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特表2024-526045ウイルス曝露後に対象を分類するためのバイオマーカーおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-17
(54)【発明の名称】ウイルス曝露後に対象を分類するためのバイオマーカーおよび方法
(51)【国際特許分類】
C12Q 1/6851 20180101AFI20240709BHJP
C12Q 1/06 20060101ALI20240709BHJP
C12Q 1/686 20180101ALI20240709BHJP
C12Q 1/6837 20180101ALI20240709BHJP
C07K 14/47 20060101ALN20240709BHJP
【ＦＩ】
C12Q1/6851 Z
C12Q1/06 ZNA
C12Q1/686 Z
C12Q1/6837 Z
C07K14/47
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023574570
(86)(22)【出願日】2022-06-01
(85)【翻訳文提出日】2024-01-30
(86)【国際出願番号】 GB2022051405
(87)【国際公開番号】W WO2022254221
(87)【国際公開日】2022-12-08
(31)【優先権主張番号】2107883.7
(32)【優先日】2021-06-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521244857
【氏名又は名称】プールベグ ファーマ（ユーケー） リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＰＯＯＬＢＥＧ ＰＨＡＲＭＡ（ＵＫ） ＬＩＭＩＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守
(74)【代理人】
【識別番号】100165803
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100179648
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 咲江
(74)【代理人】
【識別番号】100222885
【弁理士】
【氏名又は名称】早川 康
(74)【代理人】
【識別番号】100140338
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100227695
【弁理士】
【氏名又は名称】有川 智章
(74)【代理人】
【識別番号】100170896
【弁理士】
【氏名又は名称】寺薗 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100219313
【弁理士】
【氏名又は名称】米口 麻子
(74)【代理人】
【識別番号】100161610
【弁理士】
【氏名又は名称】藤野 香子
(72)【発明者】
【氏名】マン，アレクサンダー ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】ゲニゴールト，ガレス
(72)【発明者】
【氏名】バサル，アルナ
【テーマコード（参考）】
4B063
4H045
【Ｆターム（参考）】
4B063QA01
4B063QA13
4B063QA19
4B063QQ10
4B063QQ42
4B063QQ52
4B063QR32
4B063QR42
4B063QR55
4B063QR62
4B063QS25
4B063QS34
4B063QS36
4B063QS40
4B063QX01
4H045AA10
4H045AA30
4H045BA10
4H045CA40
4H045EA50
(57)【要約】
対象が、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に、疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測する方法であって、対象から得られた生物学的サンプルをバイオマーカーについて解析することと、バイオマーカーを該バイオマーカーの参照値と比較することとを含み、バイオマーカーは、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋを含む遺伝子群から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むか、またはその発現レベルから導き出される方法を開示する。また、関連する予測方法、臨床試験または実地調査を行う方法、コンピュータープログラム、分類アルゴリズム、コンピューター可読媒体、およびコンピューターにより実施される方法も開示する。
【選択図】なし
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象が、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に、疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測する方法であって、前記対象から得られた生物学的サンプルをバイオマーカーについて解析することと、前記バイオマーカーを前記バイオマーカーの参照値と比較することとを含み、前記バイオマーカーは、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋを含む遺伝子群から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むか、またはその発現レベルから導き出される、方法。
【請求項2】
前記遺伝子群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋから選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの遺伝子からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記バイオマーカーは、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２を含む第１の遺伝子サブ群から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１の遺伝子サブ群はＰＨＦ２０の発現レベルを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記第１の遺伝子サブ群は、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方における発現レベルをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１の遺伝子サブ群は、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２の１つ、２つ、または３つにおける発現レベルをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記第１の遺伝子サブ群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２の１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つからなる、請求項３～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
前記バイオマーカーは、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２を含む第２の遺伝子サブ群から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項9】
前記第２の遺伝子サブ群は、ＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸの１つ以上における発現レベルを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記第２の遺伝子サブ群は、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方における発現レベルをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記第２の遺伝子サブ群は、ＴＭ９ＳＦ２の発現レベルをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第２の遺伝子サブ群は、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２の１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つからなる、請求項８～１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
前記バイオマーカーは、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋを含む第３の遺伝子サブ群から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項14】
前記第３の遺伝子サブ群は、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方における発現レベルを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記第３の遺伝子サブ群は、ＥＰＨＡ４およびＢＭＰ２Ｋの１つまたは両方における発現レベルをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記第３の遺伝子サブ群は、ＮＳＵＮ６の発現レベルをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記第３の遺伝子サブ群は、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋの１つ、２つ、３つ、４つ、または５つからなる、請求項１３～１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項18】
前記バイオマーカーは、疾患の急性症状の発症に向かう相対的な時間経過進行に関連し、前記第１の遺伝子サブ群は、疾患の急性症状の発症に向かう進行における初期段階と関連し、前記第２の遺伝子サブ群は、疾患の急性症状の発症に向かう進行における中期段階と関連し、前記第３の遺伝子サブ群は、疾患の急性症状の発症に向かう進行における後期段階と関連する、請求項３～１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項19】
前記生物学的サンプルは、前記呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後の約２５時間以下において前記対象から得られる、請求項１～１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項20】
前記バイオマーカーは、請求項３～７のいずれか１項に規定する第１の遺伝子サブ群から選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれ以上の遺伝子の発現レベルを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記生物学的サンプルは、前記呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後の約３７～４９時間において前記対象から得られる、請求項１～１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項22】
前記バイオマーカーは、請求項８～１２のいずれか１項に規定する第２の遺伝子サブ群から選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、またはそれ以上の遺伝子の発現レベルを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記生物学的サンプルは、前記呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後の約４９～６１時間において前記対象から得られる、請求項１～１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項24】
前記バイオマーカーは、請求項１３～１７のいずれか１項に規定する第３の遺伝子サブ群から選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の遺伝子の発現レベルを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項25】
前記バイオマーカーは、コンピューターにおいて生成され、前記遺伝子群の１つ以上の遺伝子、または前記第１の遺伝子サブ群の１つ以上の遺伝子、または前記第２の遺伝子サブ群の１つ以上の遺伝子、または前記第３の遺伝子サブ群の１つ以上の遺伝子の発現レベルを入力変数として用いる分類アルゴリズムの出力変数を含む、請求項１～２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項26】
前記出力変数は数値を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
前記分類アルゴリズムは、前記呼吸器ウイルスに曝露された後の所定の時間に対象のグループから得られた生物学的サンプルから測定された前記遺伝子群からの１つ以上の遺伝子の発現レベルを入力変数として用いる訓練データセットから機械学習によって導き出され、前記対象のグループは、前記呼吸器ウイルスに曝露された後に疾患の急性症状を発症したかどうかに応じて２つのクラスに分けられ、前記クラス同士の間を識別する出力変数を生成するために、前記分類アルゴリズムを前記発現レベルに対して運用する、請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項28】
前記分類アルゴリズムは、一般化回帰ベースのアルゴリズムまたは決定木を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
前記分類アルゴリズムは、精度を優先するように構成されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項30】
前記分類アルゴリズムは、陰性的中度（ＮＰＶ）を優先するように構成されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項31】
前記訓練データセットにおける前記グループの前記対象における疾患の前記急性症状は、前記呼吸器ウイルスに曝露された後の一連の予め設定した時間における疾患の１つ以上の症状を評価することによって判定される、請求項２７～３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項32】
前記１つ以上の症状は、日記カード、任意で視覚的アナログスコア症状日記カード（ＶＡＳ）を用いて前記対象によって評価され、または任意で、カテゴリー式症状（ＣＡＴ）が、改訂標準化症状スコア、例えば改訂ジャクソンスコアを用いて記録される、請求項３１に記載の方法。
【請求項33】
前記訓練データセットにおける対象の前記２つのクラスは、鼻汁、鼻づまり、咽喉痛、くしゃみ、耳痛、咳、息切れ、頭痛、倦怠感、筋肉痛、筋肉および／または関節の痛み、寒気、ならびに発熱を含む前記１つ以上の症状の前記評価に基づく１つ以上のパラメーターによって識別される、請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項34】
前記第１のクラスは、総ＶＡＳが２５単位以上および／または総ＣＡＴスコアが１０単位以上を記録する対象を含む、請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項35】
前記第１のクラスは、症状のピークまでの総ＶＡＳもしくはＣＡＴの最大変動、隔離期間における総ＶＡＳもしくはＣＡＴの最大変動、または症状のピークまでの総ＶＡＳもしくはＣＡＴの最も急な勾配（回帰直線の傾き）の１つ以上を示す対象を含む、請求項３２～３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項36】
前記遺伝子群および前記遺伝子サブ群は、（ｉ）前記ウイルスに曝露された後の一連の予め設定した時間全体にわたって、前記データ訓練セットにおける、前記対象のグループから得られた生物学的サンプルにおける発現レベルを解析すること、および、（ｉｉ）疾患の急性症状との名目的関連を示す遺伝子を同定すること、および、（ｉｉｉ）変数選択プロセスを用いて、前記ウイルスに曝露された後の所定の時間における発現レベルが疾患の急性症状を発症するための最大予測値を示す、同定された前記遺伝子の群を選択すること、によって選択される、請求項２７～３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項37】
前記変数選択プロセスは、前記呼吸器ウイルスに曝露された後の前記所定の時間における同定された前記遺伝子の前記発現レベルに、勾配ブースティングプロセスを繰り返すこと、および、前記勾配ブースティングプロセスによって最も頻繁に選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの遺伝子のセットを選択することを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項38】
前記バイオマーカーは、前記バイオマーカーのベースライン値と比較され、前記バイオマーカーの前記ベースライン値は、前記対象が前記呼吸器ウイルスに曝露される前、または曝露される可能性がある前に決定される、請求項１～３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項39】
前記対象は、前記呼吸器ウイルスに曝露される、または曝露される可能性がある前または後に、医薬品を投与されている、請求項１～３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項40】
前記対象は、呼吸器ウイルス疾患の診断テスト陽性を有している、呼吸器ウイルス疾患の症状を示す、および／または、呼吸器ウイルスに感染した少なくとも１人の他者に長時間にわたり曝露されている、請求項１～３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項41】
前記対象は、請求項１～３１のいずれか１項に規定する同じバイオマーカーまたは異なるバイオマーカーに対して２回以上テストされ、前記テストの１つ以上の結果が陽性である場合、前記対象は急性症状を発症することが予測されるとして示される、請求項１～４０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項42】
陽性結果が得られるしきい値は、２回以上の前記テストにおいて異なり、少なくとも１つのテストの前記しきい値は、偽陽性を最小にするように構成され、少なくとも他のテストの前記しきい値は、前記１つのテストよりも偽陰性を少なくするように構成されている、請求項４１に記載の方法。
【請求項43】
前記対象が急性症状を発症することが予測される場合、前記対象に治療処置または予防処置を行うことをさらに含む、請求項１～４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項44】
前記処置は、抗ウイルス剤または免疫調節剤の投与を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項45】
対象が、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に、疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測する方法であって、前記対象から得られた生物学的サンプルにおいて、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを解析することによって、前記呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に経過した時間を推定することと、前記時間において、疾患の急性症状の発症に対する最大予測値を示す、請求項１～３７のいずれか１項に規定するバイオマーカーを選択することと、前記バイオマーカーを前記バイオマーカーの参照値と比較することとを含む、方法。
【請求項46】
対象のグループを呼吸器ウイルスに曝露する臨床試験または実地調査を行う方法であって、それぞれの前記対象に対して請求項１～２３７のいずれか１項に規定するバイオマーカーを解析することと、前記対象が疾患の急性症状を発症する可能性があるかどうかを予測するために、前記バイオマーカーを前記バイオマーカーの参照値と比較することと、疾患の急性症状を発症することが予測される対象を、前記臨床試験または実地調査の第１のサブグループに含めることとを含む、方法。
【請求項47】
前記バイオマーカーは、前記バイオマーカーのベースライン値と比較され、前記バイオマーカーの前記ベースライン値は、前記対象が前記呼吸器ウイルスに曝露される前、または曝露される可能性がある前に決定される、請求項４６に記載の方法。
【請求項48】
前記第１のサブグループの対象は、疾患の急性症状を発症することが予測された後に薬剤を投与される、請求項４６または４７に記載の方法。
【請求項49】
インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しないことが予測される対象を、第２のサブグループに含めることをさらに含む、請求項４６～４８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項50】
前記第２のサブグループの対象は、前記試験もしくは調査の間に薬剤を投与されない、または、前記試験もしくは調査の開始後の所定の時間に薬剤を投与される、請求項４９に記載の方法。
【請求項51】
前記呼吸器ウイルスは、呼吸器合胞体ウイルス（ＲＳＶ）、パラインフルエンザウイルス（ＨＰＩＶ）、メタニューモウイルス（ＨＭＰＶ）、ライノウイルス（ＨＲＶ）、コロナウイルス、アデノウイルス（ＨＡｄＶ）、エンテロウイルス（ＥＶ）、ボカウイルス（ＨＢｏＶ）、パレコウイルス（ＨＰｅＶ）、またはインフルエンザウイルスである、請求項１～５０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項52】
前記生物学的サンプルは血液または呼吸器のサンプルである、請求項１～５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項53】
前記１つ以上の遺伝子の前記発現レベルは、前記生物学的サンプルにおける前記１つ以上の遺伝子のｍＲＮＡ転写物を定量することによって測定される、請求項１～５２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項54】
生物学的サンプルにおける前記ｍＲＮＡ転写物は、ＲＴ－ｑＰＣＲなどのＰＣＲに基づく方法、または遺伝子発現マイクロアレイ、またはＲＮＡ－ｓｅｑの１つ以上によって定量される、請求項１～５３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項55】
対象が、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に、疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するためのコンピュータープログラムであって、前記プログラムがコンピューターによって実行されると、前記コンピューターに請求項１～３１のいずれか１項に規定するバイオマーカーを生成させる命令を含む、コンピュータープログラム。
【請求項56】
前記コンピュータープログラムは、前記バイオマーカーを前記バイオマーカーの参照値と比較する、請求項５５に記載のコンピュータープログラム。
【請求項57】
前記コンピュータープログラムは、前記バイオマーカーを前記バイオマーカーのベースライン値と比較する、請求項５５または５６に記載のコンピュータープログラム。
【請求項58】
対象が、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に、疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するための分類アルゴリズムであって、前記分類アルゴリズムは、疾患の急性症状を発症した対象における１つ以上の遺伝子の発現レベルを解析することと、疾患の急性症状を発症しない対象における発現レベルと比較することとによって導き出され、前記１つ以上の遺伝子は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋである、分類アルゴリズム。
【請求項59】
対象における疾患の前記急性症状は、疾患の１つ以上の症状を評価することによって判定される、請求項５８に記載の分類アルゴリズム。
【請求項60】
前記分類アルゴリズムは、コンピューターにより実施され、１人以上の対象からの前記１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むデータセットをコンピューターにおいて受け取ることと、前記１人以上の対象が疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するソフトウェアを前記コンピューターにおいて実行することとを含む、請求項５８または５９に記載の分類アルゴリズム。
【請求項61】
コンピューターによって実行されると、前記コンピューターに請求項５８～６０のいずれか１項に記載の分類アルゴリズムを実行させる命令を含む、コンピューター可読媒体および／またはコンピュータープログラム。
【請求項62】
対象が疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するためのコンピューターにより実施される方法であって、バイオマーカーは、呼吸器ウイルスを接種した後に疾患の急性症状を発症した対象における１つ以上の遺伝子の発現レベルを解析することと、呼吸器ウイルスを接種した後に疾患の急性症状を発症しない対象における発現レベルと比較することとによって生成され、前記１つ以上の遺伝子は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋである、コンピューターにより実施される方法。
【請求項63】
前記方法は、前記バイオマーカーをユーザーに表示するグラフィカルユーザーインターフェースを含む、請求項６２に記載のコンピューターにより実施される方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象が例えばインフルエンザウイルスなどの呼吸器ウイルスに曝露されたまたは曝露された可能性があった後に、疾患の急性症状または徴候を発症するであろうかどうかを予測するためのバイオマーカーに関する。本発明は、対象が重篤なまたは合併型の形態の疾患を発症するであろうかどうかを予測するための方法を提供する。本明細書に開示するように、本発明は、バイオマーカーを分析することを含む臨床試験または実地調査を行う方法を含むが、より一般には、本発明のバイオマーカーは、例えば、呼吸器ウイルスに感染した患者を分類して、急性の徴候または症状を発症しやすく、したがって医療行為を必要とし得る人を特定するために、任意の医療または医療以外の状況において使用することができる。対象は、呼吸器疾患を処置または予防するための医薬品を投与されていることがあり、したがって、本発明のバイオマーカーは、予想される医薬品の有効性を予測するためのコンパニオン分析用製品として使用され得る。本発明はさらに、本発明のバイオマーカーを生成または利用するコンピュータープログラム、コンピューター可読媒体、コンピューターにより実施される方法および分類アルゴリズムを提供する。
【背景技術】
【0002】
急性の上気道感染症および下気道感染症は、公衆衛生上の大きな問題であり、世界的に疾病率および死亡率の主要な原因となっている。ウイルスは呼吸器疾患の主な原因であり、ＲＮＡウイルス、例えば呼吸器合胞体ウイルス（ＲＳＶ）、インフルエンザウイルス、パラインフルエンザウイルス、メタニューモウイルス、ライノウイルス（ＨＲＶ）、およびコロナウイルスなどを含む（Ｈｏｄｉｎｋａ，“Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ＲＮＡ Ｖｉｒｕｓｅｓ”，Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ Ｓｐｅｃｔｒ．，２０１６ Ａｕｇ；４（４））。
【0003】
ＣＤＣの推定によると、２０１５～２０１６年の期間に米国において、インフルエンザ疾患は２，５００万人、インフルエンザに関連した受診は１，１００万人、インフルエンザに関連した入院は３１万人、ならびに肺炎およびインフルエンザによる死亡は１万２千人であった（Ｒｏｌｆｅｓ ｅｔ ａｌ ２０１６）。２００３年には、インフルエンザによる経済的負担は米国だけで年間約８７０億ドルと推定された（Ｍｏｌｉｎａｒｉ ｅｔ ａｌ ２００７）。インフルエンザのコストは明らかに相当なものであり、インフルエンザの処置または診断のためのいかなる方法も非常に大きな価値を持つだろう。
【0004】
インフルエンザはあらゆる年齢グループに感染し、無症候性感染や軽度の呼吸器疾患から重度の呼吸器疾患、さらには死に至るまで、様々な結果を引き起こす。そのため、同じインフルエンザウイルスに曝露された様々な対象が、無症状、軽度の症状、不顕性症状であり得、急性症状を示し得、または、医療を受けること、もしくはさらに緊急入院を必要とし得る（Ｃｏｘ ｅｔ ａｌ １９９９）。さらに、無症状または不顕性である感染症の割合、それらが伝染する程度、および症状発症前に生じる排出の割合は、管理対策の潜在的な影響、および処置や薬剤投与に関する決定に関係する（Ｌａｕ ｅｔ ａｌ．， ２０１０）。
【0005】
インフルエンザ、ＲＳＶ、ＨＲＶの試験用の治療薬および薬剤を評価するためのヒト負荷モデルにおける現在の試験デザインは、以下のいずれかに基づく。
ａ 「全般的投薬（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｄｏｓｉｎｇ）」－ウイルスを接種したすべての対象を、該対象が感染したかどうかに関係なく、接種後の所定の日（例えば、接種後の２４時間または２８時間）に全般的に処置すること。
ｂ 「誘発性投薬（Ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｄｏｓｉｎｇ）」－対象が以下のいずれか、または両方を有するときにそれらの対象のみを処置すること、
ｉ その最初の（または確定した）ＰＣＲ陽性の呼吸器サンプル（すなわち、接種後に感染が予想されるもののみを処置する）、
ｉｉ ウイルス感染の発症を示す初期の呼吸器症状。
ｃ 「誘発性投薬＋全般的投薬」（ＤｅＶｉｎｃｅｎｚｏ ｅｔ ａｌ，ＮＥＪＭ ２０１４；ＤｅＶｉｎｃｅｎｚｏ ｅｔ ａｌ，ＮＥＪＭ ２０１５）－これは、一次エンドポイントでは誘発性投薬の原則を用いるが、接種後の所定の日、例えば５日目に、まだ陽性ウイルスサンプル（または症状）を有していないいずれの対象も、その後にいずれにせよ薬剤を投与する。この場合において全般的に薬剤を投与された対象は、２つのサブ解析アプローチである、
ｉ サブグループとしてそれら自体で、
ｉｉ 誘発サブグループと組み合わせて、解析に含めることができる。
ａ 「全般的投薬（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｄｏｓｉｎｇ）」－ウイルスを接種したすべての対象を、該対象が感染したかどうかに関係なく、接種後の所定の日（例えば、接種後の２４時間または２８時間）に全般的に処置すること。
ｂ 「誘発性投薬（Ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｄｏｓｉｎｇ）」－対象が以下のいずれか、または両方を有するときにそれらの対象のみを処置すること、
ｉ その最初の（または確定した）ＰＣＲ陽性の呼吸器サンプル（すなわち、接種後に感染が予想されるもののみを処置する）、
ｉｉ ウイルス感染の発症を示す初期の呼吸器症状。
ｃ 「誘発性投薬＋全般的投薬」（ＤｅＶｉｎｃｅｎｚｏ ｅｔ ａｌ，ＮＥＪＭ ２０１４；ＤｅＶｉｎｃｅｎｚｏ ｅｔ ａｌ，ＮＥＪＭ ２０１５）－これは、一次エンドポイントでは誘発性投薬の原則を用いるが、接種後の所定の日、例えば５日目に、まだ陽性ウイルスサンプル（または症状）を有していないいずれの対象も、その後にいずれにせよ薬剤を投与する。この場合において全般的に薬剤を投与された対象は、２つのサブ解析アプローチである、
ｉ サブグループとしてそれら自体で、
ｉｉ 誘発サブグループと組み合わせて、解析に含めることができる。
【0006】
ヒト負荷モデルなどの研究モデルでは、重大な症状を発症するであろう人を事前に知っておくことで、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するようになり得る対象にのみ試験用の薬剤を投薬することができ得る。インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろう人を予測できる方法によって、薬剤の投与に適した対象を特定することができ得る。この投薬のためのボランティア選択方法の利点は、以下を含む。
ａ インフルエンザ様疾患の急性症状を示すようになるであろう人において薬剤の効果を評価することのみによって、臨床において関連する疾患の軽減を検出する能力が向上する。これは、ウイルスの排出／症状の存在、または接種したすべての人への薬剤の投与に基づいて処置を行う試験デザインとは対照的である。事前に試験に適切な対象を選択することによって、差の検出がより困難な個体群（すなわち、未感染の人、無症候性感染の人、ウイルス量が最小で軽度の感染しかない人）における薬剤の有効性評価に関連する問題を回避する。
ｂ それによって不必要に薬剤にさらされる人が少なくなり得る。
ｉ 薬剤の必要量が減り、製造およびコストに利点がある。
ｉｉ 急性症状を発症するであろう人にのみに処置を提供するように選択することによって、ベネフィット対リスクプロファイルを向上した処置レジームを提供する。
ｉｉｉ 試験用の薬剤にさらされる人を少なくすることによって、薬剤と研究との双方についてベネフィット対リスクプロファイルを向上する。
ａ インフルエンザ様疾患の急性症状を示すようになるであろう人において薬剤の効果を評価することのみによって、臨床において関連する疾患の軽減を検出する能力が向上する。これは、ウイルスの排出／症状の存在、または接種したすべての人への薬剤の投与に基づいて処置を行う試験デザインとは対照的である。事前に試験に適切な対象を選択することによって、差の検出がより困難な個体群（すなわち、未感染の人、無症候性感染の人、ウイルス量が最小で軽度の感染しかない人）における薬剤の有効性評価に関連する問題を回避する。
ｂ それによって不必要に薬剤にさらされる人が少なくなり得る。
ｉ 薬剤の必要量が減り、製造およびコストに利点がある。
ｉｉ 急性症状を発症するであろう人にのみに処置を提供するように選択することによって、ベネフィット対リスクプロファイルを向上した処置レジームを提供する。
ｉｉｉ 試験用の薬剤にさらされる人を少なくすることによって、薬剤と研究との双方についてベネフィット対リスクプロファイルを向上する。
【0007】
したがって、十分な情報を得た上で処置を決定可能とし、適切なレベルの治療を行い、および／または、インフルエンザ様疾患を処置する試験用の薬剤の試験デザインを向上するために、対象がインフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測する方法が依然として必要とされている。
【0008】
Ｗｏｏｄｓ等による、「Ａ Ｈｏｓｔ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｐｒｅｓｙｍｐｔｏｍａｔｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｕｍａｎｓ Ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ Ｉｎｆｌｕｅｎｚａ Ｈ１Ｎ１ ｏｒ Ｈ３Ｎ２」、ＰＬＯＳ ＯＮＥ、２０１３年１月、８（１）：ｅ５２１９８は、感染症例の９４％を検出できる、症候性インフルエンザのウイルス遺伝子シグネチャー（または因子）の生成について記載している。この遺伝子シグネチャーは、曝露後の２９時間ほども早くに検出可能であり、臨床症状がピークに達する前の平均４３時間（ｐ＝０．００３、Ｈ１Ｎ１）および３８時間（ｐ値は０．００５である、Ｈ３Ｎ２）で最大精度を達成すると報告されている。
【0009】
Ｗｏｏｄｓ等は、症状を示す前に、呼吸器ウイルスに感染した対象を特定するための方法を開示しているが、そのような方法は、個人がインフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するものではない。
【発明の概要】
【0010】
本発明は、対象が呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するためのバイオマーカーを提供し、バイオマーカーは、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に、対象から得られた生物学的サンプルにおいて測定された、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋを含む遺伝子群から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むか、またはその発現レベルから導き出される。
【0011】
本発明の文脈におけるバイオマーカーとは、生物学的状態または病態の測定可能な指標であり、特に、対象が疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するためのアウトプットである。アウトプットは数値のアウトプットでもよい。一部の実施形態において、本発明のバイオマーカーは、遺伝子群における２つ以上の遺伝子の発現レベル、または遺伝子群における少なくとも１つの遺伝子の発現レベルと、本明細書に記載するような少なくとも１つの他の因子との組合せを含む複合バイオマーカーであり得る。
【0012】
対象は、ヒトまたは非ヒト哺乳動物であり得る。
【0013】
疾患の急性症状は、本明細書に開示するように、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の症状からなり得る。
【0014】
インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状は、対象に以下の症状の４つ以上が認められ、これらの症状が、個別または組合せのいずれかにおいて、日常活動を妨げることを意味する。症状は、鼻汁、鼻づまり、咽喉痛、くしゃみ、耳痛、咳、息切れ、喘鳴、胸部絞扼感、頭痛、倦怠感、筋肉痛、筋肉および／または関節の痛み、体温上昇、寒気、ならびに発熱を含む。体温上昇は、３８℃以上の体温のことであり、任意で咳とともに生じ、任意で過去８～１２（例えば１０）日以内に発症したものであり得る。呼吸器ウイルスの接種に関与し、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の症状を評価する、平均的なヒト負荷研究において、対象の一部は急性症状を有し、これらの対象の症状は８５パーセンタイルとしてスコア化され、例えば、対象のＶＡＳまたはＣＡＴの総スコアは８５パーセンタイルにあることになる。例えば、ＶＡＳの総スコアが２５単位以上、またはＣＡＴスコアが１０単位以上であれば、急性症状に相当する。
【0015】
このように、一部の実施形態において、対象は合併型のインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患に進行しやすいと特定され得る。インフルエンザなどの合併した呼吸器疾患は、入院を必要とする疾患、ならびに／または下気道感染の症状もしくは徴候（低酸素血症、呼吸困難、肺浸潤）、中枢神経系の病変、および／もしくは基礎病態の著しい悪化を伴う疾患として定義される。
【0016】
対象が、合併したインフルエンザまたは他の呼吸器疾患などのインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症することが予測される場合、本発明に従って、対象が上述で定義したような急性症状を示すようになるであろうと予測される。対象がインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症するであろうことが予測され得るが、対象は自己回復することがあり、または、対象が急性症状を発症することを防ぐために処置がとられることがあり、例えば、薬剤が投与され得る。このように、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症することが予測される対象は、必ずインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症するわけではない。
【0017】
呼吸器ウイルスは、呼吸器合胞体ウイルス（ＲＳＶ）、パラインフルエンザウイルス（ＨＰＩＶ）、メタニューモウイルス（ＨＭＰＶ）、ライノウイルス（ＨＲＶ）、コロナウイルス、アデノウイルス（ＨＡｄＶ）、エンテロウイルス（ＥＶ）、ボカウイルス（ＨＢｏＶ）、パレコウイルス（ＨＰｅＶ）、インフルエンザＡ型およびインフルエンザＢ型を含むインフルエンザを含む、気道のウイルス感染症のすべてを含む。
【0018】
本発明の文脈における遺伝子群は、対象におけるインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の進行および／または転帰を予測するために、その発現レベルを解析して使用することができる、遺伝子のセットである。遺伝子サブ群は、疾患の進行における特定の段階、例えば、インフルエンザ様疾患もしくは他の呼吸器疾患の急性症状の起こり得る発症に向かう初期段階、中期段階、もしくは後期段階の進行において、または、呼吸器ウイルスの接種後もしくは曝露後の特定の時間点、例えば２５時間以下（例えば１３～２５時間）、もしくは３７～４９時間、もしくは４９～６１時間であって、一部の実施形態において、これらの時間枠はそれぞれ初期段階、中期段階、もしくは後期段階と呼ばれることがある、時間点において、予測に用い得る遺伝子群から選択される遺伝子のセットである。一部の状況において、対象がいつ呼吸器ウイルスに曝露されたかを確定できないことがあり、さらに、一部の対象は他の対象よりも早く症状を発症するので、評価された症状に基づいて疾患進行および疾患進行の段階を推定することができる。
【0019】
特に、本発明の遺伝子群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋから選択される１つ以上の遺伝子（２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、６つの遺伝子等を含む）を含み得る。
【0020】
一部の実施形態において、遺伝子群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋから選択される１つ以上の遺伝子（２つの遺伝子、３つの遺伝子、４つの遺伝子、５つの遺伝子、６つの遺伝子等を含む）を含む、１６個以下の遺伝子（典型的に１０個以下の遺伝子、およびより典型的に６つ以下の遺伝子）からなり得る。
【0021】
一部の実施形態において、遺伝子群はＰＨＦ２０を含むことができる。一部の実施形態において、遺伝子群はＮＯＬ９を含むことができる。一部の実施形態において、遺伝子群はＰＨＦ２０およびＮＯＬ９の両方を含むことができる。
【0022】
本発明の遺伝子群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋから選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの遺伝子からなり得る。このように、例えば、本発明の遺伝子群は、ＰＨＦ２０、および任意でＮＯＬ９を含む１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの遺伝子からなり得る。
【0023】
他に記載がない限り、本発明は、本発明の方法の精度、感度、または特異性をさらに向上させることが見出され得る、本明細書に具体的に開示されていない１つ以上のさらなる遺伝子を、遺伝子群内に含む可能性を排除するものではない。
【0024】
第１の遺伝子サブ群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２を含み得る。
【0025】
したがって、第１の遺伝子サブ群はＰＨＦ２０の発現レベルを含み得る。第１の遺伝子サブ群は、ＰＨＦ２０の発現レベルに加えて、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方における発現レベルを含み得る。第１の遺伝子サブ群が、ＰＨＦ２０の発現レベルと、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方における発現レベルとを含む場合、第１の遺伝子サブ群は、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２の１つ、２つ、または３つにおける発現レベルをさらに含み得る。
【0026】
第１の遺伝子サブ群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２の１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つからなり得る。
【0027】
第１の遺伝子サブ群は、ＰＨＦ２０である１つの遺伝子からなり得る。第１の遺伝子サブ群は２つの遺伝子からなり得、その１つがＰＨＦ２０であり得る。第１の遺伝子サブ群は３つの遺伝子からなり得、その１つがＰＨＦ２０であり得る。第１の遺伝子サブ群は４つの遺伝子からなり得、その１つがＰＨＦ２０であり得る。第１の遺伝子サブ群は５つの遺伝子からなり得、その１つがＰＨＦ２０であり得る。第１の遺伝子サブ群は６つの遺伝子からなり得、その１つがＰＨＦ２０であり得る。
【0028】
第１の遺伝子サブ群は２つの遺伝子からなり得、その一方がＰＨＦ２０であり、他方がＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１であり得る。第１の遺伝子サブ群は、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方を伴って、ＰＨＦ２０を含む、３つの遺伝子からなり得る。第１の遺伝子サブ群は、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方を伴って、ＰＨＦ２０を含む、４つの遺伝子からなり得る。第１の遺伝子サブ群は、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方を伴って、ＰＨＦ２０を含む、５つの遺伝子からなり得る。第１の遺伝子サブ群は、ＡＰＢＡ２およびＡＢＣＡ１の１つまたは両方を伴って、ＰＨＦ２０を含む、６つの遺伝子からなり得る。
【0029】
第２の遺伝子サブ群は、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２を含み得る。
【0030】
したがって、第２の遺伝子サブ群は、ＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸ（特にＮＯＬ９）の１つ以上における発現レベルを含み得る。第２の遺伝子サブ群は、ＨＰ、ＭＡＸ、およびＮＯＬ９（特にＮＯＬ９）の１つ以上における発現レベルに加えて、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方における発現レベルを含み得る。第２の遺伝子サブ群が、ＨＰ、ＭＡＸ、およびＮＯＬ９（特にＮＯＬ９）の１つ以上における発現レベルと、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方における発現レベルとを含む場合、第２の遺伝子サブ群は、ＴＭ９ＳＦ２の発現レベルをさらに含み得る。
【0031】
第２の遺伝子サブ群は、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２の１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つからなり得る。
【0032】
第２の遺伝子サブ群は、ＮＯＬ９、ＨＰ、またはＭＡＸ（特にＮＯＬ９）である１つの遺伝子からなり得る。第２の遺伝子サブ群は２つの遺伝子からなり得、その１つまたは両方がＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸ（特にＮＯＬ９）から選択され得る。第２の遺伝子サブ群は３つの遺伝子からなり得、その１つ、２つ、またはすべてがＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸ（特にＮＯＬ９）から選択され得る。第２の遺伝子サブ群は４つの遺伝子からなり得、その１つ、２つ、または３つがＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸ（特にＮＯＬ９）から選択され得る。第２の遺伝子サブ群は５つの遺伝子からなり得、その１つ、２つ、または３つがＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸ（特にＮＯＬ９）から選択され得る。第２の遺伝子サブ群は６つの遺伝子からなり得、その１つ、２つ、または３つがＮＯＬ９、ＨＰ、およびＭＡＸ（特にＮＯＬ９）から選択され得る。
【0033】
第２の遺伝子サブ群は２つの遺伝子からなり得、その一方がＮＯＬ９、ＨＰ、またはＭＡＸ（特にＮＯＬ９）であり、他方がＢＳＴ１またはＭＰＲＩＰであり得る。第２の遺伝子サブ群は、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方を伴って、ＮＯＬ９、ＨＰ、またはＭＡＸ（特にＮＯＬ９）の１つ以上を含む、３つの遺伝子からなり得る。第２の遺伝子サブ群は、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方を伴って、ＮＯＬ９、ＨＰ、またはＭＡＸ（特にＮＯＬ９）の１つ以上を含む、４つの遺伝子からなり得る。第２の遺伝子サブ群は、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方を伴って、ＮＯＬ９、ＨＰ、またはＭＡＸ（特にＮＯＬ９）の１つ以上を含む、５つの遺伝子からなり得る。第２の遺伝子サブ群は、ＢＳＴ１およびＭＰＲＩＰの１つまたは両方を伴って、ＮＯＬ９、ＨＰ、またはＭＡＸ（特にＮＯＬ９）の１つ以上を含む、６つの遺伝子からなり得る。
【0034】
第３の遺伝子サブ群は、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋを含み得る。
【0035】
したがって、第３の遺伝子サブ群は、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方における発現レベルを含み得る。第３の遺伝子サブ群は、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方における発現レベルに加えて、ＥＰＨＡ４およびＢＭＰ２Ｋの１つまたは両方における発現レベルを含み得る。第３の遺伝子サブ群が、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方における発現レベル、ＥＰＨＡ４およびＢＭＰ２Ｋの１つまたは両方における発現レベルを含む場合、第３の遺伝子サブ群は、ＮＳＵＮ６の発現レベルをさらに含み得る。
【0036】
第３の遺伝子サブ群は、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋの１つ、２つ、３つ、４つ、または５つからなり得る。
【0037】
第３の遺伝子サブ群は、ＨＰまたはＨＯＭＥＲ３である１つの遺伝子からなり得る。第３の遺伝子サブ群は２つの遺伝子からなり得、その１つまたは両方がＨＰおよびＨＯＭＥＲ３から選択され得る。第３の遺伝子サブ群は３つの遺伝子からなり得、その１つまたは２つがＨＰおよびＨＯＭＥＲ３から選択され得る。第３の遺伝子サブ群は４つの遺伝子からなり得、その１つまたは２つがＨＰおよびＨＯＭＥＲ３から選択され得る。第３の遺伝子サブ群は５つの遺伝子からなり得、その１つまたは２つがＨＰおよびＨＯＭＥＲ３から選択され得る。
【0038】
第３の遺伝子サブ群は２つの遺伝子からなり得、その一方がＨＰまたはＨＯＭＥＲ３であり、他方がＥＰＨＡ４またはＢＭＰ２Ｋであり得る。第３の遺伝子サブ群は、ＥＰＨＡ４およびＢＭＰ２Ｋの１つまたは両方を伴って、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方を含む、３つの遺伝子からなり得る。第３の遺伝子サブ群は、ＥＰＨＡ４およびＢＭＰ２Ｋの１つまたは両方を伴って、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方を含む、４つの遺伝子からなり得る。第３の遺伝子サブ群は、ＥＰＨＡ４およびＢＭＰ２Ｋの１つまたは両方を伴って、ＨＰおよびＨＯＭＥＲ３の１つまたは両方を含む、５つの遺伝子からなり得る。
【0039】
一部の実施形態において、上述の遺伝子群のいずれも、本開示の群の本質的な特徴から逸脱することなく、上術で挙げた遺伝子に加えて１～２つの遺伝子をさらに含んでもよい。
【0040】
以下の実施例に示すように、本発明に従って、対象がインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症することを予測するとして同定された遺伝子は、上術で定義したように、急性症状を発症しない対象と比べて、急性症状を示すようになる対象において、ウイルスを接種した後に、発現レベルの変化を示す。このことは、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状をより発症しやすい対象を特定する遺伝子の可能性を示している。ウイルス感染症の症状は、一部の対象では他の対象よりも早く発症するので、本発明における１つ以上の遺伝子の発現の変化は、対象が感染症の任意の症状を示す前に、急性症状を予測するものであり得るか、または、対象が感染症の最初の症状を示し始めるときとほぼ同じときにおける、急性症状の早期診断指標となり得る。
【0041】
生物学的サンプルにおける１つ以上の遺伝子の発現レベルは、遺伝子、特に哺乳動物遺伝子の発現レベルを定量するために当該技術で知られている任意の適切な方法を用いて測定することができる。一部の実施形態において、１つ以上の遺伝子の発現レベルは、生物学的サンプルにおける本発明の１つ以上の遺伝子のｍＲＮＡ転写物を定量することによって測定することができる。
【0042】
好ましくは、例えばＲＴ－ｑＰＣＲなどのＰＣＲに基づく方法を用いることができる。ＲＴ－ｑＰＣＲに基づく方法の例は、米国特許第７，１０１，６６３号明細書に開示されており、その内容は参照することによって本明細書に援用される。リアルタイムＰＣＲの利点は、使用が比較的容易で便利なことである。
【0043】
あるいは、例えば米国特許第６，０４０，１３８号明細書に開示され、その内容が参照することによって本明細書に援用される種類の遺伝子発現マイクロアレイを用いてもよく、それにおいて、生物学的サンプルから単離されたｍＲＮＡ転写物由来の二本鎖ｃＤＮＡを転写し、得られたｃＲＮＡ転写物を断片化することによって得られる、標識された標的ｃＲＮＡ分子のプールを、固体担体上の特定の位置に固定された特異的配列を有するオリゴヌクレオチドプローブとハイブリダイズさせる。ｃＲＮＡ標的を表面結合プローブと共にインキュベートした後、アレイを洗浄し、標的の標識を用いて、アレイ上の所定の検出体にどれだけ標識が結合しているかを定量することができる。表面に結合した所定の標的ｃＲＮＡの量は、対応する遺伝子の発現レベルに比例する。
【0044】
あるいは、ＲＮＡ－ｓｅｑがＲＮＡの定量、発見、およびプロファイリングに用いられ得る。これは、ＲＮＡから変換したｃＤＮＡに次世代シーケンシングを用いるものである（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ ２００９）。
【0045】
好適には、生物学的サンプルは血液サンプルまたは呼吸器サンプルであり得る。特に、サンプルは免疫細胞を含むサンプルであり得る。
【0046】
一部の実施形態において、それぞれの１つ以上の遺伝子の発現レベルは、それぞれの参照レベルと比較することができる。参照レベルは、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を示すしきい値発現レベル、または発症する急性症状の予測値とすることができる。あるいは、参照レベルは、対象がインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症する可能性が低いことを示すベースラインの発現レベルとすることができる。１つ以上の遺伝子の発現が、それぞれのベースラインレベルに対して、例えば少なくとも１．１倍、好ましくは少なくとも１．５倍、または２倍、または３倍、または４倍、または５倍など、最大１００倍まで、有意に変化すること（発現の増加または発現の減少）は、インフルエンザ様疾患もしくは他の呼吸器疾患の急性症状を示すか、または対象がインフルエンザ様疾患もしくは他の呼吸器疾患の急性症状を発症するであろうことを予測し得る。
【0047】
一部の実施形態において、方法は各遺伝子の個別の参照レベルに関与し得る。遺伝子の少なくとも１つ、好ましくは遺伝子の２つ以上の発現が、それぞれの参照レベルに対して変化することは、本発明に従って、インフルエンザ様疾患もしくは他の呼吸器疾患の急性症状を示すか、またはインフルエンザ様疾患もしくは他の呼吸器疾患の急性症状の発症を予測し得る。
【0048】
一部の実施形態において、遺伝子または各遺伝子の参照レベルは、同じ対象におけるその遺伝子について以前に測定された発現レベルであってもよい。特に、遺伝子または各遺伝子の参照レベルは、対象が例えばインフルエンザなどの呼吸器ウイルスに感染していないことが分かっている時に測定した、対象の遺伝子のベースライン発現レベルを含み得る。対象において、以前に１回を超える機会に測定された、１つ以上の遺伝子の以前の発現レベルが利用可能である場合、各遺伝子の参照レベルは、複数の以前のレベルの平均値を含み得る。
【0049】
このように、一部の状況において、対象を一度テストして、１つ以上の遺伝子のベースラインレベルを得て、これが、その後に、ウイルス感染症が疑われるまたは日常的な検査の場合に、現在の発現レベルとの比較に用いられて、対象がインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症する可能性があるかどうかを予測し得る参照レベルを形成することができる。
【0050】
呼吸器ウイルスへの曝露、または呼吸器ウイルスへの曝露の可能性は、市中感染の呼吸器ウイルス感染症への曝露、自宅において、介護施設、病院、または軍事状況内での呼吸器ウイルスへの曝露を含む、呼吸器ウイルスとの任意の接触、または接触の可能性を含む。また、曝露は、ヒト負荷モデルおよび／または臨床試験における対象への接種も含む。
【0051】
上述で説明したように、対象がいつ呼吸器ウイルスに曝露されたかを把握することはいつも可能なわけではない。さらに、様々な対象が異なる時間点で症状を示し、一部の対象は他の対象よりも早く症状を示す。したがって、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の進行は、相対的なスケールで測定することができ、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状の起こり得る発症に向かう初期段階、中期段階、または後期段階の進行と呼ぶことができる。他の状況、例えばヒト負荷モデルにおける接種後において、呼吸器ウイルスへの曝露の正確なタイミングが分かっており、曝露からの時間を時間単位で、例えば曝露後２５時間以下（例えば１３～２５時間）を測定することが可能である。
【0052】
以下の図面および実施例において説明するように、１つ以上の遺伝子を含む単一の遺伝子群を、第１のアルゴリズムを用いて解析することができる。あるいは、遺伝子群と遺伝子サブ群の組合せを解析することができる。異なる遺伝子群および遺伝子サブ群を、例えば、同じ生物学的サンプル、または類似の、もしくは同じ時間枠内に得られたサンプルを用いて、同時に解析することができる。異なる遺伝子群および遺伝子サブ群は、第１のアルゴリズムを用いて第１の時間点で採取されたサンプルにおいて解析された第１の遺伝子群または遺伝子サブ群、および第２のアルゴリズムを用いて第２の時間点で採取されたサンプルにおいて解析された第２の遺伝子群または遺伝子サブ群、および第３のアルゴリズムを用いて第３の時間点で採取されたサンプルにおいて解析された第３の遺伝子群または遺伝子サブ群等を用いて、順次で解析することができる。
【0053】
上述したように、本発明のバイオマーカーは、遺伝子発現レベル、例えば対象の年齢を含む、多くの入力変数もしくは因子に基づくことができ、または、対象が罹患し得る他の基礎病態、例えば喘息などを、バイオマーカーを計算するために用いる変数に含めてもよい。したがって、バイオマーカーは複合バイオマーカーであり得る。バイオマーカーのアウトプットは数値でもよい。数値は、しきい値、参照レベル、ベースラインレベルを用いて決定することができ、例えば、所定の参照レベルを超える数値は、対象がインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症するであろうことを予測する。
【0054】
バイオマーカーは、コンピューターにおいて生成され得、遺伝子群の１つ以上の遺伝子、または第１の遺伝子サブ群の１つ以上の遺伝子、または第２の遺伝子サブ群の１つ以上の遺伝子、または第３の遺伝子サブ群の１つ以上の遺伝子の発現レベルを入力変数として用いる分類アルゴリズムの出力変数を含む。
【0055】
分類アルゴリズムは、該アルゴリズムが最大数の適正な予測を生成するように、精度を優先するように構成することができる。したがって、分類アルゴリズムは、真陰性である陰性テスト結果の割合である陰性的中度（ＮＰＶ）を優先するように構成することができ、その目的は、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しないと予測されたが、実際にインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症するようになる対象の数を最小にすることである。
【0056】
分類アルゴリズムは、呼吸器ウイルスに曝露された後の所定の時間に対象のグループから得られた生物学的サンプルから測定された遺伝子群からの１つ以上の遺伝子の発現レベルを入力変数として用いる訓練データセットから機械学習によって導き出され得、対象のグループは、呼吸器ウイルスに曝露された後にインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症したかどうかに応じて２つのクラスに分けられ、クラス同士の間を識別する出力変数を生成するために、分類アルゴリズムを発現レベルに対して運用する。
【0057】
対象をその症状スコアに基づいて２つ以上のクラスに分類するために、数多くの分類アルゴリズムが当業者に利用可能である。同様に、２つ以上のクラスと１つ以上の遺伝子のそれぞれの発現レベルとを含む訓練データセットを用いて、１つ以上の遺伝子のそれらの発現レベルに基づいて新たな対象を分類することができる分類アルゴリズムを導き出すために、数多くの機械学習技術が利用可能である。機械学習プロセスを用いて構築された分類アルゴリズムの性能は、当業者が１つ以上の遺伝子のそれらの発現レベルに基づいた対象の分類に最適な分類アルゴリズムを得ることができるように、１つ以上の既知の検証方法、例えば交差検証を用い、統計パラメーター（例えば精度、感度、特異度）を計算して検証することができる。
【0058】
訓練データセットにおけるグループの対象のインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状は、呼吸器ウイルスに曝露された後の一連の予め設定した時間におけるインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の１つ以上の症状を評価することによって判定することができる。１つ以上の症状は、日記カード、任意で視覚的アナログスコア症状日記カード（ＶＡＳ）を用いて対象によって評価され、または任意で、カテゴリー式症状（ＣＡＴ）が、改訂標準化症状スコア、例えば改訂ジャクソンスコアを用いて記録される。評価される症状は、鼻汁、鼻づまり、咽喉痛、くしゃみ、耳痛、咳、息切れ、頭痛、倦怠感、筋肉痛、筋肉および／または関節の痛み、寒気、ならびに発熱を含み得る。
【0059】
第１のクラスの対象は、総ＶＡＳが２５単位以上、および／もしくは総ＣＡＴスコアが１０単位以上を記録し得、または、症状のピークまでの総ＶＡＳもしくはＣＡＴの最大変動、隔離期間における総ＶＡＳもしくはＣＡＴの最大変動、もしくは症状のピークまでの総ＶＡＳもしくはＣＡＴの最も急な勾配（回帰直線の傾き）の１つ以上を示し得る。
【0060】
典型的に、機械学習プロセスと得られた分類アルゴリズムとは、コンピューターを用いて実行され得る。
【0061】
遺伝子群および遺伝子サブ群は、（ｉ）ウイルスに曝露された後の一連の予め設定した時間全体にわたって、データ訓練セットにおいて、対象のグループから得られた生物学的サンプルにおける発現レベルを解析すること、および、（ｉｉ）インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状との名目的関連を示す遺伝子を同定すること、および、（ｉｉｉ）変数選択プロセスを用いて、ウイルスに曝露された後の所定の時間における発現レベルがインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症するための最大予測値を示す、同定された遺伝子の群を選択すること、によって選択され得る。
【0062】
変数選択プロセスは、呼吸器ウイルスに曝露された後の所定の時間における同定された遺伝子の発現レベルに、勾配ブースティングプロセスを繰り返すこと、および、勾配ブースティングプロセスによって最も頻繁に選択される１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの遺伝子のセットを選択することを含み得る。変数選択プロセスは、添付図面の図６に示されており、勾配ブースティングマシン（ＧＢＭ；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ２００１；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ２００２）によって実行される。本発明の文脈において、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症した対象と、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状を発症しなかった対象との間の遺伝子の発現差異解析は、３次ｐ－スプラインモデルを適用して行われた。３次スプライン解析から得られた名目的関連は、勾配ブースティングマシンを含む変数選択プロセスに入力され、反復探索が、５０個の開始点（シード）を用いて行われて、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患の急性症状の発症における最良の遺伝子予測因子を決定した。
【0063】
バイオマーカーは、臨床試験において対象をグループに割り当てる、または処置決定を行うために用いられ得る。１つのサブグループに割り当てられた対象には薬剤が投与される一方、別のサブグループに割り当てられた対象には薬剤が投与されないか、または試験もしくは研究の後期になるまで薬剤が投与されない。また、バイオマーカーは、薬剤を投与した対象が呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に疾患の急性症状を発症する可能性があるかどうかを評価することによって、薬剤の有効性をモニタリングするために使用され得る。薬剤は、治療剤や、例えばワクチンなどの予防剤を含んでいてもよい。
【0064】
したがって、本発明は、対象が呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に疾患の急性症状または合併症状を発症するであろうかどうかを予測する方法であって、本発明におけるバイオマーカーを解析することと、バイオマーカーを該バイオマーカーの参照値と比較することとを含む方法を提供する。
【0065】
本発明はまた、対象のグループを呼吸器ウイルスに曝露する臨床試験または実地調査を行う方法であって、各対象に対して本発明におけるバイオマーカーを解析することと、対象が疾患の急性症状を発症する可能性があるかどうかを予測するために、バイオマーカーを該バイオマーカーの参照値と比較することと、疾患の急性症状を発症することが予測される対象を、臨床試験または実地調査の第１のサブグループに含めることと、疾患の急性症状を発症しないことが予測される対象を、第２のサブグループに含めることとを含む方法を提供する。
【0066】
上述で説明したように、本発明の方法は、バイオマーカーを該バイオマーカーの参照値または該バイオマーカーのベースライン値と比較することを含むことができる。バイオマーカーのベースライン値は、対象が呼吸器ウイルスに感染していないことが分かっている時に決定することができる。疾患は、インフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患であり得る。
【0067】
薬剤は、医学的処置に使用されるすべての物質を含み、ワクチン、薬剤、プラセボ、および試験用の薬剤、例えば、臨床試験の研究対象となる試験用の薬剤を含む。したがって、薬剤は、認可された、認可されていない、および試験用の薬剤を含む。また、薬剤は、すでに市販の承認を有しているが、異なる用途に対して、もしくは異なる方法で製剤化したときの有効性に対してテストされている、または承認された用途についてさらなる情報を得るためにテストされている製品も含む。
【0068】
また、本発明は、対象が呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に例えばインフルエンザ様疾患などの疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するためのコンピュータープログラムであって、プログラムがコンピューターによって実行されると、コンピューターに本発明におけるバイオマーカーを生成させる命令を含むコンピュータープログラムを提供する。
【0069】
本発明は、対象が呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に例えばインフルエンザ様疾患または他の呼吸器疾患などの疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するための分類アルゴリズムであって、該分類アルゴリズムは、疾患の急性症状を発症した対象における１つ以上の遺伝子の発現レベルを解析することと、疾患の急性症状を発症しない対象における発現レベルと比較することとによって導き出され、１つ以上の遺伝子は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋである、分類アルゴリズムをさらに提供する。
【0070】
本発明は、コンピューターによって実行されると、コンピューターに本発明における分類アルゴリズムを実行させる命令を含む、コンピューター可読媒体および／またはコンピュータープログラムをさらに提供する。
【0071】
また、本発明は、対象が例えばインフルエンザ様疾患などの疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測するためのコンピューターにより実施される方法であって、バイオマーカーは、呼吸器ウイルスを接種した後に疾患の急性症状を発症した対象における１つ以上の遺伝子の発現レベルを解析することと、呼吸器ウイルスを接種した後に疾患の急性症状を発症しない対象における発現レベルと比較することとによって生成され、１つ以上の遺伝子は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋである、コンピューターにより実施される方法を提供する。
【0072】
また、本発明は、バイオマーカーをユーザーに表示するグラフィカルユーザーインターフェースを含む、コンピューターにより実施される方法を提供する。また、本発明のコンピューターにより実施される態様は、１つを超えるコンピューター、例えば異なる場所で動作する２つ以上のコンピューターによって実行され得ることも考慮される。２つ以上のコンピューターは、例えばインターネットなどのデータチャンネルを介して通信することができる。
【0073】
また、本発明は、対象が呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に疾患の急性症状を発症するであろうかどうかを予測する方法であって、対象から得られた生物学的サンプルにおいて、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、ＤＣＵＮ１Ｄ２、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＥＰＨＡ４から選択される１つ以上の遺伝子の発現レベルを解析することによって、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後に経過した時間を推定することと、上述の時間において、疾患の急性症状の発症に対する最大予測値を示す、本明細書に記載するバイオマーカーを選択することと、バイオマーカーを該バイオマーカーの参照値と比較することとを含む方法を提供する。
【0074】
例えば、一部の実施形態において、経過した時間は、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後の約１日（すなわち、約２３～２６時間、例えば２５時間）と推定することができる。その場合、選択されたバイオマーカーは、本明細書に記載する第１の遺伝子サブ群からの１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むことができる。
【0075】
経過した時間は、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後の約１．５～２日（すなわち、約３７～４９時間）と推定することができる。その場合、選択されたバイオマーカーは、本明細書に記載する第２の遺伝子サブ群からの１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むことができる。
【0076】
経過した時間は、呼吸器ウイルスに曝露された、または曝露された可能性があった後の約２～２．５日（すなわち、約４９～６１時間）と推定することができる。その場合、選択されたバイオマーカーは、本明細書に記載する第３の遺伝子サブ群からの１つ以上の遺伝子の発現レベルを含むことができる。
【0077】
また、本発明は、本発明における方法においての使用のためのキットを提供する。キットは、本明細書に記載する遺伝子群または第１、第２、もしくは第３の遺伝子サブ群からの１つ以上の遺伝子に対応する、１つ以上のヌクレオチドまたは１つ以上のペプチドの検出、任意での定量を可能にする１つ以上の試薬を含み得る。キットは、血液、血清、血漿、尿、唾液、組織生検、便、痰、皮膚、鼻、または咽頭サンプルなどだが、これらに限定されるものではない、生物学的サンプル中の、またはそれらから抽出された１つ以上の分析物を検出するためのものであり得る。キットは、ラテラルフローアッセイなどのアッセイを行うためのデバイスを含んでもよい。デバイスは、例えば（病院または他の医療施設とは対照的に）自宅において、患者が（医師の助けなしに）自主的に使用できるように構成することができる。デバイスは、毛細管流を支援することができる多孔性材料のストリップを含むことができ、サンプルを受け入れるためのゾーン、分析物を検出するための試薬を含むゾーン、検出ゾーン、およびコントロールゾーンが存在する。使用の際、試薬と分析物との反応は、検出ゾーンにおいて、例えば検出ゾーンの材料の色の変化によって検出することができる。使用の際、コントロールゾーンは、検出ゾーンにおいて検出された反応を評価するための参照部として機能し得る。デバイスは、１つを超えるテストストリップを含むことができ、例えば、デバイスは、同じまたは別個の受け入れゾーンと連通する２つ、３つ、４つ、５つ、または６つのテストストリップを含むことができる。
【0078】
上述の遺伝子についての参考文献および配列表は、本説明の末尾に記載されている。参考文献および配列表は、必然的に特定のアレルを開示するものであり、例示のためにのみ含まれていることが理解されよう。本発明は、このような特定のアレルの使用に限定されるものではなく、１つ以上の遺伝子の様々な変異体の発現産物を使用して実施することもできる。
【0079】
以下は、本発明の実施形態の添付の図面に関して例示のためのみとして記載する。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0081】
実施例１
以下に記載するように、３つの別個の研究における対象は、隔離期間中のそのピーク症状のスコアに基づいて、インフルエンザ様疾患の急性症状を示した対象のサブセットを含むと判定された。
以下に記載するように、３つの別個の研究における対象は、隔離期間中のそのピーク症状のスコアに基づいて、インフルエンザ様疾患の急性症状を示した対象のサブセットを含むと判定された。
【0082】
方法
トランスクリプトミクス解析を行うため、接種後の隔離期間全体にわたってＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（登録商標）ＨＧ－Ｕ１３３ Ｐｌｕｓ ２．０マイクロアレイを用いた。インフルエンザ様疾患の急性症状を発症した対象と、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しなかった対象との間の発現差異解析を、３次ｐ－スプラインモデルを適用して行った。３次スプライン解析から得られた名目的関連を変数選択プロセスに入力し、接種後の１日目の朝、２日目の朝、および２日目の夜におけるインフルエンザ様疾患の急性症状の６つの最良の遺伝子予測因子を決定した。これらの遺伝子は、ウイルスへの曝露後の様々な時間でモデル内においてインフルエンザ様疾患の急性症状を発症した対象と、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しなかった対象とを識別するために用いることができた。
トランスクリプトミクス解析を行うため、接種後の隔離期間全体にわたってＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ（登録商標）ＨＧ－Ｕ１３３ Ｐｌｕｓ ２．０マイクロアレイを用いた。インフルエンザ様疾患の急性症状を発症した対象と、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しなかった対象との間の発現差異解析を、３次ｐ－スプラインモデルを適用して行った。３次スプライン解析から得られた名目的関連を変数選択プロセスに入力し、接種後の１日目の朝、２日目の朝、および２日目の夜におけるインフルエンザ様疾患の急性症状の６つの最良の遺伝子予測因子を決定した。これらの遺伝子は、ウイルスへの曝露後の様々な時間でモデル内においてインフルエンザ様疾患の急性症状を発症した対象と、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しなかった対象とを識別するために用いることができた。
【0083】
この解析では、３つの別個の研究からのデータを組み合わせており、その最大のものはｈＶＩＶＯによって実施され（ｈＶＩＶＯ－１）、一般に公開されている２つの研究もデューク大学医療センターのｈＶＩＶＯ負荷モデルで実施された（Ｄｕｋｅ－１（Ｚａａｓ ｅｔ ａｌ ２００９）およびＤｕｋｅ－２（Ｗｏｏｄｓ ｅｔ ａｌ ２０１３）：ＧＥＯではＧＳＥ５２４２８として索引付けされ、一般に公開されている）。
【0084】
表１は、各研究について、用いたウイルス、対象の数、用いたマイクロアレイプラットフォーム、ＰａｘＧｅｎｅ血液サンプルを採取した時間点、症状を測定するために日記カードで用いた方法（ＶＡＳ＝視覚的アナログスケール、ＣＡＴ＝改訂ジャクソンスコア／カテゴリー式）、１日に得た日記カードの数、およびインフルエンザ感染を確認するために用いた方法を示す。
【表1】
【0085】
ｈＶＩＶＯ－１では、６０人の健康なボランティアにインフルエンザＡ型 Ｈ３Ｎ２ Ｐｅｒｔｈ／１６／２００９を鼻腔内接種し、そのうち２７人をこの解析に用いた。Ｄｕｋｅ－１では、１７人の健康なボランティアにインフルエンザＡ型 Ｈ３Ｎ２ Ａ／Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ／６７／２００５を鼻腔内接種した。Ｄｕｋｅ－２では、２４人の健康なボランティアにインフルエンザＡ型 Ｈ１Ｎ１ Ａ／Ｂｒｉｓｂａｎｅ／５９／２００７を鼻腔内接種した。すべてのボランティアがインフォームドコンセントに同意し、登録前に詳細な検診を受け（図１）、使用したインフルエンザ株に対して相当なベースライン抗体を有する人は除外した。約４８時間の隔離後（研究の０日目の正午頃）、標準的なピペッティング方法を用いて、対象の両側鼻孔に所定用量のインフルエンザＡ型を滴下した。ボランティアは、隔離から退院するまで、そして各経過観察受診時に、臨床測定およびサンプルの採取を受けた。
【0086】
ｈＶＩＶＯ－１では、６０人の対象のうちの３３人が接種後に感染し（ウイルス排出の確認によって証明）、２５人は感染していないと特定され、２人は不確定であった。最初の２７人に接種し、各対象の全サンプルを遺伝子マイクロアレイアッセイ用に送った後に、中間解析を行った。２７人の対象のうちの１人は隔離を完了しなかったため、解析から除外した。有効なマイクロアレイデータを有する２６人の対象のうち、１３人が感染確認として、１１人が感染していないとして特定され、２人は不確定であった。
【0087】
Ｄｕｋｅ－１では、１７人の対象のうちの９人が接種後に感染し（ウイルス排出の確認によって証明）、８人が感染していないとして特定された。４つの希釈（６．４１ＴＣＩＤ５０／ｍＬ、５．２５ＴＣＩＤ５０／ｍＬ、４．４１ＴＣＩＤ５０／ｍＬ、および３．０８ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）を使用し、４～５人の対象に各用量を投与した。
【0088】
Ｄｕｋｅ－２では、２４人の対象のうちの９人が接種後に感染し（ウイルス排出の確認によって証明）、１５人が感染していないとして特定された。４つの希釈（２．３５ＴＣＩＤ５０／ｍＬ、１．８ＴＣＩＤ５０／ｍＬ、１．２５ＴＣＩＤ５０／ｍＬ、および１．４ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）を使用し、４～６人の対象に各用量を投与した。１人の対象を二次感染により除外した。
【0089】
対象は、ｈＶＩＶＯ研究における上皮被覆液からの定性的ウイルス培養および定量的インフルエンザＲＴ－ＰＣＲデータに基づいて、インフルエンザ感染が確認された。上皮被覆液を、鼻咽頭のＦＬＯＱスワブから１日２回採取した（１日目の朝から開始、最初のサンプルは接種後の約２０時間）。鼻腔採取を隔離期間にわたって続けた。Ｄｕｋｅの研究では、対象の感染状態をＷｏｏｄｓ等、２０１３年から入手した。
【0090】
対象は、隔離期間にわたって１日３回、カテゴリー式および連続式（視覚的アナログスケール、ＶＡＳ）の症状日記カードにおいて、その症状を自己評価した。カテゴリー式症状は、改訂標準化症状スコアを用いて記録された。改訂ジャクソンスコアでは、対象は、上気道症状（鼻汁、鼻づまり、咽喉痛、くしゃみ、および耳痛）、下気道症状（咳、および息切れ）、ならびに全身症状（頭痛、筋肉痛、および筋肉および／または関節の痛み）からなる１０個の症状を、「症状なし」、「気になる程度」、「気になるが活動できる」、および「気になって日常活動ができない」の０～３のスケールにおいて順位付けする必要がある。ｈＶＩＶＯ－１では、１０個の症状に加え、喘鳴、および寒気／発熱を含んだ。さらに、安静時息切れおよび安静時喘鳴も、これらの症状のみのためにグレードを追加して記録した（グレード４＝安静時症状）。ＶＡＳ症状を１０ｃｍの線に沿って測定し、単位はｍｍとした。
【0091】
どの対象が有意な症状を有すると考えられるかを決定するために、最初にｈＶＩＶＯ－１においてカテゴリー式スコアと並行して記録されたＶＡＳデータを用いて対象を特定した。ｈＶＩＶＯ－１の評価可能なすべての５８人の参加者に対して、隔離期間中の各時間点における総ＶＡＳスコアを計算した。ピークＶＡＳスコアを各参加者に対して決定し、非感染の個体の範囲は０～２０単位であることが観察された。しかしながら、感染者のなかでも、４人の個体において総ＶＡＳ＞２５単位を認めた（図２）。４人の個体は、症状のピークまでの総ＶＡＳの最大変動、隔離期間における総ＶＡＳの最大変動、症状のピークまでの総ＶＡＳの最も急な勾配（回帰直線の傾き）というさらなる点で他の参加者と識別することができた。
【0092】
この４人を隔離の早期に特定できたかどうかという疑問を解決するため、隔離期間における変動および変動の変化の区分での推定を計算した。
【0093】
ＶＡＳスコアの最大変動の変化を示すグラフであり、ピーク時に最も重篤な症状を有していた４人の個体にはすべて、３０単位を超える総ＶＡＳの変動の変化が認められることが観察された。残りの個体の最大変動変化は２５単位未満であった。さらに、この変化は、４例のうち３例で症状のピークの前である、時間点２である２日目において一貫して観察された（表２）。
【表2】
【0094】
Ｄｕｋｅ－１およびＤｕｋｅ－２を解析に含める際、Ｄｕｋｅ－１およびＤｕｋｅ－２ではＶＡＳが利用できなかったので、カテゴリー式症状スコアに使用するために、重症度スコアを適応させる必要があった。ＶＡＳについて行ったもの（上述）と同様の解析を、今度は３つの研究について、カテゴリー式症状スコアにおいて行った。３つの研究にわたって、１１人の個体が１０単位以上の総カテゴリー式スコアのピークを有することが観察された（マイクロアレイデータを有する１０人の対象）。これらには、すでに述べたｈＶＩＶＯ－１の４人の構成員が含まれた。また、Ｈ１Ｎ１研究からは４人の個体、Ｈ３Ｎ２研究からは３人の個体がこのしきい値を超えた（図４）。ＶＡＳのように、カテゴリー式スコアの変動の急激な変化は、インフルエンザ様疾患の急性症状と関連していた。
【0095】
所定の間隔で、血液をＲＮＡ ＰＡＸＧｅｎｅ（登録商標）採取管に採取した。これは、－１日目、播種の日の朝（接種前の約５時間）に１回行われ、その後、残りの隔離期間に、ｈＶＩＶＯ－１およびＤｕｋｅ－２では１２時間ごとに、Ｄｕｋｅ－１では８時間ごとに行われた。
【0096】
３つの研究すべてにおいて、マイクロアレイにはＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｕ１３３Ａ ２．０ Ａｒｒａｙ（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ）を使用した。Ｄｕｋｅの両研究のマイクロアレイデータは、両研究を網羅したＬｉｕ等、２０１６年から入手した。公開データは、ｈＶＩＶＯ－１で利用可能な５４，６７５個のプローブセットのサブセットである２２，２７７個のプローブセットを含んでいた。
【0097】
主成分分析（ＰＣＡ）は、３つのトランスクリプトミクスデータセットが系統的に異なることを示した（図５）。直接的なプーリングは偽りの結果を招き得るとの結論になった。したがって、研究のための調整を、トランスクリプトミクスの測定値およびＰＣＡの繰り返しに適用した（図５）。
【0098】
情報価値のないプローブセットを除外するために、２つのグループ、すなわち重度と非重度とを考慮した。各グループの各分子に対して、経時の変動および個体間の変動を反映したフィルター比を計算した。推奨されたしきい値のもとで、１３，８０６個のプローブセットが少なくとも１つのグループにおいて情報価値があり、さらに検討された。
【0099】
インフルエンザ様疾患の急性症状を発症した対象（ｎ＝１０）と、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症しなかった対象（ｎ＝５６）との間の発現差異解析を、３次ｐ－スプラインモデルを適用して行った（Ｓｔｒａｕｂｅ ｅｔ ａｌ）。グループ×時間の交互作用の検定を適用し、合計１０５２個の転写物が偽発見率（ＦＤＲ）の調整後にｑ＜０．０５を示した（Ｂｅｎｊａｍｉｎｉ ｅｔ ａｌ １９９５）。
【0100】
分子シグネチャーを構築するために、３次ｐ－スプライン解析から得られた名目的関連を変数選択プロセスに入力して、接種後の３つの時間点、つまり１日目、２日目の朝、および２日目の夜（それぞれ接種後約１３～２５時間、３７～４９時間、および４９～６１時間）におけるインフルエンザ様疾患の急性症状の発症における最良の予測因子を決定した。
【0101】
変数選択は勾配ブースティングマシン（ＧＢＭ；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ２００１；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ２００２）によって行われ、最良の結果を得るために、選択される分子の数を６つに制限した。図６はその後のプロセスを示す。
【0102】
ロジスティック回帰を適用して、選択された変数の予測モデル（シグネチャーまたは遺伝子群または遺伝子サブ群）を作成した。シグネチャーの性能（感度、特異度、陽性的中度、および陰性的中度）を、モデルが基づいている時間点と、考慮される他のすべての時間点において決定した。感度は、テスト結果が陽性となる場合の割合である。特異度は、テスト結果が陰性となる場合の割合である。陽性適中度（ＰＰＶ）は、テスト結果が陽性であるうち、真陽性である割合である。陰性的中度（ＮＰＶ）は、テスト結果が陰性であるうち、真陰性である割合である。ＡＵＣ（受信者動作特性（ＲＯＣ）曲線下面積）を決定した。
【0103】
１日目（午前）のシグネチャー
表３は勾配ブースティングによって選択された変数を示し、表４はロジスティック回帰から得たシグネチャーを示し、最後に、表５は考慮されるすべての時間点におけるテスト性能特性を示す。１日目のデータでは、シグネチャーまたは遺伝子サブ群は良好な結果を示す（ＡＵＣ＞０．８０）ことが見てとれる。
表３は勾配ブースティングによって選択された変数を示し、表４はロジスティック回帰から得たシグネチャーを示し、最後に、表５は考慮されるすべての時間点におけるテスト性能特性を示す。１日目のデータでは、シグネチャーまたは遺伝子サブ群は良好な結果を示す（ＡＵＣ＞０．８０）ことが見てとれる。
【0104】
このシグネチャーまたは遺伝子サブ群は、ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２遺伝子を含む。
表３は、１日目（午前）に選択された変数を示す。
表４は、１日目（午前）のシグネチャーを示す。
表５は、１日目（午前）のシグネチャーのテスト性能を示す。
表３は、１日目（午前）に選択された変数を示す。
【表3】
【表4】
【表5】
【0105】
２日目（午前）のシグネチャー
表６は勾配ブースティングによって選択された変数を示し、表７はロジスティック回帰から得たシグネチャーを示し、最後に、表８は考慮されるすべての時間点におけるテスト性能特性を示す。２日目（午前）において、シグネチャーは良好な結果を示す。
表６は勾配ブースティングによって選択された変数を示し、表７はロジスティック回帰から得たシグネチャーを示し、最後に、表８は考慮されるすべての時間点におけるテスト性能特性を示す。２日目（午前）において、シグネチャーは良好な結果を示す。
【0106】
このシグネチャーまたは遺伝子サブ群は、ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、ＴＭ９ＳＦ２遺伝子を含む。
表６は、２日目（午前）に選択された変数を示す。
表７は、２日目（午前）のシグネチャーを示す。
表８は、２日目（午前）のシグネチャーのテスト性能を示す。
表６は、２日目（午前）に選択された変数を示す。
【表6】
【表7】
【表8】
【0107】
２日目（午後）のシグネチャー
表９は勾配ブースティングによって選択された変数を示し、表１０はロジスティック回帰から得たシグネチャーを示し、最後に、表１１は考慮されるすべての時間点におけるテスト性能特性を示す。
表９は勾配ブースティングによって選択された変数を示し、表１０はロジスティック回帰から得たシグネチャーを示し、最後に、表１１は考慮されるすべての時間点におけるテスト性能特性を示す。
【0108】
このシグネチャーまたは遺伝子サブ群は、ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、ＢＭＰ２Ｋ遺伝子を含む。
表９は、２日目（午後）に選択された変数を示す。
表１０は、２日目（午後）のシグネチャーを示す。
表１１は、２日目（午後）のシグネチャーのテスト性能を示す。
表９は、２日目（午後）に選択された変数を示す。
【表9】
【表10】
【表11】
【0109】
遺伝子サブ群が同定されると、対象がインフルエンザ様疾患の急性症状を発症するようになるかどうかを良好に予測するために必要な遺伝子の最小数を決定することができた。ＡＵＣ値が０．８以上であれば、対象がインフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろうことが良好に予測される。相対的な影響が最も低いパラメーターを考慮から外し、更新したシグネチャーを導き出した。更新されたモデルに対して、モデル性能（感度、特異度、ＰＰＶ、およびＮＰＶ）を導き出した。ＲＯＣ曲線を作成し、ＡＵＣを集計した。さらにモデルパラメーターを、相対的な影響の大きい順に順次外した。このようにして、異なる時間点における５つ、４つ、３つ、２つ、および１つの遺伝子に基づくシグネチャーに対して、モデル性能を決定した（表１２～表１４）。１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つの遺伝子のいずれも、インフルエンザ様疾患の急性症状の発症を予測し得ることが見てとれる。
表１２は、１日目午前のアルゴリズム性能のＡＵＣ値を示す。
表１３は、２日目午前のアルゴリズム性能のＡＵＣ値を示す。
表１４は、２日目午後のアルゴリズム性能のＡＵＣ値を示す。
表１２は、１日目午前のアルゴリズム性能のＡＵＣ値を示す。
【表12】
【表13】
【表14】
【0110】
実施例２
個体のグループをヒトウイルス負荷モデルに動員し、呼吸器ウイルスを接種する。インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するように進行であろう対象を事前に特定し、これらの対象に試験用または認可された薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）を最も早い時期に選択的に投薬できるようにすることは有益である。これにより、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろう／発症したであろう個体において薬剤の効果を評価することのみによって、臨床において関連する、薬剤に対する疾患の軽減を検出する能力が向上することとなる。また、これにより、対象が試験用の薬剤に不必要に曝露されることを減少することにもなる。また、これにより、必要な薬剤の量も減少することになる。
個体のグループをヒトウイルス負荷モデルに動員し、呼吸器ウイルスを接種する。インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するように進行であろう対象を事前に特定し、これらの対象に試験用または認可された薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）を最も早い時期に選択的に投薬できるようにすることは有益である。これにより、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろう／発症したであろう個体において薬剤の効果を評価することのみによって、臨床において関連する、薬剤に対する疾患の軽減を検出する能力が向上することとなる。また、これにより、対象が試験用の薬剤に不必要に曝露されることを減少することにもなる。また、これにより、必要な薬剤の量も減少することになる。
【0111】
呼吸器ウイルス、特にインフルエンザを用いたヒト負荷研究において試験用の薬剤の有効性を評価するための適格性について、ボランティアを検査する。
【0112】
適格なボランティアがクリニックに到着し、ウイルスに曝露する（例えば、接種）前に、ベースラインサンプルおよび臨床測定を行う。ベースライン値は、接種前に様々な時間点において１つ以上の血液サンプルを用いて得られる。
【0113】
血液サンプルは、ウイルス曝露の前後に定期的に、その疾患の臨床測定と並行して、行われる（例えば、ｐａｘｇｅｎｅのＲＮＡサンプルを１日に２回、３回、またはそれ以上）。
【0114】
特定の遺伝子群およびサブ群の発現レベルを、ｐａｘｇｅｎｅの血液からリアルタイムで測定する。実施例１のように、転写物の発現を測定するために用いたＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ ＨＧ－Ｕ１３３ Ｐｌｕｓ ２．０マイクロアレイチップを使用して、血液を遺伝子発現について評価する。ＲＭＡバックグラウンド補正および分位正規化を用いて、マイクロアレイデータを前処理した。所与の時間点における各遺伝子の絶対値を用いることもでき、またあるいは、ベースライン遺伝子レベルを得て利用可能である場合に、ウイルス曝露後の遺伝子レベルを各対象においてベースライン正規化することもできる（すなわち、その遺伝子もしくは遺伝子群もしくは遺伝子サブ群について、対象のベースライン発現レベルと比較する）。
【0115】
どの個体がインフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろうかを特定するために、３つの別個の遺伝子サブ群を用いることができる（すなわち、３つのアルゴリズム）。
ａ．３つの遺伝子サブ群は以下のとおりである。
ｉ．サブ群Ａ：ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２
ｉｉ．サブ群Ｂ：ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２
ｉｉｉ．遺伝子サブＣ：ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋ
ａ．３つの遺伝子サブ群は以下のとおりである。
ｉ．サブ群Ａ：ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２
ｉｉ．サブ群Ｂ：ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２
ｉｉｉ．遺伝子サブＣ：ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋ
【0116】
ある場合では、異なる遺伝子サブ群が異なる時間点において用いられる（図８、サブ群Ａ、続いてサブ群Ｂ、続いてサブ群Ｃ）。あるいは、サブ群を順次で用いる代わりに、１つ、２つ、または３つの遺伝子サブ群を同時に使用し（図７）、接種後のいくつかの時点で繰り返してもよい。
ａ．両方の手法において、いずれかのテストにおいて陽性結果であれば、直ちに対象に試験用の薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）の投与を開始する。
ｂ．あるいは、２つの陽性結果または３つの陽性結果が投与を開始するために必要となる。
ａ．両方の手法において、いずれかのテストにおいて陽性結果であれば、直ちに対象に試験用の薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）の投与を開始する。
ｂ．あるいは、２つの陽性結果または３つの陽性結果が投与を開始するために必要となる。
【0117】
各遺伝子サブ群に対して、陽性結果が得られるしきい値を変更することによって、ストリンジェンシーを変えることができる。例えば、遺伝子サブ群１のしきい値を、よりストリンジェントに設定して、偽陽性を避けることができる。また遺伝子サブ群２をより低いストリンジェンシーで設定し、遺伝子サブ群３をさらに低いストリンジェンシーで設定して、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろうすべての対象をできるだけ早くに特定して投薬する見込みを高める。
【0118】
遺伝子サブ群の使用に加えて、結果を、対象が試験に関連する呼吸器ウイルス感染症を有していることを確認する診断テスト（例えば、ウイルステスト）と組み合わせることができる。
【0119】
遺伝子サブ群の使用に加えて、結果を症状の変動／勾配の変化の測定と組み合わせることができる。
【0120】
薬剤の投与と並行して開始することができる他の行為は、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症することが予測される人の観察／サンプル／測定を増やすこと、またはインフルエンザ様疾患の急性症状を発症しないことが予測される人の観察／サンプル／測定を減らすことを含む。
【0121】
本発明を試験デザインの意思決定の一部として用いることによって、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症する可能性が最も高い対象のみを、試験用の薬剤の有効性のための統計解析に含み、これには上述のような利点がある。
【0122】
一部の場合では、アルゴリズムが陽性テスト結果を報告しない場合、曝露または接種後の所定の時間点（例えば４日目）において、対象に投薬することができる。これらの対象は、解析のためのさらなるサブグループを形成する。
【0123】
実施例３
個体のグループを有効性の実地調査に動員し、呼吸器ウイルス、特にインフルエンザを地域社会において感染させる。曝露の後、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろう対象を事前に特定し、これらの対象に試験用または認可された薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）を最も早い時期に選択的に投薬できるようにすることは有益であり得る。これにより、インフルエンザ様疾患の急性症状を示すようになるであろう個体において薬剤の効果を評価することのみによって、臨床において関連する疾患の軽減を検出する能力が向上し得る。これにより、対象が試験用の薬剤に不必要に曝露されることを減少し、必要な薬剤の量を減らし得る。
個体のグループを有効性の実地調査に動員し、呼吸器ウイルス、特にインフルエンザを地域社会において感染させる。曝露の後、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろう対象を事前に特定し、これらの対象に試験用または認可された薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）を最も早い時期に選択的に投薬できるようにすることは有益であり得る。これにより、インフルエンザ様疾患の急性症状を示すようになるであろう個体において薬剤の効果を評価することのみによって、臨床において関連する疾患の軽減を検出する能力が向上し得る。これにより、対象が試験用の薬剤に不必要に曝露されることを減少し、必要な薬剤の量を減らし得る。
【0124】
この例では、呼吸器ウイルス、特にインフルエンザに対する臨床実地試験において試験用の薬剤の有効性を評価するための適格性について、ボランティアを検査している。
【0125】
適格なボランティアがクリニックに到着し、研究に登録する際にベースラインサンプルおよび臨床測定を行う。ベースライン値は、登録後かつ地域社会において呼吸器ウイルス感染症に罹患する前の様々な時間点における１つ以上の血液サンプルを用いて得られ得る。
【0126】
血液サンプル（例えば、ｐａｘｇｅｎｅのＲＮＡサンプルを１日に２回、３回、またはそれ以上）を、呼吸器感染症を有する家庭内接触者からウイルスに曝露された後、または、呼吸器疾患の初期症状を示した後に、採取する（試験対象は、これらの症状を記録する研究用質問票／症状日記カードを使用している場合もあれば、使用していない場合もある）。
【0127】
特定の遺伝子サブ群を、実施例１および２に記載された方法を用いて、ｐａｘｇｅｎｅの血液においてリアルタイムで測定する。所与の時間点における各遺伝子の絶対値を用いることもでき、またあるいは、ベースライン遺伝子レベルを得て利用可能である場合に、ウイルス曝露後の遺伝子レベルを各対象においてベースライン正規化することもできる（すなわち、ベースラインと比較する）。
【0128】
どの個体がインフルエンザ様疾患の急性症状を有するように進行するであろうかを特定するために、３つの別個の遺伝子サブ群を用いることができる（すなわち、３つのアルゴリズム）。
ａ．３つの遺伝子サブ群は以下のとおりである。
ｉ．サブ群Ａ：ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２
ｉｉ．サブ群Ｂ：ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２
ｉｉｉ．遺伝子サブＣ：ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋ
ａ．３つの遺伝子サブ群は以下のとおりである。
ｉ．サブ群Ａ：ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２
ｉｉ．サブ群Ｂ：ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２
ｉｉｉ．遺伝子サブＣ：ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋ
【0129】
ある場合では、１つ、２つ、または３つの遺伝子サブ群を同時に使用し（図７）、経時でいくつかの時点で繰り返してもよい。
ａ．いずれかのテストにおいて陽性結果であれば、直ちに対象に試験用の薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）の投与を開始する。
ｂ．あるいは、２つの陽性結果または３つの陽性結果が投与を開始するために必要となる。
ａ．いずれかのテストにおいて陽性結果であれば、直ちに対象に試験用の薬剤（薬剤／ワクチン／プラセボ）の投与を開始する。
ｂ．あるいは、２つの陽性結果または３つの陽性結果が投与を開始するために必要となる。
【0130】
各遺伝子サブ群に対して、陽性結果が得られるしきい値を変更することによって、ストリンジェンシーが変わり得る。例えば、遺伝子サブ群１のしきい値を、よりストリンジェントに設定して、偽陽性を避けることができる。また遺伝子サブ群２をより低いストリンジェンシーで設定し、遺伝子サブ群３をさらに低いストリンジェンシーで設定して、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するであろうすべての対象をできるだけ早くに特定して投薬する見込みを高める。
【0131】
遺伝子サブ群の使用に加えて、結果を、対象が試験に関連する呼吸器ウイルス感染症を有していることを確認する診断テスト（例えば、ウイルステスト）と組み合わせることができる。
【0132】
遺伝子サブ群の使用に加えて、症状日記カードを使用する場合に、結果を症状の変動／勾配の変化の測定と組み合わせることができる。
【0133】
薬剤の投与と並行して開始することができる他の行為は、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症するようになることが予測される人の観察／サンプル／測定を増やすこと、またはインフルエンザ様疾患の急性症状を発症しないことが予測される人の観察／サンプル／測定を減らすことを含む。
【0134】
本発明を試験デザインの意思決定の一部として用いることによって、インフルエンザ様疾患の急性症状を発症する可能性が最も高い人のみを、試験用の薬剤の有効性のための統計解析に含み、これには上述のような利点がある。
【0135】
一部の場合では、アルゴリズムが陽性を報告しない場合、曝露後の所定の時間点（例えば４日目、５日目）において、対象に投薬することができ、これらの対象は２次的なサブグループの解析を形成する。
【0136】
実施例４
対象は、地域社会において呼吸器ウイルスに感染し得、または地域社会において感染者に長期間にわたり曝露され得る。地域社会の状況には、自宅（家族、家庭内接触者）、職場、移動中（例えば、電車、客車、飛行機、船など）、介護施設内（入居者同士、家族訪問者、介護者）、病院の入院患者として（入院患者同士、医療従事者、訪問者）、軍事状況内（軍関係者同士）を含む。曝露の後、インフルエンザ様疾患の急性症状を有するように進行するであろう人を事前に特定し、最も早い時期に介入できるようにすることは有益であり得る。介入には、医療専門家への紹介支援、可能であり得るよりも早期に抗ウイルス剤での処置（例えばタミフル）、免疫調節剤の投与または抗ウイルス剤と免疫調節剤との併用投与、他者との分離（隔離）、研究への参加（ＩＭＰ試験、感染研究）、疾患／バイオマーカーのモニタリングのためのサンプル採取開始を含む。
対象は、地域社会において呼吸器ウイルスに感染し得、または地域社会において感染者に長期間にわたり曝露され得る。地域社会の状況には、自宅（家族、家庭内接触者）、職場、移動中（例えば、電車、客車、飛行機、船など）、介護施設内（入居者同士、家族訪問者、介護者）、病院の入院患者として（入院患者同士、医療従事者、訪問者）、軍事状況内（軍関係者同士）を含む。曝露の後、インフルエンザ様疾患の急性症状を有するように進行するであろう人を事前に特定し、最も早い時期に介入できるようにすることは有益であり得る。介入には、医療専門家への紹介支援、可能であり得るよりも早期に抗ウイルス剤での処置（例えばタミフル）、免疫調節剤の投与または抗ウイルス剤と免疫調節剤との併用投与、他者との分離（隔離）、研究への参加（ＩＭＰ試験、感染研究）、疾患／バイオマーカーのモニタリングのためのサンプル採取開始を含む。
【0137】
対象は、地域社会において呼吸器ウイルスに感染し、または地域社会において感染者に長期間にわたり曝露される。
【0138】
以下の１つ以上の開始点に従って、ウイルス曝露後の血液サンプルを採取し、遺伝子レベルを定量することができる。
ａ．診断テスト陽性（例えば、ウイルス複製、診断バイオマーカーに基づく）
ｂ．呼吸器ウイルス疾患の初期症状
ｃ．感染した接触者に長時間にわたり曝露
ａ．診断テスト陽性（例えば、ウイルス複製、診断バイオマーカーに基づく）
ｂ．呼吸器ウイルス疾患の初期症状
ｃ．感染した接触者に長時間にわたり曝露
【0139】
特定の遺伝子群または遺伝子サブ群を、血液サンプルにおいてリアルタイムで測定する（例えば、ポイントオブケア検査を用いて）。所与の時間点における各遺伝子の絶対値を用いることもでき、またあるいは、ベースライン遺伝子レベルを得たかまたはそれが利用可能である場合に、ウイルス曝露後の遺伝子レベルを各対象においてベースライン正規化することもできる（すなわち、ベースラインと比較する）。
【0140】
ある場合では、どの個体がインフルエンザ様疾患の急性症状を発症する可能性があるかを特定するために、３つの別個の遺伝子サブ群を用いる（すなわち、３つのアルゴリズム）。
ａ．３つの遺伝子サブ群は以下のとおりである。
ｉ．サブ群Ａ：ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２
ｉｉ．サブ群Ｂ：ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２
ｉｉｉ．遺伝子サブＣ：ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋ
ａ．３つの遺伝子サブ群は以下のとおりである。
ｉ．サブ群Ａ：ＰＨＦ２０、ＡＢＣＡ１、ＡＰＢＡ２、ＭＯＲＣ２、ＳＮＵ１３、およびＤＣＵＮ１Ｄ２
ｉｉ．サブ群Ｂ：ＭＡＸ、ＮＯＬ９、ＭＰＲＩＰ、ＨＰ、ＢＳＴ１、およびＴＭ９ＳＦ２
ｉｉｉ．遺伝子サブＣ：ＨＯＭＥＲ３、ＮＳＵＮ６、ＨＰ、ＥＰＨＡ４、およびＢＭＰ２Ｋ
【0141】
他の場合では、１つ、２つ、または３つの遺伝子サブ群を同時に使用し（図７）、いくつかの時点で繰り返してもよい。
ａ．いずれかのテストにおいて陽性結果であれば、以下の１つ以上を開始することができる。
ｉ．医療専門家への紹介支援
ｉｉ．可能であり得るよりも早期に抗ウイルス剤での処置（例えばタミフル）
ｉｉｉ．免疫調節剤の投与または抗ウイルス剤と免疫調節剤との併用投与
ｉｖ．他者との分離（隔離、感染バリアの使用、例えばマスク）
ｖ．研究への参加（例えば、ＩＭＰ試験、疾患研究、感染研究）
ｖｉ．疾患／バイオマーカーのモニタリングのためのサンプル採取開始
ｂ．あるいは、２つの陽性結果または３つの陽性結果が、上術で列記したような行為を開始するために必要となる。
ａ．いずれかのテストにおいて陽性結果であれば、以下の１つ以上を開始することができる。
ｉ．医療専門家への紹介支援
ｉｉ．可能であり得るよりも早期に抗ウイルス剤での処置（例えばタミフル）
ｉｉｉ．免疫調節剤の投与または抗ウイルス剤と免疫調節剤との併用投与
ｉｖ．他者との分離（隔離、感染バリアの使用、例えばマスク）
ｖ．研究への参加（例えば、ＩＭＰ試験、疾患研究、感染研究）
ｖｉ．疾患／バイオマーカーのモニタリングのためのサンプル採取開始
ｂ．あるいは、２つの陽性結果または３つの陽性結果が、上術で列記したような行為を開始するために必要となる。
【0142】
各遺伝子サブ群に対して、陽性結果が得られるしきい値を変更することによって、ストリンジェンシーが変わり得る。例えば、遺伝子サブ群１のしきい値を、よりストリンジェントに設定して、偽陽性を避けることができる。また遺伝子サブ群２をより低いストリンジェンシーで設定し、遺伝子サブ群３をさらに低いストリンジェンシーで設定して、できるだけ早くに特定および介入する見込みを高める。
【0143】
遺伝子サブ群の使用に加えて、結果を、対象が呼吸器ウイルス感染症を有していることを確認する診断テストと組み合わせることができる（まだ行われていない場合）。
【0144】
遺伝子配列
以下に、同定された各遺伝子における、ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｕ１３３Ａ ２．０ Ａｒｒａｙ（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ）に固有のプローブ名（ｐｒｏｂｅ ｎａｍｅ）、遺伝子ＩＤ（ｇｅｎｅ ＩＤ）、および遺伝子全体の全配列（ｆｕｌｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｇｅｎｅ）を含む。本発明は、ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｕ１３３Ａ ２．０ Ａｒｒａｙの使用に限定されず、本明細書に開示する１つ以上の遺伝子の発現レベルは、該１つ以上の遺伝子を表すそれぞれの核酸配列に特異的に結合することができる、任意の適切なプローブを使用して、当業者に既知の任意の適切な方法を用いて測定することができるということが理解されるであろう。
以下に、同定された各遺伝子における、ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｕ１３３Ａ ２．０ Ａｒｒａｙ（Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ）に固有のプローブ名（ｐｒｏｂｅ ｎａｍｅ）、遺伝子ＩＤ（ｇｅｎｅ ＩＤ）、および遺伝子全体の全配列（ｆｕｌｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｇｅｎｅ）を含む。本発明は、ＧｅｎｅＣｈｉｐ（登録商標）Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｏｍｅ Ｕ１３３Ａ ２．０ Ａｒｒａｙの使用に限定されず、本明細書に開示する１つ以上の遺伝子の発現レベルは、該１つ以上の遺伝子を表すそれぞれの核酸配列に特異的に結合することができる、任意の適切なプローブを使用して、当業者に既知の任意の適切な方法を用いて測定することができるということが理解されるであろう。
【0145】
参考文献
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DeVincenzo et al 2015, Activity of Oral ALS-008176 in a Respiratory Syncytial Virus Challenge Study. N Engl J Med. 2015 Nov 19;373(21):2048-58.
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Hodinka, “Respiratory RNA Viruses”, Microbiol Spectr., 2016 Aug; 4(4)
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【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【配列表】
【国際調査報告】