JP2007508603A - 生体システム群内の疾患の生物学的プロファイルに対する複数成分合成産物混合物の影響を決定する方法、および新規組み合わせ介入の開発 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)多変量解析を用いて、疾患の症状を有する生体システム群の生物学的プロファイルを参照(または健常)生体システム群の生物学的プロファイルと比較することにより、疾患の生物学的プロファイルを決定する工程;
(b)多変量解析を用いて、疾患の生物学的プロファイルに対する1つまたは複数の合成組成物の一連のサンプルの影響を決定する工程であって、これらサンプル中、1つまたは複数の組成物の濃度が異なる、工程;
(c)工程(b)で得られた情報に基づいて、疾患の生物学的プロファイルに対して所望の影響を示すことが期待される複数成分合成産物混合物のセットを調製する工程;および
(d)多変量解析を用いて、疾患の生物学的プロファイルに対する工程(c)で調製された複数成分混合物のセットの影響を決定する工程。
1. 関連するサンプル、例えば体液(血漿、尿、CSF、唾液、皮脂、滑液など)を選択する。
2. 生物学的プロファイリングの幅を選択する;転写物、タンパク質、代謝物など。
3. 生物学的プロファイルを決定するために用いる分光測定技術(例えば、GCMS、LCMS、CEMS、MS/MS組み合わせ、および様々なNMR法、ゲルベースの電気泳動技術など)に基づいてサンプルを調製する。
4. 好ましくはペプチドを含む、脂質、ステロイド、胆汁酸、エイコサノイド、(神経)ペプチド、ビタミン、有機酸、神経伝達物質、アミノ酸、炭水化物、イオン性有機物、ヌクレオシド、無機物、生体異物などをカバーするメタボロミクスの場合、分光測定技術、ゲルベースの技術、NMRプロファイル、および好ましいMSアプローチを用いてプロファイルを決定する。また、NMRプロファイルに加えて、システムのバランス/恒常性に関する良好な指標であることが多い、主要な高濃度成分を1つの実験で説明するための全体的MSプロファイルも含みうる。
5. 好ましくはオランダ特許出願第1016034号に記載の技術を、PCA-DA、線形および非線形技術に基づくマルチブロック/多重多変量解析、ならびに部分線形適合アルゴリズムと組み合わせて用いて、得られたデータを予備加工する。
6. 4の結果を、動物モデルに基づく生物学的データ、病歴、臨床化学的経歴、臨床的エンドポイント、バイオマーカー、代用マーカー、医学的記述、および行動的、社会的、心理学的データなどの他の関連データ源と組み合わせる。
7. プロファイリング成分の1つまたはプロファイリング成分の任意の組み合わせ、好ましくは非線形圧縮および動力学的モデリング技術の組み合わせを用いて、力学的疾患の(非線形または線形)動力学を研究する。
本発明の方法を図1に模式的に示す。本発明による典型的な実験は、システム生物学アプローチによって作成されるようなフィンガープリントに基づく。典型的な実験は、以下の工程に基づく:
1. NMRまたは質量分析などのプロファイリング技術によって、複数の個別成分または異なる混合物のセット、好ましくは組成にかなりのバリエーションのあるものを測定する(フィンガープリントする);図1の左側部分にバッチ(batch)1-nとして示す。
2. 動物モデルへの投与後またはヒト試験におけるこれらのバッチ、および処置されていない(疾患動物および野生型または健常対象/患者の両方を含む)または他の処置をするよう選択された参照群の効果のプロファイルを測定する。
3. 参照群により疾患のバイオマーカープロファイルを提供し、他の実験により疾患パターンに対する混合物の影響を提供し、他の効果も明らかにする。また、ヒト試験における臨床的エンドポイントまたは細胞モデルおよび/もしくは動物モデルで測定された典型的生物学的効果を複数成分混合物の評価に用いることができる。これにより、特定の疾患群に対する効果の証拠が得られる。対照群が利用できない場合は、比較解析を用いて、臨床的エンドポイントまたは仮説に対して最適な生物学的効果を明らかにすることができる。
4. 臨床的エンドポイントまたは他のモデル(細胞ベースまたは動物モデル)における任意の生物学的効果などのすべての他の情報も含む、効果プロファイルとの混合物成分のパターンの(非)線形多変量相関により、生物学的効果を生じる成分のパターンを検出することができる。
5. 新しい組み合わせ介入の設計において個別の成分の影響を研究し、疾患プロファイルに対する影響を生物学的効果における変化という観点から、または同定されない場合は疾患プロファイルの特定部分に対する影響として決定できる。このようなアプローチの一例を図2に示し、このとき動物モデルにおけるアテローム性動脈硬化症の発症に対する異なる薬物の影響をシステムに基づく応答によって評価する。両薬物は明らかに異なる薬物応答を示し、これは2次元表示では部分的にしか見えない。詳細に解析すると、疾患プロファイルの影響の違いを相関ネットワークによって見出すことができ(例えば図3を参照されたい)、生化学レベルで説明でき、そして混合物ストラテジーの設計に役立てることができる。
Claims (20)
- 以下の工程を含む、生体システム群内の疾患の生物学的プロファイルに対する複数成分合成産物混合物の影響を決定するための方法:
(a)多変量解析を用いて、疾患の症状を有する生体システム群の生物学的プロファイルを参照(または健常)生体システム群の生物学的プロファイルと比較することにより、疾患の生物学的プロファイルを決定する工程;
(b)多変量解析を用いて、疾患の生物学的プロファイルに対する1つまたは複数の合成組成物の一連のサンプルの影響を決定する工程であって、これらサンプル中、1つまたは複数の合成組成物の濃度が異なる、工程;
(c)工程(b)で得られた情報に基づいて、疾患の生物学的プロファイルに対して所望の影響を示すことが期待される複数成分合成産物混合物のセットを調製する工程;および
(d)多変量解析を用いて、疾患の生物学的プロファイルに対する工程(c)で調製された複数成分混合物のセットの影響を決定する工程。 - 工程(d)の後に工程(e)として、工程(c)で調製された複数成分合成産物混合物のセットから、疾患の生物学的プロファイルに対する所望の影響を示す1つまたは複数の混合物を選択する、請求項1記載の方法。
- 工程(a)において、少なくとも1つの分光測定技術、少なくとも1つの電気的移動に基づく技術、または少なくとも1つのクロマトグラフィー技術を用いて疾患のプロファイルを決定する、請求項1または2記載の方法。
- 工程(b)において、少なくとも1つの分光測定技術、少なくとも1つの電気的移動に基づく技術、または少なくとも1つのクロマトグラフィー技術を用いて、疾患サンプルの生物学的プロファイルに対する複数成分混合物の一連のサンプルの影響を決定する、請求項1〜3のいずれか一項記載の方法。
- 工程(d)において、少なくとも1つの分光測定技術、少なくとも1つの電気的移動に基づく技術、または少なくとも1つのクロマトグラフィー技術を用いてサンプルの組成を決定する、請求項2〜4のいずれか一項記載の方法。
- 2つ以上の分光測定技術または電気的移動に基づく技術を用いる、請求項2〜5のいずれか一項記載の方法。
- 少なくとも核磁気共鳴技術および質量分析技術または電気的移動に基づく技術を用いる、請求項6記載の方法。
- 生物学的プロファイルが、1つまたは複数の代謝プロファイル、遺伝プロファイル、および/またはプロテオミクスプロファイルを含む、請求項1〜7のいずれか一項記載の方法。
- 生物学的プロファイルが、代謝プロファイル、遺伝プロファイル、およびプロテオミクスプロファイルを含む、請求項8記載の方法。
- 複数成分混合物が化学的産物を含む、請求項1〜9のいずれか一項記載の方法。
- 工程(a)において、少なくとも1つのタイプの体液の生物学的プロファイルが決定される、請求項1〜10のいずれか一項記載の方法。
- 工程(a)において、少なくとも1つのタイプの組織の生物学的プロファイルが決定される、請求項1〜11のいずれか一項記載の方法。
- 工程(a)において、少なくとも2つの異なるタイプの体液の生物学的プロファイルが決定される、請求項12記載の方法。
- 工程(a)において、1つまたは複数の以下のバイオマーカー:遺伝子、転写物、タンパク質、代謝物、および(微量)元素、を用いて生物学的プロファイルを決定する、請求項1〜1のいずれか一項記載の方法。
- 工程(b)におけるサンプルの数が少なくとも2である、請求項1〜1のいずれか一項記載の方法。
- 工程(c)におけるサンプルの数が5〜100の範囲である、請求項15記載の方法。
- 合成産物ベースの医薬物を調製するための、請求項1〜16のいずれか一項記載の工程(c)で調製された複数成分合成産物混合物の使用。
- 合成産物ベースの医薬物を調製するための、請求項2〜16のいずれか一項記載の工程(e)で選択された複数成分合成産物混合物の使用。
- 請求項1〜16のいずれか一項記載の工程(c)で調製された、または請求項2〜16のいずれか一項記載の工程(e)で選択された複数成分合成産物混合物を含む医薬物。
- 請求項2〜16のいずれか一項記載の工程(e)で選択された複数成分混合物の組成を制御する方法であって、混合物に含まれる1つまたは複数の組成物が疾患の生物学的プロファイルに対して影響を有するように、混合物に含まれる1つまたは複数の組成物の濃度を調整する方法。
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