(57)【要約】遺伝子発現データ、バイオアッセイデータおよび化合物の活性データを相関付けおよび表示することによって仮説の作成を容易にし、そして遺伝子および化合物の機能情報を製品情報と関連付け、そして製品の購入を容易にするための相互システムである。ユーザは、システム（２００）、またはすでにシステム（２００）に存在する目的の遺伝子、化合物またはプロフィール用のブラウズ（２０５）にデータをアップロードする。データは、関連する製品情報に対してハイパーリンク（２３０）とともに表示されて、ユーザが選択した任意の製品をフラグする（２４０）のを可能にする。
2004522216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的データおよび化学的データの検索を容易にするための方法であって、該方法は、以下：
ａ）データベースを提供する工程であって、該データベースは、複数の標準の遺伝子発現プロフィールを含み、各プロフィールが、標準化合物に曝露された細胞中の複数の遺伝子の発現レベルの表示および該標準化合物の表示を含む、工程；
ｂ）選択した遺伝子発現プロフィールを表示する工程；
ｃ）該遺伝子発現プロフィールに関連した相関情報を表示して、仮説の作成を容易にする工程；ならびに、
ｄ）関連する製品情報を表示して、該仮説の試験を容易にする工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記相関情報が、以下：前記遺伝子発現プロフィールと類似のプロフィールの同定、類似のプロフィールを生じる化合物の同定、該プロフィールにおいて調節される遺伝子の同定、複数の同じ遺伝子が類似の様式で調節される疾患または障害の同定、該プロフィールを作成するために使用された化合物と類似の物理特性および化学特性を有する化合物の同定、類似の形状を有する化合物の同定、類似の生物学的活性を有する化合物の同定、選択した遺伝子またはタンパク質との配列類似性を有する遺伝子またはタンパク質の同定、類似の既知の機能または活性を有する遺伝子またはタンパク質の同定、同じ化合物による調節または制御に供される遺伝子またはタンパク質の同定、同じ代謝経路またはシグナル経路に属する遺伝子またはタンパク質の同定、ならびに類似の代謝経路またはシグナル経路に属する遺伝子またはタンパク質の同定、からなる群より選択される、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記関連する製品情報が、以下：同定した酵素の活性を測定するために有用なバイオアッセイ試薬に関する情報、ポジティブコントロールとして有用な化合物に関する情報、ネガティブコントロールとして有用な化合物に関する情報、同定したタンパク質を精製するためのキットに関する情報、物質を決定および／または単離するための抗体に関する情報、さらなる研究のために有用な試験化合物と類似の化合物に関する情報、遺伝子またはタンパク質の機能および／または関係に関するさらなるデータ、他の種由来の配列データ、遺伝子またはタンパク質が属する代謝経路および／またはシグナル経路に関する情報、遺伝子および／または関連する遺伝子の発現を決定するために有用なＤＮＡマイクロアレイに関する情報、ならびに観察された活性を担うようである化合物の特徴に関する情報および分析、からなる群より選択される、方法。
【請求項４】
前記製品情報が、該製品の直接購入を容易にするハイパーリンクをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記データベースが複数の化合物についての薬物サインをさらに含む、請求項１に記載の方法であって、前記薬物サインの各々が、各化合物の物理特性および化学特性、複数の遺伝子の転写に対する各化合物の効果に関するデータ、および複数のタンパク質に対する各化合物の効果に関するデータの表示を含む、方法。
【請求項６】
前記遺伝子発現プロフィールが、ユーザによって提供される実験発現プロフィールとの類似性に基づいて選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
生物学的データおよび化学的データの検索を容易にするための方法であって、該方法は、以下：
ａ）データベースを提供する工程であって、該データベースが、複数の化合物の薬物サインを含み、該薬物サインが、各化合物の物理特性および化学特性、複数の遺伝子の転写に対する各化合物の効果に関するデータ、および複数のタンパク質に対する各化合物の効果に関するデータの表示を含む、工程；
ｂ）選択した薬物サインを表示する工程；
ｃ）該薬物サインに関連する相関情報を表示して、仮説の作成を容易にする工程；ならびに、
ｄ）関連する製品情報を表示して、該仮説の試験を容易にする工程、
を包含する、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記関連する製品情報が、以下：同定した酵素の活性を測定するために有用なバイオアッセイ試薬に関する情報、ポジティブコントロールとして有用な化合物に関する情報、ネガティブコントロールとして有用な化合物に関する情報、同定したタンパク質を精製するためのキットに関する情報、物質を決定および／または単離するための抗体に関する情報、さらなる研究のために有用な試験化合物と類似の化合物に関する情報、遺伝子またはタンパク質の機能および／または関係に関するさらなるデータ、他の種由来の配列データ、遺伝子またはタンパク質が属する代謝経路および／またはシグナル経路に関する情報、遺伝子および／または関連する遺伝子の発現を決定するために有用なＤＮＡマイクロアレイに関する情報、ならびに観察された活性を担うようである化合物の特徴に関する情報および分析、からなる群より選択される、方法。
【請求項９】
前記製品情報が、該製品の直接購入を容易にするハイパーリンクをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
生物学的データおよび化学的データの検索を容易にするためのシステムであって、該システムは、以下：
複数の標準の遺伝子発現プロフィールを含むデータベースであって、各プロフィールが、標準化合物に曝露された細胞中の複数の遺伝子の発現レベルの表示、および該標準化合物の表示を含む、データベース；
データおよびユーザの選択を受容するための、入力手段；
遺伝子発現プロフィールを選択するための、選択手段；
該遺伝子発現プロフィールに関する相関情報を同定するための、相関選択手段；
該遺伝子発現プロフィールに関する、関連した製品に関する情報を選択するための、製品情報選択手段；ならびに、
該遺伝子発現プロフィールに関する情報を表示するための、表示手段、
を備える、システム。
【請求項１１】
前記データベースが複数の化合物についての薬物サインをさらに含む、請求項１０に記載のシステムであって、該薬物サインの各々が、各化合物の物理特性および化学特性、複数の遺伝子の転写に対する各化合物の効果に関するデータ、ならびに複数のタンパク質に対する各化合物の効果に関するデータの表示を含む、方法。
【請求項１２】
生物学的データおよび化学的データの検索を容易にするためのシステムであって、該システムは、以下：
複数の化合物についての薬物サインを含むデータベースであって、該薬物サインの各々が、各化合物の物理特性および化学特性、複数の遺伝子の転写に対する各化合物の効果に関するデータ、および複数のタンパク質に対する各化合物の効果に関するデータの表示を含む、データベース；
データおよびユーザの選択を受容するための、入力手段；
遺伝子発現プロフィールを選択するための、選択手段；
該遺伝子発現プロフィールに関する相関情報を同定するための、相関選択手段；
該遺伝子発現プロフィールに関する、関連した製品に関する情報を選択するための、製品情報選択手段；ならびに、
該遺伝子発現プロフィールに関する情報を表示するための、表示手段、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、薬学的リードを同定するため、遺伝子発現に関する情報、生物学的アッセイおよび他の関連する情報を相関付けるため、ならびに関連する製品の購入を促進させるための、方法および製品に関する。
【０００２】
（発明の背景）
ゲノム配列情報は、現在、いくつかの生物について利用可能であり、そしてさらなるデータが継続的に加えられている。しかし、現在配列決定されているオープンリーディングフレームのうちのわずかのみが、既知の機能の遺伝子に対応し；ほとんどのポリヌクレオチド配列の機能、および任意のコードされるタンパク質は、依然未知である。これらの遺伝子は、現在、とりわけ、ポリヌクレオチドアレイによって研究され、ポリヌクレオチドアレイは、特定の条件下で試験細胞（または生物）によって生成されるｍＲＮＡの量を定量する。「化学的ゲノム注釈」は、特定の化学物質に対する曝露に対する１以上の遺伝子の転写応答およびバイオアッセイ応答を決定し、そしてそれらが相互作用する化学物質のクラスの点でこのような遺伝子を規定および解釈するプロセスである。化学的ゲノム注釈の包括的なライブラリーによって、特定の特徴を有する仮定の化合物の可能な転写および生体分子プロフィールに基づいて、新規な薬学的リード化合物の設計および最適化が可能である。さらに、化学的ゲノム注釈を使用して、遺伝子間の関係（例えば、シグナル伝達経路またはタンパク質−タンパク質相互作用対のメンバーとして）を決定し得、そして副作用の原因などの決定を補助し得る。最後に、化学的ゲノム注釈情報の本体を薬物設計の研究者に提示することは、後の実験設計を刺激する研究仮説を生じ、従って、このような実験を実行を可能にし、このような実験を実行するための関連製品の購入を刺激する。
【０００３】
Ｓａｂａｔｉｎｉら、米国特許第５，９６６，７１２号は、ゲノムデータを記憶、比較および分析するためのデータベースおよびシステムを開示した。
【０００４】
Ｍａｓｌｙｎら、米国特許第５，９５３，７２７号は、ゲノムデータを記憶するための関係型データベースを開示した。
【０００５】
Ｋｏｈｌｅｒら、米国特許第５，５２３，２０８号は、ポリヌクレオチド配列、およびそのコードされるタンパク質の推定機能を比較するためのデータベースおよび方法を開示した。
【０００６】
Ｆｕｊｉｙａｍａら、米国特許第５，７０６，４９８号は、類似の配列の遺伝子を同定するためのデータベースおよび検索システムを開示した。
【０００７】
（発明の要旨）
本発明者らは、化学的ゲノム注釈実験から得られたデータを分析および調査するため、およびユーザの目標に関するさらなる実験のユーザによる設計を促進させ、それによって、データおよびさらなる実験に関する製品のユーザによる購入を奨励するための、システムおよび方法を発明した。
【０００８】
本発明の１つの局面は、試験化合物を生物学的活性について評価するための方法であって、この方法は、以下：複数の参照遺伝子発現プロフィールを含むデータベースを提供する工程であって、各プロフィールは、参照化合物に曝露された試験細胞中の複数の遺伝子の発現レベルの表示および参照化合物の表示を含む、工程；試験遺伝子発現プロフィールを提供する工程であって、試験遺伝子発現プロフィールは、その試験化合物に対して曝露された試験細胞における複数の遺伝子の発現レベルの表示を含む、工程；その第１の遺伝子発現プロフィールと試験遺伝子発現プロフィールとを比較する工程；その試験遺伝子発現プロフィールに類似する、少なくとも１つの第１の遺伝子発現プロフィールを同定する工程；その選択された発現プロフィールを表示する工程、およびその選択された発現プロフィールに関する製品情報を表示する工程、を包含する。
【０００９】
本発明の別の局面は、本発明の方法を行うためのシステムである。
【００１０】
本発明の別の局面は、コンピュータシステムに本発明の方法を行うことを可能にする指示セットがコードされた、コンピューター読取り可能媒体である。
【００１１】
（詳細な説明）
（定義）
用語「試験化合物」とは、一般に、データを収集することを所望する、試験細胞が曝露される化合物をいう。代表的な試験化合物は、低有機分子であり、代表的には、見込みのある薬学的リード化合物であるが、タンパク質、ペプチド、ポリヌクレオチド、異種遺伝子（発現系における）、プラスミド、ポリヌクレオチドアナログ、ペプチドアナログ、脂質、炭水化物、ウイルス、ファージ、寄生生物なども含まれ得る。
【００１２】
本明細書中で使用される場合、用語「生物学的活性」とは、１以上の遺伝子の発現を変更する試験化合物の能力をいう。
【００１３】
用語「試験細胞」とは、試験化合物の存在に対して反応し得る生物学的系または生物学的系のモデルであり、代表的には、真核生物の細胞または組織サンプル、または原核生物である。
【００１４】
用語「遺伝子発現プロフィール」とは、選択された発現条件（例えば、標準化合物または試験化合物の存在下でのインキュベーション）に応答する複数の遺伝子の発現レベルの表示をいう。遺伝子発現プロフィールは、各遺伝子について転写されるｍＲＮＡの絶対量で、コントロール細胞に対する試験細胞において転写されるｍＲＮＡの比として、などで表され得る。本明細書中で使用される場合、「標準」遺伝子発現プロフィールとは、一次データベース（例えば、標準化合物（例えば、既知の活性の薬物）との試験細胞のインキュベーションによって得られたプロフィール）中に既に存在するプロフィールをいい、一方、「試験」遺伝子発現プロフィールとは、調査される条件下で生成されたプロフィールをいう。用語「調節（された）」とは、予め確立された標準（例えば、選択された条件下の選択された段階での、選択された組織または細胞型の発現レベル）と比較して、測定可能または検出可能な程度までの発現レベルの変化（誘導または抑制）をいう。
【００１５】
本明細書中で使用される場合、用語「相関情報」とは、結果のセットに関連する情報をいう。例えば、プロフィール結果についての相関情報は、類似のプロフィール（複数の同じ遺伝子が類似の程度に調節されるか、または関連する遺伝子が類似の程度に調節される、プロフィール）のリスト、類似のプロフィールを生じる化合物のリスト、そのプロフィールで調節される遺伝子のリスト、複数の同じ遺伝子が類似の様式で調節される疾患および／または障害のリストなどを、含み得る。化合物ベースの問合わせについての相関情報は、類似の物理的特性および化学的特性を有する化合物のリスト、類似の形状を有する化合物のリスト、類似の生物学的活性を有する化合物のリスト、類似の発現アレイプロフィールを生じる化合物のリストなどを、含み得る。遺伝子ベースまたはタンパク質ベースの問合わせについての相関情報は、配列類似性（ヌクレオチドレベルまたはアミノ酸レベルのいずれかでの）を有する遺伝子またはタンパク質のリスト、類似の既知の機能または活性を有する遺伝子またはタンパク質のリスト、同じ化合物による調節または制御を受けやすい遺伝子またはタンパク質のリスト、同じ代謝経路またはシグナル伝達経路に属する遺伝子またはタンパク質のリスト、類似の代謝経路またはシグナル伝達経路に属する遺伝子またはタンパク質のリストなど、を含み得る。一般に、相関情報は、多様なデータセット間を線引きすること、ユーザが遺伝子および／またはタンパク質の機能、化合物の有用性に関する新たな仮説を立てるのを可能にさせることなどにおいて、ユーザを補助するために提示される。製品相関情報は、ユーザがこのような仮説を試験するのを可能にする製品を位置付けながらユーザを補助し、そしてユーザによるそれらの購入を促進させる。
【００１６】
本明細書中で使用される場合、「仮説」とは、遺伝子またはタンパク質の機能、生化学的または生物学的機能、薬物または化合物の活性または毒性、吸収、代謝、分布、排出などの説明またはモデルに関する、相関情報によって着想された、試験可能な概念をいう。本明細書中の代表的な仮説とは、潜在的なリード化合物または薬物としての化合物または化合物のクラスの同定、疾患状態または有害な反応に特徴的な遺伝子またはタンパク質の同定、相互作用する遺伝子および／またはタンパク質の同定などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１７】
本明細書中で使用される場合、「類似」とは、予め選択された閾値内にある２つの量間の差異の程度をいう。例えば、２つの遺伝子は、それらが、所定の閾値（例えば、２０％のような）より高い配列同一性を示す場合、「類似」とみなされ得る。ポリヌクレオチド配列の類似性の程度を評価するための多くの方法およびシステムが、公に利用可能である（例えば、ＢＬＡＳＴ、ＦＡＳＴＡなど）。Ｍａｓｌｙｎら、およびＦｕｊｉｍｉｙａら（前出）（本明細書中に参考として援用される）もまた、参照のこと。２つのプロフィールの類似性は、多くの異なる様式（例えば、影響を受けた同一の遺伝子の数、各遺伝子が影響を受ける程度など）で定義され得る。いくつかの異なる類似性の測定または類似性をスコアリングする方法が、ユーザに利用可能にされ得る：例えば、類似性の１つの測定は、閾値レベルを超えて誘導（または抑制）される各遺伝子を考慮し、そして両方のプロフィールがその遺伝子の誘導（または抑制）を示す場合、各遺伝子についてのスコアを増加する。例えば、ｇｘが、遺伝子「ｘ」であり、そしてｐＥｘが、実験プロフィールにおけるｇｘの発現レベルであり、ｐＳｘが、標準プロフィールにおけるｇｘの発現レベルであり、そしてｐＴが、予め決定された閾値レベルである場合、本発明者らは、任意の実験（「Ｅ」）および標準（「Ｓ」）プロフィール対について、関数Ｈを、ｐＥｘおよびｐＳｘ≧ｐＴである場合、ＨＥ，Ｓ＝１であり、ｐＥｘまたはｐＳｘのいずれかが＜ｐＴである場合、ＨＥ，Ｓ＝０であると定義する。次いで、単一類似性スコアが、Ｎ＝ΣｘＨｘとして定義され得る。この類似性スコアは、両方のプロフィールにおいて同様に誘導される遺伝子のみをカウントする。より情報性のスコアは、Ｎ’＝Σｘ（Ｈｘ）＊｜ｐＥｘ−ｐＳｘ｜＊（ｐＥｘ＊ｐＳｘ）−１／２として計算され得、これはまた、閾値レベルよりも誘導された各遺伝子について、実験プロフィールと標準プロフィールとの間の発現レベルの差を考慮する。他の統計学的方法もまた、適用可能である。
【００１８】
本明細書中で使用する場合、用語「製品情報」とは、製品のアベイラビリティ、特徴、価格などに関する情報をいう。製品情報は、このような情報に対するハイパーリンクからなり得る。「データに関する」製品とは、そのデータに関する遺伝子、タンパク質、系および／または化合物のさらなる検索のために有用な製品、あるいはこの相関した情報において強調される遺伝子、タンパク質、系および／または化合物の間の関係をいう。代表的な製品としては、例えば、バイオアッセイキットおよび試薬、ポジティブコントロールおよびネガティブコントロールとして有用な化合物、タンパク質または他の生物学的産物を精製するためのキット、基質を決定および／または単離するための抗体、さらなる研究のために有用な試験化合物と類似の化合物、遺伝子またはタンパク質の機能および／または関係に関するさらなるデータ（例えば、他の種の配列データ、その遺伝子またはタンパク質が属する代謝経路および／またはシグナル経路に関する情報など）、遺伝子および／または関連の遺伝子の発現を決定するために有用なＤＮＡマイクロアレイ、観察された活性を担う可能性のありそうな化合物の特徴についての情報および分析などが挙げられる。
【００１９】
本明細書中で使用する場合、用語「ハイパーリンク」とは、表示された画像またはテキストの特徴をいい、この画像またはテキストは、例えば、ハイパーリンクをクリックすることによって、作動された場合にすでに現在表示されている情報に加えておよび／またはその情報に関連する情報を提供する。ＨＴＭＬ  ＨＲＥＦは、本発明の範囲内にあるハイパーリンクの例である。例えば、ユーザが、本発明のデータベースを照会し、そして出力（例えば、選択された化合物により最も誘導されるかまたは阻止される遺伝子のリスト）を得る場合、この出力に列挙された遺伝子の１つ以上は、関連の情報とはハイパーリンクされ得る。この関連の情報は、例えば、その遺伝子についてのさらなる情報、類似の方法で遺伝子を誘導する化合物のリスト、既知の関連の機能を有する遺伝子のリスト、遺伝子産物の活性を決定するためのバイオアッセイのリスト、このような関連の情報に関する産物の情報などであり得る。
【００２０】
（一般方法）
本発明のシステムは、異なる遺伝子間、遺伝子と種々の化合物との間の関係の研究を可能にし、異なる化合物間の構造機能の関係の研究を可能にし、そしてこのような観察された関係に基づく製品の購入を容易にし得る、相関関係データベースを提供する。このデータベースは、複数の標準的な遺伝子発現プロフィールを含み、これは複数の特定された条件下における複数の遺伝子の発現レベルを含む。この特定された条件は、特定の細胞型（例えば、線維芽細胞、リンパ球、ニューロン、卵母細胞、肝細胞など）における発現、細胞周期中の特定の時点（例えば、Ｇ１）における発現、特定された疾患状態における発現、環境的因子（例えば、温度、圧力、ＣＯ２分圧、浸透圧、剪断応力、コンフルーエンシー、接着力など）の存在、病原体（例えば、ウイルス、細菌、真菌、細胞外寄生生物または細胞内寄生生物）の存在、異種遺伝子の存在下における発現、試験化合物の存在下における発現など、ならびにそれらの組み合わせを含み得る。このデータベースは、複数の異なる種（例えば、ヒト、マウス、ラット、チンパンジー、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅのような酵母、Ｅ．ｃｏｌｉのような細菌など）の発現プロフィールを含み得る。このデータベースは、好ましくは、特定の生物由来の少なくとも１０の異なる遺伝子の発現プロフィール、より好ましくは５００を超える遺伝子を含み、そしてかなりの割合（例えば、約５０％、約７５％、約９０％、または実質的に１００％）の、生物体により発現される遺伝子を含み得る。標準的な発現プロフィールは、好ましくは、このプロフィールが得られた条件に関する情報の注釈が付けられる。好ましくは、このデータベースはまた、１つ以上の遺伝子について、より好ましくはこのデータベースに示される各遺伝子についての注釈を含む。これらの注釈は、この遺伝子についての任意の利用可能な情報（例えば、遺伝子の名称および異名、この遺伝子のヌクレオチド配列、コードされたアミノ酸配列、および既知の生物学的活性または機能、類似の配列の任意の遺伝子、このタンパク質が属する任意の代謝経路またはタンパク質相互作用経路、このタンパク質産物の活性を決定し得るアッセイのリストなど）を含み得る。
【００２１】
このデータベースは、解釈型遺伝子発現プロフィール、および化合物の作用様式および／または毒性（「薬物サイン」）の表示を含む複数の異なる化合物のバイオアッセイプロフィールを含み、そして実験用化合物および／または「標準」化合物を含み得る。薬物サインは、インビボにおける化合物の包括的な活性の特有の画像を提供し、この包括的な活性は遺伝子転写に対するその効果およびタンパク質との相互作用の両方を含む。標準化合物は、好ましくは、十分に特徴付けされており、そして好ましくは、宿主細胞および／または生物体に対する既知の生物学的効果を示す。標準化合物は、利用可能な薬物化合物、本来の毒性および毒、公知の毒素、ビタミンおよび栄養素、代謝副産物のくらすなどから有利に選択され得る。この標準化合物は、セットとして、広範な異なる遺伝子発現プロフィールを提供するように選択され得る。この標準化合物の記録には、好ましくは、この化合物に関する利用可能な情報の注釈（例えば、化合物の名称、構造および化学式、分子量、水溶性、ｐＨ、親油性、既知の生物学的活性、供給源、相互作用することが公知であるタンパク質および／または遺伝子、化合物または関連の化合物の活性を決定および／または確認するためのアッセイなど）が付けられる。あるいは、ランダムな化合物、コンビナトリアルライブラリーなどから構築されたデータベースが用いられ得る。
【００２２】
このデータベースは、実験から導かれるバイオアッセイデータをさらに含み、この実験においては、データベースにおいて示される１つ以上の化合物が、そのデータベースにおいて示される１つ以上のタンパク質に対する活性について試験される。バイオアッセイデータは、公開文献から得られ得るか、または実験によって直接得られ得る。
【００２３】
さらに、このデータベースは、好ましくは、化合物、遺伝子、タンパク質、発現プロフィールおよび／またはその他の場合ではこのデータに存在するバイオアッセイデータに関連する製品データを含む。この製品データは、物的製品（例えば、バイオアッセイキットおよび試薬、ポジティブコントロールおよびネガティブコントロールとして有用な化合物、さらなる研究のために有用な試験化合物と類似の化合物、ＤＮＡマイクロアレイなど）に関する情報であり得るか、または情報ベースの製品（例えば、他の種からの配列データ、遺伝子またはタンパク質の機能および／または関係に関するさらなるデータ（例えば、その遺伝子またはタンパク質が属する代謝経路および／またはシグナル経路に関する情報）、重要な特徴および可能性のある公差反応性を決定するための化合物のアルゴリズム分析など）を含み得る。この製品情報は、データベースに物理的に存在するデータまたは情報の形態、外部情報源に対するハイパーリンク（例えば、インターネットにより供給されるベンダーのカタログ、またはＣＤ−ＲＯＭ）の形態などをとり得る。
【００２４】
従って、データベースは、好ましくは、主に５種のデータを含む：遺伝子情報、化合物情報、バイオアッセイ情報、製品情報、およびプロフィール情報。遺伝子情報は、含まれる各遺伝子に特異的な情報を含み、そして例えば、遺伝子の同一性および配列、公的および／または市販のデータベースにリンクされた１つ以上の特有の識別子、標準的なアレイプレート上のその位置、類似の配列を有する遺伝子のリスト、任意の既知の疾患の関連性、コードされたタンパク質の活性を調節する任意の既知の化合物、遺伝子の発現を調節するかまたはタンパク質の活性を調節する状態などを含み得る。製品情報は、利用可能な製品に特異的な情報を含み、その製品の正確な特徴に依存して変化し、そして情報（例えば、価格、製造者、内容物、保証情報、アベイラビリティ、配達時間、卸業者など）を含み得る。バイオアッセイ情報は、特定の化合物（利用可能な場合）に特異的な情報を含み、そして例えば、ハイスループットスクリーニングアッセイ、細胞アッセイ、動物および／またはヒトの研究、生化学アッセイ（結合アッセイおよび酵素アッセイを含む）などの結果を含み得る。化合物情報は、含まれる各化合物に特異的な情報（例えば、化合物の化学名および構造、その分子量、溶解度および他の物理的特性、その化合物が相互作用することが知られているタンパク質、その化合物が出現するプロフィール、その化合物の存在により影響を受ける遺伝子、およびその活性についての利用可能なアッセイ）を含む。プロフィール情報は、例えば、そのプロフィールが生成される条件（例えば、使用される細胞型、使用される種、温度および培養条件、存在する化合物、経過時間など）、標準と参照して調節された遺伝子、類似のプロフィールのリストなどを含む。この情報は、現在利用可能なデータベースの同化（ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ）および／または参照によって、および実験データを収集することによって、得られる。遺伝子データベースは大きいが、研究中の生物体における遺伝子の数により制限される有限数の記録を含むことに注意しなければならない。化合物データベースは、潜在的に制限されない。なぜなら、新たな化合物が絶えず作製され試験されるからである。しかし、プロフィールデータベースは、さらに大きい。なぜなら、このプロフィールデータベースは、非常に多数の遺伝子と潜在的に無限数の異なる化合物との、種々の条件下における相互作用に関する情報を表すからである。
【００２５】
実験データは、好ましくは、ハイスループットアッセイ様式を使用して収集され、このハイスループットアッセイ様式は、例えば、別個に投与された場合、または複数の異なる細胞型の混合物として投与された場合、複数の化合物（好ましくは、例えば、１０，０００の多数の標準化合物）の効果を試験し得る。統一様式を使用して収集されたアッセイデータは、より容易に比較可能であり、そして例えば、類似の化合物の活性の間の差異または類似の遺伝子の感受性における差違のより正確な表示を提供する。
【００２６】
このシステムは、データベースに含まれる情報にアクセスするためのいくつかの異なる様式を提供する。オペレータは、試験遺伝子発現プロフィールをこのシステムに入力し、このシステムに、試験プロフィールとデータベースに保存された標準遺伝子発現プロフィールとを比較させ、そして試験プロフィールと類似の１つ以上の標準発現プロフィールを含む出力を得ることができる。この標準発現プロフィールは、好ましくは、注釈を付けられ、例えば、疾患状態から得られる標準プロフィールおよび／または標準化合物に対する試験化合物の類似性についての情報をオペレータに提供する。試験遺伝子発現プロフィールは、好ましくは、このプロフィールが得られる条件の表示（例えば、使用される試験化合物の表示、および／または培養条件）を含む。
【００２７】
出力は、好ましくは、予め確立された発現値、予め選択された標準発現プロフィール、第２の試験遺伝子発現プロフィール、または別の予め設定された閾値と比較して、試験遺伝子発現プロフィールが調節される（アップレギュレートまたはダウンレギュレートされる）遺伝子のリストをさらに含む。
【００２８】
出力は、好ましくは、ハイパーリンクされ、その結果、オペレータが、例えば、類似の標準発現プロフィールのリストから、選択された標準発現プロフィールにおける調節された遺伝子のリストに、あるいは試験プロフィールにおいて列挙される遺伝子から、遺伝子が同様に調節される標準発現プロフィールのリストにまたは選択された遺伝子を調節するようである標準化合物（および／もしくは条件）のリストに、容易に切り換え得る。出力が、有用な相関を描く際に、ユーザを補助するための、異なる遺伝子、標的、プロフィール、化合物、アッセイなどの間の共通の特徴を強調する相関情報を含み得る。例えば、出力は、選択された化合物を用いたユーザの実験において調節された遺伝子のリストを含み得る；複数の遺伝子が肝臓毒性に関連する場合、このシステムは、この化合物が毒性薬物サインと関連することをユーザに指示し得、そして次の化合物を用いて続けることを指示し得る。逆に、出力は、異なる経路間の以前に注目されていない関連を示し、ユーザに、これまで未知の関係を探索するように導き得る。出力は、好ましくは、情報を作成するためのハイパーリンクを含み、ユーザに、選択されたメーカーから１つ以上の製品を購入または注文することを奨励する。ここで、この製品は、データベース照会および生じる相関情報の焦点に特に関連し、そして仮説生成を容易にするためにユーザに提示し戻される。例えば、出力は、化合物のみかけの活性を確認するため、生物学的活性を直接測定するため、あり得る副作用について化合物をアッセイするためなどのために有用な製品にリンクを提供し得、ユーザに、次の段階の実験において有用な製品を選択することを促進する。
【００２９】
このシステムは、好ましくは、化合物の類似性を評価するためのアルゴリズムを備える。化合物を比較するためおよびそれらの形態学的類似性を決定するための適切な方法としては、「３Ｄ−ＭＩ」（同時係属出願ＵＳＳＮ０９／４７５４１３（全体が本明細書中において参考として援用される）に記載される）、Ｔａｎｉｍｏｔｏ類似性（Ｄａｙｌｉｇｈｔ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）などが挙げられる。好ましくは、このシステムは、構造および／または形態学において試験化合物に類似する任意の化合物について照会され得る。この照会からの出力は、好ましくは、対応する標準発現プロフィール（または対応する標準発現プロフィールに対するハイパーリンク）を含み、そして好ましくは、標準および／または試験化合物の生物学的活性を決定し得るアッセイに対するリスト、記載、またはハイパーリンクをさらに含む。
【００３０】
従って、例えば、ユーザが、特定の実験化合物と共に試験細胞をインキュベーションすることにより得られる実験発現プロフィールを入力する場合、ユーザは、データの質の推定、この化合物によってもたらされる遺伝子の同定、類似のプロフィールのリストおよびそれらが得られる条件（例えば、使用される化合物）、および構造類似性を有する化合物のリストを含む出力を得ることができる。この出力は、ユーザが、このデータを次いで調査および探索することを可能にするハイパーリンク化形式で提供され得る。例えば、ユーザは、どの遺伝子が調節されるかを試験し得、そしてこの遺伝子が機能または活性に関してすでに特徴付けられたか否かを決定し得、そしてそれぞれの遺伝子がどのような条件下で類似の様式で調節されるかを決定し得る。あるいは、ユーザは、その得られたプロフィールと所望の結果のプロフィールとを比較し得る（例えば、健康な（混乱していない（ｕｎｐｅｒｔｕｒｂｅｄ））組織から得られるプロフィールに対して、試験化合物と共に疾患組織または感染組織をインキュベーションすることによって得られるプロフィールを比較する）。あるいは、ユーザは、このプロフィールと標準化合物を使用（例えば、既知の活性、作用の機構、および特異性の薬剤を使用）して得られるプロフィールとを比較し、従って、この試験化合物が、異なる機構によって作用するか否か、あるいは同じ機構による場合、それが、標準より活性であるか活性でないかを決定し得る。さらに、ユーザは、試験化合物の構造と、類似のプロフィールを有する他の化合物の構造とを比較し得る（その化合物のどの構造的特徴が共通し、従って、活性に重要であるようであるかを決定する）か、あるいは、その化合物のプロフィールと一般に構造的に類似の化合物から得られるプロフィールとを比較し得る。
【００３１】
このシステムは、単一の一体化された全体として構成され得るか、または種々の位置にわたって分布し得る。例えば、このシステムは、遠隔的に配置されるアクセスユニットとともに、中心データベース／サーバとして提供され得る。遠隔アクセスユニットは、試験遺伝子発現プロフィールを受け入れそして解釈し、そして試験プロフィールと標準遺伝子発現プロフィールとを比較する十分な能力を備え得る。遠隔ユニットは、さらに、データベース情報のうちのいくつかまたは全てのコピーを備え得る。必要に応じて、遠隔システムは、試験遺伝子発現プロフィールを中心システムにアップロードして中心データベースをアップデートするために使用され得るか、またはメインデータベースを補充する「プライベート（ｐｒｉｖａｔｅ）」データベースが、遠隔ユニット内またはその近くに保存され得る。
【００３２】
さらに、このシステムは、「ベンダー」部分および「クライエント」部分に分割されて、このシステムのセグメントを任意の経済的に有用なサブセットに分離し、ここで、ベンダーユニットとクライエントユニットとの間の相互作用が、クライエントの状態によってモニターおよび／または支配される。例えば、このシステムは、ベンダーユニットとしての第１データベース、およびクライエントユニットとしての遠隔アクセスユニットを処理するように構成され得る。ベンダーデータベースは、複数の異なる許容レベルに応答するように構成され得、ここで、より低い許容レベルは、制限されたサブセットの利用可能なデータのみに対するアクセスを与えられ、首尾良いより高いレベルが、より多くの量のデータに対するアクセスを獲得する。例えば、最も低い許容レベルは、化合物にもプロフィールにも相関を有さない、公に利用可能な遺伝子配列および公の注釈（ｐｕｂｌｉｃ  ａｎｎｏｔａｔｉｏｎ）のみに対するアクセスを提供し得る。このような場合におけるクライエントシステムは、ユーザによって作成されるプロフィールの統計的分析、プロフィール内の遺伝子を同定する能力、および類似性について遺伝子配列を比較する能力を提供するために備えられ得る。この場合において、クライエントユニットとベンダーユニットとの間の相互作用は、公に利用可能な遺伝子配列（これは電気的に提供され得るか、または記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）を介して交換され得る）に対するアクセスを制限し得る。ベンダーデータベースのバルク（この許容レベルについて）は、クライエント位置に予め設置され得、大量のデータをダウンロードするための必要性を避ける（例えば、ダウンロードをアップロードのみに制限する）。このレベルは、本質的に非制限的であり得、すなわち、既存のベンダー−クライエント関係の必要なしに、公のアクセスを可能にする。
【００３３】
中間の許容レベルは、大量のサブセットのデータに対するアクセス（例えば、より低い許容レベルに提供される情報に加えて、利用可能なプロフィールおよび化合物データのうちのいくつかまたは全てに対するリンクを含む）を提供し得る。この場合において、クライエントとベンダーシステムとの間の相互作用は、クライエントアカウントが確立されるとすぐにまたはその後に生じ、クライエントに与えられるアクセスのレベルを決定する。電気的に実行される場合、相互作用は、好ましくは、保証処理の手段によって達成され、ベンダーデータもクライエント照会も、秘密でなくされないことを確実にする。このような処理は、例えば、米国特許第５，７２４，４２４号（本明細書中において、その全体が参考として援用される）に開示されるシステムおよび方法に適合させることによって、行われ得る。この場合のデータは、公に公知（例えば、市販されるかまたは特許などに開示される）である化合物およびこれらの化合物に関するプロフィールデータに制限され得る。あるいは、このシステムは、クライエントが、特定の分野（例えば、糖尿病状態、自己免疫状態、癌などに関連するプロフィール）にのみアクセスを得るように、配置され得る。中間の許容の場合について、ベンダーシステムは、クライエントシステムに伝達される前に、出力をフィルターにかけ得て、許容される程度の情報のみが、配布されることを保証する。ベンダーシステムはまた、入力をフィルターにかけ得て、ベンダーシステムリソースが、クライエントシステムに送達され得ない回答を作成することに消費されないことを保証する。
【００３４】
最後から２番目の許容レベルにおいて、クライエントは、別のクライエントに特許として、制限されてまたは排他的に与えられたデータを除いて、データベース内の全てのデータに対するアクセスを与えられる。最高の許容レベルは、ベンダー自身にのみ利用可能であり得るか、または排他性がクライエントに与えられない場合、１つ以上のクライエントに対して利用可能にされ得る。
【００３５】
さらに、このシステムは、例えば、ユーザが、ユーザ自身のデータをサーバ上に保存し得るように、遠隔クライエントからの新しいデータを受け入れるための準備を含み得る。このようなクライエントデータに対するアクセスは、同じクライエントのみに制限され得るか、または全てのクライエントにまたはそのサブセット（例えば、信用（ｃｒｅｄｉｔ）または他の特権（ｐｒｉｖｉｌｅｇｅ）についての交換）に対して利用可能にされ得る。
【００３６】
図１は、本発明のシステムを図示し、これは、ベンダーデータベース１２を含むベンダーサーバ１０を含む。次いで、ベンダーデータベース１２は、遺伝子データベース１４、化合物データベース１６、およびプロフィールデータベース１８を含み、これらは、次いで、任意のプライベート（ユーザ）データベース１５、１７、および１９を含む。あるいは、プライベートデータベースは、ベンダーデータベースの外側（例えば、ベンダーシステム内のどこか）に物理的に配置され得るか、またはユーザ部位内に平行して維持される。ベンダーデータベースは、さらに、ベンダーデータベース内に維持される製品データベース３０、および／またはベンダーシステムにリンクされる外部製品データベース３２を含み得る。製品データベースは、ベンダー、第３者のベンダー、またはその両方から入手可能な製品に関する情報を含み得る。製品データベースのうちの１つまたは両方は、さらに、例えば、ユーザーアカウント情報（アカウント数、形式の優先度、輸送アドレス（ｓｈｉｐｐｉｎｇ  ａｄｄｒｅｓｓ）、先の注文履歴、許可レベルなど）、特定の製品に関するユーザの注記または注釈などのようなユーザ特定のデータ（３１、３３）を含み得る。製品データベースは、好ましくは、ユーザに、表示される製品のユーザの購入を促進するハイパーリンクを備える。ベンダーシステムは、複数のユーザーシステム５０、５１、５２に接続され、これらは、次いで、個々のユーザーデータベース５５、５６、５７を含む。ユーザーシステムは、任意の従来の媒体（限定しないが、直接接続、分散型ネットワーク（ＬＡＮまたはＷＡＮ）、インターネット接続、バーチャルプライベートネットワーク（ＶＰＮ）、ダイヤルインなどを含む）によってベンダーシステムと連絡し得る。本発明の方法での使用のために利用されるハードウエアは、一般的目的のコンピューター（例えば、現在利用可能なパーソナルコンピュータおよびワークステーション）、またはこの適用のために設計された特定の目的の端末を含み得る。
【００３７】
図２は、本発明の実施形態についての簡単な流れ図を示す。ユーザは、データをシステム２００にアプロードする（または、そうでなければ、プロフィールデータを獲得する）ことによって開始され得るか、あるいは、このシステムに既に存在する目的の遺伝子、化合物、またはプロフィールについて、ブラウジング２０５によって単純に開始し得る。新たなデータが追加される場合、このデータは、必要に応じて、評価されそして確認され得る（２１０）。必要に応じて、新たなデータは、第１データベースに、公またはプライベートの追加のいずれかとして、アップロードされ得るか、またはシステム２１５のユーザ部分に保存され得る。データの確認（もしあれば）の後に、データは、システムによって調べられ、そして遺伝子およびプロフィールが同定される（２２０）。この結果は、関連する製品情報に対するハイパーリンクとともに、表示される（２３０）。好ましくは、この結果は、類似の発現プロフィール、類似の化合物のプロフィール、関連遺伝子のプロフィールなどの間の関連を強調する様式で表示される。次いで、ユーザは、１つ以上の関連する化合物２３１、遺伝子２３３、プロフィール２３５などに関するより多くの情報を選択し得る。この時点で、このシステムは、関連の化合物製品２３２、関連のクローン、および／またはバイオアッセイ製品２３４、または関連のアレイ製品２３６を表示し得る。出力表示は、好ましくは、選択された製品２４０をフラグして（ｆｌａｇｇｉｎｇ）（例えば、「ショッピングカート」システムにそれらを追加する）、ユーザによる関連製品の選択を容易にする。次いで、ユーザは、照会の経路を選択し（２４５）、そして類似の構造、形態、または活性（プロフィールの点で）の化合物について、類似の配列または公知の機能の選択された遺伝子について、あるいは類似のプロフィール２０５について検索する。これらの結果は、表示され（２３０）、そしてユーザは、終わるまで、ブラウジングを続けるように案内される。あるいは、ユーザは、種々の形式の出力を予め選択し得る（例えば、最初のデータ表示を有するように選択することは、それらのプロフィールの表示にリンクされる類似の化合物のリスト、または類似性の程度によってランク付けされる類似のプロフィールのリストを伴う、実験プロフィールのリストを含む）。あるいは、ユーザは、化学構造（実在または仮説のいずれか）をアップロードし、そして形態学的に類似の化合物のプロフィールから外挿される推定プロフィールの表示を獲得し得る。
【００３８】
これらの方法は、単一のコンピューターにより行われ得るか、または複数のコンピューターにわたって分配され得る。例えば、工程２００、２０５、および２３０は、（ユーザサイトにて）リモートコンピューターによって生じ得るが、他の工程は、ローカルコンピューターによって、またはユーザサイトとは異なる別のリモートサイト（ベンダーサーバ）にて生じ得る。
【００３９】
実験的な薬学的化合物およびそれらの生物学的活性に関連したデータは、非常に過敏であり、高価値でありかつ機密性である。複数の場所にコンピューターまたは他のハードウエアを備える実施形態において、例えば、アクセスを調節することによって、またはコマンドおよび結果を暗号化することによって、安全のためにいくつかの設備を備えることが、現在好ましい。適切な方法が当該分野で公知であり、これらとしては、例えば、公開鍵暗号およびＳＳＬ（セキュア・ソケット・レイヤー）連絡が挙げられる。あるいは、絶対的な発現について遺伝子発現データを記録するのではなく、所定の標準との差についてデータを記録し得る。従って、遺伝子「Ａ」が（任意のユニットにおいて）５６の任意の標準的な発現値を有し、実験プロフィールにおいて、遺伝子「Ａ」が９７のレベルで発現される場合、この遺伝子「Ａ」のデータは、９７ではなく４１の発現として記録され得る。異なる標準レベルが、本質的には、コードされるプロフィールを形成することによって、使用される各遺伝子について設定され得る。複数の異なる、コードされるプロフィールが、各ユーザについて設定および列挙され得、かつ安全な手段によって共有され得、ユーザおよびベンダーは、（数によって）どのプロフィールが各転送のために使用されるかを、簡単に示す。さらに、元のデータが、許可された団体によって明白に検索され得る限り、コードされるプロフィールの他の算術関数および関数の組み合わせでデータを表現し得る。例えば、特定のコードされるプロフィールに対するコード変換は、第一の遺伝子に対するデータが実験値とプロフィール値との間の差として表現され、一方、次の遺伝子に対するデータがプロフィール値の割合として表現され、一方、第三の遺伝子に対するデータが第三の実験値と第二の実験値との間の差として表現されることなどを指定し得る。さらなる安全性が所望される場合、他のパラメータ（例えば、日付による、ユーザ番号による、ファイル変更の時間による、データセットの数によるなど）に依存して変化する、コードされるプロフィールおよびコード変換を設定し得る。あるいは、多数の利用可能なコードされるプロフィールを指定し、そして使用するためにプロフィールのランダムな配列を予め指定して、データの転送の間に任意のプロフィールが同定されることを回避し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明のシステムの実施形態の図である。
【図２】
図２は、本発明の方法の実施形態を例示するフローチャートである。
【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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