JP2002136300A - 白血病キメラ遺伝子の検出方法 - Google Patents
白血病キメラ遺伝子の検出方法Info
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Abstract
検出方法を提供する。 【解決手段】Major−bcr/abl、minor
−bcr/abl、PML/RARα及びAML1/M
TG8の白血病キメラ遺伝子を検出する方法であって、
当該検出を可能とする領域を含むPCR増幅産物を与え
るように設定した上記各白血病キメラ遺伝子に特異的な
各プライマーセット及び当該検出を可能とする上記各白
血病キメラ遺伝子に特異的な各プローブを利用したリア
ルタイムPCR法に従い検出することからなり、上記各
プライマーセット及び各プローブはいずれもひとつのP
CR条件下において同時に作動可能であるように設定さ
れていることを特徴とする白血病キメラ遺伝子の検出方
法。
Description
の検出方法に関する。より詳細には本発明は複数存在す
る白血病キメラ遺伝子の有無を迅速にスクリーニングで
きる系として、また白血病のスクリーニング系として有
用な検出方法に関する。
療法の選択及び予後と密接に関係している為、白血病の
診断には規則的染色体転座の検出が必須である。
るが、これは、熟練した検査員と1週間以上の解析時間
を必要とする。また、検体から十分量のメタフェーズが
得られないことにより解析が行えないことも希ではな
い。
他、分子生物学的手法によっても検出可能である。例え
ば、多くの染色体転座は融合遺伝子(キメラ遺伝子)/
転写産物を生成することから、染色体転座の検出には、
かかるキメラ遺伝子/転写産物の検出に有力な方法であ
る逆転写酵素を用いたRT−PCR(reverse transcri
ptase-polymerase chain reaction)が有用である。
ては、Major−bcr/abl(M−bcr/ab
l)、minor−bcr/abl(m−bcr/ab
l)、micro−bcr/abl(μ−bcr/ab
l)、PML/RARα、AML1/MTG8、TEL
/AML1、E2A/PBX1、CBFβ/MYH1
1、MLL/AF4及びMLL/AF9が挙げられる
が、これらは例えば以下の文献等に教示されている:Le
ukemia and Lymphoma, 14, 341-346 (1994);Br.J.Haem
atol.,103, 1104-1105 (1998);Leukemia and Lymphom
a, 8, 253-260 (1992);Blood, 82, 1270-1276 (199
3);Leukemia, 10, 991-993 (1996);Leukemia and Lym
phoma, 26, 57-65 (1997);Blood, 83, 1750-1756 (199
4);Blood, 92, 810-821 (1998);Leukemia, 13, 1519-
1524 (1999)。
患者の検体量が少量ですむ、特別な技術を要しない、結
果を得るのに短時間ですむ等の利点を有する。また、P
CR法は、検査室間での標準化も可能である。しかしな
がら、今までPCR法は白血病特有のキメラ遺伝子をス
クリーニングすることによる白血病診断には不向きであ
ると考えられていた。これは、白血病には測定対象とな
るキメラ遺伝子が多数存在し、それらを検出するために
は、個々のキメラ遺伝子に対応して各々異なったプライ
マーセット、反応チューブ、温度条件等の検出条件の設
定が必要とされることにある。
−PCR法が提案されている(Blood, 92(2), 574-588
(1998) )。当該方法によれば29種のキメラ遺伝子の
検出が可能であるが、8回ものPCRと電気泳動による
検出が必要とされるため煩雑という欠点がある。
異的検出を同時に行う定量的PCR法としてリアルタイ
ムPCR法(real-time PCR; Proc. Natl. Acad. Sci.,
88,7276-7280 (1991); 特表平6−500021号公報
等)が知られており、当該分野においては、bcr/a
bl(International J. Cancer, 86, 741-746 (200
0))、AML1/MTG8(Leukemia, 14, 329-335 (2
000))或いはPML/RARα(Leukemia, 14, 324-32
8 (2000))等の白血病キメラ遺伝子の定量に基づく、微
小残存病変(MRD)の定量に主として応用されてきて
いる。
病キメラ遺伝子を同時に迅速にスクリーニングする方法
を提供することを目的とする。より詳細には、多数ある
白血病キメラ遺伝子を同一条件下で同時に検出すること
によって、RNA抽出からデータ解析までが数時間で実
施可能である白血病キメラ遺伝子の新規検出方法を提供
するものである。
解決すべく日夜研究を重ねた結果、特定のプライマーセ
ット及びプローブを用いることによって上記検出系を構
築することが可能であることを見出し、かかる知見に基
づき本発明を完成した。
/abl(M−bcr/abl)、mimor−bcr
/abl(m−bcr/abl)、PML/RARα及
びAML1/MTG8の白血病キメラ遺伝子を検出する
方法であって、当該検出を可能とする領域を含むPCR
増幅産物を与えるように設定した上記各白血病キメラ遺
伝子に特異的な各プライマーセット及び当該検出を可能
とする上記各白血病キメラ遺伝子に特異的な各プローブ
を利用してリアルタイムPCR法に従い検出することか
らなり、上記各プライマーセット及び各プローブはいず
れもひとつのPCR条件下において同時に作動可能であ
るように設定されていることを特徴とする白血病キメラ
遺伝子の検出方法である。
測定対象である白血病キメラ遺伝子としてmicro−
bcr/abl(μ−bcr/abl)、TEL/AM
L1、E2A/PBX1、CBFβ/MYH11、ML
L/AF4及びMLL/AF9からなる群から選択され
る1又は2以上を更に包含するものである。当該検出法
は、前述するプライマーセット及びプローブに加えて、
ひとつのPCR条件下において同時に作動可能であるよ
うに設定されてなる、上記各白血病キメラ遺伝子の検出
を可能とする領域を含むPCR増幅産物を与えるように
設定した上記各白血病キメラ遺伝子に特異的な各プライ
マーセット及び上記PCR増幅産物の検出を可能とする
上記各白血病キメラ遺伝子に特異的な各プローブを用い
て行うことができる。
CR条件として95℃−15秒のデナチュレーション工
程、60℃−60秒のアニーリング工程及びDNA伸長
反応工程を採用し、プライマーセットとプローブとし
て、検出対象の遺伝子に応じて図1に示されるプライマ
ーセットとプローブを採用してなるものを包含するもの
である。
ムPCR法に従う白血病キメラ遺伝子の検出用キットを
提供する。当該白血病キメラ遺伝子の検出用キットは、
検出対象の遺伝子に応じて、前述の検出方法において用
いられるプライマーセット及びプライマーを有効成分と
して含有するものである。
キメラ遺伝子を同時に同一条件下で検出することがで
き、更にそれらの遺伝子の定量も可能である。このため
本発明の検出系は、白血病の迅速なスクリーニング系と
して、またMRD検査に好適に使用できる。特に本発明
は白血病の診断(白血病キメラ遺伝子の検出)に際して
多量の検体を短時間で処理するのに適しており、例えば
実施例に示すようにRNA抽出からデータ取得までに数
時間しかかからない。
ーセット及びプローブを設定することによって、上記1
0種の白血病キメラ遺伝子以外にさら白血病関連遺伝子
であるWT1(Blood, 84, 3071-3079 (1994))や内在
性コントロール遺伝子としてのGAPDH(Glyceralde
hyde-3-phosphate dehydrogenase)を検出することがで
きる。このため、これらの各種プライマーセット及びプ
ローブを適宜選択して利用することによって、白血病の
因子をより詳細に検出できるスクリーニング系を提供す
ることができる。
マーセットとプローブを合わせて使用することによっ
て、10種の白血病キメラ遺伝子と上記WT1遺伝子及
びGAPDHの同時検出も可能である。
としての利用に際しては、必ずしもこれらの全てを検出
する必要はない。白血病に関しては多くの染色体転座が
報告されているが、急性白血病で頻繁に検出される転座
は限られており、急性骨髄性白血病(AML)で最もよ
く出現する4種の染色体転座はt(8;21)、inv
(16)、t(15;17)及びt(9;22)であっ
て、これがAML症例の1/3を占めている。また、t
(12;21)、t(1;19)及びt(9;22)と
いった染色体転座は小児及び成人急性リンパ系白血病の
症例の1/4で検出される。これらの染色体転座はその
臨床的意義が定まっているため、現在の治療においては
これらの染色体転座の有無を検出するだけで十分ともい
える。従って、白血病のスクリーニング系においては、
これらの染色体転座の検出に対応するM−bcr/ab
l、m−bcr/abl、PML/RARα及びAML
1/MTG8の白血病キメラ遺伝子、更にTEL/AM
L1、E2A/PBX1及びCBFβ/MYH11の白
血病キメラ遺伝子の検出が有用である。
酸、ペプチド、塩基配列、核酸、制限酵素、その他に関
する略号による表示は、IUPAC及びIUPAC−I
UBによる命名法又はその規定、及び「塩基配列又はア
ミノ酸配列を含む明細書等の作成のためのガイドライ
ン」(平成9年3月、特許庁調整課審査基準室)に従う
ものとする。
出方法は、特定のプライマーセット及びプローブの利用
を必要とするものであり、これらを利用する限りにおい
て、核酸の増幅方法や核酸の検出方法として、リアルタ
イムPCR法に拘泥されることなく、公知もしくは将来
得られ得る各種の方法を広く採用することができる。
蛍光標識したプローブを利用することによって、蛍光共
鳴エネルギー移動(FRET)に基づいて目的のPCR
増幅産物をリアルタイムに検出することを可能とする各
種の方法を制限なく挙げることができる。より具体的に
は、いわゆるリアルタイムPCR法(Proc. Natl. Aca
d. Sci., 88, 7276-7280 (1991); 特表平6-500021号公
報等)として知られている方法(以下、本明細書におい
て「汎用リアルタイムPCR法」という。)或いはライ
トサイクラー(LightCycler)ハイブリダイゼーション
フォーマット(Biotechniques, 22, 176-181 (1997))
として知られている方法(以下、本明細書において「ラ
イトサイクラーハイブリダイゼーションフォーマット
法」という。)等を挙げることができる。
ーブとしてレポーター蛍光色素とクエンチャー蛍光色素
を同一のプローブ内に結合させてなる蛍光標識プローブ
を利用するものであって、プローブの分解に伴い抑制さ
れていたレポーター蛍光色素の蛍光強度が増加すること
により増幅産物の検出が可能となるものである。後者の
ライトサイクラーハイブリダイゼーションフォーマット
法は、検出対象である増幅産物に隣接して結合するよう
に設計された2つのプローブを利用するものである。こ
れら2つのプローブは一方にドナー蛍光色素を、他方に
アクセプター蛍光色素を結合した蛍光標識プローブであ
って、2つのプローブが近接して増幅産物に結合した際
に起こる蛍光共鳴エネルギー移動により増幅産物の検出
が可能となるものである。
した10種の白血病キメラ遺伝子のうち少なくともM−
bcr/abl、m−bcr/abl、PML/RAR
α及びAML1/MTG8の白血病キメラ遺伝子の検出
を可能とする領域を含むPCR増幅産物が得られるよう
に設定されている。なお、本発明のプライマーセット
は、更に必要に応じてその他の白血病キメラ遺伝子であ
るTEL/AML1、E2A/PBX1、CBFβ/M
YH11、MLL/AF4及びMLL/AF9、並びに
白血病関連遺伝子であるWT1遺伝子や内在性コントロ
ール遺伝子であるGAPDH、からなる群から選ばれる
少なくとも1種の遺伝子の検出を可能とする領域を含む
PCR増幅産物が得られるように設定されてなるプライ
マーセットを含んでいてもよい。上記において「遺伝子
の検出を可能とする領域」は、当該検出対象の遺伝子に
固有の配列を含むように任意に設定できる。キメラ遺伝
子の検出には、かかる領域としてキメラを構成する異遺
伝子の接合領域を用いることができる。すなわちキメラ
遺伝子の検出に用いられるプライマーセットとしては、
上記接合領域を含むPCR増幅産物が得られるように、
当該接合領域を挟むようにして設定した、キメラの片方
の遺伝子に特異的なフォワードプライマーとキメラの他
方の遺伝子に特異的なリバースプライマーからなるもの
を用いることができる。
500程度の塩基長からなるPCR増幅産物を与えるよ
うに設定できる。フォワードプライマーとリバースプラ
イマーからなる各プライマーセットは、標的遺伝子に特
異的であるように設定され、通常18〜30程度の塩基
数を有する塩基配列からなることができる。
伝子が同じである同一キメラであっても各遺伝子の接合
位置が異なる複数のタイプが存在し、例えばPML/R
ARαには、大きく分けて3種類のタイプが存在するこ
とが知られている(直江知樹, 日常診療と血液, 8(2),
167-171 (1998))。このような場合、1つのプライマー
セットの使用では、接合位置の違いに応じて増幅される
遺伝子の大きさに違いが生じ、それがPCR効率に影響
を及ぼすため、全タイプのキメラ遺伝子が検出できない
という場合が生じる。このようなキメラ遺伝子を検出す
るためには、個々のいずれのタイプのキメラ遺伝子に対
しても所望の大きさの増幅産物が得られるように、複数
のフォワード乃至リバースプライマーからなる混合プラ
イマーセットを用いることが好ましい。
子としての上記PCR増幅産物と特異的にハイブリダイ
ズし当該増幅産物の特異的検出を可能とするように設定
される。当該プローブは、通常20〜30程度の塩基か
らなることができる。尚、ライトサイクラーハイブリダ
イゼーションフォーマット法を採用する場合に用いる2
つのプローブは、標的遺伝子であるPCR増幅産物の塩
基配列に、両者が通常1〜5塩基程度の間を隔てて隣接
してハイブリダイズするように設定される。
検出に利用されるために、任意の蛍光色素で標識されて
いることが好ましい。例えば、前述する汎用リアルタイ
ムPCR法において用いられるレポーター蛍光色素とし
ては、6−カルボキシ−フルオレッセン(FAM)等の
フルオレッセン系蛍光色素を、クエンチャー蛍光色素と
しては、6−カルボキシ−テトラメチル−ローダミン
(TAMRA)等のローダミン系蛍光色素を制限なく利
用できる。これらの色素は公知であり商業的に入手する
ことができる。また、かかる色素はプローブ導入用キッ
トとしても市販されており、これを使用すれば常法に従
って簡単にプローブに導入することができる。これら蛍
光色素のプローブへの結合位置は特に制限はないが、通
常、プローブの両端にこれらの蛍光色素を結合すること
ができる。尚、ライトサイクラーハイブリダイゼーショ
ンフォーマット法の蛍光標識プローブに用いられる蛍光
色素も同様に特に制限はなく、簡便には、ドナー蛍光色
素としてはフルオレッセンが、またアクセプター蛍光色
素としては「LCRed640」(LightCycler; ベー
リンガーマンハイム社)が好適に利用できる。
トとプローブは、リアルタイムPCR法において任意の
ひとつのPCR条件下において同時に作動可能であるよ
うに設定されていることが重要である。かかる所望のプ
ライマーセットとプローブを設定するにあたっては、プ
ライマー及びプローブの結合位置(乃至配列中に含まれ
るGC含量)、塩基長、融解温度(Tm)及び増幅産物
の大きさなどを指針とすることができる。指針として特
に好ましくは融解温度(Tm)であり、具体的にはプラ
イマーとしては融解温度(Tm)が50〜65℃程度の
範囲にあるものを、またプローブとしては上記プライマ
ーの融解温度よりも約10℃程度高い範囲にあるものを
選択設定することができる。
チュレーション条件として95℃−15秒、アニーリン
グ及びDNA伸長反応条件として60℃−60秒を採用
することが好ましい。この条件下で上記10種の白血病
キメラ遺伝子並びにWT1遺伝子及びGAPDHの全て
について効率的検出を可能とする所望のプライマーセッ
ト及びプローブの具体例は、図1に示すとおりである。
尚、図1中、「Forward」とはフォワードプライマー、
「Reverse」とはリバースプライマー、「TaqMan」とは
プローブを意味する。またプローブの配列中、「FAM」
はレポーター蛍光色素として用いる6−カルボキシ−フ
ルオレッセン、「TAMRA」はクエンチャー蛍光色素とし
て用いる6−カルボキシ−テトラメチル−ローダミンで
ある。
下において同時に作動可能である」とは、ひとつのPC
R条件の下で各測定系が良好な測定感度を与えることを
意味する。当該分野で所望の測定感度を与えるコピー数
としては1チューブあたり数十コピーを挙げることがで
きる。例えば、図1に示すプライマーセット及びプロー
ブによれば、1チューブあたり20コピーまでの測定感
度を少なくとも有することが確認されている。
上記特定のプライマーセット及びプローブを利用する点
を除けば、通常のリアルタイムPCR法(広義)に従っ
て常法により実施することができる。かかるリアルタイ
ムPCR法(上記汎用リアルタイムPCR法及びライト
サイクラーハイブリダイゼーションフォーマットを含
む)を実施するための装置や機器及びキットはいずれも
市販されており、本発明においてもかかる市販品を好適
に利用することができる。尚、当該リアルタイムPCR
法において、デナチュレーション、アニーリング及びD
NA伸長反応の各反応条件は、上記プライマーセット及
びプローブの設定条件に一致していることが必要であ
り、前述の条件を好適に使用することができる。その他
の操作及び手法は常法に従うことができる。
作、例えば、RNAの抽出、DNA又はDNA断片の合
成、切断、削除、付加又は結合を目的とする酵素処理、
RNA又はDNAの単離、精製、複製、選択、増幅など
はいずれも常法に従うことができる(分子遺伝学実験
法、共立出版(株)1983年発行;PCRテクノロジ
ー、宝酒造(株)1990年発行等参照)。またこれら
は必要に応じて適宜常法に従って修飾して用いることも
できる。更に、増幅産物等の塩基配列を決定する場合に
も、公知もしくは将来得られ得る各種の方法を広く採用
することができる(例えばサイクルシークエンシング
法:服部正平、「PCRを用いた直接塩基配列決定法」
実験医学(増刊)新PCRとその応用、29−35頁
(1997)、羊土社等)。
実施するにあたっては、上記特定のプライマーセット及
びプローブを有効成分として含む白血病キメラ遺伝子検
出用キットを利用するのが好ましい。当該キットは、1
0種の白血病キメラ遺伝子、具体的にはM−bcr/a
bl、m−bcr/abl、μ−bcr/abl、PM
L/RARα、AML1/MTG8、TEL/AML
1、E2A/PBX1、CBFβ/MYH11、MLL
/AF4及びMLL/AF9の白血病キメラ遺伝子の中
でも、少なくともM−bcr/abl、m−bcr/a
bl、PML/RARα及びAML1/MTG8の白血
病キメラ遺伝子が検出できるように設計されたプライマ
ーセット及びプローブを含むことが好ましい。さらに当
該検出用キットには、所望に応じてTEL/AML1、
E2A/PBX1、CBFβ/MYH11、MLL/A
F4及びMLL/AF9からなる群から選択される白血
病キメラ遺伝子、またはWT1遺伝子及びGAPDHの
少なくとも1種の遺伝子についての検出用プライマーセ
ット及びプローブを含ませることができる。尚、これら
のプライマーセット及びプローブは、上記白血病キメラ
遺伝子の検出と同一条件下で作動可能なように設定され
ることが好ましい。当該キットには、さらにリアルタイ
ムPCR法を実施する際に必要とされる他の任意成分を
包含させることができる。
遺伝子の存在が想定される生体成分を検体として、それ
に含まれ得る白血病キメラ遺伝子を1度に非常に簡便に
かつ迅速に定性乃至定量分析することができ、白血病罹
患の有無の診断のみならず、白血病の分類やMRD解析
等に関して有用な情報を取得することができる。
に説明する。但し、本発明はこれらに何ら限定されるも
のではない。実施例1 (1)プライマーとプローブの設計 検出対象として選択した10種のキメラ遺伝子(M-bcr/
abl, m-bcr/abl, μ-bcr/abl, PML/RARα, AML1/MTG8,
TEL/AML1, E2A/PBX1, CBFβ/MYH11, MLL/AF4,MLL/AF9)
及びWT1遺伝子並びに内在性コントロール遺伝子とし
てのGAPDH遺伝子の特異的増幅と検出を可能とする
プライマーセット及びプローブについて、複数の候補物
を設計し、合成した。
デナチュレーション条件:95℃−15秒及びアニーリ
ング及びDNA伸長反応条件:60℃−60秒を採用
し、この条件下で、上記全ての遺伝子が1度に効率的に
検出できるような所望のプライマーセット及びプローブ
をそれぞれ選択した。
イマーセット及びプローブの配列を図1に示す。なお、
CBFβ/MYH11遺伝子のプライマーセット及びプローブと
しては、図1に記載するNo.1とNo.2のうち、No.1のセッ
トを選択した。
マー、「Reverse」とはリバースプライマー、「TaqMa
n」とはプローブを意味する。また各プローブは、リア
ルタイムPCR法に適用するために、常法に従ってレポ
ーター蛍光色素及びクエンチャー蛍光色素で両端が蛍光
標識(FAM:6−カルボキシ−フルオレッセン、TAMRA:
6−カルボキシ−テトラメチル−ローダミン)されてい
る。
イマー及びプローブの位置(各GeneBank番号で特定され
る既知配列上の位置)(図1中、「position」として示
す)、並びに融解温度(Tm)を示す。なお、PML/R
ARα、CBFβ/MYH11及びMLL/AF9とい
った白血病キメラ遺伝子については、キメラを構成する
異遺伝子の接合位置が異なる複数のタイプが存在するた
め、それを考慮して、複数のフォワード若しくはリバー
スプライマーからなる混合プライマーセットを用いた。
びcDNAを常法に従って下記の方法により調製した。 RNAの調製:白血病細胞株から抽出したトータル
RNAをカラム(QIAampRNA Blood Mini Kit; QIAGEN
社)に吸着させ、カラムを洗浄後、吸着したRNAをD
EPC水(diethylpyrocarbonate treated distilled a
nd deionized water)で溶出した。RNAの濃度と純度
は、吸光度A260nm/A280nmの比で確認した。 cDNAの調製:上記で得られたトータルRNA2
μgを、500ngのランダムプライマー、200ユニ
ットの逆転写酵素(SuperScript II; GIBCO社)、40
ユニットのRNase阻害剤(GIBCO社)及び1mM
dNTPを含む45μlの反応液中で逆転写して調製し
た。
イマーとリバースプライマー各7.5pM、プローブ(T
aqMAN probe)5pM及びユニバーサル・マスターミッ
クス(TaqMAN Universal PCR Master Mix; PE Biosyste
ms社)12.5μlを、DEPC水に加えて全量を25
μlとした。PCR反応は、最初に50℃で2分間、9
5℃で2分間かけてTaqポリメラーゼを活性化し、次
いで95℃−15秒のデナチュレーション工程、及び6
0℃−60秒のアニーリング及びDNA伸長反応工程を
1サイクルとして、これを計50サイクル行うことによ
り実施した。プローブに由来して増幅産物が発する蛍光
強度を7秒毎に測定し(PRISM7700; PE Biosystems
社)、同機器付属のソフトウエアー(Seqquence Detect
ion System ver.1.63)によりデータ解析を行った。
ルのPCRプレートを用いて行った。PCRプレートの
各ウエルには、検体として上記cDNAの他、陰性コン
トロール(distilled adn deionized water:ddw)、陽
性コントロール(各キメラ遺伝子のスタンダード標品
(1000コピー/ウエル)、WT1遺伝子のスタンダード
標品(1000コピー/ウエル)、GAPDH遺伝子のスタ
ンダード標品(10000コピー/ウエル))及び逆転写コ
ントロール(GAPDHmRNA(10000コピー/ウエ
ル)を、検体を逆転写する時に同時に逆転写したcDN
A)を配置し、上記と同様にしてPCR反応を行った。
各遺伝子のスタンダード標品は下記のようにして調製し
た。 <スタンダード標品の調製>白血病細胞株から調製した
上記cDNAを(1)で調製したプライマーセットを用
いてPCR増幅し、pCRIIベクター(Invitrogen
社)に組み込んだ。各キメラ遺伝子、WT1遺伝子又は
GAPDH遺伝子からなる目的遺伝子を組み込んだベク
タープラスミドを大腸菌JM109にトランスフェクト
してLB培地で培養し、市販キット(QIAGEN Plasmid M
axi kit; QIAGEN社)により精製した。所望遺伝子を含
む各プラスミドのコピー数は、DNA濃度(吸光度A2
60nm)とプラスミドDNAの分子量から計算した。
産物(k)及びGAPDH遺伝子転写産物(l) のPCR増
幅プロフィールを図2〜3に示す。図2〜3の各グラフ
中、黒四角で示すプロットが白血病細胞株についての結
果である。尚、図2〜3において縦軸は蛍光強度(ΔR
n)を、横軸はPCRのサイクル数を示す。図2〜3の
各グラフ中に併記する●のプロットは後述する染色体異
常が確認されている臨床検体における結果であり、▲の
プロットは健常者検体(健常人白血球)における結果で
ある。この結果から、白血病キメラ遺伝子の発現が知ら
れている白血病細胞株(陽性対照)において蛍光強度の
上昇がみられたのに対し、健常人の白血球では上昇がみ
られず、測定対象である白血病キメラ遺伝子に特異的に
反応していることが確認された(交叉反応性は認められ
なかった。)。
はよい相関(correlation efficiency: Ce)を示した:
M-bcr/abl Ce=0.998, m-bcr/abl Ce=0.998, μ-bcr/a
bl Ce=0.999, PML/RARαCe=0.998, AML1/MTG8 Ce=0.
999, TEL/AML1 Ce=0.997, E2A/PBX1 Ce=0.999, CBFβ
/MYH11 Ce=0.996, MLL/AF4 Ce=0.997, MLL/AF9 Ce=
0.994,WT1 Ce=0.996, GAPDH Ce=0.997。
株における検出結果を表1に示す。
lは、当該キメラ遺伝子の発現が確認されているK56
2、MEG−O1及びKU−812の細胞株において検
出された(Blood, 87, 5213-5217 (1996))。PML/
RARαは、その発現が確認されているNB−4で検出
された。AML1/MTG8は、当該キメラ遺伝子の発
現が確認されているKasumi−1で検出された。C
BFβ/MYH11は、当該キメラ遺伝子の発現が確認
されているME−1で検出された。MLL/AF9は、
当該キメラ遺伝子の発現が確認されているTHP−1で
検出された。
EM、Raji、U937、MOLT−3、MOLT−
4及びJurkutの各細胞株においては、上記検出系
ではいかなるキメラ遺伝子も検出されなかった。これら
の細胞株においては、当該10種のキメラ遺伝子の存在
は知られていない(Leukemia, 9, 480-500 (1995))。
WT1転写産物は、Rajiを除き全ての細胞株から検
出され、その範囲は、80〜9.3×105コピー/μ
gRNAであった。
験結果を表2に示す。
も、低(low)、中(middle)、高(high)ドーズの対
照検体でCVが13%以下であり、良好な再現性を示し
た。また、スタンダード標品を用いた感度試験におい
て、1チューブあたりM−bcr/abl、MLL/A
F4及びGAPDHが20コピーであるのを除いて、全
て10コピーまでの測定感度を有することが確認され
た。以上のことより、これら10種の白血病キメラ遺伝
子、WT1遺伝子及びGAPDHの検出のために設計し
た上記本発明のプライマーセット及びプローブは、上記
設定したPCR条件で、全て同時に作動可能であり、本
発明によって白血病キメラ遺伝子の検出並びに白血病の
診断において所望の測定系が提供できることが確認でき
た。
は、所望遺伝子の発現・存在が確認されている任意の各
種細胞株である。ここでは、白血病細胞株として以下の
細胞株が使用されているが、これらに何ら制限されるこ
とはない。 MEG−O1(Ph+):Blood, 72, 46-60 (1988) NB4:Blood, 77, 1080-1086 (1991) Kasumi−1:Blood, 77, 2031-2036 (1991) ME−1:Blood, 78, 451-457 (1998) KU812、HL-60U937及びTHP−1:いず
れもJCRB K562、KG-1、Raji及びCCRF−CEM:
いずれもATCC 尚、全ての細胞は、10%FCSを添加したRPMI−
1640培地で培養が行われた。各細胞株から抽出され
たmRNAを名古屋大学 直江知樹先生よりご供与戴
き、上記実施例に供した。
スクリーニング系としての有用性を名古屋大学 直江智
樹先生に評価戴いた。その結果は次のとおりである。
細胞62検体が使用された(これら骨髄細胞は、名古屋
大学医学部、名古屋第一赤十字病院及び小牧市民病院の
造血器腫瘍の患者よりインフォームドコンセント了承の
もとに採取された)。50名(男女各25名)の健常者
末梢血はインフォームドコンセント了承のもとに採取さ
れた。
前記市販キット(QIAamp RNA BloodMini Kit; QIAGEN
社)のマニュアルに従い、赤血球を溶血バッファーで溶
血後、残りの白血球から抽出したトータルRNAより前
記同様にして行われた。cDNAの調製も同様である。
された結果、健常者50名の末梢血全有核細胞中には、
いずれのキメラ遺伝子転写産物も検出されなかった。W
T1遺伝子転写産物は、この50名中4名に検出され、
それぞれ53、68、71、88コピー/μgRNAで
あった。尚、染色体異常が確認されている臨床検体
(●)と健常人白血球(▲)におけるPCR増幅プロフ
ィールは、白血病細胞株におけるPCR増幅プロフィー
ル(黒四角)と共に図1に示されている。
7.1%)においてキメラ遺伝子転写産物が検出され、
55検体(88.7%)においてWT1遺伝子転写産物
が検出された。キメラ遺伝子転写産物が検出された検体
は、1例を除き、全てWT1遺伝子転写産物が検出され
た。
3検体において、M−bcr/ablは3検体、m−b
cr/ablは5検体、PML/RARαは6検体、A
ML1/MTG8は4検体、TEL/AML1は1検
体、E2A/PBX1は1検体、MLL/AF4は1検
体及びMLL/AF9は2検体で各々検出された。
結果と一致しており、その19例のPCRデータは、染
色体解析結果と一致していた。
1検体(#26)は、出血傾向が認められなかった患者
であり、白血病細胞はHLA−DR陽性で正常の核型を
示していた。これらの臨床データはM3/APLとは相
違するが、リアルタイムPCR増幅物の配列解析結果は
PML/RARα転写産物のそれに一致しており、確か
にこの転写産物が存在していることに間違いはない。
14、#26、#27及び#35)において一致しなか
った。#14検体は、m−bcr/abl転写産物を発
現していた。この患者のFAB分類はL2であり、核型
は−9及び−22で3つのマーカー染色体が存在した。
これらを考慮すると、この検体は、マスクドタイプのb
cr/ablキメラ遺伝子を有しているものと思われ
た。尚、この本発明に係る検出系によって、マスクドタ
イプのbcr/abl転写産物を検出できることを確認
している。
弱く発現していた(420コピー/μgRNA)。これ
は105細胞あたり約420コピーに相当し、染色体解
析の検出限界以下であったと考えられる。
7、−16であったが、PCRデータではt(9;2
2)m−bcr/ablを示した。この患者は、化学療
法抵抗性でありPh(+)の症状に一致していた。PC
R増幅物の配列解析結果は、bcr/abl転写産物の
それに一致していた。Ph(−)核型でbcr/abl
キメラ遺伝子(+)の患者の存在は報告されている。
例(91.1%)及び17例のALL中14例(82.
4%)で検出された。WT1転写物とキメラ遺伝子転写
物とを合わせると、約92%のAML及びALLの患者
においてMRDの追跡が可能であった。
ラ遺伝子の迅速測定系は、DNA増幅と検出が同時に実
施できるという簡便さと併せて、PCR増幅物の人為的
汚染が回避できることから、臨床上極めて有用な測定系
であると考えられる。また、この検出系によれば目的遺
伝子の定量が可能であり、このため白血病キメラ遺伝子
の転写産物のスクリーニングと定量が同時に為し得ると
いう利点を有する。これらのことから本発明の白血病キ
メラ遺伝子の検出方法は、的確な白血病診断、更にMR
D解析のための手段として有用であると考える。
出用のプライマーセット及びプローブとして、図1に記
載するNo.1とNo.2のうち、No.2のセットを準備した。
されている臨床検体及び健常人の白血球からRNAを調
製した。トータルRNAを1.5μgサンプリングし、
ランダムヘキサマーを500ng添加し、DEPC水を
加えて、11.5μlにした後、65℃で5分間加熱
し、氷中に5分間放置した。その後、緩衝液(5×firs
t strand buffer: GIBCO社製)を4.5μl、0.1M
DTTを1.5μl、2mM dNTPを3μl、RN
ase阻害剤(GIBCO社製)を1μl(40ユニット)及
び逆転写酵素(SuperScriptII: GIBCO社製)を1μl
(200ユニット)加え、合計22.5μlにして、42℃
で60分間反応してcDNAを合成した。
・マスターミックス(2×:TagManUniversal PCR Mast
er Mix;PE Biosystems社製)を25μl、フォワード
/リバース各プライマー(CBFβ/MYH11検出用(No.2)、
15pmol/μl)を1μl、プローブ(TagMan Probe、C
BFβ/MYH11検出用(No.2);10pmol/μl)を1μl
及びDEPC水を14.5μl加え、実施例1に記載す
る条件に準じてリアルタイムPCRを行った。得られた
増幅プロフィールを図2及び図3に準じて、図4に示
す。これらの結果からわかるように、このCBFβ/MYH11
検出用の混合プライマー及びプローブのセット(No.2)
は、非特異反応を生じない点でより好ましいものであ
る。
マーセット及びプローブの塩基配列を示す図である。併
せて、標的遺伝子に対する各プライマー及びプローブの
存在位置(Gene Bank番号で特定される既知配列上の位
置)、融解温度(Tm)を示す。
(b)minor-bcr/abl, (c)Micro-bcr/abl, (d)PML/RARα,
(e)AML1/MTG8, (f)TEL/AML1)の増幅プロフィールを示
す。尚、各グラフ中、縦軸は蛍光強度(ΔRn)を、横
軸はPCRのサイクル数を示す。各グラフ中、黒四角で
示すプロットが白血病細胞株についての結果、●のプロ
ットは染色体異常が確認されている臨床検体における結
果、▲のプロットは健常人白血球における結果である。
β/MYH11, (i)MLL/AF4, (j)MLL/AF9)、WT1遺伝子転
写産物(k)及びGAPDH遺伝子転写産物(l) の増幅プ
ロフィールを示す。尚、(h)CBFβ/MYH11は、図1に記載
するCBFβ/MYH11遺伝子検出用(No.1)のプライマー及
びプローブセットを用いて増幅した結果である。各グラ
フ中、縦軸は蛍光強度(ΔRn)を、横軸はPCRのサ
イクル数を示す。各グラフ中、黒四角で示すプロットが
白血病細胞株についての結果、●のプロットは染色体異
常が確認されている臨床検体における結果、▲のプロッ
トは健常人白血球における結果である。
2)のプライマー及びプローブセットを用いて増幅し
た、キメラ遺伝子転写産物(CBFβ/MYH11)の増幅プロ
フィールを示す。グラフ中、縦軸は蛍光強度(ΔRn)
を、横軸はPCRのサイクル数を示す。また、●のプロ
ットは染色体異常が確認されている臨床検体における結
果、▲のプロットは健常人白血球における結果である。
Claims (1)
- 【請求項1】Major−bcr/abl、minor
−bcr/abl、PML/RARα及びAML1/M
TG8の白血病キメラ遺伝子を検出する方法であって、
当該検出を可能とする領域を含むPCR増幅産物を与え
るように設定した上記各白血病キメラ遺伝子に特異的な
各プライマーセット及び上記PCR増幅産物の検出を可
能とする上記各白血病キメラ遺伝子に特異的な各プロー
ブを利用してリアルタイムPCR法に従い検出すること
からなり、上記各プライマーセット及び各プローブはい
ずれもひとつのPCR条件下において同時に作動可能で
あるように設定されていることを特徴とする白血病キメ
ラ遺伝子の検出方法。
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