JP2008526249A5 - - Google Patents

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Claims (56)

  1. 個体の遺伝的変異を遺伝子タイピングするためのin vitro方法であって、
    (a)遺伝子タイピングする遺伝的変異を含む核酸(標的DNA)を含む試料を提供するステップであって、前記DNAは検出可能に標識されているステップと、
    (b)遺伝子タイピングする各遺伝的変異に対して少なくとも2つのオリゴヌクレオチドプローブ対を提供するステップであって、
    (i)1対はプローブ1および2からなり、もう1対はプローブ3および4からなり、
    (ii)各対の1つのプローブは遺伝的変異Aにハイブリダイズすることができ、各対のもう1つのプローブは遺伝的変異Bにハイブリダイズすることができ、
    (iii)各プローブを複製物として提供し、
    (iv)プローブ複製物を既知の一様分布に従って固体支持体上の位置に置く
    ステップと、
    (c)ハイブリダイゼーションを可能にする条件下で標的DNAをプローブと接触させ、それによって検出可能に標識された核酸-プローブハイブリダイゼーション複合体を形成するステップと、
    (d)各プローブ複製物の位置で検出可能な標識の強度を測定し、それによって原強度値を得るステップと、
    (e)原強度値を任意選択で修正してバックグラウンドノイズを考慮し、それによって各複製物のクリーンな強度値を得るステップと、
    (f)(d)または(e)からの強度データに適切なアルゴリズムを適用し、それによって各遺伝的変異について遺伝子型を決定するステップであって、アルゴリズムの適用は各プローブの各複製物の強度値から平均強度値を計算することを含み、アルゴリズムは遺伝的変異の3つの可能な遺伝子型AA、ABまたはBBのそれぞれを特徴づける3つの線形関数を使用するステップ
    とを含むin vitro方法。
  2. (a)前記遺伝的変異は一塩基多型(SNP)を含む；かつ/または
    (b)前記遺伝的変異は炎症性腸疾患(IBD)または赤血球抗原と関連する
    請求項1に記載の方法。
  3. ステップ(a)は、
    - 試験する遺伝的変異を含む核酸領域を増幅すること、および任意選択で
    - 増幅産物を断片化すること
    をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. (a)増幅を、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を使用して実行する；かつ/または
    (b)増幅を、PCRを使用して実施し、配列番号1〜124および1317〜1428に記載のものから選択される少なくとも1対のPCRプライマーの使用を含む、
    請求項3に記載の方法。
  5. 前記増幅産物または断片化産物を検出可能に標識する、請求項3または4に記載の方法。
  6. 前記核酸を、個体から得られた生体試料から抽出するステップをさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. (a)前記試料から抽出される核酸はDNAまたはRNAである；かつ/または
    (b)前記方法が、抽出されたRNAからcDNAを生成するステップをさらに含む、
    請求項6に記載の方法。
  8. (a)前記検出可能な標識は蛍光標識である；かつ/または
    (b)前記検出可能な標識の強度を、スキャナを使用して測定する、
    請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記スキャナは蛍光共焦点スキャナである、請求項8に記載の方法。
  10. (a)前記プローブは支持体上でランダムに分布される；かつ/または
    (b)前記支持体は長さが19〜27のヌクレオチドの少なくとも1対のプローブを含む；かつ/または
    (c)前記支持体は、試験する遺伝的変異をプローブの中心位置に有する少なくとも1対のプローブを含む、
    請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記方法のステップ(c)は、プローブと核酸のハイブリダイゼーションの後に、固体支持体上で増幅またはライゲーション反応を実施することをさらに含む、請求項1から9のいずれか一項または請求項10の(a)もしくは(b)に記載の方法。
  12. (a)前記増幅反応はプライマー伸長反応またはオリゴヌクレオチドライゲーションアッセイ(OLA)反応を含む；かつ/または
    (b)標識化をハイブリダイゼーションの前またはハイブリダイゼーション後増幅の間に実行する、
    請求項11に記載の方法。
  13. (a)前記固体支持体はガラスである；かつ/または
    (b)各プローブを少なくとも6、8または10個の複製物として提供する；かつ/または
    (c)前記固体支持体は少なくとも12個の遺伝的変異を遺伝子タイピングするためのプローブを含む；かつ/または
    (d)前記固体支持体は少なくとも100個の遺伝的変異を同定するためのプローブを含む；かつ/または
    (e)前記固体支持体は1つまたは複数の対照プローブをさらに含む
    請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 各プローブの平均強度値の計算は範囲外の強度値を削除することを含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記アルゴリズムは各遺伝的変異の3つの可能な遺伝子型のそれぞれを特徴づける3つの線形関数(関数1、2および3)
    [ここで、
    関数1は遺伝子型AAを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数2は遺伝子型ABを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数3は遺伝子型BBを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    これらの線形関数は、変数比率1および2に附属する係数によって形成され、
    比率1=プローブ1の平均強度値/（プローブ1の平均強度値+プローブ2の平均強度値）
    および
    比率2=プローブ3の平均強度値/（プローブ3の平均強度値+プローブ4の平均強度値）
    であり、
    プローブ1および3は遺伝的変異Aを検出し、プローブ2および4は遺伝的変異Bを検出する]
    を使用する、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
  16. (a)前記3つの線形関数の係数を、遺伝子型AA、ABおよびBBのそれぞれを有する「n」個の対照個体の比率1および2を計算するステップと、識別分析において3つの遺伝子型のための適切な係数を得るステップとを含むトレーニング方法によって決定し、「n」は少なくとも3であってもよい；かつ/または
    (b)3つの遺伝子型に関する3つの関数の識別能力が100%である、
    請求項15に記載の方法。
  17. (a)比率1および2を計算するステップと、その比率を線形関数1、2および3に代入するステップとを含み、最大の絶対値を有する関数が、試験する遺伝的変異に関して個体が示す遺伝子型を決定する；かつ/または
    (b)フィードバック最適化工程で、遺伝子タイピングする個体について計算した比率1および2を用いて、3つの線形関数の係数を再決定するステップをさらに含む、
    請求項15または16に記載の方法。
  18. (a)遺伝子タイピングする個体について決定された比率1および2は、3つの線形関数の係数を決定するために用いた比率1および2の範囲内にある；かつ/または
    (b)バックグラウンドノイズに関して共焦点蛍光スキャナを用いて測定した4n個の複製物(「n」は各プローブの複製物数)の平均蛍光強度は5よりも大きく、かつ/または
    (c)所与のプローブの複製物の強度値の間の変動係数は0.25未満である、
    請求項15から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 蛍光共焦点スキャナを用いて強度を測定すると、
    - チップ上のすべてのプローブ複製物の原強度値の合計とバックグラウンドノイズの強度との比率は15を超え、かつ/または
    - 所与のプローブの複製物の強度値の間の変動係数は0.25未満であり、かつ/または
    - 陰性対照で得られた原シグナル強度値はバックグラウンドノイズの強度値より最大で3倍大きい、
    請求項15から18のいずれか一項に記載の方法。
  20. (a)表1の変異およびその組合せによって形成される群から選択される、IBDと関連するヒト遺伝的変異；かつ/または
    (b)表2の変異およびその組合せによって形成される群から選択される、赤血球抗原と関連するヒト遺伝的変異
    の遺伝子タイピングのための、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
  21. (a)前記方法は、IBDと関連するヒト遺伝的変異の遺伝子タイピングのためのものであり、前記固体支持体は配列番号631〜960および1429〜1652に記載のものから選択される配列を有するプローブを含む；または
    (b)前記方法は、赤血球抗原と関連するヒト遺伝的変異の遺伝子タイピングのためのものであり、前記固体支持体は配列番号255〜630に記載のものから選択される配列を有するプローブを含む、請求項20に記載の方法。
  22. 請求項1から21のいずれか一項に記載の方法での使用に適している、固体支持体上に置かれた複数のプローブを含むDNAチップ。
  23. (a)配列番号631〜960および1429〜1652に記載の配列；もしくは
    (b)配列番号255〜630に記載の配列
    から選択される配列を有するプローブ、または、(a)の配列もしくは(b)の配列からなるプローブを含む、請求項22に記載のDNAチップ。
  24. DNAチップハイブリダイゼーション強度データから遺伝子型を得るための計算方法であって、遺伝的変異の3つの可能な遺伝子型AA、ABおよびBBのそれぞれを特徴づける3つの線形関数のそれぞれにおいて比率1および2を使用するステップ
    [ここで、
    関数1は遺伝子型AAを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数2は遺伝子型ABを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数3は遺伝子型BBを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    これらの線形関数は、変数比率1および2に附属する係数によって形成され、
    比率1=プローブ1の平均強度値/（プローブ1の平均強度値+プローブ2の平均強度値）
    および
    比率2=プローブ3の平均強度値/（プローブ3の平均強度値+プローブ4の平均強度値）
    であり、
    プローブ1および3は遺伝的変異Aを検出し、プローブ2および4は遺伝的変異Bを検出し、
    平均強度値は請求項1から21のいずれか一項に記載の方法によって入手可能である]
    を含む、計算方法。
  25. (a)各プローブについて得られた平均強度値から比率1および2を計算するステップ；かつ/または
    (b)各プローブの複製物について得られた強度値を照合し、各プローブの平均強度値を決定するステップ；かつ/または
    (c)プローブの複製物について得られた原強度値を修正してバックグラウンドノイズを考慮し、それによってその複製物のクリーンな強度値を得るステップ
    をさらに含む、請求項24に記載の計算方法。
  26. 前記3つの線形関数の係数を、遺伝子型AA、ABおよびBBのそれぞれを有する「n」個の対照個体の比率1および2を計算するステップと、識別分析において3つの遺伝子型のための適切な係数を得るステップとを含むトレーニング方法によって決定し、「n」は少なくとも3であってもよい、請求項24または25に記載の計算方法。
  27. (a)3つの遺伝子型に関する3つの関数の識別能力が100%である；かつ/または
    (b)フィードバック最適化工程で、遺伝子タイピングする個体について計算した比率1および2を用いて、3つの線形関数の係数を再決定するステップをさらに含む
    請求項24から26のいずれか一項に記載の計算方法。
  28. 請求項1から21のいずれか一項に記載の方法での使用のための線形関数を導き出す方法であって、遺伝的変異に関して遺伝子型AAを有するn個の個体、遺伝子型ABを有するn個の個体および遺伝子型BBを有するn個の個体のそれぞれについて、
    (a)遺伝的変異を含む核酸(標的DNA)を含む試料を提供するステップであって、前記DNAは検出可能に標識されているステップと、
    (b)遺伝的変異に対して少なくとも2つのオリゴヌクレオチドプローブ対(プローブ1+2およびプローブ3+4)を提供するステップであって、
    (i)1対はプローブ1および2からなり、もう1対はプローブ3および4からなり、
    (ii)各対の1つのプローブは遺伝的変異Aにハイブリダイズすることができ、各対のもう1つのプローブは遺伝的変異Bにハイブリダイズすることができ、
    (iii)各プローブを複製物として提供し、
    (iv)プローブを、さらなる付着プローブを含む固体支持体上の位置に置き、それらのプローブを既知の一様分布に従って置く
    ステップと、
    (c)ハイブリダイゼーションを可能にする条件下で核酸試料をプローブと接触させ、それによって検出可能に標識された核酸-プローブハイブリダイゼーション複合体を形成するステップと、
    (d)各プローブ複製物の位置で検出可能な標識の強度を測定し、それによって原強度値を得るステップと、
    (e)原強度値を任意選択で修正してバックグラウンドノイズを考慮し、それによって各複製物のクリーンな強度値を得るステップと、
    (f)(d)または(e)からの強度データに適切なアルゴリズムを適用するステップであって、アルゴリズムの適用は各プローブの各複製物の強度値から平均強度値を計算することを含み、アルゴリズムは遺伝的変異の3つの可能な遺伝子型AA、ABまたはBBのそれぞれを特徴づけることを目的とした3つの線形関数を使用するステップと、
    (g)識別分析において3つの遺伝子型群AA、ABおよびBBの間の相違を最大にする線形関数を導き出すステップ
    とを含む方法。
  29. (a)前記プローブは遺伝的変異に従って支持体上でランダムに分布される；かつ/または
    (b)各プローブの平均強度値の計算は範囲外の強度値を削除することを含む、
    請求項28に記載の方法。
  30. 前記アルゴリズムは各遺伝的変異の3つの可能な遺伝子型のそれぞれを特徴づける3つの線形関数(関数1、2および3)
    [ここで、
    関数1は遺伝子型AAを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数2は遺伝子型ABを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数3は遺伝子型BBを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    これらの線形関数は、変数比率1および2に附属する係数によって形成され、
    比率1=プローブ1の平均強度値/（プローブ1の平均強度値+プローブ2の平均強度値）
    および
    比率2=プローブ3の平均強度値/（プローブ3の平均強度値+プローブ4の平均強度値）
    であり、
    プローブ1および3は遺伝的変異Aを検出し、プローブ2および4は遺伝的変異Bを検出する]
    を使用する、請求項28または29に記載の方法。
  31. (a)3つの遺伝子型に関する3つの関数の識別能力が100%である；かつ/または
    (b)バックグラウンドノイズに関して共焦点蛍光スキャナを用いて測定した4n個の複製物(「n」は各プローブの複製物数)の平均蛍光強度は5よりも大きく、かつ/または
    (c)所与のプローブの複製物の強度値の間の変動係数は0.25未満である
    請求項28から30のいずれか一項に記載の方法。
  32. 蛍光共焦点スキャナを用いて強度を測定すると、
    - チップ上のすべてのプローブ複製物の原強度値の合計とバックグラウンドノイズの強度との比率は15を超え、かつ/または
    - 所与のプローブの複製物の強度値の間の変動係数は0.25未満であり、かつ/または
    - 陰性対照で得られた原シグナル強度値はバックグラウンドノイズの強度値より最大で3倍大きい、
    請求項28から31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 遺伝的変異に関して遺伝子型AAを有するn個の個体、遺伝子型ABを有するn個の個体および遺伝子型BBを有するn個の個体のそれぞれについて得られた比率1および2を用いて、請求項1から21または請求項24から27のいずれか一項に記載の方法での使用のための線形関数を導き出す計算方法であって、
    (a)適切なアルゴリズムを適用するステップであって、そのアルゴリズムは遺伝的変異の3つの可能な遺伝子型AA、ABまたはBBのそれぞれを特徴づけることを目的とする3つの線形関数(関数1、2および3)
    [ここで、
    関数1は遺伝子型AAを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数2は遺伝子型ABを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    関数3は遺伝子型BBを有する個体を特徴づける線形関数であり、比率1および2の線形結合からなり、
    これらの線形関数は、変数比率1および2に附属する係数によって形成され、
    比率1=プローブ1の平均強度値/（プローブ1の平均強度値+プローブ2の平均強度値）
    および
    比率2=プローブ3の平均強度値/（プローブ3の平均強度値+プローブ4の平均強度値）
    であり、
    プローブ1および3は遺伝的変異Aを検出し、プローブ2および4は遺伝的変異Bを検出する]
    を使用するステップと、
    (b)識別分析において3つの遺伝子型群AA、ABおよびBBの間の相違を最大にする線形関数を導き出し、それによって3つの関数のそれぞれの係数を得るステップとを含み
    比率1および2は請求項28ら32のいずれか一項に記載の方法によって入手可能である、計算方法。
  34. (a)各プローブについて得られた平均強度値から比率1および2を計算するステップ；かつ/または
    (b)各プローブの複製物について得られた強度値を照合し、各プローブの平均強度値を決定するステップ；かつ/または
    (c)プローブの複製物について得られた原強度値を修正してバックグラウンドノイズを考慮し、それによってその複製物のクリーンな強度値を得るステップ
    をさらに含む、請求項33に記載の計算方法。
  35. (a)「n」は少なくとも3である；かつ/または
    (b)3つの遺伝子型に関する3つの関数の識別能力が100%である
    請求項33または34のいずれか一項に記載の計算方法。
  36. フィードバック最適化工程で、さらなる試験個体について計算した比率1および2を用いて、3つの線形関数の係数を再決定するステップをさらに含む、請求項33から35のいずれか一項に記載の計算方法。
  37. 請求項24から36のいずれか一項に記載の計算方法を実行するための、プロセッサおよびプロセッサを制御するための手段を含むコンピュータシステム。
  38. コンピュータまたはコンピュータネットワーク上で実行させると、そのコンピュータまたはコンピュータネットワークに請求項24から36のいずれか一項に記載の計算方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
  39. コンピュータ可読媒体に格納される、請求項38に記載のコンピュータプログラム。
  40. - 配列番号255〜630で列挙したオリゴヌクレオチド、
    - 配列番号631〜960および1429〜1652で列挙したオリゴヌクレオチド、
    - 配列番号1〜124および1317〜1428のオリゴヌクレオチド
    から選択される少なくとも1つのオリゴヌクレオチド。
  41. 配列番号1〜124および1317〜1428のPCRプライマー対から選択される1対のPCRプライマー。
  42. 請求項41に記載の少なくとも1対のプライマーを含むPCR増幅キット。
  43. 配列番号255〜960および1429〜1652のプローブ対から選択される、遺伝的変異の同定のための1対のオリゴヌクレオチドプローブ、または、各対は同じ遺伝的変異の同定のためのものである、少なくとも2つの前記プローブ対を含む少なくとも4つのオリゴヌクレオチドプローブのセット。
  44. 請求項22または23に記載のDNAチップを含む診断キット。
  45. (a)請求項1から21または24から27のいずれか一項に記載の方法での使用のための説明書；かつ/または
    (b)請求項37に記載のコンピュータシステムもしくは請求項38または39に記載のコンピュータプログラム
    をさらに含む、請求項44に記載のキット。
  46. (a)赤血球抗原；または
    (b)IBD
    と関連する遺伝的変異の検出のための、請求項44または45に記載のキット。
  47. 請求項41に記載の1対もしくは複数対のPCRプライマーまたは請求項42に記載のPCR増幅キットをさらに含む、請求項46の(b)に記載のキット。
  48. 個体のIBDまたはIBD感受性を診断する方法であって、請求項1から21または24から27のいずれか一項に記載の方法により、IBDと関連する1つまたは複数の遺伝的変異に関して個体を遺伝子タイピングすることを含む方法。
  49. IBDを有する個体のための治療法を選択する方法であって、
    (a)請求項1から21または24から27のいずれか一項に記載の方法により、IBDと関連する1つまたは複数の遺伝的変異に関して個体を遺伝子タイピングするステップと、
    (b)(a)で決定された遺伝子型に基づいて適切な治療法を選択するステップ
    とを含む方法。
  50. 個体の血液型を判定する方法であって、請求項1から21または24から27のいずれか一項に記載の方法により、赤血球抗原と関連する1つまたは複数の遺伝的変異に関して個体を遺伝子タイピングすることを含む方法。
  51. 特定のIBD表現型を示唆する遺伝的変異を同定する方法であって、
    (a)請求項1から21または24から27のいずれか一項に記載の方法により、IBDと関連する1つまたは複数の遺伝的変異に関して複数の個体を遺伝子タイピングするステップであって、その個体のIBD表現型は既知であるステップと、
    (b)1つまたは複数の遺伝的変異について試験された個体の遺伝子型をそれらの個体の既知の表現型と比較するステップと、
    (c)遺伝的変異および表現型の間に統計学的に有意な関連がある遺伝的変異を同定するステップ
    とを含む方法。
  52. (d)そのように同定された遺伝的変異を用いて疾患進行の起こりうる経過を予測するステップをさらに含む、請求項51に記載の方法。
  53. (e)(d)でされた予測を用いて、外科的介入の必要性を含むその個体に最適の治療手段を示すステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
  54. 請求項51に記載の方法によって特定のIBD表現型の発現を示唆すると同定された1つまたは複数の遺伝的変異に関して個体の遺伝子型を決定することによって、個体のIBD表現型の発現の可能性を予測する方法。
  55. (a)請求項22または23に記載のチップ、請求項37に記載のコンピュータシステム、請求項38または39に記載のコンピュータプログラム、請求項40に記載のオリゴヌクレオチド、請求項41に記載の1対または複数対のPCRプライマー、請求項42に記載のPCR増幅キット、請求項40または41に記載の1つまたは複数の対またはセットのプローブ、または請求項44から47のいずれか一項に記載のキットの使用を含む；かつ/または
    (b)請求項28から36のいずれか一項に記載の方法を実行するステップをさらに含む
    請求項48から54のいずれか一項に記載の方法。
  56. 医療で使用するための、配列番号1〜124、255〜960または1317〜1652から選択される核酸。
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