JP6130387B2 - 強直性脊椎炎の患者間で共有されるｔ細胞受容体クロノタイプ - Google Patents
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Description
相互参照
本出願は、2011年11月4日に出願された米国仮特許出願第61/556,125号および2011年11月17日に出願された米国仮特許出願第61/561,234号の恩典を主張し、これらは全体として参照により本明細書に組み入れられる。
本出願は、2011年11月4日に出願された米国仮特許出願第61/556,125号および2011年11月17日に出願された米国仮特許出願第61/561,234号の恩典を主張し、これらは全体として参照により本明細書に組み入れられる。
発明の背景
強直性脊椎炎(AS、ギリシャ語のankylos、曲がった；spondylos、脊椎に由来する)は、以前は脊椎関節炎の一形態であるベヒテレフ病、ベヒテレフ症候群、およびマリー・シュトリュンペル病として知られていたもので、慢性炎症性関節炎であり、かつ自己免疫疾患である。これは主に脊椎の関節および骨盤の仙腸関節を侵し、脊椎の最終的な融合を引き起こす。これは、強い遺伝的素因を伴う脊椎関節症の群の1メンバーである。完全な融合により、竹様脊椎として知られる状態である、脊椎の完全な強直が生じる。
強直性脊椎炎(AS、ギリシャ語のankylos、曲がった；spondylos、脊椎に由来する)は、以前は脊椎関節炎の一形態であるベヒテレフ病、ベヒテレフ症候群、およびマリー・シュトリュンペル病として知られていたもので、慢性炎症性関節炎であり、かつ自己免疫疾患である。これは主に脊椎の関節および骨盤の仙腸関節を侵し、脊椎の最終的な融合を引き起こす。これは、強い遺伝的素因を伴う脊椎関節症の群の1メンバーである。完全な融合により、竹様脊椎として知られる状態である、脊椎の完全な強直が生じる。
典型的な患者は18〜30歳の若年男性であり、疾患の症状が最初に出現した時点で、脊椎の下部または場合によっては脊椎全体に慢性疼痛および硬直を伴い、仙腸関節からの臀部のいずれか一方または大腿後部への関連痛を伴う場合も多い。約3：1の比率で男性が女性よりも多く罹患し、本疾患は通常、女性よりも男性においてより痛みを伴う経過をたどる。症例の40％において、強直性脊椎炎は、充血、眼痛、視力喪失、飛蚊症、および羞明を引き起こす眼の炎症(虹彩毛様体炎およびブドウ膜炎)を伴う。よく見られる別の症状は、全身の疲労および場合により嘔気である。それほど多くはないが、大動脈炎、肺尖部線維症、および仙骨神経根鞘の拡張症も起こり得る。すべての血清反応陰性脊椎関節症と同様に、爪の剥がれ(爪甲離床症)が起こり得る。
ASを診断するための直接的な検査は存在しない。特徴的な脊椎変化および仙腸関節炎を示す臨床検査および脊椎のX線検査が、主な診断ツールである。X線診断の欠点は、単純フィルムX線においてX線で明らかな変化が起こるまでに、ASの徴候および症状は通常8〜10年もの長い期間にわたって確立されたものであるという点であり、このことは、適切な治療を導入できるまでに10年もの遅れがあるということを意味する。早期診断のための選択肢は、仙腸関節の断層撮影および磁気共鳴画像化であるが、これらの検査の信頼性はいまだ明らかではない。ショーバーテストは、検査中に行われる腰椎の屈曲の有用な臨床測定である。
急性炎症期中、AS患者は、場合によってはC反応性タンパク質(CRP)の血中濃度の上昇および赤血球沈降速度(ESR)の上昇を示すが、CRPおよびESR率が上昇せずにASを有する患者が多く存在し、よって正常なCRPおよびESR結果は必ずしも、個人が実際に有する炎症の量と一致するとは限らない。場合によって、ASを有する人々は正常レベルの結果を有するが、体内に相当量の炎症を抱えている。
強直性脊椎炎を処置するために用いられる3つの主要な型の薬物が存在する：1) 炎症および疼痛を軽減する、イブプロフェン、フェニルブタゾン、インドメタシン、ナプロキセン、およびCOX-2阻害薬などのNSAIDを含む抗炎症薬。オピオイド鎮痛薬もまた、特に持続放出製剤において、ASに罹患している者に通常見られる慢性疼痛の型を緩和するのに非常に効果的であることが臨床的証拠によって判明している；2) 免疫抑制を通じて免疫系反応を低下させるために用いられる、シクロスポリン、メトトレキサート、スルファサラジン、および副腎皮質ステロイドなどのDMARD；3) エタネルセプト、インフリキシマブ、およびアダリムマブなどのTNFα遮断薬(アンタゴニスト)(生物製剤としても知られる)は、他の自己免疫疾患と同様に、ASの処置に適応され、ASにおける有効な免疫抑制剤である。
TNFα遮断薬は、臨床症例の大多数においてASの進行を遅らせ、多くの患者の炎症および疼痛を取り除くわけではないが、多くの患者でそれらが著しく軽減されることを助ける、最も有望な処置であることが示された。それらはまた、関節の関節炎のみならず、ASに付随する脊椎関節炎の処置においても非常に効果的であることが示された。多くの場合に高コストであることのほかに、欠点は、これらの薬物が感染症のリスクを高めるという事実である。このため、TNFα遮断薬のいずれのプロトコールも、処置開始前の(マントゥーまたはヒーフのような)結核の検査を含む。反復感染、反復する咽頭痛でさえ起こった場合には、関与する免疫抑制のために治療を一時中断することがある。TNF薬物療法を受けている患者は、ウイルス(風邪またはインフルエンザなど)を保有しているかもしくはその可能性がある、または細菌もしくは真菌感染症を有する可能性のある他者への曝露を制限するように助言される。
ASは、健常人集団でよく見られる症状を生じる。例えば、激しい背部痛を訴える患者はASフレアをきたしている必要はなく、むしろ単に日常的な背部痛を有している可能性がある。医師は、疾患の状態に対する非常に正確な見解を与えられることなく、これらの症状を、潜在的に重度の副作用を伴う高価な薬物を用いて処置するかどうかに関して決断を迫られる。CRPおよびESRは、疾患状態の非常に正確な見解を提供するわけではない。同時に、未処置疾患の経過は衰弱性の長期脊椎損傷を招き得る。この状況は困難な臨床的課題をもたらし、著しく過剰な処置が用いられる。疾患活動性を反映する客観的尺度を利用できることは、AS患者の管理に非常に役立ち得る。
T細胞もしくはB細胞受容体またはそれらの成分などの免疫分子をコードする核酸のプロファイルは、生物の健康または疾患の状態に関する豊富な情報を含み、そのためこのようなプロファイルを診断または予後予測の指標として使用することが、自己免疫状態を含む多種多様な状態に関して提唱されている；例えば、Faham and Willis、米国特許出願公開第2010/0151471号(特許文献1)および米国特許出願公開第2011/0207134号(特許文献2)；Freeman et al, Genome Research, 19: 1817-1824 (2009)(非特許文献1)；Boyd et al, Sci. Transl. Med., 1(12): 12ra23 (2009)(非特許文献2)；He et al, Oncotarget (March 8, 2011)(非特許文献3)。このような配列ベースのプロファイルは、増幅されたCDRコード領域のサイズ分布に基づくアプローチ、マイクロアレイによる配列サンプリングに基づくアプローチ、PCRアンプリコンからのハイブリダイゼーション動力学曲線に基づくアプローチ、または他のアプローチ、例えば、Morley et al、米国特許第5,418,134号(特許文献3)；van Dongen et al, Leukemia, 17: 2257-2317 (2003)(非特許文献4)；Ogle et al, Nucleic Acids Research, 31: e139 (2003)(非特許文献5)；Wang et al, BMC Genomics, 8: 329 (2007)(非特許文献6)；Baum et al, Nature Methods, 3(11): 895-901 (2006)(非特許文献7)よりもはるかに高い感度を有し得る。
ASの個人的および社会的影響の点から、健康もしくは疾患の状態および/または処置成功の可能性と容易に相関し得る免疫配列プロファイルに基づいて、疾患活動性の尺度が利用できれば、非常に望ましい。
Freeman et al, Genome Research, 19: 1817-1824 (2009)
Boyd et al, Sci. Transl. Med., 1(12): 12ra23 (2009)
He et al, Oncotarget (March 8, 2011)
van Dongen et al, Leukemia, 17: 2257-2317 (2003)
Ogle et al, Nucleic Acids Research, 31: e139 (2003)
Wang et al, BMC Genomics, 8: 329 (2007)
Baum et al, Nature Methods, 3(11): 895-901 (2006)
本発明は、患者のT細胞受容体β鎖の配列ベースのクロノタイププロファイルの解析により、強直性脊椎炎患者の疾患状態を決定するための方法に関する。本発明は多くの実行および適用において例証されるが、そのうちのいくつかを以下におよび本明細書を通して要約する。
1つの局面において、本発明は、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している疑いのある患者の疾患状態を決定するための方法を含み、該方法は、(i) 患者の組織試料のクロノタイププロファイルにおいて、
からなる群の中のセグメントと少なくとも70パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/または量を決定する工程；ならびに(ii) そのようなクロノタイプの存在、非存在、および/または量を、該患者における強直性脊椎炎の状態と相関させる工程を含む。いくつかの態様において、このような方法は、(i) 患者の組織試料のクロノタイププロファイルにおいて、
からなる群の中のセグメントと少なくとも90パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在および/または量を決定する工程；(ii) そのようなクロノタイプの存在および/または量を、該患者における強直性脊椎炎の状態と相関させる工程；ならびに(iii) 強直性脊椎炎の影響を改善するための薬物で該患者を処置する工程を含む。
別の局面において、本発明は、T細胞受容体のアミノ酸セグメントに特異的な抗体の有効量を送達することによって、強直性脊椎炎を有する患者を処置する方法を含み、該アミノ酸セグメントは、
およびその任意の6〜20アミノ酸のセグメント、ならびに
およびその任意の6〜20アミノ酸のセグメント
からなる群より選択される。
からなる群より選択される。
本発明の、上記で特徴づけられたこれらの局面およびその他の局面は、説明がなされる多くの実行および適用において例証されるが、そのうちのいくつかを図面で示し、添付の特許請求の範囲において特徴づける。しかしながら、上記の概要は、本発明のそれぞれ説明がなされる態様またはすべての実行を記載することを意図するものではない。
[本発明1001]
以下の工程を含む、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している疑いのある患者の疾患状態を決定するための方法：
(a) T細胞を含む患者由来の試料を得る工程；
(b) 該試料のT細胞に由来する核酸の分子を増幅する工程であって、該核酸の分子が、T細胞受容体遺伝子に由来する組換えDNA配列を含む、工程；
(c) クロノタイププロファイルを形成するために、増幅された該核酸の分子を配列決定する工程；
(d) 該クロノタイププロファイルから、
からなる群の中のセグメントと少なくとも70パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/またはレベルを決定する工程；ならびに
(e) そのようなクロノタイプの存在、非存在、および/またはレベルを、該患者における強直性脊椎炎の状態と相関させる工程。
[本発明1002]
決定する工程が、
からなる群の中のセグメントと少なくとも90パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプのレベルを決定することを含み、かつ相関させる工程が、そのようなクロノタイプの存在またはレベルの上昇を、前記患者における強直性脊椎炎と相関させることを含む、本発明1001の方法。
[本発明1003]
からなる群の中のセグメントと少なくとも90パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプのレベルが上昇している場合に、強直性脊椎炎の影響を改善するための薬物で前記患者を処置する工程をさらに含む、本発明1002の方法。
[本発明1004]
前記薬物が、抗炎症薬、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)、およびTNFα遮断薬の有効量からなる群より選択される、本発明1003の方法。
[本発明1005]
前記試料が末梢血試料である、本発明1004の方法。
[本発明1006]
以下の工程を含む、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している疑いのある患者の疾患状態を決定するための方法：
患者の組織試料のクロノタイププロファイルにおいて、
からなる群の中のセグメントと少なくとも90パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/または量を決定する工程；
そのようなクロノタイプの存在またはレベルの上昇を、該患者における強直性脊椎炎の存在と相関させる工程；ならびに
抗炎症薬、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)、およびTNFα遮断薬からなる群より選択される薬物の有効量で該患者を処置する工程。
[本発明1007]
上昇したレベルの前記クロノタイプが、前記クロノタイププロファイル中のクロノタイプの少なくとも0.00001パーセントである、本発明1006の方法。
[本発明1008]
上昇したレベルの前記クロノタイプが、前記クロノタイププロファイル中のクロノタイプの少なくとも0.0001パーセントである、本発明1007の方法。
[本発明1009]
上昇したレベルの前記クロノタイプが、前記クロノタイププロファイル中のクロノタイプの少なくとも0.001パーセントである、本発明1008の方法。
[本発明1010]
T細胞受容体のアミノ酸セグメントに特異的な単離された抗体であって、該アミノ酸セグメントが、
およびその任意の6〜20アミノ酸のセグメント、ならびに
およびその任意の6〜20アミノ酸のセグメント
からなる群より選択される、前記単離された抗体。
[本発明1011]
T細胞受容体のアミノ酸セグメントに特異的な抗体の有効量を送達することによって、強直性脊椎炎を有する患者を処置する方法であって、該アミノ酸セグメントが、
およびその任意の6〜20アミノ酸のセグメント、ならびに
およびその任意の6〜20アミノ酸のセグメント
からなる群より選択される、前記方法。
[本発明1001]
以下の工程を含む、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している疑いのある患者の疾患状態を決定するための方法：
(a) T細胞を含む患者由来の試料を得る工程；
(b) 該試料のT細胞に由来する核酸の分子を増幅する工程であって、該核酸の分子が、T細胞受容体遺伝子に由来する組換えDNA配列を含む、工程；
(c) クロノタイププロファイルを形成するために、増幅された該核酸の分子を配列決定する工程；
(d) 該クロノタイププロファイルから、
(e) そのようなクロノタイプの存在、非存在、および/またはレベルを、該患者における強直性脊椎炎の状態と相関させる工程。
[本発明1002]
決定する工程が、
[本発明1003]
[本発明1004]
前記薬物が、抗炎症薬、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)、およびTNFα遮断薬の有効量からなる群より選択される、本発明1003の方法。
[本発明1005]
前記試料が末梢血試料である、本発明1004の方法。
[本発明1006]
以下の工程を含む、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している疑いのある患者の疾患状態を決定するための方法：
患者の組織試料のクロノタイププロファイルにおいて、
そのようなクロノタイプの存在またはレベルの上昇を、該患者における強直性脊椎炎の存在と相関させる工程；ならびに
抗炎症薬、疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)、およびTNFα遮断薬からなる群より選択される薬物の有効量で該患者を処置する工程。
[本発明1007]
上昇したレベルの前記クロノタイプが、前記クロノタイププロファイル中のクロノタイプの少なくとも0.00001パーセントである、本発明1006の方法。
[本発明1008]
上昇したレベルの前記クロノタイプが、前記クロノタイププロファイル中のクロノタイプの少なくとも0.0001パーセントである、本発明1007の方法。
[本発明1009]
上昇したレベルの前記クロノタイプが、前記クロノタイププロファイル中のクロノタイプの少なくとも0.001パーセントである、本発明1008の方法。
[本発明1010]
T細胞受容体のアミノ酸セグメントに特異的な単離された抗体であって、該アミノ酸セグメントが、
からなる群より選択される、前記単離された抗体。
[本発明1011]
T細胞受容体のアミノ酸セグメントに特異的な抗体の有効量を送達することによって、強直性脊椎炎を有する患者を処置する方法であって、該アミノ酸セグメントが、
からなる群より選択される、前記方法。
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な態様を記載している以下の詳細な説明、および添付の図面を参照することによって得られる。
発明の詳細な説明
本発明の実施は、特記されない限り、当技術分野の技術の範囲内にある、分子生物学(組換え技法を含む)、バイオインフォマティクス、細胞生物学、および生化学の従来の技法および説明を使用することができる。このような従来の技法には、血液細胞のサンプリングおよび解析、核酸の配列決定および解析、免疫測定法の構築および適用等が含まれるが、これらに限定されない。適切な技法の具体的な実例は、本明細書における以下の実施例を参照することによって知ることができる。しかしながら、その他の同等な従来の手順もまた、当然ながら用いることができる。
本発明の実施は、特記されない限り、当技術分野の技術の範囲内にある、分子生物学(組換え技法を含む)、バイオインフォマティクス、細胞生物学、および生化学の従来の技法および説明を使用することができる。このような従来の技法には、血液細胞のサンプリングおよび解析、核酸の配列決定および解析、免疫測定法の構築および適用等が含まれるが、これらに限定されない。適切な技法の具体的な実例は、本明細書における以下の実施例を参照することによって知ることができる。しかしながら、その他の同等な従来の手順もまた、当然ながら用いることができる。
本発明は、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している可能性のある患者の疾患状態を決定するための方法に関する。1つの局面において、このような決定は、
からなる群のセグメントのいずれかと少なくとも70パーセント相同であるT細胞受容体β(TCRβ)セグメントをコードするTCRβクロノタイプの存在または非存在または量を検出することによってなされる。別の態様において、このような検出は、上記群の中のセグメントのいずれかと少なくとも80パーセント相同であるTCRβセグメントをコードするクロノタイプについてである。別の態様において、このような検出は、上記群の中のセグメントのいずれかと少なくとも90パーセント相同であるTCRβセグメントをコードするクロノタイプについてである。別の態様において、このような検出は、上記群の中のセグメントのいずれかと同一であるTCRβセグメントをコードするクロノタイプについてである。本明細書で用いられる場合、「AS関連ペプチド」という用語は、ペプチド
を意味する。本発明の1つの態様において、このようなクロノタイプは、例えば、参照により本明細書に組み入れられるFaham and Willis、米国特許出願公開第2011/0207134号によって開示されているプロセスを用いて、患者由来の組織試料から配列ベースのクロノタイププロファイルを生成することによってアッセイされる。簡潔に説明すると、1つの局面において、以下の工程を用いて、個体の配列ベースのクロノタイププロファイルが得られ、本発明の方法が実行される：(a) 個体のT細胞から核酸試料を得る工程；(b) そのような核酸試料に由来する個々の分子を空間的に単離する工程；(c) 空間的に単離された個々の分子を配列決定する工程；(d) クロノタイププロファイルを生成するために、核酸試料に由来する核酸分子の異なる配列の存在量を決定する工程；ならびに(e)
からなる群の中のセグメントと少なくとも70パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/または量を決定する工程。いくつかの態様において、決定する工程は、上記セグメントと少なくとも80パーセントもしくは90パーセント相同であるか、または上記セグメントと同一であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/または量を決定することを含む。さらなる他の態様において、本方法は、以下の工程によって実行され得る：(a) T細胞を含む患者由来の試料を得る工程；(b) 該試料のT細胞に由来する核酸の分子を増幅する工程であって、該核酸の分子が、T細胞受容体遺伝子に由来する組換えDNA配列を含む、工程；(c) クロノタイププロファイルを形成するために、増幅された該核酸の分子を配列決定する工程；ならびに(d)
からなる群の中のセグメントと少なくとも70パーセント相同であるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/または量を決定する工程。上記の通り、他の態様は、上記配列と様々な相同性を有するセグメントを決定することを必要とし得る。いくつかの態様において、クロノタイププロファイルは、0.01パーセントまたはそれ以上の頻度で存在するすべてのクロノタイプを、99パーセントの確率で含む。他の態様において、クロノタイププロファイルは、少なくとも104種のクロノタイプ、または少なくとも105種のクロノタイプを含む。
別の態様において、配列決定する工程は、前記空間的に単離された個々の分子の各々を双方向に配列決定して、少なくとも1つの順方向配列リードおよび少なくとも1つの逆方向配列リードを作成することを含む。後者の態様に加えて、順方向配列リードの少なくとも1つと逆方向配列リードの少なくとも1つとが重複領域を有し、そのような配列リード間の逆相補的関係によってそのような重複領域の塩基が決定されるようにする。さらなる別の態様において、体細胞再編成領域の各々は、V領域およびJ領域を含み、配列決定する工程は、その順方向配列リードのうちの1つまたは複数と、J領域内のある位置から始まりその連結したV領域の方向へと延びる少なくとも1つの逆方向配列リードとから、個々の核酸分子の各々の配列を決定することをさらに含む。
患者からの試料は種々の組織に由来してよいが、通常、試料は血液試料である。Faham and Willis(上記)に従って、試料から、増幅および処理される核酸の供給源として、RNAを従来の技法を用いて抽出する。
本発明の別の局面において、TCRβセグメントの存在、非存在、および/または量は、
の連続したセグメントに由来する6〜25アミノ酸長のペプチドに特異的な1つまたは複数の抗体を用いて、免疫測定法によって検出または測定され得る。免疫測定法を構築するためのガイダンスは、Wild, Editor, The Immunoassay Handbook, Third Edition (Elsevier Science, 2005)を含む多くの専門書において見出される。ペプチド特異的抗体を作製するためのガイダンスは、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第5,231,012号において見出される。上記セグメントに特異的な抗体を用いて、該セグメントを有するTCRを有するT細胞をフローサイトメトリーによって検出および定量してもよい；例えば、Thiel et al, Clinical Immunology, 111(2): 155-161 (2004)；Gratama et al, Cytometry part A, 58A: 79-86 (2004)；Sims et al, Expert Reviews of Vaccines, 9(7): 765-774 (2010)等。
本発明の別の局面において、上記セグメントを有するTCRβに特異的な抗体を用いて、そのような受容体を保有するT細胞の自己免疫関連の影響、例えばAS関連の影響を含むがこれらに限定されない、そのようなT細胞の機能を阻害することができる。本発明のこの局面において、ペプチド
もしくはその6〜20アミノ酸のセグメントまたは
もしくはその6〜20アミノ酸のセグメントに特異的な治療用抗体の有効量が、AS罹患患者に投与される。
試料
本発明の方法と共に使用するためのクロノタイププロファイルは、多種多様な組織中に存在するT細胞の試料から得られる。T細胞には、ヘルパーT細胞(エフェクターT細胞またはTh細胞)、細胞傷害性T細胞(CTL)、記憶T細胞、および調節性T細胞が含まれ、これらは細胞表面マーカーによって識別され得る。1つの局面において、T細胞の試料は少なくとも1,000個のT細胞を含むが；より典型的には、試料は少なくとも10,000個のT細胞を含み、より典型的には少なくとも100,000個のT細胞を含む。別の局面において、試料は、細胞1000〜1,000,000個の範囲内にある多数のT細胞を含む。
本発明の方法と共に使用するためのクロノタイププロファイルは、多種多様な組織中に存在するT細胞の試料から得られる。T細胞には、ヘルパーT細胞(エフェクターT細胞またはTh細胞)、細胞傷害性T細胞(CTL)、記憶T細胞、および調節性T細胞が含まれ、これらは細胞表面マーカーによって識別され得る。1つの局面において、T細胞の試料は少なくとも1,000個のT細胞を含むが；より典型的には、試料は少なくとも10,000個のT細胞を含み、より典型的には少なくとも100,000個のT細胞を含む。別の局面において、試料は、細胞1000〜1,000,000個の範囲内にある多数のT細胞を含む。
本発明の方法において用いられる試料(場合により「組織試料」と称される)は、例えば、血液および血漿、リンパ液、脳および脊髄を取り囲む脳脊髄液、骨関節を取り囲む滑液等を含む種々の組織に由来し得る。1つの態様において、試料は血液試料である。血液試料は、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、または5.0 mLであってよい。
試料または組織試料は、例えばDNA(例えば、ゲノムDNA)またはRNA(例えば、メッセンジャーRNA)といった核酸を含む。核酸は、例えば循環系から抽出された無細胞DNAまたはRNAであってよい；Vlassov et al, Curr. Mol. Med., 10: 142-165 (2010)；Swarup et al, FEBS Lett., 581: 795-799 (2007)。本発明の方法において、解析され得る対象由来のRNAまたはDNAの量は大きく異なる。クロノタイププロファイルを生成するためには、個体のTCRレパートリーの有用な提示（representation）を得るために、十分な核酸が試料中に存在しなくてならない。より具体的には、ゲノムDNAからクロノタイププロファイルを生成するためには、T細胞由来の少なくとも1 ngの全DNA(すなわち、約300の二倍体ゲノム同等物)を試料から抽出し；別の態様においては、少なくとも2 ngの全DNA(すなわち、約600の二倍体ゲノム同等物)を試料から抽出し；および別の態様においては、少なくとも3 ngの全DNA(すなわち、約900の二倍体ゲノム同等物)を試料から抽出する。約1000種を超える独立したクロノタイプを含むクロノタイププロファイルを生成するためには、試料中のリンパ球の割合が減少するにつれて、DNAの前述の最小量を増加させなければならないことを当業者は認識するであろう。1つの態様において、RNAからクロノタイププロファイルを生成するためには、別個のTCRまたはその断片をコードする少なくとも1000種の転写物が得られるように、十分量のRNAを抽出する。この限界に相当するRNAの量は、試料中のリンパ球の割合、リンパ球の発生段階等に応じて試料ごとに大きく異なる。1つの態様においては、クロノタイププロファイルを生成するために、T細胞を含む組織試料から少なくとも100 ngのRNAを抽出し；別の態様においては、クロノタイププロファイルを生成するために、T細胞を含む組織試料から少なくとも500 ngのRNAを抽出する。本発明の方法において用いられるRNAは、組織試料から抽出された全RNAか、または組織試料から直接抽出された、もしくは組織試料から抽出された全RNAから抽出されたポリA RNAかのいずれかであってよい。上記核酸抽出は、例えばInvitrogen (Carlsbad, CA)、Qiagen (San Diego, CA)、または同様の販売会社から市販されているキットを用いて行うことができる。RNAを抽出するためのガイダンスは、Liedtke et al., PCR Methods and Applications, 4: 185-187 (1994)；および同様の参考文献において見出される。
いくつかの態様において、リンパ球を含む試料は、個別のクロノタイプを有する実質的にすべてのT細胞がその中で提示され、それによって（この用語の本明細書における意味での）レパートリーが形成されるように、十分に大量である。1つの態様においては、ある集団の、0.001パーセントまたはそれ以上の頻度で存在するすべてのクロノタイプを、99パーセントの確率で含む試料が取得される。別の態様においては、ある集団の、0.0001パーセントまたはそれ以上の頻度で存在するすべてのクロノタイプを、99パーセントの確率で含む試料が取得される。１つの態様において、T細胞の試料は少なくとも五十万個の細胞を含み、別の態様においてはそのような試料は少なくとも百万個の細胞を含む。
試料が取得される供給源物質が十分でない場合、例えば臨床研究試料等の場合、その物質からDNAが、バイアスのない技術、例えば総ゲノム増幅（WGA）、多置換増幅（MDA）；または同様の技術、例えばHawkins et al, Curr. Opin. Biotech., 13: 65-67 (2002); Dean et al, Genome Research, 11: 1095-1099 (2001); Wang et al, Nucleic Acids Research, 32: e76 (2004); Hosono et al, Genome Research, 13: 954-964 (2003)の技術等により増幅され得る。
血液試料は、特に注目されており、従来技術、例えばInnis et al 編, PCR Protocols（Academic Press, 1990）等の技術を用いて得られ得る。例えば、白血球は、従来技術、例えばRosetteSepキット（Stem Cell Technologies, Vancouver, Canada）を用いて血液試料から分離され得る。同様に、末梢血単核球（PBMC）などの全血の他の画分は、本発明の方法において使用するために、市販のキット（例えばMiltenyi Biotec, Auburn, CA）等を用いて単離され得る。血液試料は、100μLから10 mLの範囲の容量であり得；1つの局面において、血液試料の容量は、200μLから2 mLの範囲である。DNAおよび／またはRNAは、その後、本発明の方法において使用するために、そのような血液試料から、従来技術、例えば、DNeasy Blood & Tissueキット（Qiagen, Valencia, CA）を用いて抽出され得る。任意で、白血球のサブセット、例えばリンパ球がさらに、従来技術、例えば蛍光活性化細胞ソーティング（FACS）（Becton Dickinson, San Jose, CA）、磁気活性化細胞ソーティング（MACS）（Miltenyi Biotec, Auburn, CA）等を用いて単離され得る。
処置および検出のための抗体
AS関連ペプチドまたはそのセグメントを用いて、従来のペプチド抗体技法、例えば、参照により組み入れられる米国特許第5,231,012号；米国特許第4,474,754号；Walter et al, Genetic Engineering, 5: 61-91 (1983)等を使用して治療適用または免疫測定法適用のための抗体を作製することができる。簡潔に説明すると、AS関連ペプチドまたはそのセグメントを担体分子に結合させ、細胞株、ハイブリドーマを形成させ、ハイブリドーマを所望の親和性および特異性を有するペプチド特異的抗体についてスクリーニングする。このような抗体は、下記の参考文献において開示されている技法などの、公知の抗体操作技法を使用することにより、例えば親和性、特異性を改善する、免疫原性を低下させる等のためにさらに処理することができる。このようなさらなる処理には、例えば、参照により組み入れられる米国特許第7,892,550号および第8,030,023号に開示されているようなヒト化が含まれ得る。
AS関連ペプチドまたはそのセグメントを用いて、従来のペプチド抗体技法、例えば、参照により組み入れられる米国特許第5,231,012号；米国特許第4,474,754号；Walter et al, Genetic Engineering, 5: 61-91 (1983)等を使用して治療適用または免疫測定法適用のための抗体を作製することができる。簡潔に説明すると、AS関連ペプチドまたはそのセグメントを担体分子に結合させ、細胞株、ハイブリドーマを形成させ、ハイブリドーマを所望の親和性および特異性を有するペプチド特異的抗体についてスクリーニングする。このような抗体は、下記の参考文献において開示されている技法などの、公知の抗体操作技法を使用することにより、例えば親和性、特異性を改善する、免疫原性を低下させる等のためにさらに処理することができる。このようなさらなる処理には、例えば、参照により組み入れられる米国特許第7,892,550号および第8,030,023号に開示されているようなヒト化が含まれ得る。
免疫化動物、例えばウサギからB細胞が得られたならば、周知の技法によってハイブリドーマを作製する。通常、このプロセスは、所望の抗体を産生するBリンパ球と不死化細胞株の融合を含む。あるいは、不死化抗体産生細胞株を生成するための非融合技法が可能であり、これは本発明の範囲内にある；例えば、ウイルス誘導性形質転換：Casali et al., 「Human Monoclonals from Antigen-Specific Selection of B Lymphocytes and Transformation by EBV,」 Science, Vol. 234, pgs. 476-479 (1986)。不死化細胞株は通常、形質転換された哺乳動物細胞であり、具体的には齧歯類、ウシ、およびヒト起源の骨髄腫細胞である。最も頻繁には、簡便性および利用可能性の点で、ラットまたはマウスの骨髄腫細胞株が使用される。標的抗原を注射された哺乳動物から適切なリンパ球を得るための技法は周知である。一般に、ヒト起源の細胞が所望される場合に、末梢血リンパ球(PBL)が用いられるか、または非ヒト哺乳動物供給源が所望される場合に、脾臓細胞もしくはリンパ節細胞が用いられるかのいずれかである。宿主哺乳動物に精製抗原の反復投与量を注射し、この哺乳動物に所望の抗体産生細胞を作らせ、その後これらを不死化細胞株との融合のために収集する。融合のための技法もまた当技術分野で周知であり、一般には、細胞をポリエチレングリコールなどの融合剤と混合することを含む。ハイブリドーマは、HAT選択などの標準的手順によって選択される。これらのハイブリドーマの中から、所望の抗体、すなわち所望のペプチドに特異的な抗体を分泌するハイブリドーマを、ウェスタンブロッティング、ELISA、RIA、CSIF中和能等のような標準的免疫測定法により、それらの培養液をアッセイすることによって選択する。標準的なタンパク質精製技法、例えば、Tijssen, Practice and Theory of Enzyme Immunoassays (Elsevier, Amsterdam, 1985)を用いて、抗体を培地から回収する。上記の技法のいずれかを適用する際のガイダンスのために、多くの参考文献が利用可能である；例えば、Kohler et al., Hybridoma Techniques (Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1980)；Tijssen, Practice and Theory of Enzyme Immunoassays (Elsevier, Amsterdam, 1985)；Campbell, Monoclonal Antibody Technology (Elsevier, Amsterdam, 1984)；Hurrell, Monoclonal Hybridoma Antibodies: Techniques and Applications (CRC Press, Boca Raton, Fla. 1982)等。本発明のハイブリドーマに特有の抗体および抗体断片はまた、メッセンジャーRNAを抽出し、cDNAライブラリーを構築し、抗体分子のセグメントをコードするクローンを選択することにより、組換え手段によって作製することもできる；例えば、Huse et al, Science, Vol. 246, pgs. 1275-1281 (1989)。適切な抗体の可変領域をコードするヌクレオチド配列が得られたならば、例えば以下の参考文献に開示されているような従来の技法を用いて、このような抗体の特性を改変することができる：Barbas et al, Proc. Natl. Acad. Sci., 88: 7978-7982 (1991)、ならびに、例えば、参照により本明細書に組み入れられるHoogenboom et al, Nucleic Acids Research, 19: 4133-4137 (1991)；および米国特許第5,969,108号；第6,806,079号；第7,662,557号；および関連特許に開示されているpHEN1およびその関連ファミリーメンバー；ならびにSidhu, editor, Phage Display in Biotechnology and Drug Discovery (CRC Press, 2005)；Lutz and Bornscheuer, Editors, Protein Engineering Handbook (Wiley-VCH, 2009)等。
治療用抗体が得られたならば、例えば、参照により組み入れられる米国特許第7,892,550号および第8,030,023号に開示されているような、当技術分野で公知の方法を用いて、ヒトを処置するためにこれを再操作および/または製造し、製剤化することができる。通常、治療用抗体とは、治療用製剤中に含まれる本発明の単離された抗体である。1つの局面において、本発明は、対象における強直性脊椎炎を処置する方法を提供し、該方法は、本発明の抗体の有効量を対象に投与することを含み、それによって前記状態が処置される。1つの局面において、本発明は、強直性脊椎炎の治療的および/または予防的処置のための医薬の調製における本発明の抗体の使用を提供する。
本発明の抗体を含む治療用製剤は、所望の純度を有する抗体を任意の生理学的に許容される担体、賦形剤、または安定剤と混合することにより(Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osool, A. Ed. (1980))、水溶液、凍結乾燥または他の乾燥製剤の形態で、貯蔵用に調製される。許容される担体、賦形剤、または安定剤は、使用される投与量および濃度でレシピエントに対して非毒性であり、これには、リン酸、クエン酸、ヒスチジン、および他の有機酸などの緩衝液；アスコルビン酸およびメチオニンを含む酸化防止剤；保存剤(オクタデシルジメチルベンジル塩化アンモニウム；塩化ヘキサメトニウム；塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム；フェノール、ブチルもしくはベンジルアルコール；メチルもしくはプロピルパラベンなどのアルキルパラベン；カテコール；レゾルシノール；シクロヘキサノール；3-ペンタノール；およびm-クレゾールなど)；低分子量(約10残基未満)のポリペプチド；血清アルブミン、ゼラチン、もしくは免疫グロブリンなどのタンパク質；ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー；グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、もしくはリジンなどのアミノ酸；グルコース、マンノース、もしくはデキストリンを含む単糖類、二糖類、および他の炭水化物；EDTAなどのキレート剤；スクロース、マンニトール、トレハロース、もしくはソルビトールなどの糖；ナトリウムなどの塩形成性対イオン；金属錯体(例えば、Zn-タンパク質複合体)；ならびに/またはTWEEN(商標)、PLURONICS(商標)、もしくはポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤が含まれる。
本明細書における製剤はまた、処置される特定の適応症にとって必要である2種以上の活性化合物、好ましくは相互に悪影響を及ぼさない相補的な活性を有するものを含み得る。このような分子は、意図された目的にとって有効な量で組み合わせられて適切に存在する。
有効成分はまた、例えばコアセルベーション技法もしくは界面重合によって調製されたマイクロカプセル、例えばそれぞれヒドロキシメチルセルロースもしくはゼラチンマイクロカプセルおよびポリ-(メタクリル酸メチル)マイクロカプセル中に、コロイド薬物送達システム(例えば、リポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子、およびナノカプセル)中に、またはマクロエマルジョン中に封入され得る。このような技法は、Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)に開示されている。
インビボ投与に用いられる製剤は無菌でなければならない。これは、無菌濾過膜を通した濾過により容易に達成される。
徐放性調製物を調製することができる。徐放性調製物の適切な例には、成型品、例えばフィルムまたはマイクロカプセルの形態である、本発明の免疫グロブリンを含む固形疎水性ポリマーの半透性マトリックスが含まれる。徐放性マトリックスの例には、ポリエステル、ヒドロゲル(例えば、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリレート)またはポリ(ビニルアルコール)）、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号)、L-グルタミン酸とγエチル-L-グルタメートとのコポリマー、非分解性エチレン-酢酸ビニル、LUPRON DEPOT(商標)(乳酸-グリコール酸コポリマーおよび酢酸ロイプロリドから構成される注射用マイクロスフェア)などの分解性乳酸-グリコール酸コポリマー、およびポリ-D-(-)-3-ヒドロキシ酪酸が含まれる。エチレン-酢酸ビニルおよび乳酸-グリコール酸などのポリマーは、100日間を超える分子の放出を可能にするが、ある種のヒドロゲルはより短い期間にわたってタンパク質を放出する。カプセル化された免疫グロブリンが体内に長時間残存する場合、それらは37℃での水分への曝露の結果として変性または凝集し、生物活性の喪失および可能性のある免疫原性の変化を招き得る。関与する機構に応じて、安定化のために合理的な戦略を考案することができる。例えば、凝集機構がチオ-ジスルフィド交換による分子間S-S結合形成であることが見出された場合、安定化は、スルフヒドリル残基を修飾し、酸性溶液から凍結乾燥させ、水分含量を制御し、適切な添加剤を使用し、および特定のポリマーマトリックス組成物を開発することによって達成され得る。
本発明の別の局面において、上記障害の処置、予防、および/または診断に有用な物質を含む製造物品を提供する。製造物品は、容器、および該容器上のまたは該容器に付随するラベルまたは添付文書を含む。適切な容器には、例えば、瓶、バイアル、シリンジ等が含まれる。容器は、ガラスまたはプラスチックなどの種々の材料から形成され得る。容器は、組成物を単独で、または前記状態の処置、予防、および/もしくは診断に有効な別の組成物と組み合わせて保持し、滅菌アクセスポートを有し得る(例えば、容器は、皮下注射針で穴を開けることができるストッパーを有する静脈内溶液バッグまたはバイアルであってよい)。組成物中の少なくとも1種類の活性薬剤は、本発明の抗体である。あるいは、または加えて、製造物品は、注射用静菌水(BWFI)、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー溶液、およびデキストロース溶液などの、薬学的に許容される緩衝液を含む第2の容器をさらに含み得る。これは、他の緩衝液、希釈剤、フィルター、針、およびシリンジを含む、商業的観点および使用者の観点から望ましい他の材料をさらに含み得る。
クロノタイププロファイルのための核酸集団の増幅
標的核酸集団のアンプリコンは、様々な増幅技術により生成され得る。本発明の1つの局面においては、マルチプレックスPCRが、核酸の混合物、特に組換え免疫分子、例えばT細胞受容体またはそれらの一部分を含む混合物のメンバーを増幅するのに使用される。そのような免疫分子のマルチプレックスPCRを実施するための手引きは、参照により組み入れられる以下の参考文献において見出される：Morley、米国特許第5,296,351号；Gorski、米国特許第5,837,447号；Dau、米国特許第6,087,096号；Von Dongen et al、米国特許出願公開第2006/0234234号；欧州特許公報EP 1544308B1等。
標的核酸集団のアンプリコンは、様々な増幅技術により生成され得る。本発明の1つの局面においては、マルチプレックスPCRが、核酸の混合物、特に組換え免疫分子、例えばT細胞受容体またはそれらの一部分を含む混合物のメンバーを増幅するのに使用される。そのような免疫分子のマルチプレックスPCRを実施するための手引きは、参照により組み入れられる以下の参考文献において見出される：Morley、米国特許第5,296,351号；Gorski、米国特許第5,837,447号；Dau、米国特許第6,087,096号；Von Dongen et al、米国特許出願公開第2006/0234234号；欧州特許公報EP 1544308B1等。
ゲノムからのDNA増幅（またはRNAの逆転写によるcDNA形式での核酸増幅）の後、個々の核酸分子は、単離され、任意で再増幅され、次いで個別に配列決定され得る。例示的な増幅プロトコールは、参照により組み入れられるvan Dongen et al, Leukemia, 17: 2257-2317 (2003)またはvan Dongen et al、米国特許出願公開第2006/0234234号に見出され得る。簡潔に説明すると、例示的なプロトコールは以下のようなものである：反応緩衝液： ABI Buffer IIまたはABI Gold Buffer（Life Technologies, San Diego, CA）；50μLの最終反応容量；100 ngの試料DNA；10 pmolの各プライマー（以下に記載されるように増幅のバランスをとるために調整される）；終濃度200μMのdNTP；終濃度1.5 mMのMgCl2（標的配列およびポリメラーゼに依存して最適化される）；Taqポリメラーゼ（1〜2U/チューブ）；サイクル条件：95℃での予備活性化7分間；60℃でのアニール；サイクル時間：30秒間の変性；30秒間のアニール；30秒間の伸長。本発明の方法における増幅に使用することができるポリメラーゼは市販されており、例えば、Taqポリメラーゼ、AccuPrimeポリメラーゼまたはPfuを含む。使用するポリメラーゼの選択は、忠実性と効率性のどちらが好ましいかに基づくものであり得る。
リアルタイムPCR、ピコグリーン染色、ナノ流体電気泳動（例えば、LabChip）またはUV吸収測定は、初期工程において、増幅可能な物質の関数的な量を判断するのに使用することができる。
1つの局面において、マルチプレックス増幅は、出発集団における配列の相対量が増幅集団またはアンプリコンにおけるそれと実質的に同一となるように実行される。すなわち、マルチプレックス増幅は、試料集団のメンバー配列間の増幅バイアスが最小となるように実行される。1つの態様において、そのような相対量は、アンプリコンにおける各相対量が出発試料におけるその値の5倍以内である場合、実質的に同一とされる。別の態様において、そのような相対量は、アンプリコンにおける各相対量が出発試料におけるその値の2倍以内である場合、実質的に同一とされる。以下でより十分な議論がなされているように、PCRにおける増幅バイアスは、任意の試料においてバイアスのない増幅を提供するPCRプライマーセットが既定のレパートリーのために選択され得る従来的な技術を用いて検出および補正され得る。
TCRまたはBCR配列に基づく多くのレパートリーに関して、マルチプレックス増幅は、任意で、すべてのVセグメントを使用する。その反応は、異なるVセグメントプライマーにより増幅される配列の相対存在量を維持する増幅となるよう最適化される。プライマーのいくつかは関連するものであり、したがってプライマーの多くは「クロストーク」し、それと完全には一致しない鋳型を増幅し得る。その条件は、どのプライマーがそれを増幅するかによらず各鋳型が同様の様式で増幅され得るように最適化される。換言すると、2つの鋳型が存在する場合、1,000倍増幅後には両方の鋳型がおよそ1,000倍増幅され得るが、鋳型の一方において増幅産物の半分がクロストークのために異なるプライマーを保持していることは問題とならない。その後の配列決定データの分析において、プライマー配列は分析から除外され、したがって鋳型が均等に増幅されている限りどのプライマーが増幅に使用されたかは問題とならない。
1つの態様において、増幅のバイアスは、標的配列と非相補的な尾部を有するプライマーを用いて第1または一次段階において少数の増幅サイクルを実施する二段階増幅（上記のFaham and Willisに記載されている）を実施することによって回避され得る。この尾部は、一次アンプリコンの配列の末端に付加されるプライマー結合部位を含み、そのような部位は、1つのみの順方向プライマーおよび1つのみの逆方向プライマーを用いる第2段階の増幅において使用され、それによって増幅のバイアスの主たる原因が除かれる。好ましくは、一次PCRは、異なるプライマーによる差次的増幅を最小限にするよう十分少ないサイクル数（例えば、5〜10）を有する。二次増幅は一対のプライマーを用いて実行され、したがって差次的増幅の問題は非常に小さい。一次PCRの1パーセントが二次PCRに直接利用される。2つの増幅間で使用される35サイクル（100倍希釈工程のない場合の約28サイクルに相当）は、サイクルの内訳によらずに、一次で1サイクル、二次で34サイクルであろうが、一次で25、二次で10であろうが、堅調な増幅を示すのに十分であった。理論的には一次PCRにおいて1サイクルのみ実施すれば増幅のバイアスが小さくなる可能性があるが、それ以外にも考慮すべきことがある。この1つの局面は、提示である。これは、出発投入量が最終的に得られるリード数に対して過剰でない場合に影響する。例えば、1,000,000のリードが得られ、1,000,000の投入分子で開始する場合、100,000の分子からの提示のみを二次増幅に移すのでは、当初試料中の異なる種の相対存在量の概算の精度が下がる。2つの工程の間での100倍の希釈は、一次PCR増幅が100より有意に多い分子を生成していない限り、その提示が縮小することを意味する。これは、最小で8サイクル（256倍）であるが余裕をもって10サイクル（約1,000倍）が使用され得ることを示している。その代案は、一次PCRの1％超を二次に利用することであるが、一次PCRにおいて使用されるプライマー濃度は高いため、これらのプライマーが増幅において干渉し配列間の増幅バイアスを悪化させないことを確実にするために、大きな希釈係数が使用され得る。別の代案は、精製または酵素処理工程を追加して一次PCR由来のプライマーを排除し、その希釈率を小さくすることである。この実施例では、一次PCRは10サイクル、二次は25サイクルであった。
クロノタイプのための配列リードの生成
本発明の方法では、任意の高スループット核酸配列決定技術を使用することができる。好ましくは、そのような技術は、そこから少なくとも1000種のクロノタイプが決定され得る、および好ましくはそこから少なくとも10,000〜1,000,000種のクロノタイプが決定され得る大量の配列データを、費用に対して効果の高い方法で生成する能力を有する。DNA配列決定技術は、標識されたターミネーターまたはプライマーおよびスラブまたはキャピラリー中でのゲル分離を用いるジデオキシ配列決定反応（サンガー法）、可逆的に停止される標識ヌクレオチドを用いる合成による配列決定、パイロシークエンシング、454配列決定、標識オリゴヌクレオチドプローブのライブラリーに対するアレル特異的ハイブリダイゼーション、標識クローンのライブラリーに対するアレル特異的ハイブリダイゼーションおよびその後のライゲーションを用いる合成による配列決定、重合工程中における標識ヌクレオチドの組み込みのリアルタイムモニタリング、ポロニーシークエンシング、ならびにSOLiD配列決定を含む。分離された分子の配列決定は、最近になって、ポリメラーゼまたはリガーゼを用いる連続的または単回の伸長反応によって、およびプローブのライブラリーを用いる単回または連続的なディファレンシャルハイブリダイゼーションによって実証されている。これらの反応は、多くのクローン配列に対して並列で実施され、現在の商業利用においては1億超の配列の並列化が実現している。したがってこれらの配列決定アプローチは、T細胞受容体（TCR）および／またはB細胞受容体（BCR）のレパートリーの研究に使用することができる。本発明の1つの局面においては、個々の分子を固相表面上で空間的に単離し、その表面上で配列決定を並列で行う工程を含む高スループットの配列決定法が使用される。そのような固相表面は、非多孔性表面（例えば、Solexa配列決定におけるようなもの、例えばBentley et al, Nature,456: 53-59 (2008)、またはComplete Genomics配列決定、例えばDrmanac et al, Science, 327: 78-81 (2010)）、ビーズまたは粒子に結合された鋳型を含み得るウェルのアレイ（例えば、454と共に用いるもの、例えばMargulies et al, Nature, 437: 376-380 (2005)、またはIon Torrent配列決定、米国特許出願公開第2010/0137143号もしくは第2010/0304982号）、微細加工膜（例えば、SMRT配列決定と共に用いるもの、例えばEid et al, Science, 323: 133-138 (2009)）、またはビーズアレイ（SOLiD配列決定またはポロニーシークエンシングと共に用いるもの、例えばKim et al, Science, 316: 1481-1414 (2007)）を含み得る。別の局面において、そのような方法は、単離された分子を、それらを固相表面上で空間的に単離する前または後のいずれかにおいて増幅する工程を含む。先行増幅は、エマルジョンベースの増幅、例えばエマルジョンPCR、またはローリングサークル増幅を含み得る。特に関心対象となるものは、参照により組み入れられる、Bentley et al（前出）および製造元の説明書（例えば、TruSeq（商標）Sample Preparation Kit and Data Sheet, Illumina, Inc., San Diego, CA, 2010）；さらに以下の参考文献：米国特許第6,090,592号；同第6,300,070号；同第7,115,400号；およびEP0972081B1に記載されるような、個々の鋳型分子を固相表面上で空間的に単離し、その後にそれらをブリッジPCRにより並列で増幅して個別のクローン集団またはクラスターを形成し、次いで配列決定する、Solexaベースの配列決定である。1つの態様において、固相表面上に配置され増幅される個々の分子は、1 cm2あたり少なくとも105クラスターの密度；または1 cm2あたり少なくとも5×105の密度；または1 cm2あたり少なくとも106クラスターの密度のクラスターを形成する。1つの態様においては、比較的高いエラー率を有する配列決定化学が使用される。そのような態様において、そのような化学によりもたらされる平均品質スコアは、配列リード長の単調に下降する関数である。1つの態様において、そのような下降は、配列リードの0.5パーセントが1〜75位に少なくとも1つのエラーを有し；配列リードの1パーセントが76〜100位に少なくとも1つのエラーを有し；そして配列リードの2パーセントが101〜125位に少なくとも1つのエラーを有することに相当する。
本発明の方法では、任意の高スループット核酸配列決定技術を使用することができる。好ましくは、そのような技術は、そこから少なくとも1000種のクロノタイプが決定され得る、および好ましくはそこから少なくとも10,000〜1,000,000種のクロノタイプが決定され得る大量の配列データを、費用に対して効果の高い方法で生成する能力を有する。DNA配列決定技術は、標識されたターミネーターまたはプライマーおよびスラブまたはキャピラリー中でのゲル分離を用いるジデオキシ配列決定反応（サンガー法）、可逆的に停止される標識ヌクレオチドを用いる合成による配列決定、パイロシークエンシング、454配列決定、標識オリゴヌクレオチドプローブのライブラリーに対するアレル特異的ハイブリダイゼーション、標識クローンのライブラリーに対するアレル特異的ハイブリダイゼーションおよびその後のライゲーションを用いる合成による配列決定、重合工程中における標識ヌクレオチドの組み込みのリアルタイムモニタリング、ポロニーシークエンシング、ならびにSOLiD配列決定を含む。分離された分子の配列決定は、最近になって、ポリメラーゼまたはリガーゼを用いる連続的または単回の伸長反応によって、およびプローブのライブラリーを用いる単回または連続的なディファレンシャルハイブリダイゼーションによって実証されている。これらの反応は、多くのクローン配列に対して並列で実施され、現在の商業利用においては1億超の配列の並列化が実現している。したがってこれらの配列決定アプローチは、T細胞受容体（TCR）および／またはB細胞受容体（BCR）のレパートリーの研究に使用することができる。本発明の1つの局面においては、個々の分子を固相表面上で空間的に単離し、その表面上で配列決定を並列で行う工程を含む高スループットの配列決定法が使用される。そのような固相表面は、非多孔性表面（例えば、Solexa配列決定におけるようなもの、例えばBentley et al, Nature,456: 53-59 (2008)、またはComplete Genomics配列決定、例えばDrmanac et al, Science, 327: 78-81 (2010)）、ビーズまたは粒子に結合された鋳型を含み得るウェルのアレイ（例えば、454と共に用いるもの、例えばMargulies et al, Nature, 437: 376-380 (2005)、またはIon Torrent配列決定、米国特許出願公開第2010/0137143号もしくは第2010/0304982号）、微細加工膜（例えば、SMRT配列決定と共に用いるもの、例えばEid et al, Science, 323: 133-138 (2009)）、またはビーズアレイ（SOLiD配列決定またはポロニーシークエンシングと共に用いるもの、例えばKim et al, Science, 316: 1481-1414 (2007)）を含み得る。別の局面において、そのような方法は、単離された分子を、それらを固相表面上で空間的に単離する前または後のいずれかにおいて増幅する工程を含む。先行増幅は、エマルジョンベースの増幅、例えばエマルジョンPCR、またはローリングサークル増幅を含み得る。特に関心対象となるものは、参照により組み入れられる、Bentley et al（前出）および製造元の説明書（例えば、TruSeq（商標）Sample Preparation Kit and Data Sheet, Illumina, Inc., San Diego, CA, 2010）；さらに以下の参考文献：米国特許第6,090,592号；同第6,300,070号；同第7,115,400号；およびEP0972081B1に記載されるような、個々の鋳型分子を固相表面上で空間的に単離し、その後にそれらをブリッジPCRにより並列で増幅して個別のクローン集団またはクラスターを形成し、次いで配列決定する、Solexaベースの配列決定である。1つの態様において、固相表面上に配置され増幅される個々の分子は、1 cm2あたり少なくとも105クラスターの密度；または1 cm2あたり少なくとも5×105の密度；または1 cm2あたり少なくとも106クラスターの密度のクラスターを形成する。1つの態様においては、比較的高いエラー率を有する配列決定化学が使用される。そのような態様において、そのような化学によりもたらされる平均品質スコアは、配列リード長の単調に下降する関数である。1つの態様において、そのような下降は、配列リードの0.5パーセントが1〜75位に少なくとも1つのエラーを有し；配列リードの1パーセントが76〜100位に少なくとも1つのエラーを有し；そして配列リードの2パーセントが101〜125位に少なくとも1つのエラーを有することに相当する。
1つの局面において、個体の配列ベースのクロノタイププロファイルは、以下の工程を用いて得られる：（a）個体のT細胞および／またはB細胞から核酸試料を得る工程；（b）そのような核酸試料に由来する個々の分子を空間的に単離する工程であって、個々の分子が、該試料中の核酸から生成された少なくとも1つの鋳型を含み、鋳型が、体細胞再編成領域またはその一部分を含み、個々の分子が各々、少なくとも1つの配列リードを作成することができる、工程；（c）空間的に単離された個々の分子を配列決定する工程；ならびに（d）クロノタイププロファイルを生成するために、該核酸試料に由来する核酸分子の異なる配列の存在量を決定する工程。１つの態様において、体細胞再編成領域の各々は、V領域およびJ領域を含む。別の態様において、配列決定する工程は、前記空間的に単離された個々の分子の各々を双方向に配列決定して、少なくとも1つの順方向配列リードおよび少なくとも1つの逆方向配列リードを作成することを含む。後者の態様に関してさらに、順方向配列リードの少なくとも1つと逆方向配列リードの少なくとも1つとが重複領域を有し、そのような配列リード間の逆相補関係によってそのような重複領域の塩基が決定されるようにする。さらに別の態様において、体細胞再編成領域の各々は、V領域およびJ領域を含み、配列決定する工程は、その順方向配列リードの1つまたは複数と、J領域内のある位置から始まりその連結したV領域の方向へと延びる少なくとも1つの逆方向配列リードとから、個々の核酸分子の各々の配列を決定することをさらに含む。別の態様において、配列決定する工程は、単調に下降する品質スコアを有する配列リードを生成することを含む。後者の態様に関してさらに、単調に下降する品質スコアは、その配列リードが下記よりも高いエラー率を有するものである：配列リードの0.2パーセントが塩基位置1〜50に少なくとも1つのエラーを含み、配列リードの0.2から1.0パーセントが51〜75位に少なくとも1つのエラーを含み、配列リードの0.5から1.5パーセントが76〜100位に少なくとも1つのエラーを含む。別の態様において、上記方法は以下の工程を含む：(a) 個体のT細胞から核酸試料を得る工程；(b) そのような核酸試料に由来する個々の分子を空間的に単離する工程であって、個々の分子が、該試料中の核酸から各々生成されかつ体細胞再編成領域またはその一部を各々含む鋳型の入れ子セットを含み、各入れ子セットが、同じ方向に各々延びかつ該入れ子セットが生成された核酸上の異なる位置から各々始まる複数の配列リードを作成することができる、工程；(c) 空間的に単離された個々の分子を配列決定する工程；および(d) クロノタイププロファイルを生成するために、該核酸試料に由来する核酸分子の異なる配列の存在量を決定する工程。1つの態様において、配列決定する工程は、入れ子セットの各々について複数の配列リードを作成することを含む。別の態様において、体細胞再編成領域の各々はV領域およびJ領域を含み、複数の配列リードの各々は、該V領域内の異なる位置から始まり、その連結したJ領域の方向へと延びる。
配列データからのクロノタイプの決定
配列リードデータからのクロノタイプの構築は、一部、そのようなデータを生成するのに使用された配列決定法に依存しており、これは、方法が異なると、予想リード長およびデータ品質も異なるためである。1つのアプローチにおいて、Faham and Willis（上記）に記載されているように、分析用の配列リードデータの生成にSolexaシーケンサーが使用される。1つの態様において、少なくとも百万の鋳型分子をもたらし、任意の増幅後に、対応する百万またはそれ以上の鋳型分子クローン集団（またはクラスター）をもたらし得る、少なくとも0.5〜1.0×106個のリンパ球を提供する試料が得られる。Solexaアプローチを含む最高スループットの配列決定アプローチにおいては、各鋳型配列が配列決定の精度を向上させる大きな冗長度の下で決定されるように、そのようなクラスターレベルの過剰サンプリングが望ましい。Solexaベースでの実施において、好ましくは、各々独立した鋳型の配列は10回またはそれ以上決定される。予想リード長およびデータ品質が異なる他の配列決定アプローチにおいては、同等の配列決定精度のために異なる冗長度レベルが使用され得る。当業者は、上記のパラメータ、例えば試料サイズ、冗長度等が、具体的用途に関連する設計上の選択事項であることを理解している。
配列リードデータからのクロノタイプの構築は、一部、そのようなデータを生成するのに使用された配列決定法に依存しており、これは、方法が異なると、予想リード長およびデータ品質も異なるためである。1つのアプローチにおいて、Faham and Willis（上記）に記載されているように、分析用の配列リードデータの生成にSolexaシーケンサーが使用される。1つの態様において、少なくとも百万の鋳型分子をもたらし、任意の増幅後に、対応する百万またはそれ以上の鋳型分子クローン集団（またはクラスター）をもたらし得る、少なくとも0.5〜1.0×106個のリンパ球を提供する試料が得られる。Solexaアプローチを含む最高スループットの配列決定アプローチにおいては、各鋳型配列が配列決定の精度を向上させる大きな冗長度の下で決定されるように、そのようなクラスターレベルの過剰サンプリングが望ましい。Solexaベースでの実施において、好ましくは、各々独立した鋳型の配列は10回またはそれ以上決定される。予想リード長およびデータ品質が異なる他の配列決定アプローチにおいては、同等の配列決定精度のために異なる冗長度レベルが使用され得る。当業者は、上記のパラメータ、例えば試料サイズ、冗長度等が、具体的用途に関連する設計上の選択事項であることを理解している。
本発明の1つの局面において、クロノタイプの配列は、1つまたは複数の配列リードからの情報を、例えば選択された鎖のV(D)J領域に沿って組み合わせることにより決定され得る。別の局面において、クロノタイプの配列は、複数の配列リードからの情報を組み合わせることにより決定される。このような複数の配列リードは、センス鎖に沿う1つまたは複数の配列リード(すなわち、「順方向」配列リード)およびその相補鎖に沿う1つまたは複数の配列リード(すなわち、「逆方向」配列リード)を含み得る。同一鎖に沿って複数の配列リードを生成する場合は、最初に、該配列リードの異なる位置に対して選択されたプライマーを用いて試料分子を増幅することにより、別個の鋳型を生成する。このような増幅は、同一反応において実施してもよく、または別個の反応において実施してもよい。1つの局面において、PCRが使用される場合は、別個の鋳型を生成するために別個の増幅反応が使用され、これらはその後組み合わされ、同一鎖に沿う複数の配列リードを生成するのに使用される。この後者のアプローチは、複数の鋳型の均等増幅を実現するためにプライマー濃度(および/またはその他の反応パラメータ)のバランスをとる必要がない点で好ましい(本明細書において、「バランスのとれた増幅」または「非バイアス増幅」と称される場合がある)。
TCRβレパートリー解析
この実施例では、TCRβ鎖を解析する。解析は、TCRβ配列の増幅、配列決定、および解析を含む。1つのプライマーは、Cβ1およびCβ2の共通配列に相補的であり、全48種のVセグメントを増幅することができる34種のVプライマーが存在する。Cβ1またはCβ2は、J/C結合部から10位および14位の位置で互いに異なっている。Cβ1またはCβ2のプライマーは16bpの位置で終了し、Cβ1またはCβ2に対する優先性はない。34種のVプライマーを、Van Dongen等の米国特許出願公開第2006/0234234号（参照により本明細書に組み入れられる）に開示の元のプライマーセットから改変する。改変されたプライマーは、参照により本明細書に組み入れられるFaham等の米国特許出願公開第2010/0151471号に開示されている。
この実施例では、TCRβ鎖を解析する。解析は、TCRβ配列の増幅、配列決定、および解析を含む。1つのプライマーは、Cβ1およびCβ2の共通配列に相補的であり、全48種のVセグメントを増幅することができる34種のVプライマーが存在する。Cβ1またはCβ2は、J/C結合部から10位および14位の位置で互いに異なっている。Cβ1またはCβ2のプライマーは16bpの位置で終了し、Cβ1またはCβ2に対する優先性はない。34種のVプライマーを、Van Dongen等の米国特許出願公開第2006/0234234号（参照により本明細書に組み入れられる）に開示の元のプライマーセットから改変する。改変されたプライマーは、参照により本明細書に組み入れられるFaham等の米国特許出願公開第2010/0151471号に開示されている。
Illuminaゲノムアナライザーを使用して、上記プライマーにより作製されたアンプリコンを配列決定する。図1A〜1Bに記載のようにメッセンジャーRNA転写物（1200）の二段階増幅を実施する。第1段階は上記プライマーを用い、第2段階にはブリッジ増幅および配列決定用の共通プライマーを加える。図1Aに示すように、3'末端がJ/C結合部（1204）から16塩基であり、Cβ1（1203）および2つのCβ2アレルに完全に相補的である20bpプライマー（1202）を片側に使用して、一次PCRを実施する。RNA転写物（1200)のV領域（1206）において、異なるV領域配列に相補的なプライマー配列を含有するプライマーセット（1212）が提供される（一態様においては34種）。プライマーセット（1212）は、また、P7プライマー（1220）に特異的なプライマー結合部位（1218）を有するアンプリコン（1216）を作製する非相補的テール（1214）を含有する。従来のマルチプレックスPCRの後、二次増幅のためのmRNA転写物の多様なJ（D）V領域（1206、1208および1210）および共通プライマー結合部位（1203および1218）を含有するアンプリコン（1216）が形成され、ブリッジPCRによるクラスター形成のための試料タグ（1221）およびプライマー（1220および1222）を加える。二次PCRにおいて、鋳型の同じ側で、J/C結合部に最も近い10塩基の配列をその3'末端に有し、J/C結合部から15〜31位の17bpの配列が続き、P5配列（1224）がそれに続くプライマー（図1Bの1222、本明細書において「C10-17-P5」と称される）を使用する。P5は、Solexa配列決定でのブリッジPCRによるクラスター形成において役割を果たす。（C10-17-P5プライマー（1222）が第1PCRから生成された鋳型にアニーリングすると、J/C結合部に最も近い10塩基およびJ/C結合部から15〜31位の塩基の配列にプライマーがハイブリダイズするために、鋳型に4bpループ（11〜14位）が生じる。11〜14位のループ形成により、Cβ1またはCβ2を有する鋳型の差次的増幅が排除される。次に、J/C結合部に最も近い10塩基およびJ/C結合部から15〜31位の塩基の配列に相補的なプライマー(このプライマーをC'と呼ぶ)を用いて、配列決定を行う。すべての増幅された物質が、クラスター形成において効率的に使用することができるインタクトな末端を有するようにするために、C10-17-P5プライマーをHPLC精製することができる。）
図1Aにおいて、Vプライマー（1212）のオーバーハングの長さは14bpが好ましい。一次PCRはより短いオーバーハング（1214）により支援される。あるいは、二次PCRのためには、二次PCRがこの配列からプライミングされるので、一次PCRではVプライマーのオーバーハングはできるだけ長いものが使用される。効率的な二次PCRを支援するオーバーハング（1214）の最小サイズを調査した。2bp刻みで10〜30のオーバーハングサイズを有するVプライマーを二系列（2つの異なるVセグメント用に）作製した。適切な合成配列を用いて、これらの系列における各プライマーにより第1PCRを実施し、増幅されたものすべてを示すためにゲル電気泳動を実施した。
図1Aに示されるように、一次PCRは、RNA鋳型（1200）のV領域（1206）にアニーリングし、共通の14bpのオーバーハングを5'テールに含有する34種の異なるVプライマー（1212）を使用する。14bpは、Illumina配列プライマーの1つ（Read2プライマーと呼ぶ）の部分配列である。同じ側における二次増幅プライマー（1220）は、P7配列、タグ（1221）およびRead2プライマー配列（1223）を含む（このプライマーはRead2_タグX_P7と呼ぶ）。P7配列はクラスター形成に使用される。Read2プライマーおよびその相補体は、それぞれVセグメントおよびタグの配列決定に用いられる。1〜96番のタグを有する96種のこれらのプライマーのセットを作製する（下記参照）。すべての増幅された物質が、クラスター形成で効率的に使用することができるインタクトな末端を有するようにするため、これらのプライマーはHPLC精製される。
上記のように、第2段階のプライマーであるC-10-17-P5（1222、図1B）は第1段階のPCRで生成された鋳型に対して中断のある相同性を有する。このプライマーを用いた増幅の効率を検証した。CsegP5と呼ばれるC-10-17-P5の代わりのプライマーは、第1段階のCプライマーおよびP5を有する5'テールに完全な相同性を有する。第1段階のPCRの鋳型を増幅する場合のC-10-17-P5およびCsegP5を用いた効率は、リアルタイムPCRを実施することにより比較した。数回の繰り返しで、C-10-17-P5プライマーを用いたPCRは、CsegP5プライマーを用いたPCRと比較して効率にほとんど違いが認められなかった。
図1A〜1Cに示される二段階増幅から得られたアンプリコン（1230）は、図1Cで示されるようなIlluminaシーケンサーで一般的に用いられる構造を有する。分子の最も外側の部位にアニーリングする2種のプライマーである、IlluminaプライマーP5およびP7が、分子の固相増幅（クラスター形成）に使用される。1分子につき3つの配列リードを実施する。100bpの第1リードを、Illumina配列決定プロセスに適切な融解温度を有するC'プライマーを用いて実施する。第2リードは6bp長のみであり、単に試料タグを同定するためのものである。これは製造業者（Illumina）によって提供されるタグプライマーを用いて生成される。最終リードは、Read2プライマーであり、これも製造業者（Illumina）によって提供される。このプライマーを用いて、第1PCRのVプライマー配列から開始する、Vセグメントにおける100bpリードが生成される。
本実施例において、以下のように、AS患者および対照個体から取得された血液試料由来の各RNA試料からクロノタイププロファイルを生成した。TCRβについてのクロノタイププロファイルを生成する方法は、本質的にFahan and Wills(上記)に記載されたものであった。上記のような逆転写および二段階PCR増幅の後、得られたアンプリコンの配列を、製造業者の推奨するプロトコールを用いてIllumina GA DNAシーケンサーで決定した。各クロノタイププロファイルは、Illuminaシーケンサーから生成された約1.3×106の配列リードから構築された約2×105種のクロノタイプを含んだ。クロノタイププロファイルを解析して、多数のAS患者試料の間で共有されるが、対照では共有されないクロノタイプまたはクロノタイプの特徴を検出した。多数のAS患者が、TCRβの以下のペプチドセグメントをコードするクロノタイプを共有することが見出された：
。
AS患者が共通のアミノ酸配列モチーフをコードするクロノタイプを有するかどうかを決定するという目的で、対照試料およびAS患者試料のクロノタイププロファイルを、従来のデータマイニング技法、例えば、Witten et al, Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques, Third Edition (Morgan Kaufman, 2011)を用いて解析した。AS患者からの試料セットは以下のように設定した：(a) HLA B27について陽性の患者56名において、訓練を実行した(試料1件/患者)；(b) HLA B27について陽性の患者56名において、試験を実行した(試料1件/患者)；(c) 患者16名(HLA B27について陽性の患者12名、HLA B27について陰性の患者2名、およびHLA型が不明の患者2名)からの試料57件において、確認を行った。対照試料セットは以下のように設定した：(a) ループス患者120名および正常個体25名からの試料521件において、訓練を実行した；ならびに(b) ループス患者56名において、試験を行った(試料1件/患者、試料はクロノタイプカウントに関してAS試験試料と一致)。ループス患者からの試験試料と訓練試料は同一の試料セットから得たが、重複する患者は含まなかった。訓練手順では、TCRβ CDR3領域にまたがる26アミノ酸配列を調べて、対照のクロノタイプによりコードされないが、AS患者のクロノタイプによりコードされる共有アミノ酸配列(すなわち、推定機能的クローン)を決定した。少なくとも28件のAS訓練試料によって共有される374種の推定機能的クロノタイプが見出された。これらのクロノタイプを対照訓練セットにおいて探索することにより、(a) 1つの高度に特異的な配列(ペプチド1)(対照試料の5％および対照個体の12％に見られた)、(b) 1つの中程度に特異的な配列(ペプチド2)(対照試料の15％および対照個体の27％に見られた)が見出され、(c) 他の配列はすべて、対照試料の＞18％および対照個体の＞37％に見られた。試験セットにおいて、ペプチド1は、4/56の対照試料中に存在したのに対して21/56のAS試験試料中に存在し(p値＜10-4)、ペプチド2は、13/56の対照試料中に存在したのに対して29/56のAS試験試料中に存在した(p値＜10-3)。確認セットにおいて、ペプチド1は、B27陽性患者1名を含む患者6名からの試料14件中に存在し、ペプチド2は、B27陽性患者2名を含む10名の患者からの試料36件中に存在した。
定義
本明細書において他に具体的に規定されない限り、本明細書で用いられる核酸化学、生化学、遺伝学、および分子生物学の用語および記号は、当分野における標準的な論文および教科書、例えば、Kornberg and Baker, DNA Replication, Second Edition (W.H. Freeman, New York, 1992)；Lehninger, Biochemistry, Second Edition (Worth Publishers, New York, 1975)；Strachan and Read, Human Molecular Genetics, Second Edition (Wiley-Liss, New York, 1999)；Abbas et al, Cellular and Molecular Immunology, 6th edition (Saunders, 2007)の用語および記号に従っている。
本明細書において他に具体的に規定されない限り、本明細書で用いられる核酸化学、生化学、遺伝学、および分子生物学の用語および記号は、当分野における標準的な論文および教科書、例えば、Kornberg and Baker, DNA Replication, Second Edition (W.H. Freeman, New York, 1992)；Lehninger, Biochemistry, Second Edition (Worth Publishers, New York, 1975)；Strachan and Read, Human Molecular Genetics, Second Edition (Wiley-Liss, New York, 1999)；Abbas et al, Cellular and Molecular Immunology, 6th edition (Saunders, 2007)の用語および記号に従っている。
「アラインすること」とは、配列リードなどの試験配列を1つまたは複数の参照配列と比較して、どの参照配列が、または参照配列のどの部分が、何らかの配列距離尺度に基づいて最も近いのかを決定する方法を意味する。ヌクレオチド配列をアラインする例示的な方法は、Smith Watermanアルゴリズムである。距離尺度には、ハミング距離、レーヴェンシュタイン距離等が含まれ得る。距離尺度は、比較される配列のヌクレオチドの品質値に関連した成分を含み得る。
「アンプリコン」とは、ポリヌクレオチド増幅反応の産物；すなわち、一本鎖または二本鎖であってよく、1つまたは複数の出発配列から複製されるポリヌクレオチドのクローン集団を意味する。1つもしくは複数の出発配列は、同じ配列の1つもしくは複数のコピーであってもよいし、またはそれらは異なる配列の混合物であってもよい。好ましくは、アンプリコンは、単一の出発配列の増幅によって形成される。アンプリコンは、その反応産物が1つまたは複数の出発核酸または標的核酸の複製物を含む、様々な増幅反応によって作製され得る。1つの局面において、アンプリコンを作製する増幅反応は、ヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドのいずれかである反応物の塩基対形成が、反応産物の創出に必要な相補体を鋳型ポリヌクレオチドにおいて有するという点で、「鋳型駆動型」である。1つの局面において、鋳型駆動型反応は、核酸ポリメラーゼによるプライマー伸長、または核酸リガーゼによるオリゴヌクレオチド連結である。このような反応には、参照により本明細書に組み入れられる以下の参考文献：Mullisら、米国特許第4,683,195号；第4,965,188号；第4,683,202号；第4,800,159号(PCR)；Gelfandら、米国特許第5,210,015号(「taqman」プローブによるリアルタイムPCR)；Wittwerら、米国特許第6,174,670号；Kacianら、米国特許第5,399,491号(「NASBA」)；Lizardi、米国特許第5,854,033号；Aonoら、特開平4-262799(ローリングサークル増幅)などに開示されているポリメラーゼ鎖反応(PCR)、線状ポリメラーゼ反応、核酸配列ベースの増幅(NASBA)、ローリングサークル増幅などが含まれるが、これらに限定されない。1つの局面において、本発明のアンプリコンはPCRによって作製される。増幅反応の進行に伴った反応産物の測定を可能にする検出化学が利用できるのであれば、増幅反応は「リアルタイム」増幅であってよく、例えば、以下に記載される「リアルタイムPCR」、またはLeon et al, Nucleic Acids Reseqrch, 26: 2150-2155 (1988)、および同様の参考文献に記載されているような「リアルタイムNASBA」であってよい。本明細書で用いられる「増幅すること」という用語は、増幅反応を行うことを意味する。「反応混合物」とは、反応を行うために必要な反応物をすべて含む溶液を意味し、この反応物には、反応中にpHを選択されたレベルに維持するための緩衝剤、塩、補因子、スカベンジャーなどが含まれ得るが、これらに限定されない。
「抗体」または「免疫グロブリン」とは、本明細書でこの用語が用いられる場合に標的分子となり得る特定の抗原または抗原決定基に特異的に結合することができる、天然であるか、または組換え手段もしくは化学的手段によって合成的に作製されたタンパク質を意味する。抗体、例えばIgG抗体は、通常、2つの同一の軽(L)鎖および2つの同一の重(H)鎖から構成される、約150,000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。各軽鎖は1つの共有ジスルフィド結合によって重鎖に結合しているが、ジスルフィド結合の数は、異なる免疫グロブリンアイソタイプの重鎖の間で異なる。各重鎖および軽鎖はまた、規則的間隔の鎖内ジスルフィド架橋を有する。各重鎖は一方の端に可変ドメイン(VH)を有し、これにいくつかの定常ドメインが続く。各軽鎖は一方の端に可変ドメイン(VL)を有し、もう一方の端に定常ドメインを有する；軽鎖の定常ドメインは重鎖の第1定常ドメインと並んでおり、軽鎖可変ドメインは重鎖の可変ドメインと並んでいる。典型的には、抗体または抗体由来の結合化合物の結合特性、例えば、特異性、親和性等は、VH領域およびVL領域中、特にCDR領域中のアミノ酸残基によって決定される。定常ドメインは、抗体の抗原に対する結合に直接関与しない。免疫グロブリンは、それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、異なるクラスに割り当てられ得る。免疫グロブリンにはIgA、IgD、IgE、IgG、およびIgM の5つの主要なクラスがあり、これらのうちのいくつかはさらに、サブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、およびIgA2に分類され得る。本明細書で用いられる「抗体断片」およびそのすべての文法的変形物は、インタクトな抗体の抗原結合部位または可変領域を含むインタクトな抗体の一部であって、インタクトな抗体のFc領域の定常重鎖ドメイン(すなわち、抗体アイソタイプに応じてCH2、CH3、およびCH4)を含まない部分と定義される。抗体断片の例には、Fab、Fab'、Fab'-SH、F(ab')2、およびFv断片；ダイアボディ；非限定的に、(1) 一本鎖Fv (scFv)分子、(2) 付随する重鎖部分を伴わない、1つの軽鎖可変ドメインのみを含む一本鎖ポリペプチド、または軽鎖可変ドメインの3つのCDRを含むその断片、および(3) 付随する軽鎖部分を伴わない、1つの重鎖可変領域のみを含む一本鎖ポリペプチド、または重鎖可変領域の3つのCDRを含むその断片を含む、連続したアミノ酸残基の中断されていない1つの配列からなる一次構造を有するポリペプチドである任意の抗体断片(本明細書において、「一本鎖抗体断片」または「一本鎖ポリペプチド」と称される)；ならびに抗体断片から形成される多重特異性または多価構造が含まれる。本明細書で用いられる「モノクローナル抗体」(mAb)という用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を指し、すなわち、集団を構成する個々の抗体は、少量存在し得る自然に生じる可能性のある変異を除いて同一である。モノクローナル抗体は高度に特異的であり、単一の抗原部位に対するものである。さらに、異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を典型的に含む従来の(ポリクローナル)抗体調製物とは対照的に、各mAbは抗原の単一の決定基に対するものである。モノクローナル抗体は、それらの特異性に加えて、ハイブリドーマ培養によって、または細菌、酵母、もしくは哺乳動物発現系によって合成され得、その他の免疫グロブリンが混入していないという点で有利である。「単離された」抗体とは、その天然環境の成分から同定され、分離および/または回収されたものである。その天然環境の混入成分とは、その抗体の診断上または治療上の使用を妨げる物質であり、これには酵素、ホルモン、およびその他のタンパク質性または非タンパク質性の溶質が含まれ得る。好ましい態様において、抗体は、(1) ローリー法で決定して95重量％を超える抗体にまで、最も好ましくは99重量％を超えるまで、(2) スピニングカップ配列決定装置を用いて、少なくとも15残基のN末端もしくは内部アミノ酸配列を得るのに十分な程度にまで、または(3) クーマシーブルーもしくは好ましくは銀染色を用いた還元もしくは非還元条件下でのSDS-PAGEにより均一になるまで、精製される。単離された抗体には、抗体の天然環境の少なくとも1つの成分が存在しないという理由で、組換え細胞内のインサイチューの抗体が含まれる。しかしながら通常は、単離された抗体は少なくとも1つの精製工程によって調製される。
本明細書で用いられる「クローン性」とは、あるレパートリーのクロノタイプ間のクロノタイプ存在量の分布が1種または数種のクロノタイプにどれだけ偏っているかの尺度を意味する。大まかに言うと、クローン性はクロノタイプ多様性の逆の尺度である。多くの尺度または統計学が、本発明によるクローン性尺度に対して使用され得る、種と存在量の関係を説明する生態学、例えば、Chapters 17 & 18, in Pielou, An Introduction to Mathematical Ecology, (Wiley-Interscience, 1969)から利用できる。1つの局面において、本発明と共に用いられるクローン性尺度はクロノタイププロファイル(すなわち、検出される別個のクロノタイプの数およびそれらの存在量)と関係しており、したがって、クロノタイププロファイルを測定した後、そこからクローン性を計算して、1つの数字をもたらすことができる。1つのクローン性尺度はシンプソンの尺度であり、これは単純に、ランダムに選び出された2つのクロノタイプが同じである確率である。その他のクローン性尺度には、情報ベースの尺度、およびPielou(上記)に開示されているマッキントッシュの多様性指数が含まれる。
「クロノタイプ」とは、T細胞受容体(TCR)またはその一部をコードする、T細胞の組換えヌクレオチド配列を意味する。1つの局面において、ある個体のあるリンパ球集団の別個のクロノタイプすべての収集物は、そのような集団の1つのレパートリーである；例えば、Arstila et al, Science, 286: 958-961 (1999)；Yassai et al, Immunogenetics, 61: 493-502 (2009)；Kedzierska et al, Mol. Immunol., 45(3): 607-618 (2008)など。本発明で用いられる「クロノタイププロファイル」または「レパートリープロファイル」とは、レパートリーのクロノタイプおよびそれらの相対存在量の実質的にすべてを含めた、T細胞の試料(そのような細胞を含む末梢血試料など)のクロノタイプの集計である。本発明の1つの局面において、クロノタイプは、TCRβ鎖の一部をコードする核酸を含む。
「合体させること」とは、配列相違のある2つの候補クロノタイプを、そのような相違が実験的エラーまたは測定エラーによるものであり、真の生物学的相違によるものではないと決定することにより、同じものとして扱うことを意味する。1つの局面では、より高頻度の候補クロノタイプの配列をより低頻度の候補クロノタイプの配列と比較し、所定の基準が満たされる場合に、より低頻度の候補クロノタイプの数をより高頻度の候補クロノタイプの数に加え、より低頻度の候補クロノタイプをその後無視する。すなわち、より低頻度の候補クロノタイプと関連したリードカウントは、より高頻度の候補クロノタイプのリードカウントに加えられる。
「相補性決定領域」(CDR)とは、免疫グロブリン(すなわち、抗体)またはT細胞受容体の領域を意味するものであり、この領域において分子は抗原の高次構造を補完し、それによって該分子の特異性を決定し、特定の抗原と接触する。T細胞受容体および免疫グロブリンはそれぞれ、3つのCDRを有する：CDR1およびCDR2は可変(V)ドメイン中に見出され、CDR3は、Vの一部、多様部(D)(重鎖のみ)および結合部(J)のすべて、ならびに定常(C)ドメインの一部を含む。
「有効量」とは、自己免疫状態の症状を改善するのに十分な量を意味する。特定の患者に対する有効量は、処置される自己免疫状態の様子、患者の健康全般、投与方法、副作用の重度等の因子によって変化し得る。一般に、AS関連ペプチドに特異的な治療用抗体は、このような抗体の有効量および薬学的担体を含む薬学的組成物として投与される。薬学的担体は、本発明の組成物を患者に送達するのに適している任意の適合性で非毒性の物質であってよい。一般に、このような薬物の非経口投与に有用な組成物は周知である；例えば、Remington's Pharmaceutical Science, 15th Ed. (Mack Publishing Company, Easton, Pa. 1980)。あるいは、本発明の組成物は、移植可能または注射可能な薬物送達システムによって患者の体内に導入され得る；例えば、Urquhart et al., Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol., Vol. 24, pgs. 199-236 (1984)；Lewis, ed. Controlled Release of Pesticides and Pharmaceuticals (Plenum Press, New York, 1981)；米国特許第3,773,919号；米国特許第3,270,960号等。
参照配列と別の配列(「比較配列」)との比較に関して用いられる「％相同」、「％同一」、または同様の用語は、この2つの配列の間の最適な整列において、比較配列が、示されるパーセンテージに等しいサブユニット位置の数において参照配列と同一であることを意味し、このサブユニットは、ポリヌクレオチド比較に関してはヌクレオチドであり、またはポリペプチド比較に関してはアミノ酸である。本明細書で用いられる、比較される配列の「最適な整列」とは、サブユニット間の一致を最大にし、かつ整列の構築において使用されるギャップの数を最小にする整列である。％同一性は、Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol., 48: 443-453 (1970)("GAP" program of Wisconsin Sequence Analysis Package, Genetics Computer Group, Madison, WI)などによって記載されているようなアルゴリズムの商用の実行によって決定され得る。整列を構築し、同一性のパーセンテージまたは類似性の他の尺度を算出するための、当技術分野におけるその他のソフトウェアパッケージには、Smith and Waterman, Advances in Applied Mathematics, 2: 482-489 (1981) (Wisconsin Sequence Analysis Package, Genetics Computer Group, Madison, WI)のアルゴリズムに基づく「BestFit」プログラムが含まれる。言い換えれば、例えば、参照ヌクレオチド配列と少なくとも95パーセント同一であるヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得るためには、参照配列中のヌクレオチドの5パーセントまでが欠失されるか、もしくは別のヌクレオチドで置換されてよく、または参照配列中の全ヌクレオチド数の5パーセントまでのヌクレオチド数が参照配列中に挿入されてよい。
「ファージディスプレイ」とは、変種ポリペプチドを、ファージ粒子、例えば繊維状ファージ粒子の表面上のコートタンパク質の少なくとも一部に対する融合タンパク質としてディスプレイする技法である。ファージディスプレイの有用性は、ランダム化されたタンパク質変種の大規模なライブラリーが、標的分子に高い親和性で結合する配列に関して迅速かつ効率的に選択され得るという事実にある。ファージ上のペプチドおよびタンパク質ライブラリーのディスプレイは、何百万ものポリペプチドを特異的な結合特性を有するものについてスクリーニングするのに用いられている。多価ファージディスプレイ法は、繊維状ファージの遺伝子IIIまたは遺伝子VIIIのいずれかへの融合を通して小さなランダムペプチドおよび小さなタンパク質をディスプレイするために用いられている。Wells and Lowman, Curr. Opin. Struct. Biol., 3:355-362 (1992)、およびこの中で引用されている参考文献。一価ファージディスプレイでは、タンパク質またはペプチドライブラリーを遺伝子IIIまたはその一部に融合し、ファージ粒子が1コピーの融合タンパク質をディスプレイするかまたは融合タンパク質をディスプレイしないように、野生型遺伝子IIIタンパク質の存在下において低レベルで発現させる。結合活性効果は多価ファージに対して低下し、そのため選択は固有のリガンド親和性に基づいており、DNA操作を単純化するファージミドベクターが用いられる。Lowman and Wells, Methods: A companion to Methods in Enzymology, 3:205-216 (1991)。
「ポリメラーゼ連鎖反応」または「PCR」とは、DNAの相補鎖の同時プライマー伸長による、特定のDNA配列のインビトロ増幅のための反応を意味する。言い換えると、PCRは、プライマー結合部位によって挟まれた標的核酸の複数のコピーまたは複製物を作製するための反応であり、このような反応は以下の工程の1回または複数回の反復を含む：(i) 標的核酸を変性させる工程、(ii) プライマーをプライマー結合部位にアニーリングさせる工程、および(iii) ヌクレオシド三リン酸の存在下で核酸ポリメラーゼによりプライマーを伸長させる工程。通常、反応は、サーマルサイクラー装置において、各工程に最適化された異なる温度の間で繰り返される。特定の温度、各工程における持続時間、および工程間の変化速度は、例えば参考文献：McPherson et al, editors, PCR: A Practical Approach and PCR2: A Practical Approach (IRL Press, Oxford、それぞれ1991および1995)によって例示される、当業者に周知の多くの要因に依存する。例えば、Taq DNAポリメラーゼを用いる従来のPCRでは、＞90℃の温度で二本鎖標的核酸が変性され得、50〜75℃の範囲の温度でプライマーがアニーリングされ得、そして72〜78℃の範囲の温度でプライマーが伸長され得る。「PCR」という用語は、RT-PCR、リアルタイムPCR、ネステッドPCR、定量的PCR、マルチプレックスPCRなどを含むがこれらに限定されない、該反応の派生形態を含む。反応容量は、数百ナノリットル、例えば200 nL〜数百μL、例えば200μLの範囲である。「逆転写PCR」または「RT-PCR」とは、標的RNAを相補的な一本鎖DNAへと変換する逆転写反応が先行し、次いで増幅が行われるPCRを意味する；例えば、参照により本明細書に組み入れられる、Tecottら、米国特許第5,168,038号。「リアルタイムPCR」とは、反応の進行と共に反応産物、すなわちアンプリコンの量がモニターされるPCRを意味する。リアルタイムPCRの多くの形態が存在し、主に反応産物のモニタリングに用いられる検出化学が異なる；例えば、参照により本明細書に組み入れられる、Gelfandら、米国特許第5,210,015号(「taqman」)；Wittwerら、米国特許第6,174,670号および第6,569,627号(インターカレート色素)；Tyagiら、米国特許第5,925,517号(分子ビーコン)。リアルタイムPCRのための検出化学は、同様に参照により本明細書に組み入れられる、Mackay et al, Nucleic Acids Research, 30: 1292-1305 (2002)において概説されている。「ネステッドPCR」とは、第1PCRのアンプリコンが、プライマーの新たなセットを用いる第2PCRのための試料となる二段階PCRを意味し、そのセットのうちの少なくとも一方は第1アンプリコンの内部の位置に結合する。ネステッド増幅反応に関する、本明細書で用いられる「初期プライマー」とは、第1アンプリコンを生成するために用いられるプライマーを意味し、「二次プライマー」とは、第2または入れ子アンプリコンを生成するために用いられる1つまたは複数のプライマーを意味する。「マルチプレックスPCR」とは、複数の標的配列(または単一の標的配列および1つまたは複数の参照配列)が同じ反応混合物中で同時に行われるPCRを意味する、例えば、Bernard et al, Anal. Biochem., 273: 221-228 (1999)(2色リアルタイムPCR)。通常、増幅される各配列について、プライマーの別個のセットが用いられる。典型的には、マルチプレックスPCRにおける標的配列の数は、2〜50、または2〜40、または2〜30の範囲である。「定量的PCR」とは、試料または標本中の1つまたは複数の特定の標的配列の存在量を測定するために設計されたPCRを意味する。定量的PCRは、このような標的配列の絶対的な定量および相対的な定量の両方を含む。定量的な測定は、標的配列と別々にまたは共にアッセイされ得る1つまたは複数の参照配列または内部標準を用いてなされる。参照配列は、試料または標本にとって内因性であっても外因性であってもよく、後者の場合には、1つまたは複数の競合鋳型を含み得る。典型的な内因性の参照配列には、以下の遺伝子の転写物のセグメントが含まれる：βアクチン、GAPDH、β2ミクログロブリン、リボソームRNAなど。定量的PCRのための技法は、参照により組み入れられる以下の参考文献において例証されるように、当業者に周知である：Freeman et al, Biotechniques, 26: 112-126 (1999)；Becker-Andre et al, Nucleic Acids Research, 17: 9437-9447 (1989)；Zimmerman et al, Biotechniques, 21: 268-279 (1996)；Diviacco et al, Gene, 122: 3013-3020 (1992)；Becker-Andre et al, Nucleic Acids Research, 17: 9437-9446 (1989)など。
「プライマー」とは、ポリヌクレオチド鋳型との二重鎖の形成に際して、核酸合成の開始点として働くことができ、伸長された二重鎖が形成されるように、鋳型に沿ってその3'末端から伸長され得る、天然または合成のいずれかのオリゴヌクレオチドを意味する。プライマーの伸長は、通常、DNAポリメラーゼまたはRNAポリメラーゼなどの核酸ポリメラーゼを用いて行われる。伸長過程において付加されるヌクレオチドの配列は、鋳型ポリヌクレオチドの配列によって決定される。通常、プライマーはDNAポリメラーゼによって伸長される。プライマーは通常、14〜40ヌクレオチドの範囲、または18〜36ヌクレオチドの範囲の長さを有する。プライマーは、様々な核酸増幅反応、例えば、単一のプライマーを用いる線状増幅反応、または2つもしくはそれ以上のプライマーを用いるポリメラーゼ連鎖反応において用いられる。特定の適用に関してプライマーの長さおよび配列を選択するための指針は、参照により組み入れられる以下の参考文献によって明らかなように、当業者に周知である：Dieffenbach, editor, PCR Primer: A Laboratory Manual, 2nd Edition (Cold Spring Harbor Press, New York, 2003)。
「品質スコア」とは、特定の配列位置における塩基の割り当てが正しいという確率についての尺度である。異なる配列決定化学、検出システム、塩基コールアルゴリズムなどの結果としてコールされる塩基に関するような特定の状況について、品質スコアを算出するための様々な方法が当業者に周知である。一般的に、品質スコア値は、正しい塩基コールの確率に単調に関連している。例えば、10という品質スコアまたはQは、塩基が正しくコールされる可能性が90パーセントあることを意味し得、20というQは、塩基が正しくコールされる可能性が99パーセントあることを意味し得るなどである。いくつかの配列決定プラットフォーム、特に合成による配列決定化学を用いる配列決定プラットフォームでは、平均品質スコアは配列リード長に応じて低下し、その結果、配列リードの始めの品質スコアは配列リードの終わりの品質スコアよりも高く、そのような低下は、不完全な伸長、繰り返し伸長、鋳型の減少、ポリメラーゼの減少、キャップ形成の障害、脱保護の障害などのような現象に起因する。
「レパートリー」または「免疫レパートリー」または「免疫受容体レパートリー」とは、ある個体のあるリンパ球集団中の、T細胞受容体(TCR)またはそれらの断片をコードする別個の組換えヌクレオチド配列またはクロノタイプのセットを意味する。レパートリーが決定されるリンパ球集団は、異なる免疫レパートリーを作成するために、異なる組織試料から取得され得る。本発明のいくつかの局面において、レパートリーに相当するリンパ球集団は、循環T細胞であってよく、またはCD4+ T細胞、もしくはCD8+ T細胞、もしくは細胞表面マーカーによって規定されるその他の亜集団などを含むがこれらに限定されない、前述の集団の亜集団であってよい。そのような亜集団は、特定の組織、例えば骨髄もしくはリンパ節などから試料を取得することによって、または1つもしくは複数の細胞表面マーカー、サイズ、形態などに基づいて試料(末梢血など)から細胞を選別もしくは濃縮することによって獲得され得る。さらなる他の局面において、レパートリーに相当するリンパ球集団は、腫瘍組織、感染組織などの罹患組織に由来し得る。1つの態様において、ヒトTCRβ鎖またはその断片を含むレパートリーは、0.1×106〜1.8×106種の範囲、または0.5×106〜1.5×106種の範囲、または0.8×106〜1.2×106種の範囲内にある多数の別個のヌクレオチド配列を含む。特定の態様において、本発明のレパートリーは、TCRβ鎖のV(D)J領域の実質的にすべてのセグメントをコードするヌクレオチド配列のセットを含む。1つの局面において、本明細書で用いられる「実質的にすべての」とは、0.001パーセントもしくはそれ以上の相対存在量を有するすべてのセグメントを意味し；または別の局面において、本明細書で用いられる「実質的にすべての」とは、0.0001パーセントもしくはそれ以上の相対存在量を有するすべてのセグメントを意味する。別の態様において、本発明のレパートリーは、25〜200ヌクレオチドの範囲の長さを有しかつTCRβ鎖のV、D、およびJ領域のセグメントを含むヌクレオチド配列のセットを含む。別の態様において、本発明のレパートリーは、別個のTCRβ鎖を発現するリンパ球の数と実質的に等しい多数の別個のヌクレオチド配列を含む。さらなる別の態様において、「実質的に等しい」とは、ヌクレオチド配列のレパートリーが、ある個体のある集団の、0.001パーセントまたはそれ以上の頻度で存在するすべてのリンパ球によって保有または発現されるTCRβまたはその一部をコードするヌクレオチド配列を、99パーセントの確率で含むことを意味する。さらなる別の態様において、「実質的に等しい」とは、ヌクレオチド配列のレパートリーが、0.0001パーセントまたはそれ以上の頻度で存在するすべてのリンパ球によって保有または発現されるTCRβまたはその一部をコードするヌクレオチド配列を、99パーセントの確率で含むことを意味する。前述の2文に記載されるクロノタイプのセットは、本明細書において、TCRβ配列の「完全なレパートリー」を提示すると見なされる場合がある。上記のように、クロノタイププロファイル(またはレパートリープロファイル)を測定または生成する場合には、そのようなプロファイルが、特定の適用に対してレパートリーのかなり正確な提示を提供するように、十分に大量のリンパ球の試料を得る。1つの局面において、特に1〜10 mLの末梢血試料から得られる場合、105〜107個のリンパ球を含む試料が用いられる。
「配列リード」とは、配列決定技法によって生成された一連のデータまたはデータストリームから決定されたヌクレオチドの配列を意味し、この決定は、例えば、この技法と関連したベースコーリングソフトウェア、例えばDNA配列決定プラットフォームの商業的供給業者からのベースコーリングソフトウェアを用いてなされる。配列リードは通常、配列内の各ヌクレオチドに関する品質スコアを含む。典型的には、配列リードは、例えばDNAポリメラーゼまたはDNAリガーゼを用いて、鋳型核酸に沿ってプライマーを伸長させることによって作られる。データは、このような伸長に付随する光学的、化学的(例えば、pH変化)、または電気的シグナルなどのシグナルを記録することによって生成される。このような初期データが配列リードに変換される。典型的には、クロノタイプは、複数の配列リードを合体させることによって生成される。
「配列木」とは、ヌクレオチド配列を表すための木データ構造を意味する。1つの局面において、本発明の木データ構造は、サイクルも循環経路も含まないノードおよびエッジを含む根付き有向木である。本発明の木データ構造のノードからのエッジは、通常は順序付けられている。ノードおよび/またはエッジは、値を有し得るかまたは値を伴い得る構造である。木内の各ノードは0個またはそれ以上の子ノードを有し、子ノードは慣例により木内でそれよりも下方に示される。子を有する各ノードは、子の親ノードと称される。ノードは最大で1つの親を有する。いかなる子も有しないノードは葉ノードと称される。木内の最上位ノードは根ノードと称される。最上位ノードであるため、根ノードは親を有しない。木において演算が通常始まるのはこのノードである(しかしながら、いくつかのアルゴリズムは葉ノードから始まり、徐々に上がっていき根で終わる)。エッジまたはリンクをたどることにより、そこから他のすべてのノードに到達することができる。
Claims (4)
- 以下の工程を含む、強直性脊椎炎に罹患しているかまたは罹患している疑いのある患者の疾患状態を検出するための方法：
(a) T細胞を含む患者由来の試料のT細胞に由来する核酸の分子を増幅する工程であって、該核酸の分子が、T細胞受容体遺伝子に由来する組換えDNA配列を含む、工程；
(b) クロノタイププロファイルを形成するために、増幅された該核酸の分子を配列決定する工程；
(c) 該クロノタイププロファイルから、ＬＣＡＳＳＬＥＡＳＧＳＳＹＮＥＱＦＦＧＰＧ ＴＲＬＴＶ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１）およびＶＹＦＣＡＳＳＤＳＳＧＳＴＤＴＱＹＦＧ ＰＧＴＲＬＴＶ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２）からなる群より選択されるT細胞受容体のセグメントをコードするクロノタイプの存在、非存在、および/またはレベルを決定する工程；
ならびに
(d) 前記クロノタイプの存在、非存在、および/またはレベルを、該患者における強直性脊椎炎の状態と相関させる工程。 - 相関させる工程が、前記クロノタイプの存在またはレベルの上昇を、前記患者における強直性脊椎炎と相関させることを含む、請求項1記載の方法。
- 前記試料が末梢血試料である、請求項1または2記載の方法。
- T細胞受容体のアミノ酸セグメントに特異的な単離された抗体であって、該アミノ酸セグメントが、ＬＣＡＳＳＬＥＡＳＧＳＳＹＮＥＱＦＦＧＰＧＴＲＬＴＶ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１）およびＶＹＦＣＡＳＳＤＳＳＧＳＴＤＴＱＹＦＧＰＧＴＲＬＴＶ（ＳＥＱ Ｉ Ｄ ＮＯ：２）からなる群より選択される、前記単離された抗体。
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