本发明专利技术涉及用于筛选具有(前)遗传毒性活性的化合物的方法，所述方法包括：提供能够表达至少一组11个确定基因的细胞系统，与要筛选的化合物一起温育所述系统的至少一部分，并将所述系统中所述基因的表达与对照细胞系统中的基因表达相对比，从而检测出(前)遗传毒性活性。本发明专利技术的另一个主题涉及用于监测生理学和/或病理学状况的方法，所述状况由增殖、分化和/或损伤修复的遗传失调造成、介导和/或传播，所述方法包括：给需要这种处理的哺乳动物施用有效量的至少一种(前)遗传毒性化合物，并测定取自所述哺乳动物的生物样品中的11个确定基因的表达。本发明专利技术也涉及用于筛选具有(前)遗传毒性活性的化合物的阵列，所述阵列包含核酸探针，所述核酸探针在严谨条件下与表1、图1a+b和/或图2a+b的标记基因特异性地杂交。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于表征和鉴别遗传毒性化合物的基因表达分析本专利技术涉及用于筛选具有(前)遗传毒性活性的化合物的方法，所述方法包括提供能够表达至少一组11个确定基因的细胞系统，与要筛选的化合物一起孵育所述系统的至少一部分，并将所述系统中所述基因的表达与对照细胞系统中的基因表达相对比，从而检测出(前)遗传毒性活性。本专利技术 的另一个主题涉及用于监测生理学和/或病理学状况的方法，所述状况由增殖、分化和/或损伤修复的遗传失调造成、介导和/或传播，所述方法包括给需要这种处理的哺乳动物施用有效量的至少一种单一的(前)遗传毒性化合物，并在取自所述哺乳动物的生物样品中测定11个确定基因的表达。本专利技术也涉及用于筛选具有(前)遗传毒性活性的化合物的阵列，所述阵列包含核酸探针，所述核酸探针在严谨条件下与表I、图la+b和/或图2a+b的标记基因特异性地杂交。遗传毒性试验是药物开发内的标准试验策略的一个重要部分，并用于化学物质的风险评价。为了反映各种不同的遗传毒性作用机制，标准试验涉及在体外和/或在体内进行的在细菌中的致突变性和对哺乳动物细胞的染色体损伤性质的一系列评估。近年来，机制研究已经获得重大关注一特别是在遗传毒性物质和致癌物质的现代风险评估的范围内，以及就在EU REACH管理计划内的化学表征而言。整合生物的组学”技术不同于单端点测量的经典的简化者方案，其通过记录给定系统的所有组分来产生细胞机制的全面观察。在过去的几年中，公开了将毒理基因组学(TXG)应用于遗传毒性和致癌性评价的最早研究，并在大鼠中证实了不同的遗传毒性的致肝癌物的重叠的基因表达谱，它们不同于非遗传毒性的致肝癌物的重叠的基因表达谱，借助于从充分描述的致肝癌物的数据构建的分类模型，可以以75-88%的准确度将未知的物质正确地分类(Ellinger-Ziegelbauer攀A , 2008, Mutat. Res. 637，23-39)。在 2006 年，始创了癌基因组学(carcinoGENOMICS)计划，以开发对啮齿动物致癌力性寿命生物测定的体外替代方案。尽管是非常灵敏的，哺乳动物细胞试验受到它们的低特异性的限制，所述低特异性会产生高假阳性率，后者又会使结果解释复杂化。假阳性结果会使人类危险推断复杂化(Kirkland, 2005, Mutat. Res. 584, 1-256; Kirkland^X , 2006, Mutat. Res.608，29-42)，并开始费力的体外和/或体内随访检查，这鼓励新的体外工具的开发。降低假阳性率的努力体现在，新的ICH S2 (Rl)指南的开发，以及在标准试验中考虑最有效的试验组合。所述困难现在迫使开发新的体外工具。因此，形成本专利技术的基础的技术问题是，提供一种用于筛选化合物的方法，所述方法可有效地鉴别并表征所述化合物的遗传毒性和/或前遗传毒性性质。本专利技术的另一个问题是，提供一种用于检测遗传毒性和/或前遗传毒性活性的阵列，所述阵列使得遗传毒性依赖性疾病的简单且快速的监测成为可能。本专利技术通过提供一种用于筛选具有遗传毒性和/或前遗传毒性活性的化合物的方法，解决了所述问题，所述方法包括下述步骤Ca)提供细胞系统或其样品，它们能够至少表达基因GLS2、IER5、TMEM194、PR0CR、ITGA2B、FADS3、STMN3、PIB5PA、R0B03、EDA2R 和 KIF1A，其中所述系统选自单一细胞、细胞培养物、组织、器官和哺乳动物或其样品， (b)与要筛选的化合物一起孵育所述系统的至少一部分，和 Ce)通过基因表达分析，检测遗传毒性和/或前遗传毒性活性，其中将所述系统中所述基因的表达与对照细胞系统中的基因表达进行对比。专利技术人已经令人惊讶地证实，前述组的至少11个基因与遗传毒性相关。结果，前述多个标记基因代表新的遗传毒性靶基因，它们本身和它们的基因产物分别是非常适用于区分遗传毒性阶段的靶标。作为差异表达分析的结果，选择重要的基因(underlyinggenes)。鉴别出的基因并非必然地如目前已知地通过它们整体的功能或位置相关联，但是不可排除，这样的关联出现在该组的单个成员或多个成员之间。作为替代，通过相对于未处理的细胞的明显差异来表征所有基因，所述差异表现为上调(upregulation)或抑制。所述基因已经在现有技术中通过序列和其它特征进行了描述，但是缺少与遗传毒性的联系，无论是单独地，还是在本专利技术定义的组合中。为了最大限度的实验可靠性，可以使用所述 11个标记基因或根据表I的补充性的标记基因。所述基因可以以另一种方式命名，但是通过登录号来容易地指定，所述登录号是普遍接受的，并固定在众多的数据库(诸如GenBank、SwissProt 等等)中。专利技术人已经意外地鉴别出了调节与(前)遗传毒性试验化合物、特别是遗传毒性化合物诱导的DNA损伤有关的过程的特征基因。提供了 DNA损伤应答网络的全面概述(图7)。尽管STATl、SPl和P53本身不是在基因表达水平受到调节，靶基因调节指示对遗传毒物处理应答的这些转录调节剂的活化。这些转录因子的活性借助于蛋白磷酸化而受到重要调节，所述蛋白磷酸化可以由多种信号诱导，包括一般的细胞应激、DNA损伤或干扰素。P53应答于遗传毒性和前遗传毒性试验化合物而显著升高。遗传毒性实验化合物ΕΤ0、丽S和ACT的机制会导致p53活化和p53信号传递应答的介导(图8)。诱导p53抑制的ACT的剂量与mRNA合成抑制所需的剂量相关。此外，在高ACT剂量时相对罕见的DNA链断裂率指示，拓扑异构酶抑制对于P53积累而言是次要的。p53活化的机制可以视作ACT阻断的RNA聚合酶II (P0LR2)或与该聚合酶的转录因子有关的感觉功能(sensory function)。观察到ACT对拓扑异构酶II (T0P02)和RNA聚合酶II的下调(downregulation)(图8)。另外，mdm2功能的缺失，以及APAK的活化(ATM和P53相关的KZNF蛋白，一种新近发现的p53调节剂)，提示ACT、丽S的作用，以及推测的ETO介导的p53诱导的作用。新的p53积累的mdm2相关的机制,通过ACT对截短的mdm2剪接变体(mdm2+1°8)的诱导来介导,所述变体缺少关键的p53调节结构域。因而，p53-mdm2反馈调节被扰乱,这会造成p53的大量增力口。没有发现APAK应答于遗传毒性实验化合物而在基因表达水平受到调节。除了 P53活化机制以外，发现P53应答会介导多个基因的上调。发现所有直接作用的遗传毒性试验化合物会强烈地上调BAX，所述BAX编码线粒体渗透性促进蛋白，并参与细胞凋亡诱导(图7和8)。此外，发现AP内切核酸酶2 (APEX2)在24 h和48 h丽S处理以后被上调，β-聚合酶(POLB)在暴露于MMS 48 h以后被上调。提示两种蛋白会在烷基化的DNA碱基(源自诸如MMS等试剂的暴露)的碱基切除修复中介导p53功能。所有遗传毒性的试验物质还会显著地上调GADD45 α (图7和8)。GADD45 α会通过⑶Kl/细胞周期蛋白B抑制来触发细胞周期停滞，并如下介导DNA修复识别被修饰的DNA区域，并通过使DNA-组蛋白相互作用失稳(destabilization)来促进受损位置的可达性。2种其它的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S米勒，P黑维特，K贝姆，
申请(专利权)人：默克专利股份公司，
类型：
国别省市：
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