【課題】 本発明は、遺伝子発現の全体的な変化の解明と既知の腎臓毒に曝された細胞又は組織中の毒性マーカーの同定に基づいている。医薬スクリーニング及び毒性アッセイにおいて、遺伝子が毒性マーカーとして使われる。本発明は、マイクロアレイ及びその他の固相プローブと共に使用するように設計された、毒に誘導された差次的な発現によって特徴づけられる遺伝子のデータベースを含む。

【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
［０００１］ 本出願は、２００２年１１月２２日に出願された米国出願１０／３０１，８５６の一部継続出願であり、それは２００２年５月２２日に出願された米国出願１０／１５２，３１９の一部継続出願であり、米国特許法１１９条（ｅ）項の下に、米国仮出願６０／２９２，３３５（２００１年５月２２日出願）；６０／２９７，５２３（２００１年６月１３日出願）；６０／２９８，９２５（２００１年６月１９日出願）；６０／３０３，８１０（２００１年７月１０日出願）；６０／３０３，８０７（２００１年７月１０日出願）；６０／３０３，８０８（２００１年７月１０日出願）；６０／３１５，０４７（２００１年８月２８日出願）；６０／３２４，９２８（２００１年９月２７日出願）；６０／３３０，８６７（２００１年１１月１日出願）；６０／３３０，４６２（２００１年１０月２２日出願）；６０／３３１，８０５（２００１年１１月２１日出願）；６０／３３６，１４４（２００１年１２月６日出願）；６０／３４０，８７３（２００１年１２月１９日出願）；６０／３５７，８４３（２００２年２月２１日出願）；６０／３５７，８４２（２００２年２月２１日出願）；６０／３５７，８４４（２００２年２月２１日出願）；６０／３６４，１３４（２００２年３月１５日出願）；６０／３７０，２０６（２００２年４月８日出願）；６０／３７０，２４７（２００２年４月８日出願）；６０／３７０，１４４（２００２年４月８日出願）；６０／３７１，６７９（２００２年４月１２日出願）；及び６０／３７２，７９４（２００２年４月１７日出願）の利益を主張し、これらすべてを全体として関連付けにより本明細書に取り入れられる。
【０００２】
（コンパクトディスクによる配列表提出）
［０００２］ 本明細書と同時に提出されたコンパクトディスクの配列表は、米国特許法施行規則第１．８２１条（ｃ）項及び１．８２１（ｅ）項の下、その全体として関連付けにより本明細書中に取り入れられる。３部の配列表（３枚のコンパクトディスクのそれぞれに１部）が提供される。コピー１及びコピー２は同一である。コピー１及びコピー２はＣＲＦとも同一である。配列表の電子的複製物はそれぞれが２００３年１１月２０日に作製され、ファイルサイズは２３７３ＫＢである。ファイル名は下記の通りである：コピー１−ｇ１５０８９０１ｗｏ．ｔｘｔ；コピー２−ｇ１５０８９０１ｗｏ．ｔｘｔ；ＣＲＦ−ｇ１５０８９０１ｗｏ．ｔｘｔ。
【０００３】
（発明の背景）
［０００３］ 細胞又は生物体に対する、化合物、薬剤又は環境汚染物質の有毒な影響力を評価する方法の必要性により、生物学的モニターとして生物体を利用する手法の開発につながってきた。これらの系統の最も単純であり、そして最も便利なものは、酵母やバクテリアのような単細胞の微生物を利用する。というのは、それらが最も簡単に維持され、そして操作されるからである。また、単細胞のスクリーニング系は、細胞に対する試験化合物の効果をモニターするために、たびたび表現型の簡単に検知できる変化を使用する。しかしながら、単細胞の生物は、それらが生体内変換を実行する能力を有しないので、複雑な多細胞の動物に対する多くの化合物の潜在的な効果を評価するための適当なモデルではない。
【０００４】
［０００４］ 多細胞生物による化合物の生体内変換は、それらが曝される薬剤の全体的な毒性を決定する上での重要なファクターである。したがって、多細胞のスクリーニング系が、化合物の毒作用を検知するのに、好まれるか、又は要求される。しかしながら、毒性学スクリーニングツールとして多細胞生物を使用することは、酵母又はバクテリアの系で利用できるような、便利なスクリーニングメカニズム又はエンドポイントの欠如によって、かなり阻害されてきた。さらに、毒性学的予測系を作成する以前からの試みによっては、必要なモデリング情報を提供することができなかった（例えば、ＷＯ００／１２７６０、ＷＯ００／４７７６１、ＷＯ００／６３４３５、ＷＯ０１／３２９２８及びＷＯ０１／３８５７９）。
【０００５】
（発明の概要）
［０００５］ 本発明は、既知の毒−特に、腎臓毒−に曝された組織若しくは細胞における、曝されない組織若しくは細胞と比較しての遺伝子発現の全体的な変化の解明、ならびに毒に曝すことにより、発現量に差のある個々の遺伝子の同定に基づく。
【０００６】
［０００６］ 様々な側面で、本発明は化合物の少なくとも１つの毒作用を予測し、化合物の毒作用の進行を予測し、そして化合物の腎臓毒性を予測する方法を含む。また、本発明は、毒性反応の発症又は進行を調節する薬剤を同定する方法をも含む。さらに、化合物が細胞で調節する細胞経路を予測する方法も、また提供される。本発明は、タンパク質活性を調節する薬剤を同定する方法を含む。
【０００７】
［０００７］ さらなる側面で、本発明は表１〜５Ｎ中の遺伝子に特異的にハイブリダイズする配列を含むプローブを含む。いくつかの例では、遺伝子はラット遺伝子である。また、以前に言及されたプローブのうちの少なくとも２つを含む固体支持体も提供される。また、本発明は、腎臓毒に曝された組織又は細胞試料において表１〜５Ｎ中の少なくとも２個の遺伝子を含む遺伝子セットの発現レベルを同定する情報を含んでいるデータベースをもつコンピューターシステムをも含む。
【０００８】
（詳細な説明）
［０００８］ 多くの生物学的機能は、転写（例えば、開始の制御、ＲＮＡ前駆体の供給、ＲＮＡプロセッシング等を通して）及び／又は翻訳制御を通して、様々な遺伝子の発現を変化させることによって達成される。例えば、細胞周期、細胞分化及び細胞死のような基本的生物学的プロセスは、遺伝子群の発現レベルにおける変化によって、しばしば特徴づけられる。
【０００９】
［０００９］ 遺伝子発現の変化は、生物又は細胞に対する様々な化学物質、医薬、毒、薬剤及び汚染物質の影響とも関連する。例えば、薬剤に曝された後、機能的な腫瘍サプレッサー遺伝子の十分な発現の欠如、及び／又は癌遺伝子／癌原遺伝子の過剰発現によって、腫瘍形成又は細胞の過形成増殖がもたされるであろう（Ｍａｒｓｈａｌｌ，Ｃｅｌｌ，６４：３１３−３２６（１９９１）；Ｗｅｉｎｂｅｒｇ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２５４：１１３８−１１４６（１９９１））。このように、特定の遺伝子（例えば、癌遺伝子又は腫瘍サプレッサー）の発現レベルの変化は、特定の化合物に曝されたときの毒性の存在及び進行又はその他の細胞の応答の指標として役に立つであろう。
【００１０】
［００１０］ 遺伝子発現の変化をモニターすることによって、医薬スクリーニング及び開発の間、ある種の利点が提供されるであろう。しばしば、医薬はそれが細胞に対して持つ他の作用を無視して、主要な標的と相互作用する能力についてスクリーンされる。これらの細胞への作用は、動物個体において毒性を引き起こすかもしれないし、そして、それは可能性のある医薬の開発と臨床への使用を妨げる。
【００１１】
［００１１］ 本発明者は、有害な腎臓への影響を誘発する既知の腎臓毒に曝された動物から、組織を調べて、これらの化合物によって誘発される遺伝子発現の全体的な変化を確認した。遺伝子発現の全体的な変化は、発現プロフィル（一又は複数の遺伝子の発現レベル）の作成によって検出することができるが、試験化合物による毒性及び／又は毒性進行をモニターするのに用いることができる有用な毒性マーカーを提供する。また、これらのマーカーの一部は、様々な病気、若しくは生理的状態、病気の進行、医薬の効能及び薬物代謝をモニター又は検出するのに用いることができる。
【００１２】
毒性マーカーの同定
［００１２］ 毒性の予測できる遺伝子発現の変化を評価及び同定するために、十分に特徴づけられた毒性を有する選択された化合物を使用した研究が本発明者らによって行われ、インビボ及びインビトロで曝されたときの変化した遺伝子発現が分類整理された。本発明の研究では、２つの異なる方法を使用して、毒性を予測するためのモデルおよびデータベースを作成した。１つのモデル、ＲＭＡ／ＰＬＳ（部分最小２乗アルゴリズムによる予測能力の評価を伴った、ロバストマルチアレイ平均アルゴリズムによる生データ解析）では、高用量の３９種の化合物を既知の腎臓毒として選択したが、その化合物とは、アシクロビル、アドリアマイシン、アンホテリシンＢ、ＢＥＡ（ブロモエチルアミン臭化水素酸塩）、カルボプラチン、四塩化炭素、セファロリジン、クロロホルム、シドフォビル、シプロフィブラート、シスプラチン、コルヒチン、シクロホスファミド、シクロスポリンＡ、ダントロレン、ジフルニサル、エチレングリコール、ゲンタマイシン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン、ヒドララジン、イホスファミド、インドメタシン、塩化リチウム、メロキシカム、メナジオン、塩化第二水銀、オルサラジン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド、ペンタミジン、フェナセチン、プロピレンイミン、セムスチン、クロム酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、スルファジアジン、スラミン、タクロリムス、チオアセトアミド、およびバンコマイシンである。低用量のこれらの化合物、またはそれらを調製するビークルを、陰性対照として使用した。別の８種の化合物またはそれらを調製するビークルも陰性対照として選択したが、その化合物とは、セフタジジム（広域βラクタム抗生物質）、１７−α−エチニルエストラジオール（合成エストロゲン）、ゲムフィブロジル（血清トリグリセリドおよびＬＤＬコレステロールを低下させ、ＨＤＬコレステロールを上昇させる薬物）、フェノバルビタール（鎮静および抗コリン作動／鎮痙薬）、ストレプトマイシン（アミノグリコシド抗生物質）、タモキシフェン（抗エストロゲン、乳癌薬）、テモゾロミド（抗癌剤、特に脳腫瘍用）およびトランスプラチン（抗腫瘍薬）である。
【００１３】
［００１３］ 他のモデル、ＭＡＳ／ＬＤＡ（線形判別分析による予測能力の評価を伴った、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（登録商標）ＭＡＳ４アルゴリズムによる生データ解析）では、高用量の下記の化合物を既知の腎臓毒として選択したが、その化合物とは、インドメタシン、ジフルニサル、コルヒチン、クロロホルム、ジクロフェナク、メナジオン、クロム酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、チオアセトアミド、バンコマイシン、アシクロビル、アドリアマイシン、ＡＹ−２５３２９、ブロモエチルアミンＨＢｒ（ＢＥＡ）、カルボプラチン、四塩化炭素、セファロスポリン、シドフォビル、シスプラチン、シトリニン、シクロホスファミド、シクロスポリン、ゲンタマイシン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン、ヒドララジン、イホスファミド、塩化リチウム、塩化第二水銀、パミドロネート、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、セムスチン、およびスルファジアジンである。陰性対照には、低用量のこれらの化合物およびこれらの化合物を調製するビークルが含まれる。別の陰性対照には、下記の化合物、すなわちカプトプリル、セフタジジム、フェノバルビタール、ストレプトマイシン、タモキシフェン、テモゾロミド、およびトランスプラチン、ならびにこれらを調製するビークルが含まれる。ＭＡＳ／ＬＤＡモデルでは、下記のビークル、すなわちトウモロコシ油、メチルセルロース、トラガカントゴム、および生理食塩水を使用した。
【００１４】
ラット腎臓毒素
［００１４］ セファロリジンは、セファロスポリンＣに由来する、広スペクトルの両性の半合成セファロスポリンである。セファロスポリン類は、細菌細胞壁のペプチドグリカンの重合を阻害することによって細菌の増殖を妨げるβ−ラクタム含有抗生物質である。直鎖状グリカン鎖（これはＮ−アセチルグルコサミン及びＮ−アセチルムラミン酸から構成される）は、数アミノ酸の短い鎖が結合することによって相互に架橋される。この場合、その結合はトランスペプチダーゼの作用から生じる。セファロスポリン類は、このトランスペプチダーゼの活性を阻止することによって作用すると考えられている（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６、１０７４頁〜１０７５頁、１０８９頁〜１０９５頁）。
【００１５】
［００１５］ セファロリジンは筋肉内投与され、気道、消化管及び尿路の感染症、ならびに軟組織、骨及び関節の感染症を治療するために使用される。顕著な副作用には、過敏性反応（アナフィラキシーショック、蕁麻疹及び気管支痙攣など）、消化器障害、カンジダ症、心臓血管毒性及び血液毒性、特に、造血系（赤血球、白血球及び血小板の形成を担う細胞）に対する毒性が含まれる。
【００１６】
［００１６］ セファロリジンは、高用量では腎毒性をもたらすことがあるが、アミノグリコシド類及びポリミキシン類が有するほどの腎臓有害性を有していない。高用量のセファロリジンは、急性の尿細管壊死（Ｃｅｃｉｌ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、第２０版、ＸＩＩ部、５８６頁、Ｊ．Ｃ．Ｂｅｎｎｅｔｔ及びＦ．Ｐｌａｕｍ編、Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ Ｃｏ．、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、１９９６）又は薬物誘発の間質性腎炎を引き起こすことがあるが、これには、ＩｇＥレベルの上昇、発熱、関節痛及び斑点状丘疹の発疹が伴う。腎臓生検により、浮腫や主にリンパ球、単球、好酸球及び形質細胞での間質性炎症性病変が明らかにされる。小血管の血管炎が発症することがあり、これにより、壊死性の糸球体腎炎がもたらされる（Ｇ、Ｋｏｒｅｎ、「薬物及び化学物質の腎毒性の可能性。薬理学的基礎及び臨床的関連性」、Ｍｅｄ Ｔｏｘｉｃｏｌ Ａｄｖｅｒｓｅ Ｄｒｕｇ Ｅｘｐ、４（１）：５９〜７２、１９８９）。
【００１７】
［００１７］ セファロリジンは、また、ミトコンドリアの呼吸及びアニオン性スクシナートの取り込み並びにキャリア媒介によるアニオン性基質の輸送を低下させることが示されている（Ｔｕｎｅら（１９９０）、Ｊ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｅｘｐ Ｔｈｅｒ、２５２：６５〜６９）。腎臓組織に対する酸化的ストレス及び損傷の研究では、セファロリジンは、腎皮質において、還元型グルタチオン（ＧＳＨ）を枯渇させ、酸化型グルタチオン（ＧＳＳＧ）を産生させた。この薬物はまた、グルタチオンレダクターゼを阻害し、マロンジアルデヒド及び共役ジエンを産生した（Ｔｕｎｅら（１９８９）、Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ、３８：７９５〜８０２）。セファロリジンは近位尿細管内に能動的に輸送されるが、内腔膜を通って尿細管液内にゆっくり輸送されるため、高濃度に蓄積し壊死を引き起こすことがある。壊死は、有機アニオン輸送の阻害剤を投与することによって防止することができるが、セファロリジンが腎臓の有機アニオン輸送系によって腎臓に出入りするので、そのような治療は逆効果になる場合がある（Ｔｕｎｅら（１９８０）、Ｊ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｅｘｐ Ｔｈｅｒ、２１５：１８６〜１９０）。
【００１８】
［００１８］ シスプラチン（Ｐｔ（ＮＨ_３）_２（Ｃｌ）_２）は、広スペクトルの抗腫瘍剤であり、精巣、卵巣、膀胱、皮膚、頭頸部及び肺の腫瘍を治療するために一般的に使用されている（ＰＤＲ、第４７版、７５４頁〜７５７頁、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．、Ｍｏｎｔｖａｌｅ、ＮＪ、１９９３；Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１２６９頁〜１２７１頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。シスプラチンは細胞内に拡散し、そして非常に反応性の部位であるグアニンのＮ^７をアルキル化し、これにより、細胞に対して致死性である、ＤＮＡにおける鎖間及び鎖内の架橋を生じさせることによって主に機能する。この薬物は細胞周期に影響されないが、その作用はＳ期において最も顕著である。
【００１９】
［００１９］ この薬物は主に腎臓によって身体から排出されるので、シスプラチン使用の最も頻発する副作用は腎毒性であり、その重篤度は、投薬量及び治療期間の増大とともに大きくなる。他の副作用には、尿細管損傷、骨髄抑制（循環する血小板、白血球及び赤血球の数の減少）、悪心及び嘔吐、聴器毒性、血清電解質の乱れ（おそらくは尿細管損傷から生じると考えられる、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム及びリン酸塩の濃度低下）、尿素及びクレアチニンの血清中濃度の上昇、そして末梢神経障害が含まれる。
【００２０】
［００２０］ ラットに対するある研究（Ｎｏｎｃｌｅｒｃｑら（１９８９）、Ｅｘｐ Ｍｏｌ Ｐａｔｈｏｌ、５１：１２３〜１４０）では、シスプラチン又はカルボプラチンの投与により、腎臓傷害が誘発されたが、カルボプラチンの方が、シスプラチンよりも損傷が少なかった。最も顕著な傷害は、近位尿細管の直線部分に対してであった。
【００２１】
［００２１］ 別のラット研究（Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎら（１９８１）、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ａｐｐｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ、６０：１６３〜１７５）では、シスプラチンが注射された動物は、薬物投薬量の増大とともに食物摂取量が低下した。２日目に、高用量群（１０〜１５ｍｇ／ｋｇ）はＢＵＮが６倍又は７倍上昇した。４日目に、５ｍｇ／ｋｇ群でＢＵＮの上昇が認められた。低用量群（２．５又は５ｍｇ／ｋｇ）において、３日目〜４日目に、尿のモル浸透圧濃度の減少とともに尿量の増加が観測された。ラットに対する別の実験（Ａｇａｒｗａｌら（１９９５）、Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ、４８：１２９８〜１３０７）では、シスプラチン処理により血清クレアチニンレベルが上昇した−それは３日目から始まり、研究期間中進行した−ことが示されている。
【００２２】
［００２２］ ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ、Ｃ_２２Ｈ_２９Ｎ_７Ｏ_５）は、ストレプトミセス・アルボニゲル（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ａｌｂｏｎｉｇｅｒ）によって産生される抗生物質であり、タンパク質合成を阻害し、ヒトの微小変化型ネフローゼ症候群を模倣するために実験的にラットに対して一般的に使用されている。ある研究では、ＰＡＮ注射ラットは血清非エステル型脂肪酸レベルが増大し、一方で、血清アルブミン濃度が負の影響を受けたことが示された（Ｓａｓａｋｉら（１９９９）、Ａｄｖ Ｅｘｐ Ｍｅｄ Ｂｉｏｌ、４６７：３４１〜３４６）。
【００２３】
［００２３］ 別のラット研究では、アデノシンデアミナーゼ阻害剤により、ＰＡＮの腎毒性が防止された。このことは、ＰＡＮの毒性がアデノシン代謝に関連することを示している（Ｎｏｓａｋａら（１９９７）、Ｆｒｅｅ Ｒａｄｉｃ Ｂｉｏｌ Ｍｅｄ、２２：５９７〜６０５）。別の研究グループは、ＰＡＮが、ラットに投与されたとき、タンパク尿（尿中のタンパク質の量が異常な状態）、腎臓損傷−例えば、糸球体上皮細胞の小疱形成、糸球体基底膜からの細胞の局所的な分離−、及び有足細胞の融合をもたらしたことを示した（Ｏｌｓｏｎら（１９８１）、Ｌａｂ Ｉｎｖｅｓｔ、４４：２７１〜２７９）。ラットに対する別の研究では、ＰＡＮの投与により、糸球体上皮細胞のアポトーシスが用量依存的かつ時間依存的に誘導された（Ｓａｎｗａｌら（２００１）、Ｅｘｐ Ｍｏｌ Ｐａｔｈｏｌ、７０：５４〜６４）。
【００２４】
［００２４］ ＰＡＮ注射ラットを用いたある研究（Ｋｏｕｋｏｕｒｉｔａｋｉら（１９９８）、Ｊ Ｉｎｖｅｓｔｉｇ Ｍｅｄ、４６：２８４〜２８９）では、パキシリン、局所接着キナーゼ（ｆｏｃａｌ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｋｉｎａｓｅ）及びＲｈｏのタンパク質（これらはすべて、細胞外基質に対する細胞接着を調節している）の発現の変化が調べられた。パキシリンのレベルは一貫して増大し、ＰＡＮ注射の９日後にピークに達し、その後、タンパク尿が解消された後でさえ上昇したままであった。局所接着キナーゼ及びＲｈｏの発現の変化はいずれも観測されなかった。
【００２５】
［００２５］ ＢＥＡ（Ｃ_２Ｈ_６ＢｒＮ．ＨＢｒ）は、乳頭壊死及び腎皮質損傷（これはヒトの鎮痛薬腎症に類似する）を誘発するために実験的にラットに対して広く使用されている。ラットにおけるＢＥＡ誘発の乳頭壊死は、最終的には巣状糸球体硬化症及びネフローゼ性タンパク尿の発症をもたらす（Ｇａｒｂｅｒら（１９９９）、Ａｍ Ｊ Ｋｉｄｎｅｙ Ｄｉｓ、３３：１０３３〜１０３９）。低用量（５０ｍｇ／ｋｇ）の場合でさえ、ＢＥＡは頂部の限定的な腎乳頭壊死を誘発し得る（Ｂａｃｈら（１９８３）、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ａｐｐｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ、６９：３３３〜３４４）。オスのＷｉｓｔａｒラットにおいて、１００ｍｇ／ｋｇで投与されたＢＥＡは、腎乳頭壊死を２４時間以内に生じさせることが示された（Ｂａｃｈら（１９９１）、Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ Ｔｏｘｉｃｏｌ、２９：２１１〜２１９）。さらに、Ｂａｃｈらは、尿トリグリセリドの増加が認められること、そしてオイルレッドＯ脂肪染色により、集合管の細胞及び壊死領域に隣接する過形成性尿路上皮細胞において脂肪沈着が認められたことを示した。
【００２６】
［００２６］ コハク酸塩及びクエン酸塩の濃度がＢＥＡ処置ラットの尿では著しく低下することもまた示されている（Ｈｏｌｍｅｓら（１９９５）、Ａｒｃｈ Ｔｏｘｉｃｏｌ、７０：８９〜９５）。さらに、ＢＥＡ処置は、グルタル酸及びアジピン酸による酸性尿を誘発したが、それはアシルＣｏＡデヒドロゲナーゼの酵素不足の徴候である。同じ研究では、尿中のタウリンレベルが砂漠ネズミ及びＢＥＡ処置の砂漠ネズミで調べられ、肝毒性を示す尿中タウリンレベルの上昇が認められた。
【００２７】
［００２７］ ＢＥＡ処置ラットに対する別の研究では、腎乳頭におけるクレアチン濃度の上昇、そして肝臓、腎皮質及び腎髄質におけるグルタル酸濃度の上昇が処置後６時間に認められることが示された（Ｇａｒｒｏｄら（２００１）、Ｍａｇｎ Ｒｅｓｏｎ Ｍｅｄ、４５：７８１〜７９０）。
【００２８】
［００２８］ １９６０年代初期に発見、精製されたゲンタマイシンは、広スペクトルのアミノグリコシド系抗生物質であり、好気性グラム陰性細菌を殺し、感染症（例えば、尿路、肺及び髄膜の感染症）を治療するために一般的に使用されている。アミノグリコシドに典型的なように、この化合物は、グリコシド結合によって中央のアミノサイクリトール環に結合している２つのアミノ糖の環から構成されている。アミノグリコシド類は、経口投与では吸収が悪いが、腎臓によって迅速に排出される。その結果、聴器毒性及び神経筋遮断もまた生じ得るが、腎毒性が主要な副作用である。ゲンタマイシンは、細菌のタンパク質合成を妨害することによって作用する。この化合物は、多くの他のタンパク合成阻害剤である抗菌剤−これらは、単に静菌的である−よりも強力であり、身体に対する作用も同様に、より激しい（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅ ｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１１０３頁〜１１１５頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗＨｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００２９】
［００２９］ アミノグリコシドは迅速に作用し、殺菌速度は濃度依存的である。残留殺菌活性は、血清中濃度が最小阻止濃度（ＭＩＣ）未満に低下した後も続き、持続期間もまた投与量／濃度に依存する。残留活性により、患者によっては１日１回の投与が可能になる。これらの薬物は、外膜にあるポリンチャンネルを通って細菌細胞内に拡散し、その後、内側が負である膜電位によって細胞質膜を通って輸送される（Ｇｏｏｄｍａｎ及びＧｉｌｍａｎ、同上）。
【００３０】
［００３０］ 腎臓損傷は腎不全に発展し得るが、ゲンタマイシンが近位曲尿細管に対して−特にＳ１セグメント及びＳ２セグメント−攻撃することによるものである。しかし、壊死は、多くの場合、斑点状で局所的である（Ｓｈａｎｌｅｙら（１９９０）、Ｒｅｎ Ｆａｉｌ、１２：８３〜８７）。Ｓｈａｎｌｅｙらによるラットでの研究では、表在ネフロンの初期セグメントは壊死に対して著しく耐性であるが、表在ネフロンは傍髄質部ネフロンよりも、壊死に対する感受性が高いことが示された。
【００３１】
［００３１］ ゲンタマイシン処置に対する報告された酵素的変化は、タンパク質合成及びα−メチルグルコース輸送の低下とともに、Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミニダーゼ及びアルカリホスファターゼの活性上昇、ならびに、スフィンゴミエリナーゼ、カテプシンＢ、Ｎａ^＋／Ｋ^＋−ＡＴＰａｓｅ、乳酸デヒドロゲナーゼ及びＮＡＤＰＨチトクロームＣレダクターゼの活性低下である（Ｍｏｎｔｅｉｌら（１９９３）、Ｒｅｎ Ｆａｉｌ、１５：４７５〜４８３）。尿中のγ−グルタミルトランスペプチダーゼ活性の上昇もまた報告されており（Ｋｏｃａｏｇｌｕら（１９９４）、Ａｒｃｈ Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｔｈｅｒ Ｅｘｐ（Ｗａｒｓｚ）、４２：１２５〜１２７）、尿中のこの酵素の定量は、ゲンタマイシンの毒性をモニターするための有用なマーカーである。
【００３２】
［００３２］ ゲンタマイシン処置から生じる腎臓症状の１つの原因は、活性酸素代謝産物の生成である。ゲンタマイシンは、活性酸素種の産生を増強し得ることがインビトロ及びインビボの両方で示されている。鉄（フリーラジカル形成を触媒するのに必要な補因子の１つ）がチトクロームＰ４５０によって供給される（Ｂａｌｉｇａら（１９９９）、Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂ Ｒｅｖ、３１：９７１〜９９７）。
【００３３】
［００３３］ ラットにおける遺伝子送達実験において、ヒトカリクレイン遺伝子がアデノウイルスベクターにクローン化され、その後、コンストラクトがゲンタマイシン製剤と同時投与されたが、この実験では、カリクレインはゲンタマイシン誘発の腎毒性を防ぎ得ることが示された。著しく増加した腎血流、糸球体ろ過速度及び尿流量が認められ、尿細管損傷、細胞壊死及び管腔蛋白円柱の低減も認められた。カリクレイン遺伝子の送達はまた、血中尿素窒素レベルの低下、ならびに尿中キニンレベル及び亜硝酸塩／硝酸塩レベルの上昇を生じさせた。この研究は、組織カリクレイン−キニン系が、ゲンタマイシンによる腎毒性の誘発期間中に乱される重要な経路であり得るという証拠を提供している（Ｍｕｒａｋａｍｉら（１９９８）、Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ、５３：１３０５〜１３１３）。
【００３４】
［００３４］ イホスファミドはアルキル化剤で、膀胱癌、子宮頸癌及び肺癌を治療するために化学療法において一般的に使用されている。イホスファミドは肝臓で水酸化されることによりゆっくり活性化され、トリアゼン誘導体である５−（３，３−ジメチル−１−トリアゼノ）イミダゾール−４−カルボキサミド（ＤＴＩＣ）が形成される（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１２３５頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。チトクロームＰ４５０はＮ−脱メチル化反応によってＤＴＩＣを活性化し、アルキル化成分のジアゾメタンをもたらす。その後、これらの活性代謝物はＤＮＡを架橋させることができ、それによって増殖停止及び細胞死をもたらす。イホスファミドは治療的に有用であるが、腎毒性、尿毒性及び中枢神経毒性をも伴う。
【００３５】
［００３５］ 別の治療薬であるメスナが、多くの場合、腎臓及び膀胱の問題を生じさせないために同時に投与されている（Ｂｒｏｃｋ及びＰｏｈｌ（１９８６）、ＩＡＲＣ Ｓｃｉ Ｐｕｂｌ、７８：２６９〜２７９）。しかし、メスナがイホスファミドと一緒に投与されたとしても、患者には、尿細管毒性が生じ、そしてアラニンアミノペプチダーゼ及びＮ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミニダーゼの尿中レベルの上昇が見出された事例が報告されている（Ｇｏｒｅｎら（１９８７）、Ｃａｎｃｅｒ Ｔｒｅａｔ Ｒｅｐ、７１：１２７〜１３０）。
【００３６】
［００３６］ ある研究では、進行した軟組織肉腫を治療するためにイホスファミドが投与されていた４２名の患者が調べられた（Ｓｔｕａｒｔ−Ｈａｒｒｉｓら（１９８３）、Ｃａｎｃｅｒ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ、１１：６９〜７２）。イホスファミドの投薬量は５．０ｇ／ｍ^２〜８．０ｇ／ｍ^２であり、すべての患者には、イホスファミドの負の作用をうち消すためにメスナが与えられた。そのような場合でさえ、悪心及び嘔吐が患者のすべてに共通した。４２名の患者のうち、７名が腎毒性を発症し、の内の２名が致命的な腎不全に進行した。
【００３７】
［００３７］ 別の臨床試験において、１８名の神経芽細胞腫患者で尿細管機能がモニターされた（Ｃａｒｏｎら（１９９２）、Ｍｅｄ Ｐｅｄｉａｔｒ Ｏｎｃｏｌ、２０：４２〜４７）。尿細管毒性が患者の少なくとも１２名に生じ、そのような患者の内７名が最終的にはファンコーニ症候群（Ｄｅｂｒｅ−ｄｅ Ｔｏｎｉ−Ｆａｎｃｏｎｉ ｓｙｎｄｒｏｍｅ）を発症したが、３つの症例でファンコーニ症候群は可逆的であった。
【００３８】
［００３８］ ファンコーニ症候群は、腎臓の近位尿細管の機能障害を特徴とする疾患である。ファンコーニ症候群は、アミノ酸尿、腎性糖尿及び高リン酸塩尿症を伴う。イホスファミドは、ファンコーニ症候群を誘発するために実験的にラットに対して使用されることが多い。ある研究では、８０ｍｇ／ｋｇのイホスファミドを投与されたラットは、体重及びヘマトクリットが、コントロールのラットよりも著しく低下した（Ｓｐｒｉｎｇａｔｅ及びＶａｎ Ｌｉｅｗ（１９９５）、Ｊ Ａｐｐｌ Ｔｏｘｉｃｏｌ、１５：３９９〜４０２）。さらに、これらのラットは、低度の糖尿、タンパク尿及びリン酸塩尿症を有した。マウスでの研究では、イホスファミドにより、血清クレアチニンレベル及び尿素レベルの上昇が誘発され、クレアチニンのクリアランス速度が低下した（Ｂａｄａｒｙ（１９９９）、Ｊ Ｅｔｈｎｏｐｈａｒｍａｃｏｌ、６７：１３５〜１４２）。
【００３９】
［００３９］ シクロホスファミドはナイトロジェンマスタード型のアルキル化剤で、分裂中の細胞に対して非常に毒性であり、非ホジキンリンパ腫やバーキットリンパ腫などの悪性リンパ腫、多発性骨髄腫、白血病、神経芽細胞腫、卵巣腺癌及び網膜芽細胞腫、ならびに乳癌及び肺癌を治療するために化学療法において一般的に使用されている（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１２３４頁、１２３７頁〜１２３９頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６；Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ、第４７版、７４４頁〜７４５頁、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．、Ｍｏｎｔｖａｌｅ、ＮＪ、１９９３）。さらに、シクロホスファミドは、骨髄移植や臓器移植後における免疫抑制剤として使用されている。シクロホスファミドは、ある種のタイプの癌に対して治療上有用であるが、心臓毒性、腎毒性（尿細管壊死を含む）、出血性膀胱炎、骨髄抑制、肝毒性、男性生殖系及び女性生殖系の機能障害、間質性肺炎、ならびに中枢神経系の毒性をも伴う。
【００４０】
［００４０］ シクロホスファミドは、肝臓において一旦、チトクロームＰ４５０混合機能オキシダーゼ系によって水酸化され、活性代謝物のホスホルアミドマスタード及びアクロレインを産生し、これらにより、ＤＮＡが架橋され、増殖停止及び細胞死がもたらされる。しかし、これらの代謝産物は、毒性が高く、これらの代謝産物が輸送される他の器官（腎臓など）において副作用を引き起こす。アクロレインは、尿中への分泌によって腎臓から除かれ、このために、膀胱炎（膀胱の炎症）、多くの場合には出血性膀胱炎が生じる。
【００４１】
［００４１］ 腎臓において、シクロホスファミドは遠位尿細管の壊死を誘導する。シクロホスファミドは、抗癌薬のイホスファミドと構造的に類似しているが、近位尿細管に対する損傷を誘導せず、またファンコーニ症候群をも誘導しない（Ｒｏｓｓｉら（１９９７）、Ｎｅｐｈｒｏｌ Ｄｉａｌ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ、１２：１０９１〜１０９２）。
【００４２】
［００４２］ シクロホスファミド治療を受けている患者のある臨床試験では、この薬物に由来する腎臓損傷は、この薬物の生体内変換速度の低下及び腎臓クリアランスの低下をもたらし、これにより毒性のあるアルキル化代謝産物の発生をもたらすことが示されている（Ｗａｇｎｅｒら（１９８０）、Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌｆｏｒｓｃｈｕｎｇ、３０：１５８８〜１５９２）。
【００４３】
［００４３］ 悪性リンパ腫及び乳癌に罹患している患者の研究では、治療で使用されたシクロホスファミドの用量と、患者の尿中のアルキル化代謝産物の濃度との間に直接的な関連性が見出された。用量の上限は、薬物が代謝され得る速度によってというよりも、毒性副作用の性質及び程度によって決定された（Ｓａｕｌら（１９７９）、Ｊ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ Ｃｌｉｎ Ｏｎｃｏｌ、９４：２７７〜２８６）。毒性であるのはアクロレイン自体であり、シクロホスファミドのアルキル化活性ではない（Ｂｒｏｃｋら（１９７９）、Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌｆｏｒｓｃｈｕｎｇ、２９：６５９〜６６１）。ラットに対する研究ではまた、腎臓からのアクロレインが出血性膀胱炎を生じさせ得ること、及びアクロレイン濃度が膀胱炎の頻度及び重篤度に直接的に関連することが示された（Ｃｈｉｊｉｗａら（１９８３）、Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ、４３：５２０５〜５２０９）。
【００４４】
［００４４］ カルボプラチンは白金配位錯体で、抗腫瘍剤として化学療法において一般的に使用されている。化学療法剤として、カルボプラチンは、シスプラチンと同様に作用する。カルボプラチンは拡散によって細胞内に入り、細胞内での加水分解により活性化される（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１２７０頁〜１２７１頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。活性化されると、白金錯体はＤＮＡと反応することができ、これにより架橋を生じさせることができる。カルボプラチンとシスプラチンとの違いの１つは、カルボプラチンの方が臨床上より寛容なことである。シスプラチンに伴う副作用のいくつかは一例えば、悪心、神経毒性及び腎毒性など−、カルボプラチンが投与された患者ではより低頻度で見られる。いくつかの他の副作用には、低マグネシウム血症及び低カリウム血症がある（Ｋｉｎｔｚｅｌ（２００１）、Ｄｒｕｇ Ｓａｆ、２４：１９〜３８）。
【００４５】
［００４５］ オスのＷｉｓｔａｒラットに対する１つの研究において、カルボプラチンが６５ｍｇ／ｋｇの投薬量で投与された（Ｗｏｌｆｇａｎｇら（１９９４）、Ｆｕｎｄａｍ Ａｐｐｌ Ｔｏｘｉｃｏｌ、２２：７３〜７９）。カルボプラチンによる処置の後、ＣＧＴ排出が約２倍増大した。
【００４６】
［００４６］ 別の研究では、ビンデシン及びマイトマイシンＣとの組み合わせで与えられたときの、シスプラチンとカルボプラチンとが比較された（Ｊｅｌｉｃら（２００１）、Ｌｕｎｇ Ｃａｎｃｅｒ、３４：１〜１３）。この研究では、ビンデシン及びマイトマイシンＣと一緒にカルボプラチンを投与した場合、シスプラチン投与の場合よりも血液学的に毒性が高かったが、全体的な生存性に関しては優れていることが示された。
【００４７】
［００４７］ ＡＹ−２５３２９は、軽度の肝毒性を有し、ネフローゼを誘導することが示されているフェノチアジン系化合物の一つである。その構造を下記に示す。
【００４８】
【化１】

【００４９】
［００４８］ フェノチアジン系化合物は向精神薬の一分類である。フェノチアジン系化合物は、統合失調症、妄想症、躁病、小児の多動性、老化のいくつかの形態、及び不安を治療するために使用されている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ．ｃｏｍ／ａｒｔｉｃｌｅｓｎｅｗ／３６５９１．ｈｔｍｌ）。これらの薬物の長期使用に伴ういくつかの副作用には、血圧の低下、パーキンソン症候群、運動活動の低下、及び視覚障害がある。
【００５０】
［００４９］ クロルプロマジン（トラジン又はラルガクチル）は脂肪族フェノチアジン系化合物で、統合失調症及び躁うつ病を治療するために広く使用されている。プロラクチンの分泌がクロルプロマジン服用中に増大し、乳汁漏出及び女性化乳房がともにこの薬物に伴っている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈ．ｃｏｍ／ｄｒｕｇ／ｐ３０−ｃ０１．ｈｔｍｌ）。トリフルオペラジンは、別の処方されるフェノチアジン系化合物である。トリフルオペラジンは、不安治療のために、悪心及び嘔吐を防止するために、そして精神病障害を管理するために使用されている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｎｔａｌｈｅａｌｔｈ．ｃｏｍ／ｄｒｕｇ／ｐ３０−ｓ０４．ｈｔｍｌ）。この薬物に伴う負の副作用には、肝臓損傷、骨髄抑制及びパーキンソン症候群がある。
【００５１】
［００５０］ アシクロビル（９−［（２−ヒドロキシエチル）メチル］グアニン、ゾビラックス（登録商標））は抗ウイルス性のグアノシンアナログで、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、水痘帯状疱疹ウイルス（ＶＺＶ）及びエプスタイン・バーウイルス（ＥＢＶ）の感染症を治療するために使用されている。アシクロビルは、グアニンを取り込むヌクレオシドトランスポーターによって細胞内に輸送され、ウイルスによりコードされるチミジンキナーゼ（ＴＫ）によってリン酸化される。他のキナーゼは、アシクロビルを活性化形態の二リン酸形態及び三リン酸形態に変換するが、それらがウイルスＤＮＡの重合を妨げる。アシクロビル三リン酸はウイルスポリメラーゼに対してｄＧＴＰと競合するが、アシクロビルが一リン酸型として優先的に取り込まれる。その結果、鎖の伸長が停止する（Ｆｉｅｌｄｓ Ｖｉｒｏｌｏｇｙ、第３版、Ｆｉｅｌｄｓら編、４３６頁〜４４０頁、Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ−Ｒａｖｅｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、１９９６；Ｃｅｃｉｌ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、第２０版、第ＸＩＩ部、１７４２頁、Ｊ．Ｃ．Ｂｅｎｎｅｔｔ及びＦ．Ｐｌｕｍ編、Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ Ｃｏ．、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、１９９６）。
【００５２】
［００５１］ アシクロビルの薬物動態は、アシクロビルが約３時間の有用な半減期を有すること、及びその大部分がほとんど変化を受けないまま尿に排出されることを示している（Ｂｒｉｇｄｅｎら（１９８５）、Ｓｃａｎｄ Ｊ Ｉｎｆｅｃｔ Ｄｉｓ Ｓｕｐｐｌ、４７：３３〜３９）。驚くべきことではないが、アシクロビル治療の最も高頻度の副作用は、腎臓の様々な部分に対する損傷、特に尿細管に対する損傷である。結晶尿又は尿細管の内腔における結晶の沈殿（この場合、アシクロビルの結晶）が生じ得る（Ｆｏｇａｚｚｉ（１９９６）、Ｎｅｐｈｒｏｌ Ｄｉａｌ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ、１１：３７９〜３８７）。もし、この薬物が集合尿細管内で結晶化すると、閉塞性腎障害及び尿細管壊死が生じ得る（Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ（２０００）、Ｖｅｔ Ｈｕｍ Ｔｏｘｉｃｏｌ、４２：３７０〜３７１）。罹患患者の生検組織は、刷子縁の喪失、裏打ち細胞の平板化及び病巣の核の喪失とともに近位尿細管及び遠位尿細管の拡張を示している（Ｂｅｃｋｅｒら（１９９３）、Ａｍ Ｊ Ｋｉｄｎｅｙ Ｄｉｓ、２２：６１１〜６１５）。
【００５３】
［００５２］ シトリニンは、真菌であるペニシリウム・シトリナム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉｔｒｉｎｕｍ）によって産生されるカビ毒（マイコトキシン）で、食品及び飼料の天然混入物である（Ｂｏｎｄｙ及びＡｒｍｓｔｒｏｎｇ（１９９８）、Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．Ｔｏｘｉｃｏｌ．、１４：３２３〜３３２）。マイコトキシンは免疫系に対して負の作用を有し得ることが知られており、しかしながら、シトリニンで処置された動物は、抗原に対する応答を刺激することが示されている（Ｓｈａｒｍａ（１９９３）、Ｊ．Ｄａｉｒｙ Ｓｃｉ．、７６：８９２〜８９７）。シトリニンは既知の腎臓毒であり、ニワトリ、子ガモ及び七面鳥などの鳥類では、腎臓変性のために、下痢、食物消費の増大、及び体重増加の低下を生じさせる（Ｍｅｈｄｉら（１９８１）、Ｆｏｏｄ Ｃｏｓｍｅｔ．Ｔｏｘｉｃｏｌ．、１９：７２３〜７３３；Ｍｅｈｄｉら（１９８４）、Ｖｅｔ．Ｐａｔｈｏｌ．、２１：２１６〜２２３）。七面鳥及び子カモでの研究では、両方の種が、肝臓病変及びリンパ性病変の発生を伴うネフローゼを示した（Ｍｅｈｄｉら、１９８４）。
【００５４】
［００５３］ ある研究では、シトリニンが、ウサギに単回経口用量として１２０ｍｇ／ｋｇ又は６７ｍｇ／ｋｇ投与された（Ｈａｎｉｋａら（１９８６）、Ｖｅｔ．Ｐａｔｈｏｌ．、２３：２４５〜２５３）。シトリニンで処置されたウサギは、凝縮したミトコンドリア及びゆがんだミトコンドリア、遠位尿細管の髄質及び直皮質の拡張した細胞間隙、ならびに嵌合プロセスの崩壊などの腎臓変化を示した。別のウサギ研究では、シトリニン投与のウサギは高窒素血症及び代謝性アシドーシスを示した（Ｈａｎｉｋａら（１９８４）、Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．Ｔｏｘｉｃｏｌ．、２２：９９９〜１００８）。腎不全が、低下したクレアチニンクリアランス、ならびに増大した血中尿素窒素レベル及び血清クレアチニンレベルによって示された。
【００５５】
［００５４］ 従来、水銀は、医薬品、特に、防腐剤、抗菌剤、皮膚軟膏、利尿剤及び緩下剤の重要な成分であった。水銀は、より効果的で、より特異的で、かつより安全な化合物によって大部分が置き換えられており、これにより、薬物により引き起こされる水銀中毒が希になっているが、産業界では依然として広く使用されている。職業的暴露、及び公共水源への水銀放出などの環境汚染に由来する中毒は、野生動物、家畜動物及び人間が影響を受けるので、依然として問題である。
【００５６】
［００５５］ その脂溶性及び血液脳関門透過能のために、水銀の最も危険な形態は有機水銀であり、その最も一般的なものは、作物の種子を殺菌するために使用されている殺菌剤であるメチル水銀である。水銀で汚染された種子が植えられ、作物が収穫され、消費されたときに、水銀中毒に由来する大規模な疾患及び死亡を伴う事故が、多数の国において報告されている。有機水銀中毒の別の汚染源は、反応生成物としてメチル水銀を形成する、水銀触媒などの無機水銀を含有する産業化学物質から生じる。この廃棄物が、貯水池、湖、河川又は湾に放出された場合、付近の住民（特に、地元の魚を食する人々）が病気になり得るか、又は死亡し得る。
【００５７】
［００５６］ 無機塩の塩化第二水銀ＨｇＣｌ_２ならびに他の第二水銀塩は、その第一水銀形態よりも刺激性が高く、毒性が高い。今日、塩化第二水銀は、漂白剤、電子工学装置、プラスチック、殺菌剤及び歯科用アマルガムを製造するために産業界で使用されている。ヒトへの暴露の主要な原因は、河川への産業的廃棄である（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ：Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｕｔｉｃｓ、第９版、１６５４頁〜１６５９頁、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００５８】
［００５７］ 無機水銀塩が摂取されたとき、約１０％の第二水銀イオンが消化管によって吸収され、Ｈｇ^２＋の大部分が粘膜表面に結合したままになり得る。最大濃度のＨｇ^２＋が腎臓で見出される。これは、Ｈｇ^２＋が、腎臓において、他の組織よりも長く保持されるからである。従って、腎臓は、無機水銀中毒による最も有害な影響を受ける器官である。近位尿細管は、尿細管の壊死が生じる主要な損傷部位である。水銀は主に近位尿細管のＳ２及びＳ３部位に影響を及ぼすが、高レベルの水銀暴露では、尿細管のＳ１部分及び遠位部分もまた損傷を受ける。ネフロンのこれらの領域は、水銀の取り込みに関与する酵素（γ−グルタミルトランスペプチダーゼなど）及び輸送タンパク質（基底外側の有機アニオン輸送系）を含有するので影響を受ける（Ｄｉａｍｏｎｄら（１９９８）、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ｐａｔｈｏｌ、２６：９２〜１０３）。
【００５９】
［００５８］ ＮＭＲスペクトルで検出され得る水銀毒性の尿マーカーには、乳酸、酢酸及びタウリンのレベルの上昇、ならびに馬尿酸のレベルの低下が含まれる（Ｈｏｌｍｅｓら（２０００）、Ｃｈｅｍ Ｒｅｓ Ｔｏｘｉｃｏｌ、１３：４７１〜４７８）。Ｈｇ^２＋に曝された腎臓における遺伝子発現の既知の変化には、熱ショックタンパク質ｈｓｐ７２及びグルコース調節タンパク質ｇｒｐ９４のアップレギュレーションが含まれる。組織壊死の程度及びこれらのタンパク質の発現レベルは、水銀（Ｈｇ^２＋）量及び水銀（Ｈｇ^２＋）暴露時間の長さの両方に比例しており、ｈｓｐ７２は腎皮質に蓄積し、ｇｒｐ９４は腎髄質に蓄積する（Ｇｏｅｒｉｎｇら（２０００）、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ｓｃｉ、５３：４４７〜４５７）。
【００６０】
［００５９］ インドメタシンは非ステロイド性の抗炎症、解熱鎮痛薬であり、リウマチ様関節炎、骨関節炎、強直性脊椎炎及び痛風を治療するために一般に使用される。本薬剤は、プロスタグランジン合成の強力な阻害剤として作用する。それは、アラキドン酸のプロスタグランジンへの変換に必要なシクロオキシゲナーゼ酵素を阻害する（ＰＤＲ 第４７版，Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｍｏｎｔｖａｌｅ，ＮＪ，１９９３；Ｇｏｏｄｍａｎ ＆ Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ 第９版，Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎ等 ｅｄｓ．，１０７４頁〜１０７５頁，１０８９頁〜１０９５頁，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９６；Ｃｅｃｉｌ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，第２０版，ｐａｒｔ ＸＩＩ，７７２頁〜７７３頁，８０５頁〜８０８頁，Ｊ．Ｃ．Ｂｅｎｎｅｔｔ ａｎｄ Ｆ． Ｐｌｕｍ Ｅｄｓ．，Ｗ．Ｂ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ Ｃｏ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，１９９６）。
【００６１】
［００６０］ インドメタシン治療の最も頻繁な副作用は胃腸障害であり、例えば、出血、潰瘍及び穿孔などであるが、特に長期投与後に腎毒性も生じ得る。ラットでは、出血及び壊死が腎乳頭及び脳弓において認められ、太い上行脚（ｍＴＡＬｓ）への損傷も認められ、また、血尿、タンパク尿及びネフローゼ症候群を伴う間質性腎炎がヒトで報告されている。腎臓プロスタグランジンが腎臓還流に重要な役割を果たしているため、腎機能障害に罹患している患者は腎血流減少を発症する危険にさらされている（Ｈｅｙｍａｎ等（１９９７）Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ ５１：６５３−６６３）。
【００６２】
［００６１］ ジフルニサルは非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）で、サリチル酸のジフルオロフェニル誘導体である（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、６３１頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。ジフルニサルは、骨関節炎及び肉離れの治療に最も頻繁に使用されている。ＮＳＡＩＤは、鎮痛作用、解熱作用及び抗炎症作用を有しているが、肝毒性がＮＳＡＩＤ治療の有害な副作用であることが知られている（Ｍａｓｕｂｕｃｈｉら（１９９８）、Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｅｘｐ．Ｔｈｅｒ．、２８７：２０８〜２１３）。ジフルニサルは、他のＮＳＡＩＤよりも毒性が低いことが知られているが、それにもかかわらず、長期間の投薬では、血小板又は腎臓の機能に対する有害な作用をもたらし得る（Ｂｅｒｇａｍｏら（１９８９）、Ａｍ．Ｊ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．、９：４６０〜４６３）。ジフルニサル治療に伴う他の副作用には、下痢、めまい、眠気、ガス又は胸やけ、頭痛、悪心、嘔吐及び不眠症がある（ｈｔｔｐ：／／ａｒｔｈｒｉｔｉｓｉｎｓｉｇｈｔ．ｃｏｍ／ｍｅｄｉｃａｌ／ｍｅｄｓ／ｄｏｌｏｂｉｄ．ｈｔｍｌ）。
【００６３】
［００６２］ Ｍａｓｕｂｕｃｈｉらは、１８種類の酸性ＮＳＡＩＤの肝毒性を比較した。その研究では、ジフルニサル（５００μＭの濃度で投与された）は、対照サンプルと比較して、ラット肝細胞におけるＬＤＨ漏出（細胞傷害に対するマーカー）を増大させることが示された。さらに、ジフルニサルによる処置は細胞内ＡＴＰ濃度の低下をもたらした。
【００６４】
［００６３］ ある研究では、２週間の期間にわたって患者に与えられたときのジフルニサル及びイブプロフェンの作用が比較された（Ｍｕｎｃｉｅ及びＮａｓｒａｌｌａｈ（１９８９）、Ｃｌｉｎ．Ｔｈｅｒ．、１１：５３９〜５４４）。イブプロフェン群及びジフルニサル群の両方で、２名の患者が腹部痙攣を訴えた。この研究では、短期間の使用でさえ、胃腸へ何らかの影響が生じ得ることが示された。この研究で使用された毒性用量は、著しい胃潰瘍をラットにおいて誘発しない用量として選ばれていた。高投与量のジフルニサルが与えられたラット群では、クレアチニンの濃度が増大し、それは腎臓傷害と一致しているが、脱水もまたクレアチン濃度の増大を生じさせ得る。
【００６５】
［００６４］ シドフォビル（ビスタイド（登録商標））は、ヘルペスウイルス、アデノウイルス、パピローマウイルス、ポックスウイルス及びヘパドナウイルスなどのウイルス感染症の治療において使用される抗ウイルス性のシトシンアナログである（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１２１６頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。シドフォビルはまた、ヘルペスウイルスの一種であるサイトメガロウイルス（ＣＭＶ）感染の治療にも有用である。
【００６６】
［００６５］ シドフォビルが投与されている患者において認められるいくつかの軽度の副作用には、悪心、嘔吐及び発熱がある。この薬物の最も重篤な報告された副作用は腎毒性である（ｈｔｔｐ：／／ｔｔｈｉｖｃｌｉｎｉｃ．ｃｏｍ／ｃｉｄｏ．ｈｔｍｌ）。腎毒性の脅威に応答して、シドフォビルが投与されている患者はその腎臓を治療前に調べることが必要であり、そのような患者は、腎臓問題の早期症状について治療期間中モニターされなければならない。さらに、シドフォビルは、腎毒性の危険性の低減を助けるために水分と一緒に与えられる（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｉｄｓｉｎｆｏｎｙｃ．ｏｒｇ／ｎｅｔｗｏｒｋ／ｓｉｍｐｌｅ／ｃｉｄｏ．ｈｔｍｌ）。プロベネシド（腎臓を保護することを助ける薬物）が、通常、同時に投与される（Ｌａｌｅｚａｒｉ及びＫｕｐｐｅｒｍａｎｎ（１９９７）、Ｊ．Ａｃｑｕｉｒ．Ｉｍｍｕｎｅ Ｄｅｆｉｃ．Ｓｙｎｄｒ．Ｈｕｍ．Ｒｅｔｒｏｖｉｒｏｌ．、１４：Ｓ２７〜３１）。
【００６７】
［００６６］ ある研究において、ＣＭＶの治療におけるシドフォビルの安全性及び効力が比較された（Ｌａｌｅｚａｒｉ及びＫｕｐｐｅｒｍａｎｎ（１９９８）、Ｊ．Ａｃｑｕｉｒ．Ｉｍｍｕｎｅ Ｄｅｆｉｃ．Ｓｙｎｄｒ．Ｈｕｍ．Ｒｅｔｒｏｖｉｒｏｌ．、１７：３３９〜３４４）。約４０％の患者で用量依存的な無症候性タンパク尿を示し、２５％の患者で血清クレアチニンレベルの上昇を示した。
【００６８】
［００６７］ パミドロネート（アレディア（登録商標））は、骨の再吸収を阻害し骨をより安定にするために臨床的に使用されているビスホスホネート薬である。パミドロネートは、ある種の癌とともに生じる高カルシウム血症（血中カルシウムが非常に多くなる）を治療するために使用される。典型的には静脈内注射により投与されるが、パミドロネートは、疾患が骨に広がっている乳癌又は多発性骨髄腫の患者に使用されることが多い。パミドロネート治療に関連するいくつかの副作用には、腹部痙攣、悪寒、錯乱、発熱、筋肉痙攣、悪心、筋肉の硬直、及び注射部位の腫れがある（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｕｒｓｉｎｇ．ｕｉｏｗａ．ｅｄｕ／ｓｉｔｅｓ／ＰｅｄｓＰａｉｎ／Ａｄｊｕｖａｎｔｓ／ＰＡＭＩＤＲｎｔ．ｈｔｍｌ）。パミドロネートは腎臓から排出されるため、腎臓に問題を有する患者は、パミドロネートの使用が禁止されることがある。
【００６９】
［００６８］ ある研究では、ラット及びマウスに、様々な用量の標識されたパミドロネートが投与された（Ｃａｌ及びＤａｌｅｙ−Ｙａｔｅｓ（１９９０）、Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、６５：１７９〜１９７）。パミドロネート処置は、著しい体重減少及びクレアチニンクリアランスの低下をもたらした。形態学的研究により、刷子縁膜の喪失及び限局性の近位尿細管壊死の存在が示された。
【００７０】
［００６９］ 別の研究では、１９７９年〜１９９８年の間に発表された論文を検討することによって悪性腫瘍の高カルシウム血症の様々な治療の耐容性が比較された（Ｚｏｊｅｒら（１９９９）、Ｄｒｕｇ Ｓａｆ．、２１：３８９〜４０６）。この著者らは、血清クレアチニンレベルの上昇、悪心及び発熱が、パミドロネートなどのビスホスホネートを用いた処置の後で報告されることを見出した。
【００７１】
［００７０］ Ｍａｒｋｏｗｉｔｚら（２００１、Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．、１２：１１６４〜１１７２）は、パミドロネート処置と虚脱性の巣状分節性糸球体硬化症（ＦＳＧＳ）との間に相関が存在するかどうかを明らかにすることを試みた。この著者らは、虚脱性ＦＳＧＳを発症した７名の患者の履歴を調べ、共通した唯一の薬物治療がパミドロネートの投与であることを見出した。１ヶ月あたり９０ｍｇの推奨用量で与えられたときには、腎毒性は希であった。しかし、パミドロネートがそれよりも高い用量で与えられたときには、腎毒性が生じていた。
【００７２】
［００７１］ アルカリ金属であるリチウムは、双極性障害に対する主要な薬理学的治療である。リチウムは、炭酸リチウム又はクエン酸リチウムなどの塩として典型的には与えられる。リチウム治療のいくつかの共通する副作用には、排尿の増大、水摂取の増大、口渇、体重増加、細かい震せん、及び疲労がある。リチウム治療に関連するいくつかのより重篤な副作用には、かすんだ視野、精神錯乱、てんかん発作、嘔吐、下痢、筋肉の衰弱、眠気、及び粗大震せんがある（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、４４８頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００７３】
［００７２］ リチウムは、生涯期間にわたる維持で使用されることが多いので、数多くの研究が、腎臓に対するリチウムの作用を試み、解明するために行われている。ある研究グループは、リチウムをヒトの治療範囲内にある日用量でオスのＷｉｓｔａｒラットに投与した（Ｋｌｉｎｇら（１９８４）、Ｌａｂ Ｉｎｖｅｓｔ、５０：５２６〜５３５）。リチウムが与えられたラットは、最初の投薬の３週間以内に著しい多尿症を発症した。これらのラットは、自由水クリアランスの上昇及びバソプレッシン抵抗性尿崩症を示した。リチウム処置の後、皮質集合管は様々な形態学的変化―例えば、尿細管の拡張、尿細管の裏打ち細胞の隆起、拡大した核―を示した。
【００７４】
［００７３］ 別の研究では、双極性障害の治療のためにリチウムを投与されているヒトの集団が調べられた（Ｍａｒｋｏｗｉｔｚら（２０００）、Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．、１１：１４３９〜１４４８）。患者は、平均年齢が４２．５歳であり、２年〜２５年のリチウム治療（１３．６年の平均値）を受けていた。患者の約１／４がネフローゼ性タンパク尿を有し、そのほぼ９０％が腎性尿崩症（ＮＤＩ）を有し、そしてすべての患者において慢性尿細管間質性腎症があることが腎臓生検により明らかにされた。リチウム治療の中断後、７名の患者が末期の腎疾患に進行した。
【００７５】
［００７４］ 腎毒性がリチウム治療の既知の副作用であるとしても、いくつかの研究では、実際には腎毒性がそれほど共通していないことが示されている（Ｊｏｈｎｓｏｎ（１９９８）、Ｎｅｕｒｏｐｓｙｃｈｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ、１９：２００〜２０５）。ある研究では、リチウム治療におけるＮＤＩ様作用が、アルギニンバソプレッシン（ＡＶＰ）のレベルを増大させることにより容易に克服されたことが示された（Ｃａｒｎｅｙら（１９９６）、Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ、５０：３７７〜３８３）。他の研究では、リチウム治療を受けない場合、精神病患者は腎機能のある種の欠陥を示すことが示唆されている（Ｇｉｔｌｉｎ（１９９９）、Ｄｒｕｇ Ｓａｆ、２０：２３１〜２４３）。
【００７６】
［００７５］ ヒドララジンは降圧薬であり、細動脈平滑筋の弛緩を生じさせる。そのような血管拡張は、心拍数及び心収縮性の増大、血漿レニン活性の増大、そして体液貯留をその後にもたらす、交感神経系の活発な刺激に関連する（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、７９４頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。レニン活性の増大はアンギオテンシンＩＩの増大をもたらし、これは、その後、アルドステロンの刺激及びナトリウム再吸収を生じさせる。
【００７７】
［００７６］ ヒドララジンは、高い血圧（高血圧症）を治療するために、そして高い血圧に苦しんでいる妊婦（子癇前症及び子癇）を治療するために使用される。ヒドララジンに伴ういくつかの共通する副作用には、下痢、速い心拍、頭痛、食欲低下、及び悪心がある。ヒドララジンは、ヒドララジンの使用に伴い得る軽い肺高血圧症を治療するために交感神経の活動を阻害する薬物と同時に使用されることが多い。
【００７８】
［００７７］ あるヒドララジン研究において、ラットにヒドララジンが与えられ、ミネラル代謝がモニターされた（Ｐｅｔｅｒｓら（１９８８）、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ｌｅｔｔ、４１：１９３〜２０２）。マンガン及び亜鉛の濃度はヒドララジン処置による影響を受けなかったが、コントロール群と比較して、組織の鉄濃度が低下し、腎臓の銅濃度が増大した。
【００７９】
［００７８］ 別の研究では、ヒドラジン処置、フェネルジン処置及びヒドララジン処置のラットに対する効果が比較された（Ｒｕｎｇｅ−Ｍｏｒｒｉｓら（１９９６）、Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂ Ｄｉｓｐｏｓ、２４：７３４〜７３７）。ヒドララジンは、腎臓でのＧＳＴ−αサブユニットの発現を増大させたが、ヒドラジン及びフェネルジンとは異なり、腎臓でのチトクロームＰ４５０ ２Ｅ１の発現を変化させなかった。
【００８０】
［００７９］ コルヒチンはイヌサフラン（Ｃｏｌｃｈｉｃｕｍ ａｕｔｕｍａｌｅ）のアルカロイドで、痛風性関節炎の治療において使用される抗炎症剤である（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、６４７頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００８１】
［００８０］ 有糸分裂阻害剤であるコルヒチンはチューブリンに結合し、顆粒球及び他の運動性細胞における繊維状の微小管の脱重合及び消失をもたらす。そのような脱重合及び消失が生じるとき、炎症領域内への顆粒球の遊走が阻害される。一連の事象により、炎症応答が阻止される。
【００８２】
［００８１］ コルヒチン治療に伴ういくつかの共通する軽度の副作用には、食欲喪失及び脱毛がある。治療中断の理由となるより重篤な副作用には、悪心、嘔吐、下痢及び腹痛がある。コルヒチンの過剰服用は、高い死亡発生率を伴う多臓器不全を引き起こし得る。この設定では、腎不全は多因子的であり、長期間の低血圧、低酸素血症、敗血症及び横紋筋融解症に関連する。ラットでは、より劇的でない用量により、インスリン及び副甲状腺ホルモンなどの多くの内因性タンパク質の分泌が阻害されることが示されている。
【００８３】
［００８２］ ある研究では、ラット精細管における微小管の重合状態及びチューブリンの翻訳後修飾に対するコルヒチンの効果が調べられた（Ｃｏｒｒｅａ及びＭｉｌｌｅｒ（２００１）、Ｂｉｏｌ Ｒｅｐｒｏｄ、６４：１６４４〜１６５２）。コルヒチンは広範な微小管の脱重合を生じさせ、コルヒチン処置後、総チューブリンレベルが２分の１に低下した。この著者らはまた、コルヒチン処置が、微小管の脱重合に関連する、チューブリンの微小管プールのチロシン化の低下をもたらしたことを見出した。
【００８４】
［００８３］ スルホンアミドであるスルファジアジンは抗菌剤である。スルファジアジンは、一般には、ＡＩＤＳ罹患患者におけるトキソプラズマ症（脳の感染症）を治療するためにピリメタミンと同時に使用されている。これらの薬物は、血液脳関門を通過することができ、比較的高い用量で使用される。さらに、スルファジアジンは、ある種の髄膜炎菌疾患を防止及び尿路感染症治療に有効であることが示されている。
【００８５】
［００８４］ スルホンアミド類は、一般的にはパラアミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）の構造アナログである。スルホンアミド類は、ＰＡＢＡの競合的アンタゴニストであるので、葉酸合成のためにＰＡＢＡを利用することを要求する細菌に対して有効である（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１０５８頁〜１０６０頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００８６】
［００８５］ スルファジアジン治療に伴う主な副作用には、発熱及び皮膚発疹がある。白血球、赤血球及び血小板の減少、悪心、嘔吐、ならびに下痢は、スルファジアジン処置から生じ得るいくつかの他の副作用である。ＨＩＶ／ＡＩＤＳ患者に対するこの薬物による最も厄介な問題は腎毒性である。これらの患者は、絶え間ない負担を腎臓にかける長期間にわたってこれらの薬物を使用する傾向がある。さらに、腎結石が膀胱及び尿管で形成されやすく、それにより、尿の流れが妨害される。腎臓損傷が生じることがあり、治療されないままの場合は腎不全が生じることがある。従って、スルファジアジンで治療されている患者は、腎臓における結晶形成を防止するために、水分摂取を増やすことが指示される。
【００８７】
［００８６］ ある症例研究では、トキソプラズマ症を治療するためにスルファジアジンが投与されていた４名のＨＩＶ陽性患者が調べられた（Ｃｒｅｓｐｏら（２０００）、Ｃｌｉｎ Ｎｅｐｈｒｏｌ、５４：６８〜７２）。１名は以前には健康者であったが、４名の患者すべてが、乏尿、腹痛、腎不全を発症し、超音波検査において多数の放射線透過性腎結石を示した。徹底的な水和及びアルカリ化の後、患者の腎機能は正常に戻った。
【００８８】
［００８７］ アドリアマイシンは、一般名ドキソルビシンとして知られており、ストレプトミセス・ピューセチウス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｐｅｕｃｅｔｉｕｓ）によって産生されるアントラサイクリン系抗生物質である。アドリアマイシンは、乳癌、卵巣癌、膀胱癌及び肺癌、ならびに非ホジキンリンパ腫、ホジキン病及び肉腫の治療において使用される抗腫瘍薬である（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１２６４頁〜１２６５頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００８９】
［００８８］ アドリアマイシンは、糖のダウノサミンがグリコシド結合により結合しているテトラサイクリン環構造を有する。アドリアマイシンは、ＤＮＡとインターカレーションすることができ、ＤＮＡ合成及びＲＮＡ合成に影響を及ぼし、そして細胞膜と相互作用して、その機能を変化させることができる。典型的には、この薬物は細胞分裂のＳ期に対して細胞周期特異的である。癌細胞のＤＮＡに結合し、トポイソメラーゼＩＩを阻止することによって、癌細胞は分裂及び増殖できなくなる。
【００９０】
［００８９］ アドリアマイシン治療に伴ういくつかの共通する副作用には、疲労、白血球数、赤血球数又は血小板数の減少、脱毛、皮膚の退色、及び涙目がある（ｗｗｗ．ｃａｎｃｅｒｈｅｌｐ．ｏｒｇ．ｕｋ／ｈｅｌｐ／ｄｅｆａｕｌｔ．ａｓｐ？ｐａｇｅ＝４０２５）。より重篤な副作用には、心筋毒性、大腸の潰瘍形成及び壊死、ならびに二次ガンの発達が含まれる。
【００９１】
［００９０］ 癌と戦うことにおけるその有用性のために、多数の研究が、アドリアマイシンの機序及び効果をさらに理解する意図で行われている。ある研究では、研究者らは単回用量のアドリアマイシンをマウスに注射した（Ｃｈｅｎら（１９９８）、Ｎｅｐｈｒｏｎ、７８：４４０〜４５２）。マウスは、複合型の糸球体アルブミン尿症及び免疫グロブリン尿症の徴候、亜硝酸塩／硝酸塩の尿中レベルの進行的な上昇、異常な腎機能、ならびに巣状分節性糸球体硬化症を思わせる他の症状を示した。
【００９２】
［００９１］ 別の研究では、ラットにアドリアマイシンが与えられ、アンギオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）に対する効果がモニターされた（Ｖｅｎｋａｔｅｓａｎら（１９９３）、Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、８５：１３７〜１４８）。ラットは糸球体及び尿細管の損傷を発症し、血清ＡＣＥレベルが、処置後の２０日目、２５日目及び３０日目に著しく上昇した。異なる研究において、アドリアマイシン、腎摘出又はこれらの組み合わせのいずれかが処置されたウサギを１年にわたって経過観察した（Ｇａｄｅｈｏｌｔ−Ｇｏｔｈｌｉｎら（１９９５）、Ｕｒｏｌ Ｒｅｓ、２３：１６９〜１７３）。アドリアマイシンで処置されたウサギは、比較的低い用量で腎毒性の徴候を示した。
【００９３】
［００９２］ メナジオン（ビタミンＫ_３）は、肝臓でメナキノンに変換される脂溶性ビタミン前駆体である。ビタミンＫの主に知られている機能とは、正常な血液凝固を助けることであるが、骨の石灰化においても役割を演ずる可能性がある。メナジオンは、酸化ストレスを誘発するキノン化合物である。これは抗癌剤および放射線増感剤として使用されており、腎臓、肺、心臓、および肝臓に毒性をもたらす可能性がある。腎臓では、毒性の徴候が用量依存的であり、低用量での尿細管細胞の少量の脱顆粒から、尿細管拡張、腎細管でのタンパク円柱の形成、カルシウムの石灰化、近位および遠位腎細管での空胞化、皮質での顆粒状変性、壊死、およびアポトーシスに及ぶ（Ｃｈｉｏｕら、Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ（１９９７）１２４（３）：１９３〜２０２）。
【００９４】
［００９３］ モノクロタリン、すなわち温暖な気候での園芸植物であるＣｒｏｔａｌａｒｉａ ｓｐｅｃｔａｂｉｌｉｓから得られるアルカロイドは、腎臓、心臓、肝臓、および肺に影響を及ぼす多臓器毒性を誘発する。この化合物は、腎臓でメサンギウム融解を引き起こすのに使用され、またハブ毒中毒および溶血尿毒症症候群の作用を模倣する。ラットの腎障害は、まず糸球体毛細血管に現れ（内皮細胞の剥離および基底層への血小板の付着）、その後、メサンギウムの重篤な浮腫として現れた。メサンギウム融解が引き続き生じ、それに伴って毛細血管の拡張または閉塞と、メサンギウムの壊死および出血が生じた（Ｋｕｒｏｚｕｍｉら、Ｅｘｐ Ｍｏｌ Ｐａｔｈｏｌ（１９８３）３９（３）：３７７〜３８６）。
【００９５】
［００９４］ バンコマイシンは、βラクタム耐性菌、特に耐性ブドウ球菌による重篤な全身感染の治療に使用される、多環式糖タンパク抗生物質である。この薬物は、ペニシリンに対してアレルギーを持つ患者に投与することができる。バンコマイシンは、腎不全および間質性腎炎を誘発する可能性がある（Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ 第５６版、第１９７０〜１９７１頁、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｃｏ．、Ｍｏｎｔｖａｌｅ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ、２００２）。
【００９６】
［００９５］ クロム酸ナトリウム、すなわち肝毒性を引き起こすのに使用されるモデル化合物も、腎臓に中毒作用をもたらす。近位尿細管のＳ１セグメントの壊死が報告されており、それと共に、腎皮質および腎髄質と尿中でキニノーゲンが高レベルであり糸球体濾過率が低いことを特徴とする急性腎不全も報告されている（Ｂｏｍｐａｒｔ他、Ｎｅｐｈｒｏｎ（１９９３）６５（４）：６１２〜６１８；Ｂｅｃｋｗｉｔｈ−Ｈａｌｌ他、Ｃｈｅｍ Ｒｅｓ Ｔｏｘｉｃｏｌ（１９９８）１１（４）：２６０〜２７２）。
【００９７】
［００９６］ 腎臓では、シュウ酸ナトリウムが尿路で結晶を形成し、その結果、尿細管が閉塞し、ヒトおよびラットでは石灰化腎結石を生成する。結石は、腎乳頭表面に位置し、有機基質とシュウ酸ナトリウムおよび／またはリン酸カルシウムの結晶とからなる。この基質は、結晶に密接に関連付けられ、石灰化を促進すると共に阻害する物質、すなわちオステオポンチン、タム−ホースフォールタンパク質、ビクニン、およびプロトロンビンフラグメント１を含有する。このような結石を持つラットは、マグネシウムおよびクエン酸塩の尿中濃度が低い状態にあることを示し、これと同じことがヒトにも生ずると考えられる。どちらの種であっても、オスはシュウ酸カルシウム腎結石を形成し易いが、メスはリン酸カルシウム結石を形成し易い（Ｋｈａｎ、Ｗｏｒｌｄ Ｊ Ｕｒｏｌ（１９９７）１５（４）：２３６〜２４３）。
【００９８】
［００９７］ ヘキサクロロ−１，２−ブタジエン（ＨＣＢＤ）は、グルタチオン、システイン、およびＮ−アセチルシステインと毒性抱合体および代謝産物を形成する溶媒である。次いでこれらは、腎臓の外髄質で近位尿細管のＳ１、Ｓ２、およびＳ３（直部）セグメントに損傷を与える。ミトコンドリアの膨張がＳ１およびＳ２セグメントで観察されたが、病理学的変化のほとんどはＳ２および３セグメントで生ずる（刷子縁の損失およびＳ２での細胞壊死、Ｓ３での壊死）。ラットの場合、ＨＣＢＤは、オスよりもメスに対して約４倍毒性が強い（Ｉｓｈｍａｅｌ他、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ｐａｔｈｏｌ（１９８６）１４（２）：２５８〜２６２；Ｉｓｈｍａｅｌ他、Ｊ Ｐａｔｈｏｌ（１９８２）１３８（２）：９９〜１１３）。
【００９９】
［００９８］ クロロホルム（ＣＨＣｌ_３）は、薬物、化粧品、プラスチック、および清浄剤の製造で広く使用され、塩素化飲料水中の汚染副産物である。クロロホルムは、ヒトに使用される初期の麻酔薬でもあったため、その毒性に関しては多くのことが知られている。曝露によって、肝臓および腎臓の損傷と心不整脈が引き起こされる可能性がある。
【０１００】
［００９９］ げっ歯類の曝露による毒性レベルは、直接的な遺伝子毒性作用に起因するのではなく、誘発される細胞の損傷および修復の慢性的なサイクルに起因し、発癌性のあるものである。肝臓および腎臓に対する損傷は、標的器官でのその代謝に関係した２つの異なるメカニズムによって生ずると考えられる。研究によれば、肝臓および腎臓の損傷と壊死の程度は、性別、系統、曝露経路、および使用したビークルを含めた多数の要因に関係することが示されている。腎臓では、シトクロムＰ４５０によるクロロホルムの生体内変換によって、主に近位腎細管に損傷を与える反応性中間体が生成される。腎毒性の典型的な徴候には、タンパク尿、糖尿、および高ＢＵＮレベルが含まれる（Ｃａｓａｒｅｔｔ＆Ｄｏｕｌｌ’ｓ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ：Ｔｈｅ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｏｉｓｏｎｓ第６版、Ｋｌａａｓｅｎ編、第１４章、第５０３〜５０８頁、ＭａＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、２００１；Ｓｍｉｔｈ他、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ａｐｐｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ ７０：４６７〜４７９、１９８３）。
【０１０１】
［００１００］ ジクロフェナクは非ステロイド性抗炎症薬であり、リウマチ様関節炎、骨関節炎、および強直性脊椎炎に罹患している患者に一般に投与される。経口投与した後、ジクロフェナクは迅速に吸収され、次いでＣＹＣ２ＣサブファミリーのシトクロムＰ４５０アイソザイムにより肝臓で代謝される（Ｇｏｏｄｍａｎ＆Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ第９版、Ｈａｒｄｍａｎ他編、第６３７頁、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９６）。さらにジクロフェナクは、角膜損傷に起因する痛みを治療するため局所的に使用される（Ｊａｙａｍａｎｎｅ他、Ｅｙｅ １１（Ｐｔ．１）：７９〜８３、１９９７；Ｄｏｒｎｉｃ他、Ａｍ Ｊ．Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ １２５（５）：７１９〜７２１、１９９８）。
【０１０２】
［００１０１］ 腎組織でのジクロフェナクの代謝によって、重篤な酸化ストレスおよびゲノムＤＮＡ断片化を引き起こす可能性のある反応性酸素種が生成される。アポトーシス特性を持つ核に関して多様なタイプの腎細胞を検査すると、そのような核は、近位および遠位腎細管の内層に見られることが示された。別の中毒作用には、高レベルのＢＵＮ、マロンジアルデヒド（ＭＤＡ）、ＳＯＤ、および活性化Ｃａ^２＋−Ｍｇ^２＋−エンドヌクレアーゼが含まれる（Ｈｉｃｋｅｙら、Ｆｒｅｅ Ｒａｄｉｃ Ｂｉｏｌ Ｍｅｄ（２００１）３１（２）：１３９〜１５２）。
【０１０３】
［００１０２］ チオアセトアミドの唯一重要な商業的用途は、定性分析で硫化水素の代わりに使用することである（ＩＡＲＣ、第７巻、１９７４）。これは皮革工業、繊維工業、および製紙工業で有機溶媒としても使用され、ブナゴム加硫の際の促進剤として、またモーター燃料の安定剤としても使用されてきた。ヒトに曝露される主な経路は、チオアセトアミドを溶媒として使用した生成物の吸入および皮膚接触である（９ｔｈ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ Ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｓ、Ｕ．Ｓ．Ｄｅｐｔ．ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、Ｐｕｂｌｉｃ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｇｒａｍ、ｈｔｔｐ：／／ｅｈｐ．ｎｉｅｈｓ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｒｏｃ／ｔｏｃ９．ｈｔｍｌ）。
【０１０４】
［００１０３］ 曝露されたラットの場合、チオアセトアミドは肝臓および腎臓に蓄積され、その結果、血清総ビルビリン、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ、ＢＵＮ、クレアチニン、およびＴＮＦαが高レベルになることが示された。毒素のクリアランスが不十分でありＴＮＦαの分泌が上昇することは、肝臓および腎臓で中毒作用が進行することに関係する（Ｎａｋａｔａｎｉ他、Ｌｉｖｅｒ（２００１）２１（１）：６４〜７０）。腎組織における別の組織学的変化には、糸球体房の崩壊および間質性出血が含まれる（Ｃａｂａｌｌｅｒｏ他、Ｇｕｔ（２００１）４８（１）：３４〜４０）。
【０１０５】
［００１０４］ アンホテリシンＢは、重篤な生命を脅かす真菌感染に広く使用されている。その使用は、糸球体濾過率の低下および細管機能不全によって明らかにされる用量依存的な腎毒性により制限される。アンホテリシンＢに関連した高レベルのクレアチニンは、腎機能不全のマーカーであるだけではなく、血液透析の使用および高い死亡率にも結び付けられる。したがって、アンホテリシンＢ腎毒性は良性の合併症ではなく、その予防が必須である（Ｄｅｒａｙ他（２００２）、Ｎｅｐｈｒｏｌｏｇｉｅ ２３（３）：１１９〜１２２）。
【０１０６】
［００１０５］ 四塩化炭素は、クロロフルオロカーボン噴射剤および冷媒を作製するのに広く用いられる一般的な有機溶媒であるが、その使用は徐々に減少している。その他の用途では、ドライクリーニング剤および消火器としての使用、ナイロンの作製における使用、ゴムセメント、石けん、および殺虫剤用の溶媒としての使用が含まれる。ラットの研究では、四塩化炭素は腎毒性をもたらすことが示された。腎スーパーオキシドジスムターゼおよびカタラーゼ活性の著しい増大と、グルタチオンペルオキシダーゼ活性の著しい低下、ならびに腎皮質における糸球体および細管の変質が、四塩化炭素で処理したラットで観察された（Ｏｚｔｕｒｋら（２００３）、Ｕｒｏｌｏｇｙ ６２（２）：３５３〜３５６）。
【０１０７】
［００１０６］ シプロフィブラートは、血清トリグリセリド濃度を低下させ血清ＨＤＬコレステロール濃度を上昇させる脂質調節薬であり、その他のフィブラート薬と共に、腎機能不全を誘発することが報告されている。これらの薬物を摂取した患者は、血漿クレアチニンおよび尿素レベルが上昇することを示した（Ｂｒｏｅｄｅｒｓら（２０００）、Ｎｅｐｈｒｏｌ Ｄｉａｌ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ １５（１２）：１９９３〜１９９９）。
【０１０８】
［００１０７］ シクロスポリンＡは、臓器移植患者に定期的に与えられる免疫抑制薬であり、腎損傷および高血圧を引き起こすことが示されている。その腎毒性は主に、輸入細動脈血管収縮によって引き起こされる腎臓の血行力学的変化に起因している。その中毒作用も、血行力学的変化とは独立に生ずる可能性のある前糸球体障害および間質性損傷を特徴とする。シクロスポリンＡの親油活性が高いとすると、直接的な細管損傷が腎毒性に寄与しがちになる（Ｃａｒｖａｌｈｏ ｄａ Ｃｏｓｔａ他（２００３）、Ｎｅｐｈｒｏｌ Ｄｉａｌ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ １８（１１）：２２６２〜２２６８）。
【０１０９】
［００１０８］ ダントロレンは筋弛緩剤であり、脊椎損傷や卒中、多発性硬化症、脳性麻痺などの状態に関連した痙縮または筋痙攣の治療に使用される。
【０１１０】
［００１０９］ エチレングリコールは、自動車、飛行機、および船用の不凍液および氷結防止液を作製するのに使用され、ポリエステル化合物を作製するのに使用され、また塗料およびプラスチック工業における溶媒として使用される化合物である。エチレングリコールは、写真現像液、油圧ブレーキ液の成分であり、スタンプパッド、ボールペン、および印刷所で使用されるインクの成分でもある。エチレングリコール中毒は、毒素代謝産物の作用、特にグリコアルデヒドおよびグリオキシレートを介して急性腎不全および近位細管の損傷を含めた多系統臓器損傷をもたらす。これらの化合物は、ＡＴＰ枯渇、ＬＤＨの分解および放出、リン脂質分解を引き起こした。さらに、エチレングリコール代謝産物の溶解度が低いため細管の管腔内に結晶形成を引き起こし、腎機能不全に至る糸球体濾過率の低下に寄与する（Ｐｏｌｄｅｓｋｉ他（２００１）、Ａｍ Ｊ Ｋｉｄｎｅｙ Ｄｉｓ ３８（２）：３３９〜３４８；ＶａｎＶｌｅｅｔ他（２００３）、Ｓｅｍｉｎ Ｎａｐｈｒｏｌ ２３（５）：５００〜５０８）。
【０１１１】
［００１１０］ メロキシカムは、腎臓に血行力学的（機能的）副作用および特異体質的副作用を及ぼす非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）である。両タイプの副作用の共通の接点は、プロスタグランジン合成阻害に関係する腎虚血のようである。このプロセスでの重要な酵素はシクロオキシゲナーゼＣＯＸ−１およびＣＯＸ−２である。ＣＯＸ−２阻害によりＮＳＡＩＤの抗炎症作用がもたらされるが、ＣＯＸ−１阻害は、胃毒性（潰瘍および胃腸出血）および腎毒性をもたらす（Ｆａｃｋｏｖｃｏｖａ他（２０００）、Ｂｒａｔｉｓｌ Ｌｅｋ Ｌｉｓｔｙ １０１（８）：４１７〜４２２）。
【０１１２】
［００１１１］ オルサラジンは抗炎症薬であり、潰瘍性大腸炎（炎症性腸）の治療に使用される。ラットの研究では、腎臓が毒性の主な標的器官であることが示され、間質性腎炎および細管壊死が観察された。より長期にわたるより高い用量での研究では、骨盤拡張、病巣での鉱質堆積、移行性の細胞過形成、うっ血および／または出血と、線維症が見られた（Ｍｅｄｓａｆｅ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔｓ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｄｓａｆｅ．ｇｏｖｔ．ｎｚ／ｐｒｏｆｓ／Ｄａｔａｓｈｅｅｔ／ＤＳＦｏｒｍ．ａｓｐ．）。
【０１１３】
［００１１２］ ペンタミジンは、ニューモシスティスカリニ肺炎（ＰＣＰ）の予防および治療に使用される。これは、寄生虫の治療のための抗寄生虫剤としても使用される。ペンタミジンは、典型的な場合、ヒトに副作用が生じまたはトリメトプリム−スルファメトキサゾール（ＴＭＰ−ＳＭＸ）やダプソンなどその他の薬物に対して毒性が出たときに使用する。腎臓での副作用は、ペンタミジンを非経口投与した後に頻繁に観察される。ラットの研究では、腎毒性は、細管細胞の尿損失、リンゴ酸脱水素酵素活性、およびクレアチニンクリアランスを測定することによって評価した。ペンタミジンの細管毒性は、用量に関係し可逆的であると考えられる（Ｆｅｄｄｅｒｓｅｎ他（１９９１）、Ｊ Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ ２８（３）：４３７〜４４６）。
【０１１４】
［００１１３］ ＮＳＡＩＤである鎮痛薬フェナセチン、鎮痛関連腎症（ＡＡＮ）およびそれに続く末期腎疾患を引き起こすために、１９８３年に米国市場から排除された。フェナセチンの代謝産物は、腎臓に対して中毒作用も持つ可能性のあるアセトミノフェン（タイレノール（登録商標））である。ＮＳＡＩＤは、プロスタグランジンを生成する原因酵素であるシクロオキシゲナーゼ（ＣＯＸ−１およびＣＯＸ−２）を阻害することによって、その抗炎症性および解熱作用を発揮する。プロスタグランジンは、正常な腎臓を持つ健常者にとって重要な腎血流媒介物ではないが、血液量の低下または循環の問題がある者にとって、腎臓は、腎血流が維持されるようにプロスタグランジンが腎血管に及ぼす拡張作用に依存し、これが腎機能を維持するのに極めて重要である。ＮＳＡＩＤはプロスタグランジンの生成を低下させるので、腎毒性の危険性が高い者は、利尿薬を使用する者、あるいは脱水症、心不全、または肝不全に罹っている者のような問題を持っている者である。ＮＳＡＩＤによるプロスタグランジン合成の阻害は、カリウムおよびナトリウムの血中濃度の増加やアルドステロンの分泌の低下など、その主な機能が血圧低下の際の血流維持にある電解質の擾乱の原因でもある。プロスタグランジンはナトリウムの分泌を促進させるので、一部の患者ではＮＳＡＩＤを摂取したときにナトリウムが保持される可能性もあり、浮腫および血圧上昇が引き起こされ、心不全の徴候を憎悪させる。危険性の高い者は、糖尿病、腎疾患、循環系合併症、および高齢の者である（Ｄｉｌａｎｃｈｉａｎ（２００２）、Ｎｕｒｓｅ Ｗｅｅｋ、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｕｒｓｅｗｅｅｋ．ｃｏｍ／ｃｅ／ｃｅ８０ａ．ａｓｐ）。
【０１１５】
［００１１４］ プロピレンイミン（２−メチル−アジリジン）は、製紙工業、繊維工業、ゴム工業、および製薬工業で使用される。これは、ヒトの急性（短期）吸入曝露によって眼および上気道を酷く刺激し、腎乳頭に壊死を引き起こすこともわかっている。乳頭毒性の臨床徴候は、コハク酸塩の尿中濃度の低下、およびクレアチンのクエン酸中濃度の上昇である（Ｈｏｌｍｅｓら（１９９７）Ｃｏｍｐ Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｃ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｔｏｘｉｃｏｌ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌ １１６（２）：１２５〜１３４）。
【０１１６】
［００１１５］ セムスチン（ＭｅＣＣＮＵ）は抗癌薬であり、ラットでは近位細管損傷および乳頭壊死をもたらすことが示されている。進行性腎症、すなわち発症が遅延し、多尿症、酵素尿症、有機イオンの蓄積、および尿濃縮能力の低下を特徴とする進行性腎症が観察された。セムスチンの投与は、腎髄質の集合管において核巨大化ももたらした（Ｋｒａｍｅｒら（１９８６）、Ｔｏｘｉｃｏｌ Ａｐｐｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ ８２（３）：５４０〜５５０）。
【０１１７】
［００１１６］ スラミンは抗寄生虫薬であり、転移癌の治療に使用される逆転写酵素阻害剤である。この化合物は、増殖因子（例えば上皮増殖因子（ＥＧＦ）や血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）、腫瘍増殖因子β（ＴＧＦ−β）など）とその受容体との結合を阻害し、したがって、生体外では腫瘍細胞の増殖を刺激するこれら因子の能力と拮抗することが知られている。ラットの実験では、腎実質が、薬物への曝露によって悪影響を受けることが示された。著しくかつ広範にわたる変化が皮質の髄質の両方で検出されたが、これはラットにおいて、スラミンが重篤な慢性腎障害を誘発することを示している（Ｓｏｌｄａｎｉ他（１９９２）、Ｉｎ Ｖｉｖｏ ６（６）：６１７〜６２０）。
【０１１８】
［００１１７］ タクロリムスは、臓器移植患者に定期的に与えられる別の免疫抑制剤である。腎臓では、近位尿細管上皮細胞（ＰＴＥＣ）が、タクロリムスなどの免疫抑制剤に応答してアポトーシスになり易く、いくつかの腎疾患の発症に関与する。免疫抑制剤はおそらく、ミトコンドリア膜透過性遷移孔の不可逆的な開放を伴うメカニズムを通してアポトーシスを誘発させる。カスパーゼ３および７の活性化も観察された。近位尿細管でのアポトーシスは、免疫抑制治療の過程で観察される腎毒性に寄与する可能性がある。
【０１１９】
毒性予測とモデリング
［００１１８］ 表１〜５Ｎに提供される遺伝子のポートフォリオ及びサブセットと同様に、遺伝子及び遺伝子発現情報（各遺伝子の毒性群平均、非毒性群平均、ＬＤＡスコア及びＰＬＳスコアを含む）を用いて、試験化合物又は未知化合物の腎毒性を含む、少なくとも１つの毒作用を予測する。本明細書で使用する場合、少なくとも１つの毒作用には、限定はされないが、細胞又は生物の生理的状態の有害な変化が含まれる。その応答は、特定の病理学的状態（例えば、組織壊死）と関連するかもしれないが、そうあることを要求されない。したがって、毒作用は、分子及び細胞レベルでの効果を含む。本明細書で使用される、腎毒性とは効果であり、そして腎炎、尿細管毒性、腎臓壊死、糸球体損傷、尿細管損傷及び巣状分節性糸球体硬化症の病理学的状態を含むが、これらには限られていない。本明細書で使用する場合、遺伝子発現のプロファイルは、ある細胞サンプル又は細胞集団における少なくとも１つのｍＲＮＡ種の発現の定量的な表現を有しており、ディファレンシャルディスプレイ、ＰＣＲ、マイクロアレイ及び他のハイブリダイゼーション分析などの様々な方法により作られたプロファイルを含んでいる。
【０１２０】
［００１１９］ 一般に、試験薬剤（又は化合物又は多重成分組成物）の毒性又は腎毒性を予測するアッセイは、細胞集団を試験化合物に曝す工程と、表１〜５Ｎの遺伝子の１個又はそれ以上の相対的又は絶対的な遺伝子発現レベルをアッセイし又は測定する工程と、同定した発現レベルを前記表及び本明細書に開示されたデータベースに開示された発現レベル又は発現レベルの他の表現と比較する工程と、を含む。そのような遺伝子発現情報は、表５Ａ〜５Ｎに列挙された遺伝子の毒性群平均、非毒性群平均、ＬＤＡ（線形判別分析）スコア及びＰＬＳ（部分最小二乗法）スコアを含む。アッセイは、表１〜５Ｎから約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、５０、７５、１００、２００、５００、１０００個又はそれ以上の遺伝子の発現レベルの測定を含むか、あるいは、これらの数字の範囲、例えば、約２−１０個、約１０−２０個、約２０−５０個、約５０−１００個、約１００−２００個、約２００−５００個又は約５００−１０００個の表１〜５Ｎの遺伝子の発現レベルの測定を含んでよい。毒性予測のアッセイは、表１−５Ｎのほとんどすべての遺伝子の測定も含み得る。「ほとんどすべての」遺伝子とは、任意の又はすべての表１−５Ｎにおける遺伝子の少なくとも８０％を意味すると考えられる。
【０１２１】
［００１２０］ 本発明のある方法では、試験薬剤、化合物又は組成物によって誘導される、１又は複数の遺伝子の発現レベルが約２倍、約１．５倍又は約１．０倍の係数の範囲内で変化するならば、本明細書に開示される表又はデータベースに見出されるレベルに匹敵する。いくつかのケースでは、薬剤が参照毒と同じ方向（例えば、アップ又はダウン）に、遺伝子の発現変化を誘発するならば、それらの発現レベルは匹敵する。
【０１２２】
［００１２１］ 本発明の別の方法では、試験化合物に曝したサンプルとコントロールビークルに曝したサンプルのデータを用いた、遺伝子発現プロファイルの１又は複数の遺伝子に関するＲＭＡ（ロバストマルチアレイ平均）のフォールドチェンジ値を計算した（以下の文献を参照：Ｉｒｉｚａｒｒｙ ｅｔ ａｌ．（２００３），“Ｓｕｍｍａｒｉｅｓ ｏｆ Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ ＧｅｎｅＣｈｉｐ ｐｒｏｂｅ ｌｅｖｅｌ ｄａｔａ，”Ｎｕｃｌ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ ３１（４）：ｅ１５，８ｐｐ．及びＩｒｉｚａｒｒｙ ｅｔ ａｌ．（２００３），“Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｅｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ａｒｒａｙ ｐｒｏｂｅ ｌｅｖｅｌ ｄａｔａ，”Ｂｉｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ４（２）：２４９−２６４。これらの文献はともに、その全体を参照として本明細書に取り込む）。ＲＭＡフォールドチェンジ値は、遺伝子ごとに基づき、各遺伝子のＰＬＳ重み（又はＰＬＳスコア、表５Ｎを参照）を乗じてもよく、これらの結果生じる値はすべての遺伝子にわたって、又は選択された遺伝子の組にわたって、合計される。この合計は、サンプルについて単一の予測スコアを生じる。この予測スコアと、本明細書で提供されるカットオフ値とを比較すれば、試験化合物が少なくとも一つの毒性応答を誘導したか否かが分かる。
【０１２３】
［００１２２］ 試験薬剤、化合物又は組成物に曝される細胞集団は、インビトロ又はインビボで曝されてもよい。例えば、培養又は新たに単離された腎細胞（特に、ラット腎細胞）は、標準的な実験室及び細胞培養条件の下でその薬剤に曝される。別のアッセイ様式では、インビボの曝露は、生きている動物（例えば、研究室ラット）に、その薬剤を投与することによって達成できる。
【０１２４】
［００１２３］ インビトロ及びインビボ系で毒性試験を設計及び実施するための手順は、周知であり、その主題に関しては多くの教科書に記載されている。例えば、Ｌｏｏｍｉｓら、Ｌｏｏｍｉｓ’ｓ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌｓ ｏｆ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ， ４版（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９６６）、Ｅｃｈｏｂｉｃｈｏｎ，Ｔｈｅ ｂａｓｉｃｓ ｏｆ Ｔｏｘｉｃｉｔｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ（ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，１９９２）、Ｆｒａｚｉｅｒ編、Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｔｏｘｉｃｉｔｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ（Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９２）などである。
【０１２５】
［００１２４］ インビトロ毒性試験では、２つのグループの試験生物が通常使用される。１つのグループは対照であり、他のグループは単一用量で（急性毒性試験用）、又は１つの投薬計画の用量で（遷延性又は慢性毒性試験用）、試験化合物を受ける。いくつかのケースでは、本発明の方法で要求される組織の抽出が、試験動物を犠牲にする必要があるので、実験の継続期間を通して遺伝子発現のダイナミックスを観察することが望ましいならば、対照グループ及び化合物を受けているグループの両方とも、組織サンプリングのために動物の取り除くことを可能にするように十分大きくなければならない。
【０１２６】
［００１２５］ 毒性研究を計画するに際して、試験される化合物のために適切な試験生物を選ぶこと、投与経路、用量の範囲などについて広範囲な指針が文献で提供されている。水又は生理的食塩水（０．９％ＮａＣｌ水溶液）が、試験化合物のために選択される溶質である。というのは、これらの溶剤が様々な経路による投与を許容するからである。溶解性の限界のために、これが可能でないとき、トウモロコシ油のような植物油、又はプロピレングリコールのような有機溶剤が使用できる。
【０１２７】
［００１２６］ 投与経路に関係なく、所与の用量を投与するのに要する容積は、使われる動物の大きさによって制限される。動物のグループ内又はグループ間で各用量の容積を均一に保つことが望ましい。ラット又はマウスを使用するとき、一般に経口経路で投与される容積は、動物のグラム当たり０．００５ｍＬを超えてはならない。水溶液又は生理的食塩水溶液が非経口的注入のために使われるときでも、そのような溶液は通常無害であると考えられているが、許容される容積は制限される。マウスでの蒸留水の静脈ＬＤ_５０は、マウスグラム当たり約０．０４４ｍＬであり、等張生生理食塩水のそれはマウスグラム当たり０．０６８ｍＬである。ある場合には、試験動物への投与経路は、治療目的のためのヒトへの該化合物の投与経路と同一、又はできるだけ似通っているべきである。
【０１２８】
［００１２７］ 化合物が吸入によって投与されることになっているとき、試験空気を発生する特殊な手法が必要である。その方法は、通常、化合物を含む液のエアロゾル化又は噴霧化を含む。試験される薬剤が感知できる蒸気圧を持つ液であるならば、それは制御された温度条件下で空気を溶液に通すことによって投与できる。これらの条件下で、用量は単位時間当たりに吸入される空気の容積、溶液の温度及び関与する薬剤の蒸気圧から見積もられる。ガスは、ガス溜めからメーターで測られる。溶液の粒子が投与されることになっているとき、粒径が約２μｍより小さくなければ、粒子は肺で末端の肺胞嚢に達しない。吸入によって投与されるとき、様々な装置やチャンバーが、刺激物質又はその他の有毒なエンドポイントの効果を検出するための研究を実行するために利用できる。動物に薬剤を投与する好ましい方法は、挿管によるか又は飼料に薬剤を取り入れることによる、経口経路を通してである。
【０１２９】
［００１２８］ 薬剤がインビトロで、細胞又は細胞培養物に曝されるとき、例えば、薬剤に曝される細胞集団は、その集団を２つ以上の同一のアリコートに分割することによって、２つ以上の副集団に分割されるかもしれない。本発明の方法の好適ないくつかの実施の形態で、薬剤に曝される細胞は、腎臓組織に由来する。例えば、培養されたか、又は新たに単離されたラット腎細胞が使われる。
【０１３０】
［００１２９］ 本発明の方法は、一般に少なくとも１つの毒性反応を予測するのに使用でき、そして、実施例に記載されているように、化合物又は試験薬剤が腎炎、腎臓壊死、糸球体損傷、尿細管損傷、巣状分節性糸球体硬化症、本明細書に記載された少なくとも１つの毒に関連する症状などの様々な特定の腎臓症状を誘発するという見込みを予測するのに使用できる。また、本発明の方法を用いて、１つ又はそれ以上の個々の化合物に対する、毒性反応の類似性を決定できる。それに加えて、本発明の方法を用いて、既知の毒（表１〜５Ｎを参照）によって誘発されるプロファイルと比較しての、発現プロファイルの類似性のために、前記化合物又は試験薬剤によって影響、誘発又は調節される可能性のある細胞経路を予測するか、又は解明できる。特に、表２は、列挙された各遺伝子が関与する代謝経路を提供する。
【０１３１】
毒性予測のためのデータベースの構築−ＲＭＡ／ＰＬＳ
［００１３０］ 本発明において、毒性研究または「ｔｏｘ ｓｔｕｄｙ」は、ラットからの一組の細胞または組織サンプルを含む。これらのサンプルは、試験化合物、時間（ラットを犠牲にした、初回試験化合物投与からの時間）、および用量（投与した試験化合物の量）に応じていくつかのコホートに編成される。毒性研究における全てのコホートは、同じビークルコントロールを共用する。例えば、あるコホートは、高用量（１００ｍｇ／ｋｇ）で６時間にわたりアシクロビルで処理したラットからの一組のサンプルでよい。時間が一致しているビークルコホートは、毒性研究内で治療した動物の対照としての役割をする一組のサンプルであり、例えば６時間アシクロビルで処理した高用量サンプルの場合、時間が一致しているビークルコホートは、その研究で６時間にわたりビークルで処理したサンプルである。
【０１３２】
［００１３１］ 毒性データベースまたは「ｔｏｘ ｄａｔａｂａｓｅ」は、参照データベースを含んだ一組の毒性研究である。参照データベースは、種々の投薬量の種々の試験化合物で処理し、試験化合物に様々な時間曝露したラットの組織およびラットから得た細胞サンプルからのデータを含む。ＲＭＡ、すなわちロバストマルチアレイ平均は、サンプル核酸のＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）とのハイブリダイゼーションから得られたような生の蛍光強度を発現値に、すなわちチップ上の各遺伝子断片に１個の値となるよう変換するアルゴリズムである（Ｉｒｉｚａｒｒｙ他（２００３）、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．３１（４）：ｅ１５、８ｐｐ．）。ＲＭＡはｌｏｇ２スケールで値を生成し、典型的な場合、対照レベルのかなり上または下で発現した遺伝子については４から１２の間である。これらのＲＭＡ値は、正または負になる可能性があり、フォールドチェンジが約１の場合に０を中心とする。ＰＬＳ、すなわち部分最小二乗法は、予測子の行列と監視スコアのベクトルを入力として取得し、入力した予測子のそれぞれに関して一組の予測重みを生成するモデル化アルゴリズムである（Ｎｇｕｙｅｎ他（２００２）、Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ １８：３９〜５０）。これらの予測重みをＰＬＳスコアに変換して、それぞれ解析された遺伝子の毒性応答予測能力を示すことができる。ＲＭＡは、毒性応答予測に関するモデル、例えば腎毒性を予測するモデルを生成するためにＰＬＳにかけることができる遺伝子発現値の行列を作成する。
【０１３３】
［００１３２］ ＤＮＡマイクロアレイを解析するためのその他のアルゴリズムが当技術分野で知られているが、本発明者等は、ＲＭＡとＰＬＳとの組合せが、より高い精度をサンプル測定にもたらし、外部データ（毒素データベースに追加されていない毒素研究からのデータ）を使用する能力を向上させることを見出した。ＲＭＡ／ＰＬＳモデルでは、他のアルゴリズムによって不適合と見なされる可能性のある外部データ集合は、これらのデータ集合がモデルに追加された場合、毒性応答を予測するというモデルの能力にほとんど影響を与えないことがわかった。その結果、外部データ集合は、適合性の評価を必ずしも必要としない。さらにこのモデルでは、高用量の毒素で処理したサンプルに関する全ての時点を、毒素で処理していないサンプル、陰性対照、ビークル対照、および低用量で処理したサンプルに関する全ての時点と比較するので、全てのサンプル時点を使用することが可能になる。さらにこのモデルは、サンプル中の遺伝子分布の影響を受けず、真の陽性サンプル率が上昇する。これらのアルゴリズムを使用すると、試験化合物ごとに個別のモデルが生成されるのではなく相関行列を含むモデルが生成されるので、試験化合物の類似性評価も改善される。
【０１３４】
毒性予測のためのデータベースの構築−ＭＡＳ／ＬＤＡ
［００１３３］ 本発明のいくつかの実施形態で、腎毒性を予測するためのデータベースは、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（登録商標）ＭＡＳ４またはＭＡＳ５アルゴリズムを使用することによって生成されたＤＮＡマイクロアレイからの遺伝子発現情報から構築することができる。これらの遺伝子発現値は、標的配列とのハイブリダイゼーション後の、完全なマッチ（ＰＭ）およびミスマッチ（ＭＭ）であるプローブ対の蛍光強度測定から導き出される。データはｌｏｇ２スケールに変換され、これをバックグラウンドに合わせて補正し規格化する（前掲のＩｒｉｚａｒｒｙ他、Ｎｕｃｌ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ参照）。次いで線形判別分析（ＬＤＡ）法を適用して、毒素応答を最も良く予測することのできる遺伝子発現プロファイルの遺伝子を同定する。ＬＤＡは、種類がわかっている訓練サンプルに基づいて未知の種類のサンプルを分類するための古典的統計手法である。ＬＤＡを、マイクロアレイデータのサンプル分類に前もって適用し（Ｈａｋａｋ他（２００１）、Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ ９８（８）：４７４６〜４７５１；Ｄｕｄｏｉｄ他（２００２）、Ｊ Ａｍ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、９７（４５７）：７７〜８７）、対ごとの比較において選択的に発現する（上方または下方制御された）遺伝子を同定するのに使用することができる。ＬＤＡは、グループ化情報を使用することによってグループ間分散とグループ内分散の比を最大限にする変数の線形結合を探索する。２つのグループに関し、ＬＤＡの線形重みは、遺伝子がどのように２つのグループに分かれるか、また遺伝子がどのように他の遺伝子と相互に関係しているかに依存する。
【０１３５】
毒性マーカーの診断用途
［００１３４］ 上述のように、化合物に曝された組織若しくは細胞試料の生理的状態の予測又は同定のための診断マーカーとして、或いは化合物又は薬剤の毒作用を同定するか、予測するのに表１〜５Ｎに提供されたような遺伝子や遺伝子発現情報、又はそれらの発現情報を備える遺伝子のポートフォリオを使用することができる。例えば、腎組織のような組織試料又は末梢血液細胞の試料又他の簡単に得ることができる組織試料を上記の方法のいずれかによってアッセイでき、そして、表１〜５Ｎからの１又は複数の遺伝子の発現レベルが本明細書に記載される毒に曝された組織若しくは細胞で見出される発現レベル又は関連データと比較できる。これらの方法は、細胞での生理的状態の診断をもたらし、ある化合物（例えば、新規な又は未知の化合物又は薬剤）の潜在的な毒性を確認するために使用することができる。利用できる配列又は他の情報と同様に、発現データの比較は、研究者又は診断者が行ってもよいし、下記のようにコンピューターやデータベースの助けを借りてもなし得る。
【０１３６】
［００１３５］ 別の様式では、試料（例えば、身体の組織若しくは体液試料）中、表１〜５Ｎの１又は複数の遺伝子のレベル、それがコードする１又は複数のタンパク質、又は該コードされたタンパク質によって生産されるいかなる代謝産物も、モニター又は検出して、生物体の生理的状態を確認するか、診断することができる。そのような試料としては、尿、血液及び簡単に取得できる細胞（例えば、末梢リンパ球）を含む、いかなる組織又は液試料でも挙げられる。
【０１３７】
毒性進行をモニターするためのマーカーの使用
［００１３６］ 上述のように、医薬、候補薬、毒、汚染物質などに最初に曝された後に見出されるような毒性進行をモニターするためのマーカーとして、表１〜５Ｎに提供される遺伝子や遺伝子発現情報を使用することもできる。例えば、組織試料又は細胞試料を上記の方法のいずれによってアッセイでき、そして、表１〜５Ｎの１又は複数の遺伝子の発現レベルが本明細書に記載される腎臓毒に曝された組織若しくは細胞で見出される発現レベル又は関連データと比較できる。利用できる配列又は他の情報と同様に、発現データの比較は、研究者又は診断者が行ってもよいし、下記のようにコンピューターやデータベースの助けを借りてもなし得る。
【０１３８】
医薬スクリーニングのための毒性マーカーの使用
［００１３７］ 本発明によれば、表１〜５Ｎで同定された遺伝子を、マーカー又は薬標的として使用して、細胞又は組織試料に対する、候補薬、化学物質又は他の薬剤の効果を評価することができる。遺伝子をその発現や活性を調節する薬剤をスクリーニングするための薬標的として使用することもできる。様々な様式で、候補薬又は薬剤は、所定の１又は複数のマーカーの転写・発現を刺激する能力、或いは１又は複数のマーカーの転写・発現をダウンレギュレートする又は妨げる能力をスクリーニングできる。本発明によれば、薬が誘発するマーカーの数を見て、そしてそれらを比較することによって、薬の効果の特異性を比較することもできる。より特異的な薬は、より少ない転写標的を持つ。２つの薬のために同定されたマーカーの類似したセットは、効果の類似性を示すかもしれない。
【０１３９】
［００１３８］ 表１〜５Ｎに定義するような１又は複数のマーカーの発現をモニターするためのアッセイは、本発明の核酸の発現レベル変化をモニターするのに利用可能ないかなる手段を利用してもよい。本明細書で使用する場合、それが細胞で核酸の発現をアップ又はダウンレギュレーションできるならば、薬剤は本発明の核酸の発現を調節するという。
【０１４０】
［００１３９］ １つのアッセイ様式で、表１〜５Ｎからの１個、２個若しくはそれ以上の遺伝子に対するプローブを含む遺伝子チップを使用して、処理又は曝露された細胞で、遺伝子発現の変化を直接モニター又は検出することができる。株化細胞、組織又は他の試料を最初に試験薬剤にさらし、そしてある場合には既知の毒にさらして、表１〜５Ｎの遺伝子のうちの１個若しくはそれ以上、又は好ましくは２個若しくはそれ以上の検出した発現レベルを既知の毒単独で曝された、それらと同じ遺伝子の発現レベル又は関連データと比較する。既知の１又は複数の毒の発現パターンを調節する化合物は、インビボで潜在的に有毒な生理作用を調節することが期待されるだろう。表１〜５Ｎ中の遺伝子は、既知の腎臓毒に曝されたとき、細胞で差次的に発現されるので、これらのアッセイにおいて特に適切な指標である。表１は、指定の毒に曝されて差次的に発現した遺伝子と、対応するＧｅｎＢａｎｋ受入番号と、ユニジーンクラスタータイトルと、を開示する。表２は、表１のいくつかの遺伝子が機能する代謝経路を示す。表３は、表１及び表２の差次的に発現したいくつかの遺伝子のヒトホモログを開示する。
【０１４１】
［００１４０］ 別の様式では、表１〜５Ｎの遺伝子のオープンリーディングフレーム及び／又は転写調節領域間のリポーター遺伝子融合を含む株化細胞及びアッセイ可能な融合パートナーを調製する。多数のアッセイ可能な融合パートナーが知られており、容易に入手可能であるが、ホタルルシフェラーゼ遺伝子及びクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子を含む（Ａｌａｍら、（１９９０）Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１８８：２４５−２５４）。リポーター遺伝子融合を含む株化細胞を、適切な条件と時間で試験される薬剤に曝す。薬剤に曝された試料と対照試料との間のリポーター遺伝子の示差発現は、核酸の発現を調節する薬剤を同定する。
【０１４２】
［００１４１］ 追加のアッセイ様式を用いて、表１〜５Ｎ中で同定された遺伝子の発現を調節する薬剤の能力をモニターできる。上述のように、例えば、ｍＲＮＡ発現は、本発明の核酸に対するプローブのハイブリダイゼーションによって直接モニターできる。株化細胞を適切な条件と時間で、試験される薬剤にさらして、トータルＲＮＡ又はｍＲＮＡをＳａｍｂｒｏｏｋら（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第２版、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８９）に開示されているもののような標準的な手順によって単離する。
【０１４３】
［００１４２］ もう一つのアッセイ様式では、本発明の遺伝子産物を生理的に発現する細胞又は株化細胞をまず同定する。そのように同定された細胞及び／又は株化細胞は、転写装置の調節の忠実度が適当な表面伝達機構及び／又は細胞質カスケードと薬剤の外因性接触に関して、維持されるように必要な細胞機構を含むと期待されるだろう。さらに、そのような細胞又は株化細胞は、表１〜５Ｎの遺伝子産物をコードする構造遺伝子の端を含んでいる操作可能な非翻訳性の５’−プロモーターが１つ以上の抗原性フラグメント又は他の検出可能なマーカーであり、これらは本発明の遺伝子産物に特有であり、さらに前記フラグメントは、該プロモーターの転写調節の下にあり、ポリペプチドとして発現される（その分子量が天然に存在するポリペプチドから区別できるか、又はさらに免疫学的に識別される若しくは他の検出可能なタグを含む）ものに融合されたものを含んでなる発現媒体（例えば、プラスミド又はウイルス性ベクター）構築体で形質導入又は形質転換できる。そのようなプロセスは、当該技術において周知である（上記のＳａｍｂｒｏｏｋらを参照）。
【０１４４】
［００１４３］ 上記で概説したような細胞又は株化細胞を、それから、適切な条件下で薬剤と接触させる。例えば、その薬剤は薬学的に許容される賦形剤を含み、そして、生理的ｐＨでのリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）、生理的ｐＨでのイーグル緩衝塩類溶液（ＢＳＳ）、血清を含むＰＢＳ又はＢＳＳ、若しくはＰＢＳ又はＢＳＳ及び／又は血清を含む条件培地などの水性の生理的緩衝液に含まれる細胞と接触され、３７℃でインキュベートされる。前記条件は、当業者が必要と思えば調節されるかもしれない。細胞を前記薬剤に接触させるのに続いて、該細胞を粉砕して、細胞溶解液のポリペプチドを、ポリペプチド画分がプールされ、免疫アッセイ（例えば、ＥＬＩＳＡ、免疫沈降又はウエスタンブロット）によってさらに処理されることになっている抗体と接触させられるように分画する。薬剤と接触された試料から単離したタンパク質のプールを次いで対照試料（非曝露又は既知の毒への曝露）と比較するが―そこでは賦形剤のみが細胞と接触される―、そして、その対照と比較して薬剤と接触された試料からの免疫学的に発生されたシグナルにおける増加又は減少を用いて、前記薬剤の有効性及び／又は毒作用を識別する。
【０１４５】
［００１４４］ 本発明の別の実施の形態は、表１〜５Ｎの遺伝子によってコードされる１又は複数のタンパク質の少なくとも１つの活性を調節する薬剤を同定するための方法を提供する。そのような方法又はアッセイは、所望の活性をモニター又は検出するいかなる手段をも利用できる。
【０１４６】
［００１４５］ １つの様式では、曝されていない対照細胞集団と比較しての試験される薬剤に曝された細胞集団と既知の毒に曝された細胞集団との間のタンパク質の相対量（表１〜５Ｎ）をアッセイする。この様式の中で、特異的抗体のようなプローブを用いて、異なる細胞集団でのタンパク質の差次的な発現をモニターする。株化細胞又は細胞集団を、適切な条件と時間の下で、試験される薬剤に曝す。曝された株化細胞又は細胞集団、及び対照の曝されていない株化細胞又は細胞集団から細胞溶解液を調製する。この細胞溶解液は、それから、プローブ（例えば、特異的抗体）で分析される。
【０１４７】
［００１４６］ 上記の方法でアッセイした薬剤を無作為に選ぶことができるか、又は合理的に選ぶか若しくは設計することができる。本明細書で使用する場合、薬剤が本発明のタンパク質単独で、又はその関連する基質、結合パートナーなどとの会合に関与する特異的配列を考慮することなく無作為に選ばれるとき、その薬剤は無作為に選ばれるという。無作為に選ばれた薬剤の例は、化学的なライブラリ若しくはペプチドのコンビナトリアルライブラリ、又は生物の成長ブロスの使用である。
【０１４８】
［００１４７］ 本明細書で使用する場合、薬剤がその作用と関連して、標的部位の配列及び／又はその立体配座を考慮する、無作為な基準ではなく選ばれるとき、その薬剤は合理的に選ばれるとか、設計されるという。薬剤は、これらの部位を構成するペプチド配列を利用することによって合理的に選ぶか、設計することができる。例えば、合理的に選ばれたペプチド薬剤は、そのアミノ酸配列が機能コンセンサス部位と同一であるか、又はその誘導体でありえる。
【０１４９】
［００１４８］ 本発明の薬剤は、例えば、ペプチド、小分子、ビタミン誘導体、同様に炭水化物でありえる。ドミナントネガティブなタンパク質、これらのタンパク質をコードするＤＮＡ、これらのタンパク質に対する抗体、これらのタンパク質のペプチドフラグメント、又はこれらのタンパク質の模擬体は、機能に影響を及ぼすために細胞に導入される。本明細書で使用する「模擬体」とは、親ペプチドと化学的に構造は異なるが、組織分布的に、そして、機能的に親ペプチドと類似な構造を提供するためのペプチド分子の１つの領域又はいくつかの領域の改変を指す（Ｇｒａｎｔ ＧＡ．Ｍｅｙｅｒｓ（編）Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＶＣＨ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９５）中，６５９−６６４頁を参照）。当業者は、本発明の薬剤の構造上の性質に関して、制限がないと容易に認識できる。
【０１５０】
核酸アッセイ様式
［００１４９］ 既知の腎臓毒（表１〜５Ｎ）に曝されると、差次的に発現されると同定した遺伝子を様々な核酸検出アッセイで使用して、与えられた試料中、１又は複数の遺伝子の発現レベルを検出又は定量できる。表１〜５Ｎに記載した遺伝子は、その差次的な発現が細胞又は組織での毒性に関連する、１つ以上の追加の遺伝子と組合せても使用されるかもしれない。好ましい実施の形態では、表１〜５Ｎ中の遺伝子は、先のかつ関連の出願である１０／３０１，８５６（２００２年１１月２２日出願）、１０／１５２，３１９（２００２年５月２２日出願）、６０／２９２，３３５（２００１年５月２２日出願）；６０／２９７，５２３（２００１年６月１３日出願）；６０／２９８，９２５（２００１年６月１９日出願）；６０／３０３，８１０（２００１年７月１０日出願）；６０／３０３，８０７（２００１年７月１０日出願）；６０／３０３，８０８（２００１年７月１０日出願）；６０／３１５，０４７（２００１年８月２８日出願）；６０／３２４，９２８（２００１年９月２７日出願）；６０／３３０，８６７（２００１年１１月１日出願）；６０／３３０，４６２（２００１年１０月２２日出願）；６０／３３１，８０５（２００１年１１月２１日出願）；６０／３３６，１４４（２００１年１２月６日出願）；６０／３４０，８７３（２００１年１２月１９日出願）；６０／３５７，８４３（２００２年２月２１日出願）；６０／３５７，８４２（２００２年２月２１日出願）；６０／３５７，８４４（２００２年２月２１日出願）；６０／３６４，１３４；６０／３７０，２０６（２００２年３月１５日出願、２００２年４月８日出願）；６０／３７０，２４７（２００２年４月８日出願）；６０／３７０，１４４（２００２年４月８日出願）；６０／３７１，６７９（２００２年４月１２日出願）；及び６０／３７２，７９４（２００２年４月１７日出願）に記載される遺伝子の１つ以上と組合せられるかもしれず、これら全ては本出願の１頁で関連付けによって取り入れられる。
【０１５１】
［００１５０］ 遺伝子発現を検出するいかなるアッセイ様式を使用してもよい。例えば、伝統的なノーザンブロッティング、ドットブロット又はスロットブロット、ヌクレアーゼ保護、プライマー指示された増幅、ＲＴ−ＰＣＲ、半定量的若しくは定量的ＰＣＲ、分枝鎖ＤＮＡ及びディファレンシャルディスプレイ法が、遺伝子発現レベルを検出するために使われるかもしれない。それらの方法は、本発明のいくつかの実施の形態に有用である。より少ない数の遺伝子が検出される場合には、増幅に基づくアッセイが最も効率的であるかもしれない。しかしながら、本発明の方法及びアッセイは、多数の遺伝子の発現を検出するハイブリダイゼーションに基づく方法で、最も能率的に設計される。
【０１５２】
［００１５１］ いかなるハイブリダイゼーションアッセイ様式を用いてもよいが、これには溶液に基づくアッセイ様式及び固体支持体に基づくアッセイ様式が含まれる。本発明の差次的に発現された遺伝子用オリゴヌクレオチドプローブを含む固体支持体は、フィルター、ポリ塩化ビニルディシュ、粒子、ビーズ、微粒子又はシリコン若しくはガラス基盤チップ等であり得る。そのようなチップ、ウエハー及びハイブリダイゼーション法は、広く利用でき、例えばＢｅａｔｔｉｅ（ＷＯ９５／１１７５５）によって開示されたものである。
【０１５３】
［００１５２］ オリゴヌクレオチドが、直接的に又は間接的に、共有結合的に又は非共有結合的に、結合され得るいかなる固体の表面でも、使用することができる。好ましい固体支持体は、高密度アレイ又はＤＮＡチップである。これらは、アレイ上で予め決められた位置に特定のオリゴヌクレオチドプローブを含む。予め決められた位置は、１分子以上のプローブを含むかもしれないが、その予め決められた位置内の各分子は同一の配列を持つ。そのようなあらかじめ決められた位置は、特徴と呼ばれる。例えば、単一の固体支持体上に２、１０、１００、１，０００から１０，０００、１００，０００個まで、又は４００，０００個又はそれ以上のこのような特徴があるかもしれない。固体支持体又はプローブが取り付けられる範囲は、約１平方センチメートル程度である。表１〜５Ｎの遺伝子に対応するプローブ、又は上記の関連出願からのプローブは、単一の又は複数の固体支持体に取り付けることができる。例えば、それらのプローブは、単一のチップ又は１つのチップセットを構成する複数のチップに取り付けることができる。
【０１５４】
［００１５３］ 発現モニター用のオリゴヌクレオチドプローブアレイは、当該技術で知られているいかなる手法によっても製作し、かつ用いることができる（例えば、Ｌｏｃｋｈａｒｔら、Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．（１９９６）１４，１６７５−１６８０；ＭｃＧａｌｌら、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ（１９９６）９３，１３５５５−１３４６０）。そのようなプローブアレイは、表１〜５Ｎに記載した２個若しくはそれ以上の遺伝子に相補的であるか、又はハイブリダイズする少なくとも２個以上のオリゴヌクレオチドを含む。例えば、そのようなアレイは、本明細書に記載される少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、２０、３０、５０、７０、１００個若しくはそれ以上の遺伝子に相補的であるか、又はハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含んでよい。好ましいアレイは、表１〜５Ｎに挙げられた遺伝子の全て又はほぼ全て、或いは個別的には、表５Ａ〜５Ｎの遺伝子セットを含む。好ましい実施の形態では、単一の固体支持体基質（例えば、チップ）上に表１〜５Ｎのいずれか１個又は全て遺伝子のうち、すべて又はほぼすべての遺伝子を検出するためのオリゴヌクレオチドを含むように、アレイが構築される。
【０１５５】
［００１５４］ 表１〜５Ｎの発現マーカー遺伝子の配列は、公共のデータベースにある。表１は、配列の各々についてＧｅｎＢａｎｋ受入番号又はＮＣＢＩのＲｅｆＳｅｑＩＤ（ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／を参照）を提供し、また、遺伝子が一部となっているクラスタータイトルも提供する。表２は、各列挙した遺伝子が機能する代謝経路を列挙する一方、表３は、表１及び表２に記載の遺伝子のヒトホモログの遺伝子名及びクラスタータイトルを提供する。本出願の出願日現在でのＧｅｎＢａｎｋ及び／又はＲｅｆＳｅｑ中の遺伝子の配列は、明示により本明細書にそれらの全体が関連付けにより組み入れられ、関連する配列、例えば、異なる長さの同一遺伝子からの配列、該遺伝子の変異体配列、多型配列、ゲノム配列及び異なる種（適当な場合、ヒトに対応）からの関連配列も同様である。これらの配列は、本発明の方法に用いることができるか、或いは本発明のプローブ又はアレイを作製するのに用いることができる。ある実施の形態では、以前から毒性応答に関連する遺伝子又はフラグメントに一致する表１〜５Ｎ中の遺伝子は、その表から除外してよい。表４は、表３及び表５Ａ−５Ｌで使用されるモデルコードのキーを提供し、ここで各モデルコードは毒の処置又は毒の処置の結果生じる一群の病理学的効果（疾患の状態）を表す。表５Ａ〜５Ｎにおいて、差次的に発現している、すなわち、アップレギュレート又はダウンレギュレートされた遺伝子は、毒の処置に応答して、または特定の疾患の状態において、列挙されている。毒性応答が見出された、又は毒性応答が見出されなかった、サンプル中のこれらの遺伝子の発現レベルも示されている。
【０１５６】
［００１５５］ 上述のように、表１〜５Ｎに開示されたＧｅｎＢａｎｋ受入番号又はＮＣＢＩのＲｅｆＳｅｑＩＤの配列に加えて、天然に起こっている変異体又は多型の配列のような配列を本発明の方法及び組成物で使用してもよい。例えば、表１〜５Ｎに開示された遺伝子の様々な対立形質（ａｌｌｅｌｉｃ）体又は相同体の発現レベルをアッセイでき、ラット以外の種由来のホモログも含まれる。表１〜５Ｎに挙げられた遺伝子の機能活性を変えない、いかなるそして全てのヌクレオチド変異―本明細書に開示された遺伝子の天然に起こっている対立形質（ａｌｌｅｌｉｃ）変異体を含むが―を本発明の方法に用いて、本発明の組成物（例えば、アレイ）を作ることができる。
【０１５７】
［００１５６］ 上記の遺伝子の配列に基づくプローブは、一般に利用できるいかなる方法によっても調製できる。組織若しくは細胞試料をスクリーニング又はアッセイするためのオリゴヌクレオチドプローブは、好ましくは、適当な、相補的遺伝子又は転写物のみに特異的にハイブリダイズするのに十分な長さである。典型的には、オリゴヌクレオチドプローブが、長さで少なくとも１０、１２、１４、１６、１８、２０又は２５個のヌクレオチドである。ある場合には、少なくとも３０、４０又は５０個のヌクレオチドのより長いプローブが望ましいこともある。
【０１５８】
［００１５７］ 本明細書で使用する場合、表１〜５Ｎに記載された遺伝子の１個若しくはそれ以上に相補的であるオリゴヌクレオチド配列とは、ストリンジェントな条件下、該遺伝子のヌクレオチド配列の少なくとも一部にハイブリダイズすることができるオリゴヌクレオチドを指す。そのようなハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドは典型的には、該遺伝子にヌクレオチドレベルで、少なくとも約７５％の配列一致性、好ましくは約８０％又は８５％の配列一致性、さらに好ましくは該遺伝子に約９０％又は９５％以上の配列一致性を示すことになる。
【０１５９】
［００１５８］ 「実質的に結合する」とは、プローブ核酸と標的核酸間の相補的なハイブリダイゼーションを指し、標的ポリヌクレオチド配列の望ましい検出を達成するためにハイブリダイゼーション培地の厳密性を減らすことによって、適応することができる重要でないミスマッチを包含する。
【０１６０】
［００１５９］ 「バックグランド」又は「バックグランドシグナル強度」という用語は、ラベルされた標的核酸とオリゴヌクレオチドアレイの成分（例えば、オリゴヌクレオチドプローブ、対照プローブ、アレイ基質等）との間で、非特異的な結合、又はその他の相互作用から生じるハイブリダイゼーションシグナルを指す。バックグランドシグナルは、また、アレイ成分自身の内部蛍光によって生じるかもしれない。単一のバックグランドシグナルは、全アレイのために計算することができる、或いは、異なるバックグランドシグナルを各標的核酸のために計算してもよい。好ましい実施の形態では、バックグランドはアレイ中のプローブの最も低い５％〜１０％に対する平均ハイブリダイゼーションシグナル強度として計算されるか、或いは、異なるバックグランドシグナルを各標的遺伝子のため計算する場合、各遺伝子のプローブの最も低い５％〜１０％に対する平均ハイブリダイゼーションシグナル強度として計算される。当然ながら、当業者は、特定の遺伝子へのプローブがよくハイブリダイズして、標的配列に特異的に結合しているようにみえる場合は、それらをバックグランドシグナル計算に使用してはならないと理解するであろう。別法として、試料中に見出されるいかなる配列にも相補的でないプローブ（例えば、反対のセンスの核酸に指向されているプローブ、又は、試料が哺乳類の核酸であるとき、バクテリア遺伝子のような試料中に見出されない遺伝子に指向されているプローブ）へのハイブリダイゼーションによって生成されるハイブリダイゼーションシグナル強度として計算してもよい。また、バックグランドは、全くプローブを欠くアレイの領域によって生じる平均シグナル強度として計算されることもできる。
【０１６１】
［００１６０］ 「特異的にハイブリダイズしている」又は「特異的にハイブリダイズする」という表現は、複雑な混合物（例えば、全細胞）のＤＮＡ又はＲＮＡ中に配列が存在するとき、ストリンジェントな条件下、特定の１又は複数の核酸配列に実質的に又はそれらだけに、ある分子が結合、二本鎖形成（ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ）又はハイブリダイズすることを指す。
【０１６２】
［００１６１］ 本発明のアッセイ及び方法は、入手可能な形態を利用して、同時に少なくとも約１００個、好ましくは約１，０００個、より好ましくは約１０，０００個、最も好ましくは約１，０００，０００個の異なる核酸ハイブリダイゼーションを選別できる。
【０１６３】
［００１６２］ 本明細書で使用する場合、「プローブ」は、１種類以上の化学結合を通して、通常は相補的な塩基対形成を通して、通常は水素結合形成を通して、相補配列の標的核酸に結合することができる核酸として定義される。本明細書で使用する場合、プローブは天然型の塩基（すなわち、Ａ、Ｇ、Ｕ、Ｃ又はＴ）又は修飾塩基（７−デアザグアノシン、イノシン等）を含む。加えて、それがハイブリダイゼーションを妨げない限り、プローブ中の塩基は、ホスホジエステル結合以外の結合でつながれていてもよい。したがって、プローブは、構成塩基がホスホジエステル結合ではなくペプチド結合でつながれているペプチド核酸であってもよい。
【０１６４】
［００１６３］ 「完全なマッチプローブ」という用語は、特定の標的配列に、完全に相補的である配列を持つプローブを指す。試験プローブは、典型的には、標的配列の部分（部分配列（サブシークエンス））に対して完全に相補的である。完全なマッチ（ＰＭ）プローブは、「試験プローブ」、「規格化対照」プローブ、発現レベル対照プローブなどであり得る。しかしながら、完全なマッチ対照又は完全なマッチプローブは、「ミスマッチ対照」又は「ミスマッチプローブ」から区別される。
【０１６５】
［００１６４］ 「ミスマッチ対照」又は「ミスマッチプローブ」という用語は、その配列が特定の標的配列に完全には相補的でないように故意に選ばれるプローブを指す。高密度アレイ中の各ミスマッチ（ＭＭ）対照に対して、同じ特定の標的配列に、完全に相補的である対応する完全なマッチ（ＰＭ）プローブが典型的には存在する。そのミスマッチは、１つ以上の塩基を含むかもしれない。
【０１６６】
［００１６５］ ミスマッチは、ミスマッチプローブでどこにでも存在していてもよいが、末端ミスマッチはより望ましくない。なぜなら、末端ミスマッチは標的配列のハイブリダイゼーションを防ぎそうにないからである。特に好ましい実施の形態では、試験ハイブリダイゼーション条件下、そのミスマッチが標的配列との二本鎖を最も不安定にしそうな、プローブの中央又はその近くにミスマッチは位置する。
【０１６７】
［００１６６］ 「ストリンジェントな条件」という用語は、プローブがその標的部分配列にハイブリダイズするが、他の配列へは実体のないハイブリダイゼーションだけか、又は違いが確認される程度に他の配列にハイブリダイズする条件を指す。ストリンジェントな条件は、配列に依存しており、異なる状況において異なることになる。より長い配列は、より高温で特異的にハイブリダイズする。一般的には、ストリンジェントな条件は、規定のイオン強度とｐＨにおける特異的配列の熱融解点（Ｔｍ）より約５℃低く選ばれる。
【０１６８】
［００１６７］ 典型的には、ストリンジェントな条件は、その塩濃度がｐＨ７．０〜８．３において少なくとも０．０１〜１．０ＭのＮａ^＋イオン濃度（又は他の塩）であり、そして、温度が短いプローブ（例えば、１０〜５０ヌクレオチド）用には少なくとも約３０℃であるものであろう。ストリンジェントな条件は、ホルムアミドのような不安定化剤の添加で達成することもできる。
【０１６９】
［００１６８］ 「配列同一性のパーセント」又は「配列同一性」は、比較ウィンドウ又はスパンにわたって、２つの最適に整列した配列又は部分配列を比較することによって決定されるが、そこで比較ウィンドウ中のポリヌクレオチド配列の部分が、該２つの配列の最適な整列のための基準配列（それは、付加又は欠失を含まない）と比較して、随意に付加若しくは欠失（すなわち、ギャプ）を含むかもしれない。同一のサブユニット（例えば、核酸塩基又はアミノ酸残基）が両方の配列で起こる位置の数を決定しマッチした位置の数をだし、マッチした位置の数を比較ウィンドウ中にある位置の全数で割り、そしてその結果に１００を乗じて配列同一性のパーセントを出すことにより、前記パーセントを計算する。ＧＡＰ又はＢＥＳＴＦＩＴプログラム（下記参照）使用して計算したとき、配列同一性パーセントは、デフォルトギップの加重値を用いて計算する。
【０１７０】
プローブ設計
［００１６９］ 配列設計の莫大な数が本発明の実施に適切であることを当業者は理解するであろう。高密度アレイは、興味ある配列に特異的にハイブリダイズする数多くの試験プローブを典型的に含む。プローブは、表中及び付随する代表的な配列表で同定されている遺伝子のいかなる領域から作製してもよい。その表中の遺伝子参照がＥＳＴである例では、その配列から、又は配列データベース（例えば、本明細書に記載されたもの）のどれかで入手可能であろう対応する全長転写物の他の領域から、プローブは設計されてもよい。与えられた１又は複数の遺伝子のためのプローブを作製する方法については、ＷＯ９９／３２６６０を参照。それに加えて、利用できるソフトウェアならなんでも用いて特定のプローブ配列を作成することができるが、これは例えば、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｉｇｈｔｓ、オリンパス光学工業（株）及びＢｉｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能なソフトウェアを含む。好ましい実施の形態では、そのアレイはまた、１個若しくはそれ以上の対照プローブを含む。
【０１７１】
［００１７１］ 本発明の高密度アレイチップは、「試験プローブ」を含む。試験プローブは、長さで約５〜約５００個、又は約７〜約５０個のヌクレオチド、より好ましくは約１０〜約４０個のヌクレオチド、そして、最も好ましくは約１５〜約３５個のヌクレオチドの範囲にあるオリゴヌクレオチドであってもよい。他の特に好ましい実施の形態では、プローブが長さで２０個又は２５個のヌクレオチドである。好ましいもう一つの実施の形態では、試験プローブは、二本鎖又は一本鎖ＤＮＡ配列（例えば、ｃＤＮＡ断片）である。ＤＮＡ配列は、自然源から単離されるかクローンされるか、或いは天然の核酸を鋳型に使用して増幅される。これらのプローブは、その発現を検出するように設計した遺伝子の特定の部分配列に相補的な配列を有する。このように、試験プローブは、それが検出するはずである標的核酸に、特異的にハイブリダイズすることができる。
【０１７２】
［００１７０］ 興味ある標的核酸を結合する試験プローブに加えて、高密度アレイは、数多くの対照プローブを含むことができる。その対照プローブは、ここで１）規格化対照、２）発現レベル対照、そして３）ミスマッチ対照と呼ばれる３つのカテゴリーに分類されるかもしれない。
【０１７３】
［００１７２］ 規格化対照は、ラベルされた参照オリゴヌクレオチドに、又はスクリーンされる核酸試料に加えられた他の核酸配列に相補的であるオリゴヌクレオチド、又は他の核酸プローブである。ハイブリダイゼーション後、規格化対照から得られるシグナルは、ハイブリダイゼーション条件の変化、ラベル強度、「読み」効率及び完全ハイブリダイゼーションのシグナルをアレイ間で変化させる他の因子、のための対照を提供する。好ましい実施の形態において、アレイ中全ての他のプローブから読まれるシグナル（例えば、蛍光強度）は、対照プローブからのシグナル（例えば蛍光強度）によって割られ、かくして、測定を規格化している。
【０１７４】
［００１７３］ 実質的に、いかなるプローブでも、標準対照として役に立つかもしれない。しかしながら、ハイブリダイゼーション効率は、塩基組成及びプローブ長さとともに変化すると認められている。好ましい規格化プローブは、アレイに存在する他のプローブの平均長を反映するように選ばれるが、それらはある範囲の長さをカバーするように選ばれることができる。規格化対照も、また、アレイ中の他のプローブの（平均）塩基組成を反映するように選ばれ得るが、好ましい実施の形態では、１個か、数個のみのプローブを使用し、それらはよくハイブリダイズし（すなわち、二次構造をとらない）、そしていかなる標的特異的プローブにもマッチしないように選択される。
【０１７５】
［００１７４］ 発現レベル対照は、生物学的試料中の恒常的に発現した遺伝子に特異的にハイブリダイズするプローブである。実質的に、恒常的に発現した遺伝子はどれも、発現レベル対照に対して適当な標的を提供する。典型的には、発現レベル対照プローブは、アクチン遺伝子、トランスフェリンレセプター遺伝子、ＧＡＰＤＨ遺伝子などを含むがこれらに限らない、恒常的に発現した「ハウスキーピング遺伝子」の部分配列に相補的な配列を有する。
【０１７６】
［００１７５］ 標的遺伝子に対するプローブ、発現レベル対照、又は規格化対照に対して、ミスマッチ対照が提供される。ミスマッチ対照は、１個以上のミスマッチ塩基の存在を除いて、対応する試験プローブ又は対照プローブと同一なオリゴヌクレオチドプローブ又は他の核酸プローブである。ミスマッチ塩基とは、そのプローブがさもなければ特異的にハイブリダイズするであろう標的配列中の対応する塩基に相補的でないように、選ばれる塩基である。適切なハイブリダイゼーション条件下（例えば、ストリンジェントな条件）、試験プローブ又は対照プローブがその標的配列にハイブリダイズすると期待されるが、ミスマッチプローブはハイブリダイズしないであろう（又は、かなり少ない程度でしかハイブリダイズしないであろう）ように、１個以上のミスマッチが選択される。好ましいミスマッチプローブは、中央ミスマッチを含む。このように、例えばプローブが２０ｍｅｒである場合、対応するミスマッチプローブは、６位から１４位（中央ミスマッチ）のどの位置でも単一の塩基ミスマッチ（例えば、Ｇ、Ｃ又はＴをＡのかわりとする）を除いて、同一の配列を持つことになる。
【０１７７】
［００１７６］ かくして、ミスマッチプローブは、試料中でそのプローブが指示する標的以外の核酸に非特異的に結合するか、又はクロスハイブリダイゼーションするための対照を提供する。例えば、標的が存在するならば、完全なマッチプローブはミスマッチプローブより絶えず明るいはずである。それに加えて、全ての中央ミスマッチが存在するならば、ミスマッチプローブを使用して、変異（例えば、添付の表１〜５Ｎの遺伝子の変異）を検出することができる。完全なマッチプローブとミスマッチプローブとの間の強度の違いは、ハイブリダイズした材料の濃度の良い尺度を提供する。
【０１７８】
核酸試料
［００１７７］ 細胞又は組織試料は、インビトロ又はインビボで試験薬剤に曝される。培養細胞又は組織が使用されるとき、適当な哺乳動物の細胞抽出物（例えば、肝臓抽出物）を、試験薬剤と共に加え、毒性を示すのに生体内変換を要するかもしれない薬剤を評価してもよい。好ましい様式では、動物又はヒト腎臓細胞の初代単離株（ｐｒｉｍａｒｙ ｉｓｏｌａｔｅ）又は培養細胞株が使用される。
【０１７９】
［００１７８］ 本発明によってアッセイされる遺伝子は、典型的にはｍＲＮＡ又は逆転写されたｍＲＮＡの形態である。遺伝子は、クローン化されてもよいし、されなくてもよい。遺伝子は、増幅されてもよいし、されなくてもよい。クローニング及び／又は増幅は、集団内での遺伝子の表現にバイアスをかけるようには見えない。しかし、いくつかのアッセイでは、より少ないプロセッシングステップで使用できるので、材料としてｐｏｌｙＡ＋ＲＮＡを用いることが好ましいかもしれない。
【０１８０】
［００１７９］ 当業者にとって明らかであるように、本発明の方法及びアッセイにおいて使われる核酸試料は、いかなる利用可能な方法又はプロセスによって調製されてもよい。トータルｍＲＮＡを単離する方法は、当業者に周知である。例えば、核酸の単離と精製の方法は、「生化学と分子生物学における研究室手法（第２４巻） 核酸プローブとのハイブリダイゼーション：理論と核酸プローブ、Ｐ．Ｔｉｊｓｓｅｎ、編、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｐｒｅｓｓ，Ｎ．Ｙ．（１９９３）」の第３章に詳しく記載されている。そのような試料は、ＲＮＡ試料を含むが、興味ある細胞若しくは組織から単離されるｍＲＮＡ試料から合成されるｃＤＮＡをも含む。また、そのような試料は、ｃＤＮＡから増幅されるＤＮＡ、及びその増幅されたＤＮＡから転写されるＲＮＡをも含む。当業者は、ホモジネートが使われる前に、ホモジネートに存在するＲＮＡ分解酵素を阻害又は破壊することが、望ましいと認めるだろう。
【０１８１】
［００１８０］ 生物学的試料は、どんな生物並びにインビトロで育てられた細胞（例えば、株化細胞及び組織培養細胞）からのいかなる生体組織、液体又は細胞のものでもよい。しばしば、その試料は、化合物、薬剤、医薬、医薬組成物、潜在的な環境汚染物質又は他の組成物に曝された組織又は細胞試料である。ある様式では、試料は、患者に由来する試料である「臨床試料」であるだろう。典型的な臨床試料には、痰、血液、血液細胞（例えば、白血球）、組織若しくは細針バイオプシーの試料、尿、腹膜液や胸水、或いはそれらからの細胞が含まれるが、これらには限定されない。生物学的試料は、組織学的目的で取られた凍結切片又はホルマリン固定切片のような、組織の切片をも含むかもしれない。
【０１８２】
高密度アレイの作成
［００１８１］ 合成のステップの最小数で、オリゴヌクレオチドの高密度アレイを作成する方法は、知られている。オリゴヌクレオチド類似体のアレイは、様々な方法で単一又は複数の固体基質上に合成することができ、これらは限定されないが、光指向された化学的カップリング及び機械的に指向されたカップリングを含む（Ｐｉｒｒｕｎｇ（米国特許第５，１４３，８５４号）を参照）。
【０１８３】
［００１８２］ 手短に言えば、ガラス表面上でのオリゴヌクレオチドアレイの光指向されたコンビナトリアル合成は、自動化されたホスホラミダイト化学とチップマスキング手法を用いて進む。１つの特定的実施において、ガラス表面を、官能基（例えば、光反応性保護基によってブロックされている水酸基又はアミン基）を有するシラン試薬で誘導体化する。光リソグラフ性マスクを通しての光分解を使用して、導入する５’光保護されたヌクレオシドホスホラミダイトと化学反応する準備ができている官能基を選択的に露出する。そのホスホラミダイトは、照射された（かくして、光反応性ブロック基の除去によって曝される）部位のみと反応する。このように、ホスホラミダイトは前のステップで選択的に曝されるそれらの領域にのみ付加する。所望の配列アレイが固体表面上に合成されるまで、これらのステップが繰り返される。アレイ上の異なる位置での異なるオリゴヌクレオチド類似体のコンビナトリアル合成は、合成の間の照射パターンとカップリング試薬の添加の順序によって決定される。
【０１８４】
［００１８３］ 前述のことに加えて、単一基質上でオリゴヌクレオチドのアレイを生成するために使用できる追加の方法は、ＰＣＴ公開ＷＯ９３／０９６６８号とＷＯ０１／２３６１４号に記載されている。高密度核酸アレイは、予め調製した、又は天然の核酸を予め決められた位置に置くことによって組み立てることもできる。合成又は天然の核酸は、光指向ターゲティング及びオリゴヌクレオチド指向ターゲティングによって、基質の特定位置に置かれる。別の実施の形態は、区域から区域に移動し、核酸を特定スポットに置くディスペンサーを使用する。
【０１８５】
ハイブリダイゼーション
［００１８４］ 核酸ハイブリダイゼーションは、相補的な塩基対形成を通してプローブとその相補的な標的とが安定した混成二本鎖を形成することができる条件下、プローブと標的核酸とを接触させることを単に含む。ＷＯ９９／３２６６０を参照。混成二本鎖を形成しない核酸は、その後、洗い流されて、ハイブリダイズした核酸が検出されるのにまかせる（典型的には、付着した検出可能なラベルの検出を通して）。核酸を含んだ緩衝液の温度を上昇させるか、又はその塩濃度を減少させることによって、核酸が変性すると一般に認められている。低いストリンジェンシー条件下では（例えば、低温及び／又は高塩濃度）、アニールした配列が完全に相補的でない場合でも、混成二本鎖（例えば、ＤＮＡ：ＤＮＡ、ＲＮＡ：ＲＮＡ又はＲＮＡ：ＤＮＡ）が形成される。このように、ハイブリダイゼーションの特異性は、低いストリンジェンシーで減少する。逆に、より高いストリンジェンシー（例えば、より高温及び／又は低塩濃度）では、うまくゆくハイブリダイゼーションは、より少ないミスマッチしか許容しない。ハイブリダイゼーション条件を選択して、いかなる程度のストリンジェンシーをも提供できると当業者は認識するであろう。
【０１８６】
［００１８５］ 好ましい実施の形態では、ハイブリダイゼーションを確実にするために低いストリンジェンシー（この場合、３７℃で６×ＳＳＰＥＴ（０．００５％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００））で、ハイブリダイゼーションを実行し、それから、ミスマッチした混成二本鎖を除去するためにより高いストリンジェンシー（例えば、３７℃で１×ＳＳＰＥＴ）で、続く洗浄を実行する。続く洗浄はハイブリダイゼーション特異性の要求されるレベルが得られるまで、ストリンジェンシーをより高くしながら（例えば、３７℃から５０℃で０．２５×ＳＳＰＥＴまで低く落として）実行されるかもしれない。ストリンジェンシーは、ホルムアミドのような薬剤の添加によっても増加することができる。存在することがありえる様々な対照（例えば、発現レベル対照、規格化対照、ミスマッチ対照など）へのハイブリダイゼーションと試験プローブへのハイブリダイゼーションを比較することによって、ハイブリダイゼーション特異性を評価できる。
【０１８７】
［００１８６］ 一般に、ハイブリダイゼーション特異性（ストリンジェンシー）とシグナル強度の間にはトレードオフがある。このように、好ましい実施の形態では、一貫した結果を生む、そして、バックグランド強度のおよそ１０％を超えるシグナル強度を与える最も高いストリンジェンシーで、洗浄を実行する。このように、好ましい実施の形態では、ハイブリダイズしたアレイは、継続してより高いストリンジェンシー溶液で洗浄され、各洗浄の間に読み取られる。このようにでてきたデータセットの解析により、それ以上ではハイブリダイゼーションパターンが認めうるほどに変化せず、適切なシグナルを興味ある特定のオリゴヌクレオチドプローブのために適切なシグナルを提供する洗浄ストリンジェンシーが明らかとなる。
【０１８８】
シグナル検出
［００１８７］ ハイブリダイズした核酸は、試料核酸に付けられた１つ以上のラベルを検出することによって典型的に検出される。ラベルは、当業者に周知である数多い手段のいずれによって取り込まれてもよい。ＷＯ９９／３２６６０を参照。
【０１８９】
データベース
［００１８８］ 本発明には、配列情報（例えば、表１〜５Ｎの遺伝子）と同様に、様々な標準的毒に曝された組織又は細胞からの遺伝子発現情報又は関連情報（例えば、本明細書に記載のもの、表５Ａ〜５Ｎを参照）を含んでいる関連あるデータベースが含まれる。データベースは、与えられた配列又は組織試料に関連する情報をも含むかもしれないが、これは例えば、配列情報と関連する遺伝子についての記載的な情報（表１及び２を参照）や組織試料の臨床状態又はその試料が由来する動物に関する記載的な情報である。データベースは、例えば配列データベースと遺伝子発現データベースというような異なる部分を含むようになっているかもしれない。そのようなデータベースの配置と構築のための方法及びそのようなデータベースがセーブされるコンピューター読み取り可能な媒体は、広く利用できる。例えば、その全体が関連付けにより本明細書に取り入れられている、２００２年３月５日に出願された米国公開番号２００３−０１７１８７６（出願番号１０／０９０，１４４）、２００２年１１月２３日に公開されたＰＣＴ公開番号ＷＯ０２／０９５６５９、米国特許５，９５３，７２７号を参照されたい。好ましい実施の形態において、データベースはジーン・ロジック社（ゲーサーズバーグ、メリーランド州）が販売するＴｏｘＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）である。
【０１９０】
［００１８９］ 本発明のデータベースは、外部のデータベースとリンクされていてもよいが、これらは例えば、ＧｅｎＢａｎｋ（ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｅｎｔｒｅｚ．ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）、ＫＥＧＧ（ｗｗｗ．ｇｅｎｏｍｅ．ａｄ．ｊｐ／ｋｅｇｇ）、ＳＰＡＤ（ｗｗｗ．ｇｒｔ．ｋｙｕｓｈｕ−ｕ．ａｃ．ｊｐ／ｓｐａｄ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）、ＨＵＧＯ（ｗｗｗ．ｇｅｎｅ．ｕｃｌ．ａｃ．ｕｋ／ｈｕｇｏ）、Ｓｗｉｓｓ−Ｐｒｏｔ（ｗｗｗ．ｅｘｐａｓｙ．ｃｈ．ｓｐｒｏｔ）、Ｐｒｏｓｉｔｅ（ｗｗｗ．ｅｘｐａｓｙ．ｃｈ／ｔｏｏｌｓ／ｓｃｎｐｓｉｔｌ．ｈｔｍｌ）、ＯＭＩＭ（ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｏｍｉｍ）及びＧＤＢ（ｗｗｗ．ｇｄｂ．ｏｒｇ）である。好ましい実施の形態では、表１〜５Ｎに記載されているように、外部データベースはＧｅｎＢａｎｋ及び国立バイオテクノロジー情報センター（ＮＣＢＩ）（ｗｗｗ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ）によって維持されているそれに関連するデータベースである。
【０１９１】
［００１９０］ 配列情報、遺伝子発現情報及びデータベース中のその他の情報又は入力として提供された他の情報の間の必要な比較を実行するためには、適当なコンピュータープラットフォーム、ユーザーインターフェースなどを用いてもよい。例えば、多数のコンピューターワークステーションが様々な製造業者から入手可能である。クライアント／サーバー環境、データベースサーバー及びネットワークも、本発明のデータベースのために広く利用できて、適当なプラットフォームである。
【０１９２】
［００１９１］ 本発明のデータベースを用いて、とりわけ、与えられた遺伝子が発現する細胞の型又は組織をユーザーが決定することが可能な電子ノーザン（Ｅ−ＮＯＲＴＨＥＲＮ（商標）、ジーン・ロジック社（ゲーサーズバーグ、メリーランド州））を生成し、そして特定の組織又は細胞中の与えられた遺伝子の存在量及び発現レベルを決定することが可能となる。
【０１９３】
［００１９２］ 組織又は細胞において表１〜５Ｎの１個若しくはそれ以上の遺伝子を含む遺伝子セットの発現レベルを同定する情報であって、試験薬剤に曝された細胞又は組織中で表１〜５Ｎ中の少なくとも１個の遺伝子の発現レベルを、データベース中のその遺伝子の発現レベルと比較するステップを含むものを提供するために、本発明のデータベースを用いることができる。ある実施の形態において、そのような方法を用いて、試験薬剤に曝された組織又は細胞試料から、表１〜５Ｎの１又は複数の遺伝子の発現レベルを、標準毒又は腎臓毒（例えば、本明細書に記載されたもの）に曝された対照組織試料又は細胞試料で見出される発現レベルと比較することによって、与えられた化合物の毒性ポテンシャルを予測しうる。そのような方法は、また、本明細書に記載されるように、薬又は薬剤スクリーニングアッセイでも使われるかもしれない。
【０１９４】
キット
［００１９３］ 本発明は、異なる組合せで、高密度のオリゴヌクレオチドアレイ、アレイと使用する試薬、表の遺伝子によってコードされるタンパク質試薬、シグナル検出とアレイ−プロセッシング機器、遺伝子発現データベース及び上記の解析・データベース管理ソフトウェアを組合せたキットをさらに含む。例えば、前記キットを用いて、試験化合物の毒性反応を予測し、モデリングし、腎臓疾患の状態の進行をモニターし、新しい薬標的としての見込みを示す遺伝子を同定し、そして上記で議論したように既知及び新しく設計された薬をスクリーニングすることができる。
【０１９５】
［００１９４］ キットとパッケージされるデータベースは、ヒト又は実験動物の遺伝子及び遺伝子断片（表１〜５Ｎの遺伝子に対応する）からの発現パターンの編集体である。特に、データベースソフトウェアとパッケージされた情報−コンピューター読み取り可能な媒体にセーブされたデータベースも含む−には、試験薬剤によって誘導される表１〜５Ｎの遺伝子の発現レベルを表５Ａ〜５Ｎに提示される発現レベルと比較することによって、試験薬剤の毒性を予測するために使用することができる、表１〜５Ｎの発現結果が含まれる。別の様式では、データベースとソフトウェア情報は、例えば、ウェブサイトのようにアドレスがキットとパッケージされた、遠隔電子フォーマットで提供されるかもしれない。
【０１９６】
［００１９５］ キットは、製薬業界で使用されるが、そこでは医薬開発に関連する高いコストのために早期の医薬試験への要求が強いが、バイオインフォマティクス、特に遺伝子発現情報がまだ欠落している。これらのキットは、細胞培養や実験動物を使用する伝統的な新薬スクリーニングに伴うコスト、時間及びリスクを低減するであろう。予めグループ分けされた患者集団、薬理ゲノミクス試験の大規模な医薬スクリーニングの結果も、またより大きい効能とより少ない副作用を備える薬を選ぶために応用できる。そのような大規模試験を実施するための施設を持たない規模の小さいバイオテクノロジー会社及び研究機関によっても前記キットは、使用されるであろう。
【０１９７】
［００１９６］ マイクロアレイと使用するように設計されたデータベースとソフトウェアは、Ｂａｌａｂａｎらの米国特許第６，２２９，９１１号（少数又は多数のマイクロアレイから収集され、表１〜５Ｎにインデックスされたように保存されている情報を管理するためのコンピューターで実行される方法）及び第６，１８５，５６１号（遺伝子発現レベルデータを集め、追加の特性を加え、そしてそのデータをフォーマットし直して様々な質問に対する答えを出すデータマイニング能力を有する、コンピュータベースの方法）で議論されている。Ｃｈｅｅらの米国特許第５，９７４，１６４号には、参照配列にハイブリダイズする野生型及び変異型配列間のプローブ蛍光強度の差異に基づいて、核酸配列中の変異を同定するためのソフトウェアベースの方法が開示されている。
【０１９８】
［００１９７］ さらに説明することなく、当業者は前の記載と以下の例示的な実施例を使って、本発明の化合物を作りそして利用することができ、特許請求の範囲に記載の方法を実施できると考えられる。したがって、以下の実施例は、本発明の好適な実施の形態を特定的に指摘するものであり、開示の残りをいかようにも制限するもとは解釈されるべきではない。
【実施例】
【０１９９】
（実施例１） 線形判別分析（ＬＤＡ）を利用した毒性マーカーの同定
［００１９８］ 腎臓毒であるインドメタシン、ジフルニサル、コルヒチン、クロロホルム、ジクロフェナク、メナジオン、クロム酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、チオアセトアミド、バンコマイシン、アシクロビル、アドリアマイシン、ＡＹ−２５３２９、ブロモエチルアミンＨＢｒ（ＢＥＡ）、カルボプラチン、四塩化炭素、セファロスポリン、シドフォビル、シスプラチン、シトリニン、シクロホスファミド、シクロスポリン、ゲンタマイシン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン、ヒドララジン、イホスファミド、塩化リチウム、塩化第二水銀、パミドロネート、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、セムスチン、およびスルファジアジンを当該技術分野で以前に記載され、そして上記で議論した優先権出願に記載されているような投与希釈剤、プロトコルや投与計画を用いて、様々な時点において、雄性ＳＤ系ラットに投与した。陰性対照として、セフタジジム、ストレプトマイシン、トランスプラチン、カプトプリル、フェノバルビタール、タモキシフェンおよびテモゾロミドを使用した。表４でラベルしたように毒素Ａ〜Ｇを使用した実験において、血液サンプル及び組織サンプルを以下の時点において採取した：クロロホルム（Ａ）、チオアセトアミド（Ｆ）及びバンコマイシン（Ｇ）は曝露の６、２４、４８時間後；ジクロフェナク（Ｂ）及びメナジオン（Ｃ）は曝露の３、６、２４時間後；クロム酸ナトリウム（Ｄ）及びシュウ酸ナトリウム（Ｅ）は曝露の６、２４、７２時間後。これらの化合物について、曝露時間を変化させても遺伝子発現のレベルに顕著な変化は認められなかった、つまり、短い又は長い時点で差次的な遺伝子発現の同じパターンが見られた。各化合物の低用量レベル又は高用量レベルは、以下のチャートに示す。
【０２００】
［００１９９］
【表】

【０２０１】
［００２００］ 残りの化合物に関して、投与量及び投与法方は以下の通りである。
【０２０２】
【表】

【０２０３】
上で議論した優先権出願で既に記載した時点において、動物を犠牲にし、サンプルを回収した。
【０２０４】
［００２０１］ 投与後、投与された動物を観察し、そして、組織を以下に記載したように収集した。
【０２０５】
動物の観察
［００２０２］ １．ケージ側面観察 毎日２回、死亡率と瀕死性をチェック。皮膚と毛、目と粘膜、呼吸系、循環器系、自律神経系及び中心神経系、体性運動パターン及び行動パターンをチェックした。震え、痙攣、唾液分泌、下痢、傾眠、昏睡又は異常な行動や外見を含む、毒性の可能性のある兆候が起こったときに、発症の時間、程度及び持続時間も含めて記録した。
【０２０６】
［００２０３］ ２．身体検査 ランダム化の前、最初の処置前に、そして犠牲の前に。
【０２０７】
［００２０４］ ３．体重 ランダム化の前、最初の処置前に、そして犠牲の前に。
【０２０８】
臨床病理
［００２０５］ １．頻度 死体解剖の前に。
【０２０９】
［００２０６］ ２．動物の数 全ての生き残っている動物。
【０２１０】
［００２０７］ ３．出血手順 ７０％ＣＯ_２／３０％Ｏ_２麻酔下にあるあいだに、眼窩洞に穴を開けて血液を得た。
【０２１１】
［００２０８］ ４．血液試科の採取 血液学パラメーターの評価のために、約０．５ｍＬの血液をＥＤＴＡチューブに集めた。臨床化学分析のために、約１ｍＬの血液を血清セパレーターチューブに集めた。試験化合物／代謝産物の推定のために、約２００μＬの血漿を取得して、−８０℃で凍結した。追加の２ｍＬの血液を１５ｍＬ円錐状ポリプロピレン・バイアルに収集して、直ちに３ｍＬのＴｒｉｚｏｌを加えた。内容物を直ぐにボルテックス及び繰り返し逆さまにして混合した。それらチューブを液体窒素中で凍結して、−８０℃で保存した。
【０２１２】
終結手順
終結犠牲
［００２０９］ 最初の投与から、約３、６、２４、４８、７２、１２０、１４４、１６８、３３６及び／又は３６０時間後に、ラットを計量し、身体検査して、断頭によって犠牲にし、失血させた。犠牲の約５分以内に動物を死体解剖した。頭蓋帽を開くのに使用した骨切断機を除いては、別々の滅菌した、使い捨ての機器を各々の動物のために使用した。その骨切断機は、動物と動物の間に殺菌剤溶液に浸した。
【０２１３】
［００２１０］ 委員会に認証された病理学者に承認された手順に従って、各動物の死体解剖を実施した。
【０２１４】
［００２１１］ 終結犠牲まで生き残っていない動物は、死体解剖（もし瀕死であるなら、二酸化炭素仮死状態による安楽死に続いて）することなく捨てられた。瀕死又は死んでいるのが見つかった動物の死のおおよその時間を記録した。
【０２１５】
死後手順
［００２１２］ 新しくそして滅菌した使い捨て機器を使用して組織を収集した。組織又はバイアルを取り扱うときは、手袋をいつでも着用した。全ての組織は、動物の死のおよそ５分以内に採取して、凍結した。肝臓切片及び腎臓は、動物の死のおよそ３〜５分以内に凍結した。安楽死の時間、肝臓切片及び腎臓の凍結の暫定的な時点、及び死体解剖完了の時を記録した。組織を約−８０℃で保存するか、又は１０％中性緩衝ホルマリンに保存した。
【０２１６】
組織採取及び処理
［００２１３］ 肝臓
１．内側右葉 液体窒素で瞬時に凍結し、そして約−８０℃で保存した。
２．内側左葉 １０％中性緩衝ホルマリン（ＮＢＦ）に保存し、全体の及び顕微鏡での病理検査のために評価した。
３．外側左葉 液体窒素で瞬時に凍結し、そして約−８０℃で保存した。
【０２１７】
［００２１４］ 心臓
２つの心房の部分及び２つの心室の部分を含んでいる矢状横断面を１０％ＮＢＦに保存した。残っている心臓を液体窒素で凍結して、約−８０℃で保存した。
【０２１８】
［００２１５］ 腎臓（両方）
１．左： 半分に切開した。半分を１０％ＮＢＦに保存して、そして残っている半分を液体窒素中で凍結して、約−８０℃で保存した。
２．右： 半分に切開した。半分を１０％ＮＢＦに保存して、そして残っている半分を液体窒素中で凍結して、約−８０℃で保存した。
【０２１９】
［００２１６］ 精巣（両方）
各精巣の矢状横断面を１０％ＮＢＦに保存した。残っている精巣を液体窒素中、一緒に凍結して、約−８０℃で保存した。
【０２２０】
［００２１７］ 脳（全部）
大脳半球及び間脳の横断面を１０％ＮＢＦに保存し、そして脳の残りを液体窒素中で凍結して約−８０℃で保存した。
【０２２１】
［００２１８］ マイクロアレイ試料の調製は、アフィメトリクス ジーンチップ（登録商標）発現技術解析マニュアル（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ ＧｅｎｅＣｈｉｐ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｉｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｍａｎｕａｌ；アフィメトリクス社、サンタクララ、カリフォルニア州）に記載されているプロトコルに従い、若干の修正の上、実施した。凍結した組織は、Ｓｐｅｘ Ｃｅｒｔｉｐｒｅｐ ６８００ Ｆｒｅｅｚｅｒ Ｍｉｌｌを使用して、粉末にすりつぶした。トータルＲＮＡは、製造業者のプロトコルを利用してＴｒｉｚｏｌ（インビトロジェン、カールスバッド、カリフォルニア州）で抽出した。各試料用のトータルＲＮＡ収率は、３００ｍｇの組織重量あたり２００〜５００μｇであった。Ｏｌｉｇｏｔｅｘ ｍＲＮＡ Ｍｉｄｉキット（Ｑｉａｇｅｎ）を使用してｍＲＮＡを単離し、エタノール沈殿を行った。ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ Ｃｈｏｉｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ（インビトロジェン、カールスバッド、カリフォルニア州）を使用して、ｍＲＮＡから二本鎖ｃＤＮＡを生成させた。第１鎖ｃＤＮＡ合成をＴ７−（ｄＴ２４）オリゴヌクレオチドでプライムした。そのｃＤＮＡをフェノール−クロロホルムで抽出して、終濃度１μｇ／ｍＬにエタノール沈殿した。２μｇのｃＤＮＡからＡｍｂｉｏｎ’ｓ Ｔ７ ＭｅｇａＳｃｒｉｐｔ ｉｎ ｖｉｔｒｏ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｋｉｔを使用してｃＲＮＡを合成した。
【０２２２】
［００２１９］ ｃＲＮＡをビオチンラベルするために、ヌクレオチドＢｉｏ−１１−ＣＴＰとＢｉｏ１６−ＵＴＰ（Ｅｎｚｏ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）を反応液に加えた。６時間、３７℃のインキュベーションに続いて、不純物はＲｎｅａｓｙ Ｍｉｎｉｋｉｔプロトコル（Ｑｉａｇｅｎ）に従って、ラベルされたｃＲＮＡから取り除いた。ｃＲＮＡを９４℃で３５分間、断片化した（２００ｍＭ Ｔｒｉｓ−酢酸、ｐＨ８．１、５００ｍＭ 酢酸カリウム、１５０ｍＭ 酢酸マグネシウムからなるフラグメンテーション緩衝液）。アフィメトリクスのプロトコルに従って、５５μｇの断片化したｃＲＮＡを、４５℃のハイブリダイゼーション・オーブン中で、６０ｒｐｍで２４時間セットしたアフィメトリクスラットアレイ上にハイブリダイズさせた。チップを洗浄して、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ ｆｌｕｉｄｉｃｓ ｓｔａｔｉｏｎ中、ストレプトアビジンフィコエリトリン（ＳＡＰＥ）（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅ）で染色した。染色を増幅するために、抗ストレプトアビジン ビオチン化抗体（Ｖｅｃｔｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）染色ステップを間に挟んで、ＳＡＰＥ溶液を２回加えた。プローブアレイへのハイブリダイゼーションは、蛍光測定スキャンニング（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｇｅｎｅ Ａｒｒａｙ Ｓｃａｎｎｅｒ）によって検出した。データは、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）バージョン２．０及びＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｄａｔａ Ｍｉｎｉｇ（ＥＤＭＴ）ソフトウェア（バージョン１．０）、ＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）データベース及びＳ−Ｐｌｕｓ（登録商標）統計解析ソフトウェア（Ｉｎｓｉｇｈｔｆｕｌ Ｃｏｒｐ．）を使用して解析した。
【０２２３】
［００２２０］ 表１及び表２には、示された毒に曝されたときに差次的に発現するそのような遺伝子及びそれらの対応するＧｅｎＢａｎｋ受入番号及び配列識別番号、遺伝子が機能する代謝経路の正体、知られている場合には遺伝子名、並びにＵｎｉｇｅｎｅクラスター名が開示される。モデルコードは、各遺伝子が識別することができる様々な毒性状態、及び各遺伝子に関連する個々の毒のタイプを表す。コードは表４に定義される。ＧＬＧＣ ＩＤはジーン・ロジック内部の識別番号である。
【０２２４】
［００２２１］ 表３には、示された毒に曝されたときに差次的に発現する表１及び表２におけるそのような遺伝子のヒトホモログであるそのような遺伝子が開示される。対応するＧｅｎＢａｎｋ受入番号及び配列識別番号、知られている場合には遺伝子名、そしてヒトホモログのＵｎｉｇｅｎｅクラスター名が示される。
【０２２５】
［００２２２］ 表４は、表５Ａ〜５Ｎのモデルコードを定義する。
【０２２６】
［００２２３］ 表５Ａ〜表５Ｍ（個々の毒モデル、病理モデル及び一般毒モデル）には、行われた比較のそれぞれに対する統計概要が開示される。表５Ａはクロロホルム毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表５Ｂはジクロフェナク毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｃはメナジオン毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。クロロホルム毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｄはクロム酸ナトリウム毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｅはシュウ酸ナトリウム毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｆはチオアセトアミド毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｇはバンコマイシン毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｈは腎近位尿細管のＳ２セグメントへの損傷の病理モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｉは腎近位尿細管毒性の病理モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｊは糸球体損傷の病理モデルからの遺伝子発現情報を含む。表Ｋは尿細管閉塞の病理モデルからの遺伝子発現情報を含む。表ＬはＮＳＡＩＤＳ（非ステロイド性抗炎症薬）毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。最後に、表Ｍは一般毒性モデルからの遺伝子発現情報を含む。
【０２２７】
［００２２４］ これらの表はそれぞれが、予測遺伝子のセットを含み、未知の化合物、すなわち、試験されていない化合物の腎臓毒性を予測するためのモデルをもたらす。それぞれの遺伝子は、そのジーン・ロジック識別番号によって識別され、表１及び表２における遺伝子名及び代表的な配列番号に対して相互参照することができる。毒性群における試料（特定の毒に曝されたことによる影響を受けた試料）と非毒性群における試料（その同じ特定の毒に曝されたことによる影響を受けなかった試料）との間における遺伝子発現レベルのそれぞれの比較のために、毒性平均（毒性群試料について）は、アッセイされている様々なチップパラメーターについて規格化されたときの平均シグナル強度である。非毒性平均は、特定の毒の高用量で処置された動物とは異なる動物から得られたサンプルにおける、アッセイされている様々なチップパラメーターについて規格化されたときの平均シグナル強度を表す。これらの動物は、低用量の特定のトキシンで、又はビークル単独で、又は異なる毒で処置された。毒性群における試料は、既に記した時点で屠殺された動物から得られ、一方、非毒性群における試料は、実験におけるすべての時点で屠殺された動物から得られた。個々の遺伝子について、非毒性平均と比較した場合の毒性平均の増大は、トキシンに曝されたときのアップレギュレーションを示している。逆に、非毒性平均と比較した場合の毒性平均の低下はダウンレギュレーションを示している。
【０２２８】
［００２２５］ 平均値は、対応する試料全体で平均化された特定の遺伝子に対する平均差（ＡｖｅＤｉｆｆ）値から導かれる。個々の平均差値はそれぞれが、特定のフラグメントについて覆われる多数のプローブ対から得られる強度情報を積分することによって計算される。規格化により、所与の実験（チップ）に対するそれぞれの発現強度が全体的な調整係数（ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）で乗ぜられる。この規格化の意図は、チップ間の個々の遺伝子の比較を可能にすることである。調整係数は下記のように計算される：
【０２２９】
［００２２６］１．実験における規格化されていない発現値のすべてから、最大値側の２％及び最小値側の２％の値を除く。すなわち、実験により、１０，０００個の実験値が得られた場合、それらの値を順に並べ、最小値側の２００個及び最大値側の２００個を除く。
２．残った値の平均値に等しい調整平均を計算する。
３．調整係数ＳＦ＝１００／（調整平均）を計算する。
【０２３０】
［００２２７］ ここで使用される１００の値は、使用された基準標的の値である。ＡｖｅＤｉｆｆ値のいくつかは、核酸ハイブリダイゼーション実験に含まれる一般的なノイズのために負になることがある。多くの結論を、ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）プラットフォームでの負の値に対応して下すことができるが、個々のフラグメントについて負の値の背後にある意味を評価することは困難である。本発明者らの観測結果は、負の値が予測遺伝子セット内において何度も観測されるが、これらの値は測定が行われたすべての試料にわたって非常に再現的である実際の生物学的現象を反映することを示している。この理由のために、負の値を示すそのような遺伝子が予測セットに含められる。遺伝子発現測定の他のプラットフォームにより、対応する遺伝子について負の数字が解消され得ることに留意しなければならない。そのような遺伝子の個々の予測能はプラットフォーム中に広がる。それぞれの平均値には、平均値に対する標準偏差が伴う。表に開示されるような線形判別分析スコア（判別スコア）により、サンプルが毒性であるか否かを予測する各遺伝子の能力が評価される。判別スコアは、下記の工程によって計算される：
【０２３１】
判別スコアの計算
［００２２８］ １． Ｘ_ｉが非毒試料、ｉ＝１、…、ｎにわたる、与えられた遺伝子のＡｖｅＤｉｆｆ値を表わすとする。
２． Ｙ_ｉが毒試料、ｉ＝１、…、ｔにわたる、与えられた遺伝子のＡｖｅＤｉｆｆ値を表わすとする。
計算を次のように進める。
３． Ｘ_ｉとＹ_ｉに対する平均値と標準偏差を計算して、そして、これらをｍ_Ｘ、ｍ_Ｙ、ｓ_Ｘ、ｓ_Ｙと表示する。
４． 全てのＸ_ｉとＹ_ｉに対して、関数
ｆ（ｚ）＝（（１／ｓ_Ｙ）＊ｅｘｐ（−．５＊（（ｚ−ｍ_Ｙ）／ｓ_Ｙ）^２））／（（（１／ｓ_Ｙ）＊ｅｘｐ（−．５＊（（ｚ−ｍ_Ｙ）／ｓ_Ｙ）^２））＋（（１／ｓ_Ｘ）＊ｅｘｐ（−．５＊（（ｚ−ｍ_Ｘ）／ｓ_Ｘ）^２）））の数値を求める。
５． 正しい予測（例えば、Ｐ）の数は、ｆ（Ｙ_ｉ）＞．５であるＹ_ｉの数にｆ（Ｘ_ｉ）＜．５であるＸ_ｉの数を足した数である。
６． 判別式スコアは、それからＰ／（ｎ＋ｔ）である。
【０２３２】
［００２２９］ 線形判別分析は、試料を分類するのに、各遺伝子の個々の測定値と遺伝子の全ての組合せの計算された測定値の両方を使用する。各遺伝子については、加重値は毒性グループと非毒性グループの平均と標準偏差から導かれる。あらゆる遺伝子に加重値が乗ぜられ、そして、これらの値の合計が集合的な判別スコアをもたらす。この判別スコアは、それから毒性グループと非毒性グループの集合的な中心（重心）に対して比較される。これらの中心は、それぞれ毒性と非毒性全ての試料の平均値である。したがって、各遺伝子は、全体的な予測に貢献する。この貢献は、その遺伝子に対する毒性と非毒性試料の間の相対的な間隔が大きいならば、大きい正値又は負値であり、相対的な間隔が小さいならば、小さい数値である加重値に依存している。各未知試料の判別スコアと中心値を使用して、その未知試料がどのグループに属しているかについて、０と１の間の確率を計算することができる。
【０２３３】
（実施例２：ＲＭＡ及びＰＬＳアルゴリズムを利用した毒性マーカーの同定
［００２３０］ 上述の実施例１で述べたように、動物に対して毒素およびビークルコントロールを投与し、動物を犠牲にし、ＲＮＡの調製およびＲＮＡのＤＮＡマイクロアレイへのハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現値を得た。以下の毒素および陰性対照を使用し、表６のプロトコルに従って投与した。
【０２３４】
［００２３１］ ＲＭＡ／ＰＬＳモデルを以下のように構築した。１又はそれ以上の毒素研究から得たＤＮＡマイクロアレイデータから、ＲＭＡフォールドチェンジ発現値の行列を作成した。これらの値は、例えば、以下の方程式：Ｔ（ＰＭ_ｉｊ）＝ｅ_ｉ＋ａ_ｉ＋ε_ｉｊを使用してｌｏｇスケール線形付加モデルを生成するＩｒｉｚａｒｒｙらの方法（Ｎｕｃｌ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ ３１（４）：ｅ１５、２００３）に従い、得ることができる。上式でＴは変換を表し、すなわちバックグラウンドを補正し、規格化し、ＰＭ（完全なマッチ）強度をログスケールに変換することを表す。ｅ_ｉは、アレイｉ＝１−Ｉ上に見出されたｌｏｇ２スケール発現値を表し、ａ_ｊは、プローブｊ＝１−Ｊに関するｌｏｇスケール親和作用を表し、ε_ｉｊは誤差を表す（異なる強度で結合するプローブを使用したときに、分散の差を補正するため）。ＲＭＡフォールドチェンジ行列では、行が個々の断片を表し、列が個々のサンプルを表す。次いでビークルコホートメジアン行列を計算したが、その行列において、行は断片を表し、列はビークルコホートを表し、研究／時点の組合せごとに１つのコホートが存在する。この行列の値は、これらコホート内のサンプル全体のメジアンＲＭＡ発現値である。次に、規格化ＲＭＡ発現値の行列を作成したが、その行列において、行は個々の断片を表し、列は個々のサンプルを表す。規格化ＲＭＡ値は、ＲＭＡ値から、時間が一致しているビークルコホートに対応したビークルコホートメジアン行列からの値を引いたものである。次いでＰＬＳモデル化を、−１＝非毒素、＋１＝毒素である監視スコアベクトルを使用して、規格化ＲＭＡ行列（以下に述べるように、ある特定の断片の取得による部分集合）に適用した。
【０２３５】
［００２３２］ 断片を選択するため、ビークルコホート平均行列を作成したが、その行列において、行は断片を表し、列はビークルコホートを表し、研究／時点の組合せごとに１つのコホートが存在する。この行列における値は、これらコホート内のサンプル全体の平均ＲＭＡ発現値である。次いで処理したコホートの平均行列を作成したが、その行列において、行は断片を表し、列は処理した（ビークルではない）コホートを表し、研究／時点／化合物／用量の組合せごとに１つのコホートが存在する。この行列における値は、これらコホート内のサンプル全体の平均ＲＭＡ発現値である。次に、処理したコホートのフォールドチェンジ行列を作成したが、その行列において、行は断片を表し、列は処理したコホートを表し、研究／時点／化合物／用量の組合せごとに１つのコホートが存在する。この行列における値は、処理したコホートの平均行列の値から、適切な時間一致のビークルコホートに対応したビークルコホート平均行列の値を引いたものである。引き続き、処理したコホートのｐ値行列を作成したが、その行列において、行は断片を表し、列は処理したコホートを表し、研究／時点／化合物／用量の組合せごとに１つのコホートが存在する。この行列における値は、処理したコホートの平均値と、適切な時間一致のビークルコホートに対応したビークルコホート平均値とを比較する、２サンプルのｔ検定に基づいたｐ値である。この行列を、０．０５未満であり（１とコード化される）または０．０５を超える（０とコード化される）ｐ値に基づいて、バイナリコードに変換した。
【０２３６】
［００２３３］ バイナリ処理したコホートのｐ値行列の行の和を計算したが、その行の和は断片ごとの「調節スコア」を表し、断片が選択的調節（上方または下方調節）を示す処理済みコホートをその時間一致のビークルコホートと比較したものの総数を表す。次いでＰＬＳのモデル化および相互検証を実施したが、これは、調節スコアにより上位Ｎ個の断片を取得し、Ｎを変化させ、Ｎごとにモデル成功率を記録することに基づいて行った。Ｎは、相互検証のエラー率が最小限に抑えられるようなポイントになるよう選択した。ＰＬＳモデルでは、これらＮ個の断片のそれぞれが、モデルの断片ユーティリティまたは予測能力に対応したＰＬＳ重み（ＰＬＳスコア）を受け取る。表５Ｎのデータは、２１７９個のサンプルのアッセイを行った腎毒性予測モデルから得た。この予測モデルは、７８２個の遺伝子の発現レベルに基づく。したがって、一組の遺伝子および監視されたサンプルのグループ化を使用することにより、ＰＬＳは、最適な予測重みを特定することができる。
【０２３７】
［００２３４］ 試験化合物で処理した動物からのサンプルが毒素応答を示すか否かを決定するため、上述の実施例１で述べたように、処理サンプルからＲＮＡを調製し、ＤＮＡマイクロアレイとハイブリダイズする。遺伝子発現情報から、以下の方程式に従って、そのサンプルに関する予測スコアを計算し、腎毒性参照データベースからの参照スコアと比較する。サンプル予測スコア＝Σｗ_ｉＲ^ＦＣｉである。「ｉ」は、評価すべき遺伝子発現プロフィルの遺伝子ごとのインデックスナンバーである。「ｗ_ｉ」は、遺伝子ごとのＰＬＳ重み（又はＰＬＳスコア、表５Ｎ参照）である。「Ｒ^ＦＣｉ」は、第ｉ番目の遺伝子に関するＲＭＡフォールドチェンジ値であり、サンプルから得た遺伝子発現データの規格化ＲＭＡ行列（上述）から決定されたものである。ＰＬＳ重みにＲＭＡフォールドチェンジ値を掛けることによって、遺伝子ごとの予測スコアが得られ、個々の遺伝子全てに関する予測スコアを加えることによって、サンプルに関する予測スコアが得られる。本発明の腎毒性データベースでは、カットオフ予測スコアが約０．３１８である。サンプルスコアが約０．３１８以上である場合、サンプルは、試験化合物に曝露された後に毒性応答を示すことを予測することができる。サンプルスコアが０．３１８よりも低い場合、サンプルは毒性応答を示さないことを予測することができる。
【０２３８】
［００２３５］ モデルは、毒性応答を予測することのできない遺伝子ごとに−１のスコアを設定することによって、また毒性応答を予測することのできる遺伝子ごとに＋１のスコアを設定することによって、慣らすことができる。ＲＭＡ／ＰＬＳモデルの相互検証は、化合物ドロップ法によって、また２／３：１／３法によって行った。化合物ドロップ法では、ある特定の試験化合物で処理した動物からのサンプルデータをモデルから取り出し、このモデルの毒性予測能力を、全データ集合を含むモデルの予測能力と比較した。２／３：１／３法では、モデル内のランダムな３分の１の遺伝子からの遺伝子発現情報を取 り出し、この部分集合モデルの毒性予測能力を、全データ集合を含むモデルの予測能力と比較した。
【０２３９】
［００２３６］ 腎毒性を予測するためのＬＤＡモデルと比較すると、ＲＭＡ／ＰＬＳモデルは、真の陽性サンプル率が約１０％増加したことを示し（８９％対７９％）、偽陽性サンプル率が約１．５％増加したことを示した（２．５％対１％）。
【０２４０】
（実施例３：一般毒性モデル作製）
［００２３７］ 試料が、主成分分析（ＰＣＡ）を用いてそれぞれの研究を個々に調べて、どの処置が観測可能な応答を有するかを明らかにすることによって毒性応答群及び毒性非応答群へのグループ分けのために選択された。それらの毒性応答状態及び毒性非応答状態の信頼度が明らかにされた群のみが、一般的な毒性モデルを組み立てる際に含められた（表５Ｍ）。
【０２４１】
［００２３８］ 線形判別モデルが、毒性試料及び非毒性試料を記述するために作製された。最高の判別遺伝子及び／又はＥＳＴが、分散の等分散的処理及び異分散的処理ならびに遺伝子間の相互情報の包含又は排除とともにそれぞれの遺伝子寄与を計算することによって毒性を明らかにするために使用された。データベース内の試料の予測は、真の陽性が８０％越え、偽陽性率は５％未満であった。遺伝子及び／又はＥＳＴの組み合わせは、個々の遺伝子よりも良好な予測能を一般にもたらすこと、そして使用される遺伝子及び／又はＥＳＴが多いほど、予測能が良好であることが明らかにされた。好ましい実施形態には、５０個以上の遺伝子が含まれるが、遺伝子及び／又はＥＳＴの多くの対形成又はより多くの組み合わせが個々の遺伝子よりも良好に機能し得る。選択されたリスト（表５Ｍ）からの２つ以上の遺伝子の組み合わせはすべてが、毒性を予測するために使用され得る。これらの組み合わせは、集団として、区別的に、又は無作為なアプローチでの対形成によって選択することができる。さらに、今までのところ明らかにされていない遺伝子及び／又はＥＳＴを、予測能を増大させるために、本明細書に記載される遺伝子及び／又はＥＳＴの１つ１つと組み合わせることができ、あるいは本明細書に記載される遺伝子及び／又はＥＳＴの組み合わせと組み合わせることができる。しかし、本明細書に記載される遺伝子及び／又はＥＳＴは、任意のそのような明らかにされていない組み合わせの予測能の大部分に寄与していると考えられる。
【０２４２】
［００２３９］ 上記方法に対する他の様々な変化により、十分な予測能が提供され得る。これらには、集団として、区別的に、又は無作為なアプローチによる構成成分の選択的包含、あるいは集団として、区別的に、又は無作為なアプローチで構成成分を負荷し、組み合わせることの抜き出しが含まれる。また、サンプルの分類を決定するためのロジスティック回帰における複合変数の使用もまた、線形判別分析、ニューラルネットワークもしくはベイジアンネットワーク、又は類別的もしくは連続的な従属変数及び独立変数に基づく回帰及び分類の他の形態を用いて達成することができる。
【０２４３】
（実施例４：モデリング方法）
［００２４０］ 上記のモデリング方法は、遺伝子の発現を組合せて、試料毒性を予測する、広いアプローチを提供する。１つの方法は、単純な投票方法（ｖｏｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）で加重値を提供しないか、集団として、区別的に、又は無作為なアプローチを用いる監督された、或いは監督されなかった方法で加重値を決定する。遺伝子の全て又は選ばれた組み合わせを、分類のための未知試料と、順序づけた、集団として、又は区別的に、監督されているか、監督されていないクラスタリングアルゴリズムと組み合わせることができる。未知試料を分類するために相関行列のどんな形でも用いることができる。グループ分布と判別スコアの広がり単独で、当業者に個別遺伝子の判別能力を超えうる正確さをもって上記のモデルタイプの全てを作成することを可能にする十分な情報を提供できる。個別に又はデータタイプを変換した後に組み合わせて用いることができる方法のいくつかの例には、以下のものが含まれるが、これらには限定されない。すなわち、判別分析、多重判別分析、ロジスティック回帰、多重回帰分析、線形回帰分析、共同解析、正準相関、階層的なクラスター解析、ｋ−ｍｅａｎクラスター解析、自己編成マップ、多次元尺度解析、構造方程式モデリング、サポートベクトルマシン決定境界、ファクター解析、ニューラルネットワーク、ベイシアン分類及びリサンプリング方法である。さらに、いかなるモデルにおいても、化合物を陰性対照として分類することができる。なぜならば、毒性を予測する感度が上昇させるために毒としてモデルに化合物を加えることもできるが、それは減少した毒性を生み出すようだからである。
【０２４４】
（実施例５：個々の化合物と病理学的クラスのグループ化）
［００２４１］ 既知の毒性学的反応と観察された臨床化学及び病理学測定に基づく、個々の病理学的クラスへ、或いは１つの化合物（表５Ａ〜５Ｌ）の範囲内で、観察される毒性の早期又は後期に、試料を分類した。１つのモデルにおいて個々の判別スコアに基づく上位１０、２５、５０、１００個の遺伝子を使用して、遺伝子の組み合わせが個々の遺伝子に比べてより良い予測を提供することを確実にした。上記で説明したように、どのような順序で、或いは順序づけて、集団として、区別的に、又は無作為なアプローチによって、選択されるとき、このリストからの２個若しくはそれ以上の遺伝子の全ての組み合わせは、潜在的に個々の遺伝子に比べてより良い予測を提供することができた。それに加えて、これらの遺伝子を他の遺伝子と組み合わせることは、より良い予測能力を提供することができたが、この予測能力の大部分は、本明細書に列挙された遺伝子から来るだろう。
【０２４５】
［００２４２］ それらがここで表示された、病理学的な又は個々の化合物クラスで、或いはデータから獲得できる個々の毒性化合物の投与量グループ分けと個々の時間との組み合わせに基づく、一般的な毒性学モデルの項で言及されるいかなるモデリング方法において、正を記録する場合、試料は毒性があるとみなされうる。病理学的なグループ化及び早期や後期モデルは、試料時間と用量時点との全ての得られうる組み合わせの好ましい例である。１個若しくはそれ以上の遺伝子及び１つ若しくはそれ以上の試料用量と時点を備えるほとんどの論理的なグループ化は、個々の遺伝子と比べて、一般的な毒性、病理的な特異的毒性又は既知の毒への類似性のより良い予測を出すはずである。
【０２４６】
［００２４３］ 本発明は、上記の実施例に関連して詳述されてきたが、本発明の精神から逸脱することなく、様々な改変をなし得ることが理解される。したがって、本発明は特許請求の範囲のみによって限定される。本出願で言及された全ての引用特許、特許出願及び刊行物は、それらの全体が関連付けによって本明細書に取り入れられる。
【０２４７】
【表１−１】

【０２４８】
【表１−２】

【０２４９】
【表１−３】

【０２５０】
【表１−４】

【０２５１】
【表１−５】

【０２５２】
【表１−６】

【０２５３】
【表１−７】

【０２５４】
【表１−８】

【０２５５】
【表１−９】

【０２５６】
【表１−１０】

【０２５７】
【表１−１１】

【０２５８】
【表１−１２】

【０２５９】
【表１−１３】

【０２６０】
【表１−１４】

【０２６１】
【表１−１５】

【０２６２】
【表１−１６】

【０２６３】
【表１−１７】

【０２６４】
【表１−１８】

【０２６５】
【表１−１９】

【０２６６】
【表１−２０】

【０２６７】
【表１−２１】

【０２６８】
【表１−２２】

【０２６９】
【表１−２３】

【０２７０】
【表１−２４】

【０２７１】
【表１−２５】

【０２７２】
【表１−２６】

【０２７３】
【表１−２７】

【０２７４】
【表１−２８】

【０２７５】
【表１−２９】

【０２７６】
【表１−３０】

【０２７７】
【表１−３１】

【０２７８】
【表１−３２】

【０２７９】
【表１−３３】

【０２８０】
【表１−３４】

【０２８１】
【表１−３５】

【０２８２】
【表１−３６】

【０２８３】
【表１−３７】

【０２８４】
【表１−３８】

【０２８５】
【表１−３９】

【０２８６】
【表１−４０】

【０２８７】
【表１−４１】

【０２８８】
【表１−４２】

【０２８９】
【表１−４３】

【０２９０】
【表１−４４】

【０２９１】
【表１−４５】

【０２９２】
【表１−４６】

【０２９３】
【表１−４７】

【０２９４】
【表１−４８】

【０２９５】
【表１−４９】

【０２９６】
【表１−５０】

【０２９７】
【表１−５１】

【０２９８】
【表１−５２】

【０２９９】
【表１−５３】

【０３００】
【表１−５４】

【０３０１】
【表１−５５】

【０３０２】
【表１−５６】

【０３０３】
【表１−５７】

【０３０４】
【表１−５８】

【０３０５】
【表１−５９】

【０３０６】
【表１−６０】

【０３０７】
【表１−６１】

【０３０８】
【表１−６２】

【０３０９】
【表１−６３】

【０３１０】
【表２−１】

【０３１１】
【表２−２】

【０３１２】
【表２−３】

【０３１３】
【表２−４】

【０３１４】
【表２−５】

【０３１５】
【表２−６】

【０３１６】
【表２−７】

【０３１７】
【表２−８】

【０３１８】
【表２−９】

【０３１９】
【表２−１０】

【０３２０】
【表２−１１】

【０３２１】
【表２−１２】

【０３２２】
【表２−１３】

【０３２３】
【表２−１４】

【０３２４】
【表２−１５】

【０３２５】
【表３−１】

【０３２６】
【表３−２】

【０３２７】
【表３−３】

【０３２８】
【表３−４】

【０３２９】
【表３−５】

【０３３０】
【表３−６】

【０３３１】
【表３−７】

【０３３２】
【表３−８】

【０３３３】
【表３−９】

【０３３４】
【表３−１０】

【０３３５】
【表３−１１】

【０３３６】
【表３−１２】

【０３３７】
【表３−１３】

【０３３８】
【表３−１４】

【０３３９】
【表３−１５】

【０３４０】
【表３−１６】

【０３４１】
【表３−１７】

【０３４２】
【表３−１８】

【０３４３】
【表３−１９】

【０３４４】
【表３−２０】

【０３４５】
【表３−２１】

【０３４６】
【表３−２２】

【０３４７】
【表３−２３】

【０３４８】
【表３−２４】

【０３４９】
【表３−２５】

【０３５０】
【表３−２６】

【０３５１】
【表３−２７】

【０３５２】
【表３−２８】

【０３５３】
【表３−２９】

【０３５４】
【表３−３０】

【０３５５】
【表３−３１】

【０３５６】
【表３−３２】

【０３５７】
【表３−３３】

【０３５８】
【表３−３４】

【０３５９】
【表３−３５】

【０３６０】
【表３−３６】

【０３６１】
【表３−３７】

【０３６２】
【表３−３８】

【０３６３】
【表４】

【０３６４】
【表５Ａ−１】

【０３６５】
【表５Ａ−２】

【０３６６】
【表５Ａ−３】

【０３６７】
【表５Ｂ−１】

【０３６８】
【表５Ｂ−２】

【０３６９】
【表５Ｂ−３】

【０３７０】
【表５Ｃ−１】

【０３７１】
【表５Ｃ−２】

【０３７２】
【表５Ｃ−３】

【０３７３】
【表５Ｄ−１】

【０３７４】
【表５Ｄ−２】

【０３７５】
【表５Ｄ−３】

【０３７６】
【表５Ｅ−１】

【０３７７】
【表５Ｅ−２】

【０３７８】
【表５Ｆ−１】

【０３７９】
【表５Ｆ−２】

【０３８０】
【表５Ｆ−３】

【０３８１】
【表５Ｇ−１】

【０３８２】
【表５Ｇ−２】

【０３８３】
【表５Ｇ−３】

【０３８４】
【表５Ｈ−１】

【０３８５】
【表５Ｈ−２】

【０３８６】
【表５Ｈ−３】

【０３８７】
【表５Ｉ−１】

【０３８８】
【表５Ｉ−２】

【０３８９】
【表５Ｉ−３】

【０３９０】
【表５Ｊ−１】

【０３９１】
【表５Ｊ−２】

【０３９２】
【表５Ｊ−３】

【０３９３】
【表５Ｋ−１】

【０３９４】
【表５Ｋ−２】

【０３９５】
【表５Ｋ−３】

【０３９６】
【表５Ｌ−１】

【０３９７】
【表５Ｌ−２】

【０３９８】
【表５Ｌ−３】

【０３９９】
【表５Ｍ−１】

【０４００】
【表５Ｍ−２】

【０４０１】
【表５Ｍ−３】

【０４０２】
【表５Ｍ−４】

【０４０３】
【表５Ｍ−５】

【０４０４】
【表５Ｍ−６】

【０４０５】
【表５Ｍ−７】

【０４０６】
【表５Ｍ−８】

【０４０７】
【表５Ｍ−９】

【０４０８】
【表５Ｎ−１】

【０４０９】
【表５Ｎ−２】

【０４１０】
【表５Ｎ−３】

【０４１１】
【表５Ｎ−４】

【０４１２】
【表５Ｎ−５】

【０４１３】
【表５Ｎ−６】

【０４１４】
【表５Ｎ−７】

【０４１５】
【表５Ｎ−８】

【０４１６】
【表５Ｎ−９】

【０４１７】
【表５Ｎ−１０】

【０４１８】
【表５Ｎ−１１】

【０４１９】
【表６】

【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物の少なくとも１つの毒作用を予測する方法であって、
（ａ）当該化合物に曝された腎臓組織又は細胞試料の遺伝子発現プロファイルを作成すること、及び
（ｂ）当該遺伝子発現プロファイルを表５Ａ〜５Ｎのデータ又は情報の少なくとも一部を含むデータベースと比較すること
を含む方法。
【請求項２】
前記組織又は細胞試料から作成された前記遺伝子発現プロファイルが少なくとも１つの遺伝子の発現レベルを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記腎臓組織又は細胞試料がヒトの組織又は細胞由来である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記発現レベルが表５Ａ〜５Ｍの毒性平均及び／又は非毒性平均の値と比較される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記発現レベルが比較の前に規格化される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記遺伝子発現レベルがＲＭＡアルゴリズムで計算されたフォールドチェンジ値である、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記組織又は細胞試料について予測スコアが計算され、
ａ）前記遺伝子発現プロファイルの少なくとも２つの遺伝子のフォールドチェンジ値に、前記少なくとも２つの遺伝子の前記データベースからのＰＬＳスコアを乗じること、及び
ｂ）前記積を合計すること
を含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、さらに、
ａ）前記予測スコアを毒性データベースのカットオフ予測スコアと比較することを
を含み、
前記カットオフ予測スコアよりも大きいか等しい試料の予測スコアは毒性応答を表している、方法。
【請求項９】
各遺伝子の前記データベースＰＬＳスコアが表５Ｎから得る、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記データベースが、表５Ａ〜５Ｎのデータ又は情報のほぼすべてを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
化合物の少なくとも１つの毒作用を予測する方法であって、
（ａ）当該化合物に曝された組織又は細胞試料において、表１〜５Ｎ中の２個又はそれ以上の遺伝子の発現レベルを検出することを含み、
ここで、コントロールに比べて表１〜５Ｎ中の遺伝子の差次的発現が少なくとも１つの毒作用を表している、方法。
【請求項１２】
化合物の毒作用の進行を予測する方法であって、
（ａ）当該化合物に曝された組織又は細胞試料において、表１〜５Ｎ中の２個又はそれ以上の遺伝子の発現レベルを検出することを含み、
ここで、コントロールに比べて表１〜５Ｎ中の遺伝子の差次的発現が毒作用の進行を示唆している、方法。
【請求項１３】
前記毒作用が腎毒性である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
毒性反応の発症又は進行を調節する薬剤を同定する方法であって、
（ａ）細胞を当該薬剤及び既知の毒にさらすこと、及び
（ｂ）表１〜５Ｎ中の２個又はそれ以上の遺伝子の発現レベルを検出することを含み、
ここで、表１〜５Ｎ中の遺伝子の差次的発現が毒性を表している、方法。
【請求項１５】
細胞中で化合物が調節する細胞経路を予測する方法であって、
（ａ）当該化合物に曝された組織又は細胞において、表１〜５Ｎ中の２個又はそれ以上の遺伝子の発現レベルを検出することを含み、
ここで、表１〜５Ｎ中の遺伝子の差次的発現が少なくとも１つの細胞経路の調節と関連している、方法。
【請求項１６】
前記化合物の曝露がインビボである、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記発現レベルが増幅アッセイ又はハイブリダイゼーションアッセイによって検出される、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記増幅アッセイが定量的又は半定量的ＰＣＲである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ハイブリダイゼーションアッセイがノーザンブロット、ドット又はスロットブロット、ヌクレアーゼ保護及びマイクロアレイアッセイからなる群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも５個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１０個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも２５個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも３０個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも５０個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも７５個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１００個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２７】
前記２個又はそれ以上の遺伝子がラット遺伝子である、請求項１１に記載の方法。
【請求項２８】
前記作用が、腎尿細管毒性、腎尿細管閉塞、糸球体損傷及び近位尿細管のＳ２セグメントの毒性からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法
【請求項２９】
前記腎毒性が、腎尿細管毒性、腎尿細管閉塞、糸球体損傷及び近位尿細管のＳ２セグメントの毒性からなる群から選択される少なくとも１つの腎臓疾患の病理と関連している、請求項１３に記載の方法。
【請求項３０】
前記細胞経路が、アシクロビル、アドリアマイシン、アンホテリシンＢ、ＢＥＡ、カルボプラチン、四塩化炭素、セファロリジン、クロロホルム、シドフォビル、シプロフィブラート、シスプラチン、コルヒチン、シクロホスファミド、シクロスポリンＡ、ダントロレン、ジクロフェナク、ジフルニサル、エチレングリコール、ゲンタマイシン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン、ヒドララジン、イホスファミド、インドメタシン、塩化リチウム、メロキシカム、メナジオン、塩化第二水銀、オルサラジン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、ペンタミジン、フェナセチン、プロピレンイミン、セムスチン、クロム酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、スルファジアジン、スラミン、タクロリムス、チオアセトアミド、バンコマイシン、ＡＹ−２５３２９、セファロスポリン、シトリニン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン及びパミドロネートからなる群から選択される化合物によって調節される、請求項１５に記載の方法。
【請求項３１】
各プローブが表１〜５Ｎ中の遺伝子に特異的にハイブリダイズする配列を含む、少なくとも２個のプローブのセット。
【請求項３２】
前記セットが少なくとも１０個の遺伝子にハイブリダイズするプローブを含む、請求項３１に記載のプローブのセット。
【請求項３３】
前記セットが少なくとも２５個の遺伝子にハイブリダイズするプローブを含む、請求項３１に記載のプローブのセット。
【請求項３４】
前記セットが少なくとも５０個の遺伝子にハイブリダイズするプローブを含む、請求項３１に記載のプローブのセット。
【請求項３５】
前記セットが少なくとも１００個の遺伝子にハイブリダイズするプローブを含む、請求項３１に記載のプローブのセット。
【請求項３６】
前記プローブが固体支持体に取り付けられている、請求項３１〜３５のいずれか１項に記載のプローブのセット。
【請求項３７】
前記固体支持体が、膜、ガラス支持体及びシリコン支持体からなる群から選択される、請求項３６に記載のプローブセット。
【請求項３８】
各プローブが表１〜５Ｎ中の遺伝子に特異的にハイブリダイズする配列を含む、少なくとも２個のプローブを含む固体支持体。
【請求項３９】
前記遺伝子がラット遺伝子である、請求項３８に記載の固体支持体。
【請求項４０】
前記固体支持体が、１平方センチメートル当たり、少なくとも１００個の異なるオリゴヌクレオチドを分離した位置に含むアレイである、請求項３８記載の固体支持体。
【請求項４１】
前記固体支持体が、１平方センチメートル当たり、少なくとも１０００個の異なるオリゴヌクレオチドを分離した位置に含むアレイである、請求項３８記載の固体支持体。
【請求項４２】
前記固体支持体が、１平方センチメートル当たり、少なくとも１０，０００個の異なるオリゴヌクレオチドを分離した位置に含むアレイである、請求項３８記載の固体支持体。
【請求項４３】
（ａ）腎臓毒に曝された組織又は細胞試料において、表１〜５Ｎ中の少なくとも２個の遺伝子を含む遺伝子セットの発現レベルに関連する情報を含むデータベース、及び
（ｂ）前記情報にアクセス、回収又は閲覧するためのユーザーインターフェース
を含むコンピューターシステム。
【請求項４４】
前記データベースが前記遺伝子の配列情報をさらに含む、請求項４３に記載のコンピューターシステム。
【請求項４５】
前記データベースが腎臓毒に曝される前の組織又は細胞試料における前記遺伝子セットの発現レベルを同定する情報をさらに含む、請求項４３に記載のコンピューターシステム。
【請求項４６】
前記データベースが少なくとも第二の腎臓毒に曝された組織又は細胞試料における前記遺伝子セットの発現レベルを同定する情報をさらに含む、請求項４３に記載のコンピューターシステム。
【請求項４７】
請求項４３に記載のコンピューターシステムであって、外部データベースからの記述的な情報を含む記録をさらに含み、当該情報は前記遺伝子を当該外部データベースの記録に関連させる、コンピューターシステム。
【請求項４８】
前記外部データベースがＧｅｎＢａｎｋである、請求項４７に記載のコンピューターシステム。
【請求項４９】
組織又は細胞試料における表１〜５Ｎ中の少なくとも１個の遺伝子の発現レベルを同定する情報を提示するために、請求項４３〜４６のいずれか１項に記載のコンピューターシステムを用いる方法であって、
試験化合物に曝された組織又は細胞試料における、表１〜５Ｎ中の少なくとも１個の遺伝子の発現レベルを、前記データベース中の前記試験化合物に曝された後の前記遺伝子の発現レベルと比較することを含む方法。
【請求項５０】
少なくとも１０個の遺伝子の発現レベルが比較される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
少なくとも５０個の遺伝子の発現レベルが比較される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
少なくとも１００個の遺伝子の発現レベルが比較される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５３】
組織又は細胞試料における少なくとも１個の遺伝子の発現レベルを、毒に曝されたときの前記遺伝子の発現レベルと比較して、表示するステップを更に含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
前記既知の毒が腎臓毒である、請求項１４に記載の方法。
【請求項５５】
前記腎臓毒が、アシクロビル、アドリアマイシン、アンホテリシンＢ、ＢＥＡ、カルボプラチン、四塩化炭素、セファロリジン、クロロホルム、シドフォビル、シプロフィブラート、シスプラチン、コルヒチン、シクロホスファミド、シクロスポリンＡ、ダントロレン、ジクロフェナク、ジフルニサル、エチレングリコール、ゲンタマイシン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン、ヒドララジン、イホスファミド、インドメタシン、塩化リチウム、メロキシカム、メナジオン、塩化第二水銀、オルサラジン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、ペンタミジン、フェナセチン、プロピレンイミン、セムスチン、クロム酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、スルファジアジン、スラミン、タクロリムス、チオアセトアミド、バンコマイシン、ＡＹ−２５３２９、セファロスポリン、シトリニン、ヘキサクロロ−１，３−ブタジエン及びパミドロネートからなる群から選択される、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
表１〜５Ｎ中の遺伝子のほぼすべてが検出される、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５７】
表５Ａ〜５Ｎのいずれか１つのうちのすべての遺伝子が検出される、請求項５６記載の方法。
【請求項５８】
前記遺伝子の遺伝子発現情報と共にパッケージされた、請求項３８〜４２のいずれか１項に記載の少なくとも１個の固体支持体を含むキット。
【請求項５９】
使用に関する取り扱い説明書と共にパッケージされた、請求項３８〜４２のいずれか１項に記載の少なくとも１個の固体支持体を含むキット。
【請求項６０】
前記遺伝子発現情報が腎臓毒に曝された組織又は細胞試料における遺伝子発現情報を含む、請求項５８に記載のキット。
【請求項６１】
前記遺伝子発現情報が各前記遺伝子のＰＬＳスコアを含む、請求項５８に記載のキット。
【請求項６２】
前記遺伝子発現情報が電子フォーマットである、請求項５８に記載のキット。
【請求項６３】
表１〜５Ｎ中の遺伝子によってコードされるタンパク質の少なくとも１つの活性を調節する薬剤を同定する方法であって、
（ａ）当該タンパク質を当該薬剤に曝すこと、及び
（ｂ）当該タンパク質の少なくとも１つの活性をアッセイすること
を含む方法。
【請求項６４】
前記薬剤が前記タンパク質を発現している細胞に曝される、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記細胞が既知の毒に曝される、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記毒が前記タンパク質の発現を調節する、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記遺伝子がラット遺伝子である、請求項４３に記載のコンピューターシステム。

【公表番号】特表２００６−５０７００６（Ｐ２００６−５０７００６Ａ）
【公表日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５５６８４（Ｐ２００４−５５５６８４）
【出願日】平成１５年１１月２４日（２００３．１１．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００３／０３７５５６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４８５９８
【国際公開日】平成１６年６月１０日（２００４．６．１０）
【出願人】（５０１１０５７５０）ジーン　ロジック　インコーポレイテッド (5)
【Ｆターム（参考）】