JP2004517394A - System, method and computer program for guiding the selection of a therapy based on DNA methylation status - Google Patents
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Abstract
本発明はDNAのメチル化状態に基づく治療法または予防的治療法の選択のガイドのためのシステム、方法及びコンピュータープログラムに関する。
【解決手段】DNAのメチル化状態に基づく治療法の選択のガイドのためのシステム、方法及びコンピュータープログラムが開示される。その方法は、(A)患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する、既知の病気または医療状態の細胞、及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報からなる第一の知見ベース、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する病気または治療のタイプを評価及び選択する複数の専門的ルールからなる第二の知見ベースからなる、情報をコンピューター装置に入力すること、(B)患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する情報に基づく病気または医療状態のランクリスト、第一の知見ベース及び第二の知見ベースを前記コンピューター装置で生成すること、からなる。The present invention relates to systems, methods and computer programs for guiding the selection of a therapeutic or prophylactic treatment based on the methylation status of DNA.
A system, method, and computer program for guiding the selection of a therapy based on the methylation status of DNA are disclosed. The method comprises: (A) a plurality of different methylation states of a selected site of DNA of a known diseased or medical condition and / or healthy cells with respect to the methylation status of a selected site of a patient's DNA. And a second knowledge base consisting of a plurality of specialized rules for assessing and selecting the type of disease or treatment related to the methylation status of selected sites in the patient's DNA. Input to a computer device; (B) generating a ranking list of diseases or medical conditions based on information regarding the methylation status of selected sites in the patient's DNA, a first knowledge base and a second knowledge base with the computer device; To do.
Description
(発明の背景)
【0001】
(発明の分野)
この発明は患者のDNAの選択される部位のメチル化状態の情報及び患者の処置に臨床的に有用な情報に基づいて、好適な処置のランク化が生成するところの、癌ヴィールス、細菌感染のような複合疾患の治療法の選択のガイドのためのシステム、方法及びコンピュータープログラムに関する。
【0002】
(関連技術)
最近、遺伝子自体、RNAの遺伝子解読及び生成する蛋白質を包含する分子生物学における方法論的開発は目覚しく進歩している。個々の開発のうち、遺伝子は切りかえられ、特定細胞の特定遺伝子の活性化及び阻害及び組織の制御の様子は、発展を伴う高度の可能性及び遺伝子またはゲノムのメチル化の性格と相関する。このことについて、発病の条件は個々の遺伝子またはゲノムの限定されたメチル化パターンに現われていると想定することは、理に適っている。技術の状態は個々の遺伝子のメチル化パターンの研究を可能にしている。最近のこの方法の更に発展したものは、微少量の出発物質の解析を可能にし、少なくとも、107測定点の理論的範囲において、全測定点のうち、2ディジットを残すのみである。
【0003】
1.現象タイプ細胞の分子的解析の状態
遺伝子発現の研究はRNAレベルまたは蛋白質レベルで可能である。両レベルとも、重要な現象型パラメーターに影響する。2ディメンジョンゲルを使用する(Mc Farrel法)蛋白質アッセイは約15年間使用された。これらのアッセイを使って、数千の蛋白質のクロマトグラフ位置の詳しい解析が可能である。既に、そのような電気泳動図はデータ処理手段で処理され、評価されていた。原理的にこの方法の有効性は高いが、2点でのRNA解析に基づく近年の遺伝子発現法に比べて劣る。
【0004】
特に、少量の細胞からの、調節的に重要な蛋白質の検出は、使用する方法の感度が低すぎるので失敗する。事実、核酸に比べれば、蛋白質は増幅され得ない。それに加えて、その方法は複雑で、自動化できず、非常に高価である。対照的にRNAの解析には、かなり利点があり、PCRを使用するために、かなり高感度である。とりわけ、各RNA種はその配列によって、直ちに同定できるので重要であると認められる。
既知の配列の個々のRNAの過発現または寡発現は通常容易に検出される。しかし、応用との関連で、ここで討議されたものは例外的に有効なものである。
微分表示(differential displays)法は発現の半定量分析的研究に好適である。PCRで増幅された発現物質はゲル電気泳動法で分離される。ゲル電気泳動法の有効性はその結果から、限定される。それに加えて、この方法は感度が不十分で、定常の判定に使用するには、ラフである(Liang、P.and Pardee、A.B.、Science257、967〜971)。
過発現または寡発現の遺伝子は、しばしば、減数技術で同定される。ここでは、調べられる細胞または組織断片の相補的DNA(cDNA)クローンがプレートされる。クローンに対して、cDNAが対照物質として、ハイブリッド化される。この技術を使用することでは、発現パターンが信頼性のあるものとはならない。
米国のヒトゲノムプロジェクトの仕事の一つは、遺伝子発現の組織的配列がある。これから得られたデータは細胞または組織タイプが現実的に全て発現された配列の研究を単一の実験で済ますことができる、発現チップの創出のために使用され得る。
【0005】
2.癌の解析技術についての状況
遺伝子の突然変異は、細胞の変性である、癌のひきがねになる。これら突然変異の原因には外的要因または細胞内の事件がなり得る。二、三の例外的なケースで、個々の突然変異は、細胞の変性の結果、しばしば起こる、ゲノムの広い領域での(転移、欠失)である。しかし、大部分のケースは異なる細胞の突然変異の鎖が含まれる。そして、これは悪性の疾病に起因する結合効果である。これらDNAレベルの要因はRNA及び蛋白質レベルにも反映する。この議論の中で、多くの場合、一つのRNAの量とタイプが数個の他のRNA断片の合成範囲に影響を与えることが確実であるから、増加する可能性は高い。これは、規制解除の代謝において、結果として生じ、対応する、メカニズムの規制及びカウンター規制を開始する、蛋白質の合成速度の変化を指導する。結果は、非常に特異的な(だが、非確定性の)方法で変化した、ある腫瘍の特異性、腫瘍の進行程度、腫瘍の悪性度、などの問題の、細胞の発現パターンである。そのような現象は自然科学研究の外界であった。事実、遺伝子発現または細胞代謝を全体として調べることは不可能であった。初期のチップ技術はその可能性を提供した(Schena、M.et al.、Science 270、 467〜470)。
【0006】
もし、分子レベルで腫瘍の早期診断(発見)の診断問題を解決しようとする者は、今日、克服できない困難さ、少ない例外性と対決させられる。なぜなら、大部分の腫瘍に関して、分子的事件である互いに異なる突然変異は、断片的であり、研究者は医学的な調査試料について、何を調べるべきかを知らないからである。これはポリメラーゼ連鎖反応の顕著な感度及び特異性を応用することが絶対的に不可能であることを意味する。この例は、ある種の腸腫瘍、Ewing 肉腫及びある形の白血病であって、各々が事実、単純に、正確に記述されている突然変異である。このような場合、数百万の細胞の中の変性細胞を同定することが可能である。しかし、これらの、明確に、曖昧でなく、定義された腫瘍グループの中でさえも、結論は付加的な、未知の、遺伝的パラメーター(例えば、個々の遺伝的バックグラウンド)であるとの相違点が、重要な役割を演じる。免疫的腫瘍マーカーは、補助的なパラメーターで、他の通常の診断パラメーターに加えて、中庸の寄与をし続ける。しかし、これらは疑わしい細胞の予備的選択のために使用され得る。組織学は変性組織の同定に重要な、必須の役割を演じる。ただし、早期診断には正確ではないが。かくして、大部分の腫瘍は分子レベルでの診断では十分に特徴付けられないので、ステージとしての下位区分として、危険度としての下位区分としてさえも、分類できないが、このような下位区分は、改善された処理法の選択のために、とりわけ、有効な新薬及び遺伝子治療の開発のために、絶対的に、前もって必要である。
【0007】
3.高等動物の細胞の可能な、安定な状態の数、タイプ及び性質についての研究の状態
最近、複合規制システム(細胞規制の良い例)が、一つ残ったとき、安定状態の限定された数値、即ち、下限は臨界的最小複雑性で、上限は最大結合性(与えられた何らかのコンポーネントが結合しているコンポーネントの平均値)であり得る適応症の数が増加している(Kauffman、S.A.、Origins of Order、Oxford University Press、1993)。この関係で、stateは一般的現象の選択という概念であると理解された。生物学的規制システムとしての細胞との結合は区分状態または細胞タイプであると言える。そのような結合は提示されていないし、生物学的システムのための可能な状態の単なる限定さえも提示されていないけれども、現実の関係は非常に重要である。もし、生体細胞の内容物のコンスタントな情報に関して(事実、そのような一定性の存在は一つの種では必須である)、安定状態の限定された数のみが存在し、変性細胞はこれらの状態の一つのみに存在し得るか、または、可能な状態間を移動する。このとき、分子ベースのこれら状態を定義できそうもない。個々の状態と人工状態の細胞の範囲を関連させることは殆どできない。しかし、そのような解析は病気の診断及び予知のために重要な貢献をしている。病気の細胞の可能な状態と最適な治療法の間の相関関係を設定することも可能である。更に、そのような方法は治療時期の選定に重要な影響を与えることができる。例えば、腫瘍の細胞が可能な状態間を移動することを発見する。細胞の数が選択圧に対して処置の好成績をもたらすと想定することができる。そのようなシナリオにおける細胞数は、移動状態で、かなり、柔軟性が増加しており、可能な安定な選択圧が減少し、容易に処置の効果がない状態になる。細胞または細胞群をその状態によって分類できる方法はそのような問題を認識し、理解し、解決するのに寄与する。しかし、技術水準に寄れば、細胞状態の限定数が存在するかどうかを決めることはできない。更に、細胞群をそれらの状態に関する基準のアブストラクトに従がって差別化すること及び細胞のある挙動を伴うこれらの状態を予想することはできない。
【0008】
4.遺伝性の病気
今日、ヒトゲノムの遺伝子図は2,500の、所謂、ミクロサテライトからなる。これらは、その欠陥が遺伝病の原因となる多数の遺伝子の位置を連鎖解析によって決め、それらを同定するために使用される。単一の遺伝子欠陥に起因する普通の遺伝病は、このようにして解明される。遺伝子学者の理論からすれば、多遺伝子性の病気もこの方法で理解されることになる。多遺伝子性の病気は非常に普遍的病気で、所謂、蔓延している病気の中に含まれる。喘息、糖尿病がこの例である。多くの癌種タイプが含まれる。上記連鎖解析の戦術は、また、多大な初期の成功を収めた。多くの例で、糖尿病、精神分裂病、アテローム性動脈硬化症、肥満症のような重要な多遺伝子性病気の多くの原因遺伝子が発見された。分子生物学研究の有用性に加えて、比較的多数の患者及び病気に影響される類縁物が使用できることが、遺伝的解明には重要で、前もって必要なことである。過去2年間で数百人の、多遺伝子病の解析に使用され、好ましいことに、患者数が一桁減少した。これは解明したい全原因遺伝子のケースに利用される。そのような連鎖解析が必要な人的仕事のレベルは非常に高いので、多遺伝性病気の解析においては、その進歩は非常に緩やかである。それは正確で、これらの病気は社会的、経済的に非常に重要であるから、斬新な戦略が求められる。
【0009】
5.メチル化解析技術の現状
後生的パラメーターを表すゲノム塩基シトシンの5’−メチルシトシンヘの変換は、今日、最も重要で、且つ、最も研究されている事項である。今日では、細胞及び個々の細胞の広範囲の遺伝子型を決定する方法が存在するが、それにも拘らず、今日、大きなスケールで、後生的タイプの情報を生み、評価する、これに比肩し得る方法は存在しない。
原理的には、配列の前後関係におけるシトシンの5−メチル化状態の決定法の原理が異なる、3つの方法がある。
第一の方法は、メチル化感受性の制限エンドヌクレアーゼ(RE)の使用の原理に基づくものである。REは通常4〜8塩基長の、あるDNA配列のDNAでの切断を生み出すことが特徴である。そのような切断の位置はゲル電気泳動法で検出することができ、膜まで移動し、ハイブリッド化される。メチル化感受性の手段は認識配列内で、ある塩基が、生起する段階で、メチル化されないというものである。制限的切断及びゲル電気泳動法の後、バンドパターンはDNAのメチル化型に依存することを変える。しかし、大部分のメチル化され得るCpGはRE配列の認識の外側にあって、これでは調べられ得ない。
この方法の感度は非常に低い(Bird、A.P.、Southern、E.M.J.Mol.Biol.118、27〜47)。変形がこの方法を伴うPCRを併用する。認識配列の両サイドに位置する二つのプライマーによる増幅が、もし、認識配列がメチル化された形であれば、切断後に生起する。このケースでは、感度は理論的には、標的配列の単分子にまで増加するが、しかし、個々の位置のみが調べられ得るが、コストは膨大である(Shemer、R.et al.、PNAS 93、6371〜6376)。
【0010】
第二の変形は、DNA全体の部分的化学分解に基づくもので、Maxam Gilbert配列反応モデルを使用し、末端にアダプターを繋いで行う。かくして、生成し、一般的なプライマーによる増幅がなされ、ゲル電気泳動法により分離される。この方法を使い、数千以下の塩基対のサイズの定義された領域が調べられる。しかし、この方法は、複雑で、信頼性に乏しいのでもはや実用されない。
【0011】
DNAにおける5−メチルシトシンの存在を決定するためにDNAを調べる方法は重亜硫酸とシトシンの特異な反応に基づいている。後者は適当な条件下でウラシルに転換する。ウラシルは塩基対が関与する限り、チミジンと当価であり、また、他の塩基に対応する。5−メチルシトシンは変化しない。結果として、元のDNAは、元来ハイブリダイゼイションによって、メチルシトシンがシトシンから区別され得ない手法で、転換され、通常の分子生物学的技術で検出される。これらの技術の全ては今日では完全に活用できる塩基対に基づく。感度が関与する限り、技術状態は調べるDNAをアガロースマトリックス中に含む方法で、限定され、DNAの拡散及び復元(重亜硫酸塩は単一標準DNAとのみ反応する)を防ぎ、速い透析によって、全ての沈殿及び精製段階を置換しようとする(Olek、A.、et a.、Nucl.Acids.Res.24、5064〜5066)。
この方法を使用して、この方法の潜在能力を例証する、個々の細胞が調べられた。
しかし、個々の領域が約3,000塩基対の長さまでは、調査された。そして数千のメチル化状態を同定するために、細胞を全てに亘って調べることは不可能である。しかし、この方法は少量のサンプルからの微小な断片を信頼性高く分析することはできない。拡散を防止する措置にも拘らず、サンプルはマトリックスによってロスされる。
【0012】
6.重亜硫酸塩の使用技術
今日、少数の例外を除けば(例えば、Zeschnigk、M.et al.、Eur.J.Hum.Gen.5、94〜98;Kubota、T.et al.Nat.Genet.16、16〜17)、重亜硫酸塩技術が、唯一、研究に使用されている。しかし、重亜硫酸塩を処理した既知のDNAの特に少量のサンプルは、日常的に増幅され、完全に配列される(Olek、A.and Walter、J.、NG17、275〜276)か、または、個々のシトシン位置の存在はプライマー拡張反応(Gonzalgo、M.L. and Jones、P.A.、Nucl.Acids.Res.25、2529〜2531)、または、酵素切断(Xiong 、Z.and Laird、P.W.、Nucl.Acids.Res.25、2532〜2534)で検出される。これら全ての資料は1997年から出版されている。複合的遺伝病に関する現象型データと関連する複合的メチル化パターンを使う概念は、例えば、神経系ネットワークのような評価手法によっては、これまで、文献には記載されていなかった。更に、技術状態の方法論によっては為されない。
【0013】
7.メチル化及びヒトの病気の診断に関する現状
過去には、メチル化パターンの変法は病気の突然の発生または進行に含まれる遺伝的メカニズムの研究及びこれを理解するために解析された。この全ての研究は、1件、1件づつ、遺伝子/染色体の分野のみで、行なわれ、診断/治療の処置法はメチル化パターン変法に基づいては行なわれなかった。事実、病気のタイプとメチル化パターンの関連はメチル化解析が行なわれる前から知られていた。だから、下記の出版物は、メチル化パターンの変法とヒトの病気の間の、広く知られた関係のみを示す。出版物はDNAの選択された部位の超メチル化または寡メチル化の両者を含む。
【0014】
メチル化パターンの変法と関連する病気の例は以下のものである。
白血病[Aoki E et al.Methylation status of the p15INK4B gene in hematopoietic progenitors and peripheral blood cells in myelodysplastic syndromes Leukemia 2000 Apr.;(14)4:586〜93;Nosaka K et al.“Increasing methylation of the CDKN2A gene is associated with the progression of adult T−cell leukemia”Cancer Res 2000Feb 15;60(4):1043〜8;Asimakopoulos FA et al.“ABL1methylation is a distinct molecular event associated with clonal evolution of chronic myeloid leukemia” Blood 1999 Oct1;94(7):2452〜60;Fajkusova L.et al.“Detailed Mapping Methylcytosine Positions at the CpG Island Surrounding the Pa Promoter at the bcr−abl Locus in CML Patients and in Two Cell Lines 、K562and BV173”Blood Cells Mol Dis 2000 June;26(3):193〜204;Lite CE et al.“Methylation status of the major breakpoint cluster region in Philadelphia chromosome negative leukemias”Leukemia 1992 Jan.;6(1):35〜41]。
【0015】
頭及び首の癌
[Sanchez−Cespedes M et al.“Gene promoter hypermethylation in tumor and serum of head and neck cancer patients”Cancer Res 2000 Feb 15;60(4)892〜5]。
ホジキン氏病
[Garcia JF et al.“Loss of p16 protein expression associated with meth ylation of the p16INK4A gene is a frequent finding in Hodgkin’s disease” Lab Invest 1999 Dec;79(12);1453〜9]。
胃癌
[Yanagisawa Y et al.“Methylation of the hMLH1”promoter in familial gastric cancer with microsatellite instability”Int J Cancer2000 Jan 1;85(1):50〜3]。
【0016】
前立腺癌
[Rennie PSet al.“Epigenetic mechanisms for progression of prostate cancer、”Cancer Metastasis Rev1998〜99;17(4):401〜9]。
腎臓癌
[Clifford SC et al ”Inactivation of the von Hippel−Lindau(VHL)tumor suppressor gene and allelic losses at chromosomes arm 3p in primary renal cell carcinoma:evidence for a VHL−independent pathway in clear cell renal tumourigenesis”Genes Chromosomes Cancer 1998Jul;22(3)200〜9]。
膀胱癌
[Sardi I et al.“Molecular genetic alterations of c−myc oncogene in superficial and locally advanced bladder cancer”Eur Urol 1998;33(4)424〜30]
胸部癌
[Mancini DN et al.“CpG methylation within 5’regulatory region of the BRCA1 gene is tumor specific and includes a putativ CREB binding site”Oncogene 1998 Mar 5;16(9):1161〜9;Zrihan−Licht S et al .“DNAmethylation status of the MUC1gene coding for a breast−cancer associated protein ”Int J cancer 1995 Jul 28;62(3):245〜51;Kass DH et al .“Examination of DNA methylation of chromosomal hot spots associated with breast cancer”Anticancer Res 1993Sep−Oct;13(5A):1245〜51]
バーキッドリンパ腫
[Tao Q et al “Epstein−Barr virus(EBV)endemic Burkitt’s lymphoma:molecular analysis of primary tumor tissue”Blood 1998、Feb15;91(4):1373〜81]。
ウィルムス腫
[Kleymenova EV et al .“Identification of a tumor− specific methylation site in the Wilms tumor suppressor gene” Oncogene 1998 Feb 12;16(6)713〜20]。
【0017】
プラダー−ウィリー/エンジェルマン症候群
[Zeschnigh et al. Im printed segments in the human genome:different DNA methylation patterns in the Prader−Willi/Angelman syndrome region as determined by the genomic sequencing method “Human Mol. Genetics (1997) (6)3pp 387〜395;Fang P et al.“The spectrum of mutations in UBE3A causing Angelman syndrome”Hum Mol Genet 1999 Jan;8(1):129〜35]。
ICF症候群
[Tuck−Muller et al.“CMDNA hypomethylation and unusual chromosome instability in cell lines from ICF syndrome patients”Cytogenet Cell Genet 2000;89(1〜2):121〜8]。
皮膚繊維腫
[ChemTC et al.“Dermatofibroma is a clonal proliferative disease”J Cutan Pathol 2000 Jan;27(1):36〜9]。
過緊張症
[Lee SD et al.“Monoclonal endothelial cel proliferation is present in primary but not secondary pulmonary hypertension” J Clin Invest 1998Mar1;101(5):927〜34]。
小児神経生物学
[Campos Castello J et al.“The phenomenon of genomic imprinting”and its implications in clinical neuropediatrics”Rev Neurol 1999 Jan1〜15;28(1):69〜73]。
自閉症
[Klauck SM et al.“Molecular genetic analysis of the FMR−1 gene in a large collection of autistic patients”Hum Genet 1997 Aug;100(2):224〜9]。
潰瘍性大腸炎
[Gloria L et al.“DNA hypomethylation and proliferative activity are increased in the rectal mucosa of patients with longstanding ulcerative colitis ”Cancer1996 Dec1;78(11):2300〜6]。
脆弱X症候群
[Hornstra IK et al.“High resolution methylation analysis of the FMR1 gene trinucleotide repeat region in fragile X syndrome”Hum Mol Genet 1993Oct;2(10):1659〜65]。
ハンチントン病
[Ferluga J et al.“Possible organ and age−related epigenetic factors in Huntington’s disease and colorectal carcinoma” Med Hypotheses 1989May;29(1):51〜4]。
引用された全ての文献は参考のためにここに組み込まれた。
【0018】
8 個別治療
治療を要する患者に対する成功する治療法は幾つかの要因によっている。
第一に、確度の高い病気の診断または医療が施されている。伝染性の病気、癌または急性の命に係る病気の場合は、時間が、これらの病気にかかっている患者の生存率に重要な役割を演じているから、診断は迅速に効果的に行なわれなければならぬ。だから、理想的な診断は評価し易く、時間のかかる診断法を含まない、患者のデータに基づくものでなければならぬ。その上、対象患者からのサンプル採取にあたっては、侵襲性の低い方法を選択せねばならぬ。特許された方法の一面が、例えば、癌などの特別な診断法の可能性を提供するものであること。
第二に、診断が正確ならば、個々の患者の治療法はより効果的になる。現在、例えば、癌患者に対しては、厳密な側面効果を呈する複数の抗癌剤の標準的混合剤が、往々にして、投与される。それにも拘らず、少なくともある種の癌の生存率は低い。かって、癌または他の病気は、一つの病気に対する個々の治療法が、他の治療法に比較して、指数函数的に有効であること、から正確に決定された。この場合の有効性は、個々の治療法の患者に対する適用法に直接左右された。
もし、治療法が、既に他の患者に適用して成功した治療法とクロスチェックされれば、より有効な治療が可能になる。
【0019】
更に、正確な診断は、不要且つ効果のない医療を回避できるから、個々の治療法のコストを減少させる。更に、エイズや癌などのヒトの病気の治療法は、益々複雑になっている。新しいデータや新しい治療法は治療法を使用しやすいように、継続して修正する。専門家以外の人々にとっては、流布している最新の情報のなかに留まっているのは困難である。
更に、流布している最新の情報のなかに留まっている人達にとってさえも、患者に最適の治療法を提供するために、情報を自分のものに消化し、それが他の情報と、如何に関連しているかを理解する時間が必要である。組み合わせ治療法は、潜在的な薬の相互作用でより複雑になることによって、この問題を更に悪化させる。
遂に、患者数が増大し、病気治療法の消費的情報の増大に直面することが、治療法の、説明もない、患者に受入れが困難な、単なる記述を形成させている。
他の望ましい処置の形態は、来るべき病気の初期段階に適用され得る、予防的な治療法からなる。そのような治療法をいつ適用するかを知るために、急性の病気の発生が診断される前でさえも、患者の健康状態の変化を診断できる診断法の形が必要である。この発生は、非急性の病気の患者に予防処置を厳格に適用することで、予防または減少させることができる。
これをまとめれば、理想的な治療法は、個々の患者に、最も効果的な医療を適用するために、前記要素を結合することである。この個々の診断/医療の方法は個別医療の用語で要約される。
【0020】
米国特許第5,672,154号(Sillen)には、患者への個別の、状況に応じた医療助言を与える方法が記載されている。推薦できる医療タイプは少なくとも、二つの異なる医療を含む。多数の処置の選択の順位付けの手段の記載はなく、処置の選択が拒否される理由も説明されていない。むしろこのシステムは、先ず、パーキンソン病、癲癇、血圧異常などの病気の特殊治療を最適化する患者情報の新しいルール作成に関する。Sillenはより正確な診断法の必要性または個々の医療助言にDNAメチル化法を使用することについては開示していない。
米国特許第5,918,568号(Gjerlov)には、医療法及びペットの皮膚障害のシャンプー治療が記載されている。Gjerlovは、更に、特殊及び個々のペットの特殊な皮膚障害治療のために個別化された治療用シャンプーの特別な準備システムについて述べている。開示された方法は、皮膚障害の診断及びプレミックスシャンプーベースに、特殊な皮膚障害に相関する、プレミックスされた、医療上有効な、濃縮物を加えることを含み、その組成物はペットの所有者に提供される。更に、方法を実施するキット及び出荷用パッケイジング及びキットのディスプレイが開示されている。
米国特許第5,694,950号(McMichael)には、サイクロスポリンのような免疫抑制剤による患者への処置に使用される方法及びシステムが記載されている。巧妙なシステムが免疫抑制剤の投与量が変更されるべきかどうか、もしそうなら、どの程度にか、などの助言(推薦)が提供されるように使用される。複数の異なる組合わせ治療法の間の順位付けまたは選択法は提案されていない。
【0021】
米国特許第5,594,638号(Iliff)には、一般の電話ネットワークによる医療助言の提供システムが記載されている。このシステムは、既に知られた病気の組合わせ治療法の推薦の提供には関与していない(米国特許第5,660,176号、Iliffも参照)。
米国特許第6,081,786号(Barry等)には、HIV感染症のような既知の病気の治療法の選択ガイド用のシステム、方法及びコンピュータープログラムが開示されている。方法は以下の(a)、(b)、(c)からなっている。
(a)患者情報をコンピューターに供給する(コンピューターは、複数の異なる、病気治療法からなる第一の情報ベース、病気治療法の選択のための複数の精密なルールからなる第二の情報ベース、患者に対する、異なる治療法の異なる要素からなる処置に、有用な助言的情報からなる第三の情報ベース、及び(b)コンピューターにおける患者のための治療法のリスト化(好ましくはランキングリスト)、及び(c)患者情報及び精密なルールに基づく、一つまたはそれ以上の処置法リストに関する助言的情報のコンピューターでの生成。
【0022】
(発明の概略)
前記のように、本発明の目的は、好適な処置法がリストアップされ、ランク付けされ、患者の選択されたDNA部位のメチル化状態の情報に基づいている、患者治療のための、システム、方法及びコンピュータープログラムである。
更なる、本発明の目的は、患者の予防的治療のための、患者の選択されたDNA部位のメチル化状態の情報に基づく、病気の急発生の回避または遅延のためのシステム、方法及びコンピュータープログラムである。
更なる、本発明の目的としては、有効でない、不要な処置法(例えば、効果のない、または危険な処置法)は表示されないか、または低位にランクされ、ユーザーには効果面で好ましくないか、または医療行為に付随して発生する薬の相互作用のような患者にとって特殊な、複雑な要因のために好ましくないことを示唆していることである。
更なる、本発明の目的は、有効な処置の選択が容易に理解できる、患者の選択されたDNA部位のメチル化状態の情報に基づく、処置または予防的処置の選択のための、システム、方法及びコンピュータープログラムの提供である。
更なる、本発明の目的は、特殊な処置の選択の複雑さが容易に理解できる、患者の選択されたDNA部位のメチル化状態の情報に基づく、システム、方法及びコンピュータープログラムの提供である。
更なる、本発明の目的は、特殊な処置の不使用の理由が容易に理解できる、患者の選択されたDNA部位のメチル化状態の情報に基づく、システム、方法及びコンピュータープログラムの提供である。
更なる、本発明の目的は、患者に前もって施された処置の効果に関する情報を取得するための、システム、方法及びコンピュータープログラムの提供である。
【0023】
本発明の方法は、患者の選択されたDNA部位のメチル化状態の情報を、各種情報ベースを含むコンピューターに、提供することを含む。例えば、既知の病気または医療状態の細胞及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報を含む第一の知見ベースである。患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または治療のタイプを評価及び選択する複数の専門的ルールを含む第二の知見ベースである。
患者のDNAの選択された部位のメチル化状態、第一の知見ベース、第二の知見ベースに関する情報に基づくリスト化(好ましくはランクリスト)またはランクリストが前記コンピューターで生成する。このリストに基づいて、治療法が患者に適用される。
本発明の具体的形態に従がえば、処置は病気の急性発生を予防する予防的処置である。
それに加えて、好ましい本発明の具体的形態において、方法は、更に、病気の細胞または医療状態の細胞に対する複数の異なる治療法からなる第三の知見ベース、病気の細胞または医療状態の細胞に対する治療法の評価及び選択についての複数の専門的ルールからなる第四の知見ベース、及び、段階で生成した情報及び第三の知見ベース及び第四の知見ベースに基づく、前記患者のための好適な治療法のランクリストがコンピューターで生成する段階、からなる。
好ましい本発明の具体的形態において、方法は、更に、患者の処置に有用な、前記異なる治療法の異なる構成要素を有する助言的情報からなる第五の知見ベース、前記方法及び第五の知見ベースで生成する情報に基づく、前記ランクリストにおける、一つまたはそれ以上の治療法のための助言的情報が前記コンピューターで生成することを含む。
【0024】
本発明の他の具体的形態において、前記方法は、更に、前記第三の知見ベースに含まれない、前記病気または医療状態のためのユーザー定義の治療法の入力の段階、及び、一つまたはそれ以上のユーザー定義の治療法の組み合わせのための助言的情報を前記コンピューターで生成することを含む。好ましくは、患者情報は、DNAの選択された部位のメチル化状態についての情報に加えて、性、年齢、体重、ヘモグロビン情報、神経障害情報、好中球情報、膵臓、肝機能、腎機能、薬物アレルギー及び過敏症情報からなる患者情報を含む。患者情報は治療情報を優先的に含む。患者情報はコンピューターに記憶されている患者情報を優先的に含む。
本発明の方法の他の好ましい具体的形態において、助言的情報は、対応する治療法の実施に先立ち、禁忌薬物から患者を隔離する警告及び対応する治療法を実行するのが臨床的に有効であるという情報を含む。
本発明の方法は、コンピューターにおいて、患者の治療歴を含む第六の知見ベースが含まれ、助言的情報が、第六の知見ベースから取り出される、前以って行なわれた治療情報を包含する。
本発明の方法で処置される病気または医療状態は、心臓病、肺疾患、神経病、癌、糖尿病、尿道感染(炎)、肝炎またはHIV感染である。
更に、本発明の方法の他の具体的形態においては、一回分の投薬量の情報が患者の情報によって、必要なら、推奨され、調整される。更に、本発明の他の方法は、更に、コンピューター経由で、薬の参考資料からの一つまたはそれ以上の治療法に関する情報をアクセスする段階からなる。
【0025】
本発明は更に、病気または医療状態にある患者の治療のための、下記段階からなる方法を提供する。
(A)患者からDNA含有試料を採取する、(B)前記試料に含まれるDNAの選択された部位におけるシトシンのメチル化を解析する、(C)患者のDNAの選択された部位のメチル化状態のデータを提供し、それによって、前記データからなる第一の知見ベース、既知の病気または医療状態にある細胞及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報からなる第二の知見ベース、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または医療状態のタイプの評価及び選択のための複数の専門的ルールからなる第三の知見ベース、及び(D)第一の知見ベース、第二の知見ベース及び第三の知見ベースの各データに基づく、病気または医療状態のランクリストの生成。本発明の方法の好ましい態様において、データはコンピューターに入力される。
本発明の方法は、好ましくは、第四の知見ベースが複数の異なる、病気の細胞または医療状態のための治療法からなり、第五の知見ベースが、病気の細胞または医療状態のための治療法の評価及び選択のための複数の専門的ルールからなる。
この場合、本発明の方法は、前記(D)段階及び第4及び第5の知見ベースで生成する情報に基づく、患者のための、好適な治療法に関するランクリストを生成する段階(E)を含む。
本発明の方法は、更に、前記異なる治療法の異なる構成要素を有する、患者の処置に有用な助言的情報からなる第6の知見ベース、及び、前記段階(E)及び第6の知見ベースで生成した情報に基づく前記ランクリストにおける一つまたはそれ以上の特殊な処置のための助言的情報を生成する段階(F)、及び、段階(F)で生成する助言的情報に基づく病気または医療状態にある、前記患者への前記一つまたはそれ以上の特殊な処置を提供する段階(G)を含む。
【0026】
更に、本発明の方法の他の具体的態様において、方法は、更に、下記段階(H)、(I)を含む。前記第四の知見ベースに含まれない、前記病気または医療状態のためのユーザー定義の治療法を入力する段階(H)及び一つまたはそれ以上のユーザー定義の組み合わせ治療法のための助言的情報を生成する段階(I)。
前記患者情報は、DNAの選択された部位のメチル化状態についての情報に加えて、性、年齢、体重、ヘモグロビン情報、神経障害情報、好中球情報、膵臓、肝臓機能、腎機能、薬物アレルギー及び過敏症情報からなる。前記患者データは治療情報を優先的に含み、コンピューターに入力された患者情報を優先的含む。
また、本発明に好ましい方法において、助言的情報が、対応する治療法に先立ち、患者にとって禁忌である薬を服用させないように警告すること及び対応する治療法を実行するのが臨床的に有効であるという情報を含む。
本発明の方法の他の好ましい具体的態様は、患者治療歴からなる第七の知見ベース、第七の知見ベースから得られる、前もって行なわれた治療法の情報を含む助言的情報を含む。この病気または医療状態は心臓病、肺疾患、神経病、癌、糖尿病、尿道感染(炎)、肝炎またはHIV感染である。
本発明の方法の他の具体的態様において、一回分の投薬量の情報は患者の情報によって、必要なら、推奨され、調整される。
本発明は、更に、コンピューター経由で、薬の参考資料からの一つまたはそれ以上の治療法に関する情報をアクセスする段階を含む。
本発明は、更に、病気または医療状態にある患者のための治療法または予防的治療法の選択ガイドシステムを提供する。そのシステムは、既知の病気または医療状態にある細胞の、及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の、複数の異なる、メチル化状態に関する情報からなる第一の知見ベース、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する、病気または医療状態のタイプを評価及び選択する複数の専門的ルールからなる第二の知見ベース、病気の細胞または医療状態の細胞のための複数の異なる治療法及び/または予防的治療法からなる第三の知見ベース、病気の細胞または医療状態の細胞のための治療法の評価及び選択についての複数の専門的ルールからなる第四の知見ベース、からなる。
システムは、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態の情報をコンピューターに提供する手段、コンピューターにおいて、患者のDNAの選択部位のメチル化状態、第一の知見ベース及び第二の知見ベースに関する情報からの病気または医療状態のランクリストの生成手段を含む。
【0027】
本発明のシステムの好ましい態様は、更に、患者の治療に有用な、前記異なる治療法の異なる構成要素を有する助言的情報からなる第五の知見ベース、ランクリストにおける一つまたはそれ以上の処理法についての助言的情報のコンピューターにおける生成手段及びコンピューターで、一つまたはそれ以上のユーザー定義の治療法のための助言的情報の生成手段を含む。
本発明のシステムの他の好ましい態様は、更に、第三の知見ベースに含まれない、病気または医療状態のためのユーザー定義の治療法の入力手段及び一つまたはそれ以上のユーザー定義の組み合わせ治療法のための助言的情報をコンピューターで生成させる手段を含む。
本発明の他のシステムにおいて、患者情報は、DNAの選択された部位のメチル化状態についての情報に加えて、性、年齢、体重、ヘモグロビン情報、神経障害情報、好中球情報、膵臓、肝臓機能、腎機能、薬物アレルギー及び過敏症情報を含む。前記患者情報は治療情報を優先的に含む。患者情報はコンピューターに記憶された患者情報を優先的に含む。
本発明の他のシステムにおいて、助言的情報は、対応する治療法を開始する前に、患者にとって禁忌である薬を服用させないように警告すること及び対応する治療法を実行するのが臨床的に有効であるという情報を含む。
本発明のシステムは、好ましくは、患者の治療歴を含む第六の知見ベース、助言的情報が第六の知見ベースから導かれた、前以って行なわれた治療情報を含むコンピューターを含有する。
本発明の他のシステムにおいて、病気または医療状態は、心臓病、肺疾患、神経病、癌、糖尿病、尿道感染(炎)、肝炎またはHIV感染である。
本発明の他の好ましい実施態様においては、一回分の投薬量の情報が、必要ならば、前記患者の情報によって、推奨され、調整される。
本発明の他のシステムは、更に、コンピューター経由で、薬の標準参考資料からの、一つまたはそれ以上の治療法に関する情報をアクセスする手段を含む。
【0028】
本発明は、更に、病気または医療状態にある患者の治療法または予防法の選択のガイド用コンピュータープログラムを提供する。このコンピュータープログラムは、媒体内に形成される、コンピューターが読み取り可能なプログラムコード手段を有する、コンピューターが使用可能な記憶媒体を含有し、このコンピューターが読み取り可能なプログラムコード手段は、既知の病気または医療状態にある細胞及びまたは健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報からなる第一の知見ベース、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する病気または医療状態のタイプについての評価または選択のための複数の専門的ルールを含む第二の知見ベース、病気の細胞または医療状態に対する、複数の異なる治療法及び/または予防的治療法を含む第三の知見ベース、病気の細胞または医療状態に対する、治療法の評価または選択のための複数の専門的ルールを含む第四の知見ベース、前記異なる治療法の異なる構成要素を含み、且つ、患者の処置に有用な、助言的情報を包含する第五の知見ベース、を生成する読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段及び患者のDNAの選択された部位のメチル化状態についての情報を提供する読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態についての情報に基づく病気または医療状態のランクリストを生成する、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段及び前記患者の好適な治療法のランクリストをコンピューター中に生成する、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段、を包含する。
【0029】
本発明のコンピュータープログラムの好ましい具体的態様は、更に、ランクリストにおける、一つまたはそれ以上の処置法に関する助言的情報をコンピューターで生成する、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段を含む。本発明のコンピュータープログラムは、更に、第三の知見ベースに含まれていない、病気または医療状態のためのユーザー定義の治療法を入力する読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段、一つまたはそれ以上のユーザー定義の組み合わせ治療法のための助言的情報をコンピューターで生成する、読み取り可能なプログラムコード手段、からなるコンピュータープログラムである。
【0030】
本発明のコンピュータープログラムは、好ましくは、DNAの選択された部位のメチル化状態についての情報に加えて、性、年齢、体重、ヘモグロビン情報、神経障害情報、好中球情報、膵臓、肝臓機能、腎機能、薬物アレルギー及び過敏症情報を含むところの患者情報を含む。患者情報は治療情報を優先的に包含し、患者情報は患者情報を優先的に包含する。
本発明のコンピュータープログラムの、他の、好ましい具体的態様は、助言的情報が、対応する治療法を開始する前に、患者にとって禁忌である薬を服用させないように警告すること及び対応する治療法を実行するのが臨床的に有効であるという情報を含むことである。
【0031】
本発明のコンピュータープログラムの、他の、具体的態様において、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段は、患者の治療歴を含む第六の知見ベースを生成する読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段及び第六の知見ベースから得られる、前もって行なわれた治療情報を含有する前記助言的情報を生成する、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段を含む。
本発明のコンピュータープログラムの他の好ましい具体的態様において、病気または医療状態とは、心臓病、肺疾患、神経病、癌、糖尿病、尿道感染(炎)、肝炎またはHIV感染である。
更に、本発明のコンピュータープログラムの他の好ましい具体的態様において、一回分の投薬量の情報が前記患者の情報によって、必要なら推奨され、調整される。
更に、本発明のコンピュータープログラムは、標準の薬の参考資料からの一つまたはそれ以上の治療法に関する情報をアクセスする読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段を含む。
本発明の更なる目的及び解釈については図面及び以下の明細書で詳細に説明される。
【0032】
(図面の簡単な説明)
添付の図面は組込まれ、明細書の一部であり、本発明の具体的態様を図面により説明し、本発明の原理の説明の一助となる注釈が付されている。
図1は患者のDNAの特殊な部位のメチル化状態、治療法及び予防的治療法に関するデータ入力の機械的作業を含む本発明のプロセスを図解したものである。
図2は本発明のシステムまたは装置の略図である。
図3はクライアント/サーバーの作業環境の図解であって、図では本発明の具体的態様による図2のシステムが運転され、セントラルサーバーには、少なくとも一つのローカルサーバーがインターネットのようなコンピューターネットワーク経由でアクセス可能であり、各ローカルサーバーには少なくとも一つのクライアントがアクセス可能であることを示している。
【0033】
(発明の詳細な説明)
本発明の好ましい態様を示す添付の図面に関して説明された。本発明には多くの異なる態様があり、前述の態様に限定して解釈することはできない。むしろ、これらの態様は、この開示が完璧であり、本発明の領域を従来技術に対比して、完全に伝達されるように、提供されている。数字を構成要素に対比して。
従来技術に対比して、本発明は方法、データ処理システム、コンピュータープログラムからなる。従がって本発明は全くハードウエアの態様、全くソフトウエアの態様またはソフトウエアとハードウエアの結合した態様を示す。更に、本発明はコンピュータープログラムが媒体内における、コンピューターが読み取り可能なプログラムコード手段を有する、コンピューターが使用可能な記憶媒体におけるコンピュータープログラムの形態をとる。好適な読み取り可能な媒体としては、これらに限定されないが、ハードディスク、CD−ROMs、光記憶装置及び磁気記憶装置が挙げられる。
本発明は以下に本発明の具体的実施の態様に従がって、方法、装置(システム)、コンピュータープログラムのフローチャート図に関して記載される。それはフローチャート図の各ブロック及びフローチャート図の各ブロックの組合わせが、コンピュータープログラムの指示に従がって実行される。コンピュータープログラムの指示は、一般目的コンピューター、特殊目的コンピューターまたは機械製造のための、他のプログラム化可能なデータ処理装置に出され、指示はコンピューターのプロセッサーまたは他のプログラム化可能なデータの処理装置経由でフローチャートブロックまたはブロックの特殊機能の実施の手段を創出することを許容する。
【0034】
これらコンピュータープログラムの指示は、コンピューターが読み取り可能なメモリーに記憶される。このメモリーは直接コンピューターまたはプログラム化可能なデータ処理装置を特殊な方法で機能させ、読み取り可能なコンピューターメモリーに記憶される指示がフローチャートブロックまたはブロックにおける特殊機能を実施する指示手段を含む製造項目を作成する。
コンピュータープログラムの指示は、また、コンピューターまたは他のプログラム化可能なデータ処理装置に入れられ、一連の運転段階がコンピューター実施プロセスを作成するコンピューターまたは他のプログラム化可能な装置で実施され、プロセスはコンピューターまたは他のプログラム化可能な装置で、フローチャートブロックまたはブロックにおける特殊機能を実施する段階を許容する。
【0035】
本発明の方法は図1により図解される。第1段階10では、解析するサンプルが患者から採取され、患者のDNAの選択される部位のメチル化状況に関する患者データを得るために、患者のDNAが解析される。次いで、この情報はコンピューター装置11に入れられる。患者は更に、性、年齢、体重、CD4.Sup.+細胞情報、ウィルス感染情報、HIV遺伝子型及び表現型情報、ヘモグロビン情報、神経障害情報、好中球情報、膵臓、肝機能、腎機能、薬物アレルギー及び過敏症情報及び他の条件での薬物処置の情報からなる一つまたはそれ以上の患者情報を得るために調べられる。情報には先ず、病気または医療状態の治療法に関する履歴が含まれる。一方、患者情報を決める最初の問診で、型どおり調べられる。患者情報はコンピューター装置に記憶されるか、または、前以って情報が得られている場合は、他のコンピューター装置、記憶装置またはハードコピーから移される。
【0036】
患者の情報は通常、コンピューター装置11に入力される。コンピューター装置11は既知の病気または医療状態にある細胞及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する知見ベース12及び入力された患者情報に鑑み、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または医療状態を評価し、またはタイプを選択することについての複数の専門的ルールを含む知見ベース13を包含する。
リスト(好ましくはランクリスト)が、コンピューター装置において、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態についての情報、既知の病気または医療状態にある細胞及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する知見ベース及び患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または医療状態を、評価しまたはタイプを選択することについての複数の専門的ルールに基づいて生成する。
このランクリストは、患者の全ての既知の病気または医療状態を示し、且つ、14に表示される。本発明の一態様では、表示された情報は患者情報に照らし、且つ、助言的情報をマニュアルで生成させるべく、患者にとって好適な処置をマニュアルで決定するために使用される。14に表示される情報に基づいて、ニード15で患者に対して適用される。
【0037】
図1で表示される方法は、更に、病気の細胞または医療状態のための複数の異なる治療法を含む知見ベース16及び患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または医療状態の選択されたタイプに照らし合わせて、患者に対する好適な処置の選択の評価または選択のための複数の専門的ルールを含む知見ベース17を包含する。
リスト(好ましくはランクリスト)は、コンピューター装置において、病気の細胞または医療状態のための複数の異なる治療法を含む知見ベース16及び患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または医療状態の選択されたタイプに照らし合わせて、患者に対する好適な処置の選択の評価または選択のための複数の専門的ルールを含む知見ベース17に基づいて生成する。
ランクリストは病気または医療状態の患者のための、全ての可能な治療法を示し、これは18に表示される。本発明の他の実施態様において、表示された情報は、次いで、患者情報に照らし、且つ、助言的情報をマニュアルで生成させるべく、患者にとって好適な処置をマニュアルで決定するために使用される。18に表示される情報に基づいて、ニード15で患者に対して適用される。
【0038】
本発明の方法は、更に、助言的情報19に基づく知見を含む。好適な処置のための好適な助言的情報のリストが、次いで、助言情報の知見ベース及び全ての可能な既知の治療法を示すリストに基づいて、生成し、111に表示される。助言情報は、対応する治療法の実施に先立ち、禁忌薬物から患者を隔離する警告または状態に適合する非禁忌薬物の投与及び/または対応する治療法を実行するのが臨床的に有効であるという情報を含む。14、18または111のいずれかに表示されている情報に基づいて、ニード15で、患者への処置が適用される。この処置の進行状況は、常に患者から中間サンプルを採取して、前記方法に習って、患者の(細胞の)メチル化状態の変化が監視される。
本発明の他の態様において、14、18または111のいずれかに表示されている情報は、病気の急発生を防ぐために、患者に予防的処置を適用するために使用される。
【0039】
病気(医療状態)、本発明によって簡易化または改良された処置法は、極めて選択の幅が広く、選択及び処置に好適である。このような病気及び医療状態を以下に挙げるが、これに限定されない。心臓病(鬱血性心不全、高血圧、高脂血症を含むが、これらに限定されない。)、肺疾患(慢性閉塞性肺疾患、喘息、肺炎、嚢胞性繊維症、肺結核を含むがこれらに限定されない)、神経病(アルツハイマー病、パーキンソン病、癲癇、多種神経組織硬化症、筋萎縮性側索硬化症、またはALS、精神分裂病及び脳症候群のような精神病、不安を含む神経症、鬱病及び躁鬱症)、肝炎(B型及びC型肝炎を含む)、尿道感染(炎)、性病、癌(胸、肺、前立腺、結腸癌を含むが、これらに限定されない)等である。上記の病気または医療状態の進行または発症の予防が、本発明によって改良されることは評価されるべきである。
【0040】
患者の病気が公知の、例えば、HIV−1感染症(acquired immune deficiency syndrome、即ち、後天性免疫不全症候群またはAIDS)であるか、または公知の病気が、治療法の組合わせが施されているなど、何らかの医療状態にある場合に対して、本発明は有用である。好適な処置のリストが、複数の処置(例えば、2、10または15またはその他)であるか、組合わせ治療法(例えば、2種またはそれ以上の治療剤を組み込んだ治療法)であるか、薬剤の相互作用の潜在性が増加するか及び/または最適の処置の選択がその複雑さ故に、多因子的である場合に本発明は特に有用である。
とりわけ、助言的情報は非推薦の治療法に対して自動的に生成され得る。これら多数の段階は、全ての処置の選択は適切な思慮のもとに為されるという保証付きで、ユーザーに提供する交互作用的方法で、何らかの配列で繰り返され得る。Therapyという用語 とtherapeutic treatment regimenという用語はここでは互換性のある用語であり、ここでは、投与ルート(例えば、経口、静脈注射、筋肉注射、皮下注射、動脈注射、腹膜内注射、鞘内注射)に無関係に、いかなる病気(慢性または急性医療状態、疾患等)にも、製薬学的または薬剤的に使われる。それに加えて、本発明は病気治療の容易化または改善に限定されないことが解る。本発明は、限定されることなく、各種の医療状態の患者の治療の容易化または改善に使用される。この用語は、また、急性の病気の発生を予防するために使用される予防的治療法を含む。
【0041】
(システムの説明)
本発明は既知または未知の感染症のような病気の患者を処置する医師(または他の健康管理者)に決定の補助を提供する専門的システムからなる。本発明のシステムは患者のDNAの選択された部位のメチル化状態を解析し、この情報を他の知見ベースに付与し、処置の選択を計算し及び/または予防的治療の選択及び全ての関連する情報をそれらの選択に付与する。専門的システムは、従来の技術で知られ、また、AIとして知られるように、特殊分野における専門的知識及び経験を有するヒトまたは有機体の判断及び挙動をシミュレートできるコンピュータープログラムである。その他の専門的システムは、体系的に、馴致された経験及びプログラムに入力される各特殊な状態え、知見ベースを供給するためのルールの1セットを含む。他の専門的システムは情報及び知見を活発に馴致させることができる神経単位網(NN)として知られている。他の専門的システムは従来技術としてよく知れ、ここで述べる必要もない。
例えば、抗バクテリア及び/または抗レトロウィールス治療の選択は(抗レトロウィールス剤の組合わせ)、は多くの専門システムルール及び与えられた患者の処置歴、現在の状態及び実験値を次々と斟酌する機能からなる知見ベースを使って、理論的に導かれる。本発明のシステムは、大型中央データベースにおける患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する患者データのエントリ、記憶、解析をサポートする。本発明のシステムは、マイクロプロセッサーの構造についての設計思想及び患者の治療管理をサポートするように設計されたカスタムレポート能力について及び篩い分け、患者のトラッキング、サポートのような臨床薬剤についての試行活動を操作するフレキシブルデータを有する。本発明のシステムは、健康管理者(医師を含む)、臨床研究の科学者及び、多分、高水準の医療を提供すると同時に、個々の患者のための最も効果的な治療法及び/または予防的治療法と同様に患者のための最も低コストの処置法の選択を捜し求めるヘルスケア団体によって使用されるだろう。
【0042】
本発明を実施するシステム20は図2に示される。システム20は二大構成部分21及び22からなる。第一構成部分21は患者のサンプル30について、そのDNAの選択された部位のメチル化状態を解析することができる。この構成部分は、例えば、PCR装置、質量分析計及び/または電気泳動、生成した情報をコンピューターが読み取り可能な信号に変換することができる構成部分と共に解析の間解析すべきサンプルを自動的に処理するロボットからなる。第二構成部分22は患者の病気の種類に関する情報、及び/または患者のための個々の(予防的)治療法に関する情報の生成及び表示をすることができる。
第二構成部分22は以下の各知見ベースからなる。第一の知見ベース23は、既知の病気または医療状態の細胞の、及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報からなり、第二の知見ベース24は、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づき、病気または治療のタイプを評価及び選択する複数の専門的ルールからなり、第三の知見ベース25は、効果でランク付けされる(例えば、専門家のパネルで)か、または、システムルールによってランク付けされる、病気の細胞または医療状態の細胞に対する、複数の異なる治療法及び/または予防的治療法からなり、第四の知見ベース26は、病気の細胞、または医療状態に対する治療法を評価及び選択する複数の専門的ルールからなり、第五の知見ベース27は、前記、異なる治療法を異なる構成で施された患者の処置に有用な助言的情報からなる。選択的に第二の構成部分は患者の治療歴及び付加的患者情報の知見ベース(これまで示されていない)からなる。
【0043】
患者情報は好ましくはデータベース内に記憶され、最新の(プログラムが)設定される。知見ベース及び患者情報は、キーボード(及び/またはマウス)及びビデオモニターからなる、入力/出力システム28によって更新される。知見ベース及び患者情報が別のブロックで示される一方、知見ベース及び患者情報が結合可能なこと(例えば、専門的ルール及び助言的情報は単一データベースに結合することができる)に留意されたい。
上記方法を実施するために、ブロック23〜27の内の少なくとも二つが、ブロックにより供給される情報からの、患者の病気または、好適な処置及び対応する助言情報のいずれかのリストを生成する、推論エンジンに供給される。
【0044】
推論エンジンはハードウエア、ソフトウエアまたはそれらの組合わせとして実行される。推論エンジンは知られており、その変化したものは本発明を実施するために使用される。これらに限定されないが、例えば、これらは、米国特許第5,263,127号、Brabash et al(Method for fast rule execution of expert systems)、米国特許第5,720,009号、Kirk et al(Method for rule execution in an expert system using equivalence classes to group detabase objects)、米国特許第5,642,471号、Paillet(Production rule filter mechanism and inference engine for expert system)、米国特許第5,664,062号、Kim(High performance max−min circuit for a fuzzy inference engine)に記載されている。
高速推論エンジンは入力されたデータの成績が継続的に更新され、新データとして入力される。ブロック中の知見ベース及び患者情報との関与については、推論エンジンは知見ベース及び患者情報とは別のブロックにあるか、または、通常のプログラムまたはルーチンプログラムでは結合している。選択的に、外的知見ベースは同様に使用され得る。推論エンジン中で生成する情報は入力/出力システム経由で表示され得る。表示情報に基づいて、患者の医療上の監視体制に加入している人は選択され、患者用治療法を適用される。いつでも、病気のタイプ、治療の成功及び好適な薬剤に関するフィードバック情報が入力/出力システム経由で、加えられ得る。選択的に、このデータは外的ソース40(例えば、リモートサーバー)から供給され得る。
好適な治療のために生成する助言的情報は、提供される患者情報における相違に基づいて、各事例毎に異なることに留意すべきである。
【0045】
(システムの設計思想)
本発明は患者のDNAのメチル化状態の解析を行うことができる第一構成部分21を含むシステムを実行できる。この装置は前記構成部分に提供される患者のサンプルからDNAを採取し、患者の選択された部位のメチル化状態を得るべく、幾つかの解析を行う。これらの解析段階はその道の専門家には知られており、重亜硫酸塩処理、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)実験計画によるDNAの増幅サイクル及びハイブリッド化反応、DNA配列、分光器またはフルオレスセンス測定などからなる。第一の装置の全パーツは通常結合しており、人為的ミスを避け、高処理量の環境を創出するために、可能な限り自動化して設置されている。
【0046】
第一構成部分で生成したデータは下記の患者の治療に関連する情報を生成するために、提供されたデータを使用して計算をすることができる第二の構成部分へ提供される。第二の構成部分は独立型のコンピューター装置に作動するシステムとして実施され得る。本発明はクライアントサーバーの環境におけるシステムとして実施される。専門家が知っているように、クライアントの応用はクライアント−サーバー関係におけるリクエストプログラムである。サーバーアプリケイションは同一または他のコンピューターのクライアントプログラムからのリクエストを待ち、完全に処理するプログラムである。クライアント−サーバー環境はインターネット、及び,しばしば引用されるイントラネットのような私的ネットワーク、ローカルエリアネットワーク(LANs)及び広域ネットワーク(WANs)、ニュウラルネットワーク(NN)、バーチャル私的ネットワー(VPNs)、フレームリレーまたは直接電話接続などのパブリックネットワークを包含する。クライアントアプリケーションまたはサーバーアプリケーションがコンピューターのホストクライアント及びサーバーアプリケーションを含んで、または、他の、コンピューター使用可能なメディア内に具体化されるプログラムコードを実施するために設定される装置が多数の機能を実行する手段として操作し、本発明の多数の操作法を実施することは理解される。本発明の好ましい具体的態様において、クライアントの計算結果はサーバーにリポートとして戻され得る。
図3に、本発明の好ましい具体的態様によるクライアントサーバー環境30が図示される。図示されたクライアントサーバー環境30はインターネットのように、コンピューターネットワーク36経由で、少なくとも一つのローカルサーバーによって、アクセスされ得る中央サーバー32を含む。多数のコンピューターネットワーク輸送教本はTCP/IPに限らず中央サーバー32とローカルサーバー34の間のコミュニケーションに利用され得る。
【0047】
(中央サーバー)
中央サーバー32は、マイクロソフトRTM、SQLサーバーアプリケーションプログラム、バージョン6.5(マイクロソフト社、Redmond、Wash.)などが使用される、中央データベース38を含む。中央サーバー32は、ローカルサーバー34が最新の知見ベースのバージョンで運転されるのを確認する。中央サーバー32は全患者データ及びメチル化パターンのデータ及び処置法を記憶し、そして、ローカルサーバー及びユーザーをシステム(20、図2)へ加え、ディレートする種々の管理機能を行う。中央サーバー32は、また、ローカルサーバー34がユーザーに利用される前に、委任する。患者データ及び/または患者のDNAの選択された部位のメチル化状態のデータ、ここでは、メチル化パターンと呼ぶが、は好ましくは、患者データ及びメチル化データの中央貯蔵所に供給されて、中央サーバー32に記憶される。しかし、患者データはローカルサーバー34またはローカル貯蔵媒体に記憶され得ることは理解される。患者データ及びメチル化パターン及び治療法データはローカルサーバー、または、例えば、ラボラトリーで患者のサンプルを大スケールで解析し、多数の患者の多数のメチル化パターンを中央サーバーに供給するメチル化パターンのデータを創出する中央装置から中央サーバーに提供され得る。
【0048】
(ローカルサーバー)
各ローカルサーバー34は地理的区域内で多数のユーザーに類型的サービスを提供する。各ローカルサーバー34は推論エンジン、一つまたはそれ以上の知見ベース、及びローカルデータベース39のようなサーバーアプリケイションを含む。各ローカルサーバー34は本発明を実施するための人為的知能処理を行う。ユーザーがクライアント35経由でローカルサーバー34の作動を開始するとき、ユーザーは同定及びパスワードによって、従来技術のように、本人であることが立証される。一度立証されれば、ユーザーはシステム(20、図2)にアクセスでき、一定の管理権がユーザーに与えられる。
各ローカルサーバー34は中央サーバーと連絡をとり、知見ベースの最新バージョン及びアプリケーションがローカルサーバー34を要求中であることを実証する。もしそうでないなら、ローカルサーバー34への要求は、中央サーバー32からユーザーセッションが設定される前に、最新の、確認された知見ベース及び/またはアプリケーションへダウンロードされる。一度、ユーザーがシステム(20、図2)の作動を開始し、ユーザーセッションが設定されれば、全データ及び人工知能プロセスがローカルサーバー34に作動する。
好ましい具体的態様で、各ローカルサーバーデータベース39は、マイクロソフトRTM、SQLサーバーアプリケーションプログラム、バージョン6.5経由で、実施される。各ローカルサーバーデータベース39の第一の目的は、各種の患者の識別名を記憶し、安全を確認し、ユーザーによるシステムへのアクセスを正当化することである。しかし、中央及びローカルの両データベース38、39は中央サーバー32に対してホストとなることが理解される。
【0049】
(ローカルクライアント)
各ローカルクライアント35は図形ユーザー接続装置(GUI)からなるクライアントアプリケーションプログラム及びローカルサーバー34と連絡するミドルレイヤープログラムを含む。クライアントアプリケーションプログラムのプログラムコードは、完全に、ローカルクライアント35に対し実施されるか、または、ローカルクライアント35及び34に対しそれぞれ部分的に実施される。以下で述べるように、ユーザーはシステム(20、図2)と、クライアント35内で、患者サンプルをシステム(20、図2)の第一構成部分(21、図2)へ供給し、且つ、選択的に、GUI内に表示される患者データに入力される(またはアクセスする)ことにより、互いに情報交換し合う。クライアント35は、次いで、ローカルサーバー34と、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する、システム(20、図2)で生成し、及び/またはGUI経由で入力される、情報の解析について相互に連絡する。
【0050】
本発明の操作を実施するコンピュータープログラムコードは、好ましくは、JAVA(登録商標).RTM.、Smalltalk、またはC++のようなプログラミング言語志向で書かれている。しかし、本発明の操作を実施するコンピュータープログラムコードは、また、通常使用される”C”プログラミング言語、Perlのような翻訳言語、またはLisp、SML、Forthのような機能的(または4世代)プログラミング言語でも書かれている。
クライアントアプリケーションのようなミドルレイヤーアプリケーションは継続的にユーザーにオンライン情報を提供し、患者の現時点の処置に禁忌作用または拮抗作用のある薬剤または医療措置が編入されたとき、直ちにユーザーに警告を発することができるところのローカルサーバー34内に推論エンジンを含む。
【0051】
(推論エンジン)
推論エンジンは従来技術で公知であり、ここで更に述べる必要はない。本発明による推論エンジンによって使用される各知見ベースはルール及び病気治療の医師及び科学者の臨床助言パネルによって著されるルール及び方法の集合体である。知見ベースは主題ルール、目的ルール及びシステム生成ルールを有する。目的ルールは薬剤施用による病気の処置に関する事実を設定する工業に基づき、及び薬剤製造業者の情報から得られ、出版物の見直しから得られたものである。
目的ルールでは、本発明は、患者について何らかの厳しいデータが入力されていない場合、新しい治療の選択についての推薦を受けることからユーザーを護るように設定される。しかし、本発明は、システム(20、図2)が、治療が患者に有害である理由を示しても、医師のような健康管理者が、彼または彼女の治療決定の記録をすることを妨げないことが理解される。本発明は健康管理者に患者治療についての最終的権限を与えている。
主題ルールは専門的意見、観察、及び経験に基づいている。主題ルールはこの分野の専門家の大多数意見に基づいた情報、最良の実践から典型的に発展されたものである。このような専門家の意見は、この分野で出版または公表された文献からの知見、彼ら自身の日常の臨床経験、承認または未承認の薬剤の研究または臨床的試行に基づくものである。多くの専門家はそのようにして個人的先入観を是正してきた。
システム生成ルールは、一定期間内に、既知或いは一定の治療を施され、それによって、病状が改善するか、安定するか、または、悪化するかの何れかの状態になった、システムで追跡されている患者からの成果から導かれたものである。感染症においては、膨大な数の使用可能な組合わせがあるので、このシステムを生成したデータベース及びルールは、それらから導かれ、目的または主題ルールデータベース以外のデータを包含する。
【0052】
【実施例】
以下の非限定的実施例は本発明の各種側面を示すものである。これら実施例は図示された対象物についてだけのもので、これによって、本発明を限定するものではない。
(実施例1)
急性の病気の発生を処置するために使用される方法
完全に未知か、または、十分に特定できない急性の病気の患者の体内組織サンプルが医師の研究室または病院の医療従事者によって採取される。本発明の関連では、「十分に特定できない急性の病気」と云う用語は、一般に、例えば、患者が冒されている、詳しいタイプが特定できない癌であると、診断されたものを指す。更に、その例は、急性ウィルス性感染症または一般に規定される細菌性感染症である。患者の細胞のDNAを含む患者サンプルが調べられる。基本的に、DNAを含む患者の全てのタイプのサンプルが本発明の方法で使用できる。サンプルは血球のシングルタイプ、肝細胞のシングルタイプまたは単一腫瘍の細胞などの特殊組織、または、皮膚、脳または他の臓器などの非特定組織のいずれかを含む。次いで、サンプルは患者の他の情報と共に、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態を解析するために中央研究所に搬出される。選択的に、サンプルは患者のDNAの選択される部位のメチル化状態が、前記の二つの異なる構成部分からなり、医師の研究室か、または、例えば、病院の中央研究所のいずれかにある装置で解析され得る。次いで、個々の患者のメチル化パターンの情報は、医師の研究室か、または病院か、または中央研究所のいずれかにあるコンピューター装置に供給される。選択的に、この情報はリモートサーバーまたはサーバーからローカルクライアントへ、更なる使用または解析のために供給される。
本発明の他の方法では、組織サンプルは患者の選ばれたグループから採取することができ、その目的は、例えば、ナイセリアまたは高感染率のウィルス症のような特殊な微生物またはウィルスによる悪疫の発生を監視するためである。
【0053】
患者のメチル化パターンに付いての情報は、次いで、正確に定義された個々の患者の病気または好適な処置及びそのブロックから供給される情報からの対応する個々の助言的情報の何れかのリストを生成する、ブロック23〜27(図2)の中の少なくとも二つの情報を使用して、推論エンジンによってコンピューター装置で処理される。
次いで、患者は、上記装置で生成及び表示された助言的情報に基づいて、個別に治療を施される。処置としては、患者の病気のタイプに固有な、個々のニーズ及び患者の薬剤療法に伴っておこる、使用される処置の一部として使用される薬物の中の特殊タイプの薬剤または活性化合物の配合禁忌のような、問題点に対応する、個々の付加的な、修正された処置を伴う、個々の治療法が使用される。
【0054】
(実施例2)
(予防的処置法の例)
健常者または未だ同定されていないか、または、非急性感染症または、他の最も初期の癌のような病気の患者の体内組織サンプルが、責任ある担当医師の研究室または病院の医療従事者によって採取される。患者のDNAを含むサンプルが調べられる。だから、サンプルは血球のシングルタイプ、肝細胞のシングルタイプまたは単一腫瘍の細胞などの特殊組織、または、皮膚、脳または他の臓器などの非特定組織のいずれかを含む。次いで、サンプルは患者の他の情報と共に、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態を解析するために中央研究所に搬出される。選択的に、サンプルは患者のDNAの選択される部位のメチル化状態が、上記の二つの異なる構成部分からなり、医師の研究室か、または、例えば、病院の中央研究所のいずれかにある装置で解析され得る。次いで、メチル化情報は、医師の研究室か、または、例えば、病院の中央研究所のいずれかにあるコンピューター装置に供給される。選択的に、この情報はリモートサーバーまたはサーバーからローカルクライアントへ更なる使用または解析のために供給される。
患者のメチル化パターンに付いての情報は、次いで、まだ、正確に同定、定義されていない、個々の患者の病気または個々の患者が、将来、急性の病気にかかる、リスクアセスメントを生成し、患者の個々の統計的リスクが計算され、好適な処置及びそのブロックから供給される情報からの対応する個々の助言的情報の何れかのリストを生成する、ブロック23〜27(図2)の中の少なくとも二つの情報を使用して、推論エンジンによってコンピューター装置で処理される。統計的リスクは健康な細胞のメチル化状態の情報を含む知見ベースと患者のDNAのメチル化状態の情報との比較に基づいて計算される。結論はこれら二つのメチル化パターンの間に発見される相違点を基にして導き出される。更に、このような統計的分析の結論に影響する因子は、例えば、初期の処置法または急性薬物療法の情報を含む。
次いで、患者は、上記装置で生成及び表示された助言的情報に基づいて、個別に治療を施される。予防的処置は、病気のタイプに特有であって、病気の急発生を防ぐか、及び/または、そのような発生のリスクを減少させるために、個々の処置法を使用する。予防的処置の一例は、スペシャルダイエットであり、これは糖尿病、アレルギー反応、癌または他の病気の負の効果を制限し、初期段階では、最も効果的である。予防的処置は、過敏症またはアレルギーのような患者の薬物療法に伴っておこる、個々のニーズ及び問題点に対応する、付加的な、個々の、変化した処置と共に使用する。
前記事項は本発明の例示であり、これが、本発明を限定するとは解釈されない。本発明の幾つかの具体的例示が述べられたが、それらの技術水準では、多くの変化した事例は例示的具体例であり、本発明の新規性および利点から外れるものではないことを容易に評価できる。従がって、このような変化事例は請求項で限定した本発明の範囲内に含まれる。だから、前記事項は本発明の例示であり、開示された特殊な例によって、本発明が限定されるとは解釈されないし、開示された具体例の変化及び他の具体例は、追加請求項の範囲内に含まれるものである。本発明は以下の請求項、そこに含まれる請求項と同義項により限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
患者のDNAの特殊な部位のメチル化状態、治療法及び予防的治療法に関するデータ入力の機械的作業を含む本発明のプロセスを図解したものである。
【図2】
本発明のシステムまたは装置の略図である。
【図3】
クライアント/サーバーの作業環境の図解であって、図では本発明の具体的態様による図2のシステムが運転され、セントラルサーバーには、少なくとも一つのローカルサーバーがインターネットのようなコンピューターネットワーク経由でアクセス可能であり、各ローカルサーバーには少なくとも一つのクライアントがアクセス可能であることを示している。(Background of the Invention)
[0001]
(Field of the Invention)
The present invention is based on information on the methylation status of selected sites in a patient's DNA and clinically useful information for the treatment of a patient, and ranks the appropriate treatment to produce cancer viruses, bacterial infections, etc. Systems, methods and computer programs for guiding the selection of treatments for such complex diseases.
[0002]
(Related technology)
Recently, methodological developments in molecular biology, including the gene itself, the genetic decoding of RNA and the resulting protein, have made remarkable progress. Among individual developments, genes are switched, and the activation and inhibition of specific genes in specific cells and the manner of controlling tissues correlate with the high potential for development and the nature of gene or genomic methylation. In this regard, it is reasonable to assume that the pathogenic conditions are manifested in the limited methylation patterns of individual genes or genomes. The state of the art has made it possible to study the methylation patterns of individual genes. A further development of this method in recent years allows the analysis of very small amounts of starting material, leaving only two digits of all measured points, at least in the theoretical range of 107 measured points.
[0003]
1. State of molecular analysis of phenomenon type cells
Studies of gene expression are possible at the RNA or protein level. Both levels affect important phenotypic parameters. Protein assays using two-dimensional gels (Mc Farrel method) have been used for about 15 years. Using these assays, detailed analysis of the chromatographic position of thousands of proteins is possible. Already, such electropherograms have been processed and evaluated by data processing means. Although the effectiveness of this method is high in principle, it is inferior to recent gene expression methods based on RNA analysis at two points.
[0004]
In particular, detection of regulatoryly important proteins from small amounts of cells fails because the method used is too insensitive. In fact, proteins cannot be amplified compared to nucleic acids. In addition, the method is complex, cannot be automated and is very expensive. In contrast, the analysis of RNA has considerable advantages and is quite sensitive because of the use of PCR. In particular, each RNA species is considered important because it can be immediately identified by its sequence.
Overexpression or underexpression of individual RNAs of known sequence is usually easily detected. However, in the context of applications, those discussed here are exceptionally valid.
Differential displays are suitable for semi-quantitative analytical studies of expression. The expression material amplified by PCR is separated by gel electrophoresis. The effectiveness of gel electrophoresis is limited by the results. In addition, this method has poor sensitivity and is rough for use in routine determinations (Liang, P. and Pardee, AB, Science 257, 967-971).
Over- or under-expressed genes are often identified by reduction techniques. Here, a complementary DNA (cDNA) clone of the cell or tissue fragment to be examined is plated. The cDNA is hybridized to the clone as a control. Using this technique does not make the expression pattern reliable.
One of the jobs of the US Human Genome Project is the organization of gene expression. The data obtained from this can be used for the creation of expression chips, in which the study of sequences in which the cell or tissue type is practically all expressed can be done in a single experiment.
[0005]
2. Status of cancer analysis technology
Gene mutations lead to cancer, a degeneration of cells. The cause of these mutations can be external factors or intracellular events. In a few exceptional cases, individual mutations are large regions of the genome (translocations, deletions) that often occur as a result of cell degeneration. However, most cases involve different cell mutation chains. And this is the binding effect due to the malignant disease. These factors at the DNA level also reflect at the RNA and protein levels. In this discussion, the likelihood of increase is high, as in many cases it is certain that the quantity and type of one RNA will affect the synthesis range of several other RNA fragments. This leads to changes in the rate of protein synthesis, resulting in metabolism of deregulation, which initiates the corresponding regulation of mechanisms and counterregulation. The result is a pattern of cell expression that has been altered in a very specific (but uncertain) manner, such as the specificity of a tumor, the extent of tumor progression, the grade of the tumor, and the like. Such a phenomenon was the outside world of natural science research. In fact, it was not possible to examine gene expression or cellular metabolism as a whole. Early chip technology offered that potential (Schena, M. et al., Science 270, 467-470).
[0006]
If one seeks to solve the diagnostic problem of early diagnosis (finding) of a tumor at the molecular level, today it is confronted with insurmountable difficulties and few exceptions. Because, for most tumors, the molecular mutations that differ from one another are fragmentary and researchers do not know what to look for in a medical research sample. This means that it is absolutely impossible to apply the remarkable sensitivity and specificity of the polymerase chain reaction. Examples of this are certain intestinal tumors, Ewing's sarcoma and some forms of leukemia, each of which is, in fact, simply a correctly described mutation. In such cases, it is possible to identify degenerated cells among millions of cells. However, even within these distinct, unambiguous and defined tumor groups, the conclusion is that the conclusions are additional, unknown, genetic parameters (eg, individual genetic background). Points play an important role. Immunological tumor markers are auxiliary parameters that continue to make a modest contribution in addition to other usual diagnostic parameters. However, they can be used for preliminary selection of suspect cells. Histology plays an important and essential role in the identification of degenerative tissues. However, it is not accurate for early diagnosis. Thus, most tumors are not well characterized by molecular diagnosis and cannot be classified as stage sub-category or even as risk sub-category, but such sub-categories are There is an absolute need in advance for the choice of treatment methods used, especially for the development of effective new drugs and gene therapy.
[0007]
3. Status of research on the number, type and nature of possible stable states of higher animal cells
Recently, when one complex regulatory system (a good example of cell regulation) remains, it has a limited number of stable states, ie, the lower limit is the critical minimum complexity and the upper limit is the maximum connectivity (for any given component). There is an increasing number of indications that can be the mean of the components to which they bind (Kauffman, SA, Origins of Order, Oxford University Press, 1993). In this connection, state was understood to be the concept of general phenomenon selection. Binding to cells as a biological regulatory system can be described as a compartmental state or cell type. Although such a connection has not been presented, and merely a limitation of the possible states for a biological system has been presented, the real relationships are of great importance. If, with respect to the constant information of the contents of living cells (in fact, the existence of such a constant is essential in one species), only a limited number of stable states exist, and degenerative cells are in these states May be present in only one of them, or move between possible states. At this time, it is unlikely that these molecular-based states can be defined. Very little can be associated between the individual states and the range of cells in the artificial state. However, such analysis has made an important contribution to the diagnosis and prognosis of disease. It is also possible to establish a correlation between the possible state of the diseased cells and the optimal treatment. Furthermore, such methods can have a significant effect on the choice of treatment time. For example, discover that tumor cells move between possible states. It can be assumed that the number of cells results in a successful treatment for the selection pressure. The cell number in such a scenario, in the mobile state, is considerably more flexible, the possible stable selection pressure is reduced, and the treatment is easily rendered ineffective. The way in which cells or groups of cells can be classified according to their status helps to recognize, understand and solve such problems. However, the state of the art cannot determine whether there is a limited number of cellular states. In addition, it is not possible to differentiate groups of cells according to a standard abstract on their state and to predict these states with certain behaviors of the cells.
[0008]
4. Hereditary diseases
Today, the genetic map of the human genome consists of 2,500, so-called microsatellites. They are used by linkage analysis to identify and identify a number of genes whose defects cause genetic disease. Common genetic diseases resulting from a single genetic defect are thus elucidated. From a geneticist's point of view, polygenic diseases can also be understood in this way. Polygenic diseases are very common diseases and are included among so-called prevalent diseases. Asthma and diabetes are examples of this. Many cancer types are included. The above linkage analysis tactics also had considerable initial success. In many instances, many causative genes of important polygenic diseases such as diabetes, schizophrenia, atherosclerosis, and obesity have been discovered. In addition to the usefulness of molecular biology research, the availability of a relatively large number of patients and disease-affected analogs is an important and prerequisite for genetic elucidation. Over the past two years, hundreds of patients have been used in the analysis of polygenic diseases and, preferably, have had an order of magnitude reduction in patient numbers. This is used in the case of all causal genes that we want to elucidate. The level of human work that requires such linkage analysis is so high that progress has been very modest in the analysis of polygenic diseases. It is accurate, and these diseases are so socially and economically important that they require novel strategies.
[0009]
5. Current status of methylation analysis technology
Conversion of the genomic base cytosine to 5'-methylcytosine, which represents an epigenetic parameter, is today the most important and most studied topic. Today, there are methods for genotyping a wide range of cells and individual cells, but nonetheless, today, on a large scale, a comparable method of generating and evaluating epigenetic types of information Does not exist.
In principle, there are three methods that differ in the principle of determining the 5-methylation status of cytosine in the context of the sequence.
The first method is based on the principle of the use of a methylation sensitive restriction endonuclease (RE). REs are characterized by producing cleavage of certain DNA sequences with DNA, usually 4-8 bases in length. The location of such cleavages can be detected by gel electrophoresis, migrate to the membrane and hybridize. A means of methylation sensitivity is that certain bases in the recognition sequence are not methylated at the stage of occurrence. After restriction cleavage and gel electrophoresis, the band pattern changes to be dependent on the methylated form of the DNA. However, most methylable CpGs are outside the recognition of the RE sequence and cannot be examined here.
The sensitivity of this method is very low (Bird, AP, Southern, EMJ Mol. Biol. 118, 27-47). A variant uses PCR with this method. Amplification by two primers located on both sides of the recognition sequence occurs after cleavage, if the recognition sequence is in a methylated form. In this case, the sensitivity is theoretically increased to a single molecule of the target sequence, but only individual positions can be examined, but the costs are enormous (Shemer, R. et al., PNAS 93). , 6371-6376).
[0010]
The second variant is based on partial chemical degradation of the entire DNA, using the Maxam Gilbert sequence reaction model, with adapters at the ends. It is thus produced, amplified with common primers and separated by gel electrophoresis. Using this method, defined regions of thousands or fewer base pairs in size are examined. However, this method is no longer practical because of its complexity and poor reliability.
[0011]
Methods of examining DNA to determine the presence of 5-methylcytosine in DNA are based on the specific reaction of bisulfite with cytosine. The latter converts to uracil under appropriate conditions. Uracil is equivalent to thymidine as long as base pairing is involved, and corresponds to other bases. 5-methylcytosine does not change. As a result, the original DNA is converted by hybridization in a manner in which methylcytosine cannot be distinguished from cytosine and detected by conventional molecular biological techniques. All of these techniques are based on fully exploitable base pairs today. As far as sensitivity is concerned, the state of the art is limited in the way that the DNA to be examined is contained in an agarose matrix, preventing DNA diffusion and reconstitution (bisulfite reacts only with a single standard DNA), and by rapid dialysis, (Olek, A., et a., Nucl. Acids. Res. 24, 5064-5066).
Using this method, individual cells were examined, demonstrating the potential of this method.
However, individual regions up to about 3,000 base pairs in length were investigated. And to identify thousands of methylation states, it is not possible to examine the cells all over. However, this method does not reliably analyze small fragments from small samples. Despite measures to prevent diffusion, the sample is lost by the matrix.
[0012]
6. Technology for using bisulfite
Today, with a few exceptions (eg Zeschnigk, M. et al., Eur. J. Hum. Gen. 5, 94-98; Kubota, T. et al. Nat. Genet. 16, 16-17). Bisulfite technology is the only technology used in research. However, particularly small samples of known bisulfite-treated DNA are routinely amplified and fully sequenced (Olek, A. and Walter, J., NG 17, 275-276) or The presence of individual cytosine positions can be determined by a primer extension reaction (Gonzalgo, ML and Jones, PA, Nucl. Acids. Res. 25, 2529-2531), or by enzymatic cleavage (Xiong, Z. and Laid, P.W., Nucl.Acids.Res.25, 2532-2534). All these materials have been published since 1997. The concept of using complex methylation patterns associated with phenotypic data on complex genetic diseases has not previously been described in the literature, depending on evaluation techniques such as, for example, nervous system networks. Furthermore, it is not done by state of the art methodology.
[0013]
7. Current status on methylation and diagnosis of human diseases
In the past, modified methylation patterns have been analyzed to study and understand the genetic mechanisms involved in the sudden development or progression of disease. All of these studies were performed on a case-by-case basis only in the field of genes / chromosomes, and no diagnostic / therapeutic treatment was performed based on a modified methylation pattern. In fact, the association between disease type and methylation pattern was known before methylation analysis was performed. Thus, the following publications show only a well-known relationship between variants of methylation patterns and human diseases. The publication contains both hyper- or hypo-methylation of selected sites in the DNA.
[0014]
Examples of diseases associated with a variant of the methylation pattern are:
Leukemia [Aoki E et al. Methylation status of the p15INK4B gene in hematopoietic progenitors and peripheral blood cells in myelodysplastic syndromes Leakes 2000 (14) 4: 586-93; Nosaka K et al. "Increasing methylation of the CDKN2A gene is associated with the progress of adult T-cell leukemia" Cancer Res 2000
[0015]
Head and neck cancer
[Sanchez-Cespedes M et al. "Gene promoter hypermethylation in tumor and serum of head and neck cancer patients" Cancer Res 2000
Hodgkin's disease
[Garcia JF et al. "Loss of p16 protein expression associated with with methylation of the p16 INK4A gene is a frequency finding in Hodgkin's disease", Rab.
stomach cancer
[Yanagisawa Y et al. "Methylation of the hMLH1" promoter in family gastric cancer with microsatellite instability "Int J Cancer 2000 Jan 1; 85 (1): 50-3].
[0016]
Prostate cancer
[Rennie PSet al. "Epigenetic mechanisms for progress of prostate cancer," Cancer Metastasis Rev 1998-99; 17 (4): 401-9].
Kidney cancer
[Clifford SC et al "Inactivation of the von Hippel-Lindau (VHL) tumor suppressor gene and allelic losses at chromosomes arm 3p in primary renal cell carcinoma: evidence for a VHL-independent pathway in clear cell renal tumourigenesis" Genes Chromosomes Cancer 1998Jul; 22 (3) 200-9].
Bladder cancer
[Sardi et al. “Molecular genetic alterations of c-myconcogene in superficial and locally advanced blader cancer”, Eur Urol 1998; 33 (4) 424-30].
Breast cancer
[Mancini DN et al. "CpG methylation within 5'regulation of the BRCA1 gene is tumor specific and includees a putative CREBbinding site; Oncogene.RTM. "DNA methylation status of the MUC1 gene coding for a breast-cancer associated protein" Int J cancer 1995
Burkidd lymphoma
[Tao Q et al "Epstein-Barr virus (EBV) enduric Burkitt's lymphoma: molecular analysis of primary tumor tissue" Blood 1998, Feb. 15: 914;
Wilms tumor
[Kleymenova EV et al. "Identification of a tumor-specific methylation site in the Wilms tumor suppressor gene" Oncogene 1998 Feb 12; 16 (6) 713-20].
[0017]
Prader-Willie / Angelman Syndrome
[Zechnight et al. Im printed segments in the human genome: different DNA methylation patterns in the Prader-Willi / Angelman syndrome region as determined by the genomic sequencing method ". Human Mol Genetics (1997) (6) 3pp 387~395; Fang P et al." The spectrum of mutations in UBE3A causing Angelman syndrome "Hum Mol Genet 1999 Jan; 8 (1): 129-35].
ICF syndrome
[Tuck-Muller et al. "CMDNA hypomethylation and unusual chromasome instability in cell lines from ICF syndrome patents", Cytogenet Cell Genet 2000; 89 (1-2): 121-8].
Cutaneous fibroma
[ChemTC et al. "Dermatofibroma is a clonal proliferative disease" J Cutan Pathol 2000 Jan; 27 (1): 36-9].
Hypertonia
[Lee SD et al. "Monoclonal endothelial cell promotion is present in primary but not secondary pulmonary hyperpertension" J Clin Invest 1998 Mar1; 101 (5): 927.
Pediatric neurobiology
[Campos Castello J et al. "The phenomenon of genomic imprinting" and its implications in clinical neuropediatics "Rev Neurol 1999 Jan 1-15; 28 (1): 69-73].
autism
[Klauck SM et al. "Molecular genetic analysis of the FMR-1 gene in a large collection of authentic patients" Hum Genet 1997 August; 100 (2): 224-9].
Ulcerative colitis
[Gloria L et al. "DNA hypomethylation and proliferative activity are included in the rectal mucosa of the patents with longstanding ulcerative colitis 78"11;
Fragile X syndrome
[Hornstra IK et al. "High resolution methylation analysis of the FMR1 gene trinucleotide repeat region in fragile X syndrome" Hum Mol Genet 1993 Oct. 5910;
Huntington's disease
[Ferluga J et al. "Possible organ and age-related epigenetic factors in Huntington's disease and colloidal carcinoma" Med Hypotheses 1989 May; 29 (1): 51-51.
All references cited are incorporated herein by reference.
[0018]
8 individual treatment
Successful treatment for patients in need of treatment depends on several factors.
First, there is a high degree of diagnostic or medical care of the disease. In the case of infectious diseases, cancer or acute life-threatening diseases, diagnosis can be made quickly and effectively, since time plays an important role in the survival of patients with these diseases. I have to. Thus, the ideal diagnosis must be based on patient data that is easy to evaluate and does not include time-consuming diagnostics. In addition, a less invasive method must be selected when collecting samples from target patients. One aspect of the patented method is that it offers special diagnostic possibilities, for example, for cancer.
Second, if the diagnosis is accurate, the treatment of the individual patient will be more effective. Currently, for example, for cancer patients, a standard mixture of a plurality of anti-cancer agents that exhibit strict side effects is often administered. Nevertheless, at least some cancers have low survival rates. Thus, cancer or other illness was precisely determined because individual therapies for one illness were exponentially more effective than the other. The effectiveness in this case was directly dependent on the application of the individual treatment to the patient.
If the treatment is cross-checked with a successful treatment already applied to other patients, more effective treatment is possible.
[0019]
Furthermore, accurate diagnosis reduces the cost of individual therapies because unnecessary and ineffective medical care can be avoided. In addition, the treatment of human diseases such as AIDS and cancer is becoming increasingly complex. New data and new treatments are continually modified to make them easier to use. For non-experts, it is difficult to stay up-to-date with the latest information.
Furthermore, even for those who remain in the latest information being disseminated, they digest the information into their own to provide the patient with the best treatment, Need time to understand what is relevant. Combination therapies further exacerbate this problem by becoming more complex with potential drug interactions.
Eventually, the increasing number of patients and the increasing consumption of information on disease treatments have created a mere description of treatments that are unexplained and difficult to accept by patients.
Another desirable form of treatment consists of prophylactic treatments that can be applied in the early stages of the upcoming illness. To know when to apply such therapies, a form of diagnostic method is needed that can diagnose changes in the patient's health, even before the occurrence of an acute illness is diagnosed. This occurrence can be prevented or reduced by the rigorous application of preventive measures to patients with non-acute illness.
In summary, the ideal treatment is to combine the elements in order to apply the most effective medical treatment to the individual patient. This individual diagnostic / medical method is summarized in individualized medical terms.
[0020]
U.S. Pat. No. 5,672,154 (Sillen) describes a method of providing individualized, contextual medical advice to a patient. Recommended medical types include at least two different medical types. There is no description of the means of ranking the multiple treatment options, nor does it explain why the treatment selection is rejected. Rather, the system first concerns the creation of new rules for patient information that optimize the special treatment of diseases such as Parkinson's disease, epilepsy, and blood pressure abnormalities. Sillen does not disclose the need for more accurate diagnostics or the use of DNA methylation for individual medical advice.
U.S. Pat. No. 5,918,568 (Gjerlov) describes medical methods and shampoo treatment of pet skin disorders. Gjerlov further describes a special preparation system for personalized therapeutic shampoos for the treatment of special and individual skin disorders of individual pets. The disclosed method involves adding a premixed, medically effective, concentrate correlating to a specific skin disorder to a skin disorder diagnosis and premix shampoo base, wherein the composition is owned by a pet. Provided to the person. Furthermore, kits for performing the method and shipping packaging and display of the kits are disclosed.
U.S. Pat. No. 5,694,950 (McMichael) describes a method and system for use in treating a patient with an immunosuppressant such as cyclosporine. A sophisticated system is used to provide advice (recommendations) as to whether the dose of the immunosuppressant should be changed, and if so, to what extent. No ranking or selection between multiple different combination therapies has been proposed.
[0021]
U.S. Pat. No. 5,594,638 (Iliff) describes a system for providing medical advice over a common telephone network. This system is not involved in providing recommendations for combination treatments for known diseases (see also US Pat. No. 5,660,176, Iliff).
U.S. Pat. No. 6,081,786 (Barry et al.) Discloses systems, methods and computer programs for guiding the selection of treatments for known diseases such as HIV infection. The method comprises the following (a), (b) and (c).
(A) providing patient information to a computer (computer comprising a first information base comprising a plurality of different disease treatments; a second information base comprising a plurality of precise rules for the selection of disease treatments; A third information base consisting of useful advisory information on treatments comprising different components of different therapies for the patient, and (b) listing of therapies for the patient in the computer (preferably a ranking list); (C) Computer generation of advisory information on one or more treatment lists based on patient information and precise rules.
[0022]
(Summary of the Invention)
As mentioned above, it is an object of the present invention to provide a system for patient treatment, wherein suitable treatments are listed, ranked and based on information on the methylation status of the selected DNA site of the patient. Methods and computer programs.
It is a further object of the present invention to provide systems, methods and computers for avoiding or delaying disease outbreaks based on information on the methylation status of selected DNA sites in patients for prophylactic treatment of patients. It is a program.
Additionally, for the purposes of the present invention, ineffective or unnecessary treatments (eg, ineffective or dangerous treatments) are not displayed or ranked low and are not user-friendly. Or other factors that are specific to the patient, such as drug interactions that occur concomitantly with medical practice.
It is a further object of the present invention to provide a system, method for selecting a treatment or prophylactic treatment based on information on the methylation status of a selected DNA site in a patient, in which the selection of an effective treatment is easily understood. And the provision of computer programs.
It is a further object of the present invention to provide systems, methods and computer programs based on information on the methylation status of selected DNA sites in a patient, in which the complexity of selecting a particular treatment can be easily understood.
It is a further object of the present invention to provide systems, methods and computer programs based on information on the methylation status of selected DNA sites in a patient, in which the reasons for the elimination of special treatments can be easily understood.
It is a further object of the present invention to provide a system, a method and a computer program for obtaining information regarding the effect of a treatment previously performed on a patient.
[0023]
The method of the invention comprises providing information on the methylation status of a selected DNA site in a patient to a computer containing various information bases. For example, a first knowledge base that contains information about a plurality of different methylation statuses of selected sites in DNA of cells of known disease or medical condition and / or healthy cells. A second knowledge base that includes multiple specialized rules for evaluating and selecting the type of disease or treatment based on the methylation status of selected sites in the patient's DNA.
The computer generates a listing (preferably a rank list) or a rank list based on information about the methylation status of the selected site in the patient's DNA, the first knowledge base, the second knowledge base. Based on this list, the treatment is applied to the patient.
According to a specific embodiment of the invention, the treatment is a prophylactic treatment that prevents the acute outbreak of the disease.
In addition, in a preferred embodiment of the invention, the method further comprises a third knowledge base consisting of a plurality of different therapies for diseased or medical condition cells, treatment for diseased or medical condition cells. Preferred treatment for said patient based on a fourth knowledge base consisting of a plurality of expert rules for the evaluation and selection of the method, and on the information generated in the step and on the third and fourth knowledge bases Computerized generation of a ranked list of laws.
In a preferred embodiment of the invention, the method further comprises a fifth knowledge base comprising advisory information having different components of said different therapies, said method and the fifth knowledge base useful for treating a patient. Generating advisory information for one or more therapies in the ranked list based on the information generated in the computer.
[0024]
In another embodiment of the present invention, the method further comprises the step of inputting a user-defined therapy for the disease or medical condition, which is not included in the third knowledge base, and one or more Generating advisory information on said computer for further user-defined treatment combinations. Preferably, the patient information is gender, age, weight, hemoglobin information, neuropathy information, neutrophil information, pancreas, liver function, renal function, in addition to information on the methylation status of the selected site of DNA. Includes patient information consisting of drug allergy and hypersensitivity information. Patient information includes treatment information preferentially. The patient information preferentially includes the patient information stored in the computer.
In another preferred embodiment of the method of the invention, the advisory information is clinically effective to carry out a warning to isolate the patient from contraindicated drugs and the corresponding treatment prior to the performance of the corresponding treatment. Contains information that there is.
The method of the present invention includes, in a computer, a sixth knowledge base including a history of treatment of the patient, and wherein the advisory information includes previously performed treatment information retrieved from the sixth knowledge base. .
The disease or medical condition to be treated by the method of the present invention is heart disease, lung disease, neurological disease, cancer, diabetes, urethral infection (inflammation), hepatitis or HIV infection.
Further, in another embodiment of the method of the invention, the dosage information is recommended and adjusted, if necessary, according to the patient's information. Yet another method of the invention further comprises accessing, via a computer, information about one or more treatments from a drug reference.
[0025]
The present invention further provides a method for treating a patient in a disease or medical condition, comprising the steps of:
(A) collecting a DNA-containing sample from a patient; (B) analyzing cytosine methylation at a selected site of DNA contained in the sample; (C) methylation status of a selected site of patient DNA And thereby a first knowledge base consisting of said data, information on a plurality of different methylation states of selected sites of DNA of cells in known disease or medical condition and / or healthy cells A second knowledge base consisting of a plurality of expert rules for the evaluation and selection of a type of disease or medical condition based on the methylation status of a selected site in the patient's DNA, and ( D) Generating a rank list of a disease or medical condition based on the data of the first knowledge base, the second knowledge base, and the third knowledge base. In a preferred embodiment of the method of the invention, the data is input to a computer.
The method of the present invention preferably comprises a method for treating a diseased cell or medical condition wherein the fourth knowledge base is a plurality of different diseases and a method for treating a diseased cell or medical condition. It consists of several specialized rules for the evaluation and selection of the law.
In this case, the method of the present invention includes the step (E) of generating a rank list for a preferred treatment for a patient based on the information generated in the step (D) and the fourth and fifth knowledge bases. .
The method of the present invention further comprises a sixth knowledge base consisting of advisory information useful for treating the patient, having different components of said different therapies, and the step (E) and the sixth knowledge base. Generating (F) advisory information for one or more special treatments in the ranked list based on the generated information; and illness or medical condition based on the advisory information generated in step (F). Providing (G) providing the one or more special treatments to the patient.
[0026]
Further, in another specific embodiment of the method of the present invention, the method further includes the following steps (H) and (I). Entering a user-defined therapy for the disease or medical condition (H) and advisory information for one or more user-defined combination therapies not included in the fourth knowledge base (I).
The patient information includes, in addition to information on the methylation status of the selected site of DNA, gender, age, weight, hemoglobin information, neuropathy information, neutrophil information, pancreas, liver function, renal function, drug allergy And hypersensitivity information. The patient data preferentially includes treatment information and preferentially includes patient information input to the computer.
In a preferred method of the present invention, it is clinically effective that the advisory information warns the patient not to take a drug contraindicated to the patient prior to the corresponding treatment and to perform the corresponding treatment. Contains information that there is.
Other preferred embodiments of the method of the present invention include a seventh knowledge base consisting of a history of patient treatment, and advisory information obtained from the seventh knowledge base, including information on previously performed treatments. The disease or medical condition is heart disease, lung disease, neurological disease, cancer, diabetes, urethral infection (inflammation), hepatitis or HIV infection.
In another embodiment of the method of the invention, the dosage information is recommended and adjusted, if necessary, according to the patient's information.
The invention further includes accessing, via a computer, information about one or more therapies from the drug reference material.
The present invention further provides a treatment or prophylactic treatment selection guide system for a patient in a disease or medical condition. The system is based on a first knowledge base consisting of information on a plurality of different methylation states of cells in a known diseased or medical condition and / or on selected sites of DNA in healthy cells, the patient's DNA. A second knowledge base consisting of a plurality of expert rules for assessing and selecting the type of disease or medical condition with respect to the methylation status of the selected site, multiple different treatments for diseased or medical condition cells A third knowledge base consisting of methods and / or prophylactic therapies, a fourth knowledge base consisting of several specialized rules for the evaluation and selection of treatments for diseased or medical condition cells. .
The system comprises means for providing to the computer information on the methylation status of the selected site in the patient's DNA, wherein the computer relates to the methylation status of the selected site in the patient's DNA, the first knowledge base and the second knowledge base. Means for generating a rank list of diseases or medical conditions from the information.
[0027]
A preferred embodiment of the system of the present invention further relates to a fifth knowledge base of advisory information having different components of said different treatments, one or more treatments in the rank list, useful for treating the patient. And means for generating advisory information for one or more user-defined therapies in the computer.
Another preferred embodiment of the system of the present invention further comprises a user-defined therapy input means and one or more user-defined combination treatments for a disease or medical condition, which are not included in the third knowledge base. Includes means for computer-generated advisory information for the law.
In another system of the invention, the patient information includes gender, age, weight, hemoglobin information, neuropathy information, neutrophil information, pancreas, liver, in addition to information about the methylation status of the selected site in the DNA. Includes function, renal function, drug allergy and hypersensitivity information. The patient information preferentially includes treatment information. The patient information preferentially includes the patient information stored in the computer.
In other systems of the present invention, the advisory information may be used to warn the patient not to take medications that are contraindicated to the patient before starting the corresponding treatment and to clinically perform the corresponding treatment. Contains information that it is valid.
The system of the present invention preferably contains a sixth knowledge base containing the patient's history of treatment, a computer containing previously performed treatment information, where advisory information was derived from the sixth knowledge base. .
In another system of the invention, the disease or medical condition is heart disease, lung disease, neurological disease, cancer, diabetes, urethral infection (inflammation), hepatitis or HIV infection.
In another preferred embodiment of the invention, the dosage information is recommended and adjusted, if necessary, by said patient information.
Other systems of the present invention further include a means for accessing, via a computer, information about one or more therapies from standard drug references.
[0028]
The invention further provides a computer program for guiding the selection of a treatment or prophylaxis for a patient in a disease or medical condition. The computer program includes a computer readable storage medium having computer readable program code means formed on the medium, wherein the computer readable program code means comprises a known disease or medical condition. A first knowledge base consisting of information about a plurality of different methylation statuses of selected sites in DNA of cells in a state and / or healthy cells, a disease or medical condition related to the methylation status of selected sites in DNA of a patient Second knowledge base containing multiple expert rules for assessment or selection of types of disease, third knowledge base containing multiple different and / or prophylactic treatments for diseased cells or medical conditions The evaluation or selection of treatments for diseased cells or medical conditions A fourth knowledge base comprising a plurality of specialized rules of the invention, a fifth knowledge base comprising the different components of said different therapies and comprising advisory information useful for treating the patient. Possible computer program code means and readable computer program code means for providing information about the methylation status of the selected site in the patient's DNA, based on information about the methylation status of the selected site in the patient's DNA Readable computer program code means for generating a rank list of a disease or medical condition and readable computer program code means for generating, in a computer, a rank list of preferred treatments for the patient.
[0029]
A preferred embodiment of the computer program of the present invention further comprises readable computer program code means for computer-generating advisory information for one or more treatments in a ranked list. The computer program of the present invention may further comprise a readable computer program code means for inputting a user-defined therapy for a disease or medical condition, one or more users not included in the third knowledge base. A computer program comprising readable program code means for generating, by computer, advisory information for a defined combination therapy.
[0030]
The computer program of the present invention preferably comprises, in addition to information about the methylation status of the selected site of DNA, gender, age, weight, hemoglobin information, neuropathy information, neutrophil information, pancreas, liver function, Includes patient information, including renal function, drug allergy and hypersensitivity information. The patient information preferentially includes the treatment information, and the patient information preferentially includes the patient information.
Another preferred embodiment of the computer program of the invention is that the advisory information warns against taking a drug that is contraindicated for the patient before starting the corresponding therapy and the corresponding therapy. Is to include information that it is clinically effective.
[0031]
In another, specific embodiment of the computer program of the present invention, the readable computer program code means comprises a readable computer program code means and a sixth knowledge generating a sixth knowledge base comprising a patient's medical history. And readable computer program code means for generating said advisory information containing previously performed treatment information obtained from the base.
In another preferred embodiment of the computer program according to the invention, the disease or medical condition is heart disease, lung disease, neurological disease, cancer, diabetes, urethral infection (inflammation), hepatitis or HIV infection.
Furthermore, in another preferred embodiment of the computer program according to the invention, the dosage information is recommended and adjusted, if necessary, by said patient information.
Further, the computer program of the present invention comprises readable computer program code means for accessing information about one or more therapies from standard drug references.
Further objects and interpretations of the present invention are described in detail in the drawings and the following specification.
[0032]
(Brief description of drawings)
The accompanying drawings are incorporated and are a part of the specification, which illustrate specific embodiments of the present invention and are annotated to help explain the principles of the invention.
FIG. 1 illustrates the process of the present invention, including the mechanical work of data entry for specific sites of methylation status of a patient's DNA, treatment and prophylactic treatment.
FIG. 2 is a schematic diagram of the system or apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an illustration of a client / server working environment in which the system of FIG. 2 is operated according to an embodiment of the present invention, wherein a central server has at least one local server connected via a computer network such as the Internet. , Indicating that at least one client can access each local server.
[0033]
(Detailed description of the invention)
The preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. The invention has many different embodiments and cannot be construed as limited to the above embodiments. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough, and will fully convey the scope of the invention as compared to the prior art. Compare numbers to components.
Compared with the prior art, the present invention comprises a method, a data processing system and a computer program. Accordingly, the present invention represents a purely hardware embodiment, a purely software embodiment, or a combined software and hardware embodiment. Furthermore, the invention takes the form of a computer program on a computer-usable storage medium having computer readable program code means, wherein the computer program is in a medium. Suitable readable media include, but are not limited to, hard disks, CD-ROMs, optical storage devices, and magnetic storage devices.
The present invention will be described below with reference to flowchart diagrams of methods, apparatus (systems), and computer programs in accordance with specific embodiments of the invention. That is, each block in the flowchart diagram and a combination of each block in the flowchart diagram are executed in accordance with the instructions of the computer program. The instructions of the computer program are issued to a general purpose computer, special purpose computer or other programmable data processing device for machine manufacture, and the instructions are via a computer processor or other programmable data processing device. To create means for implementing the flowchart blocks or the special functions of the blocks.
[0034]
These computer program instructions are stored in computer readable memory. This memory allows the computer or programmable data processing device to function in a special way, and the instructions stored in the readable computer memory create a flowchart block or a manufacturing item that includes instruction means to perform the special function in the block. I do.
The instructions of the computer program are also put into a computer or other programmable data processing device, and a series of operating steps are performed on a computer or other programmable device creating a computer-implemented process, the process being performed on a computer. Or other programmable devices allow performing steps in a flowchart block or a special function in a block.
[0035]
The method of the present invention is illustrated by FIG. In a
[0036]
Patient information is typically entered into the computer device 11. In view of the knowledge base 12 and the entered patient information on the plurality of different methylation states at selected sites of the DNA of cells with known diseased or medical conditions and / or healthy cells, the computer device 11 may Includes a
The list (preferably a rank list) is a computer device that provides information about the methylation status of the selected site in the patient's DNA, the selected site in the DNA of a cell with a known disease or medical condition and / or healthy cells. Generating knowledge or medical conditions based on methylation status at selected sites in a patient's DNA based on multiple expert rules for assessing or selecting types I do.
This rank list shows all known illnesses or medical conditions of the patient and is displayed at 14. In one aspect of the invention, the displayed information is used to manually determine the preferred treatment for the patient, in light of the patient information, and to manually generate advisory information. Based on the information displayed at 14, it is applied to the patient at
[0037]
The method displayed in FIG. 1 further includes a knowledge base 16 including a plurality of different therapies for the diseased cell or medical condition and a disease or medical condition based on the methylation status of selected sites in the patient's DNA. In light of the type selected, a knowledge base 17 comprising a plurality of technical rules for the evaluation or selection of the choice of a suitable treatment for the patient is included.
The list (preferably a rank list) is based on a knowledge base 16 containing a plurality of different therapies for diseased cells or medical conditions and the disease or medical condition based on the methylation status of selected sites in the patient's DNA in a computer device. In accordance with the selected type of the patient, the information is generated based on the knowledge base 17 including a plurality of technical rules for evaluating or selecting a suitable treatment selection for the patient.
The ranked list shows all possible treatments for the sick or medically ill patient, which is displayed at 18. In another embodiment of the invention, the displayed information is then used to manually determine the preferred treatment for the patient in order to manually generate the advisory information in light of the patient information. Based on the information displayed at 18, it is applied to the patient at
[0038]
The method of the present invention further includes knowledge based on the
In another aspect of the invention, the information displayed at any of 14, 18, or 111 is used to apply prophylactic treatment to the patient to prevent an outbreak of the disease.
[0039]
Treatments for diseases (medical conditions), simplified or improved according to the invention, have a very wide choice and are suitable for selection and treatment. Such diseases and medical conditions include, but are not limited to, the following: Heart disease (including, but not limited to, congestive heart failure, hypertension, hyperlipidemia), lung disease (including, but not limited to, chronic obstructive pulmonary disease, asthma, pneumonia, cystic fibrosis, pulmonary tuberculosis) ), Neurological disorders (Alzheimer's disease, Parkinson's disease, epilepsy, multiple neurological sclerosis, amyotrophic lateral sclerosis, or psychosis such as ALS, schizophrenia and brain syndrome, neurosis including anxiety, depression and manic depression Disease), hepatitis (including hepatitis B and C), urinary tract infection (inflammation), sexually transmitted diseases, cancer (including, but not limited to, breast, lung, prostate, and colon cancer). It should be appreciated that the prevention of the progression or onset of the above-mentioned diseases or medical conditions is improved by the present invention.
[0040]
The patient's disease is known, for example, an HIV-1 infection (acquired immune definition syndrome, or acquired immunodeficiency syndrome or AIDS), or the known disease has been administered a combination of treatments. For example, the present invention is useful for some medical conditions. Whether the list of suitable treatments is multiple treatments (eg, 2, 10, or 15 or other), combination therapies (eg, those incorporating two or more therapeutic agents), The invention is particularly useful where the potential for drug interaction is increased and / or the choice of optimal treatment is multifactorial due to its complexity.
Among other things, advisory information can be automatically generated for non-recommended treatments. These multiple steps can be repeated in any sequence in an interactive manner that provides the user with the assurance that all treatment choices will be made with due care. The terms Therapy and therapeutic treatment regimen are interchangeable terms herein and are described herein by the route of administration (eg, oral, intravenous, intramuscular, subcutaneous, arterial, intraperitoneal, intrathecal). Regardless of the disease, it is used pharmaceutically or pharmacologically for any disease (chronic or acute medical condition, disease, etc.). In addition, it is understood that the present invention is not limited to facilitating or improving disease treatment. The present invention is used without limitation in facilitating or improving the treatment of patients in various medical conditions. The term also includes prophylactic treatments used to prevent the occurrence of acute illness.
[0041]
(Description of system)
The present invention consists of a specialized system that provides physicians (or other health care professionals) with treatment of patients with illnesses, such as known or unknown infections, to assist with decisions. The system of the present invention analyzes the methylation status of selected sites in a patient's DNA, provides this information to other knowledge bases, calculates treatment choices and / or selects prophylactic treatments and all relevant Information to be given to those selections. A professional system is a computer program that is capable of simulating the judgment and behavior of a human or organism having specialized knowledge and experience in a particular field, known in the art and also known as AI. Other specialized systems systematically include a set of rules to provide a familiarized experience and each special condition and knowledge base input to the program. Other specialized systems are known as neuronal networks (NNs) that can actively adapt information and knowledge. Other specialized systems are well known in the art and need not be described here.
For example, the choice of antibacterial and / or antiretroviral therapy (combination of antiretroviral agents) takes into account many specialized system rules and treatment history, current status and experimental values of a given patient one after another. It is derived theoretically using a knowledge base consisting of functions. The system of the present invention supports entry, storage, and analysis of patient data regarding the methylation status of selected sites in a patient's DNA in a large central database. The system of the present invention describes the design philosophy of the structure of the microprocessor and the custom reporting capabilities designed to support patient care management and trial activities for clinical drugs such as screening, patient tracking and support. It has flexible data to operate. The system of the present invention provides healthcare professionals (including physicians), clinical research scientists and, perhaps, a high standard of care, while at the same time providing the most effective treatment and / or prophylactic treatment for individual patients. It will be used by health care organizations seeking the lowest cost treatment options for patients as well as treatments.
[0042]
A
The second component part 22 includes the following knowledge bases. The first knowledge base 23 comprises information on a plurality of different methylation statuses of selected sites of DNA of known diseased or medical conditions and / or DNA of healthy cells, and the second knowledge base 24 comprises , Consisting of a number of specialized rules that evaluate and select the type of disease or treatment based on the methylation status of selected sites in the patient's DNA, the third knowledge base 25 is ranked by effect (eg, Or a plurality of different and / or prophylactic therapies for diseased or medical condition cells, ranked by system rules) or a fourth knowledge base 26. Consists of a plurality of specialized rules for evaluating and selecting a treatment for a diseased cell or medical condition, and a fifth knowledge base 27 comprises Consisting useful advisory information in the treatment of patients subjected in different configurations. Optionally, the second component comprises a knowledge base of the patient's treatment history and additional patient information (not previously shown).
[0043]
Patient information is preferably stored in a database and updated (programmed). The knowledge base and patient information are updated by an input /
To implement the method, at least two of blocks 23-27 generate a list of any of the patient's illnesses or preferred treatments and corresponding advisory information from the information provided by the blocks. Supplied to the inference engine.
[0044]
The inference engine is implemented as hardware, software, or a combination thereof. Inference engines are known, and variations thereof are used to practice the invention. For example, but not limited to, US Pat. No. 5,263,127, Brabash et al (Method for fast rule execution of experts systems), US Pat. No. 5,720,009, Kirk et al (Metho et al.). for rule execution in an expert system using equivalence class to group data objects, U.S. Pat. No. 5,642, accession scheme, Paillet (product education) Kim (High perform It has been described in nce max-min circuit for a fuzzy inference engine).
In the high-speed inference engine, the results of the input data are continuously updated and input as new data. Regarding the involvement of the knowledge base and the patient information in the block, the inference engine is in a separate block from the knowledge base and the patient information, or is combined in a normal program or a routine program. Alternatively, an external knowledge base can be used as well. The information generated in the inference engine can be displayed via an input / output system. Based on the displayed information, the person subscribing to the patient's medical surveillance regime is selected and a patient therapy is applied. At any time, feedback information about the type of disease, the success of the treatment and the preferred medication can be added via the input / output system. Optionally, this data can be provided from an external source 40 (eg, a remote server).
It should be noted that the advisory information generated for the preferred treatment will vary from case to case based on differences in the patient information provided.
[0045]
(System design concept)
The present invention can implement a system including the first component 21 capable of analyzing the methylation status of a patient's DNA. The device takes DNA from a patient sample provided to the component and performs several analyzes to obtain the methylation status of selected sites in the patient. These analysis steps are known to the expert in the field, such as bisulfite treatment, DNA amplification cycle and hybridization reactions by polymerase chain reaction (PCR) experimental design, DNA sequencing, spectroscopy or fluorescence measurement, etc. Consists of All parts of the first device are usually connected and installed as automated as possible to avoid human error and create a high throughput environment.
[0046]
The data generated in the first component is provided to a second component that can perform calculations using the provided data to generate information related to treatment of the patient as described below. The second component may be implemented as a system running on a stand-alone computing device. The present invention is implemented as a system in a client-server environment. As the expert knows, the client application is a request program in a client-server relationship. A server application is a program that waits for a request from a client program on the same or another computer and processes it completely. Client-server environments include the Internet and private networks such as the often cited intranet, local area networks (LANs) and wide area networks (WANs), neural networks (NN), virtual private networks (VPNs), Includes public networks such as frame relay or direct telephone connections. A client or server application includes a computer host client and server application, or other device configured to implement program code embodied in computer usable media performs a number of functions. It is understood that the present invention operates as a means for performing the numerous operations of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the results of the client calculation can be returned to the server as a report.
FIG. 3 illustrates a client-
[0047]
(Central server)
The
[0048]
(Local server)
Each
Each
In a preferred embodiment, each
[0049]
(Local client)
Each
[0050]
The computer program code for performing the operations of the present invention is preferably JAVA®. RTM. , Smalltalk, or C ++ It is written in a programming language-oriented manner. However, the computer program code that implements the operations of the present invention may also include commonly used "C" programming languages, translated languages such as Perl, or functional (or four generation) programming such as Lisp, SML, Forth. It is also written in the language.
Middle-layer applications, such as client applications, continuously provide users with online information and alert the user immediately when a contraindicated or antagonistic drug or medical treatment is incorporated into the patient's current treatment. An inference engine is included in the
[0051]
(Inference engine)
Inference engines are known in the art and need not be described further here. Each knowledge base used by the inference engine according to the present invention is a collection of rules and methods written by a panel of clinical advisors of physicians and scientists of disease treatment. The knowledge base has subject rules, goal rules, and system generated rules. Objective rules are based on the industry setting facts about the treatment of illnesses by drug application, and are obtained from information on drug manufacturers and from review of publications.
In the goal rule, the present invention is set up to protect the user from being recommended for a new treatment choice if no strict data has been entered for the patient. However, the present invention prevents a health care provider, such as a physician, from recording his or her treatment decisions even though the system (20, FIG. 2) indicates why the treatment is harmful to the patient. It is understood that there is no. The present invention gives the health care manager the ultimate authority on patient care.
Thematic rules are based on expert opinion, observation, and experience. Subject rules are typically developed from information and best practices based on the opinions of the majority of experts in the field. Such expert opinion is based on findings from the literature published or published in the field, their own routine clinical experience, research or clinical trials of approved or unapproved drugs. Many experts have thus corrected personal prejudice.
A system-generated rule is tracked by a system that has been given a known or constant treatment over a period of time, resulting in a condition that has improved, stabilized, or worsened. Derived from the results of patients In infectious diseases, there are a huge number of available combinations, so the databases and rules that generated this system are derived from them and encompass data other than the purpose or subject rule database.
[0052]
【Example】
The following non-limiting examples illustrate various aspects of the present invention. These examples are only for the objects shown and are not intended to limit the invention.
(Example 1)
Methods used to treat the occurrence of acute illness
A body sample of an acutely ill patient, who is completely unknown or poorly identifiable, is collected by a physician's lab or hospital healthcare professional. In the context of the present invention, the term "acute illness that cannot be fully identified" generally refers to those diagnosed as having, for example, an unspecified type of cancer that affects the patient. Further examples are acute viral infections or commonly defined bacterial infections. A patient sample containing the DNA of the patient's cells is examined. Basically, any type of patient sample containing DNA can be used in the method of the invention. Samples include either specialized tissue, such as a single type of blood cell, a single type of hepatocyte or a single tumor, or a non-specific tissue, such as skin, brain or other organs. The sample, along with other information about the patient, is then exported to a central laboratory for analysis of the methylation status of selected sites in the patient's DNA. Optionally, the sample is methylated at a selected site in the patient's DNA, consisting of the two different components described above, either in a physician's lab or, for example, in a central laboratory of a hospital. It can be analyzed with the device. The information on the methylation patterns of the individual patients is then provided to a computer device either in the physician's lab or in a hospital or in a central laboratory. Optionally, this information is provided from a remote server or server to a local client for further use or analysis.
In another method of the invention, a tissue sample can be obtained from a selected group of patients, the purpose of which is to generate malignancies due to specific microorganisms or viruses, such as, for example, Neisseria or high communicable virosis. Is to monitor.
[0053]
The information about the methylation pattern of the patient is then compiled into a list of precisely defined individual patient illnesses or appropriate treatments and corresponding individual advisory information from the information supplied from that block. Are processed on a computing device by an inference engine using at least two of the information in blocks 23-27 (FIG. 2).
The patients are then individually treated based on the advisory information generated and displayed on the device. Treatment involves the combination of a particular type of drug or active compound in the drug used as part of the treatment used, which accompanies the individual needs and the patient's drug therapy, which is specific to the patient's disease type. Individual therapies are used, with individual additional, modified treatments that address the problem, such as contraindications.
[0054]
(Example 2)
(Example of preventive treatment)
A tissue sample from a healthy or unidentified or non-acute infectious disease or other disease, such as the earliest cancer, may be obtained by a responsible physician's lab or hospital healthcare professional. Collected. A sample containing the patient's DNA is examined. Thus, the sample contains either special tissues such as cells of a single type of blood cells, cells of a single type of hepatocytes or single tumors, or non-specific tissues such as skin, brain or other organs. The sample, along with the patient's other information, is then sent to a central laboratory for analysis of the methylation status of the selected site in the patient's DNA. Optionally, the sample comprises methylation status at selected sites of the patient's DNA, consisting of the two different components described above, either in a physician's lab or, for example, in a central laboratory of a hospital. It can be analyzed with the device. The methylation information is then provided to a computer device either in the physician's lab or, for example, in a hospital central laboratory. Optionally, this information is provided from a remote server or server to a local client for further use or analysis.
Information about the patient's methylation pattern can then generate a risk assessment, which has not yet been accurately identified and defined, for the individual patient's illness or for the individual to suffer an acute illness in the future, In blocks 23-27 (FIG. 2), the individual statistical risk of the patient is calculated, generating a list of any suitable treatments and corresponding individual advisory information from the information supplied from that block. Is processed on the computing device by the inference engine using at least two pieces of information. The statistical risk is calculated based on a comparison between a knowledge base containing information on the methylation status of healthy cells and information on the methylation status of the patient's DNA. A conclusion is drawn on the basis of the differences found between these two methylation patterns. In addition, factors that influence the conclusion of such statistical analysis include, for example, information on initial treatment or acute medication.
The patients are then individually treated based on the advisory information generated and displayed on the device. Prophylactic treatment is specific to the type of illness and uses individual treatments to prevent the outbreak of the illness and / or reduce the risk of such occurrence. One example of prophylactic treatment is the special diet, which limits the negative effects of diabetes, allergic reactions, cancer or other illnesses, and is most effective in the early stages. Prophylactic treatment is used with additional, individual, altered treatments that address the individual needs and problems that accompany the patient's medication, such as hypersensitivity or allergy.
The foregoing is an illustration of the present invention and is not to be construed as limiting the invention. Although several specific illustrations of the present invention have been set forth, in the state of the art, many of the changed instances are illustrative embodiments, and it will be readily understood that they do not depart from the novelty and advantages of the present invention. Can be evaluated. Accordingly, such variations are included within the scope of the invention as defined by the claims. Therefore, the above description is an exemplification of the present invention, and the disclosed special examples are not to be construed as limiting the present invention, and changes in the disclosed examples and other specific examples are not included in the appended claims. It is included in the range. The invention is limited by the following claims, with equivalents of the claims contained therein.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 2 illustrates the process of the present invention, including the mechanical work of data entry for specific sites of methylation, therapeutic and prophylactic treatment of DNA in a patient.
FIG. 2
1 is a schematic diagram of a system or apparatus of the present invention.
FIG. 3
Fig. 3 is an illustration of a client / server work environment, in which the system of Fig. 2 is operated according to an embodiment of the present invention, wherein the central server is accessible by at least one local server via a computer network such as the Internet And that each local server is accessible by at least one client.
Claims (50)
(C)段階(B)で生成した情報及び第三の知見ベース及び第四の知見ベースに基づく、前記患者のための好適な治療法のランクリストが前記コンピューター
で生成すること、からなる請求項1に記載の方法。In addition, a third knowledge base consisting of multiple treatments for diseased or medical cells, and a fourth knowledge base consisting of multiple specialized rules for the evaluation and selection of treatments for diseased or medical cells. Knowledge base, and
2. A computer generated rank list of preferred treatments for said patient based on (C) the information generated in step (B) and the third and fourth knowledge bases. The method described in.
患者の治療に有用な、前記異なる治療法の異なる構成要素を有する助言的情報からなる第五の知見ベース、及び(D)請求項2の段階(C)及び第五の知見ベースで生成する情報に基づく、前記ランクリストにおける、一つまたはそれ以上の治療法のための助言的情報が前記コンピューターで生成すること。3. The method of claim 2, further comprising:
A fifth knowledge base consisting of advisory information having different components of said different treatments useful for treating a patient, and (D) information generated in step (C) and the fifth knowledge base of claim 2. Generating advisory information for one or more therapies in the ranked list based on the computer.
(E)前記第三の知見ベースに含まれない、前記病気または医療状態のためのユーザー定義の治療法の入力、及び
(F)一つまたはそれ以上のユーザー定義の治療法の組み合わせのための助言的情報を前記コンピューターで生成すること。The method of claim 2, further comprising steps (E) and (F).
(E) input of a user-defined therapy for the disease or medical condition not included in the third knowledge base, and (F) for combination of one or more user-defined therapies. Generating advisory information on said computer.
(A)前記患者からDNA含有試料を採取する、(B)前記試料に含まれるDNAの選択された部位におけるシトシンのメチル化を解析する、(C)患者のDNAの選択された部位のメチル化状態のデータを提供し、それによって、前記データからなる第一の知見ベース、既知の病気または医療状態にある細胞及び/または健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報からなる第二の知見ベース、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に基づく病気または医療状態のタイプの評価及び選択のための複数の専門的ルールからなる第三の知見ベース、及び(D)第一の知見ベース、第二の知見ベース及び第三の知見ベースの各データに基づく、病気または医療状態のランクリストの生成。A method for treating a patient having a disease or medical condition, comprising the following steps.
(A) collecting a DNA-containing sample from the patient; (B) analyzing cytosine methylation at a selected site of DNA contained in the sample; (C) methylating a selected site of patient DNA. Status data, thereby providing a first knowledge base consisting of said data, relating to a plurality of different methylation statuses of selected sites of DNA of cells in known disease or medical condition and / or healthy cells. A second knowledge base consisting of information, a third knowledge base consisting of a plurality of expert rules for the evaluation and selection of a type of disease or medical condition based on the methylation status of selected sites in the patient's DNA, and (D) Generation of a rank list of a disease or medical condition based on the data of the first knowledge base, the second knowledge base, and the third knowledge base.
(E)請求項14の(D)段階及び第4及び第5の知見ベースで生成する情報に基づく、前記患者のための、好適な治療法に関するランクリストの生成、からなる請求項14に記載の方法。Furthermore, a fourth knowledge base consisting of a plurality of different treatments for diseased cells or medical conditions, and a plurality of expert rules for the evaluation and selection of treatments for diseased cells or medical conditions. A fifth knowledge base consisting of
15. The method of claim 14, further comprising: (E) generating a rank list of preferred treatments for the patient based on the information generated in step (D) of claim 14 and the fourth and fifth knowledge bases. Method.
(H)前記第四の知見ベースに含まれない、前記病気または医療状態のためのユーザー定義の治療法の入力及び(I)一つまたはそれ以上のユーザー定義の組合わせ治療法のための助言的情報の生成。17. The method according to claim 16, further comprising the following (H) and (I).
(H) input of a user-defined therapy for the disease or medical condition not included in the fourth knowledge base and (I) advice for one or more user-defined combination therapies. Generation of strategic information.
(A)既知の病気または医療状態にある細胞及びまたは健康な細胞のDNAの選択された部位の複数の異なるメチル化状態に関する情報からなる第一の知見ベース、患者のDNAの選択された部位のメチル化状態に関する病気または医療状態のタイプについての評価または選択のための複数の専門的ルールを含む第二の知見ベース、病気の細胞または医療状態に対する、複数の異なる治療法及び/または予防的治療法を含む第三の知見ベース、病気の細胞または医療状態に対する、治療法の評価または選択のための複数の専門的ルールを含む第四の知見ベース、前記異なる治療法の異なる構成要素を含み、且つ、患者の処置に有用な、助言的情報を包含する第五の知見ベース、を生成する読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段、及び(B)患者のDNAの選択された部位のメチル化状態についての情報を提供する読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段、(C)患者のDNAの選択された部位のメチル化状態についての情報に基づく病気または医療状態のランクリストを生成する、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段、及び(D)前記患者の好適な治療法のランクリストをコンピューター中に生成する、読み取り可能なコンピュータープログラムコード手段。A computer program for guiding the selection of a treatment for a patient with a disease or medical condition, said computer program comprising a readable computer program code means, wherein a computer usable storage medium is formed in the medium. And the readable computer program code means includes the following (A), (B), (C) and (D).
(A) A first knowledge base consisting of information on a plurality of different methylation statuses of selected sites in DNA of cells of known disease or medical condition and / or healthy cells, of selected sites in patient DNA. A second knowledge base containing multiple expert rules for the assessment or selection of a type of disease or medical condition related to methylation status, a plurality of different and / or prophylactic treatments for diseased cells or medical conditions A third knowledge base comprising a plurality of specialized rules for the evaluation or selection of a treatment for a diseased cell or medical condition, comprising a different component of said different treatment, Readable computer program code means for generating a fifth knowledge base containing advisory information useful for treating a patient And (B) readable computer program code means for providing information about the methylation status of the selected site in the patient's DNA, (C) based on information about the methylation status of the selected site in the patient's DNA. Readable computer program code means for generating a ranked list of illnesses or medical conditions; and (D) readable computer program code means for generating, in a computer, a ranked list of preferred treatments for the patient.
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