説明

多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための方法

本発明は、多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための、患者サンプルから生体外で得られた遺伝子発現プロファイルの使用に関する。または本発明は、生体外での遺伝子発現プロファイルを測定するための方法と、多臓器不全の非感染性および/または感染性原因に対する活性物質をスクリーニングするための、前記遺伝子発現プロファイルおよび/またはそこで使用されるプローブの使用にも関する。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
本発明は、請求項1に記載される、多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための、患者サンプルから生体外で得られた遺伝子発現プロファイルの使用、および請求項11に記載される、そのような生体外遺伝子発現プロファイルを測定するための方法、ならびに請求項25に記載される、非感染性/感染性多臓器不全に対する活性物質をスクリーニングするためにおよび/または非感染性/感染性多臓器不全に対する活性物質の治療効果を評価するために、標的遺伝子の活性を切り換えおよび/または変更しおよび/または遺伝子活性を検出するための、遺伝子発現プロファイルの使用および/またはこのプロファイルで使用されるプローブの使用に関する。
【0002】
本発明はさらに、多臓器不全の患者での遺伝子活性(転写)の変化の発生と併せて、実験的に検証された病識から得ることができる、患者の多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための新たな可能性に関する。
【0003】
病態生理学的理解および支持治療の進歩にも関わらず、多臓器不全症候群(MOFS)および多臓器不全(MOF)はそれぞれ、集中治療中の患者が死亡する最多の原因であり、世界的に増加しつつある。この進行の結果は、個々の患者に極めて重大であるばかりでなく、国民医療保障制度のコストおよび多くの医療分野での医学的進歩にも膨大な影響をもたらす。
【0004】
多臓器不全は、同時にまたは短期間で生ずる2種以上の生命維持器官系の不全と定義される。多臓器不全症候群(MOFS)は、初期器官不全としてMOFよりも先に生ずる[1]。多臓器不全の今日の定義は、同時にまたは短期間内に生ずる2種以上の器官の機能障害であるが、慢性的に持続する器官不全は除外することができる[2]。MOFの予後は、関与する器官系の数に密接に関係する。1つの器官が機能しない場合、24時間以内の死亡率は22%であり、7日後では41%である。3つの器官系が機能しない場合、死亡率は、第1日目で80%まで上昇し、4日後には100%になる[3]。
【0005】
MOFSおよびMOFの重症度のクリニカルスコアでは、GORISなどの多臓器不全スコア(MOF−スコア)[4]、あるいは敗血症関連の器官不全評価(SOFA)スコアが日常的に使用される[5]。MOFスコアは、器官機能の3つのグレードへの迅速で臨床上単純な分類を可能にする。臨床文献では、MOFスコア>4が、MOFであると通常は記述される[6]。SOFAスコアは、下記の器官系の機能、すなわち呼吸(肺)、凝固、肝臓、心血管系、中枢神経系、および腎臓の機能の臨床評価を迅速に記録するポイントシステムである。このスコアシステムでは、4つのグレードが使用される。
【0006】
臨床上、MOFは3段階で進む[7]。
【0007】
1.ショックを受ける器官: 引き金になる病態生理学的メカニズムは、起源の非常に異なる血流不全である。これは、数時間のうちに生じ、それでも永久的な損傷には至らない。
【0008】
2.器官機能障害: 持続的な血流不足が、次の2〜3日の間続く場合、これは、局所浮腫および細胞損傷と共にSIRS(全身性炎症反応症候群、[8]により分類される)の発症をもたらすことになる。この段階を、多臓器不全症候群(MODS)と呼ぶ。
【0009】
3.器官不全: 持続的な血流不足は、内臓領域のうっ血をもたらし、それが、重複感染および腸からのエンドトキシンの移行に繋がる。これは、臨床症状の増強をもたらし、敗血症の全体像に至る。器官機能障害は、器官不全になる。
【0010】
MODSおよびMOFは、複雑な病態生理学を有する臨床像である。その発症の正確な分子的原因と、SIRSを引き起こす可能性のある重症感染および外傷に対する免疫学的炎症性宿主応答の複雑さと、これに対応する心循環的作用は、今日まで完全に理解されていない[9]。
【0011】
MODSおよびMOFは、感染学的および非感染学的起源の両方である可能性がある。MODSおよびMOFは通常、敗血症患者の臨床上重大な合併症として、また外傷によって引き起こされたショックの後に、また人工心肺を使用した手術後の患者に、また臓器移植の後などに発症する(図1)。MODSおよびMOFの発症に関する重要な病原的メカニズムは、全身性炎症症候群(SIRS、[8])の発症である。SIRSに関連して開始される病態生理学的プロセスは、免疫系の全ての構成要素をまき込むだけでなく、心循環系の全てのレベルを妨害し、心筋抑制および血管拡張に制限されない。特に微小循環レベルの心循環変化は、共通の最終距離を形成し、多臓器不全の病因の重要な補助因子と見なされる組織低酸素症をもたらす。
【0012】
図1は、今日の基準によるMODSおよびMOFの発症の、最も重要なメカニズムの例示的な説明を示し[10]:過敏な免疫系は、多臓器不全の発症に決定的な役割を演ずる。この文脈において、内皮は、サイトカインを分泌することによって、また白血球付着をもたらすことによって、中心的な重要な役割を演ずる。シグナル伝達カスケードは、内皮細胞内で活性化され、その結果、転写因子の発現および活性化に繋がる。
【0013】
感染性原因と非感染性原因とを区別することができる、感度の高い/特異的な診断が依然として存在しない理由は、MODSおよびMOFの初期プロセスに関する知識が依然として不完全だからである。現在なお遺伝子発現レベルにある新しいタイプの生物マーカーおよび診断は、多臓器不全の早期診断、ならびにMODSおよびMOFの感染性原因と非感染性原因との区別に、本質的な診断情報を提供することができる。さらに、これらのマーカーおよび診断は、全身性炎症の病態生理学的メカニズムの分類に寄与するのに重要である。
【0014】
熱や白血球増多症、頻脈、および頻呼吸のように、臨床実習でしばしば使用される前駆症状は、MODSまたはMOFの診断ならびにMODSおよびMOFの感染性原因と非感染性原因との区別に関しては、完全に非特異的である。初期段階で微小循環の不規則性を検出するパラメータ、例えば腸粘膜のpH[11]および毛細血管床のラクテートレベル[12、13]の変化、原因が肺にはない呼吸不全の出現[2]、白血球エラスターゼの上昇[14、15]、ネオプテリンレベルの高さ[16]、多形核白血球の活性化、およびIL−6−レベルの高さ[17]などは、限られた程度にのみMODSおよびMOFが後期発症する際の初期パラメータとして適しているが、これらはMODSおよびMOFの感染性原因と非感染性原因との区別に寄与することができない。したがって、非感染性および感染性のMODSまたはMOFを初期段階で区別するための、また患者が特定の治療にどのように応答するか予測するための、当業者の能力を改善する新規な診断方法が緊急に求められている。
【0015】
しかし、この上なく医学的に重要なものは、まさしくMODSおよびMOFの感染性原因と非感染性原因との区別であり、例えば抗生物質は、この区別と共により効率的に使用することができ、これが著しいコスト削減ならびに抗生物質の非特異的施用により引き起こされる副作用の回避に寄与する。非感染性MODSまたはMOFの場合はさらに、感染のそれぞれの部位を特定するための患者に非常にストレスが多い(例えばCT/MRIに送られるなど)、時間と人手のかかる診断手段や、包括的な微生物学的方法の実現(例えば、患者が大量の血液も与えなければならない血液培養物の検査)だけでなく、静脈カテーテルなどの、患者に接続する全てのプラスチック材料の危険な交換もまた、回避することが可能である。逆もまた同様であり、MODSまたはMOFの感染性原因の迅速な特定は、これらの手段を迅速に行うことを確実にすることができ、したがって死亡率を低下させることができる。
【0016】
技術的な進歩、特にマイクロアレイ技術の開発により、現在当業者は、10000個以上の遺伝子およびその遺伝子産物を同時に比較することが可能である。そのようなマイクロアレイ技術の使用は、現在、健康状態、調節メカニズム、生化学的相互作用、およびシグナル伝達物質ネットワークに関する情報を提供することができる。生物体が感染症にどのように反応するかについての理解が、この方法を改善するので、これは、敗血症障害の検出、診断、および療法の、機能強化されたモダリティの開発を促進すべきである。
【0017】
マイクロアレイは、その起源が「サザンブロット法」[19]にあり、これは固体マトリックス上で3次元で対処することができるように、DNA分子を固定化する最初の手法であった。最初のマイクロアレイは、しばしば未知の配列を有するDNA断片からなるものであり、多孔質膜(通常はナイロン)上に1ドットずつ付着させた。通常、cDNA、ゲノムDNA、またはプラスミドライブラリーを用い、ハイブリダイズした材料を放射性基で標識した[20〜22]。
【0018】
最近、非常に高い密度で核酸を合成し利用するための新たな技術の開発と共に、基板としてガラスを使用し検出のために蛍光を使用することによって、核酸アレイを小型化することが可能になった。同時に、実験のスループットおよび情報量が増大した[23〜25]。
【0019】
さらに、国際公開第03/002763号パンフレットから、敗血症および敗血症のような状態の診断に、マイクロアレイを基本的に使用できることがわかる。
【0020】
マイクロアレイ技術の利用可能性に関する最初の説明は、癌研究分野での臨床試験を通して得られた。この場合、発現プロファイルは、ある臨床表現型に相関する個々の遺伝子または遺伝子群の活性の同定に関して、価値あることが証明された[26]。急性白血病またびまん性B細胞リンパ腫に罹っているまたは罹っていない個人の多くのサンプルを分析し、遺伝子発現標識(RNA)を見出し、引き続きこれを、臨床上関連あるこれらのタイプの癌の分類に用いた[26、27]。Golubらは、個々の遺伝子が、信頼性ある予測を行うのに十分ではないが、しかし53個の遺伝子(アレイ上に存在する6000個よりも多くの遺伝子から選択された)の転写の変化に基づく予測は、非常に正確であることを見出した[26]。
【0021】
Alisadehら[27]は、大B細胞リンパ腫(DLBCL)の試験をした。発現プロファイルは、著者らによって「リンパチップ」で後処理され、すなわちこれは、リンパ球の通常のおよび異常な発生に関わる遺伝子をモニタするために開発された、相補DNAの18000個のクローンを有するマイクロアレイである。クラスター分析を使用することによって、患者の生存のチャンスに関して大きな相違を示した2つのカテゴリに、DLBCLを何とか分類した。これらサブタイプの遺伝子発現プロフィルは、B細胞分化の2つの重要な段階に相関していた。
【0022】
出願人の、まだ公開されていないドイツ特許出願DE10340395.7、DE10336511.7、DE10315031.5、および102004009952.9は、遺伝子発現プロファイルが、例えばSIRS、全身性炎症性炎症、敗血症、および重症敗血症の診断にマイクロアレイ技術を用いることによって、原則として使用可能であることを述べている。これらの出願を、参考文献により本明細書に組み込む。
【0023】
Feezorら[28]からは、その外科治療の結果として多臓器機能障害症候群(MODS)と共にSIRSを発症した患者の遺伝子活性が、同じ外科治療の結果としてMODSを伴わずにSIRSを発症した患者の遺伝子活性と異なることがわかる。しかし、これらの研究は、患者が感染を示さなかったので、感染性MOFと比較した非感染性MOFの区別について述べることができない。
【0024】
非感染性MOFと感染性MOFとを区別するための遺伝子発現プロフィルの使用については、依然として記述されなかった。
【0025】
本出願に開示される発明は、非感染性MOFを持つ患者の遺伝子活性が、感染性MOFを持つ患者の遺伝子活性とは異なるという認識に基づいている。したがって、遺伝子活性におけるこれらの相違は、遺伝子発現を用いることによって、感染性MOFと非感染性MOFとの区別を可能にする。従来使用されてきた臨床パラメータは、そのような区別を可能にしないが、これは集中治療での専門的療法の開始に非常に重要である。
【0026】
したがって本発明の目的は、遺伝子活性マーカーを用いることによって、非感染性MOFと感染性MOFとを区別することである。
【0027】
この目的は、請求項1、11、および25に記載の特徴によって解決される。
【0028】
本発明は特に、多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための、患者サンプルから生体外で得られた遺伝子発現プロファイルの使用に関する。
【0029】
本発明はさらに、治療中に多臓器不全の非感染性および感染性原因に苦しむ患者の経過を評価するのに使用可能である。
【0030】
本発明はさらに、2〜4期の臨床試験における、多臓器不全の非感染性または感染性原因を有する患者の試験対象基準または試験除外基準として使用可能である。
【0031】
本発明の好ましい実施形態は、さらなる電子処理のための、ならびに敗血症患者の個々の予後を記述し、診断および/または患者のデータ管理システムのためのソフトウェアを作成するための、遺伝子活性データの作成である。
【0032】
本発明は、「コンピュータ内」エキスパートシステム作成、および/または細胞がシグナル伝達する方法の「コンピュータ内」変調に使用してもよい。
【0033】
本発明による遺伝子発現プロファイルの作成では、配列番号1〜配列番号1297、ならびに5〜2000またはそれ以上、好ましくは20〜200、より好ましくは20〜80ヌクレオチドを有するその遺伝子断片からなる群から選択された、多数の特異的遺伝子および/または遺伝子断片を使用する。
【0034】
配列番号1から配列番号1297を有するこれらの配列は、本発明の範囲に組み込まれ、よって発明の記述の一部でありしたがって本発明の開示の一部でもある1297個の配列を含んだ同封の配列表に開示される。配列表では、配列番号1から配列番号1297を有する個々の配列がさらに、そのGenBankアクセション番号に割り当てられている(ウェブサイト:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)。
【0035】
本発明はさらに、標的遺伝子の活性および/または、多臓器不全の非感染性原因および/または感染性原因に対する活性物質をスクリーニングするための遺伝子活性の決定を、切り換えおよび/または変更するために、および/または多臓器不全の非感染性原因および/または感染性原因に対する効果を評価するために、配列番号1〜配列番号1297ならびに少なくとも5〜2000、好ましくは20〜80ヌクレオチドを有するその遺伝子断片からなる群から選択された、患者サンプルから生体外で得られる遺伝子発現プロファイル、および/またはそのために使用されるプローブの使用に関する。
【0036】
この文脈において、列挙されたプローブのハイブリダイズ可能な合成アナログを使用してもよい。
【0037】
さらに、多臓器不全の非感染性または感染性の原因に苦しむ患者の遺伝子活性は、生体液における2〜4期の臨床研究で決定することができ、この「値」から、疾患の経過、生存のチャンス、治療の経過、または臨床試験で敗血症患者を含みまたは除外する可能性に関する結論を導き出すことができる。
【0038】
本発明の別の実施形態は、特異的遺伝子および/または遺伝子断片が、配列番号1〜配列番号1297、ならびに5〜2000またはそれ以上、好ましくは20〜200、より好ましくは20〜80ヌクレオチドを有するその遺伝子断片からなる群から選択されることを特徴とする。
【0039】
本発明の別の実施形態は、少なくとも2〜100個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする。
【0040】
本発明の別の実施形態は、少なくとも200個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする。
【0041】
本発明の別の実施形態は、少なくとも200〜500個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする。
【0042】
本発明の別の実施形態は、少なくとも500〜1000個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする。
【0043】
本発明の別の実施形態は、少なくとも1000〜2000個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする。
【0044】
本発明の別の実施形態は、請求項9に列挙される遺伝子または遺伝子断片および/またはそれらのRNAから得られる配列を、合成類似体、アプタマー、ならびにペプチド核酸配列に代えることを特徴とする。
【0045】
本発明の別の実施形態は、遺伝子の合成アナログが、5〜100、特に約70塩基対を含むことを特徴とする。
【0046】
本発明の別の実施形態は、遺伝子活性を、ハイブリダイゼーション法を用いて決定することを特徴とする。
【0047】
本発明の別の実施形態は、遺伝子活性を、マイクロアレイを用いて決定することを特徴とする。
【0048】
本発明の別の実施形態は、遺伝子活性を、ハイブリダイゼーション非依存的方法によって、特に酵素的および/または化学的加水分解、および/または増幅方法、好ましくはPCRを行い、その後、核酸および/またはその誘導体および/またはその断片の定量を行うことによって、決定することを特徴とする。
【0049】
本発明の別の実施形態は、サンプルを、体液、特に血液、髄液、尿、腹水、精液、唾液、穿刺液、細胞内容物、またはこれらの混合物から選択することを特徴とする。
【0050】
本発明の別の実施形態は、細胞サンプルを、その細胞内容物を遊離させるために必要に応じて溶解処理にかけることを特徴とする。
【0051】
当業者には、請求項に示される本発明の個々の特徴を、任意の所望の方法によって互いに組み合わせることができることが明らかである。
【0052】
本発明で使用されるマーカー遺伝子という用語は、全ての得られたDNA配列、部分配列、および合成アナログ(例えばペプチド−核酸、PNA)を包含する。RNAレベルでの遺伝子発現の決定に言及する本発明の記述は、限定を求めるものではなく、本発明の例示的適用にすぎない。
【0053】
血液に言及する本発明の記述は、本発明の単なる例示的実施形態である。本発明で使用される生体液という用語は、ヒトの体液全てを包含する。
【0054】
本発明のさらなる利点および特徴は、実施形態の記述ならびに図面から明らかにされよう。
【0055】
図1は、異なる病状から始まる多臓器不全の病理的経過を示す。
【実施例】
【0056】
多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための、差次的遺伝子発現試験。
【0057】
外科集中治療室での治療を受けている57名の患者の全血サンプルを、多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための差次的遺伝子発現の測定に関して検査をした。
【0058】
外科集中治療室での治療中、感染性MOF[以下、重症敗血症または敗血症性ショックと呼び、8により分類される]を発症した31名の患者の全血サンプル。
【0059】
さらに全血サンプルを、外科手術集中治療室での治療中に非感染性MOF[8により分類される]発症した26名の患者から得た。
【0060】
参照サンプルとして、細胞系SIG−M5からのtotal RNAを使用した。
【0061】
両方の患者群の特性範囲を、表1に示す。この表には、年齢、性別、ならびに器官系の機能に関する測定値としてのSOFA−スコアに関する情報が、示されている。同様に、プロカルシトニン(PCT)およびCRPの血漿タンパク質レベル、白血球の数、ならびに患者の最も一般的なCDC(疾病管理センター)基準が示されている。
【0062】
患者サンプルの全てを、1つのマイクロアレイごとに参照サンプルとコハイブリダイゼーションを行った。
【表1】

実験の説明:
全血を採取した後、製造業者(Qiagen)の使用説明書に従ってPAXGene血液RNAキットを使用して、total RNAを単離した。
【0063】
細胞培養
【0064】
細胞培養(対照サンプル)では、19種の凍結細胞培養物(SIGM5)(液体窒素で凍結)を使用した。これらの細胞をそれぞれ、20%ウシ胎児血清(FCS)が追加された2mlのIscove培地(Biochrom AG)に接種した。続いて、細胞培養物を、12ウェルのプレートで24時間、5%CO中37℃でインキュベートした。続いて、最終的に同じフォーマットの3枚のプレートが利用可能になるように(合計で36ウェル)、18ウェルの内容物を、同じ体積の2つのパートに分けた。その後、同じ条件下で24時間培養を続けた。その後、各プレートの11ウェルから得られた培養物を、一緒にし、遠心分離にかけた(1000×g、5分、室温)。上清を除去し、細胞ペレットを上述の培地40mlに溶解した。これらの溶解した細胞40mlを、等しい割合で2個の250mlフラスコに分配し、上述の培地を5ml添加した後にインキュベートした。2枚の残りのプレートに残された2mlのうち、80μlを、上述の培地1mlで事前に調製してある同じプレートの空のウェルに入れた。48時間のインキュベーション後、12ウェルプレートの1つだけを、下記の通り処理し、すなわち500μlを各ウェルから抽出して一緒にした。得られた6mlを、約10mlの新鮮な培地が入っている250mlフラスコに導入した。この混合物を、1000×gで5分間、室温で遠心分離にかけ、上述の培地10mlに溶解した。続いて細胞を計数することによって、下記の結果が得られた:1.5×107細胞/ml、合計10ml、細胞の総数:1.5×108個。細胞の数は依然として十分でないので、上述の細胞懸濁液2.5mlを、250ml(75cm)フラスコ(合計4個のフラスコ)中の上述の培地30mlに導入した。72時間のインキュベーション後、新鮮な培地20mlを各フラスコに添加した。引き続きインキュベーションを24時間行った後、細胞を上述のように計数した。細胞の総数は3.8×10細胞であった。所望の数の細胞である2×106細胞を得るために、細胞を、4個のフラスコ内で上述の培地47.5ml中に再懸濁した。24時間のインキュベーション時間の後、細胞を遠心分離にかけ、Ca2+およびMg2+(Biochrom AG)を含まないリン酸緩衝液で2回洗浄した。
【0065】
total RNAの単離は、製造業者の使用説明書に従って、NucleoSpin RNA Lキット(Machery & Nagel)を用いて行う。上述のプロセスを、必要な細胞数が得られるまで繰り返した。これは、108細胞当たりRNAが600μgという効率に対応した、必要量である6mgのtotal RNAを得るのに必要であった。
【0066】
逆転写/標識/ハイブリダイゼーション
【0067】
全血を採取した後、サンプルのtotal RNAを単離し、製造業者の使用説明書に従ってPAXGene血液RNAキット(PreAnalytiX)を使用して、品質の試験をした。相補DNA(cDNA)に対する参照RNAとしての、SIGM5細胞からの10μgのtotal RNAと共に、total RNA 10μgを各サンプルから分取し、逆転写酵素Superscript II(Invitrogen)を用いて、転写した。その後、アルカリ加水分解によって、RNAを混合物から除去する。反応混合物中、後の時点で蛍光色素とcDNAとの結合を可能にするために、dTTPの一部をアミノアリル−dUTP(AA−dUTP)に代えた。
【0068】
反応混合物の精製後、サンプルおよび対照のcDNAを、蛍光色素Alexa 647およびAlexa 555で共有結合標識し、SIRS−Lab社のマイクロアレイ上でハイブリダイズした。使用したマイクロアレイ上には、長さが55〜70塩基対である5308の異なるポリヌクレオチドが固定化された。ポリヌクレオチドのそれぞれは、ヒト遺伝子である。さらに、品質保証のための対象スポットが存在した。1つのマイクロアレイを28のサブアレイに分割し、このサブアレイのそれぞれを、15×15スポットのグリッドに並べた。
【0069】
ハイブリダイゼーションと、その後に行われる洗浄および乾燥はそれぞれ、42℃で10.5時間にわたり、製造業者の使用説明書に従ってハイブリダイゼーションステーションHS 400(Tecon)を使用して実施した。使用したハイブリダイゼーション溶液は、それぞれ標識されたcDNAサンプル、3.5×SSC(1×SSCは、150mM NaClおよび15mMクエン酸ナトリウムを含む)、0.3%ラウリル硫酸ナトリウム(v/v)、25%ホルムアミド(v/v)、およびそれぞれ0.8μg μl−1のcot−1 DNA、酵母t−RNA、およびポリ−A RNAからなるものであった。その後行われるマイクロアレイの洗浄は、下記のスキームに従い室温で実施した:洗浄緩衝液1(2×SSC、0.03%ラウリル硫酸ナトリウム)、洗浄緩衝液2(1×SSC)、および最後に洗浄緩衝液3(0.2×SSC)での濯ぎをそれぞれ90秒。その後、マイクロアレイを、2.5バールの圧力の窒素流中で150秒よりも長く、30℃で乾燥した。
【0070】
処理したマイクロアレイのハイブリダイゼーションシグナルを、その後GenePix 4000B(Axon)スキャナを用いて読み取り、種々の発現遺伝子の発現比を、GenePix Pro 4.0(Axon)ソフトウェアを用いて決定した。
【0071】
評価:
【0072】
分析のため、1つのスポットの平均強度を、対応するスポット画素の中央値として決定した。
【0073】
システムエラーの補正:
【0074】
Huberら(2002)の手法に従って、システムエラーを補正した。この手法に従って、マイクロアレイの加法的および乗法的なバイアスを、存在する遺伝子サンプルの70%を基にして推定した。さらなる全ての計算のために、逆双曲線正弦関数を用いてシグナルを変換した。
【0075】
分析では、患者サンプルのシグナルの、正規化され変換された相対比を、対照に対して計算した。これは、患者番号nの遺伝子番号jの計算によって、データGj,n=arcsinh(Scy5(j,n))−arcsinh(Scy3(j,n))が明らかにされたことを意味する(式中、[SCy3(j,n)、SCy5(j、n)]は、関連したシグナル対である)。スポットを、患者に関して分析できなかった場合(例えば、スキャンされた画像が汚れている)、関連する値を「欠測値」と記した。
【0076】
統計的比較:
【0077】
比較のため、対応ランダムステューデント検定を遺伝子ごとに用いた。ランダムサンプルは共に、非感染性MOFおよび感染性MOFの患者群の値をそれぞれ含んでいた。種々に発現した遺伝子を選択するために、関連したp値および欠測値の数を評価した。これを、関連するp値が0.05よりも小さい選択された遺伝子の群に適用した。
【0078】
試験をした遺伝子の格付けに関する基準は、各遺伝子の発現比のレベルであった。感染性MOFに罹っている患者と比較した、非感染性MOFに罹っている患者の最も過剰発現しまたは発現が弱い遺伝子はそれぞれ、興味深いものであった。
【0079】
表2は、患者サンプルの721個の遺伝子が見出されたことを示すが、これらは、非感染性MOFを有する患者と比べた場合、感染性MOFを有する患者で著しく過剰発現したものであった。さらに表3は、非感染性MOFを有する患者と比べた場合、感染性MOFを有する患者の576個の遺伝子が著しく発現が弱かったことを示す。これらの結果から、表2および表3に列挙された遺伝子活性は、多臓器不全の非感染性原因と多臓器不全の感染性原因とを区別することが明らかである。したがって、列挙された遺伝子活性は、多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するためのマーカーを提供する。
【表2−1】

【表2−2】

【表2−3】

【表2−4】

【表2−5】

【表2−6】

【表2−7】

【表2−8】

【表2−9】

【表2−10】

【表2−11】

【表2−12】

【表2−13】

【表2−14】

【表2−15】

【表2−16】

【表3−1】

【表3−2】

【表3−3】

【表3−4】

【表3−5】

【表3−6】

【表3−7】

【表3−8】

【表3−9】

【表3−10】

【表3−11】

【表3−12】

【表3−13】

表2および3で特徴付けられた変化を、請求項1に記載の本発明のプロセスに使用することができる。
【0080】
個々の配列の、表2および3に示されるGenBankアクセション番号(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/を介するインターネットアクセス)は、添付の配列表に関連付けられており、箇条書きにされ、またはそれぞれ1つの配列に関して詳細に記述されている(配列番号1から配列番号1297まで)。
【参考文献】
【0081】
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するための、患者サンプルから生体外で得られた遺伝子発現プロファイルの使用。
【請求項2】
治療中、非感染性および感染性の多臓器不全における疾患の経過を評価するための、請求項1に記載の使用。
【請求項3】
多臓器不全の非感染性原因または感染性原因を有する患者を分類するための、請求項1に記載の使用。
【請求項4】
第2〜4期の臨床研究における、多臓器不全の非感染性原因または感染性原因を有する患者の試験対象基準または試験除外基準としての、請求項3に記載の使用。
【請求項5】
さらなる電子処理に向けた遺伝子活性データを作成するための、請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
【請求項6】
診断目的でおよび/または患者データ管理システムのために、患者の個々の予後を記述するソフトウェア作成のため遺伝子活性データを使用する、請求項5に記載の使用。
【請求項7】
臨床エキスパートシステムの作成のために、および/または細胞シグナル伝達経路をモデル化するために遺伝子活性データを使用する、請求項5に記載の使用。
【請求項8】
遺伝子発現プロファイルを作成するために、配列番号1〜配列番号1326、ならびに少なくとも5〜2000を有するその遺伝子断片からなる群から選択された特異的遺伝子および/または遺伝子断片を使用する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
遺伝子断片が、20〜200、好ましくは20〜80ヌクレオチドを含む、請求項8に記載の使用。
【請求項10】
遺伝子発現プロファイルが、特にマイクロアレイ上でハイブリダイズ法を用いて確認される、請求項1〜9に記載の使用。
【請求項11】
患者サンプルにおける多臓器不全の非感染性原因および感染性原因に関連した複数の特異的遺伝子の遺伝子活性を決定し、多臓器不全の非感染性原因と感染性原因とを区別するのに特異的である遺伝子および/または遺伝子断片が、配列番号1〜配列番号1326、ならびに少なくとも5〜2000ヌクレオチドを有するその遺伝子断片からなる群から選択される、請求項1〜9の少なくともいずれか一項に記載の使用のための、遺伝子発現プロファイルの生体外測定方法。
【請求項12】
遺伝子断片が20〜200、好ましくは20〜80ヌクレオチドを含む、請求項11に記載の使用。
【請求項13】
少なくとも2〜100個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする、請求項11または12に記載の方法。
【請求項14】
少なくとも200個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする、請求項11または12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
少なくとも200〜500個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする、請求項11または12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
少なくとも500〜1000個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする、請求項11または12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
少なくとも1000〜2000個の異なる遺伝子および/または遺伝子断片を使用することを特徴とする、請求項11または12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
請求項11で挙げられた遺伝子または遺伝子断片および/またはそのRNAから得られた配列を、合成類似体、アプタマー、ミラーマー(mirrormer)、ならびにペプチド−およびモルホリン核酸に代えることを特徴とする、請求項11〜17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
遺伝子および/または遺伝子断片の合成アナログが、5〜100、特に約70塩基対を含むことを特徴とする、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
遺伝子活性を、ハイブリダイゼーション法を用いて決定することを特徴とする、請求項11〜19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
遺伝子活性を、マイクロアレイを用いて決定することを特徴とする、請求項20に記載の方法。
【請求項22】
遺伝子活性を、ハイブリダイゼーションと独立した方法によって、特に酵素的および/または化学的加水分解および/または増幅法によって、好ましくはPCRによって決定し、その後、核酸および/またはその誘導体および/またはその断片を定量することを特徴とする、請求項11〜21のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
サンプルが、体液、特に血液、髄液、尿、腹水、精液、唾液、穿刺液、細胞内容物、またはこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項11〜22のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
細胞サンプルを、その細胞内容物を遊離させるために必要に応じて溶解処理にかけることを特徴とする、請求項11〜23のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
標的遺伝子の活性および/または、多臓器不全の非感染性原因および/または感染性原因に対する活性物質をスクリーニングするための遺伝子活性の決定を、切り換えおよび/または変更するために、および/または多臓器不全の非感染性原因および/または感染性原因に対する効果を評価するために、配列番号1〜配列番号1326ならびに少なくとも5〜2000ヌクレオチドを有するその遺伝子断片からなる群から選択された、患者サンプルから生体外で得られる遺伝子発現プロファイル、および/またはそのために使用されるプローブの使用。
【請求項26】
請求項25に挙げたプローブのハイブリダイズ可能な合成アナログを使用することを特徴とする、請求項25に記載の使用。
【請求項27】
遺伝子および/または遺伝子断片が、20〜200、好ましくは20〜80ヌクレオチドを含むことを特徴とする、請求項25または26のいずれか一項に記載の使用。

【公表番号】特表2008−516588(P2008−516588A)
【公表日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−536009(P2007−536009)
【出願日】平成17年8月18日(2005.8.18)
【国際出願番号】PCT/EP2005/008969
【国際公開番号】WO2006/042581
【国際公開日】平成18年4月27日(2006.4.27)
【出願人】(507123305)エスアイアールエス‐ラブ ゲーエムベーハー (5)
【Fターム(参考)】