JP2023551537A

JP2023551537A - マイクロニードルデバイスおよび方法、ならびに皮膚疾病アッセイ

Info

Publication number: JP2023551537A
Application number: JP2023533232A
Authority: JP
Inventors: ディッカーソン，トービン; タフト，ブラッドフォード; リー，ビョン－イン
Original assignee: ミンデラコーポレーション
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2023-12-08
Also published as: KR20230165746A; EP4240238A4; CN116782827A; EP4240238A1; US20230383352A1; AU2021385427A1; IL303198A; WO2022115714A1; CA3199737A1

Abstract

【解決手段】本開示は、組織からバイオマーカーを抽出するためのマイクロニードル装置およびキットを提供する。本開示は、自己免疫疾患の処置を選択する方法を提供する。本開示は、治療薬に対する患者の反応を先を見越して予測するための核酸分析方法をさらに提供する。【選択図】図９

Description

相互参照
本出願は、２０２０年１１月３０日に出願された米国仮出願第６３／１１９，５１１号の利益を主張するものであり、該文献の内容は全体として参照により本明細書に組み込まれる。

世界の人口のほぼ４％は、８０を超える既知の自己免疫疾患のうちの１つによって影響を受ける。米国だけでも、２４００万人は自己免疫疾患に罹患している。米国における自己免疫疾患の処置コストは、年間、１０００億米国ドルより大きいと推定されている。自己免疫疾患は、単一の組織もしくは器官、または多数の組織もしくは器官に同時に影響を及ぼし得る多種多様な異なる疾患および疾病を包含し得る。いくつかの自己免疫疾患は、皮膚を特異的に標的とする。任意の特定の自己免疫疾患の病因は不明であることが多いが、免疫調節の不均衡が関与することが多い。

例えば、乾癬は、異常な皮膚の隆起領域を特徴とする慢性自己免疫疾患である。これは、厚い、鱗状の斑点、または斑を皮膚上に形成させ得る慢性状態である。米国では８００万を超える人が乾癬を有すると推定されている。現在、乾癬の治療法はないが、症状を制御するために利用可能な処置法が存在する。

マイクロニードルまたはマイクロピンと称されることがある比較的小さな構造のアレイを含むマイクロニードルデバイスは、皮膚および他の表面を通る治療剤および他の物質の送達に関連して使用することができる。自己免疫疾患に対する処置が存在する一方、患者の反応は変動する。自己免疫疾患の対象が治療薬に反応する可能性を決定するための新しい戦略が必要とされている。

対象の自己免疫疾患を処置するために、医師は、症状を管理するために特定の免疫系生化学的経路を阻害または遮断することを目的とした治療薬を処方する場合がある。残念ながら、自己免疫疾患の対象の遺伝的多様性のために、単一の治療薬は、類似の自己免疫疾患を有する２人の対象にとって理想的な候補ではない可能性がある。対象の遺伝子プロファイル間のこの変動性は、治療薬を処方するための試行錯誤の方法論につながり、しばしば、所与の対象を処置することに効果がないと判明する場合がある治療薬を数ヶ月間投与することを必要とする。このアプローチは、保険支払人にとって費用がかかると同時に、対象の生活の質に実質的な影響を及ぼし得る自己免疫疾患を管理する無効な経路である。

本開示の態様は、マイクロニードルデバイスを提供し、該マイクロニードルデバイスは、１）（ｉ）第１のベース基板表面および第２のベース基板表面を含むマイクロニードルベース基板であって、第１のベース基板表面および第２のベース基板表面は、マイクロニードルベース基板の反対側に配置される、マイクロニードルベース基板、および（ｉｉ）第１のベース基板表面から突出する複数のマイクロニードルを含むマイクロニードル領域と、ｂ）マイクロニードルベース基板に隣接する支持基板であって、支持基板は、マイクロニードルベース基板に接続されるか、または前記マイクロニードルベース基板と一体的であり、支持基板の深さを含み、ここで、支持基板の深さは、第１のベース基板表面と第２のベース基板表面との間の最小距離よりも大きい、支持基板とを含む。

別の態様は、マイクロニードルデバイスを提供し、該マイクロニードルデバイスは、１）マイクロニードルベース基材を含むマイクロニードル領域であって、マイクロニードルベース基材は、第１のベース基材表面から突出する複数のマイクロニードルを備えた第１のベース基材表面を含み、マイクロニードルベース基材は、第１のベース基材表面とは反対側に第２のベース基材表面をさらに含み、第２のベース基材表面は、複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部を含む、マイクロニードル領域と、ｂ）マイクロニードルベース基板に隣接する支持基板であって、マイクロニードルベース基板に接続されるか、またはマイクロニードルベース基板と一体的である、支持基板を含む

いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板の第のベース基板表面と第２のベース基板表面との間の最小距離は、支持基板の深さより約１μｍ～約５００μｍ小さい。いくつかの実施形態では、第１のベース基板表面と第２のベース基板表面との間の最小距離は、１５０μｍ～約３５０μｍである。いくつかの実施形態では、（ａ）第１のベース基板表面と第２のベース基板表面との間の最小距離と、（ｂ）支持基板の深さとの間の比は、少なくとも１：５である。いくつかの実施形態では、マイクロニードル領域は外周を含み、および支持基板は前記外周の少なくとも半分に隣接する。いくつかの実施形態では、支持基板は、複数のマイクロニードルの近位にある第１の支持基板表面（時々、本明細書では「支持基板表面の前面」と称される）と、複数のマイクロニードルの遠位にあり、第１の支持基板表面の反対側に位置する第２の支持基板表面（時々、本明細書では「支持基板表面の後面」と称される）とを含み、第２のベース基板表面は、複数のマイクロニードルの遠位にある第２の支持基板表面と同一平面上ではない。いくつかの実施形態では、第１の支持基板表面は、支持基板の表面と同一平面上ではない。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルは、プラズマ処理されている。いくつかの実施形態では、複数のプローブは、複数のマイクロニードルのマイクロニードルに結合されている。いくつかの実施形態では、複数のプローブは負電荷を含む。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルはポリオレフィン樹脂を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン樹脂は、Ｚｅｏｎｏｒ１０２０ＲまたはＺｅｏｎｏｒ６９０Ｒの一方あるいは両方を含む。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのマイクロニードルは非溶解性である。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのマイクロニードルはピラミッド状である。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのマイクロニードルは中実である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルのベースとマイクロニードルベース基板との間の角度は、約６０°～約９０°である。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部は、機械的アプリケータの幅よりも大きい幅を備える。

本開示の別の態様は、マイクロニードルデバイスを含むキットを提供し、該マイクロニードルデバイスは、１）マイクロニードルベース基材を含むマイクロニードル領域であって、マイクロニードルベース基材は、第１のベース基材表面から突出する複数のマイクロニードルを備えた第１のベース基材表面を含み、マイクロニードルベース基材は、第１のベース基材表面とは反対側に第２のベース基材表面をさらに含み、第２のベース基材表面は、複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部を含む、マイクロニードル領域と、ｂ）マイクロニードルベース基板に隣接する支持基板であって、マイクロニードルベース基板に接続されるか、またはマイクロニードルベース基板と一体的である、支持基板と、（ｃ）複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部内に嵌合する機械的アプリケータとを含むキット。

いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルの少なくとも１つは核酸プローブに結合される。いくつかの実施形態では、核酸プローブは、ホモポリマー配列を含む。いくつかの実施形態では、ホモポリマー配列はチミンまたはウラシルを含む。いくつかの実施形態では、核酸プローブはＤＮＡを含む。いくつかの実施形態では、核酸プローブはチミンを含む。いくつかの実施形態では、核酸プローブはチミジンを含む。いくつかの実施形態では、核酸プローブは、マイクロニードルに共有結合している。いくつかの実施形態では、支持基板は基準マーカーを含む。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのうちの３つ以下のマイクロニードルは、長さが６００μｍ未満である、または長さが１０５０μｍを超える。

本開示の別の態様は、対象から生体試料を調製する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚を本明細書に記載されるいずれかのデバイスと接触させる工程、マイクロニードルデバイスが対象の皮膚を貫通するように、マイクロニードルデバイスに圧力を加える工程、および対象の皮膚内の核酸がマイクロニードルデバイス接触することを可能にする工程を含む。いくつかの実施形態では、方法は、例えば、ＲＮＡ、ｍＲＮＡを含む核酸を抽出する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、ｍＲＮＡをｃＤＮＡへと変換する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、対象はヒトである。いくつかの実施形態では、対象は乾癬、または乾癬の症状を有する。いくつかの実施形態では、対象は皮膚疾病、または皮膚疾病の症状を有する。

本開示の別の態様は、対象から生体試料を調製する方法を提供し、該方法は、ａ）対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された複数の核酸プローブを含む、工程と、ｂ）マイクロニードルデバイスが対象の皮膚を貫通するように、マイクロニードルデバイスに圧力を加える工程と、ｃ）核酸プローブにハイブリダイズされたリボ核酸（ＲＮＡ）試料を得るために、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚に１０分間以下、貫通させる工程であって、ＲＮＡ試料が、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片の集団と約１５０塩基～約２００塩基を含むＲＮＡ断片の集団を含み、および約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片の集団と約１５０塩基～約２００塩基を含むＲＮＡ断片の集団との比が１より大きい、工程と、ｄ）マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去する工程であって、マイクロニードルデバイスが、対象の皮膚から除去された後、核酸プローブにハイブリダイズされたＲＮＡ試料を含む、工程とを含む。いくつかの実施形態では、ＲＮＡ試料は、汚染物質を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、マイクロニードルデバイスは、対象の皮膚に約５分間貫通することができる。いくつかの実施形態では、マイクロニードルデバイスは、６０分未満、４５分未満、４０分未満、３０分未満、１５分未満、１０分未満、５分未満、３分未満、２分未満、または１分未満にわたって対象の皮膚を貫通する。いくつかの実施形態では、マイクロニードルデバイスは、３０秒超、４５秒超、１分超、５分超、１０分超、または３０分超にわたって対象の皮膚を貫通する。

本開示の別の態様は、皮膚の自己免疫疾患の対象を処置する方法を含み、該方法は、ａ）対象から皮膚由来のＲＮＡを含む試料を採取する工程であって、対象は、ＲＮＡを含む試料を採取する７日前以内に前記自己免疫治療薬を投与されていない、工程と、ｂ）ＲＮＡに基づいて少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを決定する工程と、ｃ）皮膚の自己免疫疾患の対象が、少なくとも１つの遺伝子の発現レベルに基づいて、８０％を超える陽性予測値で自己免疫治療薬に応答性であることを予測する工程と、ｄ）（ｃ）の予測に基づいて、対象を自己免疫治療薬で処置する工程とを含む。いくつかの場合では、ＰＰＶは約９０％を超える。いくつかの場合では、ＰＰＶは、患者１００名を超えるコホートに対して９５％を超える。いくつかの例では、自己免疫治療薬は、生物学的であり、または抗体を含む。いくつかの場合では、自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、またはＴＮＦα媒介処置である。いくつかの場合では、自己免疫治療薬は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブからなる群から選択される少なくとも１つの薬物である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、または５つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、または表１３からの少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、６つの遺伝子、７つの遺伝子、８つの遺伝子、９遺伝子、または１０の遺伝子を含む。いくつかの例では、少なくとも１つの遺伝子は、共通の上方調節因子を共有しない少なくとも２つの遺伝子を含む。いくつかの場合では、自己免疫障害は乾癬である。いくつかの場合では、対象は８を超えるＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、対象は、対象を自己免疫治療薬で処置した後、少なくとも７５のＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、ＲＮＡは、ｍＲＮＡまたはマイクロＲＮＡを含み、およびｃＤＮＡへと変換され、その後、次世代配列決定を使用して配列決定される。いくつかの場合では、対象から皮膚に由来するＲＮＡを含む試料を採取する工程は、マイクロニードルデバイスで対象の皮膚を貫通することを含み、ここで、マイクロニードルデバイスは、核酸プローブにコンジュゲートされたマイクロニードルを含む。いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、ｃＤＮＡの次世代配列によって生成されたデータに適用される。いくつかの実施形態では、アルゴリズムは、ＩＬ－１７媒介処置、ＴＮＦ－α媒介処置およびＩＬ－２３媒介処置からなる群から選択される１種類の薬物が投与された患者からの試料を使用して訓練された。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置であり、かつ少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ－１７媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、ＩＬ－２３媒介処置であり、かつ少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ－２３媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、ＴＮＦ－α－媒介処置であり、かつ少なくとも１つの遺伝子は、ＴＮＦ－α－媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法を含み、該方法は、対象から皮膚由来のＲＮＡを含む試料を採取する工程であって、対象は、ＲＮＡを含む試料を採取する７日前以内に自己免疫治療薬を投与されていない、工程と、ＲＮＡをｃＤＮＡに変換する工程と、ｃＤＮＡに基づいて少なくとも１つの遺伝子の発現を決定する工程と、皮膚病変の対象が、８０％を超える陽性予測値で自己免疫治療薬に応答するかどうかを予測する工程とを含む。いくつかの例では、ＰＰＶは約９０％を超える。いくつかの例では、ＰＰＶは、患者１００名を超えるコホートに対して９５％を超える。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、生物学的であり、または抗体を含む。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、またはＴＮＦα媒介処置である。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブからなる群から選択される少なくとも１つの薬物である。いくつかの実施形態では、自己免疫治療薬は、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、ガセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブからなる群から選択される少なくとも１つの薬物である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、または５つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、または表１３からの少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、６つの遺伝子、７つの遺伝子、８つの遺伝子、９遺伝子、または１０の遺伝子を含む。いくつかの例では、少なくとも１つの遺伝子は、共通の上方調節因子を共有しない少なくとも２つの遺伝子を含む。いくつかの場合では、自己免疫障害は乾癬である。いくつかの場合では、対象は８を超えるＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、対象は、対象を自己免疫治療薬で処置した後、少なくとも７５のＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、ＲＮＡは、ｍＲＮＡまたはマイクロＲＮＡを含み、およびｃＤＮＡへと変換され、その後、次世代配列決定を使用して配列決定される。いくつかの場合では、対象から皮膚に由来するＲＮＡを含む試料を採取する工程は、マイクロニードルデバイスで対象の皮膚を貫通することを含み、ここで、マイクロニードルデバイスは、核酸プローブにコンジュゲートされたマイクロニードルを含む。いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、ｃＤＮＡの次世代配列によって生成されたデータに適用される。いくつかの実施形態では、アルゴリズムは、ＩＬ－１７媒介処置、ＴＮＦ－α媒介処置およびＩＬ－２３媒介処置からなる群から選択される１種類の薬物が投与されたた患者からの試料を使用して訓練された。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスで貫通する工程であって、マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去し、それによって対象からＲＮＡ分子を得る工程と、配列リードを生成するために、ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用する工程であって、ここで、訓練されたアルゴリズムは、自己免疫疾患治療薬に対する応答を予測するための８０％を超える陽性予測値を有する、工程とを含む。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスで貫通する工程であって、マイクロニードルデバイスが、中実のマイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去し、それによって対象からＲＮＡ分子を得る工程と、配列リードを生成するために、ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、整列された配列リードを使用して、少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルを決定する工程と、訓練されたアルゴリズムを少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルに適用する工程であって、ここで、訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、ＴＮＦα媒介処置、またはそれらの任意の組み合わせに応答性であるか否かを予測する、工程とを含む。いくつかの実施形態では、対象は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、およびＴＮＦα媒介処置に対して応答性である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、または５つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、または表１３からの少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、６つの遺伝子、７つの遺伝子、８つの遺伝子、９遺伝子、または１０の遺伝子を含む。いくつかの例では、少なくとも１つの遺伝子は、共通の上方調節因子を共有しない少なくとも２つの遺伝子を含む。いくつかの場合では、自己免疫障害は乾癬である。いくつかの場合では、対象は８を超えるＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、対象は、対象を自己免疫治療薬で処置した後、少なくとも７５のＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、ＲＮＡは、ｍＲＮＡまたはマイクロＲＮＡを含み、およびｃＤＮＡへと変換され、その後、次世代配列決定を使用して配列決定される。いくつかの実施形態では、推奨された治療薬は、自己免疫疾患または疾病用の１つ以上の自己免疫治療薬を含む。いくつかの実施形態では、推奨される処置は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、リサンキズマブ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法は、対象のための１つ以上の配列リードを生成するためにＲＮＡバイオマーカーに対してハイスループット配列決定を実施する工程と、対象のための１つ以上の配列リードを、配列リードの既知のシグネチャーと整列させ、ここで、配列リードの既知のシグネチャーは、推奨される治療薬に対する陽性応答と関連し、それによって、整列された配列リードを得る工程と、整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用することによって、推奨される治療薬に陽性応答する可能性を有するものとして対象を分類する工程であって、ここで、訓練されたアルゴリズムは、推奨される治療薬に対する陽性応答を予測するための５０％を超える陽性予測値を含む、工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、５０％を超える陰性的予測値を有する。

本開示の別の態様は、皮膚の自己免疫障害の対象が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚からｍＲＮＡを抽出する工程と、対象の皮膚からｍＲＮＡを配列決定する工程と、自己免疫障害の対象が、エタネルセプト、アダリムマブ、インフリキシマブ、セルトリズマブ、セクキヌマブ、イクセキスマブ、ブロードアルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブに応答性であるかどうかを、８０％を超える陽性予測値で予測する工程とを含む。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変がＩＬ－２３媒介処置に応答性であるか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが、対象の皮膚を貫通するように、中実のマイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去し、それによって対象からＲＮＡ分子を得る工程と、配列リードを生成するために、ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、訓練されたアルゴリズムを整列された配列リードに適用する工程であって、訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－２３媒介処置に応答するかどうかを予測し、および整列された配列リードは、表１３からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、工程とを含む。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変がＩＬ－１７、ＩＬ－２３、またはＴＮＦ－α媒介処置に応答するか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが、対象の皮膚を貫通するように、中実のマイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去し、それによって対象からＲＮＡ分子を得る工程と、配列リードを生成するために、ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、訓練されたアルゴリズムを整列された配列リードに適用する工程であって、訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－１７媒介処置、ＴＮＦ－α媒介処置、またはＩＬ－２３媒介処置に応答するか否かを予測し、および整列された配列リードは、表６、１２、または１３からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、工程とを含む。いくつかの実施形態では、対象は、ＩＬ－１７媒介処置で処置され、整列された配列リードは、表１２からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子に対応する。いくつかの実施形態では、対象は、ＴＮＦ－α媒介処置で処置され、整列された配列リードは、表６からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子に対応する。いくつかの実施形態では、対象は、ＩＬ－２３媒介処置で処置され、整列された配列リードは、表１３からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子に対応する。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、およびＰＰＩＧからなる群の少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子あるいは６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、およびＣＲＡＢＰ２からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、およびＣ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＳＥＲＰＩＮＢ３、ＳＥＲＰＩＮＢ４、Ｓ１００Ａ７Ａ、ＰＩ３、ＫＲＴ６Ａ、ＬＣＮ２、ＤＥＦＢ４Ａ、ＤＥＦＢ４Ｂ、ＳＰＲＲ１Ａ、ＩＬ３６Ｇ、ＭＸ１、ＩＦＩ２７、ＣＤ３６、ＣＤ２４、およびＩＬ４Ｒからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＫＲＴ６Ａ、ＳＰＲＲ１Ａ、ＣＤ３６、ＩＬ４Ｒ、ＬＣＮ２、およびＩＦＩ２７からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＤ３６、ＩＬ４Ｒ、Ｓ１００Ａ７Ａ、ＳＥＲＰＩＮＢ４、ＭＸ１、およびＳＥＲＰＩＮＢ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＬＣＮ２、ＩＦＩ２７、ＤＥＦＢ４Ａ、ＩＬ３６Ｇ、ＣＤ２４、およびＰＩ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ４Ｒ、ＬＣＮ２、およびＩＦＩ２７からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＩ３、ＩＦＩ２７、およびＳＥＲＰＩＮＢ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ４Ｒ、Ｓ１００Ａ７Ａ、およびＭＸ１からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＤ３６、ＬＣＮ２、およびＳＥＲＰＩＮＢ４からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＭＴＣＯ１Ｐ１２、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、ＣＬＳＴＮ１、ＰＤＰＮ、ＬＤＬＲＡＤ２、およびＧＳＴＭ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、また６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＡＬ１５８８４７．１、ＤＡＤ１、ＬＤＬＲＡＤ２、ＺＮＦ３９５、ＭＧＭＴ、およびＡＬ１３６９８２．４からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、また６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＮＲＥＰ、ＰＰＩＦ、ＰＲＩＭ１、ＡＬ１３６９８２．５、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、およびＳＭＰＤ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、また６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＤＰＮ、ＴＸＮＲＤ１、ＧＳＴＭ３、ＧＰＳＭ１、ＧＬＲＸ、およびＵＳＰ２からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、また６つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＭＴＣＯ１Ｐ１２、ＣＬＳＴＮ１、およびＧＳＴＭ３からなる群の少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＮＲＥＰ、ＰＰＩＦ、およびＰＲＩＭ１からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＡＬ１３６９８２．５、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、およびＳＭＰＤ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＤＰＮ、ＴＸＮＲＤ１、およびＧＳＴＭ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、また３つの遺伝子である。

さらに、対象の自己免疫疾患を特徴付けるためのマイクロニードルデバイス、方法、およびシステム、ならびに前記対象の自己免疫疾患を処置するために対象が所与の治療薬に対して陽性に応答し得る可能性が本明細書に提供される。

本開示の態様は、マイクロニードルデバイスを含み、該マイクロニードルデバイスは、（ｉ）マイクロニードルベース基板の前面から突出する複数のマイクロニードル、（ｉｉ）前記マイクロニードルベース基板の後面、および（ｉｉｉ）前記マイクロニードルベース基板の前記表面と前記マイクロニードルベース基板の前記後面との間の最小距離を含むマイクロニードル領域と、前記マイクロニードルベース基板の少なくとも１つの側面に隣接する支持基板であって、前記マイクロニードルベース基板に接続されるかまたは前記マイクロニードルベース基板と一体的であり、かつ支持基板の深さを含み、前記支持基板の深さは、前記マイクロニードルベース基板の前記前面と前記マイクロニードルベース基板の前記後面との間の前記最小距離よりも大きい、支持基板とを含む。

本開示の別の態様は、マイクロニードルデバイスを含み、該マイクロニードルデバイスは、マイクロニードルベース基板の前面から突出する複数のマイクロニードルを含むマイクロニードル領域であって、前記マイクロニードルベース基板が後面をさらに含み、前記後面が前記マイクロニードル領域の少なくとも一部のすぐ後ろに凹部を含む、マイクロニードル領域と、前記マイクロニードルベース基板の少なくとも１つの側面に隣接する支持基板であって、前記マイクロニードルベース基板に接続されるか、または前記マイクロニードルベース基板と一体的である支持基板とを含む。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面と前記マイクロニードルベース基板の前記後面との間の前記最小距離は、前記支持基板の前記深さよりも約１μｍ～約５００μｍ小さい。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面と前記マイクロニードルベース基板の前記後面との間の最小距離は、約１５０μｍ～約３５０μｍの間である。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面および前記マイクロニードルベース基板の前記後面と前記支持基板の深さとの間の最小距離は、約１：５の比率を含む。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面および前記マイクロニードルベース基板の前記後面と前記支持基板の深さとの間の最小距離は、少なくとも約０．１：５比率、少なくとも約０．５：５比率、少なくとも約１：５比率、少なくとも約２：５比率、少なくとも３：５比率、少なくとも４：５比率、少なくとも１：１比率、少なくとも１：２比率、少なくとも１：３比率、少なくとも１：４比率、少なくとも約１：１０比率、少なくとも約１：１５比率、少なくとも約１：２０比率、少なくとも約１：２５比率、または少なくとも約１：５０比率を含む。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面および前記マイクロニードルベース基板の前記後面と前記支持基板の深さとの間の最小距離は、最大で約０．１：５比率、最大で約０．５：５比率、最大で約１：５比率、最大で約２：５比率、最大で３：５比率、最大で４：５比率最大で１：１比率、最大で１：２比率、最大で１：３比率、最大で約１：４比率、最大で１：１０比率、最大で１：１５比率、最大で約１：２０比率、最大で約１：２５比率、または最大で約１：５０比率を含む。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面および前記マイクロニードルベース基板の前記後面と前記支持基板の深さとの間の最小距離は、少なくとも約２：１比率、少なくとも約３：１比率、少なくとも約３：２比率、少なくとも約４：１比率、少なくとも５：１比率、少なくとも５：３比率、少なくとも６：１比率、少なくとも７：１比率、少なくとも１０：１比率、少なくとも１５：１比率、少なくとも約２０：１比率、少なくとも約２５：１比率、または少なくとも約５０：１比率を含む。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面および前記マイクロニードルベース基板の前記後面と前記支持基板の深さとの間の最小距離は、最大で約２：１比率、最大で約３：１比率、最大で約３：２比率、最大で約４：１比率、最大で５：１比率、最大で５：３比率、最大で約６：１比率、最大で７：１比率、最大で１０：１比率、最大で１５：１比率、最大で約２０：１比率、最大で約２５：１比率、または最大で約５０：１比率を含む。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードル領域は、外周を含み、および前記支持基板が前記外周の少なくとも半分に隣接する。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記後面は、前記支持基板の後面と同一平面上ではない。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルベース基板の前記前面は、前記支持基板の表面と同一平面上ではない。いくつかの実施形態では、前記複数のマイクロニードルは、プラズマ処理されている。いくつかの実施形態では、複数のプローブは、前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルに結合されている。いくつかの実施形態では、前記複数のプローブは負電荷を含む。いくつかの実施形態では、前記複数のマイクロニードルはポリオレフィン樹脂を含む。いくつかの実施形態では、前記ポリオレフィン樹脂は、Ｚｅｏｎｏｒ１０２０ＲまたはＺｅｏｎｏｒ６９０Ｒの一方あるいは両方を含む。いくつかの実施形態では、前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルは非溶解性である。いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルのマイクロニードルはピラミッド状である。いくつかの実施形態では、前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルは中実である。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードルのベースとマイクロニードルベース基板との間の角度は、約６０°～約９０°である。いくつかの実施形態では、前記マイクロニードル領域の前記少なくとも部分の真後ろの前記凹部は、機械的アプリケータの幅よりも大きい幅を含む。

本開示の別の態様は、キットを含み、該キットは、（ａ）本明細書に記載されるいくつかの態様の前記デバイス、および（ｂ）前記マイクロニードル領域の少なくとも一部の真後ろの前記凹部内に嵌合する機械的アプリケータを含む。いくつかの実施形態では、前記複数のマイクロニードルの少なくとも１つは核酸プローブに結合される。いくつかの実施形態では、前記核酸プローブは、ホモポリマー配列を含む。いくつかの実施形態では、前記ホモポリマー配列はチミンまたはウラシルを含む。いくつかの実施形態では、前記核酸プローブは、マイクロニードルに共有結合している。いくつかの実施形態では、前記支持基板は基準マーカーを含む。いくつかの実施形態では、前記複数のマイクロニードルのうちの３つ以下のマイクロニードルは、長さが６００μｍ未満であり、または長さが１０５０μｍを超える。

本開示の別の態様は、対象から生体試料を調製する方法を含み、該方法は、前記対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された複数の核酸プローブを含む、工程と、前記マイクロニードルデバイスが前記対象の皮膚を貫通するように、前記マイクロニードルデバイスに圧力を加える工程と、前記核酸プローブにハイブリダイズされたリボ核酸（ＲＮＡ）試料を得るために、マイクロニードルデバイスを前記対象の前記皮膚に１０分間以下、貫通させる工程であって、前記ＲＮＡ試料が、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片の集団と約１５０塩基～約２００塩基を含むＲＮＡ断片の集団を含み、および約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片の集団と約１５０塩基～約２００塩基を含むＲＮＡ断片の集団との比が１より大きい、工程と、前記マイクロニードルデバイスを前記対象の前記皮膚から除去する工程であって、前記マイクロニードルデバイスが、前記対象の前記皮膚から除去された後、前記核酸プローブにハイブリダイズされた前記ＲＮＡ試料を含む、工程とを含む。いくつかの実施形態では、前記ＲＮＡ試料は、汚染物質を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、方法は、前記マイクロニードルデバイスが前記対象の前記皮膚を約５分間貫通することを可能にする工程を含む。

本開示の別の態様は、処置の選択を最適化するために、ある種の生物製剤薬物に対する個々の患者の応答を、その種の薬物の作用メカニズムによって予測する方法を含む。機械学習アプローチを使用することによって、例えば、高レベルの陽性予測値を有する乾癬を有する患者における抗ＩＬ－１７および抗ＩＬ－２３生物製剤に対する応答を予測するために機械学習由来の分類子を使用することによって、ベースラインのトランスクリプトーム（ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｉｃ）バイオマーカー（例えば、特定の遺伝子）を使用し、高陽性予測値を有する生物製剤のＩＬ－１７、ＩＬ－２３クラスまたはＴＮＦクラスのいずれかに対する患者の応答を予測するために分類子が訓練される。

本開示の別の態様は、ベースライントランスクリプトームを、最初の処置後、例えば、１２週間後の生物製剤薬物に対する臨床応答と比較することによって、乾癬患者の処置に使用される生物薬剤（例えば、抗ＩＬ－１７、抗ＩＬ－２３）に対する応答を予測するためのアルゴリズムを含む。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスで貫通する工程であって、マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去し、それによって対象からＲＮＡ分子を得る工程と、配列リードを生成するために、ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードを含むＲＮＡ分子を定量して、少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを決定する工程と、訓練されたアルゴリズムを発現レベルに適用する工程であって、ここで、訓練されたアルゴリズムは、自己免疫疾患治療薬に対する応答を予測するための８０％を超える陽性予測値を有する、工程とを含む。

本開示の別の態様は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法を提供し、該方法は、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスで貫通する工程であって、マイクロニードルデバイスが、中実のマイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスを対象の皮膚から除去し、それによって対象からＲＮＡ分子を得る工程と、配列リードを生成するために、ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードを含むＲＮＡ分子を定量して、少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを決定する工程と、訓練されたアルゴリズムを少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルに適用する工程であって、ここで、訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、ＴＮＦα媒介処置、またはそれらの任意の組み合わせに応答性であるか否かを予測する工程とを含む。いくつかの実施形態では、対象は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、およびＴＮＦα媒介処置に対して応答性である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、または５つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、または表１３の少なくとも２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、６つの遺伝子、７つの遺伝子、８つの遺伝子、９つの遺伝子、または１０の遺伝子を含む。いくつかの例では、少なくとも１つの遺伝子は、共通の上方調節因子を共有しない少なくとも２つの遺伝子を含む。いくつかの実施形態では、自己免疫障害は乾癬である。いくつかの場合では、対象は８を超えるＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、対象は、対象を自己免疫治療薬で処置した後、少なくとも７５のＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、ＲＮＡは、ｍＲＮＡまたはマイクロＲＮＡを含み、およびｃＤＮＡへと変換され、その後、次世代配列決定を使用して配列決定される。いくつかの実施形態では、推奨された治療薬は、自己免疫疾患または疾病用の１つ以上の自己免疫治療薬を含む。いくつかの実施形態では、推奨される処置は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、リサンキズマブ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法は、ＲＮＡバイオマーカーに対してハイスループット配列決定を実施して、対象について１つ以上の配列リードを生成する工程、配列リードの既知のシグネチャーを用いて対象について、１つ以上の配列リードを含むＲＮＡ分子を定量化する工程であって、ここで、配列リードの既知のシグネチャーは、推奨される処置に対する陽性応答と関連し、それによって、整列された配列リードを得る工程、および、訓練されたアルゴリズムを整列された配列リードに適用することによって、推奨される治療薬に陽性応答する可能性を有するものとして対象を分類する工程であって、訓練されたアルゴリズムは、推奨される治療薬に対する陽性応答を予測するための５０％を超える陽性予測値を含む、工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、５０％を超える陰性予測値を有する。引用による組み込み

本明細書で言及されるすべての公開物、特許、および特許出願は、あたかも個々の公開物、特許、または特許出願がそれぞれ参照により本明細書に具体的かつ個別に組み込まれるのと同じ程度にまで、参照により本明細書に組み込まれている。

本発明の新規な特徴は、とりわけ添付の請求項で説明される。本発明の特徴と利点をより良く理解するには、本発明の原理が用いられる例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明と添付図面とを参照されたい。
本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスの断面を示す。図１の断面からの詳部を示す。本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスの正面図を示す。本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスのマイクロニードルを示す。試料中に含有されるＲＮＡ断片の長さで測定された、本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスを用いて採取された様々なＲＮＡ試料の品質を示す。図５Ａは、未分解試料を示す。試料中に含有されるＲＮＡ断片の長さで測定された、本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスを用いて採取された様々なＲＮＡ試料の品質を示す。図５Ｂおよび図５Ｃは分解された試料を示す。試料中に含有されるＲＮＡ断片の長さで測定された、本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスを用いて採取された様々なＲＮＡ試料の品質を示す。図５Ｂおよび図５Ｃは分解された試料を示す。本明細書のいくつかの実施形態で記載されるように、軽度または重度の皮膚疾病を有する１以上の対象を処置する方法の例示的フロー図を示す。本明細書のいくつかの実施形態で記載されるように、生体試料を調製し、１つ以上の対象のための１以上の治療薬を同定する方法の例示的フロー図を示す。対象の疾患または疾病と関連し得る１つ以上の経路の活性化を同定するための例示的フロー図を示す。試験患者試料登録および分析フローチャートを示す。独立した検証データセットからの乾癬患者における予測応答と患者第１２週ＰＡＳＩ変化との間の相関を示す。図８Ａ：４３人の患者がＩＬ－２３ｉで処置された。Ｘ軸：予測応答者または非応答者；Ｙ軸：週１２目のＰＡＳＩ変化。赤色ドット：中央ＰＡＳＩ変化値。独立した検証データセットからの乾癬患者における予測応答と患者第１２週ＰＡＳＩ変化との間の相関を示す。図８Ｂ：３１人の患者がＩＬ－１７ｉで処置された。Ｘ軸：予測応答者または非応答者；Ｙ軸：週１２目のＰＡＳＩ変化。赤色ドット：中央ＰＡＳＩ変化値。独立した検証データセットからの乾癬患者における予測応答と患者第１２週ＰＡＳＩ変化との間の相関を示す。図８Ｃ：１１人の患者がＴＮＦαｉで処置された。Ｘ軸：予測応答者または非応答者；Ｙ軸：週１２目のＰＡＳＩ変化。赤色ドット：中央ＰＡＳＩ変化値。試験で登録された患者における予測応答発生率を示す。ＲＮＡ－Ｓｅｑ分析の概要を示す。Ｍｉｎｄｅｒａデータベース中の６６人の患者からの穿孔生検対Ｍｉｎｄｅｒａパッチを使用して比較した病変試料対非病変試料。抗－ＩＬ－１７生物学的処置に対する応答と相関するように同定された１７の遺伝子の発現データから生成されたヒートマップ（ｈｅａｔｍａｐ）を示す。

概観
本明細書に記載されるのは、試料採取プロセスの間に痛みを最小限に抑え得るマイクロニードルデバイスを含む、精密、患者にやさしい試料採取を行う特徴を含むマイクロニードルデバイスである。本明細書で記載されるデバイスは、スケーラブルプロセスによって製作され得るように具体的に設計され得る。本明細書に記載されるデバイスの異なる領域の変化する厚さなどの特徴は、均一かつ精密なマイクロニードルデバイスをもたらすことができる。本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスの具体的な特徴はさらに、現在の技術水準に記載されていないより鋭利なマイクロニードルをもたらし得る。これらの鋭利なマイクロニードルは、ユーザまたは患者（例えば、対象）の体験の向上をもたらすことができ、ユーザは、現在の技術水準のマイクロニードルデバイスと比較して、はるかに少ない痛みを経験する場合がある。マイクロニードルデバイスの精度と向上されたユーザ経験とを組み合わせることは、生体試料（例えば、ユーザの皮膚）のより精密かつ正確な分析を行うことができる。

一般的に、本明細書で提供されるマイクロニードルデバイスは、マイクロニードルに取り付けられたプローブを含有することがある。いくつかの場合では、これらのプローブは、さらなる分析のためのバイオマーカーの抽出を可能にするような様式で、対象の試料または組織（例えば、皮膚）内の１つ以上のバイオマーカーに結合するように構成される。抽出されたバイオマーカーは、単独でまたは組み合わせて（例えば、遺伝子シグネチャーまたは遺伝子発現プロファイルを生成して）分析して、対象に関する薬物または他の治療処置に対する応答の診断または予測を提供することができる。

さらに、対象由来の遺伝子発現プロファイルを決定するための方法およびシステムが本明細書に提供される。いくつかの場合では、遺伝子発現プロファイルは、自己免疫疾患に対する適切な処置レジメンを決定するために有用である。したがって、本開示の方法は、処置が対象の疾患の特定の特徴に基づいて対象に調整される、個別化医療に有用である。

いくつかの実施形態では、本開示はマイクロニードルデバイスを提供する。いくつかの実施形態では、マイクロニードルデバイスはマイクロニードル領域および支持基板を含む。マイクロニードル領域は、マイクロニードルベース基板の前面または第１の表面から突出した複数のマイクロニードル（１１０）、マイクロニードルベース基板の後面（または第２のベース基板表面）（１６０）、および、マイクロニードルベース基板の全面とマイクロニードルベース基板の後面との間の最小距離（１７０）を含む場合がある。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板の前面とマイクロニードルベース基板の後面との間の最小距離（１７０）によって、デバイスを製造するいくつかの方法中に、溶融媒体（例えば、本明細書に記載のポリオレフィン樹脂）が、デバイスの他の部の型を充填する前にマイクロニードルの型を充填するように、デバイスを構成される。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板の前面とマイクロニードルベース基板の後面との間の最小距離（１７０）によって、デバイスが均一および／または鋭利なマイクロニードルを含むようにデバイスは構成される。いくつかの実施形態では、均一および／または鋭利なマイクロニードルは、本デバイスを使用する対象のための向上したユーザ経験をもたらす。いくつかの実施形態では、向上したユーザ経験は、デバイスを使用して対象によって経験される痛みの軽減を含む。

本開示は、インサイチュでの対象からのバイオマーカーの検出および取得のためのマイクロニードルデバイスを提供する。マイクロニードルベースのデバイスは、皮膚または粘膜等の生体障壁に貫通することができる１つ以上のマイクロニードルを含有してもよい。多くの場合、マイクロニードルは、非侵襲性または最小限侵襲性である。複数のマイクロニードルが存在する場合、デバイスはさらに、マイクロニードルを支持する平面基板を有し得る。基板は、マイクロニードルと同じ材料で作製することができる。さらに、これは、異なる材料から作製することができる。

マイクロニードルデバイス
本開示のマイクロニードルデバイスは、マイクロニードル領域を含むベース基板、および支持基板を含んでもよい。図１は、マイクロニードルベース基板（１２０）上にマイクロニードル（１１０）を含む例示的なマイクロニードルデバイス（１００）の側面図を示す。マイクロニードルベース基板は、マイクロニードル（１１０）が前面（または第１のベース基板表面）から突出する前面（本明細書では、「第１のベース基板表面」という用語と互換的に使用される）（１４０）と、後面（本明細書では、「第２のベース基板表面」という用語と互換的に使用される）（１６０）とを含む。デバイスは、内部マイクロニードルベース基板（１２０）の少なくとも１つの側に隣接する支持基板（１３０）を備えることができ、支持基板は、マイクロニードルベース基板に接続されるか、またはマイクロニードルベース基板と一体的である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（１６０）の後面と隣接する支持基板（１３０）との間に角度が形成される。

いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（１６０）の後面と隣接する支持基板（１３０）との間に形成される角度は、直角または鈍角、例えば、約９０°～約１７９°である。マイクロニードルベース基板（１６０）の後面と隣接する支持基板（１３０）との間に形成される角度（Θ）は、一般的に、デバイスの内部の空間の領域に及ぶ角度を指し、隣接する支持基板は一般的に、基板にわたる相補的な角度（α）を含み、これはしばしば鋭角（例えば、１°～９０°の間である）である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板の後面と隣接する支持基板との間に形成される角度（Θ）は約１１０°である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板の後面と隣接する支持基板との間で形成される角度（Θ）は、約９０°～約１００°、約９０°～約１１０°、約９０°～約１２０°、約９０°～約１３０°、約９０°～約１４０°、約９０°～約１５０°、約９０°～約１６０°、約９０°～約１７０°、約９０°～約１７９°、約１００°～約１１０°、約１００°～約１２０°、約１００°～約１３０°、約１００°～約１４０°、約１００°～約１５０°、約１００°～約１６０°、約１００°～約１７０°、約１００°～約１７９°、約１１０°～約１２０°、約１１０°～約１３０°、約１１０°～約１４０°、約１１０°～約１５０°、約１１０°～約１６０°、約１１０°～約１７０°、約１１０°～約１７９°、約１２０°～約１３０°、約１２０°～約１４０°、約１２０°～約１５０°、約１２０°～約１６０°、約１２０°～約１７０°、約１２０°～約１７９°、約１３０°～約１４０°、約１３０°～約１５０°、約１３０°～約１６０°、約１３０°～約１７０°、約１３０°～約１７９°、約１４０°～約１５０°、約１４０°～約１６０°、約１４０°～約１７０°、約１４０°～約１７９°、約１５０°～約１６０°、約１５０°～約１７０°、約１５０°～約１７９°、約１６０°～約１７０°、約１６０°～約１７９°、または約１７０°～約１７９°である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基材の後面と隣接する支持基板との間に形成される角度は、約９０°、約１００°、約１１０°、約１２０°、約１３０°、約１４０°、約１５０°、約１６０°、約１７０°、または約１７９°である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基材の後面と隣接する支持基板との間に形成される角度は、少なくとも約９０°、約１００°、約１１０°、約１２０°、約１３０°、約１４０°、約１５０°、約１６０°、または約１７０°である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基材の後面と隣接する支持基板との間に形成される角度は、最大で約１００°、約１１０°、約１２０°、約１３０°、約１４０°、約１５０°、約１６０°、約１７０°、または約１７９°である。

結果として生じる支持基板（１３０）の形状はさらに、デバイスの製造中のデバイスの構造に似た部分型へのポリマーおよび／または樹脂の流れの速度および均一性に影響を及ぼし得る。いくつかの実施形態では、支持基板（１３０）の結果として得られる形状は円形である。いくつかの実施形態では、支持基板（１３０）の結果として得られる形状は線形である。

いくつかの場合では、マイクロニードルの配置は、マイクロニードル部の半径が約０．９５ｍｍ～約４．１５ｍｍである円形パターンである。いくつかの実施形態では、半径は約４．０ｍｍである。いくつかの実施形態では、半径は、約０．９５ｍｍ～約１．４ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約１．７５ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約２．１５ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約２．５５ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約２．９５ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約３．３５ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約０．９５ｍｍ～約４．１５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約１．７５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約２．１５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約２．５５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約２．９５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約３．３５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約１．４ｍｍ～約４．１５ｍｍ、約１．７５ｍｍ～約２．１５ｍｍ、約１．７５ｍｍ～約２．５５ｍｍ、約１．７５ｍｍ～約２．９５ｍｍ、約１．７５ｍｍ～約３．３５ｍｍ、約１．７５ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約１．７５ｍｍ～約４．１５ｍｍ、約２．１５ｍｍ～約２．５５ｍｍ、約２．１５ｍｍ～約２．９５ｍｍ、約２．１５ｍｍ～約３．３５ｍｍ、約２．１５ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約２．１５ｍｍ～約４．１５ｍｍ、約２．５５ｍｍ～約２．９５ｍｍ、約２．５５ｍｍ～約３．３５ｍｍ、約２．５５ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約２．５５ｍｍ～約４．１５ｍｍ、約２．９５ｍｍ～約３．３５ｍｍ、約２．９５ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約２．９５ｍｍ～約４．１５ｍｍ、約３．３５ｍｍ～約３．７５ｍｍ、約３．３５ｍｍ～約４．１５ｍｍ、または約３．７５ｍｍ～約４．１５ｍｍである。いくつかの実施形態では、半径は、約０．９５ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．７５ｍｍ、約２．１５ｍｍ、約２．５５ｍｍ、約２．９５ｍｍ、約３．３５ｍｍ、約３．７５ｍｍ、または約４．１５ｍｍである。いくつかの実施形態では、半径は、少なくとも約０．９５ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．７５ｍｍ、約２．１５ｍｍ、約２．５５ｍｍ、約２．９５ｍｍ、約３．３５ｍｍ、または約３．７５ｍｍである。いくつかの実施形態では、半径は、最大で約１．４ｍｍ、約１．７５ｍｍ、約２．１５ｍｍ、約２．５５ｍｍ、約２．９５ｍｍ、約３．３５ｍｍ、約３．７５ｍｍ、または約４．１５ｍｍである。

いくつかの場合では、マイクロニードルの配置は、約２．１４ｍｍ～約９．３４ｍｍの全縁長を有する直線正方形パターンである。いくつかの実施形態では、距離は約４．０ｍｍである。いくつかの実施形態では、距離は、約２．１４ｍｍ～約３．０４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約３．９４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約４．８４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約５．７４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約６．６４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約７．５４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約２．１４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約３．９４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約４．８４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約５．７４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約６．６４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約７．５４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約３．０４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、約３．９４ｍｍ～約４．８４ｍｍ、約３．９４ｍｍ～約５．７４ｍｍ、約３．９４ｍｍ～約６．６４ｍｍ、約３．９４ｍｍ～約７．５４ｍｍ、約３．９４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約３．９４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、約４．８４ｍｍ～約５．７４ｍｍ、約４．８４ｍｍ～約６．６４ｍｍ、約４．８４ｍｍ～約７．５４ｍｍ、約４．８４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約４．８４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、約５．７４ｍｍ～約６．６４ｍｍ、約５．７４ｍｍ～約７．５４ｍｍ、約５．７４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約５．７４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、約６．６４ｍｍ～約７．５４ｍｍ、約６．６４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約６．６４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、約７．５４ｍｍ～約８．４４ｍｍ、約７．５４ｍｍ～約９．３４ｍｍ、または約８．４４ｍｍ～約９．３４ｍｍである。いくつかの実施形態では、距離は、約２．１４ｍｍ、約３．０４ｍｍ、約３．９４ｍｍ、約４．８４ｍｍ、約５．７４ｍｍ、約６．６４ｍｍ、約７．５４ｍｍ、約８．４４ｍｍ、または約９．３４ｍｍである。いくつかの実施形態では、距離は、少なくとも約２．１４ｍｍ、約３．０４ｍｍ、約３．９４ｍｍ、約４．８４ｍｍ、約５．７４ｍｍ、約６．６４ｍｍ、約７．５４ｍｍ、または約８．４４ｍｍである。いくつかの実施形態では、距離は、最大で約３．０４ｍｍ、約３．９４ｍｍ、約４．８４ｍｍ、約５．７４ｍｍ、約６．６４ｍｍ、約７．５４ｍｍ、約８．４４ｍｍ、または約９．３４ｍｍである。

いくつかの実施形態では、マイクロニードルが突出し、対象の組織に適用される表面は、底面または前面と称される場合がある。いくつかの実施形態では、マイクロニードル突出する表面の反対側の表面（１６０）は、後面または上面と称される場合がある。

いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（１２０）は、マイクロニードルの存在によって画定される。マイクロニードルベース基板（１２０）は、支持基板（１３０）よりも薄くおよび／または狭くてもよく、例えば、マイクロニードルベース基板（１４０）の前面と、Ｄ_ＢＳと称されるマイクロニードルベース基板（１６０）の後面との間の距離（図１の（１７０））は、Ｄ_ＳＳと称される支持基板（１３０）のそれぞれの隣接する表面間の距離（図１の（１８０））よりも小さい。マイクロニードルベース基板（１２０）と支持基板（１３０）との間の深さの差は、デバイスに凹部を形成することができ、凹部はマイクロニードルベース基板（１２０）に隣接して位置する。この構造的特徴は、狭いマイクロニードルベース基板（１２０）を有することが、製造中にデバイスの構造に似た型にデバイスを製作するために使用されるポリマー／樹脂の流れおよび／または浸透を改善するので、特に有利であり、具体的には、マイクロニードルに対応する型の部分へのポリマー／樹脂の流れおよび／または浸透は、マイクロニードルベース基板（１２０）と支持基板（１３０）との間の深さの差というこの構造的特徴に起因して増加し、より均一、かつ鋭利なマイクロニードルをもたらす。より鋭利なマイクロニードルは、挿入されたときに、より少ない組織損傷を引き起こし得、したがって、対象に対してより少ない痛みをもたらし得る。より均一なマイクロニードルは、より標準的かつ拡張可能な製造方法をもたらす。

いくつかの実施形態では、より狭いマイクロニードルベース基板はまた、デバイスが皮膚または他の組織に適用されるとき、マイクロニードルを通して圧力を集中させることができる。いくつかの場合では、マイクロニードルベース基板（１４０）の前面とマイクロニードルベース基板（１５０）の後面との間の最小距離は、支持基板の前面から支持基板の後面までの距離よりも約１μｍ～約５００μｍ小さい。

いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（Ｄ_ＢＳ）と支持基板（Ｄ_ＳＳ）との間の深さの差は、約１μｍ～約５５０μｍである。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（Ｄ_ＢＳ）と支持基板（Ｄ_ＳＳ）との間の深さの差は、約２５０μｍである。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（Ｄ_ＢＳ）と支持基板（Ｄ_ＳＳ）との間の深さの差は、約１μｍ～約５０μｍ、約１μｍ～約１００μｍ、約１μｍ～約１５０μｍ、約１μｍ～約２００μｍ、約１μｍ～約２５０μｍ、約１μｍ～約３００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約４５０μｍ、約１μｍ～約５００μｍ、約１μｍ～約５５０μｍ、約５０μｍ～約１００μｍ、約５０μｍ～約１５０μｍ、約５０μｍ～約２００μｍ、約５０μｍ～約２５０μｍ、約５０μｍ～約３００μｍ、約５０μｍ～約３５０μｍ、約５０μｍ～約４００μｍ、約５０μｍ～約４５０μｍ、約５０μｍ～約５００μｍ、約５０μｍ～約５５０μｍ、約１００μｍ～約１５０μｍ、約１００μｍ～約２００μｍ、約１００μｍ～約２５０μｍ、約１００μｍ～約３００μｍ、約１００μｍ～約３５０μｍ、約１００μｍ～約４００μｍ、約１００μｍ～約４５０μｍ、約１００μｍ～約５００μｍ、約１００μｍ～約５５０μｍ、約１５０μｍ～約２００μｍ、約１５０μｍ～約２５０μｍ、約１５０μｍ～約３００μｍ、約１５０μｍ～約３５０μｍ、約１５０μｍ～約４００μｍ、約１５０μｍ～約４５０μｍ、約１５０μｍ～約５００μｍ、約１５０μｍ～約５５０μｍ、約２００μｍ～約２５０μｍ、約２００μｍ～約３００μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約４００μｍ、約２００μｍ～約４５０μｍ、約２００μｍ～約５００μｍ、約２００μｍ～約５５０μｍ、約２５０μｍ～約３００μｍ、約２５０μｍ～約３５０μｍ、約２５０μｍ～約４００μｍ、約２５０μｍ～約４５０μｍ、約２５０μｍ～約５００μｍ、約２５０μｍ～約５５０μｍ、約３００μｍ～約３５０μｍ、約３００μｍ～約４００μｍ、約３００μｍ～約４５０μｍ、約３００μｍ～約５００μｍ、約３００μｍ～約５５０μｍ、約３５０μｍ～約４００μｍ、約３５０μｍ～約４５０μｍ、約３５０μｍ～約５００μｍ、約３５０μｍ～約５５０μｍ、約４００μｍ～約４５０μｍ、約４００μｍ～約５００μｍ、約４００μｍ～約５５０μｍ、約４５０μｍ～約５００μｍ、約４５０μｍ～約５５０μｍ、または約５００μｍ～約５５０μｍである。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板と支持基板との間の深さの差は、約１μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約４５０μｍ、約５００μｍ、または約５５０μｍである。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板（Ｄ_ＢＳ）と支持基板（Ｄ_ＳＳ）との間の深さの差は、少なくとも約１μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約４５０μｍ、または約５００μｍである。いくつかの実施形態では、マイクロニードルベース基板と支持基板との間の深さの差は、最大で約５０μｍ、約１００μｍ、約１５０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約４５０μｍ、約５００μｍ、または約５５０μｍである。

いくつかの場合では、マイクロニードルベース基板の前面とマイクロニードルベース基板（Ｄ_ＢＳ）の後面との間の最小距離は、１５０μｍ～約３５０μｍである。いくつかの場合では、内部の正面および背面と周辺部の正面および背面との間の距離の比は、約１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、または１：１０の比である。

いくつかの場合では、マイクロニードル部、または領域は、外周および周辺領域、または支持基板を含み、外周の少なくとも半分に隣接する。いくつかの場合では、マイクロニードルベース基板の後面は、支持基板の後面と同一平面上にない。いくつかの場合では、マイクロニードルベース基板の前面は、支持基板の表面と同一平面上にない。

図２は、図１の丸で囲まれた領域の詳細図を提供する。いくつかの実施形態では、内部はまた、マイクロニードル領域を包囲する隆起部（２００）を有してもよい。隆起部は、マイクロニードルが突出する表面から突出してもよい。いくつかの実施形態では、隆起の高さ、ＨＲ（図２の２１０）は、約２５０μｍであってもよい。いくつかの実施形態では、隆起の高さ、ＨＲは、約５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、２５４μｍ、３００μｍ、３５０μｍ、４００μｍ、または４５０μｍであり得る。いくつかの場合では、内部を取り囲む隆起部は、デバイスが組織に適用されるとき、皮膚などの組織の表面張力を増加または維持し得る。いくつかの場合では、隆起部と底面との間に形成される角度は、約５０度～約８５度である。いくつかの場合では、隆起部と底面との間に形成される角度は約４５°である。いくつかの場合では、隆起部と底面との間に形成される角度は、約５°～約１０°、約５°～約２０°、約５°～約３０°、約５°～約４０°、約５°～約５０°、約５°～約６０°、約５°～約７０°、約５°～約８０°、約５°～約８５°、約１０°～約２０°、約１０°～約３０°、約１０°～約４０°、約１０°～約５０°、約１０°～約６０°、約１０°～約７０°、約１０°～約８０°、約１０°～約８５°、約２０°～約３０°、約２０°～約４０°、約２０°～約５０°、約２０°～約６０°、約２０°～約７０°、約２０°～約８０°、約２０°～約８５°、約３０°～約４０°、約３０°～約５０°、約３０°～約６０°、約３０°～約７０°、約３０°～約８０°、約３０°～約８５°、約４０°～約５０°、約４０°～約６０°、約４０°～約７０°、約４０°～約８０°、約４０°～約８５°、約５０°～約６０°、約５０°～約７０°、約５０°～約８０°、約５０°～約８５°、約６０°～約７０°、約６０°～約８０°、約６０°～約８５°、約７０°～約８０°、約７０°～約８５°、または約８０°～約８５°である。いくつかの場合では、隆起部と底面との間に形成される角度は、約５°、約１０°、約２０°、約３０°、約４０°、約５０°、約６０°、約７０°、約８０°、または約８５°である。いくつかの場合では、隆起部と底面との間に形成される角度は、少なくとも約５°、約１０°、約２０°、約３０°、約４０°、約５０°、約６０°、約７０°、または約８０°である。いくつかの場合では、隆起部と底面との間に形成される角度は、最大で約１０°、約２０°、約３０°、約４０°、約５０°、約６０°、約７０°、約８０°、または約８５°である。

いくつかの実施形態では、マイクロニードル部はまた、支持基板の底面よりも低い底面を有してもよく、例えば、マイクロニードル部の底面は、支持基板の底面と比較して、デバイスからより遠くに突出してもよい。いくつかの場合では、底面は、マイクロニードルの基部に重なり得る。いくつかの場合では、内部の底面は、約２５０μｍ突出し得る。いくつかの場合では、内部の底面は、約０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、３５０μｍ、４００μｍ、または４５０μｍ突出してもよい。いくつかの場合では、内部の突出底部表面は、デバイスが組織に適用されると、皮膚などの組織の表面張力を増加または維持してもよい。

いくつかの実施形態では、支持基板（１３０）は、マイクロニードル部およびマイクロニードルと同じ材料で形成され得る。支持基板は、内部よりも厚くてもよい。いくつかの場合では、周辺部は基準マーカーを含む。図３は、基準マーカー（３１０）を有するマイクロニードルデバイス（１００）の正面図を提供する。

いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、型を使用して製造されてもよい。いくつかの場合では、デバイスは、樹脂（例えば、ポリオレフィン樹脂）をデバイス用の型の中に移すことによって製造されてもよい。型は、複数のマイクロニードルを形成するための複数の空洞を備えてもよく、空洞は、複数のマイクロニードルを含む内部を形成するためのものである、内部に隣接して１つ以上の周辺部を形成するための１つ以上の空洞であって、内部の幅が周辺部の幅よりも小さい、空洞。いくつかの場合では、ポリオレフィン樹脂は、内部を生成する前に、複数のマイクロニードルを生成してもよい。いくつかの場合では、成形樹脂をプラズマ処理して表面を改質してもよい。

いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、射出成形を使用して製造されてもよい。いくつかの場では、デバイスは、加熱された（例えば、溶融された）材料（例えば、本明細書に記載されるポリオレフィン樹脂）をデバイスの型に注入することによって製造され得る。型は、複数のマイクロニードルを形成するための複数の空洞と、複数のマイクロニードルを含む内部を形成するための空洞と、内部に隣接する１つ以上の周辺部を形成するための１つ以上の空洞とを備え得、内部の幅（たとえば、深さおよび／または厚さ）は、周辺部の幅よりも小さい。いくつかの場合では、加熱された材料は、内部またはマイクロニードル部を生成する前に、複数のマイクロニードルを生成してもよい。

いくつかの場合では、デバイス全体をプラズマ処理してもよいが、他の場合では、デバイスの一部、例えばマイクロニードルをプラズマ処理する。いくつかの場合では、デバイスまたはその一部分をプラズマ処理する方法は、デバイスまたはその一部分を作製する工程、デバイスまたはその一部分をプラズマ真空チャンバの中に設置する工程、充分な真空シールを作成するプラズマ真空チャンバを閉鎖する工程、チャンバ内に存在するガスの全てを排気する工程、プラズマ処理ガスをプラズマ真空チャンバの中に所望の圧力までポンプで送る工程、所望の時間、所望の電力でガスプラズマの生成を可能にする工程、プラズマ処理されたガスのチャンバを排気する工程、およびデバイスまたはその一部を除去する工程を含む。

いくつかの場合では、デバイス全体がエキシマレーザ処理されてもよく、他の場合では、デバイスの一部、例えばマイクロニードルがエキシマレーザ処理される。いくつかの場合では、デバイスまたはその部分をエキシマレーザ処理する方法は、デバイスまたはその部分を作製する工程、デバイスまたはその部分をエキシマレーザ処理チャンバの中に設置する工程、エキシマレーザ処理チャンバを閉鎖する工程、チャンバ内に存在するガスの全てを排出する工程、デバイスまたはその部分による放射レーザエネルギーの充分な吸収を提供するために適切なエキシマレーザ処理ガスをエキシマレーザ処理チャンバ内に送り込む工程、所望の時間、所望の出力でのエキシマレーザの放射放出を可能にする工程、エキシマレーザ処理ガスを排気する工程、およびデバイスまたはその部分を除去する工程を含む。

いくつかの場合では、複数のプローブのうちの１つ以上のプローブは、複数のマイクロニードルのうちの１つ以上のマイクロニードルに取り付けられる。プローブは共有結合または非共有結合され得る。いくつかの場合では、プローブは、リンカーまたはスペーサーを介して付着される。いくつかの場合では、プローブは、マイクロニードルの表面に最大充填密度を達成するようにマイクロニードルに取り付けられる。

プローブ
いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、組織に結合し、組織からバイオマーカーを抽出することができるプローブを含む。多数のプローブを本開示のマイクロニードルに取り付けることができる。いくつかの場合では、プローブはポリヌクレオチド（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｃＤＮＡ、ｃＲＮＡなど）を含む。しばしば、ポリヌクレオチドプローブは、特定のポリヌクレオチドバイオマーカーに結合またはハイブリダイズするように設計される。本開示はまた、ペプチドまたはタンパク質バイオマーカーを検出するための方法およびデバイスを提供する。これらの実施形態では、マイクロニードルに付着したプローブは、目的の標的ペプチドまたはタンパク質を特異的に認識し、結合することができる。プローブは、特定のペプチドまたはタンパク質バイオマーカーに結合することができる任意の物質であり得る。それらは、例えば、タンパク質（例えば、抗体、抗原またはその断片）、炭水化物、またはポリヌクレオチドであり得る。ポリヌクレオチドは、例えば相補的配列を有することによって、バイオマーカーに対する配列特異性を有し得る。

いくつかの実施形態では、使用されるプローブは、しばしば、検出される１つ以上のバイオマーカーに依存する。したがって、検出されるバイオマーカーの性質および数に応じて、マイクロニードルに固定化されたプローブの数は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上であり得る。いくつかの場合では、マイクロニードルに固定化されたプローブの総数は、約１プローブ～約１，０００プローブ、約１プローブ～約１０，０００プローブ、約１プローブ～約１００，０００プローブ、約１プローブ～約１，０００，０００プローブ、約１プローブ～約１０，０００，０００、約１プローブ～約１００，０００，０００プローブ、約１，０００プローブ～約１００，０００，０００プローブ、約１０，０００プローブ～約１００，０００，０００プローブ、または約１０，０００，０００プローブ～約１００，０００，０００プローブであり得る。いくつかの場合では、マイクロニードル中のプローブの総数は、少なくとも約１０、約２０、約５０、約１００、約５００、約１０００、約１００００、約１０００００、約１，０００，０００、約１０，０００，０００、または約１００，０００，０００個のプローブである。いくつかの場合では、マイクロニードル中のプローブの総数は、約１０、約１００、約１０００、約１００００、約１０００００、約１，０００，０００、約１０，０００，０００、または約１００，０００，０００プローブより少ない。

いくつかの実施形態では、バイオマーカーのプローブは、本明細書にさらに記載されるように、特に低濃度のバイオマーカーの検出のために、本開示のデバイスにおいて複数のマイクロニードルに固定化することができる。いくつかの場合では、単一のマイクロニードルは、同じバイオマーカーを結合または検出することができる複数の異なるプローブを含む。いくつかの場合では、単一のマイクロニードルは、少なくとも２個の異なるプローブ、少なくとも３個の異なるプローブ、少なくとも４個の異なるプローブ、少なくとも６個の異なるプローブ、少なくとも８個の異なるプローブ、少なくとも１０個の異なるプローブ、少なくとも１５個の異なるプローブ、少なくとも２０個の異なるプローブ、または少なくとも５０個の異なるプローブを含む。いくつかの場合では、同じマイクロニードルは、同じバイオマーカーに対する５０個より多い異なるタイプのプローブを含む。

いくつかの場合では、同じマイクロニードルは、複数の異なるプローブを含む。異なるプローブは、同じバイオマーカーまたは異なるバイオマーカーに特異的であり得る。マイクロニードルは、少なくとも２個の異なるプローブ、少なくとも１０個の異なるプローブ、少なくとも１００個の異なるプローブ、少なくとも２００個の異なるプローブ、少なくとも５００個の異なるプローブ、少なくとも１，０００個の異なるプローブ、少なくとも５，０００個の異なるプローブ、または少なくとも１０，０００個の異なるプローブを含むことができる。

いくつかの場合では、複数のプローブの個々のプローブは同一である（例えば、同じポリヌクレオチドまたは抗体の同一の複製である）。いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、同じプローブの多数の複製（例えば、同じプローブの２、５、１０、５０、１００、１０００、５０００、７５００、１００００、または５００００個より多い複製）と関連付けることができる。例えば、マイクロニードルは、同じ多型またはバイオマーカーをハイブリダイズするように設計されたポリヌクレオチドプローブの複数の複製を含むことができる。いくつかの場合では、マイクロニードルは、同じエピトープに結合するように設計された抗体プローブの複数の複製を含み得る。

いくつかの場合では、プローブは、バイオマーカーの一種、例えば、ｍＲＮＡに結合し得る。ｍＲＮＡに結合するプローブは、ホモポリマー配列を有するポリヌクレオチドまたはホモポリマー配列を含むポリヌクレオチドを含み得る。いくつかの場合では、プローブは、１つ以上のチミン残基を含む。例えば、いくつかの場合では、プローブは、少なくとも１個、少なくとも５個、少なくとも１０個、少なくとも２０個、少なくとも２５個、少なくとも３０個、少なくとも４０個、少なくとも５０個、少なくとも１００個、または少なくとも２００個のチミン残基（例えば、チミジン残基）を含む。いくつかの場合では、プローブは、ｍＲＮＡ分子のポリＡ尾部に結合する。いくつかの場合では、プローブはホモポリマー配列を含む。これらの場合、ホモポリマー配列は、相補的なホモポリマー配列に結合するように構成される。いくつかの場合では、プローブは、ｍＲＮＡのポリＡ尾部に結合するチミンの配列を含む。プローブは、連続するチミンの配列の任意の断片を含み得る。いくつかの実施形態では、連続チミンの配列は、約２５０個の連続チミンを含む。いくつかの実施形態では、連続チミンの配列は、約２００個の連続チミンを含む。いくつかの実施形態では、連続チミンの配列は、約１５０個の連続チミンを含む。いくつかの実施形態では、連続チミンの配列は、約１００個の連続チミンを含む。いくつかの実施形態では、連続チミンの配列は、約５０個の連続チミンを含む。いくつかの実施形態では、連続チミンの配列は、約５０～２５０個の連続チミンを含む。いくつかの場合では、プローブは、他の塩基が散在したチミンを含み得る。

いくつかの場合では、マイクロニードルは、ポリヌクレオチドプローブを含む。プローブは、同じ疾患、障害または疾病に関連する異なるバイオマーカー（例えば、核酸分子、タンパク質）を検出するように設計され得る。いくつかの場合では、第１のプローブは、疾患に関連する多型（例えば、ＤＮＡ多型、ＲＮＡ多型）を認識することができ、第２のプローブは、同じ疾患に関連する異なる多型を認識することができる。例えば、マイクロニードル上の第１の核酸プローブは、皮膚疾患であるオンコセルカ症に関連するＲＮＡバイオマーカーの第１の多型を検出するように設計することができる。マイクロニードル上の第２の核酸プローブは、オンコケルシア症に関連するＲＮＡバイオマーカーの第２の多型を検出するように設計することができる。多型は、例えば、一塩基多型（ＳＮＰ）であり得る。遺伝的変異およびゲノム変異は、単一のＳＮＰまたは複数のＳＮＰを含むことができる。ＳＮＰは、単一の遺伝子座において、または多くの遺伝子座において生じ得る。ある遺伝子座において対立遺伝子上に特定のＳＮＰを保有する個体は、他の遺伝子座においてさらなるＳＮＰを予想通りに保有することができる。ＳＮＰの相関は、個体を疾患または疾病にかかりやすい対立遺伝子間の関連性を提供することができる。いくつかの場合では、異なるポリヌクレオチドプローブは、異なる疾病に関連する異なるバイオマーカーを検出するように設計される。例えば、一方のプローブは疾患のバイオマーカー（例えば、ポリヌクレオチド）を検出することができ、他方のプローブはハウスキーピング遺伝子または遺伝子産物（例えば、ポリペプチド）を検出することができる。いくつかの場合では、マイクロニードルは、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、またはポリヌクレオチドおよびポリペプチドの混合物に付着される。いくつかの場合では、プローブは負電荷を含み得る。いくつかの場合では、複数のプローブは、残留負電荷を含み得る。いくつかの場合では、本明細書に記載されるデバイスのマイクロニードルは、マイクロニードルの最大充填密度でプローブで充填される。最大充填マイクロニードルから生成される残留負電荷は、充填プローブが目的ではないバイオマーカーに非特異的に結合するのを防ぐのに十分強力であり得る。

いくつかの場合では、マイクロニードルはまた、複数の異なるタンパク質または抗体プローブと結合され得る。例えば、マイクロニードル上の第１の抗体プローブは、例えば皮膚癌に関連する抗原の第１のエピトープを検出するように設計することができる。第２の抗体プローブは、抗原に関連する第２のエピトープを検出するように設計することができる。または、いくつかの場合では、、第２の抗体プローブは、異なる皮膚疾患および／または異なる抗原に関連するエピトープを検出することができる。

いくつかの場合では、本開示は、マイクロニードルのセットを含むマイクロニードルデバイスを提供し、セット中の各マイクロニードルは、同一のプローブまたはプローブのセットを含む。いくつかの実施形態では、同一のプローブが、デバイスの複数のマイクロニードルに取り付けられる。同一のプローブは、例えば、マイクロニードルの約１％、マイクロニードルの約５％、マイクロニードルの約１０％、マイクロニードルの約５０％、マイクロニードルの約９０％、マイクロニードルの約９５％、またはマイクロニードルの約１００％に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、同一のプローブは、マイクロニードルの５％以下、マイクロニードルの１０％以下、マイクロニードルの２５％以下、マイクロニードルの５０％以下、マイクロニードルの９５％以下、またはマイクロニードルの９９％以下に取り付けられる。

いくつかの場合では、複数のマイクロニードルは、第１のプローブに取り付けられた少なくとも１つのマイクロニードルと、第１のプローブとは異なる第２のプローブに取り付けられた少なくとも１つのマイクロニードルとを含み得る。例えば、本明細書に記載されるように、第１のプローブは、疾患または障害のバイオマーカーに特異的に結合するポリヌクレオチドまたはポリペプチド（例えば、抗体、タンパク質）であってもよく、第２のプローブは、同じ疾患または障害に関連する異なるバイオマーカーに特異的に結合するポリヌクレオチドまたはポリペプチドであってもよい。いくつかの場合では、第１のプローブは、疾患または障害のバイオマーカーに特異的に結合するポリヌクレオチドまたはポリペプチド（例えば、抗体、タンパク質）であってもよく、第２のプローブは、異なる疾患、障害、または疾病に関連する異なるバイオマーカーに特異的に結合するポリヌクレオチドまたはポリペプチドであってもよい。いくつかの場合では、異なる疾患、疾病、または障害は、同じ臓器に関連する。例えば、第１のプローブは、皮膚に関連する第１の疾患、障害、または疾病に関連し得、また、第２のプローブは、皮膚または眼に関連する第２の疾患、障害、または疾病に関連し得る。いくつかの場合では、デバイスは、マイクロニードルのアレイを含み得、各マイクロニードルは、同じ臓器に関連する異なる疾患、障害、または疾病に関連するバイオマーカーを検出するプローブを含む。マイクロニードルのアレイは、異なる疾患、障害、または疾病に関連する２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、４０、５０、７５、１００、１５０、２００、５００、または１０００個より多いマイクロニードルを含み得る。いくつかの場合では、異なる疾患、障害、または疾病は、異なる臓器（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、または２０個より多い器官）に関連する。

いくつかの場合では、マイクロニードルデバイスは、マイクロニードルの複数のアレイを含み、しばしば、マイクロニードルの複数のアレイは、多重反応に適している。いくつかの場合では、複数のアレイは、マイクロニードルの２つ以上のアレイを含み、アレイは、異なるバイオマーカーを検出するように設計される。いくつかの場合では、マイクロニードルの第１のアレイは、疾患、障害、または疾病に関連するバイオマーカーを検出するように設計されてもよく、マイクロニードルの第２のアレイは、同じ疾患、障害、または疾病に関連する異なるバイオマーカーを検出するように設計される。いくつかの場合では、マイクロニードルの第１のアレイは、疾患、障害、または疾病に関連するバイオマーカーを検出するように設計されてもよく、マイクロニードルの第２のアレイは、異なる疾患、障害、または疾病に関連する異なるバイオマーカーを検出するように設計されてもよい。いくつかの場合では、マイクロニードルの第１のアレイは、疾患、障害、または疾病に関連する複数のバイオマーカーを検出するように設計され得、また、マイクロニードルの第２のアレイは、異なる疾患、障害、または疾病に関連する複数のバイオマーカーを検出するように設計され得る。いくつかの場合では、マイクロニードルの第２のアレイは、陽性対照または陰性対照のいずれかの対照バイオマーカー（例えば、ハウスキーピング遺伝子）を検出するように設計され得る。

いくつかの実施形態では、プローブは、マイクロニードルに共有結合される。いくつかの実施形態では、プローブは、最大充填密度の約７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％でマイクロニードルに取り付けられる。最大充填密度は、マイクロニードル表面の化学構造によって決定され得る。いくつかの場合では、高密度のプローブは、非特異的結合を減少させ得る。例えば、高密度のポリヌクレオチドプローブは、残留負電荷に起因して非特異的ポリヌクレオチド結合を阻止する。いくつかの場合では、マイクロニードルは、高密度のプローブ付着を促進するように処理されてもよい。例えば、マイクロニードルはプラズマ処理されてもよい。プラズマ処理は、表面を改質するための酸素、窒素、または二酸化炭素プラズマによる処理を含んでもよい。

マイクロニードル
マイクロニードルは、複数の形状を有することができ、例えば、マイクロニードルは、円形、円錐形、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、六角形、八角形、角錐形、または任意の他の好適な形状であることができる。マイクロニードルは、鋭利なマイクロニードル、先端の丸いマイクロニードル、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。例えば、複数の鋭利なマイクロニードルを含む本開示のデバイスを使用して、対象の皮膚を貫通し、それによってマイクロニードル上のプローブを、例えばバイオマーカーと接触させることができる。鋭利なマイクロニードルを使用して、細胞の層または細胞の外膜などの生体試料の組織を破壊することができる。先端の丸いマイクロニードルを使用して、対象の皮膚の表面に接触させ、それによってマイクロニードルを、例えば皮膚上の細胞表面バイオマーカーと接触させることができる。いくつかの場合では、本開示は、異なる形状を有するマイクロニードル（例えば、鋭利なマイクロニードルおよび先端の丸いマイクロニードル）を含むマイクロニードルデバイスを提供する。いくつかの場合では、マイクロニードルは、中空ではなく中実であってもよい。

いくつかの場合では、本開示は、全てのニードルが同じ形状を有するマイクロニードルデバイスを提供する。いくつかの場合では、デバイス上の全てのマイクロニードルは、５％、４％、３％、２％、１．５％、１％、０．７５％、０．５％、または０．２５％の誤差以内で、同じ形状および寸法を有する。いくつかの場合では、複数のマイクロニードルのうちの３つ以下のマイクロニードルは、高さ公差を満たさない。例えば、所望のマイクロニードルの高さが９５０μｍである場合、高さ公差は、長さ６００μｍ以上かつ長さ１０５０μｍ以下であり得る。

いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、マイクロニードルが皮膚から出ると、非特異的に結合した材料をニードルから拭き取ることができる形状を有することができる。いくつかの場合では、非特異的に結合した材料は、マイクロニードルが皮膚を通して引かれる際に生じる剪断力によって拭き取られ得る。

いくつかの実施形態では、ニードル状のマイクロニードルは、先端の丸い尖った物体であり得るが、好ましくは鋭利な尖った物体である。いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、概して１０μｍ～５００μｍの範囲、好ましくは２０μｍ～２００μｍの範囲の基部の直径を有する円錐構造を有する。図４は、基部の直径が幅１０ｍｍ未満である、複数のマイクロニードルを有する本開示のデバイスの表面を示す図である。

いくつかの実施形態では、本開示のマイクロニードルは、複数の異なる直径または基部幅を含むことができる。マイクロニードルの基部の形状は、例えば、円形、長方形、三角形、正方形、五角形、六角形、六角形、または他の幾何学的形状であり得る。本開示のマイクロニードルは、５００μｍ以下、４００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２０ｐｒｐ以下、１０ｐｒｐ以下、１０００ｎｍ以下、９００ｎｍ以下、８００ｎｍ以下、７００ｎｍ以下、６００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、または１００ｎｍ以下の直径または基部幅を有することができる。

いくつかの場合では、円錐構造を有するマイクロニードルは、７０°～約９０°、７１°～８９°、７２°～８８°、７３°～８６°、７３°～８４°、７３°～８０°、７４°～７８°、７４°～７６°、または７５．５°～７６°の円錐の縁部の円錐の基部に対する角度を有し得る。いくつかの場合では、円錐構造を有するマイクロニードルは、円錐の縁部から円錐の基部までの角度が約７３°、７３．２５°、７３．５°、７３．７５°、７４°、７４．２５°、７４．５°、７４．７５°、７５°、７５．２５°、７５．５°、７５．７５°、７６°、７６．２５°、７６．５°、７６．７５°、または７７°であってもよい。いくつかの場合では、円錐構造を有するマイクロニードルは、７３°、７３．２５°、７３．５°、７３．７５°、７４°、７４．２５°、７４．５°、７４．７５°、７５°、７５．２５°、７５．５°、７５．７５°、７６°、７６．２５°、７６．５°、７６．７５°、または７７°未満の円錐の縁部の基部に対する角度を有し得る。

いくつかの実施形態では、アレイの基板およびマイクロニードルは、様々な生分解性または非生分解性材料で作製することができる。マイクロニードルまたは基板の材料の例としては、ポリ（メチルメタクリレート）、シリコン、二酸化ケイ素、セラミック、金属（ステンレス鋼、チタン、ニッケル、モリブデン、クロム、およびコバルトなど）、および合成または天然樹脂材料が挙げられる。いくつかの実施形態は、ポリ乳酸、ポリグリコリド、ポリ乳酸－コ－ポリグリコリド、プルラン、カプロノラクトン、ポリウレタンまたはポリ無水物などの生分解性ポリマーを使用する。いくつかの他の実施形態では、マイクロニードルアレイを作製するために、非分解性材料、例えば、ポリマーポリカーボネート、合成もしくは天然樹脂材料、例えば、ポリメタクリル酸、エチレンビニルアセタート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、またはポリオキシメチレンが使用される。いくつかの実施形態では、マイクロニードルは、非溶解性であってもよい。いくつかの場合では、マイクロニードルは、熱可塑性ポリマーで作られる。

いくつかの実施形態では、アレイの基板およびマイクロニードルは、様々な熱可塑性ポリマーで作製することができる。熱可塑性ポリマーの非限定的な例としては、アクリルポリマー、例えばポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、またはテフロンが挙げられる。いくつかの場合では、本開示のデバイスは、ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群から選択される熱可塑性ポリマーを用いて作られる。

非分解性ポリマーの非限定的な例として、例えば、シリコン、架橋ポリ（ビニルアルコール）およびポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）などのヒドロゲル、エチレン－酢酸ビビル、アシル置換酢酸セルロースおよびそのアルキル誘導体、部分的および完全に加水分解されたアルキレン－ビニルアセタートコポリマー、非可塑化ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルの架橋ホモ－およびコポリマー、アクリル酸および／またはメタクリル酸の架橋ポリエステル、ポリビニルアルキルエーテル、ポリビニルフルオリド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスルホン、スチレンアクリロニトリルコポリマー、架橋されたポリ（エチレンオキシド）、ポリ（アルキレン）、ポリ（ビニルイミダゾール）、ポリ（エステル）、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリホスファゼン、およびクロロスルホン化ポリオレフィン、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、ポリマーはエチレンビニルアセタートを含む。

生分解性ポリマーのさらなる非限定的な例としては、ポリエステル、例えば、３－ヒドロキシプロピオネート、３－ヒドロキシブチレート、３－ヒドロキシバレレート、３－ヒドロキシカプロエート、３－ヒドロキシヘプタノエート、３－ヒドロキシオクタノエート、３－ヒドロキシノナノエート、３－ヒドロキシデカノエート、３－ヒドロキシウンデカノエート、３－ヒドロキシドデカノエート、４－ヒドロキシブチレート、５－ヒドロキシバレレート、ポリラクチド、またはポリ（ｄ－乳酸）、ポリ（ｌ－乳酸）、ポリ（ｄ，ｌ－乳酸）を含むポリ乳酸、ポリグリコール酸およびポリグリコリド、ポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）、ポリ（ラクチド－ｃｏ－グリコリド）、ポリ（ｅ－カプロラクトン）およびポリジオキサノンが挙げられる。デンプン、グリコーゲン、セルロースおよびキチンを含む多糖類も生分解性材料として使用することができる。

いくつかの実施形態では、アレイの基板およびマイクロニードルは、ポリオレフィン樹脂で作製することができる。ポリオレフィン樹脂の例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、およびポリブテン－１（ＰＢ－１）などの熱可塑性ポリオレフィンが挙げられる。ポリオレフィン樹脂のさらなる例としては、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、およびエチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍクラス）ゴム（ＥＰＤＭゴム）などのポリオレフィンエラストマー（ＰＯＥ）が挙げられる。いくつかの場合では、ポリオレフィン樹脂は、ＺｅｏｎｏｒまたはＺｅｏｎｅｘなどのシクロオレフィンポリマーであってもよい。いくつかの場合では、ＺｅｏｎｏｒｉｓＺｅｏｎｏｒ１０２０Ｒ、Ｚｅｏｎａｒ６９０ＲまたはＺｅｏｎｏｒ１０６０Ｒである。

いくつかの実施形態では、本開示で使用されるマイクロニードルは、典型的には２０μｍ～１ｍｍの範囲、好ましくは５０μｍ～５００μｍの範囲である長さ（高さ）を有する。マイクロニードルの高さは、約４００μｍ～約１０００μｍの範囲であり得る。

本開示のマイクロニードルデバイスは、任意の数のマイクロニードルを含み得る。いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、少なくとも１個のマイクロニードル、少なくとも１００個のマイクロニードル、少なくとも２００個のマイクロニードル、少なくとも３００個のマイクロニードル、少なくとも４００個のマイクロニードル、少なくとも５００個のマイクロニードル、少なくとも１０００個のマイクロニードル、少なくとも３０００個のマイクロニードル、または少なくとも５０００個のマイクロニードルを含む。

いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、最大１００００個のマイクロニードル、最大５０００個のマイクロニードル、最大２５００個のマイクロニードル、最大２０００個のマイクロニードル、最大１０００個のマイクロニードル、最大５００個のマイクロニードル、最大４００個のマイクロニードル、最大３００個のマイクロニードル、最大１００個のマイクロニードル、最大９０個のマイクロニードル、最大５０個のマイクロニードル、最大４０個のマイクロニードル、最大３０個のマイクロニードル、最大２０個のマイクロニードル、最大１５個のマイクロニードル、最大１０個のマイクロニードル、最大９個のマイクロニードル、最大８個のマイクロニードル、最大７個のマイクロニードル、最大６個のマイクロニードル、最大５個のマイクロニードル、最大４個のマイクロニードル、最大３個のマイクロニードル、最大２個のマイクロニードル、または１個のマイクロニードルを含む。

いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、約１個のマイクロニードル～約１００個のマイクロニードル、約１個のマイクロニードル～約２００個のマイクロニードル、約１個のマイクロニードル～約１０００個のマイクロニードル、約１０個のマイクロニードル～約２００個のマイクロニードル、約５０個のマイクロニードル～約１５０個のマイクロニードル、または約１個のマイクロニードル～約５０００個のマイクロニードルを含む。

いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、１００個のマイクロニードルを含む。いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、９０～１１０個のマイクロニードルを含む。いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、８０～１２０個のマイクロニードルを含む。いくつかの実施形態では、本開示のデバイスは、５０～１５０個のマイクロニードルを含む。

いくつかの実施形態では、複数のマイクロニードルを含むデバイスの場合、マイクロニードルは、デバイス上に列をなして存在することができる。いくつかの実施形態では、列は、列内で整列させられるニードルの空間と事実上等しい間隔で離間されることができる。いくつかの実施形態では、列は不規則な間隔で離間することができる。

いくつかの実施形態では、デバイス内のマイクロニードルの密度は、少なくとも約１０／ｃｍ^２、約１５／ｃｍ^２、約２０／ｃｍ^２、約２５／ｃｍ^２、約３０／ｃｍ^２、約３５／ｃｍ^２、約４０／ｃｍ^２、約４５／ｃｍ^２、約５０／ｃｍ^２、約５５／ｃｍ^２、約６０／ｃｍ^２、約６５／ｃｍ^２、約７０／ｃｍ^２、約７５／ｃｍ^２、約８０／ｃｍ^２、約８５／ｃｍ^２、約９０／ｃｍ^２、約９５／ｃｍ^２、約１００／ｃｍ^２、約１１０／ｃｍ^２、約１２０／ｃｍ^２、約１３０／ｃｍ^２、約１４０／ｃｍ^２、約１５０／ｃｍ^２、または約２００／ｃｍ^２であってもよい。いくつかの実施形態では、デバイス内のマイクロニードルの密度は、約１０／ｃｍ^２、約１５／ｃｍ^２、約２０／ｃｍ^２、約２５／ｃｍ^２、約３０／ｃｍ^２、約３５／ｃｍ^２、約４０／ｃｍ^２、約４５／ｃｍ^２、約５０／ｃｍ^２、約５５／ｃｍ^２、約６０／ｃｍ^２、約６５／ｃｍ^２、約７０／ｃｍ^２、約７５／ｃｍ^２、約８０／ｃｍ^２、約８５／ｃｍ^２、約９０／ｃｍ^２、約９５／ｃｍ^２、約１００／ｃｍ^２、約１１０／ｃｍ^２、約１２０／ｃｍ^２、約１３０／ｃｍ^２、約１４０／ｃｍ^２、約１５０／ｃｍ^２、または約２００／ｃｍ^２未満であり得る。

いくつかの実施形態では、本開示のデバイス上の２個のマイクロニードルの中心間の距離を計算して、デバイス内のマイクロニードルの密度を決定することができる。いくつかの実施形態では、２個のマイクロニードルの間の中心間距離は、１０００μｍ未満、９００μｍ未満、８００μｍ未満、７００μｍ未満、６００μｍ未満、５００μｍ未満、４００μｍ未満、３００μｍ未満、２００μｍ未満、または１００μｍ未満であり得る。いくつかの実施形態では、２つのマイクロニードルの間の中心間距離は、１００μｍ以下、２００μｍ以下、３００μｍ以下、４００μｍ以下、５００μｍ以下、６００μｍ以下、７００μｍ以下、８００μｍ以下、９００μｍ以下、または１０００μｍ以下であり得る。

いくつかの実施形態では、本開示のマイクロニードルは、複数の異なる直径または基部幅を含むことができる。マイクロニードルの基部の形状は、例えば、円形、長方形、三角形、正方形、五角形、六角形、六角形、または他の幾何学的形状であり得る。本開示のマイクロニードルは、５００μｍ以下、４００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、２０μｍ以下、１０μｍ以下、１０００ｎｍ以下、９００ｎｍ以下、８００ｎｍ以下、７００ｎｍ以下、６００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、または１０ｎｍ以下の直径または基部幅を有することができる。

キット
いくつかの実施形態では、本開示は、本明細書に記載のマイクロニードルデバイスを含むキットを提供する。いくつかの場合では、キットは、本明細書に記載されるようなマイクロニードルデバイスであって、マイクロニードル領域の後方に凹部を含むマイクロニードルデバイスと、凹部内に嵌合するアプリケータとを含み得る。いくつかの場合では、アプリケータは機械式アプリケータである。いくつかの場合では、マイクロニードルデバイスは、マイクロニードルベース基板の前面から突出する複数のマイクロニードルを含むマイクロニードル領域を含み、マイクロニードルベース基板はまた、背面を含み、背面は、マイクロニードル領域の少なくとも一部のすぐ後方に凹部を含み、マイクロニードルベース基板の少なくとも片側に隣接する支持基板であって、当該支持基板は、マイクロニードルベース基板に接続されるかまたはマイクロニードルベース基板と一体的である。

方法
いくつかの実施形態では、本開示は、対象の皮膚などの組織から生体試料を得る方法を提供する。対象は、任意の年齢であり得る。例えば、対象は、高齢者、成人、思春期の若者、思春期前の若者、子供、幼児、または乳児であり得る。対象は、哺乳動物、鳥類、魚類、爬虫類、または両生類であり得る。対象の非限定的な例としては、ヒト、霊長類、イヌ、ネコ、ウマ、ブタ、およびマウスが挙げられる。対象は患者であってもよい。いくつかの実施形態では、対象はヒトである。

いくつかの場合では、本方法は、本開示のデバイスを対象の組織と接触させることを含む。いくつかの場合では、対象は、例えば、デバイスを皮膚に適用することによって、デバイスを組織と接触させてもよい。いくつかの場合では、デバイスは、他人によって対象の組織に適用されてもよい。いくつかの場合では、組織は、皮膚であってもよく、皮膚は、デバイスの適用に先立って洗浄されてもよい。

いくつかの場合では、本方法は、本開示のデバイスを対象の皮膚等の組織と接触させる工程を含む。いくつかの場合では、組織はインサイチュ組織である。いくつかの場合では、組織は生検である。いくつかの場合では、組織は皮膚組織である。圧力をデバイスに加えることができ、したがってマイクロニードルを組織に貫通させる。いくつかの場合では、圧力、例えば親指の圧力が手によって加えられる。他の場合では、圧力は、アプリケータによって印加されてもよい。圧力は、約１Ｎ／ｍｍ^２未満、５Ｎ／ｍｍ^２未満、１０Ｎ／ｍｍ^２未満、５０Ｎ／ｍｍ^２未満、１００Ｎ／ｍｍ^２未満、２００Ｎ／ｍｍ^２未満、２００Ｎ／ｍｍ^２未満、または約１Ｎ／ｍｍ^２～約２００Ｎ／ｍｍ^２の範囲内であり得る。アプリケータは、手動アプリケータ、または均一な圧力を提供する機械式もしくは電子式アプリケータであってもよい。いくつかの場合では、アプリケータの一端は、マイクロニードル部の後方の凹部の幅よりも小さい幅を有する。マイクロニードルに対して遠位のデバイスの前面は、後面と称され得る。圧力は、後面全体に印加されてもよく、またはデバイス１２０の内部の後面に集中されてもよい。

いくつかの実施形態では、マイクロニードルデバイスは、最大１分、２分、３分、４分、５分、６分、７分、８分、９分、１０分、１２分、１４分、１６分、１８分、２０分、２２分、２４分、２６分、２８分、または３０分組織内に保持されてもよい。組織内のマイクロニードルの滞留時間は、プローブが組織内のバイオマーカー、例えば核酸分子に接触し、それに結合することを可能にする。いくつかの場合では、組織内のマイクロニードルの滞留時間は、特定の組織、バイオマーカー、またはプローブに対して最適化されてもよい。例えば、ＲＮＡバイオマーカーなどのバイオマーカーは、所与の期間の後に分解し始め得、したがって、結合を可能にするほど長いが、分解を最小限に抑えるほど短い滞留時間が好ましい。いくつかの場合では、約１分～約１０分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、５分未満の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約５分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、１０分以下の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約２分～約９分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約３分～約８分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約４分～約７分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約５分～約６分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約５分～約７分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約５分～約８分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約５分～約９分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。いくつかの場合では、約５分～約１０分の滞留時間は、ＲＮＡバイオマーカーにとって好ましい場合がある。

いくつかの場合では、組織内のマイクロニードルの最適な滞留時間は、標的バイオマーカーの検出のためのサイクル閾値（Ｃｔ）によって決定される。いくつかの場合では、ＲＮＡバイオマーカーについて、Ｃｔは最低で約５分である。いくつかの場合では、ＲＮＡバイオマーカーについて、１０分の滞留時間後に収集された試料のＣｔは、５分の滞留時間後に収集された試料のＣｔより高い。いくつかの場合では、最小のＣｔからのＣｔの増加は、試料の劣化が生じている可能性があることを示す。

いくつかの場合では、最適な滞留時間は、高品質のバイオマーカー試料を生成する。いくつかの場合では、ＲＮＡバイオマーカーについて、ＲＮＡ試料の品質は、ＲＮＡ試料中に含まれるより大きなＲＮＡ断片（例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片）対ＲＮＡ試料中に含まれるより小さなＲＮＡ断片（例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片）の比によって決定される。いくつかの場合では、１０分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、９分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、８分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、７分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、６分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比率は、１より大きい。いくつかの場合では、５分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、４分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、３分以下の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。いくつかの場合では、約５分の滞留時間は、ＲＮＡ試料を生成し、ＲＮＡ試料は、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片、および小さいＲＮＡ断片の集団、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片を含み、大きいＲＮＡ断片の集団、例えば、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片と、小さいＲＮＡ断片、例えば、約１５０塩基～約２００塩基を含む断片との比は、１より大きい。

いくつかの実施形態では、プローブがバイオマーカーに接触して結合する時間を与えた後、デバイスを組織から除去する。組織からのマイクロニードルの除去は、マイクロニードルから非特異的に結合した汚染物質を除去する剪断圧力を生成し得る。いくつかの場合では、夾雑物は、さらなるゲノム分析を意図しない任意の化合物を含む。

いくつかの実施形態では、一度皮膚から除去されると、デバイスおよび抽出されたＲＮＡバイオマーカーは、貯蔵緩衝液、輸送緩衝液、または分析緩衝液中に配置され得る。デバイスおよび抽出されたＲＮＡバイオマーカーは、－８０℃、－２０℃、－４℃、４℃または室温で保存され得る。あるいは、デバイスを緩衝液中に入れてデバイスから抽出されたＲＮＡバイオマーカーを解離させてもよく、抽出されたＲＮＡバイオマーカーを－８０℃、－２０℃、－４℃、４℃または室温で保存してもよい。抽出されたＲＮＡバイオマーカー（デバイスの有無にかかわらず）は、さらなる分析のために実験室に送られ得る。

いくつかの実施形態では、本開示は、ゲノムまたはトランスクリプトーム分析のための試料を調製するための方法を提供する。本方法は、本開示のデバイスを対象の皮膚と接触させる工程と、皮膚からデバイス上に核酸バイオマーカーを抽出する工程と、デバイスから核酸バイオマーカーを洗浄し、試料溶液を生成する工程とを含んでもよい。試料溶液の核酸は、ポリメラーゼ連鎖反応によって分析され得る。いくつかの場合では、試料溶液の抽出された核酸は、次世代配列決定（ＮＧＳ）によって増幅および分析されてもよい。抽出されたｍＲＮＡのＮＧＳは、対象の接触した皮膚における遺伝子発現の決定を可能にし得る。

いくつかの実施形態では、本開示は、それに罹患している対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答するかどうかを決定する方法を提供する。例えば、本開示は、生物学的試料を調製し、対象に対する１つ以上の自己免疫疾患治療薬を同定する方法であって、対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが固体マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、マイクロニードルデバイスが対象の皮膚を貫通するようにマイクロニードルデバイスに圧力を加える工程とを含む方法を提供する。対象から抽出されたリボ核酸（ＲＮＡ）分子は、対象の皮膚からマイクロニードルデバイスを除去することによって得ることができる。抽出されたＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施することにより、対象についての１つ以上の配列リードを生成することができ、これは、配列リードの既知のシグネチャーと整列され得、配列リードの既知のシグネチャーは、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答と関連し、それにより、整列された配列リードを得て、そして、整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用することによって、自己免疫疾患治療薬に陽性応答する５０％、６０％、７０％、８０％または９０％より高い可能性を有するものとして対象を分類するために使用される。いくつかの場合では、訓練されたアルゴリズムは、５０％、６０％、７０％、８０％もしくは９０％より高い陽性予測値、または５０％、６０％、７０％、８０％もしくは９０％より高い陰性予測値を有する。自己免疫疾患治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、ＴＮＦα媒介処置、またはそれらの組み合わせであり得る。方法は、上記のようにｍＲＮＡを抽出し配列決定する工程、および訓練されたアルゴリズムを用いて病変の遺伝子シグネチャーを既知の遺伝子発現シグネチャーと比較する工程、または訓練されたアルゴリズムを用いて病変の遺伝子シグネチャーを分析する工程を含み得る。いくつかの場合では、訓練されたアルゴリズムは、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答の５０％より高い可能性を予測するために、５０％より高い陽性予測値または５０％より高い陰性予測値を有し得る。遺伝子発現シグネチャーを比較することにより、接触した皮膚病変を、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、ＴＮＦａ媒介処置、またはそれらの組み合わせのいずれかである処置に応答する可能性が高いものとして分類することができる。自己免疫疾患治療薬の例には、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、ガルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブが含まれる。

いくつかの実施形態では、本開示は、自己免疫疾患を有する対象が自己免疫疾患の治療薬に応答する可能性を決定するための方法を提供し、この方法は、対象から生体試料を得る工程、生体試料から１つ以上の核酸分子を抽出する工程、核酸分子に対してハイスループット配列決定を実施して、対象についての１つ以上の配列リードを生成する工程、および配列リードに対してゲノム解析を実施する工程を含む。ゲノム解析は、配列リードによってコードされる遺伝子の発現レベルを決定する工程、発現レベルを、自己免疫疾患の処置に特異的な既知の陽性応答遺伝子シグネチャーと比較する工程、比較から処置スコアを生成する工程を含み得、処置スコアは、患者における処置に対する応答に特異的である。

いくつかの実施形態では、本開示は、対象の皮膚病変を処置する方法であって、皮膚病変を本明細書に記載されるデバイスと接触させる工程、皮膚病変からｍＲＮＡを抽出する工程、ＮＧＳを使用して遺伝子発現シグネチャーを決定する工程と、シグネチャーを既知のシグネチャーと比較する工程もしくは訓練されたアルゴリズムを使用して対象に対する処置を選択する工程、および選択された処置を対象に投与する工程とを含む方法を提供する。いくつかの場合では、処置を選択する工程は、自己免疫疾患の処置に特異的な既知の陽性応答遺伝子シグネチャーの発現レベルを比較することを含む。

本開示は、疾患診断または誘導臨床介入のための対象特異的データセットを提供する、非侵襲的および／または最小侵襲的デバイス、方法、およびシステムを提供する。同じものを使用する、マイクロニードルデバイス、方法、およびシステムが本明細書にさらに記載される。例えば、本明細書に記載される本発明の方法は、いくつかの実施形態では、遺伝子発現プロファイル、疾患または疾病の正確な分類、疾患または疾病についての前向きな（ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ）誘導療法および／または臨床的介入、過去の処置の遡及的分析およびモデリングを決定する工程、疾患または疾病の活性化経路を同定する工程、または１人以上の対象についてのそれらの任意の組み合わせを含み得る。本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスは、本明細書の随所に記載されるような下流分析において、特に前述の方法において使用され得る、正確、最小限、および／または非侵襲的試料収集を提供し得る。したがって、本開示の方法は、個別化された医療を実施するための手段を提供するのに有用であり、処置は、対象における疾患の特性（例えば、疾患に罹患している対象の遺伝子発現プロファイル）に基づいて対象に合わせられる。

概して、マイクロニードルデバイスは、さらなる分析のためにインサイチュで対象の生体試料の収集を容易にすることができる。いくつかの場合では、マイクロニードルデバイスは、対象の皮膚または粘膜に穴をあけるように構成される、１つ以上のマイクロニードルフィーチャーを含んでもよい。いくつかの場合では、粘膜は、口腔粘膜、眼粘膜、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。複数のマイクロニードルが存在する場合、デバイスは、マイクロニードルを支持する平面基板を含み得る。基材は、マイクロニードルと同じ材料で作製することができる。基板はまた、異なる材料から作製することもできる。いくつかの場合では、マイクロニードルは、マイクロニードルに接着されたプローブをさらに含み得る。これらのプローブは、さらなる分析のためのバイオマーカーの抽出を可能にするような様式で、対象の試料または組織（例えば、皮膚）内の１つ以上のバイオマーカーに結合するように構成され得る。抽出されたバイオマーカーは、単独でまたは組み合わせて（例えば、遺伝子シグネチャーまたは遺伝子発現プロファイルを生成することで）分析され、対象に関する薬物または他の治療処置に対する応答の診断または予測を提供し得る。

皮膚疾患の軽度、中程度、または重度の形態に対する被験体の処置
いくつかの場合では、既知の疾患に対する既知の処置は、同じ疾患の代替的な形態と比較して、疾患の特定の形態に対して有効ではない場合がある。疾患の形態間の差異は、各特定の形態からの様々な遺伝子シグネチャーの結果として生じ得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法は、特定の形態の既知の疾患に罹患している対象のための、標的化された、特殊化された、個別化された、または、そうでなければ極めて有効な処置または処置の推奨を提供し得る。

いくつかの実施形態では、本開示は、図６に見られるように、それに罹患している対象の皮膚疾患の軽度、中程度、または重度の形態が推奨される処置（６００）に応答するかどうかを決定する方法を提供する。いくつかの場合では、それに罹患している対象の皮膚疾患が推奨される処置に応答するかどうかを決定する方法は、（ａ）対象からリボ核酸（ＲＮＡ）バイオマーカーを得る工程（本明細書の随所に記載される）（６０２）、（ｂ）皮膚疾患が推奨される処置に応答する可能性を決定する工程（６０４）であって、推奨される処置は、既知の形態の皮膚疾病に対して５０％以下の総効力率を含む工程（６０４）、および（ｃ）対象を推奨処置で処置する工程（６０６）を含み得る。

いくつかの場合では、決定の工程（すなわち、上記工程（ｂ））は、（ｉ）ＲＮＡバイオマーカーに対してハイスループット配列決定を行って、対象の１つ以上の配列リードを生成すること、（ｉｉ）対象についての１つ以上の配列リードの、配列リードの既知のシグネチャーとの整列であって、ここで、配列リードの既知のシグネチャーは、推奨される処置に対する陽性応答と関連し、それにより、整列された配列リードを得る整列、（ｉｉｉ）整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用することによって、推奨される処置に対して陽性応答する５０％より高い可能性を有するものとして対象を分類する工程であって、訓練されたアルゴリズムは、推奨される処置に対する陽性応答の５０％より高い可能性を予測するための５０％より高い陽性予測値を含む工程をさらに含み得る。いくつかの場合では、ＲＮＡバイオマーカーは、ＲＮＡ分子を含み得る。いくつかの例では、ＲＮＡバイオマーカーは、表６、表１２、または表１３に列挙される以下の遺伝子の１つ以上から転写される。

いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、推奨される処置に対する陽性応答の５０％より高い可能性を予測するための５０％より高い陰性予測値をさらに含み得る。いくつかの場合では、陽性予測値は、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％より高い可能性がある。いくつかの例では、陰性予測値は、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％以上であり得る。

いくつかの実施形態では、推奨される処置は、自己免疫疾患または疾病のための１つ以上の自己免疫治療薬を含み得る。いくつかの場合では、自己免疫疾患または疾病は乾癬であり得る。いくつかの例では、推奨される処置は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、ガルクマブ、チルドラキズマブ、リサンキズマブ、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。

陽性予測値による処置の推奨
いくつかの場合では、同様の疾患または疾病に罹患している１人以上の対象は、様々な有効性で処置に応答し得る。いくつかの実施形態では、有効性は、応答者、非応答者、または有害応答者を含み得る。特に、同様の疾患または疾病に罹患している対象間の遺伝的変動は、疾患または疾病の全般的形態を広く処置することを意図した処置の様々な有効性をさらに層別化し得る。本明細書に提供される開示の態様は、いくつかの実施形態では、図６Ｂに見られるように、生物学的試料を調製し、１つ以上の治療薬を同定して、処置を対象の疾患または疾病の特定の遺伝的変異体（６０８）に効果的に調整する方法を含む。

いくつかの実施形態では、本開示は、皮膚の自己免疫疾患（例えば、乾癬）を有する対象を処置するか、またはそのような対象に処置を推奨する方法であって、対象から皮膚に由来するＲＮＡを含む試料を採取することを含む方法を提供する。ＲＮＡの試料のそのような収集は、マイクロニードルデバイスの使用を伴ってもよく、または組織生検もしくは細胞試料の溶解、およびＲＮＡ抽出プロトコルを使用した核酸（例えば、ＲＮＡ）の抽出を伴ってもよい。いくつかの場合では、対象に、試料を採取する前に自己免疫治療薬を投与していない。例えば、いくつかの実施形態では、対象に、対象から試料を採取する１日、２日、３日、４日、５日、６日、７日、１０日、１５日または２０日より前に自己免疫治療薬を投与していない。いくつかの場合では、方法は、ＲＮＡに基づいて少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを決定する工程、皮膚の自己免疫疾患を有する対象が、７０％より高い陽性予測値、７５％より高い陽性予測値、８０％より高い陽性予測値、８５％より高い陽性予測値、９０％より高い陽性予測値、または９５％より高い陽性予測値で、少なくとも１つの遺伝子の発現レベルに基づいて自己免疫治療薬に応答することを予測する工程、および／または予測に基づいて、被験体を自己免疫治療薬で処置する工程をさらに含む。いくつかの場合では、陽性予測値は、特定の大きさのコホートを使用して決定される。例えば、本方法は、５、１０、２５、５０、１００、１５０、２００、２５０、５００、または１０００人より多い患者のコホートにおいて評価される場合に、本明細書に提供される陽性予測値を有し得る。

いくつかの実施形態では、本開示は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答するかどうかを決定する方法であって、対象から皮膚に由来するＲＮＡを含む試料を収集する工程を含む方法を提供する。ＲＮＡの試料のそのような収集は、マイクロニードルデバイスの使用を伴ってもよく、または組織生検もしくは細胞試料の溶解、およびＲＮＡ抽出プロトコルを使用した核酸（例えば、ＲＮＡ）の抽出を伴ってもよい。いくつかの場合では、対象に、試料を採取する前に自己免疫治療薬を投与していない。例えば、いくつかの実施形態では、対象に、対象から試料を採取する１日、２日、３日、４日、５日、６日、７日、１０日、１５日または２０日より前に自己免疫治療薬を投与していない。いくつかの場合では、方法は、ＲＮＡをｃＤＮＡに変換する工程、およびｃＤＮＡに基づいて少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの場合では、本方法は、皮膚病変を有する対象が、７０％より高い陽性予測値、７５％より高い陽性予測値、８０％より高い陽性予測値、８５％より高い陽性予測値、９０％より高い陽性予測値、または９５％より高い陽性予測値で少なくとも１つの遺伝子の発現レベルに基づいて自己免疫治療薬に応答することを予測する工程、および／または予測に基づいて、被験体を自己免疫治療薬で処置する工程をさらに含む。いくつかの場合では、陽性予測値は、特定の大きさのコホートを使用して決定される。例えば、本方法は、５、１０、２５、５０、１００、１５０、２００、２５０、５００、または１０００人の患者を上回るコホートにおいて評価される場合に、本明細書に提供される陽性予測値を有し得る。

いくつかの実施形態では、本開示は、対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答するかどうかを決定する方法であって、マイクロニードルデバイスで対象の皮膚を貫通する工程を含み、マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む方法を提供する。ＲＮＡ分子は、対象の皮膚からマイクロニードルデバイスを除去することによって対象から得られる。いくつかの場合では、ＲＮＡ分子に対するハイスループット配列決定を実施して、配列リードを生成する。配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る。訓練されたアルゴリズムは、整列された配列リードに適用され、訓練されたアルゴリズムは、自己免疫疾患治療薬に対する応答を予測するための７０％、８０％、８５％、９０％または９５％より高い陽性予測値を有する。いくつかの場合では、整列された配列リードは、少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルを決定するために使用され、訓練されたアルゴリズムが、少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルに適用され、訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変を有する対象が、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、ＴＮＦα媒介処置、またはそれらの任意の組み合わせに応答するかどうかを予測する。いくつかの場合では、ハイスループット配列決定をＲＮＡバイオマーカーに対して実施して、対象についての１つ以上の配列リードを生成する。１つ以上の配列リードは、配列リードの既知のシグネチャーと整列され、配列リードの既知のシグネチャーは、推奨される処置に対する陽性応答と関連し、それによって、整列された配列リードを得る。対象は、訓練されたアルゴリズムを整列された配列リードに適用することによって推奨される処置に陽性応答する可能性を有するものとして分類され、訓練されたアルゴリズムは、推奨される処置に対する陽性応答を予測するための５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％または９５％より高い陽性予測値を含む。いくつかの場合では、訓練されたアルゴリズムはまた、５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％または９５％より高い陰性予測値を有する。いくつかの場合では、推奨される処置は、例えば、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、ガルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブを含む、自己免疫疾患または疾病のための１つ以上の自己免疫治療薬を含む。いくつかの場合では、自己免疫疾患または疾病は、乾癬、座瘡、アトピー性皮膚炎（すなわち湿疹）、レイノー現象、酒さ、皮膚癌（例えば、基底細胞癌、扁平上皮癌および黒色腫）、または白斑である。

いくつかの実施形態では、本開示は、皮膚の自己免疫障害を有する対象が自己免疫治療薬に応答するかどうかを決定する方法であって、対象の皮膚からｍＲＮＡを抽出する工程、対象の皮膚からｍＲＮＡを配列決定する工程、および自己免疫障害を有する対象が、エタネルセプト、アダリムマブ、インフリキシマブ、セルトリズマブ、セクキヌマブ、イクセキスマブ、ブロードアルマブ、グルアルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブに応答するかどうかを、５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％または９５％を超える陽性予測値で予測する工程を含む方法を提供する。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも１つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも２つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも４つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも５つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも１０個の遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも１５個の遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも２０個の遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも２５個の遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、表６、表１２、および／または表１３からの少なくとも５０個の遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、およびＰＰＩＧからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ４Ｒ、ＬＣＮ２、およびＩＦＩ２７からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＩ３、ＩＦＩ２７、およびＳＥＲＰＩＮＢ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ４Ｒ、Ｓ１００Ａ７Ａ、およびＭＸ１からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＣＤ３６、ＬＣＮ２、およびＳＥＲＰＩＮＢ４からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。

いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＭＴＣ０１Ｐ１２、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、ＣＬＳＴＮ１、ＰＤＰＮ、ＬＤＬＲＡＤ２、およびＧＳＴＭ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＡＬ１５８８４７．１、ＤＡＤ１、ＬＤＬＲＡＤ２、ＺＮＦ３９５、ＭＧＭＴ、およびＡＬ１３６９８２．４からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、アトロバストン遺伝子は、ＮＲＥＰ、ＰＰＩＦ、ＰＲＩＭ１、ＡＬ１３６９８２．５、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、およびＳＭＰＤ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＤＰＮ、ＴＸＮＲＤ１、ＧＳＴＭ３、ＧＰＳＭ１、ＧＬＲＸ、およびＵＳＰ２からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である。

いくつかの場合では、アトロイストン遺伝子は、ＭＴＣＯＩＰＩ２、ＣＬＳＴＮ１、およびＧＳＴＭ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＮＲＥＰ、ＰＰＩＦ、およびＰＲＩＭ１からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＡＬ１３６９８２．５、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、およびＳＭＰＤ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、ＰＤＰＮ、ＴＸＮＲＤ１、およびＧＳＴＭ３からなる群からの少なくとも１つの遺伝子、２つの遺伝子、または３つの遺伝子である。

処置に対する応答を検出するために使用される遺伝子は、いくつかの場合では、ＩＬ－１７媒介経路、ＴＮＦ－α経路、またはＩＬ－２３経路等の共通経路に関与し得る。いくつかの場合では、アトロバストン遺伝子は、共通の上流調節因子を共有しないかまたは共通の経路を共有しない少なくとも２、３、４、５、６、７、１０、１５、または２０個の遺伝子を含む。いくつかの場合では、遺伝子は、推奨される処置と何らかの関係を有し、例えば、遺伝子は、特定の経路（例えば、ＩＬ－１７、１１～２３、またはＴＮＦ－アルファ媒介経路）に関与し得る。いくつかの場合では、少なくとも１つの遺伝子は、推奨される処置と既知の関係を有さない。例えば、特定の治療薬の処置に対する応答を評価するために使用される遺伝子は、治療薬が標的とする経路に関与しなくてもよい。いくつかの場合では、自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置であり、アトリマー１遺伝子は、ＩＬ－１７媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む。いくつかの場合では、自己免疫治療薬は、ＩＬ－２３媒介処置であり、少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ－２３媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む。いくつかの場合では、自己免疫治療薬は、ＴＮＦ－α媒介処置であり、少なくとも１つの遺伝子は、ＴＮＦ－α媒介経路に関与しないアトロイストン遺伝子を含む。

いくつかの場合では、被験体が治療薬に応答する可能性を予測するために、訓練されたアルゴリズムが少なくとも１つの遺伝子の発現レベルに適用される。いくつかの場合では、アルゴリズムは、単一のタイプの薬物を投与された患者からの試料を使用して訓練される。例えば、患者は、ＩＬ－１７媒介処置、ＴＮＦ－アルファ媒介処置またはＩＬ－２３媒介処置を投与されている。

いくつかの場合では、方法は、マイクロニードルデバイスの使用を含む。いくつかの場合では、生物学的試料を調製し、１つ以上の治療薬を同定する方法は、（ａ）対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスは、本明細書の他の場所に記載されるように、マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程（６１０）、（ｂ）マイクロニードルデバイスが対象の皮膚を貫通するように、マイクロニードルデバイスに圧力を加える工程（６１２）、（ｃ）対象の皮膚からマイクロニードルデバイスを除去することによって、対象から抽出されたＲＮＡ分子を得る工程（６１４）、（ｄ）抽出されたＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施して、対象についての１つ以上の配列リードを生成する工程（６１６）、（ｅ）対象についての１つ以上の配列リードを配列リードの既知のシグネチャーと整列させる工程であって、ここで、配列リードの既知のシグネチャーは、１つ以上の治療薬に対する陽性応答と関連し、それにより、整列された配列リードを得る工程（６１８）、および整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用することによって、１つ以上の治療薬に陽性応答する可能性を有するものとして対象を分類する工程であって、訓練されたアルゴリズムは、７０％より高い陽性予測値、７５％より高い陽性予測値、８０％より高い陽性予測値、８５％より高い陽性予測値、９０％より高い陽性予測値、または９５％より高い陽性予測値を有する工程（６２０）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、生物学的試料を調製し、１つ以上の治療薬を同定する方法は、１つ以上の治療薬を対象に投与する工程をさらに含み得る。いくつかの例では、自己免疫疾患または疾病は乾癬である。

いくつかの場合では、対象は、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１５個のＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、対象は、推奨される薬物での処置後に少なくとも８つのＰＡＳＩおよび少なくともＰＡＳＩ７５、８０、９０、９５、または１００を有する。いくつかの場合では、対象は、処置後に少なくとも１０個のＰＡＳＩおよびＰＡＳＩ７５、８０、９０、９５、または１００を有する。いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、１つ以上の治療薬に対する陽性応答の５０％より高い可能性を予測するための５０％より高い陰性予測値をさらに含み得る。いくつかの場合では、陽性予測値は、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％より高い可能性がある。いくつかの例では、陰性予測値は、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％以上であり得る。いくつかの実施形態では、抽出されたＲＮＡ分子は、表６、表１２、または表１３に列挙される以下の遺伝子のうちの１つ以上から転写され得る。いくつかの実施形態では、推奨される処置は、自己免疫疾患または疾病のための１つ以上の自己免疫治療薬を含み得る。いくつかの場合では、自己免疫疾患または疾病は乾癬であり得る。いくつかの例では、推奨される処置は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、ガルクマブ、チルドラキズマブ、リサンキズマブ、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。

いくつかの場合では、１人以上の対象間の遺伝子発現の変動性は、疾患または疾病、特に乾癬に対する特定の処置に対する応答性を予測し得る。本明細書に開示される本発明の態様は、いくつかの実施形態では、疾患または疾病に罹患している対象における疾患または疾病の処置に対する応答性を決定するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法は、スコアに特有の追加の処置を推奨することをさらに含み得る。いくつかの場合では、方法は、処置またはさらなる処置を対象に施すことをさらに含み得る。いくつかの場合では、１つ以上の核酸分子は、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）分子を含んでもよい。いくつかの場合では、１つ以上の核酸分子は、ＲＮＡ分子を含む。いくつかの場合では、ＲＮＡ分子は、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）分子を含み得る。

いくつかの実施形態では、疾患または疾病は、自己免疫疾患であり得る。いくつかの場合では、自己免疫疾患は乾癬であり得る。

既知の疾患または疾病の軽度、中程度または重度の形態の決定
いくつかの場合では、疾患の特定の形態（例えば、重症、中程度、正常）は、異なる遺伝子シグネチャーを含み得る。既知の疾患または疾病の特定の既知の処置は、含み得る同じ疾患の代替形態と比較して、疾患の特定の形態に対してそれほど有効ではない。いくつかの場合では、本方法は、スコアに特有の処置を推奨することをさらに含み得る。いくつかの場合では、方法は、処置を対象に施すことをさらに含み得る。いくつかの場合では、疾患または疾病は、自己免疫疾患であり得る。いくつかの例では、自己免疫疾患は乾癬であり得る。いくつかの場合では、１つ以上の核酸分子は、ＤＮＡ分子を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の核酸分子は、ＲＮＡ分子を含み得る。いくつかの場合では、ＲＮＡ分子は、ｍＲＮＡ分子を含み得る。

いくつかの実施形態では、表６、表１２または表１３からの少なくとも５つの遺伝子は、１つ以上の経路に関連する遺伝子を含み得る。いくつかの場合では、表６、表１２、または表１３からの少なくとも５つの遺伝子は、１つ以上の経路の活性化に関連する少なくとも２つの遺伝子を含み得る。

疾患または疾病に関連する生物学的経路の活性化の同定
本開示の態様は、いくつかの実施形態では、図６Ｃに見られるように、対象（６４２）における疾患または疾病と関連し得る１つ以上の経路の活性化を同定するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、被験体における疾患または疾病と関連し得る１つ以上の経路の活性化を同定するための方法は、（ａ）対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスは、マイクロニードル（６４４）に結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程、（ｂ）マイクロニードルデバイスが対象（６４６）の皮膚を貫通するようにマイクロニードルデバイスに圧力を加える工程、（ｃ）マイクロニードルデバイスを対象（６４８）の皮膚から除去することによって対象から抽出されたＲＮＡ分子を得る工程、（ｄ）抽出されたＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施して、対象（６５０）についての１つ以上の配列リードを生成する工程、（ｅ）対象についての１つ以上の配列リードを配列リードの既知のシグネチャーと整列させる工程であって、ここで、配列リードの既知のシグネチャーは、疾患または疾病（６５２）に関連する１つ以上の経路の活性化と関連し得る、工程、および（ｆ）整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用することによって、１つ以上の経路の活性化に関連する疾患または疾病を発症する５０％より高い可能性を有するものとして対象を分類する工程であって、ここで、訓練されたアルゴリズムは、１つ以上の経路（６５４）の活性化に関連する疾患を発症する５０％より高い可能性を予測するための５０％より高い陽性予測値または５０％より高い陰性予測値を有する、工程を含み得る。いくつかの場合では、方法は、１つ以上の経路の活性化に特異的な処置を推奨することをさらに含み得る。いくつかの場合では、方法は、１つ以上の経路の活性化に特異的な処置を対象に施すことをさらに含み得る。いくつかの場合では、マイクロニードルは、固体マイクロニードルであってもよい。

いくつかの実施形態では、訓練されたアルゴリズムは、１つ以上の経路の活性化に関連する疾患または疾病を発症する５０％より高い可能性を予測するための５０％より高い陰性予測値をさらに含み得る。いくつかの場合では、陽性予測値は、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％より高い可能性がある。いくつかの例では、陰性予測値は、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％以上であり得る。

いくつかの実施形態では、疾患または疾病は、自己免疫疾患または疾病であり得る。いくつかの場合では、自己免疫疾患または疾病は乾癬であり得る。いくつかの実施形態では、抽出されたＲＮＡ分子は、１つ以上の経路の活性化に関連する少なくとも１つの遺伝子を含む１つ以上の遺伝子から転写され得る。いくつかの場合では、１つ以上の遺伝子は、１つ以上の経路の活性化に関連する少なくとも２つの遺伝子を含み得る。いくつかの場合では、１つ以上の遺伝子は、表６、表１２、または表１３に列挙される遺伝子のうちのいずれか１つを含み得る。

本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、哺乳動物および非哺乳動物を含む任意の動物、例えば、ヒト、非ヒト霊長類（例えば、アカゲザル、カニクイザル（ｃｒａｂ－ｅａｔｉｎｇｍａｃａｑｕｅ）、断端マカク（ｓｔｕｍｐ－ｔａｉｌｅｄｍａｃａｑｕｅ）、ブタ尾マカク（ｐｉｇ－ｔａｉｌｅｄｍａｃａｑｕｅ）、リスザル（ｓｑｕｉｒｒｅｌｍｏｎｋｅｙ）、家禽サル、ヒヒ、チンパンジー、マーモセットおよびクモザルなど）、げっ歯類（例えば、マウス、ラット、モルモットなど）、イヌ、ネコ、ブタなどを指す。いくつかの場合では、対象はヒト対象である。

いくつかの実施形態では、対象は、皮膚疾病を経験しているか、または皮膚疾病の症状を有し得る。本明細書で提供される方法およびデバイスによって検出および／または処置され得る皮膚疾病の例としては、乾癬、座瘡、アトピー性皮膚炎（すなわち湿疹）、レイノー現象、酒さ、皮膚癌（例えば、基底細胞癌、扁平上皮癌および黒色腫）、および白斑などが挙げられる。いくつかの場合では、対象は、１つ以上の皮膚疾病、例えば、乾癬およびアトピー性皮膚炎を有するか、またはその症状を有する。いくつかの場合では、対象は、異なる程度の皮膚疾病、例えば、軽度、中程度、重度、および非常に重度の皮膚疾病を経験している場合がある。乾癬の症状の例としては、厚い銀色の鱗屑で覆われた皮膚の赤色斑点、小さなスケーリングスポット、出血またはかゆみの可能性のある乾燥したひび割れた皮膚、痒み、灼熱感または痛み、厚い、窪んだ、または隆起した爪、腫脹した硬い関節などが挙げられる。

乾癬の面積および重症度指数（ＰＡＳＩ）スコア
乾癬面積および重症度指数（ＰＡＳＩ）スコアは、通常、これらのプラークの変色、厚さ、スケーリングおよび被覆を測定するために使用される。介護者（例えば、医師、看護師、看護師の開業医、医師助手などである）は、乾癬の重症度および程度を測定し、乾癬処置の有効性を観察するためにＰＡＳＩスコアを使用することができる。ツールの使用はまた、介護者が疾病の進行をモニタリングし、処置の有効性を評価することを可能にする。

スコアリングは、乾癬の症状を無重症から非常に深刻な疾病まで評価し、それらが影響を及ぼす身体のパーセンテージを推定することを含む。研究者らはまた、ＰＡＳＩスコアを使用して、臨床試験における乾癬薬の有効性を決定する。

絶対ＰＡＳＩスコアの範囲は０～７２であり、スコアが高いほど乾癬の重症度が高いことを示す。０のスコアは乾癬がないことを示し、１０より高いスコアは重度の乾癬を示唆する。スコアリングシステムは、強度のための部分と、身体カバレッジのための部分とを含む。スコアの強度セクションは、１）変色（すなわち、赤み）、２）厚さ、および３）スケーリングを測定する。領域切片は、乾癬が１）頭部および頸部、２）上肢、３）胴体、および４）下肢に影響を及ぼす程度を示す。

ＰＡＳＩスコアは、以下のようにＰＡＳＩスコアを計算することができる。

臨床研究者はしばしば、ＰＡＳＩパーセンテージ応答率を使用して処置結果を示す。例えば、ＰＡＳＩ７５は、人のＰＡＳＩスコアがベースラインから７５％減少したことを意味し、これは、疾病の有意な改善を示す。従来の処置目標は、ＰＡＳＩ７５を達成することであった。しかしながら、ＰＡＳＩ９０またはＰＡＳＩ１００（すなわち、それぞれＰＡＳＩスコアの９０％または１００％の低下）がより望ましい。

いくつかの場合では、本明細書において提供される対象は、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、または少なくとも１５のＰＡＳＩを有する。いくつかの例では、対象は、中等度から重度の乾癬および１０以上のベースラインＰＡＳＩを有する。いくつかの場合では、本明細書において提供される方法は、対象が特定の処置に対して応答性を有するかについての予測を提供する。いくつかの場合では、推奨される処置によって処置された後、対象は処置に応答し、ＰＡＳＩスコアの低下を有する。いくつかの場合では、処置に対する対象の応答は、処置後の第１６週における特定の応答、例えば、第１６週でＰＡＳＩ６０、第１６週でＰＡＳＩ７５、第１６週でＰＡＳＩ８０、第１６週でＰＡＳＩ８０、第１６週でＰＡＳＩ９０、第１６週でＰＡＳＩ９５、第１６週でＰＡＳＩ９９、または第１６週でＰＡＳＩ１００などであり得る。いくつかの場合では、処置に対する対象の応答は、第１２週でＰＡＳＩ６０、第１２週でＰＡＳＩ７５、第１２週でＰＡＳＩ８０、第１２週でＰＡＳＩ８０、第１２週でＰＡＳＩ９０、第１２週でＰＡＳＩ９５、第１２週でＰＡＳＩ９９、または第１２週でＰＡＳＩ１００などの処置後１２週目の特定の応答であってもよい。いくつかの場合では、処置に対する対象の応答は、第８週でＰＡＳＩ６０、第８週でＰＡＳＩ７５、第８週でＰＡＳＩ８０、第８週でＰＡＳＩ８０、第８週でＰＡＳＩ９０、第８週でＰＡＳＩ９５、第８週でＰＡＳＩ９９、または第８週でＰＡＳＩ１００などの処置後８週目の応答である。いくつかの場合では、処置に対する対象の応答は、第４週でＰＡＳＩ６０、第４週でＰＡＳＩ７５、第４週でＰＡＳＩ８０、第４週でＰＡＳＩ８０、第４週でＰＡＳＩ９０、第４週でＰＡＳＩ９５、第４週でＰＡＳＩ９９、または第４週でＰＡＳＩ１００などの処置後の第４週における応答である。いくつかの実施形態では、処置に対する対象の応答は、処置の少なくとも２週間後、少なくとも３週間後、少なくとも４週間後、少なくとも８週間後、少なくとも１２週間後、少なくとも１６週間後、少なくとも２０週間後、または少なくとも２４週間後に評価される。いくつかの実施形態では、処置に対する対象の応答は、処置後最大で２週間、最大で３週間、最大で４週間、最大で８週間、最大で１２週間、最大で１６週間、最大で２０週間、最大で２４週間、または最大で５０週間後に評価される。例えば、処置に対する対象の応答は、いくつかの実施形態では、処置後８～１２週間、処置後４～１２週間、および／または処置後８～１６週間で評価され得る。いくつかの実施形態では、患者のＰＡＳＩ応答は、処置後の任意の期間にわたり、少なくともＰＡＳＩ６０、少なくともＰＡＳＩ７０、少なくともＰＡＳＩ８０、少なくともＰＡＳＩ９０、少なくともＰＡＳＩ９５、少なくともＰＡＳＩ９９、またはＰＡＳＩ１００であり得る。

試料調製
核酸は、本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスを使用して試料から抽出されてもよく、またはマイクロニードルデバイスの使用を含む抽出方法以外の抽出方法を使用して試料（例えば、生検試料）から直接抽出されてもよい。抽出され得る核酸のタイプは、例えば、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、マイクロＲＮＡ、ＤＮＡ（例えば、核ＤＮＡまたはミトコンドリアＤＮＡ）、ｍＲＮＡとＤＮＡの混合物、短いＲＮＡ、単離されたＲＮＡ、および単離されたＤＮＡを含む、遺伝情報をコードする任意の核酸分子を含む。核酸抽出のために使用することができる生検試料は、身体の任意の部分から取り出される組織、例えば、身体の表面から（例えば、皮膚、毛髪、頭皮、表面皮膚、爪、皮膚残屑、毛包）、身体の内側から（例えば、脳、心臓、肺、膵臓、腎臓、肝臓、腸、筋肉、結合組織、骨、軟骨、または血液）取り出される組織を含み得る。生検試料は、侵襲的に、非侵襲的に、または最小限に侵襲的に得ることができる。いくつかの場合では、、生検試料は、１つ以上の活動性病変、休止病変、または正常組織から得られる。

いくつかの場合では、、いったん皮膚から除去されると、デバイスと抽出されたＲＮＡバイオマーカーは、保存緩衝液、輸送緩衝液、または解析緩衝液中に置かれ得る。デバイスと抽出されたＲＮＡバイオマーカーは、－８０℃、－２０℃、－４℃、４℃、または室温で保存され得る。代替的に、デバイスを緩衝液中に入れて、抽出されたＲＮＡバイオマーカーをデバイスから解離させてもよく、および抽出されたＲＮＡバイオマーカーを－８０℃、－２０℃、－４℃、４℃、または室温で保存してもよい。抽出されたＲＮＡバイオマーカーは（デバイスと、またはデバイスを伴わずに）、さらなる解析のために実験室に送られ得る。

いくつかの場合では、ＤＮＡは、ＤＮＡまたはＲＮＡの単一分子が試料のＰＣＲ増幅または化学標識の必要なしに配列決定され得るナノポア配列決定を使用して配列決定される。いくつかの場合では、試料の抽出された核酸は、次世代配列決定（ＮＧＳ）、ハイスループット配列決定、大規模並列配列決定、または合成による配列決定によって、増幅および解析され得る。様々な配列決定アプローチは、例えば、パイロシーケンシング、可逆的ターミネーター化学による配列決定、リガーゼ酵素またはリン光体連結蛍光ヌクレオチドによって媒介されるライゲーションによる配列決定、もしくはリアルタイム配列決定を含むことができる。ゲノム解析を行うための方法には、マイクロアレイ法も含まれ得る。いくつかの場合では、ゲノム解析は、本明細書の他の方法のいずれかと組み合わせて実施され得る。例えば、試料を得て、妥当性について試験し、そしてアリコートに分ける場合がある。次いで、１つ以上のアリコートを本発明の細胞学的解析に使用してもよく、１つ以上のアリコートを本発明の遺伝子発現プロファイリング方法に使用してもよく、および１つ以上のアリコートをゲノム解析に使用してもよい。本発明では、当業者が当該生体試料に対して本明細書に明示的に提供されていない他の解析を行うことを望む場合があると想定されることは、さらに理解されよう。

核酸分子がＲＮＡであるいくつかの実施形態では、方法は、捕捉されたＲＮＡを、配列決定（例えば、合成による配列決定、またはナノポア配列決定）に容易に利用可能なＤＮＡ（例えば、ｃＤＮＡ）に変換することをさらに含む。いくつかの場合では、ＲＮｅａｓｙＭｉｎｉキット（Ｑｉａｇｅｎ、カリフォルニア州バレンシア）をＲＮＡ抽出のために使用する。ＲＮＡａｓｅ－ＦｒｅｅＮａｓｅ消化（Ｑｉａｇｅｎ、カリフォルニア州バレンシア）を用いて、ＲＮＡ調製物からゲノムＤＮＡを除去することができる。Ｔａｑｍａｎキット（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、カリフォルニア州フォスターシティ）を逆転写に使用することができる。例えば、２００ｎｇの全ｍＲＮＡを２０μＬの逆転写反応物に添加し、混合物を２５℃で５分間、４８℃で３０分間、次いで９５℃で５分間インキュベートした。ｃＤＮＡは、さらなる使用のために、－２０℃で保存された。

いくつかの場合では、、ｃＤＮＡは、標準的な手順に従って、事業者（Ｐｓｏｍａｇｅｎ，Ｉｎｃ．、メリーランド州ロックビル）によって増幅され、次いで配列決定されてもよい。ライブラリー調製は、製造元の説明書に従ってＩｌｌｕｍｉｎａＮｅｘｔｅｒａＤＮＡＦｌｅｘキットを使用して達成することができる。調製したインデックス付きライブラリーを、試料あたり４０Ｍリードの配列決定のために１５０ＰＥのリード長でＮｏｖａＳｅｑ６０００Ｓ４にロードすることができる。配列決定中、品質スコア（Ｑ３０）は、特定のレベル、例えば、７５％超に維持され得る。実行が完了したら、ＦＡＳＴＱファイル品質はＦＡＳＴＱＣでチェックされ、Ｔｒｉｍ＿ｇａｌｏｒｅプログラムでトリミングされる場合がある。トリミングされたＦＡＳＴＱは、ｈｉｓａｔ２プログラムを使用して、ヒト参照ゲノム（例えば、ＧＲＣｈ３８）に整列させ、マッピングさせてもよい。いくつかの実施形態では、リードの数は、ＦｅａｔｕｒｅＣｏｕｎｔｓプログラムおよびＨｏｍｏｓａｐｉｅｎｓＧＲＣＨ３８．８４．ｇｔｆを使用して、各Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子ＩＤについてカウントされる。場合によって、ＲＮＡ発現解析は、ＢｉｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒｐａｃｋａｇｅｅｄｇｅＲを使用してさらに処理される。ｌｏｇＣＰＭ（１００万リードごとにカウント）を計算する前に、ｆｉｌｔｅｒＢｙＥｘｐｒを用いて遺伝子をフィルタリングしてもよい。プロットは、Ｒにおけるｇｇｐｌｏｔ２とｈｅａｔｍａｐ．２関数で作られてよい。検出された遺伝子のパーセントは、Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子の総数に対する検出された遺伝子（＞０カウント）の比を使用して決定され得る。

遺伝子発現産物レベルを決定するための一般的な方法には、さらなる細胞学的アッセイ、特定のタンパク質または酵素活性についてのアッセイ、タンパク質またはＲＮＡまたは特定のＲＮＡスプライスバリアントを含む特定の発現産物についてのアッセイ、インサイチュハイブリダイゼーション、全ゲノムまたは部分ゲノム発現解析、マイクロアレイハイブリダイゼーションアッセイ、ＳＡＧＥ、酵素連結免疫吸収度アッセイ（ｅｎｚｙｍｅｌｉｎｋｅｄｉｍｍｕｎｏ－ａｂｓｏｒｂａｎｃｅａｓｓａｙｓ）、質量解析、免疫組織化学、またはブロッティングのうちの１つ以上が含まれ得るが、これらに限定されない。遺伝子発現産物レベルは、総ｍＲＮＡなどの内部標準またはグリセルアルデヒド３リン酸デヒドロゲナーゼ、オルツブリンを含むがこれらに限定されない特定の遺伝子の発現レベルに対して正規化することができる。

いくつかの実施形態では、マイクロアレイ解析は、当技術分野で公知の方法（例えば、生検または微細針吸引）を使用して、生体試料から核酸を抽出し、精製することから始まる。発現解析のために、ＤＮＡからＲＮＡを抽出および／または精製することが有利であり得る。ｔＲＮＡおよびｒＲＮＡなどのＲＮＡの他の形態からｍＲＮＡを抽出および／または精製することがさらに有利であり得る。

いくつかの実施形態では、精製された核酸は、例えば、逆転写、ＰＣＲ、ライゲーション、化学反応、または他の技法によって、蛍光、放射性核種、あるいはビオチンまたはジゴキシン等の化学標識でさらに標識されてもよい。標識づけは、直接的またはカップリング段階をさらに必要とし得る間接的な標識づけであり得る。カップリング段階は、ハイブリダイゼーションの前に、例えば、アミノアリル－ＵＴＰおよびＮＨＳアミノ反応性色素（シアニン色素など）を用いて、またはハイブリダイゼーションの後に、例えば、ビオチンおよび標識ストレプトアビジンを用いて、行うことができる。（例えば、１ａａＵＴＰ：４ＴＴＰの比で）修飾ヌクレオチドは、正常ヌクレオチドと比較してより低い割合で、典型的には、６０塩基毎に１（分光光度計で測定）となるように、酵素的に添加される。次いで、ａａＤＮＡは、例えば、カラムまたはダイアフィルトレーションデバイスを用いて精製され得る。アミノアリル基は、核酸塩基に結合した長いリンカー上のアミン基であり、反応性標識（例えば、蛍光色素）と反応する。

いくつかの実施形態では、次いで、標識された試料は、ＳＤＳ、ＳＳＣ、硫酸デキストラン、ブロッキング剤（例えば、ＣＯＴ１ＤＮＡ、サケ精子ＤＮＡ、子ウシ胸腺ＤＮＡ、ポリＡまたはポリＴ）、Ｄｅｎｈａｒｄｆｓ溶液、ホルムアミン、またはそれらの組み合わせを含み得るハイブリダイゼーション溶液と混合され得る。ハイブリダイゼーションプローブは、プローブ中の配列に相補的なヌクレオチド配列（ＤＮＡ標的）の存在をＤＮＡまたはＲＮＡ試料中で検出するために使用される、様々な長さのＤＮＡまたはＲＮＡの断片である。それにより、プローブは、プローブと標的との間の相補性によってプローブ・標的塩基対合が可能な塩基配列を有する一本鎖核酸（ＤＮＡまたはＲＮＡ）にハイブリダイズする。標識プローブは、まず、（加熱またはアルカリ条件下で）単一ＤＮＡ鎖に変性され、次いで、標的ＤＮＡにハイブリダイズされる。

いくつかの実施形態では、プローブの標的配列へのハイブリダイゼーションを検出するために、プローブは、分子マーカーでタグ付けされ（または標識され）、通常使用されるマーカーは^３２Ｐまたはジゴキシゲニンであり、これは非放射性の抗体ベースのマーカーである。次に、オートラジオグラフィーまたは他のイメージング技術を介してハイブリダイズされたプローブを可視化することによって、プローブに対して中度から高度の配列類似性を有するＤＮＡ配列またはＲＮＡ転写物を検出する。中度または高度の類似性を有する配列の検出は、ハイブリダイゼーション条件がどの程度厳格に適用されたかに依存し－ハイブリダイゼーション緩衝液中の高いハイブリダイゼーション温度および低塩分などの高い厳格性は、高度に類似している核酸配列間のハイブリダイゼーションのみを可能にし、一方、より低い温度および高塩分などの低い厳格性は、配列の類似性がより低い場合にハイブリダイゼーションを可能にする。ＤＮＡマイクロアレイに使用されるハイブリダイゼーションプローブは、コーティングされたガラススライドまたは遺伝子チップなどの不活性表面に共有結合したＤＮＡを指し、そこに可動性のｃＤＮＡ標的がハイブリダイズされる。

いくつかの実施形態では、次に混合物は、熱または化学的手段によって変性され、マイクロアレイ内のポートに添加されてもよい。次に、穴を封止し、例えば、マイクロアレイが回転によって混合されるハイブリダイゼーションオーブン中で、またはミキサー中で、マイクロアレイをハイブリダイズしてもよい。一晩のハイブリダイゼーションの後、非特異的結合を（例えば、ＳＤＳおよびＳＳＣを用いて）洗い流す場合がある。次いで、マイクロアレイは、乾燥されて、レーザーが色素を励起し、および検出器がその発光を測定する特殊な機械で走査され得る。画像は、テンプレートグリッドでオーバーレイされてもよく、特徴の強度（いくつかの画素が特徴を作る）が定量化されてもよい。

主題の方法の核酸の増幅およびプローブ生成のために、様々なキットを使用することができる。本発明において使用され得るキットの例としては、ＮｕｇｅｎＷＴ－ＯｖａｔｉｏｎＦＦＰＥキット、ＮｕｇｅｎＥｘｏｎＭｏｄｕｌｅおよびＦｒａｇ／Ｌａｂｅｌモジュールを用いるｃＤＮＡ増幅キットが挙げられるが、これらに限定されない。ＮｕＧＥＮＷＴ－Ｏｖａｔｉｏｎ（商標）ＦＦＰＥＳｙｓｔｅｍＶ２は、ＦＦＰＥ試料に由来する小さな分解されたＲＮＡの膨大なアーカイブに対して包括的な遺伝子発現解析を行うことを可能にする全トランスクリプトーム増幅システムである。システムは、わずか５０ｎｇの総ＦＦＰＥＲＮＡの増幅に必要な試薬およびプロトコルから構成される。プロトコルは、ｑＰＣＲ、試料取得、断片化、および標識のために使用することができる。増幅されたｃＤＮＡは、ＮｕＧＥＮのＦＬ－Ｏｖａｔｉｏｎ（商標）ｃＤＮＡＢｉｏｔｉｎＭｏｄｕｌｅＶ２を使用するＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）３’発現アレイ解析のために、２時間未満で断片化および標識することができる。ＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）ＥｘｏｎおよびＧｅｎｅＳＴアレイを使用する解析のために、増幅されたｃＤＮＡは、ＷＴ－ＯｖａｔｉｏｎＥｘｏｎモジュールと共に使用することができ、そしてＦＬ－Ｏｖａｔｉｏｎ（商標）ｃＤＮＡＢｉｏｔｉｎモジュールＶ２を使用して、断片化および標識することができる。Ａｇｉｌｅｎｔアレイでの解析のために、増幅されたｃＤＮＡは、ＮｕＧＥＮのＦＬ－Ｏｖａｔｉｏｎ（商標）ｃＤＮＡ蛍光モジュールを用いて、断片化および標識されてもよい。

いくつかの実施形態では、ＡｍｂｉｏｎＷＴ発現キットが使用され得る。ＡｍｂｉｏｎＷＴ－発現キットは、別個のリボソームＲＮＡ（ｒＲＮＡ）枯渇工程なしに、全ＲＮＡの増幅を直接可能にする。Ａｍｂｉｏｎ（登録商標）ＷＴＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＫｉｔを用いて、５０ｎｇ程度の小さな全ＲＮＡの試料を、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（登録商標）ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）Ｈｕｍａｎ、Ｍｏｕｓｅ、ならびにＲａｔＥｘｏｎおよびＧｅｎｅ１．０ＳＴＡｒｒａｙで解析することができる。より低い投入ＲＮＡ要件およびＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（登録商標）の方法とＴａｑＭａｎ（登録商標）リアルタイムＰＣＲデータとの間の高い一致に加えて、Ａｍｂｉｏｎ（登録商標）ＷＴＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＫｉｔは、感度の有意な増加をもたらす。例えば、Ａｍｂｉｏｎ（登録商標）ＷＴＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＫｉｔを用いて、シグナル対ノイズ比の向上の結果として、より多くの数のバックグラウンド上で検出されたプローブセットをエキソンレベルで得ることができる。ＡｍｂｉｏｎＷＴＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＫｉｔは、追加のＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ標識キットと組み合わせて使用することができる。

いくつかの実施形態では、ＡｍｐＴｅｃトリヌクレオチドナノｍＲＮＡ増幅キット（６２９９－Ａ１５）を本方法で使用することができる。ＥｘｐｒｅｓｓＡｒｔ（登録商標）ＴＲｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｍＲＮＡ増幅Ｎａｎｏキットは、投入総ＲＮＡが１ｎｇから７００ｎｇまでの広い範囲に適している。それは投入総ＲＮＡの量およびａＲＮＡの必要とされる収量に従って、ａＲＮＡ収量が＞１０ｐｇの範囲内で、１ラウンド（投入量＞３００ｎｇの総ＲＮＡ）または２ラウンド（最小投入量１ｎｇの総ＲＮＡ）にわたって使用することができる。ＡｍｐＴｅｃの独自のＴＲｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅプライミング技術は、ｒＲＮＡに対する選択との組み合わせで、ＲＮＡの優先的増幅（ユニバーサル真核生物３’－ポリ（Ａ）－配列とは独立に）をもたらす。このキットは、ｃＤＮＡ変換キットおよびＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ標識キットと組み合わせて使用することができる。

いくつかの実施形態では、生データは、その後、例えば、バックグラウンド強度を減算し、強度を除算して、各チャネル上の特徴の総強度または参照遺伝子の強度のいずれかを等しくすることによって、正規化されてもよく、そして全ての強度に対するｔ値が計算されてもよい。より洗練された方法は、ｚ比、ｌｏｅｓｓａｎｄｌｏｗｅｓｓ回帰、およびＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘチップのためのＲＭＡ（ロバストマルチチップ解析）を含む。

いくつかの場合において、ポリＡ尾部ｍＲＮＡは、支持体の表面に結合したポリＴＤＮＡ捕捉プローブまたはプライマーへのハイブリダイゼーションを介して支持体上に捕捉される。次に、ポリＴ鎖を逆転写酵素ポリメラーゼで伸長させて、ＤＮＡ・ＲＮＡ二本鎖を含む二本鎖分子を作製する。次に、トランスポソーム複合体（例えば、アダプター配列および表面増幅プライマーに相補的な配列と結合したＴｎ５トランスポザーゼ）を支持体に添加し、これは、二本鎖との転位反応を受け、二本鎖をタグ付けし、ＤＮＡアダプターオリゴをＲＮＡ鎖の５’末端にライゲーションする。次いで、鎖置換ポリメラーゼ（例えば、Ｂｓｔポリメラーゼ）を使用して、ＤＮＡ鎖の３’末端を伸長し、トランスポソーム複合体の非転移鎖を置換し、ＲＮＡ鎖をその５’ＤＮＡキメラ末端にコピーすることができる。いくつかの実施形態では、ＤＮＡアダプターオリゴは、配列決定のために構成された基板上のアンカープライマーに相補的な配列を含む。いくつかの実施形態では、ＤＮＡアダプターオリゴは、配列決定のための配列決定プライマーに相補的な配列を含む。次いで、二本鎖分子を増幅（例えば、クラスター増幅）して、配列決定プライマーで配列決定することができる。プライマーは、アダプター配列と上流アダプター配列を部分的に含む。代替的に、分子のもう１つの端部（ポリＴ端部）は、ポリＴ配列の上流にアニールし、かつ合成による配列（ＳＢＳ）化学のサイクルを開始する前に天然のｄＡＴＰヌクレオチドで伸長されるプライマーによって配列決定され得る。

いくつかの場合では、ＲＮＡは断片化され、ホスファターゼで処理される。一本鎖アダプター分子を、表面結合プライマーの相補体を含む各ＲＮＡ断片の３’末端にライゲーションする。次いで、断片を支持体に加え、ハイブリダイゼーションを介して捕捉する。ハイブリダイズしたＲＮＡ分子は、逆転写酵素ポリメラーゼを用いてＤＮＡ・ＲＮＡ二本鎖に変換される。トランスポザーゼとＰ５を有するＭＥのアダプターの二本鎖（すなわちトランスポゾン）とを含むトランスポソーム複合体または組成物は、二本鎖をタグメント化するために使用される。鎖置換ポリメラーゼによる末端へのＤＮＡ鎖の伸長後、当該分子は増幅（例えば、クラスター増幅）され、配列決定され得る。

配列リードのバイオインフォマティクス解析
本明細書で使用される場合、陽性予測値（ＰＰＶ）は、試験陽性である全ての対象における真陽性のパーセンテージである。これは、ＰＰＶ＝ＴＰ／（ＴＰＦＰ）として計算することができ、式中ＴＰおよびＦＰはそれぞれ真陽性および偽陽性の結果の数である。

本明細書で使用される場合、陰性予測値（ＮＰＶ）は、試験陰性である全ての対象における真陰性の割合である。これは、ＰＰＶ＝ＴＮ／（ＴＮＦＮ）として計算することができ、式中ＴＮおよびＦＮはそれぞれ、真陰性および偽陰性の結果の数である。

アルゴリズム（Ｍｉｎｄ．Ｐｘ）は、本明細書において、ベースラインのトランスクリプトームを最初の処置の１２週間後の生物製剤薬物に対する臨床応答と比較することによって、乾癬を有する患者の処置に使用される生物製剤（抗ＩＬ－１７、抗ＩＬ－２３）への応答の予測のために開発される。応答した６２人の患者（７５人中）は、０．７５以上の乾癬面積および重症度指数の変化を有したが、非応答者は、－０．２から０．７５までの乾癬面積および重症度指数（ＰＡＳＩ）の変化を有した。線形回帰モデリングを使用した交差検証は、分類子の性能を評価するためのカットオフとしてＰＡＳＩ７５を使用して、０．７１のバランスされた予測精度を示した。０．９５の陽性予測値が達成された。

いくつかの場合において、対象から読み取られた配列は、陽性対照または陰性対照から読み取られた配列と比較される。陽性対照は、疾患または状態と診断された対象である。陰性対照は、疾患または状態のいかなる症状または症状の病歴も有さない健康なヒトである。代替的に、陰性対照は、処置前の対象のベースラインであり得る。

生物製剤
本明細書で使用される場合、「生物製剤」という用語は、遺伝子工学技術によって産生される組換え生物学的製剤を含む、生きた生物（例えば、ヒト、動物、または微生物）から得られる医薬品を意味する。例えば、生物製剤は、他のタンパク質および細胞プロセスの作用を制御するタンパク質、重要なタンパク質の産生を制御する遺伝子、修飾されたヒトホルモン、または免疫系の成分を抑制もしくは活性化する物質を産生する細胞を含有し得る。いくつかの場合では、生物製剤は、抗体（例えば、モノクローナル抗体）である。いくつかの場合では、対象は、以下の生物製剤のうちの１つ以上を用いて処置される－腫瘍壊死因子阻害剤（例えば、アダリムマブ、エタネルセプト、インフリキシマブ、ゴリムマブおよびセルトリズマブペゴル）、ＩＬ－１７阻害剤（例えば、セクキヌマブ、イクセキズマブ、およびブロダルマブ）、およびＩＬ－２３阻害剤（例えば、チルドラキズマブ（ｔｉｌｄｒａｋｉｚｕｍａｂ）、グセルクマブ、ウステキヌマブ、およびリサンキズマブ（ｒｉｓａｎｋｉｚｕｍａｂ）。

用語「少なくとも」、「より大きい」、または「より大きいかまたは等しい」が２つ以上の一連の数値における第１の数値に先行するときはいつでも、用語「少なくとも」、「より大きい」、または「より大きいかまたは等しい」は、一連の数値における数値のそれぞれに適用される。例えば、１、２、または３以上は、１以上、２以上、または３以上に相当する。

用語「以下」、「未満」、または「未満または等しい」が、２つ以上の一連の数値における第１の数値に先行するときはいつでも、用語「以下」、「未満」、または「未満または等しい」は、一連の数値における数値のそれぞれに適用される。例えば、３、２、または１以下は、３以下、２以下、または１以下に相当する。

用語「塩基（複数）」は、本明細書で使用される場合、ヌクレオチドを指す。いくつかの場合では、「塩基（複数）」は塩基対（「ｂｐ」）を指す場合があり、例えば、１塩基は１塩基対に等しい。本明細書で使用される場合、用語「塩基（複数）」および「塩基対」は互換的に使用される。

本明細書で使用される場合、用語「約」は、所与の値の１０％以内上または下を意味する。例えば、「約１０」は、その用語が使用される文脈によって別段の指示がない限り、９～１１の値を含む。

以下の実施例は本発明の利点および特徴をさらに例示するために提供されるが、本発明の範囲を制限するようには意図されない。それらは使用され得る典型的な実施例ではあるが、当業者に既知の、他の手順、方法論、又は技術が、代替的に使用され得る。

実施例１デバイスの製造
本開示のデバイスは、射出成形を使用して製造される。デバイスは、本明細書に開示される特徴によると、加熱された（例えば、溶融した）材料、例えば、本明細書に開示されるポリオレフィン樹脂をデバイスの型に注入することによって製造される。型は、複数のマイクロニードルを形成するための複数の空洞と、複数のマイクロニードルを含む内部を形成するための空洞と、内部に隣接する１つ以上の周辺部を形成するための１つ以上の空洞とを備える。このデバイスの場合、内部の幅は周辺部の幅よりも小さい。交差部の幅は、周辺部の幅と比較して、サイズが約１：５の比である。

加熱された材料が金型を通して射出されるにつれて、内部の（周辺部と比較して）より小さな幅は、内部と周辺部を生成する前に、複数のマイクロニードルを生成するために１つ以上の空洞への加熱された材料の移動を促進する。

その結果、均一で鋭いマイクロニードルを備えた本明細書に記載のデバイスが得られる。複数のマイクロニードルの長さの平均から約５０μｍを超えて逸脱（＋／－）するのは、複数のマイクロニードルのうち３％以下のマイクロニードルである。

実施例２実施例１のデバイスへの結合プローブ
実施例１のデバイスのマイクロニードルは、本明細書に記載されるようにプラズマ処理される。デバイスまたはその一部分をプラズマ真空チャンバ内に入れ、プラズマ真空チャンバを閉じて充分な真空シールを形成し、チャンバ内に存在する既存のガスのすべてを排気し、ガスプラズマの生成を可能にしながら、プラズマ処理ガスをプラズマ真空チャンバ内に所定の圧力まで圧送する。

ガスプラズマは、デバイスの加熱された材料（例えば、本明細書に記載のポリオレフィン樹脂）と反応し、材料をより反応しやすくして、本明細書に記載のプローブと共有結合を形成する。

実施例３ｍＲＮＡ抽出の動態
ｍＲＮＡ抽出のための最適な時間は、本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスを様々な期間にわたって健康な対象の皮膚上に置き、次に皮膚からパッチを除去し、その後、増幅、ｃＤＮＡ合成、およびｑＰＣＲ分析を行うことによって決定した。デバイスを対象の上に２０秒、１分、５分、および１０分間置き、各滞留時間でデバイスから収集したｍＲＮＡ試料から生成した２つのバイオマーカー、ＧＡＰＤＨとＫＲＴ１０について、サイクル閾値（Ｃｔ）を測定した。全ての測定は３複製で行った。

表１に見られるように、最適な抽出は、皮膚における滞留時間の５分で起こり、分解は、皮膚挿入の１０分までに優勢になり始める。

実施例４抽出されたｍＲＮＡの適格性
インタクトなｍＲＮＡの質を実証するために、本明細書に記載されるマイクロニードルデバイスから抽出されたｍＲＮＡを用いて、バイオアナライザーＱＣおよびｑＰＣＲ解析を行った。

インタクト／高品質なｍＲＮＡについて、成功したｃＤＮＡ合成および増幅は、約３００から約１０，０００ｂｐにわたって明確な増幅ピークを示し、約１，５００ｂｐに１つのピークがあった（図５Ａ）。これらの曲線下の面積の定量化は、１を超える補正面積ＱＣ比（大きなｍＲＮＡ断片（７００～２０，０００ｂｐ）の補正面積／小さなｍＲＮＡ断片（１５０～２００ｂｐ）の補正面積）をもたらした。対照的に、部分的に分解された試料では、増幅ピークは、分解されたｍＲＮＡで１００～１，０００のより小さい断片へとずれた（図５Ｂ）。さらに、完全に分解された試料では、１，５００ｂｐ付近のピークはもはや見られなかった（図５Ｃ）。重要なことに、これらの部分的および完全に分解された試料において、補正された面積ＱＣ比は１未満であった。さらに、ｑＰＣＲ分析をこれらの試料に対して行った。典型的な遺伝子（Ｂ２Ｍ）を使用して、分解されたＲＮＡ試料からのＣｔ値は、対照試料（インタクトなＲＮＡ）についての１９．２５のＣｔから２２．７０まで増加し、この３．４５のＣｔの増加は、分解された試料中のｍＲＮＡの量における約１１倍の減少を示した。

実施例５ＴＮＦα、ＩＬ－１７、及びＩＬ－２３阻害剤に対する個々の患者応答の前向き予測
乾癬皮膚疾患を有する患者の特定の薬物クラス（例えば、ＴＮＦα、ＩＬ－１７ｉ、およびＩＬ－２３ｉ阻害剤）に対する応答を、予測線形分類子モデリングアプローチを介して、上記薬物クラスを投与する前に前向きに決定した。患者の応答を決定するために、無痛のＦＤＡ登録済みクラスＩ皮膚バイオマーカーパッチ（ＤｅｒｍａｌＢｉｏｍａｒｋｅｒＰａｔｃｈ）を使用して、皮膚バイオマーカーパッチと患者の皮膚との５分間の曝露を経て、個々の患者の全ＲＮＡトランスクリプトームを引き出した。次いで、皮膚バイオマーカーパッチを処理し、皮膚バイオマーカーパッチに付着したＲＮＡを抽出し、次世代配列決定を使用して配列決定した。次いで、ＲＮＡ配列決定の読み出しを整列し、類似の疾患状態ＲＮＡ遺伝子プロファイルおよび特定の薬物クラスに対するそれらのそれぞれの応答性または非応答性を有する患者のデータベースと比較した。ＲＮＡ配列決定の読み出しと予測線形分類子を備えたデータベースとの比較は、特定の薬物または薬物クラスが疾患状態の治療に対して有効な応答を提供する確率のスコアを提供した。

前述の方法を使用して、ＴＮＦαｉ（ＰＡＳＩ７５＠Ｗ１２）、ＩＬ－１７ｉ（ＰＡＳＩ７５＠Ｗ１２）、およびＩＬ－２３ｉ（ＰＡＳＩ１５０＠Ｗ１２）薬物クラスについて、予測線形分類子の陽性予測値（ＰＰＶ）、感度、およびバランスされた精度を評価した。ＴＮＦαｉ阻害剤薬物クラスを、３４人の患者の訓練セットおよび１５人の試験セットにわたって評価した。線形分類子について得られたＰＰＶ、感度、およびバランスされた精度は、それぞれ８９％、８０％、および８０％であった。ＩＬ－１７ｉ阻害剤薬物クラスを、７５人の患者の訓練セットおよび６人の試験セットにわたって評価した。得られた線形分類子のＰＰＶ、感度、およびバランスされた精度は、それぞれ１００％、１００％および１００％であった。ＩＬ－２３ｉ阻害剤薬物クラスを、１７人の患者の訓練セットおよび１７人の試験セットにわたって評価した。線形分類子について得られたＰＰＶ、感度、およびバランスされた精度は、それぞれ９０％、８２％および８３％であった。３つの阻害剤薬物クラスの平均ＰＰＶと感度は、９５％のＰＰＶ、８７％の感度、および８８％の特異度であると計算された。

実施例６乾癬生物製剤に対する応答を予測するための機械学習に基づく試験
この研究は、乾癬患者の管理において使用される最も一般的な生物製剤薬物クラスに対する患者の応答を予測することができる機械学習ベースのアルゴリズムを開発し、前向きに検証するように設計された。このタイプのツールは、臨床医が、所与の患者が特定の薬物クラスに応答するであろうというより高い信頼を有することを可能にし、これは、健康上の成果の改善および医療の浪費の低減につながり得る。

患者は、２つの観察研究（ＳＴＡＭＰ研究）のうちの１つに登録され、ここで皮膚バイオマーカーパッチ（ＤＢＰ）が、薬物曝露の前のベースラインで適用され、その後、曝露の１２週間後に臨床評価が行われた。ＰＡＳＩ測定をベースラインおよび１２週目に行って、臨床表現型に対する臨床応答を評価した。応答患者は、１２週目にＰＡＳＩ７５に達した者と定義した。ＤＢＰから得られたトランスクリプトームを配列決定および解析して、各生物製剤クラスについての分類子を導出および／または検証し、次いで、これらを組み合わせて、３つの生物製剤薬物クラス（ＩＬ－２３ｉ、ＩＬ－１７ｉ、およびＴＮＦαｉ）すべてについての予測応答を得た。

ＩＬ－２３ｉで処置される１１８人の患者（４９．６％）、ＩＬ－１７ｉで処置される７９人の患者（３３．２％）、ＴＮＦαｉで処置される３５人の患者（１４．７％）、およびＩＬ－１２／２３ｉで処置される６人の患者（２．５％）を含む合計２４２人の乾癬患者をこれらの研究に登録した。ＩＬ－２３ｉ予測分類子は、以前に登録された患者から開発され、後に登録された患者で独立して検証された。ＩＬ－１７ｉおよびＴＮＦαｉ予測分類子を、公的に入手可能なデータセットを使用して開発し、ＳＴＡＭＰ研究からの患者で独立して検証した。独立した検証において、３つの分類子（ＩＬ－２３ｉ、ＩＬ－１７ｉ、およびＴＮＦαｉ）についての陽性予測値は、それぞれ９３．１％、９２．３％、および８５．７％であった。コホート全体にわたって、９９．５％の患者が少なくとも１つの薬物クラスに応答すると予測された。

本研究は、薬物曝露前の乾癬生物製剤の予測に適用されるベースライン皮膚バイオマーカーおよび機械学習法を使用することの強みを実証する。この試験を使用して、患者、医師、および医療システムはすべて、際立った利益を得ることができる。大部分が高い可能性で初回に処方された生物製剤に応答することになるため、個々の患者に対して的確な医療を実現することができる。医師はより大きな確信をもってこれらの医薬品を処方することができ、医療システムは、高価な生物製剤療法に対する初期応答率を有意に改善することによって、より低い正味コストならびに浪費の大幅な削減を実現することになる。

乾癬は、離散的な紅斑性プラーク及び毛様体鱗屑を有する丘疹を特徴とするＴ細胞媒介性炎症性皮膚疾患である。世界的に、これは一般的な疾患であり、米国人口の約２．８％、すなわち７５０万人が乾癬と診断される。乾癬の現在の治療パラダイムは、軽度から中程度の患者に対する局所薬物療法及び／又は光線療法と、中程度から重度の疾患として分類される患者に対する全身薬物療法とに区別される。これらの全身性薬剤の１つとしての生物学的療法の出現は、乾癬患者の管理および処置に革命をもたらしたが、これは疾患の分子的な理解が増大した直接的な結果である。現在、米国において乾癬の治療のために使用が認可された１１の認可生物製剤薬剤が存在し、さらに多くが開発中である。しかし、所与の患者に対してどの生物製剤が有効であるかは明らかではない。

本明細書では、皮膚バイオマーカーパッチを利用して、表皮および皮膚上部からｍＲＮＡバイオマーカーを含む全トランスクリプトームを捕捉する新規なバイオマーカー捕捉プラットフォームが開示される。このプラットフォームは、生検との優れた調和を示し、最小限の侵襲性で皮膚バイオマーカーにアクセスするための拡張可能な方法を提供する。予備的機械学習分類子におけるこのプラットフォームの使用がＩＬ－１７及びＩＬ－２３阻害剤に対する応答および非応答の予測のために構築されることが企図される。本明細書ではまた、この予備的研究の、３つの薬物クラスすべてについての乾癬生物製剤に対する患者の応答を予測するための実用的な臨床試験の開発および前向き検証への拡張も開示される。

方法
皮膚バイオマーカーパッチプラットフォーム
本研究で使用した皮膚バイオマーカーパッチ（ＤＢＰ）は上述のとおり作製および改変され、製造元の仕様に従って使用された。

ヒト対象の動員および登録
データは、ＳＴＡＭＰ研究と称される、過去および進行中の実測的な、多施設（２０施設）、単一群、非盲検、１２週間の研究から解析された。これらの研究のためのプロトコルは、地域の倫理審査委員会によって承認され、ヘルシンキ宣言および国際調査委員会（ＩＣＨ）のＧｕｉｄｅｌｉｎｅｓｏｎＧｏｏｄＣｌｉｎｉｃａｌＰｒａｃｔｉｃｅ（ＧＣＰ）の規定に準拠した。処置を受けた全ての患者は、書面によるインフォームドコンセントを提供した。研究プロトコルの主な目的は、ベースラインまたは治療中に、薬物の選択の予測を支援し、および薬物の開発のための新たな治療目標を提供するために、トランスクリプトミクスを使用できるかどうかを調べることであった（表２）。訪問は、スクリーニング、ベースライン、１週目、４週目、８週目、および１２週目を含んだ。ＰＡＳＩ、ＰＧＡ、およびＢＳＡのスコアリングを、スクリーニング来院を除く全ての来院時に行った。対象には、スクリーニング来院を除く全ての来院時に皮膚バイオマーカーパッチを投与した。対象の病歴、身体検査、および人口統計情報をスクリーニング時に収集した。

研究集団
これらの研究には、１８歳以上であり、リウマチ専門医または皮膚専門医のいずれかによって乾癬と診断され、直径２ｃｍ以上の少なくとも１つの同定可能な研究病変を有する、男女両方の患者が登録され、登録後すぐにＩＬ－２３阻害剤（ＩＬ－２３ｉ）、ＩＬ－１７阻害剤（ＩＬ－１７ｉ）、またはＴＮＦａ阻害剤（ＴＮＦαｉ）療法による処置が計画された。除外基準は、ベースライン来院前の２週間以内の試験病変に対する局所ステロイドの使用とプラケニルの同時使用を含んだ。全ての試験参加者はまた、試験治療の終わりまで試験全体を通して全ての局所ステロイドの使用を控えるように指示された。

皮膚バイオマーカーパッチの適用
ＤＢＰを皮膚に適用するために、カスタマイズされたばね装填アプリケータを使用した。このアプリケータは、対象および使用者全体で適用圧力を標準化するのに役立った。装填されたアプリケータを皮膚に対して配置し、トリガーを押して、パッチを皮膚に適用した。次いで、パッチを医療用テープのリングによって５分間皮膚に対して適所に保持した。この後、パッチを対象から除去し、直ちに保存緩衝液（ＬｉＣｌ、ＴｒｉｔｏｎＸ－１００、Ｔｒｉｓ－ＥＤＴＡ）に入れ、処理まで４℃で保存した。

皮膚バイオマーカーパッチ処理皮膚トランスクリプトームは、対象からの収集の９６時間以内に処理した。適用したＤＢＰを冷却した１×ＰＢＳで洗浄し、次いで窒素流下で乾燥させた。パッチからのｍＲＮＡ抽出は、ＰＣＲグレードの水（５０ｐＬ、９５℃）をＤＢＰに適用することによって行った。次いで、パッチを９５℃で１分間加熱して、ＤＢＰから結合されたｍＲＮＡを溶出した。次いで、この溶出したｍＲＮＡを、タカラＳＭＡＲＴ－Ｓｅｑ（登録商標）ＳｉｎｇｌｅＣｅｌｌキットを製造元の指示に従って使用してｃＤＮＡに変換した。次いで、増幅されたｃＤＮＡ試料を解析まで４℃で保存した。

次世代配列決定手順
増幅されたｃＤＮＡは、事業者（Ｐｓｏｍａｇｅｎ，Ｉｎｃ．、メリーランド州ロックビル）により、標準的な手順に従って配列決定された。ライブラリー調製は、ＩｌｌｕｍｉｎａＮｅｘｔｅｒａＤＮＡＦｌｅｘキットを製造元の指示に従って使用して達成した。次いで、調製されたインデックス付きライブラリーをＮｏｖａＳｅｑ６０００Ｓ４にロードし、試料あたり４０Ｍリードの配列決定のためのリード長は１５０ＰＥとした。配列決定中、品質スコア（Ｑ３０）は７５％を超えて維持された。配列決定の実行が完了すると、ＦＡＳＴＱファイル品質をＦＡＳＴＱＣでチェックし、Ｔｒｉｍｇａｌｏｒｅプログラムでトリミングした。トリミングしたＦＡＳＴＱファイルを整列させ、ｈｉｓａｔ２プログラムを用いてヒト参照ゲノムＧＲＣｈ３８にマッピングした。リードの数を、ＦｅａｔｕｒｅＣｏｕｎｔｓプログラムおよびＨｏｍｏｓａｐｉｅｎｓＧＲＣＨ３８．８４．ｇｔｆを使用して、各Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子ＩＤについて計数した。ＲＮＡ発現分析を、ＢｉｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒパッケージｅｄｇｅＲを使用してさらに処理した。遺伝子発現レベルの尺度としてｌｏｇＣＰＭ（ｌｏｇカウント／ミリオンリード）を計算する前に、ｆｉｌｔｅｒＢｙＥｘｐｒを用いて遺伝子をフィルタリングした。下流の分類子構築のために、ｌｏｇＣＰＭ値を使用した。

ＩＬ－２３分類子開発
５つの共通分類子を選択し、Ｒのパッケージｃａｒｅｔを使用して、ＩＬ－２３ｉ処置下における応答患者を予測するために適用した。選択された分類子は、予測的または予後的バイオマーカーを探索するために医療分野で頻繁に使用されており、ｇｌｍｎｅｔ（ＬａｓｓｏおよびＥｌａｓｔｉｃ－ＮｅｔＲｅｇｕｌａｒｉｚｅｄＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＬｉｎｅａｒＭｏｄｅｌ）、ＰＡＭ（ＮｅａｒｅｓｔＳｈｒｕｎｋｅｎＣｅｎｔｒｏｉｄｓ）、ＬＭ（ＬｉｎｅａｒＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎＭｏｄｅｌ）、ＳＶＭ（ＳｕｐｐｏｒｔＶｅｃｔｏｒＭａｃｈｉｎｅ）、およびＲＦ（ＲａｎｄｏｍＦｏｒｅｓｔ）を含む。

５つの分類子を、以下の実験計画を用いてそれらの予測性能について比較した：１）データセットを１０層のアウターフォールド（ｏｕｔｅｒｆｏｌｄｓ）に分割、２）フォールドごとに、特徴選択のためにデータを前処理し、上位２０、５０、または２００の差次的に発現される遺伝子（特徴）を、線形回帰モデルを使用して選択、３）１０フォールド交差検証を介してトレーニングセットにおいてハイパーパラメータを調整し、そして当該プロセスを５回繰り返し、４）選択されたハイパーパラメータに基づいて、訓練セットからモデルを導出し、試験セットに適用。次いで、試験セットに対する性能測定基準を計算した。このプロセスを各分類子について５回繰り返した。

ＳＴＡＭＰ研究において、最も早く登録されたＩＬ－２３ｉ処置患者をＩＬ－２３ｉ分類子訓練のために使用した。ベースラインＰＡＳＩフィルタ（なし、６、８、および１０）を適用して、分類子の性能に対する疾患重症度の影響を探索した。上記の機械学習アプローチを用いて分類子訓練を実施し、１０フォールド交差検証を用いて試験性能を評価した。所望の成績（＞８５％のＰＰＶおよび＞８５％の感度）が達成されると、ＩＬ－２３ｉ分類子をロックした。分類子ロック後に登録されたＩＬ－２３ｉ治療患者を独立した検証セットとして使用した。

ＩＬ－１７分類子開発
本明細書において、公的に入手可能なデータセットを分析することによってＩＬ－１７ｉに対する乾癬患者の応答を予測する１７の遺伝子リストが開示される。簡潔に述べると、中度から重度の乾癬患者（ベースラインＰＡＳＩ＞１０）をブロダルマブで処置し、患者を１２週間追跡調査した。ベースラインおよび１２週目にＰＡＳＩ測定を行い、１２週目ＰＡＳＩ７５を用いて患者の治療応答を評価した。病変および非病変皮膚生検試料をベースラインおよび１２週目に採取した。ＲＮＡプロファイリングは、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘマイクロアレイプラットフォームを用いて行った。ベースラインで収集した病変試料を予測的バイオマーカー解析に使用した。

上記１７の予測的遺伝子は、ブロダルマブに対する患者の応答に対して負に相関していた。１７の遺伝子を、ＳＴＡＭＰ研究からのＲＮＡＳｅｑデータにおいて報告された１４個のＥｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子ＩＤにマッピングした。１４遺伝子の分類子をＳＴＡＭＰ研究において検証した。

ＴＮＦαｉ分類子の開発
ＮＣＢＩＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＯｍｎｉｂｕｓ（ＧＥＯ）データベース（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｇｅｏ／）およびＥｕｒｏｐｅａｎＢｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＥＭＢＬ－ＥＢＩ）ビッグデータ・データベース（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｂｉ．ａｃ．ｕｋ／）における公的に入手可能なデータセットを、分類子訓練データセットとして使用した。初期データの選択のために、生物製剤処置がある乾癬患者の検索語およびトランスクリプトーム・プロファイルを使用して、アレイまたは配列決定データのいずれかを同定した。

教師あり予測バイオマーカー選択を個々の訓練データに適用して、以下１）～４）の評価に基づいて遺伝子をフィルタリングした。１）遺伝子発現と患者応答との間の相関関係、２）遺伝子発現レベルの中央値、３）遺伝子発現ダイナミックレンジ、４）レスポンダーの平均遺伝子発現と非レスポンダーの平均遺伝子発現との差。ＴＮＦαｉ応答者において下方制御された遺伝子および上方制御された遺伝子の比率を使用して、ＴＮＦαｉ処置応答の予測を開発した。

前向き分類子検証
ＩＬ－２３ｉ、ＩＬ－１７ｉ、およびＴＮＦαｉ分類子を、ＳＴＡＭＰ研究に登録された患者を用いて独立に検証した。各分類子は、患者を生物学的クラスに対する応答者または非応答者のいずれかとして離散的に予測した。応答は、１２週目にＰＡＳＩ７５を達成することと定義した。観察されたクラスおよび予測されたクラスと関連する統計とのクロス集計を、ＲのｃａｒｅｔパッケージのｃｏｎｆｕｓｉｏｎＭａｔｒｉｘ関数を用いて計算した。

（ａ）試験対象の特徴
依然として追跡調査中であった３８人の患者を含む合計２４２人の乾癬患者を、データロック時にＳＴＡＭＰ研究（図７）に登録した。ＳＴＡＭＰは、乾癬バイオマーカー研究をサポートするために新しい患者を登録し続けるように設計された、動的に動員する研究である。様々な人口統計および臨床的特徴の試験対象が観察された（表３）。薬物クラスに関しては、４９．６％の患者がＩＬ－２３ｉで治療され、３３．２％がＩＬ－１７ｉで治療され、１４．７％がＴＮＦαｉで治療され、２．５％がＩＬ－１２／２３ｉで治療された。

この研究について最初に身元確認された２４２人の患者のうち、１８５人の患者が研究を完了、つまりベースラインおよび１２週目のＰＡＳＩスコアの両方が収集され、５７人の患者が、スクリーニング不合格、追跡不能、または依然として追跡中であった。１８５人の患者のうち１７７人のベースラインＤＢＰ試料を回収したが、８人の患者はＤＢＰ試料の回収に失敗した。このサブセットのうち、１６７個の試料は、配列決定データＱＣメトリックに合格し、バイオマーカー解析に含められ、１０個（５．４％、１０／１７７）の試料は、試料処理または配列決定データＱＣのいずれかに不合格だった。

患者の奏効率は全コホートで６４．１％であり、異なる生物製剤で４７．６％～７２．５％の範囲であった（表４）。高ＰＡＳＩ（ベースラインＰＡＳＩ＞８）の患者は、全ての薬物クラスにわたって低ＰＡＳＩの患者よりも２６．４％高い奏効率を有した。

高ＰＡＳＩ（ベースラインＰＡＳＩ＞８）の患者を予測分類子の開発および検証に使用した。ＩＬ－２３ｉ処置患者集団を２つのサブセットに分割し、１７人のＩＬ－２３ｉ処置患者をＩＬ－２３ｉ予測分類子の訓練に使用し、残りの４３人の患者を前向き検証に使用した。全ての高ＰＡＳＩのＩＬ－１７ｉおよびＴＮＦαｉ患者を分類子の検証に使用した。

（ｂ）トレーニングセットにおけるＩＬ－２３ｉ分類子の開発および成績
９人の応答者および８人の非応答者を含む１７人のＩＬ－２３ｉ処置済み高ＰＡＳＩ（＞８）患者のサブセットを、ＩＬ－２３ｉ予測分類子訓練に使用した。最良性能モデルは、線形回帰モデルで選択された上位５０個の特徴を使用して、ｇｌｍｎｅｔ上で構築された。試験成績を１０倍交差検証で評価し、陽性予測値（ＰＰＶ）、感度、およびバランスされた精度は、それぞれ８９．７％、９６．３％、および９１．９％であった。

ＴＮＦαｉデータソースと予測バイオマーカーの発見
４つの公的に入手可能なデータセット（表５）を特定し、ＴＮＦαｉ応答分類子開発に使用した。合計７３人の患者がこれらのデータセットに含まれ、そのうち５８人の患者が予測バイオマーカー発見のためのトランスクリプトームデータおよび治療成績評価データの両方を有していた。患者の治療成績は、１２週目または１６週目のＰＡＳＩ７５、または組織学的応答で評価した。

教師あり予測バイオマーカー選択を４つの訓練データセットに適用した。９つの遺伝子が、少なくとも２つのデータセットにおいてＴＮＦαｉ応答に予測的と決定された（表６）。分類子の出力は、ＴＮＦαｉ応答予測スコアであり、このスコアリングシステムでは、予測スコアが低いほど、患者がＴＮＦαｉ治療に応答する可能性が高い。分類子の成績は、この訓練セットでそれぞれ、７８．９％、４３．１％、および６３．７％のＰＰＶ、感度、およびバランスされた精度を示し、およびバランスのとれた精度を示した（表７）。

Ｍｉｎｄ．Ｐｘ分類子の検証
前向き検証に含まれる９５人の患者の患者人口統計および疾患特徴は、表８に見られる。ベースラインＰＡＳＩ＞８の患者のみを検証に含めた。３つの分類子について、陽性予測値は８５．７％から９３．１％までの範囲であった（表９）。観察された１２週のＰＡＳＩ変化と予測された薬物応答との間の相関を評価した（図８Ａ～Ｃ）。

同じ解析を６６人の中度～重度の疾患患者（すなわち、ＰＡＳＩ＞１０）について繰り返し、このより小さなコホートにおいてＰＰＶが９０％から１００％の範囲の同様の全体的な試験成績が観察された（表１０）。

ベースラインでＰＡＳＩ＜８の患者も解析して、より軽度の患者における分類子の性能を決定した。この場合、バランスされた精度は、３つの分類子について４４．４％から５２．８％の範囲であり、開発された分類子が中度から重度の乾癬患者のために最適化されたことを示唆する。

Ｍｉｎｄ．Ｐｘで予測された応答発生率
３つ全ての分類子（ＩＬ－２３ｉ、ＩＬ－１７ｉ、およびＴＮＦαｉ）による患者の予測された応答発生率を、ベースラインＤＢＰ試料および完了されたＲＮＡＳｅｑ配列決定データがある１９５人の患者を使用して評価した（図９および表１１）。個々に、予測された応答発生率は、ＩＬ－２３ｉ、ＩＬ－１７ｉおよびＴＮＦαｉ分類子についてそれぞれ７２．３％、５１．７％および６７．１％であった。重要なことに、９９．５％（１９４／１９５）の患者が３つの薬物クラスの少なくとも１つに反応すると予測された。３つの薬物クラスのすべての可能な組み合について、３つの薬物クラスすべてへの応答者と予測された患者が１７．４％（３４／１９５）、３つの薬物クラスのうちの２つへの応答者と予測された患者が５６．９％（１１１／１９５）、および、３つの薬物クラスのうちの１つへの応答者と予測された患者が２５．１％（４９／１９５）と示された。

ＳＴＡＭＰ研究の人口統計
この解析に組み入れられた患者は２４２人で、性別、人種、年齢などの属性は先行研究とほぼ一致していた（表３）。同様に、これらの研究における平均患者は肥満（ＢＭＩ＞３０）であり、平均年齢は４８．５歳であった。最も興味深いことに、この研究では、大多数の患者（８６％）が生物製剤ナイーブであるか、または過去１２週間以内に生物製剤を投与されていなかった。多くの中度から重度の乾癬患者が生物製剤に曝露されていることを考えると、この知見は特に驚くべきものであったが、生物製剤ナイーブ患者対生物製剤曝露患者の分類子応答の解析は、これらの患者群のいずれにおいてもアルゴリズムの予測値の間に差を示さなかった。

分類子の開発および検証
最終的なＩＬ－２３ｉ分類子を開発し、ＳＴＡＭＰ研究に登録された患者を使用して検証した。全ＩＬ－２３ｉ登録患者のサブセットを訓練セットとして使用し、コホート中の残りの患者を分類子検証に使用した。訓練および試験セットは、同じ方法で処理された試料およびデータを用いた同じ研究に由来するため、訓練セットを用いて開発された分類子は、さらなる正規化を必要とせずに試験セットに適用することができる。

ＩＬ－１７ｉおよびＴＮＦαｉ分類子の開発のための戦略は、ＩＬ－２３ｉ分類子とは異なっていた。ＳＴＡＭＰ研究におけるＩＬ－１７ｉおよびＴＮＦαｉ患者サンプルサイズは、ＩＬ－２３ｉ患者より小さく、別々の訓練および試験セットに分けるのに充分でなかったので、公的に入手可能なデータセットを、これら２つの分類子の訓練に使用した。公開データからの訓練セットは、サンプル収集方法（穿刺生検対皮膚パッチ）、ＲＮＡ調製プロトコル、トランスクリプトームプロファイリング方法（アレイ対配列決定ベース）を含むいくつかの面で試験セットとかなり異なっていたことは留意される。訓練セットのこれらの異なる性質に起因して、訓練セットは、主に、特徴選択のためにのみ使用された。予測遺伝子が同定されると直ちに、遺伝子発現値または遺伝子発現値の比を利用する単純化されたアルゴリズムを予測分類子として適用した。カットオフは、ＳＴＡＭＰ患者の予測スコアから計算されたパーセンタイルデータ値を使用して検証前に事前設定され、このことは、過剰適合のリスクを最小限に抑えながら分類子性能の評価を可能にした。

ここで、１２週目ＰＡＳＩ７５を患者治療成績の決定値として使用した。より良好な応答が所望される臨床条件（例えば、ＰＡＳＩ９０またはＰＡＳＩ１００）では、分類子は、潜在的に、然るべき臨床カットオフ調整を伴って、この群の患者の同定のために使用することができる。「スーパー応答者」または「スーパー非応答者」を確定的に同定するためのさらなる分類子開発が進行中であり、今後報告される。

３つの分類子すべてを、ベースラインＰＡＳＩ＞８の患者について検証した。しかし、より低い出発ＰＡＳＩスコアを有する患者におけるこれらの分類子の予測値は限られていた。これは、３つの分類子が、各生物製剤の重要な臨床研究に登録された患者のタイプに適合させるために、トレーニングセットとして高い（＞１０）ＰＡＳＩの患者を用いて開発されたためである可能性がある。軽度の患者は、異なるトランスクリプトームバイオマーカーを生物学的に有するかもしれない。あるいは、低い開始ＰＡＳＩスコアを有する患者において、応答決定尺度（ＰＡＳＩ７５）の信頼性は、測定のダイナミックレンジの低下のために低い。

他の臨床的変数は、乾癬患者を層別化するために以前に使用されてきたか、またはより不良な治療成績と関連付けられてきた。特に、ＢＭＩおよび年齢は、生物製剤処置の応答の評価において臨床的な予後的の値を有するものとして報告されている。分類子における可能な直交入力変数としてのＢＭＩおよび年齢の予測的有意性が試験される。しかし、予測モデルを調査する際、いずれの変数を共変量として追加しても、予測精度または陽性予測値の改善は観察されなかった。

バイオマーカーで予測された応答の発生率は、この試験の重要な特徴を明らかにした。試験された１９５人の患者のうち１人の患者のみが、３つの生物製剤薬物クラスのいずれにも応答しないと予測された。これらのデータは、乾癬の治療および管理が生物製剤の導入以来劇的に変化しており、ほとんど全ての患者が、３つのクラスの生物製剤の１つに応答することになるという、広く受け入れられている臨床的事実に一致する。しかし、生物製剤処方の挙動と試験から予測された生物製剤クラスとの間で乖離が観察された。観察的ＳＴＡＭＰ研究における登録者の１４．７％のみがＴＮＦαｉ生物製剤を処方されたが（患者コホートの４９．６％）、患者集団の６７％がこのクラスに応答すると予測された。

皮膚バイオマーカーパッチプラットフォームを機械学習法と組み合わせることによって、高い陽性予測値で生物製剤（ＴＮＦαｉ、ＩＬ１７ｉ、またはＩＬ２３ｉ）に対する乾癬患者の応答を予測することができる実用的な機械学習ベースの精密医学試験が本明細書に開示される。興味深いことに、全患者コホートを調べたところ、ほぼ全ての患者が少なくとも１つの生物製剤クラスに応答すると予測され、乾癬の治療における生物製剤薬物の大きな有効性が強調された。機械学習アルゴリズム開発と組み合わせたベースラインバイオマーカーを使用して、所与の患者に適切な生物製剤を初回に処方することができる。この試験は、患者の治療成績の改善につながると同時に、ヘルスケアシステムの大幅なコスト削減にもつながる可能性がある。この試験は、乾癬の生物製剤処置に対する試行錯誤的アプローチを効果的に最小化し、乾癬患者の管理に個別化医療をもたらす強力なツールを医師、患者、支払者に提供することができると考えられる。

実施例７．機械学習分類子を用いた乾癬生物製剤に対する応答の効率的な予測
米国では、乾癬は、人口の３％以上に発症し、治療は、最も頻繁に使用される薬物では毎年８７，５８５ドルから３６６，６４５ドルまで費用がかかる可能性がある。処置に対する臨床応答が有意とされるのに通常１２～１６週間かかり、現在利用可能な療法の有効性は、特定の処置レジメンに対する応答を予測できないことに少なくとも部分的に起因して、３０％～８０％の範囲である。

本明細書におけるアルゴリズム（Ｍｉｎｄ．Ｐｘ）は、乾癬を有する患者の処置に使用される生物製剤薬剤（抗ＩＬ－１７、抗ＩＬ－２３）に対する応答の予測のために、ベースラインのトランスクリプトームを最初の処置の１２週後の生物製剤薬物に対する臨床応答と比較することによって、開発される。応答した６２人の患者（７５人中）は、０．７５以上の乾癬領域および重症度指数の変化を有したが、非応答者は、－０．２～０．７５の乾癬面積および重症度指数（ＰＡＳＩ）の変化を有した。線形回帰モデリングを使用した交差検証は、分類子の性能を評価するためのカットオフとしてＰＡＳＩ７５を使用して、０．７１のバランスされた予測精度を示した。０．９５の陽性予測値が達成された。合計１７個の遺伝子を、抗ＩＬ－１７生物製剤に対する患者の応答と相関するものとして確定した。代替的に、同じ応答の基準（Ｎ＝１７）を用いて、抗ＩＬ－２３生物製剤を投与された患者を用いて前向き分類子を構築した。合計２７の遺伝子がこの分類子における使用のために確定され、両方の分類子にわたる陽性予測値（ＰＰＶ）は１００％であった。

生物製剤の予測のための分類子は、主に直交バイオマーカーを利用し、高いＰＰＶを達成した。Ｍｉｎｄ．Ｐｘの使用は、乾癬を有する患者においてより良好な治療成績をもたらし、ヘルスケアシステムに対するコストを著しく低減する。

ヒト対象の動員および登録
活動性乾癬および直径＞２ｃｍの病変を有する対象を登録した。全ての手順は独立した治験審査委員会（Ｉｎｔｅｇｒｅｖｉｅｗ，ＡｕｓｔｉｎＴＸ）によって承認され、研究前に全ての被験者から書面による同意を得た。この研究は、統計的有意性のための影響を受けなかった。各対象について、ｏｎｅＭｉｎｄｅｒａ皮膚バイオマーカーパッチ（ＤＢＰ）を病変皮膚に適用した。試料を、製造元の指示に従って保存緩衝液を含むバイアルに直ちに入れ、処理するまで４℃に置いた。処理は、Ｍｉｎｄ．Ｐｘキットの指示に従って行った。

皮膚バイオマーカーパッチの適用
パッチを皮膚に適用するために、カスタマイズされたばね装填アプリケータを使用した。このアプリケータは、対象および使用者全体で適用圧力を標準化するのに役立った。装填されたアプリケータを皮膚に対して配置し、トリガーを押して、パッチを皮膚に適用した。次いで、パッチを医療用テープのリングによって５分間皮膚に対して適所に保持した。この後、パッチを対象から取り出し、直ちに保存緩衝液（ＬｉＣｌ、ＴｒｉｔｏｎＸ－１００、Ｔｒｉｓ－ＥＤＴＡ）に入れ、処理まで４℃で保存した。

皮膚バイオマーカーパッチの処理
皮膚トランスクリプトームは、対象からの収集から７２時間以内に処理した。適用したＤＢＰを冷却した１×ＰＢＳで洗浄し、次いで窒素流下でパッチを乾燥させることによって試料を調製した。次いで、乾燥したＤＢＰを９５℃に予め設定したヒートブロック上に１分間置き、この時点で、予め９５℃に加熱した５０ｐＬのＰＣＲグレード水をマイクロニードルアレイに１分間適用して、結合したｍＲＮＡをＤＢＰから溶出した。次いで、この溶出したｍＲＮＡを、製造元の指示に従って、タカラＳＭＡＲＴ－Ｓｅｑ（登録商標）ＳｉｎｇｌｅＣｅｌｌキットを使用してｃＤＮＡに変換する。次いで、増幅されたｃＤＮＡ試料を、ｑＰＣＲまたはＮＧＳ分析まで４℃で保存した。

配列決定手順
増幅されたｃＤＮＡは、事業者（Ｐｓｏｍａｇｅｎ，Ｉｎｃ．，メリーランド州ロックビル）によって標準的な手順に従って配列決定される。ライブラリー調製は、ＩｌｌｕｍｉｎａＮｅｘｔｅｒａＤＮＡＦｌｅｘキットを製造元の指示に従って使用して達成した。次いで、調製したインデックス付きライブラリーをＮｏｖａＳｅｑ６０００Ｓ４にロードし、試料あたり４０Ｍリードの配列決定のためにリード長を１５０ＰＥとした。配列決定の間、品質スコア（Ｑ３０）は７５％を超えて維持された。実行が完了したら、ＦＡＳＴＱファイル品質をＦＡＳＴＱＣでチェックし、Ｔｒｉｍｇａｌｏｒｅプログラムでトリミングした。トリミングしたＦＡＳＴＱは、ｈｉｓａｔ２プログラムを用いて、ヒト参照ゲノムＧＲＣｈ３８に対して整列およびマッピングされた。リードの数を、ＦｅａｔｕｒｅＣｏｕｎｔｓプログラムおよびＨｏｍｏｓａｐｉｅｎｓＧＲＣＨ３８．８４．ｇｔｆを使用して、各Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子ＩＤについてカウントした。ＲＮＡ発現分析を、ＢｉｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒｐａｃｋａｇｅｅｄｇｅＲを使用してさらに処理した。ｌｏｇＣＰＭ（１００万リードごとにカウント）を計算する前に、ｆｉｌｔｅｒＢｙＥｘｐｒを用いて遺伝子をフィルタリングした。プロットはＲのｇｇｐｌｏｔ２およびｈｅａｔｍａｐ．２関数を用いて作成した。検出された遺伝子のパーセントは、Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子の全数に対する検出された遺伝子（カウントが＞０）の割合を使用して求められた。

バイオインフォマティクス手順
Ｍｉｎｄ．Ｐｘアルゴリズムは、ＤＮＡ配列決定データのためのクラウドベースのデータ分析および管理プラットフォームであるＤＮＡｎｅｘｕｓ（登録商標）システム（カリフォルニア州マウンテンビュー）にＲ－ｓｃｒｉｐｔとして実装されている。抗ＩＬ－１７および抗ＩＬ－２３応答予測のためのカットオフポイントは、Ｒスクリプトにおいて定義および実装されている。

データは、３つのフェーズ３の無作為化臨床試験、ＡＭＡＧＩＮＥ－１、ＡＭＡＧＩＮＥ－２、およびＡＭＡＧＩＮＥ－３から収集した。エンドポイントは、１２週目でＰＡＳＩ７５とした。生検試料を病変領域から採取した。Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘプラットフォームを用いて生検試料についてトランスクリプトーム分析を行った。全部で７５人の患者がロダルマブで処置され、６２人の応答者（８３％）、および１２の非応答者（１６％）を含んだ。Ｍｉｎｄｅｒａ出資のＳＴＡＭＰ（Ｍｉｎｄｅｒａパッチの適用を通じた研究）治験に登録された全１７人の患者も、解析に含まれた。（ＳＴＡＭＰは、ＭｉｎｄｅｒａＣｏｒｐ．によって出資された進行中の臨床試験である。）患者登録は、抗ＩＬ－１７または抗ＩＬ－２３いずれかの生物製剤で処置されることになる患者を含んだ治療に対する患者の応答を予測することができる分子バイオマーカーを同定するために、治療前および治療後に複数回、患者の皮膚からＲＮＡ試料を収集した。ベースライン試料は全ての患者から採取された。

配列決定後、ＲＮＡ－ＳｅｑＦＡＳＴＱファイルをＴｒｉｍｇａｌｏｒｅＰｒｏｇｒａｍでトリミングした後、ＨＩＳＡＴ２Ｐｒｏｇｒａｍを用いてヒト参照ゲノムＧＲＣｈ３８にマッピングした。リードの数を、ＦｅａｔｕｒｅＣｏｕｎｔｓプログラムおよびヒトＧＲＣｈ３８．８４．ｇｔｆを使用して、各Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子ＩＤについてカウントした。ＲＮＡ発現解析を、バイオコンダクターパッケージｅｄｇｅＲを使用してさらに処理した。ｌｏｇＣＰＭ（１００万リードごとにカウント）を計算する前に、ｆｉｌｔｅｒＢｙＥｘｐｒを用いて遺伝子をフィルタリングした。ｇｇｐｌｏｔ２およびｈｅａｔｍａｐ．２関数を用いてプロットを作成し、関数は標準Ｒ関数と比較された。検出された遺伝子のパーセントは、Ｅｎｓｅｍｂｌｅ遺伝子の全数で割った、検出された遺伝子（カウントが＞０）の割合を使用して、求められた。ＲＮＡ－Ｓｅｑ解析の概観は図１２に概括される。

皮膚バイオマーカーパッチプラットフォームデータ
皮膚バイオマーカーパッチを使用して、簡単、迅速、かつ無痛で皮膚からＲＮＡを抽出することを可能にするプラットフォームが本明細書に開示される。その後、抽出されたＲＮＡの次世代配列決定は、本試験の正確な瞬間における皮膚の遺伝子およびトランスクリプトームのスナップショットを撮ることを可能にした。次いで、この豊かな患者固有のデータセットを機械学習アルゴリズムによって解析して、当該データに洗練された問いを尋ねる（例えば、治療の選択および処置に先立って患者にとって適切な生物製剤薬物を予測する）ことができる。

Ｍｉｎｄｅｒａデータベース中の６６人の患者から、Ｍｉｎｄｅｒａパッチ対穿孔生検を使用して、病変試料と非病変試料を比較した（図１３）。全トランスクリプトームを、病変皮膚と非病変皮膚との間の対応のあるｔ検定を実施し、次いで、最も高い分散（例えば、グループ間の最良のＰ値）を有するデータについてヒートマップをプロットすることによって分析した。重要なことに、バイオマーカーデータは、Ｍｉｎｄｅｒａパッチ試料と穿孔生検試料との間で同等であった。３０個の最高差異遺伝子を選択し、視覚化のために教師なしクラスタリングを実施し、同じ患者における病変皮膚と非病変皮膚との間の優れた差別化を示した。

乾癬を有する患者における生物製剤（抗ＩＬ－１７、抗ＩＬ－２３）治療に対する応答の予測のためのアルゴリズムも本明細書に開示される。Ｔｏｍａｌｉｎ等（２０２０）からのデータセットを、ＲＮＡ発現レベルが乾癬を有する患者における抗ＩＬ－１７生物製剤による処置に対する応答と相関する遺伝子の同定のために使用した。

このコホートにおいて、応答した６２人の患者（７５人中）は＞０．７５のＰＡＳＩ変化を有し、一方、非応答者は－０．２～０．７５のＰＡＳＩ変化を有していた。データセットは、過剰適合の可能性を最小限に抑えるために、乾癬について差次的に発現される遺伝子（病変対非病変）を使用して事前フィルタリングされた。線形回帰モデリングを使用した交差検証は、分類子の成績を評価するためのカットオフとしてＰＡＳＩ７５を使用したとき、０．７１のバランスされた予測精度を示した。重要なことに、０．９５の陽性予測値が達成された。ステップＡＩＣ（ＡｋａｉｋｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｒｉｔｅｒｉａ）線形回帰モデリングを使用して、合計１７個の遺伝子を、ブロダルマブ治療に対する患者の応答と相関するものとして最終決定した（表１２）。Ａｋａｉｋｅ情報基準は、サンプル外予測誤差の推定量であり、およびそのことにより、所与のデータセットについての統計モデルの相対品質である。Ａｋａｉｋｅ情報基準は、所与のモデルによって失われる情報の相対量を推定し、モデルが失う情報が少ないほど、そのモデルの品質はより高くなる。

これらの１７個の遺伝子の発現データからヒートマップを作成した（図１２）。各カラムは、患者から収集されたベースライン試料である。左から右へ、患者を低ＰＡＳＩから高ＰＡＳＩへの変化によって分類した。上部の青色バーは、１２の非応答者を示し（Ｗ１２ＰＡＳＩ変化＜０．７５）、黄色のバーは６２人の応答者を示す（Ｗ１２ＰＡＳＩ変化＞０．７５）。ヒートマップに示されるように、応答患者のサブセット（右端）は、ほとんどの遺伝子の強い下方制御（青色）を有し、抗ＩＬ－１７処置に対する患者の応答を予測するためにこれらの１７個の遺伝子を使用することの潜在能力を示唆した。これらの１７個の遺伝子の下方制御は、処置に対するより良好な応答を示したが、上方制御は、より悪い応答を示した。

抗ＩＬ－２３生物製剤を与えられた患者を用いて、前向きに同じ分析を行った。このコホートは、Ｍｉｎｄｅｒａによって行われたＳＴＡＭＰ治験に登録された患者から抽出された。１７人の患者のこのコホートにおいて、５人の患者が１２週目までにＰＡＳＩ－７５応答を達成したが、１２人の患者はこのレベルの応答を達成しなかった。回帰モデリングを使用した交差検証は、分類子の性能を評価するためのカットオフとしてＰＡＳＩ７５を使用したとき、０．７０のバランスされた予測精度を示した。重要なことに、１．００の陽性予測値が達成された。合計５０個の遺伝子を、抗ＩＬ－２３生物製剤処置に対する患者の応答と相関するものとして最終決定した（表１３）。

本明細書に開示されるのは、乾癬を有する患者からの無痛バイオマーカー試料を数分で採取する単純な最小侵襲性パッチを利用するプラットフォームである。Ｍｉｎｄ．Ｐｘ試験は、患者データを一定規模で収集する能力を有し、高精度分子試験と組み合わせると、優れた感度および特異性を有する強力なプラットフォームをもたらす。このプラットフォームの使用は、特に、高価な治療に対する応答の予測に適用される場合、ヘルスケアシステムのための巨大な費用節約に潜在的につなげることができ、乾癬の治療に対する試行錯誤アプローチを効果的に排除する。

Ｍｉｎｄ．Ｐｘを用いて捕捉されるバイオマーカーには、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、および小分子が含まれる。特に、慢性皮膚疾患におけるＲＮＡの役割は、よく特徴付けられており、患者の遺伝子マーカーと様々な薬物クラスへの応答性との間の未知の予測的関連を提供するために利用されてきた。患者の乾癬病変からＲＮＡを捕捉することによって、次世代配列決定を使用して、試験試料あたり７０００を超えるバイオマーカーを評価した。このバイオマーカー分析の結果は、治療選択を最適化するために、医療提供者および支払人が、あるクラスの生物製剤薬物への、そのクラスの薬剤の作用機序による、個々の患者の応答を予測するために使用することができる。Ｍｉｎｄ．Ｐｘの使用は、ヘルスケアシステムにより良好な治療成績と相当なコスト削減をもたらし得る。

本研究において開発された分類子の解析は、最初の曝露の前に患者が生物製剤薬物に応答するかどうかを評価することに高い陽性予測値を実証した。実際、両方の分類子において、＞９０％の陽性予測値を達成することができ、これは、医療実践および乾癬患者の処置に有意に影響を与え得る。興味深いことに、アルゴリズム間のバイオマーカーセットの比較は、いくらかの重複（少なくとも２つの遺伝子が、抗ＩＬ－１７分類子と抗ＩＬ－２３分類子との間で重複する）を示した。

表１４。乾癬を治療するための１つ以上の生物製剤の有効性を決定するために分類子として使用することができる遺伝子のリスト。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、乾癬に罹患している対象がＩＬ－１７、ＩＬ－２３、またはＴＮＦα媒介処置に陽性に応答するかどうかを決定することを対象とし、表１４から選択される少なくとも５つの遺伝子の存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、表１４から選択される少なくとも６の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される７の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される８の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される９の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される６の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される８の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される９の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される９の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子～表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子～表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子～表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子～表１４から選択されるｌ６の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される１４の遺伝子～表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１４の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される１４の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、表１４から選択される１５の遺伝子～表１４から選択される１６の遺伝子、表１４から選択される１５の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子、または表１４から選択される１６の遺伝子～表１４から選択される１７の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される６の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１６の遺伝子、または表１４から選択される１７の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される６の遺伝子、表１４から選択される７の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１５の遺伝子、または表１４から選択されるｌ６の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、最大で、表１４から選択される７の遺伝子、表１４から選択される８の遺伝子、表１４から選択される９の遺伝子、表１４から選択される１０の遺伝子、表１４から選択される１１の遺伝子、表１４から選択される１２の遺伝子、表１４から選択される１３の遺伝子、表１４から選択される１４の遺伝子、表１４から選択される１５の遺伝子、表１４から選択される１６の遺伝子、または表１４から選択される１７の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子の存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される２５の遺伝子、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される３０の遺伝子、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される３５の遺伝子、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される４０の遺伝子、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される４５の遺伝子、表１４から選択される２０の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子～表１４から選択される３０の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子～表１４から選択される３５の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子～表１４から選択される４０の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子～表１４から選択される４５の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子～表１４から選択される３５の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子～表１４から選択される４０の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子～表１４から選択される４５の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子、表１４から選択される３５の遺伝子～表１４から選択される４０の遺伝子、表１４から選択される３５の遺伝子～表１４から選択される４５の遺伝子、表１４から選択される３５の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子、表１４から選択される４０の遺伝子～表１４から選択される４５の遺伝子、表１４から選択される４０の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子、または表１４から選択される４５の遺伝子～表１４から選択される５０の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される２０の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子、表１４から選択される３５の遺伝子、表１４から選択される４０の遺伝子、表１４から選択される４５の遺伝子、または表１４から選択される５０の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも、表１４から選択される２０の遺伝子、表１４から選択される２５の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子、表１４から選択される３５の遺伝子、表１４から選択される４０の遺伝子、または表１４から選択される４５の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、最大で、表１４から選択される２５の遺伝子、表１４から選択される３０の遺伝子、表１４から選択される３５の遺伝子、表１４から選択される４０の遺伝子、表１４から選択される４５の遺伝子、または表１４から選択される５０の遺伝子の、存在、非存在、または発現レベルを決定する工程をさらに含む。

本発明の好ましい実施形態が本明細書において示され、かつ記載されているが、こうした実施形態はほんの一例として提供されているに過ぎないということが当業者にとって明白である。本発明が明細書内で提供される特定の例によって制限されることは意図されていない。本発明はこれまでに述べた明細書に関して記載されているが、本明細書中の実施形態の記載および例示は、限定的な意味で解釈されることをするものではない。当業者であれば、多くの変更、変化、および置換が、本発明から逸脱することなく思いつくだろう。さらに、本発明のすべての態様は、様々な条件および変数に依存する、本明細書で説明された特定の描写、構成、または相対的な比率に限定されないことが理解されよう。本明細書に記載される本発明の実施形態の様々な代替案が、本発明の実施に際して利用され得ることを理解されたい。それゆえ、本発明は、任意のそのような代替物、修正物、変形物、または同等物にも及ぶものと企図される。以下の請求項は本発明の範囲を定義するものであり、この請求項とその均等物の範囲内の方法、および構造体がそれによって包含されるものであるということが意図されている。

Claims

マイクロニードルデバイスであって、
ａ．（ｉ）第１のベース基板表面および第２のベース基板表面を含むマイクロニードルベース基板であって、前記第１のベース基板表面および前記第２のベース基板表面は、前記マイクロニードルベース基板の反対側に配置される、マイクロニードルベース基板、および（ｉｉ）前記第１のベース基板表面から突出する複数のマイクロニードルを含む、マイクロニードル領域と、
ｂ．前記マイクロニードルベース基板に隣接する支持基板であって、前記支持基板は、前記マイクロニードルベース基板に接続されるか、または前記マイクロニードルベース基板と一体的であり、支持基板の深さを含み、ここで、前記支持基板の深さは、前記第１のベース基板表面と前記第２のベース基板表面との間の最小距離よりも大きい、支持基板と
を含むマイクロニードルデバイス。
マイクロニードルデバイスであって、
ａ．マイクロニードルベース基板を含むマイクロニードル領域であって、前記マイクロニードルベース基板は、第１のベース基板表面から突出する複数のマイクロニードルを備えた第１のベース基板表面を含み、前記マイクロニードルベース基板は、前記第１のベース基板表面とは反対側に第２のベース基板表面をさらに含み、前記第２のベース基板表面は、前記複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部を含む、マイクロニードル領域と、
ｂ．前記マイクロニードルベース基板に隣接する支持基板であって、前記マイクロニードルベース基板に接続されるか、または前記マイクロニードルベース基板と一体的である、支持基板と
を含むマイクロニードルデバイス。
前記マイクロニードルベース基板の前記第１のベース基板表面と前記第２のベース基板表面との間の最小距離は、前記支持基板の深さより約１μｍ～約５００μｍ小さい、請求項１に記載のマイクロニードルデバイス。
前記第１のベース基板表面と前記第２のベース基板表面との間の最小距離は、１５０μｍ～約３５０μｍである、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
（ａ）前記第１のベース基板表面と前記第２のベース基板表面との間の最小距離と、（ｂ）前記支持基板の深さとの間の比は、少なくとも１：５である、請求項１に記載のマイクロニードルデバイス。
前記マイクロニードル領域は外周を含み、および前記支持基板は前記外周の少なくとも半分に隣接する、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記支持基板は、前記複数のマイクロニードルに対して近位の第１の支持基板表面、および前記複数のマイクロニードルに対して遠位であり、かつ前記第１の支持基板表面の反対側に位置する第２の支持基板表面を含み、および前記第２のベース基板表面は、前記複数のマイクロニードルに対して遠位の前記第２の支持基板表面と同一平面上ではない、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記第１のベース基板表面は、前記支持基板の表面と同一平面上ではない、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記複数のマイクロニードルはプラズマ処理されている、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
複数のプローブは、前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルに結合されている、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記複数のプローブは、負電荷を含む、請求項９に記載のマイクロニードルデバイス。
前記複数のマイクロニードルは、ポリオレフィン樹脂を含む、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記ポリオレフィン樹脂は、Ｚｅｏｎｏｒ１０２０Ｒ、またはＺｅｏｎｏｒ６９０Ｒの一方または両方を含む、請求項１２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルは、非溶解性である、請求項１または２のデバイス。
前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルは、ピラミッド状である、請求項１または２のデバイス。
前記複数のマイクロニードルのマイクロニードルは、中実である、請求項１または２のデバイス。
マイクロニードルのベースと前記マイクロニードルベース基板との間の角度は、約６０゜～約９０゜である、請求項１５に記載のマイクロニードルデバイス。
前記複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部は、機械的アプリケータの幅よりも大きい幅を備える、請求項２に記載のマイクロニードルデバイス。
（ａ）請求項２に記載のマイクロニードルデバイスと、
（ｂ）前記複数のマイクロニードルの少なくとも一部分と整列された凹部内に嵌合する機械的アプリケータと
を含むキット。
前記複数のマイクロニードルの少なくとも１つは、核酸プローブに結合されている、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記核酸プローブは、ホモポリマー配列を含む、請求項２０に記載のマイクロニードルデバイス。
前記ホモポリマー配列は、チミンまたはウラシルを含む、請求項２１に記載のマイクロニードルデバイス。
前記核酸プローブはＤＮＡを含む、請求項２０に記載のマイクロニードルデバイス。
前記核酸プローブは、チミンを含む、請求項２０に記載のマイクロニードルデバイス。
前記核酸プローブは、チミジンを含む、請求項２０に記載のマイクロニードルデバイス。
前記核酸プローブは、マイクロニードルに共有連結している、請求項２０に記載のマイクロニードルデバイス。
前記支持基板は、基準マーカーを含む、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
前記複数のマイクロニードルのうちの３つ以下のマイクロニードルは、長さが６００μｍ未満であり、または長さが１０５０μｍを超える、請求項１または２に記載のマイクロニードルデバイス。
対象から生体試料を調製するための方法であって、前記方法は、
ａ．前記対象の皮膚を請求項１～２９のいずれか１つに記載のマイクロニードルデバイスと接触させる工程と、
ｂ．前記マイクロニードルデバイスが前記対象の皮膚を貫通するように、前記マイクロニードルデバイスに圧力を加える工程と、
ｃ．前記対象の皮膚内の核酸が請求項１～２８のいずれか１つに記載のマイクロニードルデバイスに接触することを可能にする工程と
を含む、方法。
核酸を抽出する工程をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
前記核酸はＲＮＡを含む、請求項２９または３０に記載の方法。
前記核酸はｍＲＮＡを含む、請求項２７または２８に記載の方法。
前記ｍＲＮＡをｃＤＮＡへと変換する工程をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
前記対象はヒトである、請求項２７～３１のいずれか１つに記載の方法。
前記対象は乾癬または乾癬の症状を有する、請求項２７～３２に記載の方法。
前記対象は皮膚疾病または皮膚疾病の症状を有する、請求項２７～３３に記載の方法。
対象から生体試料を調製するための方法であって、前記方法は、
ａ．対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、前記マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された複数の核酸プローブを含む、工程と、
ｂ．前記マイクロニードルデバイスが前記対象の皮膚を貫通するように、前記マイクロニードルデバイスに圧力を加える工程と、
ｃ．前記核酸プローブにハイブリダイズされたリボ核酸（ＲＮＡ）試料を得るために、前記マイクロニードルデバイスを対象の皮膚に１０分間以下、貫通させる工程であって、ＲＮＡ試料が、約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片の集団と約１５０塩基～約２００塩基を含むＲＮＡ断片の集団を含み、および約７００塩基以上を含むＲＮＡ断片の前記集団と約１５０塩基～約２００塩基を含むＲＮＡ断片の前記集団との比が１より大きい、工程と、
ｄ．前記マイクロニードルデバイスを前記対象の皮膚から除去する工程であって、前記マイクロニードルデバイスが、前記対象の皮膚から除去された後、前記核酸プローブにハイブリダイズされたＲＮＡ試料を含む、工程と
を含む方法。
前記ＲＮＡ試料は、汚染物質を実質的に含まない、請求項３７に記載の方法。
前記マイクロニードルデバイスを前記対象の皮膚に約５分間貫通させる工程を含む、請求項３７に記載の方法。
皮膚の自己免疫疾患の対象を処置する方法であって、前記方法は、
ａ．前記対象から皮膚由来のＲＮＡを含む試料を採取する工程であって、前記対象は、ＲＮＡを含む前記試料を採取する７日前以内に前記自己免疫治療薬を投与されていない、工程と、
ｂ．前記ＲＮＡに基づいて少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを決定する工程と、
ｃ．前記皮膚の自己免疫疾患の対象が、少なくとも１つの遺伝子の発現レベルに基づいて、８０％を超える陽性予測値で前記自己免疫治療薬に応答性であることを予測する工程と、
ｄ．（ｃ）の予測に基づいて、前記対象を前記自己免疫治療薬で処置する工程と
を含む、方法。
ＰＰＶは９０％を超える、請求項４０に記載の方法。
ＰＰＶは、患者１００名を超えるコホートに対して９５％を超える、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、生物製剤である、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、抗体を含む、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、またはＴＮＦα媒介処置である、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブからなる群から選択される少なくとも１つの薬物である、請求項４０に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、少なくとも５つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、表６からの少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、表１２からの少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、表１３からの少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
自己免疫障害は、乾癬である、請求項４０に記載の方法。
前記対象は８を超えるＰＡＳＩを有する、請求項４０に記載の方法。
前記対象は、前記自己免疫治療薬で処置された後、少なくとも７５のＰＡＳＩを有する、請求項４０に記載の方法。
前記ＲＮＡは、ｍＲＮＡを含む、請求項４０に記載の方法。
前記ＲＮＡは、マイクロＲＮＡを含む、請求項４０に記載の方法。
前記対象から皮膚に由来するＲＮＡを含む試料を採取する工程は、マイクロニードルデバイスで前記対象の皮膚を貫通することを含み、ここで、前記マイクロニードルデバイスは、核酸プローブにコンジュゲートされたマイクロニードルを含む、請求項４０に記載の方法。
前記ＲＮＡをｃＤＮＡへと変換する工程をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
前記ｃＤＮＡの次世代配列決定を実施する工程をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
前記ｃＤＮＡの次世代配列によって生成されたデータに訓練されたアルゴリズムを適用する工程をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、共通の上方調節因子を共有しない少なくとも２つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
アルゴリズムは、ＩＬ－１７媒介処置、ＴＮＦ－α媒介処置およびＩＬ－２３媒介処置からなる群から選択される１種類の薬物が投与された患者からの試料を使用して訓練された、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置であり、かつ前記少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ－１７媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、ＩＬ－２３媒介処置であり、かつ前記少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ－２３媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、ＴＮＦ－α－媒介処置であり、かつ前記少なくとも１つの遺伝子は、ＴＮＦ－α－媒介経路に関与しない少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項４０に記載の方法。
対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法であって、前記方法は、
ａ．前記対象から皮膚由来のＲＮＡを含む試料を採取する工程であって、前記対象は、前記ＲＮＡを含む試料を採取する７日前以内に前記自己免疫治療薬を投与されていない、工程と、
ｂ．ＲＮＡをｃＤＮＡに変換する工程と、
ｃ．ｃＤＮＡに基づいて少なくとも１つの遺伝子の発現を決定する工程と、
ｄ．前記皮膚病変の対象が、８０％を超える陽性予測値で前記自己免疫治療薬に応答するか否かを予測する工程と
を含む、方法。
ＰＰＶは９０％を超える、請求項６５に記載の方法。
ＰＰＶは、患者１００名を超えるコホートに対して９５％を超える、請求項６５に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、生物製剤である、請求項６５に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、抗体を含む、請求項６５に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、またはＴＮＦα媒介処置である、請求項６５に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブからなる群から選択される少なくとも１つの薬物である、請求項６５に記載の方法。
前記自己免疫治療薬は、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブからなる群から選択される少なくとも１つの薬物である、請求項６５に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、少なくとも５つの遺伝子を含む、請求項６５に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、表６からの少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項６５に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、表１２からの少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項６５に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、表１３からの少なくとも１つの遺伝子を含む、請求項６５に記載の方法。
前記自己免疫障害は、乾癬である、請求項６５に記載の方法。
前記対象は８を超えるＰＡＳＩを有する、請求項６５に記載の方法。
前記対象は、前記自己免疫治療薬で処置された後、少なくとも７５のＰＡＳＩを有する、請求項６５に記載の方法。
前記ＲＮＡは、ｍＲＮＡを含む、請求項６５に記載の方法。
前記ＲＮＡは、マイクロＲＮＡを含む、請求項６５に記載の方法。
前記対象の皮膚からＲＮＡを抽出する工程は、マイクロニードルデバイスで前記対象の皮膚を貫通することを含み、ここで、前記マイクロニードルデバイスは、核酸プローブにコンジュゲートされたマイクロニードルを含む、請求項６５に記載の方法。
ｃＤＮＡの次世代配列決定を実施する工程をさらに含む、請求項６５に記載の方法。
前記ｃＤＮＡの次世代配列決定によって生成されたデータに訓練されたアルゴリズムを適用する工程をさらに含む、請求項６５に記載の方法。
対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法であって、前記方法は、
ａ．対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、前記マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、
ｂ．前記マイクロニードルデバイスを前記対象の皮膚から除去し、それによって前記対象からＲＮＡ分子を得る工程と、
ｃ．配列リードを生成するために、前記ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、
ｄ．前記配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、
ｅ．前記整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用する工程であって、ここで、前記訓練されたアルゴリズムは、前記自己免疫疾患治療薬に対する応答を予測するための８０％を超える陽性予測値を有する、工程と
を含む、方法。
対象の皮膚病変が自己免疫治療薬に応答するかどうかを決定する方法であって、前記方法は、
ａ．対象の皮膚をマイクロニードルデバイスと接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが、マイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、
ｂ．前記マイクロニードルデバイスを前記対象の皮膚から除去し、それによって前記対象からＲＮＡ分子を得る工程と、
ｃ．配列リードを生成するために、前記ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、
ｄ．前記配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、
ｅ．前記整列された配列リードを使用して、少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルを決定する工程と、
ｆ．訓練されたアルゴリズムを少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルに適用する工程であって、ここで、前記訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、ＴＮＦα媒介処置、またはそれらの任意の組み合わせに応答するか否かを予測する、工程と
を含む、方法。
前記対象は、ＩＬ－１７媒介処置、ＩＬ－２３媒介処置、およびＴＮＦα媒介処置に対して応答性である、請求項８６に記載の方法。
前記ＲＮＡをｃＤＮＡへと変換する工程をさらに含む、請求項８６に記載の方法。
前記少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルは、表６からの少なくとも１つの遺伝子の発現に対応する、請求項８６に記載の方法。
前記少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルは、表１２からの少なくとも１つの遺伝子の発現に対応する、請求項８６に記載の方法。
前記少なくとも１つのＲＮＡ分子の発現レベルは、表１３からの少なくとも１つの遺伝子の発現に対応する、請求項８６に記載の方法。
工程（ｂ）は、
ｉ）ＲＮＡバイオマーカーに対してハイスループット配列決定を行って、前記対象の１つ以上の配列リードを生成すること、
ｉｉ）前記対象の１つ以上の配列リードを、配列リードの既知のシグネチャーと整列させ、ここで、配列リードの既知のシグネチャーは、推奨される治療薬に対する陽性応答と関連し、それにより、整列された配列リードを得ること、および
ｉｉｉ）前記整列された配列リードに訓練されたアルゴリズムを適用することによって、推奨される処置に陽性応答する可能性を有するものとして対象を分類することであって、ここで、前記訓練されたアルゴリズムは、推奨される処置に対する陽性応答を予測するための５０％を超える陽性予測値を含むことをさらに含む、請求項８６に記載の方法。
前記訓練されたアルゴリズムは、５０％を超える陰性予測値を有する、請求項９２に記載の方法。
前記推奨される治療薬は、自己免疫疾患または疾病のための１つ以上の自己免疫治療薬を含む、請求項９２に記載の方法。
前記自己免疫疾患または疾病は、乾癬である、請求項９４に記載の方法。
前記ＲＮＡバイオマーカーは、表６からの少なくとも１つの遺伝子から転写される、請求項９２に記載の方法。
前記ＲＮＡバイオマーカーは、表１２からの少なくとも１つの遺伝子から転写される、請求項９２に記載の方法。
前記ＲＮＡバイオマーカーは、表１３からの少なくとも１つの遺伝子から転写される、請求項９２に記載の方法。
前記推奨される処置は、エタネルセプト、インフリキシマブ、アダリムマブ、セルトリズマブ、ウステキヌマブ、セクキヌマブ、イクセキズマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、リサンキズマブ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項９２に記載の方法。
１つ以上の治療薬は、自己免疫疾患または疾病のための自己免疫治療薬を含む、請求項９２に記載の方法。
前記自己免疫疾患または疾病は、乾癬である、請求項１００に記載の方法。
皮膚の自己免疫障害の対象が自己免疫治療薬に応答性であるか否かを決定する方法であって、
ａ．前記対象の皮膚からｍＲＮＡを抽出する工程と、
ｂ．前記対象の皮膚からｍＲＮＡを配列決定する工程と、
ｃ．自己免疫障害の対象が、エタネルセプト、アダリムマブ、インフリキシマブ、セルトリズマブ、セクキヌマブ、イクセキスマブ、ブロダルマブ、グセルクマブ、チルドラキズマブ、およびリサンキズマブに応答性であるかどうかを、８０％を超える陽性予測値で予測する工程と
を含む方法。
対象の皮膚病変がＩＬ－２３媒介処置に応答性であるか否かを決定する方法であって、前記方法は、
ａ．マイクロニードルデバイスと対象の皮膚を接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが対象の皮膚を貫通するように中実のマイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、
ｂ．前記マイクロニードルデバイスを前記対象の皮膚から除去し、それによって前記対象からＲＮＡ分子を得る工程と、
ｃ．配列リードを生成するために、前記ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、
ｄ．前記配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、
ｅ．訓練されたアルゴリズムを整列された配列リードに適用する工程であって、前記訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－２３媒介処置に応答性である否かを予測し、および整列された配列リードは、表１３からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、工程と
を含む、方法。
対象の皮膚病変がＩＬ－１７、ＩＬ－２３、またはＴＮＦ－α媒介処置に応答性であるか否かを決定する方法であって、
ａ．マイクロニードルデバイスと対象の皮膚を接触させる工程であって、マイクロニードルデバイスが対象の皮膚を貫通するように中実のマイクロニードルに結合された１つ以上の核酸プローブを含む、工程と、
ｂ．前記マイクロニードルデバイスを前記対象の皮膚から除去し、それによって前記対象からＲＮＡ分子を得る工程と、
ｃ．配列リードを生成するために、前記ＲＮＡ分子に対してハイスループット配列決定を実施する工程と、
ｄ．前記配列リードを、自己免疫疾患治療薬に対する陽性応答に関連する配列リードのシグネチャーと整列させて、整列された配列リードを得る工程と、
ｅ．訓練されたアルゴリズムを整列された配列リードに適用する工程であって、前記訓練されたアルゴリズムは、皮膚病変の対象がＩＬ－１７媒介処置、ＴＮＦ－α媒介処置、またはＩＬ－２３媒介処置に応答性である否かを予測し、および整列された配列リードは、表６、１２、または１３からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、工程と
を含む、方法。
前記整列された配列リードが、ＴＮＦα媒介処置で対象を処置することをさらに含み、表６からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、請求項１０４に記載の方法。
前記整列された配列リードが、ＩＬ－１７媒介処置で対象を処置することをさらに含み、表１２からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、請求項１０４に記載の方法。
前記整列された配列リードが、ＩＬ－２３媒介処置で対象を処置することをさらに含み、表１３からの少なくとも１つの遺伝子に対応する、請求項１０４に記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、およびＰＰＩＧからなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、およびＰＰＩＧからなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＣＮＦＮ、ＣＴＳＣ、ＧＢＡＰ１、およびＣＲＡＢＰ２からなる群から選択される３つの遺伝子、または４つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、Ｃ３、およびＥＧＲからなる群から選択される３つの遺伝子、または４つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＰＣＤＨ７、ＰＰＩＧ、ＲＡＢ３１、およびＣ３からなる群から選択される３つの遺伝子、または４つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＧＢＡＰ１、ＣＲＡＢＰ２、ＰＣＤＨ７、およびＰＰＩＧからなる群から選択される３つの遺伝子、または４つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＫＲＴ６Ａ、ＳＰＲＲ１Ａ、ＣＤ３６、ＩＬ４Ｒ、ＬＣＮ２、およびＩＦＩ２７からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＣＤ３６、ＩＬ４Ｒ、Ｓ１００Ａ７Ａ、ＳＥＲＰＩＮＢ４、ＭＸ１、およびＳＥＲＰＩＮＢ３からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＬＣＮ２、ＩＦＩ２７、ＤＥＦＢ４Ａ、ＩＬ３６Ｇ、ＣＤ２４、およびＰＩ３からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ４Ｒ、ＬＣＮ２、およびＩＦＩ２７からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＰＩ３、ＩＦＩ２７、およびＳＥＲＰＩＮＢ３からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＩＬ４Ｒ、Ｓ１００Ａ７Ａ、およびＭＸ１からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＣＤ３６、ＬＣＮ２、およびＳＥＲＰＩＮＢ４からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＭＴＣＯ１Ｐ１２、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、ＣＬＳＴＮ１、ＰＤＰＮ、ＬＤＬＲＡＤ２、およびＧＳＴＭ３からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＡＬ１５８８４７．１、ＤＡＤ１、ＬＤＬＲＡＤ２、ＺＮＦ３９５、ＭＧＭＴ、およびＡＬ１３６９８２．４からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＮＲＥＰ、ＰＰＩＦ、ＰＲＩＭ１、ＡＬ１３６９８２．５、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、およびＳＭＰＤ３からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＰＤＰＮ、ＴＸＮＲＤ１、ＧＳＴＭ３、ＧＰＳＭ１、ＧＬＲＸ、およびＵＳＰ２からなる群から選択される３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、または６つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＭＴＣＯ１Ｐ１２、ＣＬＳＴＮ１、およびＧＳＴＭ３からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＮＲＥＰ、ＰＰＩＦ、およびＰＲＩＭ１からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＡＬ１３６９８２．５、ＭＴＡＴＰ６Ｐ１、およびＳＭＰＤ３からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。
前記少なくとも１つの遺伝子は、ＰＤＰＮ、ＴＸＮＲＤ１、およびＧＳＴＭ３からなる群から選択される３つの遺伝子である、請求項４０、６５、８６、９２、および１０４のいずれか１つに記載の方法。