JP2013031371A - Method of evaluating biological effect of chemical substance - Google Patents

Method of evaluating biological effect of chemical substance Download PDF

Info

Publication number
JP2013031371A
JP2013031371A JP2011167762A JP2011167762A JP2013031371A JP 2013031371 A JP2013031371 A JP 2013031371A JP 2011167762 A JP2011167762 A JP 2011167762A JP 2011167762 A JP2011167762 A JP 2011167762A JP 2013031371 A JP2013031371 A JP 2013031371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical substance
gene
toxicity
registration number
cas registration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011167762A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Watanabe
慎哉 渡邉
Junichi Imai
順一 今井
Mika Kawamura
未佳 河村
Fumiko Kato
史子 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEDICHROME KK
Original Assignee
MEDICHROME KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MEDICHROME KK filed Critical MEDICHROME KK
Priority to JP2011167762A priority Critical patent/JP2013031371A/en
Publication of JP2013031371A publication Critical patent/JP2013031371A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that it is difficult to evaluate hepatotoxicity detected by a hematological or pathological method with limited markers.SOLUTION: The change of an external environment causes acute alteration of in vivo gene expression, and identification of a gene set for determining a toxicity of a living body leads to quick and precise detection of the toxicity of the living body before occurrence of the toxicity or before positive proof of the toxicity by a pathological examination. Thus, a method for detecting or predicting the toxicity of the living body using the new gene set, a kit for the method, a method for treating the toxicity, and a method for confirming a drug candidate of the toxicity of the living body, are provided.

Description

本発明は、化学物質が生体に与える影響、毒性の検出、診断、予測及び/もしくは処置のための方法、及び、生体毒性を検出又は予測するためのキットに関する。特に、本発明は、化学物質が生体に与える影響を指標とした化学物質の毒性の検出・予測方法、肝毒性の処置の有効性を確認することを助けるための遺伝子発現解析手段及びその結果の使用に関する。   The present invention relates to a method for detecting, diagnosing, predicting and / or treating an effect of a chemical substance on a living body, toxicity, and a kit for detecting or predicting biotoxicity. In particular, the present invention relates to a method for detecting and predicting the toxicity of a chemical substance using the influence of the chemical substance on the living body as an index, a gene expression analysis means for helping to confirm the effectiveness of the treatment for hepatotoxicity, and a result thereof. Regarding use.

人類の生活する環境の中で、膨大な数の化学物質が利用されており、現在でも年々新しい化学物質が開発され続けている。しかしながら、これらの化学物質が環境中に放出されることにより、人体を含む生態系に有害な影響を及ぼすことが問題となっており、特に化学物質に起因する環境汚染による人体への影響は社会問題にまでなっている。新規化学物質の人体に及ぼす有害な影響による事故を未然に防ぎ安全性を確保するためには、それらの化学物質の毒性の有無・強さ・ターゲット臓器等の情報を事前に調査し把握しておくことが重要である。そのような観点から、新規化学物質の許認可・承認・登録等を行う各省庁は新規化学物質の届け出の際には一定の毒性試験を行うことを求めており、その試験の基準には法的な規制がなされている。   A huge number of chemical substances are used in the environment where human beings live, and new chemical substances are still being developed year by year. However, when these chemical substances are released into the environment, there is a problem of having a harmful effect on ecosystems including the human body. In particular, the environmental pollution caused by chemical substances affects the human body. It has become a problem. In order to prevent accidents caused by harmful effects of new chemical substances on the human body and to ensure safety, information such as the presence / absence, strength, and target organs of these chemical substances should be investigated and understood in advance. It is important to keep From such a perspective, ministries and agencies that approve, approve, and register new chemical substances are required to conduct certain toxicity tests when reporting new chemical substances. Regulations have been made.

これまでの化学物質のリスク評価は、OECD等で国際標準化された試験方法を踏まえて我が国の「化学物質審査規制法」等に導入された試験法である細菌等を用いた単純で簡便な試験と、ラット等の実験動物を用いた長期毒性試験等によって取得・蓄積されてきた知見とを、その基盤としていた(非特許文献1参照)。   Previous chemical substance risk assessment is a simple and simple test using bacteria, which is a test method introduced in Japan's “Chemical Substances Examination Regulation Law”, etc. based on internationally standardized test methods such as OECD. And the knowledge acquired and accumulated through long-term toxicity tests using laboratory animals such as rats (see Non-Patent Document 1).

近年、急速な発展を見せるゲノム学的なアプローチが、個別化医療に向けてバイオマーカーを用いた薬剤の感受性や副作用との相関を調べるファーマコゲノミクス(非特許文献2及び3参照)、食品成分の摂取に伴って起こるmRNAやタンパク質の発現量の変動を網羅的に解析し、食物が生体に与える影響を調べるニュートリゲノミクス(非特許文献4)等と同様に、化学物質の生物学的活性(特にその有害性)の評価にも応用され始めてきたトキシコゲノミクスと呼ばれる手法が用いられ始めてきた(非特許文献5乃至7参照)。   In recent years, a genomic approach that shows rapid development has been pharmacogenomics (see Non-Patent Documents 2 and 3), which investigates the correlation between drug sensitivity and side effects using biomarkers for personalized medicine. As with Nutrigenomics (Non-patent Document 4), which examines the effects of food on the living body by comprehensively analyzing fluctuations in the expression levels of mRNA and protein that occur as a result of ingestion, In particular, a technique called toxicogenomics, which has begun to be applied to the evaluation of its harmfulness, has been used (see Non-Patent Documents 5 to 7).

これらのゲノム学的手法は、全遺伝子を個々のパラメータとして活用することで、従来の手法では得られない膨大かつ多様な観点による生物学的現象の評価を可能にした。   These genomic methods have made it possible to evaluate biological phenomena from an enormous and diverse perspective that cannot be obtained by conventional methods by using all genes as individual parameters.

遺伝子発現変動解析を用いた化学物質の毒性評価手法としては、酵母を用いた毒性物質の検出方法(特許文献1及び2参照)、細胞を用いた遺伝毒性の判定方法(特許文献3参照)、哺乳動物を用いた発達神経毒性の検出方法(特許文献4乃至6参照)、哺乳動物を用いた発がん物質の予測方法(特許文献7及び8参照)、哺乳動物を用いた発生毒性の予測方法(特許文献9参照)などが公開されている。   As a method for evaluating the toxicity of chemical substances using gene expression variation analysis, a method for detecting toxic substances using yeast (see Patent Documents 1 and 2), a method for determining genotoxicity using cells (see Patent Document 3), Method for detecting developmental neurotoxicity using mammals (see Patent Documents 4 to 6), method for predicting carcinogens using mammals (see Patent Documents 7 and 8), method for predicting developmental toxicity using mammals ( (See Patent Document 9).

特許第4022610号公報Japanese Patent No. 4022610 特許第4475373号公報Japanese Patent No. 4475373 特許第4573876号公報Japanese Patent No. 4573876 特開2006−115748号公報JP 2006-115748 A 特開2009−232842号公報JP 2009-232842 特開2009−77701号公報JP 2009-77701 A 特開2009−159852号公報JP 2009-159852 A 特開2007−54022号公報JP 2007-54022 A 特開2010−11843号公報JP 2010-111833 A

非臨床試験マニュアル(株式会社エル・アイ・シー)(2001)Non-clinical trial manual (ELC Corporation) (2001) Alison H. Harrill et al., Expert Opin. Drug Metab. Tosicol. November;4(11):1379−1389(2008)Alison H. Harrill et al., Expert Opin. Drug Metab. Tosicol. November; 4 (11): 1379-1389 (2008) Elisa Giovannetti et al., Mol. Cancer Ther. 5(6):1387−1394(2006)Elisa Giovannetti et al., Mol. Cancer Ther. 5 (6): 1387-1394 (2006). Licia Iacoviello et al., Genes Nutr. 3:19−24(2008)Licia Iacoviello et al., Genes Nutr. 3: 19-24 (2008) Preeti Chavan et al., Evid Based Complement Alternat Med. Dec;3(4):447−457(2006)Preeti Chavan et al., Evid Based Complement Alternat Med. Dec; 3 (4): 447-457 (2006) 渡邉肇 YAKUGAKU ZASSHI:127(12):1967−1974(2007)Watanabe YAKUGAKU ZASSHI: 127 (12): 1967-1974 (2007) Uehara, Takeki et al., Mol. Nutr. Food Res. 54:218−227(2010)Uehara, Takeki et al., Mol. Nutr. Food Res. 54: 218-227 (2010)

従来の化学物質のリスク評価は、細菌等を用いた単純で簡便な試験、及び、ラット等の実験動物を用いた長期毒性試験によって取得・蓄積されてきた知見を、その基盤としていた。しかしながら、これらの従来の毒性学的な手法によって獲得される生物学的情報は知見の種類が限られること、並びに、長期毒性試験では費用と効率等の面で問題があることから、これらの課題を解決できる新規の手法の確立が望まれていた。   Conventional risk assessment of chemical substances was based on knowledge acquired and accumulated through simple and simple tests using bacteria and long-term toxicity tests using laboratory animals such as rats. However, the biological information obtained by these conventional toxicological methods is limited in the types of knowledge, and long-term toxicity studies have problems in terms of cost and efficiency. The establishment of a new method that can solve this problem has been desired.

特に、ラット等の実験動物を用いた従来の28日間反復投与毒性試験は、血液学的検査や病理組織学的検査を主体としており、それらの生物学的情報は限られていた。さらに、病理組織学的検査での評価は、判断した者の主観に左右されやすく、同じ病態を見ているにもかかわらず別の表現を用いるなど、異なる化学物質間の毒性を評価するための客観的な指標が乏しかった。   In particular, conventional 28-day repeated dose toxicity tests using laboratory animals such as rats mainly consist of hematological examinations and histopathological examinations, and their biological information is limited. In addition, the evaluation by histopathological examination is likely to depend on the subjectivity of the person who made the decision, and to evaluate the toxicity between different chemical substances, such as using different expressions despite seeing the same pathology. There were few objective indicators.

本発明は化学物質の肝毒性を簡便かつ確実に検出するための客観的な指標の一つを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide one objective index for simply and reliably detecting the hepatotoxicity of a chemical substance.

本発明者は、3,4-キシリジン(CAS登録番号95-64-7)をラットに28日間反復投与した後の肝臓で対照群と比較して顕著に発現変動した遺伝子を特定することにより、本発明を完成するに至った。   The present inventor identified a gene whose expression was significantly altered in the liver after repeated administration of 3,4-xylidine (CAS registry number 95-64-7) to rats for 28 days, compared to the control group, The present invention has been completed.

すなわち本発明は以下を提供する。
1.被検化学物質を生体または細胞に所定期間曝露させた後の遺伝子発現レベルを測定することにより該被検化学物質の毒性を評価する方法であって、
(A)実験動物または肝臓由来の細胞試料を複数用意し、その一部について前記被検化学物質を所定期間だけ曝露した後の肝臓または肝臓由来の細胞試料を検査試料とするとともに、残りを未処理または前記化学物質の溶媒を曝露した後の肝臓または肝臓由来の細胞試料を参照試料とするステップと、
(B)前記検査試料について、配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子群としての生体応答遺伝子群のうちから選択される任意の1以上の選択生体応答遺伝子群に対する遺伝子の発現レベルを測定する第1の遺伝子発現レベル測定ステップと、
(C)前記参照試料について、前記選択生体応答遺伝子群に対する遺伝子の発現レベルを測定する第2の遺伝子発現レベル測定ステップと、
(D)前記第1の遺伝子発現レベル測定ステップ及び前記第2の遺伝子発現レベル測定ステップで測定した遺伝子発現レベルを対応する遺伝子ごとに比較し、前記遺伝子の発現レベルの差異に基づいて前記被験化学物質が有する毒性を評価するステップと、
を含むことを特徴とする化学物質の毒性評価方法。
2.前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする前記1記載の化学物質の毒性評価方法。
3.前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする前記1記載の化学物質の毒性評価方法。
4.前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする前記1記載の化学物質の毒性評価方法。
5.前記遺伝子の発現レベルは、前記生体応答遺伝子群のうちのそれぞれの生体応答遺伝子におけるプロモーター配列に連結されたレポータータンパク質をコードする配列を含むレポーター遺伝子における発現レベルを指標として測定されることを特徴とする前記1乃至4のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
6.前記5記載の方法に使用されるレポーター遺伝子を含む核酸構成物、これを含むベクター、又は、これらを宿主細胞に導入した形質転換細胞であって、前記生体応答遺伝子のプロモーター配列に連結されたレポータータンパク質をコードする配列を含むことを特徴とする核酸構成物、これを含むベクター、又は、これらを宿主細胞に導入した形質転換細胞。
7.前記宿主細胞は、動物細胞、幹細胞、または胚性幹細胞であることを特徴とする前記6記載の形質転換細胞。
8.化学物質が生体に与える影響を遺伝子発現レベルで検出することにより被検化学物質の毒性を判別・予測する方法であって、
(A)肝毒性を有することが既知の化学物質について所定量を所定期間生体または肝臓由来の細胞試料に投与(曝露)するステップと、
(B)肝毒性を有さないことが既知の化学物質について所定量を所定期間生体または肝臓由来の細胞試料に投与(曝露)するステップと、
(C)前記化学物質の溶媒を対照として所定量を所定期間生体または肝臓由来の細胞試料に投与(曝露)するステップと、
(D)前記生体の肝臓または前記肝臓由来の細胞試料からmRNAを単離して、配列番号1〜74の塩基配列を有する遺伝子群としての生体応答遺伝子群のうちから選択される任意の1以上の生体応答遺伝子に対する遺伝子発現レベルを測定する測定ステップと、
(E)前記遺伝子発現レベルを対応する前記化学物質、曝露量、曝露期間とともに遺伝子発現データとして収集するステップと、
(F)被検化学物質を適当な濃度で一定期間生体または肝臓由来の細胞試料に曝露させるステップと、
(G)前記生体由来の前記肝臓または前記肝臓由来の細胞試料からmRNAを単離して、(D)のステップで選択した生体応答遺伝子に対する遺伝子発現レベルを測定するステップと、
(H)(G)で得られた前記遺伝子発現レベルを前記被検化学物質、曝露量及び曝露期間とともに遺伝子発現データとして収集するステップと、
(I)(H)で収集された遺伝子発現データを(E)で収集された照合用の対応する遺伝子発現データと比較するステップと、
を含むことを特徴とする化学物質の毒性評価方法。
9.前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする前記8記載の化学物質の毒性評価方法。
10.前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする前記8記載の化学物質の毒性評価方法。
11.前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする前記8記載の化学物質の毒性評価方法。
12.前記遺伝子発現データの比較が、被検化学物質曝露群と肝毒性を有さないことが既知の化学物質曝露群における遺伝子発現レベルの差異であることを特徴とする、前記8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
13.前記遺伝子発現データの比較が、被検化学物質曝露群と肝毒性を有さないことが既知の化学物質曝露群における前記生体応答遺伝子群の発現プロファイルを指標としたクラスタ分析であることを特徴とする、前記8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
14.前記遺伝子発現データの比較が、被検化学物質曝露群と肝毒性を有さないことが既知の化学物質曝露群における前記生体応答遺伝子群の発現プロファイルの相関係数を指標とすることを特徴とする、前記8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
15.肝毒性を有することが既知の化学物質が、2-ブタノンオキシム(CAS登録番号96-29-7)、3-シアノピリジン(CAS登録番号100-54-9)、スルホラン(CAS登録番号126-33-0)、2-イソプロポキシエタノール(CAS登録番号109-59-1)、ヒドラジン一水和物(CAS登録番号7803-57-8)、4-エチルモルホリン(CAS登録番号100-74-3)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(CAS登録番号56539-66-3)、o-ジクロロベンゼン(CAS登録番号95-50-1)、3,4-キシリジン(CAS登録番号95-64-7)、N-メチルアニリン(CAS登録番号100-61-8)、トリレンジイソシアナート(CAS登録番号26471-62-5)、2-(ジブチルアミノ)エタノール(CAS登録番号102-81-8)、p-クミルフェノール(CAS登録番号599-64-4)、m-クレゾール(CAS登録番号108-39-4)、2,3-ジメチルアニリン(CAS登録番号87-59-2)、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド(CAS登録番号538-75-0)、フタル酸ジヘプチル(CAS登録番号3648-21-3)、テトラブロモエタン(CAS登録番号79-27-6)、p-エチルフェノール(CAS登録番号123-07-9)、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール(CAS登録番号96-76-4)、3,5-キシリジン(CAS登録番号108-69-0)、1,3-ジブロモプロパン(CAS登録番号109-64-8)、1-ブロモ-3-クロロプロパン(CAS登録番号109-70-6)、プソイドクメン(CAS登録番号95-63-6)、1,4-ジブロモベンゼン(CAS登録番号106-37-6)のうちから選択される任意の1以上の化学物質であることを特徴とする、前記8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
16.肝毒性を有さないことが既知の化学物質が、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール(CAS登録番号111-41-1)、テトラヒドロフルフリルアルコール(CAS登録番号97-99-4)、メタクリルアミド(CAS登録番号79-39-0)、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド(CAS登録番号5039-78-1)、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム(CAS登録番号56-93-9)、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム(CAS登録番号127-68-4)、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物(CAS登録番号130-13-2)、アジピン酸ジブチル(CAS登録番号105-99-7)、N,N-ジメチルベンジルアミン(CAS登録番号103-83-3)、n-ヘキサデカン(CAS登録番号544-76-3)、ジシクロヘキシルアミン(CAS登録番号101-83-7)、及び2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸(CAS登録番号88-44-8)のうちから選択される任意の1以上の化学物質であることを特徴とする、前記8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
17.前記遺伝子発現レベルの測定は、RT-PCR法、Real Time PCR法、iAFLP(introduced Amplified Fragment Length Polymorphism)法、LAMP(Loop-Mediated Isothermal Amplification)法、nCounter Analysis system、ハイブリダイゼーション法のうちの1つの方法を用いることを特徴とする前記1乃至16のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
18.前記ハイブリダイゼーション法は、マイクロアレイ法又はブロット法であることを特徴とする前記17記載の化学物質の毒性評価方法。
19.前記マイクロアレイ法又はブロット法に用いられるプローブは、ヌクレオチド又はタンパク質であることを特徴とする前記18記載の化学物質の毒性評価方法。
20.前記ヌクレオチドは、mRNA、cDNA、合成オリゴヌクレオチドであることを特徴とする前記19記載の化学物質の毒性評価方法。
21.前記ヌクレオチドは、標識化ヌクレオチドであることを特徴とする前記19または20記載の化学物質の毒性評価方法。
22.前記遺伝子発現レベルの測定は、前記生体応答遺伝子に対応する核酸、又は、前記生体応答遺伝子によってコードされるタンパク質について、存在するか、もしくは、量の測定によることを特徴とする前記1乃至16のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。
23.前記タンパク質は、免疫学的方法で測定されることを特徴とする前記22記載の化学物質の毒性評価方法。
24.前記免疫学的方法は、前記生体応答遺伝子によってコードされるタンパク質又はその断片に対する特異抗体と標的タンパク質との免疫学的複合体を検出する方法によることを特徴とする前記23記載の化学物質の毒性評価方法。
25.前記特異抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、キメラ抗体、及び抗体フラグメントから選択されることを特徴とする前記24記載の化学物質の毒性評価方法。
26.前記1乃至25のうちのいずれか1つに記載の方法に用いられるプローブを含む化学物質の毒性判別キットであって、前記プローブは、前記生体応答遺伝子またはその転写産物に特異的にハイブリダイズする配列を有する分子を含むことを特徴とする化学物質の毒性評価キット。
27.前記プローブは、ヌクレオチド又はタンパク質であることを特徴とする前記26記載の化学物質の毒性評価キット。
28.前記ヌクレオチドは、mRNA、cDNA、又は合成オリゴヌクレオチドであることを特徴とする前記27記載の化学物質の毒性評価キット。
29.前記ヌクレオチドは、前記生体応答遺伝子のセンス鎖又はアンチセンス鎖とハイブリダイズし、10〜100塩基であることを特徴とする前記28記載の化学物質の毒性評価キット。
30.前記ヌクレオチドは、標識化ヌクレオチドであることを特徴とする前記28または29記載の化学物質の毒性評価キット。
31.前記プローブは、抗体及び/又はアプタマーであるタンパク質であることを特徴とする前記30記載の化学物質の毒性評価キット。
32.前記プローブは、任意の1つ以上を固体支持体に固定したDNAマイクロアレイ、DNAチップ、タンパクチップまたは抗体チップを含むことを特徴とする前記26乃至31のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価キット。
33.前記固体支持体は、ガラス、シリコン、プラスチック又は生体膜であることを特徴とする前記32記載の化学物質の毒性評価キット。
That is, the present invention provides the following.
1. A method for evaluating the toxicity of a test chemical substance by measuring a gene expression level after exposing the test chemical substance to a living body or cells for a predetermined period,
(A) Prepare a plurality of cell samples derived from experimental animals or livers, and use a part of the test sample as the test sample after leaving the test chemical substance exposed to the test chemical substance for a predetermined period. Using as a reference sample a liver or liver-derived cell sample after treatment or exposure to said chemical solvent;
(B) About the said test | inspection sample, the expression level of the gene with respect to the arbitrary 1 or more selection biological response gene group selected from the biological response gene group as a gene group which has a base sequence shown by sequence number 1-74 is shown. A first gene expression level measurement step to measure,
(C) a second gene expression level measurement step for measuring the expression level of the gene for the selected biological response gene group for the reference sample;
(D) The gene expression levels measured in the first gene expression level measurement step and the second gene expression level measurement step are compared for each corresponding gene, and the test chemistry is based on the difference in the expression level of the gene. Evaluating the toxicity of the substance;
A method for evaluating the toxicity of a chemical substance, comprising:
2. 2. The toxicity evaluation method for a chemical substance according to the above 1, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 59.
3. 2. The chemical substance toxicity evaluation method according to 1 above, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 19.
4). 2. The chemical substance toxicity evaluation method according to 1 above, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 13.
5). The expression level of the gene is measured using an expression level in a reporter gene including a sequence encoding a reporter protein linked to a promoter sequence in each biological response gene in the biological response gene group as an index, The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of 1 to 4 above.
6). 6. A nucleic acid construct comprising a reporter gene used in the method according to 5 above, a vector comprising the same, or a transformed cell in which these are introduced into a host cell, the reporter linked to the promoter sequence of the biological response gene A nucleic acid construct comprising a sequence encoding a protein, a vector containing the nucleic acid construct, or a transformed cell in which these are introduced into a host cell.
7). 7. The transformed cell according to 6 above, wherein the host cell is an animal cell, a stem cell, or an embryonic stem cell.
8). A method for determining and predicting the toxicity of a test chemical substance by detecting the influence of the chemical substance on the living body at the gene expression level,
(A) administering (exposing) a predetermined amount of a chemical substance known to have hepatotoxicity to a biological or liver-derived cell sample for a predetermined period;
(B) administering (exposing) a predetermined amount of a chemical substance known not to have liver toxicity to a cell sample derived from a living body or a liver for a predetermined period;
(C) administering (exposing) a predetermined amount to a cell sample derived from a living body or a liver for a predetermined period using the chemical solvent as a control;
(D) An mRNA is isolated from the liver of the living body or a cell sample derived from the liver, and any one or more selected from the group of biological response genes as a group of genes having the base sequences of SEQ ID NOs: 1 to 74 A measurement step for measuring a gene expression level with respect to a biological response gene;
(E) collecting the gene expression level together with the corresponding chemical substance, exposure amount, and exposure period as gene expression data;
(F) exposing a test chemical substance to a living or liver-derived cell sample at an appropriate concentration for a certain period of time;
(G) isolating mRNA from the living body-derived liver or the liver-derived cell sample, and measuring a gene expression level for the biological response gene selected in the step (D);
(H) collecting the gene expression level obtained in (G) as gene expression data together with the test chemical substance, the exposure amount and the exposure period;
(I) comparing the gene expression data collected in (H) with the corresponding gene expression data for verification collected in (E);
A method for evaluating the toxicity of a chemical substance, comprising:
9. 9. The chemical substance toxicity evaluation method according to 8, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 59.
10. 9. The chemical substance toxicity evaluation method according to 8, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 19.
11. 9. The chemical substance toxicity evaluation method according to 8, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 13.
12 Of the above 8 to 11, wherein the comparison of the gene expression data is a difference in gene expression level between a test chemical exposure group and a chemical exposure group known not to have liver toxicity The toxicity evaluation method of the chemical substance as described in any one.
13. The comparison of the gene expression data is a cluster analysis using as an index the expression profile of the biological response gene group in a chemical substance exposure group and a chemical substance exposure group that is known not to have liver toxicity. The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of 8 to 11 above.
14 Comparison of the gene expression data is characterized by using a correlation coefficient of an expression profile of the biological response gene group in a chemical substance exposure group and a chemical substance exposure group known to have no hepatotoxicity as an index. The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of 8 to 11 above.
15. Chemicals known to have liver toxicity include 2-butanone oxime (CAS registry number 96-29-7), 3-cyanopyridine (CAS registry number 100-54-9), sulfolane (CAS registry number 126-33). -0), 2-isopropoxyethanol (CAS registration number 109-59-1), hydrazine monohydrate (CAS registration number 7803-57-8), 4-ethylmorpholine (CAS registration number 100-74-3) , 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (CAS registration number 55539-66-3), o-dichlorobenzene (CAS registration number 95-50-1), 3,4-xylidine (CAS registration number 95-64) -7), N-methylaniline (CAS registration number 100-61-8), tolylene diisocyanate (CAS registration number 26471-62-5), 2- (dibutylamino) ethanol (CAS registration number 102-81-8) ), P-cumylphenol (CAS registration number 599-64-4), m-cresol (CAS registration number 108-39-4), 2,3-dimethylaniline (CAS registration number 87-59-2), N , N'-Dicyclohexylcarbodi Mido (CAS registration number 538-75-0), diheptyl phthalate (CAS registration number 3648-21-3), tetrabromoethane (CAS registration number 79-27-6), p-ethylphenol (CAS registration number 123- 07-9), 2,4-di-tert-butylphenol (CAS registration number 96-76-4), 3,5-xylidine (CAS registration number 108-69-0), 1,3-dibromopropane (CAS registration) 109-64-8), 1-bromo-3-chloropropane (CAS registration number 109-70-6), pseudocumene (CAS registration number 95-63-6), 1,4-dibromobenzene (CAS registration number 106- 37. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to any one of 8 to 11, wherein the chemical substance is any one or more chemical substances selected from 37-6).
16. Chemicals known not to have liver toxicity include 2- (2-aminoethylamino) ethanol (CAS registration number 111-41-1), tetrahydrofurfuryl alcohol (CAS registration number 97-99-4), Methacrylamide (CAS registration number 79-39-0), ethyl trimethylammonium methacrylate (CAS registration number 5039-78-1), benzyltrimethylammonium chloride (CAS registration number 56-93-9), m-nitrobenzenesulfonic acid Sodium (CAS registration number 127-68-4), sodium 1-naphthylamine-4-sulfonate tetrahydrate (CAS registration number 130-13-2), dibutyl adipate (CAS registration number 105-99-7), N, N-dimethylbenzylamine (CAS registration number 103-83-3), n-hexadecane (CAS registration number 544-76-3), dicyclohexylamine (CAS registration number 101-83-7), and 2-amino- Select from 5-methylbenzenesulfonic acid (CAS registration number 88-44-8) 12. The chemical substance toxicity evaluation method according to any one of 8 to 11, wherein the chemical substance toxicity evaluation method is any one or more chemical substances.
17. The gene expression level is measured by one of RT-PCR, Real Time PCR, iAFLP (Introduced Amplified Fragment Length Polymorphism), LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification), nCounter Analysis system, and hybridization. 17. The chemical substance toxicity evaluation method according to any one of 1 to 16, wherein a method is used.
18. 18. The chemical substance toxicity evaluation method according to 17 above, wherein the hybridization method is a microarray method or a blot method.
19. 19. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to the above 18, wherein the probe used in the microarray method or blotting method is a nucleotide or a protein.
20. 20. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to the above 19, wherein the nucleotide is mRNA, cDNA, or synthetic oligonucleotide.
21. 21. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to 19 or 20, wherein the nucleotide is a labeled nucleotide.
22. The measurement of the gene expression level is performed by measuring the presence or amount of a nucleic acid corresponding to the biological response gene or a protein encoded by the biological response gene. The toxicity evaluation method of the chemical substance as described in any one of them.
23. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to the item 22, wherein the protein is measured by an immunological method.
24. 24. The toxicity of a chemical substance according to 23, wherein the immunological method is based on a method for detecting an immunological complex of a specific antibody against a protein encoded by the biological response gene or a fragment thereof and a target protein. Evaluation method.
25. 25. The chemical substance toxicity evaluation method as described in 24 above, wherein the specific antibody is selected from a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a chimeric antibody, and an antibody fragment.
26. 26. A toxicity determination kit for a chemical substance comprising a probe used in the method according to any one of 1 to 25, wherein the probe specifically hybridizes to the biological response gene or a transcription product thereof. A chemical toxicity evaluation kit comprising a molecule having a sequence.
27. 27. The chemical substance toxicity evaluation kit according to 26, wherein the probe is a nucleotide or a protein.
28. 28. The chemical substance toxicity evaluation kit according to 27, wherein the nucleotide is mRNA, cDNA, or a synthetic oligonucleotide.
29. 29. The chemical substance toxicity evaluation kit according to 28, wherein the nucleotide hybridizes with a sense strand or an antisense strand of the biological response gene and has 10 to 100 bases.
30. 30. The chemical substance toxicity evaluation kit according to 28 or 29, wherein the nucleotide is a labeled nucleotide.
31. 31. The chemical substance toxicity evaluation kit according to 30 above, wherein the probe is a protein that is an antibody and / or an aptamer.
32. 32. The chemical substance according to any one of 26 to 31, wherein the probe includes a DNA microarray, a DNA chip, a protein chip, or an antibody chip in which any one or more are fixed to a solid support. Toxicity evaluation kit.
33. 33. The chemical substance toxicity evaluation kit according to 32, wherein the solid support is glass, silicon, plastic, or a biological membrane.

本発明によれば、化学物質を生体に投与した後の肝臓又は化学物質を曝露した後の肝臓由来の細胞試料における遺伝子発現パターンを比較することにより、化学物質が生体に対して毒性を有するか否かを簡便に判定あるいは予測できる。   According to the present invention, whether a chemical substance is toxic to a living body by comparing gene expression patterns in a liver sample after administration of the chemical substance to a living body or a liver-derived cell sample after exposure to the chemical substance. Whether or not can be easily determined or predicted.

配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析結果を示す図である。It is a figure which shows a hierarchical cluster analysis result based on the expression variation pattern of the gene which has a base sequence shown by sequence number 1-74. 配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析結果を示す図である。It is a figure which shows a hierarchical cluster analysis result based on the expression variation pattern of the gene which has a base sequence shown to sequence number 1-59. 配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析結果を示す図である。It is a figure which shows a hierarchical cluster analysis result based on the expression variation pattern of the gene which has a base sequence shown by sequence number 1-19. 配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析結果を示す図である。It is a figure which shows a hierarchical cluster analysis result based on the expression variation pattern of the gene which has a base sequence shown by sequence number 1-13.

他に特に規定されない限り、明細書及び特許請求の範囲を含む本出願に使用される用語は、本発明が属する分野における通常の知識を有する者(当業者)によって、一般的に理解されるものと同一の意味を有する。   Unless otherwise specified, the terms used in this application, including the specification and claims, are generally understood by those having ordinary skill in the art to which this invention belongs (those skilled in the art). Has the same meaning.

当業者は、本明細書中に記載されるものと同等又は類似の多くの方法及び物質を認識する。ただし、本発明は本明細書に記載される方法及び物質に限定されない。   Those skilled in the art will recognize many methods and materials equivalent or similar to those described herein. However, the present invention is not limited to the methods and materials described herein.

被検化学物質の投与量は、被検化学物質を曝露された試験動物または細胞内の遺伝子発現レベルが適度に増加または減少する量であることが望ましい。例えば、試験動物又は細胞の致死量未満の最大用量が望ましく、被検化学物質の試験動物に対するLD50値を基準にして決定することも可能である。   It is desirable that the dose of the test chemical is an amount that moderately increases or decreases the gene expression level in the test animal or cells exposed to the test chemical. For example, a maximum dose less than the lethal dose of the test animal or cell is desirable, and it can be determined based on the LD50 value of the test chemical substance for the test animal.

被検化学物質(被検群)またはその溶媒(対照群)を投与する対象となる試験動物には、ラット、マウス、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サルなどの哺乳動物を使用することもできる。また、その対象となる細胞には、ラット、マウス、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、サル、ヒトなどの哺乳動物由来の細胞を使用することができる。   Mammals such as rats, mice, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, monkeys, etc. can be used as test animals to which test chemical substances (test groups) or their solvents (control groups) are administered. . Moreover, cells derived from mammals such as rats, mice, hamsters, guinea pigs, rabbits, dogs, monkeys, and humans can be used as the cells to be targeted.

被検化学物質の投与期間は1〜90日が望ましく、より好ましくは1〜60日であり、さらに好ましくは1〜28日であるが、より迅速に試験を行う観点から1〜14日でも構わない。投与は1日数回が望ましく、より好ましくは1日1回が望ましい。   The administration period of the test chemical substance is desirably 1 to 90 days, more preferably 1 to 60 days, and even more preferably 1 to 28 days. However, 1 to 14 days may be used from the viewpoint of conducting a test more quickly. Absent. Administration is preferably several times a day, more preferably once a day.

被検化学物質の投与方法は特に制限されない。例えば、経口投与、腹腔内投与、静脈注射等の一般的な方法を使用できる。   The administration method of the test chemical substance is not particularly limited. For example, general methods such as oral administration, intraperitoneal administration, and intravenous injection can be used.

「遺伝子発現レベルを測定する」とは、該遺伝子の発現レベルを検出又は定量する限り特に制限されず、例えば、該遺伝子のmRNAやcDNAを検出又は定量してもよい。さらには、該遺伝子がコードするタンパク質を検出又は定量してもよい。これらの検出又は定量には、該遺伝子又はその遺伝子産物であるペプチド若しくはタンパク質に特異的に結合する分子を用いることが望ましい。遺伝子又はその遺伝子産物であるペプチド若しくはタンパク質に特異的に結合する分子とは、特に制限されないが、該遺伝子に特異的に結合するヌクレオチド、DNA、cDNA、RNA、ペプチド若しくはタンパク質に特異的に結合する抗体等を例示することができる。また、該遺伝子の発現レベルの検出又は定量には、該遺伝子のmRNAもしくはタンパク質の断片又はホモログを用いてもよい。   “Measurement of gene expression level” is not particularly limited as long as the expression level of the gene is detected or quantified. For example, mRNA or cDNA of the gene may be detected or quantified. Furthermore, the protein encoded by the gene may be detected or quantified. For detection or quantification of these, it is desirable to use a molecule that specifically binds to the gene or its gene product, peptide or protein. Although it does not restrict | limit especially with the molecule | numerator specifically couple | bonded with a gene or its gene product peptide or protein, It bind | bond | couples specifically with the nucleotide, DNA, cDNA, RNA, peptide, or protein which bind | bond | couples specifically with this gene. An antibody etc. can be illustrated. In addition, for detection or quantification of the expression level of the gene, mRNA or protein fragments or homologues of the gene may be used.

配列番号1〜74に示される塩基配列は、例えば、National Center for Biotechnology InformationのBLAST(URL; http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)を利用したホモロジー検索により遺伝子を特定することが可能である。   The nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 74 specify the gene by homology search using BLAST (URL; http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/) of National Center for Biotechnology Information, for example. Is possible.

「DNAマイクロアレイ」とは、オリゴヌクレオチドや一本鎖または二本鎖のDNAをガラス基板上などに高密度に配置したものをいい、「DNAマイクロアレイ法」とは、そのDNAマイクロアレイ上で蛍光標識したcDNA分子などとハイブリッド形成を行わせて定性的且つ定量的にDNAと結合した核酸の種類や量を測定する手法をいう。   "DNA microarray" refers to oligonucleotides and single-stranded or double-stranded DNA arranged on a glass substrate at high density, and "DNA microarray method" refers to fluorescent labeling on the DNA microarray. A technique for qualitatively and quantitatively measuring the type and amount of nucleic acid bound to DNA by hybridization with cDNA molecules.

「オリゴヌクレオチド」とは、ヌクレオチドが数個重合した分子の総称のことをいう。   “Oligonucleotide” is a general term for molecules in which several nucleotides are polymerized.

mRNAの「ホモログ」とは、該mRNAに実質的に類似したヌクレオチドに関連する。「実質的に類似した」とは、当業者によって十分理解され、具体的にはそれぞれの配列類似性が少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%を有することを意味する。   An “homologue” of an mRNA relates to a nucleotide that is substantially similar to the mRNA. “Substantially similar” is well understood by those skilled in the art and specifically has a sequence similarity of at least 80%, preferably at least 85%, more preferably at least 90%, most preferably at least 95%. It means having.

また、タンパク質の「ホモログ」とは、該mRNAに実質的に類似したペプチドに関連する。「実質的に類似した」とは、当業者によって十分理解され、具体的にはそれぞれの配列類似性が少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%を有することを意味する。   A protein “homolog” is related to a peptide substantially similar to the mRNA. “Substantially similar” is well understood by those skilled in the art and specifically has a sequence similarity of at least 80%, preferably at least 85%, more preferably at least 90%, most preferably at least 95%. It means having.

「化学物質に曝露された臓器組織または細胞試料」とは、組織もしくは細胞試料、または試料が由来した動物が、化学物質により処理されたことを意味する。   “Organ tissue or cell sample exposed to a chemical substance” means that the tissue or cell sample or the animal from which the sample was derived has been treated with a chemical substance.

「幹細胞」とは、自己複製能と分化した細胞をつくる能力を併せ持った未分化細胞のことを言い、胚性幹細胞(ES細胞:Embryonic stem cell)、組織幹細胞、人工多能性幹細胞(iPS細胞:induced pluripotent stem cell)で例示できるが、これらに限られるものではない。   “Stem cells” refer to undifferentiated cells that have both the ability to self-replicate and the ability to create differentiated cells. Embryonic stem cells (ES cells), tissue stem cells, induced pluripotent stem cells (iPS cells) : Induced pluripotent stem cell), but is not limited thereto.

「プロモーター」とは、転写開始反応の効率に関与するDNA領域をいう。   “Promoter” refers to a DNA region involved in the efficiency of the transcription initiation reaction.

「レポーター遺伝子」とは、目的の因子の機能を測定するために代用される遺伝子のことであり、産物の活性が簡単に定量化できるものが好まれる。本発明のレポーター遺伝子には、生体応答遺伝子のプロモーター配列と当該プロモーター配列に作動可能に接続されたレポータータンパク質をコードする配列とを含み、レポータータンパク質としては、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)、ホタルルシフェラーゼ、ウミシイタケルシフェラーゼ、β‐ガラクトシダーゼ、緑色蛍光タンパク質(GFP)、青色蛍光タンパク質(CFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)または赤色蛍光タンパク質(dsRed)等が挙げられるが、これらに限られるものではない。   A “reporter gene” is a gene that is substituted for measuring the function of a target factor, and is preferably a gene that can easily quantify the activity of a product. The reporter gene of the present invention includes a promoter sequence of a biological response gene and a sequence encoding a reporter protein operably connected to the promoter sequence. Examples of the reporter protein include chloramphenicol acetyltransferase (CAT), Firefly luciferase, Renilla luciferase, β-galactosidase, green fluorescent protein (GFP), blue fluorescent protein (CFP), yellow fluorescent protein (YFP) or red fluorescent protein (dsRed), but are not limited to these Absent.

本発明において「生体応答遺伝子のプロモーター配列に連結される」とは、対象の遺伝子の発現が該プロモーター配列の制御下に配置されることをいい、通常、対象となる遺伝子のすぐ上流にプロモーター配列が配置されるが、必ずしも隣接している必要はない。   In the present invention, “linked to the promoter sequence of the biological response gene” means that the expression of the target gene is placed under the control of the promoter sequence, and usually the promoter sequence immediately upstream of the target gene. Are not necessarily adjacent to each other.

「ベクター」とは、組換えDNA技術において、外来性DNAを組み込み、宿主細胞中で増えることのできるDNAのことをいい、プラスミド、ファージ、ウイルス、酵母人工染色体などが挙げられるが、これらに限られるものではない。   A “vector” refers to a DNA that can incorporate foreign DNA and increase in a host cell in recombinant DNA technology. Examples include plasmids, phages, viruses, and yeast artificial chromosomes. It is not something that can be done.

「形質転換細胞」とは、形質転換体、トランスフォーマントとも呼ばれ、ある形質を示す細胞(供与細胞)のDNAを、それを示さない細胞(受容細胞)へ導入して生じた供与細胞の形質を示す細胞をいう。供与細胞又は受容細胞としては、原核細胞、酵母、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞等が例示される。   A “transformed cell” is also referred to as a transformant or a transformant, and is a characteristic of a donor cell generated by introducing DNA of a cell (donor cell) exhibiting a certain trait into a cell (donor cell) that does not exhibit it. Refers to cells that exhibit Examples of donor cells or recipient cells include prokaryotic cells, yeast, animal cells, plant cells, and insect cells.

「毒性作用」とは、化学物質の存在に起因する、生体、臓器系、各臓器、組織、細胞、又は細胞内単位に対する有害作用を指す。毒性作用は、生理的もしくは物理的な症状、又は細胞もしくは臓器の壊死のような撹乱であり得る。   “Toxic effect” refers to an adverse effect on a living body, organ system, each organ, tissue, cell, or intracellular unit due to the presence of a chemical substance. Toxic effects can be physiological or physical symptoms, or perturbations such as cell or organ necrosis.

「試料」には、好ましくは肝臓組織由来の材料、並びに、例えば血液、血漿、血清、リンパ液、腹水、尿、便のような任意の体液が含まれるものとする。なお、これに限られるものではない。   “Sample” is preferably intended to include material derived from liver tissue and any bodily fluid such as blood, plasma, serum, lymph, ascites, urine, stool. However, the present invention is not limited to this.

明細書及び特許請求の範囲を含む本出願で使用される際には、「個体」とは、ヒトの個体、動物又は個体の集団もしくはプールを意味するものとする。   As used in this application, including the specification and claims, an “individual” shall mean a human individual, an animal, or a population or pool of individuals.

「CAS登録番号」とは米国化学会の一部門であるCAS(Chemical Abstracts Service)が運営・管理する化学物質登録システムから付与される化学物質に固有の数値識別番号のことを意味する。   “CAS registration number” means a numerical identification number unique to a chemical substance assigned by a chemical substance registration system operated and managed by CAS (Chemical Abstracts Service), a division of the American Chemical Society.

本出願に係る特許請求の範囲及び明細書で使用する「生体応答遺伝子」とは、化学物質の曝露等の外的な刺激により生体内において発現レベルが変動する遺伝子を意味し、「生体応答遺伝子群」とは複数の生体応答遺伝子の組合せのことを意味する。   The term “biological response gene” used in the claims and specification of the present application means a gene whose expression level fluctuates in vivo due to an external stimulus such as exposure to a chemical substance. “Group” means a combination of a plurality of biological response genes.

遺伝子の発現レベルを検出、測定又は定量する具体的な方法としては、該遺伝子に特異的に結合するプローブ用の標識化ヌクレオチド、標識化cDNAまたは標識化RNAを用いたノーザンブロット法、ドットブロット法、iAFLP(introduced Amplified Fragment Length Polymorphism)法、LAMP(Loop-Mediated Isothermal Amplification)法、PCR法、又はmRNA分子を直接測定する方法等を用いることができる。PCR法としては、RT-PCR法、Real Time PCR法、競合PCR法を挙げることができる。   Specific methods for detecting, measuring or quantifying the expression level of a gene include Northern blotting and dot blotting using labeled nucleotides, labeled cDNA or labeled RNA for probes that specifically bind to the gene. IAFLP (introduced Amplified Fragment Length Polymorphism) method, LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification) method, PCR method, method of directly measuring mRNA molecules, and the like can be used. Examples of the PCR method include RT-PCR method, Real Time PCR method, and competitive PCR method.

前記Real Time PCR法としては、例えば、試料内の全RNAやmRNAから逆転写酵素を用いてcDNAを合成し、該cDNAを鋳型にして目的領域をPCR法により増幅し、該増幅産物の生産過程をリアルタイムにモニタリングする方法が挙げられる。リアルタイムにモニタリングする試薬としては、例えば、SYBR(登録商標:Moleclar Probes社)Green Iや、TaqMan(登録商標:アプライドバイオシステムズ社)プローブ等が挙げられる。   As the Real Time PCR method, for example, cDNA is synthesized from the total RNA or mRNA in a sample using reverse transcriptase, the target region is amplified by the PCR method using the cDNA as a template, and the production process of the amplification product is performed. A method for monitoring the real time in real time. Examples of the reagent to be monitored in real time include SYBR (registered trademark: Moleclar Probes) Green I, TaqMan (registered trademark: Applied Biosystems) probe, and the like.

前記競合PCR法としては、例えば、試料内の全RNAやmRNAから逆転写酵素を用いてcDNAを合成し、該cDNAと内部標準DNAを同一の反応チューブ内で反応させる方法や、さらに前記逆転写反応時にmRNAとともにRNA内部標準を加えて反応させる方法等が挙げられる。また、内部標準遺伝子の配列は、例えば、増幅目的遺伝子の配列と相同配列でもよく、非相同な配列でもよい。   Examples of the competitive PCR method include, for example, a method of synthesizing cDNA from total RNA or mRNA in a sample using a reverse transcriptase and reacting the cDNA and an internal standard DNA in the same reaction tube. Examples include a method of reacting by adding an RNA internal standard together with mRNA during the reaction. In addition, the sequence of the internal standard gene may be, for example, a sequence homologous to the sequence of the gene to be amplified or a non-homologous sequence.

さらに、遺伝子の発現レベルを検出又は定量する具体的な方法としては、DNAマイクロアレイ、DNAチップ、又は抗体アレイ等を用いる方法が挙げられる。DNAマイクロアレイ又はDNAチップには該遺伝子のヌクレオチド又はcDNAが1つ以上固定化されているものを用いる。   Furthermore, specific methods for detecting or quantifying gene expression levels include methods using DNA microarrays, DNA chips, antibody arrays, and the like. A DNA microarray or DNA chip having one or more nucleotides or cDNAs of the gene immobilized thereon is used.

なお、ヌクレオチド又はcDNAは、該遺伝子の一部に相当する部分でもよい。   The nucleotide or cDNA may be a part corresponding to a part of the gene.

上記プローブの標識化に用いられる標識試薬は、例えば放射性同位元素である[125I]、[131I]、[3H]、[14C]、[32P]、[35S]、酵素であるβ‐ガラクトシダーゼ、β‐グルコシダーゼ、アルカリフォスファターゼ、パーオキシダーゼ、また、蛍光物質であるシアニン蛍光色素蛍光色素(例えば、Cy2、Cy3、Cy5、Cy5.5、Cy7、Cyanine3、Cyanine5など)を用いることができる。   The labeling reagent used for labeling the probe is, for example, radioisotopes [125I], [131I], [3H], [14C], [32P], [35S], an enzyme β-galactosidase, β -Glucosidase, alkaline phosphatase, peroxidase, and cyanine fluorescent dye fluorescent dyes that are fluorescent substances (for example, Cy2, Cy3, Cy5, Cy5.5, Cy7, Cyanine3, Cyanine5, etc.) can be used.

また、上記Real Time PCR法としては、例えば、組織内又は細胞内の全RNAやmRNAから逆転写酵素により合成したcDNAを鋳型にして、PCRの増幅産物をリアルタイムでモニタリングする方法が挙げられる。リアルタイムPCR用モニタリング試薬としては、例えばSYBR GreenIやTaqManプローブ等が用いられる。   In addition, examples of the Real Time PCR method include a method of monitoring PCR amplification products in real time using cDNA synthesized by reverse transcriptase from total RNA or mRNA in tissues or cells as a template. As a monitoring reagent for real-time PCR, for example, SYBR Green I or TaqMan probe is used.

通常、DNAマイクロアレイやDNAチップは、プローブが支持体の上に固定されているアレイ又はチップであり、DNAマイクロアレイ又はDNAチップの支持体としては、ハイブリダイゼーションに使用可能なものであればよく、例えばガラス、シリコン、プラスチックなどの基板や、ニトロセルロース膜、ナイロン膜等を用いることができる。   Usually, a DNA microarray or DNA chip is an array or chip in which probes are fixed on a support, and the support of the DNA microarray or DNA chip may be any one that can be used for hybridization. A substrate such as glass, silicon, or plastic, a nitrocellulose film, a nylon film, or the like can be used.

なお、DNAマイクロアレイとは、生体応答遺伝子群に含まれる遺伝子全長、またはその部分配列と相補的なcDNA断片若しくはオリゴDNAを固定支持体に1つ以上固定したものをいう。ここでいう相補的なオリゴDNAは一般的には25〜100塩基の長さのものが用いられるが、必ずしもこれに限定されない。   The DNA microarray refers to one in which at least one cDNA fragment or oligo DNA complementary to the full length of a gene included in a biological response gene group or a partial sequence thereof is fixed to a fixed support. The complementary oligo DNA here is generally 25 to 100 bases in length, but is not necessarily limited thereto.

DNAマイクロアレイやDNAチップの使用方法については特に制限されない。例えば、生体試料からmRNAを精製し、該mRNAを鋳型とした逆転写反応を行う際に、適切な標識を付したプライマーや標識ヌクレオチドを使用することにより、標識されたcDNAを得ることができる。この標識化cDNAとDNAマイクロアレイやDNAチップ表面上に固定された本発明におけるプローブとの間でハイブリダイゼーションを行わせ、被検試料とのハイブリダイゼーション及び対照試料とのハイブリダイゼーションのそれぞれの結果を比較し、該遺伝子の有無を検出したり、発現レベルを測定したりすることにより、臓器毒性の検出または予測を行うことができる。   There are no particular restrictions on the method of using the DNA microarray or DNA chip. For example, when mRNA is purified from a biological sample and a reverse transcription reaction is performed using the mRNA as a template, a labeled cDNA can be obtained by using an appropriately labeled primer or labeled nucleotide. Hybridization is performed between the labeled cDNA and the probe of the present invention immobilized on the surface of a DNA microarray or DNA chip, and the results of hybridization with a test sample and hybridization with a control sample are compared. By detecting the presence or absence of the gene or measuring the expression level, organ toxicity can be detected or predicted.

遺伝子に対応するポリペプチド又はタンパク質は上記生体応答遺伝子の発現産物であり、該ポリペプチド又はタンパク質のアミノ酸配列の配列情報は、NCBIの遺伝子データベースにおいて、それぞれのアクセッションナンバーによりアプローチすることもできる。   The polypeptide or protein corresponding to the gene is an expression product of the biological response gene, and the sequence information of the amino acid sequence of the polypeptide or protein can be approached by each accession number in the NCBI gene database.

上記ポリペプチド又はタンパク質を検出又は定量する方法としては、所定のポリペプチド又はタンパク質を検出又は定量する方法であれば特に制限されない。例えば、該ポリペプチド又はタンパク質に特異的に結合する抗体やアプタマー等を用いることができ、抗体としては、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、一本鎖抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、2つのエピトープを同時に認識することができる二機能性抗体等を例示できる。これらの抗体は、慣用のプロトコルを用いて該ポリペプチド又はタンパク質又はそれらの断片を抗原として用いて作製することができる。また、アプタマーとは、タンパク質、アミノ酸等の分子に特異的に結合する核酸分子である。   The method for detecting or quantifying the polypeptide or protein is not particularly limited as long as it is a method for detecting or quantifying a predetermined polypeptide or protein. For example, an antibody or aptamer that specifically binds to the polypeptide or protein can be used. As the antibody, a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a single chain antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, two epitopes can be used simultaneously. Examples include bifunctional antibodies that can be recognized. These antibodies can be produced using the polypeptide or protein or a fragment thereof as an antigen using conventional protocols. Aptamers are nucleic acid molecules that specifically bind to molecules such as proteins and amino acids.

上記ポリペプチド又はタンパク質に特異的に結合する抗体を用いて、被検試料中に存在する該ポリペプチド又はタンパク質を検出又は定量する場合、免疫沈降法、電気化学発光法、RIA(Radioimmunoassay)法、ELISA(Enzyme-liked immunosorbent assay)法、蛍光抗体法等の公知の免疫学的方法を用いることができる。   When detecting or quantifying the polypeptide or protein present in a test sample using an antibody that specifically binds to the polypeptide or protein, immunoprecipitation, electrochemiluminescence, RIA (Radioimmunoassay), Known immunological methods such as an ELISA (Enzyme-liked immunosorbent assay) method and a fluorescent antibody method can be used.

上記判定の基準としては、被検試料中に存在する該遺伝子の発現レベル(又は該遺伝子に対応するポリペプチド若しくはタンパク質の発現レベル)が正常対照試料中に存在する、該遺伝子の発現レベル(又は該遺伝子に対応するポリペプチド若しくはタンパク質の発現レベル)よりも高い又は低いことを利用する。例えば、1群3検体以上の試料の発現レベルを測定した結果について、t検定を行った場合に、P<0.05、より好ましくはP<0.01、さらに好ましくはP<0.001、さらにより好ましくはP<0.0001である場合が挙げられる。   As a criterion for the determination, the expression level of the gene (or the expression level of the polypeptide or protein corresponding to the gene) present in the test sample is present in the normal control sample (or The expression level is higher or lower than the expression level of the polypeptide or protein corresponding to the gene. For example, when a t-test is performed on the results of measuring the expression level of three or more samples per group, P <0.05, more preferably P <0.01, still more preferably P <0.001, and even more preferably P < An example is 0.0001.

検定方法はt検定に限定されるものではなく、U検定、F検定、マン・ホイットニ検定やウィルコクサン符号付順位検定でもよい。また検定に限定されるものではなく、例えば各群の発現レベルの平均値の差を用いてもよい。   The test method is not limited to the t-test, and may be a U-test, F-test, Mann-Whitney test or Wilcoxan signed rank test. Moreover, it is not limited to a test | inspection, For example, you may use the difference of the average value of the expression level of each group.

基準値は、被検試料における発現レベルを測定する度に毎回測定する必要はなく、例えば、様々な種の生体試料における正常対照試料中に存在する遺伝子の発現レベルをあらかじめ測定しておき、その測定値を用いて比較することができる。   The reference value does not need to be measured each time the expression level in the test sample is measured. For example, the expression level of a gene present in a normal control sample in various biological samples is measured in advance. Comparison can be made using measured values.

遺伝子発現レベルの変化には特定の化学物質と生体組織との直接の反応のみならず、臓器に障害が生じた結果としての二次的反応も含まれる。   Changes in gene expression levels include not only direct reactions between specific chemicals and living tissues, but also secondary reactions as a result of organ damage.

生体応答遺伝子群に含まれる遺伝子は、ヒト、ラット、マウス、ウサギ、又はサルのような任意の哺乳動物において、マーカーとして用いられ得る。好ましくは、生体応答遺伝子群に含まれる遺伝子は、ラット又はマウスにおいてマーカーとして用いられる。   A gene included in the biological response gene group can be used as a marker in any mammal such as human, rat, mouse, rabbit, or monkey. Preferably, genes included in the biological response gene group are used as markers in rats or mice.

動物の種類は特に限定されるものではなく、例えば、ラットの場合にはSprague Dawleyラット、Wistarラットなどでもよく、雄でも雌でも構わない。   The type of animal is not particularly limited. For example, in the case of a rat, it may be a Sprague Dawley rat, a Wistar rat, etc., and may be male or female.

以下、実施例により本発明による化学物質の毒性判別・予測方法、核酸構成物、ベクター、形質転換細胞、照合用遺伝子発現データベースの作成方法、及び、化学物質の毒性判別キットをより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。   Hereinafter, the chemical substance toxicity determination / prediction method, nucleic acid composition, vector, transformed cell, method for creating a reference gene expression database, and chemical substance toxicity determination kit according to the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.

本発明の毒性作用を検出または予測するための方法に用いられる生体応答遺伝子群は、3,4-キシリジン(CAS登録番号95-64-7)を雄のSprague Dawleyラット(6週齢)(日本チャールス・リバー社)に28日間反復投与することにより肝臓で発現レベルが著しく変動した遺伝子群である。   The biological response gene group used in the method for detecting or predicting the toxic effect of the present invention includes 3,4-xylidine (CAS registration number 95-64-7) and male Sprague Dawley rat (6 weeks old) (Japan). This is a group of genes whose expression levels are significantly changed in the liver by repeated administration to Charles River) for 28 days.

本発明で用いられる生体応答遺伝子群は以下の方法により得られる。なお、ここで、「発現レベル」とは絶対量である必要はなく相対量でよい。   The biological response gene group used in the present invention is obtained by the following method. Here, the “expression level” need not be an absolute amount, but may be a relative amount.

<遺伝子発現データベース>
本発明による遺伝子発現データベースの作成は、
(1)種々の化学物質について、ラットなどが死亡しない適当な投与量を決定し、
(2)適当な濃度の化学物質を一定期間、ラットなどに繰り返し曝露し、
(3)曝露した生体から各臓器を摘出し、
(4)摘出した臓器からmRNAを単離し、
(5)DNAマイクロアレイ法などにより特定遺伝子の発現レベルを測定し、
(6)得られた遺伝子発現レベルを化学物質、その濃度、曝露時間とともに遺伝子発現データベースとしてまとめる、と以上6つの工程によりなされる。
<Gene expression database>
Creation of a gene expression database according to the present invention
(1) For various chemical substances, determine appropriate doses that will not cause rats to die,
(2) Repeated exposure of a chemical substance of appropriate concentration to a rat etc. for a certain period,
(3) Remove each organ from the exposed living body,
(4) mRNA is isolated from the removed organ,
(5) Measure the expression level of a specific gene by DNA microarray method,
(6) The obtained gene expression level is compiled as a gene expression database together with chemical substances, their concentrations, and exposure times, and the above six steps are performed.

<動物試験>
5週齢のCrl:CD(SD)ラット(雄)を準備し、ポリカーボネイトケージに入れ、エアーコンディショニング・アニマルラック(商品名)内で飼育した。エアーコンディショニング・アニマルラックは、温度22℃、湿度55%に設定し、照明は明期7:00〜19:00、暗期19:00〜7:00の12時間サイクルに設定した。水は給水ビンを用いて、浄水器を通した水道水を不断給与し、飼料は固形飼料を不断給餌した。実験開始までに1週間の馴化検疫期間を設けた。
<Animal test>
Five-week-old Crl: CD (SD) rats (male) were prepared, placed in polycarbonate cages, and raised in an air-conditioned animal rack (trade name). The air conditioning animal rack was set to a temperature of 22 ° C. and a humidity of 55%, and the lighting was set to a 12-hour cycle of light period 7:00 to 19:00 and dark period 19:00 to 7:00. Water was constantly fed tap water through a water purifier using a water supply bottle, and feed was constantly fed solid feed. A one-week habituation quarantine period was established before the start of the experiment.

国立医薬品食品衛生研究所の「既存化学物質毒性データベース」(http://dra4.nihs.go.jp/mhlw_data/jsp/SearchPage.jsp)に登録されている37種類の化学物質、2-ブタノンオキシム、3-シアノピリジン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、メタクリルアミド、スルホラン、2-イソプロポキシエタノール、ヒドラジン一水和物、4-エチルモルホリン、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、o-ジクロロベンゼン、3,4-キシリジン、N-メチルアニリン、トリレンジイソシアナート、2-(ジブチルアミノ)エタノール、p-クミルフェノール、m-クレゾール、2,3-ジメチルアニリン、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド、フタル酸ジヘプチル、テトラブロモエタン、アジピン酸ジブチル、p-エチルフェノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、3,5-キシリジン、N,N-ジメチルベンジルアミン、1,3-ジブロモプロパン、n-ヘキサデカン、1-ブロモ-3-クロロプロパン、プソイドクメン、ジシクロヘキシルアミン、1,4-ジブロモベンゼン、又は2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸を28日間反復してSprague Dawleyラット(6週齢、雄)に経口投与した。正常対照群として、オリブ油、注射用水又はゴマ油を28日間反復してSprague Dawleyラット(6週齢、雄)に経口投与した。また、1群あたり3個体のラットを使用した。なお、動物試験は28日間に制限されることはなく、例えば数日間でもよい。   2-Butanone oxime, 37 kinds of chemical substances registered in the “National Database on Toxicology of Chemicals” (http://dra4.nihs.go.jp/mhlw_data/jsp/SearchPage.jsp) , 3-cyanopyridine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, tetrahydrofurfuryl alcohol, methacrylamide, sulfolane, 2-isopropoxyethanol, hydrazine monohydrate, 4-ethylmorpholine, ethyl trimethylammonium chloride , Benzyltrimethylammonium chloride, sodium m-nitrobenzenesulfonate, sodium 1-naphthylamine-4-sulfonate tetrahydrate, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, o-dichlorobenzene, 3,4-xylidine, N-methylaniline, tolylene diisocyanate, 2- (dibutylamino) ethanol, p-cumylphenol, m -Cresol, 2,3-dimethylaniline, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, diheptyl phthalate, tetrabromoethane, dibutyl adipate, p-ethylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 3,5-xylidine , N, N-dimethylbenzylamine, 1,3-dibromopropane, n-hexadecane, 1-bromo-3-chloropropane, pseudocumene, dicyclohexylamine, 1,4-dibromobenzene, or 2-amino-5-methylbenzenesulfone The acid was orally administered to Sprague Dawley rats (6 weeks old, male) repeatedly for 28 days. As a normal control group, olive oil, water for injection or sesame oil was orally administered to Sprague Dawley rats (6 weeks old, male) repeatedly for 28 days. Three rats were used per group. The animal test is not limited to 28 days, and may be several days, for example.

化学物質の投与液は、化学物質を必要量秤量し、適当な溶媒(注射用水、オリブ油、ゴマ油など)を用いて溶液又は均一な懸濁液を作製した。経口投与は2.5mL用または5.0mL用注射用シリンジにフレキシブル経口ゾンデ(商品名)を装着したものを用いたが、これに限定されるものではない。なお、溶媒は、2-ブタノンオキシム、3-シアノピリジン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、メタクリルアミド、スルホラン、2-イソプロポキシエタノール、ヒドラジン一水和物、4-エチルモルホリン、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物、および3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールは注射用水(大塚製薬株式会社製)を使用し、o-ジクロロベンゼン、3,4-キシリジン、N-メチルアニリン、トリレンジイソシアナート、2-(ジブチルアミノ)エタノール、p-クミルフェノール、m-クレゾール、2,3-ジメチルアニリン、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド、フタル酸ジヘプチル、テトラブロモエタン、アジピン酸ジブチル、p-エチルフェノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、3,5-キシリジン、N,N-ジメチルベンジルアミン、1,3-ジブロモプロパンおよびn-ヘキサデカンはオリブ油(小堺製薬株式会社製)を使用し、1-ブロモ-3-クロロプロパン、プソイドクメン、ジシクロヘキシルアミン、1,4-ジブロモベンゼン、および2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸はゴマ油(小堺製薬株式会社製)を使用した。なお、投与液に使用する溶媒はこれらに限定されることはない。   For the chemical substance administration liquid, a necessary amount of the chemical substance was weighed, and a solution or uniform suspension was prepared using an appropriate solvent (water for injection, olive oil, sesame oil, etc.). Oral administration was performed using a syringe for 2.5 mL or 5.0 mL equipped with a flexible oral sonde (trade name), but is not limited thereto. The solvent is 2-butanone oxime, 3-cyanopyridine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, tetrahydrofurfuryl alcohol, methacrylamide, sulfolane, 2-isopropoxyethanol, hydrazine monohydrate, 4- Ethylmorpholine, ethyltrimethylammonium methacrylate chloride, benzyltrimethylammonium chloride, sodium m-nitrobenzenesulfonate, sodium 1-naphthylamine-4-sulfonate tetrahydrate, and 3-methoxy-3-methyl-1-butanol are injected Using water (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.), o-dichlorobenzene, 3,4-xylidine, N-methylaniline, tolylene diisocyanate, 2- (dibutylamino) ethanol, p-cumylphenol, m-cresol 2,3-dimethylaniline, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, Diheptyl formate, tetrabromoethane, dibutyl adipate, p-ethylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 3,5-xylidine, N, N-dimethylbenzylamine, 1,3-dibromopropane and n- Hexadecane uses olive oil (manufactured by Kosuge Pharmaceutical Co., Ltd.), and 1-bromo-3-chloropropane, pseudocumene, dicyclohexylamine, 1,4-dibromobenzene, and 2-amino-5-methylbenzenesulfonic acid are sesame oil (Kosuge Pharmaceutical Co., Ltd.) was used. In addition, the solvent used for an administration liquid is not limited to these.

各化学物質の投与量はそれぞれ、2-ブタノンオキシムが100mg/kg/day、3-シアノピリジンが180mg/kg/day、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノールが1,000mg/kg/day、テトラヒドロフルフリルアルコールが600mg/kg/day、メタクリルアミドが150mg/kg/day、スルホランが700mg/kg/day、2-イソプロポキシエタノールが500mg/kg/day、ヒドラジン一水和物が30mg/kg/day、4-エチルモルホリンが500mg/kg/day、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリドが1,000mg/kg/day、塩化ベンジルトリメチルアンモニウムが120mg/kg/day、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムが1,000mg/kg/day、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物が1,000mg/kg/day、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールが1,000mg/kg/day、o-ジクロロベンゼンが500mg/kg/day、3,4-キシリジンが250mg/kg/day、N-メチルアニリンが125mg/kg/day、トリレンジイソシアナートが300mg/kg/day、2-(ジブチルアミノ)エタノールが250mg/kg/day、p-クミルフェノールが700mg/kg/day、m-クレゾールが1,000mg/kg/day、2,3-ジメチルアニリンが200mg/kg/day、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミドが300mg/kg/day、フタル酸ジヘプチルが1,000mg/kg/day、テトラブロモエタンが200mg/kg/day、アジピン酸ジブチルが1,000mg/kg/day、p-エチルフェノールが1,000mg/kg/day、2,4-ジ-tert-ブチルフェノールが300mg/kg/day、3,5-キシリジンが200mg/kg/day、N,N-ジメチルベンジルアミンが200mg/kg/day、1,3-ジブロモプロパンが250mg/kg/day、n-ヘキサデカンが1,000mg/kg/day、1-ブロモ-3-クロロプロパンが300mg/kg/day、プソイドクメンが1,000mg/kg/day、ジシクロヘキシルアミンが70mg/kg/day、1,4-ジブロモベンゼンが300mg/kg/day、2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸が1,000mg/kg/dayとし、投与対象となるラットの体重の測定値から投与液量を計算して、ラットに投与した。   The dose of each chemical substance is 100 mg / kg / day for 2-butanone oxime, 180 mg / kg / day for 3-cyanopyridine, 1,000 mg / kg / day for 2- (2-aminoethylamino) ethanol, tetrahydro Furfuryl alcohol 600 mg / kg / day, methacrylamide 150 mg / kg / day, sulfolane 700 mg / kg / day, 2-isopropoxyethanol 500 mg / kg / day, hydrazine monohydrate 30 mg / kg / day 4-ethylmorpholine 500 mg / kg / day, ethyl trimethylammonium methacrylate 1,000 mg / kg / day, benzyltrimethylammonium chloride 120 mg / kg / day, sodium m-nitrobenzenesulfonate 1,000 mg / kg / day 1-naphthylamine-4-sulfonic acid sodium tetrahydrate 1,000 mg / kg / day, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol 1,000 mg / kg / day, o-dichlorobenzene 500 mg / kg / day day, 3,4-xylidine 250 mg / kg / day, N-methylaniline 125 mg / kg / day, Range isocyanate 300mg / kg / day, 2- (dibutylamino) ethanol 250mg / kg / day, p-cumylphenol 700mg / kg / day, m-cresol 1,000mg / kg / day, 2,3 -200 mg / kg / day for dimethylaniline, 300 mg / kg / day for N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, 1,000 mg / kg / day for diheptyl phthalate, 200 mg / kg / day for tetrabromoethane, 1,000 for dibutyl adipate mg / kg / day, 1,000 mg / kg / day for p-ethylphenol, 300 mg / kg / day for 2,4-di-tert-butylphenol, 200 mg / kg / day for 3,5-xylidine, N, N- Dimethylbenzylamine 200 mg / kg / day, 1,3-dibromopropane 250 mg / kg / day, n-hexadecane 1,000 mg / kg / day, 1-bromo-3-chloropropane 300 mg / kg / day, pseudocumene 1,000 mg / kg / day, dicyclohexylamine 70 mg / kg / day, 1,4-dibromobenzene 300 mg / kg / day, 2-amino-5-methylbenzenesulfonic acid 1,000 mg / kg / day Calculate the dosing solution volume from the measured weight of the rat as a, it was administered to rats.

臓器の採取は、化学物質の最終投与の約24時間後に行った。具体的には、ラットを麻酔下で腹部大動脈より放血(全採血)して安楽死させた後、肝臓を採取し、速やかに液体窒素で凍結させた。凍結させた肝臓はISOGEN(ニッポンジーン社製)溶液中でホモジナイズすることにより粉砕した。   Organs were collected approximately 24 hours after the last dose of chemical. Specifically, the rats were exsanguinated (total blood collection) from the abdominal aorta under anesthesia and euthanized, and then the liver was collected and immediately frozen in liquid nitrogen. The frozen liver was pulverized by homogenization in an ISOGEN (Nippon Gene) solution.

<全RNAの抽出>
肝臓組織からの全RNAの抽出はISOGEN試薬(ニッポンジーン社製)を用いて推奨のプロトコルに従って行った。
<Extraction of total RNA>
Extraction of total RNA from liver tissue was performed according to the recommended protocol using ISOGEN reagent (Nippon Gene).

<核酸検体の調製>
検体用mRNAの調製は、肝臓組織からISOGEN試薬(ニッポンジーン社製)を用いて抽出した全RNAから、Poly(A)Pureキット(Ambion社製)を用い、各社推奨のプロトコルに従って行った。
<Preparation of nucleic acid sample>
Sample mRNA was prepared from total RNA extracted from liver tissue using ISOGEN reagent (Nippon Gene) using a Poly (A) Pure kit (Ambion) according to the protocol recommended by each company.

<マイクロアレイの作製>
ラット遺伝子断片ライブラリー(マイクロダイアグノスティック社製)を用いてマイクロアレイを作製した。該ラット遺伝子断片ライブラリーには、配列番号1〜74で示される塩基配列を有する合成オリゴヌクレオチドを含んでいた。また、マイクロアレイの作製方法・条件に限定はないが、例えば(Schena,M.et.al.,Science,270,467-470.(1995))に記載の作製方法を用いることができる。
<Production of microarray>
A microarray was prepared using a rat gene fragment library (manufactured by Microdiagnostic). The rat gene fragment library contained a synthetic oligonucleotide having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 74. In addition, although there are no limitations on the microarray manufacturing method and conditions, for example, the manufacturing method described in (Schena, M. et.al., Science, 270, 467-470. (1995)) can be used.

ラット遺伝子断片ライブラリーを超微量分注装置(マイクロダイアグノスティク社製)によりスライドガラス(松波硝子工業社製、HAコートスライドガラス)にプリントしてマイクロアレイを作製した。該マイクロアレイを気相恒温器内にて80℃で1時間静置し、さらにUVクロスリンカー(Hoefer社製、UVC500)を用いて120mJの紫外線を照射した。   The rat gene fragment library was printed on a slide glass (manufactured by Matsunami Glass Industrial Co., Ltd., HA-coated slide glass) using an ultra-small volume dispensing apparatus (manufactured by Microdiagnostic) to prepare a microarray. The microarray was allowed to stand at 80 ° C. for 1 hour in a gas-phase incubator, and further irradiated with 120 mJ ultraviolet rays using a UV crosslinker (Hoefer, UVC500).

<マイクロアレイの後処理>
マイクロアレイの後処理については、特許公報(特許第4190899号)記載の方法により行った。
<Post-processing of microarray>
The post-treatment of the microarray was performed by the method described in the patent publication (Japanese Patent No. 4190899).

<標識cDNAの合成>
該mRNA 1.5μgを核酸標識・ハイブリダイゼーション試薬(マイクロダイアグノスティック社製)、逆転写酵素SuperScriptII(登録商標:ライフテクノロジーズ)(インビトロジェン社製)、Cyanine5-deoxyuridinetriphosphate(Cyanine5-dUTP)(Perkin Elmer社製)を用い、標識cDNAを作製した。一方、対照としてラット共通レファレンス(マイクロダイアグノスティック社製)を使用した。共通レファレンスに対しては核酸標識・ハイブリダイゼーション試薬(マイクロダイアグノスティック社製)、逆転写酵素SuperScriptII(インビトロジェン社製)、Cyanine3-deoxyuridinetriphosphate(Cyanine3-dUTP)(Perkin Elmer社製)を用い、標識cDNAを作製した。作製方法は、各社推奨のプロトコルに従った。
<Synthesis of labeled cDNA>
1.5 μg of the mRNA was labeled with a nucleic acid labeling / hybridizing reagent (manufactured by Microdiagnostic), reverse transcriptase SuperScriptII (registered trademark: Life Technologies) (manufactured by Invitrogen), cyanine5-deoxyuridinetriphosphate (Cyanine5-dUTP) (manufactured by Perkin Elmer) ) Was used to prepare labeled cDNA. On the other hand, a rat common reference (manufactured by Microdiagnostic) was used as a control. For common reference, nucleic acid labeling / hybridization reagent (Microdiagnostic), reverse transcriptase SuperScriptII (Invitrogen), Cyanine3-deoxyuridinetriphosphate (Cyanine3-dUTP) (Perkin Elmer) is used and labeled cDNA Was made. The production method followed the protocol recommended by each company.

<標識プローブの作製>
これらの標識cDNA、すなわち、Cyanine5-dUTPで標識した検体及びCyanine3-dUTPで標識した対照レファレンスを同一試験管内で混合した後、MicropureEZ(ミリポア社製)及びMicroconYM30(登録商標:ミリポア)(ミリポア社製)により精製した。最終的には核酸標識・ハイブリダイゼーション試薬に付属のハイブリダイゼーションバッファー及び純水を用いて15μlに調製した。
<Preparation of labeled probe>
After mixing these labeled cDNAs, that is, a sample labeled with Cyanine5-dUTP and a control reference labeled with Cyanine3-dUTP in the same test tube, MicropureEZ (Millipore) and MicroconYM30 (registered trademark: Millipore) (Millipore) ). Finally, 15 μl was prepared using the hybridization buffer and pure water attached to the nucleic acid labeling / hybridization reagent.

<ハイブリダイゼーション>
該溶液を99℃で5分間加熱して熱変性させた後に、DNAマイクロアレイ上に滴下し、ハイブリダイゼーションカセット(マイクロダイアグノスティック社製)に格納した。該ハイブリダイゼーションカセットを気相恒温器(三洋電機バイオメディカ社製)に入れ、42℃で約20時間、静置した状態で保温した。この操作によって、サンプル中に含まれる標識cDNAがDNAマイクロアレイ上の相補的なオリゴDNAと特異的に結合する。
<Hybridization>
The solution was heat denatured by heating at 99 ° C. for 5 minutes, then dropped onto a DNA microarray and stored in a hybridization cassette (manufactured by Microdiagnostic). The hybridization cassette was placed in a gas-phase incubator (manufactured by Sanyo Electric Biomedica Co., Ltd.) and kept warm at 42 ° C. for about 20 hours. By this operation, the labeled cDNA contained in the sample specifically binds to the complementary oligo DNA on the DNA microarray.

<洗浄>
ハイブリダイゼーションカセットからスライドガラスを取り出し、核酸標識・ハイブリダイゼーション試薬(マイクロダイアグノスティック社製)付属のハイブリダイゼーション洗浄溶液を用い、同社推奨のプロトコルに従ってスライドガラスを洗浄した。
<Washing>
The slide glass was taken out from the hybridization cassette, and the slide glass was washed using a hybridization washing solution attached to a nucleic acid labeling / hybridization reagent (manufactured by Microdiagnostic) according to the protocol recommended by the company.

<蛍光強度の検出及び数値化>
各遺伝子の発現レベルはDNAマイクロアレイ上に固定されたオリゴDNAと結合した標識cDNAの蛍光強度を測定することにより見積もることができる。洗浄したスライドガラスをスキャナGenePix4000B(Axon Instrument社製)を用いて蛍光を測定し、スキャナに付属の解析ソフトウェアGenePixPro(Axon Instrument社製)を用いて光学的に評価し、蛍光強度の相対値(Cyanine5/Cyanine3)数値化した。すなわち、DNAマイクロアレイ上に固定されたオリゴDNAのスポットの蛍光強度をそれぞれ別々に測定し、蛍光強度をヒト共通レファレンスとの相対比(log2比)で表した。また、スポット以外の場所の蛍光強度からバックグラウンドを算出してノイズとしてそれぞれのスポットの蛍光強度から差し引いた。さらに、サンプルにおける蛍光強度/共通レファレンスの蛍光強度を算出するという解析を行った。すなわち、各サンプルの遺伝子発現レベルはすべて共通レファレンスに対する相対比として検出されるため、単純に複数サンプルを横並び比較できる状態となっている。このようにして取得された数値を集積してデータベース化した。
<Detection and digitization of fluorescence intensity>
The expression level of each gene can be estimated by measuring the fluorescence intensity of the labeled cDNA bound to the oligo DNA immobilized on the DNA microarray. Fluorescence is measured on the cleaned glass slide using the scanner GenePix4000B (Axon Instrument), optically evaluated using the analysis software GenePixPro (Axon Instrument) attached to the scanner, and the relative value of fluorescence intensity (Cyanine5 / Cyanine3) Quantified. That is, the fluorescence intensity of each oligo DNA spot immobilized on the DNA microarray was measured separately, and the fluorescence intensity was expressed as a relative ratio (log 2 ratio) to the human common reference. In addition, the background was calculated from the fluorescence intensity at a place other than the spot, and was subtracted from the fluorescence intensity of each spot as noise. Furthermore, the analysis of calculating the fluorescence intensity of the sample / the fluorescence intensity of the common reference was performed. That is, since the gene expression level of each sample is detected as a relative ratio to the common reference, a plurality of samples can be simply compared side by side. The numerical values obtained in this way were accumulated to form a database.

<二次比の算出>
次に、すべての対照群の平均値を算出し、それぞれのサンプルについてその平均値との相対値(「二次比」と呼ぶ。)を算出した。以下の計算はすべて二次比を用いて行った。
<Calculation of secondary ratio>
Next, an average value of all the control groups was calculated, and a relative value (referred to as “secondary ratio”) with respect to the average value was calculated for each sample. The following calculations were all performed using the secondary ratio.

<肝臓に影響を与える化学物質の選択>
「既存化学物質毒性データベース」(国立医薬品食品衛生研究所)に登録されている化学物質から37種類の化学物質、すなわち、2-ブタノンオキシム、3-シアノピリジン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール、メタクリルアミド、スルホラン、2-イソプロポキシエタノール、ヒドラジン一水和物、4-エチルモルホリン、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、o-ジクロロベンゼン、3,4-キシリジン、N-メチルアニリン、トリレンジイソシアナート、2-(ジブチルアミノ)エタノール、p-クミルフェノール、m-クレゾール、2,3-ジメチルアニリン、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド、フタル酸ジヘプチル、テトラブロモエタン、アジピン酸ジブチル、p-エチルフェノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、3,5-キシリジン、N,N-ジメチルベンジルアミン、1,3-ジブロモプロパン、n-ヘキサデカン、1-ブロモ-3-クロロプロパン、プソイドクメン、ジシクロヘキシルアミン、1,4-ジブロモベンゼン、2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸を選択した。
<Selection of chemicals that affect the liver>
37 types of chemical substances registered in the “Existing Chemical Substance Toxicity Database” (National Institute of Food and Drug Hygiene): 2-butanone oxime, 3-cyanopyridine, 2- (2-aminoethylamino) Ethanol, tetrahydrofurfuryl alcohol, methacrylamide, sulfolane, 2-isopropoxyethanol, hydrazine monohydrate, 4-ethylmorpholine, ethyl trimethylammonium methacrylate, benzyltrimethylammonium chloride, sodium m-nitrobenzenesulfonate, 1- Sodium naphthylamine-4-sulfonate tetrahydrate, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, o-dichlorobenzene, 3,4-xylidine, N-methylaniline, tolylene diisocyanate, 2- (dibutylamino ) Ethanol, p-cumylphenol, m-cresol, 2, 3-dimethylaniline, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, diheptyl phthalate, tetrabromoethane, dibutyl adipate, p-ethylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 3,5-xylidine, N, N- Dimethylbenzylamine, 1,3-dibromopropane, n-hexadecane, 1-bromo-3-chloropropane, pseudocumene, dicyclohexylamine, 1,4-dibromobenzene, 2-amino-5-methylbenzenesulfonic acid were selected.

<遺伝子群の抽出>
3,4-キシリジンを28日間反復投与したラットの肝臓とその溶媒を投与した対照群ラットの肝臓とを比較して、各遺伝子の対数変換相対的発現比に対するスチューデントのt検定を行ってP値を算出した。それぞれの化学物質投与群と対照群との間で発現レベルの平均値の差の絶対値が1.0以上、かつ、P値が0.01未満である遺伝子群を抽出したところ74プローブ存在した(配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子群)。表1〜14には該74プローブに対応した遺伝子群(配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子群)の発現情報を記しており、数値は二次比で表している。また表中、「配列番号」の欄には特定した遺伝子の配列番号を記している。また、表中の略号は「C1」は「第1回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「2bo」は「2-ブタノンオキシム投与群」を、「3cp」は「3-シアノピリジン投与群」を、「2ae」は「2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール投与群」を、「thf」は「テトラヒドロフルフリルアルコール投与群」を、「C2」は「第2回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「mca」は「メタクリルアミド投与群」を、「suf」は「スルホラン投与群」を、「2ip」は「2-イソプロポキシエタノール投与群」を、「hmh」は「ヒドラジン一水和物投与群」を、「4em」は「4-エチルモルホリン投与群」を、「C3」は「第3回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「mta」は「メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド投与群」を、「bac」は「塩化ベンジルトリメチルアンモニウム投与群」を、「mns」は「m-ニトロベンゼンスルホンサンナトリウム投与群」を、「nat」は「1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物投与群」を、「mmb」は「3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール投与群」を、「C4」は「第4回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「dcb」は「o-ジクロロベンゼン投与群」を、「34x」は「3,4-キシリジン投与群」を、「nma」は「N-メチルアニリン投与群」を、「tdn」は「トリレンジイソシアナート投与群」を、「2de」は「2-(ジブチルアミノ)エタノール投与群」を、「C5」は「第5回目の実験に使用したオリブ油投与群」を、「pcp」は「p-クミルフェノール投与群」を、「mcs」は「m-クレゾール投与群」を、「23d」は「2,3-ジメチルアニリン投与群」を、「dhc」は「N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド投与群」を、「dhp」は「フタル酸ジヘプチル投与群」を、「C6」は「第6回目の実験に使用したオリブ油投与群」を、「tbe」は「テトラブロモエタン投与群」を、「dba」は「アジピン酸ジブチル投与群」を、「pep」は「p-エチルフェノール投与群」を、「C7」は「第7回の実験に使用したオリブ油投与群」を、「24b」は「2,4-ジ-tert-ブチルフェノール投与群」を、「35x」は「3,5-キシリジン投与群」を、「nda」は「N,N-ジメチルベンジルアミン投与群」を、「13d」は「1,3-ジブロモプロパン投与群」を、「nhd」は「n-ヘキサデカン投与群」を、「C8」は「ゴマ油」を、「bcp」は「1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群」を、「tmb」は「プソイドクメン投与群」を、「dha」は「ジシクロヘキシルアミン投与群」を、「14d」は「1,4-ジブロモベンゼン投与群」を、「ams」は「2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸投与群」を表す。また、略号に付随の数字は個体の別を表している。
<Extraction of gene group>
Comparison of the livers of rats administered repeatedly with 3,4-xylidine for 28 days and the livers of control rats administered with the solvent, and the Student's t-test for the relative expression ratio of logarithmic transformation of each gene Was calculated. When a group of genes having an absolute value of an average difference in expression level between each chemical substance administration group and the control group of 1.0 or more and a P value of less than 0.01 was extracted, 74 probes were present (SEQ ID NO: 1). A gene group having a base sequence represented by ~ 74). Tables 1 to 14 show the expression information of the gene group corresponding to the 74 probe (the gene group having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 74), and the numerical values are expressed as secondary ratios. In the table, the “SEQ ID NO” column indicates the SEQ ID NO of the identified gene. The abbreviations in the table are “C1” for “injection water administration group used in the first experiment”, “2bo” for “2-butanone oxime administration group”, and “3cp” for “3-cyanopyridine”. “Administration group”, “2ae” is “2- (2-aminoethylamino) ethanol administration group”, “thf” is “tetrahydrofurfuryl alcohol administration group”, “C2” is “second experiment” `` Water injection group used for injection '', `` mca '' for `` methacrylamide administration group '', `` suf '' for `` sulfolane administration group '', `` 2ip '' for `` 2-isopropoxyethanol administration group '', `` hmh '' Is the “hydrazine monohydrate administration group”, “4em” is the “4-ethylmorpholine administration group”, “C3” is the “water injection group used for the third experiment”, and “mta” “Ethyltrimethylammonium methacrylate administration group” and “bac” are “benzyltrimethylammonium chloride”. `` Monium administration group '', `` mns '' is `` m-nitrobenzenesulfone sodium sodium administration group '', `` nat '' is `` 1-naphthylamine-4-sulfonic acid sodium tetrahydrate administration group '', `` mmb '' is `` “3-methoxy-3-methyl-1-butanol administration group”, “C4” “injection water administration group used in the fourth experiment”, “dcb” “o-dichlorobenzene administration group”, "34x" is "3,4-xylidine administration group", "nma" is "N-methylaniline administration group", "tdn" is "tolylene diisocyanate administration group", "2de" is "2- (Dibutylamino) ethanol administration group ”,“ C5 ”is“ Olive oil administration group used in the fifth experiment ”,“ pcp ”is“ p-cumylphenol administration group ”,“ mcs ”is“ `` m-cresol administration group '', `` 23d '' is `` 2,3-dimethylaniline administration group '', `` dhc '' is `` N, N'-dicyclohexylcarbodihydrate '' “Mid administration group”, “dhp” is “diheptyl phthalate administration group”, “C6” is “oliv oil administration group used in the 6th experiment”, “tbe” is “tetrabromoethane administration group” “Dba” is the “dibutyl adipate administration group”, “pep” is the “p-ethylphenol administration group”, “C7” is “the olive oil administration group used in the seventh experiment”, “ `` 24b '' is the `` 2,4-di-tert-butylphenol administration group '', `` 35x '' is the `` 3,5-xylidine administration group '', `` nda '' is the `` N, N-dimethylbenzylamine administration group '', “13d” is “1,3-dibromopropane administration group”, “nhd” is “n-hexadecane administration group”, “C8” is “sesame oil”, “bcp” is “1-bromo-3-chloropropane” `` Administration group '', `` tmb '' is `` pseudocumene administration group '', `` dha '' is `` dicyclohexylamine administration group '', `` 14d '' is `` 1,4-dibromobenzene administration group '' The "ams" represents "2-amino-5-methylbenzenesulfonic acid administration group". The number accompanying the abbreviation represents the individual.

実験は8回に分けて行い、第1回目の実験では2-ブタノンオキシム、3-シアノピリジン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール、テトラヒドロフルフリルアルコールの4種類の化学物質をそれぞれ注射用水に溶解して投与し、第2回目の実験ではメタクリルアミド、スルホラン、2-イソプロポキシエタノール、ヒドラジン一水和物、4-エチルモルホリンの5種類の化学物質をそれぞれ注射用水に溶解して投与し、第3回目の実験ではメタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、m-ニトロベンゼンスルホンサンナトリウム、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールの5種類の化学物質をそれぞれ注射用水に溶解して投与し、第4回目の実験ではo-ジクロロベンゼン、3,4-キシリジン、N-メチルアニリン、トリレンジイソシアナート、2-(ジブチルアミノ)エタノールの5種類の化学物質をそれぞれ注射用水に溶解して投与し、第5回目の実験ではp-クミルフェノール、m-クレゾール、2,3-ジメチルアニリン、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド、フタル酸ジヘプチルの5種類の化学物質をそれぞれオリブ油に溶解して投与し、第6回目の実験ではテトラブロモエタン、アジピン酸ジブチル、p-エチルフェノール、の3種類の化学物質をそれぞれオリブ油に溶解して投与し、第7回目の実験では2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、3,5-キシリジン、N,N-ジメチルベンジルアミン、1,3-ジブロモプロパン、n-ヘキサデカンの5種類の化学物質をそれぞれオリブ油に溶解して投与し、第8回目の実験では1-ブロモ-3-クロロプロパン、プソイドクメン、ジシクロヘキシルアミン、1,4-ジブロモベンゼン、2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸の5種類の化学物質をそれぞれゴマ油に溶解して投与した。   The experiment was divided into 8 times. In the first experiment, four kinds of chemical substances, 2-butanone oxime, 3-cyanopyridine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, and tetrahydrofurfuryl alcohol, were used for each injection. In the second experiment, five chemical substances, methacrylamide, sulfolane, 2-isopropoxyethanol, hydrazine monohydrate, and 4-ethylmorpholine, were dissolved in water for injection and administered. In the third experiment, ethyl trimethylammonium methacrylate chloride, benzyltrimethylammonium chloride, sodium m-nitrobenzenesulfone, sodium 1-naphthylamine-4-sulfonate tetrahydrate, 3-methoxy-3-methyl-1- 5 chemicals of butanol were dissolved in water for injection and administered in the fourth experiment. Five chemical substances (robenzene, 3,4-xylidine, N-methylaniline, tolylene diisocyanate, 2- (dibutylamino) ethanol) were dissolved in water for injection and administered. In the fifth experiment, p- Five chemical substances, cumylphenol, m-cresol, 2,3-dimethylaniline, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, and diheptyl phthalate, were each dissolved in olive oil and administered in the sixth experiment. Three chemical substances, bromoethane, dibutyl adipate, and p-ethylphenol, were dissolved in olive oil and administered. In the seventh experiment, 2,4-di-tert-butylphenol and 3,5-xylidine were used. , N, N-dimethylbenzylamine, 1,3-dibromopropane and n-hexadecane were dissolved in olive oil and administered. In the 8th experiment, 1-bromo-3- Roropuropan, pseudocumene, dicyclohexylamine, 1,4-dibromobenzene, was administered by dissolving 2-amino-5-five of chemicals methylbenzenesulfonic acid in sesame oil, respectively.

なお、前記37種類の化学物質の中で21種類の化学物質をラットに28日間反復投与した場合に、肝臓の病理所見の異常が報告されていた。「3-シアノピリジン投与群」、「4-エチルモルホリン投与群」、「2-(ジブチルアミノ)エタノール投与群」、「m-クレゾール投与群」、「テトラブロモエタン投与群」、「2,4-ジ-tert-ブチルフェノール投与群」、「1,3-ジブロモプロパン投与群」、「1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群」、「1,4-ジブロモベンゼン投与群」は肝細胞肥大が、「o-ジクロロベンゼン投与群」、「フタル酸ジヘプチル投与群」は肝細胞肥大、肝細胞の脂肪化(減少性変化)および小葉中心性の単細胞壊死が、「3,5-キシリジン投与群」は髄外造血や色素沈着が、「3,4-キシリジン投与群」は髄外造血や色素沈着の他さらに単細胞壊死が、「2,3-ジメチルアニリン投与群」、「p-クミルフェノール投与群」は胆管増殖が、「2-ブタノンオキシム投与群」、「2-イソプロポキシエタノール投与群」、「N-メチルアニリン投与群」は髄外造血および色素沈着が、「ヒドラジン一水和物投与群」、「トリレンジイソシアナート投与群」は肝細胞の脂肪化が、「N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド投与群」は肝細胞壊死が報告されていた。また、病理所見では顕著な変化はなかったが、他の検査で肝臓に毒性があると報告された化学物質は「スルホラン投与群」、「3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール投与群」、「p-エチルフェノール投与群」、「プソイドクメン投与群」であった。   In addition, abnormalities in the pathological findings of the liver were reported when 21 of the 37 chemical substances were repeatedly administered to rats for 28 days. “3-cyanopyridine administration group”, “4-ethylmorpholine administration group”, “2- (dibutylamino) ethanol administration group”, “m-cresol administration group”, “tetrabromoethane administration group”, “2,4 -Di-tert-butylphenol administration group, 1,3-dibromopropane administration group, 1-bromo-3-chloropropane administration group, 1,4-dibromobenzene administration group, "O-dichlorobenzene administration group" and "diheptyl phthalate administration group" show hepatocyte hypertrophy, hepatocyte fattening (decreasing change) and centrilobular single cell necrosis, and "3,5-xylidine administration group" External hematopoiesis and pigmentation in the “3,4-xylidine-administered group” include single-cell necrosis in addition to extramedullary hematopoiesis and pigmentation in the “2,3-dimethylaniline-administered group” and “p-cumylphenol-administered group” Bile duct proliferation, "2-butanone oxime administration group", "2-isopropoxyeta `` Administration group '', `` N-methylaniline administration group '', extramedullary hematopoiesis and pigmentation, `` hydrazine monohydrate administration group '', `` tolylene diisocyanate administration group '', Hepatocyte necrosis was reported in the “N, N′-dicyclohexylcarbodiimide group”. In addition, there were no significant changes in pathological findings, but the chemicals reported to be toxic to the liver in other tests were the "sulfolane administration group" and the "3-methoxy-3-methyl-1-butanol administration group" , “P-ethylphenol administration group” and “pseudocumene administration group”.

<クラスタ分析>
DNAマイクロアレイで取得した遺伝子発現データの分析手法として、例えばクラスタ分析が挙げられる。クラスタ分析とは、遺伝子発現変化パターンの類似した遺伝子同士をグルーピングする統計的手法である。データ間の類似度(例えばユークリッド距離など)を定義し、その類似度を用いることにより遺伝子発現パターンが類似した、すなわち、遺伝子発現に対して類似した影響を持つ化学物質同士がグループ化される。
<Cluster analysis>
As an analysis method of gene expression data acquired by a DNA microarray, for example, cluster analysis can be mentioned. Cluster analysis is a statistical technique for grouping genes with similar gene expression change patterns. By defining similarity between data (for example, Euclidean distance) and using the similarity, chemical substances having similar gene expression patterns, that is, chemical substances having similar influence on gene expression are grouped.

配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析を行った。階層的クラスタ分析は解析用ソフトウェア「Expression View Pro」(マイクロダイアグノスティック社製)を用いて行った。また、階層的クラスタ分析は「cluster」や「treeview」などのソフトウェアを用いても行うことができる。その結果、化学物質を大きく4つのクラスタに分類することができた。図1にクラスタ分析の結果を示す。なお、図中、「C1」は「第1回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「2bo」は「2-ブタノンオキシム投与群」を、「3cp」は「3-シアノピリジン投与群」を、「2ae」は「2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール投与群」を、「thf」は「テトラヒドロフルフリルアルコール投与群」を、「C2」は「第2回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「mca」は「メタクリルアミド投与群」を、「suf」は「スルホラン投与群」を、「2ip」は「2-イソプロポキシエタノール投与群」を、「hmh」は「ヒドラジン一水和物投与群」を、「4em」は「4-エチルモルホリン投与群」を、「C3」は「第3回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「mta」は「メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド投与群」を、「bac」は「塩化ベンジルトリメチルアンモニウム投与群」を、「mns」は「m-ニトロベンゼンスルホンサンナトリウム投与群」を、「nat」は「1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物投与群」を、「mmb」は「3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール投与群」を、「C4」は「第4回目の実験に使用した注射用水投与群」を、「dcb」は「o-ジクロロベンゼン投与群」を、「34x」は「3,4-キシリジン投与群」を、「nma」は「N-メチルアニリン投与群」を、「tdn」は「トリレンジイソシアナート投与群」を、「2de」は「2-(ジブチルアミノ)エタノール投与群」を、「C5」は「第5回目の実験に使用したオリブ油投与群」を、「pcp」は「p-クミルフェノール投与群」を、「mcs」は「m-クレゾール投与群」を、「23d」は「2,3-ジメチルアニリン投与群」を、「dhc」は「N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド投与群」を、「dhp」は「フタル酸ジヘプチル投与群」を、「C6」は「第6回目の実験に使用したオリブ油投与群」を、「tbe」は「テトラブロモエタン投与群」を、「dba」は「アジピン酸ジブチル投与群」を、「pep」は「p-エチルフェノール投与群」を、「C7」は「第7回の実験に使用したオリブ油投与群」を、「24b」は「2,4-ジ-tert-ブチルフェノール投与群」を、「35x」は「3,5-キシリジン投与群」を、「nda」は「N,N-ジメチルベンジルアミン投与群」を、「13d」は「1,3-ジブロモプロパン投与群」を、「nhd」は「n-ヘキサデカン投与群」を、「C8」は「ゴマ油投与群」を、「bcp」は「1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群」を、「tmb」は「プソイドクメン投与群」を、「dha」は「ジシクロヘキシルアミン投与群」を、「14d」は「1,4-ジブロモベンゼン投与群」を、「ams」は「2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸投与群」を表す。サンプル名を表している略号の下にある黒と白のバーは肝毒性の有無を表しており、黒が肝毒性を有する化学物質、白が肝毒性を有さない化学物質を表している。さらに、黒丸と白丸は、配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子を特定する際に比較対象としたサンプルを表しており、黒丸が化学物質投与サンプルを、白丸が対照サンプルを表している。また、「A」〜「D」は主要なクラスタを表している。   Hierarchical cluster analysis was performed based on the expression variation pattern of the gene having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 74. Hierarchical cluster analysis was performed using analysis software “Expression View Pro” (manufactured by Microdiagnostic). Hierarchical cluster analysis can also be performed using software such as “cluster” and “treeview”. As a result, chemical substances could be roughly classified into four clusters. FIG. 1 shows the result of cluster analysis. In the figure, “C1” is “injection water administration group used in the first experiment”, “2bo” is “2-butanone oxime administration group”, and “3cp” is “3-cyanopyridine administration group”. "2ae" was used in the "2- (2-aminoethylamino) ethanol administration group", "thf" was used in the "tetrahydrofurfuryl alcohol administration group", and "C2" was used in the second experiment. `` Water injection group '', `` mca '' is `` methacrylamide group '', `` suf '' is `` sulfolane group '', `` 2ip '' is `` 2-isopropoxyethanol group '', `` hmh '' is `` hm '' “Hydrazine monohydrate administration group”, “4em” “4-ethylmorpholine administration group”, “C3” “injection water administration group used in the third experiment”, “mta” “methacrylic” `` Ethyl trimethylammonium chloride administration group '', `` bac '' is `` benzyltrimethylammonium chloride '' `` Group administration group '', `` mns '' is `` m-nitrobenzenesulfone sodium sodium administration group '', `` nat '' is `` 1-naphthylamine-4-sulfonic acid sodium tetrahydrate administration group '', `` mmb '' is `` “3-methoxy-3-methyl-1-butanol administration group”, “C4” “injection water administration group used in the fourth experiment”, “dcb” “o-dichlorobenzene administration group”, "34x" is "3,4-xylidine administration group", "nma" is "N-methylaniline administration group", "tdn" is "tolylene diisocyanate administration group", "2de" is "2- (Dibutylamino) ethanol administration group ”,“ C5 ”is“ Olive oil administration group used in the fifth experiment ”,“ pcp ”is“ p-cumylphenol administration group ”,“ mcs ”is“ `` m-cresol administration group '', `` 23d '' is `` 2,3-dimethylaniline administration group '', `` dhc '' is `` N, N'-dicyclohexylcarbodiimide '' “Yoh group”, “dhp” is “diheptyl phthalate administration group”, “C6” is “Olive oil administration group used in the 6th experiment”, “tbe” is “tetrabromoethane administration group” , “Dba” is the “dibutyl adipate administration group”, “pep” is the “p-ethylphenol administration group”, “C7” is the “olive oil administration group used in the seventh experiment”, “24b `` 2,4-di-tert-butylphenol administration group '', `` 35x '' `` 3,5-xylidine administration group '', `` nda '' `` N, N-dimethylbenzylamine administration group '', `` `` 13d '' is `` 1,3-dibromopropane administration group '', `` nhd '' is `` n-hexadecane administration group '', `` C8 '' is `` sesame oil administration group '', `` bcp '' is `` 1-bromo-3- `` Chloropropane administration group '', `` tmb '' is `` pseudocumene administration group '', `` dha '' is `` dicyclohexylamine administration group '', `` 14d '' is `` 1,4-dibromobenzene administration group '' The "ams" represents "2-amino-5-methylbenzenesulfonic acid administration group". The black and white bars under the abbreviations representing the sample names indicate the presence or absence of liver toxicity, with black indicating a chemical substance having liver toxicity and white indicating a chemical substance having no liver toxicity. Furthermore, black circles and white circles represent samples to be compared when specifying genes having the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 74, black circles represent chemical substance administration samples, and white circles represent control samples. Yes. “A” to “D” represent major clusters.

「A」のクラスタには、3,4-キシリジン投与群(34x)が3個体中3個体、o-ジクロロベンゼン投与群(dcb)が3個体中3個体、1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群(bcp)が3個体中3個体、1,3-ジブロモプロパン投与群(13d)が3個体中3個体、テトラブロモエタン投与群(tbe)が3個体中3個体、1,4-ジブロモベンゼン投与群(14d)が3個体中3個体、3-シアノピリジン投与群(3cp)が3個体中3個体含まれていた。「B」のクラスタには、ヒドラジン一水和物投与群(hmh)が3個体中2個体、フタル酸ジヘプチル投与群(dhp)が3個体中3個体含まれていた。「C」のクラスタには、N-メチルアニリン投与群(nma)が3個体中3個体、3,5-キシリジン投与群(35x)が3個体中3個体、p-クミルフェノール投与群(pcp)が3個体中3個体、スルホラン投与群(suf)が3個体中3個体、p-エチルフェノール投与群(pep)が3個体中2個体、プソイドクメン投与群(tmb)が3個体中3個体、トリレンジイソシアナート投与群(tdn)が3個体中2個体、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール投与群(24b)が3個体中3個体含まれていた。「A」〜「C」のクラスタに含まれていた化学物質は、すべて肝毒性を有することが既知の化学物質であった。なお、「D」のクラスタは対照群を含む他のサンプルが含まれていた。この結果は、配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンによって、化学物質の肝毒性を評価できることを意味する。   In the cluster “A”, 3,4-xylidine administration group (34x) is 3 out of 3 individuals, o-dichlorobenzene administration group (dcb) is 3 out of 3 individuals, 1-bromo-3-chloropropane administration group (Bcp) is 3 out of 3 individuals, 1,3-dibromopropane administration group (13d) is 3 out of 3 individuals, tetrabromoethane administration group (tbe) is 3 out of 3 individuals, 1,4-dibromobenzene administration The group (14d) included 3 out of 3 individuals, and the 3-cyanopyridine administration group (3cp) included 3 out of 3 individuals. In the cluster “B”, the hydrazine monohydrate administration group (hmh) included 2 out of 3 individuals, and the diheptyl phthalate administration group (dhp) included 3 out of 3 individuals. In the cluster of “C”, N-methylaniline administration group (nma) is 3 out of 3 individuals, 3,5-xylidine administration group (35x) is 3 out of 3 individuals, p-cumylphenol administration group (pcp ) Is 3 out of 3 individuals, sulfolane administration group (suf) is 3 out of 3 individuals, p-ethylphenol administration group (pep) is 2 out of 3 individuals, pseudocumene administration group (tmb) is 3 out of 3 individuals, The tolylene diisocyanate administration group (tdn) included 2 out of 3 individuals, and the 2,4-di-tert-butylphenol administration group (24b) included 3 out of 3 individuals. All the chemical substances contained in the clusters “A” to “C” were known to have hepatotoxicity. The “D” cluster included other samples including the control group. This result means that the hepatotoxicity of the chemical substance can be evaluated by the expression variation pattern of the gene having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 74.

次に、3,4-キシリジンを28日間反復投与したラットの肝臓とその溶媒を投与した対照群ラットの肝臓とを比較して、各遺伝子の対数変換相対的発現比に対するスチューデントのt検定を行ってP値を算出し、両者の間で発現レベルの平均値の差の絶対値が1.0以上、かつ、P値が0.005未満である遺伝子群を抽出したところ59プローブ(配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子群)であった。配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析を行った。その結果、化学物質を大きく8つのクラスタに分類することができた。図2にクラスタ分析の結果を示す。なお、図中の略号は図1と同様に表している。   Next, the rat t-test was performed for the logarithmic transformation relative expression ratio of each gene by comparing the liver of a rat administered with repeated administration of 3,4-xylidine for 28 days with the liver of a control group administered with the solvent. The P value was calculated, and a gene group having an absolute value of the difference in the average value of the expression levels of 1.0 or more and a P value of less than 0.005 was extracted. Gene group having a base sequence). Hierarchical cluster analysis was performed based on the expression variation pattern of the gene having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 59. As a result, chemical substances could be roughly classified into 8 clusters. FIG. 2 shows the result of cluster analysis. The abbreviations in the figure are the same as those in FIG.

「A」のクラスタには、テトラブロモエタン投与群(tbe)が3個体中3個体、3-シアノピリジン投与群(3cp)が3個体中3個体、1,3-ジブロモプロパン投与群(13d)が3個体中3個体、1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群(bcp)が3個体中3個体、o-ジクロロベンゼン投与群(dcb)が3個体中3個体、1,4-ジブロモベンゼン投与群(14d)が3個体中3個体、3,4-キシリジン投与群(34x)が3個体中3個体含まれていた。「B」のクラスタには、フタル酸ジヘプチル投与群(dhp)が3個体中3個体含まれていた。「C」のクラスタには、3,5-キシリジン投与群(35x)が3個体中3個体、N-メチルアニリン投与群(nma)が3個体中3個体含まれていた。「D」のクラスタには、p-クミルフェノール投与群(pcp)が3個体中3個体、スルホラン投与群(suf)が3個体中3個体、プソイドクメン投与群(tmb)が3個体中3個体、トリレンジイソシアナート投与群(tdn)が3個体中2個体、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール投与群(24b)が3個体中3個体含まれていた。「E」のクラスタには、ヒドラジン一水和物投与群(hmh)が3個体中1個体、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール投与群(mmb)が3個体中3個体含まれていた。「F」のクラスタには、2-イソプロポキシエタノール投与群(2ip)が3個体中1個体、4-エチルモルホリン投与群(4em)が3個体中2個体含まれていた。「G」のクラスタには、2-イソプロポキシエタノール投与群(2ip)が3個体中1個体、2-ブタノンオキシム投与群(2bo)が3個体中2個体含まれていた。「H」のクラスタには、対照群を含むその他のサンプルが含まれていた。また、「A」〜「G」のクラスタに含まれていた化学物質は、すべて肝毒性を有することが既知の化学物質であった。この結果は、配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンによって、これらの化学物質を対照群と区別することができ、また、化学物質を分類できることを意味する。   In the cluster “A”, the tetrabromoethane administration group (tbe) was 3 out of 3 individuals, the 3-cyanopyridine administration group (3cp) was 3 out of 3 individuals, and the 1,3-dibromopropane administration group (13d) Is 3 out of 3 individuals, 1-bromo-3-chloropropane administration group (bcp) is 3 out of 3 individuals, o-dichlorobenzene administration group (dcb) is 3 out of 3 individuals, 1,4-dibromobenzene administration group (14d) included 3 out of 3 individuals, and 3,4-xylidine administration group (34x) included 3 out of 3 individuals. The “B” cluster contained 3 out of 3 individuals in the diheptyl phthalate administration group (dhp). The cluster of “C” included 3 out of 3 individuals in the 3,5-xylidine-administered group (35x) and 3 out of 3 individuals in the N-methylaniline-administered group (nma). In the cluster “D”, the p-cumylphenol administration group (pcp) is 3 out of 3 individuals, the sulfolane administration group (suf) is 3 out of 3 individuals, and the pseudocumene administration group (tmb) is 3 out of 3 individuals. The tolylene diisocyanate administration group (tdn) included 2 out of 3 individuals, and the 2,4-di-tert-butylphenol administration group (24b) included 3 out of 3 individuals. The cluster “E” includes one hydrazine monohydrate group (hmh) in three individuals and three 3-methoxy-3-methyl-1-butanol groups (mmb) in three individuals. It was. The cluster of “F” contained 1 of 3 individuals in the 2-isopropoxyethanol administration group (2ip) and 2 out of 3 individuals in the 4-ethylmorpholine administration group (4em). The cluster of “G” contained 1 of 3 individuals in the 2-isopropoxyethanol administration group (2ip) and 2 out of 3 individuals in the 2-butanone oxime administration group (2bo). The “H” cluster contained other samples including the control group. Moreover, all the chemical substances contained in the clusters “A” to “G” were known to have hepatotoxicity. This result means that these chemical substances can be distinguished from the control group by the expression variation pattern of the gene having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 59, and the chemical substances can be classified.

次に、3,4-キシリジンを28日間反復投与したラットの肝臓とその溶媒を投与した対照群ラットの肝臓とを比較して、各遺伝子の対数変換相対的発現比に対するスチューデントのt検定を行ってP値を算出し、両者の間で発現レベルの平均値の差の絶対値が1.0以上、かつ、P値が0.001未満である遺伝子群を抽出したところ19プローブ(配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子群)であった。配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析を行った。その結果、化学物質を大きく6つのクラスタに分類することができた。図3にクラスタ分析の結果を示す。なお、図中の略号は図1と同様に表している。   Next, the rat t-test was performed for the logarithmic transformation relative expression ratio of each gene by comparing the liver of a rat administered with repeated administration of 3,4-xylidine for 28 days with the liver of a control group administered with the solvent. The P value was calculated, and a gene group having an absolute value of the difference in the average value of the expression level between them of 1.0 or more and a P value of less than 0.001 was extracted. Gene group having a base sequence). Hierarchical cluster analysis was performed based on the expression variation pattern of the gene having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NOs: 1-19. As a result, chemical substances could be roughly classified into 6 clusters. FIG. 3 shows the result of cluster analysis. The abbreviations in the figure are the same as those in FIG.

「A」のクラスタには、テトラブロモエタン投与群(tbe)が3個体中3個体、o-ジクロロベンゼン投与群(dcb)が3個体中3個体、3-シアノピリジン投与群(3cp)が3個体中3個体、1,4-ジブロモベンゼン投与群(14d)が3個体中3個体、3,4-キシリジン投与群(34x)が3個体中3個体含まれていた。「B」のクラスタには、フタル酸ジヘプチル投与群(dhp)が3個体中3個体含まれていた。「C」のクラスタには、N-メチルアニリン投与群(nma)が3個体中3個体、3,5-キシリジン投与群(35x)が3個体中3個体、2-ブタノンオキシム投与群(2bo)が3個体中3個体、2-イソプロポキシエタノール投与群(2ip)が3個体中1個体、2,3-ジメチルアニリン投与群(23d)が3個体中3個体含まれていた。「D」のクラスタには、2-イソプロポキシエタノール投与群(2ip)が3個体中1個体、ヒドラジン一水和物投与群(hmh)が3個体中2個体含まれていた。「E」のクラスタには、スルホラン投与群(suf)が3個体中3個体、p-クミルフェノール投与群(pcp)が3個体中3個体、プソイドクメン投与群(tmb)が3個体中3個体、メタクリルアミド投与群(mca)が3個体中1個体、p-エチルフェノール投与群(pep)が3個体中2個体、1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群(bcp)が3個体中3個体、1,3-ジブロモプロパン投与群(13d)が3個体中3個体含まれていた。「F」のクラスタには、対照群を含むその他のサンプルが含まれていた。また、「A」〜「G」のクラスタに含まれていた化学物質は、1サンプルを除いて肝毒性を有することが既知の化学物質であった。この結果は、配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンによって、これらの化学物質を対照群と区別することができ、また、化学物質を分類できることを意味する。   In the cluster “A”, the tetrabromoethane administration group (tbe) was 3 out of 3 individuals, the o-dichlorobenzene administration group (dcb) was 3 out of 3 individuals, and the 3-cyanopyridine administration group (3cp) was 3 Three of the individuals, the 1,4-dibromobenzene-administered group (14d) was included in three of the three individuals, and the 3,4-xylidine-administered group (34x) was included in three of the three individuals. The “B” cluster contained 3 out of 3 individuals in the diheptyl phthalate administration group (dhp). In the cluster of “C”, N-methylaniline administration group (nma) is 3 out of 3 individuals, 3,5-xylidine administration group (35x) is 3 out of 3 individuals, 2-butanone oxime administration group (2bo) Were 3 out of 3 individuals, the 2-isopropoxyethanol administration group (2ip) was 1 in 3 individuals, and the 2,3-dimethylaniline administration group (23d) was included in 3 out of 3 individuals. The cluster of “D” included 1 out of 3 individuals in the 2-isopropoxyethanol administration group (2ip) and 2 out of 3 individuals in the hydrazine monohydrate administration group (hmh). In the cluster “E”, the sulfolane administration group (suf) is 3 out of 3 individuals, the p-cumylphenol administration group (pcp) is 3 out of 3 individuals, and the pseudocumene administration group (tmb) is 3 out of 3 individuals. The methacrylamide-administered group (mca) is one of three individuals, the p-ethylphenol-administered group (pep) is two of three individuals, the 1-bromo-3-chloropropane-administered group (bcp) is three of three individuals, The 1,3-dibromopropane administration group (13d) included 3 out of 3 individuals. The “F” cluster contained other samples including the control group. Moreover, the chemical substances contained in the clusters “A” to “G” were known to have hepatotoxicity except for one sample. This result means that these chemical substances can be distinguished from the control group and can be classified by the expression variation pattern of the gene having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 19.

次に、3,4-キシリジンを28日間反復投与したラットの肝臓とその溶媒を投与した対照群ラットの肝臓とを比較して、各遺伝子の対数変換相対的発現比に対するスチューデントのt検定を行ってP値を算出し、両者の間で発現レベルの平均値の差の絶対値が1.0以上、かつ、P値が0.0005未満である遺伝子群を抽出したところ13プローブ(配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子群)であった。配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンに基づいて階層的クラスタ分析を行った。その結果、化学物質を大きく6つのクラスタに分類することができた。図4にクラスタ分析の結果を示す。なお、図中の略号は図1と同様に表している。   Next, the rat t-test was performed for the logarithmic transformation relative expression ratio of each gene by comparing the liver of a rat administered with repeated administration of 3,4-xylidine for 28 days with the liver of a control group administered with the solvent. The P value was calculated, and a gene group having an absolute value of the difference in the average value of the expression levels of 1.0 or more and a P value of less than 0.0005 was extracted. Gene group having a base sequence). Hierarchical cluster analysis was performed based on the expression variation pattern of the gene having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1-13. As a result, chemical substances could be roughly classified into 6 clusters. FIG. 4 shows the results of cluster analysis. The abbreviations in the figure are the same as those in FIG.

「A」のクラスタには、3-シアノピリジン投与群(3cp)が3個体中3個体、1,4-ジブロモベンゼン投与群(14d)が3個体中3個体、o-ジクロロベンゼン投与群(dcb)が3個体中3個体、1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群(bcp)が3個体中2個体、1,3-ジブロモプロパン投与群(13d)が3個体中3個体、テトラブロモエタン投与群(tbe)が3個体中3個体、3,4-キシリジン投与群(34x)が3個体中3個体含まれていた。「B」のクラスタには、フタル酸ジヘプチル投与群(dhp)が3個体中3個体含まれていた。「C」のクラスタには、N-メチルアニリン投与群(nma)が3個体中3個体、3,5-キシリジン投与群(35x)が3個体中3個体、ヒドラジン一水和物投与群(hmh)が3個体中2個体、2-イソプロポキシエタノール投与群(2ip)が3個体中3個体、2-ブタノンオキシム投与群(2bo)が3個体中3個体含まれていた。「D」のクラスタには、2,3-ジメチルアニリン投与群(23d)が3個体中3個体含まれていた。「E」のクラスタには、p-クミルフェノール投与群(pcp)が3個体中3個体、スルホラン投与群(suf)が3個体中3個体、1-ブロモ-3-クロロプロパン投与群(bcp)が3個体中1個体、p-エチルフェノール投与群(pep)が3個体中2個体、プソイドクメン投与群(tmb)が3個体中3個体含まれていた。「F」のクラスタには、対照群を含むその他のサンプルが含まれていた。また、「A」〜「E」のクラスタに含まれていた化学物質は、すべて肝毒性を有することが既知の化学物質であった。この結果は、配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子の発現変動パターンによって、これらの化学物質を対照群と区別することができ、また、化学物質を分類できることを意味する。   In the cluster “A”, the 3-cyanopyridine administration group (3cp) was 3 out of 3 individuals, the 1,4-dibromobenzene administration group (14d) was 3 out of 3 individuals, and the o-dichlorobenzene administration group (dcb ) Is 3 out of 3 individuals, 1-bromo-3-chloropropane administration group (bcp) is 2 out of 3 individuals, 1,3-dibromopropane administration group (13d) is 3 out of 3 individuals, tetrabromoethane administration group (Tbe) included 3 out of 3 individuals, and 3,4-xylidine administration group (34x) included 3 out of 3 individuals. The “B” cluster contained 3 out of 3 individuals in the diheptyl phthalate administration group (dhp). In the cluster of “C”, N-methylaniline administration group (nma) is 3 out of 3 individuals, 3,5-xylidine administration group (35x) is 3 out of 3 individuals, hydrazine monohydrate administration group (hmh) ) Included 2 out of 3 individuals, the 2-isopropoxyethanol administration group (2ip) included 3 out of 3 individuals, and the 2-butanone oxime administration group (2bo) included 3 out of 3 individuals. The cluster of “D” contained 3 out of 3 individuals in the 2,3-dimethylaniline administration group (23d). In the cluster “E”, the p-cumylphenol administration group (pcp) is 3 out of 3 individuals, the sulfolane administration group (suf) is 3 out of 3 individuals, the 1-bromo-3-chloropropane administration group (bcp) 1 of the 3 individuals, 2 of the 3 groups administered with p-ethylphenol (pep), and 3 of the 3 groups treated with pseudocumene (tmb). The “F” cluster contained other samples including the control group. Moreover, all the chemical substances contained in the clusters “A” to “E” were known to have hepatotoxicity. This result means that these chemical substances can be distinguished from the control group by the expression variation pattern of the gene having the base sequence shown in SEQ ID NOs: 1 to 13, and the chemical substances can be classified.

本発明の毒性判定遺伝子セットは、肝毒性のモニタリング、それらの診断および/またはそれらに対する種々の措置もしくは薬剤の有効性を判定することを助けることができる可能性がある。   The toxicity determining gene set of the present invention may be able to assist in monitoring liver toxicity, their diagnosis and / or determining the effectiveness of various measures or drugs against them.

Claims (33)

被検化学物質を生体または細胞に所定期間曝露させた後の遺伝子発現レベルを測定することにより該被検化学物質の毒性を評価する方法であって、
(A)実験動物または肝臓由来の細胞試料を複数用意し、その一部について前記被検化学物質を所定期間だけ曝露した後の肝臓または肝臓由来の細胞試料を検査試料とするとともに、残りを未処理または前記化学物質の溶媒を曝露した後の肝臓または肝臓由来の細胞試料を参照試料とするステップと、
(B)前記検査試料について、配列番号1〜74に示される塩基配列を有する遺伝子群としての生体応答遺伝子群のうちから選択される任意の1以上の選択生体応答遺伝子群に対する遺伝子の発現レベルを測定する第1の遺伝子発現レベル測定ステップと、
(C)前記参照試料について、前記選択生体応答遺伝子群に対する遺伝子の発現レベルを測定する第2の遺伝子発現レベル測定ステップと、
(D)前記第1の遺伝子発現レベル測定ステップ及び前記第2の遺伝子発現レベル測定ステップで測定した遺伝子発現レベルを対応する遺伝子ごとに比較し、前記遺伝子の発現レベルの差異に基づいて前記被験化学物質が有する毒性を評価するステップと、
を含むことを特徴とする化学物質の毒性評価方法。
A method for evaluating the toxicity of a test chemical substance by measuring a gene expression level after exposing the test chemical substance to a living body or cells for a predetermined period,
(A) Prepare a plurality of cell samples derived from experimental animals or livers, and use a part of the test sample as the test sample after leaving the test chemical substance exposed to the test chemical substance for a predetermined period. Using as a reference sample a liver or liver-derived cell sample after treatment or exposure to said chemical solvent;
(B) About the said test | inspection sample, the expression level of the gene with respect to the arbitrary 1 or more selection biological response gene group selected from the biological response gene group as a gene group which has a base sequence shown by sequence number 1-74 is shown. A first gene expression level measurement step to measure,
(C) a second gene expression level measurement step for measuring the expression level of the gene for the selected biological response gene group for the reference sample;
(D) The gene expression levels measured in the first gene expression level measurement step and the second gene expression level measurement step are compared for each corresponding gene, and the test chemistry is based on the difference in the expression level of the gene. Evaluating the toxicity of the substance;
A method for evaluating the toxicity of a chemical substance, comprising:
前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする請求項1記載の化学物質の毒性評価方法。   2. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 1, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 59. 前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする請求項1記載の化学物質の毒性評価方法。   The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to claim 1, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 19. 前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする請求項1記載の化学物質の毒性評価方法。   The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to claim 1, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 13. 前記遺伝子の発現レベルは、前記生体応答遺伝子群のうちのそれぞれの生体応答遺伝子におけるプロモーター配列に連結されたレポータータンパク質をコードする配列を含むレポーター遺伝子における発現レベルを指標として測定されることを特徴とする請求項1乃至4のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   The expression level of the gene is measured using an expression level in a reporter gene including a sequence encoding a reporter protein linked to a promoter sequence in each biological response gene in the biological response gene group as an index, The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of claims 1 to 4. 請求項5記載の方法に使用されるレポーター遺伝子を含む核酸構成物、これを含むベクター、又は、これらを宿主細胞に導入した形質転換細胞であって、前記生体応答遺伝子のプロモーター配列に連結されたレポータータンパク質をコードする配列を含むことを特徴とする核酸構成物、これを含むベクター、又は、これらを宿主細胞に導入した形質転換細胞。   A nucleic acid construct containing a reporter gene used in the method according to claim 5, a vector containing the nucleic acid construct, or a transformed cell having these introduced into a host cell, which is linked to the promoter sequence of the biological response gene A nucleic acid construct comprising a sequence encoding a reporter protein, a vector containing the nucleic acid construct, or a transformed cell having these introduced into a host cell. 前記宿主細胞は、動物細胞、幹細胞、または胚性幹細胞であることを特徴とする請求項6記載の形質転換細胞。   The transformed host cell according to claim 6, wherein the host cell is an animal cell, a stem cell, or an embryonic stem cell. 化学物質が生体に与える影響を遺伝子発現レベルで検出することにより被検化学物質の毒性を判別・予測する方法であって、
(A)肝毒性を有することが既知の化学物質について所定量を所定期間生体または肝臓由来の細胞試料に投与(曝露)するステップと、
(B)肝毒性を有さないことが既知の化学物質について所定量を所定期間生体または肝臓由来の細胞試料に投与(曝露)するステップと、
(C)前記化学物質の溶媒を対照として所定量を所定期間生体または肝臓由来の細胞試料に投与(曝露)するステップと、
(D)前記生体の肝臓または前記肝臓由来の細胞試料からmRNAを単離して、配列番号1〜74の塩基配列を有する遺伝子群としての生体応答遺伝子群のうちから選択される任意の1以上の生体応答遺伝子に対する遺伝子発現レベルを測定する測定ステップと、
(E)前記遺伝子発現レベルを対応する前記化学物質、曝露量、曝露期間とともに遺伝子発現データとして収集するステップと、
(F)被検化学物質を適当な濃度で一定期間生体または肝臓由来の細胞試料に曝露させるステップと、
(G)前記生体由来の前記肝臓または前記肝臓由来の細胞試料からmRNAを単離して、(D)のステップで選択した生体応答遺伝子に対する遺伝子発現レベルを測定するステップと、
(H)(G)で得られた前記遺伝子発現レベルを前記被検化学物質、曝露量及び曝露期間とともに遺伝子発現データとして収集するステップと、
(I)(H)で収集された遺伝子発現データを(E)で収集された照合用の対応する遺伝子発現データと比較するステップと、
を含むことを特徴とする化学物質の毒性評価方法。
A method for determining and predicting the toxicity of a test chemical substance by detecting the influence of the chemical substance on the living body at the gene expression level,
(A) administering (exposing) a predetermined amount of a chemical substance known to have hepatotoxicity to a biological or liver-derived cell sample for a predetermined period;
(B) administering (exposing) a predetermined amount of a chemical substance known not to have liver toxicity to a cell sample derived from a living body or a liver for a predetermined period;
(C) administering (exposing) a predetermined amount to a cell sample derived from a living body or a liver for a predetermined period using the chemical solvent as a control;
(D) An mRNA is isolated from the liver of the living body or a cell sample derived from the liver, and any one or more selected from the group of biological response genes as a group of genes having the base sequences of SEQ ID NOs: 1 to 74 A measurement step for measuring a gene expression level with respect to a biological response gene;
(E) collecting the gene expression level together with the corresponding chemical substance, exposure amount, and exposure period as gene expression data;
(F) exposing a test chemical substance to a living or liver-derived cell sample at an appropriate concentration for a certain period of time;
(G) isolating mRNA from the living body-derived liver or the liver-derived cell sample, and measuring a gene expression level for the biological response gene selected in the step (D);
(H) collecting the gene expression level obtained in (G) as gene expression data together with the test chemical substance, the exposure amount and the exposure period;
(I) comparing the gene expression data collected in (H) with the corresponding gene expression data for verification collected in (E);
A method for evaluating the toxicity of a chemical substance, comprising:
前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜59に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする請求項8記載の化学物質の毒性評価方法。   9. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 8, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 59. 前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜19に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする請求項8記載の化学物質の毒性評価方法。   The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to claim 8, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 19. 前記生体応答遺伝子群が配列番号1〜13に示される塩基配列を有する遺伝子群であることを特徴とする請求項8記載の化学物質の毒性評価方法。   The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to claim 8, wherein the biological response gene group is a gene group having a base sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 13. 前記遺伝子発現データの比較が、被検化学物質曝露群と肝毒性を有さないことが既知の化学物質曝露群における遺伝子発現レベルの差異であることを特徴とする、請求項8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   The comparison of the gene expression data is a difference in gene expression level between a test chemical substance exposure group and a chemical substance exposure group that is known not to have hepatotoxicity. The chemical substance toxicity evaluation method according to any one of the above. 前記遺伝子発現データの比較が、被検化学物質曝露群と肝毒性を有さないことが既知の化学物質曝露群における前記生体応答遺伝子群の発現プロファイルを指標としたクラスタ分析であることを特徴とする、請求項8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   The comparison of the gene expression data is a cluster analysis using as an index the expression profile of the biological response gene group in a chemical substance exposure group and a chemical substance exposure group that is known not to have liver toxicity. The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of claims 8 to 11. 前記遺伝子発現データの比較が、被検化学物質曝露群と肝毒性を有さないことが既知の化学物質曝露群における前記生体応答遺伝子群の発現プロファイルの相関係数を指標とすることを特徴とする、請求項8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   Comparison of the gene expression data is characterized by using a correlation coefficient of an expression profile of the biological response gene group in a chemical substance exposure group and a chemical substance exposure group known to have no hepatotoxicity as an index. The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of claims 8 to 11. 肝毒性を有することが既知の化学物質が、2-ブタノンオキシム(CAS登録番号96-29-7)、3-シアノピリジン(CAS登録番号100-54-9)、スルホラン(CAS登録番号126-33-0)、2-イソプロポキシエタノール(CAS登録番号109-59-1)、ヒドラジン一水和物(CAS登録番号7803-57-8)、4-エチルモルホリン(CAS登録番号100-74-3)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(CAS登録番号56539-66-3)、o-ジクロロベンゼン(CAS登録番号95-50-1)、3,4-キシリジン(CAS登録番号95-64-7)、N-メチルアニリン(CAS登録番号100-61-8)、トリレンジイソシアナート(CAS登録番号26471-62-5)、2-(ジブチルアミノ)エタノール(CAS登録番号102-81-8)、p-クミルフェノール(CAS登録番号599-64-4)、m-クレゾール(CAS登録番号108-39-4)、2,3-ジメチルアニリン(CAS登録番号87-59-2)、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド(CAS登録番号538-75-0)、フタル酸ジヘプチル(CAS登録番号3648-21-3)、テトラブロモエタン(CAS登録番号79-27-6)、p-エチルフェノール(CAS登録番号123-07-9)、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール(CAS登録番号96-76-4)、3,5-キシリジン(CAS登録番号108-69-0)、1,3-ジブロモプロパン(CAS登録番号109-64-8)、1-ブロモ-3-クロロプロパン(CAS登録番号109-70-6)、プソイドクメン(CAS登録番号95-63-6)、1,4-ジブロモベンゼン(CAS登録番号106-37-6)のうちから選択される任意の1以上の化学物質であることを特徴とする、請求項8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   Chemicals known to have liver toxicity include 2-butanone oxime (CAS registry number 96-29-7), 3-cyanopyridine (CAS registry number 100-54-9), sulfolane (CAS registry number 126-33). -0), 2-isopropoxyethanol (CAS registration number 109-59-1), hydrazine monohydrate (CAS registration number 7803-57-8), 4-ethylmorpholine (CAS registration number 100-74-3) , 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (CAS registration number 55539-66-3), o-dichlorobenzene (CAS registration number 95-50-1), 3,4-xylidine (CAS registration number 95-64) -7), N-methylaniline (CAS registration number 100-61-8), tolylene diisocyanate (CAS registration number 26471-62-5), 2- (dibutylamino) ethanol (CAS registration number 102-81-8) ), P-cumylphenol (CAS registration number 599-64-4), m-cresol (CAS registration number 108-39-4), 2,3-dimethylaniline (CAS registration number 87-59-2), N , N'-Dicyclohexylcarbodi Mido (CAS registration number 538-75-0), diheptyl phthalate (CAS registration number 3648-21-3), tetrabromoethane (CAS registration number 79-27-6), p-ethylphenol (CAS registration number 123- 07-9), 2,4-di-tert-butylphenol (CAS registration number 96-76-4), 3,5-xylidine (CAS registration number 108-69-0), 1,3-dibromopropane (CAS registration) 109-64-8), 1-bromo-3-chloropropane (CAS registration number 109-70-6), pseudocumene (CAS registration number 95-63-6), 1,4-dibromobenzene (CAS registration number 106- The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to any one of claims 8 to 11, wherein the chemical substance is any one or more chemical substances selected from 37-6). 肝毒性を有さないことが既知の化学物質が、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール(CAS登録番号111-41-1)、テトラヒドロフルフリルアルコール(CAS登録番号97-99-4)、メタクリルアミド(CAS登録番号79-39-0)、メタクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロリド(CAS登録番号5039-78-1)、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム(CAS登録番号56-93-9)、m-ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム(CAS登録番号127-68-4)、1-ナフチルアミン-4-スルホン酸ナトリウム四水和物(CAS登録番号130-13-2)、アジピン酸ジブチル(CAS登録番号105-99-7)、N,N-ジメチルベンジルアミン(CAS登録番号103-83-3)、n-ヘキサデカン(CAS登録番号544-76-3)、ジシクロヘキシルアミン(CAS登録番号101-83-7)、及び2-アミノ-5-メチルベンゼンスルホン酸(CAS登録番号88-44-8)のうちから選択される任意の1以上の化学物質であることを特徴とする、請求項8乃至11のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   Chemicals known not to have liver toxicity include 2- (2-aminoethylamino) ethanol (CAS registration number 111-41-1), tetrahydrofurfuryl alcohol (CAS registration number 97-99-4), Methacrylamide (CAS registration number 79-39-0), ethyl trimethylammonium methacrylate (CAS registration number 5039-78-1), benzyltrimethylammonium chloride (CAS registration number 56-93-9), m-nitrobenzenesulfonic acid Sodium (CAS registration number 127-68-4), sodium 1-naphthylamine-4-sulfonate tetrahydrate (CAS registration number 130-13-2), dibutyl adipate (CAS registration number 105-99-7), N, N-dimethylbenzylamine (CAS registration number 103-83-3), n-hexadecane (CAS registration number 544-76-3), dicyclohexylamine (CAS registration number 101-83-7), and 2-amino- Select from 5-methylbenzenesulfonic acid (CAS registration number 88-44-8) The toxicity evaluation method for a chemical substance according to any one of claims 8 to 11, wherein the chemical substance toxicity evaluation method is any one or more chemical substances. 前記遺伝子発現レベルの測定は、RT-PCR法、Real Time PCR法、iAFLP(introduced Amplified Fragment Length Polymorphism)法、LAMP(Loop-Mediated Isothermal Amplification)法、nCounter Analysis system、ハイブリダイゼーション法のうちの1つの方法を用いることを特徴とする請求項1乃至16のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   The gene expression level is measured by one of RT-PCR, Real Time PCR, iAFLP (Introduced Amplified Fragment Length Polymorphism), LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification), nCounter Analysis system, and hybridization. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to any one of claims 1 to 16, wherein the method is used. 前記ハイブリダイゼーション法は、マイクロアレイ法又はブロット法であることを特徴とする請求項17記載の化学物質の毒性評価方法。   The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 17, wherein the hybridization method is a microarray method or a blot method. 前記マイクロアレイ法又はブロット法に用いられるプローブは、ヌクレオチド又はタンパク質であることを特徴とする請求項18記載の化学物質の毒性評価方法。   19. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 18, wherein the probe used in the microarray method or blotting method is a nucleotide or a protein. 前記ヌクレオチドは、mRNA、cDNA、合成オリゴヌクレオチドであることを特徴とする請求項19記載の化学物質の毒性評価方法。   20. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 19, wherein the nucleotide is mRNA, cDNA, or synthetic oligonucleotide. 前記ヌクレオチドは、標識化ヌクレオチドであることを特徴とする請求項19または20記載の化学物質の毒性評価方法。   21. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 19 or 20, wherein the nucleotide is a labeled nucleotide. 前記遺伝子発現レベルの測定は、前記生体応答遺伝子に対応する核酸、又は、前記生体応答遺伝子によってコードされるタンパク質について、存在するか、もしくは、量の測定によることを特徴とする請求項1乃至16のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価方法。   The measurement of the gene expression level is based on measurement of the presence or amount of a nucleic acid corresponding to the biological response gene or a protein encoded by the biological response gene. The toxicity evaluation method of the chemical substance as described in any one of these. 前記タンパク質は、免疫学的方法で測定されることを特徴とする請求項22記載の化学物質の毒性評価方法。   23. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 22, wherein the protein is measured by an immunological method. 前記免疫学的方法は、前記生体応答遺伝子によってコードされるタンパク質又はその断片に対する特異抗体と標的タンパク質との免疫学的複合体を検出する方法によることを特徴とする請求項23記載の化学物質の毒性評価方法。   24. The chemical substance according to claim 23, wherein the immunological method is based on a method of detecting an immunological complex of a specific antibody against a protein encoded by the biological response gene or a fragment thereof and a target protein. Toxicity evaluation method. 前記特異抗体は、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、キメラ抗体、及び抗体フラグメントから選択されることを特徴とする請求項24記載の化学物質の毒性評価方法。   25. The chemical substance toxicity evaluation method according to claim 24, wherein the specific antibody is selected from a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a chimeric antibody, and an antibody fragment. 請求項1乃至25のうちのいずれか1つに記載の方法に用いられるプローブを含む化学物質の毒性判別キットであって、前記プローブは、前記生体応答遺伝子またはその転写産物に特異的にハイブリダイズする配列を有する分子を含むことを特徴とする化学物質の毒性評価キット。   A chemical substance toxicity determination kit comprising a probe used in the method according to any one of claims 1 to 25, wherein the probe specifically hybridizes to the biological response gene or a transcription product thereof. A chemical toxicity evaluation kit comprising a molecule having a sequence of 前記プローブは、ヌクレオチド又はタンパク質であることを特徴とする請求項26記載の化学物質の毒性評価キット。   27. The chemical substance toxicity evaluation kit according to claim 26, wherein the probe is a nucleotide or a protein. 前記ヌクレオチドは、mRNA、cDNA、又は合成オリゴヌクレオチドであることを特徴とする請求項27記載の化学物質の毒性評価キット。   28. The chemical toxicity evaluation kit according to claim 27, wherein the nucleotide is mRNA, cDNA, or a synthetic oligonucleotide. 前記ヌクレオチドは、前記生体応答遺伝子のセンス鎖又はアンチセンス鎖とハイブリダイズし、10〜100塩基であることを特徴とする請求項28記載の化学物質の毒性評価キット。   29. The chemical substance toxicity evaluation kit according to claim 28, wherein the nucleotide hybridizes with a sense strand or an antisense strand of the biological response gene and has 10 to 100 bases. 前記ヌクレオチドは、標識化ヌクレオチドであることを特徴とする請求項28または29記載の化学物質の毒性評価キット。   30. The chemical substance toxicity evaluation kit according to claim 28 or 29, wherein the nucleotide is a labeled nucleotide. 前記プローブは、抗体及び/又はアプタマーであるタンパク質であることを特徴とする請求項30記載の化学物質の毒性評価キット。   31. The chemical substance toxicity evaluation kit according to claim 30, wherein the probe is a protein that is an antibody and / or an aptamer. 前記プローブは、任意の1つ以上を固体支持体に固定したDNAマイクロアレイ、DNAチップ、タンパクチップまたは抗体チップを含むことを特徴とする請求項26乃至31のうちのいずれか1つに記載の化学物質の毒性評価キット。   32. The chemistry according to claim 26, wherein the probe includes a DNA microarray, a DNA chip, a protein chip, or an antibody chip in which any one or more are immobilized on a solid support. Substance toxicity evaluation kit. 前記固体支持体は、ガラス、シリコン、プラスチック又は生体膜であることを特徴とする請求項32記載の化学物質の毒性評価キット。   The chemical substance toxicity evaluation kit according to claim 32, wherein the solid support is glass, silicon, plastic, or a biological membrane.
JP2011167762A 2011-07-29 2011-07-29 Method of evaluating biological effect of chemical substance Withdrawn JP2013031371A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011167762A JP2013031371A (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of evaluating biological effect of chemical substance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011167762A JP2013031371A (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of evaluating biological effect of chemical substance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013031371A true JP2013031371A (en) 2013-02-14

Family

ID=47787837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011167762A Withdrawn JP2013031371A (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of evaluating biological effect of chemical substance

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013031371A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Booth et al. Identification of central nervous system genes involved in the host response to the scrapie agent during preclinical and clinical infection
EP3729439B1 (en) Assessment of mapk-ap 1 cellular signaling pathway activity using mathematical modelling of target gene expression
JP2014533949A5 (en)
CN105143467A (en) Methods for predicting risk of interstitial pneumonia
EP2558598A1 (en) Biomarkers based on a multi-cancer invasion-associated mechanism
JP2007093341A (en) Method of detecting low-dose radiation exposure for living things
JP5874876B2 (en) Method for evaluating the effects of chemical substances on the living body
JP2010246527A (en) Method for predicting influence of chemical substance on living body, probe set and detection or quantification kit to be used for the method
JP2013031378A (en) Method of evaluating effect of chemical substance on living body
JP6124498B2 (en) Evaluation method of biotoxicity of chemical substances
JP5804629B2 (en) Method for evaluating toxicity of chemical substances by gene expression fluctuation analysis
JP2012196162A (en) Method of predicting effect on living body of exposure to chemical substance
JP2016104032A (en) Evaluation method of chemical biotoxicity
JP2013031371A (en) Method of evaluating biological effect of chemical substance
JP2013031374A (en) Method of evaluating biological effect of chemical substance using variability analysis of gene expression
JP2013031373A (en) Method of evaluating risk of chemical substance using variability analysis of gene expression
JP2013031372A (en) Method of detecting toxicity of chemical substance on living body
KR101735415B1 (en) Methylation marker for identification of exposure to hexanal and the method of identification using thereof
JP2012196160A (en) Method of predicting effect of chemical substance on living body
JP2013031376A (en) Method of detecting biological effect of chemical substance using variability analysis of gene expression
JP2012196163A (en) Method of detecting and predicting biological effect of chemical substance due to exposure to chemical substance
JP2012196159A (en) Detection method for detecting effect of chemical substance on living body
JP2012196161A (en) Method of detecting biological effect of chemical substance using gene set
JP2013031377A (en) Method of detecting effect of chemical substance on living body using variability analysis of gene expression
JP2011137659A (en) Method of detecting and predicting influence to organism of chemical substance with gene expression level as marker

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141007