JP5695181B2 - Hcv治療成果を予測する一塩基多型 - Google Patents

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Description

本発明は、C型肝炎ウイルス(HCV)感染患者の薬理学的治療に対する応答を予測するのに有用な方法に関する。
慢性C型肝炎の標準治療は、ペグインターフェロン(peginterferon)とリバビリン(ribavirin)の組合わせである。この標準治療で治療した後の全体的な持続的ウイルス応答(overall sustained virological response)(SVR)率は約50%である2−4が、ある個体患者がSVRを達成するかどうかを予測するのは難しい。
SVRを達成する確率は患者集合体およびウイルス因子に応じて変動する。たとえば、より若い患者、白人およびアジア人の患者、ならびに進行性肝線維症を伴わない個体は、治療後にHCV感染が排除される可能性がより高い5−8。また、HCV遺伝子型1ではなく遺伝子型2または3に感染している患者、および血清中の基点HCV RNAレベルが低い患者は治癒の見込みがきわめて高い2−4,6,8
より正確なSVR予測は、現在では治療開始後にようやく可能になる。HCV遺伝子型に関係なく、4または12週間の治療後にHCV RNAが排除されている個体は、ウイルス血症が持続している個体よりSVR達成の見込みがはるかに高い。迅速ウイルス応答(rapid virological response)(RVR;4週目にHCV RNAを検出できない)は強力なSVR予測子である;逆に、早期ウイルス応答(early virological response)(EVR;12週目のHCV RNAが2log減より大きい)を達成できないことは、治療前特性とは無関係に不応答の強力な予測子である10
標準治療に対する潜在的なレスポンダーとノンレスポンダーを前もって識別できれば、慢性C型肝炎患者の治療に大きな効果があるであろう。患者が標準治療に応答する可能性に基づいて、治療の決定を個別化できるであろう。たとえば、現在の標準治療でSVRを達成する可能性がきわめて低い患者は、直接作用型抗ウイルス薬が得られるまで治療を延期することができる。逆に、SVRを達成する可能性が高い患者は、既知のものである治療計画で直ちに治療を開始する方が好ましいであろう。
宿主およびウイルス因子のほかに、宿主の遺伝子多様性も標準治療による治療に対する応答に影響を及ぼす11。ゲノムワイドな関連研究からの最近の証拠は、ペグインターフェロン+リバビリンで治療した患者におけるSVRの確率にIL−28b遺伝子のプロモーター領域の一塩基多型(SNPs)が強い影響を及ぼすことを示唆している12−14。この分析の目的は、治療ナイーブ個体、およびペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)単剤療法またはペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)もしくは通常インターフェロンのいずれか+リバビリンによる併用療法を受けた患者であって前回のペグインターフェロン アルファ−2b(12KD)+リバビリンのコースに対するノンレスポンダーを含む多様な患者コホートにおいて、早期ウイルス応答(EVR)とSVRの両方に関連するSNPsを探査することであった。
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本発明は、ヒト第4染色体上の幾つかのSNP遺伝子型とインターフェロンに基づく計画で治療した患者のSVRとの関連性の知見に基づく。1態様において、本発明は、HCVに感染しているヒト対象のインターフェロン治療に対する持続的ウイルス応答を予測するための方法であって、そのヒト対象からの試料を用意し、第4染色体における一塩基多型の存在を検出し、一塩基多型が存在すればその対象はインターフェロン治療に対する持続的ウイルス応答の可能性が高いと判定し、その際、一塩基多型がrs10009948におけるG、rs10023606におけるG、およびrs7673763におけるTからなる群から選択される方法を提供する。
図1は、(a)SVR、(b)EVR、および(c)rs12979860に対して調整した後のSVRについてのゲノムワイドな関連結果を、遺伝子型1集団全体の染色体により示す。(a)SVR。 同上。(b)EVR。 同上。(c)rs12979860に対して調整した後のSVR。 図2は、試験統計値の分布の四分位点−四分位点プロットを示す。灰色の丸は期待p値を表わし、青色の丸は観察p値を示す。(a)SVRについて。 同上。(b)EVRについて。 図3は、白人遺伝子型1集団におけるIL−28領域の有意SNPs(p<10−5)の連鎖不平衡(linkage disequilibrium)を示す。
定義
本発明の理解を容易にするために、多数の用語を以下に定義する。本明細書中で定義する用語は、本発明に関係する分野の当業者が一般に理解している意味をもつ。“a”、“an”および“the”などの用語は、単一のものだけを表わすのではなくその全般的クラスを含むものとし、その特定の例を説明のために採用できる。本明細書中の専門用語は本発明の特定の態様を記述するために用いられるが、それらの使用が特許請求の範囲に示したもの以外に本発明を限定することはない。
インターフェロンによる治療に対する“応答”という用語は、薬剤の投与に対する望ましい応答である。ウイルス学的エンドポイントには、下記のものが含まれる:“早期ウイルス応答”(EVR):基点から12週目までの血清HCV RNAの≧2−log低下(Cobas Amplicor HCV Monitor Test,v2.0による,定量限界600IU/mL)と定義、完全EVR(cEVR):血清中にHCV RNAを検出できない(Cobas Amplicor HCV Test v2.0による,定量限界50IU/mL)と定義、および/または“持続的ウイルス応答”(SVR):24週間の非治療追跡期間の終了時にHCV RNAを検出できない(<50IU/mL)と定義。
用語“試料”または“生体試料”は、個体から摘出した組織または体液の試料を表わし、たとえば組織生検材料、血漿、血清、全血、髄液、リンパ液、外部切片(皮膚、呼吸器管、腸管および尿生殖管の)、涙液、唾液、乳汁、血球、腫瘍、臓器を含むが、これらに限定されない。インビトロ細胞培養構成要素の試料も含まれる(培地中での細胞、ウイルス感染が推定される細胞、組換え細胞の増殖から得られる調整培地、および細胞成分を含むが、これらに限定されない)。
用語“インターフェロン”と“インターフェロン−アルファ”は本明細書中で互換性をもって用いられ、ウイルス複製および細胞増殖を阻害し、免疫応答を調節する、相同性の高い種特異的タンパク質のファミリーを表わす。代表的な適切なインターフェロン類には下記のものが含まれるが、これらに限定されない:組換えインターフェロン アルファ−2b、たとえばIntron(登録商標)Aインターフェロン:Schering Corporation(ニュージャージー州ケニルワース)から入手されるもの;組換えインターフェロン アルファ−2a、たとえばRoferon(登録商標)−Aインターフェロン:Hoffmann−La Roche(ニュージャージー州ナットレイ)から入手されるもの;組換えインターフェロン アルファ−2C、たとえばBerofor(登録商標)アルファ2インターフェロン:Boehringer Ingelheim Pharmaceutical,Inc.(コネチカット州リッジフィールド)から入手されるもの;インターフェロン アルファ−n1:天然アルファインターフェロン類の精製ブレンド、たとえばSumiferon(登録商標):日本、住友から入手されるもの、もしくはWellferon(登録商標)インターフェロン アルファ−n1(INS):Glaxo−Wellcome Ltd.(英国ロンドン)から入手されるもの;またはコンセンサス アルファ インターフェロン、たとえばU.S. Pat. No. 4,897,471および4,695,623 (特に、その例7、8または9)に記載のもの、ならびにAmgen,Inc.(カリフォルニア州ニューベリーパーク)から入手される特定の製品;またはインターフェロン アルファ−n3、天然アルファインターフェロン類の混合物:Interferon Sciencesが調製し、Purdue Frederick Co.(コネチカット州ノーウォーク)からAlferonの商品名で入手されるもの。インターフェロン アルファ−2aまたはインターフェロン アルファ−2bの使用が好ましい。インターフェロン類には、下記に定義するPEG化インターフェロン(pegylated interferon)を含めることができる。
用語“PEG化インターフェロン”、“PEG化インターフェロン アルファ”および“ペグインターフェロン”は、本明細書中で互換性をもって用いられ、インターフェロン アルファ、好ましくはインターフェロン アルファ−2aおよびアルファ−2bのポリエチレングリコール修飾コンジュゲートを意味する。代表的な適切なPEG化インターフェロン アルファにはPegasys(登録商標)およびPeg−Intron(登録商標)が含まれるが、これらに限定されない。
用語“リバビリン”は、化合物1−((2R,3R,4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−5−ヒドロキシメチル−テトラヒドロ−フラン−2−イル)−1H−[1,2,4]トリアゾール−3−カルボン酸アミドを表わし、これは合成のインターフェロン非誘導性広域抗ウイルス性ヌクレオシド類似体であり、Virazole(登録商標)およびCopegus(登録商標)の名称で入手できる。
“直接作用型抗ウイルス薬”は、免疫機能とは無関係に特異的抗ウイルス効果を発揮する。HCVに対する直接作用型抗ウイルス薬の例にはプロテアーゼ阻害薬、ポリメラーゼ阻害薬、NS5A阻害薬、IRES阻害薬、およびヘリカーゼ阻害薬が含まれるが、これらに限定されない。
慢性C型肝炎を伴う患者について現在推奨されている第1線治療は、遺伝子型1または4のウイルスを保有する患者には48週間、遺伝子型2または3のウイルスを保有する患者には24週間の、リバビリンと併用したPEG化インターフェロン アルファである。リバビリンとの併用治療は、1コース以上のインターフェロン アルファ療法後に再発した患者、およびそれまで未治療の患者において、インターフェロン アルファ単剤療法より効果が大きいことが見出された。しかしリバビリンは、催奇形性および発癌性を含めた著しい副作用を示す。さらに、リバビリンは約10〜20%の患者に溶血性貧血を引き起こし、用量低減またはリバビリン療法停止が必要となる;これは三リン酸リバビリンが赤血球に蓄積することと関係している可能性がある。したがって、治療コストおよび有害事象発生率を低下させるために、有効性を妨げることなく治療をより短期のものに適合させることが望ましい。PEG化インターフェロン アルファとリバビリンによる遺伝子型1患者に対する短縮した“治療期間”は、たとえば24週間であろう。PEG化インターフェロン アルファとリバビリンを直接作用型抗ウイルス薬と組み合わせたものによる遺伝子型1患者に対する短縮した治療期間は、8週間、12週間または16週間という短かいものである可能性がある。
本明細書中で用いる用語“対立遺伝子”および“対立遺伝子バリアント”は、遺伝子またはその部分に関連する、イントロン、エキソン、イントロン/エキソンジャンクション、ならびに3’および/または5’非翻訳領域を含む別形態の遺伝子を表わす。一般に、、対立遺伝子は相同染色体上の同一の遺伝子座または位置を占める。対象が2つの同一の対立遺伝子または遺伝子をもつ場合、その対象をその遺伝子または対立遺伝子についてホモ接合性であると言う。対象が2つの異なる対立遺伝子または遺伝子をもつ場合、その対象をその遺伝子についてヘテロ接合性であると言う。ある特定の遺伝子の対立遺伝子は、1個のヌクレオチドまたは数個のヌクレオチドにおいて互いに異なる可能性があり、またヌクレオチドの置換、欠失および挿入を含む可能性がある。
本明細書中で用いる用語“多型性”は、エキソンおよびイントロンまたはその部分(たとえば、対立遺伝子バリアント)を含む、1より多い形態の核酸の共存を表わす。少なくとも2つの異なる形態、すなわち2つの異なるヌクレオチド配列をもつ部分を、遺伝子の多型領域と呼ぶ。多型領域は単一ヌクレオチド、すなわち“一塩基多型”または“SNP”である可能性があり、異なる対立遺伝子においてはその同一性が異なる。多型領域がヌクレオチド数個の長さである可能性もある。
多型性を検出するための多数の方法が知られており、それらを本発明に関して使用できる。一般に、これらは基礎となる核酸配列における1以上の変異の直接同定(たとえば、インサイチュハイブリダイゼーション)または間接同定(二次分子、たとえばタンパク質配列またはタンパク質結合に対する変化の同定)を含む。
多型性を検出するための周知の1方法は、その変異または多型部位にオーバーラップしてその変異または多型領域の周囲の約5、10、20、25または30ヌクレオチドを含むプローブを用いる、対立遺伝子特異的ハイブリダイゼーションである。たとえばキットに使用するためには、一塩基多型などの対立遺伝子バリアントに特異的にハイブリダイズすることができる数種類のプローブ、あるいはさらに固相支持体、たとえばビーズまたはチップに付着させたものを、利用者に提供する。
一塩基多型“rs12979860”は、SNPsのデータベース(dbSNP,www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/)中にそれのアクセス番号により同定されるSNPを表わし、ヒト第19染色体上のIL28b遺伝子のプロモーター領域に位置する。
2つの大規模な多国籍研究(実施例のセクションに記載)から得たデータのこの分析結果は、Ge et al.12が最初に報告したIL−28領域のSNPsとペグインターフェロン+リバビリンで治療した後のSVRとの顕著な関連性を確認および拡張する。今回の分析では、この最上位SNP(rs1297980)がEVR(p=5.0×10−26)およびSVR(p=1.4×10−21)の両方と関連づけられた。ペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)+リバビリンだけでなく、ペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)単剤療法、および通常インターフェロン+リバビリンの組合わせで治療した後にSVRを達成した患者、ならびに家系性が十分に調べられたノンレスポンダーの大規模サブグループを含めたことが、本研究の独自の長所である。
この研究により、幾つか独自の示唆を得ることができる。第1に、本発明者らは、rs12979860の影響はSVRよりEVRに及ぶ可能性が最も大きいことを示唆する。SVRではなくEVRとの関連性は、治療に対するこれまでのノンレスポンダーにおいて、またペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)単剤療法、または通常インターフェロン+リバビリンで治療した患者にみられた。本発明者らはこれを、このSNPが作用する機序はより遅い第2相低減または肝細胞代謝回転とではなく血清HCV RNAレベルの迅速な第1相低減と関連することを意味すると解釈する。HCV RNAの第1相低減は、インターフェロンに基づく療法を開始した直後に起きる、十分な文献記載のある現象であり、インターフェロンに対する特定患者の感受性の指標であることが示唆されている19
次に、この研究に用いた特定のチップにより、本発明者らはrs12979860のほかに一連のSNPsの有意性をランク付けすることができた;それらはすべて先の研究で同定されたものである12,14,20,21。有意性の高い幾つかのマーカーがIL28b領域に同定されたが、それらはいずれもrs1297980に対して調整した後のSVRと有意な関連性はなかった。唯一のSNP(rs8099917)がrs12979860に対して調整した後のEVRと統計的に有意に関連していたが、その関連性は多重比較に対して調整した後には有意とみなされないと思われるものであった。
さらに、rs12979860に対して調整することにより、本発明者らは、ウイルス応答を達成する確率に影響を及ぼす可能性のある潜在的な遺伝子−遺伝子相互作用の探査を開始することができた。前記のように、初期分析において同定したIL28b領域の他の高有意SNPsはいずれも、このプロセス後に保持されていなかった;しかし、第4染色体上に位置するこれまで報告されていない一連のSNPsが明らかになった。
これを含めて幾つかの後向き研究で得られた結果12−14,20−23が一致したことにより、本発明者らはIL28bのプロモーター領域のSNPsがインターフェロンに基づく療法の治療成果と高い関連性をもつと確信をもって言える。この領域の多数のプロモーターのうちのひとつにおける変化は肝臓でのインターフェロン ラムダの発現を変化させることが示唆された。インターフェロン ラムダはIII型インターフェロンであり、これはI型インターフェロン(インターフェロン−アルファを含む)のJak/Stat経路とオーバーラップするシグナル伝達経路の引き金を引く24−26。本発明者らは、“寛容(permissive)”SNPをもつ患者ではHCV感染がインターフェロン類−III型インターフェロン類(たとえばIL28)を含む−の局所産生を誘導するという仮説を立てている。その結果、肝臓でインターフェロン誘導による遺伝子発現が生じる。この仮説は、インターフェロンに基づく療法に対するノンレスポンダーの肝臓では療法開始前にインターフェロン刺激遺伝子(interferon-stimulated gene)(ISG)の肝発現が増加して見掛け上の“前活性化状態”にあるという先のレポート27と一致する。内因性ISG誘導のレベルと後続のインターフェロンに基づく療法に対する応答性とのこの見掛け上の逆説的な関係は、明らかには説明されていない。ある研究者らは、ISG誘導がプロテインキナーゼPKRと同様な軸に及ぼす下流作用のうちあるものが真核細胞開始因子(eukaryotic initiation factor)2アルファ(eIF2a)のリン酸化により内因性タンパク質産生を抑制し、その結果、肝細胞は外来性インターフェロンによるそれ以上の刺激に対して不応性になるため、タンパク質産生をそれ以上減弱できない可能性があると推測した28。HCV RNAは内部リボソーム進入部位を介して翻訳され、部分的にeIF2a非依存性である。したがって、“前活性化状態”にもかかわらず、依然としてHCV RNAの複製および追加ウイルス粒子の組立ては衰えない28。この仮説は、基点ウイルス負荷の増大が治療成果不良の指標であることを示唆する先の分析にもかかわらず、本発明者らの分析で応答性不良GWAS遺伝子型が治療可能性の大きい遺伝子型より低いウイルス負荷を伴う理由を説明している。内因性インターフェロン産生は、ウイルス複製に部分的損傷を与えるが、同時にこれらの患者において宿主細胞タンパク質合成に損傷を与える。宿主細胞がタンパク質産生をそれ以上低減できないか、あるいはISGの刺激を増大できない閾値があると思われる。しかし、逆説的に外来性PEG化インターフェロンの投与は内因性インターフェロンに対する感受性がより低い患者を“救済”できない。遺伝子多型性はISG発現において役割を果たす可能性がある。このことから本発明者らは、HCV根絶をもたらす、より好ましいISGプロフィールを得るために、最終的にはインターフェロン経路を選択的にターゲティングするのが可能であると推測する。
第4染色体のSNPがSVRと関連するけれどもEVRとは関連しない機序の可能性を説明するのはより難しい。最も単純な説明には、この領域の遺伝子がSVRのみと関連する肝細胞代謝回転などの現象に関与していることが必要であろう。両方の遺伝子座がそれらの作用を発揮する機序に、さらに他の宿主−宿主または宿主−ウイルス遺伝子相互作用が関与している可能性があり、これはさらに慎重に評価する必要がある。
IL28b領域のインターフェロン治療感受性遺伝子座の知見は、現在の標準治療(standard of care)(SOC)、すなわちペグインターフェロン+リバビリンによる療法に対して密接な意味をもつ。近い将来、ある患者においては療法開始前にIL28b遺伝子型を判定し、それらの患者を、HCV遺伝子型によって−現在推奨されているように−だけでなく、ヒト遺伝子型によっても層別化することを考慮できるであろう。現在の治療パラダイムと対照的に、初期治療計画はウイルスとヒト両方の遺伝子型に基づくであろう。これに関して、リバビリンの推測上の役割に前向き調査で取り組む必要があろう。
この知見は、現在行なわれているHCV療法のための直接作用型抗ウイルス薬の開発プログラムに対しても密接な意味をもつ。直接作用型抗ウイルス薬は、免疫機能とは無関係に特異的な抗ウイルス作用を発揮するが、開発中の薬物クラスのうち少なくともあるものは相加的(相乗的ではなくとも)な固有の免疫調節作用が利点となる可能性があると考えられる。実際には、耐性HCVの出現を阻止する必要があるのでインターフェロンに基づく療法は依然として治療の主力になると思われる29。HCV RNAはI型インターフェロンの誘導を阻害することができる特異的タンパク質をコードする。たとえば、HCVのNS3−4Aプロテアーゼは、インターフェロン調節因子3(IRF−3)のリン酸化を阻害することにより、dsRNA誘導によるインターフェロン産生を遮断する30。したがってNS3−4Aプロテアーゼは二重の療法標的であり、それを阻害するとウイルス複製が遮断されてIRF−3によるHCV RNA複製制御が回復する可能性がある。第2の小分子または標準治療と組み合わせて投与した場合に強力な抗ウイルス効果をもつテラプレビル(Telaprevir)などのプロテアーゼ阻害薬は、HCVが宿主のインターフェロン応答に損傷を与えるプロテアーゼ機能も阻害する。インターフェロン不応性表現型をもつ患者とインターフェロン感受性IL28b表現型をもつ患者において、直接作用型の抗ウイルス薬をペグインターフェロン+リバビリンと組み合わせた場合に治療成果が同様であるかどうかを観察することが重要であろう。インターフェロン不応患者は、三重療法(直接作用型抗ウイルス薬+ペグインターフェロン+リバビリン)に対しては、彼らが直接作用型抗ウイルス薬のみによる単剤療法を受けているかのように応答する可能性がある。もしそうであれば、インターフェロン不応性IL28b表現型をもつ患者は、テラプレビルのような薬物による治療に際して耐性変異の選択をはるかに受けやすいという可能性がある31。これらの可能性は、インターフェロン感受性SNP(rs12979860)をもつ患者はペグインターフェロンとリバビリンによる短縮治療が有益であり、インターフェロン不応性表現型をもつ患者は治療期間延長および/またはより強力な治療計画の候補となる可能性があるというシナリオを示唆する。あるいは、インターフェロン不応性表現型をもつ患者はインターフェロンを含まない直接作用型抗ウイルス薬の併用計画がより適切な可能性がある。
PEG化インターフェロンによる標準治療に対して過去にノンレスポンダーであった患者についてのペグインターフェロン アルファ−2a+リバビリン療法の登録試行を含めた本発明者らの独自のデータセットにより、rs12979860 SNPとSVRではなくEVRとの相関性が強調される。言い換えると、このSNPは療法に対する最終応答ではなくインターフェロンに対する患者の応答性を判定し、したがってEVRを達成する可能性があるという理由でSVRになる可能性がある患者またはその可能性がない患者を同定する補助となる。それがEVRとは無関係にSVRを予測することは考えられない。これは直接作用型抗ウイルス薬をインターフェロンと一緒に使用することに対してきわめて密接な意味をもつ。
インターフェロン応答性についての基点遺伝子予測子の利用により、直接作用型抗ウイルス療法およびインターフェロンによる標準治療の個別化が可能になる。インターフェロン応答性不良(すなわちrs12979860に2つのT対立遺伝子)と判定された患者は、内因性または外来性インターフェロン仲介経路の相加効果または相乗効果に依存する小分子療法の候補としては劣る−特にこれらがSOCに加えて単剤として投与される場合。懸念されるのは、これらの患者が有効な単剤療法の結果として薬物耐性変異を発現するリスクが高いことであろう。
逆に、インターフェロン応答性表現型(すなわちrs12979860に2つのC対立遺伝子)をもつ患者は、SOCのみ、または小分子と組み合わせた、短縮療法コースの卓越した候補となるであろう。インターフェロン応答性に対する遺伝的素因によって可能になるさらに他の考慮事項は、直接作用型抗ウイルス薬の組合わせの“同調”である。許容できる内因性インターフェロン応答性をもつと予測された患者は、ウイルス機能をターゲティングする薬物−たとえば、内因性インターフェロン応答に対しても阻害性の役割をもつプロテアーゼ阻害薬−に対する卓越した候補であり、ウイルスPAMP(pathogen associated molecular pattern、病原体関連分子パターン)の量を減少させる薬物(たとえば、ポリメラーゼ阻害薬)に対してはより劣る候補である可能性がある;これらは患者が内因性インターフェロン応答性によって自身の治癒を促進する能力に損傷を与える作用をする可能性があるからである。同様に、インターフェロン応答性不良と予測された患者は、直接作用型抗ウイルス薬単剤と対比した第1線療法としての“4剤(quad)”療法(2種類の直接作用型抗ウイルス薬をペグインターフェロンとリバビリンに追加)、または3剤療法(SOCと1種類のDAA)の候補となる可能性がある。
方法
患者試料の採集およびウイルス学的エンドポイント
2つの大規模ランダム化多国籍第III相試験に参加した慢性C型肝炎患者サブセットからの試料を分析した3,15。1つの試験では、インターフェロンナイーブ患者を、ペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)単剤もしくはリバビリンとの組合わせ、または通常インターフェロン アルファ−2b+リバビリンによる、48週間の治療にランダム化した。前回のペグインターフェロン アルファ−2b(12KD)+リバビリンの12週間コースに対するノンレスポンダーのみが第2の試験に適格であり、患者を標準または誘導用量計画のいずれかのペグインターフェロン アルファ−2a(40KD)による48または72週間のいずれかの治療にランダム化した(すべての患者に標準用量のリバビリンを投与)15。これらの試験の試験設計、包含および除外の基準、ならびに一次結果は他に公表されている3,15
遺伝子分析への参加に同意した患者から採集した血液試料を、Roche Clinical Sample repositoryに保存した。DNAをRoche Clinical Sample repositoryで抽出し、50ng/μLに標準化した。試料につき最初にY染色体特異的TaqMan Assay(Applied Biosystems,カリフォルニア州フォスターシティー)を用いた品質検査を行ない、DNA品質および臨床データとの性別一致の両方を評価した。
ウイルス学的エンドポイントには下記のものが含まれる:早期ウイルス応答(EVR):血清中にHCV RNAを検出できない(Cobas Amplicor HCV Test v2.0による,定量限界50IU/mL)または基点から12週目までの血清HCV RNAの低下≧2−log(Cobas Amplicor HCV Monitor Test,v2.0による,定量限界600IU/mL)と定義、および持続的ウイルス応答(SVR):24週間の非治療追跡期間の終了時にHCV RNAを検出できない(<50IU/mL)と定義。
SVRについてのGWAS分析において、レスポンダーグループは、インターフェロンナイーブ被験集団からのSVRを伴う遺伝子型−1患者すべてから構成された。ノンレスポンダーは、1)PEG化インターフェロン治療により再攻撃した被験集団からの遺伝子型−1非SVR患者すべて、2)PEG化インターフェロンとリバビリンで治療したインターフェロンナイーブ被験集団からの遺伝子型−1非SVR患者から構成された。
したがって、PEG化インターフェロンにより再攻撃した被験集団からのレスポンダーすべてを本発明者らの分析から除外した。
EVRについてのGWAS分析において、EVRグループは、インターフェロンナイーブ被験集団からのEVRを伴う遺伝子型−1患者すべてから構成された。非EVRグループは、1)PEG化インターフェロン治療により再攻撃した被験集団からの患者すべて、および2)PEG化インターフェロン+リバビリンで治療した治療ナイーブ被験集団からの遺伝子型−1非EVR患者から構成された。
非遺伝子型−1患者中の自己申告による白人のIL28B領域SNPで、各試験において別個に追加の探査分析を行なった(詳細は結果のセクションを参照)。
遺伝子型データ分析
1,016,423のマーカーにつき、Illumina Infinium(登録商標)HD Assay Superで、HumanOmni1 Quad(v1.0)チップおよびiScanスキャナーを用いて、試料を遺伝子型判定した。重複試料間の不一致呼出し(discordant call)、過剰のヘテロ接合性、低い呼出し率(<0.95)、クラスター分離、GenTrainスコア、強度およびクラスター幅についてSNPをゼロ設定するために、初期品質管理を行なった。合計25の試料が品質検査またはその後の遺伝子型判定試験に不合格であった。品質管理後に、遺伝子型呼出しをもつ1,002,139のSNPsが得られた。自己申告による白人集団について、染色体当たりのSNPsの数、対立遺伝子頻度分布、およびHardy Weinberg平衡を計算した。
統計分析
ウイルス応答(EVRまたはSVR)と基点変数(連続変数として挿入した年齢、肥満指数[BMI]、HCV RNAレベルおよびALT商、カテゴリー変数として挿入した性別、HCV遺伝子型、組織診[肝硬変の有無]および人種)との関連性を、一変量ロジスティック回帰モデルにおいて評価した。
ロジスティック回帰(PROC LOGISTIC,SAS v9.2)を用いて、基点BMI、性別、年齢、ウイルス負荷、ALT商および主成分分析(PCA)成分につき調整した後に、個々のSNPsと応答/非応答との関連性を調べた。
家系の分析は、Purcell et al.16が提唱したPCAを基礎とし、全集団を用いて作製した家系データセットを使用した(“pgt”)。全集団に11の多様な人種の対象セットからのHapMap Phase III創始者を補充し、SAS JMP Genomics(SAS Institute Inc.,米国ノースカロライナ州ケアリー)で分析した。PCA成分を、異常値を含めて、または含めずに比較した。異常値は、その家系が上位10の推論した変動軸(inferred axes of variation)のひとつにおいて平均から少なくとも6の標準偏差をもつ個体と定義された。
XおよびY染色体上またはミトコンドリアDNA中にあったSNPsは、HapMap Phase III創始者中の判定されなかった遺伝子型SNPsと共に除かれ(リリース数27)、あるいは既知の高い連鎖不平衡をもつ領域にあった(Chr5,44〜51.5Mb;Chr6,24〜36Mb;Chr8,8〜12Mb;Chr11,42〜58Mb;Chr17,40〜43Mb)。残りのSNPsは、PLINK16を用いてウインドウサイズ1000、r<0.25およびウインドウシフト100で間引かれた。
ウイルス応答(EVRまたはSVR)と個々のSNPsとの関連性を、ロジスティック回帰分析により調べた。基点特性(BMI、性別、年齢、基点HCV RNAレベル、ALT商およびPCA成分)につき調整を行なった。有意性を尤度比検定(likelihood ratio test)(LRT)により評価した。
ゼロモデル(null model)を下記のとおり定義した:
ウイルス応答=BMI + 性別 + 年齢 + HCV RNAレベル + ALT商 + PCA成分
ゼロモデルにおいては、SNPsの遺伝的影響をゼロと仮定した。
対立モデル(alternative model)を下記のとおり定義した:
ウイルス応答=BMI + 性別 + 年齢 + HCV RNAレベル + ALT商 + PCA成分 + SNP
LRTを用いて、それぞれの対立モデル(すなわち、SNPsを含む)についての最大尤度推定値を対応するゼロモデル(すなわち、SNPsを含まない)と比較した:識別パラメーター数に等しいχ分布および自由度をもつもの。SNPsを連続変数(0、1、2)としてモデルに挿入した。PCA成分は分析集団の上位5成分に相当していた。同様なモデルを自己申告による白人集団および非遺伝子型1集団において実行した。
白人“pgt”集団においてIL−28領域の有意SNPs(p<10−5)間の連係不均衡(LD)を計算した。rのLDプロットをHaploview v4.117で作製し、LDブロックをGabriel et al.18の方法により推論した。
結果
合計406人の治療ナイーブ患者、および前回のペグインターフェロン アルファ−2b(12KD)による治療コースに応答しなかった426人の患者について試料を入手した。EVRの分析は800人の患者からのデータに基づき、これにはEVRを達成した363人の個体(45%)およびEVRを達成しなかった437人の個体(55%)が含まれていた。SVRの分析は663人の患者からのデータに基づき、これにはSVRを達成した245人の患者(37%)およびSVRを達成しなかった418人(63%)が含まれていた。EVRおよびSVRの分析に含めた患者の基点特性を表1に示す。
基点因子の一変量ロジスティック回帰モデルは、HCV遺伝子型(p=1.50×10−25)、年齢(5.80×10−18)、ALT商(p=7.50×10−10)、人種(p=9.20×10−7)、BMI(p=4.70×10−5)および組織診(p=1.30×10−5)がEVRと有意に相関すること、ならびにHCV遺伝子型(p=4.30×10−27)、年齢(p=5.50×10−18)、ALT商(p=2.10×10−8)、人種(p=2.10×10−8)、組織診(p=5.40×10−7)、BMI(p=7.20×10−6)およびHCV RNAレベル(p=0.0022)がSVRと有意に関連することを示した。注目すべきことに、性別はEVRまたはSVRのいずれとも有意に関連せず、HCV RNAレベルはSVRと有意に関連しなかった。
遺伝子型1集団全体におけるGWAS結果
遺伝子型について分析した合計4つの試料を、血縁係数が高い(高い近親度を示す)という理由で除外した。遺伝子型1患者からのデータの分析には、EVR状態が分かっている627人の患者(215人のレスポンダー[34.3%]および412人のノンレスポンダー[65.7%])、およびSVR状態が分かっている516人の患者(128人のレスポンダー[24.8%]および388人のノンレスポンダー[75.2%])が含まれていた。
SVRおよびEVRのゲノムワイドな関連結果を染色体により図1に示す。有意性の高い一連のp値が第19染色体の上のIL−28領域に同定された。四分位点−四分位点プロットは、第19染色体に関連するp値についての幾つかの大きな偏差を除いて、期待p値と観察p値が近接することを示した(図2)。
SVRおよびEVRについてのロジスティック回帰分析により、p<10−5をもつそれぞれ12および19のSNPsが明らかになった(表2)。
それぞれSVRおよびEVRに関連する上位6つのSNPsは同一であり、第19染色体のIL−28領域に含まれていた。SVRおよびEVRに関連する上位2つのSNPsは、rs12979860(それぞれ、p=1.4×10−21およびp=5.0×10−26)およびrs12980275(それぞれ、p=5.8×10−18およびp=4.9×10−23)であった。SVRに関連する残り6つのSNPs(表2)のうち、EVRに関連するものはなく、第19染色体上に位置するものはなく、4つ(rs943897、rs17671102、rs4961441およびrs1892723)は稀なホモ接合体クラスにおける少数の観察(BB<10人の個体)であるので、偽関連の可能性がある。EVRに関連する残り13のSNPs(表2)のうち、SVRに関連するものはなく、1つだけ(rs4803223)が第19染色体上に位置し、2つ(rs1189800およびrs4975629)は偽関連の可能性がある。
SVRおよびEVRのいずれかのモデルについてp<10−5をもつすべてのSNPsのロジスティック回帰分析を、全集団および自己申告による白人サブグループに関して表3に示す。rs12979860の影響に対して調整した後に分析を反復した場合、SVRと有意に関連するマーカーはなく、1つのマーカーだけがEVRと有意に関連していた(rs8099917,p=0.0130)。
続いて行なった表3に提示するIL−28領域のSNPs間の連係不均衡の調査により、高度の連係不均衡をもつ1クラスター(rs12979860とrs12980275の間,r=0.98)、ならびにrs12980275、rs12979860、rs8109886およびrs8099917から構成される下流SNPsの第2クラスターが立証された(図3)。
rs12979860に対して調整した後のSVRについてのゲノムワイドな結果を図1cに示す。rs12979860に対して調整し、さらにノンレスポンダーを包含した後のSVRについてのロジスティック回帰分析の結果により、p<10−5をもつさらに10のSNPsが明らかになった(表4)。興味深いことに、それらのうち最も顕著な5つのうち3つ(rs10009948、rs10023606、およびrs7673763)は、第4染色体上に位置する。不思議なことに、これらはSVRのみと関連し、EVRとは関連性がなかった。
自己申告による白人集団におけるrs12979860の探査分析
IL28B間の関連性をより良く解明および理解するために、まず自己申告による白人集団における非遺伝子型1中のrs12979860間の関連性を探査する。GWASの場合と同じロジスティック回帰モデルで、SVRとrs12979860 C対立遺伝子番号の間に、名目上の第1種過誤5%で境界線上の有意な関連性がみられる(OR=1.88,95% CI=[0.97;3.67],p=0.06)。同様に、EVRとrs12979860 C対立遺伝子番号の間に有意の関連性がみられる(OR=2.27,95% CI[1.12;4.70],p=0.02)。
さらに、これら2試験におけるrs12979860間の関連性も別に記載する。ナイーブ治療集団に、EVRとrs12979860 C対立遺伝子の間にほぼ5のORで関連性がみられる(OR=4.98 95% CI[2.35;10.53],p=2.6×10−5)。この関連性は、3つの治療階層すべてに常にみられる。
PEG化インターフェロン療法が無効であった患者集団においては、持続的ウイルス応答について関連性がみられなかった。しかし、EVR(N=185)と非EVR(N=154)を比較すると、依然としてrs12979860との関連性がある(OR=1.91[1.22;2.96],p=0.003)。この関連性は、基点のウイルス負荷、性別、年齢、治療およびALT商とは無関係であった。
本明細書に開示し、特許請求の範囲に記載したすべての組成物および/または方法は、本発明の開示内容を考慮すれば多大な実験を行なうことなく調製および実施できる。本発明の組成物および方法を好ましい態様に関して記載したが、それらの組成物および/または方法あるいは本明細書に記載した工程の順序を本発明の概念、精神および範囲から逸脱することなく変更できることは当業者に自明であろう。当業者に自明のそのような類似の置換および改変はすべて、特許請求の範囲に定めた本発明の概念、精神および範囲に含まれるものとする。
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Claims (3)

  1. HCVに感染しているヒト対象のインターフェロン治療に対する持続的ウイルス応答を予測するための方法であって、
    そのヒト対象からの試料を用意し、第4染色体における一塩基多型の存在を検出し、一塩基多型が存在すればその対象はインターフェロン治療に対する持続的ウイルス応答の可能性が高いと判定し、その際、一塩基多型がrs10009948におけるG、rs10023606におけるG、およびrs7673763におけるTからなる群から選択される方法。
  2. 対象が遺伝子型−1 HCVに感染している、請求項1に記載の方法。
  3. インターフェロン治療が、ペグインターフェロン アルファ−2a単剤療法、ペグインターフェロン アルファ−2aとリバビリン、またはインターフェロン アルファ−2bとリバビリンからなる群から選択される治療を含む、請求項1または2に記載の方法。
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