JP2018093759A - ASSESSMENT OF CANCER BY MICRO RNA DETECTION IN Ago2 PROTEIN COMPLEX - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、癌の判定に関する。詳細には、対象から得られた試料中のAgo2と複合体を形成しているマイクロRNAの発現量を測定することによる癌の判定に関する。 The present invention relates to determination of cancer. Specifically, the present invention relates to determination of cancer by measuring the expression level of microRNA forming a complex with Ago2 in a sample obtained from a subject.
現在、癌を血液からスクリーニングするマーカーは、腫瘍マーカーと総称される。腫瘍マーカーとは、癌の進行とともに増加する生体因子を指し、血中に遊離してくるそれら生体因子を抗体にて検出するものが多い。多くの腫瘍マーカーは健康人であっても血液中に存在するので、腫瘍マーカー単独で癌の存在を診断できるものは少数である。癌患者の腫瘍マーカーを定期的に検査することは、再発の有無や病勢、手術で取りきれていない癌や画像診断で見えない程度の微小な癌の存在を知る上で、確実ではないが有用な方法である。しかしながら、通常は、腫瘍マーカーは進行した癌の動態を把握するのに使われるもので、早期診断に使える検査法ではない。従って、これらの生体因子ではなく腫瘍自体に起きている遺伝子変異を血中から検出する試みも行われているが、現在までに臨床応用に至っていない。現在、血液中から腫瘍由来の遺伝子変異を検出することはリキッド・バイオプシー(Liquid Biopsy)と総称され、世界中にて積極的に研究が行われている分野である。具体的には、遺伝子突然変異自体を検出する方法(非特許文献1)、腫瘍に特異的に起こるとされるシトシンのメチル化を検出する方法、マイクロRNA(miRNA)を検出する方法(非特許文献2)、腫瘍が産生する小胞体を検出する方法などが臨床応用に向けて開発応用が進められている(非特許文献3)。 Currently, markers that screen cancer from blood are collectively referred to as tumor markers. Tumor markers refer to biological factors that increase with the progression of cancer, and many of these biological factors that are released into the blood are detected by antibodies. Many tumor markers are present in the blood even in healthy people, so few tumor markers alone can diagnose the presence of cancer. Regularly examining tumor markers in cancer patients is not sure but useful to know if there is a recurrence, disease state, cancer that has not been removed by surgery, or microscopic cancer that cannot be seen by diagnostic imaging It is a simple method. However, tumor markers are usually used to understand the dynamics of advanced cancer and are not tests that can be used for early diagnosis. Accordingly, attempts have been made to detect gene mutations occurring in the tumor itself rather than these biological factors, but no clinical application has been achieved so far. Currently, detection of tumor-derived gene mutations in the blood is collectively referred to as “Liquid Biopsy”, and is an area of active research all over the world. Specifically, a method for detecting gene mutation itself (Non-patent Document 1), a method for detecting methylation of cytosine that is supposed to occur specifically in tumors, a method for detecting microRNA (miRNA) (Non-patent Document 1) Reference 2), a method of detecting endoplasmic reticulum produced by a tumor, and the like are being developed and applied for clinical application (Non-patent Document 3).
マイクロRNA(miRNA)は、ゲノム上にコードされ、多段階的な生成過程を経て最終的に20から25塩基長の微小RNAとなる機能性核酸である。この鎖長の短いmiRNAは、機能性のncRNA(non−coding RNA:タンパク質へ翻訳されないRNAの総称)に分類され、メッセンジャーRNAに相補的に結合することにより、その発現を調節するという、生命現象において重要な役割を担っている(非特許文献4、5)。近年、miRNAは血液中にも安定して存在していることが示され(非特許文献6)、またその血液中のmiRNA(循環miRNA)分布は臓器や疾患により異なった分布を示すことが示された(非特許文献7、8)。そして、血液中の特定のmiRNAを検出することにより、大腸癌スクリーニングが可能であることも示唆されている(非特許文献2)。 A microRNA (miRNA) is a functional nucleic acid that is encoded on the genome and finally becomes a microRNA having a length of 20 to 25 bases through a multi-step production process. This short-length miRNA is classified as a functional ncRNA (non-coding RNA: a general term for RNA that is not translated into protein), and regulates its expression by complementary binding to messenger RNA. (Non-patent Documents 4 and 5). In recent years, it has been shown that miRNA stably exists in blood (Non-patent Document 6), and that the distribution of miRNA (circulating miRNA) in the blood shows a different distribution depending on organs and diseases. (Non-Patent Documents 7 and 8). It has also been suggested that colorectal cancer screening is possible by detecting specific miRNA in blood (Non-patent Document 2).
しかしながら、特定の循環miRNAを検出する技術を臨床応用するには、解決しなければならない問題点が存在する。1つは、安定な内在性コントロールを用いた検出体系の確立を行うことである。2つ目は腫瘍特定的な循環miRNAを同定することである。3つ目は検出を行う際の試料量を減らすことである。また、現在までの報告では、循環miRNA検出の際には以下の概念を考慮して検出を行っていないことも問題となる。循環miRNAはRNA分解酵素に対し安定であるとされている。それは主に2つの特徴的形態によるものと考えられている。1つは、エクソソームなどの細胞外小胞と言われる膜小胞に包まれた形での存在(EV−miRNA)と、もう1つは、RNA結合蛋白であるアルゴネイチャーファミリーとの複合体形成(特にAgo2タンパクとの複合体、Ago2−miRNA)よる安定化である。現在までに得られた知見では、EV−miRNAは生きている癌細胞から能動的に放出され、Ago2−miRNAは死んだ癌細胞から受動的に放出されるという現象が報告されている(H. Valadi et al., Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells. Nature cell biology 9, 654 (Jun, 2007)およびS. A. Melo et al., Cancer exosomes perform cell-independent microRNA biogenesis and promote tumorigenesis. Cancer cell 26, 707 (Nov 10, 2014))。この分泌形態の差は非常に重要であると考えられる。何故ならば、例えば、化学療法中の採血にて、血漿中EV−miRNAの存在は、生体内に残存する生きている癌細胞の存在を意味し、血漿中Ago2−miRNAの存在は、がん細胞の死を反映、すなわち、化学療法の奏功度を反映する可能性があるからである。 However, there are problems to be solved in order to clinically apply a technique for detecting a specific circulating miRNA. One is to establish a detection system using stable endogenous controls. The second is to identify tumor specific circulating miRNAs. The third is to reduce the amount of sample when performing detection. In addition, in the reports up to now, there is also a problem that the detection is not performed in consideration of the following concept when circulating miRNA is detected. Circulating miRNAs are said to be stable to RNases. It is thought to be mainly due to two characteristic forms. One is the presence (EV-miRNA) in the form of enveloped vesicles called extracellular vesicles such as exosomes (EV-miRNA), and the other is the formation of a complex with the RNA-binding protein algorithm family. (Especially a complex with Ago2 protein, Ago2-miRNA). The findings obtained to date have reported the phenomenon that EV-miRNA is actively released from live cancer cells and Ago2-miRNA is passively released from dead cancer cells (H. Valadi et al., Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells.Nature cell biology 9, 654 (Jun, 2007) and SA Melo et al., Cancer exosomes perform cell-independent microRNA biogenesis and promote tumorigenesis. Cancer cell 26, 707 (Nov 10, 2014)). This difference in secretory form is considered very important. This is because, for example, in blood sampling during chemotherapy, the presence of EV-miRNA in plasma means the presence of living cancer cells remaining in the body, and the presence of Ago2-miRNA in plasma This is because it may reflect the death of cells, that is, the degree of success of chemotherapy.
上記課題を解決するために、本発明者らは、まず、EV−miRNAとAgo2−miRNAに対する検討を行い、生きている癌細胞由来のmiRNAと死んだ癌細胞由来のmiRNAの同定を試みた。また、併せて、微量の血漿にて検出を行える技術の開発も行った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors first examined EV-miRNA and Ago2-miRNA, and attempted to identify a miRNA derived from a live cancer cell and a miRNA derived from a dead cancer cell. In addition, we also developed a technology that can detect a small amount of plasma.
本発明者らは鋭意研究を行い、癌マーカーとしてEV−miRNAでなく、検出、測定が容易なAgo2−miRNAのみを用いることができることを見出した。Ago2−miR−21とAgo2−miR−200cを選定し、コントロールとしてAgo2−miR−451を用いる癌の判定系を開発することに成功した。また、本発明者らは、プロテインA/Gアガロースを用いて、予め試料中の非特異的な抗体および蛋白を除去することにより、極めて微量の試料量(10〜60μLの血漿試料)であっても癌を判定できることを示した。以上のことから本発明者らは本発明を完成させた。 The present inventors have conducted intensive studies and found that not only EV-miRNA but also Ago2-miRNA that is easy to detect and measure can be used as a cancer marker. Ago2-miR-21 and Ago2-miR-200c were selected and a cancer determination system using Ago2-miR-451 as a control was successfully developed. In addition, the present inventors previously removed non-specific antibodies and proteins in the sample using protein A / G agarose, so that a very small amount of sample (10-60 μL plasma sample) was obtained. Also showed that cancer can be determined. From the above, the present inventors have completed the present invention.
本発明は以下に関する:
(1)対象から得られた血液試料中のAgo2と複合体を形成しているマイクロRNA(Ago2−miRNA)の発現量を測定することを特徴とする癌の判定方法。
(2)Ago2−miRNAが、
・細胞死により受動的に血液中に放出されるAgo2−miRNA、および/または
・生きている細胞が能動的に放出するAgo2−miRNA、および/または
・細胞死により受動的に血液中に放出され、かつ生きている細胞が能動的に放出するAgo2−miRNA
である(1)記載の方法。
(3)Ago2−miRNAがAgo2−miR−21および/またはAgo2−miR−200cである(1)または(2)記載の方法。
(4)血液試料中のAgo2−miRNAを同試料中のAgo2−miR−451の発現量にて、その発現量を補正することを特徴とする(1)〜(3)のいずれか記載の方法。
(5)Ago2−miRNAの発現量を測定する前に、プロテインA/Gアガロースを用いて試料中の非特異的な抗体および蛋白を除去することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか記載の方法。
(6)Ago2−miR−21の発現量を測定し、対象における再発を含む癌の存在の判定、抗癌剤治療の効果の予測、あるいは抗癌剤の種類や投与量の決定を行うことを特徴とする(1)〜(5)のいずれか記載の方法。
(7)対象における早期癌の検出または早期の再発の予測を行うことを特徴とする(6)記載の方法。
(8)Ago2−miR−200cの発現量を測定し、癌転移の予測、転移巣に対する抗癌剤治療の効果の予測、あるいは抗癌剤の種類や投与量の決定を行うことを特徴とする(1)〜(7)のいずれか記載の方法。
(9)血液試料中のAgo2−miRNAの発現量を測定するための手段を含む、癌の判定を行うためのキット。
(10)Ago2−miRNAがAgo2−miR−21および/またはAgo2−miR−200cである(9)記載のキット。
(11)さらに血液試料中のAgo2−miR−451の発現量を測定するための手段を含む(9)または(10)記載のキット。
(12)さらにプロテインA/Gアガロースを含む(9)〜(11)のいずれか記載のキット。
The present invention relates to:
(1) A method for determining cancer, comprising measuring the expression level of microRNA (Ago2-miRNA) forming a complex with Ago2 in a blood sample obtained from a subject.
(2) Ago2-miRNA is
Ago2-miRNA that is passively released into the blood by cell death, and / or Ago2-miRNA that is actively released by living cells, and / or A passively released into the blood by cell death And Ago2-miRNA actively released by living cells
The method according to (1).
(3) The method according to (1) or (2), wherein the Ago2-miRNA is Ago2-miR-21 and / or Ago2-miR-200c.
(4) The method according to any one of (1) to (3), wherein the expression level of Ago2-miRNA in the blood sample is corrected with the expression level of Ago2-miR-451 in the sample. .
(5) Before measuring the expression level of Ago2-miRNA, non-specific antibodies and proteins in the sample are removed using protein A / G agarose, and any of (1) to (4) Or the method described.
(6) The expression level of Ago2-miR-21 is measured, the presence of cancer including recurrence in the subject is determined, the effect of anticancer drug treatment is predicted, or the type and dose of the anticancer drug are determined ( The method according to any one of 1) to (5).
(7) The method according to (6), wherein early detection of cancer or prediction of early recurrence in a subject is performed.
(8) The expression level of Ago2-miR-200c is measured, and prediction of cancer metastasis, prediction of the effect of anticancer drug treatment on metastatic lesions, or determination of the type and dose of anticancer drug is performed (1) to The method according to any one of (7).
(9) A kit for determining cancer, comprising means for measuring the expression level of Ago2-miRNA in a blood sample.
(10) The kit according to (9), wherein the Ago2-miRNA is Ago2-miR-21 and / or Ago2-miR-200c.
(11) The kit according to (9) or (10), further comprising means for measuring the expression level of Ago2-miR-451 in the blood sample.
(12) The kit according to any one of (9) to (11), further comprising protein A / G agarose.
本発明によれば、微量の試料(血漿であれば10−60μL)にて癌の判定が可能である。本発明において、従来の知見とは異なり、血液中に存在するAgo2−miRNAには2つの形態が認められることが示された。すなわち、細胞死により受動的に血液中に放出されるものと生きている細胞が能動的に放出するものの2種類が認められることが示された。よって、検出、測定が容易なAgo2−miRNAのみを用いて癌を判定することが可能となった。本発明において、Ago2−miRNAの発現量を測定する際に、miR−451が内在性コントロールとして用いることにより、癌の判定を正確に行うことができる。本発明において、Ago2−miR−21が上記2つの形態を有していることがわかった。したがって、Ago2−miR−21を測定することは、抗がん剤治療の効果を予測するだけでなく、再発の予測や、がんの診断に有用である。本発明において、Ago2−miR−200cも癌マーカーとして有用である。Ago2−miR−200cは、特に転移巣に多く発現しているため、転移巣に対する抗がん剤治療の効果を予測するマーカーとして有益である。 According to the present invention, cancer can be determined with a very small amount of sample (10-60 μL for plasma). In the present invention, unlike the conventional findings, it was shown that two forms of Ago2-miRNA present in blood are observed. That is, it was shown that there are two types, one that is passively released into the blood by cell death and one that is actively released by living cells. Therefore, it became possible to determine cancer using only Ago2-miRNA that is easy to detect and measure. In the present invention, when measuring the expression level of Ago2-miRNA, miR-451 is used as an endogenous control, whereby cancer can be accurately determined. In the present invention, it was found that Ago2-miR-21 has the above two forms. Therefore, measuring Ago2-miR-21 is useful not only for predicting the effect of anticancer drug treatment but also for predicting recurrence and diagnosing cancer. In the present invention, Ago2-miR-200c is also useful as a cancer marker. Since Ago2-miR-200c is highly expressed especially in metastatic lesions, it is useful as a marker for predicting the effect of anticancer drug treatment on metastatic lesions.
本発明は、1の態様において、対象から得られた試料中のAgo2タンパクと複合体を形成しているマイクロRNAの発現量を測定することを特徴とする癌の判定方法に関する。対象はヒトであれば特に限定されない。例えば、癌にかかっているヒト、あるいは癌にかかっている虞のあるヒトであってもよい。 In one aspect, the present invention relates to a method for determining cancer, which comprises measuring the expression level of microRNA forming a complex with Ago2 protein in a sample obtained from a subject. The subject is not particularly limited as long as it is a human. For example, a human who has cancer or a human who may have cancer may be used.
癌の判定とは、対象における癌の状態を調べることをいい、例えば対象中の癌の存在の有無を調べること、抗癌剤治療の効果を予測すること、癌の再発を予測することなどを含む。 The determination of cancer refers to examining the state of cancer in the subject, and includes, for example, examining the presence or absence of cancer in the subject, predicting the effect of anticancer drug treatment, and predicting recurrence of cancer.
Ago2タンパクは公知であり、RNA結合タンパクであるアルゴネイチャーファミリーに属している。多くの種類のマイクロRNA(miRNA、miR)が知られている。Ago2タンパクとマイクロRNAとの複合体も知られており、複合体を形成することによって循環miRNAが安定化されることがわかっている。本明細書において、Ago2タンパクとマイクロRNAとの複合体を、Ago2−miRまたはAgo2−miRNAと表記する。例えば、Ago2タンパクとmiR−21との複合体を、Ago2−miR−21と表記する。 The Ago2 protein is known and belongs to the algorithm family that is an RNA binding protein. Many types of microRNA (miRNA, miR) are known. A complex of Ago2 protein and microRNA is also known, and it is known that circulating miRNA is stabilized by forming a complex. In the present specification, a complex of Ago2 protein and microRNA is denoted as Ago2-miR or Ago2-miRNA. For example, a complex of Ago2 protein and miR-21 is denoted as Ago2-miR-21.
従来から、EV−miRNAは生きている癌細胞から能動的に放出され、Ago2−miRNAは死んだ癌細胞から受動的に放出されることが報告されていた(H. Valadi et al., Nature cell biology 9, 654 (Jun, 2007)、S. A. Melo et al., Cancer cell 26, 707 (Nov 10, 2014))。しかし、本発明において、(1)細胞死により受動的に血液中に放出されるAgo2−miRNA、(2)生きている細胞が能動的に放出するAgo2−miRNAのほか、(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAが血液中に認められた。 Traditionally, it has been reported that EV-miRNA is actively released from living cancer cells and Ago2-miRNA is passively released from dead cancer cells (H. Valadi et al., Nature cell). biology 9, 654 (Jun, 2007), SA Melo et al., Cancer cell 26, 707 (Nov 10, 2014)). However, in the present invention, in addition to (1) Ago2-miRNA that is passively released into the blood by cell death, (2) Ago2-miRNA that is actively released by living cells, (1) and (2 ) Ago2-miRNA having both properties was found in the blood.
(1)の性質を持つAgo2−miRNAは、細胞毒性剤を添加して細胞を培養した培養液中のΔCt値が経時的に増加するものである。(2)の性質を持つAgo2−miRNAは、細胞毒性剤を添加しないで細胞を培養した培養液中のΔCt値が経時的に増加するものである。(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAは、細胞毒性剤を添加して細胞を培養した培養液中および細胞毒性剤を添加しないで細胞を培養した培養液中の双方においてΔCt値が増加するものである。 The Ago2-miRNA having the property (1) has a ΔCt value that increases with time in a culture solution in which cells are cultured by adding a cytotoxic agent. The Ago2-miRNA having the property (2) has a ΔCt value that increases over time in a culture medium in which cells are cultured without adding a cytotoxic agent. Ago2-miRNA having the properties of both (1) and (2) is present both in a culture medium in which cells are cultured with addition of a cytotoxic agent and in a culture medium in which cells are cultured without addition of a cytotoxic agent. The ΔCt value increases.
細胞毒性剤が5−フルオロウラシル(5−FU)である場合、(1)の性質を持つAgo2−miRNAは,相対発現インデックスが指数関数的に増加するAgo2−miRNAであると定義してもよい。(2)の性質を持つAgo2−miRNAは現在までに確認されていないが、細胞毒性剤が投与されない通常の培養条件にて、相対発現インデックスが指数関数的に増加するAgo2−miRNAである。(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAは、細胞毒性剤存在下でも、細胞毒性剤が投与されない通常の培養条件でも、相対発現インデックスが指数関数的に増加するAgo2−miRNAと定義してもよい。 When the cytotoxic agent is 5-fluorouracil (5-FU), an Ago2-miRNA having the property (1) may be defined as an Ago2-miRNA whose relative expression index increases exponentially. Ago2-miRNA having the property (2) has not been confirmed so far, but is an Ago2-miRNA whose relative expression index increases exponentially under normal culture conditions in which no cytotoxic agent is administered. Ago2-miRNA having both the properties of (1) and (2) is an Ago2-miRNA whose relative expression index increases exponentially both in the presence of a cytotoxic agent and in normal culture conditions in which no cytotoxic agent is administered. May be defined.
上で説明したように、Ago2−miRNAとEV−miRNAは分泌形態が異なるので、これらの発現を解析することによって、例えば、化学療法中の採血にて、生体内の生きている癌細胞の存在と癌細胞の死を解析することにより、癌の判定を多角的かつ詳細に行うことができると考えられる。しかしながら、EV−miRNAは検出、測定が困難であるという問題がある。 As described above, since Ago2-miRNA and EV-miRNA have different secretory forms, by analyzing their expression, for example, the presence of living cancer cells in vivo in blood sampling during chemotherapy By analyzing the death of cancer cells, it is considered that the determination of cancer can be performed in many ways and in detail. However, EV-miRNA has a problem that it is difficult to detect and measure.
本発明において、上記(1)のみの性質を持つAgo2−miRNA、および上記(1)と(2)の性質を併せ持つAgo2−miRNAの存在が確認された。しかも、Ago2−miRNAは、膜小胞に包まれた形で存在するEV−miRNAよりも検出、測定が簡単である。したがって、本発明において、検出、測定が簡単なAgo2−miRNAだけを用いて多角的かつ詳細な癌の判定が可能となった。 In the present invention, it was confirmed that Ago2-miRNA having only the above property (1) and Ago2-miRNA having both the above properties (1) and (2). Moreover, Ago2-miRNA is easier to detect and measure than EV-miRNA present in a form encapsulated in membrane vesicles. Therefore, in the present invention, it has become possible to make multifaceted and detailed cancer determinations using only Ago2-miRNA that is easy to detect and measure.
(1)の性質を有するAgo2−miRNAは、例えば抗がん剤治療の効果の予測において重要である。抗がん剤治療中での(1)のみの性質を有するAgo2−miRNAのプラトーな状態は、不応を示唆し、画像にて病勢進行を確認する前に判定が可能である。例えば(2)の性質を有するAgo2−miRNAが血液などの体液中に正常範囲を超えて存在する場合は、生きている癌細胞の存在をも示唆する。すなわち、(2)の性質を有するAgo2−miRNAは、画像に認められる前段階での再発の予測や、早期がんの診断に有用である。(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAは、例えば抗がん剤治療の効果の予測、画像に認められる前段階での再発の予測、早期がんの診断などに有用である。 Ago2-miRNA having the property (1) is important, for example, in predicting the effects of anticancer drug treatment. The plateau state of Ago2-miRNA having only the property (1) during anticancer drug treatment suggests refractory and can be determined before confirming the progression of disease state on an image. For example, when Ago2-miRNA having the property (2) is present in a body fluid such as blood exceeding the normal range, it also indicates the presence of living cancer cells. That is, the Ago2-miRNA having the property (2) is useful for predicting recurrence at an earlier stage observed in an image and diagnosing early cancer. Ago2-miRNA having both the properties of (1) and (2) is useful for predicting the effects of anticancer drug treatment, predicting recurrence at the previous stage observed in images, diagnosing early cancer, etc. is there.
本発明の癌の判定方法およびキットにおいて、(1)の性質を持つAgo2−miRNAを用いてもよく、(2)の性質を持つAgo2−miRNAを用いてもよく、(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAを用いてもよい。これらのAgo2−miRNAを単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。 In the cancer determination method and kit of the present invention, Ago2-miRNA having the property (1) may be used, or Ago2-miRNA having the property (2) may be used. (1) and (2) Ago2-miRNA having both of these properties may be used. These Ago2-miRNAs may be used alone or in combination.
(1)の性質を持つAgo2−miRNAと(2)の性質を持つAgo2−miRNAを併用して癌を判定することができる。また、(1)の性質と(2)の性質の両方を有するAgo2−miRNAを用いて癌を判定することもできる。あるいは、(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAと、(1)の性質を持つAgo2−miRNAを組み合わせて癌の判定をすることができる。あるいは(1)と(2)の両方の性質を持つAgo2−miRNAと、(2)の性質を持つAgo2−miRNAを組み合わせて癌の判定をすることができる。このように性質の異なるAgo2−miRNAを組み合わせて用いることにより、癌の判定を多角的、詳細かつ正確に行うことができる。 Cancer can be determined by using together Ago2-miRNA having the property (1) and Ago2-miRNA having the property (2). Moreover, cancer can also be determined using Ago2-miRNA having both the properties of (1) and (2). Alternatively, cancer can be determined by combining Ago2-miRNA having both the properties (1) and (2) and Ago2-miRNA having the property (1). Alternatively, cancer can be determined by combining Ago2-miRNA having both the properties (1) and (2) and Ago2-miRNA having the property (2). Thus, by using Ago2-miRNA having different properties in combination, cancer can be determined from various, detailed and accurate.
本発明の方法において使用される好ましいAgo2−miRNAとしては、(1)および(2)の両方の性質を持つAgo2−miR−21、および(1)の性質を有するAgo2−miR−200cが挙げられるが、これらのAgo2−miRNAに限定されない。 Preferred Ago2-miRNA used in the method of the present invention includes Ago2-miR-21 having both the properties of (1) and (2), and Ago2-miR-200c having the properties of (1). Is not limited to these Ago2-miRNAs.
Ago2−miR−21は、上記(1)、(2)の両方の性質を有するので、癌の存在を知る上で極めて有用なマーカーである。Ago2−miR−21の発現量を測定することにより、対象における癌の存在(再発を含む)の判定、抗癌剤治療の効果の予測、あるいは抗癌剤の種類や投与量の決定を行うことができる。Ago2−miR−21の発現量を測定することにより、対象における早期癌の検出または早期の再発の予測を行うこともできる。 Since Ago2-miR-21 has both the properties (1) and (2) above, it is a very useful marker for knowing the presence of cancer. By measuring the expression level of Ago2-miR-21, it is possible to determine the presence (including recurrence) of cancer in a subject, predict the effect of anticancer drug treatment, or determine the type and dose of an anticancer drug. By measuring the expression level of Ago2-miR-21, it is possible to detect early cancer or predict early recurrence in a subject.
上述のごとく、Ago2−miR−21は上記(2)の性質も有する。このことはAgo2−miR−21が血中に正常範囲を超えて存在する場合は、生きている癌細胞の存在をも示唆する。すなわち、Ago2−miR−21は、画像に認められる前段階での再発の予測や、早期がんの診断に有用である。 As described above, Ago2-miR-21 also has the property (2). This also suggests the presence of live cancer cells when Ago2-miR-21 is present in the blood beyond the normal range. That is, Ago2-miR-21 is useful for predicting recurrence at the previous stage observed in an image and diagnosing early cancer.
Ago2−miR−200cは、特に転移巣に多く発現しているため、癌転移の予測、転移巣に対する抗癌剤治療の効果の予測、あるいは抗癌剤の種類や投与量の決定を行うためのマーカーとして有益である。 Ago2-miR-200c is particularly expressed in metastatic lesions and is useful as a marker for predicting cancer metastasis, predicting the effect of anticancer drug treatment on metastatic lesions, or determining the type and dosage of anticancer agents. is there.
Ago2−miR−21を単独で用いてもよく、Ago2−miR−200cを単独で用いてもよく、Ago2−miR−21とAgo2−miR−200cを組み合わせて用いてもよい。 Ago2-miR-21 may be used alone, Ago2-miR-200c may be used alone, or Ago2-miR-21 and Ago2-miR-200c may be used in combination.
本発明の方法において、内在性コントロールとして何を用いるかが重要である。体液中に安定して存在しているAgo2−miRNAを内在性コントロールとして用いることが好ましい。本発明において、Ago2−miR−451を内在性コントロールとして用いることが特に好ましいが、これに限定されない。 What is used as an endogenous control in the method of the present invention is important. It is preferable to use Ago2-miRNA stably present in the body fluid as an endogenous control. In the present invention, Ago2-miR-451 is particularly preferably used as an endogenous control, but is not limited thereto.
本発明の方法により判定される癌の種類は、例えば食道癌、胃癌、大腸癌、肝癌、肝細胞癌、胆嚢癌、胆管癌、膵臓がん、腎細胞癌、消化管間質腫瘍、中皮腫、脳腫瘍、頭頚部癌、喉頭がん、口腔癌、口腔底癌、歯肉癌、舌癌、頬粘膜癌、唾液腺癌、副鼻腔癌、上顎洞癌、前頭洞癌、篩骨洞癌、蝶型骨洞癌、甲状腺がん、肺癌、骨肉腫、膀胱癌、前立腺がん、精巣腫瘍、睾丸がん、陰茎癌、乳がん、子宮体がん、子宮頚がん、卵巣がん、皮膚癌、横紋筋肉腫、白血病、リンパ腫、ホジキン病、非ホジキンリンパ腫、多発性骨髄腫などが挙げられるが、これらに限定されない。 The types of cancer determined by the method of the present invention are, for example, esophageal cancer, stomach cancer, colon cancer, liver cancer, hepatocellular carcinoma, gallbladder cancer, bile duct cancer, pancreatic cancer, renal cell cancer, gastrointestinal stromal tumor, mesothelioma Tumor, brain tumor, head and neck cancer, laryngeal cancer, oral cancer, oral cavity cancer, gingival cancer, tongue cancer, buccal mucosa cancer, salivary gland cancer, sinus cancer, maxillary sinus cancer, frontal sinus cancer, ethmoid sinus cancer, butterfly Bone sinus cancer, thyroid cancer, lung cancer, osteosarcoma, bladder cancer, prostate cancer, testicular cancer, testicular cancer, penile cancer, breast cancer, endometrial cancer, cervical cancer, ovarian cancer, skin cancer, Examples include, but are not limited to, rhabdomyosarcoma, leukemia, lymphoma, Hodgkin's disease, non-Hodgkin's lymphoma, multiple myeloma, and the like.
本発明の方法に供される試料としては、血液、リンパ液、脳髄液などの体液が挙げられるが、これらに限定されない。本発明の方法に供される好ましい試料は血液であり、血漿がより好ましい。本発明において、Ago2−miRNAの発現量を測定する前に、プロテインA/Gアガロースを用いて試料中の非特異的な抗体および蛋白を除去することにより、分析に供する試料量を減らすことができる(「プレクリア法」という)。プレクリア法を用いれば、約10μlの血漿中のAgo2−miRNAの発現量を測定することができる。 Samples subjected to the method of the present invention include, but are not limited to, body fluids such as blood, lymph, and cerebrospinal fluid. A preferred sample subjected to the method of the present invention is blood, more preferably plasma. In the present invention, before measuring the expression level of Ago2-miRNA, by removing non-specific antibodies and proteins in the sample using protein A / G agarose, the amount of sample used for analysis can be reduced. (Referred to as “pre-clear method”) If the pre-clear method is used, the expression level of Ago2-miRNA in about 10 μl of plasma can be measured.
本発明は、さらなる態様において、血液試料中のAgo2−miRNAの発現量を測定するための手段を含む、癌の判定を行うためのキットに関する。Ago2−miRNAや試料については上で説明したとおりである。好ましいAgo2−miRNAはAgo2−miR−21および/またはAgo2−miR−200cである。Ago2−miRNAの発現量を測定するための手段としては、Ago2に特異的な抗体、定量的逆転写PCRを行うための材料などが例示される。これらの抗体や材料は当業者が容易に選択し、入手し、あるいは調製することができるものである。通常は、本発明のキットには取扱説明書が添付される。 In a further aspect, the present invention relates to a kit for determining cancer, comprising a means for measuring the expression level of Ago2-miRNA in a blood sample. The Ago2-miRNA and the sample are as described above. Preferred Ago2-miRNA is Ago2-miR-21 and / or Ago2-miR-200c. Examples of means for measuring the expression level of Ago2-miRNA include antibodies specific for Ago2, materials for performing quantitative reverse transcription PCR, and the like. These antibodies and materials can be easily selected, obtained or prepared by those skilled in the art. Usually, an instruction manual is attached to the kit of the present invention.
本発明のキットは、血液試料中のコントロールとしてのAgo2−miR−451の発現量を測定するための手段を含んでいてもよい。 The kit of the present invention may include a means for measuring the expression level of Ago2-miR-451 as a control in a blood sample.
本発明のキットは、Ago2−miRNAの発現量を測定する前に試料中の非特異的な抗体および蛋白を除去するために、プロテインA/Gアガロースを含んでいてもよい。 The kit of the present invention may contain protein A / G agarose in order to remove non-specific antibodies and proteins in the sample before measuring the expression level of Ago2-miRNA.
以下に実施例を示して本発明をさらに詳細かつ具体的に説明するが、実施例は本発明を限定するものではない。 The present invention will be described in more detail and specifically with reference to the following examples, but the examples are not intended to limit the present invention.
I.実験方法および材料
実験に使用した主な方法および材料を以下に説明する。
(1)血液採取および血漿の調製
EDTAコレクションチューブ(EDTA collection tube)を用いて末梢血を集め、その直後に血漿を単離した。全血を、4℃において3000rpで10分間遠心分離した。全血から血漿を分離し、4℃において3000rpで10分間遠心分離して血漿上清を得た。さらに14400rpmで10分間遠心分離し、その後0.22μmのフィルター(Merck Millipore, Merck KGaA, Darmstadt, Germany)で濾過することにより、細胞残渣または大型の細胞外小胞を試料から除去した。
I. Experimental methods and materials The main methods and materials used in the experiments are described below.
(1) Blood collection and plasma preparation Peripheral blood was collected using an EDTA collection tube, and plasma was isolated immediately thereafter. Whole blood was centrifuged at 3000 rp for 10 minutes at 4 ° C. Plasma was separated from whole blood and centrifuged at 3000 rp for 10 minutes at 4 ° C. to obtain a plasma supernatant. Cell debris or large extracellular vesicles were removed from the sample by further centrifugation at 14400 rpm for 10 minutes, followed by filtration through a 0.22 μm filter (Merck Millipore, Merck KGaA, Darmstadt, Germany).
(2)細胞培養物のアッセイ
ヒト大腸癌細胞株HT29をAmerican Type Culture Collection (Manassas, VA, USA)から購入し、exosome-depleted-10%ウシ胎児血清を補充したMcCoy培地(System Biosciences, CA, USA)にて、37℃、5%CO2下で培養した。ディッシュ中の培地10mlにつき100万個の細胞を播き、24時間ごとに750μlの細胞培養上清を採取した。細胞残渣を除去するために、採取した上清を14400rpmで10分間遠心分離し、0.22μmのフィルターで濾過した。採取から48時間後に、5−FU濃度が0.5μMとなるように5−FU溶液を含む1mlの培地を各ディッシュに添加した。10万個の細胞を含む100μlの培地を96ウェルプレートに播き、0、24、48、72および96時間後に10μlのCell Proliferation Reagent WST-1 (Roche Diagnostics)を添加して1時間後に吸光度を測定した。48時間目の測定後、5−FU濃度が0.5μMとなるように5−FU溶液を含む1mlの培地を添加した。
(2) Cell Culture Assay Human colon cancer cell line HT29 was purchased from American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA) and supplemented with exosome-depleted-10% fetal calf serum (System Biosciences, CA, USA) at 37 ° C. under 5% CO 2 . One million cells were seeded per 10 ml of medium in the dish, and 750 μl of cell culture supernatant was collected every 24 hours. In order to remove cell debris, the collected supernatant was centrifuged at 14400 rpm for 10 minutes and filtered through a 0.22 μm filter. 48 hours after collection, 1 ml of a medium containing a 5-FU solution was added to each dish so that the 5-FU concentration was 0.5 μM. 100 μl of medium containing 100,000 cells is seeded in a 96-well plate, 10 μl of Cell Proliferation Reagent WST-1 (Roche Diagnostics) is added after 0, 24, 48, 72 and 96 hours, and the absorbance is measured after 1 hour. did. After the measurement at 48 hours, 1 ml of a medium containing a 5-FU solution was added so that the 5-FU concentration was 0.5 μM.
(3)免疫沈降
Pierce Classic IP kit (Thermo Scientific)を用いて、抗−ヒトAgo2モノクローナル抗体(WAKO, Osaka Japan, 4G8; Cat. 015-22031)にて細胞外miRNAの免疫沈降行った。簡単に説明すると、血漿試料(10〜100μl)にPBSを添加して体積を200μlとし、抗体と結合していないPierce Protein A/G(20μl)を添加して、回転させながら一晩インキュベートした(プレクリア工程)。遠心分離(1000rpmで1分間)してフロースル−(flow-through)を集めた後、プレクリアされた血漿試料を、1μg(1μl)の抗−ヒトAgo2モノクローナル抗体とともに、回転させながら室温で1時間インキュベートした。ネガティブコントロールとして、1μgの抗−β−アクチンモノクローナル抗体(Sigma-Aldrich)を用いた。馴化培地アッセイにおいて、プレクリア工程を行わずに、抗−ヒトAgo2抗体とともに200μlの培地をインキュベートした。免疫複合体を捕獲するために、新たな20μlのPierce Protein A/Gアガロースとともに、試料を回転させながら室温で1時間インキュベートした。遠心分離後、フロースルーを捨てるか、あるいは2回目のAgo2免疫沈降のために取っておいた。200μlのTBSTで樹脂を3回洗浄し、200μlのQiazol reagent(QIAGEN)を添加し、5分間放置した。遠心分離して溶出液を集めた後、さらに500μlのQiazol reagentを添加して全体積を700μlとした。
(3) Immunoprecipitation
Extracellular miRNA was immunoprecipitated with anti-human Ago2 monoclonal antibody (WAKO, Osaka Japan, 4G8; Cat. 015-22031) using Pierce Classic IP kit (Thermo Scientific). Briefly, PBS was added to a plasma sample (10-100 μl) to a volume of 200 μl, Pierce Protein A / G (20 μl) not bound to antibody was added and incubated overnight with rotation ( Pre-clear process). After collecting the flow-through by centrifugation (1000 rpm for 1 minute), the precleared plasma sample is incubated with 1 μg (1 μl) of anti-human Ago2 monoclonal antibody for 1 hour at room temperature while rotating. did. As a negative control, 1 μg of anti-β-actin monoclonal antibody (Sigma-Aldrich) was used. In the conditioned medium assay, 200 μl of medium was incubated with anti-human Ago2 antibody without the preclear step. To capture immune complexes, samples were incubated with fresh 20 μl Pierce Protein A / G agarose for 1 hour at room temperature with rotation. After centrifugation, the flow-through was discarded or set aside for a second Ago2 immunoprecipitation. The resin was washed 3 times with 200 μl of TBST, 200 μl of Qiazol reagent (QIAGEN) was added and left for 5 minutes. After collecting the eluate by centrifugation, 500 μl of Qiazol reagent was further added to make the total volume 700 μl.
(4)細胞外小胞(EV)の単離
exoRNeasy Serum/Plasma Kit (Qiagen, Valencia, CA, USA)を用いて、製造者の説明書に従って200μlの血漿または培地から細胞外小胞を単離した。
(4) Isolation of extracellular vesicles (EV)
Extracellular vesicles were isolated from 200 μl of plasma or medium using the exoRNeasy Serum / Plasma Kit (Qiagen, Valencia, CA, USA) according to the manufacturer's instructions.
(5)miRNAの単離および逆転写
miRNeasy Serum/Plasma kit (Qiagen)を用いて、製造者の説明書に従ってAgo2免疫沈降産物およびEV単離産物から全miRNAを単離した。正規化コントロールとして3.5μlのcel−miR−39(1.6x108コピー/μl)およびキャリアRNAとして2μlの酵母RNA(0.1μg/μl)を試料に添加し、次いで、クロロホルムを添加した。製造者の説明書に従ってmiScript II RT Kit (Qiagen)を用い、抽出された4μlのRNA鋳型を用いて、cDNAの合成を行った。
(5) miRNA isolation and reverse transcription
Total miRNA was isolated from Ago2 immunoprecipitates and EV isolates using miRNeasy Serum / Plasma kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions. 3.5 μl cel-miR-39 (1.6 × 10 8 copies / μl) as normalization control and 2 μl yeast RNA (0.1 μg / μl) as carrier RNA were added to the sample, followed by chloroform. CDNA was synthesized using 4 μl of extracted RNA template using miScript II RT Kit (Qiagen) according to the manufacturer's instructions.
(6)定量的リアルタイムPCR
miScript Primer Assays (Qiagen)を用いて、各miRNAの発現レベルを分析した。遺伝子特異的プライマー、miScript SYBR Green PCR Kit (Qiagen)およびLightCycler 480 (Roche Diagnostics)を用いて定量的リアルタイムPCRを行った。cel−miR−39のサイクルスレッショルド(cycle threshold, Ct)値(外部リファレンス)を差し引くことによってmiRNA試料の定量値を計算した。2系の反応で得たCt値を平均した。標的miRNAのCt値から添加したcel−miR−39コントロールのCt値を差し引くことによりΔCtを計算した。コントロール試料のΔCt値からリファレンス試料のΔCt値を差し引くことによりΔΔCtを計算した。各miRNAの変化倍率を決定した。
(6) Quantitative real-time PCR
The expression level of each miRNA was analyzed using miScript Primer Assays (Qiagen). Quantitative real-time PCR was performed using gene specific primers, miScript SYBR Green PCR Kit (Qiagen) and LightCycler 480 (Roche Diagnostics). The quantitative value of the miRNA sample was calculated by subtracting the cycle threshold (Ct) value (external reference) of cel-miR-39. The Ct values obtained from the two-system reaction were averaged. ΔCt was calculated by subtracting the Ct value of the added cel-miR-39 control from the Ct value of the target miRNA. ΔΔCt was calculated by subtracting the ΔCt value of the reference sample from the ΔCt value of the control sample. The fold change for each miRNA was determined.
(7)miRNA PCRアレイによる血漿中のAgo2−miRNAのグローバル発現およびEV−miRNAのグローバル発現の網羅的解析
miScript miRNA PCR Arrays (Qiagen)を用いてAgo2−miRNAとEV−miRNAのグローバル発現比を評価した。均一な試料体積を維持するために、100μlの血漿を25μlずつに分け、Ago2免疫沈降に4回供した。溶出工程において、175μlのQiazaol試薬を各A/Gアガロース樹脂に添加し、溶出液を混合した。添加したcel−miR−39をコントロールとして添加してmiRNA単離を行って、1.5μlの抽出したRNA鋳型を用いて逆転写を行った。miScript PreAMP PCR KitをmiScript PreAMP Human miRNome Primer Mix (Qiagen)と併用して前増幅工程を行った。LightCycler 480を用いてmiScript miRNA PCR Array Human miRNomeを行い、標的miRNAのCtから添加したcel−miR−39コントロールのCt値を差し引くことにより、ΔCtを計算した。検出されなかったmiRNAのCt値を45以上とした。
(7) Comprehensive analysis of global expression of Ago2-miRNA and global expression of EV-miRNA in plasma by miRNA PCR array
The global expression ratio of Ago2-miRNA and EV-miRNA was evaluated using miScript miRNA PCR Arrays (Qiagen). In order to maintain a uniform sample volume, 100 μl of plasma was divided into 25 μl aliquots and subjected to Ago2 immunoprecipitation four times. In the elution step, 175 μl of Qiazaol reagent was added to each A / G agarose resin and the eluate was mixed. MiRNA isolation was performed by adding the added cel-miR-39 as a control, and reverse transcription was performed using 1.5 μl of the extracted RNA template. The preamplification step was performed using miScript PreAMP PCR Kit in combination with miScript PreAMP Human miRNome Primer Mix (Qiagen). The miScript miRNA PCR Array Human miRNome was performed using LightCycler 480, and ΔCt was calculated by subtracting the Ct value of the added cel-miR-39 control from the Ct of the target miRNA. The Ct value of miRNA that was not detected was set to 45 or more.
(8)SDS−PAGEおよびイムノブロッティング
プレクリア工程に供したA/Gアガロース樹脂、Ago2免疫沈降物、2回目の免疫沈降物を200μlのTBSTで3回洗浄し、50μlのレーンマーカーローディングバッファー(300mM Tris−HCl,pH6.8;1% SDS;10% グリセロール;20mM DTT)にて100℃で10分間溶出させた。次いで、5μlの血漿、1μlのAgo2抗体または10μlのプレクリアされた血漿を、レーンマーカーローディングバッファー中で別々に溶出させた。タンパクをSDS−ポリアクリルアミドゲルにて展開し、フッ化ポリビニリデン膜に移した。その後、ゲルをOriole Fluorescent Stain (Bio Rad)とともにインキュベートし、次いで、膜をヒトIgG−Fc抗体(Bethyl Laboratories, Inc)とともに室温で1時間インキュベートした。インキュベート後、膜をHRP−結合二次抗体とともにインキュベートした。ECLをブロットの発色に使用した。
(8) SDS-PAGE and immunoblotting The A / G agarose resin, Ago2 immunoprecipitate subjected to the preclear step, and the second immunoprecipitate were washed 3 times with 200 μl TBST, and 50 μl lane marker loading buffer (300 mM Tris -HCl, pH 6.8; 1% SDS; 10% glycerol; 20 mM DTT) for 10 minutes at 100 ° C. 5 μl of plasma, 1 μl of Ago2 antibody or 10 μl of precleared plasma were then eluted separately in lane marker loading buffer. The protein was developed on an SDS-polyacrylamide gel and transferred to a polyvinylidene fluoride membrane. The gel was then incubated with Oriole Fluorescent Stain (Bio Rad) and then the membrane was incubated with human IgG-Fc antibody (Bethyl Laboratories, Inc) for 1 hour at room temperature. After incubation, the membrane was incubated with HRP-conjugated secondary antibody. ECL was used for blot color development.
(9)原発性腫瘍、肝臓転移部位、および対応する正常組織におけるmiRNA発現のmiRNAマイクロアレイによる網羅的解析
製造元のプロトコールに従ってmiRNeasy Mini Kit (Qiagen)を用いて凍結標本から全miRNAを単離し、Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies)にて分析した。SurePrint G3 Human miRNA Microarray Kit Release 21.0 (Agilent Technologies)は、2549種類のヒトマイクロRNAプローブを含んでいた。各プローブの発現レベルは、20スポット分のバックグラウンドを差し引いた生の強度の合計とした。スポットとして検出されなかった標的miRNAについて発現レベル0.1とした。データを90thパーセンタイルに対して正規化し、すべての試料において検出されなかった標的miRNAを除外した。
(9) Comprehensive analysis by miRNA microarray of miRNA expression in primary tumors, liver metastasis sites, and corresponding normal tissues Total miRNA was isolated from frozen specimens using miRNeasy Mini Kit (Qiagen) according to the manufacturer's protocol, and Agilent 2100 Analysis was performed with Bioanalyzer (Agilent Technologies). SurePrint G3 Human miRNA Microarray Kit Release 21.0 (Agilent Technologies) contained 2549 human microRNA probes. The expression level of each probe was the sum of the raw intensities minus the background for 20 spots. The expression level was set to 0.1 for the target miRNA that was not detected as a spot. Data were normalized to 90 th percentile, it was excluded target miRNA was not detected in all samples.
(10)統計学的解析
JMPソフトウェア(version 10.0; SAS Institute Inc. Cary, NC, USA)を用いて統計学的解析を行った。miRNA発現レベルをCtおよびΔCtで表した。相対発現比を平均値±標準偏差(SD)で表した。Pearson product-moment correlation coefficient (r2)を決定し、Ago2−miR−451に関するΔCtと血漿体積との相関関係を調べた。Ward法を用いてmiRNAマイクロアレイに関するヒエラルキークラスター解析を行った。血漿試料中のAgo2−miRNAのCt値とΔCt値の相違を比較することに加えて、Wilcoxon signed-rank testを用いて、対になった血漿試料中のAgo2−miR−21とAgo2−mir−200cの発現を比較した。すべてのP−値はtwo-sided testの結果であり、0.05未満のP−値を統計学的に有意と見なした。
(10) Statistical analysis Statistical analysis was performed using JMP software (version 10.0; SAS Institute Inc. Cary, NC, USA). miRNA expression levels were expressed as Ct and ΔCt. The relative expression ratio was expressed as an average value ± standard deviation (SD). The Pearson product-moment correlation coefficient (r 2 ) was determined, and the correlation between ΔCt and plasma volume for Ago2-miR-451 was examined. Hierarchical cluster analysis for miRNA microarrays was performed using the Ward method. In addition to comparing the difference between the Ct and ΔCt values of Ago2-miRNA in plasma samples, the Wilcoxon signed-rank test was used to compare Ago2-miR-21 and Ago2-mir- in paired plasma samples. The expression of 200c was compared. All P-values were the result of a two-sided test, and P-values less than 0.05 were considered statistically significant.
その他の実験方法および手技は当業者に知られたものを用いた。 Other experimental methods and procedures used were known to those skilled in the art.
II.実験結果
1.細胞毒性剤の存在下における細胞外miRNA放出機構の評価
最初に2種類の形態の循環miRNAを細胞外液から検出可能かどうかの検討を、HT29 CRC細胞株を用いて行った。バイオマーカーとしてはmiR−21とmiR−31を用いた。HT29 CRC細胞株は細胞質内に豊富にmiR−21とmiR−31を有しており、5−フルオロウラシル(5−FU)処理群は播種から48時間後に5FUの添加を行った。水溶性テトラゾリウム塩(WST)アッセイを用いてHT29細胞の増殖の評価を行った(図1A)。
II. Experimental results Evaluation of extracellular miRNA release mechanism in the presence of cytotoxic agent First, it was examined whether two forms of circulating miRNA could be detected from the extracellular fluid using HT29 CRC cell line. MiR-21 and miR-31 were used as biomarkers. The HT29 CRC cell line has abundant miR-21 and miR-31 in the cytoplasm, and 5FU was added to the 5-fluorouracil (5-FU) -treated group 48 hours after seeding. Evaluation of HT29 cell proliferation was performed using a water-soluble tetrazolium salt (WST) assay (FIG. 1A).
細胞培養液は、培養後24、48、72、96時間毎に採取を行い、その中のAgo2−miRNAsはAgo2抗体を用いた免疫沈降(Ago2−免疫沈降)を用いた手法により、EV−miRNAはexoRNeasy Serum/Plasma kitを用いて精製した後に、各々定量的逆転写PCR(qRT−PCR)にて測定した(図2)。 Cell culture fluid is collected every 24, 48, 72, and 96 hours after culturing, and Ago2-miRNAs therein are obtained by a method using immunoprecipitation (Ago2-immunoprecipitation) using Ago2 antibody. After purification using exoRNeasy Serum / Plasma kit, each was measured by quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR) (FIG. 2).
細胞培養液内における48、72、96時間後のmiR−21とmiR−31発現量は播種後24時間にて採取された細胞培養液内の発現量を基準とした相対比(hold changes based on the change in threshold cycle value [ΔCt])を用いて比較検討を行った(図1B)。Ago2−miRNAやEV−miRNAsが生きた細胞から能動的に細胞外に放出されているかどうかを検討するために、相対発現インデックス(Ago2−miRNAの発現相対比またはEV−miRNAの発現相対比をWST吸光度の相対比で割った値)を算出した(図1C)。 The expression levels of miR-21 and miR-31 after 48, 72 and 96 hours in the cell culture medium are relative ratios based on the expression levels in the cell culture medium collected 24 hours after seeding (hold changes based on A comparative study was performed using the change in threshold cycle value [ΔCt]) (FIG. 1B). In order to examine whether Ago2-miRNA and EV-miRNAs are actively released from living cells, relative expression index (Ago2-miRNA expression relative ratio or EV-miRNA expression relative ratio is expressed as WST). The value divided by the relative ratio of absorbance was calculated (FIG. 1C).
コントロール群では、相対発現インデックスはそのまま生きた細胞から能動的に細胞外に放出されるmiRNA量を表す。そして、5−FU処理群においては、その相対発現インデックスは細胞死によって受動的に細胞外に放出されるmiRNA量を反映する。5−FU処理群においては、miR−31における相対発現インデックス(REI)はAgo2、EV共に継時的に増加を示し、Ago2−miRNAもEV−miRNAのどちらも細胞死により細胞外に放出されることが示された。対照的に、コントロール群では、Ago2−miR−21のREIのみが継時的に細胞外培養液において増加傾向を示し、EV−miR−21はわずかに増加を示し、Ago2−miR−31、EV−miR−31のREIは実験経過全体を通して増加を示さなかった。このコントロール群におけるAgo2−miR−21のREI増加は生きた細胞から能動的に放出されたことを示唆する。 In the control group, the relative expression index represents the amount of miRNA that is actively released from living cells as it is. In the 5-FU treatment group, the relative expression index reflects the amount of miRNA that is passively released to the outside due to cell death. In the 5-FU treatment group, the relative expression index (REI) in miR-31 increased with time in both Ago2 and EV, and both Ago2-miRNA and EV-miRNA were released to the outside by cell death. It was shown that. In contrast, in the control group, only Ago2-miR-21 REI showed an increasing trend in the extracellular medium over time, EV-miR-21 showed a slight increase, Ago2-miR-31, EV -The REI of miR-31 showed no increase throughout the course of the experiment. An increase in REI of Ago2-miR-21 in this control group suggests that it was actively released from living cells.
これらの結果から、細胞外へのmiRNA放出メカニズムは、miRNAの種類やmiRNA複合体の種類によって異なる可能性が示唆された。そして、大腸癌に対しては、特にAgo2−miR−21は細胞死による受動的な放出だけでなく、生きた細胞から能動的に細胞外へ放出されており、バイオマーカーとして重要である可能性が示唆された。 From these results, it was suggested that the mechanism of miRNA release outside the cell may vary depending on the type of miRNA or the type of miRNA complex. And for colorectal cancer, Ago2-miR-21 is not only passively released by cell death but also actively released from living cells and may be important as a biomarker Was suggested.
2.循環miRNAの分類
血漿から異なった形態の循環miRNAを検出する前に、健常人血漿内におけるAgo2−miRNAとEV−miRNAの包括的な検討を、miRNA PCRアレイを用いて行った。なお、Ago2−miRNAとEV−miRNAの解析は図2の方法を用いた。本解析により、血漿内miRNAはきれいに3群に分類することが可能であった。すなわち、(i)Ago2−miRNA(Ago2免疫沈降法によってのみ捕捉され、EV単離によって捕捉されるものは無視できる)、(ii)EV−miRNA(EV単離によってのみ捕捉され、Ago2免疫沈降法によって捕捉されるものは無視できる)、(iii)両方の形態(両方の方法によって検出される)(図3)。
2. Classification of circulating miRNA Prior to detecting different forms of circulating miRNA from plasma, a comprehensive study of Ago2-miRNA and EV-miRNA in healthy human plasma was performed using miRNA PCR arrays. In addition, the method of FIG. 2 was used for the analysis of Ago2-miRNA and EV-miRNA. By this analysis, it was possible to clearly classify plasma miRNA into three groups. (I) Ago2-miRNA (captured only by Ago2 immunoprecipitation method and can be ignored by EV isolation), (ii) EV-miRNA (captured only by EV isolation, Ago2 immunoprecipitation method) (Iii) can be ignored), (iii) both forms (detected by both methods) (Figure 3).
今回の実験によって、miR−451はAgo2−miR−451複合体として存在し、EV−miR−451として存在するのはごくわずかであることが示された。対照的に、miR−let−7dのほとんどはEV−miRNAとして検出された(図3C)。 This experiment showed that miR-451 exists as an Ago2-miR-451 complex and very little exists as EV-miR-451. In contrast, most of miR-let-7d was detected as EV-miRNA (FIG. 3C).
3.転移巣に関連するmiRNAの同定
次に、Ago2−miRNAまたはEV−miRNAが化学療法(抗がん剤)中の薬剤効果判定のバイオマーカーとなりうるかどうかを検討するために、まず、大腸癌転移巣において特徴的に発現しているmiRNAの同定を試みた。このためにmiRNAマイクロアレイを用い、原発巣と肝転移巣組織におけるmiRNA発現の網羅的解析を行った。
3. Identification of miRNA associated with metastasis Next, in order to examine whether Ago2-miRNA or EV-miRNA can be a biomarker for determining drug effect during chemotherapy (anticancer agent), first, colon cancer metastasis Attempts were made to identify miRNAs that are characteristically expressed in. For this purpose, a miRNA microarray was used to comprehensively analyze miRNA expression in primary and liver metastatic tissues.
miRNAマイクロアレイによるmiRNA発現解析は、2名の肝転移を伴うステージIV大等顔患者の原発巣組織、正常大腸粘膜組織、肝転移巣組織、正常肝組織から得られたRNAを用いて行った。本研究で使用したmiRNAマイクロアレイは2549種類のヒトmiRNAの網羅的解析が可能である。この解析により原発巣と肝転移巣のmiRNA発現に強い相関を認めた(図4A)。2549種類のヒトmiRNAの中で、59種類のmiRNAが正常組織よりも癌組織(原発巣・肝転移巣)にて2倍以上の発現を認めた。この59種類のmiRNAを用いてクラスター解析を行ったところ、miR−200cが肝転移巣に高発現していることが示された(図4B)。したがって、miR−200cをバイオマーカー候補に選び、Ago2−miR−200cとEV−miR−200cの細胞外放出メカニズムの検討を、HT29細胞株を用いて行った(図4C)。5−FU処置群では、Ago2−とEV−miR−200cの細胞培養液内の濃度は経時的に上昇し、コントロール群では、Ago2−とEV−miR−200cは継時的増加を示さなかった。このことは、Ago2−miR−200cとEV−miR−200cの双方は、細胞死による受動的放出のみにより細胞外に放出されることが示唆された。 miRNA expression analysis by miRNA microarray was performed using RNA obtained from primary lesion tissue, normal large intestine mucosa tissue, liver metastasis tissue, and normal liver tissue of stage IV great face patients with liver metastasis. The miRNA microarray used in this study is capable of comprehensive analysis of 2549 human miRNAs. This analysis revealed a strong correlation between miRNA expression in the primary lesion and liver metastases (FIG. 4A). Among 2549 human miRNAs, 59 miRNAs were more than twice as expressed in cancer tissues (primary foci / liver metastases) than normal tissues. When cluster analysis was performed using these 59 types of miRNA, it was shown that miR-200c is highly expressed in liver metastases (FIG. 4B). Therefore, miR-200c was selected as a biomarker candidate, and the extracellular release mechanism of Ago2-miR-200c and EV-miR-200c was examined using the HT29 cell line (FIG. 4C). In the 5-FU treatment group, the concentrations of Ago2- and EV-miR-200c in the cell culture medium increased with time, and in the control group, Ago2- and EV-miR-200c showed no increase over time. . This suggested that both Ago2-miR-200c and EV-miR-200c are released extracellularly only by passive release due to cell death.
以上の一連の研究結果から、Ago2−miRNAに的を絞り、臨床応用への検出技術の開発を目標とした。また、大腸癌に対して、Ago2−miR−21とAgo2−miR−200cを用いて検討を行うこととした。 From the above series of research results, we focused on Ago2-miRNA and aimed to develop a detection technique for clinical application. In addition, it was decided to investigate using Ago2-miR-21 and Ago2-miR-200c for colorectal cancer.
4.循環Ago2−miRNA検出のための新たな方法の開発
次に、実臨床にて再現性のある安定したAgo2−miRNAの検出技術の開発を試みた。血漿内に存在する抗体や蛋白は結果的にAgo2−miRNAがA/Gアガロースビーズに結合することを妨げることが推測される。これらの血漿内に存在する抗体や蛋白の悪影響を少なくするために、Ago2抗体による免疫沈降(Ago2−IP)を行う前に、A/Gアガロースビーズによる非特異的な抗体や蛋白除去を行い、Ago2−IPの効率化を試みた(プレクリア法、図5)。
4). Development of a new method for detecting circulating Ago2-miRNA Next, an attempt was made to develop a technique for detecting stable Ago2-miRNA that is reproducible in clinical practice. It is speculated that antibodies and proteins present in the plasma prevent the Ago2-miRNA from binding to the A / G agarose beads as a result. In order to reduce the adverse effects of antibodies and proteins present in these plasmas, before performing immunoprecipitation (Ago2-IP) with Ago2 antibody, nonspecific antibodies and proteins are removed with A / G agarose beads, An attempt was made to improve the efficiency of Ago2-IP (pre-clear method, FIG. 5).
このプレクリア法を最適化するために、miR−451をターゲットにして健常人から得られた血漿にて検討を行った。プレクリア法は、Ago2−IPにおけるmir−451の相対発現レベルを改善し、慣用的なAgo2−IP法(「ノン−プレクリア法」という)と比較してフロースルー内のmiR−451を明らかに減少させた(図6A)。次いで、使用血漿量を10〜60μLとして実験を行い、臨床サンプルでの使用血漿量の検討を行った(図6B)。 In order to optimize this pre-clear method, miR-451 was targeted and plasma was obtained from healthy individuals. The preclear method improves the relative expression level of mir-451 in Ago2-IP and clearly reduces miR-451 in the flow-through compared to the conventional Ago2-IP method (referred to as “non-preclear method”). (FIG. 6A). Next, an experiment was conducted with the amount of plasma used being 10 to 60 μL, and the amount of plasma used in clinical samples was examined (FIG. 6B).
これらの結果はまた、ヒトIgGイムノブロットとSDS−PAGEによって確認も行った(図7)。血漿30μlまでにおいて、miR−451の相対発現レベルと血漿量の間に強い相関を認めた(r2=0.903)(図6C)。血漿30μlでのプレクリア法によるAgo2−miRNAの検出と、通常の方法でのEV−miRNAの検出(血漿200μl)を比較したところ、miR−451はmiRNAマイクロアレイの結果と同様に、Ago2に認められた(図6D)。したがって、臨床サンプルでの血漿使用量は30μlで十分と考えられた。現在までの報告では、循環miRNAを検出するために必要な血漿(血清)量は80から400μlと報告されている。この方法は従来に報告されている最少量の1/2以下で検出可能である。加えて、血漿中Ago2−miRNAの検出の際に、血漿中Ago2−miR−451は安定して存在しており、内在性コントロールとして最適であると考えられたため、以後の実験において、Ago2−miR−451を内在性コントロールとして解析を進めた。 These results were also confirmed by human IgG immunoblot and SDS-PAGE (FIG. 7). A strong correlation was observed between the relative expression level of miR-451 and plasma volume up to 30 μl of plasma (r 2 = 0.903) (FIG. 6C). Comparison of detection of Ago2-miRNA by plasma pre-clear method in 30 μl of plasma and detection of EV-miRNA by normal method (plasma of 200 μl) showed that miR-451 was found in Ago2, similar to the miRNA microarray results. (FIG. 6D). Therefore, 30 μl of plasma usage in clinical samples was considered sufficient. Reports to date have reported that the amount of plasma (serum) required to detect circulating miRNA is 80 to 400 μl. This method can be detected with less than half of the minimum amount reported in the past. In addition, when detecting Ago2-miRNA in plasma, Ago2-miR-451 in plasma was stably present and was considered to be optimal as an endogenous control. Therefore, in subsequent experiments, Ago2-miR Analysis proceeded with -451 as an endogenous control.
5.血液試料中のAgo2−miRNAを用いた大腸癌患者の予測
Ago2−miR−21と−200cが大腸癌患者の血液内で増加しているかどうかの検討を、40例の大腸癌患者の治療前に得られた血液と20例のコントロール患者の血液を用いて解析を行った。ここでいうコントロール患者とは、治癒切除後の大腸癌患者で画像上再発が認められない状態の患者をいう。Ago2−miR−451の増幅状態をもって血液の状態に関するコントロールにした場合、40例のうち1例においてAgo2−miR−451の増幅が不良であった。このため、この1例は以下の解析から除外した。図8Aは実測のCt値である。Ago2−miR−451の平均値は大腸癌患者39例とコントロール20例の間に有意差は認められなかった(コントロール患者と大腸癌患者の平均Ct値は、それぞれ29.9(95%信頼区間(CI)は28.4〜31.4)および30.5(95%CIは29.5〜31.5)であった。
5. Prediction of colorectal cancer patients using Ago2-miRNA in blood sample Before the treatment of 40 colorectal cancer patients, whether Ago2-miR-21 and -200c are increased in the blood of colorectal cancer patients Analysis was performed using the obtained blood and the blood of 20 control patients. The control patient here refers to a patient in a colorectal cancer patient who has undergone curative resection and in which no recurrence is observed on an image. When the Ago2-miR-451 amplification state was used as a control related to the blood state, amplification of Ago2-miR-451 was poor in one of 40 cases. For this reason, this one example was excluded from the following analysis. FIG. 8A shows measured Ct values. The average value of Ago2-miR-451 was not significantly different between 39 colorectal cancer patients and 20 control patients (average Ct values of control patients and colorectal cancer patients were 29.9 (95% confidence interval, respectively). (CI) was 28.4-31.4) and 30.5 (95% CI was 29.5-31.5).
反対に、Ago2−miR−21の平均値は、大腸癌患者39例がコントロール20例に比して明らかに低かった(大腸癌患者とコントロール患者の平均Ct値は、それぞれ31.4(95%CIは31.0〜31.9)および33.0(95%CIは32.0〜34.0)であった、P=0.0097)。また、Ago2−miR−200cの平均値は大腸癌患者39例とコントロール20例の間に有意差は認められなかった(平均Ct値はそれぞれ39.9(95%CIは39.5〜40.2)および41.6(95%CIは40.1〜43.1))。 In contrast, the average value of Ago2-miR-21 was clearly lower in 39 colon cancer patients than in 20 controls (the average Ct values of colon cancer patients and control patients were 31.4 (95% CI was 31.0-31.9) and 33.0 (95% CI was 32.0-34.0, P = 0.0097). In addition, the average value of Ago2-miR-200c was not significantly different between 39 colorectal cancer patients and 20 controls (average Ct values were 39.9 (95% CI was 39.5-40. 2) and 41.6 (95% CI is 40.1-43.1)).
次に、Ago2−miR−451、−21、−200cのΔCtをcel−miR−39を用いて算出を行い、それをさらにAgo2−miR−451のΔCtにて補正したものをΔCt(miR−451)と定義する。Ago2−miR−21と−200cのΔCt(miR−451)を算出した。図8Bと8Dに示すように、Ago2−miR−21と−200cのΔCt(miR−451)は、大腸癌患者にて明らかに減少を示した。すなわち、コントロール患者と比較して、大腸癌患者から得られた血漿中のAgo2−miR−21および−200cの量は増加した。また、Ago2−miR−21と−200cのΔCt(miR−451)を11例の大腸癌患者の手術前後の血液にて検討を行った(図8Cおよび8E)。Ago2−miR−21と−200cの血液中に存在する量は明らかに術前に多く、術後に減少する傾向が認められた。 Next, ΔCt of Ago2-miR-451, -21, -200c is calculated using cel-miR-39, and is further corrected by ΔCt of Ago2-miR-451 to obtain ΔCt (miR-451 ). ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-21 and -200c was calculated. As shown in FIGS. 8B and 8D, ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-21 and -200c clearly showed a decrease in colorectal cancer patients. That is, the amounts of Ago2-miR-21 and -200c in plasma obtained from colon cancer patients increased compared to control patients. In addition, Ago2-miR-21 and -200c ΔCt (miR-451) were examined in blood before and after surgery in 11 colon cancer patients (FIGS. 8C and 8E). The amount of Ago2-miR-21 and -200c present in the blood was clearly high before the operation and tended to decrease after the operation.
コントロール患者のAgo2−miR−21のΔCt(miR−451)の平均値は3.12(95%CIは1.81〜4.42)であり、大腸癌患者のΔCt(miR−451)の平均値は0.96(95%CIは0.27〜1.65)であったので、今回の研究では、Ago2−miR−21のΔCt(miR−451)が2.00以上を正常値とした。同様に、Ago2−miR−200cのΔCt(miR−451)の正常値は10.00以上とした。これは、コントロール患者のAgo2−miR−200cのΔCt(miR−451)の平均値は11.67(95%CIは9.72〜13.62)であり、大腸癌患者のΔCt(miR−451)の平均値は9.38(95%CIは8.51〜10.2)であることに由来する。 The average value of ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-21 of the control patient is 3.12 (95% CI is 1.81 to 4.42), and the average value of ΔCt (miR-451) of the colon cancer patient Since the value was 0.96 (95% CI was 0.27 to 1.65), in this study, ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-21 was 2.00 or more as a normal value . Similarly, the normal value of ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-200c was set to 10.00 or more. This is because the average value of ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-200c of control patients is 11.67 (95% CI is 9.72 to 13.62), and ΔCt (miR-451 of colon cancer patients). ) Has an average value of 9.38 (95% CI is 8.51-10.2).
6.化学療法加療中の大腸癌患者から得られた血漿中のAgo2−miRNAの動向
Ago2−miR−21と−200cを化学療法加療中の4人の大腸癌患者の血液(各コースの化学療法施行前に採取された血液から得られた血漿)を用いて解析を行った。
6). Trend of Ago2-miRNA in plasma obtained from colorectal cancer patients undergoing chemotherapy treatment Blood of four colorectal cancer patients undergoing chemotherapy treatment with Ago2-miR-21 and -200c (before each course of chemotherapy) The plasma was obtained from blood collected in (1).
図9Aは、切除不能肝転移にて化学療法施行された患者の治療経過および癌胎児性抗原(CEA)値、Ago2−miR−21と−200cの血漿中の経過を示す。本患者は最初の4ヶ月間は1次治療の化学療法が奏功ののちに治療抵抗性となった例である。治療経過をCEAの変動に合わせ、3つに分類する:縮小期(1日目〜48日目)、定常期(49日目〜113日目)、そして進行期(113日目〜168日目)。縮小期では、化学療法は奏功している。Ago2−miR−200cのΔCt(miR−451)は、定常期(49日目〜113日目)ではカットオフ値10.00よりも低く(異常値)、Ago2−miR−21のΔCt(miR−451)は2コース投与後に正常値よりも減少(すなわち異常値)となり、化学療法に反応を示している。定常期では、CEAは病勢が安定していることを示しているが、Ago2−miRNAのΔCtは、4回目の投与では治療に反応していることを示しているが、5回目の投与後にはΔCtは上昇を示し、すなわち、その治療レジメンに対し不応となったことが示唆された。進行期では、CEAが上昇したのに対し、Ago2−miRNAのΔCtは変動をほとんど認めなかった。すなわち、癌細胞がその化学療法で破壊されていないことが示唆された。 FIG. 9A shows the course of treatment of patients undergoing chemotherapy with unresectable liver metastases and the course of carcinoembryonic antigen (CEA) levels, Ago2-miR-21 and -200c in plasma. This patient is a patient who became resistant to treatment after successful first-line chemotherapy for the first 4 months. The course of treatment is classified into three categories according to the change in CEA: contraction phase (Day 1 to Day 48), stationary phase (Days 49 to 113), and progression phase (Days 113 to 168) ). In the shrinking phase, chemotherapy has been successful. The ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-200c is lower than the cut-off value of 10.00 (abnormal value) in the stationary phase (from day 49 to day 113), and ΔCt (miR−) of Ago2-miR-21 451) decreased from the normal value (ie, abnormal value) after 2 courses of administration, indicating a response to chemotherapy. In the stationary phase, CEA indicates that the disease is stable, but ΔCt of Ago2-miRNA indicates that the fourth dose is responsive to treatment, but after the fifth dose, ΔCt showed an increase, suggesting that it was refractory to the treatment regimen. In the advanced stage, CEA increased, whereas ΔCt of Ago2-miRNA hardly changed. That is, it was suggested that cancer cells were not destroyed by the chemotherapy.
図9Bは、大腸癌治癒切除後の補助化学療法患者の治療経過およびCEA値、Ago2−miR−21と−200cの血漿中の経過を示す。一回目の投与後に、Ago2−miRNAsのΔCt(miR−451)は減少した(すなわち、血漿内のAgo2−miRNAsの量は増加、画像上は見えないが、何らかの癌細胞が存在し、化学療法により崩壊したことが示唆された)。しかしながら、2回目の投与では、Ago2−miRNAのΔCtは上昇した(すなわち、血漿内のAgo2−miRNAsの量は減少)。これらから、癌細胞がないか、または抵抗性を得た可能性が示唆された。実際には、肝転移をCTにて29日目に確認した。このため、2回目にて、FOLFOX6に対する不応の可能性が示唆された。その後にベバシズマブ(bevacizumab)を導入することにより、再びCEAが減少し、Ago2−miRNAのΔCtは減少した(すなわち、血漿内のAgo2−miRNAsの量は増加、画像上は見えないが、何らかの癌細胞が存在し、化学療法により崩壊したことが示唆された)。これらから、その化学療法はまだ奏功していることが示唆された。 FIG. 9B shows the course of treatment and CEA values, plasma levels of Ago2-miR-21 and -200c in adjuvant chemotherapy patients after curative resection of colorectal cancer. After the first dose, ΔCt (miR-451) of Ago2-miRNAs decreased (ie, the amount of Ago2-miRNAs in plasma increased, not visible on the image, but some cancer cells were present, and chemotherapy Suggested collapsed). However, at the second dose, Ago2-miRNA ΔCt increased (ie, the amount of Ago2-miRNAs in plasma decreased). These suggested the possibility that there were no cancer cells or that they acquired resistance. Actually, liver metastasis was confirmed on the 29th day by CT. For this reason, the possibility of refractory to FOLFOX6 was suggested for the second time. Subsequent introduction of bevacizumab again reduced CEA and decreased the ΔCt of Ago2-miRNA (ie, the amount of Ago2-miRNAs in plasma increased, not visible on the image, but some cancer cells Was suggested to have been disrupted by chemotherapy). These suggested that the chemotherapy was still successful.
図9Cは、一次治療がほとんど奏功せずに経過した切除不能肝転移を伴う患者の治療経過およびCEA値、Ago2−miR−21と−200cの血漿中の経過を示す。本患者は、最初の4ヶ月間は一次治療の化学療法が奏功の後に治療抵抗性となった例である。治療経過はCEA値により2つに分けることができる:定常期(1日目〜84日目)と進行期(85日目〜126日目)。Ago2−miR−21のΔCt(miR−451)は初回投与直前から異常値を示している。このAgo2−miR−21は能動的排出による結果であることが示唆される。化学療法施行後は異常値境界を示したまま経過した。一方、Ago2−miR−200cのΔCtは一回目の投与後に異常値を示しただけで、その後は正常値を維持しており、癌に対し奏功したのは最初の数回の化学療法のみであることが示唆された。 FIG. 9C shows the treatment course and CEA values, Ago2-miR-21 and -200c in plasma of patients with unresectable liver metastases that have passed little success with primary therapy. This patient is a patient who became resistant to treatment after successful first-line chemotherapy for the first 4 months. The course of treatment can be divided into two according to the CEA value: stationary phase (from day 1 to day 84) and advanced phase (from day 85 to day 126). ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-21 shows an abnormal value immediately before the first administration. This Ago2-miR-21 is suggested to be the result of active excretion. After chemotherapy, the abnormal value boundary was shown. On the other hand, ΔCt of Ago2-miR-200c only showed an abnormal value after the first administration, and thereafter maintained a normal value, and only the first few chemotherapys were successful against cancer. It has been suggested.
図9Dは、切除不能肝転移にて化学療法を施行された患者の治療経過および癌胎児性抗原(CEA)値、Ago2−miR−21と−200cの血漿中の経過を示す。本患者は原発巣切除後にCEAの上昇を認めたが、化学療法導入後すみやかに奏功した例である。Ago2−miR−21と−200cのΔCt(miR−451)は原発巣切除時と化学療法開始時とで差を認めていなかったが、化学療法開始後にAgo2−miR−21のΔCt(miR−451)は1度だけ異常値を示したが、その後正常値のまま経過した。Ago2−miR−200cのΔCt(miR−451)は観察期間中正常値のまま経過しており、本症例では、Ago2−miR−21と−200cはモニタリングマーカーとしては不適であることが示唆された。 FIG. 9D shows the course of treatment for patients undergoing chemotherapy with unresectable liver metastases and the course of carcinoembryonic antigen (CEA) levels, Ago2-miR-21 and -200c in plasma. Although this patient showed an increase in CEA after resection of the primary lesion, this patient succeeded immediately after the introduction of chemotherapy. Ago2-miR-21 and -200c ΔCt (miR-451) did not differ between primary excision and chemotherapy initiation, but Ago2-miR-21 ΔCt (miR-451) after chemotherapy initiation. ) Showed an abnormal value only once, but then it remained normal. The ΔCt (miR-451) of Ago2-miR-200c remained normal during the observation period, suggesting that Ago2-miR-21 and -200c are not suitable as monitoring markers in this case. .
状況の異なる3症例の経過を提示した。Ago2−miRNAsのΔCtには一定の傾向が認められる。すなわち、化学療法が奏功している状態では、Ago2−miRNAのΔCtは減少を示し、その化学療法に対し不応となれば、Ago2−miRNAのΔCtはプラトーまたは上昇を示すことが認められた。 The course of 3 cases with different situations was presented. A certain tendency is observed in ΔCt of Ago2-miRNAs. That is, it was recognized that ΔCt of Ago2-miRNA showed a decrease in a state where chemotherapy was successful, and that ΔCt of Ago2-miRNA showed a plateau or an increase if it was refractory to the chemotherapy.
大腸癌以外の癌患者の血液の解析を行った(図10)。この結果、Ago2−miR−21は大腸癌以外の癌患者の血液でも増加傾向を示しており、重要な癌マーカーであることが示された。 The blood of cancer patients other than colorectal cancer was analyzed (FIG. 10). As a result, Ago2-miR-21 showed an increasing tendency even in the blood of cancer patients other than colorectal cancer, indicating that it is an important cancer marker.
本発明は、癌の診断薬の分野および癌の研究試薬の分野などにおいて有用である。 The present invention is useful in the fields of cancer diagnostic agents and cancer research reagents.
Claims (12)
(1)細胞死により受動的に血液中に放出されるAgo2−miRNA、および/または
(2)生きている細胞が能動的に放出するAgo2−miRNA、および/または
(3)細胞死により受動的に血液中に放出され、かつ生きている細胞が能動的に放出するAgo2−miRNA
である請求項1記載の方法。 Ago2-miRNA is
(1) Ago2-miRNA passively released into the blood by cell death, and / or (2) Ago2-miRNA actively released by living cells, and / or (3) Passive by cell death Ago2-miRNA released into the blood and actively released by living cells
The method according to claim 1.
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