(57)【要約】【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。【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
（ｂ）当該遺伝子発現プロファイルを表１〜５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】
前記遺伝子の発現レベルが表５〜５ＣＣ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４】
前記発現レベルが比較の前に規格化される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記データベースが表５〜５ＣＣのデータ又は情報の実質的にすべてである、請求項１に記載の方法
【請求項６】
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１〜５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１〜５中の遺伝子の差次的発現が少なくとも１つの毒作用を示唆している、方法。
【請求項７】
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１〜５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１〜５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８】
化合物の腎毒性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１〜５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１〜５中の遺伝子の差次的発現が、腎毒性を示唆している、方法。
【請求項９】
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１〜５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１〜５中の遺伝子の差次的発現が毒性を示唆している、方法。
【請求項１０】
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１〜５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１〜５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１１】
少なくとも３個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも４個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
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６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも６個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも７個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも８個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも９個の遺伝子の発現レベルが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
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６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記作用が、腎炎、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からなる群から選択される、請求項６又は７に記載の方法
【請求項２０】
前記腎毒性が、腎炎、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８に記載の方法。
【請求項２１】
前記細胞経路が、セファロリジン、シスプラチン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、ブロモエチルアミン臭化水素酸塩（ＢＥＡ）、ゲンタマイシン、イホスファミド、シクロホスファミド、カルボプラチン、ＡＹ−２５３２９、インドメタシン、アシクロビル、シトリニン、塩化第二水銀、ジフルニサル、シドフォビル、パミドロネート、リチウム、ヒドララジン、コルヒチン、スルファジアジン及びアドリアマイシンからなる群から選択される毒によって調節される、請求項１０に記載の方法。
【請求項２２】
各プローブが表１〜５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２３】
前記セットが少なくとも３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２２に記載のプローブのセット。
【請求項２４】
前記セットが少なくとも５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２２に記載のプローブのセット。
【請求項２５】
前記セットが少なくとも７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２２に記載のプローブのセット。
【請求項２６】
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２２に記載のプローブのセット。
【請求項２７】
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２２〜２６のいずれか１項に記載のプローブのセット。
【請求項２８】
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２７に記載のプローブセット。
【請求項２９】
各プローブが表１〜５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３０】
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２９記載の固体支持体。
【請求項３１】
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２９記載の固体支持体。
【請求項３２】
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１，０００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２９記載の固体支持体。
【請求項３３】
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２９記載の固体支持体。
【請求項３４】
（ａ）腎臓毒に曝された組織又は細胞試料において、表１〜５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むデータベース、及び
（ｂ）前記情報を見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３５】
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３４に記載のコンピューターシステム。
【請求項３６】
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３４に記載のコンピューターシステム。
【請求項３７】
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３４に記載のコンピューターシステム。
【請求項３８】
請求項３４〜３７のいずれか１項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３９】
前記外部データベースがＧｅｎＢａｎｋである、請求項３８に記載のコンピューターシステム。
【請求項４０】
組織又は細胞試料における表１〜５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３４〜３７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、
試験薬剤に曝された組織又は細胞試料における、表１〜５中の少なくとも１個の遺伝子の発現レベルを、データベース中の遺伝子の発現レベルと比較すること
を含む方法。
【請求項４１】
少なくとも２個の遺伝子の発現レベルが比較される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
少なくとも５個の遺伝子の発現レベルが比較される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
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４０に記載の方法。
【請求項４４】
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４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記既知の毒が腎臓毒である、請求項９に記載の方法。
【請求項４６】
前記腎臓毒が、セファロリジン、シスプラチン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、ブロモエチルアミン臭化水素酸塩（ＢＥＡ）、ゲンタマイシン、イホスファミド、シクロホスファミド、カルボプラチン、ＡＹ−２５３２９、インドメタシン、アシクロビル、シトリニン、塩化第二水銀、ジフルニサル、シドフォビル、パミドロネート、リチウム、ヒドララジン、コルヒチン、スルファジアジン及びアドリアマイシンからなる群から選択される毒である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
表１〜５中の遺伝子のほとんどすべてが検出される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
表５〜５ＣＣ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４７記載の方法。
【請求項４９】
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２９〜３３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５０】
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４９に記載のキット。
【請求項５１】
前記遺伝子発現情報が電子フォーマットである、請求項５０のキット。
【請求項５２】
化合物への曝露がインビボ又はインビトロである、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
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６〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５４】
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５３に記載の方法。
【請求項５５】
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、ドットブロット、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５３に記載の方法。
【請求項５６】
表１〜５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５７】
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５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記細胞が既知の毒に曝される、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記毒が前記タンパク質の発現を調節する、請求項５８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、米国仮出願60/292,335、60/297,523、60/298,925、60/303,810、60/303,807、60/303,808、60/315,047、60/324,928、60/330,867、60/330,462、60/331,805、60/336,144、60/340,873、60/357,843、60/357,842、60/357,844、60/364,134、60/370,206、60/370,247、60/370,144、60/371,679及び60/372,794の優先権を主張するものであり、これら全ては全体として関連付けにより本明細書に取り入れられる。本出願は、また、米国出願09/917,800及び10/060,087に関連があり、いずれも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）
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。４部の配列表（４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、コピー２及びコピー３は同一である。コピー１、コピー２及びコピー３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２００２年５月２２日に作製され、ファイルサイズは３０８８ＫＢである。ファイル名は下記の通りである：コピー１−gl5089wo.txt；コピー２−gl5089wo.txt；ＣＲＦ−gl5089wo.txt。
【０００３】
（発明の背景）
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、それらがより高等な生物で見られる範囲、又はレベルで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】
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）
本発明は、既知の毒（毒性物質）−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】
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】
さらなる側面で、本発明は表１〜５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提供する。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１〜５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）
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】
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】
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】
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
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。本研究では、セファロリジン、シスプラチン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、ブロモエチルアミン臭化水素酸塩（ＢＥＡ）、ゲンタマイシン、イホスファミド、シクロホスファミド、カルボプラチン、ＡＹ−２５３２９、インドメタシン、アシクロビル、シトリニン、塩化第二水銀、ジフルニサル、シドフォビル、パミドロネート、リチウム、ヒドララジン、コルヒチン、スルファジアジン及びアドリアマイシンが、既知の腎臓毒として選択された。
【００１３】
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）。
【００１４】
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。
【００１５】
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）。
【００１６】
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）。
【００１７】
シスプラチン（Ｐｔ（ＮＨ３）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Ｎ７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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
ＰＡＮ（Ｃ２２Ｈ２９Ｎ７Ｏ５）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）。
【００２２】
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）。
【００２３】
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。
【００２４】
ＢＥＡ（Ｃ２Ｈ６ＢｒＮ．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。
【００２５】
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。
【００２６】
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）。
【００２７】
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  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、第９版、１１０３頁〜１１１５頁、Ｊ．Ｇ．Ｈａｒｄｍａｎら編、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９９６）。
【００２８】
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）。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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）。
【００３３】
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  Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ  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らたす。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。
【００３４】
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）。
【００３５】
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／ｍ２〜８．０ｇ／ｍ２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、この内の２名が致命的な腎不全に進行した。
【００３６】
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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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、骨髄移植や以下の臓器移植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。
【００３９】
肝臓において一旦、シクロホスファミドは、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。
【００４０】
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）。
【００４１】
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）。
【００４２】
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）。
【００４３】
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―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）。
【００４４】
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。
【００４５】
別の研究では、ビンデシン及びマイトマイシンＣとの組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。
【００４６】
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。
【００４７】
【化１】
2005507646.tif 000002
【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。
【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。
【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）。
【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）。
【００５２】
シトリニンは、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）。
【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。
【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。
【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。
【００５６】
無機塩の塩化第二水銀ＨｇＣｌ２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）。
【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、Ｈｇ２＋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Ｈｇ２＋が腎臓で見出される。これは、Ｈｇ２＋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）。
【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）。Ｈｇ２＋に曝された腎臓における遺伝子発現の機知の変化には、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（Ｈｇ２＋）量及び水銀（Ｈｇ２＋）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）。
【００５９】
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、変形性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）。
【００６０】
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。
【００６１】
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た。脱水もまたクレアチン濃度の増大を生じさせ得るが、このことは腎臓傷害と一致している。
【００６２】
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。
【００６３】
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）。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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）。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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の増大させたが、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。
【００７７】
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）。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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）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。
【００８２】
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）。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
アドリアマイシンは、一般には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）。
【００８６】
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。
【００８７】
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、結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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
毒性予測とモデリング
表１〜５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、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、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。
【００９１】
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１〜５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そこに開示されたデータベースに開示された発現レベルと比較する工程と、を含む。アッセイは、表１〜５から約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、５０、７５、１００個又はそれ以上の遺伝子の発現レベルの測定を含むかもしれない。
【００９２】
本発明の方法では、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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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ＬＤ５０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。
【００９８】
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ー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、経口経路を通してある。
【００９９】
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。
【０１００】
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５〜５ＣＣ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。
【０１０１】
毒性マーカーの診断用途
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１〜５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、末梢血液細胞の試料のような組織試料又は他の簡単に得ることができる若干の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１〜５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、新しいか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。
【０１０２】
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１〜５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でも、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。
【０１０３】
毒性進行をモニターするためのマーカーの使用
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１〜５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１〜５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。
【０１０４】
医薬スクリーニングのための毒性マーカーの使用
本発明によれば、表１〜５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。
【０１０５】
表１〜５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。
【０１０６】
１つのアッセイ様式で、表１〜５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１〜５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１〜５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及び表２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、を開示する。表３は、表１及び表２の差次的に発現した遺伝子のヒトホモログと、対応するＧｅｎＢａｎｋ受入番号と、を開示する。
【０１０７】
別の様式では、表１〜５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。
【０１０８】
追加のアッセイ様式を用いて、表１〜５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。
【０１０９】
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１〜５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、プラスミド又はウィルス性ベクター）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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
本発明の別の実施の形態は、表１〜５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。
【０１１２】
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１〜５）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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
核酸アッセイ様式
既知の腎臓毒（表１〜５）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１〜５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１〜５中の遺伝子は、先願の関連出願である60/292,335、60/297,523、60/298,925、60/303,810、60/303,807、60/303,808、60/315,047、60/324,928、60/330,867、60/330,462、60/331,805、60/336,144、60/340,873、60/357,843、60/357,842、60/357,844、60/364,134、60/370,206、60/370,247、60/370,144、60/371,679、60/372,794、09/917,800、及び10/060,087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ない。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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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（WO 95/11755）によって開示されたものである。
【０１１９】
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１〜５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。
【０１２０】
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１〜５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１〜５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５〜５ＣＣ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１〜５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。
【０１２１】
表１〜５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）を提供する。表３は、表１及び表２に記載の遺伝子のヒトホモログのＬｏｃｕｓＬｉｎｋ及びＵｎｉｇｅｎｅの名称及び記述を提供する。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る、さらに関連する配列、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、以前から毒性反応に関連する遺伝子又はフラグメントに一致する表１〜５中の遺伝子は、その表から除外してよい。
【０１２２】
上述のように、表１〜５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で使用してもよい。例えば、表１〜５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る。表１〜５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（例えば、アレイ）を作ることができる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
本明細書で使用する場合、表１〜５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。
【０１２５】
「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。
【０１２６】
「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。
【０１２７】
「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、配列が複雑な混合物（例えば、全細胞）のＤＮＡ又はＲＮＡに存在するとき、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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
「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」、「標準化対照」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。
【０１３１】
「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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
「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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
「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。
【０１３６】
プローブ設計
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。
【０１３７】
本発明の高密度アレイチップは、「試験プローブ」を含む。その試験プローブは、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、前記試験プローブは、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。
【０１３８】
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）標準化対照、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。
【０１３９】
標準化対照は、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、標準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、測定を標準化している。
【０１４０】
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。好ましい標準化プローブは、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。標準化対照も、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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
標的遺伝子に対するプローブ、発現レベル対照、又は標準化対照に対して、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。
【０１４３】
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１〜５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。
【０１４４】
核酸試料
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、すでに薬物代謝酵素の適切な補体を発現している動物又はヒト腎臓細胞の初代単離株（primary isolate）が、哺乳類の肝臓抽出物の添加なしで、試験薬剤に曝される。
【０１４５】
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。その遺伝子は、クローン化されてもよいし、されなくてもよい。その遺伝子は、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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
高密度アレイの作成
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、これらは限定はされないが、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）。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
ハイブリダイゼーション
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。
【０１５２】
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、標準化対照、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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
シグナル検出
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。
【０１５５】
データベース
本発明には、配列情報（例えば、表１〜５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（例えば、本明細書に記載のもの、表５〜５ＣＣ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、米国特許5,953,727号を参照されたい。
【０１５６】
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/scnpsit1.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１〜５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。
【０１５７】
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り、そのようなものは、シリコングラフィックス（Silicon Graphics）から入手可能ものを有する。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、適当なプラットホームである。
【０１５８】
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。
【０１５９】
組織又は細胞において表１〜５の遺伝子の１個若しくはそれ以上からなる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１〜５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。そのような方法を用いて、前記試験薬剤に曝された組織又は細胞試料から、表１〜５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するために、そのような方法を用いることができる。そのような方法は、また、下記の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。
【０１６０】
キット
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。
【０１６１】
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１〜５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１〜５の遺伝子の発現レベルを表５〜５ＣＣ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１〜５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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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１〜５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。
【０１６４】
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、請求項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】
【０１６５】
（実施例１）  毒性マーカーの同定
腎臓毒であるセファロリジン、シスプラチン、ピューロマイシンアミノヌクレオシド（ＰＡＮ）、ブロモエチルアミン臭化水素酸塩（ＢＥＡ）、ゲンタマイシン、イホスファミド、シクロホスファミド、カルボプラチン、ＡＹ−２５３２９、インドメタシン、アシクロビル、シトリニン、塩化第二水銀、ジフルニサル、シドフォビル、パミドロネート、リチウム、ヒドララジン、コルヒチン、スルファジアジン及びアドリアマイシン、及び対照組成物を、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、様々な時間点において、雄性ＳＤ系ラットに投与した。
【０１６６】
下記チャートに各化合物の低用量及び高用量を示す。
【０１６７】
2005507646.tif 000003
【０１６８】
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。
【０１６９】
動物の観察
１．臨床観察  毎日２回、死亡率と瀕死性をチェックする。ケージ側面観察（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）。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。
【０１７０】
２．身体検査  ランダム化の前、最初の処置前に、そして犠牲（屠殺）の前に。
【０１７１】
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。
【０１７２】
臨床病理
１．頻度  死体解剖の前に。
【０１７３】
２．動物の数  全ての生き残っている動物。
【０１７４】
３．出血手順  ７０％ＣＯ２／３０％Ｏ２麻酔下にあるあいだに、眼窩洞に穴を開けて血液を得た。
【０１７５】
４．血液試料の採取  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。
【０１７６】
終結手順
終結犠牲
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
死後手順
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分以内に回収して、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間点、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。
【０１８０】
組織収集及びプロセッシング
肝臓
１．内側右葉（液体窒素で瞬時に凍結し、そして−８０℃で保存した）。
【０１８１】
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）。
【０１８２】
３．外側左葉（液体窒素で瞬時に凍結し、そして−８０℃で保存した）。
【０１８３】
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、−８０℃で保存した。
【０１８４】
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、−８０℃で保存した。
【０１８５】
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、−８０℃で保存した。
【０１８６】
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、−８０℃で保存した。
【０１８７】
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−８０℃で保存した。
【０１８８】
マイクロアレイ試料の調製は、アフイメトリックス  ジーンチップ発現解析マニュアル（Affymetrix GeneChip Expression Analysis Manual）に記載されているプロトコルに従って、小さい修正で実施した。凍結した組織は、Spex Certiprep 6800 Freezer Millを使用して、粉末へすりつぶした。トータルＲＮＡは、製造業者のプロトコルを利用してTrizol（GibcoBRL）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（GibcoBRL）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。
【０１８９】
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 Mini kit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）。アフィメトリックス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ックスラットアレイ上にハイブリダイゼーションブリダイズさせた。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）、GeneExpress2000及びS-Plusを使用して解析した。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
表４は、表１、表２、表３及び表５で使用される比較コードを定義する。
【０１９３】
表５〜表５ＣＣ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。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、表５の表題部に示され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。
【０１９４】
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：
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。
【０１９５】
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。しかし、そのような遺伝子のそれぞれの予測能はプラットフォーム中に広がるはずである。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：
判別スコアの計算
Ｘｉ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。
【０１９６】
Ｙｉ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。
【０１９７】
前記計算を次のように進める。
【０１９８】
１．ＸｉとＹｉに対する平均値と標準偏差を計算して、そして、これらをｍＸ、ｍＹ、ｓＸ、ｓＹと表示する。
【０１９９】
２．全てのＸｉとＹｉに対して、関数
f(z) = ((1/sY)*exp(-.5*((z-mY)/sY)2)) / (((1/sY)*exp(-.5*((z-mY)/sY)2))+((1/sX)*exp(-.5*((z-mX)/sX)2)))の数値を求める。
【０２００】
３．正しい予測（例えば、P）の数は、f(Yi)>.5であるYiの数にf(Xi)<.5であるXiの数を足した数である。
【０２０１】
４．判別式スコアは、それからP/(n+t)である。
【０２０２】
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。
【０２０３】
(実施例２)
一般的な毒性モデル作製
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５）。
【０２０４】
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５）からの２つ以上の遺伝子の組合わせはすべてが、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合わせの予測能の大部分に寄与していると考えられる。
【０２０５】
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（Ｂａｙｅｓｉａｎ）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。
【０２０６】
（実施例３）  モデリング方法
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、階層的なクラスタ解析、ｋ−ｍｅａｎクラスタ解析、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。
【０２０７】
（実施例４）  個々の化合物と病理学的クラスのグループ化
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〜５ＣＣ）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、本明細書にリストされた遺伝子から来るだろう。
【０２０８】
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、試料時間と用量時間点との全ての得られうる組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間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。
【０２０９】
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、本発明は以下の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。
【０２１０】
【表１−１】
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【０２１１】
【表１−２】
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【０２１２】
【表１−３】
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【０２１３】
【表１−４】
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【０２１４】
【表１−５】
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【０２１５】
【表１−６】
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【０２１６】
【表１−７】
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【０２１７】
【表１−８】
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【０２１８】
【表１−９】
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【０２１９】
【表１−１０】
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【０２２０】
【表１−１１】
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【０２２１】
【表１−１２】
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【０２２２】
【表１−１３】
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【０２２３】
【表１−１４】
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【０２２４】
【表１−１５】
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【０２２５】
【表１−１６】
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【０２２６】
【表１−１７】
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【０２２７】
【表１−１８】
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【０２２８】
【表１−１９】
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【０２２９】
【表１−２０】
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【０２３０】
【表１−２１】
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【０２３１】
【表１−２２】
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【０２３２】
【表１−２３】
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【０２３３】
【表１−２４】
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【０２３４】
【表１−２５】
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【０２３５】
【表１−２６】
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【０２３６】
【表１−２７】
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【０２３７】
【表１−２８】
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【０２３８】
【表１−２９】
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【０２３９】
【表１−３０】
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【０２４０】
【表１−３１】
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【０２４１】
【表１−３２】
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【０２４２】
【表１−３３】
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【０２４３】
【表１−３４】
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【０２４４】
【表１−３５】
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【０２４５】
【表１−３６】
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【０２４６】
【表１−３７】
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【０２４７】
【表１−３８】
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【０２４８】
【表１−３９】
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【０２４９】
【表１−４０】
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【０２５０】
【表１−４１】
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【０２５１】
【表１−４２】
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【０２５２】
【表１−４３】
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【０２５３】
【表１−４４】
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【０２５４】
【表１−４５】
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【０２５５】
【表１−４６】
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【０２５６】
【表１−４７】
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【０２５７】
【表１−４８】
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【０２５８】
【表１−４９】
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【０２５９】
【表１−５０】
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【０２６０】
【表１−５１】
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【０２６１】
【表１−５２】
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【０２６２】
【表１−５３】
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【０２６３】
【表１−５４】
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【０２６４】
【表１−５５】
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【０２６５】
【表１−５６】
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【０２６６】
【表１−５７】
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【０２６７】
【表１−５８】
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【０２６８】
【表１−５９】
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【０２６９】
【表１−６０】
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【０２７０】
【表１−６１】
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【０２７１】
【表１−６２】
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【０２７２】
【表１−６３】
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【０２７３】
【表１−６４】
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【０２７４】
【表１−６５】
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【０２７５】
【表１−６６】
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【０２７６】
【表１−６７】
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【０２７７】
【表２−１】
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【０２７８】
【表２−２】
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【０２７９】
【表２−３】
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【０２８０】
【表２−４】
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【０２８１】
【表２−５】
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【０２８２】
【表２−６】
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【０２８３】
【表２−７】
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【０２８４】
【表２−８】
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【０２８５】
【表２−９】
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【０２８６】
【表２−１０】
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【０２８７】
【表２−１１】
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【０２８８】
【表２−１２】
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【０２８９】
【表２−１３】
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【０２９０】
【表２−１４】
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【０２９１】
【表２−１５】
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【０２９２】
【表２−１６】
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【０２９３】
【表２−１７】
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【０２９４】
【表２−１８】
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【０２９５】
【表２−１９】
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【０２９６】
【表２−２０】
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【０２９７】
【表２−２１】
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【０２９８】
【表２−２２】
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【０２９９】
【表２−２３】
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【０３００】
【表２−２４】
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【０３０１】
【表２−２５】
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【０３０２】
【表２−２６】
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【０３０３】
【表２−２７】
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【０３０４】
【表２−２８】
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【０３０５】
【表２−２９】
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【０３０６】
【表２−３０】
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【０３０７】
【表２−３１】
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【０３０８】
【表２−３２】
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【０３０９】
【表２−３３】
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【０３１０】
【表２−３４】
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【０３１１】
【表２−３５】
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【０３１２】
【表２−３６】
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【０３１３】
【表２−３７】
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【０３１４】
【表２−３８】
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【０３１５】
【表２−３９】
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【０３１６】
【表２−４０】
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【０３１７】
【表２−４１】
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【０３１８】
【表２−４２】
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【０３１９】
【表３−１】
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【０３２０】
【表３−２】
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【０３２１】
【表３−３】
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【０３２２】
【表３−４】
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【０３２３】
【表３−５】
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【０３２４】
【表３−６】
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【０３２５】
【表３−７】
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【０３２６】
【表３−８】
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【０３２７】
【表３−９】
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【０３２８】
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【０３３０】
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【０３３１】
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【表３−１４】
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【０３３６】
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【表３−１９】
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【０３３８】
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【０３３９】
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【０３４０】
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【表３−２４】
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【表３−２５】
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【０３４５】
【表３−２７】
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【表３−２８】
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【表３−２９】
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【０３４９】
【表３−３１】
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【０３５１】
【表３−３３】
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【表３−３４】
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【０３５３】
【表３−３５】
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【表３−３９】
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【０３５８】
【表３−４０】
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【０３５９】
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【０３６０】
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【表３−４４】
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【表３−４５】
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【０３６４】
【表３−４６】
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【０３６５】
【表３−４７】
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【０３６６】
【表３−４８】
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【表３−４９】
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【０３７０】
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【０３７１】
【表３−５３】
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【０３７２】
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【０５５２】
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【０５５３】
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【０５５４】
【表５ＣＣ−３】
2005507646.tif 000348
【国際公開パンフレット】
2005507646.tif 000349
2005507646.tif 000350
2005507646.tif 000351
2005507646.tif 000352
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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