(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（a）〜（f）で示す遺伝子のメチル化標的部位におけるシトシンがメチル化されているとき、オキシトシンに対する感受性が高いと予測する、オキシトシン感受性を予測するためのバイオマーカーとしての前記遺伝子の使用。
（ａ）配列番号２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子のcg12513795で示されるメチル化標的部位、
（ｂ）配列番号４で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子のcg2727838で示されるメチル化標的部位、
（ｃ）配列番号６で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子のcg19104656で示されるメチル化標的部位、
（ｄ）配列番号８で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子のcg16553574で示されるメチル化標的部位、及び
（ｆ）配列番号１０で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子のcg04861640で示されるメチル化標的部位
【請求項２】
前記配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子が、それぞれ配列番号１、３、５、７、及び９で示す塩基配列からなる、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子のrs53576、rs2254298、rs11706648、rs2268495、rs11131149、rs17049528、rs4686300、rs237878、rs237887、及びrs237900で示すSNPにおいて、それぞれのSNPがGG、GG、AA、GG、GG、GG、CC、TT、GG、及びGGで示す塩基配列の全ての組み合わせに基づいてオキシトシンに対する感受性を予測する、前記遺伝子の、オキシトシン感受性を予測するためのバイオマーカーとしての使用。
【請求項４】
配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子において、
rs53576で示すSNPがGGのとき、
rs11706648で示すSNPがAAのとき、又は
rs2254298で示すSNPがGG以外のとき、
オキシトシンに対する感受性が高いと予測する
前記遺伝子の、オキシトシン感受性を予測するためのバイオマーカーとしての使用。
【請求項５】
前記配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子が配列番号１１で示す塩基配列からなる、請求項３又は４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項６】
被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する方法であって、
前記被験者由来の試料からゲノムDNAを抽出する工程、
抽出したゲノムDNAにおいて配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなる群から選択される一以上のタンパク質をコードする遺伝子の、それぞれcg12513795、cg27278382、cg19104656、cg16553574、及びcg04861640で示すメチル化標的部位のメチル化の有無を検出する工程、
前記遺伝子において前記メチル化標的部位がメチル化されているときに前記被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測する工程
を含む前記方法。
【請求項７】
配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子が、それぞれ配列番号１、３、５、７、及び９で示す塩基配列からなる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する方法であって、
前記被験者由来の試料から核酸を抽出する工程、
抽出したゲノムDNAにおいて配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子の、rs53576、rs2254298、及びrs11706648からなる群から選択される１又は２以上のSNPを同定する工程、及び
前記rs53576で示すSNPがGGのとき、
前記rs11706648で示すSNPがAAのとき、又は
前記rs2254298で示すSNPがGG以外のとき、
オキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測する工程
を含む前記方法。
【請求項９】
前記遺伝子が配列番号１１で示す塩基配列からなる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果を推定する方法であって、請求項８又は９に記載のオキシトシン感受性予測方法における感受性を予測する工程で、被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測されたときに、被験者である自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果が期待できると推定する工程を含む前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者のオキシトシンに対する感受性を予測することのできるバイオマーカー、及びそれを用いたオキシトシン感受性予測方法、並びにオキシトシン感受性の予測結果から自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果を推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自閉スペクトラム症（Autism spectrum disorder：以下、本明細書では、しばしば「ASD」と表記する）は、代表的な広汎性発達障害である。ASDは、2つの中核症状、すなわち、他者との社会的コミュニケーション障害、及び常同的で反復的な行動様式が幼児期から認められることで診断される。
【０００３】
ASD患者は、知的に優秀な場合であっても、社会的コミュニケーション障害のために職場や学校での生活に適応できず、その結果、自宅で非生産的な生活を送る者や、暴力又は犯罪等の様々な社会的破綻をきたす者も少なくない。そのためASDは、患者自身やその家族にとって深刻な問題であるだけでなく、社会的及び経済的にも大きな損失となっている。
【０００４】
ASDの出現頻度は、100人に1人以上と非常に高く、その地域差は報告されていない（非特許文献１〜３）。それ故に、ASDは疾患ではなく、ヒト個体における行動特性の一形態とも解されている。しかしながら、上述のように社会生活を営む上で当事者本人や周囲に不利益をもたらし得ることから、その症状の緩和や改善方法が求められている。ところが、これほど頻度の高い障害であるにもかかわらず、ASDの中核症状に有効な治療薬や介入方法は未だに開発されていない。
【０００５】
従来、ASDの治療では、併発症状である不安、抑うつ、及び強迫性障害等を対象とした薬物療法が行われてきた。例えば、常同反復性と関連性のある強迫性障害であれば、抗うつ薬投与による改善効果が報告されている（非特許文献４）。しかし、あくまでも併発症状を対象とした治療方法であり、中核症状に対する有効性は乏しいという問題があった。
【０００６】
また、社会性の障害に対する治療には、幼児期の認知リハビリテーション法が提唱されている（非特許文献５）。ただし、その効果については未確定であり、その上、専門の訓練を受けた心理士数が極めて少なく、また多大な労力を要することから、ほとんど普及していないという問題があった。
【０００７】
上記のように、ASDの中核症状に対する根本的な治療方法は、未だに皆無というのが現状である。それ故に、治療方法の早期確立が求められているアンメット・メディカル・ニーズ（Unmet Medical Needs：有効な治療方法が未だに知られていない医療ニーズ）の一つとなっている。
【０００８】
そのような中で、近年、ASDに対するオキシトシンの有効性が示唆されている。オキシトシンは、9個のアミノ酸で構成される内因性ペプチドホルモンで、女性の乳汁分泌促進や子宮平滑筋収縮作用が知られている。動物実験では、オキシトシン分泌を制御するCD38遺伝子のノックアウトマウスにおいて母子関係形成等の愛他的行動が障害され、逆にオキシトシン投与でこの障害が改善されることが報告されている(非特許文献６)。さらに、中枢神経系における愛着形成や愛他的行動形成への関与も知られている（非特許文献７）。一方、ヒトを用いた実験でも、健常人にオキシトシンを経鼻投与することで、顔の記憶や表情の読み取り、仲間との信頼行動を有意に促進すること等が多くの研究によって明らかとなっている(非特許文献８〜１０）。
【０００９】
さらに、ASD当事者においても、オキシトシンの投与によって対人的な認知が改善したという報告がある(非特許文献１１、１２)。また、近年では、オキシトシンの経鼻投与により、目元から相手の感情を推し量る能力の改善（非特許文献１３）や、協調的な行動が促進されたという報告(非特許文献１４）がある。これらの知見は、オキシトシン投与によるASDの治療的介入の可能性を示唆しているが、その一方で、ASDの原因は胎児期から乳幼児期までの脳発達異常であるため、後天的な薬物療法であるオキシトシンのASD治療剤としての有効性は限定的であるとも考えられる。
【００１０】
本発明者らは、その後、多数のASD患者に対するオキシトシンの薬理効果を行動レベルと神経レベルの両方で初めて科学的に実証し、オキシトシンのASD治療薬としての可能性を証明した（非特許文献１５）。ところが、オキシトシンに対する感受性は、個体間で大きな差があるという新たな問題が明らかとなった。オキシトシン感受性の個人差は、オキシトシン投与によるASD治療効果にばらつきをもたらす原因となる。また、オキシトシンをASD治療薬として開発する上で、適切な用法及び用量の設定に際しての遅延原因にもなり得る。それ故に、被験者におけるオキシトシン感受性をオキシトシン投与前に正確に予測する技術がASD治療薬の開発上、不可欠であった。
【００１１】
オキシトシン投与に対する応答性の個人差に関与する要因を解明する目的で、健常者を対象として、オキシトシン分泌に関与するCD38タンパク質の遺伝子のSNP（一遺伝子多型）について検討がなされたが、有意な関連性を見出されていない（非特許文献１６）。一方、同様に健常者を対象としてオキシトシン受容体のSNPについて検討がなされ、SNPと視線処理の際の扁桃体賦活に対するオキシトシンの投与効果の間に弱いながらも有意な相関があったという報告がある（非特許文献１７）。しかし、これは健常者におけるオキシトシンの感受性との相関性であり、ASD患者におけるASDの中核症状とオキシトシン感受性の相関性とは異なるという問題があった。したがって、ASDの中核症状の改善とオキシトシン感受性の相関を示すバイオマーカーは、これまで知られていなかった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network Surveillance Year 2008 Principal Investigators, 2012, Centers for Disease Control and Prevention Morbidity and Mortality Weekly Report, 61(3), 1-19.
【非特許文献２】Kim, Y. S., et al. 2011, The American Journal of Psychiatry, 168(9), 904-912.
【非特許文献３】Brugha, T. S., et al. 2011, Archives of general psychiatry, 68(5), 459-465.
【非特許文献４】Williams et al., 2010, Cochrane database of systematic reviews (Online), 8, CD004677.
【非特許文献５】Reichow, B., et al., 2012, Cochrane database of systematic reviews (Online), 10, CD009260.
【非特許文献６】Jin D., et al., 2007, Nature, 446(7131):41-5.
【非特許文献７】Young, L. J. & Wang, Z., 2004, The neurobiology of pair bonding. Nat Neurosci, 7(10), 1048-1054.
【非特許文献８】Kosfeld M., 2005, Nature, 435(7042):673-6.
【非特許文献９】Domes G., et al., 2007, Biol Psychiatry, 61(6):731-3.
【非特許文献１０】Bartz JA., et al., 2011, Trends Cogn Sci (Regul Ed), Jun 20.
【非特許文献１１】Hollander E., et al., 2003, Neuropsychopharmacology. 28(1):193-8.
【非特許文献１２】Hollander E., et al., 2007, Biol Psychiatry, 61(4):498-503.
【非特許文献１３】Guastella A., et al., 2010, Biol Psychiatry, 67(7):692-4.
【非特許文献１４】Andari E., et al., 2010, Proc Natl Acad Sci U S A, 107(9):4389-94.
【非特許文献１５】Watanabe T., et al., 2014, JAMA psychiatry, 71: 166
【非特許文献１６】Sauer C., et al., 2012, Neuropsycho Pharmacology, 37: 1474
【非特許文献１７】Montag C., et al., 2013, European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, 263: S169
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、オキシトシンの感受性と密接に相関し、その感受性を予測できるバイオマーカーを開発し、該バイオマーカーを用いて被験者におけるオキシトシン感受性を予測する方法の提供を課題とする。
【００１４】
また本発明は、オキシトシン感受性予測方法の結果に基づいて、ASD患者に対するオキシトシンの治療効果をオキシトシン投与前に推定する方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明者らは、ASDの中核症状に対するオキシトシンの薬理効果と強固に相関するバイオマーカーの開発を研究した。
【００１６】
その結果、ゲノムDNA上において、オキシトシン投与によるASDの改善と有意に相関する5カ所のメチル化標的部位を見出した。
【００１７】
また、ASDの治療効果と有意に相関し、オキシトシン効果を予測し得るOXTR遺伝子上のSNPとその組み合わせを同定した。
【００１８】
本発明は、上記知見に基づくものであって、以下を提供する。
（１）以下の（ａ）又は（ｂ）で示す遺伝子で構成されるオキシトシン感受性予測マーカー。
（ａ）配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質をコードする遺伝子
（ｂ）配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子
（２）前記（ａ）に記載の配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなる群から選択されるタンパク質をコードする遺伝子において、それぞれcg12513795、cg27278382、cg19104656、cg16553574、及びcg04861640で示されるメチル化標的部位のシトシンがメチル化された遺伝子であって、オキシトシンに対する高感受性を予測することのできる、（１）に記載のオキシトシン感受性予測マーカー。
（３）前記（ａ）に記載の配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子が、それぞれ配列番号１、３、５、７、及び９で示す塩基配列からなる、（１）又は（２）に記載のオキシトシン感受性予測マーカー。
（４）前記（ｂ）に記載の遺伝子の塩基配列において、rs53576、rs11706648、rs17049528、rs4686300、rs237900、rs2254298、rs11131149、rs2268495、rs237887、及びrs237878からなる群から選択される１又は２以上のSNPがマイナーアレルである、（１）に記載のオキシトシン感受性予測マーカー。
（５）前記rs53576、rs11706648、rs17049528、rs4686300、及びrs237900からなる群から選択されるSNPがそれぞれGG、AA、GG、CC、及びGGではない遺伝子であって、オキシトシンに対する低感受性を予測することのできる、（４）に記載のオキシトシン感受性予測マーカー。
（６）前記rs2254298、rs11131149、rs2268495、rs237887、及びrs237878からなる群から選択されるSNPがGG、GG、GG、GG、及びTTではない遺伝子であって、オキシトシンに対する高感受性を予測することのできる、（４）に記載のオキシトシン感受性予測マーカー。
（７）前記（ｂ）に記載の配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子が配列番号１１で示す塩基配列からなる、（１）、及び（４）〜（６）のいずれかに記載のオキシトシン感受性予測マーカー。
（８）被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する方法であって、前記被験者由来の試料からゲノムDNAを抽出する工程、抽出したゲノムDNAにおいて配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなる群から選択される一以上のタンパク質をコードする遺伝子の、それぞれcg12513795、cg27278382、cg19104656、cg16553574、及びcg04861640で示すメチル化標的部位のメチル化の有無を検出する工程、前記遺伝子において前記メチル化標的部位がメチル化されているときに前記被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測する工程を含む前記方法。
（９）配列番号２、４、６、８、及び１０で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子が、それぞれ配列番号１、３、５、７、及び９で示す塩基配列からなる（８）に記載の方法。
（１０）被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する方法であって、前記被験者由来の試料からゲノムDNAを抽出する工程、抽出したゲノムDNAにおいて配列番号１２で示すアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子の、rs53576、rs2254298、rs11706648、rs2268495、rs11131149、rs17049528、rs4686300、rs237878、rs237887、及びrs237900からなる群から選択される１又は２以上のSNPを同定する工程、前記SNPがマイナーアレルであったときに前記被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に高い又は低いと予測する工程を含む前記方法。
（１１）前記遺伝子が配列番号１１で示す塩基配列からなる、（１０）に記載の方法。
（１２）前記感受性を予測する工程において、rs53576、rs11706648、rs17049528、rs4686300、及びrs237900からなる群から選択されるSNPがそれぞれGG、AA、GG、CC、及びGGではないときに前記被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に低いと予測する、（１０）又は（１１）に記載の方法。
（１３）前記感受性を予測する工程において、rs2254298、rs11131149、rs2268495、rs237887、及びrs237878からなる群から選択されるSNPがそれぞれGG、GG、GG、GG、及びTTではないときに前記被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測する、（１０）又は（１１）に記載の方法。
（１４）自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果を推定する方法であって、前記（８）、（９）又は（１３）に記載のオキシトシン感受性予測方法における感受性を予測する工程で、被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測されたときに、被験者である自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果が期待できると推定する工程を含む前記方法。
（１５）自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果を推定する方法であって、前記（１２）に記載のオキシトシン感受性予測方法における感受性を予測する工程で、被験者のオキシトシンに対する感受性が有意に低いと予測されたときに、被験者である自閉スペクトラム症患者のオキシトシン投与による治療効果が期待できないと推定する工程を含む前記方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のオキシトシン感受性予測マーカーを用いたオキシトシン感受性予測方法によれば、オキシトシンに対して感受性の高いASD患者を選択することで治験成功率を向上することができる。また、それによって、オキシトシンのASD治療薬としての開発速度を著しく促進することができる。さらに、オキシトシン投与による薬効発現の極大化、及び副作用リスクの極小化をもたらす適切な用法及び用量を個々のASD患者に応じて設定するオーダーメイド医療が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】自閉症診断観察スケジュール（ADOS：Autism Diagnostic Observation Schedule）に対するオキシトシン及び対照用プラセボの効果を示す図である。図中の各点は、患者個体を示す。スコア値が高い者ほど改善が低いことを表している。
【図２】メチル化指標遺伝子における特定塩基（メチル化標的部位のシトシン）のメチル化とオキシトシンの長期投与によるASD中核症状の低減効果の予測を示す図である。低いスコア値は、改善がより進んだことを示している。
【図３】オキシトシン感受性予測マーカーとして有用なOXTR遺伝子のSNP群上位10％における各SNPセットの出現頻度を示す図である。横軸は、SNP群に含まれる各SNPセットの頻度を示す。図中、「*」及び「**」は、ボンフェローニ補正P値（Bonferroni-corrected P values：PBonferroni-corrected）で、カイ二乗検定後の残差検定（residual test）における値が、それぞれP＜0.05、P＜0.01であることを示す。図中の破線は偶然出現確率値（1/15＝0.067）を、また黒バーは有用性の特に高いSNPを示す。
【図４】OXTR遺伝子のSNPに基づく、オキシトシン投与によるASD治療効果の予測を示す図である。Aは、回帰分析結果に基づいた予測精度を示す。横軸は、図３において黒バーで示したSNPを組み合わせて用いたときの、SVRによって算出されたオキシトシンの予測効果を示す。縦軸は、実験的に観察された効果の正規化された実測値を示す。（ａ）〜（ｆ）は6つのオキシトシン応答指標のそれぞれの結果を示す。Bは、二項分類を示す四象限図である。Aで示した回帰分析に基づいて、オキシトシン応答群及び応答の比較的弱い群に患者を分類した。第II象限及び第III象限にプロットされた患者は、正しく分類されたものとみなし、第I象限及び第IV象限にプロットされた患者は、そうでないものとみなした。Cは、各オキシトシン応答指標におけるオキシトシンの治療効果に関する分類結果を示す。ａ〜ｆは、Aに示した（ａ）〜（ｆ）の応答指標に対応する。右側の0.01及び0.05はボンフェローニ補正P値（Pcorrected）である。
【図５Ａ】オキシトシンとプラセボの投与順序によるオキシトシン効果を示す図である。オキシトシン投与後にプラセボを投与した時の回帰分析結果を示す。
【図５Ｂ】オキシトシンとプラセボの投与順序によるオキシトシン効果を示す図である。プラセボ投与後にオキシトシンを投与した時の回帰分析結果を示す。
【図６】オキシトシン感受性予測マーカーの指標となるSNPの加重値を示す図である。縦軸は、4つの独立した実験データの平均加重値を示す。図中「*」及び「**」は、それぞれt検定におけるP＜0.05、P＜0.01を示す。エラーバーは、標準誤差（s.e.m.： standard error of the mean）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
１．オキシトシン感受性予測マーカー
１−１．概要
本発明の第１の態様は、オキシトシン感受性予測マーカーである。本発明のオキシトシン感受性予測マーカーは、オキシトシンに対する感受性と有意に相関する部位を有する遺伝子で構成されるバイオマーカーである。被験者から当該マーカーを検出することで、その被験者のオキシトシンに対する感受性を予測でき、またその感受性の予測結果から被験者におけるオキシトシンのASDに対する治療効果を予測することが可能となる。
【００２２】
１−２．用語の定義
本明細書において「オキシトシン感受性予測マーカー」とは、被験者のオキシトシンに対する感受性を予測できるバイオマーカーをいう。その実体は、後述する特定の構造を有する遺伝子で構成される。
【００２３】
「オキシトシン」（Oxytocin；OXT）は、前述のように、9個のアミノ酸から構成される内因性ペプチドホルモンであり、下垂体後葉から分泌される。女性における乳汁分泌促進や子宮平滑筋収縮作用が知られており、日本では陣痛誘発、分娩促進、堕胎等への適応が認められている。
【００２４】
本明細書における「感受性」とは、細胞や個体の薬剤に対する感度を意味する。したがって、本明細書における「オキシトシン（の）感受性」とは、細胞や個体のオキシトシンに対する感度をいう。例えば、「オキシトシン（の）感受性が高い」とは、少量のオキシトシンに対しても応答性を示し得ることをいう。一方、「オキシトシン（の）感受性が低い」とは、大量のオキシトシン存在下でなければ応答性を示さないか、又は応答性がほとんどないことをいう。オキシトシン感受性は、後述するように、ASD患者におけるオキシトシンの薬効、すなわち治療効果と強く連関している。
【００２５】
本明細書において「予測」とは、結果が明らかでない状態のときに、その結果を推量することをいう。したがって、「オキシトシン（の）感受性（を）予測（する）」とは、被験者のオキシトシン感受性が明らかでないときに、その被験者のオキシトシン感受性を推量することである。
【００２６】
本明細書において「推定」とは、入手した情報に基づいて、知り得ない事象を決定することをいう。本明細書では、主に被験者におけるオキシトシン感受性の予測結果情報に基づいて、ASD患者へのオキシトシン投与の治療効果を決定する際に用いる。
【００２７】
「自閉スペクトラム症」（ASD）は、前述したように、社会的コミュニケーション障害、及び常同的で反復的な行動様式の2つを中核症状とする広汎性発達障害である。
【００２８】
「自閉スペクトラム症患者」（ASD患者）とは、医師によりASDと診断された者、又はASDの罹患が疑われる者をいう。前述のようにASDは、疾患ではなくヒト個体における行動特性の一形態とも解されている。したがって、ASDに関しては、疾患を前提として使用される「患者」、「罹患」、「症状」、及び「治療」等は、適切な表現とは言い難い。しかしながら、ASDと診断された者の行動を緩和又は改善し、人間の社会生活に適合させることによって、ASD当事者やその関係者らの生活上及び経済上の不利益をなくすという観点から、本明細書では便宜的にASDと診断された者をASD患者と表記している。
【００２９】
罹患、症状、及び治療についても、本明細書では、上記と同様の理由から便宜的に使用している。すなわち、本明細書で「ASDに罹患」とは、ASDを保有していることであり、「ASD（の）症状」とは、ASD患者で認められる行動的及び／又は身体的特徴のことであり、また「ASD（の）治療」とは、ASDの症状を緩和又は改善させることによって、ASD患者本人やその関係者が負担無く社会生活を送れるようにすることをいう。
【００３０】
本明細書において「被験者」とは、本態様のオキシトシン感受性予測マーカーを用いた予測方法の適用対象となるヒト個体をいう。
【００３１】
１−３．構成
本発明のオキシトシン感受性予測マーカーは、特定のメチル化標的部位のメチル化を指標とする5種のメチル化指標遺伝子、及び特定位置のSNPが特定アレルの塩基配列であることを指標とするSNP指標遺伝子の2群で構成される。以下、各群の遺伝子について、具体的に説明をする。
【００３２】
１−３−１．メチル化指標遺伝子
オキシトシン感受性予測マーカーの第1群は、メチル化指標遺伝子で構成される。
「メチル化指標遺伝子」は、5種の遺伝子、すなわちC3orf59遺伝子、UQCRC1遺伝子、VARS2遺伝子、ZNF92遺伝子、及びZSCAN26遺伝子からなる。
本明細書においてメチル化指標遺伝子は、エクソン及びイントロンからなる実質的な遺伝子領域のみならず、非翻訳領域（5’UTR及び3’UTRを含む）を含む転写領域、及びその発現制御領域（エンハンサー、プロモーター、CpGアイランド、及びshore領域を含む）を包含する1つの遺伝子発現単位を意味する。ここで、「shore領域」とは、CpGアイランドの両側に位置するそれぞれ2000bpまでの領域をいう。各メチル化指標遺伝子は、その塩基配列中にオキシトシンの感受性及びASD改善度と強い相関性を示すメチル化標的部位を包含している。したがって、被験者のゲノムDNA上の各遺伝子における当該メチル化標的部位のシトシンのメチル化を指標として、その被験者のオキシトシン感受性を予測することができる。具体的には、メチル化標的部位のシトシンがメチル化されていた場合、その被験者は、オキシトシン感受性が高いと予測される。それ故、被験者がASD患者であれば、オキシトシン投与による治療効果が期待できると推定できる。
【００３３】
以下、各メチル化指標遺伝子及び指標となるメチル化標的部位を具体的に説明する。
（１）C3orf59遺伝子
C3orf59（chromosome 3 open reading frame 59）遺伝子は、MB21D2（Mab-21 domain containing 2）遺伝子とも呼ばれ、ヒトでは第３染色体上に存在し、配列番号２で示すアミノ酸配列からなる機能未知のC3orf59タンパク質をコードする。
【００３４】
C3orf59遺伝子では、cg12513795で示すメチル化標的部位のシトシンにおけるメチル化の有無がオキシトシン感受性を予測する指標となる。例えば、C3orf59遺伝子のcg12513795で示すシトシンがメチル化されていた場合、C3orf59遺伝子はオキシトシン高感受性予測マーカーとして、その遺伝子を有する被験者がオキシトシンに対する感受性が高いことを示し得る。なお、cg12513795で示すシトシンは、ヒト第３染色体上の192636139位に位置する（Genome Reference Consortium Human Build 37 patch release 13アッセンブリによる。以下、ZSCAN26遺伝子を除き、本明細書において同じ。）。第３染色体上の192514604〜192635950位にはC3orf59遺伝子の転写領域の相補鎖が位置し、このうち配列番号１の塩基配列で示すcds（coding sequence）のエクソンは、192516175〜192517439位（第１エクソン）、及び192635419〜192635629位（第２エクソン）（計1476bases）である。遺伝子発現に影響するメチル化は、遺伝子の上流に多いことが知られているが、近年の研究結果から、ほとんどのメチル化変動は、プロモーターやCpGアイランドの外側にあたるCpG アイランドのshore領域内で起こることが定説となっている（Irizarry et al., Nature Genetics, 2009）。C3orf59遺伝子もcdsの上流域に、その発現に関わるとされる既知のCpGアイランド（NBCI CpG island location 192634571〜192636166位; UCSC CpG island name chr3:192634309〜192635967位; Hidden Markov Model Island 3:194117008〜194118888位）が存在する。当該メチル化標的部位は、そのCpGアイランドのさらに上流域に位置するS-shore領域内に存在する。当該メチル化標的部位を含む前後500塩基の配列情報を配列番号１３に示す。この塩基配列は、ヒト第３染色体上の192636539〜192636639位の相補鎖配列に相当し、メチル化標的部位は、その501位に位置するシトシンである。
【００３５】
（２）UQCRC1遺伝子
UQCRC1（ubiquinol-cytochrome c reductase core protein 1）遺伝子は、ヒトでは第３染色体上に存在し、配列番号４で示すアミノ酸配列からなるUQCRC1タンパク質、すなわちユビキノール-シトクロムcレダクターゼコアタンパク質1をコードする。ユビキノール-シトクロムcレダクターゼは、ミトコンドリアの電子伝達系において第3番目の複合体（complex III）として機能し、UQCRC1タンパク質は、そのサブユニットの一つを構成している。
【００３６】
UQCRC1遺伝子では、cg27278382で示すシトシンにおけるメチル化の有無がオキシトシン感受性を予測する指標となる。例えば、UQCRC1遺伝子のcg27278382で示すシトシンがメチル化されていた場合、UQCRC1遺伝子はオキシトシン高感受性予測マーカーとして、その遺伝子を有する被験者がオキシトシンに対する感受性が高いことを示し得る。なお、cg27278382で示すシトシンは、ヒト第３染色体上の48646722位に位置する。第３染色体上の48636432〜48647391位にはUQCRC1遺伝子の転写領域の相補鎖が位置し、このうち配列番号３の塩基配列で示すcdsのエクソンは、48636561〜48636625位（第１エクソン）、48637068〜48637143位（第２エクソン）、48637496〜48637584位（第３エクソン）、48637915〜48638000位（第４エクソン）、48638113〜48638273位（第５エクソン）、48638408〜48638551位（第６エクソン）、48638785〜48638900位（第７エクソン）、48640997〜48641076位（第８エクソン）、48641666〜48641864位（第９エクソン）、48642084〜48642213位（第１０エクソン）、48643203〜48643289位（第１１エクソン）、48646595〜48646735位（第１２エクソン）、及び48646985〜48647053位（第１３エクソン）（計1443 bases)である。UQCRC1遺伝子のcdsの上流域には、その発現に関わるとされる既知のCpGアイランド（NBCI CpG island location 48646317〜48647776位；UCSC CpG island name chr3:48646620〜48647404位；Hidden Markov Model Island 3:48621506〜48622400位）があり、当該メチル化標的部位はそのCpGアイランド内に存在する。当該メチル化標的部位を含み、その前後500塩基の配列情報を配列番号１４に示す。この塩基配列は、ヒト第３染色体上の48646222〜48647222位に相当し、メチル化標的部位は、その501位に位置するシトシンである。
【００３７】
（３）VARS2遺伝子
VARS2（valyl-tRNA Synthetase 2）遺伝子は、ヒトでは第６染色体上に存在し、配列番号６で示すアミノ酸配列からなるVARS2タンパク質、すなわちミトコンドリアアミノアシルtRNA合成酵素2（mitochondrial aminoacyl-tRNA synthetase2）をコードする。ミトコンドリアアミノアシルtRNA合成酵素2は、バリンをtRNA(Val)にエステル結合させてアミノアシルtRNA(Val)を合成する反応を触媒する。
【００３８】
VARS2遺伝子では、cg19104656で示すシトシンにおけるメチル化の有無がオキシトシン感受性を予測する指標となる。例えば、VARS2遺伝子のcg19104656で示すシトシンがメチル化されていた場合、VARS2遺伝子はオキシトシン高感受性予測マーカーとして、その遺伝子を有する被験者がオキシトシンに対する感受性が高いことを示し得る。なお、cg19104656で示すシトシンは、ヒト第６染色体上の30882087位に位置する。第６染色体上の30881982〜30894236位にはVARS2遺伝子の転写領域が位置し、このうち配列番号５の塩基配列で示すcdsのエクソンは、30882614〜30882814位（第１エクソン）、30882933〜30883014位（第２エクソン）、30883132〜30883232位（第３エクソン）、30883523〜30883644位（第４エクソン）、30883758〜30883824位（第５エクソン）、30883929〜30884026位（第６エクソン）、30884655〜30884736位（第７エクソン）、30884882〜30885001位（第８エクソン）、30885472〜30885583位（第９エクソン）、30886604〜30886692位（第１０エクソン）、30887535〜30887625位（第１１エクソン）、30887866〜30887993位（第１２エクソン）、30888110〜30888213位（第１３エクソン）、30888445〜30888526位（第１４エクソン）、30888842〜30888918位（第１５エクソン）、30889007〜30889082位（第１６エクソン）、30889366〜30889468位（第１７エクソン）、30889702〜30889772位（第１８エクソン）、30889893〜30890018位（第１９エクソン）、30890227〜30890331位（第２０エクソン）、30890483〜30890551位（第２１エクソン）、30890675〜30890753位（第２２エクソン）、30890881〜30891008位（第２３エクソン）、30891130〜30891282位（第２４エクソン）、30892131〜30892337位（第２５エクソン）、30893051〜30893162位（第２６エクソン）、30893321〜30893496位（第２７エクソン）、30893657〜30893785位（第２８エクソン）、及び30893886〜30893987位（第２９エクソン）（計3192 bases）である。VARS2遺伝子のcdsの上流域には、その発現に関わるとされる既知のCpGアイランド（NBCI CpG island location 30881445〜30882493位；UCSC CpG island name chr6:30881533〜30882296位；Hidden Markov Model Island 6:30989866〜30990405位）があり、当該メチル化標的部位はそのCpGアイランド内に存在する。当該メチル化標的部位を含み、その前後500塩基の配列情報を配列番号１５に示す。この塩基配列は、ヒト第６染色体上の30881587〜30882587位に相当し、メチル化標的部位は、その501位に位置するシトシンである。
【００３９】
（４）ZNF92遺伝子
ZNF92（zinc finger protein 92）遺伝子は、ヒトでは第７染色体上に存在し、配列番号８で示すアミノ酸配列からなるZNF92タンパク質、すなわちジンクフィンガータンパク質92をコードしている。ZNF92タンパク質は、亜鉛（Zn)と錯体を形成するタンパク質の1種で、亜鉛は、オキシトシンの安定性に関与することが報告されていることから、この遺伝子のメチル化はASDの病態形成と密接に関係することが予測されている。
【００４０】
ZNF92遺伝子では、cg16553574で示すシトシンにおけるメチル化の有無がオキシトシン感受性を予測する指標となる。例えば、ZNF92遺伝子のcg16553574で示すシトシンがメチル化されていた場合、ZNF92遺伝子はオキシトシン高感受性予測マーカーとして、その遺伝子を有する被験者がオキシトシンに対する感受性が高いことを示し得る。なお、cg16553574で示すメチル化標的部位におけるシトシンは、ヒト第７染色体上の64839175位に位置する。ZNF92遺伝子の転写領域は、第７染色体上の64838752〜64866049位に位置し、このうち配列番号７の塩基配列で示すcdsのエクソンは、64838911〜64838913位（第１エクソン）、64852815〜64852941位（第２エクソン）、64853719〜64853814位（第３エクソン）、及び64863254〜64864788位（第４エクソン）（計1761 bases）である。ZNF92遺伝子のcdsの上流域には、その発現に関わるとされる既知のCpGアイランド（UCSC CpG island name chr7:64838984〜64839213位；Hidden Markov Model Island 7:64476127〜64476686位）があり、当該メチル化標的部位はそのCpGアイランド内に存在する。当該メチル化標的部位を含み、その前後500塩基の配列情報を配列番号１６に示す。この塩基配列は、ヒト第７染色体上の64838675〜64839675位に相当し、メチル化標的部位は、その501位に位置するシトシンである。
【００４１】
（５）ZSCAN26遺伝子
ZSCAN26（zinc finger and SCAN domain containing 26）遺伝子は、ZNF187（zinc finger protein 187）遺伝子とも呼ばれる。ヒトでは第６染色体上に存在し、配列番号１０で示すアミノ酸配列からなるZSCAN26タンパク質をコードしている。ZSCAN26タンパク質は、ZNF92タンパク質と同様に、亜鉛（Zn)と錯体を形成するタンパク質の1種であり、この遺伝子のメチル化はASDの病態形成と密接に関係することが予測されている。
【００４２】
ZSCAN26遺伝子では、cg04861640で示すシトシンにおけるメチル化の有無がオキシトシン感受性を予測する指標となる。例えば、ZSCAN26遺伝子のcg04861640で示すシトシンがメチル化されていた場合、ZSCAN26遺伝子はオキシトシン高感受性予測マーカーとして、その遺伝子を有する被験者がオキシトシンに対する感受性が高いことを示し得る。なお、cg04861640で示すシトシンは、ヒト第６染色体上の28234605位に位置する（Genome Reference Consortium Human Build 38 patch release 2アッセンブリによる）。ZSCAN26遺伝子の転写領域は、第６染色体上の28234788〜28246001位に位置し、このうち配列番号９の塩基配列で示すcdsのエクソンは、28271920〜28271934位（第１エクソン）、28272670〜28272787位（第２エクソン）、及び28276195〜28277096位（第３エクソン）（計1035 bases）である。ZSCAN26遺伝子のcdsの上流域には、その発現に関わるとされる既知のCpGアイランド（UCSC CpG island name chr6:28234842〜28235124位）があり、当該メチル化標的部位はそのN-shoreに存在する。当該メチル化標的部位を含み、その前後500塩基の配列情報を配列番号１７に示す。この塩基配列は、ヒト第６染色体上の28234105〜28235105位に相当し、メチル化標的部位は、その501位に位置するシトシンである。
【００４３】
１−３−２．SNP指標遺伝子（オキシトシン受容体遺伝子）
オキシトシン感受性予測マーカーの第２群は、SNP指標遺伝子で構成される。
本明細書における「SNP指標遺伝子」は、オキシトシン受容体遺伝子（oxytocin receptor:OXTR）（本明細書では、しばしば「OXTR遺伝子」と表記する）である。OXTR遺伝子は、7回膜貫通型Gタンパク質共役受容体で、オキシトシンの結合により、細胞内でGpタンパク質と結合して細胞内シグナル伝達を活性化する機能を有する。ヒトでは第３染色体上に存在し、配列番号１２で示すアミノ酸配列からなる。OXTR遺伝子の塩基配列には、例えば、配列番号１１で示す配列が挙げられる。
【００４４】
OXTR遺伝子は、その塩基配列中にオキシトシンの感受性及びASDの改善度と強い相関性を示す10個のSNP（single nucleotide polymorphism：一塩基多型）、すなわち、rs53576、rs11706648、rs17049528、rs4686300、rs237900、rs2254298、rs11131149、rs2268495、rs237887、及びrs237878を包含している。このうちrs53576、rs2254298、rs11706648、及びrs2268495はオキシトシン感受性との相関性が特に強く、rs53576及びrs2254298はさらに強い。したがって、OXTR遺伝子におけるこれらのSNPは、オキシトシン感受性を予測するバイオマーカーとなり得る。
前記各SNPが集団内に多数の割合で存在するメジャーアレル、又は少数の割合で存在するマイナーアレルのいずれであるかを指標として、OXTR遺伝子内にそのSNPを有する被験者のオキシトシンに対する感受性が高いか、又は低いかを予測することができる。各SNPのメジャーアレルは、表１に示す塩基となる。例えば、rs53576のメジャーアレルはGGである（本明細書では「rs53576GG」と表記する。他のアレルについても同様とする。）。
【００４５】
【表１】
0006757924.tif 000002
【００４６】
ここで、OXTR遺伝子内のrs53576、rs11706648、rs17049528、rs4686300、又はrs237900が表１に示すマイナーアレルの場合、すなわちメジャーアレルであるrs53576GG、rs11706648AA、rs17049528GG、rs4686300CC、又はrs237900GG以外のアレルである場合、表２に示すように、そのOXTR遺伝子は、オキシトシン低感受性予測マーカーとなり、被験者のオキシトシンに対する感受性が低いことを予測できる。それ故、その被験者がASD患者であれば、オキシトシン投与による治療効果が期待できないと推定できる。
【００４７】
また、OXTR遺伝子内のrs2254298、rs11131149、rs2268495、rs237887、又はrs237878が表１に示すマイナーアレルの場合、すなわちメジャーアレルであるrs2254298GG、rs11131149GG、rs2268495GG、rs237887GG、又はrs237878TT以外のアレルである場合、表２に示すように、そのOXTR遺伝子は、オキシトシン高感受性予測マーカーとなり、被験者のオキシトシンに対する感受性が高いことを予測できる。それ故、その被験者がASD患者であれば、オキシトシン投与による治療効果が期待できると推定できる。
【００４８】
【表２】
0006757924.tif 000003
【００４９】
２．オキシトシン感受性予測方法
２−１．概要
本発明の第２の態様は、被験者におけるオキシトシン感受性予測方法である。本発明のオキシトシン感受性予測方法は、医師の介在を必要とすることなく、第１態様に記載のオキシトシン感受性予測マーカーを指標として、被験体のオキシトシンに対する感受性を予測することができる方法であり、医療行為を補助する方法である。
【００５０】
２−２．方法
本発明のオキシトシン感受性予測方法は、使用するオキシトシン感受性予測マーカー群、すなわちメチル化指標遺伝子及びSNP指標遺伝子によって以下の3つの方法に分けることができる。
【００５１】
２−２−１．メチル化指標遺伝子を用いた方法
本方法は、ゲノムDNA上のメチル化指標遺伝子のメチル化頻度を測定することで、被験者のオキシトシン感受性を予測する方法である。
【００５２】
本方法は、ゲノムDNA抽出工程、メチル化検出工程、及び感受性予測工程を必須の工程として含む。以下、各工程について、具体的に説明をする。
【００５３】
（１）ゲノムDNA抽出工程
「ゲノムDNA抽出工程」とは、被験者由来の試料からゲノムDNAを抽出する工程をいう。
本明細書において「試料」とは、ゲノムDNAを含み得る生物学的試料をいう。例えば、細胞（組織、器官を含む）及び細胞を含み得る体液が該当する。本明細書において「体液」とは、個体から直接採取される流体試料をいう。例えば、血液（全血、血清、血漿及び間質液を含む）、リンパ液、脳脊髄液、神経根周囲液、滑液、涙液、鼻汁、唾液、尿、汗、乳、痰、膣液、精液、胸水、腹水等が該当する。本発明の試料は、いずれの細胞又は体液であってもよいが、好ましくは個体から採取する際に侵襲性の低い細胞又は体液である。例えば、細胞であれば、口腔粘膜、鼻粘膜、膣粘膜及び腸粘膜を構成する上皮細胞、毛母細胞、及び角質細胞が挙げられる。また、体液であれば、血液、唾液、鼻汁、痰、膣液、及び精液が挙げられる。本発明の方法に必要なゲノムDNAを容易かつ十分量抽出できる点で特に好ましい試料は、血液である。血液は末梢血でよい。
【００５４】
本明細書において「被験者由来の試料」とは、被験者から採取された試料をいう。採取方法は、既知の方法であればよく、特に限定はしない。試料が体液の場合、採取は、当該分野の公知の方法に基づいて行なえばよい。例えば、血液やリンパ液であれば、公知の採血方法に従えばよい。具体的には、末梢血であれば末梢部の静脈等に注射をして採取する。試料は、採取後、速やかに本発明のオキシトシン感受性予測方法で使用することもできるが、採取後、直ちに冷却し、超低温槽等で保存したものを必要時に解凍し使用してもよい。また、試料は、必要に応じて希釈若しくは濃縮することもできる。試料が血液であれば、ヘパリンのような血液凝固阻止剤を添加してもよい。本発明の方法で使用する試料の量は、試料の種類に応じて適宜定めればよい。例えば、末梢血であれば、通常は200μL程度あれば足りる。
【００５５】
試料からゲノムDNAを抽出する方法は、当該分野で公知の常法を用いればよい。例えば、Green, M.R. and Sambrook, J., 2012, Molecular Cloning： A Laboratory Manual Fourth Ed．, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New Yorkに記載の方法に準じて調製すればよい。また、市販のゲノムDNA抽出キットを用いて調製してもよい。
【００５６】
（２）メチル化検出工程
「メチル化検出工程」とは、前記ゲノムDNA抽出工程で得られたゲノムDNAにおいて、第１態様に記載のオキシトシン感受性予測マーカーであるメチル化指標遺伝子、すなわちC3orf59遺伝子、UQCRC1遺伝子、VARS2遺伝子、ZNF92遺伝子、及びZSCAN26遺伝子のいずれか１又は２以上の遺伝子について、第１態様に記載の特定のメチル化標的部位におけるシトシンのメチル化の有無を検出する工程である。２以上、３以上、４以上、又は全てのメチル化指標遺伝子について、特定のメチル化標的部位のメチル化を調べることは好適である。特定のメチル化標的部位がメチル化されたメチル化指標遺伝子が多いほど、換言すればメチル化指標遺伝子のメチル化頻度が高いほど、被験者に対するオキシトシン感受性の予測精度を向上できるからである。
【００５７】
本工程により、メチル化指標遺伝子における目的とするメチル化標的部位のシトシンがメチル化されているか否かを検出できる。
【００５８】
ゲノムDNA上のメチル化指標遺伝子における特定のメチル化標的部位のメチル化を検出する方法は、当該分野で公知の方法を用いればよい。例えば、バイサルファイトシーケンス（bisulphite sequence）法、COBRA（Combined Bisulfite Restriction Analysis）法、及びqAMP（quantitative analysis of DNA methylation using real-time PCR）法等が挙げられる。通常は、バイサルファイトシーケンス法が好適である。
【００５９】
バイサルファイトシーケンス法では、バイサルファイト処理により、ゲノムDNA中の非メチル化シトシンをウラシルに変換する。その後、メチル化指標遺伝子の特定のメチル化標的部位を含む解析対象領域を特異的に増幅するプライマーセットを用いて、PCR等の核酸増幅反応で増幅する。増幅産物の塩基配列を決定し、バイサルファイト処理していない対照区の増幅産物の塩基配列と比較することで、目的の位置のメチル化標的部位におけるシトシンのメチル化を検出することができる。メチル化指標遺伝子における特定のメチル化標的部位を含む領域を増幅するためのプライマーの設計は、各メチル化指標遺伝子について適宜定めればよい。メチル化標的 部位の位置や配列は、UCSC Genome Browser（http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway）を利用して調べることができる。バイサルファイトシーケンス法は、市販のキットを用いて行ってもよい。例えば、バイサルファイト処理にはMethylEasyTM Xceed Rapid DNA Bisulphite Modification Kit（TAKARA Bio）を、その後のPCRにはTaKaRa TaqTM Hot Start Version（TAKARA Bio）を、利用することができる。
【００６０】
（３）感受性予測工程
メチル化指標遺伝子を用いた方法において「感受性予測工程」とは、前記メチル化検出工程の検出結果から、前記被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する工程である。
【００６１】
本工程では、前記メチル化検出工程で検出したメチル化指標遺伝子におけるメチル化標的部位がメチル化されていた場合は、被験者はオキシトシン感受性が有意に高いと予測する。メチル化されているメチル化指標遺伝子の数が多いほど、予測の的中率が高いと認定することできる。一方、メチル化指標遺伝子におけるメチル化標的部位がメチル化されていない場合は、被験者はオキシトシン感受性が低いと予測する。
【００６２】
本明細書において「有意」とは、統計学的に有意であることを意味し、これは得られた値の危険率（有意水準）が小さい場合が挙げられる。通常は、p＜0.05（5％未満）、p＜0.01（1％未満）又はp＜0.001（0.1％未満）であれば有意と判断し得る。ここで、「p（値）」とは、統計学的検定において、統計量が仮定した分布の中で、仮定が偶然正しくなる確率を示す。したがって、p値が小さいほど、仮定が真に近いことを意味する。統計学的処理の検定方法は、有意性の有無を判断可能な公知の検定方法を適宜使用すればよく、特に限定しない。例えば、スチューデントｔ検定法、多重比較検定法を用いることができる。
【００６３】
２−２−２．SNP指標遺伝子を用いた方法
本方法は、OXTR遺伝子のSNP情報を解析することで、被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する方法である。
【００６４】
本方法は、核酸抽出工程、SNP同定工程、及び感受性予測工程を必須の工程として含む。以下、各工程について、具体的に説明をする。
【００６５】
（１）核酸抽出工程
「ゲノムDNA抽出工程」とは、被験者由来の試料から核酸を抽出する工程をいう。本工程の核酸は、ゲノムDNAに限らずRNAを包含する。抽出するRNAは、OXTR mRNAを含むRNAであれば、総RNA及びmRNA（pre-mRNA及びmature mRNAを含む）を問わない。
【００６６】
試料から核酸を抽出する方法は、当該分野で公知の常法を用いればよい。例えば、Green, M.R. and Sambrook, J., 2012（前述）に記載の方法に準じて調製すればよい。また、市販のゲノムDNA抽出キット、総RNA抽出キット、mRNA抽出キットを用いて調製してもよい。
【００６７】
（２）SNP同定工程
「SNP同定工程」とは、前記核酸抽出工程で得られた核酸において、第１態様に記載のオキシトシン感受性予測マーカーであるOXTR遺伝子上の特定のSNPを同定する工程である。同定すべきSNPは、rs53576、rs2254298、rs11706648、rs2268495、rs11131149、rs17049528、rs4686300、rs237878、rs237887、及びrs237900からなる群から選択される１又は２以上のSNPセットである。複数のSNPセットを組み合わせて同定することで、オキシトシン感受性の予測精度が向上し、またオキシトシン投与によるASDの治療効果との関連性が有意に高くなるからである。SNPの組み合わせは、例えば、rs53576とrs2254298の組み合わせ、rs53576とrs11706648の組み合わせ、rs53576とrs2268495の組み合わせ、rs11706648とrs2254298の組み合わせ、rs11706648とrs2268495の組み合わせ、rs2254298とrs2268495の組み合わせ、rs53576、rs11706648及びrs2254298の組み合わせ、rs53576、rs11706648及びrs2268495の組み合わせ、rs11706648、rs2268495及びrs2254298の組み合わせ、そしてrs53576、rs11706648、rs2268495及びrs2254298の組み合わせが挙げられるが、これらに限定はされない。上記全てのSNPセットの組み合わせであってもよい。
【００６８】
OXTR遺伝子上のSNPの同定は、当該分野で公知の方法に準じて行えばよい。通常は、目的のSNPを含むOXTR遺伝子の全部領域又は一部領域の塩基配列を決定することによって達成し得る。塩基配列の決定方法は、Green, M.R. and Sambrook, J., 2012（前述）等に記載の常法に従えばよい。
【００６９】
前記核酸抽出工程で得た核酸がゲノムDNAの場合には、まず、目的とするSNPを含む50〜3000ntのDNA領域をPCR等の核酸増幅方法により増幅する。核酸増幅方法は、前述のように常法に従って行えばよい。次に、必要に応じて増幅断片をクローニングした後、増幅断片の塩基配列を決定する。
【００７０】
前記核酸抽出工程で得た核酸がRNAの場合には、まず、目的とするSNPを含む50〜3000ntのDNA領域をPCR等の核酸増幅方法により増幅する。次に、必要に応じて増幅断片をクローニングした後、増幅断片の塩基配列を決定すればよい。
【００７１】
一方、前記核酸抽出工程で得た核酸がRNAの場合には、例えば、RT-PCR法等によりRNAをcDNAに変換する。続く操作は前段落に記載の方法と同様に処理すればよい。
【００７２】
（３）感受性予測工程
SNP指標遺伝子を用いた方法において「感受性予測工程」とは、メチル化指標遺伝子を用いた方法における「感受性予測工程」とは異なり、前記SNP同定工程の結果から、前記被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する工程である。
【００７３】
本工程では、前記SNP同定工程で同定した特定のSNPがメジャーアレルであるかマイナーアレルであるかによって、前記被験者のオキシトシンに対する感受性を予測する。感受性が高いか低いかは、各SNPによって決定される。
【００７４】
例えば、rs53576、rs11706648、rs17049528、rs4686300、及びrs237900のいずれかが表１に示すメジャーアレルであった場合、その被験者はオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測する。逆に表１に示すマイナーアレル、すなわちメジャーアレル以外のアレルであった場合には、その被験者はオキシトシンに対する感受性が有意に低いと予測する。
【００７５】
一方、rs2254298、rs11131149、rs2268495、rs237887、及びrs237878のいずれかが表１に示すメジャーアレルであった場合、その被験者はオキシトシンに対する感受性が有意に低いと予測する。逆に表１に示すマイナーアレル、すなわちメジャーアレル以外のアレルであった場合には、その被験者はオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測する。
【００７６】
２−２−３．メチル化指標遺伝子とSNP指標遺伝子を用いた方法
本方法は、前述のメチル化指標遺伝子を用いた方法とSNPを用いた方法を組み合わせた方法である。２つのオキシトシン感受性予測方法を組み合わせることで、被験者のオキシトシン感受性に関して、より精度の高い予測を行うことができる。
【００７７】
本方法で用いるメチル化指標遺伝子を用いた方法とSNPを用いた方法のそれぞれの工程については、前述した通りである。
【００７８】
本方法では、メチル化指標遺伝子を用いた方法とSNPを用いた方法を実行する順序は問わない。メチル化指標遺伝子を用いた方法を、SNPを用いた方法の先に、又は後に実行してもよいし、両方法を同時に実行してもよい。
【００７９】
３．自閉スペクトラム症患者におけるオキシトシン投与の治療効果推定方法
本発明の第３の態様は、第２態様のオキシトシン感受性予測方法に従属する方法であって、第２態様の予測結果から、ASD患者にオキシトシンを投与したときの治療効果を事前に推定する。
【００８０】
本方法は、治療効果推定工程を必須の工程として含む。ただし、前述のように本方法は、第２態様に従属する方法であることから、第２態様の実行が前提条件となる。それ故、第２態様の方法における必須工程は、必然的に本態様の方法における必須工程となる。第２態様の方法における必須工程については、前述の通りであることから、ここでは本態様に特有の治療効果推定工程について、以下で具体的に説明をする。
【００８１】
（１）治療効果推定工程
「治療効果推定工程」とは、第２態様のオキシトシン感受性予測方法における感受性予測工程の予測結果から、ASD患者のオキシトシン投与による治療効果が期待できるか、又はできないかを推測する工程である。
本態様において、対象となる被験者は、ASD患者である。
【００８２】
本工程では、ASD患者のオキシトシンに対する感受性が有意に高いと予測されたときには、その患者にオキシトシンを投与した場合にASDの治療効果が期待できると推定する。一方、ASD患者のオキシトシンに対する感受性が有意に低いと予測されたときには、その患者にオキシトシンを投与しても治療効果はあまり期待できないと推定する。
【実施例】
【００８３】
＜実施例１：オキシトシン感受性予測マーカーとしてのメチル化指標遺伝子の探索＞
（目的）
オキシトシン投与によるASD患者の治療効果と相関するメチル化指標遺伝子を探索する。
【００８４】
（方法）
ゲノムDNA上の全メチル化部位（メチル化標的部位）に関して、オキシトシン投与によるASD患者の治療効果と相関するメチル化標的部位を網羅的に探索し、有意性が認められるメチル部位が位置する遺伝子をオキシトシン感受性予測マーカーとして単離した。
【００８５】
具体的には、医師主導臨床試験（ランダム化、二重盲検、プラセボ実薬クロスオーバー）を実施した。まず、ASDに罹患した20人の成人男性患者を10人ずつ2群に分け、一方の群にはオキシトシンを（「オキシトシンを最初に投与した群」とする）、また他方の群にはプラセボを（「プラセボを最初に投与した群」とする）、それぞれ1回あたり24単位で1日に2回（合計48単位）、6週間連続して経鼻投与した。その後、それぞれの薬剤を入れ替えて、オキシトシンを最初に投与した群にはプラセボを、またプラセボを最初に投与した群にはオキシトシンを、1回あたり24単位で1日に2回（合計48単位）、6週間連続して経鼻投与し、合計12週間の評価を行った。オキシトシンとプラセボの投与による有害な副作用は、観察されなかった。なお、前記各群において、1名が精神疾患症状の悪化により臨床試験を中断したことから、各群は9名で検証を続けた。
【００８６】
オキシトシンのASDに対する治療効果の評価に際しては、ASD中核症状そのものの重症度判定が可能で、かつASD診断の世界的なゴールドスタンダードであるAutism diagnostic observation schedule（ADOS）とChildhood Autism Rating Scale 2（CARS2）を用いた。オキシトシン又はプラセボの最終投与直後と投与開始直前のADOS（社会相互性、コミュニケーション、反復常同性）の得点差を主要評価項目とした。
【００８７】
次に、オキシトシン投与の臨床試験開始直前にASD患者から採血された末梢血由来の末梢白血球からゲノムDNAを抽出した。ゲノムDNAの調製は、標準的なフェノール・クロロホルム法を用いた。ゲノムDNA上に存在する約45万箇所のメチル化標的部位について、illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip Assay (illumina）を用いてメチル化頻度を測定した。このメチル化頻度とオキシトシン投与によるADOS社会相互性の改善度の相関性をpeasonの相関係数によって調べた。
【００８８】
（結果）
オキシトシンの反復経鼻投与によるASD患者における社会相互性の改善を図１及び表３に、また社会相互性の改善度と有意に相関するメチル化標的部位を図２に、示す。
【００８９】
【表３】
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【００９０】
オキシトシンとプラセボ間の主要転帰における効果を比較したところ、投与順序や相互作用では有意な主効果を検出できなかった（p＞0.87）。しかし、図１で示すように、ADOS社会相互性では、有意な主効果を見出すことができた（p＝0・034, Cohen’s d=0・78）。この結果から、ASD患者へのオキシトシンの投与は、ADOS社会相互性を有意に改善できることが明らかとなった。
【００９１】
その改善度は、副次評価項目である腹側と背側の内側前頭前野間の安静時機能結合性の改善（P＜0.001）と有意に相関していた（P＜0.001）（データ示さず）。またオキシトシンの投与によって表情や声色を活用した他者理解（P＝0.0015）とその際の背側と腹側の内側前頭前野の脳活動（P＜0.001）も有意に改善することが判明した（データ示さず）。
【００９２】
また、ASD患者のゲノムDNAにおいて、図２で示す5カ所のCpG部位、すなわちcg04861640、cg12513795、cg16553574、cg19104656、及びcg27278382は、オキシトシン投与による社会相互性の改善度と有意（p＜1.0×10-5）に相関していることが明らかになった。これらのCpG部位は、それぞれZSCAN26遺伝子、C3orf59遺伝子、ZNF92遺伝子、VARS2遺伝子、及びUQCRC1遺伝子に位置する。この結果から、これらの遺伝子のメチル化頻度を測定することにより、被験者におけるオキシトシンの感受性を予測できることが示唆された。
【００９３】
＜実施例２：オキシトシン感受性予測マーカーとしてのSNP指標遺伝子の探索＞
(目的）
オキシトシン投与によるASD患者の治療効果と相関するOXTR遺伝子におけるSNPを探索する。
【００９４】
(方法）
SNPは、全ゲノム中に存在する60万箇所のSNPデータバンクに含まれ、OXTR遺伝子上に存在する全SNPと、前記SNPデータバンクには含まれていないがASDや社会行動との関係がしばしば報告されているOXTR遺伝子上のSNPの、計22SNPを対象とした。表４に本実施例の対象とした22箇所のSNPを示す。
【００９５】
【表４】
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【００９６】
38名の成人男性ASD患者について、前記OXTR遺伝子上の22 SNPのアレル変異を同定した。患者の80％以上でメジャーアレルが優性であった6 SNP（表４のNo.7、11、15、19、21、22）については、機械学習の不正確性を増す原因となることから、SNPリストから削除した。続いて、SNPパターン間で以下の方程式：
Differenceij＝min( |SNPi−SNPj|, Nparticipant−|SNPi−SNPj|)
を用いて多重共線性を調べた。ここで、Differenceijは、SNPパターンi及びj間の違いを示す。また、Nparticipantは、実験対象者数（ここでは38）を示す。Differenceijが2以下のSNPを1つのパターンにまとめたところ、残った16 SNPのうち2 SNP（表４のNo.1、2）を1つのパターンにまとめることができた。回帰分析によるこの方法は、目的とするSNP間の連鎖不平衡（LD）の推定と実質的に同じである。
【００９７】
続いて、上記ASD患者にオキシトシンを24単位で単回経鼻投与（ランダム化、二重盲検、プラセボ実薬クロスオーバー）し、その治療効果を示す心理課題成績及び脳活動と、OXTR上のSNPとの相関性について、6つのオキシトシン応答指標を用いて検証し、16 SNPsから取り得る全ての組み合わせの中で最も高精度にオキシトシン効果を予測し得るSNPとその組み合わせを同定した。オキシトシン応答指標は、表情や声色に基づく他者理解の増加、この他者理解に要する反応時間の短縮、この他者理解の際の前部帯状皮質および背内側前頭前野における脳活動の増大、前部帯状皮質と背内側前頭前野の機能結合性の増大、前部帯状皮質におけるNアセチルアスパラギン酸濃度の上昇で、Watanabeら（Watanabe, T. et al., 2014, JAMA Psychiatry 71, 166-175）及びAokiら（Aoki, Y. et al.、2015, Mol. Psychiatry 20, 447-453）に記載の方法を用いた。
【００９８】
（結果）
図３及び表１に結果を示す。
図３に示すオキシトシン投与に対する6つの応答指標（ａ〜ｆ）のいずれかにおいて、破線で示すチャンスレベルよりも有意に高い10 SNPをオキシトシン感受性予測における有用なSNPとして選択した（表１）。これらの10 SNPは、比較的偏りなく分布し、互いに実質的に異なっていた（Differenceij≧7, variance infration factor＜1.9）。OXTR遺伝子におけるこれらのSNPは、被験者のオキシトシン感受性と有意に相関する指標となり得ることが明らかとなった。
【００９９】
これらのSNPから推定されるオキシトシン投与によるASDの治療効果は、実際の投与結果とよく一致していた（p＜1.0×10-4）。特に、心理課題成績などの行動レベルでの効果よりも（p＜1.0×10-4）、内側前頭前野の脳活動や脳内代謝物濃度に対するオキシトシン投与効果について推定の一致度が高かった（p＜1.0×10-8）。
【０１００】
＜実施例３：SNPの組み合わせによるオキシトシン投与の治療効果の予測精度＞
(目的）
実施例２で選択されたOXTR遺伝子上の10 SNPを組み合わせたときに被験者におけるオキシトシン効果を正確に予測し得るかを検証する。
【０１０１】
（方法）
実施例２で選択された10 SNPを組み合わせて前記6つのオキシトシン応答指標についてオキシトシンの予測効果をSVR（Support Vector Regression）(Bishop CM. Pattern Recognition and Machine Learning. Springer Verlag, 2006.)によって算出し、オキシトシン感受性の高い当事者をそれが低い当事者から識別する事を試みた。
【０１０２】
（結果）
図４及び図５Ａ及び図５Ｂに結果を示す。
図４のAで示すように、6つのオキシトシン応答指標について回帰分析は有意な精度で実験的に観察された効果を予測することができ(PBonferroni-corrected＜0.05 in F tests, adjusted R2＞0.27)、予測効果と実測効果の間で有意に高い相関性が認められた。また、Aで示した回帰分析に基づいて、当事者をオキシトシン応答群と応答の比較的弱い群に分類するための機械学習法に基づく予測精度を計算した。その結果、Cで示すように、全ての応答指標において、分類精度は有意に高かった(PBonferroni-corrected P＜0.05)。
【０１０３】
さらに、図５Ａ及び図５Ｂで示すように、オキシトシンとプラセボの投与順序に関係なく、オキシトシンの予測効果と実測効果との間には一貫した相関性が見られた。
【０１０４】
＜実施例４：オキシトシン投与に対するSNP間の機能的な分離＞
（目的）
15 SNPの機能的な影響を調べるため、回帰分析中の10 SNPがメジャーアレルであるかマイナーアレルであるかによって、オキシトシン効果を増強するか、低減するかを検証した。
【０１０５】
（方法）
例えば、仮にrs53576がACC活性に関して直線回帰においてポジティブな重みを割り当てられた場合、GGはrs53576のメジャーアレルであり、GA/AAアレルよりも大きなダミー値で表されることからrs53576GGを有する個体は、オキシトシン投与後にACC活性が増加することを示すはずである。
【０１０６】
そこで、まず38人のASD当事者のデータをランダムに4グループ（9名、9名、10名及び10名からなる）に分けて、その後、各グループについて同じ機械学習法に基づく回帰分析を独立に行った。4つ計算値全体で推定された値を平均化した。
【０１０７】
（結果）
図６に結果を示す。（ａ）〜（ｆ）は、オキシトシンに対する6つの応答指標を示している。全てのSNPで、0値に対して有意差が認められた(t(3)＞7.6、PBonferroni-corrected＜0.05)。注目すべき点として、6つの応答指標はそれぞれ独立した異なる指標であるにもかかわらず、各SNPの性質は全ての応答指標で同じであった。例えば、rs53576は、6つの応答指標の全てで常にポジティブな値を示した。これは、rs53576のメジャーアレルであるrs53576GGを有する個体がマイナーアレルであるrs53576GA/AAを有する個体よりも行動レベル及び神経レベルの両方でオキシトシンに対して応答性が高いことを示唆している。一方、rs2254298は、応答指標で常にネガティブな値を示した。これはマイナーアレルであるrs2254298GA/AAを有する個体がメジャーアレルであるrs2254298GGを有する個体よりもオキシトシンに対して応答性が高いことを示唆している。
【０１０８】
以上の結果から、OXTR遺伝子の上記10 SNPを検出することで、被験者におけるオキシトシンの感受性、及びASDの治療効果を予測できることが立証された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【配列表】
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