JP2002537779A - 早期がん予測のための方法及びキット - Google Patents
早期がん予測のための方法及びキットInfo
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Abstract
Description
におけるウイルス関連子宮頚がんを予測するための方法及びキットに関するもの
である。
びHPV18の感染は子宮頚がんの主要な危険因子として長い間認識されており
、がん生検の約95%はHPV DNAを含んでいる。HPVの感染は16〜2
4歳の若い女性に普通にみられるが、腫瘍形成性HPV塗抹標本を有する女性の
わずか1%以下が子宮頚がんに進展する。従って、HPVの存在を検査する公知
の方法は予測という点で価値が低い。
。一つの戦略は、細胞診断において、扁平上皮内病変又は子宮頚部異形成を子宮
頚がんへの進展の指標として用いるものである。他の主要な戦略は、患者試料中
のHPV核酸を直接又はその核酸を増幅した後に検出するものであり、その際、
HPV核酸の存在が子宮頚がんへ進展する可能性の指標とみなされている。
5 580 970は、重篤な子宮頚がんへ進展する危険度がより低いことの指標として
HPV6及び11などの低腫瘍形成性HPV遺伝子の増幅を、危険度のより高い
ことの指標として高腫瘍形成性HPV遺伝子の増幅を記載している。
料中の疑わしい病原体に由来する分析物核酸中の保存領域の増幅と(iii)分析
物核酸中の塩基配列決定用部位の増幅とともに記載している。増幅した後、塩基
配列決定部位を増幅混合物から取り出し、残りの断片混合物を電気泳動的に分離
して保存領域断片と対照断片の相対的な量を決定する。その後、塩基配列決定部
位及び病原性源の塩基配列を決定する。
Vタイプの保存E1領域の増幅による生殖器HPVタイプの検出について記載し
ている。ウイルス感染量の定量については議論されていない。
在していない。 発明の概要 本発明は、子宮頚上皮内がんの臨床結果を早期に予測することを可能にする方
法及びキットを提供する。本発明によれば、がんの発生の数年前に最初のHPV
陽性塗抹標本が採取されたHPV陽性の女性において、子宮頚がんを予測するこ
とができる。
展危険度を予測する方法であって、 a)ヒト被験者試料中のウイルス核酸配列又はその断片の量を測定し; b)上記試料の量を測定し; c)a)の値とb)の値とを関係づけて上記試料中の相対的なウイルス感染量値
を得る、ことを含む方法を提供する。1つの実施態様において、上記試料の量を
、ヒト核酸配列又はその断片を測ることで測定し; d)上記値を用いて子宮頚がん進展危険度を評価し、より多いウイルス感染量が
あると子宮頚がんへの進展危険度が増加することを意味する。
1、52、56及び58などの子宮頚がんに関連した生殖器ヒトパピローマウイ
ルス(HPV)タイプの核酸であることが好ましい。好ましい実施態様において
、ウイルス核酸はE1遺伝子、E6遺伝子、E7遺伝子、L1遺伝子又はそれら
の断片由来である。ヒト核酸配列は核遺伝子からのゲノムDNAであることが好
ましい。
(PCR)、in situハイブリダイゼーション、NASBA、3SR、ハイブリ
ッドキャプチャーなどの定量的DNA又はRNA解析用の公知の方法で行われる
。あるいは、生物試料の量は、同一量の生物試料を得るための技術機器を用いて
、又は容量、重量若しくは試料の量を正規化するための他の手段を用いて、細胞
数計測、細胞染色、細胞蛍光、全DNA量により測定される。
子領域に特異的なプライマー;及びb)ヒト被験者試料中のゲノム核酸に特異的
なプライマーを含む、HPV関連子宮頚がんをウイルス核酸の増幅により予測す
るためのキットを提供する。
れる。上記キットはエチジウムブロミド及びSYBR(登録商標)グリーンなど
のDNA挿入試薬を含んでいてもよい。
ムDNAに特異的な標識プローブも含む。標識は、蛍光物質、放射性同位元素、
化学発光検出用化合物などでよい。蛍光物質の例としては、FAM(6−カルボ
キシフルオレッセイン)、HEX(ヘキサクロロ−6−カルボキシフルオレッセ
イン)、TET(テトラクロロ−6−カルボキシフルオレッセイン)、JOE(
2,7−ジメトキシ−4,5−ジクロロ−6−カルボキシフルオレッセイン)、
TAMRA(6−カルボキシテトラメチルローダミン)、ROX(6−カルボキ
シ−X−ローダミン)、Cy5(シアニン)が挙げられる。
Vの相対的ウイルス感染量を調べた。保管されている塗抹標本について相対的ウ
イルス感染量を定量的DNA増幅法により解析した。多数の試料を26年間に渡
って各々の女性から採取した。合計2081例の塗抹標本を478症例から、1
754例の塗抹標本を608例の対照例から得た。
frame)の180塩基対断片の増幅と2重標識タイプ特異的プローブを用いて定
量した。本発明はHPV16特異的プローブで例示される。しかしながら、本発
明の方法はこれに限定されるものではなく、他の腫瘍形成性タイプ用に同様にデ
ザインされたプローブはもちろん、上述したプローブの全ては十分な結果を与え
るものと期待される。
で行なった:キシレン中でのインキュベーション、95%エタノールによる脱染
色、プロテイナーゼK処理(60℃で最低1時間)、続いて飽和酢酸アンモニウ
ムによるタンパク質沈澱。上清中のDNAをエタノールで回収し、生成沈澱を7
0%エタノールで洗浄し、乾燥させた後200μlのTE−低(TE−low)
(10mMトリス塩酸、pH7.4、0.1mM EDTA)に溶解した。
mM EDTA、60nM受動性参照色素(passive reference dye)(Rox)
、5mM MgCl2、0.25μM HPV E1 5'プライマー、0.5μM
HPV E1 3'プライマー、100nMのHPV特異的2重標識プローブ、そ
れぞれ200μMのdATP、dCTP及びdGTP、400μM dUTP、
0.5UウラシルN'-グリコシラーゼ(AmpErase UNG; Perkin-Elmer)、1.2
5U DNAポリメラーゼ(Amplitaq Gold; Perkin-Elmer)、並びに塗抹標本か
ら抽出したDNA2〜10μlを含む50μlの容量で行った。PCR混合液に
加えたDNAの量は子宮頚部塗抹標本から得たDNAの1〜5%に相当する。プ
ライマーの複雑さを減ずるために、本発明者らは、2種類のプライマー(HPV
16に特異的なHPVE116L 5'-TACAGGTTCTAAAACGAAAGT-3'及びHPV18
に特異的なHPVE118L 5'-TGCATGTTTTAAAACGAAAGT-3')のみから成る5'プ
ライマー混合物、並びに3種類のプライマー(HPV16に特異的なHPVE1
16R 5'-TTCCACTTCAGTATTGCCATA-3'、HPV18に特異的なHPVE118R
5'-TTCCACTTCAGAACAGCCATA-3'及びHPV30〜60に特異的なHPVE1RE
5'-TRYRKGMNYTAAAACGAAAGT-3'、ここでR=A又はG、Y=C又はT、K=G又
はT、M=A又はC、S=G又はC、W=A又はT、N=A、T、C又はG、B
=C、G又はT、D=A、G又はT、H=A、C又はT、V=A、C又はGを表
す)から成る3'プライマー混合物を作製した。HPV16特異的又はHPV1
8特異的5'及び3'プライマーを単独で又はそれぞれを組み合わせて用いること
も可能である。
〜33塩基対とした。以下のHPV16プローブ:FAM-5'ATAATCTCCTTTTTGCAGCT
CTACTTTGTTTTT-3'TAMRAを、ABI Prism7700、Sequence detection system(Perki
n Elmer社)を用いた増幅及び検出試験に用いた。増幅の立ち上げ(ramp)には
、(1)不純物除去酵素、ウラシルN'グリコシラーゼ(UNG)を活性化する
ための50℃、2分、続いて(2)UNGを不活化しDNAポリメラーゼ活性を
解放させるための95℃、10分、の2つの保持プログラムを含めた。この後に
、95℃、15秒の融解ステップ及び55℃、1分のアニーリングステップから
成る2段階サイクルを合計50サイクル行なった。不純物を検査するために、D
NA鋳型を除いたPCR構成成分のみを有する約8本のチューブを含めた。閾サ
イクル数(Ct)を、Sequence Detection Systemソフトウェアを用いて計算し
、ベースラインを自動的にセットした(最初の3〜15サイクルでバックグラウ
ンド上10SD)。全ての計算をCt値を基に直接行なったため、標準曲線は用
いなかった。
クル数を表す閾サイクル数(Ct)が実質的にばらついており、これは可能性と
して個々の塗抹標本間での少なくとも100倍のHPV DNAコピー数の差を
反映していると思われる(データは示していない)。子宮頚部上皮細胞の採取方
法の性質からして、HPVコピー数の差は採取された細胞数を反映していると思
われる。個々の試料中に存在するゲノムDNA量に対するHPVの概算値を正規
化するために、核遺伝子であるβ−アクチンを全ての塗抹標本において同じ増幅
法を用いて定量した。核DNAはどのような核DNAでも良いが、単一コピー遺
伝子が好ましい。本発明は、HPV DNAを核DNAに対して正規化する方法
には依存しない。ウイルスDNA量をいずれかの好適な方法でゲノムDNAと関
係づけて、相対的ウイルス感染量値を与える必要がある。例えば、その関係はゲ
ノムDNA量で割ったウイルスDNA量であることもできる。
あり、塗抹標本の作製において使われた操作手順や試薬はこの間に変わっている
かもしれず、これが結果に影響している可能性がある。症例(Ct=37.30
)及び対照例(Ct=37.58)の間でβ−アクチンの中央値分布には差違が
なく、これはグループ間でDNAの質に差がないことを示している(以下の表1
を参照されたい)。β−アクチンの閾値(Ct)の分布は期間を通じて何ら有意
な傾向を示さず、また症例及び対照例の塗抹標本間に有意な差はなかった(図1
)。
った(表1)。Ct値の分布は症例及び対照例の間で極めて異なり(図2)、中
央値は症例でCt=37.59、対照例でCt=43.88であった(表1)。
の間の差違は症例におけるより多い平均ウイルス感染量と一致している。HPV
16のCt値は歴時間(calendar time)を通じていかなる傾向も示しておらず
、患者及び対照例の間の差は歴時間を通じて一定にみえる(図1B)。したがっ
て、患者及び対照例の間のHPV16 Ct値の相違は歴時間を通じたDNAの
質の変化では説明することができない。
スティック回帰分析を使って調べた。一人の女性からのすべての塗抹標本試料の
平均を基にしたオッズ比(OR)はそれぞれの20パーセンタイルに対して統計
的に有意であり、より多いHPV感染量(より低いHPV16 Ct)に従って
強い増加傾向を示している(表2)。これらの分析では、β−アクチンCt値の
平均を用いてゲノムDNA量の違いによる影響を補正した。表2(Ct−HPV
平均の下)に示したように、最も多いウイルス感染量(Ct<36.66)を有
する塗抹標本を含むパーセンタイルに対するORは、HPV陰性と判定された女
性と比較してほぼ70倍高い危険度を示す。同様に、36.66〜38.99間
のCt値のパーセンタイル中の塗抹標本では、ORは19倍高い危険度を示し、
38.99〜41.25間のCt値では8倍高い危険度を示し、41.25〜4
4.8間のCt値では4倍高い危険度を示し、44.8〜50間のCt値では2
倍高い危険度を示す。
の女性から採取された最小又は最大Ct値を示す塗抹標本のみを用いても観察さ
れる。これは、長期間に渡って個々の女性が低い又は高いHPVタイターのどち
らかを有する傾向にあることを意味する。
性塗抹標本のみに基づいたORは、初めのパーセンタイルを除いた全てのパーセ
ンタイルに対して依然として有意であり、ウイルス感染量が多くなるに従って強
い増加傾向も示している(表3)。表3に示したように、なんらかの細胞学的異
常が見つかる前のある時期に単一塗抹標本が採取され、Ct<35.9である女
性は、HPV陰性と判定された女性と比べて60倍増加した子宮頚がん発生の危
険度を示す。同様に、HPV陰性の女性と比較して、Ct値が35.9〜38.
7の女性は19倍増加した子宮頚がん発生の危険度を、Ct値が38.7〜42
.08の女性は23倍増加した危険度を、Ct値が42.08〜45.26の女
性は7倍増加した危険度を、最後に、Ct値が45.26〜50の女性は1.8
倍増加した危険度を示す。女性1人あたりわずか1つの塗抹標本しか含まれてい
ないため、高ウイルス感染量(低いHPV16 Ct)とがんの危険度との関係
は塗抹標本間での依存関係によるものではない。また、各々の女性から採取した
最初の陽性塗抹標本のみの比較におけるこの結果は、症例及び対照例の標本採取
と診断との間の平均期間に差が無いため(データは示していない)、症例及び対
照例の不均整な標本採取によるものではありえない。
な危険因子であることを証明している。症例及び対照例は、上皮内がんの診断日
の8年前に至るまでウイルス感染量において差違を示している。このような長期
間のウイルス感染量の差違は、環境的又は遺伝学的危険因子のいずれかによるも
のであるかもしれない。感染の危険性に影響すると初期に提唱された性行動、喫
煙やHPVサブタイプの違いなどの多くの環境因子も、原則として、ウイルス感
染量に影響する。高いORもHPV16感染への反応性における先天的な個人差
を反映しているもしれない。
、腫瘍形成性HPVのサブタイプの定量は臨床的に有用であろう。したがって、
異なるHPV16ウイルス感染量と関連した絶対危険度の尺度である陽性予測値
(PPV)を、記載した方法にしたがって、患者・対照研究から評価した。この
解析に関しては、診断前1年以内に採取された塗抹標本を一切除外しなかった。
各々の女性から採取した最初の塗抹標本のみを使った解析では、β−アクチンが
効果修飾因子であることが判明した。従って、塗抹標本を、低いβ−アクチンC
t値及び高いβ−アクチンCt値を示す2つの群に分類した。PPVは、全ての
年齢群において、及び両方のβ−アクチンカテゴリーについても、ウイルス感染
量と一致して増加した(図3)。最初の塗抹標本がHPV16陰性である女性に
おいて子宮頚上皮内がんが発生する確立は0.3〜0.8%間で変動している。
一方、核DNA量の多い(Ct>34.78)群において、最高のHPVウイル
ス感染量を有するパーセンタイルに対するPPVは最も若い年齢群において27
%以上に達している。したがって、この集団の最高パーセンタイル中のHPV1
6 Ct値を示す20代のある女性はがん発生の絶対危険度が27%である。こ
れは、同年代群で陰性と判定されたある女性の危険度0.8%、尤度比(likeli
hood ratio)34と比較されるべきである。
ング状況の関係を調べるために、異なるPAPコードクラスに対するHPV16
Ct中央値を症例及び対照例について計算した(表4)。PAPコード1は細
胞学的に正常な塗抹標本を表わす。症例及び対照例において、減少するHPV1
6 Ct値(増加するHPVタイター)とより高いPAPコードとの間に明瞭な
相関関係が認められた。興味深いことに、症例(PAPコード1)(HPV16
Ct=38.7)のなかで細胞学的に正常な塗抹標本における中央値は、対照
例(HPV16 Ct=44.3)のそれよりも実質的に低く、このことは、現
在のスクリーニング手段(PAP塗抹標本など)では情報が得られないような早
い時期においてもがん発生の危険度が高い女性を識別するためにHPVタイター
試験を用いることができることを証明している。
展する危険度が高い感染か又は低い感染かを区別する能力を顕著に向上させるこ
とができる。さらに、前述したように、これらの絶対危険度評価は最初のβ−ア
クチン陽性塗抹標本を用いて得られ、これらはほとんどの場合なんの異形成の兆
候もなく、また診断のほぼ8年前に採取されたものである。必然的に、HPV
DNAウイルス感染量の評価は予防処置がまさに成功し得る子宮頚上皮内がん発
生の初期段階でおそらく有益であろう。従って、常用の婦人科的健康管理と併せ
てHPVウイルス感染量の定量試験を加えることは、子宮頚がんになりそうな女
性を同定し、結果として、子宮頚がんの発生も減ずる簡便で費用対効果のある手
段になることは明らかである。
て採取され、相対的ウイルス感染量(試料の量に対して正規化されたHPV D
NA量)が調べられる。次に計測された相対的ウイルス感染量は、ウイルス感染
量と上記タイプのがんとの間で立証された危険度相関を基に、個人の危険度カテ
ゴリーを評価するために使われる。試験の結果(高い又は低い危険度カテゴリー
)に依存して異なる結論(例えば、継続したフォローアップ、治療)が提示され
る。
るβ−アクチン閾サイクル数(Ct)値の塗抹標本作製暦年(1969〜199
5年)に対する分布を示す。図1Bは、症例(白四角)及び対照例(白丸)の塗
抹標本におけるHPV16閾サイクル数(Ct)値の塗抹標本作製暦年(196
9〜1995年)に対する分布を示す。
)の塗抹標本におけるHPV16閾サイクル数(Ct)値の分布を示す。HPV
16 Ct値(X軸上)は8群に分割され、それぞれの群の中央値が示されてい
る。Y軸は塗抹標本の絶対頻度である。
ンタイルでの女性の陽性予測値(PPV)を示す。HPV16 Ct値の異なる
カテゴリーは表2からのものである。β−アクチンが効果修飾因子であることが
判明したため、核DNA量の多い塗抹標本(β−アクチンCt<34.78(図
4A))と核DNA量の少ない塗抹標本(β−アクチンCt>34.78(図4
B)で別個の分析を行った。
Claims (13)
- 【請求項1】 ヒト被験者においてウイルス関連がんへの進展危険度を予測
する方法であって、 a)ヒト被験者試料中のウイルス核酸配列又はその断片の量を測定し; b)該試料の量を測定し; c)a)の値とb)の値とを関係づけて該試料中の相対的ウイルス感染量値を得
; d)該値を用いて子宮頚がん進展危険度を評価し、より多いウイルス感染量があ
ると子宮頚がんへの進展危険度が増加することを意味する、 ことを含む方法。 - 【請求項2】 該試料の量を、ヒト核酸配列又はその断片を測ることで測定
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 該ウイルス核酸配列が、ヒトパピローマウイルス(HPV)
タイプ関連子宮頚がん由来である請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 該ウイルス核酸配列が、腫瘍形成性生殖器HPVタイプ由来
である請求項1、2又は3に記載の方法。 - 【請求項5】 該ウイルス核酸配列が、E1遺伝子、E6遺伝子、E7遺伝
子、L1遺伝子、又はそれらの断片由来である請求4に記載の方法。 - 【請求項6】 該試料の量が、ゲノム遺伝子由来のヒト核酸配列を測ること
により、あるいは同一量の生物試料を得るための技術機器を用いて、又は容量、
重量若しくは試料の量を正規化するための他の手段を用いて、細胞数計測、細胞
染色、細胞蛍光、全DNA量などの生物試料の量を決定する方法により測定され
る請求項1、2、3、4又は5に記載の方法。 - 【請求項7】 該ウイルス及びヒト核酸配列がDNA又はRNA配列であり
、工程a)及びb)における測定を、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、NAS
BA、3SR、in situハイブリダイゼーション、ハイブリッドキャプチャーな
どの定量的DNA又はRNA解析用の方法で行う請求項1〜6のいずれか1項に
記載の方法。 - 【請求項8】 ヒトパピローマウイルス(HPV)関連子宮頚がんへの進展
危険度をウイルス核酸の増幅により予測するためのキットであって、 a)腫瘍形成性HPVタイプの保存E1遺伝子領域に特異的なプライマー;HP
V16に特異的なHPVE116L 5'-TACAGGTTCTAAAACGAAAGT-3'及びHPV1
6に特異的なHPVE116R 5'-TTCCACTTCAGTATTGCCATA-3';及び/又はHP
V18に特異的なHPVE118L 5'-TGCATGTTTTAAAACGAAAGT-3'及びHPV1
8に特異的なHPVE118R 5'-TTCCACTTCAGAACAGCCATA-3' を含むキット。 - 【請求項9】 更に、b)ヒト被験者試料中のゲノムDNAに特異的なプラ
イマーを含む請求項8に記載のキット。 - 【請求項10】 a)における該プライマーが、以下の2種類のプライマー
から成る5'プライマー混合物:HPV16に特異的なHPVE116L 5'-TAC
AGGTTCTAAAACGAAAGT-3'及びHPV18に特異的なHPVE118L 5'-TGCATGT
TTTAAAACGAAAGT-3'、並びに以下の3種類のプライマーから成る3'プライマー混
合物:HPV16に特異的なHPVE116R 5'-TTCCACTTCAGTATTGCCATA-3;
HPV18に特異的なHPVE118R 5'-TTCCACTTCAGAACAGCCATA-3';及びH
PVタイプ30〜60に特異的なHPVE1RE 5'-TRYRKGMNYTAAAACGAAAGT-3'
、ここでR=A又はG、Y=C又はT、K=G又はT、M=A又はC、S=G又
はC、W=A又はT、N=A、T、C又はG、B=C、G又はT、D=A、G又
はT、H=A、C又はT、V=A、C又はGを表わす、から成る請求項9に記載
のキット。 - 【請求項11】 更に、DNA挿入色素を含む請求項9又は10に記載のキ
ット。 - 【請求項12】 更に、c)標識HPV特異的プローブ;及びd)ヒトゲノ
ムDNA特異的標識プローブ、を含む請求項9、10又は11に記載のキット。 - 【請求項13】 該HPV特異的プローブが、 HPV16プローブ:5'-ATAATCTCCTTTTTGCAGCTCTACTTTGTTTTT-3' HPV18プローブ:5'-CCGCCTTTTTGCCTTTTTCTGCCCACTAATT-3' HPV31プローブ:5'-TCTTCGTTTTGCTGTTTTACTGTTATTTTCTAT-3' HPV33プローブ:5'-TTTTCGTTTTCTGTATGTGCATTCTTTATTTTT-3' HPV35プローブ:5'-TCGTCGCTTTCGTGCTGTATTTTTATTTTCA-3' から選択される請求項12に記載のキット。
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