JP2016532455A5

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Publication number: JP2016532455A5
Application number: JP2016541887A
Authority: JP
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2034-09-04

Description

特定の実施では、要因に対応する標的生物組織の撹乱、および要因に対応する代用生物組織の撹乱の両方に対して異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルが適用可能であることを判定することによって、相関関係が識別される。特定の実施では、修正されたスコアを生成するために、一組のスコアのうちの少なくとも１つのスコアは修正され、修正は識別された相関関係に基づく。特に、スコアの修正は、識別された相関関係から判定されるスカラー因子によるスコアのスケーリングを含む場合がある。特定の実施では、要因は大気汚染物質を含み、代用生物組織は鼻の組織からサンプリングされ、標的生物組織は肺組織である。特定の実施では、一組のスコアのうちの少なくとも１つのスコアは、測定可能なノードのうちの少なくとも幾つかに対する活性評価基準の二次関数である。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
要因への曝露によって生じた哺乳類起源の標的生物組織の撹乱を評価するためのコンピュータ化された方法であって、
一組のスコアを判定することであって、
（ａ）前記標的生物組織内および代用生物組織内の異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルであって、前記モデルが、エッジによって接続された測定可能なノードおよびバックボーンノードを備え、前記バックボーンノードおよび測定可能なノードが各々異物代謝に関する生物学的活性を表し、前記エッジが接続されたノード間の因果関係を表し、それぞれのバックボーンノードの活性値が前記それぞれのバックボーンノードに接続された前記測定可能なノードの活性評価基準によって判定される、ネットワークモデルと、
（ｂ）前記要因に曝露された前記代用生物組織の試料から得た前記測定可能なノードの前記活性評価基準と、対照に曝露された前記代用生物組織の試料から得た前記測定可能なノードの前記活性評価基準との間の差異を含む一組のコントラストデータ、とに基づいて標的生物組織の撹乱を示す一組のスコアを判定することを含み、前記一組のスコアを判定することが、
（ｉ）第１のプロセッサにおいて、前記一組のコントラストデータを使用して、前記バックボーンノードに対する一組の値を計算することであって、
前記バックボーンノードに対する前記一組の値が、前記要因によって生じた前記代用生物組織の撹乱を示し、
前記代用生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記一組の値と、前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアとの間の相関関係が識別される、計算することを含む、方法。
（項目２）
前記一組のスコアを判定する前記工程が、前記工程（ｉ）の前に、工程（ｉｉ）メモリーユニットに保存された異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルのデータ代表を提供することと、工程（ｉｉｉ）前記第１のプロセッサまたは第２のプロセッサにおいて前記要因または前記対照に曝露された代用生物組織の試料から得た前記一組のコントラストデータを受信することと、をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記一組のスコアを判定する前記工程が、前記工程（ｉ）の前に、工程（ｉｖ）前記測定可能なノードに対応する前記遺伝子の表現レベルを測定することであって前記表現レベルが前記要因または前記対照に曝露された前記代用生物組織の前記試料から得た前記測定可能なノードの前記活性評価基準である、ことと、（ｖ）第３のプロセッサにおいて、前記要因に曝露された前記代用生物組織の前記試料から得た前記測定可能なノードの前記活性評価基準と、前記対照に曝露された前記代用生物組織の前記試料から得た前記活性評価基準との間の前記差異を計算することと、をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記一組のスコアを判定する前記工程が、前記代用生物組織から得た前記バックボーンノードに対する前記一組のスコアと、前記標的生物組織から得た前記バックボーンノードに対する一組のスコアとの間の相関関係を識別することをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
インビボで前記標的生物組織の前記撹乱が生じ、および前記代用生物組織が前記標的生物組織のインビトロ細胞培養である、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記標的生物組織の前記インビトロ細胞培養が、器官型培養である、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記標的生物組織が下気道の上皮細胞を含み、前記代用生物組織が上気道の上皮細胞が含む、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記標的生物組織が肺、気管支、一次気管支、二次気管支、三次気管支、細気管支、気管、鼻腔、口腔、および歯肉からの上皮細胞から成る群から選択される上皮細胞を含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記代用生物組織が肺、気管支、一次気管支、二次気管支、三次気管支、細気管支、気管、鼻腔、口腔、および歯肉からの上皮細胞から成る群から選択される上皮細胞を含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記標的生物組織が、前記代用生物組織よりも得るのが困難である、項目１に記載の方法。
（項目１１）
前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアを推論するために、前記一組のスコアを判定する前記工程が、前記代用生物組織から得た前記バックボーンノードに対する前記相関関係および前記一組のスコアを使用することを含む、項目１に記載の方法。
（項目１２）
異物代謝の前記計算的な因果関係ネットワークモデルが、表２に示すようなＢＥＬステートメントを含む、本質的にＢＥＬステートメントから成る、またはＢＥＬステートメントから成るデータによって表される、項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記要因によって生じた前記代用生物組織の撹乱を示す前記バックボーンノードに対する前記値が、ネットワーク撹乱振幅スコア（ＮＰＡスコア）であり、インジェヌイティパスウェイアナリシス（ＩＰＡ）によってスコアが提供される、または遺伝子セット濃縮分析（ＧＳＥＡ）によってスコアが提供される、項目１に記載の方法。
（項目１４）
異物代謝の前記計算的な因果関係ネットワークモデルが、表１に示す、前記バックボーンノード、測定可能なノード、およびエッジを含むデータによって表される、項目１に記載の方法。
（項目１５）
前記要因が、たばこを加熱または燃焼することによって発生するエアロゾル、巻きたばこの煙、一酸化炭素、煤煙、ディーゼル排気物質、粒子状物質、および都市大気汚染物質から成る群から選択される、項目１に記載の方法。
（項目１６）
前記要因に応答する前記標的生物組織の前記撹乱、および前記要因に対応する前記代用生物組織の前記撹乱の両方に、異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルが適用可能であることを判定することによって前記相関関係が識別される、項目１に記載の方法。
（項目１７）
修正されたスコアを生成するために、前記一組のスコア中の少なくとも１つのスコアを修正することをさらに含み、前記修正することが前記識別された相関関係に基づく、項目１に記載の方法。
（項目１８）
前記スコアを修正することが、前記識別された相関関係から判定されるスカラー因子によって前記スコアをスケーリングすることを含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記要因が巻きたばこの煙、またはたばこを加熱するまたは燃焼することによって発生するエアロゾルを含み、前記代用生物組織が鼻の組織からサンプリングされ、前記標的生物組織が肺の組織である、項目１に記載の方法。
（項目２０）
前記一組のスコアのうちの少なくとも１つのスコアが、前記測定可能なノードのうちの少なくとも幾つかに対する前記活性評価基準の二次関数である、項目１に記載の方法。
（項目２１）
少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータ化されたシステムで実行される時、項目１〜２０のいずれか１項に記載の方法のうちの１つ以上の工程を前記プロセッサに実施させる、コンピュータ可読命令を含む、コンピュータ化されたプログラム製品。
（項目２２）
非一時的コンピュータ可読命令を有するように構成された少なくとも１つのプロセッサを含み、前記非一時的コンピュータ可読命令が、実行された時に項目１〜２０のいずれか１項に記載の方法を前記少なくとも１つのプロセッサに実施させる、コンピュータ化されたシステム。
（項目２３）
要因への曝露によって生じた哺乳類起源の標的生物組織の撹乱を評価するためのシステムであって、
１つ以上の通信ポートであって、
（ａ）前記標的生物組織および代用生物組織内の異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルを示すデータであって、前記モデルがエッジによって接続された測定可能なノードおよびバックボーンノードを含み、前記バックボーンノードおよび測定可能なノードが各々異物代謝に関連する生物学的活性を表し、前記エッジが接続されたノード間の因果関係を表し、それぞれのバックボーンノードの活性値が、前記それぞれのバックボーンノードに接続された前記測定可能なノードの活性評価基準によって判定される、データと、
（ｂ）前記要因に曝露された前記代用生物組織の試料から得た前記測定可能なノードの前記活性評価基準と、対照に曝露された前記代用生物組織の試料から得た前記測定可能なノードの前記活性評価基準との間の差異を含む一組のコントラストデータと、を受信するように構成された通信ポートと、
異物代謝および前記一組のコントラストデータの前記計算的な因果関係ネットワークモデルに基づいて前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアを判定するように構成されるプロセッサであって、
（ｉ）前記一組のコントラストデータを使用して前記バックボーンノードに対する前記一組の値を計算することであって、
前記バックボーンノードに対する前記一組の値が、前記要因によって生じた前記代用生物組織の撹乱を示し、
前記代用生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記一組の値と、前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアとの間の相関関係が識別される、計算することによって前記一組のスコアを判定するプロセッサと、を含む、方法。

Claims

要因への曝露によって生じた哺乳類起源の標的生物組織の撹乱を評価するためのコンピュータ化された方法であって、
前記方法は、前記標的生物組織の撹乱を示す一組のスコアを判定することを含み、
前記一組のスコアを判定することは、
（ａ）前記標的生物組織内および代用生物組織内の異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルであって、前記モデルは、エッジによって接続された測定可能なノードおよびバックボーンノードを含み、前記バックボーンノードおよび測定可能なノードの各々は、異物代謝に関連する生物学的活性を表し、前記エッジは、接続されたノード間の因果関係を表し、それぞれのバックボーンノードの活性値は、前記それぞれのバックボーンノードに接続された前記測定可能なノードの活性評価基準によって判定される、異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルと、
（ｂ）一組のコントラストデータであって、前記一組のコントラストデータは、前記要因に曝露された前記代用生物組織の試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準と、対照に曝露された前記代用生物組織の試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準との間の差異を含む、一組のコントラストデータと
に基づいて行われ、
前記一組のスコアを判定することは、
（ｉ）第１のプロセッサにおいて、前記一組のコントラストデータを使用して、前記バックボーンノードに対する一組の値を計算することであって、前記バックボーンノードに対する前記一組の値は、前記要因によって生じた前記代用生物組織の撹乱を示す、ことと、
（ｉｉ）前記代用生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記計算された一組の値と前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアとの間の相関関係を表すデータを識別することと
を含み、
前記標的生物組織の撹乱は、インビボで生じ、前記代用生物組織は、前記標的生物組織のインビトロ細胞培養であり、
前記標的生物組織は、下気道の上皮細胞を含み、前記代用生物組織は、上気道の上皮細胞を含む、方法。
前記一組のスコアを判定するという工程は、工程（ｉ）の前に、（ｉｉ）メモリーユニットに保存された異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルを表すデータを提供するという工程と、（ｉｉｉ）前記第１のプロセッサまたは第２のプロセッサにおいて前記要因または前記対照に曝露された代用生物組織の試料から得られた前記一組のコントラストデータを受信するという工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記一組のスコアを判定するという工程は、工程（ｉ）の前に、（ｉｖ）前記測定可能なノードに対応する遺伝子の表現レベルを測定するという工程であって、前記表現レベルは、前記要因または前記対照に曝露された前記代用生物組織の前記試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準である、工程と、（ｖ）第３のプロセッサにおいて、前記要因に曝露された前記代用生物組織の前記試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準と、前記対照に曝露された前記代用生物組織の前記試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準との間の差異を計算するという工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記一組のスコアを判定するという工程は、前記代用生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記一組のスコアと、前記標的生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する一組のスコアとの間の相関関係を表すデータを識別することをさらに含み、前記標的生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記一組のスコアは、以前に遂行された相関関係実験において得られたものである、請求項１に記載の方法。
前記標的生物組織の前記インビトロ細胞培養は、器官型培養である、請求項１に記載の方法。
前記標的生物組織は、肺、気管支、一次気管支、二次気管支、三次気管支、細気管支、気管、鼻腔、口腔、歯肉からの上皮細胞から成る群から選択される上皮細胞を含む、請求項１に記載の方法。
前記代用生物組織は、肺、気管支、一次気管支、二次気管支、三次気管支、細気管支、気管、鼻腔、口腔、歯肉からの上皮細胞から成る群から選択される上皮細胞を含む、請求項１に記載の方法。
前記標的生物組織は、その解剖学的位置が体の内側のより深いところにあることに起因して、前記代用生物組織よりも得るのが困難である、請求項１に記載の方法。
前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアを推論するために、前記一組のスコアを判定するという工程は、前記相関関係を表す前記識別されたデータを使用することにより、前記代用生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記一組のスコアを相関させることを含む、請求項１に記載の方法。
異物代謝の前記計算的な因果関係ネットワークモデルは、表２に示されるＢＥＬステートメントを含むデータ、または、表２に示されるＢＥＬステートメントから本質的に成るデータ、または、表２に示されるＢＥＬステートメントから成るデータによって表される、請求項１に記載の方法。
前記要因によって生じた前記代用生物組織の撹乱を示す前記バックボーンノードに対する前記値は、ネットワーク撹乱振幅スコア（ＮＰＡスコア）、または、インジェヌイティパスウェイアナリシス（ＩＰＡ）によって提供されるスコア、または、遺伝子セット濃縮分析（ＧＳＥＡ）によって提供されるスコアである、請求項１に記載の方法。
異物代謝の前記計算的な因果関係ネットワークモデルは、表１に示される前記バックボーンノードおよび前記測定可能なノードおよび前記エッジを含むデータによって表される、請求項１に記載の方法。
前記要因は、たばこを加熱または燃焼することによって発生するエアロゾル、巻きたばこの煙、一酸化炭素、煤煙、ディーゼル排気物質、粒子状物質、都市大気汚染物質から成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
前記要因に応答する前記標的生物組織の撹乱および前記要因に応答する前記代用生物組織の撹乱の両方に、異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルが適用可能であることを判定することによって、前記相関関係を表すデータが識別される、請求項１に記載の方法。
前記一組のスコア中の少なくとも１つのスコアを修正することにより、修正されたスコアを生成することをさらに含み、前記修正することは、前記相関関係を表す前記識別されたデータに基づく、請求項１に記載の方法。
前記スコアを修正することは、前記相関関係を表す前記識別されたデータから判定されるスカラー因子によって前記スコアをスケーリングすることを含む、請求項１５に記載の方法。
前記要因は、巻きたばこの煙、または、たばこを加熱するまたは燃焼することによって発生するエアロゾルを含み、前記代用生物組織は、鼻の組織からサンプリングされ、前記標的生物組織は、肺の組織である、請求項１に記載の方法。
前記一組のスコアのうちの少なくとも１つのスコアは、前記測定可能なノードのうちの少なくともいくつかに対する前記活性評価基準の二次関数である、請求項１に記載の方法。
コンピュータ読み取り可能な命令を含むコンピュータ化されたプログラム製品であって、前記命令は、少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータ化されたシステムにおいて実行されると、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法を実行することを前記プロセッサに行わせる、コンピュータ化されたプログラム製品。
少なくとも１つのプロセッサを含むコンピュータ化されたシステムであって、前記少なくとも１つのプロセッサは、非一時的コンピュータ読み取り可能な命令を使用するように構成されており、前記命令は、実行されると、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法を実行することを前記少なくとも１つのプロセッサに行わせる、コンピュータ化されたシステム。
要因への曝露によって生じた哺乳類起源の標的生物組織の撹乱を評価するためのシステムであって、前記システムは、
１つ以上の通信ポートであって、前記１つ以上の通信ポートは、
（ａ）前記標的生物組織内および代用生物組織内の異物代謝の計算的な因果関係ネットワークモデルを示すデータであって、前記モデルは、エッジによって接続された測定可能なノードおよびバックボーンノードを含み、前記バックボーンノードおよび測定可能なノードの各々は、異物代謝に関連する生物学的活性を表し、前記エッジは、接続されたノード間の因果関係を表し、それぞれのバックボーンノードの活性値は、前記それぞれのバックボーンノードに接続された前記測定可能なノードの活性評価基準によって判定される、データと、
（ｂ）一組のコントラストデータであって、前記一組のコントラストデータは、前記要因に曝露された前記代用生物組織の試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準と、対照に曝露された前記代用生物組織の試料から得られた前記測定可能なノードの活性評価基準との間の差異を含む、一組のコントラストデータと
を受信するように構成されている、１つ以上の通信ポートと、
異物代謝の前記計算的な因果関係ネットワークモデルと前記一組のコントラストデータとに基づいて、前記標的生物組織の撹乱を示す一組のスコアを判定するように構成されているプロセッサであって、前記プロセッサは、
（ｉ）前記一組のコントラストデータを使用して、前記バックボーンノードに対する前記一組の値を計算することであって、前記バックボーンノードに対する前記一組の値は、前記要因によって生じた前記代用生物組織の撹乱を示す、ことと、
（ｉｉ）前記代用生物組織から得られた前記バックボーンノードに対する前記計算された一組の値と前記標的生物組織の撹乱を示す前記一組のスコアとの間の相関関係を表すデータを識別することと
によって、前記一組のスコアを判定する、プロセッサと
を備え、
前記標的生物組織の撹乱は、インビボで生じ、前記代用生物組織は、前記標的生物組織のインビトロ細胞培養であり、
前記標的生物組織は、下気道の上皮細胞を含み、前記代用生物組織は、上気道の上皮細胞を含む、方法。