CN103333952B - 年龄相关的黄斑变性中的遗传多态性 - Google Patents
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Abstract
用于确定患者是否处于增加的发生湿性AMD的风险的方法,或用于确定患者是否具有受益于高亲和力抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的方法。
Description
本申请是国际申请号PCT/US2009/063434,国际申请日为2009年11月5日,进入中国国家阶段日期为2011年5月4日,中国国家申请号为“200980144066.5,发明名称为“年龄相关的黄斑变性中的遗传多态性”的分案申请。
相关申请
本申请根据35USC119(e)要求2008年11月5日提交的美国临时专利申请号61/111,667和2009年5月1日提交的美国临时专利申请号61/174,856的权益,其内容通过引用并入本文。
发明领域
本发明一般涉及人类疾病的治疗。更具体地,本发明涉及湿性年龄相关的黄斑变性(wet age-related macular degeneration(AMD))。
发明背景
AMD是老人中严重、不可逆视力丧失的主要原因。Bressler(2004)JAMA291:1900-01。其特征是:广泛范围的临床和病理的发现,包括已知为脉络膜小疣的浅黄色斑点、视网膜色素上皮(RPE)的破坏、脉络膜新血管形成(CNV)和盘状黄斑变性。疾病的表现分为两种形式:非渗出性的(干性)和渗出性的(湿性或新血管性)。最近,已经批准了用于治疗湿性AMD的几种疗法-使用维替泊芬(verteporfin,)的光动力学疗法;VEGF结合适体(aptamer),培加他尼(pegaptantib);和抗-VEGF抗体片段,雷珠单抗(ranibizumab,)。
当特定基因中不同等位基因导致不同表型时,群体中出现遗传多态性,该不同表型包括疾病的发生或进展以及对治疗性药物的反应性。已经鉴定了与AMD的发生或进展相关的多种多态性(例如,Despriet等人.(2007)Arch.Ophthalmol.(眼科学档案)125:1270-71;Seddon等人.(2007)JAMA297:1793-99,2585;Boon等人.(2008)Am.J.Human Genet.(美国人类遗传学杂志)82:516-23)。以前的工作已经显示补体因子H(complement factor H,CFH)基因的氨基酸位点402的特定多态性与对PDT的反应相关,该PDT使用维替泊芬或核准标示外使用的(off-label)贝伐单抗疗法治疗AMD(Brantley等人.(2008)Eye(眼)2月22日在线发表,第1-6页;Brantley等人.(2007)Ophthalmology(眼科学)114:2168-73)。预测特定疗法的效力或安全性的多态性的鉴定可用于更好地定制对那些将从中最佳获益的患者的疗法。
发明概述
本发明部分基于遗传多态性的鉴定,该遗传多态性可预测AMD风险或预测患有AMD的患者将受益于高亲和力抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性。
一方面,本发明提供预测湿性AMD患者是否具有受益于高亲和力抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的方法,包括筛选分离自所述患者的样品以获得对应于rs1061170的补体因子H基因(CFH)Y402H等位基因的基因组多态性,其中如果所述对应基因型包含CC或CT,则所述患者具有受益于所述治疗的增加的可能性。另一方面,本发明提供预测湿性AMD患者是否具有受益于抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的方法,包括筛选分离自所述患者的样品以获得对应于rs17611的C5补体成分基因(C5complement component gene,C5)I802V等位基因的基因组多态性,其中如果所述对应基因型包含AA或AG,则所述患者具有受益于所述治疗的增加的可能性。还一方面,本发明提供预测湿性AMD患者是否具有受益于抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的方法,包括筛选分离自所述患者的样品以获得对应于rs10490924的HrtA丝氨酸蛋白酶1(HrtA serine protease1,HTRA1)A69S等位基因的基因组多态性,其中如果所述对应基因型包含GT,则所述患者具有受益于所述治疗的增加的可能性。在一些实施方案中,该方法还包括用抗-VEGF抗体治疗所述患者。
在一些实施方案中,所述抗-VEGF抗体结合与杂交瘤HB10709产生的单克隆抗-VEGF抗体A4.6.1相同的表位。上述产生单克隆抗-VEGF抗体A4.6.1的杂交瘤HB10709保藏于美国典型培养物保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC),该保藏单位的地址为:Rockville,Md.20852USA,保藏日期为1991年3月29日,保藏编号为ATCC HB10709,所述生物材料的分类命名为杂交瘤A4.6.1(抗-hVEGF)(Hybridoma,A4.6.1(anti-hVEGF))。在一些实施方案中,所述抗-VEGF抗体具有包含下述重链互补决定区(CDR)氨基酸序列的重链可变结构域:CDRH1(GYDFTHYGMN;SEQ ID NO:1),CDRH2(WINTYTGEPTYAADFKR;SEQ ID NO:2)和CDRH3(YPYYYGTSHWYFDV;SEQ ID NO:3),和包含下述轻链CDR氨基酸序列的轻链可变结构域:CDRL1(SASQDISNYLN;SEQ ID NO:4),CDRL2(FTSSLHS;SEQ ID NO:5)和CDRL3(QQYSTVPWT;SEQ ID NO:6)。在一些实施方案中,所述抗-VEGF抗体具有Y0317的重链可变结构域和轻链可变结构域。在一些实施方案中,所述抗-VEGF抗体是雷珠单抗。
另一方面,本发明提供预测湿性AMD患者是否具有受益于雷珠单抗治疗的增加的可能性的试剂盒,其包含第一寡核苷酸和第二寡核苷酸,所述第一寡核苷酸和第二寡核苷酸针对与rs1061170对应的CFH Y402H等位基因中的C/T多态性是特异性的。在一些实施方案中,所述寡核苷酸可用于扩增CFH基因的一部分,所述CFH基因的一部分包含CFH Y402H等位基因中的C/T多态性。
另一方面,本发明提供预测湿性AMD患者是否具有受益于抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的试剂盒,其包含第一寡核苷酸和第二寡核苷酸,所述第一寡核苷酸和第二寡核苷酸针对与rs17216529对应的C5I802V等位基因中的A/G多态性是特异性的。在一些实施方案中,所述寡核苷酸可用于扩增CFH基因的一部分,所述CFH基因的一部分包含C5I802V等位基因中的A/G多态性。
另一方面,本发明提供预测湿性AMD患者是否具有受益于抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的试剂盒,其包含第一寡核苷酸和第二寡核苷酸,所述第一寡核苷酸和第二寡核苷酸针对与rs10490924对应的HTRA1A69S等位基因中的G/T多态性是特异性的。在一些实施方案中,所述寡核苷酸可用于扩增CFH基因的一部分,所述CFH基因的一部分包含HTRA1A69S等位基因中的G/T多态性。
另一方面,本发明提供预测个体是否具有发生AMD的增加的可能性的方法,包括筛选分离自所述患者的样品以获得对应于rs17216529的C5I145V等位基因的基因组多态性,其中如果所述对应基因型包含GG或AG,则所述患者具有发生AMD的增加的可能性。
另一方面,本发明提供预测个体是否具有发生湿性AMD或具有GA的干性AMD(dry with GAAMD)的增加的可能性的方法,包括筛选分离自所述患者的样品以获得对应于rs17611的C5I802V等位基因的基因组多态性,其中如果所述对应基因型包含等位基因T(ile),则所述患者具有发生AMD的增加的可能性。
优选实施方案的详细描述
除非另有说明,本发明的实施将采用分子生物学(包括重组技术)、微生物学、细胞生物学、生物化学和免疫学的常规技术,这些都在本领域的技术范围内。这些技术在文献中有充分解释,诸如“Molecular Cloning:ALaboratory Manual(分子克隆:实验室指南)”,第二版(Sambrook等人.,1989);“Oligonucleotide Synthesis(寡核苷酸合成)”(M.J.Gait,编辑,1984);“Animal Cell Culture(动物细胞培养)”(R.I.Freshney,编辑,1987);“Methods in Enzymology(酶学中的方法)”(Academic Press,Inc.);“CurrentProtocols in Molecular Biology(现代分子生物学方案)”(F.M.Ausubel等人.,编辑,1987,和定期更新);“PCR:The Polymerase Chain Reaction(PCR:聚合酶链反应)”,(Mullis等人.,编辑,1994)。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明所属领域普通技术人员通常的理解具有相同的含义。以下文献为本领域技术人员提供了本申请中所使用的许多术语的一般性指导:Singleton等人.,Dictionary ofMicrobiology and Molecular Biology(微生物学和分子生物学词典)第二版,J.Wiley & Sons(New York,N.Y.1994),和March,Advanced OrganicChemistry Reactions,Mechanisms and Structure(高级有机化学反应、机制和结构)第四版,John Wiley&Sons(New York,N.Y.1992)。
本文引用的所有文献(包括专利申请和公开)的全文通过引用并入本文。
定义
当用于本文时,“一个”、“一种”和“所述”包括复数,除非上下文清楚地另有指示。例如,“一个”细胞将也包括“多个细胞”。
术语“包含”意指组合物和方法包含所述要素,但不排除其它要素。
术语“VEGF”和“VEGF-A”可互换使用,指165个氨基酸的血管内皮细胞生长因子和/或相关的121个、189个和206个氨基酸的血管内皮细胞生长因子,如Leung等人,Science(科学),246:1306(1989);和Houck等人,Mo1.Endocrin.(分子内分泌学),5:1806(1991)所记载的,及其天然存在等位基因形式和加工形式。
术语“抗-VEGF抗体”指以足够亲和性和特异性结合VEGF的抗体。优选地,本发明的抗VEGF抗体可在靶向和干预其中牵涉VEGF活性的疾病或疾患中用作治疗剂。抗VEGF抗体通常不会结合其它VEGF同源物,诸如VEGF-B或VEGF-C,或其它生长因子诸如P1GF、PDGF或bFGF。优选的抗-VEGF抗体是与杂交瘤HB10709所生成的单克隆抗VEGF抗体A4.6.1结合相同表位的单克隆抗体,并且是高亲和力抗-VEGF抗体。“高亲和力抗-VEGF抗体”比单克隆抗-VEGF抗体A4.6.1具有针对VEGF的至少10倍更好的亲和力。优选的抗-VEGF抗体是根据WO98/45331产生的重组人源化抗-VEGF单克隆抗体片段,包括包含Y0317的CDR或可变区的抗体。更优选地,抗-VEGF抗体是已知为雷珠单抗(ranibizumab,)的抗体片段。
术语“抗体”以最广义使用,包括单克隆抗体(包括全长的或完整的单克隆抗体)、多克隆抗体、多价抗体、多特异性抗体(例如双特异性抗体)、及抗体片段,只要它们展现出期望的生物学活性。
“治疗”是治疗性处理和预防或防范措施。需要治疗的那些人包括已经患有病症的那些人,以及其中将要预防病症的那些人。
术语“多态性”是指在群体内变化的基因的序列中的位点。多态性由不同“等位基因”构成。此类多态性的定位可通过其在基因中的位置和在那里发现的不同氨基酸或碱基来鉴定。例如,Y402H CFH显示在CFH基因中氨基酸位点402存在酪氨酸(Y)和组氨酸(H)之间的变异。这种氨基酸变化是两个可能的变体碱基C和T的结果,其是两种不同等位基因。因为该基因型是由两种分离的等位基因构成,在任何一个个体中可观察到数种可能变体的任何一种(例如,对这一实例,CC,CT或TT)。也对单个多态性分配了唯一标识符(“参照SNP”,“refSNP”或“rs#”),其是本领域技术人员已知的,并在例如可在NCBI网站上可获得的核苷酸序列变异(NucleotideSequence Variation)的单核苷酸多态性数据库(Single NucleotidePolymorphism Database,dbSNP)中使用。
术语“基因型”是指细胞或组织样品中某种基因的具体等位基因。在上述实例中,CC,CT或TT是Y402H CFH多态性的可能基因型。
术语“样品”包括取自于患者的细胞或组织样品。例如样品可包括皮肤样品,颊细胞样品或血细胞。
可通过本领域技术人员熟知的许多方法中的任何一种对样品中的特定基因型进行鉴定。例如,多态性的鉴定可通过使用本领域中熟知的技术克隆等位基因并对其测序来完成。备选地,基因序列可从基因组DNA扩增(例如使用PCR)并对产物测序。下文描述了数种分析患者DNA在给定遗传基因座的突变的非限制性方法。
可以使用DNA微阵列技术,例如DNA芯片装置和用于高通量筛选应用的高密度微阵列和更低密度的微阵列。制造微阵列的方法是本领域已知的,包括多种喷墨(inkjet)或微喷射(microjet)沉积或点样技术和方法,原位或芯片上光刻寡核苷酸合成方法和电子DNA探针编址方法。在基因表达分析和点突变基因分型、单核苷酸多态性(SNPs)和短串联重复(STRs)领域,已经成功使用了DNA微阵列杂交应用。另外的方法包括干扰RNA微阵列和微阵列与其它方法的组合,所述其它方法如激光捕获显微解剖(LCM),比较基因组杂交(CGH)和染色质免疫沉淀(Chip)。参见,例如,He等人.(2007)Adv.Exp.Med.Biol.(实验医学和生物学进展)593:117-133和Heller(2002)Annu.Rev.Biomed.Eng.(生物医学工程年度综述)4:129-153。其它方法包括PCR,xMAP,侵入物测定(invader assay),质谱和焦磷酸测序(Wang等人.(2007)Microarray Technology and Cancer Gene Profiling(微阵列技术和癌症基因谱分析),Vol 593 of book series Advances in ExperimentalMedicine and Biology(实验医学和生物学进展系列图书第593卷),Springer出版New York)。
另一种检测方法为等位基因特异杂交,其使用探针,所述探针与多态性位点重叠并且具有在该多态性区域周围的大约5个,或备选地10个,或备选地20个,或备选地25个,或备选地30个核苷酸。例如,能特异杂交等位变体的几种探针附着到固相支持物,例如“芯片”。寡核苷酸可以通过多种方法,包括平版印刷术结合到固相支持物上。例如在Cronin等人(1996)Human Mutation(人类突变)7:244中描述了用包含寡核苷酸的这些芯片(也称为“DNA探针阵列”)进行突变检测分析。
在其它检测方法中,在鉴定等位变体之前,必需首先扩增基因的至少一部分。扩增可通过例如PCR和/或LCR或其它本领域熟知的方法进行。
在一些情况中,来自于受试者的DNA中特定等位基因的存在可通过限制性酶分析来显示。例如,特定核苷酸多态性可产生包含限制性位点的核苷酸序列,该位点在另一种等位变体的核苷酸序列中不存在。
在另一实施方案中,对切割剂(诸如核酸酶、羟胺或四氧化锇联合哌啶)的保护可以用于检测RNA/RNA、DNA/DNA或RNA/DNA异源双链体的错配碱基(参见,例如Myers等人.(1985)Science(科学)230:1242)。通常说来,“错配切割”技术始于杂合双链的提供,所述杂合双链由对照核酸和样品核酸的杂交形成,所述对照核酸例如是任选被标记的包含该基因等位变体的核苷酸序列的RNA或DNA,所述样品核酸例如是从组织样品获得的RNA或DNA。应用切割双链体分子中单链区域的试剂处理该双链双链体分子,该双链体如基于对照和样本链之间碱基错配形成的双链体。例如,RNA/DNA双链体可以应用RNase来处理,而DNA/DNA杂交分子则可应用S1核酶处理,以酶切消化错配区域。备选地,DNA/DNA或RNA/DNA双链体分子可以应用羟胺或四氧化锇联合哌啶来处理,消化错配区域。消化错配区域后,随后在变性聚丙烯酰胺凝胶上通过大小来分离获得的物质,以确定对照和样品核酸是否具有相同核苷酸序列或它们的差异是哪种核苷酸。参见,例如美国专利No.6,455,249,Cotton等人.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院院刊)85:4397;Saleeba等人.(1992)Meth.Enzymol.(酶学方法)217:286-295。
电泳迁移率的改变也可用于鉴定特定等位变体。例如,单链构象多态性(SSCP)可以用于检测突变体和野生型核酸之间电泳迁移率的差异(Orita等人.(1989)Proc Natl.Acad.Sci USA(美国国家科学院院刊)86:2766;Cotton(1993)Mutat.Res.(突变研究)285:125-144和Hayashi(1992)Genet.Anal.Tech.Appl.(遗传分析、技术和应用)9:73-79).样本和对照核酸的单链DNA片段变性再复性。单链核酸的二级结构会根据序列而有所变化,导致的电泳迁移率的改变可以检测甚至单个碱基的变化。DNA片段可以标记,也可以应用标记探针进行检测。方法的敏感性可以通过应用RNA(而非DNA)得到加强,在RNA中,二级结构对序列变化更敏感。在另一个优选实施方案中,主题方法根据电泳迁移率的变化,应用杂合双体分析来分离双链杂合双体分子(Keen等人.(1991)Trends Genet.(遗传学前沿)7:5)。
等位变体的特点(identity)也通过在含有变性剂梯度的聚丙烯酰胺凝胶中分析包含多态性区域的核酸的移动获得,其使用变性梯度凝胶电泳(DGGE)测定(Myers等人.(1985)Nature(自然)313:495)。当应用DGGE作为分析方法时,DNA应经修饰,以确保它没有完全变性,例如通过PCR添加一个大约40bp的高熔解的富含GC的DNA的GC发夹。在另外的实施方案中,用温度梯度代替变性剂梯度以鉴定对照和样品DNA的迁移率中的差异(Rosenbaum和Reissner(1987)Biophys.Chem.(生物物理化学)265:1275)。
用于检测2条核酸之间至少一个核苷酸差异的技术的实例包括但不限于,选择性寡核苷酸杂交、选择性扩增或选择性引物延伸。例如,可以制备寡核苷酸探针,在所述寡核苷酸探针中将已知多态性核苷酸置于中间(等位基因-特异性探针)然后在仅仅发现精确匹配时允许杂交的条件下与靶DNA杂交(Saiki等人.(1986)Nature(自然)324:163);Saiki等人.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院院刊)86:6230)。此类等位基因特异的寡核苷酸杂交技术可以用于检测基因的多态性区域中的核苷酸改变。例如,具有该特定等位变体的核苷酸序列的寡核苷酸附着于杂交膜,然后该膜与标记的样品核酸杂交。分析杂交信号则将揭示样品核酸的核苷酸的特点。
备选地,依赖于选择性PCR扩增的等位基因特异扩增技术可以与本发明联合使用。用作特异扩增引物的寡核苷酸可以在分子的中央携带目的等位变体(从而扩增取决于差别杂交)(Gibbs等人.(1989)Nucl.Acids Res.(核酸研究)17:2437-2448),或在一个引物的3′末端携带目的等位变体,在该情况中,在适当条件下,错配可以防止或降低聚合酶延伸(Prossner(1993)Tibtech11:238和Newton等人.(1989)Nucl.Acids Res.(核酸研究)17:2503)。这种技术也称为“PROBE”(表示探针寡核苷酸碱基延伸(Probe Oligo BaseExtension))。此外希望在突变区导入新的限制性位点以产生基于切割的检测(Gasparini等人.(1992)Mol.Cell.Probes(分子细胞探针)6:1)。
在另一实施方案中,如在美国专利号4,998,617和在Laridegren,U.等人.Science(科学)241:1077-1080(1988)中描述,用寡核苷酸连接测定法(OLA)进行等位变体的鉴定。在OLA方法中,应用两个设计能够与靶标的单链邻接序列杂交的寡核苷酸。其中一个寡核苷酸与分隔标记连接,如,生物素化分隔标记,另一个进行可检测标记。如果在靶分子中存在完全互补序列,寡核苷酸将会杂交,这样它们的末端临近并形成连接底物。连接然后允许应用亲和素或其他生物素配体使标记的寡核苷酸恢复。Nickerson,D.A.等人描述了组合PCR和OLA性质的核酸检测测定法(Nickerson,D.A.等人.(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院院刊)87:8923-8927)。在此方法中,PCR用于实现靶DNA的指数扩增,然后用OLA检测靶DNA。
本发明提供用于测定CFH和C5中单核苷酸多态性(SNP)的方法。因为单核苷酸多态性两侧是不变序列的区域,它们的分析仅仅是确定单个变体核苷酸的特点,不必对每个患者都确定完整的基因序列。已经开发了数种方法来协助分析SNP。
可以应用专门的耐核酸外切酶的核苷酸检测单碱基多态性,如美国专利No.4,656,127所披露。根据该方法,将与紧邻多态性位点3′端的等位基因序列互补的引物与源于特定动物或人的靶分子进行杂交。如果靶分子上的多态性位点含有与存在的耐特定核酸外切酶的核苷酸衍生物互补的核苷酸,那么该衍生物就会整合到杂交引物的末端。这种整合使引物也耐核酸外切酶,并因此可以进行检测.因为样本中耐外切酶的衍生物特点已知,因此发现引物变得耐核酸外切酶就提示,靶分子多态性位点中存在的核苷酸与反应中应用的核苷酸衍生物互补。该方法的优点在于它不需要测定大量无关序列数据。
也可应用基于解决方案的方法来检测多态性位点核苷酸的特点(WO91/02087)。如上所述,应用的引物与紧邻多态性位点3′端的等位基因序列互补。该方法应用标记的双脱氧核苷酸衍生物测定该位点的核苷酸特点,如果该双脱氧核苷酸衍生物与多态性位点的核苷酸互补,它就会整合到引物末端。
WO92/15712描述了备选方法。该方法应用标记终止子和引物的混合物,所述引物与多态性位点的3′端序列互补。因此,可以通过评估靶分子多态性位点中存在的核苷酸测定整合的标记终止子,所述核苷酸与标记终止子互补。该方法通常是异相测定,其中引物或靶分子被固定在固相。
已经描述了许多其它在DNA中检测多态性位点的引物指导性核苷酸整合法(Komher,J.S.等人.(1989)Nucl.Acids.Res.(核酸研究)17:7779-7784;Sokolov,B.P.(1990)Nucl.Acids Res.(核酸研究)18:3671;Syvanen,A.-C.,等人.(1990)Genomics(基因组学)8:684-692;Kuppuswamy,M.N.等人.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院院刊)88:1143-1147;Prezant,T.R.等人.(1992)Hum.Mutat.(人类突变)1:159-164;Ugozzoli,L等人.(1992)GATA9:107-112;Nyren,P.等人.(1993)Anal.Biochem.(分析生物化学)208:171-175)。这些方法全都依赖于标记脱氧核苷酸的整合在多态性位点的碱基之间进行区分。
此外,应当理解上述任何用于检测基因或基因产物或多态性变体的改变的方法可用于监测处理或治疗的过程。
本文描述的方法例如可通过利用预先包装的诊断试剂盒(如下文描述的那些)来实施,该试剂盒包含至少一种探针或引物核酸,其可方便地用于例如确定个体是否具有发生AMD的增加的可能性或是否湿性AMD患者具有受益于抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性。
用于上述诊断和预后方法的样品核酸可从受试者的任何细胞类型或组织获得。例如受试者的体液(例如血液)可通过已知的技术获得。备选地,核酸测试可在干样品(例如毛发或皮肤)上进行。
本文描述的发明涉及用于确定和鉴定在数种等位基因(包括Y402HCFH,I145VC5和I802VC5等位基因)中存在的等位基因的方法和组合物。探针可用于直接确定样品的基因型,或可以在扩增的同时或随后使用。术语“探针”包括天然存在的或重组的单-链或双-链核酸或化学合成的核酸。它们可通过切口平移、Klenow填充反应、PCR或其它本领域已知的方法进行标记。本发明的探针、它们的制备和/或标记在Sambrook等人.(1989)(见上文)中描述。探针可以是适合与本发明的含有多态性区域的核酸选择性杂交的任何长度的多核苷酸。探针的长度将部分取决于所用测定的性质和所用的杂交条件。
标记的探针也可与多态性的扩增联合使用。(Holland等人.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院院刊)88:7276-7280)。美国专利申请号5,210,015描述了基于荧光的方法来提供实时测量PCR过程中扩增的产物。此类方法或者使用嵌入染料(如溴化乙锭)来显示存在的双链DNA的量,或者它们利用含有荧光-猝灭物对的探针(也称作法)在扩增过程中探针被切割时释放荧光分子,该荧光分子的浓度与存在的双链DNA的量成比例。在扩增过程中,探针被当杂交到靶序列时的聚合酶的核酸酶活性消化从而导致荧光分子从猝灭物分子分离,由此导致显示来自于报道分子的荧光。法使用含有报道分子-猝灭物分子对的探针,其特异性地与含有多态性的靶多核苷酸区域退火。
探针可附着于表面用作“基因芯片”。此类基因芯片可通过本领域技术人员已知的许多技术用于检测遗传变异。在一种技术中,寡核苷酸排列在基因芯片上用于通过杂交法测序来确定DNA序列,如美国专利号6,025,136和6,018,041中概述的。本发明的探针也可用于荧光检测基因序列。此类技术已经例如在美国专利号5,968,740和5,858,659中描述。探针也可附着于电极表面用于电化学检测核酸序列,如在美国专利申请号5,952,172中和Kelley,S.O.等人.(1999)Nucl.Acids Res.(核酸研究)27:4830-4837所描述的。
另外,可对用作探针或引物的分离的核酸进行修饰以变得更加稳定。被修饰的示例性核酸分子包括DNA的氨基磷酸酯(phosphoramidate)、硫代磷酸(phosphothioate)和甲基膦酸酯(methylphosphonate)类似物(也参见美国专利号5,176,996;5,264,564和5,256,775)。
如本文所述,本发明也提供用于确定存在于CFH或C5中的多态性区域的等位变体类型的诊断方法。在一些实施方案中,该方法使用包含核苷酸序列的探针或引物,所述核苷酸序列与CFH或C5的多态性区域互补。因此本发明提供用于实施这些方法的试剂盒。
在一些实施方案中,本发明提供用于确定湿性AMD患者是否具有受益于抗-VEGF抗体(包括高亲和力抗-VEGF抗体)的治疗的增加的可能性的试剂盒。此类试剂盒含有本文描述的一种或多种组合物和使用说明书。仅作为一种实例,本发明还提供用于确定湿性AMD患者是否具有受益于雷珠单抗的治疗的增加的可能性的试剂盒,其包括针对Y402H CFH等位基因中C/T多态性特异性的第一寡核苷酸和第二寡核苷酸。针对基因位置“特异性”的寡核苷酸结合该位置的多态性区域或结合该位置的多态性区域附近。对于将要用于扩增引物的寡核苷酸,如果它们足够接近被使用从而用于产生包含多态性区域的多核苷酸,则引物是在附近的。在一个实施方案中,如果它们在距离该多态性大约1-2kb(例如少于1kb)内结合,则寡核苷酸是在附近的。特异性寡核苷酸能够与序列杂交,并且在适当条件下将不与存在单个核苷酸差异的序列结合。
试剂盒可包含至少一种探针或引物和使用说明书,该探针或引物能够特异性地与CFH或C5的多态性区域杂交。该试剂盒通常包含至少一种上文描述的核酸。用于扩增CFH或C5的至少一部分的试剂盒一般包含两个引物,其中至少一个能够与等位变体序列杂交。此类试剂盒适合用于检测基因型,例如通过荧光检测,通过电化学检测,或通过其它检测。
包含于试剂盒中的寡核苷酸(无论用作探针还是引物)可被可检测地标记。标记可直接检测(例如对于荧光标记),或间接检测。间接检测可包括任何本领域技术人员已知的的检测方法,包括生物素-亲和素相互作用、抗体结合等等。荧光标记的寡核苷酸也可含有猝灭分子。寡核苷酸可结合于表面。在一些实施方案中,表面是硅石或玻璃。在一些实施方案中,表面是金属电极。
本发明还一些其它试剂盒包括至少一种实施测定必需的试剂。例如,该试剂盒可包含酶。备选地该试剂盒可包含缓冲液或任何其它必需试剂。
试剂盒可包含本文描述的用于确定受试者在CFH或C5的多态性区域中的基因型的阳性对照、阴性对照、试剂、引物、测序标志物、探针和抗体中的全部或一些。
下述实例的意图仅仅是为了示例性说明本发明的实施,不以限制的方式提供。
实施例
实施例1CFH,HTRA1和C5中的遗传多态性及它们与AMD发生和治疗结果的关联
多态性
我们测试了多种变异的多态性,该变异与使用雷珠单抗的抗-VEGF疗法的过程中有利的结果相关。选择这些多态性是因为它们是来自于以前报道的被检验的与AMD易感性相关的5个位置的8个等位基因(表1)。具体而言,来自于补体因子H(CFH),HTRa丝氨酸肽酶/年龄相关的黄斑病易感性2(HTRA1/ARMS2),补体因子2/补体因子B前蛋白(C2/BF)的两个等位基因,和来自于补体因子3(C3),和趋化因子(C-X3-C基序)受体1(CX3CR1)的单个等位基因,在来自于DAWN试验的352个AMD样品中通过***使用定量PCR进行基因分型。此外,我们测试了补体成分5(C5)的两个等位基因(表2)。ABI提供的标准实验方案用于对表1中所有测定进行基因分型。简言之,测定在ABI7500机器上运行,使用下述循环条件:在50℃进行2min,在95℃进行10min,其后是40个循环的在92℃进行15sec和在60℃进行1min。
表1.测试的单核苷酸多态性(SNPs)
*碱基对的位置来自于2004年5月的人类基因组大会。
表2.对于C5所测试的单核苷酸多态性(SNPs)
*碱基对的位置来自于2004年5月的人类基因组大会。
样品
收集来自于352个无法确定(de-identified)的受试者的外周血样品并分离基因组DNA,该受试者来自于参加HORIZON扩展实验的DAWN遗传子研究(substudy)的中心试验(pivotal trials)(MARINA,ANCHOR和FOCUS)。所有样品具有确认的新血管AMD的诊断,60%来自于女性患者,平均年龄基线对于赝品/PDT(sham/PDT)是75.0岁,对于雷珠单抗治疗年龄是75.6岁。在研究中从所有个体获得书面知情同意书,研究方案经学会审查委员会批准。DNA使用组织试剂盒(Qiagen,Valencia,CA)提取。SNP使用基于的实时-PCR进行基因分型。对于两个SNP使用订制(custom)引物(表4),对于其它六个使用ABI所有的引物(表3)。2个C5SNP(寡核苷酸显示于表5中)作为订制96个SNP测定组的一部分使用GoldenGate平台进行分型。
表3.用于对SNP进行基因分型的测定
SNP Ref.Seq.ID | 基因符号 | ABI测定ID* |
rs1061170 | CFH | 订制 |
rs1410996 | CFH | C_2530294_10 |
rs11200638 | HTRA1;ARMS2 | 订制 |
rs10490924 | HTRA1;ARMS2 | C_29934973_20 |
rs2230199 | C3 | C_26330755_10 |
rs547154 | RDBP;CFB;C2 | C_940286_10 |
rs9332739 | CFB;C2 | C_29531804_10 |
rs3732378 | CX3CR1 | C_5687_1_ |
*预先设计的SNP基因分型测定(Applied Biosystems,FosterCity,CA)对于等位基因中的6个是可获得的。对于预先设计的测定,显示了ABI测定ID,因为引物序列是专有的。设计订制测定用于剩余的两个等位基因,引物在表4中。
表4 用于对rs1061170和rs11200638进行基因分型的引物
表5用于对C5SNPs rs17216529和rs17611进行基因分型的引物
临床信息
检查了来自于MARINA,ANCHOR和FOCUS Lucentis试验的临床信息。具体而言,关于下述的信息:自我鉴定的种族,性别,初次研究基线的年龄,初次研究治疗组,Lucentis给药(Lucentis Dose),在第二年交换到治疗装备(Crossover to treatment arm in Year2),给药错误的存在,以字母表示的在基线(baseline,BL)研究眼最佳矫正视敏度(visual acuity,VA)得分,在基线对侧眼(fellow eye)VA得分(字母),在第12个月研究眼VA得分(字母),在第12个月对侧眼VA得分(字母),在BL对侧眼中新血管AMD的存在和研究眼的BL CNV分类。
与易感性分析相关联
检查8个等位基因与疾病易感性的关联,这通过将DAWN病例中等位基因的频率相对于从公共可得来源获得的对照样品进行比较来进行。对于rs10490924,rs1410996,rs9332739和rs3732378,对照等位基因频率的信息从可从威康信托基金会病例控制协会(Wellcome Trust Case Controlconsortium,WTCCC(2007)Nature(自然)447:661-78)免费获得的总结统计表获得。从报道相关-rs112006383,rs22301996,rs5471541的文章中获得剩余SNP的对照等位基因频率和基因型计数。使用标准2x2结果表计算相关统计量。
基因型与基线临床特征的关联
8个等位基因与基线视敏度(VA)的关联在研究眼在基线使用VA(字母)作为数量性状进行,其具有或不具有作为相关变异(covariate)添加的基线的年龄。测试了3种基因型类型以获得中值基线VA的显著性差异。分析使用PLINK软件(Purcell等人.(2007)Am.J.Hum.Genet.(美国人类遗传学杂志)81:559-75)进行。测试了8个等位基因与对侧眼中新血管AMD的存在,以及与基线研究眼的新血管疾病的分类(最低程度典型(minimally classic),显著典型(predominantly classic)和隐秘的不典型(occult without classic))的关联。;临床特征的频率通过基因型进行分级(stratified)并通过t-检验确定显著性。
DAWN中AMD风险等位基因的富集
确认以前发表的观察,来自于全部8个位置的等位基因与新血管AMD的风险相关,P<0.05。然而,仅有来自于CX3CR1位置的等位基因未显示与最初报道一致的相关。在DAWN样品中,CX3CR1位置具有1.12的优势比(odds ratio),相比之下,最初的报道中优势比>3。在患有AMD的个体的对侧眼中观察到rs17216529(C5I145V)和脉络膜新血管形成(CNV)的发生显著相关(表6)。另外,观察到rs17611(C5I802V)和发生湿性AMD,具有GA的干性AMD,或两者之间相关(表7)。这种相关在AMD病例(p=0.0014)中比在具有GA的干性AMD病例中更强烈。
表6 在rs17216529(C5H45V)的基因型与CNV的关联。
表7在rs17611(C5I802V)基因型与湿性AMD;具有GA的干性AMD;和湿性AMD,具有GA的干性AMD,或两者之间的关联。
等位基因与基线临床特征的关联
没有观察到8个等位基因与基线视敏度的显著关联。CFH Y402H等位基因和HTRA1A69S等位基因的风险等位基因的数目与样品中对侧眼中新血管AMD的流行率相关,表明在这些位点基因型和疾病严重程度之间的联系。CFH Y402H等位基因与基线研究眼中新血管AMD的“显著典型的”亚型相关。rs1410996内含子的CFH等位基因与CNV和典型CNV的损伤面积相关,C5I802V等位基因与典型CNV中损伤面积相关。
基因型与对雷珠单抗治疗的反应的关联
基于在MARINA,ANCHOR和FOCUS试验过程中的治疗状态,将DAWN样品分为3组。雷珠单抗治疗组包括接受剂量为0.3mg,0.5mg或0.5mg+PDT的个体。赝品/PDT(SHAM/PDT)组由接受模拟注射(赝品)或仅接受光动力学疗法(photodynamic therapy,PDT))的个体组成。测试治疗12个月后视敏度(VA,以字母测量)变化的关联,以获得对于8个等位基因的每个与基因型的关联。治疗反应的显著性差异与在CFH Y402H,C5I802V和HTRA1A69S等位基因的基因型相关(表8,9和10)。这些变体与按月的(monthly)雷珠单抗治疗的患者中VA的变化相关:在12个月平均的VA变化对于Y402H CC,CT和TT基因型分别是+14.5,+10.8和+7.0字母;对于I802VAA,AG和GG基因型分别是+15.6,+12.2和+8.8字母;以及对于A69S GG,GT和TT基因型分别是+9.3,+14.1和+10.5。对于CFH Y402H等位基因,在对照组(SHAM/PDT)看到了反向对应的趋势,在12个月BCVA中的平均变化对于Y402H CC,CT和TT基因型分别是-4.8,-10.2和-11.5。对照和雷珠单抗治疗组之间平均BCVA12个月结果的差异在所有Y402H风险基因型之间都是相同的。
表8 在CFH Y402H的基因型与对雷珠单抗疗法反应的关联。
表9在C5I802V的基因型与对雷珠单抗疗法反应的关联。
表10在HTRA1 A69S的基因型与对雷珠单抗疗法反应的关联。
Claims (6)
1.筛选分离自湿性AMD患者的样品以获得对应于rsl7611的C5补体成分基因(C5)I802V等位基因的基因组多态性的试剂在制备用于预测所述湿性AMD患者是否具有受益于高亲和力抗-VEGF抗体治疗的增加的可能性的诊断剂中的应用,其中如果rsl7611的所述对应基因型是AA或AG,则所述患者具有受益于所述治疗的增加的可能性,其中所述抗-VEGF抗体结合与杂交瘤HB 10709产生的单克隆抗-VEGF抗体A4.6.1相同的表位,其中所述抗-VEGF抗体具有包含下述重链互补决定区氨基酸序列的重链可变结构域:SEQ ID NO:1的CDRH1,SEQ ID NO:2的CDRH2和SEQ ID NO:3的CDRH3,和包含下述轻链CDR氨基酸序列的轻链可变结构域:SEQ ID NO:4的CDRL1,SEQ ID NO:5的CDRL2和SEQ ID NO:6的CDRL3。
2.权利要求1的应用,其中所述抗-VEGF抗体具有Y0317的重链可变结构域和轻链可变结构域。
3.权利要求1的应用,其中所述抗-VEGF抗体是雷珠单抗。
4.前述任一项权利要求的应用,其中rsl7611的所述对应基因型是AA。
5.权利要求1-3任一项的应用,其中rsl7611的所述对应基因型是AG。
6.筛选分离自个体的样品以获得对应于rsl7611的C5I802V等位基因的基因组多态性的试剂在制备用于预测所述个体是否具有发生湿性AMD或具有GA的干性AMD的增加的可能性的的诊断剂中的应用,其中如果所述对应基因型包含等位基因T(ile),则所述个体具有发生AMD的增加的可能性。
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