JP7437768B2

JP7437768B2 - 診断用血液検査

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Publication number: JP7437768B2
Application number: JP2020564408A
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Inventors: トゥムプーリス，スタロス; トゥムプーリス，イオアニス
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Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2018-05-17
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Description

本発明は、診断の分野、特に血液サンプルにおける診断、より具体的には、細胞外マトリックスの分解を検出することによる癌及び動脈瘤の診断及び予後に関する。

癌は、一般的な、増加している死因である。世界保健機関は、今後２０～３０年の間に、癌が世界の主要な死因になると推定している。癌による死亡率の増加と戦うための最も効果的な武器は、早期診断である。多くの種類の癌は、初期段階で検出された場合、効果的に治療することができる。この現実は、発癌の開始段階で癌を検出するための、シンプルで信頼性が高く費用効果の高い分子マーカのセットを開発する必要性を強調する。癌と効果的に戦うための別の重要な戦略は、転移を発症するリスクのある患者を早期に特定して、より頻繁にフォローアップし、この下位群の患者にさらに積極的な治療的介入を適用することである。

最近の進歩はまた、癌の進行中の局所微小環境の非細胞成分、又はニッチ、特に細胞外マトリックス（ＥＣＭ）の重要性を浮き彫りにした。ＥＣＭは、支持細胞から分泌される細胞外分子の集合であり、周囲の細胞に構造的及び生化学的支持を提供する。哺乳類のＥＣＭには、間質マトリックス及び基底膜が含まれる。間質マトリックスは、様々な哺乳類の細胞間（すなわち、細胞間隙）に存在する。多糖類及び線維状タンパク質のゲルが間質腔を満たし、ＥＣＭにかかる引張応力に対する圧縮緩衝液として作用する。基底膜は、様々な上皮細胞が載っているＥＣＭのシート状の沈着物である。哺乳類の各種の結合組織は、ある種のＥＣＭを有し、コラーゲン線維及び骨ミネラルは骨組織のＥＣＭを構成し、細網線維及び粉砕物質は疎性結合組織のＥＣＭを構成し、血漿は血液のＥＣＭである。

組織形態の維持に主に支持的な役割を果たす安定した構造として長い間見られてきたが、ＥＣＭは、常在細胞の環境の重要な部分であり、驚くほど動的で用途が広く、細胞生物学の基本的な側面に影響を与える。細胞接着、細胞間伝達及び分化は、ＥＣＭの一般的な機能である。ＥＣＭ機能のこの多面的な側面は、ＥＣＭの非常に動的な構造と、多様な細胞の挙動を制御できる効果的なメカニズムとしてのそのリモデリングとに依存している。ＥＣＭ生物学における主要な課題は、正常な発達におけるＥＣＭの役割と、ＥＣＭダイナミクスの崩壊が癌などの疾患にどのように寄与するかを理解することである。

ＥＣＭの変化によって大きく影響を受ける可能性のある疾患の別の例は、大動脈瘤である。大動脈瘤では、大動脈壁のＥＣＭが分解され、最初に大動脈の拡張が起こり、次に動脈瘤が形成される。

大動脈瘤は重要な臨床的実体を表しており、破裂又は解離が発生するまで無症状で進行する。これは、先進国におけるかなりの主要な死因である。通常、最初の症状であると同時に最後の症状である大動脈瘤の破裂は、７５％の死亡率をもたらす。大動脈瘤の発生率は、一般人口の高齢化により、今後数年間で、世界中で増加し続けると推定されている。動脈瘤形成につながる病因及び分子メカニズムは調査中であり、現在、大動脈瘤を確実に検出する能力を備えた簡単な臨床検査はない。

上記の疫学データを考慮すると、癌及び大動脈瘤の早期診断のための簡単で信頼性の高い検査、並びに転移を発症するリスクのある患者又は再発患者を早期に特定するための患者の効率的なフォローアップのための方法を提供する緊急の必要性がある。さらに、癌及び動脈瘤患者の治療計画を最適化するには、一般により良い戦略が必要である。

発明の詳細な説明
本発明者らは、驚くべきことに、末梢血における特定の遺伝子の発現レベルを決定することにより、ＥＣＭの異常な機能又は分解を正確に検出できることを発見した。末梢血におけるこれらの特定の遺伝子セットの過剰発現は、癌及び動脈瘤の進行を示唆するＥＣＭのリモデリングを促進する分子メカニズムの活性化レベルを明らかにする。

ＥＣＭの分解又は異常機能を検出するための指紋は、表１に示される遺伝子で構成されている。

したがって、本発明の第１の態様は、対象における細胞外マトリックス（ＥＣＭ）の分解を決定するためのインビトロ方法を提供し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表１に列挙された遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、無秩序な／分解されたＥＣＭを示す。

本発明の意味において、「ＥＣＭの分解」という表現はまた、無秩序なＥＣＭ又は異常なＥＣＭの機械的及び動的特性をもたらすリモデリングとして理解される。

「診断」という用語は、当業者に知られている。本明細書で使用される場合、「診断」は、特定の医学的状態、合併症に気付くこと、又は状態を別の状態と区別することと理解される。これは、考えられる状態を決定又は特定しようとするプロセスと、このプロセスによって到達した意見との両方を指す。診断は、診断手順の意味で、個人の状態を、治療及び予後に関する医学的決定を可能にする別個の異なるカテゴリーに分類する試みと見なすことができる。その後、診断意見はしばしば状態の観点から説明される。本明細書で使用される「予後」とは、疾患の予想される進行及び結果の予測、並びに疾患の進行のモニタリングを指す。

本発明において、遺伝子の「発現産物」という用語は、使用される検出技術に応じて、ｍＲＮＡ産物、完全長タンパク質産物、又はそれらのタンパク質分解フラグメントを包含すると理解されるべきである。したがって、「発現産物のレベル」が決定される場合、それは、ｍＲＮＡのレベル、又はコードされた完全長タンパク質のレベル、又はそのタンパク質分解フラグメントのレベルを指し得る。

本発明の文脈における「参照値」という用語は、サンプル又はサンプル群における遺伝子の事前定義されたレベルの発現産物として理解されるべきである。この値は、分析される状態が存在する対象と、そのような状態が存在しない対象とを区別するための閾値として使用される。サンプルは、ＥＣＭの分解がなく、その正常な機能を有する、明確に定義されたコントロール対象又はコントロール対象群から採取され、これは、コントロール対象が、ＥＣＭの異常機能及び/又は分解に関連する状態を患っていないことも意味する。当業者は、一般的な知識を利用して、参照値を取得するためにより適切な対象又は対象群を選択することができる。選択された対象群から参照値を取得するための方法は、最先端技術でよく知られている。本発明の一実施形態では、参照値は、癌又は動脈瘤に罹患していない対象又は対象群から決定される。特定の実施形態では、参照値は、健康な対象又は健康な対象の群から決定される。

本発明の意味において、「参照値よりも高い」という表現は、発現産物のレベルの任意の増加、例えば、参照値に対して少なくとも１．２倍、又は１．５倍の発現産物の増加として理解される。特定の実施形態において、「参照値よりも高い」とは、参照値に対して発現産物が少なくとも２倍増加したと理解される。

本発明の方法の特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２の発現産物のレベルが決定される。別の特定の実施形態では、本方法は、ＣＯＬ５Ａ１、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、少なくとも１つの遺伝子は、任意選択的にＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて決定され、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは分解されたＥＣＭを示す。一実施形態では、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方の発現産物が決定される。

一実施形態では、ＥＣＭの分解を検出することは、表１に開示された遺伝子のうちの少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、少なくとも８つ、又は少なくとも９つの発現産物のレベルを決定することによって行われる。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＭＭＰ２の発現産物が決定される。他の特定の実施形態では、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１及びＣＯＬ５Ａ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＣＯＬ５Ａ１及びＴＧＦＢ１の発現産物が決定される。別の特定の実施形態では、９つの遺伝子の発現産物が決定される。

したがって、本発明者らは、上記の遺伝子セットが、ＥＣＭのリモデリングを制御する分子メカニズムを適切に分析できることを見出した。理論に拘束されることを望まないが、本発明者らは、マイナーな原線維形成コラーゲン（コラーゲンＶアルファ２、コラーゲンＶアルファ１及びコラーゲンＸＩアルファ１）の発現及び合成の増加が、主要な原線維形成コラーゲン（コラーゲンＩ及びコラーゲンＩＩＩ）のより小さなサイズ及び直径の異型原線維の形成に寄与すると仮定する。マイナーな原線維形成コラーゲンは、最終的なタンパク質複合体に部分的に保持される大きな球状アミノ末端ドメインとの立体障害を介して、主要な原線維形成コラーゲンの集合を阻害する能力を有する。さらに、放出された大きな球状アミノ末端ドメインは、特定のインテグリン受容体と相互作用できるよく特徴付けられたヘパリン結合ドメインを含み、これは、次に、ＥＣＭの構成成分の分解を招くマトリックスメタロプロテイナーゼの発現及び活性を制御する。この分子メカニズムにより、ＥＣＭが薄くなり、無秩序になり、分解するため、拡張及び大動脈瘤の形成、さらには癌の増殖及び転移を招きやすくなる。

本発明者らによって実施された広範な研究はまた、ＥＣＭの分解に関する追加の診断情報を提供し得るさらなる遺伝子マーカを特定することをもたらした。これらの遺伝子は表１－２に列挙されている。したがって、本発明の特定の実施形態では、ＥＣＭの分解を検出することは、表１－２の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルをさらに決定することによって実行される。いくつかの実施形態では、ＥＣＭの分解を検出することは、表１に開示される少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されるそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表１－２の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することによって行われる。

対象から単離された生物学的サンプルは、任意の組織、又は血液、血漿、唾液、尿、脳脊髄液、若しくは***などの体液であり得る。しかしながら、本発明の好ましい一実施形態では、生物学的サンプルは末梢血である。これは、検出方法を大幅に高速化及び簡素化するだけでなく、非侵襲的であるため、重要である。表１に開示されている遺伝子セットの差次的発現が、ＥＣＭが分解された対象の末梢血に見られることは確かに驚くべきことである。

一実施形態では、本発明の文脈で決定される遺伝子の発現産物は、ｍＲＮＡである。好ましい実施形態において、検査された対象のｍＲＮＡの量は、定量化され、コントロール対象の同じｍＲＮＡの量又はコントロール対象群のｍＲＮＡの平均量である参照値と比較される。本発明の指紋を含む遺伝子の既知のｍＲＮＡ配列は表２に開示されており、同じ遺伝子の既知のタンパク質配列は表２ｐに開示されている。一部の遺伝子、例えばＣＯＬ１１Ａ１についていくつかの転写物が可能であることに留意されたい。しかしながら、本発明の方法は、好ましくは、遺伝子のすべての可能な転写物を決定し、その結果、特定の遺伝子からのすべての転写されたｍＲＮＡが決定される。

ｍＲＮＡの量の決定は、上記方法が生物学的サンプル中のｍＲＮＡの検出及び定量化を可能にするという条件で、当業者に知られている任意の方法によって実施することができる。これらの手順の例には、ＰＣＲ、定量的リアルタイムＰＣＲ（ＱＰＣＲ）、マルチプレックスＰＣＲ、ＮＡＳＢＡ、ＬＣＲ、ＲＴ－ＰＣＲ、ＲＮＡシーケンシング、アレイハイブリダイゼーション、「ノーザン」トランスファー、又はこれらの組み合わせが含まれる。上記のＲＮＡの検出及び定量化のほとんどの方法では、この手順を実行する前に、ＲＮＡを相補ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）に変換する必要がある。この変換は、とりわけ、逆転写などの当業者に知られている技術によって達成される。

本発明の特定の実施形態では、遺伝子の発現産物のレベルは、逆転写とそれに続くリアルタイム定量的ＰＣＲによるｍＲＮＡの定量化によって決定される。この技術、及び遺伝子発現を検出/定量化するための他の多くの技術では、増幅プライマーの使用が必要である。本発明の好ましい実施形態では、プライマー配列は、表２に開示されている遺伝子の転写配列に由来する。特定の実施形態では、遺伝子の発現産物、すなわちｍＲＮＡのレベルを決定するために使用されるプライマーは、表３に示されるものから選択される。逆転写とそれに続くリアルタイム定量的ＰＣＲによる上記遺伝子のｍＲＮＡのレベルの決定は、以下の実施例で詳細に説明される。

本発明は、遺伝子の発現産物の発現レベルを参照値と比較することを必要とする。上記のように、参照値は、コントロール対象又はコントロール対象群から得られる。当業者は、記載された比較を確立するために任意の利用可能な方法を使用することができる。例えば、相対的定量化の方法として、Ｌｉｖａｋ及びＳｃｈｍｉｔｔｇｅｎの２^{＿ΔΔＣｔ}を使用することができる（Ｍｅｔｈｏｄｓ，２００１ｖｏｌ．２５，ｉｓｓｕｅ４，ｐ．４０２－８）。

別の実施形態では、表２に特定された１つ又は複数のバイオマーカに対応する１つ又は複数のプローブを含むマイクロアレイが使用される。この方法により、アレイ表面に標識された標的核酸のハイブリダイゼーションパターンが生成される。標識された核酸の結果として生じるハイブリダイゼーションパターンは、標的核酸の特定の標識に基づいて選択された特定の検出様式で、様々なやり方で視覚化又は検出され得る。代表的な検出手段としては、シンチレーションカウンティング、オートラジオグラフィー、蛍光測定、熱量測定、発光測定、光散乱などが挙げられる。

他の実施形態では、本発明の文脈で決定される遺伝子の発現産物は、遺伝子によってコードされる完全長タンパク質、又は上記タンパク質のフラグメントである。本発明によって提供される方法の特定の実施形態では、タンパク質マーカ又はそのフラグメントのレベルは、免疫学的検査、生物発光、蛍光、化学発光、電気化学及び質量分析からなる群から選択される定量的検査によって決定される。いくつかの実施形態では、決定されるタンパク質は、表２ｐに示されるものである。

一実施形態では、コードされたタンパク質又はそのフラグメントのレベルは、質量分析、例えば、ショットガン液体クロマトグラフィー質量分析（ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ）又は多重反応モニタリング（ＭＲＭ）質量分析によって検出される。

代替の実施形態では、発現のレベルは、免疫化学によって決定される。

本明細書で使用される「免疫化学」という用語は、標的タンパク質に特異的に結合する抗体の原理を利用することによって、サンプル中の抗原（この場合、上記の遺伝子又はその抗原フラグメントによってコードされるタンパク質のいずれか）を検出するための様々な技術を指す。次に、抗体と抗原との相互作用を視覚化することは、通常、抗体を、発色反応を触媒することができるペルオキシダーゼなどの酵素、又はフルオレセイン若しくはローダミンなどのフルオロフォアに結合させることによって、いくつかの方法で達成することができる。免疫化学技術は直接的又は間接的であり得る。

適切なイムノアッセイ手順としては、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ、マルチプレックスＥＬＩＳＡなど）、酵素イムノドットアッセイ、凝集アッセイ、抗体－抗原－抗体サンドイッチアッセイ、抗原－抗体－抗原サンドイッチアッセイ、免疫クロマトグラフィー、又はラジオイムノアッセイなどの当業者によく知られている他のイムノアッセイ形式、及びタンパク質マイクロアレイ形式が挙げられる。一実施形態では、タンパク質のレベルは、イムノアッセイによって決定される。別の実施形態では、タンパク質の発現のレベルは、ＥＬＩＳＡによって決定される。

「標的タンパク質に結合することができる抗体又はそのフラグメント」という用語は、本発明の態様及び実施形態で言及される標的タンパク質に選択的に結合することができる任意の免疫グロブリン又はそのフラグメントとして理解されるべきである。モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体が含まれる。「そのフラグメント」という用語は、標的タンパク質のエピトープに結合するのに適したサイズ及びコンフォメーションを有する抗体の任意の部分を包含する。適切なフラグメントには、Ｆ（ａｂ）、Ｆ（ａｂ’）、及びＦｖが含まれる。「エピトープ」は、免疫系（Ｂ細胞、Ｔ細胞、又は抗体）によって認識される抗原の一部である。

本発明の別の態様は、上記で定義されたＥＣＭの分解を検出するための方法において、表１の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するための手段の使用に関する。特定の実施形態では、手段は、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２の発現産物のレベルを決定するためのものである。別の特定の実施形態では、手段は、任意選択的に、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて、ＣＯＬ５Ａ１、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。好ましくは、手段は、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方のためのものである。特定の実施形態では、手段は、表１に開示されている遺伝子の群から選択される、少なくとも３つの遺伝子、少なくとも４つの遺伝子、少なくとも５つの遺伝子、少なくとも６つの遺伝子、少なくとも７つの遺伝子、少なくとも８つ又は少なくとも９つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。他の特定の実施形態では、手段は、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＭＭＰ２、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１及びＣＯＬ５Ａ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＣＯＬ５Ａ１及びＴＧＦＢ１の発現産物のレベルを決定するための手段を含む。別の実施形態では、手段は、表１に開示されているすべての遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。別の実施形態では、手段は、表１に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表１－２に開示されている少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。

特定の実施形態では、手段は、ｍＲＮＡを決定するためのものである。一実施形態では、手段は増幅プライマーを含む。特定の実施形態では、プライマーは、いずれの場合も、表３に示されるものである。

他の実施形態では、手段は、タンパク質又はそのフラグメントを決定するためのものである。特定の実施形態では、手段は、標的タンパク質に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントである。

別の実施形態では、手段はキットの一部を形成する。さらに、本発明はまた、本明細書で提供される方法のいずれかを実行するために、上記で定義された発現産物のレベルを決定するための手段を含むキットの使用を提供する。キットは、対象におけるＥＣＭの分解を検出する際にそれらを使用するための上記手段及び指示を含み得る。指示は、ＥＣＭの分解を決定するための閾値、そのような分解の程度、及び／又は参照値に関する情報を含み得る。

本発明の別の態様では、対象におけるＥＣＭの分解を検出するために、表１の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。いくつかの実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２が、選択されたバイオマーカである。別の実施形態では、対象のＥＣＭの分解を検出するためのインビトロバイオマーカとして、任意選択的にＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて、ＣＯＬ５Ａ１、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物を使用する。好ましくは、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方が、選択されたバイオマーカの中にある。

一実施形態では、対象におけるＥＣＭの分解を検出するためのバイオマーカは、表１に開示された遺伝子の少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、少なくとも８つ、又は少なくとも９つの遺伝子の発現産物である。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＭＭＰ２が選択される。他の特定の実施形態では、以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１及びＣＯＬ５Ａ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＣＯＬ５Ａ１及びＴＧＦＢ１が選択される。別の特定の実施形態では、９つの遺伝子が選択される。別の実施形態では、対象におけるＥＣＭの分解を検出するためのバイオマーカは、表１に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表１－２に開示された少なくとも１つの遺伝子の発現産物である。

ＥＣＭの分解は、癌、特に腫瘍及び転移の悪性発生に関連していることが見出されている。ＥＣＭの分解は、動脈瘤の成長及び破裂のリスクに密接に関連していることも見出されている。したがって、本発明の追加の実施形態は、上記で定義された対象におけるＥＣＭの分解を検出するための方法に関し、ＥＣＭの分解は、癌、動脈瘤、又は癌及び動脈瘤の両方に罹患している患者を示す。

癌
実施例１に示されるように、非常に驚くべきことに、本発明者らは、表１に列挙された遺伝子の一部が、参照値と比較した場合、癌患者の末梢血において有意にアップレギュレートされ、癌の迅速かつ容易な診断を可能にすることを見出した。本発明者らは、非小細胞肺癌の患者とコントロール（悪性腫瘍のない対象）とを、感度０．９８（９５％信頼区間：０．８９～１．００、Ｐ＜０．００１）及び特異性１．００（９５％信頼区間：０．６１～１．００、Ｐ＜０．００１）で区別することが可能であることを示した。これらの結果は、本発明の方法が、高い特異性及び感度で末梢血から癌を正確に診断し得ることを示す。

癌を診断するための指紋は、表４及び表４－２に示される遺伝子で構成されている。

したがって、本発明の別の態様は、対象における癌を診断するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表４に列挙された遺伝子の群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、対象が癌に罹患していることを示す。

「参照値」及び「参照値より高い」とは、上記で説明したように理解される。癌に関連する本発明の態様の好ましい実施形態では、参照値は、癌の悪性腫瘍を有さない対象又は対象群から得られる。癌に関連する本発明の態様のいくつかの好ましい実施形態では、「参照値よりも高い」とは、参照値に対する各遺伝子発現産物の発現レベルの以下の倍増（過剰発現）、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも２倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ１の参照値に対して少なくとも２倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも７倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも２倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも１倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも２倍の過剰発現として理解される。

本発明者らはまた、表４に開示された遺伝子の末梢血中のｍＲＮＡのレベルと癌の病期との間に直接的な相関関係があることを見出した。

ほとんどの種類の癌には、Ｉ～ＩＶの番号が付けられた４つの病期がある。Ｉ期は通常、癌のサイズが比較的小さく、発生した臓器内に含まれていることを意味する。ＩＩ期は通常、腫瘍がＩ期よりも大きいが、癌が周囲の組織に拡がり始めていないことを意味する。ＩＩ期は、癌細胞が腫瘍に近いリンパ節に拡がっていることを意味する場合がある。これは、特定の種類の癌によって異なる。ＩＩＩ期は通常、癌がより大きく、周囲の組織に拡がり始めている可能性があり、その領域のリンパ節に癌細胞があることを意味する。ＩＶ期とは、癌が発生した場所から別の離れた組織又は臓器に拡がっていることを意味する。

表４の遺伝子の過剰発現と癌の病期との相関関係は、実施例１に示されている。表４のすべての遺伝子は、参照群と比較した場合、ｍＲＮＡのレベルとして測定して過剰発現しているが、Ｉ期の非小細胞肺癌の患者では、統計的に有意ではあるが、遺伝子の過剰発現がより低いことが観察される場合があり、ＩＩ期、ＩＩＩ期、及びＩＶ期を通じて着実に成長する。本発明者らは、進行した転移性非小細胞肺癌（ステージＩＩＩ及びＩＶ）の患者を、感度０．９５（９５％信頼区間：０．７８～０．９９、Ｐ＜０．００１）及び特異性０．９６（９５％信頼区間：０．８０～０．９９、Ｐ＜０．００１）で、初期段階の非小細胞肺癌（病期Ｉ及びＩＩ）の患者と差次的に診断できることを実証した。

したがって、本発明はまた、癌の病期に応じた患者の差次的診断のためのインビトロ方法にも関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表４に列挙された遺伝子の群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。発現産物のレベルの増加は、癌の病期の進行と相関している。ＩＩＩ期又はＩＶ期の癌の患者は、進行癌の患者と呼ばれることがよくある。特に、発現産物が、以下のレベル、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも１１倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも６倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現
を有する場合、これは、対象がＩＩＩ期又はＩＶ期の転移性癌（進行癌）に罹患していることを示す。

本発明の方法はまた、進行癌（ＩＩＩ期及びＩＶ期）の患者及び初期段階癌（Ｉ期及びＩＩ期）の患者のインビトロ差次的診断のためであり、発現産物が上記で定義されたレベルを有する場合、これは患者が進行した癌段階を有することを示し、一方、発現産物が上記で定義された閾値を下回るレベルを有する場合、これは患者が早期癌段階にあることを示す。

癌のＩＩＩ期及びＩＶ期はまた、転移のリスクが高いことを示唆していると見なされることがよくある。本発明の意味での「転移」とは、当技術分野では通常、癌細胞が原発性癌部位とは異なる身体の新しい領域に（しばしばリンパ系又は血流を介して）拡がるプロセスとして理解される。拡がった細胞から形成された腫瘍は、二次腫瘍と呼ばれる。癌は、原発部位の近くの領域（局所転移）又はより遠い身体の部分（遠隔転移）に拡がっている可能性がある。本発明の方法は、転移を発症するリスクが高い、又は転移プロセスの初期段階にある癌患者を特定するための信頼できる検査を提供する。これは、進行に応じて最も適切な治療を受け、転移のリスクが高い場合に必要に応じて厳格なフォローアップスケジュールが適用される可能性がある癌患者の臨床管理にとって大きな利点である。

したがって、本発明はまた、対象における癌転移のリスクを決定するための方法を提供し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表４に列挙された遺伝子の群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。高レベルの発現産物は、転移のリスクが高いことを示す。特に、発現産物が、以下のレベル、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも１１倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも６倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現
を有する場合、これは、対象が癌転移のリスクが高いことを示す。

したがって、上記のすべてによれば、本発明の方法を使用することにより、癌の病期に応じた癌患者の分類が可能である。したがって、本発明の別の態様は、癌患者を癌の病期に従って分類するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表４に列挙された遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定し、上記発現産物のレベルを癌の病期と相関させることを含む。

本方法はまた、癌の治療を受け、病気を克服した患者の再発のリスクに関する早期の情報を提供し得る。「再発」とは、当技術分野で一般的に理解されているように、一時的な改善後の健康状態の悪化である。癌患者の再発の早期発見及びその後の管理は、再発した患者の予後を大きく改善する可能性があるため、これは臨床的に非常に重要である。

したがって、本発明の別の態様は、癌の治療を受けた対象の再発を検出するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表４の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、患者が再発するリスクが高いことを示す。

本発明のさらなる一態様は、癌患者の予後のためのインビトロ方法に関し、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表４に列挙された遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。高レベルの発現産物は、予後不良を示す。特に、発現産物が、以下のレベル、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも１１倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも６倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現
を有する場合、これは、予後不良を示す。

本発明の方法は、特定の種類の癌に限定されない。ＥＣＭの分解に関連した、転移を引き起こす癌の進行及び拡がりの全体的なメカニズムは、ある程度、ほとんどすべての種類の癌に共通している。組織レベルで起こっている遺伝子の発現レベルの変化は、非小細胞肺癌患者をコントロールと比較した場合、感度９８％及び特異性１００％で、初期段階（Ｉ期及びＩＩ期）の肺癌患者と後期転移段階（ＩＩＩ期及びＩＶ期）の患者とを比較した場合、感度９５％及び特異性９６％で、末梢血で明確に検出された。乳癌と診断された女性患者で、同様の組織発現パターンが確認された。したがって、これらの検出された変化は実際にはＥＣＭの変化を反映しているため、他の種類の癌、特にＥＣＭの分解によって転移する能力を有する癌の患者の識別に使用することができる。

特定の実施形態では、癌は、非小細胞肺癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、小腸癌、前立腺癌、小細胞肺癌、中皮腫、腎臓癌、膵臓癌、胃癌、食道癌、喉頭癌、口腔咽頭癌、肝癌、胆管癌、胆嚢癌、膀胱癌、甲状腺癌、子宮内膜癌、卵巣癌、膣癌、尿道癌、精巣癌、骨腫瘍、脳腫瘍、皮膚癌、黒色腫、肉腫、血管肉腫、脂肪肉腫などである。特定の実施形態では、癌は、非小細胞肺癌又は乳癌、例えば非小細胞肺癌である。

疾患及び転移の進行に関する患者の分類を含む、癌の信頼できる早期診断を提供する一方で、本診断方法は、臨床医が患者を治療するために最も適切な決定を行うことができるという意味で、臨床医にとって有用である。抗癌治療計画は癌の病期、特に転移があるか、又は転移のリスクが高いかに大きく依存する可能性があるため、臨床医は、上記で説明したように行われる差次的診断を考慮して、最も適切な（保守的又は積極的な）抗癌治療を推奨することができる。

したがって、別の態様では、本発明は、対象における抗癌治療を推奨するためのインビトロ方法に関し、この方法は、（ａ）上記で定義された方法により、対象が癌に罹患しているかどうかを診断すること、又は癌に罹患している対象の予後不良を決定すること、及び（ｂ）対象が癌に罹患しているか、又は癌の予後不良であると診断された場合、抗癌治療を推奨することを含む。この態様はまた、（ａ）又は上記で定義された方法により、対象が癌に罹患しているかどうかを診断すること、癌に罹患している対象の予後不良を決定すること、及び（ｂ）対象が癌に罹患しているか、又は癌の予後不良であると診断された場合、患者に抗癌治療を適用することを含む、癌患者を治療するための方法として企図され得る。患者が癌と診断されていない場合、臨床医は対象のフォローアップを勧めることがある。

いくつかの実施形態では、この方法は、対象が転移性癌を有することを診断が示した場合に、対象における転移性癌の治療を推奨するためのものである。

抗癌治療には、外科手術、化学治療、放射線治療、免疫治療、標的治療、及びホルモン治療が含まれる。ほとんどの癌患者は、癌の種類及び診断時の進行状況に応じて、様々な治療法を組み合わせている。好ましくは、抗癌治療は、癌の種類及び病期、臨床試験の結果、並びに組織病理学的所見に基づいて、上記の選択肢から選択される。転移性癌を治療するための治療計画は、原発性癌の種類、転移部位、過去に使用された治療、及び患者の一般的な健康状態に依存する。ほとんどの場合、転移性癌を治療するための治療計画は、外科手術、化学治療、放射線治療、免疫治療、標的治療、及びホルモン治療から選択される少なくとも２つの治療の組み合わせを、最も積極的な形態で含む。一部の種類の転移性癌は現在の治療法で治癒できるが、ほとんどの場合は治癒できない。ほとんどの転移性癌では、これらの治療の目標は、癌の成長を停止又は遅らせること、又は症状を緩和すること（緩和治療）であるが、場合によっては、転移性癌の治療が寿命を延ばすのに役立つことがある。ほとんどの場合、転移性癌の治療的介入には、治療サイクルが完了するまでかなりの数の患者が耐えることができない重大な副作用を伴う化学治療及び/又は放射線治療が含まれることに言及することも重要であり、したがって、転移が発生した場合でも早期診断の必要性は極めて高い。

さらに、本発明によれば、特定の治療を受けた癌患者は、治療的介入の有効性を確実にするために、又は再発又は転移性疾患の発生を早期に警告するためにモニタリングされ得る。本方法は、癌患者の便利なフォローアップ及び改善された管理を可能にし、したがって、不必要な苦痛を回避し、及び／又は副作用を最小限に抑える。治療的介入が成功すると、例えば、これらの遺伝子の発現レベルはコントロールに近くなり、再発又は転移性疾患がない限り、この効果は維持されるはずである。

したがって、本発明のさらなる一態様は、抗癌治療に対する癌患者の応答を決定するためのインビトロ方法を提供し、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表４の遺伝子からなる群から選択された少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することと、上記発現産物のレベルを、治療の開始前又は治療の初期段階で同じ患者について決定された同じ遺伝子の発現産物のレベルと比較することとを含み、治療の開始又は治療の初期段階に対する遺伝子の発現産物の減少は、良好な応答を示す。

別の態様は、癌患者において代替的及び／又は補完的治療を推奨するためのインビトロ方法として定義することができ、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表４の遺伝子からなる群から選択された少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することと、上記発現産物のレベルを、治療の開始前又は治療の初期段階で同じ患者について決定された同じ遺伝子の発現産物のレベルと比較することとを含み、遺伝子の発現産物は、治療の開始又は治療の初期段階に対して増加した場合、これは、代替的及び／又は補完的治療を推奨することを示す。これはまた、抗癌治療に応答しない癌患者を治療するための方法としても策定することができ、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表４の遺伝子からなる群から選択された少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することと、上記発現産物のレベルを、治療の開始前又は治療の初期段階で同じ患者について決定された同じ遺伝子の発現産物のレベルと比較することと、遺伝子の発現産物が治療の開始又は治療の初期段階に対して増加した場合、代替的及び／又は補完的治療を適用することとを含む。遺伝子の発現産物が治療の開始又は治療の初期段階に対して変化しない場合、臨床医は、代替的及び／又は補完的治療を推奨又は適用することもあり得る。

癌に関する上記のすべての方法において、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２の発現産物のレベルが好ましくは決定される。特定の実施形態では、本方法は、ＣＯＬ５Ａ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、少なくとも１つの遺伝子は、任意選択的にＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて決定され、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、対象が癌に罹患していることを示す。好ましくは、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方の発現産物が決定される。他の実施形態では、本方法は、表４に開示された遺伝子のうちの少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、又は少なくとも８つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＣＯＬ５Ａ１の発現産物が決定される。他の特定の実施形態では、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１及びＭＭＰ２、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１の発現産物が決定される。別の特定の実施形態では、８つの遺伝子の発現産物が決定される。本発明の他の実施形態では、表４－２の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルがさらに決定される。いくつかの実施形態では、癌に関する上記の方法は、表４に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表４－２の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。

患者から得られる生物学的サンプルは、すでに上記で開示されているように、任意の組織、又は血液、血漿、唾液、尿、脳脊髄液、若しくは***などの体液、好ましくは末梢血であり得る。末梢血のサンプルに基づく診断検査は、非常に単純で、侵襲性が低く、一般集団の幅広い適用に費用効果がある。より具体的には、三次診断センターへのアクセスが制限されている高齢の患者は、簡単で費用効果の高い血液検査で診断及びモニタリングを行うことができる。最初の２年間は半年ごとに、その後は毎年、コンピュータ断層撮影スキャンによって、治療的介入後に癌患者をモニタリングすることは、臨床現場で十分に確立されている。同様に、本発明の診断用血液検査は、治療的介入後の癌患者の信頼できるモニタリングのための有望な可能性をもたらす。血液検査は比較的簡単で、便利で費用効果が高く、連続的なコンピュータ断層撮影スキャンがもたらす放射線の悪影響がないため、より頻繁に使用することができる。本発明の診断検査は、悪性腫瘍の早期再発を検出するために、また、コンピュータ断層撮影による患者のスキャンの前に、３か月ごとに使用することもでき、それによって、それらが悪性腫瘍及び転移性疾患に関連する遺伝子の発現レベルが低レベル又は正常レベルであることを示している場合、潜在的な再発診断への貢献が十分に正当化され得る将来の時点に向けてコンピュータ断層撮影スキャンの延期を指示することもできる。

遺伝子の発現産物のレベルは、上記で開示されたように決定される。いくつかの実施形態では、発現産物はｍＲＮＡであり、好ましくは、逆転写とそれに続くリアルタイム定量的ＰＣＲによって決定される。増幅プライマーは、表４及び４－２に開示された遺伝子の転写ｍＲＮＡ配列に由来し（表２に示されるように）、転写配列を増幅するための適切なプライマーが表３に提供されている。他の実施形態では、発現産物は、コードされたタンパク質であり、上記で説明したように、質量分析又は免疫化学によって決定される。

本発明の別の態様は、上記で定義された癌に関連する方法において、表４の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するための手段の使用に関する。特定の実施形態では、手段は、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２の発現産物のレベルを決定するためのものである。別の特定の実施形態では、手段は、任意選択的に、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて、ＣＯＬ５Ａ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。好ましくは、手段は、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方の発現産物を決定するためのものである。特定の実施形態では、手段は、表４に開示されている遺伝子の群から選択される、少なくとも３つの遺伝子、少なくとも４つの遺伝子、少なくとも５つの遺伝子、少なくとも６つの遺伝子、少なくとも７つの遺伝子、又は少なくとも８つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。他の特定の実施形態では、手段は、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２及びＣＯＬ５Ａ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１及びＭＭＰ２、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１の発現産物のレベルを決定するための手段を含む。別の実施形態では、手段は、表４に開示されているすべての遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。別の実施形態では、手段は、表４に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表４－２に開示されている少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。

特定の実施形態では、手段は、ｍＲＮＡを決定するためのものである。一実施形態では、手段は増幅プライマーを含む。特定の実施形態では、プライマーは、いずれの場合も、表３に示されるものである。他の実施形態では、手段は、タンパク質又はそのフラグメントを決定するためのものである。特定の実施形態では、手段は、標的タンパク質に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントである。

別の実施形態では、手段はキットの一部を形成する。本発明のキットは、発現産物のレベルを決定するための上記手段、及び上記で定義された病期による癌の診断／予後／転移のリスク／分類において使用するための指示を含み得る。指示は、上記で定義された病期及び／又は参照値に従って、癌の診断／予後／転移のリスク／分類を決定するための閾値に関する情報を含み得る。

本発明はまた、別の態様において、対象における癌をインビトロで診断するためのバイオマーカとして、表４に列挙された遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。本発明はまた、癌の病期に応じた癌患者のインビトロ差次的診断のための上記バイオマーカの使用に関する。いくつかの実施形態は、ＩＩＩ期又はＩＶ期の癌を有する癌患者の差次的診断のための上記バイオマーカの使用に関する。他の実施形態は、進行癌（ＩＩＩ期及びＩＶ期）の患者及び初期段階の癌（Ｉ期及びＩＩ期）の患者の差次的診断のための上記バイオマーカの使用に関する。特定の実施形態は、対象における癌転移の高リスクを診断するための上記バイオマーカの使用に関する。別の態様は、癌の治療介入をすでに受けた患者の再発を診断するためのバイオマーカとして、表４の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。

本発明の別の態様は、対象における癌のインビトロ予後のためのバイオマーカとして、表４に列挙された遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。別の態様は、癌に罹患している対象に抗癌治療を推奨するためのバイオマーカとして、表４の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。一実施形態では、使用は、転移のリスクが高い対象に転移性癌の治療を推奨するためのものである。

さらなる態様は、特定の抗癌治療に対する癌患者の応答を決定するためのバイオマーカとして、表４に列挙された遺伝子からなる群から選択される遺伝子の発現産物の使用を提供する。

上記の態様のいくつかの実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２が選択されたバイオマーカである。別の実施形態は、インビトロバイオマーカとして、任意選択的にＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて、ＣＯＬ５Ａ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物を使用することを提供する。好ましくは、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方が、選択されたバイオマーカの中にある。他の実施形態では、選択されたバイオマーカは、表４に開示された遺伝子のうちの少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、又は少なくとも８つの遺伝子の発現産物である。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２及びＣＯＬ５Ａ１の発現産物が選択される。他の特定の実施形態では、少なくとも以下の遺伝子、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１及びＭＭＰ２、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１の発現産物が選択される。別の特定の実施形態では、８つの遺伝子の発現産物が選択される。他の実施形態では、バイオマーカは、表４に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表４－２に開示された少なくとも１つの遺伝子の発現産物である。

動脈瘤
表１に開示された、いくつかの遺伝子の発現レベルは、動脈瘤と密接に関連していることも見出されている。動脈瘤を診断するための遺伝的指紋は、表５及び表５－２に示される遺伝子で構成されている。

実施例２に示されるように、非常に驚くべきことに、本発明者らは、参照値と比較した場合、胸部大動脈瘤を患う患者の末梢血においてこれらの遺伝子のいくつかが有意にアップレギュレートされ、この状態の迅速かつ容易な診断を可能にすることを見出した。本発明者らはまた、胸部大動脈瘤を有する患者とコントロール（胸部大動脈瘤又は癌のない対象）とを、感度０．９５（９５％信頼区間：０．８９～１．００、Ｐ＜０．００１）及び特異性は０．９２（９５％信頼区間：０．７８～１．００、Ｐ＜０．００１）で区別することが可能であることを示した。これらの結果は、本発明の方法が末梢血サンプルから動脈瘤を正確に診断し得ることを示す。

したがって、本発明の別の態様は、対象における動脈瘤を診断するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表５に開示された遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、対象が動脈瘤に罹患していることを示す。

「参照値」及び「参照値より高い」とは、上記で説明したように理解される。動脈瘤に関連する本発明の態様の好ましい実施形態では、参照値は、動脈瘤を有さない対象又は対象群から得られる。動脈瘤に関連する本発明の態様のいくつかの好ましい実施形態では、「参照値よりも高い」とは、参照値に対する各遺伝子発現産物の発現レベルの以下の倍増（過剰発現）、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも１．５倍の過剰発現、
ＴＧＦＢ１の参照値に対して少なくとも３倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも３倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも２．５倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも１．５倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも３倍の過剰発現として理解される。

さらに、実施例２の結果によって示されるように、本発明者らは、表５に示される遺伝子の末梢血中のｍＲＮＡのレベルと胸部大動脈瘤のサイズとの間に直接的な相関関係があることを見出した。

動脈瘤は通常、そのサイズと症状とに応じて分類される。体内の血管の動脈瘤は、一般に、性別及び年齢の正常値に基づいて、健康な個人の正常な直径の５０％を超える血管外径の増加として定義される。成人の胸部大動脈の通常の直径は２～３ｃｍである。直径４．５ｃｍ（３ｃｍと比較して５０％増加）の胸部大動脈は、大動脈瘤と見なされる。胸部大動脈瘤の破裂又は解離のリスクは、大動脈の直径が５ｃｍを超えるとかなり高くなり、破裂のリスクは直径が大きくなるとさらに高くなると推定されている。臨床的観点から、直径５～６ｃｍの胸部大動脈瘤は介入を検討する必要がある。より大きな胸部大動脈瘤（直径６～７ｃｍ）又はさらには非常に大きな胸部大動脈瘤（直径＞７ｃｍ）では、介入の必要性はそれぞれ緊急及び危急と見なされる。

表５の遺伝子の過剰発現と大動脈瘤のサイズとの相関関係は、実施例２に示されている。ｍＲＮＡの発現レベルとして測定された遺伝子の過剰発現は、統計的に有意ではあるが、より小さなサイズの大動脈瘤（すなわち、大動脈径５～６ｃｍ対大動脈径６～７ｃｍ対大動脈直径＞７ｃｍ）を有する患者においてより低いことが観察され得る。対照的に、遺伝子の過剰発現は、非常に大きな大動脈瘤（大動脈外径が７ｃｍを超える）を有する患者で有意に上昇する。本発明者らは、本発明の方法により、比較的大きな大動脈瘤（大動脈直径が６ｃｍ以上）を有する患者を、感度０．９５（９５％信頼区間：０．８６～１．００、Ｐ＜０．００１）及び特異性０．８６（９５％信頼区間：０．７１～１．００、Ｐ＜０．００１）で、比較的小さなサイズの大動脈瘤（大動脈直径が４．５～６ｃｍ）を有する患者と差次的に診断できることを実証した。

一実施形態では、本発明の方法は、動脈瘤のサイズに応じた患者の差次的診断のためのものであり、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表５に列挙された遺伝子の群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。発現産物のレベルの増加は、動脈瘤のサイズの増加と相関している。別の実施形態では、この方法は、大きなサイズの動脈瘤を有する患者の差次的診断のためのものである。別の実施形態では、この方法は、大きな動脈瘤を有する患者と小さなサイズの動脈瘤を有する患者との差次的診断のためのものである。特に、発現産物が、以下のレベル、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも１５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＴＧＦＢ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも１２倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現
を有する場合、これは、患者が大きな動脈瘤、例えば大きな大動脈瘤（直径６ｃｍ以上）を有することを示す。発現産物のレベルが参照値よりも高いもののこれらの閾値を下回っている場合、これは、患者の動脈瘤が比較的小さいサイズの動脈瘤であり、特に大動脈瘤の場合、直径が６ｃｍ未満であることを示す。

動脈瘤、特に大径動脈瘤は、破裂のリスクがあると考えられる。大動脈などの血管の破裂は、大量の内出血を生じ、すぐに治療しない限り、ショック及び死に至る可能性がある。動脈瘤のサイズが特定の直径に達している場合（すなわち、上行胸部大動脈では直径５ｃｍを超える、下行胸部大動脈では直径６ｃｍを超える）、及び/又は動脈瘤が急速に成長している場合（年に０．５ｃｍを超える）、破裂を避けるために手術が推奨される。これまで、患者が破裂のリスクのある動脈瘤を有するかどうかを決定するための最も費用効果の高いスクリーニング検査は、コンピュータ断層撮影研究によって行われてきた。本発明の方法は、破裂のリスクがある患者を特定するための、信頼性が高く、便利で、より費用効果の高い検査を構成する。単純な採血後の表５の遺伝子の発現パターンを考慮して、外科手術などの適切な医学的介入が臨床医によって推奨される場合がある。さらに、必要に応じて、患者に厳格なフォローアップスケジュールが適用される場合がある。したがって、本発明はまた、対象における動脈瘤の破裂のリスクを診断するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。高レベルの発現産物は、破裂のリスクを示す。特に、発現産物が、以下のレベル、
ＣＯＬ１１Ａ１の参照値に対して少なくとも１５倍の過剰発現、
ＣＯＬ５Ａ２の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、
ＴＧＦＢ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＭＭＰ２の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＭＭＰ９の参照値に対して少なくとも１２倍の過剰発現、
ＢＭＰ１の参照値に対して少なくとも１０倍の過剰発現、
ＩＴＧＡ４の参照値に対して少なくとも５倍の過剰発現、又は
ＩＴＧＢ１の参照値に対して少なくとも８倍の過剰発現
を有する場合、これは、動脈瘤の破裂のリスクが高いことを示す。

表５の遺伝子の過剰発現は、動脈瘤のサイズに正比例する。したがって、本発明の方法を使用することにより、動脈瘤のサイズに応じた、又は破裂のリスクが高い若しくは低いことに応じた動脈瘤患者の分類が可能である。したがって、本発明の別の態様は、動脈瘤のサイズに従って動脈瘤患者を分類するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定し、上記レベルを動脈瘤のサイズ及び破裂のリスクと相関させることを含む。このような分類の適切な閾値は、上記で定義されているとおりである。

本発明のさらなる一態様は、患者における動脈瘤の予後のためのインビトロ方法に関し、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表５の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、発現産物のレベルは、予後不良と直接相関している。したがって、高レベルの発現産物は、予後不良を示す。特に、発現産物が破裂のリスクについて上記で定義されたレベルを有する場合、これは予後不良を示す。

本発明の方法は、特定の種類の動脈瘤に限定されない。ＥＣＭの分解に関連する動脈瘤進行の全体的なメカニズムは、すべての動脈瘤に共通している。特定の実施形態では、動脈瘤は、胸部（上行胸部又はアーチ又は下行胸部大動脈瘤）又は腹部又は胸腹部大動脈瘤のいずれかであり得る大動脈瘤から選択される。進行した段階で予後不良の動脈瘤性疾患を経験している他の血管は、脳動脈血管、腸骨動脈及び鎖骨下動脈である。好ましい実施形態では、動脈瘤は胸部大動脈瘤である。

疾患の進行及び破裂のリスクに関する患者の分類を含む、動脈瘤の信頼できる早期診断を提供する一方で、本診断方法は、本方法によって臨床医が患者を治療するために最も適切な決定を行うことができるという意味で、臨床医にとって有用である。治療計画は動脈瘤の大きさ、特に破裂のリスクがあるかどうかに依存する可能性があるため、臨床医は、上記で説明したように行われる差次的診断を考慮して、外科的介入を含む最も適切な治療を推奨することができる。まれではあるが破裂しやすい小さな動脈瘤があり、比較的小さな直径で破裂した動脈瘤の散発的な症例があるという事実を考えると、外科的介入の推奨は、本発明で提案された分子指標が高レベルに発現している場合、小径動脈瘤でも助言され得る。本発明のバイオマーカは、全体として、動脈瘤の破裂のリスクに関する予後の優れた指標である。したがって、散発的な症例では、小さな動脈瘤は、開示されたマーカの高レベルの発現産物をもたらす可能性があり、小さいにもかかわらず、予後不良及び破裂のリスクが高いことを示し、したがって、特定の患者の臨床管理に非常に有用な情報を提供する。

したがって、別の態様では、本発明は、対象における動脈瘤の治療計画を推奨するためのインビトロ方法に関し、（ａ）対象が動脈瘤に罹患しているかどうかを診断すること、又は上記で定義された方法によって予後不良を決定すること、及びｂ）対象が動脈瘤に罹患していると診断された場合、又は予後不良であると判断された場合、動脈瘤の治療計画を推奨することを含む。この態様はまた、動脈瘤を有する患者を治療するための方法として企図することもでき、（ａ）対象が動脈瘤に罹患しているかどうかを診断すること、又は上記で定義された方法によって予後不良を決定すること、及び（ｂ）対象が動脈瘤を有するか又は予後不良であることを本方法が示している場合、動脈瘤を治療するための治療計画を患者に適用することを含む。患者が動脈瘤を有すると診断されていない場合、臨床医は対象のフォローアップを勧めることがある。

動脈瘤を治療するための治療計画には、合成グラフト又は血管内アプローチによる動脈瘤の外科的置換、及び血管の動脈瘤部分を血液の循環から隔離する試みにおけるステントグラフトが含まれる。好ましくは、動脈瘤を治療するための計画は、動脈瘤の解剖学的構造及び位置（血管内アプローチの可能性を完全に排除する特定の解剖学的制限がある）、並びに患者の年齢及び全身状態に基づいて選択される。

いくつかの実施形態では、本方法は、診断によってそのようなリスクが存在すること示されたときに、血管破裂のリスクが高い患者に適切な治療計画を推奨するためのものである。通常、これらの場合の適切な治療は、開腹手術又は最小限の侵襲的アプローチによるステントグラフト移植を伴う血管内治療のいずれかの外科的介入である。他の補助的な薬理学的介入には、治療的処置ではないが、スタチン、ベータ遮断薬、及び積極的な降圧薬の投与を含む。

さらに、本発明によれば、特定の治療を受けた動脈瘤を有する患者は、治療的介入の有効性を確実にするために、又は病変血管の破裂のリスクを早期に警告するためにモニタリングされ得る。本方法は、動脈瘤を有する患者の容易なフォローアップ及び改善された管理を可能にし、したがって、不必要な苦痛を回避し、及び／又は副作用を最小限に抑える。例えば、治療的介入が成功すると、これらの遺伝子の発現レベルはコントロールに近くなる。

したがって、本発明のさらなる一態様は、動脈瘤に罹患している患者の動脈瘤治療計画に対する応答を決定するためのインビトロ方法を提供し、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表５から選択された少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することと、上記発現産物のレベルを、治療の開始前又は治療の初期段階で同じ患者について決定された同じ遺伝子の発現産物のレベルと比較することとを含み、治療の開始又は治療の初期段階に対する遺伝子の発現産物の減少は、良好な応答を示す。

別の態様は、動脈瘤を有する患者について代替的及び／又は補完的治療計画を推奨するためのインビトロ方法として定義することができ、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表５から選択された少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することと、上記発現産物のレベルを、治療の開始前又は治療の初期段階で同じ患者について決定された同じ遺伝子の発現産物のレベルと比較することとを含み、治療の開始又は治療の初期段階に対する遺伝子の発現産物の増加は、代替的及び／又は補完的治療計画が必要であることを示す。これはまた、特に動脈瘤が体内に残る血管内アプローチの場合に、動脈瘤の治療計画に応答しない動脈瘤を有する患者を治療するための方法として策定することができ、この方法は、患者から単離されたサンプルにおいて、表５から選択された少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することと、上記発現産物のレベルを、治療の開始前又は治療の初期段階で同じ患者について決定された同じ遺伝子の発現産物のレベルと比較することと、遺伝子の発現産物が治療の開始又は治療の初期段階に対して増加した場合、動脈瘤の代替的及び／又は補完的治療計画を適用することとを含む。遺伝子の発現産物が治療の開始又は治療の初期段階に対して変化しない場合、臨床医は、代替的及び／又は補完的治療を推奨又は適用することもあり得る。

本発明の方法はまた、動脈瘤の治療を受けた患者における再発のリスクに関する早期の情報を提供し得る。治療的介入が成功すると、遺伝子の発現レベルはコントロールに近くなる。しかしながら、大動脈瘤を発症した患者は、本来の大動脈の別の部位で別の大動脈瘤を発症するリスクがある。再発の早期発見及びその後の管理は、動脈瘤に罹患している患者の予後を大きく改善する可能性がある。

したがって、本発明の別の態様は、動脈瘤の治療を受けた対象の再発を検出するためのインビトロ方法に関し、この方法は、対象から単離されたサンプルにおいて、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、対象の再発するリスクが高いことを示す。

動脈瘤に関する上記のすべての方法において、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２の発現産物のレベルが好ましくは決定される。特定の実施形態では、本方法は、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含み、少なくとも１つの遺伝子は、任意選択的にＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて決定され、発現産物のレベルが参照値よりも高い場合、これは、対象が動脈瘤に罹患していることを示す。好ましくは、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方の発現産物が決定される。他の実施形態では、本方法は、表５に開示された遺伝子のうちの少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、又は少なくとも８つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＭＭＰ２の発現産物が決定される。他の特定の実施形態では、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１及びＴＧＦＢ１の発現産物が決定される。別の特定の実施形態では、８つの遺伝子の発現産物が決定される。本発明の他の実施形態では、表５－２の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルがさらに決定される。いくつかの実施形態では、動脈瘤に関する上記の方法は、表５に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表５－２の遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定することを含む。

患者から得られる生物学的サンプルは、すでに上記で開示されているように、任意の組織、又は血液、血漿、唾液、尿、脳脊髄液、若しくは***などの体液であり得る。好ましくは、サンプルは末梢血である。

手術前の６か月ごと（大動脈径が外科的介入のポイントに達するまで）、及び外科的介入後の最初の１年間は術後６か月ごと、その後は毎年、コンピュータ断層撮影スキャンによって、動脈瘤、例えば、大動脈瘤の患者をモニタリングすることは、臨床現場で十分に確立されている。同様に、本発明の診断用血液検査は、血管内ステント留置介入の場合も含む治療的介入後の動脈瘤、例えば大動脈瘤を有する患者の信頼できるモニタリングのための有望な可能性をもたらす。血管内介入の場合、循環及び血圧の影響からの隔離にもかかわらず、大動脈瘤の直径が拡大し続け、ステントの移動などの壊滅的な合併症を引き起こす場合が多くある。本発明の血液診断検査は、血管内処置の合併症に関する良好な予後指標となる可能性がある。血液検査は比較的より便利で費用効果が高く、連続的なコンピュータ断層撮影スキャンがもたらす放射線の悪影響がないため、より頻繁に使用することができる。本発明の診断用血液検査は、大動脈径の変化を早期に検出するために、また、コンピュータ断層撮影による患者のスキャンの前に、３か月ごとに使用することもでき、それによって、それらが大動脈瘤拡大に関連する遺伝子の発現レベルが低レベル又は正常レベルであることを示している場合、より大きい大動脈瘤の診断の可能性への貢献が十分に正当化され得る将来の時点に向けてコンピュータ断層撮影スキャンの延期を指示することもできる。

遺伝子の発現産物のレベルは、上記で開示されたように決定される。いくつかの実施形態では、発現産物はｍＲＮＡであり、好ましくは、逆転写とそれに続くリアルタイム定量的ＰＣＲによって決定される。増幅プライマーは、表５及び５－２に開示された遺伝子の転写ｍＲＮＡ配列に由来し（表２に示されるように）、転写配列を増幅するための適切なプライマーが表３に提供されている。他の実施形態では、発現産物は、コードされたタンパク質であり、上記で説明したように、質量分析又は免疫化学によって決定される。

本発明の別の態様は、上記で定義された動脈瘤に関連する方法において、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するための手段の使用に関する。特定の実施形態では、手段は、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２の発現産物のレベルを決定するためのものである。別の特定の実施形態では、手段は、任意選択的に、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。好ましくは、手段は、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方の発現産物を決定するためのものである。特定の実施形態では、手段は、表５に開示されている遺伝子の群から選択される、少なくとも３つの遺伝子、少なくとも４つの遺伝子、少なくとも５つの遺伝子、少なくとも６つの遺伝子、少なくとも７つの遺伝子、又は少なくとも８つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＭＭＰ２の発現産物が選択される。他の特定の実施形態では、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１及びＴＧＦＢ１の発現産物が選択される。別の実施形態では、手段は、表５に開示されているすべての遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。別の実施形態では、手段は、表５に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表５－２に開示されている少なくとも１つの遺伝子の発現産物のレベルを決定するためのものである。

特定の実施形態では、手段は、ｍＲＮＡを決定するためのものである。一実施形態では、手段は増幅プライマーを含む。特定の実施形態では、プライマーは、いずれの場合も、表３に示されるものである。別の実施形態では、手段はキットの一部を形成する。本発明のキットは、発現産物のレベルを決定するための上記手段、及び上記で定義されたサイズによる動脈瘤の診断／予後／破裂のリスク／分類において使用するための指示を含み得る。指示は、上記で定義されたサイズ及び／又は参照値に従って、動脈瘤の診断／予後／破裂のリスク／分類を決定するための閾値に関する情報を含み得る。

本発明はまた、別の態様において、対象における動脈瘤をインビトロで診断するためのバイオマーカとして、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。いくつかの実施形態では、上記バイオマーカは、動脈瘤のサイズに応じた患者の差次的診断のためのものである。他の実施形態では、上記バイオマーカは、大きな動脈瘤、例えば、大動脈瘤の場合は６ｃｍを超えるサイズの動脈瘤を有する患者の差次的診断のためのものである。別の実施形態では、本方法は、破裂のリスクがある動脈瘤を有する患者の診断のためのものである。別の実施形態では、本方法は、大きな動脈瘤を有する患者及び小又は中サイズの動脈瘤を有する患者の差次的診断、例えば、大動脈瘤の場合、直径６ｃｍを超える動脈瘤を有する患者及び直径６ｃｍ未満の動脈瘤を有する患者の差次的診断のためのものである。

本発明の別の態様は、動脈瘤を有する患者のインビトロ予後のためのバイオマーカとして、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。本発明の別の態様は、動脈瘤に罹患している患者の動脈瘤の治療計画に対する応答を決定するためのバイオマーカとして、表５の遺伝子からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物の使用を提供する。

上記の態様のいくつかの実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１及び／又はＣＯＬ５Ａ２が選択されたバイオマーカである。別の実施形態は、インビトロバイオマーカとして、任意選択的にＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の一方又は両方と組み合わせて、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１からなる群から選択される少なくとも１つの遺伝子の発現産物を使用することを提供する。好ましくは、ＣＯＬ１１Ａ１及びＣＯＬ５Ａ２の両方が、選択されたバイオマーカの中にある。他の実施形態では、選択されたバイオマーカは、表５に開示された遺伝子のうちの少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、少なくとも７つ、又は少なくとも８つの遺伝子の発現産物である。特定の実施形態では、少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、及びＭＭＰ２の発現産物が選択される。他の特定の実施形態では、少なくとも以下の遺伝子、ＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２及びＭＭＰ９、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１及びＩＴＧＡ４、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４及びＩＴＧＢ１、又は少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１及びＴＧＦＢ１の発現産物が選択される。別の特定の実施形態では、８つの遺伝子の発現産物が選択される。他の実施形態では、バイオマーカは、表５に開示された少なくとも１つの遺伝子又は上記で定義されたそれらの組み合わせのいずれかに加えて、表５－２に開示された少なくとも１つの遺伝子の発現産物である。

本発明のインビトロ方法は、治療に対する診断的予後的及び／又は応答の（モニタリング）情報を提供する。一実施形態では、本発明の方法は、（ｉ）治療に対する診断、予後、及び／又は応答の（モニタリング）情報を収集するステップ、並びに（ｉｉ）情報をデータキャリアに保存するステップをさらに含む。

本発明の意味において、「データキャリア」とは、対象におけるＥＣＭの分解、癌又は動脈瘤の診断及び／又は予後のための意味のある情報データを含む、紙などの任意の手段として理解されるべきである。そのような手段は、キャリアと見なすことができる。キャリアはまた、予後データを保有することができる任意のエンティティ又はデバイスであり得る。例えば、キャリアは、ＲＯＭ、例えば、ＣＤＲＯＭ若しくは半導体ＲＯＭ、又は磁気記録媒体、例えば、フロッピーディスク若しくはハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。さらに、キャリアは、電気信号又は光信号などの伝達可能なキャリアであってもよく、電気信号又は光信号は、電気ケーブル若しくは光ケーブルを介して、又は無線若しくは他の手段によって伝達され得る。治療に対する診断／予後／応答のデータが、ケーブル又は他のデバイス又は手段によって直接伝達され得る信号に具体化される場合、キャリアは、そのようなケーブル又は他のデバイス又は手段によって構成され得る。他のキャリアは、ＵＳＢデバイス及びコンピュータアーカイブに関する。適切なデータキャリアの例は、紙、ＣＤ、ＵＳＢ、ＰＣのコンピュータアーカイブ、又は同じ情報を使用した音声登録である。

最後に、本発明の別の態様は、上記の態様で定義された治療に対する診断、予後、及び／又は応答の方法のいずれかを実行するためのアルゴリズムを提供する。本発明の意味において、「アルゴリズム」という用語はまた、個々のサンプルを正しく分類するためのパネル又は決定図、予測子、及びデータの組み合わせの同義語である。

本発明の態様及び実施形態によれば、ＥＣＭ分解、癌又は動脈瘤の治療に対する診断、予後、及び／又は応答は、生体分子、タンパク質、タンパク質のフラグメント、抗体、及び／又はｍＲＮＡの検出可能なレベルを評価する数学的アルゴリズムを使用して実施することができ、数学的アルゴリズムは、他の臨床パラメータと組み合わせて、又は他の臨床パラメータとは独立して、上記で定義された１つ又は複数のバイオマーカを含み、個々のサンプルを健康な患者、ＥＣＭが分解した患者、癌（特定の癌の病期及び転移のリスクを含む）、又は動脈瘤（動脈瘤のサイズ及び破裂のリスクを含む）に由来するものとして正しく分類することができる。

分類アルゴリズムは、測定された特定のバイオマーカ又はバイオマーカのサブセットの量が特定の閾値（参照値）を上回っているか下回っているかを決定するのと同じくらい簡単であり得る。複数のバイオマーカが使用される場合、分類アルゴリズムは線形回帰式であり得る。あるいは、分類アルゴリズムは、いくつかの学習アルゴリズムのいずれかの積であり得る。複雑な分類アルゴリズムの場合、データに対してアルゴリズムを実行する必要があり、それにより、コンピュータ、例えば、プログラム可能なデジタルコンピュータを使用して分類を決定する。いずれの場合も、ステータスを有形の媒体に記録することができ、例えば、メモリドライブ又はディスクなどのコンピュータ可読形式で記録するか、又は単に紙に印刷することができる。結果は、コンピュータ画面に報告することもできる。このアルゴリズムは、診断及び／又は予後の方法として使用され、特に、前の態様で開示された方法を実行するためのキットの一部である。

本明細書及び特許請求の範囲全体を通して、「含む」という単語及びその単語の変形は、他の技術的特徴、追加物、構成要素、又はステップを除外することを意図するものではない。さらに、「含む」という単語は、「からなる」の場合を包含する。本出願の本明細書で使用されるすべての用語は、特に明記しない限り、当技術分野で知られている通常の意味で理解されるものとする。本出願で使用される特定の用語の他のより具体的な定義は、上記のとおりであり、他に明示的に定められた定義がより広い定義を提供しない限り、本明細書及び特許請求の範囲全体に等しく適用されることを意図している。

本発明の追加の目的、利点、及び特徴は、説明を検討することで当業者に明らかになるか、又は本発明の実施によって学ぶことができる。以下の実施例及び図面は、例示として提供されており、本発明を限定することを意図するものではない。さらに、本発明は、本明細書に記載の特定の好ましい実施形態のすべての可能な組み合わせを網羅する。

癌患者におけるリアルタイム定量的ＲＴ－ＰＣＲ反応。パネルＡ～Ｆは、コラーゲンＸＩアルファ１、コラーゲンＶアルファ２、コラーゲンＶアルファ１、コラーゲンＩアルファ１、コラーゲンＩアルファ２、及びコラーゲンＩＩＩアルファ１のリアルタイム定量増幅曲線を示す。癌患者におけるリアルタイム定量的ＲＴ－ＰＣＲ反応。パネルＡ～Ｄは、インテグリン受容体アルファ４、インテグリン受容体ベータ１、インテグリン受容体アルファ３、及びインテグリン受容体アルファ６のリアルタイム定量増幅曲線を示す。癌患者におけるリアルタイム定量的ＲＴ－ＰＣＲ反応。パネルＡ～Ｆは、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、マトリックスメタロプロテイナーゼの組織阻害剤１、骨形成タンパク質１、トランスフォーミング増殖因子ベータ１及びベータアクチンのリアルタイム定量増幅曲線を示す。動脈瘤患者におけるリアルタイム定量的ＲＴ－ＰＣＲ反応。パネルＡ～Ｆは、コラーゲンＸＩアルファ１、コラーゲンＶアルファ２、コラーゲンＶアルファ１、コラーゲンＩアルファ１、コラーゲンＩアルファ２、及びコラーゲンＩＩＩアルファ１のリアルタイム定量増幅曲線を示す。動脈瘤患者におけるリアルタイム定量的ＲＴ－ＰＣＲ反応。パネルＡ～Ｄは、インテグリン受容体サブユニットアルファ４、インテグリン受容体サブユニットベータ１、インテグリン受容体サブユニットアルファ３、及びインテグリン受容体サブユニットアルファ６のリアルタイム定量増幅曲線を示す。動脈瘤患者におけるリアルタイム定量的ＲＴ－ＰＣＲ反応。パネルＡ～Ｆは、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、マトリックスメタロプロテイナーゼの組織阻害剤１、骨形成タンパク質１、トランスフォーミング増殖因子ベータ１及びベータアクチンのリアルタイム定量増幅曲線を示す。

実施例１癌患者の発現パターン
方法：全ＲＮＡは、コンピュータ断層撮影スキャンによって確認された非小細胞肺癌患者（合計４６人の患者：Ｉ期１３人、ＩＩ期１１人、ＩＩＩ期１３人、ＩＶ期９人）及び悪性腫瘍のない患者（コントロール、ｎ＝６）の末梢血サンプルから抽出した。

インカラム組換えＤＮａｓｅ処理によりＤＮＡを除去した。全ＲＮＡをＲＮａｓｅフリー水で溶出し、さらに使用するまで－８０℃で保存した。ＲＮＡ濃度は、ＤＮＡではなくＲＮＡに特異的な色素を使用する、Ｑｕｂｉｔ１．０Ｆｌｕｏｒｏｍｅｔｅｒ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ／ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ社、米国）のＱｕａｎｔ－ｉＴＲＮＡアッセイキットによって決定した。すべてのＲＮＡは十分な量であった。

サーマルサイクラーＰｒｉｍｕｓ２５（ＭＷＧ－Ｂｉｏｔｅｃｈ社、ドイツ）のＲＴ^２ＦｉｒｓｔＳｔｒａｎｄＫｉｔ（Ｑｉａｇｅｎ社、ドイツ）に従って、１ｐｇの全ＲＮＡとランダムヘキサマーとから２０ｍＩの総量でｃＤＮＡを合成した。ＲＴ^２ＦｉｒｓｔＳｔｒａｎｄＫｉｔには、逆転写の前にＲＮＡサンプルの残留汚染を除去する独自のゲノムＤＮＡ除去ステップが含まれ、それにより、偽陽性シグナルが除去される。ＲＮＡ陰性コントロール（ブランク）も使用した。ｃＤＮＡ濃度は、ＲＮＡではなくＤＮＡに特異的な色素を使用する、Ｑｕｂｉｔ１．０Ｆｌｕｏｒｏｍｅｔｅｒ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ／ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ社、米国）のＱｕａｎｔ－ｉＴＤＮＡアッセイキットによって決定した。次に、ｃＤＮＡサンプルをリアルタイム定量的ＰＣＲ分析まで－２０℃で保存した。

ＣＯＬ１１Ａ１（すべてのバリアント）、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１（すべてのバリアント）、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４（すべてのバリアント）、ＩＴＧＢ１（すべてのバリアント）、ＭＭＰ２（すべてのバリアント）、ＭＭＰ９、ＢＭＰ１（すべてのバリアント）、ＩＴＧＡ３、ＩＴＧＡ６（すべてのバリアント）、ＴＩＭＰ１、ＣＯＬ１Ａ１、ＣＯＬ３Ａ１、及びＣＯＬ１Ａ２のｍＲＮＡ発現レベルを研究するため、適切なＲＴ２ｑＰＣＲＰｒｉｍｅｒＡｓｓａｙｓ（Ｑｉａｇｅｎ社、ドイツ）及びＲＴ２ＳＹＢＲＧｒｅｅｎＭａｓｔｅｒｍｉｘ（Ｑｉａｇｅｎ社、ドイツ）を使用して、リアルタイムＲＴｑＰＣＲアッセイを、Ｒｏｔｏｒ－ＧｅｎｅＱＭＤＸ（Ｑｉａｇｅｎ社、ドイツ）リアルタイムサーマルサイクラーで、総量２０μＬで検証した。すべての転写産物（バリアント）は、遺伝子ごとに決定した。プライマーは、上記の表３に開示されたものであった。参照遺伝子として、ベータアクチンを使用した。増幅を行うために、製造業者の指示に従った。

２％ｗ／ｖアガロースゲルでの電気泳動と融点分析とにより、すべての産物のサイズ及び純度を確認した。すべての実行内で、各ｃＤＮＡサンプルは一度に１つの遺伝子について増幅した。また、当実験室の内部品質管理のために、ランダムなｃＤＮＡサンプルがすべての実行に含まれるように選択した。研究した遺伝子の同定は、以下の通りである。

１．ＣＯＬ１１Ａ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではコラーゲンＸＩアルファ１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：１３０１
位置：１ｐ２１．１
エクソン数：７１

２．ＣＯＬ５Ａ２［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではコラーゲンＶアルファ２とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：１２９０
位置：２ｑ３２．２
エクソン数：５５

３．ＣＯＬ５Ａ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではコラーゲンＶアルファ１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：１２８９
位置：９ｑ３４．３
エクソン数：６８

４．ＣＯＬ３Ａ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではコラーゲンＩＩＩアルファ１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：１２８１
位置：２ｑ３２．２
エクソン数：５１

５．ＣＯＬ１Ａ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではコラーゲンＩアルファ１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：１２７７
位置：１７ｑ２１．３３
エクソン数：５１

６．ＣＯＬ１Ａ２［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではコラーゲンＩアルファ２とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：１２７８
位置：７ｑ２１．３
エクソン数：５２

７．ＩＴＧＡ３［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではインテグリン受容体サブユニットアルファ３とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：３６７５
位置：１７ｑ２１．３３
エクソン数：２６

８．ＩＴＧＡ４［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではインテグリン受容体サブユニットアルファ４とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：３６７６
位置：２ｑ３１．３
エクソン数：２９

９．ＩＴＧＡ６［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではインテグリン受容体サブユニットアルファ６とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：３６５５
位置：２ｑ３１．１
エクソン数：２８

１０．ＩＴＧＢ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではインテグリン受容体サブユニットベータ１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：３６８８
位置：１０ｐ１１．２２
エクソン数：１８

１１．ＭＭＰ２［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではインテグリン受容体サブユニットベータ１マトリックスメタロペプチダーゼ２とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：４３１３
位置：１６ｑ１２．２
エクソン数：１７

１２．ＭＭＰ９［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではマトリックスメタロペプチダーゼ９とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：４３１８
位置：２０ｑ１３．１２
エクソン数：１３

１３．ＴＩＭＰ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではＴＩＭＰメタロペプチダーゼ阻害剤１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：７０７６
位置：Ｘｐ１１．３
エクソン数：６

１４．ＢＭＰ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書では骨形成タンパク質１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：６４９
位置：８ｐ２１．３
エクソン数：２５

１５．ＴＧＦＢ１［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書ではトランスフォーミング増殖因子ベータ１とも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：７０４０
位置：１９ｑ１３．２
エクソン数：７

１６．ＡＣＴＢ［ホモサピエンス（ヒト）］、本明細書はアクチンベータとも呼ばれる
遺伝子ＩＤ：６０
位置：７ｐ２２．１
エクソン数：６

ＡＣＴＢ遺伝子のＮＣＢＩ参照配列はＮＧ＿００７９９２．１（その転写物はＮＧ＿００７９９２．１）である。

ベータアクチン遺伝子アッセイ用のキャリブレータ（標準）を準備するために、いくつかのＰＣＲ産物を結合し、ＰｕｒｅＬｉｎｋＰＣＲＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＫｉｔ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ／ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ社）で精製した後、Ｑｕｂｉｔ１．０Ｆｌｕｏｒｏｍｅｔｅｒ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ／ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ社、米国）のＱｕａｎｔ－ｉＴｄｓＤＮＡＢｒｏａｄｒａｎｇｅＡｓｓａｙｋｉｔで濃度を測定した。コピー／ｐＬは以前に記載されたように計算した（ＫｒｏｕｐｉｓＣ．ｅｔａｌ，ＣｌｉｎＢｉｏｃｈｅｍ．２００５，ｖｏｌ．３８，ｉｓｓｕｅ１，ｐ．５０－５７）。高濃度キャリブレータを段階希釈し、両方の遺伝子の検量線を取得した。相対的定量化の方法として、Ｌｉｖａｋ及びＳｃｈｍｉｔｔｇｅｎの２^{＿ΔΔＣｔ}（上記参照）を使用した（ＲＱ＝２^{＿ΔΔＣｔ}、式中、ＲＱはｍＲＮＡ発現である）。

統計方法：遺伝子の組み合わせに対するｑＲＴ－ＰＣＲの感度及び特異性は、９５％の信頼区間で計算した。感度/特異性の結果は、非小細胞肺癌患者群内でアップレギュレートされた転写物バイオマーカ（ｎ＝４６、感度）及びコントロール患者内でダウンレギュレートされた転写物バイオマーカ（ｎ＝６、特異性）として測定した。さらに、感度/特異性の結果は、非小細胞肺癌の進行した転移段階の患者の下位群内でアップレギュレートされた転写物バイオマーカ（ｎ＝２２、ＩＩＩ期及びＩＶ期の患者－感度）、及び非小細胞肺癌の初期段階の患者の下位群内でダウンレギュレートされた（又はコントロールと比較してアップレギュレートが少ない）転写物バイオマーカ（ｎ＝２４、Ｉ期及びＩＩ期の患者－特異性）として測定した。Ｐ値は、比較された下位群間の比率を比較するフィッシャーの直接確率検定によって与えられた。

結果：
図１は、非小細胞肺癌患者の様々なコラーゲン型からの代表的なリアルタイムＲＴ－ＰＣＲ曲線を示す。コントロールと比較して、非小細胞肺癌の患者では、コラーゲンＸＩ型アルファ１、Ｖ型アルファ２及びＶ型アルファ１のｍＲＮＡ発現のレベルが高かったことが明確に示されている。これらのマイナーな原線維形成コラーゲンの発現レベルは、非小細胞肺癌の進行及び転移段階（ＩＩＩ期及びＩＶ期）でさらに過剰発現したことも示されている。表６は、参照群（非癌患者）に対する倍率変化発現パターンを示す。

図２は、非小細胞肺癌患者の様々な型のインテグリン受容体からの代表的なリアルタイムＲＴ－ＰＣＲ曲線を示す。コントロールと比較して、非小細胞肺癌の患者では、インテグリン受容体アルファ４、ベータ１、アルファ３、及びアルファ６のｍＲＮＡ発現のレベルが高かったことが明確に示されている。これらのインテグリン受容体の発現レベルはＩＩ期でより高く、非小細胞肺癌の進行及び転移段階（ＩＩＩ期及びＩＶ期）でさらに過剰発現したことは留意すべきである。表７は、参照群（非癌患者）に対する倍率変化発現パターンを示す。

図３は、非小細胞肺癌の患者における、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、マトリックスメタロプロテイナーゼの組織阻害剤１、骨形成タンパク質１、トランスフォーミング増殖因子ベータ１、及びベータアクチンの参照遺伝子からの代表的なリアルタイムＲＴ－ＰＣＲ曲線を示す。非小細胞肺癌患者では、コントロールと比較して、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、マトリックスメタロプロテイナーゼの組織阻害剤１、骨形成タンパク質１、トランスフォーミング増殖因子ベータ１のｍＲＮＡ発現レベルが高かったことが明確に示されている。ＥＣＭのリモデリングを制御しているこれらのｍＲＮＡの発現レベルは、非小細胞肺癌の進行及び転移段階（ＩＩＩ期及びＩＶ期）でさらに過剰発現したことも示されている。コントロール群と非小細胞肺癌患者の異なる病期との間でベータアクチンの発現レベルに変化はなかった。表８は、参照群（非癌患者）に対する倍率変化発現パターンを示す。

ＲＴ－ＰＣＲ反応のすべての産物は、アガロース電気泳動ゲルでテストした。すべての増幅産物は、予想される分子量位置で単一の産物によって表した。さらなるＤＮＡシーケンシング分析により、増幅されたＰＣＲ産物の予想される配列を確認した。

結論として、遺伝子コラーゲンＸＩアルファ１、コラーゲンＶアルファ２、コラーゲンＶアルファ１、インテグリン受容体アルファ４、インテグリン受容体ベータ１、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９及び骨形成タンパク質１の発現パターンは、末梢血中の癌、この場合は特に非小細胞肺癌の信頼できる診断情報を提供することが見出された。これらの遺伝子の過剰発現と癌の病期との間にも相関関係がある。この遺伝子セットは、上記で説明したようにＥＣＭのリモデリング／分解を制御する新規の分子メカニズムを適切に分析することができる。より具体的には、これらの８つのコア遺伝子を使用することにより、非小細胞肺癌患者とコントロールとを、感度０．９８（９５％信頼区間：０．８９～１．００、Ｐ＜０．００１）及び特異性１．００（９５％信頼区間：０．６１～１．００、Ｐ＜０．００１）で区別することが可能であった。最後に、８つの遺伝子の発現パターンは、進行した転移性非小細胞肺癌（ＩＩＩ期及びＩＶ期）の患者と、初期段階の非小細胞肺癌患者（Ｉ期及びＩＩ期）とを、感度０．９５（９５％信頼区間：０．７８～０．９９、Ｐ＜０．００１）及び特異性０．９６（９５％信頼区間：０．８０～０．９９、Ｐ＜０．００１）で区別することができた。

遺伝子セットは、コントロール患者と癌患者、及び初期段階の癌患者と後期転移段階の癌患者とを区別する際に高い感度及び特異性を示しただけでなく、初期段階と転移段階との間を定量化することも可能であった。より具体的には、表６～表８及び図１～図３から導出され得るように、初期段階と転移段階との間の定量化の目的で、遺伝子の発現レベルの倍数変化を提供することができた（表９）。

遺伝子のパネルは、特に治療介入後の患者のモニタリング及びフォローアップに不可欠なＥＣＭのリモデリングの反映である。治療的介入が成功すると、これらの遺伝子の発現レベルはコントロールに近くなる。上記の実験的測定では、詳細に提示されているように、マイナーな原線維形成コラーゲンのレベル、並びに（コンピュータ断層撮影スキャンによって確認された）癌のない患者のＥＣＭの分解に関与する遺伝子のレベルが、末梢血では有意により低いレベルで発現していることが見出された。上記の実験は非小細胞肺癌の患者で行ったが、乳癌と診断された女性患者でも同様の発現パターンが確認された。したがって、これらの検出された変化は実際にはＥＣＭの変化を反映しているため、ＥＣＭの分解を通じて転移する能力を有する他の種類の癌の患者の識別に使用できる可能性がある。

実施例２；動脈瘤患者の発現パターン
方法：全ＲＮＡは、胸部大動脈瘤、すなわち上行胸部大動脈の動脈瘤の患者（合計４２人の患者：大動脈径が５～６ｃｍの胸部大動脈瘤の患者２１人、大動脈径が６～７ｃｍの胸部大動脈瘤の患者１３人、及び大動脈径が７ｃｍを超える胸部大動脈瘤の患者８人）と、コンピュータ断層撮影スキャンによって確認された大動脈動脈瘤のない患者（コントロール、ｎ＝１３）との末梢血サンプルから抽出した。

方法論は例１と同じであった。

結果：
図４は、コントロール、並びに小（大動脈径５～６ｃｍ）、中（大動脈径６～７ｃｍ）、及び大（大動脈径＞７ｃｍ）サイズの胸部大動脈瘤の患者における様々なコラーゲン型からの代表的なリアルタイムＲＴ－ＰＣＲ曲線を示す。胸部大動脈瘤の患者では、コントロールと比較して、ＸＩ型コラーゲンアルファ１、Ｖ型アルファ２及びＶ型アルファ１のｍＲＮＡ発現のレベルが高かったことが明確に示されている。これらのマイナーな原線維形成コラーゲンの発現レベルは、大きなサイズの胸部大動脈瘤（大動脈径＞７ｃｍ）でさらに過剰発現していることも示されている。表１０は、参照群（２．５～３．０ｃｍの範囲の正常な直径の胸部大動脈を有する患者）に対する倍率変化発現パターンを示す。

図５は、胸部大動脈瘤患者の様々な型のインテグリン受容体からの代表的なリアルタイムＲＴ－ＰＣＲ曲線を示す。胸部大動脈瘤の患者では、コントロールと比較して、インテグリン受容体サブユニットアルファ４、ベータ１、アルファ３、及びアルファ６のｍＲＮＡ発現のレベルが高かったことが明確に示されている。これらのインテグリンサブユニット受容体の発現レベルの増加は、比較的小さなサイズの動脈瘤（大動脈径５～６ｃｍ）で示され、より大きなサイズの胸部大動脈瘤（大動脈径６～７ｃｍ及び＞７ｃｍ）でさらに過剰発現したことに留意すべきである。表１１は、参照群（正常な直径の胸部大動脈を有する患者）に対する倍率変化発現パターンを示す。

図６は、胸部大動脈瘤患者における、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、マトリックスメタロプロテイナーゼの組織阻害剤１、骨形成タンパク質１、トランスフォーミング増殖因子ベータ１、及びベータアクチンの参照遺伝子からの代表的なリアルタイムＲＴ－ＰＣＲ曲線を示す。胸部大動脈瘤患者では、コントロールと比較して、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、マトリックスメタロプロテイナーゼの組織阻害剤１、骨形成タンパク質１、トランスフォーミング増殖因子ベータ１のｍＲＮＡ発現レベルが高かったことが示されている。ＥＣＭのリモデリングを制御しているこれらのｍＲＮＡの発現レベルが、より大径の胸部大動脈瘤においてさらに過剰発現したことも示されている。コントロールと、異なるサイズの胸部大動脈瘤患者との間でベータアクチンの発現レベルに変化はなかった。表１２は、参照群（正常な直径の胸部大動脈を有する患者）に対する倍率変化発現パターンを示す。

結論として、遺伝子コラーゲンＸＩアルファ１、コラーゲンＶアルファ２、インテグリン受容体アルファ４、インテグリン受容体ベータ１、マトリックスメタロプロテイナーゼ２、マトリックスメタロプロテイナーゼ９、トランスフォーミング増殖因子ベータ１及び骨形成タンパク質１の発現パターンは、末梢血の動脈瘤、この場合は特に胸部大動脈瘤の信頼できる診断情報を提供することが見出された。これらの遺伝子の過剰発現と動脈瘤のサイズとの間にも相関関係がある。この遺伝子のセットは、ＥＣＭのリモデリングを制御する提案された新規の分子メカニズムを適切に分析することができる。より具体的には、これらの遺伝子（胸部大動脈瘤の患者ではすべてが有意にアップレギュレートされ、より大径の胸部大動脈瘤では有意なアップレギュレーションがあった）を使用することにより、胸部大動脈瘤の患者とコントロールとを、感度０．９５（９５％信頼区間：０．８９～１．００、Ｐ＜０．００１）及び特異性０．９２（９５％信頼区間：０．７８～１．００、Ｐ＜０．００１）で区別することが可能であった。最後に、これらの遺伝子を使用することにより、より大きい大動脈瘤の患者（直径が６ｃｍを超える）と、より小さいサイズの大動脈瘤の患者（直径５～６ｃｍ）とを、感度０．９５（９５％信頼区間：０．８６～１．００、Ｐ＜０．００１）及び特異性０．８６（９５％信頼区間：０．７１～１．００、Ｐ＜０．００１）で区別することが可能であった。

設定された遺伝子は、コントロールと胸部大動脈瘤の患者、及び比較的小さいサイズの大動脈瘤の患者と比較的大きいサイズの胸部大動脈瘤の患者とを区別する際に高い感度及び特異性を示しただけでなく、コントロールと比較して、小さいサイズ（大動脈径５～６ｃｍ）とより大きなサイズ（大動脈径＞６ｃｍ）の胸部大動脈瘤との間で定量化することが可能であった。より具体的には、表１０～表１２及び図４～図６から導出され得るように、小さいサイズとより大きいサイズの胸部大動脈瘤との間の定量化の目的で、遺伝子の発現レベルの倍数変化を提供することができた（表１３）。

選択された遺伝子のパネルは、ＥＣＭのリモデリング／分解の反映であり、これは、特に治療介入の前後の患者のモニタリング及びフォローアップに不可欠である。大動脈瘤を発症した患者は、大動脈の別の部位で別の大動脈瘤を発症するリスクがある。治療的介入が成功すると、これらの遺伝子の発現レベルはコントロールに近くなる。実験的測定では、マイナーな原線維形成コラーゲンのレベル、並びに（コンピュータ断層撮影スキャンによって確認された）大動脈瘤のない患者のＥＣＭの分解に関与する遺伝子のレベルが、末梢血では有意により低いレベルで発現していることが見出された。上記の結果は胸部大動脈瘤に罹患している患者から得られたものであるが、腹部又は胸腹部大動脈瘤の患者でも同様の発現パターンが検出され得る。したがって、上記の遺伝子の差次的発現は、他の種類の動脈瘤を有する患者の識別に潜在的に使用することができる。

最後に、他の大規模な臨床データセットによって確認されている発明者らの臨床シリーズでは、胸部大動脈瘤と診断された患者の約１９％が、以前に悪性腫瘍を治療した病歴を有していたことは非常に重要であり、この悪性腫瘍には通常、以下の悪性腫瘍、男性患者における非小細胞肺癌、結腸癌及び前立腺癌、並びに女性患者における非小細胞癌、結腸癌及び乳癌のうちの１つが含まれていた。逆に、悪性腫瘍と診断された患者では、コンピュータ断層撮影スキャンで、約２４％の割合で大動脈瘤（主に胸部大動脈瘤）の存在も検出された。大動脈瘤とともに悪性腫瘍が共存すること、及びその逆は、これらの疾患が実際にＥＣＭのリモデリングのための共通の分子メカニズムを共有していることを示しており、なぜなら、どちらの場合も、それらの進行（大動脈の拡大又は転移性疾患）がＥＣＭの組成及び生理学的/生物学的特性の変化に基づいているためである。

引用文献
非特許文献
ＬｉｖａｋａｎｄＳｃｈｍｉｔｔｇｅｎ，“Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄａｔａｕｓｉｎｇｒｅａｌ－ｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＰＣＲａｎｄｔｈｅ２（－ＤｅｌｔａＤｅｌｔａＣ（Ｔ））Ｍｅｔｈｏｄ”．Ｍｅｔｈｏｄｓ，２００１，ｖｏｌ．２５，ｉｓｓｕｅ４，ｐ．４０２－８
ＫｒｏｕｐｉｓＣ．ｅｔａｌ，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆａｒｅａｌ－ｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＲＴ－ＰＣＲｍｅｔｈｏｄ（ＱＲＴ－ＰＣＲ）ｆｏｒＢＲＣＡ１ｍＲＮＡ”．ＣｌｉｎＢｉｏｃｈｅｍ，２００５，ｖｏｌ．３８，ｉｓｓｕｅ１，ｐ．５０－５７

Claims

少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＴＧＦＢ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１の発現産物の発現レベルを決定するための手段を含み、前記手段が、プライマー又はハイブリダイゼーションプローブから選択される、動脈瘤を診断するための、動脈瘤の破裂のリスクを決定するための、動脈瘤に罹患した患者へ治療計画を推奨するための、又は動脈瘤の治療計画に基づく治療に対する動脈瘤患者の応答を決定するためのキット。
少なくともＣＯＬ１１Ａ１、ＣＯＬ５Ａ２、ＣＯＬ５Ａ１、ＩＴＧＡ４、ＩＴＧＢ１、ＭＭＰ２、ＭＭＰ９及びＢＭＰ１の発現産物の発現レベルを決定するための手段を含み、前記手段が、プライマー又はハイブリダイゼーションプローブから選択される、癌を診断するための、癌の転移のリスクを決定するための、癌に罹患した患者へ抗癌治療を推奨するための、又は抗癌治療に対する癌患者の応答を決定するためのキット。
前記発現産物がｍＲＮＡであり、且つ各遺伝子のための前記手段が、表３のプライマーである、請求項１又は２に記載のキット。