JP2000350600A - 骨粗鬆症薬剤感受性予測方法 - Google Patents

骨粗鬆症薬剤感受性予測方法

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JP2000350600A JP11165642A JP16564299A JP2000350600A JP 2000350600 A JP2000350600 A JP 2000350600A JP 11165642 A JP11165642 A JP 11165642A JP 16564299 A JP16564299 A JP 16564299A JP 2000350600 A JP2000350600 A JP 2000350600A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ヒト由来試料に含まれるゲノムDNAか
ら、ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン受容体遺伝
子およびアポリポ蛋白E遺伝子のそれぞれの多型を分析
し、該遺伝子多型の組み合わせに基づいて、該試料が複
数の骨粗鬆症治療薬に対する感受性において特定の優先
性を示す個人由来のものであると予測することを特徴と
する骨粗鬆症薬剤感受性予測方法。 【効果】 本発明の方法によれば、投薬前にどの骨粗鬆
症治療薬が対象患者に対して最も治療効果が高いかを予
測することができるので、適切な薬剤の選択が可能とな
り、患者のQOLを向上させるのに極めて有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨粗鬆症の治療に
おいて有用な情報を提供し得る新規なヒト由来試料の分
析方法に関する。詳細には、本発明は、骨粗鬆症治療
薬、特にビタミンD、エストロゲンおよびビタミンK2
のうちのいずれの薬剤の使用が最も有効な治療効果を示
すかを予測するための、ヒト由来試料中のゲノムDNA
の遺伝子多型の分析方法に関する。また、本発明はヒト
由来試料中のゲノムDNAの遺伝子多型の組み合わせか
ら、該試料が前記薬剤に対する感受性において特定の優
先性を示す個人由来のものであると予測する方法に関す
る。さらに、本発明は上記の方法において使用し得る遺
伝子多型分析用キットに関する。
【0002】
【従来の技術】骨粗鬆症は骨量(骨に含まれるカルシウ
ムを中心としたミネラルの量)が減少し、かつ骨組織の
微細構造が変化し、そのために骨が脆くなり骨折しやす
くなった病態である。閉経後の女性や高齢の男性に多
く、我が国の患者数は推定1,000万人といわれてい
る。人口の高齢化に伴い、今後も患者数は不可避的に増
加するものと予測される。
【0003】現在、骨粗鬆症の治療薬として、カルシウ
ム製剤、ビタミンD等の骨活性化薬、エストロゲン等の
骨吸収抑制薬、ビタミンK等の骨形成促進薬など、種々
の薬剤が用いられているが、その治療効果は患者によっ
てまちまちであり、それらをどのように使い分けるかに
ついての検討はほとんどなされていない。これらの治療
薬は単剤投与が原則とされているので、どの治療薬が最
も効果的であるかを調べるには、実際に1つの薬剤を数
年間患者に投与して、その結果を見て判断するしかない
のが現状であり、極めて非効率的である。
【0004】一方、近年の遺伝子研究から、いくつかの
遺伝子の多型と患者の骨粗鬆症治療薬に対する感受性と
の関連が提唱されている。例えば、ビタミンD受容体
(以下、VDRという)遺伝子の第8エクソンと第9エ
クソンの間のイントロン領域内でApa I により切断され
ない遺伝子型Aは、同制限酵素によって切断される遺伝
子型aに比べてビタミンDに対して高感受性であるとの
報告がある〔例えば、特開平8-126497号公報および特開
平8-126500号公報参照〕。
【0005】また、白木ら〔1997年骨代謝学会要旨
集第52頁〕には、VDR遺伝子の多型とビタミンD感
受性、エストロゲン受容体(以下、ERという)遺伝子
の多型とエストロゲン感受性およびアポリポ蛋白E(以
下、ApoE)遺伝子の多型とビタミンK2 感受性につ
いて調べた結果、VDR遺伝子型AAB(Bは第8エク
ソンと第9エクソンの間のイントロン領域内でBsm I に
より切断されない遺伝子型)はaabbに比べてビタミ
ンD3 に対する感受性が有意に低く、またER遺伝子型
PpXx(PおよびXはそれぞれPvu IIおよびXba I で
切断されない遺伝子型)は他の遺伝子型群に比べてエス
トロゲンに対する感受性が有意に高く、さらに、Apo
4 (+) 群はApoE4 (-) 群に比べてビタミンK2
対する感受性が有意に低かったと記載されている。
【0006】さらに、ビタミンD結合蛋白(DBP)遺
伝子をHae III およびSty I で切断して得られるRFL
PパターンがGC2−2型のものは、他の群に比べてビ
タミンD類に対する感受性が高いと記載されている[特
開平8−201373号公報]。
【0007】しかしながら、これらはいずれも1遺伝子
の多型から1つの薬剤に対する感受性を予測するもので
あり、1つの薬剤について他の遺伝子型よりも感受性が
高いか否かを予測するものでしかない。すなわち、VD
R遺伝子型がaabbで且つApoE遺伝子型がApo
4 (-) である人は、他のVDR遺伝子型およびApo
E遺伝子型を有する人に比べてビタミンDおよびビタミ
ンK2 に対する感受性が高いと予測されるが、それで
は、このような遺伝子型を有する患者に対してビタミン
Dを投与するのとビタミンK2 を投与するのとでは、ど
ちらがより高い治療効果が得られるのかについては、依
然として予測することができない。したがって、結局の
ところ、異なる薬剤のいずれに対して患者がより感受性
が高いかを知るには、上述のように、実際に各薬剤を、
1つの薬剤について数年間のスパンで順次患者に投与し
て結果を見るしかなかった。特に、エストロゲンは、治
療効果は大きいが副作用も大きいため、感受性の低い患
者への長期投与は患者のQOL(Quality of Life )を
著しく損なうおそれがあった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、骨粗鬆症患者もしくは将来骨粗鬆症を発症する
可能性のある人が、複数の骨粗鬆症治療薬のいずれに対
してより高い感受性を有するかを予測する手段を提供す
ることであり、それによって治療効果の低い薬剤の長期
投与による病状の進行を回避し、患者のQOLを向上さ
せることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために鋭意検討を重ねた結果、ゲノムDNAを
含有するヒト由来試料を、VDR遺伝子、ER遺伝子お
よびApoE遺伝子の多型について分析することによ
り、得られる多型の組み合わせに基づいて、ビタミン
D、エストロゲンおよびビタミンK2 のうちのいずれか
の薬剤に対する感受性が、他の2つの薬剤に対する感受
性に比べて高いことが予測可能であることを見出した。
すなわち、他の遺伝子型に比べてビタミンDに高感受性
のVDR遺伝子型および他の遺伝子型に比べてエストロ
ゲンに高感受性のER遺伝子型を有する場合、ビタミン
Dよりもエストロゲンに対してより感受性が高く、他の
遺伝子型に比べてエストロゲンに高感受性のER遺伝子
型および他の遺伝子型に比べてビタミンK2 に高感受性
のApoE遺伝子型を有する場合、ビタミンK2 よりも
エストロゲンに対してより感受性が高く、他の遺伝子型
に比べてビタミンDに高感受性のVDR遺伝子型および
他の遺伝子型に比べてビタミンK2 に高感受性のApo
E遺伝子型を有する場合、ビタミンDよりもビタミンK
2 に対してより感受性が高い傾向を示すことを見出し
て、本発明に到達した。
【0010】すなわち、本発明は以下の通りである。 1.ヒトから採取した試料中に含まれるゲノムDNAか
ら、ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン受容体遺伝
子およびアポリポ蛋白E遺伝子のそれぞれの遺伝子多型
を分析し、これらの遺伝子多型の組み合わせに基づい
て、該試料が複数の骨粗鬆症治療薬に対する感受性にお
いて特定の優先性を示す個人由来のものであると予測す
ることを特徴とする骨粗鬆症薬剤感受性予測方法。 2.ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン受容体遺伝
子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型の組み合わ
せが、[B(-) X(-) 4(-)], [B(-) X(-) 4(+)], [B(-) X
(+) 4(-)], [B(-) X(+) 4(+)], [B(+) X(-) 4(-)], [B
(+) X(-) 4(+)], [B(+) X(+) 4(-)]および[B(+) X(+) 4
(+)]からなる群より選択されるいずれかである上記1の
方法(ここで、B は第8エクソンと第9エクソンの間の
イントロン領域内でBsm I により切断されないビタミン
D受容体対立遺伝子を、X は第1エクソンと第2エクソ
ンの間のイントロン領域内でXba I により切断されない
エストロゲン受容体対立遺伝子を、4 はApoE4 型ア
ポリポ蛋白E対立遺伝子をそれぞれ表し、(+) および
(-) はその対立遺伝子を有するおよび有しないことをそ
れぞれ表している)。 3.複数の骨粗鬆症治療薬がビタミンD、エストロゲン
およびビタミンK2 である上記1または2の方法。 4.ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン受容体遺伝
子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型の組み合わ
せが[B(-) X(-) 4(-)]および[B(+) X(-) 4(-)]の場合、
ビタミンK2 に対する感受性が、ビタミンDに対する感
受性およびエストロゲンに対する感受性に比べて高い個
人由来の試料であると予測することを特徴とする上記3
の方法。 5.ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン受容体遺伝
子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型の組み合わ
せが[B(-) X(-) 4(+)]の場合、ビタミンDに対する感受
性が、ビタミンK2 に対する感受性およびエストロゲン
に対する感受性に比べて高い個人由来の試料であると予
測することを特徴とする上記3の方法。 6.ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン受容体遺伝
子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型の組み合わ
せが[B(-) X(+) 4(-)], [B(-) X(+) 4(+)]および[B(+)
X(+) 4(-)]の場合、エストロゲンに対する感受性が、ビ
タミンDに対する感受性およびビタミンK2 に対する感
受性に比べて高い個人由来の試料であると予測すること
を特徴とする上記3の方法。 7.ビタミンD受容体遺伝子を特異的に増幅し得るプラ
イマー対、エストロゲン受容体遺伝子を特異的に増幅し
得るプライマー対およびアポリポ蛋白E遺伝子を特異的
に増幅し得るプライマー対、および/またはビタミンD
受容体遺伝子と特異的にハイブリダイズし得る核酸プロ
ーブ、エストロゲン受容体遺伝子と特異的にハイブリダ
イズし得る核酸プローブおよびアポリポ蛋白E遺伝子と
特異的にハイブリダイズし得る核酸プローブを含むこと
を特徴とするヒトゲノムDNA含有試料の遺伝子多型分
析用キット。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の分析方法に供され得るヒ
ト由来試料は、ヒトゲノムDNAを含有するものであれ
ば特に限定されない。好ましくは、各種ヒト細胞から単
離されたゲノムDNAが例示される。ゲノムDNAの抽
出は、SDS/フェノール法、グアニジンチオシアネー
ト法、CTAB法等の慣用の方法で行えばよい。また、
全血、分画された血球細胞、擦過診材料として使用され
る表皮細胞や粘膜細胞、あるいは毛髪などの、入手が容
易で且つPCR法の鋳型DNA試料として従来より使用
されている細胞・組織も好ましく用いられる。この場
合、例えば細胞・組織を水中で煮沸したり、あるいはア
ルカリ溶液中で加熱することにより、細胞を破砕してゲ
ノムDNA試料とする。
【0012】本発明の分析方法は、VDR遺伝子、ER
遺伝子およびApoE遺伝子についての遺伝子多型を調
べることを特徴とする。VDR遺伝子は第12番染色体
上にある。VDR遺伝子の多型の1つは、第8エクソン
と第9エクソンの間のイントロン領域内での制限酵素Bs
m I による切断の可否によって検出される。Bsm I で切
断されない対立遺伝子をB、同酵素により切断される対
立遺伝子をbで表すと、BB、Bbおよびbbの3つの
遺伝子型をとり得るが、本発明においては、VDR遺伝
子多型は、対立遺伝子Bを有する遺伝子型B(+)(すなわ
ち、BBおよびBb)と対立遺伝子Bを有しない遺伝子
型B(-)(すなわち、bb)とに類別される。また、VD
R遺伝子の多型部位とは、対立遺伝子bの第8エクソン
と第9エクソンの間のイントロン領域内のBsm I 制限部
位(GAATGC)および対立遺伝子Bのそれに対応す
る部位(GAATGT)をいうものとする。
【0013】ER遺伝子は第6番染色体上にある。ER
遺伝子の多型の1つは、第1エクソンと第2エクソンの
間のイントロン領域内での制限酵素Xba I による切断の
可否によって検出される。Xba I で切断されない対立遺
伝子をX、同酵素で切断される対立遺伝子をxで表す
と、XX、Xxおよびxxの3つの遺伝子型をとり得る
が、本発明においては、ER遺伝子多型は、対立遺伝子
Xを有する遺伝子型X(+)(すなわち、XXおよびXx)
と対立遺伝子Xを有しない遺伝子型X(-)(すなわち、x
x)とに類別される。また、ER遺伝子の多型部位と
は、対立遺伝子xの第1エクソンと第2エクソンの間の
イントロン領域内のXba I 制限部位(TCTAGA)お
よび対立遺伝子Xのそれに対応する部位(TCCAG
A)をいうものとする。
【0014】ApoE遺伝子は第19番染色体上にあ
り、4つのエクソンと3つのイントロンからなり、29
9個のアミノ酸からなる蛋白質をコードする。ApoE
蛋白はリポ蛋白によるトリグリセリドやコレステロール
の輸送に関与し、ビタミンK2の転送蛋白でもある。A
poE蛋白には3つのアイソフォーム(E2 、E3 およ
びE4 )が知られており、このうちE3 が野生型である
と考えられている。E4は第112番目のシステイン
(コドン:TGC)がアルギニン(コドン:CGC)に
置換されたものである。また、E2 は第158番目のア
ルギニンがシステインに置換されたものである。したが
って、ApoE4 対立遺伝子は変異部位において制限酵
素Hha I により切断されるが、ApoE2 およびApo
3 対立遺伝子は同部位において同酵素により切断され
ない。ApoE2 、ApoE3 およびApoE4 対立遺
伝子をそれぞれ2、3および4で表すと、2/2 、2/3 、
2/4 、3/3 、3/4 および4/4 の遺伝子型をとり得るが、
本発明においては、ApoE遺伝子多型は、対立遺伝子
4を有する遺伝子型4(+)(すなわち、2/4 、3/4 および
4/4 )と、対立遺伝子4を有しない遺伝子型4(-)(すな
わち、2/2 、2/3 および3/3 )とに類別される。また、
ApoE遺伝子の多型部位とは、対立遺伝子4の第11
2コドンにおけるHha I 制限部位(GCGC)および対
立遺伝子2および3のそれに対応する部位(GTGC)
をいうものとする。
【0015】本発明の遺伝子多型の測定方法は、VDR
遺伝子の多型B(+)とB(-)、ER遺伝子の多型X(+)とX(-)
およびApoE遺伝子の多型4(+)と4(-)をそれぞれ区別
し得る方法であれば特に制限されず、サザンハイブリダ
イゼーション法、シーケンス法、PCR法等の通常のゲ
ノムDNAの検出・分析法を適宜組み合わせた種々の方
法が利用できる。
【0016】これらの遺伝子多型の測定方法は、その原
理に基づいて3つに大別される。すなわち、(1)多型
部位を含む遺伝子断片を単離して当該部位の塩基配列を
決定するかあるいは特異的なプローブまたはプライマー
を用いて多型部位を直接検出する方法、(2)多型部位
を含む遺伝子断片の高次構造の差を利用して、電気泳動
度により多型を判別する方法および(3)多型部位での
制限酵素による切断の可否を利用して、電気泳動度によ
り多型を判別する方法である。(1)の具体的な方法と
して、例えば、シーケンス法、配列特異的オリゴプロー
ブ(sequence-specific oligonucleotide probe;SSO
P)法、アレル特異的増幅(mutant allele specific a
mplification; MASA)法などが挙げられる。
【0017】シーケンス法では、まず、VDR遺伝子、
ER遺伝子およびApoE遺伝子のそれぞれの多型部位
を内部に含む適当な長さの各遺伝子断片を増幅し得るよ
うな特異的プライマー対を合成する。該プライマー対は
約15〜約40塩基で、通常のPCRプライマーに要求
される好適な条件を満たすものであれば特に制限されな
い。次いで、該プライマー対を用い、ヒト由来試料を鋳
型としてPCRを行い、目的の各遺伝子断片を増幅させ
る。PCRの反応条件は通常使用される範囲で適宜選択
することができる。各遺伝子断片の増幅は別個に行って
も同時に行ってもよい。得られた増幅断片を適当なベク
ターにそれぞれサブクローニングし、マキサム・ギルバ
ート法やジデオキシ法を用いた通常のシーケンスにより
各多型部位の塩基配列を決定することができる。また、
サブクローニングすることなく直接サイクルシーケンス
法により配列決定することもできる。
【0018】SSOP法は、多型部位を含む約15〜約
100塩基の、一方の対立遺伝子配列に完全相補的なプ
ローブを作製し、ハイブリダイゼーション温度を厳密に
制御しながらヒト由来試料から抽出したゲノムDNAと
サザンハイブリダイゼーションを行い、ハイブリッド形
成の有無により遺伝子多型を判別する方法である。ハイ
ブリダイゼーションは各遺伝子について別個に行って
も、あるいは同時に行ってもよい。但し、本発明におい
て測定される3つの遺伝子の多型はいずれも1塩基置換
であるのでミスマッチを含むプローブとの交叉反応を防
ぐためにはハイブリダイゼーション条件を高度に制御す
る必要がある。また、ミスマッチによる不安定化効果を
最大限にするために、プローブの中央付近に多型部位が
存在するようにプローブを設計することが望ましい。好
ましい変法として、ハイブリダイゼーションに先立って
多型部位を含む断片をPCRで増幅しておくPCR−S
SOP法が挙げられる。また、両方の対立遺伝子に完全
相補的な2つのプローブを作製し、その一方のみを標識
して両者共存下にハイブリダイゼーションを行う競合的
ハイブリダイゼーション法は、ハイブリダイゼーション
条件を厳密に制御することなく1塩基置換を判別するこ
とができる。
【0019】MASA法は、多型部位を含む約15〜約
40塩基の、一方の対立遺伝子配列に完全相同的(また
は完全相補的)なオリゴDNAを一方のプライマーとし
て合成し、アニーリング温度を厳密に制御しながらヒト
由来試料を鋳型としてPCRを行い、増幅産物の存在の
有無により遺伝子多型を判別する方法である。該方法も
上記と同様、交叉反応を防ぐためにPCRの条件を高度
に制御する必要があるが、自動サーマルサイクラー中で
反応を行えば、比較的に容易に正確な判別が可能であ
る。
【0020】上記(2)の方法としては、以下のPCR
−SSCP(single-strand conformation polymorphis
m )法、PCR−DGGE(denaturing gradient gel
electrophoresis )法、PCR−CFLP(cleavase
fragment length polymorphism )法等が挙げられる。
これらの方法は、いずれも(1)のシーケンス法と同様
にして、多型部位を内部に含む適当な長さの各遺伝子断
片を増幅することを第一の工程として含む。
【0021】PCR−SSCP法では、増幅産物を加熱
またはアルカリ処理等により一本鎖に変性する。一本鎖
に解離したDNA断片はその塩基配列に依存した独自の
高次構造を形成するので、これをポリアクリルアミドゲ
ル等の非変性ゲル上で電気泳動することにより、1塩基
置換の多型を移動度の差として検出することができる。
【0022】PCR−DGGE法では、増幅産物を変性
・再会合させた後、変性剤(SDS、尿素、ホルムアミ
ドなど)の濃度勾配をつけた変性ゲル上で電気泳動す
る。1塩基置換の多型は、それを含むドメインの融解温
度(Tm )を変化させるので、異なる変性剤濃度の位置
で部分解離し、その結果異なる移動度を示す。特に、ヘ
テロ接合体のDNAの場合、変性・再会合により、野生
型および変異型のホモデュプレックスと、ミスマッチを
有する2種のヘテロデュプレックスとが生成されるの
で、4本のバンドが検出される。但し、最もTm の高い
ドメイン中に変異を有する場合は移動度に差が生じな
い。その場合は、GCクランプと呼ばれる約20〜約5
0bpのGCリッチな配列を5’側に付加すれば、その
部分が最もTmの高いドメインになるので、多型を移動
度の差として検出することができる。
【0023】PCR−CFLP法は、増幅産物を加熱ま
たはアルカリ処理等により一本鎖に変性し、さらにclea
vaseと呼ばれるヘアピン構造を認識して切断する酵素で
処理した後、ゲル電気泳動を行う方法であり、多型によ
るヘアピン構造の有無またはヘアピン形成部位の相違を
バンドの数および/または移動度の差として検出するこ
とができる。
【0024】上記(3)の方法も、迅速且つ簡便に遺伝
子多型を測定できるので好ましい。このような方法とし
ては、RFLP法、PCR−RFLP法等が挙げられ
る。
【0025】RFLP法は、ヒト由来試料から単離した
ゲノムDNAを、一方の遺伝子多型を多型部位で切断し
得る制限酵素(さらに必要に応じて、該多型部位の上流
および下流の適当な部位でゲノムDNAを切断し得る他
の制限酵素)で消化し、当該遺伝子の部分配列または全
配列をプローブとしてサザンハイブリダイゼーションを
行い、バンドの長さおよび数に基づいて多型を判別する
方法である。本発明においては、VDR遺伝子の分析に
はBsm I が、ER遺伝子の分析にはXba I が、ApoE
遺伝子の分析にはHha I がそれぞれ使用される。
【0026】PCR−RFLP法は、VDR遺伝子、E
R遺伝子およびApoE遺伝子のそれぞれの多型部位を
内部に含む適当な長さの各遺伝子断片を増幅し得るよう
な特異的プライマー対を合成し、該プライマー対を用
い、ヒト由来試料を鋳型としてPCRを行い、目的の各
遺伝子断片を増幅させた後、増幅産物について上記のR
FLP法と同様の制限酵素処理を行い、ゲル電気泳動し
てバンドの長さおよび数から多型を判別する方法であ
る。また、PCRに先立って制限酵素処理を行えば、制
限酵素で切断されるDNAは遺伝子増幅されないので、
バンドの有無により多型を判別することができる。
【0027】上記のような本発明の多型分析により、ヒ
ト由来試料は、VDR遺伝子、ER遺伝子およびApo
E遺伝子の遺伝子多型の組み合わせに基づいて、[B(-)
X(-)4(-)], [B(-) X(-) 4(+)], [B(-) X(+) 4(-)], [B
(-) X(+) 4(+)], [B(+) X(-)4(-)], [B(+) X(-) 4(+)],
[B(+) X(+) 4(-)]および[B(+) X(+) 4(+)]に類別され
る。
【0028】本発明は、上記の遺伝子多型の組み合わせ
に基づいて、該ヒト由来試料が、複数の骨粗鬆症治療薬
に対する感受性において特定の優先性を示す個人由来の
ものであると予測することを特徴とする。本発明におい
て、複数の骨粗鬆症治療薬とは、好ましくはビタミン
D、エストロゲンおよびビタミンK2 である。また、こ
こで骨粗鬆症治療薬に対する感受性とは、治療薬の骨粗
鬆症治療効果の度合いの大きさを意味する。すなわち、
ある患者において薬剤Aが薬剤Bよりも治療効果が高い
場合には、「その患者の薬剤Aに対する感受性は薬剤B
に対する感受性に比べて高い」。本発明においては、薬
剤投与前後での骨塩量の変化率を感受性の指標とし、
[骨塩量変化率]−[期待骨塩量変化率]の値が大きい
程、その薬剤に対する感受性が高いと定義する。
【0029】本発明の分析方法では、VDR遺伝子、E
R遺伝子およびApoE遺伝子の遺伝子多型の組み合わ
せが[B(-) X(-) 4(-)]および[B(+) X(-) 4(-)]の場合、
ビタミンK2 に対する感受性が、ビタミンDに対する感
受性およびエストロゲンに対する感受性に比べて高い個
人由来の試料であると予測し、遺伝子多型の組み合わせ
が[B(-) X(-) 4(+)]の場合、ビタミンDに対する感受性
が、ビタミンK2 に対する感受性およびエストロゲンに
対する感受性に比べて高い個人由来の試料であると予測
し、遺伝子多型の組み合わせが[B(-) X(+) 4(-)], [B
(-) X(+) 4(+)]および[B(+) X(+) 4(-)]の場合、エスト
ロゲンに対する感受性が、ビタミンDに対する感受性お
よびビタミンK2 に対する感受性に比べて高い個人由来
の試料であると予測することを特徴とする。
【0030】本発明はまた、上記の分析方法を実施する
のに有用なヒトゲノムDNA含有試料の遺伝子多型分析
用キットを提供する。本発明のキットは、VDR遺伝子
を特異的に増幅し得るプライマー対、ER遺伝子を特異
的に増幅し得るプライマー対およびApoE遺伝子を特
異的に増幅し得るプライマー対、および/またはVDR
遺伝子と特異的にハイブリダイズし得る核酸プローブ、
ER遺伝子と特異的にハイブリダイズし得る核酸プロー
ブおよびApoE遺伝子と特異的にハイブリダイズし得
る核酸プローブを含む。
【0031】多型分析にシーケンス法、PCR−SSO
P法、PCR−SSCP法、PCR−DGGE法、PC
R−CFLP法等を用いる場合、各プライマー対は、多
型部位を内部に含む各遺伝子断片を増幅し得るように、
各遺伝子の多型部位よりも上流の配列と、多型部位より
も下流の配列と同一の塩基配列を有するオリゴヌクレオ
チドが使用される。一方、MASA法を用いる場合は、
一方のプライマーは、各遺伝子の多型部位を含む領域に
完全相同的(=センス)または完全相補的(=アンチセ
ンス)な塩基配列を有するものである。
【0032】また、多型分析にRFLP法を用いる場
合、核酸プローブは各遺伝子の一部または全部の配列を
含むものであれば特に制限されず、多型部位の配列を必
ずしも含む必要はない。一方、多型分析にSSOP法ま
たはPCR−SSOP法を用いる場合、核酸プローブ
は、各遺伝子の多型部位を含む領域の配列に完全相補的
な塩基配列を有するものである。
【0033】本発明のキットは、本発明の分析方法を実
施するのに好適な各種試薬および/または器具等をさら
に含んでいてもよい。
【0034】
【実施例】以下、参考例および実施例を用いて、本発明
を詳細に説明する。
【0035】参考例1 無作為に選んだ閉経後の177人の日本人女性から血液
を採取し、血球細胞を分画して、常法によりゲノムDN
Aを抽出精製した。該ゲノムDNAを鋳型とし、下記の
プライマー対を用いてVDR遺伝子断片、ER遺伝子断
片およびApoE遺伝子断片をそれぞれ別個に増幅し
た。 VDR遺伝子断片増幅用プライマー: センス: 5'-CAACCAAGACTACAAGTACCGCGTCAGTGA-3' (配列番号1) アンチセンス:5'-AACCAGCGGGAAGAGGTCAAGGG-3' (配列番号2) ER遺伝子断片増幅用プライマー: センス: 5'-CTGCCACCCTATCTGTATCTTTTCCTATTCTCC-3' (配列番号3) アンチセンス:5'-TCTTTCTCTGCCACCCTGGCGTCGATTATCTGA-3' (配列番号4) ApoE遺伝子断片増幅用プライマー: センス: 5'-CGGGCACGGCTGTCCAAGGAG-3' (配列番号5) アンチセンス:5'-CACGCGGCCCTGTTCCACGAG-3' (配列番号6) PCR条件は、VDR遺伝子については、変性:94
℃、60秒;アニーリング:62℃、60秒;伸長:7
2℃、60秒(30サイクル)、ER遺伝子について
は、変性:94℃、30秒;アニーリング:65℃、3
0秒;伸長:72℃、30秒(30サイクル)、Apo
E遺伝子については、変性:94℃、30秒;アニーリ
ング:61℃、40秒;伸長:72℃、90秒(30サ
イクル)であった。このPCR増幅により、多型部位を
含む7.2kbpのVDR遺伝子断片、1.3kbpの
ER遺伝子断片および244bpのApoE遺伝子断片
がそれぞれ得られる。VDR遺伝子増幅反応液をBsm I
で、ER遺伝子増幅反応液をXba I で、ApoE遺伝子
増幅反応液をHha I でそれぞれ処理した後、アガロース
ゲル電気泳動にかけた。各増幅産物が多型部位において
制限酵素で切断される場合、VDR増幅産物では4.6
kbpと2.6kbp、ER増幅産物では900bpと
400bp、ApoE増幅産物では72、48、38、
35、19、17および15bpのバンドが検出され
る。4型を持たない(すなわち、4(-))場合は認められ
ない72bpのバンドが検出される。泳動終了後、エチ
ジウムブロマイドでゲルを染色し、バンドパターンから
VDR、ERおよびApoEの遺伝子多型を判別し、8
つの多型群に類別した(表2)。
【0036】上記のように多型分析を行った日本人女性
177人の骨塩量をそれぞれ測定した。次いで、これら
の患者にビタミンD3 、エストロゲンまたはビタミンK
2 のいずれかを6ヶ月間投与した。投与量はビタミンD
3 が1μg/日、エストロゲンが0.312mg/日お
よびビタミンK2 が45mg/日であった。6ヶ月後に
再度骨塩量を測定し、薬剤投与前の骨塩量に対する変化
率を求めた。各遺伝子型別の平均骨塩量変化率から各薬
剤の治療効果期待値(無作為に抽出した患者に対する全
平均治療効果;表1)を差し引いた値を各遺伝子型にお
ける薬剤感受性とした。その結果を表2に示す。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】表2から明らかなように、遺伝子型が[B
(-) X(-) 4(-)]および[B(+) X(-) 4(-)]の場合、ビタミ
ンK2 に対する感受性が、ビタミンDに対する感受性お
よびエストロゲンに対する感受性に比べて高く、遺伝子
型が[B(-) X(-) 4(+)]の場合、ビタミンDに対する感受
性が、ビタミンK2 に対する感受性およびエストロゲン
に対する感受性に比べて高く、遺伝子型が[B(-) X(+) 4
(-)], [B(-) X(+) 4(+)]および[B(+) X(+) 4(-)]の場
合、エストロゲンに対する感受性が、ビタミンDに対す
る感受性およびビタミンK2 に対する感受性に比べて高
かった。
【0040】実施例1 ある日本人の骨粗鬆症患者から血液を採取し、血球細胞
を分画して、常法によりゲノムDNAを抽出精製する。
該ゲノムDNAを鋳型とし、参考例1と同様の方法でV
DR遺伝子、ER遺伝子およびApoE遺伝子の多型を
分析する。得られた遺伝子型が[B(-) X(-) 4(-)]および
[B(+) X(-) 4(-)]の場合、該ゲノムDNAは、ビタミン
2 に対する感受性が、ビタミンDに対する感受性およ
びエストロゲンに対する感受性に比べて高い個人由来の
ものであると判定し、遺伝子型が[B(-) X(-) 4(+)]の場
合、該ゲノムDNAは、ビタミンDに対する感受性が、
ビタミンK2 に対する感受性およびエストロゲンに対す
る感受性に比べて高い個人由来のものであると判定す
る。さらに、遺伝子型が[B(-) X(+) 4(-)], [B(-) X(+)
4(+)]および[B(+) X(+) 4(-)]の場合、該ゲノムDNA
は、エストロゲンに対する感受性が、ビタミンDに対す
る感受性およびビタミンK2 に対する感受性に比べて高
い個人由来のものであると判定する。
【0041】
【発明の効果】本発明の分析方法によれば、投薬前に対
象となる患者がどの骨粗鬆症治療薬に対してより感受性
が高いかを高い確率で予測することができるので、適切
な薬剤の選択が可能となる。したがって、治療効果の乏
しい薬剤を長期間投与するという非効率的な治療を回避
することができ、患者のQOLを向上することができる
点で極めて有用である
【0042】
【配列表のフリーテキスト】配列番号1:多型部位を含
むVDR遺伝子の断片を増幅するためのプライマーとし
て働くべく設計されたオリゴヌクレオチド。 配列番号2:多型部位を含むVDR遺伝子の断片を増幅
するためのプライマーとして働くべく設計されたオリゴ
ヌクレオチド。 配列番号3:多型部位を含むER遺伝子の断片を増幅す
るためのプライマーとして働くべく設計されたオリゴヌ
クレオチド。 配列番号4:多型部位を含むER遺伝子の断片を増幅す
るためのプライマーとして働くべく設計されたオリゴヌ
クレオチド。 配列番号5:多型部位を含むApoE遺伝子の断片を増
幅するためのプライマーとして働くべく設計されたオリ
ゴヌクレオチド。 配列番号6:多型部位を含むApoE遺伝子の断片を増
幅するためのプライマーとして働くべく設計されたオリ
ゴヌクレオチド。
【0043】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> NISSHO CORPORATION <120> Method for Expecting Sensitivity to Pharmaceutical Agent for Osteoporosis <130> A-3978 <160> 6 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide designed to act as primer for amplifying VDR gene fragment containing polymorphic site. <400> 1 caaccaagac tacaagtacc gcgtcagtga 30 <210> 2 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide designed to act as primer for amplifying VDR gene fragment containing polymorphic site. <400> 2 aaccagcggg aagaggtcaa ggg 23 <210> 3 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide designed to act as primer for amplifying ER gene fragment containing polymorphic site. <400> 3 ctgccaccct atctgtatct tttcctattc tcc 33 <210> 4 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide designed to act as primer for amplifying ER gene fragment containing polymorphic site. <400> 4 tctttctctg ccaccctggc gtcgattatc tga 33 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide designed to act as primer for amplifying ApoE gene fragment containing polymorphic site. <400> 5 CGGGCACGGC TGTCCAAGGA G 21 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oligonucleotide designed to act as primer for amplifying ApoE gene fragment containing polymorphic site. <400> 6 CACGCGGCCC TGTTCCACGA G 21
───────────────────────────────────────────────────── 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) C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA Fターム(参考) 4B024 AA01 AA11 CA01 CA09 DA03 HA09 HA11 HA14 4B063 QA05 QA12 QQ02 QQ03 QQ08 QQ42 QQ60 QR14 QR55 QR62 QR66 QS16 QS25 QX01 4C086 AA01 AA02 DA08 DA14 ZA97 ZC78 4C206 AA01 AA02 CB28 ZA97 ZC78

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒトから採取した試料中に含まれるゲノ
    ムDNAから、ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン
    受容体遺伝子およびアポリポ蛋白E遺伝子のそれぞれの
    遺伝子多型を分析し、これらの遺伝子多型の組み合わせ
    に基づいて、該試料が複数の骨粗鬆症治療薬に対する感
    受性において特定の優先性を示す個人由来のものである
    と予測することを特徴とする骨粗鬆症薬剤感受性予測方
    法。
  2. 【請求項2】 ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン
    受容体遺伝子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型
    の組み合わせが、[B(-) X(-) 4(-)], [B(-)X(-) 4(+)],
    [B(-) X(+) 4(-)], [B(-) X(+) 4(+)], [B(+) X(-) 4
    (-)], [B(+)X(-) 4(+)], [B(+) X(+) 4(-)]および[B(+)
    X(+) 4(+)]からなる群より選択されるいずれかである
    請求項1記載の方法(ここで、B は第8エクソンと第9
    エクソンの間のイントロン領域内でBsm I により切断さ
    れないビタミンD受容体対立遺伝子を、X は第1エクソ
    ンと第2エクソンの間のイントロン領域内でXba I によ
    り切断されないエストロゲン受容体対立遺伝子を、4 は
    ApoE4 型アポリポ蛋白E対立遺伝子をそれぞれ表
    し、(+) および(-) はその対立遺伝子を有するおよび有
    しないことをそれぞれ表している)。
  3. 【請求項3】 複数の骨粗鬆症治療薬がビタミンD、エ
    ストロゲンおよびビタミンK2 である請求項1または2
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン
    受容体遺伝子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型
    の組み合わせが[B(-) X(-) 4(-)]および[B(+) X(-) 4
    (-)]の場合、ビタミンK2 に対する感受性が、ビタミン
    Dに対する感受性およびエストロゲンに対する感受性に
    比べて高い個人由来の試料であると予測することを特徴
    とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン
    受容体遺伝子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型
    の組み合わせが[B(-) X(-) 4(+)]の場合、ビタミンDに
    対する感受性が、ビタミンK2 に対する感受性およびエ
    ストロゲンに対する感受性に比べて高い個人由来の試料
    であると予測することを特徴とする請求項3記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 ビタミンD受容体遺伝子、エストロゲン
    受容体遺伝子およびアポリポ蛋白E遺伝子の遺伝子多型
    の組み合わせが[B(-) X(+) 4(-)], [B(-) X(+) 4(+)]お
    よび[B(+) X(+) 4(-)]の場合、エストロゲンに対する感
    受性が、ビタミンDに対する感受性およびビタミンK2
    に対する感受性に比べて高い個人由来の試料であると予
    測することを特徴とする請求項3記載の方法。
  7. 【請求項7】 ビタミンD受容体遺伝子を特異的に増幅
    し得るプライマー対、エストロゲン受容体遺伝子を特異
    的に増幅し得るプライマー対およびアポリポ蛋白E遺伝
    子を特異的に増幅し得るプライマー対、および/または
    ビタミンD受容体遺伝子と特異的にハイブリダイズし得
    る核酸プローブ、エストロゲン受容体遺伝子と特異的に
    ハイブリダイズし得る核酸プローブおよびアポリポ蛋白
    E遺伝子と特異的にハイブリダイズし得る核酸プローブ
    を含むことを特徴とするヒトゲノムDNA含有試料の遺
    伝子多型分析用キット。
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