(57)【要約】５−ヒドロキシトリプタミン３受容体遺伝子の多型および／またはＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型と、５−ヒドロキシトリプタミンリガンドによる治療に対する被験体の表現型応答との相関関係を記載する。治療を助けるために被験体をスクリーニングする方法、５ＨＴリガンドをスクリーニングする方法、および治療方法を提示する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）リガンドにより治療可能な胃腸疾患を患う被験体を、該治療に対する被験体の応答を予測する助けとして、スクリーニングする方法であって、
（ａ）被験体からＤＮＡのサンプルを得ること、および
（ｂ）５ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）受容体遺伝子中の多型アレル部位における該ＤＮＡの遺伝子型を決定し、但し該部位における異なる遺伝子型が、異なる割合で示される該治療に対する表現型応答と関連するものであること、
を含み、該検出された遺伝子型が、該被験体は該遺伝子型に関連する表現型応答を示す可能性が高いことを示す、前記方法。
【請求項２】
前記ＤＮＡのＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型アレル部位における遺伝子型を決定し、但し該部位における異なるアレルが、異なる割合で示される前記治療に対する表現型応答と関連するものであること、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
多型アレル部位がＵＧＴ１Ａ４遺伝子のＣ７０Ａ多型である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ＤＮＡサンプルがゲノムＤＮＡである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＤＮＡサンプルがｃＤＮＡである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
被験体が過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患っている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記５ＨＴ受容体リガンドが５ＨＴ３受容体アンタゴニストである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記５ＨＴ受容体リガンドが５ＨＴ４受容体アゴニストである、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記多型アレルが、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
多型アレルが、５ＨＴ３Ｒ遺伝子について異なる５’配列を提供するものである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
被験体を５ＨＴ受容体リガンドにより治療することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記５ＨＴ受容体リガンドが、５ＨＴ３受容体アンタゴニスト、５ＨＴ４アンタゴニスト、および５ＨＴ４受容体アゴニストから選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記５ＨＴ受容体リガンドが、アロセトロン、オンダンセトロン、およびグラニセトロンから選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）受容体リガンドによる治療に対する被験体の応答を予測する助けとして、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患う被験体をスクリーニングする方法であって、
（ａ）被験体からＤＮＡのサンプルを得ること、および
（ｂ）該ＤＮＡサンプルを遺伝子型決定し、５−ヒドロキシトリプタミン３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子中の多型アレル部位における遺伝子型を決定し、但し該部位における異なる遺伝子型が、異なる割合で示される該治療に対する表現型応答と関連するものであること
を含み、該遺伝子型が、該被験体は該遺伝子型に関連する表現型応答を示す可能性が高いことを示す、前記方法。
【請求項１５】
前記ＤＮＡのＵＧＴ１Ａ４遺伝子中の多型アレル部位における遺伝子型を決定し、但し該部位における異なるアレルが、異なる割合で示される前記治療に対する表現型応答に関連すること、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
多型アレル部位がＵＧＴ１Ａ４遺伝子のＣ７０Ａ多型である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
５ＨＴ受容体リガンドが、５ＨＴ３受容体アンタゴニスト、５ＨＴ４アンタゴニスト、および５ＨＴ４受容体アゴニストから選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
５ＨＴ受容体リガンドが、アロセトロン、オンダンセトロン、およびグラニセトロンから選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記多型が、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記多型アレルが、５ＨＴ３Ｒ遺伝子について異なる５’配列を提供するものである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記遺伝子型が、５ＨＴ３受容体アンタゴニストにより治療された場合に、被験体が、別の遺伝子型を有する被験体と比べてＩＢＳ症状が緩和される素因を有することを示すものである、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
被験体を５ＨＴ受容体リガンドにより治療することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
５ＨＴ受容体リガンドが、５ＨＴ３受容体アンタゴニスト、５ＨＴ４アンタゴニスト、および５ＨＴ４受容体アゴニストから選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
５ＨＴ受容体リガンドが、アロセトロン、オンダンセトロン、およびグラニセトロンから選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２５】
胃腸障害を患う被験体の遺伝子亜集団における表現型効果について５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）リガンドをスクリーニングする方法であって、
（ａ）該胃腸障害を患う被験体の集団に該リガンドを投与すること；
（ｂ）該被験体のそれぞれからＤＮＡサンプルを得て、５−ヒドロキシトリプタミン３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子の多型アレルについて遺伝子型決定すること；
（ｃ）該多型アレル遺伝子型と、該被験体集団における表現型応答の出現率との間の任意の相関関係を検出すること
を含み、
別の遺伝子型を有する被験体における割合と比べて高いかまたは低い割合で示される所望の治療応答と相関する遺伝子型の検出が、該胃腸障害の治療における該リガンドの有効性が該集団の遺伝子亜集団間で異なることを示す、前記方法。
【請求項２６】
ＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型アレルについて遺伝子型決定すること、ならびに５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型アレル遺伝子型と、該被験体集団における表現型応答の出現率との間の任意の相関関係を検出すること、をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記多型アレル部位がＵＧＴ１Ａ４遺伝子のＣ７０Ａ多型である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記５ＨＴリガンドが、５ＨＴ３受容体アンタゴニスト、５ＨＴ４アンタゴニスト、および５ＨＴ４受容体アゴニストから選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
胃腸障害が過敏性腸症候群である、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記多型的変異が、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型である、請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
胃腸障害を患う被験体の遺伝子亜集団における表現型効果について５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）リガンドをスクリーニングする方法であって、
（ａ）該胃腸障害を患う被験体の集団に該リガンドを投与すること；
（ｂ）該被験体のそれぞれからＤＮＡサンプルを得て、５−ヒドロキシトリプタミン３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子の多型アレルについて遺伝子型決定すること；および
（ｃ）該多型アレル遺伝子型と、該被験体集団における表現型応答の出現率との間の任意の相関関係を検出すること
を含み、別の遺伝子型を有する被験体における割合と比べて高いかまたは低い割合で示される副作用と相関する遺伝子型の検出が、該胃腸障害の治療における該リガンドの有効性が該集団の遺伝子亜集団間で異なることを示す、前記方法。
【請求項３２】
ＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型アレルについて遺伝子型決定すること、ならびに５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型アレル遺伝子型と、該被験体集団における表現型応答の出現率との間の任意の相関関係を検出すること、をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記多型アレル部位がＵＧＴ１Ａ４遺伝子のＣ７０Ａ多型である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記５ＨＴリガンドが、５ＨＴ３受容体アンタゴニスト、５ＨＴ４受容体アンタゴニスト、および５ＨＴ４アゴニストから選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
胃腸障害が過敏性腸症候群である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記多型的変異が、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
高い割合で示されるＩＢＳ症状の緩和または低い割合で示される副作用に関連する遺伝子型を有する患者にアロセトロンを投与することを含む、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患う患者を治療する方法。
【請求項３８】
前記遺伝子型が、５ＨＴ３Ｒ遺伝子の多型を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
５ＨＴ３受容体アンタゴニストで治療された場合に、５ＨＴ３受容体遺伝子の同じ部位において別の多型を有する被験体と比べて高い割合で示されるＩＢＳ症状の緩和または低い割合で示される副作用が予測される５ＨＴ３受容体遺伝子の多型を有する患者に、５ＨＴ３受容体アンタゴニストを投与することを含む、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患う被験体を治療する方法。
【請求項４０】
前記多型が、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
５ＨＴ３受容体アンタゴニストがアロセトロンである、請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本研究は、５−ヒドロキシトリプタミン３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子の多型、ＵＤＰ−グルクロノシルトランスフェラーゼ１Ａ４（ＵＧＴ１Ａ４）遺伝子中の多型、およびそれらに関連するまたは相関関係のある表現型に関する。特に、本研究は、このような多型と、医薬治療に対する胃腸障害（過敏性腸症候群（ＩＢＳ）など）を患う被験体の応答との相関関係に関する。本研究は、さらに、薬物活性について化合物をスクリーニングする方法に関する。本研究はまた、予測目的のために被験体を遺伝子型決定する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を含む病因が未知の多くの胃腸障害は、多因子障害であると考えられている。これらの障害の多くにおいて、生化学的マーカーは見つかっておらず、診断は主に臨床的症状の観察によりなされる。単一遺伝子性メンデル障害とは異なり、糖尿病、片頭痛および心血管疾患などの複雑な障害は、多因子性である傾向があり、１つ以上の感受性遺伝子と環境的要因との相互作用により引き起こされる。現在、ＩＢＳについての個々の感受性遺伝子は、連鎖研究または関連研究のいずれによっても確認されていない。
【０００３】
過敏性腸症候群
過敏性腸症候群（ＩＢＳ）は、腹痛、腹部不快感、および便通習慣異常を特徴とする、よくある胃腸障害である。ＩＢＳは、便秘（便秘優勢サブタイプ）または下痢（下痢優勢サブタイプ）のいずれか、または交代性の便秘および下痢（交代（ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ）サブタイプ）の便通習慣異常症状を特徴とし得る。現在、ＩＢＳの病態生理学マーカーまたは診断マーカーは１つもない。しかし、ＩＢＳについての様々な診断的基準が利用可能である（例えば、Ｔｈｏｍｐｓｏｎら， Ｇａｓｔｒｏｅｎｔ． Ｉｎｔ．， ２：９２ （１９８９）；Ｍａｎｎｉｎｇら， Ｂｒ． Ｍｅｄ． Ｊ． ２：６５３ （１９７８）；Ｔｈｏｍｐｓｏｎら， Ｇｕｔ ４５：１１４３ （１９９９））。塩酸アロセトロンなどによる、５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ、またはセロトニン）受容体における拮抗作用は、下痢優勢型過敏性腸症候群の治療において有用であることが示されている。
【０００４】
塩酸アロセトロン（ＣＡＳ登録番号：ＣＡＳ−１２２８５２−６９−１；米国特許第５，３６０，８００号を参照）は、５−ＨＴ３受容体アンタゴニストである。動物およびヒトでの研究のいずれもが、５−ＨＴ３受容体遮断が、過敏性腸症候群（特に、下痢優勢型ＩＢＳ）の治療において治療的価値を有することを示している。（本明細書で引用する全ての米国特許の開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される。）
二重盲検プラセボ対照試験では、塩酸アロセトロンは、主な腸症状が下痢である女性ＩＢＳ患者において、痛みを緩和し、腸機能を改善することが示されている。Ｂａｒｄｈａｎら， Ａｌｉｍｅｎｔ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｔｈｅｒ ２０００ Ｊａｎ；１４（１）：２３−３４；Ｊｏｎｅｓら， Ａｌｉｍｅｎｔ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｔｈｅｒ １９９９ Ｎｏｖ；１３（１１）：１４１９−２７；Ｃａｍｉｌｌｅｒｉら， Ａｌｉｍｅｎｔ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｔｈｅｒ １９９９ Ｓｅｐ；１３（９）：１１４９−５９；Ｍａｎｇｅｌら， Ａｌｉｍｅｎｔ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｔｈｅｒ １９９９ Ｍａｙ；１３ Ｓｕｐｐｌ ２：７７−８２を参照のこと。アロセトロンはさらに、カルチノイド下痢の症状緩和のための可能性のある治療として示唆されている。Ｓａｓｌｏｗら， Ｇｕｔ １９９８ Ｍａｙ；４２（５）：６２８−３４。
【０００５】
５−ヒドロキシトリプタミン受容体
分子クローニングにより、少なくとも１５の５−ヒドロキシトリプタミン（５−ＨＴ）受容体サブタイプの存在が明らかになり、これらは構造および機能に基づき様々なサブファミリーに分けられる。５−ヒドロキシトリプタミン受容体は、単一の組織種類に限定されず、脳、脊髄、心臓および胃腸管、ならびに他の細胞型においてみとめられる。５−ＨＴ３受容体は、リガンド依存性（ｌｉｇａｎｄ−ｇａｔｅｄ）イオンチャンネルである（Ｄａｖｉｅｓら， Ｎａｔｕｒｅ ３９７：３５９ （１９９９））が、他の５−ＨＴ受容体は、Ｇプロテイン共役型受容体のスーパーファミリーに属する。Ｇｅｒｈａｒｄｔら， Ｅｕｒ Ｊ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ １９９７ Ｓｅｐ ３：３３４（１）：１−２３。分子クローニング技術により、薬理学的または機能的データが殆どまたは全く存在しない推定５−ＨＴ受容体がさらに明らかになった。Ｓｌｅｉｇｈｔら， Ａｎｎ ＮＹ Ａｃａｄ Ｓｃｉ １９９８ Ｄｅｃ １５；８６１：９１−６。
【０００６】
胃腸管においては、５ＨＴ３、５ＨＴ４および５ＨＴ１ａ受容体を含む様々な５−ヒドロキシトリプタミン受容体が同定および特徴決定されており、これらの受容体は腸運動および内臓知覚伝導路をモジュレートする。様々な５ＨＴ３受容体アンタゴニスト（例えば、アロセトロン、グラニセトロンおよびオンダンセトロン）が、ＩＢＳの治療のために同定されている。このクラスの薬剤は、内臓知覚感度を低下させ、遠位腸における運動活性に対する阻害的効果を有すると思われる。完全および部分５ＨＴ４アゴニスト（例えば、ＨＴＦ９１９、テガセロド）は、便秘優勢型ＩＢＳを改善するための潜在的な治療薬である。予備的研究では、これらの物質がＩＢＳにおいて治療的な可能性を有し得ることが示唆されている。Ｆａｒｔｈｉｎｇら， Ｂａｉｌｌｉｅｒｅｓ Ｂｅｓｔ Ｐｒａｃｔ Ｒｅｓ Ｃｌｉｎ Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ． １９９９ Ｏｃｔ；１３（３）：４６１−７１。５ＨＴ４アンタゴニスト（ピボセロド、ＳＢ−２０７２６６Ａ）も、ＩＢＳの治療のために示唆されている。
【０００７】
ＵＤＰ−グルクロノシルトランスフェラーゼ
ＵＤＰ−グルクロノシルトランスフェラーゼ（ＵＧＴまたはＵＤＰＧＴ；ＥＣ ２．４．１．１７）は、様々な内因性物質（ステロイド、胆汁酸およびビリルビンを含む）のグルクロン酸抱合を触媒する。その生成物はより極性となり、それにより細胞から排出され易くなる。ＵＧＴの大きなファミリーが存在し、それらは多数の構造的に多様な化合物のグルクロン酸抱合を可能にする（ＴｕｋｅｙおよびＳｔｒａｓｓｂｕｒｇ， Ａｎｎ Ｒｅｖ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ Ｔｏｘｉｃｏｌ ４０：５８１， ２０００）。全体的な構造的類似性に基づき、公知のＵＧＴは、ＵＧＴ１またはＵＧＴ２遺伝子のいずれかから誘導される。ヒトＵＧＴ１タンパク質は、少なくとも１２のプロモーター／第一エキソン（それぞれタンパク質のアミノ末端部分の約２８５アミノ酸をコードする）を含む２番染色体上の単一の複合遺伝子座にコードされる（Ｒｉｔｔｅｒら， Ｊ． Ｂｉｏｌ． Ｃｈｅｍ ２６７：３２５７ （１９９２）；Ｓｔｒａｓｓｂｕｒｇら， Ｍｏｌ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌ ５２：２１２ （１９９７））。エキソン２〜５は、ＵＧＴ１タンパク質のカルボキシル末端側の半分をコードする。スプライシングによりユニークなＵＧＴ１転写産物が生成され、別々のアミノ末端領域をコードするが同一のカルボキシル末端部分を有するｍＲＮＡが得られる。ＵＧＴ遺伝子スーパーファミリーの命名はＭａｃｋｅｎｚｉｅら， Ｐｈａｒｍａｃｏｇｅｎｅｔｉｃｓ ７：２５５ （１９９７）で議論されている。
【０００８】
発明の要旨
本発明者らは、５−ヒドロキシルトリプタミン−３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子の多型が、医薬治療に対する過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患う被験体の応答と相関することを確認した。特に、本発明者らは、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型（本明細書中において定義する）が、５ＨＴアンタゴニストによる治療に対するＩＢＳを患う患者の応答と関連することをみとめ、さらに、アロセトロンによって治療された場合に、（５ＨＴ３Ｒ遺伝子の同じ部位において別の多型を有する患者と比べて）ＩＢＳ症状の十分な緩和がより高率でみられる、ＩＢＳ患者の遺伝的サブセットを同定した。
【０００９】
本発明の第一の態様は、患者集団をスクリーニングして、胃腸障害のための５ＨＴリガンドによる治療に対して好ましく応答する見込みが高い被験体を識別する方法である。被験体がＩＢＳを患っていると予め診断されていてもよいし、またはそのスクリーニングをＩＢＳ診断の試みと併せて用いてもよい。
【００１０】
本発明のさらなる態様は、５ＨＴリガンドによる治療に対する被験体の応答を予想する上での助けとして、５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）リガンドで治療可能な胃腸疾患を患う被験体をスクリーニングする方法である。本方法は、被験体のＤＮＡのサンプルを得ること、および５ＨＴ３Ｒ遺伝子中の多型アレル部位における被験体の遺伝子型を決定することを含む方法であり、かつ、該部位における異なる遺伝子型は、５ＨＴリガンドによる治療に対する異なる割合で示される表現型応答と関連している。そのサンプルにおいて検出される遺伝子型は、被験体がその遺伝子型に関連する表現型応答をおそらく示すことを示唆する。さらに、被験体の遺伝子型は、ＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型部位において決定してもよく、該部位における異なる遺伝子型は、５ＨＴリガンドによる治療に対する異なる割合で示される表現型応答と関連している。
【００１１】
本発明のさらなる態様は、５ＨＴリガンドによる治療に対する被験体の応答を予想する上での助けとして、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患う被験体をスクリーニングする方法である。本方法は、被験体のＤＮＡのサンプルを得ること、および５ＨＴ３Ｒ遺伝子中の多型アレル部位における被験体の遺伝子型を決定することを含む方法であり、かつ、該部位における異なる遺伝子型は、５ＨＴリガンドによる治療に対する異なる割合で示される表現型応答と関連している。
【００１２】
本発明のさらなる態様は、胃腸障害を患う被験体の遺伝子亜集団間での測定可能な表現型効果の多様性について、５−ヒドロキシトリプタミン（５ＨＴ）リガンドをスクリーニングする方法である。本方法は、胃腸障害を患う被験体集団に５ＨＴリガンドを投与すること、およびそれぞれの被験体からＤＮＡサンプルを得ることを含む。このＤＮＡサンプルは５ＨＴ３Ｒ遺伝子の多型アレルについて遺伝子型決定され、さらに、多型アレル遺伝子型と、被験体集団における表現型応答の出現との相関関係が決定される。所望の治療応答または副作用の出現率の増加または低下（別の遺伝子型を有する被験体における出現率と比較した場合）と相関する遺伝子型の検出は、胃腸障害の治療におけるリガンドの有効性が遺伝子亜集団間で異なることを示す。
【００１３】
本発明のさらなる態様は、５ＨＴ３受容体アンタゴニストで治療された場合にＩＢＳ症状の十分な緩和がより高率でみられるかまたは副作用の出現率がより低いことが予測される５ＨＴ３Ｒ遺伝子の多型を有する患者に５ＨＴ３受容体アンタゴニストを投与することにより、過敏性腸症候群を患う被験体を治療する方法である。５ＨＴ３Ｒ遺伝子の同じ部位において別の多型を有する被験体と比べ、その緩和の割合は高い（そしてその副作用の割合は低い）。
【００１４】
本発明のさらなる態様は、アロセトロンで治療された場合に（５ＨＴ３Ｒ遺伝子の同じ部位において別の多型を有する被験体に比べて）ＩＢＳ症状の緩和がより高率でみられることおよび／または副作用の出現率がより低いことが予測される５ＨＴ３Ｒ遺伝子の多型を有する被験体に対して、アロセトロンを投与することにより、過敏性腸症候群を患うそのような被験体を治療する方法である。
【００１５】
本発明のさらなる態様は、５ＨＴ３Ｒ遺伝子の多型アレル部位における被験体の遺伝子型（この部位における異なる遺伝子型が、５ＨＴ受容体リガンドによるＩＢＳの治療に対する異なる割合で示される表現型応答と関連する）を同定することを用いて、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を患う被験体を治療する方法である。同定された遺伝子型を有する被験体において好ましい表現型応答の割合の増大と関連付けられる５ＨＴ受容体リガンドを、その被験体に投与する。
【００１６】
発明の詳細な説明
本発明は、５ＨＴ受容体により仲介される胃腸障害の治療、特に過敏性腸症候群（ＩＢＳ）の治療に関する。本発明者らは、５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子における多型性変異が、医薬治療、特に５ＨＴ受容体リガンドによる治療、より具体的にはアロセトロンを含む５ＨＴ３受容体アンタゴニストによる治療に対する応答と、相関または関連し得ることを確認した。本発明者らは、５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型が、５ＨＴ受容体リガンドによる治療に対する胃腸障害を患う被験体の応答と相関することを確認した。
【００１７】
本研究では、遺伝子サンプルを、非便秘優勢型ＩＢＳの治療のためのアロセトロンの２つの臨床治験に登録した２３７人の被験体から得た。この遺伝子サンプルを、５ＨＴ３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子のＣ１７８Ｔ多型（本明細書中において定義）の存在、およびＵＧＴ１Ａ４遺伝子（以下に記載）のＣ７０Ａ多型（本明細書中において定義）の存在について、当該分野で公知のポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）技術を用いて、スクリーニングした。
【００１８】
５ＨＴ３Ｒ
ヒト５ＨＴ３受容体のヌクレオチド配列、およびエキソン−イントロン構造はＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号ＡＪ００５２０５に開示されている（Ｂｒｕｓｓら， Ｎｅｕｒｏｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ ３９：３０８ （２０００））。ヒト５ＨＴ３受容体のｍＲＮＡ配列は、ＧｅｎＢａｎｋアクセッション番号Ｄ４９３９４（Ｍｉｙａｋｅら， Ｍｏｌ． Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ ４８：４０７ （１９９５））として提供され、以下の通りである：
2004508056.tif 000002
2004508056.tif 000003
2004508056.tif 000004
2004508056.tif 000005
（配列番号３および配列番号４）。
【００１９】
ヒト５ＨＴ３Ｒ遺伝子の５’領域における多型は、−４２位（ａｔｇ開始コドンの表示「Ａ」を＋１とする）に影響を及ぼし、−４２位にあるシトシン（ｃ）残基がチミン（ｔ）に置き換わる。このヌクレオチド位置は、上記において太字下線の活字で示している。本明細書で使用する場合、この多型をＣ１７８Ｔ多型と称する。遺伝子の５’ヌクレオチド配列における多型変化は、転写効率に影響を与え得る。
【００２０】
ＵＧＴ：
ヒトＵＧＴ１Ａ４アイソザイムのエキソン１のヌクレオチド配列は、ＧｅｎＢａｎｋ受託番号Ｍ８４１２８として提供され、以下の通りである：
2004508056.tif 000006
2004508056.tif 000007
（配列番号１および配列番号２）。一部の個体においては、ＵＧＴ１Ａ４のエキソン１にコードされる２４番目のアミノ酸（上記配列において太字の活字で示される）がプロリンではなくトレオニンである多型がみとめられる。これは、コドンの最初のヌクレオチドが、「Ｃ」ではなく（コドン＝ｃｃｃ、プロリン）、「Ａ」である（コドン＝ａｃｃ、トレオニン）場合に生じる。この多型は、Ｃ７０Ａ多型と称され得る。というのも、ａｔｇ開始コドンの「ａ」を＋１とすると、Ｃ→Ａ変化が７０番目のヌクレオチドで生じるからである。
【００２１】
本発明者らは、５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型について、ホモ接合性遺伝子型（上記番号付けに従うと、−４２位にあるＣに対してホモ接合性、または−４２位にあるＴに対してホモ接合性のいずれか）が、５ＨＴ３受容体アンタゴニストにより治療された場合にＩＢＳ症状の十分な緩和が高い割合でみられることと関連しており、従って、５ＨＴ３受容体アンタゴニストによる治療に対する好ましい治療的応答の高い出現率（同じ５ＨＴ３受容体アンタゴニストにより治療された、ヘテロ接合性（１，２）遺伝子型を有する被験体と比べて（表１を参照））と関連することを、確認した。５ＨＴ受容体リガンドでの胃腸疾患の治療に関して、Ｃ１７８Ｔ多型はマーカー多型または機能的多型のいずれでもあり得る。
【００２２】
さらに、遺伝子間相互作用を確認した。５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ部位においてホモ接合性（１，１または２，２）である被験体のうち、ＵＧＴ１Ａ４多型（本明細書中で定義）についてホモ接合性（１，１）でもあった被験体は、ヘテロ接合性１，２ ＵＧＴ１Ａ４遺伝子型を有する被験体と比較して、本研究の間に５〜１２週間で十分な緩和がみられた確率が高かった。本研究においてどの被験体もＵＧＴ１Ａ４についてホモ接合性２，２遺伝子型を有していなかったため、この被験体グループがどのように応答するかは確認されなかった。５ＨＴ受容体リガンドによる胃腸疾患の治療に関して、Ｃ７０Ａ多型はマーカー多型または機能的多型のいずれでもあり得る。
【００２３】
本方法によれば、５ＨＴリガンドにより治療可能な胃腸疾患を患う被験体を遺伝学的にスクリーニングして、このような治療に対するそれらの応答を予測する助けとすることができる。スクリーニングは、被験体からＤＮＡのサンプルを得ること、および、ＤＮＡを分析して５−ヒドロキシトリプタミン３受容体（５ＨＴ３Ｒ）遺伝子中の所定の多型部位における遺伝子型（多型アレルの存在／不在）を決定することを含む。ここで、その所定部位における異なる遺伝子型は、胃腸疾患のための５ＨＴリガンドによる治療に対する異なる割合で示される表現型応答と予め関連付けられたものである。遺伝子スクリーニングは、ＵＧＴ１Ａ４遺伝子中の所定の多型部位における遺伝子型（多型アレルの存在／不在）を決定することをさらに含み得る。ここで、該部位における異なる遺伝子型は、胃腸疾患のための５ＨＴリガンドによる治療に対する異なる割合で示される表現型応答と予め関連付けられたものである。本方法は、５ＨＴ３Ｒ遺伝子型およびＵＧＴ１Ａ４遺伝子型の両方により、被験体を分類することを含んでいてもよく、ここで、これらの遺伝子の多型アレルの特定の組合せは、胃腸疾患のための５ＨＴリガンドによる治療に対する異なる割合で示される表現型応答と関連することが確認されている。
【００２４】
従って、特定の所定の遺伝子型の存在は、個々の被験体がその関連付けられた表現型を示す可能性が高いことを示す。遺伝子型によって絶対的に予測されることはめったにない（すなわち、特定の遺伝子型を有する集団は特定の表現型を高い出現率で示すが、この遺伝子型を有する全ての個体がその表現型を示すものではない）。しかし、本明細書に記載するように被験体を遺伝子型決定することが、５ＨＴリガンドによる治療を受ける被験体の応答を予測する助けになり、従って治療決定の助けになることが当業者には明らかであろう。
【００２５】
本明細書に使用する「規定されたゲノム遺伝子座にある多型アレルについて被験体（またはＤＮＡサンプル）を遺伝子型決定する」または「多型アレル部位における遺伝子型を決定する」とは、被験体（またはサンプル）においてどの形態のアレルが存在するかを検出することを意味する。当該分野で周知であるように、個体は特定のアレルについてヘテロ接合性またはホモ接合性であり得る。マイクロサテライトマーカーでの場合のように３つ以上の形態のアレルが存在する場合があり得るし、従って、４つ以上の遺伝子型が存在し得る。
【００２６】
本明細書で使用する集団の「遺伝的サブセット」は、特定の遺伝子型を有する集団のメンバーからなる。二対立遺伝子多型の場合には、集団は、潜在的に３つのサブセットに分けられる：すなわち、アレル１に対してホモ接合性（１，１）、ヘテロ接合性（１，２）、およびアレル２に対してホモ接合性（２，２）。
【００２７】
本明細書で使用する、多型アレルの遺伝子型決定に基づき特定の表現型応答を示す「素因を有する」被験体は、その多型アレルにおいて異なる遺伝子型を有する個体よりもその表現型を示す可能性が高い。表現型応答が二対立遺伝子多型に基づく場合、その応答は、３つの可能性のある遺伝子型間で異なる可能性がある。
【００２８】
本明細書で使用する「５ＨＴリガンドにより治療可能な」胃腸疾患は、（適切な製薬剤形で、および治療有効量での）５ＨＴリガンドの投与により、許容できない副作用を生じることなく症状を低減または緩和することが示されたものである。このような治療有効性は、通常は、医薬品の規制当局（例えば、ＦＤＡ、ＥＭＥＡ）の認可により、またはピア・レビューされた医学雑誌への臨床研究結果の公開により立証される。そのような化合物の治療有効量は、例えば用量−応答研究を用いて当業者により容易に決定できる。本明細書で使用する、「５ＨＴリガンド」という用語は、部分アゴニストを含む５ＨＴ受容体のアンタゴニストおよびアゴニスト、ならびに５−ヒドロキシトリプタミン輸送体（５ＨＴＴ）と相互作用する薬剤（例えば、選択的セロトニン再取り込みインヒビター、ＳＳＲＩ）を包含する。５ＨＴリガンドは、５ＨＴ３および５ＨＴ４受容体を含む５ＨＴ受容体のあらゆるサブタイプに結合し得るが、リガンドは特定の受容体サブタイプに特異的である場合もある。
【００２９】
公知の５ＨＴ−関連化合物としては、５ＨＴ３受容体アンタゴニスト（例えば、アロセトロン、オンダンセトロン、グラニセトロン、トロピセトロン、ドラセトロン、ミルタザピン、イタセトロン、パンコプリド（ｐａｎｃｏｐｒｉｄｅ）、ザトセトロン（ｚａｔｏｓｅｔｒｏｎ）、アザセトロン、クリアンセトロン（ｃｌｉａｎｓｅｔｒｏｎ）、ＹＭ−１４４（Ｙａｍａｎｏｕｃｈｉ）およびＲＳ１７０１７（Ｒｏｃｈｅ））が挙げられる。
【００３０】
テガセロド、プルカロプリド、ノルシサプリド、およびＹ−３４９５９（Ｙｏｓｈｉｔｏｍｉ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）として知られる４−アミノ−５−クロロ−２−メトキシ−Ｎ−（１−置換ピペリジン−４−イル）ベンズアミドなどを含む５ＨＴ４アゴニスト、ならびにブスピロンも知られている。便秘優勢型ＩＢＳを治療するための５ＨＴ４アゴニストの使用が提案されている。５ＨＴ４アンタゴニストとしては、ピボセロド（ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ Ｂｅｅｃｈａｍ）が挙げられる。
【００３１】
５ＨＴ３および５ＨＴ４受容体二重アゴニストとしては、レンザプリド（ｒｅｎｚａｐｒｉｄｅ）（ＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ Ｂｅｅｃｈａｍ）およびＥ３６２０（Ｅｉｓａｉ）が挙げられる。５ＨＴ１ａ受容体アゴニストも、ＬＹ３１５５３５（Ｅｌｉ Ｌｉｌｌｙ）として知られている。
【００３２】
選択的セロトニン再取り込みインヒビターとしてはフルオキセチンなどが挙げられる。
【００３３】
本明細書で使用する「副作用」とは、治療化合物の投与に対する所望でない応答（すなわち、治療される疾患の症状または原因の緩和に向けられない作用）である。副作用は、比較的重要でない不都合からより深刻な事象にまでわたる。本明細書で使用する、治療に対する「好ましい」表現型応答は、症状（例えば、痛み、切迫性、便通習慣異常）の十分な緩和が、許容可能なレベルの副作用にて得られる応答のことである。特定の表現型応答が、他のものより好ましい（例えば、症状のより大規模な緩和が得られる）ことがあり得る。
【００３４】
多型は、機能的影響を示すかまたは示さないヒトゲノム内の変異型配列である。これらの変異型は、遺伝学的研究のあらゆる局面（遺伝疾患の分析および診断、法医学、進化学的研究および集団研究を含む）において使用できる。２つの種類の遺伝学的分析、すなわち、連鎖研究および関連研究が通常行われる。
【００３５】
連鎖研究は、遺伝子の機能についての予備知識または仮説無しに遺伝子マップ情報を提供する。連鎖研究では、ＤＮＡ多型を用い、染色体上の位置が疾患アレルのものと近いマーカー（多型）についてアレル共有頻度がより高くなるとの見込みにより、罹患近親者間で同一である染色体領域を同定する。連鎖領域の物理的クローニングにより、候補疾患遺伝子を有する可能性のあるＤＮＡ配列を絞り込む。連鎖解析により疾患遺伝子座は特定の染色体または染色体領域に位置決定されるが、遺伝子を検索するＤＮＡ領域は、通常は数百万塩基対の規模がある大きいものである。
【００３６】
連鎖とは異なり、関連付けは、集団内の多型と表現型の共存を示す。関連付け研究は、連鎖不均衡（マーカー多型が機能的多型に近接して位置付けられる場合にマーカーと表現型との間で生じる現象）に基づく。マーカーおよび機能的多型が近接しているため、集団中でそれらを分離するためには多数の世代の組換えが必要になる。従って、これらは期待されるよりも高頻度で、同じ染色体上に共存する傾向がある。マーカーは、他方の表現型グループにおける頻度よりも一方の表現型グループにおいてその頻度が有意に高い場合、そのマーカーは特定の表現型と関連すると言われる。一般的に、マーカーが機能的多型部位に近ければ近いほど、関連は強い。
【００３７】
関連研究は、連鎖領域を細かくマッピングしたり、連鎖分析では扱いにくい遺伝子座をマッピングしたり、未知の素因遺伝子座をマッピングしたりする機会を提供する。互いに連鎖不均衡である多型が、広い領域にわたって間隔が空いている場合もある。連鎖不均衡は、小さくて１キロベース、大きくて５００キロベースの領域において報告されている。遺伝子全体にわたる多型は、互いに連鎖不均衡であり、ゲノム構造全体（イントロン、エキソン、プロモーターおよび転写調節領域、ならびに３’および５’非翻訳領域）を研究する上で有用であり得る。機能的多型と連鎖不均衡であるマーカーを、表現型との相関関係についてテストしてもよい。
【００３８】
本発明者らは、５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型が、ＩＢＳの医薬治療に対する被験体の応答に影響を及ぼすことを確認した。従って、これらの遺伝子の（直接的または遺伝子の発現産物を介する）遺伝子型決定は、被験体の遺伝子型間で異なる測定可能な効果を示す治療化合物を同定するのに有用である。当業者に明らかなように、測定される効果は、具体的な胃腸状態、治療化合物および患者集団に依存する。測定可能な効果は、病理的徴候もしくは症状の緩和もしくは変化、または化合物投与に関連する副作用の発生であり得る。測定は、客観的であっても、または主観的（例えば、患者自身による報告）であってもよい。５ＨＴ３Ｒおよび／またはＵＧＴ１Ａ４遺伝子型と治療応答との関連は、個別の被験体が、胃腸疾患のための５ＨＴリガンドによる治療に対して特定の様式で応答する確率を決定する方法を提供する。遺伝子型決定では、通常測定される特徴は、遺伝子またはその発現産物の多型により影響され得るものである。本明細書で使用する多型という用語は、単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）、挿入／欠失多型、マイクロサテライト多型、およびタンデム反復の可変数（ＶＮＴＲ）多型を含む。
【００３９】
本方法によれば、５ＨＴリガンド活性を有する化合物を、胃腸障害を患う被験体の遺伝子亜集団間でのその効果の変動についてスクリーニングし得る。このような方法は、５ＨＴ介在型胃腸障害を患う被験体の集団に化合物を投与すること、その被験体からＤＮＡサンプルを得ること（これは、化合物の投与前または後のいずれかにおいて行われ得る）、５ＨＴ３Ｒ遺伝子および／またはＵＧＴ１Ａ４遺伝子における多型アレル部位を遺伝子型決定すること、ならびに被験体の遺伝子型を、治療に対するそれらの表現型応答（好ましい応答または不都合な応答の両方）と相関させることを伴う。多型アレル部位において別の遺伝子型を有する被験体における出現率と比べて割合が高い所望の治療応答（または割合の低い所望でない副作用）と相関する遺伝子型は、このような胃腸障害を治療する際の化合物の有効性が遺伝子亜集団間で異なることを示す。
【００４０】
別の言い方をすれば、本発明の方法は、既知の５ＨＴ３Ｒ多型アレルおよび／または既知のＵＧＴ１Ａ４多型アレルと、５ＨＴリガンドによる治療に対する胃腸障害（ＩＢＳなど）を患う被験体の応答との相関関係を決定するために使用され得る。目的の疾患を患う被験体は、特定の多型アレルについての遺伝子型に従って分類され、さらに、治療薬剤に対するそれらの応答が（将来の応答または過去の応答のいずれかについて）評価され、遺伝子型間で比較される。治療薬剤に対する応答は、所望の治療的応答（例えば、徴候または症状の緩和）および所望でない副作用のいずれかまたは両方を含み得る。このようにして、高い（もしくは低い）割合の治療効力、または特定の副作用の高い（もしくは低い）出現率と関連する遺伝子型が同定され得る。応答の増加または低下は、他の遺伝子型と比べたもの、または集団全体としてのものである。
【００４１】
多型アレルは、通常、当該分野で公知の任意の適切な技術を用いて、被験体から得たポリヌクレオチドまたはタンパク質中の多型配列の存在を直接決定することにより検出される。このようなポリヌクレオチドは、典型的にはゲノムＤＮＡ、またはこのゲノムポリヌクレオチドから得られるポリヌクレオチド断片、例えば個体から得たゲノム物質を用いて作製したライブラリー（例えば、ｃＤＮＡライブラリー）に含まれる断片である。本発明の方法を実施する前のポリヌクレオチドまたはタンパク質の処理は、以下でさらに説明する。通常、多型の存在は、個体のポリヌクレオチドまたはタンパク質を多型に対する特異的結合剤と接触させること、および該剤が該ポリヌクレオチドまたはタンパク質と結合するか否かを決定し、その結合が多型が存在することを示すことを含む方法において決定される。結合剤は、多型の片脇または両脇に隣接するヌクレオチドおよびアミノ酸（例えば、合計でまたはそれぞれの側で少なくとも２、５、１０、１５以上の隣接ヌクレオチドまたはアミノ酸）にも結合し得る。一実施形態では、その結合剤は、多型位置に隣接するヌクレオチドまたはアミノ酸と結合することにより、対応する野生型配列と結合可能である。その結合の様式は、多型ポリヌクレオチドまたはタンパク質の結合と異なり得るが、この違いは検出可能である（例えば、これは、以下で説明する配列特異的ＰＣＲにおいて実施し得る）。
【００４２】
ポリヌクレオチドにおける多型の存在を決定する場合、二本鎖形態で検出することもできるが、通常は一本鎖形態で検出される。
【００４３】
結合剤は、典型的に少なくとも１０ヌクレオチド（例えば、少なくとも１５、２０、３０、またはそれ以上のヌクレオチド）の長さを有するポリヌクレオチド（一本鎖または二本鎖）であり得る。この結合剤は、ワトソン−クリック塩基対合に参加可能なユニット（プリンまたはピリミジン）を含む構造的に類似したポリヌクレオチドである分子であり得る。結合剤は、典型的に少なくとも１０アミノ酸（例えば、少なくとも２０、３０、５０もしくは１００またはそれ以上のアミノ酸）の長さを有するタンパク質であり得る。結合剤は、抗体（多型に結合可能な、このような抗体のフラグメントを含む）であり得る。
【００４４】
本方法において使用されるポリヌクレオチド剤は、一般的に、目的の多型および隣接配列に、配列特異的な様式で結合し（すなわち、ワトソン−クリック塩基対合によりハイブリダイズし）、従って、通常は、多型および隣接領域の配列に完全にまたは部分的に相補的な配列を有する。
【００４５】
本方法の一実施形態では、結合剤をプローブとして使用する。プローブは、標識化されてもよいし、間接的に標識可能であってもよい。標識の検出を利用して、個体のポリヌクレオチドまたはタンパク質上の（つまりそれに結合した）プローブの存在を検出し得る。プローブとポリヌクレオチドもしくはタンパク質との結合を利用して、プローブまたはポリヌクレオチドもしくはタンパク質のいずれかを固定化することもできる（そして、それを１つの組成物または溶液から分離し得る）。
【００４６】
本発明の別の実施形態では、個体のポリヌクレオチドまたはタンパク質を、固体支持体上に固定化し、プローブと接触させる。次いで、（多型への結合を介して）固体支持体に固定化されたプローブの存在を、プローブ上の標識を検出することにより直接的に、またはプローブをプローブに結合する成分と接触させることにより間接的に、検出する。ポリヌクレオチド多型を検出する場合、固体支持体は、一般的にニトロセルロースまたはナイロン製である。タンパク質多型の場合には、本方法はＥＬＩＳＡ系に基づき得る。
【００４７】
本方法は、２種のオリゴヌクレオチドプローブを使用するオリゴヌクレオチドライゲーションアッセイに基づき得る。これらのプローブは、多型を含むポリヌクレオチド上の隣接領域に結合し、これによって（結合後に）適切なリガーゼ酵素により２種のプローブを互いにライゲートさせる。しかし、２本のプローブは、多型を含むポリヌクレオチドにのみ（ライゲーション可能にする様式で）結合し、従って、ライゲートした生成物の検出を利用して多型の存在を決定できるものである。
【００４８】
一実施形態では、プローブをヘテロ二重鎖分析に基づく系において使用して、多型を検出する。このような系では、多型を含むポリヌクレオチド配列にプローブが結合した場合、多型が生じる部位においてヘテロ二重鎖が形成される（つまり、二本鎖構造が形成されない）。このようなヘテロ二重鎖構造は、一本鎖又は二本鎖特異的な酵素を使用することにより検出できる。典型的には、プローブはＲＮＡプローブであり、使用する酵素は、ヘテロ二本鎖領域を切断して、切断産物を検出する手段により多型の検出を可能にするＲＮアーゼＨである。
【００４９】
本方法は、例えば、ＰＣＲ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ３：２６８−７１ （１９９４）およびＰｒｏｃ． Ｎａｔｌ． Ａｃａｄ． Ｓｃｉ． ８５：４３９７−４４０１ （１９９８）に記載されている蛍光化学切断ミスマッチ分析に基づき得る。
【００５０】
一実施形態では、ポリヌクレオチド剤は、多型を含むポリヌクレオチドと結合する場合にのみ、ＰＣＲ反応用のプライマー（すなわち、配列またはアレル特異的ＰＣＲ系）としてはたらき得る。従って、ＰＣＲ生成物は、個体のポリヌクレオチドに多型が存在する場合にのみ生成される。従って、多型の存在は、ＰＣＲ生成物の検出により判定され得る。多型に相補的なプライマーの領域は、プライマーの３’末端にまたはその付近にあることが好ましい。この系の一実施形態では、そのポリヌクレオチド剤は、野生型配列には結合するが、ＰＣＲ反応のプライマーとしては作用しない。
【００５１】
本方法は、制限断片長多型（ＲＦＬＰ）に基づく系であり得る。これは、ポリヌクレオチド中の多型の存在が、制限酵素により認識される制限部位を形成するかまたは破壊する場合に使用できる。従って、このような多型を有するポリヌクレオチドの処理により、対応する野生型配列と比べて異なる生成物が生じる。従って、特定の制限消化生成物の存在を検出することを利用して、多型の存在を決定できる。
【００５２】
多型の存在は、多型の存在がもたらす、ゲル電気泳動の際のポリヌクレオチドまたはタンパク質の移動度の変化に基づき決定し得る。ポリヌクレオチドの場合、一本鎖高次構造多型（ＳＳＣＰ）分析を使用してもよい。これは、対応する野生型ポリヌクレオチドと比較した、変性ゲル上の一本鎖ポリヌクレオチドの移動度を測定し、移動度の違いの検出により多型の存在を示す。変性勾配ゲル電気泳動（ＤＧＧＥ）は、ポリヌクレオチドを変性勾配ゲルを通じて電気泳動させる類似の系であり、対応する野生型ポリヌクレオチドと比較した移動度の違いが多型の存在を示す。
【００５３】
多型の存在は、蛍光染料および消光剤利用型ＰＣＲアッセイ（ＴＡＱＭＡＮＴＭ ＰＣＲ検出系など）を用いて決定され得る。簡単に言うと、このアッセイは、多型周囲配列および多型を含有する配列を含むアレル特異的プライマーを使用する。特異的プライマーを、その５’端において蛍光色素で、その３’端において消光剤で、そしてそれに対するヌクレオチドの付加を予防する３’リン酸基で標識化する。通常、該色素の蛍光は、同じプライマー中に存在する消光剤により消光される。アレル特異的プライマーは、多型を含む５’側アレルのいずれにもハイブリダイズ可能な第２のプライマーと共に使用する。
【００５４】
アッセイにおいて、多型を含むアレルが存在する場合、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼは、特異的プライマーに到達するまで非特異的プライマーにヌクレオチドを付加する。そして、エンドヌクレアーゼ活性により、ポリヌクレオチドから特異的プライマーの消光剤および蛍光色素を解放する。従って、蛍光色素は、もはや消光剤の近くにないので蛍光を発する。多型を含まないアレルの存在下では、特異的プライマーと鋳型との間のミスマッチによりＴａｑのエンドヌクレアーゼ活性が阻害され、蛍光色素は消光剤から解放されない。従って、発光した蛍光を測定することにより、多型の存在または不在を検出できる。
【００５５】
多型を検出する別の方法では、多型領域を含むポリヌクレオチドを、多型を含む領域全体にわたり配列決定して、多型の存在を決定する。
【００５６】
従って、遺伝子型決定のための本方法において、当該分野で公知の以下の技術の任意のものを利用し得る：
・全般技術：ＤＮＡ配列決定、ハイブリダイゼーションによる配列決定；
・走査技術：ＰＴＴ（タンパク質末端切断技術）、ＳＳＣＰ（一本鎖高次構造分析）、ＤＧＧＥ（変性勾配ゲル電気泳動）、ＴＧＧＥ（温度勾配ゲル電気泳動）、Ｃｌｅａｖａｓｅ、ヘテロ二重鎖分析、ＣＭＣ（化学ミスマッチ切断）、酵素ミスマッチ切断；
・ハイブリダイゼーションベースの技術：固相ハイブリダイゼーション（ドットブロット、ＭＡＳＤＡ、逆ドットブロット、オリゴヌクレオチドアレイ（チップ））；液相ハイブリダイゼーション（ＴＡＱＭＡＮＴＭ、モレキュラー・ビーコン法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｃｏｎｓ））；
・伸長ベースの技術：ＡＲＭＳ（増幅不応突然変異系（Ａｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｕｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ））、ＡＬＥＸ（増幅不応突然変異系直鎖状伸長（Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｍｕｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｉｎｅａｒ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ））、ＳＢＣＥ（単一塩基鎖伸長（Ｓｉｎｇｌｅ Ｂａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ））；
・組み込みベースの技術：ミニ配列決定（Ｍｉｎｉ−ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）、ＡＰＥＸ；（アレイ化プライマー伸長（Ａｒｒａｙｅｄ Ｐｒｉｍｅｒ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ））
・制限酵素ベースの技術：ＲＦＬＰ（制限断片長多型）
・ライゲーションベースの技術：ＯＬＡ（オリゴヌクレオチド伸長アッセイ）
・その他の技術：インベーダー法（Ｉｎｖａｄｅｒ）（Ｔｈｉｒｄ Ｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）。
【００５７】
本発明はまた、予測（患者管理）テストまたはテストキットも提供する。このようなテストは、遺伝子型と、胃腸疾患を治療する際の５ＨＴリガンドに対する表現型応答との予め定められた関連に基づき、胃腸疾患の疾患管理を助ける。このようなテストは、以下の（ａ）および（ｂ）を包含する様々な形式を取り得る。
【００５８】
（ａ）所定の多型の存在についてＤＮＡまたはＲＮＡを分析する分子テスト。適切なテストキットは、以下の試薬または機器を１つ以上含み得る：すなわち、前記薬剤と多型との結合を検出する手段、ポリヌクレオチドに作用可能な酵素（通常は、ポリメラーゼまたは制限酵素）、酵素試薬のための適切な緩衝液、多型に隣接する領域に結合するＰＣＲプライマー、陽性または陰性対照（または両方）、ゲル電気泳動装置、ならびにサンプルからＤＮＡを単離する手段。本製品は、現行技術により説明されているチップ技術の１つを利用し得る。テストキットは、特定の多型または遺伝子型の存在と、５ＨＴリガンドによる治療に対してＩＢＳなどの胃腸疾患を患う被験体が好ましく応答する見込みとの相関関係を示した、印刷されたまたは機械で読取り可能な指示書を含み得る。
【００５９】
（ｂ）所定の多型の存在を示す、被験体の身体から得られる材料（タンパク質または代謝産物を含む）を分析する生化学テスト。適切なテストキットは、所定の多型領域（もしくは多型に隣接する特異的領域）と特異的に結合する分子、アプタマー、ペプチドもしくは抗体（抗体フラグメントを含む）、または本明細書で定義した結合剤を含む。本製品は、（当該分野で公知の）１つ以上の追加の試薬または機器をさらに含み得る。テストキットはまた、特定の多型または遺伝子型の存在と、５ＨＴリガンドによる治療に対してＩＢＳを患う被験体が好ましく応答する見込みとの相関関係を示した、印刷されたまたは機械で読取り可能な指示書を含み得る。
【００６０】
本発明は、５ＨＴリガンドにより治療可能なＩＢＳまたは別の胃腸障害を患っていると診断された被験体をスクリーニングして、５ＨＴリガンド、特に５ＨＴ３受容体アンタゴニスト、特にアロセトロンによる治療に対して特定の様式で応答する見込みを決定する方法を提供する。本方法は、（他の遺伝子型を有する被験体における割合と比べて）高いかもしくは低い割合で示される特定の所望の治療的結果と予め関連付けられた、または（他の遺伝子型を有する被験体における出現率と比べて）所望でない副作用の高いかもしくは低い出現率と関連付けられた、５ＨＴ３Ｒ遺伝子および／またはＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型について被験体をスクリーニングすることを含む。被験体は、哺乳動物、好ましくはヒトである。
【００６１】
５ＨＴリガンドによる被験体の治療は、有効量の医薬薬剤をそれを必要とする被験体に投与することを含む。薬剤の用量は、製薬分野において公知および認知されている方法により決定されるが、これは当業者により決定できる。アロセトロンの適切な用量範囲および血漿中濃度は、米国特許第５，３６０，８００号の開示に提示されている（該文献の開示全体を参照により本明細書に援用する）。
【００６２】
「連鎖不均衡」は、異なるゲノム位置において、偶然に期待されるよりも高頻度で特定のアレルが共に現れる傾向を指す。連鎖不均衡（ＬＤ）は、当該分野で公知の方法により数量化され得る（例えば、ＤｅｖｌｉｎおよびＲｉｓｃｈ， Ｇｅｎｏｍｉｃｓ ２９：３１１ （１９９５）；ＢＳ Ｗｅｉｒ， Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄａｔａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＩＩ， Ｓｉｎａｕｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ， Ｓｕｎｄｅｒｌａｎｄ， ＭＤ （１９９６）を参照）。例えば、アレルの任意の特定の組合せ（すなわちハプロタイプ）の頻度がそれら各々の集団頻度の積である場合、所定の遺伝子座にあるアレルは完全均衡にあると定義され得る。通常使用される連鎖不均衡の指標はｒである：
【数１】
2004508056.tif 000008
［式中、
【数２】
2004508056.tif 000009
である。］
ｎｒ２は、二対立遺伝子マーカーについて自由度１のカイ二乗分布で近似される。０．０５レベルにおける有意なカイ二乗統計量に対応するｒを示す遺伝子座は、連鎖不均衡にあるとみなされる（ＢＳ Ｗｅｉｒ １９９６ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄａｔａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＩＩ Ｓｉｎａｕｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ， Ｓｕｎｄｅｒｌａｎｄ， ＭＤ）。
【００６３】
本発明の方法が、特定の表現型と関連することが示されたアレルと連鎖不均衡にあるアレル、好ましくは完全連鎖不均衡にあるアレルを検出することにより実施され得ることは当業者には明らかであろう。
【００６４】
以下で説明する本研究は、過敏性腸症候群（ＩＢＳ）のアロセトロンによる治療に対する応答（痛みおよび不快感の十分な緩和）において、２つの候補遺伝子が関与することを示す。アロセトロンで治療される被験体の中で、１，１または２，２ ５ＨＴ３Ｒ遺伝子型を有する被験体は、１，２ ５ＨＴ３Ｒ遺伝子型を有する被験体よりも応答の割合が高かった。これらのデータは、なぜヘテロ接合性グループの応答の程度が低いのかを説明するものではない。
【００６５】
アロセトロンで治療される被験体の中で、決定樹分析およびコクラン−マンテル−ヘンツェル（Ｃｏｃｈｒａｎ−Ｍａｎｔｅｌ−Ｈａｎｚｅｌ）統計から得た結果は、遺伝子間相互作用（５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４）を示唆した。ただし、これは、従来の回帰モデリングでは確認されなかった。このパターンは、５ＨＴ３Ｒ−Ｃ１７８Ｔについて１，１または２，２遺伝子型、およびＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａについて１，１遺伝子型を有する被験体が、他の遺伝子型と比べて、ＩＢＳに対するアロセトロンによる治療に対して高い割合で応答を示すことを示唆した。
【００６６】
プラセボで処置された被験体の中で、１，１ ＵＧＴＡ１４−Ｃ７０１Ａ遺伝子型を有する被験体は、１，２ ＵＧＴＡ１４遺伝子型を有する被験体と比べて、より好ましい応答を示す割合が高かった。同じ１，１パターンが高い割合で示される応答（治療グループの遺伝子間相互作用の一部としてもみとめられる）と関連付けられることから、この遺伝子は、より穏やかな程度の疾患またはより程度の低い痛みに対するマーカーであり得る。
【００６７】
実施例
実施例１：臨床研究および遺伝子型決定
当該分野では周知である遺伝子型決定方法を使用して、非便秘優勢型ＩＢＳの治療のためのアロセトロンの臨床治験に登録された２３７人の被験体から遺伝子データを得た。被験体のＤＮＡのサンプルを、（上述したように）５ＨＴ３Ｒ遺伝子におけるＣ１７８Ｔ多型の存在、およびＵＧＴ１Ａ４遺伝子におけるＣ７０Ａ多型の存在についてタイピングすることを含めて遺伝子型決定した。
【００６８】
二重盲検プラセボ対照臨床治験においては、女性被験体がアロセトロンまたはプラセボのいずれかにより１２週間までの治療を受けた。被験体がＩＢＳ症状である痛みおよび不快感の十分な緩和を報告した場合に、アロセトロンに対する好ましい応答であると定義し、症状緩和の持続期間を記録した。次いで、臨床治験条件におけるアロセトロンに対するそれぞれの被験体の応答を、遺伝子型データと共に分析して、高い（または低い）割合で示される治療効力と関連する遺伝子型を同定した。
【００６９】
実施例２：臨床治験データの分析
結果の変数として「痛みおよび不快感からの十分な緩和」（本明細書において「十分な緩和」と称する）を用いて、臨床治験データを分析した。分析は、３つの異なる符号化（ｃｏｄｉｎｇ）スキームを用いて実施した：すなわち、連続的（０週間から１２週間までの十分な緩和）、３レベル（０週間、１〜４週間、または５〜１２週間に及び得られた緩和）、および二分法（ｄｉｃｈｏｔｏｍｏｕｓ）（０〜４週間の十分な緩和、対、５〜１２週間の十分な緩和）。
【００７０】
再帰的分割（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）分析（決定樹）を実施して、治療応答と関連する候補遺伝子を同定した。再帰的分割のために２つのソフトウェアアプリケーションを使用して、結果を比較した。ＳＡＳ（統計分析ソフトウェア）を用いて、確証的ロジスティック回帰、線形回帰、およびコクラン−マンテル−ヘンツェル統計を作成した。
【００７１】
実施例３：３レベル符号化スキームについての再帰的分割結果
（プラセボと比べて）アロセトロンによる治療は、治療応答について最も強く識別された因子であった（ｐ＝０．００５５）。
【００７２】
再帰的分割分析（表１および２を参照）により、臨床治験においてアロセトロンに対する高い割合で示された応答と関連付けられた２つの遺伝子の多型を同定した。これらは、（本明細書において定義される）５ＨＴ３Ｒ遺伝子のＣ１７８Ｔ多型、および（定義される）ＵＧＴ１Ａ４遺伝子のＣ７０Ａ多型であった。
【００７３】
５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子の多型を含む様々な多型の存在に従って、被験体のＤＮＡを符号化した。５ＨＴ３Ｒ遺伝子中のＣ１７８Ｔ多型部位における「Ｃ」についてホモ接合性である被験体は１，１と符号化し；Ｃ１７８Ｔ多型部位における「Ｔ」についてホモ接合性である被験体は２，２と符号化し；およびヘテロ接合性状態は１，２と符号化した。ＵＧＴ１Ａ４遺伝子中のＣ７０Ａ多型部位における「Ｃ」についてホモ接合性である被験体は１，１と符号化し；Ｃ７０Ａ多型部位における「Ａ」についてホモ接合性である被験体は２，２と符号化し；およびヘテロ接合性状態は１，２と符号化した。
【００７４】
ＵＧＴ１Ａ４および５ＨＴ３Ｒ多型についての結果が被験体のＤＮＡデータから欠けている場合には（０，０と符号化）、データを分析から排除した。
【００７５】
それぞれの治療グループについて、候補遺伝子による応答の予想を評価した（表１）。
【００７６】
アロセトロンにより治療された被験体中、
・５ＨＴ３Ｒ−Ｃ１７８Ｔについてヘテロ接合性（１，２）である被験体は、該部位においてホモ接合性（１，１または２，２）である被験体と比べて良好な治療応答を示す可能性が低かった。
【００７７】
・５ＨＴ３Ｒ−Ｃ１７８Ｔについて１，１または２，２の被験体の中で、ＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａについて１，１でもあった被験体は、ＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａについて１，２の被験体と比べて良好な治療応答を示す可能性が高かった（ｐ＝０．００２）。
【００７８】
プラセボで治療された被験体中、
・ＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａについて１，１であった被験体は、ＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａについて１，２であった被験体よりもより良好な治療応答を示した（ｐ＝０．０６）。
【００７９】
【表１】
2004508056.tif 000010
【００８０】
【表２】
2004508056.tif 000011
【００８１】
実施例４：ロジスティック回帰結果
ロジスティック回帰分析を用いて、混在する結果での再帰的分割を検証した。初期ロジスティックモデルには３レベル結果応答（０、１〜４、５〜１２週間）を使用した。全ての可能性のある予測値を含む完全モデルは、応答の唯一の有意な予測要因が、治療（アロセトロン 対 プラセボ）と５ＨＴ３Ｒ−Ｃ１７８Ｔ遺伝子型との相互作用であったことを示唆した（ｐ＝０．００４）。この有意な相互作用条件のために、その後の分析は治療グループに分類して実施した（表３）。
【００８２】
プラセボ被験体についてのモデルは、遺伝子も、遺伝子間相互作用のいずれも、ｐ＜０．０５レベルで有意でなかったことを示したのみであった。ＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａについて、再帰的分割分析における境界線は、ロジスティック回帰分析においてｐ＝０．０７まで降下した（表３）。しかし、本明細書で使用した三分法（ｔｒｉｃｈｏｔｏｍｏｕｓ）ロジスティック回帰は、結果＝２（５〜１２週間） 対 ０（０週間）または１（１〜４週間）のオッズと、１（１〜４週間）または２（５〜１２週間） 対 ０（０週間）のオッズとを比較しており、これは決定樹分析で使用するアルゴリズムとはいくらか異なることを留意されたい。しかし、ｐ＝０．０６からｐ＝０．０７への変化は、１，１ ＵＧＴ１Ａ４遺伝子型を有する被験体においてより良い応答の傾向があることを示唆する。
【００８３】
アロセトロンで治療された被験体についてのモデルは、１，１ ＵＧＴ１Ａ４遺伝子型、および１，１または２，２のいずれかの５ＨＴ３Ｒ遺伝子型を有する被験体が、他の遺伝子型と比べて良好な応答を示す可能性がより高いという、決定樹と同じ遺伝子間相互作用を示唆したのみであった（ｐ＝０．０５７）。
【００８４】
二分法（２元（ｂｉｎａｒｙ））評価項目（０〜４週間 対 ５〜１２週間の十分な緩和）を用いたロジスティック回帰は、プラセボグループについて有意な遺伝子型効果を明らかにしなかった。
【００８５】
アロセトロンで治療されたグループにおける二分法評価項目（０〜４週間 対 ５〜１２週間の十分な緩和）を用いたロジスティック回帰は、５ＨＴ３Ｒ−Ｃ１７８Ｔが治療応答と有意に関連するが（ｐ＝０．０３４）、５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４の遺伝子間相互作用は有意ではないことを示した（表３）。治療グループにより分類された、遺伝子関連付けによる応答のコクラン−マンテル−ヘンツェル統計により、５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４が、それぞれ治療およびプラセボグループに対する応答と有意に関連することを確認した（表５）。
【００８６】
実施例５：線形回帰結果
上述したような治療と候補遺伝子との相互作用のため、アロセトロンおよびプラセボを受けている被験体について別々にモデルを作成して、全体的な結果の解釈を容易にした。
【００８７】
プラセボグループのうち、週の合計数を評価項目とした線形モデルにより、ＵＧＴ１Ａ４−Ｃ７０Ａ １，１遺伝子型を有する被験体が、１，２遺伝子型を有する被験体と比べてより良好な応答（より長い週にわたる緩和）を示すことを確認した（ｐ＝０．０３７）。（表４）
アロセトロン治療グループ中、線形モデルの結果は、５ＨＴ３Ｒ遺伝子型１，１または２，２を有する被験体が、５ＨＴ３Ｒ １，２を有する被験体グループよりも良好な応答（より長い週にわたる緩和）を示したロジスティック回帰および再帰的分割と合致したが（ｐ＝０．０３８）、遺伝子間相互作用は数が少なすぎて評価できなかった。（表４）
【表３】
2004508056.tif 000012
【００８８】
【表４】
2004508056.tif 000013
【００８９】
【表５】
2004508056.tif 000014
【００９０】
実施例６：５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４多型についての個体の遺伝子型決定
胃腸疾患を患う被験体の集団からＤＮＡサンプルを得て、標準的手順を用いて（自動化抽出またはキット形式を使用）ゲノムＤＮＡを抽出した。ＰＣＲ、ＰＣＲ−ＲＦＬＰ、ＴＡＱＭＡＮＴＭアレル識別アッセイのいずれか、または当該分野で公知の任意の他の適切な技術を使用して、被験体および利用した全ての対照個体の遺伝子型を、５ＨＴ３ＲおよびＵＧＴ１Ａ４遺伝子配列中の多型について決定した。
【００９１】
増幅産物に十分な物理的サイズの特定の多型（例えば複数の塩基の挿入／欠失多型）が存在する場合、単純な大きさ分別アッセイを採用して、個体の遺伝子型を決定できる。この場合、２種のプライマーを使用して、多型の部位周辺の領域について目的の遺伝子を特異的に増幅させる。ＰＣＲ増幅を行い、それらが有する遺伝子型（挿入または欠失）に応じて長さが異なる産物を生成させる。ゲル電気泳動に供した場合、大きさの異なる産物が分離し、可視化され、特定の遺伝子型が直接的に解明される。
【００９２】
ＰＣＲ−ＲＦＬＰ（ポリメラーゼ連鎖反応−制限断片長多型）アッセイも当該分野で公知なように、多型を検出するために利用できる。それぞれの多型部位について、ＰＣＲ−ＲＦＬＰアッセイは、２種の遺伝子特異的プライマーを使用してアニールさせ、目的の多型部位周辺のゲノムＤＮＡのセグメントを特異的に増幅する。ＰＣＲ増幅後、特異的な制限エンドヌクレアーゼ酵素を使用して、生成したＰＣＲ産物を消化する。アッセイのために利用する酵素は、それが結合する必要があるその特異的認識配列に従って選択され、多型の存在／不在下においてＰＣＲ産物を切断して、多型部位において存在する特定の塩基を判定できる断片を産生する。制限酵素による切断後、ゲル電気泳動を使用して、生成された断片を分離および可視化する。
【００９３】
当該分野で公知のＴＡＱＭＡＮＴＭ（ＰＥ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ， Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ， ＣＡ）アッセイも、多型を同定するために利用できる。それぞれの多型部位について、アレル分別アッセイは、５’端において異なる蛍光色素で標識化されているが、３’端において共通の消化剤で標識化された、２種のアレル特異的プローブを使用する。両方のプローブとも３’リン酸基を有し、Ｔａｑポリメラーゼがそれらにヌクレオチドを付加できないようになっている。アレル特異的プローブは、多型部位を含みかつこの部位における配列が異なっている。アレル特異的プローブは、適切な部位に対してミスマッチを生ずること無くハイブリダイズ可能である。
【００９４】
アレル特異的プローブは、２種のプライマーと共に使用され、その一方は、２種の特異的プローブの５’側の鋳型にハイブリダイズし、他方は２種のプローブの３’側の鋳型にハイブリダイズする。特異的プローブの一方に対応するアレルが存在する場合、特異的プローブは、鋳型に完全にハイブリダイズする。そうすると、５’プライマーを伸長させるＴａｑポリメラーゼは、特異的プローブからヌクレオチドを除去し、蛍光色素および消光剤の両方を放出する。これは、もはや消光剤に近接して存在しない色素から、蛍光の増加を生じる。
【００９５】
アレル特異的プローブが、他のアレルとハイブリダイズする場合、多型部位におけるミスマッチがＴａｑの５’→３’エンドヌクレアーゼ活性を阻害して、蛍光色素の放出を妨害する。
【００９６】
ＡＢＩ７７００配列検出系を使用して、サーマルサイクリングＰＣＲ完了時に、ＰＣＲ反応チューブ中において直接、それぞれの特定の色素からの蛍光の増加を測定する。次いで、反応から得た情報を分析する。個体が特定のアレルについてホモ接合性である場合、その特定のプローブからの色素に対応する蛍光のみが放出されるが、個体がヘテロ接合性である場合には両方の色素が蛍光を発する。
【００９７】
次いで、個体の遺伝子型を、５ＨＴリガンドによる治療に対するそれらの表現型応答と相関させる。遺伝子亜集団間で異なる応答を識別する。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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