JP2023553609A - 対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定する方法 - Google Patents
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Abstract
対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定する方法が開示される。この方法は、対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程を含んでもよく、上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象が脂質低下療法に応答する可能性を示す。【選択図】図1(1)
Description
本開示は、対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定する方法、並びに対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクがあるか否かを判定する方法に関する。
高コレステロール血症、すなわち、血中の血清コレステロールレベルの上昇は、現在、多くの地理的領域における心血管疾患(CVD)の主な原因である。血清コレステロールレベルの調節は、食事摂取、内因性産生、及び細胞代謝によって制御される。
スタチンは、しばしば、高コレステロール血症に罹患している対象のための第一選択薬物療法として使用される。しかしながら、多くの場合、対象は、直ちに又は長期間にわたり、応答しないか又は目標コレステロールレベルに達しない。患者によっては、スタチン療法に従わないものもある。さらに、心臓発作を起こした患者のかなりの部分は、最初の発作の1年以内に2回目の発作を起こす。従って、そのような患者がスタチン治療に応答するか否かを調べるために長期間待つことなく、そのような患者のコレステロールレベルを低下させる必要がある可能性がある。さらに、コレステロールを低下させる治療及び療法のほとんどは、細胞機構に影響を及ぼし、それゆえ、そのような細胞機構を定量化することができることは非常に有益である可能性がある。
この概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される概念の選択したものを簡略化された形で紹介するために提供される。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。
対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定する方法が開示される。当該方法は、対象の生体試料(生物学的試料)から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程を含んでもよく、
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象が脂質低下療法に応答する可能性を示す。
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象が脂質低下療法に応答する可能性を示す。
対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクがあるか否かを判定する方法も開示される。当該方法は、対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程を含んでもよく、
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは上記心血管疾患を発症するか又は有するリスクが高い可能性を示す。
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは上記心血管疾患を発症するか又は有するリスクが高い可能性を示す。
本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、実施形態を例示し、説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。
第1の態様によれば、対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定する方法が開示される。この方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員(lipid mobilization)能力の定量値を決定する工程
を含んでもよく、
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象が脂質低下療法に応答する可能性を示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員(lipid mobilization)能力の定量値を決定する工程
を含んでもよく、
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象が脂質低下療法に応答する可能性を示す。
第2の態様によれば、対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクがあるか否かを判定する方法が開示される。この方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程
を含んでもよく、
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは上記心血管疾患を発症するか又は有するリスクが高い可能性を示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程
を含んでもよく、
上記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDLRの発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又はその細胞の脂質動員能力の定量値は、上記対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは上記心血管疾患を発症するか又は有するリスクが高い可能性を示す。
本明細書において以下で説明される任意の実施形態は、第1の態様、第2の態様のいずれか、又はその両方に関連するものとして理解されてもよい。
当該方法を用いると、脂質低下療法、例えば、スタチン、PCSK9、エゼチミブ、エビナクマブ、及び/又はベンペド酸治療に対する対象の応答を試験し、これにより予測することが可能であってもよい。
それゆえ、スタチン治療等の特定の脂質低下治療のみに応答する可能性が低い対象を比較的迅速に特定することが可能であってもよく、その結果、対象はできるだけ早くより良好な作業療法を提供されてもよい。それは、より多くの対象がその目標脂質レベル(例えば、コレステロールレベル)を達成すること、及び/又はより良好な投薬により副作用を低減することも可能にしてもよい。従って、当該方法は、心血管疾患の発生率の低減を可能にしてもよい。
本明細書の文脈では、用語「治療」並びに「処置」及び「処理」は、当該技術分野において一般のように理解されてもよい。少なくともいくつかの実施形態では、それらは互換的に使用されてもよい。
いくつかの実施形態では、対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定することは、対象の血液中のどの脂質濃度が脂質低下療法によって達成されてもよいかを決定すること、及び/若しくは対象が脂質低下療法に応答して対象の血液中の目標脂質濃度に達する可能性を判定することを含むか、又はそのような決定をすることであってもよい。このような実施形態では、細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答して対象の血液中の目標脂質濃度に達する可能性を示し、かつ/又は対象の血液中のどの脂質濃度が脂質低下療法によって達成されてもよいかを示す。(目標)脂質濃度は、例えば、(目標)コレステロール濃度及び/又は(目標)LDLコレステロール濃度であってもよい。このような実施形態では、どの対象が脂質低下療法に少なくともある程度応答し得るかだけでなく、どの対象が脂質低下療法の所望の結果、例えば目標脂質濃度を達成し得るかを判定することが可能であってもよい。
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/若しくは細胞の脂質動員能力の定量値のいずれか1つ、又はそれらの任意の組み合わせは、対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定するために、又は対象が、アテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクがあるか否かを判定するために充分であってもよい。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値を決定すること、及び/又は細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値を決定することは、単独で又は組み合わせて、細胞におけるLDLR活性の定量値を決定することと見なされてもよい。LDL取り込みは、少なくともいくつかの実施形態では、細胞におけるLDLR活性のより良好な尺度であってもよい。しかしながら、それらは、より確実な(ロバストな)読み出し値を得るために組み合わされてもよい。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
細胞における脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
細胞における脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値及びその細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値及び細胞におけるLDLRの発現の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値及びその細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値及び細胞におけるLDLRの発現の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値及びその細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値及び細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値及びその細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値及び細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値及びその細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値及び細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値及びその細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値及び細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞の脂質貯蔵能力の定量値及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞の脂質貯蔵能力の定量値及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞の脂質貯蔵能力の定量値及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞の脂質貯蔵能力の定量値及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、及びその細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、及び細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、及びその細胞の脂質貯蔵能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、及び細胞の脂質貯蔵能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞におけるLDLRの発現の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
一実施形態では、当該方法は、
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、その細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、その細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及びその細胞の脂質動員能力の定量値を決定すること
を含み、
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、細胞におけるLDLRの発現の定量値、細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び細胞の脂質動員能力の定量値は、対象が脂質低下療法に応答する可能性並びに/又はアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示す。
当該方法は、細胞がLDLを取り込む能力の定量値を対照細胞の定量値又は対照値と比較することを含んでもよく、細胞がLDLを取り込む能力の定量値の減少は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示し、かつ/又は細胞がLDLを取り込む能力の定量値の増加は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を有する可能性が低いことを示す。
当該方法は、細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値を対照細胞の定量値又は対照値と比較することを含んでもよく、細胞におけるLDLRの発現の定量値の減少は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いこと、及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示し、かつ/又は細胞におけるLDLRの発現の定量値の増加は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を有する可能性が低いことを示す。
対象脂質低下療法に応答する可能性が高い対象、すなわち脂質低下療法に対する良好な応答者を特定することは、その対象が後に療法に応答しない場合、その対象が療法に従わなかったことを示し得るという点で有用であってもよい。対象が良好な応答者である場合、所望の効果を達成し、これにより潜在的な副作用の低減及び/又は薬物療法に対する順守の改善を達成するために、低レベルの薬物療法(例えば、より低い用量のスタチン)も可能にしてもよい。
当該方法は、細胞の脂質貯蔵能力の定量値を対照細胞の定量値又は対照値と比較することを含んでもよく、
細胞の脂質貯蔵能力の定量値の増加は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示し、かつ/又は細胞の脂質貯蔵能力の定量値の減少は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を有する可能性が低いことを示す。
細胞の脂質貯蔵能力の定量値の増加は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示し、かつ/又は細胞の脂質貯蔵能力の定量値の減少は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を有する可能性が低いことを示す。
当該方法は、細胞の脂質動員能力の定量値を対照細胞の定量値又は対照値と比較することを含んでもよく、
細胞の脂質動員能力の定量値の減少は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示し、かつ/又は細胞の脂質動員能力の定量値の増加は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を有する可能性が低いことを示す。
細胞の脂質動員能力の定量値の減少は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクが高いことを示し、かつ/又は細胞の脂質動員能力の定量値の増加は、対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いこと、並びに/若しくはアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を有する可能性が低いことを示す。
細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、例えば、細胞を標識LDL粒子と接触させること、これによって得ることができる得られた混合物を、標識LDL粒子の細胞内部移行(インターナショナリゼーション、internationalization)を可能にするのに充分な期間インキュベートすること、並びに細胞によって内部移行された標識LDL粒子の量及び/又は数を決定することによって決定されてもよい。代替的に又は追加的に、細胞によって内部移行された標識LDL粒子の強度及び/又は標識LDL粒子を含有するオルガネラ(細胞小器官)の定量化を使用して、細胞がLDLを取り込む能力の定量値が決定されてもよい。標識LDL粒子は、標識LDL粒子とLDL受容体とによって複合体が形成されるように、細胞の表面上のLDL受容体(又は複数のLDL受容体)に結合してもよい。次いで、この複合体が細胞に内部移行されてもよい。しかしながら、細胞がLDLを取り込む能力を測定することができる他の方法、例えば、ApoB(アポリポタンパク質B)又は人工LDL分子を利用する方法が企図されてもよい。
細胞におけるLDLRの発現の定量値は、LDLRの表面発現及び/又は細胞発現を含んでもよく、又はそれらであってもよい。LDLRの発現は、例えば、抗LDLR抗体又はLDLRに結合することができる他のリガンドを使用することによって決定されてもよい。しかしながら、細胞におけるLDLRの発現を測定することができる他の方法、例えばLDLR mRNAの存在量を定量化する方法(例えば定量PCR又はRNA配列決定による)が企図されてもよい。
脂質貯蔵能力の定量値は、例えば、細胞中の脂質滴(LD)(すなわち、細胞脂質滴)の定量値(例えば、量若しくは相対量、面積、強度及び/又は数)を決定することによって決定されてもよい。
細胞の脂質動員能力の定量値は、例えば、リポタンパク質枯渇培地中の細胞中の脂質滴(LD)の定量値に対する完全培地中の細胞中の脂質滴の定量値を決定することによって決定されてもよい。これは、例えば、リポタンパク質枯渇培地中の細胞中の脂質滴の定量値に対する完全培地中の細胞中の脂質滴の定量値の比を計算することによって行われてもよい。用語「完全培地」は、細胞の維持及び/又は増殖に必要とされるすべての成分を含有する細胞培養培地を指すものとして理解されてもよい。適切な完全培地の一例は、10%FBS(ウシ胎仔血清)を含有する培地である。リポタンパク質枯渇培地の一例は、FBSを含まないが5%LPDS(リポタンパク質欠損血清)を含む同等の培地(すなわち、対応する完全培地に匹敵する培地)である。
細胞中の脂質滴(LD)の定量値及び脂質貯蔵能力の定量値は、細胞内脂質貯蔵オルガネラ中の脂質滴の存在量を測定することによって決定されてもよい。細胞は、例えばプラスチック基板又はガラス基板に固定化(不動化)されてもよい。次いで、細胞が固定され、核染色剤及び脂質滴内に蓄積する疎水性フルオロフォアで染色されてもよい。次いで、この細胞は自動イメージングに供されてもよく、ソフトウェアツールを使用して、細胞及び各細胞中の個々の脂質滴が特定されてもよい。これは、細胞脂質滴の正確な数、それらのサイズ及び/又はそれらの蛍光強度を決定することを可能にしてもよい。この方法の詳細は、例えば、Pfistererら、Nature Communications 2017;8:14858によって記述されている。この情報に基づいて、脂質動員を定量化することが可能である。
しかしながら、細胞の脂質動員能力の定量値を決定するための他の方法、例えば、異なる条件下での脂質の生化学的決定が企図されてもよく、又はフローサイトメトリーを使用して、その異なる条件下でのLD強度が定量されてもよい。あるいは、脂質動員は、最初に細胞を高脂質負荷に曝露して多数の脂質滴を刺激し、次いでより少ない脂質を含有する完全培地に切り替え、これにより脂質動員をモニターすることによって測定されてもよい。自動顕微鏡法及び画像分析を用いて、脂質滴のより正確な定量化を達成することが可能である場合がある。フローサイトメトリーを使用して、細胞脂質滴強度を測定することもできようが、必ずしも脂質滴の数及びサイズを測定することはできない場合がある。それにもかかわらず、フローサイトメトリーを使用して、異なる条件下での強度変化を定量化し、従って脂質動員の計算を可能にすることができよう。また、脂質滴は、脂質滴関連タンパク質の抗体染色によって定量化することができよう。あるいは、細胞脂質含有量は、生化学的方法(例えば、溶媒を用いた細胞脂質抽出及び薄層クロマトグラフィー又は質量分析による定量)によって測定することができよう。
本明細書の文脈では、用語「脂質動員能力」は、細胞が貯蔵された脂質を利用する能力を指すものとして理解されてもよい。一実施形態では、用語「脂質動員能力」は、(例えば、同じ又は同等の細胞における)リポタンパク質枯渇培地中の脂質滴数、細胞脂質滴面積、及び/若しくは細胞脂質滴強度に対する完全培地中の脂質滴数、細胞脂質滴面積、及び/若しくは細胞脂質滴強度の比及び/又は倍数差を指すものとして理解されてもよい。しかしながら、脂質動員能力の定量値は、代替的に又は追加的に、完全培地及びリポタンパク質枯渇培地における脂質滴数、細胞脂質滴面積、及び/又は細胞脂質滴強度の差を決定することによって決定されてもよい。
対象の生体試料は、血液試料又は血液試料に由来する試料、例えばバフィーコート試料であってもよい。他の生体試料、例えば、線維芽細胞、角化細胞(ケラチノサイト)及び/又は間葉系幹細胞等の組織に由来する細胞試料が企図されてもよい。
細胞(すなわち、対象の生体試料から得られる細胞)は、末梢血単核球(PBMC)を含んでもよく、又は末梢血単核球(PBMC)であってもよい。PBMCは、血液試料又はバフィーコート試料等の生体試料から、例えば密度勾配遠心分離によって得られてもよい。PBMCは、陽性又は陰性の抗体選択技術によって選別されてもよい。
代替的に又は追加的に、細胞は、例えば、エプスタイン・バーウイルスで不死化されたリンパ球(EBVリンパ芽球)、好中球、及び/若しくは顆粒球を含むか、又はそれらであってもよい。
細胞は凍結保存されてもよい。
対象はヒトであってもよいが、対象は、追加的又は代替的に、動物、例えば哺乳動物、例えば霊長類、非ヒト霊長類、イヌ、ネコ、ウマ、ヒツジ、ヤギ、ウシ、ウサギ、ブタ及び/若しくはげっ歯類、例えばマウス若しくはラット、又は任意の他の種であってもよい。
対象は、高脂血症を有してもよい。一実施形態では、対象は、高コレステロール血症及び/又は高トリグリセリド血症を有する。
第2の態様に係る方法では、心血管疾患は、例えば、狭心症若しくは心筋梗塞等の冠動脈疾患、脳卒中、心臓発作、脳血管疾患若しくは末梢動脈周囲疾患のうちの少なくとも1つを含んでもよく、又はそれらであってもよい。
対象は、いくつかの実施形態では、脂質低下療法を受けていてもよい。言い換えれば、対象は、生体試料が対象から得られるか又は得られた時点で脂質低下療法を受けていてもよいし、又は受けたことがある。他の実施形態では、生体試料は、未だ脂質低下療法を受けたことがない対象から得ることが可能であってもよく、又は得られてもよい。
脂質低下療法は、スタチン治療を含んでもよく、又はスタチン治療であってもよい。スタチンは、高コレステロール血症に罹患している対象のための第一選択薬物療法として使用されることが多い。しかしながら、対象は、スタチン療法を受けているとき、直ちに又は長期間にわたり、応答しないか又は目標コレステロールレベルに達成しないことが多い。一部の対象は、スタチン療法に従わない。さらに、心臓発作を起こした対象のかなりの部分が、最初の発作の1年以内に2回目の発作を有することが観察されている。従って、そのような対象がスタチン療法に応答するか否かを調べるために長期間待つことなく、そのような対象のコレステロールレベルを低下させる必要がある可能性がある。さらに、又はあるいは、脂質低下療法は、PCSK9阻害剤療法、エゼチミブ療法、エビナクマブ療法、及び/又はベンペド酸療法を含んでもよく、又はそれらであってもよい。他の可能性のある療法、治療又は脂質低下剤が、将来企図又は開発される可能性がある。
当該方法は、自動画像及びデータ分析を使用して行われてもよい。この方法は、ハイコンテントイメージングと、それに続く自動画像及びデータ分析を使用して行われてもよい。ハイコンテントイメージングは、自動蛍光顕微鏡法等の自動顕微鏡法を指してもよく、又はそれを含んでもよい。自動顕微鏡法は、例えば、自動広視野蛍光顕微鏡法及び/又は共焦点顕微鏡法を含んでもよい。ハイコンテントイメージングは、より良好な自動化及び/又は柔軟性を可能にしてもよい。それは、当該方法に必要とされる時間を短縮する場合もある。
当該方法は、ロボットプラットフォームを使用して行われてもよい。
しかしながら、他の方法が、代替的に又は追加的に企図されてもよい。例えば、当該方法は、フローサイトメトリー及び/又は非自動顕微鏡法を用いて行われてもよい。
細胞は表面上に固定化(不動化)されてもよい。例えば、それらは、ハイコンテントイメージングのために表面上に固定化されてもよい。細胞は、単層として表面上に固定化されてもよい。好適な表面は、例えば、ハイコンテントイメージングプレート等のプラスチック及び/又はガラス表面を含んでもよい。固定化は、保存及び保存後の(同じ)細胞の反復分析(例えば、画像取得)を可能にしてもよい。これは、2つ以上の細胞集団のグループ分け(分類)及び/又は識別を可能にしてもよい。固定化は、細胞凝集も防ぎ、細胞の染色及び/又はイメージングの自動化も可能にしてもよい。固定化細胞は、脂質滴及び/又は内部移行されたLDL粒子の定量的量を決定することを可能にする可能性がある細胞内分解能でのイメージングに好適であってもよい。固定化は、脂質滴及び/又は内部移行されたLDL粒子の細胞内局在化の決定も可能にしてもよい。
固定化細胞は表面に接着してもよい。接着を促進するために、表面は、改善された接着を可能にするように選択、処理及び/又は調製されてもよい。適切な表面がコーティングされてもよい。適切なコーティングは、例えば、ポリ-D-リシン(PDL)コーティング、ポリ-L-リシンコーティング、コラーゲンコーティング、及び/又はラミニンコーティング等の、表面への細胞接着を促進する可能性があるコーティングを含んでもよい。
細胞は、2つ以上(すなわち、少なくとも2つ)の細胞集団にグループ分けされてもよく、及び/又は1つ以上の細胞集団が細胞から選択されてもよく、細胞集団のうちの少なくとも1つのLDLを取り込む能力の定量値、LDLRの発現の定量値、脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は脂質動員能力の定量値は、他の細胞集団とは別個に決定されてもよい。このために、細胞は表面上に固定化されてもよい。しかしながら、細胞の固定化は必要でない場合がある。例えば、細胞は、例えば、細胞集団に特異的な抗体を使用する抗体染色、若しくは2つ以上の細胞集団を区別することができる他のタイプの染色によって、及び/又はそれらの形態学的特性によって、2つ以上の細胞集団にグループ分けされてもよい。例えば、少なくとも1つの細胞集団は、(細胞内の他の細胞集団と比較して)最も高いシグナル対ノイズ比を示す細胞集団であってもよい。別の例として、PBMC細胞は、単球及びリンパ球(及び任意選択で他の細胞型)にグループ分けされてもよく、定量値は、単球、リンパ球、及びいずれかの他の任意選択の細胞集団について別々に決定されてもよい。単球は、コーティングされたイメージングプレート等の表面への接着後に広がり、拡大した細胞質領域をもたらしてもよいので、単球及びリンパ球は、サイズに基づいて互いに識別されてもよい。しかしながら、少なくともいくつかの実施形態では、単球、リンパ球、及び/又はいずれかの他の任意選択の細胞型若しくは細胞集団について別々に決定された定量値は組み合わされて、例えば相関で使用されてもよい。
しかしながら、細胞のLDLを取り込む能力の定量値、LDLRの発現の定量値、脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は脂質動員能力の定量値を決定するためには、細胞を2つ以上の細胞集団化にグループ分けすることは必要でない場合がある。例えば、上記定量値は、PBMC集団全体(又はその一部)から決定されてもよい。
対象の細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、標識LDL粒子を使用して決定されてもよい。しかしながら、対象の細胞がLDLを取り込む能力の決定を可能にする可能性がある他の手段も企図されてもよい。LDL粒子は、例えば、蛍光標識又は放射性標識されてもよい。LDL粒子は、例えば凍結によって保存されてもよい。
対象の細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、急速(スナップ)凍結によって保存されたLDL粒子を使用して決定されてもよい。急速凍結は、例えば、LDL粒子の温度を-70℃以下の温度まで非常に急速に、例えば、少なくとも1秒、又は少なくとも5秒、又は少なくとも10秒、又は少なくとも30秒、又は少なくとも1分の期間に低下させることによって行われてもよい。急速凍結の後、このように保存されたLDL粒子は、例えば、約-70~約-80℃の温度で保存されてもよい。しかしながら、それらは、他の温度、例えば約-10℃未満若しくは約-20℃未満の温度、又は約-10℃~約-20℃の範囲の温度で保存されてもよい。適切な温度でのLDL粒子の急速凍結及び任意選択の保存は、細胞がLDLを取り込む能力の定量値の測定を変える可能性があるLDL粒子の凝集又は変性を防止する可能性がある。従って、LDL粒子は、より長く貯蔵されてもよく、かつ/又はより信頼性の高い結果を提供してもよい。
細胞がLDLを取り込む能力の定量値、LDLRの発現の定量値、脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は脂質動員能力の定量値は、複数の対象の生体試料から得ることができる細胞の混合物を含む標準を使用して正規化されてもよい。この複数の対象は、例えば、少なくとも2人、又は少なくとも3人、又は少なくとも4人、又は少なくとも5人、又は少なくとも10人の対象、又は少なくとも100人の対象を含んでもよく、又はそれらであってもよい。従って、例えば、単独の人の生体試料から得ることができる標準よりも再現性がありかつ/又は均一である標準を得ることが可能であってもよい。
大規模対照標準を使用してデータが正規化されてもよい。新しい対照標準が以前の対照標準と比較されて、長い時間枠にわたる試料の比較が可能にされてもよい。異なる重複対照標準が、例えば3つ以上の実験において測定されて、値を確実に比較するのに充分な値を有するようにしてもよい。例えば、これは、例えば4人以上の個体由来のPBMCの混合調製物を提供することによって行われてもよい。これらの標準は、各アリコートが1回の実験に充分であるように、分注(アリコート化)され凍結されてもよい。各試験又は実験について、新しいアリコートが使用されてもよい。これは、標準が各実験について同じ又は類似の品質であることを確実にしてもよい。新しい標準が作製されると、その標準は、例えば、対照培地及びリポタンパク質枯渇培地での処理の後のLDL取り込み及び脂質滴存在量を定量化することによって、以前の対照標準と比較されてもよい。細胞のバックグラウンドも定量化されてもよい。例えば、バックグラウンド、LDL取り込み及び脂質滴存在量に関して以前の標準と類似している標準のみが、今後の実験のための適切な標準として考慮されてもよい。実験結果の長期比較可能性のために、ある標準から得られた結果を異なる標準を用いて得られた結果と比較することが有益であってもよい。それゆえ、実験上のばらつきによる影響を低減するために、複数の実験において異なる標準が測定されてもよい。
当該方法は、対象における高コレステロール血症を予防又は治療するために、脂質低下療法に応答する可能性が低い対象に治療を施し、これにより対象を治療することをさらに含んでもよい。治療は、スタチン、エゼチミブ、エビナクマブ、ベンペド酸、及び/若しくはPCSK9阻害剤の投与を含んでもよく、又はそれらの投与であってもよい。一実施形態では、対象は、スタチン療法に応答する可能性が低い。
治療は、スタチン、エゼチミブ、エビナクマブ、ベンペド酸、及び/若しくはPCSK9阻害剤の投与を含んでもよく、又はそれらの投与であってもよい。治療は、例えば、併用治療、例えば、スタチン及びエゼチミブを含む併用治療、又はスタチン及びPCSK9阻害剤を含む併用治療の投与を含んでもよく、又はそれらの投与であってもよい。この治療は、対象が応答する可能性が低い脂質低下療法とは異なっていてもよい。例えば、対象が、スタチン治療に応答する可能性が低いと判断されている場合(対象は、生体試料が対象から得られるか又は得られた時点で、スタチン療法等の脂質低下療法をすでに受けていてもよくまだ受けていなくてもよい)、治療は、例えば、スタチン及びエゼチミブを含む併用治療、又はスタチン及びPCSK9阻害剤を含む併用治療の投与を含んでもよく、又はそれらの投与であってもよい。他の可能な併用治療が、将来企図又は開発される可能性がある。
対象が脂質低下療法を受けている(すなわち、対象は、生体試料が対象から得られるか又は得られた時点で脂質低下療法を受けていてもよく、又は受けたことがある)実施形態では、治療は併用治療であってよく、すなわち、治療は追加の脂質低下療法を含んでもよく、又は追加の脂質低下療法であってもよい。その場合、追加の脂質低下治療は、対象がすでに受けている脂質低下療法とは異なる治療及び/又は対象がすでに受けている脂質低下療法に対する追加の治療であってもよい。
当該方法によって得られる結果は他の尺度と組み合わされて、対象が脂質低下療法に応答する可能性、並びに/又は対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクがあるかの判定が改善されてもよい。
当該方法は、細胞がLDLを取り込む能力の定量値、LDLRの発現の定量値、脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は脂質動員能力の定量値に基づいてリスクスコアを計算することをさらに含んでもよい。
様々な他の特徴、尺度又は値が、リスクスコアの計算に含まれてもよい。このような他の特徴、尺度又は値は、例えば、以下のうちの1つ以上を含んでもよい:年齢、性別、食習慣、身体的測定値、例えば、肥満度指数(BMI)、股関節周囲(ヒップ周り)、腰周囲、血液代謝産物、循環リポタンパク質濃度、遺伝的危険因子、家族歴及び/又は以前の病歴。このような他の特徴、尺度又は値は、生体試料が対象から得られる前、得られるのと同時に、又は得られた後に決定されてもよい。当業者が理解するように、特徴、尺度又は値のいくつかは、例えば質問表を使用して収集された情報、又は以前に収集された臨床データであってもよい。特徴、尺度又は値のいくつかは、生化学的若しくは臨床診断的測定及び/又は医学的診断によって決定されてもよい(又は決定されたものであってもよい)。
当該方法は、アテローム性動脈硬化症及び/若しくは血管疾患若しくはそのリスクに関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーに基づいて、対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクがあるか否かを判定することをさらに含んでもよく、かつ/又は当該方法は、アテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患若しくはそのリスクに関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーの存在に基づいて、並びに細胞がLDLを取り込む能力の定量値、LDLRの発現の定量値、脂質貯蔵能力の定量値、及び/若しくは脂質動員能力の定量値に基づいてリスクスコアを計算することをさらに含む。遺伝子分析、すなわち少なくとも1つの遺伝子マーカーの使用は、対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクがあるか否かの判定を改善してもよい。
一実施形態では、当該方法は、アテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患又はそのリスクに関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーの存在に基づいて、並びに細胞がLDLを取り込む能力の定量値、及び脂質動員能力の定量値に基づいて、リスクスコアを計算することを含む。リスクスコアは、少なくともいくつかの実施形態では、多遺伝子リスクスコアであってもよい。本明細書の文脈において、略語「GRS」は、遺伝的リスクスコアを指すものとして理解されてもよい。
心血管疾患若しくはそのリスクに関連する少なくとも1つの遺伝子マーカー、又はリスクスコアは、例えば、家族性高コレステロール血症のマーカー、LDL受容体遺伝子(LDLR)における変異、アポリポタンパク質B遺伝子(APOB)における変異、LDLRAP1(低密度リポタンパク質受容体アダプタータンパク質1、ARH)における変異、プロタンパク質転換酵素サブチリシン・ケキシン9型遺伝子(PCSK9)における変異、並びに/又は多遺伝子リスクスコア、例えばLDL-GRS、高トリグリセリド血症についてのGRS、及び/若しくは心血管疾患についてのGRSを含んでもよいし、又はそれらであってもよい。
標識LDL粒子の混合物を含む組成物も開示される。この混合物中のLDL粒子は、複数の個々の対象から得ることができてもよく、当該組成物は、標識の前又は後にこの組成物及び/又はLDL粒子を急速凍結することによって保存されてもよい。言い換えれば、当該組成物は、標識の前又は後に、急速凍結によってその組成物及び/又はLDL粒子を保存することによって得ることができてもよい。これは、LDL粒子の凍結保存と称されてもよい。当該組成物の文脈において、LDL粒子は、本明細書に記載される1つ以上の実施形態に係るいずれのLDL粒子であってもよい。
例えば、複数の個々の対象の血漿試料から得ることができるLDL粒子は、例えば標識のためにプールされる前に、最初に品質チェックされてもよい。例えば、目視検査及び/又はリポタンパク質濃度の定量などに基づいて非常に高い脂質含有量を有する試料からのLDL粒子は、上記混合物から除外されてもよい。これは、そのようなLDL粒子が必ずしも良好に機能しない可能性があるためである。
当該方法は、上記組成物を使用して細胞がLDLを取り込む能力の定量値を正規化することを含んでもよい。
これより様々な実施形態を詳細に参照する。その例は添付の図面に示されている。
以下の説明は、当業者が本開示に基づいて実施形態を利用することができる程度に詳細にいくつかの実施形態を開示する。多くの工程又は特徴が本明細書に基づいて当業者に明白となるであろうから、実施形態のすべての工程又は特徴が詳細に論じられるわけではない。
実施例1
以下の様々な略語及び頭字語を、以下の実施例において使用する。
以下の様々な略語及び頭字語を、以下の実施例において使用する。
Apo-B:アポリポタンパク質-B;BSA:ウシ血清アルブミン;EBV:エプスタイン・バーウイルス;CI:信頼区間;DAPI:ジアミジノ-2-フェニルインドール;DiI:1,1’-ジオクタデシル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドカルボシアニン過塩素酸塩;DMSO:ジメチルスルホキシド;FBS:ウシ胎仔血清、FH:家族性高コレステロール血症;HEPES:4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸;LD:脂質滴;LDL:低密度リポタンパク質;LDL-GRS:LDL遺伝的リスクスコア;LDLR:低密度リポタンパク質受容体;CVD:心血管疾患;LPDS:リポタンパク質欠損血清;PBMC:末梢血単核球;PBS:リン酸緩衝生理食塩水;PCSK9:プロタンパク質転換酵素サブチリシン/ケキシン9型;PDL:ポリ-D-リシン;VLDL:超低密度リポタンパク質。
材料:リポタンパク質欠損血清(LPDS)は、ウシ胎児血清から超遠心分離により得た(Goldsteinら、Methods Enzymol. 1983;98:241-260)。DiI-LDLについては、ヒト血漿試料由来の新鮮なLDLをまず密度遠心分離によって調製し(Finnish Red Cross(フィンランド赤十字社)認可39/2016)(Stephan及びYurachek、J Lipid Res. 1993;34:325-330)、次いで1,1’-ジオクタデシル-3,3,3’,3’-テトラメチル-インドカルボシアニン過塩素酸塩(DiI)で標識した(Reynoldsら、Am J Pathol. 1985;121:200-211)。4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(DAPI)、ポリ-Dリジン(PDL)及びHistopacque PremiumはSigma(シグマ)から入手した。DiI、抗マウスAlexa 568、HCS CellMask Deep Red及びHCS CellMask GreenはThermo Fisher(サーモフィッシャー)から入手した。マウス抗LDLR(クローン472413)はR&D Systems(アールアンドディ・システムズ)から得た。
末梢血単核球(PBMC)及び血液試料:He-FH患者は、男性メタボリックシンドローム研究において特定し(Laaksoら、J Lipid Res. 2017;58:481-493)、血液試料は、ヒトが関与する実験に関するヘルシンキ宣言に従って患者の経過観察(フォローアップ)中に得た。PBMC及びEBVリンパ芽球細胞試料を得た2人のHe-FH患者(Cys325Tyr及びSer580Phe)は以前に記載されている(Romanoら、J Lipid Res. 2011;52:2095-2100)。フィンランド人集団調査、FINRISK 2012からのPBMC試料、及びドナー関連データ(遺伝子型を含む)をTHL Biobank(THLバイオバンク)(www.thl.fi/biobank)から入手し、Biobank契約番号(2016_15、2016_117及び2018_15)の下で使用した。バイオバンクからの上昇したLDLレベル(LDL>5mM)を有するドナー及び正常コレステロール血(LDL2.0~2.5mM)試験群のドナーは、年齢、性別及びBMIをマッチさせた。いずれの群のドナーも、サンプリング時までにコレステロール低下薬物治療を受けず、食事摂取頻度調査票に基づくと、飽和脂肪又はトランス脂肪として高い割合のエネルギー摂取を受けなかった。健康な血液ドナーからのバフィーコート試料は、Finnish Red Cross(認可392016)から得た。
細胞培養:対照EBVリンパ芽球(GM14664)はCoriell Cell Repository(コーリエル細胞集積所)から入手し、15%FBS、ペニシリン/ストレプトマイシン(各100U/ml)及び2mM L-グルタミンを補充したRPMI-1640中で培養した。EBVリンパ芽球の連続培養のために、3×106個の細胞を週1回5mlの新鮮な培地に移した。単回使用凍結保存EBVリンパ芽球アリコートを実験に使用した。細胞を70%PBMC培地(RPMI-1640、ペニシリン/ストレプトマイシン、2mM L-グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、及び1mM HEPES)、20%FBS及び10%DMSO中で凍結保存した。
PBMC単離:血液試料又はバフィーコート試料を、2.5mM EDTAを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS)(PBS-E)と1:1で混合した。この血液混合物をHistopacque Premium(1.0073、単核細胞用)上で穏やかに層状にし、400gで40分間遠心分離した。PBMC細胞層を取り出し、新しい15mlの反応チューブに移し、PBS-Eと混合した。細胞を400gで10分間遠心分離し、2mlの赤血球溶解緩衝液中で1分間インキュベートした(155mM NH4Cl、12mM NaHCO3、0.1mM EDTA)。10mlのPBS-Eを添加し、細胞をペレット化し、PBS-Eで洗浄した。次いで、細胞を5mlのPBMC培地(RPMI-1640、ペニシリン/ストレプトマイシン、2mM L-グルタミン、1mMピルビン酸ナトリウム、及び1mM HEPES)に再懸濁し、計数し、ペレット化し、凍結培地(70%PBMC培地、20%FBS、10%DMSO)に再懸濁し、液体窒素中で凍結保存した。
細胞処理、DiI-LDL取り込み、イメージングプレートへの移動及び固定:凍結保存したEBVリンパ芽球又はPBMCをPBMC培地中で解凍し、400gで10分間遠心分離した。この細胞をPBMC培地に再懸濁し、FBS(10%最終濃度)又はLPDS(5%最終濃度)を含有する96ウェルプレートのウェルに移し、24時間インキュベートした。DiI-LDL取り込み実験については、30μg/mlのDiI-LDLを37℃で1時間添加した。その後、細胞をコニカル96ウェルプレートに移し、400gで10分間遠心分離した。ロボットプラットフォーム(Opentrons(オープントロンズ)、ニューヨーク、米国)を用いて培地を除去し、細胞をPBMC培地に再懸濁した。細胞を遠心分離し、自動的にPBMC培地に再懸濁し、PDLコーティングした384ウェルハイコンテントイメージングプレート(Corning(コーニング))に移した。37℃で30分間インキュベートした後、細胞を250mM HEPES、1mM CaCl2、100μM MgCl2、pH7.4中の4%パラホルムアルデヒドで自動的に固定し、PBSで洗浄した。脂質滴及びLDLR表面染色については、細胞をPDLコーティングした384ウェルハイコンテントプレートに直接移し、接着させ、自動的に固定し、PBSで洗浄した。
脂質滴分析:細胞を、以前に記載されたように(Pfistererら、Nat Commun. 2017;8:14858)処理したが、以下の変更を加えた:固定した細胞試料を1μg/mlのLD540(Princeton BioMolecular Research(プリンストン・バイオモレキュラー・リサーチ))及び5μg/mlのDAPIで自動的に染色した。光学スライスの3Dスタックを、NA 0.75及び1.5ズームで40×Planfluor対物レンズを備えたNikon(ニコン) Eclipse Ti-E倒立顕微鏡、又は63×水浸対物レンズ、NA1.15を備えたPerkinElmer(パーキンエルマー) Opera Phenixハイコンテントイメージングシステムのいずれかを用いて自動的に取得した。画像スタックは、Huygensソフトウェア(Scientific Volume Imaging,b.v.(サイエンティフィック・ボリューム・イメージング))又はオープンソースツールPSFジェネレータ及びデコンボリューションラボ(PSF generator and deconvolution lab)に基づくカスタムメイドのPythonツールのいずれかを用いて自動的にデコンボリューションした。カスタムPythonツールを用いてデコンボリューションされた画像スタックから最大強度投影を行った。これらのツールは、https://github.com/lopaavol/Oputils介してアクセスすることができる。脂質滴の自動定量化を、以前に記載されたように(Pfistererら、Nat Commun. 2017;8:14858;Saloら、Dev Cell. 2019;50:478-493.e9;Vanharantaら、Traffic.2020;21:386-397)行った。脂質滴数を、各イメージングプレートに含まれる2つの対照標準の平均に対して正規化した。
LDLR表面染色:染色手順はすべて自動的に行った。固定した細胞を50mM NH4Clで15分間クエンチし、PBSで2回洗浄した。細胞をブロック溶液(PBS、1%BSA)とともに10分間インキュベートし、続いてブロック溶液中のマウス抗LDLRで60分間染色した。細胞をPBSで3回洗浄した後、二次抗体溶液(抗マウス-Alexa 568、DAPI 5μg/ml及びHCS CellMask Green染色液0.25μg/ml)とともに室温で45分間インキュベートした。細胞をPBSで洗浄し、40×水浸対物レンズ、NA1.1を備えたOpera Phenixハイコンテントイメージングシステムを使用して、DAPI(核)、CellMask Green(細胞質)、Alexa 568(LDLR表面)及びAlexa 640(バックグラウンド)チャネルについて光学スライスの3Dスタックを取得した。カスタムビルドPythonデコンボリューションツールを用いてLDLR表面及びバックグラウンド画像を自動的にデコンボリューションし、最大強度投影を行った。得られた画像をCellProfiler(Kamentskyら、Bioinformatics. 2011;27:1179-1180)で自動的に分析した。各個々の細胞についてLDLR表面強度をバックグラウンド除去し、各イメージングプレートに含まれる2つの標準から平均LDLR表面強度を減算することによって正規化した。
DiI-LDL取り込みの定量化:DiI-LDL標識し及び固定した細胞(細胞処理の節を参照)を、ロボットプラットフォーム(Opentrons)で自動的に処理した。細胞を5μg/ml DAPI及び0.5μg/ml HCS CellMask Deep Redで染色し、3つのチャネル、DAPI(核)、DiI-LDL及びCellMask Deep Red(細胞質)の画像スタックを取得した。自動顕微鏡検査及びCellProfilerによる単細胞定量を、LDLR表面染色の節に記載したように行った。複数の患者からDiI-LDL標識PBMCを洗浄し移すためのロボットワークフローは、イメージングプレートの個々のカラムについて定められたDiI-LDL強度レベルをもたらし、これを標準を用いて決定し、プレート正規化と組み合わせて、平均細胞DiI-LDL強度及びDiI-LDLオルガネラ数を実験ごとに比較可能にした。
LDL遺伝的リスクスコア:LDL GRSは、Talmudらによる以前に公開されたGRS及び56945試料を用いた欧州ゲノムワイド関連解析(GWAS)メタ分析(Talmudら、The Lancet. 2013;381:1293-1301;Vilhjalmssonら、Am J Hum Genet. 2015;97:576-592)の両方に基づいてLDpred法を使用して計算した。LDL取り込み及び脂質動員パラメータを0~1の範囲に正規化して、取り込みスコア及び動員スコアを生成した。ハイブリッドスコアは、LDL-GRS並びに取り込み及び/又は動員スコアの平均を表す。
データ分析:Python(Python Software Foundation(Python(パイソン)ソフトウェア財団)、www.python.org)をPandas(パンダス)パッケージ(Pandas.pydata.org)とともに使用して、CellProfilerから得た単細胞データを分析した。115μm2未満の細胞質面積を有する細胞をリンパ球として分類し、115μm2を超える面積を有する細胞を単球として分類した。統計的有意性は、独立した試料について両側p値を計算する「ttest_inde」関数を使用してSciPy(サイパイ)(SciPy.org)で評価した。データ可視化は、Matplotlib(マットプロットリブ)(Matplotlib.org)及びSeaborn(シーボーン)(Seaborn.pydata.org)を用いて行った。
実施例2
初代ヒト細胞における高コレステロール血症関連機能欠陥の多重定量化のための自動パイプライン
自動分析パイプラインを設定して、200万未満の末梢血単核球(PBMC)(2~4mlの血液)から、異なる条件下で、LDL取り込み、LDLR表面発現及び脂質貯蔵をスケーラブルかつロバストな様式で定量化した(図1A)。重要な要件は、高感度、柔軟性、低コスト、及び高レベルの自動化であった。これらは、実験を96及び384ウェルプレートに移し、細胞染色のための自動液体処理システムを使用し、ハイコンテントイメージングとそれに続く自動画像及びデータ分析を採用することによって達成された(図1A)。凍結保存したPBMCを分析に利用した。細胞を96ウェルプレートに回収し、完全培地(10%FBS)又はリポタンパク質飢餓培地(5%LPDS)中で24時間インキュベートし、続いて自動試料調製及びイメージングを行った。異なる実験からの定量値を比較するために、正規化のために2つの標準を含めた。各標準は、4人の健康な血液ドナーからの大規模PBMC単離物の混合物であり、細胞を、1回使用アリコートについて定められた細胞密度で凍結保存した。
初代ヒト細胞における高コレステロール血症関連機能欠陥の多重定量化のための自動パイプライン
自動分析パイプラインを設定して、200万未満の末梢血単核球(PBMC)(2~4mlの血液)から、異なる条件下で、LDL取り込み、LDLR表面発現及び脂質貯蔵をスケーラブルかつロバストな様式で定量化した(図1A)。重要な要件は、高感度、柔軟性、低コスト、及び高レベルの自動化であった。これらは、実験を96及び384ウェルプレートに移し、細胞染色のための自動液体処理システムを使用し、ハイコンテントイメージングとそれに続く自動画像及びデータ分析を採用することによって達成された(図1A)。凍結保存したPBMCを分析に利用した。細胞を96ウェルプレートに回収し、完全培地(10%FBS)又はリポタンパク質飢餓培地(5%LPDS)中で24時間インキュベートし、続いて自動試料調製及びイメージングを行った。異なる実験からの定量値を比較するために、正規化のために2つの標準を含めた。各標準は、4人の健康な血液ドナーからの大規模PBMC単離物の混合物であり、細胞を、1回使用アリコートについて定められた細胞密度で凍結保存した。
この自動分析パイプラインは、異なる白血球集団の同時定量化を可能にする(図8A~C)。コーティングされたイメージングプレートへの細胞接着後、リンパ球は、CD3表面染色で可視化したところでは、小さいままである(図8A、B)。単球は広がり、拡大した細胞質領域をもたらす(図8A、C)。これは、サイズに基づく2つの細胞集団の識別を可能にする(図1B、図8A~C)。第1のLDL取り込みをリンパ球及び単球の集団において比較した(図1B、C)。完全培地(10%FBS)において、単球及びリンパ球のLDL取り込みは同等であった。リポタンパク質飢餓(5%LPDS)は、予想通りLDL取り込みを増加させたが、DiI-LDL強度の増加は単球においてはるかに顕著であった(図1C)。この効果は、DiI-LDL陽性オルガネラの数を定量化する場合にも観察された(図8D)。重要なことに、DiI-LDLの取り込みは、過剰の非標識LDLを添加することによってリンパ球及び単球において可逆的であり(図8E)、これは飽和可能な受容体媒介機構を支持している。
初代血液細胞における低いシグナル強度に起因して、エプスタイン・バーウイルスで不死化したリンパ球(EBVリンパ芽球)は、LDL取り込み研究のための好ましい選択であることが多い。それゆえ、LDL取り込みをEBVリンパ芽球及び初代単球において比較した(図1D)。リポタンパク質飢餓後のシグナル強度は、細胞型間でほぼ同様であった(図1E)。しかしながら、単球は、完全培地中でより低いDiI-LDL強度を示し、これは、EBVリンパ芽球と比較して、リポタンパク質飢餓時のLDL取り込みのより有効な刺激を意味した(図1E)。これらの細胞をさらに精査するために、EBVリンパ芽球及びPBMCの試料の両方が入手可能なHe-FH患者試料を分析した(図1F、G)。He-FH患者のEBVリンパ芽球では、DiI-LDL強度は対照と比較して減少したが、その低下は初代単球よりも明らかでなかった(図8F)。全体として、確立したパイプラインは、白血球におけるDiI-LDL取り込みの信頼できる定量化を提供し、単球は、分析のためにリンパ球又はEBVリンパ芽球よりも適している。
実施例3
同じLDLR変異を有するHe-FH患者における不均質なLDL取り込み及びLDLR表面発現
次に、上記分析パイプラインを使用して、男性メタボリックシンドローム(METSIM)コホート研究からの21人のFH患者を特徴付けた。被験者は、9つの異なるLDLR変異体を含み、そのうちPro309Lysfs*(FH North Karelia)、Glu626Ala、及びArg595Gln(FH Pogosta)がいくつかの患者において観察され、His203Tyrは新規LDLR変異体を表す(図2A)。14人の患者がスタチン療法を受けていた(図2B、黒丸)。第1のDiI-LDL取り込みを、リポタンパク質飢餓後の単球において定量した。予想外に、LDL取り込みは、同一のLDLR変異体を有する個体で実質的に異なっていた(図2B)。これは、切断型LDL受容体を生成するNorth Karelia LDLR変異体について最も顕著であった(図2A)。重要なことに、LDL取り込み率は、これらの個体のLDLR表面発現と一致していた(図2C)。このことは、調節機構が、影響を受けていないLDLR対立遺伝子の発現を増強し、かつ/又はコードされたタンパク質を安定化する可能性があることを示唆している。興味深いことに、FH-North Karelia LDLR変異体についてのDiI-LDL強度の中央値は、Glu626Ala及びFH-Pogosta変異体と比較して低かった(図2D)。これは、FH North Karelia患者の血中LDL濃度がFH Pogosta患者よりも高いことと一致している。全体として、LDLR表面発現とリポタンパク質飢餓後の細胞LDL取り込みとの有意な相関があり(図2E)、これにより、より高いLDLR表面提示がLDL取り込みの重要な決定因子であることが確認された。より高い単球LDL取り込みは、より低い血中LDLレベルと相関する傾向があった(図2F)。この相関は、スタチンレシピエントのみを分析した場合に非常に有意になった(図2G)。
同じLDLR変異を有するHe-FH患者における不均質なLDL取り込み及びLDLR表面発現
次に、上記分析パイプラインを使用して、男性メタボリックシンドローム(METSIM)コホート研究からの21人のFH患者を特徴付けた。被験者は、9つの異なるLDLR変異体を含み、そのうちPro309Lysfs*(FH North Karelia)、Glu626Ala、及びArg595Gln(FH Pogosta)がいくつかの患者において観察され、His203Tyrは新規LDLR変異体を表す(図2A)。14人の患者がスタチン療法を受けていた(図2B、黒丸)。第1のDiI-LDL取り込みを、リポタンパク質飢餓後の単球において定量した。予想外に、LDL取り込みは、同一のLDLR変異体を有する個体で実質的に異なっていた(図2B)。これは、切断型LDL受容体を生成するNorth Karelia LDLR変異体について最も顕著であった(図2A)。重要なことに、LDL取り込み率は、これらの個体のLDLR表面発現と一致していた(図2C)。このことは、調節機構が、影響を受けていないLDLR対立遺伝子の発現を増強し、かつ/又はコードされたタンパク質を安定化する可能性があることを示唆している。興味深いことに、FH-North Karelia LDLR変異体についてのDiI-LDL強度の中央値は、Glu626Ala及びFH-Pogosta変異体と比較して低かった(図2D)。これは、FH North Karelia患者の血中LDL濃度がFH Pogosta患者よりも高いことと一致している。全体として、LDLR表面発現とリポタンパク質飢餓後の細胞LDL取り込みとの有意な相関があり(図2E)、これにより、より高いLDLR表面提示がLDL取り込みの重要な決定因子であることが確認された。より高い単球LDL取り込みは、より低い血中LDLレベルと相関する傾向があった(図2F)。この相関は、スタチンレシピエントのみを分析した場合に非常に有意になった(図2G)。
実施例4
正常又は上昇した血中LDLを有する非FH個体におけるLDL内部移行の評価
大多数の高コレステロール血症患者は、FH対立遺伝子を保有しない。それゆえ、上昇したLDLレベル(血中LDL>5mM)を有する20人のバイオバンクドナー(H-Chol)及び正常LDLレベル(血中LDL2~2.5mM)を有する19人のバイオバンクドナー(N-Chol)由来のPBMCにおいて細胞LDL取り込みを調べた。DNA配列決定により、共通のフィンランドLDLR(Finnish LDLR)変異体が被験者間に存在しないことが確認された。しかしながら、高血中LDL濃度の遺伝的リスクスコア(LDL-GRS)(Ripattiら、Circ Genomic Precis Med. 2020;13:e002725)は、H-Chol群において増加した(図3A)。
正常又は上昇した血中LDLを有する非FH個体におけるLDL内部移行の評価
大多数の高コレステロール血症患者は、FH対立遺伝子を保有しない。それゆえ、上昇したLDLレベル(血中LDL>5mM)を有する20人のバイオバンクドナー(H-Chol)及び正常LDLレベル(血中LDL2~2.5mM)を有する19人のバイオバンクドナー(N-Chol)由来のPBMCにおいて細胞LDL取り込みを調べた。DNA配列決定により、共通のフィンランドLDLR(Finnish LDLR)変異体が被験者間に存在しないことが確認された。しかしながら、高血中LDL濃度の遺伝的リスクスコア(LDL-GRS)(Ripattiら、Circ Genomic Precis Med. 2020;13:e002725)は、H-Chol群において増加した(図3A)。
N-Chol及びH-Cholの個体のリポタンパク質飢餓後に単球DiI-LDL強度を定量し(図3B)、LDL取り込みの大きい変動を観察したが、N-Chol及びH-Cholの群の間では全体的に有意差はなかった(図3C)。両方の群は著しく低下したLDL内部移行を有するヒトを含んでおり(図3B)、最も低いLDL取り込み値はHChol個体において見られた。全体として、リポタンパク質飢餓後の単球LDL取り込みは、血中LDLとの負の相関を示さなかった(データは示さず)。しかしながら、低いLDL取り込みはH-Cholサブグループにおける血中LDLレベルの上昇と相関していた。これは、たとえこの相関が非常に高い血中LDL濃度を有する一人の個体に依存したとしても、である(データ示さず)。
N-Chol及びH-Cholの個体における不均質なLDL取り込み応答に潜在的に影響を及ぼすさらなる因子を調査するために、肥満について利用可能な2つの指標、肥満度指数(BMI)及び股関節周囲の相関を行った。顕著なことに、股関節周囲の増加はLDL取り込みの減少と相関し(図3D)、同様の傾向がBMIについて観察された(データは示さず)。
血液ドナー標準と比較すると、バイオバンクドナー由来の細胞は、リポタンパク質飢餓後に平均で30%低いDiI-LDL取り込みを示した(図3E)。興味深いことに、この差は、DiI-LDL取り込みを、LDLRが下方制御される完全培地(10%FBS)中で測定した場合には観察されなかった(図3E)。これは、バイオバンクドナー由来の細胞において、LDLRがベースラインレベルで発現されるとき、最大LDL取り込み能の欠陥がマスクされることを示唆する。
実施例5
単球における細胞の脂質貯蔵及び脂質動員の評価
細胞は、細胞内脂質滴(LD)中に過剰の脂質を貯蔵する。細胞が利用可能な充分な脂質を有する場合、細胞はリポタンパク質を取り込みにくいことが推論された。それゆえ、細胞LDの定量を分析パイプラインに含め、システムを標準試料で検証した。完全培地(10%FBS)において、単球はリンパ球よりも多くのLDを示した(図4A、B)。
単球における細胞の脂質貯蔵及び脂質動員の評価
細胞は、細胞内脂質滴(LD)中に過剰の脂質を貯蔵する。細胞が利用可能な充分な脂質を有する場合、細胞はリポタンパク質を取り込みにくいことが推論された。それゆえ、細胞LDの定量を分析パイプラインに含め、システムを標準試料で検証した。完全培地(10%FBS)において、単球はリンパ球よりも多くのLDを示した(図4A、B)。
リポタンパク質枯渇培地(5%LPDS)中での24時間のインキュベーションは、両方の細胞集団におけるLDの数の有意な減少をもたらし、単球においてより顕著な減少があった(図4B)。同様に、LD面積は減少し、これは、LD数の減少が、より大きいLDを形成することによって補償されなかったことを示す(データは示さず)。注目すべきことに、完全培地中のLDの数は循環LDLレベルと相関せず、これは、インビトロでの白血球中の脂質貯蔵が単離前の循環LDLへの細胞曝露によって決定されないことを示唆した(データは示さず)。
次に、貯蔵された脂質を利用する細胞能力を測定するための脂質動員アッセイを確立した。脂質動員は、完全培地対リポタンパク質枯渇培地におけるLD数の倍数差として定義した(図4C)。第1に、脂質動員は、リンパ球よりも単球において高かった(図4D)。これは、単球がリポタンパク質飢餓時にLDL内部移行のより大きい増加を示す(図1C)理由を説明するかもしれない。第2に、EBVリンパ芽球及び初代単球を比較した。標準からの単球は約3~5の脂質動員スコアを示したが、EBVリンパ芽球は1の値を記録した(図4E)。これは、24時間のリポタンパク質飢餓の間の脂質動員が、EBVリンパ芽球において著しく低減されることを示す。実際、EBVリンパ芽球は、完全培地中で10倍多いLDを含有し、LD数及び総LD面積は、リポタンパク質飢餓時にわずかにしか減少しなかった(図4F)。従って、単球は、LDL取り込みを分析するためだけでなく、脂質動員を定量するためにもリンパ球及びEBVリンパ芽球よりも優れている。
実施例6
脂質動員は、高コレステロール血症患者において低下し、LDL取り込みと相関する
He-FH患者の単球において、脂質動員は、標準と比較して、LDLR変異体North Karelia及びGlu626Alaを発現する細胞において有意に減少した(図4G)。特有のLDLR変異体を発現する細胞も、Asp266Asn及びAsp362Ala変異体を除いて、脂質動員の低下を示した(図4G)。これらのデータは、欠陥のあるLDLR機能が脂質動員の低下と関連することが多いということを示唆している。
脂質動員は、高コレステロール血症患者において低下し、LDL取り込みと相関する
He-FH患者の単球において、脂質動員は、標準と比較して、LDLR変異体North Karelia及びGlu626Alaを発現する細胞において有意に減少した(図4G)。特有のLDLR変異体を発現する細胞も、Asp266Asn及びAsp362Ala変異体を除いて、脂質動員の低下を示した(図4G)。これらのデータは、欠陥のあるLDLR機能が脂質動員の低下と関連することが多いということを示唆している。
次いで、N-Chol及びH-Cholのバイオバンクドナー由来の細胞が脂質動員の差を示すか否かを調べた。LDL取り込みと同様に、両方のサブグループにおいて脂質動員の大きい変動が観察された(図5A)。興味深いことに、群として、H-Chol個体は、N-Chol被験者と比較して有意に低い脂質動員率を示した(図5A、B)。
これは、脂質動員がバイオバンクドナーにおけるLDL取り込み能と相関するか否かの精査を促した。より高い脂質動員を有する個体はより高いLDL内部移行も示したことが観察された(図5C)。さらに、脂質動員の低下は、より高い血漿LDL濃度と相関した(図5D)。注目すべきことに、肥満指標は脂質動員と負に相関した(図5E)。まとめると、これらのデータは、高コレステロール血症の発症におけるLDL取り込みと脂質動員との相互関係について言及している。
実施例7
遺伝的細胞データ及び機能的細胞データのハイブリッドスコアは循環LDLとの相関を改善する
FINRISK集団コホートのH-Cholバイオバンクドナーは、増加したLDL-GRS(図3A)を示し、LDL-GRSは血中LDL濃度と相関した(図6A)。注目すべきことに、LDL-GRSは、リポタンパク質飢餓後のLDL取り込みと相関せず(データは示さず)、これは、LDL-GRS及び細胞LDL取り込みが少なくとも部分的に異なるプロセスをモニターすることを示唆した。興味深いことに、LDL-GRSと単球DiI-LDL取り込みとを組み合わせて新規ハイブリッドスコアとすることは、血中LDL濃度との相関を改善した(図6B)。LDL取り込みと同様に、脂質動員はLDL-GRSと相関しなかった(データは示さず)。しかしながら、脂質動員とLDL-GRSとの組み合わせは、血中LDLとの相関を劇的に改善した(図6C)。
遺伝的細胞データ及び機能的細胞データのハイブリッドスコアは循環LDLとの相関を改善する
FINRISK集団コホートのH-Cholバイオバンクドナーは、増加したLDL-GRS(図3A)を示し、LDL-GRSは血中LDL濃度と相関した(図6A)。注目すべきことに、LDL-GRSは、リポタンパク質飢餓後のLDL取り込みと相関せず(データは示さず)、これは、LDL-GRS及び細胞LDL取り込みが少なくとも部分的に異なるプロセスをモニターすることを示唆した。興味深いことに、LDL-GRSと単球DiI-LDL取り込みとを組み合わせて新規ハイブリッドスコアとすることは、血中LDL濃度との相関を改善した(図6B)。LDL取り込みと同様に、脂質動員はLDL-GRSと相関しなかった(データは示さず)。しかしながら、脂質動員とLDL-GRSとの組み合わせは、血中LDLとの相関を劇的に改善した(図6C)。
最後に、LDL-GRS、脂質動員及びLDL取り込みの三重ハイブリッドスコアは、血中LDLレベルとの最良の相関を示した(図6D)。
これらの例では、確立した多重化ハイコンテント分析パイプラインは、自動ワークフローにおいて細胞LDL取り込みの分析及び細胞脂質貯蔵の定量化を統合する。これは、患者の白血球におけるLDL取り込みを定量化するために現在使用されているフローサイトメトリーに基づくアッセイに勝るいくつかの利点を提供する。1)コーティングされた表面への細胞の固定化は、細胞凝集を防止し、試料保存後の画像取得並びにリンパ球及び単球の集団の直接的な検出を可能にする。2)細胞染色手順は、容易に自動化することができる。3)必要とされる細胞は少なく、4)細胞レベル下の分解能は脂質滴及び内部移行LDL粒子の定量化を可能にする。
線維芽細胞、リンパ球及びEBVリンパ芽球は、LDL取り込みアッセイのために選択される細胞型とみなされることが多い。本明細書では、単球は、EBVリンパ芽球よりも大きい検出窓を提供し、初代リンパ球の約2倍の高さのDiI-LDL取り込みシグナル強度をもたらすことができるということが示される。さらには、単球は、リポタンパク質枯渇時の細胞内の脂質貯蔵及び脂質動員の定量化により適していることが見出された。
本実施例において、310を超える条件(アッセイ及び処理の組み合わせ)を62の患者試料について分析した。処理速度は、各PBMC試料に対して実施されるアッセイ及び処理の数に依存する。自動パイプラインの現在の段階では、自動パイプラインは、1人の人によって操作されるとき、120の条件(例えば、2つのアッセイ及び2つの処理を用いた30個のPBMC試料)が3日で分析されることを可能にする。このスループットは、より多くの液体処理システムをパイプラインに追加し、画像処理のためのコンピューティングリソースを増加させることによって、大幅に増加させることができる。
脂質貯蔵の変化した調節が細胞LDL取り込み及び循環LDLレベルにどのように影響を及ぼし得るかを調べるために、脂質動員アッセイを確立した。興味深いことに、脂質動員は、細胞LDL取り込みよりも血中LDL濃度との良好な相関を提供した。
それゆえ、脂質動員の定量化は、高コレステロール血症のリスクがある個体を特定するためのさらなる手段を提供する可能性がある。さらには、脂質動員とLDL取り込みとの相互関係は、高コレステロール血症の根底にある原因を解明するために複数の読み出し値を組み合わせることの付加価値を強調する。このアプローチは、代謝変化によって影響を受ける頻繁な障害である家族性複合型高脂血症の根底にある細胞機構へのより深い洞察も提供する可能性がある。肥満は、血中LDLレベルの上昇及びCVDリスクの増加の素因になることが公知である。上記結果は、機構的レベルにおいて、肥満が細胞LDL取り込み及び脂質動員の低下と相関するという証拠を提供する。興味深いことに、臨床試験は、スタチンが肥満個体においてあまり有効でない可能性があることを示す。スタチンがコレステロール合成を遮断し、LDL内部移行を増加させることによって作用することを考慮すると、LDL取り込み及び脂質動員能の低下は肥満の人におけるスタチンのより低い効力に寄与するという可能性が高い。
今までのところ、高コレステロール血症の臨床管理におけるリスク群を定義するか又は治療決定を導くために細胞パラメータを定量化することの付加価値は、明らかではない。しかしながら、正常な血中LDL濃度を有する個体、高コレステロール血症の人、及びさらには同じLDL変異体を保有するHe-FH患者において観察された細胞読み出し値の真に高い不均質性は、個別化されたリスク評価及び治療推奨のための新しい可能性を提供する可能性がある。
本研究は、これが実現可能であると思われる2つの状況を強調する。第1に、LDL-GRSをLDL取り込み及び脂質動員の定量化と組み合わせて新規ハイブリッドスコアとすることが循環LDLとの相関を改善するということが観察された。とりわけ、高コレステロール血症の臨床症状が顕在化していない若い個体については、そのようなハイブリッドスコアは、高コレステロール血症及びCVDの個別リスク評価を改善する可能性がある。第2に、スタチン治療中のHe-FH患者について、低単球LDL取り込みと高血中LDLとの有意な相関が見出された。これは、単球LDL取り込み能が個体のスタチン応答性の予測を容易にする可能性があることを示唆してもよい。スタチン応答性が低い者については、エゼチミブ又はPCSK9阻害剤による併用治療が、血中LDL目標レベルを達成するために保証されてもよい。注目すべきことに、スタチン療法に対する応答は非常に不均質であり、冠状動脈性心疾患を有する人々の80%までは血中LDL目標レベルを達成せず、これは、より良い介入戦略が緊急に必要であることを強調する。
要約すると(図7参照)、上記結果は、正常及び上昇した血中LDLを有する個体並びに同一のLDLR変異体を有するHe-FH患者が、細胞LDL取り込み及び脂質動員において高い変動を示すことを明らかにした。脂質動員は、高コレステロール血症患者において有意に減少し、より低いLDL取り込み能及びより高い血中LDLと相関した。さらには、LDL取り込み及び脂質動員の低下は、肥満指標と相関した。
重要なことに、スタチン療法中のHe-FH患者における個々のリスク評価及びLDL取り込みの分析のための遺伝子プラス細胞ベースのハイブリッドスコアの定量化は、高コレステロール血症におけるテーラーメイド医療(個別化医療)の新たな可能性を開く。
技術の進歩とともに、基本的なアイデアが様々な方法で実装されてもよいことが当業者には明らかである。従って、実施形態は、上記の例に限定されず、代わりに、実施形態は特許請求の範囲内で変わってもよい。
上記の実施形態は、互いとのいずれの組み合わせで使用されてもよい。実施形態のうちのいくつかは、さらなる実施形態を形成するようにともに組み合わされてもよい。本明細書に開示される方法、物、システム、又は使用は、本明細書の上記の実施形態のうちの少なくとも1つを含んでもよい。上記の利益及び利点は、1つの実施形態に関連してもよく、又はいくつかの実施形態に関連してもよいことが理解されよう。実施形態は、記載された課題のいずれか又はすべてを解決するもの、又は記載された利益及び利点のいずれか又はすべてを有するものに限定されない。「ある」項目への言及は、1つ以上のそれらの項目を指すことがさらに理解されるであろう。用語「comprising(含む)」は、本明細書において、1つ以上の追加の特徴又は行為の存在を排除することなく、comprisingの後に続く特徴又は行為を含むこと(including)を意味するために使用される。
Claims (19)
- 対象が脂質低下療法に応答する可能性を判定する方法であって、
前記対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、前記細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、前記細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程
を含み、
前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、前記細胞におけるLDLRの発現の定量値、前記細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記細胞の脂質動員能力の定量値は、前記対象が脂質低下療法に応答する可能性を示す、方法。 - 対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクがあるか否かを判定する方法であって、
前記対象の生体試料から得られた細胞が低密度リポタンパク質(LDL)を取り込む能力の定量値、前記細胞におけるLDL受容体(LDLR)の発現の定量値、前記細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記細胞の脂質動員能力の定量値を決定する工程
を含み、
前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、前記細胞におけるLDLRの発現の定量値、前記細胞の脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記細胞の脂質動員能力の定量値は、前記対象がアテローム性動脈硬化症及び/若しくは心血管疾患を発症するか又は有するリスクが高い可能性を示す、方法。 - 前記方法は、前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値を対照細胞の定量値又は対照値と比較する工程を含み、前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値の減少は、前記対象が脂質低下療法に応答する可能性が低いことを示し、かつ/又は前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値の増加は、前記対象が脂質低下療法に応答する可能性が高いことを示す請求項1に記載の方法。
- 前記細胞は、末梢血単核球(PBMC)を含むか又は末梢血単核球(PBMC)である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞は、単球を含むか又は単球である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象は高脂血症を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記心血管疾患は、狭心症若しくは心筋梗塞等の冠動脈疾患、脳卒中、心臓発作、脳血管疾患、若しくは末梢動脈疾患のうちの少なくとも1つを含むか、又は狭心症若しくは心筋梗塞等の冠動脈疾患、脳卒中、心臓発作、脳血管疾患、若しくは末梢動脈疾患のうちの少なくとも1つである請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記脂質低下療法は、スタチン療法、PCSK9阻害剤療法、エゼチミブ療法、エビナクマブ療法、及び/若しくはベンペド酸療法を含むか、又はスタチン療法、PCSK9阻害剤療法、エゼチミブ療法、エビナクマブ療法、及び/若しくはベンペド酸療法である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、ハイコンテントイメージングと、それに続く自動画像及びデータ分析を使用して行われる請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞は、表面上に任意選択で単層として固定化される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞は2つ以上の細胞集団にグループ分けされ、前記細胞集団のうちの少なくとも1つの前記LDLを取り込む能力の定量値、前記LDLRの発現の定量値、前記脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記脂質動員能力の定量値は、他の細胞集団とは別個に決定される請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象の前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値は標識LDL粒子を使用して決定され、前記LDL粒子は、任意選択で蛍光標識又は放射性標識される請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対象の前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、急速凍結によって保存されたLDL粒子を使用して決定される請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、前記LDLRの発現の定量値、前記脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記脂質動員能力の定量値は、複数の対象の生体試料から得ることができる細胞の混合物を含む標準を使用して正規化される請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、前記心血管疾患又はそのリスクに関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーに基づいて、前記対象が前記心血管疾患を発症するか若しくは有するリスクがあるか否かを判定することをさらに含み、かつ/又は前記方法は、前記心血管疾患又はそのリスクに関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーの存在に基づいて、並びに前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、前記LDLRの発現の定量値、前記脂質貯蔵能力の定量値、及び/若しくは前記脂質動員能力の定量値に基づいてリスクスコアを計算することをさらに含む請求項2から請求項14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、ハイコンテントイメージングと、それに続く自動化画像及びデータ分析を使用して行われ、
前記細胞は、表面上に任意選択で単層として固定化され、
前記細胞は2つ以上の細胞集団にグループ分けされ、前記細胞集団のうちの少なくとも1つの前記LDLを取り込む能力の定量値、前記LDLRの発現の定量値、前記脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記脂質動員能力の定量値は、他の細胞集団とは別個に決定され、
前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値、前記LDLRの発現の定量値、前記脂質貯蔵能力の定量値、及び/又は前記脂質動員能力の定量値は、複数の対象の生体試料から得ることができる細胞の混合物を含む標準を使用して正規化される
請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の方法。 - 前記対象の前記細胞がLDLを取り込む能力の定量値は、急速凍結によって保存されたLDL粒子を使用して決定される請求項16に記載の方法。
- 前記細胞は、末梢血単核球(PBMC)を含むか又は末梢血単核球(PBMC)であり、前記PBMC細胞は、単球、リンパ球、及び任意選択で他の細胞型にグループ分けされ、前記定量値は、単球、リンパ球、及びいずれかの他の任意選択の細胞集団について別々に決定される請求項16又は請求項17に記載の方法。
- 標識LDL粒子の混合物を含む組成物であって、前記混合物中の前記LDL粒子は、複数の個々の対象から得ることができ、前記組成物は、標識の前又は後に前記組成物及び/又は前記LDL粒子を急速凍結することによって保存される、組成物。
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