク質に融合する。「ベイト」および「プレイ」タンパク質がin vivoで相互作用し、マーカー依存性の複合体を形成することが可能であれば、転写ファクターのＤＮＡ結合ドメインおよび活性化ドメインは近接する。この近接性は、転写ファクターに応答する転写調節部位に作用的に結合するレポーター遺伝子（例えば、LacZ）の転写を可能にすることができる。レポーター遺伝子の発現を容易に検出することができ、機能的転写ファクターを含有する細胞コロニーを単離し、マーカータンパク質と相互作用するタンパク質をコードする、クローニングされた遺伝子を取得するために用いられ得る。
さらに別の態様において、マーカータンパク質とその基質および/または結合パートナーとの間の相互作用を調節する（例えば、肯定的もしくは否定的に影響を及ぼす）化合物を確認する目的のために、本発明の使用を通して、アッセイを考えてもよい。そのような化合物としては、限定されないが、抗体、ペプチド、ホルモン、オリゴヌクレオチド、核酸およびそれらのアナログなどの分子を含むことができる。そのような化合物は、天然および/また合成化合物のシステマティックライブラリーを含むどの入手源から取得してもよい。本態様において使用される好ましいアッセイは、本明細書において同定された子宮頸癌マーカータンパク質、その公知の結合部位および/または基質、ならびに試験化合物である。試験化合物は、あらゆる供給源から供給され得る。
マーカータンパク質とその結合パートナーの間の相互作用と干渉する化合物を確認するために用いられるアッセイシステムの基本原理は、マーカータンパク質とその結合パートナーを含有する反応混合物を２つの生成物を相互作用させ結合させるに十分な条件および時間で調製し、複合体を形成することに関する。薬剤の阻害活性を調べるために、該反応混合物を試験化合物の存在下および不存在下で調製する。該試験化合物は、反応混合物に最初から含めることができるし、または、マーカータンパク質とその結合パートナーを添加した後に添加することもできる。試験化合物を用いず、プラシーボを用いて、対照反応混合物をインキュベートする。次いで、マーカータンパク質とその結合パートナーの間のあらゆる複合体の形成を検出する。対照反応中の複合体の形成は、試験化合物を含有する反応混合物中の形成より少ないか、全くない。このことは、化合物がマーカータンパク質とその結合パートナーとが相互作用することを示すものである。逆に、対照反応と比較して、より多くの複合体が化合物の存在下で形成されたことから、化合物は、マーカータンパク質とその結合パートナーの相互作用を高めるかもしれないということを示している。
マーカータンパク質とその結合パートナーとの相互作用に干渉する化合物のアッセイは、不均質フォーマットで行っても均質フォーマットで行ってもよい。不均質アッセイは、マーカータンパク質またはその結合パートナーのいずれかを固相に固着させ、反応の最後に固相に固着した複合体を検出することを含む。均質アッセイにおいては、反応の全部を液相で行う。いずれのアプローチにおいても、試験される化合物について様々な情報を得るために、反応物の添加順序を変えることができる。例えば、マーカータンパク質とその結合パートナーの間の相互作用に干渉する（例えば、競合による）試験化合物は、試験化合物の存在下で反応を行うことによって、すなわち、マーカーとその相互作用結合パートナーの前もしくは同時に試験物質を反応混合物に添加することによって、確認することができる。または、前形成された複合体を破壊する試験化合物、例えば、複合体の１つの構成成分が置換している、結合定数の高い化合物を、複合体が形成された後、試験化合物を反応混合物に添加することによって調べることができる。種々のフォーマットについて以下に簡単に説明する。
不均質アッセイ系では、マーカータンパク質またはその結合パートナーのいずれかを固体表面もしくは基剤上に固着させ、一方、固着しない構成成分は直接的または間接的に標識することができる。実際には、マイクロタイタープレートを用いることが多い。固着した種は、典型的に当業者に公知の非共有結合または共有結合により固定することができる。非共有結合は、単純に固体表面をマーカータンパク質またはその結合パートナーの溶液を用いてコーティングし、乾燥することによって達成することができる。あるいは、この目的のために、固着すべき種に特異的な、固定した抗体を使うことができる。表面を予め調製し、貯蔵することも多い。
関連する態様において、融合タンパク質を提供することができる。それは、一方もしくは双方のアッセイ構成成分を基剤に固着させ得る。例えば、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ/マーカー融合タンパク質、またはグルタチオン-S-トランスフェラーゼ/結合パートナーをグルタチオンセファローズビーズ（Sigma
Chemical, St. Louis, MO）、またはグルタチオンに由来するマイクロタイタープレートに吸着させ、次いでそれを試験化合物、または、試験化合物と非吸着マーカーもしくはその結合パートナーのいずれかと結合させ、その混合物を、複合体を形成させる条件下（例えば、生理学的条件）でインキュベートする。インキュベート後、ビーズもしくはマイクロタイタープレートを十分洗浄し、全ての未結合アッセイ構成成分を除去し、例えば、上記のようにして、固定された複合体を直接もしくは間接的に調べる。あるいは、複合体を基剤から分離し、マーカーの結合レベルまたは活性を標準的な技法を用いて決定することができる。
タンパク質を基質上に固定する他の技術もまた、本発明のスクリーニングアッセイ法に利用することができる。例えば、マーカータンパク質またはマーカータンパク質結合パートナーのいずれかを、ビオチンとストレプトアビジン複合体を用いて固定することができる。ビオチン-NHS (N-ヒドロキシ-スクシンイミド)から、当技術分野で公知の技術を利用し（例えば、ビオチン化キット、Pierce
Chemicals; Rockford、IL）、ビオチン化したマーカータンパク質または標的分子を調製し、ストレプトアビジンをコーティングした96穴プレート
(Pierce Chemical)のウェルに固定化することができる。特定の態様において、タンパク質固定化された表面を予め調製し、保存しておくことができる。
前記アッセイを実施するには、固定したアッセイ構成成分の対応するパートナーを、試験化合物と共にまたは無しでコーティングした表面に曝す。反応が完了した後に、未反応成分を除去する（例えば、洗浄により）と、形成した複合体は固体表面に固定されたまま残るであろう。固体表面上に固着した複合体の検出は、いくつかの方法で実施することができる。非固定の構成成分が予め標識されている場合、表面上に固定された標識の検出は、複合体が形成されたことを示す。非固定の種が予め標識されていない場合、間接的標識を使って、表面に固着した複合体を検出することができる；例えば、最初に非固定であった種に特異的な標識抗体を使う（該抗体は、結果として、直接的に標識しても、または間接的に、例えば、標識抗Ｉｇ抗体で標識してもよい）。反応成分の添加順序に依って、複合体形成を調整（阻害もしくは促進）するか、または前形成した複合体を破壊する試験化合物を検出することができる。
本発明の別の態様において、均質アッセイを使うことができる。これは典型的に、液相中で試験化合物の存在下または不存在下で実施される、上記に類似した反応である。形成された複合体を未反応の構成成分から分離し、形成された複合体の量を測定する。不均質アッセイ系について述べたように、反応物の液相への添加順序は、試験化合物が複合体形成を調節（阻害または促進）し、行われた複合体を破壊することについての情報を生成することができる。
そのような均質アッセイにおいては、反応生成物は、未反応アッセイ成分から、分画遠心分離、クロマトグラフィー、電気泳動および免疫沈降を含むいくつかの標準的な技法を用いて分離することができる。分画遠心分離においては、分子の複合体は、サイズおよび密度の違いに基づいて、複合体の沈降平衡が異なるので、複合体化されていない分子から一連の遠心分離ステップを経て分離することができる（例えば、Rivas、G.とMinton、A.P.、Trends
Biochem Sci 1993 Aug；18(8)：284-7参照）。標準的なクロマトグラフィー技法を用いて、複合体化された分子と複合体化されていない分子を分離してもよい。例えば、ゲル濾過クロマトグラフィーは、大きさに基づいて分子を分離し、例えば、適切なゲル濾過樹脂をカラムフォーマットに用いることによって、例えば、比較的大きな複合体と比較的小さな複合体化されていない成分とを分離することができる。同様に、複合体の複合体化されていない分子に対する相対的に異なる負荷特性を、複合体と残存する個別の反応物とを異なるように分離するために、例えば、イオン変換クロマトグラフィー樹脂を用いて、利用することもできる。そのような樹脂およびクロマトグラフィーの技法は、当業者に公知である（例えば、Heegaard、1998、J Mol. Recognit. 11：141-148；HageとTweed、1997、J. Chromatogr. B. Biomed. Sci. Appl.、699：499-525参照）。複合体分子と未結合種を分離するためにゲル電気泳動を採用することもできる（例えば、Ausubelら（編）
Current Protocols in Molecular Biology、J. Wiley & Sons、New York. 1999）。この技法においては、タンパク質または核酸複合体は、例えば、大きさまたは電荷に基づいて分離される。電気泳動プロセス中の結合相互作用を維持するために、還元剤の不存在下でゲルを変性することが典型的に好ましいが、特定の相互作用物質に好適な条件が当業者には公知であろう。免疫沈降は、タンパク質−タンパク質複合体を溶液から単離するために用いられる別の一般的な技法である（例えば、Ausubelら(編)、Current Protocols in Molecular
Biology、J. Wiley & Sons, New York. 1999）。この技法においては、抗体を、遠心分離によって容易に回収され得るポリマービーズに結合させることによって、結合分子の１つに特異的な抗体に結合する全てのタンパク質を溶液から析出させる。結合アッセイ成分は、ビーズから（特異的なタンパク質分解、または、複合体におけるタンパク質−タンパク質相互作用を妨害しないであろう、当該技術において公知の他の技法によって）解放させ、そして第２の免疫沈降ステップを行う。このとき、対応して異なる相互作用アッセイ成分に特異的な抗体を使用する。この方法においては、形成された複合体のみが、ビーズに付着されたままとなる。試験化合物の存在下および不存在下における複合体形成の変化量を比較することができる。これによって、マーカータンパク質とその結合パートナーの間の相互作用を調節する化合物の能力に関する情報を提供する。
サンプルの更なる操作を行わずに、均質または不均質アッセイ系において、マーカータンパク質とその結合パートナーおよび/または試験化合物の間の相互作用の直接的な検出を行う方法もまた本発明の範囲内である。例えば、蛍光エネルギー移動の技法を用いることもできる（例えば、Lakowiczら、米国特許第5,631,169号； Stavrianopoulosら、米国特許第4,868,103号参照）。通常、この技法は、フルオロホア標識を、第１の「ドナー」分子（例えば、マーカーまたは試験化合物）に追加し、その発光された蛍光エネルギーが、結果として吸収されたエネルギーによって蛍光発光を行う第２の「アクセプター」分子（例えば、マーカーまたは試験化合物）上の標識によって吸収されるようにすることを含む。あるいは、「ドナー」タンパク質分子は、トリプトファン残基の天然の蛍光エネルギーを単に利用してもよい。標識は、「アクセプター」分子標識が「ドナー」のそれと異なるように異なる波長の光を発光するものを選択することができる。標識間のエネルギー移動は、分子を分離する距離に関連するので、分子間の空間関係を調べることができる。分子間が結合している状況においては、アッセイにおける「アクセプター」分子標識の蛍光発光は最大にしなければならない。ＦＥＴ結合事象は、当該技術において公知の標準的な蛍光検出手段によって（例えば、フルオロメータを用いて）都合よく測定することができる。前形成された複合体における種の１つの関与を促進または阻害し得る試験物質は、シグナルを背景のそれとは異なるものにするであろう。このように、マーカーとその結合パートーとの相互作用を調節する試験物質は、制御されたアッセイにおいて確認することができる。
また別の態様においては、細胞を候補化合物と接触させ、細胞内でのマーカーｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現を調べる方法で、マーカーの発現に関するモジュレーターが確認される。候補化合物の存在下における、マーカーｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現レベルを、候補化合物の非存在下でのマーカーｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現レベルと比較する。このような比較に基づき、マーカー発現に関するモジュレーターとして候補化合物を確認することができる。例えば、ｍＲＮＡもしくは本発明のタンパク質の発現が、候補化合物不存在下に比べ、候補化合物の存在下で高い（統計学的に有意に高い）場合には、候補化合物は、ｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現に関する促進物質と確認される。逆に、ｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現が、候補化合物非存在下に比べ、候補化合物の存在下で低い（統計学的に有意に低い）場合には、ｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現に関する阻害剤と確認される。ｍＲＮＡもしくはタンパク質の発現レベルは、本明細書において示される、ｍＲＮＡもしくはタンパク質を検出するための方法によって決定することができる。
別の局面において、本発明は、本明細書に記載の２以上のアッセイの組み合わせに関する。例えば、細胞ベースもしくは細胞を含まないアッセイを用いて、調整物質を確認することができ、該物質がマーカータンパク質の活性を調整する能力を、in vivoで、例えば、細胞形質転換および/または腫瘍形成のための動物モデル全体において確認することができる。
本発明はさらに、上記のスクリーニングアッセイによって同定される新規な薬剤に関する。したがって、適切な動物モデルにおいて、本明細書に記載のようにして同定された薬剤をさらに使用することも本発明の範囲に含まれる。例えば、本明細書に記載の同定された薬剤（例えば、マーカー調整薬剤、アンチセンスマーカー核酸分子、マーカー特異的抗体もしくはマーカー結合パートナー）を動物モデルで使用して、その物質を用いた治療の有効性、毒性または副作用を決定することができる。あるいは、本明細書に記載の同定された薬剤を動物モデルで使用して、そのような薬剤の作用機序を決定することができる。さらに本発明は、本明細書に記載の治療のためのスクリーニングアッセイによって同定された新規な薬剤に関する。
小分子薬剤およびタンパク質もしくはペプチド薬剤の適切な用量は、通常の技量を有する医師、獣医師または研究者の知識の範囲内の多くの要因に依存するということが理解される。これらの薬剤の用量は、例えば、アイデンティティー（identity）、サイズおよび治療される被験体もしくはサンプルに依存して、さらに、組成物が投与される経路、該当する場合には、医師がその薬剤が有することを望む、本発明の核酸もしくはポリペプチドに及ぼす効果に依存して、変わるであろう。小分子の用量の例としては、被験体もしくはサンプルの重量１キログラムあたり、ミリグラムもしくはマイクログラムの量を含む（例えば、約１マイクログラム/キログラム〜約５００ミリグラム/キログラム、約１００マイクログラム/キログラム〜約５ミリグラム/キログラム、または約１マイクログラム/キログラム〜約５０マイクログラム/キログラム）。タンパク質もしくはポリペプチドの用量の例としては、被験体もしくはサンプルの重量１キログラムあたり、ミリグラムもしくはマイクログラムの量を含む（例えば、約１マイクログラム/キログラム〜約５グラム/キログラム、約１００マイクログラム/キログラム〜約５００ミリグラム/キログラム、または約１ミリグラム/キログラム〜約５０ミリグラム/キログラム）。これらの薬剤の適切な用量は、該薬剤の、調節されるべき発現または活性に対する力価に依存することがさらに理解される。そのような適切な用量は、本明細書に述べたアッセイを用いて決定することができる。本発明のポリペプチドまたは核酸の発現または活性を調節するために、１以上のこれらの薬剤を動物（例えば、ヒト）に投与する場合、医師、獣医師もしくは研究者は、例えば、最初は相対的に低い用量を処方し、続いて、適切な反応が得られるまで用量を増加させていくであろう。さらに、特定の動物被験体にとっての特別の用量レベルは、採用される特異的な用量の活性、年齢、体重、全身の健康状態、性別、被験者の食事、投与時間、投与経路、分泌率、薬物の組み合わせ、および発現の程度または調節される活性を含む種々の要因に依存するであろうことが理解される。
本発明の薬学的組成物は、目的の投与経路に適合するように処方される。投与経路の例としては、非経口（例えば、静脈内、皮内、皮下）、経口（例えば、吸入）、経皮的
（局所）、経粘膜、および直腸への投与が挙げられる。非経口、経皮的もしくは皮下への投与に用いられる溶液または懸濁液は、次のような成分を含む：注射用水等の滅菌希釈剤、食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールもしくはその他の合成溶媒; ベンジルアルコールもしくはメチルパラベン類等の抗細菌剤; アスコルビン酸もしくは亜硫酸水素ナトリウム等の酸化防止剤;エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤;
酢酸、クエン酸もしくはリン酸等の緩衝剤、および塩化ナトリウムもしくはデキストロース等の等張性を調整する薬剤である。ｐＨは、塩酸もしくは水酸化ナトリウム等の酸もしくは塩基によって調整される。非経口投与で用いる製剤は、アンプル、使い捨て注射筒または複数容量のガラスもしくはプラスチック製バイアルに詰めることができる。
注射による使用に好適な薬学的組成物としては、無菌水溶液（水溶性である）もしくは分散溶液、および滅菌注射溶液もしくは分散溶液の即時調製剤に用いる滅菌済み粉末が挙げられる。静脈内投与に好適な担体としては、生理的食塩水、静菌水、クレモフォルＥＬ（Cremophor EL）（BASF; Parsippany、NJ) もしくはリン酸緩衝塩類溶液（ＰＢＳ）が挙げられる。いずれの場合にも、組成物は滅菌され、注射筒で容易に取り扱うことのできる程度に流動性でなければならない。それは製造および保存の条件下において安定でなければならないし、細菌および真菌類などの微生物の汚染を避けて保存されなければならない。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、および液体ポリエチレングリコール等）を含む溶媒もしくは分散媒体であり、それらの適当な混合物であり得る。例えば、レシチン等のコーティング剤を用いることにより、分散液の場合には所望の粒径を維持することにより、および界面活性剤を用いることにより、適切な流動性を確保することができる。微生物作用の防止は、各種の抗細菌剤および抗真菌剤（例えば、パラベン類、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサール等）により達成される。多くの場合、組成物は、等張化剤、例えば、糖類、マンニトール、ソルビトール等のポリアルコール類、塩化ナトリウムを含むことが好ましい。吸収を遅延する薬剤（例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチン）を組成物に加えることによって、注射使用に適した組成物の吸収を持続させることができる。
滅菌注射溶液は、上記の成分のうちの一つもしくはそれらを組み合わせて用い必要量を適当な溶媒と混合し、これに活性化合物（例えば、ポリペプチドまたは抗体）を加えることにより調製できる。必要に応じて、その後フィルター滅菌を行う。通常、基剤としての分散媒体および上記のもののうち必要な他の成分を含む滅菌済みの賦形剤に活性化合物を加えることにより、分散溶液を調製する。滅菌注射溶液の調製に用いる滅菌済みの粉末剤の場合には、有効成分の粉末とその他の所望の成分を、それらを含み既にフィルター滅菌済みの溶液を真空乾燥および凍結乾燥して得る方法が、好適な調製法である。
経口投与用組成物は、通常、不活性希釈剤または可食担体を含む。これらをゼラチンカプセルに詰めるか、もしくは圧縮して錠剤にする。経口投与での治療に用いる場合には、活性化合物を添加剤と混ぜ、錠剤、トローチ、またはカプセルの形態で使用することができる。経口投与用組成物は、口内洗剤として用いるために、液体担体を用いて調製することもできる。この口内洗剤において、液性担体中の化合物は、経口的に用いられ、うがい、もしくは嚥下して使用する。
組成物の一部として、薬学的に適合性のある結合剤および/または補助剤を含んでいてもよい。錠剤、丸剤、カプセル、トローチ等は、下記の成分、もしくは同等な性質を有する化合物のいずれかを含んでいてもよい。すなわち、微結晶性セルロース、トラガカントガムもしくはゼラチン等の結合剤；澱粉もしくは乳糖等の添加剤、アルギン酸、プリモゲル、もしくはコーンスターチ等の崩壊剤；ステアリン酸マグネシウムもしくはステロート類等の滑沢剤;
コロイド状二酸化ケイ素等の滑剤; ショ糖もしくはサッカリン等の甘味剤;または ペッパーミント、サリチル酸メチル、もしくはオレンジ矯味剤等の矯味矯臭剤が該当する。
吸入による投与においては、化合物を圧力容器もしくは適当な噴射剤（例えば、炭酸ガスもしくは噴霧器）を含むディスペンサーを用いてエアロゾルスプレーの形態で投与する。
全身投与は、経粘膜的または経皮的手段でも実施することができる。経粘膜的投与または経皮的投与には、透過する関門に見合った浸透剤を調合して用いる。このような浸透剤は、通常、当技術分野に公知であり、経粘膜的投与には例えば、界面活性剤、胆汁酸塩およびフシジン酸誘導体等が含まれる。経粘膜的投与は、鼻内噴霧もしくは坐剤を用いて行うことができる。経皮的投与では、活性化合物を、一般的に当技術分野において公知の軟膏、軟膏剤、ゲル、またはクリームとして処方する。
化合物はまた、坐剤（例えば、カカオバターおよびその他のグリセリド類等の従来の坐剤基剤を用いる）の形態または直腸送達に用いる停留浣腸剤の形態として調製することもできる。
ある態様において、活性化合物は、該活性化合物が体外へ急速に排除されるのを防止する担体、例えば、植え込みおよびマイクロカプセル化による送達系等の制御放出剤等と共に調製する。生体分解性、生体適合性を有するポリマーを用いることもできる。これに該当する例としては、エチレンビニルアセテート、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸が挙げられる。このような製剤を調製する方法は、当業者にとって明らかである。これらの材料についても、Alza CorporationおよびNova Pharmaceuticals, Inc.から市販品が入手できる。リポソームの懸濁液（その内部または上部に組み込まれたモノクローナル抗体を有するリポソームを含む）も、薬学的に許容される担体として用いることができる。これらは、当業者に公知の方法（例えば、米国特許第4,522,811号に記載の方法）で、調製することができる。
投与を容易にする用量単位形態および均一の投与形態で、経口もしくは非経口で用いる組成物を処方することは、特に高い利点を有する。本明細書において用いられる用量単位形態とは、治療すべき被験体の個別用量に見合った物理的に異なる用量単位を意味し、各用量単位は、必要な薬学的担体と共に所望の治療効果が得られるように計算された、活性化合物の所定量を含むものである。本発明の用量単位形態の規格は、活性化合物の固有の性質、達成すべき特定の治療効果、および個体を治療するためにこのような活性化合物を配合するための配合法に当技術分野で固有の制限等に直接依存する。
抗体としては、好ましい用量は、体重あたり０．１ｍｇ/ｋｇ〜１００ｍｇ/ｋｇ（通常１０ｍｇ/ｋｇ〜２０ｍｇ/ｋｇ）である。抗体が脳において機能する場合、５０ｍｇ/ｋｇ〜１００ｍｇ/ｋｇの用量が通常適切である。一般的に、部分ヒト抗体および完全ヒト抗体は、他の抗体に比べて、ヒト生体内で長い半減期を有している。したがって、用量を減らし、投与回数を少なくすることが可能であることが多い。脂質化などの修正を用いて、抗体を安定させ、（例えば、子宮頚部上皮中への）取り込みおよび組織貫通を向上させることができる。抗体の脂質化の方法については、Cruikshankら(1997)
J. Acquired Immune Deficiency Syndromes
and Human Retrovirology 14:193に記載されている。
本発明はまた、子宮頸癌を予防および/または治療するためのワクチン組成物を提供する。本発明は、子宮頸癌に対する免疫応答を刺激するために、表１のマーカーのタンパク質、または表１のマーカーのタンパク質の組み合わせが被験体に導入された子宮頸癌ワクチン組成物を提供する。本発明はまた、表１において確認されたマーカーまたはマーカーの断片を発現する遺伝子発現コンストラクトが、表１のマーカーによってコードされたタンパク質またはタンパク質の断片が被験体のトランスフェクトされた細胞によって正常レベルよりも高いレベルで作製されるように、被験体に導入され、免疫応答を誘発する子宮頸癌ワクチン組成物を提供する。
ある態様において、子宮頸癌ワクチンが提供され、子宮頸癌の予防のための免疫治療剤として採用される。別の態様において、子宮頸癌ワクチンが提供され、子宮頸癌の治療のための免疫治療剤として採用される。
例えば、表１のマーカーのタンパク質を含む子宮頸癌ワクチンを、経皮、皮下または粘膜内経由などの種々の経路によって投与することによって、被験体において子宮頸癌の予防および/または治療のためにワクチンを用いてもよい。さらに、子宮頸癌ワクチンは、ワクチンの活性および被験体の応答を追加するために補助剤および/または免疫調整剤とともに投与することができる。ある態様において、持続的もしくは間欠的な放出に好適な、ワクチンを含有する装置および/または組成物を、体内に埋め込んだり、局所投与して、そのような物質が体内に比較的遅く放出されるようにすることもできる。子宮頸癌ワクチンは、免疫調整剤化合物とともに導入することができる。それによって、癌を除去する際により有効な応答を作り出すために、免疫応答のタイプを変化させることができる。
別の態様において、表１のマーカーのタンパク質を含む子宮頸癌ワクチンは、筋肉内に注射することによって、または小発射体（microprojectiles）に塗布することによって、および発射体を高速で皮膚に発射する目的で設計された装置を使用することによって、導入してもよい。次いで、被験体の細胞は、表１に記載のマーカーのタンパク質またはタンパク質の断片を発現させ、免疫応答を誘発する。さらに、子宮頸癌ワクチンは、サイトカインなどの免疫調整分子のための発現コンストラクトとともに導入してもよい。それは、癌を削除する際により有効な応答を作り出すために作製された免疫応答を増加させ、または免疫応答のタイプを調節することができる。
マーカー核酸は、ベクター中に挿入することが可能であり、遺伝子治療ベクターとして用いることもできる。遺伝子治療ベクターは、例えば、静脈内注射、局所投与（米国特許第5,328,470号）、または定位注射（stereotactic injection）（例えば、Chenら、(1994) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 91:3054-3057参照）などにより、対象に送達することができる。遺伝子治療ベクターの薬学的製剤は、許容される希釈剤に溶かした遺伝子治療ベクターを含むものであってもよく、遺伝子送達賦形剤を埋め込まれた遅延放出基剤からなるものであってもよい。あるいは、完全な遺伝子送達ベクターを組換え細胞からインタクトに作製できる場合（例えば、レトロウイルスベクター）、薬学的製剤は、遺伝子送達系を産生する１以上の細胞を含むことができる。
薬学的組成物は、投与法の説明書とともに容器、パック、またはディスペンサーに封入することができる。
Ｖ．予測医学
本発明は、予後（予測）目的で、診断アッセイ法、予後アッセイ法、薬理ゲノム学、および臨床試験モニタリングを用い、それにより個々の患者の予防的処置を行う予測医学の分野に関する。したがって、本発明の一局面は、ある個体が子宮頸癌を発症する危険性を有しているかどうかを決定するために、１以上のマーカータンパク質または核酸の発現のレベルを決定する診断アッセイに関する。このようなアッセイは、予後または予測の目的で実施することができ、これを用いることによって癌の発症前の個体を予防的に治療することができる。
本発明のさらに別の局面は、臨床試験において、物質（例えば、子宮頸癌を阻害するため、または他のあらゆる疾患を（すなわち、そのような治療が有するかもしれない子宮頚部のあらゆる発癌性効果を理解するため）治療もしくは予防するために投与される薬物またはその他の化合物）が、本発明のマーカーの発現または活性に与える影響をモニタリングすることに関する。これらおよびその他の物質に関しては、次の章でさらに詳細に説明する
Ａ．診断アッセイ
生物学的サンプル中のマーカータンパク質または核酸の有無を検出する方法の例は、生物学的サンプル（例えば、子宮頚部に関連する体液）を試験対象から取得すること、および該生物学的サンプルをポリペプチドまたは核酸（例えば、ｍＲＮＡ、ゲノムＤＮＡまたはｃＤＮＡ）を検出することが可能な化合物もしくは薬剤に接触させることを含む。したがって、本発明の検出方法は、例えば、生物学的サンプル中のｍＲＮＡ、タンパク質、ｃＤＮＡまたはゲノムＤＮＡをin vitro およびin vivoで検出するために使用することができる。例えば、ｍＲＮＡを検出するためのin vitro 技法は、ノーザンハイブリダイゼーション法およびin situハイブリダイゼーション法を含む。マーカータンパク質を検出するためのin vitro 技法は、固相酵素免疫検定法（ＥＬＩＳＡ）、ウェスタンブロット法、免疫沈降法および免疫蛍光法を含む。ゲノムＤＮＡを検出するためのin vitro 技法は、サザンハイブリダイゼーション法を含む。さらに、マーカータンパク質を検出するためのin vivo技法は、対象をタンパク質またはその断片に対する標識抗体に導入することを含む。例えば、該抗体は、その対象中における存在および位置が標準的な画像技術によって検出することが可能な放射性マーカーで標識することができる。
そのような診断および予後アッセイの一般原理は、マーカーを含有しているかもしれないサンプルまたは反応混合物、およびプローブを適切な条件下でマーカーおよびプローブが相互作用し、結合するのに十分な時間をかけて調製し、反応混合物中で除去および/または検出されうる複合体を形成することを含む。これらのアッセイは、種々の方法で行うことができる。
例えば、そのようなアッセイを行うための１つの方法は、マーカーまたはプローブを固相支持体（基質とも言う）上に固着させ、反応終了時に固相支持体上に固着した標的マーカー/プローブ複合体を検出することを含む。このような方法の１つの態様において、マーカーの存在および/または濃度を調べることになっている、対象からのサンプルを担体または固相支持体上に固着させることができる。別の態様においては、プローブが固相に固着することができ、対象からのサンプルがアッセイの固着していない成分と反応することができるという、逆の状況も可能である。
アッセイ成分を固相に固着させるための多くの方法が確立している。これらは、限定されないが、ビオチンとストレプトアビジンの結合を介して固定化された、マーカーまたはプローブ分子を含む。ビオチン-NHS (N-ヒドロキシ-スクシンイミド)から、当技術分野で公知の技術を利用し(例えば、ビオチン化キット、Pierce
Chemicals; Rockford、IL)、ビオチン化したアッセイ成分を調製し、ストレプトアビジンをコーティングした96穴プレート (Pierce
Chemical)のウェルに固定化することができる。特定の態様において、アッセイ成分が固定化した表面を予め調製し、保存しておくことができる。
そのようなアッセイを行うための他の好適な担体または固相支持体は、マーカーまたはプローブが属する分子のクラスを結合することが可能なあらゆる物質を含む。公知の支持体または担体としては、限定されないが、ガラス、ポリスチレン、ナイロン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、デキストラン、アミラーゼ、天然および改変されたセルロース、ポリアクリルアミド、ハンレイ岩およびマグネタイトがある。
前記アプローチを有するアッセイを実施するためには、非固定の成分を、第２の成分が固着した固相に加える。反応が完了した後に、生成した複合体が全て固相上に固定されて残るような条件下で未反応成分を除去する（例えば、洗浄して）。固相上に固着したマーカー/プローブ複合体の検出は、本明細書において概説した複数の方法で行うことができる。
好ましい態様において、プローブは、固着されていないアッセイ成分であるとき、検出およびアッセイの読み出しの目的で、直接的または間接的に、本明細書に記載した検出可能な、当該技術分野において公知の標識を用いて標識することができる。
いずれかの成分（マーカーまたはプローブ）のさらなる操作または標識付けを行うこと無しに、マーカー/プローブ複合体形成を、例えば、蛍光エネルギー移動（例えば、Lakowicz ら、 米国特許第5,631,169号；Stavrianopoulosら、米国特許第4,868,103号参照）の技法を用いて、直接的に検出することも可能である。第１の「ドナー」分子上のフルオロホア標識を選択し、その結果、適切な波長の入射光が励起すると、そのエミッター蛍光エネルギーは、第２の「アクセプター」分子上の蛍光標識によって吸収される。それによって、吸収されたエネルギーによって蛍光発光が可能となる。あるいは、「ドナー」タンパク質分子は、トリプトファン残基の天然の蛍光エネルギーを単に利用してもよい。標識は、「アクセプター」分子標識が「ドナー」のそれと異なるように異なる波長の光を発光するものを選択することができる。標識間のエネルギー移動は、分子を分離する距離に関連するので、分子間の空間関係を調べることができる。分子間が結合している状況においては、アッセイにおける「アクセプター」分子標識の蛍光発光は最大にしなければならない。ＦＥＴ結合事象は、当該技術において公知の標準的な蛍光検出手段によって（例えば、フルオロメータを用いて）都合よく測定することができる。
別の態様において、プローブがマーカーを認識する能力の測定は、いずれのアッセイ成分も（プローブまたはマーカー）標識することなく、リアルタイムBiomolecular Interaction Analysis（ＢＩＡ）などの技術を用いて実施することができる（例えば、Sjolander、S.およびUrbaniczky、C.、1991、Anal. Chem. 63:2338-2345およびSzaboら、1995、Curr. Opin. Struct. Biol. 5:699-705参照）。本明細書に用いられている「ＢＩＡ」または「表面プラスモン共鳴」は、相互作用物質（例えば、BIAcore）を用いることなく、リアルタイムで生物特異的相互作用を研究するための技術である。結合表面における質量変化（結合が起こっていることをを示す）の結果、表面近くの光の屈折率が変化し（表面プラスモン共鳴（ＳＰＲ）の光学的現象）、その結果、生物学的分子間のリアルタイム反応を示すものとして用いられ得るシグナルが検出可能となる。
また、別の態様において、液相の溶質としてマーカーおよびプローブを用いて、類似の診断および予後アッセイを行うことができる。そのようなアッセイにおいては、限定されないが、分画遠心分離、クロマトグラフィー、電気泳動および免疫沈降を含む標準的な技法を用いて、複合体化されたマーカーおよびプローブと複合体化されていない成分が分離される。分画遠心分離においては、マーカー/プローブ複合体は、サイズおよび密度の違いに基づいて複合体の沈降平衡が異なるので、複合体化されていないアッセイ成分から一連の遠心分離ステップを経て分離することができる（例えば、Rivas、G.とMinton、A.P.、Trends Biochem Sci 1993 Aug；18(8)：284-7参照）。標準的なクロマトグラフィー技法を用いて、複合体化された分子と複合体化されていない分子を分離してもよい。例えば、ゲル濾過クロマトグラフィーは、大きさに基づいて分子を分離し、例えば、適切なゲル濾過樹脂をカラムフォーマットに用いることによって、例えば、比較的大きな複合体と比較的小さな複合体化されていない成分とを分離することができる。同様に、マーカー/プローブ複合体の、複合体化されていない成分に対する相対的に異なる負荷特性を、複合体と複合体化されていない成分を異なるように分離するために、例えば、イオン変換クロマトグラフィー樹脂を用いて、利用することができる。そのような樹脂およびクロマトグラフィーの技法は、当業者に公知である（例えば、Heegaard、1998、J Mol. Recognit. 11：141-148；HageとTweed、1997、J. Chromatogr. B. Biomed. Sci. Appl.、699：499-525参照）。複合体化されたアッセイ成分と複合体化されていないアッセイ成分を分離するためにゲル電気泳動を採用することもできる（例えば、Ausubelら（編）
Current Protocols in Molecular Biology、J. Wiley & Sons、New York. 1999）。この技法においては、タンパク質または核酸複合体は、例えば、大きさまたは電荷に基づいて分離される。電気泳動プロセス中の結合相互作用を維持するために、変性されていないゲル基剤および還元剤が不存在の条件が典型的に好ましい。特定のアッセイおよびその成分に好適な条件は当業者に公知であろう。
特定の態様において、マーカーｍＲＮＡのレベルは、生物学的サンプルにおいて、当該技術において公知の方法を用いて、in situ およびin vitro フォーマットの両方によって測定することができる。用語「生物学的サンプル」は、組織、細胞、生物学的液体および対象から単離されたその単離物、ならびに対象内に存在する組織、細胞、液体を含むことが意図される。多くの発現検出方法が単離ＲＮＡを使用している。in vitro法では、ＲＮＡを子宮頚部細胞から精製するために、ｍＲＮＡの単離について選択を行わない、あらゆるＲＮＡ単離技法を使用することができる（例えば、Ausubelら（編）、Current Protocols in Molecular Biology、John
Wiley & Sons、New York 1987-1999）。さらに、多数の組織サンプルを、当該技術分野の当業者に公知の技法、例えば、Chomczynski（1989,
米国特許第4,843,155号）のシングルステップＲＮＡ単離プロセスを用いて、容易に処理することができる。
単離されたｍＲＮＡは、ハイブリダイゼーション法または増幅アッセイに用いることができる。それは、限定されないが、サザンもしくはノーザン分析、ポリメラーゼ連鎖反応法およびプローブアッセイを含む。ｍＲＮＡレベルを検出するための１つの好ましい診断方法は、単離されたｍＲＮＡを、検出される遺伝子にコードされたｍＲＮＡにハイブリダイズする核酸分子（プローブ）に接触させることを含む。核酸プローブは、例えば、本発明の核酸の全長ｃＤＮＡまたはその一部であることができる。例えば、これはその鎖長が少なくとも７、１５、３０、５０、１００、２５０もしくは５００ヌクレオチドから成るオリゴヌクレオチドであり、かつ選択されたｍＲＮＡもしくはゲノムＤＮＡに、ストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイゼーションするのに十分なものである。本発明の診断アッセイにおいて使用される他の好適なプローブについては本明細書に記載されている。ｍＲＮＡをプローブとともにハイブリダイゼーションすると、問題のマーカーが発現されることが示される。
１つのフォーマットにおいて、ｍＲＮＡを固体表面上に固定し、プローブに接触させる。例えば、単離されたｍＲＮＡをアガロースゲル上で動かして、該ｍＲＮＡを該ゲルから、ニトロセルロースなどの膜に移す。別のフォーマットにおいては、プローブを固体表面に固定し、例えば、Affymetrix遺伝子チップアレイにおいて、ｍＲＮＡをプローブに接触させる。当業者は、本発明のマーカーによってコードされたｍＲＮＡのレベルを検出する際に使用する公知のｍＲＮＡ検出方法を容易に行うことができる。
サンプル中のｍＲＮＡのレベルを測定するための別の方法は、核酸増幅のプロセス、例えば、rtPCR（Mullis、1987、米国特許第4,683,202号に記載の実施例）、リガーゼ連鎖反応（Barany、1991、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88:189-193）、自己持続配列複製（self
sustained sequence replication）（Guatelliら、1990、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:1874-1878）、転写増幅系（Kwohら、1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:1173-1177）、Q-ベータ複製酵素（Lizardiら、1988,
Bio/Technology 6：1197）、ローリングサークル複製（Lizardiら、米国特許第5,854,033号）、または他の核酸増幅方法、それに続く増幅された分子の、当該技術分野において公知の技法を用いた検出方法などを含む。このような核酸分子の検出法は、その分子の含量が極微量である場合の核酸分子の検出に特に有用である。本明細書において用いられているように、増幅プライマーは、遺伝子の５’または３’領域にアニールすることができ、短い領域を含む一対の核酸分子として定義される。一般的に、増幅プライマーは、約１０〜３０ヌクレオチド長であり、約５０〜２００ヌクレオチド長の領域に隣接する。適切な条件下で、かつ適切な試薬を用いて、そのようなプライマーは、プライマーが隣接するヌクレオチド配列を含む核酸分子の増幅を行うことができる。
in situ法では、ｍＲＮＡは、検出前に子宮頚部細胞から単離される必要はない。そのような方法においては、細胞または組織サンプルは、公知の組織学的方法を用いて調製/処理される。次に、サンプルを支持体、典型的には、ガラススライドの上に固定し、次いで、マーカーによってコードされるｍＲＮＡにハイブリダイズすることが可能なプローブと接触させる。
マーカー発現の絶対レベルに基づいて測定を行う方法に替えて、マーカーの正規化された発現レベルに基づいて測定を行ってもよい。発現レベルは、その発現とマーカーでない遺伝子（例えば、構成的に発現するハウスキーピング遺伝子）の発現とを比較することによって、マーカーの発現の絶対レベルを補正することによって正規化される。正規化に好適な遺伝子としては、アクチン遺伝子などのハウスキーピング遺伝子、または上皮細胞特異的遺伝子が含まれる。この正規化によって、１つのサンプル（例えば、患者のサンプル）と他のサンプル（例えば、非子宮頸癌サンプル）の発現レベルの比較、または異なるソースからのサンプル間の比較が可能になる。
また、発現レベルは、相対的な発現レベルとして提供することができる。マーカーの相対的な発現レベルを測定するためには、問題のサンプルの発現レベルを測定する前に、正常サンプル対癌細胞単離物のサンプルの１０以上、好ましくは５０以上のサンプルのマーカーの発現レベルを測定する。多数のサンプルにおいて調べた遺伝子のそれぞれの中間発現レベルを測定し、これをマーカーのベースライン発現レベルとして使用する。次に、試験サンプル（発現の絶対レベル）について測定したマーカーの発現レベルを、そのマーカーについて取得した発現の中間値で割る。これによって、相対的な発現レベルが提供される。
ベースライン測定に用いられるサンプルは、子宮頚部組織の子宮頸癌または、非子宮頸癌細胞から取得することが好ましい。細胞源の選択は、相対的な発現レベルに依存する。正常組織に認められる発現を中間発現スコアとして使用することによって、被検マーカーが子宮頚部特異的（正常細胞に対して）であるかどうかを証明する際の助けとなる。さらに、多くのデータが蓄積されているので、発現中間値を修正することが可能であり、その蓄積されたデータに基づいて向上した発現相対値を提供することが可能である。子宮頚部細胞からの発現データは、子宮頸癌の状態の重篤度の段階付けをする手段を提供する。
本発明の別の態様において、マーカータンパク質が検出される。本発明のマーカータンパク質は、そのようなタンパク質またはその断片に結合することが可能な抗体、好ましくは、検出可能な標識をつけた抗体である。抗体は、ポリクローナル抗体であってもよいが、より好ましくはモノクローナル抗体である。インタクトな抗体またはその断片もしくは誘導体（例えば、FabもしくはF(ab')2)を使用することができる。プローブもしくは抗体に関して「標識された」とは、検出可能な物質をプローブもしくは抗体とカップリング（すなわち、物理的結合）して、プローブもしくは抗体を直接標識すること、および直接標識されている他の試薬と反応させてプローブもしくは抗体を間接的に標識することを意味している。間接的標識の例としては、蛍光標識した二次抗体を用いた一次抗体の検出および蛍光標識したストレプトアビジンで検出可能となるビオチンでのＤＮＡプローブの末端標識が挙げられる。
子宮頚部細胞からのタンパク質は、当該技術分野において分野の公知の技法を用いて単離することができる。採用されるタンパク質の単離方法としては、例えば、HarlowとLane （HarlowとLane、1988、Antibodies：A
Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、New
York）に記載のような方法がある。
サンプルが、所与の抗体に結合するタンパク質を含有しているか否かを決定するために、種々のフォーマットを採用することができる。そのようなフォーマットの例としては、限定されないが、酵素イムノアッセイ（ＥＩＡ）、ラジオイムノアッセイ法（ＲＩＡ）、ウェスタンブロット解析および固相酵素免疫検定法（ＥＬＩＳＡ）が挙げられる。当業者は、子宮頚部細胞が本発明のマーカーを発現しているか否かを測定するために使用される公知のタンパク質/抗体検出方法を容易に採用することができる。
１つのフォーマットにおいて、抗体、またはその断片もしくは誘導体を、ウェスタンブロット法または免疫蛍光法などの方法に用いて、タンパク質の発現を検出することができる。そのような場合、通常、抗体またはタンパク質を固体支持体上に固定することが好ましい。好適な固相支持体または担体は、抗原または抗体を結合することが可能なあらゆる支持体を含む。公知の支持体または担体としては、ガラス、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、デキストラン、ナイロン、アミラーゼ、天然および改変されたセルロース、ポリアクリルアミド、ハンレイ岩およびマグネタイトがある。
当業者は、抗体または抗原を結合するのに適した他の多くの担体を知っており、本発明で使用するそのような支持体を採用することができるであろう。例えば、子宮頚部細胞から単離したタンパク質をポリアクリルアミドゲル電気泳動上に通し、ニトロセルロースなどの固相支持体上に固定することができる。次いで支持体を好適な緩衝液で洗浄し、その後検出可能な標識抗体で処理する。その後、固相支持体を緩衝液で２回洗浄し、未結合の抗体を除去する。次いで固体支持体上に結合した標識の量を従来の手段により検出することができる。
本発明はまた、生物学的試料（例えば、子宮頚部スミア）中のマーカータンパク質または核酸の有無を検出するためのキットをも含む。このようなキットは、対象が、子宮頸癌を発症しているか、または発症する危険性が高いかを決定するのに用いることができる。例えば、キットは、生物学的試料中のマーカータンパク質または核酸の検出が可能な標識化合物または薬剤、および試料中のタンパク質またはｍＲＮＡの量を測定する手段（例えば、タンパク質に結合する抗体もしくはその断片、またはタンパク質をコードするＤＮＡもしくはｍＲＮＡに結合するオリゴヌクレオチドプローブ）を含むことができる。キットは、該キットを用いて取得した結果を解釈するための説明書をも含んでいてもよい。
抗体を基礎とするキットの場合には、キットは、例えば、以下のものを含み得る。すなわち、（１）マーカータンパク質に結合する一次抗体（例えば、固体支持体に結合したもの）および、任意に、（２）タンパク質または一次抗体に結合し、検出可能な標識に結合している別の二次抗体。
オリゴヌクレオチドを基礎とするキットの場合には、キットは、例えば、以下のものを含む。すなわち、（１）オリゴヌクレオチド、例えば、マーカータンパク質をコードする核酸配列にハイブリダイズする、検出可能な標識を有するオリゴヌクレオチド、または（２）マーカー核酸分子を増幅するのに有用な一対のプライマー。キットはまた、例えば、緩衝剤、保存剤、またはタンパク質安定化剤を含んでいてもよい。また、キットはさらに、検出可能な標識（例えば、酵素または基質）を検出するのに必要な構成要素を含んでもよい。キットはまた、アッセイ結果を被検試料との比較に用いる単一の対照試料もしくは一連の対照試料を含む。キットの各構成要素を、個々の容器に詰め、これらの各種の容器は全て単一のパッケージに包装する。この際、該キットを用いて行われたアッセイの結果を解釈するための説明書も同時に包装する。
Ｂ．薬理ゲノミクス
本発明のマーカーは、薬理ゲノミクスマーカーとして有用でもある。本明細書に用いられているように、「薬理ゲノミクスマーカー」とは、その発現レベルが患者における特異的な臨床的薬物反応または感受性に相関する１つの客観的な生化学的マーカーである（例えば、McLeodら (1999) Eur. J. Cancer
35 (12)：1650-1652）。薬理ゲノミクスマーカーの発現の存在または量は、患者の予測される反応、および、より詳細には特異的な薬物もしくはクラスの薬物を用いて行う患者の腫瘍に対する治療に関する。患者における１以上の薬理ゲノミクスマーカーの発現の存在または量は、患者にとって最も適切であり、または成功率が高いことが予測される治療を選択することができる。例えば、ＲＮＡまたは特異的な腫瘍マーカーにコードされたタンパク質の存在に基づいて、患者において存在する可能性がある特異的な腫瘍の治療にとって最適化された薬物または治療のクールを選択することができる。したがって、薬理ゲノミクスマーカーの使用によって、異なる薬物または治療計画を試みることなく、各癌患者にとって最も適切な治療を選択または設計することが可能になる。
薬理ゲノミクスの他の局面は、体が薬物に対して作用する方法を変更する遺伝子状態を扱う。これらの薬理ゲノミクス状態は、まれな欠陥または多型のいずれかとして生じる。例えば、グルコース-６-リン酸デヒドロゲナーゼ（Ｇ６ＰＤ）欠損は、その主要な臨床的合併症が、オキシダント薬剤（抗マラリア剤、スルホンアミド、鎮痛剤、ニトロフラン）摂取後およびソラマメ摂食後の溶血である、一般的な遺伝性酵素病である。
例示的な態様として、薬物代謝酵素の活性は、薬物作用の強度および持続性の双方の主要な決定要因である。薬物代謝酵素の遺伝子多型（例えば、Ｎ−アセチルトランスフェラーゼ２（ＮＡＴ２）およびチトクロームＰ４５０酵素（ＣＹＰ２Ｄ６およびＣＹＰ２Ｃ１９）の発見によって、患者によっては、標準的かつ安全な用量の薬物を摂取後、期待された薬物効果が得られなかったり、または過剰な薬物反応や重篤な毒性が認められたりすることの理由の説明が提供された。これらの多型は、集団中２つの表現型、高代謝群（ＥＭ）および低代謝群（ＰＭ）において発現した。ＰＭの有症率は、異なる集団において異なっていた。例えば、ＣＹＰ２Ｄ６をコードする遺伝子は高度に多型を示し、ＰＭ中数個の突然変異が確認された。このこと全ては、機能的ＣＹＰ２Ｄ６の欠如を導くものである。低代謝群のＣＹＰ２Ｄ６およびＣＹＰ２Ｃ１９は、標準的な用量を投与されたとき、かなり頻繁に過剰な薬物反応および副作用を起こす。ＣＹＰ２Ｄ６形成代謝物質モルヒネによって媒介されるコデインの鎮痛効果について証明されているように、代謝物質が活性な治療的部分である場合、ＰＭは、治療的反応を示さないであろう。他の極限は、いわゆる、超迅速代謝群であり、標準的な用量に対して反応を示さない群である。近年、超迅速代謝群の分子基盤は、ＣＹＰ２Ｄ６遺伝子増幅によるものであることが確認されている。
したがって、個体における本発明のマーカーの発現レベルを決定することができ、それによって、個体の治療的または予防的処置に適当な薬剤を選択することができる。さらに、薬理遺伝学的研究を使用して、薬物代謝酵素をコードする多型対立遺伝子の遺伝子型同定を行い、個々の薬物応答に関する表現型を同定することができる。用量決定もしくは薬物選択にこのような情報を応用すれば、有害な反応や治療の失敗を回避でき、本発明のマーカーの発現のモジュレーターを利用して対象を処置すれば、治療または予防の効率を高めることができる。
Ｃ．臨床試験のモニタリング
薬剤（例えば、薬物化合物）が本発明のマーカーの発現レベルに及ぼす影響をモニターすることは、基本的な薬物スクリーニングのみならず、臨床試験にも適用することができる。例えば、薬剤のマーカー発現に対する有効性は、子宮頸癌の治療を受けている対象の臨床試験においてモニターすることができる。好ましい態様において、本発明は、薬剤（例えば、アゴニスト、アンタゴニスト、ペプチドミメティクス、タンパク質、ペプチド、核酸、小分子、または他の候補薬剤）で対象を治療する際の有効性をモニタリングする方法を提供する。この方法は、次のステップを含む。すなわち、（ｉ）薬剤投与前に対象から投与前サンプルを採取するステップ；（ｉｉ）投与前サンプル中の１以上の選択された本発明のマーカーの発現レベルを検出するステップ；（ｉｉｉ）対象から１以上の投与後サンプルを採取するステップ；（ｉｖ）投与後サンプルにおけるマーカーの発現レベルを検出するステップ；（ｖ）投与前サンプルにおけるマーカーの発現レベルと投与後サンプルにおけるマーカーの発現レベルとを比較するステップ；および（ｖｉ）それにより、対象への薬剤の投与を変えるステップ。例えば、治療クールの中でマーカー遺伝子の発現が増加することで、有効でない用量と望ましい増加用量が示され得る。逆に、マーカー遺伝子の発現が減少することで、有効な治療と用量を変える必要のないことが示され得る。
Ｄ．媒体およびアレイの読取可能電子装置
本発明のマーカーを含む、媒体読取可能電子装置も提供される。本明細書において用いられている「媒体読取可能電子装置」は、電子装置によって直接的に読み取り、アクセスすることが可能なデータまたは情報を記憶、保持または格納するためのあらゆる好適な媒体を意味する。そのような媒体としては、限定されないが、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク記憶媒体および磁気テープなどの磁気記憶装置；コンパクトディスクなどの光記憶装置；ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの電子記憶装置；一般的なハードディスクおよびこれらのカテゴリーのハイブリッド、例えば、磁気/光記憶媒体などが含まれる。該媒体は、そこに記録された本発明のマーカーを保持するために採用され、または構成されている。
本明細書において用いられている用語「電子装置」は、あらゆる好適なコンピューティングもしくは処理装置、またはデータもしくは情報を記憶するために構成され、もしくは採用される他の装置を含むことが意図されている。本発明において使用するのに好適な電子装置としては、スタンドアローンコンピューティング装置；ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）インターネット、イントラネットおよびエキストラネットを含むネットワーク；パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ポケットベルなどの電子機器；ならびに、ローカルおよび分散処理システムが含まれる。
本明細書において用いられている「記録された」という表現は、情報を電子装置読取可能媒体に情報を記憶または暗号化するためのプロセスを意味する。当業者は、情報を公知の媒体に記録するための現在公知の方法のいずれかを容易に採用し、本発明のマーカーを含む製造物を生成することができる。
種々のソフトウェアプログラムおよびフォーマットを用いて本発明のマーカー情報を電子装置読取可能媒体に記憶することができる。例えば、マーカー核酸配列は、ワープロのテキストファイルに表示し、市販されているWordPerfectやMicroSoft Wordなどのソフトウェアにフォーマットし、または、ASCIIファイルの形態で表示し、DB2、Sybase、Oracleなどのデータベースアプリケーション、ならびにその他の形態で保存することができる。本発明のマーカーを記録した媒体を取得もしくは作製するために、いくつのデータプロセッサー構造フォーマット（例えば、テキストファイルまたはデータベース）を採用してもよい。
本発明のマーカーを読取可能な形態で提供することによって、種々の目的でマーカー配列情報に日常的にアクセスすることができる。例えば、当業者は、読取可能な形態の本発明のヌクレオチドまたはアミノ酸配列を用いて、標的配列または標的構造モチーフと、データ記憶手段に保存された配列情報とを比較することができる。検索手段を使用して、特定の標的配列もしくは標的モチーフにマッチする本発明の配列の断片または領域を確認することができる。
本発明はしたがって、対象が子宮頸癌または子宮頸癌の前癌状態を有しているかどうかを決定するための方法を実行するための指示書を持つ媒体を提供する。該方法は、マーカーの有無を決定するステップ、およびマーカーの有無に基づいて対照が子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定するステップ、および/または子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態に対して特定の治療を勧めるステップを含む。
本発明はさらに、電子システムにおいて、および/またはネットワークにおいて、対象がマーカーに関連する子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定する方法を提供する。該方法は、マーカーの有無を決定するステップ、およびマーカーの有無に基づいて対象が子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定するステップ、および/または子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態に対して特定の治療を勧めるステップを含む。該方法は、対象に関連する表現型の情報を受けるためのステップ、および/またはネットワークから対象に関連する表現型の情報を取得するステップをさらに含んでもよい。
本発明はまた、ネットワークにおいて、対象がマーカーに関連する子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定する方法を提供する。前記方法は、マーカーに関連する情報を受け取るステップ、対象に関連する表現型情報を受け取るステップ、マーカーおよび/または子宮頸癌に対応するネットワークから情報を取得するステップ、表現型情報、マーカーおよび取得した情報のうちの１以上に基づいて、対象が子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定するステップを含む。該方法はさらに、子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態に対する特定の治療を勧めるステップを含む。
本発明はまた、対象が子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定するビジネス方法を提供する。前記方法は、マーカーに関連する情報を受け取るステップ、対象に関連する表現型情報を受け取るステップ、マーカーおよび/または子宮頸癌に対応するネットワークから情報を取得するステップ、表現型情報、マーカーおよび取得した情報のうちの１以上に基づいて、対象が子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態を有しているか否かを決定するステップを含む。該方法はさらに、子宮頸癌もしくは子宮頸癌の前癌状態に対する特定の治療を勧めるステップを含む。
本発明はまた、本発明のマーカーを含むアレイを含む。該アレイは、アレイにおける１以上の遺伝子の発現をアッセイするために使用される。ある態様において、アレイは、アレイにおけるの遺伝子の組織特異性を確かめるために、組織における遺伝子発現をアッセイするために使用することができる。この方法において、約７６００までの遺伝子の発現について同時にアッセイすることができる。これによって、プロファイルを展開することができ、１以上の組織において特異的に発現する一連の遺伝子を示すことができる。
そのような質的決定に加えて、本発明は遺伝子発現の定量を行うことができる。したがって、組織特異性のみならず、組織における一連の遺伝子の発現レベルもまた確かめることができる。したがって、組織発現自体およびそのような組織における発現のレベルに基づいて、遺伝子をグループ分けすることができる。これは、例えば、組織間もしくは組織内の遺伝子発現の関係を確かめる際に有用である。したがって、ある組織を混乱させ、第２の組織における遺伝子発現に及ぼす影響を測定することができる。この文脈においては、生物学的刺激に応答して、ある細胞タイプが別の細胞タイプに及ぼす影響を測定することができる。そのような測定は、例えば、遺伝子発現のレベルにおける細胞どうしの相互作用を知るのに有用である。他の細胞タイプには望ましくない作用を有する１つの細胞タイプを治療するために、薬剤が治療的に投与される場合、本発明は、分子ベースの望ましくない作用を決定するアッセイを行い、中和する、またはそうでなければ望ましくない作用を治療するための薬剤を共投与するための機会を提供する。同時に、単一の細胞タイプ内においてさえ、望ましくない生物学的作用を分子レベルで測定することができる。したがって、薬剤が標的遺伝子以外の発現に及ぼす影響を確認し、打ち消すことができる。
別の態様において、アレイを用いて、アレイにおいて１以上の遺伝子の発現の時間経過をモニターすることができる。本明細書に開示されているように、これは、例えば、子宮頸癌の発症、子宮頸癌の進行、および子宮頸癌に関連する細胞移行などのプロセスといった、種々の生物学的状況において行うことができる。
該アレイは、ある遺伝子が同じ細胞内または異なる細胞における他の遺伝子の発現に及ぼす影響を確認するために有用である。最終的または下流の標的をレギュレートすることができない場合、これは、例えば、治療的インターベンションのための別の分子標的の選択を提供する。
アレイはまた、正常および異常な細胞の１以上の遺伝子の異なる発現パターン確認するためにも有用である。これは、治療または治療的介入のための分子標的として機能することが可能な一連の遺伝子を提供する。
Ｅ．サロゲートマーカー
本発明のマーカーは、１以上の障害もしくは疾患状態の、または疾患状態、特に子宮頸癌に進みうる状態のサロゲートマーカー（surrogate markers）として機能することもできる。本明細書に記載されている「サロゲートマーカー」は、疾患もしくは障害の有無、または疾患もしくは障害（例えば、腫瘍の有無）の進行に関連する客観的な生物学的マーカーである。そのようなマーカーの存在または量は、疾患に依存している。したがって、これらのマーカーは、特定の治療クールが、疾患状態もしくは障害を和らげるのに有効であるか否かを示すために機能する。サロゲートマーカーは、疾患状態もしくは障害の存在または程度が、標準的な方法では評価することが困難な場合（例えば、早期段階の腫瘍）、または潜在的に危険な臨床的エンドポイントに達する前に疾患の進行の評価を行うことが望ましい場合（例えば、心筋梗塞や完全に発症したＡＩＤＳといった望ましくない臨床的転帰にいたる前に十分前もって、心臓血管系の疾患には、コレステロールレベルをサロゲートマーカーとして用い、ＨＩＶ感染の分析には、ＨＩＶ
ＲＮＡレベルをサロゲートマーカーとして用いることができる）。当該技術分野における、サロゲートマーカーの使用の例としては、Koomenら(2000) J. Mass. Spectrom. 35: 258-264；およびJames
(1994) AIDS Treatment News Archive
209に記載されている。
本発明のマーカーはまた、薬物動態学的マーカーとしても有用である。本明細書において用いられる「薬物動態学的マーカー」は、薬物作用に特に関連する客観的なマーカーである。薬物動態学的マーカーの存在もしくは量は、その薬物が投与される疾患状態もしくは障害に関連しない。したがって、薬物動態学的マーカーの存在もしくは量は、対象における薬物の存在もしくは活性を示す。例えば、薬物動態学的マーカーは、薬物のレベルとの関係における組織において、マーカーが発現しているか、もしくは転写されているか、あるいは、発現していないか、もしくは転写されているかという点に関して、生物学的組織中の薬物の濃度を示し得る。このようにして、薬物の分散もしくは取り込みは、薬物動態学的マーカーによってモニターすることができる。同様に、薬物動態学的マーカーの存在もしくは量は、代謝生成物の存在もしくは量に関連し、その結果、マーカーの存在もしくは量は、in vivoでの薬物の相対的な破壊率を示すものである。薬物動態学的マーカーは、特に、薬物が低用量で投与された場合、薬物作用の検出の感受性を増加させる際に特に使用される。少量の薬物でさえ、多数回のマーカーの転写もしくは発現を操作させるに十分であるので、増幅されたマーカーは、薬物自体と比べて、より容易に検出可能である。また、マーカーは、マーカーそれ自体の性質ゆえ、例えば、本明細書に記載の方法を用いて、より容易に検出することができる。抗体を、タンパク質マーカーの免疫ベースの検出系において採用し、またはマーカー特異的放射性標識されたプローブを用いて、ｍＲＮＡマーカーを検出してもよい。さらに、薬物動態学的マーカーの使用は、可能な直接的観察の範囲を超えて薬物治療を行うことができるので、機序ベースの危険性の予測を提供しうる。当該技術分野における薬物動態学的マーカーの使用の例は、Matsudaら、米国特許第6,033,862号；Hattisら(1991) Env. Health Perspect. 90：229-238；Schentag (1999) Am. J. Health-Syst. Pharm. 56 Suppl. 3:
S21-S24；およびNicolau (1999) Am, J.
Health-Syst. Pharm. 56 Suppl. 3: S16-S20に記載がある。
実施例１：ｃＤＮＡおよび組織マクロアレイによる子宮頸癌マーカーの同定
Ｉ．材料と方法
サンプル採集およびＲＮＡ調製
子宮頚部組織を採集し、液体窒素においてスナップ凍結（snap frozen）した。ＲＮＡ抽出を行う前に、組織の組織学的特性および細胞組成物を確認した。全てのＲＮＡを凍結組織から、Trizol
Reagent (Life Technologies) を用いて抽出し、ＲＮＡプローブ標識効率を増加させるために、その後２次的なクリーンアップステップをQiagen’s
RNeasyキットを用いて行った(Qiagen、Valencia CA)。Agilent Technologies 2100 Bioanalyzer
(Palo Alto、CA)を用いて計算した２８Ｓ／１８ＳリボソームＲＮＡ比率が少なくとも１．０であるＲＮＡのみを本研究に用いた。
ｃＤＮＡマイクロアレイハイブリダイゼーション
Research Genetics (Hunstville、AL)からの30,732のUnigeneクローンを含有するｃＤＮＡマイクロアレイをナイロンフィルター上に作製した。全ＲＮＡの合計4-6
ugを鋳型として用いて、３３Ｐ−ｄＣＴＰ、オリゴｄＴ−３０プライマーおよびSuperscript II Reverse
Transcriptase (Life Technologies)を用いた逆転写によって、放射性同位体で標識されたｃＤＮＡを作製した。３３Ｐ標識された第１の鎖のｃＤＮＡをcot-1
ＤＮＡおよびpoly-dA 40-60 (Pharmacia、Peapack, NJ)を用いて前アニーリングし、非特異的ハイブリダイゼーションを減少させた。各フィルターを６５ｏＣで１６時間、７％ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、２５０ｍＭ
Na3PO4 （ｐＨ７．２）、１ｍＭ ＥＤＴＡ、０．５％カゼイン−ハマースタインおよび０．１ｍｇ／ｍｌの変性サケ精子ＤＮＡを含有する緩衝液中、約６×１０６ 個の標識プローブを用いてハイブリダイズした。該フィルターを４％と１％のＳＤＳ洗浄緩衝液（２０ｍＭ
Na3PO4（ｐＨ７．２）、１ｍＭ ＥＤＴＡおよび４％もしくは１％ＳＤＳ）で洗浄した後、それらをFujiスキャナーBAS
2500を用いてFuji Phosphoimager スクリーンに露出し、走査した。自動アレイ分析プログラムGrid Guru v1.0（Millennium
Pharmaceuticals, Inc.が開発）を用いて、スポットを定量した。
マーカースコアリングアルゴリズムおよびデータ分析
ハイブリダイゼーション効率の差を補正するために、各マイクロアレイフィルターからのデジタル化されたデータを、そのフィルター上の全てのスポットの強度の中間値によって正規化した。全てのアレイベースおよび遺伝子ベースの階層的クラスタリングを行い、Stanford’s Gene Cluster and Tree Viewソフトウェアを用いて視覚化した。それぞれの遺伝子につき、Marker
Scoreを計算することによって、異なるように発現した遺伝子をランク付けした。
Marker Scoreを演算するために、サンプルを対照群とテスター群に分けた。Marker Scoreの開始点は、対照サンプルの上のテスターサンプルの平均的な折り畳み変化（比率）である。スコアは、変化（発現比率）の程度と、区別できる発現を示すテスターサンプルの数の両方を反映するように設計され、少量の非常に高い値のテスターサンプルによって占められてはいなかった。この「外れ値」効果を減少させるために、比率１０のものとの違いに意味はないので遺伝子を１０より大きい発現比率で処理した。Marker
Scoreからの望ましい性能は、漸近的圧縮関数を用いて、テスターサンプル全体において平均折り畳み変化を行う前に、テスター：対照の発現比を変換することによって、達成した。Marker
Scoreは、テスターが対照に比べてより高度に発現しているとは思われないとき、値は１である。そして、そうでないときは１より大きい。Marker Scoreは、どの遺伝子についても１０を超える値とはならない。
したがって、遺伝子g のMarker Score Sg
は、圧縮されたテスター：対照の平均として計算される。すなわち、
Sg = (ΣSgs)/ Nテスター
Sgs = C(xgs/(k+xg Q))、
但し、Sgs は、遺伝子ｇとサンプルｓのMarker
Scoreを表し、C(r)は、圧縮関数であり、r≧1のときは、C(r) = A(1-e-r/A)、そしてr < 1のときは、C(r)
= 1であり、Aは、折り畳み変化値（ここでは１０を用いている）の上漸近線であり、xgs は、サンプルｓの遺伝子ｇの発現値であり、xg Q は、対照のサンプルの発現比のＱ番目のパーセンタイルであり（典型的にはQ = 50）、kは、データの付加雑音を反映させた定数、すなわち、繰り返し測定値の固定された成分である。0.25の値は、このパラメータのために検量実験からマイクロアレイ技術を用いて導かれたものである。Nテスターは、テスターサンプルの数を表す。
組織マイクロアレイのin situハイブリダイゼーション
正常な、低度の扁平上皮内病変（ＬＳＩＬ）、高度の扁平上皮内病変（ＨＳＩＬ）、扁平上皮癌（ＳＣＣ）および腺癌（ＡＣＡ）を含有するホルマリン固定、パラフィン包埋された子宮頚部組織マイクロアレイが提供された。自動Tissue-Tek DRS 2000 Slide Stainer (Sakura, Torrance, CA)で、前述のプロトコル（Duncan,
L.M.ら、2001、J. Clin. Oncol. 19 (2):
568-576）を用いて、前ハイブリダイゼーション処理を行った。子宮頚部組織を脱パラフィン化し、再水和し、４％パラホルムアルデヒド/ＰＢＳ溶液を１５分間添加した。ＰＢＳで洗浄後、組織マイクロアレイを２ｕｇ／ｍｌプロテイナーゼＫで３７℃で１５分間消化し、再び、４％パラホルムアルデヒド/ＰＢＳ溶液とともに１０分間インキュベートした。次いで、組織切片を０．２Ｎ
ＨＣＬとともに１０分間、０．２５％無水酢酸/０．１ｍｏｌ/Ｌトリエタノールアミンで１０分間インキュベートし、段階的エタノールで脱水した。アンチセンスプローブを、ＩＭＡＧＥクローンに由来する５００ｎｇの線形プラスミドＤＮＡを用いたin vitro 転写反応において35S-UTPで標識した（Riboprobe
Combination System、Promega、Madison、WI）。５０％ホルムアルデヒド、１０％硫酸デキストラン、１ｘDenhardt’s 溶液、０．６Ｍ
ＮａＣｌ、１０ｍＭ ＤＴＴ、０．２５％ＳＤＳおよび２００ ｕｇ/ｍｌ ｔＲＮＡを含有する１０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．６）中で、５ｘ１０７ｃｐｍ/ｍｌで標識したプローブを用いて、ハイブリダイゼーションを５０℃１８時間行った。ハイブリダイゼーション後、スライドを、５ｘ塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム（ＳＳＣ）で５０℃で１０分間、５０％ホルムアミド/２ｘＳＳＣで５０℃で１０分間、１０ｍＭ
Ｔｒｉｓ-ＨＣｌ（ｐＨ７．６）/５００ｍＭ ＮａＣｌ/１ｍＭ ＥＤＴＡ（ＴＮＥ）で３７℃で１０分間洗浄し、ＴＮＥ中１０ｕｇ/ｍｌ Rnase Ａとともに３７℃で３０分間インキュベートし、ＴＮＥ中で３７℃で１０分間洗浄し、２ｘＳＳＣとともに５０℃で２０分間１回、０．２ｘＳＳＣ中で５０℃で２０分間２回インキュベートし、段階的エタノールで脱水した。ｍＲＮＡ転写物の位置確認を、スライドをKodak
NTB2 フォトエマルジョン（Eastman Kodak、Rochester、NY）に浸漬し、１４〜２１日４℃に曝すことによって行った。該スライドをMyersヘマトキシリンとアルコール性エオシンを用いて対比染色した。
ＩＩ．結果
ｃＤＮＡマイクロアレイによる子宮頚部組織の転写プロファイリング
１２の正常な子宮頚部組織（子宮膣部から９、子宮頚内膜から３）、５のＬＳＩＬ、５のＨＳＩＬ、９のＳＣＣおよび３のＡＣＡを、30,732個のクローン（３０Ｋマイクロアレイ）を含有するｃＤＮＡマイクロアレイ上でプロファイルを行った。データセットが疾患組織と正常組織を区別する能力を評価するために、遺伝子発現パターンにおける全体的な類似性に基づいて、３４個のサンプルのデータセットの階層的クラスタリングを行った（図１）。デンドログラムは、１２個の正常子宮頚部組織のうち１０個およびＬＳＩＬサンプルの全てが群を成し（「対照群」と呼ぶ）、１２個の腫瘍サンプルのうち１１個および５個のＨＳＩＬサンプルのうち３個が他の群を成している（「疾患群」と呼ぶ）ことを示している。この分離は、正常な子宮膣部上皮、正常な子宮頚管内上皮およびＬＳＩＬの全体的な遺伝子発現プロファイルは非常に類似しており、３／５ＨＳＩＬサンプルの発現プロファイルは子宮頸癌により詳細に類似していることを示している。これらの所見は、サンプルは、異なる年齢の患者から、および異なる臨床部位から採取されたという事実にもかかわらず、対照組織と疾患組織とを区別することが可能な強いデータセットを示している。
マーカーの選択
対照組織群と疾患群とを区別するであろう遺伝子マーカーを同定するために、各クローンについて、３０Ｋ
ｃＤＮＡマイクロアレイ上で、３つのマーカー選択パラダイム（９個のＳＣＣ 対 対照群（９個の子宮膣部、３個の子宮内膜および５個のＬＳＩＬ）、５個のＨＳＩＬ 対 対照群、ならびに３個のＡＣＡ
対 対照群）からマーカースコアを計算した。子宮頚部細胞の形質転換に関連する新たなマーカーを発見するために、マーカー選択中、免疫応答（すなわち、免疫グロブリン、ＭＨＣ）に関連するアップレギュレートされた遺伝子を除外した。ＳＣＣまたはＡＣＡパラダイムから、上位５０位にランクされたマーカースコアを持つクローン、ならびにＳＣＣおよびＡＣＡの双方において過剰発現した５０〜１００位にランクされたクローンをトップマーカーとして選択した。腫瘍における発現の増加が良好なマーカー性能にとって不可欠であると考えられたため、ＨＳＩＬパラダイムからのスコアは、マーカーを選択するために独立して使用しなかった。マーカーを選択し、ＳＣＣ、ＡＣＡおよびＨＳＩＬパラダイムにおけるそれらのスコアを表４に示す。ＳＣＣサンプルからのアップレギュレートされた遺伝子の大半は、ＡＣＡにおいても上昇することがわかった。ＳＣＣおよび/またはＡＣＡパラダイムから選択された多くのマーカーは、３．０以上のスコアを有する一方、ＨＳＩＬマーカーの僅かのみが２．０以上のスコアを有していた。このことは、形成異常から浸潤癌へ病変が進行するのに伴って発現が増加することを示すものであることを示している。図２は、正常、ＬＳＩＬ、ＨＳＩＬ、ＳＣＣおよびＡＣＡ組織中の、典型的な、しかし明確なタイプの発現パターンを表す、表４からの２つの遺伝子を示す。ＭＣＭ６は、ＨＳＩＬ、扁平上皮癌および腺癌中で過剰発現した。一方、Claudin
1は、扁平上皮癌のみで過剰発現した。
これらのアップレギュレートされた遺伝子の特徴を理解しようとする試みの中で、臨床的サンプル全体における発現プロファイルに基づいて、階層的クラスタリングを行った。これらの過剰発現した遺伝子を主要な２つの群にクラスタリングした。１つの群は主に、細胞外基質（ＥＣＭ）タンパク質（コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン）または細胞−ＥＣＭ相互作用もしくはＥＣＭ分解およびリモデリング（オステオネクチン、基質メタロプロテイナーゼ、ウロキナーゼ）を担うタンパク質のいずれかをコードする遺伝子を含有している。他方のクラスターは、細胞複製および増殖に関与する多くの遺伝子を含有している。例としては、ＤＮＡ複製ライセンシングファクター（ＭＣＭ６）、トポイソメラーゼ２Ａおよび癌遺伝子B-Mybが挙げられる。
in situハイブリダイゼーションによるマーカーの確認（ＩＳＨ）
臨床組織サンプルにおいてＩＳＨによってマーカーも評価した。ＩＳＨ実験を組織マイクロアレイを用いて行い、転写プロファイリング結果を確認し、ｍＲＮＡ発現の増加に関与する細胞タイプを決定した。切片化したパラフィンブロックのレベルに基づいて、２６〜８７個の正常子宮頚部組織コア（子宮膣部および子宮頚内膜）、２〜１０個のＬＳＩＬ、５〜３３個のＨＳＩＬならびに１０〜２１個の癌コア（ＳＣＣ、ＡＣＡおよび低分化型癌腫）を調べた。一般的に、子宮頚部上皮細胞においてＩＳＨシグナルが検出された（表５）。上皮細胞において過剰発現する遺伝子は、細胞成長および細胞−ＥＣＭ相互作用を担う。数個の遺伝子が上皮細胞によって異なるように発現した。この所見は、癌の進行中の子宮頚部上皮とそのミクロ環境との間の協調的な遺伝子制御（coordinated gene regulation）を示唆する。
代表的な遺伝子Claudin 1の顕微鏡写真を撮った。正常子宮頚管内/子宮膣部組織およびＬＳＩＬのClaudin 1プローブからの検出可能なシグナルは、少ないか全くなかった。遺伝子発現は、ＨＳＩＬにおいて上昇し、子宮頚部の腫瘍においてさらに増加した。Claudin
1発現は、上皮に限定されており、ｃＤＮＡマイクロアレイ上でプロファイルされた５個のＨＳＩＬおよび３個のＡＣＡサンプルでは有意な上昇はなかった（図２）。理論に拘束されるわけではないが、この場合、ＩＳＨの感受性の増加は、シグナルの限局性によるものであろう。そのような限局性シグナルは、ＩＳＨによって容易に識別できるが、組織ホモジネート全体のＲＮＡ調製においては欠落し得るものである。
子宮頚部のスクリーニングによって、子宮頚部の上皮から剥離された細胞の形態学的変化が評価されるので、ストローマからの細胞は、パップテストサンプルには存在しそうにない。したがって、マーカー選択は、子宮頚部の上皮細胞において、形成異常と浸潤癌において異なるように発現する候補マーカーに集中する。異なるタイプの子宮頚部の病変および腫瘍において、各マーカーが上昇する度数を理解するために、マイクロアレイ上の全ての組織コアを用いて度数計算を行った。その計算は、半定量的な任意のスコアリング法に基づいて行った。シグナルについて、０〜３のスケールでスコアをつけた。すなわち、０：シグナルなし。１：弱く、不確実なシグナル、２：確定的で、弱いシグナル〜中等度のシグナル、３：強いシグナル〜非常に強いシグナルとした。表６は、本発明のマーカーのスコアリングの結果を示している。陽性と考えられるためには、組織コアは、２以上のシグナルスコアを有してなければならなかった。マイクロアレイが単一の患者からの複数の組織コアを含有している場合、陽性であるためには、少なくとも５０％の組織コアが２以上である必要がある。結果をより良好に視覚化するためには、選択されたマーカーは、正常な子宮頚部組織の陽性コアの度数が増加するような順序で存在しなければならない。マーカー上昇の度数は、臨床的異常のステージに高い相関性を示し、特定の臨床的ステージにおいてマーカーからマーカーへの広い範囲において変化している。例えば、IFI27は、相対的に高い (>20%) 正常子宮頚部組織の陽性コアを有しており、一方、ITGB6やCLDN1などのマーカーは、正常組織では相対的に低く、LSILおよびHSILにおいて増加し始めた。BST2の陽性コアの外見は、腫瘍の進行ステージの後期、高いグレードの前癌病変から浸潤性の疾患への移行段階においてさえ生じた。これらの所見は、子宮頸癌の発症における連続的な分子の変化を同定するマーカーの存在を証明するものである。
実施例２ 遺伝子発現分析
ＲＮＡ調製
種々のヒト組織から、TRIZOL試薬を用いた単一ステップの抽出法によって、製造元(Invitrogen)の指示にしたがって全ＲＮＡを調製した。各ＲＮＡ調製物を、DNase
I (Ambion)を用いて３７℃で１時間処理した。β−２ミクログロブリンを内部単位複製配列基準として用いて、閾値レベルの蛍光発光に到達するために、サンプルが少なくとも３８のＰＣＲ増幅サイクルを必要としている場合（または１８ｓリボソーム遺伝子のための３５のＰＣＲ増幅サイクル）、DNAse
I 処理は、完全であると決定された。DNase I治療後におけるＲＮＡサンプルの完全性をアガロースゲル電気泳動とエチジウムブロミド染色によって確認した。フェノール抽出後、Taqman
Reverse Transcription Reagentsを用いて、製造元（Applied Biosytems）の指示にしたがって、ｃＤＮＡをサンプルから調製した。ＲＮＡの陰性対照を逆転写酵素を用いずに、各ＲＮＡサンプルについて、模擬逆転写した。
TAQMAN（登録商標）
種々の正常および疾患（例えば、癌性）ヒト組織または細胞株から調製したｃＤＮＡにおいて、遺伝子発現をTAQMAN（登録商標）定量ＰＣＲ（Applied Biosystems）によって測定した。
プローブの調製
特異的な遺伝子およびそれらの関連する転写物に基づいて、PrimerExpressソフトウェア（Applied Biosystems）を用いて、プローブを設計した。各標的遺伝子プローブを、FAM
(6-cカルボキシフルオレセイン)を用いて標識し、18s参照プローブを異なる蛍光塗料ＶＩＣで標識した。したがって、標的遺伝子および内部参照遺伝子の異なる標識は、同じウェル内で測定することができた。プライマーおよびプローブを、特異的遺伝子の各転写物に対するそれらの感受性および特異性について調べた。フォワードプライマーおよびリバースプライマーならびに１８ｓおよび標的遺伝子のプローブを、TAQMAN（登録商標）Universal
PCR Master Mix (Applied Biosystems)に添加した。プライマーとプローブの最終濃度は変わり得るが、それぞれは、所与の実験において本質的に一致していた。典型的な実験は、100nMのフォワードプライマーおよびリバースプライマーと200nMの１８ｓのプローブ、ならびに900nM
のフォワードプライマーおよびリバースプライマーと標的遺伝子の250nMプローブを含有していた。ABI PRISM 7700 Sequence
Detection System (Applied Biosystems)上でTAQMAN（登録商標）基質実験を行った。熱サイクル条件は以下のようにした。すなわち、５０℃で２分、９５℃で１０分保持し、２ステップのＰＣＲを９５℃で１５秒、続いて、６０℃で１分を４０サイクル行った。
下記の方法を用いて、種々の組織における遺伝子発現を、同じ組織における１８ｓ発現に対して相対的に、定量的に計算した。閾値サイクル（Ｃｔ）値は、蛍光発光において統計学的に有意な増加が検出されるサイクルとして定義される。Ｃｔ値がより低いと、ｍＲＮＡ濃度がより高いことを示す。遺伝子のＣｔ値を、それから１８ｓリボソーム遺伝子のＣｔ値を引くことによって正規化し、ΔＣｔ値は、式：ΔＣｔ＝Ｃｔ（標的転写物）−Ｃｔ（１８ｓ）を用いて求めた。その後、２−ΔＣｔで与えられる計算式を用いて、相対的な発現を計算した。次に、試験される組織のそれぞれにおける標的遺伝子の発現を数によって表す（表９〜１３）。表９〜１３は、サンプル（Sample #）、組織ステージおよび標的遺伝子の発現を確認している。アッセイされたマーカー（表１に記載）も、適切であれば、変異体、プライマーおよびプローブ（表７に記載）とともに確認している。例えば、表１２においては、M30A[1]に対応するデータは、表７において確認されているように、マーカーM30Aをフォワード１
(F1)、リバース１(R1)およびプローブ 1 (P1) を用いて確認する。
エンドポイントＰＣＲによる遺伝子発現分析
異なるサンプルからの全ＲＮＡを、第１の鎖ｃＤＮＡを作製するための鋳型として使用するためにプールした。子宮頚部のパネルは、子宮頚部の腫瘍プール、子宮頚部の正常プール、「その他の正常」プール、および「その他の腫瘍」プールで構成した。プールは、等量の各サンプルで構成した。
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ThermoScript RT-PCR System（Invitrogen、San Diego、CA）を用いて、ｃＤＮＡを取得した。１μｌの５０μＭ
オリゴ（ｄＴ）２０プライマー（容積１０μｌ）を用いて、製造元の指示にしたがって、１μｇのＲＮＡを６５℃で５分間変性した。８５℃で５分間インキュベートして、反応を止めた。最終生成物を水で希釈し、最終容積を１００μｌとした。
遺伝子特異的プライマーをオープンリーディングフレーム（表７）の開始のすぐ外側または右側に設計した。ＰＣＲ条件は、プライマーおよび予期される生成物の大きさにとって最適となるようにした。２μｌのｃＤＮＡを２０μｌの反応物中で、タッチダウン循環条件（touchdown cycling conditions）で用いた。製造物を、アガロースゲルを含有するエチジウムブロミド上に通し、ゲルの画像を半定量的に分析し、スコアリングした。
組織パネル上のエンドポイントＰＣＲのエチジウムブロミドアガロースゲルを０〜５のスコアでスコアリングした（表８）。各画像について、それぞれ３人が別々にスコアリングを行い、その結果を編集した。スコアを比較して、バンドの相対的強度に一致が認められることを確認した。必要であれば修正を行った。次いで、３つのスコアの中間値を最終的なスコアとして記録した。
表に記載されているデータの要約
表１は、本発明のマーカー（配列番号１〜４４）を確認して示している。名称(「マーカー」)、適切であれば、それによって遺伝子が一般的に知られている名称 (「遺伝子名」)、マーカーによってコードされた、またはマーカーに対応するヌクレオチド転写物のｃＤＮＡ配列のシーケンスリストの識別子(「配列番号(nts)」)、ヌクレオチド転写物によってコードされたタンパク質のアミノ酸配列のシーケンスリストの識別子(「配列番号(AAs)」)、およびｃＤＮＡ配列内の配列をコードするタンパク質の位置
(「CDS」)で示している。
表２および３は、新たに同定されたヌクレオチドおよびアミノ酸配列を記載している。名称(「マーカー」)、適切であれば、それによって遺伝子が一般的に知られている名称 (「遺伝子名」)、マーカーによってコードされた、またはマーカーに対応するヌクレオチド転写物のｃＤＮＡ配列のシーケンスリストの識別子(「配列番号(nts)」)、ヌクレオチド転写物によってコードされたタンパク質のアミノ酸配列のシーケンスリストの識別子(「配列番号(AAs)」)、およびｃＤＮＡ配列内の配列をコードするタンパク質の位置
(「CDS」)で示している。
表４は、本発明のマーカーおよびそれらのＳＣＣ、ＡＣＡおよびＨＳＩＬでのマーカースコアを確認して示している。表４のマーカーは、名称（「マーカー」）、適切であれば、それによって遺伝子が一般的に知られている名称（「遺伝子名」）、扁平上皮癌パラダイムからのマーカースコア（「スコアＳＣＣ」）、腺癌パラダイムからのマーカースコア（「スコアＡＣＡ」）およびハイグレード扁平上皮内病変パラダイムからのマーカースコア（「スコアＨＳＩＬ」）で示している。
表５は、in situハイブリダイゼーションによって子宮頸癌における過剰発現として確認されたマーカーを記載し、マーカー発現の位置を示している。表５のマーカーは、名称（「マーカー」）、適切であれば、それによって遺伝子が一般的に知られている名称（「遺伝子名」）、子宮頚部の上皮細胞中に検出されたin situハイブリダイゼーションシグナル（「シグナル位置」）で示している。
表６は、子宮頚部形成異常および浸潤性腫瘍の上皮細胞中のマーカーの異なる発現を記載している。表６のマーカーは、名称（「マーカー」）、適切であれば、それによって遺伝子が一般的に知られている名称（「遺伝子名」）、そして各マーカーにつき、マーカー上昇の度数（「度数」）および正常子宮膣部細胞および子宮頚管内細胞(「正常（ＥＣ＋ＥＮＤ）」）における陽性数/患者数（「＃陽性/＃患者」）、マーカー上昇の度数（「度数」）および低度の扁平上皮内病変（「ＬＳＩＬ」）における陽性数/患者数（「＃陽性/＃患者」）、マーカー上昇の度数（「度数」）および高度の扁平上皮内病変（「ＨＳＩＬ」）における陽性数/患者数（「＃陽性/＃患者」）、ならびにマーカー上昇の度数（「度数」）および扁平上皮癌と腺癌（「腫瘍（ＳＣＣ＋ＡＣＡ）」）における陽性数/患者数（「＃陽性/＃患者」）が記載されている。
表７は、遺伝子特異的プライマーを記載している。表７は、マーカーを確認して示している。それは、名称（「マーカー」）、Taqman Primer 1 のマッチング位置に対応する遺伝子特異的プライマー(「マッチング位置：Taqman Primer 1」)、Taqman
Primer 2 のマッチング位置に対応する遺伝子特異的プライマー(「マッチング位置：Taqman Primer 2」)、Taqman Probe のマッチング位置に対応する遺伝子特異的プライマー(「マッチング位置：Taqman
Probe」)、エンドポイントＰＣＲプライマー１のマッチング位置に対応する遺伝子特異的プライマー(「マッチング位置：Endpoint PCR Primer 1」)、およびエンドポイントＰＣＲプライマー１のマッチング位置に対応する遺伝子特異的プライマー(「マッチング位置：Endpoint
PCR Primer 1」)で示されている。表７は、フォワード１方向（「Ｆ１」）；フォワード２方向（「Ｆ２」）；リバース１方向（「Ｒ１」）；リバース２方向（「Ｒ２」）のプライマー、ならびにプローブ（「Ｐ１」はプローブ１、「Ｐ２」は、プローブ２を示す）を確認して示している。
表８は、組織パネル上のエンドポイントＰＣＲのエチジウムブロミドアガロースゲルの画像を０〜５のスコアで示したスコアリングを記載している。表８は、マーカーを確認して示している。それは、名称（「マーカー」）および用いられたサンプル（「正常子宮頚部」および「子宮頚部の腫瘍」）で示している。
表９〜１３は、標的遺伝子の各被検組織中での発現を確認して示している。表９〜１３は、サンプルを確認して示している。それは、数（「サンプル#」）、サンプルの組織ステージ（「組織ステージ」および標的遺伝子の発現（「遺伝子名」）で示している。表９〜１３はまた、表１に記載のマーカー名に対応するマーカー名、適切であれば、試験されるプライマーおよびプローブ（表７に記載）を示している。例えば、表１２においては、「M30A[1]」に対応するデータは、表７に確認されているようにフォワード１プライマー
(F1)、リバース１プライマー(R1)およびプローブ１(P1) を用いたMarker M30Aを確認している。
前記プロトコルを用いて取得したマーカーは、限定的であると解釈すべきでない。本願全体において引用されている全ての引例、データベース、特許および公開特許出願の全ての参照内容は、明確に引用によって本明細書に援用されている。
他の態様
当該技術分野の当業者は、ルーチンの実験以上のことを行わずに、本明細書に記載した本発明の特別な態様に対する多くの等価物を認識し、または確かめることができるであろう。このような等価物は添付した特許請求の範囲内にあると意図している。
図１は、子宮頚部組織サンプルのクラスター図を示す。デンドログラムは、３４の、正常、ＬＳＩＬ、ＨＳＩＬ、および子宮頚部の癌性組織サンプルの転写プロファイルの階層的クラスタリングから作成した。各サンプルは組織タイプとId番号によって標識した。図１における略語は、以下の通り定義される。Ｎecto：正常子宮頚部；Ｎｅｎｄｏ：正常な子宮頚内膜；ＬＳＩＬ：低度の扁平上皮内病変；ＨＳＩＬ：高度の扁平上皮内病変；Ｔｓｃｃ：扁平上皮癌；Ｔａｃａ：悪性腺癌。３４のサンプルは、点線で２つの大きな群、すなわち、対照群と疾患群に分けられている。塗りつぶした円は、不当にクラスタリングされたサンプルを示す。 図２は、正常、形成異常および癌性子宮頚部組織における、ｃＤＮＡマイクロアレイハイブリダイゼーションによる、ＭＣＭ６およびClaudin１の転写プロファイル（ＴＰ）を示す。各データポイントは、複製マイクロアレイハイブリダイゼーションの平均を表す。ＴＰ強度は、アレイ上の全スポットのメディアン強度によって正規化した。図２における略語は、以下の通り定義される。Ｅｎｄｏ：正常な子宮頚内膜組織；Ｅｃｔｏ：正常な子宮頚部組織；ＬＳＩＬ：低度の扁平上皮内病変；ＨＳＩＬ：高度の扁平上皮内病変；ＳＣＣ：扁平上皮癌；ＡＣＡ：悪性腺癌。
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【配列表】
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Claims (48)

  1. 患者が子宮頸癌に罹っているか、または前癌状態を有しているかを評価する方法であって、前記方法は、 ａ）患者のサンプルにおけるマーカーであって、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーの発現レベルと、 ｂ）正常な対照の子宮頸癌（cervical cancer）サンプルにおけるマーカーの発現レベルとを比較することを含み、 前記患者のサンプルにおけるマーカーの発現レベルと正常レベルとの間に有意差が認められれば、前記患者が子宮頸癌に罹っている、または前癌状態を有していることを示す、方法。
  2. 前記患者がＣＩＮまたはＳＩＬを有している、請求項１に記載の方法。
  3. 前記マーカーが分泌されたタンパク質に対応する、請求項１に記載の方法。
  4. 前記マーカーが転写されたポリヌクレオチドまたはその一部に対応し、前記ポリヌクレオチドが前記マーカーを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記サンプルが前記患者から採取された細胞を含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記サンプルが子宮頚部スミアである、請求項５に記載の方法。
  7. 前記細胞は、腹膜洗浄によって回収された液体、子宮洗浄によって回収された液体、子宮液、子宮滲出液、胸膜液、嚢胞液、および子宮頚部滲出液からなる群から選択される液体中にある、請求項５に記載の方法。
  8. 前記サンプルにおけるマーカーの発現レベルは、サンプル中の、前記マーカーに対応するタンパク質の存在を検出することによって評価される、請求項１に記載の方法。
  9. 前記タンパク質の存在は、タンパク質に特異的に結合する試薬を用いて検出される、請求項８に記載の方法。
  10. 前記試薬は、抗体、抗体の誘導体および抗体断片からなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  11. 前記サンプルにおける前記マーカーの発現レベルは、サンプル中の、転写されたポリヌクレオチドまたはその一部の存在を検出することによって評価され、前記転写されたポリヌクレオチドは前記マーカーを含む、請求項１に記載の方法。
  12. 前記転写されたポリヌクレオチドは、ｍＲＮＡである、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記転写されたポリヌクレオチドは、ｃＤＮＡである、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記検出ステップは、前記転写されたポリヌクレオチドを増幅することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記サンプルにおける前記マーカーの発現レベルは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、前記マーカーを用いてアニーリングするか、またはポリヌクレオチドの一部を用いてアニーリングする転写されたポリヌクレオチドであって、前記マーカーを含むポリヌクレオチドの、前記サンプル中における存在を検出することによって評価される、請求項１に記載の方法。
  16. 前記サンプルにおける前記マーカーの発現レベルは、子宮頸癌に罹っていない患者におけるマーカーの発現の正常なレベルと、少なくとも約２のファクターにおいて相違する、請求項１に記載の方法。
  17. 前記サンプルにおける前記マーカーの発現レベルは、子宮頸癌に罹っていない患者におけるマーカーの発現の正常なレベルと、少なくとも約５のファクターにおいて相違する、請求項１に記載の方法。
  18. ａ）表１に記載のマーカーから独立に選択された、複数のマーカーのそれぞれの、前記サンプルにおける発現レベルと、
    ｂ）複数のマーカーのそれぞれの、正常な対照ヒト子宮頚部サンプルから採取したのと同じタイプのサンプルにおける発現レベルとを比較することを含み、
    複数のマーカーの発現レベルが、前記マーカーの対応する正常な発現レベルに対して有意に変化していると、患者は子宮頸癌または前癌状態に罹っていることを示す、請求項１に記載の方法。
  19. 前記マーカーのそれぞれの発現レベルが、前記マーカーの対応する正常な発現レベルに対して有意に変化していると、患者は子宮頸癌に罹っていることを示す、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記複数は、前記マーカーのうち少なくとも３つを含む、請求項１８に記載の方法。
  21. 前記複数は、前記マーカーのうち少なくとも３つを含む、請求項１８に記載の方法。
  22. 患者における子宮頸癌または前癌状態の進行をモニターする方法であって、
    ａ）患者のサンプルにおいて、第１の時点でマーカーの発現を検出すること、ここで前記マーカーは表１に記載のマーカーからなる群から選択される、
    ｂ）続く時点において、ステップａ）を繰り返すこと、および
    ｃ）ステップａ）とｂ）で検出された発現レベルを比較し、それによって患者における子宮頸癌または前癌状態の進行をモニターすることを、含む方法。
  23. 前記マーカーは、分泌されたタンパク質に対応する、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記マーカーは、転写されたポリヌクレオチドまたはその部分に対応し、前記ポリヌクレオチドは、前記マーカーを含む、請求項２２に記載の方法。
  25. 前記サンプルは、患者から採取した細胞を含む、請求項２２に記載の方法。
  26. 前記患者のサンプルは、子宮頚部スミアである、請求項２５に記載の方法。
  27. 前記第１の時点と続く時点の間において、前記患者は腫瘍を摘出する手術を受ける、請求項２２に記載の方法。
  28. 患者における子宮頸癌を阻害するための試験化合物の有効性を評価する方法であって、前記方法は、
    ａ）患者から採取し、試験化合物に曝された第１サンプルにおけるマーカーであって、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーの発現と、
    ｂ）患者から採取した、前記試験化合物に曝されていない第２のサンプルにおけるマーカーの発現とを比較することを含み、
    前記第１サンプルにおけるマーカーの発現レベルが、第２のサンプルと比べて有意に低ければ、前記試験化合物が患者における子宮頸癌を阻害するのに有効であることを示す、方法。
  29. 前記第１および第２のサンプルは、患者から採取した単一のサンプルの部分である、請求項２８に記載の方法。
  30. 前記第１および第２のサンプルは、患者から採取したプールされたサンプルの部分である、請求項２８に記載の方法。
  31. 患者における子宮頸癌を阻害するための治療の有効性を評価する方法であって、前記方法は、
    ａ）少なくとも治療の一部を患者に施す前に、患者から採取した第１のサンプルにおける、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーの発現と、
    ｂ）治療の一部を施した後の患者から採取した第２のサンプルにおけるマーカーの発現とを比較することを含み、
    前記第２のサンプルにおける前記マーカーの発現が、前記第１のサンプルと比べて有意に低いとき、前記治療が患者における子宮頸癌を阻害するのに有効であることを示す、方法。
  32. 患者における子宮頸癌を阻害するための組成物を選択する方法であって、前記方法は、
    ａ）前記患者から癌細胞を含むサンプルを採取すること、
    ｂ）複数の試験組成物の存在下に、前記サンプルのアリコートを別々に曝すこと、
    ｃ）前記アリコートのそれぞれにおける、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーの発現を比較すること、
    ｄ）前記試験組成物を含有するアリコートにおいて、他の試験組成物と比べて前記マーカーのより低いレベルの発現を誘発する試験組成物を選択することを含む方法。
  33. 患者における子宮頸癌を阻害する方法であって、前記方法は、
    ａ）前記患者から、癌細胞を含むサンプルを採取すること、
    ｂ）複数の試験組成物の存在下に、前記サンプルのアリコートを別々に維持すること、
    ｃ）アリコートのそれぞれにおける、表１に記載のマーカーからなる群から選択される、マーカーの発現を比較すること、
    ｄ）試験組成物を含有するアリコート中の、他の試験組成物と比べて前記マーカーのより低いレベルの発現を誘発する、少なくとも１つの前記試験化合物を前記患者に投与することを含む、方法。
  34. 患者が子宮頸癌に罹っているか、または前癌状態であるかを評価するためのキットであって、前記キットは、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーの発現を評価するための試薬を含む、キット。
  35. 子宮頸癌細胞または前癌子宮頚部細胞もしくは病変の存在を評価するためのキットであって、前記キットは核酸プローブを含み、前記プローブは、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーに対応する転写されたポリヌクレオチドと特異的に結合する、キット。
  36. 患者における子宮頸癌を阻害するための複数の化合物のそれぞれの好適性を評価するためのキットであって、前記キットは、
    ａ）前記複数の化合物と、
    ｂ）表１に記載の前記マーカーからなる群から選択されるマーカーの発現を評価するための試薬を含む、キット。
  37. ヒト子宮頸癌細胞または前癌子宮頚部細胞もしくは病変の存在を評価するためのキットであって、前記キットは抗体を含み、前記抗体は、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーに対応するタンパク質と特異的に結合する、キット。
  38. 試験化合物の子宮頚部細胞発癌可能性を評価するための方法であって、前記方法は、
    ａ）試験化合物の存在下および不存在下において、別個のアリコートの子宮頚部細胞を維持すること、および
    ｂ）前記各アリコート中のマーカーの発現を比較することを含み、前記マーカーは表１に記載のマーカーからなる群から選択され、
    前記マーカーの発現レベルが、試験化合物の存在下に維持されたアリコート中で、試験化合物の不存在下で維持されたアリコートと比べて有意に上昇したとき、前記試験化合物がヒト子宮頚部細胞発癌可能性を持つことを示す、方法。
  39. 試験化合物の子宮頚部細胞発癌可能性を評価するためのキットであって、前記キットは、子宮頚部細胞とマーカーの発現を評価するための試薬とを含み、前記マーカーは、表１に記載のマーカーからなる群から選択される、キット。
  40. 子宮頸癌に罹った患者を治療するための方法であって、前記方法は、前記患者の細胞に、表１に記載のマーカーからなる群から選択されるマーカーに対応するポリヌクレオチドに相補的なアンチセンスオリゴヌクレオチドを提供する、方法。
  41. 子宮頸癌を発症する危険性がある患者において子宮頸癌を阻害する方法であって、前記方法は、表１に記載のマーカーから選択されたマーカーに対応する遺伝子の発現を阻害することを含む、方法。
  42. 表２および３に記載のヌクレオチド配列からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む、単離された核酸分子。
  43. 請求項４２に記載の核酸分子を含有するベクター。
  44. 請求項４２に記載の核酸分子を含有する宿主細胞。
  45. 配列番号１、７、９、１１、１７、１９、２１、２３、２５、２７、３３および４３からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含む核酸分子によってコードされる、単離されたポリペプチド。
  46. 請求項４５に記載のポリペプチドに選択的に結合する抗体。
  47. 配列番号２、８、１０、２０、２２、２６、２８および４４のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む単離されたポリペプチド。
  48. 請求項４７に記載のポリペプチドに選択的に結合する抗体。

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