JP2022511241A - 川崎病を患う対象を特定する方法 - Google Patents

川崎病を患う対象を特定する方法 Download PDF

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Abstract

川崎病(KD)を患う対象を特定する方法であって、別の状態、例えば、KDと同様の症状を示すものなどの他の感染性および炎症性の状態を患う対象から、上記対象を識別することを含む、方法。また、この方法で採用される最小の遺伝子シグネチャー、ならびにこの方法で使用するためのプライマー、プローブ、および遺伝子チップも提供される。【選択図】図3D

Description

本開示は、川崎病(KD)を患う対象を特定する方法であって、別の状態、例えば、KDと同様の症状を示すものなどの他の感染性および炎症性の状態を患う対象から、上記対象を識別することを含む、方法に関する。本開示はまた、上記方法で採用される最小の遺伝子シグネチャー、およびこの方法で使用するための特注の遺伝子チップに関する。本開示はさらに、本開示のシグネチャーにおける遺伝子に特異的なプローブおよび/またはプライマーにまで及ぶ。本開示はさらに、本開示の方法における既知の遺伝子チップの使用、およびその方法を実施するために必要な要素を含むキットに関する。本開示はまた、ウイルス感染や炎症性疾患から細菌感染の識別において使用することができ、特に低資源環境での使用に好適な、複合発現スコアを提供するための方法の使用に関する。
川崎病(KD)は、主に幼児に発症する急性炎症性障害である。日本での最初の記述以来[1]、この病気は、後天性心疾患の最も一般的な原因として浮上しており、5歳未満の小児における発生率は、日本では265/100,000[2]、他のアジア諸国では51~194/100,000[3-5]、およびヨーロッパ[6]と米国[7]でそれぞれ8~20/100,000である。KDをそのような懸念にしたのは、血管炎とその関係であり、主に冠状動脈に影響を及ぼし、未治療の小児の最大25%で冠動脈瘤(CAA)を形成することになる[8]。心筋梗塞による死亡は、動脈瘤の血栓性閉塞、または損傷した動脈の血管リモデリングによる狭窄病変のその後の発症が原因で発生する場合がある。巨大なCAAの小児の長期転帰研究は、50%超が血行再建術を必要とするか、30年以内に心筋梗塞を患うという心配な予後を示す[9,10]。
静脈内免疫グロブリン(IVIG)による治療、および反応しない場合は、追加のIVIG[11]またはステロイドやインフリキシマブなどの他の抗炎症剤の投与は、炎症過程を抑制し、CAAのリスクを軽減するのに効果的である5~10%[12]。KDは他の一般的な発熱状態と区別するのが難しいため、KDの小児たちの多くは、CAAの発症を防ぐのに十分なほど早期に診断および治療されていない[13]。さらに、KDを診断するための臨床基準を満たさない(いわゆる「不完全なKD」)患者は、それにもかかわらず、CAAに苦しむ可能性がある。診断の遅れはCAAの発症の一貫した危険因子であり、KDの経験がかなり豊富な施設でも、心エコー検査で冠状動脈の拡張がすでに示されている場合にのみ治療が開始されることがよくある。CAAの発症は、臨床的に無症状であり、数年後の突然死または心筋梗塞時にのみ認識される可能性がある。
KDの症状は、ブドウ球菌および連鎖球菌の毒素性ショック症候群、麻疹、およびアデノウイルス感染、ロッキー山紅斑熱、小児炎症性疾患などの他のウイルス性疾患を含む、他のいくつかの小児発熱性疾患の症状と類似しており、診断が困難であるため、診断と治療が遅れる。ガイドラインは、臨床徴候および症状、心エコー検査、ならびに検査パラメーターに基づいた臨床診断を容易にするために開発された[14]。ただし、この病気の確定診断検査はない。KDの世界的な発生率が増加しているので、小児に長期の発熱を引き起こす他の状態から、KDを区別するための正確な検査が緊急に必要とされている。
精密医療のこの時代では、以前は臨床的特徴のみに基づいていた多くの状態の診断が、分子病理学に基づいた診断に取って代わられている。宿主の血液遺伝子発現シグネチャーは、結核[15]、細菌およびウイルス感染[16]、全身性エリテマトーデス[17]などの特定の感染症および炎症性疾患の数を区別することが示されている。遺伝子発現シグネチャーに基づくKDの診断アプローチのサポートは、KDのマイクロRNAバイオマーカーの特定から得られるが[18,19]、既存の研究は、コンパレーター患者群の範囲、またはエクソソームからRNAを抽出する必要性によって制限される。
したがって、本発明者らは、KDを他の小児の感染性および炎症性の状態から区別するための全血遺伝子発現パターンの使用を調査した。本開示は、KDを一連の細菌性、ウイルス性および炎症性疾患から区別する、独立した患者群において発見および検証された遺伝子発現シグネチャーを提供する。
本開示は、以下の段落に要約される。
1.川崎病(KD)を患う対象を特定する方法であって、対象由来のRNAサンプルにおいて、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を検出すること、を含む、方法。
2.上記遺伝子シグネチャーが、上記遺伝子のうちの6、7、8、9、10、11、12または13個を含む、パラグラフ1に記載の方法。
3.上記遺伝子シグネチャーが、PYROXD2、SMOX、CACNA1E、CD163、DDIAS、CLIC3、KLHL2およびHS.553068の遺伝子のうちの少なくとも1つ、特にPYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163のうちの少なくとも1つを含む、パラグラフ1または2に記載の方法。
4.上記遺伝子シグネチャーが、PYROXD2を含む、パラグラフ1~3のいずれか1つに記載の方法。
5.上記遺伝子シグネチャーが、CACNA1Eを含む、パラグラフ1~4のいずれか1つに記載の方法。
6.上記遺伝子シグネチャーが、SMOXを含む、パラグラフ1~5のいずれか1つに記載の方法。
7.上記遺伝子シグネチャーが、CD163を含む、パラグラフ1~6のいずれか1つに記載の方法。
8.上記遺伝子シグネチャーが、
(i)PYROXD2およびCACNA1E、
(ii)PYROXD2およびSMOX、または
(iii)PYROXD2、CACNA1EおよびSMOX、を含む、パラグラフ1~7のいずれか1つに記載の方法。
9.上記遺伝子シグネチャーが、例えば、
(i)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびSMOX、
(ii)PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(iii)PYROXD2、CACNA1E、HS.553068、IFI27およびSMOX、
(iv)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27およびSMOX、(v)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびZNF185、または
(vi)PYROXD2、DDIAS、CD163、KLHL2およびSMOX、から選択される遺伝子のうちの少なくとも5つの遺伝子を含むか、またはそれからなるパラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
10.上記遺伝子シグネチャーが、例えば、
(i)PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(ii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、LINC02035およびSMOX、
(iii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27およびSMOX、
(iv)PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOX、
(v)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、SMOXおよびZNF185、
(vi)PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
(vii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、KLHL2およびSMOX、
(viii)PYROXD2、CACNA1E、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(ix)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27、RTN1およびSMOX、または
(x)PYROXD2、DDIAS、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOX、から選択される遺伝子のうちの少なくとも6つの遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
11.上記遺伝子シグネチャーが、例えば
(i)PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(ii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(iii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(iv)PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、または
(v)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOX、から選択される遺伝子のうちの少なくとも7つの遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
12.上記遺伝子シグネチャーが、例えば
(i)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(ii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(iii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
(iv)PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2、S100PおよびSMOX、から選択される遺伝子のうちの少なくとも8つの遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
13.上記遺伝子シグネチャーが、例えば
(i)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOX、
(ii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、または
(iii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、から選択される遺伝子のうちの少なくとも9つの遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
14.遺伝子シグネチャーが、例えば
(i)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOX、または
(ii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、から選択される遺伝子のうちの少なくとも10個の遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
15.上記遺伝子シグネチャーが、例えば
(i)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOX、
(ii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOX、または
(iii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185、から選択される遺伝子のうちの少なくとも11個の遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
16.上記遺伝子シグネチャーが、例えば
(i)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185、
(ii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOX、または
(iii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185、から選択される遺伝子のうちの少なくとも12個の遺伝子を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
17.上記遺伝子シグネチャーが、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1を含むか、またはそれらからなる、パラグラフ1~8のいずれか1つに記載の方法。
18.上記方法が、上記発現レベルまたは1つ以上のハウスキーピング遺伝子、例えば、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6から選択される1、2、3、4または5つのハウスキーピング遺伝子、の検出をさらに組み込む、パラグラフ1~17のいずれか1つに記載の方法。
19.上記KDを患う対象が、細菌感染、ウイルス感染、および炎症状態のうちの1つ以上の存在下で特定され得る、パラグラフ1~18のいずれか1つに記載の方法。
20.上記KDを患う対象が、細菌感染、ウイルス感染、および炎症状態のうちの1つ以上を有する患者から識別され得る、パラグラフ1~19のいずれか1つに記載の方法。
21.上記細菌感染が、Chlamydia pneumoniae、Chlamydia trachomatis、Chlamydophila psittaci、Mycoplasma pneumonia、Corynebacterium diphtheriae、Clostridium botulinum、Clostridium difficile、Clostridium perfringens、Clostridium tetani、Enterococcus faecalis、Enterococcus faecium、Listeria monocytogenes、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Staphylococcus saprophyticus、Group B streptococcus、Streptococcus agalactiae、Streptococcus pneumoniae、Streptococcus pyogenes、またはMycobacterium leprae、Mycobaterium tuberculosis、Mycobacterium ulcerans、mycobacterium avium intercellularae、Bordetella pertussis、Borrelia burgdorferi、Brucella abortus、Brucella canis、Brucella melitensis、Brucella suis、Campylobacter jejuni、Escherichia coli、Francisella tularensis、Haemophilus influenzae、Helicobacter pylori、Legionella pneumophila、Leptospira interrogans、Neisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitidis、Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonas spp、Rickettsia rickettsii、Salmonella typhi、Salmonella typhimurium、Shigella sonnei、Treponema pallidum、Vibrio cholerae、Yersinia pestis、Kingella kingae、Stenotrophomonas、Klebsiella、gram-positive coccus、gram-negative bacillus、mycoplasma、pertussis、mycobacteriaおよびstaphylococcalおよびstreptococcal toxic shock syndromesなどのacid fast bacteria、例えばa gram-positive coccus、gram-negative bacillus、mycoplasmaまたはpertussis、およびmycobacteria、in particular selected from the group consisting of S.pneumoniae、S.aureus、S.pyogenes、Group B streptococcus、E.coli、N.meningitidis、Enterococcus、Kingella、H.influenzae、Pseudomonas spp、Stenotrophomonas、Klebsiella、staphylococcalおよびstreptococcal toxic shock syndrome、特にstaphylococcalまたはstreptococcal toxic shock syndromeからなる群から選択される、パラグラフ19または20に記載の方法。
22.ウイルス感染が、H1N1、H2N2、H3N2、H5N1、H7N7、H1N2、H9N2、H7N2、H7N3、H10N7を含むが、これらに限定されないインフルエンザA、インフルエンザBおよびインフルエンザC、などのインフルエンザ、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、サイウイルス、エンテロウイルス、ボカウイルス、パラインフルエンザ(パラインフルエンザ1-4など)、アデノウイルス、メタニューモウイルス、単純ヘルペスウイルス、チキンポックスウイルス、ヒト乳頭腫ウイルス、肝炎、エプスタインバーウイルス、バリセラゾスターウイルス、ヒトサイトメガロウイルス、ヒトヘルペスウイルス、8型BKウイルス、JCウイルス、スモールポックス、パルボウイルスB19、ヒトアストロウイルス、ノーウォークウイルス、コクサッキーウイルス、ポリオウイルス、重度急性呼吸器症候群ウイルス、黄熱病ウイルス、デングウイルス、ウェストナイルウイルス、ルベラウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、グアナリトウイルス、ジュニンウイルス、ラッサウイルス、マチュポウイルス、サビアウイルス、クリミア-コンゴ出血熱ウイルス、エボラウイルス、マールブルグウイルス、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス、ラビーウイルス、ロタウイルス、ロッキーマウンテン斑点熱、例えば呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、アデノウイルス、パラインフルエンザウイルス(パラインフルエンザ1-4など)、インフルエンザ(インフルエンザA、BまたはA+B)、ボカウイルス、メタニューモウイルス、サイウイルスおよびエンテロウイルス、特にRSV、インフルエンザA/Bおよびアデノウイルス、特に、麻疹、アデノウイルス感染症、ロッキーマウンテン斑点熱、からなる群から選択される、からなる群から選択されるパラグラフ19~21のいずれか1つに記載の方法。
23.上記炎症状態が、喘息、消化性潰瘍、結核、歯周炎、潰瘍性大腸炎、クローン病、副鼻腔炎、肝炎、多発性硬化症、アテローム性動脈硬化症、ショウグレン病、炎症性腸疾患、エリテマトーデス(全身性エリテマトーデスを含む)、肺線維症などの線維性疾患、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)および若年性特発性関節炎(JIA)、特にヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)または若年性特発性関節炎(JIA)、からなる群から選択されるパラグラフ19~22のいずれか1つに記載の方法。
24.上記対象が小児であり、例えば、上記小児が、2~59ヶ月の範囲の月齢である、パラグラフ1~23のいずれか1つに記載の方法。
25.上記対象が0~59日の範囲の日齢の乳児である、パラグラフ1~23のいずれか1つに記載の方法。
26.上記対象が発熱している、パラグラフ1~25のいずれか1つに記載の方法。
27.遺伝子発現変調の分析が、マイクロアレイまたは遺伝子チップを採用する、パラグラフ1~26のいずれか1つに記載の方法。
28.遺伝子発現変調の上記分析が、RT-PCR、特にマルチプレックスPCRなどのPCRを採用する、パラグラフ1~27のいずれか1つに記載の方法。
29.上記PCRが定量的である、パラグラフ14または15に記載の方法。
30.上記PCRで採用されるプライマーが、標識または標識の組み合わせを含み、例えば、上記標識が蛍光性であるか、または着色されている、例えば、着色されたビーズである、パラグラフ28~29のいずれか1つに記載の方法。
31.上記遺伝子シグネチャーの上記分析の結果に基づいて、対象に川崎病(KD)の治療を処方または施すさらなるステップを含む、パラグラフ1~30のいずれか1つに記載の方法。
32.川崎病(KD)を患う対象を治療する方法であって、上記対象にKDのための治療を施すことを含み、上記対象は、対象由来のRNAサンプルにおける、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を検出することによって、以前に川崎病を患うとして特定されている、方法。
33.上記治療が、ガンマグロブリン(IVIg)、アスピリン、もしくはステロイドおよびインフリキシマブなどの他の抗炎症剤、またはそれらの組み合わせである、パラグラフ31または32に記載の方法。
34.CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つからのポリヌクレオチド遺伝子転写物に特異的なプライマーを含む、川崎病(KD)を患う対象を特定する方法で使用するための、プライマーのセット。
35.CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子にのみ特異的なプライマーからなるパラグラフ34に記載のプライマーのセット。
36.CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つに特異的なプローブからなる、遺伝子チップ。
37.CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子、ならびに1つ以上の対照プローブのうちの少なくとも5つに特異的なプローブからなる、遺伝子チップ。
38.1つ以上の対照プローブが、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6からなる群から選択される遺伝子に特異的である、パラグラフ37に記載の遺伝子チップ。
39.パラグラフ34または35に定義されたプライマーのセット、またはパラグラフ36~38のいずれかに記載の遺伝子チップを含む、川崎病(KD)を患う対象を特定するための、ポイントオブケア検査。
40.サンプル、例えば血液サンプル中で川崎病(KD)を検出するためのアッセイにおける、パラグラフ34または35に定義されたプライマーのセットまたはパラグラフ36~38のいずれかに記載の遺伝子チップの使用。
本開示は、CACNA1E、DDIAS(C11ORF82)、KLHL2、PYROXD2(C10ORF33)、SMOX、ZNF185、LINC02035(LOC100129550)、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つの発現レベルを検出することを含む、川崎病(KD)を患う対象を特定する方法を提供する。
したがって、一態様では、川崎病(KD)を患う対象を特定する方法であって、対象由来のRNAサンプルにおいて、CACNA1E、DDIAS(C11ORF82)、KLHL2、PYROXD2(C10ORF33)、SMOX、ZNF185、LINC02035(LOC100129550)、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子うちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を検出すること、を含む、方法がある。
有利なことに、本開示による方法における遺伝子シグネチャーの使用は、KDを患う対象の、ロバストで正確な特定を可能にする。重要なことに、この方法により、KDを患う患者と、同様の症状を示すが他の細菌感染、ウイルス感染、および/または炎症状態を患う患者とを正確に識別することができる。言い換えれば、この方法は、臨床基準および/または心エコー検査などの臨床検査に依存する必要なしに、細菌、ウイルス感染および/または炎症状態の存在下または不在下で、KDの正確な検出を可能にする。
遺伝子シグネチャーは、多くの場合、組み合わせてのみ生物学的重要性のパターンまたはマーカーを示す多数の遺伝子を含む。本開示の遺伝子シグネチャーがわずか13個の遺伝子に基づくことができ、それでもKDの存在を確実に特定することができることは非常に驚くべきことである。上記13個の遺伝子のうちの少なくとも5個を含む本開示の遺伝子シグネチャーは、良好な予測力を提供する。しかしながら、遺伝子シグネチャーの識別力をさらに増強および増加させるために、追加の遺伝子をシグネチャーに含めることができる。したがって、一実施形態では、このシグネチャーは、少なくとも上記遺伝子のうちの5、6、7、8、9、10、11、12または13個を含む。
したがって、一実施形態では、シグネチャーは、少なくともPYROXD2を含む。一実施形態では、シグネチャーは、少なくともSMOXを含む。一実施形態では、シグネチャーは、少なくともCACNA1Eを含む。一実施形態では、シグネチャーは、少なくともCD163を含む。一実施形態では、シグネチャーは、少なくともDDIASを含む。一実施形態では、シグネチャーは、少なくともCLIC3を含む。一実施形態では、シグネチャーは、少なくともKLHL2を含む。別の実施形態では、シグネチャーは、少なくともHS.553068を含む。別の実施形態では、シグネチャーは、少なくともRTN1を含む。別の実施形態では、シグネチャーは、少なくともZNF185を含む。別の実施形態では、シグネチャーは、少なくともIFI27を含む。別の実施形態では、シグネチャーは、少なくともS100Pを含む。別の実施形態では、シグネチャーは、少なくともLINC02035を含む。
一実施形態では、遺伝子シグネチャーは、PYROXD2、SMOX、CACNA1E、CD163、DDIAS、CLIC3、KLHL2およびHS.553068の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む。別の実施形態では、遺伝子シグネチャーは、PYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163の遺伝子のうちの少なくとも1つを含む。本発明者らは、これらの特定の遺伝子が、より高い識別力を有する、したがって、最良の予測能力を備えるシグネチャーに存在する可能性が高いことを発見した。
例えば、遺伝子シグネチャーは、PYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2、SMOXおよびCACNA1E;PYROXD2、SMOXおよびCD163;SMOX、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2およびSMOX;PYROXD2およびCACNA1E;PYROXD2およびCD163;SMOXおよびCACNA1E;SMOXおよびCD163;もしくはCACNA1EおよびCD163;またはその他の組み合わせ、の遺伝子の組み合わせのうちのいずれかを含み得る。
一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2ならびにCACNA1EおよびSMOXのうちの少なくとも1つと、を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2およびCACNA1Eを含む。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2およびSMOXを含む。さらに別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1EおよびSMOXを含む。
一実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも5個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、HS.553068、IFI27およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびZNF185を含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CD163、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも6個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、LINC02035、およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、SMOXおよびZNF185を含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2、RTN1、およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、KLHL2、およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CLIC3、IFI27、KLHL2、およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27、RTN1およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも7個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOXからなる。
別の実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも8個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2、S100PおよびSMOXを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも9個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも10個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOXを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも11個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOXを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOXを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185を含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも12個を含む。したがって、一実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185を含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOXを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、シグネチャーは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185を含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、シグネチャーは、13個の遺伝子すべてを含む。したがって、一実施形態では、遺伝子シグネチャーは、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1を含むか、またはそれらからなる。有利なことに、13個の遺伝子すべてを含むシグネチャーは最高の識別力を持ち、KDを最高度の感度と特異性で特定することができる。
KDの特定は、冠動脈瘤(CCA)の形成を引き起こす可能性のある血管炎と関連しているため、特に重要である。心筋梗塞による死亡は、動脈瘤の血栓性閉塞、または損傷した動脈の血管リモデリングによる狭窄病変のその後の発症が原因で発生する場合がある。したがって、KDの適切で信頼性の高い特定について重要で満たされていない臨床的必要性がある。本開示の遺伝子シグネチャーは、正確かつ迅速な診断を可能にし、ひいては患者を適切かつタイムリーに治療することを可能にするため、熱がある患者などの患者を治療する道への大きな前進である。
さらに、本明細書に開示される方法で採用される構成要素は、費用効率が高く、迅速で、費用効果が高く、低資源および/または地方の環境で採用することができる単純な形式で提供することができる。
本発明者らは、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035およびCLIC3の転写物発現レベルが、KDを患わない対象と比較してKDを患う対象において増加すること、およびS100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1は、KDを患わない対象と比較して、KDを患う対象において減少することを見出した。
有利なことに、本発明者らは、13個の上記遺伝子の遺伝子発現レベルの変調を検出する遺伝子シグネチャーを使用して、KDを患う対象を、約96.2%までの高いAUC、および高度の感度(~81.7%)および特異性(~92.1%)を有するKDを患わない対象から識別することができた。
有利なことに、遺伝子シグネチャーは、様々な人種を含むトレーニングセットから開発された。これは、本開示の遺伝子シグネチャーおよび方法が、異なる人種の対象に由来するサンプルに適用することができることを意味する。さらに有利なことに、遺伝子シグネチャーは、病気になってからわずか7日間のKD患者を使用して開発された。これは、このシグネチャーが、5日間の発熱前に、KDの早期診断を容易にし、KD患者の早期特定に役立ち、早期の適切な治療を行うことができることを意味する。
したがって、本発明者らは、この方法が広範囲の異なるサンプルおよび患者群に適用可能であることを実証し、これは、この方法がロバストで信頼できることを示唆する。
したがって、一態様では、本開示は、CACNA1E、DDIAS(C11ORF82)、KLHL2、PYROXD2(C10ORF33)、SMOX、ZNF185、LINC02035(LOC100129550)、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を対象由来のRNAサンプルで検出することを含む、川崎病を患う対象を診断する方法を提供する。
一実施形態では、この診断方法はインビトロで行われる。
一実施形態では、この方法は、1、2、3、4または5つのハウスキーピング遺伝子などの1つ以上のハウスキーピング遺伝子をさらに採用する。ハウスキーピング遺伝子は、本明細書の文脈ではシグネチャーの一部とは見なされない。一実施形態では、ハウスキーピング遺伝子は、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6からなる群から選択される。
一実施形態では、本開示の方法は、細菌感染、ウイルス感染、および/または炎症状態の存在下でKDを患う対象を特定することができる。
一実施形態では、本開示の方法は、KDを患う対象を、細菌感染、ウイルス感染、および/または炎症状態を患う患者から識別することができる。
一実施形態では、細菌感染は、Chlamydia pneumoniae、Chlamydia trachomatis、Chlamydophila psittaci、Mycoplasma pneumonia、Corynebacterium diphtheriae、Clostridium botulinum、Clostridium difficile、Clostridium perfringens、Clostridium tetani、Enterococcus faecalis、Enterococcus faecium、Listeria monocytogenes、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Staphylococcus saprophyticus、Group B streptococcus、Streptococcus agalactiae、Streptococcus pneumoniae、Streptococcus pyogenes、またはMycobacterium leprae、Mycobaterium tuberculosis、Mycobacterium ulcerans、mycobacterium avium intercellularae、Bordetella pertussis、Borrelia burgdorferi、Brucella abortus、Brucella canis、Brucella melitensis、Brucella suis、Campylobacter jejuni、Escherichia coli、Francisella tularensis、Haemophilus influenzae、Helicobacter pylori、Legionella pneumophila、Leptospira interrogans、Neisseria gonorrhoeae、Neisseria meningitidis、Pseudomonas aeruginosa、Pseudomonas spp、Rickettsia rickettsii、Salmonella typhi、Salmonella typhimurium、Shigella sonnei、Treponema pallidum、Vibrio cholerae、Yersinia pestis、Kingella kingae、Stenotrophomonas、Klebsiellaa、gram-positive coccus、gram-negative bacillus、mycoplasma、pertussis、mycobacteriaおよびstaphylococcalおよびstreptococcal toxic shock syndromesなどのacid fast bacteria、例えば、gram-positive coccus、gram-negative bacillus、mycoplasmaまたはpertussis、およびmycobacteria、からなる群から選択される。
一実施形態では、細菌感染は、S.pneumoniae、S.aureus、S.pyogenes、Group B streptococcus、E.coli、N.meningitidis、Enterococcus、Kingella、H.influenzae、Pseudomonas spp、StenotrophomonasおよびKlebsiella、からなる群から選択される。
一実施形態では、細菌感染はstaphylococcalまたはstreptococcal toxic shock syndromeである。
一実施形態では、ウイルス感染が、H1N1、H2N2、H3N2、H5N1、H7N7、H1N2、H9N2、H7N2、H7N3、H10N7を含むが、これらに限定されないインフルエンザA、インフルエンザBおよびインフルエンザC、などのインフルエンザ、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、サイウイルス、エンテロウイルス、ボカウイルス、パラインフルエンザ、アデノウイルス、メタニューモウイルス、単純ヘルペスウイルス、チキンポックスウイルス、ヒト乳頭腫ウイルス、肝炎、エプスタインバーウイルス、バリセラゾスターウイルス、ヒトサイトメガロウイルス、ヒトヘルペスウイルス、8型BKウイルス、JCウイルス、スモールポックス、パルボウイルスB19、ヒトアストロウイルス、ノーウォークウイルス、コクサッキーウイルス、ポリオウイルス、重度急性呼吸器症候群ウイルス、黄熱病ウイルス、デングウイルス、ウェストナイルウイルス、ルベラウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、グアナリトウイルス、ジュニンウイルス、ラッサウイルス、マチュポウイルス、サビアウイルス、クリミア-コンゴ出血熱ウイルス、エボラウイルス、マールブルグウイルス、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス、ラビーウイルス、ロタウイルスおよびロッキーマウンテン斑点熱、を含むか、またはそれらからなる群から選択される。
一実施形態では、ウイルス感染は、呼吸器合胞体ウイルス(RSV)、アデノウイルス、パラインフルエンザウイルス(パラインフルエンザ1-4など)、インフルエンザ(インフルエンザA、BまたはA+B)、ボカウイルス、メタニューモウイルス、サイウイルスおよびエンテロウイルス、特にRSV、インフルエンザA/Bおよびアデノウイルスからなる群から選択される。一実施形態では、ウイルス感染は、麻疹、アデノウイルス感染、およびロッキーマウンテン斑点熱からなる群から選択される。
上記炎症状態が、喘息、消化性潰瘍、結核、歯周炎、潰瘍性大腸炎、クローン病、副鼻腔炎、肝炎、多発性硬化症、アテローム性動脈硬化症、ショウグレン病、炎症性腸疾患、エリテマトーデス(全身性エリテマトーデスを含む)、肺線維症などの線維性疾患、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)および若年性特発性関節炎(JIA)、からなる群から選択される請求項4~11のいずれか一項に記載の方法。
一実施形態では、炎症性疾患は、若年性特発性関節炎(JIA)、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)である。
さらなる態様において、本開示は、本明細書の方法を採用して、診断後にKDを患う対象を治療する方法を提供する。
一実施形態では、対象は、例えば、2~59ヶ月などの17歳未満の小児である。
一実施形態では、対象は、例えば、0~59日の日齢の乳児である。
一実施形態では、対象は、発熱している、例えば、熱がある患者である。
一実施形態では、本開示の方法は、患者由来のサンプル、例えば、血液サンプルに採用される。
一実施形態では、遺伝子発現変調の分析は、マイクロアレイを採用する。
一実施形態では、遺伝子発現変調の分析は、RT-PCRなどのPCRを採用する。
一実施形態では、PCRはマルチプレックスPCRである。
一実施形態では、PCRは定量的である。
一実施形態では、PCRで採用されるプライマーは、標識または標識の組み合わせを含む。
一実施形態では、標識が、蛍光性であるか、または着色されている、例えば、着色されたビーズである。
一実施形態では、遺伝子発現変調の分析は、デュアルカラー逆転写酵素マルチプレックスライゲーション依存性プローブ増幅を採用する。
一実施形態では、遺伝子発現変調は、蛍光分光法を採用することによって検出される。
一実施形態では、遺伝子発現変調は、比色分析を採用することによって検出される。
一実施形態では、遺伝子発現変調は、インピーダンス分光法を採用することによって検出される。
一実施形態では、この方法は、遺伝子シグネチャーの分析の結果に基づいて、KDを患う対象に治療を処方または施すさらなるステップを含む。
したがって、一態様では、ガンマグロブリン(IVIg)、アスピリン、またはステロイドおよびインフリキシマブなどの他の抗炎症剤などの治療を施すことによってKD患者を治療する方法が提供され、この患者は、患者が本明細書に開示される方法により、KDに対して陽性であると特定されていることを特徴とする。したがって、一態様では、川崎病(KD)を患う対象を治療する方法であって、対象にKDのための治療を施すことを含み、この対象は、対象由来のRNAサンプルにおける、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を検出することによって、以前に川崎病を患うとして特定されている、方法が提供される。KDの好適な治療は、ガンマグロブリン(IVIg)、アスピリン、またはステロイドおよびインフリキシマブなど他の抗炎症剤、あるいはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されず、当業者に既知であろう。
一態様では、ガンマグロブリン(IVIg)、アスピリン、またはステロイドおよびインフリキシマブなどの他の抗炎症剤などのKDの治療を行うかどうかを決定する方法であって、本開示に従って方法を実行するステップ、およびこの方法が対象がKDを患うことを示す場合にその対象にKDに施すステップを含む、方法が提供される。
したがって、現在開示される方法は、例えば、発熱が川崎病によるものか、細菌感染、ウイルス感染、炎症状態、またはそれらの組み合わせによるものかが不明である場合、熱のある患者などの患者の適切な治療に役立つ可能性がある。これには、臨床検査結果を待つ必要がなく、迅速かつ適切な治療を保証するという利点がある。
本開示の一態様では、マルチプレックスPCRで使用するためのプライマーのセット、プライマーのセットは、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つからのポリヌクレオチド遺伝子転写物に特異的な核酸配列を含む、プライマーのセット、が提供される。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともPYROXD2からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともSMOXからの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともCACNA1Eからの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともCD163からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともDDIASからの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともCLIC3からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともKLHL2からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともHS.553068からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともRTN1からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともZNF185からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともIFI27からの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともS100Pからの転写物に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、少なくともLINC02035からの転写物に特異的である。
一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、SMOX、CACNA1E、CD163、DDIAS、CLIC3、KLHL2およびHS.553068の遺伝子のうちの少なくとも1つからの転写物に特異的である。別の実施形態において、プライマーのセットは、PYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163の遺伝子のうちの少なくとも1つからの転写物に特異的である。
例えば、プライマーのセットは、PYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2、SMOXおよびCACNA1E;PYROXD2、SMOXおよびCD163;SMOX、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2およびSMOX;PYROXD2およびCACNA1E;PYROXD2およびCD163;SMOXおよびCACNA1E;SMOXおよびCD163;もしくはCACNA1EおよびCD163;または他の組み合わせ、の遺伝子の組み合わせのうちのいずれかからの転写物に特異的である。
一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2からの転写物、ならびにCACNA1EおよびSMOXの少なくとも1つに特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2およびCACNA1Eに特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2およびSMOXに特異的である。さらに別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1EおよびSMOXに特異的である。
一実施形態では、プライマーのセットは、13個の遺伝子のうちの少なくとも5個からの転写物に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、HS.553068、IFI27およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびZNF185に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CD163、KLHL2およびSMOXに特異的である。
一実施形態では、プライマーのセットは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも6個に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、LINC02035およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、SMOXおよびZNF185に特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27、RTN1およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。
一実施形態では、シグネチャーは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも7個を含む。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOXに特異的である。
別の実施形態では、プライマーのセットは、13個の遺伝子のうちの少なくとも8個に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2、S100PおよびSMOXに特異的である。
別の実施形態では、プライマーのセットは、13個の遺伝子のうちの少なくとも9個に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXに特異的である。一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXに特異的である。
別の実施形態では、プライマーのセットは、13個の遺伝子のうちの少なくとも10個に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOXに特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXに特異的である。
別の実施形態では、プライマーのセットは、13個の遺伝子のうちの少なくとも11個に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOXに特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOXに特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185に特異的である。
一実施形態では、プライマーのセットは、上記13個の遺伝子のうちの少なくとも12個に特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185に特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOXに特異的である。別の実施形態では、プライマーのセットは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185に特異的である。
一実施形態では、プライマーのセットは、13個の遺伝子すべてに特異的である。したがって、一実施形態では、プライマーのセットは、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1に特異的である。
一実施形態では、上記遺伝子転写物は、RNA、例えば、mRNAまたはcRNAである。したがって、一実施形態では、
一実施形態では、各遺伝子のプライマーは、少なくとも1対の核酸プライマー配列である。
一実施形態では、プライマーの長さは5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、または100塩基の長さである。
一実施形態では、各遺伝子の少なくとも1つのプライマーが標識を含む。
一実施形態では、プライマー上の標識は、蛍光標識、着色標識、および抗体、ステップタグ、Hisタグから選択されるものから独立して選択される。
一実施形態では、所与の一対のプライマーの各プライマーは標識されており、例えば、上記標識が互いに近接している場合、一方の標識が他方の標識の蛍光を消光する。
本開示の別の局面において、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つの遺伝子発現レベルの変調を検出するためのプローブ、からなる、遺伝子チップが提供される。
一実施形態では、13個の遺伝子のイルミナプローブIDが表2に示される。あるいは、当業者は、13個の遺伝子の各々の核酸配列に基づいてカスタムプローブを設計することができる。
一実施形態では、遺伝子チップは、対照プローブをさらに含む。本開示の文脈において、対照プローブは、遺伝子シグネチャーの一部とは見なされない。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子、ならびに1つ以上の対照プローブのうちの少なくとも5つのためのプローブからなる。一実施形態では、対照プローブは、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6の遺伝子のうちの1つ以上からの転写物に対して特異的である。
有利なことに、13個の遺伝子のうちの少なくとも5個のプローブを備えるチップは、サンプル、例えば、細菌/ウイルス感染および/または炎症状態を有する対象に由来するサンプルからのKDを患う対象に由来する全血を正確かつ確実に差別化することができる。プローブの数が少ないこのようなチップは安価に製造することができるため、資源が乏しい環境での使用に特に適している。
したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともPYROXD2のためのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともSMOXのためのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともCACNA1Eのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともCD163のためのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともDDIASのためのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともCLIC3のためのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともKLHL2のプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともHS.553068のプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともRTN1のプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともZNF185のプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともIFI27のプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともS100Pのためのプローブを含む。一実施形態では、遺伝子チップは、少なくともLINC02035のプローブを含む。
一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、SMOX、CACNA1E、CD163、DDIAS、CLIC3、KLHL2およびHS.553068の遺伝子のうちの少なくとも1つのためのプローブを含む。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163の遺伝子のうちの少なくとも1つのためのプローブを含む。
例えば、遺伝子チップは、PYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2、SMOXおよびCACNA1E;PYROXD2、SMOXおよびCD163;SMOX、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2、CACNA1EおよびCD163;PYROXD2およびSMOX;PYROXD2およびCACNA1E;PYROXD2およびCD163;SMOXおよびCACNA1E;SMOXおよびCD163;もしくはCACNA1EおよびCD163;または他の組み合わせの遺伝子の組み合わせのうちのいずれかのためのプローブ含み得る。
一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、ならびにCACNA1EおよびSMOXの少なくとも1つのためのプローブと、を含む。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2およびCACNA1Eのためのプローブを含む。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2およびSMOXのためのプローブを含む。さらに別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1EおよびSMOXのためのプローブを含む。
一実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも5個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、HS.553068、IFI27およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびZNF185のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CD163、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも6個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、LINC02035およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、SMOXおよびZNF185のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも7個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも8個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2、S100PおよびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも9個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも10個のためのプローブを含むか、またはそれからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
別の実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも11個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子のうちの少なくとも12個のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOXのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。別の実施形態では、遺伝子チップは、PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
一実施形態では、遺伝子チップは、13個の遺伝子すべてのためのプローブを含むか、またはそれらからなる。したがって、一実施形態では、遺伝子チップは、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1のためのプローブを含むか、またはそれらからなる。
さらなる実施形態では、本開示は、本開示の方法における既知のまたは市販の遺伝子チップの使用を含む。
一態様では、上記で定義されたプライマーのセットまたは遺伝子チップを含むKDを患う対象を特定するためのポイントオブケア検査が提供される。有利なことに、現在開示される検査は、複雑な診断装置または実験室設備を必要とせずに、わずか数時間で迅速に実行することができる。したがって、現在開示される方法は、病院の設定だけでなく、遠隔の村などのより資源が乏しい環境でも、既存の患者ケアプログラムの一部として容易に実施され得る。
一態様では、サンプル、例えば血液サンプル中のKDを検出するためのアッセイにおいて、上記で定義されたプライマーまたは遺伝子チップのセットの使用が提供される。
表2に示される13の遺伝子/遺伝子転写物は、KDを患っている患者を特定したり、KDを細菌感染から識別したりするのに役立つ。一実施形態では、本開示の方法は、KDを患う対象を、同様の臨床症状を有する細菌/ウイルス感染または炎症状態などの異なる状態/疾患または感染から差別化することができる。別の実施形態では、13個の遺伝子/遺伝子転写物は、ウイルス感染から識別するのに有用である。さらに別の実施形態では、13個の遺伝子/遺伝子転写物は、KDを患う患者を、若年性特発性関節炎(JIA)、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)または全身性エリテマトーデス(SLE)などの炎症性疾患から識別するのに有用である。
一実施形態では、例えば表2に示されるプローブのリストから選択される、各遺伝子の遺伝子発現の変調を検出するために1つのプローブが採用される。
別の実施形態では、2つ以上のプローブが、各遺伝子の変調を検出するために採用される。本開示の一実施形態では、遺伝子シグネチャーは、感染を最適に検出するか、または疾患を、例えば細菌/ウイルス感染間および/または炎症性疾患間で識別するために必要な遺伝子の最小セットである。
最適には、KDと細菌/ウイルス感染および/または炎症状態を識別するために必要な遺伝子の最小セットを意味し、シグネチャーの検出または識別能力の特異性および/または感度を大幅に失うことはない。
本明細書で採用される検出または検出することは、特にシグネチャー内の関連遺伝子の変調を検出することによって、サンプル中のKDを特定するプロセスを指すことを意図する。一実施形態では、対象は、KDのみを患うものとして検出され得る。別の実施形態では、対象は、KDを患ってもよく、そしてまた、細菌感染、ウイルス感染、炎症状態、またはそれらの組み合わせを有してもよい。
識別とは、シグネチャーが様々な病状を差別化する能力を指し、例えば、KD対ウイルス/細菌感染または炎症性疾患である。検出と識別は、遺伝子シグネチャーの文脈で交換可能である。
本明細書で採用される対象は、KDを患うことが疑われるヒト、またはサンプルが由来する発熱しているヒトである。一実施形態では、患者は病的状態を有するが、患者という用語は互換的に使用され得る。
一実施形態では、本開示の方法は、例えば、対象が通常KDに関連する症状を示す、KDを患うかまたは患うことが疑われる対象に由来するサンプルに対して実施される。
一実施形態では、本開示の方法は、細菌/ウイルス感染または炎症状態を有するかまたは有すると疑われるが、KDを患うとは疑われない対象に由来するサンプルに対して実施され、例えば、対象は、通常はKDと関連しない症状を示す。そのような対象からのサンプルを検査することは、通常は正しく診断されないであろうKDを患う個人を特定するのに役立てることができる。
一実施形態では、対象はウイルス感染の症状を示す。別の実施形態では、対象は細菌感染の症状を示す。さらに別の実施形態では、対象は、細菌感染およびウイルス感染の両方の症状を示す。一実施形態では、対象は炎症状態の症状を示す。
さらなる実施形態では、サンプルは、熱のある対象に由来するサンプルである。つまり、通常の体温である37.5℃を超える温度である。
なお、さらなる実施形態では、発熱がKDに関連するかどうかを確立するために分析が実行される。発熱/感染源を確立することで、適切な薬剤の処方および/または投与が有利に可能になる。例えば、KDを患うと特定された患者は、ガンマグロブリン(IVIG)、アスピリンなどの適切な治療を受けることができ、細菌感染症の患者には抗生物質を与えることができ、ウイルス感染症の患者には解熱剤を与えることができる。
効率的な治療は、入院を最小限に抑え、患者が適切な治療を受けられることを保証し、特に患者が乳児または小児である場合に命を救う可能性があり、そしてまた資源が適切に使用されることを保証するため、有利である。
近年、抗生物質の乱用は細菌の耐性を高めるため、避けるべきであることが明らかになっている。したがって、細菌感染のない患者への抗生物質の投与は避けるべきである。
一実施形態では、対象は成人である。ここでは、成人とは18歳以上の人を指す。
一実施形態では、対象は小児である。本明細書で採用される小児とは、5歳~17歳などの18歳未満の人を指す。
一実施形態では、対象は乳児である。本明細書で使用される乳児は、0~59日の日齢の範囲の人を指す。
本明細書で採用される遺伝子発現の変調は、1つ以上の遺伝子のアップレギュレーションまたはダウンレギュレーションを意味する。
本明細書で採用されるようにダウンレギュレートされることは、例えば、関連する疾患または感染のない対照サンプル、または潜在性の疾患または感染症を有するまたは疾患または感染症の異なる段階のサンプル、と比較して、罹患または感染した患者サンプルにおいて、より高いレベルで発現される遺伝子転写物を指すことを意図する。
本明細書で採用されるダウンレギュレートは、例えば、関連する疾患または感染のない対照サンプル、または潜在性の疾患または感染症を有するまたは疾患または感染症の異なる段階サンプル、と比較して、罹患または感染した患者サンプルにおいて、より低いレベルで発現される遺伝子転写物を指すことを意図する。したがって、アップレギュレートされる遺伝子は、KDを患わない対象と比較して、KDを患う対象において、より高いレベルで発現される遺伝子である。同様に、ダウンレギュレートされている遺伝子は、KDを患わない対象と比較して、KDを患う対象において、より低いレベルで発現される。
変調は、適切な技術によって遺伝子発現のレベルを測定することによって測定される。
本明細書で採用される遺伝子発現は、遺伝子からの情報が機能的遺伝子製品の合成に使用されるプロセスである。これらの製品は、多くの場合タンパク質であるが、リボソームRNA(rRNA)、トランスファーRNA(tRNA)または核内低分子RNA(snRNA)遺伝子などの非タンパク質コーディング遺伝子では、製品は機能性RNAである。つまり、機能を持つRNAである。本開示の文脈において、遺伝子の発現レベルを測定することは、一般に、その遺伝子に関連する転写物のレベルを測定することを指す。
本明細書で採用される遺伝子発現データは、2つ以上の遺伝子、例えば、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49または50、の発現を示す患者サンプルから生成された任意のデータを指すことを意図する。
一実施形態では、1つ以上、例えば2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20など1~21の遺伝子は、シグネチャーが特異性および/または感度を大幅に失うことなく関連する臨床状態を検出/識別する能力を保持している場合、同等の機能を持つ遺伝子に置き換えられる。
一実施形態では、採用される遺伝子は、表2に列挙された13の遺伝子と同一性を有する。
一実施形態では、13個の遺伝子シグネチャーにおける遺伝子のうちの1つ以上は、KDを患わない対象に由来するサンプルと比較して、KDを患う対象に由来するサンプルにおいて有意に差次的に発現される。
本明細書で使用される遺伝子シグネチャーは、一緒に検査されたときに関連する臨床状態を検出/識別することができる2つ以上の遺伝子を指すことを意図する。したがって、遺伝子シグネチャーは、KDを患う対象を特定するため、またはKDを患う対象を細菌/ウイルス感染または炎症性疾患を有する対象から識別するのに十分な識別力を有する遺伝子の最小セットを表す。
本明細書で採用されるように有意に差次的に発現されることは、遺伝子が、KDを患わない対象、例えば、細菌/ウイルス感染および/または炎症状態を有する対象、に由来するサンプルと比較して、KDを患う対象に由来するサンプルにおいて、log2倍率変化>0.5または<-0.5を示すことを意味する。
一実施形態では、本明細書で使用されるようにアップレギュレートされることは、遺伝子がlog2倍率変化>0.5を示すことを意味する。
一実施形態では、本明細書で使用されるようにダウンレギュレートされることは、遺伝子がlog2倍率変化<-0.5を示すことを意味する。
一実施形態では、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの1つ以上は、KDを患う対象においてダウンレギュレートされる。
一実施形態では、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3の遺伝子のうちの1つ以上は、KDを患う対象においてダウンレギュレートされる。
本明細書で採用されるような形で提示されることは、マイクロアレイ上のプローブの形状におけるシグネチャーのうちの1つ以上からの遺伝子の配置を指す。
本明細書で採用される正確かつロバストなことは、この方法が、アフリカなどの実際の環境または低資源環境で採用用され得、この方法を適切に実行した結果が真の結果が得られるという高いレベルの信頼を与えるという事実を指す。
偽陽性である(例えば、対象が細菌感染していないのに、結果が細菌感染があることを示唆する)結果がほとんどなく、また偽陰性である(例えば、対象が細菌感染しているのに、結果が細菌感染がないことを示唆する)結果がほとんどない場合、この方法によって高い信頼性が提供される。
高い信頼度には、適切な統計的検査が採用された場合の91、92、93、94、95、96、97、98、99、または100%の信頼度などの90%以上の信頼度が含まれるであろう。
一実施形態では、この方法は、例えば、感度が以下のように計算される場合、90%以上、特に95%以上などの80%以上の感度を提供する。
Figure 2022511241000002
一実施形態では、この方法は、高レベルの特異性、例えば、80%以上、例えば90%以上、特に95%以上を提供し、例えば、特異性は、以下に示すように計算される。
Figure 2022511241000003
一実施形態では、遺伝子シグネチャーの方法の感度は、90~100%であり、例えば、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%である。
一実施形態では、遺伝子シグネチャーの方法の特異性は、85~100%であり、例えば、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%である。
一実施形態では、遺伝子シグネチャーの方法の感度は、85~100%であり、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%である。
一実施形態では、遺伝子シグネチャーの方法の特異性は、85~100%であり、例えば、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99%である。
マイクロアレイ、タイリングアレイ、DNAまたはRNAアレイ、例えば遺伝子チップ、RNA-seq、遺伝子発現の連続分析など、遺伝子発現を測定することができる方式はいくつかある。
遺伝子変調を測定する任意の好適な方法を、本開示の方法で採用することができる。
一実施形態では、測定される遺伝子発現は、宿主(例えば、ヒト)の発現であり、例えば、宿主の炎症反応、すなわち、感染性病原体または疾患の発現ではない。
一実施形態では、対象サンプルからのDNAまたはRNAが分析される。
一実施形態では、対象サンプルからのRNAが分析される。
一実施形態では、対象サンプルからのmRNAが分析される。
一実施形態では、対象サンプルからのcRNAが分析される。
一実施形態では、サンプルは、固体または流体、例えば、血液または血清、またはそれらのいずれか1つの処理された形態である。
本明細書で採用される流体サンプルは、生きている人々の体内から発生する液体を指す。それらには、体から排泄または分泌される水分と、通常は排出されない体内水分が含まれる。羊水、房水および硝子体液、胆汁、血清、乳汁、脳脊髄液、耳垢(耳の垢)、乳び、内リンパおよび周囲リンパ、胃液、粘液(鼻汁および痰を含む)、喀痰、腹腔液、胸膜液、唾液、皮脂(皮脂)、精液、汗、涙、膣分泌物、嘔吐物、尿、が含まれる。特に血液と血清が含まれる。
本明細書で採用される血液は、全血、すなわち、血清、血球、および凝固因子、典型的には末梢全血を指す。
本明細書で採用される血清は、血球または凝固因子ではない全血の成分を指す。それは、フィブリノーゲンが除去された血漿である。
一実施形態では、対象由来のサンプルは血液サンプルである。
一実施形態では、サンプルは全血である。したがって、一実施形態では、RNAサンプルは全血に由来する。
RNAサンプルは、分析に利用可能な開始RNAテンプレートの量を増やすために、全ゲノム増幅などのPCRによるさらなる増幅に供することができる。あるいは、RNAサンプルは、HIV-1逆転写酵素、モロニーマウス白血病ウイルス(M-MLV)逆転写酵素、AMV逆転写酵素およびテロメルシーゼ逆転写酵素などの逆転写酵素によってcDNAに変換され得る。このような増幅ステップは、小児から採取した血液サンプルなど、サンプル量が少ない場合に必要になることがある。
1つ以上の実施形態では、分析はエクスビボで行われる。
本明細書で採用されるエクスビボは、体外で起こることを意味する。
一実施形態では、遺伝子発現データは、遺伝子チップなどのマイクロアレイから生成される。
本明細書で採用されるマイクロアレイは、RNAまたはRNAアレイなどのDNAアレイを含む。固相アレイおよびビーズアレイを含むがこれらに限定されない、様々な異なる形態のマイクロアレイが当業者に既知であろう。
本明細書で採用されるポリメラーゼ連鎖反応(PCR)は、標的DNA配列の複数のコピーを作成するために広く使用される分子技術を指す。この方法は、DNA融解およびこのDNAの酵素的複製における反応の繰り返しの加熱および冷却のサイクルからなる熱サイクルに依存する。この方法にちなんで名付けられたDNAポリメラーゼとともに、標的領域に相補的な配列を含むプライマーは、選択的かつ反復的な繰り返しの増幅を可能にする重要な要素である。PCRが進行すると、生成されたDNA自体が複製のテンプレートとして使用され、DNAテンプレートが指数関数的に増幅される連鎖反応が始まる。
本明細書で採用されるマルチプレックスPCRは、2つ以上の異なるDNA配列を同時に増幅するための、すなわち、1つの反応で一緒に多くの別個のPCR反応を実行するかのような、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の使用を指す。
本明細書で採用されるプライマーは、核酸配列の短鎖、通常は化学的に合成されたオリゴヌクレオチドを指すことを意図し、これは、DNA合成反応の開始点として機能する。
プライマーの長さは通常約15塩基対であるが、5~100塩基の長さに変化することができる。DNAポリメラーゼは、既存のDNA鎖にのみ新しいヌクレオチドまたは塩基対を追加することができるため、PCRなどのプロセスで必要になる。PCR反応中に、プライマーはDNAサンプルの相補配列にハイブリダイズする。次に、DNAポリメラーゼは、プライマーの3’末端で複製を開始し、反対側のDNA鎖の配列をコピーしてプライマーを伸長する。
一実施形態では、本開示のプライマーは、mRNAなどのRNAに特異的であり、すなわち、それらは、RNA配列に相補的である。別の実施形態において、プライマーは、cDNAに特異的であり、すなわち、それらは、cDNA配列に相補的である。
一実施形態では、本開示のプライマーは、プライマーを検出または単離することを可能にする標識を含む。標識の例には、蛍光標識、着色標識、および抗体、ステップタグ、Hisタグが含まれるが、これらに限定されない。
別の実施形態では、所与のプライマー対の各プライマーは標識され、例えば、上記標識が互いに近接している場合、一方の標識(クエンチャーとしても知られる)が、他方の標識の蛍光を消光する。このような標識は、例えばリアルタイムPCR反応で特に役立つ。このような標識ペアの例には、6-カルボキシフルオレセイン(FAM)とテトラクロロフルオレセイン、またはテトラメチルローダミンとテトラクロロフルオレセインが挙げられる。
本明細書で使用されるポイントオブケア検査またはベッドサイド検査は、臨床現場またはその近く、すなわち患者の治療の時間および場所で実施される医療診断検査を指すことを意図する。これは、通常は医療検査室に限定され、検査のためにポイントオブケアから検査室に検体を送ることを伴う従来の診断検査とは対照的である。このような診断検査では、検査の結果を受け取るまでに数時間または数日かかることがよくある。その間、患者のケアは検査結果を知らなくても継続しなければならない。対照的に、ポイントオブケア検査は通常、迅速に実施することができる単純な医療検査である。
遺伝子チップは本質的にマイクロアレイであり、すなわち、互いに分離しており、例えば、約100/cm~1000/cmの間の密度で配列されている、別個の領域、典型的には核酸のアレイであり、10000/cmのようなより高い密度で配列することができる。
マイクロアレイ実験の原理は、所定の細胞株または組織からのmRNAを使用して、「ターゲット」と呼ばれる、通常は標識付けされたcDNAまたはcRNAと標識付けされたサンプルを生成することである。これは、多数の核酸配列と並行してハイブリダイズし、通常はDNAまたはRNA配列であり、規則正しいアレイの固体表面に固定化される。数万の転写物種を同時に検出および定量化することができる。多くの異なるマイクロアレイシステムが開発されているが、今日最も一般的に使用されるシステムは2つの群に分けることができる。
この手法を使用すると、30,000を超えるcDNAからなるアレイを従来の顕微鏡スライドの表面に取り付けることができる。オリゴヌクレオチドアレイの場合、シリコンウェーハへのフォトリソグラフィー(Affymetrixの高密度オリゴヌクレオチドアレイ)またはインクジェット技術(Rosetta Inpharmaticsによって開発され、Agilent Technologiesにライセンス供与)のいずれかによって、短い20~25塩基長がその場で合成される。
あるいは、事前に合成されたオリゴヌクレオチドをスライドガラスに印刷することもできる。合成オリゴヌクレオチドに基づく方法は、配列情報だけで配列されるDNAを生成するのに十分であるため、時間のかかるcDNAリソースの取り扱いが必要ないという利点を提供する。また、プローブは、所定の転写物の最も特有な部分を表すように設計され得るため、密接に関連する遺伝子またはスプライスバリアントの検出が可能になる。短いオリゴヌクレオチドは、より特異性の低いハイブリダイゼーションおよび感度の低下をもたらす可能性があるが、これらの不利な点を打ち消すために、事前合成されたより長いオリゴヌクレオチド(50~100塩基長)の配列が最近開発されている。
一実施形態では、遺伝子チップは、市販のチップ、例えば、Illuminaから入手可能なヒトHT-12 v4発現ビーズチップキット、Roche、AgilentからNimbleGenマイクロアレイ、およびHU-U1 33 Plus 2.0遺伝子チップなどAffymetrixからEppendorfおよび遺伝子チップである。
代替の実施形態では、本発明で採用される遺伝子チップは、特注の遺伝子チップであり、すなわち、チップは、所望のプロファイルに関連する標的遺伝子のみを含む。カスタムメイドのチップは、Roche、Affymetrixなどの企業から購入することができる。なお、さらなる実施形態では、特注の遺伝子チップは、最小の疾患特異的転写物セットを含む。
一実施形態では、チップは、表2に列挙された13個の遺伝子の発現レベルを検出するためのプローブからなる。
一実施形態では、以下のイルミナプローブID番号が、遺伝子発現レベルの変調を検出するために使用される:CACNA1Eの7510647、DDIASの2570019、KLHL2の1070593、PYROXD2の1684497、SMOXの270068または3710553、ZNF185の6840674、LINC02035の3236239、CLIC3の5870136、S100Pの1510424、IFI27の3990170、HS.553068の1470450、CD163の2680092、RTN1の6860193。
1つ以上の上記実施形態では、チップは、ハウスキーピング遺伝子などの1つ以上、例えば1~10の対照プローブをさらに含み得る。
一実施形態では、遺伝子発現データは、関連する遺伝子に適切なプローブを使用して溶液中で生成される。
本明細書で採用用されるプローブは、プローブ内の配列に相補的であるヌクレオチド配列(DNA標的)の存在を検出するために、DNAまたはRNAサンプルで使用される可変長(通常100~1000塩基長)のDNAまたはRNAのフラグメントであるハイブリダイゼーションプローブを指すことを意図する。これにより、プローブは一本鎖核酸(DNAまたはRNA)にハイブリダイズし、その塩基配列により、プローブとターゲット間の相補性により、プローブとターゲットの塩基対形成が可能になる。
一実施形態では、本開示による方法および例えば、そこで採用されるチップは、1つ以上のハウスキーピング遺伝子を含み得る。
本明細書で採用されるハウスキーピング遺伝子は、疾患または感染を特定するためのプロファイルに直接関連しないが、統計的目的および/または品質管理目的に有用である遺伝子を指すことを意図する。特に、ハウスキーピング遺伝子は、構成遺伝子、すなわち比較的一定のレベルで転写される遺伝子である。ハウスキーピング遺伝子の製品は、通常、細胞の維持に必要である。
ハウスキーピング遺伝子の例としては、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6が挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、本明細書で採用される最小の疾患特異的転写物セットは、標的の疾患状態を強く特定するために必要な最小数の遺伝子を意味する。
最小限の識別遺伝子セットは、最小限の疾患特異的転写物セットまたは最小限の遺伝子シグネチャーと互換性がある。
本明細書で採用される正規化は、ハウスキーピング遺伝子の蛍光レベルなどの対照データとデータを比較することによって、バックグラウンドノイズを統計的に説明することを指すことを意図する。例えば、蛍光スキャンデータは、RMAを使用して正規化して、個々のチップ間の比較を可能にすることができる。Irizarry et al 2003は、この方法について説明する。
本明細書で採用されるスケーリングは、低レベルで発現されるか、または高い倍率変化を有するが、診断シグネチャーへのそれらの寄与が増加するように依然として比較的低い蛍光を有する、特定の遺伝子の寄与を高めることを指す。
倍率変化は、マイクロアレイやRNA-seq実験での遺伝子発現データの分析で、遺伝子の発現レベルの変化を測定するためによく使用され、初期値に対する最終値の比率として単純に計算される。つまり、初期値がAで、最終値がBの場合、倍率変化はB/Aである。Tusher et al 2001。
Arrayminerなどのプログラムでは、遺伝子発現の倍率変化を計算することができる。倍率変化に付随する統計値は、計算され、異なる群の対象間で発現レベルの変動が少ない遺伝子、例えば群間の差が大きい遺伝子において、より重要になる。
対象から好適なサンプルを取得するステップは、血液サンプルを採取することを含む日常的な手法である。このプロセスは、ドナーにほとんどリスクをもたらさず、医師が実行する必要はないが、適切に訓練されたサポートスタッフにより実行され得る。一実施形態では、対象に由来するサンプルは、約2.5mlの血液であるが、より少量、例えば、0.5~1mlを使用することができる。
血液または他の組織液は、Pax遺伝子チューブまたはTempusチューブに含まれるようなRNA安定化バッファーにすぐに入れられる。
保管が必要な場合は、通常、収集から3時間以内に-80℃で冷凍する必要がある。
一実施形態では、遺伝子発現データは、サンプル中のRNAレベルから生成される。
マイクロアレイ分析の場合、PAX遺伝子血液RNA抽出キット(Qiagen)などの好適な製品を使用して、血液を処理してもよい。
全RNAは、Tripure method-Tripure extractionを使用して精製されてもよい(Roche Cat.No.1 667 165)。製造元のプロトコルに従うことができる。この精製後に、デオキシリボヌクレアーゼ処理を用いるRNeasy Mini kit-clean-up protocolを使用することができる(Qiagen Cat.No.74106)。
RNAの定量化は、260nmでの光学密度とQuant-IT RiboGreen RNA assay kit(Invitrogen-Molecular probes Rl 1490)を使用して完了することができる。28sおよび18sリボソームRNAピークの品質は、Agilentバイオアナライザーを使用して評価され得る。
別の実施形態では、この方法は、RNAを増幅するステップをさらに含む。増幅は、好適なキット、例えば、TotalPrep RNA Amplification kits(Applied Biosystems)を使用して実施され得る。
一実施形態では、増幅法を、マイクロアレイ分析のためのRNAの標識化と組み合わせて使用することができる。Nugen 3’ ovation biotin kit(Cat:2300-12,2300-60)。
次に、対象サンプルに由来するRNAは、例えば、チップ上に配置され得る関連するプローブにハイブリダイズされる。ハイブリダイゼーションと洗浄後、必要に応じて、適切な機器で分析を行う。
対象が本開示に従って疾患または感染を示す遺伝子シグネチャーを提示するかどうかを確認するための分析を実施する際に、以下のステップが実施される:サンプルからmRNAを取得し、核酸標的を調製し、通常、マイクロアレイの製造業者によって提案されているように(50℃での3X SSC、0.1%SDSなどの適切に厳しいハイブリダイゼーション条件)、適切な条件下でアレイにハイブリダイズして、アレイ上の対応するプローブを結合し、必要に応じて洗浄して、結合していない核酸標的を除去し、結果を分析する。
一実施形態では、分析からの読み出しは蛍光である。
一実施形態では、分析からの読み出しは比色分析である。
一実施形態では、電気インピーダンスの変化、ナノワイヤ技術、またはマイクロフルイディクスなどの物理的検出方法を使用することができる。
一実施形態では、対象サンプルからRNAを定量化するステップをさらに含む方法が提供される。
品質管理ステップが必要な場合は、Genome Studio softwareなどのソフトウェアを採用することができる。
本明細書で採用される数値は、遺伝子発現の分析または読み出し、例えば、蛍光または比色分析から、関連する各遺伝子について得られた数を指すことを意図する。最初の分析から得られた数値は、操作、修正することができ、処理の結果がまだ数値である場合、それは引き続き数値である。
変換とは、負の数値を処理して正の値にすること、または正の数値を処理して正の符号を負に変換することによって負の値にすること、またはその逆を意味する。
分析された遺伝子に対する対象由来のサンプル意志の分析は、いくつかが正(+が前にあり、数学的にはゼロより大きいと見なされる)であり、いくつかが負(-が前にあり、厳密な数学的用語ではゼロ未満と見なされる)である数値の範囲を与える。遺伝子発現分析の文脈における陽性および陰性は、アップレギュレートされている遺伝子およびダウンレギュレートされている遺伝子を表すための便利なメカニズムである。
本開示の方法において、ダウンレギュレートされ、負の数によって表される遺伝子のすべての数値は、対応する正の数に変換される(すなわち、単に符号を変更することによって)、例えば、-1は1に変換されるか、またはアップレギュレートされた遺伝子のすべての正の数値は、対応する負の数に変換される。
本発明者らは、遺伝子発現の数値を正またはあるいはすべて負にするこのステップにより、値を合計して、疾患または感染の存在またはそれらの不在を示す単一の値を得ることを可能にすることを確立した。
これは、遺伝子発現データの処理を大幅に簡素化し、実用的な前進を表しており、それにより、この方法を診療所での日常的な使用に好適なものにする。
識別力とは、KDサンプルと、細菌感染、ウイルス感染サンプル/対象、および/またはSLE、JIAおよびHSPなどの炎症性疾患とを区別する能力を意味する。
本開示による方法の識別力は、例えば、それらが低いまたはより低い絶対レベルで発現される場合でも、シグネチャーにおいてより重要である遺伝子により大きな重みを付けることによって増加させることができる。
本明細書で採用される場合、生の数値は、例えば、絶対蛍光またはハウスキーピング遺伝子または複数の遺伝子に相対的かのいずれかの、遺伝子チップからの未処理の蛍光値を指すことを意図する。
本明細書で採用される合計は、数値を加算する行為またはプロセスを指すことを意図する。
本明細書で採用される複合発現スコアは、分析によって関連する遺伝子について生成されたすべての個々の数値の合計(総数)、例えば、関連するすべてのアップおよびダウンレギュレートされた遺伝子の蛍光データの合計を意味する。スコアは、正規化および/またはスケーリングおよび/または重み付けされている場合とされていない場合がある。
一実施形態では、複合発現スコアが正規化される。
一実施形態では、複合発現スコアがスケーリングされる。
一実施形態では、複合発現スコアが重み付けされる。
本明細書で採用される重み付けまたは統計的な重み付けは、シグネチャーへの寄与をより適切に反映するように調整されている関連する値を指すことを意図する。
一実施形態では、この方法は、本明細書の実施例で採用されるような単純化されたリスクスコアを採用する。
単純化されたリスクスコアは、疾患リスクスコア(DRS)とも呼ばれる。
本明細書で採用される対照は、例えば、対象サンプルを比較するために使用される陽性(対照)サンプルおよび/または陰性(対照)サンプル、および/またはおよび/またはそれを参照することにより、対象サンプルが疾患/感染について陽性または陰性として指定されることを可能にするように定義された数値または数値範囲を指すことを意図する。
本明細書で採用される陽性対照サンプルは、細菌感染など、分析が行われていることに関連して病原体または疾患に対して陽性であることが知られているサンプルである。
本明細書で採用される陰性対照サンプルは、分析が行われていることに関連して病原体または疾患に対して陰性であることが知られているサンプルを指すことを意図する。
一実施形態では、対照は、サンプル、例えば、陽性対照サンプルまたは陰性対照サンプルなどの陰性対照サンプルである。
一実施形態では、対照は、数値範囲などの数値であり、例えば、疾患症例を対照から正確に区別するためのカットオフを定義する適切なサンプルサイズから得られる統計的に決定された範囲である。
複数遺伝子転写物疾患シグネチャーを1つの数字の疾患スコアに変換する。
疾患のRNA発現シグネチャーが変数選択によって特定されると、転写物は、比較群と比較したアップレギュレーションまたはダウンレギュレーションに基づいて分離される。転写物の2つの群が選択され、別々に照合される。
アップレギュレートおよびダウンレギュレートされたRNA転写物の合計
個々の患者の単一の疾患リスクスコアを特定するために、疾患に関連するすべてのアップレギュレートされたRNA転写物の生の強度、例えば蛍光強度(絶対的またはハウスキーピング基準に対する相対的のいずれか)が合計される。同様に、各個体のすべてのダウンレギュレートされた転写物の合計は、変更されていないハウスキーピング遺伝子標準と比較した各転写物の生の値(例えば蛍光)を組み合わせることによって達成される。転写物には様々なレベルの発現があり、それぞれ、倍率変化も異なるため、生の発現値を合計する代わりに、0.1の間でスケーリングおよび正規化することができる。あるいは、重要な遺伝子がより大きな効果を発揮することを可能にするように重み付けすることもできる。次に、すべてのサンプルについて、アップレギュレートされたトランスクリプトとダウンレギュレートされたトランスクリプトについて別々に、シグネチャーのトランスクリプトの発現値が合計される。
アップレギュレートされた遺伝子とダウンレギュレートされた遺伝子の合計蛍光を組み込んだ総疾患スコアは、ダウンレギュレートされた転写物の合計スコア(正の数に変換した後)をアップレギュレートされた転写物の合計スコアに加算することによって計算され、1つの数の複合発現スコアを与える。このスコアは、症例と対照を最大限に区別し、この区別に対するアップレギュレートおよびダウンレギュレートされた転写物の寄与を反映する。
症例と対照における疾患リスクスコアの比較
患者と比較群の複合発現スコアを比較して、群の平均と分散を導き出すことができ、そこから、対照から症例を正確に区別するための統計的カットオフが定義される。疾患対象および比較対照集団を使用して、疾患リスクスコアの感度および特異性は、例えば、Support Vector Machineおよび内部弾性ネット分類を使用して計算することができる。
本明細書で採用される疾患リスクスコアは、患者の複合発現スコアを比較群の複合発現スコアと比較するときに、患者が細菌感染を有する可能性の指標である。
疾患リスクスコアの、疾患の重症度または疾患リスク予測のための簡単な臨床検査への開発
疾患または疾患プロセスの複雑なRNA発現シグネチャーが、疾患リスクを予測する単一のスコアに変換される上記アプローチを使用して、疾患診断またはリスク予測のための簡単で安価な臨床的に適用可能な検査を開発することができる。
手順は次のとおりである。症例と対照の間(または重症度などの症例の異なるカテゴリー間)の差次的遺伝子発現に基づく検査では、関連すると特定されたアップレギュレートおよびダウンレギュレートされた転写物を、マイクロアレイスライド、ビーズ、チューブまたはウェルなどの好適な固体表面に印刷することができる。
アップレギュレートされた転写物は、ダウンレギュレートされた転写物とは別に、別々のウェルまたは別々のチューブのいずれかに共同配置することができる。結果を正規化するために、変更されていないハウスキーピング遺伝子のパネルを個別に印刷することもできる。
標準的な回収および定量法(増幅の有無にかかわらず)を使用して個々の患者から回収されたRNAは、アップレギュレートおよびダウンレギュレートされた転写物および変更されていないハウスキーピング転写物のプールにハイブリダイズする。
対照RNAは、アップレギュレートまたはダウンレギュレートされた転写物の同じプールと並行してハイブリダイズする。
次に、例えば対象サンプルとオプションで対照サンプルの蛍光などの、合計値が、アップレギュレートおよびダウンレギュレートされた転写物を読み取り、結果を組み合わせて、患者と対照の複合発現スコアを算出し、これを好適な数の健康な対照または比較の基準範囲と比較する。
対象サンプルにおけるRNA種の相対的な存在量について検出されたシグナルの補正
上記詳細は、多くの転写物の複雑なシグネチャーを、患者と他の表現型を最大限に区別することができる最小セットに減らす方法を説明する。例えば、アップレギュレートされた転写物セット内には、発現の合計レベルが他のものより何倍も低い転写物がいくつかある。ただし、これらの転写物は、全体的に発現レベルが低いにもかかわらず、非常に高い識別力がある可能性がある。弾性正味係数から導出された重み付けは、異なる方式で検査に含めることができる。第一に、アッセイに含まれる個々の転写物のコピー数を変えることができる。第二に、まれで重要な転写物からのシグナルが、より高いレベルで発現された転写物からのシグナルによって圧倒されないことを確実にするために、1つのオプションは、多数のプローブの寄与が最大になるように、過度に強くも弱くも発現していない検査用のプローブを選択することであろう。あるいは、スケーリングファクターによって少量の転写物からのシグナルを調整することが可能であり得る。
これは、各信号が個別に測定されるため、現在のトランスクリプトームのテクノロジーを使用して分析段階で実行され得るが、単純な比色検査では、全体の色の変化のみが測定されるため、選択したトランスクリプトからの信号をスケーリングすることはできない。この問題は、通常アレイに関連する化学的性質を逆転させることで回避することができる。従来のアレイケミストリーでは、プローブは固体表面に結合され、結合するビオチン標識された患者由来のターゲットの量が測定される。代わりに、患者由来のビオチン標識されたcRNAをアビジンでコーティングされた表面に結合し、アダプターシステムを介して発色酵素に結合したDNAプローブを追加することを提案する。設計および製造段階では、存在量は少ないが重要な転写物のプローブが、より多くの、またはより強力な形態の発色酵素と結合し、これらの転写物のシグナルを最終的な単一チャネル比色読み出し内で「スケールアップ」することを可能にする。このアプローチは、キットのアップレギュレート、ダウンレギュレート、およびハウスキーピングチャネルの各プローブからの相対入力を正規化するために使用され、これにより、各プローブは、変数選択方法の重みによって示唆される、その識別力を考慮に入れることができる最終的な読み取りに適切に重み付けされた寄与をする。
多数のアップレギュレートまたはダウンレギュレートされた遺伝子を測定するための検出システムは、rTPCRを使用して、アップレギュレートおよびダウンレギュレートされた転写物における個別にプールされた値の合計または電気インピーダンスの変化などの物理的検出方法を使用して、診断シグネチャーを含む転写物を検出するように、適合させることもできる。このアプローチでは、問題の転写物はナノワイヤ表面またはマイクロ流体カートリッジ内に印刷され、各転写物に対応するリガンドの結合は、インピーダンスまたは他の物理的検出システムの変化によって検出される。
一実施形態では、遺伝子チップは蛍光遺伝子チップであり、すなわち、読み出しは蛍光である。
本明細書で採用される蛍光は、光または他の電磁放射を吸収した物質による光の放出を指す。
したがって、代替の実施形態では、遺伝子チップは比色遺伝子チップであり、例えば、比色遺伝子チップは、アビジンを使用して、ペルオキシダーゼまたは他の発色基質などの酵素を、蛍光マーカーをDNAに付着させるために現在使用されるビオチンプローブに付着させるマイクロアレイ技術を使用する。本開示は、比色分析によって読み取られるように適合され、細菌感染を有する対象をウイルス感染または炎症性疾患を有する対象から識別するように適合された、マイクロアレイチップにまで及ぶ。本開示はまた、比色チップを使用して、細菌感染を有する対象をウイルス感染または炎症性疾患を有する対象から識別するために対象サンプルを分析することにも及ぶ。
本明細書で採用される比色分析は、出力がヒトの可視スペクトルにあるアッセイを指す。
代替の実施形態では、細菌感染を有する対象をウイルス感染または炎症性疾患を有する対象から識別するための遺伝子セットまたはプローブセットは、ナノワイヤ技術、電気インピーダンスの変化、またはマイクロ流体工学を含む物理的検出方法によって検出され得る。
アッセイの読み出しは、現在のマイクロアレイ技術で使用される蛍光読み出しから、単純な比色フォーマット、またはインピーダンスの変化などの物理的検出方法を使用するものに変換することができ、これは、最小限の機器で読み取ることができる。例えば、これは、蛍光マーカーをDNAに付着させるために現在使用されるビオチンを利用することによって達成される。ビオチンは、ペルオキシダーゼや他の発色基質などの酵素を付着するために使用することができるアビジンに対して高い親和性を有する。このプロセスにより、ターゲット転写物に結合するcRNAの量を、蛍光ではなく発色プロセスを使用して定量化することが可能になる。次に、アップレギュレートおよびダウンレギュレートされた転写物のプールの色強度を対照の色標準と比較することにより、疾患状態のはい/いいえの指標を提供する単純化されたアッセイを開発することができる。同様のアプローチにより、電気インピーダンスの変化などの物理的方法を使用して、多数の遺伝子シグネチャーを検出することが可能になる。
本発明のこの態様は、遠隔または資源不足の環境での使用、または「患者の近く」の検査での迅速な診断において、特に有利である可能性が高い。例えば、チップを読み取るために必要な機器がより単純である可能性が高いため、アフリカの場所。
本明細書で採用されるマルチプレックスアッセイは、アッセイの単一の実行/サイクルで複数の分析物(多くの場合、数十以上)を同時に測定するタイプのアッセイを指す。これは、一度に1つの分析物を測定する手順とは区別される。
一実施形態では、特に本明細書に記載されるように、この方法で使用するための特注の遺伝子チップが提供される。
一実施形態では、本明細書に記載の方法で使用するための、特に本明細書に記載の1つ以上の遺伝子シグネチャーを特定するための、既知の遺伝子チップの使用が提供される。
一態様では、KDを患う疑いのある対象、例えば、KDを患う症状を示す対象などに、そこに開示される方法を採用し、対象がKDを患うことを方法が示している場合の対象への治療を施すことにより、KDの治療を施すか否かを決定する方法が提供される。KDの好適な治療の例には、ガンマグロブリン(IVIg)、アスピリン、またはステロイドおよびインフリキシマブなどの他の抗炎症剤、あるいはそれらの組み合わせが挙げらるが、これらに限定されない。
遺伝子シグネチャー、遺伝子転写物シグネチャー、遺伝子セット、疾患シグネチャー、診断シグネチャーおよび遺伝子プロファイルは、全体を通して交換可能に使用され、遺伝子シグネチャーを意味すると解釈されるものとする。
本明細書の文脈において、「含む(comprising)」は「含む(including)」と解釈されるべきである。
特定の要素を含む本発明の態様は、関連する要素「からなる(consisting)」または「から本質的になる(consisting essentially)」の代替の実施形態にも及ぶことも意図する。
技術的に適切な場合には、本発明の実施形態を組み合わせることができる。
本明細書では、特定の特徴/要素を含む実施形態が説明される。本開示はまた、該特徴/要素からなるまたは本質的になる別個の実施形態にも及ぶ。
特許および出願などの技術的参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に具体的かつ明示的に列挙されたいかなる実施形態も、単独で、または1つ以上のさらなる実施形態と組み合わせてのいずれかで、免責条項の原則を形成し得る。
患者を診断群に割り当てるための診断アルゴリズムを示す。KD=川崎病;AHA=アメリカ心臓協会;CAA=冠動脈瘤;JIA=若年性特発性関節炎;HSP=ヘノッホ・シェーンライン紫斑病;CRP=C反応性タンパク質。 サンプル取り扱い、検査およびトレーニングデータセットの導出、データ処理および分析パイプラインを示す全体的な研究パイプラインを示す。 方法(実施例1)を参照。 健康な対照がモデル構築に使用されたが、モデルの正確性の推定から除外された。 患者72人(病気の2~7日目)で評価された診断パフォーマンス。略語:KD=川崎病;DB=明確な細菌;DV=明確なウイルス;U=不確実な細菌またはウイルスの病因の感染;JIA=若年性特発性関節炎;HSP=ヘノッホ・シェーンライン紫斑病;HC=健康な対照;PDMS=並列決定論的モデル検索;SDE=有意に差次的に発現;FC=倍率変化。 発見検査と検証セットでの13-転写物シグネチャーのパフォーマンスを示す。疾患リスクスコア(DRS)を使用する、川崎病(KD)の患者と他の疾患の患者を含む、発見検査セットの13-転写物シグネチャーの分類(A)および受信者動作特性(ROC)曲線(B)。診断の確実性が異なる3つのKD臨床サブ群と他の疾患の患者を含む、検証セットの13-転写物シグネチャーの分類(C)およびROC曲線(D)。箱ひげ図では、水平線は中央値を表す。下端と上端は四分位範囲を表す。ウィスカーは範囲、または四分位範囲の1.5倍のいずれか小さい方を表す。グラフを横切る水平線は、発見トレーニング群の感度と特異性を最大化したROC曲線のポイントによって決定される、KD(線の上)またはKDではないと予測された患者(下)を分離するDRSしきい値を示す。KD=川崎病;DB=明確な細菌;DV=明確なウイルス;U=不確実な細菌またはウイルスの病因の感染;JIA=若年性特発性関節炎;HSP=ヘノッホ・シェーンライン紫斑病;KD=def 明確なKD;KD-HP=可能性の高いKD;KD-P=可能性のあるKD。 同上。 同上。 同上。 検証セットのサンプル収集時の病気日別の13-転写物シグネチャーのパフォーマンスを示す。X軸は、病気の初日(つまり、発熱の開始)に関連するサンプルの収集日を示す。黒い点=明確なKD、灰色の点=可能性の高いKD、矢印の付いた黒い点=検証セットにおける可能性のあるKD臨床サブ群。 バックグラウンド調整と正規化後の発見コホートにおけるPC1とPC2の主成分分析(PCA)プロットを示す。KD患者からのサンプルは、その後の分析から削除された(矢印)。各スポットはアレイからのデータである。KD=川崎病、DB=明確な細菌、DV=明確なウイルス、HC=健康な対照、U=不確実な細菌またはウイルスの病因の感染、JIA=若年性特発性関節炎、HSP=ヘノッホ・シェーンライン紫斑病。 (A)検証コホートの未処理マージと(B)ComBatを使用したマージのPCAプロットを示す。各スポットは、アレイからのデータを表す。KD-acute=急性川崎病、KD-conv=回復期川崎病、DB=明確な細菌、DV=明確なウイルス、U=不確実な細菌またはウイルスの病因の感染、HC健康な対照。パネル(B)は、診断パフォーマンスの計算に含まれなかった発熱7日後のサンプルを有する30人のKD患者からのデータを含む。 13-転写物シグネチャーに由来する遺伝子ネットワークを示す。ネットワークは、Ingenuity Pathways Analysisを使用して生成された。転写物13個のうち12個が、データベースにマッピングされた。7つのフォーカス分子を含むこのネットワークは、分析のトップネットワークであった。各分子は、KDにおける発現方向に応じて色分けされる。実線は直接的な相互作用を示し、破線は間接的な相互作用を示す。ネットワークの説明文は次の場所にある。 http://ingenuity.force.com/ipa/articles/Feature_Description/Legend.
実施例1-転写物遺伝子シグネチャー13個の特定
患者研究群
KDの差次的診断には複数の感染性および炎症性の状態が含まれるため、KDを患う、およびKDと重複する臨床症状を伴う他の感染性および炎症性疾患を有する、小児の症例対照発見研究群を確立した。患者は、発熱性疾患があり、臨床調査のために血液検査が必要な場合、呼吸器、炎症、感染症の免疫病理学研究[20]、スペインのGENDRES研究、米国を拠点とする川崎病研究センタープログラム、またはオランダの川崎研究の一環として、英国、オランダ、スペイン、および米国の小児科センターで前向きに採用された。
KDで採用された小児たちは、研究センターの救急科に直接来院した小児たちと、地域のセンターから紹介された患者の組み合わせを表した。しかしながら、我々の研究には、KDの治療のためにIVIGを開始する前と病気の最初の7日間に採血が行われた患者のみが含まれていた。熱のある対照は、診断検査が非常に関連する真の集団を代表する、コミュニティの開業医によって可能性のあるKDの評価のために紹介された患者を含む、可能な限り提示に近いサンプルを取得するため、臨床診断が確認される前に早期に収集された血液サンプルで採用された。
すべての調査の結果が利用可能になったら、事前定義された基準を使用して熱のある対照を診断群に割り当てた(補足付録および図1)。免疫抑制治療や骨髄移植など、遺伝子発現に影響を与える可能性のある併存疾患のある小児は除外された。炎症性疾患であるヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)と若年性特発性関節炎(JIA)がある小児の比較対照群を含めた。
検証研究群の患者は、以前に説明されているように、病院に来て血液検査を必要とする熱のある小児たちのバイオマーカー研究の一部として、同様に採用された[21、22]。発熱性疾患の発症から10日以内に入院する患者を採用し、遺伝子発現分析のための血液サンプルを収集すると同時に、小児の疾患の原因を評価するための定期的な診断研究を行った。発見と検証の研究の一環として、最近(2週間)発熱または予防接種の前歴がない健康な対照の小児を、KDおよび熱のある対照患者とともに採用した。健康な対照からのデータは、様々なマイクロアレイ実験で得られたデータを標準化するために使用されたが、シグネチャーのパフォーマンスを評価するためには使用されなかった。
KD症例の定義
KDは、米国心臓協会(AHA)の基準に基づいて診断された[14]。KDと診断された患者は、発症直後と発症後2週間および6週間で2D心エコー検査を受けた。左前下行枝または右冠状動脈の病気中の任意の時点で最大冠状動脈Zスコア(Zmax)(体表面積に対して正規化された平均内径からの標準偏差単位)が≧2.5であった場合、またはAHAガイドラインの不完全なKDのアルゴリズムを満たしている場合、古典的な基準が4つ未満の患者が不完全なKDとして含まれていた。患者は、正常(Zmax<2.5)または拡張した冠状動脈(Zmax≧2.5<5.0)またはCAA(Zmax≧5.0)に分類された。正確な冠状動脈の寸法には術者間のばらつきがあるため、誤分類を減らすために、動脈瘤のある患者を定義するために高い(Zmax≧5.0)しきい値を設定した。
診断の確実性によるKDのさらなる分類
KDの診断には「ゴールド」スタンダードがないため、一部の患者はKDの基準を満たしているが、またはstaphylococcalまたはstreptococcal感染症、ウイルス感染症、炎症性疾患などの他の状態にある可能性がある。したがって、臨床診断の確実性に基づいて、検証研究群におけるKD患者をさらに分類した。すべての臨床記録、検査結果、心エコー検査レポート、治療への反応、およびフォローアップクリニックノートは、独立した小児感染症の専門家およびKDの専門家(著者MPG-分析を知らされていない)によってレビューされた。発症後6週間持続するCAA(Zmax≧5.0)が記録された患者は、小児期にCAAにつながる他の自己解決性炎症性疾患がないため、明確なKDがあると見なされた。残りの患者(KDが疑われるために臨床チームによってIVIGで治療されたすべての患者)は、専門家のレビューアによって、可能性の高い、可能性がある、または可能性が低いKDと分類された。このレビューでは、「可能性が低いKD」の症例は特定されなかった。
感染症または他の炎症性症候群の熱のある対照の小児
発熱性疾患を有する小児は、図1に示され、補足付録に記載されている基準を使用して、明確な細菌感染、明確なウイルス感染、細菌またはウイルス感染の疑い、HSPまたはJIAを有する、として割り当てられた。
倫理的な承認と同意
患者は、UCSDの研究倫理委員会(人体実験保護プログラム#140220)、スペイン(ガリシアの臨床調査の倫理委員会、CEIC ref 2010/015)、アムステルダム(NL41023.018.12およびNL34230.018.10)、および英国(セントメアリーズ病院09/H0712/58,13/LO/0026)で承認の下で採用した。
研究の監視と実施
患者のケアに関与していない少なくとも2人の独立した臨床医(著者JAH、JCB、JK、MPG、AMB)がすべての結果を評価した後、患者を疾患群に分類した(図1)。すべてのサンプルは匿名化された。トランスクリプトームのデータセットは、臨床課題が確定し、独立した検証のために発送された後にのみ分析された(補足付録)。
遺伝子発現シグネチャーの発見と検証
全体的な研究デザインとシグネチャー発見パイプラインを図2に示す。全血は、採用時に(KD症例のIVIG治療前に)PAXgene血液RNAチューブ(PreAnalytiX、ドイツ)に収集され、凍結され、抽出され、Human HT-12 v.4 BeadChipアレイ(Illumina)で分析された。検証研究群のサブセットでは、プローブが大きく重複する初期のIllumina BeadChipアレイ(HT-12 v.3)が使用された。実験方法の詳細は、補足付録に記載される。
統計分析
転写物シグネチャーの発見
トランスクリプトームのデータの分析は、統計計算のための「R」言語と統計計算環境(R)3.2.2(補足的方法)を用いて実施された。図2に示すように、発見研究群は、ランダムに80%の「トレーニング」セットと20%の「検査セット」に分けられた。シグネチャーはトレーニングセットで特定され、検査セットと、以前に報告された急性期および回復期のKD患者[21]ならびに急性細菌性およびウイルス性患者[22]を使用して確立された2番目の研究群(検証研究群)において検証された(補足的方法)。品質管理とフィルタリング(補足的方法)の後、他のすべての疾患と比較して、KD患者で有意に差次的に発現した(SDE)転写物が、トレーニングセットにおいて特定された。
並列決定論的モデル検索(PDMS)を使用する小さなシグネチャーの発見
最小数の転写物と最高の正確性に基づいて転写物シグネチャーを特定およびランク付けする新しい方法PDMSを使用して、KDを他の疾患から最適に識別する最小数の転写物を含む簡潔な遺伝子発現シグネチャーを特定した。この方法では、最初に、すべてのSDE転写物に基づいてKDと比較対象疾患を区別するすべての可能な1遺伝子モデルと2遺伝子モデルを評価し、モデルにさらに遺伝子が追加されると、100個の最適な2遺伝子モデルが次のラウンドに進み、すべての組み合わせが再度評価される。このプロセスは、ベスト100モデルに一度に1つの遺伝子を段階的に追加することで続行される。所定の数の転写物(モデルサイズ)の最適なシグネチャーは、サンプル外誤差のBayesian推定である渡辺・赤池情報量基準によって各モデルをランク付けした後に選択された[23]。最適なモデルサイズは、相互検証によって決定された。詳細については、補足の統計的手法を参照のこと。
疾患リスクスコアとモデル正確性の評価
我々は、診断シグネチャー[15]に含まれる転写物に基づいて、個々の疾患リスクを割り当てる以前に報告した疾患リスクスコア(DRS)方法を適用した。DRSは、アップレギュレートされた転写物の蛍光強度を組み合わせ、ダウンレギュレートされた転写物[15]の組み合わされた蛍光強度を差し引き、複雑なシグネチャーからの検査の開発を容易にする可能性がある。健康な対照を、モデル構築に使用したが、受信者操作曲線(AUC)の下の面積、感度、および特異性によって評価された、モデル正確性の推定から除外した。
補足的方法
RNAサンプルの抽出と処理
全血(2.5ml)をPAXgene血液RNAチューブ(PreAnalytiX、ドイツ)に収集し、2時間インキュベートし、収集から6時間以内に-20℃で凍結した後、-80℃で保存した。RNAは、PAXgene血液RNAキット(PreAnalytiX、ドイツ)を製造元の指示に従って使用して抽出した。全RNAの完全性と収量は、Agilent 2100バイオアナライザーとNanoDrop 1000分光光度計を使用して評価した。発見コホートで使用されたサンプルは、米国(UCSD)、スペイン、オランダ、および英国からのものであった。米国からのサンプルを除いて、すべてのサンプルは英国で抽出された。定量と品質管理の後、500ngのRNAからIllumina TotalPrep RNA Amplification kits(Applied Biosystems)を使用してビオチン標識cRNAを調製した。標識されたcRNAは、Human HT-12 v.4 Expression BeadChip arrays(Illumina)に一晩ハイブリダイズした。洗浄、ブロッキング、染色後、IlluminaのBeadArray Readerを製造元の指示に従って使用して、アレイをスキャンした。Genome Studioソフトウェアを使用して、マイクロアレイ画像のアーチファクトを検査し、QCパラメーターを評価した。この段階で除外されたアレイはなかった。
病原体の診断
ウイルス診断は、免疫蛍光(RSV、アデノウイルス、パラインフルエンザウイルス、インフルエンザA+B)およびネストされたPCR(RSV、アデノウイルス、パラインフルエンザ1-4、インフルエンザA+B、ボカウイルス、メタニューモウイルス、サイウイルス/エンテロウイルス)を使用して、鼻咽頭吸引物で行われた。細菌培養には、血液、CSF、尿および組織部位が含まれていた。Pneumococcal抗原は血液と尿で測定され、細菌のDNAはmeningococcalとpneumococcalのPCRによって検出された。
熱のある対照における診断プロセス
患者は、血液数、血液化学、C反応性タンパク質(CRP)、血尿、咽頭スワブ培養など、臨床チームの指示に従って診断検査を受けた。必要に応じて、脳脊髄液分析および胸部X線写真を実施した。マルチプレックスPCRは、鼻咽頭吸引物または咽頭スワブの一般的な呼吸器ウイルス、および血液中の一般的なウイルスを検出するために使用された。すべての調査の結果が利用可能になると、患者は次のように事前定義された基準(図1)を使用して、診断群に割り当てられた。
細菌感染:
細菌性病原体群に割り当てられた患者は、無菌部位(血液、CSF、胸膜腔、関節、尿)、および特定された細菌種と一致する臨床症候群からのサンプルにおける培養または分子技術によって特定された細菌性病原体(グラム陽性球菌またはグラム陰性桿菌)を有していた。この群には、ウイルスの同時感染がある患者とない患者が含まれていた。他の細菌感染(例えば、mycoplasma、pertussis、mycobacteria)と診断された小児はこの群に含まれていなかった。無菌部位サンプルにおける細菌の特定が、確認された細菌感染の決定的な証拠として採取されたため、この群には炎症マーカーのしきい値は設定されなかった。
ウイルス感染:
ウイルス感染群の患者は、特定されたウイルスを有し、ウイルス感染を伴う臨床症候群であり、細菌性疾患の微生物学的または臨床的特徴はなかった。潜在性細菌感染症の小児がウイルス群に含まれるのを避けるために、炎症マーカーが上昇した小児は除外された。最大しきい値は、CRPを60mg/L、好中球数を12×10/Lに設定された。94人の小児のうちの最も頻度の高い病原体はRSV(27人の小児)、インフルエンザA/Bおよびアデノウイルス(各23人の小児)だった。
不確実な細菌またはウイルス感染:
急性発熱性疾患および感染の特徴を有する小児が、上記群のいずれかに確信的に割り当てることができなかった場合、それらは「不確実な細菌またはウイルス」として分類された。この群の小児は、細菌またはウイルス感染の決定的でない特徴、陰性の微生物学的知見またはウイルス学的調査の欠如、微生物学的知見と矛盾する症候群、彼らの疾患の他の臨床的特徴と矛盾する炎症マーカー、または別の群での確信的コーディングのための不十分な臨床データを有していた。この群の患者は、無菌部位で細菌感染が検出されておらず、一部の患者は検出可能なウイルスを有していた。
他の炎症性症候群:
a)ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)は、腹痛、関節痛、または腎異常(血尿およびタンパク尿)に関連して、典型的には臀部および伸筋表面上に触知可能な紫斑を呈する小児において診断された。b)若年性特発性関節炎(JIA)は、国際リウマチ学会[37]に従って定義された。JIAの患者には、i)治療歴のない患者とii)活動性増悪/くすぶりが含まれていた。
統計的手法
マイクロアレイの前処理-発見データセット
バックグラウンド減算とロバストスプライン正規化(RSN)は、Rパッケージlumi[38]を使用して、生の発現データに適用された。サンプルの外れ値は、主成分分析(PCA)によって評価された。川崎患者からの1つのサンプルは、PC1で明らかに外れ値であり、分析から除外された(図5)。
発見データセットのサンプルは、各比較群の同数を条件として、10の異なるフォールドにランダムに割り当てられた(KD 川崎病、DB 明確な細菌、DV 明確なウイルス、U 不確実な細菌性またはウイルス病因の感染、JIA 若年性特発性関節炎、HSP ヘノッホ・シェーンライン紫斑病、HC 健康な対照)。2つのフォールド(20%)が検査セットとして留保され、残りの8つのフォールドがトレーニングセットを構成した。KDの診断検査は、病気の初期段階で最も価値があるため、発見コホートにおける発熱7日以内の患者からのサンプルのみを使用して、シグネチャーを作成した。
マイクロアレイの前処理-検証データセット
検証データセットは、2つの遺伝子発現データセットをマージすることによって構築された。1つは急性期および回復期の川崎サンプル[39]で、もう1つは細菌およびウイルス感染[40]である。すべての回復期のサンプルは、ESR(赤血球沈降速度)レベルが40mm/時未満であり、すべての急性期のサンプルは、発病から10日以内に採取された。バックグラウンド減算とRSN正規化は、Rパッケージlumi[38]において、2つのデータセットに別々に適用された。この段階では、コホート間に違いがあった。これは、PC1がバッチごとにサンプルを明確に区別することを示すPCAプロットから明らかである(図6a)。そのため、ComBat[41]方法を採用してバッチ効果を削除した。2つのバイナリ共変量がComBatに渡され、ComBatはサンプルを3つの群(健康、KD、その他の疾患)に割り当てた。川崎回復期のサンプルは、健康として割り当てられた。ComBat後のPCAは、両方のバッチからのサンプルがPC2に対するPC1のプロット上で重複しており、有意なバッチ効果がないことを示す(図6b)。
モデル推定
モデル推定の前に、プローブを事前にフィルタリングして、関連する疾患グループ間でlog倍率変化≧1のロバストに発現した転写産物を特定した。これは、トレーニングデータで次のすべての基準を満たすプローブを選択することで実行された。
1.V3とV4の両方のIllumina Beadchipsで測定されたプローブ
2.強く発現した転写物:各プローブについて、検出しきい値p値<0.01である各比較群のサンプルの割合を計算し、少なくとも1つの疾患群でこの割合が>80%であるプローブを選択した。
3.川崎患者の大多数は、UCSDで採用された。プローブの選択がUCSDから発せられるバッチ効果によってバイアスされないようにするために、月齢を条件とする線形モデルでp<0.05でUCSDでの採用との関連を示したプローブと、UCSD(DV、U、KDおよびHSP)から採用された非KD患者を含むすべての疾患群を除外した。
4.log倍数変化(月齢を条件)は、川崎と互いの比較群との間で計算した。これらの比較の少なくとも1つのために、|log倍率変化|>1のプローブを前へ進めた。
Rパッケージlimma[42]の関数lmFitおよびeBayesを使用して、上記ステップ(3)および(4)で使用されたプローブ関連統計を計算した。
並列決定論的モデル検索(PDMS)を使用する発見
社内の方法であるPDMSを使用して、少ない転写物数と正確な識別のバランスをとる、簡潔な遺伝子発現シグネチャーを導き出した。この方法は、遺伝子発現レベル(共変量)の選択されたサブセットのロジスティック回帰係数を繰り返し推定する。回帰係数には、係数の縮小をゼロに誘導するために、精度パラメーターτ(ここで、τ=1/分散であり、ペナルティと同等である)を使用して、ゼロ中心のガウス事前分布が割り当てられる。この方法では、できるだけ多くのモデルを検索し、「最良の」モデルを選択する。各モデルは、選択された共変量の特有のサブセットとそれぞれのロジスティック回帰係数を含む。
最良の事前確率分布収縮パラメーターを見つけるために、発見データの複数のパーティションのLASSO相互検証を使用して各モデルの精度を評価した。Rパッケージglmnetを使用して、サンプル外の相互検証された逸脱を最小限に抑えたLASSOペナルティを決定した。私たちは、その後、最適なLASSOフィット(βMax)最大の回帰係数のガウス事前によって誘導されたペナルティで、LASSOによって誘発されるペナルティを等しくすることにより、τを設定した。LASSOペナルティパラメータをλで表す:
LASSOペナルティ=ガウスペナルティ
Figure 2022511241000004
PDMS法は、次のように進められた。群間でlog倍率変化≧1でロバストに発現された事前フィルタリングされたプローブを使用して、すべての可能な1つおよび2つの転写モデルが、対数尤度(モデルがデータにどの程度適合しているかの尺度)に基づいて評価およびランク付けされ、上位100の2つの転写物モデルが採取された。次の段階で、アルゴリズムは、上位100の2つの遺伝子モデルの各々に1つの遺伝子を追加することで構築することができる3つの遺伝子モデルの特有のセットを決定した。これらのモデルの対数尤度が計算され、プロセスは上位100のモデルを前へ進めて、1遺伝子大きいモデルを構築し続けた。
所定のサイズ(転写物の数)のモデルについて、モデルは渡辺・赤池情報量基準(WAIC)によってランク付けされる[43]。WAICは、サンプル外の予想誤差を推定するためのBayesian情報量基準であり、パラメーターの有効数に従ってモデルにペナルティを課し、事後分布から推論が行われると想定する。PDMSは事後平均から推論するため、WAICは我々のアプリケーションに適している。WAICの推定方法の詳細は、Gelman et al[44]に記載される。WAICは、パラメーターの有効数の修正を追加することによって過剰適合を調整するが、多くのモデルを検索することによって引き起こされる偽陽性率の増加を考慮していない。PDMSは、調査したすべてのモデルサイズの中でWAICが最も低いモデルを選択するだけでなく、次のことを最小限に抑える追加のペナルティを導入する。
修正された基準=WAIC+αk
式中、kがモデルサイズである場合、α=1をとる。
モデル正確性の計算
ROC曲線の下の面積、およびモデルの検査および検証データセットへの適用の対応する信頼区間は、RパッケージpROCを使用して計算された[45]。
各患者の結果は、13-転写物シグネチャーによる分類の正確性を決定するために、疾患リスクスコア(DRS)として合計され、トレーニングセットデータに基づいて、KDまたはKDではない分類の最適なしきい値カットオフは同一性ラインまでの距離を最大化する((感度+特異性)の最大)ROC曲線のポイントによってYoudenのJ統計に従って決定された[46]。検証データの正確性計算では、同じしきい値が使用された。
感度と特異性の信頼区間(CI)は、Jeffreyの方法を使用して計算された。Jeffreyの方法は、Bayesianの観点から導き出されたものであり、基礎となる関心の割合には、情報量の少ないJeffreyの事前参照であるベータ(1/2、1/2)が割り当てられる。[47]したがって、感度95% CIは、ベータ(p+1/2、q+1/2)分布の2.5%および97.5%分位数から導出され、式中、pは真陽性の数、qは偽陰性の数である。
結果
各診断カテゴリーの患者数を図2に示す。KD患者の臨床的および人口統計学的特徴を表1に示し、他の炎症性症候群および感染症の患者の特徴を表3-6に示す。正規化された遺伝子発現プロファイルの主成分分析は、発見(トレーニングと検査)群と検証群で別々に実行された。図5と図6は、これら2つの分析のPC1対PC2をプロットしたものである。研究群は、発見群、およびComBatアルゴリズム[24]を使用してKDと症例対照データを組み合わせた後の検証群において、集合した(上記補足的統計的手法を参照)。
Figure 2022511241000005
すべての値は中央値(IQR)として表示される。特徴について、発見患者と検証患者の間に有意差はなかった。a:病気日1=発熱の初日;b:年齢で正規化されたヘモグロビン;c:>140は140と表記される;d:102人のKDを患う患者のうちのサンプリング≧8の病気日を有する患者30人は除外され、残りの患者72人は診断パフォーマンスに使用された;e 発見対検証p値=0.051。
最小限の転写物シグネチャーの特定
KDと他のすべての疾患および(比較群の少なくとも1つでKDにおける|log倍率変化|>1として定義される)健康な対照との間で有意に差次的に発現されたQCを通過する1600個の転写物があった。検査としての開発に好適な最小限のシグネチャーを特定するために、次にPDMSを使用して変数選択を行った。このアプローチにより、13-転写物シグネチャー(表2)が特定され、DRSとして実行すると、次のような診断パフォーマンスが得られた:検査セットのAUCは96.2%(95% CI、92.5%、99.9%)で、感度/特異性はそれぞれ81.7%(95% CI、60.0%、94.8%)、92.1%(95% CI、84.0%、97.0%)(図3A、B)であった。
Figure 2022511241000006
ロジスティック回帰係数は、PDMSモデルでKDを識別する遺伝子の能力を示す。正の値を持つ遺伝子は、他の疾患と比較してKDでの発現の増加を示す。負の値を持つ遺伝子は、KDでの発現低下を示す。
検証セットでのシグネチャーのパフォーマンス
検証セットの72人のKD症例にシグネチャーを適用した場合、AUCは96.5%(95% CI、93.7%、99.3%)、感度は90.8%(95% CI、82.5%、96.2%)、特異性は89.1%(95% CI、83.0%、93.7%)であった。KDの臨床的特徴は他の条件と重複し、KD研究群にはKDのない患者が含まれる可能性が高いため、臨床診断の確実性がKD DRS予測スコアの強度に対応するかどうかを評価した。検証セット(方法を参照)の明確な、可能性の高い、または可能性のあるKD患者における13-転写物シグネチャーのパフォーマンスは、診断の臨床的確実性に従った。個別に分析すると、明確で、ほぼ確実な、および可能性のあるKD群での13-転写物PDMSシグネチャーのパフォーマンスは、診断の臨床的確実性に従い、ROC AUCは、それぞれ98.1%(95% CI、94.5%、100%)、96.3%(95% CI、93.3%、99.4%)および70.0%(95% CI、53.4%、86.6%)(図3C、D)であった。
病気日によるシグネチャーのパフォーマンス
発見群には、病気の7日目までのKD患者(1日目が発熱の初日)が含まれ、シグネチャーは病気の7日目までおよび7日目を含む患者において検証された。シグネチャーのパフォーマンスは、病気の8~10日目に患者30人に適用すると低下した(図4)。
考察
KDを細菌性、ウイルス性、炎症性疾患の患者から区別する13-転写物シグネチャーを特定した。KDの早期診断のためのこのシグネチャーの高い感度と特異性は、それが診断検査の基礎を形成する可能性があることを示唆する。我々の知見は、免疫病原性に焦点を当てた、KDにおける以前の遺伝子発現研究を拡張したものである[21、25-29]。
シグネチャーにおける転写物13個のうちの5つについては、非KD群と比較してKD患者の発現が低かった(表2)。これら5つのうちのS100カルシウム結合タンパク質P(S100P)は、回復期[30]またはウイルス感染[29、30]と比較して、急性期にKDにおける発現増加を示すことが以前に報告されている。S100Pの発現は細菌患者で最も高く、PDMSモデルでのこの転写物の選択はKD細菌の識別によって促進された。インターフェロン誘導性遺伝子であるアポトーシスを変調するインターフェロンアルファ誘導性タンパク質27(IFI27)は、急性細菌感染症[31]および自己免疫疾患[32、33]の小児と比較して、ウイルス感染で熱のある小児においてダウンレギュレートされることが報告されている。1型インターフェロンによって誘導される遺伝子ファミリーの転写物量が少ないことは、急性KD対アデノウイルス感染[29]の全血遺伝子発現の比較で以前に報告され、これはKDの負の予測因子としてモデルにIFI27が含まれていることと一致する。CD163は、感染[34]の急性期に細菌のクリアランスに関与するマクロファージおよび単球で発現する膜貫通型受容体である。Ingenuity Pathways Analysisを使用するシグネチャーのネットワーク分析により、シグネチャーにおける13個の転写物のうちの7つが、TNFおよびIL6の中央ハブ周辺のネットワークに接続されていることがわかる(図7)。
KDの診断は現在、5つの特徴的な臨床基準のうちの4つの存在に依存する。心エコー検査で冠状動脈の異常(拡張または動脈瘤)が検出された場合、診断として受け入れられる基準は少なくなる。古典的な診断基準を満たしていないが、発熱と炎症が長引く「不完全なKD」の小児は、CAA[35]を発症するリスクが高くなる。不完全なKDにおいてCAAのリスクが高くなる理由の1つは、すべての臨床的特徴を欠く患者でしばしば発生する診断の遅れである。KDの臨床的特徴は、staphylococcalおよびstreptococcal毒素疾患、ウイルス性発疹、Stevens Johnson症候群、全身性若年性特発性関節炎および薬物反応[36]など、他の多くの一般的な小児期の症状と重複するため、IVIGによる治療は、他の条件が除外されるのを待つ間に遅れる可能性がある。逆に、KDの診断は多くの小児発熱性疾患の差次を考慮され、治療の遅れの結果は深刻である可能性があるため、IVIGまたは免疫抑制剤の二次治療による過剰治療が発生する可能性がある。KDを他の感染性および炎症性プロセスから正確に区別する診断検査は、障害の管理における重要な進歩であり、不必要な調査や不適切な治療を減らし、IVIGおよび他の抗炎症剤による早期治療を可能にする。
発見と検証の研究群を確立するにあたり、感染症と炎症性疾患の両方を含む、KDと重複する特徴を有する幅広い障害を含めることを目指した。我々が特定したシグネチャーは、他の様々な条件からKDを区別した。KDは一連の臨床的特徴に基づいて診断され、診断のためのゴールドスタンダードがないため、バイオマーカーまたは検査の評価は困難である。推定KDのためにIVIGで治療された小児のいずれかのコホートには、臨床的特徴が重複している非KD疾患の患者がいくらか含まれる可能性がある。KD DRSと診断の確実性のレベルとの対応を評価するために、すべての臨床データの独立したレビューに基づいて、検証セットにおけるすべての患者を明確な、ほぼ確実な、または可能性のあるKDとして分類した。可能性のある群よりも、明確で可能性の高い群におけるシグネチャーの感度と特異性が高いことを観察した。KD特異性のシグネチャーの診断正確性は、将来の研究で検査する準備ができている。
我々は、この研究における長所と短所の両方を認識している。第一に、KDの疫学は人種によって世界的に異なり、東アジアでは高い割合で、ヨーロッパでは低い割合である。KDの遺伝子発現において人種的および地理的変動があるかどうかを調査するには、さらなる研究が必要である。我々の研究の強みは、シグネチャーが様々な人種を含むトレーニングセットから開発されたことである。発見セットの熱のある対照サンプルは、すべてのセンターから抽出されたが、多人種的KDサンプルは、UCSDから取得された。第二に、検証実験では、ComBatアルゴリズム[24]を適用し、各プラットフォームからの正常な制御データに関して正規化することにより、異なるIlluminaマイクロアレイバージョンからのKDおよびケース症例対照データを組み合わせた。この正規化は、データセット間の変動の実験的および生物学的原因の両方を減らす可能性があり、その結果、検証セットに適用されたときの診断シグネチャーの正確性(AUC結果)は、単一のマイクロアレイ実験から引き出された検証データセットから得られたものと比較して、過小評価される可能性がある。第三に、13-転写物シグネチャーは、病気になってから7日以内のKD患者を使用して発見された。我々のシグネチャーの利点は、発熱の5日前にKDの早期診断を容易にする可能性があることである。しかしながら、後期の「逃した」KD患者の診断に最適なシグネチャーを確立するには、さらなる作業が必要である。
マルチ転写物シグネチャーを病院の診断研究所で使用するための迅速な臨床検査に翻訳することは困難であるが、シグネチャー内の転写物の数が比較的少なく、核酸を検出するための技術が急速に進化しているため、より達成可能になっている。さらに、DRSは、複雑な分析を必要とせずに個々の疾患リスク割り当てのための新しいアプローチを提供し、KDシグネチャーを含むアップレギュレートまたはダウンレギュレートされた転写物が同じ場所に配置され、それらの結合信号が検出される検査として開発するためのプラットフォームを提供する。
我々の研究は、KDが、血液中の少数の転写物を使用して臨床的に混乱することが多い感染性および炎症性の状態の範囲から区別できることを示唆する。この遺伝子発現シグネチャーに基づく迅速な検査の開発は、早期治療を可能にする大きな進歩であり、したがって、この深刻な小児疾患の心臓合併症の予防になる。我々の知見は、臨床基準ではなく分子シグネチャーに基づく疾患のより良い診断に向けた一歩を表しており、したがって多くの他の臨床症候群に関連している。
データリポジトリ
上で考察されたデータは、NCBIのGene Expression Omnibus(Edgar et al.,2002)に寄託されており、GEOシリーズのアクセッション番号GSE73464 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)を通してアクセス可能である。
補足表
Figure 2022511241000007
Figure 2022511241000008
Figure 2022511241000009
Figure 2022511241000010
Figure 2022511241000011
実施例2-より少ない転写物による遺伝子シグネチャーの特定
PReMSソフトウェア(Hoggart、2018)を使用して、元の転写物13個のサブセットに基づいて、代替のより小さなシグネチャー(より少ない転写物)を生成した。
PReMSは、バイオマーカーの最適なサブセットから構築された多くのロジスティック回帰モデルを検索し、モデルサイズを繰り返し増やす。ゼロ中心のガウス事前分布は、収縮を誘発するためにすべての回帰係数に割り当てられる。この方法では、最適な収縮パラメーター、各モデルサイズの最適なモデル、および最適なモデルサイズを推定する。
以下の表8は、元の転写物13個からの転写物の組み合わせに基づく、より小さな5、6、7、8、9、10、11、および12個の転写物シグネチャーの実施例を示している。各シグネチャーについて、検査および検証データセット(実施例1を参照)のAUC値が表示される。ここに示されている遺伝子シグネチャーのサンプルリストは、簡潔にするために網羅的なものではなく、純粋に例示的なものであることに注意されたい。
Figure 2022511241000012
Figure 2022511241000013
Figure 2022511241000014
Figure 2022511241000015
Figure 2022511241000016
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Figure 2022511241000018
Figure 2022511241000019
Figure 2022511241000020
したがって、この実施例は、元の13個の転写物のうちの5、6、7、8、9、10、11、または12個のサブセットに基づくより小さい遺伝子シグネチャーが、優れた識別力を有し、KDを患う個人とKDを患わない個人を確実に特定できることを示す。
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Claims (23)

  1. 川崎病(KD)を患う対象を特定する方法であって、対象由来のRNAサンプルにおいて、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を検出すること、を含む、方法。
  2. 前記遺伝子シグネチャーが、前記遺伝子のうちの6、7、8、9、10、11、12または13個を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記遺伝子シグネチャーが、PYROXD2、SMOX、CACNA1E、CD163、DDIAS、CLIC3、KLHL2およびHS.553068の遺伝子のうちの少なくとも1つ、特にPYROXD2、SMOX、CACNA1EおよびCD163のうちの少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記遺伝子シグネチャーが、PYROXD2を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記遺伝子シグネチャーが、CACNA1Eを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記遺伝子シグネチャーが、SMOXを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記遺伝子シグネチャーが、CD163を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記遺伝子シグネチャーが、
    (i)PYROXD2およびCACNA1E、
    (ii)PYROXD2およびSMOX、または
    (iii)PYROXD2、CACNA1EおよびSMOX、を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記遺伝子シグネチャーが、
    (i)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびSMOX、
    (ii)PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (iii)PYROXD2、CACNA1E、HS.553068、IFI27およびSMOX、
    (iv)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27およびSMOX、
    (v)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2およびZNF185、
    (vi)PYROXD2、DDIAS、CD163、KLHL2およびSMOX、
    (vii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (viii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、LINC02035およびSMOX、
    (ix)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27およびSMOX、
    (x)PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOX、
    (xi)PYROXD2、CACNA1E、CD163、KLHL2、SMOXおよびZNF185、
    (xii)PYROXD2、CACNA1E、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
    (xiii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、KLHL2およびSMOX、
    (xiv)PYROXD2、CACNA1E、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xv)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、IFI27、RTN1およびSMOX、
    (xvi)PYROXD2、DDIAS、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xvii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xviii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xix)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xx)PYROXD2、CACNA1E、CD163、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
    (xxi)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27およびSMOX’、
    (xxii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xxiii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xxiv)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
    (xxv)PYROXD2、CACNA1E、CD163、HS.553068、IFI27、KLHL2、S100PおよびSMOX、
    (xxvi)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2およびSMOX、
    (xxvii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
    (xxviii)PYROXD2、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
    (xxix)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOX、
    (xxx)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1およびSMOX、
    (xxxi)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100PおよびSMOX、
    (xxxii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOX、
    (xxxiii)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185.
    (xxxiv)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185、
    (xxxv)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、HS.553068、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100PおよびSMOX、または
    (xxxvi)PYROXD2、DDIAS、CACNA1E、CD163、CLIC3、IFI27、KLHL2、LINC02035、RTN1、S100P、SMOXおよびZNF185、の遺伝子の組み合わせのうちのいずれか1つを含むか、またはそれからなる、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記遺伝子シグネチャーが、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1を含むか、またはそれらからなる、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記方法が、前記発現レベルまたは1つ以上のハウスキーピング遺伝子、例えば、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6から選択される1、2、3、4または5つのハウスキーピング遺伝子、の検出をさらに組み込む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記KDを患う対象が、細菌感染、ウイルス感染、および炎症状態のうちの、1つ以上の存在下で特定され得る、または、細菌感染、ウイルス感染、および炎症状態のうちの1つ以上を有する患者から識別され得る、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記対象が小児であり、例えば、前記小児が、2~59ヶ月の範囲の月齢である、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記対象が発熱している、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 遺伝子発現変調の分析が、マイクロアレイ、遺伝子チップ、またはRT-PCR、特にマルチプレックスPCRなどのPCRを採用する、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記遺伝子シグネチャーの前記分析の結果に基づいて、前記対象に川崎病(KD)の治療を処方または施すさらなるステップを含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
  17. 川崎病(KD)を患う対象を治療する方法であって、前記対象にKDのための治療を施すことを含み、前記対象は、例えば、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法を採用して、対象由来のRNAサンプルにおける、CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つを含む遺伝子シグネチャーの遺伝子発現レベルの変調を検出することによって、以前に川崎病を患うとして特定されている、方法。
  18. 前記治療が、ガンマグロブリン(IVIg)、アスピリン、もしくはステロイドおよびインフリキシマブなどの他の抗炎症剤、またはそれらの組み合わせである、請求項16または17に記載の方法。
  19. CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つからのポリヌクレオチド遺伝子転写物に特異的なプライマーを含む、川崎病(KD)を患う対象を特定する方法で使用するための、プライマーのセット。
  20. CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つに特異的なプローブからなる、遺伝子チップ。
  21. CACNA1E、DDIAS、KLHL2、PYROXD2、SMOX、ZNF185、LINC02035、CLIC3、S100P、IFI27、HS.553068、CD163、およびRTN1の遺伝子のうちの少なくとも5つに特異的なプローブ、ならびに、例えば、アクチン、GAPDH、ユビキチン、18s rRNA、RPII(POLR2A)、TBP、PPIA、GUSB、HSPCB、YWHAZ、SDHA、RPS13、HPRT1およびB4GALT6からなる群から選択される、1つ以上の対照プローブ、からなる、遺伝子チップ。
  22. 請求項19に記載のプライマーのセット、または請求項20もしくは21に記載の遺伝子チップを含む、川崎病(KD)を患う対象を特定するための、ポイントオブケア検査。
  23. サンプル、例えば血液サンプル中で川崎病(KD)を検出するためのアッセイにおける、請求項19に記載のプライマーのセットまたは請求項20もしくは21に記載の遺伝子チップの使用。
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