(57)【要約】本発明は、診断および予後予測の目的のための、メラニン形成細胞性新生物におけるGNA11遺伝子における変異を検出する方法を提供する。本発明は、変異型GNA11遺伝子の活性をモジュレートすることにより、そのようなメラニン形成細胞性新生物を処置する方法をさらに提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む、患者由来の生物学的試料中のメラニン形成細胞性新生物細胞を検出する方法：
メラニン形成細胞を含む該生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、それにより、活性化変異が存在する場合に、該生物学的試料中のメラニン形成細胞性新生物細胞の存在を検出する、工程。
【請求項２】
メラニン形成細胞性新生物細胞がブドウ膜黒色腫細胞である、請求項1記載の方法。
【請求項３】
メラニン形成細胞性新生物細胞が青色母斑細胞である、請求項1記載の方法。
【請求項４】
配列変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、請求項1〜3のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
変異がQ209L置換またはQ209P置換である、請求項4記載の方法。
【請求項６】
検出する工程が、生物学的試料由来の核酸試料中の変異の存在または非存在を検出することを含む、請求項1〜4のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
検出する工程が増幅反応を含む、請求項6記載の方法。
【請求項８】
GNA11遺伝子の変異領域の配列を決定する工程を含む、請求項6または7記載の方法。
【請求項９】
検出する工程が、GNA11遺伝子に選択的にハイブリダイズするプローブと核酸試料とを接触させることと、ハイブリダイズしたプローブの存在を検出し、それにより、配列変異を検出することとを含む、請求項6または7記載の方法。
【請求項１０】
検出する工程が、前記遺伝子によりコードされるタンパク質における変異を検出することを含む、請求項1〜4のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
生物学的試料が眼試料または皮膚試料である、請求項1〜10のいずれか一項記載の方法。
【請求項１２】
生物学的試料がリンパ節、肺、肝臓、副腎、軟部組織、または骨に由来する、請求項1〜10のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
生物学的試料が、黒色腫を有すると診断された患者に由来する、請求項1〜12のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
黒色腫がブドウ膜から発生したものである、請求項13記載の方法。
【請求項１５】
黒色腫が青色母斑から発生したものである、請求項13記載の方法。
【請求項１６】
GNAQ遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程をさらに含む、前記請求項のいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
以下の工程を含む、治療に供された患者における黒色腫の進行をモニタリングする方法：
患者由来の生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異を有する黒色腫細胞の数の変化を検出する工程であって、GNA11変異を有する細胞の数の変化が、治療に対する患者の応答の指標となる、工程。
【請求項１８】
生物学的試料が眼または皮膚に由来する、請求項17記載の方法。
【請求項１９】
生物学的試料が血液、リンパ節、肝臓、肺、副腎、または骨に由来する、請求項17記載の方法。
【請求項２０】
黒色腫がブドウ膜黒色腫である、請求項17〜19のいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
黒色腫が悪性青色母斑である、請求項17〜19のいずれか一項記載の方法。
【請求項２２】
GNA11における活性化変異を有する黒色腫細胞とGNA11アンタゴニストとを接触させる工程を含む、GNA11における活性化変異を有する黒色腫細胞の増殖を阻害する方法。
【請求項２３】
GNA11アンタゴニストが低分子である、請求項22記載の方法。
【請求項２４】
GNA11アンタゴニストがプロテインキナーゼC阻害剤である、請求項22記載の方法。
【請求項２５】
GNA11アンタゴニストがホスホリパーゼCβの阻害剤である、請求項22記載の方法。
【請求項２６】
GNA11アンタゴニストが抗体である、請求項22記載の方法。
【請求項２７】
GNA11アンタゴニストがsiRNAである、請求項22記載の方法。
【請求項２８】
黒色腫細胞がブドウ膜黒色腫に由来する、請求項22〜27のいずれか一項記載の方法。
【請求項２９】
黒色腫細胞が青色母斑から発生したものである、請求項22〜27のいずれか一項記載の方法。
【請求項３０】
活性化変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、請求項22〜27のいずれか一項記載の方法。
【請求項３１】
以下の工程を含む、GNA11阻害剤による処置の候補である黒色腫患者を同定する方法：
患者に存在する黒色腫に由来する生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、変異の存在が、GNA11阻害剤による処置の候補である黒色腫患者の指標となる、工程。
【請求項３２】
変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、請求項31記載の方法。
【請求項３３】
黒色腫がブドウ膜黒色腫である、請求項31または32記載の方法。
【請求項３４】
黒色腫が悪性青色母斑である、請求項31または32記載の方法。
【請求項３５】
検出する工程が、前記遺伝子によりコードされるタンパク質における変異を検出することを含む、請求項31〜34のいずれか一項記載の方法。
【請求項３６】
検出する工程が、GNA11核酸における変異を検出することを含む、請求項31〜34のいずれか一項記載の方法。
【請求項３７】
GNA11阻害剤を患者に投与する工程をさらに含む、請求項31〜36のいずれか一項記載の方法。
【請求項３８】
以下の工程を含む、母斑の黒色腫への進行のリスクを決定する方法：
母斑由来の生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、変異の存在が、母斑の黒色腫への進行のリスクの増加の指標となる、工程。
【請求項３９】
変異がGNA11のGln209をコードするコドンである、請求項38記載の方法。
【請求項４０】
母斑が青色母斑である、請求項38または39記載の方法。
【請求項４１】
母斑が太田母斑である、請求項38または39記載の方法。
【請求項４２】
検出する工程が、前記遺伝子によりコードされるタンパク質における変異を検出することを含む、請求項38〜41のいずれか一項記載の方法。
【請求項４３】
検出する工程が、GNA11核酸における変異を検出することを含む、請求項38〜41のいずれか一項記載の方法。
【請求項４４】
以下の工程を含む、黒色腫の転移のリスクを決定する方法：
黒色腫を有する患者に由来する生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、変異の存在が、黒色腫の転移のリスクの増加の指標となる、工程。
【請求項４５】
黒色腫がブドウ膜黒色腫である、請求項44記載の方法。
【請求項４６】
黒色腫が悪性青色母斑である、請求項44記載の方法。
【請求項４７】
変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、請求項44〜46のいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、2009年10月30日出願の米国特許仮出願第61/256,885号の恩典を主張するものであり、本出願は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
連邦によって後援された研究または開発の下で作成された発明に対する権利に関する言及
本発明は、米国国立衛生研究所により授与されたグラント番号R01 CA131524-01A1の下で政府の支援を受けて作成された。政府は、本発明においてある程度の権利を有する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
黒色腫形成の現在のモデルは、中心的な黒色腫遺伝子における変異の蓄積により、メラニン形成細胞が正常状態から悪性状態へと進行するというものである。Meier, F., et al. (1998) Frontiers in Bioscience 3：D1005-1010（非特許文献1）を参照のこと。黒色腫は、自発的に発生する場合もあるし、または既存の母斑もしくは黒子の内部に発生する場合もある。母斑は、公知の黒色腫遺伝子における変異を保有しており、従って、黒色腫発症のリスクファクターである。例えば、Pollock, P.M., et al., (2003) Nat. Genet. 33(1): 19-20（非特許文献2）；Kumar, R. et al., (2004) J. Invest. Dermatol. 122(2):342-348（非特許文献3）；Chin, L., (2003) Nat. Rev. Cancer 3(8):559-570（非特許文献4）を参照のこと。
【０００４】
ヒトの黒色腫およびメラニン形成細胞性母斑の大多数が、BRAF遺伝子、NRAS遺伝子、C-KIT遺伝子、またはHRAS遺伝子における活性化変異を有することが示されている。さらに、最近の研究は、黒色腫が、MAPキナーゼ経路活性化の頻度の著しい差異を有する遺伝学的に別個の群に分類されることを証明した。Curtin, J.A., et al., (2005) N Engl J Med. 353(20):2135-47（非特許文献5）を参照のこと。一つのカテゴリー、ブドウ膜黒色腫は、眼の脈絡叢内のメラニン形成細胞から発生し、特徴的な細胞遺伝学的改変により皮膚黒色腫とは生物学的に区別される。Horsman et al. (1993) Cancer 71(3):811（非特許文献6）を参照のこと。他方のカテゴリーは、先天性または後天性であり得、不連続の青みがかった黒子(青色母斑)から、結膜および眼窩周囲の皮膚(太田母斑)、肩部(伊藤母斑)、ならびに腰部(蒙古斑)に影響を与える大きな青色〜灰色の斑にまでわたる多様な方式で現れる、真皮内メラニン形成細胞増殖である。Zembowicz, et al. (2004) Histopathology 45(5):433（非特許文献7）を参照のこと。これらの真皮内メラニン形成細胞増殖は、BRAF変異もNRAS変異も含有しておらず、従って、その他の母斑および黒色腫と比較して独特の病因を有しない。Ariyanayagam-Baksh SM, et al., (2003) Am J Dermatopathol. 25(1): p. 21-7（非特許文献8）を参照のこと。
【０００５】
ブドウ膜黒色腫は、眼の脈絡叢、毛様体、または虹彩上皮のメラニン形成細胞から発生するメラニン形成細胞性新生物である（例えば、Singh,et al.,Ophthalmol Clin North Am 18:75-84,viii,2005（非特許文献9））。より侵襲性のサブタイプにおいては、モノソミー3、トリソミー8のようなさらなる遺伝学的改変、および肝臓転移の強い傾向が存在する（Singh,et al.,Ophthalmol Clin North Am 18:75-84,viii,2005（非特許文献9）、Horsman & White,Cancer 71:811-9,1993（非特許文献6））。ブドウ膜黒色腫は、高度に侵襲性であり、疾患特異的5年生存率はおよそ70％である（例えば、Chang et al.,Cancer 83:1664-78,1998（非特許文献10））。ブドウ膜黒色腫の一つのリスクファクターは、太田母斑と呼ばれる、結膜および眼窩周囲真皮における青みを帯びた〜灰色の過剰色素沈着の存在である（Singh et al.,Ophthalmology 105:195-8,1998（非特許文献11）)。(1998)Am J Dermatopathol.20:109-110（非特許文献12））。
【０００６】
最近、マウスにおける大規模な変異誘発スクリーニングによって、いくつかの暗色皮膚（Dsk）変異体が同定された。Van Raamsdonk CD,et al.,(2004)Nat Genet.36:961-968（非特許文献13）を参照のこと。これらの変異体のいくつかは、青色母斑に類似している真皮内メラニン形成細胞のまばらな細胞増殖を有するメラニン形成細胞表現型を有していた。変異は、Gタンパク質αサブユニットの変異の結果であることが示された。
【０００７】
Gタンパク質は、アルファ（α）、ベータ（β）、およびガンマ（γ）サブユニットから構成される、哺乳動物に見出されるヘテロ三量体タンパク質の大きなファミリーである。Wettschureck,N.A.O.S.,(2005)Physiol.Rev.85(4):1159-1204（非特許文献14）を参照のこと。G-αqは、GTPの結合および加水分解を通してホスホリパーゼCβの刺激を媒介する多様なG-αサブユニットのうちの一つである。Markby,D.W.,et al.,(1993)Science 262(1541):1895-1901（非特許文献15）を参照のこと。G-αqの活性化は真皮内メラニン形成細胞の生存を促進するとの仮説が立てられている。Van Raamsdonk,C.D.,et al.,(2004)（非特許文献13）を参照のこと。これは、G-αqの機能亢進が、細胞分裂速度を増加させることなく、真皮内に遊走するメラニン形成芽細胞（未熟メラニン形成細胞）の数を増加させるという、マウスにおける観察と一致している。Van Raamsdonk,C.D.,et al.,(2004)（非特許文献13）を参照のこと。
【０００８】
ヘテロ三量体Gタンパク質αサブユニットであるGNAQの発癌性の体細胞変異が、とりわけ青色母斑およびブドウ膜黒色腫を含む、様々なメラニン形成細胞性新生物において同定されている（WO2008/098208（特許文献1））。
【０００９】
マウスにおいて、GNA11は、アミノ酸レベルでGNAQと90％同一であり、GNAQとオーバーラップする色素沈着に対する機能を共有している。本発明は、ブドウ膜黒色腫を含むメラニン形成細胞性新生物におけるGNA11の変異の存在の発見に、一部分、基づく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】WO2008/098208
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Meier, F., et al. (1998) Frontiers in Bioscience 3：D1005-1010
【非特許文献２】Pollock, P.M., et al., (2003) Nat. Genet. 33(1): 19-20
【非特許文献３】Kumar, R. et al., (2004) J. Invest. Dermatol. 122(2):342-348
【非特許文献４】Chin, L., (2003) Nat. Rev. Cancer 3(8):559-570
【非特許文献５】Curtin, J.A., et al., (2005) N Engl J Med. 353(20):2135-47
【非特許文献６】Horsman et al. (1993) Cancer 71(3):811
【非特許文献７】Zembowicz, et al. (2004) Histopathology 45(5):433
【非特許文献８】Ariyanayagam-Baksh SM, et al., (2003) Am J Dermatopathol. 25(1): p. 21-7
【非特許文献９】Singh,et al.,Ophthalmol Clin North Am 18:75-84,viii,2005
【非特許文献１０】Chang et al.,Cancer 83:1664-78,1998
【非特許文献１１】Singh et al.,Ophthalmology 105:195-8,1998
【非特許文献１２】(1998)Am J Dermatopathol.20:109-110
【非特許文献１３】Van Raamsdonk CD,et al.,(2004)Nat Genet.36:961-968
【非特許文献１４】Wettschureck,N.A.O.S.,(2005)Physiol.Rev.85(4):1159-1204
【非特許文献１５】Markby,D.W.,et al.,(1993)Science 262(1541):1895-1901
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、生物学的試料中の黒色腫細胞または母斑細胞を検出する方法を提供する。方法は、患者由来の、黒色腫細胞もしくは母斑細胞であると推測されるものを含む生物学的試料、または黒色腫細胞もしくは母斑細胞であることが既知の細胞を含む生物学的試料中の、GNA11遺伝子における活性化配列変異を検出することを含む。例えば、本発明は、GNA11遺伝子もしくは該遺伝子によりコードされる産物における変異の存在を検出することにより；またはGNA11の過剰発現を検出することにより；黒色腫、例えば、原発性もしくは転移性いずれかのブドウ膜黒色腫を検出する方法；または、母斑、例えば、悪性青色母斑、細胞増殖型青色母斑、一般的な青色母斑、伊藤母斑、もしくは太田母斑のような青色母斑を検出する方法を提供する。方法は、診断的および予後予測的な指標のために使用され得、そして様々な処置、G-αアンタゴニストのようなGNA11経路を標的とする治療、またはプロテインキナーゼC阻害剤のような下流シグナル伝達成分を標的とする治療に応答性であるかまたは応答性である可能性が高い黒色腫患者を同定するために使用され得る。本発明は、GNA11遺伝子における変異から発生する黒色腫、例えば、ブドウ膜黒色腫もしくは悪性青色母斑；または母斑、例えば、青色母斑を有する患者に、GNA11阻害剤、例えば、低分子、抗体、またはsiRNAのような核酸阻害剤を投与することを含む、黒色腫または母斑を処置する方法も提供する。
【００１３】
従って、本発明は、患者、例えば、黒色腫を有するかまたは有すると推測される患者に由来する黒色腫細胞を含む生物学的試料、例えば、皮膚試料または眼試料中のメラニン形成細胞性新生物を検出する方法を提供し、該方法は、生物学的試料中に存在する黒色腫細胞または母斑細胞におけるGNA11の活性化変異を検出することを含み、ここで、GNA11の活性化変異の存在が、メラニン形成細胞性新生物の存在の指標となる。いくつかの態様において、メラニン形成細胞性新生物はブドウ膜黒色腫である。他の態様において、GNA11変異は、青色母斑のような母斑、または悪性青色母斑としても公知の、青色母斑において発生する黒色腫の指標となる。いくつかの態様において、検出工程は、核酸、例えば、mRNAまたはゲノムDNAにおけるGNA11変異の存在または非存在を検出することを含む。典型的な態様において、そのような検出工程には、PCRまたはRT-PCRのような、GNA11を特異的に増幅する増幅反応、および標的GNA11配列にハイブリダイズするプローブの使用、または増幅されたGNA11の配列決定による変異の検出が含まれる。他の態様において、検出工程は、GNA11タンパク質における変異を検出すること、例えば、GNA11の活性および／または発現のレベルを測定することを含む。典型的な態様において、そのような検出工程には、抗体の使用（免疫細胞化学）および／または電気泳動によるタンパク質分離（例えば、ウエスタンブロット）が含まれる。いくつかの態様において、GNA11変異はGln209からLeuへ（CAAからCTAへ、またはCAAからCTGへ）の変異であり、他の態様において、GNA11変異はGln209からProへ（CAAからCCAへ）の変異である。
【００１４】
典型的には、検出工程は、GNA11における活性化配列変異の存在または非存在を検出することを含む。これは、しばしば、例えば、生物学的試料由来の核酸試料を分析することにより達成される。核酸はDNA試料またはRNA試料であり得る。DNA試料は、RNAの逆転写から入手されてもよいし、またはゲノムDNAであってもよい。しばしば、変異を検出するための検出工程は増幅反応を含む。変異の存在または非存在は、例えば、増幅された核酸の配列分析により；または対立遺伝子特異的なオリゴヌクレオチドプライマーもしくはプローブを利用する方法により、同定され得る。
【００１５】
いくつかの態様において、本発明の方法は、生物学的試料由来の核酸中のGNAQの活性化変異、例えば、GNAQのGln209をコードするコドンにおける変異の存在または非存在を検出する付加的な工程を含み得る。いくつかの態様において、生物学的試料は、ブドウ膜黒色腫または悪性青色母斑を有する患者に由来する。いくつかの態様において、患者は、青色母斑であるメラニン形成細胞性新生物を有する。
【００１６】
いくつかの態様において、生物学的試料は、黒色腫、例えば、ブドウ膜黒色腫もしくは悪性青色母斑、または転移を有しているかまたは有していると推測される患者に由来する。他の態様において、生物学的試料は、母斑、例えば、一般的な青色母斑、細胞増殖型青色母斑、伊藤母斑、または太田母斑のような青色母斑を有しているかまたは有していると推測される患者に由来する。いくつかの態様において、試料は、皮膚、眼、または転移部位に由来する。
【００１７】
本発明は、GNA11における変異から発生する黒色腫の処置のための治療に供された患者における黒色腫の進行をモニタリングする方法も提供する。方法は、患者由来の生物学的試料中のGNA11における変異を有する細胞の数の変化を検出することを含み、その際、変異を有する細胞の数の変化が、患者の治療に対する応答の指標となる。いくつかの態様において、黒色腫はブドウ膜黒色腫である。いくつかの態様において、黒色腫は悪性青色母斑である。いくつかの態様において、試料は転移部位に由来する。
【００１８】
いくつかの態様において、患者におけるGNA11遺伝子における活性化変異から発生した黒色腫の進行のモニタリングは、生物学的試料由来の核酸中の変異を検出することにより達成される。他の態様において、GNA11の変異から発生する黒色腫の進行は、生物学的試料中に存在するGNA11タンパク質を評価することにより検出される。本発明のいくつかの態様において、生物学的試料は眼または皮膚に由来する。他の態様において、生物学的試料は、転移部位、例えば、肝臓、肺、血液、リンパ節、副腎、または骨に由来する。
【００１９】
典型的には、本発明に係る黒色腫進行のモニタリングにおいて、薬剤による処置の後に患者から採取された生物学的試料中のGNA11変異を有する細胞の数が、処置剤への曝露の前に患者から採取された生物学的試料中のGNA11変異を有している細胞の数と比較して低下している場合、それは、処置剤に対する陽性の治療的応答の指標となる。
【００２０】
本発明の検出法の全てにおいて、生物学的試料は、原発性または転移性の黒色腫細胞を含有していると推測される体内の任意の起源に由来し得る。従って、生物学的試料は、皮膚、例えば、眼、例えば、ブドウ膜、結膜、または粘膜に由来し得る。その他の態様において、試料は、血液、血清、リンパ節からの組織、または副腎、肝臓、もしくは肺のような内臓器官からの組織；または骨組織に由来し得る。いくつかの態様において、例えば、黒色腫の進行のモニタリングにおいて、試料は、血液のような容易に入手可能な組織に由来する。
【００２１】
別の局面において、本発明は、黒色腫患者が、直接またはGαにより活性化されるタンパク質を阻害することによりGαサブユニットの活性を阻害する治療を受容する候補であるか否かを決定する方法を提供する。方法は、黒色腫細胞がGNA11における活性化変異を有するか否かを決定することを含む。いくつかの態様において、そのような阻害剤により処置される患者は、GNAQの活性化変異を有する黒色腫または母斑を有しない。この決定は、本明細書に記載された検出法に従って達成される。従って、検出工程は、mRNA、DNA、またはタンパク質における変異を検出することを含み得る。いくつかの態様において、検出工程は、黒色腫または母斑に由来する核酸試料中のGNA11変異の存在を検出することを含み得、他の態様において、検出工程は、メラニン形成細胞性新生物に由来するタンパク質試料から行われる。核酸試料は、メラニン形成細胞性新生物試料に由来するRNAまたはDNA、例えば、ゲノムDNAまたはRNAから作成されたcDNAであり得る。しばしば、検出工程は、PCRまたはRT-PCRのような増幅反応を含む。
【００２２】
いくつかの態様において、黒色腫はブドウ膜黒色腫である。
【００２３】
別の局面において、本発明は、GNA11アンタゴニストを投与することを含む、GNA11の体細胞変異から発生する母斑細胞または黒色腫細胞の成長および／または増殖を阻害する方法を提供する。GNA11アンタゴニストは、例えば、エデルホシン（edelfosine）、プロテインキナーゼC阻害剤、もしくはスタウロスポリンアナログCPG41251のような低分子；抗体；ペプチド；または核酸であり得る。いくつかの態様において、阻害剤はsiRNAである。いくつかの態様において、siRNAは、GNA11およびGNAQの両方の核酸配列を標的とする。典型的には、母斑細胞または黒色腫細胞は、例えば、ブドウ膜黒色腫または青色母斑に由来する。典型的な態様において、処置を受ける患者は、GNAQにおける変異を有する黒色腫または母斑を有しない。
【００２４】
本発明は、母斑の黒色腫への進行のリスクを決定する方法も提供し、該方法は、母斑由来の生物学的試料中のGNA11遺伝子における配列変異の存在または非存在を検出することを含み、ここで、変異の存在が、母斑の黒色腫への進行のリスクの増加の指標となる。いくつかの態様において、配列変異はGNA11のGln209をコードするコドンである。いくつかの態様において、母斑は青色母斑である。いくつかの態様において、変異は、前記遺伝子によりコードされるタンパク質を評価することにより検出される。
【００２５】
本発明は、黒色腫の転移のリスクを決定する方法も提供し、該方法は、原発性黒色腫細胞を含む患者由来の生物学的試料中のGNA11遺伝子における配列変異の存在または非存在を検出することを含み、ここで、変異の存在が、黒色腫の転移のリスクの増加の指標となる。いくつかの態様において、黒色腫はブドウ膜黒色腫である。いくつかの態様において、配列変異はGNA11のGln209をコードするコドンである。
【００２６】
いくつかの態様において、GNA11変異、例えば、コドンGln209における活性化変異は、末端部黒色腫、末端部黒子黒色腫、慢性日光誘発性損傷（chronic sun-induced damaged）（CSD）黒色腫、非慢性日光誘発性損傷（NCSD）黒色腫、悪性黒子黒色腫、粘膜黒色腫、結節性黒色腫、表在拡大型黒色腫、線維形成性黒色腫、結膜黒色腫、再発性細胞増殖型青色母斑、先天性母斑において発生する黒色腫、悪性青色母斑、および転移などの、メラニン形成細胞性新生物において検出される。いくつかの態様において、GNA11変異は、母斑であるメラニン形成細胞性新生物において検出される。例えば、GNA11変異は、先天性母斑、結節を伴う先天性母斑、線維形成反応を伴う先天性母斑、非定型巨大先天性母斑、結節を伴う巨大先天性母斑、特定の診断のない先天性母斑、非定型青色母斑、非定型細胞増殖型青色母斑、ニューロクリスティック（neurocristic）過誤腫を伴う青色母斑、特定の診断のない青色母斑、および特定の診断のない深部浸透（deep penetrating）母斑において検出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】コドン209におけるGNA11の変異スペクトル。最も上のパネルは、グルタミンをコードするコドン209の野生型配列を示す（破線の間）。最も一般的な変異は、ロイシンへの置換をもたらすアデニンからチミンへの塩基転換（GNA11Q209L）であり、次がプロリン置換をもたらすアデニンからシトシンへの塩基転換（GNA11Q209P）、ならびにやはりロイシン置換をもたらすコドン209の2番目および3番目の塩基に影響を与える変異であった。
【図２】解剖学的位置および組織病理学的特色および変異状態。A）GNA11変異は毛様体脈絡膜位置の原発性ブドウ膜黒色腫においてより一般的であった（p＝0.048、フィッシャー直接検定）。バー：上セグメント、GNA11；中央セグメント、GNAQ；下セグメント、いずれもなし。
【図３】GNA11Q209Lは、免疫低下マウスにおいて自然転移と共に腫瘍を誘導する。不死化マウスメラニン形成細胞（melan-a細胞）を、GNA11Q209Lにより形質導入し、NOD/SCID/インターロイキン2受容体［IL2r］γヌルマウス（n＝3）の側腹部へ両側的に注射した。6つの注射部位は、全て、重度にメラニン沈着した（左下）腫瘍（右上）を発症し、全てのマウスが多発性肺転移（下中央）を発症し、1匹のマウスが肝臓転移（右下）を発症した。
【図４】変異GNA11はMAPキナーゼ活性化をもたらす。melan-a細胞をGNA11Q209L、GNAQQ209L、またはベクター対照により形質導入し、48時間インキュベートし、16時間血清飢餓培養し、2％血清により20分間刺激し、溶解した。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
発明の詳細な説明
序論
本発明は、診断および予後予測に使用するための黒色腫細胞および母斑細胞の検出、ならびに黒色腫および母斑の処置のための方法、試薬、およびキットを提供する。本発明は、黒色腫および母斑が、GNA11における活性化体細胞変異、即ち、G-αサブユニットのGTP加水分解活性の損失または減少をもたらす変異を有するという発見に、一部分、基づく。
【００２９】
G-αは、脊椎動物において二つのサブグループ、GnaqおよびGna11を含む広範に発現されているGα-qファミリー、ならびにより制限された発現を示すGna14およびGna15のファミリーを形成するヘテロ三量体GTP結合タンパク質のうちの一つのαサブユニットである。Gα-qファミリーは、ビスホスホイノシチド（bisphosphoinositide）（PIP2）のイノシチド三リン酸（IP3）およびジアシルグリセロール（DAG）への加水分解をもたらすホスホリパーゼCβの刺激を媒介する。IP3は、下流のカルシウム依存性シグナル伝達に通じる、小胞体（ER）における細胞内貯蔵庫からのカルシウムの放出を刺激することができる。それと平行して、DAGは、プロテインキナーゼC（PKC）を活性化することができ、次いで、両方の経路は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）カスケードに流れ込むことができる。Corbit,K.C.,et al.,(2000)Mol.Cell Biol.20:5392-5403；Sato,M.et al.,(2006)Ann.Rev.Pharm.Toxicol.46:151-187を参照のこと。
【００３０】
本発明の一つの局面において、本発明者らは、GNA11における活性化変異、例えば、GNA11のQ209のヘテロ接合性の体細胞置換変異が、青色母斑のような母斑およびブドウ膜黒色腫のような黒色腫を含む、いくつかの型のメラニン形成細胞性新生物に存在することを発見した。
【００３１】
いくつかの態様において、GNA11活性化変異は、GNA11の核酸配列およびポリペプチド配列の過剰発現に通じる変異である。従って、活性化変異を検出する方法に加え、GNA11の核酸配列および／またはポリペプチド配列のレベルを検出する方法も、GNA11が過剰発現されている、本明細書に記載されるような、母斑細胞、例えば、青色母斑細胞、および原発性または転移性のブドウ膜黒色腫細胞のような黒色腫細胞を検出するために使用され得る。
【００３２】
本発明の一つの局面において、GNA11を活性化するGNA11における体細胞変異の検出により、母斑細胞および／または黒色腫細胞を検出する能力は、多数の適用のうちの任意のものに有用である。例えば、それは、患者における黒色腫またはある型の黒色腫を診断するために、単独で、または他の診断法と組み合わせて使用され得る。それは、Gタンパク質もしくはホスホリパーゼCβ、またはGNA11により調節される経路のその他の下流の成分を標的とする治療薬のような治療薬に対して感受性の特定の黒色腫を同定するためにも使用され得る。いくつかの態様において、活性化GNA11変異の検出は、GNA11における変異を有しない黒色腫よりも転移へ通じる可能性が高い、より侵襲性の黒色腫の予後指標として利用され得る。
【００３３】
GNA11における活性化体細胞変異の検出は、黒色腫処置の効力をモニタリングするためにも使用され得る。例えば、抗黒色腫処置後の、GNA11活性、例えば、Gα活性、もしくはGα活性に依存性のホスホリパーゼCβなどの活性のレベル、またはGNA11における配列変異を有するメラニン形成細胞の数を、処置前のレベルと比較することができる。処置後のGNA11活性、例えば、ホスホリパーゼCβ活性のレベルの減少、または変異型GNA11を有する黒色腫細胞の数の低下は、処置が有効であることを示す。
【００３４】
GNA11活性のレベルおよび／またはGNA11の体細胞変異を有する細胞の数の変化を、特定の抗黒色腫治療の効力、または観察された予後的成果と統計的に相関させ、それにより、特定のレベル活性またはGNA11変異の診断的存在を考慮して、統計に基づく予後予測または最も有効な処置の選択を行うことができるような、データベースの開発を可能にすることもできる。
【００３５】
GNA11における活性化変異を有する細胞の検出は、例えば、経時的に癌の進行をモニタリングするため、患者における黒色腫細胞の数または位置をモニタリングするために有用であり得る。
【００３６】
GNA11における活性化変異の存在は、変異GNA11を標的とする治療剤に対して応答性である可能性の高い黒色腫を示すこともできる。従って、本発明は、Gαアンタゴニスト、例えば、抗体、ペプチド、L-トレオ-ジヒドロスフィンゴシン（PKC特異的阻害剤）またはその他の低分子阻害剤のような低分子阻害剤、およびGNA11の核酸阻害剤、例えば、GNA11 siRNA阻害剤もしくはGNA11/GNAQ siRNA阻害剤、またはホスホリパーゼCβもしくはGNA11により調節される下流経路の阻害剤を投与することにより、GNA11の活性化変異を有するメラニン形成細胞性新生物、例えば、ブドウ膜黒色腫または青色母斑を処置する方法も提供する。そのようなメラニン形成細胞性新生物は、本明細書に記載された方法を使用して、GNA11における活性化変異の存在について分析することにより同定され得る。
【００３７】
母斑におけるGNA11の活性化変異の存在は、しばしば、黒色腫への進行のリスクを有する母斑、例えば、通常の型の青色母斑および太田母斑を示す。従って、患者由来の母斑を、本明細書に記載された方法を使用して、活性化変異の存在について評価することができる。
【００３８】
定義
「GNA11」または「Gna11」という用語は、グアニンヌクレオチド結合タンパク質（Gタンパク質）のαサブユニットを指す。その用語には、GNA11の核酸およびポリペプチドの多型変種、対立遺伝子、変異体、および断片が包含される。ヒトGNA11は、染色体領域19p13.3に局在している。GNA11配列は、当技術分野において周知である。GNA11をコードする核酸配列の例は、SEQ ID NO:1として提供される。ポリペプチド配列の例は、SEQ ID NO:2に示される。ヒトGNA11遺伝子変種は、染色体領域19p13.3に局在しており、少なくとも97％、98％、または99％、またはそれ以上のSEQ ID NO:2との同一性を有するポリペプチドをコードする。
【００３９】
「GNA11依存性黒色腫」とは、本願に関して使用されるように、変異を有していないメラニン形成細胞と比較して、GNA11を活性化するGNA11における欠陥（「変異」とも呼ばれる）を有し、即ち、「活性化」変異を有し、変異G-αサブユニットのGTP加水分解活性の損失または減少に通じる黒色腫細胞を含むメラニン形成細胞性新生物を指す。GNA11の欠陥には、タンパク質の構成性の活性をもたらす変異、例えば、置換変異が含まれ得る。「GNA11依存性黒色腫細胞」は、そのような変異のうちの一つまたは複数を有し得、例えば、細胞は、Q209を含む体細胞置換変異を有し得る。本発明の「GNA11依存性黒色腫」は、例えば、母斑（例えば、青色母斑）または眼（例えば、ブドウ膜）から発生し得る。「GNA11依存性黒色腫」は、GNA11以外の遺伝子の変異を有していてもよい。
【００４０】
「粘膜黒色腫」は、粘膜に発生する腫瘍を指す；本明細書に用いられる場合の「眼黒色腫」は眼から発生する黒色腫である。「眼黒色腫」は、ブドウ膜および結膜の黒色腫を含む。「結膜黒色腫」は、結膜に発生する黒色腫を指し、一方、「ブドウ膜黒色腫」は、眼の色素領域の黒色腫を指す。
【００４１】
本明細書に用いられる場合の「CSD黒色腫」は、慢性日光誘発性損傷を有する皮膚から発生する黒色腫を指す；本明細書に用いられる場合の「NCSD黒色腫」は、慢性日光誘発性損傷をもたない皮膚から発生する黒色腫を指す。本出願における「CSD」群と「NCSD」群との区別は、黒色腫を囲む真皮における著しい日光弾性線維症の有無の顕微鏡による決定に基づく。2、3例を除くすべての症例において、慢性日光誘発性損傷(CSD)に関連した黒色腫は、顔、ならびに前腕、手背部、脛、およびふくらはぎなどの四肢遠位部に発生する。これらの黒色腫は、典型的には、50歳より老齢の個体に発生し、微視的には、メラニン細胞が巣(nest)ではなく孤立した単位として配置されている表皮内構成要素を有する。さらに、これらの黒色腫は、乳頭間隆起の消失のある萎縮性表皮を有する傾向にある。CSD黒色腫のサブセットは、悪性の黒子性黒色腫である。一方、慢性日光誘発性損傷に関連していない(NCSD)黒色腫は、躯幹ならびに大腿部および上腕のような近位端に発生する。NCSD黒色腫は、典型的には、メラニン細胞が孤立した単位ではなく巣として配置されている表皮内構成要素を示し、多量の上方散乱(パジェット様拡散(pagetoid spread))を示す。NCSD黒色腫の多くは、表在性広範黒色腫である。
【００４２】
慢性日光誘発性損傷は、CSD 2より大きいCSDスコアをもつと定義される。スコアは、以下の系(Landi et al., Science 313:521-522, 2006)を用いて100〜200x倍率での黒色腫を囲む正常皮膚のヘマトキシリンとエオシン(H&E)染色切片上の日光弾性線維症の程度を決定することにより得られ、その例はLandiに提供されている：
CSD 0：弾性線維の非存在；CSD 0+：200x倍率においてのみ識別できる極めて少ない弾性線維；
CSD 1：膠原線維束の間に、ブッシェル(bushel)としてではなく、個々の単位として存在する散乱した弾性線維；「-」または「+」分類辞は、弾性線維がほとんど散乱していないか、または密に散乱しているかを示すために用いられた。
CSD 2：個々の単位ではなくブッシェルとして主に分布している密に散乱した弾性線維；「-」分類辞は、ブッシェルが存在しているが、弾性線維は個々の単位が優勢であるように分布していることを示すために用いた；「+」分類辞は、ブッシェルのより大きな凝集体が形成されるが、不定形の沈着物を形成する代わりに個々のブッシェルの輪郭を保つ場合に用いた；
CSD 3：線維質感を喪失した、青灰色物質の不定形沈着物；「-」不定性沈着物の限局的な形成のみ；「+」広汎性の好塩基性物質の非常に大きな塊。
【００４３】
本明細書に用いられる場合、ある部位、例えば、ブドウ膜、粘膜、結膜、末端皮膚、慢性日光誘発性損傷を有する皮膚、または慢性日光誘発性損傷を有しない皮膚「から黒色腫が発生したことを決定すること」という用語は、黒色腫の起源の部位を同定することを指す。そのような決定は、患者の目視検査により、または黒色腫の病理評価により行われうる。
【００４４】
動物における「腫瘍」または「癌」という用語は、無制限増殖、不死性、転移能、急速な成長および増殖速度、ならびにある特定の特徴的な形態学的特性を含む、非定型の成長または形態のような特徴を有する細胞の存在を指す。多くの場合、癌細胞は、腫瘍の形をとるが、そのような細胞は動物内に単独で存在しうる。「腫瘍」は、良性および悪性新生物の両方を含む。「新生物性」という用語は、良性および悪性の両方の非定型成長を指す。
【００４５】
「メラニン形成細胞性新生物」という用語は、本明細書において使用されるように、周辺組織に比べて色素沈着過剰の区域を指す。メラニン形成細胞性新生物には、母斑および原発性黒色腫の両方が含まれ、体内の任意の場所に転移した黒色腫も含まれる。したがって、本明細書において使用される「メラニン形成細胞性新生物」には良性新生物が含まれる。同様に、「メラニン形成細胞」という用語は、新生物性メラニン形成細胞および正常メラニン形成細胞の両方を指す。典型的には、メラニン形成細胞性新生物は、皮膚、粘膜、および眼に起こる。非限定的なメラニン形成細胞性新生物には、黒色腫、例えば、末端部黒子黒色腫、CSD黒色腫、NCSD黒色腫、悪性黒子黒色腫、粘膜黒色腫、結節性黒色腫、表在拡大型黒色腫、線維形成性黒色腫、ブドウ膜黒色腫、結膜黒色腫、再発性細胞増殖型青色母斑、先天性母斑において発生する黒色腫、悪性青色母斑、および転移が含まれる。メラニン形成細胞性新生物には、本明細書において使用されるように、母斑も含まれる。例えば、メラニン形成細胞性新生物の非限定的な例にはまた、先天性母斑、結節を伴う先天性母斑、線維形成反応を伴う先天性母斑、非定型性を伴う巨大先天性母斑、結節を伴う巨大先天性母斑、特定の診断のない先天性母斑、青色母斑、非定型青色母斑、非定型細胞増殖型青色母斑、ニューロクリスティック過誤腫を伴う青色母斑、特定の診断のない青色母斑、および特定の診断のない深部浸透母斑が含まれる。
【００４６】
「青色母斑」という用語は、本明細書において使用されるように、典型的に青みがかった色を有する、真皮内の、即ち、皮膚の真皮層内の、増加した色素沈着を示すメラニン形成細胞増殖を指す。先天性または後天性であり得る青色母斑は、不連続の青みがかった黒子(青色母斑)から、結膜および眼窩周囲の皮膚(太田母斑)、肩部(伊藤母斑)、ならびに腰部(蒙古斑)に影響を与える大きな青色〜灰色の斑にまでわたる多様な方式で現れ得る。いくつかの態様において、「青色母斑」は、「悪性青色母斑」、すなわち青色母斑内に発生した黒色腫または特定の部分が組織病理学的に青色母斑に似ている黒色腫であり得る。
【００４７】
本明細書に用いられる場合の「生体試料」は、黒色腫を有するのではないかと疑われる、または有する患者から得られる試料を指す。いくつかの態様において、試料は、針生検、細針生検、外科生検などのような任意の型の生検を指す組織生検でありうる。試料は、典型的には、組織試料、例えばメラニン形成細胞性新生物を含む皮膚組織試料または眼試料を含むが、生体試料はまた、別の部位、例えば、黒色腫が転移する可能性がある部位由来、または血液由来でありうる。場合によっては、生体試料はまた、メラニン形成細胞性新生物に隣接した領域由来でありうる。
【００４８】
「生体試料を供給すること」とは、本発明に記載された方法に用いる生体試料を得ることを意味する。ほとんどの場合、これは、患者から細胞の試料を取り出すことにより行われるが、以前に単離された細胞(例えば、別な人により、別な時間に、および/または別の目的として、単離された)を用いることによって、または本発明の方法をインビボで実施することによっても、達成されうる。処置または転帰履歴を有するアーカイブ組織(archival tissue)もまた用いられうる。
【００４９】
2つの核酸配列またはポリペプチドが実質的に同一であるという現れは、下記のように、第一核酸がコードするポリペプチドが、第二核酸がコードするポリペプチドに対して産生された抗体と、免疫学的に交差反応性であることである。従って、ポリペプチドは、典型的には、例えば、2つのペプチドが保存的置換によってのみ異なる場合、第二ポリペプチドと実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であるという別の現れは、下記のように、2つの分子またはそれらの相補体がストリンジェントな条件下でお互いにハイブリダイズすることである。2つの核酸配列が実質的に同一であるというさらに別の現れは、同じプライマーが配列を増幅するために用いられうることである。
【００５０】
「単離された」、「精製された」、または「生物学的に純粋な」という用語は、その天然状態で見出されるように通常はそれに伴う構成要素を、実質的にまたは本質的に含まない物質を指す。純度および均一性は、典型的には、ポリアクリルアミドゲル電気泳動または高速液体クロマトグラフィーのような分析化学技術を用いて決定される。調製物に存在する支配的な種であるタンパク質または核酸は実質的に精製されている。特に、単離された核酸は、天然でその遺伝子に隣接し、かつその遺伝子がコードするタンパク質以外のタンパク質をコードするいくつかのオープンリーディングフレームから分離されている。いくつかの態様における「精製された」という用語は、核酸またはタンパク質が電気泳動ゲルにおいて本質的に1つのバンドを生じることを表す。好ましくは、それは、核酸またはタンパク質が少なくとも85%純粋、より好ましくは少なくとも95%純粋、および最も好ましくは少なくとも99%純粋であることを意味する。他の態様における「精製する」または「精製」は、精製されるべき組成物から少なくとも1つの夾雑物を除去することを意味する。この意味において、精製は、精製された化合物が均質、例えば、100%純粋、である必要はない。
【００５１】
「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、アミノ酸残基の重合体を指すのに本明細書では互換的に用いられる。その用語は、天然のアミノ酸重合体、修飾残基を含むもの、および非天然のアミノ酸重合体だけでなく、1つまたは複数のアミノ酸残基が対応する天然のアミノ酸の人工の化学的模倣体であるアミノ酸重合体にも適用される。
【００５２】
「アミノ酸」という用語は、天然および合成のアミノ酸、加えて、天然のアミノ酸と類似して機能するアミノ酸類似体およびアミノ酸模倣体を指す。天然アミノ酸は、遺伝暗号がコードするもの、加えて、後で修飾されるそれらのアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、γ-カルボキシグルタミン酸、およびO-ホスホセリンである。アミノ酸類似体は、天然アミノ酸と同じ基本的化学構造、例えば、水素、カルボキシル基、アミノ基、およびR基に結合しているα炭素を有する化合物、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムを指す。そのような類似体は、改変R基(例えば、ノルロイシン)または改変ペプチドバックボーンを有しうるが、天然アミノ酸と同じ基本的化学構造を保持する。アミノ酸模倣体は、アミノ酸の一般的な化学構造と異なる構造を有するが、天然アミノ酸と類似して機能する化学化合物を指す。
【００５３】
アミノ酸は、それらの一般的に知られた三文字表記によって、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨されている一文字表記によって、本明細書に示されうる。同様に、ヌクレオチドはそれらの一般的に認められている一文字表記により示されうる。
【００５４】
「保存的に改変された変種」は、アミノ酸および核酸配列の両方に適用される。特定の核酸配列に関して、保存的に改変された変種は、同一もしくは本質的に同一のアミノ酸配列をコードするそれらの核酸、または核酸がアミノ酸配列をコードしない場合、本質的に同一のもしくは関連した、例えば、天然で近接する、配列を指す。遺伝暗号の縮重のため、多数の機能的に同一の核酸が、大部分のタンパク質をコードする。例えば、コドンGCA、GCC、GCG、およびGCUのすべてが、アミノ酸アラニンをコードする。従って、アラニンがコドンにより特定されるあらゆる位置において、コドンは、コードするポリペプチドを変化させることなく、説明された対応するコドンのうちの別なものへ変化しうる。そのような核酸変異は、「サイレント変異」であり、保存的に改変された変異の一種である。ポリペプチドをコードする本明細書におけるあらゆる核酸配列はまた、核酸のサイレント変異を説明する。当業者は、ある特定の状況において、核酸における各コドン(通常、メチオニンの唯一のコドンであるAUG、および通常、トリプトファンの唯一のコドンであるTGGを除く)は、機能的に同一の分子を生じるように改変されうることを認識していると思われる。従って、多くの場合、ポリペプチドをコードする核酸のサイレント変異は、発現産物に関しては説明された配列に内在するが、実際のプローブ配列に関してはそうではない。
【００５５】
アミノ酸に関して、コードされた配列において単一のアミノ酸またはわずかなパーセンテージのアミノ酸を変化させる、付加する、または欠失させる、核酸、ペプチド、ポリペプチド、もしくはタンパク質の配列への個々の置換、欠失、または付加は、その変化が結果として、アミノ酸の、化学的に類似したアミノ酸との置換を生じる「保存的に改変された変種」であると当業者は理解すると考えられる。機能的に類似したアミノ酸を提供する保存的置換表は、当技術分野において周知である。そのような保存的に改変された変種は、本発明の多型変種、種間相同体、および対立遺伝子に加えてであり、それらを排除しない。典型的な、お互いに保存的な置換：1)アラニン(A)、グリシン(G)；2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E)；3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q)；4)アルギニン(R)、リシン(K)；5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V)：6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)；7)セリン(S)、トレオニン(T)；および8)システイン(C)、メチオニン(M)(例えば、Creighton, Proteins (1984)参照)。
【００５６】
本明細書に用いられる「核酸」または「オリゴヌクレオチド」または「ポリヌクレオチド」または文法的相当語句は、共に共有結合された少なくとも2個のヌクレオチドを意味する。オリゴヌクレオチドは、典型的には、長さが約5、6、7、8、9、10、12、15、25、30、40、50ヌクレオチド、またはそれ以上から、最高約100ヌクレオチド長までである。核酸およびポリヌクレオチドは、より長い長さ、例えば、200個、300個、500個、1000個、2000個、3000個、5000個、7000個、10,000個などを含む任意の長さの重合体である。本発明の核酸は、一般的に、ホスホジエステル結合を含むが、場合によっては、例えば、ホスホロアミデート、ホスホロチオネート、ホスホロジチオネート、またはO-メチルホスホロアミダイト結合(Eckstein, Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, Oxford University Press参照)；ならびにペプチド核酸バックボーンおよび結合を含む代替バックボーンを有しうる核酸類似体が含まれる。他の類似体核酸は、米国特許第5,235,033号および第5,034,506号ならびにChapters 6 and 7, ASC Symposium Series 580, Carbohydrate Modifications in Antisense Research, Sanghui & Cook, eds.を含む、正のバックボーン(positive backbone)；非イオン性バックボーン、および非リボースバックボーンを有するものを含む。1つまたは複数の炭素環糖(carbocyclic sugar)を含む核酸もまた、核酸の一つの定義内に含まれる。リボース-リン酸バックボーンの改変は、様々な理由で、例えば、生理学的環境下において、またはバイオチップ上のプローブとして、そのような分子の安定性および半減期を増加させるために、行われうる。天然核酸および類似体の混合物が作製されうる；あるいは、異なる核酸類似体の混合物、ならびに天然核酸および類似体の混合物が作製されうる。
【００５７】
様々な参照文献は、例えば、ホスホロアミデート(Beaucage et al., Tetrahedron 49(10):1925 (1993)およびその中の参照文献; Letsinger, J. Org. Chem. 35:3800 (1970); Sprinzl et al., Eur. J. Biochem. 81:579 (1977); Letsinger et al., Nucl. Acids Res. 14:3487 (1986); Sawai et al, Chem. Lett. 805 (1984), Letsinger et al., J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988); およびPauwels et al., Chemica Scripta 26:141 91986)、ホスホロチオネート(Mag et al., Nucleic Acids Res. 19:1437 (1991); および米国特許第5,644,048号)、ホスホロジチオネート(Briu et al., J. Am. Chem. Soc. 111:2321 (1989))、O-メチルホスホロアミダイト結合(Eckstein, Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, Oxford University Press参照)、ならびにペプチド核酸バックボーンおよび結合(Egholm, J. Am. Chem. Soc. 114:1895 (1992); Meier et al., Chem. Int. Ed. Engl. 31:1008 (1992); Nielsen, Nature, 365:566 (1993); Carlsson et al., Nature 380:207 (1996)参照、それらのすべては参照により組み入れられている)を含むそのような核酸類似体を開示する。他の類似体核酸は、米国特許第5,235,033号および第5,034,506号ならびにChapters 6 and 7, ASC Symposium Series 580, 「Carbohydrate Modifications in Antisense Research」, Ed. Y.S. Sanghui and P. Dan Cookを含む、正バックボーン(Denpcy et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:6097 (1995)；)非イオン性バックボーン(米国特許第5,386,023号、第5,637,684号、第5,602,240号、第5,216,141号、および第4,469,863号; Kiedrowshi et al., Angrew. Chem. Intl. Ed. English 30:423 (1991); Letsinger et al., J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988); Letsinger et al., Nucleoside & Nucleotide 13:1597 (1994); Chapters 2 and 3, ASC Symposium Series 580, 「Carbohydrate Modifications in Antisense Research」, Ed. Y.S. Sanghui and P. Dan Cook; Mesmaeker et al., Bioorganic & Medicinal Chem. Lett. 4:395 (1994); Jeffs et al., J. Biomolecular NMR 34:17 (1994); Tetrahedron Lett. 37:743 (1996))、および非リボースバックボーンを有するものを含む。1つまたは複数の炭素環糖を含む核酸もまた、核酸の一つの定義内に含まれる(Jenkins et al., Chem. Soc. Rev. (1995) pp 169-176参照)。いくつかの核酸類似体は、Rawls, C & E News June 2,1997 page 35に記載されている。これらの参照文献のすべては、参照により本明細書によって明白に組み入れられている。
【００５８】
他の類似体には、ペプチド核酸類似体であるペプチド核酸(PNA)を含む。これらのバックボーンは、天然核酸の高荷電したホスホジエステルバックボーンと対照的に、天然条件下において実質的に非イオン性である。これは結果として2つの利点を生じる。第一に、PNAバックボーンは、向上したハイブリダイゼーション動力学を示す。PNAは、ミスマッチした塩基対対完全にマッチした塩基対についての融解温度(Tm)においてより大きな変化を有する。DNAおよびRNAは、典型的には、内部ミスマッチについてのTmにおいて2〜4℃降下を示す。非イオン性PNAバックボーンに関して、降下はほぼ7〜9℃である。同様に、それらの非イオン性の性質のために、これらのバックボーンに付着した塩基のハイブリダイゼーションは塩濃度に対して比較的非感受性である。加えて、PNAは細胞酵素により分解されず、従って、より安定でありうる。
【００５９】
核酸は、特定されているように、一本鎖もしくは二本鎖でありうる、または二本鎖もしくは一本鎖配列の両方の部分を含む。当業者により認識されているように、一本鎖の描写はまた相補鎖の配列を定義する；従って、本明細書に記載された配列はまた配列の相補体も提供する。他に規定がない限り、特定の核酸配列はまた、明確に示された配列だけでなく、それらの保存的に改変された変種(例えば、縮重コドンの置換)および相補配列も暗黙的に含む。核酸は、ゲノムおよびcDNAの両方のDNA、RNA、またはハイブリッドでありえ、核酸は、デオキシリボヌクレオチド、およびリボヌクレオチドの組み合わせ、ならびにウラシル、アデニン、チミン、シトシン、グアニン、イノシン、キサンチン、ヒポキサンチン、イソシトシン、イソグアニンなどを含む塩基の組み合わせを含みうる。「転写産物」は、典型的には、天然のRNA、例えば、プレmRNA、hnRNA、またはmRNAを指す。本明細書に用いられる場合、「ヌクレオシド」という用語は、ヌクレオチドおよびヌクレオシドおよびヌクレオチド類似体、ならびにアミノ修飾ヌクレオシドのような修飾ヌクレオシドを含む。加えて、「ヌクレオシド」は、非天然の類似体構造を含む。従って、例えば、それぞれが塩基を含むペプチド核酸の個々の単位は、本明細書でヌクレオシドと呼ばれる。
【００６０】
「標識」または「検出可能な部分」は、分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、化学的、または他の物理的手段により検出可能な組成物である。例えば、有用な標識には、32P、蛍光色素、電子密度の高い試薬、酵素(例えば、ELISAにおいて一般的に用いられるような)、ビオチン、ジゴキシゲニン、またはハプテンおよびタンパク質、または、例えば、放射性標識をペプチドへ組み入れることにより検出可能にされうる、もしくはペプチドに特異的反応性である抗体を検出するために用いられうる他の実体が挙げられる。標識は、KIT核酸、タンパク質、および抗体へ任意の位置に組み入れられうる。抗体を標識へ結合させるための当技術分野における公知の任意の方法が用いられることができ、例えば、Hermanson, Bioconjugate Techniques 1996, Academic Press, Inc., San Diegoに記載された方法を用いる。
【００６１】
「標識された核酸プローブまたはオリゴヌクレオチド」は、リンカーもしくは化学結合を通して共有結合性にか、またはプローブに結合した標識の存在を検出することによりプローブの存在が検出されうるように、標識へのイオン結合、ファンデルワールス結合、静電気結合、もしくは水素結合を通して非共有結合性にかのいずれかで、結合しているものである。あるいは、結合パートナーのペアの一方が、他方、例えば、ビオチン、ストレプトアビジン、に結合する高親和性相互作用を用いる方法は、同じ結果に達しうる。
【００６２】
本明細書に用いられる場合、「核酸プローブまたはオリゴヌクレオチド」は、1つまたは複数の型の化学結合を通して、通常には相補的塩基対形成を通して、通常には水素結合形成を通して、相補配列の標的核酸へ結合する能力がある核酸として定義される。本明細書に用いられる場合、プローブは天然(すなわち、A、G、C、またはT)または修飾された塩基(7-デアザグアノシン、イノシンなど)を含みうる。加えて、プローブにおける塩基は、ハイブリダイゼーションに機能的に干渉しない限り、ホスホジエステル結合以外の結合により連結されうる。従って、例えば、プローブは、成分塩基がホスホジエステル結合よりむしろペプチド結合により連結されるペプチド核酸でありうる。プローブが、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに依存してプローブ配列との完全な相補性を欠く標的配列を結合しうることは当業者によって理解されていると思われる。プローブは、好ましくは、同位元素、発色団、発光団、色素原と同様に、直接的に標識される、またはストレプトアビジン複合体が後で結合しうるビオチンと同様に、間接的に標識される。プローブの有無についてアッセイすることにより、選択配列もしくは部分配列の有無を検出できる。診断または予後予測は、ゲノムレベルで、またはRNAもしくはタンパク質発現のレベルに基づきうる。
【００６３】
例えば、細胞、または核酸、タンパク質、またはベクターに関連して用いられる場合の「組換え」という用語は、細胞、核酸、タンパク質、またはベクターが、異種性核酸もしくはタンパク質の導入、または天然の核酸もしくはタンパク質の変化により改変されていること、または細胞がそのように改変された細胞由来であることを示す。従って、例えば、組換え細胞は、その細胞の天然(非組換え)型の内に見出されない遺伝子を発現する、または、別な具合で異常に発現するか、十分に発現しないか、もしくは全く発現しない天然遺伝子を発現する。本明細書での「組換え核酸」という用語は、通常には天然で見出されない形で、一般的には、例えば、ポリメラーゼおよびエンドヌクレアーゼを用いる核酸の操作により、最初にインビトロで形成される核酸を意味する。同様に、「組換えタンパク質」は、組換え技術を用いて、すなわち、上記のように組換え核酸の発現を通して、生成されたタンパク質である。
【００６４】
「選択的に(または特異的に)ハイブリダイズする」という句は、配列が混合物(例えば、全細胞もしくはライブラリーのDNAまたはRNA、増幅反応)中に存在する場合、特定のヌクレオチド配列に対する分子の結合が混合物中のヌクレオチド配列の存在を決定するように、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、分子が、特定のヌクレオチド配列へ結合、二重鎖形成、またはハイブリダイズすることを指す。
【００６５】
「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」という句は、典型的には核酸の複雑な混合物において、その標的部分配列にハイブリダイズするが、他の配列にはハイブリダイズしない条件を指す。ストリンジェントな条件は、配列依存性であり、異なる環境において異なる。より長い配列はより高い温度で特異的にハイブリダイズする。核酸のハイブリダイゼーションの広範な手引きは、Tijssen, Techniques in Biochemistry and Molecular Biology--Hybridization with Nucleic Probes, 「Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid assays」(1993)に見出される。一般的に、ストリンジェントな条件は、規定されたイオン強度、pHにおいて特定の配列についての熱融解点(Tm)より約5〜10℃低いように選択される。Tmは、標的に相補的なプローブの50%が平衡状態で標的配列にハイブリダイズする(標的配列が過剰に存在する場合、Tmにおいて、プローブの50%が平衡状態で占有される)温度(規定されたイオン強度、pHおよび核酸濃度下で)である。ストリンジェントな条件は、塩濃度がpH7.0〜8.3において約1.0M未満ナトリウムイオン、典型的には約0.01〜1.0Mナトリウムイオン濃度(または他の塩)であり、かつ温度が、短いプローブ(例えば、10〜50ヌクレオチド)について少なくとも約30℃、および長いプローブ(例えば、50ヌクレオチドより長い)について少なくとも約60℃であるものである。ストリンジェントな条件はまた、ホルムアミドのような不安定化剤の添加で達成されうる。選択的または特異的ハイブリダイゼーションについて、陽性シグナルはバックグラウンドハイブリダイゼーションの少なくとも2倍、好ましくはバックグラウンドハイブリダイゼーションの10倍である。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件の例は以下のとおりでありうる：65℃での0.2xSSCおよび0.1%SDSにおける洗浄と共に、50%ホルムアミド、5xSSC、および1%SDS、42℃でのインキュベーション、または5xSSC、1%SDS、65℃でのインキュベーション。PCRについて、約36℃の温度は低ストリンジェンシー増幅について典型であるが、アニーリング温度は、プライマーの長さに依存して約32℃と48℃の間で変動しうる。高ストリンジェンシーPCR増幅について、約62℃の温度が典型であるが、高ストリンジェンシーアニーリング温度は、プライマーの長さおよび特異性に依存して約50℃から約65℃までの範囲でありうる。高いおよび低いストリンジェンシー増幅の両方についての典型的なサイクル条件は、30秒〜2分間の90℃〜95℃の変性相、30秒〜2分間続くアニーリング相、および1〜2分間の約72℃の伸長相を含む。低いおよび高いストリンジェンシー増幅反応についてのプロトコールおよびガイドラインは、例えば、Innis et al. (1990) PCR Protocols, A Guide to Methods and Applications, Academic Press, Inc. N.Y.に提供されている。
【００６６】
ストリンジェントな条件下でお互いにハイブリダイズしない核酸は、それらがコードするポリペプチドが実質的に同一である場合には、まだなお実質的に同一である。これは、例えば、核酸のコピーが遺伝暗号により許容される最大コドン縮重を用いて生成される場合に起こる。そのような場合、核酸は、典型的には、中程度にストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズする。例証となる「中程度にストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、37℃で40%ホルムアミド、1M NaCl、1%SDSの緩衝液におけるハイブリダイゼーション、および45℃で1XSSCにおける洗浄を含む。陽性ハイブリダイゼーションはバックグラウンドの少なくとも2倍である。当業者は、代替のハイブリダイゼーションおよび洗浄条件が類似したストリンジェンシーの条件を提供するために利用されうることを容易に認識すると思われる。ハイブリダイゼーションパラメーターを決定するためのさらなるガイドラインは、多数の参照文献、例えば、Current Protocols in Molecular Biology, ed. Ausubel, et al.に提供されている。
【００６７】
GNA11タンパク質の活性を阻害する化合物を試験するためのアッセイに関連した「機能的効果」という語句には、間接的にまたは直接的に、GNA11のタンパク質または核酸の影響下にあるパラメーター、例えば、腫瘍形成を減少させるかまたはGTP加水分解酵素活性を改変する能力のような機能的、物理的、または化学的な効果の決定が含まれる。GNA11の活性または機能的効果には、タンパク質間相互作用活性、例えば、抗体またはGNA11が相互作用するその他のタンパク質との、GNA11の結合能；GTP加水分解酵素活性、GNA11のGTPおよび/またはGDPとの結合能；成長の接触阻害および密度制限；細胞増殖；細胞形質転換；色素沈着の変化；増殖因子または血清に対する依存性；腫瘍特異マーカーレベル；マトリゲルへの侵襲性；モデル系における腫瘍成長および腫瘍「取り込み(take)」の測定を含む、インビボの腫瘍の成長および転移；転移中の細胞を含む細胞におけるmRNAおよびタンパク質の発現、ならびに癌細胞のその他の特徴が含まれ得る。「機能的効果」には、インビトロ、インビボ、およびエクスビボの活性が含まれる。
【００６８】
本明細書において使用されるように、GNA11の「阻害剤」または「アンタゴニスト」(例えば、「GNA11アンタゴニスト」)とは、GNA11タンパク質、ホスホリパーゼCβ、またはGNA11により調節される下流の分子、例えば、プロテインキナーゼC(PKC)に、例えば、結合するか、それらの活性を部分的にもしくは完全に阻止するか、それらを減少させるか、それらを防止するか、それらの活性化を遅延させるか、それらを不活化するか、それらを脱感作するか、またはそれらの活性もしくは発現をダウンレギュレートする、調整性の分子または化合物を指す。阻害剤には、siRNAまたはアンチセンスRNA、遺伝学的に修飾されたGNA11タンパク質のバージョン、例えば、改変された活性を有するバージョンが含まれ、天然に存在する、および合成のGNA11アンタゴニスト、抗体、小さな化学分子等も含まれる。本発明において使用するためのGNA11阻害剤は、当技術分野において公知である。例えば、本発明において使用するのに適している阻害剤の非限定的な例には、PKCの阻害剤、例えば、比較的非特異的なPKC阻害剤スタウロスポリン、スタウロスポリン（staurosporie）アナログCPG41251、ブリオスタチン-1、KAI-9803、7-ヒドロキシスタウロスポリン、L-トレオ-ジヒドロスフィンゴシン(サフィンゴール(safingol))、AHT956およびAEB071、非選択的PKC阻害剤(PKC412)、イルモホシン(ilmofosine)(BM 41 440)、PKCμを含む古典的PKCアイソフォームのより特異的な阻害剤であるインドールカルバゾールGo6796、PKCαアンチセンス阻害剤LY900003、およびPKCβ阻害剤LY333531、LY317615(エンザスタウリン(Enzastaurin))が含まれ得る。PKCαmRNAの枯渇において使用するのに適しているアンチセンス分子の例は、
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である。ホスホリパーゼCβの非限定的な例証となる阻害剤には、エデルホシン(edelfosine)およびフルビルシン(fluvirusin)B[2]が含まれ得る。その他の阻害剤を同定するためのアッセイは、試験阻害剤化合物を適用し、次いで、活性に対する機能的効果を決定することにより、インビトロまたはインビボで、例えば、細胞または細胞膜において実施され得る。
【００６９】
いくつかの態様において、可能性のある阻害剤により処置されるGNA11タンパク質を含む試料またはアッセイが、活性に対する効果を調査するために、阻害剤を含まない対照試料と比較される。典型的には、GNA11変異を有しており、かつ阻害剤により処理されていない対照試料、例えば、黒色腫細胞に、100％という相対タンパク質活性値が割り当てられる。対照に比べて活性値が少なくとも20％、好ましくは50％、より好ましくは75〜100％、またはそれ以上、変化した場合、GNA11の阻害が達成されている。いくつかの態様において、阻害剤は、GTP加水分解のような特定の活性を活性化すると考えられるが、正味の効果は、例えば、活性化されたGNA11を有する対照と比較した、GNA11qの活性の減少であると考えられる。
【００７０】
「細胞成長における変化」という句は、病巣の形成、足場非依存性、半固体もしくは軟寒天成長、成長の接触阻止および密度制限における変化、成長因子もしくは血清要求性の喪失、細胞形態における変化、不死化の獲得もしくは喪失、腫瘍特異的マーカーの獲得もしくは喪失、適切な動物宿主へ注入された場合の腫瘍を形成もしくは抑制する能力、ならびに/または細胞の不死化のような、インビトロまたはインビボでの細胞成長および増殖特性における任意の変化を指す。例えば、Freshney, Culture of Animal Cells a Manual of Basic Technique pp. 231-241 (3rd ed. 1994)参照。
【００７１】
本明細書に用いられる場合、「抗体」は、特定の抗原と免疫学的反応性である免疫グロブリン分子への言及を含み、ポリクローナルおよびモノクローナル抗体の両方を含む。その用語はまた、キメラ抗体(例えば、ヒト化マウス抗体)およびヘテロ結合抗体(例えば、二重特異性抗体)のような遺伝子操作型を含む。「抗体」という用語はまた、抗原結合性能力を有する断片を含む、抗体の抗原結合型を含む(例えば、Fab'、F(ab')2、Fab、Fv、およびrIgG。Pierce Catalog and Handbook, 1994-1995 (Pierce Chemical Co., Rockford, ILも参照)。例えば、Kuby, J., Immunology, 3rd Ed., W.H. Freeman & Co., New York (1998)も参照。その用語はまた、組換え一本鎖Fv断片(scFv)を指す。抗体という用語はまた、二価または二重特異性分子、ダイアボディ(diabody)、トリアボディ(triabody)、およびテトラボディ(tetrabody)を含む。二価および二重特異性分子は、例えば、Kostelny et al., (1992) J Immunol 148:1547, Pack and Pluckthun (1992) Biochemistry 31:1579, Hollinger et al., 1993, 前記, Gruber et al. (1994) J Immunol:5368, Zhu et al. (1997) Protein Sci 6:781, Hu et al. (1996) Cancer Res. 56:3055, Adams et al. (1993) Cancer Res. 53:4026、およびMcCartney, et al. (1995) Protein Eng. 8:301に記載されている。
【００７２】
特定の抗原と免疫学的反応性である抗体は、ファージまたは類似したベクターにおける組換え抗体のライブラリーの選択のような組換え方法により(例えば、Huse et al., Science 246:1275-1281 (1989); Ward et al., Nature 341:544-546 (1989); およびVaughan et al., Nature Biotech. 14:309-314 (1996)参照)、または抗原、もしくは抗原をコードするDNAで動物を免疫することにより、作製されうる。
【００７３】
典型的には、免疫グロブリンは重鎖および軽鎖を有する。各重鎖および軽鎖は、定常領域および可変領域を含む(領域は「ドメイン」としても知られている)。軽鎖および重鎖可変領域は、相補性決定領域(CDR)とも呼ばれる3つの超可変領域により中断される4つのフレームワーク領域を含む。
【００７４】
「VH」または「VH」への言及は、Fv、scFv、またはFabの重鎖を含む、抗体の免疫グロブリン重鎖の可変領域を指す。「VL」または「VL」への言及は、Fv、scFv、dsFv、またはFabの軽鎖を含む、免疫グロブリン軽鎖の可変領域を指す。
【００７５】
「キメラ抗体」は、(a)定常領域またはその部分が、抗原結合部位が異なるもしくは変化したクラス、エフェクター機能、および/もしくは種の定常領域、または新しい性質をキメラ抗体に与える全く異なる分子、例えば、酵素、毒素、ホルモン、成長因子、薬物など、に連結されるように、変化している、置換されている、または交換されている；または(b)可変領域またはその部分が、異なるもしくは変化した抗原特異性を有する可変領域で変化している、置換されている、または交換されている、免疫グロブリン分子である。
【００７６】
「ヒト化抗体」は、非ヒト免疫グロブリン由来の最小配列を含む免疫グロブリン分子である。ヒト化抗体は、レシピエントの相補性決定領域(CDR)由来の残基が、所望の特異性、親和性、および能力を有するマウス、ラット、またはウサギのような非ヒト種(ドナー抗体)のCDR由来の残基により置換されているヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)を含む。場合によっては、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク残基が、対応する非ヒト残基により置換されている。ヒト化抗体はまた、レシピエント抗体にも移入されたCDRまたはフレームワーク配列にも見出されない残基を含みうる。一般的に、ヒト化抗体は、CDR領域の全部または実質的に全部が非ヒト免疫グロブリンのそれらに対応し、かつフレームワーク(FR)領域の全部または実質的に全部がヒト免疫グロブリン定常配列のそれらである、少なくとも1つの、典型的には2つの、可変ドメインの実質的に全部を含む。ヒト化抗体はまた、最適には、免疫グロブリン定常領域(Fc)、典型的にはヒト免疫グロブリンのそれ、の少なくとも一部を含む(Jones et al., Nature 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature 332:323-329 (1988);およびPresta, Curr. Op. Struct. Biol. 2:593-596 (1992))。ヒト化は、本質的には、Winterおよび共同研究者らの方法に従って(Jones et al., Nature 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature 332:323-327 (1988); Verhoeyen et al., Science 239:1534-1536 (1988))、齧歯類CDR配列をヒト抗体の対応する配列に代わって用いることにより、行われうる。従って、そのようなヒト化抗体はキメラ抗体であり(米国特許第4,816,567号)、無傷ヒト可変ドメインより実質的に少ない部分が、非ヒト種由来の対応する配列により置換されている。
【００７７】
「完全なヒト抗体」という用語は、ヒトフレームワークおよび定常領域に加えてヒト超可変領域を含む免疫グロブリンを指す。そのような抗体は、当技術分野において公知の様々な技術を用いて作製されうる。例えば、インビトロ方法は、バクテリオファージ(例えば、McCafferty et al., 1990, Nature 348:552-554; Hoogenboom & Winter, J. Mol. Biol. 227:381 (1991);およびMarks et al., J. Mol. Biol. 222:581 (1991))、酵母細胞(Boder and Wittrup, 1997, Nat Biotechnol 15:553-557)、またはリボソーム(Hanes and Pluckthun, 1997, Proc Natl Acad Sci USA 94:4937-4942)上にディスプレイされるヒト抗体断片の組換えライブラリーの使用を含む。同様に、ヒト抗体は、トランスジェニック動物、例えば、内因性免疫グロブリン遺伝子が部分的または完全に不活性化されているマウスへの、ヒト免疫グロブリン座の導入により作製されうる。攻撃によって、遺伝子再編成、組み立て、および抗体レパートリーを含むすべての点でヒトにおいて見られるものによく似ているヒト抗体産生が観察される。このアプローチは、例えば、米国特許第6,150,584号；第5,545,807号；第5,545,806号；第5,569,825号；第5,625,126号；第5,633,425号；第5,661,016号に、および以下の科学刊行物に記載されている：例えば、Jakobavits, Adv Drug Deliv Rev. 31:33-42 (1998), Marks et al., Bio/Technology 10:779-783 (1992); Lonberg et al., Nature 368:856-859 (1994); Morrison, Nature 368:812-13 (1994); Fishwild et al., Nature Biotechnology 14:845-51 (1996); Neuberger, Nature Biotechnology 14:826 (1996); Lonberg & Huszar, Intern. Rev. Immunol. 13:65-93 (1995)。
【００７８】
一般的な組換え法
本発明は、例えば、GNA11の検出において使用される方法のため、またはGNA11のポリペプチドおよび核酸の調製のため、組換え遺伝学の領域のルーチンの技術に、一部分、頼る。本発明において有用な一般的な方法を開示している基本的な教科書には、Sambrook & Russell,Molecular Cloning,A Laboratory Manual(3rd Ed,2001)；Kriegler,Gene Transfer and Expression:A Laboratory Manual(1990)；およびCurrent Protocols in Molecular Biology(Ausubel et al.,eds.,1994-1999)が含まれる。
【００７９】
患者由来の試料におけるGNA11配列の同定
本発明の一つの局面において、GNA11ポリヌクレオチド、例えば、mRNAもしくはゲノムDNAにおける活性化変異の存在、またはGNA11タンパク質の活性の増加、および／またはGNA11タンパク質における配列変異の存在が、青色母斑のような母斑および／または黒色腫、例えば、ブドウ膜黒色腫もしくは悪性青色母斑の細胞を含むと推測される生物学的試料において決定される。
【００８０】
いくつかの態様において、GNA11核酸における活性化変異が決定される。前述のように、ヒトGNA11配列は周知である。従って、変異の存在は容易に決定され得る。
【００８１】
「配列変異」とは、本願において使用されるように、タンパク質活性の変化をもたらすポリヌクレオチド配列の変化を指す。変異は、一塩基置換のような塩基置換、挿入、または欠失であり得る。本発明のメラニン形成細胞性新生物におけるGNA11変異は、典型的には、GNA11活性の構成性の活性化に通じる活性化変異である。本発明に関して「変異型」であるGNA11遺伝子には、GNA11経路活性がアップレギュレートされ、母斑細胞または黒色腫細胞の異常成長に通じるよう過剰発現されているGNA11遺伝子が含まれる。
【００８２】
本発明に従い検出される活性化変異は、典型的には、配列変異である。変異は、その変異がGNA11の活性化に通じるようなGNA11遺伝子の任意の部分にあり得る。一般的な配列変異部位はQ209に存在する。Q209におけるGNA11の変異には、表1に示されるものが含まれる。当技術分野において理解されるように、特定の変異は、一般的に、核酸配列の変異に起因するアミノ酸配列の変化により言及される。
【００８３】
本発明において、GNA11活性の改変されたレベルおよび／またはGNA11の配列変異が、メラニン形成細胞性新生物の診断のために（または予後指標のために）、例えば、ブドウ膜黒色腫のような黒色腫および青色母斑のような母斑のサブタイプの診断のために、検出される。従って、メラニン形成細胞性新生物を有するかまたは有すると推測される患者から入手された生物学的試料が、GNA11のmRNAまたはタンパク質の配列における変異について分析され得る。変異の存在は、RNA、DNA、またはタンパク質の試料を使用して便利に分析される。
【００８４】
いくつかの態様において、本発明の方法は、生物学的試料由来の核酸におけるGNAQの活性化変異、例えば、GNAQのGln209をコードするコドンにおける変異の存在または非存在について、患者由来の生物学的試料を評価することを、さらに含み得る。いくつかの態様において、生物学的試料は、ブドウ膜黒色腫または悪性青色母斑を有する患者に由来する。いくつかの態様において、患者は、青色母斑であるメラニン形成細胞性新生物を有する。GNAQの活性化変異を検出する方法は公知である（WO2008/098208を参照のこと）。
【００８５】
GNA11における配列変異の検出
一つの態様において、GNA11における配列変異の診断および予後予測のための検出は、GNA11における配列変異を有する生物学的試料中の細胞の数を決定することにより達成される。特定の遺伝子の配列を評価する方法は、当業者に周知であり、とりわけ、ハイブリダイゼーションおよび増幅に基づくアッセイを含む。本発明において、GNA11における配列変異は、変異配列に選択的にハイブリダイズするプローブを使用して決定され得る。
【００８６】
いくつかの態様において、変異GNA11対立遺伝子の存在は、ピロシーケンスのようなDNA配列決定またはその他の公知の配列決定技術を使用して便利に決定され得る。その他の検出法には、一本鎖高次構造多型または制限断片長多型の検出法、および変性勾配ゲル電気泳動分析が含まれる。
【００８７】
いくつかの態様において、生物学的試料中のGNA11配列変異は、試料DNAまたは試料RNAの、GNA11配列に特異的にハイブリダイズするプローブへのハイブリダイゼーションにより決定される。そのような適用において使用されるプローブは、変異を保有しているGNA11配列の領域に特異的にハイブリダイズする。好ましいプローブは、ストリンジェントな条件の下で標的核酸に特異的にハイブリダイズするために十分に長く、例えば、約10、15、または20ヌクレオチド〜約50ヌクレオチドまたはそれ以上である。
【００８８】
いくつかの態様において、GNA11の209位をコードするGNA11の領域にハイブリダイズするプローブが使用され得る。いくつかの態様において、変異を検出するために使用されるプローブは、変異CAG＞CTG、CAG＞CCG、CAG＞CTA、またはCAG＞CTTを有する変異コドン209に選択的にハイブリダイズし得る。
【００８９】
多数のハイブリダイゼーションに基づくアッセイのうちの任意のものが、生物学的試料の細胞におけるGNA11の配列変異を検出するために使用され得る。例えば、ドットブロット、アレイに基づくアッセイ等が、GNA11配列変異を決定するために使用され得る。
【００９０】
いくつかの態様において、増幅に基づくアッセイが、GNA11の配列変異を検出するため、またはGNA11転写物のレベルを測定するために使用される。そのようなアッセイにおいては、標的GNA11核酸配列が、増幅反応（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応またはPCR）において特異的に増幅される。増幅に基づくアッセイの例には、当業者に周知のRT-PCR法が含まれ得る（例えば、Ausubel et al.（前記）を参照のこと）。定量的増幅法を含む、DNAおよびRNAのPCRのための詳細なプロトコルは公知である（例えば、Innis et al.(1990)PCR Protocols,A Guide to Methods and Applications,Academic Press,Inc.N.Y.；およびAusubel and Russell & Sambrook（いずれも前記）を参照のこと）。GNA11の公知の核酸配列（例えば、SEQ ID NO:1を参照のこと）は、GNA11が標的とされるよう、遺伝子の任意の部分を特異的に増幅するためのプライマーを、当業者がルーチンに選択することを可能にするのに十分である。特定の配列の増幅のために適しているプライマーは、当技術分野において周知の原理を使用して設計され得る（例えば、Dieffenfach & Dveksler,PCR Primer:A Laboratory Manual(1995)を参照のこと）。
【００９１】
その他の適当な増幅法には、リガーゼ連鎖反応（LCR）（Wu and Wallace(1989)Genomics 4:560、Landegren et al.(1988)Science 241:1077、およびBarringer et al.(1990)Gene 89:117を参照のこと）、転写増幅（Kwoh et al.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:1173）、自家持続配列複製（Guatelli et al.(1990)Proc.Nat.Acad.Sci.USA 87:1874）、ドットPCR、およびリンカーアダプターPCR等が含まれるが、これらに限定されない。
【００９２】
GNA11のDNAまたはRNAにおける変異の存在は、変異核酸配列または正常核酸配列に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを使用した、変異核酸配列と正常核酸配列との識別に頼る、対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドハイブリダイゼーションのような、公知の技術を使用して決定されてもよい。この方法は、典型的には、正常対立遺伝子または変異対立遺伝子に差次的にハイブリダイズするよう設計された、短いオリゴヌクレオチド、例えば、15〜20ヌクレオチド長のオリゴヌクレオチドを利用する。そのようなプローブを設計するための案内は、当技術分野において入手可能である。変異対立遺伝子の存在は、試料にハイブリダイズする対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチドの量を測定することにより決定される。
【００９３】
その他の態様において、正常GNA11核酸または変異体GNA11核酸の存在(または量)は、対立遺伝子特異的増幅またはプライマー伸長法を使用して検出され得る。これらの反応は、典型的には、プライマーの3'末端にあるミスマッチを介して、正常対立遺伝子または変異体対立遺伝子を特異的に標的とするよう設計されたプライマーの使用を含む。ミスマッチの存在は、ポリメラーゼがエラー補正活性を欠く場合にポリメラーゼがプライマーを伸長する能力を達成する。増幅された産物の量は、プローブを使用して、または反応中に存在するDNAの量を直接測定することにより、決定され得る。
【００９４】
GNA11核酸のレベル、例えば、正常GNA11ポリヌクレオチドおよび/もしくは変異体GNA11ポリヌクレオチドのレベル、またはGNA11変異の存在の検出は、例えば、米国特許第5,210,015号；第5,487,972号；および第5,804,375号；ならびにHolland et al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88：7276-7280に記載されたような、(「TaqMan(登録商標)」アッセイとも呼ばれる)5'ヌクレアーゼ活性のような定量アッセイを使用しても実施され得る。そのようなアッセイにおいては、増幅される領域の内部にハイブリダイズする標識された検出プローブが、増幅反応の間に添加される。いくつかの態様において、ハイブリダイゼーションプローブは、正常対立遺伝子または変異体対立遺伝子を識別する対立遺伝子特異的なプローブであり得る。または、方法は、対立遺伝子特異的プライマーおよび増幅された産物に結合する標識されたプローブを使用して実施され得る。その他の態様において、プローブは変異体対立遺伝子と正常対立遺伝子とを識別しない可能性がある。
【００９５】
上述のように、いくつかの態様において、GNA11 RNAのレベルが検出される。核酸ハイブリダイゼーション技術を使用して、GNA11遺伝子転写物(mRNAまたはそれから作成されたcDNA)のレベルを検出し、かつ/または定量化する方法は、当業者に公知である。例えば、GNA11の発現レベルは、例えば、対立遺伝子特異的なプライマーまたはプローブを使用したリアルタイムRT-PCRを使用したRT-PCR、ドットブロッティング、インサイチューハイブリダイゼーション、RNase保護、プロービングDNAマイクロチップアレイ等のような技術によっても分析され得る。
【００９６】
変異型配列または正常な核酸配列および/もしくはポリペプチド配列のいずれかであるGNA11の過剰発現は、例えば、上記のような当技術分野において公知の定量的な配列を使用して検出され得る。過剰発現は、対照、例えば、正常組織または正常メラニン形成細胞に比して決定される。
【００９７】
GNA11ポリペプチド配列の検出
改変されたGNA11の発現および/または活性は、GNA11タンパク質または活性を検出することによっても検出され得る。例えば、GNA11タンパク質活性の検出または変異を有するGNA11タンパク質の存在は、診断的な目的のため、またはスクリーニングアッセイにおいて使用され得る。いくつかの態様において、GNA11のレベルまたは試料中の正常GNA11ポリペプチドもしくは変異体GNA11ポリペプチドの存在は、免疫学的アッセイを使用して便利に決定される。その他の態様において、GNA11活性は生物学的試料中のGNA11の活性化変異の存在を決定するために使用され得る。以下のセクションは、GNA11の免疫学的検出について記述する。このセクションは、例えば、治療的用途において使用され得る、抗体の製造および操作にも関する。
【００９８】
GNA11の免疫学的検出
抗体は、GNA11を検出するために使用され得、またはGNA11を阻害する能力について本発明の方法において査定され得る。GNA11の検出および/または定量化は、多数のよく認識されている免疫学的結合アッセイを使用して達成され得る。適用可能な技術の一般的な概要は、Harlow & Lane, Antibodies: A Laboratory Manual (1988)およびHarlow & Lane, Using Antibodies (1999)に見出され得る。Methods in Cell Biology: Antibodies in Cell Biology, volume 37(Asai, ed. 1993)；Basic and Clinical Immunology(Stites & Terr, eds., 7th ed. 1991)、およびCurrent Protocols in Immunology(Coligan, et al. Eds, John C. Wiley, 1999-present)を含むその他の情報源も参照のこと。免疫学的結合アッセイは、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれかを使用し得る。いくつかの態様において、変異体GNA11分子を特異的に検出する抗体が利用され得る。
【００９９】
一般的に用いられるアッセイには、非競合的アッセイ(例えば、サンドイッチアッセイ)および競合的アッセイが挙げられる。競合的アッセイにおいて、試料に存在するGNA11の量は、試料に存在する未知のGNA11により抗GNA11抗体から置換された(競合して追い出された)既知の加えられた(外因性)GNA11の量を決定することにより間接的に決定される。一般的に用いられるアッセイ形式には、試料においてタンパク質の存在を検出および定量化するために用いられる、イムノブロットが挙げられる。他のアッセイ形式には、リポソームイムノアッセイ(LIA)が挙げられ、それは、特定の分子(例えば、抗体)に結合し、封入されていた試薬またはマーカーを放出するように設計されたリポソームを用い、その試薬またはマーカーがその後、標準技術により検出される(Monroe et al., Amer. Clin. Prod. Rev. 5:34-41 (1986)参照)。
【０１００】
GNA11に対する抗体は市販されている。いくつかの態様において、GNA11に対する変異は、変異型に特異的に結合する抗体を使用して検出され得、従って、変異GNA11タンパク質を検出するため、イムノアッセイも使用され得る。
【０１０１】
当技術分野において公知の技術を使用して、GNA11またはその断片、例えば、配列変異を高頻度に含有しているペプチドの部分が、GNA11と特異的に反応性の抗体を作製するために使用され得る（例えば、Coligan；Harlow & Lane（いずれも前記）を参照のこと）。そのような技術には、ファージまたは類似のベクターにおける組換え抗体のライブラリーからの抗体の選択による抗体調製が含まれ、ウサギまたはマウスの免疫感作によるポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体の調製も含まれる（例えば、Huse et al.,Science 246:1275-1281(1989)；Ward et al.,Nature 341:544-546(1989)を参照のこと）。そのような抗体は、診断的または予後予測的な適用のために、例えば、GNA11の発現または活性の増加を示す黒色腫またはその他の癌の検出において、使用され得る。
【０１０２】
典型的には、104以上の力価を有するポリクローナル抗血清が選択され、競合結合イムノアッセイを使用して、非GNA11タンパク質または他の生物に由来する他の関連タンパク質との交差反応性について試験される。特異的なポリクローナル抗血清およびモノクローナル抗体は、通常、少なくとも約0.1mM、より通常では少なくとも約1μM、任意で、少なくとも約0.1μM以下、任意で、0.01μM以下のKdで結合すると考えられる。
【０１０３】
いくつかの態様において、GNA11抗体は治療的用途のために使用され得る。例えば、いくつかの態様において、そのような抗体は、下記のようにGNA11の生物学的機能を低下させるかまたは排除するために使用され得る。即ち、メラニン形成細胞性新生物(または癌細胞を含有している細胞集団)への抗GNA11抗体(ポリクローナルまたは好ましくはモノクローナル)の添加は、新生物を低下させるかまたは排除し得る。一般に、活性、成長、サイズ等の少なくとも25％の減少が好ましく、少なくとも約50％が特に好ましく、約95〜100％の減少が特に好ましい。
【０１０４】
しばしば、治療的用途のためのGNA11タンパク質に対する抗体は、ヒト化抗体である(例えば、Xenerex Biosciences、Mederex, Inc.、Abgenix, Inc.、Protein Design Labs,Inc)。ファージディスプレイライブラリー(Hoogenboom & Winter, J. Mol. Biol. 227：381 (1991)；Marks et al., J. Mol. Biol. 222：581 (1991))を含む、当技術分野において公知の様々な技術を使用して、ヒト抗体が作製されてもよい。ColeらおよびBoernerらの技術も、ヒトモノクローナル抗体の調製のために利用可能である(Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, p. 77 (1985)およびBoerner et al., J. Immunol. 147(1):86-95 (1991))。同様に、ヒト抗体は、内因性免疫グロブリン遺伝子が部分的にまたは完全に不活化されているトランスジェニック動物、例えば、トランスジェニックマウスに、ヒト免疫グロブリン遺伝子座を導入することにより作成され得る。抗原投与により、遺伝子の転位、組み立て、および抗体レパートリーを含むすべての点においてヒトにおいて見られるものに精密に類似しているヒト抗体産生が観察される。このアプローチは、例えば、米国特許第5,545,807号；5,545,806号；第5,569,825号；第5,625,126号；第5,633,425号；第5,661,016号、および以下の科学的刊行物に記載されている：Marks et al., Bio/Technology 10:779-783 (1992)；Lonberg et al., Nature 368:856-859 (1994)；Morrison, Nature 368:812-13 (1994)；Fishwild et al., Nature Biotechnology 14:845-51 (1996)；Neuberger, Nature Biotechnology 14:826 (1996)；Lonberg & Huszar, Intern. Rev. Immunol. 13:65-93 (1995)。
【０１０５】
活性の検出
当業者により認識されるように、GNA11活性は、発現レベルを評価するため、または活性の阻害剤を同定するために検出され得る。活性は、GTPおよびGDPとの結合活性、GTP加水分解酵素活性、またはホスホリパーゼCβの測定を含む、多様なインビトロおよびインビボのアッセイを使用して査定され得る。いくつかの態様において、GNA11活性は、形質転換または色素沈着に関連したもののような付加的な終点を使用して評価され得る。そのようなアッセイは、実施例およびさらなるGNA11阻害剤の同定の方法を詳述するセクションにおいて、より詳しく記載される。典型的には、GNA11活性は、GNA11が相互作用するタンパク質、例えば、抗体、リガンド、またはシグナル伝達分子のようなその他のタンパク質に結合する能力を測定することにより決定される。
【０１０６】
疾患診断／予後予測
GNA11の核酸配列およびポリペプチド配列は、患者におけるメラニン形成細胞性新生物、例えば、青色母斑、ブドウ膜黒色腫、または悪性青色母斑の診断または予後予測のために使用され得る。例えば、上記のように、患者由来のメラニン形成細胞性新生物試料中のGNA11の配列、レベル、または活性を決定し、その際、改変、例えば、GNA11の発現もしくは活性のレベルの増加またはGNA11における活性化配列変異を、メラニン形成細胞性新生物の存在またはその可能性の指標とすることができる。
【０１０７】
本発明の方法は、癌を有する患者における最適の処置コースを決定するために使用され得る。例えば、GNA11における活性化変異、例えば、活性化配列変異の存在は、GNA11、ホスホリパーゼCβ、またはGNA11により調節される下流経路を標的とする治療薬などのある種の治療薬が、それらの患者にとって有益であろうことを示し得る。さらに、GNA11における変異を有するメラニン形成細胞性新生物細胞の数と、何らかの抗黒色腫剤の相対効力との間の相関が、容易に確立され得る。そのような分析は、例えば、後向きに達成され得る。即ち、患者から以前に採取された試料において活性化変異について分析し（患者は、その後、一つまたは複数の型の抗癌治療、例えば、Gタンパク質またはホスホリパーゼCβまたはGNA11により調節されるその他の下流経路を標的とする治療を受ける）、変異を有するメラニン形成細胞性新生物細胞の数を、処置の既知の効力と相関させることにより達成され得る。
【０１０８】
しばしば、そのような方法は、付加的な診断法、例えば、他の黒色腫の指標、例えば、細胞形態学等の検出と共に使用されると考えられる。他の態様において、癌についての情報、例えば、GNA11またはGNA11により調節される下流経路を標的とする治療薬のようなある種の処置の効力を決定するため、黒色腫細胞を含有していることが既知の組織試料、例えば、腫瘍由来の組織試料が、GNA11活性化変異について分析されると考えられる。
【０１０９】
いくつかの態様において、黒色腫、例えば、ブドウ膜黒色腫もしくは悪性青色母斑を有する患者の予後を決定するために、または疾患の進行を決定するために、GNA11活性化変異の存在についての黒色腫細胞の分析が使用され得る。「診断的存在」とは、GNA11のmRNAもしくはタンパク質のレベルおよび／もしくは活性の増加、ならびに／またはGNA11の活性化配列変異の存在であり得る。
【０１１０】
黒色腫細胞を含有していると推測される任意の生物学的試料が、進行を決定するために評価され得る。例えば、肝臓または肺のような内臓器官、血液、リンパ節、骨等に由来する組織が、GNA11配列変異の存在およびまたはGNA11活性のレベルの増加について分析され得る。
【０１１１】
GNA11の阻害剤またはモジュレーター
別の局面において、本発明は、阻害剤またはGNA11アンタゴニストを投与することを含む、GNA11を過剰発現しかつ／またはGNA11の変異を有する黒色腫を処置する方法を含む。阻害剤およびGNA11アンタゴニストは公知である。例えば、本発明による使用に適している非限定的な阻害剤には、PKC、ならびにPKCμおよびPKCεを含む様々なPKCアイソフォームの特異的阻害剤および非特異的阻害剤が含まれ得る。本発明による使用に適している非限定的な阻害剤には、スタウロスポリン、スタウロスポリンアナログCPG41251、ブリオスタチン-1、KAI-9803、7-ヒドロキシスタウロスポリン、L-トレオ-ジヒドロスフィンゴシン（サフィンゴール）、非選択的PKC阻害剤（PKC412）、イルモホシン（BM 41 440）、PCKμを含むPKCの古典的アイソフォームをより特異的に阻害するインドールカルバゾールであるGo6976、PKC-αアンチセンス阻害剤LY900003、およびPKC-β阻害剤LY333531、LY317615（エンザスタウリン）も含まれる。ホスホリパーゼCβの非限定的な阻害剤には、エデルホシンおよびフルビルシンB[2]が含まれ得、これらも本発明における使用に適している。
【０１１２】
その他の阻害剤には、抗体、ペプチド、核酸、例えば、siRNA等のような阻害剤が含まれる。本明細書において使用されるように、GNA11阻害剤とは、GNA11核酸発現および／もしくはGNA11タンパク質活性、または、いくつかの態様において、GNA11により調節される下流経路をモジュレートする分子であり得る。いくつかの態様において、GNA11阻害剤は、GNA11核酸配列を標的とする阻害性RNA分子である。いくつかの態様において、GNA11核酸配列を標的とする阻害性RNA分子は、GNAQ核酸配列も標的とし得る。
【０１１３】
GNA11を標的とする適当なsiRNAを同定する方法は、当技術分野において周知である。
【０１１４】
GNA11を阻害する能力は、適切なアッセイを使用して、例えば、GNA11活性、例えば、GTP結合活性またはGTP加水分解酵素活性をアッセイし、活性の量を、阻害剤により処置されていない対照と比較することにより同定され得る。
【０１１５】
別の態様において、GNA11発現レベルに対する試験化合物の効果を査定するため、mRNAおよび／またはタンパク質の発現レベルを測定することができる。GNA11を発現している宿主細胞を、相互作用をもたらすために十分な時間、試験化合物と接触させ、次いで、mRNAまたはタンパク質のレベルを測定する。そのような相互作用をもたらすための時間の量は、経験的に決定され得、例えば、時間経過を追い、時間の関数として発現のレベルを測定することにより、決定され得る。発現の量は、適当であることが当業者に公知の任意の方法を使用することにより測定され得る。
【０１１６】
次いで、発現の量を、試験化合物の非存在下での発現の量と比較する。実質的に同一の細胞は、組換え細胞が調製されたのと同一であるが、異種DNAの導入により修飾されていない細胞に由来し得る。発現の量の違いは、試験化合物が何らかの様式でGNA11レベルを改変したことを示す。
【０１１７】
GNA11阻害剤を同定するためのいくつかのアッセイにおいて、可能性のある阻害剤により処理された試料は、モジュレーションの程度を決定するため、対照試料と比較される。変異を有しておらず、候補阻害剤により処置されていない対照試料に、100という相対活性値を割り当てる。対照に対する相対活性値が約80％、任意で50％、任意で25〜0％である時、GNA11の阻害が達成されている。
【０１１８】
GNA11阻害剤は、任意の小さな化学的化合物、または生物学的実体、例えば、タンパク質、糖、核酸、もしくは脂質のような高分子であり得る。
【０１１９】
いくつかの態様において、GNA11阻害剤は、1,500ダルトン未満、いくつかの場合において、1,000、800、600、500、または400ダルトン未満の分子量を有する低分子である。より小さな分子は、より高い分子量を有する薬剤より、経口吸収を含む良好な薬物動態学的特徴と適合性の生理化学的特性を有する可能性が高いため、薬剤の比較的小さいサイズが望ましい場合がある。例えば、透過性および可溶性に基づき、薬物として成功する可能性がより低い薬剤は、Lipinskiらにより以下のように記載された：5個より多いH結合ドナー（OHおよびNHの合計として表される）を有する；500を超える分子量を有する；5を超えるLogP（または4.15を超えるMLogP）を有する；かつ／または10個より多いH結合アクセプター（NおよびOの合計として表される）を有する。例えば、Lipinski et al.Adv Drug Delivery Res 23:3-25(1997)を参照のこと。生物学的トランスポーターの基質である化合物クラスは、典型的には、法則の例外である。
【０１２０】
発現の阻害
上述のように、核酸阻害剤も、GNA11の発現を減少させるために使用され得る。従って、転写または翻訳のレベルでGNA11の発現に特異的に干渉するヌクレオチド配列が、黒色腫または母斑を処置するために使用され得る。いくつかの態様において、そのような核酸阻害剤は、GNAQの発現に干渉するために十分にGNAQ核酸配列と同一であるGNA11ヌクレオチド配列を標的としてもよい。阻害性核酸アプローチは、例えば、siRNAによるmRNAの分解を誘導するか、またはアンチセンス核酸によりmRNAを遮蔽することにより、GNA11 mRNAの転写または翻訳を阻止するため、siRNAおよび／またはアンチセンスオリゴヌクレオチドを利用し得る。
【０１２１】
「siRNA」または「RNAi」とは、siRNAが遺伝子または標的遺伝子と同一の細胞において発現された時に、遺伝子または標的遺伝子の発現を低下させるかまたは阻害する能力を有する二本鎖RNAを形成する核酸を指す。従って、「siRNA」とは、相補鎖により形成された二本鎖RNAを指す。二本鎖分子を形成するためにハイブリダイズするsiRNAの相補的な部分は、典型的には、実質的なまたは完全な同一性を有する。一つの態様において、siRNAとは、標的遺伝子との実質的なまたは完全な同一性を有し、二本鎖siRNAを形成する核酸を指す。siRNAの配列は、全長標的遺伝子に対応してもよいし、またはその部分配列に対応してもよい。典型的には、siRNAは、少なくとも約15〜50ヌクレオチド長である（例えば、二本鎖siRNAの相補的な配列は、各々、15〜50ヌクレオチド長であり、二本鎖siRNAは、約15〜50塩基対長、好ましくは、約20〜30塩基ヌクレオチド長、好ましくは、約20〜25ヌクレオチド長、例えば、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30ヌクレオチド長である。
【０１２２】
「サイレンシング」または「ダウンレギュレーション」とは、干渉RNAまたはその他の核酸配列の非存在下で検出される正常なレベルと比較した、標的配列、即ち、siRNAにより標的とされた配列の転写および／もしくは翻訳の検出可能な減少、または標的配列もしくは標的タンパク質の量もしくは活性の減少を指す。検出可能な減少は、5％もしくは10％と小さくてもよいし、または80％、90％、もしくは100％と大きくてもよい。より典型的には、検出可能な減少は、20％、30％、40％、50％、60％、または70％からの範囲である。
【０１２３】
（例えば、ヘアピン二重鎖として）dsRNAまたはsiRNAを転写するDNA分子も、RNAiを提供する。例えば、SEQ ID NO:1のようなGNA11核酸配列に特異的にハイブリダイズするdsRNAオリゴヌクレオチドが、本発明の方法において使用され得る。
【０１２４】
GNA11核酸配列に特異的にハイブリダイズするアンチセンスオリゴヌクレオチドも、GNA11の転写および／または翻訳をサイレンシングし、従って、黒色腫、例えば、ブドウ膜黒色腫、または青色母斑のような母斑を処置するために使用され得る。アンチセンス核酸（DNA分子またはRNA分子のいずれか）を設計する方法は、当技術分野において周知である。アンチセンス核酸は、天然に存在するヌクレオチド、または、例えば、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、アノマー糖リン酸、および骨格修飾型ヌクレオチドのような修飾型ヌクレオチドを含み得る。
【０１２５】
阻害剤のGNA11の発現をモジュレートする能力は、公知の方法を使用して評価され得る。そのような方法は、一般に、GNA11を発現している一つまたは複数の細胞と試験化合物とを接触させる、細胞に基づくアッセイを実行し、次いで、発現（転写物または翻訳産物のいずれか）の減少を検出することを含む。
【０１２６】
黒色腫処置および薬学的組成物の投与
GNA11の阻害剤は、GNA11の配列変異を有するメラニン形成細胞性新生物の処置のため、患者に投与され得る。以下に詳細に記載されるように、阻害剤は、任意で、薬学的に許容される担体を用いて、任意の適当な様式で投与される。いくつかの態様において、PKCまたはホスホリパーゼCβの阻害剤が投与される。阻害剤の投与のためのプロトコルは公知であり、薬理学分野において公知の原理に基づき、黒色腫患者のためにさらに最適化され得る（例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,21st Edition,Philadelphia,PA.Lippincott Williams & Wilkins,2005を参照のこと）。
【０１２７】
阻害剤は、メラニン形成細胞性新生物を予防する、処置する、または制御するために治療的有効量で患者へ投与されうる。この化合物は、患者において効果的な防御または治療応答を誘発するのに十分な量で患者へ投与される。効果的な治療応答は、疾患の症状もしくは合併症を少なくとも部分的に停止するまたは遅らせる応答である。これを達成するのに適切な量は、「治療的有効量」と定義される。その用量は、用いられる特定のGNA11阻害剤の効力、および被験体の状態、加えて体重または処置される領域の表面積により決定される。用量のサイズはまた、特定の被験体における特定の化合物の投与に伴う任意の有害効果の存在、性質、および程度により決定される。
【０１２８】
そのような化合物の毒性または治療効力は、細胞培養または実験動物における標準的な薬学的手順、例えば、LD50(集団の50%に致死的な用量)およびED50(集団の50%において治療効果のある用量)を測定することにより、決定されうる。毒性効果と治療効果の間の用量比は治療指数であり、比、LD50/ED50として表されうる。治療指数の大きい化合物が好ましい。毒性副作用を示す化合物も用いられうるが、正常細胞への潜在的な損傷を最小限にし、それにより副作用を低減するように罹患組織の部位へそのような化合物を標的化する送達系を設計するという配慮がなされるべきである。
【０１２９】
細胞培養アッセイおよび動物実験から得られたデータは、ヒトに用いる用量範囲を策定するために用いられうる。そのような化合物の用量は、好ましくは、有るか無しかの毒性でED50を含む循環濃度の範囲内にある。用量は、用いられる剤形および投与経路に依存してこの範囲内で変動しうる。本発明の方法に用いられる任意の化合物について、治療的有効量は、最初に、細胞培養アッセイから推定されうる。細胞培養において測定されたようなIC50(症状の最大半減抑制を達成する試験化合物の濃度)を含む循環血漿濃度範囲を達成するように動物モデルにおいて用量が策定されうる。そのような情報は、ヒトにおける有用な用量をより正確に決定するために用いられうる。血漿におけるレベルは、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により、決定されうる。一般的に、モジュレーターの用量当量は、典型的な被験体について約1ng/kgから10mg/kgまでである。
【０１３０】
siRNAは、siRNAの注射、吸入、または経口摂取を含む、当技術分野において公知の任意の手段を使用して、対象に送達され得る。siRNAのための別の適当な送達系は、例えば、高分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフェア、ビーズ、ならびに水中油型エマルション、ミセル、混合ミセル、およびリポソームを含む、脂質に基づく系のような、コロイド分散系である。本発明の好ましいコロイド系はリポソームである。リポソームとは、インビトロおよびインビボで送達媒体として有用な人工膜小胞である。リポソーム内のRNAおよびDNAを含む核酸は、生物学的に活性な型で細胞に送達され得る（Fraley,et al.,Trends Biochem.Sci.,6:77,1981）。リポソームは、当技術分野において公知の任意の手段を使用して、特定の細胞型または組織にターゲティングされ得る。
【０１３１】
GNA11に特異的なアンチセンスポリヌクレオチドの送達も、例えば、ポリヌクレオチドの直接注射、吸入、または摂取を含む、当技術分野において公知の任意の手段を使用して達成され得る。さらに、アンチセンスポリヌクレオチドは、組換え発現ベクター（例えば、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、もしくはレトロウイルスに基づくウイルスベクター）またはコロイド分散系（例えば、リポソーム）を使用して送達されてもよい。
【０１３２】
GNA11を標的とする処置は、別の黒色腫治療剤と同時に、または別の黒色腫治療剤の前もしくは後に、他の黒色腫治療薬と共に投与されてもよい。
【０１３３】
本発明に用いる薬学的組成物は、1つもしくは複数の生理学的に許容される担体または賦形剤を用いて標準技術により製剤化されうる。化合物ならびにそれらの生理学的に許容される塩および溶媒和物は、吸入を介して、局所に、経鼻で、経口で、非経口で(例えば、静脈内に、腹腔内に、膀胱内に、または髄腔内に)、または直腸にを含む任意の適切な経路による投与のために製剤化されうる。
【０１３４】
経口投与について、薬学的組成物は、例えば、結合剤、例えば、α化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドン、もしくはヒドロキシプロピルメチルセルロース；増量剤、例えば、ラクトース、微結晶性セルロース、もしくはリン酸水素カルシウム；潤滑剤、例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルク、もしくはシリカ；崩壊剤、例えば、ジャガイモデンプンもしくはデンプングリコール酸ナトリウム；または湿潤剤、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムを含む、薬学的に許容される賦形剤と共に通常の手段により調製される錠剤またはカプセルの形をとりうる。錠剤は、当技術分野において周知の方法によりコーティングされうる。経口投与のための液体調製物は、例えば、溶液、シロップ、もしくは懸濁液の形をとりうる、またはそれらは、使用前の水もしくは他の適した媒体との構成のための乾燥製品として提供されうる。そのような液体調製物は、薬学的に許容される添加剤、例えば、沈殿防止剤、例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体、または水素化食用脂；乳化剤、例えば、レシチンまたはアラビアゴム；非水性媒体、例えば、アーモンドオイル、油性エステル、エチルアルコール、または分留化植物油；および保存剤、例えば、p-ヒドロキシ安息香酸メチルもしくはプロピル、またはソルビン酸、と共に通常の手段により調製されうる。調製物はまた、必要に応じて、緩衝塩、香味剤、着色剤、および/または甘味剤を含みうる。必要なら、経口投与のための調製物は、活性化合物の徐放性を与えるように適切に製剤化されうる。
【０１３５】
吸入による投与について、化合物は、好都合なことに、適切な噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、二酸化炭素、または他の適切なガス、を用いて、加圧パックまたは噴霧器からのエアゾールスプレー供与の形で送達されうる。加圧エアゾールの場合、用量単位は、定量を送達するためのバルブを提供することにより決定されうる。ゼラチンなどの、吸入器または注入器に用いるカプセルおよびカートリッジは、ラクトースまたはデンプンなどの、化合物および適した粉末基剤の粉末混合物を含んで製剤化されうる。
【０１３６】
化合物は、注入、例えば、ボーラス注入または持続注入による非経口投与のために製剤化されうる。注入のための製剤化は、加えられた保存剤と共に、単位用量形で、例えば、アンプル中または複数回用量容器中で、提供されうる。組成物は、油性または水性媒体中の懸濁液、溶液、または乳濁液などの形をとることができ、製剤化剤、例えば、懸濁剤、安定剤、および/または分散剤を含みうる。あるいは、活性成分は、使用前の適切な媒体、例えば、滅菌した発熱物質を含まない水、との構成のための粉末形でありうる。
【０１３７】
化合物はまた、直腸作用性組成物、例えば、カカオバターまたは他のグリセリドのような通常の坐剤基剤を含む坐剤または保持浣腸剤に製剤化されうる。
【０１３８】
さらに、化合物はデポ製剤として製剤化されうる。そのような長時間作用性製剤は、埋め込みにより(例えば、皮下にまたは筋肉内に)、または筋肉内注射により投与されうる。従って、例えば、化合物は、適切な高分子もしくは疎水性材料(例えば、許容できる油中の乳濁液のような)で、もしくはイオン交換樹脂で、または難溶性塩のような難溶性誘導体として、製剤化されうる。
【０１３９】
組成物は、必要に応じて、活性成分を含む1つまたは複数の単位用量形を含みうるパックまたはディスペンサー装置で提供されうる。パックは、例えば、金属またはプラスチックホイルからなる、例えば、ブリスターパックでありうる。パックまたはディスペンサー装置は、投与についての使用説明書を添付しうる。
【０１４０】
診断的および／または予後予測的な適用において使用するためのキット
本発明は、診断的または治療的な適用のためのキットも提供する。診断的／予後予測的適用のために、そのようなキットは、以下のうちのいずれかまたは全てを含み得る：アッセイ試薬、緩衝液、GNA11プローブ、プライマー、抗体等。いくつかの態様において、GNA11診断試薬を含むキットは、GNAQ診断試薬をさらに含んでいてもよい。そのようなキットは、例えば、GNA11を特異的に増幅するためのプライマーセットおよびGNAQを特異的に増幅するためのプライマーセットを含み得る。さらに、キットは、GNA11および／またはGNAQの209位をコードするコドンにおける変異のような変異を検出するプローブを含み得る。いくつかの態様において、キットは、GNA11に特異的なプローブ、およびGNAQに特異的なプローブのみならず、変異対立遺伝子と野生型対立遺伝子とを識別するプローブも含み得る。任意で、キットは、GNA11およびGNAQのための増幅プライマーをさらに含み得る。
【０１４１】
さらに、キットは、本発明の方法の実施のための指示（即ち、プロトコル）を含有している説明材料を含み得る。説明材料には、典型的には、書面または印刷物が含まれるが、そのようなものに限定されない。そのような説明を記憶し、エンドユーザにそれを伝えることができる任意の媒体が、本発明により企図される。そのような媒体には、電子記憶媒体（例えば、磁気ディスク、テープ、カートリッジ、チップ）、光学媒体（例えば、CD ROM）等が含まれるが、これらに限定されない。そのような媒体には、そのような説明材料を提供するインターネットサイトへのアドレスも含まれ得る。
【実施例】
【０１４２】
GNA11配列変異の存在についての黒色腫試料および母斑試料の調査
GNA11がヒトメラニン形成細胞性新生物において役割を果たしているか否かを決定するため、ブドウ膜黒色腫および青色母斑において、GNA11のコーディング領域を配列決定した。選択された生検材料に由来する正常周辺組織においても、GNA11コーディング領域を配列決定した。
【０１４３】
方法論
組織
the University of Californiaのthe Department of Ophthalmologyおよびthe Dermatopathology Section of the Departments of Dermatology and Pathology（San Francisco）、the University of British Columbiaのthe Department of Pathology（Canada）、the Memorial Sloan Kettering Cancer Centerのthe Department of Pathology、およびthe University of Graz（Austria）のアーカイブから、アーカイブされたパラフィン包埋生検材料を回収した。各試料について、厚さ5〜20μmの切片からDNAを抽出し、腫瘍を保持している組織を手動でマイクロダイセクトした。
【０１４４】
配列決定
試料DNAをPCRを使用して増幅した。GNA11 Q209を調査するための反応条件は、0.25mM各dNTP、0.4×BSA（New England Biolabs）、1U Hotstar Taq（Qiagen）、1×Hotstar Taq緩衝液（Qiagen）、および0.5μM各プライマー
2013509196.tif 000003
であった。PCRは、94℃15分の初期変性の後の、95℃（30秒）、58℃（1分）、および72℃（1分）の35サイクルからなった。PCR反応物をカラムを使用して精製し、次いで、Big Dye（ABI）を使用した配列決定反応の鋳型として使用した。両方向に配列決定を達成した。両方の配列決定方向で変異を有すると同定された試料については、少なくとも2回反復した。変異を有する試料について、変異が体細胞性に獲得されたか否かを決定するため、隣接正常組織からのDNAを配列決定した。
【０１４５】
プラスミド
Q209L変種を含有しているGNA11コーディング領域全体を有するプラスミドを、UMR cDNA Resource Centerから入手した。野生型カウンターパートを、コドン209の部位特異的変異誘発により生成した。両方の構築物のコーディング領域を、N末端Mycタグによりエピトープタグ標識し、Wzlレトロウイルス発現ベクターへクローニングした。ウエスタンブロットにおいて使用されたGNAQ構築物およびGNA11構築物は、Missouri S & T cDNA resource centerから入手された。それらを、内部Glu-Gluタグ標識し、171〜176位の残基AYLPTQ（Gαq）またはGYLPTQ（Gα11）をEYMPTE6へと改変し、Wzlレトロウイルスベクターへクローニングした。全ての構築物を確認のため配列決定した。全ての構築物を確認のため配列決定した。
【０１４６】
形質導入
適切なパッケージング細胞株を使用してウイルス上清を生成し、プラスミド10μgおよびリポフェクタミン2000を用いてトランスフェクトした。トランスフェクションの16時間後に培地を交換し、40〜56時間後にウイルスを採集した。Melan-a細胞を形質導入し、ブラストサイジンによりポジティブ選択した。
【０１４７】
ウエスタンブロット分析
細胞を、氷冷PBSにより2回洗浄し、プロテアーゼ阻害剤、ホスファターゼ阻害剤、およびEDTA（Pierce Biotechnologies）が補充された、50mMトリスHCl pH7.8、1％NP-40、10％グリセロール、150mM NaCl、1％デオキシコール酸ナトリウム、1％ドデシル硫酸ナトリウムに溶解させた。溶解物のタンパク質含有量を、BCA Protein Assay Reagent（Pierce Biotechnologies）により決定した。タンパク質15μgをSDS-PAGEにより分離し、Immobilon-P膜（Millipore）に移した。一次抗体はpERK（E-4、Santa Cruz Biotechnology）およびβアクチン（Sigma）であった。二次抗体は西洋ワサビペルオキシダーゼにより標識されていた。
【０１４８】
細胞培養
Melan-a細胞は、10％FCSおよび200nM TPAが補充されたグルタミン含有RPMI培地において培養した。
【０１４９】
腫瘍原性評価
Melan-a細胞をGNA11発現構築物またはβガラクトシダーゼ対照ベクターにより形質導入し、2週間にわたり5μg/mlブラストサイジンにより選択した。次いで、これらの細胞を培養し、トリプシン処理し、PBSで洗浄し、1ミリリットル当たり1000万細胞でDMEMに再懸濁した。4ヵ月齢雌NOD/SCID/インターロイキン2受容体[IL2r]γヌルマウスの両側腹部に100万個の細胞を皮下注射した。腫瘍の発達についてマウスを毎週触診し、腫瘍サイズをノギスを使用して決定した。
【０１５０】
結果
本発明者らは、713症例についてGNA11およびGNAQのエキソン5からの配列決定データを入手した（表1）。GNA11エキソン5における変異は、全てグルタミン209において同定された。それらの変異は、症例の大部分（97.3％）において、ロイシンへの置換をもたらすものであり（GNA11Q209L）、症例の2.7％が、プロリン置換をもたらす変異を有していた（GNA11Q209P）。GNA11のコドン209に影響を与える変異は、CAG＞CTG（94.5％）、CAG＞CCG（2.7％）、CAG＞CTA（1.4％）、およびCAG＞CTT（1.4％）であった。全ての症例において、GNA11変異を有する試料は、GNAQ変異を有していなかった。GNA11の変異頻度は、青色母斑（7％）から、原発性ブドウ膜黒色腫（32％）、ブドウ膜黒色腫転移（57％）へと次第に増加し、このパターンは、青色母斑において最も一般的であり、転移において最も少なかったGNAQ変異の分布（p＝＜0.001）とは逆であった。GNA11変異は新生物組織に制限されており、周辺の非病変組織から抽出されたDNAには見出されず、このことは、変異が体細胞性であることを示している。
【０１５１】
分節性メラノサイトーシス（melanocytoses）である伊藤母斑および太田母斑は、細胞密度が低いため、いくつかの試料においては変異が見落とされた可能性がある。
【０１５２】
原発性腫瘍の位置を決定することが可能であったブドウ膜黒色腫の118症例について、毛様体脈絡膜領域で発生した病変は、GNA11変異のより高い頻度を有していた（図2）。GNAQおよびGNA11の変異は、紡錘細胞のみから構成される試料と比較した時、類上皮細胞または類上皮細胞と紡錘細胞との混合物を有する原発性腫瘍において、より一般的に見出されたが、これは統計的に有意ではなかった。比較ゲノムハイブリダイゼーション（CGH）を使用して、本発明者らは、予後的に関連する染色体異常（例えば、White et al.,Cancer 83:354-359,1998）が36の原発性ブドウ膜黒色腫に存在するか否かを決定することを試みたが、それらの存在とGNAQおよびGNA11の変異状態との間の関連は観察されなかった。しかしながら、35の試料は、いずれも、比較のための変異を有していなかったため、この分析は極めて限定されていた。
【０１５３】
本発明者らが必要なデータを有していた81症例についての全体生存率および無疾患生存率の調査は、GNAQ変異を保持している腫瘍を有する者と、GNA11変異を保持している腫瘍を有する者との間の有意差を明らかにしなかった。しかしながら、GNAQ変異を保持している腫瘍、またはGNAQ変異もGNA11変異も保持していない腫瘍と比較して、GNA11変異を保持している腫瘍においては、より長い生存の傾向が観察された。
【０１５４】
GNA11の機能的バリデーション
インビボで癌遺伝子としてのGNA11Q209Lをバリデートするため、不死化マウスメラニン形成細胞（melan-a細胞）を、GNA11Q209Lにより形質導入し、陰性対照としてのβガラクトシダーゼにより形質導入された類似のメラニン形成細胞と比較しながら、免疫低下マウスにおいて腫瘍を形成する能力をモニタリングした。GNA11Q209Lメラニン形成細胞についての6つの注射部位の各々が、急速に成長する腫瘍を発症した。対照メラニン形成細胞の注射部位（n＝6）には、腫瘍は観察されなかった。GNAQQ209L形質導入メラニン形成細胞を用いて達成された比較可能な腫瘍原性実験（Van Raamsdonk et al.,Nature 457:599-602,2009）とは対照的に、GNA11Q209L形質導入melan-a細胞を注射されたマウスは、3匹とも、転移を発症し、3匹が肺に、1匹が肝臓に転移を発症した。
【０１５５】
GNA11Q209L形質導入メラニン形成細胞のウエスタンブロット分析は、リン酸化ERKのレベルの増加により測定されるようなMAPキナーゼ活性化を示した。以前の研究（例えば、Van Raamsdonk et al.,Nature 457:599-602,2009）において、GNAQQ209L変異細胞株は、MEK阻害剤に対して高度に感受性であった。当実験室において利用可能な13のブドウ膜黒色腫細胞株のうち、GNA11変異を保持しているものはなかったため、GNA11Q209L変異細胞が同様にMEK阻害剤に対して感受性であるか否かを試験することはできなかった。しかしながら、GαqとGα11との間の密接な機能的関係を、本発明者らが本明細書に記載するデータと考え合わせると、ブドウ膜黒色腫細胞においてはGNA11Q209変異によりMAPキナーゼ活性化がもたらされ、それがMEK阻害剤により対抗され得ることが示される。これらの13の細胞株のうちの5が、GNAQQ209変異を保持しており、このことから、GNA11変異が、GNAQQ209変異より大きな程度に培養中の成長を損なうことが示唆される。
【０１５６】
考察
これらのデータは、ブドウ膜黒色腫において高頻度に変異している癌遺伝子としてGNA11を同定した。本発明者らの試料セットにおいて、ブドウ膜黒色腫の約83％が、GNAQまたはGNA11のいずれかの変異を有し、このことから、Gαq/11経路の活性化がブドウ膜黒色腫の発症への主な経路であることが示唆される。GNAQおよびGNA11は、メラニン形成細胞におけるオーバーラップする機能を共有しており（Van Raamsdonk,et al.,Nat Genet 36:961-8,2004）、いずれも、構成的に活性である時、MAPキナーゼ経路を活性化する。GαqおよびGα11は90％相同なアミノ酸配列を有しているが、メラニン形成細胞性新生物における役割には違いが存在するようである。
【０１５７】
GNA11変異は、メラニン形成細胞に対して、GNAQの変異より強力な効果を有している可能性がある。この実施例に記載された研究において、GNA11変異は、良性新生物である青色母斑には稀少であった。ブドウ膜黒色腫転移においては、GNAQQ209変異より有意に多く、GNA11Q209変異が存在した。さらに、GNA11変異は、予後的に有害な特色である（Abramson et al.,In Kufe et al.,eds,Cancer Medicine,Neoplasms of the Eye,Adult Ophtalmic Oncology:Ocurlar Diseases:BC Decker,2003）、毛様体脈絡膜領域に起因する局所的に進行した原発性腫瘍および非原発性腫瘍（imprimaries）においてより一般的であった。最後に、マウスGna11Dsk7変異は、Kit、Pax3、およびエンドセリンBのヘテロ接合性変異により損なわれたメラニン形成細胞増殖／生存の救済について、GnaqDsk1より強力である（Van Raamsdonk et al.,Nat Genet 2004;36:961-968,2004）。しかしながら、マウスにおいて見出された変異は、GNA11およびGNAQの異なる残基に存在するため（それぞれ、I63VおよびV179M）、違いは、GNA11とGNAQとの間の機能の違いではなく、変異自体の機能的な結果である可能性がある。
【０１５８】
この実施例に記載された研究において、GNAQ変異症例とGNA11変異症例との間で、患者の生存率は有意に異ならなかったが、分析の時点で入手可能な患者の数が、そのような違いを検出するには少なすぎた可能性がある。さらに、本明細書中の分析は眼球除去標本を使用したため、それがバイアスを導入した可能性がある；変異分析のための組織は、眼球除去術を受けない試料からはルーチンに入手可能でない。また、本発明者らがこの実施例において分析した試料は、典型的には、より大きな腫瘍に由来したため、そのことが、当実施例における分析において、GNAQまたはGNA11の変異と予後との間の関連を曖昧にした可能性がある。
【０１５９】
様々な組織病理学の922のヒト新生物におけるGNAQおよびGNA11の最近の研究において、見出された唯一の変異は、青色母斑におけるGNAQにあった（Lamba et al.,PLoS One 4:e6833,2009）。しかしながら、ブドウ膜黒色腫は含まれていなかった。網羅的ではないが、これらの結果および当研究におけるデータは、GNAQおよびGNA11の変異がメラニン形成細胞系統に濃縮されていることを示す。別の研究は、GNAQ変異が中枢神経系のメラニン形成細胞性新生物の37％に存在することを示した（Kusters-Vandevelde,et al.Acta Neuropathol 2009）。GNA11変異も、メラニン形成細胞性腫瘍のこのカテゴリーにおいて見出されることが予想される。
【０１６０】
理論により拘束はされないが、真皮、ブドウ膜、およびCNSのメラニン形成細胞性新生物における変異の特有の関連は、起源の細胞が異なることを示す可能性がある。メラニン形成細胞のサブセットがシュワン細胞と共通の前駆細胞に由来する発達経路が記載されている（Adameyko,et al.,Cell 139:366-79,2009）。Gαq/11シグナル伝達は、この発達機序を通して発生するメラニン形成細胞において重要な役割を有する可能性がある。その場合、変異が発生するタイミングが、新生物の局在および程度を決定するのかもしれない。CNSに制限された病変は、遊走開始前の前駆細胞におけるGαq/11変異から発生し、太田母斑のような分節性病変は、遊走初期の前駆細胞の変異に起因し、遊走経路の後期に発生する変異は、皮膚または脈絡膜が関与する孤立性病変をもたらすと考えられる。
【０１６１】
要約すると、この実施例に提示された結果は、ブドウ膜黒色腫および青色母斑の大多数がGNAQまたはGNA11のいずれかの変異を保有していることを示した。従って、GαqとGα11との間の機能的な類似性は、これらの特定の変異を有する黒色腫のための、機序に基づく治療を開発するための基礎を形成する。そのような介入は、効果的な処置が現在利用可能でない、黒色腫の特に壊滅的な型である転移性ブドウ膜黒色腫例の83％にまで有益であり得る。
【０１６２】
本明細書に引用された全ての刊行物、特許、アクセッション番号、および特許出願が、あたかも個々の刊行物または特許出願が各々参照により組み入れられると具体的に個々に示されたかのごとく、参照により本明細書に組み入れられる。
【０１６３】
上記の発明は、理解の明瞭の目的のため、例示および実施例によってある程度詳細に記載されたが、本発明の教示を考慮すれば、添付の特許請求の範囲の本旨または範囲を逸脱することなく、ある種の変化および修飾がなされ得ることは、当業者に容易に明白となるであろう。
【０１６４】
（表１）メラニン形成細胞性新生物におけるGNAQおよびGNA11のエキソン5のQ209の変異頻度。CSD、慢性日光損傷を受けた皮膚に位置する黒色腫；非CSD、慢性日光誘発性損傷の微視的兆候のない皮膚における黒色腫。
2013509196.tif 000004
【０１６５】
例示的なGNA11 cDNA配列およびタンパク質配列：
SEQ ID NO:1  アクセッション番号NM_002067 GNA11、mRNA、CDS243..1322
2013509196.tif 000005
【０１６６】
SEQ ID NO:2   GNA11タンパク質配列
アクセッション番号：UniProtKB P29992-1；NP_002058
2013509196.tif 000006
【図１】
2013509196.tif 000007
【図２】
2013509196.tif 000008
【図３】
2013509196.tif 000009
【図４】
2013509196.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月24日(2012.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
いくつかの態様において、GNA11変異、例えば、コドンGln209における活性化変異は、末端部黒色腫、末端部黒子黒色腫、慢性日光誘発性損傷（chronic sun-induced damaged）（CSD）黒色腫、非慢性日光誘発性損傷（NCSD）黒色腫、悪性黒子黒色腫、粘膜黒色腫、結節性黒色腫、表在拡大型黒色腫、線維形成性黒色腫、結膜黒色腫、再発性細胞増殖型青色母斑、先天性母斑において発生する黒色腫、悪性青色母斑、および転移などの、メラニン形成細胞性新生物において検出される。いくつかの態様において、GNA11変異は、母斑であるメラニン形成細胞性新生物において検出される。例えば、GNA11変異は、先天性母斑、結節を伴う先天性母斑、線維形成反応を伴う先天性母斑、非定型巨大先天性母斑、結節を伴う巨大先天性母斑、特定の診断のない先天性母斑、非定型青色母斑、非定型細胞増殖型青色母斑、ニューロクリスティック（neurocristic）過誤腫を伴う青色母斑、特定の診断のない青色母斑、および特定の診断のない深部浸透（deep penetrating）母斑において検出され得る。
[本発明1001]
以下の工程を含む、患者由来の生物学的試料中のメラニン形成細胞性新生物細胞を検出する方法：
メラニン形成細胞を含む該生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、それにより、活性化変異が存在する場合に、該生物学的試料中のメラニン形成細胞性新生物細胞の存在を検出する、工程。
[本発明1002]
メラニン形成細胞性新生物細胞がブドウ膜黒色腫細胞である、本発明1001の方法。
[本発明1003]
メラニン形成細胞性新生物細胞が青色母斑細胞である、本発明1001の方法。
[本発明1004]
配列変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、本発明1001〜1003のいずれかの方法。
[本発明1005]
変異がQ209L置換またはQ209P置換である、本発明1004の方法。
[本発明1006]
検出する工程が、生物学的試料由来の核酸試料中の変異の存在または非存在を検出することを含む、本発明1001〜1004のいずれかの方法。
[本発明1007]
検出する工程が増幅反応を含む、本発明1006の方法。
[本発明1008]
GNA11遺伝子の変異領域の配列を決定する工程を含む、本発明1006または1007の方法。
[本発明1009]
検出する工程が、GNA11遺伝子に選択的にハイブリダイズするプローブと核酸試料とを接触させることと、ハイブリダイズしたプローブの存在を検出し、それにより、配列変異を検出することとを含む、本発明1006または1007の方法。
[本発明1010]
検出する工程が、前記遺伝子によりコードされるタンパク質における変異を検出することを含む、本発明1001〜1004のいずれかの方法。
[本発明1011]
生物学的試料が眼試料または皮膚試料である、本発明1001〜1010のいずれかの方法。
[本発明1012]
生物学的試料がリンパ節、肺、肝臓、副腎、軟部組織、または骨に由来する、本発明1001〜1010のいずれかの方法。
[本発明1013]
生物学的試料が、黒色腫を有すると診断された患者に由来する、本発明1001〜1012のいずれかの方法。
[本発明1014]
黒色腫がブドウ膜から発生したものである、本発明1013の方法。
[本発明1015]
黒色腫が青色母斑から発生したものである、本発明1013の方法。
[本発明1016]
GNAQ遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程をさらに含む、前記本発明のいずれかの方法。
[本発明1017]
以下の工程を含む、治療に供された患者における黒色腫の進行をモニタリングする方法：
患者由来の生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異を有する黒色腫細胞の数の変化を検出する工程であって、GNA11変異を有する細胞の数の変化が、治療に対する患者の応答の指標となる、工程。
[本発明1018]
生物学的試料が眼または皮膚に由来する、本発明1017の方法。
[本発明1019]
生物学的試料が血液、リンパ節、肝臓、肺、副腎、または骨に由来する、本発明1017の方法。
[本発明1020]
黒色腫がブドウ膜黒色腫である、本発明1017〜1019のいずれかの方法。
[本発明1021]
黒色腫が悪性青色母斑である、本発明1017〜1019のいずれかの方法。
[本発明1022]
GNA11における活性化変異を有する黒色腫細胞とGNA11アンタゴニストとを接触させる工程を含む、GNA11における活性化変異を有する黒色腫細胞の増殖を阻害する方法。
[本発明1023]
GNA11アンタゴニストが低分子である、本発明1022の方法。
[本発明1024]
GNA11アンタゴニストがプロテインキナーゼC阻害剤である、本発明1022の方法。
[本発明1025]
GNA11アンタゴニストがホスホリパーゼCβの阻害剤である、本発明1022の方法。
[本発明1026]
GNA11アンタゴニストが抗体である、本発明1022の方法。
[本発明1027]
GNA11アンタゴニストがsiRNAである、本発明1022の方法。
[本発明1028]
黒色腫細胞がブドウ膜黒色腫に由来する、本発明1022〜1027のいずれかの方法。
[本発明1029]
黒色腫細胞が青色母斑から発生したものである、本発明1022〜1027のいずれかの方法。
[本発明1030]
活性化変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、本発明1022〜1027のいずれかの方法。
[本発明1031]
以下の工程を含む、GNA11阻害剤による処置の候補である黒色腫患者を同定する方法：
患者に存在する黒色腫に由来する生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、変異の存在が、GNA11阻害剤による処置の候補である黒色腫患者の指標となる、工程。
[本発明1032]
変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、本発明1031の方法。
[本発明1033]
黒色腫がブドウ膜黒色腫である、本発明1031または1032の方法。
[本発明1034]
黒色腫が悪性青色母斑である、本発明1031または1032の方法。
[本発明1035]
検出する工程が、前記遺伝子によりコードされるタンパク質における変異を検出することを含む、本発明1031〜1034のいずれかの方法。
[本発明1036]
検出する工程が、GNA11核酸における変異を検出することを含む、本発明1031〜1034のいずれかの方法。
[本発明1037]
GNA11阻害剤を患者に投与する工程をさらに含む、本発明1031〜1036のいずれかの方法。
[本発明1038]
以下の工程を含む、母斑の黒色腫への進行のリスクを決定する方法：
母斑由来の生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、変異の存在が、母斑の黒色腫への進行のリスクの増加の指標となる、工程。
[本発明1039]
変異がGNA11のGln209をコードするコドンである、本発明1038の方法。
[本発明1040]
母斑が青色母斑である、本発明1038または1039の方法。
[本発明1041]
母斑が太田母斑である、本発明1038または1039の方法。
[本発明1042]
検出する工程が、前記遺伝子によりコードされるタンパク質における変異を検出することを含む、本発明1038〜1041のいずれかの方法。
[本発明1043]
検出する工程が、GNA11核酸における変異を検出することを含む、本発明1038〜1041のいずれかの方法。
[本発明1044]
以下の工程を含む、黒色腫の転移のリスクを決定する方法：
黒色腫を有する患者に由来する生物学的試料中のGNA11遺伝子における活性化変異の存在または非存在を検出する工程であって、変異の存在が、黒色腫の転移のリスクの増加の指標となる、工程。
[本発明1045]
黒色腫がブドウ膜黒色腫である、本発明1044の方法。
[本発明1046]
黒色腫が悪性青色母斑である、本発明1044の方法。
[本発明1047]
変異がGNA11のGln209をコードするコドンにある、本発明1044〜1046のいずれかの方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
本明細書において使用されるように、GNA11の「阻害剤」または「アンタゴニスト」(例えば、「GNA11アンタゴニスト」)とは、GNA11タンパク質、ホスホリパーゼCβ、またはGNA11により調節される下流の分子、例えば、プロテインキナーゼC(PKC)に、例えば、結合するか、それらの活性を部分的にもしくは完全に阻止するか、それらを減少させるか、それらを防止するか、それらの活性化を遅延させるか、それらを不活化するか、それらを脱感作するか、またはそれらの活性もしくは発現をダウンレギュレートする、調整性の分子または化合物を指す。阻害剤には、siRNAまたはアンチセンスRNA、遺伝学的に修飾されたGNA11タンパク質のバージョン、例えば、改変された活性を有するバージョンが含まれ、天然に存在する、および合成のGNA11アンタゴニスト、抗体、小さな化学分子等も含まれる。本発明において使用するためのGNA11阻害剤は、当技術分野において公知である。例えば、本発明において使用するのに適している阻害剤の非限定的な例には、PKCの阻害剤、例えば、比較的非特異的なPKC阻害剤スタウロスポリン、スタウロスポリン（staurosporine）アナログCPG41251、ブリオスタチン-1、KAI-9803、7-ヒドロキシスタウロスポリン、L-トレオ-ジヒドロスフィンゴシン(サフィンゴール(safingol))、AHT956およびAEB071、非選択的PKC阻害剤(PKC412)、イルモホシン(ilmofosine)(BM 41 440)、PKCμを含む古典的PKCアイソフォームのより特異的な阻害剤であるインドールカルバゾールGo6796、PKCαアンチセンス阻害剤LY900003、およびPKCβ阻害剤LY333531、LY317615(エンザスタウリン(Enzastaurin))が含まれ得る。PKCαmRNAの枯渇において使用するのに適しているアンチセンス分子の例は、
2013509196.tif 000011
である。ホスホリパーゼCβの非限定的な例証となる阻害剤には、エデルホシン(edelfosine)およびフルビルシン(fluvirusin)B[2]が含まれ得る。その他の阻害剤を同定するためのアッセイは、試験阻害剤化合物を適用し、次いで、活性に対する機能的効果を決定することにより、インビトロまたはインビボで、例えば、細胞または細胞膜において実施され得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４４】
配列決定
試料DNAをPCRを使用して増幅した。GNA11 Q209を調査するための反応条件は、0.25mM各dNTP、0.4×BSA（New England Biolabs）、1U Hotstar Taq（Qiagen）、1×Hotstar Taq緩衝液（Qiagen）、および0.5μM各プライマー：
2013509196.tif 000012
であった。PCRは、94℃15分の初期変性の後の、95℃（30秒）、58℃（1分）、および72℃（1分）の35サイクルからなった。PCR反応物をカラムを使用して精製し、次いで、Big Dye（ABI）を使用した配列決定反応の鋳型として使用した。両方向に配列決定を達成した。両方の配列決定方向で変異を有すると同定された試料については、少なくとも2回反復した。変異を有する試料について、変異が体細胞性に獲得されたか否かを決定するため、隣接正常組織からのDNAを配列決定した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
プラスミド
Q209L変種を含有しているGNA11コーディング領域全体を有するプラスミドを、UMR cDNA Resource Centerから入手した。野生型カウンターパートを、コドン209の部位特異的変異誘発により生成した。両方の構築物のコーディング領域を、N末端Mycタグによりエピトープタグ標識し、Wzlレトロウイルス発現ベクターへクローニングした。ウエスタンブロットにおいて使用されたGNAQ構築物およびGNA11構築物は、Missouri S & T cDNA resource centerから入手された。それらを、内部Glu-Gluタグ標識し、171〜176位の残基AYLPTQ（SEQ ID NO:6）（Gαq）またはGYLPTQ（SEQ ID NO:7）（Gα11）をEYMPTE（SEQ ID NO:8）へと改変し、Wzlレトロウイルスベクターへクローニングした。全ての構築物を確認のため配列決定した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】配列表
【補正方法】追加
【補正の内容】
【配列表】
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【国際調査報告】
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