JPWO2019220759A1 - Cancer analysis methods, cancer analysis systems, programs and computer-readable recording media - Google Patents
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Abstract
尿検体からエクソソームを抽出する抽出工程と、前記エクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量する工程と、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析工程とを含む。An extraction step of extracting exosomes from a urine sample, a step of quantifying miR-103, miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in the exosomes, and miR-103 and miR-21. And / or includes an analysis step that analyzes the cancer status based on the amount of miR-19 microRNA.
Description
本発明は、がんの分析方法、がんの分析システム、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。 The present invention relates to cancer analysis methods, cancer analysis systems, programs and computer-readable recording media.
がんは、厚生労働省により発表された平成28年(2016)人口動態統計の死因において第1位となっている。また、がん細胞は増殖能力が極めて高いため、早期発見が重要となっている。 Cancer is the leading cause of death in 2016 vital statistics published by the Ministry of Health, Labor and Welfare. In addition, since cancer cells have extremely high proliferative capacity, early detection is important.
現在、がんの検査としてPET検査、X線検査、腫瘍マーカー検査等が行われているが、がんの大きさが5mm以上とならないと検出できない一方、がんの大きさが0.1mm程度からすでに転移が生じる可能性についても報告されている。 Currently, PET examinations, X-ray examinations, tumor marker examinations, etc. are performed as cancer examinations, but they cannot be detected unless the size of the cancer is 5 mm or more, while the size of the cancer is about 0.1 mm. Has already been reported on the possibility of metastasis.
例えば、腫瘍マーカー検査は主にがん細胞が死ぬ際に放出されるたんぱく質を検出するものであり、がんがある程度進行した状態でなければ発見が困難である。また、この腫瘍マーカー検査は血液検査が主体の検査であり、血液採取等、検査時の生体への負担も生じるものである。 For example, tumor marker tests mainly detect proteins released when cancer cells die, and are difficult to detect unless the cancer has progressed to some extent. In addition, this tumor marker test is mainly a blood test, which causes a burden on the living body at the time of the test such as blood collection.
他方で、血中に分泌するmicroRNA(マイクロRNA)を用いるがん検査が検討されている。この試みは、13種類のがん(胃がん、食道がん、肺がん、肝臓がん、胆道がん、膵臓(すいぞう)がん、大腸がん、卵巣がん、前立腺がん、ぼうこうがん、乳がん、肉腫、神経膠腫)のそれぞれに特有のmicroRNAが2〜10種類存在するという特徴を利用して、患者の血液中のmicroRNAを分析することにより、がん検査を行うというものである(例えば非特許文献1参照)。 On the other hand, cancer screening using microRNA (microRNA) secreted into blood is being investigated. This trial is based on 13 types of cancer (stomach cancer, esophageal cancer, lung cancer, liver cancer, biliary tract cancer, pancreatic cancer, colon cancer, ovarian cancer, prostate cancer, bladder cancer, Taking advantage of the fact that there are 2 to 10 types of microRNAs unique to each of breast cancer, sarcoma, and glioma), cancer tests are performed by analyzing the microRNAs in the blood of patients (). For example, see Non-Patent Document 1).
また、血液中のアミノ酸濃度を測定して、がんのリスクを予測する検査も行われている(例えば、特許文献1〜3参照)。この検査はアミノインデックス(登録商標)がんリスクスクリーニングと呼ばれるものであり、血液中のアミノ酸濃度を測定し、健康な人とがんである人のアミノ酸濃度のバランスの違いを統計的に解析することにより、がんのリスクの予測を行っている。 In addition, tests for predicting the risk of cancer by measuring the amino acid concentration in blood are also performed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). This test is called AminoIndex® Cancer Risk Screening, which measures amino acid levels in the blood and statistically analyzes the difference in the balance of amino acid levels between healthy and cancerous people. To predict the risk of cancer.
しかし、これらの検査は血液を用いる検査であり、生体への負担を生じない非侵襲のものではなかった。 However, these tests are tests using blood and are not non-invasive tests that do not cause a burden on the living body.
本発明の目的は、非侵襲かつ、早期にがんの発見が可能ながんの分析方法、がんの分析システム、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cancer analysis method, a cancer analysis system, a program, and a computer-readable recording medium capable of detecting cancer at an early stage without being invasive.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討の結果、尿検体由来のエクソソームを用いることにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by using an exosome derived from a urine sample, and have completed the present invention.
即ち、本発明によれば、
(1) 尿検体からエクソソームを抽出する抽出工程と、前記エクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量する工程と、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析工程とを含むがんの分析方法、
(2) 前記抽出工程は、前記エクソソームをトラップできるように処理されたろ紙を用いて行う(1)記載のがんの分析方法、
(3) 前記尿検体を前記ろ紙上に採取して検査機関に輸送する工程を含む(2)記載のがんの分析方法、
(4) 尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とのmicroRNA量を定量する測定部と、前記測定部により定量されたmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量を分析装置に送信する送信部とを備える測定装置と、前記測定装置から送信された前記microRNA量を受信する受信部と、前記microRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析する分析部とを備える分析装置とを含むがんの分析システム、
(5) コンピュータを尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量して得られたmicroRNA量のデータを取得する手段と、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量のデータに基づいてがんの状態を分析する手段として機能させるためのプログラム、
(6) コンピュータを尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量して得られたmicroRNA量のデータを取得する手段と、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19の前記microRNA量のデータに基づいてがんの状態を分析する手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
が提供される。That is, according to the present invention.
(1) An extraction step of extracting exosomes from a urine sample, a step of quantifying miR-103, miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in the exosomes, and miR-103. Methods for analyzing cancer, including an analysis step that analyzes the state of the cancer based on the amount of microRNA in miR-21 and / or miR-19.
(2) The cancer analysis method according to (1), wherein the extraction step is performed using a filter paper treated so as to trap the exosomes.
(3) The cancer analysis method according to (2), which includes a step of collecting the urine sample on the filter paper and transporting the urine sample to a laboratory.
(4) Among the microRNAs present in the exosomes extracted from the urine sample, the measurement unit for quantifying the amount of microRNA of miR-103 and miR-21 and / or miR-19, and the measurement unit quantified the amount. A measuring device including a miR-103 and a transmitting unit that transmits the microRNA amount of miR-21 and / or miR-19 to an analyzer, a receiving unit that receives the microRNA amount transmitted from the measuring device, and the above. A cancer analysis system that includes an analyzer with an analysis unit that analyzes the state of the cancer based on the amount of microRNA,
(5) A means for obtaining data on the amount of microRNA obtained by quantifying miR-103 and miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in exosomes extracted from a urine sample by a computer. And a program to function as a means of analyzing cancer status based on data on the amount of microRNAs of miR-103 and / or miR-19.
(6) A means for obtaining data on the amount of microRNA obtained by quantifying miR-103 and miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in exosomes extracted from a urine sample by a computer. And provided are computer-readable recording media recording programs for functioning as a means of analyzing cancer status based on the microRNA amount data of miR-103 and / or miR-19. Will be done.
本発明によれば、非侵襲かつ、早期にがんの発見が可能ながんの分析方法、がんの分析システム、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a cancer analysis method, a cancer analysis system, a program, and a computer-readable recording medium capable of detecting cancer at an early stage without being invasive.
以下、図面を参照して本発明のがんの分析方法およびがんの分析システムについて説明する。 Hereinafter, the cancer analysis method and the cancer analysis system of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明のがんの分析方法は、尿検体からエクソソームを抽出する抽出工程と、前記エクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量する工程と、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析工程とを含む。 The cancer analysis method of the present invention includes an extraction step of extracting exosomes from a urine sample and a step of quantifying miR-103, miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in the exosomes. And an analytical step that analyzes the cancer status based on the amount of microRNAs of miR-103 and / or miR-19.
また、本発明のがんの分析システムは、尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とのmicroRNA量を定量する測定部と、前記測定部により定量されたmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量を分析装置に送信する送信部とを備える測定装置と、前記測定装置から送信された前記microRNA量を受信する受信部と、前記microRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析部とを備える分析装置とを含む。 In addition, the cancer analysis system of the present invention is a measuring unit that quantifies the amount of microRNAs of miR-103 and miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in exosomes extracted from urine samples. A measuring device including a miR-103 quantified by the measuring unit, a transmitting unit for transmitting the amount of microRNA of miR-21 and / or miR-19 to the analyzer, and the microRNA transmitted from the measuring device. It includes an analyzer including a receiving unit that receives the amount and an analysis unit that analyzes the state of cancer based on the amount of microRNA.
図1は、本発明の実施の形態に係るがんの分析システムのシステム構成を示すブロック図である。図1に示すようにがんの分析システム2は、測定装置としての定量PCR装置4、分析装置としてのPC(パーソナルコンピュータ)6を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a cancer analysis system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the cancer analysis system 2 includes a quantitative PCR device 4 as a measuring device and a PC (personal computer) 6 as an analysis device.
また、定量PCR装置4は、定量PCR装置4の各部を統括的に制御する制御部8を備え、制御部8には測定条件や測定開始等の入力操作を受け付ける入力部10、microRNAを所定のプライマーを用いて増幅し、定量する測定部12、測定部12により測定したmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量のデータをPC6へ送信する送信部14が接続されている。
Further, the quantitative PCR device 4 includes a control unit 8 that comprehensively controls each part of the quantitative PCR device 4, and the control unit 8 is provided with an
また、PC6は、CPU16を備え、CPU16には定量PCR装置4から送信されたmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量のデータを受信する受信部18、microRNA量のデータを記憶する記憶部20、microRNA量のデータに基づいてがんの状態を分析する分析部22、がんの状態の分析に用いるデータの指定およびがんの分析開始指示等の入力を行う操作部24が接続されている。
Further, the PC 6 includes a
次に、図2に示すフローチャートを参照して本発明の実施の形態に係るがんの分析システムを用いたがんの分析方法について説明する。 Next, a cancer analysis method using the cancer analysis system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、本発明においては、検体として尿を用い、この尿検体からエクソソームを抽出する(ステップS1)。エクソソームの抽出方法としては、超遠心分離法、限外濾過法、ゲル濾過法、HPLCや抽出用試薬を用いた方法等が挙げられるが、エクソソームをトラップできるように処理されたろ紙を用いることが好ましい。 First, in the present invention, urine is used as a sample, and exosomes are extracted from this urine sample (step S1). Examples of the method for extracting exosomes include ultracentrifugation, ultrafiltration, gel filtration, HPLC, and methods using extraction reagents. It is possible to use filter paper treated so that exosomes can be trapped. preferable.
このようなろ紙としては例えば、FTAマイクロカード(GEヘルスケア社製)等が挙げられる(たとえば、米国特許第5496562号、第5756126号、第5807527号、第5972386号および第5985327号等参照)。このFTAマイクロカードは、セルロースベースの紙に、トリスヒドロキシメチルメタン等の弱塩基、エチレンジアミン四酢酸塩等のキレート剤、ドデシル硫酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、尿酸または尿酸塩等のフリーラジカルトラップを含んでなる組成物を吸着又は組み込ませたろ紙を有する。 Examples of such filter paper include FTA microcards (manufactured by GE Healthcare) and the like (see, for example, US Pat. Nos. 5,495,562, 5807527, 5972386 and 5985327, etc.). This FTA microcard is a cellulose-based paper with a weak base such as trishydroxymethylmethane, a chelating agent such as ethylenediaminetetraacetate, an anionic surfactant such as sodium dodecyl sulfate, and a free radical trap such as uric acid or urate. It has a filter paper on which a composition containing the above is adsorbed or incorporated.
なお、FTAマイクロカードを構成するろ紙は、核酸を絡めてトラップするように設計されているが、本発明者らの検討によれば、FTAマイクロカードに尿検体を注ぐ、又は付着させると、エクソソームがトラップされることが分かった。 The filter paper constituting the FTA microcard is designed to entangle and trap nucleic acids, but according to the study by the present inventors, when a urine sample is poured or attached to the FTA microcard, an exosome is used. Was found to be trapped.
したがって、FTAマイクロカード等のエクソソームをトラップできるように処理されたろ紙に尿検体を注ぐ等することにより付着又は吸着させた後に、この状態(以下、「尿検体付着ろ紙」ということがある。)で簡便に運搬することができる。 Therefore, this state (hereinafter, may be referred to as "urine sample adhering filter paper") after adhering or adsorbing the urine sample by pouring a urine sample or the like onto a filter paper treated so as to trap exosomes such as FTA microcards. Can be easily transported.
エクソソームの抽出方法として超遠心分離法、限外濾過法、ゲル濾過法、HPLCや抽出用試薬を用いた方法を用いた場合には、採尿してから採尿管等により液体の状態で検査機関・検査室まで運搬する必要があるが、エクソソームをトラップできるように処理されたろ紙を用いると、FTAマイクロカード等のカードや紙を媒体として検査機関・検査室まで運搬することができるため、室温で運搬できるなどの輸送の容易さの点、輸送コストの点で好ましい。 When exosomes are extracted by ultracentrifugation, ultrafiltration, gel filtration, HPLC or a method using extraction reagents, urine is collected and then liquidized by a urine collection tube, etc. It is necessary to transport it to the laboratory, but if filter paper processed so that it can trap exosomes is used, it can be transported to the inspection institution / laboratory using cards such as FTA microcards or paper as a medium, so at room temperature. It is preferable in terms of ease of transportation such as being able to be transported and transportation cost.
なお、尿検体付着ろ紙を運搬する際には、防臭等の観点から所定の袋等に入れて運搬してもよい。 When transporting the urine sample-attached filter paper, it may be transported in a predetermined bag or the like from the viewpoint of deodorization and the like.
次に抽出工程において尿検体からエクソソームを抽出した後、エクソソームからmicroRNAを取り出す(ステップS2)。エクソソームからmicroRNAを取り出す方法としては、特に限定されず、市販の種々の抽出用キットを用いることができる。例えば、miRCURY RNA Isolation Kit (Product# 300110; EXIQON社)などが使用できる。 Next, in the extraction step, exosomes are extracted from the urine sample, and then microRNA is extracted from the exosomes (step S2). The method for extracting microRNA from exosomes is not particularly limited, and various commercially available extraction kits can be used. For example, miRCURY RNA Isolation Kit (Product # 300110; EXIQON) can be used.
次に、抽出したmicroRNAの量を、定量PCR装置4を用いて定量する(ステップS3)。定量を行う際には、まず、ステップS2にて取り出したmicroRNAを測定部12にセットする。そして、操作者により入力部10から定量開始の指示が入力されると、制御部8は測定部12にセットされたmicroRNAの定量を開始させる。ここで、定量PCR装置4においてはポリメラーゼ連鎖反応(PCR)による増幅を経時的に測定するリアルタイムPCRにより測定を行うことが好ましい。
Next, the amount of extracted microRNA is quantified using the quantitative PCR device 4 (step S3). When performing quantification, first, the microRNA taken out in step S2 is set in the measuring
本発明において、定量する対象となるmicroRNAは、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19である。 In the present invention, the microRNAs to be quantified are miR-103 and miR-21 and / or miR-19.
ここで、miR-103は血清/血漿中、尿中および脳脊髄液のエクソソーム中において安定して発現するものである(例えば、http://www.exiqon.com/ls/Documents/Scientific/microRNA-serum-plasma-guidelines.pdfのTable6(25頁)参照)。 Here, miR-103 is stably expressed in serum / plasma, urine, and cerebrospinal fluid exosomes (eg, http://www.exiqon.com/ls/Documents/Scientific/microRNA). -See Table 6 (page 25) of serum-plasma-guidelines.pdf).
また、miR-21は、血清または脳脊髄液等から抽出されたエクソソームに含まれる疾患特異的分子として、卵巣がん、大腸がん、膵臓がん、子宮頸がん、肝臓がん、咽頭扁平上皮がんおよび神経膠腫といった幅広い種類のがんにみられるmicroRNAである。即ち、幅広い種類のがん細胞から多く分泌される種類のmicroRNAである。 In addition, miR-21 is a disease-specific molecule contained in exosomes extracted from serum or cerebrospinal fluid, etc., such as ovarian cancer, colon cancer, pancreatic cancer, cervical cancer, liver cancer, and pharyngeal flattened. It is a microRNA found in a wide variety of cancers, including epithelial cancer and glioma. That is, it is a type of microRNA that is secreted in large quantities from a wide variety of cancer cells.
ここで、上述のmiR-103のように血清/血漿中、尿中および脳脊髄液のエクソソームで安定して発現する種類のmicroRNAもあれば、安定して発現しないmicroRNAも存在する(上記と同様に、例えば、http://www.exiqon.com/ls/Documents/Scientific/microRNA-serum-plasma-guidelines.pdfのTable6(25頁)参照)。したがって、血清や脳脊髄液等から抽出されたエクソソームに含まれる種類のmicroRNAとして発現するからといって、尿から抽出されたエクソソームに含まれる種類のmicroRNAとして発現するとはいえないものである。すなわち、血清や脳脊髄液等から抽出されたエクソソームに含まれるmicroRNAの種類と、尿から抽出されたエクソソームに含まれるmicroRNAの種類との間に完全な相関が認められるものではない。 Here, there are microRNAs that are stably expressed in serum / plasma, urinary, and cerebrospinal fluid exosomes, such as miR-103 described above, and microRNAs that are not stably expressed (similar to the above). See, for example, Table 6 (page 25) of http://www.exiqon.com/ls/Documents/Scientific/microRNA-serum-plasma-guidelines.pdf). Therefore, even if it is expressed as a type of microRNA contained in exosomes extracted from serum or cerebrospinal fluid, it cannot be said that it is expressed as a type of microRNA contained in exosomes extracted from urine. That is, no complete correlation is found between the type of microRNA contained in exosomes extracted from serum, cerebrospinal fluid, etc. and the type of microRNA contained in exosomes extracted from urine.
また、miR-19は、幅広いがん細胞から分泌が抑制される種類のmicroRNAであり、がん患者の血清または脳脊髄液等から抽出されたエクソソームに含まれる種類のmicroRNAとしては発現量が少なくなる。 In addition, miR-19 is a type of microRNA whose secretion is suppressed from a wide range of cancer cells, and its expression level is low as a type of microRNA contained in exosomes extracted from the serum or cerebrospinal fluid of cancer patients. Become.
次に、定量PCR装置4の制御部8は送信部14を介して、定量によって得られたmicroRNA量のデータをPC6へ送信し(ステップS4)、PC6は受信部18を介して定量によって得られたmicroRNA量のデータを受信する(ステップS5)。ここで、定量PCR装置4の送信部14とPC6の受信部18との間の通信は有線LAN等の有線通信により行ってもよいし、無線LANやBluetooth(登録商標)等の無線通信により行ってもよい。
Next, the control unit 8 of the quantitative PCR device 4 transmits the data of the amount of microRNA obtained by the quantification to the PC 6 via the transmitting unit 14 (step S4), and the PC 6 is obtained by the quantification via the receiving
次に、PC6のCPU16は、受信部18を介して受信したmicroRNA量のデータを記憶部20に記憶させる(ステップS6)。ここで、記憶部20においては、microRNA量のデータを例えば、検体IDや測定日時、測定番号などと対応させて記憶する。
Next, the
そして、操作部24を介して分析対象のデータを指定し、分析開始の指示が入力されると、CPU16は分析部22にがんの状態の分析を行わせる(ステップS7)。なお、がんの状態の分析を行う際には、CPU16は記憶部20に記憶されたmicroRNA量のデータのうち、分析対象として指定されたデータを読み出し、分析部22にがんの状態の分析を行わせる。
Then, when the data to be analyzed is designated via the
ここで、定量PCR装置4を用いて定量されたmicroRNA量は、統計処理により分析することができるが、比較Ct法により得られたデータを統計処理して分析することが好ましい。たとえば、特定の人の尿検体から抽出したエクソソームに含まれるmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19を継続的に定量することにより、平常時(すなわち、非がんであるとき)のデータを収集し、これに対してmiR-21の発現量が多くなった時、および/またはmiR-19の発現量が少なくなった時にがんと分析することができる。ここで、miR-21の量およびmiR-19の量は、miR-103の量と比較した値を用いる。これらの値は、実施例においても後述するように、がんと非がんとの2群間で統計的有意差をもって変動する値であることが、本発明者らの検討により判明した。 Here, the amount of microRNA quantified using the quantitative PCR device 4 can be analyzed by statistical processing, but it is preferable to statistically analyze the data obtained by the comparative Ct method. For example, by continuously quantifying miR-103 and miR-21 and / or miR-19 contained in exosomes extracted from a specific person's urine sample, in normal times (ie, when non-cancerous). Data can be collected and analyzed as cancer when miR-21 expression is high and / or miR-19 expression is low. Here, as the amount of miR-21 and the amount of miR-19, the values compared with the amount of miR-103 are used. As will be described later in the examples, it was found by the examination by the present inventors that these values fluctuate with a statistically significant difference between the two groups of cancer and non-cancer.
分析部22によるがんの状態の分析においては、たとえば、特定の個人ごとに継続的に収集したデータを用いることにより、継続的に収集したデータよりもmiR-21の量のmiR-103の量に対する値が多くなった時、および/または、miR-19の量のmiR-103の量に対する値が少なくなった時にがんである状態と分析することができる。
In the analysis of the cancer status by the
また、がんの状態を分析する際に、所定の閾値を用いて分析を行ってもよい。この場合には、記憶部20に記憶されたmicroRNA量のうちの全部のデータや無作為に抽出されたデータからmiR-21の量のmiR-103の量に対する値、および/またはmiR-19の量のmiR-103の量に対する値を統計処理することにより、予めがんである状態と分析するための閾値を算出する。そして、この閾値をがんの状態を分析する際の閾値として設定することにより、特定のデータががんである状態であるか否かの分析を行うことができる。
Further, when analyzing the state of cancer, the analysis may be performed using a predetermined threshold value. In this case, the amount of miR-21 relative to the amount of miR-103 and / or miR-19 from all data of the amount of microRNA stored in the
なお、上述のがんの状態の分析においては外れ値や欠損値等のデータを除去して、がんの状態の分析を行ってもよい。 In the above-mentioned analysis of the cancer state, data such as outliers and missing values may be removed to analyze the cancer state.
本発明の実施の形態に係るがんの分析方法およびがんの分析システムによれば、非侵襲かつ、早期にがんを発見することができる。 According to the cancer analysis method and the cancer analysis system according to the embodiment of the present invention, cancer can be detected non-invasively and at an early stage.
なお、上述の実施の形態においては、分析装置としてPC6を例に説明したが、分析装置としてタブレット端末等を用いてもよい。また、がんの分析システム2として定量PCR装置4およびPC6の2台の装置を備える構成を例に説明したが、例えば、定量PCR装置4に分析装置の機能を組み込むことにより1台の装置により分析システムを構成することもできる。 In the above-described embodiment, the PC 6 has been described as an example of the analyzer, but a tablet terminal or the like may be used as the analyzer. Further, the configuration in which two devices of the quantitative PCR device 4 and the PC 6 are provided as the cancer analysis system 2 has been described as an example. For example, by incorporating the function of the analyzer into the quantitative PCR device 4, one device can be used. An analysis system can also be configured.
また、上述の実施の形態において、測定装置である定量PCR装置4から分析装置であるPC6へmicroRNA量のデータを送信する構成としたが、定量PCR装置4とPC6との間での通信が不可能である場合等に、USBメモリやSDカード等の記録媒体を介して定量PCR装置4からPC6へmicroRNA量のデータを移行してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the data of the amount of microRNA is transmitted from the quantitative PCR device 4 which is a measuring device to the PC 6 which is an analyzer, but the communication between the quantitative PCR device 4 and the PC 6 is not possible. When possible, data on the amount of microRNA may be transferred from the quantitative PCR device 4 to the PC 6 via a recording medium such as a USB memory or an SD card.
また、上述の実施の形態において、操作部24を介して分析対象のデータを指定し、分析開始の指示が入力されると、PC6によりがんの状態を分析する構成として説明したが、尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量して得られたmicroRNA量のデータに基づいてがんの状態を分析する分析プログラムをインターネット等のネットワークを介してダウンロードし、コンピュータに組み込むことによって、上述の分析処理が行うことができるようにコンピュータを機能させるようにしてもよい。ここで、この分析プログラムは、ネットワーク上またはコンピュータ上に記憶されているmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量のデータを読み出して、がんの状態の分析に用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, when the data to be analyzed is specified via the
また、当該プログラムはフレキシブルディスク、CD−ROM、DVD等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。即ち、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み取り、コンピュータに組み込むことによって、上述のがんの状態の分析を行うことができるようにコンピュータを機能させるようにしてもよい。 Further, the program may be recorded on a computer-readable recording medium such as a flexible disc, a CD-ROM, or a DVD. That is, the computer may be made to function so that the above-mentioned analysis of the cancer state can be performed by reading from a computer-readable recording medium and incorporating the computer into the computer.
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例における部および%は、特記しない限り重量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, parts and% in this embodiment are based on weight.
がん患者(n=6)および非がん患者(n=6)のそれぞれについて尿検体をFTAマイクロカードに付着または吸着させた。これにより尿検体からエクソソームを抽出した。 Urine specimens were attached or adsorbed to FTA microcards for each of cancer patients (n = 6) and non-cancer patients (n = 6). As a result, exosomes were extracted from the urine sample.
次にmicroRNA抽出用キット(miRCURY RNA Isolation Kit (Product# 300110; EXIQON社))を用いてそれぞれのエクソソームからmicroRNAを抽出した。そして、得られたmicroRNAをそれぞれ超純水により分散または溶解させて所定の濃度とし、次にそれぞれの検体から逆転写酵素によって逆転写反応させて、cDNAを合成させ、そのcDNAを用いて、miR-103と、miR-21およびmiR-19の発現を定量PCRで解析した。 Next, microRNA was extracted from each exosome using a microRNA extraction kit (miRCURY RNA Isolation Kit (Product # 300110; EXIQON)). Then, each of the obtained microRNAs is dispersed or dissolved with ultra-pure water to obtain a predetermined concentration, and then reverse transcription reaction is carried out from each sample with reverse transcriptase to synthesize cDNA, and miR is used using the cDNA. Expression of -103 and miR-21 and miR-19 was analyzed by quantitative PCR.
定量PCR法の具体的な手順としては以下のように行った。上記microRNAから得たcDNAを用いてPrimeScript RT Master Mix (Takara)の方法に準じ、cDNAに逆転写し、SYBR Premix EX Taq II (Takara)により増幅した。なお、PCR反応液としては、50μL(25μL SYBR Green Mix (2x), 1μL cDNA, 2μL primer pair mix (5pmol/μL each primer), 22μL H2O)のPCR反応液を用い、反応は95℃にて30秒を1サイクル、さらに95℃にて5秒および60℃にて30秒のサイクルを50サイクルの条件にて行った。比較Ct法(ΔΔCt法)より相対定量を行った。なお、RT-PCR(リアルタイムPCR)に用いた各種ターゲット(miR-103と、miR-21およびmiR-19)のPrimerとしてはそれぞれ所定のものを用いた。The specific procedure of the quantitative PCR method was as follows. Using the cDNA obtained from the above microRNA, it was reverse transcribed into cDNA according to the method of PrimeScript RT Master Mix (Takara) and amplified by SYBR Premix EX Taq II (Takara). As the PCR reaction solution, a PCR reaction solution of 50 μL (25 μL SYBR Green Mix (2x), 1 μL cDNA, 2 μL primer pair mix (5 pmol / μL each primer), 22 μL H 2 O) was used, and the reaction was carried out at 95 ° C. A cycle of 30 seconds was performed for one cycle, and a cycle of 5 seconds at 95 ° C. and a cycle of 30 seconds at 60 ° C. was performed under the conditions of 50 cycles. Relative quantification was performed by the comparative Ct method (ΔΔCt method). As the Primers of various targets (miR-103, miR-21 and miR-19) used for RT-PCR (real-time PCR), predetermined ones were used.
またmicroRNAを元にして、このRT反応と定量PCRを1つの試験管内で行えるOne Step-RT-PCR Kitを用いることも出来る。例えば、Luna Universal One-step Reaction Mix (New England BioLabs社)も使用できる。 It is also possible to use the One Step-RT-PCR Kit, which can perform this RT reaction and quantitative PCR based on microRNA in one test tube. For example, Luna Universal One-step Reaction Mix (New England Biolabs) can also be used.
そして、定量PCRにより得られたmiR-21の量のmiR-103の量に対する値を図3に、およびmiR-19の量のmiR-103の量に対する値を図4にそれぞれ示す。 Then, the value of the amount of miR-21 obtained by quantitative PCR with respect to the amount of miR-103 is shown in FIG. 3, and the value of the amount of miR-19 with respect to the amount of miR-103 is shown in FIG. 4, respectively.
図3および図4から、miR-21の量のmiR-103の量に対する値が大きいほどがんである状態と分析することができ、miR-19の量のmiR-103の量に対する値が小さいほど、がんである状態と分析することができることが分かった。 From FIGS. 3 and 4, it can be analyzed that the larger the value of the amount of miR-21 with respect to the amount of miR-103, the more cancerous the condition is, and the smaller the value of the amount of miR-19 with respect to the amount of miR-103, the smaller the value. It turns out that it can be analyzed as a cancerous condition.
なお、図3および図4において点線で囲った部分ががんの状態であると分析できる範囲であり、実線で囲った部分が非がんの状態であると分析できる範囲であり、破線で囲った部分がボーダーの状態、または、閾値と分析できる範囲である。また、図3のmiR-21の値で小さいほうに外れている検体が1点あるが、この検体は図4のmiR-19においてもはずれており、miR-21、miR-19が共通してはずれているため、正常では無いと判断できる。
The part surrounded by the dotted line in FIGS. 3 and 4 is the range that can be analyzed as being in a cancerous state, and the part surrounded by the solid line is the range that can be analyzed as being in a non-cancerous state, and is surrounded by a broken line. The part is the border state or the range that can be analyzed as the threshold value. In addition, there is one sample that deviates from the smaller value of miR-21 in Fig. 3, but this sample also deviates from miR-19 in Fig. 4, and miR-21 and miR-19 are common. Since it is out of alignment, it can be judged that it is not normal.
Claims (6)
前記エクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21および/またはmiR-19とを定量する工程と、
miR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析工程と
を含むがんの分析方法。Extraction process to extract exosomes from urine samples,
A step of quantifying miR-103 and miR-21 and / or miR-19 among the microRNAs present in the exosome.
A method for analyzing cancer that comprises miR-103 and an analytical step that analyzes the state of the cancer based on the amount of microRNA in miR-21 and / or miR-19.
および/またはmiR-19とのmicroRNA量を定量する測定部と、
前記測定部により定量されたmiR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量を分析装置に送信する送信部と
を備える測定装置と、
前記測定装置から送信された前記microRNA量を受信する受信部と、
前記microRNA量に基づいてがんの状態を分析する分析する分析部と
を備える分析装置と
を含むがんの分析システム。Among the microRNAs present in exosomes extracted from urine samples, miR-103 and miR-21
And / or a measuring unit that quantifies the amount of microRNA with miR-19,
A measuring device including a miR-103 quantified by the measuring unit, a transmitting unit that transmits the amount of microRNA of miR-21 and / or miR-19 to the analyzer, and a measuring device.
A receiver that receives the amount of microRNA transmitted from the measuring device, and
A cancer analysis system including an analyzer including an analysis unit that analyzes the state of cancer based on the amount of microRNA.
尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21
および/またはmiR-19とを定量して得られたmicroRNA量のデータを取得する手段と、
miR-103と、miR-21および/またはmiR-19のmicroRNA量のデータに基づいてがんの状態を分析する手段
として機能させるためのプログラム。Among the microRNAs present in exosomes extracted from urine samples by computer, miR-103 and miR-21
And / or a means to obtain data on the amount of microRNA obtained by quantifying miR-19,
A program to function as a means of analyzing cancer status based on miR-103 and miR-21 and / or miR-19 microRNA content data.
尿検体から抽出されたエクソソーム中に存在するmicroRNAのうち、miR-103と、miR-21
および/またはmiR-19とを定量して得られたmicroRNA量のデータを取得する手段と、
miR-103と、miR-21および/またはmiR-19の前記microRNA量のデータに基づいてがんの状態を分析する手段
として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。Among the microRNAs present in exosomes extracted from urine samples by computer, miR-103 and miR-21
And / or a means to obtain data on the amount of microRNA obtained by quantifying miR-19,
A computer-readable recording medium on which a program is recorded to function as a means for analyzing the state of cancer based on the data of the amount of microRNA of miR-103 and / or miR-19.
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