JP2010533477A - 水晶体落屑症候群および緑内障の診断、予後診断および治療における使用のためのマーカーとしての染色体15q24上の遺伝的変異 - Google Patents

水晶体落屑症候群および緑内障の診断、予後診断および治療における使用のためのマーカーとしての染色体15q24上の遺伝的変異 Download PDF

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Abstract

本発明は、緑内障および水晶体落屑症候群を含む眼疾患に対する感受性を診断する方法に関する。本発明は、水晶体落屑症候群および緑内障に対する増加したまたは減少した感受性を診断する方法、ならびにリスクアセスメント、治療および予後診断のための方法を提供する。本発明は、さらに、本発明の方法の使用のためのキットに関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、眼疾患(眼障害)、特に緑内障および水晶体落屑症候群(XFS)に対する感受性を診断する方法に関する。本発明は、緑内障およびXFSの増加した感受性および減少した感受性に関連することが見出されている特定のマーカーを評価することによる、XFSまたは緑内障に対する増加した感受性を診断する方法および減少した感受性を診断する方法を含む。
緑内障は、米国において220万人超が発症している疾病であり、2020年までに340人万が発症することが予測されている(非特許文献1)。緑内障は、失明の2番目に最も一般的な原因であり、世界中で6000万の症例がある(非特許文献2)。緑内障は、進行性視力喪失によって特徴付けられ、当該疾病の後期まで無痛性かつ無症状である。緑内障の病態生理は、十分に理解されていない。従って、その病理発生および合併症の理解は、改善されたリスクアセスメントおよびよりよい治療を与えるという課題に対応するために必要とされている。
緑内障は、眼障害の異質な群であり、これは、網膜神経節細胞およびそれらの軸索の進行性変性を共有し、視神経乳頭の出現および随伴して失明をもたらす。大部分の集団では、開放隅角緑内障(OAG)(無痛性視力喪失によって特徴付けられる)は、大部分の緑内障の症例を構成し、視神経乳頭神経網膜周縁部組織の進行性の欠損、および視野の欠損と対応する視神経乳頭の結果的な陥凹によって定義される(非特許文献3;非特許文献4)。開放隅角緑内障は、原発開放隅角緑内障(POAG)および続発緑内障に分けられ得る。POAGは、房水流出抵抗の同定可能な原因がなく、一方、続発緑内障では、流出抵抗は原因が公知であり、落屑緑内障(XFG)では、水晶体落屑症候群(XFS)の名称の由来である剥脱性物質によると考えられている。POAGは、しばしば上昇した眼圧(IOP)に関連する(非特許文献5)。POAGは、高度に家族性かつ年齢関連性であり(非特許文献6)、そのリスク指標、垂直視神経乳頭、垂直眼杯、垂直視神経陥凹乳頭比およびIOPパラメータは、高い遺伝率を有する(非特許文献7)。
先天性および若年性の緑内障についてのいくつかの遺伝子座については、報告がされている(非特許文献6)。しかし、成人の緑内障では、MYOC遺伝子(ミオシリン(myocillin)をコードしている)のみが、かなりの影響を当該疾病に与えることが示されている(非特許文献8)。MYOCは、POAGにおいて2〜4%の変異罹患率を有し、40超の異なる変異が現在までに報告されており、若年性開放隅角緑内障(JOAG)では10%超である。MYOC遺伝子の変異は、線維柱帯網の機能障害をもたらし、遺伝子型と表現型の相関が強い。
緑内障を発症するリスクは、いくつかの公知の危険因子とともに増加する。従って、加齢による増加した眼圧は、緑内障の発症の増加したリスクに対する主要な寄与体である(非特許文献9;非特許文献10)。他の危険因子は、他のベースライン視野の検討で認められる視野異常(非特許文献11;非特許文献12)、高度の近視および緑内障の家族歴(非特許文献13;非特許文献14)、薄い角膜(中央角膜の厚さが556μm未満)および0.4超の垂直陥凹乳頭比または水平陥凹乳頭比(非特許文献11;非特許文献12)を含む。近年では、さらなる危険因子が同定されている(全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛、および末梢血管攣縮を含む)。
水晶体落屑症候群(XFS)は、偽水晶体落屑症候群(PEX)とも呼ばれ、眼の前部を裏打ちする細胞外基質(ECM)眼構造の弾力線維症によって特徴付けられる一般的な加齢性眼障害である。XFSは、緑内障の最も大きい危険因子であり(非特許文献15)、また、白内障と頻繁に関連する。当該疾病は、前分節の水分をたたえた表面上に蓄積する細胞外原繊維物質の過剰な生成によって特徴付けられる(非特許文献16)。その眼内効果に加えて、XFSは全身性であることが示されており、増加した心血管および脳血管罹患率に関連すると思われる(非特許文献15)。XFSの罹患率は、年齢とともに増加し、この状況は世界中で見出せるが、いくつかの論文はXFSの地理的クラスターについて指摘している(非特許文献17)。XFSは、大部分の集団における続発緑内障の最も一般的な同定可能な原因であり、急速な進行、医学的治療への高い抵抗性、およびPOAGよりも悪化した予後診断によって特徴付けられる(非特許文献15)。
遺伝的危険率は、集団の個体間での遺伝子のわずかな相違によって与えられる。他の変異も重要であるが、最も頻繁には一塩基多型(SNP)によって、遺伝子は個体間で異なる。SNPは、平均して500塩基対ごとにヒトゲノムに位置している。従って、250,000塩基対を含む典型的なヒト遺伝子は、500の異なるSNPを含み得る。少数のSNPのみがエクソンに位置し、当該遺伝子によってコードされるタンパク質のアミノ酸配列を変化させる。多くのSNPは、遺伝子機能への影響が少ないか、全くない可能性があり、一方、他のものは当該遺伝子によってコードされるmRNAの転写、スプライシング、翻訳、または安定性を変化させ得る。ヒトゲノムのさらなる遺伝的多型性は、短い、または長いDNAの伸長のいずれかの挿入、欠損、転座、または逆位によってもたらされる。従って、疾病リスクを与える遺伝的多型性は、タンパク質のアミノ酸配列を直接的に変化させ得、当該遺伝子から産生されるタンパク質量を増加させ得、または当該遺伝子によって産生されるタンパク質を減少させ得る。
一般的な疾病のリスクを与える遺伝的多型性は明らかにされているため、このような危険因子の遺伝的試験は、臨床医学において重要となってきている。例としては、アルツハイマー病の鑑別診断のために認知症患者におけるアポリポタンパク質E4の多型の遺伝的保有者を同定するためのアポリポタンパク質E試験、および深部静脈血栓症に対する素因を試験する第5因子ライデンの遺伝的保有者を同定するアポリポタンパク質E試験がある。さらに重要なことには、癌治療においては、腫瘍細胞における遺伝的変異の診断は、個々の患者のための最も適切な治療計画の選択に使用される。乳癌では、エストロゲン受容体の発現または2型ヘレグリン(Her2)受容体チロシンキナーゼの発現における遺伝的変異が、抗エストロゲン性薬剤(タモキシフェン)または抗Her2抗体(ハーセプチン)が治療計画に組み込まれるかどうかを決定する。フィラデルフィア染色体の慢性骨髄性白血病(CML)診断では、Bcr受容体チロシンキナーゼおよびAbl受容体チロシンキナーゼをコードする遺伝子と融合した遺伝的な転座は、Bcr−Ablキナーゼの特異的な阻害剤である、グリベック(STI571)が、癌の治療に使用されるべきであることを示す。このような遺伝的変化のあるCML患者においては、Bcr−Ablキナーゼの阻害は、腫瘍細胞の迅速な除去および白血病からの寛解を引き起こす。
加齢時の失明の主要な寄与体としての緑内障およびXFSの世界的な影響により、当該疾病に寄与する生化学的および遺伝的な要因の理解について大きなニーズがある。また、疾病管理および個体のリスクアセスメントにおける使用のための、これらの疾病に対する感受性を診断する方法の提供についての大きなニーズもある。さらに、これらの障害に関連する症状の予防および/または改善についての改善された治療方法は、大変有用である。
Friedmanら、Arch Ophthalmol 122、532(2004) Resnikoffら、Bull World Health Organ 82、844(2004) Foster、R.ら、Br J Ophthalmol 86、238(2002) Jonasson、F.ら、Eye 17、747(2003) HollowsおよびGraham、Br J Ophthalmol 50、570(1966) Hewittら、Clin Experiment Ophthalmol 34、472(2006) KleinおよびLee、Invest Ophthalmol Vis Sci 45、59(2004) Stoneら、Science 275、668(1997) Sommerら、Arch.Ophthalmol.109:1090〜95(1991) Mitchellら、Ophthalmol.103:1661〜69(1996) Kassら、Arch.Ophthalmol.120:701〜13(2002) Gordonら、Arch Ophthalmol.120:714〜20(2002) Wolfsら、Arch Ophthalmol 116:1640〜45(1998) Tielschら、Arch Ophthalmol.112:69〜73(1994) Schloetzer−SchrehardtおよびNaumann、Am J Ophthalmol 141、921(2006) RitchおよびSchloetzer−Schrehardt、Surv.Ophthalmology 45、265(2001) Ringvold、A、Acta Ophthalmol Scand 77、371(1999)
本発明は、眼疾患(眼障害)、特に緑内障および水晶体落屑症候群(XFS)に対する感受性を診断する方法に関する。本発明は、緑内障およびXFSの増加した感受性および減少した感受性に関連することが見出されている特定のマーカーを評価することによる、XFSまたは緑内障に対する増加した感受性を診断する方法および減少した感受性を診断する方法を含む。
本願発明者らは、染色体15q24上のLOXL1遺伝子に関連する特定の変異体は、水晶体落屑症候群および緑内障に関連することを発見した。本発明者は、特定の多形性部位の特定の対立遺伝子は、一般的な集団よりも、水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された個体により頻繁に存在することを見出した。従って、このようなマーカーは、本願明細書においてより詳細に記載されるように、様々な本発明の方法において有用である。診断上の適用のため、このようなマーカーの特定の対立遺伝子を同定する方法が本願明細書において提供される。
1つの態様では、本発明は、ヒト個体における水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの眼症状に対する感受性を判定する方法を与え、当該方法は、当該ヒトのLOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を同定するヒト個体についての核酸配列データを入手する工程であって、当該少なくとも1つの多型マーカーの異なる対立遺伝子は、ヒトにおける少なくとも1つの症状に対する異なる感受性と関連する工程と、当該核酸配列データから水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの症状に対する感受性を判定する工程と、を含む方法。
いくつかの実施態様では、緑内障の表現型は落屑緑内障(XFG)である。一般的な意味で、遺伝子マーカーは、核酸レベルで別の配列を導く。当該核酸マーカーが当該核酸によってコードされるポリペプチドのコドンを変化させた場合、当該マーカーはまた、コードされたポリペプチド(ポリペプチドマーカー)のアミノ酸レベルで別の配列をもたらす。核酸中の多型マーカーの特定の対立遺伝子またはポリペプチドマーカーの特定の対立遺伝子の同一性の判定は、特定の対立遺伝子が配列の特定の位置に存在するかどうかを含む。マーカーの特定の対立遺伝子を同定する配列データは、特定の対立遺伝子を検出するのに十分な配列を含む。本願明細書に記載された一塩基多型(SNP)またはアミノ酸の多型については、配列データは、1つの位置に配列を含み得る、すなわち、配列内の1つの位置のヌクレオチドまたはアミノ酸の同一性を含み得る。
ある実施態様では、少なくとも2つの多型マーカーの核酸配列の判定に有用であり得る。他の実施態様では、少なくとも3つの、少なくとも4つの、または少なくとも5以上の多型マーカーについての核酸配列が判定される。ハプロタイプ情報は、2つ以上の多型マーカーの分析由来であり得る。従って、ある実施態様では、さらなる工程が行われ、それによってハプロタイプ情報は少なくとも2つの多型マーカーの配列データに基づいてもたらされる。
本発明はまた、ヒト個体における水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの眼症状に対する感受性を判定する方法であって、当該方法は、ヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも2つの多型マーカーの両方の対立遺伝子を同定するヒト個体についての核酸配列データを入手する工程と、当該配列データに基づいた少なくとも1つのハプロタイプの同一性を判定する工程と、当該ハプロタイプのデータから水晶体落屑症候群および緑内障から選択された少なくとも1つの症状に対する感受性を判定する工程と、を含む方法を提供する。いくつかの実施態様では、緑内障の表現型は落屑緑内障である。
ある実施態様では、感受性の判定は、核酸配列データを、ヒトLOXL1遺伝子の多型マーカーと少なくとも1つの症状に対する感受性との間の相関データを含むデータベースと比較する工程を含む。いくつかの実施態様では、データベースは、当該LOXL1遺伝子の多型マーカーについての当該少なくとも1つの眼症状に対する感受性の少なくとも1つのリスク基準を含む。当該配列データベースは、例えば、いずれの1つ、または複数の、特定の多型性についての眼疾患(例えば、緑内障または水晶体落屑症候群)の感受性を示すデータを含む参照表として提供され得る。当該データベースはまた、少なくとも2つの多型マーカーを含む特定のハプロタイプについての感受性を示すデータをも含み得る。
核酸配列データの入手は、ある実施態様では、ヒト個体から得た生物学的試料の入手、および試料中の核酸の当該少なくとも1つの多型マーカーの配列の分析を含み得る。配列の分析は、当該少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在の判定を含み得る。特定の感受性対立遺伝子(例えば、リスクのある対立遺伝子)の存在の判定は、ヒト個体の眼症状に対する感受性を示す。特定の感受性対立遺伝子の不存在の判定は、特定の感受性がその個体に存在しないことを示す。
いくつかの実施態様では、核酸配列データの入手は、既存の記録から核酸配列の情報の入手を含む。当該既存の記録は、例えば、ヒト個体について、少なくとも1つの多型マーカーについて、配列データ(遺伝子型データなど)を含むコンピューターファイルまたはデータベースであり得る。
本発明の診断方法によって判定された感受性は、特定の実体に報告され得る。いくつかの実施態様では、少なくとも1つの実体は、当該個体、当該個体の保護者、遺伝医療提供者、医師、医療機関、および医療保険会社からなる群から選択される。別の態様では、本発明は、ヒト個体における水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を診断する方法であって、当該方法は、当該個体から得られた核酸試料における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、当該LOXL1遺伝子に関連し、かつ、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示す方法に関する。当該方法はまた、当該個体から得た遺伝子型データセットの少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在の判定をも含み得る。
ある実施態様では、当該少なくとも1つの多型マーカーは、LOXL1遺伝子と連鎖不平衡にあることによって、LOXL1遺伝子と関連している。換言すると、当該少なくとも1つの多型マーカーは、LOXL1遺伝子内の少なくとも1つの遺伝的要素と連鎖不平衡にある。
別の態様は、ヒト個体における水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を判定する方法に関し、当該方法は、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子が当該個体から入手した核酸試料、または当該個体由来の遺伝子型データセットに存在するかどうかを判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは当該LOXL1遺伝子に関連し、かつ当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示す。水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された個体により頻繁に生じる少なくとも1つのマーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、当該個体の水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する増加した感受性を示す。ある実施態様では、当該少なくとも1つの対立遺伝子は、リスクのある対立遺伝子であり、すなわち当該対立遺伝子は、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症の増加したリスクを与える。
対立遺伝子の存在または不存在の判定は、特定の対立遺伝子、またあるいは複数の対立遺伝子の存在または不存在の判定を意味する。2対立遺伝子のマーカーの1つの特定の対立遺伝子(これは、2つのみの対立遺伝子があり得る)の存在または不存在の判定は、別の対立遺伝子の存在または不存在についての情報を間接的に与える。例えば、C/T SNP多型については、特定のゲノムのSNPでのCの不存在の判定は、当該ゲノムが別の対立遺伝子(T対立遺伝子)の2つのコピーを含むことを意味する。C対立遺伝子の1つのコピーの存在の判定は、同様に、別のT対立遺伝子の1つのコピーの存在を示す。2より多い可能性のある対立遺伝子を有する多型(マイクロサテライトなど)については、対立遺伝子の存在または不存在の判定は、それ自体で、マーカーの他の対立遺伝子の存在または不存在についての情報を与えるものではない。ある実施態様では、特定の対立遺伝子の同一性が検討され、すなわち、特定の対立遺伝子の部位のヌクレオチド配列が決定される。このような実施態様は、特定の対立遺伝子の存在または不存在の直接的な指標を与える。
本発明の別の態様は、個体の水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の感受性を診断する方法に関し、当該方法は当該個体から入手した核酸試料の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の同一性を判定する工程を含み、当該少なくとも1つのマーカーは、当該LOXL1 LDブロック内に位置するマーカー群から選択され、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の感受性を示す方法である。
別の態様は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状を予防および/または改善のための治療薬に対する反応可能性について個体を評価する方法に関し、当該個体から入手した核酸試料中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、表4に記載される多型マーカーおよびそれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択され、当該少なくとも1つのマーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在は水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の治療薬に対する陽性の反応の可能性を示す。1つの実施態様では、当該少なくとも1つの多型マーカーは、LOXL1遺伝子に関連するマーカー群から選択される。
ある実施態様では、治療薬は、薬剤表Iに記載される薬剤から選択される。当該治療薬は、ある実施態様では、プロスタグランジン類似体、プロスタミド(prostamide)、α2 アドレナリン作動薬、炭酸脱水酵素阻害薬、β−遮断薬、コリン作動薬、または緑内障および/または水晶体落屑症候群に関連する症状を予防または寛解するために使用される他の治療薬から選択され得る。
好ましい実施態様では、当該治療薬は、ラタノプロスト、トラボプロスト、ウノプロストン、ビマトプロスト、ブリモニジン、アプラクロニジン、ドルゾラミド、ブリンゾラミド、アセタゾラミド、メタゾラミド(methozolamide)、ベタキソロール、カルテオロール、レボブノロール、メチプラノロール、チモロール、ピロカルピン、カルバコール、エコチオパートおよびエピネフリンから選択される。
本発明はまた、特定の治療または治療方法を施された個体が、薬物療法または治療方法を施された結果として、水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障、またはそれらに関連した症状の発症の増加したリスクを有するかどうかを判定する方法に関する。
従って、本発明の別の態様は、ヒト個体が、糖質コルチコイド治療薬で治療された合併症としての上昇した眼圧、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症のリスクを有するかどうかを判定する方法に関し、当該方法は、当該個体から入手した核酸試料中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、当該LOXL1遺伝子と関連し、かつ、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、糖質コルチコイド治療薬で治療された合併症としての上昇した眼圧および/または緑内障の発症の増加したリスクを示す。
好ましい実施態様では、当該少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子G、ならびにそれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される。
関連した態様では、本発明は、ヒト個体が、糖質コルチコイド治療薬で治療された合併症としての上昇した眼圧、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症の減少したリスクを有するかどうかを判定する方法に関し、当該方法は、当該個体から得た核酸試料中のrs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子G、またはそれらと連鎖不平衡にあるマーカーの存在を判定する工程を含み、rs1048661 対立遺伝子Gまたはrs3825942 対立遺伝子Gの存在は、当該糖質コルチコイド治療薬で処理された合併症としての上昇した眼圧、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症の減少したリスクを示す。
この態様の1つの実施態様では、当該個体から得た核酸試料中のrs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子Gの両方、またはそれらと連鎖不平衡にあるマーカーの存在は、当該糖質コルチコイド治療薬で処理された合併症としての上昇した眼圧、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症の減少したリスクを示す。別の実施態様では、当該個体から得た核酸試料中のrs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子Gの両方の2つのコピー、またはそれらと連鎖不平衡にあるマーカーの存在は、当該糖質コルチコイド治療薬で処理された合併症としての上昇した眼圧、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症の減少したリスクを示す。
いくつかの実施態様では、当該糖質コルチコイド治療薬は、薬剤表Iに記載される薬剤の薬剤セットから選択される。当該糖質コルチコイド治療薬は、好ましい実施態様では、ベタメタゾン、酪酸クロベタゾン、デキサメタゾン、フルオロメトロン、酢酸ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、リメキソロン、ロテプレドノール、およびメドリゾンから選択される。さらに、本発明は、水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障に関連する症状を経験している個体、または水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障と診断された個体の予後診断を予測する方法を与え、当該方法は、当該個体から入手した核酸試料中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、表4に記載される多型マーカー、およびそれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択され、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、当該個体の水晶体落屑症候群および/または緑内障の悪化した予後診断を示す。あるいは、予後診断は、少なくともヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を同定しているヒト個体のついての核酸配列データを入手することによって、当該個体において予測され得、当該少なくとも1つの多型マーカーの異なる対立遺伝子は、ヒトにおける少なくとも1つの症状に対する異なる感受性、および核酸配列データからの当該個体の予後診断の予測に関連する。いくつかの実施態様では、LOXL1遺伝子に関連する少なくとも2つの多型マーカーが評価される。
さらに本発明の別の態様は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状のための治療を経験している個体の治療結果をモニターする方法に関し、当該方法は、少なくとも1つの多型当該個体から入手した核酸試料中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、表4に記載される多型マーカーおよびそれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択され、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、当該個体の治療結果を示す。この方法の1つの実施態様は、治療の進行をモニターするための当該LOXL1遺伝子に関連するマーカーに関する。本発明はまた、水晶体落屑症候群および/または緑内障の治療を経験している個体の治療結果を予測する方法を与え、当該方法は、ヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を同定しているヒト個体についての核酸配列データを入手する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーの異なる対立遺伝子は、ヒトにおける少なくとも1つの症状に対する異なる感受性、および核酸配列データからの当該個体の治療結果の予測に関連する。
従って、本願明細書に記載されたマーカーは、1以上のこれらの障害について診断された個体における、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状のための特定の治療の有効性を予測するのに有用であり得る。治療結果は、個体間で高度に変わりやすいことが知られ、多くの症例では、特定の個体が特定の治療から恩恵を受けるかどうかを経験的に決めることは困難である。眼疾患(緑内障および水晶体落屑症候群など)のリスクと関連していると本願明細書に記載された変異体は、特定の治療結果を予測するのに有用であると考えられる。このような予測は、例えば、特定の遺伝子マーカーについて個体の遺伝的構成を第1に判定することにより、治療戦略の計画において有用であり得、このような分析の結果に基づき治療計画を行う。
本発明はまた、本願明細書に記載された方法におけるLOXL1タンパク質のアミノ酸配列の判定に関する。発明者らは、配列番号85に記載される当該LOXL1アミノ酸配列の多型の位置141および153のアミノ酸の変化は、緑内障および水晶体落屑症候群に関連することを見出した。従って、別の態様では、本発明は、ヒト個体における水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する増加した感受性を診断する方法に関し、当該方法は、当該個体から入手したタンパク質試料の配列番号85の位置141または153のアミノ酸を判定する工程を含み、位置141のアルギニンおよび/または位置153のグリシンの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する増加した感受性を示す。これらの位置のアミノ酸置換は、当該LOXL1遺伝子のコドン141およびコドン153の一塩基多型によって引き起こされる。従って、逆に、これらの位置の別のアミノ酸の存在は、緑内障または水晶体落屑症候群について保護的であり、すなわち、これらは緑内障または水晶体落屑症候群の発症の減少したリスクと関連する。従って、別の態様では、本発明は、ヒト個体における水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を診断する方法に関し、当該方法は、当該個体から入手したタンパク質試料中の配列番号85の位置141または153のアミノ酸を判定する工程を含み、位置141のロイシンおよび/または位置153のアスパラギン酸の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を示す。
本発明はまた、ヒト個体における水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの眼症状に対する感受性を診断する方法を与え、前記方法は、ヒト個体の少なくとも1つのコードされたLOXL1タンパク質についてのLOXL1アミノ酸配列データを入手する工程と、前記LOXL1アミノ酸配列に関連する少なくとも1つの多型部位を同定する工程であって、前記少なくとも1つの多型部位の異なるアミノ酸は、ヒトにおける少なくとも1つの症状に対する異なる感受性と関連する工程と、前記アミノ酸配列データから水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの症状に対する感受性を診断する工程と、を含む方法。
ある実施態様では、配列番号85に記載される当該LOXL1タンパク質の位置141のアルギニンおよび/または位置153のグリシンの存在の判定は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する増加した感受性を示す。配列番号85に記載される当該LOXL1タンパク質の位置141のアルギニンおよび位置153のグリシンの存在の判定は、ある他の実施態様では、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する増加した感受性を示す。あるいは、配列番号85に記載される当該LOXL1タンパク質の位置141のロイシンおよび/または位置153のアスパラギン酸の存在の判定は、少なくとも1つの症状に対する減少した感受性を示す。ある他の実施態様では、配列番号85に記載される当該LOXL1タンパク質の位置141のロイシンおよび位置153のアスパラギン酸の存在の判定は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する減少した感受性を示す。
発明者らの発見は、このようなマーカーが緑内障および水晶体落屑症候群と関連があると本願明細書に示されたマーカーと連鎖不平衡であるという事実により、緑内障または水晶体落屑症候群を発症するリスクをもたらすさらなるマーカーの同定に使用され得る。従って、本発明の別の態様は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する感受性の評価に使用するためのマーカーを同定する方法に関し、当該方法は、
(a)当該LOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型を同定する工程と、
(b)水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された個体、またはこれらに対する感受性を有する個体の試料、ならびに対照試料の遺伝子型の状態を判定する工程と、を含み、
対照試料の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度と比較した、水晶体落屑症候群と診断された個体、またはこれに対する感受性を有する個体の少なくとも1つの多型の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度の有意差は、少なくとも1つの多型は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する感受性を評価するのに有用であることを示す。
1つの実施態様では、対照試料の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度と比較した、水晶体落屑症候群と診断された個体、またはこれに対する感受性を有する個体の少なくとも1つの多型の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度の増加は、少なくとも1つの多型が水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する増加した感受性の評価に有用であることを示す。
別の実施態様では、対照試料の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度と比較した、水晶体落屑症候群と診断された個体、またはこれに対する感受性を有する個体の、少なくとも1つの多型の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度の減少は、少なくとも1つの多型が、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する減少した感受性、またはこれらに対する保護の評価に有用であることを示す。
遺伝子型を同定する方法はまた本発明の範囲内である。本発明の1つのこのような態様では、試料中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含む、水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障のリスクを有する個体またはこれらの診断をされた個体から入手された核酸試料の遺伝子型を同定する方法が与えられる。当該マーカーは、緑内障または水晶体落屑症候群と関連すると本願明細書に示されたマーカー、またはこれらと連鎖不平衡にあるマーカーのいずれでもあり得る。
本願明細書に記載された多型マーカーと関連する本発明の方法は、一般的な意味で、当該LOXL1遺伝子に関連するマーカーに関連する。いくつかの実施態様では、本発明は、本願明細書で定められ、配列番号84に記載される当該LOXL1 LDブロック内のマーカーに関する。別の実施態様では、当該マーカーは、当該LOXL1遺伝子に関連するマーカーから選択される。本願の構成では、これは当該LOXL1遺伝子内のマーカー、または、当該遺伝子中のマーカーと連鎖不平衡にあるか、当該遺伝子の機能(例えば、発現)に影響する多型を示す、当該遺伝子の外側のマーカーを含む。例えば、これは、LOXL1の発現レベルを変化させ得る当該LOXL1のプロモーター内のマーカーを含み得る。1つの実施態様では、当該マーカーは、表4に記載されたマーカー群から選択される。別の実施態様では、当該マーカーは、表6に記載されたマーカー群から選択される。別の実施態様では、当該マーカーは、表6aに記載されたマーカー群から選択される。別の実施態様では、当該マーカーは、表15に記載されたマーカー群から選択される。別の実施態様では、当該マーカーは、表16に記載されたマーカー群から選択される。さらに別の実施態様では、当該マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)から選択される。好ましい実施態様では、当該マーカーは、rs1048661(配列番号106)もしくはrs3825942(配列番号107)、またはそれらと連鎖不平衡にあるマーカーである。特に好ましい実施態様では、当該マーカーは、rs1048661(配列番号106)、またはrs3825942(配列番号107)である。いくつかの好ましい実施態様では、当該マーカーは、rs1048661(配列番号106)である。別の好ましい実施態様では、当該マーカーは、rs3825942(配列番号107)である。
上記マーカーの全ては、さらに本願明細書において記載される方法、使用、装置、媒体およびキットにおいて有用であり、単独で、または、特定の実施態様で、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上のいずれの特定の組み合わせで使用され得る。従って、これらのマーカーのいずれか1つまたは組み合わせでの使用は、本願明細書に記載されるように、本発明の異なる態様で可能である。当業者はまた、言及されたマーカーと連鎖不平衡のマーカーもまた、本発明の方法において有用であり、従って、本願明細書に示された本発明の範囲内でもあることを理解するだろう。
本発明の方法のいくつかの実施態様では、個体中の少なくとも1つのハプロタイプの頻度を評価するさらなる工程が行われ、当該少なくとも1つのハプロタイプの存在は、眼疾患(水晶体落屑症候群および/または緑内障など)に対する感受性、または水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障に関連する症状を示す。代表的なハプロタイプは、マーカー rs1048661およびrs3825942によって与えられる。従って、1つの実施態様では、本発明は、マーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子G、およびマーカー rs3825942(配列番号107)中の対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、ならびに/または、マーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)中の対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプの評価に関し、これらのハプロタイプのいずれかの存在は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の発症の増加した感受性を示す。別の実施態様では、マーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)の対立遺伝子Aの存在によって特徴付けられるハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の発症の減少した感受性を示す。本願明細書で開示され、記載されたいずれの2つ以上のマーカーを含む他のハプロタイプもまた考えられ、本発明の範囲内である。
本発明のある実施態様では、連鎖不平衡は、連鎖不平衡の基準(rおよび|D’|)の特定の数値によって特徴付けられる。ある実施態様では、遺伝的要素(例えば、マーカー)間の連鎖不平衡は、r>0.1(0.1より大きいr)として定められる。いくつかの実施態様では、連鎖不平衡は、r>0.2として定められる。他の実施態様は、連鎖不平衡の他の定義(r>0.25、r>0.3、r>0.35、r>0.4、r>0.45、r>0.5、r>0.55、r>0.6、r>0.65、r>0.7、r>0.75、r>0.8、r>0.85、r>0.9、r>0.95、r>0.96、r>0.97、r>0.98、またはr>0.99など)を含み得る。連鎖不平衡は、また、ある実施態様では、|D’|>0.2、または|D’|>0.3、|D’|>0.4、|D’|>0.5、|D’|>0.6、|D’|>0.7、|D’|>0.8、|D’|>0.9、|D’|>0.95、|D’|>0.98もしくは|D’|>0.99としても定義され得る。ある実施態様では、連鎖不平衡は、2つの基準(rおよび|D’|)を満たすものとして定められる(r>0.2および|D’|>0.8など)。rおよび|D’|についての値の他の組み合わせもまた可能であって、本発明の範囲内であり、上記のこれらのパラメータの値を含むが、これらに限定されない。
1つの実施態様では、連鎖不平衡は、本願明細書に記載されるように、1つの集団からの試料の収集物を用いて判定される。1つの実施態様では、コーカサス人の試料(HapMap計画(http://www.hapmap.org)によって記載されるCEPH収集物からの、アイスランド人の試料、コーカサス人の試料など)の収集物を使用する。他の実施態様では、他の集団からの試料(アフリカ系アメリカ人集団の試料、ヨルバ族の集団(YRI)からのアフリカ人の試料、または中国(CHB)または日本(JPT)からのアジア人の試料を含むが、これらに限定されない)の収集物を使用する。
本発明のある実施態様では、特定の対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、増加した感受性(例えば、水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障に関連する症状に対する増加した感受性、または水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障に対する増加した感受性)を示す。このような実施態様では、増加した感受性は、特定の相対リスク値によって特徴付けられる。従って、本発明の特定の実施態様では、当該増加した感受性は、少なくとも1.5の相対リスク(少なくとも2.0の相対リスク、少なくとも2.5の相対リスク、少なくとも3.0の相対リスク、少なくとも3.5の相対リスク、および少なくとも4.0の相対リスクを含む)によって特徴付けられる。他の実施態様は、少なくとも1.75、2.25、2.75、3.25、3.75などの相対リスクによって特徴付けられる。しかし、相対リスクについての他の値もまた本発明の範囲内である。本発明の1つの実施態様では、増加した感受性を示す少なくとも1つの対立遺伝子は、rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子Gからなる群から選択される。
本発明のある他の実施態様では、ある対立遺伝子またはハプロタイプは、集団よりも、患者において減少した頻度で見出される。従って、ある対立遺伝子またはハプロタイプは、一般的な集団よりも、水晶体落屑症候群または緑内障と診断された個体で、減少した頻度で見出される。このようなマーカーは、水晶体落屑症候群または緑内障に対する保護、またはこれらの障害の発症の減少した感受性を示す。代表的な対立遺伝子は、rs1048661 対立遺伝子Tおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Aのものである。
減少した感受性は、特定の実施態様では、0.7未満の相対リスク(0.6未満の相対リスク、0.5未満の相対リスク、0.4未満の相対リスク、0.35未満の相対リスク、0.3未満の相対リスク、および0.25未満の相対リスクを含む)によって特徴付けられる。減少した感受性または減少したリスクを特徴付ける相対リスクの他の値も、しかしまた可能であり、本発明の範囲内である(0.8未満、0.75未満、0.65未満、0.55未満、0.45未満、0.20未満、などを含むが、これらに限定されない)。
本発明のある実施態様では、本願明細書に記載されるように、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状は、水晶体落屑症候群および/または緑内障の臨床的な診断をさらに伴うか、またはこれらによって特徴付けられる。このような症状は、いくつかの実施態様では、網膜神経節細胞の変性、上昇した眼圧、視神経乳頭の変化および周辺視野の減少、のうち少なくとも1つの存在によって特徴付けられる。特に、視神経乳頭の変化は、ある実施態様では、(a)増加した陥凹乳頭比(薄い神経網膜周縁部)、(b)進行性視神経乳頭陥凹、(c)非対称性視神経乳頭陥凹(0.2超の相違)、(d)視神経の後天性の小窩、(e)視神経周囲網脈絡膜(parapapillary)網膜神経線維束の減少、のうち少なくとも1つの存在によって特徴付けられる。
本発明のいくつかのさらなる実施態様では、ヒト被験者は、水晶体落屑症候群および/または緑内障についての少なくとも1つの危険因子を有することによって特徴付けられ、当該危険因子は、増加した眼圧、高年齢、アフリカ系アメリカ人種、視野異常、近視、緑内障の家族歴、薄い角膜、全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛および末梢血管攣縮から選択される。
遺伝子マーカーの評価に関連する本発明の方法では、ゲノムDNAを含むいずれの試料が利用され得る。これは、血液試料、羊水の試料、脳脊髄液の試料、または皮膚、筋肉、頬側粘膜もしくは結膜粘膜(頬スワブ)、胎盤、消化管もしくは他の器官から得た組織試料、またはゲノムDNAを含む他の適した試料を含む。好ましい実施態様では、ゲノムDNAは、分析の前に、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅される。
本発明の方法に利用され得る遺伝子型の同定方法は、対立遺伝子特異的なプローブハイブリダイゼーション、対立遺伝子特異的なプライマー伸張、対立遺伝子特異的な増幅、核酸配列判定(例えば、DNA配列判定)、5’−エキソヌクレアーゼ消化、分子ビーコンアッセイ、オリゴヌクレオチドライゲーションアッセイ、サイズ分析、および一本鎖高次構造分析に基づく遺伝子型の同定方法を含む。
本発明のある実施態様では、バイオマーカーがまた、組み合わせたリスクアセスメントを与えるために評価される。バイオマーカーは、適した組織および、血液試料などの体液、もしくは眼からの体液(涙液)で評価され得る。1つの実施態様では、当該バイオマーカーはLOXL1タンパク質である。他の実施態様では、非遺伝的情報(年齢、性別、民族性、社会経済的な状態、以前の疾病診断、被験者の病歴、水晶体落屑症候群および/または緑内障の家族歴、生化学的測定結果、ならびに臨床的測定結果から選択される情報など)は、個体のリスクアセスメント、診断、または予後診断を行うためにさらに評価される。
本発明の方法は、さらに、適した生物学的試料(血液試料など)でLOXL1発現レベルの測定を含み得る。1つの実施態様では、発現レベルは、生物学的試料中のLOXL1転写物の量を測定するために、mRNA解析によって評価される。好ましい実施態様では、LOXL1の減少した発現レベルは、水晶体落屑症候群または緑内障に対する増加した感受性を示す。
本発明はまた、様々な本発明の方法における使用のためのキットに関する。当該キットは、本願明細書に記載されるように、水晶体落屑症候群および緑内障に関連すると見出された特定の対立遺伝子の存在または不存在を判定するのに必要な試薬を含む。1つの実施態様では、当該キットは、ヒト個体のゲノム中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を選択的に検出するための試薬を含み、当該多型マーカーは、表4、表6および表6aに記載された多型マーカー、ならびにそれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択され、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示す。
1つの実施態様では、当該キットは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、RS12440667(配列番号54)、RS1530169(配列番号19)、RS893821(配列番号90)、RS750460(配列番号55)、RS4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、RS8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、RS4886663(配列番号98)、RS4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにそれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される少なくとも1つのマーカーを検出する試薬を含む。好ましい実施態様では、当該キットは、rs1048661(配列番号106)、および/またはrs3825942(配列番号107)を検出するための試薬を含む。別の好ましい実施態様では、当該キットによって検出される対立遺伝子は、rs1048661 対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942 対立遺伝子Gを含む。
当該キットの1つの実施態様は、少なくとも1つの多型マーカーを含む個体のゲノム断片にハイブリダイズする少なくとも1つの近接するオリゴヌクレオチドを含む試薬、バッファーおよび検出可能な標識を含む。別の実施態様では、当該試薬は、被験者から入手したゲノムの核酸分節の逆ストランドにハイブリダイズする少なくとも1つの対のオリゴヌクレオチドを含み、各オリゴヌクレオチドプライマー対は、1つの多型マーカーを含む当該個体のゲノム断片を選択的に増幅するように設計され、かつ、当該断片は大きさが少なくとも30塩基対である。好ましい実施態様では、当該少なくとも1つのオリゴヌクレオチドは、当該個体のゲノムに完全に相補的である。当該オリゴヌクレオチドは、いずれの適した大きさ(長さが15〜100ヌクレオチド、18〜50ヌクレオチドまたは20〜30ヌクレオチドなど)でもよい。
本願明細書に記載されるように、本発明の他の方法における使用のためのキットもまた考えられ、本発明の範囲内である。このようなキットは、本願明細書に記載されるように、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する特定の対立遺伝子および/またはハプロタイプを選択的に検出するための試薬を与える特性を共通して有する。
本発明はまた、別の実施態様では、水晶体落屑症候群または緑内障に対する感受性の診断および/または評価のための診断上の試薬の製造におけるオリゴヌクレオチドプローブの使用を与え、当該プローブは、ヌクレオチド配列が少なくとも1つの多形性部位を含む配列番号84によって与えられる核酸の分節とハイブリダイズし、当該断片は、長さが15〜500ヌクレオチドである。当該多形性部位は、好ましくは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにそれらと連鎖不平衡にある多型性から選択される。
本発明はまた、コンピューター可読媒体も与える。当該媒体は、落屑および/または緑内障に対する感受性を判定するための情報を含み得る。特定の態様では、当該媒体は、少なくとも1つの多型マーカーを示すデータと、コンピューター可読媒体上に保存され、当該少なくとも1つの多型マーカーについて、水晶体落屑症候群および/または緑内障を発症するリスクを判定するために、プロセッサによって実行されるように適合されたルーチンと、を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、当該LOXL1遺伝子と関連がある媒体である。
ある実施態様では、当該コンピューター可読媒体は、少なくとも2つの多型マーカーを示すデータを含む。ある他の実施態様では、当該媒体は、3つ以上、4つ以上または5つ以上の多型マーカーを示すデータを含む。ある他の実施態様では、当該媒体は、当該LOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つのハプロタイプを示すデータをさらに含む。このようなハプロタイプは、2つ以上の多型マーカー(3つ以上のマーカー、4つ以上のマーカーおよび5つ以上のマーカーを含む)を含み得る。当該媒体はまた、LOXL1のコード配列内の多型マーカーによってコードされた少なくとも1つの多型のタンパク質マーカー(アミノ酸多型性)を示すデータである、タンパク質の配列データも含み得る。好ましい実施態様では、そのため、タンパク質マーカーは、配列番号85に記載される当該LOXL1タンパク質の位置141および/または位置153の多型についてのデータを含む。
さらに、本発明の別の態様は、ヒト個体の水晶体落屑症候群または緑内障の遺伝的指標を判定する装置であって、プロセッサと、少なくとも1つの多型当該LOXL1遺伝子に関連するマーカーに関して少なくとも1人のヒト個体のマーカーおよび/またはハプロタイプ情報を分析するために、プロセッサ上で実行されるように適合された、コンピューターが実行可能な命令を有するコンピューター可読メモリと、を含み、マーカーまたはハプロタイプ情報に基づく結果を生じ、当該結果は、ヒト個体の水晶体落屑症候群または緑内障の遺伝的指標としての当該少なくとも1つのマーカーまたはハプロタイプのリスク判定を含む装置に関する。ある実施態様では、当該コンピューター可読メモリは、水晶体落屑症候群または緑内障と診断された複数の個体、またはこれらに関連する症状を呈している複数の個体の、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータ、および複数の参照個体の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータをさらに含み、リスク判定は、ヒト個体の当該少なくとも1つのマーカーおよび/またはハプロタイプの状態を、水晶体落屑症候群または緑内障と診断された複数の個体の当該少なくとも1つのマーカーおよび/またはハプロタイプ情報の頻度を示すデータと比較することに基づく。ある他の実施態様では、当該コンピューター可読メモリは、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプに関連する水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症のリスクを示すデータをさらに含み、ヒト個体のリスク判定は、当該ヒト個体の当該少なくとも1つのマーカーおよび/またはハプロタイプの状態を、当該少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または当該少なくとも1つのハプロタイプと関連するリスクと比較することに基づく。他の実施態様では、当該コンピューター可読メモリは、水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された複数の個体、またはこれらと関連する症状を呈する複数の個体の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータ、および複数の参照個体の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータをさらに含み、かつ、水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症のリスクは、水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された個体、またはこれらに関連する症状を呈する個体、ならびに参照個体の少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの頻度の比較に基づく。
本発明はまた、医薬組成物およびアッセイも提供する。1つのこのような態様では、本発明は、治療を必要とする個体緑内障または水晶体落屑症候群と関連する症状の治療のための医薬組成物(ヒトLOXL1遺伝子またはその断片によってコードされたポリペプチド、ならびに薬理学的に許容できる担体および/または賦形剤を含む)を与える。ある実施態様では、当該ポリペプチドは、配列番号85に記載されるアミノ酸配列を有する。1つの実施態様では、当該ポリペプチドは、配列番号85の位置141のロイシンの存在によって特徴付けられる。別の実施態様では、当該ポリペプチドは配列番号85の位置153のアスパラギン酸の存在によって特徴付けられる。さらなる実施態様では、当該組成物は、配列番号85の位置141のロイシンおよび配列番号85の位置153のアスパラギン酸の存在によって特徴付けられる。
水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状を予防または改善するための化合物のスクリーニングのためのアッセイもまた与えられ、これは、
(i)試験化合物を、水晶体落屑症候群および/もしくは緑内障に関連する症状を有する動物、またはこれらから単離された細胞集団に投与する工程と、
(ii)動物またはこれらから単離された細胞集団から得た試料中のLOXL1遺伝子の発現レベルを測定する工程と、
(iii)水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状を有さない、少なくとも1つの対照動物またはこれらから単離された細胞集団から得た試料中のLOXL1遺伝子の発現レベルを、化合物の不存在下で判定する工程と、
(iv)(ii)および(iii)で得られた発現レベルを比較する工程と、を含み、
処置をされた動物および当該少なくとも1つの対照動物で類似する発現レベルを与える試験化合物は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状を、予防または改善するための薬剤の候補として同定される。当該動物は、好ましくはヒト個体である。別の好ましい実施態様では、当該方法は、試験化合物の投与の前に、マーカー rs1048661(配列番号106)もしくはrs3825942(配列番号107)、またはそれらと連鎖不平衡にあるマーカーについて、ヒト個体の遺伝子型を判定する工程をさらに含み、当該ヒト個体の遺伝子型の状態は、当該動物が当該試験化合物のスクリーニングに適しているかどうかを判定するために使用される。好ましくは、マーカー rs1048661(配列番号106)またはrs3825942(配列番号107)についてヒト個体の遺伝子型が判定され、マーカー rs1048661の対立遺伝子Gおよび/またはマーカーrs3825942の対立遺伝子Gの存在は、当該試験化合物のスクリーニングに適しているヒト個体の基準である。
本発明は、スクリーニングアッセイによって同定された組成物を投与する工程を含む、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状についてヒト個体を治療するための方法をさらに与える。
さらに、本発明の別の態様は、LOXL1遺伝子をin vivoで当該疾病を治療するのに十分な量で発現させる工程を含む、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状についてヒト個体を治療するための方法に関する。好ましくは、当該LOXL1遺伝子は、配列番号84に記載される配列によって特徴付けられ、少なくとも1つの多形性部位を任意に含む。1つの実施態様では、当該LOXL1遺伝子の配列は、配列番号84の位置7142のTの存在によって特徴付けられる。別の実施態様では、当該配列は、配列番号84の位置7178のAの存在によって特徴付けられる。さらに別の実施態様では、当該配列は、位置7142のTおよび位置7178のAの存在によって特徴付けられる。当該方法は、好ましい実施態様では、(a)ヒト個体にLOXL1遺伝子を含むベクターを投与する工程と、(b)LOXL1タンパク質を、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状を治療するのに十分な量発現させる工程と、を含み得る。当該ベクターは、アデノウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターから適切に選択され、または、当該ベクターは、複製欠損ウイルスベクターである。当該ベクターは、局所投与、硝子体内投与、眼内投与、非経口投与、鼻腔内投与、気管内投与、気管支内投与および皮下投与から選択される方法によって投与され得る。好ましくは、当該ベクターは、眼内投与によって送達される。
本発明はまた、発現、当該LOXL1遺伝子またはそれがコードするRNAまたはタンパク質の物理的状態の活性を調節する薬剤を投与する工程を含む、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状を治療する方法、または水晶体落屑症候群および緑内障から選択される眼症状を治療する方法を与える。1つの実施態様では、当該薬剤は、小分子化合物、オリゴヌクレオチド、ペプチドおよび抗体から選択される。別の実施態様では、当該薬剤は、アンチセンス分子または干渉RNAである。さらに別の実施態様では、当該薬剤は、発現修飾因子(活性化剤または抑圧物質など)である。従って、アンチセンス技術による治療また干渉RNAの利用は、本発明の範囲内である。
LOXL1ポリペプチドは緑内障または水晶体落屑症候群の治療に使用され得ると考えられる。従って、本発明の1つの態様は、緑内障または水晶体落屑症候群の治療のためのヒトLOXL1ポリペプチドに関する。1つの実施態様では、当該LOXL1ポリペプチドは、配列番号85に記載される配列を有する。別の実施態様では、当該LOXL1ポリペプチドは、少なくとも1つの多形性部位を含む配列番号85に記載される配列を有する。1つの実施態様では、当該ポリペプチドは、位置141のロイシンを有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる。当該ポリペプチドはまた、位置153のアスパラギン酸を有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によっても特徴付けられ得る。当該ポリペプチドは、さらに、位置141のロイシンおよび位置153のアスパラギン酸を有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられ得る。ある実施態様では、当該ポリペプチドは全長のLOXL1ポリペプチドの断片である。このような断片は、ある実施態様では、20以上のアミノ酸(25以上、30以上、35以上、40以上、50以上または100以上のアミノ酸を含む)を含み得る。ある実施態様では、当該断片は生物学的に活性であり、すなわちこれはLOXL1に関連する少なくとも部分的な活性をin vivoで保持する。ある実施態様では、当該断片は、ヒトLOXL1活性と実質的に同一な活性を保持する。別の態様では、本発明は、緑内障または水晶体落屑症候群と関連する症状を予防または改善する方法を与え、当該方法は、治療を必要としている個体に治療有効量のLOXL1ポリペプチドを含む組成物を投与する工程を含む。当該ポリペプチドは、1つの実施態様では、配列番号85に記載される配列の位置141のロイシンの存在によって特徴付けられる。別の実施態様では、当該ポリペプチドは、配列番号85に記載される配列の位置153のアスパラギン酸の存在によって特徴付けられる。さらに別の実施態様では、当該ポリペプチドは、配列番号85に記載される配列の位置141のロイシンおよび位置153のアスパラギン酸の存在によって特徴付けられる。
当該ポリペプチドの投与は、局所投与、眼内投与、非経口投与、鼻腔内投与、気管内投与、気管支内投与および皮下投与から選択される方法によって行われ得る。好ましくは、LOXL1タンパク質は、眼内投与によって投与される。
眼症状のリスクに関連するマーカーはまた、そのような症状の治療薬で治療するために個体を選別するのに有用であり得る。特定のLOXL1変異体を有する個体は、治療のための投与に適していると考えられる。従って、本発明の1つの態様は、緑内障および水晶体落屑症候群から選択される眼症状のための予防的治療の方法を与え、当該方法は、緑内障および水晶体落屑症候群から選択される眼症状についてのリスクを有するヒト被験者を選別する工程と、当該被験者に、緑内障、上昇した眼圧または水晶体落屑症候群のための治療薬を含む治療有効量の組成物を投与する工程と、を含み、当該選別は、ヒト被験者のLOXL1変異体の判定、および当該眼症状についての増加したリスクに相関するLOXL1変異体によるヒト被験者の予防的治療の選択を含む。当該LOXL1変異体は、眼症状のリスクと相関するタンパク質変異体または遺伝子変異体であり得る。ある実施態様では、当該選別は、眼症状の増加したリスクと相関するLOXL1遺伝子の遺伝子型またはハプロタイプの存在または不存在の判定を含む。1つの実施態様では、当該遺伝子型は、rs1048661およびマーカー rs3825942、ならびにそれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される少なくとも1つのマーカーを含む。別の実施態様では、当該選択はrs1048661 対立遺伝子Gおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Gを含む遺伝子型を有するヒト被験者の選別を含む。別の実施態様では、当該ハプロタイプは、マーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)中の対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ;ならびにマーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)中の対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプから選択される。1つの好ましい実施態様では、当該選択は、配列番号85に記載される配列の位置141のアルギニンおよび/または位置153のグリシンを有するヒト被験者のLOXL1タンパク質の存在の判定を含む。特に好ましい実施態様では、当該選択は、配列番号85に記載される配列の位置141のアルギニンおよび位置153のグリシンを有するヒト被験者のLOXL1タンパク質の存在の判定を含む。
本発明はまた、当該眼症状についての増加したリスクに相関するLOXL1変異体を有するヒト被験者を治療するため、緑内障、上昇した眼圧および水晶体落屑症候群から選択される眼症状のための治療薬を与える。水晶体落屑症候群および緑内障から選択されるLOXL1が関与する眼症状の治療のための治療薬もまた提供される。「LOXL1が関与する眼症状」とは、本願の構成では、本願明細書に記載される症状についての少なくとも1つのリスク変異体を有する個体の、水晶体落屑症候群および緑内障から選択される症状を言う。好ましくは、当該リスク変異体は、rs1048661 対立遺伝子Gまたはrs3825942 対立遺伝子Gである。当該リスク変異体はまた、水晶体落屑症候群および緑内障に関連すると本願明細書で示された2つのマーカーを含み得る。ある実施態様では、当該リスク変異体は、G−rs1048661 G−rs3825942およびT−1048661 G−rs3825942から選択されるハプロタイプである。当該眼症状についての増加したリスクに相関するLOXL1変異体を有するヒト被験者の眼症状を治療するための薬物の製造のための、緑内障、上昇した眼圧および水晶体落屑症候から選択される眼症状のための治療薬の使用もまた与えられる。本発明はまた、別の態様では、LOXL1に関連する眼症状の治療のための薬物の製造のための、緑内障、上昇した眼圧および水晶体落屑症候から選択される眼症状のための治療薬の使用も与える。当該眼症状は、1つの実施態様では、水晶体落屑症候群および緑内障から選択される。ある実施態様では、当該ヒト被験者は、眼症状の増加したリスクと相関するLOXL1遺伝子の少なくとも1つの遺伝子型またはハプロタイプを有する。当該遺伝子型は、いくつかの実施態様では、rs1048661およびマーカー rs3825942、ならびにそれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される少なくとも1つのマーカーを含み得る。好ましい実施態様では、当該ヒト被験者は、rs1048661 対立遺伝子Gおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Gを含む遺伝子型を有する。いくつかの実施態様では、当該ハプロタイプは、マーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)中の対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、ならびにマーカー rs1048661(配列番号106)中の対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)中の対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプから選択される。当該タンパク質変異体は、ある実施態様では、LOXL1変異体であり、当該LOXL1変異体は、配列番号85に記載される配列の位置141のアルギニンおよび/または位置153のグリシンを有するLOXL1タンパク質を含む。
当該治療薬は、眼症状を治療するのに有用ないずれの適した薬剤、または当該眼症状に関連する症状を予防または改善するのに有用な薬剤であり得る。1つの実施態様では、当該薬剤は、薬剤表Iに記載される薬剤から選択される。本願明細書で示された薬剤のうちいずれの1つまたは組み合わせ(いずれのプロドラッグ、塩またはそれらの誘導体を含む)も投与され得る。ある実施態様では、当該個体は、治療の前に、眼疾患の症状を示す。しかし、前条件付けの治療は、特に有益であり得ると考えられる。緑内障および/または水晶体落屑症候群について少なくとも1つのリスクのある変異体を有する個体は、これらの障害の発症の特に高いリスクを有する。結果として、これらの障害の壊滅的な結果を最小化するために初期段階のリスクを認識することが重要である。理想的には、前条件付けの治療は、疾病の発症または当該疾病に関連する症状を予防できるか、少なくとも実質的に遅延させることができる。従って、早期の介入は、上昇した眼圧ならびに水晶体落屑症候群および緑内障の他の症状の結果を最小化するために非常に重要であり得る。
本発明は、一般的に、緑内障および水晶体落屑症候群との関連で本願明細書に記載される。本発明の様々な態様も、しかしまた、緑内障の亜表現型(特に落屑緑内障)と関連して考えられ得る。従って、ある実施態様では、当該眼症状は、落屑緑内障(XFG)または水晶体落屑症候群(XFS)から選択される。
本願明細書に記載された特徴の全ての組み合わせは、特徴の組み合わせが本願明細書の同じ文章または段落において特に見出されない場合でさえも、考慮されることが理解されるはずである。これは、個々のまたはハプロタイプの分析のための、本願明細書に記載される本発明の全ての態様での、本願明細書に開示された全てのマーカーの使用(単独または組み合わせ)を特に含む。
本発明の前述および他の目的、特徴および利点は、本発明の好ましい実施態様についての下記のより詳細な説明で明らかとなるだろう。
LOXL1遺伝子を含む染色体15上の領域のゲノムの構造を示す。染色体上の位置(bpによる)は、NCBI ビルド34からのものである。示されているのは当該LOXL1遺伝子のエクソン−イントロン構造、およびオックスフォード(Oxford)組み換えホットスポットであり、これらはLOXL1 LDブロックの境界を定める。 15q24.1に対する緑内障の関連の概略図を示す。a)染色体15上の400kb間隔(71.8〜72.2Mb、NCBI ビルド34)の対の相関構造。上部のプロットは、CEU集団についての、HapMapリリース22からの、269の共通SNP(MAF>5%のもの)についての対のD’を含み、一方、下部のプロットは、SNPの同一のセットの対のr値を含む。b)HapMapデータセットに基づくこの間隔の組み換えホットスポットの位置(Nature 437、1299〜1320(2005))。c)この領域の8つの公知の遺伝子の位置。d)195のアイスランド人の緑内障の症例および14474の対照のゲノム全体の関連研究からの間隔におけるゲノム全体の関連結果の概略図。プロットされたものは−logPであり、Pはマーカーの染色体の位置に対して調整されたP値である。全ての4つのパネルは、パネルd)の底部に示された、同一の水平のMbスケールを使用している。 2つの非同義のSNP(rs1048661およびrs3825942)によって形成されたハプロタイプに対するXFGの関連を示す。この図は、2つの非同義のSNP(rs1048661(R141L)およびrs3825942(G153D))の対立遺伝子によって形成された、3つのハプロタイプ((G、G)、(G、A)および(T,G))のリスクの対の比較を図示している。各矢印は、2つのハプロタイプの比較を示し、ORは、矢印が他のハプロタイプについて指しているハプロタイプについてのものである。この結果は、a)アイスランド、およびb)スウェーデンについて別々に示され、c)は、2つの集団を合わせたものである。ORの信頼区間(CI)は、括弧の中に含まれる。症例および対照の推定ハプロタイプ頻度は、各ハプロタイプの下部の括弧中で与えられる。合わせた集団については、所定のハプロタイプ頻度は、2つの集団の頻度の単純平均である。これらの平均値からのORの算出は、示されたORと同一の結果を与えるものではなく、後者はマンテル・ヘンツェルモデルを使用して算出されたが、数値は近い。保護的対立遺伝子(T、A)によって形成されたハプロタイプは、アイスランド人またはスウェーデン人の症例−対照群では認められなかったことに注意すること。 脂肪組織における、rs1048661(R141L)の遺伝子型とLOXL1の発現との間の相関を示す。非同義のリスクのあるSNP(rs1048661(R141L))の異なる遺伝子型についての659の個体からの脂肪組織で測定されたLOXL1の発現。当該LOXL1の発現は、10^(MLRの平均)として示され、MLRは平均log発現率であり、平均値は特定の遺伝子型を有する個体についてのものである。MLR値を、個体が有するリスクのある変異体Gのコピー数に回帰し、発明者らは当該LOXL1の発現は、G対立遺伝子を有すると、推定7.7%まで減少することを見出した(P=0.00000083)。年齢および性別の影響は、年齢性別ターム(AgexSex term)を回帰の説明変数の中に含めることによって考慮した。縦棒は、平均値の標準誤差(s.e.m)を示す。説明変数として肥満度指数(BMI)を含めることによって、発現が個体の体重について調整された場合であっても、相関がある(P=0.0000013)。275の男性および384の女性が別々に分析された場合であっても、同様の結果が得られた(それぞれ、P=0.00029、およびP=0.00060)。 リアルタイムPCRで測定された、脂肪組織におけるrs1048661(R141L)の遺伝子型と、LOXL1の発現との間の相関を示す。リアルタイムPCRで測定された、非同義のリスクのあるSNP rs1048661(R141L)の異なる遺伝子型についての、564の個体からの脂肪組織で測定されたLOXL1の発現。当該LOXL1の発現は、GUSP(ハウスキーピング遺伝子として)の発現に関連して示された。log変換された発現値を、個体が有するリスクのある変異体Gのコピー数に回帰した場合、当該LOXL1の発現は、G対立遺伝子を有していると推定9.1%まで減少することを見出した(P=0.000037)。年齢および性別の影響は、年齢性別タームを回帰の説明変数の中に含めることによって考慮した。縦棒は、平均値の標準誤差(s.e.m)を示す。 本願明細書および請求項に記載された方法および装置を実行できる、代表的なコンピューター環境を示す。
本発明の好ましい実施態様の記載は下記の通りである。
本発明は、眼症状、特に水晶体落屑症候群(XFS)および緑内障に関連することが見出された多型の変異体およびハプロタイプを開示する。多型マーカーの(例えば、本願明細書で定義されるLOXL1遺伝子に関連するマーカー、およびそれらと連鎖不平衡にあるマーカー)の特定の対立遺伝子、およびこのような対立遺伝子を含むハプロタイプは、XFSおよび緑内障と関連することが見出された。このようなマーカーおよびハプロタイプは、本願明細書にさらに詳細に記載されるように、診断上の目的に対して有用である。本発明のさらなる適用は、本発明の多型マーカーを利用した、XFSおよび/または緑内障の治療薬に対する反応を評価するための方法、XFSおよび/または緑内障に関連する症状を経験した個体、またはこれらについて診断された個体の予後診断を予測する方法、XFSおよび/または緑内障に関連する症状の治療を受けている個体の治療の進行をモニターする方法、コンピューターに実行される態様、およびXFSおよび/または緑内障に対する個体の感受性の評価のためのキットを含む。
(定義)
別段の表示がない限り、核酸配列は、左から右に、5’から3’方向に書かれる。本願明細書内で挙げられる数値範囲は、範囲を定める数字を含み、定義された範囲内の各整数またはいずれの非整数画分を含む。別段の定義がない限り、本願明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明が関与する技術分野の当業者によって通常理解されるものと同義である。
下記の用語は、本願の構成では、下記に示される意味を有するものとする。本願明細書記載の「多型マーカー」は、「マーカー」と呼ばれることもあり、ゲノム多形性部位を意味する。各多型マーカーは、多形性部位の特定の対立遺伝子に特徴のある少なくとも2つの配列多様性を有する。従って、多型マーカーの遺伝的関連は、その特定の多型マーカーの少なくとも1つの特定の対立遺伝子に関連があることを意味する。当該マーカーは、一塩基多型(SNP)、ミニサテライトまたはマイクロサテライト、転座およびコピー数の変異(挿入、欠失、重複)を含む、ゲノム中に見出されるいずれの変異体のいずれの対立遺伝子を含み得る。多型マーカーは、集団における測定可能な頻度のいずれであってもよい。疾病遺伝子のマッピングのためには、集団頻度が5〜10%よりも高い多型マーカーが一般的に最も有用である。しかし、多型マーカーもまた、特定のコピー数変異(CNV)について、より低い集団頻度(1〜5%頻度、またはさらに低い頻度など)を有するかも知れない。当該用語は、本願の構成においては、いずれの集団頻度の多型マーカーを含むように解釈されるものとする。
「対立遺伝子」は、染色体の所定の遺伝子座(位置)のヌクレオチド配列を意味する。従って、多型マーカー対立遺伝子は、染色体上のマーカーの構成(すなわち、配列)を意味する。個体のゲノムDNAは、各染色体上のマーカーの各コピーを代表する、いずれの所定の多型マーカーの2つの対立遺伝子を含む。本願明細書で使用されるヌクレオチドの配列コードは、A=1、C=2、G=3、T=4である。マイクロサテライト対立遺伝子のために、CEPH試料(ヒト多型研究センター、ゲノム貯蔵所、CEPH試料1347−02)を参照として使用し、この試料中の各マイクロサテライトのより短い対立遺伝子を0と設定し、他の試料中の全ての他の対立遺伝子に、この参照に関連して番号を付けた。従って、例えば、対立遺伝子1は、CEPH試料中のより短い対立遺伝子より1bp長く、対立遺伝子2は、CEPH試料中のより短い対立遺伝子より2bp長く、対立遺伝子3はCEPH試料中の下位の対立遺伝子より3bp長い、などであり、対立遺伝子−1は、CEPH試料中のより短い対立遺伝子よりも1bp短く、対立遺伝子−2は、CEPH試料中のより短い対立遺伝子より2bp短い、などである。
本願明細書に記載される配列コヌクレオチド(conucleotide)多義性は、IUPAC−IUBによって提唱されるものである。これらのコードは、EMBL、GenBank、およびPIRデータベースによって使用されるコードに適合する。
Figure 2010533477
複数の配列が集団(自然の集団または合成集団(例えば、合成分子のライブラリー)のいずれか)において可能なヌクレオチドの位置は、本願明細書では「多形性部位」と呼ばれる。
「一塩基多型」または「SNP」は、ゲノム中の特異的な部位の1つのヌクレオチドが種のメンバー間または個体の対の染色体間で異なる場合に生じる、DNA配列の多様性である。大部分のSNP多型は、2つの対立遺伝子を有する。この例では、各個体は、多型の1つの対立遺伝子のホモ接合(すなわち、個体の両方の染色体のコピーが、SNP部位の同一のヌクレオチドを有する)であるか、または、個体はヘテロ接合(すなわち、異なるヌクレオチドを含む個体の2つの姉妹染色体)である。本願明細書で報告されたSNPの命名は、国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)によって各特有のSNPに指定された公式の参照SNP(rs)ID同定タグを意味する。
本願明細書記載の「変異体」は、参照DNAと異なるDNAの分節を意味する。本願明細書に定義される「マーカー」または「多型マーカー」は、変異体である。参照と異なる対立遺伝子は、「変異」対立遺伝子と呼ばれる。
本願明細書に記載されるヌクレオチドまたはタンパク質の「断片」は、当該ヌクレオチドまたは当該タンパク質の、全てまたは一部を含む。
本願明細書に記載される「動物」は、いずれかの家畜(例えば、ネコ、イヌなど)、農業動物(例えば、ウシ、ウマ、ヒツジ、ニワトリなど)、または試験生物種(例えば、ウサギ、マウス、ラットなど)を意味し、また、ヒトも含む。
「マイクロサテライト」は、特定の部位での長さが2〜8ヌクレオチドの塩基の複数の小さい反復(CA反復など)を有する多型マーカーであり、反復長の数は一般的な集団において変化する。
「インデル」は、典型的にはわずか数ヌクレオチド長の小さな挿入または欠損を含む、多型の一般的な形態である。
本願明細書記載の「ハプロタイプ」は、分節に沿って並んだ対立遺伝子の特定の組み合わせによって特徴付けられる一本鎖DNA内のゲノムDNAの分節を意味する。ヒトなどの2倍体の生物では、ハプロタイプは各多型マーカーまたは遺伝子座の対の対立遺伝子の1つのメンバーを含む。ある実施態様では、当該ハプロタイプは、2つ以上の対立遺伝子、3つ以上の対立遺伝子、4つ以上の対立遺伝子、または5つ以上の対立遺伝子を含み得る。ハプロタイプは、本願明細書では、マーカー名およびそのハプロタイプのマーカーの対立遺伝子に関連して記載され、例えば、「3 rs1048661」は、そのハプロタイプ中のマーカー rs1048661の3対立遺伝子を意味し、これは、「rs1048661 対立遺伝子3」に等しい。さらに、ハプロタイプにおける対立遺伝子のコードは、個体マーカーについてのものと同じようであり、すなわち、1=A、2=C、3=Gおよび4=Tである。
本願明細書記載の用語「感受性」は、増加した感受性および減少した感受性の両方を含む。従って、本発明の特定の多型マーカーおよび/またはハプロタイプは、1より大きい相対リスク(RR)によって特徴付けられるように、緑内障の増加した感受性(すなわち、増加したリスク)に特徴があってもよい。あるいは、本発明のマーカーおよび/またはハプロタイプは、1未満の相対リスクによって特徴付けられるように、緑内障の減少した感受性(すなわち、減少したリスク)に特徴がある。
用語「および/または」は、本願の構成では、当該用語によって結合された項目のいずれかまたは両方が関連することを示すことが理解されるだろう。換言すれば、本願明細書における用語は、「いずれか、または、両方」を意味することが捉えられるだろう。
本願明細書記載の用語「参照表」は、データの一形態を別の形態と関連付ける表、または、1以上の形態のデータを、当該データが関連する予測される成果(表現型または形質など)と関連付ける表である。例えば、参照表は、少なくとも1つの多型マーカーの対立遺伝子のデータと、特定の対立遺伝子のデータを含む個体が示しやすい、または特定の対立遺伝子のデータを含まない個体よりも示しやすい特定の形質もしくは表現型(特定の疾病診断など)との間の相関を含み得る。参照表は、多次元的であり得、すなわち、1つのマーカーの複数の対立遺伝子についての情報を同時に含み得、または、複数のマーカーについての情報を含み得、他の因子(疾病診断の特徴、人種の情報、バイオマーカー、生化学的測定結果、治療方法または薬剤など)も含んでいてもよい。
「コンピューター可読媒体」は、市販または特注のインターフェースを使用した、コンピューターによって接続され得る情報記憶媒体である。代表的なコンピューター可読媒体は、メモリ(例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、など)、光学式記憶媒体(例えば、CD−ROM)、磁気記憶媒体(例えば、コンピューターのハードドライブ、フロッピー(登録商標)ディスク、など)、パンチカードまたは他の市販の媒体を含む。情報は、興味のあるシステムと媒体との間、コンピューター間、またはコンピューターと、記憶した情報を保存または接続するコンピューター可読媒体との間で転送されてもよい。このような転送は、電気的であり得、または他の利用可能な方法(IRリンク、無線接続など)によってもよい。
「核酸試料」は、核酸(DNAまたはRNA)を含む個体から入手した試料である。ある実施態様、すなわち、特定の多型マーカーの検出および/またはハプロタイプの検出では、当該核酸試料はゲノムDNAを含む。このような核酸試料は、ゲノムDNAを含むいずれの供給源(血液試料、羊水試料、脳脊髄液試料、または皮膚、筋肉、頬側粘膜もしくは結膜粘膜(頬スワブ)、胎盤、消化管もしくは他の器官から得た組織試料を含む)からも入手され得る。
本願明細書に記載される用語「ポリペプチド」は、アミノ酸のポリマーを意味し、特定の長さを意味するものではない。従って、ペプチド、オリゴペプチドおよびタンパク質は、ポリペプチドの定義内に含まれる。
本願明細書に記載される用語「XFS」は、水晶体落屑症候群を意味する。この障害の別の名称は、偽水晶体落屑症候群(PEX)である。本願明細書に記載される、用語XFSおよびPEXは、同様の意味を有し、医療分野において当業者に周知な通りである。
本願明細書に記載される用語「緑内障」は、医療分野において緑内障と総称される障害の異質な群を意味する。当該用語は、緑内障の様々なサブタイプ(開放隅角緑内障(OAG)、原発開放隅角緑内障(POAG)、続発緑内障および落屑緑内障(XFG)を含む)を含むように意図される。
本願明細書に記載される用語「XFSおよび/または緑内障治療薬」は、XFSおよび/または緑内障に関連する症状、すなわちXFSのみに関連する症状、緑内障のみに関連する症状、またはXFSおよび緑内障に関連する症状の寛解または予防に使用され得る薬剤を意味する。
本願明細書に記載される用語「XFSおよび/または緑内障に関連する核酸」は、XFSおよび/または緑内障に関連することが見出された核酸を意味する。これは、本願明細書に記載されたマーカーおよびハプロタイプ、およびこれらと強い連鎖不平衡(LD)にあるマーカーおよびハプロタイプを含むが、これらに限定されない。1つの実施態様では、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸は、LDブロック内に位置する少なくとも1つの多型マーカー、またはLDブロックに関連する少なくとも1つの多型マーカーを通じてXFSおよび/または緑内障に関連することが見出されたLDブロック(例えば、LOXL1 LDブロック)を意味する。
本願明細書に記載される用語「LOXL1 LDブロック」、または「LOXL1連鎖不平衡ブロック」はまた、「LDブロック C15」とも呼ばれ、NCBI(国立バイオテクノロジー情報センター)ビルド34の位置71,928,222と71,966,707との間の染色体15上の連鎖不平衡(LD)ブロック、およびNCBI ビルド36の位置71,999,458と72,037,943との間の染色体15上の連鎖不平衡(LD)ブロックを意味する。LOXL1 LDブロックは、両方の配列ビルドにおいて、大きさが38,486bpである。LOXL1 LDブロックのヌクレオチド配列は、NCBI ビルド34で定義されるように、本願明細書においては配列番号84として示される。
本願明細書に記載される用語「LOXL1遺伝子」、または「LOXL1」は、リジル酸化酵素様1遺伝子を意味し、これはリジル酸化酵素遺伝子と相同である。当該遺伝子は、染色体15q24.1上に位置し、約位置71,934,605〜71,960,295(NCBI ビルド34)または位置72,005,841〜72,031,531(NCBI ビルド36)にまたがる。当該遺伝子は、ヒトゲノム集合体のこれらのビルドの両方のゲノム配列の25,690bpにわたる。
本願明細書に記載される用語「高度の近視」は、6.0ジオプター(D)以上によって特徴付けられる近視を意味する。一般的に、3.0ジオプターまでの近視は軽度と言われ、3.0〜6.0Dは中程度であり、高度の近視、または高い近視は6.0D以上である。
本願明細書に記載される用語「薄い角膜」は、中心角膜の厚さが556μm未満によって特徴付けられる角膜を意味する。
XFSおよび/または緑内障と診断された個体の集団の関連分析を通じて、特定の多型マーカーの特定の対立遺伝子は、XFSおよび緑内障に関連することが発見された。緑内障に関連する変異体についてのゲノム全体の分析は、緑内障の、染色体15の異なる領域(すなわち染色体15q24.1)との関連を明らかにした。追跡調査解析は、XFSおよび緑内障との関連を明らかにした。特定のマーカーは、この領域におけるXFSおよび緑内障の増加したリスクと関連があることが見出された。
従って、当該SNPマーカー rs2165241は、表1に示された通り、XFSおよび緑内障と関連があることが見出された。rs2165241と相関するいくつかのマーカーもまた、表2に示された通り、XFSと強く関連することが見出された。従って、これらのマーカー、およびrs2165241と連鎖不平衡にある他のマーカーは、rs2165241とXFS/緑内障との間の関連を検出するための代替のマーカーとしても使用され得る。従って、これらのマーカーは、本願明細書においてLOXL1 LDブロックとして定義された領域を同定し、これはXFSおよび緑内障と関連する多型の変異体(例えば、SNPおよびマイクロサテライト)を内部に有し、従って、本願明細書でさらに開示される本発明の方法およびキットにおいて使用され得る。LOXL1遺伝子(そのエクソン、ならびに5’および3’の隣接している領域の全てを含む)の追跡調査配列判定は、いくつかの新規なSNPマーカーを明らかにした。追加分析は、LOXL1遺伝子における関連シグナルに対する最も大きい寄与は、マーカー rs1048661およびrs3825942(これらは両方とも、当該遺伝子のエクソン1に位置する(表7参照))によって与えられることを明らかにした。これら2つのマーカーは、それぞれ、位置141(R141L)および153(G135D)のアミノ酸置換をもたらす。従って、これらのマーカー、およびそれらと連鎖不平衡にあるマーカー(例えば、表15に記載されたマーカー)は、緑内障または水晶体落屑症候群の増加したまたは減少したリスクの判定に特に適している。従って、本発明の好ましい実施態様は、rs1048661、rs3825942、およびそれらと連鎖不平衡にあるマーカー(表15において与えられるマーカーなど)の使用に関する。
XFSおよび緑内障に関連する染色体15q24.1上のrs2165241 マーカーは、LOXL1遺伝子の第1のイントロンに位置するが、一方、rs1048661およびrs3825942 マーカーは、エクソン1に位置する。LOXL1遺伝子は、エラスチンポリマー繊維の形成におけるトロポエラスチンのリジン残基の酸化的脱アミノを触媒するリジル酸化酵素ファミリーのメンバーである。5つのLOX ファミリーのメンバーは、原型のLOXタンパク質およびLOX様タンパク質 1〜4(LOXL1、LOXL2、LOXL3およびLOXL4)をコードし、弾性繊維形成におけるそれらの個々の役割は定かではない(Kagan、HMおよびLi、W、J Cell Biochem 88:660〜672(2003))。LOXL1欠損マウスは、骨盤底障害をもたらす弾性繊維の恒常性を維持できず(Liu X、ら、Am J Pathol 168:519〜528(2006))、多くの組織で弾性繊維の異常を示す(Liu X、ら、Nat Genet 36:178〜182(2004))。公的に入手可能な遺伝子発現データベース(Gene Expression Omnibus(GEO)(Barrett T、ら Nucleic Acids Res 35:D760〜765(2007))は、正常な眼組織および緑内障の眼組織(篩骨篩板および線維柱帯網など)の両方でのLOXL1の発現の検証に使用されてきた(Hernandez MR、ら、Glia 38:45〜64(2002))。ヒト篩骨篩板細胞が原発性POAGのモデルとして使用されるモデルにおいては、LOXL1は、10ng/ml TGFβ1で、24時間刺激することで上方制御される(Kirwan RP、ら、Glia 52:309〜324(2005))。
緑内障の視神経乳頭は、細胞外基質の広範囲な再構築および篩骨篩板の基礎をなす結合組織の崩壊によってもたらされる杯形成および陥凹によって特徴付けられる。当該篩骨篩板は、視神経乳頭における網膜神経節細胞(retinal canglion cell)の軸索を保護する穿孔された結合組織のプレートである。サルのモデルにおいて、網膜神経節細胞の軸索における軸索流は、篩骨篩板の崩壊によって停止する(Pena JD、ら、Br J Ophthalmol 83:209〜218(1999))。また、篩骨篩板の伸展性は、年齢とともに顕著に減少する(Hernandez MR、ら、Am J Ophthalmol 107:476〜484(1989);Albon J、ら、Br J Ophthalmol 84:311〜317(2000))。篩骨篩板のエラスチンの定量的研究は、量、数または構造において、正常な眼と緑内障の眼との間に相違がないことを示した。(Quigley EN、ら、Ophthalmology 103:1680〜1685(1996))。さらに、篩骨篩板の弾力線維症は、水晶体落屑症候群およびPOAGの患者において生じることが示され、顕著かつ部位特異的な弾力線維症によって立証され、エラスチン合成の異常な調節を示唆している(Pena JD、ら、Exp Eye Res 67:517〜524(1998))。上昇したIOPは、篩骨篩板の細胞外基質を、損傷をもたらす大変な緊張にさらし、活発な再構築を必要とする。損傷した繊維を修復し、置き換えるには、架橋エラスチンにとって非常に重要な基質および酵素を作る全ての分子の調和した再発現が必要となる。LOXL1の不適切な発現は、機能的な三次元の繊維に架橋および構築するには不十分であるかも知れない。緑内障の仮定された疾病の過程は、LC細胞が篩骨篩板の損傷した弾性繊維の修復できないというものであり、これは持続的に神経変性をもたらす。緑内障によって引き起こされた弾力線維症に対抗するためのLOXL1の制御の治療上の価値は、莫大であり、LC細胞の介入を通じて実行可能である。
先天性緑内障および若年性緑内障のいくつかの遺伝子座が報告されている(Hewitt AW、ら、Clin Experiment Ophthalmol 34:472〜484(2006))。しかし、成人の緑内障では、1つの疾病遺伝子のみが、かなりの影響を示し、MYOC(Stone EM、ら Science 275:668〜670(1997))(ミオシリン(myocillin)をコードする)は、POAGの変異罹患率が2〜4%、かつ、若年性開放隅角緑内障(JOAG)では10%超であることを示した。MYOC変異は、線維柱帯網の機能障害をもたらし、遺伝子型−表現型の相関は強い。
緑内障に対するLOXLにおけるリスクのある変異体の遺伝的寄与は、MYOCまたは緑内障、POAGまたはXFSの成人の発症において知られたいずれの公知の遺伝的変異で認められたものよりも、ずっと大きい。本願明細書に記載された、共通するリスクのある変異体は、早期の治療上の介入を可能にする、対費用効果の高い、集団に基づくスクリーニング計画の開発の機会を与える。緑内障は、初期は無症状であるため、当該疾病を発症する遺伝的素因を有する個体の同定は重要である。本願明細書に記載されたLOXL1中にリスクのある変異体の1つまたは2つのコピーを有する個体は、それぞれ、非保有者と比べ、XFSの発症のリスクが3倍(1つのコピー)および10倍(2つのコピー)を超える。さらに、同一染色体上の、マーカー rs1048661の対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942の対立遺伝子Gの保有者、すなわちG−rs1048661 G−rs3825942ハプロタイプの保有者は、落屑緑内障(XFG)のリスクが、G−rs1048661 A−rs3825942 ハプロタイプの保有者と比較し、27倍増加する。本願明細書で開示された変異体の保有状態に基づき、費用効果決定は、どのように調査、早期の治療上の介入をモニターできるか、およびどのように失明を予防できるか、という観点から行い得る。
(緑内障およびXFSの改善された治療の開発におけるLOXL1遺伝子の利用可能性)
緑内障のほとんどの症例は、当該疾病の臨床的徴候は微妙であるため、視覚が持続的に失われるまで発見されない。しかし、緑内障による視力喪失は、現在利用できる治療によって、制限され、または予防され得る。従って、当該疾病の増加したリスクに関連する危険因子を特徴付け、かつ、利用することは不可避である。本発明は、緑内障および他の眼障害(XFSを含む)に関連する症状の発症の増加したリスクを有する個体の同定に使用され得るマーカーを与える。従って、本発明は、緑内障の発症の増加したリスクを有する個体を検出し、同定するための方法およびキットを与える。従って、本発明は、当該疾病を発症する可能性のある個体を同定する、より効率的かつ対費用効果の高い方法を与えるための方法を与える。緑内障について集団をスクリーニングするために眼圧の測定を使用することは、効果的な方法ではない(WeinrebおよびKhaw、Lancet 363:1711〜20(2004))。最も広く使用された方法である、ゴールドマン(Goldmann)眼圧測定は、薄い角膜を有する患者の真の眼圧を過小評価し、かつ、厚い角膜を有する患者の圧力を過大評価する。さらに、原発性開放隅角緑内障の全ての患者の半数は、22mm Hg未満の圧力を有する(Mitchellら、Ophthalmol 103:1661〜69(1996))。さらに、上昇した圧力を有するほとんどの個体は、視神経損傷を有さず、決して発症することもないかも知れない。従って、現在の方法は、圧力に加え、視神経乳頭、網膜神経線維束および視覚的な機能の評価に依存する必要がある。
従って、遺伝的危険因子のさらなる適用は、眼障害(緑内障、XFSまたは白内障など)を、初期段階で検出するのを補助し、より対費用効果の高い、信頼できる予防計画の開発を促進するかも知れない。このような計画は、当該疾病を発症するリスクを有する個体、または当該疾病の早期の症状を有する個体に、一部は、遺伝的試験の結果に基づき、成功する治療上の介入についての希望を与えるかも知れない。従って、遺伝的試験が陽性である個体は、より厳密な、または頻繁な検討のために選抜されてもよく、あるいは、また、彼らが当該疾病の早期の症状も示す場合は、より積極的な治療上の介入を経験してもよい。また、本発明の変異体は、虹彩切除(これは侵襲的医療手段である)の恩恵を受ける可能性が大きい個体についてスクリーニングするのに使用されてもよい。
緑内障および眼圧の低下についての多くの薬剤療法が開発されてきた。プロスタグランジン類似体およびプロスタミド(ラタノプロスト、トラボプロスト、ウノプロストンおよびビマトプロストを含む)は、眼房水の流出を増加させることで眼圧を減少させ、一般的に、第一に使われる治療となってきている。プロスタグランジンのいくつかは、マトリックスメタルプロテアーゼを活性化し、次いでこれは細胞外基質を再構築して流出抵抗を低下させ、この経路を通じて眼房水を流出させている。眼圧の低下についての他のタイプの薬剤療法は、α2 アドレナリン作動薬(ブリモニジンおよびアプラクロニジンなど)、炭酸脱水酵素阻害薬(ドルゾラミド、ブリンゾラミド、アセタゾラミドおよびメタゾラミド(methozolamide)など)、β−遮断剤(ベタキソロール、カルテオロール、レボブノロール、メチプラノロールおよびチモロールなど)、およびコリン作動薬(例えば、ピロカルピンおよびカルバコール)を含む。緑内障の薬剤療法についてのさらなる情報は、薬剤表Iで提供される。眼圧の低下は、平均して、緑内障に進行している高眼圧症の患者の数を2分の1まで減少させることができ、かつ、先在する緑内障を有する患者の進行を防ぐこともできる。しかし、早期の介入は非常に重要である。
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近年、眼内注射による眼への薬剤送達が市販されてきている。成功した治療上の適用の例は、ルセンティス(ラニビズマブ注射)およびマクジェン(ペガプタニブ ナトリウム注射)を含み、これらの両方は、滲出型加齢黄斑変性の治療のために処方される。
緑内障のためのレーザー治療もまた利用でき、開放隅角緑内障について最も広く使用された形態はレーザー線維柱帯形成術であり、それによってレーザー光は線維柱帯網に向けられ、眼房水の流出への抵抗を減少させる。別の手順はレーザーダイオード毛様体光凝固術であり、より進行した症状で使用され、かつ、より一時的な効果を有する。ごく一部の線維柱帯網が切除される線維柱帯切除術を含む、外科的方法もまた、開発されてきている。
本発明は、XFSおよび緑内障とLOXL1遺伝子のマーカーとの間の非常に強い関連によって例証されるが、本発明のマーカーはまた、XFSが危険因子、またはこれらの障害に関連する危険因子である、関連した障害(白内障を含む)のための診断上のおよび/または治療上の価値があると考えられる。
(マーカーおよびハプロタイプの評価)
集団内のゲノム配列は、個体を比較すると同一ではない。ある程度、ゲノムは、ゲノム中の多くの部位で、個体間の配列変異性を呈する。このような配列の変異は、通常、多型性と呼ばれ、各ゲノム内に多くのこのような部位がある。例えば、ヒトゲノムは、平均500塩基対ごとに生じる配列多様性を呈する。最も一般的な配列変異は、ゲノム中の単一の塩基位置の塩基変異からなり、このような配列変異、または多型性は、通常、一塩基多型(「SNP」)と呼ばれる。これらのSNPは、単一の突然変異事象によって生じていると考えられ、従って、通常、各SNP部位において可能性を有する、2つの可能性のある対立遺伝子がある(本来の対立遺伝子および変異した対立遺伝子)。自然の遺伝的浮動、および、おそらくまた、選択圧によって、最初の変異は、いずれの所定の集団におけるその対立遺伝子の特定の頻度によって特徴付けられる多型性をもたらす。配列変異の多くの他の型は、ヒトゲノムにおいて見出され、ミニサテライトおよびマイクロサテライト、ならびに挿入、欠損、逆位(コピー数多型(CNV)とも呼ばれる)を含む。多型のマイクロサテライトは、複数の小塩基反復(CA反復、相補鎖上のTGなど)を、反復長数が一般的な集団において異なる特定の部位に有する。一般的な用語では、多形性部位に関する配列の各バージョンは、多形性部位の特定の対立遺伝子を表す。これらの配列変異は全て、問題になっている配列変異を特徴付ける特定の多形性部位に生じる、多型性と呼ばれ得る。一般的な用語では、多型性は、いずれの特定の対立遺伝子の数を含むことができる。従って、本発明の1つの実施態様では、当該多型性は、いずれの所定の集団における2つ以上の対立遺伝子の存在によって特徴付けられる。別の実施態様では、当該多型性は、3つ以上の対立遺伝子の存在によって特徴付けられる。他の実施態様では、当該多型性は、4つ以上の対立遺伝子、5つ以上の対立遺伝子、6つ以上の対立遺伝子、7つ以上の対立遺伝子、9つ以上の対立遺伝子、または10以上の対立遺伝子によって特徴付けられる。全てのこのような多型性は、本発明の方法およびキットに使用され得、従って、本発明の範囲内である。
それらの存在量によって、SNPは、ヒトゲノムにおける大部分の配列変異性を説明する。600万超のSNPが、現在までに確認されてきた(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/snp_summary.cgi)。しかし、CNVは、ますます注目されている。これらの大規模な多型(典型的には、1kb以上)は、構築されたヒトゲノムのかなり大きな割合に影響する多型の変異性を説明する。公知のCNVは、ヒトゲノム配列の15%超にわたる(Estivill、X Armengol;L、PloS Genetics 3:1787〜99(2007)http://projects.tcag.ca/variation/)。しかし、これらの多型性のほとんどは、非常にまれであり、平均して、各個体のゲノム配列の一部分のみに影響する。CNVは、遺伝子量の撹乱による遺伝子発現、表現型の変異および適応に影響することが知られ、また、疾病(微小欠失疾患および微小重複疾患)の原因となり、一般的な複合疾患(HIV−1感染および糸球体腎炎を含む)のリスクを与えることも知られる(Redon、R.ら、Nature 23:444〜454(2006))。従って、前述のCNVまたは未知のCNVのいずれかが、XFSおよび緑内障と関連のある本願明細書に記載された変異体と連鎖不平衡の、原因となる変異体を表わす可能性がある。CNVの検出方法は、比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)および遺伝子型の同定(Carter (Nature Genetics 39:S16〜S21(2007))によって記載されたように、遺伝子型の同定アレイの使用を含む)を含む。ゲノムの変異体のデータベース(http://projects.tcag.ca/variation/)は、記載されたCNVの位置、型および大きさについての最新の情報を含む。当該データベースは、現在、15,000超のCNVのデータを含む。
いくつかの例では、参照対立遺伝子を選択することなく、多形性部位の異なる対立遺伝子が参照される。あるいは、参照配列は、特定の多形性部位を意味し得る。参照対立遺伝子は、「野生型」の対立遺伝子と呼ばれることもあり、それは、通常、第1に配列決定された対立遺伝子、または「非罹患の」個体(例えば、形質または疾病の表現型を示さない個体)からの対立遺伝子のいずれかとして選択される。
本願明細書で述べられたSNPマーカーの対立遺伝子は、使用されたSNPアッセイにおける多形性部位に生じる場合、塩基A、C、GまたはTを意味する。本願明細書で使用されるSNPについての対立遺伝子コードは、下記の通りである;1=A、2=C、3=G、4=T。しかし、当業者は、逆のDNA鎖のアッセイまたは解読によって、相補的な対立遺伝子が各症例において判定され得ることを理解するだろう。従って、A/G多型性によって特徴付けられる多形性部位(多型マーカー)について、使用されるアッセイは、可能性のある2つの塩基(すなわちAおよびG)のうち1つまたは両方の存在を特異的に検出するように設計されてもよい。あるいは、鋳型DNA上の逆ストランドを検出するように設計されたアッセイを設計することで、相補的塩基TおよびCの存在が判定され得る。(例えば、相対リスクに関して)定量的に、同一の結果が、いずれかのDNA鎖(+鎖または−鎖)の判定から得られうる。
典型的には、参照配列は、特定の配列を意味する。当該参照と異なる対立遺伝子は、「変異」対立遺伝子と呼ばれることもある。本願明細書で使用される変異配列は、参照配列と異なる配列を意味するが、その他の点では実質的に類似である。本願明細書記載の多型の遺伝子マーカーの対立遺伝子は変異体である。変異体は、ポリペプチドに影響する変化を含み得る。配列の相違は、参照ヌクレオチド配列と比較した場合、以下を含み得る;フレームシフトをもたらす、1つのヌクレオチドまたは1より多いヌクレオチドの挿入もしくは欠損;コードされるアミノ酸中の変化をもたらす、少なくとも1つのヌクレオチドの変化;中途終止コドンの生成をもたらす、少なくとも1つのヌクレオチドの変化;ヌクレオチドによってコードされた1つ以上のアミノ酸の欠損をもたらす、いくつかのヌクレオチドの欠損;読み枠のコード配列の中断をもたらす、不等組み換えまたは遺伝子変換などの1つまたはいくつかのヌクレオチドの挿入;全てまたは一部の配列の重複;転座;またはヌクレオチド配列の再編成。このような配列変化は、核酸によってコードされたポリペプチドを変化させ得る。例えば、核酸配列の変化がフレームシフトを引き起こすと、当該フレームシフトはコードされたアミノ酸の変化をもたらし得、および/または、切断されたポリペプチドの生成をもたらす、中途終止コドンの生成をもたらし得る。あるいは、疾病または形質に関連する多型性は、1つ以上のヌクレオチドにおける同義の変化(すなわち、アミノ酸配列の変化をもたらさない変化)であり得る。このような多型性は、例えば、スプライス部位を変化させ得、mRNAの安定性または輸送に影響し得、またはそうでなければコードされたポリペプチドの転写または翻訳に影響し得る。これはまた、構造の変化(増幅または欠損など)が体細胞レベルで生じる可能性を増加させるようにDNAを変化させ得る。参照ヌクレオチド配列にコードされたポリペプチドは、特定の参照アミノ酸配列を有する「参照」ポリペプチドであり、変異対立遺伝子によってコードされるポリペプチドは、変異アミノ酸配列を有する「変異」ポリペプチドと呼ばれる。
ハプロタイプは、分節に沿って並んだ対立遺伝子の特定の組み合わせによって特徴付けられるDNA分節を意味する。2倍体の生物(ヒトなど)では、ハプロタイプは、各多型マーカーまたは遺伝子座の対の対立遺伝子のうちの1のメンバーを含む。ある実施態様では、当該ハプロタイプは、2つ以上の対立遺伝子、3つ以上の対立遺伝子、4つ以上の対立遺伝子、または5つ以上の対立遺伝子(各対立遺伝子は分節に沿った特定の多型マーカーに対応する)を含み得る。ハプロタイプは、多形性部位において特定の対立遺伝子を有する、様々な多型マーカーの組み合わせ(例えば、SNPおよびマイクロサテライト)を含み得る。従って、ハプロタイプは、様々な遺伝子マーカーの対立遺伝子の組み合わせを含む。
特定の多型マーカーおよび/またはハプロタイプの検出は、多形性部位の配列の検出のための、当該技術分野で公知の方法によって達成され得る。例えば、SNPおよび/またはマイクロサテライトマーカーの存在についての遺伝子型の同定の標準的な技術(蛍光に基づいた技術(Chen、X.ら、Genome Res.9(5):492〜98(1999))など)が、PCR、LCR、ネステッドPCRおよび核酸増幅のための他の技術を用いて使用され得る。SNPの遺伝子型の同定について利用可能な特定の市販の方法論は、TaqMan 遺伝子型の同定アッセイおよびSNPlex プラットフォーム(アプライドバイオシステムズ(Applied Biosystems))、ゲル電気泳動(アプライドバイオシステムズ)、質量分析(例えば、MassARRAYシステム、シーケノム(Sequenom))、ミニ配列分析法、リアルタイムPCR、Bio−Plexシステム(バイオラッド(BioRad))、CEQおよびSNPstreamシステム(ベックマン(Beckman))、アレイハイブリダイゼーション技術(例えば、Affymetrix遺伝子チップ、パーレジェン(Perlegen))、ビーズアレイ技術(例えば、イルミナ GoldenGateおよびInfinium方法論)、を含むが、これらに限定されない。それらの存在量により、SNPはヒトゲノムにおける大部分の配列変異性を説明する。600万超のSNPが、現在までに確認されている(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/snp_summary.cgi)。しかし、CNVは、ますます注目されている。これらの大規模な多型性(典型的には、1kb以上)は、構築されたヒトゲノムのかなりの割合に影響する多型の変異性を説明する。公知のCNVはヒトゲノム配列の15%超にわたる(covery)(Estivill,X Armengol;L.、PloS Genetics 3:1787〜99(2007)。http://projects.tcag.ca/variation/)。しかし、これらの多型性のほとんどは、非常にまれであり、平均して、各個体のゲノム配列の一部分のみに影響する。CNVは、遺伝子量の撹乱による遺伝子発現、表現型の変異性および適応に影響することが知られ、また、疾病(微小欠失疾患および微小重複疾患)の原因となることも知られ、一般的な複合疾患(HIV−1感染および糸球体腎炎を含む)のリスクを与える(Redon、R.ら、Nature 23:444〜454(2006))。従って、前述のCNVまたは未知のCNVのいずれかが、水晶体落屑症候群および緑内障と関連のある本願明細書に記載されたマーカーと連鎖不平衡の、原因となる変異体を表わす可能性がある。CNVの検出方法は、比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)および遺伝子型の同定(Carter (Nature Genetics 39:S16〜S21(2007))によって記載されたように、遺伝子型の同定アレイの使用を含む)を含む。ゲノムの変異体のデータベース(http://projects.tcag.ca/variation/)は、記載されたCNVの位置、型および大きさについての最新の情報を含む。当該データベースは現在、15,000超のCNVのデータを含む。
いくつかの例では、参照対立遺伝子を選択することなく、多形性部位の異なる対立遺伝子が参照される。あるいは、参照配列は、特定の多形性部位を意味し得る。参照対立遺伝子は、「野生型」の対立遺伝子と呼ばれることもあり、それは、通常第1に配列決定された対立遺伝子、または「非罹患の」個体(例えば、形質または疾病の表現型を示さない個体)からの対立遺伝子のいずれかとして選択される。
本願明細書で述べられたSNPマーカーの対立遺伝子は、使用されたSNPアッセイにおける多形性部位に生じる場合、塩基A、C、GまたはTを意味する。本願明細書で使用されるSNPについての対立遺伝子コードは、下記の通りである;1=A、2=C、3=G、4=T。しかし、当業者は、逆のDNA鎖のアッセイまたは解読によって、相補的な対立遺伝子が各症例において判定され得ることを理解するだろう。従って、A/G多型性によって特徴付けられる多形性部位(多型マーカー)について、使用されるアッセイは、可能性のある2つの塩基(すなわちAおよびG)のうち1つまたは両方の存在を特異的に検出するように設計されてもよい。あるいは、鋳型DNA上の相補鎖を検出するように設計されたアッセイを設計することで、相補的塩基TおよびCの存在が判定され得る。(例えば、相対リスクに関して)定量的に、同一の結果が、いずれかのDNA鎖(+鎖または−鎖)の判定から得られうる。
典型的に、参照配列は、特定の配列を意味する。当該参照と異なる対立遺伝子は、「変異」対立遺伝子と呼ばれることもある。本願明細書で使用される変異配列は、参照配列と異なる配列を意味するが、その他の点では実質的に類似である。本願明細書記載の多型の遺伝子マーカーの対立遺伝子は変異体である。変異体は、ポリペプチドに影響する変化を含み得る。配列の相違は、参照ヌクレオチド配列と比較した場合、以下を含み得る;フレームシフトをもたらす、1つのヌクレオチドの挿入もしくは欠損、または1より多いヌクレオチドの挿入もしくは欠損;コードされるアミノ酸中の変化をもたらす、少なくとも1つのヌクレオチドの変化;中途終止コドンの生成をもたらす、少なくとも1つのヌクレオチドの変化;ヌクレオチドによってコードされた1つ以上のアミノ酸の欠損をもたらす、いくつかのヌクレオチドの欠損;読み枠のコード配列の中断をもたらす、不等組み換えまたは遺伝子変換などによる1つまたはいくつかのヌクレオチドの挿入;全てまたは一部の配列の重複;転座;またはヌクレオチド配列の再編成。このような配列変化は、核酸によってコードされたポリペプチドを変化させ得る。例えば、核酸配列の変化がフレームシフトを引き起こすと、当該フレームシフトはコードされたアミノ酸の変化をもたらし得、および/または、切断されたポリペプチドの生成をもたらす、中途終止コドンの生成をもたらし得る。
あるいは、疾病または形質に関連する多型性は、1つ以上のヌクレオチドにおける同義の変化(すなわち、アミノ酸配列の変化をもたらさない変化)であり得る。このような多型性は、例えば、スプライス部位を変化させ得、mRNAの安定性または輸送に影響し得、またはそうでなければコードされたポリペプチドの転写または翻訳に影響し得る。それはまた、構造の変化(増幅または欠損など)が体細胞レベルで生じる可能性を増加させるようにDNAを変化させ得る。参照ヌクレオチド配列にコードされたポリペプチドは、特定の参照アミノ酸配列を有する「参照」ポリペプチドであり、変異対立遺伝子によってコードされるポリペプチドは、変異アミノ酸配列を有する「変異」ポリペプチドと呼ばれる。ハプロタイプは、分節に沿って並んだ対立遺伝子の特定の組み合わせによって特徴付けられるDNA分節を意味する。2倍体の生物(ヒトなど)では、ハプロタイプは、各多型マーカーまたは遺伝子座の対の対立遺伝子のうちの1のメンバーを含む。ある実施態様では、当該ハプロタイプは、2つ以上の対立遺伝子、3つ以上の対立遺伝子、4つ以上の対立遺伝子、または5つ以上の対立遺伝子(各対立遺伝子は分節に沿った特定の多型マーカーに対応する)を含み得る。ハプロタイプは、多形性部位において特定の対立遺伝子を有する、様々な多型マーカーの組み合わせ(例えば、SNPおよびマイクロサテライト)を含み得る。従って、ハプロタイプは、様々な遺伝子マーカーの対立遺伝子の組み合わせを含む。
特定の多型マーカーおよび/またはハプロタイプの検出は、多形性部位の配列の検出のための、当該技術分野で公知の方法によって達成され得る。例えば、SNPおよび/またはマイクロサテライトマーカーの存在についての遺伝子型の同定の標準的な技術(蛍光に基づいた技術(Chen、X.ら、Genome Res.9(5):492〜98(1999));Kutyavinら、Nucleic Acid Res.34:e128(2006))など)が、PCR、LCR、ネステッドPCRおよび核酸増幅のための他の技術を用いて使用され得る。SNPの遺伝子型の同定について利用可能な特定の市販の方法論は、TaqMan 遺伝子型の同定アッセイおよびSNPlex プラットフォーム(アプライドバイオシステムズ(Applied Biosystems))、ゲル電気泳動(アプライドバイオシステムズ)、質量分析(例えば、MassARRAYシステム、シーケノム(Sequenom))、ミニ配列分析法、リアルタイムPCR、Bio−Plexシステム(バイオラッド(BioRad))、CEQおよびSNPstreamシステム(ベックマン(Beckman))、アレイハイブリダイゼーション技術(例えば、Affymetrix遺伝子チップ、パーレジェン(Perlegen))、ビーズアレイ技術(例えば、イルミナ GoldenGateおよびInfiniumアッセイ)、アレイタグ技術(例えば、Paralle)、およびエンドヌクレアーゼに基づいた蛍光ハイブリダイゼーション技術(インベーダー法、サードウェイブ(Third Wave))を含むが、これらに限定されない。利用できるアレイプラットフォームのいくつか(アフィメトリクス(Affymetrix)SNPアレイ 6.0およびイルミナ CNV370−デュオ(Duo)および1M ビーズチップス(BeadChips)を含む)は、あるCNVをタグするSNPを含む。これにより、これらのプラットフォームに含まれた代替のSNPによって、CNVの検出が可能となる。従って、当業者に利用可能なこれらのまたは他の方法の使用によって、多型マーカーの1つ以上の対立遺伝子(マイクロサテライト、SNPまたは他のタイプの多型マーカーを含む)を同定し得る。
本願明細書記載のある方法では、研究されているいずれかの特定の疾病または形質に対して増加した感受性(すなわち、増加したリスク)を有する個体は、疾病または形質について増加した感受性を与える1つ以上の多型マーカーまたはハプロタイプの少なくとも1つの特定の対立遺伝子が同定された(すなわち、リスクのあるマーカー対立遺伝子またはハプロタイプ)個体である。1つの態様では、当該リスクのあるマーカーまたはハプロタイプは、疾病または形質の有意な増加したリスク(または感受性)を与えるものである。1つの実施態様では、マーカーまたはハプロタイプに関連する有意性は、相対リスク(RR)によって判定される。別の実施態様では、マーカーまたはハプロタイプに関連する有意性は、オッズ比(OR)によって判定される。さらなる実施態様では、当該有意性は、割合(%)によって判定される。1つの実施態様では、有意な増加したリスクは、少なくとも1.2のリスク(相対リスクおよび/またはオッズ比)(少なくとも1.2、少なくとも1.3、少なくとも1.4、少なくとも1.5、少なくとも1.6、少なくとも1.7、1.8、少なくとも1.9、少なくとも2.0、少なくとも2.5、少なくとも3.0、少なくとも4.0、および少なくとも5.0を含むがこれらに限定されない)として測定される。特定の実施態様では、少なくとも1.2のリスク(相対リスクおよび/またはオッズ比)が有意である。別の特定の実施態様では、少なくとも1.3のリスクが有意である。さらに別の実施態様では、少なくとも1.4のリスクが有意である。さらなる実施態様では、少なくとも約1.5の相対リスクが有意である。別のさらなる実施態様では、少なくとも約1.7のリスクの有意な増加が有意である。しかし、他のカットオフもまた考えられ(例えば少なくとも1.15、1.25、1.35など)、このようなカットオフはまた本発明の範囲内である。他の実施態様では、リスクの有意な増加は、少なくとも約20%(約25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%、150%、200%、300%、および500%を含むがこれらに限定されない)である。1つの特定の実施態様では、リスクの有意な増加は少なくとも20%である。他の実施態様では、リスクの有意な増加は、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%および少なくとも100%である。本発明を特徴付ける、当業者によって適しているとみなされる他のカットオフまたは範囲も、しかしまた考えられ、それらもまた本発明の範囲内である。
本発明のリスクのある多型マーカーまたはハプロタイプは、少なくとも1つのマーカーまたはハプロタイプの少なくとも1つの対立遺伝子が、比較群(対照)におけるその存在の頻度と比較して、疾病もしくは形質のリスクのある(罹患した)、または疾病もしくは形質と診断された個体においてより頻繁に存在するものであり、そのため当該マーカーまたはハプロタイプの存在が当該疾病または形質に対する感受性を示す。1つの実施態様では、対照群は、集団の試料、すなわち一般的な集団から得た確率標本であってもよい。別の実施態様では、対照群は、疾病フリーの個体群によって表される。1つの実施態様では、このような疾病フリーの対照は、1つ以上の特定の疾病に関連する症候(例えば、XFSおよび/または緑内障に関連する症状)の不存在によって特徴付けられてもよい。別の実施態様では、当該疾病フリーの対照群は、1つ以上の疾病特異的な危険因子の不存在によって特徴付けられる。1つの実施態様では、このような危険因子は、少なくとも1つの環境的な危険因子である。代表的な環境的因子は、特定の疾病または形質について発生のリスクに影響することが知られる、または影響すると考えられる天然物、鉱物または他の化学薬品である。他の環境的な危険因子は、生活スタイルに関連する危険因子である(飲食の習慣、主な居住環境の地理的な位置、および職業性危険因子を含むが、これらに限定されない)。別の実施態様では、危険因子は、少なくとも1つの遺伝的危険因子である。
相関についての簡易な試験の例は、2×2の表のフィッシャーの正確確率検定であろう。染色体の所定のコホートについて、マーカーまたはハプロタイプの両方を含む染色体数、マーカーまたはハプロタイプのうち一方を含むが、もう片方は含まない染色体数、およびマーカーまたはハプロタイプのいずれも含まない染色体数から、2×2の表が作成される。
本発明の他の実施態様では、疾病または形質について減少した感受性(すなわち、減少したリスク)を有する個体は、当該疾病または形質について減少した感受性を与える1つ以上の多型マーカーまたはハプロタイプの少なくとも1つの特定の対立遺伝子が同定された個体である。減少したリスクを与えるマーカー対立遺伝子および/またはハプロタイプはまた、保護的であると言える。1つの態様では、保護的マーカーまたはハプロタイプは、疾病または形質の有意な減少したリスク(または感受性)を与えるものである。1つの実施態様では、有意な減少したリスクは、0.9未満の相対リスク(0.9未満、0.8未満、0.7未満、0.6未満、0.5未満、0.4未満、0.3未満、0.2未満および0.1未満を含むが、これらに限定されない)として判定される。1つの特定の実施態様では、有意な減少したリスクは、0.7未満である。別の実施態様では、有意な減少したリスクは、0.5未満である。さらに別の実施態様では、有意な減少したリスクは、0.3未満である。別の実施態様では、リスク(または感受性)の減少は、少なくとも20%(少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%および少なくとも98%を含むが、これらに限定されない)である。1つの特定の実施態様では、リスクの有意な減少は少なくとも約30%である。別の実施態様では、リスクの有意な減少は少なくとも約50%である。別の実施態様では、リスクの減少は少なくとも約70%である。本発明を特徴付ける、当業者によって適しているとみなされる他のカットオフまたは範囲も、しかしまた考えられ、それらもまた本発明の範囲内である。
当業者は、2つの対立遺伝子を有する多型マーカーが、検討された集団に存在し、1つの対立遺伝子が、当該集団において形質または疾病を有する個体群中で増加した頻度が見出されると、対照と比較して、マーカーのもう一方の対立遺伝子は、形質または疾病を有する個体群中で、対照と比較して、減少した頻度で見出されることが理解するだろう。このような場合は、マーカーの1つの対立遺伝子(形質または疾病を有する個体中で、増加した頻度で見出されたもの)は、リスクのある対立遺伝子であり、一方、もう1つの対立遺伝子は保護的対立遺伝子となるだろう。
疾病または形質(例えば、XFSおよび/または緑内障(XFGなど))に関連する遺伝的変異は、所定の遺伝子型についての疾病のリスクを予測するために、単独で使用され得る。2対立遺伝子のマーカー(SNPなど)については、3つの可能性のある遺伝子型がある(リスク変異のホモ接合体、ヘテロ接合体、およびリスク変異の非保有者)。複数の座位の変異と関連するリスクは、全体のリスクの評価に使用され得る。複数のSNP変異については、k個の可能性のある遺伝子型(k=3´2)がある。nは、常染色体の座位数であり、pは、ゴノソーマルな(gonosomal)(性染色体の)座位数である。全体のリスクアセスメントの算出は、通常、異なる遺伝的変異の相対リスクが掛かる、すなわち、特定の遺伝子型の組み合わせと関連する全体のリスク(例えば、RRまたはOR)が、各遺伝子座の遺伝子型のリスク値の積であることを想定している。性別および民族性をマッチさせた参照集団と比較して、示されたリスクが、ヒトまたはヒトの特定の遺伝子型の相対リスクである場合は、複合リスクは遺伝子座特異的なリスク値の積であり、また、これは当該集団と比較した全体的のリスク推定値と一致する。ヒトのリスクが、リスク対立遺伝子の非保有者との比較に基づく場合、複合リスクは、全ての座位の遺伝子型の所定の組み合わせを有する個人を、これらの座位のいずれのリスク変異も有さない個体群と比較した推定値と一致する。いずれのリスク変異の非保有者群は、最も低いリスク推定値を有し、自身(すなわち、非保有者)と比較した複合リスクが1.0であるが、集団と比較した全体のリスクは1.0未満である。非保有者群は潜在的に、特に多数の座位について、非常に小さいものであり得ることに注意すべきであり、この場合、その関連性は同様に小さい。
乗法モデルは、通常、複合形質のデータにまずまず適合する簡潔なモデルである。多重度からの偏差は、一般的な疾病の一般的な変異に関連してまれに記載され、報告されたとしても、座位間の統計的相互作用を示すことができるように、非常に大きな試料サイズが通常要求されることから、通常、示唆的であるのみである。
例えば、前立腺癌に関連すると記載されている計8の変異(Gudmundsson、J.、ら、Nat Genet 39:631〜7(2007)、Gudmundsson、J.、ら、Nat Genet 39:977〜83(2007);Yeager、M.、ら、Nat Genet 39:645〜49(2007)、Amundadottir、L.ら、Nat Genet 38:652〜8(2006);Haiman、C.A.ら、Nat Genet 39:638〜44(2007))について検討したい。これらの座位のうち7つは、常染色体上にあり、残る遺伝子座はX染色体上にある。理論上の遺伝子型の組み合わせの総数は、3´2=4374である。これらの遺伝子型のクラスのいくつかは非常にまれであるが、依然として可能性があり、全体のリスクアセスメントに考慮されるべきである。複数の遺伝的変異の場合に適合される複合モデルはまた、遺伝的変異が「環境的」因子と明瞭に相関していないと仮定すると、非遺伝的危険変異と合わせることが妥当であろうと思われる。換言すれば、遺伝的リスクのある変異体および非遺伝的リスクのある変異は、非遺伝的危険因子および遺伝的危険因子が相互作用していないと仮定すると、複合リスクを推定するために複合モデル下で評価し得る。
同様の定量的アプローチを使用し、XFSおよび緑内障に関連する多数の変異に関連する複合または全体のリスクを評価してもよい。
(連鎖不平衡)
各減数分裂事象の間に各染色体対に平均1度生じる、組み換えの自然現象は、自然が配列(および、結果生じる生物学的機能)に変異をもたらす1つの方法を表す。組み換えはゲノム中でランダムには生じないことが発見された。ある程度、組み換え率の頻度に大きな変異があり、高い組み換え頻度の小領域(組み換えホットスポットとも呼ばれる)、および、低い組み換え頻度のより大きな領域(通常、連鎖不平衡(LD)ブロックと呼ばれる)をもたらす(Myers、S.ら、Biochem Soc Trans 34:526〜530(2006);Jeffreys、A.J.ら、Nature Genet 29:217〜222(2001);May、C.A.ら、Nature Genet 31:272〜275(2002))。
連鎖不平衡(LD)は、2つの遺伝的要素の非ランダム分類を意味する。例えば、特定の遺伝的要素(例えば、多型マーカーの対立遺伝子、またはハプロタイプ)が0.50(50%)の頻度で集団に生じ、別の因子が0.50(50%)の頻度で生じると、当該因子のランダム分布を仮定すると、ヒトが両因子を有すると予測される発生率は0.25(25%)である。しかし、2つの因子が0.25より高い頻度でともに生じることが発見されると、それらの別個の発生頻度(例えば、対立遺伝子またはハプロタイプの頻度)における予測よりも高い割合で、ともに遺伝する傾向にあるため、当該因子は、連鎖不平衡であると言える。大まかに言うと、LDは、一般的に、2つの因子間の組み換え事象の頻度と相関する。対立遺伝子またはハプロタイプの頻度は、集団内の個体の遺伝子型の同定、および集団の各対立遺伝子またはハプロタイプの発生頻度の測定によって、集団において判定し得る。2倍体の集団(例えば、ヒト集団)については、個体は、典型的に各遺伝的要素について2つの対立遺伝子を有するだろう(例えば、マーカー、ハプロタイプまたは遺伝子)。
多くの異なる基準が、連鎖不平衡(LD;Devlin、B.およびRisch、N.、Genomics 29:311〜22(1995)において概説されている)の強さの評価について提案されてきた。大部分は、対の2対立遺伝子の部位間の関連の強さをとらえる。LDの2つの重要な対の基準は、r(□Δと表示されることもある)および|D’|である(Lewontin、R.、Genetics 49:49〜67(1964);Hill、W.G.およびRobertson、A.Theor.Appl.Genet.22:226〜231(1968))。両基準とも、0(不平衡がない)から1(「完全な」不平衡)の範囲であるが、それらの解釈は少し異なる。|D’|は、2つまたは3つのみの可能性のあるハプロタイプが存在する場合1に等しく、全ての4つの可能性のあるハプロタイプが存在する場合に<1となるように定められる。従って、<1の|D’|値は、背景の組み換えが、2つの部位間(再発性変異もまた、|D’|を<1にし得るが、一塩基多型(SNP)については、これは通常、組み換えよりも可能性が少ないと考えられる)で起きたかも知れないことを示す。基準のrは、2つの部位間の統計的相関を表し、2つのハプロタイプのみが存在する場合は、値は1である。
と、感受性座位とSNPとの間の関連を検出するのに必要な試料サイズとの間に単純な逆の関連性があるため、r基準は、関連マッピングについてのほぼ間違いなく最も関連する基準である。これらの基準は、対の部位について定義されるが、いくつかの適用については、どの位強いLDが、多くの多形性部位を含む全体の領域にわたっているかについての判定が望ましいだろう(例えば、LDの強さが座位間もしくは集団にわたって有意に異なっているかについての試験、または特定のモデル下で予測されるよりも多かれ少なかれ領域にLDがあるかについての試験)。領域に渡るLDの測定は、直接ではないが、1つのアプローチは、集団遺伝学において開発された、基準rを使用することである。大まかに言うと、rは、データに見られるLDを生じるために、特定の集団モデル下で、どの位の組み換えが必要とされるかを判定する。この型の方法はまた、潜在的に、LDデータが組み換えホットスポットの存在についてのエビデンスを提供するかどうかについての決定の問題に対する、統計的に厳密なアプローチを提供し得る。本願明細書記載の方法において、有意なr値は、少なくとも0.1(少なくとも0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99または1.0など)であり得る。1つの好ましい実施態様では、有意なr値は、少なくとも0.2であり得る。あるいは、連鎖不平衡は、本願明細書記載のように、少なくとも0.2の|D’|値(0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.85、0.9、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99など)によって特徴付けられる連鎖不平衡を意味する。従って、連鎖不平衡は、異なるマーカーの対立遺伝子の間の相関を表す。これは、相関係数または|D’|(rは1.0以下、および|D’|は1.0以下)によって判定される。連鎖不平衡は、本願明細書で定義されたように、単一のヒト集団において判定し得、または1人より多いヒト集団からの個体を含む試料の収集物において判定し得る。本発明の1つの実施態様では、LDは、1つ以上のHapMap集団から得た試料で判定される。これらは、記載されているように、ナイジェリアのイバダンのヨルバ族の人々から得た試料(YRI)、日本の東京地方の個体から得た試料(JPT)、中国の北京の個体から得た試料(CHB)、および北欧および西欧の系統の米国の居住者から得た試料(CEU)を含む(国際HapMapコンソーシアム、Nature 426:789〜796(2003);http://www.hapmap.orgも参照)。1つのこのような実施態様では、LDは、HapMap試料におけるコーカサス人のCEU集団で判定される。別の実施態様では、LDは、アフリカ人のYRI集団で判定される。さらに別の実施態様では、LDは、アイスランド人の集団から得た試料で判定される。
ゲノム中の全ての多型が、集団レベルで独立している場合(すなわち、多型間にLDがない)、全ての異なる多型の状態を評価するため、それらのことごとくが関連研究において検討されることが必要だろう。しかし、多型間の連鎖不平衡により、密接に連鎖した多型は強く関連し、有意な関連を観察するために関連研究において検討される必要がある多型の数は減る。LDの別の結果は、多くの多型が、これらの多型が強く関連するという事実によって関連シグナルを与えてもよい、ということである。
ゲノムLDマップは、ゲノムにわたって作成されてきており、このようなLDマップは、疾病遺伝子のマッピングのためのフレームワークとして役立つと提案されてきている(Risch N.およびMerkiangas K、Science 273:1516〜1517(1996);Maniatis N.ら、Proc Natl Acad Sci USA 99:2228〜2233(2002);Reich DEら、Nature 411:199〜204(2001))。
今では、ヒトゲノムの多くの部分が、少数の共通のハプロタイプを含んでいる一連の別々のハプロタイプブロックに切断され得ることが確立されている。これらのブロックについては、連鎖不平衡データは、組み換えを示すエビデンスをわずかに提供するにすぎない(例えば、Wall.、J.D.およびPritchard、J.K.、Nature Reviews Genetics 4:587〜597(2003);Daly M.ら、Nature Genet.29:229〜232(2001);Gabriel S.B.ら、Science 296:2225〜2229(2002);Patil N.ら、Science 294:1719〜1723(2001);Dawson E.ら、Nature 418:544〜548(2002);Phillips M.S.ら、Nature Genet.35:382〜387(2003)を参照)。
これらのハプロタイプブロックを定義する2つの主な方法がある。ブロックは、限られたハプロタイプの多様性を有するDNAの領域(例えば、Daly M.ら、Nature Genet.29:229〜232(2001);Patil N.ら、Science 294:1719〜1723(2001);Dawson E.ら、Nature 418:544〜548(2002);Zhang K.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99:7335〜7339(2002)参照)、または、連鎖不平衡を使用して同定された、広範な背景の組み換えを有する転位ゾーン間の領域(例えば、Gabriel S.B.ら、Science 296:2225〜2229(2002);Phillips M.S.ら、Nature Genet.33:382〜387(2003);Wang N.ら、Am.J.Hum.Genet.71:1227〜1234(2002);Stumpf M.P.およびGoldstein D.B.、Curr.Biol.13:1〜8(2003)参照)として定義され得る。つい最近では、ヒトゲノムにわたる組み換え率および対応するホットスポットの、詳細なスケールのマップが、作成されてきている(Myers S.ら、Science 310:321〜32324(2005);Myers S.ら、Biochem Soc Trans 34:526530(2006))。当該マップは、組み換え率が、ホットスポット中で10〜60cM/Mbほど高く、一方、介在性領域では0に近く、従って、限られたハプロタイプの多様性および高いLDの領域を表す、ゲノムにわたる組み換えにおける莫大な変異を明らかにした。従って、当該マップは、組み換えホットスポットに隣接した領域として、ハプロタイプブロック/LDブロックを定義することに使用され得る。本願明細書で使用される用語「ハプロタイプブロック」または「LDブロック」は、上記の特性、またはこのような領域を定義するために当業者によって使用される他の別の方法のいずれかによって定義されるブロックを含む。
ハプロタイプブロック(LDブロック)は、複数のマーカーを含む1つのマーカーまたはハプロタイプを使用して、表現型とハプロタイプの状態との間の関連をマッピングするために使用され得る。主要なハプロタイプは、各ハプロタイプブロックで同定され得、次いで、一連の「タグしている」SNPまたはマーカー(ハプロタイプ間で区別することが必要とされるSNPまたはマーカーの最も小さいセット)が同定され得る。次いで、表現型とハプロタイプとの間の関連を同定するため、これらのタグしているSNPまたはマーカーは、個体群から得た試料の評価に使用され得る。ハプロタイプブロック間に連鎖不平衡も存在するかも知れないため、所望であれば、隣接するハプロタイプブロックは同時に評価されることができる。
従って、ゲノム中の多型マーカーへの、いずれの所定の認められた関連についても、ゲノム中のさらなるマーカーもまた関連を示す可能性があることが明らかになって来た。このことは、組み換え率の大きな変動によって認められたように、ゲノムにわたるLDの不均等な分布の当然の結果である。従って、関連の検出のために使用されたマーカーは、ある意味では、所定の疾病または形質と関連しているゲノム領域(すなわち、ハプロタイプブロックまたはLDブロック)の「タグ」を表しているため、本発明の方法およびキットの使用に有用である。1つ以上の原因である(機能的)変異体または変異は、疾病または形質に関連することが見出された領域内に属していてもよい。機能的な変異体は、別のSNP、タンデムリピート多型性(ミニサテライトまたはマイクロサテライトなど)、転位因子、またはコピー数の変異(逆位、欠損または挿入など)であってもよい。疾病または形質(例えば、XFGおよび緑内障のリスクと関連すると本願明細書に記載された変異体)との関連を検出するために使用される他の変異体とLDにある、このような変異体は、当該関連の検出のために使用されたタグしているマーカーについて認められたものより、高い相対リスク(RR)またはオッズ比(OR)を与えてもよい。従って、本発明は、本願明細書記載の疾病の関連の検出のために使用されたマーカー、および当該マーカーと連鎖不平衡のマーカーを意味する。従って、本発明のある実施態様では、本願明細書記載のように、本発明のマーカーおよび/またはハプロタイプとLDのマーカーは、代替のマーカーとして使用されてもよい。1つの実施態様では、当該代替のマーカーは、相対リスク(RR)および/またはオッズ比(OR)の値が、本願明細書記載のように、疾病に関連することが最初に見出されたマーカーまたはハプロタイプのものより小さい。他の実施態様では、当該代替のマーカーは、RRまたはOR値が、本願明細書記載のように、疾病に関連することが最初に見出されたマーカーで最初に判定されたものより大きい。このような実施態様の例は、本願明細書記載の変異体などの当該疾病と関連することが最初に見出された、より一般的な変異体(集団における頻度が>10%)とLDにある、まれ、または相対的にまれ(対立遺伝子の集団における頻度が<10%)な変異体であろう。本願明細書記載のように発明者らによって発見された関連の検出のために、このようなマーカーを同定および使用することは、当業者に周知のルーチンの方法によって行われ得、従ってこれらは本発明の範囲である。
(ハプロタイプ頻度の測定)
患者および対照群におけるハプロタイプの頻度は、期待値最大化アルゴリズムを使用して評価され得る(Dempster A.ら、J.R.Stat.Soc.B、39:1〜38(1977))。フェーズとともに、欠損した遺伝子型および不確定度を扱うことができる当該アルゴリズムの実行が使用され得る。帰無仮説下では、患者および対照は、同一の頻度を有すると仮定される。尤度法を使用し、対立仮説が検討され、候補のリスクのあるハプロタイプ(本願明細書記載のマーカーを含み得る)は、対照よりも患者において高い頻度を有していてもよく、一方、他のハプロタイプの頻度の割合は、両群で同一であると仮定される。尤度は、両仮説下で別々に最大化され、対応する1−dfの尤度比統計量は、統計的有意性を評価するために使用される。
感受性領域内(例えば、LDブロック内)のリスクのあるマーカーおよび保護的マーカーならびにハプロタイプを探索するため、当該領域内の遺伝子型を同定されたマーカーの全ての可能性のある組み合わせの関連が検討される。合わされた患者および対照群は、本来の患者群および対照群とサイズが等しい、ランダムに2つのセットに分けられ得る。次いで、マーカーおよびハプロタイプ分析は、繰り返され、記載された最も有意なp値が判定された。当該ランダム化スキームは、例えば、実験に基づいたp値の分布を作成するために100回を超えて繰り返され得る。好ましい実施態様では、p値が<0.05であることは、有意なマーカーおよび/またはハプロタイプの関連性を示す。
(ハプロタイプ分析)
ハプロタイプ分析の1つの一般的なアプローチは、ネステッド(NEsted)モデルに適合させた尤度に基づいた推論の使用に関する(Gretarsdottir S.ら、Nat.Genet.35:131〜38(2003))。当該方法は、多くの多型マーカー、SNPおよびマイクロサテライトに適用してもよい、プログラムNEMOで行われる。当該方法およびソフトウェアは、異なるリスクを与えるハプロタイプ群を同定することを目的とする、症例と対照の研究のために特に設計される。これはまた、LD構造を研究するためのツールである。NEMOでは、EMアルゴリズムを活用して、最尤推定値、尤度比およびp値が直接的に算出され、観察されたデータについては欠損データの問題として扱う。
フェーズにおける不確定度および欠損遺伝子型による情報の損失をとらえる、観察されたデータについて直接的に算出される尤度に基づく尤度比試験は、所定の妥当なp値に依存し得るが、どの位の量の情報が情報が不完全であることで失われているのかについて知ることは依然として興味深い。ハプロタイプ分析のための情報測定は、NicolaeおよびKong(Technical Report 537、シカゴ大学、統計大学(University of Statistics)、統計学科;バイオメトリック認証s、60(2):368〜75(2004))に、連鎖解析のために定義された情報測定の自然な伸長として記載され、NEMOにおいて実行される。
疾病に関連する単一のマーカーについては、各個体の対立遺伝子の両側p値を算出するために、フィッシャーの直接確率検定が使用され得る。通常は、全てのp値は、特に示されない限り、多重比較について未調整で示される。(マイクロサテライト、SNPおよびハプロタイプについて)示された頻度は、保有者頻度とは対照的な対立遺伝子の頻度である。当該研究に家族として補充された患者の関連性によるいずれの偏りを最小化するため、第一および第二度近親者は患者リストから除去され得る。さらに、当該検定は、Risch N.およびTeng J.(Genome Res.、8:1273〜1288(1998)において記載された、同胞群のための分散調整の手順を拡張することで、患者間のいずれの残存する関連性の関連補正のために繰返され得、そのため、一般的な家族性の関連に適用され得、比較のため、調整されたp値および未調整のp値の両方を示し得る。ゲノム制御の方法(Devlin、B.およびRoeder、K.Biometrics 55:997(1999))はまた、個体および可能な層別化の関連性を調整するために使用され得る。この相違は、予期されるように、一般的に非常に小さい。複数の試験について補正された単一のマーカーの関連性の有意性を評価するため、同一の遺伝子型のデータを使用したランダム化試験を行うことができる。患者のコホートおよび対照のコホートは、ランダム化されることができ、関連分析は複数回(例えば、最大500,000回)やり直すことができ、p値は、当初の患者および対照のコホートを使用して、発明者らが観察したp値以下のいくつかのマーカー対立遺伝子についてp値を生じた再現の分率である。
単一のマーカーおよびハプロタイプ分析の両方について、相対リスク(RR)および集団に起因するリスク(PAR)は、複合モデル(ハプロタイプの相対リスクモデル)を仮定して算出され得る(Terwilliger J.D.およびOtt J.、Hum.Hered.42:337〜46(1992)、ならびにFalk C.T.およびRubinstein P、Ann.Hum.Genet.51(Pt3):227〜33(1987))。すなわち、ヒトが保有する2つの対立遺伝子/ハプロタイプのリスクは増加する。例えば、RRが、aに関連するAのリスクである場合、ヒトホモ接合体AAのリスクは、ヘテロ接合体AaのリスクのRR倍となり、ホモ接合体aaのリスクのRR倍となる。複合モデルは、分析および計算を単純化する良好な性質を有する。罹患した集団内で、対照集団内同様に、ハプロタイプは独立している(すなわち、ハーディ・ワインベルグ平衡にある)。結果として、罹患者および対照のハプロタイプ数は、それぞれ多項分布を有するが、対立仮説下で異なるハプロタイプの頻度を有する。特に、2つのハプロタイプ(hおよびh)については、リスク(h)/リスク(h)=(f/p)/(f/p)であり、fおよびpは、それぞれ、罹患した集団における頻度および対照集団における頻度を表す。真のモデルが増殖性ではない場合、いくらかの検出力の損失がある一方で、当該損失は、極端な症例以外では、軽度である傾向がある。最も重要なのは、帰無仮説に関して算出されるため、p値が常に妥当であることである。
1つの関連研究で検出される関連シグナルは、理想的には、同一のまたは異なる民族性の、異なる集団(例えば、同一の国の異なる領域、または異なる国)からの、第2のコホートで再現されてもよい。追試の利点は、追試で実施される試験の数であり、従って、適用される統計的基準はより厳密ではない。例えば、300,000SNPを使用した特定の疾病または形質の感受性変異体のゲノム全体での検索に対し、実施される300,000試験(各SNPについて1つ)について補正を行うことができる。典型的に使用されるアレイ上の多くのSNPは、関連しているため(すなわち、LDにあるため)、これらは独立ではない。従って、この補正は、保守的である。それにもかかわらず、この補正因子の適用は、この保守的検定(conservative test)を単一の研究コホートから得た結果に適用するとき、そのシグナルが有意であるとみなされるためには、観察されたP値が、0.05/300,000=1.7×10−7未満であることを必要とする。明らかに、P値がこの保守的な閾値未満である、ゲノム全体での関連研究で見出されたシグナルは、真の遺伝効果の基準であり、さらなるコホートでの再現は、必ずしも統計的な観点からのものではない。しかし、当該補正因子は、実施された統計検定の数に依存するため、最初の研究から得た1つのシグナル(1つのSNP)が、第2の症例−対照コホートで再現された場合、有意性についての適切な統計検定は、1回の統計検定についてのものであり、すなわち、P値が0.05未満である。1つまたはさらにいくつかの追加の症例−対照コホートでの追試は、さらなる集団における関連シグナルの評価を与えるという付加された利点を有し、従って、同時に最初の発見を確認し、ヒト集団一般で試験される遺伝的変異(1つまたは複数)の全体の有意性の評価を与える。
いくつかの症例−対照コホートから得た結果は、根底にある効果の全体の評価を与えるために合わせられてもよい。複数の遺伝関連研究から得た結果を合わせるために一般的に使用される方法論は、マンテル・ヘンツェルモデルである(MantelおよびHaenszel、J Natl Cancer Inst 22:719〜48(1959))当該モデルは、それぞれがおそらく遺伝的変異の異なる集団頻度を有する、異なる集団からの関連結果が合わされた状況を扱うために設計されている。当該モデルは、ORまたはRRによって判定される当該疾病のリスクに対する変異体の効果は、全ての集団で同一であるが、当該変異体の頻度は集団間で異なっているかも知れないと仮定して結果を合わせる。いくつかの集団から得た結果を合わせることは、合わせられたコホートによって与えられる増加した検出力による、現実の根底にある関連シグナルを検出する全体の検出力が増加するという、付加された利点を有する。さらに、個体研究のいずれの欠損(例えば、症例および対照の不均等な組み合わせまたは集団の層別化による)は、複数のコホートから得た結果が合わせられると、相殺される傾向があるだろうから、ここでも再度、真の根底にある遺伝効果のより良い評価を与えるだろう。
(リスクアセスメントおよび診断学)
いずれの所定の集団内でも、疾病または形質が発生する絶対的なリスクがあり、特定の期間にわたってヒトが特定の疾病または形質を生じる可能性として定義される。例えば、乳癌についての女性の生涯の絶対的なリスクは9分の1である。つまり、9人のうち1人の女性は、その人生のある時点で乳癌を生じる。典型的には、リスクは、特定の個体を見るよりも、非常に多くの人々を見ることによって判定される。リスクはしばしば絶対的なリスク(AR)および相対リスク(RR)の観点から示される。相対リスクは、2つの変異に関連するリスクまたは人々の2つの異なる群のリスクを比較するために使用される。例えば、ある遺伝子型を有する人々の群を、異なる遺伝子型を有する別の群と比較するために使用され得る。疾病について、2の相対リスクは、1つの群が他の群に対して疾病を生じる2倍の可能性を有することを意味する。示されたリスクは、通常、性別および民族性をマッチさせた集団と比較した、ヒト、またはヒトの特定の遺伝子型についての相対リスクである。同一の性別および民族性の2個体のリスクは、簡潔な様式で比較され得る。例えば、集団と比較して、第1の個体の相対リスクが1.5であり、第2の個体の相対リスクが0.5である場合、第2の個体と比較した第1の個体のリスクは、1.5/0.5=3である。
本願明細書記載のように、このようなマーカーを含むある多型マーカーおよびハプロタイプは、XFSおよびまたは緑内障のリスクアセスメントに有用であることが見出された。リスクアセスメントは、XFSおよび/または緑内障に対する感受性の判定のマーカーの使用に関連し得る。多型マーカーの特定の対立遺伝子は、XFSおよび/または緑内障と診断されていない個体と比較して、XFSおよび緑内障を有する個体、特定の落屑緑内障(XFG)を有する個体において、より頻繁であることが見出された。従って、これらのマーカー対立遺伝子は、個体において、XFSおよび/または緑内障、またはXFSおよび/または緑内障に対する感受性の検出の予測値を有する。リスクのあるマーカーを含むハプロタイプブロックまたはLDブロック(例えば、LOXL1 LDブロック)内のタグしているマーカー(本発明のマーカーなど)は、当該ハプロタイプブロックまたはLDブロック内の他のマーカーおよび/またはハプロタイプの代替物として使用され得る。r値が1に等しいマーカーは、リスクのある変異体の完全な代替物であり、すなわち、1つのマーカーの遺伝子型は、別の遺伝子型を完全に予測する。1より小さいr値を有するマーカーはまた、リスクのある変異体の代替物となり得、あるいは、リスクのある変異体よりも高いかまたはさらに高い相対リスク値を有する変異体を表す。同定されたリスクのある変異体は、それ自体機能的変異体ではないかも知れないが、当該例では、真の機能的変異体と連鎖不平衡にある。本発明は、本願明細書で開示されたマーカーのこのような代替のマーカーの評価を包含する。このようなマーカーは、当業者に周知のように、注解され、マッピングされ、および公的なデータベースに記載され、または、個体群における本発明のマーカーによって同定された領域または領域の一部の配列決定によって代わりにすぐに同定され得、そして得られた配列群の多型を同定する。結果として、当業者は、すぐに、かつ過度の実験をすることなく、本願明細書記載の、マーカーおよび/またはハプロタイプと連鎖不平衡の代替のマーカーの遺伝子型を同定できる。検出されたリスクのある変異体とLDにあるタグしているマーカーまたは代替のマーカーはまた、個体におけるXFSおよび/または緑内障、またはXFSおよび/または緑内障に対する感受性の関連の検出についての予測値を有する。本発明のマーカーとLDにあるこれらのタグしているマーカーまたは代替のマーカーはまた、これらは同様にXFSおよび/または緑内障に対する感受性の検出の予測値を有するため、ハプロタイプを区別する他のマーカーを含み得る。
ある実施態様では、本発明は、XFSおよび緑内障に関連すると本願明細書に記載の変異体の存在についての、個体から得られたゲノムDNAを含む試料の評価によって行われ得る。このような評価は、当業者に周知の方法およびさらに本願明細書記載の方法を使用し、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を検出する工程を含み、このような評価の成果に基づき、試料の由来である個体が、XFSおよび/または緑内障(特にXFG)の発生についての増加したリスクまたは減少したリスク(増加した感受性または減少した感受性)にあるかを判定する。あるいは、本発明は、XFSおよび緑内障に関連すると本願明細書に記載された少なくとも1つの多型マーカー(またはこれらの障害に関連すると本願明細書で示された少なくとも1つのマーカーと連鎖不平衡のマーカー)の遺伝子型の状態についての情報を含むデータセットを利用して行われ得る。換言すれば、このような遺伝的状態についての情報(例えば、ある多型マーカーまたは多数のマーカー(例えば、あるリスクのある対立遺伝子の存在または不存在の指標)における遺伝子型の数の形態にある)を含むデータセット、または1つ以上のマーカーの実際の遺伝子型は、XFSおよび緑内障(例えば、XFG)のリスクに関連すると本願発明者によって示された、ある多型マーカーのあるリスクのある対立遺伝子の存在または不存在についてクエリーされ得る。XFGおよび/または緑内障に関連する変異体(例えば、マーカー対立遺伝子)についての陽性の結果は、本願明細書で示されたように、データセットの由来である個体がXFGおよび/または緑内障(特に、落屑緑内障)の発生の増加した感受性(増加したリスク)にあることを示す。
本発明のある実施態様では、多型マーカーは、多型マーカーの遺伝子型のデータを、多型性の少なくとも1つの対立遺伝子とXFSおよび/または緑内障との間の相関を含む検査表へ照会することによって、XFSおよび/または緑内障に関連付けられる。いくつかの実施態様では、その表は1つの多型性についての相関を含む。他の実施態様では、その表は多数の多型性についての相関を含む。両方のシナリオで、マーカーとXFSおよび/または緑内障との間の相関の指標を与える検査表へ照会することによって、XFSおよび/または緑内障のリスク、またはXFSおよび/または緑内障に対する感受性が試料の由来である個体において同定され得る。いくつかの実施態様では、相関は統計的測定として報告される。統計的測定はリスクの測定(相対リスク(RR)、絶対的なリスク(AR)またはオッズ比(OR)など)として報告されてもよい。
本発明のマーカー(例えば、表4および6aで示されたマーカー)は、単独または併用のいずれかで、XFSおよび緑内障のリスクアセスメントおよび診断上の目的について有用であり得る。従って、個々のマーカーによるリスクの増加が相対的に中程度、すなわち約10〜30%である症例においてさえも、その関連は重要な意味を有するかも知れない。従って、相対的に一般的な変異は、全体のリスクに対して有意な寄与を有してもよく(集団に起因するリスクが高い)、またはマーカーの組み合わせは、マーカーの複合リスクに基づき、疾病の発症の有意な複合リスクを有する個体群の定義に使用され得る。
従って、本発明の1つの実施態様では、複数の変異体(マーカーおよび/またはハプロタイプ)は、全体のリスクアセスメントのために用いられる。これらの変異体は、1つの実施態様では、本願明細書に開示された変異体から選択される。他の実施態様は、XFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断に有用であることが知られた他の変異体と組み合わせた本発明の変異体の使用を含む。このような実施態様では、多数のマーカーおよび/またはハプロタイプの遺伝子型の状態は、関連した変異体の集団頻度、または臨床的に健康な被験者(年齢をマッチさせた被験者および性別をマッチさせた被験者など)の変異体の頻度と比較した、個体、および個体の状態について判定される。当該技術分野で公知の方法(多変量解析または共同リスク解析など)は、その後に、複数の座位の遺伝子型の状態に基づいて与えられた全体のリスクの判定のために使用されてもよい。このような分析に基づくリスクの評価は、本願明細書記載のように、その後に、本発明の方法およびキットで使用されてもよい。
上述のように、ヒトゲノムのハプロタイプブロックの構造は、疾病または形質と元来関連した変異体と連鎖不平衡にある数多くの変異体(マーカーおよび/またはハプロタイプ)は、疾病または形質に対する関連の評価のための代替のマーカーとして使用されてもよいという効果を有する。このような代替のマーカーの数は、因子(領域内の背景の組み換え率、領域内の変異の頻度(すなわち、領域内の多形性部位またはマーカーの数)、および領域内のLDの程度(LDブロックのサイズ)など)に依存するだろう。これらのマーカーは、通常、本願明細書記載の方法または当業者に知られた他の方法を使用して定義されるように、問題となっているLDブロックまたはハプロタイプブロックの物理的な境界内に位置する。しかし、時折、マーカーおよびハプロタイプの関連は、定義されたハプロタイプブロックの物理的な境界を越えて拡張することが見出された。このようなマーカーおよび/またはハプロタイプはまた、これらの症例において、定義されたようにハプロタイプブロック内に物理的に属するマーカーおよび/またはハプロタイプの代替のマーカーおよび/またはハプロタイプとして使用されてもよい。結果として、本発明のマーカーおよびハプロタイプとLDにあるマーカー(典型的には、0.1より大きいr(0.2より大きいrなど、0.3より大きいrを含み、0.4より大きいrをまた含む)によって特徴付けられる)はまた、これらが定義されたハプロタイプブロックの境界を越えて物理的に位置している場合であっても、本発明の範囲内である。これは、本願明細書記載のマーカー(例えば、表4および6a)を含むがまた、1つ以上の表4および6aに記載されたマーカーと強いLD(少なくとも0.2のrおよび/または|D’|>0.8によって特徴付けられる)にある他のマーカーを含んでいてもよい。
本発明の好ましい実施態様は、マーカー rs1048661およびrs3825942に関する。下記表(表15および表16)の代替マーカーは、連鎖不平衡にあるマーカーを記載し、マーカー rs1048661およびrs3825942に対して少なくとも0.2のrによって特徴付けられ、特定のマーカーに対するLDが相対的に遠い距離にわたって伸びていてもよいことを示している。当該表はまた、関連を検出するために使用された当該マーカーとLDのマーカーが、比較できる関連を検出するために、どれほど適切に使用されることもできるかを示す。従って、好ましい実施態様はまた、表15および表16に記載されたマーカーに関する。
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別の好ましい実施態様は、マーカー rs1048661およびrs3825942、またはそれらと連鎖不平衡のマーカーを含むハプロタイプに関する。従って、G−rs1048661 G−rs3825942 ハプロタイプまたはT−rs1048661 G−rs3825942 ハプロタイプを有する個体は、G−rs1048661 A−rs3825942 ハプロタイプの保有者である個体と比較して、落屑緑内障(XFG)の発生について有意に増加したリスクを有する。
本願明細書記載のSNPマーカーについて、患者において過剰であることが見出された対立遺伝子(リスクのある対立遺伝子)に対して逆の対立遺伝子は、XFSおよび/または緑内障と診断された、またはそれらに関連する症状を有する個体において頻度が減少していることが見出された。例えば、マーカー rs1048661のT対立遺伝子およびマーカー rs3825942のA対立遺伝子は、XFSおよび緑内障の患者において頻度が減少していることが見出された。従って、これらのマーカー対立遺伝子は、XFSおよび/または緑内障について保護的、すなわち、これらは、XFSおよび/または緑内障を生じるこれらのマーカーおよび/またはハプロタイプを有する個体の減少したリスクまたは感受性を与える。
XFSおよび緑内障との関連を検出するのに有用な、あるハプロタイプは、ある場合では、様々な遺伝子マーカーの組み合わせ、例えば、SNPおよびマイクロサテライトを含むことができる。このようなハプロタイプの検出は、多形性部位の配列の検出のための当該技術分野で公知の方法および/または本願明細書記載の方法によって達成され得る。さらに、あるハプロタイプまたはマーカーのセットと、疾病の表現型との間の相関は、標準的な技術を使用して検証され得る。相関についての簡易試験の代表的な例は、2×2の表のフィッシャーの直接確率検定であろう。
特定の実施態様では、XFSおよび/もしくは緑内障の増加したリスクに関連することが見出されたマーカー対立遺伝子もしくはハプロタイプ(例えば、表4および6aに記載されたマーカー)は、マーカー対立遺伝子もしくはハプロタイプが、健康な個体(対照)におけるその存在の頻度と比較して、XFSおよび/もしくは緑内障のリスクのある(罹患した)個体に頻繁に存在するものであり、当該マーカー対立遺伝子もしくはハプロタイプの存在は、XFSおよび/もしくは緑内障、またはXFSおよび/または緑内障に対する感受性、またはXFSおよび/または緑内障に関連する症状を示す。他の実施態様では、XFSおよび/または緑内障に関連することが見出された1つ以上のマーカーと連鎖不平衡のリスクのあるマーカー(例えば、表4および6aに記載されたマーカー)は、健康な個体(対照)におけるその存在の頻度と比較して、XFSおよび/または緑内障のリスクのある(罹患した)個体に頻繁に存在するタグしているマーカーであり、当該タグしているマーカーの存在は、XFSおよび/または緑内障に対する増加した感受性を示す。さらなる実施態様では、XFSおよび/または緑内障に関連することが見出された1つ以上のマーカー(例えば、表4および6aに記載されたマーカー)と連鎖不平衡の、リスクのあるマーカー対立遺伝子(すなわち、増加した感受性を与える)は、健康な個体(対照)におけるその存在の頻度と比較して、XFSおよび/または緑内障のリスクのある個体に頻繁に存在する1つ以上の対立遺伝子を含むマーカーであり、当該マーカーの存在はXFSおよび/または緑内障に対する増加した感受性を示す。
(集団の研究)
一般的な意味では、本発明の方法およびキットは、いずれの供給源(すなわちいずれの個体)からのゲノムDNAを含む試料を利用し得る。好ましい実施態様では、個体はヒト個体である。当該個体は、成人、子供、または胎児であり得る。本発明はまた、標的集団のメンバーである個体のマーカーおよび/またはハプロタイプの評価について提供する。このような標的集団は、1つの実施態様では、他の遺伝要因、バイオマーカー、生物物理的なパラメータ、XFSおよび/もしくは緑内障または関連する疾病の履歴、XFSおよび/もしくは緑内障の以前の診断、XFSおよび/もしくは緑内障の家族歴、または一般的な健康および/もしくは生活習慣のパラメータに基づく、XFSおよび/もしくは緑内障を発症させるリスクを有する個体の集団または群である。
本発明は、特定の年齢亜群(40歳超、45歳超、または50、55、60、65、70、75、80、または85歳超など)からの個体を含む実施態様を提供する。XFSおよび緑内障のリスクは、年齢とともに増加する。従って、好ましい実施態様では、本発明は、50歳超の個体(55歳超の個体、60歳超の個体、65歳超の個体または70歳超の個体など)に関する。しかし、より低い年齢の個体(35歳以上または40歳以上など)でさえも、本発明の診断上の適用から恩恵を受け得ることは、当業者によって認識されるだろう。これは、特に、XFSおよび/または緑内障を生じる1つ以上のさらなる危険因子を有する個体について当てはまる。従って、このような個体は、特に、XFS、緑内障および/または白内障の発生による視力喪失のリスクを最小化するため、相対的に若年齢で開始するモニタリングから恩恵を受け得る。本発明の他の実施態様は、他の年齢群(85歳未満の個体など、80歳未満、75歳未満、または70、65、60、55、50、45、40、35、または30歳未満など)に関する。他の実施態様は、XFS、白内障および/または緑内障の発症時の年齢が上述の年齢幅のいずれかである個体に関する。ある実施態様では、年齢幅は、発生時の年齢が45歳超だが60歳未満であることなどに関連していてもよいことも考慮される。しかし、他の年齢幅もまた考慮され、上記の年齢の値によってひとまとめにされる全ての年齢幅を含む。本発明は、さらに、いずれかの性別(男性または女性)の個体に関する。
アイスランド人の集団は、北欧の系統のコーカサス人の集団である。アイスランド人の集団の遺伝的連鎖および関連の結果を報告する数多くの研究が、直近の数年間に発表されてきている。これらの研究の多くは、特定の疾病に関連しているとしてアイスランド人の集団で最初に同定された変異の再現を、他の集団でも示した(Styrkarsdottir、U.ら N Engl J Med 2008年4月29日(印刷物に先駆けた電子出版);Thorgeirsson、T.ら Nature 452:638〜42(2008);Gudmundsson、J.ら Nat Genet.40:281〜3(2008);Stacey、S. N.ら、Nat Genet.39:865〜69(2007);Helgadottir、A.ら、Science 316:1491〜93(2007);Steinthorsdottir、V.ら、Nat Genet.39:770〜75(2007);Gudmundsson、J.ら、Nat Genet.39:631〜37(2007);Frayling、TM、Nature Reviews Genet 8:657〜662(2007);Amundadottir、LT.ら、Nat Genet.38:652〜58(2006);Grant、S.F.ら、Nat Genet.38:320〜23(2006))。従って、アイスランド人の集団における遺伝的発見は、一般的に、他の集団(アフリカ人の集団およびアジア人の集団を含む)において再現されている。さらに、XFSおよび緑内障の増加したリスクに関連すると本願明細書に記載された変異体の関連は、いくつかの集団(ヨーロッパおよび北米からのコーカサス人(Mossbock、G、ら Mol Vis 14:857〜61(2001);Aragon−Martin、J A、ら Mol Vis 14:533〜41(2008);Pasutto、F、ら Invest Ophthalmol Vis Sci 49:1459〜63(2008);Challa、P、ら Mol Vis 14:146〜9(2008);Yang、X、ら Cell Cycle 7:521〜4(2008);Fingert、J.H.、ら 144:974〜975(2007));白色人種のオーストラリア人(Hewitt、A.W.、ら Hum Mol Genet 17:710〜6(2008);インド人(Ramprasa、V L、ら Mol Vis 14:318〜22(2008)、民族的に混合されたUSコホート(Fan、BJ.ら BMC Med Genet 9:5(2008);および日本人(Ozaki、M、ら Invest Ophthalmol Vis Sci 2008年4月30日(印刷物に先駆けた電子出版);Hayashi、H、ら Am J Ophthalmol 145:582〜585(2008))を含む)で再現されている。
従って、水晶体落屑症候群および緑内障に関連することが見出された本発明のマーカーは、他のヒト集団において同様の関連性を示すと考えられている。従って、ヒト個体集団を含む特定の実施態様もまた考慮され、本発明の範囲内である。このような実施態様は、コーカサス人の集団、ヨーロッパ人の集団、アメリカ人の集団、ユーラシア人の集団、アジア人の集団、中央/南アジア人の集団、東アジア人の集団、中東人の集団、アフリカ人の集団、ラテンアメリカ人の集団、およびオセアニア人の集団を含む(しかしこれらに限定されない)1つ以上のヒト集団の出身であるヒト被験者に関する。ヨーロッパ人の集団は、スウェーデン人、ノルウェー人、フィンランド人、ロシア人、デンマーク人、アイスランド人、アイルランド人、ケルト人、英国人、スコットランド人、オランダ人、ベルギー人、フランス人、ドイツ人、スペイン人、ポルトガル人、イタリア人、ポーランド人、ブルガリア人、スラブ人、セルビア人、ボスニア人、チェチェン人(Chech)、ギリシャ人およびトルコ人集団を含むが、これらに限定されない。さらに、本発明の他の実施態様では、バンツー人、マンデンク(Mandenk)人、ヨルバ族、サン(San)人、ムブティピグミー(Mbuti Pygmy)族、オークニー諸島民、アディゲル(Adygel)人、ロシア人、サルデーニャ人、トスカナ人、モザバイト(Mozabite)人、ベドウィン、ドゥルーズ(Druze)人、パレスチナ人、バロチ(Balochi)人、ブラーフーイ人、マクラーニー(Makrani)人、シンド族、パサン族、ブルショー(Burusho)族、ハザラ人、ウィグル人、カラシュ(Kalash)族、ハン族、ダイ族、ダフール族、ホジェン(Hezhen)族、ラフ族、ミャオ族、オロチョン(Oroqen)族、シー(She)族、トゥチャ(Tujia)族、トゥ(Tu)族、シボ(Xibo)族、イ族、モンゴル(Mongolan)人、ナシ(Naxi)族、カンボジア人、日本人、ヤクート族、メラネシア人、パプア人、カーチアン(Karitianan)人、スルイ(Surui)人、コロンビア人、マヤ人およびピマ族、を含む、特定のヒト集団において行われ得る。
ある実施態様では、本発明は、黒色アフリカ人の系統(アフリカ人の家系または系統のヒトを含む集団など)を含む集団に関する。黒色アフリカ人の系統は、アフリカ系アメリカ人(African−Americans)、アフリカ系アメリカ人(Afro−Americans)、黒色アメリカ人、黒色人種の一員、または黒人人種の一員であるという自己申告によって判定されてもよい。例えば、アフリカ系アメリカ人または黒色アメリカ人は、南アフリカに住んでおり、かつアフリカの黒色人種の群のいずれかに起源を有するヒトである。別の例は、黒色アフリカ人系統について自己申告したヒトは、少なくとも1人の黒色アフリカ人の系統の両親または少なくとも1人の黒色アフリカ人の系統の祖父母を有していてもよい。
個々の被験者における人種の寄与はまた、遺伝学的解析によって判定されてもよい。系統の遺伝的分析は、非連鎖のマイクロサテライトマーカー(Smithら、Am J Hum Genet 74、1001〜13(2004)に提示されるものなど)を使用して行ってもよい。
ある実施態様では、本発明は、上述のように、特定の集団で同定されたマーカーおよび/またはハプロタイプに関する。当業者は、連鎖不平衡(LD)の判定は、異なる集団に適用した場合は異なる結果を与えてもよいことを理解するだろう。このことは、特定のゲノム領域におけるLDの相違を引き起こしたかも知れない、異なるヒト集団の異なる集団歴および異なる選択圧による。あるマーカー(例えば、SNPマーカー)は異なる集団で異なる集団頻度を有し、または、1つの集団では多型だが、別の集団ではそうではないこともまた、当業者に周知である。しかし、当業者は、いずれかの所定のヒト集団で本発明を実行するために、利用可能であり、本願明細書で教示された方法を適用するだろう。このことは、特定の集団内で最も強い関連を与えるこれらのマーカーを同定するための、本発明のLD領域における多型マーカーの評価を含んでいてもよい。従って、本発明のリスクのある変異体は、様々なヒト集団において、異なるハプロタイプの背景に、異なる頻度で属していてもよい。しかし、本願明細書で教示された方法および本発明のマーカーを利用し、本発明は、いずれの所定のヒト集団においても実行され得る。
(遺伝的試験の有用性)
当業者は、本願明細書に記載された変異体は、一般的に、特定の疾病を発症するであろう個体の絶対的な同定を、それ自体で与えるものではないことを認識し、理解するだろう。しかし、本願明細書に記載された変異体は、本発明のリスクのある、または保護的な変異体を有する個体がXFSおよび/または緑内障に関連する症状を生じる、増加したおよび/または減少した可能性を示す。しかし、この情報は、下記でより詳細に概要が述べられるように、例えば、初期段階で予防措置を開始するため、症状の進行および/もしくは出現をモニターするための定期的な身体的および/もしくは精神的な診察を行うため、または、初期段階で治療を適用できるように、問題になっている症状の同定のために規則的な間隔で診察を予定するために使用され得るため、それ自体で非常に価値がある。
XFSおよび/または緑内障の発症のリスクを与える遺伝的変異についての知識は、XFSおよび/または緑内障の発症の増加したリスクを有する個体(すなわち、リスクのある変異体の保有者)と、XFSおよび/または緑内障の発症の減少したリスクを有する個体(すなわち、保護的変異体の保有者)との間を区別するための遺伝的試験を適用する機会を与える。前記の群の両方に属する個体における遺伝的試験の核となる価値は、XFSおよび/または緑内障、またはXFSおよび/または緑内障に対する素因を、初期段階で診断でき、かつ、臨床医に、最も適切な治療を適用できるために、XFSおよび/または緑内障の予後診断/病原力についての情報を与えることができる可能性にある。
遺伝的危険因子の存在についての知識、または1つ以上の危険因子の保有者であるという増加したリスクのエビデンスは、XFSおよび/または緑内障について知られた環境的危険因子を回避し、または最小化することによって、より健康的な生活習慣を行うことへの意欲を増加させ得るため、XFSおよび/または緑内障の家族歴を有する個体、ならびにリスクのある変異体の保有者は、遺伝的試験からの恩恵を受け得る。XFSおよび/または緑内障の患者の遺伝的試験は、さらに、XFSおよび/または緑内障の主要因についての価値のある情報を与え得るものであり、臨床医が最良の治療の選択肢および薬剤療法を各個体について選択することを補助できる。さらに、本発明のリスクのある変異体の保有者である個体は、XFS、緑内障および/または白内障の症状を生じる、またはそれらについて診断されるリスクを最小化するため、臨床医からの定期的なモニタリングから恩恵を受ける傾向にある。
さらに本発明は、XFSおよび/または緑内障についてのリスクアセスメント(個体がXFSおよび/または緑内障を発症するリスクを有するかどうかの診断を含む)に関する。本発明の多型マーカーは、XFSおよび/または緑内障についての個体のリスクアセスメントのために、単独または組み合わせ、および他の因子(他の遺伝的危険因子またはバイオマーカーを含む)との組み合わせで使用され得る。XFSおよび/または緑内障の発症のリスクを生じることに対する個体の素因に影響することが知られる多くの因子は、当業者に公知であり、このような評価で利用され得る。これらは、増加した眼圧、年齢、他のベースラインの視野の試験で認められる視野異常、高度の近視、緑内障および/またはXFSの家族歴、薄い角膜(中央角膜の厚さが556μm未満)、0.4超の垂直のまたは水平の陥凹乳頭比、全身性高血圧、心血管疾病、片頭痛、ならびに末梢血管攣縮を含むが、これらに限定されない。
特定の治療様式を適用するかどうかについて決定するために、さらに別の有用性が遺伝子マーカーの使用にある。従って、緑内障および/または水晶体落屑症候群のリスクに関連すると本願明細書に記載された特定のマーカーおよびハプロタイプの保有状態に基づき、特定の治療が施される。これは、例えば、個体が1つ以上のマーカーの少なくとも1つの特定のリスク対立遺伝子を有するかどうかを最初に判定することによって、または、少なくとも1つの特定のハプロタイプに関する個体の保有状態を判定することによって、なされ得る。遺伝学的解析の結果に基づき、特定の治療様式が施される。当該治療様式は、本願明細書に記載されるように、例えば、緑内障または水晶体落屑症候群のための治療薬または眼圧の低下の治療剤であり得る。
当該技術分野で公知の方法は多変量解析またはロジスティック回帰分析を含むこのような評価のために使用され得る。
(方法)
XFSおよび緑内障のリスクアセスメントおよびリスクマネジメントの方法は本願明細書に記載され、本発明に含まれる。本発明はまた、治療上の態様、XFSおよび/または緑内障のための治療薬に対して反応する可能性について個体を評価する方法、およびXFSおよび/または緑内障のための治療薬の有効性を予測する方法も含む。XFSおよび/または緑内障に対する感受性を検出するために被験者から得た試料をアッセイするキットもまた本発明に含まれる。
(診断上およびスクリーニング方法)
ある実施態様では、本発明は、XFSおよび/もしくは緑内障と診断された被験者またはXFSおよび/もしくは緑内障に関連する症状に感受性がある被験者においてより頻繁に表れる遺伝子マーカーの特定の対立遺伝子を検出することよる、XFSおよび/もしくは緑内障(特に、落屑緑内障)に対する感受性の判定方法、またはその診断方法、またはその診断の補助方法に関する。特定の実施態様では、本発明は、少なくとも1つの多型マーカー(例えば、本願明細書記載のマーカー)の少なくとも1つの対立遺伝子が個体から入手した核酸試料または当該個体由来の遺伝子型のデータセットに存在するかどうかを検出または判定することによる、XFSおよび/もしくは緑内障に対する感受性の診断方法である。本発明は、特定のマーカーまたはハプロタイプの特定の対立遺伝子の検出がXFSおよび緑内障に対する感受性を示すところの方法について記載する。このような予後診断のアッセイまたは予測的なアッセイはまた、XFSおよび/または緑内障の症状の発症前の被験者の予防的治療の判定に使用され得る。
本発明は、いくつかの実施態様では、診断の臨床的適用の方法、例えば、医療専門家によって行われる診断に関する。他の実施態様では、本発明は、素人によって行われる感受性の診断方法または決定方法に関する。当該素人は、遺伝子型の同定サービスの顧客であり得る。当該素人はまた、当該個体(すなわち、当該顧客)の遺伝子型の状態に基づく、特定の形質または疾病についての遺伝的危険因子に関するサービスを提供するための、個体から得たDNA試料上の遺伝子型分析を行う遺伝子型サービスの提供者であってもよい。遺伝子型の同定技術についての近年の技術的進歩(SNPマーカーの高処理の遺伝子型の同定(分子反転プローブアレイ技術(例えば、Affymetrix遺伝子チップ)など)、およびビーズアレイ技術(例えば、イルミナ(Illumina)GoldenGateアッセイおよびInfiniumアッセイ)を含む)は、個体が、彼ら自身のゲノムが最大100万のSNPについて同時に、相対的に低い費用で、評価されることを可能にする。得られた遺伝子型の情報は、当該個体に利用可能となり、様々なSNPに関連する疾病または形質リスクについての情報(公的な文献および科学論文からの情報を含む)と比較され得る。従って、本願明細書記載の疾病に関連する対立遺伝子の診断の適用は、例えば、当該個体の遺伝子型のデータの分析を通じて当該個体、臨床試験の結果に基づいて医療従事者、または遺伝子型サービス提供者を含む第三者によって行われ得る。当該第三者はまた、当該顧客由来の遺伝子型情報を解釈するサービス提供者、または、特定の遺伝的危険因子(本願明細書に記載された遺伝子マーカーを含む)に関連するサービスを提供する当該個体の代表(すなわち、特定の多型マーカーの遺伝子型の同定を通じた個体に由来する)であってもよい。換言すれば、遺伝的危険率の感受性の診断もしくは判定は、医療従事者、遺伝的カウンセラーもしくは遺伝子型の同定サービスを提供する第三者、リスクアセスメントサービスを提供する第三者、または素人(例えば、当該個体)によって、個体の遺伝子型についての情報および特定の遺伝的危険因子(例えば、特定のSNP)によって与えられえるリスクについての知識に基づいて、なされ得る。本願明細書の文脈では、用語「診断」、「感受性を診断する」および「感受性を判定する」とは、いずれの特定のヒトまたはいずれの特定の手順(上記のものを含む)による疾病感受性の判定を指すことを意味する。
ある実施態様では、個体から得たゲノムDNAを含む試料が集められる。このような試料は、例えば、さらに本願明細書に記載されるように、頬スワブ、唾液試料、血液試料、またはゲノムDNAを含む他の適した試料のタイプであり得る。当該ゲノムDNAは、引き続いて、当該試料から単離され、次いで、当業者が利用できるいずれの適した遺伝子型の同定技術(高処理アレイ技術、または本願明細書に記載された他の方法など)を使用して分析される。このような遺伝子型の同定から得た結果は、簡便なデータ保存ユニット(コンピューターデータベースを含むデータ保有物、データ保存ディスク、または他の簡便なデータ保存手段など)に保存される。ある実施態様では、当該コンピューターデータベースは、オブジェクトデータベース、リレーショナルデータベースまたはポストリレーショナルデータベースである。当該遺伝子型データは、引き続いて、特定のヒトの状態の感受性変異体であることが知られるある変異体(本願明細書に記載された遺伝的変異体など)の存在について分析される。遺伝子型データは、いずれの簡便なデータクエリ方法を使用して、データ保存ユニットから検索され得る。当該個体の特定の遺伝子型によって与えられるリスクの算出は、当該個体の遺伝子型を、当該遺伝子型について以前に判定されたリスク(例えば、相対リスク(RR)またはおよびオッズ比(OR)として表わされる)(例えば、特定の疾病または形質(例えば、XFSおよび/または緑内障、例えば、落屑緑内障)についてのリスクのある変異体のヘテロ接合性の保有)と比較することに基づき得る。ある実施態様では、2つ以上の多型マーカーを含むハプロタイプは、リスクアセスメントについて分析される。当該個体について算出されたリスクは、性別および民族性がマッチされた平均的な集団と比較した、ヒトについての相対リスク、またはヒトの特定の遺伝子型の相対リスクであってもよい。当該平均的な集団のリスクは、参照集団から得た結果を使用して、異なる遺伝子型のリスクの加重平均として表わすことができ、次いで、当該集団に対する遺伝子型群のリスクを算出するための適切な算出を行うことができる。あるいは、個体のリスクは、特定の遺伝子型の比較、例えば、リスクのある対立遺伝子の非保有者と比較した、マーカーのリスクのある対立遺伝子のヘテロ接合性の保有に基づく。集団平均の使用は、ある実施態様では、それが当該使用者にとって解釈しやすい基準、すなわち、彼の/彼女の遺伝子型に基づき、当該集団の平均と比較した、個体にリスクを与える基準を与えるため、より簡便であることがある。評価され、算出されたリスクは、ウェブサイト、好ましくは安全なウェブサイトを通じて顧客が利用できるようになり得る。
ある実施態様では、サービス提供者は、顧客によって提供された試料から得たゲノムDNAの単離工程、単離されたDNAの遺伝子型の同定の実行工程、遺伝子型データに基づく遺伝的危険率の算出工程、および当該顧客にリスクを報告する工程、の全工程を、提供されたサービスに含めるだろう。いくつかの他の実施態様では、当該サービス提供者は、当該個体についての遺伝子型データの解釈、すなわち、当該個体の遺伝子型データに基づく特定の遺伝的変異のリスク評価を、サービスに含めるだろう。いくつかの他の実施態様では、当該サービス提供者は、個体(顧客)から単離されたDNAの試料から開始した、遺伝子型の同定サービスおよび遺伝子型データの解釈を含むサービスを含めてもよい。
複数のリスク変異体についての全体のリスクは、標準的な方法論を使用して行われ得る。例えば、複合モデルの仮定、すなわち、個々のリスク変異体のリスクが全体の効果を確立するほどに拡大するという仮定は、複数のマーカーについての全体のリスクの単純な算出を可能にする。
さらに、ある他の実施態様では、本発明は、XFSおよび/または緑内障と診断されていない個体もしくは一般的な集団よりも、心血管疾病(XFSおよび/または緑内障患者を含む)に頻繁に表れていない特定の遺伝子マーカー対立遺伝子またはハプロタイプを検出することによる、減少したXFSおよび/または緑内障に対する感受性についての診断方法、または診断の補助方法に関する。例えば、本願明細書で開示されたマーカーのリスクのある対立遺伝子(例えば、LOXL1遺伝子中のG−rs1048661およびG−rs3825942、ならびにLOXL1のアミノ酸レベルでのR141およびG 153)が、XFSおよび落屑緑内障を発症する高いリスクを与える一方、集団平均またはリスクのある対立遺伝子の保有者と比較して、これらの対立遺伝子の少なくとも1つを有する個体は、XFSおよび/または落屑緑内障の発症の減少したリスクを有するため、これらのマーカーの別の対立遺伝子(T−rs1048661およびA−rs3825942、L141およびD153)は保護的である。
本願明細書において記載され例証されるように、特定のマーカー対立遺伝子またはハプロタイプ(例えば、表4および6aに記載されたマーカーおよびハプロタイプ、ならびにそれらと連鎖不平衡のマーカー、例えば、rs1048661およびrs3825942、およびrs1048661−rs3825942 ハプロタイプ)は、XFSおよび/または緑内障のリスクに関連する。1つの実施態様では、マーカー対立遺伝子またはハプロタイプは、XFSおよび/または緑内障に対する有意なリスクまたは感受性を与えるものである。別の実施態様では、本発明はヒト個体のXFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断方法に関し、当該方法は、当該個体から得られた核酸試料の、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在の判定を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、表4および6aに記載された多型マーカー、ならびにそれらと連鎖不平衡(例えば、r>0.2と定められる)のマーカーからなる群から選択される。別の実施態様では、本発明は、表15もしくは16に記載された少なくとも1つのマーカー対立遺伝子もしくはハプロタイプ、またはそれらと連鎖不平衡のマーカーについてのスクリーニングによる、ヒト個体のXFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断方法に関する。
別の実施態様では、本発明は、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)から選択される少なくとも1つのマーカーについてのスクリーニングによって、ヒト個体のXFSおよび/または緑内障に対する感受性を診断する方法に関する。
好ましい実施態様では、本発明は、マーカー rs1048661および/またはマーカー rs3825942についての少なくとも1つのマーカー対立遺伝子またはハプロタイプのスクリーニングによって、ヒト個体のXFSおよび/または緑内障に対する感受性を診断する方法に関する。別の実施態様では、マーカー対立遺伝子またはハプロタイプは、XFSおよび/または緑内障を有する、またはXFSおよび/または緑内障に感受性がある被験者(罹患している)において、健康な被験者(集団対照などの対照)におけるその存在の頻度に比較して、より頻繁に存在する。ある実施態様では、少なくとも1つのマーカー対立遺伝子またはハプロタイプの関連の有意性は、p値<0.05によって特徴付けられる。他の実施態様では、関連の有意性は、より小さいp値(<0.01、<0.001、<0.0001、<0.00001、<0.000001、<0.0000001、<0.00000001つまたは<0.000000001など)によって特徴付けられる。
これらの実施態様では、少なくとも1つのマーカー対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、XFSおよび/または緑内障に対する感受性またはXFSおよび/または緑内障のリスクを示す。これらの診断の方法は、XFSおよび/または緑内障に関連する少なくとも1つのマーカー対立遺伝子またはハプロタイプの存在または不存在の検出に関する。本願明細書記載のハプロタイプは、様々な遺伝子マーカー(例えば、SNP、マイクロサテライト)の対立遺伝子の組み合わせを含む。特定のハプロタイプを構成する特定の遺伝子マーカー対立遺伝子の検出は、本願明細書記載の様々な方法および/または当該技術分野で知られた方法によって行われ得る。例えば、遺伝子マーカーは、核酸レベル(例えば、直接のヌクレオチド配列決定、または当業者に知られた他の手段による)または、遺伝子マーカーがXFSおよび/または緑内障に関連する核酸(例えば、LOXL1をコードする核酸)にコードされたタンパク質のコード配列に影響する場合は、アミノ酸レベル(タンパク質配列決定またはこのようなタンパク質を認識する抗体を使用したイムノアッセイによる)で検出され得る。本発明のマーカー対立遺伝子またはハプロタイプは、XFSおよび/または緑内障に関連するゲノムDNA配列断片に対応する。このような断片は、問題となっている多型マーカーまたはハプロタイプのDNA配列を含むがまた、マーカーまたはハプロタイプと強いLD(連鎖不平衡)のDNA分節を含んでいてもよい。1つの実施態様では、このような分節は、(0.2超のr値および/または|D’|>0.8によって決定されるような)当該マーカーまたはハプロタイプとLDにある分節を含む。
1つの実施態様では、XFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断は、ハイブリダイゼーション法を使用して達成され得る(Current Protocols in Molecular Biology、Ausubel F.ら、編集、John Wiley&Sons参照、全ての補遣を含む)。ゲノムDNA、RNA、もしくはcDNAの、試験の被験者もしくは個体から得られた生物学的試料(「試験試料」)は、XFSおよび/または緑内障を有する疑いのある被験者、XFSおよび/または緑内障に対する感受性がある疑いがある被験者、XFSおよび/または緑内障に関連する症状を経験している被験者、もしくはXFSおよび/または緑内障に遺伝的な傾向がある疑いがある被験者(「試験被験者」)から得られる。被験者は、成人、子供、または胎児であり得る。試験試料は、ゲノムDNAを含むいずれの供給源(血液試料、羊水試料、脳脊髄液試料、または皮膚、筋肉、頬側粘膜もしくは結膜粘膜(頬スワブ)、胎盤、消化管または他の器官などから得た組織試料)からでもあり得る。胎児の細胞または組織から得たDNAの試験試料は、適切な方法(羊水穿刺または絨毛採取などによる)によって得られうる。次いで、DNA、RNA、またはcDNA試料を試験した。特異的なマーカー対立遺伝子の存在は、特定の対立遺伝子に特異的な核酸プローブの配列特異的なハイブリダイゼーションによって示され得る。より多くの特異的なマーカー対立遺伝子または特異的なハプロタイプの存在は、いくつかの配列特異的な核酸プローブ(それぞれ、特定の対立遺伝子に対して特異的である)の使用によって示され得る。1つの実施態様では、ハプロタイプは、特異的なハプロタイプに特異的な単一の核酸プローブ(すなわち、当該ハプロタイプの特徴を示す特定のマーカー対立遺伝子を含むDNA鎖に特異的にハイブリダイズする)によって示され得る。配列特異的なプローブは、ゲノムDNA、RNA、またはcDNAにハイブリダイズするように向けられ得る。本願明細書で使用される「核酸プローブ」は、相補的配列にハイブリダイズするDNAプローブまたはRNAプローブであり得る。当業者であれば、配列特異的なハイブリダイゼーションが、特定の対立遺伝子が試験試料のゲノム配列に存在する場合のみに生じるように、このようなプローブを設計する方法を知っているだろう。本発明はまた、いずれの簡便な遺伝子型の同定方法(市販の技術を含む)を使用して、または当業者に利用できる特定の多型マーカーの遺伝子型の同定のための 他の方法によって、実行に移すことができる。
XFSおよび/もしくは緑内障に対する感受性、およびまたは、XFSおよび/または緑内障に関連する症状を診断するため、ハイブリダイゼーション試料は、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸(ゲノムDNA試料など)を含む試験試料を、少なくとも1つの核酸プローブに接触させることで形成され得る。mRNAまたはゲノムDNAを検出するプローブの非限定的な例は、本願明細書記載のmRNAまたはゲノムDNA配列にハイブリダイズできる標識された核酸プローブである。核酸プローブは、例えば、全長の核酸分子、またはその部分(長さが少なくとも10、15、30、50、100、250または500ヌクレオチドの、適切なmRNAまたはゲノム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ズするのに十分なオリゴヌクレオチドなど)であり得る。例えば、核酸プローブは、LOXL1遺伝子および/またはLOXL1 LDブロック(配列番号84)のヌクレオチド配列のうちの全てもしくは一部、本願明細書に記載されるように、本願明細書に記載されたマーカーの少なくとも1つの対立遺伝子もしくは本願明細書に記載された少なくとも1つのハプロタイプを任意に含むことができ、または、当該プローブはこのような配列の相補的配列であり得る。特定の実施態様では、当該核酸プローブは、LOXL1遺伝子および/またはLOXL1 LDブロックの一部のヌクレオチド配列、本願明細書に記載されるように(配列番号84)、本願明細書に記載されたマーカーの少なくとも1つの対立遺伝子、または1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子もしくは本願明細書に記載された少なくとも1つの多型マーカーを含むハプロタイプを任意に含むヌクレオチド配列であり、またはプローブは、このような配列の相補的配列であり得る。本発明の診断のアッセイの使用のための他の適したプローブは、本願明細書に記載される。ハイブリダイゼーションは、当業者に周知の方法(例えば、Current Protocols in Molecular Biology、Ausubel、F.ら、編集、John Wiley&Sonsを参照、全ての補遣を含む)によって行われ得る。1つの実施態様では、ハイブリダイゼーションは、特異的なハイブリダイゼーション、すなわち、ミスマッチのないハイブリダイゼーション(正確なハイブリダイゼーション)を意味する。1つの実施態様では、特異的なハイブリダイゼーションのハイブリダイゼーション条件は、高度にストリンジェンシーである。
特異的なハイブリダイゼーションは、存在する場合は、次いで、標準的な方法を使用して検出される。特異的なハイブリダイゼーションが、試験試料中で核酸プローブと核酸との間で生じた場合は、当該試料は当該核酸プローブに存在する当該ヌクレオチドに相補的な対立遺伝子を含む。この工程は、いずれの本発明のマーカー、または本発明のハプロタイプを構成するマーカーについて繰り返すことができ、または複数のプローブは1より多くのマーカー対立遺伝子を同時に検出するために、同時に使用され得る。特定のハプロタイプの1より多くのマーカー対立遺伝子を含む単一のプローブ(例えば、特定のハプロタイプを構成する2、3、4、5または全てのマーカーに相補的な対立遺伝子を含むプローブ)を設計することもまた、可能である。試料中の当該ハプロタイプの特定のマーカーの検出は、当該試料の供給源が特定のハプロタイプ(例えば、ハプロタイプ)を有し、従って、XFSおよび/または緑内障に感受性があることを示す。この方法によって検出される好ましいハプロタイプは、(1)rs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子G;(2)rs1048661 対立遺伝子Tおよびrs3825942 対立遺伝子G;ならびに(3)rs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子Aを含む。
1つの好ましい実施態様では、Kutyavinら(Nucleic Acid Res.34:e128(2006))によって記載されているように、その3’末端に蛍光部分または基、およびその5’末端に消光剤、およびエンハンサーオリゴヌクレオチドを含む、検出オリゴヌクレオチドプローブを利用する方法が使用される。蛍光部分は、ギグハーバーグリーン(Gig Harbor Green)またはヤキマイエロー(Yakima Yellow)、または他の適した蛍光部分であり得る。検出プローブは、検出されるSNP多型を含む短いヌクレオチド配列にハブリダイズするように設計される。好ましくは、SNPは、末端残基から、当該検出プローブの3’末端から−6残基のどこでもよい。エンハンサーは、当該検出プローブに対して3’の鋳型DNAにハイブリダイズする短いオリゴヌクレオチドプローブである。当該検出プローブと当該エンハンサーヌクレオチドプローブとが当該鋳型に結合すると、両方の間に1つのヌクレオチドの間隙が存在するように、当該プローブが設計される。間隙は、エンドヌクレアーゼ(エンドヌクレアーゼIVなど)によって認識される合成の脱塩基の部位を作る。酵素は、色素を完全に相補的な検出プローブから切断するが、ミスマッチを含む検出プローブを切断することはできない。従って、放出された蛍光部分の蛍光を測定することで、検出プローブのヌクレオチド配列によって定義される特定の対立遺伝子の存在の評価を行い得る。
検出プローブは、いずれの適した大きさでもあり得るが、好ましくは、当該プローブは相対的に短い。1つの実施態様では、当該プローブは長さが5〜100ヌクレオチドである。別の実施態様では、当該プローブは、長さが10〜50ヌクレオチドである。別の実施態様では、当該プローブは、長さが12〜30ヌクレオチドである。プローブの他の長さも可能であり、当業者の範囲内である。
好ましい実施態様では、SNP多型を含む鋳型DNAは、検出の前にポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅される。このような実施態様では、増幅されたDNAは、当該検出プローブおよび当該エンハンサープローブの鋳型として役立つ。
検出プローブのある実施態様は、PCRによる鋳型の増幅に使用される当該エンハンサープローブおよび/または当該プライマーは、修飾塩基(修飾されたAおよび修飾されたGを含む)の使用を含む。修飾塩基の使用は、鋳型DNAへのヌクレオチド分子(プローブおよび/またはプライマー)の融解温度を調整することに対して有用であり得、例えば、低い割合のGもしくはC塩基を含む領域の融解温度を高めるため、その相補的Tに3つの水素結合を形成できる修飾されたAが使用され得、または、高い割合のGまたはC塩基を含む領域の融解温度を下げるため、例えば、二本鎖DNA分子中のその相補的C塩基に2つの水素結合のみを形成する修飾されたG塩基を使用することによって、有用であり得る。好ましい実施態様では、修飾塩基は、検出ヌクレオチドプローブの設計において使用される。当業者に知られたいずれの修飾塩基がこれらの方法において選択され得、適した塩基の選択は、本願明細書の教示および当業者に知られた市販の供給源から利用可能な公知の塩基に基づき、当業者の範囲内である。
別のハイブリダイゼーション法では、ノーザン解析(Current Protocols in Molecular Biology、Ausubel、F.ら、編集、John Wiley&Sons、上記参照)が、XFSおよび/または緑内障に関連する多型性の存在を同定するために使用される。ノーザン解析のため、RNAの試験試料は、被験者から、適切な手段によって入手される。本願明細書に記載されるように、核酸プローブの、被験者から得たRNAへの特異的なハイブリダイゼーションは、当該プローブに相補的な特定の対立遺伝子を示す。核酸プローブの使用の代表的な例については、例えば、米国特許第5,288,611号明細書および米国特許第4,851,330号明細書を参照。
さらに、または、あるいは、ペプチド核酸(PNA)プローブは、本願明細書記載の方法のハイブリダイゼーション法の核酸プローブに加えて、またはそれの代わりに使用され得る。PNAは、ペプチド様の無機の主鎖(有機の塩基(A、G、C、TまたはU)が、メチレンカルボニルリンカーを介してグリシンの窒素に結合している、N−(2−アミノエチル)グリシンユニットなど)を有するDNA模倣体である(例えば、Nielsen、P.ら、Bioconjug.Chem.5:3〜7(1994)参照)。PNAプローブは、XFSおよび/または緑内障に関連する1つ以上のマーカー対立遺伝子またはハプロタイプを含む疑いのある試料中の分子に特異的にハイブリダイズするように設計され得る。従って、PNAプローブのハイブリダイゼーションは、XFSおよび/または緑内障を診断できる。
本発明の1つの実施態様では、被験者から入手されたゲノムDNAを含む試験試料は収集され、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)が、本発明の1つ以上のマーカーまたはハプロタイプを含む断片を増幅するために使用される。本願明細書記載のように、XFSおよび/または緑内障に関連する特定のマーカー対立遺伝子またはハプロタイプの同定は、様々な方法(例えば、配列分析、制限消化による分析、特異的なハイブリダイゼーション、一本鎖高次構造多型分析(SSCP)、電気泳動分析、など)を使用して達成され得る。別の実施態様では、診断は、定量的PCR(動力学的熱サイクル)を使用した発現分析によって達成される。当該技術は、例えば、市販の技術(TaqMan(登録商標)(アプライドバイオシステムズ社(Applied Biosystems)、カリフォルニア州、フォスターシティーなど)を利用し得る。当該技術は、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸によってコードされるポリペプチドもしくはスプライシング変異体(単数または複数)の発現もしくは構成における変化の存在を評価できる。さらに、変異体(単数または複数)の発現は、物理的に数量化され得るか、または機能的に異なり得る。
別の本発明の方法では、制限消化による分析は、対立遺伝子が参照配列に関連する制限部位の創造または除去をもたらす場合、特定の対立遺伝子の検出に使用され得る。制限断片長多型(RFLP)分析は、例えば、Current Protocols in Molecular Biology(上記参照)に記載のように行うことができる。関連するDNA断片の消化様式は、試料中の特定の対立遺伝子の存在または不存在を示す。
配列分析はまた、XFSおよび/または緑内障に関連する多形性部位の特定の対立遺伝子またはハプロタイプの検出に使用され得る(例えば、表4および6aの多型マーカーならびにそれらと連鎖不平衡のマーカー)。従って、1つの実施態様では、特定のマーカー対立遺伝子またはハプロタイプの存在または不存在の判定は、被験者または個体から入手したDNAまたはRNAの試験試料の配列分析を含む。PCRまたは他の適切な方法は、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸の一部の増幅に使用され得、次いで、特定の対立遺伝子の存在は、試料中のゲノムDNAの多形性部位(またはハプロタイプの複数の多形性部位)の配列決定によって直接的に検出され得る。
対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチドはまた、対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチド(ASO)プローブと増幅されたオリゴヌクレオチドのドットブロットハイブリダイゼーションを使用して、XFSおよび/または緑内障に関連した核酸(例えば、表4および6aの多型マーカー、ならびにそれらと連鎖不平衡のマーカー)の特定の対立遺伝子の存在を検出するために使用され得る(例えば、Saiki R.ら、Nature、324:163〜166(1986)参照)。「対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチド」(本願明細書では「対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチドプローブ」とも呼ばれる)は、約10〜50塩基対または約15〜30塩基対のオリゴヌクレオチドであり、XFSおよび/または緑内障に関連した核酸に特異的にハイブリダイズし、多形性部位に特定の対立遺伝子を含む(例えば、本願明細書記載のマーカーまたはハプロタイプ)。XFSおよび/または緑内障に関連した1つ以上の特定の核酸に特異的な対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチドプローブは、標準的な方法(例えば、Current Protocols in Molecular Biology参照、上記参照)を使用して調製され得る。PCRは、所望の領域を増幅するために使用され得る。増幅された領域を含むDNAは、標準的な方法(例えば、Current Protocols in Molecular Biology参照、上記参照)を使用してドットブロットされ得、当該ブロットは、オリゴヌクレオチドプローブと接触され得る。増幅された領域へのプローブの特異的なハイブリダイゼーションの存在を、次いで、検出し得る。被験者から得たDNAへの対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチドプローブの特異的なハイブリダイゼーションは、心血管疾病(冠動脈疾病および心筋梗塞を含む)に関連する多形性部位の特定の対立遺伝子を示す(例えば、Gibbs、R.ら、Nucleic Acids Res.、17:2437〜2448(1989)および国際公開第93/22456号パンフレット参照)。
ロックド核酸(LNA)のようなこのような類似体に加え、プライマーおよびプローブの大きさは、8塩基程度に減少され得る。LNAは、フラノース環中の2’および4’位が、O−メチレン(オキシ−LNA)、S−メチレン(チオ−LNA)、またはアミノメチレン(アミノ−LNA)部分を介して結合している、二環式DNA類似体の新規なクラスある。全てのこれらのLNA変異に共通していることは、DNA類似体について報告されているうちで、これまでのところ最も高い、相補的核酸に対する親和性である。例えば、特定の全オキシ−LNA九量体は、対応するDNA九量体についてDNAおよびRNAの両方が28℃であるのと対照的に、相補的DNAまたはRNAとの複合体であるとき、それぞれ、64℃および74℃の融解温度(T)を有することが示された。Tの実質的な上昇はまた、LNAモノマーが標準的なDNAモノマーまたはRNAモノマーと組み合わされて使用されるときに得られる。プライマーおよびプローブについては、LNAモノマーがどこに含まれているかに依存し(例えば、3’末端、5’末端、またはその中間)、Tはかなり上昇し得る。
別の実施態様では、被験者から得た標的核酸配列の分節に相補的なオリゴヌクレオチドプローブのアレイは、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸(例えば、表4および6aの多型マーカー、ならびにそれらと連鎖不平衡のマーカー)の多型を同定するために使用され得る。例えば、オリゴヌクレオチドアレイが使用され得る。オリゴヌクレオチドアレイは、典型的には、異なる公知の部位の基質の表面に結合される複数の異なるオリゴヌクレオチドプローブを含む。これらのアレイは、一般的に、フォトリソグラフィー法および固相オリゴヌクレオチド合成法の組み合わせを取り込んだ機械的合成法もしくは光指向合成法、または当業者に知られた他の方法(例えば、Bier、F.F.ら Adv Biochem Eng Biotechnol 109:433〜53(2008);Hoheisel、J.D.、Nat RevGenet 7:200〜10(2006);Fan、J.B.、ら Methods Enzymol 410:57〜73(2006);Raqoussis、J.およびElvidge、G.、Expert Rev Mol Diagn 6:145〜52(2006);Mockler、T.C.ら Genomics 85:1〜15(2005)、およびそれらの参考文献を参照(それぞれの全体の教示を参照によって本願明細書に援用する))を使用して作製され得る。多型性の検出のためのオリゴヌクレオチドアレイの調製および使用についての多くの付加的な記載は、例えば、米国特許第6,858,394号明細書、米国特許第6,429,027号明細書、米国特許第5,445,934号明細書、米国特許第5,700,637号明細書、米国特許第5,744,305号明細書、米国特許第5,945,334号明細書、米国特許第6,054,270号明細書、米国特許第6,300,063号明細書、米国特許第6,733,977号明細書、米国特許第7,364,858号明細書、欧州特許第619 321号明細書、および欧州特許第373 203号明細書に見出すことができ、これらの全体の教示は、参照によって本願明細書に組み込まれる。
当業者に利用可能な核酸分析の他の方法は、XFSおよび/または緑内障に関連する多形性部位の特定の対立遺伝子(例えば、表4および6aの多型マーカーならびにそれらと連鎖不平衡にあるマーカー)を検出するために使用され得る。代表的な方法は、例えば、直接のマニュアル配列決定(ChurchおよびGilbert、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、81:1991〜1995(1988);Sanger F.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、74:5463〜5467(1977);Beavisら、米国特許第5,288,644号明細書);自動化した蛍光配列決定;一本鎖高次構造多型性アッセイ(SSCP);クランプ変性ゲル電気泳動(clamped denaturing gel electrophoresis)(CDGE);変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)(Sheffield V.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、86:232〜236(1989))、移動度シフトアッセイ(Orita M.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、86:2766〜2770(1989))、制限酵素解析(Flavell R.ら、Cell、15:25〜41(1978);Geever R.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、78:5081〜5085(1981));ヘテロ二本鎖分析;化学的ミスマッチ切断(chemical mismatch cleavage)(CMC)(Cotton R.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85:4397〜4401(1985));リボヌクレアーゼプロテクションアッセイ(Myers R.ら、Science、230:1242〜1246(1985);ヌクレオチドのミスマッチを認識するポリペプチド(E.coli mutS タンパク質など)の使用;および対立遺伝子特異的なPCRを含む。
本発明の別の実施態様では、XFSおよび/または緑内障の診断は、本発明の遺伝子マーカー(単数または複数)もしくはハプロタイプ(単数または複数)がポリペプチドの構成もしくは発現(例えば、LOXL1の発現)の変化をもたらすそれらの例における、XFSおよび/または緑内障に関連した核酸によってコードされたポリペプチド(例えば、染色体15q24上のLOXL1遺伝子によってコードされるLOXL1ポリペプチド)の発現および/または構成を試験することでなされ得る。従って、XFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断は、LOXL1、または、本発明の遺伝子マーカーもしくはハプロタイプが当該ポリペプチドの構成または発現の変化をもたらす例における、XFSおよび/または緑内障に関連した核酸にコードされた別のポリペプチドの、発現および/または構成を試験することによってなされ得る。XFSおよび/または緑内障への関連を示す本発明のハプロタイプおよびマーカーは、LOXL1遺伝子、または近くの遺伝子のうち1つ以上へのその効果を通じて役割を果たしているのかも知れない。これらの遺伝子に影響する可能性のある機構は、例えば、転写への効果、RNAスプライシングへの効果、mRNAの別のスプライシングの形態の相対的な量の変化、RNAの安定性への効果、核から細胞質への輸送への効果、ならびに翻訳の効率および正確性への効果を含む。本願発明者は、例えば、マーカー rs1048661(配列番号106)がLOXL1の発現と相関することを見出した。この多形性部位の対立遺伝子Gの存在は、脂肪組織中のLOXL1の減少した発現と相関する。従って、1つの実施態様では、緑内障に対する増加した感受性の診断は、LOXL1の発現レベルの測定によって行われ得、減少した発現レベルは緑内障および/またはXFSの増加した感受性を示す。LOXL1の発現レベルの測定はまた、本発明の他の方法(スクリーニングアッセイを含む)で行われ得る。
別の実施態様では、XFSおよび/または緑内障への関連を示す本発明の変異体(マーカーまたはハプロタイプ)は、LOXL1の近くの遺伝子の発現に影響する。遺伝子発現に影響する調節エレメントは、遺伝子のプロモーター領域から数十キロベースまたは数百キロベースでさえ離れて位置しているかも知れないことは周知である。本発明の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在をアッセイすることによって、このような近くの遺伝子の発現レベルを評価できる。従って、本発明のマーカーまたはハプロタイプの検出は、このような近くの遺伝子のうち1つ以上の発現の評価に使用され得ると考えられる。
酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、ウエスタンブロット、免疫沈降および免疫蛍光を含む、様々な方法がタンパク質発現レベルの検出に使用され得る。被験者から得た試験試料は、発現の変化および/またはXFSおよび/または緑内障に関連した核酸にコードされたポリペプチドの構成の変化の存在について評価される。XFSおよび/または緑内障に関連した核酸(例えば、LOXL1)にコードされたポリペプチドの発現の変化は、例えば、定量的ポリペプチドの発現(すなわち、産生されたポリペプチドの量)の変化であり得る。XFSおよび/または緑内障に関連した核酸によってコードされたポリペプチド(例えば、LOXL1)の構成の変化は、定性的なポリペプチドの発現(例えば、変異ポリペプチドの発現または異なるスプライシング変異体の発現)の変化である。1つの実施態様では、XFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断は、LOXL1遺伝子によってコードされる特定のスプライシング変異体、またはLOXL1遺伝子によってコードされるスプライシング変異体の特定の様式の検出によってなされる。
このような変化の両方(定量的および質的)もまた、存在し得る。本願明細書で使用される、ポリペプチドの発現または構成の「変化」は、対照試料のポリペプチドの発現または構成と比較した、試験試料の発現または構成の変化を意味する。対照試料は、試験試料に対応する試料(例えば、同様のタイプの細胞からもの)であり、XFSおよび/または緑内障に罹患していない被験者、および/または、XFSおよび/または緑内障に対する感受性を有さない被験者から得たものである。1つの実施態様では、対照試料は、本願明細書記載のマーカー対立遺伝子またはハプロタイプを有さない被験者から得たものである。同様に、対照試料と比較した、試験試料における1つ以上の異なるスプライシング変異体の存在、または試験試料における著しく異なる量の異なるスプライシング変異体の存在は、XFSおよび/または緑内障に対する感受性を示し得る。対照試料と比較した、試験試料におけるポリペプチドの発現または構成の変化は、対立遺伝子が対照試料における参照に関連するスプライシングの部位を変化させる例における、特定の対立遺伝子を示し得る。核酸によってコードされたポリペプチドの発現または構成を試験する様々な手段が当業者に知られ、かつ、使用され得、分光法、比色分析、電気泳動、等電点電気泳動、および、イムノブロッティング(例えば、Current Protocols in Molecular Biology、特に10章、上記参照)などの、イムノアッセイ(例えば、Davidら、米国特許第4,376,110号明細書)を含む。
例えば、1つの実施態様では、XFSおよび/または緑内障に関連した核酸にコードされたポリペプチド(例えば、LOXL1タンパク質、またはLOXL1タンパク質の断片)に結合できる抗体(例えば、検出可能な標識を有する抗体)が使用され得る。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り得る。インタクトな抗体、またはその断片(例えば、Fv、Fab、Fab’、F(ab’))が使用され得る。用語「標識された」は、プローブまたは抗体に関し、検出可能な物質をプローブまたは抗体に結合することによって(すなわち、物理的に連結することによって)プローブまたは抗体を直接的に標識すること、および直接的に標識された別の試薬との反応性によってプローブまたは抗体を間接的に標識することを含むことが意図される。間接的な標識の例は、標識された2次抗体(例えば、蛍光標識された2次抗体)を使用した1次抗体の検出、および蛍光標識されたストレプトアビジンによって検出され得るようにビオチンによるDNAプローブの末端標識を含む。
当該方法の1つの実施態様では、試験試料中のXFSおよび/または緑内障に関連する核酸(例えば、LOXL1タンパク質または、その断片もしくはスプライスバリアント)にコードされたポリペプチドのレベルまたは量は、対照試料中のポリペプチドのレベルまたは量と比較される。対照試料中のポリペプチドのレベルまたは量よりもより高く、またはより低く、そのため、相違が統計的に有意な、試験試料中のポリペプチドのレベルまたは量は、核酸によってコードされたポリペプチドの発現の変化を示し、これは発現の相違を引き起こす原因となる特定の対立遺伝子またはハプロタイプであると診断される。あるいは、試験試料中のポリペプチドの構成は、対照試料中のポリペプチドの構成と比較される。別の実施態様では、ポリペプチドのレベルまたは量ならびに構成の両方は、試験試料および対照試料において評価され得る。
別の実施態様では、XFSおよび/または緑内障に対する感受性の診断は、本発明の少なくとも1つのマーカーまたはハプロタイプ(例えば、表4および6aに記載されたマーカー、ならびにそれらと連鎖不平衡のマーカーの関連する対立遺伝子)を、さらにタンパク質に基づいたアッセイ、RNAに基づいたアッセイまたはDNAに基づいたアッセイと組み合わせて検出することによってなされる。本発明の方法はまた、被験者の家族歴および危険因子(例えば、環境的な危険因子、生活習慣の危険因子)の分析と組み合わせて使用され得る。
(キット)
本発明の方法において有用なキットは、本願明細書記載の方法のいずれにおいても有用な要素を含み、例えば、核酸ハイブリダイゼーションのためのプライマー、ハイブリダイゼーションプローブ、制限酵素(例えば、RFLP分析のため)、対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチド、本願明細書記載の本発明の核酸によってコードされた変化したポリペプチド(例えば、本発明の少なくとも1つの多型マーカーおよび/またはハプロタイプを含むゲノム分節)に結合する抗体、または、本願明細書記載の本発明の核酸によってコードされた変化していない(ネイティブな)ポリペプチドに結合する抗体、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸を増幅する手段、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸の核酸配列を分析する手段、XFSおよび/または緑内障に関連する核酸によってコードされたポリペプチドのアミノ酸配列(例えば、LOXL1遺伝子によってコードされるLOXL1タンパク質)を分析する手段、などを含む。当該キットは、例えば、必要なバッファー、本発明の核酸を増幅する核酸プライマー(例えば、本願明細書記載の1つ以上の多型マーカーを含む核酸分節)、ならびにこのようなプライマーおよび必要な酵素(例えば、DNAポリメラーゼ)を使用して増幅した断片の対立遺伝子特異的な検出のための試薬を含み得る。さらに、キットは、本発明の方法と組み合わせて使用されるアッセイのための試薬、例えば、他のXFSおよび/または緑内障診断上のアッセイと使用するための試薬を提供し得る。
1つの実施態様では、本発明は、被験者におけるXFSおよび/もしくは緑内障の存在、XFSおよび/もしくは緑内障に関連する症状、またはXFSおよび/もしくは緑内障に対する感受性を検出するために、被験者から得られた試料をアッセイするためのキットであり、当該キットは、当該個体のゲノムにおける本発明の少なくとも1つの多型の少なくとも1つの対立遺伝子を選択的に検出するために必要な試薬を含む。特定の実施態様では、当該試薬は、本発明の少なくとも1つの多型を含む当該個体のゲノムの断片にハイブリダイズする少なくとも1つの近接するオリゴヌクレオチドを含む。別の実施態様では、当該試薬は、被験者から得られたゲノム分節の逆ストランドにハイブリダイズする少なくとも1対のオリゴヌクレオチドを含み、各オリゴヌクレオチドプライマー対は、少なくとも1つの多型を含む当該個体のゲノムの断片を選択的に増幅するように設計され、当該多型は、表4および6aに記載された多型、ならびにそれらと連鎖不平衡の多型マーカーからなる群から選択される。さらに別の実施態様では、当該断片は、大きさが少なくとも20塩基対である。このようなオリゴヌクレオチドまたは核酸(例えば、オリゴヌクレオチドプライマー)は、XFSおよび/または緑内障を示す多型に隣接する核酸配列(例えば、SNPまたはマイクロサテライト)の部分を使用して設計され得る。別の実施態様では、当該キットは、XFSおよび/または緑内障に関連する1つ以上の特定の多型マーカーまたはハプロタイプを対立遺伝子特異的に検出できる1つ以上の標識された核酸、および当該標識の検出のための試薬を含む。適した標識は、例えば、放射性同位元素、蛍光標識、酵素標識、酵素共因子標識、磁性標識、スピン標識、エピトープ標識を含む。
特定の実施態様では、当該キットの試薬によって検出される当該多型マーカーまたはハプロタイプは、表4、6aおよび16のマーカーからなる群から選択される1つ以上のマーカー、2つ以上のマーカー、3つ以上のマーカー、4つ以上のマーカーまたは5つ以上のマーカーを含む。別の実施態様では、当該検出されるマーカーまたはハプロタイプは、表4に記載されるマーカーを含む。別の実施態様では、当該検出されるマーカーまたはハプロタイプは、表6aに記載されるマーカーを含む。別の実施態様では、検出されるマーカーまたはハプロタイプは、0.2より大きいr値によって定められる、表15に記載されたマーカーからなるマーカー群の少なくとも1つと強い連鎖不平衡のマーカー群のうちの少なくとも1つのマーカーを含む。別の実施態様では、当該検出されるマーカーまたはハプロタイプは、表16に記載されるマーカーから選択される少なくとも1つのマーカーを含む。別の実施態様では、当該検出されるマーカーまたはハプロタイプは、マーカー rs1048661およびrs3825942を含む。
1つの好ましい実施態様では、本発明のマーカーを検出するキットは、検出されるSNP多型性を含む鋳型DNAの分節にハイブリダイズする検出オリゴヌクレオチドプローブ、エンハンサーオリゴヌクレオチドプローブおよびエンドヌクレアーゼを含む。上記で説明されたように、当該検出オリゴヌクレオチドプローブは、その3’末端に蛍光部分または蛍光基、およびその5’末端の消光剤を含み、エンハンサーオリゴヌクレオチドは、Kutyavinら(Nucleic Acid Res.34:e128(2006))によって記載されるように使用される。当該蛍光部分は、ギグハーバーグリーンもしくはヤキマイエロー、または他の適した蛍光部分であり得る。当該検出プローブは、検出されるSNP多型を含む短いヌクレオチド配列とハイブリダイズするように設計される。好ましくは、当該SNPは、末端残基〜当該検出プローブの3’末端から−6残基のどこでもよい。当該エンハンサーは、当該検出プローブに対して3’のDNA鋳型にハイブリダイズする短いオリゴヌクレオチドプローブである。当該プローブは、当該検出プローブと当該エンハンサーヌクレオチドプローブが当該鋳型に結合された場合、これらの間に1つのヌクレオチド間隙が存在するように設計される。当該間隙は、エンドヌクレアーゼ(エンドヌクレアーゼIVなど)によって認識される合成脱塩基部位を作る。当該酵素は、色素を完全に相補的な検出プローブから切断するが、ミスマッチを含む検出プローブを切断できない。従って、放出された蛍光部分の蛍光を測定することによって、検出プローブのヌクレオチド配列によって定義される特定の対立遺伝子の存在の評価を行うことができる。
当該検出プローブは、いずれの適した大きさでもよいが、好ましくは当該プローブは、相対的に短い。1つの実施態様では、当該プローブは、長さが5〜100ヌクレオチドである。別の実施態様では、当該プローブは、長さが10〜50ヌクレオチドであり、別の実施態様では、当該プローブは長さが12〜30ヌクレオチドである。当該プローブの他の長さも可能であり、当業者の技能の範囲内である。
好ましい実施態様では、SNP多型を含むDNA鋳型は、検出の前にポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅され、このような増幅のためのプライマーは、試薬キットに含まれる。このような実施態様では、増幅されたDNAは、当該検出プローブの鋳型および当該エンハンサープローブの鋳型として役立つ。
当該検出プローブのある実施態様では、当該エンハンサープローブ、および/またはPCRによる鋳型の増幅に使用されるプライマーは、修飾塩基(修飾されたAおよび修飾されたGを含む)の使用を含む。修飾塩基の使用は、ヌクレオチド分子(プローブおよび/またはプライマー)の当該鋳型DNAへの融解温度の調整に有用であり得、例えば、低い割合のGまたはC塩基を含む領域の融解温度を上昇させるためには、相補的なTに対して3つの水素結合を形成することができる修飾されたAが使用されることができ、または、高い割合のGまたはC塩基を含む領域の融解温度を低下させるためには、例えば、二本鎖DNA分子の相補的なC塩基に対して2つの水素結合のみを形成する修飾されたG塩基を使用することによればよい。好ましい実施態様では、修飾塩基は、当該検出ヌクレオチドプローブの設計に使用される。当業者に知られたいずれの修飾塩基も、これらの方法において選択されることができ、適した塩基の選択は、本願明細書の教示、および当業者に知られた市販の供給源から入手できる公知の塩基に基づき、十分に当業者の技能の範囲内である。
このような実施態様の1つでは、当該マーカーまたはハプロタイプの存在は、XFSおよび/または緑内障に対する感受性(増加した感受性または減少した感受性)を示す。別の実施態様では、当該マーカーまたはハプロタイプの存在は、XFSおよび/または緑内障の治療薬に対する反応を示す。別の実施態様では、当該マーカーまたはハプロタイプの存在は、XFSおよび/または緑内障の予後診断を示す。さらに別の実施態様では、当該マーカーまたはハプロタイプの存在は、XFSおよび/または緑内障の治療の進行を示す。このような治療は、手術、薬剤療法、他の手段(例えば、生活習慣の変化)による介入を含んでいてもよい。
本発明のさらなる態様では、医薬品のパック(キット)が与えられ、当該パックは、治療薬、および当該治療薬を、本願明細書で開示されたように、本発明の1つ以上の変異体について診断上試験されたヒトに投与するための一連の指示を含む。当該治療薬は、小分子薬剤、抗体、ペプチド、アンチセンスまたはRNAi分子、または他の治療分子であり得る。1つの実施態様では、本発明の少なくとも1つの変異体の保有者として同定された個体は、処方された用量の治療薬を服用するように指示される。1つのこのような実施態様では、本発明の少なくとも1つの変異体のホモ接合の保有者として同定された個体は、処方された用量の治療薬を服用するように指示される。別の実施態様では、本発明の少なくとも1つの変異体の非保有者として同定された個体は、処方された用量の治療薬を服用するように指示される。
ある実施態様では、当該キットは、当該キットを構成する試薬を使用するための一連の指示をさらに含む。
(治療薬)
本発明の変異体(例えば、本発明のマーカーおよび/またはハプロタイプ、例えば、表4および6aに記載されたマーカー)は、XFSおよび/または緑内障のための新規な治療上の標的を同定するために使用され得る。例えば、XFSおよび/または緑内障に関連する変異体(マーカーおよび/もしくはハプロタイプ)を含む遺伝子、もしくはこれらと連鎖不平衡の遺伝子(例えば、LOXL1遺伝子)、またはこれらの生成物、ならびにこれらの変異遺伝子もしくはその生成物によって直接的もしくは間接的に制御され、または相互作用する遺伝子またはこれらの生成物は、XFSおよび/または緑内障の治療、またはXFSおよび/または緑内障に関連する症候の発生の予防もしくは遅延のための治療薬の開発の標的にされ得る。治療薬は、1つ以上の、例えば、小さい非タンパク質分子および非核酸分子、タンパク質、ペプチド、タンパク質断片、核酸(DNA、RNA)、PNA(ペプチド核酸)、または標的遺伝子もしくはこれらの遺伝子産物の機能および/もしくはレベルを調節できるこれらの誘導体もしくは模倣薬を含んでいてもよい。好ましい実施態様では、LOXL1遺伝子は、緑内障またはXFSに関連する症状の予防または改善の治療薬の開発において標的にされる。
LOXL1タンパク質の送達に基づく治療は、タンパク質送達による直接的なもの、またはin vivoでLOXL1の生成を誘導できるベクターの送達による間接的なもののいずれかが有利であると考えられる。発明者らは、LOXL1における2つの非同義の(翻訳領域の)多型は、緑内障(特に、落屑緑内障)およびXFSと関連することを見出した。本発明のリスクのある変異体(配列番号85の位置141のアルギニン、および配列番号85の位置153のグリシン)のアミノ酸を有するタンパク質は、機能的に障害性であるという可能性がある。寛解または予防を必要としているヒト(緑内障またはXFSであると診断されたヒト、または緑内障またはXFSの発症のリスクを有するヒトのいずれか)のタンパク質の送達は、当該疾病に関連する症状を寛解または予防し得る。
LOXL1は、細胞外のコラーゲンおよびエラスチン中のリジン(およびヒドロキシリジン)残基の酸化的脱アミノを触媒する酵素のファミリーのメンバーである。これらの酵素の機能は、反応性アルデヒド(他のアルデヒドまたは非修飾リジンと自然に反応し、コラーゲンおよびエラスチン原線維内に見出される様々な分子間および分子内の架橋結合を生成する)を生成する。
酵素のLOXファミリーの5つの公知のメンバーがある(Csiszar、K.Prog Nucleic Acid Res 70:1〜32(2001))。触媒的領域は、高度に保存され、触媒的機能に必要とされる残基を含む。酵素(単数または複数)は、唯一翻訳後に送達される補助因子を利用し、これは、触媒的領域内の厳密に保存された、Tyr残基とLys残基との間の架橋を介して形成される。この補助因子(リジン−チロシン−Quinone(LTQ)と名付けられた)は、高度に求電子性であり、アミン基質と直接的に反応する。当該酵素(単数または複数)はまた、触媒的Cuイオンにも結合し、これは、酸化的化学、および過酸化水素の形成に関わる。
LOXメンバーの配列間の主な相違は、タンパク質(単数または複数)のN末端領域内にある。全てのタンパク質は、約20のアミノ酸シグナル配列をN末端に有し、これは当該タンパク質を細胞外基質(ECM)に方向づける。LOXおよびLOXL1タンパク質はまた長いプロ配列を有し、近年の研究により、これはECMへのタンパク質の沈着を治すのに重要であることが示された(Thomassin、L.ら J Biol Chem 280:42848〜55(2005))。LOXの基質/機能的役割と、LOXL1との間の主な相違は、LOXが主にコラーゲン架橋に関与する一方、LOXL1は主に弾性繊維形成の部位に関連し、フィビュリン−5と相互作用する点である。(Thomassin、L.ら J Biol Chem 280:42848〜55(2005);Liu、X.ら Nat Genet 36:178〜82(2004))。一般的に、複数のLOXメンバーの存在は、これらのタンパク質の非重複性機能を示唆し、これはおそらく異なる組織の発現、分布などで顕著である。
上記のように、LOX/LOXL1のプロ配列は、ECMにおけるタンパク質の適切な沈着に必要とされる。さらに、プロ配列を含む酵素(単数または複数)の形態は、触媒的不活性であることによると考えられる(velieved)。この翻訳後の調節は、細胞外のプロテアーゼ(セリンプロテアーゼなど)の活性化を示唆している。
LOXおよびLOXL1のプロ配列の切断に関与する主な細胞外のプロテアーゼは、骨形成タンパク質1(BMP−1)であり、プロコラーゲン−C−プロテアーゼ(PCP)とも呼ばれる(Csiszar、K Prog Nucleic Acid Res 70:1〜32(2001);Trackman、PC.J Cell Biochem 96:927〜37(2005))。興味深いことに、この亜鉛含有プロテアーゼは、プロコラーゲンも切断し、この工程、および引き続く成熟コラーゲンのミクロフィブリルへの凝集は、LOXによる酸化に必要とされる(Trackman、P.C.J Cell Biochem 96:927〜37(2005))。従って、プロコラーゲンをLOXのコラーゲン基質に処理する同様のプロテアーゼはまた、プロLOXを機能的な成熟酵素にするコンバーターでもあり、架橋コラーゲンの形成についての高度に集積された機構を表している。
BMP−1のいくつかの公知の基質の配列比較は下記で示した。
Figure 2010533477
BMP−1切断についての厳密に定義されたコンセンサス配列は確立されていないが、当該酵素は、P部位のAまたはG、およびP’部位のDについて優先性を示す。BMP−1を介したヒトLOXの切断は、G168−D169結合で生じる(Panchenko、M.V.ら j Biol Chem 271:7113〜19(1996);Cronshaw、A.D.ら Biochem J 306:279〜84(1995))。これにより、50kDaのプロ酵素から32kDaの成熟タンパク質が得られる。様々な生成物(約66、56、51、42、37および33kDaの生成物を含む)について記載されてきたが、LOXL1中の対応する切断部位は、明確に同定されていない(Csiszar、K Prog Nucleic Acid Res 70:1〜32(2001);Borel、A.ら J Biol Chem 276:48944〜49(2001))。LOXL1(および他のメンバー)のグリコシル化の相違は、部位135および304のG−Dの対はもっともらしい候補として言及されているものの、分子量に基づく決定を非常な困難なものにしており、単離された生成物のN末端の配列決定は一様な切断部位をもたらさない。
興味深いことに、G153D 変異体(G−rs1048661 A−rs3825942 ハプロタイプ)は、何がBMP−1の潜在性のタンパク質分解性切断部位であるかも知れないか、について明らかにした。G−rs1048661 A−rs3825942 ハプロタイプを有する個体は、他のハプロタイプと比較して、プロLOXL1の、より効率的かつ適切なタンパク質分解性工程によって、XFGおよびXFSに対して保護されていると仮定される。酵素の効率的な工程は、全体の総活性の増加およびまたは当該酵素のECMへの沈着をもたらし得、これは、XFGに認められる異常な原繊維物質の有害な蓄積の抑制について有益であり得る。従って、G153D変異体の治療上の送達(直接的または、原位置で変異体を生成できる核酸送達システムを通じたもののいずれか)は、有益な治療の選択肢と考えられる。従って、好ましい実施態様では、送達されたタンパク質は、配列番号85の位置141にアルギニン、および配列番号85の位置153にアスパラギン酸を含む。
発明者らは、さらに、配列番号85の位置141のアルギニンの存在によって特徴付けられるLOXL1タンパク質は、LOXL1の減少した発現に相関することを見出した。この知見は、この位置における別の対立遺伝子は、コードされたアミノ酸をロイシン(まれな変異体)からアルギニン(一般的な、または「野生型」の変異体)に変化させることに加え、LOXL1の発現にも影響し得ることを示す。この知見はまた、LOXL1タンパク質の送達またはin vivoでのLOXL1タンパク質の生成の誘導は、緑内障およびXFSの治療上の手段として有益であることを示唆している。
本発明の核酸および/もしくは変異体、またはこれらの相補的な配列を含む核酸は、細胞、組織もしくは器官における遺伝子発現を制御するためのアンチセンス構築物として使用されてもよい。アンチセンス技術に関連する方法論は当業者に周知であり、AntisenseDrug Technology:Principles、Strategies、and Applications、Crooke、編集、(Marcel Dekker社、ニューヨーク(2001))において記載され、概説されている。通常は、アンチセンス核酸分子は、遺伝子によって発現されたmRNAのある領域に相補的となるように設計され、そのため、当該アンチセンス分子は当該mRNAにハイブリダイズし、従って、mRNAがタンパク質に翻訳されるのをブロックする。アンチセンスオリゴヌクレオチドのいくつかのクラスは当業者に公知であり、切断剤(cleavers)および遮断剤(blocker)を含む。前者は標的RNA部位に結合し、当該標的RNAを切断する細胞内ヌクレアーゼ(例えば、リボヌクレアーゼHまたはリボヌクレアーゼL)を活性化する。遮断剤は、標的RNAに結合し、リボソームの立体的な障害によってタンパク質の翻訳を阻害する。遮断剤の例は、核酸、モルホリノ化合物、ロックド核酸およびメチルホスホン酸を含む(Thompson、Drug Discovery Today、7:912〜917(2002))。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、治療薬として直接的に有用であり、また、例えば、遺伝子ノックアウトまたは遺伝子ノックダウン実験によって、遺伝子機能を判定し、検証するのにも有用である。アンチセンス技術は、さらに、Laveryら、Curr.Opin.Drug Discov.Devel.6:561〜569(2003)、Stephensら、Curr.Opin.Mol.Ther.5:118〜122(2003)、Kurreck、Eur.J.Biochem.270:1628〜44(2003)、Diasら、Mol.Cancer Ter.1:347〜55(2002)、Chen、Methods Mol.Med.75:621〜636(2003)、Wangら、Curr.Cancer Drug Targets 1:177〜96(2001)、およびBennett、Antisense Nucleic Acid.Dev.12:215〜24(2002)に記載される。
本願明細書記載の変異体は、特定の変異体に特異的なアンチセンス試薬の選択および設計に使用され得る。本願明細書記載の変異体についての情報を使用し、本発明の1つ以上の変異を含むmRNA分子を特異的に標的にするアンチセンスオリゴヌクレオチドまたは他のアンチセンス分子が設計され得る。このようにして、1つ以上の本発明の変異体(マーカーおよび/またはハプロタイプ)を含むmRNA分子の発現は、阻害またはブロックされ得る。1つの実施態様では、アンチセンス分子は、標的核酸の特定の対立遺伝子の形態(すなわち、標的の核酸の1つまたはいくつかの変異体(対立遺伝子および/またはハプロタイプ))であって、それによって当該特定の対立遺伝子またはハプロタイプに起因する生成物の翻訳を阻害するが、標的核酸分子の特定の多形性部位の他のまたは代わりの変異体に結合しないものに、特異的に結合するように設計される。
アンチセンス分子は、遺伝子発現、従ってタンパク質発現を阻害するために、mRNAを不活性化するために使用され得るため、当該分子は疾病または障害(例えば、XFSおよび/または緑内障)の治療に使用され得る。この方法論は、翻訳されるmRNAの能力を減弱するmRNAの1つ以上の領域に相補的なヌクレオチド配列を含むリボザイムによる切断を含むことができる。このようなmRNA領域は、例えば、タンパク質をコードする領域、特に触媒活性、基質および/もしくはリガンド結合部位に対応するタンパク質をコードする領域、またはタンパク質の他の機能的領域を含む。
RNA干渉(RNAi)の現象は、C.elegans(Fireら、Nature 391:806〜11(1998))でのその最初の発見から、過去10年間で活発に研究されており、近年、ヒト疾病の治療におけるその有望な使用が、活発に探究されている(KimおよびRossi、Nature Rev.Genet.8:173〜204における概説(2007))。RNA干渉(RNAi)はまた、遺伝子サイレンシングとも呼ばれ、特定の遺伝子を遮断するための二本鎖RNA分子(dsRNA)の使用に基づく。細胞では、細胞質二本鎖RNA分子(dsRNA)は、細胞の複合体によって、低分子干渉RNA(siRNA)に処理される。siRNAは、標的mRNA上の特定の部位へとタンパク質とRNAの複合体のターゲティングを導き、mRNAの切断を引き起こす(Thompson、Drug Discovery Today、7:912〜917(2002))。当該siRNA分子は、典型的に、長さが約20、21、22または23ヌクレオチドである。従って、本発明の1つの態様は、単離した核酸分子、およびRNA干渉のためのこれらの分子の使用、すなわち低分子干渉RNA分子(siRNA)としての使用に関する。1つの実施態様では、単離された核酸分子は長さが18〜26ヌクレオチド、好ましくは長さが19〜25ヌクレオチド、より好ましくは長さが20〜24ヌクレオチド、およびより好ましくは長さが21、22または23ヌクレオチドである。
RNAiを介した遺伝子サイレンシングの別の経路は、miRNA前駆体(pre−miRNA)を生じるために細胞内で処理される、内因的にコードされたプライマリーマイクロRNA(pri−miRNA)転写物に始まる。これらのmiRNA分子は、核から細胞質に輸送され、そこでこれらは成熟したmiRNA分子(miRNA)を生じるための処理を経て、mRNAの3’の非翻訳領域の標的部位を認識することによって翻訳の阻害に方向付けられ、引き続いて、P体(P−bodies)の処理によってmRNAが分解する(KimおよびRossi、Nature Rev.Genet.8:173〜204(2007)における概説)。
RNAiの臨床的適用は、好ましくは大きさが約20〜23ヌクレオチド、および好ましくは2ヌクレオチドの3’重複を有する合成二本鎖siRNAを組み入れることを含む。遺伝子発現のノックダウンは、標的mRNAの配列特異的な設計によって確立される。このような分子の至適な設計および合成のためのいくつかの市販の部位は、当業者に知られている。
他の適用は、より長いsiRNA分子(典型的には長さが25〜30ヌクレオチド、好ましくは約27ヌクレオチド)、および低分子ヘアピン型RNA(shRNA;典型的には長さが約29ヌクレオチド)を提供する。後者は、Amarzguiouiら(FEBS Lett.579:5974〜81(2005))が記載しているように、自然に発現される。化学的に合成したsiRNAおよびshRNAは、in vivoでの処理のための基質であり、いくつかの場合では、より短い設計よりも、より強力な遺伝子サイレンシングを提供する(Kimら、Nature Biotechnol.23:222〜226(2005);Siolasら、Nature Biotechnol.23:227〜231(2005))。一般的に、siRNAは、その細胞内濃度が、引き続く細胞分裂によって希釈されるため、遺伝子発現の一過性のサイレンシングを提供する。対照的に、発現されたshRNAは、shRNAの転写が起こっている限り、標的転写物の、長期間の安定したノックダウンを媒介する(Marquesら、Nature Biotechnol.23:559〜565(2006);Brummelkampら、Science 296:550〜553(2002))。
siRNA、miRNAおよびshRNAを含めたRNAi分子は、配列依存性様式で作用するため、本発明の変異体(例えば、LOXL1遺伝子に関連するマーカーおよび/またはハプロタイプ(配列番号 表4、6aおよび15に記載されるマーカーおよびハプロタイプ)は、特定の対立遺伝子および/またはハプロタイプ(例えば、本発明の対立遺伝子および/またはハプロタイプ)を含む特定の核酸分子を認識する一方、他の対立遺伝子またはハプロタイプを含む核酸分子を認識しないRNAi試薬を設計するために使用され得る。従って、これらのRNAi試薬は、標的核酸分子を認識し、破壊できる。アンチセンス試薬と同様に、RNAi試薬は治療薬として(すなわち、疾病に関連する遺伝子または疾病に関連する遺伝子変異を遮断するために)有用であり得るが、遺伝子機能を特徴付け、検証すること(例えば、遺伝子ノックアウト実験または遺伝子ノックダウン実験による)にもまた、有用であるかも知れない。
RNAiの送達は、当業者に知られた方法論の範囲によって行ってもよい。非ウイルスデリバリーを利用する方法は、コレステロール、安定した核酸脂質粒子(SNALP)、重鎖抗体の断片(Fab)、アプタマーおよびナノ粒子を含む。ウイルスデリバリー方法は、レンチウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルスの使用を含む。siRNA分子は、いくつかの実施態様では、その安定性を増加するために化学的に修飾される。これは、2’−O−メチルプリンおよび2’−フルオロピリミジンを含む、リボースの2’位での修飾を含むことができ、リボヌクレアーゼ活性に対する抵抗性を提供する。他の化学的修飾も可能であり、当業者に知られている。
下記の参考文献は、さらなるRNAiの概略、およびRNAiを用いた特定の遺伝子のターゲティングの可能性を提供する:KimおよびRossi、Nat.Rev.Genet.8:173〜184(2007)、ChenおよびRajewsky、Nat.Rev.Genet.8:93〜103(2007)、Reynoldsら、Nat.Biotechnol.22:326〜330(2004)、Chiら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:6343〜6346(2003)、Vickersら、J.Biol.Chem.278:7108〜7118(2003)、Agarni、Curr.Opin.Chem.Biol.6:829〜834(2002)、Laveryら、Curr.Opin.Drug Discov.Devel.6:561〜569(2003)、Shi、Trends Genet.19:9〜12(2003)、Shueyら、Drug Discov.Today 7:1040〜46(2002)、McManusら、Nat.Rev.Genet.3:737〜747(2002)、Xiaら、Nat.Biotechnol.20:1006〜10(2002)、Plasterkら、curr.Opin.Genet.Dev.10:562〜7(2000)、Bosherら、Nat.Cell Biol.2:E31〜6(2000)、およびHunter、Curr.Biol.9:R440〜442(1999)。
阻害剤(アンチセンス、小分子薬剤およびRNAiを含む)はまた、LOXL1の発現を増加させるように、細胞発現の制御を撹乱させるために使用され得る。従って、阻害剤は、LOXL1の抑制性転写制御因子を標的にするために使用され得る。それから、このような制御因子の活性の軽減または減少は、LOXL1の転写の増加を導くであろう。従って、本発明はまた、LOXL1の転写制御因子を標的にする阻害剤の使用に関する。または、LOXL1を導く、またはこれに影響する細胞の経路の上流に位置する遺伝子産物は、このような阻害剤の標的にされ得るとも考えられる。問題になっている遺伝子産物の通常の生物学的機能に依存して、このような阻害剤は、LOXL1の発現の阻害を導くかも知れず、または、これらはLOXL1の発現の増加を導くかも知れない。
眼は、相対的に隔離された組織の区画であり、タンパク質治療または遺伝子治療(RNAi分子の利用を含む)について理想的なものとなっている。眼内注射による眼への局所的な送達は、身体の他の部分への曝露を制限し、必要とされる治療薬の量を減少させる。例えば、眼内送達に使用されるsiRNAの量は、全身への適用に比較して少ない。このことは、眼の外部の組織の遺伝子に影響する可能性が少ない状態で、遺伝子の局所的な発現抑制を可能にする。Campochiaro(Gene Therapy 13:559〜62(2006))によって概説されているように、siRNAの眼内投与のいくつかの適用については報告がされている。
疾病(XFSおよび/または緑内障を含む)の発生について増加した素因またはリスクを引き起こす遺伝的欠陥、または疾病の原因となる欠陥は、当該欠陥を有する被験者に、通常の/野生型のヌクレオチド(単数または複数)を遺伝的欠陥部位で提供する修復配列を取り込む核酸断片を投与することによって、持続的に矯正されるかも知れない。このような部位特異的な修復配列は、被験者のゲノムDNAの内因性修復を促進するように機能するRNA/DNAオリゴヌクレオチドを含んでもよい。修復配列の投与は、アニオン性リポソームに被包されたポリエチレンイミンとの複合体、ウイルスベクター(アデノウイルスベクターなど)、または投与した核酸の細胞内吸収を促進するのに適した他の医薬組成物などの、適切な媒体によって行われてもよい。次いで、遺伝的欠陥は、キメラのオリゴヌクレオチドが被験者のゲノムへの、通常の配列の組み込みを引き起こし、通常の/野生型の遺伝子産物の発現を導くため、克服されるかも知れない。置換が増加し、従って、持続性の修復および疾病もしくは疾患に関連する症候の軽減を与える。
本発明は、XFSおよび/または緑内障の治療に使用され得る化合物または薬剤を同定するための方法を提供する。従って、本発明の変異体は、治療薬の同定および/または開発の標的として有用である。このような方法は、本発明の少なくとも1つの変異体(マーカーおよび/またはハプロタイプ)、または核酸のコードされた生成物を含む核酸の活性および/または発現を調節するための薬剤または化合物の能力のアッセイを含む。これは、次に、コードされた核酸生成物の所望でない活性もしくは発現を、阻害もしくは変化させる薬剤または化合物を同定するために使用され得る。このような実験を行うためのアッセイは、当業者に知られているように、細胞系または無細胞系で行われ得る。細胞系は、興味ある核酸分子を自然に発現している細胞、または、ある所望の核酸分子を発現するために、遺伝的に修飾された組み換え細胞を含む。
患者における変異遺伝子の発現は、変異を含む核酸配列(例えば、少なくとも1つの変異を含むRNAに転写されることができ、次にタンパク質に翻訳されることができる、少なくとも1つの本発明の変異を含む遺伝子)の発現、または通常の転写物の発現のレベルもしくは様式に影響する変異(例えば、遺伝子の制御領域または調節領域における変異)によって、通常の/野生型の核酸配列が変化した発現によって評価され得る。遺伝子発現のアッセイは、直接の核酸アッセイ(mRNA)、発現したタンパク質レベルのアッセイ、または経路(例えば、シグナル経路)に関連する付随化合物のアッセイを含む。さらに、シグナル経路に反応して上方制御または下方制御される遺伝子の発現もまた、アッセイされ得る。1つの実施態様は、興味ある遺伝子(単数または複数)の制御領域に、操作可能に結合しているレポーター遺伝子(ルシフェラーゼなど)を含む。
遺伝子発現の調節因子は、1つの実施態様では、細胞が候補化合物または候補薬と接触された場合に同定されることができ、mRNAの発現が判定される。候補化合物または候補薬の存在下でのmRNAの発現レベルは、当該化合物または薬剤の不存在下での発現レベルと比較される。当該比較に基づき、XFSおよび/または緑内障の治療のための候補化合物または候補薬剤は、変異遺伝子の遺伝子発現を調節するものとして同定され得る。候補化合物または候補薬の存在下で、その不存在下よりも、mRNAまたはコード化タンパク質の発現が統計的に有意に大きい場合、候補化合物または候補薬は、核酸の発現の刺激剤または核酸の上方制御因子として同定される。候補化合物または候補薬の存在下で、その不存在下よりも、核酸の発現またはタンパク質レベルが統計的に有意に低い場合、候補化合物は、核酸の発現の阻害剤または下方制御因子として同定される。本発明は、さらに、遺伝子の修飾因子(すなわち、遺伝子発現の刺激剤および/または阻害剤)としての薬剤(化合物および/または薬剤)スクリーニングを通じて同定される化合物を使用した治療方法を提供する。
本発明のさらなる態様では、医薬品のパック(キット)が提供され、当該パックは治療薬、および、本願明細書で開示された本発明の1つ以上の変異体について診断上試験されたヒトの治療薬の投与についての一連の指示を含む。当該治療薬は、小分子薬剤、抗体、ペプチド、アンチセンスもしくはRNAi分子、または他の治療分子であり得る。1つの実施態様では、本発明の少なくとも1つの変異体の保有者として同定された個体は、当該治療薬を処方された用量で服用するように指示される。1つのこのような実施態様では、本発明の少なくとも1つの変異体のホモ接合の保有者として同定された個体は、当該治療薬を処方された用量で服用するように指示される。別の実施態様では、本発明の少なくとも1つの変異体の非保有者として同定された個体は、当該治療薬を処方された用量で服用するように指示される。
(治療薬に対する反応の可能性の評価方法、治療の進展をモニターする方法および治療方法)
当該技術分野で公知のように、個体は、特定の治療(例えば、治療薬または治療方法、)に対する反応差を有しうる。薬理ゲノミクスは、変化した薬剤処分および/または薬剤の異常な作用もしくは変化した作用によって、遺伝的変異(例えば、本発明の変異体(マーカーおよび/またはハプロタイプ))がどのように薬剤反応に影響するか、という問題点について取り組んでいる。従って、反応差の基盤は、部分的に遺伝的に判定されてもよい。薬物反応に影響する遺伝的変異による臨床成績は、特定の個体(たとえば、本発明の遺伝的変異体の保有者または非保有者)において薬物の毒性、または薬物の治療不全をもたらし得る。従って、本発明の変異は、治療薬および/または方法が、身体に作用する様式、または身体が治療薬を代謝する方法を判定してもよい。
従って、1つの実施態様では、多形性部位またはハプロタイプの特定の対立遺伝子の存在は、特定の治療様式に対する異なる反応(例えば、異なる反応の速度)を示す。これは、XFSおよび/または緑内障と診断され、本発明の、多型性部位における特定の対立遺伝子またはハプロタイプ(例えば、本発明の、リスクのあるマーカー)を有する患者は、疾病の治療に使用される、特定の治療上の薬剤および/または他の治療に対して、より良好に、または悪化して反応することを意味する。従って、マーカー対立遺伝子またはハプロタイプの存在または不存在は、患者に対して使用されるべき治療の決定の助けとなり得る。例えば、新規に診断された患者について、本発明のマーカーまたはハプロタイプの存在が(例えば、本願明細書記載のように、血液試料由来のDNAの試験を通じて)評価されてもよい。患者が、マーカー対立遺伝子またはハプロタイプに対して陽性である場合(つまり、マーカーの少なくとも1つの特定の対立遺伝子、またはハプロタイプが存在している)、医師は、1つの特定の治療方法を推奨し、一方、患者がマーカーの少なくとも1つの対立遺伝子、またはハプロタイプに陰性である場合、異なるコースの治療方法が推奨されてもよい(疾病の進行の連続的なモニター以外は、緊急ではない治療方法が行われることを推奨することを含んでいてもよい)。従って、患者のキャリア状態は、特定の治療様式が施されるべきかどうかを判定するのを補助するために使用され得る。その価値は、最も適切な治療を適用できるようにするため、早期の段階で疾病を診断でき、最も適切な治療を選択でき、予後診断/疾病の悪性度について臨床医に情報を提供できる可能性の中にある。特に、特定の治療様式から恩恵を受けるであろう個体のこの型の選択は、眼症状(緑内障および水晶体落屑症候群など)のための広い範囲の治療薬(本願明細書の薬剤表Iに記載された治療薬を含む)に適用可能であると考えられる。
本発明の別の態様は、特定の治療の特定の合併症または副作用を生じる可能性に基づく、特定の治療様式に適した個体の選択方法に関する。大部分の治療薬は、望まない合併症または副作用をもたらし得ることは周知である。同様に、特定の治療上の手順または操作は、それらに関連する合併症を有し得る。これらの特定の治療の合併症もしくは副作用、または特定の治療薬に関連する合併症もしくは副作用は、まさに疾病同様に、遺伝的要素を有し得る。従って、適切な治療または治療薬の選択は、部分的に、個体の遺伝子型を判定し、特定の疾病を治療するため、適した治療上の手順または適した治療薬を決定するために当該個体の遺伝子型の状態を使用することによって行われ得ると考えられる。従って、本発明の多型マーカーは当該様式で使用され得ると考えられる。特に、本発明の多型マーカーは、当該個体が、特定の治療薬または治療様式または方法を施された結果として水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状を発症する可能性の評価に基づき、特定の治療薬の投与または治療様式または方法が、当該個体に適しているかどうかを判定するために使用され得る。このような治療薬または治療様式の無差別な使用は、有害な合併症による、個体の不必要かつ無用な失明をもたらすかも知れない。
この態様の1つの実施態様では、本発明の遺伝子マーカーは、硝子体内ステロイド注射を受けるのに適した個体を選択するために使用される。硝子体内副腎皮質ステロイドは、通常、様々な浮腫性眼内疾患および眼内血管新生性疾患(糖尿病に続発する黄斑浮腫、偽水晶体、網膜中心静脈閉塞症、およびブドウ膜炎を含む)、および放射線誘発浮腫、網膜色素変性症に関連する黄斑浮腫、バードショット脈絡網膜炎に続発する嚢胞様(胞状(systoid))黄斑浮腫、ならびにまた、滲出性の年齢関連性黄斑変性、増殖性糖尿病性網膜症、血管新生緑内障、増殖性硝子体網膜症、慢性ブドウ膜炎、後天性傍中心窩毛細血管拡張症(acquired parafoveral teleangiectasia)、眼ヒストプラスマ症候群における脈絡膜新生血管、交感性眼炎、前角膜(prephthisical)低眼圧症、ならびにフォークト・小柳・原田症候群における深刻な網膜剥離(Reichle、M Optometry 76:450〜460(2005))によってもたらされる眼の炎症の治療に使用される。局所および全身性の副腎皮質ステロイドは、一般的な集団の30〜40%、および原発性開放隅角緑内障(POAG)の人々の第一度近親者の約60%において、増加した眼圧(IOP)と関連することが知られる(Reichle、M Optometry 76:450〜460(2005);Krishnadas、R.およびRamakrishnan、R、Community Eye Health 14:40〜42(2001);Wordinger、R.J.およびClark、A.F.、Progr Retinal Eye Research 18:629〜667(1999))。増加したIOPは、水晶体落屑症候群および緑内障に関連することが知られ、従って、ステロイド投与による増加したIOPは、水晶体落屑症候群に対する増加した素因をもたらし得る。特に、水晶体落屑症候群に典型的な落屑物質は、線維柱帯網に蓄積することが知られ、その物質の量は、眼内の軸索数と逆に相関することは注目に値し、網目構造中の落屑物質の発達と、疾病の症状の発症との間の関連性の直接的な原因であることを示している(Ritch、ら、Progr Retinal Eye Research 22:253〜275(2003))。
Figure 2010533477
代表的な副腎皮質ステロイドは、薬剤表IIに記載される糖質コルチコイド(glucorticoid)によって与えられる。
適切な治療の選択の前のステロイド投与による合併症の発生についての最も高いリスクを有するこれらの個体の同定は、副腎皮質ステロイドによってもたらされる不必要な失明を著しく減少させ得る。本発明の多型マーカーは、個体が緑内障および偽落屑症候群ならびにそれらと関連した症状(上昇した眼圧を含む)の発症の増加した(または減少した)リスクを有するかどうかを判定するために使用され得るため、当該マーカーはまた、個体が自然に生じる、または合成の副腎皮質ステロイドの投与の結果である、上昇したIOCおよび/または緑内障の発症について増加したリスクを有するかどうかを判定するために使用され得ると考えられる。従って、1つの実施態様では、ヒト個体が、糖質コルチコイド治療薬で治療される合併症として上昇した眼圧および/または緑内障を発症するリスクを有するかどうかを判定する方法に関し、当該方法は、当該個体から入手した核酸試料における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、当該少なくとも1つの多型マーカーは、LOXL1遺伝子に関連し、かつ、当該少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、糖質コルチコイド治療薬で治療される合併症として上昇した眼圧および/または緑内障を発症する増加したリスクを示す方法である。本発明本発明のリスクのある変異体(例えば、マーカー rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gもしくはrs3825942 対立遺伝子G、またはG−rs1048661 G−rs3825942 ハプロタイプ、およびこれらと連鎖不平衡のマーカー)の保有者であるこれらの個体は、これらの合併症を発症する増加したリスクを有し、かつ、コルチコステロイド治療を受けるのにあまり適していない。本発明の複数のリスクのあるマーカー(例えば、マーカー rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gもしくはrs3825942 対立遺伝子G、もしくはG−rs1048661 G−rs3825942 ハプロタイプ、および/またはこれらと連鎖不平衡のマーカー)の保有者である個体は、このような合併症に対して特に脆弱であると考えられる。さらに、本発明の少なくとも1つのリスクのある変異体(マーカーまたはハプロタイプ)についてホモ接合(すなわち、両方の染色体が当該リスクのある変異体を有する)である個体は、特に脆弱であると考えられる。従って、このような個体は、糖質コルチコイド治療薬で治療されている合併症として、上昇した眼圧および/または緑内障を発症することに対して特に脆弱であると考えられる。
眼への送達に通常使用されるコルチコステロイド治療薬は、ベタメタゾン、酪酸クロベタゾン、デキサメサゾン、フルオロメトロン、酢酸ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、リメキソロン、ロテプレドノール、およびメドリゾンを含むが、これらに限定されない。
水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の発症についての保護的変異体を有する個体については、例えば、糖質コルチコイド治療薬で治療されている合併症として上昇した眼圧および/または緑内障を発症する減少したリスクによって、本発明の多型マーカーの保護的対立遺伝子がコルチコステロイド治療を施すのに適しているかも知れない。保護的変異体は、マーカー rs1048661(配列番号106)対立遺伝子T、マーカー rs3825942(配列番号107)対立遺伝子A、G−rs1048661 A−rs3825942 ハプロタイプ、およびこれらと連鎖不平衡のマーカーまたはハプロタイプを含む。マーカー rs1048661(配列番号106)対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)対立遺伝子Aの両方を有する個体、またはG−rs1048661 A− rs3825942 ハプロタイプの保有者である個体、はさらにより適している。特に適した個体は、マーカー rs1048661(配列番号106)対立遺伝子Tおよび/もしくはマーカー rs3825942(配列番号107)対立遺伝子A、またはG−rs1048661 A−rs3825942もしくはT−rs1048661 G−rs3825942 ハプロタイプの2つのコピーを有する者である(すなわち、彼らは両方のマーカーまたはハプロタイプについてホモ接合である)。
従って、特定の治療(すなわち、コルチコステロイド治療)を受けるのに適した個体は、ある実施態様では、本発明のリスクのある変異体を有さない個体、またはヘテロ接合性の保有者であり、本発明のSNPマーカーまたはハプロタイプの保護的変異体についてホモ接合である個体を含む。
本発明の保護的変異体(例えば、マーカー rs1048661(配列番号106)対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)対立遺伝子A、またはG−rs1048661 A−rs3825942 ハプロタイプ)の遺伝子型の状態の判定は、当該保護的変異体の遺伝的効果をとらえるため、マーカー rs1048661およびマーカー rs3825942の遺伝子型の評価、またはこれらと連鎖不平衡のマーカーの遺伝子型の評価によって行われ得る。
本発明はまた、XFSおよび/または緑内障の治療の進行または有効性をモニターする方法に関する。これは、本発明のマーカーおよびハプロタイプの遺伝子型および/またはハプロタイプの状態に基づいて行われ得、すなわち、本願明細書で開示された少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の不存在または存在の評価、または本発明の変異体(マーカーおよびハプロタイプ)に関連する遺伝子の発現のモニターによってなされ得る。リスク遺伝子のmRNAまたはコードされたポリペプチドは、組織試料(例えば、末梢血試料、または生検試料)において測定され得る。従って、発現レベルおよび/またはmRNAレベルは、その有効性をモニターするために、治療の前および治療の間に判定され得る。代わりに、または同時に、本願明細書に記載されたXFSおよび/または緑内障の少なくとも1つのリスク変異の遺伝子型および/またはハプロタイプの状態は、その有効性をモニターするために、治療の前および治療の間に判定される。
あるいは、本発明のマーカーおよびハプロタイプに関連する生物学的ネットワークまたは代謝経路は、mRNAおよび/またはポリペプチドレベルの測定によってモニターされ得る。例えば、これは、治療前および/または治療中に得られた試料中の、ネットワークおよび/または経路に属するいくつかの遺伝子について、発現レベルまたはポリペプチドをモニターすることによってなされ得る。あるいは、生物学的ネットワークまたは代謝経路に属する代謝物を、治療前および治療中に測定してもよい。治療の有効性は、治療の間に、発現レベル/代謝物レベルで認められた変化を、健康な被験者から得た対応するデータと比較することによって判定される。
さらなる態様では、本発明のマーカーは、臨床試験の効力および有効性を増加するために使用され得る。従って、少なくとも1つの、本発明のリスクのある変異の保有者である個体、すなわち、XFSおよび/または緑内障の発症について増加したリスクを与える少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の保有者である個体は、特定の治療様式に対し、より反応する可能性があってもよい。1つの実施態様では、特定の治療(例えば、小分子薬剤)が標的にしている経路および/または代謝ネットワークの遺伝子(単数または複数)についてリスクのある変異を保有する個体は、当該治療に対してより反応する可能性がある。別の実施態様では、発現および/または機能がリスクのある変異によって変化された遺伝子についてリスクのある変異を保有する個体は、その遺伝子、その発現またはその遺伝子産物を標的とした治療様式に対してより反応する可能性がある。この適用は、臨床治験の安全性を改善させ得るがまた、臨床治験が統計的に有意な有効性を示す可能性も高め得るものであり、これは集団の特定のサブグループに限られるかも知れない。従って、このような試験の1つの可能性のある結果は、ある遺伝的変異(例えば、本発明のマーカーおよびハプロタイプ)の保有者は、当該治療薬に対する陽性の反応を示す統計的に有意な傾向を有する、すなわち、処方された治療薬または薬剤を服用した場合、XFSおよび/または緑内障に関連する症状の軽減を経験する傾向を有する。
さらなる態様では、本発明のマーカーおよびハプロタイプは、特定の個体の医薬品の選択のターゲティングに使用され得る。治療様式の個別化された選択、生活習慣の変化、またはこれら2つの組み合わせは、本発明のリスクのある変異体の利用によって実現され得る。従って、本発明の特定のマーカーについての個体の状態の知識は、本発明のリスクのある変異によって影響される遺伝子または遺伝子産物を標的にする、治療上の選択肢の選択について有用であり得る。変異の特定の組み合わせは、治療上の選択肢の1つの選択に適してもよく、一方で他の遺伝子変異の組み合わせは他の治療上の選択肢を標的としてよい。治療要素の選択を臨床的に信頼できる正確性をもって決定するために必要に応じて、このような変異の組み合わせは、1つの変異、2つの変異、3つの変異、または4つ以上の変異を含んでもよい。
本発明の変異体の診断上および治療上の使用に加え、当該変異体(マーカーおよびハプロタイプ)はまた、ヒトの同定のための有用なマーカーでもあり得、そのため、法医学、父子鑑定およびバイオメトリック認証で有用である。法医学目的のためのSNPの特定の使用は、Gill(Int.J.Legal Med.114:204〜10(2001))によって概説されている。個体間のゲノムDNAの遺伝的変異性は、個体を同定し、生物学的試料を個体と関連付けるために遺伝子マーカーとして使用され得る。遺伝子マーカー(SNPおよびマイクロサテライトを含む)は、個体を識別するのに有用であり得る。マーカーが分析されるほど、いずれの所定の個体における当該マーカーの対立遺伝子の組み合わせが、無関係の個体のものと同一になる可能性が低くなる(当該マーカーは無関係である、すなわち当該マーカーは完全な連鎖平衡にあると仮定している)。従って、これらの目的のために使用される変異体は、好ましくは無関係である、すなわち、これらは独立に遺伝する。従って、好ましいマーカーは、利用できるマーカー(本発明のマーカーなど)から選択され得、選択されたマーカーは、ヒトゲノムの異なる領域からのマーカー(異なる染色体上のマーカーを含む)を含み得る。
ある適用では、法医学試験に有用なSNPは、縮重コドンの位置(すなわち、SNPの変異がコドンによってコードされたアミノ酸に影響しないような、あるコドンの第3の位置)から得られるものである。他の適用では、表現型の特性(人種、系統または身体的特性を含む)を予測するための適用のため、コードされたタンパク質のアミノ酸配列に影響するSNPを利用することがより有用で望ましいかも知れない。他のこのような実施態様では、当該変異体(SNPまたは他の多型マーカー)は、近くの遺伝子の発現レベルに影響し、従って、変化したタンパク質の発現をもたらす。
(核酸およびポリペプチド)
本願明細書記載の核酸およびポリペプチドは、上記に記載のように、本発明の方法およびキットで使用され得る。
本願明細書で使用される「単離された」核酸分子は、(ゲノム配列における)遺伝子またはヌクレオチド配列に通常に隣接した核酸から分離されたもの、および/または、(例えば、RNAライブラリーにおける)他の転写された配列から完全にもしくは部分的に精製したものである。例えば、本発明の単離された核酸は、自然に生じる複雑な細胞環境、または組み換え技術によって産生された場合の培養培地、または化学的に合成された場合の化学的前駆体または他の化学物質に対して実質的に単離され得る。いくつかの例では、単離された物質は、組成物(例えば、他の物質を含む粗抽出物)、バッファーシステムまたは試薬混合物の一部を形成するだろう。他の環境では、当該物質は、例えば、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)またはカラムクロマトグラフィー(例えば、HPLC)によって判定されるように、基本的に均一に精製され得る。本発明の単離された核酸分子は、存在する全ての高分子の種のうち、少なくとも約50%、少なくとも約80%または少なくとも約90%(モルベースによる)を構成し得る。ゲノムDNAに関しては、用語「単離された」はまた、当該ゲノムDNAが本来関連する染色体から分離される核酸分子も意味し得る。例えば、単離した核酸分子は、約250kb、200kb、150kb、100kb、75kb、50kb、25kb、10kb、5kb、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kbまたは0.1kb未満の、当該核酸分子が由来する細胞のゲノムDNAの核酸分子に隣接するヌクレオチドを含み得る。
当該核酸分子は、他のコード配列または制御配列に融合され得、依然として単離されたものとみなされ得る。従って、ベクターに包含された組み換えDNAは、本願明細書で使用される「単離された」の定義に含まれる。また、単離された核酸分子は、異種の宿主細胞もしくは異種生命体中の組み換えDNA分子、および部分的にもしくは実質的に精製された溶液中のDNA分子を含む。「単離された」核酸分子はまた、in vivoおよびin vitroでの本発明のDNA分子のRNA転写物を含む。
単離した核酸分子またはヌクレオチド配列は、化学的に合成された、または組み換え手段によって合成された核酸分子またはヌクレオチド配列を含み得る。このような単離されたヌクレオチド配列は、例えば、コードされたポリペプチドの製造、(例えば、他の哺乳類の種からの)相同配列の単離のため、(例えば、染色体とのインサイツハイブリダイゼーションによる)遺伝子マッピングのため、または組織(例えば、ヒト組織)中の遺伝子発現の検出(ノーザンブロット分析または他のハイブリダイゼーション技術などによる)のためのプローブとして有用である。
本発明はまた、高いストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件下(選択的ハイブリダイゼーションなど)で、本願明細書記載のヌクレオチド配列(例えば、本願明細書記載のマーカーまたはハプロタイプに関連する多形性部位を含むヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズする核酸分子)にハイブリダイズする核酸分子に関する。このような核酸分子は、(例えば、高いストリンジェンシー条件下での)対立遺伝子特異的なハイブリダイゼーションまたは配列特異的なハイブリダイゼーションによって検出および/または単離され得る。核酸ハイブリダイゼーションのストリンジェンシー条件および方法は、当業者に周知(例えば、Current Protocols in Molecular Biology、Ausubel、F.ら、John Wiley&Sons、(1998)、およびKraus、M.およびAaronson、S.、Methods Enzymol.、200:546〜556(1991)を参照、その全体の教示は参照によって本願明細書に援用する)である。
2つのヌクレオチドまたはアミノ酸配列の同一性(%)は、至適な比較目的で配列を整列することによって判定され得る(例えば、間隙は、第1の配列の配列に導入され得る)。対応する位置のヌクレオチドまたはアミノ酸は、次いで、比較され、2つの配列間の同一性は、当該配列によって共有される同一の位置の数の関数である(すなわち、同一性(%)=同一の位置の数/位置の総数×100)。ある実施態様では、比較目的で整列させた配列の長さは、参照配列の長さのうち、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、または少なくとも95%である。2つの配列の実際の比較は、周知の方法、例えば、数学的アルゴリズムを使用することによって達成され得る。このような数学的アルゴリズムの非限定的な例は、Karlin、S.およびAltschul、S.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、90:5873〜5877(1993)に記載される。このようなアルゴリズムは、Altschul S.ら、Nucleic Acids Res.、25:3389〜3402(1997)に記載されるように、NBLASTプログラムおよびXBLASTプログラム(バージョン2.0)に取り込まれる。BLASTプログラムおよびGapped BLASTプログラムを利用する場合、それぞれのプログラム(例えば、NBLAST)の初期状態のパラメータが使用され得る。ワールドワイドウェブ(ncbi.nlm.nih.gov.)上のウェブサイトを参照。1つの実施態様では、配列比較のパラメータはスコア=100、語長=12に設定し得るし、または、異なり得る(例えば、W=5またはW=20)。
他の例は、MyersおよびMiller、CABIOS(1989)のアルゴリズム、Torellis A.およびRobotti C.、Comput.Appl.Biosci.10:3〜5(1994)に記載されたADVANCEおよびADAM、およびPearson W.およびLipman、D.、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85:2444〜48(1988)に記載されたFASTAを含む。
別の実施態様では、2つのアミノ酸配列間の同一性は、GCGソフトウェアパッケージ(アクセルリス(Accelrys)、英国、ケンブリッジ)におけるGAPプログラムを使用して達成され得る。
本発明はまた、高度にストリンジェントな条件下で、LOXL1 LDブロック(配列番号84)のヌクレオチド配列、LOXL1遺伝子のヌクレオチド配列、またはLOXL1 LDブロックもしくはLOXL1遺伝子のヌクレオチド配列の補完物を含む(またはこれらから構成される)ヌクレオチド配列、を含む(またはこれらから構成される)核酸にハイブリダイズする断片または部分を含む、単離した核酸分子を提供し、当該ヌクレオチド配列は本願明細書記載のマーカーおよびハプロタイプに含まれる少なくとも1つの多型の対立遺伝子を含む。本発明はさらに、高度にストリンジェントな条件下で、LOXL1遺伝子(配列番号84)のヌクレオチド配列、またはLOXL1のヌクレオチド配列の補完物を含む(またはこれから構成される)ヌクレオチド配列を含む(またはこれらから構成される)核酸にハイブリダイズする断片または部分を含む、単離した核酸分子を与え、当該ヌクレオチド配列は本願明細書記載のマーカーおよびハプロタイプに含まれる少なくとも1つの多型の対立遺伝子を含む。本発明の核酸断片は、長さが少なくとも約15、少なくとも約18、20、23または25ヌクレオチドであり、30、40、50、100、200、500、1000、10,000以上のヌクレオチドであり得る。
本発明の核酸断片は、本願明細書記載のようなアッセイにおけるプローブまたはプライマーとして使用される。「プローブ」または「プライマー」は、塩基特異的様式で核酸分子の相補鎖にハイブリダイズする、オリゴヌクレオチドである。DNAおよびRNAに加え、このようなプローブおよびプライマーは、Nielsen、P.ら、Science 254:1497〜1500(1991)に記載されるように、ポリペプチド核酸(PNA)を含む。プローブまたはプライマーは、核酸分子の少なくとも約15、典型的には約20〜25、およびある実施態様では約40、50または75の、核酸分子の連続的ヌクレオチドにハイブリダイズするヌクレオチド配列領域を含む。1つの実施態様では、当該プローブまたはプライマーは、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子もしくは本願明細書記載の少なくとも1つのハプロタイプ、またはその補完物を含む。特定の実施態様では、プローブまたはプライマーは、100またはより少ないヌクレオチド(例えば、ある実施態様では、6〜50ヌクレオチド、または、例えば、12〜30ヌクレオチド)を含み得る。他の実施態様では、当該プローブまたはプライマーは、近接するヌクレオチド配列もしくは当該近接するヌクレオチド配列の補完物と、少なくとも70%の同一性、少なくとも80%の同一性、少なくとも85%の同一性、少なくとも90%の同一性、または少なくとも95%の同一性である。別の実施態様では、当該プローブまたはプライマーは、近接するヌクレオチド配列または当該近接するヌクレオチド配列の補完物に、選択的にハイブリダイズできる。しばしば、当該プローブまたはプライマーは、さらに、標識(例えば、放射性同位元素、蛍光標識、酵素標識、酵素共因子標識、磁性標識、スピン標識、エピトープ標識)を含む。
上記などの本発明の核酸分子は、当業者に周知の標準的な分子生物学技術を使用して同定され、単離され得る。増幅したDNAは、標識(例えば、放射標識)され得、ヒト細胞由来のcDNAライブラリーのスクリーニングのためのプローブとして使用され得る。cDNAは、mRNA由来であり得、適したベクター中に含まれ得る。対応するクローンが単離され得、DNAはin vivoでの切除の後に得ることができ、クローン化された挿入断片は、一方向または両方向で、当該技術分野で承認されている方法によって、適切な分子量のポリペプチドをコードする正しい読み枠を同定し、配列決定され得る。これらの方法または同様の方法を使用して、ポリペプチドおよびポリペプチドをコードするDNAは単離され、配列決定され、さらに特徴付けられ得る。
通常は、本発明の単離された核酸配列は、サザンゲル上の分子量マーカーとして、および関連する遺伝子の位置をマッピングするために標識された染色体マーカーとして使用され得る。当該核酸配列はまた、XFSおよび/または緑内障を同定するため、患者の内在性DNA配列と比較するために使用され得、プローブとして、ハイブリダイズし、関連するDNA配列を発見するためなどに使用され得、または試料から公知の配列を引くために使用され得る(例えば、サブトラクティブなハイブリダイゼーション)。当該核酸配列は、さらに、遺伝的フィンガープリントのためのプライマーを得るために使用され得、免疫技術を使用して抗ポリペプチド抗体を産生させるために使用され得、および/または抗DNA抗体を産生させるために、もしくは免疫反応を誘発するために抗原として使用され得る.
本発明はまた、LOXL1遺伝子によってコードされる単離されたポリペプチドおよび断片ならびにそれらの変異体、ならびに本願明細書に記載されたヌクレオチド配列によってコードされたポリペプチドに関する。ポリペプチドは、それが組換え細胞および非組換え細胞から単離された場合は、細胞性物質を実質的に含まない場合、または、それが化学的に合成された場合は、化学的前駆体または他の化学薬品を含まない場合は、「単離された」または「精製された」と言えるものである。しかし、ポリペプチドは、通常は細胞に関連がない別のポリペプチドを(例えば、「融合タンパク質」として)結合させることもでき、これも依然として「単離された」または「精製された」ものである。
本発明のポリペプチドは均一に精製され得る。しかし、当該ポリペプチドが均一に精製されていない調製物もまた有用であり得ると理解される。重要な特徴は、かなりの量の他の構成成分の存在下であってさえも、当該調製物は、当該ポリペプチドの所望の機能を可能にするということである。従って、本発明は様々な程度の純度を含む。1つの実施態様では、当該ポリペプチドの調製物は、約30%(乾燥重量による)未満の他のタンパク質(すなわち、混入しているタンパク質)、約20%未満の他のタンパク質、約10%未満の他のタンパク質、または約5%未満の他のタンパク質を有する。
ポリペプチドが組み換え的に生産された場合、これは培地を実質的に含まないものであり得る(すなわち、ポリペプチド調製物の量の約20%未満、約10%未満、または約5%未満に相当する培地)。化学的前駆体または他の化学薬品を実質的に含まないポリペプチドは、当該ポリペプチドがその合成に関連する化学的前駆体または他の化学薬品から分離された当該ポリペプチドの調製物を含む。ある実施態様では、当該ポリペプチドの調製物は、約30%(乾燥重量による)未満の化学的前駆体または他の化学薬品、約20%未満の化学的前駆体または他の化学薬品、約10%未満の化学的前駆体または他の化学薬品、または約5%未満の化学的前駆体または他の化学薬品を有する。
1つの実施態様では、本発明のポリペプチドは、配列番号84の位置7142および/もしくは7178に少なくとも1つの多型の特定の変異対立遺伝子を任意に含み得る、配列番号84のヌクレオチド配列を含む核酸分子によってコードされたアミノ酸配列、ならびにそれらの補完物および断片を含む。しかし、本発明のポリペプチドはまた、断片および他の配列変異体も含む。変異体は、生物の同一の遺伝的部位によってコードされた実質的に相同のポリペプチド(すなわち、対立遺伝子の変異体)、および他のスプライシング変異体を含む。好ましい変異体は、配列番号85の位置141および/または153のアミノ酸置換(例えば、R141Lおよび/またはG153D)を含む。好ましい変異体は、R141 D153変異体、L141 G153変異体およびR141 G153変異体を含む。変異体はまた、ヒト LOXL1と 実質的に相同または同一のポリペプチドであるが別の生物由来のもの(すなわち、オルソログ)を含む。変異体はまた、化学合成によって生産されたこれらのポリペプチドと実質的に相同または同一のポリペプチドを含む。変異体はまた、組換え法によって生産されたこれらのポリペプチドと実質的に相同または同一のポリペプチドを含む。
本願明細書で使用される2つのポリペプチド(または当該ポリペプチドの領域)は、アミノ酸配列が少なくとも約45〜55%(典型的に少なくとも約70〜75%、より典型的に少なくとも約80〜85%、および最も典型的に約90%以上)相同または同一である場合、実質的に相同または同一である。本発明の実質的に相同のアミノ酸配列は、上記で詳述されたストリンジェントな条件下で、配列番号84にハイブリダイズする核酸分子(これは、表4および/または6aに示された少なくとも1つの多型、またはその部分を任意に含み得る)によってコードされるだろう。
2つのアミノ酸配列もしくは2つの核酸配列のパーセント相同性もしくは同一性を測定するため、当該配列を、最適な比較目的のために整列させる(例えば、他のポリペプチドまたは核酸分子との最適な配列比較のため、1つのポリペプチドまたは核酸分子の配列に間隙が導入され得る)。次いで、対応するアミノ酸の位置もしくはヌクレオチドの位置のアミノ酸残基もしくはヌクレオチドが比較される。1つの配列における位置が、他の配列の対応する位置で、同一のアミノ酸残基またはヌクレオチドによって占められた場合、当該分子はその位置において相同である。本願明細書で使用される、アミノ酸または核酸の「相同性」は、アミノ酸または核酸の「同一性」と同等である。2つの配列間のパーセント相同性は、当該配列によって共有される同一の位置の数の関数である(すなわち、パーセント相同性は、同一の位置の数/位置の総数×100に等しい)。
本発明はまた、低い程度の同一性を有するが、本発明の核酸分子によってコードされたポリペプチドによってなされる1つ以上の同一の機能を果たす十分な類似性を有するポリペプチドを含む。類似性は、保存されたアミノ酸置換によって判定される。このような置換は、同様の特性の別のアミノ酸によって、ポリペプチドの所定のアミノ酸を置き換えるものである。保存的置換は、表現型的に無変化である可能性がある。典型的に保存的置換として見出せるものは、脂肪族アミノ酸Ala、Val、LeuおよびIleのうち1つを別のものにする置換;ヒドロキシル残基SerおよびThrの交換、酸性残基AspおよびGluの交換、アミド残基AsnとGlnとの間の置換、塩基性残基LysおよびArgの交換、ならびに、芳香族残基PheおよびTyrの間の置換である。どのアミノ酸変化が表現型的に無変化である可能性を有するかについての助言は、Bowieら、Science 247:1306〜1310(1990)に見出される。
変異ポリペプチドは、1つ以上の置換、欠損、挿入、逆位、融合、および切断またはこれらのいずれかの組み合わせによって、アミノ酸配列が異なり得る。さらに、変異ポリペプチドは、完全に機能的であり得るか、または1つ以上の活性について機能を欠き得る。完全な機能的な変異体は、典型的に、保存的な変異、または重要ではない残基もしくは重要ではない領域の変異のみを含む。機能的変異体はまた、機能における変化をもたらさない、または変化がわずかである同様のアミノ酸の置換も含み得る。あるいは、このような置換は、正に、または負に、機能に対してある程度影響し得る。非機能的変異体は、典型的に、1つ以上の非保存的アミノ酸の置換、欠損、挿入、逆位、もしくは切断または重要な残基もしくは重要な領域における置換、挿入、逆位、もしくは欠損を含む。
機能に必須なアミノ酸は、当該技術分野で公知の方法(部位特異的な変異原性またはアラニンスキャニング変異原性など)によって同定され得る(Cunninghamら、Science、244:1081〜1085(1989))。後者の手順は、1つのアラニン変異を、分子中の残基ごとに導入する。次いで、得られた変異分子は、in vitroでの生物学的活性、またはin vitroでの増殖活性について試験される。ポリペプチド活性に重要である部位はまた、構造解析(結晶化、核磁気共鳴または光親和性標識など)によって判定され得る(Smithら、J Mol. Biol.、224:899〜904(1992);de Vosら、Science、255:306〜312(1992))。
本発明はまた、配列番号85に記載され、LOXL1遺伝子(配列番号84)によってコードされ、表4、6aおよび16に示される少なくとも1つの多型を任意に含み得るLOXL1のポリペプチド断片、もしくはその部分、ならびにその補完物を含む。本願明細書で使用される断片は少なくとも6つの近接するアミノ酸を含む。有用な断片は、LOXL1の1つ以上の生物学的活性を保持するもの、およびポリペプチド特異的な抗体を産生するための免疫原として使用され得る断片を含む。
生物学的に活性な断片(例えば、長さが6、9、12、15、16、20、30、35、36、37、38、39、40、50、100以上のアミノ酸であるペプチド)は、周知の方法を使用した、ポリペプチド配列の分析によって同定された、領域、分節、またはモチーフ(例えば、シグナルペプチド、細胞外の領域、1つ以上の膜貫通型分節もしくはループ、リガンド結合領域、亜鉛フィンガー領域、DNA結合領域、アシル化部位、グリコシル化部位、またはリン酸化部位)を含み得る。
断片は分離され得(他のアミノ酸またはポリペプチドに融合していない)、またはより大きなポリペプチド内にあり得る。さらに、いくつかの断片は、1つの、より大きなポリペプチド内に含まれ得る。1つの実施態様では、宿主中の発現のために設計された断片は、ポリペプチド断片のアミノ末端に融合された異種のプレ−ポリペプチド領域およびプロ−ポリペプチド領域、および当該断片のカルボキシル末端に融合されたさらなる領域を有し得る。
従って、本発明はキメラポリペプチドまたは融合ポリペプチドを与える。これらは、当該ポリペプチドと実質的に相同ではないアミノ酸配列を有する異種のタンパク質またはポリペプチドと操作的に結合した本発明のポリペプチドを含む。操作的に結合したポリペプチドは、ポリペプチドおよび異種のタンパク質は、インフレームで融合されていることを示す。異種のタンパク質は、当該ポリペプチドのN末端またはC末端に融合され得る。1つの実施態様では、融合ポリペプチドは、ポリペプチドそれ自体の機能に影響しない。例えば、当該融合ポリペプチドは、当該ポリペプチド配列がGST配列のC末端に融合されているGST−融合ポリペプチドであり得る。他のタイプの融合ポリペプチドは、酵素融合ポリペプチド(例えば、β−ガラクトシダーゼ融合)、酵母二重ハイブリッドのGAL融合、ポリ−His融合およびIg融合を含むが、これらに限定されない。このような融合ポリペプチド(特にポリ−His融合)は、組換えポリペプチドの精製を促進し得る。ある宿主細胞(例えば、哺乳類の宿主細胞)では、ポリペプチドの発現および/または分泌は、異種のシグナル配列の使用によって増加し得る。従って、別の実施態様では、当該融合ポリペプチドは、そのN末端に異種のシグナル配列を含む。
免疫グロブリンの定常部の様々な部分を含む融合タンパク質は、欧州特許出願公開第0464 533(A)号明細書に開示されている。Fcは、治療および診断に有用であり、従って、例えば、改善された薬剤動態特性をもたらす(欧州特許出願公開第0232 262(A)号明細書)。薬剤の発見において、例えば、ヒト タンパク質は、高処理スクリーニングアッセイの目的で、拮抗薬の同定のためにFc部分と融合されている(Bennettら、Journal of Molecular Recognition、8:52〜58(1995)、およびJohansonら、The Journal of Biological Chemistry、270、16:9459〜9471(1995))。従って、本発明はまた、本発明のポリペプチド、および様々なサブクラスの免疫グロブリン(IgG、IgM、IgA、IgE)の重鎖または軽鎖の定常部の様々な部分を含む可溶性融合ポリペプチドを含む。
キメラポリペプチドまたは融合ポリペプチドは、標準的な組換えDNA技術によって産生され得る。例えば、異なるポリペプチド配列をコードしているDNA断片は、従来の技術に従って、インフレームで、ともに結合される。別の実施態様では、融合遺伝子は、従来の技術(自動DNA合成機を含む)によって合成され得る。あるいは、核酸断片のPCR増幅は、キメラの核酸配列を生じるために引き続いてアニーリングされ、再増幅され得る2つの連続した核酸断片の間に相補的なオーバーハングを生じさせるアンカープライマーを使用して実行され得る(Ausubelら、Current Protocols in Molecular Biology、1992参照)。さらに、融合部分(例えば、GSTタンパク質)を既にコードしている多くの発現ベクターが市販されている。本発明のポリペプチドをコードしている核酸分子は、融合部分がインフレームで当該ポリペプチドに結合するように、このような発現ベクターにクローン化され得る。
単離されたポリペプチドは、それを自然に発現する細胞から精製され得、それを発現するように変化した(組換え)細胞から精製され得、または公知のタンパク質合成方法を使用して合成され得る。1つの実施態様では、当該ポリペプチドは、組換えDNA技術によって産生される。例えば、当該ポリペプチドをコードしている核酸分子は、発現ベクターにクローン化され、当該発現ベクターは宿主細胞に導入され、当該ポリペプチドは当該宿主細胞中で発現する。次いで、当該ポリペプチドは、標準的なタンパク質精製技術を使用して、適切な精製スキームによって、細胞から単離され得る。
一般的に、本発明のポリペプチドは、当該技術分野で承認された方法を使用して、SDS−PAGEのゲルまたはモレキュラーシーブゲル濾過カラム上の分子量マーカーとして使用され得る。本発明のポリペプチドは、抗体産生または免疫応答の誘発のために使用され得る。当該ポリペプチドはまた、試薬、例えば、体液中の当該ポリペプチド、またはそれが結合する分子(例えば、受容体またはリガンド)のレベルを定量的に測定するためのアッセイにおける標識された試薬としても使用され得る。当該ポリペプチドはまた、組織分化の間恒常的に、または疾病時のいずれかにおいて、対応するポリペプチドが優先的に発現する細胞または組織のマーカーとしても使用され得る。当該ポリペプチドは、対応する結合剤(例えば、受容体またはリガンド)を単離するため、例えば、相互作用トラップアッセイなどにおいて使用され得、結合相互作用のペプチドまたは小分子拮抗薬または作動薬のスクリーニングのために使用され得る。
治療薬としての使用または本発明の他の方法における使用のためのタンパク質の調製は、当業者に周知である。LOXL1タンパク質または組換えタンパク質は、適した宿主から、当該技術分野で公知の方法を使用して単離され得、または直接的な化学合成によって産生され得る。ヒト LOXL1タンパク質は、当該タンパク質を発現するいずれのヒト細胞(LOXL1の発現のため、発現している構築物を形質移入されている細胞を含む)から単離され得る。発現ベクターは、公知の方法によって利用され得、かつ、挿入されたコード配列の転写および翻訳に必要な要素を含む。発現ベクターの作製は、当業者による判断の範囲内であり、in vitroでの組換えDNA技術、合成技術およびin vivoでの遺伝的組み換えを含む。
様々な発現ベクターまたはベクター/宿主系は、LOXL1をコードする配列を発現するために利用され得る。これらは、微生物(バクテリオファージで形質転換された細菌、プラスミド、またはコスミドDNA発現ベクター;酵母発現ベクターで形質転換された酵母、ウイルス発現ベクター(例えば、バキュロウイルス)を感染させた昆虫細胞系、ウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス、CaMV;タバコモザイクウイルス、TMV)もしくは細菌性発現ベクターで形質転換された植物細胞系、または動物細胞系で形質転換させた植物細胞系など)を含むがこれに限定されない。
適した制御因子または制御配列は、ベクターの非翻訳領域(エンハンサー、プロモーター、5’および4’の非翻訳領域)のものであり、これは、転写および翻訳を行うために宿主細胞のタンパク質と相互作用する。このような要素は、それらの強度および特異性において異なる。従って、利用しているベクター系および宿主に依存して、いずれの適した転写因子および翻訳因子(構成的プロモーターおよび誘導性プロモーターを含む)がいくらでも使用され得る。例えば、BLUESCRIPT プラスミドのハイブリッド lacZプロモーターは、細菌系において使用され得、バキュロウイルスプロモーターは、昆虫細胞において使用され得、植物細胞ゲノム(例えば、ヒートショック、ルビスコおよび貯蔵タンパク質遺伝子)または植物ウイルス(例えば、ウイルス性プロモーターまたはリーダー配列)由来のプロモーターおよびエンハンサーは、ベクターにクローン化され得る。哺乳類系では、哺乳類の遺伝子または哺乳類のウイルスからのプロモーターが好ましい。
宿主細胞は、挿入された配列の発現の調節、または、所望の様式で発現したタンパク質(例えば、LOXL1)を処理する、それらの能力に応じて選択され得る。ポリペプチドのこのような修飾は、グリコシル化を含み、アセチル化、カルボキシル化、リン酸化、脂質化、およびアシル化をも含み得る。当該ポリペプチドの「プロ」または「プレプロ」の形態を切断する翻訳後の工程はまた、挿入、フォールディングおよび/または機能の修正を促進するのにも使用され得る。異なる宿主細胞は、翻訳後の活性についての特定の細胞機構、および特徴的な機構を有し(例えば、CHO、HeLa、MDCHK、HEK293、WI38)、かつ、市販のものを利用できる。これらは、選択した宿主細胞系における異種タンパク質の正しい修飾およびプロセシングを確かめるため、当業者によって適しているものとしてみなされて選択され得る。
組換えタンパク質の長期間の高収率の生成に好ましい安定した発現は、公知の方法によって達成され得る。例えば、LOXL1を安定して発現している細胞株は、ウイルスの開始点もしくは複製および/または内在性の発現因子、ならびに同一もしくは、離れたベクター上の選択可能なマーカー遺伝子を含み得る発現ベクターを使用して形質転換され得る。組織培養技術は、各細胞のタイプに適するように、安定して形質転換された細胞を増殖するために使用され得る。様々な選択系が使用され得る(単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼおよびアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ遺伝子など)。代謝物拮抗性、抗生物質抵抗性または除草剤抵抗性もまた選択に使用され得る。使用され得る可視マーカーは、アントシアニン、β−グルクロニダーゼおよびその基質GUS、ならびにルシフェラーゼおよびその基質ルシフェリンを含み、形質転換体の同定、および一過性または安定したタンパク質の発現量の定量化のために使用され得る。
発現したタンパク質は、公知の技術(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、イオン交換クロマトグラフィー、分子ふるいクロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ゲル電気泳動、または当業者が利用できる他の適した方法(例えば、Current Protocols in Protein Science、John Wiley&Sons(2007);ISBN:978−0−471−11184−9参照)を含む)を使用して、単離および精製され得る。
精製されたタンパク質は、直接的、または薬理学的に許容できる担体および/もしくは賦形剤を任意に含み得る医薬組成物中で投与され得る。
(抗体)
LOXL1の形態の1つに特異的に結合するが、タンパク質の他の形態には結合しないポリクローナル抗体および/またはモノクローナル抗体もまた、提供される。多形成部位(単数または複数)を含む、変異体または参照遺伝子産物のいずれかの一部に結合する抗体もまた、提供される。本願明細書で使用される用語「抗体」は、免疫グロブリン分子および免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、すなわち、特異的に抗原に結合する抗原結合部位を含む分子を意味する。本発明のポリペプチドに特異的に結合する分子は、そのポリペプチドまたはその断片に結合するが、試料(例えば、自然に当該ポリペプチドを含む生物学的試料)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は、抗体をペプシンなどの酵素で処理することによって生じ得るF(ab)およびF(ab’)断片を含む。本発明は、本発明のポリペプチド(例えば、LOXL1)に結合する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。本願明細書で使用される用語「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体の組成物」は本発明のポリペプチドの特定のエピトープと免疫反応できる1種のみの抗原結合部位を含む抗体分子の集団を意味する。従って、モノクローナル抗体の組成物は、典型的には、免疫反応する本発明の特定のポリペプチドに対する単一の結合アフィニティーを示す。
ポリクローナル抗体は、適した被験者に、所望の免疫原(例えば、本発明のポリペプチドまたはその断片)で免疫することによって、上記のように、調製され得る。免疫された被験者における抗体力価は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)などの標準的な技法によって、固定化されたポリペプチドを使用して、経時的にモニターされ得る。所望であれば、ポリペプチドに対して作られた抗体分子は、哺乳類から(例えば、血液から)単離され得、さらに、IgG分画を得るために、プロテインAクロマトグラフィーなどの周知の技法によって精製され得る。免疫後の適切な時期に、例えば、抗体力価が最も高い場合に、抗体産生細胞が被験者から入手され、標準的な技法(KohlerおよびMilstein、Nature 256:495〜497(1975)に最初に記載された融合細胞法、ヒトB細胞の融合細胞法(Kozborら、Immunol.Today 4:72(1983))、EBV融合細胞法(Coleら、Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy、Alan R.Liss、1985、社、77〜96頁)またはトリオーマ(trioma)法、など)によってモノクローナル抗体を調製するために使用され得る。融合細胞を産生する技術は周知である(概括的に、Current Protocols in Immunology(1994)Coliganら、(編集)John Wiley&Sons社、New York、NY参照)。簡潔に言えば、不死の株化細胞(典型的にはミエロ−マ)は、上記の免疫原で免疫された哺乳類から得たリンパ球(典型的には脾細胞)と融合され、得られた融合細胞の培養上清は、本発明のポリペプチドに結合するモノクローナル抗体を産生する融合細胞を同定するためにスクリーニングされる。
リンパ球および不死化株化細胞を融合するために使用される多くの周知の手順のいずれも、本発明のポリペプチドに対するモノクローナル抗体を生じる目的で適用され得る(例えば、Current Protocols in Immunology、supra;Galfreら、Nature 266:55052(1977);R.H.Kenneth、in Monoclonal Antibodies:A New Dimension In Biological Analyses、Plenum Publishing Corp.、New York、New York(1980);およびLerner、Yale J.Biol.Med.54:387〜402(1981)参照)。さらに、当業者は、同様に有用であるこのような方法の多くのバリエーションがあることを理解するだろう。
モノクローナル抗体分泌融合細胞の調製の代わりに、本発明のポリペプチドに対するモノクローナル抗体は、当該ポリペプチドとの組み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、抗体ファージディスプレイライブラリー)をスクリーニングし、それにより、当該ポリペプチドに結合する免疫グロブリンライブラリーメンバーを単離することによって、同定および単離され得る。ファージディスプレイライブラリーを生じ、かつスクリーニングするためのキットは、市販されている(例えば、ファルマシア(Pharmacia)組み換えファージ抗体システム、カタログ番号27−9400−01;およびストラタジーン(Stratagene)SurfZAP(商標)ファージディスプレイキット、カタログ番号240612)。その上、方法および試薬の例、特に、抗体のディスプレイライブラリーの生成およびスクリーニングにおける使用において受け入れられる例は、例えば、米国特許第5,223,409号明細書、国際公開第92/18619号パンフレット、国際公開第91/17271号パンフレット、国際公開第92/20791号パンフレット、国際公開第92/15679号パンフレット、国際公開第93/01288号パンフレット、国際公開第92/01047号パンフレット、国際公開第92/09690号パンフレット、国際公開第90/02809号パンフレット;Fuchsら、Bio/Technology 9:1370〜1372(1991);Hayら、Hum.Antibod.Hybridomas 3:81〜85(1992);Huseら、Science 246:1275〜1281(1989);およびGriffithsら、EMBO J.12:725〜734(1993)において見出される。
その上、ヒト部分および非ヒト部分の両方を含み、標準的な組み換えDNA技法を使用して産生され得る組み換え抗体(キメラのモノクローナル抗体およびヒト化モノクローナル抗体など)は、本発明の範囲内である。このようなキメラのモノクローナル抗体およびヒト化モノクローナル抗体は、当該技術分野で公知の組み換えDNA技術によって産生され得る。
通常は、本発明の抗体(例えば、モノクローナル抗体)は、標準的な技術(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)によって本発明のポリペプチドを単離するのに使用され得る。ポリペプチド特異的な抗体は、細胞からの自然のポリペプチドの精製および宿主細胞で発現した組み換えによって産生されたポリペプチドの精製を促進できる。さらに、本発明のポリペプチドに特異的な抗体は、当該ポリペプチドの存在量および発現様式を評価するために、(例えば、細胞溶解物、細胞上清、または組織試料中の)ポリペプチドを検出するのに使用され得る。抗体は、臨床試験過程の一部として、例えば、所定の治療計画の有効性の判定などのため、組織中のタンパク質レベルをモニターするために診断的に使用され得る。抗体は、その検出を促進するための検出可能な物質と結合され得る。検出可能な物質の例は、様々な酵素、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、生物発光物質、および放射性物質を含む。適した酵素の例は、西洋わさびペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、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を含む。適した補欠分子族複合体の例は、ストレプトアビジン/ビオチンおよびアビジン/ビオチンを含む。適した蛍光物質の例は、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(dichlorotriazinylamine fluorescein)、塩化ダンシルまたはフィコエリトリンを含む。発光物質の例は、ルミノールを含む。生物発光物質の例は、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、およびエクオリンを含み、ならびに、適した放射性物質の例は125I、131I、35SまたはHを含む。
抗体はまた、薬理ゲノミクス分析において有用であってもよい。このような実施態様では、本発明に関する核酸によってコードされた変異タンパク質に対する抗体(少なくとも1つの本発明の多型マーカーを含む核酸によってコードされた変異タンパク質など)は、改変された治療様式を必要とする個体の同定のために使用され得る。
抗体は、さらに、疾病の活性段階などの疾病の状態、またはタンパク質(例えば、LOXL1)の機能に関連した疾病(特にXFSおよび/または緑内障)に対する素因のある個体における変異タンパク質の発現の評価のために有用であり得る。本願明細書記載の少なくとも1つの多型マーカーまたはハプロタイプを含む核酸によってコードされた本発明の変異タンパク質(例えば、LOXL1の変異体)に特異的な抗体は、変異タンパク質の存在のスクリーニング、例えば、変異タンパク質の存在によって示されたXFSおよび/または緑内障への素因についてのスクリーニング、に使用され得る。
抗体は他の方法で使用し得る。従って、抗体は、電気泳動の移動度、等電点、トリプシンまたは他のプロテアーゼ消化による分析と組み合わせて、タンパク質(本発明の変異タンパク質など)を評価するための診断の手段として、または当業者に知られた他の物理的なアッセイにおける使用において有用である。抗体はまた、組織適合試験に使用してもよい。そのような1つの実施態様では、特異的な変異タンパク質は、特定の組織型の発現に関連し、変異タンパク質に特異的な抗体は、次いで、特定の組織型の同定に使用され得る。
変異タンパク質を含むタンパク質の細胞内局在はまた、抗体を使用して判定され得、様々な組織の細胞のタンパク質の異常な細胞内局在を評価するために適用され得る。このような使用は遺伝子検査に適用され得るが、特定の治療様式をモニターすることにも適用され得る。治療が、変異タンパク質または変異タンパク質の異常な組織分布もしくは発生上の発現についての、発現レベルまたは存在を矯正することを目的にしている場合、当該変異タンパク質またはその断片に特異的な抗体は治療効果をモニターするために使用され得る。
抗体は、さらに、例えば、結合分子またはパートナーへの、変異タンパク質(例えば、本願明細書に記載されたLOXL1変異体、例えば、R141 G153変異体)の結合をブロックすることによる変異タンパク質の機能の阻害において有用である。このような使用はまた、治療が変異タンパク質の機能の阻害に関連する治療上の構成においても適用され得る。抗体は、例えば、結合をブロックまたは競合的に阻害し、それによりタンパク質の活性を調節(すなわち、刺激または拮抗)するのに使用され得る。抗体は、特定の機能に必要とされる部位を含む特定のタンパク質断片、または、細胞または細胞膜に関連するインタクトなタンパク質に対して調製され得る。in vivoにおける投与について、抗体はさらなる治療上の負荷量(放射性核種、酵素、免疫原性エピトープ、または細菌毒素(ジフテリアまたは、リシンなどの植物毒素)を含む細胞毒など)に関連してもよい。in vivoでの抗体またはその断片の半減期は、ポリエチレングリコールとの結合によるペグ化によって増加されてもよい。
本発明は、さらに、本願明細書記載の方法における抗体を使用するためのキットに関する。これは、試験試料における変異タンパク質の存在を検出するためのキットを含むが、これに限定されない。1つの好ましい実施態様は、抗体(標識された抗体または標識できる抗体など)および生物学的試料中の変異タンパク質を検出するための化合物もしくは薬剤、試料中の変異タンパク質の量もしくは存在および/もしくは不存在を判定する手段、ならびに試料中の変異タンパク質の量を標準物質と比較する手段、ならびに当該キットの使用についての説明書を含む。
(医薬組成物)
本発明はまた、本願明細書に記載された薬剤(特にLOXL1をコードするヌクレオチド;本願明細書に記載されたLOXL1ポリペプチド(例えば、配列番号85およびその変異体);抗体;および/またはLOXL1遺伝子発現もしくはLOXL1ポリペプチド活性を変化させる(例えば、増強する、または抑制する)本願明細書に記載された薬剤)を含む医薬組成物に関する。例えば、LOXL1ポリペプチド、LOXL1タンパク質、LOXL1遺伝子発現を変化させる薬剤、またはLOXL1結合剤もしくは結合パートナー、断片、融合タンパク質もしくはその生成物、またはヌクレオチドもしくは本発明のヌクレオチドを含む核酸構築物(ベクター)、またはLOXL1ポリペプチド活性を変化させる薬剤は、医薬組成物を調製するために、生理学的に許容できる担体または賦形剤と処方され得る。当該担体および組成物は無菌であり得る。当該製剤は、投与方法に適しているべきである。
適した薬剤的に許容できる担体は、水、塩類溶液(例えば、NaCl)、生理食塩水、緩衝生理食塩水、アルコール、グリセロール、エタノール、アラビアゴム、植物油、ベンジルアルコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、炭水化物(ラクトース、アミロースまたはデンプンなど)、ブドウ糖、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ケイ酸、粘稠性パラフィン、香油、脂肪酸エステル、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンなど、およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。医薬品調製物は、所望であれば、補助的薬剤、例えば、潤滑剤、保存剤、安定剤、湿潤剤、乳化剤、浸透圧に影響を与えるための塩、バッファー、着色剤、香料および/または芳香性物質など、活性な薬剤と有害な反応をしないものと混合され得る。
当該組成物はまた、所望であれば、少量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはpH緩衝薬剤を含み得る。当該組成物は、溶液、懸濁液、乳濁液、錠剤、丸剤、カプセル剤、徐放製剤、または粉末であり得る。当該組成物は、慣用的な結合剤および担体(トリグリセリドなど)とともに、座剤として処方され得る。経口製剤は、標準的な担体(例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウム、など)を含み得る。
これらの組成物の導入方法は、皮内、筋肉内、腹腔内、眼内、静脈内、皮下、局所、経口および鼻腔内を含むがこれらに限定されない。他の適した導入方法はまた、遺伝子治療(下記の通り)、再装薬可能な(rechargeable)デバイスまたは生分解性のデバイス、粒子加速装置(「遺伝子銃」)および徐放重合デバイス(slow release polymeric device)を含み得る。本発明の医薬組成物はまた、他の薬剤との併用療法の一部として投与され得る。
当該組成物は、通例の手順に従い、ヒトへの投与のために適合された医薬組成物として処方され得る。例えば、静脈内投与のための組成物は、典型的には、無菌の等張水性バッファー中の溶液である。必要に応じ、当該組成物はまた、可溶化剤および注射の部位の痛みを和らげるための局所麻酔薬を含んでいてもよい。一般的に、成分は、例えば、凍結乾燥した粉末または水を含まない濃縮物として、密封された容器(活性な薬剤の量を示すアンプルまたはサシェット(sachette)など)中に、単位用量形態で、別々にまたは一緒に混合して補給される。当該組成物が点滴によって投与される場合、無菌の医薬品グレードの水、生理食塩水またはブドウ糖/水を含む点滴ビンで分注され得る。当該組成物が注射によって投与される場合、成分が投与前に混合され得るように、注射のための無菌水または生理食塩水のアンプルが提供され得る。
局所適用のため、局所適用に適合する担体を含み、好ましくは、水よりも大きい動的粘度を有するスプレー可能ではない形態、粘稠性〜半固形物、または固形物の形態が使用され得る。適した製剤は、溶剤、懸濁剤、乳剤、クリーム、軟膏剤、粉末、浣腸剤、ローション剤、ゾル、リニメント剤、膏薬、エアロゾルなどが挙げられるがこれらに限定されず、これらは、所望であれば、滅菌され、または補助的薬剤(例えば、保存剤、安定剤、湿潤剤、バッファー、または浸透圧に影響を与えるための塩など)と混合される。当該薬剤は、化粧剤に組み入れられ得る。局所適用のため、有効成分(好ましくは、固形物または液体の不活性担体物質との組み合わせ)が、スクイーズボトル中または加圧された揮発物(通常はガスの噴霧剤(例えば、加圧された空気))との混合物中に詰められたスプレー可能なエアロゾル調製物もまた、適している。
本願明細書に記載された薬剤は、中性または塩の形態として処方され得る。薬剤的に許容できる塩は、遊離アミノ基と形成された塩(例えば、塩酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸など由来のもの)、および遊離カルボキシル基と形成された塩(例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、水酸化第二鉄、イソプロピルアミン、トリエチルアミン、2−エチルアミノエタノール、ヒスチジン、プロカインなど由来のもの)を含む。
当該薬剤は、治療有効量で投与される。特定の障害または症状の治療に治療上有効である薬剤の量は、当該障害または症状の性質に依存し、標準的な臨床上の技術によって決定され得る。さらに、in vitroまたはin vivoでのアッセイは、最適な投与量の範囲の同定の補助のために任意に使用され得る。製剤中で使用される正確な用量はまた、投与の経路およびXFSおよび/または緑内障の症状の重篤度にも依存し、医師の判断および各患者の環境に従って決定されるべきである。有効量は、in vitroまたは動物モデル試験系から得られた用量−反応曲線から推定され得る。
本発明はまた、本発明の医薬組成物の1つ以上の成分を詰めた1つ以上の容器を含む医薬品パックまたはキットを与える。このような容器(単数または複数)と任意に関連付けられるのは、医薬品または生物学的生成物の製造、使用または販売を規制する行政機関によって策定された形式による通知であり、これは、ヒトへの投与のための製造、使用または販売の機関による認可を示す通知である。当該パックまたはキットは、投与方法、薬物投与の順序(例えば、別々に、経時的または同時に)などに関する情報とともにラベルされ得る。当該パックまたはキットはまた、患者に治療を受けるよう思い出させるための手段も含み得る。当該パックまたはキットは、併用療法の単一の単位用量であり得、または複数の単位用量でもあり得る。特に、当該薬剤は、分けられ、いずれの組み合わせで一緒に混合され、1つのバイアルまたは錠剤の中に存在することができる。ブリスター包装または他の分配手段で構築された薬剤は好ましい。本発明の目的のため、単位用量は、各薬剤の個々の薬力学に依存する投与量を意味するように意図され、標準的な時間経過で、FDAに認可された投与量で投与される。
(治療方法)
本発明は、本願明細書に記載された標的集団の個体を、LOXL1治療薬を使用して、XFSおよび/もしくは緑内障または、XFSおよび/もしくは緑内障(特に、落屑緑内障)に対する感受性を治療(予防および/または治療)する方法を含む。「LOXL1治療薬」は、本願明細書に記載のように、LOXL1ポリペプチド(酵素活性)および/またはLOXL1遺伝子発現を変化(例えば、増強または抑制)させる薬剤(例えば、LOXL1の作動薬または拮抗薬)である。LOXL1治療薬は、様々な手段によってLOXL1ポリペプチド活性または核酸を発現変化させることができる(例えば、さらなるLOXL1ポリペプチドの付加、またはLOXL1遺伝子の転写もしくは翻訳の上方制御;LOXL1ポリペプチドの翻訳後の工程の変化;LOXL1スプライシング変異体の転写の変化;LOXL1ポリペプチド活性への干渉(例えば、LOXL1ポリペプチドに結合することによる)、またはLOXL1遺伝子の転写または翻訳の下方制御などによる)。
特に、本発明は、(例えば、リスクのある集団(本願明細書に記載されたものなど)の個体のための)XFSおよび/もしくは緑内障またはXFSおよび/もしくは緑内障に対する感受性を治療する方法に関する。
代表的なLOXL1治療薬は下記を含む。本願明細書に記載された核酸またはその断片もしくは誘導体、特に、本願明細書に記載されたLOXL1ポリペプチドをコードするヌクレオチドおよびこのような核酸を含んでいるベクター(例えば、遺伝子、cDNA、および/もしくはmRNA、二本鎖干渉RNA、LOXL1ポリペプチドをコードしている核酸またはその活性な断片もしくは誘導体、またはオリゴヌクレオチド;例えば、表4または6aに示された少なくとも1つの多型またはその断片もしくは誘導体を任意に含み得る配列番号84またはその断片)、アンチセンス核酸または小さい二本鎖干渉RNA;表6aに記載された少なくとも1つのアミノ酸置換(R141Lおよび/またはG135Dなど)を任意に含む、本願明細書に記載されたポリペプチド(例えば、配列番号85、および/またはLOXL1にコードされた他のスプライシング変異体、またはその断片もしくは誘導体);他のポリペプチド(例えば、LOXL1と相互作用しているタンパク質);LOXL1結合剤;ペプチド模倣薬;融合タンパク質またはそのプロドラッグ;抗体(例えば、上記のように、変異LOXL1ポリペプチドに対する抗体、または非変異LOXL1ポリペプチドに対する抗体、またはLOXL1にコードされた特定のスプライシング変異体に対する抗体);リボザイム;他の小分子;ならびに、LOXL1遺伝子発現またはポリペプチド活性を変化(例えば、抑制または拮抗)させる他の薬剤、もしくはLOXL1スプライシング変異体の転写を制御する他の薬剤(例えば、どのスプライシング変異体が発現するかに影響する薬剤、または発現する各スプライシング変異体の量に影響する薬剤)。
所望であれば、複数のLOXL1治療薬が同時に使用され得る。
核酸であるLOXL1治療薬は、XFSおよび/または緑内障の治療に使用される。本願明細書で使用される用語「治療」は、当該疾病に関連する症状を寛解するだけでなく、当該疾病の発症を予防または遅延し、また当該疾病の症状の重症度または頻度を和らげ、当該疾病または症状の第2の発症の発生を予防または遅延すること;および/または、当該疾病または症状の症候の重症度または頻度を和らげることも意味する。治療は、個体のLOXL1ポリペプチド活性を変化(例えば、抑制または増強)、置換または補充するように計画される。例えば、LOXL1治療薬は、LOXL1遺伝子もしくはLOXL1の特定のスプライシング変異体の発現または有効性を、上方制御または増加するため、あるいは、逆に、LOXL1遺伝子もしくはLOXL1の特定のスプライシング変異体の発現もしくは有効性を下方制御または減少するために投与され得る。自然のLOXL1遺伝子もしくは特定のスプライシング変異体の発現または有効性の上方制御または増加は、欠陥遺伝子もしくは別のスプライシング変異体の発現または活性に干渉し、またはそれらを補償し得る。自然のLOXL1遺伝子もしくは特定のスプライシング変異体の発現もしくは有効性の下方制御または減少は、欠陥遺伝子もしくは特定のスプライシング変異体の発現または活性を最小化し得、従って、欠陥遺伝子もしくは特定のスプライシング変異体の影響を最小化し得る。
LOXL1治療薬(単数または複数)は、治療有効量(すなわち、当該疾病を治療(例えば、当該疾病に関連する症状の寛解、当該疾病の発症の予防または遅延、および/または当該疾病の症状の重症度または頻度を和らげることにもよる)するのに十分な量)を投与される。特定の個体の障害または症状の治療における治療上有効量は、当該疾病の症状および重症度に依存し、標準的な臨床上の技術によって決定され得る。さらに、in vitroまたはin vivoのアッセイが、最適な投与量の範囲の同定の補助のために任意に使用され得る。製剤中で使用される正確な用量はまた、投与の経路および当該疾病または障害の重篤度にも依存し、医師の判断および各患者の環境に従って決定されるべきである。有効量は、in vitroまたは動物モデル試験系から得られた用量−反応曲線から推定され得る。
1つの実施態様では、本発明の核酸(例えば、LOXL1ポリペプチドをコードしている核酸(表4または6aに示された少なくとも1つの多型を任意に含み得る配列番号85など))が、単独または上記の医薬組成物中のいずれかで使用され得る。例えば、LOXL1またはLOXL1ポリペプチドをコードしているcDNAは、それ自身によって、またはベクター内に含まれることによって、細胞に導入され得(in vitroまたはin vivoのいずれか)、そのため当該細胞は、自然のLOXL1ポリペプチドを産生する。必要であれば、遺伝子またはcDNAまたは当該遺伝子もしくはcDNAを含むベクターで形質転換された細胞が、当該疾病に罹患した個体に導入され得る(または再導入される)。従って、本来、自然のLOXL1の発現および活性が欠け、または変異LOXL1の発現および活性を有し、または疾病に関連するLOXL1スプライシング変異体の発現を有する細胞は、LOXL1ポリペプチドまたは当該LOXL1ポリペプチドの活性な断片(もしくはLOXL1ポリペプチドの異なる変異体)を発現するように操作され得る。別の実施態様では、LOXL1ポリペプチドをコードしている核酸、またはその活性な断片もしくは誘導体は、発現ベクター(ウイルスベクターなど)に導入され得、当該ベクターは、動物の適切な細胞に導入され得る。他の遺伝子導入システム(ウイルスによる、または非ウイルスによる導入システムを含む)が使用され得る。あるいは、非ウイルス遺伝子導入法(リン酸カルシウム共沈殿、機械的技術(例えば、微量注入(例えば、眼内注射));リポソームを用いた膜融合を介した導入;または直接的なDNAの取り込みなど)もまた使用され得る。
あるいは、本発明の別の実施態様では、本発明の核酸、本発明の核酸に相補的な核酸、またはこのような核酸の一部(例えば、下記のオリゴヌクレオチド)が、LOXL1のmRNAおよび/またはゲノムDNAに特異的にハイブリダイズする核酸(例えば、オリゴヌクレオチド)が原位置で投与または生成される、「アンチセンス」治療において使用され得る。mRNAおよび/またはDNAに特異的にハイブリダイズするアンチセンス核酸は、例えば、翻訳および/または転写を抑制することによって、LOXL1ポリペプチドの発現を抑制する。当該アンチセンス核酸の結合は、従来の塩基対の相補性によって、または、例えば、DNA二本鎖に結合する場合は、二重らせんの主溝の特定の相互作用を通じてなされ得る。
本発明のアンチセンス構築物は、例えば、上記の発現プラスミドとして送達され得る。当該プラスミドが細胞に転写された場合、これは、LOXL1ポリペプチドをコードするmRNAおよび/またはDNAの一部に相補的なRNAを産生する。あるいは、アンチセンス構築物は、ex vivoで生成され、細胞に導入されるオリゴヌクレオチドプローブであり得る。次いで、これはLOXL1のmRNAおよび/またはゲノムDNAとハイブリダイズすることによって、発現を抑制する。1つの実施態様では、当該オリゴヌクレオチドプローブは、内在性のヌクレアーゼに抵抗性である修飾されたオリゴヌクレオチド(例えば、エキソヌクレアーゼおよび/またはエンドヌクレアーゼ)であり、そのため、これらをin vivoで安定にする。アンチセンスオリゴヌクレオチドとしての使用のための代表的な核酸分子は、DNAのホスホロアミド酸、ホスホチオアート(phosphothioate)およびメチルホスホン酸類似体である(米国特許第5,176,996号明細書、米国特許第5,264,564号明細書、および米国特許第5,256,775号明細書も参照)。さらに、アンチセンス治療に有用なオリゴマーの作製に対する一般的なアプローチもまた、例えば、Van der Krolら((1988)Biotechniques 6:958〜976)およびSteinら((1988)Cancer Res 48:2659〜2668)によって記載されている。アンチセンスDNAに関しては、翻訳開始部位由来のオリゴデオキシリボヌクレオチド(例えば、LOXL1配列の−10〜+10の間の領域)が好ましい。
アンチセンス治療を行うため、オリゴヌクレオチド(mRNA、cDNAまたはDNA)は、LOXL1をコードするmRNAに相補的となるように設計される。当該アンチセンスオリゴヌクレオチドは、LOXL1のmRNA転写物に結合し、翻訳を妨げる。絶対的な相補性は、好ましいが、要求されない。本願明細書で言及されるRNAの一部に「相補的な」配列は、当該RNAとハイブリダイズできるのに十分な相補性を有する配列が、安定な二本鎖を形成し、二本鎖アンチセンス核酸の場合は、従って二本鎖DNAの一本鎖が試験され得、または三本鎖の形成も分析され得ることを示す。ハイブリダイズする能力は、上記で詳述したように、相補性の程度およびアンチセンス核酸の長さの両方に依存する。一般的に、ハイブリダイズする核酸が長くなるほど、より多くのRNAの塩基のミスマッチを含む可能性があり、依然として安定な二本鎖(または、場合によっては三本鎖)を形成する。当業者は、標準的な手順を使用することによって、ミスマッチの耐えられる程度を確かめることができる。アンチセンス治療で使用される当該オリゴヌクレオチドは、DNA、RNA、またはキメラ混合物もしくは誘導体またはそれらの修飾されたバージョン、一本鎖または二本鎖であり得る。当該オリゴヌクレオチドは、例えば分子、ハイブリダイゼーションなどの安定性の改善のために、塩基部分、糖部分、またはリン酸骨格で修飾され得る。当該オリゴヌクレオチドは、(例えば、宿主細胞の受容体をin vivoで標的にするため)他の付加された基(ペプチドなど)、または細胞膜をわたる輸送を促進する薬剤(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;国際公開第88/09810号パンフレット参照)または血液脳関門(例えば、国際公開第89/10134号パンフレット参照)、またはハイブリダイゼーションによって引き起こされる切断剤(例えば、Krolら(1988)BioTechniques 6:958〜976参照)または挿入剤を含み得る。(例えば、Zon,(1988)、Pharm.Res.5:539〜549参照)。この目的のために、当該オリゴヌクレオチドは、別の分子に結合され得る(例えば、ペプチド、ハイブリダイゼーションによって引き起こされる架橋剤、輸送剤、ハイブリダイゼーションによって引き起こされる切断剤)。
当該アンチセンス分子は、LOXL1をin vivoで発現する細胞に送達される。いくつかの方法は、アンチセンスDNAまたはRNAを細胞に送達するのに使用され得る。例えば、アンチセンス分子は、組織部位に直接的に注入され得、または、所望の細胞を標的にするように設計された修飾されたアンチセンス分子(例えば、ペプチド、または標的細胞表面上に発現した受容体もしくは抗原に特異的に結合する抗体に結合したアンチセンス)は、システマティックに投与され得る。あるいは、別の実施態様では、当該アンチセンスオリゴヌクレオチドが強力なプロモーター(例えば、pol IIIまたはpol II)の制御下に置かれた組み換えDNA構築物が利用される。患者の標的細胞に形質移入するためのこのような構築物の使用は、内在性のLOXL1転写物と相補的な塩基対を形成し、そのためLOXL1 mRNAの翻訳を妨げる十分な量の一本鎖RNAの転写をもたらす。例えば、ベクターは、in vivoで導入されることができ、そのためこれは細胞によって取り込まれ、アンチセンスRNAの転写に方向付ける。このようなベクターは、それが所望のアンチセンスRNAを産生するために転写され得る限り、エピソームのままであり得、または染色体に取り込まれるようになり得る。このようなベクターは、当該技術分野で標準的な、上記の組み換えDNA技術の方法によって作製され得る。例えば、プラスミド、コスミド、YACまたはウイルスベクターは、組織部位に直接的に導入され得る組み換えDNA構築物を調製するために使用され得る。あるいは、別の経路(例えば、全身性のもの)によって、投与が達成され得る場合、所望の組織に選択的に感染するウイルスベクターが使用され得る。
標的タンパク質の活性のRNA阻害剤を投与することによる、LOXL1発現を調節する方法はまた、本願明細書においてより詳細に記載されるように、RNA干渉によって可能である。従って、遺伝子発現抑制を誘発するためのsiRNAの投与はまた、LOXL1発現を調節する方法の範囲内である。
内在性のLOXL1発現はまた、失活化するか、または標的とされた相同の組み換えを使用してLOXL1もしくはそのプロモーターを「ノックアウト」することによって減少させられ得る(例えば、Smithiesら(1985)Nature 317:230〜234;ThomasおよびCapecchi(1987)Cell 51:503〜512;Thompsonら(1989)Cell 5:313〜321参照)。例えば、内在性LOXL1(LOXL1のコード領域または制御領域のいずれか)と相同のDNAが隣接した、変異体、非機能的なLOXL1(または完全に無関係なDNA配列)が、選択可能なマーカーおよび/または負に選択可能なマーカーの有無に関わらず、LOXL1をin vivoで発現する細胞に形質移入するために使用され得る。標的とされた相同の組み換えを介して、DNA構築物の挿入は、LOXL1の不活性化をもたらす。当該組み換えDNA構築物は、直接的に投与され得、またはin vivoで、上記の適切なベクターを使用して、必要とされる部位を標的とし得る。あるいは、非変異LOXL1の発現は、同様の方法を使用して増加し得る。標的とされた相同の組み換えは、上記のように細胞の変異LOXL1の代わりに、非変異の、機能的なLOXL1を含むDNA構築物(例えば、表4および6aに示された少なくとも1つの多型を任意に含み得る配列番号84を有する遺伝子)、またはその一部を挿入するために使用され得る。別の実施態様では、標的とされた相同の組み換えは、細胞に存在するものとは異なるLOXL1ポリペプチド変異体をコードする核酸を含むDNA構築物を挿入するために使用され得る。
あるいは、内在性のLOXL1発現は、身体の標的細胞のLOXL1の転写を妨げる三重らせん構造を形成するため、LOXL1の制御領域(すなわち、LOXL1プロモーターおよび/またはエンハンサー)と相補的なデオキシリボヌクレオチド配列を標的にすることによって、減少し得る(一般的に、Helene、C(1991)Anticancer Drug Des.、6(6):569〜84;Helene、Cら(1992)Ann、N.Y.Acad.Sci.、660:27〜36;およびMaher、L J(1992)Bioassays 14(12):807〜15参照)。同様に、本願明細書に記載された当該アンチセンス構築物は、LOXL1タンパク質のうちの1つの通常の生物学的活性と拮抗することによって、組織の操作(例えば、組織分化)で、in vivoおよびex vivoの両方の組織培養で使用され得る。さらに、アンチセンス技術(例えば、アンチセンス分子の微量注入、または転写物がLOXL1のmRNAまたは遺伝子配列に関してアンチセンスであるプラスミドによる形質移入)は、発生事象のLOXL1の役割、および成体組織のLOXL1の通常の細胞の機能を検討するために使用され得る。このような技術は、細胞培養で利用され得るが、また、遺伝子導入動物の創出においても使用され得る。
本発明のさらに別の実施態様では、本願明細書に記載された他のLOXL1治療薬はまた、XFSおよび/または緑内障の治療または予防にも使用され得る。当該治療薬は、上記の組成物中または、それら自身によって送達され得る。これらは全身的に投与され得、または特定の組織を標的とし得る。当該治療薬は、様々な手段(例えば、化学合成;組み換え生成;in vivo生成(例えば、遺伝子導入動物(Meadeらの米国特許第4,873,316号明細書など)を含む)によって産生され得、本願明細書に記載されたような標準的な手段を使用して単離され得る。
いずれの上記の治療方法の組み合わせ(例えば、変異LOXL1 mRNAを標的にしているアンチセンス治療と組み合わせた非変異LOXL1ポリペプチドの投与;LOXL1によってコードされた第2のスプライシングを標的にしているアンチセンス治療と組み合わせた、LOXL1によってコードされた第1のスプライシング変異体の投与)もまた、使用され得る。
(コンピューターで実施される態様)
当業者によって理解されるように、本願明細書に記載された方法および情報は、全てまたは一部が、公知のコンピューター可読媒体上のコンピューターが実行可能な命令として実施され得る。例えば、本願明細書に記載された方法は、ハードウェアで実施され得る。あるいは、当該方法は、例えば、1つ以上のメモリまたは他のコンピューター可読媒体に保存されたソフトウェアで実施され得、1つ以上のプロセッサで実施され得る。公知のように、当該プロセッサは、1つ以上のコントローラ、算出ユニットおよび/またはコンピュターシステムの他のユニットに関連し得、または所望のファームウェアに埋め込まれ得る。ソフトウェアで実施される場合、ルーチンは、これもまた公知であるような、いずれのコンピューター可読メモリ(RAM、ROM、フラッシュメモリ、磁気ディスク、レーザーディスク、または他の記憶媒体など)に、保存され得る。同様に、このソフトウェアは、いずれの公知のデリバリー方法(例えば、電話線、インターネット、無線接続などの伝達経路を含む)、または輸送可能な媒体(例えば、コンピューター可読ディスク、フラッシュドライブなど)を介して計算装置にデリバリーされ得る。
より一般的には、当業者に理解されるように、上記の様々な工程は、様々なブロック、操作、ツール、モジュールおよび技術として実施され得、次に、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはハードウェア、ファームウェア、および/もしくはソフトウェアのいずれの組み合わせでも実施され得る。ハードウェアで実施される場合、ブロック、操作、技術などのいくつかまたは全ては、例えば、カスタム集積回路(IC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブル論理アレイ(FPGA)、プログラマブル論理アレイ(PLA)などで実施され得る。
ソフトウェアで実施される場合、当該ソフトウェアは、いずれかの公知のコンピューター可読媒体(例えば、磁気ディスク、光ディスク、または他の記憶媒体、RAMまたはROMまたはコンピューターのフラッシュメモリ、プロセッサ、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、テープドライブなど)に保存され得る。同様に、当該ソフトウェアは、いずれかの公知のデリバリー方法(例えば、コンピューター可読ディスクまたは他の輸送可能なコンピューター記憶機構を含む)を介して、ユーザーまたは算出システムに送達され得る。
図6は、請求項記載の方法および装置の工程のシステムが実施され得る、適した算出システム環境100の例を示す。当該算出システム環境100は、適した算出環境の一例であるのみであり、請求項記載の方法または装置の使用または機能性の範囲に関していずれかの制限を示すために意図したものではない。また、算出環境100は、代表的な操作環境100で示された構成要素のいずれか1つまたは組み合わせに関して依存性または必要性を有するものとして解釈されるべきものでもない。
請求項記載の方法およびシステムの工程は、多数の他の一般的な目的または特別な目的の算出システム環境または機器構成で操作できる。請求項記載の方法またはシステムによる使用に適している可能性のある周知の算出システム、環境、および/または機器構成の例は、パーソナルコンピューター、サーバーコンピューター、ハンドヘルドまたはラップトップの装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、セットトップボックス、プログラマブル家庭用電化製品、ネットワークPC、ミニコンピューター、メインフレームコンピューター、いずれかの上記システムもしくは装置を含む分散型算出環境などを含むがこれらに限定されない。
請求項記載の方法およびシステムの工程は、コンピューターによって実行されるコンピューターが実行可能な命令の一般的な構成(プログラムモジュールなど)に表わされ得る。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを行い、または特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、などを含む。当該方法および装置はまた、タスクが通信ネットワークを通じて接続されたリモート処理装置によって行われる、分散型算出環境で実行され得る。統合型および分散型の算出環境の両方で、プログラムモジュールは、ローカルコンピューター記憶媒体およびリモートコンピューター記憶媒体(メモリ記憶装置を含む)の両方に位置し得る。
図6に関して、請求項記載の方法およびシステムの工程の実行のための代表的なシステムは、コンピューター110の形態の一般的な目的の計算装置を含む。コンピューター110の構成要素は、プロセシングユニット120、システムメモリ130、および様々なシステムのコンポーネント(システムメモリを含む)をプロセシングユニット120につなぐシステムバス121を含み得るが、これらに限定されない。当該システムバス121は、バス構造のいくつかの型のいずれか(メモリバスもしくはメモリコントローラ、周辺バス、および様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用しているローカルバスを含む)であり得る。例として(しかし限定されない)、このようなアーキテクチャは、業界標準アーキテクチャ(ISA)バス、マイクロチャネルアーキテクチャ(MCA)バス、エンハンスドISA(EISA)バス、ビデオエレクトロニクススタンダーズアソシエーション(VESA)ローカルバス、およびメザニンバス(Mezzanine bus)としても知られるペリフェラルコンポーネントインターコネクト(PCI)バスを含む。
コンピューター110は、典型的に、様々なコンピューター可読媒体を含む。コンピューター可読媒体は、コンピューター110によって接続され得るいずれの利用できる媒体でもあり得、揮発媒体および非揮発媒体の両方、リムーバブル媒体および非リムーバブル媒体を含む。例として(しかし限定されない)、コンピューター可読媒体は、コンピューター記憶媒体および通信媒体を含み得る。コンピューター記憶媒体は、情報(コンピューター可読指示、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータなど)の記憶についての方法または技術のいずれかにおいて実施される、揮発および非揮発の両方、リムーバブル媒体および非リムーバブル媒体を含む。コンピューター記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、CD−ROM、デジタル多用途ディスク(DVD)または他の光ディスク記憶、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または所望の情報を保存するために使用でき、コンピューター110によって接続され得るいずれかの他の媒体を含むが、これらに限定されない。通信媒体は、典型的に、コンピューター可読指示、データ構造、プログラムモジュールまたは変調データシグナルの他のデータ(キャリアウェーブまたは他の輸送機構など)を具体化し、いずれの情報デリバリー媒体を含む。用語「変調データシグナル」は、シグナル中の情報をコードするような様式で固定または変化させられるその特性を1つ以上有するシグナルを意味する。例として(しかし限定されない)、通信媒体は、有線媒体(有線ネットワークまたは直接有線接続など)、および無線媒体(アコースティック、RF、赤外線および他の無線媒体など)を含む。上記のいずれかの組み合わせはまた、コンピューター可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
当該システムメモリ130は、揮発および/または非揮発メモリ(読み取り専用メモリ(ROM)131およびランダムアクセスメモリ(RAM)132など)の形態のコンピューター記憶媒体を含む。基本入力/出力システム133(BIOS)は、(起動の間などに)コンピューター110内のエレメント間の情報が移動するのを補助する基本ルーチンを含み、典型的に、ROM131に保存される。RAM132は、典型的に、迅速に接続可能な、かつ/または、現在プロセシングユニット120によって操作されているデータおよび/またはプログラムモジュールを含む。例として(しかし限定されない)、図6は、オペレーティングシステム134、アプリケーションプログラム135、他のプログラムモジュール136、およびプログラムデータ137を示す。
コンピューター110はまた、他のリムーバブル/非リムーバブル、揮発/非揮発コンピューター記憶媒体も含み得る。例のみとして、図6は、非リムーバブル、非揮発磁気媒体から読み取る、またはこれらに書き込むハードディスクドライブ140、リムーバブル非揮発磁気ディスク152から読み取る、またはこれに書き込む磁気ディスクドライブ151、およびリムーバブル非揮発光ディスク156(CD ROMまたは他の光媒体など)から読み取る、またはこれに書き込む光ディスクドライブ155を示す。代表的な操作環境で使用され得る、他のリムーバブル/非リムーバブル、揮発/非揮発のコンピューター記憶媒体は、磁気テープカセット、フラッシュメモリカード、デジタル多用途ディスク、デジタルビデオテープ、半導体RAM、半導体ROM、などを含むが、これらに限定されない。ハードディスクドライブ141は、典型的に、当該システムバス121に、非リムーバブルメモリインターフェース(インターフェース140など)を通じて接続され、磁気ディスクドライブ151および光ディスクドライブ155は、典型的に、当該システムバス121に、リムーバブルメモリインターフェース(インターフェース150など)によって接続される。
上記で議論され、図6に示された当該ドライブおよびそれらの関連したコンピューター記憶媒体は、コンピューター可読指示、データ構造、プログラムモジュールおよびコンピューター110についての他のデータの記憶を与える。図6では、例えば、ハードディスクドライブ141は、保存オペレーティングシステム144、アプリケーションプログラム145、他のプログラムモジュール146、およびプログラムデータ147として示される。これらの構成要素は、オペレーティングシステム134、アプリケーションプログラム135、他のプログラムモジュール136、およびプログラムデータ137と同一または異なるもののいずれかであり得ることに注意すること。オペレーティングシステム144、アプリケーションプログラム145、他のプログラムモジュール146、およびプログラムデータ147は、最小限、これらが異なるコピーであることを示すために、本願明細書では異なる数字が与えられている。ユーザーは、コマンドおよび情報をコンピューター20に、入力装置(キーボード162およびポインティング装置161(通常、マウス、トラックボールまたはタッチパッドと呼ばれる)など)を通じて入力し得る。他の入力装置(図示せず)は、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテライトディッシュ、スキャナなどを含み得る。これらのおよび他の入力装置は、しばしば、プロセシングユニット120に、当該システムバスにつなげられたユーザーの入力インターフェース160を通じて接続されるが、他のインターフェースおよびバス構造(パラレルポート、ゲームポートまたはユニバーサルシリアルバス(USB)など)によって接続され得る。モニター191または他の型の表示装置もまた、当該システムバス121に、インターフェース(ビデオインターフェース190など)を介して接続される。当該モニターに加え、コンピューターはまた、他の周辺出力装置(スピーカー197およびプリンター196など)も含んでいてもよく、これらは出力周辺インターフェース190を通じて接続され得る。
コンピューター110は、1つ以上のリモートコンピューター(リモートコンピューター180など)への論理結合を使用しているネットワーク環境で操作し得る。リモートコンピューター180は、パーソナルコンピューター、サーバー、ルーター、ネットワークPC、ピア装置または他の一般的なネットワークノードであってもよく、メモリ記憶装置181のみが図6に示されているが、典型的に、コンピューター110に関して上記の構成要素の多くまたは全てを含む。図6に描かれた論理結合は、ローカルエリアネットワーク(LAN)171およびワイドエリアネットワーク(WAN)173を含むが、他のネットワークも含み得る。このようなネットワーク環境は、オフィス、企業規模のコンピューターネットワーク、イントラネットおよびインターネットでは通常のものである。
LANネットワーク環境で使用される場合、コンピューター110は、LAN171に、ネットワークインターフェースまたはアダプター170を通じて接続される。WANネットワーク環境で使用される場合、コンピューター110は、典型的に、モデム172またはWAN173にわたる通信を成立させる他の手段(インターネットなど)を含む。モデム172は、内蔵でも外付けでもよく、当該システムバス121に、ユーザー入力インターフェース160、または他の適切な機構を介して接続され得る。ネットワーク環境では、コンピューター110に関連して示されたプログラムモジュール、またはその一部は、リモートメモリ記憶装置に保存され得る。例として(しかし限定されない)、図6は、メモリ装置181に属しているリモートアプリケーションプログラム185を示している。示されたネットワーク接続は代表的なものであり、コンピューター間の通信接続を成立させる他の手段が使用され得ることが理解されるだろう。
前述の記載は、本発明の多数の異なる実施態様の詳細な記述を示しているが、本発明の範囲は、本願請求項の用語によって定められることが理解されるであろう。詳細な記述は、代表的ものとしてのみ解釈され、あらゆる可能な実施態様の記載は、不可能ではないにしても、非実用的であるため、本発明のあらゆる可能な実施態様は記載されない。現在の技術または本願の出願日後に開発された技術(これらは依然として本発明を定義している請求項の範囲内にある)のいずれかを使用して、多数の別の実施態様が実施され得る。
リスク評価システムおよび方法、および他の要素が、ソフトウェアで実施されるのに好ましいとして記載されている一方、これらはハードウェア、ファームウェア、などで実施され得、いずれかの他のプロセッサによって実施され得る。従って、本願明細書に記載された要素は、標準的な多目的CPUまたは特別に設計されたハードウェアもしくはファームウェア(特定用途向け集積回路(ASIC)または所望の他の配線装置(図6のコンピューター110を含むがこれらに限定されない)など)で実施され得る。ソフトウェアで実施される場合、当該ソフトウェアルーチンは、いずれかのコンピューター可読メモリ(磁気ディスク、レーザーディスク、または他の記憶媒体、コンピューターもしくはプロセッサのRAMまたはROMなど)で、いずれのデータベースなどに保存され得る。同様に、このソフトウェアは、ユーザーまたは診断上のシステムに、いずれの公知または所望のデリバリー方法(例えば、コンピューター可読ディスクまたは他の輸送可能なコンピューター記憶機構または伝達経路(電話線、インターネット、無線通信など)を含む)を介して送達され得る(これは、輸送可能な記憶媒体を介してこのようなソフトウェアを提供することと同一または交換可能であるとみなされるものである)。
従って、多くの改変およびバリエーションは、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本願明細書に記載され、示された技術および構成によってなされ得る。従って、本願明細書に記載された方法および装置は、一例に過ぎず、本発明の範囲を制限するものではないことが理解されるべきである。
本発明は下記の非限定的な実施例によって、これから例証される。
(実施例1)
(患者コホート)
水晶体落屑症候群(XFS)(水晶体落屑症候群(XFS)とも呼ばれる)および落屑緑内障(XFG)の診断は、Jonassonら(Eye 17:747〜753(2003)によって以前に記載されたように行った。XFSの存在は、典型的な白色の、ふわふわした、または顆粒状の物質を、瞳孔辺縁または前側水晶体の表面上で探すことによって確かめた。また、前側水晶体のカプセル上の中央のシールド(cental shield)および/または周辺の帯は、明確なXFSを有していると考えられ、これらがPOAGも有していた場合、これらはXFGを有するものとみなした。原発開放隅角緑内障(POAG)の診断上の判断基準は、Jonassonら(Eye 17:747〜753(2003)によって記載されている通りである。
(遺伝子型の同定)
インフィニウム(Infinium)ヒトHap300 SNP チップ(イルミナ(Illumina)製)を使用して、1つのチップ(イルミナ、米国、カリフォルニア州、サンディエゴ)上の約317,000の一塩基多型(SNP)をアッセイするために、緑内障、原発開放隅角緑内障(POAG)、緑内障を有するXFS、および緑内障を有さないXFSと診断されたアイスランド人の個体、ならびに14,000超の集団対照においてゲノム規模の調査を行った。他の症例−対照コホートでの再現のためのSNPの遺伝子型の同定を、ケンタウルスプラットフォーム(Centaurus platform)(ナノゲン(Nanogen))を使用して行った。
(関連分析のための統計的方法)
疾病の表現型(冠動脈疾病または心筋梗塞など)に対する関連について個々のマーカーを試験するため、発明者らは、マーカーの各対立遺伝子について両側のP値を算出するために、尤度比検定を使用した。発明者らは、乗法モデルを仮定して、相対リスク(RR)および集団寄与リスク(PAR)を算出した(C.T Falk、P Rubinstein、Ann Hum Genet 51(Pt 3)、227(1987);J.D.Terwilliger、J Ott、Hum Hered 42、337(1992))。領域中のマーカー間の連鎖不平衡を明らかにするため、発明者らは、CEPH コーカサス人のHapMapデータを使用した。D’(R.C.Lewontin、Genetics 50、757(1964))および相関係数r(W.G.Hill、A Robertson、Genetics 60、615(1968年11月)の標準的な定義を使用して、発明者らは、対のSNP間のLDを算出した。アイスランド人のコホートについては、一部の個体は互いに関連していることを考慮に入れるため、発明者らは、アイスランド人の系統を通じて遺伝子型をシミュレートすることによって、または最初のゲノム規模の関連調査(引用)における関連について試験された300,000の全てについての検定統計量から、検定統計量のヌルの統計量(null statistic)を得た。遺伝子型の相対リスクのモデルフリーな評価を、以下のように得た:遺伝子型 Gと比較した遺伝子型 GiのRRを、[n(G)/n(G)]/[m(G)/m(G)]によって測定した(nおよびmは、それぞれ患者および対照の遺伝子型の数を意味する)。異なるコホートからの結果は、コホートを対立遺伝子/遺伝子型について異なる集団頻度を有するようにしたが、共通する相対リスクを有するものと仮定して、マンテル・ヘンツェルモデル(引用)を使用して合わせた。
(結果)
(ゲノム規模の関連研究)
発明者らは、イルミナ 330K チップを使用し、165のアイスランド人の緑内障患者、原発開放隅角緑内障(POAG)と診断された78の患者、XFSおよび緑内障と診断された60の患者、ならびに緑内障のないXFSと診断された55の患者、ならびにXFSまたは緑内障の知られた病歴のない14474の集団対照個体の遺伝子型の同定に成功した。発明者らは、遺伝子型の同定に成功したチップ上の各SNPを個々に試験し、緑内障およびXFSに対する関連についてのゲノム規模の調査を行った。
発明者らは、1つのマーカー(染色体15q24.1上のrs2165241)が緑内障に対して明らかな関連を示すことを見出した(表1;合わせた緑内障)(約2.35のオッズ比)。
XFSは緑内障の発症についての主要な危険因子であることが証明されているため、発明者らは、表現型が明確なコホート、すなわち(1)確認された緑内障を有する個体を含むコホート(合わせた緑内障)、(2)原発開放隅角緑内障と診断された個体を含むコホート(POAG)、(3)XFSと診断された個体(その何人かは緑内障も有し得る)を含むコホート(XFS+G)、および(4)緑内障が不存在であるXFSと診断された個体を含むコホート(XFS)を分析することを決定した。これらのコホートの分析により、発明者らは、認められたシグナルに対する様々な表現型の相対的な寄与の検討をすることができた。
表1に示したように、緑内障の表現型で認められたOR(2.35)は、POAGコホートにおいて1.37まで減少した。しかし、ずっと高いOR(3.50)がXFS−緑内障患者(XFG)のコホートで認められた。これは、この表現型のコホートにおいて効果が最も強いことを示している。XFSのみの群において認められたOR値(3.18)は、XFG群におけるものとほぼ同程度に強く、認められた効果が主にXFS由来であり、XFS−緑内障の表現型を通じて、緑内障患者においてその効果を発揮することを示している。
rs2165241 マーカーは、染色体15q24.1上に、強い連鎖不平衡で小領域に位置し、本願明細書ではLOXL1 LDブロックを示す。当該領域内のいくつかの他のSNPを、表2に示したように、XFSに対する関連のために検討した。これらの結果は、LOXL1遺伝子を含んでいる染色体15上のこの領域は、XFSと強く関連することを示す。
rs2165241のリスクのあるT−対立遺伝子は、一般的な集団では非常によくみられ(対立遺伝子の頻度が47.3%)、ORについて非常に高い値が認められるという事実により、当該関連の影響は著しい。従って、rs2165241のT対立遺伝子は、ヨーロッパ人の系統の個体の一般的な集団における37%超のXFSの症例について説明し得る。
(LOXL1遺伝子の配列決定)
エクソン、プロモーター領域または3’の非翻訳領域における変異体が、XFSおよび緑内障に対して認められた関連の根底にあり得るかどうかを検討するため、LOXL1遺伝子の配列決定を行った。4つの集団から得た試料を配列決定した(アイスランド人の対照、HapMap CEU試料、アイスランド人の緑内障患者、およびアイスランド人のXFS患者からそれぞれ94試料)。5’配列の約l000bp、および各エクソンに隣接している200bpおよび3’配列の300bpを評価した。
当該配列決定の結果を表6に示した。既に知られたSNPに加え、発明者らは、いくつかの新規なSNP(そのうちいくつかは、この試料中のXFSと高度に相関していることが見出された)を同定した。特に、2つのSNP、SG15S209(rs8023330)およびSG15S210(rsl2441130)は、rs2165241と高度に相関していることが見出され(それぞれ、0.98および0.96のr)、評価されたオッズ比(OR)値は、rs2165241で見出されたものよりもさらに高かった。
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(実施例2)
(LOXL1遺伝子の共通配列の変異は落屑緑内障に対する感受性を与える)
緑内障は、世界で2番目に多い失明の共通原因である(Resnikoff、Sら、Bull World Health Organ 82、844(2004年11月))。その病態生理はよく分かっておらず、改善されたリスクアセスメントおよびより良い治療について切迫したニーズがある。
緑内障は、明確な視神経の損傷を共有する障害の異質な群である。ほとんどの集団では、開放隅角緑内障(OAG)(無痛性視力喪失によって特徴付けられる)が大部分の緑内障の症例を構成し、視神経乳頭神経網膜周縁部組織の進行性の損失および、結果としての視神経乳頭陥凹(視野の減少に対応する)として定義される(Foster、P.J.ら、Br J Ophthalmol 86、238(2002年2月);Jonasson、F.ら、Eye 17、747(2003年8月))。OAGは、原発開放隅角緑内障(POAG)および続発性緑内障に分けられ得る。POAGは、房水流出抵抗の同定可能な原因がなく、一方、続発性緑内障では、流出抵抗は公知の原因によるものであり、XFGでは、当該症候群の名前の由来である剥脱性物質によると考えられている。水晶体落屑症候群(XFS)は、眼の前部の水をたたえた表面を裏打ちする異常なミクロフィブリルの沈着物の蓄積によって特徴付けられる。XFSの罹患率は、年齢とともに増加し、この症状は世界中で見出されるが、いくつかの論文はXFSの地理的クラスターについて指摘している(Ringvold、A Acta Ophthalmol Scand 77、371(1999))。XFSは、ほとんどの集団における続発性緑内障の最も一般的な同定可能な原因であり、急速な進行、治療に対する高い抵抗性、およびPOAGにおけるものより悪化した予後診断によって特徴付けられる(Schlotzer−Schrehardt、U.ら、Am J Ophthalmol 141、921(2006))。
家族歴は、POAGの罹患率の民族的相違とともに、これらの症状のリスクにおける遺伝要因の役割を示すPOAGおよびXFSの両方についての重要な危険因子である(Hewitt、A.W.ら、Clin Experiment Ophthalmol 34、472(2006))。3つの遺伝子、MYOC(Stone、E.M.ら、Science 275、668(1997))、OPTN(Rezaie、T.ら、Science 295、1077(2002))、およびWDR36(Monemi、S.ら、M.:Hum.Molec.Genet.14:725(2005))は、POAG患者の間で変異していることが見出された。しかし、これらの遺伝子の変異は、中程度の頻度のものであり、従って、POAGの症例のほんのわずかについてしか説明しない((Hewitt、A.W.ら、Clin Experiment Ophthalmol 34、472(2006))。
緑内障のリスクを与える配列変異体を同定するため、発明者らは、ゲノム規模の関連研究を、アイスランド人の緑内障患者について、イルミナ Hap300チップを使用して行った。品質フィルタリング後、304,250のSNPを、195の症例および14,474の集団対照の試料中で緑内障に対する関連について試験した。結果を、個体間の関連性および潜在的な集団の層別化について、ゲノムの制御の方法を使用して調整した(Devlin、BおよびRoeder、K Biometrics 55、997(1999))。特に、カイ二乗統計量を調整係数(1.055)によって割った。
(結果および考察)
全体の3つのSNPは、ゲノム規模の有意性(P<1.6×10−7)を達成し、染色体15q24.1上に強い連鎖不平衡で小領域内に全て位置する(図2)。緑内障に対する最も強い関連は、rs2165241の対立遺伝子Tに対して認められ(表7)、オッズ比は2.28(P=2.0×l0−14)である。rs2304719の対立遺伝子C(OR=2.07、P=1.2×10−8)およびrs893817の対立遺伝子A(OR=1.85、P=1.4×10−7)もゲノム規模で有意であるが、これらは両方とも実質的にrs2165241と相関しており、rs2165241の効果について調整後は、もはや有意ではない(P>0.05)。
195の緑内障の症例は、POAGとして分類される90の症例、75の知られているXFGの症例、および正確な分類を有さなかった30の症例を含んでいた。さらなる分析は、rs2165241の評価された効果は弱く、POAGについてほんのわずかに有意であったが(OR=1.36、P=0.040)、XFGについては非常に強い(OR=3.40、P=4.3×10−12)ことを示した(表7)。認められた関連を再現するため、発明者らは、スウェーデン人の試料(200のPOAGの症例、199のXFGの症例、および198の対照を含む)のrs2165241の遺伝子型を同定した。POAGとの関連は見られなかったが(OR=0.83、P=0.18)、アイスランド人の試料における関連と同様の関連がXFGについて認められた(OR=3.78、P=3.1×10−17)。2つの試料セットからの結果を、マンテル・ヘンツェルモデル(Mantel、NおよびHaenszel、W J Natl Cancer Inst 22、719(1959))を使用して合わせ、OR(3.62)を得た(P=1.0×10−27)(表7)。
変異体の影響をさらに調査するため、発明者らは、さらに55のアイスランド人のXFSの症例(緑内障なし)の遺伝子型を同定した。対照と比較して、ORは3.18(P=1.9×10−8)であり、XFSの症例(緑内障なし)のrs2165241 Tの頻度は、XFSの症例(緑内障あり)のものと同様であった(P>0.5)。これらの結果は、rs2165241 Tによってタグされた感受性変異体は、XFSについての主要な感受性変異体であることを示し、当該変異体は主にXFSを通じて緑内障のリスクを与えるという考えを支持する。
SNP rs2165241は、リジル酸化酵素様タンパク質1(LOXL1)遺伝子の第1のイントロンに位置していた。認められた関連シグナルを精密化するため、発明者らは、HapMap CEUデータに基づきrs2165241と実質的に相関し(r>0.2)、イルミナ Hap300チップの一部ではないSNPを同定した(表3)。これらのSNPのうち8つは、ゲノム規模の調査からの3つの最良のSNPに加え、全てのアイスランド人およびスウェーデン人のXFGの症例、全てのスウェーデン人の対照および647のアイスランド人の対照における遺伝子型の同定に成功した。2つの公知の非同義のSNP(rs1048661(Arg→Leu、R141L)およびrs3825942(Gly→Leu、G135D))についても遺伝子型を同定し、両方ともLOXL1の第1のエクソンに位置していた。rs1048661はdbSNPデータベースを通じて同定され、rs3825942はHapMap SNPである。両方の非同義のSNPは、XFGに対して強い関連を示した(アイスランドおよびスウェーデンを合わせており、rs1048661の対立遺伝子GについてOR=2.46、P=2.3×10−12、およびrs3825942の対立遺伝子GについてOR=20.10、P=3.0×10−21)(表7)。さらなる分析は、rs2165241(P=1.0×10−27)が、それぞれrs1048661およびrs3825942よりもより有意である一方で、両方の非同義のSNPについて同時に調整した後はもはや有意ではなく(P=0.71)(表8、9および10)、後者はまた、発明者らが分類した他のSNPにも当てはまることを明らかにした。rs1048661およびrs3825942の連合効果の検討からの結果を図3で要約した。2つのSNPは実質的に連鎖不平衡(D’=1)であり、4つの可能性のあるハプロタイプのうち3つのみを発明者らの試料において検出した。3つの認められたハプロタイプの間で、(G、A)は最も低い評価されたリスクを有していた。アイスランドおよびスウェーデンからの結果を合わせ、(G、A)に対して、(G、G)は27.05のOR(P=4.0×10−27)を有し、(T、G)は、8.90のOR(P=1.6×10−8)を有していた。rs2165241の対立遺伝子Tは、高いリスクのハプロタイプ(G、G)に効果的にタグされているため、XFGと強く関連していた(r=0.9)。2つのリスク対立遺伝子のリスクについての乗法モデルに基づき、rs1048661の対立遺伝子Gは、対立遺伝子Tと比較して3.04=27.05/8.90の相対リスクを有し、rs3825942の対立遺伝子Gは、対立遺伝子Aと比較して27.05の相対リスクを有していた。発明者らの試料に見られなかったハプロタイプ(T、A)は、(G、A)よりもさらに低いリスクを有することが予測されることを指摘することは興味深い。3つの認められたハプロタイプは、症例または対照のいずれかにおいてハーディ・ワインベルグ平衡からのずれを示さず、これは、個体が有する2つのハプロタイプのリスクが乗算されるモデルと一致する。このモデル下で、高いリスクのハプロタイプ(G、G)の2つのコピーを有している個体のリスクは、(G、A)の2つのコピーを有しているもののリスクの約700倍であり、集団平均リスクよりも約2.47倍高い。2つのより高いリスクのハプロタイプ((G、G)および(T、G))のリスクが、(G、A)のものまで下げられ得る場合、99%超のXFGの症例が除去されるだろう。従って、2つのより高いリスクのハプロタイプの集団寄与リスクは99%超である。LOXL1の7つのエクソンの配列決定は、当該疾病に関連するさらなる変異体を同定しなかった(表11)。
リスク変異体がLOXL1のmRNA発現に影響し得るかを判定するため、発明者らは、rs1048661およびrs3825942(マイクロアレイ発現データ)についての遺伝子型データを有する659の個体から得た脂肪組織におけるその発現を分析した。LOXL1の発現は、rs1048661のリスクG対立遺伝子を保有する各コピーを有すると、推定7.7%まで減少した(P=8.3×10−7)。この効果は、両方の性について有意であり、発現が個体の体重について調整された場合、変化しなかった(図4)。対照的に、弱い正の相関が、rs3825942のリスクG対立遺伝子と、LOXL1の発現との間で認められ(P=0.034)、この効果は、相関がrs1048661の効果について調整された場合、一斉に消失した(P=0.55)。マイクロアレイ発現データからの結果を、659の個体の564のサブセットについてリアルタイムPCRで確認した(図5)。
LOXL1遺伝子は、自然な架橋と、結果としてエラスチンポリマー繊維の形成をもたらすトロポエラスチンのリジン残基の酸化的脱アミノを触媒するタンパク質のリジル酸化酵素ファミリーのメンバーである(Liu、X.ら、Nat Genet 36、178(2004)、Lucero、H.A.ら、Cell Mol Life Sci 63、2304(2006))。弾性繊維形成はまた、架橋工程およびエラスチンの沈着を導く足場として作用するフィブリリン含有のミクロフィブリルを必要とする(Thomassin、L.ら、J Biol Chem 280、42848(2005))。リジル酸化酵素ファミリーメンバーは、5つであり、原型のLOXタンパク質およびLOX様タンパク質1〜4(LOXL1、LOXL2、LOXL3およびLOXL4)をコードする。5つのLOXファミリーメンバーの全ては、7つのエクソン(そのうち5つ(エクソン2〜6)は、強い相同性を示し、これらのタンパク質のC末端の触媒領域をコードする)からなる同様のエクソン構造を有する。LOX遺伝子間の配列の相違は、足場構造へのLOXL1の付着後、その酵素の触媒活性化のために切断されるプロペプチドをコードするエクソン1に主に属する。いくつかの研究は、LOXL1プロペプチドは、トロポエラスチンおよびフィビュリン−5の両方に結合し、これらの相互作用は、弾性線維上にその酵素を沈着させるのに必須であることを示している(Liu、X.ら、Nat Genet 36、178(2004)、Thomassin、L.ら、J Biol Chem 280、42848(2005))。
XFSの病理学的工程は、眼の前部における異常な原繊維物質の慢性的な蓄積によって特徴付けられ、続発性緑内障の発症とは別に、多数の臨床上の合併症をもたらす。XFS物質の分析に基づき、XFSは、様々な眼内細胞型によって産生されるエラスチンミクロフィブリル因子(弾性ミクロフィブリルロパシー(elastic microfibrillopathy))の異常な凝集から生じることが提唱されている(Schlotzer−Schrehardt、U.ら、Am J Ophthalmol 141、921(2006)、Ritch、R.ら、Prog Retin Eye Res 22、253(2003))。眼の細胞外基質の形成におけるLOXL1の役割は実証されていないが、LOXL1の発現は、眼組織様篩骨篩板、水晶体上皮、角膜、毛様体筋および線維柱帯網、細胞外基質形成に関与し得る全ての組織で検出される(Kirwan、R.P.ら、Mol Vis 11、798(2005)、Netland、P.A.ら、Ophthalmology 102、878(1995)、Pena、J.D.ら、Exp Eye Res 67、517(1998))(NCBI GEOデータベースで接続可能なデータ)。発明者らは、本願明細書において、2つのコードSNP(rs1048661およびrs3825942)(それぞれ位置141(ArgからLeu)および153(GlyからAsp)でのアミノ酸変化をもたらす)が、XFGと関連し、これらの両方がN末端のプロペプチドに位置することを示した。プロペプチドの機能的役割に基づき、これらの変化は、プロペプチド切断の修飾を通じたタンパク質の触媒活性、ならびにトロポエラスチンおよびフィビュリン−5のような基質への結合の両方に影響し得る。さらに、発明者らは、rs1048661のリスク対立遺伝子が脂肪組織のより低いレベルのLOXL1 mRNAと関連することを示した。この効果は、非コード制御因子との、その連鎖不平衡を通じて、または、遺伝子(DRD1、MDR1およびOPRM1など)の同義および非同義の両方のコード変異について以前に実証された、mRNAの安定性もしくはプロセシングに対するそれ自身の効果を通じて媒介され得る(Duan、J.ら、Hum Molec Genet 12、205(2003)、Wand、D.ら、Pharmacogenet Genomics 15、693(2005)、Zhang、H.ら、Hum Molec Genet 15、807(2006))。脂肪組織および眼組織におけるLOXL1の発現について同様の制御ネットワークを仮定して、これらのデータは、不適切なレベルのLOXL1が、XFSに罹患させやすくなり得ることを示唆している。
要約すれば、発明者らは、2つの別個の研究群において、染色体15q24.1上のLOXL1遺伝子のエクソン1の2つの非同義の変化がXFGに関連することを示した。アイスランドおよびスウェーデンにおいて、高いリスクのハプロタイプは、一般的な集団で平均して約50%の頻度で、非常に一般的だった。一般的な集団の約25%の個体は、最も高いリスクのハプロタイプについてホモ接合であり、XFGを被るそれらのリスクは、低いリスクのハプロタイプのみを有する者よりも約700倍大きく、または集団平均の約2.47倍であると評価された。合わせて、2つの非同義の変化は、全てのXFGのうち99%超の症例について説明する。LOXL1遺伝子の生成物は、XFGの眼内障害の主要な構成物であるエラスチン線維を改変する。緑内障の他の形態に関しては、LOXL1領域のSNPを除去後、POAGおよび緑内障全体についてのゲノムスキャンQ−Qプロットは、ランダムノイズから生じるものと区別できず、これはXFGよりもPOAGがより複雑な疾病であることを示唆し得る。
(方法)
(アイスランドからの被験者)
水晶体落屑症候群(XFS)の被験者は、レイキャビック眼研究(Reykjavik Eye Study、RES)、国家の集団国勢調査からのランダム試料(Jonasson F.ら Eye 17、747〜753(2003))から動員した。全ての参加者は、瞳孔の最大の散大および特に探索されたXFSを有していた。XFSの定義には、細隙灯検査で、前側水晶体カプセル上の剥脱性物質を有することが見出され、緑内障性の視神経症のエビデンスも緑内障性の視野欠損のエビデンスもない者のみを含めた(Jonasson F.、ら Eye 17、747〜753(2003);Foster P.J.、ら Br.J.Ophthalmol.86、238〜242(2002);Wolfs R.C.V.ら Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.41、3309〜3321(2000))。落屑緑内障(XFG)および原発開放隅角緑内障(POAG)の被験者は、RESおよびアイスランド人の眼科医によって収集されたリストから動員した。RESでは、緑内障性の視神経症(GON)を判定するために、落屑についての上記と同一の定義、および立体視的な眼底写真の類別を使用した。GONの定義は、緑内障性の視野欠損(GVFD)を併発する場合は、垂直の乳頭陥凹比、および≧97.5番パーセンタイルの乳頭陥凹の非対称、ならびに、信頼できるGVFDが得られなかった場合は≧99.5番パーセンタイルを含めた。眼科医によって使用された診断上の判断基準は、視神経乳頭への緑内障性の損傷および/または視野への緑内障性の損傷を含めた。視神経の損傷の判断は、診断をしている医師が行った。同様に、異なる視野計による方法を使用し、診断をしている医師の評価に基づいて視野の類別を行った。
ゲノム規模の関連研究に使用された14474の対照は、ディコーデ(deCODE)での様々な遺伝的プログラムの一部として動員した。対照の病歴は未知である。様々な遺伝的プログラムへの対照群の分解は、およそ、(括弧内はrs2165241のT対立遺伝子の対応する頻度):II型糖尿病 1200(0.49)、統合失調症 550(0.46)、前立腺癌 1300(0.48)、乳癌 1400(0.48)、結腸癌 900(0.45)、中毒 2800(0.47)、不安症 900(0.47)、感染性疾患 1500(0.48)、集団対照 550(0.46)、心筋梗塞 1900(0.48)、脳卒中 1500(0.46)、長寿 1300(0.46)、片頭痛 150(0.49)、下肢静止不能症候群 150(0.49)、である。何人かの個体は、複数の遺伝的プログラムに参加していることに注意すること。最も重要なことは、対照群を構成する当該疾病群間で頻度の有意差が認められなかったことである(P=0.65)。
研究についての倫理的な認可は、国家生命倫理委員会(National Bioethics Committee)およびアイスランドのデータ保護当局(Icelandic Data Protection Authority)によって承認された。研究の全ての参加者はインフォームドコンセントに署名した。血液試料、臨床情報および系統に関連した全ての個人的な識別子は、データ保護当局によって、データ保護当局がコードを保持する第三者暗号化システムを使用して暗号化された。
(スウェーデンからの被験者)
患者は、ウプサラの大学病院の眼科、およびティエルプス(Tierps)病院の眼科(ウプサラの近くに位置するティエルプス)の外来患者診療所から動員した。インフォームドコンセントを得た後、末梢血液の試料を、POAGと診断された200の無関係の患者、および落屑緑内障の200の無関係の患者から収集した。診断上の判断基準は、増加したIOPならびに視神経乳頭への緑内障性の損傷および/または視野への緑内障性の損傷を含めた。診断は、患者の診察記録から入手した。従って、視神経乳頭の損傷の類別は、患者の治療および診断をしている医師によって行った。同様に、視野の試験のための多くの異なる視野計の方法を使用し、視野の類別は診断をしている医師の評価に基づいた。本研究に関与した2つの診療所で、瞳孔の散大および隅角鏡検査は、緑内障の診断についての標準的な手順である。例えば、虹彩または水晶体上の剥脱性物質の存在は、落屑緑内障の診断に必要だった。POAGおよび落屑緑内障の群の患者は関連していない。さらなる200の試料を年齢、性別、ならびに地理的および民族的な由来についてマッチさせた対照個体(緑内障はIOP測定および視神経乳頭の眼底検査を使用して除外されていた)から収集した。研究は、地域調査倫理委員会(local Research Ethics Committee)によって認可され、ヘルシンキ宣言に従って行った。
(イルミナでのゲノム規模の遺伝子型の同定)
全てのアイスランド人の症例試料および対照試料は、インフィニウム(Infinium)ヒトHap300 SNPチップ(イルミナ、米国、カルフォルニア州、サンディエゴ)(国際HapMap計画のフェーズI由来のSNPをタグしている317,503のハプロタイプを含んでいる)でアッセイした。チップ上でアッセイされたSNPのうち、(a)症例または対照で95%よりも低い収率を有した、(b)集団において1%未満の少ない対立遺伝子頻度を有した、または(c)対照において、ハーディ・ワインベルグ平衡からの明らかなずれを示した(P<0.001)場合は、13,253のSNPを除外した。98%未満のコールレート(call rate)のいずれの試料は、分析から除外した。最終分析は304,250のSNPを含む。
(単一のSNPの遺伝子型)
全ての試料についての単一のSNPの遺伝子型の同定は、ディコーデジェネティクス(アイスランド、レイキャビック)で、研究された全ての集団に対して同様のプラットフォームを適用して行った。遺伝子型の同定は、ケンタウルス(ナノゲン(Nanogen))プラットフォームを使用して行った(Kutyavin、I.V.ら Nucleic Acids Research 34、e128(2006))。
各ケンタウルスSNPアッセイの質は、CEU試料での各アッセイの遺伝子型の同定、およびHapMapデータとの結果の比較によって評価した。>1.5%のミスマッチ率のアッセイは除外し、連鎖不平衡(LD)試験をLDにあることが知られたマーカーについて使用した。ゲノム規模の分析からの鍵となるマーカーは、10%超の試料について再度遺伝子型を同定し、ミスマッチは0.5%未満の試料で認められた。
(関連分析)
関連分析のため、発明者らは、NEMOソフトウェア(Gretarsdottir、S.ら Nat Genet 35、131〜8(2003))で実施される標準的な尤度比統計量を利用し、リスクの乗法モデル、すなわち、ヒトが有する2つの対立遺伝子のリスクが乗算されることを仮定して、両側P値およびオッズ比(OR)を各個体の対立遺伝子について算出した(Rice、J.A.Wadsworth社、Belmont、CA、1995)。対立遺伝子の頻度は、保有頻度よりもマーカーについて示され、被験者の関連性についての調整後にP値を得た。遺伝子型特異的なORを評価した場合(表7)、集団の遺伝子型の頻度は、HWEを仮定して評価した。
一般的に、対立遺伝子およびハプロタイプ頻度は、最大の尤度によって評価され、症例と対照との間の相違の検定は、一般化された尤度比検定を使用して行われる。この方法は、対象のマーカーについて、いくつかの欠損している遺伝子型がある状態で特に有用であり、対象のマーカーと強いLDにある別のマーカーの遺伝子型が、いくつかの部分的な情報を与えるために使用される。これは、高度に相関したマーカーの比較が同数の個体を使用して行われたことを確認するために、表7、12、13および14に示された関連検定で使用した。フェーズおよび欠損している遺伝子型の不確実性を処理するため、最尤推定値、尤度比およびP値を、認められたデータについて直接算出し、従って、フェーズおよび欠損している遺伝子型の不確実性による情報の損失を、尤度比によって、自動的にとらえた。
複数の症例−対照群からの結果を、マンテル・ヘンツェルモデルを使用して合わせ(Mantel、N.およびHaenszel、W.J.Natl.Cancer Inst.22、719〜748(1959))、群が、対立遺伝子、ハプロタイプおよび遺伝子型について異なる集団頻度を有するようにしたが、共通の相対リスクを有すると仮定した。
(被験者およびゲノムの制御の関連性の補正)
アイスランド人の患者および対照群の両方の個体のうちの何人かは互いに関連し、カイ二乗検定統計量が、平均値>1および中央値>0.675を有する原因となった。発明者らは、ゲノム規模の関連の膨張因子を、304,250のカイ二乗統計量の平均を算出することによって評価し、これは、関連性および潜在的な集団の層別化の両方について調整するための、ゲノムの制御の方法である(Devlin、B.およびRoeder、K.Biometrics 55、997〜1004(1999))。膨張因子は、1.055として評価し、ゲノム規模の関連ならびに表7および12で示された結果は、これらのそれぞれを1.055で割ることによって、カイ二乗統計量を調整したことに基づく。比較のため、発明者らはまた、発明者らが、708,683のアイスランド人の系統を通じて調整係数を見積もるために遺伝子型をシミュレートした、以前に記載された手順を使用した(Stefansson、H.ら Nat Genet 37、129〜37(2005))。対応する調整係数は1.030だった。シミュレーションから得た調整係数は、ゲノムの制御の方法を使用して見積もったものより小さかったため、発明者らは、より保存的な評価として後者を使用した。75のXFGの症例、90のPOAGの症例および55のXFSの症例(緑内障なし)の亜群についての調整係数を、シミュレーションを使用して見積もり、それぞれ、1.016、1.007およびl.003だった。
(LOXL1の配列決定)
LOXL1遺伝子の全ての7つのエクソンは、277のアイスランド人の対照試料、HapMap CEU集団からの89の試料および140のアイスランド人の緑内障の症例(XFGの25の症例を含む)で配列決定した。エクソン1の一部について、HapMap YRIおよびCHB/JPT集団からの180の試料も配列決定した。PCR増幅およびシークエンス反応は、ザイマークサイクローン(Zymark SciClone)ALH300ロボットのワークステーションで設定し、MJR Tetradsで増幅した。PCR生成物は、妥当な長さであることを、アガロースゲル電気泳動によって確認し、AMPure(アジェンコート(Agencourt)バイオサイエンス)を使用して精製した。精製された生成物は、ABI PRISM蛍光ダイターミネーターシステムを使用して配列決定し、CleanSEQ(アジェンコート)を使用して再精製し、アプライドバイオシステムズ 3730 キャピラリーシークエンサー上で分解した。一次配列データからのSNPの呼び出しは、ディコーデジェネティクス シークエンスマイナー(Sequence Miner)ソフトウェアを使用して行った。自動化システムによって同定された全てのLOXL1変異体は、一次シグナルの痕跡を手作業の点検によって確認した。
(遺伝子型と脂肪組織のLOXL1の発現との間の相関)
皮下脂肪の試料(5〜10cm3)を、10mlのリドカイン−アドレナリン(1%)を使用して局所麻酔後、659個体から、ビキニ(bikini)線で(部位特異的な変異を避けるため、常に同じ部位から)3cmの切開で取り出した。全RNAの精製は、RNeasy ミニキット(Mini Kit)(キアゲン(QIAGEN)GmbH、ドイツ、ヒルデン)で行った。全RNAの完全性は、アジレント(Agilent)2100バイオアナライザー(アジレントテクノロジーズ、パロ・アルト、米国、カリフォルニア州)での分析を通じて評価した。参照プールを含んでいる各標識されたRNA試料を、ヒト 25Kアレイ(アジレントテクノロジーズによって製造された)にハイブリダイズした。アレイのイメージは、暗雑音、単一チャネル強度および関連した測定誤差の評価を得るために以前に記載されたように加工した(Monks、S.A.ら、Am J Hum Genet 75、1094〜105(2004))。2つの試料間の発現の変化は、平均対数(log10)発現比(MLR)、すなわち、アレイの各スポットについての2つのチャネルについてのバックグラウンドを補正した強度値と比較した発現比として数量化した(Schadt、E.E.ら. Nature 422、297〜302(2003))。ハイブリダイゼーションは、標準的なQC工程、すなわち急増した(spike−in)化合物のシグナル対ノイズ比、再現性および正確性を経た。LOXL1の発現を試験するために使用されたプローブは、当該遺伝子の3’非翻訳領域(ビルド34中の位置71957636〜71957696)に属する。
LOXL1のMLRと2つの非同義のSNP(rs1048661およびrs3825942)の遺伝子型との間の相関は、MLRをリスクのあるG対立遺伝子のコピー数に回帰することによって試験した。年齢および性別の効果は、年齢性別タームを、回帰分析の説明変数として含めることによって考慮した。個体の体重について調整するため、その肥満度指数(BMI)を説明変数として含めた。全てのP値は、個体の関連性について、前述のようにアイスランド人の系統を通じて遺伝子型をシミュレートすることによって調整した。
(DNAマイクロアレイ結果のTaqMan検証および再現)
全RNAを、大容量cDNAアーカイブキット(アプライドバイオシステムズ)を使用してcDNAに変換し、ランダムヘキサマー(random hexamers)で刺激した。LOXL1遺伝子の遺伝子発現分析のためのTaqManアッセイは、プライマー発現ソフトウェア(Primer Express software)(アプライドバイオシステムズ;フォワードプライマー:TGTGCTGCGGAGGAGAAGT、リバースプライマー:ATCGTAGTCGGTGGCCTCAGおよびMGBプローブ:6FAM−GGCCAGCACAGCC)を使用して設計した。リアルタイムPCRは、製造者の推奨に従って、ABI プリズム(Prism)7900HT配列検出システムで行った。定量化は、ヒトGUS(アプライドバイオシステムズ)を、投入cDNAを規準化するために使用し、ΔΔCt方法(ユーザーブルティン(User Bulletin)2番、アプライドバイオシステムズ 2001)を使用して行った。
(NCBI GEOデータベースからのLOXL1発現データ)
眼組織のLOXL1の発現は、NCBI GEOデータベースで入手できる下記の組織についてデータを分析することによって検証した;篩骨篩板(GEO受入番号 GDS1313)、水晶体上皮(GDS1327)、角膜(GDS3023)、毛様体筋(GDS3359)、および線維柱帯網(GDS3359)。
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(実施例3)
(LOXL1の内在性のプロセシングのLOXL1変異体の決定)
LOXL1のプロ配列は、ECMのタンパク質の適切な沈着のために必要とされる。プロ配列の切断に関与する主要な細胞外プロテアーゼは、骨形成タンパク質−1(BMP−1)であり、プロコラーゲン−C−プロテアーゼ(PCP)(3,9)とも呼ばれる。BMP−1切断についての厳密に定義されたコンセンサス配列は確立されていないが、当該酵素は、P部位でAまたはG、およびP’部位でDについて優先性を示す。例えば、BMP−1を介したヒトLOXの切断は、G168−D169結合で生じる。部位135および304のG−D対は、もっともらしい候補として言及されてきたが、しかし、LOXL1の対応する切断部位は同定されていない。
興味深いことに、G153D変異体(GAハプロタイプ)は、何がBMP−1の潜在性のタンパク質分解性切断部位であるかも知れないか、について明らかにした。GAハプロタイプを有する個体は、他のハプロタイプと比較して、プロLOXL1の、より効率的かつ適切なタンパク質分解性のプロセシングによって、XFGに対して保護されている可能性がある。酵素の効率的なプロセシングは、全体の総活性の増加およびまたは当該酵素のECMへの沈着をもたらし得、これは、XFGに認められる異常な原繊維物質の有害な蓄積の抑制について有益であり得る。
下記の実験は、in vivoでのLOXL1のプロセシングを検討し、最適化されたタンパク質切断を有するLOXL1を設計するための戦略を開発するために設計した。
(実験計画)
A)BMP−1の基質としてのLOXおよびLOXL1変異体の発現
G153D変異体が実際に新しいBMP−1切断部位を導入するかどうかを判定するため、BMP−1とのプロセシング反応は、制御されたin−vitroの環境において研究されることを必要とする。LOXL1の変異体は、大腸菌中で、BMP−1の基質として使用するのに十分な量を産生される。LOXはまた、対照として使用するために産生される。
LOXL1の下記の変異体が作られる。
i) R141L
ii) G153D
iii) R141L、G153D
可溶化を増加するためにsmt3 タグ(11kDa)、および精製のためにHis−タグを含んでいる当該構築物を大腸菌中で発現させる。
B)LOXおよびLOXL1のin−Vitroでのプロセシング
LOXL1変異体のin−vitroでのプロセシングのためのアッセイは、LOX切断部位を同定するために使用されたものと同様のアプローチを使用して行った(Panchenko、M.V.ら J Biol Chem 271:7113〜19(1996);Uzel、M.I.ら J Biol Chem 276:22537〜43(2001))。LOXL1(またはLOX)smt3融合タンパク質を、ヒト組み換え BMP−1(R&Dシステム)とインキュベートし、タンパク質分解性反応を、SDS−PAGEによる分離後に、免疫染色によってタンパク質断片を検出することによってモニターした。ゲルの免疫染色は、市販の、C末端断片のLOX/LOXL1抗体(サンタクルーズバイオテクノロジー(Santa Cruz Biotechnology))、またはN末端断片のsmt3抗体(AbCam)のいずれかで行うことができる。定量化およびプロセシング反応の動態を行う。単離されたタンパク質バンドのN末端配列決定は、全ての変異体についての切断部位(単数または複数)を正確に判定するためになされる。
C)ECM沈着およびRFL−6細胞中のLOXL1変異体のプロセシング
Thommasinらによるエレガントな実験は、LOXおよびLOXL1のプロ配列は、ECM中のターゲティングおよび弾性線維への沈着に必要とされることを示した(Thomassin、L.ら J Biol Chem 280:42848〜55(2005))。彼らは、この工程をラット胎児の肺線維芽細胞(RFL−6、ATCC番号 CCL−192)で研究した(主に、この細胞株は、様々なECMタンパク質(トロポエラスチンおよびフィブリリン−1およびフィブリリン−2を含む)を含む、精巧な原繊維の基質を産生するためである)。彼らは、弾性線維上のLOX/LOXL1の共局在を、C末端 V5 エピトープタグを含んでいるいくつかのLOX/LOXL1構築物の一過性の形質移入によって示すことができた。
LOXL1変異体は、pcDNA4−V5/His ベクター(インビトロジェン)内へクローン化され、記載されたようにRFL−6細胞のリポフェクタミン形質移入のために使用される(Thomassin、L.ら J Biol Chem 280:42848〜55(2005))。ECMに対するLOXL1変異体の標的は、モノクローナル抗V5抗体(インビトロジェン)を使用した免疫蛍光顕微鏡観察で評価され、エラスチンとの共局在は、トロポエラスチンに対するポリクローナルAB(AbCam)を使用して測定される。V5−エピトープタグしたLOXL1変異体のタンパク質分解プロセシングは、記載されたように、RFL−6細胞の培地および細胞層で評価される(Thomassin、L.ら J Biol Chem 280:42848〜55(2005))。
D)RFL−6細胞中のLOXL1変異体の活性
Thomassinらは、形質移入されたRFL−6細胞におけるLOXL1の酵素活性を評価しなかった。細胞抽出物のLOXL1活性を測定するのに適した高感度酵素アッセイが構築される(Palamakumbura、A.H.およびTrackman、P.C.Anal Biochem 300:245〜51(2002))。この蛍光定量的アッセイは、そのHRPを介したアンプレックスレッド(Amplex Red)(モレキュラープローブ)との反応を介した過酸化物の形成を検出する。生成されたフルオロフォア(レゾルフィン)は、遠(far)可視領域(>500nm)で励起され得、これは様々な干渉(蛍光消光など)を除去する。培地および細胞層の両方のタンパク質生成物の定量化と連関した酵素活性の測定は、異なるLOXL1変異体の効果の定量的評価を可能にさせるはずである。1,5 ジアミノペンタンまたはトロポエラスチンのいずれかは、LOXL1の基質として使用され得る。特異性を確認するため、BAPN(公知の特異的かつ不可逆的なLOX/LOXL阻害剤)との対照反応が行われる。非形質移入の細胞からの培地および細胞層のバックグラウンドの活性もまた、数量化される。
別の可能性は、発現した特定のLOXL1変異体をプルダウンし(IP)、それらの活性を評価するためにV5抗体を使用することである。このアプローチは、恐らく、培地中に見出されたタンパク質とのみ達成可能だろう。
E)ヒト水晶体細胞株中の内在性のLOXL1の発現および活性
XFGの落屑物質は、主に、水晶体の前部の表面と関連する(Schloetzer−Gerhardt、U.Naumann、G.O.H.Am J Ophthalmol 141:921〜37(2006))。ヒトのLOXL1の内在性の発現では、水晶体細胞株は、XFGに関連する症状下でLOXL1の機能を研究するために試験されるだろう。この細胞株(B−3、ATCC番号 CRL−11421)は、上皮形態のものであり、SV−40ウイルスで不死化されている。LOX/LOXL活性はまた、これらの細胞の培地および細胞層の両方で、上記のRFL−6細胞についての記載ように評価される。
F)B−3細胞中のLOXL1変異体の形質移入および研究
RFL−6細胞について使用されたものと同様のLOXL1変異体構築物(安定な、または一過性の)形質移入は、ヒト B−3水晶体細胞で行われる。パートCおよびDに記載された同様の実験は、B−3細胞中のLOXL1の部位特異的な変異の効果を探索するために行われるだろう。これらの細胞中のプロセシングおよびLOX/LOXL1活性に注目される。
G)LOXL1の最適な切断部位の設計
D153変異体での結果に基づき、「最適な」BMP−1切断部位はLOXL1中に設計される。一連の標的構築物(onstructs)は、パートAで記載したアプローチを使用して大腸菌で調製され、発現される。smt3タグされたLOXL1タンパク質は、BMP−1活性について、in−vitroプロセシングアッセイで、パートBで記載したように測定される。最良のBMP−1基質は、引き続いて、上記の他の細胞のアッセイ環境で、自然の変異体について評価される。

Claims (207)

  1. ヒト個体における水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの眼症状に対する感受性を判定する方法であって、前記方法は、
    ヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を同定するヒト個体についての核酸配列データを入手する工程であって、前記少なくとも1つの多型マーカーの異なる対立遺伝子は、ヒトにおける少なくとも1つの症状に対する異なる感受性と関連する工程と、
    前記核酸配列データから水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの症状に対する感受性を判定する工程と、を含む方法。
  2. 前記LOXL1遺伝子に関連する少なくとも2つの多型マーカーについての核酸配列データを入手する工程を含む請求項1記載の方法。
  3. 感受性の判定は、前記核酸配列データを、前記ヒトLOXL1遺伝子の多型マーカーと前記少なくとも1つの症状に対する感受性との間の相関データを含むデータベースと比較する工程を含む請求項1または請求項2記載の方法。
  4. 前記データベースは、前記LOXL1遺伝子の多型マーカーについての前記少なくとも1つの症状に対する感受性の少なくとも1つのリスク基準を含む請求項3記載の方法。
  5. 前記データベースは、前記多型マーカーについての前記少なくとも1つの症状の少なくとも1つのリスク基準を含む参照表を含む請求項3記載の方法。
  6. 核酸配列データを入手する工程は、前記ヒト個体から生物学的試料を入手する工程と、前記試料中の核酸における前記少なくとも1つの多型マーカーの配列を分析する工程と、を含む請求項1〜5いずれか1項に記載の方法。
  7. 前記少なくとも1つの多型マーカーの配列を分析する工程は、前記少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含む請求項6記載の方法。
  8. 前記核酸配列データを入手する工程は、既存の記録から得た核酸配列情報を入手する工程を含む請求項1〜5いずれか1項に記載の方法。
  9. 前記個体、前記個体の保護者、遺伝医療提供者、医師、医療機関、および医療保険会社からなる群から選択される少なくとも1つの実体に対して前記感受性を報告する工程をさらに含む請求項1〜8いずれか1項に記載の方法。
  10. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、表16に記載されたマーカー、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項1〜9いずれか1項に記載の方法。
  11. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項1〜10いずれか1項に記載の方法。
  12. 連鎖不平衡は、少なくとも0.2のrの数値および/または少なくとも0.8の|D’|値によって定められる請求項10または請求項11記載の方法。
  13. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)からなる群から選択される請求項1〜12いずれか1項に記載の方法。
  14. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)またはマーカー rs3825942(配列番号107)である請求項1〜13いずれか1項に記載の方法。
  15. ヒト個体における水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの眼症状に対する感受性を判定する方法であって、前記方法は、
    ヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも2つの多型マーカーの両方の対立遺伝子を同定するヒト個体についての核酸配列データを入手する工程と、
    前記配列データに基づいた少なくとも1つのハプロタイプの同一性を判定する工程と、
    前記ハプロタイプのデータから水晶体落屑症候群および緑内障から選択された少なくとも1つの症状に対する感受性を判定する工程と、を含む方法。
  16. 前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプは、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する増加した感受性を示す請求項1〜15いずれか1項に記載の方法。
  17. 前記増加した感受性は、少なくとも1.5(少なくとも2.0、少なくとも2.5、少なくとも3.0、少なくとも3.5、および少なくとも4.0を含む)の相対リスクまたはオッズ比によって特徴付けられる請求項16記載の方法。
  18. 前記少なくとも1つの対立遺伝子は、rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gまたはrs3825942 対立遺伝子Gである請求項16または請求項17記載の方法。
  19. (a)マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、ならびに/または
    (b)マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、
    の存在は、水晶体落屑症候群または緑内障の増加した感受性を示す請求項15または請求項16記載の方法。
  20. 前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する減少した感受性を示す請求項1〜15いずれか1項に記載の方法。
  21. rs1048661 対立遺伝子Tおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Aの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を示す請求項17記載の方法。
  22. マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Aの存在によって特徴付けられるハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群または緑内障の発症についての減少した感受性を示す請求項15記載の方法。
  23. 前記減少した感受性は、0.7未満(0.6未満、0.5未満、0.4未満、0.35未満、0.3未満、および0.25未満を含む)のオッズ比または相対リスクによって特徴付けられる請求項17〜19いずれか1項に記載の方法。
  24. ヒト個体における水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を診断する方法であって、前記方法は、
    前記個体から得られた核酸試料、または前記個体から得た遺伝子型データセットにおける少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、
    前記少なくとも1つの多型マーカーは、前記LOXL1遺伝子に関連し、かつ、前記少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示す方法。
  25. 前記少なくとも1つの多型マーカーの両方の対立遺伝子を判定する工程を含む請求項21記載の方法。
  26. 前記個体における少なくとも1つのハプロタイプの同一性を評価する工程をさらに含み、前記少なくとも1つのハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示す請求項22記載の方法。
  27. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、表16に記載されたマーカー、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項21〜23いずれか1項に記載の方法。
  28. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項21〜24いずれか1項に記載の方法。
  29. 連鎖不平衡は、少なくとも0.2のrの数値および/または少なくとも0.8の|D’|値によって定められる請求項21〜25いずれか1項に記載の方法。
  30. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)からなる群から選択される、請求項21〜26いずれか1項に記載の方法。
  31. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)またはマーカー rs3825942(配列番号107)である請求項21〜27いずれか1項に記載の方法。
  32. 前記ハプロタイプは、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子G、または
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子G、の存在によって特徴付けられる請求項23記載の方法。
  33. 前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する増加した感受性を示す請求項21〜29いずれか1項に記載の方法。
  34. 前記増加した感受性は、少なくとも1.5(少なくとも2.0、少なくとも2.5、少なくとも3.0、少なくとも3.5、および少なくとも4.0を含む)の相対リスクまたはオッズ比によって特徴付けられる請求項30記載の方法。
  35. 前記少なくとも1つの対立遺伝子は、rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gまたはrs3825942 対立遺伝子Gである請求項30または請求項31記載の方法。
  36. マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、ならびに/または
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、の存在は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の発症についての増加した感受性を示す請求項30〜32いずれか1項に記載の方法。
  37. 前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を示す請求項21〜28いずれか1項に記載の方法。
  38. rs1048661 対立遺伝子Tおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Aの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を示す請求項34記載の方法。
  39. マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Aの存在によって特徴付けられるハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の発症に対する減少した感受性を示す請求項34記載の方法。
  40. 前記減少した感受性は、0.7未満(0.6未満、0.5未満、0.4未満、0.35未満、0.3未満、および0.25未満を含む)のオッズ比または相対リスクによって特徴付けられる請求項34〜36いずれか1項に記載の方法。
  41. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状は、水晶体落屑症候群および/または緑内障の臨床診断によってさらに特徴付けられる請求項21〜37いずれか1項に記載の方法。
  42. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する前記症状は、網膜神経節細胞の変性、上昇した眼圧、視神経乳頭の変化および周辺視野の減少、のうち少なくとも1つの存在によって特徴付けられる請求項21〜38いずれか1項に記載の方法。
  43. 視神経乳頭の変化は、(a)増加した陥凹乳頭比(薄い神経網膜周縁部)、(b)進行性視神経乳頭陥凹、(c)非対称性視神経乳頭陥凹(0.2超の相違)、(d)前記視神経の後天性の小窩、(e)視神経周囲網脈絡膜の網膜神経線維束の減少、の少なくとも1つによって特徴付けられる請求項39記載の方法。
  44. 前記ヒト個体は、水晶体落屑症候群および/または緑内障についての少なくとも1つの危険因子をさらに有し、前記危険因子は、増加した眼圧、高年齢、アフリカ系アメリカ人種、視野異常、近視、緑内障の家族歴、薄い角膜、全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛および末梢血管攣縮から選択される請求項1〜40いずれか1項に記載の方法。
  45. 前記緑内障は、落屑緑内障である請求項1〜41いずれか1項に記載の方法。
  46. ヒト個体における水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの眼症状に対する感受性を診断する方法であって、前記方法は、
    ヒト個体の少なくとも1つのコードされたLOXL1タンパク質についてのLOXL1アミノ酸配列データを入手する工程と、
    前記LOXL1アミノ酸配列に関連する少なくとも1つの多型部位を同定する工程であって、前記少なくとも1つの多型部位の異なるアミノ酸は、ヒトにおける少なくとも1つの症状に対する異なる感受性と関連する工程と、
    前記アミノ酸配列データから得た水晶体落屑症候群および緑内障から選択される少なくとも1つの症状に対する感受性を診断する工程と、を含む方法。
  47. 配列番号85に記載されるLOXL1タンパク質の位置141のアルギニンおよび/または位置153のグリシンの存在の判定は、前記少なくとも1つの症状に対する増加した感受性を示す請求項43記載の方法。
  48. 配列番号85に記載されるLOXL1タンパク質の位置141のアルギニンおよび位置153のグリシンの存在の判定は、前記少なくとも1つの症状に対する増加した感受性を示す請求項43記載の方法。
  49. 配列番号85に記載されるLOXL1タンパク質の位置141のロイシンおよび/または位置153のアスパラギン酸の存在の判定は、前記少なくとも1つの症状に対する減少した感受性を示す請求項43記載の方法。
  50. 配列番号85に記載されるLOXL1タンパク質の位置141のロイシンおよび位置153のアスパラギン酸の存在の判定は、前記少なくとも1つの症状に対する減少した感受性を示す請求項43記載の方法。
  51. 個体における水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の感受性を診断する方法であって、前記方法は、
    前記個体から入手した核酸試料中の少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の同一性を判定する工程を含み、
    前記少なくとも1つのマーカーは、LOXL1 LDブロック内に位置するマーカー群から選択され、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の感受性は、前記少なくとも1つの対立遺伝子の同一性と相関する方法。
  52. 前記少なくとも1つの多型マーカーの両方の対立遺伝子の判定を含む請求項48記載の方法。
  53. 前記個体における少なくとも1つのハプロタイプの同一性の評価をさらに含み、前記少なくとも1つのハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示す請求項49記載の方法。
  54. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、表4に記載されたマーカー群、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカー群から選択される請求項48〜50いずれか1項に記載の方法。
  55. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項48〜51いずれか1項に記載の方法。
  56. 連鎖不平衡は、少なくとも0.2のrの数値および/または少なくとも0.8の|D’|値によって定められる請求項51または請求項52記載の方法。
  57. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)からなる群から選択される請求項48〜53いずれか1項に記載の方法。
  58. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)またはマーカー rs3825942(配列番号107)である請求項48〜54いずれか1項に記載の方法。
  59. 前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する増加した感受性を示す請求項48〜55いずれか1項に記載の方法。
  60. 前記増加した感受性は、少なくとも1.2(少なくとも1.5、少なくとも2.0、少なくとも2.5、少なくとも3.0、少なくとも3.5、および少なくとも4.0を含む)のオッズ比または相対リスクによって特徴付けられる請求項56記載の方法。
  61. 前記少なくとも1つの対立遺伝子は、rs1048661 対立遺伝子Gもしくはrs3825942 対立遺伝子G、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカー対立遺伝子である請求項56または請求項57記載の方法。
  62. (a)マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、ならびに/または
    (b)マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、
    の存在は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の発症の増加した感受性を示す請求項56〜58いずれか1項に記載の方法。
  63. 前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を示す請求項48〜55いずれか1項に記載の方法。
  64. rs1048661 対立遺伝子Tおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Aの存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する減少した感受性を示す請求項60記載の方法。
  65. マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Aの存在によって特徴付けられるハプロタイプの存在は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の発症の減少した感受性を示す、請求項60記載の方法。
  66. 前記減少した感受性は、0.7未満(0.6未満、0.5未満、0.4未満、0.35未満、0.3未満、および0.25未満を含む)のオッズ比または相対リスクによって特徴付けられる請求項60〜62いずれか1項に記載の方法。
  67. 前記水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状は、水晶体落屑症候群および/または緑内障の臨床診断によってさらに特徴付けられる請求項48〜63いずれか1項に記載の方法。
  68. 前記水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状は、網膜神経節細胞の変性、上昇した眼圧、視神経乳頭の変化および周辺視野の減少、の少なくとも1つの存在によって特徴付けられる、請求項48〜64いずれか1項に記載の方法。
  69. 視神経乳頭の変化は、(a)増加した陥凹乳頭比(薄い神経網膜周縁部)、(b)進行性視神経乳頭陥凹、(c)非対称性視神経乳頭陥凹(0.2超の相違)、(d)前記視神経の後天性の小窩、(e)視神経周囲網脈絡膜の網膜神経線維束の減少、の少なくとも1つによって特徴付けられる請求項65記載の方法。
  70. 前記ヒト被験者は、水晶体落屑症候群および/または緑内障についての少なくとも1つの危険因子をさらに有し、前記危険因子は、増加した眼圧、高年齢、アフリカ系アメリカ人種、視野異常、近視、緑内障の家族歴、薄い角膜、全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛および末梢血管攣縮から選択される請求項48〜66いずれか1項に記載の方法。
  71. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する感受性の評価における使用のためのマーカーを同定する方法であって、前記方法は、
    (c)LOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型を同定する工程と、
    (d)水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された、またはこれらに対する感受性を有する個体の試料、ならびに対照試料の遺伝子型の状態を判定する工程と、を含み、
    前記対照試料における少なくとも1つの対立遺伝子の頻度と比較した、水晶体落屑症候群と診断された、またはこれに対する感受性を有する個体における、少なくとも1つの多型の前記少なくとも1つの対立遺伝子の頻度の有意差は、前記少なくとも1つの多型が水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する感受性の評価に有用であることを示す方法。
  72. 前記少なくとも1つの多型は、連鎖不平衡にあり、rs1048661(配列番号106)またはrs3825942(配列番号107)に対して0.2超のr値によって特徴付けられる請求項68記載の方法。
  73. 前記対照試料における前記少なくとも1つの対立遺伝子の頻度と比較した、水晶体落屑症候群と診断された、またはこれに対する感受性を有する個体の前記少なくとも1つの多型の少なくとも1つの対立遺伝子の頻度の増加は、前記少なくとも1つの多型が水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する増加した感受性の評価に有用であることを示す、請求項68または請求項69記載の方法。
  74. 前記対照試料における前記少なくとも1つの対立遺伝子の頻度と比較した、水晶体落屑症候群と診断された、またはこれに対する感受性を有する個体の前記少なくとも1つの多型の前記少なくとも1つの対立遺伝子の頻度の減少は、前記少なくとも1つの多型は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する減少した感受性、またはこれらに対する保護の評価に有用であることを示す請求項68または請求項69記載の方法。
  75. 水晶体落屑症候群および/または緑内障のリスクを有する、または水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断されたヒト個体から入手した核酸試料の遺伝子型を同定する方法であって、前記試料における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の同一性を判定する工程を含み、前記マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択され、かつ、前記少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の同一性は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する感受性を示す方法。
  76. 前記マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)およびマーカー rs3825942(配列番号107)から選択される請求項72記載の方法。
  77. 連鎖不平衡は、少なくとも0.2のマーカー間のrの数値および/または少なくとも0.8の|D’|値によって判定される請求項72または請求項73記載の方法。
  78. 前記試料は、血液試料または頬スワブである請求項72〜74いずれか1項に記載の方法。
  79. 遺伝子型の同定は、前記少なくとも1つの多型マーカーに隣接するヌクレオチドプライマー対を使用し、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって前記核酸試料を増幅する工程を含む請求項72〜75いずれか1項に記載の方法。
  80. 遺伝子型の同定は、対立遺伝子特異的なプローブハイブリダイゼーション、対立遺伝子特異的なプライマー伸張、対立遺伝子特異的な増幅、核酸配列判定、5’−エキソヌクレアーゼ消化、分子ビーコンアッセイ、オリゴヌクレオチドライゲーションアッセイ、サイズ分析、および一本鎖DNA高次構造解析から選択される工程を使用して行われる請求項72〜76いずれか1項に記載の方法。
  81. 前記工程は、対立遺伝子特異的なプローブハイブリダイゼーションを含む請求項77記載の方法。
  82. 前記工程は、核酸配列判定を含む請求項77記載の方法。
  83. 前記核酸配列判定は、DNA配列判定である請求項77記載の方法。
  84. (a)オリゴヌクレオチドプローブと前記核酸の特異的なハイブリダイゼーションのための条件下で、前記核酸のコピーを、検出オリゴヌクレオチドプローブおよびエンハンサーオリゴヌクレオチドプローブと接触させる工程であって、
    (b)前記検出オリゴヌクレオチドプローブは、長さが5〜100ヌクレオチドであり、ヌクレオチド配列が少なくとも1つの多型部位を含む配列番号84によって与えられる、前記核酸の第1の分節に、(ストリンジェントな条件下で)特異的にハイブリダイズし、
    (c)前記検出オリゴヌクレオチドプローブは、その3’末端に検出可能な標識、およびその5’末端に消光部分を含み、
    (d)前記エンハンサーオリゴヌクレオチドは、長さが5〜100ヌクレオチドであり、前記オリゴヌクレオチドプローブに対して5’の前記ヌクレオチド配列の第2の分節と相補的であり、そのため前記エンハンサーオリゴヌクレオチドは、両方のオリゴヌクレオチドが前記核酸にハイブリダイズされると、前記検出オリゴヌクレオチドプローブに対して3’に位置し、
    (e)1つの塩基間隙が、前記第1の分節と前記第2の分節との間に存在し、そのため、前記オリゴヌクレオチドプローブおよび前記エンハンサーオリゴヌクレオチドプローブが両方前記核酸にハイブリダイズされた場合、1つの塩基間隙が前記オリゴヌクレオチド間に存在する工程と、
    (f)前記核酸を、前記検出プローブが前記核酸にハイブリダイズされた場合、前記検出可能な標識を、前記検出プローブの3’末端から切断し、フリーの検出可能な標識を放出するエンドヌクレアーゼで処理する工程と、
    (g)フリーの検出可能な標識を測定する工程であって、前記フリーの検出可能な標識の存在は、前記検出プローブが前記核酸の前記第1の分節に特異的にハイブリダイズすることを示し、かつ、前記多型部位の配列は前記検出プローブの補完物であることを示す工程と、を含む請求項72〜80いずれか1項に記載の方法。
  85. 前記核酸のコピーは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)による増幅によって与えられる請求項81記載の方法。
  86. 前記感受性は、増加した感受性である請求項72〜82いずれか1項に記載の方法。
  87. 前記感受性は、減少した感受性である請求項72〜82いずれか1項に記載の方法。
  88. 前記個体から得た試料中の少なくとも1つのバイオマーカーを評価する工程をさらに含む請求項1〜84いずれか1項に記載の方法。
  89. 前記試料は血液試料である請求項85記載の方法。
  90. 前記試料は、涙液である請求項85記載の方法。
  91. 前記バイオマーカーは、LOXL1タンパク質である請求項85〜87いずれか1項に記載の方法。
  92. 前記個体の全体のリスクアセスメント、診断、または予後診断を行うための非遺伝的情報を分析する工程をさらに含む請求項1〜88いずれか1項記載の方法。
  93. 前記非遺伝的情報は、年齢、性別、民族性、社会経済的な状態、以前の疾病診断、被験者の病歴、水晶体落屑症候群および/または緑内障の家族歴、生化学的測定結果、および臨床的測定結果から選択される請求項89記載の方法。
  94. 前記個体から得た試料におけるLOXL1の発現レベルを分析する工程をさらに含む請求項1〜90いずれか1項に記載の方法。
  95. 前記試料は血液試料である請求項91記載の方法。
  96. 前記試料は核酸試料である請求項91記載の方法。
  97. 前記試料は、mRNAを含む請求項93記載の方法。
  98. 発現は、前記試料におけるLOXL1タンパク質レベルを測定することによって決定される請求項91または請求項92記載の方法。
  99. 発現は、前記試料におけるLOXL1 mRNAレベルを測定することによって決定される請求項91〜94いずれか1項に記載の方法。
  100. LOXL1の減少した発現レベルは、水晶体落屑症候群または緑内障に対する増加した感受性を示す請求項91〜96いずれか1項に記載の方法。
  101. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状を予防および/または寛解するための治療薬に対する反応の可能性について個体を評価する方法であって、
    前記個体から入手した核酸試料における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の同一性を判定する工程を含み、
    前記少なくとも1つの多型マーカーは、前記ヒトLOXL1遺伝子に関連する多型マーカーから選択され、前記少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の同一性は、前記治療薬に対する陽性反応の可能性を示す方法。
  102. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)もしくはマーカー rs3825942(配列番号107)、またはこれらと連鎖不平衡にあるマーカーである請求項98記載の方法。
  103. 前記水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状は、網膜神経節細胞の変性、上昇した眼圧、視神経乳頭の変化および周辺視野の減少、のうち少なくとも1つの存在によって特徴付けられる請求項98または請求項99記載の方法。
  104. 視神経乳頭の変化は、(a)増加した陥凹乳頭比(薄い神経網膜周縁部)、(b)進行性視神経乳頭陥凹、(c)非対称性視神経乳頭陥凹(0.2超の相違)、(d)前記視神経の後天性の小窩、(e)視神経周囲網脈絡膜の網膜神経線維束の減少、のうち少なくとも1つによって特徴付けられる請求項100記載の方法。
  105. 前記ヒト被験者は、水晶体落屑症候群および/または緑内障についての少なくとも1つの危険因子を有することによって特徴付けられ、前記危険因子は、増加した眼圧、高年齢、アフリカ系アメリカ人種、視野異常、近視、緑内障の家族歴、薄い角膜、全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛および末梢血管攣縮から選択される請求項98〜101いずれか1項に記載の方法。
  106. 前記治療薬は、プロスタグランジン類似体、プロスタミド、α2 アドレナリン作動薬、炭酸脱水酵素阻害薬、β−遮断薬、コリン作動薬から選択される請求項98〜102いずれか1項に記載の方法。
  107. 前記治療薬は、ラタノプロスト、トラボプロスト、ウノプロストン、ビマトプロスト、ブリモニジン、アプラクロニジン、ドルゾラミド、ブリンゾラミド、アセタゾラミド、メタゾラミド、ベタキソロール、カルテオロール、レボブノロール、メチプラノロール、チモロール、ピロカルピン、カルバコール、エコチオパートおよびエピネフリンから選択される請求項98〜103いずれか1項に記載の方法。
  108. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状を経験している個体、または水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された個体の予後診断を予測する方法であって、前記方法は、
    ヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を同定するヒト個体についての核酸配列データを入手する工程であって、前記少なくとも1つの多型マーカーの異なる対立遺伝子は、ヒトにおける前記少なくとも1つの症状に対する異なる感受性と関連する工程と、
    前記核酸配列データから前記個体の予後診断を予測する工程と、を含む方法。
  109. 前記LOXL1遺伝子に関連する少なくとも2つの多型マーカーについての核酸配列データを入手する工程を含む請求項105記載の方法。
  110. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、表16に記載されたマーカー、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項105または請求項106記載の方法。
  111. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)もしくはマーカー rs3825942(配列番号107)、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される請求項105〜107いずれか1項に記載の方法。
  112. 前記水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状は、網膜神経節細胞の変性、上昇した眼圧、視神経乳頭の変化および周辺視野の減少のうち少なくとも1つの存在によって特徴付けられる請求項105〜108いずれか1項に記載の方法。
  113. 視神経乳頭の変化は、(a)増加した陥凹乳頭比(薄い神経網膜周縁部)、(b)進行性視神経乳頭陥凹、(c)非対称性視神経乳頭陥凹(0.2超の相違)、(d)前記視神経の後天性の小窩、(e)視神経周囲網脈絡膜の網膜神経線維束の減少のうち少なくとも1つによって特徴付けられる請求項109記載の方法。
  114. 前記ヒト被験者は、水晶体落屑症候群および/または緑内障についての少なくとも1つの危険因子を有することによって特徴付けられ、前記危険因子は、増加した眼圧、高年齢、アフリカ系アメリカ人種、視野異常、近視、緑内障の家族歴、薄い角膜、全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛および末梢血管攣縮から選択される請求項105〜110いずれか1項に記載の方法。
  115. 水晶体落屑症候群および/または緑内障についての治療を経験している個体の治療成績を予測する方法であって、前記方法は、
    ヒトLOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を同定するヒト個体についての核酸配列データを入手する工程であって、前記少なくとも1つの多型マーカーの異なる対立遺伝子は、ヒトにおける前記少なくとも1つの症状に対する異なる感受性に関連する工程と、
    前記核酸配列データから前記個体の治療成績を予測する工程と、を含む方法。
  116. 前記LOXL1遺伝子と関連する少なくとも2つの多型マーカーについての核酸配列データを入手する工程を含む請求項112記載の方法。
  117. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、表16記載のマーカー、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項ll2または請求項113記載の方法。
  118. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)もしくはマーカー rs3825942(配列番号107)、およびこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される請求項112〜114いずれか1項に記載の方法。
  119. 前記ヒト被験者は、水晶体落屑症候群および/または緑内障についての少なくとも1つの危険因子を有することによって特徴付けられ、前記危険因子は、増加した眼圧、高年齢、アフリカ系アメリカ人種、視野異常、近視、緑内障の家族歴、薄い角膜、全身性高血圧、循環器疾患、片頭痛および末梢血管攣縮から選択される請求項112〜115いずれか1項に記載の方法。
  120. ヒト個体の水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を評価するキットであって、
    前記キットは、前記個体のゲノムにおける少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子を選択的に検出するための試薬を含み、
    前記多型マーカーは、表4、表6および表6aに記載された多型マーカー、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択され、かつ、前記少なくとも1つの対立遺伝子の存在は、水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状に対する感受性を示すキット。
  121. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーからなる群から選択される請求項117記載のキット。
  122. 連鎖不平衡は、少なくとも0.2のrの数値および/または少なくとも0.8の|D’|値によって定められる請求項117または請求項118記載のキット。
  123. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)またはマーカー rs3825942(配列番号106)である請求項117〜119いずれか1項に記載のキット。
  124. 前記少なくとも1つの対立遺伝子は、rs1048661 対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942 対立遺伝子Gからなる群から選択される請求項117〜120いずれか1項記載のキット。
  125. 前記試薬は、前記少なくとも1つの多型マーカーを含む前記個体のゲノム断片にハイブリダイズする少なくとも1つの近接するオリゴヌクレオチド、バッファー、および検出可能な標識を含む請求項117〜121いずれか1項記載のキット。
  126. 前記試薬は、前記被験者から入手したゲノムの核酸分節の逆ストランドにハイブリダイズする少なくとも1つの対のオリゴヌクレオチドを含み、各オリゴヌクレオチドプライマー対は、1つの多型マーカーを含む前記個体のゲノムの断片を選択的に増幅するように設計され、かつ、前記断片は、大きさが少なくとも30塩基対である請求項117〜122いずれか1項に記載のキット。
  127. 前記少なくとも1つのオリゴヌクレオチドは、前記個体のゲノムと完全に相補的である請求項122または請求項123記載のキット。
  128. 前記オリゴヌクレオチドは、長さが約18〜約50ヌクレオチドである請求項122〜124いずれか1項に記載のキット。
  129. 前記オリゴヌクレオチドは長さが20〜30ヌクレオチドである請求項122〜125いずれか1項に記載のキット。
  130. 前記キットは、
    (a)長さが5〜100ヌクレオチドである検出オリゴヌクレオチドプローブ、
    (b)長さが5〜100ヌクレオチドであるエンハンサーオリゴヌクレオチドプローブ、および、
    (c)エンドヌクレアーゼ酵素、を含み、
    前記検出オリゴヌクレオチドプローブは、ヌクレオチド配列が少なくとも1つの多型部位を含む配列番号84によって与えられる核酸の第1の分節に特異的にハイブリダイズし、かつ、
    前記検出オリゴヌクレオチドプローブは、その3’末端に検出可能な標識、およびその5’末端に消光部分を含み、かつ
    前記エンハンサーオリゴヌクレオチドは、長さが5〜100ヌクレオチドであり、前記オリゴヌクレオチドプローブに対して5’のヌクレオチド配列の第2の分節に相補的であり、そのため前記エンハンサーオリゴヌクレオチドは、両方のオリゴヌクレオチドが前記核酸にハイブリダイズされると、前記検出オリゴヌクレオチドプローブに対して3’に位置し、かつ、
    1つの塩基間隙が前記第1の分節と前記第2の分節との間に存在し、そのため、前記オリゴヌクレオチドプローブおよび前記エンハンサーオリゴヌクレオチドプローブが両方前記核酸にハイブリダイズされた場合、1つの塩基間隙が前記オリゴヌクレオチド間に存在し、かつ、
    前記エンドヌクレアーゼによる前記核酸の処理は、前記検出プローブが前記核酸にハイブリダイズされた場合、前記検出プローブの3’末端から前記検出可能な標識を切断して、フリーの検出可能な標識を放出する、請求項117〜126いずれか1項に記載のキット。
  131. 水晶体落屑症候群または緑内障に対する感受性を診断および/または評価するための診断薬の製造におけるオリゴヌクレオチドプローブの使用であって、前記プローブは、ヌクレオチド配列が少なくとも1つの多型部位を含む配列番号84によって与えられる核酸の分節にハイブリダイズし、前記分節は長さが15〜500ヌクレオチドである使用。
  132. 前記多型部位は、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にある多型から選択される請求項128記載の使用。
  133. 前記多型部位は、rs1048661またはrs3825942である請求項128または請求項129記載の使用。
  134. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に対する感受性を判定するためのコンピューターが実行可能な命令を有するコンピューター可読媒体であって、
    前記コンピューター可読媒体は、少なくとも1つの多型マーカーを示すデータと、
    前記コンピューター可読媒体上に保存され、かつ、前記少なくとも1つの多型マーカーについて水晶体落屑症候群および/または緑内障を発症するリスクを判定するためにプロセッサによって実行されるように適合されたルーチンと、を含み、
    前記少なくとも1つの多型マーカーは、LOXL1遺伝子に関連するコンピューター可読媒体。
  135. 前記コンピューター可読媒体は、少なくとも2つの多型マーカーを示すデータを含む請求項131記載のコンピューター可読媒体。
  136. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される請求項131または請求項132記載のコンピューター可読媒体。
  137. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs1048661(配列番号106)およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される請求項131〜133いずれか1項に記載のコンピューター可読媒体。
  138. 2以上の多型マーカーを含む少なくとも1つのハプロタイプを示すデータをさらに含む請求項131〜134いずれか1項に記載のコンピューター可読媒体。
  139. ヒト個体における水晶体落屑症候群または緑内障の遺伝的指標を判定する装置であって、
    プロセッサと、
    LOXL1遺伝子に関連する少なくとも1つの多型マーカーについて、少なくとも1人のヒト個体についてマーカーおよび/またはハプロタイプの情報を分析し、前記マーカーまたはハプロタイプの情報に基づいた結果を生じるために前記プロセッサで実行されるように適合されたコンピューターが実行可能な命令を有するコンピューター可読メモリと、を含み、かつ、
    前記結果は、前記少なくとも1つのマーカーまたはハプロタイプのリスク基準を、前記ヒト個体の水晶体落屑症候群または緑内障の遺伝的指標として含む装置。
  140. 前記コンピューター可読メモリは、
    水晶体落屑症候群または緑内障と診断された、またはこれらに関連する症状を呈する複数の個体における、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータと、
    複数の参照個体における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータをさらに含み、かつ、
    リスク基準は、前記ヒト個体の前記少なくとも1つのマーカーおよび/またはハプロタイプの状態と、水晶体落屑症候群または緑内障と診断された前記複数の個体の前記少なくとも1つのマーカーの頻度および/またはハプロタイプの情報を示すデータとの比較に基づく請求項136記載の装置。
  141. 前記コンピューター可読メモリは、少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプに関連する水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症のリスクを示すデータと、をさらに含み、かつ、
    前記ヒト個体のリスク基準は、前記ヒト個体の前記少なくとも1つのマーカーおよび/またはハプロタイプの状態と、前記少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または前記少なくとも1つのハプロタイプに関連するリスクとの比較に基づく請求項136記載の装置。
  142. 前記コンピューター可読メモリは、水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された、またはこれらに関連する症状を呈する複数の個体における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータと、
    複数の参照個体における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子または少なくとも1つのハプロタイプの頻度を示すデータと、をさらに含み、かつ、
    水晶体落屑症候群および/または緑内障の発症のリスクは、水晶体落屑症候群および/または緑内障と診断された、またはこれらに関連する症状を呈する個体および参照個体の、前記少なくとも1つの対立遺伝子またはハプロタイプの頻度の比較に基づく請求項138記載の装置。
  143. 前記少なくとも1つのマーカーまたはハプロタイプは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択されるマーカーを含み、かつ、前記マーカーまたはハプロタイプの情報に基づく結果を生じ、前記結果は、前記少なくとも1つのマーカーまたはハプロタイプのリスク基準を、前記ヒト個体の水晶体落屑症候群または緑内障の遺伝的指標として含む請求項137〜139いずれか1項に記載の装置。
  144. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs1048661(配列番号106)およびrs3825942(配列番号107)、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される請求項137〜140いずれか1項に記載の装置。
  145. 前記少なくとも1つのハプロタイプは、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプおよび、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、
    から選択される請求項137〜141いずれか1項に記載の装置。
  146. 前記リスク基準は、オッズ比(OR)または相対リスク(RR)によって特徴付けられる請求項137〜142いずれか1項に記載の装置。
  147. ヒト LOXL1遺伝子またはその断片によってコードされるポリペプチド、ならびに薬理学的に許容できる担体および/または賦形剤を含む、治療を必要とする個体における緑内障または水晶体落屑症候群に関連する症状の治療のための医薬組成物。
  148. 前記ポリペプチドは、配列番号85の位置141におけるロイシンの存在によって特徴付けられる請求項144記載の医薬組成物。
  149. 前記ポリペプチドは、配列番号85の位置153のアスパラギン酸の存在によって特徴付けられる請求項144記載の医薬組成物。
  150. 前記ポリペプチドは、配列番号85の位置141のロイシンおよび配列番号85の位置153のアスパラギン酸の存在によって特徴付けられる請求項144記載の医薬組成物。
  151. 水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状の予防または寛解のための、化合物のスクリーニング用のアッセイであって、
    (v)水晶体落屑症候群および/または緑内障に関連する症状を有する動物、またはそれらから単離された細胞集団に試料化合物を投与する工程と、
    (vi)前記動物から得た試料またはそれらから単離した前記細胞集団におけるLOXL1の遺伝子発現レベルを測定する工程と、
    (vii)水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状を有さない少なくとも1つの対照動物、またはそれらから単離された細胞集団から得た試料におけるLOXL1の遺伝子発現レベルを、前記化合物の不存在下で測定する工程と、
    (viii)(ii)および(iii)で得られた発現レベルを比較する工程と、を含み、
    治療された動物および前記少なくとも1つの対照動物で似ている発現レベルを与える試料化合物は、水晶体落屑症候群または緑内障に関連する症状の予防または寛解のための薬物の候補として同定されるアッセイ。
  152. 前記動物はヒト個体である請求項148記載の方法。
  153. 前記試料化合物の投与前に、マーカー rs1048661(配列番号106)もしくはrs3825942(配列番号107)、またはこれらと連鎖不平衡にあるマーカーについて前記ヒト個体の遺伝子型を判定する工程をさらに含み、
    前記ヒト個体の遺伝子型の状態は、前記動物が前記試料化合物のスクリーニングに適しているかどうかの判定に使用される請求項149記載の方法。
  154. マーカー rs1048661(配列番号106)またはrs3825942(配列番号107)についての前記ヒト個体の遺伝子型が判定され、かつ、
    マーカー rs1048661の対立遺伝子Gおよび/またはマーカー rs3825942の対立遺伝子Gの存在は、前記試料化合物のスクリーニングに適している前記ヒト個体の基準である請求項150記載の方法。
  155. 水晶体落屑症候群および緑内障から選択される眼症状に関連する症状についてヒト個体を治療する方法であって、請求項148〜151いずれか1項に記載の方法によって同定された化合物を投与する工程を含む方法。
  156. 水晶体落屑症候群および緑内障から選択される眼症状に関連する症状についてヒト個体を治療する方法であって、in vivoで、前記症状を治療するのに十分な量のヒト LOXL1遺伝子を発現させる工程を含む方法。
  157. 前記LOXL1遺伝子は、少なくとも1つの多型部位を含む、配列番号84に記載されるヌクレオチド配列を有する請求項153記載の方法。
  158. 前記ヌクレオチド配列は、配列番号84の位置7142におけるTの存在によって特徴付けられる請求項154記載の方法。
  159. 前記ヌクレオチド配列は、配列番号84の位置7178におけるAの存在によって特徴付けられる請求項155記載の方法。
  160. 前記ヌクレオチド配列は、配列番号84の位置7142におけるTおよび位置7178におけるAの存在によって特徴付けられる請求項154記載の方法。
  161. (a)ヒト LOXL1遺伝子を含むベクターを前記ヒト個体に投与する工程と、
    (b)水晶体落屑症候群または緑内障に関連する前記症状を治療するのに十分な量のLOXL1タンパク質を発現させる工程と、を含む請求項153〜155いずれか1項に記載の方法。
  162. 前記ベクターは、アデノウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターから選択される請求項158記載の方法。
  163. 前記ベクターは、複製欠損ウイルスベクターである請求項158記載の方法。
  164. 前記ベクターは、局所投与、眼内投与、非経口投与、鼻腔内投与、気管内投与、気管支内投与および皮下投与から選択される方法によって投与される請求項158〜160いずれか1項に記載の方法。
  165. LOXL1遺伝子またはそれがコードしているRNAもしくはタンパク質の、発現、活性または物理的状態を制御する薬剤を投与する工程を含む、水晶体落屑症候群および緑内障から選択される眼症状を治療する方法。
  166. 前記薬剤は、小分子化合物、オリゴヌクレオチド、ペプチドおよび抗体から選択される請求項162記載の方法。
  167. 前記薬剤は、アンチセンス分子または干渉RNAである請求項162記載の方法。
  168. 前記薬剤は、発現修飾因子である請求項162記載の方法。
  169. 前記薬剤は、活性化剤である請求項165記載の方法。
  170. 前記薬剤は、抑圧物質である請求項165記載の方法。
  171. 緑内障または水晶体落屑症候群の治療のためのヒト LOXL1ポリペプチド。
  172. 配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項168記載のポリペプチド。
  173. 位置141にロイシンを有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項168または請求項169記載のポリペプチド。
  174. 位置153にアスパラギン酸を有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項168または請求項169記載のポリペプチド。
  175. 位置141にロイシン、および位置153にアスパラギン酸を有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項168または請求項169記載のポリペプチド。
  176. 治療有効量のLOXL1ポリペプチドを含む組成物を、緑内障または水晶体落屑症候群に関連する症状の予防または寛解を必要とする個体に投与する工程を含む、緑内障または水晶体落屑症候群に関連する症状を予防または寛解する方法。
  177. 前記LOXL1ポリペプチドは、配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項173記載の方法。
  178. 前記ポリペプチドは、位置141にロイシンを有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項174記載の方法。
  179. 前記ポリペプチドは、位置153にアスパラギン酸を有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項174記載の方法。
  180. 前記ポリペプチドは、位置141にロイシン、および位置153にアスパラギン酸を有する配列番号85に記載されるアミノ酸配列によって特徴付けられる請求項174記載の方法。
  181. 前記LOXL1ポリペプチドは、局所投与、眼内投与、非経口投与、鼻腔内投与、気管内投与、気管支内投与および皮下投与から選択される方法によって投与される請求項173〜177いずれか1項に記載の方法。
  182. 前記LOXL1ポリペプチドは、眼内投与によって投与される請求項173〜178いずれか1項に記載の方法。
  183. ヒト個体が、糖質コルチコイド治療薬で治療される合併症として上昇した眼圧、水晶体落屑症候群および/または緑内障を発症するリスクを有するかどうかを判定する方法であって、前記方法は、
    前記個体における少なくとも1つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含み、
    前記少なくとも1つの多型マーカーは、前記LOXL1遺伝子に関連し、かつ、前記少なくとも1つの対立遺伝子の存在の判定は、糖質コルチコイド治療薬で治療される合併症として上昇した眼圧および/または緑内障を発症する増加したリスクを示す方法。
  184. 前記個体における少なくとも2つの多型マーカーの少なくとも1つの対立遺伝子の存在または不存在を判定する工程を含む請求項180記載の方法。
  185. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、マーカー rs2165241 対立遺伝子T、rs1048661 対立遺伝子Gおよびrs3825942 対立遺伝子G、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される請求項180または請求項181記載の方法。
  186. 前記個体の少なくとも1つのハプロタイプの同一性を判定する工程をさらに含む請求項181または請求項182記載の方法。
  187. 前記ハプロタイプは、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子G、または、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子G、の存在によって特徴付けられる請求項183記載の方法。
  188. 連鎖不平衡は、少なくとも0.2のrの数値および/または少なくとも0.8の|D’|値によって定められる請求項182記載の方法。
  189. 前記少なくとも1つの多型マーカーは、rs4886725(配列番号86)、rs12915956(配列番号87)、rs896590(配列番号88)、rs12438872(配列番号89)、rs4261482(配列番号42)、rs2165241(配列番号15)、rs1992314(配列番号44)、rs4886776(配列番号45)、rs2028386(配列番号46)、rs4337252(配列番号47)、rs2028387(配列番号48)、rs4077284(配列番号49)、rs893816(配列番号50)、rs4886782(配列番号51)、rs893817(配列番号17)、rs893818(配列番号52)、rs893820(配列番号53)、rs12440667(配列番号54)、rs1530169(配列番号19)、rs893821(配列番号90)、rs750460(配列番号55)、rs4243042(配列番号56)、rs2304722(配列番号91)、rs4886623(配列番号92)、rs2167648(配列番号93)、rs1584738(配列番号94)、rs1901570(配列番号95)、rs8026593(配列番号6)、rs4886660(配列番号96)、rs4886421(配列番号97)、rs4886663(配列番号98)、rs4886664(配列番号99)、rs4145873(配列番号100)、rs4145874(配列番号101)、rs1452389(配列番号102)、rs1078967(配列番号103)、rs8041642(配列番号104)、rs8041685(配列番号16)、rs8042039(配列番号105)、rs2304719(配列番号18)、rs12437465(配列番号57)、rs1048661(配列番号106)、およびrs3825942(配列番号107)からなる群から選択される請求項180〜195いずれか1項に記載の方法。
  190. 前記糖質コルチコイド治療薬は、薬剤表IIに記載される薬剤から選択される請求項180〜186いずれか1項に記載の方法。
  191. 緑内障および水晶体落屑症候群から選択される眼症状を予防治療する方法であって、
    緑内障および水晶体落屑症候群から選択される眼症状のリスクを有するヒト被験者を選択する工程と、
    緑内障、上昇した眼圧または水晶体落屑症候群の治療薬を含む、治療有効量の組成物を前記被験者に投与する工程と、を含み、
    前記選択する工程は、前記ヒト被験者のLOXL1変異体を判定する工程と、前記眼症状の増加したリスクと相関するLOXL1変異体を有するヒト被験者を予防治療のために選択する工程を含む方法。
  192. 前記選択する工程は、前記眼症状の増加したリスクと相関する前記LOXL1遺伝子の遺伝子型またはハプロタイプの存在または不存在を判定する工程を含む請求項188記載の方法。
  193. 前記遺伝子型は、rs1048661およびマーカー rs3825942、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される少なくとも1つのマーカーを含む請求項189記載の方法。
  194. 前記選択する工程は、rs1048661 対立遺伝子Gおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Gを含む遺伝子型を有するヒト被験者の選択を含む請求項189または請求項190記載の方法。
  195. マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Gおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、および
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子Tおよびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、
    から選択されるハプロタイプの判定は、前記個体の眼症状の増加したリスクを示す請求項189記載の方法。
  196. 前記選択する工程は、前記配列番号85に記載される配列における位置141のアルギニンおよび/または位置153のグリシンを有する前記ヒト被験者のLOXL1タンパク質の存在の判定を含む請求項188記載の方法。
  197. 前記治療薬は、薬剤表Iに記載される薬剤から選択される請求項188〜192いずれか1項に記載の方法。
  198. 前記ヒト個体は、前記眼症状の前駆症状を有する請求項188〜193いずれか1項に記載の方法。
  199. 緑内障、上昇した眼圧および水晶体落屑症候群から選択される眼症状用の、眼症状の増加したリスクと相関するLOXL1変異体を有するヒト被験者を治療するための治療薬。
  200. 緑内障、上昇した眼圧および水晶体落屑症候群から選択される眼症状のための、前記眼症状の増加したリスクと相関するLOXL1変異体を有するヒト被験者の眼症状を治療するための薬物の製造用の治療薬の使用。
  201. 前記ヒト被験者は、前記眼症状の増加したリスクと相関する前記LOXL1遺伝子における少なくとも1つの遺伝子型またはハプロタイプを有する請求項195または請求項196記載の使用または薬剤。
  202. 前記遺伝子型は、rs1048661およびマーカー rs3825942、ならびにこれらと連鎖不平衡にあるマーカーから選択される少なくとも1つのマーカーを含む請求項197記載の使用または薬剤。
  203. 前記ヒト被験者は、rs1048661 対立遺伝子Gおよび/またはrs3825942 対立遺伝子Gを含む遺伝子型を有する請求項197または請求項198記載の使用または薬剤。
  204. 前記ハプロタイプは、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子G、およびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、ならびに、
    マーカー rs1048661(配列番号106)における対立遺伝子T、およびマーカー rs3825942(配列番号107)における対立遺伝子Gの存在によって特徴付けられるハプロタイプ、
    から選択される請求項197記載の使用または薬剤。
  205. 前記LOXL1変異体は、配列番号85に記載される配列において、位置141にアルギニン、および/または位置153にグリシンを有するLOXL1タンパク質を含む請求項195または請求項196記載の使用または薬剤。
  206. 前記治療薬は、薬剤表Iに記載される薬剤から選択される請求項195〜201いずれか1項に記載の使用または薬剤。
  207. 前記ヒト個体は、前記眼症状についての前駆症状を有する請求項195〜202いずれか1項に記載の使用または薬剤。
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