JP2003247963A - Infrared thermography - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of monitoring physiological and molecular phenomena inducing the thermogenetic reaction especially in animals (including human beings), plants, organs, cells and cell-free systems. <P>SOLUTION: A sample and a test material are brought into contact with each other by using the infrared thermography, and the phenomenon inducing the exothermic reaction of the sample is monitored by using the thermography. The method can be used for screening, identification and grading of candidate medicines related to a plurality of diseases, lesions and symptoms. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】この出願は、１９９８年５月１５日出願の
米国仮出願第６０／０８５，７３６号の優先権を主張す
るものであり、該仮出願の全開示は本明細書の一部をな
す参照として本願に援用する。This application claims priority to US Provisional Application No. 60 / 085,736, filed May 15, 1998, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. Incorporated herein by reference.

【０００２】[0002]

【技術分野】本発明は一般にはサーモグラフィーに関
し、特に、赤外サーモグラフィーを利用した動物（ヒト
を含む）、植物、組織、細胞及び無細胞系に於いて発熱
反応を誘発する生理学的及び分子学的事象をモニターす
る方法に関する。本方法は、複数の疾病、障害及び症状
に関する薬物候補をスクリーニングし、特定し、ランク
付けするのに利用できる。TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to thermography, and more particularly to the physiological and molecular physiology of inducing pyrogenic reactions in animals (including humans), plants, tissues, cells and cell-free systems utilizing infrared thermography. It relates to how to monitor events. The method can be used to screen, identify, and rank drug candidates for multiple diseases, disorders and conditions.

【０００３】[0003]

【背景】熱力学は仕事と熱の間の関連性に関する科学で
ある。実際に動物又は細胞内の全ての化学反応又は生理
学的プロセスの生起には熱の吸収又は発生を伴い、そし
て系により吸収され又は発生した熱は行われた仕事量に
比例する。従って、熱発生（即ち産熱）の測定を使用し
て、化学反応及び生理学的プロセスに用いられ、又は発
生したエネルギーを算出することができる。Background Thermodynamics is the science of the relationship between work and heat. In fact, the occurrence of all chemical reactions or physiological processes in animals or cells involves the absorption or generation of heat, and the heat absorbed or generated by the system is proportional to the work done. Thus, measurements of heat production (ie, heat production) can be used to calculate the energy used or generated in chemical reactions and physiological processes.

【０００４】細胞内での産熱を制御するタンパク質（例
えば脱共役タンパク質、ＵＣＰｓ）の発現を検出するた
めの各種方法が利用可能である（例えばノーザンまたは
ウエスタン−ブロッティング）が、これら方法は多大な
労力を要し、そしてタンパク質の活性を直接測定しな
い。グアノシン−５’−２リン酸（ＧＤＰ）−結合アッ
セイ及び蛍光色素（例えばＪＣ−１又はローダミン誘導
体）は、ＵＣＰ活性の直接測定を提供する（Nedergarrd
and Cannon, Am. J. Physiol. 248(3pt1):C365-C371(1
985)；（Peers et al, Biochemistry 30:4480-4486(199
1)）。しかし、ＧＤＰ-結合アッセイはタンパク質精製を
必要とし、また色素の利用は非選択的染色や細胞毒性、細
胞による色素の代謝により制限される。より重要なこと
に、これら技術は全て産熱中のリアルタイムの変動を直
接測定できず、また侵襲的である。Various methods are available (eg, Northern or Western-blotting) for detecting the expression of proteins that regulate thermogenesis in cells (eg, uncoupling proteins, UCPs), but these methods are extensive. It is laborious and does not measure protein activity directly. Guanosine-5'-2 phosphate (GDP) -binding assays and fluorescent dyes (eg JC-1 or rhodamine derivatives) provide a direct measurement of UCP activity (Nedergarrd).
and Cannon, Am. J. Physiol. 248 (3pt1): C365-C371 (1
985); (Peers et al, Biochemistry 30: 4480-4486 (199
1)). However, the GDP-binding assay requires protein purification, and dye utilization is limited by non-selective staining, cytotoxicity, and cell metabolism of the dye. More importantly, all of these techniques do not directly measure real-time variability during heat production and are invasive.

【０００５】ボンブ熱量計及びミクロ熱量計は、培養し
た細胞（Bottcher and Furst, J.Biochem. Biophys. Me
thods, 32:191-194(1996)）又は化学反応により発生
し、又は消費された熱の定量的測定に適した方法を提供
する。しかし、最近のマルチチャンネル型熱量計の進歩
にも関わらず、複数（≧６０）の同時反応での熱変化を
迅速に分析するための方法はない。更に、細胞培養プレ
ート又は皮膚表面のような固定表面積上の温度勾配は熱
量計では測定できない。Bomb calorimeters and microcalorimeters are commercially available from cultured cells (Bottcher and Furst, J. Biochem. Biophys. Me.
thods, 32: 191-194 (1996)) or a method suitable for the quantitative measurement of the heat generated or consumed by a chemical reaction. However, despite recent advances in multi-channel calorimeters, there is no method for rapidly analyzing thermal changes in multiple (≧ 60) simultaneous reactions. Furthermore, temperature gradients on fixed surface areas such as cell culture plates or skin surfaces cannot be measured by calorimeters.

【０００６】特定の身体部位（例えば耳道）から放射さ
れる赤外エネルギーの大きさを測定できる赤外サーモメ
ーターが開発されている。しかし、これら装置は分離さ
れた細胞、組織の熱産生又は化学反応の測定には利用で
きず、又複数のサンプルからの発熱を長時間にわたり即
時的に測定することもできない。更に、これら装置は広
い表面積のイメージを提供しない。Infrared thermometers have been developed that can measure the amount of infrared energy emitted from a particular body part (eg, the ear canal). However, these devices cannot be used to measure the heat production or chemical reactions of isolated cells or tissues, nor can they measure fever from multiple samples in real time over time. Moreover, these devices do not provide high surface area images.

【０００７】赤外インタラクタンス装置も開発されてい
る。赤外サーモメーターと異なり、これら装置は＜１０
００ｎｍの波長の近放射線を放射する。これら装置は近
赤外線の吸収を測定することから、正確な産熱測定値は
提供しない。Infrared interactance devices have also been developed. Unlike infrared thermometers, these devices have <10
Emit near radiation with a wavelength of 00 nm. These devices do not provide accurate calorimetric measurements because they measure the absorption of near infrared radiation.

【０００８】本発明は動物、植物、組織及び培養細胞を
含む分離細された胞内の産熱を即時的に測定する、迅速
な非侵襲的方法を提供する。本発明は発熱を変化させる
レセプター／リガンドのような分子相互作用、酵素触媒
及びその他の化学反応にも応用できる。赤外サーモグラ
フィーの利用に基づく本方法を利用して、様々な病気、
障害及び症状を治療するための薬物候補をスクリーニン
グし、特定することができる。The present invention provides a rapid, non-invasive method for the immediate measurement of thermogenesis in isolated cells, including animals, plants, tissues and cultured cells. The present invention is also applicable to molecular interactions such as fever-altering receptors / ligands, enzyme catalysis and other chemical reactions. Using this method based on the use of infrared thermography, various diseases,
Drug candidates for treating disorders and conditions can be screened and identified.

【０００９】[0009]

【発明の概要】本発明は、一般には赤外サーモグラフィ
ーを利用し、生理学的変化及び分子相互作用をモニタリ
ングする方法に関する。赤外サーモグラフィーは、動
物、植物、培養細胞及び無細胞系内の化学反応に於ける
熱産生に対する各種作用物質の効果を分析する非侵襲的
アプローチを提供する。発明は化合物の熱散逸を変化さ
せる能力に関するスクリーニングを可能にし、各種病
気、障害及び症状の治療に応用される化合物の特定を可
能にする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates generally to methods of utilizing infrared thermography to monitor physiological changes and molecular interactions. Infrared thermography provides a non-invasive approach to analyze the effects of various agents on heat production in chemical reactions in animals, plants, cultured cells and cell-free systems. The invention allows screening of compounds for their ability to alter heat dissipation and allows identification of compounds for application in the treatment of various diseases, disorders and conditions.

【００１０】本発明の目的および利点は以下の記述から
明らかになるであろう。Objects and advantages of the present invention will be apparent from the following description.

【００１１】[0011]

【発明の詳細な記述】本発明は分離された細胞、組織、
植物、動物（例えばヒト）に於いて起こるものを含む分
子相互作用中に生じる温度変化をモニターするための道
具として、赤外サーモグラフィーを利用する方法を目的
とする。赤外サーモグラフィーは、各種細胞、組織、植
物及び動物型に於ける、酵素触媒中の、そしてより一般
的には結合相手とのリガンド相互作用中の熱産生に及ぼ
す各種作用物質の効果の分析に利用できる。即ち、赤外
サーモグラフィーは、産熱反応の変化を伴う各種疾患、
障害及び症状の治療に好適な作用物質を同定するのに利
用できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to isolated cells, tissues,
It is intended to use infrared thermography as a tool for monitoring temperature changes that occur during molecular interactions, including those that occur in plants, animals (eg, humans). Infrared thermography is used to analyze the effect of various agents on thermogenesis during enzyme catalysis and more generally during ligand interactions with binding partners in various cell, tissue, plant and animal types. Available. That is, infrared thermography is used for various diseases accompanied by changes in thermogenesis reaction,
It can be used to identify agents suitable for the treatment of disorders and conditions.

【００１２】一般的には「赤外放射」とは、約２．５〜
約５０ミクロンの間の波長を有する、又は換言すれば１
ｃｍ当り約２００〜約４０００の周波数（ｃｍ−１又は
「波数」）を有する電磁波放射を意味する。赤外（Ｉ
Ｒ）放射及びＩＲスペクトラムを熟知する者が理解する
通り、一般的に赤外ととして特徴付けられている電磁放
射の周波数は分子を振動させることで放射され、又は吸
収され、そしてこのような振動は一般には物質周辺との
関係に於ける物質の熱状態に対応する。その温度が絶対
０°以上である固体は全てある程度の赤外エネルギーを
照射し、約３５００°Ｋ（摂氏３２２７°、華氏５８４
０°）以下の温度では、この熱放射は主に電磁スペクト
ラムの赤外域で起こる。従って、体温と放射される赤外
放射との間には直線的な相関性が存在する。本発明で
は、３〜１００ミクロンの範囲の放射をモニタリングす
ることが好ましく、より好ましくは３〜１５ミクロンで
あり、最も好ましくは３〜１２ミクロンである（例えば
６〜１２ミクロン）。[0012] Generally, "infrared radiation" is about 2.5-
Having a wavelength between about 50 microns, or in other words 1
It refers to electromagnetic radiation having a frequency of about 200 to about 4000 per cm (cm-1 or "wave number"). Infrared (I
R) As is well understood by those familiar with radiation and IR spectra, the frequency of electromagnetic radiation, commonly characterized as infrared, is radiated or absorbed by vibrating a molecule, and such vibrations occur. Generally corresponds to the thermal state of a material in relation to its surroundings. All solids whose temperature is absolutely 0 ° C or higher irradiate with some infrared energy to about 3500 ° K (3227 ° C, 584 ° F).
At temperatures below (0 °) this thermal radiation occurs mainly in the infrared region of the electromagnetic spectrum. Therefore, there is a linear correlation between body temperature and emitted infrared radiation. In the present invention, it is preferred to monitor radiation in the range of 3-100 microns, more preferably 3-15 microns and most preferably 3-12 microns (eg 6-12 microns).

【００１３】更に、電磁放射熟知者が理解する通り、
２．５ｃｍ^−１以下の波長は電磁スペクトラムの「近Ｉ
Ｒ」域と見なされており、倍振動及び低レベルの電子項
遷移を表す。ここで使用する「赤外」とは、電磁スペク
トラムの「近ＩＲ」域を包含することを意図しない。Further, as those familiar with electromagnetic radiation understand,
Wavelengths below 2.5 cm ^-1 are in the near
It is considered the "R" region and represents overtones and low level electronic term transitions. As used herein, "infrared" is not intended to encompass the "near IR" region of the electromagnetic spectrum.

【００１４】本発明によれば、赤外イメージングシステ
ム、好ましくは高い解像度赤外イメージングシステム
は、データ解析用の中央処理ユニットにより提供された
イメージを利用した、例えば培養細胞または組織あるい
は実験動物からの熱出力の即時的モニターに利用される
（図１及び図２及び以下の実施例を参照）。好適なシス
テムの例は、ＦＬＩＲ赤外システム（AGEMA900 又は QW
IP SC3000）により作られたものである。同ように、温
度はリニアーラボラトリーズ社(Linear Laboratories)
製の非接触赤外サーモメーター（Ｃ−１６００ＭＰ）の
ようなものを利用し、測定することができる。これまで
ＡＧＥＭＡ９００又はＣ−１６００ＭＰは、いずれも本
発明の方法の実施に典型的に利用されてはいない。しか
し、これら装置は当業者に公知の技術により適合され、
例えば５．０℃又はそれ以上の温度から0.000001℃以
下、好ましくは1.0℃〜0.00001℃、又は0.5℃〜0.0001
℃、より好ましくは0.3℃〜0.0005℃又は0.25℃から0.0
01℃、最も好ましくは0.2℃〜0.002℃（図１及び図２、
ならびに以下の実施例を参照）の範囲の温度の変化を測
定できる。In accordance with the present invention, an infrared imaging system, preferably a high resolution infrared imaging system, utilizes an image provided by a central processing unit for data analysis, for example from cultured cells or tissues or experimental animals. Used for immediate monitoring of heat output (see Figures 1 and 2 and the Examples below). An example of a suitable system is the FLIR infrared system (AGEMA900 or QW
It was made by IP SC3000). Similarly, the temperature is linear laboratories.
A non-contact infrared thermometer (C-1600MP) manufactured by K.K. can be used for the measurement. To date, neither AGEMA 900 nor C-1600 MP has typically been utilized in practicing the methods of the present invention. However, these devices are adapted by techniques known to those skilled in the art,
For example, a temperature of 5.0 ° C or higher to 0.000001 ° C or lower, preferably 1.0 ° C to 0.00001 ° C, or 0.5 ° C to 0.0001.
℃, more preferably 0.3 ℃ ~ 0.0005 ℃ or 0.25 ℃ to 0.0
01 ℃, most preferably 0.2 ℃ ~ 0.002 ℃ (Figs. 1 and 2,
And the temperature change in the range (see the examples below).

【００１５】実施形態の１つでは、本発明は分離細胞、
組織又は動物内（霊長類を含む（例えばヒト））の産熱
に及ぼす作用物質の効果をモニタリングする方法に関す
る。この方法は、ｉ）赤外サーモグラフィーを用いて、
作用物質に曝される前に細胞、組織又は動物の所定表面
積により産生される熱を測定すること、ｉｉ）（例えば
細胞又は組織が維持／増殖されている培地に作用物質を
加え、又は標準的供与技術を利用し動物を作用物質で処
理する事により）細胞、組織又は動物を作用物質に曝す
こと、ｉｉｉ）赤外サーモグラフィーを用いて、作用物
質で処理している間及び／又は後に細胞、組織又は動物
より産生される熱を測定すること、並びにｉｖ）工程
ｉ）及び（ｉｉｉ）にて得た測定値を比較することを含
み、この場合に細胞、組織又は動物の温度の低下をもた
らす作用物質は産熱阻害剤であり、温度の上昇をもたら
す作用物質は産熱促進剤である。[0015] In one embodiment, the invention provides isolated cells,
It relates to a method for monitoring the effect of an agent on thermogenesis in a tissue or animal (including primates (eg humans)). This method uses i) infrared thermography,
Measuring the heat produced by a given surface area of a cell, tissue or animal prior to exposure to the agent, ii) (eg adding the agent to the medium in which the cell or tissue is maintained / grown, or standard Exposing the cells, tissues or animals to the agent by treating the animal with the agent using donation techniques, iii) using infrared thermography, during and / or after the treatment with the agent, Measuring the heat produced by the tissue or animal, and iv) comparing the measurements obtained in steps i) and (iii), which results in a decrease in the temperature of the cell, tissue or animal The active substance is a heat production inhibitor, and the active substance that causes an increase in temperature is a heat production accelerator.

【００１６】本発明によりモニターできる細胞には、分
離された天然に生起する細胞（初代培養体及び樹立細胞
株を含む）及び加工細胞（例えば、分離された加工細
胞）が含まれる。細胞は懸濁した状態、又は単層あるい
は多層のいずれかで固相支持体に結合することができ
る。好適な支持体の例には、プラスチック又はガラス製
プレート、皿又はスライド、膜及びフィルター、フラス
コ、チューブ、ビーズ及びその他の関連容器が含まれ
る。好ましくは、プラスチック製マルチウエル型プレー
トが用いられ、９６ウエル型及び３８４ウエル型マイク
ロタイタープレートが好ましい。好ましい細胞タイター
は、接着細胞の場合は100ないし100,000細胞／ｃｍ^２で
あり、懸濁培養の場合には100ないし1,000細胞／μｌで
あるが、潜在的にはいずれの細胞数／濃度も使用でき
る。Cells which can be monitored according to the present invention include isolated naturally occurring cells (including primary cultures and established cell lines) and engineered cells (eg isolated engineered cells). The cells can be attached to the solid support either in suspension or in either monolayers or multilayers. Examples of suitable supports include plastic or glass plates, dishes or slides, membranes and filters, flasks, tubes, beads and other related vessels. Preferably, a plastic multi-well type plate is used, and 96-well type and 384-well type microtiter plates are preferable. Preferred cell titers are 100 to 100,000 cells / cm ² for adherent cells and 100 to 1,000 cells / μl for suspension cultures, although potentially any cell number / concentration can be used. .

【００１７】本発明の方法によりモニターできる、天然
に生ずる分離細胞には、真核細胞、好ましくは哺乳動物
細胞が含まれる。初代培養細胞、樹立細胞株、及びハイ
ブリドーマ（アメリカン・タイプ・カルチャー・コレク
ションより入手できるもの等）が利用できる。具体的な
例には、脂肪（例えば脂肪細胞及びその前駆細胞）、筋
肉（筋管、筋原細胞、筋細胞）、肝臓（例えば肝細胞、
クップファー細胞）、消化系（例えば腸上皮、唾液
腺）、膵臓（例えばα及びβ−細胞）、骨髄（例えば骨
芽細胞、破骨細胞及びそれらの前駆細胞）、血液（例え
ばリンパ細胞、繊維芽細胞、網状細胞、造血前駆細
胞）、皮膚（例えばケラチノ細胞、メラノ細胞）、羊水
又は胎盤（例えば絨毛膜絨毛）、腫瘍（例えば、癌、肉
腫、リンパ腫、白血病）、脳（例えばニューロン、視床
下部、副腎及び脳下垂体）、呼吸器系（例えば肺、気
道）、結合組織（例えば軟骨細胞）、眼、腎臓、心臓、
膀胱、膵臓、胸腺、生殖腺、甲状腺及び内分泌制御に関
わるその他の器官が含まれる。使用できる細胞には制限
はない。本発明は、植物、真菌、原生動物及びモネラ界
（例えば細菌）由来の細胞に利用できる。細胞は、確立
された培養技術を利用し培養でき、培養条件を最適化す
ることで生存能力、増殖及び／又は分化を適切に保証す
ることができる。Naturally occurring isolated cells which can be monitored by the method of the present invention include eukaryotic cells, preferably mammalian cells. Primary culture cells, established cell lines, and hybridomas (such as those available from American Type Culture Collection) can be used. Specific examples include fat (eg, adipocytes and precursor cells thereof), muscle (myotube, myoblast, myocyte), liver (eg, hepatocyte,
Kupffer cells), digestive system (eg intestinal epithelium, salivary glands), pancreas (eg α and β-cells), bone marrow (eg osteoblasts, osteoclasts and their precursors), blood (eg lymphoid cells, fibroblasts). , Reticulocytes, hematopoietic progenitor cells), skin (eg keratinocytes, melanocytes), amniotic fluid or placenta (eg chorionic villi), tumors (eg cancer, sarcoma, lymphoma, leukemia), brain (eg neurons, hypothalamus, Adrenal gland and pituitary gland), respiratory system (eg lungs, respiratory tract), connective tissue (eg chondrocytes), eye, kidney, heart,
Includes the bladder, pancreas, thymus, gonads, thyroid and other organs involved in endocrine control. There are no restrictions on the cells that can be used. The present invention is applicable to cells from plants, fungi, protozoa and monella kingdoms (eg bacteria). The cells can be cultivated by using the established culturing technique, and the viability, proliferation and / or differentiation can be appropriately ensured by optimizing the culturing conditions.

【００１８】本法によりモニターできる加工細胞には、
温度制御、エネルギーバランスとエネルギー源利用、増
殖と分化、並びに細胞により作られる熱を変化させる生
理又は代謝に関するその他の観点に直接又は関節的に関
与するタンパク質を産生、又は過剰産生するよう加工さ
れた細胞を含む。これら細胞は加工された前核細胞（モ
ネラ界：例えばＥ．ｃｏｌｉ）、加工された高等又は下
等真核細胞、又はトランスジェニック動物内に存在す
る、あるいは分離される細胞である。高等真核細胞の例
（例えば植物及び動物界に由来する）には、アメリカン
・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type C
ulture Collection)より入手可能な細胞株（例えばＣＶ
−１、ＣＯＳ−２、Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２、ＨｅＬａ及び
ＳＦ９）が含まれる。下等真核細胞の例には真菌（例え
ば酵母）及び原生動物（例えば粘菌及び繊毛虫）が含ま
れる。細胞又はトランスジェニック動物は、各種タンパ
ク質を発現するように加工でき、このタンパク質には核
レセプター及び転写因子（例えばレチノイドレセプタ
ー、ＰＰＡＲｓ、ＣＣＡＡＴ−エンハンサー−結合タン
パク質（ＣＥＢＰｓ）、ポリメラーゼ）、細胞表面レセ
プター（例えば膜貫通型及び非膜貫通型レセプター、Ｇ
タンパク−共役レセプター、キナーゼ−共役レセプタ
ー）、膜トランスポーター及びチャンネル（例えば非共
役タンパク質、糖トランスポーター、イオンチャンネ
ル）、シグナル伝達タンパク質（例えばフォスフォジエ
ステラーゼ、シクラーゼ、キナーゼ、フォスファター
ゼ）及びウイルス（例えばＡＩＤＳ、ヘルペス、肝炎、
アデノ）が含まれるが、もとよりこれらに限定されな
い。加工された細胞は、発現されるタンパク質をコード
している配列及び動作可能に連結されたプロモーターを
含む構築体を宿主細胞内に導入することで生産できる。
適当なベクター及びプロモーターは、所望する宿主に基
づき選択でき、宿主への構築体の導入は各種標準的なト
ランスフェクション／形質導入法の何れかを利用し実施
できる（分子生物学、研究室マニュアル(Molecular Bio
logy、A Laboratory Manual)、第２版、J. Sambrook, E.
F. Fritsh及びT. Maniatis、コールドスプリングハーバ
ープレス(Cold Spring Harbor Press)、1989参照）。こ
うして作られた細胞は確立された培養技術を利用し培養
でき、培養条件を最適化することで導入されたタンパク
質コーディング配列の発現を保証することができる。Processed cells that can be monitored by this method include
Engineered to produce or overproduce proteins that are directly or jointly involved in temperature regulation, energy balance and energy source utilization, proliferation and differentiation, and other aspects of the physiology or metabolism that alter the heat produced by cells Including cells. These cells are engineered prokaryotic cells (Kingdomera: eg E. coli), engineered higher or lower eukaryotic cells, or cells present in or isolated from transgenic animals. Examples of higher eukaryotic cells (eg, from the plant and animal kingdoms) include the American Type C Collection.
ulture collection) available cell lines (eg CV
-1, COS-2, C3H10T1 / 2, HeLa and SF9) are included. Examples of lower eukaryotic cells include fungi (eg yeast) and protozoa (eg slime mold and ciliates). Cells or transgenic animals can be engineered to express a variety of proteins including nuclear receptors and transcription factors (eg retinoid receptors, PPARs, CCAAT-enhancer-binding proteins (CEBPs), polymerases), cell surface receptors ( For example, transmembrane and non-transmembrane receptors, G
Protein-coupled receptors, kinase-coupled receptors), membrane transporters and channels (eg non-coupled proteins, sugar transporters, ion channels), signaling proteins (eg phosphodiesterases, cyclases, kinases, phosphatases) and viruses (eg. AIDS, herpes, hepatitis,
Adeno), but is not limited to these. Engineered cells can be produced by introducing into a host cell a construct containing a sequence encoding the protein to be expressed and an operably linked promoter.
Appropriate vectors and promoters can be selected based on the desired host, and introduction of the construct into the host can be performed using any of a variety of standard transfection / transduction methods (Molecular Biology, Laboratory Manual ( Molecular Bio
logy, A Laboratory Manual), 2nd edition, J. Sambrook, E.
See F. Fritsh and T. Maniatis, Cold Spring Harbor Press, 1989). The cells thus produced can be cultured using established culture techniques, and optimization of culture conditions can ensure expression of the introduced protein coding sequences.

【００１９】本発明の方法は、種々の無細胞系、細胞、
組織、植物、動物及びヒトをベースとした産熱アッセイ
に於ける作用物質の効能、選択性、有効性、薬物動態及
び薬力学に基づく各種疾患、障害又は症状の治療に使用
するのに好適な作用物質（例えば薬物又は薬物候補）の
同定、特徴付け、等級付け、及び選択に利用できる。例
えば試験物質は異化又は同化薬としてのその能力につい
て、赤外サーモグラフィーを利用することによりスクリ
ーニングできる。培養細胞（例えば脂肪細胞又は酵母の
ような初代細胞、あるいはＣ３Ｈ１０Ｔ１／２間葉性幹
細胞、骨芽細胞又は脂肪細胞のような樹立細胞、植物、
動物又はヒト（医薬品開発に於ける臨床試験の患者を含
む）は試験物質により処理された後、赤外サーモグラフ
ィーにより熱特性の変化を測定することができる。産熱
（細胞による熱産生）を高める作用物質は異化薬物とし
て潜在的に有用であり、産熱を抑制する薬物は同化薬物
として潜在的に有用である。The method of the present invention comprises various cell-free systems, cells,
Suitable for use in the treatment of various diseases, disorders or conditions based on the potency, selectivity, efficacy, pharmacokinetics and pharmacodynamics of agents in tissue, plant, animal and human-based thermogenic assays It can be used to identify, characterize, grade, and select agents (eg, drugs or drug candidates). For example, a test substance can be screened for its ability as a catabolic or anabolic drug by utilizing infrared thermography. Cultured cells (eg primary cells such as adipocytes or yeast, or established cells such as C3H10T1 / 2 mesenchymal stem cells, osteoblasts or adipocytes, plants,
Animals or humans (including patients in clinical trials in drug development) can be treated with the test substance and then changes in thermal properties can be measured by infrared thermography. Agents that increase thermogenesis (heat production by cells) are potentially useful as catabolic drugs, and drugs that suppress thermogenesis are potentially useful as anabolic drugs.

【００２０】代謝の変化に加え、産熱の変化は増殖及び
分化における変化を反映できる。即ち、本発明の方法
は、代謝、毒性、細胞増殖、器官発生及び／又は分化の
変化を伴う疾患、障害又は症状の処置への利用に好適な
作用物質（例えば薬物又は薬物候補）の同定、特徴付
け、等級付け、及び選択に利用できる。In addition to changes in metabolism, changes in thermogenesis can reflect changes in proliferation and differentiation. That is, the method of the present invention comprises the identification of an agent (eg, drug or drug candidate) suitable for use in the treatment of a disease, disorder or condition associated with alterations in metabolism, toxicity, cell proliferation, organ development and / or differentiation, Available for characterization, grading, and selection.

【００２１】赤外サーモグラフィーにより同定された同
化薬物による治療に対して潜在的に感受性である病態生
理の例には、食欲不振、脱毛、自己免疫、悪液質、癌、
老化に伴う異化作用、糖尿病、移植拒絶、成長遅延、骨
粗鬆症、発熱、細菌及びウイルス感染症が含まれる。赤
外サーモグラフィーにより特定される異化薬物の治療に
対して潜在的に感受性である疾患、障害あるいは症状に
は、肥満に付随する疾患や障害、又は症状（例えば高血
圧、異脂肪症ならびに心臓血管病）、並びに成長促進に
付随する病気、障害又は症状（例えば癌、巨人症、特定
のウイルス感染症）が含まれる。赤外サーモグラフィー
により特定される作用物質を利用する治療に感受性であ
る病態生理は、一般には異化作用又は同化作用の変化を
伴うものであるが、もとよりこれに限定されるものでは
ない（例えば代謝性疾患）。本方法は男性***不全（Ｍ
ＥＤ）や炎症、高血圧、胃腸管疾患、行動傷害（ＣＮＳ
病）を含むその他の疾患、障害ならびに症状、更に血流
の変化を伴う病気にも応用可能である。薬学研究ならび
に開発に於いて、本発明により分析可能な病態生理に関
しては制限はない（例えば薬物の効能、有効性、毒性、
薬物動態ならびに薬力学の分析）。Examples of pathophysiology potentially sensitive to treatment with anabolic drugs identified by infrared thermography include anorexia, alopecia, autoimmunity, cachexia, cancer,
It includes catabolism with aging, diabetes, transplant rejection, growth retardation, osteoporosis, fever, bacterial and viral infections. Diseases, disorders or conditions potentially susceptible to the treatment of catabolic drugs identified by infrared thermography include diseases or disorders associated with obesity, or conditions (eg hypertension, dyslipidemia and cardiovascular disease). , As well as diseases, disorders or conditions associated with growth promotion (eg, cancer, macrosomia, certain viral infections). Pathophysiology that is sensitive to therapy utilizing agents identified by infrared thermography is generally associated with catabolism or altered anabolic activity, but is not limited to this (eg, metabolic disease). This method is used for male erectile dysfunction (M
ED), inflammation, hypertension, gastrointestinal tract disease, behavioral injury (CNS)
The present invention can be applied to other diseases, disorders and symptoms including diseases, as well as diseases involving changes in blood flow. In pharmaceutical research and development, there is no limitation as to the pathophysiology that can be analyzed by the present invention (eg, drug efficacy, efficacy, toxicity,
Analysis of pharmacokinetics and pharmacodynamics).

【００２２】本発明によれば、結合が産熱反応を誘導す
る結合相手（タンパク質又は非タンパク質（例えば核
酸））へのリガンド（タンパク質又は非タンパク質（例
えば核酸））の結合を、赤外サーモグラフィーの利用に
よりモニターできる。リガンド及び／又は結合相手は細
胞内、又は無細胞環境内（例えば溶液）に存在できる。
リガンド及び／又は結合相手は、天然には通常存在しな
い合成された化学的実体でよく、あるいはリガンド及び
／又は結合−相手は、天然に生ずるタンパク質、核酸、
ポリサッカライド、脂質、ホルモン又はその他の天然に
生ずる物質あるいは細胞のような、天然に見いだされる
実体でもよい。その結合の相手方により発生する熱に及
ぼす試験物質（例えば潜在的リガンド）の影響は、赤外
サーモグラフィーを利用して測定することができる。好
適な方法の一つは：ｉ）結合の相手方により生成された
熱を測定することと、ｉｉ）結合の相手方に試験物質を
加えることと、ｉｉｉ）潜在的リガンド（試験物質）と
結合の相手方とを混合した後に生ずる熱を測定すること
と、ｉｖ）（ｉ）及び（ｉｉ）の測定値を比較する工程
とを含み、この場合発熱量を変える作用物質が結合の相
手方に対するリガンドである。更に、試験物質は、その
結合相手へのリガンド結合より生ずる産熱反応を変化さ
せる能力についてスクリーニングすることができる。こ
のような作用物質は、リガンド及び／又は結合相手のア
ロステリック制御因子、アゴニスト、又はアンタゴニス
トである。このようなスクリーニングは以下を具備す
る：ｉ）赤外サーモグラフィーを用い、結合ペアの第２
メンバーに結合ペアの第１メンバー（リガンド又は結合
相手）を加えることで作られる熱を測定し、ｉｉ）結合
ペアの第１メンバー、結合ペアの第２メンバー及び試験
物質を加えた時に生じた熱を測定し、そしてｉｉｉ）
（ｉ）の測定値と（ｉｉ）の測定値を比較するが、この
場合結合相手にリガンドを加えた時の発熱量を変化させ
る作用物質が、例えば結合ペアの何れかのメンバー又は
両メンバーへの結合による相互作用の変調因子である。According to the invention, the binding of a ligand (protein or non-protein (eg nucleic acid)) to a binding partner (protein or non-protein (eg nucleic acid)) whose binding induces a thermogenic reaction is determined by infrared thermography. Can be monitored by use. The ligand and / or binding partner can be present intracellularly or in a cell-free environment (eg, solution).
The ligand and / or binding partner may be a synthetic chemical entity that does not normally occur in nature, or the ligand and / or binding partner may be a naturally occurring protein, nucleic acid,
It may also be a naturally occurring entity such as a polysaccharide, lipid, hormone or other naturally occurring substance or cell. The effect of a test substance (eg, a potential ligand) on the heat generated by its binding partner can be measured using infrared thermography. One of the preferred methods is: i) measuring the heat generated by the binding partner, ii) adding a test substance to the binding partner, and iii) a potential ligand (test substance) and the binding partner. Measuring the heat generated after mixing with and iv) comparing the measured values of (i) and (ii), where the agent that alters the exotherm is the ligand for the binding partner. In addition, test substances can be screened for their ability to alter the thermogenic response resulting from ligand binding to its binding partner. Such agents are allosteric regulators, agonists or antagonists of ligands and / or binding partners. Such a screen comprises: i) using infrared thermography, a second pair of binding pairs.
The heat generated by adding the first member of the binding pair (ligand or binding partner) to the member is measured, and ii) the heat generated when the first member of the binding pair, the second member of the binding pair and the test substance are added. And iii)
The measured value of (i) and the measured value of (ii) are compared. In this case, an agent that changes the calorific value when a ligand is added to the binding partner is, for example, one or both members of the binding pair. Is a modulator of the interaction due to the binding of.

【００２３】更に本発明によれば、作用物質は特定の酵
素の触媒速度を変調するその能力についてスクリーニン
グできる。方法は、基質へ酵素を添加したときに発生す
る熱を、赤外サーモグラフィーを使用して測定するこ
と、試験物質、酵素およびその基質の添加により発生し
た熱を測定すること、および結果を比較することを含
む。熱産生を変化させる作用物質は酵素阻害剤又は活性
剤である。これら方法に従って実施可能な制御には、試
験化合物への酵素添加（基質無しに）により生ずる熱、
及び試験化合物への基質の添加（酵素無しに）により生
ずる熱を測定することが含まれる。このような制御によ
り、添加毎の熱産生を決定することができる。このよう
な方法を利用することで、基質として振る舞う能力につ
いて、試験物質をスクリーニングすることができる。こ
のような作用物質は、その他いずれの既知基質も存在し
ない状態で酵素と混合すると、熱産生を増やすことがで
きる。Further in accordance with the invention, agents can be screened for their ability to modulate the catalytic rate of a particular enzyme. The method measures the heat generated when the enzyme is added to the substrate using infrared thermography, measures the heat generated by the addition of the test substance, the enzyme and its substrate, and compares the results. Including that. Agents that alter thermogenesis are enzyme inhibitors or activators. Controls that can be performed according to these methods include heat generated by the addition of enzyme to the test compound (without substrate),
And measuring the heat generated by the addition of the substrate to the test compound (without enzyme). By such control, the heat production at each addition can be determined. Utilizing such a method, test substances can be screened for their ability to act as substrates. Such agents can increase thermogenesis when mixed with the enzyme in the absence of any other known substrate.

【００２４】別の実施形態では、本発明は上記アッセイ
を利用し特定される作用物質に関する。上記アッセイに
より特定された作用物質は、医薬品組成物として処方で
きる。このような組成物は作用物質、及び医薬品として
許容可能な希釈剤、又はキャリアを含む。作用物質は投
与単位形状（例えば錠剤又はカプセル）、あるいは溶液
として存在できるが、好ましくは、特に注射で投与され
る場合には無菌である。投与量と投与方法は、例えば患
者や作用物質、そして所望される効果により様々であ
る。最適投与量と方法は当業者が容易に決定できる。In another embodiment, the present invention relates to agents identified using the above assay. The agent identified by the above assay can be formulated as a pharmaceutical composition. Such compositions include an agent and a pharmaceutically acceptable diluent or carrier. The agent can be present in unit dosage form (eg tablets or capsules) or as a solution, but is preferably sterile, especially when administered by injection. Dosage amount and mode of administration will vary with, for example, the patient, the agent, and the effect desired. Optimal dosages and methods can be readily determined by those of ordinary skill in the art.

【００２５】別の実施形態では、本発明は様々な生物体
（動物、植物、組織、及び細胞）に於ける産熱に及ぼす
環境変化（例えば食物）及び／又は遺伝的背景の影響を
モニタリングする方法に関する。この方法は：ｉ）様々
な環境条件（例えば異なる食事を与える；高又は低脂
肪、タンパク質、あるいは炭水化物食）の下で生物体が
生じた熱を、又は異なる遺伝的背景（例えば同系動物、
集団）を持つ生物体が生じた熱を、赤外サーモグラフィ
ーを用い測定することと、ｉｉ）生物体を各種作用物質
（例えばプラセボ又は産熱作用物質；未処置コントロー
ルを含む）に暴露することと、ｉｉｉ）作用物質により
処理された生物体により生じた熱を、赤外サーモグラフ
ィーを用いて測定することと、ｉｖ）工程（ｉ）及び
（ｉｉｉ）の測定値を比較して、環境変化及び遺伝的背
景の影響を決定することとを含むことができる。In another embodiment, the invention monitors the effects of environmental changes (eg food) and / or genetic background on thermogenesis in various organisms (animals, plants, tissues, and cells). Regarding the method. The methods are: i) the heat generated by the organism under different environmental conditions (eg different diets; high or low fat, protein, or carbohydrate diets), or different genetic backgrounds (eg syngeneic animals,
Measuring the heat generated by an organism having a population) using infrared thermography; and ii) exposing the organism to various agents (eg placebo or thermogenic agents; including untreated controls). , Iii) measuring the heat generated by an organism treated with an agent with infrared thermography and iv) comparing the measurements of steps (i) and (iii) to determine environmental changes and genetics Determining the impact of the physical background.

【００２６】本発明の方法は、どの程度異なる環境（例
えば食事）又は遺伝子型が、基底産熱あるいは作用物質
により誘導される産熱に影響するかを特定し、推測し、
特徴付けし、等級付けし、そして選択するために使用で
きる。使用可能な生物体の集団、種、株、性、あるいは
年齢、又は食物あるいは環境条件に関して制限はない。
生物体は天然に生ずるもの（例えばイエネズミ）、同系
（例えばＡＫＲ／Ｊマウス）または創出されたもの（ト
ランスジェニックマウス）で良い。方法は、食事、概日
リズム、明期リズム、高度、気圧、湿度、温度、騒音、
睡眠状態、身体又は精神的ストレス、細胞又は生体の傷
害を変化させた際の、生じた熱を赤外サーモグラフィー
にて測定することを含むことができる。食事は規定の緩
いもの（例えばカフェテリア食）又は良く特徴付けられ
たもの（例えば実験室食）でも良い。生物体は決められ
た通りに、あるいは自由に食事して良い。産熱を変化さ
せる作用物質は天然に生ずるものでも、合成したもので
も、既知または未知のもの、安全又は有毒なもの、そし
て同化型、異化型、あるいは効果を持たないものでも良
い。産熱（体温産生）を増強する環境変化（食事または
その他）、遺伝子型、又は作用物質は、潜在的には異化
作用状態の特定に有益である。産熱（体温産生）を抑制
する環境変化（食事またはその他）、遺伝子型、又は作
用物質は、潜在的には同化作用状態の特定に有益であ
る。The method of the present invention identifies and infers to what extent different environments (eg diet) or genotypes influence basal or agent-induced thermogenesis,
Can be used to characterize, grade and select. There are no restrictions as to the population, species, strain, sex, or age of organisms that can be used, or food or environmental conditions.
The organism may be naturally occurring (eg, murine), syngeneic (eg, AKR / J mouse) or created (transgenic mouse). The methods are meal, circadian rhythm, photoperiod rhythm, altitude, pressure, humidity, temperature, noise,
Infrared thermography may be used to measure the heat generated when the sleep state, physical or mental stress, injury of cells or living body is changed. The diet may be regular loose (eg cafeteria diet) or well characterized (eg laboratory diet). The organisms may eat as prescribed or freely. The agents that alter thermogenesis can be naturally occurring, synthetic, known or unknown, safe or toxic, and assimilated, catabolic, or ineffective. Environmental changes (diet or other), genotypes, or agents that enhance thermogenesis (body temperature production) are potentially useful in identifying catabolic states. Environmental changes (diet or other), genotypes, or agents that suppress thermogenesis (body temperature production) are potentially useful in identifying anabolic states.

【００２７】別の実施形態において、本発明は各種生物
体（ヒト、動物、植物、組織及び細胞）での薬物−薬物
相互作用をモニタリングする方法に関する。この方法
は：ｉ）作用物質への暴露前に、赤外サーモグラフィー
を利用して生物体（細胞等）により作られる熱を測定す
ることと、ｉｉ）生物体（細胞等）を単一作用物質及び
複数の作用物質に暴露させること（例えば培地に添加
し、あるいは注射、胃腸管栄養、局所適用等により投与
することで）と、ｉｉｉ）単一作用物質により処理した
後、及び複数の作用物質による処理の後に、赤外サーモ
グラフィーを利用して生物体（細胞等）により作られる
熱を測定することと、ｉｖ）工程（ｉ）及び（ｉｉｉ）
にて生じた熱の差を決定し、単一作用物質への暴露後に
生じた熱と複数の作用物質に暴露した後に生じた熱を比
較することとを含む。複数の作用物質への暴露後に生じ
た熱の差（単一作用物質とは対照的に）は、作用物質は
産熱反応と相互作用するか、又はこれを誘導することを
示す。In another embodiment, the present invention relates to a method of monitoring drug-drug interactions in various organisms (humans, animals, plants, tissues and cells). This method comprises: i) measuring the heat produced by an organism (cells etc.) using infrared thermography prior to exposure to the agent; and ii) making the organism (cells etc.) a single agent And exposure to multiple agents (eg, by adding to the medium or by injection, gastrointestinal feeding, topical application, etc.), and iii) after treatment with a single agent, and multiple agents Measuring the heat produced by the organism (cells etc.) using infrared thermography after treatment with iv), and iv) steps (i) and (iii)
Determining the difference in heat produced by the method described above and comparing the heat produced after exposure to a single agent with the heat produced after exposure to multiple agents. The difference in heat produced after exposure to multiple agents (as opposed to a single agent) indicates that the agent interacts with or induces a thermogenic reaction.

【００２８】上記の如く、単独で使用した場合に比較し
て、組合せて使用した場合に産熱に変化をもたらす作用
物質は、薬力学的薬物−薬物相互作用に関係することが
提言される。このような相互作用は、潜在的には生物
体、組織又は細胞に対し有害または有益である。このよ
うな場合にも、赤外サーモグラフィーはどのような種類
の作用物質（例えば薬物）がそれぞれ相互作用するかを
特定、予測、特徴付け、等級付け、及び／又は選択する
のに利用できる。利用できる作用物質のタイプと数、細
胞、組織及び生物体について制限は無い。作用物質は天
然に生ずる、合成、アゴニスト、アンタゴニスト、阻害
剤、活性化剤、安全、毒性、同化作用、異化作用、既知
または未知のものでよい。細胞、組織及び生物体は、植
物、動物（例えばヒト）、真菌、原生動物、又はモネラ
界より得ることができる。赤外サーモグラフィーは、暴
露期間の変更、作用物質や医薬組成物の濃度、使用する
作用物質の濃度の変更を含む各種薬物動態及び薬力学パ
ラメータを変化させた時の細胞、組織及び／又は生物体
により作られる熱の測定に利用できる。[0028] As mentioned above, it is suggested that the active substance which causes a change in thermogenesis when used in combination as compared with the use alone is related to the pharmacodynamic drug-drug interaction. Such interactions are potentially harmful or beneficial to organisms, tissues or cells. In such cases, infrared thermography can also be used to identify, predict, characterize, grade, and / or select which types of agents (eg, drugs) each interact with. There are no restrictions on the type and number of agents available, cells, tissues and organisms. The agent may be naturally occurring, synthetic, agonist, antagonist, inhibitor, activator, safety, toxicity, anabolic, catabolic, known or unknown. Cells, tissues and organisms can be obtained from plants, animals (eg humans), fungi, protozoa, or Monella kingdom. Infrared thermography refers to cells, tissues and / or organisms when various pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters are changed, including changes in exposure time, concentrations of active substances or pharmaceutical compositions, and changes in the concentration of active substances used. Can be used to measure the heat produced by.

【００２９】更なる実施形態において、本発明は脱毛
（禿げ）及び再生をモニタリングする方法に関する。こ
の場合、赤外サーモグラフィーは髪の増殖を変える各種
処置又は環境刺激の特定、予測、特徴付け、等級付け、
及び／又は選択に利用することができる。脱毛又は増殖
を変化させる可能性のある処置又は刺激のタイプには制
限は無い。処置のタイプは、食事、運動、薬学的、放射
性的、または外科的介入を含むことができ、侵襲的でも
非侵襲的でも良い。髪の増殖を変えるための刺激は環境
中に自然に存在（例えばラドンガス）するもの、又は環
境汚染の結果（殺虫剤のようなものの汚染）でも良い。
従って、赤外サーモグラフィーは、脱毛及び増殖に対す
る各種処置の安全性、効力ならびに有効性のモニタリン
グに利用できる。In a further embodiment, the present invention relates to a method of monitoring hair loss (balding) and regrowth. In this case, infrared thermography identifies, predicts, characterizes, grades various treatments or environmental stimuli that alter hair growth,
And / or available for selection. There is no limit to the type of treatment or irritation that can alter hair loss or proliferation. The type of treatment can include diet, exercise, pharmaceutical, radioactive, or surgical intervention and can be invasive or non-invasive. The stimulus for altering hair growth may be naturally present in the environment (eg radon gas) or may be the result of environmental pollution (contamination of things like insecticides).
Therefore, infrared thermography can be used to monitor the safety, efficacy and efficacy of various treatments against hair loss and proliferation.

【００３０】別の実施形態では、本発明は医薬品の安全
性プロフィールを評価する方法に関する。本実施形態に
よれば、作用物質により標的となるタイプの各種タンパ
ク質（例えばチトクロームＰ４５０ｓ等）、細胞内器官
（例えばミクロゾーム等）、細胞、組織及び器官を分離
し、各種濃度の作用物質で処理し、赤外サーモグラフィ
ーを利用し生じた熱をモニターすることができる。この
方法は、ｉ）所望の標的（例えば作用物質の治療効果に
関係するタンパク質、細胞内器官、細胞、組織、または
器官）内での熱産生の促進、又は阻害に及ぼす作用物質
の効力及び有効性を決定することと、ｉｉ）不所望標的
（例えば作用物質の有毒効果に関係するタンパク質、細
胞内器官、細胞、組織、または器官）内での熱産生の促
進、又は阻害に及ぼす作用物質の効力及び有効性を決定
することと、ｉｉｉ）工程（ｉ）と（ｉｉ）を比較する
ことで作用物質の選択性を決定することとを含むことが
できる。各種標的（例えばタンパク質、細胞内器官、細
胞、組織、及び／又は器官）間での選択性の増加を示す
医薬的作用物質では、安全性プロフィールの向上が期待
できる。本実施形態では、作用物質の濃度を変化した場
合の結合相手及び／又は酵素触媒により生ずる熱に及ぼ
す効果を利用して、複数の標的に対する選択性及び安全
性プロフィールを決定することができる。所望及び不所
望標的間（例えば細胞タイプ、結合相手、または酵素）
の最適選択性は当業者により容易に決定できる。In another embodiment, the invention relates to a method of assessing the safety profile of a pharmaceutical product. According to this embodiment, various types of proteins targeted by an agent (for example, cytochrome P450s), intracellular organs (for example, microsomes), cells, tissues and organs are separated and treated with various concentrations of the agent. Infrared thermography can be used to monitor the heat generated. The method comprises i) the potency and effectiveness of the agent on promoting or inhibiting thermogenesis within a desired target (eg, a protein, intracellular organ, cell, tissue, or organ involved in the therapeutic effect of the agent). Determining the sex, and ii) the effect of the agent on promoting or inhibiting thermogenesis within an undesired target (eg, a protein, intracellular organ, cell, tissue, or organ involved in the toxic effect of the agent). It may include determining potency and efficacy and iii) determining the selectivity of the agent by comparing steps (i) and (ii). An improved safety profile can be expected for pharmaceutical agents that show increased selectivity among various targets (eg proteins, subcellular organelles, cells, tissues and / or organs). In this embodiment, the effect on the heat generated by the binding partner and / or the enzyme catalyst when the concentration of the agent is changed can be used to determine the selectivity and safety profile for multiple targets. Between desired and undesired targets (eg cell type, binding partner, or enzyme)
The optimum selectivity of can be easily determined by a person skilled in the art.

【００３１】別の実施形態において、本発明は、化合物
の物理的状態及び／又は量を評価する方法に関する。こ
の実施形態によれば、化合物の物理状態を決定すること
ができる。何故なら、それは物理的状態を個体（即ち凍
結液体）から液体（即ち、融解）、液体から固体（即ち
結晶化）、液体から気体（即ち気化、蒸発）、固体から
気体（即ち昇華）へと変化するに伴って、その物理特性
を変化させる化合物に関連するからである。本実施形態
は開放容器、閉鎖系、加圧容器（即ち吸入剤）内の化合
物に適用できるが、もとよりこれに限定されるものでは
ない。液体の量は、本発明を使用して測定することがで
きる。本実施形態によれば、各種量の試験物質は特異的
な熱プロフィールを生じ、これによりその特異的熱特性
を利用して、存在する作用物質の量を測定することがで
きる。In another embodiment, the present invention relates to a method of assessing the physical state and / or amount of a compound. According to this embodiment, the physical state of the compound can be determined. Because it changes the physical state from solid (ie frozen liquid) to liquid (ie melt), liquid to solid (ie crystallization), liquid to gas (ie vaporization, evaporation), solid to gas (ie sublimation). This is because it relates to compounds that change their physical properties as they change. This embodiment is applicable to compounds in open containers, closed systems, pressurized containers (ie inhalants), but is not limited to this. The amount of liquid can be measured using the present invention. According to this embodiment, different amounts of the test substance produce a specific thermal profile, which can be used to determine the amount of active substance present.

【００３２】以下の既述より、発明が実際に動物又は動
物組織と結びついた応用性を持つことが認識されるだろ
う。例えば、上記方法は霊長類（例えばヒト）及び一般
的に研究に利用されている動物（例えばラット、マウ
ス、ハムスター、モルモット及びウサギ）を含む哺乳動
物、鳥類、両生類及びは虫類、そして昆虫に応用でき
る。 本発明の特定の観点は、以下の非限定的実施例中
により詳細に既述される。It will be appreciated from the foregoing description that the invention has practical application in connection with animals or animal tissues. For example, the method is applicable to mammals, including primates (eg, humans) and commonly used research animals (eg, rats, mice, hamsters, guinea pigs and rabbits), birds, amphibians and reptiles, and insects. . Specific aspects of the invention are described in more detail in the following non-limiting examples.

【００３３】[0033]

【実施例】下記の実験プロトコール及び詳細は、その全
て又は一部が以下の非限定的実施例に参照される。EXAMPLES The following experimental protocols and details are referenced in whole or in part by the following non-limiting examples.

【００３４】脂肪細胞：ヒト皮下脂肪細胞はゼンバイオ
社(Zen-Bio、Inc)（リサーチトライアングルパーク、ノ
ースカロライナ州(Research Triangle Park、NC)）から
購入した。Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２クローン８繊維芽細胞
は、前述（Lenhard et al., Biochem.Pharmacol. 54:80
1-808(1997)、Paulik and Lenhard, Cell Tissue Res.
290:79-87(1997)）と同様にして脂肪細胞に分化させ
た。培養７日後に、トリグリセリドの蓄積を、リポタン
パク質リパーゼ及びＧＰＯ−Ｔｒｉｎｄｅｒ試薬（アッ
セイキット３３７−Ｂ、シグマダイアグノスティックス
社、セントルイス、ミズーリ州(Sigma Diagnostics, S
t. Louis, MO)）を細胞（５０μｌ／ｃｍ^２）に加え、
溶解物を３７℃にて２時間インキュベーションし、決定
した。光学密度は波長５４０ｎｍにセットされた分光光
度計を利用して測定された。脂肪溶解は既述（Lenhard
et al., Biochem. Pharmacol. 54:801-808(1997)）の如
くにして測定された。Adipocytes: Human subcutaneous adipocytes were purchased from Zen-Bio, Inc (Research Triangle Park, NC). C3H10T1 / 2 clone 8 fibroblasts have been described in (Lenhard et al., Biochem. Pharmacol. 54:80).
1-808 (1997), Paulik and Lenhard, Cell Tissue Res.
290: 79-87 (1997)). After 7 days in culture, triglyceride accumulation was assessed by lipoprotein lipase and GPO-Trinder reagent (Assay Kit 337-B, Sigma Diagnostics, St. Louis, MO).
t. Louis, MO)) to the cells (50 μl / cm ² )
Lysates were incubated at 37 ° C for 2 hours and determined. The optical density was measured using a spectrophotometer set at a wavelength of 540 nm. Fat dissolution has already been described (Lenhard
et al., Biochem. Pharmacol. 54: 801-808 (1997)).

【００３５】ＵＣＰ２及び酵母形質転換体のクローニン
グ：ヒト骨格筋ＤＮＡ（＃７１７５−１）はクローンテ
ック社(Clontech)（パロアルト、カリフォルニア州(Pal
o Alto,CA)より購入した。ＵＣＰ２特異的配列は、公開
配列（GenBank U82819）の５’及び３’末端に適合した
オリゴヌクレオチドプライマーを利用し、サンプルから
ＰＣＲ増幅された。２ｍＭのＭｇＳＯ_４及び５％ＤＭＳ
Ｏを含む標準的反応混合液中にベント（Ｖｅｎｔ）ポリ
メラーゼ（ニューイングランドバイオラブス社、バーバ
ーリー、マサチューセッツ(New England Biolabs, Berb
eryly, MA)）を利用した。サイクルパラメーターは９４
℃１分、５５℃１分、７２℃１分で、これを２９回繰り
返した。サンプルは大腸菌を形質転換させるためのベク
ターと接続する前に、Ｓ−４００スピンカラム（ファル
マシア社、ピスキャタウェイ、ニュージャージー(Pharm
acia, Piscataway, NJ)）を通した。クローンの認証は
ＤＮＡ配列解析により確認された。酵母の実験では、配
列ＡＡＡＡＡＡＣＣＣＣＧＧＡＴＣＧＡＡＴＴＴＣＡＴ
ＧＧＴＴＧＧＧＴＴＣＡＡＧＧＣＣＡ（配列番号１）
（センス）及びＣＡＴＴＧＴＴＣＣＴＴＡＴＴＣＡＧＴ
ＴＡＣＴＣＧＡＧＴＴＡＧＡＡＧＧＧＡＧＣＣＴＣＴＣ
ＧＧＧＡ（配列番号２）（アンチセンス）を持つプライ
マーを利用したＰＣＲ、続く配列ＴＴＡＡＣＧＴＣＡＡ
ＧＧＡＧＡＡＡＡＡＡＣＣＣＣＧＧＡＴＣＧ（配列番号
３）（センス）及びＧＡＡＡＧＧＡＡＡＡＡＣＧＴＴＣ
ＡＴＴＧＴＴＣＣＴＴＡＴＴＣＡＧ（配列番号４）（ア
ンチセンス）を有するプライマーを利用した第２ＰＣＲ
にてＵＣＰ２コーディング配列が増幅された。ＰＣＲ産
物は、酵母株Ｗ３０３（ａｄｅ２−１、ｈｉｓ３−１、
１５ｌｅｕ２−３、１１２、ｔｒｐ１−１、ｕｒａ３−
１についてのａ／ａホモ接合体）内での相同的組み換え
を利用しｐＹＸ２３３（Ｒ＆Ｄシステムス）にクローン
化した。酵母形質転換体はＢＳＭ−ｔｒｐ寒天上で選別
された（バイオ１０１、ビスタ、カリフォルニア(Bio 1
01、Vista、CA)）。正確なＵＣＰ２配列は、酵母から大腸
菌に逆抽出されたプラスミドの配列を決定して確認され
た。Cloning of UCP2 and Yeast Transformants: Human skeletal muscle DNA (# 7175-1) was cloned from Clontech (Palo Alto, Calif.).
Purchased from Alto, CA). UCP2-specific sequences were PCR amplified from the samples utilizing oligonucleotide primers compatible with the 5'and 3'ends of the published sequence (GenBank U82819). 2 mM MgSO ₄ and 5% DMS
Vent polymerase (New England Biolabs, Berb, Mass.) In a standard reaction mixture containing O.
eryly, MA)) was used. The cycle parameter is 94
This was repeated 29 times at 1 ° C for 1 minute, 55 ° C for 1 minute, and 72 ° C for 1 minute. Samples were S-400 spin columns (Pharmacia, Piscataway, NJ) prior to ligation with the vector for transforming E. coli.
acia, Piscataway, NJ)). The identity of the clone was confirmed by DNA sequence analysis. In yeast experiments, the sequence AAAAAACCCCGGATCGAATTTTCAT
GGTTGGGGTTCAAGGCCA (SEQ ID NO: 1)
(Sense) and CATTGTTCCCTTATTCAGT
TACTCGAGTTAGAAGGGGAGCCTTCC
PCR using a primer with GGGA (SEQ ID NO: 2) (antisense), followed by the sequence TTAACGTCAA
GGAGAAAAAACCCCGGATCG (SEQ ID NO: 3) (sense) and GAAAGGAAAAACGTTC
Second PCR using a primer having ATTGTTCCTTATTCAG (SEQ ID NO: 4) (antisense)
The UCP2 coding sequence was amplified at. The PCR products are yeast strains W303 (ade2-1, his3-1,
15leu2-3, 112, trp1-1, ura3-
Cloned into pYX233 (R & D Systems) utilizing homologous recombination within a / a homozygote for 1). Yeast transformants were selected on BSM-trp agar (Bio 101, Vista, Calif.
01, Vista, CA)). The correct UCP2 sequence was confirmed by sequencing the plasmid back-extracted from yeast into E. coli.

【００３６】ＵＣＰ２発現及び産熱の解析の為に、発現
プラスミドを含む酵母はＢＳＭ−ｔｒｐブロス中で２４
時間継代され、１回洗浄後２％ＤＬ−乳酸、ｐＨ４．
５、１％エタノール、０．１％カザミノ酸及び４０ｍｇ
／ｍｌのアデニンを含むＹＰ中に、Ａ_６００＝０．００
１に摂取された。１６時間後、グルコースを０．４％
（ｗ／ｖ）に成るよう加え、培養体を誘導した。ＵＣＰ
２の発現を確認する為に、酵母（Ａ_６００＝０．１）を
５％β−メルカプトエタノールを含むＮｕＰＡＧＥサン
プルバッファー中（ノベックス、サンジェゴ、カリフォ
ルニア州(Novex, San Diego, CA)）で溶解し、可溶性タ
ンパク質を１０％ＮｕＰＡＧＥゲル（ノベックス、サン
ジェゴ、カリフォルニア州(Novex, San Diego, CA)）上
で分離した。ＵＣＰ２アミノ酸配列ＬＫＲＡＬＭＡＡＹ
ＱＳＲＥＡＰＦ（配列番号５）を利用した合成ペプチド
を合成し、抗体の作成に利用した（ゼネカ、ウィルミン
トン、デラウエアー州(Zeneca、Wilmington、DE)）。ウエ
スタンブロット分析は、公開された方法（Paulik and L
enhard, Cell Tissue Res. 290:79-87(1997)）に従い実
施された。For analysis of UCP2 expression and thermogenesis, the yeast containing the expression plasmid was prepared in BSM-trp broth at 24
After passage for 1 hour, washed once, 2% DL-lactic acid, pH 4.
5, 1% ethanol, 0.1% casamino acid and 40 mg
A ₆₀₀ = 0.00 in YP containing / ml adenine
Ingested on 1. 16 hours later, 0.4% glucose
(W / v) to induce the culture. UCP
To confirm expression of 2, yeast (A ₆₀₀ = 0.1) was lysed in NuPAGE sample buffer containing 5% β-mercaptoethanol (Novex, San Diego, CA). , Soluble proteins were separated on a 10% NuPAGE gel (Novex, San Diego, CA). UCP2 amino acid sequence LKRALMAAY
A synthetic peptide utilizing QSREAPF (SEQ ID NO: 5) was synthesized and used for producing an antibody (Zeneca, Wilmington, DE). Western blot analysis is based on published methods (Paulik and L
enhard, Cell Tissue Res. 290: 79-87 (1997)).

【００３７】実験動物プロトコール：年齢及び体重が一
致したオス＋ｏｂ／＋ｏｂマウス（ジャクソンラブス、
バーハーバー(Jackson Labs, Bar Harbor)、ＭＥ）を７
２°Ｆ、相対湿度５０％、１２時間明暗サイクル、固形
飼料（NIH R&M/Auto 6F-Ovals5K67, PMIFeeds（登録商
標）、リッチモンド、インディアナ州(Richmond, India
na)）にて、５匹／ケージで飼育した。４１日齢の動物
に１日１回（午前８：００−９：００）０．０５Ｍ Ｎ
−メチルグルカミン（コントロール）及び５ｍｇ／ｋｇ
の濃度のＧＷ１９２９の０．０５Ｍ Ｎ−メチルグルカ
ミン液を、経口より強制投与した。投与２週後、動物に
１ｍｇ／ｋｇのＣＧＰ１２１７７Ａを投与し（腹膜
内）、動物をイソフルオランにて麻酔した。処置群当た
り６匹以上の動物について、赤外サーモグラフィックイ
メージを得て、温度計算を行った。この研究は実験動物
飼育の原則（ＮＩＨ公開番号８６−２３、改訂１９８
５）及び動物飼育及び使用に関する会社の方針、及び関
連する実務規則に則り行われた。Experimental Animal Protocol: Age and weight matched male + ob / + ob mice (Jackson Labs,
Bar Harbor (Jackson Labs, Bar Harbor, ME) 7
2 ° F, 50% relative humidity, 12 hour light / dark cycle, solid diet (NIH R & M / Auto 6F-Ovals5K67, PMIFeeds®, Richmond, Indiana (Richmond, India
na)), 5 animals / cage were bred. For 41-day-old animals, 0.05M N once a day (8: 00-9: 00 am)
-Methylglucamine (control) and 5 mg / kg
A 0.05 M N-methylglucamine solution of GW1929 at the concentration of 1 was orally forcibly administered. Two weeks after the administration, the animals were administered with 1 mg / kg of CGP12177A (intraperitoneally), and the animals were anesthetized with isofluorane. Infrared thermographic images were obtained and temperature calculated for 6 or more animals per treatment group. This study is based on the principles of laboratory animal care (NIH Publication No. 86-23, Rev. 198).
5) and company policy regarding animal husbandry and use, and related practice rules.

【００３８】オスＡＫＲ／Ｊ、Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ及びＳ
ＷＲ／Ｊマウスはジャクソンラボラトリーズ（Jackson
Laboratories、（バーハーバー、マイン州）(Bar Harbo
r, ME)より購入した。マウスには、Surwitら（Metaboli
sm44(5):645-651(1995)）により規定された高ショ糖含
有高脂肪及び低脂肪食が与えられた。この食事を１４週
間与えた後、肩甲骨間の毛を剃り、動物に１ｍｇ／ｋｇ
のＢＲＬ３７３４４を投与し（腹膜腔内）、動物をイソ
フルオランにて麻酔した。ヌードマウス（BALB/C）は６
−８週齢であり、温度プロファイリングを行う前に２回
吸入により投与した。ＭＥＤ及び炎症実験には、共にル
イス（Lewis）ラット株（２００−２５０ｇ）を用い
た。赤外サーモグラフィックイメージ及び温度計算はア
ゲマサーモビジョン(Agema Thermovision)９００赤外シ
ステムを利用し記録された。Male AKR / J, C57BL / 6J and S
WR / J mouse is Jackson Laboratories (Jackson
Laboratories, (Bar Harbor, Maine) (Bar Harbo
r, ME). For mice, Surwit et al. (Metaboli
sm44 (5): 645-651 (1995)), which provided a high- and low-fat diet with high sucrose content. After feeding this diet for 14 weeks, the hair between the shoulder blades was shaved and the animals were fed with 1 mg / kg.
BRL37344 was administered (into the peritoneal cavity), and the animals were anesthetized with isofluorane. 6 for nude mice (BALB / C)
-8 weeks old, dosed by inhalation twice before temperature profiling. The Lewis rat strain (200-250 g) was used for both MED and inflammation experiments. Infrared thermographic images and temperature calculations were recorded using an Agema Thermovision 900 infrared system.

【００３９】赤外サーモグラフィー：発熱は、ＳＷスキ
ャナーと２−５．４ミクロンのスペクトル反応を検出す
る４０°×２５°レンズを装備したスターリングクール
ドアゲマサーモビジョン９００赤外システムＡＢ（マリ
エッタ、ジョージア州）を利用し、測定された。スキャ
ナーは精度０．０８℃の内部キャリブレーションシステ
ムを備えていた。焦点距離は６ｃｍであった。イメージ
は１６にセットされた反復機能、又は３２にセットされ
た平均化機能を利用しキャプチャーされた。データはＯ
Ｓ−９アドバンスドシステム並びにＥＲＩＫＡ２．００
ソフトウエアーを、メーカー（ＦＬＩＲ赤外システムＡ
Ｂ、ダンデライド、スウェーデン(FLIA Infrared Syste
ms AB, Danderyd, Sweden)）の指示書に従い使用して解
析された。脂肪細胞のサーモグラフィーは、キューエシ
ステムス社(Queue Systems Inc)（パーカースブルグ、
ウエストバージニア州）(Parkersburg,W.V.)インキュベ
ーター、モデルＱＷＪ５００ＳＡＢＡを使い、培養細胞
の室温を３７℃±０．０２℃に保つことで実施された。
酵母のスペクトル分析は同一のインキュウベーターシス
テムを利用し３０±０．０２℃にて実施された。マイク
ロプレートを使ったアプリケーションの場合には、細胞
を実験作用物質（例えばロテノン）で処理した後、産熱
を即時測定する前にインキュベーター内にて温度を１０
分間平衡化した。可視波長の各種カラースケールを使
い、記録されたイメージの温度変動を描写した。温度ス
ケールは一定ではあるが、色スケールイメージは可変で
あり、レベル及びスパンのコントロールを使い調整する
ことができる。Infrared Thermography: The heat generated is a Sterling Cooled Agema Thermovision 900 Infrared System AB (Marietta, GA) equipped with a SW scanner and a 40 ° × 25 ° lens that detects a spectral response of 2-5.4 microns. ) Was used and measured. The scanner was equipped with an internal calibration system with an accuracy of 0.08 ° C. The focal length was 6 cm. The images were captured using the iterative function set to 16 or the averaging function set to 32. Data is O
S-9 Advanced System and ERIKA 2.00
Software, manufacturer (FLIR infrared system A
B, Danderide, Sweden (FLIA Infrared Syste
ms AB, Danderyd, Sweden)). Adipocyte thermography is performed by Queue Systems Inc (Parkersburg,
West Virginia (Parkersburg, WV) incubator, model QWJ500SABA, was used to maintain the room temperature of the cultured cells at 37 ° C ± 0.02 ° C.
Spectral analysis of yeast was performed at 30 ± 0.02 ° C. using the same incubator system. For microplate applications, the cells are treated with an experimental agent (eg rotenone) and the temperature is raised to 10% in an incubator before immediate measurement of thermogenesis.
Equilibrate for minutes. Various color scales of visible wavelengths were used to depict the temperature variation of the recorded image. Although the temperature scale is constant, the color scale image is variable and can be adjusted using level and span controls.

【００４０】各種赤外検出システムパラメーターは、酵
母及び培養脂肪細胞の両方を使って最適化された。酵母
を用いた細胞力価実験は、下方検出限界がＡ_６００＝
０．０１の密度であり、最大産熱反応はＡ_６００＝０．
１−０．２であることを示した。Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２細
胞懸濁液の温度活性は８×１０^３細胞／ウエルから検出
され、最大シグナルは１×１０^５細胞／ウエルで得た。
期待通り、接着脂肪細胞の最大産熱反応は周密細胞を利
用した時に観察された。マイクロタイタープレートの比
較は、酵母懸濁液の産熱測定には３８４ウエル型が最適
であるのに対し、接着脂肪細胞の培養には９６ウエル型
が最適であることを示した。培養プレートの外側のウエ
ルは、プレート端部では熱伝導の増加が起こることから
検出システムより除外された。より直径の大きなウエル
（即ち＞１ｃｍ）は、メニスカス効果が観察され、熱伝
導が均一でなくなるため満足度に劣った。更に、ウエル
当たりの培地量は、多すぎるとシグナルを低下させ、少
なすぎるとメニスカスができバックグランドノイズが上
昇することから、重要である。最適な結果は、接着脂肪
細胞を含む９６ウエル型プレートと酵母懸濁液を含む３
８４ウエル型プレートの両方について、５０μｌ／ウエ
ルを利用した時に得られた。気流及び光より生ずる温度
ならびに反射力（即ち熱ノイズ）を最少にするには、検
出システム及びプロファイルしようとする対象を封じ込
める必要がある。反射特性の低い材料（例えばアルマイ
ト）、特に赤外検出装置の観点で反射特性の低い材料
は、熱プロファイリング中の外来性熱ノイズの最少化に
理想的である（例えば、チャンバープレート等）。最後
に、温度平衡化時間の延長（即ち＞１０ｍｉｎ）はシグ
ナル対ノイズ比を改善した。Various infrared detection system parameters were optimized using both yeast and cultured adipocytes. In the cell titer experiment using yeast, the lower detection limit was A ₆₀₀ =
The density is 0.01 and the maximum thermogenic reaction is A ₆₀₀ = 0.
It was shown to be 1-0.2. The temperature activity of the C3H10T1 / 2 cell suspension was detected from 8 × 10 ³ cells / well, and the maximum signal was obtained at 1 × 10 ⁵ cells / well.
As expected, the maximal thermogenic response of adherent adipocytes was observed when utilizing peritoneal cells. A comparison of microtiter plates showed that the 384-well type was optimal for measuring thermogenesis of yeast suspensions, whereas the 96-well type was optimal for culturing adherent adipocytes. The wells outside the culture plate were excluded from the detection system due to the increased heat transfer at the plate edge. Wells with larger diameters (ie> 1 cm) were inferior in satisfaction as the meniscus effect was observed and the heat transfer was not uniform. Further, the amount of medium per well is important because if the amount is too large, the signal will be lowered, and if it is too small, meniscus will be generated and background noise will be increased. Optimal results include 96-well plates containing adherent adipocytes and 3 containing yeast suspension.
Obtained when using 50 μl / well for both 84-well plates. Minimizing the temperature and reflected power (ie, thermal noise) generated by airflow and light requires containment of the detection system and the object to be profiled. Materials with low reflective properties (eg, alumite), especially those with respect to infrared detectors, are ideal for minimizing extraneous thermal noise during thermal profiling (eg, chamber plates, etc.). Finally, extending the temperature equilibration time (ie> 10 min) improved the signal to noise ratio.

【００４１】実施例１ 赤外サーモグラフィー用装置の設計 本発明の方法は、高解像度赤外イメージングシステムと
データ解析に適したソフトウエアーを備えた中央処理ユ
ニットから好都合に構成された装置を利用する。好適装
置の１例はＦＬＩＲ赤外システムス社(FLIR Infrared S
ystmes)製の装置（ＡＧＥＭＡ９００）またはリニアー
ラボラトリーズ社(Linear Laboratories)製の非接触型
赤外サーモメーター（Ｃ−１６００ＭＰ）である。図１
は、無細胞系又は細胞培養の赤外サーモグラフィー用の
これら装置の略図を示している。温度変動を緩衝するた
めのヒートシンクを提供する非反射型材料（例えばアル
マイト）より作成された等温チャンバーは、培養プレー
ト及び周囲環境からの熱ノイズ（例えば反射や気流）を
最少にする。プレート内の熱均一性を保つために、プレ
ートホルダーを等温チャンバー内に設置することができ
る。インキュベーターの利用も、周囲温度の変動を防
ぎ、細胞反応及び生存率を改善する。図１に示す略図で
は、カメラが培養中の細胞から生ずる熱を即時的にモニ
ターし、データキャプチャー用の中央処理ユニットによ
りイメージが記録され、ソフトウエアー分析によりさら
にデータ解析される。図２は、マウス肩甲骨間領域の赤
外サーモグラフィー用に設計された装置の着図を示す。
本装置は、図１の装置と共通の特徴を有しており、赤外
カメラ、等温チャンバー及びコンピューターインターフ
ェイスを含んでいる。更に装置は、動物の麻酔状態を継
続するための麻酔マニフォールドを備えた赤外スクリー
ニングプラットホーム、例えばアルマイト製の厳密制御
されたヒーティングブロック、及び気流を最低限にとど
めるための等温チャンバーも含んでいる。Example 1 Device Design for Infrared Thermography The method of the present invention utilizes a device conveniently constructed from a high resolution infrared imaging system and a central processing unit with software suitable for data analysis. One example of a suitable device is FLIR Infrared S
ystmes) (AGEMA900) or Linear Laboratories non-contact infrared thermometer (C-1600MP). Figure 1
Shows a schematic of these devices for infrared thermography of cell-free systems or cell cultures. An isothermal chamber made of a non-reflective material (eg, alumite) that provides a heat sink to dampen temperature fluctuations minimizes thermal noise (eg, reflections and airflow) from the culture plate and the surrounding environment. The plate holder can be placed in an isothermal chamber to maintain thermal uniformity within the plate. The use of an incubator also prevents ambient temperature fluctuations and improves cell response and viability. In the diagram shown in FIG. 1, a camera immediately monitors the heat generated by cells in culture, an image is recorded by a central processing unit for data capture, and further analyzed by software analysis. FIG. 2 shows a schematic of a device designed for infrared thermography of the mouse interscapular region.
This device has the same features as the device of FIG. 1 and includes an infrared camera, an isothermal chamber and a computer interface. The device also includes an infrared screening platform with an anesthesia manifold to keep the animal under anesthesia, a tightly controlled heating block made of, for example, anodized aluminum, and an isothermal chamber to minimize air flow. .

【００４２】実施例２ 培養細胞システム（例えば脂肪細胞や酵母）中の赤外サ
ーモグラフィー：産熱活性への小分子の効果。Example 2 Infrared thermography in cultured cell systems (eg adipocytes and yeasts): Effect of small molecules on thermogenic activity.

【００４３】ミトコンドリア熱産生のモニターへの赤外
サーモグラフィーの利用を検証する最初の作業の一部と
して、９６ウエル型マイクロタイタープレート内に培養
されたヒト脂肪細胞、及び３８４ウエル型マイクロタイ
タープレート内に浮遊された酵母を、ロテノン又はシア
ン化カルボニルであるｐ−（トリフルオロメトキシ）フ
ェニルヒドラゾン（ＦＣＣＰ）で処理した。ロテノンは
ミトコンドリア電子伝達の阻害剤であり（Ahmad-Juan e
t al., Biochem. Soc. Trans. 22:237-241(1994)）であ
るのに対して、ＦＣＣＰはミトコンドリア呼吸の脱共役
剤である（Terada, Biochem. Biochem. Biophys. Acta
639:225-242(1981)）。次に、細胞より生じた熱をAgema
Thermovision 900赤外イメージングシステムを使い測
定した（図１）。図３に示す用量反応アッセイに示すよ
うに、ロテノン処理は酵母（図３Ａ）及びヒト脂肪細胞
（図３Ｂ）の産熱を阻害した。これに対しＦＣＣＰは未
処置細胞に比べ、両細胞での熱産生を促進した。動態分
析は、熱産生の変化がいずれかの作用物質により細胞を
処理した１０後に検出可能であることを示した。これら
の結果より、培養細胞又は無細胞システムに対する小分
子（例えばＦＣＣＰ、ロテノン）の用量依存的産熱作用
の測定への赤外サーモグラフィーの応用性が実証され
た。As part of an initial effort to validate the use of infrared thermography to monitor mitochondrial heat production, human adipocytes cultured in 96-well microtiter plates and 384-well microtiter plates were cultured. The suspended yeast was treated with rotenone or carbonyl cyanide, p- (trifluoromethoxy) phenylhydrazone (FCCP). Rotenone is an inhibitor of mitochondrial electron transfer (Ahmad-Juan e
al., Biochem. Soc. Trans. 22: 237-241 (1994)), whereas FCCP is an uncoupler of mitochondrial respiration (Terada, Biochem. Biochem. Biophys. Acta.
639: 225-242 (1981)). Next, the heat generated from the cells
Measurements were made using a Thermovision 900 infrared imaging system (Figure 1). As shown in the dose-response assay shown in Figure 3, rotenone treatment inhibited thermogenesis of yeast (Figure 3A) and human adipocytes (Figure 3B). In contrast, FCCP promoted thermogenesis in both cells compared to untreated cells. Kinetic analysis showed that changes in heat production were detectable 10 after treating cells with either agent. These results demonstrate the applicability of infrared thermography to the measurement of the dose-dependent thermogenic effect of small molecules (eg FCCP, rotenone) on cultured cells or cell-free systems.

【００４４】実施例３ 齧歯類では、肩甲骨間の褐色脂肪組織（ＩＢＡＴ）は適
応的産熱にとって重要な部位であり（Himms-Hagen, Pro
c. Soc. Exp. Biol. Med. 208:159-169(1995)）、そし
て齧歯類の肩甲骨間域内に局在している。この組織は、
陰イオン輸送体、脱共役タンパク質（ＵＣＰ１、従来Ｕ
ＣＰとして知られている）を発現するミトコンドリアを
豊富に含んでいる（Ricquiier et al., FASEB J.5:2237
-2242(1991)）。ＩＢＡＴ内の呼吸によるＵＣＰ１脱共
役酸化的リン酸化の結果、ＡＴＰに変わり熱の産生が起
こる。ＵＣＰ１はヒトには豊富に存在しないが、ヒトで
はＵＣＰ２（Fleury et al., Nat. Genet. 15:269-272
(1997)）が豊富に発現している。ＵＣＰ２ｍＲＮＡは広
範に発現しており、その発現は肥満において変化する
（Enerback et al., Nature 387:90-94(1997)）。更
に、糖尿病治療薬であるチアゾリジンジオーネ（例えば
トログリタゾン）は、おそらく核レセプターＰＰＡＲγ
を活性化することでＵＣＰ２の発現を増加することから
し、ＵＣＰ２はエネルギーバランスの制御に重要な役割
を果たしていることが示唆されている（Shimabukuro et
al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 237:359-361(1
997)）。Example 3 In rodents, interscapular brown adipose tissue (IBAT) is an important site for adaptive thermogenesis (Himms-Hagen, Pro).
c. Soc. Exp. Biol. Med. 208: 159-169 (1995)), and in the interscapular region of rodents. This organization
Anion transporter, uncoupling protein (UCP1, conventional U
It is rich in mitochondria expressing a protein known as CP (Ricquiier et al., FASEB J. 5: 2237).
-2242 (1991)). Respiratory UCP1 uncoupling oxidative phosphorylation within IBAT results in the production of heat in place of ATP. UCP1 is not abundant in humans, but UCP2 (Fleury et al., Nat. Genet. 15: 269-272 in humans.
(1997)) is abundantly expressed. UCP2 mRNA is widely expressed and its expression is altered in obesity (Enerback et al., Nature 387: 90-94 (1997)). In addition, the antidiabetic drug thiazolidinedione (eg, troglitazone) is most likely a nuclear receptor PPARγ.
It is suggested that UCP2 plays an important role in the regulation of energy balance, since the expression of UCP2 is increased by activating the protein (Shimabukuro et al.
al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 237: 359-361 (1
997)).

【００４５】ＵＣＰ１は齧歯類ではミトコンドリアを介
した産熱を制御するが、ＵＣＰ２が同様の役割を果たし
ているという直接証拠はない。産熱に於けるＵＣＰ２の
役割を評価するため、そして外来タンパク質を発現する
ように加工された細胞内における生理学的変化の検出へ
の赤外サーモグラフィーの利用を検証するために、ＵＣ
Ｐ２遺伝子がヒトｃＤＮＡライブラリーよりクローン化
され、ガラクトース−誘導発現システムを利用し酵母中
に発現された。図４Ａに示すように、酵母内でのＵＣＰ
２発現の結果、ＵＣＰ２を欠いた細胞に比べ産熱は増加
した。予想通り、ロテノンにより細胞処理はＵＣＰ２が
介在する産熱を阻害した（図４Ａ及び４Ｂ）。例えば、
ウエスタンブロット分析によりこれら細胞でＵＣＰ２が
発現していることが確認された（図４Ｃ）。最大の発現
と産熱はＵＣＰ２合成をガラクトースで誘導してから２
時間後に観察された。この結果は、外来タンパク質を発
現するように加工された細胞モデル（例えば真菌類（例
えば酵母）、ＳＦ９、ＣＨＯ、アカパンカビ属等）での
ミトコンドリア介在産熱への各種分子（例えばＵＣＰ２
のようなレポーター遺伝子）の効果を計測する道具とし
ての赤外サーモグラフィーの応用性を実証している。Although UCP1 regulates mitochondrial-mediated thermogenesis in rodents, there is no direct evidence that UCP2 plays a similar role. To evaluate the role of UCP2 in thermogenesis and to validate the use of infrared thermography to detect physiological changes in cells engineered to express foreign proteins, UC
The P2 gene was cloned from a human cDNA library and expressed in yeast using the galactose-inducible expression system. As shown in Figure 4A, UCP in yeast
2 expression resulted in increased thermogenesis compared to cells lacking UCP2. As expected, cell treatment with rotenone inhibited UCP2-mediated thermogenesis (FIGS. 4A and 4B). For example,
Western blot analysis confirmed UCP2 expression in these cells (FIG. 4C). Maximum expression and thermogenesis are 2 after induction of UCP2 synthesis with galactose
Observed after hours. This result indicates that various molecules (eg, UCP2) to mitochondria-mediated thermogenesis in cell models (eg, fungi (eg, yeast), SF9, CHO, Pseudomonas, etc.) engineered to express foreign proteins are expressed.
Has demonstrated the applicability of infrared thermography as a tool for measuring the effects of reporter genes such as.

【００４６】外来タンパク質を過剰発現するように加工
された細胞に於ける生理学的変化を検出するための赤外
サーモグラフィーの利用について更に検証するために、
ベータ３アドレナリン作動性レセプターレセプター（β
_３ＡＲ）がヒトｃＤＮＡライブラリーよりクローン化さ
れ、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞内で発
現された。β_３ＡＲを過剰発現する加工ＣＨＯ細胞につ
いて、その特性がよく分かっているβ−ＡＲアゴニスト
であるイソプロテレノールに対する反応性を温度的にプ
ロファイルされた（図５）。図５に示すように、ＣＨＯ
細胞はイソプロテレノールに対し用量依存的様式で反応
し、赤外サーモグラフィーが細胞表面レセプター（例え
ばβ_３ＡＲ）に対するリガンドの評価、同定及び等級付
けに利用できることを示唆した。これらの結果は更に、
外来タンパク質を過剰発現している加工細胞モデルを利
用した薬物探索に適した化合物の等級付け、選択及び同
定に利用できる、又はアンチセンス発現にまで拡大でき
る非侵襲的道具としての赤外サーモグラフィーの利用性
につても検証している。更に、赤外イメージングは良く
特徴付けされているタンパク質キナーゼＡ（ＰＫＡ）ア
ゴニスト、フォスフォコリンを投与した場合のＣＨＯ細
胞の用量依存的反応により例示される細胞内キナーゼ活
性の活性のモニターにも利用できる（図５）。即ち、赤
外サーモグラフィーは細胞内酵素に影響する作用物質の
モニターに利用できる。To further validate the use of infrared thermography to detect physiological changes in cells engineered to overexpress foreign proteins,
Beta 3 adrenergic receptor receptor (β
₃ AR) was cloned from a human cDNA library and expressed in Chinese hamster ovary (CHO) cells. Engineered CHO cells overexpressing β ₃ AR were thermally profiled for their well-characterized β-AR agonist isoproterenol (FIG. 5). As shown in FIG.
Cells responded to isoproterenol in a dose-dependent manner, suggesting that infrared thermography could be used to evaluate, identify and grade ligands for cell surface receptors (eg β ₃ AR). These results are further
Use of infrared thermography as a non-invasive tool that can be used for grading, selecting and identifying compounds suitable for drug discovery using engineered cell models overexpressing foreign proteins, or can be extended to antisense expression It also verifies sex. In addition, infrared imaging can also be used to monitor the activity of intracellular kinase activity, exemplified by the dose-dependent response of CHO cells to the administration of the well-characterized protein kinase A (PKA) agonist, phosphocholine. Yes (Figure 5). That is, infrared thermography can be used to monitor agents that affect intracellular enzymes.

【００４７】実施例４ ＰＰＡＲγ及びβ−ＡＲアゴニストで処理された細胞の
赤外分析：細胞増殖及び分化への効果 赤外サーモグラフィーがエネルギー代謝に影響する薬物
の医薬効果の分析に利用できるか知ることは興味深い。
トログリタゾン(Troglitazone)はＣ３Ｈ１０Ｔ１／２細
胞内での同化作用（例えば脂肪形成及びミトコンドリア
容積）を増加し、そして異化作用（例えばベースの脂肪
分解及び好気性呼吸）を低下させる糖尿病治療薬である
（Lenhard et al., Biochem. Pharmacol. 54:801--808
(1997)）。これら細胞に対するトログリタゾンの効果
は、転写因子ＰＰＡＲγ／ＲＸＲの活性化の結果であ
り、これにより幹細胞の脂肪細胞への分化が誘導される
（Lenhard et al., Biochem. Pharmacol. 54:801-808(1
997)、Paulik and Lenhard, Cell Tissue Res. 290:79-
87(1997)、Lehmann et al., J. Biol. Chem. 270:12953
-12956(1995)）。即ち、赤外サーモグラフィーはトログ
リタゾン及び５種類の構造関連アゴニストのＣ３Ｈ１０
Ｔ１／２細胞内での熱産生に及ぼす効果の試験に利用で
きた；これら作用物質の細胞トリグリセリド蓄積への効
果も、脂肪生成のマーカーとして測定された（図６及び
７）。図６に示されるように、トログリタゾン処置はこ
れら細胞内でのトリグリセリド蓄積を増加し、この薬物
が脂肪生成を促進するという観察結果に一致した（Lenh
ard et al., Biochem. Pharmacol.54:801-808(1997)、L
ehmann et al., J. Biol. Chem. 270:12953-12956(199
5)）。これに対し、より高い濃度のトログリタゾン、又
は多の関連ＰＰＡＲγアゴニストで処理された細胞で
は、熱産生は減少し（図７）、これら細胞が脂肪細胞に
分化するのに伴って産熱が抑制されることが示唆され
た。更に、産熱及び脂肪生成アッセイで試験された各種
ＰＰＡＲγアゴニストの効力の等級は、ＢＲＰ４９６５
３（ＥＣ_５０（μＭ）＝０．０６３）−ＧＷ１９２９
（ＥＣ_５０（μＭ）＝０．０５２）＞トログリタゾン
（ＥＣ_５０（μＭ）＝０．３１６）−ピオグリタゾン
（ＥＣ_５０（μＭ）＝０．３８９）＞シグリタゾン（Ｅ
Ｃ_５０（μＭ）＝０．１２３）＞エングリタゾン（ＥＣ
_５０（μＭ）＝＞１０．０）（図７）。幹細胞の脂肪細
胞への分化に伴いＵＣＰ発現は増加することから（Paul
ik and Lenhard, Cell Tissue Res. 290:79-87(1997)、
Tai et al., J. Biol. Chem. 271:29909-29914(199
6)）、これら観察は、脂肪細胞に於ける産熱の刺激にと
ってＵＣＰ発現の増加が十分でないことを示唆してい
る。この見解は、脂肪細胞の産熱促進にはＵＣＰ発現の
増加に加えて別のシグナル（例えばβ−ＡＲ刺激）が必
要であるという提言に合致している（Lenhard et al.,
Biochem. Pharmacol. 54:801-808(1997)、Paulik and L
enhard, Cell Tissue Res. 290:79-87(1997)）。更に、
これらの結果は、赤外サーモグラフィーがトログリタゾ
ンやその他の核レセプターリガンドのような細胞増殖と
／又は分化に影響する作用物質の、熱産生に及ぼす薬学
作用（即ち、作用、効力、動態等）の研究に利用できる
ことを示している。Example 4 Infrared analysis of cells treated with PPARγ and β-AR agonists: effects on cell proliferation and differentiation To know if infrared thermography can be used to analyze the medicinal effects of drugs affecting energy metabolism. Is interesting.
Troglitazone is a diabetic drug that increases anabolic effects (eg lipogenesis and mitochondrial volume) in C3H10T1 / 2 cells and reduces catabolism (eg basal lipolysis and aerobic respiration) (Lenhard). et al., Biochem. Pharmacol. 54: 801--808.
(1997)). The effect of troglitazone on these cells is the result of activation of the transcription factor PPARγ / RXR, which induces the differentiation of stem cells into adipocytes (Lenhard et al., Biochem. Pharmacol. 54: 801-808 ( 1
997), Paulik and Lenhard, Cell Tissue Res. 290: 79-
87 (1997), Lehmann et al., J. Biol. Chem. 270: 12953.
-12956 (1995)). That is, infrared thermography shows that troglitazone and five structure-related agonists C3H10
It was available to test the effect on thermogenesis in T1 / 2 cells; the effect of these agents on cellular triglyceride accumulation was also measured as a marker of adipogenesis (Figures 6 and 7). As shown in FIG. 6, troglitazone treatment increased triglyceride accumulation in these cells, consistent with the observation that this drug promotes adipogenesis (Lenh.
ard et al., Biochem. Pharmacol. 54: 801-808 (1997), L
ehmann et al., J. Biol. Chem. 270: 12953-12956 (199
Five)). In contrast, cells treated with higher concentrations of troglitazone, or multiple related PPARγ agonists, had reduced heat production (Fig. 7) and suppressed heat production as these cells differentiate into adipocytes. It was suggested that Furthermore, the potency grades of the various PPARγ agonists tested in the thermogenic and adipogenic assay were BRP4965.
3 (EC ₅₀ (μM) = 0.063) -GW1929
(EC ₅₀ (μM) = 0.052)> troglitazone (EC ₅₀ (μM) = 0.316) -pioglitazone (EC ₅₀ (μM) = 0.389)> ciglitazone (E
C ₅₀ (μM) = 0.123)> Englitazone (EC
₅₀ (μM) => 10.0) (Fig. 7). UCP expression increases with the differentiation of stem cells into adipocytes (Paul
ik and Lenhard, Cell Tissue Res. 290: 79-87 (1997),
Tai et al., J. Biol. Chem. 271: 29909-29914 (199
6)), these observations suggest that the increase in UCP expression is not sufficient to stimulate thermogenesis in adipocytes. This view is in agreement with the proposal that another signal (eg β-AR stimulation) is required in addition to increased UCP expression to promote thermogenesis of adipocytes (Lenhard et al.,
Biochem. Pharmacol. 54: 801-808 (1997), Paulik and L.
enhard, Cell Tissue Res. 290: 79-87 (1997)). Furthermore,
These results show the study of the pharmacological action (ie, action, potency, kinetics, etc.) on thermogenesis of agents that infrared thermography affects cell proliferation and / or differentiation such as troglitazone and other nuclear receptor ligands. It is available for.

【００４８】実施例５ ＰＰＡＲγアゴニスト処理されたｏｂ／ｏｂマウスに於
ける肩甲骨間産熱と最少有効投与量の関係 転写因子ＰＰＡＲγ／ＲＸＲを活性かする試薬は糖尿病
治療薬としての薬物潜在能力を有している。ここに記載
された方法を利用した赤外サーモグラフィーを利用する
と、動物モデルシステムでのこれら薬物の効果をモニタ
ーできる。この応用は薬物開発と試験にとって極めて重
要である。Example 5 Relationship between interscapular heat production and minimum effective dose in ob / ob mice treated with PPARγ agonist A reagent that activates the transcription factor PPARγ / RXR has a drug potential as a therapeutic agent for diabetes. Have Infrared thermography utilizing the methods described herein can be used to monitor the effects of these drugs in animal model systems. This application is extremely important for drug development and testing.

【００４９】遺伝子型ｏｂ／ｏｂのマウスを糖尿病の動
物モデルとして利用した。これら動物は糖尿病治療薬で
あるＰＰＡＲγのアゴニストＧＷ１９２９ｘの活性の試
験に利用できる。図８Ａは、ｏｂ／ｏｂマウスのグルー
プのＧＷ１９２９ｘ処理の産熱効果を示す。コントロー
ルのマウスは、薬物を欠く薬物賦形剤で処理する以外は
実験グループと同ように処理された。予想通り、アッセ
イ前１ないし２週間の糖尿病治療薬処理は、コントロー
ルの動物に比べ処理マウスのＩＢＡＴ産熱の低下をもた
らした（図８Ａ）。この動物体での産熱アッセイは、薬
物の有効性の決定に関し定量的な価値も有している。細
胞培養体における赤外サーモグラフィーにより検出され
るように、動物体内でのＰＰＡＲγアゴニストグループ
の最少有効投与量（ＭＥＤ）（Henke et al., J. Med C
hem. 41,5020-5036(1998)）は産熱を抑制する（図８Ｂ
及び実施例４内に記載の図７）。即ち、細胞培養プレー
ト内で試験されたＰＰＡＲγアゴニストの有効性の等級
（ＢＲＬ４９６５３−ＧＷ１９１９＞トログリタゾン−
ピオグリタゾン＞シグリタゾン＞エングリタゾン）は、
動物試験に於けるＭＥＤの等級に対応した（Ｒ^２＝０．
９５）。こららの結果は、動物に於ける産熱又は熱消費
を変化させる能力に基づいた化合物の研究、同定、等級
付け、及び選択に赤外サーモグラフィーが利用できるこ
とを示している。Mice of genotype ob / ob were used as an animal model of diabetes. These animals can be used to test the activity of the anti-diabetic drug PPARγ agonist GW1929x. FIG. 8A shows the thermogenic effect of GW1929x treatment of a group of ob / ob mice. Control mice were treated the same as the experimental group except that they were treated with drug vehicle lacking drug. As expected, treatment with anti-diabetic drugs for 1-2 weeks prior to the assay resulted in reduced IBAT fever in treated mice compared to control animals (FIG. 8A). This in vivo thermogenic assay also has quantitative value in determining drug efficacy. The minimum effective dose (MED) of the PPARγ agonist group in animals as detected by infrared thermography in cell cultures (Henke et al., J. Med C
hem. 41,5020-5036 (1998)) suppresses thermogenesis (Fig. 8B).
And FIG. 7) as described in Example 4). Thus, the degree of efficacy of PPARγ agonists tested in cell culture plates (BRL49653-GW1919> troglitazone-
Pioglitazone>Siglitazone> Englitazone)
Corresponding to the MED grade in animal tests (R ² = 0.
95). These results indicate that infrared thermography can be used for the study, identification, grading, and selection of compounds based on their ability to alter thermogenesis or heat consumption in animals.

【００５０】実施例６ β_３−ＡＲ−介在異化作用及び産熱：代謝介在熱活性の
測定 カテコールアミンは、おそらくＵＣＰ発現（Rehnmark e
t al., J. Biol. Chem. 265:16464-16471(1990)）又は
活性を制御することにより、体温及び成分を調節すると
考えられている（Blaak et al., Int. J. Obes. Relat.
Metab. Disord. 17 Suppl3:S78-S81(1993)）。脂肪細
胞では、カテコールアミンはβ−アドレノレセプター
（β−ＡＲｓ）を活性化し、細胞内ｃＡＭＰ経路を刺激
する（Lafontan and Berlan, J.Lipid Res. 34.1057-10
91(1993)）。動物へのノルエピネフィリン注射によるβ
−ＡＲ経路の刺激は、ＩＢＡＴに於けるＵＣＰ１ｍＲＮ
Ａの寒冷誘導を模擬する（Silva, Mol. Endocrinol. 2:
706-713(1998)）。同様に、ノルエピネフィリン（Rehnm
ark et al., Exp. Cell Res. 182:75-83(1989)）及びβ
_３−ＡＲ−アゴニスト（Champigny and Ricquier, J. L
ipid Res. 37:1907-1914(1996)）は培養細胞培中のＵＣ
Ｐ１の発現を直接刺激する。即ち、カテコールアミン及
びβ_３−ＡＲ−アゴニストの産熱効果は、ＵＣＰ発現の
増加により伝達されると推測されることが多い。しか
し、β_３−ＡＲ−アゴニストがＵＣＰ発現の増加が無い
状態で産熱を誘導できるかはまだ決定されていない。Example 6 β ₃ -AR-Mediated Catabolism and Thermogenesis: Measurement of Metabolic Mediated Thermoactivity Catecholamines are probably UCP expressed (Rehnmark e
al., J. Biol. Chem. 265: 16464-16471 (1990)) or by regulating activity (Blaak et al., Int. J. Obes. Relat). .
Metab. Disord. 17 Suppl3: S78-S81 (1993)). In adipocytes, catecholamines activate β-adrenoreceptors (β-ARs) and stimulate the intracellular cAMP pathway (Lafontan and Berlan, J. Lipid Res. 34.1057-10).
91 (1993)). Β by norepinephrine injection in animals
-Stimulation of AR pathway is UCP1mRN in IBAT
Simulate the cold induction of A (Silva, Mol. Endocrinol. 2:
706-713 (1998)). Similarly, norepinephrine (Rehnm
ark et al., Exp. Cell Res. 182: 75-83 (1989)) and β
_3- AR-agonists (Champigny and Ricquier, J. L.
ipid Res. 37: 1907-1914 (1996)) is UC in culture cell culture.
Directly stimulates P1 expression. That is, the thermogenic effects of catecholamines and β ₃ -AR-agonists are often speculated to be mediated by increased UCP expression. However, it has not yet been determined whether β ₃ -AR-agonists can induce thermogenesis in the absence of increased UCP expression.

【００５１】β_３−ＡＲ−アゴニストは糖尿病及び肥満
の治療に適した治療薬候補である。これら薬剤の作用メ
カニズムには、代謝速度の増加が関係していると考えら
れている（Scarpace, Ann. N. Y. Acad. Sci. 813:111-
116(1997)）いるが、β−ＡＲ−アゴニストは脂肪細胞
による発熱を増加することも分かっている。これを受
け、赤外イメージングが培養脂肪細胞での産熱に対する
β−ＡＲ−アゴニストの効果のモニターに利用できるか
を決定した。Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２脂肪細胞に於ける産熱
は、選択的β_３−ＡＲ−アゴニストであるＣＬ３１６２
４３、及び非選択的β_３−ＡＲ−アゴニストであるイソ
プロテレノールで処理することで刺激された。β_１ＡＲ
アゴニストであるＲＯ３６３、及びβ−２ＡＲ−アゴニ
ストであるアルブテロールは、ＣＬ３１６２４３又はイ
ソプロテレノールに比べこれら細胞での産熱促進に関し
効果は低く、複数のリガンドの選択性と有効性の決定に
赤外サーモグラフィーが利用できることが示された。β
−ＡＲ−アゴニストとは逆に、ミトコンドリア電子伝達
阻害剤であるロテノンは５０ｎＭの各種β−ＡＲ−アゴ
ニストで処理された細胞の産熱を阻害した（図９）。タ
ンパク質合成の阻害剤であるシクロヘキシミド（１００
μＭ）はこれら細胞に於けるβ_３−ＡＲ−介在産熱に影
響を及ぼさなかった。更に、ＣＬ３１６２４３処理後１
５分の産熱は、１８時間後よりも大きかった（ＣＬ３１
６２４３には用量依存的な産熱効果があった（使用用量
域は０．８−１００ｎＭ））。従って、β_３−ＡＲ−誘
導産熱はタンパク質（例えばＵＣＰ）合成の増加を必要
としない急性反応であろう。しかし、他が示唆するよう
に、これらの結果はＵＣＰ合成の制御に於けるβ_３−Ａ
Ｒの役割を排除するものではない（Rehnmark et al.,
J. Biol. Chem. 265:16464-16471(1990); Lafontan and
Berlan, J .Lipid Res. 34:1057-1091(1993); Silva,
Mol. Endocrinol. 2:706-713(1988)）。Β ₃ -AR-agonists are suitable therapeutic drug candidates for the treatment of diabetes and obesity. The mechanism of action of these drugs is considered to be related to the increase in metabolic rate (Scarpace, Ann. NY Acad. Sci. 813: 111-
116 (1997)), it was also found that β-AR-agonists increase fever by adipocytes. To that end, it was determined whether infrared imaging could be used to monitor the effect of β-AR-agonists on thermogenesis in cultured adipocytes. Thermogenesis in C3H10T1 / 2 adipocytes is a selective β ₃ -AR-agonist, CL3162.
It was stimulated by treatment with 43 and the non-selective β ₃ -AR-agonist isoproterenol. β ₁ AR
The agonist RO363 and the β-2AR-agonist albuterol are less effective in promoting thermogenicity in these cells than CL316243 or isoproterenol, and infrared thermography is used to determine the selectivity and efficacy of multiple ligands. Has been shown to be available. β
In contrast to the -AR-agonist, the mitochondrial electron transfer inhibitor rotenone inhibited thermogenesis in cells treated with 50 nM various β-AR-agonists (Fig. 9). Cycloheximide (100 which is an inhibitor of protein synthesis
μM) had no effect on β ₃ -AR-mediated thermogenesis in these cells. Furthermore, after CL316243 processing 1
Five-minute heat production was greater than after 18 hours (CL31
6243 had a dose-dependent thermogenic effect (the used dose range was 0.8-100 nM)). Therefore, β ₃ -AR-induced thermogenesis would be an acute response that does not require increased protein (eg UCP) synthesis. However, as others suggest, these results indicate that β ₃ -A is involved in the regulation of UCP synthesis.
It does not exclude the role of R (Rehnmark et al.,
J. Biol. Chem. 265: 16464-16471 (1990); Lafontan and
Berlan, J. Lipid Res. 34: 1057-1091 (1993); Silva,
Mol. Endocrinol. 2: 706-713 (1988)).

【００５２】コントロールとして脂肪分解に対するβ−
ＡＲ−アゴニストの作用についても測定した。用量反応
分析は、各種β−ＡＲ−アゴニストが産熱及び脂肪分解
アッセイの両方で類似のＥＣ５０を有することを示した
（表１）。各種β−ＡＲ−アゴニストの有効性を両アッ
セイにて比較したところ０．９９の相関係数が観察され
たことから、脂肪細胞においては同一のβ−ＡＲシグナ
ル経路が脂肪分解と産熱を伝達することが示唆された。
まとめると、これらの結果は赤外サーモグラフィーによ
る細胞内に於けるリガンド−変更代謝活性のモニターの
利用性を実証している。一般に、これは潜在的薬物候補
の同化性及び異化性作用の両方を介した産熱活性の測定
についても拡大される。Β-on lipolysis as a control
The action of AR-agonists was also measured. Dose-response analysis showed that various β-AR-agonists had similar EC50s in both thermogenic and lipolytic assays (Table 1). The effectiveness of various β-AR-agonists was compared in both assays, and a correlation coefficient of 0.99 was observed. Therefore, in adipocytes, the same β-AR signaling pathway transfers lipolysis and thermogenesis. It was suggested to do.
Taken together, these results demonstrate the utility of monitoring ligand-altered metabolic activity in cells by infrared thermography. In general, this also extends to the measurement of thermogenic activity via both anabolic and catabolic effects of potential drug candidates.

【００５３】 表 １ ＥＣ50（nM） 処置 β−ＡＲ 脂肪分解 産熱 レセプター オリゴマイシン − 9.2 ロテノン − 8.5 ＲＯ３０６ β1 1000 956 アルブテロール β2 47.8 43.2 イソプロテレノール β1β2β3 27.1 28.0 ＣＬ３１６２５３ β3 7.9 8.9 実施例８ 細胞表面レセプターに対するペプチドの効果；酵素反応
の測定 血管内皮細胞増殖因子（ＶＥＧＦ）は、血管内皮細胞の
キナーゼドメインレセプター（ＫＤＲ）への結合と活性
化を通し血管の発生の多くをコントロールする２量体ホ
ルモンである。ＶＥＧＦへの反応では、細胞はマイトー
ジェン活性化タンパク質キナーゼ（例えばＭＡＰＫＫ
Ｋ、Ｓ６キナーゼ（ｐ９０ｒｓｋ））のようなシグナル
伝達分子のカスケードを迅速に活性化する。ＶＥＧＦは
また心筋細胞では転写因子２のリン酸化と活性化も引き
起こす。（Ferrana, N., Davis-Smyth T, Endrocr Rev
1997 Febl18(1):4-25）。現在利用可能なこの経路を解
析する方法ではＶＥＧＦに対する急性反応をキャプチャ
ーできない。ＶＥＧＦの活性化は急性キナーゼ／フォス
ファターゼ活性を有し、その結果最終的には結合の加水
分解と形成を伴うことから、使用する装置の感度が十分
であればこれら酵素反応より生じた熱は測定可能である
かもしれない。この仮説を検証するため、赤外サーモグ
ラフィーを用い、ＶＥＧＦで処理されたヒト血管上皮細
胞（ＨＵＶＥＣ）により生じた熱を測定した。図１０Ｆ
に示すように、ＶＥＧＦはＨＵＶＥＣ細胞に産熱を生じ
せしめたことから、赤外サーモグラフィーは培養細胞忠
の酵素反応（例えばキナーゼ／フォスファターゼ活性）
のモニターに利用できるだろう。即ち、赤外サーモグラ
フィーは、酵素反応への化合物の効果及び有効性の評価
に利用できる。 実施例９ 化学反応（例えばリガンド／結合−パートナー相互作
用）のモニタリング 結合の形成と加水分解は、その想定リガンドへのレセプ
ター結合固有のプロセスである。このプロセスは通常は
発熱反応を伴い、そして現時点ではマイクロカロリーメ
トリーを利用してのみ測定される（Koenigbauer, Phar
m. Res. Jun;11(6)777-783(1994)）。これら測定はレセ
プター／薬物相互作用に関する等温結合を確立するため
のベースである。酸及び塩基の混合は結合プロセスから
生じる発熱反応を惹起するため、酸／塩基滴定を利用し
赤外イメージングが分子内／分子間の結合動態の測定に
利用できるか決定した。図１１に示すように０．２５ｍ
ＭのＮａＯＨを各種濃度のＨＣｌと混合し赤外サーモグ
ラフィーにより測定したところ、産熱反応を用量依存的
に阻害した。これらデータはリガンド（例えば薬物）と
結合パートナー（例えばレセプター）との相互作用のよ
うな分子事象の測定に於ける赤外サーモグラフィーの有
用性を実証している。別の実施例は、赤外サーモグラフ
ィーを用いた薬物−レセプター、タンパク質−タンパク
質、タンパク質−ＤＮＡ、ＤＮＡ−ＤＮＡ、ＤＮＡ−Ｒ
ＮＡ及びタンパク質−炭水化物相互作用のモニターを含
む。Table 1 EC50 (nM) Treatment β-AR Lipolysis Thermothermic Receptor Oligomycin-9.2 Rotenone-8.5 RO306 β1 1000 956 Albuterol β2 47.8 43.2 Isoproterenol β1 β2 β3 27.1 28.0 CL316253 β3 7.9 8.9 Example 8 Cell Surface Receptor Peptide effect; measurement of enzymatic reaction Vascular endothelial growth factor (VEGF) is a dimeric hormone that controls many vascular development through binding and activation of vascular endothelial cell kinase domain receptor (KDR). . In response to VEGF, cells will be affected by mitogen-activated protein kinases (eg MAPKK).
It rapidly activates a cascade of signaling molecules such as K, S6 kinase (p90rsk). VEGF also causes phosphorylation and activation of transcription factor 2 in cardiomyocytes. (Ferrana, N., Davis-Smyth T, Endrocr Rev
1997 Febl18 (1): 4-25). The methods currently available to analyze this pathway do not capture the acute response to VEGF. Since the activation of VEGF has acute kinase / phosphatase activity and, as a result, is accompanied by hydrolysis and formation of bonds, the heat generated from these enzymatic reactions can be measured if the sensitivity of the device used is sufficient. It may be possible. To test this hypothesis, infrared thermography was used to measure the heat generated by human vascular epithelial cells (HUVECs) treated with VEGF. Figure 10F
As shown in Figure 5, VEGF caused thermogenesis in HUVEC cells.
Could be used as a monitor. That is, infrared thermography can be used to evaluate the effect and efficacy of compounds on enzymatic reactions. Example 9 Monitoring of Chemical Reactions (eg Ligand / Binding-Partner Interactions) Bond formation and hydrolysis are processes intrinsic to receptor binding to its putative ligand. This process is usually accompanied by an exothermic reaction, and is currently measured only using microcalorimetry (Koenigbauer, Phar.
m. Res. Jun; 11 (6) 777-783 (1994)). These measurements are the basis for establishing isothermal binding for receptor / drug interactions. Since acid and base mixing causes an exothermic reaction resulting from the binding process, acid / base titration was used to determine if infrared imaging could be used to measure intra / intermolecular binding kinetics. 0.25m as shown in FIG.
When M NaOH was mixed with HCl at various concentrations and measured by infrared thermography, the thermogenic reaction was inhibited in a dose-dependent manner. These data demonstrate the utility of infrared thermography in measuring molecular events such as the interaction of a ligand (eg drug) with a binding partner (eg receptor). Another example is drug-receptor, protein-protein, protein-DNA, DNA-DNA, DNA-R using infrared thermography.
Includes NA and protein-carbohydrate interaction monitors.

【００５４】実施例１０ 不活性固体表面上での触媒のモニタリング（例えばコン
ビケム(Combi-Chem)ビーズ） 本発明に示すような赤外サーモグラフィーは高度に規定
された無細胞系での産熱の測定にも利用できる。触媒剤
はコンビケムビーズ（Borman, Chem. Eng. News 74:37
(1996)）のような不活性固相表面への結合により固定さ
れ特徴付けられることが多い。そのような事情より、本
発明を利用しコンビケムビーズ上での触媒反応の熱分析
を行った。触媒的に活性なコンビケムビーズは、２５ｍ
Ｌのビーカー又は９６ウエルのマイクロタイタープレー
ト内の溶媒に浸しながら分析された。図１２は産熱がビ
ーズを含むビーカー領域に局在して出力される（図１２
Ａ、矢印）（温度差０．３℃）又は活性なビーズを含む
マイクロタイタープレートのウエルに局在するが不活性
なビーズを含むウエルには局在しないこと（図１２Ｂ）
を示している。即ち、赤外サーモグラフィーは非侵襲的
及び非破壊的方法による迅速触媒活性の測定に利用でき
る。Example 10 Monitoring of Catalysts on Inert Solid Surfaces (eg Combi-Chem Beads) Infrared thermography as shown in the present invention measures thermogenesis in a highly defined cell-free system. Also available for. The catalyst is Combichem beads (Borman, Chem. Eng. News 74:37).
(1996)) and is often immobilized and characterized by binding to an inert solid surface. Under such circumstances, thermal analysis of the catalytic reaction on Combichem beads was carried out using the present invention. 25 m of catalytically active Combichem beads
Analyzed while immersed in solvent in L beakers or 96-well microtiter plates. In FIG. 12, the heat is localized and output in the beaker region containing the beads (FIG. 12).
(A, arrow) (temperature difference 0.3 ° C.) or localized in wells of microtiter plate containing active beads but not in wells containing inactive beads (FIG. 12B).
Is shown. That is, infrared thermography can be used to measure rapid catalytic activity by non-invasive and non-destructive methods.

【００５５】実施例１１ エアゾール誘導冷却のサーモグラフィー分析 薬物供給に利用される吸入剤投薬量測定のためのエアゾ
ールシステムでは、供与忠に装置チャンバー内の温度が
低下が起こる。この影響は薬物供給の効率性に関し大き
な障害である。チャンバー温度の低下はしばしばＭＤＩ
チャンバー及びステム内に於ける薬物結晶化を引き起こ
し、その結果薬物供給は非効率的になる。赤外熱イメー
ジングは薬物供給忠の温度消失のモニター、ならびにこ
の問題を軽減又は改善した改良型装置の試験に利用でき
る。即ち、赤外サーモグラフィーをＭＤＩの作動誘導チ
ャンバー冷却の測定法として試験した。図１３Ａは、
０、１又は５回連続作動した場合の、ＭＤＩの迅速熱プ
ロフィールを示す。熱イメージは以下の３領域に於ける
温度変動について解析された；領域１−バルブステム／
エクスパンジョンチャンバーの表面；領域２−キャニス
ターの中央部表面；領域３−測定チャンバーがあるキャ
ニスターヘッド内部。領域温度の経時的変化を図示した
図１３Ｂは、動作依存的に温度の低下が特にバルブステ
ム／エクスパンジョンチャンバーで起こっていることを
示している。動作毎に温度は繰り返し低下する。Example 11 Thermographic Analysis of Aerosol Induction Cooling In an aerosol system for inhalant dosage measurement used for drug delivery, the temperature inside the device chamber is reduced in a positive manner. This effect is a major obstacle to the efficiency of drug delivery. Chamber temperature drop is often due to MDI
It causes drug crystallization within the chamber and stem, resulting in inefficient drug delivery. Infrared thermal imaging can be used to monitor drug delivery temperature loss as well as to test improved devices that mitigate or ameliorate this problem. That is, infrared thermography was tested as a measure of MDI actuation induction chamber cooling. FIG. 13A shows
Figure 4 shows the rapid thermal profile of MDI after 0, 1 or 5 consecutive runs. Thermal images were analyzed for temperature fluctuations in the following three areas; area 1-valve stem /
Surface of expansion chamber; area 2-surface of central part of canister; area 3-inside of canister head with measuring chamber. FIG. 13B, which illustrates the change in zone temperature over time, shows that a temperature-dependent decrease in temperature occurs especially in the valve stem / expansion chamber. The temperature drops repeatedly with each operation.

【００５６】更に、動物及びヒトに於ける吸入剤の生体
利用度と生物活性を測定すること、及び定量化すること
は困難なことが多い。吸入剤の生体利用度を測定するこ
とができるアッセイには、選択された組織内（例えば
肺）への放射性標識吸入剤の取り込みを測定するものが
含まれる。赤外サーモグラフィーは吸入化合物の生体利
用度／生物活性を測定するための非侵襲的方法を提供す
る。即ち、赤外サーモグラフィーを、ヌードマウスの胸
部域内の吸入剤により誘導された熱活性の測定に利用し
た。図１３Ｃは、附形剤またはアルブテロールを含む吸
入剤で処理されたヌードマウスの熱プロフィールを示
す。胴部温度の図示例からは、吸入剤を投与してから
２．５分後には胴部温度が上昇することがわかる（図１
３Ｄ）。まとめると、これらの結果は赤外サーモグラフ
ィーが装置内の吸入剤供給、及び動物モデルに於ける吸
入剤の生体利用度／生物活性の非侵襲的測定に利用でき
ることを示している。Furthermore, it is often difficult to measure and quantify the bioavailability and bioactivity of inhalants in animals and humans. Assays that can measure the bioavailability of inhalants include those that measure the uptake of radiolabeled inhalant into selected tissues (eg, lungs). Infrared thermography provides a non-invasive method for measuring the bioavailability / bioactivity of inhaled compounds. Thus, infrared thermography was used to measure the inhalant-induced thermal activity in the chest area of nude mice. Figure 13C shows the heat profile of nude mice treated with inhalants containing excipients or albuterol. From the illustrated example of the torso temperature, it can be seen that the torso temperature rises 2.5 minutes after administration of the inhalant (Fig. 1).
3D). Taken together, these results indicate that infrared thermography can be used for inhalant delivery in devices and for non-invasive measurement of inhalant bioavailability / bioactivity in animal models.

【００５７】実施例１２ 赤外サーモグラフィーはβ_３−ＡＲ−アゴニストで処理
されたマウスに於けるＩＢＡＴ産熱の測定に利用でき
る。Example 12 Infrared thermography can be used to measure IBAT thermogenesis in mice treated with β ₃ -AR-agonists.

【００５８】培養脂肪細胞及びＣＨＯ細胞に於ける産熱
に対するβ_３ＡＲ−アゴニストの刺激能については、上
記実施例３及び６、及び図５、８及び９の中に示し、考
察された。糖尿病及び肥満の治療には異化作用物質（例
えばβ_３ＡＲ−アゴニスト）の利用に適した潜在的臨床
応用があることから、赤外サーモグラフィーが動物体に
於いてβ_３ＡＲ−アゴニスト誘導効果を測定できるか示
すことは重要である。図１４Ａ及び１４Ｂは、赤外サー
モグラフィーがβ_３ＡＲ−アゴニストを投与された動物
に於ける、肩胛骨間褐色脂肪組織域（ＩＢＡＴ）の用量
依存的及び時間依存的な産熱増加の測定に利用できるこ
とを示している。処理された動物に於ける血清グリセロ
ールを直接測定することで、β_３ＡＲアゴニスト誘導産
熱は異化作用性の活性の増加を反映するという仮説を検
証した。処理マウスでは、β_３ＡＲアゴニスト誘導産熱
は血清グリセロールの増加と相関していた（相関係数＝
０．９２）。即ち、これは動物に於ける異化作用薬物の
ｉｎ ｖｉｖｏ効果をモニターする赤外サーモグラフィ
ーの利用を実証している。The ability of β ₃ AR-agonists to stimulate thermogenesis in cultured adipocytes and CHO cells was shown and discussed in Examples 3 and 6 above and FIGS. 5, 8 and 9. Infrared thermography measures β ₃ AR-agonist-inducing effects in the animal body, as it has potential clinical applications suitable for the use of catabolic substances (eg β ₃ AR-agonists) for the treatment of diabetes and obesity. It is important to show what you can do. FIGS. 14A and 14B show that infrared thermography can be used to measure dose-dependent and time-dependent increases in thermogenesis in the interscapular brown adipose tissue area (IBAT) in β ₃ AR-agonist-administered animals. Is shown. Directly measuring serum glycerol in treated animals tested the hypothesis that β ₃ AR agonist-induced thermogenesis reflects an increase in catabolic activity. In treated mice, β ₃ AR agonist-induced thermogenesis was correlated with increased serum glycerol (correlation coefficient =
0.92). Thus, it demonstrates the use of infrared thermography to monitor the in vivo effects of catabolic drugs in animals.

【００５９】実施例１３ 各種時間及び薬物濃度のモノアミン再取り込み阻害剤で
処理されたｏｂ／ｏｂマウスのサーモグラフィー分析 モノアミン再取り込み阻害剤は異化作用活性を刺激する
薬物群である（Stock,Int. J. Obesity 21:525-29(199
7)）。代表的モノアミン再取り込み阻害剤であるＧＷ４
７３５５９Ａの効果を、処理したマウスに赤外サーモグ
ラフィーを使いモニターした。図１５は、赤外サーモグ
ラフィーがＧＷ４７３５５９Ａで処理されたｏｂ／ｏｂ
マウスに於けるＩＢＡＴ産熱の用量依存的（図１５Ａ）
及び時間依存的（図１５Ｂ）増加を測定することを示し
ている。即ち、赤外サーモグラフィーは、化合物の生体
利用度、及び活性に関する非侵襲性の高感度かつ強力な
代替アッセイを提供する。Example 13 Thermographic Analysis of ob / ob Mice Treated with Monoamine Reuptake Inhibitors at Various Times and Drug Concentrations Monoamine reuptake inhibitors are a group of drugs that stimulate catabolic activity (Stock, Int. Obesity 21: 525-29 (199
7)). GW4, a typical monoamine reuptake inhibitor
The effect of 73559A was monitored in treated mice using infrared thermography. Figure 15: Infrared thermography ob / ob treated with GW473559A
Dose-dependent IBAT fever in mice (Fig. 15A)
And measuring the time-dependent (FIG. 15B) increase. That is, infrared thermography provides a non-invasive, sensitive and powerful alternative assay for compound bioavailability and activity.

【００６０】実施例１４ 体重変化を予測する代替アッセイとしてのサーモグラフ
ィー分析 糖尿病または肥満治療のためのβ_３ＡＲ−アゴニスト処
理は、長期間（数週間から数ヶ月）にわたる治療を必要
とする。β_３ＡＲ−アゴニスト治療に所望される結果は
体重の減少である。図１６に示すデータは、赤外サーモ
グラフィーを利用することで、薬物治療の結果としての
体重減少を予測できることを示している。高脂肪色を与
えられたＡＫＲマウスに２週間にわたりプラセボまたは
β_３ＡＲアゴニスト（１日２回）を投与した。試験期間
中、産熱活性は赤外サーモグラフィーにより肩胛骨間域
を測定し、同時に体重の減少を測定した。２週間後の体
重減少は、肩胛骨間域の産熱と相関していた（ｒ＝０．
９７）。即ち、赤外サーモグラフィーは、化合物選択、
及び効果及び有効性の評価に関して、臨床前及び臨床応
用の両方に適した非侵襲的代替アッセイを提供できる。Example 14 Thermographic Analysis as an Alternative Assay for Predicting Weight Change. Β ₃ AR-agonist treatment for the treatment of diabetes or obesity requires long-term (weeks to months) treatment. The desired outcome of β ₃ AR-agonist treatment is weight loss. The data shown in FIG. 16 shows that infrared thermography can be used to predict weight loss as a result of drug treatment. AKR mice given high fat color were administered placebo or β ₃ AR agonist (twice daily) for 2 weeks. During the test period, thermogenic activity was measured in the interscapular region by infrared thermography, and at the same time, weight loss was measured. Weight loss after 2 weeks was correlated with interscapular heat production (r = 0.
97). That is, infrared thermography is compound selection,
And with respect to efficacy and efficacy assessment, non-invasive alternative assays suitable for both preclinical and clinical applications can be provided.

【００６１】糖尿病および肥満患者での体重減少を目的
とした薬物治療は長期の治療になることが多い。赤外サ
ーモグラフィーは、薬物が投与された場合には、薬物に
より誘導された代謝変化の変化を検出する。動物をモノ
アミン再取り込み阻害剤で処理した後の赤外サーモグラ
フィーにより記録されたＩＢＡＴ産熱の変化は、急性
（治療＝２時間；ｒ＝０．９２）及び慢性（治療＝１４
日、投薬後２時間；ｒ＝０．９４）治療プロトコールの
両方について、体重増加の％減少に関し有意に相関して
いた。赤外サーモグラフィーは、体重減少を推測するた
めの非侵襲代替アッセイを提供し、それにより労力のか
かる、長期かつコストのかかる体重減少試験を排除す
る。Drug therapy aimed at weight loss in diabetic and obese patients is often a long term treatment. Infrared thermography detects changes in drug-induced metabolic changes when the drug is administered. Changes in IBAT fever recorded by infrared thermography after treatment of animals with monoamine reuptake inhibitors were acute (treatment = 2 hours; r = 0.92) and chronic (treatment = 14).
Day, 2 hours post dose; r = 0.94) for both treatment protocols was significantly correlated with respect to% reduction in weight gain. Infrared thermography provides a non-invasive alternative assay for inferring weight loss, thereby eliminating laborious, long-term and costly weight loss studies.

【００６２】実施例１５ 食事誘導産熱に及ぼす遺伝的影響 代謝は遺伝的及び環境的因子の影響を受けることが多く
の証拠より示されている。糖尿病、脂肪代謝異常または
肥満の遺伝的素因を持つ個人について、代謝速度を変化
させ環境因子の一つは食事である。サーモグラフィー使
い、様々な遺伝子型の動物に於ける薬物誘導熱産生の変
化に対する食事の効果を測定することができるかは不明
である。そのために、３種類の近郊系マウスＡＫＲ／
Ｊ、Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ及びＳＷＲ／Ｊに、β_３−アドレ
ノレセプターアゴニストＢＲＬ３７３４４で処理する前
１４週間、高脂肪食及び低脂肪食を与え続けた。処置前
と処置６０分後に赤外サーモグラフィーを使って、肩胛
骨間域で生じた熱を測定した。図１７に示すように、肥
満マウスＡＫＲ／Ｊは高脂肪食を取った場合にＢＲＬ３
７３４４に対してより大きな産熱反応を示した。これに
対し、肥満耐性マウスであるＳＷＲ／Ｊは、低脂肪食を
与えた時により大きな産熱反応を示した。Ｃ５７ＢＬ／
６Ｊでは高または低脂肪食間に産熱反応の違いは殆どな
かった。これらの結果は、熱発生に於ける薬物誘導変化
に対する遺伝子型と環境変化（例えば食事）の効果の測
定に赤外サーモグラフィーが利用できることを実証し
た。即ち、本技術は特定の環境または遺伝的背景につい
て、所望の特性を持つ化合物の選択、及び効果と有効性
の等級付けに利用できる。同ように、本技術は特定薬物
候補に関し、所望特性を持つ動物及び環境因子の同定、
等級付け、及び選択に利用できる。Example 15 Genetic Effects on Diet-Induced Thermogenesis Much evidence indicates that metabolism is affected by genetic and environmental factors. For individuals with a genetic predisposition to diabetes, dyslipidemia or obesity, one of the environmental factors that alters metabolic rate is diet. It is unclear if thermography can be used to measure the effect of diet on changes in drug-induced thermogenesis in animals of various genotypes. For that purpose, three types of suburban mouse AKR /
J, C57BL / 6J and SWR / J continued to be fed a high and low fat diet for 14 weeks prior to treatment with the β ₃ -adrenoreceptor agonist BRL37344. Infrared thermography was used to measure the heat generated in the interscapular region before and 60 minutes after treatment. As shown in FIG. 17, obese mouse AKR / J showed BRL3 when a high-fat diet was taken.
There was a greater thermogenic reaction to 7344. In contrast, SWR / J, an obesity-resistant mouse, showed a greater thermogenic reaction when fed a low-fat diet. C57BL /
At 6J, there was little difference in thermogenic response between high or low fat diets. These results demonstrate that infrared thermography can be used to measure the effects of genotype and environmental changes (eg diet) on drug-induced changes in thermogenesis. That is, the technology can be used to select compounds with desired properties and grade efficacy and efficacy for a particular environmental or genetic background. Similarly, the technology identifies animal and environmental factors with desired properties for specific drug candidates,
Available for grading and selection.

【００６３】実施例１６ ヒトに於ける食物誘導産熱の赤外サーモグラフィー カロリー摂取はヒトの代謝活性に劇的かつ急速な影響を
与える。従って、ヒト試験者背面の産熱出力は、食物摂
取の日時と試験者のパターンの関数として変動するだろ
う。このことは、食事前後に赤外サーモグラフィーを使
って背温度をモニターすることで患者プロフィール中に
提示される。図１８Ａは、昼食前後の時点に関するサー
モグラフィープロフィールの定量分析を示す。図１８Ｂ
は、３回別々にの昼食前後に２名の男性被験者及び１例
の女性被験者について行われた同様の測定（裸身洞部デ
ルタＴ）をまとめた図を示す。このデータセットは一致
しており、かつ再現性を有しており、ヒト赤外サーモグ
ラフィーが産熱のモニタリングに利用できることを示し
ている。この方法は、ヒト患者に適用可能な多くの状
況、例えば食事調整、薬物治療、薬物／薬物及び薬物／
環境相互作用のモニターに有用であろう。赤外サーモグ
ラフィーを使った結果に基づき、食物及び環境の変化な
らびに薬物使用を規定することができる。Example 16 Infrared thermography of food-induced thermogenesis in humans Caloric intake has a dramatic and rapid effect on metabolic activity in humans. Thus, the human tester dorsal heat production output will vary as a function of the date and time of food intake and the tester's pattern. This is presented in the patient profile by monitoring back temperature using infrared thermography before and after meals. FIG. 18A shows a quantitative analysis of the thermographic profile for the time points before and after lunch. FIG. 18B
Shows a summary of similar measurements (naked delta T) performed on two male and one female subject before and after three separate lunches. This data set is consistent and reproducible, indicating that human infrared thermography can be used to monitor thermogenesis. This method is applicable to many situations where it is applicable to human patients, such as diet adjustment, drug treatment, drug / drug and drug / drug
It may be useful for monitoring environmental interactions. Based on the results using infrared thermography, changes in food and environment and drug use can be defined.

【００６４】実施例１７ ヒトに於ける薬物誘導産熱の赤外サーモグラフィー 交感神経作用薬であるエピネフィリンは、齧歯類で強力
な発熱及び抗肥満特性を有すると報告されている（Astr
up et al., Am. J. Clin. Nutr. 42:183-94(1985)）。
体重減少及び体組成の測定は、肥満に関する薬物治療の
効果の決定に最初に利用されるマーカーである。しか
し、これらのマーカーを利用する研究は、時間がかか
り、大規模でコスト高の傾向がある。これら問題を回避
するために、代替マーカーが開発されてきた。間接カロ
リメトリーは、静止状態の代謝速度の決定に利用される
が、その複雑さより広くは利用されていない。グルコー
ス、グリセロール、非エステル化脂肪酸、トリグリセリ
ドのような生化学マーカーが利用されているが、侵襲性
である。しかし産熱イメージングはヒトに於けるエンド
Ｆｅリンの特性測定には利用されていない。Example 17 Infrared thermography of drug-induced thermogenesis in humans Epinephrine, a sympathomimetic, is reported to have potent fever and antiobesity properties in rodents (Astr).
up et al., Am. J. Clin. Nutr. 42: 183-94 (1985)).
Weight loss and body composition measurements are the first markers utilized in determining the effect of drug treatment on obesity. However, studies utilizing these markers tend to be time consuming, large and costly. Alternative markers have been developed to circumvent these problems. Indirect calorimetry has been used to determine quiescent metabolic rates, but is less widely used due to its complexity. Biochemical markers such as glucose, glycerol, non-esterified fatty acids, triglycerides have been utilized but are invasive. However, thermogenic imaging has not been used to characterize endo-Fe phosphorus in humans.

【００６５】２例のヒト被験者での産熱に対するエンド
フェリンの効果を、０．６−０．７ｍｇ／ｋｇの投与量
のデフェドリン処理６０分後に赤外イメージングし、検
出した。図１９は被験者Ａ及びＢでのエフェドリンによ
り誘導された産熱反応を決定する熱イメージである（そ
れぞれデルタＴ℃＝０．６３及び０．４６）。従って、
赤外サーモグラフィーは臨床試験に於ける薬物の効果、
有効性、薬物動態、薬力学を評価する非侵襲的代替アッ
セイとして利用することができる。The effect of endoferin on thermogenesis in two human subjects was detected by infrared imaging 60 minutes after treatment with defedrine at a dose of 0.6-0.7 mg / kg. FIG. 19 is a thermal image determining the ephedrine-induced thermogenic response in subjects A and B (delta T ° C. = 0.63 and 0.46, respectively). Therefore,
Infrared thermography is the effect of drugs in clinical trials,
It can be used as a non-invasive alternative assay to assess efficacy, pharmacokinetics, and pharmacodynamics.

【００６６】実施例１８ ｄｂ／ｄｂマウスに於ける薬物−薬物相互作用の赤外サ
ーモグラフィー 薬力学的な薬物−薬物相互作用の結果は様々であり、生
命に大きな脅威を与える状態から救命治療の範囲に及ぶ
だろう。このようなことから、薬物相互作用の迅速評価
に適した方法を特定する必要性は大きい。複数の薬物投
与は代謝速度を変えることから、培養細胞及び／又は動
物に於ける熱産生に対しては、各種薬物の相加的、減法
的及び／または相乗的効果が存在することが予想され
る。従って、赤外サーモグラフィーを利用しin vivoの
産熱に及ぼす各種薬剤を混合することの影響を分析でき
るか決定することは興味深い。更に赤外サーモグラフィ
ーを利用することで、前臨床及び臨床試験において併用
治療の有効性、有用性及び毒性を特定し、等級付けする
ことができる。Example 18 Infrared Thermography of Drug-Drug Interactions in db / db Mice The results of pharmacodynamic drug-drug interactions vary, ranging from life-threatening conditions to life-saving therapies. Will extend to. Therefore, there is a great need to identify a method suitable for rapid evaluation of drug interactions. Since multiple drug administration alters the metabolic rate, it is expected that there will be additive, subtractive and / or synergistic effects of various drugs on heat production in cultured cells and / or animals. It Therefore, it would be interesting to determine if infrared thermography could be used to analyze the effects of admixing various agents on in vivo thermogenesis. In addition, infrared thermography can be used to identify and grade the efficacy, usefulness and toxicity of combination therapies in preclinical and clinical trials.

【００６７】ＧＷ１９２９はリガンド活性化核レセプタ
ーＰＰＡＲγの転写活性を活性化することで糖尿病動物
に於ける血糖コントロールを改善する作用物質である。
ＣＧＰ１２１７７Ａは、細胞表面β_３−アドレナリンレ
セプターの刺激を介し作用する、肥満治療薬である（Ke
nalin, Lenhard and Paulik, CUrr Prot Pharm;1(unit
4.6):1-36(1998)）。多くの糖尿病患者は肥満でること
から、これら２種類の作用物質（即ちＧＷ１９２９及び
ＣＧＰ１２１７７Ａ）に何れかの薬力学的相互作用があ
るか決めることは興味深い。即ち、ｄｂ／ｄｂマウスを
２週間にわたりＧＷ１９２９にて、あるいはＧＷ１９２
９無しに治療され、肩甲骨間域で生じた熱を赤外サーモ
グラフィーを利用し測定した。図２０に示すように、Ｇ
Ｗ１９２９及びＣＧＰ１２１７７Ａの両方で治療された
動物は、いずれか単独で治療された動物に比べより産熱
反応が大きかった。即ち、これら結果は、熱産生を変化
させる薬力学的薬物−薬物相互作用の強さの測定への赤
外サーモグラフィーの利用を実証した。GW1929 is an agent which improves glycemic control in diabetic animals by activating the transcriptional activity of the ligand-activated nuclear receptor PPARγ.
CGP12177A is an anti-obesity drug that acts through stimulation of cell surface β ₃ -adrenoceptor (Ke
nalin, Lenhard and Paulik, CUrr Prot Pharm; 1 (unit
4.6): 1-36 (1998)). Since many diabetics are obese, it is interesting to determine which pharmacodynamic interaction between these two agents (ie GW1929 and CGP12177A). That is, db / db mice were treated with GW1929 or GW192 for 2 weeks.
The heat generated in the interscapular region, which was treated without N. 9, was measured using infrared thermography. As shown in FIG. 20, G
Animals treated with both W1929 and CGP12177A had a greater thermogenic response than animals treated with either alone. Thus, these results demonstrated the use of infrared thermography to measure the strength of pharmacodynamic drug-drug interactions that alter heat production.

【００６８】実施例１９ ＶＥＧＦによる組織血管形成のサーモグラフィー分析 腫瘍は、腫瘍増殖力を増強する局所の血管形成により支
持された活発に増殖し、代謝する組織領域である。サー
モグラフィーは、組織血管形成に伴うものを含む腫瘍に
随伴する産熱上昇を検出できる。血管上皮増殖因子（Ｖ
ＥＧＦ）は腫瘍組織中に発見され、その存在はそれが局
在する組織内での産熱増加に関連する。即ち、上皮血管
構造が露出しているヌードマウスを利用し、腫瘍検出及
び血管形成に於けるサーモグラフィーの有用性を示し
た。ヌードマウスにＶＥＧＦペプチド又はコントロール
を注射し、続いて両注射部位のサーモグラフィーイメー
ジングを行った。図２１は、サーモグラフィーイメージ
がＶＥＧＦ注射局所部位で産熱が増加するが、コントロ
ール注射局所部位では増加しないことを示していること
を表す。即ち、赤外サーモグラフィーを利用し、組織血
管形成を変化させる作用物質の効果をモニターできる。Example 19 Thermographic Analysis of Tissue Angiogenesis by VEGF Tumors are actively proliferating and metabolizing tissue regions supported by local angiogenesis that enhances tumor proliferative potential. Thermography can detect elevated thermogenesis associated with tumors, including those associated with tissue angiogenesis. Vascular epidermal growth factor (V
EGF) is found in tumor tissue and its presence is associated with increased thermogenesis within the tissue in which it is localized. That is, the usefulness of thermography in tumor detection and angiogenesis was shown using nude mice in which the epithelial vascular structure was exposed. Nude mice were injected with VEGF peptide or control, followed by thermographic imaging of both injection sites. FIG. 21 shows that the thermographic images show increased thermogenesis at VEGF injected local sites, but not at control injected local sites. That is, infrared thermography can be used to monitor the effects of agents that alter tissue angiogenesis.

【００６９】実施例２０ 赤外サーモグラフィーによる腫瘍温度モニタリング 腫瘍温度は、腫瘍に於ける代謝速度の指標である。腫瘍
は最大代謝活性に関してはＶＥＧＦの存在に依存してお
り、また腫瘍温度はＶＥＧＦの有用性の変化を反映す
る。この関連性は、抗ＶＥＧＦ抗体又は非特異的抗Ｉｇ
Ｇ抗体のいずれかで処理された腫瘍保有マウスをサーモ
グラフィー分析することで示される。図２２は、ＶＥＧ
Ｆが抗ＶＥＧＦ抗体の存在により中和されると腫瘍温度
が低下することを示す定量的サーモグラフィー分析を表
す。即ち、赤外イメージングは、癌治療の効果のモニタ
ー、及び抗ガン剤開発に於ける補助として利用できる。Example 20 Tumor Temperature Monitoring by Infrared Thermography Tumor temperature is an indicator of metabolic rate in tumors. Tumors are dependent on the presence of VEGF for maximal metabolic activity, and tumor temperature reflects changes in VEGF utility. This association may be due to anti-VEGF antibody or non-specific anti-Ig
Shown by thermographic analysis of tumor-bearing mice treated with either G antibody. FIG. 22 shows VEG
Figure 3 represents a quantitative thermographic analysis showing that tumor temperature decreases when F is neutralized by the presence of anti-VEGF antibody. That is, infrared imaging can be used as a monitor for the effects of cancer treatment and as an aid in the development of anticancer agents.

【００７０】実施例２１ 赤外サーモグラフィーによる禿げ（脱毛）のモニタリン
グ 脱毛は各種治療（例えば癌患者放射線治療、手術等）の
望ましくない副作用の結果生じ、また加齢とともに自然
に起こるが、手術又は薬学的介入により髪の増殖を快復
することができる。髪は熱消失に対する断熱作用を提供
し、一定体温の維持に役立つことから、赤外サーモグラ
フィーが脱毛測定に利用できるか決定することは興味深
い。化学療法により誘導される禿げの治療及び予防には
進歩が認められない理由の一つは、再現性のある動物モ
デルならびに脱毛を定量的に測定する方法がないことに
拠る。赤外イメージングが化学療法により誘導される脱
毛を定量的に測定できるか決定するために、子宮内にお
いて既知発癌剤、エトポシドで処理された新生児ラット
を脱毛に関し熱プロファイル分析した。図２３は、脱毛
の結果として全面部及び背部両方で熱活性が増加してい
ることを示す熱イメージ（図２３Ａ）及び定量分析（図
２３Ｂ）を表している。即ち、これらの結果赤外サーモ
グラフィーが、一般に禿げ、及び脱毛の治療法の特定を
支援する、又は副作用として脱毛を起こす薬物を特定す
る方法（例えば毒性スクリーニング）として脱毛を測定
できることを実証している。Example 21 Monitoring of Baldness (Hair Loss) by Infrared Thermography Hair loss occurs as a result of unwanted side effects of various treatments (eg, radiation therapy for cancer patients, surgery, etc.) and occurs naturally with aging, but surgery or pharmacy. Hair growth can be regained by physical intervention. It is interesting to determine if infrared thermography can be used for hair loss measurements, as hair provides an adiabatic effect against heat loss and helps maintain constant body temperature. One of the reasons for the lack of progress in the treatment and prevention of chemotherapy-induced baldness is due to the lack of reproducible animal models and quantitative methods for measuring hair loss. To determine whether infrared imaging can quantitatively measure chemotherapy-induced hair loss, neonatal rats treated with the known carcinogen etoposide in utero were subjected to thermal profile analysis for hair loss. FIG. 23 presents a thermal image (FIG. 23A) and a quantitative analysis (FIG. 23B) showing increased thermal activity on both the entire surface and back as a result of hair loss. That is, these results demonstrate that infrared thermography can generally measure hair loss as a method for identifying a therapeutic method for baldness and hair loss, or as a method for identifying a drug that causes hair loss as a side effect (for example, toxicity screening). .

【００７１】実施例２２ 男性***機能不全に適した薬物治療後のサーモグラフィ
ー 男性***機能不全（ＭＥＤ）は、生殖器への血流を増加
する薬物により治療される。局所産熱の増加には局所血
流量の増加が伴う。この様式で作用し、ＭＥＤを治療す
る薬物の一つはピナシディル(Pinacidil)である。図２
４は、赤外サーモグラフィーは、３．０または０．３ｍ
ｇピナシディル／ｋｇを何れか投与した２時間後に、ピ
ナシディルがラット生殖器の産熱を増加させること検出
することを示している。即ち、赤外サーモグラフィー
は、ＭＥＤを適用とする薬物候補の特定と評価、ならび
に副作用として***を起こす候補を特定するのに適した
定量かつ非侵襲的方法を提供する。Example 22 Thermography Following Drug Treatment Suitable for Male Erectile Dysfunction Male erectile dysfunction (MED) is treated with a drug that increases blood flow to the genitals. An increase in local heat production is accompanied by an increase in local blood flow. One drug that acts in this fashion and treats MED is Pinacidil. Figure 2
4, infrared thermography is 3.0 or 0.3m
It is shown that 2 hours after administration of either g-pinacidil / kg, pinacidil is detected to increase the reproductive heat of the rat reproductive organs. That is, infrared thermography provides a quantitative and non-invasive method suitable for identifying and evaluating drug candidates for which MED is applied, as well as for identifying candidates that cause an erection as a side effect.

【００７２】実施例２３ サーモグラフィーによる抗炎症剤の効果モニタリング 関節炎は関節の炎症を特徴とする病気であり、抗炎症剤
により治療できる。炎症反応には反応部位に於ける産熱
の増加を伴うことから、関節炎及び関節炎治療薬の効果
はサーモグラフィーによりモニターできる。この応用を
示すために、正常動物の片足にペプチドグリカンポリサ
ッカライド（ＰＧＰＳ）を２週間注射し関節炎モデルを
確立した。もう一方の脚は未治療とした。関節炎誘導処
置後の赤外サーモグラフィーは、未処置脚に比べると処
置した脚での産熱のレベルが高いことを示し（図２５
Ａ）、赤外サーモグラフィーが炎症を起こす作用物質の
能力のモニターに利用できることが示唆された。続く抗
炎症剤、プレニソロンによる処置は産熱の上昇を元に戻
し、処置後両足のサーモグラフィープロフィールは近似
した（図２５Ｂ）。即ち、赤外サーモグラフィーは炎症
反応及び抗炎症剤の効果のモニタリング、ならびに関節
炎適用例の治療に関する薬物候補の効果の評価に適した
有用な道具である。Example 23 Monitoring Effect of Anti-Inflammatory Agent by Thermography Arthritis is a disease characterized by inflammation of joints and can be treated with anti-inflammatory agents. Since the inflammatory reaction is accompanied by an increase in thermogenesis at the reaction site, the effects of arthritis and arthritis therapeutic agents can be monitored by thermography. To show this application, peptidoglycan polysaccharide (PGPS) was injected into one leg of normal animals for 2 weeks to establish an arthritis model. The other leg was untreated. Infrared thermography after arthritis-induced treatment showed higher levels of thermogenesis in the treated leg compared to the untreated leg (FIG. 25).
A), it was suggested that infrared thermography could be used to monitor the ability of agents to cause inflammation. Subsequent treatment with the anti-inflammatory drug prenisolone reversed the increase in thermogenesis and the thermographic profiles of both paws were similar after treatment (Figure 25B). That is, infrared thermography is a useful tool suitable for monitoring the effects of inflammatory reactions and anti-inflammatory agents, and for evaluating the effects of drug candidates for the treatment of arthritis application cases.

【００７３】上記の全ての引用文献は参照され、その全
体がここに取り込まれる。All references cited above are incorporated by reference in their entirety.

【００７４】当業者は本開示を読むことで、本発明の真
の範囲から逸脱することなしに形状及び詳細について各
種変更が可能であることを認識するだろう。Those skilled in the art will appreciate upon reading this disclosure that various changes in shape and detail can be made without departing from the true scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】培養細胞中の赤外産熱のイメージングへの利用
に好適な装置の略図。１＝赤外線カメラ；２＝細胞培養
インキュベーター（３７＋／−．０２℃）；３＝等温チ
ャンバー；４＝プレートホルダー；５＝コンピューター
インターフェイス。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus suitable for use in imaging infrared thermogenicity in cultured cells. 1 = infrared camera; 2 = cell culture incubator (37 +/−. 02 ° C.); 3 = isothermal chamber; 4 = plate holder; 5 = computer interface.

【図２】生動物に於ける産熱イメージングへの利用に好
適な装置の略図。１＝赤外線カメラ；２＝等温チャンバ
ー；３＝加温パッド（３７℃）；４＝コンピューターイ
ンターフェイス；５＝肩甲骨間褐色脂肪組織（ＩＢＡ
Ｔ）。FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus suitable for use in thermogenic imaging in live animals. 1 = infrared camera; 2 = isothermal chamber; 3 = heating pad (37 ° C); 4 = computer interface; 5 = interscapular brown adipose tissue (IBA)
T).

【図３Ａ】グレーのスケールインデックス又は図示され
た数値段階により示された、ロテノン及びＦＣＣＰで処
理された酵母（図３Ａ；３８４−ウエルプレート）の赤
外サーモグラフィーのデータ（ロテノン＝−●−；ＦＣ
ＣＰ＝−▲−）。FIG. 3A: Infrared thermographic data (Rotenone = − ● −; FC) of yeast treated with rotenone and FCCP (FIG. 3A; 384-well plate) indicated by gray scale index or numerical steps shown.
CP =-▲-).

【図３Ｂ】グレーのスケールインデックス又は図示され
た数値段階により示された、ヒト脂肪細胞培養体（Ｆｉ
ｇ３Ｂ；９６−ウエルプレート）の赤外サーモグラフィ
ーのデータ（ロテノン＝−●−；ＦＣＣＰ＝−▲−）。FIG. 3B. Human adipocyte cultures (Fi) indicated by gray scale index or numerical steps shown.
g3B; 96-well plate) infrared thermography data (rotenone =-●-; FCCP =-▲-).

【図４Ａ】脱共役タンパク質２（ＵＣＰ２）を発現する
酵母細胞のサーモグラフィー分析（図４Ａ）の例。FIG. 4A is an example of a thermographic analysis (FIG. 4A) of yeast cells expressing uncoupling protein 2 (UCP2).

【図４Ｂ】脱共役タンパク質２（ＵＣＰ２）を発現する
酵母細胞のサーモグラフィー分析（図４Ｂ）の例。FIG. 4B: Example of thermographic analysis of yeast cells expressing uncoupling protein 2 (UCP2) (FIG. 4B).

【図４Ｃ】脱共役タンパク質２（ＵＣＰ２）を発現する
酵母細胞内のＵＣＰ２発現の分子解析（図４Ｃ）の例。FIG. 4C: Example of molecular analysis of UCP2 expression in yeast cells expressing uncoupling protein 2 (UCP2) (FIG. 4C).

【図５】フォルスコリン（−■−）又はイソプロテレノ
ール（−●−）存在下にβ_３−ＡＲレセプターを過剰発
現しているチャイニーズハムスター卵巣細胞（ＣＨＯ）
内の産熱の赤外サーモグラフィー分析（ブランク＝−▲
−）。FIG. 5: Chinese hamster ovary cells (CHO) overexpressing β ₃ -AR receptor in the presence of forskolin (-■-) or isoproterenol (-●-).
Infrared thermographic analysis of heat production in the plant (blank =-▲
-).

【図６】脂肪細胞に於けるトリグリセリド蓄積（−●
−）及び熱産生（−▲−）の分析。[Fig. 6] Accumulation of triglyceride in adipocytes (-●
-) And heat production (-▲-) analysis.

【図７】インシュリン及び９−シスレチノイン酸存在下
に、複数のパーオキシゾーム増殖因子活性化レセプター
γ（ＰＰＡＲγ）に関する用量反応曲線を示す分化中脂
肪細胞の赤外サーモグラフィーイメージ。FIG. 7: Infrared thermographic image of differentiated adipocytes showing dose-response curves for multiple peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) in the presence of insulin and 9-cis retinoic acid.

【図８Ａ】ＰＰＡＲγアゴニストであるＧＷ１９２９で
処理されたｏｂ／ｏｂマウスの肩甲骨内域の赤外サーモ
グラフィー分析の要約（図８Ａ）。FIG. 8A is a summary of infrared thermographic analysis of the intrascapular region of ob / ob mice treated with the PPARγ agonist GW1929 (FIG. 8A).

【図８Ｂ】ＰＰＡＲγアゴニストであるＧＷ１９２９で
処理されたｏｂ／ｏｂマウスに於けるサーモグラフィッ
クシグナルと、各種ＰＰＡＲγアゴニストの最少有効量
（ＭＥＤ）との相関性（図８Ｂ）（Ｒ２＝０．９５４）
の例示。FIG. 8B: Correlation between the thermographic signal in ob / ob mice treated with the PPARγ agonist GW1929 and the minimum effective dose (MED) of various PPARγ agonists (FIG. 8B) (R2 = 0.954).
Of.

【図９】脂肪細胞に於けるβ−ＡＲアゴニスト（５０ｎ
Ｍ）−誘導産熱のロテノン感受性を示す例。FIG. 9: β-AR agonist in adipocytes (50n
M) -an example showing the rotenone sensitivity of induced thermogenesis.

【図１０】血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）存在下（灰色
実線）及び非存在下（破線）に於ける初代ヒト上皮細胞
（ＨＵＶＥＣ細胞）１０分時の赤外サーモグラフィー分
析の例。FIG. 10 shows an example of infrared thermographic analysis of primary human epithelial cells (HUVEC cells) in the presence (gray solid line) and absence (dashed line) of vascular endothelial growth factor (VEGF) at 10 minutes.

【図１１】ＨＣｌへＮａＯＨを添加した後の化学反応の
赤外サーモグラフィー分析。FIG. 11. Infrared thermographic analysis of the chemical reaction after addition of NaOH to HCl.

【図１２Ａ】２５ｍｌビーカー中（図１２Ａ）（１＝バ
ルク溶媒）；２＝活性ビーズ；３＝Ｏ−環）又は９６ウ
エルマイクロタイタープレート（図１２Ｂ；不活性及び
活性ビーズ）中のコンビ−ケムビーズ上に於ける触媒反
応の赤外サーモグラフィー分析。FIG. 12A: Combi-chem beads in a 25 ml beaker (FIG. 12A) (1 = bulk solvent); 2 = active beads; 3 = O-ring) or 96-well microtiter plate (FIG. 12B; inert and active beads). Infrared thermographic analysis of the above catalytic reaction.

【図１２Ｂ】２５ｍｌビーカー中（図１２Ａ）（１＝バ
ルク溶媒）；２＝活性ビーズ；３＝Ｏ−環）又は９６ウ
エルマイクロタイタープレート（図１２Ｂ；不活性及び
活性ビーズ）中のコンビ−ケムビーズ上に於ける触媒反
応の赤外サーモグラフィー分析。FIG. 12B: Combi-chem beads in a 25 ml beaker (FIG. 12A) (1 = bulk solvent); 2 = active beads; 3 = O-ring) or 96-well microtiter plate (FIG. 12B; inactive and active beads). Infrared thermographic analysis of the above catalytic reaction.

【図１３Ａ】５連続作動中及び後の計量型投与吸引（Ｍ
ＤＩ）装置（図１３Ａ；作動０、１及び５）の赤外サー
モグラフィー分析（図１３Ｂ）。吸引剤、アルブテロー
ルで処理されたヌードマウスの赤外サーモグラフィー分
析（図１３Ｃ）、及びそれに続くアルブテロール活性の
動態を示す胸部域定量分析（図１３Ｄ）の例。FIG. 13A: Metered dose aspiration (M
DI) Infrared thermographic analysis of the device (Figure 13A; runs 0, 1 and 5) (Figure 13B). An example of an infrared thermographic analysis of nude mice treated with an aspirate, albuterol (FIG. 13C), followed by a quantitative chest area analysis (FIG. 13D) showing the kinetics of albuterol activity.

【図１３Ｂ】５連続作動中及び後の計量型投与吸引（Ｍ
ＤＩ）装置（図１３Ａ；作動０、１及び５）の赤外サー
モグラフィー分析（図１３Ｂ）。吸引剤、アルブテロー
ルで処理されたヌードマウスの赤外サーモグラフィー分
析（図１３Ｃ）、及びそれに続くアルブテロール活性の
動態を示す胸部域定量分析（図１３Ｄ）の例。FIG. 13B: Metered dose inhalation (M
DI) Infrared thermographic analysis of the device (Figure 13A; runs 0, 1 and 5) (Figure 13B). An example of an infrared thermographic analysis of nude mice treated with an aspirate, albuterol (FIG. 13C), followed by a quantitative chest area analysis (FIG. 13D) showing the kinetics of albuterol activity.

【図１３Ｃ】５連続作動中及び後の計量型投与吸引（Ｍ
ＤＩ）装置（図１３Ａ；作動０、１及び５）の赤外サー
モグラフィー分析（図１３Ｂ）。吸引剤、アルブテロー
ルで処理されたヌードマウスの赤外サーモグラフィー分
析（図１３Ｃ）、及びそれに続くアルブテロール活性の
動態を示す胸部域定量分析（図１３Ｄ）の例。13C is a metered dose aspirator (M
DI) Infrared thermographic analysis of the device (Figure 13A; runs 0, 1 and 5) (Figure 13B). An example of an infrared thermographic analysis of nude mice treated with an aspirate, albuterol (FIG. 13C), followed by a quantitative chest area analysis (FIG. 13D) showing the kinetics of albuterol activity.

【図１３Ｄ】５連続作動中及び後の計量型投与吸引（Ｍ
ＤＩ）装置（図１３Ａ；作動０、１及び５）の赤外サー
モグラフィー分析（図１３Ｂ）。吸引剤、アルブテロー
ルで処理されたヌードマウスの赤外サーモグラフィー分
析（図１３Ｃ）、及びそれに続くアルブテロール活性の
動態を示す胸部域定量分析（図１３Ｄ）の例。FIG. 13D: Metered dose aspiration (M
DI) Infrared thermographic analysis of the device (Figure 13A; runs 0, 1 and 5) (Figure 13B). An example of an infrared thermographic analysis of nude mice treated with an aspirate, albuterol (FIG. 13C), followed by a quantitative chest area analysis (FIG. 13D) showing the kinetics of albuterol activity.

【図１４Ａ】β_３−ＡＲアゴニスト（１．０ｍｇ／ｋｇ
＝−●−；０．１ｍｇ／ｋｇ＝−■−；０．０１ｍｇ／
ｋｇ＝−▲−）で処理された後の用量−反応曲線ならび
に動態データを示す、マウスの肩甲骨内産熱の赤外サー
モグラフィー分析の例。FIG. 14A: β ₃ -AR agonist (1.0 mg / kg
=-●-; 0.1 mg / kg =-■-; 0.01 mg /
Example of infrared thermographic analysis of intrascapular heat in mice showing dose-response curves as well as kinetic data after treatment with kg =-▲-).

【図１４Ｂ】β_３−ＡＲアゴニスト（１．０ｍｇ／ｋｇ
＝−●−；０．１ｍｇ／ｋｇ＝−■−；０．０１ｍｇ／
ｋｇ＝−▲−）で処理された後の用量−反応曲線ならび
に動態データを示す、マウスの肩甲骨内産熱の赤外サー
モグラフィー分析の例。FIG. 14B: β ₃ -AR agonist (1.0 mg / kg
=-●-; 0.1 mg / kg =-■-; 0.01 mg /
Example of infrared thermographic analysis of intrascapular heat in mice showing dose-response curves as well as kinetic data after treatment with kg =-▲-).

【図１５Ａ】ｏｂ／ｏｂマウスの肩甲骨間産熱の咳ガイ
サーモグラフィー分析−−モノアミン再取り込み阻害剤
ＧＷ７３５５９Ａ処理後の用量−反応（図１５Ａ）及び
動態データ（図１５Ｂ）（１０．０ｍｇ−●−；５．０
ｍｇ／ｋｇ＝−■−；１．０ｍｇ／ｋｇ＝−▲−）。FIG. 15A: Cough Guy thermographic analysis of interscapular fever in ob / ob mice--dose-response (FIG. 15A) and kinetic data (FIG. 15B) (10.0 mg- ●) after treatment with the monoamine reuptake inhibitor GW73559A. -; 5.0
mg / kg =-■-; 1.0 mg / kg =-▲-).

【図１５Ｂ】ｏｂ／ｏｂマウスの肩甲骨間産熱の咳ガイ
サーモグラフィー分析−−モノアミン再取り込み阻害剤
ＧＷ７３５５９Ａ処理後の用量−反応（図１５Ａ）及び
動態データ（図１５Ｂ）（１０．０ｍｇ−●−；５．０
ｍｇ／ｋｇ＝−■−；１．０ｍｇ／ｋｇ＝−▲−）。FIG. 15B: Cough Guy thermographic analysis of interscapular fever in ob / ob mice--dose-response (FIG. 15A) and kinetic data (FIG. 15B) (10.0 mg- ●) after treatment with the monoamine reuptake inhibitor GW73559A. -; 5.0
mg / kg =-■-; 1.0 mg / kg =-▲-).

【図１６】β_３−ＡＲアゴニスト処理マウスに於ける肩
甲骨間産熱と体重減少の相関性を示すグラフ（ＩＢＡＴ
産熱＝棒、２−週間体重減少＝−●−）（Ｒ２＝０．９
７）FIG. 16 is a graph (IBAT) showing the correlation between interscapular heat production and weight loss in β ₃ -AR agonist-treated mice.
Heat production = stick, 2-week weight loss =-●-) (R2 = 0.9
7)

【図１７】１９週齢齧歯類動物モデルのβ_３−伝達産熱
に及ぼす遺伝的背景及び食物の影響を特徴付ける赤外サ
ーモグラフィーの利用を示すグラフ（低脂肪食＝実線灰
色棒；高脂肪食＝斜線棒（１４週間給餌した動物）。FIG. 17 is a graph showing the use of infrared thermography to characterize the effects of genetic background and food on β ₃ -transfer thermogenesis in a 19-week-old rodent model (low-fat diet = solid gray bar; high-fat diet). = Diagonal bars (animals fed for 14 weeks).

【図１８Ａ】ヒトに於ける食事誘導産熱の赤外サーモグ
ラフィー分析。図１８Ａは背温度の経時変化を示す。FIG. 18A: Infrared thermographic analysis of diet-induced thermogenesis in humans. FIG. 18A shows changes in back temperature with time.

【図１８Ｂ】ヒトに於ける食事誘導産熱の赤外サーモグ
ラフィー分析。図１８Ｂは昼食前後の男性２名と女性２
名の背温度の平均差を示す（平均値＝３−５日／被験
者）。FIG. 18B: Infrared thermographic analysis of diet-induced thermogenesis in humans. Figure 18B shows two men and two women before and after lunch.
The average difference of the back temperature of the name is shown (average value = 3-5 days / subject).

【図１９】エフェドリン（左＝０分；右＝６０分）（用
量＝０．６−０．７ｍｇ／ｋｇ−デルタＴ℃（背全面＝
被験者Ａは０．６３、被験者Ｂは０．４６））処理され
たヒト（被験者Ａ及び試験者Ｂ）に於ける薬物誘導産熱
の赤外サーモグラフィー分析の例。FIG. 19: Ephedrine (left = 0 min; right = 60 min) (dose = 0.6-0.7 mg / kg-delta T ° C. (full back =
Subject A is 0.63, subject B is 0.46)) An example of infrared thermographic analysis of drug-induced thermogenesis in treated humans (subject A and tester B).

【図２０】ｏｂ／ｏｂマウスの肩甲骨間産熱に影響す
る、２種類の薬剤、β_３−ＡＲアゴニストＣＧＰ１２１
７７（１ｍｇ／ｋｇ−腹腔内注射）及びＰＰＡＲγアゴ
ニストＧＷ１９２９間相互作用の赤外サーモグラフィー
による特徴付け（１＝肩甲骨間領域）。FIG. 20. Two agents affecting the interscapular heat production in ob / ob mice, the β ₃ -AR agonist CGP121.
Characterization of the interaction between 77 (1 mg / kg-intraperitoneal injection) and the PPARγ agonist GW1929 by infrared thermography (1 = interscapular region).

【図２１】ヌードマウスに於けるＶＥＧＦペプチド誘導
産熱活性の赤外サーモグラフィー分析（１＝ＶＥＧＦ；
２＝コントロール）。FIG. 21: Infrared thermographic analysis of VEGF peptide-induced thermogenic activity in nude mice (1 = VEGF;
2 = control).

【図２２】腫瘍温度に及ぼす抗−ＶＥＧＦ抗体の影響に
関する赤外サーモグラフィー分析。FIG. 22: Infrared thermographic analysis of the effect of anti-VEGF antibody on tumor temperature.

【図２３Ａ】新生児マウスの無毛に及ぼす、子宮内エト
ポシド処置（６ｍｇ／ｋｇ）の効果に関する赤外サーモ
グラフィー分析。図２３Ａは、０日、３日及び５日目に
得たサーモグラフィーのイメージを示す。FIG. 23A: Infrared thermographic analysis of the effect of intrauterine etoposide treatment (6 mg / kg) on hair loss in neonatal mice. FIG. 23A shows the thermographic images obtained on days 0, 3, and 5.

【図２３Ｂ】新生児マウスの無毛に及ぼす、子宮内エト
ポシド処置（６ｍｇ／ｋｇ）の効果に関する赤外サーモ
グラフィー分析。図２３Ｂは、投薬後のトルソデルタＴ
℃の経時変化を示す（背＝白地の棒、前＝実線、灰色の
棒）。FIG. 23B: Infrared thermographic analysis of the effect of intrauterine etoposide treatment (6 mg / kg) on hair loss in neonatal mice. FIG. 23B shows Torso Delta T after dosing.
The time-dependent change in ° C is shown (back = white bar, front = solid line, gray bar).

【図２４】ラットの生殖器産熱のピナシジル(Pinacidi
l)誘導変化の赤外サーモグラフィー分析（ＰＯ投与後２
時間）FIG. 24: Pinacidi of genital fever in rats
l) Infrared thermographic analysis of induced changes (2 after PO administration)
time)

【図２５Ａ】プロテオグリカンポリサッカライド（ＰＧ
ＰＳ）により誘導された（図２５Ａ；１＝非−関節脚
部；２＝関節脚部）及び６ｍｇ／ｋｇ経口プレドニゾロ
ンにより誘導された（図２５Ｂ）（賦形剤＝ＨＰＭＣ＋
０．１％ＴＷ８０；経口）脚部炎症の赤外サーモグラフ
ィー分析。FIG. 25A: Proteoglycan polysaccharide (PG
PS) (FIG. 25A; 1 = non-articular leg; 2 = articular leg) and 6 mg / kg oral prednisolone (FIG. 25B) (vehicle = HPMC +).
0.1% TW80; oral) Infrared thermographic analysis of leg inflammation.

【図２５Ｂ】プロテオグリカンポリサッカライド（ＰＧ
ＰＳ）により誘導された（図２５Ａ；１＝非−関節脚
部；２＝関節脚部）及び６ｍｇ／ｋｇ経口プレドニゾロ
ンにより誘導された（図２５Ｂ）（賦形剤＝ＨＰＭＣ＋
０．１％ＴＷ８０；経口）脚部炎症の赤外サーモグラフ
ィー分析。FIG. 25B: Proteoglycan polysaccharide (PG
PS) (FIG. 25A; 1 = non-articular leg; 2 = articular leg) and 6 mg / kg oral prednisolone (FIG. 25B) (vehicle = HPMC +).
0.1% TW80; oral) Infrared thermographic analysis of leg inflammation.

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｄ 33/50 33/50 Ｚ // Ｃ１２Ｎ 15/09 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ (71)出願人 397009934 Ｇｌａｘｏ Ｗｅｌｌｃｏｍｅ Ｈｏｕｓ ｅ，Ｂｅｒｋｅｌｅｙ Ａｖｅｎｕｅ Ｇ ｒｅｅｎｆｏｒｄ，Ｍｉｄｄｌｅｓｅｘ ＵＢ６ ０ＮＮ，Ｇｒｅａｔ Ｂｒｉｔａ ｉｎ (72)発明者 ジェームス・マーチン・レンハード アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州 27709 リサーチ・トライアングル・パー ク、ピー・オー・ボックス 13398、ファ イブ・ムーア・ドライブ、グラクソ・ウェ ルカム・インコーポレーテッド内 (72)発明者 マーク・アンドリュー・ポーリック アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州 27709 リサーチ・トライアングル・パー ク、ピー・オー・ボックス 13398、ファ イブ・ムーア・ドライブ、グラクソ・ウェ ルカム・インコーポレーテッド内 Ｆターム(参考） 2G040 AB14 BA02 BA24 CA23 CB04 DA06 DA15 GA01 GC01 HA02 2G045 AA29 CB01 DA13 DA14 DA30 DA36 FA33 FB01 4B024 AA11 CA01 DA01 DA02 4B063 QA18 QR01 QR32 QR80 QS39 QX10 Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI theme code (reference) G01N 33/483 G01N 33/483 D 33/50 33/50 Z // C12N 15/09 C12N 15/00 A (71) Applicant 397009934 Glaxo Wellcome House, Berkeley Avenue Green ford, Middlesex UB60NN, Great Brita in (72) Inventor James Martin Renhard, North Carolina, USA 13 398 Research Box, Kowloon, Carolina, USA 27709 , Five Moore Drive, GlaxoWelcome Incorporated (72) Inventor Mark Andrew Paulic, North Carolina, USA 27709 Research Triangle Park, P.O. Box 13398, Fay Moore Drive, Glaxo web Rukamu, Inc. in the F-term (reference) 2G040 AB14 BA02 BA24 CA23 CB04 DA06 DA15 GA01 GC01 HA02 2G045 AA29 CB01 DA13 DA14 DA30 DA36 FA33 FB01 4B024 AA11 CA01 DA01 DA02 4B063 QA18 QR01 QR32 QR80 QS39 QX10

Claims (71)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 無細胞サンプル中で熱力学的変化を生じ
せしめる能力に関し試験物質をスクリーニングする方法
であって： ｉ）赤外サーモグラフィーを利用し前記サンプルの温度
を測定することと、 ｉｉ）該サンプルに前記試験物質を接触せしめること
と、 ｉｉｉ）赤外サーモグラフィーを利用し、工程ｉｉ）か
ら生ずるサンプルの温度を測定することと、 ｉｖ）工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温
度とを比較することとを含み、 工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温度との
温度差により、前記試験物質が前記サンプル中で熱力学
的変化を引き起こすことが示される方法。1. A method of screening test substances for their ability to produce thermodynamic changes in a cell-free sample, comprising: i) utilizing infrared thermography to measure the temperature of said sample; ii) said Contacting the sample with the test substance, and iii) utilizing infrared thermography to measure the temperature of the sample resulting from step ii), and iv) the temperature obtained in step (i) and the step (iii) Comparing the temperature obtained, wherein the temperature difference between the temperature obtained in step (i) and the temperature obtained in step (iii) causes the test substance to cause a thermodynamic change in the sample. Is shown. 【請求項２】 前記サンプルが有機化合物を含む請求項
１に記載の方法。2. The method of claim 1, wherein the sample comprises an organic compound. 【請求項３】 前記サンプルが無機化合物を含む請求項
２に記載の方法。3. The method of claim 2, wherein the sample comprises an inorganic compound. 【請求項４】 前記有機化合物がタンパク質、炭水化
物、脂質又は核酸である請求項２に記載の方法。4. The method according to claim 2, wherein the organic compound is a protein, carbohydrate, lipid or nucleic acid. 【請求項５】 前記有機化合物がタンパク質である請求
項４に記載の方法。5. The method according to claim 4, wherein the organic compound is a protein. 【請求項６】 前記タンパク質が酵素である請求項５に
記載の方法。6. The method of claim 5, wherein the protein is an enzyme. 【請求項７】 前記タンパク質がレセプターである請求
項５に記載の方法。7. The method according to claim 5, wherein the protein is a receptor. 【請求項８】 前記試験物質が前記有機化合物に結合し
た時に、前記サンプル中に熱力学的変化が生ずる請求項
２に記載の方法。8. The method of claim 2, wherein a thermodynamic change occurs in the sample when the test substance binds to the organic compound. 【請求項９】 工程（ｉｉｉ）から生ずる前記サンプル
が結合ペアの両メンバーを含む請求項１に記載の方法。9. The method of claim 1, wherein the sample resulting from step (iii) comprises both members of a binding pair. 【請求項１０】 前記結合ペアが酵素とその基質、又は
レセプターとそれに対するリガンドである請求項９に記
載の方法。10. The method according to claim 9, wherein the binding pair is an enzyme and its substrate, or a receptor and its ligand. 【請求項１１】 前記試験物質が前記結合ペアのメンバ
ーの結合を阻害するときに、該試験物質を含まないため
前記結合ペアのメンバーが相互に結合するコントロール
と比較して、工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で
得た温度に差を生ずる請求項９の方法。11. In step (i), when the test substance inhibits the binding of a member of the binding pair, as compared to a control that does not contain the test substance, the members of the binding pair bind to each other. 10. The method of claim 9 wherein there is a difference between the temperature obtained and the temperature obtained in step (iii). 【請求項１２】 工程（ｉｉｉ）は、工程（ｉｉ）から
生じた前記サンプルの温度を複数の時点で測定すること
を含み、工程（ｉｖ）は、工程（ｉ）で得た温度と工程
（ｉｉｉ）で得た前記それぞれの時点での温度とを比較
することを含み、工程（ｉ）で得た温度と前記時点の少
なくとも一つにおいて工程（ｉｉｉ）で得た温度との差
によって、前記試験物質が前記サンプル中に熱力学的変
化を生じせしめることが示される、請求項１に記載の方
法。12. Step (iii) comprises measuring the temperature of the sample resulting from step (ii) at a plurality of time points, step (iv) including the temperature obtained in step (i) and the step (iv). comparing the temperature obtained in step iii) with the temperature obtained in step (i) and the temperature obtained in step (iii) at at least one of the time points. The method of claim 1, wherein the test substance is shown to cause a thermodynamic change in the sample. 【請求項１３】 工程（ｉ）及び（ｉｉｉ）の前記測定
が、特定波長で又は特定波長領域内での赤外サーモグラ
フィーの利用により実施される、請求項１に記載の方
法。13. The method according to claim 1, wherein the measurement of steps (i) and (iii) is carried out by the use of infrared thermography at a specific wavelength or within a specific wavelength range. 【請求項１４】 前記赤外サーモグラフィーが赤外イメ
ージングサーモグラフィーである、請求項１に記載の方
法。14. The method of claim 1, wherein the infrared thermography is infrared imaging thermography. 【請求項１５】 イン・ビトロで細胞サンプル中に熱力
学的変化を生じせしめる能力について試験物質をスクリ
ーニングする方法であって： ｉ）赤外サーモグラフィーを利用して前記サンプルの温
度を測定することと、 ｉｉ）前記サンプルに前記試験物質を接触せしめること
と、 ｉｉｉ）赤外サーモグラフィーを利用し、工程ｉｉ）よ
り生ずる前記サンプルの温度を測定することと、 ｉｖ）工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温
度とを比較することとを含み； 工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温度との
温度差により、前記試験物質が前記サンプル中の熱力学
的変化を引き起こすことが示される方法。15. A method of screening test substances for their ability to produce thermodynamic changes in a cell sample in vitro, comprising: i) measuring the temperature of said sample using infrared thermography. Ii) contacting the sample with the test substance, iii) utilizing infrared thermography to measure the temperature of the sample resulting from step ii), and iv) the temperature obtained in step (i). Comparing the temperature obtained in step (iii) with the temperature difference between the temperature obtained in step (i) and the temperature obtained in step (iii), Methods that are shown to cause social change. 【請求項１６】 前記細胞が培養細胞である請求項１５
に記載の方法。16. The cell according to claim 15, which is a cultured cell.
The method described in. 【請求項１７】 前記細胞が真核生物細胞である請求項
１５に記載の方法。17. The method of claim 15, wherein the cell is a eukaryotic cell. 【請求項１８】 前記細胞が哺乳動物細胞である請求項
１７に記載の方法。18. The method of claim 17, wherein the cells are mammalian cells. 【請求項１９】 前記細胞が腫瘍細胞である請求項１８
に記載の方法。19. The cell according to claim 18, which is a tumor cell.
The method described in. 【請求項２０】 前記細胞が脂肪細胞である請求項１８
に記載の方法。20. The cell according to claim 18, which is an adipocyte.
The method described in. 【請求項２１】 前記細胞が植物細胞である請求項１５
に記載の方法。21. The cell according to claim 15, which is a plant cell.
The method described in. 【請求項２２】 前記細胞が真菌細胞である請求項１７
に記載の方法。22. The cell according to claim 17, which is a fungal cell.
The method described in. 【請求項２３】 前記細胞が外因性タンパク質をコード
する核酸配列を含むように加工され、又は前記細胞に対
し内因性タンパク質を過剰発現するように加工されてい
る、請求項１５に記載の方法。23. The method of claim 15, wherein said cell has been engineered to contain a nucleic acid sequence encoding an exogenous protein or engineered to overexpress an endogenous protein to said cell. 【請求項２４】 工程（ｉ）及び（ｉｉｉ）の前記測定
が、特定波長で又は特定波長域内での赤外サーモグラフ
ィーを利用し実行される、請求項１５に記載の方法。24. The method of claim 15, wherein the measurements of steps (i) and (iii) are performed utilizing infrared thermography at or within a particular wavelength range. 【請求項２５】 前記赤外サーモグラフィーが赤外イメ
ージングサーモグラフィーである、請求項１５に記載の
方法。25. The method of claim 15, wherein the infrared thermography is infrared imaging thermography. 【請求項２６】 工程（ｉｉｉ）は、工程（ｉｉ）から
生じた前記サンプルの温度を複数の時点で測定すること
を含み、工程（ｉｖ）は、工程（ｉ）で得た温度と工程
（ｉｉｉ）で得た前記それぞれの時点での温度とを比較
することを含み、前記時点の少なくとも１つに於ける工
程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温度の差に
よって、前記試験物質が前記サンプル中に熱力学的変化
を引き起こすことが示される、請求項１５に記載の方
法。26. Step (iii) comprises measuring the temperature of the sample resulting from step (ii) at a plurality of time points, step (iv) including the temperature obtained in step (i) and the step (iv). comparing the temperature obtained in step iii) with the temperature obtained in step (iii) at at least one of the time points, 16. The method of claim 15, wherein the test substance is shown to cause a thermodynamic change in the sample. 【請求項２７】 前記細胞が異種核酸配列を含むよう加
工されている請求項１５に記載の方法。27. The method of claim 15, wherein the cells have been engineered to contain a heterologous nucleic acid sequence. 【請求項２８】 試験物質について、サンプル中で熱力
学的変化を引き起こす能力をスクリーニングする方法で
あって： ｉ）赤外サーモグラフィーを利用して、サンプルまたは
その一部の温度を測定することと、 ｉｉ）前記サンプルまたはその一部と前記試験物質を接
触せしめることと、 ｉｉｉ）赤外サーモグラフィーを利用して、工程（ｉ
ｉ）より生じたサンプル又はその一部の温度を測定する
ことと、 ｉｖ）少なくとも一回、工程（ｉ）−（ｉｉｉ）を繰り
返すことと、 ｖ）工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温度
とを比較することとを含み、 工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温度の差
によって、前記試験物質が前記サンプル中で熱力学的変
化を引き起こすことが示される方法。28. A method of screening a test substance for the ability to cause a thermodynamic change in a sample, comprising: i) utilizing infrared thermography to measure the temperature of the sample or a portion thereof; ii) contacting the test substance with the sample or a portion thereof, and iii) utilizing infrared thermography to perform step (i
i) measuring the temperature of the sample or part thereof generated, iv) repeating steps (i)-(iii) at least once, and v) the temperature and step (i) obtained in step (i). iii) comparing with the temperature obtained in step (i), the difference between the temperature obtained in step (i) and the temperature obtained in step (iii) causes the test substance to cause a thermodynamic change in the sample. How to be shown. 【請求項２９】 前記サンプルが細胞を含まないサンプ
ルである請求項２８に記載の方法。29. The method of claim 28, wherein the sample is a cell-free sample. 【請求項３０】 前記サンプルが細胞含有サンプルであ
る請求項２８に記載の方法。30. The method of claim 28, wherein the sample is a cell-containing sample. 【請求項３１】 前記サンプル中に存在する前記細胞が
真核生物細胞である請求項３０に記載の方法。31. The method of claim 30, wherein the cells present in the sample are eukaryotic cells. 【請求項３２】 前記細胞が哺乳動物細胞である請求項
３１に記載の方法。32. The method of claim 31, wherein the cells are mammalian cells. 【請求項３３】 前記細胞が腫瘍細胞である請求項３２
に記載の方法。33. The cell according to claim 32, which is a tumor cell.
The method described in. 【請求項３４】 前記細胞が脂肪細胞である請求項３２
に記載の方法。34. The method according to claim 32, wherein the cells are adipocytes.
The method described in. 【請求項３５】 前記細胞が植物細胞である請求項３０
に記載の方法。35. The cell according to claim 30, which is a plant cell.
The method described in. 【請求項３６】 前記細胞が真菌細胞である請求項３０
に記載の方法。36. The cell according to claim 30, which is a fungal cell.
The method described in. 【請求項３７】 前記細胞が異種タンパク質をコードす
る核酸配列を含むように加工され、又は前記細胞に対し
内因性であるタンパク質を過剰発現するように加工され
ている、請求項３０に記載の方法。37. The method of claim 30, wherein the cell has been engineered to contain a nucleic acid sequence encoding a heterologous protein, or engineered to overexpress a protein that is endogenous to the cell. . 【請求項３８】 工程（ｉ）及び（ｉｉｉ）の前記測定
が、特定波長で又は特定波長域内での赤外サーモグラフ
ィーを利用し実行される、請求項２８に記載の方法。38. The method of claim 28, wherein the measurements of steps (i) and (iii) are performed utilizing infrared thermography at or within a particular wavelength range. 【請求項３９】 前記赤外サーモグラフィーが赤外イメ
ージングサーモグラフィーである、請求項２８に記載の
方法。39. The method of claim 28, wherein the infrared thermography is infrared imaging thermography. 【請求項４０】 前記細胞が異種核酸配列を含むよう加
工されている請求項３０に記載の方法。40. The method of claim 30, wherein said cell has been engineered to contain a heterologous nucleic acid sequence. 【請求項４１】 前記細胞が組織中に存在している請求
項３０に記載の方法。41. The method of claim 30, wherein the cells are in tissue. 【請求項４２】 前記細胞が動物中に存在している請求
項３０に記載の方法。42. The method of claim 30, wherein the cells are in an animal. 【請求項４３】 複数の試験物質について、サンプル中
で熱力学的変化を引き起こす能力をスクリーニングする
方法であって： ｉ）赤外サーモグラフィーを利用し、サンプルまたはそ
の一部の温度を測定することと、 ｉｉ）前記サンプルまたはその一部と前記試験物質を接
触せしめることと、 ｉｉｉ）赤外サーモグラフィーを利用して、工程（ｉ
ｉ）より生じたサンプル又はその一部の温度を測定する
ことと、 ｉｖ）多種類の試験物質を個別に利用して、工程（ｉ）
−（ｉｉｉ）を繰り返すことと、 ｖ）工程（ｉ）で得た温度と工程（ｉｉｉ）で得た温度
とを比較することとを含み、 前記試験化合物を前記サンプル又はその一部に加えるこ
とにより生じた温度差によって、前記試験物質の前記一
つが前記サンプル中に熱力学的変化を引き起こすことが
示される方法。43. A method of screening a plurality of test substances for their ability to cause thermodynamic changes in a sample, comprising: i) utilizing infrared thermography to measure the temperature of the sample or a portion thereof. Ii) contacting the test substance with the sample or a portion thereof, and iii) utilizing infrared thermography to provide step (i)
i) measuring the temperature of the sample resulting from or part of it, and iv) using the various test substances individually, step (i)
-(Iii) repeating; and v) comparing the temperature obtained in step (i) with the temperature obtained in step (iii), the test compound being added to the sample or a part thereof. The method shown by which the one of the test substances causes a thermodynamic change in the sample due to the temperature difference caused by. 【請求項４４】 前記サンプルが細胞を含まないサンプ
ルである請求項４３に記載の方法。44. The method of claim 43, wherein the sample is a cell-free sample. 【請求項４５】 前記サンプルが細胞含有サンプルであ
る請求項４３に記載の方法。45. The method of claim 43, wherein the sample is a cell-containing sample. 【請求項４６】 前記サンプル中に存在する前記細胞が
真核生物細胞である請求項４５に記載の方法。46. The method of claim 45, wherein the cells present in the sample are eukaryotic cells. 【請求項４７】 前記細胞が哺乳動物細胞である請求項
４６に記載の方法。47. The method of claim 46, wherein the cells are mammalian cells. 【請求項４８】 前記細胞が腫瘍細胞である請求項４７
に記載の方法。48. The cell according to claim 47, which is a tumor cell.
The method described in. 【請求項４９】 前記細胞が脂肪細胞である請求項４７
に記載の方法。49. The cell according to claim 47, which is an adipocyte.
The method described in. 【請求項５０】 前記細胞が植物細胞である請求項４５
に記載の方法。50. The cell according to claim 45, which is a plant cell.
The method described in. 【請求項５１】 前記細胞が真菌細胞である請求項４６
に記載の方法。51. The cell of claim 46, wherein the cell is a fungal cell.
The method described in. 【請求項５２】 前記細胞が異種タンパク質をコードす
る核酸配列を含むように加工され、又は前記細胞に対し
内因性であるタンパク質を過剰発現するように加工され
ている、請求項４５に記載の方法。52. The method of claim 45, wherein the cell has been engineered to contain a nucleic acid sequence encoding a heterologous protein, or engineered to overexpress a protein that is endogenous to the cell. . 【請求項５３】 工程（ｉ）及び（ｉｉｉ）の前記測定
が、特定波長で又は特定波長域内での赤外サーモグラフ
ィーを利用し実行される、請求項４３に記載の方法。53. The method of claim 43, wherein the measurements of steps (i) and (iii) are performed utilizing infrared thermography at or within a particular wavelength range. 【請求項５４】 前記赤外サーモグラフィーが赤外イメ
ージングサーモグラフィーである、請求項４３に記載の
方法。54. The method of claim 43, wherein the infrared thermography is infrared imaging thermography. 【請求項５５】 前記サンプルの前記細胞が組織内に存
在する、請求項４５に記載の方法。55. The method of claim 45, wherein the cells of the sample are in tissue. 【請求項５６】 前記細胞が動物内に存在する、請求項
４５に記載の方法。56. The method of claim 45, wherein the cells are in an animal. 【請求項５７】 前記細胞が異種核酸を含むように加工
されている、請求項４５に記載の方法。57. The method of claim 45, wherein the cells have been engineered to contain a heterologous nucleic acid. 【請求項５８】 化合物又は組成物の温度を赤外サーモ
グラフィーを用いて経時的に測定することを含む、前記
化合物又は組成物の物理状態をモニタリングする方法。58. A method of monitoring the physical state of a compound or composition comprising measuring the temperature of the compound or composition over time using infrared thermography. 【請求項５９】 前記モニタリングが、前記化合物又は
組成物を気体から液体又はその逆、液体から固体又はそ
の逆、固体から気体又はその逆に変化させて実施され
る、請求項５８に記載の方法。59. The method of claim 58, wherein the monitoring is performed by changing the compound or composition from gas to liquid or vice versa, liquid to solid or vice versa, solid to gas or vice versa. . 【請求項６０】 容器内に存在する化合物または組成物
の温度を測定することを含む、前記容器内に存在する前
記化合物又は前記組成物の量を決定する方法。60. A method of determining the amount of the compound or composition present in the container, comprising measuring the temperature of the compound or composition present in the container. 【請求項６１】 前記化合物又は組成物が液体である、
請求項６０に記載の方法。61. The compound or composition is a liquid,
The method of claim 60. 【請求項６２】 前記容器が複数ウエル型マイクロタイ
タープレートである、請求項６０に記載の方法。62. The method of claim 60, wherein the container is a multi-well microtiter plate. 【請求項６３】 サンプルに対する試験物質の産熱効果
を決定する方法であって： ｉ）前記サンプル又はその一部を、第一の量の前記試験
物質と接触せしめ、生じる温度を、赤外サーモグラフィ
ーを利用し測定することと、 ｉｉ）第二の異なる量の試験物質を使用して、工程
（ｉ）を少なくとも１回繰り返すこととを含み、 少なくとも前記量で前記サンプル中の産熱の変化を生じ
せしめる試験物質が、前記サンプルに対して産熱効果を
発揮する作用物質である方法。63. A method of determining the thermogenic effect of a test substance on a sample, comprising: i) contacting the sample or a portion thereof with a first amount of the test substance and determining the resulting temperature by infrared thermography. And ii) repeating step (i) at least once using a second, different amount of the test substance, the change in thermogenesis in said sample being at least said amount. The method in which the test substance to be generated is an agent which exerts a thermogenic effect on the sample. 【請求項６４】 前記サンプルが細胞を含まないサンプ
ルである、請求項６３に記載の方法。64. The method of claim 63, wherein the sample is a cell-free sample. 【請求項６５】 前記サンプルが細胞含有サンプルであ
る、請求項６３に記載の方法。65. The method of claim 63, wherein the sample is a cell-containing sample. 【請求項６６】 前記サンプルの前記細胞が分離された
組織中に存在するか、又は動物中に存在する、請求項６
５に記載の方法。66. The method of claim 6, wherein the cells of the sample are in isolated tissue or in an animal.
The method according to 5. 【請求項６７】 前記サンプル又はその一部を前記試験
物質と接触せしめ、生じた温度を、赤外サーモグラフィ
ーを利用して複数の時点で測定することを含む、サンプ
ルに対する試験物質の産熱効果を決定する方法にあっ
て、少なくとも一つの前記時点で前記サンプル中に産熱
の変化を生じせしめる試験物質が、前記サンプルに対し
産熱効果を発揮する作用物質である方法。67. A thermogenic effect of a test substance on a sample, comprising contacting the sample or a portion thereof with the test substance and measuring the resulting temperature at multiple times using infrared thermography. The method of determining, wherein the test substance that causes a change in thermogenesis in the sample at at least one of the time points is an agent that exerts a thermogenic effect on the sample. 【請求項６８】 前記サンプルが細胞を含まないサンプ
ルである、請求項６７に記載の方法。68. The method of claim 67, wherein the sample is a cell-free sample. 【請求項６９】 前記サンプルが細胞含有サンプルであ
る、請求項６７に記載の方法。69. The method of claim 67, wherein the sample is a cell-containing sample. 【請求項７０】 前記サンプルの前記細胞が分離された
組織中に存在するか、又は動物中に存在する、請求項６
９に記載の方法。70. The method of claim 6, wherein the cells of the sample are present in isolated tissue or in an animal.
9. The method according to 9. 【請求項７１】 所望の様式で試験物質に対し産熱的に
反応する能力について前記動物をスクリーニングする方
法であって、前記動物を試験物質と接触させることと、
赤外サーモグラフィーを使用して前記動物の産熱反応を
測定することと、前記動物から所望の産熱反応を有する
動物を選択することとを含む方法。71. A method of screening an animal for the ability to thermodynamically react to a test substance in a desired manner, comprising contacting the animal with the test substance,
A method comprising measuring the thermogenic response of said animal using infrared thermography and selecting from said animal the animal having the desired thermogenic response.