(57)【要約】本発明は、複数の特異的標的構成成分を使用する生体内発現プロファイリングに係る。該標的構成成分の各々は、標的に対する各標的構成成分の結合を同時に識別し得る異なる化合物を示して標識付けされる。
2008545499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
疾病又は疾患の生体内診断に対する方法であって：
・  複数の因子の発現プロファイルに基づき、前記疾病又は疾患の異なる種類及び進行段階に対してシグネチャープロファイルを確定する段階と、
・  異なって標識付けされる前記因子の各々に対して特異的である標的構成成分を利用して、前記シグネチャープロファイルが患者において検出され得るか否かを確定する段階と、
を有する、
方法。
【請求項２】
前記因子は、遺伝子と、タンパク質と、炭水化物と、脂質と、代謝体とを有する群から選択される、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記特異的標的構成成分の各々は、異なる波長において光を放射する化合物、（ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴ撮像を目的とする）異なる放射性同位体を示して標識付けされる化合物、あるいは、（ＭＲ撮像を目的とする）異なる磁気特性を有する群を示す標識付けをされる化合物、を示して標識付けされる、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記疾病又は疾患は、癌である、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
悪性、良性、原発性、二次性、侵襲性、及び非侵襲性の腫瘍を有する群から選択される癌の種類の識別をもたらす、
請求項３記載の方法。
【請求項６】
シグネチャープロファイルは、転移ホーミングの場所を識別する、
請求項３記載の方法。
【請求項７】
発現プロファイルによる疾病又は疾患の生体内診断に対するキットを準備する方法であって：
前記キットは、各々が因子に対して特異的である複数の標的構成成分を有し、
当該方法は、
ａ）  複数の因子の前記発現プロファイルに基づいて、前記疾病又は疾患の異なる種類及び進行段階に対してシグネチャープロファイルを確定する段階と、
ｂ）  前記因子の各々に対して特異的である標的構成成分を与える段階と、
ｃ）  前記標的構成成分の各々を異なって標識付ける段階と、
を有する、
方法。
【請求項８】
前記因子は、遺伝子と、タンパク質と、炭水化物と、脂質と、代謝体とを有する群から選択される、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記示差標識付けは、ａ）異なる波長において光を放射する化合物、ｂ）（ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴ撮像を目的とする）異なる放射性同位体を示して標識付けされる化合物、あるいは、ｃ）（ＭＲ撮像を目的とする）異なる磁気特性を有する群を示して標識付けされる化合物、を有する前記特異的標的構成成分の各々を標識付けする段階、
を有する、
請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記シグネチャープロファイルは：
１）  健常者と前記疾病又は疾患を有する患者との間において異なって発現される因子；及び／又は
２）  疾病の異なる段階において異なって発現される因子、
３）  生物学的原理が異なるが同一の症状に至る疾病において異なって発現される因子、
を識別することによって確定され、
前記示差発現は、質的及び／又は量的である、
請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記シグネチャープロファイルは、生体外で確定される、
請求項７記載の方法。
【請求項１２】
前記シグネチャープロファイルは、ミクロアレイ分析によって確定される、
請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記因子は、細胞表面タンパク質、細胞表面受容体、又は分泌タンパク質である、
請求項７記載の方法。
【請求項１４】
異なる因子に対して各々特異的である複数の標的構成成分を有する、発現プロファイルによる疾患の生体内診断に対するキットであって、
前記標的構成成分の各々は、異なる波長において光を放射する化合物を示す標識付けをされる、ことを特徴とする、
キット。
【請求項１５】
前記光を放射する化合物は、蛍光色素と、量子ドットと、発光物質と、放射性核種又は同位体と、常磁性体及び／又は超磁性体とを有する群から選択される、
請求項１４記載のキット。
【請求項１６】
前記発光物質は、ナノリン光体である、
請求項１５記載のキット。
【請求項１７】
前記量子ドットは、ＳｅＣｄと、ＣｄＳと、ＨｇＴｅと、ＣｄＴｅとを有する群から選択される、
請求項１５記載のキット。
【請求項１８】
標的造影剤は、異なる造影促進物質を示す標識付けをされる、
請求項１４記載のキット。
【請求項１９】
前記標的構成成分は、タンパク質と、抗体あるいは抗体のフラグメント又は誘導体と、アンチセンス分子と、アプタマーと、ペプチド又は模倣ペプチドと、ホルモンと、標的に対して明確に結合することができる小分子と、を有する群から選択される、
請求項１４記載のキット。
【請求項２０】
前記抗体は、モノクロナール抗体である、
請求項１９記載のキット。
【請求項２１】
前記抗体フラグメント又は誘導体は、単鎖Ｆｖ又はＦａｂフラグメントである、
請求項１９記載のキット。
【請求項２２】
前記抗体、抗体フラグメント又は誘導体は、ヒトのもの又はヒト化されたものである、
請求項１９記載のキット。
【請求項２３】
標的構成成分に特異的である遺伝子及び／又はタンパク質の数は、２乃至５である、
請求項１４記載のキット。
【請求項２４】
標的構成成分に特異的である遺伝子及び／又はプロテインの数は、２乃至１０である、
請求項１４記載のキット。
【請求項２５】
生体内画像診断に対する請求項１４記載のキットの使用。
【請求項２６】
標的構成成分に特異的である複数の遺伝子及び／又はタンパク質の使用であって、
組織又は臓器の生体内画像診断に対する診断キットの製造において、各異なる標的構成成分は、異なる波長において光を放射する化合物を示して標識付けされる、
複数の遺伝子及び／又はタンパク質の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内画像診断を向上させる方法及びツールに係る。本発明は更に、正確な診断撮像を可能にするツールを製造するツール及び方法に係る。該撮像は、例えば、複数の遺伝子の発現又は非発現（ｎｏｎ−ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）、あるいは、循環又は結合に関わらずタンパク質、及び、炭水化物又は脂質又は代謝体等である複数の遺伝子産物の存在又は欠如である、複数の生物医学的標的又は生物医学的疾病診断標的の同時生体内質的及び／又は量的検出に基づく。
【背景技術】
【０００２】
癌等の疾患の診断は、理学的検査、生理学的及び組織病理学調査、及び画像診断技術を有する一連の手順に基づく。
【０００３】
腫瘍疾病の最終確証には、理学的診察（生体検査、手術等）による被検身体部位からの組織サンプルの摘出が求められる。組織学による組織の特徴付けは、ＴＮＭ分類システムに従って腫瘍を分類するよう重要なパラメータを与える。ＴＮＭ分類システムは、依然として、適切な治療レジーム及び疾病の転帰予後診断（ｏｕｔｃｏｍｅ  ｐｒｏｇｎｏｓｉｓ）の定義に対する最高標準である。組織学分析は、悪性、良性、又は正常として組織の分類を可能にする。更には、区別の度合いが確定され、調査された癌細胞の侵襲性の表示が与えられる。過去数年にわたる開発により、疑いのある細胞の代謝性変化を監視することが可能となり、それによって調査される組織の状態に関する重要な情報が与えられる。統合される全ての診断情報は、調査される癌の最終段階を、所望される治療アプローチに対して確定される段階の直接相関、臨床転帰、及び残存確率を有して可能にする。
【０００４】
腫瘍の分類は、所謂発現プロファイル又は生体分子のパターンとである複数の遺伝子又はタンパク質の組合せの活性及び発現レベルの調査によって、可能である、ことが近年示されている［Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  ４１５、５３０−５３６；  Ｖａｎ  ｄｅ  Ｖｉｊｖｅｒ外、（２００２）、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌ．  Ｊ．Ｍｅｄ．  ３４７、１９９９−２００９；Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ、（２００３）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄ．  ９、９９９−１０００］。かかるパターンの分析は、疑わしい罹患身体領域の患者の組織、又は患者の血清で行われる。
【０００５】
近年の画像診断方法は、病的状態に関連付けられる標的を識別する標的造影剤を利用する。単一タンパク質の検出は、存在し且つ高等哺乳動物の臓器を作る数百の異なる細胞種類間での判別において限定的な使用を有する。また、通常、単一タンパク質は、適切に高い感度及び／又は特異性を有する細胞の異なる生理学的状態間では判別し得ない。例えば、癌性部分の診断に対して現在使用される全ての腫瘍マーカー（前立腺癌に対するＰＳＡ、卵巣腫瘍に対するＣＡ−１２５等）は、大変初期の段階において正確に疾病を検出するには低い感度及び特異性に苦しむ。かかるタンパク質の存在に基づく臨床転帰予後診断はしばしば、個別の疾病進行に対して芳しくない相関関係を示す。
【０００６】
対照的に、生体外における複数のタンパク質又は同等の検体（ＤＮＡ、ＲＮＡ、代謝体）の組合せを使用することによって、分枝特性に基づく腫瘍細胞等の一貫したサブクラスへの分類が可能であることは、近年示されてきている。ＤＮＡアレイをどのように癌の分析及び分類に適用するかに関し、複数の研究が過去に行われた［Ｇｏｌｕｂ外、（１９９９）、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８６、５３１−５３７；  Ｐｅｒｏｕ（１９９９）、ＰＮＡＳ  ９６、９２１２−９２１７；  Ａｌｉｚａｄｅｈ外、（２０００）、Ｎａｔｕｒｅ  ４０３、５０３−５１１；  Ｐｅｒｏｕ外、（２０００）、Ｎａｔｕｒｅ  ４０６、７４７−７５２；  Ｒｏｓｓ外、（２０００）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｇｅｎｅｔ．  ２４、２２７−２３５；  Ｂｉｔｔｎｅｒ外、（２０００）、Ｎａｔｕｒｅ  ４０６、５３６−５４０；  Ｕｎｇｅｒ外、（２００１）、Ｂｒｅａｓｔ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｒｅｓ．、３、３３６−３４１；  Ｒａｍａｓｗａｍｙ、（２００１）、ＰＮＡＳ、９８、１５１４９−１５１５４；  Ｗｅｓｔ外、（２００１）、ＰＮＡＳ、９８、１１４６２−１１４６７；  Ｋｈａｎ外、（２００１）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄ．９、６７３−６７９；  Ｓｏｒｌｉｅ外、（２００１）、ＰＮＡＳ、９８、１０８６９−１０８７４；  Ｐｅｒｏｕ外、（２０００）、Ｔｒｅｎｄｓ  Ｍｏｌ．  Ｍｅｄ．２０００年１２月、６７−７６；  Ａｌｉｚａｄｅｈ、（２００１）、Ｊ．  Ｐａｔｈｏｌ．  １９５、４１−５２］。単一のマーカーアプローチは、有用ではあるが、癌原因論及び進行の過度単一化である論理的根拠に基づく。癌表現型の外部現れ（ｏｕｔｗａｒｄ  ｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎ）が癌細胞及び宿主の両方における複数の相互作用経路及びプログラムの結果である、ことは実証されている。癌の分子状態のより完全な画像をキャプチャするよう、公共部門及び民間企業における調査は、数千の遺伝子に対する発現のパターンを同時に調査するよう使用され得るＤＮＡアレイに向けられている。
【０００７】
更には、腫瘍疾病の全体的な臨床転帰に関する向上された予後診断は、単一の事象（ｓｉｎｇｕｌａｒ  ｅｖｅｎｔｓ）の使用ではなく、複数の分子の状態を有するパターンの使用に基づき実行可能である、ことが示されている［Ｓｈｉｐｐ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄ．  ８、６８−７４；  Ｓｈｉｐｐ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ、４１５、５３０−５３６；  Ｐｏｍｅｒｏｙ、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ、４１５、４３６−４４２；  Ｂｅｅｒ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄ．  ８、８１６−８２４；  Ｒｏｓｅｎｗａｌｄ外、（２００２）、Ｎｅｗ
Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３４６、１９３７−１９４７］。例えば乳癌の場合、現在臨床的に使用される転移に対する最強の予測判断材料は、（例えば、リンパ節状態、組織学的等級）は、臨床学的性質に従って乳房腫瘍を正確に分類することができない。原発性の乳房腫瘍における生体外遺伝子発現分析の使用、及び監視分類アルゴリズムの適用によって、遺伝子発現プロファイルは、診断時に局所的リンパ節に腫瘍細胞を有さない患者における遠隔転移までの短い間隔（‘不良な予後’）を強く予測する（ｓｔｒｏｎｇｌｙ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  ｆｏｒ  ｏｆ  ａ  ｓｈｏｒｔ  ｉｎｔｅｒｖａｌ  ｔｏ  ｄｉｓｔａｎｔ  ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ  （’ｐｏｏｒ  ｐｒｏｇｎｏｓｉｓ’））と認識された。この生体外発現プロファイルは、細胞周期、侵入、転移、及び血管形成の工程において有される遺伝子を有する［Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  ４１５、５３０−５３６；  Ｖａｎ  ｄｅ  Ｖｉｊｖｅｒ外、（２００２）、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．  ３４７、１９９９−２００９］。
【０００８】
光学的撮像は、組織解剖、生理学、並びに、代謝及び分子の機能の評価に対する非常に高感度の生体内撮像ツールである。蛍光色素は、低濃度において検出され得る一方、低レベルの放射線を使用し、患者に無害である蛍光シグナルを生成する。更には、疾病の光学的生体内撮像に対する新しい造影剤、及び光学機器は同様に、過去数年にわたって市場に出てきている。
【０００９】
多種の標識は、臓器及び生体分子の光学的撮像に対して使用されてきている。生体内光学的撮像に対する近年開発された化合物の種類（ｃｌａｓｓ）は、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔｓ）である。生物学的撮像の使用は、Ｇｏｅ外［（２００４）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２２、９６９−９７６］において実証され、例えばＭｉｃｈａｌｅｔ外［（２００５）、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３０７、５３８−５４４；  Ｇａｏ  ＆  Ｓｉｍｍｏｎｓ、（２００５）、Ｃｕｒｒ．Ｏｐ．Ｂｉｏｔｅｃｈ  １６、６３−７２；及びＣｈｅｒｒｙ、（２００４）、Ｐｈｙｓ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．４９、Ｒ１３−Ｒ４８］において再検討されている。
【００１０】
疾病の診断及び分類に対する生体内分子生物学技術の可用性にも関わらず、生体内における詳しい患者固有の診断、即ち非侵襲性の全身分析に基づく診断を可能にする技術に対する更なる必要性は、残される。
【非特許文献１】Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  ４１５、５３０−５３６
【非特許文献２】Ｖａｎ  ｄｅ  Ｖｉｊｖｅｒ外、（２００２）、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌ．  Ｊ．Ｍｅｄ．  ３４７、１９９９−２００９
【非特許文献３】Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、（２００３）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄ．  ９、９９９−１０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、生体内の画像診断を向上させる代替的及び／又は向上された方法及びツールを与える、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、ツール、及び正確な画像診断を可能にするツールを作る方法に係る。該正確な画像診断は、例えば複数の遺伝子（野生型又は変異型のいずれか）の発現又は非発現、あるいは、複数の炭水化物、タンパク質又は脂質（循環又は結合のいずれか）の存在又は欠如である、複数の生物医学的マーカーの同時生体内質的及び／又は量的検出に基づく。本発明の他の態様は、非侵襲性撮像アプローチによる疾病の正確な診断に対する関連するパラメータを得ることに関わる。
【００１３】
本発明の方法は、組織の分子生物学的パラメータに基づいて確定されている、特異的な疾病状況に関連付けられるシグネチャープロファイル（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｐｒｏｆｉｌｅ）の存在を確定するよう、量的及び質的生体内撮像に関わる。これは、病状に関してだけではなく、より特異的に疾病のサブタイプ及び進行状態に関して、非侵襲性の診断方法を使用する診断を可能にする。疾病に対する治療アプローチ及び転帰予後診断に対して重要であり得るかかる情報は、与えられる。
【００１４】
本発明の方法が癌の診断に対して適用される本発明の特定の実施例によれば、該方法は、癌の存在の識別を可能にするだけではなく、良性又は悪性腫瘍としての分類、並びに、悪性腫瘍の場合は示差等級及び分類の確定を可能にする。故に、非侵襲性生体内診断方法を使用して、特定の疾病を治療するよう適切な療法を定義し、転帰パラメータを予測することは、可能である。
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、方法は、疾病又は診断に対して前に識別されたシグネチャープロファイルに基づく疾病又は疾患の生体内診断に対して与えられる。故に、本発明の方法は、生物医学的標的、又は生物医学的疾病標的、又は生物医学的疾病診断標的である複数の因子に基づき、（疾病又は疾患の異なる種類及び進行段階に対する）病状に対してシグネチャープロファイルを確定する第１の態様を有する。かかる発現プロファイルは、遺伝子の発現又は非発現等である複数の遺伝子の発現プロファイル、又はタンパク質等（酵素、受容体、構造タンパク質等）である遺伝子産物の存在又は欠如、又は炭水化物、脂質、代謝体の発現プロファイル（結合又は循環のいずれか）の存在又は欠如である、遺伝子発現プロファイルであり得る。第２の態様は、該シグネチャープロファイルが生体内撮像によって患者において検出され得るか否かを確定することを有する。これは、異なる生物医学的標的構成成分（ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  ｔａｒｇｅｔｉｎｇ  ｍｏｉｅｔｉｅｓ）を利用することによって達成される。該標的構成成分は、遺伝子、及び／又はタンパク質固有、及び／又は炭水化物又は脂質標的構成成分（結合又は循環のいずれか、並びに野生型又は変異型のいずれか）であり、各々は異なる波長において光を放射する化合物を示して標識付けされる。
【００１６】
本発明の方法の特定の一実施例は、癌の診断であり、本発明の方法は、癌の特定の種類（悪性、良性、原発性、二次性、侵襲性、及び非侵襲性の腫瘍）の識別を可能にする。更には、癌の診断において、本発明の方法は、転移ホーミングの場所（ｓｉｔｅ  ｏｆ  ｍｅｔａｓｔａｓｅｓ  ｈｏｍｉｎｇ）の識別を可能にする。
【００１７】
他の態様によれば、本発明は、発現プロファイルによる疾病又は疾患の生体内診断に対するキットを準備する方法を与える。該キットは、特には異なる因子に対して方向付けられる、２つ又はそれ以上、望ましくは複数の標的構成成分を有する。特定の実施例によれば、方法は、遺伝子、及び／又はタンパク質、及び／又は炭水化物、及び／又は脂質、及び／又は代謝体を有する群から選択される因子に対して特異的である標的構成成分を準備又は取得する段階を有する。かかる方法は、ａ）例えば複数の遺伝子の遺伝子発現プロファイル等である標的又は因子プロファイル、タンパク質等である複数の遺伝子産物の存在又は欠如、並びに／あるいは、結合又は循環のいずれかである代謝体及び／又は脂質及び／又は炭水化物の存在又は欠如に基づき、疾病又は疾患の異なる種類及び進行段階に対するシグネチャープロファイルを確定する段階、ｂ）かかる発現プロファイルを作る、遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質及び／又は代謝体等である標的又は因子に対して特異的である標的構成成分を与える段階、及び、ｃ）異なる波長において光を放射する化合物を示すよう各標的構成成分を標識付けする段階、を有する。
【００１８】
所望される診断に依存して、特定の疾病、疾患の種類、又は進行段階に関連付けられるシグネチャープロファイルは、因子を識別することによって本発明に従って確定される。該因子とは、健常者と疾病又は疾患を有する患者との間において異なって発現される、遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質等である因子、並びに／あるいは、疾病の異なる段階において異なって発現される遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質等である因子、並びに／あるいは、生物学的原理は異なるが同一の症状をもたらす疾病において異なって発現される遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質等である因子、である。かかる状況の各々における遺伝子等である生物医学的標的の異なる発現は、質的及び／又は量的である。本発明の特定の一実施例によれば、シグネチャープロファイルは、ミクロアレイ分析等の技術及び異なる示差表示方法（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｍｅｔｈｏｄ）を使用して、生体外において確定される。
【００１９】
本発明の特定の実施例は、シグネチャープロファイルに係る。異なって発現されるタンパク質は、細胞表面タンパク質、細胞表面受容体、又は分泌（ｓｅｃｒｅｔｅｄ）タンパク質である。
【００２０】
本発明の更に他の態様は、発現プロファイルによる疾患の生体内診断に対するキットに関わる。該キットは、健康な状態及び疾病において異なって発現される因子に対して方向付けられる複数の標的構成成分を有し、それによって異なる標的構成成分が異なって標識付けされる。特定の一実施例によれば、因子は、遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質及び／又は代謝体を有する群から選択される。特定の一実施例によれば、各異なる標的構成成分は、異なる波長において光を放射する化合物を示すよう標識付けされる。
【００２１】
本発明のこの態様の特定の実施例は、キットに関わり、光を放射する化合物は、蛍光色素、量子ドット、及びナノリン光体等である発光物質を有する群から選択される。本発明の更なる特定の実施例は、本発明との関連で量子ドットの使用に関わる。これは、量子ドットが特定的且つ精密な方途において質的及び量的に検出され得る異なる放射スペクトルを示す広範囲のラベルの製造を可能にするためである。本発明と関連して想到される特定の量子ドットは、ＳｅＣｄ、ＣｄＳ、ＨｇＴｅ及びＣｄＴｅを有して作られるものを有する。
【００２２】
生体内での検出に対して本発明の方法及びキットにおいて使用される標的構成成分は、タンパク質、抗体あるいは抗体のフラグメント又は誘導体、アンチセンス分子、アプタマー、ペプチド又は模倣ペプチド、ホルモン、特定の標的を結合することができる小分子、を有する。本発明の特定の実施例によれば、標的構成成分は、モノクロナール抗体、あるいは、単鎖Ｆｖ又はＦａｂフラグメント等である抗体フラグメント又は誘導体である。ヒト化抗体又は抗体フラグメントは、本発明の生体内検出方法に対して特に有用である。
【００２３】
本発明の特定の一実施例によれば、生体内において検出されるシグネチャープロファイルを作る、遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質及び／又は代謝体の数は、２乃至１０、より特には２乃至５であるが、遺伝子等である５乃至１０又は１０乃至２０の生物医学的標的を有して作られるシグネチャープロファイルも、想到される。対応する標的構成成分の数は、本発明のキットにおいて存在する。
【００２４】
本発明の更なる一態様は、画像診断において説明されるキットの使用に関わる。
【００２５】
本発明の更に他の一態様は、発現が疾病に関連付けられる特定の因子に対して方向付けられる複数の特定の標的構成成分の使用に関わる。各異なる標的構成成分は、組織又は臓器の生体内画像診断に対する診断キットの製造において、異なる波長において光を放射する化合物を示して標識付けされる。より特には、因子は、遺伝子及び／又はタンパク質及び／又は炭水化物及び／又は脂質及び／又は代謝体、である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、特定の実施例に関連して、また特定の図面を参照して説明されるが、それらに制限されることはなく、請求項によってのみ制限される。請求項中の参照符号は、範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。記載される図面は、単に概略的であって、非制限的である。図面中、複数の要素の寸法は、協調され得、図示を目的として実寸大に描かれていない。本明細書及び請求項中に使用される「有する」という語は、他の要素又は段階を除外しない。単数形で示される名詞は、特記されない限りその複数の存在も含める。
【００２７】
更には、明細書及び請求項中の第１、第２、第３、及びそれと同等の表現は、同様の要素を区別するよう使用され、必ずしも連続的又は発生的順序を示すものではない。使用される表現は、適切な状況下で置き換え可能であり、本願中に記載される本発明の実施例は、記載又は図示される以外の他の順序において実施が可能である、ことが理解されるべきである。
【００２８】
更には、明細書及び請求項中の上部、下部、上方、下方、及びそれと同等の表現は、説明を目的として使用されるものであり、必ずしも相対的な位置を説明するよう使用されるものではない。使用される表現は、適切な状況下で置き換え可能であり、本願中に記載される本発明の実施例は、記載又は図示される以外の他の向きにおいて実施が可能である、ことが理解されるべきである。
【００２９】
本発明は、疾病又は疾患の異なる種類及び進行の段階に対するシグネチャープロファイルの確定、並びに、生体内画像診断におけるこのシグネチャープロファイルの使用に係る。
【００３０】
本願中で使用される疾病、及び／又は疾病の種類及び進行に対するシグネチャープロファイルは、疾病に関して特徴的である発現プロファイルを参照する。かかるシグネチャープロファイルは、複数の個別の因子の発現のレベルの質的及び／又は量的確定の結果であり、適切な制御又はレファレンス（即ち、健常者、疾病の異なる種類、疾病の異なる段階）を有してかかる発現レベルが比較される。それによって、制御又はレファレンスにわたって疾病、疾病の種類、又は疾病の段階の示差を可能にする因子の組合せを識別する。ここで参照される因子は、疾病状態において異なって発現される分子を有する。本発明の特定の一実施例によれば、発現がシグネチャープロファイルを作る因子は、遺伝子、タンパク質、炭水化物、脂質、及び／又は代謝体である。本発明に関連して、かかるシグネチャープロファイルは、少なくとも２つ、より特には４，５，６又は７等である２乃至１０、又は任意で１０乃至２０、又は２０乃至３０の因子の発現を有する。
【００３１】
遺伝子の発現レベルの確定は、タンパク質量を測定することによって直接的に、あるいはＤＮＡ又はｍＲＮＡレベルにおいて遺伝子の発現を測定することによって間接的に、あるいは（例えば、遺伝子が酵素、酵素の代謝体の製造をエンコードする場合）再度直接的あるいは間接的に、遺伝子産物タンパク質であるタンパク質の存在（質的及び／又は量的）及び／又は活性を測定することによって、実行され得る。
【００３２】
本発明の一実施例によれば、特定の疾病又は疾患、あるいはその特定の種類又は進行状況に関連付けられるシグネチャープロファイルの存在又は欠如は、複数の特定の標的構成成分を使用して生体内撮像によって患者において識別される。該構成成分は、シグネチャープロファイルの特定の因子を確定することができ、各異なる標的構成成分は、異なって標識付けされる。本願で使用される示差標識付け（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｌａｂｅｌｌｉｎｇ）は、各因子又は標的に対して標的構成成分が異なる標識を有して使用される、という事実を参照し、異なる因子の同時検出中の示差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ）を可能とする。示差標識付けの一例には、異なる波長において光を放射する化合物の使用が有される。光学的に検出される、標的構成成分の各々の標的因子に対する結合は、質的及び／又は量的に異なる標的の存在を反射する。ここに基づき、生体内での患者におけるシグネチャープロファイルの存在又は欠如は、確定され得る。
【００３３】
本発明によれば、シグネチャープロファイルは、特定の状態に対して生成され、生体内検出方法等である検出方法を使用して、かかる状態の大変正確な識別を可能にする。
【００３４】
該状態に対する本発明のシグネチャープロファイルの特異性により、本発明の方法は、一般的な疾病状態（癌、関節炎、異質媒介物（ｆｏｒｅｉｇｎ  ａｇｅｎｔ）による感染等）に関する診断を可能にするだけではなく、疾病の異なる種類、疾病の異なる段階間の区別も可能にし、場合によっては、疾病の更なる展開の予測的診断を可能にするか、及び／又は特定の療法に対する反応の識別を可能にする。
【００３５】
本発明に従ったシグネチャープロファイルの生成は、発現プロファイル、及び、適切な制御又はレファレンスを有する、特定の疾病あるいは疾病の種類又はその進行状況の発現プロファイルの比較によって、行われる。故に、所望されるシグネチャープロファイルの種類に依存して、シグネチャープロファイルは、健常者と特定の疾病又は疾患を有する患者との間で比較される際に組織において異なって発現される遺伝子、タンパク質、炭水化物、脂質、及び／又は代謝体等である因子を識別することによって、疾病の異なる段階における組織において異なって発現される因子を識別することによって、あるいは、その生物学的原理は異なるが患者に同一の症状をもたらす疾病における１つ又はそれより多い組織において異なって発現される因子を識別することによって、得られ得る。かかる状況の各々において、異なる発現は、因子の質的発現又は量的発現のいずれか、あるいはそれら両方における際の結果であり得る。
【００３６】
特定の状況における組織の発現プロファイルは、生体外又は生体内のいずれかにおいて得られ得る。本発明の特定の一実施例によれば、組織の発現プロファイルは、生体外において得られる。特定の状態に対する発現プロファイルは、例えば、罹患組織からの生体物質を制限的ではないがミクロアレイ技術、示差表示方法、及びプロテオミック技術等である方法を使用して制御組織のそれと比較することによって、生体外において確定され得る、例えば質量分光分析と組み合わされる二次元タンパク質ゲルパターンの比較等による。かかる比較は、望ましくは、観察される差異の信頼性を高めるよう、複数のサンプルに基づく。即ち、かかる方法によって得られるデータは、その後、適切なデータ分析システムによって（例えば、学習アルゴリズム等であるアルゴリズムを使用して）分析される。かかる方法は、質的及び量的確定、及び、多数の因子の発現の示差を同時に可能にする。生体外の遺伝子発現プロファイルは、技術的に異なる種類の癌等である異なる疾病に対する特定の組織に対して識別されている［Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  ４１５、５３０−５３６］。
【００３７】
特定の一実施例によれば、本発明の方法は、生体外において得られる情報の生体内検出設定に対する適用及び運搬を有する。生体内検出方法の使用は、シグネチャープロファイルの（量的及び質的）検出を可能にするよう想到される。故に本発明は、非侵襲性撮像アプローチによって、特定の疾病（制限的ではないが癌等）に対する分類及び転帰パラメータを得るようツール及び方法を与え、それによって患者の身体の組織切片を引き出すための外科的介入を避ける。
【００３８】
発現プロファイル及びその後のレファレンスとの比較は、特定の（質的及び／又は量的）発現プロファイルが特定の状態にリンクされ得る因子の特定の一式又は組合せの識別を可能にする。本発明によれば、選択は、この一式の因子内において任意でなされ、標的構成成分を標的とすることによって、発現が生体内における検出を可能にする因子を識別する。かかる標的は、遺伝子、対応するｍＲＮＡ、対応する遺伝子産物、該遺伝子産物の糖鎖形成、又は該遺伝子産物の基質又は代謝体を有し得る。複数の状況においては、遺伝子の発現はまた、遺伝子の発現に直接関連付けられる化合物（酵素の代謝体等）を標的とすることによって検出され得る。本発明の生体内診断方法において分析される適切な因子又は標的の選択に関る選択基準は、細胞内又は細胞外における因子の限局性、生体における因子に対する標的構成成分の結合の効果（即ち細胞の機能又は代謝作用に関するに関する効果）、及び罹患及び非罹患細胞又は組織に対する効果である。他の実際的な検討材料はまた、選択される標的又は因子の選択を確定し得、例えば、因子に対して特異的に結合する標的構成成分の可用性及び寸法等である。
【００３９】
本発明の生体方法において因子として検出されると想到される分子の種類は、細胞表面タンパク質、受容体、分泌タンパク質、細胞質内タンパク質、核タンパク質、炭水化物、代謝物等を有する。本発明の特定の一実施例によれば、因子又は標的は、分泌タンパク質（成長因子及び細胞情報伝達分子）及び／又は膜受容体等である細胞表面タンパク質、細胞接着分子、及び、標的構成成分に対する容易なアクセスを可能にする他の細胞表面ポリペプチドである。しかしながら代替的に、因子は、キナーゼ、ホスファターゼ、又は転写調節因子等であるシグナル伝達系の構成要素等である内部分子である。
【００４０】
本発明によれば、選択される因子の組合せの溶的及び／又は質的発現は、特定の状態の特異的識別を可能にする。しかしながら、このことは、本発明の生体内方法において検出される因子の組合せにおいて、例えば特定の細胞又は組織の識別、又は特定の代謝反応を可能にすることによってレファレンスとしての役割を果たすシグネチャープロファイル内における因子の存在を除外しない。故に特定の一実施例によれば、シグネチャープロファイルに基づく生体内検出に対して選択される複数の因子又は標的は、追加的に、健常者及び疾病状態のいずれにおいても、あるいは疾病の異なる段階において、一定の発現を有する標的を有する。特定の実施例によれば、この標的は、調査中の臓器又は細胞の種類に対して特異的である。
【００４１】
因子の一例は、星状細胞の細胞表面上に明確に発現されるＧＦＡＰ（グリア繊維性酸性タンパク質）である。このタンパク質は、ニューロンと星状細胞との区別に使用され得る。
【００４２】
異なる標的構成成分は、本発明に関連して使用されるよう想到される。ＤＮＡ又はｍＲＮＡレベルにおける遺伝子の発現の検出に対して適切である標的構成成分は、典型的には、アンチセンス分子である。オリゴヌクレオチドは、ストレプタビジンとビオチンの強い特異的な相互作用を介して量子ドットを示す標識付けをされ得る。あるいは、ＤＮＡは、量子ドットを有するミクロスフィアに対して結合される。
【００４３】
タンパク質又は炭水化物の発現の検出に対して適切である標的構成成分は、例えば、抗体（及び抗体フラグメント）、ペプチド、ホルモン、受容体リガンド、アプタマー、及び酵素阻害剤等である小分子、受容体作用薬、及び受容体拮抗薬である。特定の一実施例によれば、標的構成成分は、受容体及び膜タンパク質等である細胞表面タンパク質、特には細胞−細胞相互作用に有されるタンパク質と結合する。望ましい一実施例では、標的構成成分は、抗体フラグメント、リガンド、及びリガンドの結合部分を表わすペプチド等である低分子量タンパク性化合物である。生体内撮像技術を使用して細胞内標的を検出するよう、標的構成成分は、細胞に入らなければならない。上述されたものと同一の化合物及び方法は、この目的に対して適切である。
【００４４】
更には、場合によっては細胞内標的が溶解細胞（ｌｙｓｅｄ  ｃｅｌｌｓ）の検出に対して使用される、ことは想到される。例えば、癌の進行は、高い率の細胞の分割、並びに多数の溶解細胞によって証明される。非溶解細胞によって内在化されないが細胞内タンパク質に対して結合する１つ又はそれより多い標的構成成分は、腫瘍の侵襲性特徴を表わす、高い増殖率及び低い増殖率が発生する臓器間における区別を可能にする。
【００４５】
標的構成成分の分子標的に対する高親和性結合によって、撮像工程における非常に部位特異的なシグナルは、達成される。
【００４６】
本発明によれば、各因子組合せの特異的な（量的及び／又は質的）発現は、生体内で同時に検出され、より特には生体内撮像によって検出される。故に、本発明の方法及び化合物は、標識の使用、及び異なる因子の同時差異検出を可能にする対応する検出方法に依存する。最適には、かかる標識及び検出方法は、複数の異なる因子の質的及び量的検出を可能にする。本発明の特定の一実施例によれば、これは、光学撮像及び発光標識の使用によって達成される。光学撮像は、組織解剖、生理学、代謝及び分子機能の評価に対して非常に感度の高い生体内撮像ツールである。生物に対する光学撮像は、一般的に、ＵＶ（紫外線）及びＮＩＲ（近赤外線）スペクトル領域内の発光に基づく。生体組織への光の浸透深さは、散乱及び吸収発生率が使用される波長に対して機能的に相互に関係されるという事実により、適用される波長に依存する。６０ｎｍより小さいスペクトル範囲において、体内組織の光吸収は、比較的高く、結果的に数百マイクロメートルである小さい浸透深さから数ミリメートルまでとなり、組織又は臓器表面の表面的な調査に対してのみ適切である。より大きな組織容積を撮像するよう、ＮＩＲスペクトル範囲（７００−９００ｎｍ）内における光は、より適切であり、また数センチメートルまでに達する評価される材料へのより高い浸透深さを与える。故に、生体構造における組織の機能及び／又は形態学の変化の識別は、可能である。
【００４７】
本発明によれば、標的構成成分は各々、造影促進物質（標識）に対してリンクされ、各因子又は標的の同時質的及び／又は量的検出を可能にする。本発明の特定の一実施例によれば、生体内のシグネチャープロファイルの存在を識別するよう因子の組合せの検出に対して使用される全ての標的構成成分同一の種類の標識（同一の撮像モダリティを使用して検出可能である）を有して標識付けされる。光学撮像を使用して質的及び量的に因子の発現を確定するよう、異なる標的構成成分は、異なる波著得において光を放射する光学的標識を有して標識付けされる。本発明に従う光学撮像に対して適切である標識は、例えば、蛍光色素及び量子ドットである。
【００４８】
一実施例によれば、光学撮像に対する標識は、蛍光標識である。異なる波長において光を放射し、且つ異なる標的構成成分を標識付けするよう適切である蛍光分子は、技術的に既知であり、市販されている（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社等より）。
【００４９】
他の実施例によれば、本発明に従って使用される光学撮像に対する標識は、量子ドットであり、Ｑドット又はＱＤとも称される（これらは、Ｅｖｉｄｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社等より市販されている）。これらは、ＩＩ／ＶＩ及びＩＩＩ／Ｖ材料システムにおいて典型的に得られる結晶半導体クラスタである。最も一般的に使用される半導体は、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＨｇＴｅ、ＣｄＴｅ、ＩｎＰ、及びＩｎＡｓである。量子ドットの構造寸法は、夫々の材料における励起子ボーア半径の順序でなければならない。適切な合成手順を使用して、準球面携帯を有する十分に結晶化された粒子は、作られ得る［Ｍｕｒｒａｙ外、（１９９３）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１５、８７０６；  Ｍｉｃｉｃ外、（１９９６）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６８、３１５０；  Ｖｏｓｓｍｅｙｅｒ外、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．９８、７６６５、（１９９４）］。結晶化工程は十分に制御され得るが、合成は、典型的には寸法の分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｚｅｓ）をもたらす。この分布は、電子状態の拡大に繋がり、故にＱＤ集合（ｅｎｓｅｍｂｌｅｓ）の光応答に繋がる。この寸法分布は、寸法選択的沈殿を用いて約２０−３５ｎｍＦＷＨＭまで狭められ得る（半値全幅）。Ｑドットは、所謂「コアシェル」システムにおいて合成され得、粒子は、ＺｎＳ等であるより高いバンドギャップを有するシェル物質を有して取り囲まれる。このシステムでは、粒子の光学特性は、材料の選択及びコアの寸法によって定義される。
【００５０】
シェルは、半導体のバルクバンドギャップに対して近く且つ寸法に依存しない、エネルギー的に低い表面トラップ状態が低減されるよう、コアの表面を修正する（ｍｏｄｉｆｉｅｓ）。これは、より高い蛍光放射効率、及び、Ｑドットの化学及び光安定性をもたらす。加えて、有機又は高分子材料の更なるコーティングは用いられ得、例えば、集積を防ぐことによって溶液における粒子のコロイド安定性を高め、（表面トラップ状態を不動態化することによって、ナノ結晶のコアに対する電子及びホール波動関数を限定する役割を果たす）効果的な電子バリアを与え、異なる媒体における溶解性を調整し、生体分子の接合に対してリンカー化学反応を提供し、不特定結合を低減する。抗体と同様にＱドットに対して結合される生体分子は、その生物活動を維持し、プロトコルの僅かな修正を有して一般的な検定において使用され得る、ことが分かっている。非常に効果的であるＱドットは、放射カラーに依存しないリンカー化学反応及び同一の表面特性を有して準備され得る。
【００５１】
上述された量子効果は、コロイダルＱドットのバンドギャップの依存によって生じ、したがってその放射波長は、粒子寸法に依存する。粒子寸法が低減すると、放射エネルギーは増大する。したがって、僅かな異なる半導体のみを使用して、ＵＶからＩＲまでの実際に全ての放射波長は、実現され得る。異なる主な寸法を有する一連のＩｎＰ  ＱＤ集合に対する吸収及び放射における変化は、図１において再現される。見受けられる通り、最大放射及び初期吸収の青色シフトが観察され、上述された予測と一致する。これは、光学バンドギャップの寸法依存を明白にする。
【００５２】
小さく対称的な放射バンド、大変高い光安定性及び減衰係数、並びに大変高い量子収量に加えて、Ｑドットは、放射波長より短い全ての波長を原則的に吸収する。したがって、可視であるＩＲスペクトル領域において放射する全てのＱドット粒子は、同一のＵＶエネルギーと同時に放出され得る（図２参照）。特にこの特性は、異なる放射カラーに対する異なる励起源（レーザ）に対する必要性がもはや無いため、多重検定（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｓｓａｙ）におけるＱドットの適用を単純化し、機器のコストを大幅に低減する。したがって、Ｑドットの使用は、複数の利点を有し、多重アプローチを可能にする。
【００５３】
量子ドットは、生体外及び生体内での生物学的設定において適用され得る。特定のカラーを示す細胞集団全体の高速標識付けは、エンドサイトーシスを効果的に促進するカチオン性脂質又はペプチド転位ドメイン（ｐｅｐｔｉｄｅ  ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ  ｄｏｍａｉｎ）を使用して実行され得る。より優れた選択性及び効果は、機能的Ｑドットを使用して得られている。
【００５４】
他のストラテジーは、Ｑドットに対する交差結合一次抗体を有する。これは、２つの異なる方途において実行され得る。第１のアプローチは、あとでアビジンコーティングされたＱドットに対して取り付けられる標的に対して方向付けられる一次抗体のビオチニル化を有する。第２のアプローチは、抗体のＦｃ領域に対する結合親和力及び帯電Ｑドットとの静電相互作用をいずれも有するアダプタタンパク質を処理することを有する。Ｑドットプローブの寸法を低減するよう、表面受容体のリガンドは、ビオチンストレプタビジンリンクを介して、あるいは技術的に既述である通り直接交互結合によって、Ｑドットに対して結合される。例えばＥＧＦ標識付けされたＱドットは、異なる癌細胞株において受容体を介したシグナル変換を調査するよう使用され得る。複数のタンパク質は、ペプチドによって認識され得、これらは、技術的に既述であるＱドット機能化に対してペプチドを使用され得る。かかるペプチドシーケンスの欠如、又は識別されたリガンドの欠如において、標的分子は、例えばヒトＣＤ１４受容体のグリコシルホスファチジルイノシトール（ＧＰＩ）−基準シーケンスに対するアビジンポリペプチド鎖の融合によって、認識ポリペプチドを有するよう処理され得る［Ｐｉｎａｕｄ外、（２００４）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２６、６１１５］。また、ビオチニル化されたペプチドコーティングされたＱドットは、細胞の細胞質膜において発現されるアビジン受容体を標識付けするよう使用され得る。同一のコンセプトは、細胞質又は原子核標的を標的とし且つ標識付けするよう、使用される。しかしながら、内在化が所望される場合、Ｑドットは、（ｉ）細胞細胞質（ｃｅｌｌ  ｃｙｔｏｐｌａｓｍ）に入り、（ｉｉ）エンドサイトーシス経路においてトラップされることなく標的に達する必要がある（上述されたＪａｉｓｗａｌ外）。ペプチドＱドットは、技術的に既述である通り、生きたネズミにおける静脈注射によって、組織特異血管マーカー（肺血管及び癌細胞）を標的とするよう使用され得る。Ｑドットは、可視スペクトルにおける光を放射し、スペクトル偏析アルゴリズムは、技術的に既述である通り、臓器におけるＱドットシグナルから組織自己蛍光を分離するよう使用され得る。この問題は、ＮＩＲ放射Ｑドット（８５０ｎｍ）を使用して避けられ得る［Ｋｉｍ外、（２００４）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．２２、９３−９７］。Ｑドットはまた、テトラシステイン運動性に対して標的にされる重ヒ素剤リガンド（ｂｉａｒｓｅｎｉｃａｌ  ｌｉｇａｎｄｓ）［Ａｄａｍ外、（２００２）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２４、６０６３−６０７６、（２００２）］、ヘクサヘスチジン運動性に対して標的とされるＮｉ２＋ニトリロ三酢酸構成成分［Ｋａｐａｎｉｄｉｓ外、（２００１）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３、１２１２３―１２１２５］の使用等である色素に対して開発される生体内交互結合ストラテジーにおいて使用され得る。ビオチン−アビジンの組に対して直角である親和性の組（ａｆｆｉｎｉｔｉ  ｐａｉｒｓ）の発達は、１つの構成要素が標的タンパク質に対して容易に取り付けられ得るか、あるいは溶解され得、本発明においても適用可能で���る。分子進化によって発達されるかかる組の複数の例は、報告されており、約２００枚のアミノ酸から［フルオレセインに対して標的にされる単鎖フラグメント抗体、約５０ｆＭの解離定数Ｋｄ［Ｂｏｄｅｒ外、（２０００）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．９７、１０７０１−１０７０５］から、約３０アミノ酸まで［テキサスレッド、約２５ｐＭのＫｄに対するペプチドヘアピン［Ｍａｒｋｓ外、（２００４）、Ｃｈｅｍ．Ｂｉｏｌ．１１、３４７−３５６］の範囲に及ぶ核融合ペプチドを有する。
【００５５】
本発明に従った使用に対する他の撮像モダリティは、放射性撮像、ＭＲＩ、及びＣＴを有する。放射性撮像に対する適切な標識は、例えば、９９テクネチウム、１２５ヨウ素（ＳＰＥＣＴ）、１８フルオロ、及び１１炭素（ＰＥＴ）である。超音波撮像に対して適切な標識は、ガス入り超微粒気泡及びリポソームである。ＭＲＩに対する標識は、典型的には、ガドリニウム複合体、酸化鉄（磁気）、及びナノ粒子である。ＣＴに対する標識は、典型的には、ヨード化合物及び脂質である。
【００５６】
上述された通り、本発明の特定の一実施例によれば、生体内のシグネチャープロファイルの存在を識別するよう標的の組合せの検出に対して使用される全ての標的構成成分は、（同一の検出方法を使用して検出可能である）同一の種類の標識を有して標識付けされる、ことが想到される。
【００５７】
しかしながら、本発明の他の一実施例によれば、１つ又はそれより多い標的構成成分、より特には、非病原性標的を識別するよう使用される標的構成成分はまた、他の種類の標識を有することができる。例えば、量子ドットがシグネチャープロファイルの遺伝子に対して標識として使用される設定において、一定の発現レベルを有してタンパク質に対して結合される構成成分は、例えば超微粒気泡を有して、あるいはＭＲＩに対する化合物を有して標識付けされる。これは、臓器の視覚化を可能にし、濃度確定に対する内部標準としても使用され得る。
【００５８】
あるいは、本発明によれば、シグネチャープロファイルを作る遺伝子の発現の検出はまた、異なる撮像モダリティに対する標識を有して標識付けされる複数の標的構成成分を使用して行われ得る。例えば、１つの標的構成成分は、蛍光色素を有して標識付けされ、第２の標的構成成分は、放射性同位体を有して標識付けされ、第３の標的構成成分は、超音波超微粒気泡を有して標識付けされる。異なる標的構成成分をその標的に対して結合することは、光学撮像、Ｘ線写真術、及び超音波の組合せを使用して、準同時に確定される。
【００５９】
本発明の一態様は、疾病又は疾患の特異的な生体内診断に対する方法に関わり、生体内での一式の因子の発現プロファイルを確定することに基づき、また該疾病又は疾患に対する前に識別されたシグネチャープロファイルに基づく。生体内検出は、例えば、異なる波長において光を放射する化合物を有して各々標識付けされた因子に対して特異的である複数の標的構成成分を使用することによって、達成される。
【００６０】
本発明の方法は、大変特異的な疾病状態の識別を可能にする。例えば、シグネチャープロファイルは、疾病の種類の識別を可能にし、疾病進行、転帰及び／又は適切な処置に関する情報を与えるよう、得られ得る。本発明の方法に対して想到される重要な適用は、癌の診断である。
【００６１】
当然のことながら、技術的に識別される生体内発現プロファイルによって証明される通り、本発明の方法は、悪性腫瘍と良性腫瘍との区別、及び特定の腫瘍の悪性度の識別を可能にする。特定の因子の発現はまた、転移する腫瘍の潜在性に関連されるよう立証されている。複数の遺伝子及び／又はタンパク質（インターロイキン−１１（ＩＬ−１１）等）、結合組織成長因子（ＣＴＧＦ）、ケモカイン受容体−４（ＣＸＣＲ−４）、マトリクス金属プロテイナーゼ−１（ＭＭＰ−１）、又はフォンヒッペル−リンドウ腫瘍サプレッサタンパク質（ｐＶＨＬ）の発現レベルは、遠隔転移を確立する腫瘍に対して大変増大された罹患率を示す［Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ、（２００３）、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍｅｄ．９、９９９−１０００；  Ｂｅｒｎａｒｄｓ、（２００３）、Ｎａｔｕｒｅ  ４２５、２４７−２４８］。特定の遺伝子の発現はまた、体内の特定の腫瘍の転移場所の望ましい位置を示すようにされている［Ｋａｎｇ外、（２００３）、Ｃａｎｃｅｒ  Ｃｅｌｌ  ３、５３７−５４９］。最終的に、より明確な癌診断は、個々に適した治療レジームを可能にする：化学療法は、遠隔転移の危険性を約三分の１低減させる。しかしながら、この治療を受ける患者の７０−８０％は、それがなくても生存しているであろう。原発性乳房腫瘍における生体内遺伝子発現分析の使用、及び監視分類アルゴリズムの適用によって、遺伝子発現シグネチャーは、診断において局所的リンパ節における腫瘍細胞を有さない患者における遠隔転移（「不良な予後」）までの短い間隔に対して強力な予測と識別された（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ  ｓｔｒｏｎｇｌｙ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  ｆｏｒ  ｏｆ  ａ  ｓｈｏｒｔ  ｉｎｔｅｒｖａｌ  ｔｏ  ｄｉｓｔａｎｔ  ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ  （‘ｐｏｏｒ  ｐｒｏｇｎｏｓｉｓ’）。この生体な発現シグネチャーは、細胞周期、侵襲、転移、及び血管形成の工程において有される［［Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、（２００２）、Ｎａｔｕｒｅ  ４１５、５３０−５３６；  Ｖａｎ  ｄｅ  Ｖｉｊｖｅｒ外、（２００２）、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌ．  Ｊ．Ｍｅｄ．３４７、１９９９−２００９］］。報告されている研究結果は、両方により益を受け得る患者を選択するようストラテジーが与えられる。本発明の方法は更に、非侵襲的生体内検出方法を有して個別の患者における発現シグネチャーを識別することを可能にする。
【００６２】
本発明の生体内発現診断ツールは、理学的検査、生化学的及び組織病理学的調査、及び、形態生理学に基づき癌細胞を通常診断する画像診断技術、である診断技術のうち１つ又はそれより多くを有して代替的に、あるいは組み合わせて、使用される。
【００６３】
例１：乳癌の生体内発現プロファイルに対する量子ドット標識付けされる標的構成成分。
【００６４】
乳癌の生体内発現プロファイルに対して説明されてきた７０の遺伝子のセット（Ｖａｎ’ｔ  Ｖｅｅｒ外、Ｎａｔｕｒｅ  ４１５、５３０−５３６）は、生体内発現プロファイルにおいて使用されるようその安定性に対して分析された。
【００６５】
表１中に示される標的遺伝子は、上述された７０の遺伝子のセットから選択される分泌又は細胞外液タンパク質である。
【００６６】
標的構成成分の可用性は更に、これらの標的に対して確定され、かかる標的構成成分の各々は続いて、異なる量子ドットに対して標識付けされる。
【００６７】
【表１】
2008545499.tif 000003
続いてかかるマーカーのうち２−１０のセットは、癌と診断されている患者における癌の異なる種類の生体内シグネチャープロファイルを検出するよう使用され、各患者に対する最善の療法レジームを識別する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】異なる寸法のＱＤサンプルの吸収及びフォトルミネセンスである。
【図２】同一のＵＶ波長を有して励起される異なる寸法を有するＱドットである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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