(57)【要約】  本発明は、試験被験体から採取される脳脊髄液サンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを測定することを含む（上記バイオマーカー（複数可）は、グルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから成る群から選択される）、統合失調症又は双極性障害のような精神病性障害を診断又はモニタリングする方法に関する。本発明はまた、被験体由来のＣＳＦの試験サンプルを準備すること、上記ＣＳＦ試験サンプルに対してスペクトル解析を実施することであって、それにより１つ又は複数のスペクトルを得る、スペクトル解析を実施すること、及び上記１つ又は複数のスペクトルを、１つ又は複数の対照スペクトルと比較することを含む、被験体において精神病性障害を診断又はモニタリングする方法に関する。本発明はまた、本発明の方法を実施するためのセンサ、バイオセンサ、多検体パネル、アレイ、アッセイ及びキットに関する。【選択図】  図１
2008542742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験体において精神病性障害を診断又はモニタリングする方法であって、以下の：
（ａ）前記被験体由来のＣＳＦの試験生物学的サンプルを準備すること、
（ｂ）前記ＣＳＦ試験サンプルに対してスペクトル解析を実施して１つ又は複数のスペクトルを得ること、及び
（ｃ）前記１つ又は複数のスペクトルを、１つ又は複数の対照スペクトルと比較すること
を含む、方法。
【請求項２】
スペクトル解析は、ＮＭＲ分光法により実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
スペクトル解析は、１Ｈ  ＮＭＲ分光法により実施される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ又は複数の対照スペクトルは、正常対照スペクトルを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ又は複数の対照スペクトルは、精神病性障害対照スペクトルを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記比較することは、正常なプロフィール又は精神病性障害プロフィールを有するとして、試験ＣＳＦサンプルに対して実施されるスペクトルを分類することを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記比較することは、前記スペクトルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーにおける変動を評価することを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記比較することは、１つ又は複数の計量化学解析を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記比較することは、パターン認識解析を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
パターン認識解析は、１つ又は複数の監視及び／又は非監視方法により実施される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記１つ又は複数の非監視方法は、主成分分析（ＰＣＡ）、非線形マッピング（ＮＬＭ）及びクラスタリング法から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ又は複数の監視方法は、SIMCA（Soft Independent Modelling of Class Analogy）、部分最小二乗（ＰＬＳ）法、ｋ最近傍解析及びニューラルネットワークから選択される、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
精神病性障害を有する被験体を診断又はモニタリングする方法であって、以下の：
（ａ）前記被験体由来のＣＳＦの試験サンプルを準備すること、
（ｂ）前記ＣＳＦ試験サンプルに対してスペクトル解析を実施して１つ又は複数のスペクトルを得ること、
（ｃ）前記１つ又は複数のスペクトルを解析して前記１つ又は複数のスペクトルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを検出すること、及び
（ｄ）前記１つ又は複数のスペクトル中の前記１つ又は複数のバイオマーカーの量を、１つ又は複数の対照スペクトルのものと比較すること
を含む、精神病性障害を有する被験体を診断又はモニタリングする方法。
【請求項１４】
スペクトル解析を実施して試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルからスペクトルを得ることを含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルからのスペクトルを比較することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルからのスペクトルを解析して該ＣＳＦサンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーを定量化すること、及び２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを比較することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法を含む、精神病性障害の診断を評価する方法。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法を含む、精神病性障害を有するか、精神病性障害を有する疑いがあるか、又は精神病性障害の傾向がある被験体において治療物質の有効性をモニタリングする方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法を含む、抗精神病物質を同定する方法。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法を含む、精神病誘発(pro-psychotic)物質を同定する方法。
【請求項２１】
試験被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおける前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、前記物質の投与前に前記試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプル及び／又は前記物質による治療中の初期段階で前記試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプルに存在するレベルと比較することを含む、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
２回又はそれ以上で試験被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおける前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルの変化を検出することをさらに含む、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記バイオマーカーは、グルコース、ラクテート、アセテート種、アラニン、グルタミン又はｐＨから選択される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
精神病性障害若しくは精神病性障害の傾向を診断又はモニタリングする方法であって、試験被験体から採取される脳脊髄液サンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを測定することを含み、該バイオマーカー（複数可）は、グルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから成る群から選択される、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法を含む、精神病性障害を有するか、精神病性障害を有する疑いがあるか、又は精神病性障害の傾向がある被験体において療法の有効性をモニタリングする方法。
【請求項２６】
試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルに存在する前記バイオマーカー（複数可）の１つ又は複数のレベルを測定することを含む、請求項２４又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルに存在する前記１つ又は複数のバイオマーカー（複数可）のレベルを比較することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
試験被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおける１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、療法の開始前に該試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプル及び／又は療法の初期段階で該試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプルに存在する前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルと比較することを含む、請求項２４〜２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記療法は、抗精神病性障害療法である、請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
２回又はそれ以上で採取されるサンプルにおける前記１つ又は複数のバイオマーカーの量の変化を検出することを含む、請求項２４〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
ＣＳＦサンプルに存在する前記１つ又は複数のバイオマーカーの量を、１つ又は複数の対照における前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルと比較することを含む、請求項２４〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記対照（複数可）は、正常対照及び／又は精神病性障害対照である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
ＣＳＦサンプルは、被験体の余寿命又はその一部にわたってある間隔で採取される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記試験被験体から採取されるさらなる生物学的サンプルにおいて１つ又は複数のバイオマーカー（複数可）を定量化することを含む、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
前記さらなる生物学的サンプルは、全血、血清、尿、唾液若しくは他の体液、又は呼気、濃縮呼気、又はそれら由来の抽出物若しくは精製物、或いはそれらの希釈物から成る群から選択される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルは、ＮＭＲスペクトルの解析により検出される、請求項２４〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記バイオマーカーのレベルは、ＮＭＲ、ＳＥＬＤＩ（−ＴＯＦ）及び／又はＭＡＬＤＩ（−ＴＯＦ）、１−Ｄゲルベース解析、２−Ｄゲルベース解析、質量分析法（ＭＳ）及びＬＣ−ＭＳベース技法から成る群から選択される１つ又は複数の方法により検出される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルは、直接的若しくは間接的な共役又は非共役酵素方法、電気化学的技法、分光光度技法、蛍光技法、発光技法、分光技法、旋光技法及びクロマトグラフィ技法から選択される１つ又は複数の方法により検出される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項３９】
前記バイオマーカーのレベルは、該バイオマーカー（複数可）の直接的又は間接的検出のための１つ又は複数の酵素（複数可）、結合タンパク質、受容体タンパク質若しくは輸送体タンパク質（複数可）、合成受容体（複数可）又は他の選択的結合分子（複数可）を含むセンサ或いはバイオセンサを使用して検出され、前記検出は、電気、光、音、磁気又は熱変換器に連結される、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
前記精神病性障害は統合失調症である、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
前記統合失調症は、妄想型統合失調症、緊張型統合失調症、解体型統合失調症、識別不能型統合失調症及び残遺統合失調症から成る群から選択される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記精神病性障害は双極性障害である、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
グルコース、ラクテート、アセテート及びｐＨから成る群から選択される１つ、２つ、３つ又は４つのバイオマーカーを定量化することが可能な精神病性障害センサ又はバイオセンサ。
【請求項４４】
前記１つ、２つ、３つ又は４つのバイオマーカーのレベルは、直接的な、間接的な又は共役酵素技法、分光光度技法、蛍光技法、発光技法、分光技法、旋光技法及びクロマトグラフィ技法から選択される１つ又は複数の方法により検出される、請求項４３に記載の精神病性障害センサ又はバイオセンサ。
【請求項４５】
前記バイオマーカーのレベルは、該バイオマーカー（複数可）の直接的又は間接的検出のための１つ又は複数の酵素（複数可）、結合タンパク質、受容体タンパク質若しくは輸送体タンパク質（複数可）、合成受容体（複数可）又は他の選択的結合分子（複数可）を含むセンサ或いはバイオセンサを使用して検出され、前記検出は、電気、光、音、磁気又は熱変換器に連結される、請求項４３又は４４に記載の精神病性障害センサ又はバイオセンサ。
【請求項４６】
グルコース、アセテート、ラクテート及びｐＨの群から選択される１つ又は２つ以上のバイオマーカーを検出することが可能なアレイ又は多検体パネル。
【請求項４７】
任意にキットの使用説明書を伴う、請求項１〜４２のいずれか１項に記載の方法を実施するのに適した診断又はモニタリングキット。
【請求項４８】
任意にキットの使用説明書を伴う、請求項４３〜４５に記載の１つ又は複数のセンサ及び／又はバイオセンサを含む、請求項４７に記載のキット。
【請求項４９】
任意にキットの使用説明書を伴う、請求項４６に記載の１つ又は複数のアレイ又は多検体パネルを含む、請求項４７に記載のキット。
【請求項５０】
グルコース、アセテート、ラクテート、グルタミン、アラニン及びｐＨの群から選択される１つ又は２つ以上のバイオマーカーを検出することが可能な、１つ又は複数のアッセイを含む、請求項４７に記載のキット。
【請求項５１】
精神病性障害を診断及び／又はモニタリングするための、グルコース、ラクテート、アセテート、グルタミン、アラニン及びｐＨから選択される１つ又は複数のＣＳＦバイオマーカーの使用。
【請求項５２】
精神病性障害を調節することが可能な物質を同定するための、請求項１〜５１のいずれか１項に記載の方法、センサ、バイオセンサ、多検体パネル、アレイ又はキットの使用。
【請求項５３】
被験体において精神病性障害を調節することが可能な物質を同定する方法であって、試験物質を試験被験体へ投与すること、及び前記被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおけるグルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから選択される１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを検出することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマーカーを使用して精神病性障害、特に統合失調症及び双極性障害を診断又はモニタリングする方法に関する。バイオマーカー、及びバイオマーカーが用いられる方法は、診断を助長し、また精神病性障害の発症及び展開を評価するのに使用することができる。本発明はまた、臨床スクリーニング、予後の評価、療法の評価における、並びに薬物スクリーニング及び薬物開発のためのバイオマーカーの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
統合失調症及び双極性障害のような精神病性状態の現在の診断は、複雑で多種多様な症状及び他の精神異常に対するそれらの類似性のためだけでなく、経験的な疾患マーカーの欠如に起因して、依然として主観的である。重度の精神疾患を治療するためには診断試験及びより有効な薬物が臨床上大いに必要とされる。
【０００３】
精神病は、重度の精神疾患の症状である。精神病は、任意の特定の心理学的状態又は身体状態に関連されるとは限らないが、精神病は、特に統合失調症、双極性障害（躁うつ病）及び重度の臨床的うつ病に関連される。精神病は、基本的な知覚過程、認知過程、情動過程及び判断過程における障害を特徴とする。精神病エピソードに悩む個体は、幻覚（多くの場合、幻聴又は幻視）を体験し、偏執的又は妄想的信念を抱き、人格変化を体験し、支離滅裂な思考（思考障害）を示すことがある。これは、場合によっては彼等の行動の異常性又は奇妙性に対する洞察の欠如、社会的相互作用困難及び日常生活の活動を行う際の機能障害のような特徴を伴うことがある。
【０００４】
精神病は、脳損傷の場合に珍しくなく、薬物使用後、特に薬物過剰摂取又は慢性使用後に起こる場合があり、ある特定の化合物は、精神病を誘導する可能性がより高い場合があり、個体によっては、他者よりも高い感受性を示す場合がある。幻覚薬の直接的な影響は、薬物が身体から代謝される場合にそれらがやわらぐ限りは、通常精神病と分類されない。慢性心理的ストレスもまた、精神病的状態を促進させることが知られているが、正確なメカニズムは不明確である。任意の他の精神疾患の非存在下でストレスにより誘発される精神病は、短期反応精神病として知られている。したがって、精神病は、行動及び体験の複雑な群に関する記述用語である。統合失調症を伴う患者は、長期間精神病を伴わないことがあり、双極性障害又はうつ病を伴う個体は、精神病を伴わない気分症状を有することがある。
【０００５】
幻覚は、外部刺激の非存在下での知覚として定義される。精神病的幻覚は、五感のいずれかで起こり、ほぼ任意の形態を取る可能性があり、単純な感覚（例えば、光、色彩、味、臭い）からより意味ある体験（例えば、完全に形成された動物及び人間を見ること及びそれらと相互作用すること、声を聞くこと並びに複雑な触感）までを包含し得る。幻聴、特に声を聞くという体験は、精神病の一般的且つ多くの場合顕著な特徴である。幻覚を起こした声は、人について又は人と話すことがあり、別々の人物を伴う数名の話し手を包含することもある。幻聴は、それらが軽蔑的であるか、命令調であるか、又は心を奪っている場合に特に苦痛を伴う傾向にある。
【０００６】
精神病は、第一の型及び第二の型に分類される妄想的又は偏執的信念を包含する場合がある。第一の妄想は、不意に生じ、正常な精神過程の観点では理解できないとみなされるのに対して、第二の妄想は、人の背景又は現在の状況により影響を受けているとして理解されることがある、即ち、「現実の」状況の妄想的解釈を表す。
【０００７】
思考障害は、意識的思考に対する根本的な混乱を表すものであり、主として話すこと及び書くことの内容並びに形態に対するその影響により分類される。冒された人はまた、話すこと（絶え間なく且つ迅速に話すこと）、発想の脱線又は飛躍（主題の途中で又は不適切に切り換えること）、思考途絶、押韻又は語呂合わせを示し得る。
【０００８】
精神病エピソードは、個体間で継続期間が様々であり得る。短期反応精神病では、精神病エピソードは、一般的に特異的なストレスの多い生活上の出来事に直接関連されるため、患者は、通常２週間以内に自発的に正常な機能を回復する。幾つかの稀な場合では、個体は、何年にもわたって本格的な精神病の状態が続く、或いはことによるとほとんどの場合で存在する薄れた精神病的症状（例えば、低度の幻覚）を有する場合がある。
【０００９】
短期精神病エピソードを患う患者は、（例えば）統合失調症の結果として精神病である人と同じ症状の多くを有することがあり、この事実は、精神病が主として脳内の幾つか特異的な生体系における崩壊であるという概念を支持するのに使用されている。
【００１０】
統合失調症は、集団の最大１％が罹患する主要な精神病性障害である。統合失調症は、男女ともに同様の有病率で見られ、多様な分化及び地理的領域全体にわたって見出される。世界保健機関は、統合失調症が身体障害の世界で第四番目の主要原因であり、総ＤＡＬＹ（障害調整生存年）１．１％及びＹＬＤ（障害生存年数）２．８％を占めることを見出した。統合失調症の経済費用は、１９９１年では１９０億ＵＳドルを超え、米国における全ての癌の総費用よりも大きいと推定された。統合失調症の過程で初期に使用される有効な治療は、予後を改善させて、この疾病に関連する費用を低減させるのを助長することができる。
【００１１】
統合失調症の臨床的症候群は、陽性症状（幻覚、妄想、思考の解体及び奇妙な行動）、陰性症状（自発性の損失、感情面での経験及び表現の制限、並びに快楽能力の低減）及び個体間での広範な変動を伴う認知障害を含む個々の臨床的特徴を含む。単一の症状が統合失調症に特有であるのではなく、且つ／又はあらゆる場合に存在するのではない。臨床的症状の均質性の欠如にもかかわらず、統合失調症の現在の診断及び分類は、依然として患者により示される臨床的症状に基づいている。これは主として、統合失調症の原因論が依然として未知であり（実際、ほとんどの精神病の原因論が依然として不明確である）、原因論に基づく分類がいまだに実現可能ではないためである。統合失調症の臨床的症状は、多くの場合他の神経精神障害及び神経発達障害で観察される症状に類似している。
【００１２】
統合失調症を有する被験体により示される複雑で多種多様な症状及び他の精神障害に対するそれらの類似性に起因して、統合失調症の現在の診断は、患者の家族歴、個人歴、現在の症状（精神状態検査）及び他の障害の存在／非存在の複雑な臨床検査／問診に基づいて行われる。この評価により、「最も見込みある」診断を確立することが可能となり、初期治療計画につながる。統合失調症と診断されるには、患者（少数の例外を除く）は、少なくとも６ヶ月間精神病的「現実の喪失(loss-of-reality)」症状を有し（ＤＳＭ  ＩＶ）、また正常に機能することがより増大性の困難であることを示すものとする。
【００１３】
１９９２年に世界保健機関により出版された精神及び行動の障害のＩＣＤ−１０分類(The ICD-10 Classification of Mental and Behavioural Disorders)は、精神衛生状態を診断するのに欧州の精神科医により最も一般的に使用されるマニュアルである。マニュアルは、詳細な診断ガイドラインを提供し、様々な形態の統合失調症：統合失調症、妄想型統合失調症、破瓜型統合失調症、緊張型統合失調症、識別不能型統合失調症、統合失調症後統合失調症、残遺統合失調症及び単純型統合失調症を規定する。
【００１４】
米国精神医学会(Washington, D.C., 1994)により出版された精神障害の診断及び統計マニュアル第四版(The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders fourth edition（ＤＳＭ  ＩＶ）は、精神衛生問題を類別及び診断するための英国及び米国の両方における医療従事者用の権威ある参考ハンドブックであるとされている。これには、統合失調症、双極性障害及び関連精神病性障害を含む精神衛生障害の診断基準、亜型、関連する特徴並びに識別診断に関する基準が記載されている。
統合失調症に関するＤＳＭ  ＩＶの診断基準
Ａ．特徴的な症状：以下のうちの２つ（又はそれ以上）がそれぞれ１ヶ月（又は首尾よく治療される場合にはそれ未満）の期間中の相当部分の時間に存在：妄想、幻覚、解体した会話（例えば、頻繁な脱線又は支離滅裂）、極めて解体した行動又は緊張病性行動、陰性症状、即ち感情鈍磨、失語又は自発性欠如(avolition)。妄想が奇妙であるか、又は幻覚が人の行動又は思考に関する随時の口頭説明を保持している声、或いは互いに会話している２つ以上の声から構成される場合には、唯一の基準Ａ症状が必要とされる。
Ｂ．社会的／職業的機能不全：障害の発症から相当部分の時間に、仕事、対人関係又はセルフケアのような機能の１つ又は複数の主要な領域が、発症前に達成されるレベルを著しく下回る（或いは、発症が幼児期又は思春期である場合、対人的、学問的又は職業的な達成の予測レベルを達成することができない）。
Ｃ．持続期間：障害の連続的な徴候が、少なくとも６ヶ月間存続する。この６ヶ月の期間は、基準Ａを満たす症状（即ち、活動期の症状）の少なくとも１ヶ月（或いは首尾よく治療される場合にはそれ未満）を包含しなくてはならず、前駆症状又は残留症状の期間を包含し得る。これらの前駆期間又は残留期間中、障害の徴候は、単なる陰性症状又は減衰された形態で存在する基準Ａに列挙される２つ以上の症状（例えば、異様な信念、異常な知覚体験）を呈し得る。
Ｄ．統合失調性感情障害及び気分障害の排除：精神病的な特徴を伴う統合失調性感情障害及び気分障害は、（１）大うつ病エピソード、躁病エピソード又は混合エピソードが活動期症状と同時に起こっていないため、或いは（２）気分エピソードが活動期症状中に起こる場合に、それらの総持続期間が活動期間及び残留期間の持続期間に対して短いため除外される。
Ｅ．物質／一般的な医学的状態の排除：障害は、物質（例えば、薬物乱用、投薬）の直接的な生理学的影響又は一般的な医学的状態、いわゆる「器質性」脳障害／症候群に起因しない。
Ｆ．広汎性発達障害との関係：自閉症又は別の広汎性発達障害の病歴が存在する場合、統合失調症のさらなる診断は、顕著な妄想又は幻覚も少なくとも１ヶ月間（或いは首尾よく治療される場合にはそれ未満）存在する場合にのみ成される。
統合失調症亜型
１．妄想型：以下の基準が満たされる統合失調症の型：１つ又は複数の妄想（特に、被害内容）を伴う没頭、又は頻発する幻聴。以下のいずれも顕著ではない：解体した会話、解体した行動又は緊張病性行動、又は鈍磨若しくは不適切な感情）。
２．緊張型：臨床像が以下の少なくとも２つを特色とする統合失調症の型：強硬症（ろう屈症）により明らかなような運動不動性又は昏迷過剰運動活動（これは、明らかに無意義であり、外部刺激により影響を受けない）、極度の否定主義（全ての指示に対する明らかに動機のない抵抗又は移動させようとする試みに対する硬直した姿勢の維持）又は無言症、ある姿勢をとることにより明らかであるような随意運動の異常な態度（不適切な姿勢又は奇妙な姿勢の随意的な想定）、常同運動、顕著な癖、或いは顕著な顔をゆがめる反響言語又は反響動作。
３．解体型：以下の基準が満たされる統合失調症の型：以下の全てが顕著である：解体した会話、解体した行動、鈍磨又は不適切な感情。基準は、緊張型を満たすものではない。
４．識別不能型：基準Ａを満たす症状が存在するが、基準は、妄想型、解体型又は緊張型を満たすものではない統合失調症の型。
５．残遺型：以下の基準が満たされる統合失調症の型：顕著な妄想、幻覚、解体した会話及び極めて解体した行動又は緊張病性行動の欠如。陰性症状或いは減衰された形態で存在する統合失調症に関する基準Ａに列挙される２つ以上の症状（例えば、異様な信念、異常な知覚体験）の存在により示されるように、障害の継続した徴候が見られる。
統合失調症関連特徴
統合失調症に関連する特徴としては、学習上の問題、自発運動の抑制、精神病、多幸気分、抑うつ気分、身体上の又は性的な機能障害、活動亢進、自責心又は脅迫観念、性的異常行動、異様な／変わった人格又は不審な人格、心配性又は恐がり又は依存的な人格、劇的又は気まぐれ又は反社会的な人格が挙げられる。
【００１５】
多くの障害は、統合失調症に類似するか、又はさらには統合失調症と同じ症状を有する：一般的な病状、せん妄又は認知症に起因する精神病性障害；物質誘導性精神病性障害；物質誘導性せん妄；物質誘導性持続性認知症；物質関連障害；精神病的特徴を伴う気分障害；統合失調性感情障害；特定不能の抑うつ障害；特定不能の双極性障害；緊張病性特徴を伴う気分障害；統合失調症様障害；短期精神病性障害；妄想性障害；特定不能の精神病性障害；広汎性発達障害（例えば、自閉性障害）；解体した会話（意思疎通障害由来）及び解体した行動（注意欠陥／多動性障害由来）を組み合わせる幼児期の提示；統合失調症性障害；統合失調症的人格障害及び偏執性人格障害。
ＤＳＭ  ＩＶ  躁うつ病／双極性情動障害（ＢＤ）に関する診断カテゴリー
双極性疾病のほんの２つの亜型は、それら自体のＤＳＭカテゴリー、即ち双極性Ｉ及び双極性ＩＩが付与されるのに十分明確に規定されている。
双極性Ｉ：この障害は、躁病エピソード：躁うつサイクルの「ハイ(high)」を特徴とする。概して、この躁状態期間後に、抑うつ状態の期間が続くが、双極性Ｉ個体によっては、大うつ病エピソードを経験しない場合がある。躁病症状又は軽躁病症状及びうつ病症状が同時に起こる混合状態もまた、双極性Ｉ患者に頻繁に見られる（例えば、躁病の思考の早まり(racing thoughts)を伴ううつ病）。また、不快性躁病は一般的であり、これは、怒り及び興奮性を特徴とする躁病である。
双極性ＩＩ：この障害は、大うつ病エピソードが躁病のより穏やかな形態である軽躁病のエピソードと交互に起こることを特徴とする。軽躁病エピソードは、あまり崩壊的でない形態の躁病であり、躁病の低レベルの非精神病性症状（例えば、活力の増大又は通常よりも高揚した気分）を特徴とし得る。軽躁病エピソードは、日常的に活動をする個体の能力に影響を及ぼし得ない。軽躁病に関する基準は、それらのより短い持続期間（１週間ではなくて少なくとも４日）及びより穏やかな重篤性（顕著な機能障害、入院又は精神病性特徴なし）のみが、躁病に関する基準と異なる。
【００１６】
うつ病及び躁病状態の交互のエピソードが２年間続いて、且つ大うつ病又は躁病エピソードに関する基準を満たさない場合、診断は、双極性情動障害のあまり重篤でない形態である気分循環性障害と分類される。気分循環性障害は、２年にわたって診断され、安定期で分離される頻発する短期間の軽躁病及びうつ病症状を特徴とする。
【００１７】
迅速な循環は、個体の気分が、間に安定期をあまり有さずに又は安定期を全く有さずに、間断なく抑うつ状態から軽躁病又は躁病へ変動する場合に見られる。ある年に、大うつ病エピソード、躁病エピソード、混合エピソード又は軽躁病エピソードに関する基準を満たす４回以上のエピソードを有した場合には、人は迅速な循環を経験すると言われている。迅速に循環する人々によっては、月１回、週１回又はさらには毎日、極性のシフトを経験することができる人もいる（場合によっては、超迅速な循環と呼ばれる）。
【００１８】
躁病、うつ病、混合気分又は軽躁病の症状が、甲状腺疾患又は卒中のような内科的障害により直接的に引き起こされる場合、現在の診断は、一般的な病状に起因する気分障害である。
【００１９】
躁病気分が、抗うつ薬であるＥＣＴにより、或いは「ストリート」ドラッグを使用している個体により引き起こされる場合、診断は、躁病特徴を伴う物質誘導性気分障害である。
【００２０】
双極性ＩＩＩの診断は、自発的ではなくて、抗うつ薬投薬を行った結果として起こる躁病エピソードを類別するのに使用されている。混同を引き起こすほどに、双極性ＩＩＩの診断はまた、大うつ病を伴わずに個体が軽躁病又は気分循環症（即ち、あまり重篤でない躁病）を経験する状況でも使用されている。
躁病
躁うつ病は、気分の２つの別個の且つ正反対の状態から構成され、それにより抑うつ状態が躁状態と交互に起こる。ＤＳＭ  ＩＶは、障害が躁病と分類される前に満たさなくてはならない多数の基準を示している。第１の基準は、個体の気分が高揚されているか、誇張的であるか、或いは興奮性でなくてはならないことである。気分は、安定期中の個体の通常の感情状態と異なる気分でなくてはならない。相当な期間にわたって顕著な変化が存在しなくてはならない。人は、非常に高揚した状態となり、誇大な発想を有さなくてはならない。人はまた、非常にいらいらするようになる場合があり、同様に態度が「傲慢」であるように見える場合がある。躁病に関する第２の主要な基準は、以下の症状のうち少なくとも３つが相当な度合いで存在した状態でなくてはならないことを強調する：自尊の誇張感、睡眠要求の減少、多弁の増大、観念奔逸、思考の早まり、注意散漫、目標指向活動の増大。活動における過剰の関心は、喜びをもたらすことができるが、破滅的な結末（性的事情及び過剰支出）を有する場合がある。ＤＳＭ  ＩＶにおける躁病に関する第３の基準は、気分の変化が、個体の業務遂行又は規則正しい社会活動に参加する能力又は他人との関係に影響を及ぼすのに十分顕著でなくてはならないことを強調する。この第３の基準は、躁病と軽躁病との間の違いを強調するのに使用される。
うつ病
ＤＳＭ  ＩＶは、大うつ病が臨床上規定される多数の基準が存在することを明言している。状態は、少なくとも２週間明白でなくてはならず、以下の症状のうち５つを有さなくてはならない：ほとんど毎日、日中のほとんどの間抑うつ気分、ほとんど毎日、ほぼ全ての活動における興味又は喜びの損失、体重及び食欲の変化、睡眠障害、身体活動の減少、疲労及び活力の損失、倦怠感又は過剰な罪悪感、乏しい集中力、自殺願望。
【００２１】
抑うつ気分及び日常活動における興味の損失はともに、大うつ病を特徴付ける５つの症状のうちの２つとして明白でなくてはならない。躁うつ病の抑うつ気分を患う個体と大うつ病を患うものの症状間を識別することは困難である。気分変調は、単極性うつ病よりもあまり重篤でないうつ病であるが、気分変調はより持続的であり得る。
【００２２】
精神病性障害の正確な診断を達成するのに現在必要とされる長期にわたる過程は、適切な治療の遅延を引き起こすおそれがあり、中期から長期の疾患の結果に重大な影響を持つ可能性が高い。客観的な診断方法、試験及びツールの開発は、類似した臨床症状を伴う精神病間を識別するのを助長するのに緊急に必要とされる。統合失調症及び／又は双極性障害のような精神病性障害に関する客観的な診断方法及び試験は、疾病の間に個体をモニタリングすること（治療応答、コンプライアンス等）を助長し、また予後を確定する際、並びに薬物スクリーニング及び薬物開発用のツールを提供する際に有用であり得る。
【００２３】
残念なことに、現在のところ、統合失調症又は双極性障害のような精神病性障害に関する標準的で高感度で特異的な試験が存在しない。
【００２４】
統合失調症診断用に現在開発中に生化学試験の１つは、異常なアラキドン酸代謝に起因して、幾つかの統合失調症患者においてナイアシン皮膚試験に応答することができないという観察に基づくナイアシン皮膚紅潮試験である。しかしながら、この試験の特異性及び感受性は、２３％〜８７％の範囲で研究間の極端な不一致を示し、この試験の信頼性及び妥当性は、依然として確証される必要がある。
【００２５】
国際特許出願第ＷＯ  ０１／６３２９５号は、神経精神学的又は神経学的状態（ＢＡＤ（双極性情動障害）、統合失調症及び血管性認知症を含む）のスクリーニング、診断及び予後の確定のための、これらの状態における治療の有効性をモニタリングするための、及び薬物開発における使用のための方法並びに組成物について記載している。
【００２６】
前頭葉及び側頭葉並びに脳幹神経節の繊細な変化に基づく磁気共鳴映像法又は陽電子射出断層撮影法のような他の技法は、統合失調症を伴う個体患者と正常な比較被験体との間のこれらの報告される違いの絶対的な大きさは概して、２つの群間で顕著な重複を伴って小さかったため、個体患者における統合失調症の診断、治療又は予後にとってあまり価値がない。これらの神経画像処理技法の役割は、脳腫瘍又は出血のような統合失調症の症状を付随し得る他の状態の排除に主として制限される。
【００２７】
したがって、生存している被験体における統合失調症又は双極性障害のような精神病性障害を診断するため及びモニタリングするための、高感度且つ特異的なバイオマーカーを同定する必要性が存在する。さらに、これらの障害の治療用の既存の治療薬及び新たな治療薬の同定並びに評価のための方法、モデル、試験並びにツールが明確に必要とされる。
【００２８】
脳脊髄液（ＣＳＦ）、血清、尿又は唾液のような容易に利用し易い体液に存在するバイオマーカーは、精神病性障害の診断に有用となり、治療応答及びコンプライアンスを予測並びにモニタリングするのを助長し、新規薬物標的の同定を助ける。適切なバイオマーカーはまた、結末を改善するように或いは病変を予防するよう設計された新たな早期治療又は発症前治療の開発における重要なツールである。
【００２９】
精神障害の逆戻り又は進行に具体的に相関される初期変化を検出することができるバイオマーカーの確証は、介入をモニタリング及び最適化するのに必須である。予測判断材料として使用して、これらのバイオマーカーは、危険性の高い個体及び化学介入試験に関する標的集団として役立ち得る疾患亜群を同定するのを助長することができる一方で、代用評価項目として、バイオマーカーは、明白な精神障害の発生が評価項目として使用される場合に、現段階では可能でない速度で予防的介入の効率及び費用有効性を評価する潜在能力を有する。
【００３０】
メタボノミクス研究は、個体の代謝状態の特徴的なパターン又は「フィンガープリント（fingerprint）」を作成するのに使用することができる。生体液のような生物学的サンプルに関するメタボノミクス研究は、生物体全体の生化学的状態に関する情報を提供する。
【００３１】
「メタボノミクス」は、「病態生理学的刺激又は遺伝子改変に対する生物系の多パラメータ代謝応答の定量測定」として従来定義される。メタボノミクスは、生物学的サンプル：生体液、細胞及び組織の代謝組成を研究するための１Ｈ  ＮＭＲ分光法の使用から、また複雑なＮＭＲで作成された代謝データセットを解釈及び分類するための並びに有用な生物学的情報を抽出するためのパターン認識（ＰＲ）、エキスパートシステム及び他のケモインフォマティクスを利用する研究から開発された。
【００３２】
生体液は多くの場合、外部刺激に応答して代謝産物プロフィールにおける非常にわずかな変化を示す。食事、日周及びホルモン変動もまた、生体液組成に影響を与える可能性があり、正確な生化学的推測がそれらの分析から引き出されるべきである場合、これらの影響を識別することは明らかに重要である。多くの経路を表す何百もの化合物が多くの場合、同時に測定され得るため、生体液のＮＭＲスペクトルにより提供されるバイオマーカー情報は非常に繊細である。
【００３３】
生物学的サンプルの１Ｈ  ＮＭＲスペクトルは、サンプルが一連の生物学的に重要な内因性代謝産物に関して得られる生物体の特徴的な代謝の「フィンガープリント」又はプロフィールを提供する［１〜５］。この代謝プロフィールは、疾患、障害、毒性プロセス又は生体遺物（例えば、薬物物質）により特徴的に変化される。生物学的サンプルにおける代謝産物パターンの定量化可能な差は、疾患又は障害の基礎を成す分子メカニズムに対する情報及び洞察を付与し得ることである。薬物の影響の評価において、各化合物又は化合物類により、生物学的サンプルにおける内因性代謝産物の濃度及びパターンの特徴的な変化が生じる。
【００３４】
代謝性変化は、多次元空間における座標として生物学的サンプルにおいて測定される各代謝産物を表す自動コンピュータプログラムを使用して特徴付けされ得る。
【００３５】
メタボノミクス技術は、代謝の先天異常、肝臓及び腎臓疾患、心血管疾患、インスリン抵抗性及び神経変性障害のバイオマーカーを同定するのに使用されている［３、４、６〜９］。多数の疾患研究が尿及び血漿のような生体液に対して実施されているが、疾患診断及びバイオマーカーとしての重要な代謝産物の同定の目的で、ＣＳＦに関して比較的少ない代謝産物プロフィール研究が実施されている［１０〜１５］。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００３６】
１つの態様において、本発明は、被験体において精神病性障害を診断又はモニタリングする方法であって、以下の：
（ａ）上記被験体由来の試験生物学的サンプルを準備すること、
（ｂ）上記試験生物学的サンプルに対してスペクトル解析を実施して１つ又は複数のスペクトルを得ること、及び
（ｃ）上記１つ又は複数のスペクトルを、１つ又は複数の対照スペクトルと比較すること
を含む、被験体において精神病性障害を診断又はモニタリングする方法を提供する。
【００３７】
本発明の方法で試験され得る生物学的サンプルとしては、全血、血清又は血漿、尿、唾液、脳脊髄液（ＣＳＦ）又は他の体液（糞便、涙液、滑液、痰）、呼気（例えば、濃縮呼気として）、又はそれら由来の抽出物若しくは精製物、或いはそれらの希釈物が挙げられる。また、生物学的サンプルとして、生存被験体由来の又は死後に採取された組織ホモジネート、組織切片及び生検標本が挙げられる。サンプルは、通常の方法で調製されて、例えば、適切な場合には希釈又は濃縮されて、保管され得る。
【００３８】
１つの実施の形態において、本発明は、被験体において精神病性障害を診断又はモニタリングする方法であって、以下の：
（ａ）上記被験体由来のＣＳＦの試験サンプルを準備すること、
（ｂ）上記ＣＳＦ試験サンプルに対してスペクトル解析を実施して１つ又は複数のスペクトルを得ること、及び
（ｃ）上記１つ又は複数のスペクトルを、１つ又は複数の対照スペクトルと比較することを含む、被験体において精神病性障害を診断又はモニタリングする方法を提供する。
【００３９】
本発明のモニタリング方法は、精神病性障害の発症、進行、安定、改善及び／又は寛解をモニタリングするのに使用することができる。
【００４０】
「診断」という用語は、本明細書中で使用する場合、精神病性障害、特に統合失調症、双極性障害、関連精神病性障害又はそれらに陥りやすい素因の同定、確認及び／又は特徴付けを包含する。素因とは、被験体は現在障害を呈していないが、時が経てば障害に罹患されそうであることを意味する。
【００４１】
精神病性障害は、精神病が認められる症状である障害であり、これは、精神神経学的障害（精神病的抑うつ状態及び他の精神病エピソード）及び神経発達障害（特に、自閉症スペクトラム障害）、神経変性障害、うつ病、躁病、並びに特に統合失調症（妄想型、緊張型、解体型、識別不能型及び残遺統合失調症）及び双極性障害を包含する。
【００４２】
「バイオマーカー」という用語は、過程、事象又は状態の特有の生物学的な或いは生物学的に得られる指標を意味する。バイオマーカーは、診断（例えば、臨床スクリーニング）、予後評価の方法に、療法の結果をモニタリングすること、特定の治療上の処置に応答する可能性が最も高い患者を同定することに、薬物スクリーニング及び開発に使用することができる。バイオマーカーは、新たな薬物治療の同定における使用に、及び薬物治療に関する新たな標的の発見に有益である。
【００４３】
ＮＭＲ分光法及び質量分析法を含む多数の分光学的技法は、スペクトルを生成するのに使用することができる。好ましい方法では、スペクトル解析は、ＮＭＲ分光法、好ましくは１Ｈ  ＮＭＲ分光法により実施される。１つ又は複数のスペクトルが生成されてもよく、小分子に関するもの及び高分子プロフィールに関する別のものを含む１連のスペクトル（即ち、多重スペクトル）が測定されてもよい。得られたスペクトルは、スペクトル編集技法に付されてもよい。一次元又は二次元ＮＭＲ分光法が実施されてもよい。
【００４４】
複雑な生体混合物(biomixture)を研究するためにＮＭＲ分光法を使用する利点は、測定が多くの場合最小量のサンプル調製を伴って（通常、５〜１０％Ｄ２Ｏの添加のみを伴う）成すことができ、詳細にわたる解析プロフィールは、生物学的サンプル全体に関して得ることができることである。
【００４５】
サンプル容量は少量であり、通常標準的なプローブに関しては０．３〜０．５ｍｌであり、マイクロプローブに関しては３μｌ程度と低い。簡素なＮＭＲスペクトルの取得は、フローインジェクション技術を使用して迅速且つ効率的である。通常、水ＮＭＲ共鳴を抑制することが必要である。
【００４６】
高分解能ＮＭＲ分光法（特に、１Ｈ  ＮＭＲ）は、特に適切である。１Ｈ  ＮＭＲ分光法を使用することの主な利点は、上記方法の速度（スペクトルは、５〜１０分で得られる）、最小量サンプル調製に関する要件、及び１Ｈ  ＮＭＲ分光法が構造型にかかわらず生体液中の全ての代謝産物に関する非選択的な検出因子（detector）を提供する（但し、代謝産物は、ＮＭＲ実験の検出限界を上回って存在し、且つ全ての代謝産物は、交換可能でない水素原子を含有する場合に限る）という事実である。
【００４７】
生物学的サンプル、例えば生体液のＮＭＲ研究は理想的には、最大分散及び感度を得るのに利用可能な最も高い磁場で実施されるべきであり、ほとんどの１Ｈ  ＮＭＲ研究は、４００ＭＨｚ以上、例えば６００ＭＨｚで実施される。
【００４８】
通常、１Ｈ  ＮＭＲスペクトルを帰属するために、真正材料の対照スペクトルを用いて、且つ／又はサンプルへの真正参照標準の標準的な添加により比較が成される。用いられる対照スペクトルは、正常な被験体由来の生物学的サンプル（例えば、ＣＳＦサンプル）のスペクトル解析により生成される正常対照スペクトル、及び／又は精神病性障害を有する被験体由来の生物学的サンプル（例えば、ＣＳＦサンプル）のスペクトル解析により生成される精神病性障害対照スペクトルであり得る。
【００４９】
帰属のさらなる確認は通常、例えば二次元（２Ｄ）ＮＭＲ法、特にＣＯＳＹ（相関分光法）、ＴＯＣＳＹ（全相関分光法）、逆検出異核相関法（例えば、ＨＭＢＣ（異核多重結合相関）、ＨＳＱＣ（異核単一量子コヒーレンス）及びＨＭＱＣ（異核多重量子コヒーレンス））、２Ｄ  Ｊ分解（ＪＲＥＳ）法、スピンエコー法、緩和編集、拡散編集（例えば、拡散編集されたＴＯＣＳＹのような１Ｄ  ＮＭＲ及び２Ｄ  ＮＭＲの両方）、及び多重量子フィルタリングを含む他のＮＭＲ法の適用から求められる。
【００５０】
正常対照スペクトル及び／又は精神病性障害対照スペクトルとのスペクトルの比較により、試験スペクトルは、正常なプロフィール及び／又は精神病性障害プロフィールを有すると分類され得る。
【００５１】
スペクトルの比較は、スペクトル全体に関して、或いはスペクトルの選択領域に関して実施され得る。スペクトルの比較は、正常なスペクトルプロフィールからの逸脱に関与するスペクトル領域における変動の評価、特にそれらの領域内でのバイオマーカーにおける変動の変化を包含し得る。
【００５２】
ＣＳＦのような生体液の１Ｄ及び２Ｄ−ＮＭＲスペクトルの両方からの生化学的情報を理解する際の限定要因は、それらの複雑性である。メタボノミクスアプローチの有用性は十分確立されているが、その全潜在能力はいまだ活用されていない。代謝的な変動は多くの場合繊細であり、強力な解析方法が、特にデータ（例えば、ＮＭＲスペクトル）が非常に複雑である場合に特定の検体の検出について必要とされる。これらの複雑な多パラメータデータを比較及び研究するための最も効率的な方法は、コンピュータベースの「パターン認識」（ＰＲ）方法及びエキスパートシステムと組み合わせて、１Ｄ並びに２Ｄ  ＮＭＲメタボノミクスアプローチを使用することである。
【００５３】
試験集団からのデータ（例えば、ＮＭＲスペクトル）を解析するメタボノミクス方法（これらは、多変量統計解析及びパターン認識（ＰＲ）技法、及び任意にデータフィルタリング技法を用いる）は、精密な数学モデルを作成し、これらは続いて、試験サンプル又は被験体を分類するのに、及び／又は診断に使用され得る。
【００５４】
スペクトルの比較は、スペクトルの１つ又は複数の計量化学解析を包含し得る。「計量化学」という用語は、化学的な数値データに対するパターン認識（ＰＲ）方法及び関連多変量統計学的アプローチの使用について記載するのに適用される。したがって、比較は、１つ又は複数のパターン認識解析方法を含んでもよく、それらは、１つ又は複数の監視及び／又は非監視方法により実施され得る。
【００５５】
パターン認識（ＰＲ）方法は、データセットの複雑性を低減させるのに、科学的仮説を生み出すのに、及び仮説を試験するのに使用することができる。概して、パターン認識アルゴリズムの使用は、システムを規定するパラメータにおけるノイズ又はランダム変動により不明瞭となり得る複雑なシステムにおける幾つかの非ランダム挙動の同定、幾つかの方法ではその解釈を可能にする。また、使用するパラメータの数は、ヒトの脳に関して三次元以下において最良である規則性又は不規則性の可視化が困難な可能性のある程非常に多くなることがある。
【００５６】
通常、測定される記述子の数は３を遥かに上回り、あまり簡素な散布図は、サンプル間の任意の類似性又は不一致を可視化するのに使用することができない。パターン認識方法は、例えば言語学、フィンガープリント法、化学及び心理学に及ぶ多種多様なタイプの問題を特徴づけるのに広範に使用されている。
【００５７】
本明細書中に記載する方法の状況では、パターン認識は、分光学的データを解析するため、したがってサンプルを分類するため、及び一連の観察される測定に基づいて幾つかの従属変数の値を予測するための多変量統計（パラメトリック及びノンパラメトリックの両方）の使用である。２つの主なアプローチが存在する。方法の一方のセットは、「非監視(unsupervised)」と称され、これらは、単に合理的な方法でデータの複雑性を低減させて、またヒトの眼により解釈され得る表示プロットを作成する。他方のアプローチは、「監視(supervised)」と称され、それにより既知のクラス又は結末を有するサンプルのトレーニングセットを使用して、数学モデルを作成して、続いてこれは、独立確証データセットを用いて評価される。
【００５８】
非監視技法は、固有のクラスタリングがデータセット内に存在するかどうかを確立するのに使用され、任意の他の独立した知識を参照せずに、例えばサンプルクラスの先立つ知識を有さずに、サンプルの特性に従って多くの場合次元縮小によりサンプルをマッピングする方法から構成される。非監視方法の例としては、主成分分析（ＰＣＡ）、非線形マッピング（ＮＬＭ）及びクラスタリング法（例えば、階層的クラスタ分析）を包含する。
【００５９】
最も有用で且つ容易に適用される非監視ＰＲ技法の１つは、主成分分析（ＰＣＡ）である（例えば、［４０］を参照）。主成分（ＰＣ）は、始動の変数と適切な重み付け係数との線形結合から創出される新たな変数である。これらのＰＣの特性は、（ｉ）各ＰＣが全ての他のＰＣに対して直角（全てのＰＣと無相関）であること、及び（ｉｉ）第１のＰＣは、データセット（情報量）の分散の最大部分であり、続くＰＣは、より少量の分散を相応して含有することである。
【００６０】
ＰＣＡ、即ち次元縮小技法は、それぞれＫ次元における値（記述子ベクトル）により記載されるｍ個の物体又はサンプルを要して、記述子ベクトルの線形結合である１セットの固有ベクトルを抽出する。固有ベクトル及び固有値は、データの共分散行列の対角化により得られる。固有ベクトルは、直交するプロッティング軸、いわゆる主成分（ＰＣ）の新たなセットとして考えられ得る。データにおける体系的変動の抽出は、データ行列の分散及び共分散構造の射影並びにモデリングにより遂行される。主軸は、データにおける最大変動を記載する単一の固有ベクトルであり、主成分１（ＰＣ１）と称される。固有値を減少させることによりランク付けされる次のＰＣは、引き続いてより少ない変動性について記載する。ＰＣにより記載されていないデータにおける変動は、残差分散と呼ばれ、モデルがどれほど良好にデータに適合するかどうかを示す。ＰＣ上への記述子ベクトルの射影は、スコアとして定義され、これらにより、サンプル又は物体間の関係が明らかとなる。グラフ描写（「スコアプロット」又は固有ベクトル射影）では、類似の記述子ベクトルを有する物体又はサンプルは、クラスタ中で一緒に群を成す。別のグラフ描写は、ローディングプロットと呼ばれ、これは、ＰＣを個々の記述子ベクトルへ接続して、ＰＣの解釈に対する各記述子ベクトルの重要性及び当該ＰＣにおける記述子ベクトル間の関係の両方を表示する。実際に、ローディング値は、単に元の記述子ベクターがＰＣと成す角度のコサインである。
【００６１】
このプロットにおいて起源近くに収まる記述子ベクトルは、ＰＣにおいてわずかな情報を保有する一方で、起源から遠い記述子ベクトル（高いローディング）は解釈において重要である。
【００６２】
したがって、第１の２つ又は３つのＰＣスコアのプロットは、情報量に関してそれぞれ二次元又は三次元におけるデータセットの「最良の」描写を示す。第１の２つの主成分スコアのプロット（ＰＣ１及びＰＣ２）は、二次元におけるデータの最大情報量を提供する。かかるＰＣマップを使用して、例えばメタボノミクス応答、したがって作用機構の類似性に基づいて薬物及び毒素に関して、固有のクラスタリング挙動を可視化することができる。当然のことながら、クラスタリング情報は、より少ないＰＣであってもよく、これらもまた検査することができる。
【００６３】
別の非監視パターン認識方法である階層的クラスタ分析は、幾つかの多次元空間において互いに「近接」していることにより類似しているデータ点のグループ分けを可能にする。個々のデータ点は、例えばＮＭＲスペクトルにおいて特定の帰属されたピークに関するシグナル強度であり得る。「相似行列」であるＳは、要素ｓｓｉｊ＝１−ｒｉｊ／ｒｉｊｍａｘ’（式中、ｒｉｊは、点ｉと点ｊとの間の点間距離（例えば、ユークリッド点間距離）であり、ｒｉｊｍａｘは、全ての点に関する最大点間距離である）により構成される。
【００６４】
点の最も遠い対は、ｒｉｊが結果的にｒｉｊｍａＸと等しいため、０に等しいｓｉｊを有する。逆に、点の最も近い対は、１に近い最大ｓｉｊを有する。相似行列は、点の最も近い対に関してスキャンされる。点の対は、それらの分離距離とともに報告され、続いて２点が削除されて、単一の複合点で置き換えられる。このプロセスは、１点のみとなるまで反復して繰り返される。最近傍法（単一リンク法としても既知である）、最遠隣法、セントロイド法（セントロイドリンク、増分リンク、メディアンリンク、群平均リンク及びフレキシブルリンク変動を含む）を包含する多種多様な方法を使用して、２つのクラスタがどのように結合されるかどうかを確定し得る。
【００６５】
２つの同一点に関して、分光計１つ当たり１日につき３００個のサンプルの解析が可能であり（フローインジェクションシステムの第１世代を用いて）、例えば決定境界においてより多くの柔軟性を可能にする「ファジー理論」のような技法を使用する、より繊細なエキスパートシステムが必要であり得る。
【００６６】
続いて、報告される接続性は、系統樹（クラスタリングの可視化を可能にする樹状チャート）としてプロットすることができ、増大する分離距離に対する（或いは同等に、減少する類似性に対する）サンプル間の接続性を示す。系統樹では、枝条長は、各種クラスタ間の距離に比例して、したがってあるサンプルを次のサンプルに連結する枝条長は、それらの類似性の尺度である。このようにして、類似したデータ点は、アルゴリズムで識別され得る。
【００６７】
解析の監視方法は、サンプルデータのトレーニングセットに関して付与されるクラス情報を使用して、２つ以上のサンプルクラス間の分離を最適化する。これらの技法としては、SIMCA（Soft Independent Modelling of Class Analogy）、部分最小二乗（ＰＬＳ）法（例えば、潜在性判別分析（ＰＬＳ  ＤＡ）に対する射影）、ｋ最近傍解析及びニューラルネットワークが挙げられる。ニューラルネットワークは、モデリングデータの非線形方法である。データのトレーニングセットは、データの構造を「学び」、複雑な機能に対処することができるアルゴリズムを開発するのに使用される。ニューラルネットワークの幾つかのタイプは、スペクトル情報から毒性又は疾患の予測に首尾よく適用されている。
【００６８】
また、一元配置分散分析（ＡＮＯＶＡ）又は本明細書中に記載する他の統計学的方法のような統計学的技法は、データを解析するのに用いられ得る。
【００６９】
本発明は、被験体における精神病性障害を診断又はモニタリングする方法であって、以下の：
（ａ）上記被験体由来の試験生物学的サンプルを準備すること、
（ｂ）上記試験生物学的サンプルに対してスペクトル解析を実施して１つ又は複数のスペクトルを得ること、
（ｃ）上記１つ又は複数のスペクトルを解析して上記スペクトルにおける１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを検出すること、及び
（ｄ）上記１つ又は複数のスペクトルにおける上記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、対照スペクトルにおける１つ又は複数のバイオマーカーのレベルと比較することを含む、被験体における精神病性障害を診断又はモニタリングする方法をさらに提供する。
【００７０】
本発明は、精神病性障害を有する被験体を診断又はモニタリングする方法であって、以下の：
（ａ）上記被験体由来のＣＳＦの試験サンプルを準備すること、
（ｂ）上記ＣＳＦ試験サンプルに対してスペクトル解析を実施して１つ又は複数のスペクトルを得ること、
（ｃ）上記１つ又は複数のスペクトルを解析して上記１つ又は複数のスペクトルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを検出すること、及び
（ｄ）上記１つ又は複数のスペクトルにおける上記１つ又は複数のバイオマーカーの量を、１つ又は複数の対照スペクトルと比較することを含む、精神病性障害を有する被験体を診断又はモニタリングする方法をさらに提供する。
【００７１】
特に好ましい方法では、スペクトル解析は、ＮＭＲ分光法、好ましくは１Ｈ  ＮＭＲ分光法により実施される。
【００７２】
スペクトル解析を含む本発明の方法では、これが実施されて、試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルのような生物学的サンプル由来のスペクトルを提供し得る。試験被験体から２回又はそれ以上で採取される生物学的サンプル由来のスペクトルを比較して、異なる回で採取されるサンプルのスペクトル間の差を同定することができる。方法は、生物学的サンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを定量化するための試験被験体から２回又はそれ以上で採取される生物学的サンプル由来のスペクトルの解析、及び２回又はそれ以上で採取されるサンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを比較することを包含し得る。
【００７３】
本発明の診断方法及びモニタリング方法は、精神病性障害の予後を評価する方法において、精神病性障害を有するか、精神病性障害を有する疑いがあるか、又は精神病性障害の傾向がある被験体において投与される治療用物質の有効性をモニタリングする方法において、及び抗精神病物質又は精神病誘発物質を同定する方法において有用である。かかる方法は、試験被験体から採取されるＣＳＦサンプルのような生物学的サンプルにおける１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、物質の投与前に試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプル及び／又は物質による治療中の初期段階で試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプルに存在するレベルと比較することを含み得る。さらに、これらの方法は、２回又はそれ以上で試験被験体から採取されるＣＳＦサンプルのような生物学的サンプルにおける１つ又は複数のバイオマーカーのレベルの変化を検出することを含み得る。
【００７４】
スペクトル解析が用いられる本発明の方法では、適切な１つ又は複数のバイオマーカーは、グルコース、ラクテート、アセテート（アセテート種）、アラニン、グルタミン又はｐＨから成る群から選択される。
【００７５】
精神病性障害、特に統合失調症のこれらのバイオマーカーは、コンピュータによるパターン認識解析と組み合わせて１Ｈ  ＮＭＲ分光法を使用した対照及び統合失調症被験体由来のＣＳＦサンプルの広範な代謝プロファイリング解析により同定された。これらのバイオマーカーにおける有意な差は、年齢適合正常対照と比較した場合に妄想型統合失調症の診断を伴う初発の薬物未投与の患者から得られるサンプルで見出された。精神病性障害を有する群では、ＣＳＦ中のグルコースのレベルが、正常な個体由来のＣＳＦにおけるレベルよりも高いことがわかり、血清グルコースレベルは、精神病性障害を有する個体で上昇されないことがわかった。ラクテート及びアセテート（アセチル化種）のレベルは、正常な被験体由来のＣＳＦにおけるレベルと比較した場合、精神病性障害を有する個体由来のＣＳＦにおいてより低いことがわかった。精神病性障害を有する被験体由来のＣＳＦのｐＨは、正常な個体由来のＣＳＦのｐＨよりも平均して０．１単位低いことがわかった。ｐＨにおけるこの差が、グルタミン及びアラニン共鳴における化学シフトをもたらした。これらの差は、正常な個体と精神病性障害を有する個体との間の識別を可能にするＣＳＦにおける代謝性バイオマーカーを構成する。
【００７６】
さらなる態様では、本発明は、試験被験体から採取される脳脊髄液サンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを測定することを含む、精神病性障害若しくはそれらに対する傾向を診断又はモニタリングする方法を提供し、上記バイオマーカー（複数可）は、グルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから成る群から選択される。かかる方法は、精神病性障害を有するか、精神病性障害を有する疑いがあるか、又は精神病性障害の傾向がある被験体において療法（例えば、治療用物質）の有効性をモニタリングする方法で使用することができる。
【００７７】
本発明による診断又はモニタリング方法は、試験被験体から２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを測定することを含み得る。比較は、２回又はそれ以上で採取されるサンプルにおけるバイオマーカー（複数可）のレベル間で成され得る。２回又はそれ以上で採取されるサンプルにおけるバイオマーカーのレベルの任意の変化の評価が実施され得る。バイオマーカーレベルの調節は、精神病性障害又はそれらに対する傾向の状態の指標として有用である。
【００７８】
経時的なＣＳＦにおけるグルコースのレベルの増加は、障害の発症又は進行、即ち悪化を示しているのに対して、グルコースのレベルの減少は、障害の改善又は寛解を示す。
【００７９】
経時的なＣＳＦにおけるラクテート、アセチル化種又はｐＨのレベルの減少は、障害の発症又は進行、即ち悪化を示しているのに対して、これらのバイオマーカーのレベルの増加は、障害の改善又は寛解を示す。
【００８０】
本発明による方法は、試験被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおける１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、療法の開始前に試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプル及び／又は療法の初期段階で試験被験体から採取される１つ又は複数のサンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルと比較することを含み得る。特定のバイオマーカーのレベルは、異なるサンプルにおける同じバイオマーカーのレベルと比較され、即ちコンジェニックバイオマーカーが比較される。かかる方法は、２回又はそれ以上で採取されるサンプルにおける１つ又は複数のバイオマーカーの量の変化を検出することを含み得る。本発明の方法は、特に薬物未投与の被験体における及び被験体の第１の精神病エピソードを経験する被験体における抗精神病療法の評価において特に有用である。本明細書中に記載するように、本発明の方法を使用して、非定型的な抗精神病投薬による短期の治療は、第１の精神病エピソード中に投薬を開始した患者の半数において疾患固有の特徴の標準化をもたらすことがわかった一方で、何回かのエピソード後にのみ治療された患者は、ＣＳＦ代謝産物プロフィールにおける標準化を示さなかった。
【００８１】
本発明による診断又はモニタリングの方法は、試験被験体から採取される試験ＣＳＦサンプルにおいて１つ又は複数のバイオマーカーを定量化すること、及び上記試験サンプルに存在する１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを１つ又は複数の対照のものと比較することを含み得る。対照は、正常対照及び／又は精神病性障害対照から選択され得る。本発明の方法で使用される対照は、正常な被験体由来の正常対照サンプルに見出されるバイオマーカーのレベルである正常なバイオマーカーレベル；正常なバイオマーカー範囲、統合失調症、双極性障害、関連精神病性障害又はそれらに対する診断された傾向を有する被験体由来のサンプル中のレベル；統合失調症マーカーレベル、双極性障害マーカーレベル、関連精神病性障害マーカーレベル、統合失調症マーカー範囲、双極性障害マーカー範囲及び関連精神病性障害マーカー範囲から成る群から選択される１つ又は複数の対照であり得る。
【００８２】
ＣＳＦサンプルのような生物学的サンプルは、被験体の余寿命又はその一部にわたってある間隔で採取され得る。好適には、診断又はモニタリングを受けている被験体からサンプルを採取する間に経過する時間は、３日、５日、１週、２週、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、６又は１２ヶ月である。サンプルは、抗統合失調症療法又は抗双極性障害療法のような抗精神病療法に先立って、及び／又は抗精神病療法中に、及び／又は抗精神病療法後に採取され得る。
【００８３】
バイオマーカーのレベルの測定は、患者から採取されるＣＳＦサンプル、又はサンプルの精製物若しくは抽出物、或いはそれらの希釈物におけるバイオマーカーの量を同定するのに適した任意の方法により実施することができる。本発明の方法では、定量化は、サンプル（複数可）におけるバイオマーカー（複数可）の濃度を測定することにより実施され得る。本発明の方法では、ＣＳＦにおけるバイオマーカーの濃度を測定することのほかに、バイオマーカーの濃度は、試験被験体から採取される種々の生物学的サンプル、例えば全血、血清、尿、唾液又は他の体液（糞便、涙液、滑液、痰）、呼気（例えば、濃縮呼気として）、又はそれら由来の抽出物若しくは精製物、或いはそれらの希釈物において試験され得る。また、生物学的サンプルとして、生存被験体由来の又は死後に採取された組織ホモジネート、組織切片及び生検標本が挙げられる。サンプルは、通常の方法で調製されて、例えば、適切な場合には希釈又は濃縮されて、保管され得る。
【００８４】
サンプルに存在するバイオマーカーのレベルを測定することは、サンプルに存在するバイオマーカーの濃度を測定すること、例えばグルコース、アセテート（アセテート種）及びラクテートから選択される１つ又は複数の代謝産物バイオマーカーの濃度を測定することを包含し得る。水素イオンの濃度を測定して、サンプルのｐＨ値を得てもよい。かかる定量化は、サンプルに関して直接的に、或いはそれら由来の抽出物又はそれらの希釈物に関して間接的に実施され得る。
【００８５】
例えば、バイオマーカーレベルは、ＮＭＲ（核磁気共鳴）等の分光分析又は質量分析（ＭＳ）；ＳＥＬＤＩ（−ＴＯＦ）、ＭＡＬＤＩ（−ＴＯＦ）、１−Ｄゲルベース解析、２−Ｄゲルベース解析、液体クロマトグラフィ（例えば、高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）又は低圧液体クロマトグラフィ（ＬＰＬＣ））、薄層クロマトグラフィ及びＬＣ−ＭＳベース技法から成る群から選択される１つ又は複数の方法により測定され得る。適切なＬＣ  ＭＳ技法としては、ＩＣＡＴ（登録商標）(Applied Biosystems, CA, USA)又はｉＴＲＡＱ（登録商標）(Applied Biosystems, CA, USA)が挙げられる。
【００８６】
バイオマーカーの測定は、直接的又は間接的検出方法により実施され得る。バイオマーカーは、酵素、結合受容体若しくは輸送体タンパク質、ペプチド、アプタマー又はオリゴヌクレオチド、或いは任意の合成化学受容体又はバイオマーカーと特異的に結合することが可能な化合物のようなリガンド（複数可）との相互作用により、直接的に或いは間接的に検出され得る。リガンドは、発光標識、蛍光標識又は放射性標識及び／又は親和性タグのような検出可能な標識を保有し得る。
【００８７】
本明細書中に記載するような代謝産物バイオマーカーは、従来の化学的方法又は酵素的方法（これらは、直接的又は間接的であってもよく、且つ／又は共役されていなくてもよい）、電気化学的技法、蛍光技法、発光技法、分光光度技法、旋光技法、クロマトグラフ（例えば、ＨＰＬＣ）又は類似の技法により適切に測定される。
【００８８】
酵素的方法に関して、反応における基質の消費又は反応の生成物の生成は、測定の手段として直接的に或いは間接的に検出され得る。
【００８９】
従来の化学的作用物質、即ちフェニルボロン酸又は他の合成受容体、或いは例えばグルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼ（ＰＱＱ又はＮＡＤ＋）を使用した単一酵素系のような酵素系、液体クロマトグラフィ、旋光分析、屈折率測定、分光光度法、蛍光分析、磁気旋光分散又は近ＩＲを含む各種検出システムを使用して、並びにレクチン又は輸送タンパク質のようなリガンドへの特異的な結合により、グルコースを検出することができ、レベルが測定され得る。
【００９０】
Bergmeyer, I.U. (1983) 酵素分析の方法(Methods of Enzymatic Analysis), 3rd ed., II, 127-128に記載されるように酢酸キナーゼ、ピルビン酸キナーゼ及び乳酸デヒドロゲナーゼに基づく共役酵素系を使用して、アセテート種を検出することができ、レベルが測定され得る。
【００９１】
例えば乳酸デヒドロゲナーゼ又は乳酸オキシダーゼ／ペルオキシダーゼを組み込んだ共役酵素系に基づく酵素系を使用して、ラクテートを検出することができ、レベルが測定され得る。
【００９２】
本発明のグルコース、ラクテート及びアセテートバイオマーカーは好ましくは、質量分析ベースの技法、クロマトグラフィベースの技法、酵素検出系（直接的又は間接的な測定による）を使用して、或いは例えば電流測定変換器、電位差測定変換器、伝導度測定変換器、インピーダンス変換器、磁気変換器、光変換器、音響変換器又は熱変換器を伴うセンサシステムを有するセンサを使用して、検出及び測定される。
【００９３】
センサは、物理的、化学的又は生物学的検出システムを組み込んでもよく、バイオセンサは、例えば酵素、受容体タンパク質又は核酸に基づいて、生物学的認識システムを有するセンサである。
【００９４】
ｐＨの測定は、ガラス又は金属酸化物電極、ＦＥＴ又は比色／蛍光又は発光測定システムを使用して実施することができる。
【００９５】
本発明の方法は、臨床スクリーニング、予後の評価、療法の結果をモニタリングすること、特定の治療上の処置に応答する可能性が最も高い患者を同定することに、薬物スクリーニング及び開発に、並びに薬物治療に関する新たな標的の同定を助長するのに適している。疾患に特異的な重要なバイオマーカーの同定は、診断手順及び治療体制の統合の中心となる。予測バイオマーカーを使用して、センサ及びバイオセンサのような適切な診断ツールを開発することができ、したがって、本発明の方法及び使用では、１つ又は複数のバイオマーカーの検出及び定量化が、センサ又はバイオセンサを使用して実施することができる。
【００９６】
バイオマーカーレベルは、センサ又はバイオセンサを使用して検出されてもよく、好ましくは、本発明によるセンサ又はバイオセンサは、グルコース、ラクテート、アセテート及びｐＨから成る群から選択される１つ、２つ、３つ又は４つのバイオマーカーを定量化することが可能な精神病性障害センサ又はバイオセンサである。
【００９７】
センサ又はバイオセンサは、バイオマーカーの検出に関して本明細書中で記載するような検出方法及びシステムを組み込んでもよい。センサ又はバイオセンサは、電気技術（例えば、電流測定検出系、電位差測定検出系、伝導度測定検出系又はインピーダンス検出系）、熱技術（例えば、変換器）、磁気技術、光技術（例えば、ホログラム）又は音響技術を用いてもよい。本発明によるセンサ又はバイオセンサでは、１つ、２つ、３つ又は４つのバイオマーカーのレベルが、直接的な技法、間接的な技法、又は共役酵素技法、分光光度技法、蛍光技法、発光技法、分光技法、旋光技法及びクロマトグラフィ技法から選択される１つ又は複数の方法により検出することができる。特に好ましいセンサ又はバイオセンサは、直接的に又は介在物質を介して間接的に、或いは電気変換器、光変換器、音響変換器、磁気変換器若しくは熱変換器に連結され、結合タンパク質、受容体タンパク質又は輸送体タンパク質を用いて使用される１つ又は複数の酵素を含む。このようなバイオセンサを使用して、生物学的サンプルで見出される予測濃度で標的バイオマーカー（複数可）のレベルを検出することが可能である。
【００９８】
本発明のバイオマーカー（複数可）は、「スマート」ホログラム又は高周波数音響システムに基づく技術を組み込んでいるセンサ又はバイオセンサを使用して検出することができ、このようなシステムは、「バーコード」又はアレイ配置に特に従うものである。
【００９９】
スマートホログラムセンサ(Smart Holograms Ltd, Cambridge, UK)では、ホログラフィック画像が、バイオマーカーと特異的に反応するように感作される薄いポリマーフィルム中に保管される。露光時に、バイオマーカーはポリマーと反応して、ホログラムにより表示される画像が変わる。試験結果の読み出しは、光輝度、画像、色彩及び／又は画像の位置の変化であり得る。定性的及び半定量的用途に関して、センサホログラムは目で読取ることができ、したがって検出機器の必要性を取り除く。定量測定が必要な場合は、単色センサを用いてシグナルを読むことができる。サンプルの不透明度又は色彩は、センサの操作を妨害しない。センサの方式は、幾つかの物質の同時検出のための多重化を可能にする。可逆性センサ及び不可逆性センサは、種々の要件を満たすように設計することができ、所定の特定のバイオマーカーの連続的なモニタリングは実現可能である。
【０１００】
適切に、本発明のバイオマーカーの検出用のバイオセンサは連結され、即ち、バイオセンサは、生体分子認識を適切な手段と組み合わせて、サンプルにおけるバイオマーカーの存在の検出又は定量化を、シグナルへ変換する。バイオセンサは、例えば病棟、外来、手術室、自宅、現場及び職場における「代替地」診断試験に適応させることができる。
【０１０１】
本発明のバイオマーカー（複数可）を検出するためのバイオセンサとしては、音響センサ、プラズモン共鳴センサ、ホログラフィックセンサ及びマイクロエンジニアリング(microengineered)センサが挙げられる。刷り込み(imprinted)認識要素、薄膜トランジスタ技術、磁気音響共鳴機器及び他の新規音響電気システムが、本発明のバイオマーカー（複数可）の検出用のバイオセンサで用いられ得る。
【０１０２】
本発明のバイオマーカー（複数可）の検出及び／又は定量化を包含する方法は、卓上計器で実施することができるか、或いは研究室ではない環境で、例えば診療所で又は寝床の傍で使用することができる使い捨てのプラットホーム、診断用のプラットホーム又はモニタリング用のプラットホーム上へ組み込ませることができる。本発明の方法を実施するのに適したセンサ又はバイオセンサとしては、光学式読取装置又は音響読取装置を有する「クレジット」カードが挙げられる。センサ又はバイオセンサは、収集されたデータが解釈のために医師へ電子的に送信されるのを可能にするように設計することができ、したがってｅ−神経内科(e-neuromedicine)の基盤を形成することができる。
【０１０３】
診断及びモニタリングの方法では、正常対照におけるレベルに対する試験ＣＳＦサンプルにおけるグルコースバイオマーカーのより高いレベルは、精神病性障害、特に統合失調症、双極性障害又はそれらに対する傾向の存在を示している。精神病性障害を有する個体、特に統合失調症を有する個体由来の試験ＣＳＦサンプルにおけるグルコースのレベルの減少は、精神病性障害の欠如又は改善を示している。
【０１０４】
診断及びモニタリングの方法では、正常対照におけるレベルに対する試験ＣＳＦサンプルにおけるラクテート、アセテート種又はｐＨバイオマーカーの１つ又は複数のより低いレベルは、精神病性障害、特に統合失調症、双極性障害又はそれらに対する傾向の存在を示している。正常対照におけるレベルに対する試験ＣＳＦサンプルにおけるラクテート、アセテート種又はｐＨバイオマーカーの１つ又は複数のより高いレベルは、精神病性障害の欠如又は改善を示している。
【０１０５】
正常なＮＭＲスペクトルプロフィールから離れたグルタミン及びアラニン共鳴におけるｐＨに関連するシフトは、精神病性障害、特に統合失調症、双極性障害又はそれらに対する傾向の存在を示している。正常なＮＭＲスペクトルプロフィールに向かうグルタミン及びアラニン共鳴におけるｐＨに関連するシフトは、精神病性障害、特に統合失調症、双極性障害又はそれらに対する傾向の欠如又は改善を示している。
【０１０６】
本発明によるモニタリング及び診断の方法は、障害又はそれらに対する傾向の存在を確認するのに、発症及び進行を評価することにより障害の発達をモニタリングするのに、或いは障害の改善又は後退を評価するのに有用である。モニタリング方法及び診断方法はまた、臨床スクリーニングの評価、予後、療法の選択、治療上の有益性の評価に関する方法、即ち薬物スクリーニング及び薬物開発に有用である。これらの方法は、薬物未投与の被験体において、及び被験体の第１の精神病エピソードを経験する被験体において特に有効である。
【０１０７】
効率的な診断及びモニタリング方法は、正確な診断を確立すること、最も適切な治療の迅速な同定を可能にすること（したがって、有害な薬物副作用に対する不必要な暴露を減少させること）、「ダウンタイム」及び再発率を低減させることにより、予後の改善の可能性を伴う非常に強力な「患者ソリューション」を提供する。
【０１０８】
療法の有効性をモニタリングする方法は、ヒト被験体における及び非ヒト動物における（例えば、動物モデルにおける）既存療法及び新たな療法の治療上の有効性をモニタリングするのに使用することができる。これらのモニタリング方法は、新たな薬物物質及び物質の組合せに関するスクリーンへ組み込ませることができる。
【０１０９】
さらなる態様において、本発明は、グルコース、アセテート種、ラクテート及びｐＨから成る群から選択される１つ、２つ、３つ又は４つのバイオマーカーを検出することが可能な多検体パネル又はアレイを提供する。
【０１１０】
多検体パネルは、多種多様な検体を検出することが可能である。アレイは、多数のサンプルにおける単一検体を検出することが可能であり得るか、或いは多検体アレイとして、サンプルにおける多種多様な検体を検出することが可能である。本発明による多検体パネル又は多検体アレイは、本明細書中に記載するような１つ又は複数の代謝性バイオマーカーを検出することが可能であり、本明細書中に具体的に記載するものに対してさらなるバイオマーカー（複数可）を検出することが可能であり得る。
【０１１１】
また、任意にキットの使用説明書を一緒に伴う本発明による方法を実施するのに適した診断又はモニタリング試験キットが提供される。診断又はモニタリングキットは、本発明による１つ又は複数のバイオセンサ、単一センサ、又はバイオセンサ、或いはセンサ（複数可）の組合せを含んでもよく、且つ／又はバイオセンサは、キット中に包含されていてもよい。診断又はモニタリングキットは、本発明によるパネル又はアレイを含んでもよい。診断又はモニタリングキットは、本発明による方法を実施するためのアッセイ又はアッセイの組合せを含んでいてもよい。
【０１１２】
さらに、精神病性障害を診断及び／又はモニタリングするためのグルコース、ラクテート、アセテート種、グルタミン、アラニン及びｐＨから選択される１つ又は複数のＣＳＦバイオマーカーの使用が提供される。
【０１１３】
さらには、精神病性障害を調節することが可能な物質を同定するための本発明による方法、センサ、バイオセンサ、多検体パネル、アレイ又はキットの使用が提供される。精神病性障害を調節することが可能な物質は、精神病の治療に有用な抗精神病物質、又は精神病を誘導し得る精神病誘発物質であり得る。
【０１１４】
さらに、本明細書中に記載するようなモニタリング方法を含む、被験体において精神病性障害を調節することが可能な物質を同定する方法が提供され、特に好ましい同定方法は、試験物質を試験被験体へ投与すること、並びに上記被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおけるグルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから選択される１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを検出することを含む。
【０１１５】
例えばアレイ方式で設計される本発明のバイオマーカー、使用及び方法に基づくハイスループットスクリーニング技術は、バイオマーカーを調節することが可能な潜在的に有用な治療用化合物、例えば、天然化合物、合成化合物（例えば、コンビナトリアルライブラリーから）、ペプチド、モノクローナル抗体又はポリクローナル抗体或いはそれらの断片のようなリガンドの同定に関してバイオマーカーをモニタリングするのに適している。
【０１１６】
本発明の方法は、多検体パネル又はアレイ方式で、例えばチップ上で又はマルチウェルアレイとして実施することができる。方法は、単一試験、又は多重同一試験若しくは多重非同一試験用のプラットホームへ適応させることができ、ハイスループット方式で実施することができる。本発明の方法は、診断を確認又は除外するために、及び／又は精神病性状態をさらに特徴付けするために、１つ又は複数のさらなる異なる試験を実施することを含んでもよい。
【０１１７】
精神病性障害、特に統合失調症及び双極性障害に関するバイオマーカーの同定は、診断手順及び治療体制の統合を可能にする。現在、有効な治療を確定する際にかなりの遅延が見られ、これまで薬物応答の迅速な評価を実施することは可能ではなかった。伝統的に、多くの抗精神病療法は、所定の治療上のアプローチに関して数週間〜数ヶ月継続する治療試行を要している。本発明のバイオマーカーの検出は、臨床試験への被験体の参加に先立って被験体をスクリーニングするのに使用することができる。バイオマーカーは、治療上の応答を示すための手段、応答不良、好適でない副作用プロフィール、投薬コンプライアンスの度合い及び適正な血清薬物レベルの達成を提供する。バイオマーカーは、全ての向精神薬投薬が遭遇する主要な問題である不都合な薬物応答の警告を提供するのに使用され得る。応答の評価が、投与量を微調整し、処方される投薬の数を最低限に抑え、有効な療法に到達する際の遅延を低減させ、且つ不都合な薬物反応を回避するのに使用することができるため、バイオマーカーは、個別の脳療法の開発に有用である。したがって、本発明によるバイオマーカーをモニタリングすることにより、患者ケアは、障害により確定される必要性及び患者の薬理ゲノミクスプロフィールを調和させるように正確に調整され得る。したがって、バイオマーカーは、最適な用量を滴定して、肯定的な治療上の応答を予測して、重篤な副作用の高い危険性のある患者を同定するのに使用することができる。
【０１１８】
バイオマーカーベースの試験は、「新たな」患者の第一線の評価を提供し、現在の主観的尺度を使用して達成することができない、時間枠での且つ的確な精密且つ迅速な診断に関する客観的尺度を提供する。
【０１１９】
さらに、診断バイオマーカー試験は、「前駆期」の家族又は患者、即ち顕在的な統合失調症、双極性障害又は関連精神病性障害を発症する高い危険性のある患者を同定するのに有用である。これにより、適切な療法、例えば低用量抗精神病薬の開始、或いは予防策、例えばストレス、違法な薬物使用又はウイルス感染のような危険因子を管理することが可能となる。これらのアプローチは、結末を改善させると認識され、障害の顕在的な発症を予防し得る。
【０１２０】
バイオマーカーモニタリング方法、センサ、バイオセンサ及びキットはまた、再発が疾患の真の克服又は悪化、乏しい患者のコンプライアンス又は薬物乱用に起因し得るかどうかを医師が確定することを可能にする、患者モニタリングツールとして極めて重要である。薬理学的治療が不適正であると評価される場合、療法は回復又は増大されることがある。疾患の真の克服（genuine breakthrough disease）のために、療法の変更は、適切である場合に行うことができる。バイオマーカーは疾患の状態に対して感度がよいため、バイオマーカーは、薬物療法の効果又は薬物乱用の指標を提供する。
【実施例】
【０１２１】
本発明は、以下で提供される実施例を参照することによりさらに理解されるであろう。
方法及び材料
ケルン大学医学部の倫理委員会は、この研究のプロトコル並びにサンプル収集及び解析に関する手順を精査して承認した。研究参加者全てが、参加者の書面によるインフォームド・コンセントを提示した。臨床研究は全て、ヘルシンキ宣言で表明された原則に従って行った。ＣＳＦサンプルは、第１のエピソードの妄想型統合失調症又は疾病の持続期間に起因した短期精神病性障害と診断された薬物未投与の患者（ＤＳＭ−ＩＶ  ２９５．３０又は２９８．８、ｎ＝５４）から、及び人口統計学的に適合される健常なボランティア（n＝７０）から収集した（表１）。さらに、典型的な（総計  ｎ＝６：ハロペリドール  ｎ＝４、ペラジン  ｎ＝１、フルフェナジン  ｎ＝１）抗精神病投薬又は非定型的な（総計  ｎ＝２２：オランザピン  ｎ＝９、リスペリドン  ｎ＝８、クエチアピン  ｎ＝２、アミスルプリド  ｎ＝１、クロザピン  ｎ＝１、ジプラシドン  ｎ＝１）抗精神病投薬のいずれかによる治療を受けた統合失調症のＤＳＭ−ＩＶ基準を満たす患者（ＤＭＳ−ＩＶ  ２９５．３０）由来のサンプルもまた包含された。
【０１２２】
健常なボランティア群における女性の過剰描写に起因して、代謝産物プロフィールに対する性別の影響を検査したが、性別特異的な影響は見られなかった（図５）。最近の大麻使用及び生涯の大麻使用の影響を検査して、それぞれ尿薬物スクリーン及び臨床問診により確定された（図６及び表２）。
【０１２３】
サンプルは全て、非外傷性腰椎穿刺手順を使用して熟練臨床医の同じチームにより、標準化された様式で収集した。熟練した臨床精神科医が臨床評価を行った。健常な被験体及び統合失調症患者由来のＣＳＦ並びに血清中のグルコースレベルを、ＮＯＶＡ  ＢｉｏＰｒｏｆｉｌｅ分析器(Nova Biomedical, Waltham, USA)を使用して、収集直後に測定した。ＣＳＦサンプルをアリコートへ分けて、−８０℃で保管した。サンプルはいずれも、ＮＭＲスペクトルの取得に先立って２回を超える凍結解凍サイクルを行わなかった。実験は全て、盲検且つ無作為化条件下で実施した。ＣＳＦサンプル（１５０μｌ）は、１Ｈ  ＮＭＲ解析に備えて調製時にＤ２Ｏの添加により５００μｌの最終容量とした。
【０１２４】
ＣＳＦサンプルの１Ｈ  ＮＭＲ分光法：水の共鳴の抑制を達成し、且つスペクトルにおけるＢ０及びＢ１不均質性を制限するためにＮＯＥＳＹパルス系列の第１の増分を使用して全てのサンプルに関して標準的な１−Ｄ  ６００ＭＨｚ  １Ｈ  ＮＭＲスペクトルが、得られた（パルス系列：緩和遅延−９０°−ｔ１−９０°−ｔｍ−９０°−取得  ＦＩＤ；Bruker Analytische GmbH, Rheinstetten, Germany）。このパルス系列では、二次高周波照射が、２ｓの緩和遅延及び混合期間（ｔｍ＝１００ｍｓ）（ｔ１は３μｓで固定）中に水共鳴周波数で印加された。通常、２５６個の過渡状態が、６０００Ｈｚのスペクトル幅及びスキャン１回当たり１．３６ｓの取得時間で、３００Ｋで３２Ｋデータ点に対して得られた。フーリエ変換に先立って、自由誘導減衰（ＦＩＤ）を、０．３Ｈｚの線幅拡大に相当する指数重み関数で乗じた。
【０１２５】
データ整理及びパターン認識手順：患者及び対照に由来する生体液内及び生体液間の代謝変動性を評価するために、ソフトウェアプログラムＡＭＩＸ（混合物の解析バージョン２．５(Analysis of MIXtures version 2.5）、Bruker Rheinstetten, Germany）を使用して、スペクトルをデータ整理して、ＳＩＭＣＡ  Ｐ（バーション１０．５、  Umetrics AB, Umea, Sweden）にエクスポートして、そこで一連の多変量統計解析を行った。最初に、スペクトルプロフィールにおける固有の類似性の存在を明確に認識するために、主成分分析（ＰＣＡ）をデータに適用させた。サンプル組成に基づくモデルに９５％信頼値を提供するホテリングｔ検定に基づいて、１つのスペクトルのみを解析から排除した。乏しい水抑制及び高いシトレート組成が、サンプル排除の主な原因であった。１Ｈ  ＮＭＲスペクトルの分類が外因性の混入物により影響を及ぼされる場合、これらのシグナルを含有するスペクトル領域は、統計解析から取り去った。統合失調症患者と適合対照との間を識別するバイオマーカーを確認するために、潜在構造判別解析（ＰＬＳ−ＤＡ）に対する射影を用いた。
【０１２６】
ＮＭＲデータの直交シグナル補正（ＯＳＣ）：ＯＳＣ法は、Ｙベクトルと相関しないサンプル間のデータ行列における変動を除去するために使用した［１６］。得られたデータセットをフィルタリングして、サンプル集団内の関心のある特徴に相関される変動に焦点を合わせたパターン認識を可能にした。これにより、パターン認識方法の予測性及び分離力が改善される。
【０１２７】
適切である場合、社会科学者向けの統計学的パッケージ(Statistical Package for Social Scientists)（ＳＰＳＳ／ＰＣ＋；SPSS, Chicago）を使用して、データを一元配置分散分析（ＡＮＯＶＡ）に付した。Ｆ比がＰ＜０．０５とする場合、個々の群平均間の比較は、分散が群間で等しい場合にはポストホック(post-hoc)比較に関してテューキー検定により成された。ダネットＴ３検定は、分散が等しくない場合にポストホック比較に使用された。有意水準は、ｐ＝０．０５で設定された。
【０１２８】
ＣＳＦサンプルの１Ｈ  ＮＭＲスペクトルに基づくＰＬＳ−ＤＡスコアのプロットは、健常なボランティアと初発の妄想型統合失調症を有する薬物未投与の患者との間で明確な区別を示した（図１）。ローディング係数により、グルコース、アセテート、アラニン及びグルタミン共鳴が、クラス間の分離に主に関与することが示された。１Ｈ  ＮＭＲ分光法からの結果により、６．５％±０．９４％の濃度の相対的な増加を伴って、人口統計学的に適合される対照群と比較した場合に初発の薬物未投与の妄想型統合失調症患者由来のＣＳＦサンプルにおいて有意に増大されたグルコース濃度が示された（ｐ＝０．０４、Ｏｎｅ−ｗａｙ  ＡＮＯＶＡ）。ＣＳＦグルコースレベルの直接的な測定（サンプル収集直後に実施）により、第１のコホートにおける薬物未投与の統合失調症患者におけるグルコースレベルが、健常なボランティアよりも有意に高いことを確認した（６．５％増加、ｐ＝０．００５、表１）。
【０１２９】
【表１】
2008542742.tif 000003
【０１３０】
＃対照群と疾患群との間で年齢に有意な差は見られない（Ｏｎｅｗａｙ−ＡＮＯＶＡ）。
【０１３１】
＆女性は、ＨＶ群で過剰に描写されるが、性別は、ＣＳＦ代謝産物プロフィールに対して影響を持たないようである（図５を参照）。
【０１３２】
＊健常なボランティア（ＨＶ）由来のＣＳＦにおけるグルコースレベルは、薬物未投与の妄想型統合失調症患者（ＰＳ）、典型的な抗精神病投薬で治療した妄想型統合失調症患者（ＳＴ）及び非定型的な抗精神病投薬で治療した妄想型統合失調症患者（ＳＡＴ）由来のＣＳＦにおけるグルコースレベルよりも低かった（ＨＶ対ＰＳ（２つのコホートが含まれる）、ｐ＜０．００１；ＨＶ対ＳＡＴ、ｐ＜０．００１；ＨＶ対ＳＴ、ｐ＝０．０２、テューキー検定によるＯｎｅ−ｗａｙ  ＡＮＯＶＡ）。
【０１３３】
＊＊血清グルコースレベルは、非定型的な抗精神病薬で治療した統合失調症患者においてのみ有意に増加される（ＨＶ対ＳＡＴ、ｐ＝０．０５、ダネットＴ３検定によるＯｎｅ−ｗａｙ  ＡＮＯＶＡ）。他の群間では血清グルコースレベルの有意な差は見られない。
【０１３４】
データは全て、平均値±標準偏差で示される。
【０１３５】
興味深いことに、同じ統合失調症及び健常な被験体から得られる血清グルコースレベルは差を示さず（ｐ＝０．２４）、グルコースレベルにおける脳／ＣＳＦ特異的な上昇を示唆した。対比して、アセテート及びラクテート濃度は、適合対照と比較して、薬物未投与の統合失調症患者（第１のコホート）において低減した（それぞれ、１１．５％、ｐ＝０．００６及び１７．３％、ｐ＝０．０５（ｔ検定））。グルタミン及びアラニンに相当するスペクトル変化は、これらの共鳴の化学シフトにおけるｐＨ依存的変化に起因した。未治療の統合失調症患者由来のＣＳＦサンプルのｐＨは、適合対照サンプルよりも平均して０．１ｐＨ単位低いことがわかり（ｐ＜０．０５、ｔ検定）、これはグルタミンのβ−ＣＨ２共鳴に関する０．０１５ｐｐｍの平均化学シフト変化及びアラニンＣＨ３シグナルに関する０．０１６ｐｐｍシフト変化に相当した。非定型的な抗精神病投薬による平均９日間の短期治療（表１を参照）は、統合失調症患者のおよそ５０％においてＣＳＦ代謝産物プロフィールの標準化をもたらした（図２Ａ）のに対して、典型的な抗精神病投薬による治療は、かかる効果を示さなかった（図２Ａ）が、典型的な抗精神病薬で治療した患者の数が少ないため（ｎ＝６）、この観察からは明確な結論を得ることはできない。興味深いことに、薬物治療が開始される（典型的な抗精神病薬又は非定型的な抗精神病薬のいずれかによる）前に幾つかの精神病エピソードを患う患者は、研究の持続期間にわたって患者のＣＳＦ疾患プロフィールの標準化を示さないことが観察された。薬物治療前の１つよりも多いエピソードを有する総計７人の患者のうち６人が、薬物未投与の統合失調症群と密接にクラスタ形成し、実際に患者はいずれも、健常な対照群とはクラスタ形成しなかった（図２Ｂ）。さらに、ＣＳＦ代謝産物プロフィールの標準化を示した統合失調症患者は全て（典型的な抗精神病薬又は非定型的な抗精神病薬のいずれかによる）は、患者の最初の精神病提示中に投薬を開始していた。統計的観点から（数が小さいことを認識して）、この研究は、治療が第１のエピソード中に開始される場合に患者の５７％が回復する（ＣＳＦ代謝産物プロフィールの標準化の観点で評価）一方で、第２の精神病エピソード後に投薬が行われる場合、この研究の時間枠内では標準化は観察されなかった（０／７）ことを含蓄する。
【０１３６】
統合失調症患者間で流行した大麻使用及び糖調節に対する大麻の既知の影響に起因して、この潜在的な交絡因子の影響を疾患群及び対照群で検査した。対照患者はいずれも、尿薬物スクリーンで検査で陽性と出ておらず、ＣＳＦ代謝産物の変化は、中程度の大麻使用（５回を超える／生涯）又は低い大麻使用／大麻使用なし（２回未満／生涯）を報告した健常なボランティア間で観察されなかった（データは示さず）。薬物未投与の妄想型統合失調症群では、７人の患者（総計３７人のうち）が、尿薬物スクリーンで大麻に関する検査で陽性反応が出た。大麻陽性患者は、有意に低い血清グルコースレベル（９％減少、ｐ＝０．０５、ｔ検定）を有したが、ＣＳＦグルコースレベルに対する影響は観察されなかった（ｐ＝０．２０、ｔ検定、図６及び表２を参照）。大麻に関する検査で陽性反応が出た３人の患者は、非常に変更されたＣＳＦ代謝産物プロフィールを有することがわかり、ＰＬＳ−ＤＡプロットにおいて別個のクラスタを形成した（健常な対照及び統合失調症患者の両方から離れている）のに対して、残りの４人の大麻陽性患者は、薬物陰性群とクラスタ形成した（図６を参照）。
【０１３７】
【表２】
2008542742.tif 000004
【０１３８】
独立した試験サンプルセットにおける重要な代謝変更の確証。知見を確証するために、第１のコホートからのサンプル（７０人の対照及び３７人の初発の薬物未投与の統合失調症のＣＳＦサンプル）を、１７人のさらなる初発の薬物未投与の統合失調症患者の第２のコホートに平行して再解析した。モデルは、第１のコホートからの５０人の無作為に選択した対照サンプル及び３７人の初発の薬物未投与の統合失調症サンプルのトレーニングセットに基づいて構築された。ＰＣＡ及びＰＬＳ−ＤＡはともに、図１に示されるのと類似した結果を示した（図４）。次に、このモデルを使用して、２０人の対照ＣＳＦサンプル（第１のコホートから）及び１７人の初発の薬物未投与の統合失調症患者（第２のコホートから、表２）から成る試験セットにおいてクラスの成員を予測した。直交シグナル補正（ＯＳＣ）を適用させて、モデル内のクラス間の代謝区別を高めた［４］。ＯＳＣ後、ＰＬＳスコアプロットにおける対照群及び初発の薬物未投与の統合失調症群の分離（図３Ａ）は、クラスの分離に寄与すると予め同定されたもの、即ちグルコース、ラクテート、グルタミン共鳴のシフト及びシトレート（図３Ｂ）に類似したスペクトル領域を特徴とした。続いて、ＯＳＣでフィルタリングしたＮＭＲデータから算出されるＰＬＳモデルを使用して、試験サンプルセットにおいてクラスの成員を予測した。Ｙ予測散布図は、０．５の先験的なカットオフを使用して、対照群又は統合失調症群のいずれかにサンプルを割り当てて、１Ｈ−ＮＭＲメタボノミクス解析の、感度８２％及び特異性８５％で未知のサンプルのクラスの成員を予測する能力を示した（図３Ｃ）。
【０１３９】
ＣＳＦサンプルの１Ｈ  ＮＭＲスペクトルの解析は、初発の統合失調症を有する薬物未投与の患者と離れた健常なボランティア由来のサンプルの異なった分布を示した（図１Ｂ及び図１Ｃ）。ＣＳＦの代謝プロフィールは、統合失調症患者で特徴的に変更されることがわかり、分離に寄与する重要な代謝産物の大部分が、独立した試験セットにおいて再現された（図３）。ＮＭＲスペクトルに由来するＰＬＳ−ＤＡスコアプロットにおいて２つのサンプルクラスの幾らかの重なりが見られた（図１Ｂ及び図１Ｃ）。薬物未投与の妄想型統合失調症群は非常に密にクラスタ形成した一方で、少数のサンプルが、ＰＬＳ−ＤＡ解析において明確な分離を示さなかった。これは、統合失調症亜群の存在を示す可能性があり、また、疾患進行、重篤性及び／又は薬物応答のような臨床パラメータが、別個の代謝サインに関連する可能性がある。この研究のサンプルサイズは小さすぎるため、患者亜群に関して強固な結論を出すことはできないが、対照群とクラスタ形成することがわかっている４人の患者が全て（図１Ｂ）、例外的に良好な結末を有するか、或いは精神病の第１のエピソードから完全に回復することは興味深かった。
【０１４０】
血清中の異常なグルコースレベルは、抗精神病薬治療に関連されている［１７、１８］が、薬物未投与の初発の患者から収集されるサンプルは、有意に増大されたＣＳＦグルコースレベルを示し、またグルコース上昇は同じ統合失調症被験体由来の血清では観察されなかったため、統合失調症患者におけるＣＳＦグルコース濃度の上昇のこの研究で行われる観察は、糖調節による変化が統合失調症症候群に固有であり、且つ脳特異的であることを示唆する。ＣＳＦグルコースの上昇は、これまで統合失調症に関して報告されていないが、異常な空腹時耐糖能が、初発の患者由来の血清で観察されている［１９］。糖尿病ＩＩ型の有病率は、統合失調症患者で実質的に増大される（一般集団における２〜３％に比較した場合に１５．８％）［２０］。また、研究により、統合失調症患者におけるグルコース及びノルエピネフリンの血漿レベルの増大が見出されている［２１〜２３］が、統合失調症患者における血清グルコースの増大及びＩＩ型糖尿病の高い有病率は、主に抗精神病薬治療に起因すると考えられている［１７、２３］。実際に、この研究では、血清グルコースレベルが、非定型的な抗精神病投薬で治療した患者において増大されることがわかった（表１）。薬物治療は、共傾向(co-predisposition)の状況で統合失調症患者において糖尿病の発症を促進すること、並びに統合失調症及び糖尿病ＩＩ型はともに、共通の疾患メカニズムを共有することが可能である。観察される有意に低いＣＳＦ  ｐＨは、死後の脳における観察と一致し、概してエネルギー代謝の変化に起因し得る［２４］。同様に、死後の脳に関する多数の他の研究が、統合失調症におけるミトコンドリア変化を見出している（例えば、［２５、２６］）。したがって、この研究でＣＳＦにおいて観察されるｐＨの低下は、細胞呼吸の変化に起因し得る。しかしながら、驚くべきことに、死後の脳組織におけるラクテートの増加が見出されている一方で、この研究では、ＣＳＦラクテートレベルの有意な減少が、初発の統合失調症患者で検出された。この段階で、代謝産物変化がＣＳＦにおけるｐＨの低下に寄与していることを確定することは不可能である。考え得る説明は、「統合失調症の脳」がエネルギー基質としてグルコースを上回ってラクテートを優先的に利用することであり得る。脳ラクテートは、星状膠細胞により主に生産されると考えられ［２７］、特にある特定の条件下でニューロンにより、脳におけるエネルギー基質として使用される［２７］。実際に、脳による有意なモノカルボキシレート利用はまた、糖尿病及び長期の飢餓のような種々の病理学的状態でも報告されている［２８、２９］。
【０１４１】
アセテートもまた、初発の薬物未投与の統合失調症患者のＣＳＦで有意に低減されることがわかった。脳におけるアセテートの大部分が、脂肪酸合成及び脂質合成で利用されて［３０］、したがってアセテート濃度の減少は、統合失調症の脳におけるミエリン関連脂肪酸及び脂質の合成の減弱を示唆し得る。脳におけるアセテートは、主としてＮ−アセチルアスパルテート（ＮＡＡ）に由来し、これは、酵素アスパルトアシラーゼ（ＡＳＰＡ）によりＬ−アスパルテート及びアセテートに加水分解される［３１］。ＮＡＡは、ニューロンミトコンドリアで合成されて、オリゴデンドロサイトへ移されて、そこでＡＳＰＡはミエリン脂質合成に使用されるようにアセテート部分を遊離させる［３２］。統合失調症におけるＮＡＡレベルのｉｎ  ｖｉｖｏでの低減は、十分に確立された観察である［３３］。より興味深いことに、本発明者等は、統合失調症の死後の脳におけるマイクロアレイ及び定量的ＰＣＲ（Ｑ−ＰＣＲ）解析を使用して、死後の脳でダウンレギュレートされたＡＳＰＡ転写物を見出した（マイクロアレイにより−１．７８；ｐ＝０．０９、Ｑ−ＰＣＲにより−１．６１；ｐ＝０．０４、ｎ＝１５  統合失調症前前頭皮質及び適合対照、非公開）。ＣＳＦにおけるアセテートの有意な減少の本発明者等の知見とともに、このことは、ＮＡＡ代謝の変化に関してだけでなく、オリゴデンドロサイト機能不全に関してもさらなる裏付けを与えて、このことは本発明者等及び他者が過去に報告している［３４、３５］。ＣＳＦアセテート濃度の攪乱もまた、ＣＪＤを有する患者で観察されているが、本研究と対比して、ＣＪＤは、アセテート濃度の増大に関連している［３６］。
【０１４２】
乱れたグルコース代謝もまた、気分障害及び精神病性障害と関連付けられている［３７］が、本発明者等の知る限りでは、これらの研究はいずれも、ＣＳＦグルコースレベルを測定していなかった。しかしながら、より低レベルのアセテート及びラクテートのような他の代謝攪乱並びにグルタミン共鳴におけるｐＨ依存的シフトを伴うグルコースの濃度の増大は、統合失調症に関してより特異的な疾患診断を表し得る。
【０１４３】
２つの薬物治療レジメン、即ち典型的な抗精神病投薬及び非定型的な抗精神病投薬の使用の影響を同じ解析方法を使用して評価した。代謝産物プロフィールの標準化は、平均９日間、非定型的な抗精神病投薬で治療した患者（ｎ＝２８）で観察された。図２は、ＰＬＳ−ＤＡプロット内で健常な対照のクラスタに向かう、非定型的な抗精神病薬に関する患者のおよそ５０％のシフトを示す。これらの結果は、非定型的な投薬がメタボノミクス疾患サインの標準化をもたらすことを示している。統合失調症患者のほんの５０〜７０％（種々の原因による）が抗精神病性介入に応答することが、十分に確立された事実である。しかしながら、臨床応答は概して、治療の数週間又は数ヶ月後に観察されるに過ぎない。この研究で検出されるメタボノミクスサインの標準化は、臨床薬物応答を予測する傾向にある。
【０１４４】
この研究の最も著しい知見の１つは、妄想型統合失調症患者におけるＣＳＦ代謝産物プロフィールに対する、抗精神病治療の開始に先立つ精神病エピソードの数の影響である。第１の精神病エピソード中に抗精神病投薬により開始された患者の５７％が、健常な対照クラスタとクラスタ形成することがわかったのに対して、治療に先立って幾つかの精神病エピソードを有する７人の患者のうち６人が、薬物未投与の妄想型統合失調症群とクラスタ形成した（図２Ｂ）。これらの結果は、第１の精神病エピソード中の抗精神病治療の開始が、治療応答又は実際に結末に影響を及ぼし得ることを示唆する。この見解は、The Personal Assessment and Crisis Evaluation（ＰＡＣＥ）臨床研究［３８］、the Prevention through Risk Identification, Management and Education（ＰＲＩＭＥ）研究［３９］及び続く介入により統合失調症を発症する危険性のある患者の初期の同定が罹患率及び不都合な結末を低減し得ることを表明する他の継続中の研究と一致している。この研究で用いられるＣＳＦをプロファイリングすることに対するメタボノミクスアプローチは、統合失調症に関する初期診断及び療法的介入のモニタリングの両方を達成することに対する新たなアプローチを提供する。
【０１４５】
多くの統合失調症患者が娯楽用大麻使用者であるため、また大麻は糖調節に対して既知の影響を有するため、この潜在的な交絡因子を検査した。最近の大麻使用は、血清グルコースの有意な低減と関連付けられるが、ＣＳＦ代謝産物プロフィールに対する影響は観察されなかった。
【０１４６】
本明細書中に記載するような代謝産物プロファイリングツールの適用は、妄想型統合失調症のような精神病性障害の初期診断に関する効率的な手段を提供し、また関連対照プロフィールとの多変量比較による生体液スペクトルの標準化に関する測定基準を提供することにより療法的介入をモニタリングするための実用的な方法を提供する。
【０１４７】
【表３】
2008542742.tif 000005
【０１４８】
【表４】
2008542742.tif 000006
【０１４９】
【表５】
2008542742.tif 000007
【０１５０】
【表６】
2008542742.tif 000008
【０１５１】
【表７】
2008542742.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】薬物未投与の統合失調症患者由来のＣＳＦサンプルのメタボノミクス解析。（Ａ）代表的な薬物未投与の統合失調症患者（灰色）及び適合対照（黒色）由来のＣＳＦサンプルの部分的な１Ｈ  ＮＭＲスペクトルは、グルタミンのβ−ＣＨ２及びγ−ＣＨ２における特徴的なｐＨ依存的シフトを示す。およそ３．７ｐｐｍ及び１．２ｐｐｍでの顕著なシグナルは、腰椎穿刺に先立つ皮膚消毒からの混入物であるエタノールに相当する。これらのシグナルは、統計解析から取り去った。（Ｂ）１Ｈ  ＮＭＲ  ＣＳＦスペクトルにより測定される場合の薬物未投与の統合失調症患者（三角）と人口統計学的に適合される健常ボランティア対照（四角）との識別を示すＰＬＳ−ＤＡスコアプロット。（Ｃ）ＰＬＳ−ＤＡスコアプロットにおける分離に対する主な寄与変数を示すＰＬＳ−ＤＡローディングプロット。
【図２】初発の統合失調症患者におけるＣＳＦ代謝プロフィールに対する「典型的な」投薬及び「非定型的な」投薬の影響。（Ａ）典型的な（ｎ＝６、ダイアモンド）抗精神病投薬又は非定型的な（ｎ＝２２、円形）抗精神病投薬のいずれかで最低限に処理した（９日未満）初発の統合失調症患者由来のさらなる２８個のＣＳＦサンプルからのスペクトルを、ＰＬＳ−ＤＡモデルを使用して、初発の薬物未投与の統合失調症患者（三角）及び健常なボランティア（四角）と比較した。ＰＬＳ−ＤＡスコアプロットは、非定型的な抗精神病性薬物治療が、健常な対照のクラスタに対して統合失調症患者のおよそ５０％のシフトをもたらしたことを示す。（Ｂ）抗精神病性治療に先立って１つよりも多い精神病エピソードを伴う最低限しか処理しなかった患者（両方の薬物群からの）が示されることを除いて、（Ａ）と同じＰＬＳ−ＤＡスコアプロット。これらの患者はいずれも、健常な対照クラスタに対してシフトしなかった。
【図３】ＰＬＳモデルを使用した統合失調症群の成員の確証及び予測。ＰＬＳモデルは、３７人の初発の薬物未投与の統合失調症患者（白丸）及び５０人の健常なボランティア（黒丸）からのＯＳＣでフィルタリングしたデータを使用して構築された（「トレーニングセット」）。スコアプロット（Ａ）及びローディングプロット（Ｂ）は、分離に寄与する重要な共鳴を示す：ラクテート、グルコース、グルタミン及びシトレート。次に、このモデルを使用して、モデルの構築に使用していない１７人の初発の薬物未投与の統合失調症患者及び２０人の健常なボランティアの無作為化試験セットにおいて「群の成員」（即ち、疾患又は対照）を予測した。予測は、クラスの成員に関して０．５の先験的なカットオフを有するＹ予測散布図を使用して行った（Ｃ）。
【図４】５０人の健常なボランティア及び３７人の初発の薬物未投与の統合失調症患者を含む「トレーニングサンプルセット」由来のＣＳＦサンプルに対するメタボノミクス解析の反復試験。（Ａ及びＢ）ＰＬＳ−ＤＡスコアプロット及びローティングプロットは、健常なボランティア（●）と薬物未投与の統合失調症患者（▲）との間を識別するプロフィール並びに構成要素を示し、図１に報告されるのと類似した結果を示す。これらのサンプルは、同一条件下で独立して再解析された。重要な変数は、図１における重要な変数と非常に類似していることに留意されたい。
【図５】性別は、健常なボランティアにおいても、薬物未投与の統合失調症群においてもＣＳＦ代謝産物プロフィールに影響を及ぼさなかったことを示すＰＬＳ−ＤＡモデル。使用した記号は以下の通りである：健常なボランティア女性（白丸）、健常なボランティア男性（黒丸）、薬物未投与の統合失調症女性（黒三角）、薬物未投与の統合失調症男性（白三角）。
【図６】尿薬物スクリーンで大麻に関する検査で陽性反応と出た統合失調症患者のＣＳＦ代謝プロフィール。（Ａ）及び（Ｂ）薬物未投与の大麻陰性の統合失調症患者に対する大麻陽性のプロフィールを示し、且つそれらの構成要素を識別するＰＬＳ−ＤＡスコアプロット（それぞれ、黒丸及び黒三角）。（Ｃ）健常なボランティア（四角）及び大麻に関する検査で陰性反応が出た薬物未投与の統合失調症患者（三角）に対するＰＬＳ−ＤＡプロットにおける大麻陽性（円形）の薬物未投与の統合失調症患者の局在化。患者１５３、１５９及び１９６（全て、カンナビノイドに関して陽性の尿スクリーニングを有する薬物未投与の統合失調症患者）は、代謝産物プロフィールの高度な変更を示し（Ａ）、独立したクラスタを形成するようである（Ｃ）。
【図１】
2008542742.tif 000010
【図２】
2008542742.tif 000011
【図３】
2008542742.tif 000012
【図４】
2008542742.tif 000013
【図５】
2008542742.tif 000014
【図６】
2008542742.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験体において精神病性障害を確認又はモニタリングする方法であって、該被験体から採取される脳脊髄液（ＣＳＦ）のサンプルにおける、グルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから選択される１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを測定することを含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法を含む、精神病性障害を有する被験体において療法の有効性をモニタリングする方法。
【請求項３】
前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、療法の開始前に前記被験体から採取される１つ又は複数のサンプルにおける前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルと比較することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記療法は、抗精神病性障害療法である、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
２回又はそれ以上で採取されるＣＳＦサンプルにおける前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを測定することを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを比較することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ＣＳＦサンプルにおける前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを、１つ又は複数の対照における前記１つ又は複数のバイオマーカーのレベルと比較することを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記１つ又は複数の対照は、正常対照及び／又は精神病性障害対照である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記試験被験体から採取されるさらなる生物学的サンプルにおいて前記１つ又は複数のバイオマーカーを定量化することを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記さらなる生物学的サンプルは、全血、血清、尿、唾液若しくは他の体液、又は呼気、濃縮呼気、又はそれら由来の抽出物若しくは精製物、或いはそれらの希釈物から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記又は各レベルは、ＮＭＲスペクトルの解析により検出される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記又は各レベルは、ＮＭＲ、ＳＥＬＤＩ（−ＴＯＦ）及び／又はＭＡＬＤＩ（−ＴＯＦ）、１−Ｄゲルベース解析、２−Ｄゲルベース解析、質量分析法（ＭＳ）及びＬＣ−ＭＳベース技法から選択される方法により検出される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記又は各レベルは、直接的若しくは間接的な共役又は非共役酵素方法、電気化学的技法、分光光度技法、蛍光技法、発光技法、分光技法、旋光技法及びクロマトグラフィ技法から選択される方法により検出される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記又は各レベルは、前記１つ又は複数のバイオマーカーの直接的又は間接的検出のための１つ又は複数の酵素、結合タンパク質、受容体タンパク質若しくは輸送体タンパク質、合成受容体又は他の選択的結合分子を含むセンサ或いはバイオセンサを使用して検出され、前記検出は、電気、光、音、磁気又は熱変換器に連結される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記精神病性障害は統合失調症である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記統合失調症は、妄想型統合失調症、緊張型統合失調症、解体型統合失調症、識別不能型統合失調症及び残遺統合失調症から選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記精神病性障害は双極性障害である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
被験体において精神病性障害を調節することが可能な物質を同定する方法であって、試験物質を試験被験体へ投与すること、及び前記被験体から採取されるＣＳＦサンプルにおけるグルコース、ラクテート、アセテート種及びｐＨから選択される１つ又は複数のバイオマーカーのレベルを検出することを含む、方法。
【国際調査報告】
2008542742.tif 000016
2008542742.tif 000017
2008542742.tif 000018