(57)【要約】（i）患者から生物試料を採取する段階；（ii）IL 1B（rs16944）、IL 1B（rs1143623）およびIL 1B（rs4848306）を含む遺伝子多型パターンについて該生物試料を遺伝子型判定する段階；ならびに（iii）該遺伝子多型パターンを参照複合遺伝子型パターンと比較する段階であって、該遺伝子多型パターンと該参照パターンとの類似が、該患者の、重度の歯周病にかかりやすくかつ／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすい素因を示す、前記段階を含む、該患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定する、改良された方法およびキットを提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（i）患者から生物試料を採取する段階；
（ii）IL 1B（rs16944）、IL 1B（rs1143623）およびIL 1B（rs4848306）を含む遺伝子多型パターンについて該生物試料を遺伝子型判定する段階；
（iii）該遺伝子多型パターンを参照複合遺伝子型パターンと比較する段階であって、該遺伝子多型パターンと該参照パターンとの類似が、該患者の、重度の歯周病にかかりやすくかつ／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすい素因を示す、前記段階
を含む、該患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定する方法。
【請求項２】
前記生物試料が、唾液、口腔細胞、血液、組織試料または尿である、請求項1記載の方法。
【請求項３】
前記遺伝子多型パターンがIL 1B（rs1143633）をさらに含む、請求項1記載の方法。
【請求項４】
前記患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかを決定するための、請求項1記載の方法。
【請求項５】
前記患者の歯周病の進行の危険性を決定するための、請求項1記載の方法。
【請求項６】
前記患者が、白人、アフリカ人、中国人または他の民族である、請求項1記載の方法。
【請求項７】
（i）生物試料収集手段；
（ii）IL 1B（rs16944）、IL 1B（rs1143623）およびIL 1B（rs4848306）を含む遺伝子多型パターンを決定するための手段；および
（iii）参照としての対照試料
を含む、患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定するための検査キット。
【請求項８】
前記遺伝子多型パターンが、IL 1B（rs1143633）をさらに含む、請求項7記載の検査キット。
【請求項９】
前記患者が、白人、アフリカ人、中国人または他の民族である、請求項6記載の検査キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本特許出願は、そのそれぞれがその全体の参照により本明細書に組み入れられる、2011年3月13日に出願した米国特許仮出願第61/452,157号、および2010年12月9日に出願した米国特許仮出願第61/421,628号の優先権を請求する。
【０００２】
発明の分野
本発明は概して、患者の重度の歯周病の危険性および／または歯周病進行の危険性を決定するための改良された方法、ならびにそのような改良された方法で使用するためのキットに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
歯肉炎とは歯周病の初期段階であり、歯肉が赤くなり、腫れ、容易に出血することがある。歯肉炎は通常痛みを伴わず、処置しないと歯周炎に進行する可能性があり、これは組織破壊の程度により軽度、中等度または重度に分類されうる。歯周炎は、主に成人の疾患であり、35歳を過ぎるまでは通常検出できない。通常、歯垢に存在する細菌が歯周病を惹起する。歯垢中の細菌により産生された毒素が、身体の炎症および他の免疫機構を活性化し、これが最終的に、歯を支える骨および歯肉組織の破壊を招く。疾患が進行すると、歯肉が歯から引き離され、守られた環境を細菌に提供する歯周ポケットが形成され、それによってこのサイクルが継続される。しかしながら、いくつかの部位では活性であり続けるわけではない。米国特許第5,328,829号（特許文献1）は、その部位でインターロイキンIL-1βを測定することによる口腔内の活性歯周病部位の決定のための方法を開示している。喫煙は、歯周炎の有病率および重症度の上昇と関連している。しかしながら、歯周病を有する個人のうちかなりの人数は、タバコを吸ったことがない。
【０００４】
過去15年間で、小児およびティーンエイジャーに発症するある種の歯周炎は遺伝的に決定されることが証明されてきた。これらの疾患は、人口に対する有病率が極めて低く、一部の個人では思春期前に、他の個人では思春期から18歳の間に重度の歯肉炎を生じさせる。そのようなケースで同定された遺伝因子は、おそらく該個人に複数の健康問題を生じやすくするであろう、非常に明白な生物学的機構を伴っていた。これまでに、成人型の歯周炎において同様の種類の遺伝因子を発見する努力は成功していない。
【０００５】
疾患予測のための遺伝子検査により、1〜2個の遺伝子と関連するまたはそれにより生じる疾患について、ひとたび該遺伝子が同定されれば、特定の遺伝子を保有する人の疾患に対する危険性を決定することが可能になってきた（米国特許第4,582,788号（特許文献2）および第5,110,920号（特許文献3）を参照）（例えば、米国特許第4,801,531号（特許文献4）、第4,666,828号（特許文献5）、および第5,268,267号（特許文献6）を参照）。
【０００６】
一方がIL1A遺伝子中（IL1A +4845）に、もう一方がIL1B遺伝子中（IL1B +3954）に位置しているヒトゲノムにおける2つの変異を用いて、歯周病の危険性を予測するために、遺伝子検査キットが開発された。これらの遺伝子変異のそれぞれにおける少なくとも1コピーのマイナーアレルの保有者は、歯周病に対する感受性が増大している。米国特許第5,686,246号（特許文献7）を参照。しかしながら、このような検査は一部の民族的集団では有用性が限定的であり、該試験はそのような集団における歯周病の危険性がある人々のごく一部の集団しか同定しない。全ての民族的集団において歯周病の危険性を決定するより感受性の高い方法を見いだす必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第5,328,829号
【特許文献２】米国特許第4,582,788号
【特許文献３】第5,110,920号
【特許文献４】米国特許第4,801,531号
【特許文献５】第4,666,828号
【特許文献６】第5,268,267号
【特許文献７】米国特許第5,686,246号
【発明の概要】
【０００８】
発明の簡単な概要
本発明は、（i）患者から生物試料を採取する段階；（ii）IL 1B（rs16944）、IL 1B（rs1143623）およびIL 1B（rs4848306）を含む遺伝子多型パターンについて該生物試料を遺伝子型判定する段階；ならびに（iii）該遺伝子多型パターンを参照複合遺伝子型パターンと比較する段階であって、該遺伝子多型パターンと該参照パターンとの類似が、該患者の、重度の歯周病にかかりやすくかつ／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすい素因を示す段階を含む、該患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定する方法に関する。
【０００９】
本発明はまた、（i）生物試料収集手段；（ii）遺伝子多型パターンを決定するための手段；ならびに（iii）IL 1B（rs16944）、IL 1B（rs1143623）、IL 1B（rs4848306）およびIL 1B（rs1143633）を含む対照試料を含む、患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定するための検査キットにも関する。
【００１０】
本明細書において引用される特許および刊行物の内容ならびにこれらの特許および刊行物において引用される文献の内容は、認められる範囲内で参照により本明細書に組み入れられる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
本発明は、歯周病への感受性に関連する、IL-1Bにおける多型の発見に関する。
したがって、この多型の遺伝子型の確認は、歯周病への感受性に有用な遺伝子検査を提供する。
【００１２】
本明細書で用いられる「アジア人」は、現在住んでいる場所に関わらず、先祖からの故郷が中国、インド、日本を含むがこれに限定されないアジアの国々のうち1つにある人々を意味する。「アフリカ人」は、現在住んでいる場所に関わらず、先祖からの故郷がアフリカの国々の1つにある人々を意味する。
【００１３】
別段明記されない限り、DNA技術を含む反応および操作は、参照により本明細書に組み入れられる、Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されたように行われた。米国特許第4,666,828号；第4,801,531号；および第5,272,057号、ならびにMcDowell et al., 1995に記載された方法論もまた、別段明記されない限り用いられる。遺伝子型判定は、Taqman（商標）アッセイ、またはその後の一塩基伸長法を伴うPCRの使用のいずれかにより行った。
【００１４】
本明細書において、（i）患者から生物試料を採取する段階；（ii）IL 1B（rs16944）、IL 1B（rs1143623）およびIL 1B（rs4848306）を含む遺伝子多型パターンについて該生物試料を遺伝子型判定する段階；ならびに（iii）該遺伝子多型パターンを参照複合遺伝子型パターンと比較する段階であって、該遺伝子多型パターンと該参照パターンとの類似が、該患者の、重度の歯周病にかかりやすくかつ／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすい素因を示す段階を含む、該患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定する方法が提供される。
【００１５】
本明細書において、（i）患者から生物試料を採取する段階；（ii）IL 1B（rs16944)、IL 1B（rs1143623)およびIL 1B（rs4848306)を含む遺伝子多型パターンについて該生物試料を遺伝子型判定する段階を含む、患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかおよび／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすいかどうかを決定する方法であって、表4〜6に列記された遺伝子多型パターンのうちの1つの存在が、該患者の、重度の歯周病にかかりやすくかつ／または歯周病の進行の高い危険性を有しやすい素因を示す、方法も提供される。
【００１６】
好ましい態様において、遺伝子多型パターンは、（B1B1およびIL1B3877=1.1)、B2B3、B2B4、B3B3、B3B4、B4B4、（B1B4およびIL1B3877=1.1)、（B2B4 およびIL1B3877=1.1)、（B3B4およびIL1B3877=1.1)、（B4B4およびIL1B3877=1.1)、（B2B3 およびIL1B3877=1.1)、（B3B3およびIL1B3877=1.1)、B1B1、B1B4、（B2B4およびIL1B3877=2.*)、（B4B4およびIL1B3877=2.*)、（B3B4 およびIL1B3877=2.*)、（IL1B 3737=1.1およびIL1B3877=1.1)、B2B2、B1B3、（B1B3および3877=1.1)、（B2B2 and 3877=1.1)、ならびにILlB3877=1.1.からなる群より選択される。
【００１７】
好ましい態様において、白人集団における遺伝子多型パターンは、（B1B1およびIL1B3877=1.1)、B2B3、B2B4、B3B3、B3B4、B4B4、（B1B4およびIL1B3877=1.1)、（B2B4およびIL1B3877=1.1)、（B3B4およびIL1B3877=1.1)、（B4B4およびIL1B3877=1.1)、（B2B3およびIL1B3877=1.1)、（B3B3およびIL1B3877=1.1)、B1B1、B1B4、（B2B4およびIL1B3877=2.*)、（B4B4およびIL1B3877=2.*)、（B3B4およびIL1B3877=2.*)、ならびに（IL1B 3737=1.1およびIL1B3877=1.1)からなる群より選択される。
【００１８】
別の好ましい態様において、アフリカ人集団における遺伝子多型パターンは、（B1B1およびIL1B3877=1.1)、B2B3、B2B4、B3B3、B3B4、B4B4、（B1B4およびIL1B3877=1.1)、B1B1、（B3B4およびIL1B3877=1.1)、（B3B4およびIL1B3877=2.*)、（B2B4およびIL1B3877=1.1)、（B4B4およびIL1B3877=1.1)、ならびに（B1B4およびIL1B3877=1.1)からなる群より選択される。
【００１９】
別の好ましい態様において、中国人集団における遺伝子多型パターンは、B2B2、B1B3、（B1B3および3877=1.1)、（B2B2および3877=1.1)、ならびにIL1B3877=1.1からなる群より選択される。
【００２０】
IL1Bハプロタイプの定義：
最も一般に見いだされるハプロタイプは、各SNPにおけるアレルを示す下記の表に記載されているように、数値的に表される。
2013544536.tif 000002
【００２１】
IL1B複合遺伝子型の定義：
IL1B遺伝子の複合遺伝子型は、従来のアレルにより定義することができる。例として、2つの複合遺伝子型パターンを以下に示す。
2013544536.tif 000003
【００２２】
方法の好ましい態様において、生物試料は、唾液、口腔細胞、血液、組織試料および尿からなる群より選択される。
【００２３】
別の好ましい態様において、方法は、前記患者が重度の歯周病にかかりやすいかどうかを決定するため、または前記患者の歯周病の進行の危険性を決定するためのものである。好ましくは、患者は、白人、アフリカ人、中国人または他の民族である。
【００２４】
本発明は、全ての主要な民族集団において高度に認められるIL1 SNPおよびハプロタイプを同定している。特定の複合遺伝子型は、白人、アフリカ系アメリカ人および中国人においてより重度の歯周炎に有意に関連した。民族グループ間の任意の差異は、民族グループ間の遺伝子間相互作用の違いによって生じる可能性があり、これらの異なる知見をもたらす可能性があり、かつ遺伝子−環境の相互作用は民族グループ間で異なっている可能性がある。
【００２５】
検査キットの別の好ましい態様において、患者は、白人、アフリカ人、中国人または他の民族である。このキットは、IL-1遺伝子座ハプロタイプの少なくとも1つのアレルに5'および3'ハイブリダイズする5'および3'オリゴヌクレオチドを含む、1つまたは複数のオリゴヌクレオチドを包含してもよい。PCR増幅オリゴヌクレオチドは、その後の解析に便利なサイズのPCR産物を産生するために、25から2500塩基対離れて、好ましくは約100から約500塩基離れてハイブリダイズすべきである。
【００２６】
これらの遺伝子におけるヒト多型の検出に適したプライマーは、この配列情報、およびプライマー配列の設計および最適化について当技術分野において公知の標準的な技術を用いて容易に設計することができる。このようなプライマー配列の最適な設計は、例えば、Primer 2.1、Primer 3またはGeneFisherなどの市販されているプライマー選択プログラムを用いることにより達成することができる（Nicklin M.H.J. , Weith A. Duff G.W., "A Physical Map of the Region Encompassing the Human Interleukin-1α, interleukin-1β, and Interleukin-1 Receptor Antagonist Genes" Genomics 19: 382（1995); Nothwang H.G., et al. "Molecular Cloning of the Interleukin-1 gene Cluster: Construction of an Integrated YAC/PAC Contig and a partial transcriptional Map in the Region of Chromosome 2ql3" Genomics 41: 370（1997); Clark, et al.（1986) Nucl. Acids. Res., 14:7897-7914 ［Nucleic Acids Res., 15:868（1987) に訂正記事が発表されている] およびthe URL gdb.orgの the Genome Database（GDB) project も参照）。
【００２７】
キットでの使用では、オリゴヌクレオチドは、合成オリゴヌクレオチド、制限断片、cDNA、および合成ペプチド核酸（PNA）など、さまざまな天然組成物および／または合成組成物のいずれかであってもよい。アッセイキットおよび方法はまた、アッセイでの同定を容易にするために、標識されたオリゴヌクレオチドを用いてもよい。用いられうる標識の例は、放射標識、酵素、蛍光化合物、ストレプトアビジン、アビジン、ビオチン、磁性成分、金属結合成分、および抗原または抗体成分などを含む。
【００２８】
キットはまた、任意でDNAサンプリング手段を含んでもよい。DNAサンプリング手段は、当業者に周知であり、限定されないが、ろ紙およびAmpliCard（商標）（University of Sheffield, Sheffield, England S10 2JF; Tarlow, JW, et al., J. of Invest. Dermatol. 103:387-389（1994)）などの基質；Nucleon （商標）キット、溶解バッファーおよびプロテイナーゼ溶液などのDNA精製試薬；10×反応バッファー、熱安定性ポリメラーゼ、およびdNTPなどのPCR試薬；ならびにHinfI制限酵素、アレル特異的オリゴヌクレオチド、乾燥させた血液からのネステッドPCR用の縮重オリゴヌクレオチドプライマーなどのアレル検出手段を含むことができる。アッセイを実行するための説明書（例えば、書面、テープ、VCR、CD-ROMなど）がキット内に含まれてもよい。
【００２９】
アレルの検出
多くの方法が、ヒト多型遺伝子座にある特定のアレルを検出するのに利用可能である。特定の多型のアレルを検出するための好ましい方法は、多型の分子的性質に一部依存する。例えば、多型遺伝子座の様々なアレル型は、DNAの一塩基対により異なっている可能性がある。そのような一塩基多型（またはSNP）は、全ての公知の多型のうち約80％を構成する、遺伝的変異の主要な要因であり、ヒトゲノムにおけるそれらの密度は平均して1,000塩基対あたり1個と推定される。SNPは、2つのアレル−異なる2種類の型のみで生じる−であることが最も多い（DNAに存在する4種類の異なるヌクレオチド塩基に対応する最大4種類の型のSNPが理論的には可能であるが）。それにもかかわらず、SNPは、他の多型より変異的に安定であり、これによって、マーカーと未知の変異体との間の連鎖不平衡を用いて疾患の原因となる突然変異をマッピングする関連研究に適したものとなる。加えて、SNPは典型的には2種類のアレルのみを有するため、長さの測定ではなく単純なプラス／マイナスアッセイにより遺伝子型を同定することができ、より自動化されやすい。
【００３０】
様々な方法が、個体における特定の一塩基多型のアレルの存在を検出するのに利用可能である。この分野における進歩によって、正確で、簡単で、安価な大規模SNP遺伝子型判定がもたらされている。最近、例えば、動的アレル特異的ハイブリダイゼーション（DASH）、マイクロプレートアレイ対角線ゲル電気泳動（MADGE）、ピロシーケンス、オリゴヌクレオチド特異的ライゲーション、TaqManシステム、ならびにAffymetrix SNPチップなどさまざまなDNA「チップ」技術を含む、複数の新しい技術が記載される。これらの方法は、典型的にはPCRによる、標的遺伝領域の増幅を必要とする。さらに他の新たに開発された方法は、侵襲的切断によるシグナル低分子の生成に続く質量分析、または固定化パドロックプローブおよびローリングサークル増幅法（rolling-circle amplification）に基づき、結果的にPCRの必要性を排除しうる。特定の一塩基多型を検出することが当技術分野において公知である複数の方法を以下に要約する。本発明の方法は、全ての利用可能な方法を含むことが理解される。
【００３１】
単なる例示的な態様において、方法は、（i）患者から細胞の試料を収集する段階、（ii）試料の細胞から核酸（例えば、ゲノム、mRNAまたは両方）を単離する段階、（iii）アレルのハイブリダイゼーションおよび増幅が生じるような条件下で、IL-1炎症誘発性ハプロタイプの少なくとも1つのアレルに5'および3'で特異的にハイブリダイズする1つまたは複数のプライマーと、核酸試料を接触させる段階、ならびに（iv）増幅産物を検出する段階を含む。これらの検出スキームは、核酸分子が非常に少ない数で存在している場合に、そのような分子の検出に特に有用である。
【００３２】
本アッセイの好ましい態様において、IL-1炎症誘発性ハプロタイプのアレルは、制限酵素切断パターンの変化により同定される。例えば、試料および対照DNAを単離し、（任意で）増幅し、1つまたは複数の制限エンドヌクレアーゼにより消化し、断片の長さをゲル電気泳動により決定する。
【００３３】
定義
別段定義されていない限り、本明細書において用いられる全ての技術的用語および科学的用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。本明細書において記載のものと類似または同等の方法および材料が、本発明の実施および試験において用いることができるが、適当な方法および材料を以下に記載する。本明細書で言及される全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、それらの全体が参照により組み入れられる。矛盾が生じる場合には、定義を含む本明細書が優先する。加えて、材料、方法、および実施例は、単なる例示であり、限定することを意図しない。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲から明らかになる。
【００３４】
本明細書に記載された態様の理解の促進を目的として、好ましい態様に対して言及がなされ、具体的な用語を用いてその好ましい態様を説明する。本明細書で用いられる用語は、特定の態様を説明することのみと目的としており、本発明の範囲を限定することを意図しない。本開示全体にわたって用いられる、単数形「ある」、「1つの」および「その」は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数に対する言及を含む。よって、例えば、「1つの組成物」に対する言及は、単一の組成物と共に複数のそのような組成物を含み、「1つの治療剤」に対する言及は、当業者に公知の1つまたは複数の治療剤および／または薬剤ならびにそれらの同等物などに対する言及である。
【００３５】
「アレル」という用語は、異なる多型領域で見いだされた異なる配列変異体を指す。例えば、IL-1RN（VNTR）は、少なくとも5種類のアレルを有する。配列変異体は、挿入、欠失または置換を含むがこれに限定されない、一塩基または複数塩基の変化であってもよく、あるいは、長さが様々な配列反復であってもよい。
【００３６】
「アレルパターン」という用語は、1つまたは複数の多型領域における1つまたは複数のアレルの同一性を指す。例えば、アレルパターンは、1つの多型部位における単一のアレルからなってもよく、IL-1RN（VNTR）アレル1に関しては、IL-1RN遺伝子座のVNTRに少なくとも1コピーのIL-1RNアレル1を有するアレルパターンである。あるいは、アレルパターンは、単一の多型部位におけるホモ接合状態またはヘテロ接合状態のいずれかからなってよい。例えば、IL-1-RN（VNTR）アレル2,2は、ホモ接合IL-RN（VNTR）アレル2状態に対応する、IL-1RNのVNTRマーカーに2コピーの第2のアレルが存在するアレルパターンである。あるいは、アレルパターンは、2個以上の多型部位におけるアレルの同一性からなってもよい。
【００３７】
用語「対照」、「対照試料」または「参照」は、用いられる検出技術に合った任意の試料を指す。対照試料は、用いられるアレル検出技術の産物または検査されるべき物質を包含してもよい。さらに、対照は、正の対照または負の対照であってもよい。例として、アレル検出技術が、PCR増幅に続いてサイズ分画を行う場合に、対照試料は適当なサイズのDNA断片を含んでもよい。同様に、アレル検出技術が変異タンパク質の検出を含む場合に、対照試料は変異タンパク質の試料を含んでもよい。一方で、対照試料は検査されるべき物質を含むことが好ましい。例えば、対照は、IL-1遺伝子クラスターのゲノムDNAまたはクローニングされた部分の試料であってもよい。また一方で、検査されるべき試料がゲノムDNAである場合に、対照試料は好ましくは、ゲノムDNAの高度に精製された試料である。
【００３８】
本明細書において用いられる「ハプロタイプ」という用語は、統計的に有意な水準（Pcorr＜0.05）で一群として一緒に遺伝的に受け継がれる（連鎖不平衡状態の）アレルの組み合わせを指すことを意図する。本明細書で用いられる「IL-1ハプロタイプ」という語句は、IL-1遺伝子座におけるハプロタイプを指す。IL-1炎症性ハプロタイプまたはIL-1炎症誘発性ハプロタイプとは、アゴニスト活性の上昇および／またはアンタゴニスト活性の低下を示すハプロタイプを指す。
【００３９】
本明細書において用いられる「IL-1遺伝子クラスター」および「IL-1遺伝子座」という用語は、第2染色体の2q13領域またはその近くにある全ての核酸を含み、少なくともIL-1A遺伝子、IL-1B遺伝子、およびIL-1RN遺伝子、ならびに任意の他の関連した配列を含む（Nicklin et al., Genomics 19: 382-84, 1994）。本明細書において用いられる「IL-1A」、「IL-1B」および「IL-1RN」という用語は、IL-1α、IL-1β、およびIL-1受容体アンタゴニストをコードする遺伝子をそれぞれ指す。IL-1A、IL-1B、およびIL-1RNの遺伝子アクセッション番号はそれぞれ、X03833、X04500、およびX64532である。
【００４０】
「IL-1X(Z)アレルY」は、遺伝子X中のIL-1遺伝子座の多型部位で生じる、Yと名付けられた特定のアレル型を指し、ここで、Xは、IL-1 A、BまたはRNでありかつヌクレオチドZまたはその近くに位置し、ヌクレオチドZは、特定のIL-1遺伝子Xの主要な転写開始点（ヌクレオチド＋1である）に相対的に番号付けられる。本明細書においてさらに用いられる「IL-1Xアレル(Z)」という用語は、ヌクレオチドZにまたはその近くに位置する遺伝子X中のIL-1多型部位の全てのアレルを指す。例えば、「IL-1RN(＋2018)アレル」という用語は、マーカー＋2018におけるIL-1RN遺伝子の複数の選択的な型を指す。「IL-1RN(+2018)アレル2」は、センス鎖の＋2018位にシトシン（C）を包含するIL-1RN遺伝子の型を指す。Clay et al., Hum. Genet. 97:723-26, 1996。「IL-1RN(+2018)アレル1」は、プラス鎖の＋2018位にチミン（T）を包含するIL-1RN遺伝子の型を指す。対象が2つの同一のIL-1RNアレルを有するとき、対象は、ホモ接合である、またはホモ接合状態にあると言われる。対象が2つの異なるIL-1RNアレルを有するとき、対象は、ヘテロ接合である、またはヘテロ接合状態にあると言われる。「IL-1RN(+2018)アレル2,2」という用語は、ホモ接合IL-1RN(+2018)アレル2状態を指す。反対に、「IL-1RN(+2018)アレル1,1」という用語は、ホモ接合IL-1RN(+2018)アレル1状態を指す。「IL-1RN(+2018)アレル1,2」という用語は、ヘテロ接合アレル1および2状態を指す。
【００４１】
あるいは、アレルは、多型部位にあるヌクレオチドにより名付けられる。例えば、「IL-1RN(+2018)アレルT」は、プラス鎖の+2018位にチミン（T）を包含するIL-1RN遺伝子の型を指す。
【００４２】
「高い危険性」とは、特定の多型アレルを保有しない集団のメンバーにおける疾患または状態の発生の頻度と比較して、特定の多型アレルを保有する個体における疾患または状態の発生の頻度が統計的に高いことを指す。
【００４３】
DNAまたはRNAなどの核酸に関連して本明細書において用いられる「単離された」という用語は、巨大分子の天然供給源中に存在する他のDNAまたはRNAからそれぞれ分離されている分子を指す。例えば、本IL-1ポリペプチドの1つをコードする単離された核酸は、好ましくは天然でゲノムDNAにおいてIL-1遺伝子に隣接する10キロベース（kb）以下の核酸配列を、より好ましくは5 kb以下のそのような天然の隣接配列を、もっとも好ましくは1.5 kb未満のそのような天然の隣接配列を含む。本明細書において用いられる単離されたという用語はまた、組換えDNA技術による産生時に細胞性物質、ウイルス性物質または培地を実質的に含まない、または化学的合成時に化学前駆体もしくは他の化学物質を実質的に含まない、核酸またはペプチドも指す。さらに、「単離された核酸」は、天然では断片として存在せず、天然状態では見いだされない、核酸断片を含むことを意味する。「単離された」という用語はまた、他の細胞性タンパク質から単離されたポリペプチドも指すように本明細書において用いられ、精製されたポリペプチドおよび組換えポリペプチドのどちらも包含することを意味する。
【００４４】
本発明の「非ヒト動物」は、げっ歯類、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ヤギなどの哺乳動物、ツメガエル（Xenopus）属のメンバーなどの両生類の動物、およびトランスジェニック鳥類（例えば、ニワトリ、トリ（birds）など）を含む。「キメラ動物」という用語は、組換え遺伝子が見いだされる、または組換え遺伝子が動物の全ての細胞ではなく一部で発現している、動物を指すように、本明細書において用いられる。「組織特異的キメラ動物」という用語は、組換えIL-1遺伝子の1つが、一部の組織で存在および／もしくは発現しているまたは破壊されているが、他の組織ではそうではないことを示す。「非ヒト哺乳動物」という用語は、ヒトを除く哺乳綱の任意のメンバーを指す。
【００４５】
本明細書において用いられる「核酸」という用語は、デオキシリボ核酸（DNA）、適切な場合にはリボ核酸（RNA）などのポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドを指す。該用語は、同等物として、ヌクレオチド類似体から作製されたRNAまたはDNAいずれかの類似体（例えば、ペプチド核酸）、ならびに記載された態様に適用可能なものとして、一本鎖ポリヌクレオチド（センスまたはアンチセンス）および二本鎖ポリヌクレオチドを含むことも理解されるべきである。
【００４６】
「多型」という用語は、遺伝子またはその一部の2種類以上の型の共存（例えば、アレル変異体）を指す。少なくとも2種類の異なる型、すなわち、2種類の異なるヌクレオチド配列が存在する遺伝子の部分は、「遺伝子の多型領域」と呼ばれる。遺伝子の多型領域に特異的な遺伝子配列がアレルである。多型領域は、単一のヌクレオチドであることができ、これは別のアレルでは異なる。多型領域はまた、複数のヌクレオチド長であることもできる。
【００４７】
「疾患にかかりやすい性向」、さらには疾患に対する「素因」もしくは「感受性」、または任意の類似の語句は、あるアレルが特定の疾患（例えば、歯周病）の発症についての対象における発生率に関連することまたはその予測となることが、本明細書により発見されたことを意味する。よって、アレルは、健常な個体と比較して疾患を有する個体における出現頻度において大きな比率を占める。したがって、これらのアレルは、症状が出る前の個体または疾患にかかる前の個体においてさえ、疾患を予測するために用いることができる。
【００４８】
「野生型アレル」という用語は、対象において2コピーで存在する場合に野生型の表現型をもたらす、遺伝子のアレルを指す。遺伝子におけるある種のヌクレオチドの変化は、ヌクレオチドが変化した該遺伝子を2コピー有する対象の表現型に影響を与えない可能性があるため、特定遺伝子のいくつかの異なる野生型アレルが存在しうる。
【００４９】
遺伝子スクリーニング（遺伝子型判定または分子スクリーニングとも呼ばれる）は、疾患状態を引き起こすあるいは疾患状態を引き起こす突然変異と「連鎖」している突然変異（アレルまたは多型）を患者が有するかどうかを決定するための検査として広く定義することができる。連鎖とは、ゲノム中で互いに近くにあるDNA配列が一緒に遺伝的に受け継がれる傾向を有するという現象を指す。2つの配列は、共遺伝の何らかの選択的優位性のために連鎖している可能性がある。しかしながら、より典型的には、2つの多型配列は、減数分裂組換え事象が2つの多型間の領域内で生じる相対頻度が低いために共遺伝している。共遺伝する多型アレルは、所与のヒト集団において、集団の任意の特定のメンバーで両方とも同時に生じるかあるいは全く生じないかのいずれかである傾向があるため、それらは互いに連鎖不平衡であると言える。実際、ある染色体領域における複数の多型が互いに連鎖不平衡であることが見いだされた場合、それらは準安定遺伝子「ハプロタイプ」を定義している。一方、2つの多型遺伝子座間で生じる組換え事象は、それらを異なる相同染色体上に分離させる。2つの物理的に連鎖した多型間の減数分裂組換えが十分な頻度で生じる場合、2つの多型は、独立して分裂しているように見え、連鎖平衡であると言える。
【００５０】
歯周病の重症度とは、臨床的アタッチメントロスと呼ばれる、喪失した歯根膜線維の量を指す。米国歯周病学会（American Academy of Periodontology）によれば、重症度の分類は以下のとおりである。
軽度：1〜2 mmのアタッチメントロス
中等度：3〜4 mmのアタッチメントロス
重度：≧5mmのアタッチメントロス
【００５１】
以下の実施例は、本発明の具体的な例示として提供される。しかしながら、本発明が実施例に記載された具体的詳細に限定されないことが理解されるべきである。別段指示しない限り、実施例ならびに明細書の残りの部分における全ての部分および百分率は重量基準である。
【００５２】
さらに、特性の特定の組み合わせ、計測単位、条件、物理的状態または百分率を表すものなど、本発明のさまざまな局面を記載するまたは特許請求する以下の明細書または段落に記載された任意の数の範囲は、参照または他の方法により本明細書に明確に字義的に組み入れられることが意図され、そのような範囲内にある任意の数は、そのように記載された任意の範囲内に包含される数または範囲の任意のサブセットを含む。
【００５３】
変数の修飾語としてまたは変数と組み合わせて用いられるとき、「約」という用語は、本明細書において開示された数および範囲がフレキシブルであること、ならびに、該範囲の外にあるまたは単一値と異なる温度、濃度、量、容量、炭素数および特性を用いる当業者による本発明の実施が、所望の結果、すなわち、患者の重度の歯周病の危険性および／または歯周病進行の危険性を決定する改良された方法ならびにそのような改良された方法で使用するためのキットを達成するであろうことを示唆することを意図する。
【実施例】
【００５４】
実施例1
IL1 SNPのアレル頻度およびハプロタイプ頻度を主要な民族グループ間で比較した：白人（DARIC、N=767）；アフリカ系アメリカ人（DARIC、N=156）；中国人1（N=300）；中国人2（N=1,000）；およびインド人（N=644）。複数民族での頻度が高いSNPおよびハプロタイプを同定した。次いで、SNP、ハプロタイプ、および複合遺伝子型を単独で、喫煙に対して調整されたロジスティック回帰モデルにより、白人の歯周炎重症度との関連性について分析した。次いで、白人において疾患と関連するパターンをアフリカ系アメリカ人で評価した。
【００５５】
全ての民族グループにおいて頻度が高いSNPは、IL1Bプロモーターにおいて以前に同定された機能的SNP（rs16944、rs1143623、rs4848306）、および別のIL1B SNP（rs1143633）を含んだ。4つのIL1Bプロモーターハプロタイプ（B1〜B4）は、民族間での頻度が非常に異なるB3およびB4が大部分を占めていた。IL1B遺伝子における複数の複合遺伝子型は、白人における重度の歯周炎および歯肉浸出液IL1βの上昇と関連した。アフリカ系アメリカ人においてさらに試験を行うと、複合遺伝子型であるB1B1または（B1B4およびIL1B3877=1.1)または B2B3または B2B4または B3B3または B3B4またはB4B4もまた、重度の歯周炎と有意に関連した（白人およびアフリカ系アメリカ人に対してそれぞれp=0.003および0.043）。同様のパターンであるB1B1または（B1B4およびIL1B3877=1.1)または B2B3または B2B4または B3B3または（B3B4およびIL1B3877=1.1)またはB4B4もまた、重度の歯周炎と有意に関連した（白人およびアフリカ系アメリカ人に対してそれぞれp=0.009および0.044）。
【００５６】
実施例2
これは症例対照研究であった。重度の歯周炎および対照をアタッチメントレベルおよびポケットデプスからなる複合指標を用いて定義した。本発明者らは、749人の白人対象、153人のアフリカ系アメリカ人、および270人の中国人を分析した（表1を参照）。平均すると、本研究で試験した3つの民族グループについての症例と対照の比は、1:2であった。
【００５７】
（表１）試験対象
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【００５８】
IL-1生物活性を決定する11個のIL-1遺伝子が存在する。それらのうち9個は、第2染色体上にクラスターを形成し、他の2個は第9染色体および第11染色体上に位置する。歯周組織にとって、IL1B遺伝子はもっとも重要である。そこで、本発明者らは最初にこの遺伝子に注目した。本発明者らは、IL1B遺伝子領域全体をスキャンし、4つの機能的変異体を同定した。これらは、一塩基多型またはSNPである。4つの機能的SNPは全てプロモーター領域（-31位、-511位、-1464位、および-3737位）に位置している。これらのSNPのうち2つである-31および-511は100％一致しており、一方のみを分析に含めた。
【００５９】
3つの機能的SNPは、8つの可能性あるハプロタイプを構成する。それらのうち4つは、B1からB4と名付けられ、主要な民族グループで観察された全てのハプロタイプのうち95％超を占める。次に、これらの4つの一般的なハプロタイプは、10個の可能性のあるディプロタイプまたはハプロタイプ対を構成する。分析の結果を表2および3に要約する。これらのハプロタイプまたはディプロタイプの頻度は民族集団間で異なっていることに注意されたい。
【００６０】
（表２）IL1Bハプロタイプ
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【００６１】
（表３）IL1Bディプロタイプ
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【００６２】
これらのハプロタイプ／ディプロタイプは機能的であり、炎症性マーカーIL-1βおよびCRPの臨床レベルに影響を与える。例えば、B3B3、B2B3およびB3B4を含むいくつかのディプロタイプは、IL-1βおよびCRP両方のレベルの上昇に関連する。B1B1およびB1B3を含むいくつかのディプロタイプは、IL-1βのレベルの上昇のみに関連する。興味深いことに、IL1-β発現に対するこれらのハプロタイプの効果は、状況依存的である可能性がある。例えば、B2ハプロタイプは、歯肉溝浸出液におけるIL1-βのレベルの低下に関連した。しかしインビトロ解析では、このハプロタイプは最高レベルのプロモーター活性に関連した。
【００６３】
実施例3
炎症性バイオマーカーに対するそれらの効果に基づき、本発明者らは、重度の歯周炎の臨床転帰との関連について調査するための候補遺伝子型パターンを開発した。これらの遺伝子型パターンを開発するために、本発明者らは最初に、高レベルのIL-1βと関連するディプロタイプを選択した。次いで、本発明者らは、IL1B3877（rs1143633）と呼ばれる別のSNPの遺伝子型により遺伝子型パターンを改良した。このSNPは、アジア人集団において炎症性マーカーCRPのレベルの上昇に関連する。
【００６４】
本発明者らは、3つの各民族グループにおける重度の歯周炎との関連についてこれらのパターンを試験した。表4は、白人において重度の歯周炎と関連するパターンを列記する。これらのパターンのうちいくつかは類似しており、同じ遺伝子型のサブセットを共有する。アフリカ系アメリカ人について重度の歯周炎と関連するパターンを表5に列記する。これらのパターンのうちいくつかは、白人における重度の疾患とも関連する。表6に示すとおり、中国人では重度の歯周炎と関連する5つのパターンが存在している。これらのパターンは、アフリカ系アメリカ人または白人で観察されたものとは異なっている。白人、アフリカ系アメリカ人および中国人において重度の歯周炎と関連する複合遺伝子型パターンをそれぞれ、表4、5および6に列記する。
【００６５】
（表４）白人における重度の歯周炎と関連する複合遺伝子型パターン
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注記：
a.  *は、アレル1またはアレル2のいずれかを意味する。
b.  IL1Bディプロタイプ（B1B1、B1B2、B1B3、B1B4、B2B2、B2B3、B2B4、B3B3、B3B4およびB4B4）の説明については表3を参照。
c.  「IL1B3737=1.1およびIL1B3877=1.1」は、IL1B3737遺伝子座およびIL1B3877遺伝子座のどちらにも遺伝子型1.1を有することを意味する。
d.  IL1BディプロタイプとIL1B3877遺伝子型の間に「および」がある場合は、2つの遺伝子座にそれぞれディプロタイプと遺伝子型を有していることを意味する。例えば、「B1B1およびIL1B3877=1.1」は、個体が、IL1Bプロモーター領域にディプロタイプB1B1を保有し、かつIL1B3877遺伝子座に遺伝子型 1.1を保有していることを意味する。
【００６６】
（表５）アフリカ系アメリカ人における重度の歯周炎と関連する複合遺伝子型パターン
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注記：
a.   *は、アレル1またはアレル2のいずれかを意味する。
b.  IL1Bディプロタイプ（B1B1、B1B2、B1B3、B1B4、B2B2、B2B3、B2B4、B3B3、B3B4およびB4B4）の説明については表3を参照。
c.  「IL1B3737=2.*およびIL1B3877=2.*」は、IL1B3737遺伝子座およびIL1B3877遺伝子座の両方に遺伝子型2.1または2.2を有することを意味する。
d.  IL1BディプロタイプとIL1B3877遺伝子型の間に「および」がある場合は、2つの遺伝子座にそれぞれディプロタイプと遺伝子型を有していることを意味する。例えば、「B1B1およびIL1B3877=1.1」は、個体が、IL1Bプロモーター領域にディプロタイプB1B1を保有し、かつIL1B3877遺伝子座に遺伝子型 1.1を保有していることを意味する。
【００６７】
（表６）中国人における重度の歯周炎と関連する複合遺伝子型パターン
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注記：
a.  IL1Bディプロタイプ（B1B1、B1B2、B1B3、B1B4、B2B2、B2B3、B2B4、B3B3、B3B4およびB4B4）の説明については表3を参照。
b.  IL1BディプロタイプとIL1B3877遺伝子型の間に「および」がある場合は、2つの遺伝子座にそれぞれディプロタイプと遺伝子型を有していることを意味する。
【００６８】
実施例4
IL-1遺伝子変異と重度の歯周炎の間の関連をさらに試験するために、本発明者らは、歯周炎におけるIL-1の遺伝的性質と喫煙との相互作用の可能性を調べた。以下の表7に示すとおり、1つまたは2つの危険因子、すなわちIL-1遺伝子型陽性または喫煙の保有者は、これらの危険因子をいずれも保有しない人と比較して、重度の歯周炎の危険性が極めて有意に上昇していた。p値は0.0001未満である。
【００６９】
（表７）IL-1遺伝子変異は喫煙と相互作用し、重度の歯周炎の危険性に影響を与える。
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注記：遺伝子型：（B1B1およびIL1B3877=1.1）または（B1B4およびIL1B3877=1.1）またはB2B3またはB2B4またはB3B3またはB3B4またはB4B4
【００７０】
2つの危険因子の作用を確認した後、本発明者らは次に、喫煙者のみにおいて重度の歯周炎に対するIL-1遺伝子型の影響を調べた。遺伝子型陽性である喫煙者では、遺伝子型陰性である喫煙者と比べて、重度の歯周炎の危険性が上昇していた。これらの知見は、IL-1遺伝子変異が喫煙と相互作用し、重度の歯周炎の危険性に影響することを示す。
【００７１】
結論として、本発明者らは、特定の機能的IL-1遺伝子変異が主要な民族グループにおける重度の歯周炎と関連することを示している。加えて、本発明者らは、IL-1遺伝子変異が喫煙と相互作用し、重度の歯周炎の危険性に影響することを実証する。
【００７２】
本発明の原理、好ましい態様および動作様式は、前述の明細書中に記載されている。しかしながら、開示されている特定の形態は、限定としてではなく例示としてみなされるべきであるため、本明細書において保護されることが意図される発明は、開示されている特定の形態に限定されるとして解釈されるべきではない。本発明の精神から逸脱することなく、変形および変更が当業者によってなされてもよい。
【国際調査報告】
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