JP2007267700A - Method for judging malignant tumor including nephrocyte cancer with methylation of hoxb 13 gene - Google Patents

Method for judging malignant tumor including nephrocyte cancer with methylation of hoxb 13 gene Download PDF

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平和 奥田
Taro Shitsuin
太郎 執印
Minoru Toyoda
実 豊田
Takashi Tokino
隆至 時野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for judging the presence or absence of malignant tumor including nephrocyte cancer and the extent of the tumor; to provide a diagnostic agent capable of being effectively used for the judgment; to provide an anti-tumor agent which can inhibit the proliferation of cancer cells and can effectively be used to prevent or treat malignant tumors; and to provide a method for screening an anti-tumor substance effective for the treatments of malignant tumors including nephrocyte cancer. <P>SOLUTION: This method for judging the malignant tumor comprises measuring methylation frequency of HOXB 13 gene, especially CpG island, of a mammal or a correlation value thereof. The diagnostic agent contains a primer pair capable of detecting the methylation of the CpG island as an active ingredient. The anti-tumor agent contains a DNA having a base sequence encoding the amino acid sequence of HOXB 13 as an active ingredient. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、腎細胞癌を含む悪性腫瘍の有無やその程度を判定する方法および当該判定に有効に利用できる診断薬に関する。また本発明は癌細胞の増殖を抑制して悪性腫瘍を予防または治療するために有効に利用することができる抗腫瘍剤に関する。さらに本発明は、腎細胞癌を含む悪性腫瘍の治療に有効な抗腫瘍物質のスクリーニング方法に関する。   The present invention relates to a method for determining the presence or absence and the degree of malignant tumor including renal cell carcinoma, and a diagnostic agent that can be effectively used for the determination. The present invention also relates to an antitumor agent that can be effectively used for preventing or treating malignant tumors by suppressing the growth of cancer cells. Furthermore, the present invention relates to a screening method for an antitumor substance effective for the treatment of malignant tumors including renal cell carcinoma.

腎細胞癌(RCC)はヒト腎臓における最も一般的な癌であり(非特許文献1など参照)、毎年、米国では30000例以上、日本では7000例の新規症例が見つかっている。これまでの研究によりvon Hippel-Lindau (VHL)遺伝子がヒト腎細胞癌の発達に関与する主要な癌抑制遺伝子として報告され、主としてジェネティックな変化により散発性腎細胞癌症例の約60%において不活化されていることがあきらかになっている(非特許文献2〜6等参照)。しかしながら、VHL遺伝子の不活化を伴わない散発性腎細胞癌の腫瘍形成メカニズムや腎細胞癌悪性化の多段階発癌機構はあきらかになっていない。最近、fumarate hydratase (FH)遺伝子とBert Hogg Dube (BHD)遺伝子が、腎細胞癌における癌抑制遺伝子候補としてポジショナルクローニング法により同定されたが、これらは主として遺伝性のヒト腎細胞癌の発達に関与している(非特許文献7〜8等参照)。   Renal cell carcinoma (RCC) is the most common cancer in the human kidney (see Non-Patent Document 1, etc.), and more than 30,000 new cases are found in the United States and 7000 in Japan each year. Previous studies have reported that the von Hippel-Lindau (VHL) gene is a major tumor suppressor gene involved in human renal cell carcinoma development, and is largely inactivated in approximately 60% of sporadic renal cell carcinoma cases by genetic changes. It has become clear (see Non-Patent Documents 2 to 6). However, the mechanism of tumor formation in sporadic renal cell carcinoma without inactivation of the VHL gene and the multistage carcinogenic mechanism of malignant renal cell carcinoma have not been clarified. Recently, the fumarate hydratase (FH) gene and the Bert Hogg Dube (BHD) gene have been identified by positional cloning methods as candidate tumor suppressor genes in renal cell carcinoma, but these are mainly involved in the development of hereditary human renal cell carcinoma. (See Non-Patent Documents 7 to 8).

癌抑制遺伝子の機能喪失が癌進行の基本的要因であるが、プロモーター領域のDNA異常メチル化が、癌抑制遺伝子の機能喪失(転写阻害)に関わっていることが知られている(非特許文献9〜12等参照)。   Loss of function of the tumor suppressor gene is a fundamental factor in cancer progression, but it is known that abnormal DNA methylation in the promoter region is involved in loss of function of the tumor suppressor gene (transcriptional inhibition) (non-patent literature) 9-12 etc.).

このため、エピジェネティックに不活化されていることが知られているいくつかの癌関連遺伝子について、腎細胞癌におけるメチル化状態をあきらかにすることによって、散発性腎細胞癌で不活化されている遺伝子を同定する研究が試みられている。しかしながら、癌では数百の遺伝子が異常にメチル化されていると推定されており(非特許文献13等参照)、未だ散発性腎細胞癌の発症と進展に関与する遺伝子の解明は進んでいない。このため、腎細胞癌の発症と進展に関与する遺伝子を指標とする臨床的に有効な腫瘍マーカーは確立されるにいたっておらず、現在の腎細胞癌の検査は、主としてエコー・CTなどの画像診断によることが多く、簡便性やマススクリーニングの困難などといった問題を含んでいる。   For this reason, some cancer-related genes known to be epigenetic inactivated are inactivated in sporadic renal cell carcinoma by revealing the methylation status in renal cell carcinoma Attempts have been made to identify genes. However, it is estimated that several hundred genes are abnormally methylated in cancer (see Non-Patent Document 13 etc.), and the elucidation of genes involved in the onset and progression of sporadic renal cell carcinoma has not progressed yet. . For this reason, clinically effective tumor markers using genes involved in the onset and progression of renal cell carcinoma as an index have not been established, and current tests for renal cell carcinoma are mainly conducted by echo / CT. It is often based on diagnostic imaging and involves problems such as simplicity and difficulty in mass screening.

一方、Homeo-box (Hox)遺伝子は転写因子をコードしており、脊椎動物の発生の過程で重要な役割を果たしている。マウスhomeo-box gene B13(マウスHoxB13遺伝子)はマウス胎児の泌尿生殖器系・尾芽・脊髄後端・後腸で発現している(非特許文献14等参照)。Hoxb13のホモ欠失変異マウスは尾部における細胞増殖の促進とアポトーシスの減少をともなう尾部の過成長の表現系を示すことから、HoxB13の機能はマウスでは細胞増殖の抑制とプログラム細胞死を活性化することと推定されている(非特許文献15参照)。しかしながら、ヒト成人腎臓におけるHOXB13の機能と癌化への関与は知られていない。
Thoenes W, Storkel S and Rumpelt HJ. (1986). Pathol Res Pract., 181, 125-143 Foster K, Prowse A, van den Berg A, Fleming S, Hulsbeek MM, Crossey PA, Richads FM, Cairns P, Affara NA and Ferguson-Smith MA. (1994). Hum Mol Genet., 3, 2169-2173 Gnarra JR, Tory K, Weng Y, Schmidt L, Wei MH, Li H, Latif F, Liu S, Chen F, Duh FM, Lubensky I, Duan DR, Florence C, Pozzatti R, Walther MM, BanderNH, Grossman HB, Brauch H, Pomer S, Brooks JD, Isaacs WB, Lerman MI, Zbar B and Linehan WM. (1994). Nat Genet., 7, 85-90 Herman JG, Latif F, Weng Y, Lerman MI, Zbar B, Liu S, Samid D, Duan DS, Gnarra JR, Linehan WM and Baylin SB. (1994). Proc Natl Acad Sci USA., 91, 9700-9704 Shuin T, Kondo K, Torigoe S, Kishida T, Kubota Y, Hosaka M, Nagashima Y, Kitamura H, Latif F and Zbar B. (1994). Cancer Res., 54, 2852-2855 Shuin T, Kondo K, Ashida S, Okuda H, Yoshida M, Kanno H and Yao M. (1999). Contrib Nephrol., 128, 1-10. Nickerson ML, Warren MB, Toro JR, Matrosova V, Glenn G, Turner ML, Duray P, Merino M, Choyke P, Pavlovich CP, Sharma N, Walther M, Munroe D, Hill R, Maher E, Greenberg C, Lerman MI, Linehan WM, Zbar B and Schmidt LS. (2002). Cancer Cell, 2, 157-164 Tomlinson IP, Alam NA, Rowan AJ, Barclay E, Jaeger EE, Kelsell D, Leigh I, Gorman P, Lamlum H, Rahman S, Roylance RR, Olpin S, Bevan S, Barker K, Hearle N, Houlston RS, Kiuru M, Lehtonen R, Karhu A, Vilkki S, Laiho P, Eklund C, Vierimaa O, Aittomaki K, Hietala M, Sistonen P, Paetau A, Salovaara R, Herva R, Launonen V and Aaltonen LA. (2002). Nat Genet., 30, 406-410 Jones PA and Laird PW. (1999). Nat Genet., 21, 163-167 Toyota M and Issa JP. (1999a). Semin Cancer Biol., 9, 349-357. Baylin SB, Esteller M, Rountree MR, Bachman KE, Schuebel K and Herman JG. (2001). Hum Mol Genet., 10, 687-692 Herman JG and Baylin SB. (2003). N Engl J Med., 349, 2042-2054 Costello JF, Fruhwald MC, Smiraglia DJ, Rush LJ, Robertson GP, Gao X, Wright FA, Feramisco JD, Peltomaki P, Lang JC, Schuller DE, Yu L, Bloomfield CD, Caligiuri MA, Yates A, Nishikawa R, Su Huang H, Petrelli NJ, Zhang X, O'Dorisio MS, Held WA, Cavenee WK and Plass C. (2000). Nat Genet., 24, 132-138 Zeltser L, Desplan C and Heintz N. (1996). Development, 122, 2475-2484 Economides KD, Zeltser L and Capecchi MR. (2003). Dev Biol., 256, 317-330
On the other hand, the Homeo-box (Hox) gene encodes a transcription factor and plays an important role in the development of vertebrates. Mouse homeo-box gene B13 (mouse HoxB13 gene) is expressed in the urogenital system, tail bud, spinal cord posterior end and hind gut of mouse fetus (see Non-patent Document 14). Hoxb13 homozygous mutant mice show a tail overgrowth phenotype with enhanced cell proliferation and decreased apoptosis in the tail, thus HoxB13 function activates cell proliferation suppression and programmed cell death in mice (See Non-Patent Document 15). However, the function of HOXB13 in human adult kidney and its involvement in canceration are not known.
Thoenes W, Storkel S and Rumpelt HJ. (1986). Pathol Res Pract., 181, 125-143 Foster K, Prowse A, van den Berg A, Fleming S, Hulsbeek MM, Crossey PA, Richads FM, Cairns P, Affara NA and Ferguson-Smith MA. (1994). Hum Mol Genet., 3, 2169-2173 Gnarra JR, Tory K, Weng Y, Schmidt L, Wei MH, Li H, Latif F, Liu S, Chen F, Duh FM, Lubensky I, Duan DR, Florence C, Pozzatti R, Walther MM, BanderNH, Grossman HB, Brauch H, Pomer S, Brooks JD, Isaacs WB, Lerman MI, Zbar B and Linehan WM. (1994). Nat Genet., 7, 85-90 Herman JG, Latif F, Weng Y, Lerman MI, Zbar B, Liu S, Samid D, Duan DS, Gnarra JR, Linehan WM and Baylin SB. (1994) .Proc Natl Acad Sci USA., 91, 9700-9704 Shuin T, Kondo K, Torigoe S, Kishida T, Kubota Y, Hosaka M, Nagashima Y, Kitamura H, Latif F and Zbar B. (1994). Cancer Res., 54, 2852-2855 Shuin T, Kondo K, Ashida S, Okuda H, Yoshida M, Kanno H and Yao M. (1999). Contrib Nephrol., 128, 1-10. Nickerson ML, Warren MB, Toro JR, Matrosova V, Glenn G, Turner ML, Duray P, Merino M, Choyke P, Pavlovich CP, Sharma N, Walther M, Munroe D, Hill R, Maher E, Greenberg C, Lerman MI , Linehan WM, Zbar B and Schmidt LS. (2002). Cancer Cell, 2, 157-164 Tomlinson IP, Alam NA, Rowan AJ, Barclay E, Jaeger EE, Kelsell D, Leigh I, Gorman P, Lamlum H, Rahman S, Roylance RR, Olpin S, Bevan S, Barker K, Hearle N, Houlston RS, Kiuru M , Lehtonen R, Karhu A, Vilkki S, Laiho P, Eklund C, Vierimaa O, Aittomaki K, Hietala M, Sistonen P, Paetau A, Salovaara R, Herva R, Launonen V and Aaltonen LA. (2002). Nat Genet. , 30, 406-410 Jones PA and Laird PW. (1999). Nat Genet., 21, 163-167 Toyota M and Issa JP. (1999a) .Semin Cancer Biol., 9, 349-357. Baylin SB, Esteller M, Rountree MR, Bachman KE, Schuebel K and Herman JG. (2001). Hum Mol Genet., 10, 687-692 Herman JG and Baylin SB. (2003). N Engl J Med., 349, 2042-2054 Costello JF, Fruhwald MC, Smiraglia DJ, Rush LJ, Robertson GP, Gao X, Wright FA, Feramisco JD, Peltomaki P, Lang JC, Schuller DE, Yu L, Bloomfield CD, Caligiuri MA, Yates A, Nishikawa R, Su Huang H, Petrelli NJ, Zhang X, O'Dorisio MS, Held WA, Cavenee WK and Plass C. (2000). Nat Genet., 24, 132-138 Zeltser L, Desplan C and Heintz N. (1996) .Development, 122, 2475-2484 Economides KD, Zeltser L and Capecchi MR. (2003). Dev Biol., 256, 317-330

本発明は、悪性腫瘍、特に腎細胞癌に特異的に見られる現象を指標として、腎細胞癌を始めとする悪性腫瘍の罹患の有無やその程度を簡便に判定する方法、ならびに当該判定に有効に利用できる診断薬を提供することを目的とする。また腎癌細胞等の癌細胞の増殖を抑制することによって悪性腫瘍の発症や進行を予防しまた改善するために有効に利用することができる抗腫瘍剤を提供することを目的とする。さらに本発明は、当該抗腫瘍剤の有効成分となる抗腫瘍物質をスクリーニングする方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a method for easily determining the presence or absence of malignant tumors including renal cell carcinoma and the extent thereof, using as an index a phenomenon that is specifically observed in malignant tumors, particularly renal cell carcinoma, and is effective for the determination. The purpose is to provide diagnostic agents that can be used in the future. It is another object of the present invention to provide an antitumor agent that can be effectively used for preventing and improving the onset and progression of malignant tumors by suppressing the growth of cancer cells such as renal cancer cells. Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for screening an antitumor substance that is an active ingredient of the antitumor agent.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を進めていたところ、原発性腎細胞癌腫瘍および腎癌細胞株においてヒトhomeobox B13遺伝子(本明細書および特許請求の範囲において「HOXB13遺伝子」ともいう)のCpGアイランドが、正常細胞株および正常腎臓組織と比較して有意に高い頻度で異常にメチル化されていることを見出し、さらにかかるHOXB13遺伝子のメチル化はHOXB13発現の消失と相関しており、HOXB13非発現細胞株をメチル基転移酵素阻害剤で処理することによって、その発現が回復することを見出した。さらに、本発明者らは、HOXB13遺伝子を発現しない高度メチル化腎癌細胞株に外来性のHOXB13遺伝子を発現させることにより腎癌細胞の増殖が抑制され、アポトーシスが誘導されることを見出した。この知見はHOXB13遺伝子がヒト腎細胞癌において癌抑制遺伝子として働き、抗腫瘍物質として有効に利用できることを示唆するものである。   The inventors of the present invention have been diligently researching to solve the above-described problems. As a result, human homeobox B13 gene (in the present specification and claims, “HOXB13 gene” in primary renal cell carcinoma tumors and renal cancer cell lines). CpG islands are also abnormally methylated at a significantly higher frequency compared to normal cell lines and normal kidney tissues, and such HOXB13 gene methylation correlates with loss of HOXB13 expression. It was found that the expression was recovered by treating a HOXB13 non-expressing cell line with a methyltransferase inhibitor. Furthermore, the present inventors have found that the growth of renal cancer cells is suppressed and apoptosis is induced by expressing an exogenous HOXB13 gene in a highly methylated renal cancer cell line that does not express the HOXB13 gene. This finding suggests that the HOXB13 gene acts as a tumor suppressor gene in human renal cell carcinoma and can be effectively used as an antitumor substance.

本発明はかかる知見に基づいて完成したものであり、下記の具体的な態様を有するものである;
(I) 悪性腫瘍の判定方法
項1.哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値を測定することを特徴とする、悪性腫瘍の判定方法。
項2.HOXB13遺伝子のメチル化頻度が、当該遺伝子のCpGアイランドのメチル化頻度である、項1記載の判定方法。
項3.上記CpGアイランドが、HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域である項2記載の判定方法。
項4.悪性腫瘍が、腎細胞癌である項1乃至3のいずれかに記載する判定方法。
The present invention has been completed based on such findings, and has the following specific embodiments;
(I) Malignant tumor determination method Item 1. A method for determining a malignant tumor, which comprises measuring methylation frequency of a mammalian HOXB13 gene or a correlation value thereof.
Item 2. Item 2. The determination method according to Item 1, wherein the methylation frequency of the HOXB13 gene is the methylation frequency of the CpG island of the gene.
Item 3. Item 3. The method according to Item 2, wherein the CpG island is a region of base numbers -1 to -376 of the HOXB13 gene.
Item 4. Item 4. The determination method according to any one of Items 1 to 3, wherein the malignant tumor is renal cell carcinoma.

(II) 悪性腫瘍の程度の判定方法
項5.下記の工程を有する、被験哺乳動物の悪性腫瘍の程度を判定する方法:
(1)哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値を測定する工程、
(2)測定されたメチル化頻度またはその相関値を、対照とする健常哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値と対比する工程、および
(3)上記対比した結果に基づいて、被験哺乳動物の悪性腫瘍の程度を評価する工程。
項6.メチル化頻度が、HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化頻度である項5記載の判定方法。
項7.上記CpGアイランドが、HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域である項6記載の判定方法。
項8.悪性腫瘍が、腎細胞癌である項5乃至7のいずれかに記載する判定方法。
(II) Method for determining the degree of malignant tumor 5. A method for determining the degree of malignant tumor in a test mammal having the following steps:
(1) a step of measuring the methylation frequency of the HOXB13 gene in mammals or a correlation value thereof,
(2) a step of comparing the measured methylation frequency or the correlation value thereof with the methylation frequency or the correlation value of the HOXB13 gene of a healthy mammal as a control, and (3) a test based on the comparison result. Evaluating the degree of malignant tumor in mammals.
Item 6. Item 6. The determination method according to Item 5, wherein the methylation frequency is a methylation frequency of a CpG island of the HOXB13 gene.
Item 7. Item 7. The determination method according to Item 6, wherein the CpG island is a region of base numbers -1 to -376 of the HOXB13 gene.
Item 8. Item 8. The determination method according to any one of Items 5 to 7, wherein the malignant tumor is renal cell carcinoma.

(III) 悪性腫瘍の罹患やその程度を検出する診断薬
項9.HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化頻度を検出し得るプライマー対を含有することを特徴とする、悪性腫瘍の罹患またはその程度を検出する診断薬。
項10.上記CpGアイランドが、HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域である項9記載の試薬。
項11.プライマー対が配列番号13と14で示される塩基配列、または配列番号15と16で示される塩基配列を有するものである、項9または10に記載する診断薬。
項12.悪性腫瘍が、腎細胞癌である項9乃至11のいずれかに記載する診断薬。
(III) Diagnostic drug item for detecting the incidence and degree of malignant tumor 9. A diagnostic agent for detecting morbidity or degree of malignant tumor, comprising a primer pair capable of detecting the methylation frequency of CpG island of HOXB13 gene.
Item 10. Item 10. The reagent according to Item 9, wherein the CpG island is a region of base numbers -1 to -376 of the HOXB13 gene.
Item 11. Item 11. The diagnostic agent according to Item 9 or 10, wherein the primer pair has a nucleotide sequence represented by SEQ ID NOs: 13 and 14, or a nucleotide sequence represented by SEQ ID NOs: 15 and 16.
Item 12. Item 12. The diagnostic agent according to any one of Items 9 to 11, wherein the malignant tumor is renal cell carcinoma.

(IV) 抗腫瘍剤
項13.有効成分としてHOXB13のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するDNAを含む、抗腫瘍剤。
項14.腎細胞癌に対する抗癌剤である、項13に記載する抗腫瘍剤。
(IV) Antitumor Agent Item 13. An antitumor agent comprising DNA having a base sequence encoding the amino acid sequence of HOXB13 as an active ingredient.
Item 14. Item 14. The antitumor agent according to Item 13, which is an anticancer agent against renal cell carcinoma.

(V)スクリーニング方法
項15.下記の工程を有する、腎細胞癌に対する抗腫瘍物質をスクリーニングする方法:
(a)HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化に起因してHOXB13遺伝子の発現が抑制されている腎癌細胞に対して、被験物質を接触させる工程、
(b)上記腎癌細胞におけるHOXB13遺伝子の発現量を測定し、被験物質を接触させない上記腎癌細胞のHOXB13遺伝子の発現量(対照発現量)と対比する工程、および
(c)対照発現量に比してHOXB13遺伝子の発現量が増加した腎癌細胞に接触させた被験物質を、腎細胞癌に対する抗腫瘍物質として選別する工程。
項16.HOXB13遺伝子の発現をリアルタイムRT−PCR法によりmRNA量として検出する、項15記載の抗腫瘍物質のスクリーニング方法。
(V) Screening method 15. A method for screening an antitumor substance against renal cell carcinoma, comprising the following steps:
(A) contacting a test substance with a renal cancer cell in which expression of the HOXB13 gene is suppressed due to methylation of a CpG island of the HOXB13 gene;
(B) measuring the expression level of the HOXB13 gene in the renal cancer cells and comparing the expression level (control expression level) of the HOXB13 gene in the renal cancer cells not contacted with the test substance, and (c) the control expression level A step of selecting a test substance brought into contact with a renal cancer cell having an increased expression level of the HOXB13 gene as an antitumor substance against renal cell carcinoma.
Item 16. Item 16. The method for screening an antitumor substance according to Item 15, wherein the expression of the HOXB13 gene is detected as an mRNA amount by a real-time RT-PCR method.

なお、上記において「HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域」とは、ヒトHOXB13遺伝子のexon 1の開始コドンを塩基番号1とした場合に、塩基番号-1〜-376に位置する領域を意味する。以下、本明細書の全体を通じて、「塩基番号xxx」という場合のxxxは、HOXB13遺伝子exon 1の開始コドンを塩基番号1とした場合の塩基の位置を示すものとする。   In the above, “region of base numbers −1 to −376 of the HOXB13 gene” is a region located at base numbers −1 to −376 when the start codon of exon 1 of the human HOXB13 gene is set to base number 1. Means. Hereinafter, throughout the present specification, xxx in the case of “base number xxx” indicates the position of the base when the start codon of the HOXB13 gene exon 1 is base number 1.

一方、本明細書において、特定の塩基配列またはアミノ酸配列の「yyy番目」という場合は、当該塩基配列の5’末端の塩基またはアミノ酸配列のN末端のアミノ酸を1番目とした場合の、当該塩基またはアミノ酸の位置を示すものとする。   On the other hand, in the present specification, the “yyyth” of a specific base sequence or amino acid sequence refers to the base when the 5′-end base of the base sequence or the N-terminal amino acid of the amino acid sequence is the first. Or the position of an amino acid shall be shown.

本発明は、HOXB13遺伝子が原発性腎細胞癌において、正常腎組織には見られない腫瘍特異的メチル化を示し、またメチル化によって不活化されること、腎癌細胞へのHOXB13遺伝子の導入によってアポトーシスが誘導され癌細胞の増殖が抑制されることを見い出したことに基づいて完成されたものである。本発明によれば、HOXB13遺伝子のメチル化を検出することによって腎細胞癌を含む悪性腫瘍の罹患やその程度を判定する診断方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、上記悪性腫瘍の罹患やその程度を診断する方法に有効に使用できる診断薬を提供することができる。また本発明によれば、HOXB13遺伝子またはその発現産物の腎癌細胞増殖抑制機能を利用した抗腫瘍剤を提供することができる。さらに、本発明によれば、HOXB13遺伝子の脱メチル化による発現回復を指標として、原発性腎細胞癌に対する新しい抗腫瘍物質を探索する為の方法を提供することができる。   The present invention shows that the HOXB13 gene exhibits tumor-specific methylation that is not found in normal renal tissue in primary renal cell carcinoma, is inactivated by methylation, and is introduced by introduction of the HOXB13 gene into renal cancer cells. It was completed based on the finding that apoptosis was induced and proliferation of cancer cells was suppressed. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the diagnostic method which determines the morbidity and the grade of the malignant tumor containing renal cell carcinoma by detecting the methylation of HOXB13 gene can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a diagnostic agent that can be effectively used in the method for diagnosing the morbidity and the degree of the malignant tumor. In addition, according to the present invention, an antitumor agent utilizing the renal cancer cell growth inhibitory function of the HOXB13 gene or its expression product can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a method for searching for a new antitumor substance for primary renal cell carcinoma using the recovery of expression by demethylation of the HOXB13 gene as an index.

(I) 悪性腫瘍の判定方法
本発明は悪性腫瘍マーカー、好ましくは腎細胞癌のマーカーとして、メチル化されたhomeo-box B13遺伝子(HOXB13遺伝子)を用いることを特徴とする。
(I) Malignant Tumor Determination Method The present invention is characterized by using a methylated homeo-box B13 gene (HOXB13 gene) as a malignant tumor marker, preferably a renal cell carcinoma marker.

本発明において、悪性腫瘍マーカーとして使用されるHOXB13遺伝子としては、哺乳動物、好ましくはヒト由来のHOXB13のアミノ酸配列(NCBI RefSeq. NP_006352)をコードする塩基配列を含む、翻訳領域(コーディング領域)、非翻訳領域、およびその5’上流に位置するプロモーター領域、を含む遺伝子を挙げることができる。例えば、ヒト由来のHOXB13遺伝子の塩基配列はGenbank Accession No. AC091179に、マウス由来のHoxb13遺伝子の塩基配列はGenbank Accession No. AL645478に記載されている。ヒト由来HOXB13遺伝子の塩基配列を配列表の配列番号1に、またそれによってコードされるヒト由来HOXB13(タンパク質)のアミノ酸配列を配列番号2に示す。   In the present invention, the HOXB13 gene used as a malignant tumor marker includes a translation region (coding region), a non-coding region containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence (NCBI RefSeq. NP_006352) of mammals, preferably human-derived HOXB13. Examples thereof include a gene containing a translation region and a promoter region located 5 ′ upstream thereof. For example, the base sequence of the human-derived HOXB13 gene is described in Genbank Accession No. AC091179, and the base sequence of the mouse-derived Hoxb13 gene is described in Genbank Accession No. AL645478. The base sequence of the human-derived HOXB13 gene is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and the amino acid sequence of human-derived HOXB13 (protein) encoded thereby is shown in SEQ ID NO: 2.

なお、ヒト由来HOXB13遺伝子の塩基配列(配列番号1)中、26112〜26711番目および27661〜27915番目の領域は、それぞれ翻訳領域[exon 1]および [exon 2]であり、26712〜27660番目の領域は非翻訳領域、および25691〜26111番目の領域はプロモーター領域である。本発明で利用されるHOXB13遺伝子には、上記Genbankなどに登録されている公知の塩基配列を有する遺伝子のほか、かかる塩基配列に、生物の種差、個体差もしくは器官や組織間の差異により、天然に生じる変異による塩基の欠失、置換若しくは付加が生じた塩基配列を有する遺伝子も含まれる。   In the base sequence of human-derived HOXB13 gene (SEQ ID NO: 1), the 2611st to 26711st and 27661th to 27915th regions are the translation regions [exon 1] and [exon 2], respectively, and the 26712th to 27660th regions. Is an untranslated region, and the 25691st to 261111th region is a promoter region. The HOXB13 gene used in the present invention includes a gene having a known base sequence registered in the above-mentioned Genbank and the like, as well as the natural sequence due to the species difference of individuals, individual differences, or differences between organs and tissues. In addition, a gene having a base sequence in which deletion, substitution, or addition of a base due to a mutation occurring in is caused is also included.

哺乳動物では、遺伝子(ゲノムDNA)を構成する4種類の塩基のうちシトシンのみがメチル化されるという現象がある。このDNAのメチル化修飾は、5’-CG-3’で示される塩基配列(Cはシトシンを、Gはグアニンを意味する。以下、当該塩基配列を「CpG」または「CpG配列」と称する)中のシトシンの5炭素部分にメチル基が付加することによって行われる。ゲノムのこのようなCpG配列に富む領域は「CpGアイランド」と呼ばれる。CpGアイランドは、多くのケースで遺伝子の転写プロモーター領域に存在している。なお、細胞分裂に先立つDNA複製に際して、複製直後は鋳型鎖のCpG配列中のシトシンのみがメチル化された状態となるが、メチル基転移酵素の働きにより即座に新生鎖のCpG配列中のシトシンもメチル化される。このため、DNAのメチル化は、DNA複製後も、新しい2組のDNAにそのまま引き継がれることになる。   In mammals, there is a phenomenon in which only cytosine is methylated among four types of bases constituting a gene (genomic DNA). This DNA methylation modification is a base sequence represented by 5′-CG-3 ′ (C means cytosine, G means guanine. Hereinafter, this base sequence is referred to as “CpG” or “CpG sequence”) This is done by adding a methyl group to the 5-carbon part of cytosine. Such a region rich in CpG sequences in the genome is called a “CpG island”. CpG islands are often present in the transcriptional promoter region of genes. In addition, during DNA replication prior to cell division, only cytosine in the CpG sequence of the template strand is methylated immediately after replication, but the cytosine in the CpG sequence of the nascent strand is also immediately activated by the action of the methyltransferase. Methylated. For this reason, DNA methylation is inherited as it is by two new sets of DNA even after DNA replication.

本発明の悪性腫瘍の判定方法は、哺乳動物に由来するHOXB13遺伝子のメチル化を指標とするものであり、メチル化を受けたHOXB13遺伝子を有する被験者は悪性腫瘍、特に腎細胞癌に罹患している可能性が高いと判断することができる。特に本発明の判定方法は、HOXB13遺伝子の塩基配列の内、一つ以上のCpG配列中のシトシンのメチル化を指標として行なうことができる。特にCpG配列が密集する領域(CpGアイランド)におけるCpG配列のシトシンのメチル化を指標として行なうことが好ましい。   The method for determining a malignant tumor of the present invention uses methylation of a HOXB13 gene derived from a mammal as an index, and a subject having a methylated HOXB13 gene suffers from a malignant tumor, particularly renal cell carcinoma. It can be judged that there is a high possibility. In particular, the determination method of the present invention can be carried out using cytosine methylation in one or more CpG sequences in the base sequence of the HOXB13 gene as an index. In particular, it is preferable to perform cytosine methylation of the CpG sequence in the region where the CpG sequence is dense (CpG island) as an index.

HOXB13遺伝子に存在する一つ以上のCpG配列を含む塩基配列としては、ヒト由来のHOXB13遺伝子(配列番号1)のexon 1(配列番号1の26112〜26711番目)とその5’上流に位置するプロモーター領域(配列番号1の25691〜26111番目)を含む領域の塩基配列を挙げることができる。より具体的には、ヒト由来のHOXB13遺伝子の塩基配列(配列番号1)中、25691〜26711番目の領域の塩基配列があげられる。   The nucleotide sequence including one or more CpG sequences present in the HOXB13 gene includes exon 1 of human-derived HOXB13 gene (SEQ ID NO: 1) (26112 to 26711 of SEQ ID NO: 1) and a promoter located 5 ′ upstream thereof. The base sequence of the area | region containing a area | region (25691st-26111th of sequence number 1) can be mentioned. More specifically, the base sequence of the 25691st to 26711st regions in the base sequence (SEQ ID NO: 1) of the human-derived HOXB13 gene can be mentioned.

配列番号1で示される塩基配列中に存在するCpG配列のシトシン、とりわけCpGアイランド中に存在するCpG配列のシトシンは、例えば、腎臓癌細胞等の癌細胞において高いメチル化頻度(即ち、高メチル化状態(hypermethylation))を示す。HOXB13遺伝子において当該CpGアイランドは、HOXB13遺伝子の塩基配列(配列番号1)中、25736〜26111番目の領域である。当該領域は、HOXB13遺伝子のexon 1の開始コドンを塩基番号1とすると塩基番号-376〜-1の領域に該当する。当該領域の塩基配列を配列番号3に示す。   The cytosine of the CpG sequence present in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, particularly the cytosine of the CpG sequence present in the CpG island has a high methylation frequency (ie, hypermethylation) in cancer cells such as kidney cancer cells. State (hypermethylation). In the HOXB13 gene, the CpG island is a region from 25736 to 26111 in the base sequence (SEQ ID NO: 1) of the HOXB13 gene. This region corresponds to the region of base numbers -376 to -1 when the start codon of exon 1 of the HOXB13 gene is base number 1. The base sequence of this region is shown in SEQ ID NO: 3.

さらに具体的には、腎臓癌細胞においてメチル化頻度が高いシトシンとしては、例えば、配列番号1で示される塩基配列において、上記CpGアイランド内に含まれる、25919番目、25932番目、25934番目、および25936番目のシトシンをあげることができる。   More specifically, examples of cytosine having a high methylation frequency in kidney cancer cells include the 25919th, 25932th, 25934th, and 25936 included in the CpG island in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1. Can give the second cytosine.

HOXB13遺伝子のメチル化頻度は、調査対象となるCpG中のシトシンのメチル化 の有無を複数のハプロイドについて調べたときの、当該シトシンがメチル化 されているハプロイドの割合で表すことができる。また、本発明の方法は、HOXB13遺伝子のメチル化頻度に代えて、またこれと並行して、HOXB13遺伝子のメチル化頻度と相関関係がある指標値(本発明においては「相関値」ともいう)を測定することによっても行うことができる。かかる相関値としては、例えばHOXB13遺伝子の発現量、より具体的には、当該遺伝子の転写産物の量(mRNA量)や当該遺伝子の翻訳産物の量(HOXB13タンパク質量)を挙げることができる。このようなHOXB13遺伝子のメチル化とその発現量との間には、上記HOXB13遺伝子のメチル化頻度が高くなればそれに伴い発現量が減少するといった負の相関関係が存在する。   The methylation frequency of the HOXB13 gene can be expressed as the percentage of haploids in which the cytosine is methylated when the presence or absence of cytosine methylation in the CpG to be investigated is examined for multiple haploids. In addition, the method of the present invention is an index value correlated with the methylation frequency of the HOXB13 gene instead of or in parallel with the methylation frequency of the HOXB13 gene (also referred to as “correlation value” in the present invention). It can also be performed by measuring. Examples of such correlation values include the expression level of the HOXB13 gene, more specifically, the amount of the transcription product of the gene (mRNA amount) and the amount of the translation product of the gene (HOXB13 protein amount). There is a negative correlation between the methylation of the HOXB13 gene and the expression level thereof, such that if the methylation frequency of the HOXB13 gene increases, the expression level decreases accordingly.

本発明の方法は、具体的には哺乳動物から分離した生体試料であって、DNAを含む試料を対象として行うことができる。哺乳動物としては、実験動物として使用されるマウス、ラット、ウサギなどを挙げることもできるが、好ましくはヒトである。生体試料としては、例えば、腎癌細胞等の癌細胞若しくはそれを含む組織、及び、腎癌細胞等の癌細胞由来のDNAを含み得る細胞、それを含む組織(ここでの組織とは、血液、血漿、血清、リンパ液等の体液、リンパ節等を含む広義の意味で用いられる。)若しくは体分泌物(尿や乳汁等)等を挙げることができる。これらの生体試料はそのまま測定用の検体として用いてもよいし、また、かかる生体試料から分離、分画、固定化等の種々の操作により調製されたDNA含有画分を試料として用いてもよい。   Specifically, the method of the present invention can be carried out on a biological sample separated from a mammal and containing a DNA. Examples of mammals include mice, rats, rabbits, and the like used as laboratory animals, but humans are preferred. Biological samples include, for example, cancer cells such as renal cancer cells or tissues containing the same, cells that can contain DNA derived from cancer cells such as renal cancer cells, and tissues containing the cells (here, tissue refers to blood , Plasma, serum, body fluids such as lymph, and the like in a broad sense including lymph nodes, etc.) or body secretions (urine, milk, etc.). These biological samples may be used as they are as specimens for measurement, or DNA-containing fractions prepared by various operations such as separation, fractionation, and immobilization from such biological samples may be used as samples. .

測定に際しては、まずこれらの試料から、例えば市販のDNA抽出用キット等を用いてDNAを抽出する。例えば血液を検体として用いる場合には、血液から通常の方法に準じて血漿又は血清を調製し、調製された血漿又は血清を検体としてその中に含まれる遊離DNA(腎癌細胞由来のDNAが含まれる)を分析すると、血球由来のDNAを避けて腎癌細胞由来のDNAを解析することができる。   In measurement, DNA is first extracted from these samples using, for example, a commercially available DNA extraction kit. For example, when blood is used as a specimen, plasma or serum is prepared from the blood according to a normal method, and the prepared plasma or serum is used as a specimen to contain free DNA (including renal cancer cell-derived DNA). Can be analyzed by avoiding DNA derived from blood cells.

(I-1) 抽出されたDNAを、非メチル化シトシンを修飾する試薬(以下、「非メチル化シトシン修飾試薬」または単に「修飾試薬」という)と接触させた後、HOXB13遺伝子の塩基配列中に存在する一つ以上のCpGで示される塩基配列中のシトシンを含むDNAを、解析対象とするシトシンのメチル化の有無を識別するプライマーを用いてPCR反応で増幅し、得られる増幅産物の量を調べる。   (I-1) After contacting the extracted DNA with a reagent that modifies unmethylated cytosine (hereinafter referred to as “unmethylated cytosine modifying reagent” or simply “modifying reagent”), the DNA sequence in the HOXB13 gene The amount of amplification product obtained by amplifying a DNA containing cytosine in the base sequence represented by one or more CpGs present in the PCR reaction using primers that identify the presence or absence of cytosine methylation to be analyzed Check out.

ここで、HOXB13遺伝子の塩基配列中に存在する一つ以上のCpG配列としては、前述するように、例えば配列番号1で示されるHOXB13遺伝子の25736〜26111番目に位置するCpGアイランドの塩基配列を挙げることができる。中でも好ましくは、配列番号1中の25837〜26075番目および25860〜26111番目を挙げることができる。   Here, as described above, the one or more CpG sequences present in the base sequence of the HOXB13 gene include, for example, the base sequence of the CpG island located at positions 25736 to 26111 of the HOXB13 gene represented by SEQ ID NO: 1. be able to. Among them, preferred are the 25837th to 26075th and 25860th to 26111th positions in SEQ ID NO: 1.

かかるCpGアイランド中に存在するCpG中のシトシンは、腎細胞癌細胞において高いメチル化頻度(即ち、高メチル化 状態(hypermethylation))を示す。   Cytosine in CpG present in such a CpG island exhibits a high methylation frequency (ie, hypermethylation) in renal cell carcinoma cells.

非メチル化シトシン修飾試薬としては、例えば、亜硫酸水素ナトリウム等の重亜硫酸塩(bisulfite)等を用いることができる。非メチル化シトシン修飾試薬に、抽出されたDNAを接触させるには、例えば、まず当該DNAをアルカリ溶液(pH9〜14)中で修飾試薬(溶液中の濃度:例えば、終濃度3M)で約10〜16時間程度、55℃で処理する。この場合、メチル化されていないシトシン(以下、「非メチル化シトシン」という)はウラシルに変換され、一方、メチル化されているシトシン(以下、「メチル化シトシン」という)はウラシルに変換されず、シトシンのままである。次いで、修飾試薬で処理されたDNAを鋳型とし、かつ、メチル化シトシンが含まれる場合の塩基配列(メチル化シトシン[CpG中のシトシン]はシトシンのままであり、非メチル化シトシン[CpGに含まれないシトシン]はウラシルとなった塩基配列)とかかる塩基配列に対して相補的な塩基配列からそれぞれ選ばれる一対のメチル化特異的プライマーを用いるPCR(以下、「メチル化特異的PCR」とも称する。)と、修飾試薬で処理されたDNAを鋳型とし、かつ、シトシンがメチル化されていない場合の塩基配列(全てのシトシンがウラシルとなった塩基配列)とかかる塩基配列に対して相補的な塩基配列からそれぞれ選ばれる一対の非メチル化特異的プライマーを用いるPCR(以下、「非メチル化特異的PCR」とも称する。)を行う。上記PCRにおいて、メチル化特異的プライマーを用いるPCRの場合(前者)には、解析対象とするシトシンがメチル化されているDNAが増幅され、一方、非メチル化特異的プライマーを用いるPCRの場合(後者)には、解析対象とするシトシンがメチル化されていないDNAが増幅される。これらいずれかの増幅産物の存在の有無により、対象となるシトシンのメチル化の有無を判定することができる。   As the unmethylated cytosine modifying reagent, for example, bisulfite such as sodium bisulfite can be used. In order to bring the extracted DNA into contact with an unmethylated cytosine modifying reagent, for example, the DNA is first subjected to modification with a modifying reagent (concentration in the solution: for example, a final concentration of 3M) in an alkaline solution (pH 9 to 14). Treat at 55 ° C for ~ 16 hours. In this case, unmethylated cytosine (hereinafter referred to as “unmethylated cytosine”) is converted to uracil, while methylated cytosine (hereinafter referred to as “methylated cytosine”) is not converted to uracil. Remain cytosine. Next, the base sequence (methylated cytosine [cytosine in CpG] remains cytosine and contained in unmethylated cytosine [CpG] when DNA treated with the modifying reagent is used as a template and methylated cytosine is contained. Cytosine] is a PCR using a pair of methylation-specific primers each selected from a nucleotide sequence that has become uracil) and a complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence (hereinafter also referred to as “methylation-specific PCR”). )) And DNA sequence treated with the modifying reagent as a template, and the base sequence when cytosine is not methylated (base sequence in which all cytosines are uracil) is complementary to the base sequence. PCR using a pair of unmethylated specific primers each selected from the base sequence (hereinafter also referred to as “unmethylated specific PCR”) is performed. In the above PCR, in the case of PCR using methylation specific primers (the former), DNA in which cytosine to be analyzed is methylated is amplified, while in the case of PCR using unmethylation specific primers ( In the latter case, DNA in which cytosine to be analyzed is not methylated is amplified. The presence or absence of methylation of the target cytosine can be determined by the presence or absence of any of these amplification products.

ここで、メチル化特異的プライマーおよび非メチル化特異的プライマーは、非メチル化シトシンがウラシルに変換され、かつ、メチル化シトシンはウラシルに変換されないことを考慮して、おのおのメチル化シトシンを含む塩基配列および非メチル化シトシンを含む塩基配列に特異的なPCRプライマーとして設計される。非メチル化シトシン修飾試薬処理により化学的に変換され相補的ではなくなったDNA鎖を基に設計することから、元来二本鎖であったDNAのそれぞれの鎖を基に、それぞれからメチル化特異的プライマーと非メチル化特異的プライマーとを作成することもできる。かかるプライマーは、メチル、非メチルの特異性を高めるために、プライマーの3'末端近傍にCpG配列中のシトシンを含むように設計することが好ましい。また、解析を容易にするために、プライマーの一方を標識してもよい。   Here, the methylation-specific primer and the non-methylation-specific primer are bases containing each methylated cytosine, considering that unmethylated cytosine is converted to uracil and methylated cytosine is not converted to uracil. It is designed as a PCR primer specific for the sequence and the base sequence including unmethylated cytosine. Designed on the basis of DNA strands that were chemically converted by non-methylated cytosine modification reagent treatment and became non-complementary. Primers and unmethylated specific primers can also be made. Such a primer is preferably designed to contain cytosine in the CpG sequence in the vicinity of the 3 ′ end of the primer in order to increase the specificity of methyl and non-methyl. Further, in order to facilitate analysis, one of the primers may be labeled.

より具体的には、HOXB13遺伝子のメチル化の有無をPCRで判定するためのプライマーとしてはHOXB13遺伝子のプロモーター領域、特にCpGアイランド領域に存在するCpGのシトシンを1以上含む塩基配列を基にして、上記のようにして設計することができる。   More specifically, as a primer for determining the presence or absence of methylation of the HOXB13 gene by PCR, based on a base sequence containing one or more cytosines of CpG present in the promoter region of the HOXB13 gene, particularly the CpG island region, It can be designed as described above.

例えば、配列番号1で示される塩基配列中に存在するCpGのシトシン、具体的には、配列番号1で示される塩基配列において25919番目、25932番目、25934番目及び25936番目に位置するシトシンを1以上含む塩基配列を基に設計することができる。かかるプライマーの例を以下に示す。   For example, one or more cytosines of CpG present in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, specifically, the cytosines located at the 25919th, 25932th, 25934th and 25936th positions in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 It can design based on the base sequence to contain. Examples of such primers are shown below.

<非メチル化特異的プライマー対>
MSPU1F: TTTAGGTTGTAGTTAATTAGTGTGTGT(配列番号4)
MSPU1R: AAACCAAAAAAATCCAAAACATT(配列番号5)
MSPU2F: TTTAGGTTGTAGTTAATTAGTGT(配列番号6)
MSPU2R: AACCAAAAAAATCCAAAACATT(配列番号7)
MSPU3R: CCAAAAAAATCCAAAACATT(配列番号8)
なお、ここでMSPU1FとMSPU1R、MSPU2FとMSPU2R、およびMSPU1FとMSPU3Rは、それぞれ配列番号1の25911〜26040番目、25911〜26039番目、および25911〜26037番目の領域を増幅するためのプライマー対である。
<Unmethylated specific primer pair>
MSPU1F: TTTAGGTTGTAGTTAATTAGTGTGTGT (SEQ ID NO: 4)
MSPU1R: AAACCAAAAAAATCCAAAACATT (SEQ ID NO: 5)
MSPU2F: TTTAGGTTGTAGTTAATTAGTGT (SEQ ID NO: 6)
MSPU2R: AACCAAAAAAATCCAAAACATT (SEQ ID NO: 7)
MSPU3R: CCAAAAAAATCCAAAACATT (SEQ ID NO: 8)
Here, MSPU1F and MSPU1R, MSPU2F and MSPU2R, and MSPU1F and MSPU3R are primer pairs for amplifying the regions 2511 to 26040, 25911 to 26039, and 25911 to 26037 of SEQ ID NO: 1, respectively.

<メチル化特異的プライマー対>
MSPM1F: GTCGTAGTTAATTAGCGCGC(配列番号9)
MSPM1R: AACCGAAAAAATCCAAAACGT(配列番号10)
MSPM2F: TAGGTCGTAGTTAATTAGCGC(配列番号11)
MSPM2R: ACCGAAAAAATCCAAAACGTT(配列番号12)
ここでMSPM1FとMSPM1R およびMSPM2FとMSPM2Rは、それぞれ配列番号1の25917〜26039番目および25914〜26038番目の領域を増幅するためのプライマー対である。
<Methylation specific primer pair>
MSPM1F: GTCGTAGTTAATTAGCGCGC (SEQ ID NO: 9)
MSPM1R: AACCGAAAAAATCCAAAACGT (SEQ ID NO: 10)
MSPM2F: TAGGTCGTAGTTAATTAGCGC (SEQ ID NO: 11)
MSPM2R: ACCGAAAAAATCCAAAACGTT (SEQ ID NO: 12)
Here, MSPM1F and MSPM1R and MSPM2F and MSPM2R are primer pairs for amplifying the regions 25917 to 26039 and 25914 to 26038 of SEQ ID NO: 1, respectively.

メチル化特異的PCRにおける反応液としては、例えば、鋳型とするDNA、各プライマー溶液、dNTP、10×緩衝液(例えば、100mM Tris-HCl pH8.3、500mM KCl、20mM MgCl2)、および耐熱性DNAポリメラーゼを混合し、これに滅菌超純水を加えた反応液をあげることができる。反応条件としては、例えば、前記のような反応液を、94℃にて10分間保温した後、94℃にて30秒間、次いで55〜65℃にて60秒間さらに72℃にて45秒間を1サイクルとする反応を30サイクル程度行う条件があげられる。かかるPCRを行った後、増幅産物の有無を比較する。例えば、電気泳動法(例えば、変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動やアガロースゲル電気泳動)を用いる場合、電気泳動後のゲルをDNA染色して、メチル化特異的プライマーを用いたPCRと非メチル化特異的プライマーを用いたPCRで得られた各々の増幅産物のバンドを検出する。ここでDNA染色の代わりに予め標識されたプライマーを使用してその標識を指標としてバンドの有無を比較することもできる。また、定量を必要とする場合には、PCR反応産物をリアルタイムでモニタリングしカイネティックス分析を行うことにより、それぞれの産物の量を比較することもできる。かかる方法として、例えば、遺伝子量に関して2倍程度のほんのわずかな差異をも検出できる高精度の定量が可能なリアルタイムPCRを挙げることができる。リアルタイムPCRとしては、例えば鋳型依存性核酸ポリメラーゼプローブ等のプローブを用いる方法又はサイバーグリーン等のインターカレーターを用いる方法等が挙げられる。リアルタイムPCR法のための装置及びキットは既に市販されている。 As a reaction solution in methylation-specific PCR, for example, DNA as a template, each primer solution, dNTP, 10 × buffer (for example, 100 mM Tris-HCl pH 8.3, 500 mM KCl, 20 mM MgCl 2 ), and heat resistance A reaction solution in which DNA polymerase is mixed and sterilized ultrapure water is added thereto can be used. As the reaction conditions, for example, the above reaction solution is kept at 94 ° C. for 10 minutes, then at 94 ° C. for 30 seconds, then at 55 to 65 ° C. for 60 seconds, and further at 72 ° C. for 45 seconds. The conditions for performing the cycle reaction for about 30 cycles can be given. After performing such PCR, the presence or absence of amplification products is compared. For example, when electrophoresis (for example, denaturing polyacrylamide gel electrophoresis or agarose gel electrophoresis) is used, the gel after electrophoresis is stained with DNA, PCR using a methylation specific primer and non-methylation specific A band of each amplification product obtained by PCR using primers is detected. Here, instead of DNA staining, a pre-labeled primer can be used to compare the presence or absence of a band using the label as an index. When quantification is required, the amount of each product can be compared by monitoring PCR reaction products in real time and performing kinetic analysis. As such a method, for example, real-time PCR capable of high-precision quantification capable of detecting even a slight difference of about twice the gene amount can be mentioned. Examples of real-time PCR include a method using a probe such as a template-dependent nucleic acid polymerase probe or a method using an intercalator such as Cyber Green. Equipment and kits for real-time PCR are already commercially available.

以上(I-1)で説明した方法は、一般にメチル化 特異的PCRとして、Herman等(Herman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci USA,93,9821-9826,1996)等により報告されている方法であり、この方法を一部修飾して使用することもできる。   The method described above (I-1) is generally reported as a methylation-specific PCR by Herman et al. (Herman et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA, 93, 9821-9826, 1996). This method can be partially modified and used.

(I-2)他の方法として、メチル化または非メチル化を問わず、まずHOXB13遺伝子の特定領域、好ましくはCpGアイランド領域をPCRで増幅し、その後増幅された配列を制限酵素で切断し、電気泳動により得られるバンドが1本かまたは2本に分かれるかによって診断することもできる。メチル化シトシンがある場合はバンドが2本に分かれる。   (I-2) As another method, regardless of methylation or non-methylation, a specific region of the HOXB13 gene, preferably a CpG island region, is first amplified by PCR, and then the amplified sequence is cleaved with a restriction enzyme. Diagnosis can also be made based on whether the band obtained by electrophoresis is divided into one or two. When methylated cytosine is present, the band is divided into two.

この方法で用いられる制限酵素は、メチル化されていないシトシン(非メチル化シトシン)を含む配列を非メチル化シトシン修飾試薬〔亜硫酸水素ナトリウム等の重亜硫酸塩(bisulfite)〕処理した後は認識せず、メチル化されたシトシンを含む認識配列だけを消化することのできる制限酵素であることが好ましい。CpGアイランドに含まれるシトシンがメチル化されていないDNAの場合、このような制限酵素を作用させても非メチル化シトシン修飾試薬処理後の当該DNAは切断されず、一方、認識配列に含まれるシトシンがメチル化されているDNAの場合、当該DNAは切断される。制限酵素の具体的な例としては、例えば、BstUI、TaqI等をあげることができる。好ましくはBstUIである。   Restriction enzymes used in this method are not recognized after treatment with a non-methylated cytosine modifying reagent (bisulfite such as sodium bisulfite) on a sequence containing unmethylated cytosine (unmethylated cytosine). It is preferable that the restriction enzyme can digest only a recognition sequence containing methylated cytosine. In the case where the cytosine contained in the CpG island is not methylated, even if such a restriction enzyme is allowed to act, the DNA after treatment with the unmethylated cytosine modifying reagent is not cleaved, whereas the cytosine contained in the recognition sequence In the case of DNA that is methylated, the DNA is cleaved. Specific examples of restriction enzymes include BstUI, TaqI and the like. BstUI is preferable.

当該制限酵素による消化の有無を調べる方法としては、例えば、HOXB13遺伝子の特定領域、好ましくはCpGアイランドのDNAを鋳型とし、解析対象とするシトシンを認識配列に含み、当該認識配列以外には前記制限酵素の認識配列を含まないDNAを増幅可能なプライマー対を用いてPCRを行い、増幅したDNA(増幅産物)を制限酵素処理して切断断片の有無を調べる方法をあげることができる。解析対象とするシトシンがメチル化されている場合には、切断断片が得られる。一方、解析対象とするシトシンがメチル化されていない場合には、切断断片が得られない。このようにして、切断されたDNA断片の量を比較することにより、解析対象となるシトシンのメチル化の程度を測定することができる。   As a method for examining the presence or absence of digestion with the restriction enzyme, for example, a specific region of the HOXB13 gene, preferably CpG island DNA is used as a template, and cytosine to be analyzed is included in the recognition sequence. PCR can be performed using a primer pair capable of amplifying DNA that does not contain an enzyme recognition sequence, and the amplified DNA (amplified product) is treated with a restriction enzyme to check for the presence of a cleaved fragment. When cytosine to be analyzed is methylated, a cleaved fragment is obtained. On the other hand, when the cytosine to be analyzed is not methylated, a cleaved fragment cannot be obtained. In this way, the degree of methylation of cytosine to be analyzed can be measured by comparing the amounts of cleaved DNA fragments.

例えば、配列番号1で示される塩基配列において25932番目、25934番目、および25936番目に示されるシトシンは、BstUIの認識配列に含まれているため、上記方法により当該シトシンのメチル化の程度を判定することができる。ここで使用されるプライマー対の例を以下に示す。   For example, since cytosines shown at 25932, 25934, and 25936 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 are included in the recognition sequence of BstUI, the degree of methylation of the cytosine is determined by the above method. be able to. Examples of primer pairs used here are shown below.

MIRC9-2のプライマー対
MIRC9-2F:GGGTAAAGTATTTTYGTAGTTTT(配列番号13)
MIRC9-2R:CCTTAACTCCATCCAAAATAAC(配列番号14)
MIRC9-3のプライマー対
MIRC9-3F:AGAGAGAGAGAGAGAATAAGT(配列番号15)
MIRC9-3R:AAATCTAAAAAACACCCAACTC(配列番号16)
ここでMIRC9-2のプライマー対およびMIRC9-3のプライマー対による増幅領域は、それぞれ配列番号1の25860〜26151番目および25837〜26075番目の領域である。
MIRC9-2 primer pair
MIRC9-2F: GGGTAAAGTATTTTYGTAGTTTT (SEQ ID NO: 13)
MIRC9-2R: CCTTAACTCCATCCAAAATAAC (SEQ ID NO: 14)
MIRC9-3 primer pair
MIRC9-3F: AGAGAGAGAGAGAGAATAAGT (SEQ ID NO: 15)
MIRC9-3R: AAATCTAAAAAACACCCAACTC (SEQ ID NO: 16)
Here, the amplification regions of the MIRC9-2 primer pair and the MIRC9-3 primer pair are the regions 25860 to 26151 and 25837 to 26075 of SEQ ID NO: 1, respectively.

また、当該制限酵素による消化の有無を調べる他の方法としては、例えば、解析対象とするシトシンを認識配列に含むメチル化感受性制限酵素を作用させたDNAに対して、HOXB13遺伝子に由来し、かつ、当該制限酵素の認識配列を含まないDNAをプローブとしたサザンハイブリダイゼーションを行い、ハイブリダイズしたDNAの長さを調べる方法をあげることもできる。解析対象とするシトシンがメチル化されている場合には、当該シトシンがメチル化 されていない場合よりも長いDNAが検出される。検出された長いDNAの量と短いDNAの量とを比較することにより、解析対象となるシトシンのメチル化 の頻度を測定することができる。   In addition, as another method for examining the presence or absence of digestion with the restriction enzyme, for example, DNA derived from the HOXB13 gene with respect to DNA subjected to a methylation-sensitive restriction enzyme containing cytosine to be analyzed as a recognition sequence, and A method of examining the length of the hybridized DNA by performing Southern hybridization using a DNA that does not contain the recognition sequence of the restriction enzyme as a probe can also be mentioned. When the cytosine to be analyzed is methylated, longer DNA is detected than when the cytosine is not methylated. By comparing the amount of long DNA detected with the amount of short DNA detected, the frequency of cytosine methylation to be analyzed can be measured.

(I-3)また別の方法として、生体試料から抽出したDNAを、非メチル化シトシン修飾試薬(亜硫酸水素ナトリウム等の重亜硫酸塩等)と接触させた後、HOXB13遺伝子の塩基配列中に存在する一つ以上のCpGを含むDNAと、シトシンのメチル化の有無を識別可能なプローブとをハイブリダイゼーションさせ、当該プローブと上記DNAとの結合の有無を調べる方法を挙げることもできる。   (I-3) As another method, DNA extracted from a biological sample is brought into contact with an unmethylated cytosine modifying reagent (bisulfite such as sodium bisulfite) and then present in the base sequence of the HOXB13 gene. Another example is a method in which DNA containing one or more CpGs is hybridized with a probe capable of discriminating the presence or absence of cytosine methylation, and the presence or absence of binding between the probe and the DNA is examined.

当該ハイブリダイゼーションに用いられるプローブは、解析対象とするCpGのシトシンを含む塩基配列を基にして、メチル化を受けていないシトシンがウラシルに変換され、かつ、メチル化を受けているシトシンはウラシルに変換されないことを考慮して設計される。即ち、メチル化シトシンが含まれる塩基配列(メチル化シトシン[CpG中のシトシン]はシトシンのままであり、非メチル化シトシン[CpGに含まれないシトシン]はウラシルとなった塩基配列)またはこれに対して相補的な塩基配列を有するメチル化特異的プローブと、シトシンがメチル化されていない場合の塩基配列(全てのシトシンがウラシルとなった塩基配列)またはこれに対して相補的な塩基配列を有する非メチル化特異的プローブを設計する。尚、このようなプローブは、DNAとプローブとの結合の有無を容易に解析するために標識されていてもよい。またプローブは通常の方法に準じて担体上に固定して用いることもできる。   The probe used for the hybridization is based on the base sequence containing the cytosine of CpG to be analyzed, and cytosine that has not been methylated is converted to uracil, and cytosine that has undergone methylation is converted to uracil. Designed in consideration of not being converted. That is, the base sequence containing methylated cytosine (methylated cytosine [cytosine in CpG] remains cytosine, and unmethylated cytosine [cytosine not contained in CpG] is uracil base sequence) or A methylation-specific probe having a complementary base sequence, and a base sequence when cytosine is not methylated (a base sequence in which all cytosines are uracil) or a base sequence complementary thereto An unmethylated specific probe is designed. Such a probe may be labeled in order to easily analyze the presence or absence of binding between DNA and the probe. The probe can also be used by being immobilized on a carrier according to a usual method.

非メチル化シトシン修飾試薬に、DNAを接触させるには、例えば、まず当該DNAをアルカリ溶液(pH9〜14)で変性した後、当該修飾試薬(溶液中の濃度:例えば、終濃度3M)等で約10〜16時間(一晩)程度、55℃で処理する。反応を促進するため、95℃での変性と、50℃での反応を10-20回繰り返すことも出来る。この場合、非メチル化シトシンはウラシルに変換され、一方、メチル化シトシンはウラシルに変換されず、シトシンのままである。必要に応じて、非メチル化シトシン修飾試薬で処理されたDNAを鋳型として上記(I-1)の方法と同様にPCRを行うことにより当該DNAを予め増幅させておいてもよい。   In order to bring DNA into contact with an unmethylated cytosine modifying reagent, for example, the DNA is first denatured with an alkaline solution (pH 9 to 14), and then the modifying reagent (concentration in the solution: for example, final concentration of 3M) is used. Treat at 55 ° C for about 10-16 hours (overnight). To accelerate the reaction, denaturation at 95 ° C and reaction at 50 ° C can be repeated 10-20 times. In this case, unmethylated cytosine is converted to uracil, while methylated cytosine is not converted to uracil and remains cytosine. If necessary, the DNA may be amplified in advance by performing PCR in the same manner as in the above method (I-1) using a DNA treated with an unmethylated cytosine modifying reagent as a template.

次いで、非メチル化シトシン修飾試薬で処理されたDNA又は前記PCRで予め増幅されたDNAと、上記プローブとをハイブリダイゼーションする。ハイブリダイゼーションは、例えば、Sambrook J., Frisch E. F., Maniatis T.著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー発行(Cold Spring Harbor Laboratory press)等に記載される通常の方法に準じて行うことができる。ハイブリダイゼーションは、通常ストリンジェントな条件下に行われる。ここで「ストリンジェントな条件下」とは、例えば、6×SSC(1.5M NaCl、0.15M クエン酸三ナトリウムを含む溶液を10×SSCとする)を含む溶液中で45℃にてハイブリッドを形成させた後、2×SSCで50℃にて洗浄するような条件(Molecular Biology, John Wiley & Sons, N. Y. (1989), 6.3.1-6.3.6)等を挙げることができる。洗浄ステップにおける塩濃度は、例えば、2×SSCで50℃の条件(低ストリンジェンシーな条件)から0.2×SSCで50℃までの条件(高ストリンジェントな条件)から選択することができる。洗浄ステップにおける温度は、例えば、室温(低ストリンジェントな条件)から65℃(高ストリンジェントな条件)から選択することができる。また、塩濃度と温度との両方を変えることもできる。   Next, the probe is hybridized with DNA treated with an unmethylated cytosine modifying reagent or DNA previously amplified by PCR. Hybridization is a conventional method described in, for example, Sambrook J., Frisch EF, Maniatis T., Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory press. It can be performed according to. Hybridization is usually performed under stringent conditions. Here, “stringent conditions” means, for example, that a hybrid is formed at 45 ° C. in a solution containing 6 × SSC (a solution containing 1.5M NaCl, 0.15M trisodium citrate is 10 × SSC). And then washing with 2 × SSC at 50 ° C. (Molecular Biology, John Wiley & Sons, NY (1989), 6.3.1-6.3.6). The salt concentration in the washing step can be selected, for example, from 2 × SSC at 50 ° C. (low stringency conditions) to 0.2 × SSC at 50 ° C. (high stringency conditions). The temperature in the washing step can be selected from room temperature (low stringent conditions) to 65 ° C. (high stringent conditions), for example. It is also possible to change both the salt concentration and the temperature.

かかるハイブリダイゼーションを行った後、メチル化特異的プローブと結合したDNAの量と、非メチル化特異的プローブと結合したDNAの量とを比較することにより、解析対象となるシトシン(即ち、プローブの設計の基となった塩基配列に含まれるCpG中のシトシン)のメチル化の頻度を測定することができる。   After such hybridization, the amount of DNA bound to the methylation-specific probe is compared with the amount of DNA bound to the non-methylation-specific probe, so that the cytosine to be analyzed (ie, the probe) The frequency of methylation of cytosine in CpG contained in the base sequence on which the design was based can be measured.

より具体的には、HOXB13遺伝子のメチル化頻度を測定するためのプローブは、例えば、HOXB13遺伝子のプロモーター領域、特にCpGアイランドにある塩基配列内に存在するCpGのシトシンを1以上含む塩基配列を基にして設計することができる。例えば、配列番号1で示される塩基配列中に存在するCpG中のシトシン、具体的には、配列番号1で示される塩基配列において25919番目、25932番目、25934番目、25936番目のシトシンを1以上含む塩基配列を基に設計することができる。かかるプローブの例を以下に示す。   More specifically, the probe for measuring the methylation frequency of the HOXB13 gene is based on, for example, a nucleotide sequence containing one or more cytosines of CpG present in the promoter region of the HOXB13 gene, particularly in the nucleotide sequence in the CpG island. Can be designed. For example, cytosine in CpG present in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, specifically, one or more cytosines of 25919th, 25932th, 25934th, 25936th in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 It can be designed based on the base sequence. Examples of such probes are shown below.

<セット1>
非メチル化特異的プローブ:ACACACACTAATTAACTACAACCTAAA(配列番号17)
メチル化特異的プローブ:GCGCGCTAATTAACTACGAC(配列番号18)
上記非メチル化特異的プローブは、前記非メチル化特異的プライマー対(MSPU1FとMSPU1Rのセット)で増幅される領域を、また上記メチル化特異的プローブは、前記メチル化特異的プライマー対(MSPM1FとMSPM1Rのセット)で増幅される領域を、それぞれ認識するプローブである。
<Set 1>
Unmethylated specific probe: ACACACACTAATTAACTACAACCTAAA (SEQ ID NO: 17)
Methylation specific probe: GCGCGCTAATTAACTACGAC (SEQ ID NO: 18)
The unmethylated specific probe is a region amplified by the unmethylated specific primer pair (MSPU1F and MSPU1R set), and the methylated specific probe is the methylated specific primer pair (MSPM1F and MSPM1F). It is a probe that recognizes each region amplified by MSPM1R set).

<セット2>
非メチル化特異的プローブ:ACACTAATTAACTACAACCTAAA(配列番号19)
メチル化特異的プローブ:GCGCTAATTAACTACGACCTA(配列番号20)。
<Set 2>
Unmethylated specific probe: ACACTAATTAACTACAACCTAAA (SEQ ID NO: 19)
Methylation specific probe: GCGCTAATTAACTACGACCTA (SEQ ID NO: 20).

上記非メチル化特異的プローブは、前記非メチル化特異的プライマー対(MSPU2FとMSPU2Rのセット)で増幅される領域を、また上記メチル化特異的プローブは、前記メチル化特異的プライマー対(MSPM2FとMSPM2Rのセット)で増幅される領域を、それぞれ認識するプローブである。   The unmethylated specific probe is a region amplified by the unmethylated specific primer pair (MSPU2F and MSPU2R set), and the methylated specific probe is the methylated specific primer pair (MSPM2F and MSPM2F). It is a probe that recognizes each region amplified by MSPM2R set).

(I-4)メチル化頻度を決定する他の方法としては、非メチル化シトシン修飾試薬(亜硫酸水素ナトリウム等)で処理したDNAを用い、HOXB13遺伝子の特定領域、好ましくは特定のCpGアイランド領域をPCRで増幅後、TAクローニング法によりクローンを作製し、その増幅断片の塩基配列をシークエンスして決定する方法を挙げることができる。これにより当該増幅領域に含まれる全てのCpG配列についてメチル化/非メチル化を識別することができ、またメチル化頻度を測定することができる。   (I-4) As another method for determining the methylation frequency, DNA treated with an unmethylated cytosine modifying reagent (such as sodium hydrogen sulfite) is used, and a specific region of the HOXB13 gene, preferably a specific CpG island region is selected. Examples include a method of preparing a clone by TA cloning after amplification by PCR and sequencing the base sequence of the amplified fragment. Thereby, methylation / non-methylation can be identified for all CpG sequences contained in the amplification region, and methylation frequency can be measured.

(II) 悪性腫瘍の程度の判定方法
本発明の判定方法は、上記方法によって測定されるHOXB13遺伝子のメチル化頻度は、悪性腫瘍、特に腎細胞癌の程度の進展に従って増加し、両者に正の相関関係があるという知見に基づいて設計されたものである。
(II) Method for Determining the Level of Malignant Tumor According to the determination method of the present invention, the methylation frequency of the HOXB13 gene measured by the above method increases with the progress of the degree of malignant tumor, particularly renal cell carcinoma, and both are positive. It was designed based on the knowledge that there is a correlation.

本発明の判定方法は、下記の工程を有することを特徴とする:
(1)哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値を測定する工程、
(2)測定されたメチル化頻度またはその相関値を、対照とする健常哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値と対比する工程、および
(3)上記対比した結果に基づいて、被験哺乳動物の悪性腫瘍の程度を評価する工程。
The determination method of the present invention includes the following steps:
(1) a step of measuring the methylation frequency of the HOXB13 gene in mammals or a correlation value thereof,
(2) a step of comparing the measured methylation frequency or the correlation value thereof with the methylation frequency or the correlation value of the HOXB13 gene of a healthy mammal as a control, and (3) a test based on the comparison result. Evaluating the degree of malignant tumor in mammals.

上記第1工程において、哺乳動物、好ましくはヒトのHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値を測定する方法は、(I)に記載する方法に従って行うことができる。第2工程では、第1工程で測定されたメチル化頻度またはその相関値〔メチル化頻度に相関関係がある指標値(例えば、発現産物の量)〕と、腎癌細胞等の癌細胞を持たないと診断される健常な哺乳動物由来の検体に含まれるHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値(対照)とを比較して、当該比較により得られる差異に基づき前記検体の悪性腫瘍度を判定する。仮に、哺乳動物由来の検体に含まれるHOXB13遺伝子のメチル化頻度やその相関値が対照と比較して高ければ(HOXB13遺伝子が対照と比較の上で高メチル化状態であれば)、当該検体の悪性腫瘍度が対照と比較の上で高いと判定することができる。   In the first step, the method of measuring the methylation frequency of the HOXB13 gene of a mammal, preferably a human, or the correlation value thereof can be performed according to the method described in (I). In the second step, it has a methylation frequency measured in the first step or a correlation value thereof [an index value correlated with the methylation frequency (for example, the amount of expression product)] and a cancer cell such as a renal cancer cell. Compare the methylation frequency of the HOXB13 gene or its correlation value (control) contained in a sample derived from a healthy mammal diagnosed as having no disease, and determine the degree of malignancy of the sample based on the difference obtained by the comparison To do. If the HOXB13 gene methylation frequency and its correlation value contained in a mammal-derived sample are higher than the control (if the HOXB13 gene is highly methylated in comparison with the control), It can be determined that the degree of malignancy is high compared to the control.

ここで「悪性腫瘍度」とは、一般に当該分野において使用される意味と同様であって、具体的には、例えば、哺乳動物由来の検体が細胞である場合には当該細胞の悪性度を意味し、また、例えば、哺乳動物由来の検体が組織である場合には当該組織における癌細胞の存在量等を意味している。   Here, the “malignant tumor degree” has the same meaning as that generally used in the art, and specifically, for example, when a mammal-derived specimen is a cell, it means the malignancy of the cell. For example, when the mammal-derived specimen is a tissue, it means the abundance of cancer cells in the tissue.

本発明の判定の第1工程において、哺乳動物由来の検体に含まれるHOXB13遺伝子のメチル化頻度に相関関係がある指標値を測定する方法としては、例えば、HOXB13遺伝子の転写産物であるmRNAの量を測定する方法をあげることができる。当該測定には、例えば、RT−PCR法、ノーザンブロット法〔Molecular Cloning,Cold Spring Harbor Laboratory(1989)〕、in situ RT−PCR法〔Nucleic Acids Res.,21,3159−3166(1993)〕、in situハイブリダイゼーション法、NASBA法〔Nucleic acid sequence−based amplification,nature,350,91−92(1991)〕等の公知な方法を用いることができる。哺乳動物由来の検体に含まれるHOXB13遺伝子の転写産物であるmRNAを含む試料は、通常の方法に準じて当該検体から抽出、精製等により調製すればよい。   In the first step of the determination of the present invention, as a method for measuring an index value correlated with the methylation frequency of the HOXB13 gene contained in a mammal-derived specimen, for example, the amount of mRNA that is a transcription product of the HOXB13 gene The method of measuring can be mention | raise | lifted. For the measurement, for example, RT-PCR method, Northern blot method [Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory (1989)], in situ RT-PCR method [Nucleic Acids Res., 21, 3159-3166 (1993)], Known methods such as in situ hybridization and NASBA [Nucleic acid sequence-based amplification, nature, 350, 91-92 (1991)] can be used. A sample containing mRNA that is a transcription product of the HOXB13 gene contained in a mammal-derived specimen may be prepared by extraction, purification, or the like from the specimen according to a normal method.

調製された試料中に含まれるmRNAの量を測定するためにノーザンブロット法が用いられる場合には、検出用プローブはHOXB13遺伝子又はその一部(HOXB13遺伝子の制限酵素切断、HOXB13遺伝子の塩基配列に従い化学合成した約100bp〜約1000bp程度のオリゴまたはポリヌクレオチド等)を含むものであればよく、前記試料中に含まれるmRNAとのハイブリダイゼーションにおいて用いられる検出条件下に検出可能な特異性を与えるものであれば特に制限はない。   When Northern blotting is used to measure the amount of mRNA contained in the prepared sample, the detection probe should be the HOXB13 gene or a part thereof (restriction enzyme cleavage of the HOXB13 gene, the base sequence of the HOXB13 gene). It may contain any chemically synthesized oligos or polynucleotides of about 100 bp to about 1000 bp, etc., and give a detectable specificity under the detection conditions used in the hybridization with the mRNA contained in the sample. If there is no restriction in particular.

また調製された試料中に含まれるmRNAの量を測定するためにRT-PCR法が用いられる場合には、使用されるプライマーは、HOXB13遺伝子のみを特異的に増幅できるものであればよく、その増幅する領域や塩基長等には特に制限はない。かかるプライマーとしては、例えば、以下に示すプライマー(S:sense、A:antisense)等をあげることができる。
S:5'-TTGCCTGTGGACAGTTACC-3’(配列番号21)(配列番号1の26601〜26619番目の領域に相当)
A:5'-AACTTGTTAGCCGCATACTC-3'(配列番号22)(配列番号1の27760〜27779番目の領域に相当)。
In addition, when the RT-PCR method is used to measure the amount of mRNA contained in the prepared sample, the primer used may be any primer that can specifically amplify only the HOXB13 gene. There are no particular restrictions on the region to be amplified or the base length. Examples of such primers include the following primers (S: sense, A: antisense).
S: 5'-TTGCCTGTGGACAGTTACC-3 '(SEQ ID NO: 21) (corresponding to the 26601 to 26619th region of SEQ ID NO: 1)
A: 5′-AACTTGTTAGCCGCATACTC-3 ′ (SEQ ID NO: 22) (corresponding to the 27760-27779th region of SEQ ID NO: 1).

これらのプライマーを用いて後述の実験例に示すようにしてRT-PCR法による転写産物の量を測定することもできる。定量を必要とする場合にはリアルタイムPCRを用いて、それぞれの産物の量を比較することもできる。   Using these primers, the amount of transcription product by RT-PCR can also be measured as shown in the following experimental examples. When quantification is required, real-time PCR can be used to compare the amount of each product.

また本発明の判定方法の第1工程において、哺乳動物由来の検体に含まれるHOXB13遺伝子のメチル化頻度に相関関係がある指標値を測定する他の方法としては、例えば、HOXB13遺伝子の翻訳産物であるHOXB13(タンパク質)の量を測定する方法をあげることができる。当該測定には、例えば、HOXB13またはその部分ペプチドに対する特異的抗体(モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体)を用いたイムノブロット法、免疫沈降による分離法、間接競合阻害法(ELISA法)等の公知な方法を用いればよい(例えば、細胞工学ハンドブック、羊土社、207(1992)等参照)。HOXB13またはその部分ペプチドに対する特異的抗体は、当該タンパク質などを免疫抗原として用いる通常の免疫学的な方法に準じて製造することができる。具体的には、免疫抗原として使用されるHOXB13の部分ペプチドの例としては、実験例5で使用される、ヒトHOXB13のアミノ酸配列(配列番号2)の268〜281番目に相当する14アミノ酸配列からなるペプチド〔RVKEKKVLAKVKNS:(配列番号23)〕、または当該アミノ酸配列を含むペプチドを挙げることができる。   In the first step of the determination method of the present invention, another method for measuring an index value correlated with the methylation frequency of the HOXB13 gene contained in a mammal-derived specimen is, for example, a translation product of the HOXB13 gene. A method for measuring the amount of a certain HOXB13 (protein) can be mentioned. For the measurement, for example, a known method such as immunoblotting using a specific antibody (monoclonal antibody, polyclonal antibody) against HOXB13 or a partial peptide thereof, separation by immunoprecipitation, indirect competitive inhibition (ELISA), etc. It may be used (see, for example, Cell Engineering Handbook, Yodosha, 207 (1992)). A specific antibody against HOXB13 or a partial peptide thereof can be produced according to an ordinary immunological method using the protein or the like as an immunizing antigen. Specifically, as an example of a partial peptide of HOXB13 used as an immunizing antigen, a 14 amino acid sequence corresponding to positions 268 to 281 of the amino acid sequence of human HOXB13 (SEQ ID NO: 2) used in Experimental Example 5 is used. Or a peptide containing the amino acid sequence (RVKEKKVLAKVKNS: (SEQ ID NO: 23)).

(III) 悪性腫瘍の判定用診断薬
前述する本発明の悪性腫瘍およびその程度の判定方法において、HOXB13遺伝子のメチル化頻度又はそれに相関関係がある指標値を測定するために使用し得るプライマー、プローブ又はHOXB13に対する特異的抗体は、哺乳動物、好ましくはヒト腎細胞癌などの悪性腫瘍の検出用試薬(診断薬)として有用である。本発明は、これらのプライマー、プローブ又は特異的抗体のいずれか少なくとも一つを試薬として含有する腎癌細胞等の癌細胞の検出用キットや、これらプライマー、プローブ又は特異的抗体等が担体上に固定化されてなる腎癌細胞等の癌細胞の検出用チップも提供するものである。これらのプライマー、プローブ又は特異的抗体として、具体的には上記(I)、(II)および下記の実験例に記載のものを挙げることができる。
(III) Diagnostic Agent for Malignant Tumor Determination Primer and probe that can be used for measuring the methylation frequency of HOXB13 gene or an index value correlated therewith in the aforementioned malignant tumor of the present invention and the method for determining the degree thereof Alternatively, a specific antibody against HOXB13 is useful as a reagent (diagnostic agent) for detecting a malignant tumor such as a mammalian, preferably human renal cell carcinoma. The present invention relates to a kit for detecting cancer cells such as renal cancer cells containing at least one of these primers, probes or specific antibodies as a reagent, and these primers, probes or specific antibodies on a carrier. The present invention also provides a chip for detecting cancer cells such as immobilized renal cancer cells. Specific examples of these primers, probes, and specific antibodies include those described in the above (I), (II) and the following experimental examples.

(IV)抗腫瘍剤
HOXB13遺伝子の発現は、健常な哺乳動物由来の細胞や組織等の検体よりも腎癌細胞等の癌細胞において低い。また、HOXB13遺伝子に係るDNAメチル化を阻害する物質を腎癌細胞等の癌細胞に作用させることにより、当該遺伝子の発現産物の量を増加させることができる。また、後述する実験例に示すように、HOXB13遺伝子を発現しない高度メチル化腎癌細胞株に外来性のHOXB13遺伝子を発現させることにより腎癌細胞の増殖が抑制され、アポトーシスが誘導されることを確認した。これらの知見はHOXB13遺伝子又はHOXB13タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列からなるcDNAがヒト腎細胞癌において癌抑制遺伝子として働き、腎臓癌等の悪性腫瘍の治療や腎臓等の正常組織の癌化抑制に有効な抗腫瘍物質として有用であることを示唆するものである。また、同様にHOXB13遺伝子のメチル化頻度を低下させる物質やHOXB13遺伝子に係るDNAメチル化を阻害する物質など、HOXB13タンパク質の発現量を増大させることができる物質は、腎臓癌等の悪性腫瘍の治療や腎臓等の正常組織の癌化抑制に有効な抗腫瘍物質として有用であると考えられる。
(IV) Antitumor agent
The expression of HOXB13 gene is lower in cancer cells such as renal cancer cells than in specimens such as cells and tissues derived from healthy mammals. In addition, by causing a substance that inhibits DNA methylation related to the HOXB13 gene to act on cancer cells such as renal cancer cells, the amount of the expression product of the gene can be increased. In addition, as shown in the experimental examples to be described later, by expressing an exogenous HOXB13 gene in a highly methylated renal cancer cell line that does not express the HOXB13 gene, the proliferation of renal cancer cells is suppressed and apoptosis is induced. confirmed. These findings indicate that a cDNA consisting of the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of the HOXB13 gene or HOXB13 protein acts as a tumor suppressor gene in human renal cell carcinoma, treating malignant tumors such as kidney cancer, and suppressing canceration of normal tissues such as kidney This suggests that it is useful as an effective antitumor substance. Similarly, substances that can increase the expression level of HOXB13 protein, such as substances that reduce the methylation frequency of HOXB13 gene and substances that inhibit DNA methylation related to HOXB13 gene, are useful for the treatment of malignant tumors such as kidney cancer. It is considered useful as an antitumor substance effective in suppressing canceration of normal tissues such as kidney and kidney.

従って本発明は、有効成分として、HOXB13タンパク質のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するDNAを含む抗腫瘍剤(抗悪性腫瘍剤、抗癌剤)を提供する。当該DNAは、HOXB13遺伝子そのものであってもよいし、またHOXB13(タンパク質)のアミノ酸配列をコードする塩基配列を発現可能な状態で含むDNA(例えば、ベクターDNAなど)であってもよい。本発明の抗腫瘍剤は、その有効量を非経口的にヒト等の哺乳動物(例えば、悪性腫瘍であると診断されうる哺乳動物の体内にある細胞、好ましくは腎細胞)に対し投与することができる。例えば、非経口的に投与する方法としては、例えば、注射(皮下、静脈内、局所)等を挙げることができる。   Accordingly, the present invention provides an antitumor agent (antimalignant tumor agent, anticancer agent) containing DNA having a base sequence encoding the amino acid sequence of HOXB13 protein as an active ingredient. The DNA may be the HOXB13 gene itself, or may be a DNA (for example, a vector DNA) containing a base sequence encoding the amino acid sequence of HOXB13 (protein) in an expressible state. An effective amount of the antitumor agent of the present invention is parenterally administered to a mammal such as a human (for example, a cell in a mammal that can be diagnosed as a malignant tumor, preferably a kidney cell). Can do. For example, parenteral administration methods include injection (subcutaneous, intravenous, topical) and the like.

投与量は、投与される哺乳動物の年令、性別、体重、疾患の程度、本発明の抗腫瘍剤の種類、投与形態等によって異なるが、通常は、患者細胞において有効成分が細胞内で有効に働くような濃度レベルと等しい細胞内レベルをもたらす有効成分量を投与すればよい。また、前記の1日の投与量を1回又は数回に分けて投与することができる。   The dose varies depending on the age, sex, weight, disease level, type of the antitumor agent of the present invention, dosage form, etc. of the mammal to be administered, but the active ingredient is usually effective in the patient cell. It is sufficient to administer an amount of the active ingredient that produces an intracellular level equal to the concentration level that acts on the cell. In addition, the above-mentioned daily dose can be administered once or divided into several times.

ここで、HOXB13遺伝子を細胞に導入する方法としては、ウイルスベクターを利用した遺伝子導入方法、非ウイルス性ベクターを利用した遺伝子導入方法(日経サイエンス,1994年4月号,20-45頁、実験医学増刊,12(15)(1994)、実験医学別冊「遺伝子治療の基礎技術」,羊土社(1996))等の方法をあげることができる。前者の遺伝子導入方法としては、例えば、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、シンビスウイルス等のDNAウイルス又はRNAウイルスに、HOXB13又は変異HOXB13をコードするDNAを組み込んで導入する方法等があげられる。また非ウイルス性ベクターを利用した遺伝子導入方法としては、例えば、発現プラスミドを直接筋肉内に投与する方法(DNAワクチン法)、リポソーム法、リポフェクチン法、マイクロインジェクション法、リン酸カルシウム法、エレクトロポレーション法等があげられる。   Here, as a method for introducing the HOXB13 gene into a cell, a gene introduction method using a viral vector, a gene introduction method using a non-viral vector (Nikkei Science, April 1994, pages 20-45, experimental medicine) Special issue, 12 (15) (1994), experimental medicine separate volume "Basic technology of gene therapy", Yodosha (1996)). As the former gene transfer method, for example, HOXB13 or mutant HOXB13 is encoded on a DNA virus or RNA virus such as a retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus, poxvirus, poliovirus, symbis virus, etc. And a method for introducing and incorporating the DNA to be processed. Examples of gene transfer methods using non-viral vectors include a method in which an expression plasmid is directly administered into muscle (DNA vaccine method), a liposome method, a lipofectin method, a microinjection method, a calcium phosphate method, an electroporation method, and the like. Is given.

また、HOXB13遺伝子のDNAを抗腫瘍剤としての遺伝子治療剤の有効成分として利用する方法としては、当該遺伝子のDNAを直接体内に導入するin vivo法、ヒトから特定な細胞を取り出し体外で当該遺伝子のDNAを当該細胞に導入し、その細胞を体内に戻すex vivo法(日経サイエンス,1994年4月号,20-45頁、月刊薬事,36(1),23-48(1994)、実験医学増刊,12(15)(1994))等をあげることができる。   In addition, as a method of using the DNA of the HOXB13 gene as an active ingredient of a gene therapy agent as an antitumor agent, an in vivo method in which the DNA of the gene is directly introduced into the body, a specific cell is taken out from a human, and the gene Ex vivo method that introduces DNA into the cells and returns the cells to the body (Nikkei Science, April 1994, pages 20-45, Monthly Pharmaceutical Affairs, 36 (1), 23-48 (1994), experimental medicine Special edition, 12 (15) (1994)).

前者のin vivo法の場合には、前記遺伝子のDNAが疾患、症状等に応じた適当な投与経路により投与され得る。例えば、腎臓癌細胞、静脈、動脈、皮下、皮内、筋肉内等に注射により投与することができる。前記抗腫瘍剤としての遺伝子治療剤の剤型としては、注射剤、他には懸濁剤、凍結剤、遠心分離濃縮凍結剤等のリポソーム製剤とすることもできる。このような製剤は、薬学的に許容される、例えば、水溶性溶剤、非水溶性溶剤、緩衝剤、溶解補助剤、等張剤、安定剤等の担体に前記遺伝子(ベクター型もしくはウィルス型、又はプラスミド型の前記遺伝子の形態を含む)を配合することにより製造することができる。必要に応じて、防腐剤、懸濁化剤、乳化剤等の補助剤を添加してもよい。また、非経口的に投与する場合(一般的には注射等が好ましい。)には、当該抗腫瘍剤を溶液等の通常の液剤の形態で使用することができる。   In the former in vivo method, the DNA of the gene can be administered by an appropriate administration route according to the disease, symptoms and the like. For example, it can be administered by injection into kidney cancer cells, veins, arteries, subcutaneous, intradermal, intramuscular and the like. As a dosage form of the gene therapy agent as the antitumor agent, a liposome preparation such as an injection, a suspension, a freezing agent, a centrifugal concentrated freezing agent and the like can be used. Such a preparation is pharmaceutically acceptable, for example, the gene (vector type or virus type, or the like) in a carrier such as a water-soluble solvent, a water-insoluble solvent, a buffer, a solubilizing agent, an isotonic agent, a stabilizer. Or a plasmid type of the above gene form). You may add adjuvants, such as antiseptic | preservative, a suspending agent, and an emulsifier, as needed. Moreover, when administering parenterally (in general, injection etc. are preferable), the said antitumor agent can be used with the form of normal liquid agents, such as a solution.

(V)スクリーニング方法
前述するようにHOXB13遺伝子のメチル化を阻害する物質を腎癌細胞等の癌細胞に作用させることにより、当該遺伝子の発現産物の量を増加させることができ、またHOXB13遺伝子を発現しない高度メチル化腎癌細胞株に外来性のHOXB13遺伝子を発現させることにより腎癌細胞の増殖が抑制される。これらの知見は、腎癌細胞等の癌細胞におけるHOXB13遺伝子の発現レベルの低下又はそれに伴う機能低下を補うことのできる物質、例えば非メチル化(又は、癌で認められるようなメチル化 異常を起こしていない)HOXB13遺伝子、当該遺伝子の発現産物、当該遺伝子の発現を促進する能力を有する物質(例えば、HOXB13遺伝子のメチル化を阻害する物質、HOXB13遺伝子のメチル化頻度を低下させる物質等)は、腎臓癌等の悪性腫瘍の治療や、腎臓等の正常組織の癌化抑制に有用であることを意味している。
(V) Screening method As described above, by causing a substance that inhibits methylation of the HOXB13 gene to act on cancer cells such as renal cancer cells, the amount of the expression product of the gene can be increased. By expressing an exogenous HOXB13 gene in a highly methylated renal cancer cell line that is not expressed, the growth of renal cancer cells is suppressed. These findings indicate that substances that can compensate for the decrease in the expression level of the HOXB13 gene in cancer cells such as renal cancer cells or the accompanying decrease in function, such as unmethylation (or methylation abnormality as observed in cancer). (Not) HOXB13 gene, the expression product of the gene, the substance that has the ability to promote the expression of the gene (for example, the substance that inhibits the methylation of the HOXB13 gene, the substance that decreases the methylation frequency of the HOXB13 gene, etc.) This means that it is useful for the treatment of malignant tumors such as kidney cancer and the suppression of canceration of normal tissues such as kidney.

そこで本発明は、かかる知見に基づいて腎臓癌等の悪性腫瘍の治療や腎臓等の正常組織の癌化抑制に有用な抗腫瘍物質を探索する方法(スクリーニング方法)を提供する。本発明のスクリーニング方法は下記の工程を有することを特徴とする:
(a)HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化に起因してHOXB13遺伝子の発現が抑制されている腎癌細胞に対して、被験物質を接触させる工程、
(b)上記腎癌細胞におけるHOXB13遺伝子の発現量を測定し、被験物質を接触させない上記腎癌細胞のHOXB13遺伝子の発現量(対照発現量)と対比する工程、および
(c)対照発現量に比してHOXB13遺伝子の発現量が増加した腎癌細胞に接触させた被験物質を、腎細胞癌に対する抗腫瘍物質として選別する工程。
Therefore, the present invention provides a method (screening method) for searching for an antitumor substance useful for the treatment of malignant tumors such as kidney cancer and the suppression of canceration of normal tissues such as kidneys based on such findings. The screening method of the present invention is characterized by having the following steps:
(A) contacting a test substance with a renal cancer cell in which expression of the HOXB13 gene is suppressed due to methylation of a CpG island of the HOXB13 gene;
(B) measuring the expression level of the HOXB13 gene in the renal cancer cells and comparing the expression level (control expression level) of the HOXB13 gene in the renal cancer cells not contacted with the test substance, and (c) the control expression level A step of selecting a test substance brought into contact with a renal cancer cell having an increased expression level of the HOXB13 gene as an antitumor substance against renal cell carcinoma.

本発明探索方法の第(a)工程で使用される腎癌細胞としては、哺乳動物由来の腎臓癌組織から分離された癌細胞であってもよいし、またセルラインとして確立された哺乳動物由来の腎癌細胞株であってもよい。前記哺乳動物としては、例えば、ヒト、サル、マウス、ラット、ハムスター等をあげることができる。具体的には、例えば、実験例で使用した786-O、UMRC-6、KC-12、ACHN、A498、OUR-10、OUR-20、VHL-renal、YCR、Caki-1、Caki-2、SKRC-1、SKRC-7、TUHR4TKB、TUHR14TKB等のヒト由来の腎臓癌細胞株をあげることができる。なお、これらの細胞株のうち、786-O, ACHN, A498, Caki-1, Caki-2(以上、ATCC), TUHR4TKBおよびTUHR14TKB(以上、RIKEN CELL BANK)は市販されており商業的に入手することができる。   The kidney cancer cells used in step (a) of the search method of the present invention may be cancer cells isolated from mammal-derived kidney cancer tissues, or derived from mammals established as cell lines. May be a renal cancer cell line. Examples of the mammal include humans, monkeys, mice, rats, hamsters and the like. Specifically, for example, 786-O, UMRC-6, KC-12, ACHN, A498, OUR-10, OUR-20, VHL-renal, YCR, Caki-1, Caki-2, used in the experimental example, Examples include human-derived kidney cancer cell lines such as SKRC-1, SKRC-7, TUHR4TKB, and TUHR14TKB. Of these cell lines, 786-O, ACHN, A498, Caki-1, Caki-2 (above, ATCC), TUHR4TKB, and TUHR14TKB (above, RIKEN CELL BANK) are commercially available and are commercially available. be able to.

第(a)工程で使用される腎癌細胞は、HOXB13遺伝子の欠失(特に、ホモタイプの欠失)は認められないが、HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化に起因して当該遺伝子の発現量が抑制されている腎臓癌細胞株である。これらの細胞株の取得は、常法に従い行うことができる。例えば、少なくとも、HOXB13遺伝子の欠失(好適にはホモタイプの欠失)が認められないことを、例えばCGH法やFISH法で確認された腎臓癌細胞の中から、既存の脱メチル化試薬(例えば、5-アザデオキシシチジン)を作用させることにより、HOXB13遺伝子のレベルが回復する細胞を選択して、これを継代して、所望する「HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化に起因してHOXB13遺伝子の発現が抑制されている腎臓癌細胞株」(以下、メチル化癌細胞株ともいう)として取得することができる。   The renal cancer cells used in step (a) have no HOXB13 gene deletion (especially homotypic deletion), but the expression level of the gene due to methylation of CpG island of HOXB13 gene Is a renal cancer cell line that is suppressed. These cell lines can be obtained according to a conventional method. For example, an existing demethylation reagent (for example, from among renal cancer cells confirmed by CGH method or FISH method, for example, that at least deletion of HOXB13 gene (preferably homotypic deletion) is not observed is observed. , 5-azadeoxycytidine) to select cells that recover the level of the HOXB13 gene, subculture this, and select the desired HOXB13 gene due to methylation of the CpG island of the HOXB13 gene. It can be obtained as a “renal cancer cell line in which the expression of is suppressed” (hereinafter also referred to as methylated cancer cell line).

被験物質としては、制限はされないが、核酸、ペプチド、タンパク質、有機化合物、または無機化合物などを挙げることができ、スクリーニングは、これらの被験物質またはこれらを含む組成物(例えば、細胞抽出物、遺伝子ライブラリーの発現産物等を含む)を、前述するHOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化に起因してHOXB13遺伝子の発現が抑制されている腎癌細胞と接触させることにより行うことができる。   Test substances include, but are not limited to, nucleic acids, peptides, proteins, organic compounds, inorganic compounds, etc., and screening is performed using these test substances or compositions containing them (for example, cell extracts, genes) Library expression products and the like) can be brought into contact with renal cancer cells in which the expression of the HOXB13 gene is suppressed due to the aforementioned methylation of the CpG island of the HOXB13 gene.

本発明の第a工程において腎癌細胞に被験物質を接触させるための環境としては、腎癌 細胞の生命活動を維持させるような環境が好ましく、例えば、当該癌細胞のエネルギー源が共存するような環境をあげることができる。具体的には、培地中で第(a)工程が行なわれることが好都合である。腎癌細胞の量としては、通常約10〜10細胞あればよく、約10〜10細胞が好ましい。また被験物質の濃度としては、通常約0.1ng/ml〜約100μg/mlであればよい。腎癌細胞に被験物質を接触させる時間は、通常1時間以上5日程度である。腎癌細胞に被験物質を接触させる回数は、一回であってもよいし、複数回であってもよい。 The environment for bringing the test substance into contact with the renal cancer cell in the step a of the present invention is preferably an environment that maintains the vital activity of the renal cancer cell. For example, the energy source of the cancer cell coexists. The environment can be raised. Specifically, it is convenient that the step (a) is performed in a medium. The amount of renal cancer cells is usually about 10 4 to 10 8 cells, preferably about 10 5 to 10 7 cells. The concentration of the test substance is usually about 0.1 ng / ml to about 100 μg / ml. The time for contacting the test substance with the renal cancer cells is usually about 1 hour to 5 days. The number of times the test substance is brought into contact with the renal cancer cells may be one time or a plurality of times.

本発明方法の第(b)工程において腎癌細胞におけるHOXB13遺伝子の発現量を測定するには、前述したHOXB13遺伝子のメチル化頻度に相関関係がある指標値(相関値)を測定する方法に準じて測定すればよい。具体的には、リアルタイムRT-PCR法、サザンブロット法、ノーザンブロット法、DNAチップ法等のmRNAを定量する方法、好適にはリアルタイムRT-PCR法を挙げることができる。   In order to measure the expression level of the HOXB13 gene in renal cancer cells in the step (b) of the method of the present invention, according to the method for measuring the index value (correlation value) correlated with the methylation frequency of the HOXB13 gene described above. To measure. Specifically, methods for quantifying mRNA, such as real-time RT-PCR, Southern blot, Northern blot, and DNA chip method, preferably real-time RT-PCR can be mentioned.

本発明の第(b)工程において、被験物質を接触した腎癌細胞のHOXB13発現量と、被験物質を接触させない腎癌細胞のHOXB13発現量(対照のHOXB13発現量)との対比が行われる。第(c)工程では、当該第(b)工程での対比の結果、各被験物質についてHOXB13遺伝子の発現を促進する能力が判定される。この場合、被験物質を接触させた腎癌細胞のHOXB13発現量が対照のHOXB13発現量と比較して高ければ、当該被験物質はHOXB13遺伝子の発現を促進する能力を有すると判定することができる。なお、対照として、腎癌細胞に予めHOXB13遺伝子の発現を促進する能力が判っている他の被験物質を接触させた際のHOXB13遺伝子の発現量を用いてもよい。   In the step (b) of the present invention, the HOXB13 expression level of the renal cancer cells contacted with the test substance is compared with the HOXB13 expression level of the renal cancer cells not contacted with the test substance (control HOXB13 expression level). In the step (c), the ability to promote the expression of the HOXB13 gene is determined for each test substance as a result of the comparison in the step (b). In this case, if the HOXB13 expression level of the renal cancer cells contacted with the test substance is higher than the control HOXB13 expression level, it can be determined that the test substance has the ability to promote the expression of the HOXB13 gene. As a control, the expression level of the HOXB13 gene when a renal cancer cell is previously contacted with another test substance whose ability to promote the expression of the HOXB13 gene may be used.

尚、バックグランド又はコントロールとして、正常腎臓細胞株等の正常細胞株や、腎臓癌細胞等の癌細胞を持たないと診断され得る健常な哺乳動物由来の検体に含まれるHOXB13遺伝子の発現量を、被験物質を接触させた場合及び接触させない場合の両者において測定することが好ましい。   In addition, as a background or control, the expression level of the HOXB13 gene contained in a normal cell line such as a normal kidney cell line and a healthy mammal specimen that can be diagnosed as having no cancer cells such as a kidney cancer cell, It is preferable to measure both when the test substance is contacted and when it is not contacted.

斯くしてHOXB13遺伝子の発現を増大させた被験物質を、腎臓癌の抗腫瘍物質の候補物質として選別することができる。上記スクリーニングで選別された物質は、腎臓癌等の悪性腫瘍の治療や腎臓等の正常組織の癌化抑制に有用な医薬組成物の有効成分として使用することが可能である。   Thus, a test substance having increased expression of the HOXB13 gene can be selected as a candidate substance for an antitumor substance of kidney cancer. The substance selected by the above screening can be used as an active ingredient of a pharmaceutical composition useful for the treatment of malignant tumors such as kidney cancer and the suppression of canceration of normal tissues such as kidney.

上記のスクリーニング方法によって選別された候補物質は、さらに腎臓癌を有する病態非ヒト動物を用いた薬効試験、安全性試験、さらに腎臓癌患者(ヒト)もしくはその前状態にある患者(ヒト)への臨床試験に供してもよく、これらの試験を実施することによって、より実用的な抗腫瘍物質、ならびに腎臓癌等の悪性腫瘍の治療や腎臓等の正常組織の癌化抑制に有用な医薬組成物の有効成分を選別取得することができる。   Candidate substances selected by the screening method described above are further used for drug efficacy tests, safety tests, kidney cancer patients (humans) or patients in the previous state (humans) using pathological non-human animals having kidney cancer. Pharmaceutical compositions that may be used for clinical trials and are useful for the treatment of more practical antitumor substances and malignant tumors such as kidney cancer and suppression of canceration of normal tissues such as kidney by conducting these tests It is possible to select and acquire the active ingredients.

このようにして選別された物質は、必要に応じて構造解析を行った後、その物質の種類に応じて、化学的合成、生物学的合成(発酵を含む)または遺伝子工学的操作によって、工業的に製造することができ医薬組成物の調製に使用することができる。   The material selected in this way is subjected to structural analysis as necessary, and then, depending on the type of the material, chemical synthesis, biological synthesis (including fermentation), or genetic engineering operations can be used for industrialization. And can be used to prepare pharmaceutical compositions.

以下に、本発明の構成ならびに効果をより明確にするために、実験例及び実施例を記載する。但し、本発明は、これらの実施例等に何ら影響されるものではない。   In order to clarify the structure and effects of the present invention, experimental examples and examples are described below. However, the present invention is not affected by these examples.

実験材料とその調製
以下の実験には、下記の17のヒト腎細胞癌細胞株を用いた:KMRC-1およびKMRC-2(発明者が作成), 786-O, UMRC-6 〔the National Cancer Institute-Frederick Cancer Research and Development Center(Frederick, MD, USA)のDr. B. Zbarより供与〕, KC-12, ACHN, A498, OUR-10, OUR-20, VHL-renal, YCR, Caki-1, Caki-2〔横浜市立大学泌尿器科より供与〕, SKRC-1およびSKRC-7〔近畿大学のDr H Uemuraより供与〕, TUHR4TKBおよびTUHR14TKB(RIKEN CELL BANKより入手)。
Experimental Materials and Preparation The following 17 human renal cell carcinoma cell lines were used for the following experiments: KMRC-1 and KMRC-2 (created by the inventor), 786-O, UMRC-6 [the National Cancer Granted by Dr. B. Zbar of Institute-Frederick Cancer Research and Development Center (Frederick, MD, USA)], KC-12, ACHN, A498, OUR-10, OUR-20, VHL-renal, YCR, Caki-1 , Caki-2 (provided by Department of Urology, Yokohama City University), SKRC-1 and SKRC-7 (provided by Dr H Uemura of Kinki University), TUHR4TKB and TUHR14TKB (obtained from RIKEN CELL BANK).

56例の原発性腎細胞癌とその隣接正常組織サンプルは全て日本人腎細胞癌患者より患者の同意を得て手術切除物から取得した(以下、case 1-68と表記)。全ての原発性腎細胞癌は腎癌取扱い規約 (Kanehara Company, 1999)にしたがって病理学的判定をおこなった。   All 56 cases of primary renal cell carcinoma and adjacent normal tissue samples were obtained from surgical resection with patient consent from Japanese renal cell carcinoma patients (hereinafter referred to as case 1-68). All primary renal cell carcinomas were pathologically determined according to the rules for handling renal cancer (Kanehara Company, 1999).

ゲノムDNAは、細胞株および組織サンプルより標準的なフェノール/クロロホルム法により抽出した。   Genomic DNA was extracted from cell lines and tissue samples by standard phenol / chloroform methods.

実験例1 腎細胞癌におけるメチル化CpGアイランドの同定
腎細胞癌においてメチル化しているCpGアイランドを同定するためにMethylated CpG island amplification/representational difference analysis (MCA/RDA)法を用いた。MCA/RDAはToyotaらの方法に若干の修整を加えておこなった (Toyota M, et al., (1999). Cancer Res., 59, 2307-2312;Ueki T, et al., (2001). Cancer Res., 61, 8540-8546)。概要を以下に示す。
Experimental Example 1 Identification of methylated CpG islands in renal cell carcinoma Methylated CpG island amplification / representational difference analysis (MCA / RDA) method was used to identify CpG islands methylated in renal cell carcinoma. MCA / RDA was performed by a slight modification to the method of Toyota et al. (Toyota M, et al., (1999). Cancer Res., 59, 2307-2312; Ueki T, et al., (2001). Cancer Res., 61, 8540-8546). The outline is shown below.

5μgのDNAを100 unitsのSmaI (New England Biolabs, Beverly, MA)で切断した後、20 unitsのXmaI (New England Biolabs)で切断した。RMCA PCR アダプターは、RMCA12 (5’-CCGGGCAGAAAG-3’:配列番号24)とRMCA24 (5’-CCACCGCCATCCGAGCCTTTCTGC-3’:配列番号25)を65℃で2分間インキュベートした後、室温まで冷却して作製した。制限酵素処理断片(0.5μg)を 0.5 nmolのこのRMCA PCRアダプターにT4 DNAリガーゼ (TAKARA, Tokyo, Japan)を用いてライゲートした後、3μlの各ligation mixをPCR増幅に供した。反応液は16.6 mM Tris-HCl (pH 8.0), 4 mM MgCl2, 166 mM (NH4)2SO4, 0.1 mg/ml BSA, 5% v/v DMSO, 300μMの各deoxynucleotide triphosphate, 200 pmolのf RMCA24プライマーおよび15 unitsのTaq ポリメラーゼ(TAKARA)を含む全量200μlである。反応液を72℃で5分間インキュベートした後、95℃を1 分、77℃を3分の反応を25サイクルして、final extensionは 72℃で10分間おこなった。 5 μg of DNA was digested with 100 units of Sma I (New England Biolabs, Beverly, Mass .) And then digested with 20 units of Xma I (New England Biolabs). The RMCA PCR adapter was prepared by incubating RMCA12 (5'-CCGGGCAGAAAG-3 ': SEQ ID NO: 24) and RMCA24 (5'-CCACCGCCATCCGAGCCTTTCTGC-3': SEQ ID NO: 25) at 65 ° C for 2 minutes and then cooling to room temperature. did. A restriction enzyme-treated fragment (0.5 μg) was ligated to 0.5 nmol of this RMCA PCR adapter using T4 DNA ligase (TAKARA, Tokyo, Japan), and 3 μl of each ligation mix was subjected to PCR amplification. The reaction solution was 16.6 mM Tris-HCl (pH 8.0), 4 mM MgCl 2 , 166 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 0.1 mg / ml BSA, 5% v / v DMSO, 300 μM of each deoxynucleotide triphosphate, 200 pmol. f Total volume 200 μl containing RMCA24 primer and 15 units Taq polymerase (TAKARA). After incubating the reaction solution at 72 ° C. for 5 minutes, the reaction was carried out for 25 cycles of 95 ° C. for 1 minute and 77 ° C. for 3 minutes, and final extension was performed at 72 ° C. for 10 minutes.

representational difference analysis(RDA)にはKMRC-1 あるいはKMRC-2のどちらかの腎癌細胞株に由来するMCAアンプリコンをテスターとして用い、4人の別個の患者(男性2人、女性2人)の正常腎組織から得たDNAの混合物から得られたMCA アンプリコンをドライバーとして用いた。JMCA PCRアダプターを1回めのRDAに、NMCA PCRアダプターを2回目のRDAに用いた。   For representational difference analysis (RDA), MCA amplicons derived from either KMRC-1 or KMRC-2 renal cancer cell lines were used as testers, and 4 separate patients (2 males and 2 females) were used. MCA amplicon obtained from a mixture of DNA obtained from normal kidney tissue was used as a driver. The JMCA PCR adapter was used for the first RDA and the NMCA PCR adapter was used for the second RDA.

JMCAとNMCAのためのプラーマーはつぎのとおりである:
JMCA 用プライマー
JMCA24: 5’-GTGAGGGTCGGATCTGGCTGGCTC-3’(配列番号26)
JMCA12: 5’-CCGGGAGCCAGC-3’(配列番号27)
NMCA 用プライマー
NMCA24: 5’-GTTAGCGGACACAGGGCGGGTCAC-3’(配列番号28)
NMCA12: 5’-CCGGGTGACCCG-3’ (配列番号29)。
The plumers for JMCA and NMCA are:
Primer for JMCA
JMCA24: 5'-GTGAGGGTCGGATCTGGCTGGCTC-3 '(SEQ ID NO: 26)
JMCA12: 5'-CCGGGAGCCAGC-3 '(SEQ ID NO: 27)
Primer for NMCA
NMCA24: 5'-GTTAGCGGACACAGGGCGGGTCAC-3 '(SEQ ID NO: 28)
NMCA12: 5′-CCGGGTGACCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 29).

1回目と2回目の競合的ハイブリダーゼーションには、それぞれのアダプターにライゲートした500および100ngのテスター・アンプリコンを用いた。2回目の競合的ハイブリダーゼーションと選択的PCR増幅の後、RDA生成物は pBluescript II plasmid vector (Stratagene, La Jolla, CA)にクローン化された。単離したクローンのDNAシークエンスはABI 3100 automated DNA sequencerとBigDye Terminator cycle sequencing kit ver.3 (Applied Biosystems, Foster City, CA)およびMT-T3 primer (SIGMA, St. Louis, MO)を用いて決定した。既知の配列とのホモロジー・サーチはBLASTプログラム(National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)を用いて行った。CpG アイランド領域はCpG island Searcher (http://cpgislands.usc.edu/)を用いて決定した。   For the first and second competitive hybridizations, 500 and 100 ng tester amplicons ligated to each adapter were used. After the second round of competitive hybridization and selective PCR amplification, the RDA product was cloned into the pBluescript II plasmid vector (Stratagene, La Jolla, Calif.). DNA sequence of isolated clones was determined using ABI 3100 automated DNA sequencer, BigDye Terminator cycle sequencing kit ver.3 (Applied Biosystems, Foster City, CA) and MT-T3 primer (SIGMA, St. Louis, MO) . Homology search with known sequences was performed using the BLAST program (National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/). CpG island region was determined using CpG island Searcher (http://cpgislands.usc.edu/).

表1に、CpGアイランドに関する基準(i.e. length > 200 bp, GC content > 50%, ObsCpG/ExpCpG > 0.6) (Gardiner-Garden M and Frommer M. (1987). J. Mol. Biol., 196, 261-282)を満たすCpG配列を含み、かつ特異的メチル化が検出された4つのクローン(MIRC8、MIRC9、MIRC11、MIRC17)を示す。   Table 1 shows the criteria for CpG islands (ie length> 200 bp, GC content> 50%, ObsCpG / ExpCpG> 0.6) (Gardiner-Garden M and Frommer M. (1987). J. Mol. Biol., 196, 261 4 clones (MIRC8, MIRC9, MIRC11, MIRC17) containing CpG sequences satisfying -282) and in which specific methylation was detected are shown.

Figure 2007267700
Figure 2007267700

BLASTサーチにより、4つのクローンのうちMIRC9が染色体17q21.2に位置するHOXB13遺伝子の5’領域であることが同定された(GenBank accession no. U57052)。図1aに単離されたMIRC9クローンとHOXB13遺伝子のCpGアイランドとの関係を示す。CpGアイランドの2塩基対の位置は垂直線で、HOXB13遺伝子のエクソンはボックスで示す(Exon 1、Exon 2)。COBRAにより分析した領域は水平の実線で、Bisulfite sequencingにより分析した領域は水平の破線で示す。この結果から、HOXB13遺伝子の5’領域のDNAメチル化により、HOXB13遺伝子が不活化し、腎細胞癌の発達に関与しているものと考えられた。   A BLAST search identified MIRC9 among the 4 clones as the 5 'region of the HOXB13 gene located on chromosome 17q21.2 (GenBank accession no. U57052). FIG. 1a shows the relationship between the isolated MIRC9 clone and the CpG island of the HOXB13 gene. The 2 base pair position of CpG island is indicated by a vertical line, and the exon of the HOXB13 gene is indicated by a box (Exon 1, Exon 2). The region analyzed by COBRA is indicated by a horizontal solid line, and the region analyzed by bisulfite sequencing is indicated by a horizontal broken line. From these results, it was considered that the HOXB13 gene was inactivated by DNA methylation of the 5 'region of the HOXB13 gene and involved in the development of renal cell carcinoma.

実験例2 HOXB13遺伝子メチル化のCOBRA法による解析
実験例1で見つかった原発性腎細胞癌におけるHOXB13遺伝子のメチル化を、combined bisulfite restriction analysis(COBRA法)により原発腎細胞癌56症例とそれらの隣接正常組織サンプルで調べた。
Experimental example 2 Analysis of HOXB13 gene methylation by COBRA method HOXB13 gene methylation in primary renal cell carcinoma found in Experimental example 1 was analyzed by combined bisulfite restriction analysis (COBRA method) and 56 cases of adjacent renal cell carcinoma and adjacent to them. A normal tissue sample was examined.

具体的には、腎癌細胞株、原発性腫瘍および隣接正常組織から得たゲノムDNAを亜硫酸水素ナトリウム処理(Clark et al., (1994). Nucleic Acids Res., 22, 2990-2997)に供し、次いでCOBRAを、先に報告された方法(Xiong Z et al., (1997). Nucleic Acids Res., 25, 2532-2534)に従っておこなった。概要は以下のとおりである。   Specifically, genomic DNA obtained from renal cancer cell lines, primary tumors and adjacent normal tissues was subjected to sodium bisulfite treatment (Clark et al., (1994). Nucleic Acids Res., 22, 2990-2997). COBRA was then performed according to a previously reported method (Xiong Z et al., (1997). Nucleic Acids Res., 25, 2532-2534). The outline is as follows.

2μlの亜硫酸水素処理DNA溶液を 67 mM Tris-HCl (pH 8.8), 16.6 mM (NH4)2SO4, 6.7mM MgCl2, 10mM β-メルカプトエタノール, 2.5 mMの各dNTP 混合物, 0.5 μMの各プライマー, および1 unitのEx Taq Hot Start Version polymerase (TAKARA)を含む50μlの反応液中で増幅した。増幅産物(15-20μl)をメチル化に起因して得られるCpG部位配列を認識する制限酵素を用いて切断した。 Add 2 μl of bisulfite-treated DNA solution to 67 mM Tris-HCl (pH 8.8), 16.6 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 6.7 mM MgCl 2 , 10 mM β-mercaptoethanol, 2.5 mM each dNTP mixture, 0.5 μM each Amplification was performed in a 50 μl reaction solution containing primers and 1 unit of Ex Taq Hot Start Version polymerase (TAKARA). The amplification product (15-20 μl) was cleaved with a restriction enzyme that recognizes the CpG site sequence obtained due to methylation.

HOXB13用に用いたプライマー対は以下のとおりである:
MIRC9-2のプライマー対
MIRC9-2F: 5’-GGGTAAAGTATTTTYGTAGTTTT-3’(配列番号13)
MIRC9-2R:5’-CCTTAACTCCATCCAAAATAAC-3’ (配列番号14)
MIRC9-3のプライマー対
MIRC9-3F:5’-AGAGAGAGAGAGAGAATAAGT-3’(配列番号15)
MIRC9-3R:5’-AAATCTAAAAAACACCCAACTC-3’ (配列番号16)
PCRは、MIRC9-2のプライマー対を用いた場合、94℃で3 分間反応させた後、引き続き94℃で40秒間、60℃で30秒間および72℃で30秒間の反応を35サイクル、またMIRC9-3のプライマー対を用いた場合、94℃で3 分間反応させた後、引き続き94℃で40秒間、58℃で30秒間および72℃で30秒間の反応を35サイクル行った。HOXB13用に制限酵素としてBstUI (New England Biolabs)を使用した。他の遺伝子(p14ARF, p15INK4B, p16INK4A, CHFR, CACNA1G, TMS1, BNIP3, COX-2, hMLH1, DAPK, DCC, MINT1, MINT2)についても同様にCOBRAを行った。その際に用いたプライマー配列、PCR条件、制限酵素は先に報告されたとおりである (Ogi et al.,(2002) Clin Cancer Res., 8, 3164-3171; Satoh A, et al.,(2003) Cancer Res., 63, 8606-8613; Terasawa et al., (2004). Clin Cancer Res., 10, 2000-2006; Kikuchi et al.,(2002). Int J Cancer, 97, 272-277)。得られたDNA断片を、2.5% 寒天ゲルで電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色した。
The primer pairs used for HOXB13 are as follows:
MIRC9-2 primer pair
MIRC9-2F: 5'-GGGTAAAGTATTTTYGTAGTTTT-3 '(SEQ ID NO: 13)
MIRC9-2R: 5'-CCTTAACTCCATCCAAAATAAC-3 '(SEQ ID NO: 14)
MIRC9-3 primer pair
MIRC9-3F: 5'-AGAGAGAGAGAGAGAATAAGT-3 '(SEQ ID NO: 15)
MIRC9-3R: 5'-AAATCTAAAAAACACCCAACTC-3 '(SEQ ID NO: 16)
When using the MIRC9-2 primer pair, PCR was performed at 94 ° C for 3 minutes, followed by 35 cycles of reaction at 94 ° C for 40 seconds, 60 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 30 seconds, and MIRC9 When the primer pair -3 was used, the reaction was carried out at 94 ° C. for 3 minutes, and subsequently, 35 cycles of 94 ° C. for 40 seconds, 58 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 30 seconds were performed. Bst UI (New England Biolabs) was used as a restriction enzyme for HOXB13. COBRA was similarly performed for other genes (p14ARF, p15INK4B, p16INK4A, CHFR, CACNA1G, TMS1, BNIP3, COX-2, hMLH1, DAPK, DCC, MINT1, MINT2). The primer sequences, PCR conditions, and restriction enzymes used in this procedure were as previously reported (Ogi et al., (2002) Clin Cancer Res., 8, 3164-3171; Satoh A, et al., ( 2003) Cancer Res., 63, 8606-8613; Terasawa et al., (2004). Clin Cancer Res., 10, 2000-2006; Kikuchi et al., (2002). Int J Cancer, 97, 272-277 ). The obtained DNA fragment was electrophoresed on a 2.5% agar gel and then stained with ethidium bromide.

原発性腎細胞癌腫瘍組織(Primary RCC)におけるHOXB13遺伝子メチル化のCOBRA法による解析結果を図1bに示す(PCR用プライマーとしてMIRC9-3セットを使用)。図1b中の符号は、N=正常腎組織、T=原発性癌、U=非メチル化断片、M=メチル化断片を示す。HOXB13の腫瘍特異的な異常メチル化は原発性腎細胞癌56例中17例(30%)で検出された。図1bに示すように、HOXB13は原発性腎細胞癌でメチル化しているが、その隣接正常腎組織サンプルではメチル化は検出されなかった。   FIG. 1b shows the result of COBRA analysis of HOXB13 gene methylation in primary renal cell carcinoma tumor tissue (Primary RCC) (using MIRC9-3 set as PCR primer). The symbols in FIG. 1b indicate N = normal kidney tissue, T = primary cancer, U = unmethylated fragment, M = methylated fragment. Tumor-specific abnormal methylation of HOXB13 was detected in 17 (30%) of 56 primary renal cell carcinomas. As shown in FIG. 1b, HOXB13 is methylated in primary renal cell carcinoma, but no methylation was detected in its adjacent normal kidney tissue sample.

腎細胞癌におけるHOXB13のメチル化をさらに詳細に調べるため、15種類の腎癌細胞株(786-O、UMRC-6、KC-12、ACHN、A498、OUR-10、OUR-20、VHL-renal、YCR、Caki-1、Caki-2、SKRC-1、SKRC-7、TUHR4TKB、TUHR14TKB)をCOBRA法により解析した(PCR用プライマーとしてMIRC9-3セットを使用)。結果を図2aに示すが、それらのうち11種類(73%)にHOXB13の異常メチル化が検出された。図2a中の符号は、U=非メチル化断片、M=メチル化断片を示す。UMRC-6、KC-12、VHL-renalおよびSKRC-7の4種の腎癌細胞株ではHOXB13の上流域はほぼ完全にメチル化されており、一方、他の7種の腎癌細胞株(786-O, A498, Caki-1, Caki-2, SKRC-1, TUHR4TKB, TUHR14TKB)では部分的にメチル化がみられた。   To investigate HOXB13 methylation in renal cell carcinoma in more detail, 15 renal cancer cell lines (786-O, UMRC-6, KC-12, ACHN, A498, OUR-10, OUR-20, VHL-renal) , YCR, Caki-1, Caki-2, SKRC-1, SKRC-7, TUHR4TKB, TUHR14TKB) were analyzed by the COBRA method (using MIRC9-3 set as PCR primers). The results are shown in FIG. 2a. Abnormal methylation of HOXB13 was detected in 11 types (73%) of them. The symbols in FIG. 2a indicate U = unmethylated fragment, M = methylated fragment. In the four kidney cancer cell lines UMRC-6, KC-12, VHL-renal and SKRC-7, the upstream region of HOXB13 is almost completely methylated, while the other seven kidney cancer cell lines ( 786-O, A498, Caki-1, Caki-2, SKRC-1, TUHR4TKB, TUHR14TKB) were partially methylated.

これらの結果から、腎細胞癌および腎癌細胞株にはいずれも特異的なメチル化が高頻度に認められた。   From these results, specific methylation was frequently observed in both renal cell carcinoma and renal cancer cell lines.

実験例3 HOXB13遺伝子メチル化のBisulfite sequencing法による解析
HOXB13遺伝子の上流領域におけるメチル化の範囲をあきらかにするため、HOXB13遺伝子のメチル化が検出された原発性腎細胞癌のサンプルを、それらの隣接正常組織サンプルとともにBisulfite sequencing法による解析に供した。
Experiment 3 Analysis of HOXB13 gene methylation by bisulfite sequencing
In order to clarify the range of methylation in the upstream region of the HOXB13 gene, samples of primary renal cell carcinoma in which methylation of the HOXB13 gene was detected were subjected to analysis by the bisulfite sequencing method together with their adjacent normal tissue samples.

亜硫酸水素-PCR生成物のシークエンスは、MIRC9-3FとMIRC9-2R プライマーを用いて増幅したフラグメントを、pGEM-T Easy Vector Systems (Promega, Madison, WI)を用いてpGEM-T Easy vectorにクローン化して決定した。各原発性腎細胞癌サンプルあるいは腎癌細胞株について、少なくとも10クローンのシークエンスを行った。DNA シークエンスはBigDye Terminator cycle sequencing kit ver.1.1 (Applied Biosystems) およびABI 3100 automated DNA sequencerを用いて決定した。   The bisulfite-PCR product sequence was obtained by cloning fragments amplified using MIRC9-3F and MIRC9-2R primers into pGEM-T Easy vector using pGEM-T Easy Vector Systems (Promega, Madison, WI). Decided. At least 10 clones were sequenced for each primary renal cell carcinoma sample or kidney cancer cell line. DNA sequencing was determined using BigDye Terminator cycle sequencing kit ver.1.1 (Applied Biosystems) and ABI 3100 automated DNA sequencer.

決定した原発性腎細胞癌腫瘍組織におけるHOXB13遺伝子の癌特異的メチル化CpGサイトを図1cに示す。具体的には、図1cは、HOXB13メチル化を示す原発性腎細胞癌サンプル(Tumor)とその対をなす正常腎組織サンプル(Normal kidney tissue)のHOXB13 bisulfite sequencingの結果を示す。図中、「Case 5」,「Case 33」,「Case 34」とは症例番号を示す。PCR産物をベクターにクローン化し、それぞれのサンプルについて少なくとも10クローンのシークエンスをおこなった。分析したCpG部位は垂直線で図の上部に示し、左から1〜22の番号で表示している。メチル化の割合が50〜100%の場合を黒、20〜50%の場合を斜線、0〜20%の場合を白で示す。COBRA法による解析をおこなったBstUI制限酵素認識部位の位置を垂直矢印で示す。COBRA法ではCpG部位#3と#4、あるいは#4と#5が対でメチル化された場合のみ検出される。図1cから、これらの部位は腫瘍サンプルでのみメチル化されていることがわかる。この結果から、BstUI制限酵素を用いたCOBRA法で示されたCpG部位の腫瘍特異的なメチル化がBisulfite sequencing法でも確認された。それに加えて、癌由来サンプルでは他のCpGアイランドもメチル化傾向が増大することが示された。 The cancer specific methylated CpG site of the HOXB13 gene in the determined primary renal cell carcinoma tumor tissue is shown in FIG. 1c. Specifically, FIG. 1c shows the results of HOXB13 bisulfite sequencing of a primary renal cell carcinoma sample (Tumor) showing HOXB13 methylation and a normal kidney tissue sample (Normal kidney tissue) paired therewith. In the figure, “Case 5”, “Case 33”, and “Case 34” indicate case numbers. PCR products were cloned into vectors and at least 10 clones were sequenced for each sample. Analyzed CpG sites are indicated by vertical lines at the top of the figure and numbered from 1 to 22 from the left. When the methylation ratio is 50 to 100%, black is indicated, when 20 to 50% is hatched, and when 0 to 20% is indicated by white. The position of the Bst UI restriction enzyme recognition site analyzed by the COBRA method is indicated by a vertical arrow. In the COBRA method, it is detected only when CpG sites # 3 and # 4 or # 4 and # 5 are methylated in pairs. From FIG. 1c it can be seen that these sites are only methylated in the tumor sample. From this result, tumor-specific methylation of the CpG site shown by the COBRA method using Bst UI restriction enzyme was also confirmed by the bisulfite sequencing method. In addition, other CpG islands were shown to have increased methylation tendency in cancer-derived samples.

腎細胞癌細胞株における各CpG部位のメチル化状態を確認するため、2種の高度メチル化腎癌細胞株(UMRC-6, SKRC-7)、部分メチル化腎癌細胞株(TUHR4TKB)、非メチル化腎癌細胞株(ACHN)についても、Bisulfite sequencingに供し、HOXB13遺伝子5’領域の癌特異的メチル化CpGサイトを調べた。具体的には、PCR産物をベクターにクローン化し、少なくとも11クローンのシークエンスをそれぞれの細胞株についておこなった。結果を図2bに示す。黒丸はメチル化、白丸は非メチル化CpG部位をそれぞれ示す。HOXB13遺伝子の5’領域におけるCpG部位の分布は上部に垂直線で示す。翻訳開始部位は水平矢印で上部に示す。この結果、高度メチル化腎癌細胞株は2つとも分析された全てのCpG部位が稠密にメチル化していた。対照的に、非メチル化腎癌細胞株は全ての領域がほとんどメチル化しておらず、部分メチル化腎癌細胞株は中程度のメチル化状態を示した。以上のことから、腎癌細胞株においてHOXB13遺伝子が特異的にメチル化していることが示された。   To confirm the methylation status of each CpG site in renal cell carcinoma cell lines, two highly methylated renal cancer cell lines (UMRC-6, SKRC-7), partially methylated renal cancer cell lines (TUHR4TKB), non- The methylated renal cancer cell line (ACHN) was also subjected to bisulfite sequencing, and the cancer-specific methylated CpG site in the 5 ′ region of the HOXB13 gene was examined. Specifically, the PCR product was cloned into a vector and a sequence of at least 11 clones was performed for each cell line. The result is shown in FIG. Black circles indicate methylation, and white circles indicate unmethylated CpG sites. The distribution of CpG sites in the 5 'region of the HOXB13 gene is indicated by a vertical line at the top. The translation start site is indicated at the top with a horizontal arrow. As a result, all CpG sites analyzed in both of the highly methylated renal cancer cell lines were densely methylated. In contrast, the unmethylated renal cancer cell line showed little methylation in all regions, and the partially methylated renal cancer cell line showed moderate methylation status. From the above, it was shown that the HOXB13 gene is specifically methylated in renal cancer cell lines.

実験例4 HOXB13遺伝子のRT-PCR法による発現解析
ヒト成人とマウスの正常前立腺と結腸組織でHOXB13遺伝子は豊富に発現していることが報告されている(Sreenath et al., (1999). Prostate, 41, 203-207;Jung C, et al., (2004). Cancer res., 64, 9185-9192)。多様なヒト正常組織〔肝臓(Liver)、腎臓(Kidney)、前立腺(Prostate)、精巣(Testis)、副腎(Adrenal gland)、子宮(Uterus)、胎盤(Placenta)、脊髄(Spinal cord)、肺(Lung)、心臓(Heart)、骨格筋(Skeletal muscle)、甲状腺(Thyroid gland)、胸腺(Thymus)、骨髄(Bone marrow)、全脳(Brain,whole)、小脳(Brain,cerebellum)〕におけるHOXB13発現を、RT-PCRで解析した。結果を図3aに示す。RT-PCR解析によりHOXB13遺伝子が前立腺に加えて正常腎臓、精巣、子宮、胎盤、胸腺でも発現していることがあきらかになった。
Experimental Example 4 Expression analysis of HOXB13 gene by RT-PCR method It has been reported that the HOXB13 gene is abundantly expressed in normal prostate and colon tissues of human adults and mice (Sreenath et al., (1999). Prostate. , 41, 203-207; Jung C, et al., (2004). Cancer res., 64, 9185-9192). Various human normal tissues (Liver, Kidney, Prostate, Testis, Adrenal gland, Uterus, Placenta, Spinal cord, Lung ( Lung, Heart, Skeletal muscle, Thyroid gland, Thymus, Bone marrow, Whole brain (Brain, whole), Cerebellum (Brain, cerebellum)] Were analyzed by RT-PCR. The result is shown in FIG. RT-PCR analysis revealed that the HOXB13 gene is expressed in the normal kidney, testis, uterus, placenta, and thymus in addition to the prostate.

HOXB13遺伝子の異常メチル化が腎細胞癌における発現の消失と関係するかをあきらかにするため、15種類の腎癌細胞株(786-O, UMRC-6, KC-12, ACHN, A498, OUR-10, OUR-20, VHL-renal, YCR, Caki-1, Caki-2, SKRC-1, SKRC-7, TUHR4TKB, およびTUHR14TKB)を用いてRT-PCRによるHOXB13の発現解析をおこなった。なお、解析は各腎癌細胞株より得たtotal RNAを逆転写(RT+)後、プラトーまで増幅して行った。図3bに、腎癌細胞株におけるHOXB13発現をRT-PCRで解析した結果を示す。図3bに示すように、4つの高度メチル化腎癌細胞株(UMRC-6, KC-12, VHL-renal, SKRC-7)ではHOXB13遺伝子の発現は完全に消失していた。   To clarify whether abnormal methylation of the HOXB13 gene is associated with loss of expression in renal cell carcinoma, 15 types of renal cancer cell lines (786-O, UMRC-6, KC-12, ACHN, A498, OUR- 10, OUR-20, VHL-renal, YCR, Caki-1, Caki-2, SKRC-1, SKRC-7, TUHR4TKB, and TUHR14TKB) were used to analyze the expression of HOXB13 by RT-PCR. The analysis was carried out by amplifying the total RNA obtained from each renal cancer cell line to a plateau after reverse transcription (RT +). FIG. 3b shows the results of RT-PCR analysis of HOXB13 expression in renal cancer cell lines. As shown in FIG. 3b, the expression of the HOXB13 gene was completely lost in the four highly methylated renal cancer cell lines (UMRC-6, KC-12, VHL-renal, SKRC-7).

さらに、HOXB13遺伝子不活化に対するメチル化の影響を評価するため、3種類の高度メチル化腎癌細胞株(UMRC-6, KC-12, VHL-renal)を1μMのメチル化阻害剤5-aza-2’-deoxycytidine (5-aza-dC)を含む培地で3日間培養した。さらに、ヒストンの脱アセチル化がDNAメチル化によって引き起こされる遺伝子不活化に関係することから、300nMのhistone deacetylase (HDAC) 阻害剤トリコスタチンA (TSA)で24時間細胞を処理し、total RNAを調製してRT-PCRによる発現解析をおこなった。結果を図3cに示す。図3cに示すように、5-aza-dC(メチル基転移酵素阻害剤)で処理した場合、全ての細胞株でHOXB13遺伝子の再発現がみられた。しかしながら、TSA単剤(HDAC阻害剤)ではHOXB13発現の回復は誘導されなかった。HOXB13遺伝子の発現を増強する5-aza-dCとTSAの共同的効果がVHL-renal株で見られたが、UMRC-6やKC-12株では、そのような効果は観察されなかった。これらの結果は、HOXB13遺伝子の不活化が主としてメチル化に依存した様式で制御されていることを示唆する。   In addition, to evaluate the effect of methylation on HOXB13 gene inactivation, three highly methylated renal cancer cell lines (UMRC-6, KC-12, VHL-renal) were combined with 1 μM methylation inhibitor 5-aza- The cells were cultured for 3 days in a medium containing 2'-deoxycytidine (5-aza-dC). Furthermore, since histone deacetylation is associated with gene inactivation caused by DNA methylation, cells were treated with 300 nM histone deacetylase (HDAC) inhibitor trichostatin A (TSA) for 24 hours to prepare total RNA Then, expression analysis by RT-PCR was performed. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 3c, when treated with 5-aza-dC (methyltransferase inhibitor), reexpression of the HOXB13 gene was observed in all cell lines. However, recovery of HOXB13 expression was not induced by TSA alone (HDAC inhibitor). A joint effect of 5-aza-dC and TSA that enhanced the expression of the HOXB13 gene was seen in the VHL-renal strain, but no such effect was observed in the UMRC-6 and KC-12 strains. These results suggest that inactivation of the HOXB13 gene is regulated in a manner primarily dependent on methylation.

なお、上記RT-PCRによるHOXB13遺伝子の発現解析は、各腎癌細胞株からtotal RNAを RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA)を用いて調製し、Oligo(dT)15 primer (Promega)とOmniscript RT Kit (Qiagen)を用いて逆転写反応し、得られたDNAについて次のプライマーを用いてRT-PCRすることで行った。正常ヒト組織由来total RNAはClontech Laboratories (Palo Alto, CA)より得た。
H13F: 5’-TTGCCTGTGGACAGTTACC-3’ (配列番号21)
H13R: 5’-AACTTGTTAGCCGCATACTC-3’ (配列番号22)。
The above HOXB13 gene expression analysis by RT-PCR was performed by preparing total RNA from each renal cancer cell line using RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA), Oligo (dT) 15 primer (Promega) and Omniscript. A reverse transcription reaction was performed using RT Kit (Qiagen), and the obtained DNA was subjected to RT-PCR using the following primers. Normal human tissue-derived total RNA was obtained from Clontech Laboratories (Palo Alto, CA).
H13F: 5'-TTGCCTGTGGACAGTTACC-3 '(SEQ ID NO: 21)
H13R: 5'-AACTTGTTAGCCGCATACTC-3 '(SEQ ID NO: 22).

RNAの信頼性を検証するコントロールとして、glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) をコードする遺伝子を、各腎癌細胞株および正常ヒト組織について、次のプライマーを用いて増幅した;
GAPDHUP: 5’-CGGATTTGGTCGTATTGG-3’ (配列番号30)
GAPDHLW: 5’-TCCTGGAAGATGGTGATG-3’ (配列番号31)。
As a control to verify RNA reliability, a gene encoding glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) was amplified for each renal cancer cell line and normal human tissue using the following primers;
GAPDHUP: 5'-CGGATTTGGTCGTATTGG-3 '(SEQ ID NO: 30)
GAPDHLW: 5'-TCCTGGAAGATGGTGATG-3 '(SEQ ID NO: 31).

実験例5 HOXB13遺伝子の免疫組織化学分析法による発現解析
HOXB13遺伝子の異常メチル化が原発性腎細胞癌サンプルにおける発現の消失の原因となるかを明らかにするため、抗HOXB13ラビットポリクローナル抗体(以下、「抗HOXB13抗体」という)を用いて免疫染色をおこなった。抗HOXB13抗体は、ヒトHOXB13のアミノ酸配列(配列番号2)中の14アミノ酸配列 (RVKEKKVLAKVKNS:(配列番号23)) に対応する化学合成ペプチドを用いてウサギを免疫することで作製した。
Experimental Example 5 Expression analysis of HOXB13 gene by immunohistochemical analysis
To clarify whether abnormal methylation of the HOXB13 gene causes loss of expression in primary renal cell carcinoma samples, immunostaining was performed using an anti-HOXB13 rabbit polyclonal antibody (hereinafter referred to as “anti-HOXB13 antibody”). It was. The anti-HOXB13 antibody was produced by immunizing a rabbit with a chemically synthesized peptide corresponding to the 14 amino acid sequence (RVKEKKVLAKVKNS: (SEQ ID NO: 23)) in the amino acid sequence of human HOXB13 (SEQ ID NO: 2).

COBRAにより解析した各原発性腎細胞癌症例のメチル化状態に基づいて、Clear cellタイプの腎細胞癌計11症例(メチル化症例3例、非メチル化症例8例)について検証をおこなった。この11症例のホルマリン固定パラフィン包埋組織(腎細胞癌)から得た5 μm厚切片を用いて、Ventana automated IHC system (DiscoveryTM, Ventana Medical systems, Inc., Tucson, Ariz.)により免疫組織化学分析用スライドを作製した。脱パラフィン処理した組織切片を108℃で16分間熱処理により抗原性を回復させた後、希釈抗HOXB13抗体(3.4 μg/ml)と反応させた。自動化手順はindirect biotin-avidin systemに基づきビオチニル化ユニバーサル2次抗体とジアミノベンジジン基質およびヘマトキシリン対比染色を用いた。   Based on the methylation status of each primary renal cell carcinoma case analyzed by COBRA, a total of 11 Clear cell type renal cell carcinoma cases (3 methylated cases and 8 unmethylated cases) were examined. Immunohistochemical analysis using Ventana automated IHC system (DiscoveryTM, Ventana Medical systems, Inc., Tucson, Ariz.) Using 5 μm thick sections obtained from these 11 cases of formalin-fixed paraffin-embedded tissues (renal cell carcinoma) Slides were prepared. The deparaffinized tissue sections were recovered for antigenicity by heat treatment at 108 ° C. for 16 minutes and then reacted with diluted anti-HOXB13 antibody (3.4 μg / ml). The automated procedure was based on the indirect biotin-avidin system and used biotinylated universal secondary antibody, diaminobenzidine substrate and hematoxylin counterstaining.

原発性腎細胞癌におけるHOXB13の免疫組織化学分析の結果を図4に示す。   The results of immunohistochemical analysis of HOXB13 in primary renal cell carcinoma are shown in FIG.

図4中、aおよびcはそれぞれHOXB13メチル化症例(ケース54)および非メチル化症例(ケース34)のHE染色像を、bおよびdはそれぞれHOXB13メチル化症例(ケース54)および非メチル化症例(ケース34)の抗HOXB13抗体による染色像を示す。HE染色像によりClear cellタイプの腎細胞癌であることがわかる。抗HOXB13抗体によって腫瘍細胞の細胞質部分が染まる。図4bに示すように、非メチル化症例8例の腎細胞癌では、抗HOXB13抗体により細胞質に陽性の染色が見られた。これとは対照的にHOXB13メチル化を示した3例の原発性腎細胞癌症例では抗HOXB13抗体による細胞質の染色像は認められなかった(図 4cとd)。癌細胞周辺の非癌部に関しては、HOXB13の発現は正常近位尿細管細胞で発現が検出された(図4cの右部分)。このことから、原発性腎細胞癌におけるHOXB13の発現はCOBRA法により分析されたメチル化状態とよく相関することがあきらかになった。   4, a and c are HE-stained images of HOXB13 methylated case (case 54) and unmethylated case (case 34), respectively, and b and d are HOXB13 methylated case (case 54) and unmethylated case, respectively. (Case 34) shows a staining image with an anti-HOXB13 antibody. The HE-stained image shows that it is a clear cell type renal cell carcinoma. Anti-HOXB13 antibody stains the cytoplasm of tumor cells. As shown in FIG. 4b, in the renal cell carcinoma of 8 unmethylated cases, positive staining was seen in the cytoplasm by the anti-HOXB13 antibody. In contrast, cytoplasmic staining with anti-HOXB13 antibody was not observed in the three primary renal cell carcinoma cases that showed HOXB13 methylation (FIGS. 4c and d). Regarding the non-cancerous part around the cancer cells, the expression of HOXB13 was detected in normal proximal tubule cells (right part of FIG. 4c). This revealed that the expression of HOXB13 in primary renal cell carcinoma correlated well with the methylation status analyzed by the COBRA method.

実験例6 HOXB13遺伝子発現による腎癌細胞増殖の抑制のコロニーフォーメーションアッセイによる確認
(1)FLAG標識HOXB13発現ベクターの構築
pDNR-Dual vector組み込みヒトHOXB13 cDNAをOpen Biosystems (Huntsville, AL)より得た後、C末端にFLAG-tagを付加してpLP-IRESneo expression vector (Clontech)にサブクローン化した。pDNR-EGFP (Clontech) に組み込まれたEGFP遺伝子も同様にpLP-IRESneo vectorにサブクローン化した。pDNR-EGFP (Clontech) に組み込まれたEGFP遺伝子も同様にしてpLP-IRESneo vectorにサブクローン化し、pLP-IRES- EGFP発現ベクターを作製した。
Experimental Example 6 Confirmation of suppression of renal cancer cell growth by HOXB13 gene expression by colony formation assay (1) Construction of FLAG-labeled HOXB13 expression vector
Human HOXB13 cDNA incorporating pDNR-Dual vector was obtained from Open Biosystems (Huntsville, AL) and then subcloned into pLP-IRESneo expression vector (Clontech) with FLAG-tag added to the C-terminus. The EGFP gene incorporated into pDNR-EGFP (Clontech) was also subcloned into the pLP-IRESneo vector. The EGFP gene incorporated into pDNR-EGFP (Clontech) was similarly subcloned into the pLP-IRESneo vector to prepare a pLP-IRES-EGFP expression vector.

(2)コロニーフォーメーションアッセイ
腎細胞癌におけるHOXB13遺伝子の高頻度の腫瘍特異的メチル化とそれに相関した遺伝子不活化は、HOXB13不活化が腎癌における腫瘍形成と悪性の進行に関与するかもしれないことを示唆している。HOXB13遺伝子が癌抑制遺伝子として働くかどうかを明確にするため、FLAG-tagを付加したHOXB13遺伝子を、HOXB13遺伝子が完全にメチル化され不活化している腎癌細胞株KC-12にpLP-IRES-FLAG-HOXB13発現ベクター(FLAG標識HOXB13発現ベクター)を導入することで発現させ、コロニーフォーメーションアッセイをおこなった。なお、コントロールとして同一細胞株に空のpLP-IRESneoベクターを導入したものを用いた。
(2) Colony formation assay Frequent tumor-specific methylation of HOXB13 gene in renal cell carcinoma and correlated gene inactivation suggest that HOXB13 inactivation may be involved in tumor formation and malignant progression in renal cancer It suggests. To clarify whether the HOXB13 gene works as a tumor suppressor gene, the HOXB13 gene with the FLAG-tag added was pLP-IRES to the renal cancer cell line KC-12, in which the HOXB13 gene was completely methylated and inactivated. -FLAG-HOXB13 expression vector (FLAG-labeled HOXB13 expression vector) was introduced for expression and colony formation assay was performed. As a control, the same cell line introduced with an empty pLP-IRESneo vector was used.

具体的には、HOXB13非発現腎癌細胞株KC-12(高度メチル化腎癌細胞株)にpLP-IRES-FLAG-HOXB13発現ベクター(HOXB13)あるいはコントロールのpLP-IRES-EGFPベクター (空ベクター:pLP-neo)(各々8μg)を、Lipofectamine 2000 (Invitrogen, Carlsbad, CA)を用いてトランスフェクトした。トランスフェクション後24時間で細胞 (5x104) を100 mm dishに広げ、0.5 mg/ml G418を含む培地で14日間培養した後、ギムザ染色をおこなった。コロニー計数は3回の培養でおこなった。コロニーフォーメーションアッセイの結果を図5aおよびbに示す。図5bはトランスフェクトしたKC-12細胞の3回培養のコロニー数の平均値をコントロールに対するパーセントで示したものである(コロニー数の定量的解析)。 Specifically, HLPB13 non-expressing renal cancer cell line KC-12 (highly methylated renal cancer cell line) is expressed by pLP-IRES-FLAG-HOXB13 expression vector (HOXB13) or control pLP-IRES-EGFP vector (empty vector: pLP-neo) (8 μg each) were transfected using Lipofectamine 2000 (Invitrogen, Carlsbad, Calif.). 24 hours after transfection, cells (5 × 10 4 ) were spread in a 100 mm dish, cultured in a medium containing 0.5 mg / ml G418 for 14 days, and then Giemsa staining was performed. Colony counting was performed in 3 cultures. The results of the colony formation assay are shown in FIGS. 5a and b. FIG. 5b shows the average number of colonies of triplicate cultures of transfected KC-12 cells as a percentage of the control (quantitative analysis of the number of colonies).

この結果からわかるように、KC12腎癌細胞の増殖(コロニー形成)は、HOXB13遺伝子の再発現によって顕著に減少した。これはHOXB13遺伝子が細胞増殖を抑制することを示している。   As can be seen from this result, the proliferation (colony formation) of KC12 renal cancer cells was significantly reduced by re-expression of the HOXB13 gene. This indicates that the HOXB13 gene suppresses cell proliferation.

実験例7 HOXB13遺伝子発現によるアポトーシスの誘導の蛍光顕微鏡法による確認
実験例6において、外来性のHOXB13遺伝子の発現により高度メチル化腎癌細胞株の増殖が抑制されたことから、次に高度メチル化によりHOXB13発現を欠いている腎癌細胞株(UMRC-6腎癌細胞株)にHOXB13遺伝子を発現させて、HOXB13遺伝子の発現が腎癌細胞株でアポトーシスが誘導されるかどうかを検証した。
Experimental Example 7 Confirmation of apoptosis induced by HOXB13 gene expression by fluorescence microscopy In Example 6, the expression of exogenous HOXB13 gene inhibited the growth of highly methylated renal cancer cell line. Was used to express the HOXB13 gene in a renal cancer cell line lacking HOXB13 expression (UMRC-6 renal cancer cell line), and verified whether the expression of the HOXB13 gene induces apoptosis in the renal cancer cell line.

具体的には、60 mm dish中でカバーガラス上に増殖した上記細胞に、TransFast Transfection Reagent (Promega)を用いて5 μgのpLP-IRES-FLAG-HOXB13発現ベクター(FLAG標識HOXB13発現ベクター)あるいはpLP-IRES-EGFPベクター(空ベクター)をトランスフェクトした。48時間培養後、カバーガラス上の細胞をPBSで2回洗浄し、3% paraformaldehydeを含むPBSで室温で20分間固定した。その後、0.1% Triton X-100(in PBS)で3分間透過処理し、10% ヤギ血清を含むPBSで室温で30分間ブロッキングをおこなった。   Specifically, 5 μg of pLP-IRES-FLAG-HOXB13 expression vector (FLAG-labeled HOXB13 expression vector) or pLP using TransFast Transfection Reagent (Promega) -IRES-EGFP vector (empty vector) was transfected. After culturing for 48 hours, the cells on the cover glass were washed twice with PBS and fixed with PBS containing 3% paraformaldehyde at room temperature for 20 minutes. Thereafter, it was permeabilized with 0.1% Triton X-100 (in PBS) for 3 minutes, and blocked with PBS containing 10% goat serum for 30 minutes at room temperature.

次いで、DNA結合色素のDAPIで染色し、アポトーシスを検出するためのTUNEL分析をおこなった。まず、サンプルを抗FLAG M2 (SIGMA) 一次抗体溶液 (20 mM Tris-HCl, pH8.0, 150 mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.1% BSA)で37℃、60分間インキュベートした。二次抗体にはAlexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (Molecular Probes, Eugene, OR)を用いた。TUNEL assayにはApopTag Red In Situ Apoptosis Detection Kit (Chemicon, Temecula, CA)を用いた。次いで、カバーガラスをVECTASHIELD Mounting Medium with DAPI (Vector Laboratories, Burlingame, CA)でマウントし蛍光顕微鏡を用いて観察した。結果を図6aに示す。HOXB13の発現により、核の凝集とTUNEL陽性を示すapoptosis細胞が増加し細胞死に至った(図6aのUMRC-6/FLAG-HOXB13)。これとは対照的に、コントロールのEGFP発現細胞ではアポトーシス性の細胞死の増加は認められなかった(図6aのUMRC-6/EGFP)。   Subsequently, it was stained with DNA-binding dye DAPI, and TUNEL analysis was performed to detect apoptosis. First, the sample was incubated with an anti-FLAG M2 (SIGMA) primary antibody solution (20 mM Tris-HCl, pH 8.0, 150 mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.1% BSA) at 37 ° C. for 60 minutes. As the secondary antibody, Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (Molecular Probes, Eugene, OR) was used. ApopTag Red In Situ Apoptosis Detection Kit (Chemicon, Temecula, CA) was used for TUNEL assay. The cover glass was then mounted with VECTASHIELD Mounting Medium with DAPI (Vector Laboratories, Burlingame, Calif.) And observed using a fluorescence microscope. The result is shown in FIG. The expression of HOXB13 increased the number of apoptosis cells showing nuclear aggregation and TUNEL positivity, leading to cell death (UMRC-6 / FLAG-HOXB13 in FIG. 6a). In contrast, no increase in apoptotic cell death was observed in control EGFP expressing cells (UMRC-6 / EGFP in FIG. 6a).

また、上記細胞について、caspase依存性アポトーシスを検出するために、抗cleaved caspase-3抗体を用いた染色をおこなった。具体的には、サンプルを抗Cleaved Caspase-3抗体 (Cell Signaling Technology, Beverly, MA)溶液 (20 mM Tris-HCl, pH8.0, 150 mM NaCl, 0.05% Tween 20 and 0.1% BSA)で37℃、60分間インキュベートし、二次抗体にAlexa Fluor 568 goat anti-rabbit IgG (Molecular Probes)を用いて反応させた。Caspase-3活性化の免疫蛍光分析を図6bに示す。HOXB13発現細胞(UMRC-6/FLAG-HOXB13)は核の凝集にともなうcaspase-3の活性化を示した。これらの結果はHOXB13が腎癌細胞株においてcaspase依存性経路を介してアポトーシスを誘導することを示している。   The cells were stained with anti-cleaved caspase-3 antibody in order to detect caspase-dependent apoptosis. Specifically, the sample was treated with an anti-Cleaved Caspase-3 antibody (Cell Signaling Technology, Beverly, MA) solution (20 mM Tris-HCl, pH 8.0, 150 mM NaCl, 0.05% Tween 20 and 0.1% BSA) at 37 ° C. The mixture was incubated for 60 minutes and reacted with the secondary antibody using Alexa Fluor 568 goat anti-rabbit IgG (Molecular Probes). Immunofluorescence analysis of Caspase-3 activation is shown in Figure 6b. HOXB13-expressing cells (UMRC-6 / FLAG-HOXB13) showed caspase-3 activation associated with nuclear aggregation. These results indicate that HOXB13 induces apoptosis through a caspase-dependent pathway in renal cancer cell lines.

実験例8 HOXB13遺伝子と他の遺伝子のメチル化状態の比較
腎細胞癌におけるHOXB13遺伝子と他の癌関連遺伝子のメチル化頻度を比較するため、既知の13のCpGアイランドのメチル化状態を原発性腎細胞癌40症例と腎癌細胞株(RCC cell lines)16株についてCOBRA法により調べた。これらのCpGアイランドには種々の癌でしばしば高度にメチル化していることが知られている11の遺伝子 (p14ARF, p15INK4B, p16INK4A, CHFR, CACNA1G, TMS1, BNIP3, COX-2, hMLH1, DAPK, DCC)と二つのCpGアイランド (MINT1, MINT2)を含む。これらの遺伝子のメチル化の概要を表2に示す。
Experimental Example 8 Comparison of methylation status of HOXB13 gene and other genes To compare the methylation frequency of HOXB13 gene and other cancer-related genes in renal cell carcinoma, the methylation status of 13 known CpG islands was compared to primary kidney. Forty cell cancer cases and 16 renal cancer cell lines (RCC cell lines) were examined by the COBRA method. These CpG islands contain 11 genes (p14ARF, p15INK4B, p16INK4A, CHFR, CACNA1G, TMS1, BNIP3, COX-2, hMLH1, DAPK, DCC, which are known to be often highly methylated in various cancers. ) And two CpG islands (MINT1, MINT2). A summary of the methylation of these genes is shown in Table 2.

Figure 2007267700
Figure 2007267700

これらのCpG アイランドのうち6ケ (CHFR, CACNA1G, COX-2, TMS1, DAPK, MINT1)は原発性腎細胞癌で3〜18%の低い頻度のメチル化を示した。残りの遺伝子(p14ARF, p15INK4B, p16INK4A, BNIP3, hMLH1, DCC, MINT2)はメチル化を認めなかった。これらのことから、原発性腎細胞癌ではHOXB13がしばしばメチル化している(30%)のに対して、他の遺伝子のメチル化頻度は相対的に低いことがわかった。   Of these CpG islands, 6 (CHFR, CACNA1G, COX-2, TMS1, DAPK, MINT1) showed 3 to 18% less frequent methylation in primary renal cell carcinoma. The remaining genes (p14ARF, p15INK4B, p16INK4A, BNIP3, hMLH1, DCC, MINT2) were not methylated. These results indicate that HOXB13 is frequently methylated (30%) in primary renal cell carcinoma, whereas the methylation frequency of other genes is relatively low.

実験例9 HOXB13遺伝子のメチル化と臨床病理因子の相関
検討をおこなった原発性腎細胞癌56症例について、HOXB13遺伝子のメチル化と性別、年齢、腫瘍グレード、臨床病期、腫瘍サイズ、微小血管浸潤、転移、VHL不活化との相関をχ2-testにより分析した。結果を表3に示す。
Experimental Example 9 Correlation between HOXB13 Gene Methylation and Clinicopathologic Factors 56 HOXB13 gene methylation and sex, age, tumor grade, clinical stage, tumor size, microvascular invasion in 56 cases of primary renal cell carcinoma examined Correlation with metastasis and VHL inactivation was analyzed by χ 2 -test. The results are shown in Table 3.

Figure 2007267700
Figure 2007267700

HOXB13遺伝子のメチル化は腫瘍グレード、病期、腫瘍サイズ、微小血管浸潤と顕著な相関を示した (P<0.05)。   HOXB13 gene methylation was significantly correlated with tumor grade, stage, tumor size, and microvascular invasion (P <0.05).

次にHOXB13遺伝子のメチル化と臨床病理学的指標の関連をlogistic regression modelを用いた多変量解析により分析した。結果を表4に示す。   Next, the relationship between methylation of HOXB13 gene and clinicopathological index was analyzed by multivariate analysis using logistic regression model. The results are shown in Table 4.

Figure 2007267700
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HOXB13遺伝子メチル化と腫瘍グレード、微小血管浸潤には顕著な相関が見られた (P<0.05)。HOXB13遺伝子メチル化とVHL不活化の間に相関は認められなかった。よって、HOXB13のエピジェネティックな不活化はVHLの状態とは無関係である。このことは、散発性のclear cellタイプ腎細胞癌症例の約40%を占める (Foster et al., (1994). Hum Mol Genet., 3, 2169-2173; Gnarra et al., (1994). Nat Genet., 7, 85-90; Herman et al., (1994). Proc Natl Acad Sci USA., 91, 9700-9704; Shuin et al., (1994). Cancer Res., 54, 2852-2855.;Shuin et al.,(1999). Contrib Nephrol., 128, 1-10)、VHLの不活化をともなわない腎細胞癌の腫瘍形成のメカニズムを解明する一助となるであろう。注目すべき点としては、logistic regression modelを用いた臨床病理学的因子の多変量解析によりHOXB13遺伝子のメチル化と腫瘍グレードおよび微小血管浸潤の間に顕著な相関が認められた。このことはHOXB13遺伝子の不活化が腎臓癌の悪性度を高めていることを示唆している。   There was a significant correlation between HOXB13 gene methylation, tumor grade, and microvascular invasion (P <0.05). There was no correlation between HOXB13 gene methylation and VHL inactivation. Thus, epigenetic inactivation of HOXB13 is independent of VHL status. This accounts for about 40% of sporadic clear cell renal cell carcinoma cases (Foster et al., (1994). Hum Mol Genet., 3, 2169-2173; Gnarra et al., (1994). Nat Genet., 7, 85-90; Herman et al., (1994) .Proc Natl Acad Sci USA., 91, 9700-9704; Shuin et al., (1994). Cancer Res., 54, 2852-2855 Shuin et al., (1999). Contrib Nephrol., 128, 1-10), will help elucidate the mechanism of tumorigenesis in renal cell carcinoma without VHL inactivation. Of note, a multivariate analysis of clinicopathological factors using a logistic regression model revealed a significant correlation between HOXB13 gene methylation and tumor grade and microvascular invasion. This suggests that inactivation of the HOXB13 gene increases the malignancy of kidney cancer.

原発性腎癌におけるHOXB13遺伝子メチル化の分析結果を示す。図1aは、単離されたMIRC9クローンとHOXB13遺伝子のCpGアイランドの関係を示す。図1bはCOBRAの代表的な結果を示す。N=正常腎組織、T=原発性癌、U=非メチル化断片、M=メチル化断片を示す。図1cはHOXB13遺伝子メチル化を示す原発性腎細胞癌と正常腎組織サンプルのHOXB13 bisulfite sequencingの結果を示す。黒は50-100%のメチル化、斜線は20-50%のメチル化、白は0-20%のメチル化を示す。The analysis result of HOXB13 gene methylation in primary renal cancer is shown. FIG. 1a shows the relationship between the isolated MIRC9 clone and the COX island of the HOXB13 gene. FIG. 1b shows a typical result of COBRA. N = normal kidney tissue, T = primary cancer, U = unmethylated fragment, M = methylated fragment. FIG. 1c shows the results of HOXB13 bisulfite sequencing of primary renal cell carcinoma showing HOXB13 gene methylation and normal kidney tissue samples. Black indicates 50-100% methylation, diagonal lines indicate 20-50% methylation, and white indicates 0-20% methylation. 腎癌細胞株におけるHOXB13遺伝子のメチル化状態を示す。図2aは、腎癌細胞株のCOBRAの結果を示す。U=非メチル化断片、M=メチル化断片を意味する。図2bはHOXB13遺伝子の5’領域のBisulfite sequencingの結果を示す。黒丸はメチル化、白丸は非メチル化CpG部位をそれぞれ示す。The methylation state of HOXB13 gene in a renal cancer cell line is shown. FIG. 2a shows the COBRA results of a renal cancer cell line. U = unmethylated fragment, M = methylated fragment. FIG. 2b shows the result of bisulfite sequencing of the 5 'region of the HOXB13 gene. Black circles indicate methylation, and white circles indicate unmethylated CpG sites. 正常ヒト組織と腎癌細胞株におけるHOXB13遺伝子の発現を示す。図3aは多様なヒト正常組織におけるHOXB13遺伝子発現のRT-PCRによる解析結果を示す。図3bは腎癌細胞株におけるHOXB13遺伝子発現のRT-PCRによる解析結果を示す。図3cは高度メチル化腎癌細胞株のメチル基転移酵素阻害剤処理によるHOXB13発現に対する影響を示す。The expression of the HOXB13 gene in normal human tissues and renal cancer cell lines is shown. FIG. 3a shows the results of RT-PCR analysis of HOXB13 gene expression in various normal human tissues. FIG. 3b shows the results of RT-PCR analysis of HOXB13 gene expression in renal cancer cell lines. FIG. 3c shows the effect on HOXB13 expression by treatment with a methyltransferase inhibitor in a highly methylated renal cancer cell line. 原発性腎細胞癌におけるHOXB13の免疫組織化学分析結果を示す。図4aは clear cell-typeの腎細胞癌であることを示すHE染色像である。図4bは HOXB13遺伝子非メチル化腎細胞癌の抗HOXB13抗体による陽性染色像を示す。図4dはHOXB13遺伝子メチル化を示すHOXB13非発現癌細胞の拡大図である。The immunohistochemical analysis result of HOXB13 in primary renal cell carcinoma is shown. FIG. 4a is an HE-stained image showing clear cell-type renal cell carcinoma. FIG. 4b shows a positive staining image of anti-HOXB13 antibody of HOXB13 gene unmethylated renal cell carcinoma. FIG. 4d is an enlarged view of HOXB13 non-expressing cancer cells showing HOXB13 gene methylation. 高度メチル化腎癌細胞株におけるHOXB13再発現の影響を示す。図5aは外来性のHOXB13遺伝子の発現による腎癌細胞株の増殖の抑制をコロニーフォーメーションアッセイにより分析した結果である。図5bはそのコロニー数の定量的解析結果である。ランスフェクトしたKC-12細胞のコロニー数(3回培養の平均値)をコントロール100%とした場合のパーセントで示す。Barは3回の培養の標準誤差を示す。Figure 3 shows the effect of HOXB13 reexpression in highly methylated renal cancer cell lines. FIG. 5a shows the results of analysis by colony formation assay of suppression of growth of renal cancer cell lines due to the expression of exogenous HOXB13 gene. FIG. 5b shows the result of quantitative analysis of the number of colonies. The percentage is shown when the number of colonies of transfected KC-12 cells (average value of three cultures) is defined as 100% control. Bar indicates the standard error of three cultures. HOXB13高度メチル化腎癌細胞株におけるHOXB13発現によるアポトーシスの誘導を示す。図6aは、HOXB13非発現UMRC-6細胞にFLAG-HOXB13あるいはコントロールとしてEGFP発現ベクターをトランスフェクトし免疫蛍光分析をおこなった結果である。図6bは、Caspase-3活性化の免疫蛍光分析を示す。Figure 6 shows the induction of apoptosis by HOXB13 expression in HOXB13 highly methylated renal cancer cell line. FIG. 6a shows the result of immunofluorescence analysis of HOXB13 non-expressing UMRC-6 cells transfected with FLAG-HOXB13 or EGFP expression vector as a control. FIG. 6b shows immunofluorescence analysis of Caspase-3 activation.

配列番号4はMSPU1Fプライマーの塩基配列
配列番号5はMSPU1Rプライマーの塩基配列
配列番号6はMSPU2Fプライマーの塩基配列
配列番号7はMSPU2Rプライマーの塩基配列
配列番号8はMSPU3Rプライマーの塩基配列
配列番号9はMSPM1Fプライマーの塩基配列
配列番号10はMSPM1Rプライマーの塩基配列
配列番号11はMSPM2Fプライマーの塩基配列
配列番号12はMSPM2Rプライマーの塩基配列
配列番号13はMIRC9-2Fプライマーの塩基配列
配列番号14はMIRC9-2Rプライマーの塩基配列
配列番号15はMIRC9-3Fプライマーの塩基配列
配列番号16はMIRC9-3Rプライマーの塩基配列
配列番号17は非メチル化特異的プローブの塩基配列
配列番号18はメチル化特異的プローブの塩基配列
配列番号19は非メチル化特異的プローブの塩基配列
配列番号20はメチル化特異的プローブの塩基配列
配列番号21はセンス(S)プライマーの塩基配列
配列番号22はアンチセンス(A)プライマーの塩基配列
配列番号23は抗体作成用の免疫性抗原のアミノ酸配列
配列番号24はPCRアダプターの塩基配列
配列番号25はPCRアダプターの塩基配列
配列番号26はJMCA24プライマーの塩基配列
配列番号27はJMCA12プライマーの塩基配列
配列番号28はNMCA24プライマーの塩基配列
配列番号29はNMCA12プライマーの塩基配列
配列番号30はGAPDHUPプライマーの塩基配列
配列番号31はGAPDHLWプライマーの塩基配列
SEQ ID NO: 4 is the base sequence of the MSPU1F primer SEQ ID NO: 5 is the base sequence of the MSPU1R primer SEQ ID NO: 6 is the base sequence of the MSPU2F primer SEQ ID NO: 7 is the base sequence of the MSPU2R primer SEQ ID NO: 8 is the base sequence of the MSPU3R primer SEQ ID NO: 9 is the MSPM1F Primer base sequence SEQ ID NO: 10 is MSPM1R primer base sequence SEQ ID NO: 11 is MSPM2F primer base sequence SEQ ID NO: 12 is MSPM2R primer base sequence SEQ ID NO: 13 is MIRC9-2F primer base sequence SEQ ID NO: 14 is MIRC9-2R primer The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 is the nucleotide sequence of MIRC9-3F primer SEQ ID NO: 16 is the nucleotide sequence of MIRC9-3R primer SEQ ID NO: 17 is the nucleotide sequence of the unmethylated specific probe SEQ ID NO: 18 is the nucleotide sequence of the methylated specific probe SEQ ID NO: 19 is the base sequence of the unmethylated specific probe SEQ ID NO: 20 is the base sequence of the methylation specific probe SEQ ID NO: 21 is the sense (S) probe The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 22 is the nucleotide sequence of the antisense (A) primer SEQ ID NO: 23 is the amino acid sequence of the immunizing antigen for antibody production SEQ ID NO: 24 is the base sequence of the PCR adapter SEQ ID NO: 25 is the base sequence of the PCR adapter No. 26 is the base sequence of JMCA24 primer SEQ ID No. 27 is the base sequence of JMCA12 primer SEQ ID NO: 28 is the base sequence of NMCA24 primer SEQ ID NO: 29 is the base sequence of NMCA12 primer SEQ ID NO: 30 is the base sequence of GAPDHUP primer SEQ ID NO: 31 is the GAPDHLW primer Nucleotide sequence

Claims (16)

哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値を測定することを特徴とする、悪性腫瘍の判定方法。   A method for determining a malignant tumor, which comprises measuring methylation frequency of a mammalian HOXB13 gene or a correlation value thereof. HOXB13遺伝子のメチル化頻度が、当該遺伝子のCpGアイランドのメチル化頻度である、請求項1記載の判定方法。   The determination method according to claim 1, wherein the methylation frequency of the HOXB13 gene is a methylation frequency of a CpG island of the gene. 上記CpGアイランドが、HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域である請求項2記載の判定方法。   The determination method according to claim 2, wherein the CpG island is a region of base numbers -1 to -376 of the HOXB13 gene. 上記悪性腫瘍が、腎細胞癌である請求項1乃至3のいずれかに記載する判定方法。   The determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the malignant tumor is renal cell carcinoma. 下記の工程を有する、被験哺乳動物の悪性腫瘍の程度を判定する方法:
(1)哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値を測定する工程、
(2)測定されたメチル化頻度またはその相関値を、対照とする健常哺乳動物のHOXB13遺伝子のメチル化頻度またはその相関値と対比する工程、および
(3)上記対比した結果に基づいて、被験哺乳動物の悪性腫瘍の程度を評価する工程。
A method for determining the degree of malignant tumor in a test mammal having the following steps:
(1) a step of measuring the methylation frequency of the HOXB13 gene in mammals or a correlation value thereof,
(2) a step of comparing the measured methylation frequency or the correlation value thereof with the methylation frequency or the correlation value of the HOXB13 gene of a healthy mammal as a control, and (3) a test based on the comparison result. Evaluating the degree of malignant tumor in mammals.
メチル化頻度が、HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化頻度である請求項5記載の判定方法。   6. The determination method according to claim 5, wherein the methylation frequency is a methylation frequency of a CpG island of the HOXB13 gene. 上記CpGアイランドが、HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域である請求項6記載の判定方法。   The determination method according to claim 6, wherein the CpG island is a region of base numbers -1 to -376 of the HOXB13 gene. 悪性腫瘍が、腎細胞癌である請求項5乃至7のいずれかに記載する判定方法。   The determination method according to any one of claims 5 to 7, wherein the malignant tumor is renal cell carcinoma. HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化頻度を検出し得るプライマー対を含有することを特徴とする、悪性腫瘍の罹患またはその程度を検出する試薬。   A reagent for detecting the incidence or degree of malignant tumor, comprising a primer pair capable of detecting the methylation frequency of CpG island of HOXB13 gene. 上記CpGアイランドが、HOXB13遺伝子の塩基番号-1〜-376の領域である請求項9記載の試薬。   The reagent according to claim 9, wherein the CpG island is a region of base numbers -1 to -376 of the HOXB13 gene. プライマー対が配列番号13と14で示される塩基配列、または配列番号15と16で示される塩基配列を有するものである、請求項9または10に記載する試薬。   The reagent according to claim 9 or 10, wherein the primer pair has a base sequence represented by SEQ ID NOs: 13 and 14, or a base sequence represented by SEQ ID NOs: 15 and 16. 悪性腫瘍が、腎細胞癌である請求項9乃至11のいずれかに記載する試薬。   The reagent according to any one of claims 9 to 11, wherein the malignant tumor is renal cell carcinoma. 有効成分としてHOXB13のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するDNAを含む、抗腫瘍剤。   An antitumor agent comprising DNA having a base sequence encoding the amino acid sequence of HOXB13 as an active ingredient. 腎細胞癌に対する抗癌剤である、請求項13に記載する抗腫瘍剤。   The antitumor agent according to claim 13, which is an anticancer agent against renal cell carcinoma. 下記の工程を有する、腎細胞癌に対する抗腫瘍物質をスクリーニングする方法:
(a)HOXB13遺伝子のCpGアイランドのメチル化に起因してHOXB13遺伝子の発現が抑制されている腎癌細胞に対して、被験物質を接触させる工程、
(b)上記腎癌細胞におけるHOXB13遺伝子の発現量を測定し、被験物質を接触させない上記腎癌細胞のHOXB13遺伝子の発現量(対照発現量)と対比する工程、および
(c)対照発現量に比してHOXB13遺伝子の発現量が増加した腎癌細胞に接触させた被験物質を、腎細胞癌に対する抗腫瘍物質として選択する工程。
A method for screening an antitumor substance against renal cell carcinoma, comprising the following steps:
(A) contacting a test substance with a renal cancer cell in which expression of the HOXB13 gene is suppressed due to methylation of a CpG island of the HOXB13 gene;
(B) measuring the expression level of the HOXB13 gene in the renal cancer cells and comparing the expression level (control expression level) of the HOXB13 gene in the renal cancer cells not contacted with the test substance, and (c) the control expression level A step of selecting a test substance brought into contact with a renal cancer cell having an increased expression level of the HOXB13 gene as an antitumor substance against renal cell carcinoma.
HOXB13遺伝子の発現をリアルタイムRT−PCR法によりmRNA量として検出する、請求項15記載の抗腫瘍物質のスクリーニング方法。
The method for screening an antitumor substance according to claim 15, wherein the expression of the HOXB13 gene is detected as the amount of mRNA by a real-time RT-PCR method.
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