KR20010040420A - Gene expression methods for screening compounds - Google Patents

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KR20010040420A
KR20010040420A KR1020007008167A KR20007008167A KR20010040420A KR 20010040420 A KR20010040420 A KR 20010040420A KR 1020007008167 A KR1020007008167 A KR 1020007008167A KR 20007008167 A KR20007008167 A KR 20007008167A KR 20010040420 A KR20010040420 A KR 20010040420A
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cell
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test compound
gef
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KR1020007008167A
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폴 에이치. 존슨
필리스 에이. 폰트
데보라 에이. 자요코브스키
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에바-마리아 시마-메이어, 얼설라 멜져, 마거, 하르트만
쉐링 악티엔게젤샤프트
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Abstract

예측된 생체내 활성에 대한 시험관내에서 검사 화합물을 스크리닝하는 방법이 개시되었다.A method for screening test compounds in vitro for predicted in vivo activity has been disclosed.

Description

화합물 스크리닝을 위한 유전자 발현 방법{GENE EXPRESSION METHODS FOR SCREENING COMPOUNDS}Gene expression methods for compound screening {GENE EXPRESSION METHODS FOR SCREENING COMPOUNDS}

〈110〉 SHERING AKTIENGESELLSCHAFT<110> SHERING AKTIENGESELLSCHAFT

〈120〉 GENE EXPRESSION METHODS FOR SCREENING COMPOUNDS〈120〉 GENE EXPRESSION METHODS FOR SCREENING COMPOUNDS

〈130〉 PL00214FR<130> PL00214FR

〈150〉 PCT/US 09/013,496〈150〉 PCT / US 09 / 013,496

〈151〉 1998-01-26<151> 1998-01-26

〈150〉 PCT/US 09/236,026〈150〉 PCT / US 09 / 236,026

〈151〉 1999-01-22<151> 1999-01-22

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〈170〉 KOPATIN 1.5〈170〉 KOPATIN 1.5

〈210〉 1〈210〉 1

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〈212〉 DNA<212> DNA

〈213〉 Artificial Sequence〈213〉 Artificial Sequence

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〈223〉 DESCRIPTION OF ARTIFICIAL SEQUENCE:PCR PRIMER<223> DESCRIPTION OF ARTIFICIAL SEQUENCE: PCR PRIMER

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gtcagtggrc agatgctrta ttt 23gtcagtggrc agatgctrta ttt 23

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aacttcagac atcatttcyg gaaattc 27aacttcagac atcatttcyg gaaattc 27

본 발명의 한 면은 검사 화합물을 군별하는 방법으로, 그 방법은,One aspect of the invention is a method of grouping test compounds, the method of

(a) 세포 배양 또는 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 배양을 검사 화합물에 노출하여 노출된 세포 배양 또는 배양을 발생시키고,(a) exposing a cell culture or a culture comprising at least two gene-cell combinations to a test compound to generate an exposed cell culture or culture,

(b) 노출된 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(b) separating RNA from the exposed cell culture,

(c) 검사 화합물에 대한 유전자 발현 핑거프린트(GEF)를 산출하기 위해 (a)의 유전자-세포 조합에서 유전자 각각의 mRNA에 대한 (b)로부터 RNA를 스크리닝하고,(c) screening RNA from (b) for each mRNA of the gene in the gene-cell combination of (a) to yield a gene expression fingerprint (GEF) for the test compound,

(d) 각 검사 화합물을 군별하기 위해 (a) ∼ (c)를 반복하고,(d) repeat (a) to (c) to classify each test compound,

(e) 각 검사 화합물(d)에 대한 GEF를 비교하고, 검사 화합물을 그들의 GEFs의 차이를 근거로 적어도 두 개의 분류군으로 군별하는 것을 포함한다.(e) comparing the GEFs for each test compound (d) and grouping the test compounds into at least two taxa groups based on differences in their GEFs.

각 분류군에서 대표 검사 화합물은 대표 활성 또는 생체내에서 관심 활성에 대해 더 검사된다.Representative test compounds in each taxa are further tested for representative activity or activity of interest in vivo.

적어도 두 개의 유전자-세포 조합은 예컨대, 적어도 두 개의 다른 유전자, 적어도 두 개의 다른 세포 타입, 또는 그것들의 조합을 포함한다. 어떤 실시형태에서, 유전자-세포 조합에서 유전자 또는 유전자들은 자체 프로모터의 조절 하에 있는 내인성 유전자와 이종 프로모터의 조절 하에 있는 이종 유전자를 포함하고, 내부의 음성조절 유전자를 포함한고, 검사 화합물에 반응하는 음성조절 유전자의 mRNA 수준에의 영향은 검사 화합물의 독성 영향은 비-특이적 영향을 지시하는 것이다.At least two gene-cell combinations include, for example, at least two different genes, at least two different cell types, or a combination thereof. In some embodiments, the gene or genes in the gene-cell combination include endogenous genes under the control of its own promoter and heterologous genes under the control of heterologous promoters, include internal negative regulatory genes, and are negative in response to the test compound The effect of the regulatory gene on the mRNA level is that the toxic effects of the test compound indicate a non-specific effect.

RNA의 스크리닝은 각 유전자의 특이적 올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하는 RCR 증폭을 포함한다. 어떤 실시형태에서, RNA는 cDNA로 추가로 역전사된다. 어떤 실시형태에서, 스크리닝은 노출된 세포 배양의 RNA 또는 cDNA에 각 유전자의 특이적인 핵산 시퀀스의 부합(hybridization)을 포함한다. 또 다른 실시형태에서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자의 mRNA 수준은 정량화 된다.Screening of RNA involves RCR amplification using specific oligonucleotide primers of each gene. In some embodiments, the RNA is further reverse transcribed into cDNA. In some embodiments, the screening comprises hybridization of nucleic acid sequences specific for each gene to RNA or cDNA of the exposed cell culture. In another embodiment, mRNA levels of at least one gene in at least two gene-cell combinations are quantified.

본 발명의 어떤 실시형태에서 두 개 이상의 검사 화합물의 조합은 그 조합의 GEF를 산출하기 위해 세포 배양에 가해졌다.In some embodiments of the invention a combination of two or more test compounds has been added to the cell culture to yield a GEF of that combination.

본 발명의 또 다른 면은 검사 화합물을 군별하기 위한 유전자-세포 조합에서 사용을 위한 한 개 이상의 유전자를 확인하는 방법으로, 그 방법은,Another aspect of the invention is a method of identifying one or more genes for use in a gene-cell combination for grouping test compounds, the method comprising:

(a) 생체내의 숙주 세포 또는 적어도 한 개의 숙주 세포 배양을 제1기준 화합물에 노출하고,(a) exposing a host cell or at least one host cell culture in vivo to a first reference compound,

(b) (a)의 생체내의 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(b) isolating RNA from a host cell or host cell culture in vivo of (a),

(c) (b)의 RNA를 제1기준 화합물에 노출되지 않은 생체내의 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양의 RNA와 비교하고, 제1기준 화합물에 반응하여 영향을 받은 mRNA 수준을 갖는 적어도 한 개의 유전자는 검사 화합물을 군별하기 위한 유전자-세포 조합에서 사용 가능한 유전자로 확인되었다. (c)의 RNA는 생체내의 숙주 세포 또는 조절 숙주 세포 배양으로부터의 RNA와 비교되었고, 생체내의 숙주 세포 또는 조절 숙주 세포 배양은 제2기준 화합물에 노출되고, 이에 의해 제2기준 화합물에는 아니고, 제1기준 화합물에 반응하여 영향을 받는 mRNA 수준을 갖는 유전자가 제1기준 화합물에 대해 특이적 반응을 하는 것으로 확인되었다.(c) comparing the RNA of (b) with the host cell or the RNA of a host cell culture in vivo that has not been exposed to the first reference compound and wherein at least one gene having an affected mRNA level in response to the first reference compound The genes were identified as usable in gene-cell combinations for grouping test compounds. The RNA of (c) was compared with RNA from a host cell or regulatory host cell culture in vivo, and the host cell or regulatory host cell culture in vivo is exposed to a second reference compound, whereby Genes with mRNA levels affected in response to the reference compound were found to have a specific response to the first reference compound.

본 발명의 또 다른 면은 검사 화합물을 군별하는 방법으로, 그 방법은,Another aspect of the invention is a method of grouping test compounds, the method of

(a) 세포 배양 또는 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 배양을 검사 화합물에 노출하여 노출된 세포 배양 또는 배양을 발생시키고, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 제1 및 제2기준 상태에서 차별적으로 발현되고, 노출된 세포 배양을 산출하기 위해,(a) exposing a cell culture or a culture comprising at least two gene-cell combinations to a test compound to generate an exposed cell culture or culture, wherein at least one gene in at least two gene-cell combinations comprises a first and a second agent; To yield differentially expressed and exposed cell cultures at the 2 baseline state,

(b) 노출된 세포 배양 또는 배양으로부터 RNA를 분리하고,(b) separating RNA from the exposed cell culture or culture,

(c) 검사 화합물의 유전자 발현 핑거프린트(GEF)를 산출하기 위해 (a)의 유전자-세포 조합에서 각 유전자의 mRNA 수준을 위해 (b)로부터 RNA를 스크리닝하고,(c) screening RNA from (b) for mRNA levels of each gene in the gene-cell combination of (a) to yield a gene expression fingerprint (GEF) of the test compound,

(d) 각 검사 화합물을 군별하기 위해 (a) ∼ (c)를 반복하고,(d) repeat (a) to (c) to classify each test compound,

(e) (d)에서 검사된 각각의 검사 화합물의 GEF를 비교하고,(e) comparing the GEF of each test compound tested in (d),

화합물은 그들의 GEFs의 차이를 근거로 적어도 두 개의 분류군으로 군별된다. 어떤 실시형태에서 제1 및 제2기준 상태 중 적어도 하나는 암 같은 질환의 상태이다.Compounds are grouped into at least two taxa based on differences in their GEFs. In some embodiments at least one of the first and second reference conditions is a condition of a disease such as cancer.

또 다른 면에서, 본 발명은 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 적어도 제1검사 화합물의 기준 유전자 발현 핑거프린트(GEF)를 산출하기 위한 방법을 제공하는데 상기 방법은,In another aspect, the present invention provides a method for calculating a reference gene expression fingerprint (GEF) of at least a first test compound for use in grouping test compounds, the method comprising:

(a) 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 확인하고, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각은 특정 유전자 및 특정 세포 타입의 세포의 독특한 조합을 포함하고, 제1유전자-세포 조합은 다음의,(a) identifying at least two gene-cell combinations, each of the at least two gene-cell combinations comprising a unique combination of a particular gene and a cell of a particular cell type, wherein the first gene-cell combination is

(i) 제1세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양을 제1기준 화합물에 노출시키고,(i) exposing a host cell or host cell culture in vivo of a first cell type to a first reference compound,

(ii) (i)의 노출된 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(ii) isolating RNA from the exposed in vivo host cell or host cell culture of (i),

(iii) 제1기준 화합물에 노출되지 않은 제1세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 준비된 RNA와 (ii)의 RNA를 비교하고, 제1기준 화합물에 반응하는 제1세포 타입의 세포에서 유전자의 mRNA 수준에서 변화는 유전자와 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 제1유전자-세포 조합으로 제1세포 타입의 세포를 확인하고, 제2유전자-세포 조합은 다음의,(iii) comparing the RNA prepared from a host cell or host cell culture in vivo of a first cell type not exposed to the first reference compound with the RNA of (ii) and responsive to the first reference compound The change in the mRNA level of a gene in identifies a cell of a first cell type with a first gene-cell combination for use in grouping genes and test compounds, and the second gene-cell combination is

(ⅳ) 제1세포 타입 또는 제2세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양을 제1기준 화합물에 노출하고,(Iii) exposing a host cell or host cell culture in vivo of a first cell type or a second cell type to a first reference compound,

(ⅴ) 노출된 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(Iii) separating RNA from the exposed in vivo host cell or host cell culture,

(ⅵ) 제1기준 화합물에 노출되지 않은 (ⅳ)에서와 같은 세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 준비된 RNA와 (ⅴ)의 RNA를 비교하고, 제1기준 화합물에 반응하는 변화된 mRNA 수준을 갖는 유전자는 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 제2유전자-세포 조합에서 사용 가능한 유전자로 확인되고, 상기 제2유전자-세포 조합은 상기 제1유전자-세포 조합과는 다르고, 확인된 유전자와 (ⅳ)에서와 같은 세포 타입의 세포룰 포함하고,(Iii) compares RNA prepared from in vivo host cells or host cell cultures of cell types as in (v) not exposed to the first reference compound and (i) RNA and changes the mRNA in response to the first reference compound The gene with the level is identified as a gene that can be used in a second gene-cell combination for use in grouping test compounds, wherein the second gene-cell combination is different from the first gene-cell combination, and Contains cells of the same cell type as in (iii),

(b) 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 제1기준 화합물에 대한 기준 GEF를 산출하기 위해 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각에서 각 유전자의 mRNA를 위해 (ii)와 (ⅴ)의 RNA를 스크리닝 하는 것을 포함한다.(b) Screening RNAs of (ii) and (iii) for mRNA of each gene in each of at least two gene-cell combinations to yield a reference GEF for the first reference compound for use in grouping test compounds. It involves doing.

또 다른 면에서, 본 발명은 검사 화합물을 군별하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은 다음의,In another aspect, the invention provides a method of grouping test compounds, which method comprises:

(a) 상기 및 하기 기술된 방법에 따라 기준 화합물에 대한 기준 GEF를 산출하고,(a) calculating a reference GEF for the reference compound according to the methods described above and below;

(b) 다음에 의해 각 검사 화합물에 대한 GEF를 산출하고, 군별하는 방법은,(b) The method of calculating and grouping GEF for each test compound by

(i) 청구항 1에서 확인된 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 세포 배양 또는 배양을 검사 화합물에 노출하여 노출된 세포 배양 또는 배양을 산출하고,(i) exposing the cell culture or culture comprising at least two gene-cell combinations identified in claim 1 to a test compound to yield an exposed cell culture or culture,

(ii) 노출된 세포 배양 또는 배양으로부터 RNA를 분리하고,(ii) separating RNA from the exposed cell culture or culture,

(iii) 검사 화합물에 대한 GEF를 산출하기 위해 (i)의 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각의 각 유전자의 mRNA에 대한 (ii)의 RNA를 스크리닝 하고,(iii) screen RNA of (ii) for mRNA of each gene of at least two gene-cell combinations of (i) to yield a GEF for the test compound,

(ⅳ) 상기 검사 화합물 각각의 GEF를 산출을 위한 각 검사 화합물을 군별하기 위해 (i) ∼ (iii)를 반복하고,(Iii) repeat (i) to (iii) to group each test compound for calculating the GEF of each test compound,

(c) (a)의 기준 GEF와 (b)에서 산출된 각 검사 화합물의 GEF를 비교하고, 검사 화합물은 그들의 GEFs와 기준 GEFs 사이의 차이 또는 유사성을 기초로 하여 적어도 두 개의 분류군으로 군별되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 포함한다.(c) comparing the GEF of each test compound produced in (b) with the reference GEF in (a), and the test compounds being grouped into at least two taxonomy based on the difference or similarity between their GEFs and the reference GEFs. Test compounds characterized by:

정상 세포와 활성화, 질환, 종양 세포 등의 유전자 발현에서의 차이는 병에 걸리게 되는 세포적 과정을 이해하는데 도움이 된다. 예컨대, Zhang et al(Science 276:1268-1272(1997))은 정상 및 종양 세포에서 상당한 차이로 발현되는 500 전사체 이상을 확인하여 위장의 종양에서 유전자 발현 양상을 개시하였다. Bernard et al (Nulc. Acid Res. 24:1435-1442 (1996))은 47개 유전자의 발현 수준을 상피 세포와 휴지기 및 활성화된 T 세포에서 분석하는 방법을 개시하였다.Differences in gene expression, such as normal cells, activation, disease, and tumor cells, help to understand the cellular processes that cause disease. For example, Zhang et al (Science 276: 1268-1272 (1997)) identified more than 500 transcripts expressed with significant differences in normal and tumor cells to disclose gene expression patterns in gastrointestinal tumors. Bernard et al (Nulc. Acid Res. 24: 1435-1442 (1996)) describe a method for analyzing the expression levels of 47 genes in epithelial and resting and activated T cells.

합성 올리고뉴클레오티드 또는 cDNA의 마이크로어레이(microarray)는 유전자 발현의 차이를 조사하는데 유용하다. 예컨대, Schena et al(Science 270:467-470(1995))은 상보적인 DNA 마이크로어레이를 사용하여 트랜스유전자에 반응하는 유전자 발현 양상의 양적인 모니터링을 개시하였다. Shena et al(Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 93(20):10614-10619(1996))은 주어진 실험 조건 하에서, 유전자 발현의 차이를 양적으로 모니터하기 위해 알려지지 않은 시퀀스(sequence)의 사람 cDNA을 포함하는 마이크로어세이를 사용하였다. De Resi et al(Nat. Genet. 14(4):457-460(1996))은 사람 암에서 유전자 발현 양상을 분석하기 위한 cDNA 마이크로어레이 분석을 사용하였다. Heller et al(Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 94(6):2150-2155(1997))은 염증에서 유전자 발현을 모니터하기 위해 cDNA 마이크로어레이 기술의 사용을 개시하였다.Microarrays of synthetic oligonucleotides or cDNAs are useful for investigating differences in gene expression. For example, Schena et al (Science 270: 467-470 (1995)) disclosed quantitative monitoring of gene expression patterns in response to transgenes using complementary DNA microarrays. Shena et al (Proc. Natl. Acad. Sci USA 93 (20): 10614-10619 (1996)) describe human cDNA of unknown sequence to quantitatively monitor differences in gene expression under given experimental conditions. A microassay was used. De Resi et al (Nat. Genet. 14 (4): 457-460 (1996)) used cDNA microarray analysis to analyze gene expression patterns in human cancer. Heller et al (Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 94 (6): 2150-2155 (1997)) disclosed the use of cDNA microarray technology to monitor gene expression in inflammation.

스크리닝을 위한 다른 방법으로 mRNA의 역전사를 위한 제1올리고뉴클레오티드 프라이머와 합성된 cDNAs의 증폭을 위한 제1 및 제2올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하여 차별적으로 발현된 mRNAs를 검출하고 분리하는 방법을 포함한다(U.S. 5,580,726). Rosenberg et al(PCT publication WO 95/21944)은 건강한 검체 대 질병을 갖는 검체에서 차별적으로 발현된 유전자를 검출하기 위해 발현된 시퀀스 태그(EST's)의 사용을 개시하였다. Lee et al(Cell Biology 92:8303-9307(1995))은 신경 성장 요소가 처리된 PC12 세포와 처리되지 않은 세포의 RNAs에서 약 600의 차별적 발현을 확인하기 위해 비교되는 EST 분석의 사용을 개시하였다.Other methods for screening include detecting and isolating differentially expressed mRNAs using first oligonucleotide primers for reverse transcription of mRNAs and first and second oligonucleotide primers for amplifying synthesized cDNAs ( US 5,580,726). Rosenberg et al (PCT publication WO 95/21944) disclosed the use of expressed sequence tags (EST's) to detect differentially expressed genes in healthy versus diseased specimens. Lee et al (Cell Biology 92: 8303-9307 (1995)) described the use of a comparative EST assay to confirm differential expression of about 600 in RNAs of PC12 cells treated with nerve growth factors and untreated cells. .

또 다른 스크리닝 방법으로 Nilsson et al(PCT Publication WO 93/07290)이 호르몬-수용체 상호작용에 의해 조절된 유전자에 의해 생산된 단백질의 발현 수준을 근거로 수용체-반응 기질에 대한 세포 반응을 분석하여 내부의 세포간 호르몬 수용체를 포함하는 선별된 세포 타입에 대한 수용체-결합 기질의 길항 또는 작용 영향을 시험관내에서의 조사하는 방법을 개시한 것과 같은 예를 포함한다. WO/96/41013은 에스트로겐(ER), 안드로겐(AR), 프로게스테론(PR), 및 글루코코르티코이드(GR) 수용체 같은 세포간 수용체의 변이체를 사용하여 수용체 길항 또는 작용을 확인하기 위한 방법을 개시하였다.Another screening method is described by Nilsson et al (PCT Publication WO 93/07290), which analyzes cellular responses to receptor-responsive substrates based on expression levels of proteins produced by genes regulated by hormone-receptor interactions. Examples include those that disclose methods of in vitro investigating the effects of antagonism or action of receptor-binding substrates on selected cell types, including intercellular hormone receptors. WO / 96/41013 discloses methods for identifying receptor antagonism or action using variants of intercellular receptors such as estrogen (ER), androgen (AR), progesterone (PR), and glucocorticoid (GR) receptors.

유전자 발현을 변화시키는 환경적 제제에 대한 지식이 화학 약품 및 다른 환경적 요인들에 노출의 생물학적 표지로서 특정 유전자의 사용을 유도했다(Links et al., Annu. Rev. Public Health 16:83-103(1995)). 그러한 생물학적 표지는 유전자 발현을 변화시킬 수 있는 화학적, 생물학적 샘플을 스크린하는데 사용되었다(Sewall et al., Clin. Chem. 41:1829-1834(1995)).Knowledge of environmental agents that alter gene expression has led to the use of specific genes as biological markers of exposure to chemicals and other environmental factors (Links et al., Annu. Rev. Public Health 16: 83-103). (1995)). Such biological labels have been used to screen chemical and biological samples that can alter gene expression (Sewall et al., Clin. Chem. 41: 1829-1834 (1995)).

이렇게 해서, 시험관내에서 차별적 유전자 발현을 스크린하여 특징지우고, 시험관내에서 유전자 발현에 대한 그들의 영향에 대한 화합물을 스크린하기 위한 방법의 요구가 있다. 본 발명은 이 요구들 이상을 제시한다.Thus, there is a need for a method for screening and characterizing differential gene expression in vitro and for screening compounds for their effect on gene expression in vitro. The present invention addresses more than these needs.

도1은 도1A 및 1B를 포함한다. 도1A는 두 가지 분석에서 기준 화합물(Ref) 및 검사 화합물x, y, z의 GEF 결과의 도면이다. 도1B는 세 가지 분석에서 기준 화합물(Ref) 및 7가지 검사 화합물의 GEF 결과를 나타내는 것이다. 각 사각형은 한 가지 분석의 결과를 나타낸다. 특정 분석에서 화합물의 활성은 채워진 사각형으로 표시된다. 불활성 화합물은 빈 사각형으로 표시된다.Figure 1 includes Figures 1A and 1B. 1A is a plot of GEF results of reference compound (Ref) and test compounds x, y, z in two assays. FIG. 1B shows the GEF results of the reference compound (Ref) and the seven test compounds in three assays. Each square represents the result of one analysis. In certain assays the activity of the compound is indicated by a filled rectangle. Inactive compounds are indicated by empty squares.

도2는 도2A 및 도2B를 포함한다. 도2A는 5가지 분석에서 기준 화합물(Ref) 및 6개의 검사 화합물의 GEF 결과를 나타낸다. 도2B는 도2A에 나타낸 GEF 활성 결과로 기준 화합물과 6가지 검사 화합물사이의 불일치 비율을 나타내는 단일의 연관 도표이다.Figure 2 includes Figures 2A and 2B. 2A shows the GEF results of the reference compound (Ref) and six test compounds in five assays. FIG. 2B is a single association plot showing the inconsistency ratio between the reference compound and the six test compounds as a result of the GEF activity shown in FIG. 2A.

도3은 도3A ∼ 3C를 포함한다. 도3A는 정상 및 악성 종양의 진행의 단계로부터의 사람 유방 세포의 동일한 GEFs를 나타낸다.Figure 3 includes Figures 3A-3C. 3A shows the same GEFs of human breast cells from the stage of progression of normal and malignant tumors.

약한 침습성 또는 높은 침습성으로 분류된 세포주의 동일한 유전자 발현 변화를 나타낸다. MCF10A 기준 상태에 상대적인 평균 배-변화(fold-change)에 대응하는 값은 표7A ∼ 7B의 데이터로부터 각 유전자에 대해 관찰되었다. "정상" GEF로 나타난 데이터가 MCF10A에 상대적으로 76N MEC 세포주주에서 관찰된 유전자 발현에 변화가 있다. "종양-관련" 발현 변화의 유전자는 왼편 줄무늬 막대(막대는 왼쪽에서 오른쪽으로 아래 방향으로 향하는 줄무늬 앵글링을 갖고)로 표시되고, 약한 침습성의 암 관련 유전자는 채워진 막대, 높은 침습성의 암 관련 유전자는 오른편 줄무늬(막대는 왼쪽에서 오른쪽으로 위 방향으로 향하는 줄무늬 앵글링을 갖고)로 표시된다. 점선으로 표시된 막대는 유전자의 방향 또는 발현의 정도가 약한 또는 높은 침습성의 암과 관련된 것을 나타낸다. 세 가지 그래프의 오른쪽에 도면 설명은 묘사된 유전자의 리스트이다. 설명 위의 각 숫자는 특정 유전자를 나타낸다.The same gene expression changes are shown in cell lines classified as either mildly or highly invasive. Values corresponding to mean fold-change relative to the MCF10A baseline state were observed for each gene from the data in Tables 7A-7B. The data shown as "normal" GEF has a change in gene expression observed in 76N MEC cell lines relative to MCF10A. The genes of the "tumor-related" expression change are represented by the left striped bar (the bar has striped angling from left to right) and the weakly invasive cancer-related genes are filled bars, the highly invasive cancer-related genes. Is indicated by the right stripe (the bar has stripe angling from left to right upwards). Dotted bars indicate that the direction or degree of expression of the gene is associated with weak or highly invasive cancer. The figure description to the right of the three graphs is a list of the depicted genes. Each number above represents a specific gene.

도3B는 알려지지 않은 침습 활성을 가진 두 개의 유방 세포주의 GEFs를 나타낸다. MCF10A에 상대적인 유방 섬유선종 세포주 006FA2B 및 유방 상피 세포주 HBL100의 유전자 발현에서 변화는 AtlasⅠ cDNA 부합 어레이를 사용하여 확인되었다. 데이터는 도3A에서 나타낸 28개의 유전자에 대해 도시한다. 특정한 막대의 표시(왼편 줄무늬, 오른편 줄무늬, 점선으로 표시된 또는 채워진)는 도3A의 것과 동일한 의미를 갖는다. 도3C는 종양 생체 검사 표본에 대한 GEFs를 도시한다. 유전자 발현이 AtlasⅠ 부합 어레이를 사용하여 종양 RNA의 분석에 의해 모니터 되었다. 도3A의 도면 설명에서 리스트된 28개의 유전자에 대한 정상의 유방 조직 표본에 상대적인 유전자 발현에서의 변화가 나타내진다. 특정한 막대의 표시(왼편 줄무늬, 오른편 줄무늬, 점선으로 표시된 또는 채워진)는 도3A의 것과 동일한 의미를 갖는다.3B shows GEFs of two breast cell lines with unknown invasive activity. Changes in gene expression of mammary fibroadenoma cell line 006FA2B and mammary epithelial cell line HBL100 relative to MCF10A were identified using Atlas I cDNA conforming arrays. Data is shown for the 28 genes shown in FIG. 3A. The marking of a particular bar (left striped, right striped, dotted or filled) has the same meaning as in FIG. 3A. 3C shows GEFs for tumor biopsy specimens. Gene expression was monitored by analysis of tumor RNA using AtlasI conforming arrays. Changes in gene expression relative to normal breast tissue samples for the 28 genes listed in the drawing description of FIG. 3A are shown. The marking of a particular bar (left striped, right striped, dotted or filled) has the same meaning as in FIG. 3A.

도4는 다양한 화합물을 갖는 MDA231의 처리에 따른 유전자 발현 변화를 나타낸다. MDA231 세포는 72시간 동안 탁솔, 부티레이트, 메바스타틴, 또는 기준 운반체에 노출하고, M&M에서 기술된 유전자 발현 영향에 대해 분석하였다. 그 데이터는 적어도 한 번의 처리 조건의 발현에서 2배 이상의 변화를 갖는 유전자들에 대한 기준 상태에 상대적인 약물 처리에 의해 유도된 mRNA 수준에의 영향에 대한 것이다.4 shows changes in gene expression following treatment of MDA231 with various compounds. MDA231 cells were exposed to Taxol, Butyrate, Mevastatin, or Reference Carrier for 72 hours and analyzed for the gene expression effects described in M & M. The data is about the effect on mRNA levels induced by drug treatment relative to baseline conditions for genes with more than twofold changes in expression of at least one treatment condition.

Ⅰ. 발명의 개요I. Summary of the Invention

본 발명은 세포의 어느 유전자의 발현에서 화합물에 의해 유도된 변화를 측정하여, 화합물을 그룹화 하여 유사한 활성을 갖는 화합물로 분류하는 스크리닝 방법을 목적으로 한다. 분석에서 사용된 유전자 또는 세포는 기능, 위치, 또는 의도된 또는 발견된 치료약에 대한 질병 또는 증후에 관한 다른 생리적 변인에 의해 확인되었다.The present invention aims at a screening method of measuring changes induced by a compound in the expression of any gene in a cell, grouping the compound and classifying it into a compound having similar activity. The gene or cell used in the assay was identified by function, location, or other physiological variables related to the disease or symptom for the intended or discovered therapeutic agent.

전형적으로, 기준 "유전자 발현 핑거프린트"(GEF)는 기준 화합물 또는 "상태"에 대해 산출된다. GEF는 본 발명의 스크리닝 과정의 결과로서 관심의 각 검사 화합물에 대해 산출된다. 검사 화합물은 기준 GEF와의 비교를 근거로 군별되어 분류된다.Typically, a reference "gene expression fingerprint" (GEF) is calculated for a reference compound or "state." GEF is calculated for each test compound of interest as a result of the screening process of the present invention. Test compounds are grouped and classified based on comparison with reference GEF.

기준 GEF를 산출하기 위해 또는 검사 화합물을 스크린하기 위해 여기서 사용된 기본적인 스크리닝 과정은 "유전자-세포 조합"이다. 여기서 사용된 유전자-세포 조합은 특정한 숙주 세포 타입에서 특정한 유전자를 언급하는 것으로 사용된다. 다른 유전자-세포 조합은 두 개 이상의 숙주 세포 타입에서 동일한 유전자, 동일한 숙주 세포 타입에서 두 개 이상의 다른 유전자 등과 같은 특정한 유전자 및 특정한 숙주 세포 타입의 다양한 조합으로부터 발생할 수 있다. 게다가, 단일은 숙주 세포는 두 개 이상의 유전자-세포 조합을 산출하기 위한 한 개 이상의 그러한 유전자를 포함할 수 있다.The basic screening procedure used herein to yield a reference GEF or to screen test compounds is a "gene-cell combination." As used herein, a gene-cell combination is used to refer to a particular gene in a particular host cell type. Other gene-cell combinations may arise from various combinations of specific genes, such as the same gene in two or more host cell types, two or more different genes in the same host cell type, and the like. In addition, a single host cell may comprise one or more such genes to yield two or more gene-cell combinations.

여기서 사용된 숙주 세포 타입은 특정 근원의 세포에 관한 것이나 기관의 조직, 분화의 상태, 특정한 성장 조건에 적응, 클론의 변형, 세포주, 형질전환, 형질도입, 바이러스 감염, 기생충 감염, 박테리아 감염, 트랜스제닉(transgenic) 숙주, 종의 기원 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.The host cell type used herein relates to cells of a particular source or to tissues of organs, differentiation status, adaptation to specific growth conditions, modification of clones, cell lines, transformation, transduction, viral infections, parasitic infections, bacterial infections, trans Including but not limited to transgenic hosts, species origins, and the like.

이렇게 하여, 예컨대, 실시형태에서 기준 GEF는 세포 배양 또는 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 배양을 노출하고, 기준 화합물에 반응하는 유전자-세포 조합에서 유전자의 mRNA 수준에서 변화를 관찰하여서 기준 화합물에 대해서 산출된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 단일의 유전자-세포 조합은 GEF를 산출하기에는 불충분하다. 더 전형적으로, 몇 개의 유전자-세포 조합(또한, 여기서 "분석물"이라고 정의된)이 기준 화합물에 반응하거나 "기준 GEF"를 산출하기 위한 기준 상태의 비교로 조사되었다.Thus, for example, in an embodiment a reference GEF exposes a cell culture or a culture comprising at least two gene-cell combinations, and observes a change in the mRNA level of the gene in the gene-cell combination that responds to the reference compound. Is calculated for. In a preferred embodiment of the invention, a single gene-cell combination is insufficient to yield a GEF. More typically, several gene-cell combinations (also defined herein as "analytes") were examined by comparison of reference conditions to respond to or yield a "reference GEF".

본 발명의 또 다른 실시형태에서, 적어도 한 개의 유전자의 상대적인 mRNA 수준은 적어도 두 개의 숙주 세포 근원에서 비교되었고, 각 숙주 세포 근원은 기준 상태에 대한 기준 GEF를 산출하기 위해 다른 기준 상태를 포함한다. 여기서 논의된 바와 같이, 유전자는 제1 및 제2기준 상태에서 차별적으로 발현된 것을 근거로 선별된다. 전형적으로, 기준 상태 중 적어도 하나는 질환 상태이다.In another embodiment of the present invention, the relative mRNA levels of at least one gene were compared at at least two host cell sources, each host cell source comprising a different reference state to yield a reference GEF for the reference state. As discussed herein, genes are selected based on differentially expressed in the first and second baseline conditions. Typically, at least one of the reference states is a disease state.

본 발명의 방법에 의한 검사 화합물의 스크리닝에서, 검사 화합물 또는 펩티드, 펩티드 유사물(p53, 에스트로겐, 라록시펜(raloxifene), 타목시펜(tamoxifen), 또는 IFNβ 유사물에 제한되지 않음), 폴리펩티드, 단백질, 리보자임, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 또는 다른 유기 또는 무기 화합물의 라이브러리 같은 작용제 또는 천연물(예컨대, 미생물 브로스, 식물 또는 동물 세포 추출물)은 GEF가 각각의 화합물에 세포 배양 또는 적어도 두 개의 유전자-세포조합을 포함하는 배양을 노출하고, 검사 화합물에 반응하는 유전자-세포 조합에서 유전자의 mRNA 수준에서 어떤 변화를 관찰하여서 각 검사 화합물에 대해서 산출되는 스크리닝 과정을 거쳐서 산출된다. 그 결과는 스크린된 검사 화합물 사이의 상기 유사성과 차이점을 비교하는데 사용되었다. 이런 유사성 또는 차이점을 기초로 하여, 검사 화합물은 뒤따른 분석으로 군별된다. 그러한 잇따른 분석은 생체내 검사 또는 다른 분석에 따른 스크리닝이다.In screening test compounds by the methods of the present invention, test compounds or peptides, peptide analogs (p53, not limited to estrogen, raloxifene, tamoxifen, or IFNβ analogs), polypeptides, proteins Agents or natural products (eg, microbial broth, plant or animal cell extracts), such as ribozymes, nucleic acids, oligonucleotides, or libraries of other organic or inorganic compounds, allow GEFs to culture cells or at least two gene-cell combinations in each compound. It is calculated through a screening process for each test compound by exposing a culture containing the same and observing any change in the mRNA level of the gene in the gene-cell combination responsive to the test compound. The results were used to compare the similarities and differences between the screened test compounds. Based on these similarities or differences, test compounds are grouped in the subsequent analysis. Such subsequent analysis is screening according to an in vivo test or other analysis.

본 발명의 어떤 실시형태에서, 본 발명의 방법은 화합물 또는 작용제를 확인하는데 유용한데, 예컨대, 단백질 기능의 유사물(예컨대, 유전자 발현에서 p53-유도된 변화) 또는 영향 받지 않은 GEF(예로, 종양 세포 대 "정상", 죽상 동맥 경화의 플라크 대 "정상" 혈관, 염증 조직 대 "정상" 조직)로 질환-관련 GEF를 조절한다. 그러한 경우에서, "기준 GEF"는 상이한 세포 상태(예컨대, p53 양성 대 음성; 전이 대 비-악성 종양) 사이에서 관찰된 차별적인 유전자 발현 양상으로부터 바람직하게 유도되고, 그 자체가 기준 화합물로 처리되는 것은 필수적이지 않다.In certain embodiments of the invention, the methods of the invention are useful for identifying compounds or agents, such as analogues of protein function (eg, p53-induced changes in gene expression) or unaffected GEF (eg, tumors). Cells versus "normal", plaques of atherosclerosis versus "normal" blood vessels, inflammatory tissues versus "normal" tissues). In such cases, the “reference GEF” is preferably derived from the differential gene expression patterns observed between different cellular states (eg, p53 positive versus negative; metastasis versus non-malignant tumors), and is itself treated with a reference compound. Is not essential.

Ⅱ. 기준 화합물 및 상태II. Reference compound and state

여기서 사용된 바와 같이 기준 화합물은 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 핵산, 펩티드 유사물, 리보자임, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 또는 다른 유기 또는 무기 화합물, 또는 미생물, 식물, 및 동물의 천연물을 포함한다. 기준 화합물은 바람직하게는 생체내 활성을 갖는 것이 선별되지만 세포 성장의 억제, 관심 수용체의 자극, 관심화합물의 촉매, 관심 화합물의 합성, 관심 바이러스의 복제의 억제, 세포 성장을 자극, 세포외 기질의 세포 침투를 억제, 화학 주성 반응, 항-전이 활성, 항-죽상 동맥 경화 활성, 항-염증 활성, 항-세포 소멸 영향, 동맥 경화 진행의 방지, 감소된 뼈 손실, 류마티스 관절염에서 감소된 염증, 향상된 인식 기능, 또는 달아오름의 방지에 제한되는 것은 아니다. 그러나, 기준 화합물에 대해 산출된 GEF는 그러한 활성의 측정에 직접적으로 필요하지는 않다. 다소, GEF는 주어진 유전자-세포 조합에서 기준 화합물의 mRNA 수준에의 영향을 나타내는 것으로 단지 요구된다. 게다가, mRNA 수준에 대해 분석된 유전자는 바람직한 생체내 활성과 직접적 또는 간접적으로 관련될 필요가 없다. 본 발명의 스크리닝 방법에서, 검사 화합물은 기준 화합물에 상대적으로 스크리닝을 통하여 군별되었다. 그러한 분류군의 구성은 바람직한 생체내 활성, 부작용 결여, 또는 다른 향상된 특징으로 스크린 될 수 있다.As used herein, reference compounds include proteins, polypeptides, peptides, nucleic acids, peptide analogs, ribozymes, nucleic acids, oligonucleotides, or other organic or inorganic compounds, or natural products of microorganisms, plants, and animals. The reference compound is preferably selected to have in vivo activity but inhibits cell growth, stimulates receptors of interest, catalysts of interest, synthesis of compounds of interest, inhibition of replication of the virus of interest, stimulates cell growth, Inhibit cell infiltration, chemotactic response, anti-metastatic activity, anti-atherogenic atherosclerosis activity, anti-inflammatory activity, anti-cell death effect, prevention of atherosclerosis progression, reduced bone loss, reduced inflammation in rheumatoid arthritis, It is not limited to improved cognitive function or prevention of burning. However, GEFs calculated for reference compounds are not directly required for the determination of such activity. To some extent, GEF is only required to show the effect on the mRNA level of a reference compound in a given gene-cell combination. In addition, the genes analyzed for mRNA levels need not be directly or indirectly related to the desired in vivo activity. In the screening methods of the invention, test compounds were grouped through screening relative to the reference compound. The organization of such taxa can be screened for desirable in vivo activity, lack of side effects, or other enhanced features.

본 기술에서 평범한 기술중 한 가지는 제기된 문제를 근거로 기준 화합물이 선별되는 것은 일반적으로 이해될 것이다. 이렇게 해서, 일반적으로, 본 발명의 방법을 실시하기 위해 병리학적 상태 또는 바람직한 약학적 성질에 관한 알려진 또는 예측할 수 있는 생리적 효과를 갖는 기준 약품, 화학 화합물, 단백질, 펩티드, 올리고뉴클레오티드 등을 화합물의 분류군의 결정에 대한 근거로 선택된다.It is generally understood that one of the common techniques in the art is the selection of reference compounds based on the issues raised. In this way, generally, a class of compounds that includes reference agents, chemical compounds, proteins, peptides, oligonucleotides, etc., having known or predictable physiological effects on the pathological condition or desirable pharmaceutical properties, for carrying out the methods of the present invention. It is chosen as the basis for its decision.

어떤 예에서 기준 화합물은 타목시펜, 라록시펜, 인터페론α(IFNα), 인터페론β(IFNβ), 인터페론γ(IFNγ), 또는 항-Ha-ras-리보자임(Kijima et al, Pharmacol. Ther. 68:247-267(1995)), 스테로이드 호르몬, 레티노이드 같은 전사 요소인 핵 수용체의 리간드, 엔도텔린 같은 수용체, 엔도텔린, 가스트린 배출 펩티드, 뉴레굴린(neuregulin), PDGF, 사이토카인, 케모카인, 및 인슈린과 같은 막투과 수용체용 리간드, 비트로넥틴, 라미닌 및 콜라겐과 같은 세포외 기질 성분, N-CAM 또는 I-CAM 같은 세포 점착 분자, 산화 질산 합성제를 위한 L-NAME 같은 관심 효소 방지제 또는 활성제, 시스플라틴 또는 탁솔 같은 화학치료제를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.In certain instances, the reference compound is tamoxifen, raloxifene, interferonα (IFNα), interferonβ (IFNβ), interferonγ (IFNγ), or anti-Ha-ras-ribozyme (Kijima et al, Pharmacol. Ther. 68: 247-267 (1995)), ligands of nuclear receptors, transcription factors such as steroid hormones, retinoids, receptors such as endothelin, endothelin, gastrin releasing peptides, neuregulin, PDGF, cytokines, chemokines, and insulin Ligands for transmembrane receptors, extracellular matrix components such as vitronectin, laminin and collagen, cell adhesion molecules such as N-CAM or I-CAM, enzyme inhibitors or active agents of interest such as L-NAME for oxidative nitric acid synthesis, cisplatin or taxol Including but not limited to the same chemotherapeutic agent.

기준 화합물은 또한 숙주 세포 내에서 발현된 유전자의 생산물일 수 있다. 그러한 유전자는 내인성 또는 이종 프로모터 등의 조건 하에 있는 내인성 또는 이종일 수 있다. 예의 유전자는 트랜스유전자, 바이러스 유전자, 안티센스 핵산, 리보자임 등이 있으나 이에 제한되지 않는다.The reference compound may also be the product of a gene expressed in the host cell. Such genes may be endogenous or heterologous under conditions such as endogenous or heterologous promoters. Example genes include, but are not limited to, transgenes, viral genes, antisense nucleic acids, ribozymes, and the like.

어떤 경우에, 기준 상태는 기준 GEF의 결정에 대한 기준 화합물 대신에 또는 함께 사용될 것이다. 관련된 생리적/병리적 상태를 나타내는 두 개 이상의 세포 또는 조직 사이의 mRNA 수준에서의 차이가 기준 GEF의 근거를 형성한다. 기준 상태의 예로는 정상 대 다양한 병변의 죽상 동맥 경화의 혈관, 정상 대 악성 암종(carcinoma), 육종(sarcoma), 흑색종(melanoma), 또는 림프종 발달의 진행 단계, 정상 대 다발성 경화증, 알츠하이머 또는 파킨슨 질환의 다른 형태와 관련된 신경퇴화의 단계를 포함하나 이에 제한되지 않는다.In some cases, the reference state will be used in place of or in combination with the reference compound for the determination of the reference GEF. Differences in mRNA levels between two or more cells or tissues exhibiting relevant physiological / pathological conditions form the basis of baseline GEF. Examples of baseline conditions include blood vessels of atherosclerosis of normal versus various lesions, normal versus malignant carcinoma, sarcoma, melanoma, or the stage of development of lymphoma, normal versus multiple sclerosis, Alzheimer's or Parkinson's. Including but not limited to stages of neurodegeneration associated with other forms of disease.

Ⅲ. 유전자-세포 조합III. Gene-cell combination

A. 유전자A gene

본 발명은 스크린된 각 검사 화합물에 대한 GEF를 산출하기 위해 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 한 개 이상의 유전자의 mRNA 수준서 변화를 이용하고, 그 유전자의 mRNA 수준은 기준 화합물에 반응한다. 검사 화합물은 직접 또는 간접적으로 예컨대, 프로모터 또는 다른 조절 요소에 결합하고, 수용체에 결합하여 어떤 세포 내 신호를 유도하고, mRNA의 안정성을 바꾸고, 키나아제 또는 포스파타제 같은 세포 내 효소에 결합하고, 전사 요소에 결합하고, 산화환원 환경을 변화시키고, 또는 세포 내 및 들어가는 이온 흐름에 영향을 미치는 등의 mRNA 수준에 영향을 미친다. 그 유전자는 바람직하게 그들 자체의 프로모터의 조절 하에 있는 바람직하게 내인성 유전자이다. 어떤 실시형태에서, 세포는 바이러스에 감염되고, 여기서 반응하는 유전자는 바이러스 유전자이다. 어떤 실시형태에서, 이종 프로모터의 조절 하에 있는 이종 유전자 같은 표지 유전자는 유전자 발현 또는 세포의 생리적 상태를 감지하기 위한 내부 조절로 세포에 도입된다.The present invention utilizes changes in mRNA levels of one or more genes in at least two gene-cell combinations to yield a GEF for each test compound screened, and the mRNA levels of that gene respond to the reference compound. Test compounds bind directly or indirectly, for example, to promoters or other regulatory elements, bind to receptors to induce certain intracellular signals, alter mRNA stability, bind intracellular enzymes such as kinases or phosphatase, and Affects mRNA levels such as binding, changing the redox environment, or affecting intracellular and incoming ion flow. The gene is preferably an endogenous gene, which is preferably under the control of its own promoter. In some embodiments, the cell is infected with a virus, where the gene to respond is a viral gene. In some embodiments, marker genes, such as heterologous genes under the control of a heterologous promoter, are introduced into the cell by internal regulation to detect gene expression or the physiological state of the cell.

스크리닝을 위한 한 개 이상의 반응 유전자 세트는 여러 방법으로 결정될 수 있다. 예컨대, 기준 화합물에 노출된 세포 배양의 mRNA는 조절 또는 노출되지 않은 세포 배양의 mRNA와 비교될 수 잇다. 어떤 실시형태에서, 생물 또는 동물이 생체내에서 기준 화합물에 노출되고 생물, 조직 샘플, 이식, 일차 배양, 등과 같은 것이 mRNA의 근원으로 사용된다. 기준 화합물에 반응하여 발생하는 특정 mRNA의 수준에서의 변화는 정상 또는 비정상 라이브러리를 사용하는 서브트랙티브 부합(subtractive hybridization)(예컨대, Gurskaya et al, Anal.Biochem. 240:90-97(1996), Bonaldo et al, Genome Res. 6:791-806(1996)), EST's 또는 cDNAs로 만들어진 다수의 어레이의 사용(예컨대, Bernard et al, Nucl. Acids Res. 24:1435-1442(1996); Schena et al, Science 270:467(1995)), DD-PCR(Liang et al, Science 257:967-971(1992)), SAGE(Velculescu et al., Science 270:484(1995)) 등을 포함하나 이에 제한하지 않고, 다양한 수단에 의해 확인될 수 있다.One or more sets of reactive genes for screening can be determined in several ways. For example, mRNA of a cell culture exposed to a reference compound can be compared to mRNA of a cell culture that is not regulated or exposed. In some embodiments, the organism or animal is exposed to the reference compound in vivo and such organisms, tissue samples, transplants, primary cultures, etc. are used as the source of mRNA. Changes in the level of specific mRNAs that occur in response to reference compounds can be achieved by subtractive hybridization using normal or abnormal libraries (eg, Gurskaya et al, Anal. Biochem. 240: 90-97 (1996), Bonaldo et al, Genome Res. 6: 791-806 (1996), the use of multiple arrays made of EST's or cDNAs (eg Bernard et al, Nucl. Acids Res. 24: 1435-1442 (1996); Schena et. al, Science 270: 467 (1995)), DD-PCR (Liang et al, Science 257: 967-971 (1992)), SAGE (Velculescu et al., Science 270: 484 (1995)), and the like. Without limitation, it can be confirmed by various means.

본 발명에서 반응 유전자는 기준 화합물의 바람직한 생체내 영향을 갖는 것이 요구되지 않을 지라도, 알려진 본질 및 기능의 반응 유전자를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 기준 화합물에 반응하는 알려진 유전자는 반응 유전자 세트의 전체 또는 일부분을 구성한다. 그러한 유전자는 문헌, 기준 화합물 또는 다른 근원에 노출된 세포 배양으로부터 cDNA의 클로닝으로부터 확인된다. 이렇게 해서, 예컨대, junB, rhoB, EGF 수용체, 인테그린 β1(integrin-β1) 및 비쿨린(viculin) 같은 표피 성장 인자-조절 유전자가 선별적인 EGF 수용체 작용 또는 길항작용에 대한 관련 화합물을 스크린하기 위해 유전자 세트의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. p21, MDR1, hsp70, IGFBP-3, 및 bax 같은 단백질을 인코딩하는 유전자는 모두 다른 매커니즘을 통해 p53에 의해 조절되는 것처럼 보인다. 이 유전자들은 p53 유사물에 대한 관련 화합물을 스크린하기 위해 유전자 세트의 전체 또는 일부분을 구성한다.Although the response genes in the present invention are not required to have the desired in vivo effects of the reference compound, it is preferred to use the response genes of known nature and function. For example, known genes that respond to a reference compound constitute all or part of a set of response genes. Such genes are identified from cloning of cDNA from cell cultures exposed to literature, reference compounds or other sources. In this way, epidermal growth factor-regulatory genes such as junB, rhoB, EGF receptor, integrin β1 and viculin may be used to screen related compounds for selective EGF receptor action or antagonism. It can include all or part of a set. Genes encoding proteins such as p21, MDR1, hsp70, IGFBP-3, and bax all appear to be regulated by p53 through different mechanisms. These genes make up all or part of the gene set to screen related compounds for p53 analogs.

바람직하게는, 스크리닝 어세이에서 사용되기 위해 선별된 반응 유전자는 기준 화합물에 대한 반응에서 그 mRNA의 수준에서 적어도 2 ∼ 5배 정도의 변화를 유지해야 한다. 이 변화는 증가 또는 감소일 수 있다. 5배 이상의 반응의 측정은 "약함" 활성 검사 화합물의 감지를 제공하고, 이는 예컨대, 단지 "부분적인" 반응(예컨대, 5배인 "완전한"반응과 비교하여 mRNA 수준에서 2배 변화)을 제공한다.Preferably, the response genes selected for use in the screening assay should maintain at least a 2 to 5 fold change in the level of that mRNA in response to the reference compound. This change may be an increase or a decrease. Measurement of five or more fold responses provides for the detection of a "weak" activity test compound, which, for example, provides only a "partial" response (eg, a two-fold change in mRNA level compared to a five-fold "complete" response). .

본 발명의 어떤 실시형태에서, 반응 유전자 또는 그것의 일부의 동일한 세트, 또는 다른 세트가 스크리닝의 일부분으로서의 한 개의 세포 타입 이상에서 조사될 수 있다(즉, 다른 "유전자-세포 조합"을 산출하기 위해).In certain embodiments of the invention, the same set of response genes or portions thereof, or other sets, can be investigated in more than one cell type as part of the screening (ie, to yield another “gene-cell combination”). ).

바람직하게는 2 ∼ 15 또는 그 이상의 유전자-세포 조합(또는 "분석물")이 스크리닝 화합물에 사용된다. GEF를 기초로 하여 화합물 또는 기준 상태를 특징지워서 군별하는데 사용된 분석의 수는 생체내 영향이 알려진 기준 화합물을 추가로 사용하여 줄일 수 있다. GEF's는 기준 화합물 또는 상태와 같거나 그렇지 않은 것으로 해석될 수 있다. 예컨대, 추가되는 기준 화합물이 바람직하지 않은 생체내 영향을 가질 때, 추가한 기준 화합물과 제1기준 화합물을 구별할 수 없는 분석은 GEFs를 산출하기 위해 사용된 스크리닝으로부터 제거될 수 있다. 유전자-세포 조합의 어떤 것은 내부 조절일 수 있다. 예컨대, GAPDH, 액틴, 또는 사이클로필린과 같은 "하우스-키핑(house-keeping)"유전자는 일반적으로 대조 화합물에 반응하지 않아서 음성 내부 조절로 제공될 수 있다. 양성 내부 조절은 예컨대, 기준 화합물에 반응할 것으로 기대되어진 또는 알려진 프로모터의 조절 하에 재조합 분자를 포함할 수 있다.Preferably 2 to 15 or more gene-cell combinations (or “analytes”) are used for the screening compound. The number of assays used to group and characterize compounds or reference conditions based on GEF can be reduced by further using reference compounds with known in vivo effects. GEF's may be interpreted as being the same as or not the reference compound or state. For example, when the added reference compound has an undesirable in vivo effect, an assay that cannot distinguish between the added reference compound and the first reference compound can be removed from the screening used to yield GEFs. Any of the gene-cell combinations can be internal regulation. For example, a "house-keeping" gene, such as GAPDH, actin, or cyclophilin, generally does not respond to the control compound and can therefore be provided with negative internal regulation. Positive internal regulation can include, for example, recombinant molecules under the control of a promoter that is expected or known to respond to a reference compound.

추가의 내부 조절은 기준 또는 검사 화합물의 가능한 "독성" 영향을 예측하는 유전자를 포함할 수 있다. 예컨대, 그러한 반응 유전자는 TNF 또는 림포톡신, hsp70 같은 히트 쇼크 단백질(heat shock protein), gadd153 또는 gadd45 등과 같은 DNA 손상 유도 유전자를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 이들 유전자 중 한 개 이상의 유전자의 mRNA 수준에서 증가는 대조 또는 검사 화합물의 독성 효과를 일반적으로 예측한다. 이렇게 해서, 예컨대, 실시형태에서, 감소된 독성 영향에 대한 검사 화합물의 스크리닝은 이런 내부 조절 유전자의 감소된 또는 변하지 않은 수준을 조사하여서 이루어진다.Further internal regulation may include genes that predict possible "toxic" effects of the reference or test compound. For example, such response genes include, but are not limited to, TNF or lymphotoxin, heat shock proteins such as hsp70, DNA damage inducing genes such as gadd153 or gadd45 and the like. An increase in the mRNA levels of one or more of these genes generally predicts the toxic effects of the control or test compound. Thus, for example, in embodiments, the screening of test compounds for reduced toxic effects is accomplished by examining reduced or unchanged levels of these internal regulatory genes.

B. 세포B. cells

일반적으로 세포주 및 유전자는 검사 화합물의 스크리닝을 위한 "정보 제공하는" 유전자-세포 조합으로서의 일치에서 선택된다. 실질적인 고려는 세포주의 기원 조직, 세포주의 분화 수준, 목표 유전자의 발현 수도, 세포주에서 얻을 수 있는 cDNA, 펩티드, 리보자임 등과 같은 화합물의 효율 등을 포함한다. 어떤 실시형태에서, 조직 이식 또는 제1차 세포 배양 같은 임상적 샘플, 실험 동물로부터의 조직 이식 또는 혈액 샘플, 종양 조직, 죽상 동맥 경화증 같은 임상 표본이 바람직하다. 이렇게 해서, 예컨대, 본 적용에 요구되지 않을지라도, 전립선 세포주를 사용하여 새로운 전립선 종양 치료를 발달시키는 것을 목적으로 하는 화합물의 스크리닝에 유용하다.Cell lines and genes are generally selected from consensus as "informational" gene-cell combinations for the screening of test compounds. Practical considerations include the tissue of origin of the cell line, the level of differentiation of the cell line, the number of expression of the target gene, the efficiency of compounds such as cDNA, peptides, ribozymes, etc. that can be obtained in the cell line. In some embodiments, clinical samples such as tissue transplantation or primary cell culture, tissue transplants or blood samples from experimental animals, clinical samples such as tumor tissue, atherosclerosis are preferred. Thus, for example, although not required for the present application, it is useful for the screening of compounds aimed at developing new prostate tumor therapies using prostate cell lines.

Ⅳ. 스크리닝 방법Ⅳ. Screening method

일반적으로, 검사 화합물(바람직하게는 라이브러리의 형태)은 동일한 또는 유사한 유전자 발현 양상을 가진 화합물을 확인하기 위한 반응 유전자 및 세포의 세트에 대하여 스크린된다. 한 실시형태에서, 예컨대, 약 105∼ 107검사 화합물의 라이브러리(예컨대, 펩티드, 올리고뉴클레오티드, 리보자임, 펩티드 유사물, 폴리펩티드, 단백질, 핵산, 올리고뉴클레오티드 또는 다른 유지 또는 무기 화합물등)가 스크린된다. 예컨대, 작은 분자 라이브러리는 1 ∼ 10 μM의 일반적인 최종 수준에 세포 배양을 노출하여서 스크린된다. 각 검사 화합물의 수준 범위(예컨대, 저, 중, 고)가 약한 활성 화합물의 감지 및 주어진 수준에서 다른 활성 수준을 보이는 화합물을 구별하는데 바람직하다. 편의를 위해, 세포 배양 처리는 96 웰의 마이크로타이터 접시(microtiter dish)에서 할 수 있다. 노출은 일반적으로 24 ∼ 48 시간 동안 진행되나, 특히 감염된 세포에서는 30분 또는 일주일도 가능하다. 세포는 37℃에서 5 ∼ 10%의 CO2를 포함하는 습한 환경에서 일반적으로 처리되나 이 조건에 대한 변화는 특정한 스크린에 의해 지시될 수 있다. RNA는 노출된 배양으로부터 종래의 알려진 기술, 바람직하게는, 폴리 dT 캡쳐 플레이트(Mitsuhashi et al, Nature 357:519-520(1992)) 또는 실리카 겔-베이즈드 막 흡착 정제(예컨대, Qiagen's RNeasy Total RNA Extraction Kit) 같은 고재료를 얻을 수 있는 방법에 의해 얻을 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. mRNA는 추가로 역전사되어 cDNA가 될 수 있다. mRNA 또는 cDNA는 부합 반응에서 탐침 또는 표적으로 사용될 수 있고, 고정되거나 용액 상태일 수 있다. 1 ∼ 20개 사이의 반응 유전자 세트로부터의 mRNA는 기본적인 노던 또는 스롯 블롯 부합, 뉴클리아제 프로텍션, 또는 자동적으로 뿐만 아니라 동시에 분석될 수 있는 다른 RNAs의 수에 제한되지 않는 정량적 PCR 같은 종래의 알려진 방법에 의해 정량화될 수 있다. 다른 바람직한 방법으로는 정제된 cDNAs를 포함하는 분석을 위한 부합 탐침으로 분리된 세포내 RNA로부터 분리된 방사선 동위원소 또는 형광-표지된 RNA 또는 cDNA를 사용하여 막 필터(예컨대, Bernard et al, Nucl. Acids. Res. 24:1435-1442(1996)) 또는 유리판(Schena et al, Science 270:467-470(1995))에 점을 찍는다. 이 일반적인 방법의 수정은 부합하는 RNA 또는 DNA의 표적으로 cDNA 대신에 고체 기판에 화학적으로 합성된 올리고뉴클레오티드를 공유결합으로 붙여서 사용한다(Lockhardt et al., Nature Biotech. 14:1675-1680(1996)). 또 다른 방법은 차별적으로 표지된 유전자-특이 올리고뉴클레오티드와 부합하여 RNA 또는 cDNA를 직접 측정하는 것이다(예컨대, 타임-오브-플라이트(TOF) 질량 분광법에 의해 정량화될 수 있는 질량 표지, 유로피윰(europium), 터비윰(terbium), 사마리움(samarium) 및 디스프로지움(dysprosium) 등과 같은 형광 인핸서(Xu et al., Anal. Chem. Acta. 256:9-16(1992)).In general, the test compound (preferably in the form of a library) is screened for a set of reactive genes and cells to identify compounds with the same or similar gene expression patterns. In one embodiment, for example, about 10 5 to 10 7 test compound libraries (e.g., peptides, oligonucleotides, ribozymes, peptide mimetics, polypeptides, proteins, nucleic acids, oligonucleotides or other maintenance or inorganic compounds, etc.), the screen of the do. For example, small molecular libraries are screened by exposing the cell culture to a general final level of 1-10 μM. The range of levels (eg, low, medium, high) of each test compound is preferred for the detection of weakly active compounds and for distinguishing compounds that exhibit different activity levels at a given level. For convenience, the cell culture treatment can be done in a 96 well microtiter dish. Exposure generally lasts 24 to 48 hours, but can be 30 minutes or even a week, especially in infected cells. Cells are generally treated in a humid environment containing 5-10% CO 2 at 37 ° C. but changes to this condition can be indicated by a particular screen. RNA can be obtained from conventionally known techniques, preferably from poly dT capture plates (Mitsuhashi et al, Nature 357: 519-520 (1992)) or silica gel-based membrane adsorption purification (eg, Qiagen's RNeasy Total RNA) from an exposed culture. It can be obtained by the method of obtaining high materials such as, but not limited to, Extraction Kit. mRNA can further be reverse transcribed into cDNA. mRNA or cDNA can be used as a probe or target in a matching reaction and can be fixed or in solution. Known methods such as quantitative PCR are not limited to basic Northern or slot blot matching, nuclease protection, or the number of other RNAs that can be analyzed automatically as well as simultaneously, from mRNAs from 1 to 20 reactive gene sets. Can be quantified by Other preferred methods include membrane filters (eg, Bernard et al, Nucl., Using radioisotopes or fluorescently-labeled RNA or cDNA isolated from intracellular RNA isolated with matching probes for analysis including purified cDNAs). Acids.Res. 24: 1435-1442 (1996)) or glass plates (Schena et al, Science 270: 467-470 (1995)). A modification of this general method uses covalently attached chemically synthesized oligonucleotides to solid substrates instead of cDNA as targets of matching RNA or DNA (Lockhardt et al., Nature Biotech. 14: 1675-1680 (1996) ). Another method is to directly measure RNA or cDNA in accordance with differentially labeled gene-specific oligonucleotides (e.g., mass label, europium, which can be quantified by time-of-flight (TOF) mass spectrometry). ), Fluorescent enhancers such as terbium, samarium and dysprosium (Xu et al., Anal. Chem. Acta. 256: 9-16 (1992)).

각 화합물에 대한 GEF는 스크리닝 과정의 결과를 포함한다. 화합물은 세포에 대한 독성 영향의 가능성, 유도된 비특이적 반응 등과 같은 것 때문에 잇따른 검사로부터 제거될 수 있다. GEF는 부가되는 반응 유전자-세포 조합으로의 검사, 동일한 반응 유전자 및 세포의 세트이나 거사 화합물의 수준이 다른 세포 사용, GEF로부터 정보 제공을 하지 않는 반응 유전자-세포 조합을 제거하는 등으로 수정될 수 있다.GEF for each compound includes the results of the screening process. The compound may be removed from subsequent tests because of the likelihood of toxic effects on the cells, induced nonspecific responses, and the like. GEFs can be modified by testing with added reactive gene-cell combinations, using cells with the same set of reactive genes and cells, or different levels of metabolic compounds, removing reactive gene-cell combinations that do not provide information from the GEF. have.

Ⅵ. 검사 화합물을 군별Ⅵ. Test compound by group

상기 기술된 것처럼 스크린된 검사 화합물은 그들의 GEFs에 따라 분류된다. 예컨대, 반응 유전자-세포 조합의 세트의 모든 구성의 mRNA 수준에서 변화를 유도한 검사 화합물은 단지 한 예, 두 가지 예 등에서 변화를 유도한 검사 화합물로부터 분리하여 군별된다. 스크리닝을 위해 사용된 분석의 수가 많을수록 더 군별될 수 있다.Test compounds screened as described above are classified according to their GEFs. For example, test compounds that induced changes in mRNA levels of all components of a set of reactive gene-cell combinations are grouped separately from test compounds that caused changes in only one example, two examples, and the like. The greater the number of assays used for screening, the more can be grouped.

이렇게 해서, 예컨대, 기준 화합물은 모든 GEF 분석에서 "활성"으로 정의되고, 활성은 다음의 화합물 처리에 의해 특정 유전자의 mRNA 수준에서 대조군에 상대적으로 증가 또는 감소일 수 있다. 화합물 x 또는 y는 적어도 한 가지 GEF 분석에서 활성을 갖는 것으로 발견되거나 확인된다. 화합물 x 및 y는 적어도 한 개의 분석에서 불활성을 근거로 기준 화합물로부터 분리될 수 있다.In this way, for example, the reference compound is defined as “activity” in all GEF assays, and the activity may be increased or decreased relative to the control at the mRNA level of a particular gene by following compound treatment. Compound x or y is found or identified as having activity in at least one GEF assay. Compounds x and y can be separated from the reference compound based on inactivity in at least one assay.

화합물은 동일한 분석에서 활성이 있다면 서로 분류된다. 두 가지 분석을 사용하는 간단한 예(도1A)에서 화합물의 4 가지 가능한 분류가 한정될 수 있다. 가능한 분류의 수는 Xn, X는 측정된 활성 상태의 수(예컨대, +, -)이고, n은 분석의 수를 의미한다. 이 예에서, Xn= 22또는 4 의 가능성이 기준 및 화합물 x, y, z에 의해 나타난다. 각 화합물은 다른 GEF에 의해 다른 것들과 구별된다. 그 분류체계는 분류의 기준으로서 다른 화합물에 대한 반응에서 정량적 차이를 고려하여 더 세분화된다.Compounds are classified from one another if they are active in the same assay. In a simple example using two assays (FIG. 1A), four possible classes of compounds may be defined. The number of possible classifications is X n , X is the number of active states measured (eg, +,-) and n means the number of assays. In this example, the possibility of X n = 2 2 or 4 is indicated by the reference and the compounds x, y, z. Each compound is distinguished from others by different GEFs. The taxonomy is further subdivided to account for quantitative differences in response to other compounds as the criteria for classification.

조사된 GEF 분석의 수를 증가시켜서 화합물의 더 많은 분류체계가 규정될 수 있다. 동일한 분석에서 활성인 화합물을 함께 분류될 수 있다. 예컨대, 도1B에서, Xn= 23또는 8 의 가능성에서 7개의 화합물(x, y, z, a, b, c, d)은 다른 카테고리의 대표이다. 3개 이상의 분석(예컨대, 도1B, 2A, 및 2B)인 경우에서, 클러스터링 알고리즘(clustering algorithms)은 기준 화합물 및 서로에게 각각 화합물의 유사성을 결정하는데 사용될 수 있다. 처음에, 화합물 분류체계는 그들의 연관 거리로 결정될 수 있고, 이는 기준 상태과의 불일치 비율을 측정하는 것이다. 화합물이 기준 상태와 일치하는 활성의 높은 비율을 나타낼 때 화합물과 기준 상태 사이의 연관거리는 가깝다. 기준 상태와의 유사성을 근거로 둔 단순한 클러스터링 알고리즘에 의해 도2A에 나타난 화합물은 도2B의 연관 도표에 의해 특징지어진다. 이 분석에서, 화합물 z는 기준 상태에 가장 가깝고(즉, 연관 거리 0.4), 화합물 a와 x는 동일한 거리이다. 0.6의 연관 거리 분류에 대한 기준을 변화시켜서, 이 화합물을 z로 분류한다. 이렇게 해서 분류의 정당함이 이 연관 거리를 변화시켜서 조절될 수 있다. 분류에 대한 기준으로 더 작은 연관 거리를 사용하는 것은 더 큰 연관 거리를 사용하여 얻어지는 것 보다 더 분류가 일반화되는 결과를 얻는다. 데이터 세트에 의존하여 추가되는 알고리즘은 서로의 유사성을 근거로 화합물을 클러스터하는데 사용될 수 있다(James, M., Classification Algorithms(1st ed.) New York, NY, John Wiley & Sons(1985)).By increasing the number of GEF assays investigated, more taxonomies of compounds can be defined. Compounds active in the same assay can be grouped together. For example, in FIG. 1B, seven compounds (x, y, z, a, b, c, d) in the possibility of X n = 2 3 or 8 are representative of different categories. In the case of three or more assays (eg, FIGS. 1B, 2A, and 2B), clustering algorithms can be used to determine the similarity of the compounds to the reference compound and each other, respectively. Initially, compound classification systems can be determined by their association distance, which measures the rate of inconsistency with the reference state. The association distance between the compound and the reference state is close when the compound exhibits a high rate of activity consistent with the reference state. The compound shown in FIG. 2A by a simple clustering algorithm based on similarity with the reference state is characterized by the association plot of FIG. 2B. In this analysis, compound z is closest to the reference state (ie the association distance 0.4), and compounds a and x are the same distance. The compound is classified as z by changing the criteria for an associative distance classification of 0.6. In this way the justification of the classification can be adjusted by varying this association distance. Using a smaller association distance as a criterion for classification results in a more generalized classification than is achieved using a larger association distance. Algorithms added depending on the data set can be used to cluster compounds based on their similarities (James, M., Classification Algorithms (1st ed.) New York, NY, John Wiley & Sons (1985)).

단 한 가지 분석에서 활성을 갖는 화합물(또는 8가지 이상의 그 분석들의 20% 미만)은 그들이 확인된 활성 화합물의 대다수에 대한 그 기초를 형성하는 분석에서 활성이 아니라면 분류되지 않거나 더 조사되지 않는다. 예컨대, 도2A에서 화합물 y, b는 그들이 화합물 x, a, 및 z를 확인하는 분석에서 활성이기 때문에 다음의 조사에 대해 잠재적으로 관련되어 있다. 화합물 c는 더 검사되지 않는다.Compounds that have activity in only one assay (or less than 20% of eight or more of those assays) are not classified or further investigated if they are not active in the assay that forms the basis for the majority of the active compounds identified. For example, compounds y, b in FIG. 2A are potentially relevant for the following investigation because they are active in assays identifying compounds x, a, and z. Compound c is not examined further.

분류의 정당성을 증가시키기 위한 결정은 다른 분석으로부터의 데이터뿐만 아니라 관찰된 유전자 발현의 양상에 의해 영향을 받을 수 있다. 예컨대, 도2A에서 화합물 x, z, a의 조사가 x 및 z만 중요한 세포-베이즈드 분석에서 활성이라면, x 및 z에 일반적인 분석에서 활성을 나타내는 b 및 y 같은 화합물은 단독 및 조합으로 더 조사된다.The decision to increase the justification of the classification can be influenced by the patterns of observed gene expression as well as data from other assays. For example, if the investigation of compounds x, z, a in FIG. 2A is active in cell-based assays where only x and z are important, compounds such as b and y that are active in assays common to x and z are further investigated, alone and in combination. do.

Ⅶ. 검사 화합물의 심층 조사Iii. In-depth investigation of the test compound

GEF를 기준으로 하여 검사 화합물을 군별한 후, 대표 화합물은 의미 있는 성질에 대한 종래의 알려진 세포-베이즈드 분석에서 더 특징지어진다. 그러한 분석은 예컨대, 세포 성장, 항-바이러스 활성, 처리된 세포의 추출물로부터의 DNA-단백질 복합체로의 겔-영동 이동 변위 분석, 세포외 기질 또는 재구성된 기질 막을 통한 세포 침습, 앵커리지-독립 성장, 주화성, 세포 소멸, 분화, 다양한 기질에의 세포 점착, 세포간 상호작용, 분비, 단백질 분해 활성, 파골세포성의 뼈 재흡수 등의 분석을 포함한다.After grouping test compounds on the basis of GEF, representative compounds are further characterized in conventional known cell-based assays for meaningful properties. Such assays include, for example, cell growth, anti-viral activity, gel-phoretic migration displacement analysis from extracts of treated cells to DNA-protein complexes, cell invasion through extracellular matrix or reconstituted substrate membranes, anchorage-independent growth, Analysis of chemotaxis, cell death, differentiation, cell adhesion to various substrates, intercellular interactions, secretion, proteolytic activity, osteoclast bone resorption, and the like.

유용한 동물 모델에 세포-베이즈드 분석을 확장하기 위한 예로 유익하다. 종래의 알려진 동물 모델의 어떤 예는 자궁향성(uterotropic) 효과(예컨대, 자궁 비대증; Allen-Doisey), 열병(예컨대, 토끼 발열성), 골다공증(예컨대, 난소 절제 또는 트랜스제닉/넉-아웃 동물에 따른 쥐의 피질 및 소주의 뼈 밀도), 죽상동맥경화증(예컨대, 지방성분을 많이 먹인 토끼 또는 트란스제닉/넉-아웃 동물의 혈관에서 지질 점착), 재발협착증(예컨대, 경동맥 손상에 따른 신-혈관내막 두꺼워짐), 암(예컨대, 쥐 또는 마우스에서 종양 유도, 누드 마우스에 종양 이종 조직이식 성장, 치매 또는 트란스제닉/넉-아웃 동물), 전이(예컨대, 꼬리 동맥에 종양 세포를 주입하여 폐에 콜로니 형성), 류마티스 관절염(예컨대, 보조-유도된 접합부의 스웰링), 다발성 경화증(예컨대, 마모세트 또는 쥐의 EAE 모델, 트랜스제닉/넉-아웃 동물), 알츠하이머 질환(예컨대, 트랜스제닉/넉-아웃 동물)의 동물 모델을 포함한다.It is beneficial as an example for extending cell-based assays to useful animal models. Some examples of known animal models include uterotropic effects (eg, uterine hypertrophy; Allen-Doisey), fever (eg, rabbit fever), osteoporosis (eg, ovarian ablation or transgenic / knock-out animals). Bone density of the cortex and soju of rats), atherosclerosis (e.g. lipid adhesion in blood vessels of fat-fed rabbits or transgenic / knock-out animals), restenosis (e.g. neovascularization following carotid artery injury) Thickening of the intima), cancer (e.g., tumor induction in rats or mice, tumor xenograft growth in nude mice, dementia or transgenic / knock-out animals), metastasis (e.g. injecting tumor cells into the tail arteries to the lungs) Colony formation), rheumatoid arthritis (eg, swelling of co-induced junctions), multiple sclerosis (eg, EAE models of marmosets or mice, transgenic / knock-out animals), Alzheimer's disease (eg, Tran Including animal models of animals out) transgenic / knockout.

어떤 실시형태에서, 두 가지 이상의 검사 화합물의 GEF's는 서로 보충적인데, 즉, GEF's가 부가될 때, 그들은 기준 화합물의 GEF 또는 기준 화합물의 GEF의 바람직한 면을 추측할 수 있다. 이런 실시형태에서, 두 개 이상의 검사 화합물은 세포-베이즈드 또는 생체내 분석에서 어떤 조합이 바람직한 생물학적 활성을 갖는 지를 결정하기 위해 조합하여 함께 사용될 수 있다.In some embodiments, the GEF's of two or more test compounds are complementary to each other, that is, when GEF's are added, they can infer the GEF of the reference compound or the preferred aspect of the GEF of the reference compound. In such embodiments, two or more test compounds may be used together in combination to determine which combination has the desired biological activity in cell-based or in vivo assays.

다음의 실시예는 상술의 의도로 포함되며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.The following examples are included with the intention of the above, but do not limit the invention.

실시예Example

Ⅰ. 선별적인 에스트로겐 화합물 발견I. Selective estrogen compound discovery

A. 배경A. Background

유행병학적 및 실험적 데이터는 관상 동맥 질환, 알츠하이머 질환 및 골다공증의 빈도와 증사의 심함을 경감하는데 있어 에스트로겐의 보호적 역할을 지지한다. 에스트로겐 치료는 그러나 여자에게는 자궁 내막의 증식, 남자에게는 감소된 테스토스테론 수준 같은 기대하지 않은 영향을 이끈다. 그러므로, 여기서 기술된 연구의 목적은 뼈에 선별적인 생체내 보호 효과(예컨대, 뼈 손실을 감소), 신경원의 기능(예컨대, 항-알츠하이머 질환), 및 혈관 시스템(예컨대, 항-죽상동맥경화증)을 갖는 화합물에 대한 시험관내 프로파일이 어떤지를 결정하는 것이다. 그러한 선별적 화합물은 바람직하게는 바람직하지 않은 역효과(예컨대, 여자에게서 자궁향성 효과, 남자에게서 테스토스테론-저하 및 감소된 성 기관 무게)가 결여된 것이다.Epidemiological and experimental data support the protective role of estrogen in reducing the frequency and severity of coronary artery disease, Alzheimer's disease and osteoporosis. Estrogen therapy, however, leads to unexpected effects such as endometrial hyperplasia in women and reduced testosterone levels in men. Therefore, the objectives of the studies described herein are to provide a selective in vivo protective effect on bone (eg, reducing bone loss), the function of neurons (eg, anti-Alzheimer's disease), and the vascular system (eg, anti-atherosclerosis). To determine what the in vitro profile for a compound with is. Such selective compounds are preferably devoid of undesirable adverse effects (eg, uterine directional effects in women, testosterone-lowering in men and reduced sex organ weights).

우리가 추구하는 연구 전략은 세 가지의 기본 가정에 의존하는데, 이 "에스트로제닉" 생물학적 영향은 리간드-유도 전사 인자인 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 부분적으로 적어도 조절되고(Mangelsdorf et al., Cell 83:835-839(1995)), 에스트로겐에 의한 유전자 발현의 조절은 조직-특이적 방법에서 더 수정될 수 있는 기계적 다른 과정의 수에 제한되어서 일어나고, 선별적인 생체내 영향을 갖는 화합물은 구별되는 유전자 발현 양상을 유도할 것이다.The research strategy we pursue relies on three basic assumptions: this "estrogenic" biological effect is at least partially regulated by the ligand-induced transcription factor estrogen receptor (ER) (Mangelsdorf et al., Cell 83: 835-839 (1995)), regulation of gene expression by estrogens is limited by the number of different mechanical processes that can be further modified in tissue-specific methods, and compounds with selective in vivo effects are distinguished. Will induce a gene expression pattern.

생체내에서 선별적 약품으로서 잠재력을 갖는 ER 리간드를 확인하기 위한 유용한 방법은 표준의 ER 라이건드 결합 및 세포-베이즈드 에스트로겐(E)-종속 증식 분석 또는 ER-중재 상호활성 분석(예컨대, Tzukeman et al., Mol. Endo. 8:21-30(1994))을 포함하고, 이는 화합물을 특징짓기 위해 다른 E-반응 프로모터를 사용한다. ER 구조를 변화시키는 능력에 있어 다른 리간드에 대한 스크리닝은 단백질 분해의 분열 분석을 사용하는 것이 가능하다(Beekman et al., Mol. Endo. 7:1266-1274(1993)). 이 분석의 세심한 사용은 부분적인 작용물질 및 길항작용 물질로부터 E 작용물질의 분리를 가능하게 할 수 있다. 그러나, 뚜렷하게 구별되는 생체내 효과를 갖는 화합물은 그 분석에 의해 구별되지 않기 때문에 이 방법은 생체내 선별성의 예측을 가능하게 하는 화합물에 대해 충분한 정보를 제공하지 않는다.Useful methods for identifying ER ligands with potential as selective agents in vivo are standard ER ligand binding and cell-based estrogen (E) -dependent proliferation assays or ER-mediated interaction assays (eg, Tzukeman et. al., Mol. Endo. 8: 21-30 (1994)), which uses other E-response promoters to characterize the compound. Screening for other ligands in their ability to alter the ER structure makes it possible to use cleavage analysis of proteolysis (Beekman et al., Mol. Endo. 7: 1266-1274 (1993)). Careful use of this assay may enable the separation of E agonists from partial agonists and antagonists. However, since compounds with distinctly distinct in vivo effects are not distinguished by the assay, this method does not provide sufficient information about the compounds that allow the prediction of selectivity in vivo.

차별적 유전자 발현 조절에 근거하여 화합물을 분류하는 방법은 여기서 그러한 선별적인 화합물을 확인하기 위해 발달되었다. 49개 화합물 전체는 이 방법에 의해 검사되어, GEFs에 따라 분류된다. 최종적으로 분류된 화합물 중 어떤 것의 생체내 활성에 대해 시험관내 "핑거프린트"의 예측을 조사된다.Methods for classifying compounds based on differential gene expression control have been developed here to identify such selective compounds. All 49 compounds were examined by this method and classified according to GEFs. The prediction of in vitro “fingerprints” for the in vivo activity of any of the finally sorted compounds is investigated.

B. 특이적 방법B. Specific Methods

1. 유전자 및 세포1. Genes and Cells

알려진 E-반응 유전자는 문헌 연구(52kD의 카텝신 D, 성장 호르몬, 프로락틴, 프로게스테론 수용체, pS2, TGFα, IGFBP-1, CBG, 엠피레굴린(amphiregulin), TRHR(갑상선 분비 호르몬 수용체)) 및 유사한 cDNA(또는 그것의 절편)이 클로닝되고 탐침 절편이 종래의 알려진 기술에 의해 노던 또는 스롯 블롯 부합 연구를 위해 준비되었다.Known E-responsive genes are literature studies (52 kD of cathepsin D, growth hormone, prolactin, progesterone receptor, pS2, TGFα, IGFBP-1, CBG, amphiregulin, TRHR (thyroid secretion hormone receptor)) and similar The cDNA (or fragment thereof) was cloned and the probe fragment was prepared for northern or slot blot conformance studies by known techniques.

내재성 ER을 포함하는 포유류 세포주는 문헌(GH3 뇌하수체 선종, BG-1 난소 암종, MCF7 유방 암종, ZR75-1 유방 암종, MDA361 유방 암종, Ishikawa 사람 자궁내막 암종(Nishida et al., Acta Obstet. Gynaec. Jpn. 37:1103-1111(1985))를 통해 및 /또는 ER 발현의 분석(예컨대, 웨스턴 블롯 분석에 의한 단백질; RT-PCR에 의한 RNA)에 의해 확인되었다.Mammalian cell lines comprising endogenous ER have been described in (GH3 pituitary adenoma, BG-1 ovarian carcinoma, MCF7 breast carcinoma, ZR75-1 breast carcinoma, MDA361 breast carcinoma, Ishikawa human endometrial carcinoma (Nishida et al., Acta Obstet. Jpn. 37: 1103-1111 (1985) and / or by analysis of ER expression (eg, protein by Western blot analysis; RNA by RT-PCR).

게다가, ER을 안정하게 발현하는 감염된 세포들이 또한 검사되었다(MDA231-ER-유방 암종(Zajchowski et al., Cancer. Res. 53:5004-5011(1993)), 185B5-ER-사람 유방 상피 세포주(Zajchowski et al., Mol. Endocrin. 5:1613-1623(1991)), HepG2-ER-사람 간세포 암종, 및 Fe33-쥐 간암(Kaling et al., Mol. Cell. Endo. 69:167-178(1990)).In addition, infected cells stably expressing ER were also examined (MDA231-ER-breast carcinoma (Zajchowski et al., Cancer. Res. 53: 5004-5011 (1993)), 185B5-ER-human breast epithelial cell line ( Zajchowski et al., Mol. Endocrin. 5: 1613-1623 (1991)), HepG2-ER-human hepatocellular carcinoma, and Fe33-rat liver cancer (Kaling et al., Mol. Cell. Endo. 69: 167-178 ( 1990).

제1단계는 어떤 유전자와 세포주가 실제로 E 처리에 측정 가능한 반응을 나타내는지를 결정하는 것이었다. 그 마지막은 ER-양성 세포가 에스트로겐이 없는 배양 배지 및 천연호르몬, 17β-에스트라디올(E2), 또는 17α-에티닐-에스트라디올 (EE; 비-신진대사성 에스트로겐)로 각각 3시간(단기), 24시간(중간) 및 72시간(장기) 동안 처리하여 성장되고, 각각의 시점에 그 세포로부터 RNA를 준비한다. 관심 유전자의 mRNA의 수준에 대한 분석은 EE 처리에 반응하는 동력학적 조사 및 각 유전자의 반응성을 측정하기 위한 적당한 조건의 지시를 준다.The first step was to determine which genes and cell lines actually showed measurable responses to E processing. Lastly, the ER-positive cells were cultured without estrogen and natural hormone, 17β-estradiol (E2), or 17α-ethynyl-estradiol (EE; non-metabolic estrogen), respectively, for 3 hours (short term), The cells are grown by treatment for 24 hours (medium) and 72 hours (long term), and RNA is prepared from the cells at each time point. Analysis of the mRNA levels of the genes of interest gives kinetic investigations in response to EE treatment and indications of appropriate conditions for measuring the reactivity of each gene.

2. GEF에 따른 활성 및 비특이적 화합물의 군별; "정보 제공" 분석의 선별2. grouping of active and nonspecific compounds according to GEF; Screening of "informational" analysis

이 단계에서, E-반응 유전자-세포 조합으로 확인된 것은 모두 다수의 화합물의 스크린에서 사용될 수 있다. 그러나, 이 개념의 확인 실험을 위해, 우리는 유전자-세포 조합의 일부분이 알려진 약학의 다른 화합물을 확인하기에 충분한지를 요구하여 GEF 스크린을 단순화시키는 것을 결정하였다. 이를 위해 우리는 7개의 추가화합물로 E2 또는 EE 처리에 적어도 mRNA 수준에 3배 정도로 반응하는 그들 유전자-세포 조합을 검사하기 위해 선택했다. 7개의 다른 화합물은 시험관내 및 생체내 분석에서 알려진 특성을 근거로 선택된다. 이 연구의 시점에서 실행되기 때문에 중요한 화합물은 타목시펜(4-OH-타목시펜(HT) 유도체가 처음의 연구에서 사용된다) 및 라록시펜(Ral)이고, 비록 그들이 생체내 반응에서 명확하게 구별이 될지라도(예컨대, 그들이 포유류 분비선에 유사한 항-에스트로제닉 영향을 갖고 있을지라도, 타목시펜은 라록시펜 보다 두드러진 자궁 향성을 갖는다(Sate et al., FASEB J. 10:905-912(1996)), 시험관내에서 구별하는 방법은 보고되지 않았다. 우리는 다른 것뿐만 아니라 유사한 화합물을 찾기를 원하기 때문에, 이 화합물은 분석에서 추가되는 기준 화합물이 된다. 우리는 또한 다른 생체내 활성을 갖는 화합물이 이 분석들 중 어떤 것을 사용하여 구별할 수 있는 지를 결정하기 위한 이 최초의 연구를 위해 에스타라디올(즉, 2-OH-17β-에스트라디올(2HE)), 다른 보고된 부분적인 작용-길항 작용물질(즉, RU39411(RU):Gottardis et al., Cancer Res. 49:4090-4093(1989); 119010(119): Nishino et al., J. Endocrinol. 130:409-414(1991); centchroman(Cen): Hall, BBRC 216:662-668(1995)), 및 순수한 길항작용물질(즉, ICI164384: Wakeling et al., J. Endocrinol. 112:R7-R10(1987))과 구조적으로 관련된 화합물을 선택한다.At this stage, anything identified as an E-responsive gene-cell combination can be used in a screen of multiple compounds. However, for the validation experiments of this concept, we decided to simplify the GEF screen by asking if a portion of the gene-cell combination is sufficient to identify other compounds of known pharmacy. To this end, we chose seven additional compounds to test their gene-cell combinations that responded at least three times to mRNA levels in E2 or EE treatment. Seven other compounds are selected based on known properties in in vitro and in vivo assays. Important compounds are tamoxifen (4-OH-tamoxifen (HT) derivatives are used in the first study) and raloxifene (Ral) as implemented at the time of this study, although they will be clearly distinguishable in in vivo reactions. Rado (e.g., even though they have similar anti-estrogenic effects on mammalian glands, tamoxifen has more pronounced uterine tropism than raloxifene (Sate et al., FASEB J. 10: 905-912 (1996)), No distinct method has been reported in vitro, and since we want to find similar compounds as well as others, this compound becomes the reference compound to be added in the assay. Estaladiol (ie 2-OH-17β-estradiol (2HE)), other reported partial work, for this initial study to determine which of the assays can be distinguished using Dragon-antagonist (i.e. RU39411 (RU): Gottardis et al., Cancer Res. 49: 4090-4093 (1989); 119010 (119): Nishino et al., J. Endocrinol. 130: 409-414 ( Centchroman (Cen): Hall, BBRC 216: 662-668 (1995)), and pure antagonists (i.e. ICI164384: Wakeling et al., J. Endocrinol. 112: R7-R10 (1987)); Select structurally related compounds.

1.0 μM 농도의 화합물이그 분석들의 대부분에서 최적의 반응을 유도하기 때문에 모든 화합물의 수준은 1.0 μM에서 검사된다. 어떤 경우에서는 10 μ M 수준에서 검사된다. 각 유전자에 상응하는 mRNA의 일정한 수준의 상태를 변화시키기 위한 화합물의 효능은 여기서 기술된 바와 같이 노던, 스롯 블롯, 또는 RT-PCR 분석에 의해 정량화 된다(표1). 각 유전자/세포 분석을 위한 E2 또는 EE에 의해 유도된 mRNA 수준의 평균 배-증가가 제3컬럼에서 나타난다. 특정한 분석에서 반응을 유도한 화합물은 (+), 어떤 효과도 보이지 않는 것은 (-)로 표시한다. 이 9개의 화합물을 가진 27개의 다른 유전자-세포 조합의 분석(각 화합물의 GEF를 산출하기 위한)은 이 분석들의 대부분이 많은 정보를 제공(표1에서 일련의 화합물이 동일한 양상의 활성을 나타낸다)하나, 이 화합물 세트를 가로질로 5개의 별개의 활성 양상이 표1의 오른편에 로마 숫자 Ⅰ ∼ Ⅴ로 지시되어 모든 이 유전자/세포 조합에서 보였다. 패턴 Ⅰ은 검사된 세포 타입의 대부분에서 관찰되었으나 다른 패턴들(특히, 패턴 Ⅱ)은 세포 타입에 편중되어 나타났다. 그러한 데이터는 이 분석을 수행하는데 있어, 다른 유전자뿐만 아니라 다른 세포를 이용하는 것의 중요성을 강조한다. 또한 표1에서 명백한 것은 화합물들이 세포(예컨대, ZR75-1을 BG-1에 비교)에 따라 동일한 유전자(예컨대, 52kD)를 활성화하는데 다른 활성을 가질 수 있다는 것이다.The level of all compounds is examined at 1.0 μM since compounds at 1.0 μM concentration induce optimal response in most of the assays. In some cases, it is examined at the 10 μM level. The efficacy of a compound to change the state of a constant level of mRNA corresponding to each gene is quantified by Northern, slot blot, or RT-PCR analysis as described herein (Table 1). The mean fold-up of mRNA levels induced by E2 or EE for each gene / cell analysis is shown in the third column. In certain assays, the compounds that elicited the reaction are marked with (+) and those with no effect are marked with (-). Analysis of 27 different gene-cell combinations with these nine compounds (to yield the GEF of each compound) provided much of the information (the series of compounds in Table 1 shows the same pattern of activity). However, five distinct activity patterns across this set of compounds were indicated by the Roman numerals I to V on the right side of Table 1, showing in all these gene / cell combinations. Pattern I was observed in most of the cell types tested, but other patterns (particularly pattern II) were biased towards the cell type. Such data highlight the importance of using different cells as well as other genes in performing this analysis. Also clear from Table 1 is that compounds may have different activity in activating the same gene (eg, 52 kD) depending on the cell (eg, comparing ZR75-1 to BG-1).

화합물 처리에 대한 각 유전자/세포 조합(즉, 분석물)의 최대 반응의 요약. +, 활성 화합물; -, 불활성 화합물; nd, 확인되지 않음. 나열된 세포주를 지시된 화합물로 처리되었고, 총 RNA가 분리되고 MM에서 기술된 바와 같은 나열된 유전자의 발현 변화가 분석되었다. E2 또는 EE 처리에 따른 각 세포주의 최대 평균 유전자 발현 반응은 세 번째 컬럼에 제공된다(즉, 배 효과+E). 각 분석은 화합물에 대한 반응에 따라 오른쪽에 나타난 분류군(즉, Ⅰ-Ⅴ)으로 군별될 수 있다.Summary of maximal response of each gene / cell combination (ie, analyte) to compound treatment. +, Active compound; -Inert compounds; nd, not confirmed. The listed cell lines were treated with the indicated compounds, the total RNA was isolated and the expression changes of the listed genes as described in MM were analyzed. The maximum mean gene expression response of each cell line following E2 or EE treatment is provided in the third column (ie fold effect + E). Each assay can be grouped into the taxonomy shown on the right (ie, I-V) depending on the response to the compound.

게다가, 동일한 화합물은 동일한 세포 내에서, 다른 유전자에 대해 다른 활성을 가질 수 있다(예컨대, MDA-ER 세포에서 PR을 pS2 또는 TGF-α와 비교).In addition, the same compound may have different activity for different genes in the same cell (eg, compare PR to pS2 or TGF-α in MDA-ER cells).

이렇게 해서, 이 선별된 화합물 세트에 대해, 다섯 개의 "정보 제공" 분석, 예컨대, 화합물들을 구별하여 다섯 개의 분류군으로 조합할 수 있는 분석이 분석된 27개의 분석 중에 확인되었다. 다섯 개의 분석 타입(패턴)이 동일하게 나타나는 것은 아니다. 현저한 분석 타입은 에스트라디올 유도체(즉, EE 및 2HE)에 대한 반응이고, 반면, 가장 적은 빈도로 확인된 양상(Ral 및 119를 나타내는 분석에 대응하는)이 단지 4배 관찰되었다. 이렇게 해서, 여기서 사용된 에스트로겐 반응 분석 중, 무작위로 선별된 그들 중 일부분은 GEF 스크린에서 사용을 위해 적어도 15개 및 바람직하게는 20개 정도로 구성된다. 그러한 스크린에서 활성 화합물로 라록시펜을 확인하는 통계학적 가능성은 20개 분석이 사용되면 96%, 15개 분석이 사용되면 91%, 및 단지 10개 분석이 사용되면 80%이다(Snedecor et al., Statistical Methods, 8th ed. Iowa State University Press, Ames, Iowa, Chapter 7, (1989)).In this way, for this set of compounds, five “informational” analyzes were identified during the 27 analyzes analyzed, such as those that could differentiate and combine the compounds into five taxa. The five analysis types (patterns) do not appear identical. A prominent assay type is the response to estradiol derivatives (ie EE and 2HE), whereas the least frequently identified modalities (corresponding to the assays representing Ral and 119) were observed only four-fold. In this way, among the estrogen response assays used herein, some of them randomly selected consist of at least 15 and preferably about 20 for use in GEF screens. The statistical probability of identifying raloxifene as the active compound in such a screen is 96% if 20 assays are used, 91% if 15 assays are used, and 80% if only 10 assays are used (Snedecor et al. , Statistical Methods, 8th ed.Iowa State University Press, Ames, Iowa, Chapter 7, (1989).

GEF 스크린을 단순화하기 위해, 추가의 연구가 어떤 남은 분석이 스크리닝 전략에 가장 적당한지를 결정하기 위해 시행되었다(예컨대, 높은 생산력 및 대조군에 대한 변화의 정도). IGFBP-1/Fe33 유전자-세포 조합(패턴 Ⅴ)은 이전의 연구에서 사용되지 않았다(약품-대사 활성의 관심간 암종-유도된 세포에서 데이터를 해석하기 어렵기 때문). 하위 연구를 위해 선별된 대표적인 분석은 표2에 나타낸다. 데이터는 각 화합물이 4가지 분석에서 각각 유도된 활성을 기준으로 한 특이적 GEF에 의해 확인되었다(각 화합물의 아래에 컬럼에 + 및 -로 표시). 이 방법에서, 동일한 GEFs를 갖는 화합물들은 모여서, 다른 GEFs를 갖는 것과 구별된다. 예컨대, E2, EE 및 2HE는 한 개의 그룹(표2의 #1)으로, HT 및 RU는 다른 그룹(#2)으로 나타낸다. 가장 중요한 것은 E2, Ral 및 HT 사이의 관찰된 차이이고, 이는 이 분석이 구별되는 생체내 약품의 화합물을 구별하는데 성공적이라는 것을 지시한다.To simplify the GEF screens, additional studies were conducted to determine which remaining assays were most suitable for the screening strategy (eg, high productivity and degree of change for the control). IGFBP-1 / Fe33 gene-cell combination (pattern V) was not used in previous studies (because it is difficult to interpret data in carcinoma-induced cells of interest of drug-metabolic activity). Representative assays selected for substudy are shown in Table 2. Data was identified by specific GEFs based on the activity each compound was derived in each of the four assays (marked with + and − in the column below each compound). In this method, compounds having the same GEFs are grouped together to distinguish them from having other GEFs. For example, E2, EE and 2HE are represented by one group (# 1 in Table 2) and HT and RU are represented by another group (# 2). The most important is the observed difference between E2, Ral and HT, indicating that this assay is successful in distinguishing compounds of distinct in vivo drugs.

3. 선별된 유전자-세포 분석을 사용하여 추가 화합물의 분류3. Classification of Additional Compounds Using Selected Gene-Cell Analysis

분류의 이 방법은 추가된 30개의 화합물을 분리하는 것에 사용되는 것으로 이들 중 대부분은 구조적으로 처음의 검사된 9개의 화합물에 관련된다. 화합물 E1(에스트론). E3(에스트리올), DHE(17α-디하이드로에퀼렌), DHEN(17α-디하이드로에퀼레닌), ZK182491 및 ZK155843은 17α-에스트라디올(17α-E2) 또는 17β-에스트라디올의 유도체이다. 화합물 ZK166780, ZK166781, ZK167466, ZK167957 및 ZK180686은 RU39411에 관련된 11β-치환된 17β-에스트라디올 유도체이다. 화합물 HT, ZK186275, ZK183819, ZK182956, 및 ZK183955는 타목시펜 유도체이다. 화합물 ZK185157 및 ICI182780은 순수한 스테로이드 길항제, ICI164384에 관한 것이다. 화합물 ZK182254, ZK186217, 및 라록시펜은 벤조티오펜이다. 화합물 ZK183659, ZK22496 및 ZK185704 은 구조적으로 관련되어 있다(즉, 시클로페닐 잔기를 포함한다). 화합물 ZK167502는 나프탈렌 유도체이고, 코우메스트롤(coumestrol)은 파이토에스트로겐이다(Price et al., Food Addit. Contam. 2:73-106(1985)). 이들 중 대부분은 ER 결합 및 전사적 활성 분석을 통해 ER의 작용제, 부분 작용제, 또는 길항제로서 이전에 분류되었다. 이 실험에서, 화합물들은 세 가지 활성 수준(예컨대, 불활성, E2 반응의 〈50%인 부분적 활성, E2 반응의 〉50%인 완전한 활성)을 사용하여 나타내었다. 표3으로부터 명백한 것은, 화합물은 이 분석에 의해 10개의 그룹으로 분류된다(표3). 화합물들의 이 분류는 RU39411(즉, ZK166780, ZK166781, ZK167466, ZK167957 및 ZK180686)에 관련된 화합물을 가진 결과로 지시된 화학적 구조에 주로 기초를 두지 않는다. 이 6개의 화합물은 그들의 GEFs에 따라 3개의 다른 분류군으로 분리된다.This method of classification is used to isolate the 30 additional compounds, most of which relate to the nine compounds that were first tested structurally. Compound E1 (estrone). E3 (estriol), DHE (17α-dihydroequilene), DHEN (17α-dihydroequilenin), ZK182491 and ZK155843 are derivatives of 17α-estradiol (17α-E2) or 17β-estradiol. Compounds ZK166780, ZK166781, ZK167466, ZK167957 and ZK180686 are 11β-substituted 17β-estradiol derivatives related to RU39411. Compounds HT, ZK186275, ZK183819, ZK182956, and ZK183955 are tamoxifen derivatives. Compounds ZK185157 and ICI182780 relate to the pure steroid antagonist, ICI164384. Compounds ZK182254, ZK186217, and raloxifene are benzothiophenes. Compounds ZK183659, ZK22496 and ZK185704 are structurally related (ie, include cyclophenyl moieties). Compound ZK167502 is a naphthalene derivative and coumestrol is phytoestrogen (Price et al., Food Addit. Contam. 2: 73-106 (1985)). Most of these were previously classified as agents, partial agonists, or antagonists of ER through ER binding and transcriptional activity analysis. In this experiment, compounds were shown using three levels of activity (e.g., inactive, partial activity <50% of E2 reaction, complete activity> 50% of E2 reaction). It is clear from Table 3 that the compounds are classified into 10 groups by this analysis (Table 3). This classification of compounds is not based primarily on the chemical structure indicated as a result with compounds related to RU39411 (ie, ZK166780, ZK166781, ZK167466, ZK167957 and ZK180686). These six compounds are divided into three different taxa according to their GEFs.

데이터는 중복 측정으로 적어도 세 개의 개별 실험의 평균 최대 반응(10 μM 수준시)을 나타낸다. 활성 ++, 〉50% E2: +, 〈50%: -, 불활성.Data represent the mean maximum response (at 10 μM level) of at least three individual experiments in duplicate measurements. Active ++,> 50% E2: +, <50%:-, inactive.

4. 생체내 영향에 대한 GEF 분류의 예측적 능력의 결정4. Determination of predictive capacity of GEF classification for in vivo effects

상기 검사된 화합물에 포함된 것은 보고된 구별할 수 있는 생체내 프로파일로 표준(즉, E2, 타목시펜, 라록시펜, ICI 164384)이다. ICI를 제외한 E2, 타목시펜 및 라록시펜은 실험적 및/또는 임상적 연구에서 뼈 및 심장혈관계에 "에스트로제닉" 영향(즉, 죽상동맥경화증을 감소시키는데 효과적이다 타목시펜을 형성: Williams et al., Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 17:403-408(1997); 라록시펜: Bjarnason et al., Circulation 96:1964-1969(1997) 및/또는 자궁절제술-유도된 뼈 손실에 대한 보호(타목시펜: Love et al., N. Engl. J. Med. 326:852-856(1992); 라록시펜: Black et al., J. Clin. Invest. 93:63-69(1994)). E2 및 타폭시펜은 자궁향성 영향을 유도하는 큰 효능이 있기 때문에 라록시펜으로부터 쉽게 구별할 수 있고(Sato et al., FASEB J. 10:905-912(1996) 및 표4), 이것은 라록시펜이 생체내에서 조직-선별적 활성을 갖는 것을 의미한다. 유전자 발현 양상의 우리의 분석을 통해, 우리는 4개의 화합물이 다른 GEFs를 갖고 있어 그룹으로 분리되는 것을 발견했다(표2 및 3). 이 데이터는 선별적 생체내 효율에서 화합물은 시험관내에서의 다른 유전자 발현 프로파일(GEFs)에 의해 구별되는 것을 지지한다.Included in the tested compounds is the standard (ie E2, tamoxifen, raloxifene, ICI 164384) in the reported distinguishable in vivo profile. Except for ICI, E2, tamoxifen and raloxifene are effective in reducing the "estrogenic" effect on the bone and cardiovascular system (ie, reducing atherosclerosis) in experimental and / or clinical studies Forming tamoxifen: Williams et al., Arterioscler.Thromb. Vasc. Biol. 17: 403-408 (1997); Raloxifene: Bjarnason et al., Circulation 96: 1964-1969 (1997) and / or protection against hysterectomy-induced bone loss (tamoxifen Love et al., N. Engl. J. Med. 326: 852-856 (1992); Raloxifene: Black et al., J. Clin. Invest. 93: 63-69 (1994) .E2 and Tapoxyphene is readily distinguishable from raloxifene because it has a great effect of inducing uterine directional effects (Sato et al., FASEB J. 10: 905-912 (1996) and Table 4), which is a raloxifene This means that we have tissue-selective activity in vivo. In our analysis of gene expression patterns, we see that four compounds have different GEFs and are separated into groups. Made (table 2 and 3). This data is found not to be selective in vivo efficiency of the compound is distinguished by different gene expression profiles (GEFs) in vitro.

특히 의미 있는 것은 ZK167466(그룹 9, 표3)을 포함하는 화합물의 그룹이다. 라록시펜 그룹(그룹 8)과 같이, 이 화합물은 단지 한 개의 GEF 분석에서 활성을 나타낸다. 이 화합물들 중의 어떤 공통-분류가 유사한 생체내 약품성을 갖는 지를 결정하기 위해 그들은 감소된 에스트로겐의 순환 수준에 의해 야기된 뼈 질량의 손실을 감소시키는 능력뿐만 아니라 자궁향성 활성에 대해 생체내에서 검사되었다(즉, 자궁절제술에 의한 실험적으로 유도된). 표4는 E2, Tam, Ral 및 ICI에 대한 화합물의 이 그룹의 활성을 비교한다. 그룹 9 화합물들 중의 4개는 동일한 분석들에서 다른 것들과 차이를 나타낸다. 그들은 자궁내막의 비후(즉, 자궁향성 영향)에 어떤 영향도 보이지 않거나 약한 자극적 영향(표4에서 - 또는 -/+로 표시)을 나타낸다. 그들 중 3개는 골다공증에 대해 효능을 예측하는 "뼈 보호" 분석에서 의미 있게 효율적이다(표4). 이들 데이터는 GEF 프로파일이 새로운 선별적 화합물 분류군(즉, 뼈-보호 효과를 갖는 것과 자궁향성 반응이 거의 없는 것)을 예측하고, 이는 시험관내 스크리닝 방법(다른 "부분적 작용제'로부터 분리된)으로는 확인할 수 없다.Of particular significance is the group of compounds comprising ZK167466 (Group 9, Table 3). Like the raloxifene group (group 8), this compound shows activity in only one GEF assay. To determine which co-classifications of these compounds have similar in vivo drug properties, they were tested in vivo for uterine directional activity as well as the ability to reduce the loss of bone mass caused by reduced levels of circulating estrogen. (Ie experimentally induced by hysterectomy). Table 4 compares the activity of this group of compounds on E2, Tam, Ral and ICI. Four of the Group 9 compounds differ from others in the same assays. They do not show any effect on the thickening of the endometrium (ie, uterine directional effects) or exhibit mildly irritating effects (indicated by-or-/ + in Table 4). Three of them are significantly efficient in "bone protection" assays that predict efficacy on osteoporosis (Table 4). These data predict that the GEF profile is a new selective compound taxon (i.e., one that has a bone-protective effect and few uterine-orientated responses), which means that in vitro screening methods (isolated from other "partial agents") Can not confirm.

시험관내 분석의 데이터(표3)는 생체내 연구에서 동일한 화합물의 활성과 비교된다. 기준군에 상대적인 평균 최대 반응이 각 화합물에서 나타난다. 자궁향성 반응은 화합물 처리에 의해 자궁내막의 상피 세포 길이에서 변화이다. 뼈 보호는 기준군과 화합물-처리된 동물의 뼈 무기 밀도(pQCT에 의해 정량화됨)에서 % 손실로부터 측정된다. ++, 〉70% E2; +, 35-70% E2; -/+, 10-35% E2; -, 〈10% E2; ND, 측정되지 않음.Data from in vitro assays (Table 3) are compared with the activity of the same compounds in in vivo studies. The mean maximum response relative to the reference group is shown for each compound. Uterine response is a change in epithelial cell length of the endometrium by compound treatment. Bone protection is measured from% loss in bone mineral density (quantified by pQCT) of baseline and compound-treated animals. ++,> 70% E2; +, 35-70% E 2; -/ +, 10-35% E2; -, <10% E2; ND, not measured.

C. 재료 및 방법C. Materials and Methods

1. 세포 배양 및 화합물 처리1. Cell Culture and Compound Treatment

MDA-231 ER 감염된 E-28 세포는 흔히 1 milliMolar(mM) HEPES, 2 mM 글루타민, 0.1 mM MEM 비-필수 아미노산, 1.0 mM 피루바트나트륨, 50 ㎍/㎖ 젠타마이신(gentamicine)(모두 GIBCO사), 1.0 ㎍/㎖인슐린(Sigma사; St. Louis, MO), 및 5% DCC-처리된 FBS(Intergen사)를 보충하여 페놀 레드-프리 α-수정된 최소의 필수 배지(MEM Gibco BRL; Gaithersburg, MD)에서 배양된다. 세포는 150 mm의 배양 접시에 대략 40%의 일치성(1.5×106/플레이트)으로 플레이트 된다. 밤새 세포를 부착한 후, 배지는 0.2% 에탄올 또는 검사 화합물을 포함하게 되고, 48시간 동안 추가 배양된다.MDA-231 ER infected E-28 cells are often 1 milliMolar (mM) HEPES, 2 mM glutamine, 0.1 mM MEM non-essential amino acid, 1.0 mM pyruvate, 50 μg / ml gentamicine (all from GIBCO) , Phenol red-free α-modified minimal essential medium (MEM Gibco BRL; Gaithersburg) supplemented with 1.0 μg / ml insulin (Sigma; St. Louis, MO), and 5% DCC-treated FBS (Intergen) , MD). Cells are plated with approximately 40% identity (1.5 × 10 6 / plate) in a 150 mm culture dish. After attaching the cells overnight, the medium will contain 0.2% ethanol or test compound and further incubate for 48 hours.

GH3 쥐 뇌하수체 세포는 37℃, 5% CO2의 조건에서, 12.5% 말 혈청, 2.5% FBS, 25 mM Hepes, 2 mM L-글루타민 및 50 ㎍/㎖ 젠타마이신설페이트M-F10(1:1) 배지에서 흔히 배양된다. 이 조건 하에서, 세포는 부분적으로 접착 및 양쪽으로 접착되고, 비-접착 세포는 세포의 패시징 동안 유지된다. mRNA 발현의 측정을 위해 세포는 페놀 레드 및 DCC-처리된 혈청을 포함하는 배양 배지에 씨드된다(106/100 mm 접시). 3일 후, 그 배지는 0.2% 에탄올 또는 검사 화합물을 포함하게 되고, 세포는 2일 동안 더 인큐베이션된다.GH3 murine pituitary cells were treated with 12.5% horse serum, 2.5% FBS, 25 mM Hepes, 2 mM L-glutamine and 50 μg / ml gentamicin sulfate M-F10 (1: 1) at 37 ° C., 5% CO 2 . Often cultured in media. Under this condition, the cells are partially adhered and adhered to both sides, and non-adherent cells are maintained during the passage of the cells. For measurement of mRNA expressing cells are seeded in culture medium containing phenol red and DCC--treated serum (10 6/100 mm dish). After 3 days, the medium will contain 0.2% ethanol or test compound and the cells are further incubated for 2 days.

BG-1 사람 난소 암종 세포(Geisinger et al., Cancer 63:280-288(1989))는 10% FBS, 2 mM L-글루타민 및 50 ㎍/㎖ 젠타마이신설페이트를 포함하는 DMEM-F12(1:1) 배지에서 흔히 배양된다. mRNA 발현 수준을 측정하기 위해 2×106/150 mm 밀도의 플레이트에서 동일한 배지에 플레이팅하기 전에 5% DCC-처리된 FBS를 포함하는 페놀 레드-프리 배지에서 24시간 동안 배양된다. 그 다음날에, 배지는 0.2% 에탄올 또는 검사 화합물을 포함하게 되고 추가로 72시간 동안 배양된다.BG-1 human ovarian carcinoma cells (Geisinger et al., Cancer 63: 280-288 (1989)) were treated with DMEM-F12 (1: 1) containing 10% FBS, 2 mM L-glutamine and 50 μg / ml gentamicinsulfate. 1) Often cultured in medium. In order to measure the mRNA expression level of 2 × 10 6/150 mm before plated in the same medium at a density of plate phenol red containing 5% DCC- FBS-treated - is incubated for 24 hours in the pre-culture medium. The next day, the medium will contain 0.2% ethanol or test compound and incubate for an additional 72 hours.

ZR75-1, MCF7 및 MDA361 사람 유방 암종 세포주는 흔히 1 mM HEPES, 2 mM 글루타민, 0.1 mM MEM 비-필수 아미노산, 1.0 mM 피루바트나트륨, 50 ㎍/㎖젠타마이신, 1.0 ㎍/㎖ 인슐린 및 10% FBS를 보충한 α-수정된 MEM에서 배양된다. 세포는 분석을 위해 5% FBS-DCC를 포함하는 페놀 레드 및 인슐린-프리 배지에서 플레이트(ZR75-1: 1.5×106/p100; MCF7: 2×106/p150; MDA361: 5×106/p100)된다. 밤새 세포를 부착한 후, 배지는 0.2% 에탄올 또는 검사 화합물을 포함하게 되고 추가로 24시간(ZR75-1), 48시간(MDA361), 또는 72시간(MCF7) 동안 배양된다.ZR75-1, MCF7 and MDA361 human breast carcinoma cell lines are often 1 mM HEPES, 2 mM glutamine, 0.1 mM MEM non-essential amino acids, 1.0 mM pyruvate, 50 μg / ml gentamicin, 1.0 μg / ml insulin and 10% Cultured in α-modified MEM supplemented with FBS. Cells were plated in phenol red and insulin-free medium containing 5% FBS-DCC for analysis (ZR75-1: 1.5 × 10 6 / p100; MCF7: 2 × 10 6 / p150; MDA361: 5 × 10 6 / p100). After attaching the cells overnight, the medium will contain 0.2% ethanol or test compound and incubate for an additional 24 hours (ZR75-1), 48 hours (MDA361), or 72 hours (MCF7).

안정하게 ER(클론 ER1 및 ER2)로 감염된 HepG2 사람 간 암종 세포는 1 mM HEPES, 2 mM 글루타민, 0.1 mM MEM 비-필수 아미노산, 1.0 mM 피루바트나트륨, 50 ㎍/㎖ 젠타마이신 및 10% FBS가 보충된 EMEM(GIBCO)에서 배양된다. Ishikawa 사람 자궁내막의 암종 세포는 2 mM 글루타민, 50 ㎍/㎖ 젠타마이신 및 10% FBS가 보충된 EMEM에서 배양되었다. Fe33(ER-감염된 FTO-2B 쥐 간 세포)은 0.1% 젤라틴 코팅된 페트리 접시 위에 10% DCC-FBS를 포함하는 페놀 레드 없이 DMEM-Ham's F12(1:1)에서 유지된다. 모든 세포는 분석을 위해 페놀 레드 및 5% FBS-DCC를 포함하는 인슐린-프리 배지에 플레이트(HepG-ER: 4×106/p100; Ishikawa: 2×106/p150; Fe33: 2.5×105/p150)된다. 밤새 세포를 부착한 후, 배지는 0.2% 에탄올 또는 검사 화합물을 포함하게 되고, 추가로 72시간 동안 배양된다.HepG2 human liver carcinoma cells stably infected with ER (clones ER1 and ER2) contained 1 mM HEPES, 2 mM glutamine, 0.1 mM MEM non-essential amino acids, 1.0 mM pyruvate, 50 μg / ml gentamicin and 10% FBS. Cultured in supplemented EMEM (GIBCO). Carcinoma cells of Ishikawa human endometrium were cultured in EMEM supplemented with 2 mM glutamine, 50 μg / ml gentamycin and 10% FBS. Fe33 (ER-infected FTO-2B rat liver cells) is maintained in DMEM-Ham's F12 (1: 1) without phenol red containing 10% DCC-FBS on 0.1% gelatin coated Petri dishes. All cells were plated in insulin-free medium containing phenol red and 5% FBS-DCC for analysis (HepG-ER: 4 × 10 6 / p100; Ishikawa: 2 × 10 6 / p150; Fe33: 2.5 × 10 5 / p150). After attaching the cells overnight, the medium will contain 0.2% ethanol or test compound and incubate for an additional 72 hours.

ER-감염된 사람 유방 상피 세포(B5-ER)는 유지되어 이전의 기술된 방법(Zajchowski et al., Mol. Endocrinol. 5:1613-1623(1991))에 따라 유전자 발현 변화에 대해 분석된다. 화합물 또는 운반체 처리는 72시간 동안이다.ER-infected human breast epithelial cells (B5-ER) are maintained and analyzed for changes in gene expression according to the previously described method (Zajchowski et al., Mol. Endocrinol. 5: 1613-1623 (1991)). Compound or carrier treatment is for 72 hours.

17β-에스트라디올, 17α-에티닐에스트라디올, 에스트론, 에스트리올, 프로게스테론, 덱사멘타손(dexamentason), 페놀 레드는 Sigma Biochemicals사(St. Louis, MO)로부터 구매했다. 모든 다른 화합물은 Schering AG(Berlin)에서 합성되었다. 모든 화학품의 저장 용액(10 mM)은 DMSO에 보관되고 분석을 위해 에탄올에서 희석되었다.17β-estradiol, 17α-ethynylestradiol, estrone, estriol, progesterone, dexatamentason and phenol red were purchased from Sigma Biochemicals (St. Louis, Mo.). All other compounds were synthesized at Schering AG (Berlin). Stock solutions of all chemicals (10 mM) were stored in DMSO and diluted in ethanol for analysis.

2. RNA 분리 및 스롯 블롯 분석2. RNA Isolation and Slot Blot Analysis

화합물 처리 시간의 끝에, 세포 단층은 Ultraspec(Biotecx Laboratories, Houston, TX) 또는 RNeasy(Qiagen Inc., Santa Clara, CA) RNA 분리 시약으로 수집되고, 제작자의 제안된 방법에 따라 진행된다. 총 RNA(MDA-231 ER: 10 ㎍; GH3: 1.0 ㎍)는 진공 분기관에 부속된 48-웰 스롯 블롯 장치를 사용하여 Zetaprobe-GT 나일론 막에 찍힌다. 다른 세포주 모두의 처리 및 비처리된 샘플로부터의 총 RNA(20 ㎍)는 노던 블롯 분석에 의해 측정되었다.32P-dCTP로 표지된 탐침을 막에 부합하는 것은 이전에 기술되어 실행되었다. 각 mRNA에 대한 음성 대조군에서 감지된 비-특정 배경을 없애서 각 점에서 특정 부합의 정량이 Fuji phosporimager를 사용하여 실행되었고, 대조군에 상대적으로 화합물-처리된 샘플에서 신호 강도의 비율은 각 특정 분석에 대한 화합물 활성의 조사에 사용된 배-변화에 대한 값을 제공한다. 2배 이상의 mRNA 수준에서 변화는 양성으로 표시된다.At the end of the compound treatment time, cell monolayers are collected with Ultraspec (Biotecx Laboratories, Houston, TX) or RNeasy (Qiagen Inc., Santa Clara, Calif.) RNA separation reagents and proceed according to the manufacturer's suggested method. Total RNA (MDA-231 ER: 10 μg; GH3: 1.0 μg) was imprinted on Zetaprobe-GT nylon membrane using a 48-well slot blot device attached to a vacuum branch. Total RNA (20 μg) from treated and untreated samples of all other cell lines was determined by Northern blot analysis. Matching the membrane labeled probe with 32 P-dCTP has been described and performed previously. Quantification of specific matches at each point was performed using Fuji phosporimager by eliminating the non-specific background detected in the negative control for each mRNA, and the ratio of signal intensity in the compound-treated samples relative to the control was determined for each specific assay. Values for fold-changes used in the investigation of compound activity. Changes in mRNA levels above 2 fold are marked positive.

3. 프로게스테론 수용체 역전사 효소-중합효소 연쇄반응(RT-PCR)3. Progesterone Receptor Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)

모든 RNA 샘플은 DEPC-처리된 물에서 20 ng/μl로 희석된다. RT-PCR은 100 ng의 총 RNA를 사용하여 실시된다. 반응 혼합물은 최종 부피 50 μl로 5 units의 rTth DNA 중합효소(Perkin Elmer; Foster City, CA), 1×EZ 완충액(Perkin Elmer; Foster City, CA), 2.5 mM Mn(OAc)2, 300 μM dNTP's(mix from Pharmacia; Alameda, CA) 및 각각 비오틴 처리된 프라이머 10 pmol을 포함한다. PCR 프라이머는 PR#1(5' GTC AGT GGR CAG ATG CTR TAT TT), PR#2(5' 11C TTC AGA CAT CAT TTC YGG AAA TTC)로 Synthetic Genetics(San Diego, CA)에 의해 합성되었다. 증폭은 60℃에서 30분의 RT 단계에 이어 두 단계의 PCR 반응(95℃에서 15초, 60℃에서 45초) 및 마지막 단계로 60℃에서 7분 연장의 33 주기로 Perkin Elmer 9600에서 실행된다. 다음의 PCR은 1/20 반응 부피가 제거되고 스트렙트아비딘(streptavidin-코팅된 96-웰 마이크로플레이트 및 PCR 표적에 특이적 올리고뉴클레오티드 탐침을 사용하여 양적 분석된다. 탐침은 HRP 또는 AP에 연결되고, 색체계(HRP) 또는 화학발광체(AP)의 추가는 총 RNA 샘플 20 ∼ 100 ng에서 특이적 RNA 주형의 300 ∼ 500 초기 복제량을 가능케 한다. 시험관내-전사된 PR mRNA 는 각 반응에서 PR mRNA의 분석을 위한 표준 곡선(4개의 ao개 변수의 s자 모양의 선을 사용하여 비선형 회귀 분석에 의해 계산되었다)을 산출하기 위해 사용되었다. mRNA 수준에서의 변화는 3배 이상이면 양성으로 표지되었다.All RNA samples are diluted to 20 ng / μl in DEPC-treated water. RT-PCR is performed using 100 ng total RNA. The reaction mixture is 5 units of rTth DNA polymerase (Perkin Elmer; Foster City, CA), 1 × EZ buffer (Perkin Elmer; Foster City, CA), 2.5 mM Mn (OAc) 2 , 300 μM dNTP's in a final volume of 50 μl. (mix from Pharmacia; Alameda, Calif.) and 10 pmol of each biotin treated primer. PCR primers were synthesized by Synthetic Genetics (San Diego, CA) with PR # 1 (5 'GTC AGT GGR CAG ATG CTR TAT TT), PR # 2 (5'11C TTC AGA CAT CAT TTC YGG AAA TTC). Amplification is carried out on a Perkin Elmer 9600 with 33 cycles of 30 minutes of RT at 60 ° C. followed by two PCR reactions (15 seconds at 95 ° C., 45 seconds at 60 ° C.) and a final 7 minutes extension at 60 ° C. The following PCR is quantitatively analyzed by removing the 1/20 reaction volume and using an oligonucleotide probe specific for streptavidin-coated 96-well microplates and PCR targets, the probe being linked to HRP or AP, The addition of a color system (HRP) or chemiluminescent (AP) allows for an initial replication of 300-500 of the specific RNA template in 20-100 ng of total RNA samples. Standard curves for analysis (calculated by nonlinear regression analysis using four ao variables with s-shaped lines) were used, and changes in mRNA levels were labeled positive if> 3 fold.

4. 자궁의 조직형태측정 분석4. Analysis of Histomorphometry

자궁향성 활성을 측정하기 위해, 35 ∼ 50 g, 19 ∼ 21일 정도 된 미숙한 암컷 Sprague-Dawley 쥐에 화합물 또는 운반체 단독으로 3일 동안 매일 피하주사를 투여했다. 그 화합물은 아라키스(arachis) 오일 또는 벤질벤조에이트/캐스터(castor) 오일(1:4)에 10% 에탄올로 구성된 운반체에 용해된다. 네 번째 날에 그 동물들의 무게를 재고, 이산화탄소로 질식시켜 안락사한다. 자궁을 절개해서 중성의 3.7% 포름알데하이드 완충액에 최소한 24시간 동안 둔다. 그 후 자궁을 파란핀에 끼워 넣어 4 ㎛ 횡단하여 자르고, 헤마톡실린(hematoxyln) 및 에오신으로 염색하고, 그 조각은 Branham et al.(Branham et al., Biol. Reprod. 53:863-872(1995))에 의해 기술된 발광하는 상피 세포 높이에 대해 조사되었다. 에스트로겐(0.3 ㎍ 17β-에스트라디올/동물)과 운반체-처리된 그룹의 상피 세포 높이에서 차이는 계산되고 100%로 표현된다.To measure cervical activity, immature female Sprague-Dawley rats, 35-50 g, 19-21 days old, were administered subcutaneous injections daily for 3 days with compound or vehicle alone. The compound is dissolved in a carrier consisting of 10% ethanol in arachis oil or benzylbenzoate / castor oil (1: 4). On the fourth day, the animals are weighed and suffocated with carbon dioxide and euthanized. The uterus is excised and placed in neutral 3.7% formaldehyde buffer for at least 24 hours. The uterus is then pinched into blue pins and cut across 4 [mu] m and stained with hematoxyln and eosin, and the fragments are obtained from Branham et al. (Branham et al., Biol. Reprod. 53: 863-872). Luminescent epithelial cell height as described by &lt; RTI ID = 0.0 &gt; The difference in epithelial cell height of the estrogen (0.3 μg 17β-estradiol / animal) and the carrier-treated group is calculated and expressed in 100%.

17β-에스트라디올의 비율로 관심 화합물의 활성이 하기의 식에 따라 계산되었다.The activity of the compound of interest in the ratio of 17β-estradiol was calculated according to the following formula.

5. 뼈의 무기 밀도 측정5. Determination of bone mineral density

뼈 손실 방지의 효능을 측정하기 위해 3개월 된 암컷 쥐(Sprague Dawley)를 자궁절제 후 즉시 처리했다. 화합물은 하루에 한 번씩 벤질벤조에이트/캐스터 오일(1:4) 또는 아라키스 오일/에탄올(95:5)로 처리된다. 대조군(운반체로 처리된 sharm/ovx) 및 처리군은 각각 6개의 동물로 구성된다. 4주 후에 동물이 희생된 후, 왼쪽 및 오른쪽 경골의 뼈를 무기 밀도 측정을 위해 처리하였다. 뼈 무기 밀도(BMD)는 pQCT(peripheral quantitive computed tomograohy)에 의해 인접하는 경골의 제2의 해면질에서 측정된다. 결과는 뼈 손실로부터 보호 비율로 나타낸다. 뼈 보호는 하기의 식에 따라 에스트로겐(0.3 ㎍ 17β-에스트라디올/kg)의 영향에 비교하여 표현된다.Three months old female rats (Sprague Dawley) were treated immediately after hysterectomy to determine the efficacy of preventing bone loss. Compounds are treated with benzylbenzoate / caster oil (1: 4) or arachis oil / ethanol (95: 5) once daily. The control group (sharm / ovx treated with carrier) and the treatment group consisted of six animals each. After the animals were sacrificed 4 weeks later, the bones of the left and right tibia were treated for inorganic density measurements. Bone inorganic density (BMD) is measured in the second spongy of the adjacent tibia by means of peripheral quantitive computed tomograohy (pQCT). The results are expressed in percentage of protection from bone loss. Bone protection is expressed in comparison to the effect of estrogen (0.3 μg 17β-estradiol / kg) according to the following formula.

Ⅱ. 인터페론-β(IFNβ) 유사물에 대한 스크리닝II. Screening for Interferon-β (IFNβ) Similars

A. 배경A. Background

INFβ는 다발성 경화증(MS)의 치료에 효능을 갖는다(The INFβ Multiple Sclerosis Study Group Neurology 43:655-661(1993)). INFβ가 그것의 치료적 효능을 유도하는 것의 정밀한 메커니즘은 알려지지 않았다. 그러나, INFβ가 리간드로서 직접 수용체와 상호 작용하여 수많은 유도 신호 전달 단백질의 인산화를 유도하고(STATs(Ihle, Nature 377:591-594(1995)), 결국은 유전자 발현에 직접적으로 특이적 변화를 야기(Darnell et al., Science 264:1415-1421(1994))하는 IFNβ에 의해 조절된 신호 전달 과정에 관한 많은 보고가 있다. 동일한 사이토카인의 종류의 유사한 일원으로 동일한 수용체 단백질에 결합할 수 있는 INFα는 받아들일 수 없는 역효과 때문에 MS의 치료에 아직 사용될 수 없다. 다른 인터페론, IFNγ는 INFβ의 유전자 발현에 대한 영향의 일부분을 공유하나 MS의 징후를 악화시킨다(Panitch et al., J. Neuroimmunol. 46:155-164(1993)). 그러므로, 이들 세가지 리간드의 생물학적 영향의 차이는 INFβ 자체보다 더 효율적이고 더 우수한 선별적인 INFβ 유사물을 찾기 위한 스크린을 발달시키는데 사용될 수 있다.INFβ has efficacy in the treatment of multiple sclerosis (MS) (The INFβ Multiple Sclerosis Study Group Neurology 43: 655-661 (1993)). The precise mechanism by which INFβ induces its therapeutic efficacy is unknown. However, INFβ interacts with receptors directly as ligands to induce phosphorylation of numerous induced signaling proteins (STATs (Ihle, Nature 377: 591-594 (1995)), eventually leading to specific changes in gene expression directly. (Darnell et al., Science 264: 1415-1421 (1994)), there are many reports of signal transduction processes regulated by IFNβ INFα that can bind to the same receptor protein with similar members of the same cytokine class. Is not yet used in the treatment of MS because of unacceptable adverse effects Other interferons, IFNγ, share some of the effects on gene expression of INFβ but exacerbate signs of MS (Panitch et al., J. Neuroimmunol. 46 (155-164 (1993)). The differences in the biological effects of these three ligands therefore lead to the development of screens for finding selective INFβ analogs that are more efficient and better than INFβ itself. It can be used.

이 병의 심각성을 개선하는데 있어서의 약품 효능을 검사하기 위한 동물 모델이 있다(즉, 실험적 자가면역 뇌염(EAE) 또는 T 세포 전이 EAE 모델).Animal models are available to test drug efficacy in improving the severity of the disease (ie, experimental autoimmune encephalitis (EAE) or T cell metastasis EAE models).

B. 세포 선별 및 유전자 확인B. Cell Screening and Gene Identification

이 연구에서 사용된 세포는 알려진 또는 의심되는 INFβ-반응 조직(예컨대, B 세포(예컨대, Daudi), T 세포,(예컨대, Jurkat), 교모세포종(예컨대, T98G), 암종 및 성상세포(예컨대, CH235)로 대표될 수 있다. RNA는 INFβ로 처리된 관련 세포주로부터 준비되고 Atlas cDNA 어레이(Clontech) 같은 100개 이상의 미리-선별된 cDNAs를 포함하는 마이크로어레이 위의 RNA로부터 준비된 부합하는 탐침에 의해 차별적으로 발현된 시퀀스 수를 측정하는데 사용된다. 차별적으로 발현된 가장 많은 수의 시퀀스를 나타내는 세포주가 INFβ-반응 유전자를 확인하기 위한 연구에 선별된다. 기술적으로, 이는 어떤 유용한 차별적 유전자 발현 스크리닝 전략(예컨대, DD-PCR, 서브트랙티브 부합 라이브러리 등)을 통하여 접근될 수 있다. 차별적-발현된 유전자의 확인에 이어, 한정된 처리의 시간 같은 어떤 조건이 대조군에 비교해서 mRNA 변화의 범위를 확장시킬 수 있는 지를 결정하는 것이 바람직하다. 가장 많은 수의 유전자의 분석이 가능한 조건이 사용된다.The cells used in this study are known or suspected INFβ-responsive tissues (eg B cells (eg Daudi), T cells (eg Jurkat), glioblastomas (eg T98G), carcinomas and astrocytes (eg CH235) RNA is discriminated by matching probes prepared from relevant cell lines treated with INFβ and prepared from RNA on microarrays containing more than 100 pre-selected cDNAs, such as Atlas cDNA arrays (Clontech). The cell lines representing the highest number of differentially expressed sequences are selected for studies to identify INFβ-responsive genes Technically, this may be useful for any useful differential gene expression screening strategy (e.g., , DD-PCR, subtractive conformance libraries, etc.) Following identification of differentially-expressed genes, It is desirable to determine which conditions can extend the range of mRNA changes compared to the control, and conditions that allow the analysis of the largest number of genes are used.

C. 분석 특징C. Analysis Features

각 세포주에 관한, 의미 있는 조절(바람직하게는 기본 수준의 적어도 5배 증가 또는 감소)을 나타내는 유전자가 다르나 IFNβ에 공통적인 효과를 갖는(예컨대, IFNα, IFNγ, IL-8, IL-12) 것으로 알려진 화합물 세트를 스크린하는데 사용된다. 이 조사는 이 관련 유전자에 대한 cDNAs를 분석하고, 부합 탐침을 준비하기 위해 각각의 화합물-처리된 세포로부터 분리된 RNA를 사용하여 실행될 수 있다. 반응성 유전자는 각각의 화합물에 대해 반응하는 것에 대해 조사된다. 유전자/세포 조합을 포함하는 1개 이상의 유전자 세트의 실시예에서, IIFNβ에만 반응하는 것, INFα 및 β에 동시에 반응하는 것, IL-8, IFNγ 및 IFNβ 등에 반응하는 그룹이 있다.For each cell line, the genes representing significant regulation (preferably at least five-fold increases or decreases in baseline levels) are different but have a common effect on IFNβ (eg IFNα, IFNγ, IL-8, IL-12). It is used to screen a set of known compounds. This investigation can be performed using RNA isolated from each compound-treated cell to analyze cDNAs for this related gene and prepare a matching probe. Reactive genes are examined for response to each compound. In embodiments of one or more gene sets comprising gene / cell combinations, there are groups that respond only to IIFNβ, simultaneously to INFα and β, and to IL-8, IFNγ and IFNβ, and the like.

D. 분석 선별D. Assay Screening

유전자의 각각의 그룹으로부터 "최상의" 유전자-세포 조합(가장 높은 반응 및 감지에 대한 신호에 대한 노이즈의 비율; 다른 "정보 제공"유전자가 측정된 세포주에서 측정 가능한 유전자 발현)이 화합물 스크린을 위해 선택된다. 내부 조절 유전자는 세포 독성의 표지로 사용될 세포주에 제공되었다(예컨대, gadd45, hsp 70)The "best" gene-cell combination (the ratio of noise to signal for the highest response and detection; measurable gene expression in the cell line in which the other "information" gene was measured) from each group of genes was selected for the compound screen. do. Internal regulatory genes have been provided to cell lines to be used as markers of cytotoxicity (eg gadd45, hsp 70)

E. 스크리닝E. Screening

검사 화합물 라이브러리는 활성 및 불활성의 감지 방법을 사용하여 IFN-반응 유전자의 특이적 조절자인 그 검사 화합물에 대해 스크린되었다. "활성" 히트는 특정한 분석의 배경 위에 두드러지게 유전자 발현에서 변화를 유도하는 것이다. 검사 화합물은 그들의 GEF에 따라 군별되고, 대표 화합물에 대한 EC50을 측정하기 위해 재검사된다.Test compound libraries were screened for those test compounds that are specific regulators of IFN-responsive genes using methods of sensing active and inactive. An "active" hit is one that induces a change in gene expression prominently over the background of a particular assay. Test compounds are grouped according to their GEF and retested to determine EC 50 for representative compounds.

생체내 효능에 대해 예측하는 GEF의 산출 단계에서, 생체내에서 IFN-유사 활성을 갖기 위해 요구되는 IFNβ "히트"의 GEF에 어느 정도 가까운지는 명확하지 않다. 이를 측정하기 위해 많은 분석(즉, 유전자/세포 조합)에서 활성을 나타내는 검사 화합물은 생체내 검사 전에 IFN 반응(예컨대, 항-바이러스 효과)을 위해 세포-베이즈드 분석에서 검사되었다. 이 스크린은 매우 적은 IFN-반응 분석에서 활성을 갖는 "히트"가 IFN-유사 활성을 갖는 지를 확인하기 위해 GEFs를 통해 분류하는 방법으로 사용된다. 다양한 GEF 분석에서 활성인 히트의 어느 것도 생물학적 검정에서 활성을 보이진 않는다면, 화합물은 함께 처리하여 그들의 GEF를 결정하기 위해 서로 조합하여 스크린되는 것이 바람직하다. IFNβ의 그것에 가까운 새로운 GEFs를 산출하는 화합물의 조합이 생물학적 검정에서 시험관내 활성에 대해 추가로 검사되었다.In the generation of GEFs that predict for efficacy in vivo, it is not clear how close to GEFs of IFNβ “heats” required to have IFN-like activity in vivo. To determine this, test compounds that are active in many assays (ie, gene / cell combinations) were tested in cell-based assays for IFN responses (eg, anti-viral effects) prior to in vivo testing. This screen is used as a method of sorting through GEFs to determine if a "hit" with activity in very few IFN-response assays has IFN-like activity. If none of the hits active in the various GEF assays show activity in the biological assay, the compounds are preferably screened in combination with each other to be processed together to determine their GEF. The combination of compounds yielding new GEFs close to that of IFNβ was further tested for in vitro activity in biological assays.

대표 화합물은 시험관내 생물학적 검정에서 그들의 활성, GEF 분석에서 잠재력 및 다른 유용한 정보를 기준으로 하여 생체내 조사를 위해 선별되었다. 어떤"히트"가 생체내 검사에 대한 기준에 적합하면, 그들은 EAE 모델에서 효능에 대해 조사된다. 그렇지 않다면, 추가 화합물 근원물이 스크린 될 수 있거나 약한 "히트"가 동물 모델에서 검사되기 전에 더 효능있는 화합물을 발견하기 위해 그들의 GEF에 대하여 활용될 수 있다.Representative compounds were selected for in vivo investigation based on their activity in in vitro biological assays, potential in GEF assays and other useful information. If any "heat" meets the criteria for in vivo testing, they are examined for efficacy in the EAE model. If not, additional compound sources may be screened or weak “hits” may be utilized against their GEF to find more potent compounds before being examined in animal models.

F. 선별 검사 및 "선별적" GEF 결정F. Screening and "Selective" GEF Decisions

이전의 단계에서 결정된 GEF 프로파일은 "유도"를 활용하는 수단 또는 대표되는 가장 관련된 화합물로 직접 사용될 수 있다. 분석의 이 단계에서, EC50s 및 각 분석에 대한 유도 화합물에 대한 최대 반응이 고려된다.The GEF profile determined in the previous step can be used directly as a means of utilizing "induction" or as the most relevant compound represented. In this step of the assay, the maximum response to the EC50s and the inducing compound for each assay is considered.

"유도" 화합물은 적당한 생물학적 모델(예컨대, 토끼 발열원 분석에서 검사 가능한 발열의 유도)에서 역의, 바람직하지 않은 효과에 대해 흔히 검사된다. 다른 GEFs를 갖는 "유도" 화합물이 있다면, 분석에서 거의 활성이 없는 "유도" 에 대응하는 GEF가 최적화를 위해 사용되나. 그러나, "유도" 화합물이 바람직한 약품에 대한 선별 요구를 충족하지 않는다면, 스크리닝 패널의 추가되는 분석이 요구되고, 생활성 "히트"에 대한 재검사가 요구되고, 이 새로운 스크린에서, 이전의 제안된 GEF 분류군 내의 화합물은 이 새로운 분석에 의해 서로 구별된다(즉, 지금 발견된 다른 GEF 때문에). 이런 경우에, 추가되는 생체내 조사는 생체내 효능 및 선별에 대한 새로운 GEF의 예측을 유효하게 하는 것에 필수적이다."Inducible" compounds are often tested for adverse, undesirable effects in a suitable biological model (e.g., induction of testable fever in rabbit pyrogen assays). If there are "induction" compounds with different GEFs, the GEF corresponding to the "induction" with little activity in the assay is used for optimization. However, if the "derived" compound does not meet the screening requirements for the desired drug, further analysis of the screening panel is required, retesting for bioactivity "heat" is required, and in this new screen, the previously proposed GEF Compounds in the taxa are distinguished from each other by this new analysis (ie because of the different GEFs now found). In such cases, additional in vivo investigations are essential to validate new GEF predictions for in vivo efficacy and selection.

Ⅲ. 암 치료를 위한 p53 유사물의 확인III. Identification of p53 Analogues for Cancer Treatment

A. 배경A. Background

p53 종양 억제 유전자의 변이 및 결실은 많은 사람의 암에 빈번하다(Hollstein et al., Science 253:49(1991); Weinberg, Science 254:1138(1991)). 지난 10년간의 연구는 이 단백질이 세포 증식과 죽음 사이에서 정상적인 균형을 유지하는 데에 지배적인 역할을 명시했다. 더욱 중요하게, 시험관내 및 생체내 연구로부터의 실험적 증거는 암에 대한 치료로서 p53 단백질 교체 가능성을 증명했다(Wills et al., Hum. Gen. Ther. 5:1079-1088(1994)).Mutations and deletions of p53 tumor suppressor genes are frequent in many cancers (Hollstein et al., Science 253: 49 (1991); Weinberg, Science 254: 1138 (1991)). Research over the last decade has indicated that the protein plays a dominant role in maintaining a normal balance between cell proliferation and death. More importantly, experimental evidence from in vitro and in vivo studies demonstrated the possibility of p53 protein replacement as a treatment for cancer (Wills et al., Hum. Gen. Ther. 5: 1079-1088 (1994)).

그것의 전사적 조절 활성에 추가하여, p53은 세포소멸 신호 경로뿐만 아니라 DNA 복제 및 회복에 영향을 미친다. 암 세포에서 야생형(WT) p53의 발현으로부터의 결과의 유전자 발현에서의 변화의 프로파일은 p53의 활성을 모방한 화합물을 위한 조사의 도구로 여기서 나타낸 적용에 사용된다. 온도 민감(ts) p53 단백질 및 다수의 p53 변이체 뿐만 아니라 단백질 발현의 탐색-조절(예컨대, lac 또는 tet-유도성 시스템)을 가능하게 하는 발현 시스템의 존재는 약품-스크리닝 노력을 위해 이 시스템의 적합성을 확장시킨다.In addition to its transcriptional regulatory activity, p53 affects DNA replication and recovery as well as apoptosis signaling pathways. The profile of the change in the resulting gene expression from the expression of wild type (WT) p53 in cancer cells is used in the application shown here as a tool of investigation for compounds that mimic the activity of p53. The presence of temperature sensitive (ts) p53 proteins and multiple p53 variants, as well as expression systems that allow for the detection-regulation of protein expression (eg, lac or tet-inducible systems), makes this system suitable for drug-screening efforts. To expand.

B. 세포 및 유전자B. Cells and Genes

p53 WT 또는 변이체 발현의 조절을 가능하게 하는 안정하게 수정된 암 세포주(예컨대, 감염 또는 도입 기술)는 p53-종속 유전자를 확인하는데 사용된다. 이 연구는 그 기준이 절대적이지는 않을지라도, p53 무표지 세포에서 바람직하게 실행된다. 이전의 실시예에서 기술된 방법 중 어느 것은 관련된 p53 반응 유전자를 확인하는데 사용될 수 있다. 이 분석을 위한 RNA는 (1) p53 단백질의 발현이 작동 또는 비작동인(예컨대, 유도성 발현 시스템) 또는 (2) p53 단백질의 활성 대 불활성 타입(예컨대, 온도 민감 p53 단백질 또는 WT 대 변이 단백질)이 존재하는 조건 하에서 배양된 세포로부터 분리된다.Stably modified cancer cell lines (eg, infection or transduction techniques) that allow the regulation of p53 WT or variant expression are used to identify p53-dependent genes. This study is preferably performed on p53 unlabeled cells, although the criteria are not absolute. Any of the methods described in the previous examples can be used to identify related p53 response genes. RNA for this assay may be either (1) the expression of p53 protein is on or off (eg inducible expression system) or (2) the active versus inactive type of p53 protein (eg, temperature sensitive p53 protein or WT versus variant protein). ) Is isolated from the cells cultured under the conditions present.

이 예에서, (1) 작동체 화합물은 53kD 단백질(즉, p53)이고, 작은 분자(즉, 에스트라디올) 또는 폴리펩티드 리간드(즉, IFN-β)는 아니고, (2) 그 연구는 더 선별적이거나 효율적인 분자는 아닐지라도, 생체내에서 p53과 같은 효과를 유도하는 대안의 작동체 분자에 대한 것이다. 이에 관하여, 성공적인 p53 유사물이 화합물의 조합이고, 이들 각각은 필수적인 p53 기능의 "일부분"을 실행한다. 이전의 예에서, 기준 화합물에 대한 반응에서 가장 큰 반응을 나타내는 세포주를 반응 유전자 확인을 위해 선택된다. 이 경우에, p53의 종양 억제 기능을 예측하는 최소의 유전자/세포 정보 판독 세트는 분석 선별 단계의 바람직한 결과이다. 그러므로, 최초의 유전자 확인 접근은 p53 유도/활성에 의해 억제된 종양 발생의 여러 개의 다른 종양 세포주를 조사할 것이다. 이런 모든 세포들에 의해 공유된 p53 반응 분석은 또 다른 조사를 위해 선별된다.In this example, (1) the effector compound is a 53 kD protein (ie p53) and is not a small molecule (ie estradiol) or polypeptide ligand (ie IFN-β), and (2) the study is more selective It is for alternative effector molecules that induce an effect such as p53 in vivo, although they are not or efficient molecules. In this regard, successful p53 analogs are combinations of compounds, each of which performs a “part” of essential p53 function. In the previous example, the cell line that exhibits the greatest response in response to the reference compound is selected for identifying the response gene. In this case, the smallest set of gene / cell information readouts that predict the tumor suppressor function of p53 is the preferred result of the assay screening step. Therefore, the first gene identification approach will examine several different tumor cell lines of tumor development inhibited by p53 induction / activity. The p53 response assay shared by all these cells is selected for further investigation.

C. 분석 특징 및 선별C. Analytical Features and Screening

필수적이지는 않으나 추가로, 적당한 분석을 선택하기 위한 방법이 그것의 변이체에 비교된 WT p53의 유도로 관련 유전자의 발현을 조사하는 것이다. 그들의 종양 억제 기능을 보유하는 절단된 또는 변이 p53에 의해 조절된 유전자는 그들이 바람직한 p53 기능의 표지이기 때문에 p53 유사물 스크린에 유용하고, 종양 억제에서 불활성인 p53의 변이체에 의해 조절되는 유전자는 스크린으로부터 제거되거나 "비-선별적" 분석으로 사용된다. 상기 기술된 "세포독성"의 판독물로 사용되는 분석의 선택은 그 적용으로부터 이 스크린에서 다르고, p53의 표적 중 어떤 것은 gadd45 같은 유전자 일 수 있기 때문에 p53에 반응하지 않는 분석은 "세포독성" 판독물로 보유될 수 있다.Although not required, in addition, a method for selecting a suitable assay is to investigate the expression of related genes by induction of WT p53 compared to its variants. Genes controlled by truncated or mutated p53 that retain their tumor suppressor function are useful for screening p53 analogues because they are markers of desired p53 function, and genes regulated by variants of p53 that are inactive in tumor suppression are screened from the screen. Removed or used as a "non-selective" analysis. The choice of assay used as the "cytotoxic" read described above differs from this application in this screen, and assays that do not respond to p53 read "cytotoxic" because some of the targets of p53 may be genes such as gadd45. Can be retained with water.

화합물에 의해 유도된 유전자 발현 양상의 조사는 다른 조사들과 유사하다. "히트"는 그들의 GEF에 따라 군별되고, 각 활성 분석에 대한 EC50을 측정하기 위해 재검사된다.Investigations of gene expression patterns induced by compounds are similar to other studies. "Hits" are grouped according to their GEF and retested to determine EC 50 for each activity assay.

D. 예비적인 세포-베이즈드 분석들D. Preliminary Cell-Based Assays

"히트"는 증식(예컨대,3H-thymidine uptake에 의해 측정된), 비부착증식(예컨대, 소프트 아가 분석들) 및 세포 소멸(예컨대, 화합물의 존재 하에 방사선에 노출하여 유도된 DNA-래더링)에 대한 시험관내 분석에서 검사될 수 있다. 이 예비 조사는 종양 억제에서 활성(시험관내 대리 분석에 의해 측정된)을 예측하는 GEF를 더 한정한다. 시험관내 시스템은 또한 종양 억제 기능을 예측하는 GEF를 산출하기 위해 상승작용을 할 수 있는 "히트"의 조합의 효능을 조사하는 데 사용될 수 있다."Heat" refers to DNA-laddering induced by exposure to radiation in the presence of a compound (eg, measured by 3 H-thymidine uptake), non-proliferation (eg, soft agar assays), and cell death (eg, in the presence of a compound). Can be examined in an in vitro assay. This preliminary investigation further defines GEF predicting activity (measured by in vitro surrogate assay) in tumor suppression. In vitro systems can also be used to investigate the efficacy of a combination of "hits" that can be synergistic to yield a GEF that predicts tumor suppression function.

E. 생체내 조사E. In Vivo Research

대표 화합물은 시험관내 생물학적 검정에서의 활성, GEF 분석에서의 잠재력 및 다른 유용한 정보를 근거로 생체내 조사를 위해 선택된다. 사람 종양이 이식된 누드 마우스에서의 사람 종양의 성장을 억제하는데 있어서 화합물의 효능은 종양-억제 활성의 측정으로 조사되었다. 이 연구의 양성 기준 상태는 유도성 p53 단백질을 발현하도록 만들어진 동일한 종양 세포이고, 이는, 생체내에서 종양 성장의 조절을 가능하게 한다.Representative compounds are selected for in vivo investigations based on activity in in vitro biological assays, potential in GEF assays and other useful information. The efficacy of the compounds in inhibiting the growth of human tumors in nude mice implanted with human tumors was investigated by measuring tumor-suppressive activity. The positive baseline state of this study is the same tumor cell made to express the inducible p53 protein, which allows for the regulation of tumor growth in vivo.

F. GEF 한정 및 유도 화합물 최적화F. GEF-limited and derived compound optimization

시험관내 및 내 효능과 관련된 GEF 프로파일은 "유도"화합물을 활용하는 수단으로 직접 사용될 수 있다. 조합 치료는 혼합 성분의 가능한 약물동태학적 차이 때문에 생체내 분석에서 조사하기가 어렵기 때문에 시험관내 생물학적 검정에서 활성인 화합물의 조합을 위해 선별된 단계이다. 분석의 이 단계에서, EC50s 및 각 분석에 대한 유도 화합물에 대한 최대 반응이 고찰된다.GEF profiles related to in vitro and in vitro efficacy can be used directly as a means of utilizing "induced" compounds. Combination therapy is a screening step for combinations of compounds that are active in in vitro biological assays because they are difficult to investigate in in vivo assays due to possible pharmacokinetic differences in mixed components. At this stage of the assay, the maximum response to the EC50s and the inducible compound for each assay is considered.

선호된 약품에 대한 선별적 요구에 의존하여, 이 단계에서 스크리닝 패널로 추가적인 분석을 부합시키는 것이 유용하다. 이런 경우에, 추가되는 생체내 조사는 생체내 효능 및 선별을 위해 새로운 GEF의 예측을 확인하는데 필수적이다.Depending on the screening needs for the preferred drug, it is useful to match further analysis with the screening panel at this stage. In such cases, additional in vivo investigations are necessary to confirm the prediction of new GEFs for in vivo efficacy and selection.

Ⅳ. 암 치료를 위한 세포 침습을 막는 작용물질의 확인Ⅳ. Identification of agonists that prevent cell invasion for the treatment of cancer

원발암에서 전이 단계로 진행하는 것을 막는 치료제는 항-암 약품의 중요한 성분이다. 암 세포가 혈관으로 들어가고 그것을 지나 멀리 떨어진 위치에서 다시 분열하는 과정의 다른 면은 항-전이 약품을 위한 잠재적 표적이다. 그러나, 사람 암 세포의 전이-형성 능력을 예측하는 시험관내 및 생체내 모델이 부족하기 때문에 이는 항-전이제의 확인을 시도하게 하는 것이다.Therapeutic agents that prevent progression from primary cancer to metastasis are important components of anti-cancer drugs. Another aspect of the process by which cancer cells enter blood vessels and re-divide at a distant location past them is a potential target for anti-metastatic drugs. However, this is an attempt to identify anti-metastatic agents because of the lack of in vitro and in vivo models that predict the metastatic-forming ability of human cancer cells.

진행에서 중요한 면은 세포가 혈과의 내피를 통하고, 주위의 기질에 칩입하는 과정이다. 재구성된 기적막(예컨대, Matrigel)을 통한 세포 침습은 생체내 발생을 대신하여 시험관내 대리물로서 사용될 수 있다. 그러나, 그 분석은 큰 화합물 라이브러리의 스크리닝에는 적합하지 않다. GEF 방법론은 세포 침습 및/또는 전이를 막거나 감소시키는 작용 물질에 대한 스크린을 발달시키는데 사용될 수 잇다.An important aspect of progression is the process by which cells penetrate through the endothelium and enter the surrounding matrix. Cell invasion through reconstituted vesicles (eg, Matrigel) can be used as an in vitro surrogate instead of in vivo development. However, the assay is not suitable for the screening of large compound libraries. The GEF methodology can be used to develop screens for agents that prevent or reduce cell invasion and / or metastasis.

유전자 발현 차이에 대한 확인을 위해 기준 화합물을 사용하는 것 보다, 이 스크린을 위한 유전자는 기준 상태를 비교하여서 확인된다. 예측적인 기준 상태는 침습성 대 비-침습성 세포주, 정상 대 침습성 암종 조직 또는 두 개의 조직병리학적으로-만들어진 악성 조직(예컨대, Gleason Grades Ⅲ 및 Ⅳ의 전립선 암종) 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.Rather than using reference compounds to identify gene expression differences, the genes for this screen are identified by comparing the reference status. Predictive baseline conditions include, but are not limited to, invasive versus non-invasive cell lines, normal versus invasive carcinoma tissue or two histopathologically-produced malignant tissues (eg, prostate carcinoma of Gleason Grades III and IV).

A. 세포 및 유전자A. Cells and Genes

암 진행의 다양한 단계를 나타내는 세포 및 조직 표본(예컨대, 정상에서 높은 침습성 또는 전이)이 RNA의 근원으로 사용된다. 유방암 진행의 연구에 대한 세포주가 보고된 세포 외 칩입 성질(예컨대, 정상 사람 유방 상피 세포, 무한 증식의 MCF10A 또는 184B5, 약한 침습성의 MCF7, ZR75-1, MDA468, 중간정도의 칩입성의 MDA435 및 높은 침습성의 MDA231 또는 BT549(ATCC, Rockville, MD)에 대한 근거가 된다. 조직 샘플은 면역결핍의 동물들의 사람 이종이식, 병리학자들에 의해 예컨대, Laser Capture Microdissection에 의해 얻어진 종양 및 정상 및 침습성 물질 또는 유사하게 특징 지워진 세포를 포함하기 위해 절개된 생체 조직을 포함한다(Emmert-Buck et al., Science 274:998-1001(1996)). 근원이 같은 조직으로부터 유도된 세포 및 생체 조직 표본 중에 만들어진 비교를 위한 과학적인 이유가 있을지라도, 이는 다른 암 타입의 전이에 공통하는 과정이 다른 조직으로부터의 세포 및 생체 조직을 사용하여 스크린을 유도하여 표적될 수 있다.Cell and tissue samples (eg, high invasiveness or metastasis from normal) that represent various stages of cancer progression are used as the source of RNA. Cell lines reported for studies of breast cancer progression have been reported extracellular invasive properties (eg, normal human breast epithelial cells, infinitely proliferating MCF10A or 184B5, weakly invasive MCF7, ZR75-1, MDA468, moderately invasive MDA435 and high) Tissue samples are the basis for invasive MDA231 or BT549 (ATCC, Rockville, MD) Tissue samples are human xenografts of immunodeficient animals, tumors obtained by pathologists, for example by Laser Capture Microdissection and normal and invasive substances or Include in vivo tissue incised to include similarly characterized cells (Emmert-Buck et al., Science 274: 998-1001 (1996)) Comparisons made in biological and tissue samples derived from the same tissue Although there is a scientific reason for this, this suggests that processes common to metastasis of different cancer types may lead to screens using cells and living tissue from other tissues. It can be targeted.

다른 접근은 이들 RNA 샘플 중에서 유전자 발현의 차이와 유사함을 결정하는데 사용될 수 있다. 그 정상 및 대다수의 침습성 세포(또는 생체 조직)로부터 분리된 RNA는 처리 및 비처리된 세포 사이의 차이를 확인하기 위해 상기 기술된 방법을 사용하여 비교될 수 있다(예컨대, DD-PCR, 서브트랙티브 cDNA 라이브러리, 고밀도 cDNA 어레이). 정상 대 암 진행의 다른 단계를 나타내는 종양 세포주 또는 표본으로부터의 샘플이 이 유전자 발현 비교를 산출하는데 사용되고, 사실, 산출될 수 있는 차별적으로 발현된 사람의 더 큰 풀(pool) 때문에 선호된다. 종양 세포에 관해 더 중요한 것은, 종양에서 개개의 다양성 때문에 그 차이는 다른 유전자 발현 프로파일이 발현될 것이다.Other approaches can be used to determine similarities in gene expression differences among these RNA samples. RNA isolated from its normal and majority invasive cells (or living tissue) can be compared using the methods described above to identify differences between treated and untreated cells (eg, DD-PCR, subtracks). CDNA library, high density cDNA array). Samples from tumor cell lines or specimens representing different stages of normal versus cancer progression are used to generate this gene expression comparison and are, in fact, preferred because of the larger pool of differentially expressed humans that can be produced. More importantly for tumor cells, because of the individual diversity in the tumor, the difference will be expressed in different gene expression profiles.

정상 및 높은 침습성 세포들 사이에서 차별적으로 발현된 유전자들은 다음의 조사로 선별된다.Genes differentially expressed between normal and highly invasive cells are selected by the following investigation.

B. 분석 특징 및 선별B. Analytical Features and Screening

제1단계에서 차별적으로 발현되어 확인된 유전자는 스크리닝 과정에서의 이용을 위해 고려된 세포에서 그들의 발현을 기준으로 한 GEF에서의 포함에 대해 조사된다. 예컨대, 초기 유전자 확인이 조직 표본 및 세포 배양 물질이 아닌 것으로부터 분리된 RNA를 사용하여 수행되면, 생체내에서 발현된 어떤 유전자는 배양 환경에서 유사하게 발현 또는 조절되지 않을 수 있다. 바람직하게는 차별적으로 발현된 유전자에 대해 mRNA를 가장 많은 수 및 높은 수준을 발현하는 세포주가 GEF 분석을 위해 선택된다.Genes identified and identified differentially in the first step are examined for inclusion in the GEF based on their expression in the cells considered for use in the screening process. For example, if initial gene identification is performed using RNA isolated from a tissue sample and not from a cell culture material, any gene expressed in vivo may not be similarly expressed or regulated in the culture environment. Preferably cell lines expressing the highest number and high levels of mRNA for differentially expressed genes are selected for GEF analysis.

정상 대 침습성 배양된 세포에서 관련 유전자의 발현을 조사하는 과정에서, 침습성 또는 약한 침습성이 아닌 종양 세포에서 그들의 상대적인 발현을 검사하는 것이 또한 바람직하다. 이 세포들에서, 유전자 발현 향상을 비교하여서, 유전자의 일부분이 단지 침습성 세포 또는 검사된 침습성 세포주의 대다수에서 흔히 조절된 것이 확인될 수 있다. 이 일부분은 특히 GEF에서 포함에 대한 정보를 제공할 것이다.In the course of investigating the expression of related genes in normal versus invasive cultured cells, it is also desirable to test their relative expression in tumor cells that are not invasive or mildly invasive. In these cells, comparing gene expression enhancement, it can be seen that a portion of the gene is often regulated in only the invasive cells or the majority of the invasive cell lines tested. This part will in particular provide information on inclusion in the GEF.

어떤 실시형태에서, 암 세포 침습을 조절하는 것으로 보고된 작용 물질(예컨대, TGFβ, 전이 억제 nm23, 항-Ha-ras 리보자임)의 관련 유전자 중 어느 것의 발현 조절이 측정된다. 작용물질에 의해 영향 받은 발현을 갖는 유전자는 GEF에 포함된다.In some embodiments, regulation of expression of any of the relevant genes of an agonist reported to modulate cancer cell invasion (eg, TGFβ, metastasis inhibition nm23, anti-Ha-ras ribozyme) is measured. Genes with expression affected by the agonist are included in the GEF.

"최선의" 분석(예컨대, 가장 높은 배의 반응 및 감지에 대한 신호에 대한 노이즈 비율을 갖는 유전자/세포 조합)이 화합물 스크린을 위해 선택된다. 세포독성의 지표(예컨대, gadd45, hsp70) 또는 내부 조절(예컨대, GAPDH)로 사용된 적당한 유전자는 또한 GEF에 일치된다."Best" analysis (eg, gene / cell combination with noise ratio to signal for highest fold response and detection) is selected for the compound screen. Suitable genes used as indicators of cytotoxicity (eg gadd45, hsp70) or internal regulation (eg GAPDH) are also matched to GEF.

C. 화합물 스크리닝C. Compound Screening

화합물에 의해 유도된 유전자 발현 양상의 조사는 상기 기술된 다른 조사의 것과 유사하다. "히트"는 그들의 GEF에 따라 군별되고, 각 분석에서 활성에 대해 EC50을 측정하기 위해 재검사된다.Investigations of gene expression patterns induced by the compounds are similar to those of the other investigations described above. "Hits" are grouped according to their GEF and retested to determine EC 50 for activity in each assay.

D. 예비의 세포-베이즈드 분석D. Preliminary Cell-Based Analysis

"히트"는 처음에 침습에 대해 시험관내 분석에서 검사된다(예컨대, 수정된 Boyden chamber(Albini et al., Cancer Res. 47:3239-3245(1987)). 이 예비 조사는 종양 세포 침습에서 활성을 예측하는 GEF를 한정한다(시험관내 대리 분석에 의해 측정된 바와 같이). 시험관내 시스템은 또한 단독으로 검사될 때는 활성을 보이지 않고, 함께 혼합되어 활성을 나타내는 다른 GEF를 갖는 "히트"의 조합의 효능을 조사하는데 사용될 수 잇다."Hits" are initially examined in in vitro assays for invasion (eg, modified Boyden chamber (Albini et al., Cancer Res. 47: 3239-3245 (1987)). This preliminary investigation is active in tumor cell invasion. Define a GEF that predicts (as measured by an in vitro surrogate assay) The in vitro system also exhibits no activity when tested alone, but a combination of “hits” with other GEFs that are mixed together to show activity. It can be used to investigate the efficacy of.

E. 생체내 조사E. In Vivo Research

대표 화합물은 GEF 분석에서 그들의 잠재력을 근거로 생체내 조사를 위해 바람직하게 선택된다. 종양 침습을 억제하는 화합물의 효능은 누드 마우스에 이식된 종양의 전이적 성장 또는 신피막에 이식된 종양 세포의 침습을 포함하는 많은 방법에 의해 조사될 수 있다.Representative compounds are preferably selected for in vivo investigations based on their potential in GEF assays. The efficacy of a compound that inhibits tumor invasion can be investigated by a number of methods, including metastatic growth of tumors implanted in nude mice or invasion of tumor cells implanted in the renal capsule.

F. GEF 한정 및 유도 화합물 활용F. Utilization of GEF Limited and Inducible Compounds

시험관내 및 생체내 효능과 관련된 GEF 프로파일은 "유도" 화합물을 활용하는 수단으로서 직접 사용될 수 있다. 이는 그 조합 치료가 그 혼합물의 성분의 가능한 약품동태학적 차이로 생체내 분석을 조사하기가 어렵기 때문에 시험관내 생물학적 검정에서 활성인 화합물의 조합을 위한 필수적인 단계일 것이다. 분석의 이 단계에서, 각 분석의 유도 화합물에 대한 EC50s 및 최대 반응이 고찰된다.GEF profiles related to in vitro and in vivo efficacy can be used directly as a means of utilizing "induced" compounds. This would be an essential step for the combination of compounds that are active in in vitro biological assays because the combination treatment is difficult to investigate in vivo assays with possible pharmacokinetic differences in the components of the mixture. At this stage of the assay, EC50s and maximal response to the inducing compounds of each assay are considered.

바람직한 약품에 대한 선택적 요구에 의존하여, 이 단계에서 스크리닝 패널에 추가적이 분석을 부합하는 것이 유용하다. 이런 경우에, 추가되는 생체내 조사는 생체내 효능 및 선별에 대한 새로운 GEF의 예측을 확인하는데 필수적이다.Depending on the selective requirements for the desired drug, it is useful at this stage to meet additional assays in the screening panel. In such cases, additional in vivo investigations are necessary to confirm the prediction of new GEFs for in vivo efficacy and selection.

Ⅴ. 유방종양 진행을 방지하는 작용 물질의 확인Ⅴ. Identification of agonists that prevent breast tumor progression

A. 배경A. Background

호르몬-의존성으로, 더 진행된 단계 병변으로 분화된 암종으로부터의 유방암(BC)의 진행은 에스트로겐 수용체(ER) 기능의 손실, 감소된 에스트로겐-카드헤린(E-카드헤린) 발현 또는 기능 및 증가된 비멘틴 발현에 의해 구분된다. 이 진행은 배아기 동안 일어나는 상피세포의 중배엽성 전이(EMT)와 비슷하다(Hay, Acta Anat. 154:8-20(1995)). 진행된 단계의 유방암 세포는 중배엽성 세포의 구조적 및 기능적 특징과 유사하다. 중간 세섬유의 변화된 발현은 이 형태에 영향을 미친다(예컨대, 약간의 케라틴의 덜 진행된 암 세포에 비교하여 감소된 발현 및 비멘틴 합성의 유도). 부가되는 변화는 증가된 단백질분해 활성(예컨대, 스트로멜리신, MMPS)뿐만 아니라 세포 연접의 신호전달 단백질(예컨대, E-카드헤린, ZO-1), 부착 성분(예컨대, 인테그린) 및 세포외 기질 단백질(예컨대, 트롬보스포딘)의 감소된 발현/기능을 포함한다. 후기 단계의 관심부분으로, 진행된 유방암(ABC)이 호르몬 의존성의 감소된 세포내 신호전달 및 접착, 증가된 운동성 및 재구성된 기저막(즉, 마트리겔)을 통한 증가된 침습성을 나타내는 배양된 BC 세포에 의해 시험관내에서 나타난다(Thompson et al., J. Cell Physiol. 150:534-544(1992)).Hormone-dependent, progression of breast cancer (BC) from carcinoma differentiated into more advanced stage lesions results in loss of estrogen receptor (ER) function, decreased estrogen-cadherin (E-cadherin) expression, and increased ratio Distinguished by mentin expression. This progression is similar to mesodermal metastasis (EMT) of epithelial cells during embryonic time (Hay, Acta Anat. 154: 8-20 (1995)). Advanced stage breast cancer cells are similar in structural and functional characteristics to mesodermal cells. Altered expression of mesofine fibers affects this morphology (eg, reduced expression of some keratin and induction of non-mentin synthesis compared to less advanced cancer cells). The changes added are not only increased proteolytic activity (eg, stromelysin, MMPS) but also signaling proteins (eg, E-cadherin, ZO-1), adhesion components (eg, integrin) and extracellular matrix of the cell junction. Reduced expression / function of proteins (eg, thrombospodine). At a later stage of interest, advanced breast cancer (ABC) may be applied to cultured BC cells that exhibit reduced intracellular signaling and adhesion of hormone dependence, increased motility and increased invasiveness through reconstituted basement membranes (ie, Matrigel). In vitro (Thompson et al., J. Cell Physiol. 150: 534-544 (1992)).

운동성 및 침습성 능력은 ABC 세포의 제1의 두드러진 특징이기 때문에 우리는 이 활성을 측정하기 위해 일반적으로 사용된 표현형적 분석으로 대치될 수 있는 유전자 발현 핑거프린트(GEFs)를 확인하기 위해 실험을 설계했다. 추가되는 GEFs는 증식(예컨대, 증식의 활성), 세포 소멸(예컨대, 세포 소멸 반응), 혈관생성(예컨대, 혈관생성의 활성), 분화, 염증 및 세포간 또는 세포-기질간 반응 같은 암 세포 진행을 측정하기 위해 일반적으로 사용된 다른 분석으로 대치될 수 있다. 그 방법은 ABCs 대다수에서 변화, 종양발생 또는 종양/전이 억제의 과정 동안 조절된 발현을 갖는 유전자를 확인하는 것이다. 알려진 항-침습성 또는 항-전이 약품에 의해 변화된 발현을 갖는 차별적으로 발현된 유전자의 세트에서 유전자는 바람직하게는 약품 스크리닝을 위해 사용된 GEF에 포함될 것이다. GEFs는 ABC에 대한 진단 및 ABC의 치료에서 약품 효능을 예측한다. 스크리닝 세포주의 GEF의 변화는 더 최적화를 위한 잠재적 유도로서의 화합물을 확인한다.Because motility and invasive capacity are the first salient features of ABC cells, we designed the experiment to identify gene expression fingerprints (GEFs) that could be replaced by the phenotypic analysis commonly used to measure this activity. . Additional GEFs may be used for cancer cell progression, such as proliferation (eg, activity of proliferation), cell death (eg, cell death response), angiogenesis (eg, activity of angiogenesis), differentiation, inflammation, and intercellular or cell-stromal responses. Can be replaced by other assays commonly used to measure. The method is to identify genes with controlled expression during the course of change, tumorigenesis, or tumor / metastasis suppression in the majority of ABCs. Genes in a set of differentially expressed genes with expressions altered by known anti-invasive or anti-transitional agents will preferably be included in the GEF used for drug screening. GEFs predict drug efficacy in the diagnosis and treatment of ABC. Changes in GEF of the screening cell line identify compounds as potential inductions for further optimization.

B. 약한 및 강한 침습성 유방암에 대한 진단 GEFs를 발달B. Developing Diagnostic GEFs for Weak and Strongly Invasive Breast Cancer

유방암의 침습성 및/또는 전이적 활성을 방해하거나 진행을 방지하는 작용 물질에 대한 화합물 스크린에서 사용될 수 있는 GEF를 유도하기 위해 우리는 정상 세포와 비교되는 BC 세포주에서 흔히 발견된 유전자 발현 변화를 확인하면서 시작했다. 이 연구를 위해 우리는 침윤성 관 암종의 증상을 보이는 환자의 원발성 또는 전이 샘플로부터 배양된 임상적 표본으로부터 유도된 14개의 세포주를 분석하였고, 이는 유방암의 가장 흔한 형태이다(표5, 그룹 Ⅰ-Ⅲ). 이들 세포주의 대다수는 그들의 생체내 종양형성 및 전이 능력뿐만 아니라 그들의 증식 특징 및 침습 능력에 대해 광범위하게 특징지어졌다. 정보 제공 표지 유전자 ER, E-카드헤린 및 비멘틴의 발현은 BC 세포를 세 개의 그룹으로 분리한다[표5: 그룹Ⅰ은 ER-양성(ER+), E-카드헤린 양성(E-cad+), 비멘틴-음성(Vim-); 그룹 Ⅱ는 모든 표지에 대해 음성; 그룹 Ⅲ는 ER 및 E-카드헤린 발현에 대해 음성이나 비멘틴 발현에 대해서는 양성]. Boyden chamber 분석에서 그들의 침습성에 근거를 두고 분류될 때, 이들 BC 세포주는 단지 2개의 그룹으로 분리된다: 약한 침습성(Inv-w)인 것(그룹 Ⅰ 및 Ⅱ를 포함) 및 높은 침습성(Inv-h)인 것(그룹 Ⅲ)이다. 비멘틴을 발현하는 BC 세포주 모두는 높은 침습성이고, 마트리겔에서 배양될 때 별 모양인 특징을 갖는다. 생체내에서, 이 그룹의 세포는 페 및 림프절(즉, MDA231, Hs578T, MDA435) 또는 뇌(즉, MDA435)에 전이를 형성할 수 있는 유일한 BC 세포주이다(Price et al., Cancer Res. 50:717-721(1990))To induce GEF, which can be used in compound screens for agents that interfere with or prevent progression of breast cancer's invasive and / or metastatic activity, we identify gene expression changes commonly found in BC cell lines compared to normal cells. it started. For this study, we analyzed 14 cell lines derived from clinical specimens cultured from primary or metastatic samples of patients with invasive vascular carcinoma, which is the most common form of breast cancer (Table 5, Group I-III). ). The majority of these cell lines have been widely characterized for their in vivo tumorigenic and metastatic capacity as well as their proliferative characteristics and invasive capacity. Expression of informational marker genes ER, E-cadherin and non-mentin separates BC cells into three groups [Table 5: Group I shows ER-positive (ER +), E-cadherin positive (E-cad +), Non-mentin-negative (Vim-); Group II is negative for all markers; Group III is negative for ER and E-cadherin expression but positive for non-mentin expression. When classified on the basis of their invasiveness in Boyden chamber analysis, these BC cell lines are separated into only two groups: those that are weakly invasive (Inv-w) (including groups I and II) and high invasive (Inv-h). (Group III). All non-mentin-expressing BC cell lines are highly invasive and have star-shaped characteristics when cultured in Matrigel. In vivo, cells in this group are the only BC cell lines capable of forming metastases in the lung and lymph nodes (ie MDA231, Hs578T, MDA435) or brain (ie MDA435) (Price et al., Cancer Res. 50: 717-721 (1990))

각 세포주에 대해, 세포주 성림을 기술하는 처음의 서술에 지시된 표본 기원 및 병리학적 평가가 나열되었다. BP, 벤조피렌; PE, 늑막 유출; Ca, 암종.For each cell line, the sample origin and pathological assessments indicated in the initial description describing the cell line groves were listed. BP, benzopyrene; PE, pleural effusion; Ca, carcinoma.

종양발생은 누드 또는 SCID 마우스에 이종이식으로 명백한 종양 발생이 확인되면 +로 기록된다.Tumor development is recorded as + when xenograft is identified as apparent tumor development in nude or SCID mice.

Met, 전이 세포주. * 종양 형성을 위해 요구된 에스트로겐 펠렛. HBL-100 세포주는 배양에서 연장된 통로 후에 종양 형성을 보이기 때문에 "다양한"이라고 표시된다.Met, metastatic cell line. * Estrogen pellets required for tumor formation. HBL-100 cell lines are labeled "various" because they show tumor formation after extended passage in culture.

마트리겔에서 배양된 세포의 형태의 기술 및 Boyden chamber 침습 분석에서 활성은 Sommers, CL et al Breast Cancer Res. & Treat. 31:325-335(1994)에 의한다. ** 본 연구로부터의 데이터.The activity of the morphology of cells cultured in Matrigel and in the Boyden chamber invasion assays were determined by Sommers, CL et al Breast Cancer Res. & Treat. 31: 325-335 (1994). ** Data from this study.

표지 유전자 에스트로겐 수용체(ER), E-카드헤린(E-cad) 및 비멘틴(Vim)의 mRNA 및 단백질의 발현은 기록 문헌에 의한다.Expression of mRNAs and proteins of the marker genes estrogen receptor (ER), E-cadherin (E-cad) and bimentin (Vim) is by reference.

nd, 측정되지 않음.nd, not measured.

BC 진행에서 다른 임상적 단계 및 형태적 단계를 나타내는 BC 세포주 모두에 대한 유전자 발현 프로파일은 Clontech(즉, Human Atlas Ⅰ)의 cDNA 어레이를 사용하여 결정된다. 이 분석은 추가 유전자(예컨대, 다른 분석, cDNA 라이브러리) 및 세포 근원을 포함하기 위해 확장될 수 있다. 이 연구에 대한 기준으로서 우리는 MCF10A, 섬유낭성질환의 환자로부터 유도된 자연 발생적 무한 증식의 "정상" 유방 상피 세포(MEC)주에서 유전자 발현 양상을 분석했다(Soule et al., Cancer Res. 50:6075-6086(1990)). 축소 유방성형술 표본으로부터 유도된 추가의 "정상" 세포 배양(즉, 76N MEC 세포주(Band and Sager, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86:1249-1253(1989)) 및 184B5 벤조피렌-무한 증식의 MEC(Stampfer and Bartley, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82:2394-2398(1985))의 유전자 발현 프로파일이 또한 얻어진다. 각 세포주로부터의 RNA는 분리되어 Atlas Ⅰ 어레이에 부합을 위한 방사선 표지된 cDNA 탐침을 준비하는데 사용된다. 이 필터는 종양 유전자 및 종양 억제 유전자, 세포 주기 조절에 관련된 유전자, 세포간 상호작용, 세포 소멸 및 신호 전달 경로에 관련된 유전자를 포함하는 6개의 기능적 유전자 분류군을 나타내는 588개의 다른 유전자에 상응하는 cDNA 절편을 포함한다. Atlas Ⅰ 어레이에 존재하는 유전자의 반 이상이 사람 유방 상피 세포에서 발현되어 이 분석에서 대략 588개 중 300개의 유전자가 감지된다. 각 cDNA 점으로부터의 부합 신호는 정량분석되고, 기준 MCF10A RNA로부터 준비된 탐침으로 부합된 어레이에서 동일한 유전자에 대해 얻어진 신호와 비교된다.Gene expression profiles for all BC cell lines that represent different clinical and morphological stages in BC progression are determined using Clontech (ie, Human Atlas I) cDNA arrays. This assay can be expanded to include additional genes (eg, other assays, cDNA libraries) and cell sources. As a basis for this study, we analyzed gene expression patterns in MCF10A, a naturally occurring endogenous proliferative "normal" breast epithelial cell (MEC) line derived from patients with fibrocystic disease (Soule et al., Cancer Res. 50 6075-6086 (1990). Of additional “normal” cell cultures (ie, 76N MEC cell lines (Band and Sager, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1249-1253 (1989))) and 184B5 benzopyrene-infinite proliferation derived from abridged mastectomy samples Gene expression profiles of MEC (Stampfer and Bartley, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 2394-2398 (1985)) are also obtained: RNA from each cell line is isolated and radiolabeled for conformation to Atlas I arrays. It is used to prepare cDNA probes, which represent six functional gene classes, including oncogenes and tumor suppressor genes, genes involved in cell cycle regulation, intercellular interactions, genes involved in cell death and signal transduction pathways. CDNA fragments corresponding to 588 different genes: Over half of the genes present in the Atlas I array were expressed in human breast epithelial cells, resulting in approximately 300 out of 588 genes in this assay. It is not. Meets the signal from each cDNA that is quantitative analysis, are compared with the signals obtained for the same gene in an array conforming to the probe prepared from the reference MCF10A RNA.

화합물 스크리닝을 위한 GEF의 발달의 중요한 요소는 높은 침습성 및 약한 침습성 종양뿐만 아니라 종양-기원 및 "정상" 세포를 구별하는데 사용될 수 있는 유전자 발현 변화를 확인하는 것이다. 이것은 암이 유전자 발현에 복합적 변화를 일으키는 유전자 불안정성 및 축적된 체세포 돌연변이의 결과이기 때문에 항-암제에 대한 스크린을 위한 방법을 발달시키는데 특히 중요하다. 그러므로, 우리는 종양 대 "정상" 세포 또는 종양 세포의 일부분에서 흔히 발현된 유전자의 발현에 대해 조사햇다.(예컨대, 4개의 높은 침습성 BC 세포주에서). 표6은 기준의 "정상" 기준 상태에 대한 종양 세포에서 빈번히 변화된 유전자의 발현을 나타낸다. 그 값은 지시된 유전자에 대해 관찰된 적어도 2배의 mRNA 수준으로 변화한 세포주의 수에 대응한다. 28개의 유전자 중에서, 11개는 기준 "정상" 기준 상태에 비하여 종양 세포주의 대다수에서 차별적으로 발현되었다(표6). 플렉틴 유전자는 모든 14개의 BC 세포주에서 차별적으로 발현되는 반면, B-myb, 트랜스페린 R 및 ICH-2 프로티아제 유전자는 14개 세포주 중 8개에서 변화했다(표6).An important element of the development of GEF for compound screening is the identification of gene expression changes that can be used to distinguish tumor-derived and "normal" cells, as well as highly invasive and weakly invasive tumors. This is particularly important in developing methods for screening for anti-cancer agents because cancer is the result of gene instability and accumulated somatic mutations that cause complex changes in gene expression. Therefore, we investigated the expression of genes commonly expressed in tumors versus "normal" cells or portions of tumor cells (eg, in four highly invasive BC cell lines). Table 6 shows the expression of frequently changed genes in tumor cells for the reference “normal” reference state. The value corresponds to the number of cell lines that changed to at least twice the mRNA levels observed for the indicated genes. Of the 28 genes, 11 were differentially expressed in the majority of tumor cell lines compared to the baseline “normal” baseline state (Table 6). The plectin gene is differentially expressed in all 14 BC cell lines, while the B-myb, transferrin R and ICH-2 protease genes have changed in 8 of 14 cell lines (Table 6).

표7A는 기준 MCF10A에서의 발현에 비교하여 세포주의 각각에서 이 유전자들에 대해 관찰된 mRNA 수준에서 배-차이를 나타낸다. 그 유전자들의 대부분(즉, 8/11)의 발현은 "정상" 세포에 비교하여 BC 세포에서 감소된다. 다른 세 개의 유전자(즉, B-myb, MacMarcks 및 트랜스페린 R)는 BC 세포주에서 증가된 발현을 나타낸다. 다른 "정상" 세포(즉, 76N 및 184B5)는 이들 유전자의 발현에서 최소한의 변화를 나타낸다(도3A 및 데이터는 생략). 이 유전자들에 대한 발현 변화의 양상(즉, "정상" 세포에 대해 증가 또는 감소)은 배양된 유방 종양 세포주에서 발견된 "종양-관련" 변화를 나타낸다.Table 7A shows fold-differences in the mRNA levels observed for these genes in each of the cell lines compared to expression in reference MCF10A. The expression of most of the genes (ie 8/11) is reduced in BC cells compared to "normal" cells. The other three genes (ie B-myb, MacMarcks and transferrin R) show increased expression in BC cell lines. Other “normal” cells (ie 76N and 184B5) show minimal changes in the expression of these genes (FIG. 3A and data are omitted). Aspects of expression change for these genes (ie, increase or decrease for “normal” cells) represent “tumor-related” changes found in cultured breast tumor cell lines.

우리는 또한 약한 또는 높은 침습성으로 분류된 BC 세포주에서 주로 변화된 발현을 갖는 유전자를 확인했다. 표6은 지시된 유전자의 차별적 발현을 나타내는 약한 또는 높은 침습성 그룹에서의 세포주의 수를 나타낸다. 이들 유전자 중 두 개(즉, GST P 및 인테그린 A-3)는 낮은 침습력을 갖는 모든 10개의 세포주에서 "정상"과 비교하여 차별적으로 발현되고, c-jun 유전자는 모두 4개의 높은 침습성 세포주에서 차별적으로 발현되었다. 이 유전자들 각각에 대해 측정된 발현 수준에서의 실제 변화를 표에 나타낸다(표7B). 상기 기술된 "종양-관련" 유전자에 기준적으로 약한 또는 높은 침습성 세포주와 관련된 유전자의 대부분은 "정상" 세포에 비교해서 이 세포들에서 과발현되었다. c-jun 유전자에 대해 높은 침습성 세포주는 기준의 "정상"보다 더 높은 mRNA 수준을 발현한다. GST P 유전자의 경우, 모든 14개의 세포주가 기준의 것 보다 낮은 mRNA를 발현하나 높은 침습성 BC 세포주는 더 작은 음성 값 변화에 의해 지시된 것처럼 약한 칩입성 세포주 보다 GST P mRNA의 더 높은 수준을 갖는다. 이들 데이터는 약간의 유전자는 약한 침습성 세포주에서 차별적으로 발현(또는 억제)되고, 다른 유전자들은 좀 더 공격적이고, 높은 침습성 종양 세포주에서 차별적으로 발현(또는 억제)된다는 것을 증명한다.We also identified genes with mainly altered expression in BC cell lines that were classified as weak or highly invasive. Table 6 shows the number of cell lines in the weak or high invasive group showing differential expression of the indicated genes. Two of these genes (ie, GST P and Integrin A-3) are differentially expressed compared to "normal" in all 10 cell lines with low invasiveness, and the c-jun gene in all four highly invasive cell lines. Differentially expressed. The actual change in the expression level measured for each of these genes is shown in the table (Table 7B). Most of the genes associated with weak or high invasive cell lines relative to the "tumor-related" genes described above were overexpressed in these cells compared to "normal" cells. Highly invasive cell lines for the c-jun gene express higher mRNA levels than the reference "normal". For the GST P gene, all 14 cell lines express lower mRNAs than those of the baseline, but high invasive BC cell lines have higher levels of GST P mRNA than weak invasive cell lines as indicated by smaller negative value changes. These data demonstrate that some genes are differentially expressed (or inhibited) in weakly invasive cell lines, while other genes are differentially expressed (or inhibited) in more aggressive and highly invasive tumor cell lines.

MCF10A에 상대적인 지시된 유전자의 발현에서 변화를 갖는 세포주의 수가 제공된다. 단지 2이상의 배-변화가 나타났다.The number of cell lines with changes in the expression of the indicated genes relative to MCF10A is provided. Only two or more pear-changes were seen.

*발현 변화의 방향 또는 정도는 약한 대 높은 침습성 세포에서 다르다.The direction or extent of expression change differs in weak versus high invasive cells.

*MCF10A에 상대적인 BC 세포주의 발현에서 변화* Changes in the expression of BC cell lines relative to MCF10A

약한 및 높은 침습성 암에 대해 일치하는 GEFs가 도3A에 나타낸다. 정상의 MEC 세포주(즉, 76N) GEF는 또한 비교를 위해 나타낸다. 세 개의 서브-프로파일: 11개의 유전자를 포함하는 종양-관련 GEF(도3A, 왼편의 줄무늬 막대(왼쪽에서 오른쪽으로 아래방향의 줄무늬를 갖는 막대)), 8개의 유전자를 포함하는 약한 침습성 암종의 GEF (도3A, 채워진 막대) 및 6개의 유전자를 포함하는 높은 침습성 ABC에 대한 GEF 진단(도3A, 오른편의 줄무늬 막대(왼쪽에서 오른쪽 위로 향하는 줄무늬를 갖는 막대)로 구별되었다. 이 유전자들은 "정상"에 비교하여 약한 및 높은 침습성 세포주에 차별적 발현 양상을 나타내고(도3A, 점으로 나타낸 막대), 따라서 침습성 상태에 대한 진단이 된다. 이들 데이터는 특정되지 않는 세포주에서 28개의 유전자의 발현 양상이 그것의 종양생성 및 침습성 잠재력을 예측하는 수단으로 사용될 수 있다는 것을 제안한다. 우리는 침습력에 대해 검사되지 않은 두 개의 세포주의 GEFs를 분석하였다. 이들 중 한 가지는 HPV E6/E7 종양 유전자로 감염하여 배양되고 무한증식된 유방 섬유선종으로부터 우리의 연구소에서 유도된 세포주이다. 다른 것은 사람 젓 상피 세포로부터 얻어 T 항원 단백질을 코드하는 통합된 SV40 유전자 시퀀스를 포함하게 되는 HBL100 세포주이다(Vanhamme and Szpire, Carcinogenesis 9:653-655(1988)). 이 두 개의 세포주의 발현 프로파일은 도3B에 나타낸다. 이 양상으로부터 우리는 HBL-100 세포주가 종양-유도된 중배엽성이며, 높은 침습성 세포주이고, 반대로, 006FA-B 세포는 MCF10A 및 184B5 같은 "정상" 무한증식의 HMEC와는 상당히 다르나, 본 연구에서 프로파일된 종양 세포 형태의 어느 것의 차별적 유전자 발현 양상을 나타내지 않는다. 이 두 개의 세포주의 마트리겔에서 성장 특징은 그들의 GEF에 의해 예측된 표현형과 관련하여 어떤 형태를 나타내는지를 확인하기 위해 분석되었다. 이 세포주들에 대한 GEFs의 일치에서, 006FA-2B는 마트리겔에서 융합된 형태를 갖는 반면, HBL-100은 높은 침습력을 갖는 중배엽성의 세포의 별 모양으로 증식한다.Consistent GEFs for weak and high invasive cancers are shown in FIG. 3A. Normal MEC cell lines (ie 76N) GEF are also shown for comparison. Three sub-profiles: tumor-related GEFs containing 11 genes (FIG. 3A, left striped bars (left to right striped bars)), GEF of weakly invasive carcinoma comprising 8 genes (FIG. 3A, filled bars) and GEF diagnosis for highly invasive ABC containing 6 genes (FIG. 3A, striped bars on the right (bars with stripes from left to right). These genes are "normal" Compared to weak and high invasive cell lines compared to (Fig. 3A, dotted bars), and thus the diagnosis of invasive conditions, these data indicate that the expression pattern of 28 genes in the cell line is not specified We suggest that it can be used as a means of predicting tumorigenesis and invasive potential, we suggest GEF of two cell lines that have not been tested for invasiveness. One of these is a cell line derived from our laboratory from breast fibroadenoma that has been cultured and cultured with HPV E6 / E7 tumor genes, and the other is one that encodes the T antigen protein obtained from human steamed epithelial cells. HBL100 cell line that will contain the integrated SV40 gene sequence (Vanhamme and Szpire, Carcinogenesis 9: 653-655 (1988)). The expression profile of these two cell lines is shown in Figure 3B. From this aspect we see the HBL-100 cell line. Is a tumor-induced mesoderm, a highly invasive cell line, on the contrary, 006FA-B cells differ significantly from "normal" endemic HMECs such as MCF10A and 184B5, but the differential gene expression of any of the tumor cell types profiled in this study Growth characteristics in the Matrigel of these two cell lines are not related to the phenotype predicted by their GEF. In agreement with the GEFs for these cell lines, 006FA-2B had a fused form in Matrigel, while HBL-100 had a star-shaped appearance of mesodermal cells with high invasiveness. Multiplies.

유방암의 세포 배양 모델에서 확인된 GEFs는 임상적 표본을 단계화 또는 약품 치료에 대한 반응을 조사하는데 가치를 갖는다. 유전자 발현 양상은 적당히 분화된 침윤성 관 암종의 환자로부터 얻은 3개의 암 생체 조직에 대해 측정되고, 정상의 유방 조직의 유전자 발현 프로파일과 비교된다. 도3C에 나타낸 프로파일에서, 특징적인 암-관련 GEF는 종양의 세 타입에서 나타내고, 종양 T8911044 및 T8911045에서 두드러진다. 게다가, 이 종양들 모두는 약한 침습성 종양과 관련된 GEF를 나타낸다. 이 데이터는 여기서 기술된 것과 유사한 GEFs가 암환자의 진단과 암 환자의 치료에 유용함을 제시한다. 그들은 또한 배양된 세포가 생체내 종양 환경에서 관찰된 유전자 발현의 변화의 약간을 재생한다는 것을 제안한다.GEFs identified in cell culture models of breast cancer are valuable for investigating clinical specimens in response to staged or drug treatment. Gene expression patterns are measured on three cancerous living tissues obtained from patients with moderately differentiated invasive vascular carcinoma and compared to gene expression profiles of normal breast tissue. In the profile shown in FIG. 3C, characteristic cancer-related GEFs are shown in three types of tumors and are prominent in tumors T8911044 and T8911045. In addition, all of these tumors exhibit GEF associated with weakly invasive tumors. These data suggest that GEFs similar to those described herein are useful for the diagnosis of cancer patients and for the treatment of cancer patients. They also suggest that cultured cells reproduce some of the changes in gene expression observed in the tumor environment in vivo.

C. 과정-관련 GEFs의 발달C. Development of Process-Related GEFs

이 시점까지 확인된 GEFs는 높은 및 약한 침습성 세포의 표현형적 상태의 진단이다. 이들 유전자 발현 차이는 진단 적용에서 중요하다. 유전자 발현 차이가 항-침습성 또는 전이 약품의 활성을 나타내는 것이 가능한지 또는 충분한지는 중요하다. 예약품 효능을 예측하는데 가장 유용한 이들 28개의 유전자 중의 sebset의 선택은 이들 유전자 중 악성 진행의 과정에 관련된 유전자를 결정하여 이루어진다. 이 목적을 위해, 우리는 종양 및/또는 전이 억제뿐만 아니라 세포 변환 동안 일어나는 유전자 발현 변화를 측정하였다. 이 과정을 위한 모델은 종양 유전자-변환된 정상 HMEC, 종양 억제 유전자-감염된 종양 세포, 및 항-종양성 약품 또는 다른 작용 물질로 처리를 포함한다. 이들 연구는 유전자 발현 양상을, 다음의 마트리겔에서 배양, 낮은 부착 조직 배양 플레이트 또는 다른 세포 타입 등을 포함하는 조건 하에서 생체내 또는 시험관내의 세포의 처리로 분석하는데, 상기 조건에 제한되는 것은 아니다. 성장 인자(예컨대, EGF, 스캐터 인자) 또는 종양 유전자(예컨대, v-ras)로 감염시켜 처리한 높은 침습력을 갖는 것에 약한 또는 비-칩입성 BC 세포의 전환 동안 일어나는 유전자 발현 변화는 특히 중요하다. EMT(예컨대, 항-E-카드헤린 항체로 처리)를 반복하는 추가되는 모델 시스템은 또한 BC 세포의 침습성 성질을 보고하는 유전자를 한정하기 위해 사용될 수 있다. 약품 또는 침습-억제 유전자 산물의 처리에 반응하는 침습성 효능에서 감소와 관련된 유전자 발현 변화에 관한 정보는 또한 화합물 스크리닝을 위한 GEF를 유도하는데 바람직하다.GEFs identified up to this point are diagnostics of the phenotypic state of high and weakly invasive cells. These gene expression differences are important in diagnostic applications. It is important whether the gene expression differences are possible or sufficient to indicate the activity of the anti-invasive or metastatic drug. The sebset selection of these 28 genes, which is most useful for predicting reserve product efficacy, is made by determining which of these genes are involved in the process of malignant progression. For this purpose, we measured gene expression changes that occur during cell transformation as well as tumor and / or metastasis inhibition. Models for this process include treatment with tumor gene-transformed normal HMECs, tumor suppressor gene-infected tumor cells, and anti-tumor drugs or other agonists. These studies analyze gene expression patterns by treatment of cells in vivo or in vitro under conditions including culture on subsequent Matrigel, low adherent tissue culture plates or other cell types, and the like, but are not limited to these conditions. . Of particular importance is the change in gene expression that occurs during the conversion of weak or non-invasive BC cells to those with high invasiveness treated by infection with growth factors (eg EGF, scatter factor) or tumor genes (eg v-ras). Do. Additional model systems that repeat EMT (eg, treatment with anti-E-cadherin antibodies) can also be used to define genes that report the invasive properties of BC cells. Information regarding changes in gene expression associated with a reduction in invasive efficacy in response to treatment of drug or invasive-inhibitory gene products is also desirable for inducing GEF for compound screening.

정상의 제한된 수명의 HMEC는 SV40 T 항원, HPV E6 종양 유전자, 또는 선택된 p53 변이 단백질의 발현에 의해 무한증식될 수 있다(Band, Intl. J. Oncol. 12:499-507(1998)). Atlas Ⅰ 어레이를 사용하여, 우리는 변이 p53-발현 레트로바이러스 감염에 의해 무한증식된 HMEC에서 발생된 유전자 발현 변화를 측정했다(Gao et al., Cancer Res. 56:3129-3133(1996)). 13개 유전자의 발현 수준은 p53 기능의 압도적인-음성 억제제로 작용하는 세 개의 다른 p53 변이 단백질로 무한증식되고, 그 중 6개의 유전자는 "종양-관련" GEF에 포함된다(표8). 이 데이터는 p53의 불활성이 그들 유전자에 대해 관찰된 감소된 유전자 발현의 중요한 결정인자라는 것을 제한한다. 이들 데이터는 또한 이들 유전자들이 종양발생 과정(세포의 무한증식)의 중요한 단계의 정보 제공자라는 것을 의미한다. 그들은 또한 p53 불활성이 이들 BC 세포주의 대다수에 의해 나타난 종양의 발생에 중요하다.Normal, limited lifespan HMECs can be proliferated indefinitely by expression of the SV40 T antigen, HPV E6 tumor gene, or selected p53 variant protein (Band, Intl. J. Oncol. 12: 499-507 (1998)). Using the Atlas I array, we measured the gene expression changes generated in HMECs that were infinitely propagated by mutant p53-expressing retrovirus infections (Gao et al., Cancer Res. 56: 3129-3133 (1996)). The expression levels of the 13 genes are infinitely multiplied with three other p53 variant proteins that act as overwhelming-negative inhibitors of p53 function, six of which are included in the "tumor-related" GEF (Table 8). This data limits that inactivation of p53 is an important determinant of the reduced gene expression observed for those genes. These data also mean that these genes are information providers at critical stages of the oncogenic process (cell proliferation). They are also important for the development of tumors where p53 inactivation is indicated by the majority of these BC cell lines.

p53의 변이는 유방암종의 대부분과 관련된다. 종양 생체검사는 정상 조직 기준 상태에 비교해서 이들 6개의 유전자 중 4개의 감소된 발현이 나타나는 것은 관심것이다(표8). 이들 연구는 종양 형성의 과정을 나타내는 GEF를 확인하는 수단을 증명한다. 또한, ABC의 진단으로서 확인된 GEF를 포함하는 유전자는 약품 스크린에 사용된 유전자-세포 조합에 포함된다.Variation of p53 is associated with most of breast carcinomas. It is of interest that tumor biopsies show reduced expression of four of these six genes compared to normal tissue reference conditions (Table 8). These studies demonstrate a means of identifying GEFs that indicate the process of tumor formation. In addition, genes comprising GEF identified as a diagnosis of ABC are included in the gene-cell combinations used in drug screens.

항-침습성 약품 활성을 예측하는 유전자의 확인은 항-침습성 또는 항-전이 약품을 높은 침습성 세포에 처리한 결과의 유전자 발현 변화를 측정하여서 확인된다. 활성의 다른 알려진 메커니즘을 갖는 항-침습성 화합물의 효과를 비교하여서, 항-침습성 활성을 갖는 발현 변화를 갖는 유전자의 세트가 유도될 수 있다. 또한, 중요한 것은 침습을 막는데 비효과적이나 침습을 억제하지 않는 신호 경로의 조절자인 화합물뿐만 아니라 다른 항-종양성 성질(예컨대, 이른-세포 소멸, 항-혈관형성, 항-증식)을 갖는 약품에 의해 야기된 유전자 발현 변화의 측정이다. 본 연구에서, 우리는 탁솔, 메바스타틴, 부티레이트나트륨, 레티노인산(RA), 카페인산(CA)를 시험했다. 탁솔의 효능은 마이크로튜블 형성의 억제에 종속된다고 보고되어 있는 반면, 메바스타틴은 HMG CoA 환원제 및 간접적으로 단백질 지질화를 억제하여서 G1 단계의 세포주기를 정지시킨다. 부티레이트나트륨은 히스톤 아세틸화 및 전사 활성을 야기하는 분화 작용물질이다. RA는 약간의 BC 세포주에서 항-증식 및 분화 효과를 갖고(즉, ER+), 그러나 다른 것에서는 그렇지 않다(즉, ER-). 탁솔 및 메바스타틴은 모두 MDA231 세포의 특징적인 별 모양의 중배엽성 세포 형태의 발달을 막을 수 있는 반면, 부티레이트나트륨은 비효과적이다(데이터 생략). 탁솔은 또한 Boyden chamber 분석에서 MDA231의 침습을 막는 것으로 보여지고(Sasaki and Passanti, Biotechniques 24:1038-1043(1998)), 메바스타틴은 생체내 유방 종양 전이를 억제한다(Alonso et al., Breast Cancer Res. Treat. 50:83-93(1998)). 높은 침습성의 MDA231 BC 세포는 거의 독성이 없는 최대의 효과를 나타낸다고 보고되어진 조건(즉, 수준 및 시간) 하에서 이들 화합물로 처리된다. 탁솔, 메바스타틴 및 부티레이트 처리는 대략 10% 발현된 Atlas Ⅰ 어레이 유전자의 2배 이상의 변화(즉, 탁솔: 27/300; 메바스타틴: 33/300; 부티레이트: 39/300)를 야기하는 반면, RA 또는 CA 처리에는 거의 영향이 없었다. 이 화합물 각각에 대한 유전자 발현 프로파일은 서로 쉽게 구별할 수 있다(도4). 중요하게는, 종양발생 또는 침습의 단계의 잠재적 표지자로 확인된 28개의 유전자 중 12개의 유전자는 이 약품들 중 한 개 이상에 의해 조절된다. 게다가, 이들 12개의 유전자중 11개에 대한 이 약품들에 의해 유도된 유전자 발현 변화의 방향은 더욱 "정상" 또는 낮은 침습성의 GEF를 나타낸다(표8). 예를 들면, "정상"에 비교하여 높은 침습성 MDA231 암 세포에서 억제 또는 확대된 7개의 유전자의 발현이 역전된다. 이 유전자 중 4개(즉, RABP Ⅱ, 인테그린 A-3, DB1 및 GST P)의 발현 변화는 더 낮은 침습성 GEF(예컨대, RABP Ⅱ 발현은 약품 처리에 의해 약한 침습성 세포주의 발현 변화와 유사한 "정상" 세포 보다 높은 수준으로 나타난다)로 향한다. 그러한 데이터는 이들 유전자가 악성 진행에 영향을 미치는 약품 활성의 정보 제공자이나 그 자체가 항-침습성 영향을 예측하는데 사용될 수 있는 유전자를 확인하는데 필수적이지는 않다. 부티레이트는 제외한 메바스타틴 및 탁솔에 의해 조절되는 유전자의 일부(즉, GC-Box BP, RABP Ⅱ, DB1)는 이들 작용 물질이 부티레이트는 그렇지 않은 반면 마트리겔 형태 연구에 근거를 둘 때 항-침습성을 갖는 것으로 인정되기 때문에 항-침습성 효과를 나타낼 것이다. 항-증식 또는 전-세포 소멸 효과를 갖는 것들뿐만 아니라 항-침습성 효과를 갖는 추가 약품 처리의 조사는 약품 효능, 침습성에 대한 선별 및 잠재적 독성을 가장 잘 예측하는 GEF의 미세한 조율을 가능하게 한다.Identification of genes predicting anti-invasive drug activity is confirmed by measuring changes in gene expression as a result of treatment of anti-invasive or anti-metastatic drugs with highly invasive cells. By comparing the effects of anti-invasive compounds with other known mechanisms of activity, a set of genes with expression changes with anti-invasive activity can be derived. Also important are drugs that are ineffective in preventing invasion but that are modulators of signaling pathways that do not inhibit invasion, as well as drugs with other anti-tumor properties (eg, early-cell death, anti-angiogenesis, anti-proliferation). Measurement of gene expression changes caused by In this study, we tested taxol, mevastatin, sodium butyrate, retinoic acid (RA), and caffeic acid (CA). It is reported that the efficacy of Taxol is dependent on the inhibition of microtubule formation, while mevastatin inhibits the HMG CoA reducing agent and indirectly protein lipidation to stop the cell cycle of the G1 phase. Sodium butyrate is a differentiating agent that causes histone acetylation and transcriptional activity. RA has anti-proliferative and differentiating effects in some BC cell lines (ie ER +), but not others (ie ER-). Taxol and mevastatin can both prevent the development of the characteristic star-shaped mesodermal cell morphology of MDA231 cells, while sodium butyrate is ineffective (data omitted). Taxol has also been shown to prevent the invasion of MDA231 in Boyden chamber analysis (Sasaki and Passanti, Biotechniques 24: 1038-1043 (1998)) and mevastatin inhibits breast tumor metastasis in vivo (Alonso et al., Breast Cancer Res. Treat. 50: 83-93 (1998). Highly invasive MDA231 BC cells are treated with these compounds under conditions (ie levels and times) that have been reported to exhibit maximal effects with little toxicity. Taxol, mevastatin and butyrate treatment resulted in a doubling change in the Atlas I array gene expressed approximately 10% (ie Taxol: 27/300; mevastatin: 33/300; butyrate: 39/300), whereas RA Or had little effect on CA treatment. Gene expression profiles for each of these compounds can be easily distinguished from each other (FIG. 4). Importantly, 12 of the 28 genes identified as potential markers of oncogenesis or invasion are regulated by one or more of these drugs. In addition, the direction of gene expression changes induced by these drugs for 11 of these 12 genes indicates a more "normal" or lower invasive GEF (Table 8). For example, the expression of seven genes that are inhibited or expanded in highly invasive MDA231 cancer cells as compared to "normal" is reversed. Changes in the expression of four of these genes (ie RABP II, Integrin A-3, DB1 and GST P) are lower than those of lower invasive GEFs (eg, RABP II expression is similar to changes in expression of weakly invasive cell lines by drug treatment). "Appear at a higher level than the cells" Such data are not essential for identifying genes that these genes can be used to inform drug activity of affecting malignant progression or to predict anti-invasive effects by themselves. Some of the genes regulated by mevastatin and taxol, but not butyrate (ie, GC-Box BP, RABP II, DB1), are anti-invasive when these agonists are based on matrigel morphology, while butyrate is not. It is believed to have an anti-invasive effect. Investigation of additional drug treatments with anti-invasive effects, as well as those with anti-proliferative or pre-cell quenching effects, allows for fine tuning of GEF to best predict drug efficacy, screening for invasiveness and potential toxicity.

지시된 유전자의 각각에 대한 발현 변화의 경향이 MCF10A 및 정상의 유방 조직에 상대적인 BC 세포주 및 종양 생체 조직에서의 차이에 대한 진단이라는 제목 하에 표로 만들어졌다(표7A 및 7B로부터의 데이터 및 도3C). 과정이라는 제목 하에, 유전자가 종양발생 컬럼에 지시되었다. 탁솔(taxol), 메바스타틴(mev) 또는 부티레이트나트륨(buty)의 처리에 반응하는 높은 침습성 MDA231 세포주에서의 유전자 발현 변화의 경향이 항-암 약품 컬럼에 제공된다.The trend of expression change for each of the indicated genes was tabulated under the heading Diagnosis of differences in BC cell lines and tumor biopsies relative to MCF10A and normal breast tissue (data from Tables 7A and 7B and FIG. 3C). . Under the title Process, genes were directed to oncogenic columns. Trends in gene expression change in highly invasive MDA231 cell lines in response to treatment with taxol, mevastatin (mev) or sodium butyrate are provided in anti-cancer drug columns.

D. 항-침습성 약품 스크리닝에 대한 GEF 한정D. GEF Limited for Anti-Invasive Drug Screening

기술된 연구는 약한 및 높은 침습성 BC 세포주 및 종양 생체 조직을 구별하는데 유용한 28개의 유전자 발현에 부합하는 유도된 GEF를 갖는다. GEF 내에 모든 BC 세포주 및 종양(즉, 종양-관련 GEF)과 관련된 유전자 발현 변화의 일부가 있다. 종양-관련 GEF와의 조합에서, 두 개의 다른 구별된 서브-GEFs가 약한 대 높은 침습성 암을 한정한다. 종양 진행 모델 시스템(즉, p53 불활성) 및 항-종향성 약품 처리를 사용하는 실험은 종양발생 과정 또는 침습의 억제 동안에 조절된 28개의 유전자 내에 확인된 유전자를 갖는다.The studies described have induced GEFs that correspond to 28 gene expressions useful for distinguishing weak and highly invasive BC cell lines and tumor biological tissues. There are some of the gene expression changes associated with all BC cell lines and tumors (ie tumor-associated GEFs) within GEF. In combination with tumor-associated GEFs, two other distinct sub-GEFs define weak versus high invasive cancer. Experiments using tumor progression model systems (ie, p53 inactivation) and anti-oriented drug treatments have genes identified within 28 genes regulated during the inhibition of oncogenic processes or invasion.

항-침습성 약품 효능을 예측하는 정밀한 GEF는 높은 침습성 암 세포의 28개 유전자 GEF 대표의 일부분의 발현에서의 변화이다. 그 일부분은 진단적 GEFs를 유도하는데 사용된 것과 유사한 선별 과정에 의해 결정된다. 침습성 표현형을 조절하는 약품 또는 다른 작용 물질에 의해 흔히 영향을 받는 유전자는 공통의 유전자 발현 변화를 유도하기 위한 진단적 GEF와 비교되고, 이는 약품 효능의 GEF 예측을 생산한다. 항-침습성 화합물에 대한 스크린을 하기 위해 사용된 유전자-세포 조합은 높은 침습성 MDA231 세포주 및 상기 기술된 서브-GEFs(즉, 종양-관련, 약한 침습성 및 높은 침습성) 각각으로부터 적어도 두 개의 유전자를 포함한다. 유전자 및 세포주 선별은 또한 약한 침습성의 것뿐만 아니라 다른 높은 침습성 세포주의 약품 처리로부터의 데이터를 고려한다. GEF 스크린은 혼합된 또는 병렬의 배양 중 한 세포주 이상에서 수행될 수 있다.Precise GEF predicting anti-invasive drug efficacy is a change in the expression of a portion of the 28 gene GEF representatives of highly invasive cancer cells. That portion is determined by a screening process similar to that used to induce diagnostic GEFs. Genes often affected by drugs or other agents that control the invasive phenotype are compared to diagnostic GEFs to induce common gene expression changes, which produce a GEF prediction of drug efficacy. Gene-cell combinations used to screen for anti-invasive compounds include at least two genes from each of the highly invasive MDA231 cell line and the sub-GEFs described above (ie, tumor-associated, weakly invasive and highly invasive). . Gene and cell line selection also takes into account data from drug treatments as well as those of weakly invasive cells. GEF screens can be performed in one or more cell lines in mixed or parallel cultures.

E. 재료 및 방법E. Materials and Methods

1. 세포 배양 및 화합물 처리1. Cell Culture and Compound Treatment

76N 사람 MEC 세포주 및 184B5 벤조피렌-무한증식 사람 MEC 세포주가 DFCI-1 배지에서 배양된다(Band and Sager, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86:1249-1253(1989)). 006FA-2B 세포주는 HPV16 E6 및 E7 종양 유전자를 코딩하는 플라즈미드 벡터 및 선별적 SVneo 플라즈미드를 표준 칼슘 인-중재된 과정을 사용하여 배양된 기관에 함께 감염시켜서 양성의 섬유선종 조직 샘플로부터 생성된다. 006FA-2B는 ATCC(Rockville, MD)로부터의 G418(100 ㎍/㎖, Gibco), MCF10A, HBL-100, T47D, ZR75-1, MCF7, BT483, MDA361, BT474, BT20, MDA468, SKBR3, MDA453, BT549, Hs578T, MDA231 및 MDA435S 세포를 사용하여 선별된 연장된 수명을 갖는 다수의 안정한 상피 세포 클론 중 하나이고, 처음에 ATCC-추천된 배지에서 배양된다. 유방 종양 세포주의 연속적인 유전자 발현 프로파일을 결정하기 위해 세포는 α-MEM 배지[1 mM HEPES, 2 mM 글루타민, 0.1 mM MEM 비-필수 아미노산, 1.0 mM 피루바트나트륨, 50 ㎍/㎖ 젠타마이신, 1.0 ㎍/㎖ 인슐린(모두 Gibco사, Gaitherburg, MD) 및 10% FBS(Intergen사)으로 보충된 α-수정된 MEM]에서 80 ∼ 90% 일치로 배양된다. MDA231 세포주에서 유전자 발현에 선별된 화합물의 영향을 조사하기 이해, 세포는 α-MEM 배지에서 플레이트되고(106/100 mm 접시), 밤새 부착되도록 한다. 세포는 3 mM 부티레이트나트륨(Specialty Media, Inc. Lavallette, NJ), 5.0 μM 탁솔(Molecular Probes, Inc, Eugene, OR), 10-8M 카페인산, 1.0 M 레티노인산 또는 10 μM 메바스타틴(모두 Sigma사)을 포함하는 신선한 배지로 채워지고, RNA 분리를 위해 72시간 후에 세포 단층이 수집된다.76N human MEC cell lines and 184B5 benzopyrene-increasing human MEC cell lines are cultured in DFCI-1 medium (Band and Sager, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 1249-1253 (1989)). The 006FA-2B cell line is generated from positive fibroadenoma tissue samples by infecting plasmid vectors and selective SVneo plasmids encoding the HPV16 E6 and E7 tumor genes together in cultured organs using standard calcium phosphorus-mediated procedures. 006FA-2B is G418 (100 μg / ml, Gibco), MCF10A, HBL-100, T47D, ZR75-1, MCF7, BT483, MDA361, BT474, BT20, MDA468, SKBR3, MDA453, from ATCC (Rockville, MD) One of a number of stable epithelial cell clones with extended lifespan selected using BT549, Hs578T, MDA231 and MDA435S cells, and is initially cultured in ATCC-recommended media. To determine the continuous gene expression profile of the breast tumor cell line, the cells were treated with α-MEM medium [1 mM HEPES, 2 mM glutamine, 0.1 mM MEM non-essential amino acid, 1.0 mM pyruvate, 50 μg / ml gentamicin, 1.0 Cultured at 80-90% consensus in μg / ml insulin (both Gibco, Gaitherburg, MD) and α-modified MEM supplemented with 10% FBS (Intergen). To investigate the effect of the compound selected for the gene expression in the cell line MDA231 understand, the cell is such that α-MEM mounting plate being in a culture medium (10 6/100 mm dish), overnight. Cells were treated with 3 mM sodium butyrate (Specialty Media, Inc. Lavallette, NJ), 5.0 μM Taxol (Molecular Probes, Inc, Eugene, OR), 10-8 M caffeic acid, 1.0 M retinoic acid or 10 μM mevastatin (all from Sigma). ), And the cell monolayer is collected after 72 hours for RNA isolation.

2. 유전자 발현 분석2. Gene Expression Analysis

세포주 및 화합물-처리된 세포로부터의 총 RNA는 구아니디니움-이소티오시아네이트-CsCl 경사 과정에 의해 분리된다(Chirgwin et al., Biochemistry 18:5294-5299(1979)). 정상 및 종양 조직 표본으로부터의 총 RNA는 BioChain Institute, Inc(San Leandro, CA)로부터 얻었다.Total RNA from cell lines and compound-treated cells is isolated by guanidinium-isothiocyanate-CsCl gradient process (Chirgwin et al., Biochemistry 18: 5294-5299 (1979)). Total RNA from normal and tumor tissue specimens was obtained from BioChain Institute, Inc (San Leandro, Calif.).

총 RNA(5 ㎍)로부터의 방사선 동위원소 표지된 cDNA의 준비는 Clontech Atlas Ⅰ cDNA 어레이 부합 키트 방법에서 기술된 바와 같이 실행된다. 유일한 예외는 붙지 않은 뉴클레오티드 트리포스페이트의 제거에 대한 단계인데, 이는 G50 스핀 컬럼을 사용하고, 전-부합의 길이가 적어도 6시간까지 증가된다. 부합 반응에서 일반적으로 사용된 탐침 수준은 minute/ml(cpm/ml) 당 0.7 ∼ 1.0×106count이다.Preparation of radioisotope labeled cDNA from total RNA (5 μg) is performed as described in the Clontech Atlas I cDNA Array Conformance Kit Method. The only exception is the step for the removal of the unattached nucleotide triphosphate, which uses a G50 spin column and the length of the pre-attach is increased by at least 6 hours. Probe levels commonly used in matching reactions range from 0.7 to 1.0 × 10 6 counts per minute / ml (cpm / ml).

3. Clontech Atlas Ⅰ cDNA 발현 어레이의 상 분석3. Phase Analysis of Clontech Atlas I cDNA Expression Arrays

Atlas Ⅰ 어레이 위의 각 표적(cDNA) 점에서의 탐침 강도는 "어레이 비젼" 소프트웨어 페키지(Imaging Research, Inc., St. Catherine, Ontario, Canada)을 사용하여 정량되었다. 그리드 한정 방법은 이 분석에서 그리드가 표적을 덮게 적용하기 위한 자동 알고리즘으로 사용되었다. 어레이에서, 각 표적은 Storm Phsphorimaging System by Molecular Dynamics. Inc(Sunnyvale, CA)를 사용하여 스캔되었고, 그 데이터 표는 배경 및 기준 정상화에 대해 수정된 평균 PSL×에어리어 값(화소당 PSL 값은 표적의 mm로 표시된 영역을 조절한다)으로 만들어졌다. 평균 배경은 어레이의 선별된 공백 부분으로부터 측정되고, 정상화의 기준값은 어레이 위의 표적의 모든 신호의 평균을 이용하여 산출된다. 두 샘플간의 비율 및 Z-스코어 차이가 계산되고, 차별적으로 발현된 유전자는 공통의 역치 비율 및 차이의 세트 확인된다. 이 분석에 대한, 역치 비율은 2배 및 z 스코어 값은 0.3이다.Probe intensity at each target (cDNA) point on the Atlas I array was quantified using an "array vision" software package (Imaging Research, Inc., St. Catherine, Ontario, Canada). The grid confinement method was used as an automatic algorithm in this analysis to apply the grid to cover the target. In the array, each target is a Storm Phsphorimaging System by Molecular Dynamics. Scanned using Inc (Sunnyvale, Calif.), The data table was made with modified mean PSL × area values (PSL values per pixel adjust the area in mm of the target) corrected for background and reference normalization. The average background is measured from the selected blank portion of the array, and the reference value of normalization is calculated using the average of all signals of the target on the array. The ratio and Z-score difference between the two samples are calculated and the differentially expressed genes are identified with a set of common threshold ratios and differences. For this analysis, the threshold ratio was doubled and the z score value was 0.3.

여기서 인용된 모든 기준은 전체 의도를 위한 전체에서 기준에 의해 명백히 부합된다.All the criteria cited herein are explicitly met by the criteria in their entirety for the whole intent.

본 발명의 이해를 목적으로 그림 및 예에 의해 어떤 상세한 설명이 기술되었을지라도, 이는 부속된 청구항의 관점 내에서 실행될 수 있는 변화 및 수정이라는 것이 명백할 것이다.Although any detailed description has been described by way of illustration and example for purposes of understanding the invention, it will be apparent that this is a change and modification that may be made within the scope of the appended claims.

Claims (59)

검사 화합물을 군별하는 방법에 있어서, 상기 방법은In the method of grouping the test compound, the method (a) 세포 배양 또는 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 배양을 검사 화합물에 노출하여 노출된 세포 배양 또는 배양을 발생시키고, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각은 특정 유전자와 특정 세포 타입의 세포의 특이한 조합을 포함하고,(a) exposing a cell culture or culture comprising at least two gene-cell combinations to a test compound to generate an exposed cell culture or culture, wherein each of the at least two gene-cell combinations comprises a specific gene and a specific cell type Contains unusual combinations of cells, (b) 노출된 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(b) separating RNA from the exposed cell culture, (c) 검사 화합물에 대한 유전자 발현 핑거프린트(GEF)를 산출하기 위해 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각의 특정 유전자의 mRNA에 대한를 위해 (b)로부터 RNA를 스크리닝하고,(c) screen RNA from (b) for mRNA of each particular gene of at least two gene-cell combinations to yield a gene expression fingerprint (GEF) for the test compound, (d) 각 검사 화합물을 군별하기 위해 (a) ∼ (c)를 반복하고,(d) repeat (a) to (c) to classify each test compound, (e) (a) ∼ (d)에서 검사된 각 검사 화합물에 대한 GEF를 비교하고, 상기 검사 화합물을 그들의 GEFs의 차이 또는 유사함을 근거로 적어도 두 개의 분류군으로 군별하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.(e) comparing the GEFs for each test compound tested in (a) to (d) and grouping the test compounds into at least two taxa groups based on differences or similarities in their GEFs To classify test compounds. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합은 적어도 두 개의 다른 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein the at least two gene-cell combinations comprise at least two different genes. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합은 적어도 두 개의 세포 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein the at least two gene-cell combinations comprise at least two cell types. 제1항에 있어서, 상기 스크리닝은 각 유전자에 대한 특이적 올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하는 PCR 증폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein the screening comprises PCR amplification using specific oligonucleotide primers for each gene. 제1항에 있어서, 상기 RNA는 추가로 cDNA로 역전사되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein the RNA is further reverse transcribed into cDNA. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 스크리닝은 각 유전자의 특이적 핵산 시퀀스를 RNA 또는 cDNA에 부합하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.6. The method of claim 1 or 5, wherein said screening comprises matching the specific nucleic acid sequence of each gene to RNA or cDNA. 제1항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 자체 프로모터의 조절 하에 있는 내인성 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein at least one gene in at least two gene-cell combinations comprises endogenous genes under the control of its own promoter. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 이종 프로모터의 조절 하에 있는 이종 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations comprises a heterologous gene under the control of a heterologous promoter. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 내부 음성조절 유전자를 더 포함하고, 검사 화합물에 대한 반응에서 음성조절 유전자의 mRNA의 수준에 대한 영향은 검사 화합물의 독성 영향을 지시하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations further comprises an internal negative regulatory gene, and the effect on the mRNA level of the negative regulatory gene in response to the test compound is toxic of the test compound. A method for grouping test compounds, characterized by directing influence. 제1항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 내부 음성조절 유전자를 더 포함하고, 검사 화합물에 대한 반응에서 음성조절 유전자의 mRNA의 수준에 대한 영향은 검사 화합물의 비-특이적 영향을 지시하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations further comprises an internal negative regulatory gene, wherein the effect on the mRNA level of the negative regulatory gene in response to the test compound is non- A method for grouping test compounds, characterized by indicative of specific effects. 제1항에 있어서, 상기 스크리닝은 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자의 mRNA 수준의 영향을 정량화하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein said screening further comprises quantifying the effect of mRNA levels of at least one gene in at least two gene-cell combinations. 제1항에 있어서, 상기 방법은 (a)에서 두 개 이상의 검사 화합물의 조합을 세포 배양에 가하는 것을 더 포함하고, 상기 두 개 이상의 검사 화합물의 조합에 대한 GEF가 산출되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The test compound of claim 1, further comprising adding a combination of two or more test compounds to the cell culture in (a), wherein a GEF for the combination of the two or more test compounds is calculated. How to group it. 제1항에 있어서, 상기 검사 화합물은 에스트로겐, p53, IFNβ, TNFα, 엔도텔린, 타목시펜, 라록시펜, IFNα, IFNγ, 또는 항-Ha-ras 리보자임의 유사물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The test compound according to claim 1, wherein the test compound is an estrogen, p53, IFNβ, TNFα, endothelin, tamoxifen, raloxifene, IFNα, IFNγ, or an analogue of anti-Ha-ras ribozyme. How to. 제1항에 있어서, 상기 검사 화합물은 펩티드, 펩티드 유사물, 폴리펩티드, 단백질, 리보자임, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 유기 또는 무기 화합물, 또는 동물, 식물, 또는 미생물의 추출물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The test compound of claim 1, wherein the test compound is a peptide, peptide analog, polypeptide, protein, ribozyme, nucleic acid, oligonucleotide, organic or inorganic compound, or extract of an animal, plant, or microorganism. How to group. 제1항에 있어서, 상기 방법은 시험관내에서 관심 활성에 대한 각각의 분류군에서 대표되는 검사 화합물을 검사하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 1, wherein the method further comprises testing a test compound representative of each taxon for activity of interest in vitro. 제15항에 있어서, 상기 대표 검사 화합물은 p53, 에스트로겐, 라록시펜, 타목시펜 또는 IFNβ의 유사물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 15, wherein the representative test compound is p53, estrogen, raloxifene, tamoxifen, or an analog of IFNβ. 제15항에 있어서, 상기 관심 활성은 종약 억제인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.16. The method of claim 15, wherein said activity of interest is drug suppression. 제15항에 있어서, 상기 관심 활성은 감소된 뼈 손실인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 15, wherein the activity of interest is reduced bone loss. 제15항에 있어서, 상기 관심 활성은 항-전이 활성, 죽상 동맥 경화증의 진행 방지, 류마티스 관절염에서 감소된 염증, 향상된 인식 기능, 또는 달아오름 방지하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 15, wherein the activity of interest is anti-metastatic activity, prevents progression of atherosclerosis, reduced inflammation in rheumatoid arthritis, enhanced cognitive function, or prevents runaway. 검사 화합물을 군별하는 방법에 있어서, 상기 방법은 다음의,In the method for classifying test compounds, the method is as follows. (a) 세포 배양 또는 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 배양을 검사 화합물에 노출하여 노출된 세포 배양 또는 배양을 발생시키고, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각은 특정 유전자 및 특정 세포 타입의 특이한 조합을 포함하며, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 제1 및 제2기준 상태에서 차별적으로 발현되고,(a) exposing a cell culture or a culture comprising at least two gene-cell combinations to a test compound to generate an exposed cell culture or culture, each of the at least two gene-cell combinations of a particular gene and a particular cell type A specific combination, wherein at least one gene in said at least two gene-cell combinations is differentially expressed in a first and a second reference state, (b) (a)의 노출된 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(b) separating RNA from the exposed cell culture of (a), (c) 검사 화합물에 대한 유전자 발현 핑거프린트(GEF)를 산출하기 위해 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각에서 각 특정 유전자의 mRNA에 대한 (b)로부터 RNA를 스크리닝하고,(c) screen RNA from (b) for mRNA of each specific gene in each of at least two gene-cell combinations to yield a gene expression fingerprint (GEF) for the test compound, (d) 각 검사 화합물을 군별하기 위해 (a) ∼ (c)를 반복하고,(d) repeat (a) to (c) to classify each test compound, (e) (a) ∼ (d)에서 검사된 각 검사 화합물에 대한 GEF를 비교하고,(e) comparing GEF for each test compound tested in (a)-(d), 상기 검사 화합물을 그들의 GEFs의 차이를 근거로 적어도 두 개의 분류군으로 군별하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.And classifying the test compound into at least two taxa based on differences in their GEFs. 제20항에 있어서, 제1 및 제2기준 상태 중 적어도 하나는 질환 상태인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.21. The method of claim 20, wherein at least one of the first and second baseline conditions is a disease state. 제21항에 있어서, 상기 질환 상태는 암인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.22. The method of claim 21, wherein said disease state is cancer. 제20항에 있어서, 상기 스크리닝은 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 각 유전자에 특이적 올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하는 PCR 증폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 20, wherein said screening comprises PCR amplification using oligonucleotide primers specific for each gene in at least two gene-cell combinations. 제20항에 있어서, 상기 RNA는 추가로 cDNA로 역전사되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 20, wherein said RNA is further reverse transcribed into cDNA. 제20항 또는 제24항에 있어서, 상기 스크리닝은 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 각 유전자의 특이적 핵산 탐칩을 RNA 또는 cDNA에 부합하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.25. The method of claim 20 or 24, wherein said screening comprises matching the specific nucleic acid tamchip of each gene to RNA or cDNA in at least two gene-cell combinations. 제20항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 내부 음성조절 유전자를 더 포함하고, 검사 화합물에 반응하는 음성조절 유전자의 mRNA 수준에의 영향은 검사 화합물의 독성 영향을 지시하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.21. The method of claim 20, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations further comprises an internal negative regulatory gene, and the effect on the mRNA level of the negative regulatory gene in response to the test compound affects the toxicity of the test compound. Instructing a test compound to be grouped. 제20항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 내부 음성조절 유전자를 더 포함하고, 검사 화합물에 반응하는 음성조절 유전자의 mRNA 수준에의 영향은 검사 화합물의 비-특이적 영향을 지시하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 20, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations further comprises an internal negative regulatory gene, and wherein the effect on the mRNA level of the negative regulatory gene in response to the test compound is non-specific. A method for grouping test compounds, characterized by directing their effects. 제20항에 있어서, 상기 스크리닝은 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 각 유전자의 mRNA의 수준을 정량화하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.21. The method of claim 20, wherein said screening further comprises quantifying the level of mRNA of each gene in at least two gene-cell combinations. 제20항에 있어서, 상기 방법은 생체내에서 바람직한 활성에 대한 각 분류군에서 대표 검사 화합물을 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.21. The method of claim 20, wherein the method further comprises testing representative test compounds in each taxa for desired activity in vivo. 제20항에 있어서, 상기 방법은 (a)에서 세포 배양에 두 개 이상의 검사 화합물의 조합을 가하는 것을 더 포함하고, 상기 두 개 이상의 검사 화합물의 조합을 위해 GEF가 산출되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The test compound of claim 20, wherein the method further comprises adding a combination of two or more test compounds to the cell culture in (a), wherein a GEF is calculated for the combination of the two or more test compounds. How to group it. 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 적어도 한 개의 기준 화합물에 대한 기준 유전자 발현 핑거프린트(GEF)를 산출하는 방법에 있어서, 상기 방법은,A method of calculating a reference gene expression fingerprint (GEF) for at least one reference compound for use in grouping test compounds, the method comprising: (a) 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 확인하고, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각은 특정 유전자와 특정 세포 타입의 세포의 특d;한 조합을 포함하며, 제1유전자-세포 조합은,(a) identifying at least two gene-cell combinations, each of the at least two gene-cell combinations comprising a particular combination of a particular gene and a cell of a particular cell type, wherein the first gene-cell combination is , (i) 제1세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양을 제1기준 화합물에 노출시키고,(i) exposing a host cell or host cell culture in vivo of a first cell type to a first reference compound, (ii) (i)의 노출된 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(ii) isolating RNA from the exposed in vivo host cell or host cell culture of (i), (iii) 제1기준 화합물에 노출되지 않은 제1세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 분리된 RNA와 (ii)의 RNA를 비교하고, 제1기준 화합물에 반응하는 제1세포 타입의 세포에서 유전자 mRNA 수준에서 변화는 유전자와 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 제1유전자-세포 조합으로서의 제1세포 타입의 세포를 확인하고, 제2유전자-세포 조합은,(iii) comparing the RNA of (ii) with the RNA isolated from a host cell or host cell culture in vivo of a first cell type not exposed to the first reference compound and reacting with the first reference compound Changes in gene mRNA levels in cells identify cells of a first cell type as a first gene-cell combination for use in grouping genes and test compounds, and a second gene-cell combination, (ⅳ) 제1세포 타입 또는 제2세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양을 제1기준 화합물에 노출하고,(Iii) exposing a host cell or host cell culture in vivo of a first cell type or a second cell type to a first reference compound, (ⅴ) 노출된 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 RNA를 분리하고,(Iii) separating RNA from the exposed in vivo host cell or host cell culture, (ⅵ) 제1기준 화합물에 노출되지 않은 (ⅳ)에서와 같은 세포 타입의 생체내 숙주 세포 또는 숙주 세포 배양으로부터 준비된 RNA와 (ⅴ)의 RNA를 비교하고, 제1기준 화합물에 반응하여 변화된 mRNA 수준을 갖는 유전자는 검사 화합물을 군별하기 위한 제2유전자-세포 조합에서 사용을 위한 유전자로 확인되고, 상기 제2유전자-세포 조합은 상기 제1유전자-세포 조합과는 다르고, 확인된 유전자와 (ⅳ)에서와 같은 동일한 세포 타입의 세포룰 포함하고,(Iii) compare RNA prepared from in vivo host cells or host cell cultures of cell types as in (v) not exposed to the first reference compound and (i) RNA and change mRNA in response to the first reference compound A gene having a level is identified as a gene for use in a second gene-cell combination for grouping test compounds, the second gene-cell combination being different from the first gene-cell combination, and the identified gene ( Cell lines of the same cell type as in iii), (b) 검사 화합물을 군별하는데 사용하기 위한 제1기준 화합물에 대한 기준 GEF를 산출하기 위해 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각각에서 각 유전자의 mRNA에 대한 (ii)와 (ⅴ)의 RNA를 스크리닝하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.(b) screening RNAs of (ii) and (iii) for mRNA of each gene in each of at least two gene-cell combinations to yield a reference GEF for the first reference compound for use in grouping test compounds A reference GEF calculation method for a reference compound for classifying a test compound, characterized in that it comprises a. 제31항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합은 적어도 두 개의 다른 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method of claim 31, wherein said at least two gene-cell combinations comprise at least two different genes. 제31항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 유전자-세포 조합은 적어도 두 개의 다른 세포 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method according to claim 31, wherein said at least two gene-cell combinations comprise at least two different cell types. 제31항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각 유전자에 대한 특이적 올리고뉴클레오티드 프라이머를 사용하는 PCR 증폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method according to claim 31, comprising PCR amplification using specific oligonucleotide primers for each gene of at least two gene-cell combinations. 제31항에 있어서, RNA는 추가로 cDNA로 역전사되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method according to claim 31, wherein the RNA is further reverse transcribed into cDNA. 제31항 또는 제35항에 있어서, 상기 스크리닝은 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각 유전자에 대한 특이적 핵산 시퀀스를 RNA 또는 cDNA에 부합하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.36. The method of claim 31 or 35, wherein said screening comprises matching the specific nucleic acid sequence for each gene of at least two gene-cell combinations to RNA or cDNA. Method for calculating reference GEF for a compound. 제31항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 자체 프로모터의 조절 하에 있는 내인성 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method according to claim 31, wherein at least one gene in at least two gene-cell combinations comprises endogenous genes under the control of its own promoter. 제31항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 이종 프로모터의 조절하에 있는 이종 유전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method according to claim 31, wherein at least one gene in at least two gene-cell combinations comprises a heterologous gene under the control of a heterologous promoter. 제31항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 내부의 음성조절 유전자를 더 포함하고, 검사 화합물에 반응하는 음성조절 유전자의 mRNA 수준의 영향은 검사 화합물의 독성 영향을 지시하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.The method of claim 31, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations further comprises an internal negative regulatory gene, wherein the effect of mRNA levels of the negative regulatory gene in response to the test compound indicates a toxic effect of the test compound. A reference GEF calculation method for a reference compound for classifying test compounds, characterized in that. 제31항에 있어서, 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자는 내부 음성조절 유전자를 더 포함하고, 검사 화합물에 반응하는 음성조절 유전자의 mRNA 수준의 영향은 검사 화합물의 비-특이적 영향을 지시하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.The method of claim 31, wherein at least one gene in the at least two gene-cell combinations further comprises an internal negative regulatory gene, and the effect of mRNA levels of the negative regulatory gene in response to the test compound is non-specific effect of the test compound. A method for calculating a reference GEF for a reference compound for classifying a test compound, characterized in that it indicates. 제31항에 있어서, 상기 스크리닝은 적어도 두 개의 유전자-세포 조합에서 적어도 한 개의 유전자의 mRNA 수준의 영향을 정량화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method of claim 31, wherein said screening comprises quantifying the effect of mRNA levels of at least one gene in at least two gene-cell combinations. . 제31항에 있어서, 제1기준 화합물은 에스트로겐, p53, IFNβ, TNFα, 엔도텔린, 타목시펜, 라록시펜, IFNα, IFNγ, 또는 항-Ha-ras 리보자임인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.The test compound of claim 31, wherein the first reference compound is estrogen, p53, IFNβ, TNFα, endothelin, tamoxifen, raloxifene, IFNα, IFNγ, or anti-Ha-ras ribozyme Method for calculating a reference GEF for a reference compound. 제31항에 있어서, 제1기준 화합물은 펩티드, 펩티드 유사물, 폴리펩티드, 단백질, 리보자임, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 유기 또는 무기 화합물, 또는 동물, 식물, 또는 미생물의 추출물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.The test compound of claim 31, wherein the first reference compound is a peptide, peptide analog, polypeptide, protein, ribozyme, nucleic acid, oligonucleotide, organic or inorganic compound, or extract of an animal, plant, or microorganism. A method of calculating a reference GEF for a reference compound for grouping the compounds. 제31항에 있어서, 상기 (a) ∼ (b)는 제2기준 화합물에서 반복되고, 이에 의해 제2기준 화합물에는 반응하지 않고, 제1기준 화합물에만 반응하여 변화된 mRNA 수준을 갖는 유전자는 제1기준 화합물에 대해 특이적 반응을 갖는 것이 확인된 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method of claim 31, wherein (a) to (b) are repeated in the second reference compound, whereby the gene having the changed mRNA level in response to only the first reference compound is not reacted to the second reference compound. A method of calculating a reference GEF for a reference compound for classifying a test compound, characterized in that it has been confirmed to have a specific response to the reference compound. 제44항에 있어서, 제2기준 화합물은 제1기준 화합물과 다르고, 에스트로겐, p53, IFNβ, TNFα, 엔도텔린, 타목시펜, 라록시펜, IFNα, IFNγ, 또는 항-Ha-ras 리보자임의 유사물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.The method of claim 44, wherein the second reference compound is different from the first reference compound and is an analog of estrogen, p53, IFNβ, TNFα, endothelin, tamoxifen, raloxifene, IFNα, IFNγ, or anti-Ha-ras ribozyme. A reference GEF calculation method for a reference compound for classifying a test compound, characterized in that. 제44항에 있어서, 제2기준 화합물은 숙주 세포에서 발현된 유전자의 산물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.45. The method of claim 44, wherein the second reference compound is a product of a gene expressed in a host cell. 제31항에 있어서, 제1기준 화합물은 숙주 세포에서 발현된 유전자의 산물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method of claim 31, wherein the first reference compound is a product of a gene expressed in a host cell. 제31항에 있어서, 상기 유전자는 p53 유전자인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하기 위한 기준 화합물에 대한 기준 GEF 산출 방법.32. The method according to claim 31, wherein said gene is a p53 gene. 검사 화합물을 군별하는 방법에 있어서, 상기 방법은In the method of grouping the test compound, the method (a) 제31항의 방법에 따라 기준 화합물에 대한 GEF를 산출하고,(a) calculating the GEF for the reference compound according to the method of claim 31; (b) 각 검사 화합물을 군별하기 위해 GEF를 산출하고, 군별하는 방법은 다음의,(b) A GEF is calculated to group each test compound, and the method of grouping is as follows. (i) 제31항에서 확인된 적어도 두 개의 유전자-세포 조합을 포함하는 세포 배양 또는 배양을 검사 화합물에 노출하고, 노출된 세포 배양 또는 배양을 산출하고,(i) exposing the cell culture or culture comprising at least two gene-cell combinations identified in claim 31 to a test compound, yielding the exposed cell culture or culture, (ii) 노출된 세포 배양 또는 배양으로부터 RNA를 분리하고,(ii) separating RNA from the exposed cell culture or culture, (iii) 검사 화합물에 대한 GEF를 산출을 위해 (i)의 적어도 두 개의 유전자-세포 조합의 각 유전자의 mRNA에 대한 (ii)의 RNA를 스크리닝하고,(iii) screen RNA of (ii) for mRNA of each gene of at least two gene-cell combinations of (i) to yield GEF for the test compound, (ⅳ) 군별하기 위한 각 검사 화합물의 GEF 산출을 위해 (i) ∼ (iii)를 반복하고,(Iii) repeat (i) to (iii) to calculate the GEF of each test compound for grouping; (c) (a)의 기준 GEF와 (b)에서 산출된 각 검사 화합물의 GEF를 비교하고, 검사 화합물은 그들의 GEFs와 기준 GEFs 사이의 차이 또는 유사성을 근거로 적어도 두 개의 분류군으로 그룹화되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.(c) comparing the GEF of each test compound produced in (b) with the reference GEF of (a), wherein the test compounds are grouped into at least two taxa groups based on the difference or similarity between their GEFs and the reference GEFs A method of grouping a test compound. 제49항에 있어서, 상기 방법은 두 개 이상의 검사 화합물의 조합을 (a)에서 세포 배양에 가하는 것을 더 포함하고, GEF는 상기 두 개 이상의 검사 화합물의 조합에 대해 산출되는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The test compound of claim 49, wherein the method further comprises adding a combination of two or more test compounds to the cell culture in (a), wherein the GEF is calculated for the combination of the two or more test compounds. How to group it. 제49항에 있어서, 검사 화합물은 에스트로겐, p53, IFNβ, TNFα, 엔도텔린, 타목시펜, 라록시펜, IFNα, IFNγ, 또는 항-Ha-ras 리보자임의 유사물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The test compound of claim 49, wherein the test compound is an estrogen, p53, IFNβ, TNFα, endothelin, tamoxifen, raloxifene, IFNα, IFNγ, or an analogue of anti-Ha-ras ribozyme. Way. 제49항에 있어서, 검사 화합물은 펩티드, 펩티드 유사물, 폴리펩티드, 단백질, 리보자임, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 유기 또는 무기 화합물, 또는 동물, 식물, 또는 미생물의 추출물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.50. The test compound according to claim 49, wherein the test compound is a peptide, peptide analog, polypeptide, protein, ribozyme, nucleic acid, oligonucleotide, organic or inorganic compound, or an extract of an animal, plant, or microorganism. How to. 제49항에 있어서, 상기 방법은 생체내에서 관심 활성에 대해 각 분류군의 대표 검사 화합물을 검사하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.50. The method of claim 49, wherein the method further comprises testing representative test compounds of each taxa for activity of interest in vivo. 제53항에 있어서, 상기 대표 검사 화합물은 p53, 에스트로겐, 라록시펜, 타목시펜, 또는 IFNβ의 유사물인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.55. The method of claim 53, wherein said representative test compound is p53, estrogen, raloxifene, tamoxifen, or an analog of IFNβ. 제53항에 있어서, 관심 활성은 종양 억제인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 53, wherein the activity of interest is tumor suppression. 제53항에 있어서, 관심 활성은 감소된 뼈 손실인 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.The method of claim 53, wherein the activity of interest is reduced bone loss. 제53항에 있어서, 관심 활성은 항-전이 활성, 죽상 동맥 경화증의 진행 방지, 류마티스 관절염에서 감소된 염증, 향상된 인식 기능, 또는 달아오름 방지하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.55. The method of claim 53, wherein the activity of interest is anti-metastatic activity, prevents progression of atherosclerosis, reduced inflammation in rheumatoid arthritis, enhanced cognitive function, or prevents runaway. 제20항에 있어서, 제1 및 제2기준 상태 중 적어도 하나는 세포 표현형에서 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.21. The method of claim 20, wherein at least one of the first and second reference states comprises a change in cell phenotype. 제58항에 있어서, 세포 표현형에서 변화는 세포 침습성, 세포 소멸 반응, 혈관형성의 활성, 증식 활성, 염증, 세포간 상호작용 또는 세포-기질 상호작용에서 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 화합물을 군별하는 방법.59. The test compound according to claim 58, wherein the change in cell phenotype comprises a change in cell invasiveness, cell death response, angiogenic activity, proliferative activity, inflammation, intercellular interaction or cell-substrate interaction. How to group.
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