JP2011526152A - マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症の血液転写サイン - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、非常に大型の表の章を含む。表のコピーは、USPTOウェブサイト(http://seqdata.uspto.gov/)から電子形態で入手可能である。表の電子コピーもまた、要請及び37 CFR1.19(b)(3)に記載されている料金の支払いに応じてUSPTOから入手可能である。
本明細書において使用される場合、「オブジェクト」は、任意の所望の項目又は情報(一般に、名詞、動詞、形容詞、副詞、句、文、記号、数字などを含むテキスト)を指す。したがって、オブジェクトは、関係を結ぶことができるもの、及びソースから取得、特定及び/又は検索することができるものである。「オブジェクト」は、遺伝子、タンパク質、疾患、表現型、機構、薬剤などの所望の実体を含むがこれらに限定されない。いくつかの態様において、オブジェクトは、以下にさらに記述されるようなデータであってもよい。
本明細書において使用される場合、「アレイ」という用語は、支持体に接着された1又は2以上のペプチド又は核酸プローブを有する固体支持体又は基板を指す。アレイは典型的に、異なる既知の位置で基板の表面に結合された1又は2以上の異なる核酸又はペプチドプローブを有する。これらのアレイはまた、既知のゲノム、例えば、ヒトゲノムに基づく、10,000;20,000、30,000;又は40,000の異なる識別可能な遺伝子を有し得る「マイクロアレイ」又は「遺伝子チップ」とも記述される。これらのパン−アレイを使用して、DNAレプリコンの相補的な組を作製するためのRT及び/又はRT−PCRにかけることができる、試料において発現されている又は見出される全「トランスクリプトーム」又は遺伝子の転写プール、例えば、RNA、mRNAなどとして発現されている核酸を検出する。アレイは、非リソグラフィ及び/又はフォトリソグラフィ法及び固相合成法の組合せを組み込む機械的合成方法、光誘導合成法などを使用して作製することができる。
参加者の採用及び患者の特徴付け:ロンドンのNational Institute for Medical Research(NIMR)、Mill Hillの志願者から採用した健常対照とともに、参加者はロンドンのSt. Mary's Hospital TB Clinic、Imperial College Healthcare NHS Trustから採用した。研究は、UKのロンドンのSt Marys Hospital(LREC)において地域のNHS研究倫理委員会により承認された。全ての参加者(18歳以上)から書面によるインフォームドコンセントを得た。厳しい臨床基準を満たした後、採用した参加者に仮の研究グループ分けを確認し、その後ようやく解析のための最終的な群に割り振った。患者及び対照コホートは以下の通りであった:(i)臨床診断に基づき、続いて研究所でのマイコバクテリア培養におけるM.ツベルクローシスの単離により確認した活動性PTB;(ii)インターフェロンγ放出アッセイ(IGRA、特にQuantiferon-TB Gold試験管内アッセイ、Cellestis社製、オーストラリア)を使用した陽性結果と合わせて、陽性ツベルクリン皮膚試験(TST、2TUツベルクリン(Serum Statens Institute社製、コペンハーゲン、デンマーク)を使用)BCGワクチン接種をしていない場合6mm以上、BCGワクチン接種をした場合15mm以上により定義された潜在性TB。このIGRAアッセイは、全血からのIFN−γ放出によって抗原(ESAT−6/CFP−10/TB7.7、M.ツベルクローシス中に存在するが、ほとんどの環境中のマイコバクテリア又はM.ボビス(M.bovis)BCGワクチン中には存在しない)に対する反応性を測定した。
血液サインは、活動性及び潜在性TB患者を互いに、及び健常対照個体から識別する:活動性及び潜在性TBの患者から採取された血液が、健常対照と比較して活動性及び潜在性TB間の区別を可能にする遺伝子発現サインを保有するかどうかを判定するために、段階的解析を行った。中央値からの偏差が2倍未満の、すなわち平坦なプロファイルを有する、検出されていない転写物及び遺伝子をフィルター除去した後、6269遺伝子を、活動性及び潜在性TB及び健常対照の全血RNA試料から得られた発現プロファイルのピアソン相関による教師なしクラスタリング解析に使用した(図1)。この教師なし解析により、活動性肺TB(活動性PTB)患者及び潜在性結核(潜在性TB)を有する個体において、弁別的なサインを特定し、これは弁別的な臨床表現型に相当することが判明した。試料のグループ化は完全ではなかった(活動性TB患者13人のうち10人、及び潜在性TB患者17人のうち11人)。それにもかかわらず、患者のトレーニングセットのこの群における大部分の活動性PTB及び潜在性TB患者は、明確な弁別的な転写サインを有しているようであった。重要なことに、これらのサインは、白人、アフリカ系黒人、インド系アジア人、バングラデシュ系アジア人、他のアジア人、アイルランド系白人、混血の白人、カリブ系黒人を含む、試験のために収集された広範な数の民族にわたって表現されているようであった(このデータの詳細は示していない)。
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Claims (52)
- マイコバクテリウム・ツベルクローシスに感染していることが疑われる患者において、活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別するための方法であって、以下を含む方法:
前記患者の全血試料から遺伝子発現データセットを取得するステップ;
感染患者と非感染個体を識別する1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールの差次的発現を判定するステップであって、前記データセットが、対応する非感染個体と比較して前記1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールにおいてポリヌクレオチドレベルの総変化を示すステップ、及び
活動性感染症と潜在性感染症とを区別する前記1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールに基づいて、活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス(TB)感染症を識別するステップ。 - 診断を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 予後予測を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 治療計画を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 潜在性TB患者を活動性TB患者と識別するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- モジュールが、活動性肺感染症を検出するためのモジュールM1.2、M1.3、M1.4、M1.5、M1.8、M2.1、M2.4、M2.8、M3.1、M3.2、M3.3、M3.4、M3.6、M3.7、M3.8又はM3.9における遺伝子のデータセットを含む、請求項1に記載の方法。
- モジュールが、潜在性感染症を検出するためのモジュールM1.5、M2.1、M2.6、M2.10、M3.2又はM3.3における遺伝子のデータセットを含む、請求項1に記載の方法。
- 以下の遺伝子が、活動性肺感染症において下方制御される、請求項1に記載の方法:CD3、CTLA−4、CD28、ZAP−70、IL−7R、CD2、SLAM、CCR7及びGATA−3。
- 図9の発現プロファイルが活動性肺感染症を示す、請求項1に記載の方法。
- 図10の発現プロファイルが潜在性感染症を示す、請求項1に記載の方法。
- モジュールM3.4、M3.6、M3.7、M3.8及びM3.9における遺伝子の過小発現が活動性感染症を示す、請求項1に記載の方法。
- モジュールM3.1における遺伝子の過剰発現が活動性感染症を示す、請求項1に記載の方法。
- マイコバクテリウム以外の感染症において末梢血単核細胞又は全血により過剰発現されるモジュールM2.2、M2.3及びM3.5における遺伝子発現を判定することによって、TB感染症を別の細菌感染症と識別するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 以下のモジュールの2又は3以上を使用して、潜在性TB及び活動性TB患者の血液において差次的な相反する転写サインを識別するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法:活動性肺感染症に関してはM1.3、M1.4、M1.5、M1.8、M2.1、M2.4、M2.8、M3.1、M3.2、M3.3、M3.4、M3.6、M3.7、M3.8又はM3.9及び潜在性感染症に関してはモジュールM1.5、M2.1、M2.6、M2.10、M3.2又はM3.3。
- 健康な患者に対して活動性肺TB感染症において上方制御される遺伝子が、表7A、7D、7I、7J及び7Kから選択される、請求項1に記載の方法。
- 健康な患者に対して活動性肺TB感染症において下方制御される遺伝子が、表7B、7C、7E、7F、7G、7H、7L、7M、7N、7O及び7Pから選択される、請求項1に記載の方法。
- 健康な患者に対して潜在性TB感染症において上方制御される遺伝子が、表8Bから選択される、請求項1に記載の方法。
- 健康な患者に対して潜在性TB感染症において下方制御される遺伝子が、表8A、8C、8D、8E及び8Fから選択される、請求項1に記載の方法。
- マイコバクテリウム・ツベルクローシスに感染していることが疑われる患者において、活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別するための方法であって、以下を含む方法:
活動性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を有する第1の臨床群から得られる第1の遺伝子発現データセット、潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症患者を含む第2の臨床群から得られる第2の遺伝子発現データセット及び非感染個体の臨床群から得られる第3の遺伝子発現データセットを取得するステップ;
前記第1、第2、及び第3のデータセットのいずれか2つの遺伝子の差次的発現を含む遺伝子クラスターデータセットを生成するステップ;及び
潜在性感染症、活動性感染症又は健康であることを示す発現/表現の特有のパターンを判定するステップ。 - 各臨床群が、表6の119遺伝子のそれぞれについて発現/表現の特有のパターンに分類される、請求項19に記載の方法。
- 第1及び第3のデータセットについての値が比較され、前記第3のデータセット由来のデータセットについての値がそこから減算される、請求項19に記載の方法。
- 第2及び第3のデータセットについての値が比較され、前記第3のデータセット由来のデータセットについての値がそこから減算される、請求項19に記載の方法。
- 潜在性感染症患者、活動性感染症患者及び非感染個体を識別するための、2つの異なるデータセットについての値を比較し、残りのデータセットについての値を減算するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 診断又は予後予測を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 治療計画を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 潜在性TB患者を活動性TB患者と識別するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 潜在性TB患者の血液において過小発現/過小表現されているが、健常個体又は活動性TB患者の血液においてはされていない遺伝子:ST3GAL6、PAD14、TNFRSF12A、VAMP3、BR13、RGS19、PILRA、NCF1、LOC652616、PLAUR(CD87)、SIGLEC5、B3GALT7、IBRDC3(NKLAM)、ALOX5AP(FLAP)、MMP9、ANPEP(APN)、NALP12、CSF2RA、IL6R(CD126)、RASGRP4、TNFSF14(CD258)、NCF4、HK2、ARID3A、PGLYRP1(PGRP)の発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 健常対照個体の血液において過剰発現/過剰表現されているが、潜在性TB患者の血液において過小発現/過小表現されていて、及び活動性TB患者の血液において過小発現/過小表現されていた遺伝子:ABCG1、SREBF1、RBP7(CRBP4)、C22orf5、FAM101B、S100P、LOC649377、UBTD1、PSTPIP−1、RENBP、PGM2、SULF2、FAM7A1、HOM−TES−103、NDUFAF1、CES1、CYP27A1、FLJ33641、GPR177、MID1IP1(MIG−12)、PSD4、SF3A1、NOV(CCN3)、SGK(SGK1)、CDK5R1、LOC642035の発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 健常個体の血液において過剰発現/過剰表現されており、潜在性及び活動性TB患者の両方の血液において過小発現/過小表現されている遺伝子:ARSG、LOC284757、MDM4、CRNKL1、IL8、LOC389541、CD300LB、NIN、PHKG2、HIP1の発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 活動性TBの血液において過剰発現/過剰表現されており、潜在性TB患者及び健常対照個体の血液において過小発現/過小表現されている遺伝子:PSMB8(LMP7)、APOL6、GBP2、GBP5、GBP4、ATF3、GCH1、VAMP5、WARS、LIMK1、NPC2、IL−15、LMTK2、STX11(FHL4)の発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 活動性TB患者の血液において過剰発現/過剰表現されており、潜在性TB患者及び健常対照個体の血液において過小発現/過小表現されている遺伝子:FLJ11259(DRAM)、JAK2、GSDMDC1(DF5L)(FKSG10)、SIPAIL1、[2680400](KIAA1632)、ACTA2(ACTSA)、KCNMB1(SLO−BETA)の発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 活動性TB患者の血液において過小発現/過小表現されているが、潜在性TB患者又は健常対照個体の血液においてはされていない遺伝子:SPTANI、KIAAD179(Nnp1)(RRP1)、FAM84B(NSE2)、SELM、IL27RA、MRPS34、[6940246](IL23A)、PRKCA(PKCA)、CCDC41、CD52(CDW52)、[3890241](ZN404)、MCCC1(MCCA/B)、SOX8、SYNJ2、FLJ21127、FHITの発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 健常対照個体の血液において過小発現/過小表現されており、潜在性TB患者の血液において過剰発現/過剰表現されており、活動性TB患者の血液において過剰発現/過剰表現されている遺伝子:CDKL1(p42)、MICALCL、MBNL3、RHD、ST7(RAY1)、PPR3R1、[360739](PIP5K2A)、AMFR、FLJ22471、CRAT(CAT1)、PLA2G4C、ACOT7(ACT)(ACH1)、RNF182、KLRC3(NKG2E)、HLA−DPB1の発現レベルを判定するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- マイコバクテリウム・ツベルクローシスに感染していることが疑われる患者において、活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別するための方法であって、以下を含む方法:
全血試料から遺伝子発現データセットを取得するステップ;
前記遺伝子発現データセットを1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールにソートするステップ;及び
活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別する前記1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールの差次的発現をマッピングし、それにより活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別するステップ。 - データセットがTRIM遺伝子を含む、請求項34に記載の方法。
- データセットがTRIM遺伝子を含み、TRIM5、6、19(PML)、21、22、25、68が活動性肺TBにおいて過剰表現/発現されている、請求項34に記載の方法。
- データセットがTRIM遺伝子を含み、TRIM28、32、51、52、68が活動性肺TBにおいて過小表現/発現されている、請求項34に記載の方法。
- マイコバクテリウム・ツベルクローシスに感染していることが疑われる患者において活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症患者を診断する方法であって、全血から得た、感染患者及び非感染患者を識別する1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールの差次的な発現を検出するステップを含み、全血が、対応する非感染患者と比較して前記1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールにおいてポリヌクレオチドレベルの総変化を示し、それにより活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別する、方法。
- 診断を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 予後予測を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 治療計画を策定するために、判定された比較遺伝子産物情報を使用するステップをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- モジュールが、活動性肺感染症を検出するためのモジュールM1.2、M1.3、M1.4、M1.5、M1.8、M2.1、M2.4、M2.8、M3.1、M3.2、M3.3、M3.4、M3.6、M3.7、M3.8又はM3.9における遺伝子のデータセットを含む、請求項38に記載の方法。
- モジュールが、潜在性感染症を検出するためのモジュールM1.5、M2.1、M2.6、M2.10、M3.2又はM3.3における遺伝子のデータセットを含む、請求項38に記載の方法。
- 以下の遺伝子が活動性肺感染症において下方制御される、請求項38に記載の方法:CD3、CTLA−4、CD28、ZAP−70、IL−7R、CD2、SLAM、CCR7及びGATA−3。
- 図9のモジュールの発現プロファイルが活動性肺感染症の診断指標となる、請求項38に記載の方法。
- 図10のモジュールの発現プロファイルが潜在性感染症の診断指標となる、請求項38に記載の方法。
- モジュールM3.4、M3.6、M3.7、M3.8及びM3.9における遺伝子の過小発現が活動性感染症を示す、請求項38に記載の方法。
- モジュールM3.1における遺伝子の過剰発現が活動性感染症を示す、請求項38に記載の方法。
- マイコバクテリウム以外の感染症において末梢血単核細胞又は全血により過剰発現されるモジュールM2.2、M2.3及びM3.5における遺伝子発現を判定することによって、TB感染症を別の細菌感染症と識別するステップをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 以下のモジュールの2又は3以上を使用して、潜在性TB及び活動性TB患者の血液において差次的な相反する転写サインを識別するステップをさらに含む、請求項38に記載の方法:活動性肺感染症に関してはM1.3、M1.4、M1.5、M1.8、M2.1、M2.4、M2.8、M3.1、M3.2、M3.3、M3.4、M3.6、M3.7、M3.8又はM3.9及び潜在性感染症に関してはモジュールM1.5、M2.1、M2.6、M2.10、M3.2又はM3.3。
- マイコバクテリウム・ツベルクローシスに感染していることが疑われる患者において活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症患者を診断するためのキットであって、
前記患者から遺伝子発現データセットを取得するための遺伝子発現検出器;及び
前記遺伝子発現を、全血から得た感染患者及び非感染患者を識別する所定の遺伝子モジュールデータセットと比較することができるプロセッサであって、全血が、対応する非感染患者と比較して1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールにおいてポリヌクレオチドレベルの総変化を示し、それにより活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別するプロセッサ
を含むキット。 - 活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症患者を診断するシステムであって:
前記患者の遺伝子発現データセット;及び
前記遺伝子発現を、全血から得た感染患者及び非感染患者を識別する所定の遺伝子モジュールデータセットと比較することができるプロセッサであって、全血が、対応する非感染患者と比較して1又は2以上の転写遺伝子発現モジュールにおいてポリヌクレオチドレベルの総変化を示し、それにより活動性及び潜在性マイコバクテリウム・ツベルクローシス感染症を識別し、前記モジュールが、活動性肺感染症に関してはM1.3、M1.4、M1.5、M1.8、M2.1、M2.4、M2.8、M3.1、M3.2、M3.3、M3.4、M3.6、M3.7、M3.8又はM3.9及び潜在性感染症に関してはモジュールM1.5、M2.1、M2.6、M2.10、M3.2又はM3.3から選択される、プロセッサ
を含むシステム。
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