(57)【要約】本発明は、骨格筋の障害を検出する方法について、及びそのような障害のための生物学的標識(一般に“バイオマーカー”として知られる)としての特定のタンパク質及びその断片の使用について関連する。本発明は、哺乳動物、特に人間において、筋肉毒性の検出に特に関係がある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨格筋の障害を検出する方法であって、哺乳動物から得られる体液の試料を1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具え、タンパク質バイオマーカーは、タンパク質、又は前記タンパク質のスプライス変異又は断片から選ばれ、それらは、即ち
(i)骨格筋組織において発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものである、方法。
【請求項２】
前記試料が前記哺乳動物で、次いで前記哺乳動物への医薬品の管理が続くものから採取される、請求項1記載の方法。
【請求項３】
前記哺乳動物から定期的に採取された一連の試料が試験されることによって特徴付けられる、請求項1又は請求項2記載の方法。
【請求項４】
前記試料又は試料群を1種のタンパク質バイオマーカーだけのために試験することによって特徴付けられる、請求項1、請求項2又は請求項3記載の方法。
【請求項５】
前記試料又は試料群を複数のタンパク質バイオマーカーのために試験することによって特徴付けられる、請求項1、請求項2又は請求項3記載の方法。
【請求項６】
1種の前記バイオマーカーは別の前記バイオマーカーよりも早期(earlier stage)の筋肉障害で発現されることにおいて特徴付けられる、請求項5記載の方法。
【請求項７】
少なくとも1種のタンパク質は、1種又はそれよりも多くの初期(early)又は中間段階のストレス機能に関連し、及び少なくとも1種は、1種又はそれよりも多くの中間相又は遅延相のストレス機能に関連することにおいて特徴付けられる、請求項6記載の方法。
【請求項８】
前記体液は、血しょう、血清又は尿である、先行する請求項の何れか記載の方法。
【請求項９】
哺乳動物において筋肉毒性を診断する方法であって、体液の試料を前記哺乳動物から得る工程、及び前記試料を、タンパク質、又は前記タンパク質のスプライス変異又は断片から選ばれる少なくとも1種のタンパク質バイオマーカーであり、それらが、即ち
(i)骨格筋組織において通常発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものであるもののためにアッセイする工程を具える、方法。
【請求項１０】
さらに、前記試料を2種又はそれよりも多くのそのようなタンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具える、請求項9記載の方法。
【請求項１１】
1種の前記バイオマーカーは別の前記バイオマーカーよりも早期に毒性反応の進行中に発現されることにおいて特徴付けられる、請求項10記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも1種のタンパク質は、1種又はそれよりも多くの初期又は中間段階のストレス機能に関連し、及び少なくとも1種は、1種又はそれよりも多くの中間相又は遅延相のストレス機能に関連することにおいて特徴付けられる、請求項11記載の方法。
【請求項１３】
候補の医薬品又は獣医薬品の毒性学を哺乳動物において調査するための方法であって、前記候補品を1種又はそれよりも多くの哺乳動物に対して管理する工程、体液の試料をその又は各哺乳動物から得る工程、及び前記試料を、タンパク質、前記タンパク質のスプライス変異又は断片から選ばれる少なくとも1種のタンパク質バイオマーカーであり、それらが、即ち
(i)骨格筋組織において通常発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものであるもののためにアッセイする工程を具える、方法。
【請求項１４】
さらに、前記試料を2種又はそれより多くのそのようなタンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具える、請求項13記載の方法。
【請求項１５】
1種の前記バイオマーカーは別の前記バイオマーカーよりも早期に毒性反応の進行中に発現されることにおいて特徴付けられる、請求項14記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも1種のタンパク質は、1種又はそれよりも多くの初期又は中間段階のストレス機能に関連し、及び少なくとも1種は、1種又はそれよりも多くの中間相又は遅延相のストレス機能に関連することにおいて特徴付けられる、請求項15記載の方法。
【請求項１７】
さらに、定期的に試料をその又は各哺乳動物から得て、一連の試料を時間にわたって提供する工程、及び各々の前記試料を1種又はそれよりも多くの前記タンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具える、請求項14、請求項15又は請求項16記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨格筋の障害を検出する方法について、及びそのような障害のための生物学的目印(一般に“バイオマーカー”として知られる)としての特定のタンパク質及びその断片の使用について関連する。本発明は、哺乳動物、特に人間において、筋肉毒性の検出に特に関係がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
筋肉毒性は、若干の人間(ヒト)又は動物の患者(受動体)に対する若干の医薬品又は獣医薬品の管理(投与)の望まれない副作用である。所定の製品が毒性を生じさるかどうかは、製品それ自身の特性のような因子について、及びそのような毒性への患者の感受性について依存する。若干の受動体は、一定の製品に対する有害な毒性反応を生成する遺伝的な傾向があるかもしれない。
【０００３】
哺乳動物(哺乳類)の組織に対する毒性又は他の傷害は、組織に対するストレスの特徴である様々な異なる細胞反応を誘発し得る。そのような反応の性質は、傷害の重症度又は持続期間に依存し得るが、最終的に、若干の場合において、慢性的であり得る徴候を起こす組織に対する障害(damage)を招くことがある。したがって、新しい製品をそのような毒性のために試験することが望まれる。
【０００４】
とりわけ、新しい製品を筋肉毒性のために試験すること、及び受動体において骨格筋の障害を診断することが可能なことが望ましい。
【０００５】
バイオマーカーは病気又は他の条件の進行を測定するのに一般に用いられる。バイオマーカーは、画像読み出し(imaging readouts)から、血液、血清及び尿のような利用し易い体液において特に測定することができるタンパク質までに及ぶことができる。タンパク質バイオマーカーの識別は、測定の容易さ及び経費のために好評であり、及び多くの良好に確立されたタンパク質バイオマーカーが、例えば、前立腺癌のための前立腺特異抗原(PSA)のような利用可能なもので存在する。
【０００６】
一定のトロポニンアイソフォームは、薬物誘導性心筋損傷(injury)のためのバイオマーカーとして提案された。ミオシン重鎖(Myosin heavy)ポリペプチドはまた、心筋毒性用のバイオマーカーとしての使用のために提案された。
【０００７】
特異的な病気又は病理学のためのバイオマーカーの発展は挑戦的なものであり、それは、任意の有用なバイオマーカーがその条件のために特異的でなければならず、病気又は病理学の初期の形態を検出するのに足るように鋭敏で、容易に試料採取することができる(任意のある対象物において5、6回が多い)体液において測定可能であり、及び強い信号対雑音比を持たなければならないからである。
【０００８】
骨格筋の障害のためのバイオマーカーは、骨格筋の障害に特異的でなければならず、及び他の組織の種類、特に心筋、肝臓又は腎臓の組織への障害と通常、関連するべきでなく、それらは毒性傷害を受け易いことが知られている。
【０００９】
本発明の目的は、バイオマーカーを、哺乳類、特にヒト又は人間以外(非ヒト)の動物(例は、実験動物で、マウス、ラット及び同様のもののようなもの)において骨格筋の障害を検出又は監視するために提供することである。
【００１０】
本発明の特定の目的は、バイオマーカーを、初期の筋肉ストレスを検出するために提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、改善された(優れた)バイオマーカーを、特異性、感度及び可測性(measurability)の必要条件を満たすように骨格筋の障害のために提供することである。
【００１２】
本発明の異なる目的は、哺乳類、特にヒト又は人間以外の動物において骨格筋の障害を検出するための方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更に別の目的は、哺乳類、特にヒト又は人間以外の動物において筋肉毒性を診断するための方法を提供することである。
【００１４】
本発明の更に別の目的は、骨格筋の障害のためのバイオマーカーとして、既知のタンパク質及びそのスプライス変異(splice variant)及び断片の使用を包含する。
【００１５】
本発明の更に別の目的は、特にヒト又は人間以外の動物において、哺乳類の体に対する管理のための医薬品又は獣医薬品の潜在的な骨格筋毒性を調査するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、本発明の1種の局面によると、タンパク質、又は前記タンパク質のスプライス変異又は断片であり、それは、即ち
(i)骨格筋組織において発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものであり、哺乳類において筋肉の障害のためのバイオマーカーとしてのその使用を提供する。
【００１７】
本発明の別の局面は、骨格筋の障害を検出する方法であって、哺乳類から得られる体液の試料を1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具え、タンパク質バイオマーカーは、タンパク質であり、それらは、即ち
(i)骨格筋組織において発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものから選ばれ、又はそのようなタンパク質のスプライス変異又は断片から選ばれる方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
前記哺乳類は、ヒト又は人間以外の動物、好ましくは人間を包含し得る。
【００１９】
前記方法は、完全に生体外(エクソビボ)で行い得る。前記体液は、血液、血しょう、血清又は尿を包含し得る。好ましくは、前記体液は血液試料から得られる血清又は血しょうである。
【００２０】
骨格筋において発現されるすべてのタンパク質は、筋肉の障害又は毒性のためのバイオマーカーとしての利用の可能性を持つ。三千種を超える異なるmRNAsはヒトの骨格筋において発現するが、しかし、それらの多くはまた、薬物誘導性の毒性に影響されやすいことを知られている他の組織においても通常同時発現され、及び従って骨格筋の障害のために特異的でない。例には、多くのそのようなmRNAsが、心臓、肝臓及び腎臓の組織において発現され、それらは特に毒性傷害の傾向があることが既知である。さらに、タンパク質は、通常、血液において常在し、正常な生理的条件下の検出媒体におけるそれらの存在が任意の上昇(elevation)に次いで組織の障害を覆い隠し、低い信号対雑音比を招くことがあるので、バイオマーカーとしての使用を制限した。したがって、本発明は、骨格筋の組織において発現されるが、全血又は他の組織において、特に心臓、肝臓及び腎臓の組織を含め、正常な生理的状況(即ち病気の非存在において)の下で、通常非存在であるか、又はより一層小さい範囲に発現されるタンパク質のバイオマーカーとしての使用を包含する。
【００２１】
“より一層小さい範囲に発現される”によって、本明細書では、心臓、肝臓及び腎臓の組織において見出される前記バイオマーカーのためのmRNAの水準が、骨格筋の組織においてのものより著しく低いことを意味する。
【００２２】
好ましくは、本発明に従うバイオマーカーは、骨格筋の組織において発現されるが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において、非存在又は通常の条件下で、又はそのような組織が毒性傷害を受けるとき、より小さい範囲に発現される。
【００２３】
本発明に従って選ばれる前記1種又はそれよりも多くの、骨格筋の障害のバイオマーカーとしての使用のためのタンパク質はまた、筋肉特異的な機能又は細胞ストレスに関連する。典型的な筋肉特異的な機能には、筋芽細胞分化、筋芽細胞の細胞運命決定(cell fate determination)、筋肉発生(muscle development)、筋収縮、筋節調整(sarcomere alignment)、筋芽細胞融合、アクチン線維系(に基づく)の運動、筋肉細胞分化、体性筋(somatic muscle)発生、筋形成(myogenesis)、横紋のある神経筋接合部の発生(neuromuscular junction development striated)及び筋収縮が含まれる。
【００２４】
さらに、可溶性タンパク質は、膜結合性であるものよりも、溶解により細胞から解放されるより一層多くの可能性がある。溶解に先立ち細胞から分泌されることがあるそれらのものは、更により一層多くの感度を示すことが期待される。したがって、本発明に従い、前記タンパク質バイオマーカーは細胞の細胞質又は可溶性画分の範囲内に位置するか、又は分泌のためのタンパク質を標的とするシグナル(信号)配列を含む。例えば、タンパク質は細胞骨格の構成要素であり得る。
【００２５】
本発明の若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ12(MAPK12)、ロー(rho)GTPase活性化タンパク質26(ARHGAP26)、ラクトペルオキシダーゼ(LPO)、アクロシン(ACR)、カテプシンE(CTSE)、4つ半のLIM領域(ドメイン)(four and a half LIM domains)3(FHL3)、ケルヒ(kelch)繰り返し及びBTB(POZ)領域含有10(KBTBDl0)、ファンコニ貧血(Fanconi anemia)相補群A(FANCA)及びミオシン結合タンパク質(myosin binding protein)H(MYBPH)から選ばれ得る。
【００２６】
好ましくは、前記タンパク質バイオマーカーは、上記タンパク質のヒトの形態のものから選ばれる。
【００２７】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ12(MAPK12)から構成され得る。好ましくは、前記MAPK12タンパク質は配列番号(SEQ ID NO.)1のアミノ酸配列から構成される。
【００２８】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、ローGTPase活性化タンパク質26(ARHGAP26)から構成され得る。好ましくは、前記ARHGAP26タンパク質は、配列番号2のアミノ酸配列から構成される。あるいはまた、前記ARHGAP26タンパク質は、配列番号10のイソ型アミノ酸配列から構成され得、それは断片の配列番号2である。
【００２９】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、ラクトペルオキシダーゼ(LPO)から構成され得る。好ましくは、前記LPOタンパク質は配列番号3のアミノ酸配列から構成される。
【００３０】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、アクロシン(ACR)から構成され得る。好ましくは、前記ACRタンパク質は配列番号4のアミノ酸配列から構成される。
【００３１】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、カテプシンE(CTSE)から構成され得る。好ましくは、前記CTSEタンパク質は配列番号5のアミノ酸配列から構成される。
【００３２】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、4つ半のLIM領域3(FHL3)から構成され得る。好ましくは、前記FHL3タンパク質は配列番号6のアミノ酸配列から構成される。
【００３３】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、ケルヒ繰り返し及びBTB(POZ)領域含有10(KBTBDl0)から構成され得る。好ましくは、前記KBTBD10タンパク質は配列番号7のアミノ酸配列から構成される。
【００３４】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、ファンコニ貧血相補群A(FANCA)から構成され得る。好ましくは、前記FANCAタンパク質は配列番号8のアミノ酸配列から構成される。
【００３５】
若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、ミオシン結合タンパク質H(MYBPH)から構成され得る。好ましくは、前記MYBPHタンパク質は配列番号9のアミノ酸配列から構成される。
【００３６】
上記タンパク質の各々は、多数の異なるそれぞれの変異体において存在し得、そこでは、1種又はそれよりも多くのアミノ酸が削除され、置換され、又は挿入される。本発明は、免疫原性があるように(immunogenically)交差反応するそのような変異体の任意のものの使用も包含する。
【００３７】
したがって、若干の具体例において、前記1種又はそれよりも多くのタンパク質バイオマーカーは、ポリ又はオリゴのペプチドで、次のものを備え、又はそれから本質的に構成され、即ち
(i)配列番号1から9までの何れか1種のポリペプチド、
(ii)配列番号1から9までの何れか1種のポリペプチドと少なくとも80%の同一性を持つポリペプチド、
(iii)配列番号1から9までの何れか1種のポリペプチドで、1種又は2、3、4の(a few)アミノ酸の削除、置換又は挿入を持つもの、又は
(iv)前記ポリペプチド(i)、(ii)又は(iii)の少なくとも5つの隣接するアミノ酸の断片であり、その断片が前記それぞれのポリペプチドに特異的に結合する抗体に結合することが可能なもの
から選ばれ得る。
【００３８】
“同一性(identity)”によって、本明細書では、2種のポリペプチドが不変(invariant)である範囲を意味する。2種のポリペプチドが非同一である場合、次いで、それらはそのような目的用のこの技術で既知のコンピューターアルゴリズムに従って最大限の対応(maximal correspondence)のために整列しなければならない(should be aligned)。例には、2種のポリペプチド配列が、BLAST2プログラム[13]を用いて比較され得る。ポリペプチドのための2種の好評な複数の配列アラインメントのアルゴリズムはClustal(クラスタル)W[14]及びT-Coffee(コーヒー)[15]である。
【００３９】
好ましくは、前記ポリペプチド(ii)は、少なくとも90%、及びより一層好ましくは少なくとも95%の、配列番号1から10までの何れか1種のポリペプチドとの同一性を持つ。例では、前記ポリペプチド(ii)は、少なくとも96%、97%、98%又は99%の、配列番号1から10までの前記何れか1種のポリペプチドとの同一性を持ち得る。
【００４０】
好ましくは、前記断片は、少なくとも十、及びより一層好ましくは少なくとも十五個の、(i)、(ii)又は(iii)の隣接するアミノ酸を備える。
【００４１】
前記タンパク質の“断片”によって、対応する全長タンパク質で、スプライス変異を含めてのものよりも少ないアミノ酸を備えるペプチドを意味する。前記変異体と交差反応する抗体はまた、対応する全長タンパク質のための特異性を持つ。前記断片及び変異体は、従って1種又はそれよりも多くのエピトープを全長タンパク質と共有し得、及び独特でなく、又はタンパク質の特徴を示さないで、例えば、若干の貫膜タンパク質のようなもので、多くの膜結合タンパク質の中で高度に保存されたものの、前記全長タンパク質の部分を通常包含しない。配列番号10のアミノ酸配列は配列番号2のアミノ酸配列の模範的な断片である。
【００４２】
組織への毒性又は他の傷害に応じて上方制御されるタンパク質は、高感度を有するバイオマーカーを、特に初期の間に提供し得る。ストレスの非常に低い水準で、影響(効果)は分裂促進的(mitogenic)であることができ、細胞増殖(cell growth)及び成長(proliferation)を誘導する。攻撃(challenge)が増加すると、組織は成長停止及び修復の相(段階)に入り、及び最終的に、予定死(アポトーシス)又は壊死によって細胞死を受ける。
【００４３】
したがって、若干の具体例において、本発明は、1種又はそれよりも多くの初期のストレス機能(stress functions)で、例えば、有糸分裂、細胞成長、細胞増殖、過形成、細胞内情報伝達(intracellular signalling)カスケード及びシグナル伝達系(signal transduction pathway)のようなものに関連するタンパク質の骨格筋の障害のバイオマーカーとしての使用を包含する。
【００４４】
前記バイオマーカーは、従って分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ12及びローGTPase活性化タンパク質26から選ばれ得る。
【００４５】
初期ストレスを標的にすることによって、あるものは初期の、おそらく可逆的(リバーシブル)な毒性誘導性ストレス(toxicity-induced stress)の生物学的マーカーを識別することができる。
【００４６】
若干の具体例において、本発明は、1種又はそれよりも多くの中間段階(intermediate phase)のストレスの機能で、例えば、DNA Repair(リペア、修復)、ストレスへの反応、酸化性ストレス反応、細胞加齢、JAK-STATカスケード、二本鎖切断修復及び酸化のようなものに関連するタンパク質の骨格筋の障害のバイオマーカーとしての使用を包含する。
【００４７】
前記バイオマーカーは、従って、ファンコニ貧血、相補群A及びラクトペルオキシダーゼから選ばれ得る。ラクトペルオキシダーゼの使用は特に有利であり得、それは、このタンパク質が予測されたシグナルペプチドを所有し、及び従っておそらく分泌されるであろうからである。
【００４８】
さらに、若干の具体例において、本発明は、1種又はそれよりも多くの遅延相(late phase)のストレス機能で、例えば、ペプチド分解、タンパク質分解、飲食細胞運動(エンドサイトーシス)、消化、予定死(アポトーシス)、ATP依存性タンパク質分解(ATP-dependent proteolysis)、炎症反応、細胞死、創傷に対する反応、細胞周期停止、壊死及び炎症のようなものに関連するタンパク質の骨格筋の障害のバイオマーカーとしての使用を包含する。
【００４９】
前記バイオマーカーは、従ってアクロシン、カテプシンE、分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ12から選ばれ得る。ラクトペルオキシダーゼに似て、アクロシンは予測されたシグナルペプチドを所有し、従って分泌され得、それを特に本発明に従うバイオマーカーとしての使用のために適切にする。
【００５０】
前記タンパク質バイオマーカーは、この技術において熟練する者(当業者)に既知の任意の適切な方法で、例えば、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)又はウエスタンブロット法で、その双方がタンパク質バイオマーカーに対する抗体を利用するようなものを用いて、質的又は量的にアッセイ(分析)され得る。好ましくは、サンドイッチELISA法が用いられ得る。そのような抗体は単クローン性又は多クローン性の抗体であり得、及びそのような抗体を得る方法はまた、この技術においてよく知られる。
【００５１】
本発明の特定の局面において、体液の前記試料は、前記受動体で次いで医薬品が前記受動体に対して管理されるのが続くものから得られ得る。本発明の方法は、従って前記医薬品の毒性学を調査するのに用い得る。前記アッセイは、血液試料から得られる血清試料、全血又は血しょう上で遂行し得る。
【００５２】
若干の具体例において、定期的に前記受動体から採取される一連の試料を、アッセイして、時間にわたって医薬品又は獣医薬品の毒性を監視し得る。
【００５３】
若干の具体例において、前記試料又は試料群は1種のタンパク質バイオマーカーだけのためにアッセイし得る。
【００５４】
あるいはまた、前記試料又は試料群は、複数のタンパク質バイオマーカーのために試験され得る。1種のバイオマーカーが、毒性反応の進行の間、別のバイオマーカーよりも初期で発現される場合、バイオマーカーの一団(パネル)のために時間にわたり得られる一連の試料をアッセイすることは、有利であり得る。そのようなアッセイの結果は、従って前記毒性反応の進行の範囲を指し示すのに用いられ得る。
【００５５】
2種又はそれよりも多くのバイオマーカーのためにアッセイすることは、誤診の危険性を減らすのにも役立ち得る。
【００５６】
したがって、本発明の更に別の局面において、哺乳類の受動体における筋肉毒性を診断する方法を提供し、それは、体液の試料を前記受動体から得る工程、及び前記試料を、タンパク質であり、それらが、即ち
(i)骨格筋組織において通常発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものであるものから、又はそのようなタンパク質のスプライス変異又は断片であるものから選ばれる少なくとも1種のタンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具える。
【００５７】
上述したように、前記方法は、そのようなタンパク質バイオマーカーの2種又はそれよりも多くのために前記試料をアッセイする工程を具え得る。
【００５８】
本発明のまだ別の局面において、候補の医薬品又は獣医薬品の哺乳類受動体における毒性学を調査するための方法を提供し、その方法は、前記候補品を1種又はそれよりも多くの受動体に対して管理する工程、及び前記試料を、その又は各受動体から得る工程、及び前記試料を、タンパク質、又は前記タンパク質のスプライス変異又は断片から選ばれる少なくとも1種のタンパク質バイオマーカーであり、それらは、即ち
(i)骨格筋組織において通常発現するが、心臓、肝臓又は腎臓の組織において非存在又はより一層小さい範囲にしか発現されず、
(ii)筋肉特異的機能に関連し、又はそのような筋肉組織にストレスが加わるとき、発現又は上方制御され、及び
(iii)骨格筋細胞の細胞質において位置する
ものであるもののためにアッセイする工程を具える。
【００５９】
前記方法は、前記試料を、2種又はそれよりも多くのそのようなタンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具え得る。
【００６０】
前記方法は、更に定期的に試料を、その又は各受動体から得て、時間にわたる一連の試料を提供する工程、及び各々の前記試料を、1種又はそれよりも多くの前記タンパク質バイオマーカーのためにアッセイする工程を具え得る。
【００６１】
好ましくは、前記候補の医薬品又は獣医薬品は、インスリン又は現在糖尿病に処方される薬剤(medication)でない。
【００６２】
好ましくは、骨格筋の障害は、骨格筋における加齢関連性の変化に、又は糖尿病で、特に2型糖尿病(type 2 diabetes)を患う受動体における変化、又は癌に関連する骨格筋における変化に言及されない。
【実施例】
【００６３】
以下は、本発明の具体例の1例としてだけでの説明である。
(例1)
【００６４】
分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ12(MAPK12)は、骨格筋において位置する[1]。また、MAPK12は、筋芽細胞分化、細胞周期停止、シグナル伝達、筋肉発生及び細胞周期過程(プロセス)において関与する細胞質タンパク質であることも知られている[2]。したがって、MAPK12は、本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。MAPK12は、初期及び後期(late stage)の骨格筋ストレスのためのバイオマーカーであり得る。
【００６５】
候補の薬物Xは、健康な人間の志願者(ボランティア)又は実験的な人間でない動物の多数、例は、二十から百に対し、規定された薬用量において毎日管理される。
(血しょう試料の調製)
【００６６】
定期的に、血液試料を各志願者から採取する。この例では、試料は予め定める時間に毎日採取されるが、しかし、他の具体例において、試料は多少頻繁に採取され得る。血液試料は、抗凝固性溶液、例は、抗凝固性溶液の1容量に対し9容量の血液の割合におけるクエン酸三ナトリウム3.8%中に収集される。2種の成分を緩徐に混ぜ、及び3,000rpmで10分間遠心分離する。上清(血しょう)を、赤血球の沈殿物(ペレット)を乱すことなく、慎重に除去する。
【００６７】
以下の手順(プロトコル)は、筋肉の障害のバイオマーカーが、組織漏出(tissue leakage)を通して十分な濃度に達し、追加の試料の調製なしでサンドイッチELISAによって定量化が許容されることを仮定する。血しょう試料の濃縮が、分析に先立ち必要でなければならず、これは、様々な方法で、減圧(真空)蒸発、限外ろ過又はTCA沈殿のようなものによって達成することができる。
(サンドイッチELISA手順)
【００６８】
96ウェル(穴)マイクロタイタープレートを、非標識(unlabelled)抗体の10μg/mL溶液の50μLで予備被覆(プレコート)し、及び37℃で1時間、又は4℃で一昼夜温置(インキュベート)する。抗-MAPK12抗体は、例えばAbgent(アブゲン社)[3]から、商業上入手可能である。プレートを2回、リン酸緩衝塩溶液(phosphate buffered saline、PBS)において洗浄して、非結合の抗体を除去し、次いでブロッキング緩衝剤、1%のウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBSの溶液において1時間37℃で温置し、任意の非特異的結合部位を飽和させる。
【００６９】
抗原の標準は、ブロッキング緩衝剤において連続的に希釈し、少なくとも5つの点(ポイント)を血しょうにおける抗原の期待される濃度の50-150%の範囲において備える標準曲線を準備する。必要ならば、試料を、ブロッキング緩衝剤において希釈し、及び、陰性対照(コントロール)試料(考慮の下での抗原について陰性を試験するヒト血しょう)を、同様に試料において扱う。希釈した試料及び標準を、少なくとも二組(duplicate)(ウェルにつき〜50μL)において各濃度で添加し、及び1時間37℃で温置する。
【００７０】
四回、PBSにおいて洗浄した後、50μLのビオチン標識抗体であり、製造者(メーカー)の推薦に従いブロッキング緩衝剤において希釈したものを、各ウェルに添加し、及び1時間37℃で温置する。PBS洗浄工程を、西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)-ストレプトアビジン(製造者の推薦に従ってブロッキング緩衝剤において希釈する)の50μLを添加する前に繰り返し、及び更に37℃で60分間温置する。
【００７１】
洗浄工程を繰り返した後、基質の200μLを各ウェルに対して添加する。適切な基質は、ABTS(2,2'-アジノ-ジ-(3-エチルベンズ-チアゾリンスルホン酸)である。プレートを、色が十分に発色するまで、典型的に2及び20分の間、室温で温置する。414nmでの吸光度を、ELISAプレート読取機、陰性対照試料に対するブランキングを用いて測定する。試料において存在する抗原の濃度は、標準曲線の線形部分内に入る1種又はそれよりも多くの試料濃度を選ぶこと、及び分析に先立ち実行する希釈のための修正によって定める。
【００７２】
任意の血しょう試料におけるMAPK12の存在は、骨格筋の障害を指し示し、おそらく、薬物Xの管理によって生成する毒性からもたらされる
(例2)
【００７３】
ローGTPase活性化タンパク質26(ARHGAP26)は、骨格筋において位置すること[4]、及びアクチンフィラメント生合成に関与すること[2]が既知である。したがって、ARHGAP26は本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、例えば、IMGENEX[5]から商業上入手可能であるヤギ(ゴート)抗ARHGAP26多クローン性抗体を用いて繰り返される。
(例3)
【００７４】
ラクトペルオキシダーゼ(LPO)は、骨格筋において位置すること[1]、及び酸化性ストレスに対する反応に関与すること[2]が既知である。タンパク質の前駆体の形態は、潜在的なシグナルペプチドを所有し、従って分泌されそうである[6]。したがって、LPOは本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、ヒツジ(シープ)抗ウシLPO多クローン性抗体であり、それは商業上入手可能であるもので、例えば、Research Diagnostics(リサーチ・ダイアグノスティックス社)[7]からのものであり、それを用いて繰り返される。この抗体は、ウシのLPO 相同分子種(orthologue)に対して高められ、文献は、ヒト唾液ペルオキシダーゼ及びウシラクトペルオキシダーゼが交差反応を起こし得ることを示唆する[8]。
(例4)
【００７５】
アクロシン(ACR)は、骨格筋に位置すること[1]、タンパク質分解に関与すること[2]が既知である。タンパク質の前駆体の形態は、潜在的なシグナルペプチドを所有し、従って分泌されそうである[6]。したがって、ACRは本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、例えば、Biosonda(バイオソンダ)[9]から購入することができる抗アクロシン単クローン性抗体のパネルからの2種を用いて繰り返される。
(例5)
【００７６】
カテプシンE(CTSE)は、骨格筋において位置すること[1]、及び消化及びタンパク質分解に関与すること[2]が既知である。したがって、CTSEは本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、抗カテプシンE抗体、例えば、R&D Systems(R&Dシステム社)[10]から入手可能なヤギ抗ヒトカテプシンEを用いて繰り返される。
(例6)
【００７７】
4つ半のLIM領域3(FHL3)は、骨格筋において位置すること[1]、及び筋発生に関与すること[2]が既知である。したがって、FHL3は本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、適切な抗体、例は、ニワトリ(チキン)抗FHL3多クローン性抗体で、それがAbcam(アビカム社)[11]から入手可能なものを用いて繰り返される。
(例7)
【００７８】
ファンコニ貧血相補群A(FANCA)は、骨格筋において位置すること[1]、及びDNA修復に関与すること[2]が既知である。したがって、FANCAは本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、適する抗体、例えば、ウサギ(ラビット)抗ヒトFANCA抗体で、それがAbcam[11]から入手可能なものを用いて繰り返される。
(例8)
【００７９】
ミオシン結合タンパク質H(MYBPH)は、骨格筋において位置すること[1]、及び筋発生に関与すること[2]が既知である。したがって、MYBPHは本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、適する抗MYBPH抗体を用いて繰返され、MYBPHへの部位特異的(site-directed)多クローン性抗体の発生は、文献[12]において記述される。
(例9)
【００８０】
ケルヒ繰り返し及びBTB(POZ)領域含有10(ICBTBD10)は、骨格筋において位置すること[4]、及び横紋筋収縮に関与すること[2]が既知である。したがって、KBTBD10は本発明に従う骨格筋の障害のためのタンパク質バイオマーカーとして選ばれる。例1は、多クローン性抗ヒトKBTBDlO抗体を用いて繰り返され、そのような製品は商業上現在存在せず、それで抗体はヒトKBTBD10タンパク質に対して産生させ(raised)なければならない。
(例10)
【００８１】
例1は、タンパク質バイオマーカーのパネルを用いて繰り返され、前記パネルは上述したように1種又はそれよりも多くの初期ストレス機能に関連する少なくとも1種のタンパク質、1種又はそれよりも多くの中間段階ストレス機能に関連する少なくとも1種及び1種又はそれよりも多くの後期機能に関連する少なくとも1種で、例は、ローGTPase活性化タンパク質26(初期)、ファンコニ貧血相補群A(中間)及びカテプシンE(後期)を包含する。バイオマーカーのこの組合せは、筋肉への障害の進行を監視するのに用いられる。
(参考文献)
【００８２】
以下の参考文献の内容はすべて、参考として個々に本明細書に組込まれる。
(1) Haverty et al.(ハーバーティ等)、Nucleic Acids Res.(ヌクレイック・アシッヅ・リサーチ)、2002年1月1日、30(l): 214-7頁。
(2) Maglott et al.(マグロット等)、Nucleic Acids Res.、2005年1月l日、33(Database issue(データベース発行)): D54-8。
(3) MAPK 12抗体: http://www.abgent.com/
(4) Wheeler et al.(ホイーラー等)、Nucleic Acids Res.、2005年1月1日、33(Database issue): D39-45。
(5) ARHGAP26抗体: http://www.imgenex.com/
(6) Bairoch et al.(バイロッシェ等)、Nucleic Acids Res.、2005年1月l日、33(Database issue): D154-9。
(7) LPO抗体: http://www.researchd.com/
(8) Mansson-Rahemtulla et al.(マンソン-ラヘムタラ等)、J Dent Res(ジャーナル・オブ・デンタル・リサーチ)、1990年12月、69(12): 1839〜46頁。
(9) ACR抗体: http://www.biosonda.com
(10) CTSE抗体: http://www.rndsystems.com/
(11) FHL3及びFANCA抗体: http://www.abcam.com/
(12) Alyonycheva et al.(アリオニチェバ等)、Circ Res.(サーキュレーション・リサーチ)、1997年5月、80(5): 665-72頁。
(13) Tatiana et al.(タティアナ等)、FEMS Microbiol Lett(FEMSマイクロバイオロジー・レターズ)、174: 247-250頁。
(14) Thompson et al.(トンプソン等)、Nucleic Acids Res.、1994年11月11日、22(22): 4673-80頁。
(15) Notredame et al.(ノストラダムス等)、J Mol Biol.(ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー)、2000年9月8日、302(l): 205-17頁。
【配列表】
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【国際調査報告】
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