WO2016148115A1 - ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤への応答性を予測する方法 - Google Patents

ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤への応答性を予測する方法 Download PDF

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cancer
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inhibitor
pss2
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陽平 吉濱
井上　竜也
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Definitions

  • the present invention relates to a method for predicting responsiveness to a cancer treatment by a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor using a function suppression of phosphatidylserine synthase 2 as an index, and a method for selecting a cancer treatment target.
  • the present invention also relates to a method for treating cancer in which functional suppression of phosphatidylserine synthase 2 is caused by a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor.
  • the present invention also relates to a therapeutic agent for cancer in which functional suppression of phosphatidylserine synthase 2 occurs, including a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor.
  • this invention relates to the screening method of the compound used for the treatment of the cancer in which the function suppression of the phosphatidylserine synthase 2 has arisen by making the inhibition of the phosphatidylserine synthase 1 into an index.
  • Phosphatidylserine is an acidic phospholipid having a negative charge at its polar head under physiological conditions, and occupies about 5-15% of cell membrane phospholipid. It is known that phosphatidylserine is produced in mammalian cells by two enzymes, phosphatidylserine synthase 1 (PSS1) and phosphatidylserine synthase 2 (PSS2) (Non-patent Documents 1 and 2).
  • PSS1 is an enzyme that produces phosphatidylserine by exchanging the choline moiety of phosphatidylcholine with L-serine
  • PSS2 is an enzyme that produces phosphatidylserine by a parallel base exchange reaction of phosphatidylethanolamine (Non-patent Documents 1 and 2).
  • PSS1 and PSS2 share about 28% in amino acid sequence (Non-Patent Documents 3 and 4).
  • Non-patent Document 5 phosphatidylserine is considered to be an indispensable molecule for survival since PTDSS1 and PTDSS2 double knockout mice are lethal to the embryo.
  • the object of the present invention is to aim at safe and effective cancer treatment by synthetic lethal therapy.
  • the inventors of the present invention predict a combination of molecules that may be in a synthetic lethal relationship with in silico, and verify the predicted combination of molecules by actually using a cell, so that A combination was identified. Specifically, it was found that PSS1 and PSS2 are in a synthetic lethal relationship.
  • the present inventors have succeeded in developing a new screening system for PSS1 inhibitors toward the development of PSS1 inhibitors useful for this approach, and have completed the present invention.
  • the present invention relates to a synthetic lethal therapy for specifically targeting cancer cells in which PSS2 function suppression occurs and a companion diagnosis for the synthetic lethal therapy, and more specifically, The invention is provided.
  • a biological sample derived from a subject the presence or absence of phosphatidylserine synthase 2 function suppression in the biological sample is detected, and the subject in which the phosphatidylserine synthase 2 function suppression is detected is treated as phosphatidylserine synthase.
  • a method for predicting responsiveness to a cancer treatment by a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor comprising determining that the phosphatidylserine synthase 1 inhibitor is responsive to the cancer treatment by the 1 inhibitor.
  • a subject-derived biological sample is used to detect the presence or absence of phosphatidylserine synthase 2 function suppression in the biological sample, and the subject in which phosphatidylserine synthase 2 function suppression is detected is treated as phosphatidylserine synthase.
  • a method for selecting a subject for cancer treatment with a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor comprising selecting the subject for cancer treatment with a 1 inhibitor.
  • suppression of the function of phosphatidylserine synthase 2 including administration of a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor to a subject in whom the suppression of the function of phosphatidylserine synthase 2 occurs. How to treat cancer.
  • a method for screening a compound for use in the treatment of cancer in which the function of phosphatidylserine synthase 2 is suppressed the method including a step of selecting a compound using as an index whether phosphatidylserine synthase 1 is inhibited.
  • a method for detecting the presence or absence of functional suppression of phosphatidylserine synthase 2 in a biological sample derived from a subject for selecting a target for cancer treatment with a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor is a method for detecting the presence or absence of functional suppression of phosphatidylserine synthase 2 in a biological sample derived from a subject for selecting a target for cancer treatment with a phosphatidylserine synthase 1 inhibitor.
  • the present invention makes it possible to efficiently predict the responsiveness to cancer treatment by a PSS1 inhibitor using the suppression of PSS2 function as an index.
  • the presence or absence of PSS2 function suppression eg, inactive mutation, decreased expression, homo-deficiency, hetero-deficiency
  • PSS2 function suppression occurs
  • the patient can be treated for cancer with a PSS1 inhibitor. For this reason, it becomes possible to greatly improve the treatment results of cancer patients.
  • the vertical axis represents the mRNA level of PTDSS2, and the horizontal axis represents the copy number of the PTDSS2 gene.
  • the figure on the left shows changes in the copy number of PTDSS2 gene and EGFR gene in various cancer cell lines.
  • the right figure shows the mRNA levels of PTDSS2 in various cancer cell lines. It is the figure which showed the influence which it has on the cell proliferation of PTDSS2 hetero deficient cell and PTDSS2 wild type cell of PTDSS1 knockdown.
  • PTDSS2 gene disruption Shows a decrease in the mRNA level of PTDSS2 in PTDSS2-KO116HCT116 cells (PTDSS2-KO # 3, PTDSS2-KO # 16) prepared to confirm the effect of PTDSS1 knockdown in HCT116 cells It is a figure. It is the figure which showed the growth inhibition in PTDSS2-KO * HCT116 cell (PTDSS2-KO # 3, PTDSS2-KO # 16) and the uptake
  • phosphatidylserine synthase 1 is a protein encoded by the PTDSS1 gene, PTDSS1 has the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and the PSS1 protein is the amino acid shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. Has an array.
  • PTDSS1 is registered with NCBI as Gene ID: 9791, RefSEQ: accession NM_014754.2 (protein: RefSeq NP_055569.1).
  • phosphatidylserine synthase 2 is a protein encoded by the PTDSS2 gene, PTDSS2 has the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing, and the PSS2 protein is the amino acid shown in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing. Has an array.
  • PTDSS2 is registered in NCBI as Gene ID: 81490, RefSEQ: accession NM_030783.1_ (protein: RefSeq NP_110410.1).
  • tumor malignant tumor, cancer, malignant neoplasm, carcinoma, sarcoma, etc.
  • cancer malignant neoplasm, carcinoma, sarcoma, etc.
  • “subject” means a human and a non-human mammal undergoing a test by a method for predicting responsiveness to a PSS1 inhibitor.
  • it means a human and a non-human mammal suffering from a disease for which a therapeutic effect by a PSS1 inhibitor is expected.
  • a preferred example of a disease for which a therapeutic effect by a PSS1 inhibitor is expected is cancer.
  • Mammals other than humans may be any organisms as long as they are classified as mammals, and include, for example, monkeys, dogs, cats, cows, horses, and the like.
  • Preferred examples of the “subject” in the present invention include humans and non-human mammals suspected of cancer, and humans and non-human mammals diagnosed with cancer.
  • biological sample refers to tissues, fluids, cells, and mixtures thereof isolated from an individual, such as tumor biopsy, spinal fluid, intrathoracic fluid, intraperitoneal fluid, lymph fluid, skin section. , Blood, urine, feces, sputum, respiratory organ, intestinal tract, genitourinary tract, saliva, milk, digestive organs, and cells collected from these, but are not particularly limited.
  • Biological sample refers to, for example, a part of excised tissue obtained at the time of surgery performed for the purpose of cancer treatment, tissue collected from a subject suspected of cancer by biopsy, etc. Preferred examples include cells derived from blood or pleural fluid or intraperitoneal fluid.
  • the biological sample may be a protein extract or a nucleic acid extract prepared from tissues, fluids, cells, and mixtures thereof isolated from individuals.
  • the protein extract or nucleic acid extract can be prepared using a protein preparation method or nucleic acid preparation method known per se.
  • the biological sample is preferably a biological sample collected before treatment with the PSS1 inhibitor.
  • “Functional inhibition of phosphatidylserine synthase 2 (PSS2)” in the present invention includes deletion, decreased expression, inactivation, and the like of PSS2.
  • PSS2 deficiency includes homo deficiency and hetero deficiency.
  • the decrease in the expression of PSS2 includes both a decrease in expression at the transcription level and a decrease in expression at the translation level.
  • Inactivation of PSS2 typically includes an inactive mutation of PTDSS2.
  • the method of “detection of function suppression of PSS2” in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include the following methods.
  • a method for extracting genomic DNA or RNA from a biological sample derived from a subject is not particularly limited, and a known method can be appropriately selected and used.
  • SDS Phenol method tissue preserved in urea-containing solution or ethanol, protein of the tissue is denatured with proteinase (K), surfactant (SDS), and phenol, and DNA is precipitated from the tissue with ethanol.
  • RNA extraction method for example, an extraction method using phenol and chaotropic salt (more specifically, commercially available kits such as Trizol (manufactured by Invitrogen), Isogen (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), etc. are used.
  • RNAPrep total RNA extraction kit (Beckman Coulter), RNeasy Mini (QIAGEN), RNA Extraction Kit (Pharmacia Biotech), etc.
  • the reverse transcriptase used to prepare cDNA from the extracted RNA is not particularly limited, and for example, reverse transcriptases derived from retroviruses such as RAV (Rous associated virus) and AMV (Avian myeloblastosis virus) And reverse transcriptase derived from a mouse retrovirus such as MMLV (Moloney murine leukemia virus).
  • genotype analysis can be performed by detecting copy number variation (CNV) of PTDSS2 DNA.
  • CNV refers to a phenomenon in which genomic DNA over 1 kb or more on a chromosome is 2 copies or less, or 3 copies or more in normal human somatic cells, that is, in the diploid genome.
  • CNV detection can be performed using known methods.
  • such methods include array CGH method, single nucleotide polymorphism (SNP) array method, quantitative real time PCR (Quantitative Real Time Polymerase Chain Reaction; qPCR) method, multiplex ligation-dependent probe amplification method, next generation sequencing, digital PCR method and the like.
  • reduced expression means that the expression level is lower than that of a control (for example, the average expression level of healthy subjects or the expression level in non-cancerous tissue of the same patient). .
  • the analysis of the expression of the PTDSS2 gene in a biological sample measures the amount of mRNA that is a transcription product of the gene to be measured, or measures the amount of protein that is the gene product to be measured. Can be implemented.
  • a known gene expression detection method can be used as a method for measuring the amount of mRNA.
  • a known gene expression detection method can be used. For example, Northern blotting method, dot blot method, polymerase chain reaction (PCR), reverse transcription PCR (RT-PCR), quantitative RT-PCR, hybridization method, DNA array method, next generation sequencing, digital PCR, etc.
  • the amount of mRNA can be measured using molecular biological techniques.
  • the amount of mRNA can be measured by a known method using, as a probe, a polynucleotide having a DNA sequence that hybridizes under stringent conditions to the gene to be measured.
  • a label such as a fluorescent label is appropriately bound to the probe, and this is hybridized with mRNA isolated and purified from a biological sample or cDNA synthesized from the mRNA. Thereafter, the amount of mRNA of the gene to be measured can be detected by measuring the fluorescence intensity derived from the hybridized probe.
  • the probe can also be used by being immobilized on a support such as glass beads or a glass substrate. That is, the probe can be used in the form of a DNA array or a DNA chip in which a probe prepared for a gene to be measured is immobilized on a support.
  • the support is not particularly limited as long as the polynucleotide can be immobilized, and may have any shape or material. Examples of the support generally include inorganic materials such as glass plates, silicon wafers, and resins, nitrocellulose as a natural polymer material, and nylon as a synthetic polymer material.
  • the polynucleotide to be immobilized on the support may be a synthetic oligonucleotide. It is also possible to introduce a nucleic acid derivative capable of fluorescent labeling on the sequence of the synthetic oligonucleotide.
  • Affymetrix-type DNA chip technology capable of synthesizing the target oligonucleotide on the support and Stanford-type DNA chip technology for fixing the synthesized DNA fragment by spotting as a DNA probe can be used. .
  • a desired polynucleotide can be spotted and immobilized on a columnar surface of a 3D-Gene type (manufactured by Toray Industries, Inc.) having a three-dimensional structure as a support.
  • “Hybridize under stringent conditions” means, for example, a buffer solution containing 1 ⁇ SSC (0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate) and 0.1% sodium dodecyl sulfate (SDS) at 42 ° C. This means that hybridization is maintained even by washing at 42 ° C.
  • SDS sodium dodecyl sulfate
  • the probe and primer set for quantitatively detecting mRNA and cDNA derived from the PTDSS2 gene are not particularly limited as long as the mRNA and cDNA can be specifically detected, but an oligonucleotide consisting of 12 to 26 bases Is preferred.
  • Such a probe and primer set can be appropriately designed based on the base sequence information of the gene to be measured, and an oligonucleotide having the determined sequence can be synthesized according to a conventional method using, for example, a DNA synthesizer. Can do.
  • a desired primer or probe for gene detection available on the market can be selected and used.
  • a known protein measurement method can be used.
  • various methods using an antibody against the PSS2 protein can be applied. Specific examples include a Western blot method, an enzyme immunosolid phase method (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay; ELISA), and a radioimmunoassay method (Radio Immuno Assay; RIA).
  • the antibody against PSS2 protein uses PSS2 protein as an antigen, and human antibodies, mouse antibodies, rat antibodies, rabbit antibodies, sheep antibodies, etc. may be used as appropriate as long as they specifically bind to the antigen. it can.
  • the antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, but a monoclonal antibody is preferable in that a homogeneous antibody can be stably produced.
  • Polyclonal and monoclonal antibodies can be prepared by methods well known to those skilled in the art.
  • a desired antibody can be selected and used from commercially available antibodies.
  • a hybridoma producing a monoclonal antibody can be basically produced using a known technique as follows. That is, the target antigen or a cell expressing the target antigen is used as a sensitizing antigen, and an immune cell obtained by immunizing a desired animal according to a normal immunization method is converted into a known parent cell by a normal cell fusion method. And then the desired monoclonal antibody-producing cells (hybridoma cells) are selected by a conventional screening method.
  • the hybridoma can be prepared according to, for example, the method of Milstein et al. (“Methods of Enzymology”, 1981, Vol. 73, p. 3-46).
  • PSS2 protein or a fragment thereof can be used as an antigen.
  • the PSS2 protein and its fragments can be found in, for example, Sambrook et al., “Molecular Cloning a Laboratory Manual”, 2nd edition, Volume 1-3, Cold Spring Spring Harbor Laboratory Press, New York 1989. According to the method described in the book, those skilled in the art can easily obtain it.
  • the protein, its fragment and antibody can be immobilized on a support and used.
  • the support is not limited as long as it can immobilize proteins.
  • inorganic materials such as glass plates, silicon wafers, and resins, or natural polymer materials such as nitrocellulose and synthetic polymer materials such as nylon and polystyrene are used. Etc. can be illustrated.
  • Detecting PSS2 protein can also be performed using mass spectrometry (MS).
  • MS mass spectrometry
  • analysis by a mass spectrometer (LC / MS) connected to liquid chromatography is advantageous because it is sensitive.
  • Measurement by mass spectrometry is, for example, preparing a protein from a biological sample, labeling the protein, fractionating the protein, subjecting the fractionated protein to mass spectrometry, and identifying the PSS2 protein from the mass spectrometry value.
  • a label an isotope labeling reagent known in the art can be used, and an appropriate labeling reagent can be obtained as a commercial product. Fractionation can also be performed by a method known in the art, for example, using a commercially available strong cation column or the like.
  • detecting a mutation means, in principle, detecting a mutation on the genomic DNA.
  • the mutation on the genomic DNA is caused by a change in a base in a transcription product or an amino acid in a translation product.
  • reflection it means that the change in the transcript or translation product is detected (that is, indirect detection).
  • a preferred embodiment of the method of the present invention is a method for detecting a mutation by directly determining the base sequence of the PTDSS2 gene region in a biological sample derived from a subject.
  • the “PTDSS2 gene region” means a certain region on the genomic DNA containing the PTDSS2 gene.
  • the region includes an expression control region (for example, a promoter region and an enhancer region) of the PTDSS2 gene, a 3 'terminal untranslated region of the PTDSS2 gene, and the like. Mutations in these regions can affect, for example, the transcriptional activity of the PTDSS2 gene.
  • the base sequence can be determined by methods known to those skilled in the art, such as the Maxam Gilbert method or the Sanger method.
  • the presence or absence of a mutation in the PTDSS2 gene region in the test tissue can be determined. it can.
  • the method for detecting mutations in the PTDSS2 gene region can be carried out by various methods capable of detecting mutations other than the method of directly determining the base sequence of DNA or cDNA.
  • the detection of the mutation in the present invention can also be performed by the following method.
  • a DNA or cDNA sample is prepared from a biological sample.
  • an oligonucleotide probe having a base sequence complementary to the base sequence containing a mutation in the PTDSS2 gene region and labeled with a reporter fluorescent dye and a quencher fluorescent dye is prepared.
  • the oligonucleotide probe is hybridized to the DNA sample, and further the base sequence containing the mutation in the PTDSS2 gene region is amplified using the DNA sample hybridized with the oligonucleotide probe as a template.
  • the fluorescence emitted from the reporter fluorescent dye is detected by the degradation of the oligonucleotide probe accompanying the amplification, and then the detected fluorescence is compared with a control.
  • a method include a double die probe method, a so-called TaqMan (registered trademark) probe method.
  • a DNA or cDNA sample is prepared from a biological sample.
  • a reaction system including an intercalator that emits fluorescence when inserted between DNA double strands a base sequence containing the mutation in the PTDSS2 gene region is amplified using the DNA sample as a template.
  • the temperature of the reaction system is changed, a change in the intensity of the fluorescence emitted by the intercalator is detected, and the change in the intensity of the fluorescence accompanying the detected change in the temperature is compared with a control.
  • An example of such a method is an HRM (high resolution melting curve) method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • DNA containing a mutation site in the PTDSS2 gene region is amplified.
  • the amplified DNA is cleaved with a restriction enzyme.
  • the DNA fragments are then separated according to their size.
  • the size of the detected DNA fragment is then compared to a control.
  • Examples of such a method include a method using a restriction enzyme fragment length mutation (Restriction Fragment Length Polymorphism / RFLP) and a PCR-RFLP method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • DNA containing a mutation site in the PTDSS2 gene region is amplified.
  • the amplified DNA is dissociated into single-stranded DNA.
  • the dissociated single-stranded DNA is then separated on a non-denaturing gel. The mobility of the separated single-stranded DNA on the gel is compared with the control. Examples of such a method include a PCR-SSCP (single-strand conformation polymorphism) method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • DNA containing a mutation site in the PTDSS2 gene region is amplified.
  • the amplified DNA is separated on a gel where the concentration of the DNA denaturant is gradually increased. The mobility of the separated DNA on the gel is then compared to the control.
  • Examples of such a method include denaturant gradient gel electrophoresis (DGGE) method.
  • a method using DNA containing a mutation site of the PTDSS2 gene region prepared from a biological sample and a substrate on which an oligonucleotide probe that hybridizes to the DNA is immobilized examples include a DNA array method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • an oligonucleotide primer having a base sequence that is complementary to the base sequence on the 3 ′ side and the base sequence on the 3 ′ side of the base of the mutation site in the PTDSS2 gene region is prepared.
  • a ddNTP primer extension reaction is performed using the DNA as a template and the primer.
  • the primer extension reaction product is applied to a mass spectrometer, and mass measurement is performed.
  • the genotype is determined from the mass measurement result. The determined genotype is then compared to a control.
  • An example of such a method is the MALDI-TOF / MS method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • 5 ′-“the base sequence of the mutation site in the PTDSS2 gene region and the base sequence complementary to the base sequence on the 5 ′ side” “one base 3 ′ side of the mutation site in the PTDSS2 gene region and its 3 ′ side”
  • An oligonucleotide probe consisting of a base sequence that does not hybridize to the base sequence "-3 '(flap) is prepared.
  • an oligonucleotide probe having a base sequence complementary to the base of the mutation site in the PTDSS2 gene region and its 3′-side base sequence” is prepared.
  • the above two kinds of oligonucleotide probes are hybridized to the prepared DNA.
  • the hybridized DNA is cleaved with a single-stranded DNA cleaving enzyme to release the flap.
  • the single-stranded DNA cleaving enzyme is not particularly limited, and examples thereof include cleavase.
  • an oligonucleotide probe having a sequence complementary to the flap and labeled with reporter fluorescence and quencher fluorescence is then hybridized to the flap.
  • the intensity of the generated fluorescence is measured. The measured fluorescence intensity is then compared to a control.
  • An example of such a method is the Invader method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • DNA containing a mutation site in the PTDSS2 gene region is amplified.
  • the amplified DNA is dissociated into single strands, and only one strand is separated from the dissociated single strand DNA.
  • an extension reaction is carried out one base at a time from the vicinity of the base of the mutation site in the PTDSS2 gene region, and pyrophosphoric acid produced at that time is enzymatically luminescent, and the intensity of luminescence is measured.
  • the measured fluorescence intensity is then compared with the control.
  • An example of such a method is the pyrosequencing method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • DNA containing a mutation site in the PTDSS2 gene region is amplified.
  • an oligonucleotide primer having a base sequence that is complementary to the base sequence on the 3 ′ side and the base sequence on the 3 ′ side of the base of the mutation site in the PTDSS2 gene region is prepared.
  • a single base extension reaction is performed using the prepared DNA as a template and the prepared primer.
  • the degree of polarization of fluorescence is measured. The measured degree of fluorescence polarization is then compared to the control.
  • An example of such a method is the AcycloPrime method.
  • a DNA or cDNA sample is first prepared from a biological sample.
  • DNA containing a mutation site in the PTDSS2 gene region is amplified.
  • “one oligonucleotide 3′-side base of the base of the mutation site in the PTDSS2 gene region and an oligonucleotide primer having a base sequence complementary to the 3′-side base sequence” are prepared.
  • a single-base extension reaction is performed using the amplified DNA as a template and the prepared primer.
  • the base type used in the single base extension reaction is determined. The determined base species is then compared to a control.
  • An example of such a method is the SNuPE method.
  • a sample prepared from a biological sample may be a protein as long as the mutation involves an amino acid change (for example, substitution, deletion, insertion) in the PTDSS2 protein.
  • an amino acid change for example, substitution, deletion, insertion
  • a method using a molecule for example, an antibody that specifically binds to a site where an amino acid change is caused by the mutation can be used.
  • PSS1 and PSS2 are in a synthetic lethal relationship in cancer cells, and it is found that inhibition of PSS1 in cancer cells in which PSS2 function suppression occurs can suppress the growth of the cancer cells. It was done. Based on this finding, it is possible to evaluate the response to cancer treatment by a compound that inhibits PSS1, using the suppression of PSS2 function as an index. Therefore, the present invention uses a biological sample derived from a subject, detects the presence or absence of PSS2 function suppression in the biological sample, and detects a subject in which PSS2 function suppression is detected as a cancer caused by a PSS1 inhibitor.
  • a method for predicting the responsiveness of a PSS1 inhibitor to cancer treatment comprising determining that the responsiveness to the treatment of is present.
  • subjects whose PSS2 function suppression was detected in this way are suitable for the treatment of cancer with PSS1 inhibitors, and patients who should be treated for cancer with PSS1 inhibitors using PSS2 function suppression as an indicator. It is possible to select a patient who is not present and perform an effective treatment. Therefore, the present invention uses a biological sample derived from a subject, detects the presence or absence of PSS2 function suppression in the biological sample, and detects a subject whose PSS2 function suppression has been detected, as a result of cancer prevention by a PSS1 inhibitor. There is also provided a method of selecting a target for cancer treatment with a PSS1 inhibitor, comprising selecting as a target for treatment.
  • cancers in which PSS2 function suppression is observed include, but are not limited to, testicular germ cell tumor, ovarian cancer, bladder cancer, lung cancer, breast cancer, esophageal cancer, etc. Cancer, prostate cancer, stomach cancer, cervical cancer, endometrial cancer, endometrial cancer, kidney cancer, thyroid cancer, squamous cell carcinoma, leukemia, osteosarcoma, melanoma, glioblastoma, nerve It may be blastoma, head and neck cancer, testicular tumor, colon cancer, hematological cancer, retinoblastoma, pancreatic cancer and the like.
  • the present invention uses a biological sample derived from a subject, detects the presence or absence of PSS2 function suppression in the biological sample, and detects PSS1 inhibition in a subject in which PSS2 function suppression is detected.
  • a method for treating cancer in which PSS2 function suppression occurs comprising administering an agent.
  • the therapeutic agent of the cancer in which the function suppression of PSS2 which contains a PSS1 inhibitor has arisen is provided.
  • the “PSS1 inhibitor” in the present invention is not particularly limited, and may be a known compound or a compound identified by screening described below.
  • PSS1 inhibitors are administered to cancer patients in various forms such as tablets, powders, granules, capsules, and liquids, depending on their properties, and are administered orally or parenterally (eg, intravenous administration). , Arterial administration, local administration).
  • the dose is not particularly limited as long as it is an amount effective to inhibit PSS1 and treat cancer. What is necessary is just to select suitably according to the age of a cancer patient, a body weight, a symptom, a health condition, the progress of cancer, etc. other than the property of a compound.
  • administration frequency According to the objective, it can select suitably, For example, the dosage per day may be administered once per day, or it divides into multiple times. May be.
  • the dosage range is from about 0.01 mg / kg body weight to about 500 mg / kg body weight, preferably from about 0.1 mg / kg body weight to about 100 mg / kg body weight per day. is there.
  • it is preferably administered once a day or divided into 2 to 4 times and repeated at appropriate intervals.
  • the daily amount may exceed the above amount depending on the judgment of the doctor.
  • the present invention provides a method for screening a compound for use in the treatment of cancer in which PSS2 function suppression has occurred, the method including a step of selecting a compound using whether or not PSS1 is inhibited as an index.
  • PSS1 is an enzyme that produces phosphatidylserine
  • the screening system of the present invention can be established by using a test for confirming the production of phosphatidylserine by PSS1.
  • test compound applied to the screening system of the present invention is not particularly limited.
  • the PSS1 inhibitor identified by the screening of the present invention can be made into a pharmaceutical product by mixing with a pharmaceutically acceptable carrier and formulating it by a known pharmaceutical method.
  • a pharmaceutically acceptable carrier include sterilized water and physiological saline, vegetable oil, solvent, base, emulsifier, suspending agent, surfactant, stabilizer, flavoring agent, fragrance, excipient, vehicle, Preservatives, binders, diluents, tonicity agents, soothing agents, extenders, disintegrating agents, buffering agents, coating agents, lubricants, colorants, sweeteners, thickeners, flavoring agents, solubilizing aids
  • FIG. 1 shows the gene states (homo deficiency, hetero deficiency, diploid, amplification) in various cancers of PTDSS2, which is a gene belonging to one of the selected 26 families.
  • search for PTDSS2 gene-deficient cell line The state in various cancer cell lines of PTDSS2, which is one of the genes extracted in in silico prediction, was analyzed using the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) database (provided by Broad Institute) (FIG. 2). In ZR-75-1 cells, MDA-MB-435S cells, and TE-1 cells, a decrease in PTDSS2 copy number and mRNA level was confirmed (FIG. 3).
  • PTDSS1 knock on cell lines HCT-116 cells, ARPE19 cells, MCF10A cells
  • PTDSS2 heterodeficient cell lines ZR-75-1 cells, MDA-MB-435S cells, TE-1 cells
  • Each cell other than MCF10A was cultured in a medium supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS).
  • FBS fetal bovine serum
  • the combinations of cells and medium are as follows.
  • ZR-75-1 cells RPMI-1640 (Gibco: A10491-01) MDA-MB-435S cells, TE-1 cells, ARPE cells: RPMI-1640 (Gibco: 11875-093)
  • HCT116 cells McCoy's 5A modified medium MCF10A cells were cultured in a medium to which an additive (Lonza / Clonetics Corporation: Catalog No. CC-3150 (other than GA1000)) was added to MGBM medium, and 100 ng / ml cholera toxin was further added.
  • an additive Lionza / Clonetics Corporation: Catalog No. CC-3150 (other than GA1000)
  • a plasmid for constructing a short hairpin (sh) RNA-expressing lentiviral vector (PTDSS1 MISSION shRNA Plasmid DNA (Product number: SHCLND-NM_014754IGTRC number: ⁇ ⁇ TRCN0000045808)) was purchased from SIGMA ALDRICH.
  • PTDSS1 MISSION shRNA Plasmid DNA (Product number: SHCLND-NM_014754IGTRC number: ⁇ ⁇ TRCN0000045808)
  • SHC002 pLKO.1-puro Non-Mammalian shRNA Control Plasmid DNA
  • Lipofectamine 2000 (Invitrogen) was used to co-transfect the above plasmid with ViraPower® Lentiviral® Expression® System® (Life Technologies) into LentiX-293 cells, and a wrench for transducing the shRNA expression cassette. Virus was made. Each cell line was infected with the prepared lentivirus, and the infected cells were selected using puromycin. After selecting from 3 days to 1 week, knockdown of the PTDSS1 gene at the mRNA level was confirmed in each cell.
  • RNA interference with PTDSS1 inhibited serine uptake into lipids and phosphatidylserine production more strongly in the PTDSS2 heterodeficient strain compared to the PTDSS2 wild type cell line (FIG. 5).
  • PTDSS2 gene disruption (PTDSS2-KO) PTDSS1 knockdown effect in HCT116 cells For RNA interference with PTDSS1, ON-TARGET plus SMARTpool siRNA was purchased from Dharmacon and used. Cells were transfected with PTDSS1 siRNA (Catalog Number: L-008568-00) or non-targeting siRNA (Catalog Number: D-001810-10-50) using Lipofectamine RNAiMAX (Invitrogen, 13778-150).
  • each transfected cell was seeded in 4 ⁇ 10 4 cells / well 96-well plate, and the others were performed in the same manner as described above.
  • RNA interference with PTDSS1 showed significant growth inhibition in PTDSS2-KO HCT116 cells (PTDSS2-KO # 3, PTDSS2-KO # 16) and strongly inhibited serine uptake into lipids.
  • growth inhibition due to RNA interference with PTDSS1 was not observed in parental HCT116 cells (WT), and inhibition of serine uptake into lipids was also weak (FIG. 7).
  • the present invention provides a therapeutic strategy for specifically targeting cancer cells in which PSS1 function suppression has occurred.
  • PSS1 and PSS2 are in a synthetic lethal relationship, and it has been found that treatment that inhibits PSS1 is a promising approach for the treatment of PSS2-deficient cancer.
  • this treatment strategy enables efficient treatment based on companion diagnosis because it is possible to administer PSS1 inhibitors after selecting cancer patients using PSS2 function suppression as an index. . Therefore, the present invention can greatly contribute in the medical field, particularly in the field of cancer treatment.
  • SEQ ID NO: 1 PSS1 mRNA encoding PSS1 protein (SEQ ID NO: 2).
  • SEQ ID NO: 3 PSS2 mRNA encoding PSS2 protein (SEQ ID NO: 4).

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Abstract

　PSS2の機能抑制が生じているがん細胞を特異的に標的化するための治療戦略を開発すること。　PSS1とPSS2が合成致死の関係にあり、PSS1を阻害する治療がPSS2機能抑制型がんの治療のための有望なアプローチになることを見出した。また、この治療戦略においては、被験者をPSS2の機能抑制を指標に選別した上で、PSS1阻害剤を投与できるため、コンパニオン診断に基づく効率的な治療が可能であることも明らかとなった。

Description

ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤への応答性を予測する方法
　本発明は、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制を指標とした、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療への応答性を予測する方法およびがんの治療の対象を選別する方法に関する。また、本発明は、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤による、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療方法に関する。また、本発明は、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療剤に関する。さらに本発明は、ホスファチジルセリンシンターゼ１の阻害を指標とした、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療に用いる化合物のスクリーニング方法に関する。
　ホスファチジルセリンは生理的条件下でその極性頭部に負電荷を持つ酸性リン脂質の一つで、細胞膜リン脂質の約５－１５％を占める。ホスファチジルセリンは哺乳動物細胞においてはホスファチジルセリンシンターゼ１（PSS1）およびホスファチジルセリンシンターゼ２（PSS2）の２つの酵素により産生されることが知られている（非特許文献１，２）。
　PSS1はホスファチジルコリンのコリン部分をＬ－セリンに交換することでホスファチジルセリンを産生する酵素であり、PSS2はホスファチジルエタノールアミンの並行塩基交換反応によりホスファチジルセリンを産生する酵素である（非特許文献１、２）。PSS1とPSS2はアミノ酸配列において28％程度共通している（非特許文献３、４）。
　PSS1をコードする遺伝子PTDSS1のノックアウトマウスでは明確な表現型が見出されないのに対し、PSS2をコードする遺伝子であるPTDSS2のノックアウトマウスでは雄性低受胎の傾向が観察されたことが報告されている。また、PTDSS1およびPTDSS2のダブルノックアウトマウスでは胎生致死となることから、ホスファチジルセリンは生存に不可欠な分子であると考えられている(非特許文献５)。
　近年、有望ながんの患者選別療法として合成致死療法が注目されている。ホスファチジルセリンの生合成に関連する代謝酵素群についても、in silico解析により合成致死の関係にある分子の予測が試みられ、PSS1と合成致死の関係にある分子の候補として、PSS2や、ホスファチジルエタノールアミンの産生するであるエタノールアミンホスホトランスフェラーゼ（CEPT1）およびエタノールアミンホスフェートシチジリルトランスフェラーゼ（PCYT2）が提唱された（特許文献１、非特許文献６）。しかし、これらの分子間の合成致死関係について具体的な検証はなされていない。
US特許公開公報2012/0283956号
Vance, J.E. et al. Biochim. Biophys. Acta 1831, 543-554 (2013) Tomohiro, S. et al. Biochem. J. 418, 421-429 (2009) Saito, K. et al. Biochemistry 273, 17199-17205 (1998) Stone, S. J. et al. Biochem. J. 342, 57-64 (1999) Arikketh et al. J. Biol. Chem. 283, 12888-12897 (2008) Folger, O. et al. Molecular System Biology 7, Article No.501 (2011)
　本発明の課題は、合成致死療法により、安全かつ効果的ながんの治療を目指すものである。
　本発明者らは、合成致死関係にある可能性のある分子の組み合わせをin silicoで予測し、予測された分子の組み合わせについて実際に細胞を用いて検証することにより、合成致死関係にある分子の組み合わせを同定した。具体的には、PSS１およびPSS2が合成致死関係にあることを見出した。
　これにより、PSS1を阻害する治療がPSS2の機能抑制が生じているがんに対して有望なアプローチになることを見出した。また、このアプローチにおいては、患者をPSS2の機能抑制を指標に選別できるため、コンパニオン診断に基づく効率的な治療が可能であることも明らかである。
　さらに、本発明者らは、このアプローチに有用なPSS1阻害剤の開発に向け、PSS1阻害剤のスクリーニング系を新たに開発することにも成功し、本発明を完成するに至った。
　従って、本発明は、PSS2の機能抑制が生じているがん細胞を特異的に標的化するための合成致死療法および当該合成致死療法のためのコンパニオン診断に関するものであり、より詳しくは、以下の発明を提供するものである。
［１］被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出し、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が検出された被験者を、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療への応答性があると判定することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療への応答性を予測する方法。
［２］被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出し、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が検出された被験者を、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療の対象として選別することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療の対象を選別する方法。
［３］被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出し、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が検出された被験者に対し、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を投与することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療方法。
［４］被験者由来の生物学的試料において、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じている被験者に対し、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を投与することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療方法。
［５］ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療に用いる化合物のスクリーニング方法であって、ホスファチジルセリンシンターゼ１を阻害するか否かを指標として化合物を選別する工程を含む方法。
［６］ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が、ホスファチジルセリンシンターゼ２のホモ欠損またはヘテロ欠損である［１］から［５］のいずれか１に記載の方法。
［７］ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療剤。
［８］ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が、ホスファチジルセリンシンターゼ２のホモ欠損またはヘテロ欠損である［７］に記載のがんの治療剤。
［９］ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療の対象を選別するための、被験者由来の生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出する方法。
　本発明により、PSS2の機能抑制を指標として、効率的に、PSS1阻害剤によるがんの治療への応答性を予測することが可能となった。本発明によれば、被験者由来の生物学的試料におけるPSS2の機能抑制（例えば、不活性型変異、発現低下、ホモ欠損、ヘテロ欠損）の有無を検出し、PSS2の機能抑制が生じている患者を選別した上で、患者に対してPSS1阻害剤によるがんの治療を施すことができる。このため、がん患者の治療成績を大きく向上させることが可能となる。
各種がん組織におけるPTDSS2遺伝子の状態（欠損、二倍体、増幅）を示した図である。 各種がん細胞株におけるPTDSS2遺伝子の状態（欠損、増幅）を示した図である。縦軸はPTDSS2のmRNAレベルを示し、横軸はPTDSS2遺伝子のコピー数を示す。 左図は各種がん細胞株におけるPTDSS2遺伝子およびEGFR遺伝子のコピー数変化を示した図である。右図は各種がん細胞株におけるPTDSS2のmRNAレベルを示した図である。 PTDSS1ノックダウンのPTDSS2へテロ欠損細胞およびPTDSS2野生型細胞の細胞増殖に及ぼす影響を示した図である。 PTDSS2変異細胞であるZR-75-1細胞においてPTDSS1ノックダウンにより脂質画分へのセリンの取り込みが、PTDSS2野生型細胞であるHCT116と比較して強く抑制されることを示した図である。左図は脂質画分の14C－セリンの液体シンチレーションカウント量の測定結果を示し、右図は脂質画分をTLCにより分離しオートラジオグラフィを行った結果を示す（PSはホスファチジルセリンを表す。）。 PTDSS2遺伝子破壊（PTDSS2-KO）HCT116細胞におけるPTDSS1ノックダウンの効果を確認するために作製したPTDSS2-KO HCT116細胞（PTDSS2-KO#3、PTDSS2-KO#16）におけるPTDSS2のmRNAレベルの減少を示した図である。 PTDSS1に対するRNA干渉による、PTDSS2-KO HCT116細胞（PTDSS2-KO#3、PTDSS2-KO#16）における増殖阻害および脂質へのセリンの取り込み阻害を示した図である。
　本発明においてホスファチジルセリンシンターゼ１（PPS1）とはPTDSS1遺伝子によりコードされるタンパク質であり、PTDSS1は配列表の配列番号１に示す塩基配列を有し、PSS1タンパク質は配列表の配列番号２に示すアミノ酸配列を有する。PTDSS1はNCBIにGene ID: 9791, RefSEQ: accession NM_014754.2（タンパク質：RefSeq NP_055569.1）として登録されている。
　本発明においてホスファチジルセリンシンターゼ２（PPS2）とはPTDSS2遺伝子によりコードされるタンパク質であり、PTDSS2は配列表の配列番号３に示す塩基配列を有し、PSS2タンパク質は配列表の配列番号４に示すアミノ酸配列を有する。PTDSS2はNCBIにGene ID: 81490, RefSEQ :accession NM_030783.1_（タンパク質：RefSeq NP_110410.1）として登録されている。
　本発明において、腫瘍、悪性腫瘍、がん、悪性新生物、がん腫、肉腫等を総称して、「腫瘍」または「がん」と表現する。
　本発明において「被験者」とは、PSS1阻害剤に対する応答性を予測する方法による検査を受けるヒトおよびヒト以外の哺乳動物を意味する。例えば、PSS1阻害剤による治療効果が期待される疾患に罹患したヒトおよびヒト以外の哺乳動物を意味する。PSS1阻害剤による治療効果が期待される疾患として、がんを好ましく例示できる。ヒト以外の哺乳動物は、哺乳動物として類別される生物であればいかなる生物であってもよく、例えばサル、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、等を含む。本発明における「被験者」として、がんを疑われたヒトおよびヒト以外の哺乳動物、およびがんと診断されたヒトおよびヒト以外の哺乳動物を好ましく例示できる。
　本発明において「生物学的試料」は、個体から単離された組織、液体、細胞、およびそれらの混合物をいい、例えば腫瘍生検、髄液、胸腔内液、腹腔内液、リンパ液、皮膚切片、血液、尿、糞便、痰、呼吸器、腸管、尿生殖器管、唾液、乳、消化器官、およびこれらから採取された細胞を挙げることができるが、特に限定されない。「生物学的試料」は、例えば、がんの治療目的で行われた手術の際に得られた切除組織の一部、がんを疑われた対象者から生検等によって採取された組織の一部、血液あるいは胸腔内液や腹腔内液に由来する細胞を好ましく例示できる。
　生物学的試料は、個体から単離された組織、液体、細胞、およびそれらの混合物等から調製したタンパク質抽出液や核酸抽出液であっても良い。タンパク質抽出液や核酸抽出液の調製は、自体公知のタンパク質調製法や核酸調製法を利用して実施できる。
　生物学的試料は、PSS1阻害剤による治療を行う前に採取された生物学的試料が好ましい。このような生物学的試料を使用することにより、PSS1阻害剤による治療を実施する前にPSS1阻害剤に対する感受性予測が可能になり、その結果、被験者に対してPSS1阻害剤を含む治療を適用するか否かの判定、すなわち、PSS1阻害剤を含む治療を適用する被験者の選別を実施することができる。
　本発明における「ホスファチジルセリンシンターゼ２（PSS2）の機能抑制」には、PSS2の欠損、発現低下、不活性化等が含まれる。PSS2の欠損には、ホモ欠損およびヘテロ欠損が含まれる。PSS2の発現低下には、転写レベルでの発現の低下及び翻訳レベルでの発現の低下の双方が含まれる。PSS2の不活性化には典型的にはPTDSS2の不活性型変異が含まれる。
　本発明における「PSS2の機能抑制の検出」の手法としては、特に制限はないが、例えば、下記の方法が挙げられる。被験者由来の生物学的試料からゲノムDNAまたはRNAを抽出する場合の方法としては特に制限はなく、公知の手法を適宜選択して用いることができ、例えば、ゲノムDNAを抽出する方法としては、SDSフェノール法（尿素を含む溶液又はエタノール中に保存した組織を、タンパク質分解酵素（proteinase K）、界面活性剤（SDS)、及びフェノールで該組織のタンパク質を変性させ、エタノールで該組織からDNAを沈殿させ抽出する方法）、Clean　Columns（登録商標、NexTec社製）、AquaPure（登録商標、Bio－Rad社製）、ZR Plant/Seed DNA Kit(Zymo Research社製）、AquaGenomicSolution（登録商標、Mo Bi Tec社製）、prepGEM（登録商標、ZyGEM社製）、BuccalQuick（登録商標、TrimGen社製）等を用いるDNA抽出方法が挙げられる。また、RNAを抽出する方法としては、例えば、フェノールとカオトロピック塩とを用いた抽出方法（より具体的には、トリゾール（Invitrogen社製）、アイソジェン（和光純薬社製）等の市販キットを用いた抽出方法）や、その他市販キット（RNAPrepトータルRNA抽出キット（Beckman Coulter社製）、RNeasy Mini(QIAGEN社製)、RNA Extraction Kit(Pharmacia Biotech社製)等）を用いた方法が挙げられる。さらに、抽出したRNAからcDNAを調製するのに用いられる逆転写酵素としては特に制限されることなく、例えば、RAV(Rous associated virus)やAMV（Avian myeloblastosis virus）等のレトロウィルス由来の逆転写酵素や、MMLV（Moloney murine leukemia virus）等のマウスのレトロウィルス由来の逆転写酵素が挙げられる。
　－PSS2の欠損の検出－
　PTDSS2の遺伝子型を解析することによりPSS2の欠損を確認することがでる。PTDSS2の遺伝子型の解析には、公知の方法をいずれも使用できる。例えば、遺伝子型の解析は、PTDSS2　DNAのコピー数変化（copy number variation; CNV）を検出することによって実施できる。CNVとは、染色体上の１kb以上にわたるゲノムDNAが、正常ヒト体細胞、すなわちディプロイドゲノムでは２コピーであるものが、１コピー以下、あるいは３コピー以上となっている現象をいう。遺伝子コピー数が１コピー以下であるときには、ゲノムDNAが欠失しており、３コピー以上であるときにはゲノムDNAが重複していると考えることができる。CNVの検出は公知の方法を利用して実施でき、このような方法として具体的には、アレイCGH法、一塩基多型（SNP）アレイ法、定量的リアルタイムPCR（Quantitative Real Time Polymerase　Chain Reaction; qPCR）法、マルチプレックス　ライゲーション－ディペンデント　プローブ　アンプリフィケーション法、次世代シーケンシング、デジタルPCR法等を挙げることができる。
　－PSS2の発現低下の検出－
　本明細書において「発現低下」とは、対照（例えば、健常者の平均的発現レベルや同一患者の非がん組織における発現レベル）との比較において、それよりも発現レベルが低いことを意味する。
　生物学的試料中のPTDSS2遺伝子の発現の解析は、具体的には、例えば、測定対象の遺伝子の転写産物であるmRNA量を測定するか、または測定対象の遺伝子産物であるタンパク質量を測定することにより実施することができる。
　mRNA量を測定する方法としては、公知の遺伝子発現検出方法を用いることができる。例えば、ノーザンブロッティング法、ドットブロット法、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）、逆転写PCR(RT-PCR)、定量RT-PCR、ハイブリダイゼーション法、およびDNAアレイ法、次世代シーケンシング、デジタルPCR等の数々の分子生物学的手法を使用してmRNA量の測定を実施できる。また、測定対象の遺伝子に対して、ストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA配列を有するポリヌクレオチドをプローブとして用いて公知の方法でmRNA量の測定を実施できる。例えば、プローブを作製する際に当該プローブに適宜蛍光標識等の標識を結合させておき、これを生物学的試料から単離・精製したmRNAまたは該mRNAから合成したcDNAとハイブリダイズする。その後、ハイブリダイズしたプローブに由来する蛍光強度を測定することにより、測定対象の遺伝子のmRNA量を検出することができる。なお、プローブは、ガラスビーズやガラス基板等の支持体に固定化して使用することもできる。すなわち、プローブは、測定対象の遺伝子について作製したプローブを支持体上に固定化したDNAアレイまたはDNAチップの形で用いることもできる。支持体としては、ポリヌクレオチドを固定できるものであれば特に限定されるものではなく、どのような形状や材質であっても良い。支持体として、一般的には、例えば、ガラス板、シリコンウエハ、樹脂等の無機素材、また天然高分子材料としてニトロセルロースや合成高分子材料としてナイロン等を挙げることができる。
　DNAチップやDNAアレイは市販のものを使用することができる。支持体上に固定するポリヌクレオチドは、合成オリゴヌクレオチドであっても良い。合成オリゴヌクレオチドの配列上に蛍光標識が可能な核酸誘導体を導入することも可能である。また、支持体上で目的のオリゴヌクレオチドを合成できるアフィメトリックス型のDNAチップ技術、および、合成したDNA断片をDNAプローブとしてスポッティングすることにより固定するスタンフォード型のDNAチップ技術のいずれも用いることができる。さらに、支持体が３次元構造をした3D-Gene型（東レ株式会社製）の柱状の面に所望のポリヌクレオチドをスポットして固定化することもできる。なお、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」とは、例えば、42℃で１×SSC（0.15M NaCl、0.015M クエン酸ナトリウム）、0.1％の硫酸ドデシルナトリウム（SDS）を含む緩衝液による42℃での洗浄処理によってもハイブリダイズを維持することを意味する。なお、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーに影響を与える要素としては、上記温度条件以外に種々の要素があり、当業者であれば種々の要素を組み合わせて、上記例示したハイブリダイゼーションのストリンジェンシーと同等のストリンジェンシーを実現することが可能である。
　PTDSS2遺伝子に由来するmRNAやcDNAを定量的に検出するためのプローブおよびプライマーセットは、該mRNAやcDNAを特異的に検出することができる限りにおいて特に限定されないが、１２～２６塩基からなるオリゴヌクレオチドが好ましい。このようなプローブおよびプライマーセットは、測定対象の遺伝子の塩基配列情報に基づいて適宜設計でき、そして、決定した配列を有するオリゴヌクレオチドを、例えば、DNA合成機等を用いて常法に従って合成することができる。また、市販されている遺伝子検出用のプライマーやプローブから所望のものを選択して利用することもできる。
　PSS2タンパク質を定量的に測定する方法としては、公知のタンパク質測定法を用いることができる。例えば、PSS2タンパク質に対する抗体を使用した各種の方法を適用できる。具体的には、ウエスタンブロット法、酵素免疫固相法（Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay; ELISA）、および放射免疫測定法（Radio Immuno Assay; RIA）等を挙げることができる。
　なお、PSS2タンパク質に対する抗体は、PSS2タンパク質を抗原とするものであって、当該抗原に特異的に結合する限り、ヒト型抗体、マウス抗体、ラット抗体、ウサギ抗体、ヒツジ抗体等を適宜用いることができる。抗体は、ポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であっても良いが、均質な抗体を安定的に生産できる点で、モノクローナル抗体が好ましい。ポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体は、当業者に周知の方法により作製できる。また、市販されている抗体から所望の抗体を選択して利用することもできる。
　モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、基本的には公知技術を使用し、以下のようにして作製できる。すなわち、目的の抗原や目的の抗原を発現する細胞を感作抗原として使用し、これを通常の免疫方法に従って所望の動物に免疫して得られる免疫細胞を通常の細胞融合法によって既知の親細胞と融合させた後、通常のスクリーニング方法で所望のモノクローナル抗体産生細胞（ハイブリドーマ細胞）を選別することにより作製できる。ハイブリドーマの作製は、例えば、ミルステインらの方法（「メソッズ　オブ　エンザイモロジー（Methods of Enzymology)」、1981年、第73巻、p.3-46）等に準じて実施できる。
　ここで、モノクローナル抗体を作製する際には、PSS2タンパク質やその断片を抗原として使用することができる。なお、PSS2タンパク質やその断片は、例えばサムブルック等編，「モレキュラークローニング　ア　ラボラトリーマニュアル」、第２版、第１－３巻、コールド＿スプリング＿ハーバー＿ラボラトリー＿プレス出版、ニューヨーク1989年等の成書に記載された方法に準じて、当業者であれば容易に取得できる。
　PSS2タンパク質の定量のために、該タンパク質、その断片および抗体を支持体に固定して使用することもできる。支持体は、タンパク質を固定化できるものであれば限定されず、一般的には、ガラス板、シリコンウエハ、樹脂等の無機材料または天然高分子材料のニトロセルロースや合成高分子材料のナイロンやポリスチレン等を例示できる。
　PSS2タンパク質の検出は、質量分析法（MS）を使用して行うこともできる。特に液体クロマトグラフィーと連結した質量分析計（LC/MS）による解析は鋭敏であるため有利である。質量分析法による測定は、例えば、生物学的試料からタンパク質を調製し、当該タンパク質を標識し、タンパク質を分画し、分画したタンパク質を質量分析に供し、質量分析値からPSS2タンパク質を同定することにより行うことができる。標識としては、当技術分野で公知の同位体標識試薬を用いることができ、適当な標識試薬を市販品として入手することができる。また分画も当技術分野で公知の方法により行うことができ、例えば市販の強陽イオンカラム等を用いて行うことができる。
　一方で、遺伝子の発現低下は、プロモーターの過剰メチル化が要因の一つであることが当該技術分野で公知である。従って、PSS2の機能抑制の有無の検出においては、PSS2遺伝子プロモーターのメチル化を指標として検出することも考えられる。プロモーターのメチル化の検出には、例えば、メチル化されたシトシンをウラシルに変換する活性を有するバイサルファイト処理後の塩基配列の変化を塩基配列決定により直接的に検出する方法や、バイサルファイト処理前の塩基配列は認識できる（切断できる）がバイサルファイト処理後の塩基配列は認識できない（切断できない）制限エンドヌクレアーゼを利用して間接的に検出する方法などの公知の方法を利用することができる。
　－PSS2の変異の検出－
　本発明において「変異を検出する」とは、原則として、ゲノムDNA上の変異を検出することを意味するが、当該ゲノムDNA上の変異が転写産物における塩基の変化や翻訳産物におけるアミノ酸の変化に反映される場合には、これら転写産物や翻訳産物における当該変化を検出すること（即ち、間接的な検出）をも含む意味である。
　本発明の方法の好ましい態様は、被験者由来の生物学的試料中のPTDSS2遺伝子領域の塩基配列を直接決定することにより、変異を検出する方法である。本明細書において「PTDSS2遺伝子領域」とはPTDSS2遺伝子を含むゲノムDNA上の一定領域を意味する。該領域には、PTDSS2遺伝子の発現制御領域（例えば、プロモーター領域、エンハンサー領域）やPTDSS2遺伝子の３’末端非翻訳領域などが含まれる。これら領域における変異は、例えば、PTDSS2遺伝子の転写活性に影響を与えうる。
　塩基配列の決定は、マキサムギルバート法やサンガー法など当業者に公知の方法で行うことができる。
　決定したDNAもしくはcDNAの塩基配列を対照（例えば、同一患者の非がん組織由来のDNAもしくはcDNAの塩基配列）と比較することにより、被験組織におけるPTDSS2遺伝子領域の変異の有無を判別することができる。
　PTDSS2遺伝子領域の変異を検出するための方法は、DNAやcDNAの塩基配列を直接決定する方法以外に、変異の検出が可能な種々の方法によって行うことができる。
　例えば、本発明における変異の検出は、以下のような方法によっても行うことができる。まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異を含む塩基配列に相補的な塩基配列を有し、レポーター蛍光色素及びクエンチャー蛍光色素が標識されたオリゴヌクレオチドプローブを調製する。そして、前記DNA試料に、前記オリゴヌクレオチドプローブをハイブリダイズさせ、さらに前記オリゴヌクレオチドプローブがハイブリダイズした前記DNA試料を鋳型として、PTDSS2遺伝子領域の前記変異を含む塩基配列を増幅する。そして、前記増幅に伴うオリゴヌクレオチドプローブの分解により、前記レポーター蛍光色素が発する蛍光を検出し、次いで検出した前記蛍光を対照と比較する。このような方法としては、ダブルダイプローブ法、いわゆるTaqMan（登録商標）プローブ法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、DNA二重鎖間に挿入されると蛍光を発するインターカレーターを含む反応系において、前記DNA試料を鋳型として、PTDSS2遺伝子領域の前記変異を含む塩基配列を増幅する。そして、前記反応系の温度を変化させ、前記インターカレーターが発する蛍光の強度の変動を検出し、検出した前記温度の変化に伴う前記蛍光の強度の変動を対照と比較する。このような方法としては、HRM（high resolution melting、高分解融解曲線解析）法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNAを増幅する。さらに、増幅したDNAを制限酵素により切断する。次いで、DNA断片をその大きさに応じて分離する。次いで、検出されたDNA断片の大きさを、対照と比較する。このような方法としては、例えば、制限酵素断片長変異（Restriction Fragment Length Polymorphism/RFLP）を利用した方法やPCR-RFLP法等が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNAを増幅する。さらに、増幅したDNAを一本鎖DNAに解離させる。次いで、解離させた一本鎖DNAを非変性ゲル上で分離する。分離した一本鎖DNAのゲル上での移動度を対照と比較する。このような方法としては、例えばPCR-SSCP（single-strand conformation polymorphism、一本鎖高次構造変異）法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNAを増幅する。さらに、増幅したDNAを、DNA変性剤の濃度が次第に高まるゲル上で分離する。次いで、分離したDNAのゲル上での移動度を対照と比較する。このような方法としては、例えば、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動（denaturant gradient gel electrophoresis:DGGE）法が挙げられる。
　さらに別の方法としては、生物学的試料から調製したPTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNA、および、該DNAにハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブが固定された基板、を用いる方法がある。このような方法としては、例えば、DNAアレイ法等が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。また、「PTDSS2遺伝子領域の変異部位の塩基の１塩基３’側の塩基およびその３’側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチドプライマ―」を調製する。次いで、該DNAを鋳型とし、該プライマーを用いて、ddNTPプライマ―伸長反応を行う。次いで、プライマ―伸長反応産物を質量分析機にかけ、質量測定を行う。次いで、質量測定の結果から遺伝子型を決定する。次いで、決定した遺伝子型を対照と比較する。このような方法としては、例えば、MALDI-TOF/MS法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、５’－「PTDSS2遺伝子領域の変異部位の塩基およびその５’側の塩基配列と相補的な塩基配列」－「PTDSS2遺伝子領域の変異部位の１塩基３’側の塩基およびその３’側の塩基配列とハイブリダイズしない塩基配列」－３’（フラップ）からなるオリゴヌクレオチドプローブを調製する。また、「PTDSS2遺伝子領域の変異部位の塩基およびその３’側の塩基配列と相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチドプローブ」を調製する。次いで、調製したDNAに、上記２種類のオリゴヌクレオチドプローブをハイブリダイズさせる。次いで、ハイブリダイズしたDNAを一本鎖DNA切断酵素で切断し、フラップを遊離させる。本発明において、一本鎖DNA切断酵素としては、特に制限はなく、例えばcleavaseが挙げられる。本方法においては、次いで、フラップと相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドプローブであって、レポーター蛍光およびクエンチャー蛍光が標識されたオリゴヌクレオチドプローブをフラップにハイブリダイズさせる。次いで、発生する蛍光の強度を測定する。次いで、測定した蛍光の強度を対照と比較する。このような方法としては、例えば、Invader法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNAを増幅する。そして、増幅したDNAを一本鎖に解離させ、解離させた一本鎖DNAのうち、片鎖のみを分離する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位の塩基の近傍より１塩基ずつ伸長反応を行い、その際に生成されるピロリン酸を酵素的に発光させ、発光の強度を測定する。そして、測定した蛍光の強度を対照と比較する。このような方法としては、例えば、Pyrosequencing法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNAを増幅する。次いで、「PTDSS2遺伝子領域の変異部位の塩基の１塩基３’側の塩基およびその３’側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチドプライマ―」を調製する。次いで、蛍光ラベルしたヌクレオチド存在下で、増幅したDNAを鋳型とし、調製したプライマーを用いて一塩基伸長反応を行う。そして、蛍光の偏光度を測定する。次いで、測定した蛍光の偏光度を対照と比較する。このような方法としては、例えば、AcycloPrime法が挙げられる。
　さらに別の方法においては、まず、生物学的試料からDNAもしくはcDNA試料を調製する。次いで、PTDSS2遺伝子領域の変異部位を含むDNAを増幅する。次いで、「PTDSS2遺伝子領域の変異部位の塩基の１塩基３’側の塩基およびその３’側の塩基配列に相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチドプライマ－」を調製する。次いで、蛍光ラベルしたヌクレオチド存在下で、増幅したDNAを鋳型とし、調製したプライマ－を用いて、一塩基伸長反応を行う。次いで、一塩基伸長反応に使われた塩基種を判定する。次いで、判定された塩基種を対照と比較する。このような方法として、例えば、SNuPE法が挙げられる。なお、変異がPTDSS2タンパク質におけるアミノ酸の変化（例えば、置換、欠失、挿入）を伴うものであれば、生物学的試料から調製される試料はタンパク質であってもよい。このような場合、変異を検出するには、該変異によりアミノ酸の変化が生じた部位に特異的に結合する分子（例えば、抗体）を用いる方法を利用することができる。
　本発明において、PSS1とPSS2ががん細胞において合成致死の関係にあり、PSS2の機能抑制が生じているがん細胞においてPSS1を阻害すると、当該がん細胞の増殖を抑制しうることが見出された。この知見に基づけば、PSS2の機能抑制を指標として、PSS1を阻害する化合物によるがんの治療への応答性を評価することができる。従って、本発明は、被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるPSS2の機能抑制の有無を検出し、PSS2の機能抑制が検出された被験者を、PSS1阻害剤によるがんの治療への応答性があると判定することを含む、PSS1阻害剤によるがんの治療への応答性を予測する方法を提供する。
　また、こうしてPSS2の機能抑制が検出された被験者は、PSS1阻害剤によるがんの治療に適しており、PSS2の機能抑制を指標として、PSS1阻害剤によるがんの治療を受けるべき患者とそうではない患者とを選別し、効率的な治療を行うことができる。従って、本発明は、被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料におけるPSS2の機能抑制の有無を検出し、PSS2の機能抑制が検出された被験者を、PSS1阻害剤によるがんの治療の対象として選別することを含む、PSS1阻害剤によるがんの治療の対象を選別する方法をも提供する。
　本発明において対象となるがんとしては特に制限はなく、全てのがんを対象とすることができる。PSS2の機能抑制が認められるがんとしては、例えば、精巣性胚細胞腫瘍、卵巣がん、膀胱がん、肺がん、乳がん、食道がん等があるが、これらに限定されず、例えば、結腸がん、前立腺がん、胃がん、子宮頸がん、子宮内膜がん、子宮体がん、腎がん、甲状腺がん、扁平上皮がん、白血病、骨肉腫、メラノーマ、膠芽細胞腫、神経芽細胞腫、頭頚部がん、睾丸腫瘍、大腸がん、血液がん、網膜芽細胞腫、膵臓がん等であってもよい。
　一方では、PTDSS2遺伝子の存在する染色体11p15.5のLOH（Loss of Heterozygosity）と非小細胞肺がんの予後不良との相関が報告されていることから(Journal of Clinical Oncology, Vol 20, No 5 (March 1), 2002: pp 1353-1360)、染色体11p15.5のLOHが生じている非小細胞肺がんは本発明の対象となり得ると本発明者は考えている。また、PSS2欠損は肺線がんにおいてEGFR変異、ALK融合遺伝子変異とは重ならない傾向が観察されたことから、本発明は、現状では薬物治療の選択肢が化学療法剤のみとなっているEGFR変異あるいはALK変異が認められない肺腺がん患者における新たな治療法を提供するものである。
　他の態様において、本発明は、被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるPSS2の機能抑制の有無を検出し、PSS2の機能抑制が検出された被験者に対し、PSS1阻害剤を投与することを含む、PSS2の機能抑制が生じているがんの治療方法を提供する。また、PSS1阻害剤を含むPSS2の機能抑制が生じているがんの治療剤を提供する。
　本発明における「PSS1阻害剤」としては特に制限はなく、公知の化合物であってもよく、後述のスクリーニングにより同定される化合物であってもよい。
　PSS1阻害剤は、その特性に応じて、錠剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤、液剤などの各種形態として、がん患者に対して、経口的な投与あるいは非経口的な投与（例えば、静脈投与、動脈投与、局所投与）を行うことができる。投与量は、PSS1を阻害してがんを治療するのに有効な量であれば特に制限はない。化合物の性質の他、がん患者の年齢、体重、症状、健康状態、がんの進行状況などに応じて、適宜選択すればよい。投与頻度としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１日あたりの投与量を、１日に１回で投与してもよいし、複数回に分けて投与してもよい。PSS1を阻害する化合物をヒトに投与する場合、投与量の範囲は、１日当たり、約0.01mg/kg体重～約500mg/kg体重、好ましくは、約0.1mg/kg体重～約100mg/kg体重である。ヒトに投与する場合、好ましくは、１日あたり１回、あるいは２から４回に分けて投与され、適当な間隔で繰り返すのが好ましい。また、１日量は、医師の判断により必要によっては上記の量を超えてもよい。
　＜がんの治療に用いるPSS1阻害剤のスクリーニング方法＞
　本発明は、PSS2の機能抑制が生じているがんの治療に用いる化合物のスクリーニング方法であって、PSS1を阻害するか否かを指標として化合物を選別する工程を含む方法を提供する。
　PSS1はホスファチジルセリンを生成する酵素であるので、PSS1によるホスファチジルセリンの生成を確認する試験を用いることにより本発明のスクリーニング系を確立することができる。
　本発明のスクリーニング系に適用する被験化合物としては特に制限はなく、例えば、合成低分子化合物ライブラリー、遺伝子ライブラリーの発現産物、ペプチドライブラリー、siRNA、抗体、細菌放出物質、細胞（微生物、植物細胞、動物細胞）の抽出液及び培養上清、精製又は部分精製ポリペプチド、海洋生物、植物又は動物由来の抽出物、ランダムファージペプチドディスプレイライブラリーが挙げられる。
　本発明のスクリーニングにより同定されたPSS1阻害剤は、薬学上許容される担体と混合し、公知の製剤学的方法で製剤化することにより、医薬品とすることができる。薬学上許容される担体としては、例えば、滅菌水や生理食塩水、植物油、溶剤、基剤、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、芳香剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤、希釈剤、等張化剤、無痛化剤、増量剤、崩壊剤、緩衝剤、コーティング剤、滑沢剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味矯臭剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等が挙げられるが、これらに制限されない。
　[試験例１]　合成致死関係にある遺伝子ファミリーの探索
（in silico予測）
　The Cancer Genome Atlas (TCGA) Data(National Cancer Institute提供)を用い、がん患者由来の各種がん組織における遺伝子のコピー数のデータから、がん組織においてホモ欠損が見出された約9000個の遺伝子を抽出した。
　次に、抽出した遺伝子のうち、ある遺伝子ファミリーに属し、かつ、膵臓がん、肺がん、乳がん、腎臓がんまたは多形性膠芽腫のいずれかのがんの１％以上においてホモ欠損がみられた遺伝子をさらに抽出した。そのうちでも、機能的に重複がある他の１遺伝子とともに２つの遺伝子で遺伝子ファミリーを形成し、かつ、文献情報において前記２つの遺伝子ともにホモ欠損によってもマウス等で致死となる報告がない遺伝子をさらに抽出した。抽出された遺伝子ファミリーは２６ファミリーであった。
　選択された２６ファミリーのうちの一つに属する遺伝子であるPTDSS2の各種がんにおける遺伝子の状態（ホモ欠損、ヘテロ欠損、二倍体、増幅）を図１に示す。
（PTDSS2遺伝子欠損細胞株の探索）
　in silico予測において抽出された遺伝子の一つであるPTDSS2について各種がん細胞株における状態をCancer Cell Line Encyclopedia (CCLE)データベース（Broad Institute提供）を用いて解析した（図２）。ZR-75-1細胞、MDA-MB-435S細胞およびTE-1細胞において、PTDSS2のコピー数およびmRNAレベルの減少を確認した（図３）。
（PTDSS2欠損株におけるPTDSS1ノックダウンによる増殖阻害）
　PTDSS2遺伝子に欠損のない細胞株（HCT-116細胞、ARPE19細胞、MCF10A細胞）およびPTDSS2へテロ欠損細胞株（ZR-75-1細胞、MDA-MB-435S細胞、TE-1細胞）に対するPTDSS1ノックダウンの影響をPTDSS1に対するRNA干渉により検討した。
　MCF10A以外の各細胞は10％のウシ胎児血清（FBS）で補充した培地中で培養した。細胞と培地の組み合わせは下記の通りである。
ZR-75-1細胞:RPMI-1640(Gibco:A10491-01）
MDA-MB-435S細胞、TE-1細胞、ARPE細胞：RPMI-1640(Gibco:11875-093)
HCT116細胞：McCoy’s 5A改変培地
MCF10A細胞は、MGBM培地に対し、添加物 (Lonza/Clonetics Corporation: Catalog No. CC-3150（GA1000以外）)を加え、さらに100 ng/ml cholera toxinを添加した培地中で培養した。
　PTDSS1タンパク質をノックダウンするために、ショートヘアピン(sh)RNA発現レンチウイルスベクター作製用プラスミド（PTDSS1 MISSION shRNA Plasmid DNA (Product number: SHCLND-NM_014754 TRC number: TRCN0000045808)）をSIGMA ALDRICHより購入した。陰性対照にはMISSION（登録商標） pLKO.1-puro Non-Mammalian shRNA Control Plasmid DNA (SHC002)を用いた。
　shRNAの発現に際しては、リポフェクタミン2000(Invitrogen)を使用して、ViraPower Lentiviral Expression System (Life Technologies)とともに上記のプラスミドを、LentiX-293細胞にコトランスフェクトし、shRNA発現カセットの形質導入のためのレンチウイルスを作製した。作製したレンチウイルスを各細胞株に感染させ、ピューロマイシンを用いて感染細胞を選抜した。３日間から１週間選抜した後、各細胞においてPTDSS1遺伝子のmRNAレベルでのノックダウンを確認した。
　PTDSS1に対するRNA干渉により、PTDSS2欠損株において有意な細胞増殖阻害が観察された。PTDSS2の欠損がない細胞株においてはPTDSS1に対するRNA干渉による細胞増殖阻害は観察されなかった（図４）。
（PTDSS2欠損株におけるPTDSS1ノックダウンによるホスファチジルセリン生成阻害）
　PTDSS2へテロ欠損株であるZR-75-1細胞、あるいはPTDSS2野生型であるHCT116細胞を96穴プレートに播種した。翌日、L-[U-14C]-セリン5μCi/ml含有MEM（10%透析済みウシ血清）と培地交換し、30分間培養した。細胞をPBSで2回洗浄したのち、メタノールを添加し30分間静置した。メタノールを回収し、メチルtert-ブチルエーテルと混合し、5分間静置した。さらに水を添加して混合後、10分間静置した。混合液を10分間、3000rpmで遠心分離し有機層を抽出した。有機層の放射活性を液体シンチレーションカウンターにて測定した。あるいは有機層を薄層クロマトグラフィー（分離溶媒：1-ブタノール:酢酸：水＝３：１：１）にて分離後、オートラジオグラフィを行った。播種する細胞数は、液体シンチレーションカウンターで測定する際には7.5×104個/ウェル、薄層クロマトグラフィーで解析する際には2×104個/ウェルで行った。
　PTDSS1に対するRNA干渉により、PTDSS2へテロ欠損株において、脂質へのセリンの取り込みおよびホスファチジルセリンの生成がPTDSS2野生型細胞株と比較してより強く阻害された（図５）。
（PTDSS2遺伝子破壊（PTDSS2-KO）HCT116細胞におけるPTDSS1ノックダウンの効果）
　PTDSS1に対するRNA干渉に際してはON-TARGET plus SMARTpool siRNAをDharmacon社より購入して用いた。Lipofectamine RNAiMAX (Invitrogen, 13778-150)を用いてPTDSS1 siRNA（カタログ番号：L-008568-00）あるいは非ターゲティングsiRNA（カタログ番号：D-001810-10-50）を細胞にトランスフェクトした。
　脂質へのセリン取り込みを観察する際には、トランスフェクトした各細胞を4×104個/ウェル96穴プレートに播種し、他は上記の方法と同様に行った。
　PTDSS1に対するRNA干渉により、PTDSS2-KO HCT116細胞（PTDSS2-KO#3、PTDSS2-KO#16）において有為な増殖阻害が観察され、脂質へのセリンの取り込みも強く阻害された。一方で親株のHCT116細胞（WT）においてはPTDSS1に対するRNA干渉による増殖阻害は観察されず、脂質へのセリンの取り込み阻害も弱かった（図７）。
　本発明により、PSS1の機能抑制が生じているがん細胞を特異的に標的化するための治療戦略が提供された。本発明において、PSS1とPSS2が合成致死の関係にあり、PSS1を阻害する治療が、PSS2欠損型がんの治療のための有望なアプローチになることが判明した。また、この治療戦略においては、がん患者をPSS2の機能抑制を指標に選別した上で、PSS1阻害剤を投与できるため、コンパニオン診断に基づく効率的な治療が可能であることも明らかとなった。従って、本発明は、医療分野、特にがん治療の分野において、大きく貢献しうるものである。
配列番号１：PSS1タンパク質（配列番号２）をコードするPSS1 mRNA。
配列番号３：PSS2タンパク質（配列番号４）をコードするPSS2 mRNA。

Claims (9)

  1. 　被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出し、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が検出された被験者を、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療への応答性があると判定することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療への応答性を予測する方法。
  2. 　被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出し、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が検出された被験者を、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療の対象として選別することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療の対象を選別する方法。
  3. 　被験者由来の生物学的試料を用い、該生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出し、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が検出された被験者に対し、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を投与することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療方法。
  4. 　被験者由来の生物学的試料において、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じている被験者に対し、ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を投与することを含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療方法。
  5. 　ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療に用いる化合物のスクリーニング方法であって、ホスファチジルセリンシンターゼ１を阻害するか否かを指標として化合物を選別する工程を含む方法。
  6. 　ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が、ホスファチジルセリンシンターゼ２のホモ欠損またはヘテロ欠損である請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 　ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤を含む、ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が生じているがんの治療剤。
  8. 　ホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制が、ホスファチジルセリンシンターゼ２のホモ欠損またはヘテロ欠損である請求項７に記載のがんの治療剤。
  9. 　ホスファチジルセリンシンターゼ１阻害剤によるがんの治療の対象を選別するための、被験者由来の生物学的試料中におけるホスファチジルセリンシンターゼ２の機能抑制の有無を検出する方法。
     
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