JP2002512046A - Quantitative analysis of gene expression - Google Patents

Quantitative analysis of gene expression

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JP2002512046A JP2000544838A JP2000544838A JP2002512046A JP 2002512046 A JP2002512046 A JP 2002512046A JP 2000544838 A JP2000544838 A JP 2000544838A JP 2000544838 A JP2000544838 A JP 2000544838A JP 2002512046 A JP2002512046 A JP 2002512046A
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
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    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]

Abstract

(57)【要約】 生物学的試料における対象とする遺伝子又は遺伝子パネルの発現レベルを決定する方法が提供される。この方法は、逆転写酵素-5’-エキソヌクレアーゼPCR増幅アッセイにおいて全RNAから調製した一連の希釈物を検定することにより対象とする各遺伝子についての標準曲線を作成することを含む。逆転写−増幅された各メンバーについての閾値サイクル(Ct)を決定し、一連の希釈物における全RNA量のlogに対してプロットする。このプロットを、試料中の対象とする遺伝子についての規格化されたRNA当量が決定されるRNA当量の決定に使用する。アッセイは、対象とする遺伝子又は対象とする遺伝子パネルの発現レベルに対する試料の処理の効果の決定に使用できる。   (57) [Summary] A method is provided for determining the level of expression of a gene or gene panel of interest in a biological sample. The method involves generating a standard curve for each gene of interest by assaying a series of dilutions prepared from total RNA in a reverse transcriptase-5'-exonuclease PCR amplification assay. The reverse cycle-threshold cycle (Ct) for each amplified member is determined and plotted against the log of total RNA amount in a series of dilutions. This plot is used to determine the RNA equivalent at which the normalized RNA equivalent for the gene of interest in the sample is determined. The assay can be used to determine the effect of treating a sample on the expression level of a gene or panel of genes of interest.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (発明の分野) 本発明は、一般的には定量的な逆転写酵素−ポリメラーゼ連鎖反応(「PCR
」)アッセイに関する。より詳細には、本発明は、試料中の標的mRNAを定量
化するための相対的RNA標準を用いた逆転写酵素−PCR法に関する。本発明
は、遺伝子発現での変化の決定が生物学的応答の尺度を与え、予知又は診断的に
有用でありうる定量的遺伝子発現における用途を有する。
FIELD OF THE INVENTION [0002] The present invention relates generally to quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction ("PCR").
2) regarding the assay. More specifically, the present invention relates to a reverse transcriptase-PCR method using relative RNA standards to quantify target mRNA in a sample. The present invention has application in quantitative gene expression where determining changes in gene expression provides a measure of biological response and may be predictive or diagnostically useful.

【0002】 (発明の背景) 核酸標的(DNA又はmRNA)のPCRによる定量的測定は、時間を浪費す
る増幅後工程を必要とし、それは制御不能な変動及び継続する汚染の危険を導き
うる。これらの問題を処理するために、PCR産物をより直接的に検出できる技
術が開発された。 蛍光エネルギー移動(「FET」)PCRアッセイは、標的DNAの内部セグ
メントに相補的な伸長不能な核酸プローブを用いる。プローブは、一方の発光ス
ペクトルが他方の励起スペクトルと重複する特性を持つ2つの蛍光部分で標識さ
れる。その結果、第1のフルオロホアの発光が第2のフルオロホアによって大き
く消光される。プローブはPCRの間存在し、PCR産物が作成されるとプロー
ブは、その補体にハイブリッド形成したDNAに特異的なDNAポリメラーゼの
本来の5’-エキソヌクレアーゼ活性を介する分解に感受性となる。プローブの
ヌクレオチド分解は、2つのフルオロホアが溶液中で離間することを可能にし、
消光を減少させて放射光の強度を増大させる。試料が蛍光プレートリーダーで測
定される場合は、さらなる増幅後処理は必要ない。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Quantitative measurement of nucleic acid targets (DNA or mRNA) by PCR requires time-consuming post-amplification steps, which can lead to uncontrolled fluctuations and the risk of continued contamination. To address these issues, techniques have been developed that can more directly detect PCR products. Fluorescent energy transfer ("FET") PCR assays use non-extendable nucleic acid probes that are complementary to internal segments of target DNA. The probe is labeled with two fluorescent moieties that have the property that one emission spectrum overlaps the other excitation spectrum. As a result, the emission of the first fluorophore is largely quenched by the second fluorophore. The probe is present during PCR, and once the PCR product is created, the probe is susceptible to degradation via the native 5'-exonuclease activity of a DNA polymerase specific for the DNA hybridized to its complement. Nucleotide degradation of the probe allows the two fluorophores to separate in solution,
Decrease quenching and increase the intensity of emitted light. If the sample is measured on a fluorescent plate reader, no further post-amplification processing is required.

【0003】 典型的には、定量的PCRによるDNA及び定量的逆転写酵素−ポリメラーゼ
連鎖反応(「RT-PCR」)によるmRNAの検出は、標的配列と同時増幅さ
れる内部対照物の使用を必要とする。標的配列から区別するように、内部対照物
は、スクランブルした内部配列、単位複製配列の変異体、標的単位複製配列内の
欠失又は挿入物、又は非相同DNA配列上にスプライシングした標的プライマー
配列とすることができる。しかしながら、対照物と実験用核酸との間の増幅効率
の相違は、それらのPCR産物の量における有意な相違を導きうる。 より最近には、実時間で蓄積されるPCR産物の量の追跡にFET PCRを
用いる定量的PCR法が開発され、それは所定量のPCR産物に達するまでに必
要なサイクル数を標的核酸の初期濃度の尺度として用いる。しかしながら、これ
らのアッセイは、同時増幅される対照物、従って、異なる試料中及び試料間での
相対的増幅効率及びPCRの対数増幅相の間のコントロールについての仮定も必
要とする。 さらに、それは、正常条件下又は刺激に対する発現活性の「プロフィール」を
決定するために対象とする多数の遺伝子の発現レベルについて試料をスクリーニ
ングするには時間浪費的かつ煩わしいものである。遺伝子発現の概略測定(プロ
ファイリング)方法における主要な困難性は、広範な種々の発生レベルを持つ遺
伝子のパネルの発現を定量的に測定するための容易に利用できる技術の設計であ
った。
[0003] Typically, detection of DNA by quantitative PCR and mRNA by quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction ("RT-PCR") requires the use of internal controls that are co-amplified with the target sequence. And As distinguished from the target sequence, the internal control can be a scrambled internal sequence, a variant of the amplicon, a deletion or insertion in the target amplicon, or a target primer sequence spliced on a heterologous DNA sequence. can do. However, differences in amplification efficiency between control and experimental nucleic acids can lead to significant differences in the amount of their PCR products. More recently, a quantitative PCR method has been developed that uses FET PCR to track the amount of PCR product that accumulates in real time, which determines the number of cycles required to reach a given amount of PCR product by the initial concentration of target nucleic acid. Used as a measure of However, these assays also require assumptions about co-amplified controls, and therefore relative amplification efficiencies in and between different samples, and controls during the logarithmic amplification phase of PCR. Moreover, it is time consuming and cumbersome to screen samples for expression levels of a large number of genes of interest to determine a "profile" of expression activity under normal conditions or stimuli. A major difficulty in the method of gene expression profiling has been the design of readily available techniques for quantitatively measuring the expression of a panel of genes with a wide variety of developmental levels.

【0004】 (発明の概要) この分野では、従来の方法に本来備わっている問題が無く対象とする遺伝子の
発現レベルを決定することを可能にするアッセイについての必要性が存在する。
さらに、この分野では、刺激に対する発現の変化について対象とする遺伝子又は
遺伝子群を容易に試験することを可能にする方法についての必要性が存在する。
そのような方法は、小さな組織試料に適用可能であるべきで、最終的に同じ患者
からの連続的な実験試料間の直接比較、潜在的なバックグラウンド遺伝子変動、
並びに臨床的試料の分析を可能にする。規格化RNA当量の測定のための、ここ
で開示され特許請求される方法は、遺伝子発現概略測定のためのこれらの基準を
満足する。
SUMMARY OF THE INVENTION There is a need in the art for assays that allow the level of expression of a gene of interest to be determined without the problems inherent in conventional methods.
In addition, there is a need in the art for methods that allow one to easily test a gene or genes of interest for changes in expression upon stimulation.
Such a method should be applicable to small tissue samples, ultimately making direct comparisons between successive experimental samples from the same patient, potential background genetic variation,
As well as the analysis of clinical samples. The methods disclosed and claimed herein for measuring normalized RNA equivalents satisfy these criteria for gene expression profile measurements.

【0005】 従って、本発明の目的は、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(「RT-PCR
」)のための5’-エキソヌクレアーゼアッセイに基づく定量的RNA概略測定
方法を提供することである。 本発明の他の目的は、対象とする遺伝子によってコードされる標的mRNAの
試料中での相対レベルを測定することによる、対象とする遺伝子発現の定量的尺
度の決定方法を提供することである。 本発明のさらに他の目的は、刺激に対する遺伝子発現の定量的測定に対する刺
激の効果を決定する方法を提供することである。 本発明のさらに他の目的は、試料中の遺伝子のパネルの発現レベルのプロフィ
ールを決定する方法を提供することである。 本発明のさらなる目的は、試料中の遺伝子発現レベルのプロフィールに対する
刺激の効果を決定する方法を提供することである。
[0005] Accordingly, an object of the present invention is to provide a reverse transcriptase polymerase chain reaction ("RT-PCR
To provide a quantitative RNA rough measurement method based on a 5′-exonuclease assay for the above method. It is another object of the present invention to provide a method for determining a quantitative measure of gene expression of interest by measuring the relative level in a sample of target mRNA encoded by the gene of interest. Yet another object of the present invention is to provide a method for determining the effect of a stimulus on a quantitative measure of gene expression on the stimulus. Yet another object of the present invention is to provide a method for determining the expression level profile of a panel of genes in a sample. It is a further object of the present invention to provide a method for determining the effect of a stimulus on the profile of gene expression levels in a sample.

【0006】 そこで一実施態様では、試料中の対象とする遺伝子の規格化したRNA当量を
測定することにより生物学的試料中の対象とする遺伝子の発現の定量的尺度を決
定する方法が提供される。この方法は、第1に、逆転写酵素-5’-エキソヌクレ
アーゼポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)を用いて対象とする遺伝子につい
ての標準曲線を作成しすることを含む。標準曲線は、(i)既知の全RNA濃度
を持つ全RNA抽出物から一連の逆転写物標準希釈物を調製し、(ii)一連の
逆転写物標準希釈物の各メンバーを5’-エキソヌクレアーゼPCRアッセイを
用いて増幅し、ここで当該アッセイの成分が正方向プライマー、逆方向プライマ
ー、ハイブリッド形成プローブ及び熱安定性DNAポリメラーゼを含み、当該プ
ライマー及びプローブが対象とする遺伝子又はその補体にコードされるmRNA
の逆転写物のセグメントに特異的にハイブリッド形成して安定なハイブリッド二
重鎖を形成でき、当該プライマーが伸長反応をプライミングすることができ、そ
して当該DNAポリメラーゼがプライマー伸長反応を触媒でき5’-エキソヌク
レアーゼ活性を有し、(iii)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーにつ
いてのPCRの各サイクルの間の実時間での5’-エキソヌクレアーゼPCRア
ッセイからの蛍光強度を監視し、(iv)一連の逆転写物の標準希釈物の各メン
バーについての閾値サイクル(Ct)を決定し、(v)一連の逆転写物の標準希
釈物の各メンバーについての全RNA量のlogに対するCtのプロットからR
NA当量を決定し、そして(vi)RNA当量を規格化して、対象とする遺伝子
についての規格化RNA当量標準曲線を提供することを含んでなる方法により作
成される。対象とする遺伝子についての規格化RNA当量は、RT-PCRにお
いて試料を検定して、それからの結果を標準曲線と比較することにより決定され
る。
Thus, in one embodiment, a method is provided for determining a quantitative measure of the expression of a gene of interest in a biological sample by measuring the normalized RNA equivalent of the gene of interest in the sample. You. The method first involves generating a standard curve for the gene of interest using reverse transcriptase-5'-exonuclease polymerase chain reaction (RT-PCR). The standard curve was prepared by (i) preparing a series of reverse transcript standard dilutions from a total RNA extract with a known total RNA concentration, and (ii) transferring each member of the series of reverse transcript standard dilutions to 5′-exo. Amplify using a nuclease PCR assay, where the components of the assay include a forward primer, a reverse primer, a hybridization probe and a thermostable DNA polymerase, and the primers and probes bind to the gene of interest or its complement. Encoded mRNA
Specifically hybridize to a segment of the reverse transcript to form a stable hybrid duplex, the primer can prime the extension reaction, and the DNA polymerase can catalyze the primer extension reaction. Monitoring the fluorescence intensity from the 5'-exonuclease PCR assay in real time during each cycle of PCR for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts, having exonuclease activity; (Iv) Determine the threshold cycle (Ct) for each member of the standard dilution of the series of reverse transcripts, and (v) Ct versus the log of the total RNA amount for each member of the standard dilution of the series of reverse transcripts. From the plot of
Determined by a method comprising determining the NA equivalent and (vi) normalizing the RNA equivalent to provide a normalized RNA equivalent standard curve for the gene of interest. The normalized RNA equivalent for the gene of interest is determined by assaying the sample in RT-PCR and comparing the results therefrom to a standard curve.

【0007】 本発明の他の実施態様では、試料中の対象とする遺伝子の発現の定量的測定に
対する処理の効果を決定する方法が提供される。この方法は、上述のRT-PC
Rアッセイを用いて対象とする遺伝子についての標準曲線を作成することを含む
。第1の未処理試料及び第2の処理試料中の対象とする遺伝子の規格化したRN
A当量が、第1及び第2の試料をRT-PCRで検定し、それから得られた結果
を標準曲線と比較することにより決定される。 本発明のさらに他の実施態様では、試料中の対象とする遺伝子のパネルの発現
の定量的尺度を決定する方法が提供される。この方法は、上述のRT-PCRア
ッセイ及び正方向プライマー、逆方向プライマー及び対象とする各遺伝子に対す
るハイブリッド形成プローブの別の異なるセットを用いて対象とする遺伝子の各
々についての標準曲線を作成することを含む。試料中の対象とする遺伝子につい
ての規格化されたRNA当量は、対象とする各遺伝子についてのRT-PCRに
おいて試料を検定して、そこから得られた結果を対象とする各対応する遺伝子に
ついての標準曲線と比較することにより決定される。
In another embodiment of the invention, a method is provided for determining the effect of a treatment on a quantitative measurement of the expression of a gene of interest in a sample. This method uses the above-mentioned RT-PC
Creating a standard curve for the gene of interest using the R assay. Normalized RN of the gene of interest in the first untreated sample and the second treated sample
A equivalent is determined by assaying the first and second samples by RT-PCR and comparing the results obtained therewith to a standard curve. In yet another embodiment of the invention, a method is provided for determining a quantitative measure of the expression of a panel of genes of interest in a sample. The method involves generating a standard curve for each gene of interest using the RT-PCR assay described above and another different set of forward primers, reverse primers and hybridization probes for each gene of interest. including. The normalized RNA equivalent for the gene of interest in the sample is determined by testing the sample in RT-PCR for each gene of interest and taking the results obtained therefrom for each corresponding gene of interest. Determined by comparison to a standard curve.

【0008】 本発明のさらなる目的は、第1の未処理の試料及び第2の処理した試料中の対
象とする遺伝子のパネルの発現の定量的測定に対する処理の効果を決定する方法
を提供することである。この方法は、上述のRT-PCRアッセイを用いて対象
とする各遺伝子についての標準曲線を作成することを含む。第1及び第2の試料
中の対象とする各遺伝子に対する規格化されたRNA当量は、試料をRT-PC
Rにおいて検定して、そこから得られた結果を対象とする各対応する遺伝子につ
いての標準曲線と比較することにより決定される。 さらなる実施態様では、本発明は上述の方法を実施するためのキットに係り、
これは、(a)正方向プライマー、逆方向プライマー、及びハイブリッド形成プ
ローブ、ここで、当該プライマー及びプローブは標的mRNA分子又はその補体
の逆転写物に特異的にハイブリッド形成して、そのセグメントと安定なハイブリ
ッド二重鎖を形成でき、また当該プライマーは伸長反応をプライミングすること
ができ、(b)逆転写酵素、(c)熱安定性DNAポリメラーゼ、(d)方法を
実施するための指示書、及び場合によっては(e)逆転写及び/又はPCR増幅
反応を実施するのに必要な他の試薬を含む。 本発明のこれら及び他の目的、実施態様及び特徴は、以下の開示及び発明の説
明を読めば当業者には明らかになるであろう。
It is a further object of the present invention to provide a method for determining the effect of a treatment on the quantitative measurement of expression of a panel of genes of interest in a first untreated sample and a second treated sample. It is. This method involves generating a standard curve for each gene of interest using the RT-PCR assay described above. The normalized RNA equivalent for each gene of interest in the first and second samples was determined by RT-PC
Determined by testing at R and comparing the results obtained therewith to the standard curve for each corresponding gene of interest. In a further embodiment, the present invention relates to a kit for performing the above method,
This includes (a) a forward primer, a reverse primer, and a hybridization probe, wherein the primer and probe specifically hybridize to the reverse transcript of the target mRNA molecule or its complement, and bind to its segment. A stable hybrid duplex can be formed, the primer can prime the extension reaction, (b) reverse transcriptase, (c) thermostable DNA polymerase, (d) instructions for performing the method. And, optionally, (e) other reagents necessary to perform the reverse transcription and / or PCR amplification reaction. These and other objects, embodiments and features of the present invention will become apparent to those of ordinary skill in the art upon reading the following disclosure and description of the invention.

【0009】 (発明の詳細な説明) 本発明の実施は、特に示さない場合には、分子生物学、微生物学、組換えDN
A技術、心血管生理学、及び薬理学の従来の技術を用い、それらは当業者の技量
の範囲内である。そのような技術は文献において十分に説明されている。例えば
、Sambrook, Fritsch及びManiatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual,
Second Edition (1989); DNA Cloning, Vols. IおよびII (D.N. Glover編 1985
); Perbal, B., A Practical Guide to Molecular Cloning (1984); 連続物, Me
thods In Enzymology (S. Colowick及びN. Kaplan編, Academic Press, Inc.);
Transcription and Translation (Hames等, 編 1984); Gene Transfer Vectors
For Mammalian Cells (J. H. Miller等編, (1987) Cold Spring Harbor Laborat
ory, Cold Spring Harbor, N. Y.); Scopes, Protein Purification: Principle
s and Practice (2nd ed., Springer-Verlag); 及びPCR: A Practical approach
(McPherson等編 (1991) IRL Press)参照のこと。 ここに引用した全ての特許、特許出願及び刊行物は、上掲又は下掲に関わらず
、それらの全体をここに参考として取り入れるものとする。 この明細書及び添付の請求の範囲で用いられる場合、単数形「a」、「an」及
び「the」は、文脈が明らかに他を指示していない限り複数の言及を含むものと
する。即ち、例えば「プライマー」なる言及は2またはそれ以上のそのプライマ
ーを含み、「プローブ」なる言及は1以上のそのプローブを含み、「対象とする
遺伝子」なる言及は2又はそれ以上の対象とする遺伝子を含み、「処理」は1以
上のその処理を含むなどである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The practice of the present invention will be described in molecular biology, microbiology, recombinant DN unless otherwise indicated.
Using conventional techniques of A-technology, cardiovascular physiology, and pharmacology, they are within the skill of those in the art. Such techniques are explained fully in the literature. For example, Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual,
Second Edition (1989); DNA Cloning, Vols. I and II (DN Glover ed. 1985)
); Perbal, B., A Practical Guide to Molecular Cloning (1984);
thods In Enzymology (ed. by S. Colowick and N. Kaplan, Academic Press, Inc.);
Transcription and Translation (Hames et al., Eds. 1984); Gene Transfer Vectors
For Mammalian Cells (JH Miller et al., (1987) Cold Spring Harbor Laborat
ory, Cold Spring Harbor, NY); Scopes, Protein Purification: Principle
s and Practice (2nd ed., Springer-Verlag); and PCR: A Practical approach
(McPherson et al. (1991) IRL Press). All patents, patent applications, and publications cited herein, whether listed above or below, are hereby incorporated by reference in their entirety. As used in this specification and the appended claims, the singular forms "a,""an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. That is, for example, reference to "primer" includes two or more of its primers, reference to "probe" includes one or more of its probe, and reference to "gene of interest" to two or more. A gene, where "processing" includes one or more of its processing, and so forth.

【0010】 A.定義 本発明の説明において、以下の用語が用いられ、下記のように定義されること
を意図する。 「標準曲線」なる語句の使用は、試料中の標的RNA量の定量化を目的として
、既知量のRNA、好ましくはその一連の希釈物が検定され、それにより得られ
た結果が未知量の標的RNAを含有する試料で得られた結果と比較されるRT-
PCRアッセイの結果のグラフ的記述から得たデータの数学的変形を意味するこ
とを意図する。標準曲線は、全RNA抽出物からの対象とする各遺伝子について作
成する。全RNA抽出物は、好ましくは未知試料が得られる同じ組織及び/又は
種から得た全RNA抽出物である。全RNA抽出物は、新鮮でも凍結したもので
もよく、凍結したものの場合は、使用直前に抽出した抽出物又は組織試料として
貯蔵してよい。また「標準曲線」なる語句は、グラフ的データが得られる全RN
A又はcDNA希釈物を指すのにも用いられる。
A. Definitions In describing the present invention, the following terms will be used, and are intended to be defined as follows. The use of the term "standard curve" refers to the purpose of quantifying the amount of target RNA in a sample, where a known amount of RNA, preferably a series of dilutions, is assayed and the result obtained is an unknown amount of target RNA. RT- compared to the results obtained with the sample containing RNA
It is intended to mean a mathematical variant of the data obtained from the graphical description of the results of the PCR assay. A standard curve is generated for each gene of interest from the total RNA extract. The total RNA extract is preferably a total RNA extract from the same tissue and / or species from which the unknown sample is obtained. The total RNA extract may be fresh or frozen, and if frozen, may be stored as an extract or tissue sample extracted immediately before use. The term “standard curve” is used for all RNs for which graphical data can be obtained.
Also used to refer to A or cDNA dilution.

【0011】 「PCR閾値サイクル」又は「Ct」により、各PCR増幅反応が有意な閾値
、例えば蛍光ベースラインの標準偏差の10倍に達したPCRサイクルが意図さ
れる。 「一連の希釈物」は、生物学的試料から回収された全RNA又は対象とする各
遺伝子についての標準曲線が作成される標準として用いられる全RNAから調製
されたcDNAの希釈物のセットであり;一連の希釈物の逆転写及び/又はPC
R増幅の結果が各遺伝子についての標準曲線を決定する。一連のもののメンバー
は、RNA又はcDNAを連続的又は並列的形式で希釈することにより調製して
よい。RNA又はcDNA標準物は、対照物、偽手術物、処理物、又は対象とす
る遺伝子を含む及び/又は発現する他の範疇の生物学的試料からとすることがで
きる。
By “PCR threshold cycle” or “Ct” is intended a PCR cycle in which each PCR amplification reaction has reached a significant threshold, eg, 10 times the standard deviation of the fluorescence baseline. A "series of dilutions" is a set of dilutions of total RNA recovered from a biological sample or cDNA prepared from total RNA used as a standard from which a standard curve is generated for each gene of interest. Reverse transcription of a series of dilutions and / or PC
The results of the R amplification determine a standard curve for each gene. The members of the series may be prepared by diluting RNA or cDNA in a serial or parallel format. The RNA or cDNA standards can be from controls, sham, processed, or other categories of biological samples that contain and / or express the gene of interest.

【0012】 用語「対象全RNA」は、試料のベースライン条件の尺度として使用した試料
から抽出した全RNAを意味することを意図する。用語「処理した全RNA」は
、対象とする遺伝子の発現に対する効果が試験されている処理又は処置を施され
た試料から抽出した全RNAを意味することを意図する。 「RNA当量」なる語句は、後述するような逆転写酵素-5’-エキソヌクレア
ーゼアッセイを用いて対象とする遺伝子について決定された全RNA標準曲線に
対する、試料中の標的RNAの測定されたレベルを指すのに用いられる。「規格
化したRNA当量」なる語句は、5’-エキソヌクレアーゼアッセイにおける各
反応容器内のRNA量について規格化されたRNA当量を指す。
The term “total RNA of interest” is intended to mean total RNA extracted from a sample used as a measure of the baseline conditions of the sample. The term "treated total RNA" is intended to mean total RNA extracted from a treated or treated sample whose effect on the expression of the gene of interest is being tested. The phrase "RNA equivalent" refers to the measured level of target RNA in a sample relative to a total RNA standard curve determined for the gene of interest using a reverse transcriptase-5'-exonuclease assay as described below. Used to point. The phrase "normalized RNA equivalent" refers to the RNA equivalent normalized for the amount of RNA in each reaction vessel in a 5'-exonuclease assay.

【0013】 用語「処理」は、生物学的試料又は生物学的試料が誘導される患者の任意の操
作を意図するのに用いられ、これらに限定されないが、生理学的処理、例えば、
大動脈狭窄による心臓圧過負荷肥大、生物が津的試料又は患者に生理学的、生化
学的、治療的又は毒性効果を有する又は有すると疑われる化学試薬への暴露とい
った薬理学的処理、疾患、例えば癌、心臓障害などの開始又は進行といった病理
学的状態の開始、偽手術を含む外科的処理、遺伝子治療又はノックアウト細胞又
は動物又はトランスジェニック細胞又は動物を作成するための遺伝子操作といっ
た遺伝子処理、上述の処理の組み合わせ、上述の任意の処理に対する適応応答な
どを含む。
[0013] The term "treatment" is used to contemplate, but is not limited to, any manipulation of a biological sample or a patient from which the biological sample is derived, such as a physiological treatment, for example,
Pharmacological treatments, diseases, such as cardiac pressure overload hypertrophy due to aortic stenosis, exposure of an organism to a tsunami sample or patient to a chemical reagent that has or is suspected of having a physiological, biochemical, therapeutic or toxic effect. Onset of pathological conditions such as the onset or progression of cancer, heart failure, etc., surgical treatment including sham surgery, gene therapy or genetic treatment such as genetic manipulation to create knockout cells or animals or transgenic cells or animals, as described above. , And an adaptive response to any of the above-described processes.

【0014】 ここで用いられる場合の、用語「ポリヌクレオチド」及び「オリゴヌクレオチ
ド」は、ポリデオキシリボヌクレオチド(2-デオキシ-D-リボースを含む)、
ポリリボヌクレオチド(D-リボースを含む)、プリン又はピリミジン塩基のN-
又はC-グリコシドであるポリヌクレオチドの任意の他の型、及び非ヌクレオチ
ド骨格を含む他のポリマー、例えば、ポリアミド(例えばペプチド核酸(PNA
s))及びポリモルホリノ(Anti-Virals, Inc., Corvallis, OregonからNeugen
e(商品名)ポリマーとして市販)、及び他の合成配列特異的核酸ポリマーであっ
て、DNA及びRNAに見られるような塩基対形成及び塩基スタッキングを可能
にする立体配置で核酸塩基を含有するポリマーに一般的である。用語「ポリヌク
レオチド」と「オリゴヌクレオチド」の間には意図された長さの区別は無く、こ
れらの用語は交換可能に使用される。これらの用語は、分子の一次構造のみを意
味する。即ち、これらの用語は、例えば、3’-デオキシ-2’,5’-DNA、
オリゴデオキシリボヌクレオチドN3’→P5’ホスホラミデート、2’-O-ア
ルキル置換RNA、二本鎖及び一本鎖DNA、並びに二本鎖及び一本鎖RNA、
DNA:RNAハイブリッド、及びPNAs及びDNA又はRNA間のハイブリ
ッドを含み、また、公知の型の修飾、例えば、この分野で知られた標識、メチル
化、「キャップ」、天然発生ヌクレオチドの類似物での1又は複数の置換、ヌク
レオチド間修飾、例えば、非荷電結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホト
リエステル、ホスホラミデート、カルバメート等)、負荷電結合(例えば、ホス
ホロチオエート、ホスホロジチオエート等)、正荷電結合(例えば、アミノアル
キルホスホラミデート、アミノアルキルホスホトリエステル)を持つもの、ペン
ダント部分を持つもの、例えば、タンパク質(ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグ
ナルペプチド、ポリ-L-リジン等)、インターカレーターを持つもの(例えば、
アクリジン、ソラレン等)、キレート剤を含むもの(例えば、金属、放射活性金
属、ホウ素、酸化性金属等)、アルキル化剤を含むもの、修飾結合を持つもの(
例えば、アルファアノマー核酸等)、並びにポリヌクレオチド又はオリゴヌクレ
オチドの非修飾形態も含む。
As used herein, the terms “polynucleotide” and “oligonucleotide” refer to polydeoxyribonucleotides (including 2-deoxy-D-ribose),
Polyribonucleotides (including D-ribose), N- of purine or pyrimidine bases
Or any other type of polynucleotide that is a C-glycoside, and other polymers containing a non-nucleotide backbone, such as polyamides (eg, peptide nucleic acids (PNA
s)) and polymorpholinos (Neugen from Anti-Virals, Inc., Corvallis, Oregon)
e (trade name) polymer), and other synthetic sequence-specific nucleic acid polymers that contain nucleobases in a configuration that allows base pairing and base stacking as found in DNA and RNA Is common. There is no intended length distinction between the terms "polynucleotide" and "oligonucleotide", and these terms are used interchangeably. These terms refer only to the primary structure of the molecule. That is, these terms include, for example, 3′-deoxy-2 ′, 5′-DNA,
Oligodeoxyribonucleotide N3 '→ P5' phosphoramidate, 2'-O-alkyl substituted RNA, double- and single-stranded DNA, and double- and single-stranded RNA,
DNA: RNA hybrids and hybrids between PNAs and DNA or RNA and also include known types of modifications, eg, labels, methylations, "caps", analogs of naturally occurring nucleotides known in the art. One or more substitutions, internucleotide modifications, eg, uncharged bonds (eg, methylphosphonates, phosphotriesters, phosphoramidates, carbamates, etc.), negatively charged bonds (eg, phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.), positively charged Those having a bond (for example, aminoalkylphosphoramidate, aminoalkylphosphotriester), those having a pendant moiety, for example, proteins (nucleases, toxins, antibodies, signal peptides, poly-L-lysine, etc.), intercalators What you have (for example,
Acridine, psoralen, etc.), those containing chelating agents (eg, metals, radioactive metals, boron, oxidizing metals, etc.), those containing alkylating agents, those with modified bonds (
For example, alpha-anomeric nucleic acids), as well as unmodified forms of polynucleotides or oligonucleotides.

【0015】 用語「プライマー」は、DNA、及び/又はRNA、及び/又は合成ヌクレオ
チド類似物からなり、プライマー伸長生成物の合成に適した条件下で相補的ポリ
ヌクレオチド分子に沿った合成の開始点として作用することのできるオリゴヌク
レオチドを指すのに用いられる。このような条件は、4つの異なるデオキシリボ
ヌクレオチド三リン酸及び少なくとも1つの逆転写酵素又はDNAポリメラーゼ
などの重合触媒剤の存在を含む。デオキシリボヌクレオチドは必要な補因子を含
む適当なバッファー中に、適当な温度で存在する。好ましくは、プライマーは一
本鎖オリゴヌクレオチドである。 ここで用いられる場合の、用語「標的領域」又は「標的ヌクレオチド配列」は
、対象とする遺伝子内に含まれる領域、対象とする遺伝子にコードされるmRN
A、又は対象とする遺伝子又は対象とする遺伝子にコードされるmRNAの補体
を意味し、それは増幅され及び/又は検出される。用語「標的配列」は、プロー
ブが所望の条件下で安定なハイブリッドを形成する配列を意味する。
The term “primer” is comprised of DNA and / or RNA, and / or synthetic nucleotide analogs, and is a starting point for synthesis along a complementary polynucleotide molecule under conditions suitable for the synthesis of primer extension products. Used to refer to an oligonucleotide that can act as a. Such conditions include the presence of four different deoxyribonucleotide triphosphates and at least one polymerization catalyzing agent such as reverse transcriptase or DNA polymerase. The deoxyribonucleotide is present at a suitable temperature in a suitable buffer containing the necessary cofactor. Preferably, the primer is a single-stranded oligonucleotide. As used herein, the term “target region” or “target nucleotide sequence” refers to a region contained within a gene of interest, mRN encoded by the gene of interest.
A, or the gene of interest or the complement of the mRNA encoded by the gene of interest, which is amplified and / or detected. The term "target sequence" refers to a sequence for which the probe forms a stable hybrid under the desired conditions.

【0016】 ここで用いられる場合の、用語「ハイブリッド形成プローブ」は、上記で定義
したポリヌクレオチドからなり、 対象とする遺伝子内に存在する核酸配列に相補的な核酸配列、対象とする遺伝子
にコードされるmRNAの逆転写物、又は対象とする遺伝子又は対象とする遺伝
子にコードされるmRNAの補体を含む構造を意味する。ハイブリッド形成プロ
ーブは、DNA、及び/又はRNA、及び/又は合成ヌクレオチド類似物からな
っていてよい。さらに、プローブは場合によっては3’-ホスフェートからなり
、プローブがDNAポリメラーゼ又は逆転写酵素の伸長プライマとしては提供さ
れない。また「プローブ」は検出可能な標識を含み、それはプローブが無傷で分
解されないときはシグナルを発生せず、5’-エキソヌクレアーゼ消化によって
その補体から離れたときには検出可能なシグナルを発生する。検出可能な標識は
、典型的には2つの異なる蛍光染料からなる。一方の染料はリポーター染料であ
り他方は消光染料である。プローブが無傷のときは、蛍光エネルギー移動が起こ
り、リポーター染料の蛍光発光は消光染料に吸収される。PCRサイクルの伸長
相の間に、蛍光ハイブリッド形成プローブはDNAポリメラーゼの5’-3’ヌ
クレオチド鎖切断活性によって切断される。プローブが切断されると、リポータ
ー染料発光はもはや消光染料に有効に移動せず、リポーター染料の蛍光発光の増
加がもたらされる。 安定なハイブリッドを提供するのにハイブリッド形成配列が完全な相補性を有
する必要は無いことは理解されるであろう。多くの状況において、4以上のヌク
レオチドのループを無視して、約10%未満の塩基が不一致の場合に安定なハイ
ブリッドが形成される。従って、ここで用いられる場合の用語「相補的」は、ア
ッセイ条件下でその「補体」と安定な二重鎖を形成するオリゴヌクレオチドを指
し、約90%以上の相同性がある。
As used herein, the term “hybridization probe” comprises a polynucleotide as defined above, which is complementary to the nucleic acid sequence present in the gene of interest, A reverse transcript of mRNA to be obtained, or a gene of interest or a structure containing the complement of mRNA encoded by the gene of interest. Hybridization probes may consist of DNA, and / or RNA, and / or synthetic nucleotide analogs. In addition, the probe optionally comprises 3'-phosphate, and the probe is not provided as an extension primer for DNA polymerase or reverse transcriptase. A “probe” also includes a detectable label, which does not generate a signal when the probe is intact and not degraded, but does generate a detectable signal when it leaves its complement by 5′-exonuclease digestion. A detectable label typically consists of two different fluorescent dyes. One dye is a reporter dye and the other is a quenching dye. When the probe is intact, fluorescence energy transfer occurs and the fluorescence emission of the reporter dye is absorbed by the quenching dye. During the elongation phase of the PCR cycle, the fluorescent hybridization probe is cleaved by the 5'-3 'nucleotide scission activity of the DNA polymerase. When the probe is cleaved, the reporter dye emission no longer effectively transfers to the quenching dye, resulting in an increase in the reporter dye's fluorescence emission. It will be appreciated that the hybridizing sequences need not be perfectly complementary to provide a stable hybrid. In many situations, ignoring loops of four or more nucleotides, stable hybrids are formed when less than about 10% of the bases are mismatched. Thus, the term "complementary" as used herein refers to oligonucleotides that form a stable duplex with their "complement" under assay conditions, with about 90% or more homology.

【0017】 ここで用いられる場合の「生物学的試料」は、患者から単離した組織又は液体
の試料を指し、これらに限られないが、例えば、血漿、血清、脊髄液、精液、リ
ンパ液、皮膚の外部断片、呼吸、腸、及び尿生殖器管、涙、唾液、乳、血液細胞
、腫瘍、器官、バイオプシーを含み、またインビトロ細胞培養成分(例えば、こ
れらに限られないが、細胞培地における細胞成長から得られる条件培地、推定ウ
イルス感染細胞、組換え細胞、及び細胞成分を含む)も指す。本発明の方法の好
ましい用途は、以下のような遺伝子発現の検出及び/又は定量化である:遺伝子
治療、ノックアウト細胞又は動物の作成及びトランスジェニック細胞又は動物の
作成などの遺伝子操作;心筋梗塞又は圧過負荷肥大のモデルなどの外科用動物モ
デル;臨床治験の間又は研究目的で得られたバイオプシー等の臨床サンプル、例
えば癌性乳組織;及び化学処理に対する培養細胞及び/又は組織の反応。
“Biological sample” as used herein refers to a sample of tissue or fluid isolated from a patient, including but not limited to plasma, serum, spinal fluid, semen, lymph, Including external fragments of skin, respiratory, intestinal, and genitourinary tracts, tears, saliva, milk, blood cells, tumors, organs, biopsies, and in vitro cell culture components, including but not limited to cells in cell culture media (Including conditioned media from growth, putative virus-infected cells, recombinant cells, and cellular components). A preferred use of the method of the present invention is for the detection and / or quantification of gene expression as follows: gene therapy, genetic manipulation such as generation of knockout cells or animals and generation of transgenic cells or animals; myocardial infarction or Surgical animal models such as models of pressure overload hypertrophy; clinical samples such as biopsies obtained during clinical trials or for research purposes, such as cancerous breast tissue; and the response of cultured cells and / or tissues to chemical treatment.

【0018】 「任意の」又は「場合によっては」は、それに続いて記載された状況が起こっ
ても起こらなくてもよいことを意味し、その記載は、前記の状況が起こる例と起
こらない例とを含む。例えば、「場合によってはセラミック粉末を含む」という
語句は、セラミック粉末は存在してもしなくてもよいことを意味し、この記載は
、セラミック粉末が存在する例とセラミック粉末が存在しない例とを含む。 本発明は、標的遺伝子の発現レベルを決定するために、実時間検出を用いる定
量的逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応及び5’-エキソヌクレアーゼアッセイを
使用する。RT-PCRのための5’-エキソヌクレアーゼアッセイは、別に5’
-ヌクレアーゼアッセイ、ニック翻訳アッセイ等として知られており、例えば、H
olland等, (1991) Proc. Natl. Acad. sci. USA 88: 7276-7280, Gibson等, (19
96) Genome Res. 6: 995-1001及びHeid等, (1996) Gemone Res. 6: 986-994に記
載されている。簡潔に言えば、PCR産物を検出するための5’→3’エキソヌ
クレアーゼアッセイは、伸長不能なオリゴヌクレオチドハイブリッド形成プロー
ブを使用する。プローブは、アッセイの結果を監視するために二重に標識される
。プローブはリポーター蛍光染料、例えば蛍光ホスホラミダイトで、5’末端に
おいて、例えば、6-カルボキシ-フルオレセイン(「FAM」)、2,7-ジメ
トキシ-4,5-ジクロロ-6-カルボキシ-フルオレセイン(「JOE」)、テト
ラクロロ-6-カルボキシ-フルオレセイン(TET)及びテトラクロロ-6-カル
ボキシ-ローダミン(「TAMRA」)で標識される。標識したプローブは、P
CRプライマーの1つより下流のPCR産物の1本の鎖の領域にアニールするよ
うに設計される。プローブの3’末端は3’-ホスフェートによって伸長をそし
されている。プローブは、他のPCR試薬、例えばdNTPsとともに含まれ、
アニールしたとき、DNAポリメラーゼが本来備えている5’→3’エキソヌク
レアーゼ活性により分解される。プローブが無傷のとき、リポーター染料の発光
は、リポーターと消光剤蛍光染料との物理的近接により消光される。しかしなが
ら、PCRサイクルの伸長相の間に、DNAポリメラーゼのヌクレオチド切断活
性がハイブリッド形成プローブを切断し、リポーター染料をプローブから開放す
る。
“Any” or “optionally” means that the condition described subsequently may or may not occur, and that the description will include instances in which the condition occurs and instances in which it does not. And For example, the phrase "possibly including a ceramic powder" means that the ceramic powder may or may not be present, and the description describes examples where ceramic powder is present and examples where ceramic powder is not present. Including. The present invention uses a quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction with real-time detection and a 5'-exonuclease assay to determine the expression level of the target gene. The 5'-exonuclease assay for RT-PCR is separately 5'-exonuclease.
-Known as nuclease assays, nick translation assays, etc.
olland et al., (1991) Proc. Natl. Acad. sci. USA 88: 7276-7280, Gibson et al., (19
96) Genome Res. 6: 995-1001 and Heid et al., (1996) Gemone Res. 6: 986-994. Briefly, 5 'to 3' exonuclease assays for detecting PCR products use non-extendable oligonucleotide hybridization probes. Probes are doubly labeled to monitor the results of the assay. Probes are reporter fluorescent dyes, such as fluorescent phosphoramidites, at the 5 'end, for example, 6-carboxy-fluorescein ("FAM"), 2,7-dimethoxy-4,5-dichloro-6-carboxy-fluorescein ("JOE"). ), Tetrachloro-6-carboxy-fluorescein (TET) and tetrachloro-6-carboxy-rhodamine (“TAMRA”). The labeled probe is P
It is designed to anneal to a region of one strand of the PCR product downstream of one of the CR primers. The 3 'end of the probe has been extended by 3'-phosphate. The probe is included with other PCR reagents, such as dNTPs,
When annealed, the DNA polymerase is degraded by the inherent 5 ′ → 3 ′ exonuclease activity. When the probe is intact, the emission of the reporter dye is quenched by the physical proximity of the reporter and the quencher fluorescent dye. However, during the elongation phase of the PCR cycle, the nucleotide cleavage activity of the DNA polymerase cleaves the hybridization probe, releasing the reporter dye from the probe.

【0019】 結果的なリポーター蛍光染料発光の相対的な増加はPCR増幅中に実時間で監
視される。PCR増幅中のリポーター染料発光の量(R)と受動的対照染料、例
えば、5-カルボキシ-X-ローダミン(ROX)(P)との比較により、ΔRn
値(R/P)が得られる。ΔRn値は分解されたハイブリッド形成プローブの量
を反映する。対数関数が平均ΔRn値、典型的には各PCR伸長サイクルの最後
の3データ点のものに合致し、増幅プロットを作成する。相対的蛍光発光閾値は
、最初の10−15サイクルの間のΔRnのベースラインに基づいて設定した(
Heid等, (1996) Genome Res. 6: 986-994参照)。PCR増幅が有意な閾値、例
えばベースラインの標準偏差の10倍に達したサイクル、Ctを計算した。Ct
は試料中に存在する標的コピーの数に比例する。Heid等, 上掲。即ち、Ct値は
任意の試料中の標的のコピーの定量的尺度である。 遺伝子発現レベルの相対的変化の迅速な測定は、ここに開示し特許請求する発
明を用いて、全RNA標準曲線を用いて標的遺伝子RNA当量の値を決定するこ
とによりなされる。よって、内部対照物、例えば、未知の標的遺伝子RNAのコ
ピー数を決定するために同時増幅されたポリヌクレオチドの既知数のコピーが添
加される反応のセットは必要ない。標的遺伝子の発現レベルは、標準曲線のため
に用いられた全RNAに対する標的遺伝子RNAの量、即ち相対的RNA当量を
計算することによって決定される。
The resulting relative increase in reporter fluorescent dye emission is monitored in real time during PCR amplification. By comparing the amount of reporter dye luminescence during PCR amplification (R) with a passive control dye, eg, 5-carboxy-X-rhodamine (ROX) (P), ΔRn
The value (R / P) is obtained. The ΔRn value reflects the amount of degraded hybridization probe. The log function is matched to the average ΔRn value, typically for the last three data points of each PCR extension cycle, and an amplification plot is generated. The relative fluorescence threshold was set based on the baseline of ΔRn during the first 10-15 cycles (
Heid et al., (1996) Genome Res. 6: 986-994). The cycle at which the PCR amplification reached a significant threshold, for example 10 times the standard deviation of the baseline, was calculated as Ct. Ct
Is proportional to the number of target copies present in the sample. Heid et al., Supra. That is, the Ct value is a quantitative measure of the copy of the target in any sample. A rapid measurement of relative changes in gene expression levels is made by using the disclosed and claimed invention to determine the value of the target gene RNA equivalent using a total RNA standard curve. Thus, there is no need for a set of reactions in which a known number of copies of the co-amplified polynucleotide are added to determine the internal control, eg, the copy number of the unknown target gene RNA. The expression level of the target gene is determined by calculating the amount of target gene RNA relative to the total RNA used for the standard curve, ie, the relative RNA equivalent.

【0020】 典型的なRT-PCRアッセイは次のように実施される。全RNAを生物学的
試料から抽出する。アッセイが対照の生物学的試料及び実験的処理、刺激又は他
の処置を施される生物学的試料を含む場合、対照全RNAを対照試料から抽出し
、処理した全RNAを処理した試料から抽出する。 細胞又は均一化組織を、細胞を破壊し、好ましくはリボヌクレアーゼを不活性
化する方法によって溶解する。RNAsesを、4Mのグアニジニウムチオシア
ネート及びβ-メルカプトエタノール等の還元剤で不活性化する。このような試
薬の混合物を、RNAses活性を含む組織から無傷のRNAを単離するのに使
用できる。Sambrook等, 7.6-7.11頁を参照のこと。
A typical RT-PCR assay is performed as follows. Total RNA is extracted from the biological sample. If the assay includes a control biological sample and a biological sample that has been subjected to experimental treatment, stimulation or other treatment, control total RNA is extracted from the control sample and treated total RNA is extracted from the treated sample. I do. The cells or homogenized tissue are lysed by a method that disrupts the cells and preferably inactivates the ribonuclease. The RNAses are inactivated with 4M guanidinium thiocyanate and a reducing agent such as β-mercaptoethanol. A mixture of such reagents can be used to isolate intact RNA from tissues containing RNAses activity. See Sambrook et al., Pages 7.6-7.11.

【0021】 全RNAは、この分野で公知の任意の方法を用いて抽出してよい。例えば、全
RNAは、Glisin等, (1974) Biochemistry 13: 2633, Ullrich等, (1977) Scei
ence 196: 1313, 及びChomczynski等, (1987) Anal. Biochem. 162: 156に記載
されたグアニジニウムチオシアネート/セシウムクロリド法を用いて、又はStro
hman等, (1977) Cell 10: 265及びMcDonald等, (1987) Meth. Enzymol. 152: 21
9に記載されたグアニジンHCl/有機溶媒法により単離してもよい。 あるいは、RNAは多数の商業的に入手可能なキット、例えば、RNA STAT-60(
Tel-Test, Inc., friendswood, TX), RNeasy 全RNA抽出キット(Qiagen), Tri
pure (Boehringer Mannheim Biochemicals, Indianapolis, IN), Trizol(GIBCO
Laboratories, Gaithersburg, MD)、及び TRI Teagent(登録商標)(Molecular R
esearch Center, Inc., Cincinnati, OH)の任意のものを用いて抽出してもよい
[0021] Total RNA may be extracted using any method known in the art. For example, total RNA can be obtained from Glisin et al., (1974) Biochemistry 13: 2633, Ullrich et al., (1977) Scei
196: 1313, and Chomczynski et al., (1987) Anal. Biochem. 162: 156, using the guanidinium thiocyanate / cesium chloride method or Stro.
hman et al., (1977) Cell 10: 265 and McDonald et al., (1987) Meth. Enzymol. 152: 21
It may be isolated by the guanidine HCl / organic solvent method described in 9. Alternatively, RNA can be obtained from a number of commercially available kits, such as RNA STAT-60 (
Tel-Test, Inc., friendswood, TX), RNeasy Total RNA Extraction Kit (Qiagen), Tri
pure (Boehringer Mannheim Biochemicals, Indianapolis, IN), Trizol (GIBCO
Laboratories, Gaithersburg, MD), and TRI Teagent® (Molecular R
esearch Center, Inc., Cincinnati, OH).

【0022】 標準曲線の作成に全RNA抽出物の希釈物が使用される。正方向及び逆方向プ
ライマー及び対照とする遺伝子に特異的なハイブリッド形成プローブを用いて対
照とする遺伝子が検定される各時間に新たな標準曲線が作成される。典型的には
、反応当たり約0.1ngの全RNAから反応当たり約5000ngのRNAの
間、好ましくは反応管当たり約5ngのRNAから反応管当たり約1000ng
のRNAの間を用いて反応が行われる。反応当たりの全RNA抽出物の範囲は、
標的遺伝子の相対的存在量及び反応当たりの試験RNAの量に応じて調節できる
。即ち、比較的豊富な遺伝子については、反応管当たりに添加される全RNA抽
出物のおよその量は低い範囲の量であるが、より希少な転写物については、全R
NA抽出物の量は高い範囲の量である。 対象とする各遺伝子についての全RNA標準曲線の実施に加えて、場合によっ
ては各反応に添加された全RNAの量を規格化するためにハウスキーピング遺伝
子についての標準曲線が実施される。「ハウスキーピング遺伝子」は、その発現
が、試料から試料へ又は組織から組織へ、あるいは外部刺激に対する応答の変化
を相対的に反映するものと実質的に同じ遺伝子である。ハウスキーピング遺伝子
は、対象とする遺伝子にコードされるもの以外の任意のRNA分子とすることが
でき、各反応に添加された全RNAの量についての規格化にしようできる試料R
NA又は他の任意のマーカーの規格化を可能にする。例えば、GAPDH遺伝子
、G6PD遺伝子、β-アクチン遺伝子、リボソームRNA、36B4RNAな
どは、ハウスキーピング遺伝子として使用できる。即ち、標的遺伝子の発現につ
いての標準曲線の作成に使用される全RNA抽出物の希釈物は、例えば、GAP
DH遺伝子の発現についても検定されうる。PCR閾値サイクルは、全RNA標
準濃度の各々について、そして検定された場合にはハウスキーピング遺伝子につ
いて決定される。そのようにして決定されたCt値は、対応する反応における全
RNA濃度のlog10に対してプロットされて標準曲線を得る。この曲線の式
は、規格化のための入力RNA当量の値の決定又はRNA当量の決定に使用され
る。
A dilution of the total RNA extract is used to generate a standard curve. A new standard curve is generated each time the control gene is assayed using the forward and reverse primers and a hybridization probe specific for the control gene. Typically, between about 0.1 ng total RNA per reaction to about 5000 ng RNA per reaction, preferably from about 5 ng RNA per reaction tube to about 1000 ng per reaction tube.
The reaction is carried out using between the RNAs. The range of total RNA extract per reaction is:
It can be adjusted according to the relative abundance of the target gene and the amount of test RNA per reaction. That is, for relatively abundant genes, the approximate amount of total RNA extract added per reaction tube is in the low range, while for more rare transcripts, the total R
The amount of NA extract is in the high range. In addition to performing a total RNA standard curve for each gene of interest, a standard curve for housekeeping genes is optionally performed to normalize the amount of total RNA added to each reaction. A “housekeeping gene” is a gene whose expression is substantially the same as one that relatively reflects a change in response from sample to sample or from tissue to tissue or to an external stimulus. The housekeeping gene can be any RNA molecule other than the one encoded by the gene of interest, and the sample R can be used to normalize the amount of total RNA added to each reaction.
Allows for normalization of NA or any other marker. For example, GAPDH gene, G6PD gene, β-actin gene, ribosomal RNA, 36B4 RNA and the like can be used as housekeeping genes. That is, a dilution of the total RNA extract used to generate a standard curve for expression of the target gene may be, for example, GAP
DH gene expression can also be assayed. PCR threshold cycles are determined for each of the total RNA standard concentrations and, if tested, for the housekeeping gene. The Ct values so determined are plotted against log 10 of the total RNA concentration in the corresponding reaction to obtain a standard curve. The equation of this curve is used to determine the value of the input RNA equivalent or the RNA equivalent for normalization.

【0023】 各反応管の全RNAは、逆転写酵素活性を持つ任意の天然発生又は組換え酵素
、例えばAMV逆転写酵素、MMLV逆転写酵素、TthDNAポリメラーゼな
どを用いて逆転写される。次いで、逆転写物は、正方向及び逆方向プライマー及
び標的特異的ハイブリッド形成プローブの存在下で、この分野で良く知られたP
CR熱サイクル法を用いて増幅される。ハウスキーピング遺伝子逆転写物は、正
方向及び逆方向プライマー及びハウスキーピング遺伝子に特異的なハイブリッド
形成プローブを用い、PCR熱サイクル法を用いて増幅される。 5’-エキソヌクレアーゼPCRアッセイは、DNAポリメラーゼ活性及び5
’-エキソヌクレアーゼ活性を持ち、熱的に安定な任意の天然発生又は組換え酵
素を使用する。熱安定性DNAポリメラーゼは、高温において、テンプレートD
NA配列に基づいてオリゴヌクレオチドプライマーへのデオキシリボ-ヌクレオ
チドの付加を触媒する能力を維持している。そのような熱安定性DNAポリメラ
ーゼは、TaqDNAポリメラーゼ(Thermus aquaticus);TthDNAポリ
メラーゼ(Thermus thermophilus HB8);及びTf1DNAポリメラーゼ(Ther
mus flavus)を含む。
The total RNA in each reaction tube is reverse transcribed using any naturally occurring or recombinant enzyme having reverse transcriptase activity, such as AMV reverse transcriptase, MMLV reverse transcriptase, Tth DNA polymerase and the like. The reverse transcript is then reconstituted with P, a well known in the art, in the presence of forward and reverse primers and a target-specific hybridization probe.
Amplified using CR thermocycling. The housekeeping gene reverse transcript is amplified using a PCR thermocycling method, using forward and reverse primers and a hybridization probe specific for the housekeeping gene. The 5'-exonuclease PCR assay determines DNA polymerase activity and 5 '
Use any naturally occurring or recombinant enzyme that has' -exonuclease activity and is thermally stable. The thermostable DNA polymerase, at elevated temperatures,
It retains its ability to catalyze the addition of deoxyribo-nucleotides to oligonucleotide primers based on the NA sequence. Such thermostable DNA polymerases include Taq DNA polymerase (Thermus aquaticus); Tth DNA polymerase (Thermus thermophilus HB8); and Tf1 DNA polymerase (Thermus thermophilus HB8).
mus flavus).

【0024】 より詳細には、PCRは、DNA分子内の所望配列の反対末端に合致する短い
オリゴヌクレオチドプライマー(一般的に10−20ヌクレオチドの長さ)を用
いる。最初のテンプレートは、RNAでもDNAでもよい。RNAを用いる場合
、それは最初にcDNAに逆転写される。cDNAは次いで熱などの良く知られ
た技術を用いて変性され、適当なオリゴヌクレオチドプライマーが過剰モルで添
加される。 プライマーは相補的標的ヌクレオチド配列にハイブリッド形成し、デオキシヌ
クレオチド三リン酸又はヌクレオチド類似物の存在下でDNAポリメラーゼを用
いてプライマー伸長が触媒される。得られた生成物は、最初の鎖の新たに合成さ
れた補体に5’末端において共有結合した対応するプライマーを含有する。複製
した分子は、再度変性され、プライマーにハイブリッド形成し、生成物が十分に
増幅されるまで続けられる。このようなPCR法は、例えば米国特許第4,965,18
8号;第4,800,159号;第4,683,202号;第4,683,195号に記載され、それら全体を
ここに参考として取り入れるものとする。
More specifically, PCR uses short oligonucleotide primers (generally 10-20 nucleotides in length) that match opposite ends of the desired sequence in the DNA molecule. The initial template can be RNA or DNA. When using RNA, it is first reverse transcribed into cDNA. The cDNA is then denatured using well known techniques such as heat, and the appropriate oligonucleotide primers are added in molar excess. The primer hybridizes to a complementary target nucleotide sequence, and primer extension is catalyzed using DNA polymerase in the presence of deoxynucleotide triphosphates or nucleotide analogs. The resulting product contains the corresponding primer covalently linked at the 5 'end to the newly synthesized complement of the first strand. The replicated molecule is denatured again, hybridizes to the primer, and continues until the product is fully amplified. Such a PCR method is described, for example, in US Pat. No. 4,965,18.
No. 8,800,159; 4,683,202; 4,683,195, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

【0025】 リポーター染料蛍光発光における増加は、PCR増幅の間実時間で監視され、
ΔRnの計算に使用される。「ΔRn」は、標的又はハウスキーピング遺伝子の
逆転写物増幅による蛍光シグナルの増加であり、バックグラウンド蛍光を差し引
くことにより計算される:ΔRn=(Rn)−(Rn)、ここで、Rn
、標的逆転写物の存在下での増幅中の受動的対照染料の発光強度に対するリポー
ター染料の発光強度の比率であり、Rnは、標的逆転写物無しで増幅中の受動
的対照染料の発光強度に対するリポーター染料の発光強度の比率である。ΔRn
は、全RNA希釈標準物の各々及びハウスキーピング遺伝子希釈標準物の各々に
ついて、増幅サイクル数に対してプロットされる。Ctは、全RNA希釈標準物
の各々及びハウスキーピング遺伝子希釈標準物の各々について決定される。 標準曲線は、一連の希釈物についての全RNA濃度のlog10に対してCt
をプロットすることにより、対照とする各遺伝子について、場合によってはハウ
スキーピング遺伝子について作成され、典型的には線形の標準曲線となる。標準
曲線は、対照とする各遺伝子についてY=MX+B、ハウスキーピング遺伝子に
ついてy=mx+bという線形等式でフィッティングされ、式中Y及びyはCt
であり、M及びmは直線の勾配であり、B及びbはフィッティングした直線が縦
軸を横切るところのCtの値である。
The increase in reporter dye fluorescence is monitored in real time during PCR amplification,
Used for calculating ΔRn. “ΔRn” is the increase in fluorescent signal due to reverse transcript amplification of the target or housekeeping gene, calculated by subtracting background fluorescence: ΔRn = (Rn + ) − (Rn ), where Rn + is the ratio of the emission intensity of the reporter dye to the emission intensity of the passive reference dye in the amplification in the presence of a target reverse transcript, Rn - passively control dye during amplification without target reverse transcript Is the ratio of the emission intensity of the reporter dye to the emission intensity of the reporter dye. ΔRn
Is plotted against the number of amplification cycles for each of the total RNA dilution standards and each of the housekeeping gene dilution standards. Ct is determined for each of the total RNA dilution standards and each of the housekeeping gene dilution standards. The standard curve is Ct versus log 10 of total RNA concentration for a series of dilutions.
Is generated for each control gene, and optionally for the housekeeping gene, and typically results in a linear standard curve. The standard curve was fitted with a linear equation, Y = MX + B for each control gene and y = mx + b for the housekeeping gene, where Y and y are Ct
Where M and m are the slopes of the straight line, and B and b are the values of Ct where the fitted straight line crosses the vertical axis.

【0026】 未知の対照及び/又は処理した試料についての規格化したRNA当量は、Ct
対[RNA]のプロットから次のように計算される。未知の対照及び/又は処理
した試料のRNA抽出物は、正方向及び逆方向プライマー及び対象とする各遺伝
子に特異的なハイブリッド形成プローブを用いてRT-PCRアッセイにおいて
検定される。好ましくは、試料RNA抽出物は、対象とする各遺伝子についての
複製物で検定される。試料RNA当量は、Xについての線形方程式、即ち、対象
とする遺伝子に対して決定された標準曲線についてのX=(Y−B)/Mを解き
、次いでxについて、即ち、ハウスキーピング遺伝子(「hg」)に基づくRN
A当量についてx=(y−b)/mを解くことによりXを未知試料中の全RNA
量に対して規格化することにより計算される。よって、例えば、未知の対照試料
中に0.5μg/反応の全RNAが添加されるアッセイにおいては、未知試料に
対するRNA当量は次のように計算できる: 未知1(例えば、対照試料) 未知の試験処理された試料中に0.5μg/反応の全RNAが添加されるアッセ
イにおいては、未知のRNA当量の量は次のように計算できる: 未知2(例えば処理した試料) 処理に応答して対象とする遺伝子から発現されたmRNAを比較するために、R
NA当量をRNA当量と比較する。
The normalized RNA equivalent for unknown controls and / or treated samples is
It is calculated as follows from a plot of vs. [RNA]. RNA extracts of unknown controls and / or treated samples are assayed in RT-PCR assays using forward and reverse primers and hybridization probes specific for each gene of interest. Preferably, the sample RNA extract is assayed in duplicate for each gene of interest. The sample RNA equivalent is solved by solving the linear equation for X, ie, X = (Y−B) / M for the standard curve determined for the gene of interest, then for x, ie, the housekeeping gene (“ hg ”)
By solving x = (y−b) / m for A equivalents, X is determined as the total RNA in the unknown sample.
Calculated by normalizing to quantity. Thus, for example, in an assay where 0.5 μg / reaction of total RNA is added to an unknown control sample, the RNA equivalent for the unknown sample can be calculated as follows: unknown 1 (eg, control sample) In assays where 0.5 μg / reaction of total RNA is added to the unknown test treated sample, the amount of unknown RNA equivalent can be calculated as follows: Unknown 2 (eg, treated sample) To compare mRNA expressed from the gene of interest in response to treatment,
NA equivalent 2 is compared to RNA equivalent 1 .

【0027】 正方向及び逆方向プライマー及び対象とする遺伝子にコードされるmRNA分
子又はその補体に特異的にハイブリッド形成でき、そのセグメントと安定なハイ
ブリッド二重鎖を形成できるハイブリッド形成プローブ、また前記プライマーは
伸長反応をプライミングできる、逆転写酵素、及び/又は熱安定性DNAポリメ
ラーゼは、診断キットにおいて提供することができる。このキットは、特定のア
ッセイプロトコールに必要又は望ましい適切にパッケージされた他の試薬及び材
料、例えば、試料からRNAを抽出する試薬、dNTPs並びにアッセイを実施
する指示書を含んでもよい。 上記のキットで用いられる試薬は、バイアル又はボトル等の一又は複数の容器
中で提供することができ、各容器は、アッセイで用いられる逆転写酵素、dNT
P又はdNTPsの混合物、又は熱安定性DNAポリメラーゼといった別の試薬
を含有している。当業者に知られたバッファー、対照物などの他の成分がそれら
の試験キットに含まれていてもよい。またキットは、その使用についての指示書
を含むであろう。
A hybridization probe capable of specifically hybridizing with the forward and reverse primers and the mRNA molecule encoded by the gene of interest or its complement, and forming a stable hybrid duplex with the segment thereof; Primers can prime the extension reaction, reverse transcriptase, and / or thermostable DNA polymerase can be provided in a diagnostic kit. The kit may include other reagents and materials properly packaged or necessary or desired for a particular assay protocol, such as reagents for extracting RNA from a sample, dNTPs, and instructions for performing the assay. The reagents used in the kits described above can be provided in one or more containers, such as vials or bottles, each container containing the reverse transcriptase, dNT used in the assay.
It contains a mixture of P or dNTPs or another reagent such as a thermostable DNA polymerase. Other components known to those skilled in the art, such as buffers, controls, etc., may be included in those test kits. The kit will also include instructions for its use.

【0028】 分析的RT-PCRアッセイは、遺伝子発現の定量的変化の測定に使用できる
。この方法は敏感であり、極めて少量の組織試料しか必要とせず、新たな候補遺
伝子の迅速な試験に適用可能である。既に報告されている方法とは異なり、この
方法は、アッセイの定量的校正のためのクローン化cDNA、又はその断片、又
はcDNAから調製される人工的転写物を必要としない。更に、既に報告されて
いる方法は比較的純粋又は生成したRNA鎖を使用する。それに対して本アッセ
イは、全RNAを標準として使用し;そのようなより複雑な標準を用いることは
、未知の試料の組成をより密接に反映する。さらに、このアッセイは、PCRプ
ライマー及びプローブ設計を可能にするために、対象とする遺伝子にコードされ
るmRNAの相補的なDNA配列の知見のみを必要とする。加えて、ここに開示
し特許請求するアッセイ法は、発現における変化又は相違についての多数の候補
遺伝子のスクリーニングに使用できる。
Analytical RT-PCR assays can be used to measure quantitative changes in gene expression. This method is sensitive, requires only a very small amount of tissue sample, and is applicable for rapid testing of new candidate genes. Unlike previously reported methods, this method does not require cloned cDNA, or fragments thereof, or artificial transcripts prepared from the cDNA for quantitative calibration of the assay. In addition, previously reported methods use relatively pure or produced RNA strands. In contrast, the assay uses total RNA as a standard; using such more complex standards more closely reflects the composition of the unknown sample. In addition, this assay requires only knowledge of the complementary DNA sequence of the mRNA encoded by the gene of interest to enable PCR primer and probe design. In addition, the assays disclosed and claimed herein can be used to screen a large number of candidate genes for changes or differences in expression.

【0029】 極めて多数の遺伝子についての遺伝子発現データは、マイクロアレイ-ベース
の技術及び発現配列タグ法を用いて現在集められている。発生及び病態生理学の
インビトロ及びインビボモデルにおける発現分析へのこれらの技術の適用は、各
生物学的系に独特に関連する遺伝子のサブセットを同定するであろう。分析的P
CRの適用は、分子フェノタイプの指紋を表すマーカーの選択に迅速に焦点を当
てるための利用可能な手段を提供するであろう。 少量の全RNAでの遺伝子発現における変化の定量的測定の可能性は、この分
析的PCRアッセイがヒトのバイオプシー試料の試験に広範に適用されることを
意味する。バイオプシーで典型的に得られる材料の量は、マイクロアレイ-ベー
スの発現アッセイを支持しない;しかしながら、そのような試料は、ここに開示
し特許請求するRT-PCRで用いるには十分である。ヒト試料においてこれら
の測定をなす可能性は、疾患の進行及び悪化に関連する診断的分子マーカーを同
定する、及び治療戦略の効果を決定する手段を提供するであろう。また、このデ
ータはヒト疾患の動物モデルと重要なリンクをしている。
Gene expression data for a very large number of genes is currently being collected using microarray-based techniques and expressed sequence tagging. Application of these techniques to expression analysis in in vitro and in vivo models of development and pathophysiology will identify a subset of genes that are uniquely associated with each biological system. Analytical P
The application of CR will provide an available means to quickly focus on the selection of markers representing molecular phenotypic fingerprints. The possibility of quantitatively measuring changes in gene expression with small amounts of total RNA means that this analytical PCR assay has widespread application to the testing of human biopsy samples. The amount of material typically obtained at biopsy does not support microarray-based expression assays; however, such samples are sufficient for use in the RT-PCR disclosed and claimed herein. The possibility of making these measurements in human samples would provide a means to identify diagnostic molecular markers associated with disease progression and exacerbation and to determine the efficacy of treatment strategies. This data also has important links to animal models of human disease.

【0030】 例えば、種々の神経液剤、機械的刺激、及び細胞損傷によって負荷した場合、
成人心臓は心筋細胞肥大によって応答する。細胞レベルでは、肥大応答は細胞数
の変化を伴わない個々の筋細胞のサイズの増大によって特徴付けられる。最初は
代償性であるが、病理学的移行は心筋機能不全及び顕在的心不全を伴って起こり
うる。肥大の異なるモデルで観察される遺伝子発現パターンの決定は、適応及び
機能不全の間を識別する手がかりを提供する。そのような決定は、心臓肥大の異
なる形態を活性化する、及び最終的に心室拡張及び損傷の病理学的フェノタイプ
を指示する経路の同定を可能にする。
For example, when loaded by various nerve solutions, mechanical stimuli, and cell damage,
Adult hearts respond by cardiomyocyte hypertrophy. At the cellular level, the hypertrophic response is characterized by an increase in the size of individual muscle cells without a change in cell number. Although initially compensatory, pathological transitions can occur with myocardial dysfunction and overt heart failure. Determining gene expression patterns observed in different models of hypertrophy provides clues to distinguish between adaptation and dysfunction. Such a determination enables the identification of pathways that activate different forms of cardiac hypertrophy and ultimately indicate the pathological phenotype of ventricular dilation and injury.

【0031】 心臓肥大の最も保持される特徴は、通常はその発現が心臓発達の胚ウィンドに
制限される遺伝子の再活性化である。例えば、心房性ナトリウム利尿ペプチド(
ANP)遺伝子は胚心房及び心室の両方で発現されるが、出生後発達の間は心室
においてダウンレギュレートされる。しかしながら、心室ANP遺伝子発現は、
血行力学的負荷に応答して即座に10倍以上に誘発され、この応答はこれまで試
験した全ての脊椎動物種に共通である。これらの発見は、他の遺伝子に関する多
数のデータとともに、発生的な遺伝子発現の調節及び増大した負荷に対する成人
心臓肥大の設定に含まれる共通の経路があるという仮説を導いた。これらの共通
の経路は、部分的に、2つの組織状態の間で共通する分子フェノタイプをもたら
すであろう。広く認められてはいるが、この仮説は厳密に試験されてはおらず、
心室胚発生の重要な時点、正常な心臓の出生後成長、及び成人心臓での心臓肥大
において僅かな候補遺伝子がこれまでに試験されたのみである。
The most retained feature of cardiac hypertrophy is the reactivation of genes whose expression is normally restricted to the embryonic window of cardiac development. For example, atrial natriuretic peptide (
The (ANP) gene is expressed in both embryonic atrium and ventricle, but is down-regulated in the ventricle during postnatal development. However, ventricular ANP gene expression is
Immediately elicited more than 10-fold in response to hemodynamic stress, a response common to all vertebrate species tested so far. These findings, along with numerous data on other genes, have led to the hypothesis that there is a common pathway involved in the regulation of developmental gene expression and the setting of adult cardiac hypertrophy to increased load. These common pathways will in part result in a common molecular phenotype between the two tissue states. Although widely accepted, this hypothesis has not been rigorously tested,
Only a few candidate genes have been tested so far at key points in ventricular embryonic development, normal heart postnatal growth, and cardiac hypertrophy in adult hearts.

【0032】 マウス遺伝学及び分子遺伝学的技術を組み合わせて、マウスにおけるインビボ
心臓機能を測定する方法は、心臓生理学に対する遺伝子型の影響を直接決定する
機会を提供する。遺伝子ノックアウト及びトランスジェニック方法に基づいて、
心臓肥大の幾つかのマウスモデルが記載され、α1B-アドレナリン作動性レセ
プターの心筋細胞特異的導入遺伝子発現、活性化H-ras p21、及びgp1
30シグナル伝達の活性化による肥大を含む。拡張型心筋症もまたMLP及びM
nSODノックアウトマウスに記載されている。これら種々のマウスモデルは、
ヒトの心不全に類似の機能的かつ病理学的異常性を有するが、これらの遺伝子的
修飾が、心筋疾患の開始及び進行に含まれる分子事象をどの程度再現しているか
は知られていない。これらの実験の欠けている側面は、マウスの遺伝子型に基づ
く遺伝子発現プロフィール、分子フェノタイプの変化の監視であり、及びこれら
のデータをヒト心臓生理学、病理学、及び分子フェノタイプとどのように比較す
るかに関連する。
The method of measuring in vivo cardiac function in mice, combining mouse genetic and molecular genetic techniques, offers the opportunity to directly determine the effect of genotype on cardiac physiology. Based on gene knockout and transgenic methods,
Several mouse models of cardiac hypertrophy have been described, including cardiomyocyte-specific transgene expression of α1B-adrenergic receptors, activated H-ras p21, and gp1
Includes hypertrophy due to activation of 30 signaling. Dilated cardiomyopathy is also MLP and M
nSOD knockout mice. These various mouse models
Although having similar functional and pathological abnormalities to human heart failure, it is not known to what extent these genetic modifications replicate the molecular events involved in the initiation and progression of myocardial disease. A missing aspect of these experiments is the monitoring of changes in mouse genotype-based gene expression profiles, molecular phenotypes, and how these data can be compared to human cardiac physiology, pathology, and molecular phenotypes. Related to what to compare.

【0033】 ここに開示した方法を用いて、正常な発達及び適応肥大におけるマウス心筋層
についての遺伝子発現プロフィールを明らかにした。このRT-PCRアッセイ
を、心臓成長の3段階;後期胚心室発達、正常な出生後心臓成長、及び大動脈縮
窄からの圧力過負荷に続く出生後肥大から誘導した組織試料の29遺伝子のパネ
ルに適用した。この方法を用いて、心室成長の3つの異なる段階各々について多
岐にわたる分子プロフィールが存在するという証拠が提供される。さらに、3つ
の設定の各々で選択的に調節される新たな分子のクラスが同定され、正常及び病
理学的心臓成長及び肥大の3つの特定の段階の分化的特徴におけるそれらの特に
潜在的な重要性を示唆している。
Using the methods disclosed herein, the gene expression profile for mouse myocardium in normal development and adaptive hypertrophy was determined. This RT-PCR assay was performed on a panel of 29 genes of tissue samples derived from three stages of cardiac growth; late embryonic ventricular development, normal postnatal heart growth, and postnatal hypertrophy following pressure overload from aortic constriction. Applied. Using this method, evidence is provided that a diverse molecular profile exists for each of the three different stages of ventricular growth. In addition, new classes of molecules that are selectively regulated in each of the three settings have been identified and their particularly potential importance in the differentiation characteristics of the three specific stages of normal and pathological heart growth and hypertrophy Suggests gender.

【0034】 B.実験 本発明の実施は、特に示さなければ、合成有機化学、生化学、分子生物学など
の従来の技術を用い、それらは当業者の技量の範囲内である。そのような技術は
文献に十分に記載されている。例えば、Sambrook, Fritsh及びManiatis, Molecu
lar Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989); Origonucleotide
Synthesis (M.J. Gait, 編, 1984); Nucleic Acid Hybridization (B.D. Hames
及びS.J. Higgins, 編, 1984); 及び連続物, Methods in Enzymology (Academic
Press, Inc.)を参照のこと。 発明を、その好ましい特定の実施態様に関連して記載してきたが、上記の記載
並びに以下の実施例は例示を意図し、本発明の範囲の制限を意図するものではな
い。本発明の範囲内の他の態様、利点及び修飾は、本発明が属する分野の当業者
には明らかになるであろう。 以下の実施例においては、使用する数値(例えば、量、温度など)に対して正
確さを確保する努力をしたが、いくらかの実験的誤差及び偏差は考慮すべきであ
る。温度は常に摂氏温度で与えられ、特に示さなければ圧力は大気圧近傍である
B. EXPERIMENTAL The practice of the present invention will employ, unless otherwise indicated, conventional techniques of synthetic organic chemistry, biochemistry, molecular biology, etc., which are within the skill of those in the art. Such techniques are explained fully in the literature. See, for example, Sambrook, Fritsh and Maniatis, Molecu
lar Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989); Origonucleotide
Synthesis (MJ Gait, Ed., 1984); Nucleic Acid Hybridization (BD Hames
And SJ Higgins, eds., 1984); and continuum, Methods in Enzymology (Academic
Press, Inc.). Although the invention has been described with reference to preferred specific embodiments thereof, the above description, as well as the following examples, are intended to be illustrative, but not limiting, of the scope of the invention. Other aspects, advantages and modifications within the scope of the invention will be apparent to those skilled in the art to which the invention pertains. In the following examples, efforts have been made to ensure accuracy with respect to numbers used (eg, amounts, temperature, etc.) but some experimental errors and deviations should be accounted for. Temperatures are always given in degrees Celsius, and unless otherwise specified, pressures are near atmospheric.

【0035】 ROX標準物の合成。各PCR反応に含まれる蛍光標準物5’-TTT-TTT-(LAN-
ROX)-p3’を次のように調製した:「ROX」、5-ROX、SE(5-カルボキ
シ-X-ローダミン、スクシンイミジルエステル)は、Molecular Probes, Inc. (E
ugene, OR)から購入した。「LAN」、リンカーアームヌクレオチド(アミノ修
飾C6dT)、及び3’-ホスフェート-CPG(固相支持体)、46μm/gは、Gle
n Research (Sterling, VA)から購入した。合成は、ABI 394 DNA合成機上で
10μmスケールで次の工程に従って実施した:(1)LANを3’-ホスフェ
ート-CPGにカップリングさせた;(2)T6ホスホラミダイトをLAN-3’
-ホスフェート-CPGにカップリングさせた;(3)CPGからのオリゴヌクレ
オチドの切断は、20mlの濃NHOH中、室温で1−2時間実施した;(4
)得られた混合物をボルテックスして遠心分離し、上清を除去し蒸発させて残物
を生じさせた;そして(5)残物を5mlの0.25MのNaHCO(1Nの
NaOHでpH9.0に調節)中に溶解させた。5-ROX、SE染料(25m
g/300μlのDMSO)は次のように添加した:50μlのROXを添加し
、撹拌により混合し、室温で暗中に45分間放置した。50μl の添加を繰り
返し、暗中に45分間放置した。最後の50μlの添加を行い、反応物を室温で
終夜インキュベートした。次いで反応物を10のアリコートに分け、Pharmacia(
Piscataway, NJ) PD-10を通して未反応の染料残物を除去した。所望の画分を混
合し、蒸発させ、粗生成物をHPLCとそれに続くポリアクリルアミドゲル電気
泳動精製で精製した。
Synthesis of ROX standards. Fluorescent standard 5'-TTT-TTT- (LAN-
(ROX) -p3 'was prepared as follows: "ROX", 5-ROX, SE (5-carboxy-X-rhodamine, succinimidyl ester) was obtained from Molecular Probes, Inc. (E
ugene, OR). “LAN”, linker arm nucleotide (amino modified C6dT), and 3′-phosphate-CPG (solid support), 46 μm / g
n Purchased from Research (Sterling, VA). The synthesis was performed on an ABI 394 DNA synthesizer on a 10 μm scale according to the following steps: (1) LAN was coupled to 3′-phosphate-CPG; (2) T6 phosphoramidite was LAN-3 ′.
(3) Cleavage of the oligonucleotide from CPG was performed in 20 ml of concentrated NH 4 OH at room temperature for 1-2 hours; (4
) Was vortexed and the resulting mixture was centrifuged to cause the remains by removing the supernatant evaporated; and (5) remains the 0.25M of 5 ml NaHCO 3 (pH 9 with 1N NaOH. (Adjusted to 0). 5-ROX, SE dye (25m
g / 300 μl DMSO) was added as follows: 50 μl ROX was added, mixed by stirring and left at room temperature in the dark for 45 minutes. The addition of 50 μl was repeated and left in the dark for 45 minutes. A final 50 μl addition was made and the reaction was incubated overnight at room temperature. The reaction was then divided into 10 aliquots and the Pharmacia (
Unreacted dye residues were removed through PD-10 (Piscataway, NJ). The desired fractions were combined and evaporated, and the crude product was purified by HPLC followed by polyacrylamide gel electrophoresis purification.

【0036】 ハイブリッド形成プローブの合成。プローブは、PE, Applied Biosystems (Fo
ster City, CA)から購入するか、次のように合成した:「TAMRA」、5-T
AMRA、SE(5-カルボキシテトラメチルローダミン-X-ローダミン、スクシ
ンイミジルエステル)は、Molecular Probes, Inc. (Eugene, OR)から購入した。
「LAN」、リンカーアームヌクレオチド(アミノ修飾C6dT)、3’-ホス
フェート-CPG(支持体)、46μm/g、及び「FAM」、5-(5’-フルオレセ
インホスホラミダイト)はGlen Research (Sterling, VA)から購入した。合成は
、ABI 394 DNA合成機上で0.2μmスケールで次のように実施した:(1)
LANを3’-ホスフェート-CPGにバルク(約34μm/反応)でカップリン
グさせた;(2)0.2μmスケールを用いて、オリゴヌクレオチドをLAN-
3’-ホスフェート-CPG上で標準的なホスホラミダイト化学を用いて合成した
;(3)FAMを完成したオリゴヌクレオチドにカップリングさせた(7−10
分カップリング時間)。CPGからのオリゴヌクレオチドの切断は、1mlの濃
NHOH中、40℃で18時間暗中で実施した。混合物をボルテックスして遠
心分離し、上清を除去し蒸発させて残物を生じさせた。生成物を析出させるため
、残物を1mlの1MのNaClに溶解させて12mlの無水エタノールを加え
た。混合物を強く振盪し−20℃に終夜放置した。次に件濁物を6−7分間遠心
分離して上清を廃棄した。オレンジのペレットを暗中真空下で徐々に乾燥して過
剰のエタノールを除去し、得られた残物を0.5mlの0.25MのNaHCO (1NのNaOHでpH9.0に調節)中に溶解させた。5-TAMRA、S
E染料(5mg/60μlのDMSO中)は次のように添加した:5μlのTA
MRAを反応物に添加し、ボルテックスして室温で暗中に45分間放置した。5
μl の添加を繰り返し、再度45分間インキュベートした。最後の5μlの添
加を行い、反応物を室温で終夜インキュベートした。反応溶液をPharmacia PD-1
0カラムを通して未反応の染料残物を除去し、所望の画分を収集して蒸発させ、
粗生成物をHPLCとそれに続くポリアクリルアミドゲル電気泳動精製で精製し
た。
Synthesis of hybridization probes. Probes are available from PE, Applied Biosystems (Fo
ster City, CA) or synthesized as follows: "TAMRA", 5-T
AMRA, SE (5-carboxytetramethylrhodamine-X-rhodamine, sushi
Nimidyl ester) was purchased from Molecular Probes, Inc. (Eugene, OR).
"LAN", linker arm nucleotide (amino modified C6dT), 3'-phospho
Fate-CPG (support), 46 μm / g, and “FAM”, 5- (5′-fluorescein)
(Inphosphoramidite) was purchased from Glen Research (Sterling, VA). Synthesis is
Performed on an ABI 394 DNA synthesizer on a 0.2 μm scale as follows: (1)
Coupling LAN to 3'-phosphate-CPG in bulk (about 34 m / reaction)
(2) Oligonucleotides were LAN-based using a 0.2 μm scale.
Synthesized using standard phosphoramidite chemistry on 3'-phosphate-CPG
(3) FAM was coupled to the completed oligonucleotide (7-10).
Min coupling time). Cleavage of the oligonucleotide from CPG was performed with 1 ml of concentrated
NH4Performed in OH at 40 ° C. for 18 hours in the dark. Vortex the mixture
The heart was separated, the supernatant was removed and evaporated to produce a residue. To precipitate the product
The residue was dissolved in 1 ml of 1 M NaCl, and 12 ml of absolute ethanol was added.
Was. The mixture was shaken vigorously and left at -20 ° C overnight. Next, the suspension is centrifuged for 6-7 minutes.
Separated and discarded supernatant. Dry orange pellet slowly under vacuum in the dark
Excess ethanol was removed and the resulting residue was treated with 0.5 ml of 0.25 M NaHCO3. 3 (Adjusted to pH 9.0 with 1N NaOH). 5-TAMRA, S
E dye (5 mg / 60 μl in DMSO) was added as follows: 5 μl TA
MRA was added to the reaction and vortexed at room temperature in the dark for 45 minutes. 5
The addition of μl was repeated and incubated again for 45 minutes. Add the last 5 μl
The reaction was incubated overnight at room temperature. Transfer the reaction solution to Pharmacia PD-1
0 to remove unreacted dye residue, collect and evaporate the desired fractions,
The crude product was purified by HPLC followed by polyacrylamide gel electrophoresis purification.
Was.

【0037】 組織及びRNAの調製。性別及び加齢実験のために成人D57Bl/6マウス
を国立老化研究所(Bethesda, MD)から得た。マウスをCOに次ぐ頸部脱臼で
安楽死させた。組織を取り出し、液体窒素中で5回素早く凍結させ、RNA調製
まで−80℃で保存した。Simonsen Laboratories, Inc. (Gilroy, CA)から新生
児心室を得た。Rockman等, (1993) Circulation 87 Supplement VII: VII-14-VI
I-21に既に記載されているように、横径大動脈狭窄により圧力過負荷肥大(PO
L)を誘発した。
Preparation of tissue and RNA. Adult D57B1 / 6 mice were obtained from the National Institute of Aging (Bethesda, MD) for sex and aging experiments. Mice were euthanized by cervical dislocation next to CO 2. Tissues were removed, snap frozen in liquid nitrogen five times and stored at -80 C until RNA preparation. Neonatal ventricles were obtained from Simonsen Laboratories, Inc. (Gilroy, CA). Rockman et al., (1993) Circulation 87 Supplement VII: VII-14-VI
As already described in I-21, pressure overload hypertrophy (PO
L).

【0038】 RNAを、RNA STAT-60 (Tel-Test, Inc., Friendswood, TX)を用いて製造者
の指示に従って抽出し、10−15μgアリコート中0.5μg/μlの濃度で
−80℃において貯蔵した。各遺伝子についてのプローブ及びプライマーのセッ
トを、Oligo 5.0 (National Biosciences Inc., Plymouth, MN)又はPrimer Expr
ess(登録商標)(PE Applied Biosustems, Foster City, CA)のいずれかで設計し
た。プローブ/プライマーセットの設計のための規則は次のように要約される:
(1)最大単位複製配列サイズは500bp、好ましい範囲は50−150bp
;(2)プローブは5’末端にGを持たず、30−80%の(G+C)含有量で
あり、≦3連続Gs、GsよりCsを持つ鎖に基づく、正方向又は逆方向プライ
マーとハイブリッド形成/重複をしない、そしてTm=68−70℃を有する;
(3)プライマーは、Tm=58−60℃を持つように設計され、プライマーの
3’末端の5ヌクレオチドは1から2のG+Cのみを有する。以下の実施例で使
用する正方向及び逆方向プライマー及びプローブを、各々表1A、1B及び1C
に示す。
RNA was extracted using RNA STAT-60 (Tel-Test, Inc., Friendswood, TX) according to the manufacturer's instructions at a concentration of 0.5 μg / μl in 10-15 μg aliquots at −80 ° C. Stored. A set of probes and primers for each gene was obtained using Oligo 5.0 (National Biosciences Inc., Plymouth, MN) or Primer Expr.
Designed with either ess® (PE Applied Biosustems, Foster City, CA). The rules for designing a probe / primer set are summarized as follows:
(1) Maximum amplicon size is 500 bp, preferred range is 50-150 bp
(2) the probe has no G at the 5 ′ end, has a (G + C) content of 30-80%, and hybrids with a forward or reverse primer based on a chain having ≦ 3 consecutive Gs, Cs more than Gs. Has no formation / duplication and has a Tm = 68-70 ° C .;
(3) The primer is designed to have Tm = 58-60 ° C., and the 5 nucleotides at the 3 ′ end of the primer have only 1 to 2 G + C. The forward and reverse primers and probes used in the following examples are shown in Tables 1A, 1B and 1C, respectively.
Shown in

【0039】 [0039]

【0040】 [0040]

【0041】 [0041]

【0042】 分析的PCR。AMV逆転写酵素及びTf1DNAポリメラーゼ(Promega, M
adison, WI)を用いたアクセスRT-PCRシステムをRT-PCRに使用した。
50μlのRT-PCR反応は、10μlのAMV/Tf15x反応バッファー
、3mMのMgSO、200μMのdNTPs、600nMのROX標準物、
5単位のAMV逆転写酵素、5単位のTf1DNAポリメラーゼ、200nMの
プローブ、100−300nMのプライマー及び100ngの全RNAを有する
。RT-PCR条件は、48℃で45分間、95℃で2分間、そして95℃で1
5秒間、60℃で1分間、及び72℃で15秒間の40サイクルである。標準曲
線は各時間に得て、遺伝子はプールした成人C57BL/6心室から調製した全
RNAの、反応当たり400ng、100ng、25ng、6.25ngでアッ
セイした。試験RNAの量は、豊富な遺伝子については1ngの全RNAまで減
少させ、希少な遺伝子については1μgまで増加させ、それに従って標準曲線を
適応させた。反応は、モデル7700配列検出器(PE Applied Biosystems, Foster
City, CA)上の96ウェルプレートで実行し、結果を配列検出ソフトウェア(PE
Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)を用いて分析した。
Analytical PCR. AMV reverse transcriptase and Tf1 DNA polymerase (Promega, M
adison, WI) was used for RT-PCR.
50 μl RT-PCR reaction was performed with 10 μl AMV / Tf15x reaction buffer, 3 mM MgSO 4 , 200 μM dNTPs, 600 nM ROX standard,
It has 5 units of AMV reverse transcriptase, 5 units of Tf1 DNA polymerase, 200 nM of probe, 100-300 nM of primer and 100 ng of total RNA. RT-PCR conditions were 48 ° C. for 45 minutes, 95 ° C. for 2 minutes, and 95 ° C. for 1 minute.
40 cycles of 5 seconds, 1 minute at 60 ° C, and 15 seconds at 72 ° C. Standard curves were obtained at each time point and genes were assayed at 400 ng, 100 ng, 25 ng, 6.25 ng per reaction of total RNA prepared from pooled adult C57BL / 6 ventricles. The amount of test RNA was reduced to 1 ng total RNA for rich genes and increased to 1 μg for rare genes, and the standard curve was adapted accordingly. The reaction was performed using a model 7700 sequence detector (PE Applied Biosystems, Foster
City, CA) and run the results in a 96-well plate.
(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA).

【0043】 相対的RNA当量の計算。各試料中の対照RNA当量の量は、各遺伝子につい
て実施した対照RNA希釈物に基づいてlog10[RNA](μg/反応)に
対するCtのプロットから計算した。絶対的なコピー数はないので、量は標準曲
線に使用したプールした心室RNA相対的な、相対的RNA当量である。GAP
DHは、入力試料RNAにおける規格化した相違の内部対照として使用した。各
試料は、一連のアッセイの開始持、次いで終了時にGAPDHアッセイを実行し
た。希釈したRNAは、アッセイを完了させるために4℃で3週間まで保存でき
、その間にGAPDHのCt値における変化は無い。各反応における入力RNA
の量は、GAPDH標準曲線に基づいて100ngに補正した。 統計的方法。統計パラメータはStatview(登録商標)ソフトウェア(Abacus Con
cepts, Inc., Berkeley, CA)を用いて計算した。2つの群間の比較には、等し
い分散を仮定した両側t検定を用いた。多数の群については、シェッフェ試験で
のポストhoc分析での分散の分析を利用した。群間で等しくない分散の影響を
最小にするために、RNA当量値のlog10を採用した。0.05未満のp値
を有意であると考えた。
Calculation of relative RNA equivalents. The amount of control RNA equivalent in each sample was calculated from a plot of Ct against log 10 [RNA] (μg / reaction) based on the control RNA dilution performed for each gene. Since there is no absolute copy number, the amounts are relative RNA equivalents, relative to the pooled ventricular RNA used for the standard curve. GAP
DH was used as an internal control for normalized differences in the input sample RNA. Each sample performed the GAPDH assay at the beginning and then at the end of a series of assays. The diluted RNA can be stored at 4 ° C. for up to 3 weeks to complete the assay, during which time there is no change in GAPDH Ct values. Input RNA for each reaction
Was corrected to 100 ng based on the GAPDH standard curve. Statistical method. Statistical parameters are available from Statview® software (Abacus Con
cepts, Inc., Berkeley, CA). Two-tailed t-tests were used for comparisons between the two groups, assuming equal variances. For a number of groups, analysis of variance in post hoc analysis in the Scheffe test was utilized. To minimize the effects of unequal variance between groups, a log equivalent value of RNA of 10 was employed. A p-value less than 0.05 was considered significant.

【0044】 実施例1 出生後心筋における発現分析 この実施例の目的は、ここに開示した定量的逆転写酵素−ポリメラーゼ連鎖反
応アッセイを心臓遺伝子発現の分析に使用することである。 実験した遺伝子の選択は、マウス又は他の種における心臓肥大のモデルから知
られた心臓遺伝子発現における違いに基づき、心臓機能に影響を与えうる候補遺
伝子の数を試験することでもある(表2)。心臓遺伝子の代表的範疇を試験し、
ナトリウム利尿ペプチド、胚収縮タンパク質、Ca++-調節タンパク質、ミト
コンドリア酵素、核因子、マトリックスタンパク質、及びシグナル伝達分子を含
む。
Example 1 Expression Analysis in Postnatal Myocardium The purpose of this example is to use the quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction assay disclosed herein for the analysis of cardiac gene expression. The selection of genes studied was also based on differences in cardiac gene expression known from models of cardiac hypertrophy in mice or other species, to test the number of candidate genes that could affect cardiac function (Table 2). . Testing a representative category of heart genes,
Includes natriuretic peptides, embryonic contractile proteins, Ca ++ -regulatory proteins, mitochondrial enzymes, nuclear factors, matrix proteins, and signaling molecules.

【0045】 心臓遺伝子発現に対する加齢及び性別に基づく効果を、C57BL/6マウス
からの心室組織において試験した。体重(BW)及び心室重量(VW)を、若い
成人(3月齢)及び老齢(18月齢)雄及び雌(群当たり4〜6動物)の群間で
比較した。VW又はVW/BW重量は群間に相違が無く(データは示さず)、心
筋の成長が体重に比例することを反映している。検定した29遺伝子の中で、α
-骨格アクチンのみが成人群間での相違を示した。老齢雄は、同じ齢の雌に比較
して高いレベルのα-骨格アクチンmRNAを有し(3.5倍、p=0.003
);この相違は若い動物においては統計的な有意には達しなかった(2.8倍、
p=0.064)。 新生児遺伝子発現は、1日齢の心室のプールから決定し、成人のデータ(両方
の性及び年齢を代表する全ての個体測定からプールした)と比較して、遺伝子発
現の胚性パターンを反映する組織である出生後心筋に特異的に伴う相違を同定し
た。7遺伝子のmRNA発現レベルは新生児と成人の間で相違を示さなかったが
、成人に比較して15では出生後心室で上昇し、3では抑制された(表2)。
The effects of aging and gender on cardiac gene expression were tested in ventricular tissue from C57BL / 6 mice. Body weight (BW) and ventricular weight (VW) were compared between groups of young adult (3 months old) and old (18 months old) male and female (4-6 animals per group). VW or VW / BW weights did not differ between groups (data not shown), reflecting that myocardial growth is proportional to body weight. Among the 29 genes tested, α
-Only skeletal actin showed differences between the adult groups. Older males have higher levels of α-skeletal actin mRNA compared to females of the same age (3.5-fold, p = 0.003)
); This difference did not reach statistical significance in young animals (2.8-fold,
p = 0.064). Neonatal gene expression is determined from a pool of one-day-old ventricles and reflects the embryonic pattern of gene expression compared to adult data (pooled from all individual measurements representing both genders and ages) Differences specifically associated with the postnatal myocardium tissue were identified. The mRNA expression levels of the seven genes did not differ between neonates and adults, but were increased in the postnatal ventricle at 15 and suppressed at 3 compared to adults (Table 2).

【0046】 規格化したRNA当量値は、1日新生児からの22−28心室の3つのプール、
及び記載が無ければ成人平均についての16動物から得た。値は平均+−SDで
ある。
[0046] Normalized RNA equivalent values are three pools of 22-28 ventricles from a one-day newborn,
And from an average of 16 animals unless otherwise noted. Values are means +-SD.

【0047】 圧力過負荷肥大 大動脈狭窄による急性POLに対するマウス心室の遺伝子発現分析は、sha
m心室と比較して実施した。この心臓肥大のマウス外科モデルにおいては、収縮
性の壁面応力を規格化するために左心室が求心性肥大を受けるときにVW/BW
の急激な増加がある。大動脈狭窄からの増大した機械的負荷は、肥大反応に存在
する一次刺激と考えられるが、巣状壊死による壁面応力も役割を果たしうる。手
術後1週間までに、12週齢雌C57BL/6マウスのVW/BW比率に30%
の増加があった(表3)。合計20の遺伝子からのmRNAを、誘発又は抑制と
して同定した(表4)。
Pressure Overload Hypertrophy Gene Expression Analysis of Mouse Ventricle for Acute POL Due to Aortic Stenosis
Performed in comparison with m ventricle. In this mouse surgical model of cardiac hypertrophy, VW / BW when the left ventricle undergoes afferent hypertrophy to normalize contractile wall stress.
There is a sharp increase. Increased mechanical load from aortic stenosis is thought to be the primary stimulus present in the hypertrophic response, but wall stress from focal necrosis may also play a role. By one week after surgery, 30% increase in VW / BW ratio of 12-week-old female C57BL / 6 mice
(Table 3). MRNA from a total of 20 genes was identified as induction or suppression (Table 4).

【0048】 値は平均+−SD。NPR-A(0.29)、ET-1(0.67)、ETAR
(0.54)、VEGF(0.64)、心臓アクチン(0.09)、VSMアク
チン(0.39)、MLP(0.55)、TGFβ1(0.12)、及びGAT
A-4(0.51)については統計的に有意な変化(かっこ内のp値)は見られ
なかった。
[0048] Values are means +-SD. NPR-A (0.29), ET-1 (0.67), ETAR
(0.54), VEGF (0.64), cardiac actin (0.09), VSM actin (0.39), MLP (0.55), TGFβ1 (0.12), and GAT
No statistically significant change (p value in parentheses) was observed for A-4 (0.51).

【0049】 新生児及び成人肥大の直接比較のために、統計的に有意な遺伝子発現の相違(
表2及び4)を一緒に鏡像プロットでグラフ化した(Fig2A及びFig2B
)。遺伝子は左に列挙し、データは表2及び4から取った。統計的に有意でない
比率は比較の目的のために1の値で与えた。いずれかのケースで有意な変化を示
した全ての遺伝子をプロットした。
For a direct comparison of neonatal and adult hypertrophy, statistically significant gene expression differences (
Tables 2 and 4) were graphed together in a mirror plot (FIG. 2A and FIG. 2B).
). Genes are listed on the left and data were taken from Tables 2 and 4. Statistically insignificant ratios were given a value of 1 for comparison purposes. All genes that showed a significant change in any case were plotted.

【0050】 これらのデータは、ここに開示し特許請求する方法が少量の全RNAで遺伝子
発現を定量化し遺伝子発現における変化を定量的に測定することができることを
示している。そのような定量的測定をなす可能性は、即座に試料のアレイ中の遺
伝子のパネルの発現の定量化に用いられるアッセイを可能にする。 従って、遺伝子の発現レベルを決定する方法がここに提供される。主題発明の
好ましい実施態様を幾分詳細に記載したが、添付の請求項範囲で定義される本発
明の精神及び範囲から逸脱することなく明らかな変形をなすことができると解さ
れる。
These data show that the methods disclosed and claimed herein can quantify gene expression and quantify changes in gene expression with small amounts of total RNA. The possibility of making such quantitative measurements immediately allows the assay to be used to quantify the expression of a panel of genes in an array of samples. Thus, provided herein is a method of determining the expression level of a gene. Although the preferred embodiments of the subject invention have been described in some detail, it is understood that obvious variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

【配列表】 [Sequence list]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【Fig1A】 ハイブリッド形成プローブ分解からの蛍光強度の増加を示
すグラフであり、正及び逆方向プライマー及び心臓アンキリンリピートタンパク
質に特異的なハイブリッド形成プローブを用いたマウス心室からの全RNA抽出
物の4倍ずつの一連の希釈物についてのPCRサイクル数の関数として、ΔRn
で表した。複製で実施したng/反応管での全RNA濃度は、400(黒丸)、
100(黒三角)、25(黒四角)、及び6.25(黒菱形)であった。各PC
R増幅反応が蛍光ベースラインの標準偏差の10倍に達するPCR閾値サイクル
(Ct)は矢印で示した。
Fig. 1A is a graph showing the increase in fluorescence intensity from hybridization probe degradation, a four-fold increase in total RNA extract from mouse ventricles using forward and reverse primers and a hybridization probe specific for cardiac ankyrin repeat protein. ΔRn as a function of the number of PCR cycles for each dilution series
It was expressed by. Total RNA concentration in ng / reaction tube performed in replication was 400 (solid circle),
100 (solid triangle), 25 (solid square), and 6.25 (solid diamond). Each PC
The PCR threshold cycle (Ct) at which the R amplification reaction reaches 10 times the standard deviation of the fluorescence baseline is indicated by an arrow.

【Fig1B】 logスケールにおけるng/反応での全RNA量に対し
てプロットしたFig1Aから決定したCtを示すグラフである。Fig1Bで
プロットした点の線形回帰方程式は、y=24.90-3.36log(x)、R=0.997である。
FIG. 1B is a graph showing Ct determined from FIG. 1A plotted against total RNA in ng / reaction on a log scale. The linear regression equation for the points plotted in FIG. 1B is y = 24.90-3.36log (x), R = 0.997.

【Fig2A及び2B】 発育及び圧力過負荷心臓肥大(POL)について
の分子フェノタイプの比較を示すグラフである。新生児対成人(Fig2A)及
びPOL対成人(Fig2B)についての遺伝子発現の差異を鏡像棒グラフとし
てプロットし、誘発を白抜きの棒で、抑制を斜線の棒で表した。
FIGS. 2A and 2B are graphs showing a comparison of molecular phenotypes for development and pressure overload cardiac hypertrophy (POL). Differences in gene expression for neonates versus adults (FIG 2A) and POLs versus adults (FIG 2B) were plotted as mirror image bar graphs, with induction indicated by open bars and inhibition indicated by hatched bars.

【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty

【提出日】平成12年5月4日(2000.5.4)[Submission date] May 4, 2000 (200.5.4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】 全RNAは、この分野で公知の任意の方法を用いて抽出してよい。例えば、全
RNAは、Glisin等, (1974) Biochemistry 13: 2633, Ullrich等, (1977) Scei
ence 196: 1313, 及びChomczynski等, (1987) Anal. Biochem. 162: 156に記載
されたグアニジニウムチオシアネート/セシウムクロリド法を用いて、又はStro
hman等, (1977) Cell 10: 265及びMcDonald等, (1987) Meth. Enzymol. 152: 21
9に記載されたグアニジンHCl/有機溶媒法により単離してもよい。 あるいは、RNAは多数の商業的に入手可能なキット、例えば、RNA STAT-60(
Tel-Test, Inc., friendswood, TX), RNeasy (商品名)全RNA抽出キット(Qiag
en), Tripure (Boehringer Mannheim Biochemicals, Indianapolis, IN), Trizo
l(商品名)(GIBCO Laboratories, Gaithersburg, MD)、及び TRI Teagent(登録
商標)(Molecular Research Center, Inc., Cincinnati, OH)の任意のものを用い
て抽出してもよい。
[0021] Total RNA may be extracted using any method known in the art. For example, total RNA can be obtained from Glisin et al., (1974) Biochemistry 13: 2633, Ullrich et al., (1977) Scei
196: 1313, and Chomczynski et al., (1987) Anal. Biochem. 162: 156, using the guanidinium thiocyanate / cesium chloride method or Stro.
hman et al., (1977) Cell 10: 265 and McDonald et al., (1987) Meth. Enzymol. 152: 21
It may be isolated by the guanidine HCl / organic solvent method described in 9. Alternatively, RNA can be obtained from a number of commercially available kits, such as RNA STAT-60 (
Tel-Test, Inc., friendswood, TX), RNeasy (brand name) Total RNA extraction kit (Qiag
en), Tripure (Boehringer Mannheim Biochemicals, Indianapolis, IN), Trizo
l may be extracted using any of (trade name) (GIBCO Laboratories, Gaithersburg, MD) and TRI Teagent® (Molecular Research Center, Inc., Cincinnati, OH).

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0034】 B.実験 本発明の実施は、特に示さなければ、合成有機化学、生化学、分子生物学など
の従来の技術を用い、それらは当業者の技量の範囲内である。そのような技術は
文献に十分に記載されている。例えば、Sambrook, Fritsh及びManiatis, Molecu
lar Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989); Origonucleotide
Synthesis (M.J. Gait, 編, 1984); Nucleic Acid Hybridization (B.D. Hames
及びS.J. Higgins, 編, 1984); 及び連続物, Methods in Enzymology (Academic
Press, Inc.)を参照のこと。 発明を、その好ましい特定の実施態様に関連して記載してきたが、上記の記載
並びに以下の実施例は例示を意図する。他の態様、利点及び修飾は、本発明が属
する分野の当業者には明らかになるであろう。 以下の実施例においては、使用する数値(例えば、量、温度など)に対して正
確さを確保する努力をしたが、いくらかの実験的誤差及び偏差は考慮すべきであ
る。温度は常に摂氏温度で与えられ、特に示さなければ圧力は大気圧近傍である
B. EXPERIMENTAL The practice of the present invention will employ, unless otherwise indicated, conventional techniques of synthetic organic chemistry, biochemistry, molecular biology, etc., which are within the skill of those in the art. Such techniques are explained fully in the literature. See, for example, Sambrook, Fritsh and Maniatis, Molecu
lar Cloning: A Laboratory Manual, Second Edition (1989); Origonucleotide
Synthesis (MJ Gait, Ed., 1984); Nucleic Acid Hybridization (BD Hames
And SJ Higgins, eds., 1984); and continuum, Methods in Enzymology (Academic
Press, Inc.). Although the invention has been described with reference to preferred specific embodiments thereof, the above description as well as the following examples are intended to be illustrative . Other aspects, advantages and modifications will be apparent to those skilled in the art to which this invention belongs. In the following examples, efforts have been made to ensure accuracy with respect to numbers used (eg, amounts, temperature, etc.) but some experimental errors and deviations should be accounted for. Temperatures are always given in degrees Celsius, and unless otherwise specified, pressures are near atmospheric.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0038[Correction target item name] 0038

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0038】 RNAを、RNA STAT-60 (商品名)(Tel-Test, Inc., Friendswood, TX)を用い
て製造者の指示に従って抽出し、10−15μgアリコート中0.5μg/μl
の濃度で−80℃において貯蔵した。各遺伝子についてのプローブ及びプライマ
ーのセットを、Oligo 5.0(商品名) (National Biosciences Inc., Plymouth, MN
)又はPrimer Express(登録商標)(PE Applied Biosustems, Foster City, CA)の
いずれかで設計した。プローブ/プライマーセットの設計のための規則は次のよ
うに要約される:(1)最大単位複製配列サイズは500bp、好ましい範囲は
50−150bp;(2)プローブは5’末端にGを持たず、30−80%の(
G+C)含有量であり、≦3連続Gs、GsよりCsを持つ鎖に基づく、正方向
又は逆方向プライマーとハイブリッド形成/重複をしない、そしてTm=68−
70℃を有する;(3)プライマーは、Tm=58−60℃を持つように設計さ
れ、プライマーの3’末端の5ヌクレオチドは1から2のG+Cのみを有する。
以下の実施例で使用する正方向及び逆方向プライマー及びプローブを、各々表1
A、1B及び1Cに示す。
RNA was extracted using RNA STAT-60 (trade name) (Tel-Test, Inc., Friendswood, TX) according to the manufacturer's instructions and 0.5 μg / μl in 10-15 μg aliquots.
At -80 ° C. Oligo 5.0 (trade name) (National Biosciences Inc., Plymouth, MN)
) Or Primer Express® (PE Applied Biosustems, Foster City, CA). The rules for the design of a probe / primer set are summarized as follows: (1) the maximum amplicon size is 500 bp, the preferred range is 50-150 bp; (2) the probe has no G at the 5 'end. , 30-80% (
G + C) content, ≦ 3 consecutive Gs, based on strand with Cs than Gs, no hybridization / overlap with forward or reverse primer, and Tm = 68−
(3) The primer is designed to have a Tm = 58-60 ° C., and the 5 nucleotides at the 3 ′ end of the primer have only 1-2 G + C.
The forward and reverse primers and probes used in the following examples are shown in Table 1 respectively.
A, 1B and 1C.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0050[Correction target item name] 0050

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0050】 これらのデータは、ここに開示し特許請求する方法が少量の全RNAで遺伝子
発現を定量化し遺伝子発現における変化を定量的に測定することができることを
示している。そのような定量的測定をなす可能性は、即座に試料のアレイ中の遺
伝子のパネルの発現の定量化に用いられるアッセイを可能にする。 従って、遺伝子の発現レベルを決定する方法がここに提供される。
These data show that the methods disclosed and claimed herein can quantify gene expression and quantify changes in gene expression with small amounts of total RNA. The possibility of making such quantitative measurements immediately allows the assay to be used to quantify the expression of a panel of genes in an array of samples. Therefore, a method of determining the expression level of the gene Ru is provided herein.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,Z W (71)出願人 460 Point San Bruno Blvd.,South San Fra ncisco,California 94080 USA Fターム(参考) 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 CA11 CA12 HA14 HA20 4B063 QA01 QA19 QQ02 QQ03 QQ08 QQ53 QR14 QR32 QR35 QR56 QR62 QS25 QS34 QS36 QX02──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR , BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (71) Applicant 460 Point San Bruno Blvd. , South San Francisco, California 94080 USA F term (reference) 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 CA11 CA12 HA14 HA20 4B063 QA01 QA19 QQ02 QQ03 QQ08 QQ53 QR14 QR32 QR35 QR56 QR62 QS25 QQS34 QS34

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料中の対象とする遺伝子の規格化したRNA当量を決定す
ることにより生物学的試料中の対象とする遺伝子の発現の定量的尺度を決定する
方法において、 (a)(i)既知の全RNA濃度を持つ全RNA抽出物から一連の逆転写物標準
希釈物を調製し、 (ii)一連の逆転写物標準希釈物の各メンバーを5’-エキソヌクレアーゼ
PCRアッセイを用いて増幅し、当該アッセイの成分が正方向プライマー、逆方
向プライマー、ハイブリッド形成プローブ及び熱安定性DNAポリメラーゼを含
み、当該プライマー及びプローブが対象とする遺伝子又はその補体にコードされ
るmRNAの逆転写物のセグメントに特異的にハイブリッド形成して安定なハイ
ブリッド二重鎖を形成でき、当該プライマーが伸長反応をプライミングすること
ができ、そして当該DNAポリメラーゼがプライマー伸長反応を触媒でき5’-
エキソヌクレアーゼ活性を有し、 (iii)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについてのPCRの各サ
イクルの間の実時間での5’-エキソヌクレアーゼPCRアッセイからの蛍光強
度を監視し、 (iv)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての閾値サイクル(
Ct)を決定し、 (v)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての全RNA量のlo
gに対するCtのプロットからRNA当量を決定し、そして (vi)RNA当量を規格化して、対象とする遺伝子についての規格化RNA
当量標準曲線を提供することを含んでなる方法により、逆転写酵素-5’-エキソ
ヌクレアーゼポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)を用いて対象とする遺伝子
についての標準曲線を作成し; (b)RT-PCRにおける試料を検定して、試料中の対象とする遺伝子につい
ての規格化RNA当量を工程(a)で作成した標準曲線から決定することを含ん
でなる方法。
1. A method for determining a quantitative measure of expression of a gene of interest in a biological sample by determining the normalized RNA equivalent of the gene of interest in the sample, comprising: (a) (i) A) preparing a series of reverse transcript standard dilutions from a total RNA extract with known total RNA concentration; and (ii) using a 5'-exonuclease PCR assay for each member of the series of reverse transcript standard dilutions. Amplify, the components of the assay include a forward primer, a reverse primer, a hybridization probe and a thermostable DNA polymerase, and the primers and the probe are reverse transcripts of mRNA encoded by the gene of interest or its complement Specifically hybridizes to a segment of the primer, forming a stable hybrid duplex, and the primer primes the extension reaction Bets can be, and the DNA polymerase can catalyze the primer extension reaction 5'
(Iii) monitoring the fluorescence intensity from the 5'-exonuclease PCR assay in real time during each cycle of PCR for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts; (Iv) threshold cycle for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts (
Ct), and (v) the total RNA abundance for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts.
Determine the RNA equivalent from a plot of Ct against g, and (vi) normalize the RNA equivalent to obtain a normalized RNA for the gene of interest.
Generating a standard curve for the gene of interest using reverse transcriptase-5'-exonuclease polymerase chain reaction (RT-PCR) by a method comprising providing an equivalent standard curve; (b) RT -A method comprising assaying the sample in PCR and determining the normalized RNA equivalent for the gene of interest in the sample from the standard curve generated in step (a).
【請求項2】 工程(a)(vi)の規格化が、全RNA抽出物の既知のR
NA濃度、及び一連の逆転写物希釈物の各メンバーにおける全RNA量のlog
に対するハウスキーピング遺伝子について決定されたCtのプロットに基づく、
請求項1に記載の方法。
2. The normalization of steps (a) and (vi) is performed by determining the known R of the total RNA extract.
Log of NA concentration and total RNA amount in each member of a series of reverse transcript dilutions
Based on the plot of Ct determined for the housekeeping gene for
The method of claim 1.
【請求項3】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を逆転写して全R
NA逆転写物を与え、全RNA逆転写物を希釈することにより調製される、請求
項1に記載の方法。
3. A series of reverse transcript dilutions reverse transcribe the total RNA extract to total R
2. The method of claim 1, wherein the method is prepared by providing an NA reverse transcript and diluting the total RNA reverse transcript.
【請求項4】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を希釈して一連の
全RNA抽出物希釈物を与え、一連の全RNA抽出物希釈物を逆転写することに
より調製される、請求項1に記載の方法。
4. A series of reverse transcript dilutions is prepared by diluting the total RNA extract to provide a series of total RNA extract dilutions and reverse transcribing the series of total RNA extract dilutions. The method of claim 1.
【請求項5】 全RNA抽出物が生物学的試料の全RNA抽出物である、請
求項1に記載の方法。
5. The method of claim 1, wherein the total RNA extract is a total RNA extract of a biological sample.
【請求項6】 第1の未処理の及び第2の処理した試料中の対象とする遺伝
子の規格化したRNA当量を測定することにより試料中の対象とする遺伝子の発
現の定量的測定に対する処理の効果を決定する方法において、 (a)(i)既知の全RNA濃度を持つ全RNA抽出物から一連の逆転写物標準
希釈物を調製し、 (ii)一連の逆転写物標準希釈物の各メンバーを5’-エキソヌクレアーゼ
PCRアッセイを用いて増幅し、当該アッセイの成分が正方向プライマー、逆方
向プライマー、ハイブリッド形成プローブ及び熱安定性DNAポリメラーゼを含
み、当該プライマー及びプローブが対象とする遺伝子又はその補体にコードされ
るmRNAの逆転写物のセグメントに特異的にハイブリッド形成して安定なハイ
ブリッド二重鎖を形成でき、当該プライマーが伸長反応をプライミングすること
ができ、そして当該DNAポリメラーゼがプライマー伸長反応を触媒でき5’-
エキソヌクレアーゼ活性を有し、 (iii)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについてのPCRの各サ
イクルの間の実時間での5’-エキソヌクレアーゼPCRアッセイからの蛍光強
度を監視し、 (iv)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての閾値サイクル(
Ct)を決定し、 (v)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての全RNA量のlo
gに対するCtのプロットからRNA当量を決定し、そして (vi)RNA当量を規格化して、対象とする遺伝子についての規格化RNA
当量標準曲線を提供することを含んでなる方法により、逆転写酵素-5’-エキソ
ヌクレアーゼポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)を用いて対象とする遺伝子
についての標準曲線を作成し; (b)RT-PCRにおける第1及び第2の未知試料を検定して、第1及び第2
の未知試料中の対象とする遺伝子についての規格化RNA当量を工程(a)で作
成した標準曲線から決定することを含んでなる方法。
6. A process for quantitatively measuring the expression of a gene of interest in a sample by measuring the normalized RNA equivalent of the gene of interest in the first untreated and second treated sample. (A) (i) preparing a series of reverse transcript standard dilutions from a total RNA extract having a known total RNA concentration, and (ii) preparing a series of reverse transcript standard dilutions. Each member is amplified using a 5'-exonuclease PCR assay, where the components of the assay include a forward primer, a reverse primer, a hybridization probe and a thermostable DNA polymerase, and Or can specifically hybridize to a segment of the reverse transcript of the mRNA encoded by its complement to form a stable hybrid duplex, Can the primer to prime extension reaction, and the DNA polymerase can catalyze the primer extension reaction 5'
(Iii) monitoring the fluorescence intensity from the 5'-exonuclease PCR assay in real time during each cycle of PCR for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts; (Iv) threshold cycle for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts (
Ct), and (v) the total RNA abundance for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts.
Determine the RNA equivalent from a plot of Ct against g, and (vi) normalize the RNA equivalent to obtain a normalized RNA for the gene of interest.
Generating a standard curve for the gene of interest using reverse transcriptase-5'-exonuclease polymerase chain reaction (RT-PCR) by a method comprising providing an equivalent standard curve; (b) RT Assaying the first and second unknown samples in the PCR to determine the first and second
Determining the normalized RNA equivalent for the gene of interest in the unknown sample from the standard curve generated in step (a).
【請求項7】 工程(a)(vi)の規格化が、全RNA抽出物の既知のR
NA濃度、及び一連の逆転写物希釈物の各メンバーにおける全RNA量のlog
に対するハウスキーピング遺伝子について決定されたCtのプロットに基づく、
請求項6に記載の方法。
7. The normalization of steps (a) and (vi) is performed by determining the known R of the total RNA extract.
Log of NA concentration and total RNA amount in each member of a series of reverse transcript dilutions
Based on the plot of Ct determined for the housekeeping gene for
The method of claim 6.
【請求項8】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を逆転写して全R
NA逆転写物を与え、全RNA逆転写物を希釈することにより調製される、請求
項6に記載の方法。
8. A series of reverse transcript dilutions reverse transcribe total RNA extracts to total R
7. The method of claim 6, wherein the method is prepared by providing a NA reverse transcript and diluting the total RNA reverse transcript.
【請求項9】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を希釈して一連の
全RNA抽出物希釈物を与え、一連の全RNA抽出物希釈物を逆転写することに
より調製される、請求項6に記載の方法。
9. A series of reverse transcript dilutions is prepared by diluting a total RNA extract to provide a series of total RNA extract dilutions and reverse transcribing the series of total RNA extract dilutions. The method of claim 6, wherein:
【請求項10】 全RNA抽出物が生物学的試料の全RNA抽出物である、
請求項6に記載の方法。
10. The total RNA extract is a total RNA extract of a biological sample.
The method of claim 6.
【請求項11】 処理が、生理学的処理、薬理学的処理、病理学的状態の開
始、外科的処理、遺伝子的処理、それらの組み合わせ、及びそれらに対する順応
性反応からなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
11. The treatment is selected from the group consisting of: physiological treatment, pharmacological treatment, initiation of a pathological condition, surgical treatment, genetic treatment, combinations thereof, and an adaptive response thereto. The method of claim 6.
【請求項12】 試料中の対象とする遺伝子の規格化したRNA当量を測定
することにより試料中の対象とする遺伝子のパネルの発現の定量的測定をする方
法において、 (a)(i)既知の全RNA濃度を持つ全RNA抽出物から一連の逆転写物標準
希釈物を調製し、 (ii)一連の逆転写物標準希釈物の各メンバーを5’-エキソヌクレアーゼ
PCRアッセイを用いて増幅し、当該アッセイの成分が正方向プライマー、逆方
向プライマー、ハイブリッド形成プローブ及び熱安定性DNAポリメラーゼを含
み、当該プライマー及びプローブが対象とする遺伝子又はその補体にコードされ
るmRNAの逆転写物のセグメントに特異的にハイブリッド形成して安定なハイ
ブリッド二重鎖を形成でき、当該プライマーが伸長反応をプライミングすること
ができ、そして当該DNAポリメラーゼがプライマー伸長反応を触媒でき5’-
エキソヌクレアーゼ活性を有し、 (iii)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについてのPCRの各サ
イクルの間の実時間での5’-エキソヌクレアーゼPCRアッセイからの蛍光強
度を監視し、 (iv)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての閾値サイクル(
Ct)を決定し、 (v)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての全RNA量のlo
gに対するCtのプロットからRNA当量を決定し、そして (vi)RNA当量を規格化して、対象とする遺伝子についての規格化RNA
当量標準曲線を提供することを含んでなる方法により、逆転写酵素-5’-エキソ
ヌクレアーゼポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)を用いて対象とする遺伝子
についての標準曲線を作成し; (b)対象とする各遺伝子についてのプライマー及びプローブを用いてRT-P
CRにおける試料を検定して、試料中の対象とする遺伝子についての規格化RN
A当量を工程(a)で作成した標準曲線から決定することを含んでなる方法。
12. A method for quantitatively measuring the expression of a panel of genes of interest in a sample by measuring the normalized RNA equivalent of the gene of interest in the sample, comprising: (a) (i) Preparing a series of reverse transcript standard dilutions from a total RNA extract having a total RNA concentration of: (ii) amplifying each member of the series of reverse transcript standard dilutions using a 5'-exonuclease PCR assay Wherein the components of the assay include a forward primer, a reverse primer, a hybridization probe and a thermostable DNA polymerase, and the primers and probes are segments of the reverse transcript of mRNA encoded by the gene of interest or its complement. Specifically hybridizes to form a stable hybrid duplex, and the primer can prime the extension reaction. It can be, and the DNA polymerase can catalyze the primer extension reaction 5'
(Iii) monitoring the fluorescence intensity from the 5'-exonuclease PCR assay in real time during each cycle of PCR for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts; (Iv) threshold cycle for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts (
Ct), and (v) the total RNA abundance for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts.
Determine the RNA equivalent from a plot of Ct against g, and (vi) normalize the RNA equivalent to obtain a normalized RNA for the gene of interest.
Creating a standard curve for the gene of interest using reverse transcriptase-5'-exonuclease polymerase chain reaction (RT-PCR) by a method comprising providing an equivalent standard curve; (b) subject RT-P using primers and probes for each gene
The sample in the CR is assayed and the normalized RN for the gene of interest in the sample
A method comprising determining the A equivalent from the standard curve generated in step (a).
【請求項13】 工程(a)(vi)の規格化が、全RNA抽出物の既知の
RNA濃度、及び一連の逆転写物希釈物の各メンバーにおける全RNA量のlo
gに対するハウスキーピング遺伝子について決定されたCtのプロットに基づく
、請求項12に記載の方法。
13. The normalization of steps (a) and (vi) is performed by determining the known RNA concentration of the total RNA extract and the low amount of total RNA in each member of a series of reverse transcript dilutions.
13. The method of claim 12, based on a plot of Ct determined for a housekeeping gene against g.
【請求項14】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を逆転写して全
RNA逆転写物を与え、全RNA逆転写物を希釈することにより調製される、請
求項12に記載の方法。
14. The series of reverse transcript dilutions is prepared by reverse transcribing a total RNA extract to provide a total RNA reverse transcript and diluting the total RNA reverse transcript. Method.
【請求項15】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を希釈して一連
の全RNA抽出物希釈物を与え、一連の全RNA抽出物希釈物を逆転写すること
により調製される、請求項12に記載の方法。
15. A series of reverse transcript dilutions are prepared by diluting a total RNA extract to provide a series of total RNA extract dilutions and reverse transcribing a series of total RNA extract dilutions. The method of claim 12, wherein:
【請求項16】 全RNA抽出物が生物学的試料の全RNA抽出物である、
請求項12に記載の方法。
16. The total RNA extract is a total RNA extract of a biological sample.
The method according to claim 12.
【請求項17】 第1の未処理の試料及び第2の処理した試料中の対象とす
る遺伝子の規格化したRNA当量を測定することにより試料中の対象とする遺伝
子のパネルの発現の定量的測定に対する処理の効果を決定する方法において、 (a)(i)既知の全RNA濃度を持つ全RNA抽出物から一連の逆転写物標準
希釈物を調製し、 (ii)一連の逆転写物標準希釈物の各メンバーを5’-エキソヌクレアーゼ
PCRアッセイを用いて増幅し、当該アッセイの成分が正方向プライマー、逆方
向プライマー、ハイブリッド形成プローブ及び熱安定性DNAポリメラーゼを含
み、当該プライマー及びプローブが対象とする遺伝子又はその補体にコードされ
るmRNAの逆転写物のセグメントに特異的にハイブリッド形成して安定なハイ
ブリッド二重鎖を形成でき、当該プライマーが伸長反応をプライミングすること
ができ、そして当該DNAポリメラーゼがプライマー伸長反応を触媒でき5’-
エキソヌクレアーゼ活性を有し、 (iii)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについてのPCRの各サ
イクルの間の実時間での5’-エキソヌクレアーゼPCRアッセイからの蛍光強
度を監視し、 (iv)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての閾値サイクル(
Ct)を決定し、 (v)一連の逆転写物の標準希釈物の各メンバーについての全RNA量のlo
gに対するCtのプロットからRNA当量を決定し、そして (vi)RNA当量を規格化して、対象とする遺伝子についての規格化RNA
当量標準曲線を提供することを含んでなる方法により、逆転写酵素-5’-エキソ
ヌクレアーゼポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)を用いて対象とする遺伝子
についての標準曲線を作成し;そして (b)RT-PCRにおける第1及び第2の未知試料を検定して、第1及び第2
の未知試料中の対象とする遺伝子についての規格化RNA当量を工程(a)で作
成した標準曲線から決定することを含んでなる方法。
17. Quantifying the expression of a panel of genes of interest in a sample by measuring the normalized RNA equivalents of the gene of interest in the first untreated sample and the second treated sample A method for determining the effect of a treatment on a measurement comprising: (a) (i) preparing a series of reverse transcript standard dilutions from a total RNA extract having a known total RNA concentration; Each member of the dilution is amplified using a 5'-exonuclease PCR assay, wherein the components of the assay include a forward primer, a reverse primer, a hybridization probe, and a thermostable DNA polymerase, wherein the primers and probes are of interest. Stable hybrid duplex specifically hybridized to a segment of the reverse transcript of mRNA encoded by the gene or its complement The possible formation can be the primer to prime extension reaction, and the DNA polymerase can catalyze the primer extension reaction 5'
(Iii) monitoring the fluorescence intensity from the 5'-exonuclease PCR assay in real time during each cycle of PCR for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts; (Iv) threshold cycle for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts (
Ct), and (v) the total RNA abundance for each member of a standard dilution of a series of reverse transcripts.
Determine the RNA equivalent from a plot of Ct against g, and (vi) normalize the RNA equivalent to obtain a normalized RNA for the gene of interest.
Generating a standard curve for the gene of interest using reverse transcriptase-5'-exonuclease polymerase chain reaction (RT-PCR) by a method comprising providing an equivalent standard curve; and (b) The first and second unknown samples in the RT-PCR are assayed and the first and second unknown samples are assayed.
Determining the normalized RNA equivalent for the gene of interest in the unknown sample from the standard curve generated in step (a).
【請求項18】 工程(a)(vi)の規格化が、全RNA抽出物の既知の
RNA濃度、及び一連の逆転写物希釈物の各メンバーにおける全RNA量のlo
gに対するハウスキーピング遺伝子について決定されたCtのプロットに基づく
、請求項17に記載の方法。
18. The normalization of steps (a) and (vi) is performed by determining the known RNA concentration of the total RNA extract and the low RNA amount in each member of a series of reverse transcript dilutions.
18. The method of claim 17, based on a plot of Ct determined for housekeeping genes against g.
【請求項19】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を逆転写して全
RNA逆転写物を与え、全RNA逆転写物を希釈することにより調製される、請
求項17に記載の方法。
19. The method of claim 17, wherein a series of reverse transcript dilutions are prepared by reverse transcribing the total RNA extract to provide a total RNA reverse transcript and diluting the total RNA reverse transcript. Method.
【請求項20】 一連の逆転写物希釈物が、全RNA抽出物を希釈して一連
の全RNA抽出物希釈物を与え、一連の全RNA抽出物希釈物を逆転写すること
により調製される、請求項17に記載の方法。
20. A series of reverse transcript dilutions is prepared by diluting a total RNA extract to provide a series of total RNA extract dilutions and reverse transcribing the series of total RNA extract dilutions. A method according to claim 17 ,.
【請求項21】 全RNA抽出物が生物学的試料の全RNA抽出物である、
請求項17に記載の方法。
21. The total RNA extract is a total RNA extract of a biological sample.
The method according to claim 17.
【請求項22】 処理が、生理学的処理、薬理学的処理、病理学的状態の開
始、外科的処理、遺伝子的処理、それらの組み合わせ、及びそれらに対する順応
性反応からなる群から選択される、請求項17に記載の方法。
22. The treatment is selected from the group consisting of a physiological treatment, a pharmacological treatment, the onset of a pathological condition, a surgical treatment, a genetic treatment, a combination thereof, and an adaptive response thereto. The method according to claim 17.
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