CN117120631A - 滤泡性甲状腺癌特异性标志物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以设置特别明确的临界值以用于现有的病理学诊断中难以实现的滤泡癌(FTC)和滤泡状腺癌(FA)的鉴别的标志物。本发明提供一种用于诊断受试者中的FTC的发病的方法及试剂盒,其特征在于,检测来自受试者的甲状腺组织的样品中的FAM19A2的表达。
Description
技术领域
本发明提供一种受试者中的滤泡癌的检测方法、检查药及用于其的试剂盒,其特征在于,检测来自受试者的样品中的FAM19A2的表达。
背景技术
甲状腺癌的约90%是乳头状癌,此外,还分类为滤泡癌(约5%)、未分化癌(约1~2%)、髓样癌(约1~2%)、甲状腺恶性淋巴瘤(约1~5%)。
占大多数的乳头状癌(Papillary thyroid cancer,PTC)可以进行包括细胞诊断在内的病理学诊断,当被诊断为PTC的情况下,进行切除手术。另一方面,已知滤泡癌(Follicular thyroid cancer,FTC)与作为良性肿瘤的滤泡状腺癌(Follicular adenoma,FA)的细胞的形态基本相同,难以通过现有的病理学方法进行鉴别。还有不少病例中,即使肿瘤切除手术后的病理诊断为良性,手术后仍发现骨、肺等的远处转移,在临床上属于FTC。手术后,定期随访复查,如果10年未发现远处转移,则从临床过程来看可以认为确实是FA。
在专利文献1中,作为用于判断样本甲状腺肿瘤是良性肿瘤(FA)还是滤泡性甲状腺癌(FTC)的甲状腺肿瘤标志物,提出了Trefoil Factor 3(TFF3)mRNA与作为内部对照的Galectin-3(GLT3)mRNA的组合,并记载有在TFF3 mRNA相对表达低于标准的情况下,可以判定为FTC。
另外,在非专利文献1中,针对包括FTC的甲状腺肿瘤,实施基于二代测序的大规模基因组分析及转录组分析,并研究了肿瘤中的基因的变异。非专利文献2中报道了在FTC患者中,已知是帕金森病致病分子的富亮氨酸重复激酶2(leucine rich-repeat kinase 2、LRRK2)的表达相比正常组织升高,这可能能够用于诊断FTC。
本发明人等的小组已经就使用通过外科手术从FTC患者得到的福尔马林固定样本,分别针对患癌区域和非患癌区域进行微阵列分析时的数据集发表了论文(非专利文献3)。该分析使用的微阵列(Thermo Fisher公司Clariom D)是搭载有600万以上的探针的超高密度微阵列,除了普通基因表达分析之外,还可以用于选择性剪接分析及长链非编码(long non-coding)RNA分析等全基因组转录组分析。通过该分析得到的数据集已经注册于日本国家遗传学研究所所管理运营的功能基因组学数据的公共数据库GenomicExpression Archive等,非专利文献3是与本数据集相关的评论文章。因此,非专利文献3并未提及特定的基因及RNA的表达。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第4428932号
非专利文献
非专利文献1:Nat.Commun.(2019)2764
非专利文献2:Proc Natl Acad Sci U S A.(2011)25;108
非专利文献3:BMC Res Notes(2020)13:241
发明内容
发明所要解决的技术问题
存在如下问题:滤泡性甲状腺癌(FTC)和作为良性肿瘤的滤泡状腺癌(FA)难以确诊,手术后的病理诊断也无法确诊,手术后10年随访复查,如果没有远处转移,才能够确认为滤泡状腺癌(FA),如果有远处转移,才能确诊为滤泡癌(FTC)。
如果手术前能够知道肿瘤为良性,则不一定必须进行手术,但由于FTC和FA难以鉴别(术前诊断),所以只要发现肿瘤可能是恶性的,则在经过同意后进行切除手术。另外,由于即使手术后也无法确诊,所以即使最终术后的病理诊断为良性肿瘤,也必须进行随访复查。因此,不仅对患者而言,精神及经济负担重,医护人员方面的负担也不小。
另外,无法通过目前所报道的甲状腺肿瘤标志物来鉴别FTC和FA。本发明人等的小组对目前被认为是最为有效的标志物之一的TFF3的表达进行了分析,结果在FTC中发现降低的倾向,但仍难以进行明确识别。
因此,为了鉴别FTC和FA,需要一种可以设置特别明确的临界值的标志物。
用于解决技术问题的技术方案
本发明人等针对手术后发现远处转移并确诊为FTC的3例病例的福尔马林固定石蜡包埋组织,从各病例的患癌区域和非患癌区域提取RNA,使用高性能微阵列进行全基因组转录分析,从而选定FTC中的表达变动候选基因的候选,然后,针对这些候选,新添加包括FA病例的队列,并进行表达的验证实验,结果是:作为在FTC中特异性升高,而在良性的FA中几乎不升高的mRNA,发现了FAM19A2。还发现FAM19A2的特定的区域的检测特别有利。该结果也与使用市售样品的探讨结果以及公共数据库中注册的甲状腺肿瘤的转录组数据集一致,基于这些发现,实现了本发明。
即,本发明提供以下方案。
1.一种受试者中的滤泡癌(Follicular thyroid cancer,FTC)的检测方法,其特征在于,检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达。
2.根据上述1所述的方法,其中,在受试者中的FAM19A2的表达与标准值相比高的情况下,所述方法示出受试者为FTC的可能性。
3.根据上述1或2所述的方法,其中,FAM19A2的表达为FAM19A2mRNA的表达。
4.根据上述1或2所述的方法,其中,FAM19A2的表达为向包含FAM19A2基因的外显子1及外显子2的mRNA(FAM19A2_Ex1-2)或mRNA前体的转录。
5.根据上述1或2所述的方法,其中,FAM19A2的表达为FAM19A2蛋白质的表达。
6.根据上述1~5中的任一项所述的方法,其中,所述方法包括:按照绝对值或相对值计算FAM19A2的表达,并将其与临界值进行比较。
7.根据上述1~6中的任一项所述的方法,其中,生物学样品为甲状腺组织。
8.一种示出受试者罹患FTC的可能性的检查药,其中,所述检查药包含用于FAM19A2检测的引物或探针、或者抗体。
9.一种用于上述1~7中的任一项所述的方法的试剂盒,其中,所述试剂盒包含上述8所述的检查药和用于反应的试剂和/或缓冲液。
本发明还提供一种受试者中的滤泡癌的诊断方法,其特征在于,检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达。
本发明进一步提供一种滤泡癌的治疗方法,包括诊断受试者中的滤泡癌的存在的步骤、和向该受试者施用治疗药物的步骤。
本说明书包括作为本申请的优先权的基础的日本专利申请号2021-057814的公开内容。
发明效果
通过本发明,提供一种用于准确鉴别作为需要手术的恶性肿瘤的FTC和作为良性肿瘤的FA的方法。根据本发明,针对外科手术及随访复查的必要性,提供更为优质的信息,以能够可靠地进行诊断。
附图说明
图1示意性示出染色体上的FAM19A2基因及外显子的位置。箭头的位置存在本发明人等所发现的RNA(TC1200011039.hg.1)的序列。
图2示出对照组(Normal)、滤泡状腺癌患者组(FA)、滤泡癌患者组(FTC)及乳头状癌患者组(PTC)中的每个患者的FAM19A2_Ex1-2的表达。纵轴通过相对于β肌动蛋白(ACTB)的表达的相对值示出FAM19A2的表达。
图3通过散点图示出对照组(N)、滤泡状腺癌患者组(FA)、滤泡癌患者组(FTC)及乳头状癌患者组(PTC)中的FAM19A2_Ex1-2的表达。纵轴通过相对于β肌动蛋白的表达的相对值示出FAM19A2的表达。
图4示出基于滤泡癌组织(FTC)和滤泡状腺癌组织(FA)中的FAM19A2_Ex1-2的表达绘制的ROC曲线。
图5通过相对于β肌动蛋白的表达的相对值示出滤泡癌患者组(FTC)、滤泡状腺癌患者组(FA)、及正常组织(Normal)中的FAM19A2mRNA的全剪接变体(图5的A及图5的B)及FAM19A2_Ex1-2(图5的C及图5的D)的表达。图5的B及图5的D分别通过散点图示出图5的A及图5的C的表达的值。1:FTC总(total)RNA(ORIGENE#559179);2:FTC总RNA(ORIGENE#559636);3:FTC总RNA(ORIGENE#562178);4:FTC总RNA(ORIGENE#562190);5:FA总RNA(ORIGENE#559146);6:FA总RNA(ORIGENE#559956);7:FA总RNA(ORIGENE#560640);8:FA总RNA(ORIGENE#561376);9:FA总RNA(ORIGENE#562016);10:FA总RNA(ORIGENE#562170);11:FA总RNA(ORIGENE#562832);12:正常甲状腺(Normal thyroid)RNA(Takarabio公司);13:正常甲状腺RNA(BioChain);14:正常甲状腺RNA(Invitrogen)。*No.2&3是来自相同患者的肺转移病灶组织。
图6通过相对于β肌动蛋白的表达的相对值示出由神奈川县立癌症中心的甲状腺肿瘤队列(cohort)得到的滤泡癌组织(FTC)、滤泡状腺癌组织(FA)及正常组织(Normal)中的FAM19A2(图6的A)及TC1200011039.hg.1(图6的B)的表达。
图7的A通过相对于β肌动蛋白的表达的相对值示出来自滤泡癌患者组(FTC)、滤泡状腺癌患者组(FA)及正常组织(Normal)的样品中的LRRK2的表达。图7的B通过散点图示出图7的A的表达。所使用的样品与图5相同。
图8通过箱形图示出对照组(N)、滤泡状腺癌患者组(FA)、滤泡癌患者组(FTC)及乳头状癌患者组(PTC)中的LRRK2 mRNA的表达。纵轴通过相对于β肌动蛋白的表达的相对值示出LRRK2的表达。
图9示出基于滤泡癌组织(FTC)和滤泡状腺癌组织(FA)中的LRRK2mRNA的表达绘制的ROC曲线。
具体实施方式
<滤泡癌的检测方法>
本发明提供一种受试者中的FTC的检测方法,其特征在于,检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达。
本发明人等确认到,在FTC患者中,与FA患者、PTC患者及健康者/正常组织相比,FAM19A2的表达显著升高。
FAM19A2是一种蛋白质,也被称为Family with sequence similarity 19(Chemokine(C-C motif)-like)member A2、TAFA2(TAFA类趋化因子家族成员2)、TAFA-2,编码其的基因由5个外显子和其中间的内含子构成。人FAM19A2蛋白质的氨基酸序列及编码其的基因的核苷酸序列可以从例如美国国家生物技术信息中心(National Center forBiotechnology Information,NCBI)管理的数据库中作为Accession:AAH28403、Gene ID:338811等而获得。
在本发明中,受试者为人、或者小鼠、大鼠、兔子、猪、猴等非人哺乳动物,不受特别限定,优选为人。与非人哺乳动物中的FAM19A2相关的信息也可以从与上述同样的数据库等中获得。
受试者可以是因甲状腺异常而接受诊断的患者,也可以是进行健康诊断、全面体检、或者癌症标志物检查等的受试者。受试者还可以为进行肿瘤摘除手术之前或进行手术之后的患者。
在本发明中,生物学样品不受特别限定,可以为从受试者采集的全血、血浆、血清、或甲状腺的组织及细胞。优选地,生物学样品为肿瘤摘除手术等时所采集的甲状腺组织或细胞诊断样本。
因此,本发明的方法可以包括从来自受试者的甲状腺组织或细胞诊断样本、例如来自由FTC患者得到的癌组织及相邻的正常滤泡组织的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本中提取RNA的步骤。
在本发明的方法中,在受试者中的FAM19A2的表达与标准值相比高的情况下,示出受试者为FTC的可能性。其中,“标准值”可以为作为例如绝对值或相对值而示出的正常样品中的FAM19A2的表达的值。另外,考虑到FAM19A2的表达在PTC患者及FA患者中低,除了来自健康者或正常组织的正常样品之外,“标准值”还可以为来自PTC患者及FA患者的样品中的FAM19A2的表达的值。或者,“标准值”也可以为基于FTC患者和FA患者的FAM19A2的表达的差异所设置的临界值。
能够从来自多个受试者的数据中分别获得例如FTC患者组和健康者、任选的除了FTC以外的疾病(例如FA)患者、或包括两者的对照组中的FAM19A2的表达的值,将使用例如多变量分析、逻辑回归分析、受试者操作特性(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线等通过统计学方式得到的临界值用作标准值。标准值能够预先设置。
因此,本发明的方法可以包括确定能够识别FTC患者和FA患者、FTC患者和PTC患者、FTC患者和健康者、或FTC患者和FA患者/PTC患者/健康者的临界值的步骤。
可以使用上述标准值,基于源自来自受试者的样品的检测结果,预测该受试者罹患FTC的可能性。在来自受试者的FAM19A2的检测结果高于上述标准值的情况下,则可以提供该受试者罹患FTC的可能性高这一数据。
在本发明的一种实施方式中,待检测的FAM19A2的表达是FAM19A2mRNA的表达。FAM19A2 mRNA的表达能够通过例如利用适当的引物的PCR反应或利用适当的探针的杂交来检测。引物及探针的碱基序列能够基于本说明书的记载及本领域中的技术常识来适当确定,并能够基于所确定的序列来合成。能够根据需要向引物及探针中添加标记。
因此,本发明的方法可以包括通过qRT-PCR扩增所提取的RNA,并测定FAM19A2mRNA表达的步骤。更具体而言,能够将所提取的RNA逆转录以获得cDNA,通过利用引物对的PCR反应来扩增cDNA。作为PCR反应中可用的引物对,没有限定,可列举:可扩增AffymetrixTranscript Cluster(Affymetrix公司(目前的Thermo Fisher公司))中的ID:TC1200011039.hg.1(序列号1)的序列的引物对、例如具有序列号2及3所示的序列的引物对、具有序列号4及5所示的序列的引物对等。
本发明的方法还可以使用可与所提取的RNA杂交的探针来检测FAM19A2 mRNA。作为可用于本发明的方法的探针,没有限定,可列举例如具有序列号6所示的序列的探针。
根据本发明人等的发现,能够通过针对FAM19A2 mRNA整体或任意区域的检测来确认FAM19A2的表达。然而,本发明人等还发现,通过检测向包含FAM19A2基因的外显子1及外显子2的mRNA或mRNA前体的转录,可以特别显著地进行鉴别。因此,在本发明的优选的实施方式中,待检测的FAM19A2的表达的检测可以为包含FAM19A2基因的外显子1及外显子2的mRNA、mRNA前体、或存在于外显子1及外显子2之间的内含子1的RNA序列的检测。
在本发明的另一实施方式中,待检测的FAM19A2的表达是FAM19A2蛋白质的表达。FAM19A2蛋白质的表达能够通过利用与FAM19A2蛋白质特异性结合的抗体或其抗原结合片段的抗原/抗体结合反应来检测。
在确定了抗原的情况下的抗体的制作方法在本领域中是众所周知的。作为可用于本发明的抗体,可以通过用FAM19A2蛋白质或其片段免疫非人哺乳动物,并通过公知的方法作为多克隆抗体而获得。另外,单克隆抗体能够从杂交瘤中获得,杂交瘤是将会产生针对FAM19A2蛋白质的抗体的产抗体细胞与骨髓瘤细胞融合而得到的。
另外,抗体也可以基于已证实了活性的抗体的氨基酸序列信息或编码该抗体的多核苷酸的碱基序列信息,使用基因工程方法或者化学合成手段通过合成而获得。另外,抗FAM19A2抗体也可以作为市售品而获得。
FAM19A2的表达能够作为绝对值或相对值来计算。在作为绝对值计算的情况下,关于FAM19A2的表达,作为例如每1个细胞的量,计算FAM19A2 mRNA整体或任意的区域、包含FAM19A2基因的外显子1及外显子2的mRNA、mRNA前体、或存在于外显子1及外显子2之间的内含子1的RNA、或者FAM19A2蛋白质或其片段的量即可。在作为相对值计算的情况下,能够将FAM19A2的表达作为相对于FTC组织及对照组织中稳定表达的其它蛋白质、例如β肌动蛋白(ACTB)及3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)的表达的相对值。
能够通过将算得的值与预设的临界值进行比较,带来有关受试者是否为FTC的有用的信息。
临界值不受特别限定,在下述实施例2中,关于FTC组织和FA组织的样品中的包含FAM19A2的外显子1及外显子2的mRNA的表达,能够将其作为相对于β肌动蛋白的相对值来计算,并根据受试者操作特性(ROC)曲线(图4)设置为约40.5。今后,可能能够根据更多的病例获得临床上更为准确的临界值。根据本发明人等迄今为止的发现,临界值作为可以相对于例如β肌动蛋白的相对值来计算,并设置为10~50范围内的值,例如15~45、20~40、25~35、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50等,但并不限定于此。例如,在将实施例2中的临界值设置为10的情况下,也能够得到与将临界值设为40.5时基本同样的结果。
因此,本发明的方法可以包括下述步骤:将来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达与上述设置的临界值进行比较,以确定受试者中的FAM19A2的表达超过临界值、或者表达水平与健康者中的表达量相比升高。
本发明人通过实施例1的分析还发现:在FTC中,LRRK2 mRNA的表达也是亢进的。这也可以通过利用市售的样品及公共数据库中注册的甲状腺肿瘤的转录组数据集进行分析来确认,其它小组也报道过同样的结果(Clin Cancer Res(2008);14(11))。这证明了本发明人所用样品及数据集的有效性。
另外还表明:可以将LRRK2的表达作为指标来预测罹患滤泡癌的可能性。即确认:与FAM19A2同样地,与健康者/正常组织相比,在滤泡癌组织中,LRRK2的表达也升高。与FAM19A2的检测结果是同样的,LRRK2的检测结果也可以作为绝对值或相对值计算,并与临界值相比,以用于示出罹患滤泡癌的可能性。
人LRRK2(富亮氨酸重复激酶2)蛋白质的氨基酸序列及编码其的基因的核苷酸序列能够在例如NCBI管理的数据库中作为Accession:NP_940980、Gene ID:120892等获得。
因此,本发明的方法可以将针对FAM19A2的表达的检测结果与针对LRRK2的表达的检测结果进行组合。
更具体而言,分别测定受试者中的FAM19A2及LRRK2的表达,在FAM19A2的表达与预先确定的其的临界值相比升高,并且LRRK2的表达与预先确定的其的临界值相比升高的情况下,示出受试者罹患有FTC的可能性。
在本发明的方法显示受试者可能为FTC的情况下,该受试者可以请医生来诊断自己是否罹患FTC。
<诊断方法>
本发明还提供一种受试者中的滤泡癌的诊断方法,其特征在于,包括检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达。
<治疗方法>
本发明进一步提供一种滤泡癌的治疗方法,包括检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达的步骤、和向该受试者施用治疗药物的步骤。
滤泡性甲状腺癌的治疗方法首选为手术,其次,在术后随访复查期间发现远处转移的情况下,进行体内放射性碘治疗,也可以进行使用分子靶向药物等的治疗。考虑患者及疾病的状态后,也可以进行将手术/放射性碘/分子靶向药物等适当组合的治疗。
作为可用于滤泡癌治疗的药剂,可列举例如:针对FAM19A2所编码的蛋白质(FAM19A2蛋白质)的特异性单克隆抗体。
有关FAM19A2蛋白质的功能的报道非常少,FAM19A2蛋白质对于滤泡癌的进展及转移的作用尚不明确。然而,FAM19A2蛋白质是类趋化因子蛋白质,针对本蛋白质的抗体可以抑制滤泡癌的进展及转移。特别是,滤泡癌特异性高表达的FAM19A2_Ex1-2在已知的FAM19A2的剪接变体中编码唯一的蛋白质,希望针对本蛋白质的抗体具有非常高的特异性。实际上,已有报道将针对与FAM19A2蛋白质的同源性非常高的FAM19A5蛋白质的特异性抗体作为可以用于诊断及治疗脑肿瘤的技术(日本特开2021-185151号)。
<检查药/试剂盒>
本发明还提供了一种示出受试者罹患FTC的可能性的检查药,其包含用于FAM19A2检测的引物或探针、或者抗体。
如上所述,受试者中的FAM19A2的表达通过检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2 mRNA或FAM19A2蛋白质来进行检测。
在想要检测FAM19A2 mRNA的情况下,本发明的检查药可以包含可通过PCR检测FAM19A2 mRNA的引物、或可通过杂交检测FAM19A2mRNA的探针。引物及探针的碱基序列能够基于本说明书的记载及本领域中的技术常识来适当确定。可以根据需要向引物及探针添加标记。另外,探针还可以与其它用于mRNA的检测的探针一同用作DNA阵列的一部分。
在想要检测FAM19A2蛋白质的情况下,本发明的检查药可以包含与FAM19A2蛋白质特异性结合的抗体或其抗原结合片段。可以根据需要向抗体或其抗原结合片段添加标记。
本发明还提供一种用于上述本发明的方法的试剂盒,所述试剂盒除上述本发明的检查药之外,还包括反应所需的试剂、缓冲液、及记载了包括标准值在内的信息的使用说明书。试剂盒中可以适当包括杂交所需的试剂、扩增反应所需的核苷酸、以及任选标记的二次抗体等。
在与FAM19A2表达的检测组合检测LRRK2表达的情况下,试剂盒可以还包括用于LRRK2的检测的引物或者探针、或抗LRRK2抗体。
【实施例】
以下,将列举实施例对本发明进行更详细说明,但本发明并不限定于这些实施例。
[实施例1在FTC中表达升高的转录]
使用来自由3名FTC患者得到的癌组织及相邻的正常滤泡组织的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本,通过与BMC Res Notes(2020)13:241同样的方法,进行表达的比较分析。
具体而言,将各FFPE样本制成20μm的切片,使用NucleoSpin(注册商标)totalRNAFFPE XS(Takarabio公司)提取RNA,使用用于转录组分析的新一代型微阵列Affymetrix Clariom D Assay(Thermo Fisher公司),进行全基因组的转录组分析。
其结果是:与正常组织相比,在FTC组织中,显示49.5倍的表达(转录),作为表达升高最大的转录,发现了相应的基因不明确的RNA。本RNA相当于Affymetrix TranscriptCluster(Affymetrix公司(现Thermo Fisher公司))中的ID:TC1200011039.hg.1。
将该RNA的碱基序列与用于其PCR的适当的引物的位置一并示于下方。
TC1200011039.hg.1:TTTGTACTTCAGGTGCACAGAATTGGATTAATAATAATCCGTGGCTTA
TAACATACTCTCAGCATTGGTAAT(序列号1)
Fw:GTACTTCAGGTGCACAGAAT(序列号2)
RvATACTCTCAGCATTGGTAAT(序列号3)
上述RNA来自编码FAM19A2的mRNA的外显子1和外显子2之间存在的内含子中的序列,因此,认为其可能是不编码蛋白质的非编码RNA或者进行剪接前的FAM19A2的前体mRNA。图1中示意性地示出第一个染色体上的FAM19A2基因及外显子的位置。箭头的位置处存在上述TC1200011039.hg.1的序列。
因此表明,上述未鉴定RNA以及FAM19A2可以作为滤泡性甲状腺癌的生物标志物。
并且,在本实施例中,与正常组织相比,在FTC组织中,显示17.9倍的表达(转录),作为表达升高第三位的转录,发现了LRRK2 mRNA。该结果与其它小组关于FTC组织中的LRRK2的表达亢进的报道一致(Clin Cancer Res(2008);14(11))。
[实施例2FTC中的FAM19A2_Ex1-2的mRNA表达量的分析]
FTC,特别是微小浸润型FTC与FA的形态学鉴别通常非常困难,不可否认在使用通过手术摘除的滤泡性肿瘤组织的新鲜标本进行分析时,其诊断也可能不准确。另一方面,如果使用实施福尔马林固定石蜡包埋(以下称为FFPE)后保存的病理样本,则可能获得手术后的随访复查的信息,因此,可以仅选择发现了远处转移的病例、即FTC的可能性非常高的病例来进行分析。
在本实施例中,针对首次手术时诊断为FTC,并在术后的随访复查期间中发现了远处转移的病例、诊断为FA的病例、及确认为PTC的病例,从FFPE组织中提取RNA,通过TaqManqRT-PCR分析FAM19A2_Ex1-2的mRNA表达量。以下示出用于本分析的Fw引物、Rv引物及FAM-TAMRA荧光标记探针的序列。
Fw:5’-AGGAGCATCGCTAGGTGTTG-3’(序列号4)
Rv:5’-ATCTCTTACTCATCCTGCAGCC-3’(序列号5)
探针:5’-FAM-CGCCACCGGGAAGCG-TAMRA-3’(序列号6)
为了进行比较,同时从与各肿瘤组织相邻的正常滤泡组织中同样地提取RNA,并用于分析。另外,同样地对作为内标的ACTB的mRNA表达量进行分析。ACTB分析使用TaqManGene Expression Assays Hs99999903_m1(Thermo Fisher公司制)。
FAM19A2_Ex1-2的表达量用以ACTB mRNA的表达量为内标的修正值的相对值表示。此时,为了方便起见,将1例正常甲状腺滤泡组织的修正值设为1。
其结果是:如图2及图3所示,例如,在将临界值设为40.5的情况下,在9例中,8例(89%)的FTC组织的FAM19A2_Ex1-2的表达量超过临界值。另一方面,超过临界值的FA病例在13例中仅有4例(31%)。另外,在PTC病例中,所分析的5例均低于临界值。
基于本实施例中得到的结果,将解释变量设为FTC组织和FA组织中的FAM19A2_Ex1-2的表达量,将作为二元分类变量的目标变量设为FA或FTC,并制作ROC曲线(图4)。
其结果,计算出曲线下面积(AUC)和95%信任区间分别为0.83、0.666-0.994。另外,将表达量的临界值设置为40.504时的敏感度和特异度分别为0.889和0.789。因此表明,FAM19A2_Ex1-2的表达量对于两种肿瘤的鉴别有效。
需要说明的是,同时同样地制作基于正常组织和FTC组织的数据的ROC曲线,并确认能够明确地进行识别(AUC=0.937,敏感度=0.889,特异度=1.000)。然而,由于临床上可以鉴别正常组织和FTC组织或FA组织,因此,如上所述的FA和FTC的鉴别更为重要。
[实施例3FTC中的FAM19A2 mRNA表达量的分析1]
使用可以作为从甲状腺滤泡性肿瘤组织(FTC3例及FA7例)及正常甲状腺滤泡组织(4例)中提取的总RNA购买到的市售样品(甲状腺滤泡性肿瘤组织从ORIGENE公司获得,正常甲状腺滤泡组织从BioChain公司、Takarabio公司及Thermo Fisher公司获得),利用TaqManPCR法,测定每个组织中的FAM19A2_Ex1-2 mRNA的表达量。
首先,针对每种样品,将1μg RNA在20μl逆转录溶液内逆转录,制备cDNA。该逆转录反应使用PrimeScriptTM RT reagent Kit(Perfect Real Time)(Takarabio公司制),反应条件按照制造商的说明书设置。
接着,将所述cDNA用RNase-free无菌蒸馏水稀释16倍,使用2μl该稀释液,通过TaqMan qPCR法,半定量分析人FAM19A2_Ex1-2的表达量。同样地对人ACTB(β肌动蛋白基因)mRNA的表达量进行半定量分析。
关于FAM19A2_Ex1-2 mRNA的相对表达量,可以将通常用于基因表达量修正的持家基因、例如ACTB及GAPDH的mRNA等作为内标,通过2-ΔΔCt法来计算。在本实施例中,将ACTBmRNA作为内标来计算FAM19A2_Ex1-2 mRNA的相对表达量。需要说明的是,作为识别这些mRNA的引物及探针,使用以下的试剂。
人FAM19A2_Ex1-2:TaqMan Gene Expression Assays Hs06596816_m1(ThermoFisher公司制)
人ACTB:TaqMan Gene Expression Assays Hs99999903_m1(Thermo Fisher公司制)
另外,为了进行比较,同样地通过TaqMan qPCR对包括目前已知的FAM19A2 mRNA的全部剪接变体在内的表达量进行分析。此时,作为引物及探针,使用TaqMan GeneExpression Assays Hs00698713_m1(Thermo Fisher公司制)。
其结果,如图5所示,关于FAM19A2的全剪接变体的表达,同样是FA及正常组织(Normal)中表达低,相对于ACTB的相对表达值为约4.5以下,而FTC中为5以上,这表明能够明确识别FTC与FA及正常组织。
并且,关于FAM19A2_Ex1-2 mRNA的表达,在FA及正常组织(Normal)中,相对于ACTB的相对表达值为约12以下,而在FTC中显示出超过40的相对表达值,这表明可以设置更可靠的临界值进行更明确识别。
[实施例4FTC中的FAM19A2 mRNA表达量的分析2]
在文部科学省研究费助成事业的“队列/生物样本支持平台”(http://cohort.umin.jp/)的支持下,从神奈川县立癌症中心收集到甲状腺肿瘤队列的甲状腺组织,使用从这些组织中得到的RNA,实施与实施例3同样的表达量分析。
其结果是:如图6所示,无论FAM19A2的表达(图6的A)还是TC1200011039.hg.1的表达(图6的B),与FA及正常组织相比,FTC中均确认到表达显著升高。
[实施例5FTC中的FAM19A2 mRNA表达量的分析3]
关注FAM19A2的mRNA中的FAM19A2_Ex1-2的表达,并探讨了FTC中的表达与良性肿瘤(FA)相比是否具有显著性。
使用来自可从NCBI的Sequence Read Archive(SRA)数据库获得的数据集(SRAaccession No.ERP012979)(https://trace.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/sra/?study=ERP012979)的、与滤泡癌(FTC)、滤泡状腺癌(FA)、作为PTC亚型的一种的滤泡型乳头状癌(PTC-FV)、乳头状癌(PTC)的病例的肿瘤组织、及在各病例中成对的正常滤泡组织相关的NGS数据,进行FAM19A2_Ex1-2的表达量的比较分析。
使用Transcripts Per Million(TPM)作为表达量的指标。按照以下的流程导出TPM。首先,以SRA形式下载上述数据,然后,通过fastq-dump将其转换为FASTQ形式。对得到的FASTQ文件实施基于FastQC的质量检查,然后,使用hisat2绘制人基因组序列图谱。此时,使用NCBI的GRCh38作为参考基因组序列。
使用samtools的功能,将通过绘制图谱得到的SAM形式的数据转换为BAM形式并排序之后,使用stringtie制作包括基因表达信息的GTF文件。通过参考该GTF文件,得到目标基因,即FAM19A2_Ex1-2的TPM(与每转录1kb的读取总数的总和除以106后的系数相除后得到的修正值)的信息。需要说明的是,为了进行比较,也同样地导出目前已知的FAM19A2mRNA的全部剪接变体(同种型)的TPM的合计。
将正常组织和FTC组织中的FAM19A2的全部同种型或FAM19A2_Ex1-2的表达、及正常组织和FA组织中的FAM19A2的全部同种型或FAM19A2_Ex1-2的表达的结果(TPM)分别示于表1及2。如表1所示,FAM19A2_Ex1-2在正常组织中几乎不表达,而在FTC组织中,全部同种型的表达升高,FAM19A2_Ex1-2在全部同种型中也以很大比例表达,其结果,在检测FAM19A2_Ex1-2的表达的情况下,与检测全部的同种型的表达的情况相比,T/N比(FTC/N)显著地高。另一方面,如表2所示,与正常组织相比,在FA组织中,FAM19A2的全部同种型及FAM19A2_Ex1-2的表达均升高,但并未显示FTC中发现的FAM19A2_Ex1-2的高比例的表达示。
【表1】
【表2】
接下来,将各肿瘤和与之成对的正常组织中的FAM19A2_Ex1-2mRNA表达量进行比较,结果,正常甲状腺组织中的FAM19A2_Ex1-2的TPM值在全部例子中均低于10,但FTC组织的TPM在19例中有7例(37%)为10以上。另一方面,在FA中,18例中仅1例(5.7%)的TPM为10以上。在PTC中,27例中仅2例(7.4%)的TPM为10以上。将各甲状腺肿瘤的病例数的详细内容和结果示于表3。
如上所述,在被诊断为FTC的病例的肿瘤组织中,与被诊断为FA及PTC的肿瘤组织相比,发现FAM19A2_Ex1-2 mRNA的表达升高的倾向。
【表3】
甲状腺组织 | 病例数 | TPM>10的病例数 |
滤泡状腺癌 | 18 | 1(5.7%) |
滤泡癌 | 19 | 7(37%) |
滤泡型乳头状癌 | 11 | 2(18%) |
乳头状癌 | 27 | 2(7.4%) |
[实施例6FTC中的LRRK2表达量的分析]
本发明人通过实施例1的阵列分析发现,LRRK2 mRNA在FTC中的表达也是亢进的,其结果与其它小组的报道一致。
在本实施例中,使用来自实施例3中使用的FTC组织、FA组织及正常的甲状腺组织的市售RNA样品,测定LRRK2的表达,并与实施例3中分析得到的FAM19A2_Ex1-2的表达进行比较。
LRRK2的表达量使用TaqMan Gene Expression Assays Hs01115057_m1(ThermoFisher公司制)作为相对于ACTB的表达的相对值来计算。
其结果是:如图7所示,关于LRRK2,在FTC组织中,同样发现了其表达与正常组织、及除了1例之外的FA组织相比升高的倾向,但确认到图5中所示的FAM19A2_Ex1-2的表达的升高更加显著且稳定。因此证明了,FAM19A2_Ex1-2作为滤泡性甲状腺癌的生物标志物比LRRK2更加优异。
[实施例7FTC中的LRRK2的mRNA表达量的分析]
使用从FTC组织(n=28)、FA组织(n=29)、PTC组织(n=13)及正常的甲状腺组织(n=52)的FFPE样品中得到的RNA,测定并分析LRRK2的表达。
LRRK2的表达通过与实施例6同样的方法进行分析。另外,作为内标,通过与实施例2同样的方法,实施ACTB的mRNA表达分析,LRRK2的表达量作为相对于ACTB的表达量的相对值来计算。
其结果是:如图8所示,关于LRRK2,在FTC组织中,也发现了其表达与正常组织、及FA组织相比升高的倾向。
在将临界值设为0.574的情况下,LRRK2的表达量在28例中的20例(71.4%)的FTC组织中超过临界值。另一方面,超过临界值的FA病例在29例中仅有6例(20.7%)。另一方面,在PTC病例(13例)中,也发现了LRRK2的表达升高的倾向。另一方面,在PTC病例(13例)中,发现了LRRK2升高的倾向。
基于本实施例中得到的结果,将解释变量设为FTC组织和FA组织中的LRRK2的表达量,将作为二元分类变量的目标变量设为FA或FTC,并制作ROC曲线,结果发现,在FTC和FA的比较中,计算出的曲线下面积(AUC)和95%信任区间分别为0.746、0.614-0.878(图9)。另外,将表达量的临界值设置为0.574时的特异度和敏感度分别为0.793和0.714。因此表明,LRRK2表达量对于FTC和FA的鉴别也是有效的。
另一方面,在PTC中,FAM19A2_Ex1-2的表达不升高(图2、图3),但LRRK2的表达发现升高的倾向,因此,在FTC特异性表达方面,可以认为FAM19A2_Ex1-2比LRRK2更加优异。但是,本实施例的结果表明,通过联用FAM19A2_Ex1-2和LRRK2,可以开发更加优异的生物标志物。
产业适用性
目前,当怀疑甲状腺癌时,通过使用注射针头大小的针头,进行穿刺抽吸细胞诊断来进行病理检查,但病理检查不一定对FTC的诊断有用。通过利用本发明,对于明确诊断为PTC(占整体的90%)的病例以外的病例,可能具有超越细胞诊断的诊断价值。
目前,正在共同开发使用RNA的新型癌症基因panel检查设备,本发明中的生物标志物RNA有望作为新的检查项目并入这种panel中。
本说明书中引用的全部刊行物、专利及专利申请直接通过引用并入本说明书。
序列表
<110> 学校法人日本医科大学
公立大学法人大阪
<120> 滤泡性甲状腺癌特异性标志物
<130> PH-9313-PCT
<150> JP 2021-057814
<151> 2021-03-30
<160> 6
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 72
<212> DNA
<213> 智人
<400> 1
tttgtacttc aggtgcacag aattggatta ataataatcc gtggcttata acatactctc 60
agcattggta at 72
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人造
<220>
<223> 正向引物
<400> 2
gtacttcagg tgcacagaat 20
<210> 3
<211> 20
<212> DNA
<213> 人造
<220>
<223> 反向引物
<400> 3
atactctcag cattggtaat 20
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 人造
<220>
<223> 正向引物
<400> 4
aggagcatcg ctaggtgttg 20
<210> 5
<211> 22
<212> DNA
<213> 人造
<220>
<223> 反向引物
<400> 5
atctcttact catcctgcag cc 22
<210> 6
<211> 15
<212> DNA
<213> 人造
<220>
<223> 探针
<400> 6
cgccaccggg aagcg 15
Claims (9)
1.一种受试者中的滤泡癌(Follicular thyroid cancer,FTC)的检测方法,其特征在于,
检测来自受试者的生物学样品中的FAM19A2的表达。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
受试者中的FAM19A2的表达在与标准值相比高的情况下示出受试者为滤泡癌的可能性。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,
FAM19A2的表达为FAM19A2 mRNA的表达。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,
FAM19A2的表达为向包含FAM19A2基因的外显子1及外显子2的mRNA或mRNA前体的转录。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,
FAM19A2的表达为FAM19A2蛋白质的表达。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中,
所述方法包括:按照绝对值或相对值计算FAM19A2的表达,并将其与临界值进行比较。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中,
生物学样品为甲状腺组织。
8.一种示出受试者罹患滤泡癌的可能性的检查药,其中,
所述检查药包含用于FAM19A2检测的引物或探针、或者抗体。
9.一种用于权利要求1至7中的任一项所述的方法的试剂盒,其中,
所述试剂盒包含权利要求8所述的检查药和用于反应的试剂和/或缓冲液。
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