JP2008058161A - 子宮体癌の検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】未だ見出されていない子宮体癌の特異的腫瘍マーカーとなり得る生体要素を見出し、これを基とする子宮体癌を検出する手段を提供すること。
【解決手段】血液検体中のアポリポタンパク質A−Iを検出し、当該アポリポタンパク質の量が減少している場合に、これを検体提供者における子宮体癌の存在の指標とすることを特徴とする子宮体癌の検出方法を提供することにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
【選択図】 なし
【解決手段】血液検体中のアポリポタンパク質A−Iを検出し、当該アポリポタンパク質の量が減少している場合に、これを検体提供者における子宮体癌の存在の指標とすることを特徴とする子宮体癌の検出方法を提供することにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
【選択図】 なし
Description
本発明は、癌の検出手段、より詳細には、子宮体癌に対する特異的腫瘍マーカーに関する発明である。
子宮癌は、女性では、胃癌、乳癌に次いで多い癌であり、子宮頸癌と子宮体癌に大別される。本発明に直接的に関連する子宮体癌は、子宮癌の中でも比較的発症頻度の低い癌として知られていたが、近年、その頻度が急激に高くなっていることが問題視されている。
子宮体癌は、子宮体部に発生する癌で、広義には、子宮内膜に発生する子宮内膜癌と、子宮筋に発生する子宮肉腫の両者を含むが、一般的には子宮内膜癌を意味するものである。本発明では、子宮内膜癌を子宮体癌として定義する。
子宮体癌の初期症状は、不正性器出血(特に閉経期後)が挙げられるものの、比較的緩慢であり、早期発見が難しい癌の一つである。
子宮体癌の診断としては、子宮内膜細胞診検査、子宮内膜組織検査、子宮内膜全面掻爬・子宮鏡検査、超音波・CT・MRI等による画像診断が、必要に応じて組み合わせて行われている。
癌の診断手段のうち、近年極めて有力な手段となりつつあるものとして、いわゆる腫瘍マーカーが挙げられる。腫瘍マーカーは、特定の腫瘍の存在に対応して、血液中や尿中において特徴的な挙動を示す生体物質である。腫瘍マーカーの定量を行い、その定量値を指標とすることにより、特定の腫瘍の存在を検出することができるので、腫瘍マーカーは、その簡便性から、当該特定腫瘍の早期発見に大いに貢献するものである。例えば、子宮頸癌等の腫瘍マーカーとして、SCC等が知られている。また、卵巣癌の腫瘍マーカーとして、CA125、α−フェトプロテイン、LDH、CEA、CA72-4、CA19-9等が知られている。
しかしながら、子宮体癌に対する特異的な腫瘍マーカーは、現在のところ知られておらず、上述したように、既存の子宮体癌に対する検査手段は手軽とはいえない。このことが、子宮体癌の早期発見を妨げる原因の一つであることは明らかである。
子宮体癌の早期発見は、患者の命を救うことになるのみならず、出産の望みをつなぐことになる。すなわち、子宮体癌の治療の原則は手術療法であることから、かつ、子宮全摘出+付属器(卵巣・卵管)切除+骨盤及び傍大動脈リンパ節郭清が原則であり、特に、閉経前の女性の場合、治療と同時に出産の望みが絶たれることになる。しかしながら、ごく初期段階(異型子宮内膜腺癌(Grade I)の臨床進行期Ia)であれば、子宮温存療法を選択することも可能であるが、この段階の子宮体癌を発見するためには、鋭敏な腫瘍マーカーによる診断の助けを借りることが必要となる。
よって、本発明の課題は、未だ見出されていない子宮体癌の特異的腫瘍マーカーとなり得る生体要素を見出し、これを基とする子宮体癌を検出する手段を提供することにある。
本発明者は、この課題の解決に向けて検討を重ねた結果、驚くべきことに、血中タンパク質のうち、アポリポタンパク質A−Iの減少を指標とすることにより、被験者の子宮体癌を高い精度で検出することが可能であることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、血液検体中のアポリポタンパク質A−Iを検出し、当該アポリポタンパク質の量が減少している場合に、これを検体提供者における子宮体癌(本発明では子宮内膜癌を意味するものである)の存在の指標とすることを特徴とする、子宮体癌の検出方法(以下、本検出方法ともいう)を提供する発明である。
血液検体とは、被験者から採取された血液又はその処理物のことを意味するものであり、動脈血であっても、静脈血であってもよいが、通常は、静脈血、特に、末梢静脈血を用いる。また、本発明にて用いる血液検体は、真空採血又はシリンジ採血等により、常法により全血を採取することができる。本検出方法においては、全血、血漿、及び、血清のうち、血清を用いることが好適である。
アポリポタンパク質A−I(以下、アポA−Iともいう)は、243個のアミノ酸からなる分子量約28000のタンパク質である。小腸および肝臓で267アミノ酸からなるアポA−I前駆体(preproapoA-I)として合成され、細胞内や血中で切断され、成熟型になることが知られている。
アポA−Iは、血清脂質の一つであるHDLの構造維持に不可欠の成分として知られている。また、遊離コレステロールをエステル型に変換させる酵素LCAT(lecithin cholesterol acyltransferase)の活性化作用を有することが知られている。LCATは、主としてHDL上で作用し、コレステロール逆転送系において重要な役割を果たしている酵素である。
いずれにしても、血中のアポA−Iが子宮体癌のネガティブな指標(その血中濃度の減少が、子宮体癌の存在についての指標となること)であることは、全く新規かつ予想外の事実である。
本検出方法を行うには、血液検体におけるアポA−Iを定量することが必要となる。かかる定量方法は、既存の検出方法を用いて行うことができる。
例えば、免疫比濁法(TIA法)等を挙げることができる。これらの方法において用いる、アポA−Iに対する抗体(モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体)は、常法により製造して用いることが可能であり、市販品も好適に用いることができる。また、市販のアポA−I定量検出用のキットを用いて、本検出方法を行うことも可能である。
本検出方法においては、被験者の血中(血液検体中)のアポA−Iの定量値が、減少している場合に、被験者の子宮体癌の可能性を検出することが可能である。「減少」とは、被験者の血中のアポA−Iの定量値が、健常人女性の年齢に応じた標準値(一例として、141±23mg/dl程度:20〜60歳女性)よりも減少している場合や、同一人の定期検診において、前回よりも明らかにアポA−Iの定量値が減少している場合等が挙げられる。
なお、アポA−Iの定量値が減少することが関連する他の症例として、I型高脂血症、IV型高脂血症、V型高脂血症、虚血性心疾患等が挙げられるので、アポA−Iの定量値が減少している女性被験者においては、これらの疾患と共に、または、他の高脂血症等の診断指標と組み合わせることによって、これらの他の疾患罹患の可能性を除いた上で、被験者における子宮体癌についての可能性を想定することが可能である。
本発明により、アポリポタンパク質A−Iの定量値の減少を指標として、子宮体癌を高精度で検出し得る、子宮体癌の検出方法が提供される。
以下、本発明の具体的な形態を記載するが、かかる記載により本発明の範囲が限定されるものではない。
本発明者らは、以前に子宮体癌の血中マーカーを見出すために、飛行時間型質量分析計とプロテインチップを組み合わせた、Ciphergen Biosystems社製のプロテインチップシステムを用いて、子宮体癌患者等の血液検体を用いて、血中タンパク質の解析を行った。このプロテインチップシステムは、固相担体に捕捉させたタンパク質に対してレーザー光線を照射することにより、当該タンパク質をイオン化した状態で当該固相担体から離脱させ、当該離脱タンパク質を、飛行時間型質量分析計にて検出することが可能なシステムである。このプロテインチップシステムによる検出により、子宮体癌患者中の分子量1000〜200000Daの範囲のタンパク質の質量数と発現強度を測定し、当該発現パターンを健常人におけるパターンと比較して見出される差異を指標として、当該被験者における子宮体癌を検出することが可能であることを見出した。本発明は、この検出方法をさらに発展させ、上記質量分布を構成する特定のピークタンパク質のさらなる解析を行うことにより完成されたものである。
以下に、参考例として上記プロテインチップシステムによる解析の内容を開示し、これを基に、さらに本発明の実施例についても開示する。当然、これらの開示例は、本発明を具体的に説明することを目的としたものであり、本発明の範囲を限定することを目的とするものではない。
[参考例] プロテインチップシステムによる子宮体癌患者の血液検体の解析
(1)血液検体
初期の被験者候補として、子宮体癌群26例(ステージI〜IV)と、健常人群25例について、腕末梢静脈血管から採血を行い、常法により血清を調製した。目視によるチェックとプロテインチップ[陽イオン交換チップ(CM10)]にてヘモグロビンピークを指標とした溶血チェックを行った(100 mM Sodium Acetate, pH4)。
(1)血液検体
初期の被験者候補として、子宮体癌群26例(ステージI〜IV)と、健常人群25例について、腕末梢静脈血管から採血を行い、常法により血清を調製した。目視によるチェックとプロテインチップ[陽イオン交換チップ(CM10)]にてヘモグロビンピークを指標とした溶血チェックを行った(100 mM Sodium Acetate, pH4)。
子宮体癌群は、再発・ケモ中の3例とステージIVの2例、そして健常人群との年齢の差を考慮し、最高齢の1例の計6例を除いた20例を選択した。健常人サンプルは40代の中からヘモグロビンの影響が認められた2例と、子宮体癌群サンプルとの年齢の差を減少させるため、若年齢の方から3例の計5例を除いた20例を選択した。
このようにして選択された子宮体癌群と健常人群のそれぞれ20例の血清を検体とした。当該血清検体は、解析を行うまで、一旦、凍結状態として保存を行った。解析時に氷上で融解し、20000xgにて10分間遠心した後、上清を回収した。前分画は96ウェルフォーマットフィルタープレート上で処理し、全ての上清の回収工程を、DPC Micromix 5 shakerを搭載したBiomek2000 Laboratory Work Station(Beckman Coulter社)を用いて行った。このようにして、上清として得られた血清サンプル20μLに、変性バッファーU9(9M urea, 2%CHAPS, 50mM Tris-HCl, pH9)30μLを加え、4℃で20分間振とうした。次いで、BioSepra Q Ceramic HyperDF(陰イオン交換樹脂)は50mM Tris-HCl,pH9にて前もって平衡化し、50% slurryに調製した。このレジン180μLを、フィルタープレートの各ウェルに加え、U1バッファー(U9バッファーを50mM Tris-HCl, pH9にて9倍希釈したもの)200μLで3回、平衡化を行った。上記のU9で変性させた血清サンプルをレジンに加え、サンプルウェルをU1バッファー50μLで共洗いし、併せてレジンに加え、4℃にて30分間振とうした後、非吸着画分を回収し、50mM Tris-HCl, pH9, 0.1%OGP 100μLをレジンに加えた。この洗浄液を回収し、非吸着画分と合わせ、Fraction1とした。この後、pH7,5,4,3の段階的なpH勾配によってタンパク質を溶出させた(各溶出バッファー, 100μL×2)。なお、この段階的なタンパク質溶出工程のうち、pH7における溶出は、溶出バッファー(50mM HEPES with 0.1% OGP pH7)にて行い、pH5における溶出は、溶出バッファー(100mM NaAcetate with 0.1% OGP pH5)にて行い、pH4における溶出は、溶出バッファー(100mM NaAcetate with 0.1%OGP pH4)にて行い、pH3における溶出は、溶出バッファー(50mM NaCitrate with 0.1% OGP pH3)にて行った。最後に、レジンに強固に結合したタンパク質を有機溶媒(33.3% isopropanol/16.7% acetonitrile/0.1% trifluoracetic acid)で溶出した。
(2)プロテインチップへの試料の吸着
プロテインチップに固定化された固相担体としては、陽イオン交換樹脂(CM10)(結合・洗浄バッファー:100mM NaAcetate pH4)、同(結合・洗浄バッファー:50mM HEPES pH7)、銅イオン修飾担体(IMAC30)(結合・洗浄バッファー:50mM NaPhosphate, pH7.0, 0.5M NaCl)、及び、逆相担体(H50)(結合・洗浄バッファー:50mM HEPES pH7)を用いた。すべての条件で、シナピン酸 (sinapinic acid:SPA)とCHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)の2種をマトリクス分子として使用した。また、分注等の操作は、全てBiomek2000(Beckman Coulter社)を用いて行った。
プロテインチップに固定化された固相担体としては、陽イオン交換樹脂(CM10)(結合・洗浄バッファー:100mM NaAcetate pH4)、同(結合・洗浄バッファー:50mM HEPES pH7)、銅イオン修飾担体(IMAC30)(結合・洗浄バッファー:50mM NaPhosphate, pH7.0, 0.5M NaCl)、及び、逆相担体(H50)(結合・洗浄バッファー:50mM HEPES pH7)を用いた。すべての条件で、シナピン酸 (sinapinic acid:SPA)とCHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)の2種をマトリクス分子として使用した。また、分注等の操作は、全てBiomek2000(Beckman Coulter社)を用いて行った。
陽イオン交換チップ(CM10)
陽イオン交換基(Carboxymethyl基)を有するCM10チップ(Ciphergen Biosystems社)に、結合・洗浄バッファー(100mM Sodium Acetate, pH4と100mM Sodium Acetate, pH7の2種類を使用)を150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、当該バッファーを取り除いた。この操作を2回繰り返し、チップ表面を平衡化させた。次に、各フラクション10μLに結合・洗浄バッファー90μLを加えて10倍に希釈した後、チップに添加して30分間室温にて振とうしながら、サンプル中のタンパク質をチップ表面に吸着させた。結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、チップ表面を洗浄した。これを3回繰り返して非吸着成分を取り除いた後に、200μL/spotのMilliQ水で2回脱塩処理を行った。チップは風乾した後に50%飽和シナピン酸(sinapinic acid:SPA)、あるいは、50%飽和CHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)を、1μL/spot添加後、風乾を行った。この添加・風乾の操作を2回繰り返した。
陽イオン交換基(Carboxymethyl基)を有するCM10チップ(Ciphergen Biosystems社)に、結合・洗浄バッファー(100mM Sodium Acetate, pH4と100mM Sodium Acetate, pH7の2種類を使用)を150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、当該バッファーを取り除いた。この操作を2回繰り返し、チップ表面を平衡化させた。次に、各フラクション10μLに結合・洗浄バッファー90μLを加えて10倍に希釈した後、チップに添加して30分間室温にて振とうしながら、サンプル中のタンパク質をチップ表面に吸着させた。結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、チップ表面を洗浄した。これを3回繰り返して非吸着成分を取り除いた後に、200μL/spotのMilliQ水で2回脱塩処理を行った。チップは風乾した後に50%飽和シナピン酸(sinapinic acid:SPA)、あるいは、50%飽和CHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)を、1μL/spot添加後、風乾を行った。この添加・風乾の操作を2回繰り返した。
銅イオン修飾チップ(IMAC30)
銅イオンをチップ表面に固定化するため、nitrilotriacetic acid基を有するIMAC 30チップ(Ciphergen Biosystems社)に、100mM CuSO4を50μL/spot添加し、10分間室温にて振とうした後に、200μL/spotのMilliQ水で2分間・2回洗浄、さらに0.1M Sodium Acetate, pH4を50μL/spot添加し、5分間室温にて振とうした後に、200μL/spotのMilliQ水で2分間洗浄を行った。
銅イオンをチップ表面に固定化するため、nitrilotriacetic acid基を有するIMAC 30チップ(Ciphergen Biosystems社)に、100mM CuSO4を50μL/spot添加し、10分間室温にて振とうした後に、200μL/spotのMilliQ水で2分間・2回洗浄、さらに0.1M Sodium Acetate, pH4を50μL/spot添加し、5分間室温にて振とうした後に、200μL/spotのMilliQ水で2分間洗浄を行った。
次に、結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、当該バッファーを取り除いた。この操作を2回繰り返し、チップ表面を平衡化させた。次に、各フラクション10μLに結合・洗浄バッファー90μLを加えて10倍に希釈した後、チップに添加して30分間室温にて振とうしながら、サンプル中のタンパク質をチップ表面に吸着させた。
結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、チップ表面を洗浄した。これを3回繰り返して非吸着成分を取り除いた後に、200μL/spotのMilliQ水で脱塩処理を行った。チップは風乾した後に、50%飽和シナピン酸(sinapinic acid:SPA)、あるいは、50%飽和CHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)を、1μL/spot添加後、風乾を行った。この添加・風乾の操作を2回繰り返した。
逆相チップ(H50)
炭素原子数6〜12のアルキル基を有するH50チップ(Ciphergen Biosystems社)に、結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、当該バッファーを取り除いた。これを2回繰り返し、チップ表面を平衡化させた。次に、各フラクション10μLに結合・洗浄バッファー90μLを加えて10倍に希釈した後、チップに添加して30分間室温にて振とうしながら、サンプル中のタンパク質をチップ表面に吸着させた。結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、チップ表面を洗浄、非吸着成分を取り除いた後に、200μL/spotのMilliQ水で脱塩処理を2回行った。チップは風乾した後に50%飽和シナピン酸(sinapinic acid:SPA)あるいは50%飽和CHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)をlμL/spot添加後、風乾を行った。この添加・風乾の操作を2回繰り返した。
炭素原子数6〜12のアルキル基を有するH50チップ(Ciphergen Biosystems社)に、結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、5分間室温にて振とうし、当該バッファーを取り除いた。これを2回繰り返し、チップ表面を平衡化させた。次に、各フラクション10μLに結合・洗浄バッファー90μLを加えて10倍に希釈した後、チップに添加して30分間室温にて振とうしながら、サンプル中のタンパク質をチップ表面に吸着させた。結合・洗浄バッファーを150μL/spot添加して、チップ表面を洗浄、非吸着成分を取り除いた後に、200μL/spotのMilliQ水で脱塩処理を2回行った。チップは風乾した後に50%飽和シナピン酸(sinapinic acid:SPA)あるいは50%飽和CHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)をlμL/spot添加後、風乾を行った。この添加・風乾の操作を2回繰り返した。
(3)測定・データ解析
プロテインチップは、Ciphergen Biosystems社のプロテインチップリーダーModel PBS-IICにより測定を行った。データ取得はProteinChip Software version3.2により行った。Optimization Rangeは、低分子領域データとして3000-10000m/z、高分子領域データとして10000-30000m/z、最高測定分子量は、低分子領域データとして100000m/z・高分子領域データとして200000m/zとした。1サンプルあたり2点アッセイを行い、ピーク強度の平均値で解析を行った。
プロテインチップは、Ciphergen Biosystems社のプロテインチップリーダーModel PBS-IICにより測定を行った。データ取得はProteinChip Software version3.2により行った。Optimization Rangeは、低分子領域データとして3000-10000m/z、高分子領域データとして10000-30000m/z、最高測定分子量は、低分子領域データとして100000m/z・高分子領域データとして200000m/zとした。1サンプルあたり2点アッセイを行い、ピーク強度の平均値で解析を行った。
データ解析は、CiphergenExpressTMDataManager version3.0より行った。測定されたスペクトルからベースライン補正を行った後、分子量校正を行った。分子量校正に用いたタンパク質は表1に示した。
次に、Total Ion Current(TIC)Normalizationにより正規化処理を行った。解析対象はSignal/Noise(S/N)が2より大きいピークとし、サンプル間でのピークパターン比較、群間でのピーク強度の値を用いたu-検定(p値による解析)を行った。
マルチマーカー解析としては、階層的クラスター解析、主成分分析(CiphergenExpressTMDataManager version3.0)、Biomarker Patterns Software version5.0を用いたClassification解析をおこなった。
(4)結果
(A)シングルマーカー解析
データ解析の流れを図1に示した。まず、上述のように、S/N>2を示した9175ピークを対象にして単変量解析(Mann-Whitney u-test)を行い、p値<0.05の1436ピークを選択した。次に、これらの中からノイズや個体差によるピークを取り除き、マーカー候補とした。
(A)シングルマーカー解析
データ解析の流れを図1に示した。まず、上述のように、S/N>2を示した9175ピークを対象にして単変量解析(Mann-Whitney u-test)を行い、p値<0.05の1436ピークを選択した。次に、これらの中からノイズや個体差によるピークを取り除き、マーカー候補とした。
子宮体癌群サンプルで強度が増加しているピーク
子宮体癌群サンプルで、健常人群サンプルに比べて強度が増加しているピークとして、陽イオン交換チップにて捕捉され得る、平均質量数が、6493Da(6493Da#1:pH7の緩衝液で平衡化した陽イオン交換チップにて捕捉されたもの。6493Da#2:pH4の緩衝液で平衡化した陽イオン交換チップにて捕捉されたもの。以下、#1と#2は同様の意味で用いる。)6487Da(#1,#2)、3244Da、6691Da(#1,#2)、6684Da(#1,#2)、3343Da(#1,#2)、及び、19318Da、のピークに該当する強度の増加が認められた。
子宮体癌群サンプルで、健常人群サンプルに比べて強度が増加しているピークとして、陽イオン交換チップにて捕捉され得る、平均質量数が、6493Da(6493Da#1:pH7の緩衝液で平衡化した陽イオン交換チップにて捕捉されたもの。6493Da#2:pH4の緩衝液で平衡化した陽イオン交換チップにて捕捉されたもの。以下、#1と#2は同様の意味で用いる。)6487Da(#1,#2)、3244Da、6691Da(#1,#2)、6684Da(#1,#2)、3343Da(#1,#2)、及び、19318Da、のピークに該当する強度の増加が認められた。
(a)6493Daタンパク質(図2〜3)
図2は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はSPA(LOW)]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6493Daのタンパク質(6493Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図3は、図2に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6493Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6493Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
図2は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はSPA(LOW)]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6493Daのタンパク質(6493Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図3は、図2に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6493Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6493Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
よって、pH7又はpH4の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る6493Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
(b)6487Daタンパク質(図4〜5)
図4は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6487Daのタンパク質(6487Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図5は、図4に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6487Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6487Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
図4は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6487Daのタンパク質(6487Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図5は、図4に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6487Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6487Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
よって、pH7又はpH4の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る6487Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
(c)3244Daタンパク質(図6)
図6は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が3244Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、3244Daタンパク質が有意に増加していることが、当該図面において明確に示されている。
図6は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が3244Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、3244Daタンパク質が有意に増加していることが、当該図面において明確に示されている。
よって、pH7の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る3244Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
(d)6691Daタンパク質(図7〜8)
図7は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はSPA(LOW)]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6691Daのタンパク質(6691Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図8は、図7に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6691Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6691Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
図7は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はSPA(LOW)]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6691Daのタンパク質(6691Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図8は、図7に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6691Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6691Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
よって、pH7又はpH4の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る6691Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
(e)6684Daタンパク質(図9〜10)
図9は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6684Daのタンパク質(6684Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図10は、図9に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6684Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plot とROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6684Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
図9は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が6684Daのタンパク質(6684Da#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図10は、図9に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(6684Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plot とROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、6684Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
よって、pH7又はpH4の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る6684Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
(f)3343Daタンパク質(図11〜12)
図11は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が3343Daのタンパク質(3343#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図12は、図11に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(3343Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、3343Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
図11は、上記のpH9のバッファーを用いて調製したFr1画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が3343Daのタンパク質(3343#1)量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。また、図12は、図11に示した系において、結合・洗浄バッファーをpH4の結合・洗浄バッファーに代えて捕捉されたタンパク質(3343Da#2)についての結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。両系とも、子宮体癌群において、3343Daタンパク質が有意に増加していることが、これらの図面において明確に示されている。
よって、pH7又はpH4の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る3343Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
(g)19318Daタンパク質(図13)
図13は、上記のpH5のバッファーを用いて調製した画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はSPA(HIGH)]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が19318Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plot
とROC plot)である。子宮体癌群において、19318Daタンパク質が有意に増加していることが、当該図面において明確に示されている。
図13は、上記のpH5のバッファーを用いて調製した画分を、陽イオン交換チップ[CM10:マトリクス分子はSPA(HIGH)]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が19318Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plot
とROC plot)である。子宮体癌群において、19318Daタンパク質が有意に増加していることが、当該図面において明確に示されている。
よって、pH7の緩衝液で平衡化された陽イオン交換チップに捕捉され得る19318Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが、明らかになった。
以上、図2〜13に示したように、子宮体癌群における、陽イオン交換チップにて捕捉され得る、平均質量数が、6493Da(#1,#2)、6487Da(#1,#2)、3244Da、6691Da(#1,#2)、6684Da(#1,#2)、3343Da(#1,#2)、及び、19318Da、のピークは、それぞれ有意差をもって、コントロール群よりも強いピークとして認められた。この結果より、これらのピークに相当する血中タンパク質のうち1種以上を選んで、そのピーク(血中存在量)の増大を、標準値(健常人におけるピーク値)との比較において検出指標とすることにより、鋭敏に子宮体癌を検出することが可能であることが判明した。これらのうち、3343Daタンパク質と、6684Daタンパク質と、6691Daタンパク質では、#1と#2の双方とも、P値<0.000001と極めて高い有意差を示した。
子宮体癌群サンプルで強度が減少しているピーク
子宮体癌群サンプルで、健常人群サンプルに比べて強度が減少しているピークとして、平均質量数が、5625Da、9370Da、及び、28165Daのピークに、該当する強度の減少が認められた。
子宮体癌群サンプルで、健常人群サンプルに比べて強度が減少しているピークとして、平均質量数が、5625Da、9370Da、及び、28165Daのピークに、該当する強度の減少が認められた。
(a)5625Daタンパク質(図14)
図14は、上記のpH4の結合・洗浄バッファーを用いて調製した画分を、銅イオン修飾チップ[IMAC30:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が5625Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、5625Daタンパク質が有意に減少していることが、当該図面において明確に示されている。
図14は、上記のpH4の結合・洗浄バッファーを用いて調製した画分を、銅イオン修飾チップ[IMAC30:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が5625Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、5625Daタンパク質が有意に減少していることが、当該図面において明確に示されている。
よって、銅イオン修飾チップにて捕捉され得る5625Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが明らかになった。
(b)9370Daタンパク質(図15)
図15は、上記のpH4の結合・洗浄バッファーを用いて調製した画分を、銅イオン修飾チップ[IMAC30:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が9370Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、9370Daタンパク質が有意に減少していることが、当該図面において明確に示されている。
図15は、上記のpH4の結合・洗浄バッファーを用いて調製した画分を、銅イオン修飾チップ[IMAC30:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が9370Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、9370Daタンパク質が有意に減少していることが、当該図面において明確に示されている。
よって、銅イオン修飾チップにて捕捉され得る9370Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが明らかになった。
(c)28165Daタンパク質(図16)
図16は、上記のpH4の結合・洗浄バッファーを用いて調製した画分を、銅イオン修飾チップ[IMAC30:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が28165Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、28165Daタンパク質が有意に減少していることが、当該図面において明確に示されている。
図16は、上記のpH4の結合・洗浄バッファーを用いて調製した画分を、銅イオン修飾チップ[IMAC30:マトリクス分子はCHCA]とpH7の結合・洗浄バッファーで処理して測定を行った場合の平均質量数が28165Daのタンパク質量の分布を、コントロール(健常人)群と子宮体癌群との間で比較した結果を示した図面(Group box and whiskers plotとROC plot)である。子宮体癌群において、28165Daタンパク質が有意に減少していることが、当該図面において明確に示されている。
よって、銅イオン修飾チップにて捕捉され得る28165Daタンパク質は、本検出方法において子宮体癌のマーカーとして用いることが可能であることが明らかになった。
以上図14〜16に示したように、子宮体癌群における、銅イオン修飾チップにて捕捉され得る、平均質量数が、5625Da、9370Da、及び、28165Daのピークは、それぞれ有意差をもって、コントロール群よりも弱いピークとして認められた。この結果より、これらのピークに相当する血中タンパク質のうち1種以上を選んで、そのピーク(血中存在量)の減少を、標準値(健常人におけるピーク値)との比較において検出指標とすることにより、鋭敏に子宮体癌を検出することが可能であることが判明した。
(B)マルチマーカー解析
階層的クラスター解析
階層的クラスター解析とは、多変量解析の手法の一つであり、類似度を指標として対象を分類する解析手法である。いくつのグループに分かれるのかを事前に想定せず、また、対象に関する予備知識(例えば、癌患者であるとか、健常人であるとかの情報)なしで分類を行うことを特徴とする。
階層的クラスター解析
階層的クラスター解析とは、多変量解析の手法の一つであり、類似度を指標として対象を分類する解析手法である。いくつのグループに分かれるのかを事前に想定せず、また、対象に関する予備知識(例えば、癌患者であるとか、健常人であるとかの情報)なしで分類を行うことを特徴とする。
本実施例においては、P値が0.05以下のピークのうちノイズピークを除いた全試験条件の701ピークの高さ(当該ピークに相当するタンパク質の存在量)を基準として、コントロール群と子宮体癌群からなる上述した全40検体を解析した。その結果、コントロール群と子宮体癌群が明確に異なったグループに分類された。よって、子宮体癌と健常人の血清で存在量が有意に異なるタンパク質を指標として階層的クラスター解析を行うことにより、子宮体癌患者と健常人とを判別可能であることが示された。
主成分分析
主成分分析とは、多変量解析の手法の一つであり、対象に関連する多くの変数から、それらの特徴を要約・総合化するような少量の変数を合成する分析手法である。例えば、解析対象となる人の血清中の各タンパク質の発現量情報から、それらの特徴を表現するような少数の変数を合成することができる。これらの合成された変数を組み合わせることにより、対象がどのように分類されるのかを知ることができる。本実施例の場合、P値が0.05以下のピークのうちノイズピークを除いた全試験条件の701ピークの高さ(当該ピークに相当するタンパク質の存在量)から、表2に示すPercent varianceの高い上位3つの主成分1(PCAcomp1)、主成分2(PCAcomp2)、主成分3(PCAcomp3)が新たに合成され、これらを組み合わせて解析を行った。各主成分において寄与率(Importance)の高いピークを上位10までリストアップした(表2)。その結果、PCAcomp1と3の組み合わせ、PCAcomp2と3の組み合わせ、およびPCAcomp1,2,3の組み合わせで、コントロール群と子宮体癌群を分類することができた。よって、血液検体における特定分子量間のタンパク質の質量分布のパターンについて、主成分分析を行うことにより、子宮体癌を検出可能であることが示された。
主成分分析とは、多変量解析の手法の一つであり、対象に関連する多くの変数から、それらの特徴を要約・総合化するような少量の変数を合成する分析手法である。例えば、解析対象となる人の血清中の各タンパク質の発現量情報から、それらの特徴を表現するような少数の変数を合成することができる。これらの合成された変数を組み合わせることにより、対象がどのように分類されるのかを知ることができる。本実施例の場合、P値が0.05以下のピークのうちノイズピークを除いた全試験条件の701ピークの高さ(当該ピークに相当するタンパク質の存在量)から、表2に示すPercent varianceの高い上位3つの主成分1(PCAcomp1)、主成分2(PCAcomp2)、主成分3(PCAcomp3)が新たに合成され、これらを組み合わせて解析を行った。各主成分において寄与率(Importance)の高いピークを上位10までリストアップした(表2)。その結果、PCAcomp1と3の組み合わせ、PCAcomp2と3の組み合わせ、およびPCAcomp1,2,3の組み合わせで、コントロール群と子宮体癌群を分類することができた。よって、血液検体における特定分子量間のタンパク質の質量分布のパターンについて、主成分分析を行うことにより、子宮体癌を検出可能であることが示された。
また、上述した15種類のピーク群[6493Da(#1,2)、6487Da(#1,2)、3244Da、6691Da(#1,2)、6684Da(#1,2)、3343Da(#1,2)、19318Da、5625Da、9370Da、及び、28165Daの分子量分布中心を示すピーク群]のみを使用して、上記と同様の主成分分析を行った。その結果、この場合においても、コントロール群と子宮体癌群を分類することができた。
Classification解析
Classification解析は、多変量解析の手法の一つである。すでにいくつかのグループに分類されている対象を解析することにより、グループを判別するためのルールを構築し、また、そのルールを用いて新たな対象がどのグループに属するのかを予測するための解析手法である。本実施例の場合は、Biomarker Patterns Software version5.0を用いてClassification解析を行った。具体的には、P値が0.05以下のピークのうちノイズピークを除いた全試験条件の701ピークの高さ(当該ピークに相当するタンパク質の存在量)を基準として、コントロール群と子宮体癌群とを判別するルールを構築した。
Classification解析は、多変量解析の手法の一つである。すでにいくつかのグループに分類されている対象を解析することにより、グループを判別するためのルールを構築し、また、そのルールを用いて新たな対象がどのグループに属するのかを予測するための解析手法である。本実施例の場合は、Biomarker Patterns Software version5.0を用いてClassification解析を行った。具体的には、P値が0.05以下のピークのうちノイズピークを除いた全試験条件の701ピークの高さ(当該ピークに相当するタンパク質の存在量)を基準として、コントロール群と子宮体癌群とを判別するルールを構築した。
1)コントロール群と子宮体癌群の2群解析によるP値が0.05以下のピークからノイズピークを除いたCHCA条件のみを使用してClassification解析を行った。最も高い診断効率を示したルールは、シングルマーカー解析時にCandidate Peakに選ばれているMW3343のみを用いて判別するというルールで、Specificity90%、Sensitivity95%、という高い精度で診断可能であった。しかし、さらに例数を増やして解析することにより、MW3343のみによる判別よりも有効なマルチマーカーによる判別ルールが生成される可能性が高いと考えられる。
2)コントロール群と子宮体癌群の2群解析によるP値が0.05以下のピークでノイズピークを除いた全試験条件の701ピークを使用してClassification解析を行った。最も高い診断効率を示したルールは、シングルマーカー解析時にCandidate Peakに選ばれているMW3343のみを用いて判別するというルールで、Specificity90%、Sensitivity95%、という高い精度で診断可能であった。しかし、さらに例数を増やして解析することにより、MW3343のみによる判別よりも有効なマルチマーカーによる判別ルールが生成される可能性が高いと考えられる。
3)上記の15種類のCandidate Peakのみを使用してClassification解析を行った。最も高い診断効率を示したルールは、シングルマーカー解析時にCandidate Peakに選ばれているMW3343のみを用いて判別するというルールで、Specificity90%、Sensitivity95%、という高い精度で診断可能であった。しかし、さらに例数を増やして解析することにより、MW3343のみによる判別よりも有効なマルチマーカーによる判別ルールが生成される可能性が高いと考えられる。
まとめ
上述したシングルマーカー解析及びマルチマーカー解析を行うことにより、子宮体癌群とコントロール群を分類分け可能であることが示された。これらの解析により、血液検体中のタンパク質における分子量1000〜30000Daの範囲のタンパク質の質量数と発現強度を測定し、当該発現パターンを健常人におけるパターンと比較して見出される差異を指標として、当該被験者における子宮体癌を検出することが可能であることが明らかになった。
上述したシングルマーカー解析及びマルチマーカー解析を行うことにより、子宮体癌群とコントロール群を分類分け可能であることが示された。これらの解析により、血液検体中のタンパク質における分子量1000〜30000Daの範囲のタンパク質の質量数と発現強度を測定し、当該発現パターンを健常人におけるパターンと比較して見出される差異を指標として、当該被験者における子宮体癌を検出することが可能であることが明らかになった。
[実施例]
本発明においては、上述した各ピークのうち、子宮体癌患者において減少することが認められたピークタンパク質である、(2)28165Daタンパク質(以下、28kDaタンパク質ともいう)と(1)9370Daタンパク質(以下、9.3kDaタンパク質ともいう)についてのさらなる解析を行い、その本体がアポA−Iであることを明らかにした。
本発明においては、上述した各ピークのうち、子宮体癌患者において減少することが認められたピークタンパク質である、(2)28165Daタンパク質(以下、28kDaタンパク質ともいう)と(1)9370Daタンパク質(以下、9.3kDaタンパク質ともいう)についてのさらなる解析を行い、その本体がアポA−Iであることを明らかにした。
(A)28kDaタンパク質の解析
(1)陰イオン交換レジンによる粗分画
陰イオン交換レジンに血清を吸着させて、pHを段階的に変えて溶出することにより、粗分画を行った。
(1)陰イオン交換レジンによる粗分画
陰イオン交換レジンに血清を吸着させて、pHを段階的に変えて溶出することにより、粗分画を行った。
具体的には、血清を変性バッファー(9M urea,2%CHAPS,50mM Tris-HCl,pH9)を用いて変性させた後、陰イオン交換レジン(Q Ceramic hyperD F:BioSepra社)にアプライした。次いで、pHを段階的に変えて溶出を行った。最後に、有機溶媒を用いて溶出を行った。溶出は、下記の溶出バッファー(9ml×2回)にて行った。
pH9:50mM Tris-HCl+0.1%OGP(1-o-n-Octyl-8-D-glucopyranosideの略称)
pH7:50mM HEPES+0.1%OGP
pH5:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH4:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH3:50mM Na Citrate+0.1%OGP
Organic solvent:33%isopropanol,17%acetonitril,0.1%TFA
pH7:50mM HEPES+0.1%OGP
pH5:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH4:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH3:50mM Na Citrate+0.1%OGP
Organic solvent:33%isopropanol,17%acetonitril,0.1%TFA
得られた画分を銅修飾チップにて測定して、目的のタンパク質の存在を確認した。
(2)アルブミン・IgG除去処理
上記の工程において、銅イオン修飾チップにて28kDaのピークが確認されたフラクション350μlに対して、1M リン酸ナトリウム(pH7)150μlを添加し、pHを中性に調整した。次いで、PureSpinA-Iのプロトコルに従って、サンプル処理を行った。次いで、処理サンプルを限外濾過(VIVA Spin 30K:VIVA SCIENCE社製)にて、総量を25μlへと濃縮を行った。
上記の工程において、銅イオン修飾チップにて28kDaのピークが確認されたフラクション350μlに対して、1M リン酸ナトリウム(pH7)150μlを添加し、pHを中性に調整した。次いで、PureSpinA-Iのプロトコルに従って、サンプル処理を行った。次いで、処理サンプルを限外濾過(VIVA Spin 30K:VIVA SCIENCE社製)にて、総量を25μlへと濃縮を行った。
(3)電気泳動による精製
上記の濃縮サンプルに対して、12%isocratic acrylamide gelを電気泳動ゲルとしてSDS−PAGEを行い(CBB染色)、分離タンパク質の精製を行った。電気泳動の結果、28kDaにピークタンパク質を認め、これを常法により抽出を行った。この抽出タンパク質を目的とするピークタンパク質として、下記の同定作業を行った。
上記の濃縮サンプルに対して、12%isocratic acrylamide gelを電気泳動ゲルとしてSDS−PAGEを行い(CBB染色)、分離タンパク質の精製を行った。電気泳動の結果、28kDaにピークタンパク質を認め、これを常法により抽出を行った。この抽出タンパク質を目的とするピークタンパク質として、下記の同定作業を行った。
(B)28kDaピークタンパク質の同定
(1)ペプチドマスフィンガープリンティングによる同定
上記の28kDaピークタンパク質に対して、トリプシン処理(pH8、37℃、16時間)を行い、かかる消化物に対して、ペプチドマスフィンガープリンティングによる同定を行った。この同定作業には、PCI−Qstar(PCI:Ciphergen Biosystems社製、Qstar:Applied Biosystems社製)(質量分析計であるQstarに、アダプターであるPCIを装着したもの、これによりQstarでプロテインチップ測定が可能となる)を用い、解析にはMascotを用いた。
(1)ペプチドマスフィンガープリンティングによる同定
上記の28kDaピークタンパク質に対して、トリプシン処理(pH8、37℃、16時間)を行い、かかる消化物に対して、ペプチドマスフィンガープリンティングによる同定を行った。この同定作業には、PCI−Qstar(PCI:Ciphergen Biosystems社製、Qstar:Applied Biosystems社製)(質量分析計であるQstarに、アダプターであるPCIを装着したもの、これによりQstarでプロテインチップ測定が可能となる)を用い、解析にはMascotを用いた。
ペプチドマスフィンガープリンティングは、タンパク質をプロテアーゼで消化し、生じた断片の質量数をもとにして、データベース検索によりタンパク質を同定する方法である。データベース内の各タンパク質の配列から予想される消化断片の質量数と照合することにより、タンパク質の同定を行うことができる。
(2)タンデムマス解析による同定
上記の28kDaピークタンパク質のトリプシン消化物の5種に対して、タンデムマス解析を行った。
上記の28kDaピークタンパク質のトリプシン消化物の5種に対して、タンデムマス解析を行った。
この同定作業には、PCI−Qstar(PCI:Ciphergen Biosystems社製、Qstar:Applied Biosystems社製)を用い、解析にはMascotを用いた。
タンデムマス解析では、2つの質量分析部を直列に結合した装置を使用する。2つの質量分析部の間には衝突室が設けられている。1つ目の質量分離部では、特定の分子量の分子を選択することが可能であり、衝突室で不活性ガスを衝突させて選択された分子を分離し、分解により生じた産物の分子量を、2つ目の質量分析部で検出する。この分解産物の分子量の情報からアミノ酸配列に関する情報を得ることが可能となり、データベース内のタンパク質の配列と照合することにより同定を行うことができる。
その結果、図17に示す、全長ヒトアポリポタンパク質A−I(243アミノ酸:一文字表示)の、四角で囲んだ部分のペプチドが、タンデムマス解析により同定された。
(3)結論
上記(1)(2)の結果により、28kDaピークタンパク質は、アポリポタンパク質A−Iであると同定された。アポリポタンパク質A−Iは、243アミノ酸からなる分子量28kDaのタンパク質であり、今回、マーカーとして得られた28kDaピークタンパク質の分子量はこれと一致する。よって、28kDaのマーカーは全長のアポリポタンパク質A−Iであると結論付けられる。
上記(1)(2)の結果により、28kDaピークタンパク質は、アポリポタンパク質A−Iであると同定された。アポリポタンパク質A−Iは、243アミノ酸からなる分子量28kDaのタンパク質であり、今回、マーカーとして得られた28kDaピークタンパク質の分子量はこれと一致する。よって、28kDaのマーカーは全長のアポリポタンパク質A−Iであると結論付けられる。
よって、前述のように、28kDaピークタンパク質として同定されたアポリポタンパク質A−Iの血中濃度の減少を指標として、被験者(血液検体提供者)の子宮体癌を検出することが可能であることが見出された。
(C)9.3kDaタンパク質の解析
(1)陰イオン交換レジンに血清を吸着させて、pHを段階的に変えて溶出することにより、粗分画を行った。
(1)陰イオン交換レジンに血清を吸着させて、pHを段階的に変えて溶出することにより、粗分画を行った。
具体的には、血清を変性バッファー(9M urea,2%CHAPS,50mM Tris-HCl,pH9)を用いて変性させた後、陰イオン交換レジン(Q Ceramic hyperD F:BioSepra社)にアプライした。次いで、pHを段階的に変えて溶出を行った。最後に、有機溶媒を用いて溶出を行った。溶出は、下記の溶出バッファー(9ml×2回)にて行った。
pH9:50mM Tris-HCl+0.1%OGP
pH7:50mM HEPES+0.1%OGP
pH5:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH4:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH3:50mM Na Citrate+0.1%OGP
Organic solvent:33%isopropanol,17%acetonitril,0.1%TFA
pH7:50mM HEPES+0.1%OGP
pH5:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH4:100mM Na Acetate+0.1%OGP
pH3:50mM Na Citrate+0.1%OGP
Organic solvent:33%isopropanol,17%acetonitril,0.1%TFA
得られた画分を銅修飾チップにて測定して、目的のタンパク質の存在を確認した。
(2)陰イオン交換スピンカラムによる分画
上記の工程において、銅イオン修飾チップにて9.3kDaのピークが確認されたpH5のフラクションについて、陰イオン交換スピンカラムを用いて塩濃度を段階的に変えることにより分画を行った。
上記の工程において、銅イオン修飾チップにて9.3kDaのピークが確認されたpH5のフラクションについて、陰イオン交換スピンカラムを用いて塩濃度を段階的に変えることにより分画を行った。
具体的には、陰イオンスピンカラム(Q ceramic hyperD F:BioSepra社)に対して、上記ピークフラクション(18ml)を、50mM Tris-HCl pH8で40ml(pH8)に調製して、これをアプライした。溶出は、下記の溶出バッファー(1ml×5)にて行った。
0mM:50mM Tris-HCl pH8
50mM:50mM Tris-HCl pH8+50mM NaCl
100mM:50mM Tris-HCl pH8+100mM NaCl
150mM:50mM Tris-HCl pH8+150mM NaCl
200mM:50mM Tris-HCl pH8+200mM NaCl
500mM:50mM Tris-HCl pH8+500mM NaCl
1M:Tris-HCl pH8+1M NaCl
50mM:50mM Tris-HCl pH8+50mM NaCl
100mM:50mM Tris-HCl pH8+100mM NaCl
150mM:50mM Tris-HCl pH8+150mM NaCl
200mM:50mM Tris-HCl pH8+200mM NaCl
500mM:50mM Tris-HCl pH8+500mM NaCl
1M:Tris-HCl pH8+1M NaCl
その結果、50mM NaClフラクションからターゲットピークが検出された。
(3)固相抽出(C18)による分画
上記の陰イオン交換スピンカラムによる分画により得られた、50mM NaClフラクション5mlを、Sep−Pak C18(Waters社製)にアプライした。溶出は、下記の溶出バッファー(100μl×2)にて行った。
上記の陰イオン交換スピンカラムによる分画により得られた、50mM NaClフラクション5mlを、Sep−Pak C18(Waters社製)にアプライした。溶出は、下記の溶出バッファー(100μl×2)にて行った。
0%:0%アセトニトリル/0.1%TFA
20%:20%アセトニトリル/0.1%TFA
30%:30%アセトニトリル/0.1%TFA
35%:35%アセトニトリル/0.1%TFA
40%:40%アセトニトリル/0.1%TFA
50%:50%アセトニトリル/0.1%TFA
70%:70%アセトニトリル/0.1%TFA
90%:90%アセトニトリル/0.1%TFA
20%:20%アセトニトリル/0.1%TFA
30%:30%アセトニトリル/0.1%TFA
35%:35%アセトニトリル/0.1%TFA
40%:40%アセトニトリル/0.1%TFA
50%:50%アセトニトリル/0.1%TFA
70%:70%アセトニトリル/0.1%TFA
90%:90%アセトニトリル/0.1%TFA
その結果、50〜70%アセトニトリルフラクションからターゲットピークが検出された。
(4)ゲル濾過HPLCによる精製
上記の固相抽出分画により得られた、50%アセトニトリル画分200μlを、ゲル濾過HPLCによる精製を行った。使用カラムは、Superdex Peptide 10/300 GL(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)で、溶出バッファーとしては、60%アセトニトリル/0.1%TFAを用い、溶出速度は、0.2ml/分で行い、0.2ml毎に分画を行った。図18は、このゲル濾過HPLCの検量線であるが、上記のターゲットタンパク質の分子量(約9300Da)からすると、ターゲットピークは69分当たりに認められることが予想されたが、実際には、当該ターゲットピークは、55分画分において検出された(図19)。これは、上記の検量線において27〜28kDaに相当し、さらに、逆相チップを用いて、多価チャージの出やすいCHCAを用いて測定を行った場合には9.3kDaのピークは認められたが、多価チャージの出にくいSPAを用いて測定を行った場合には、当該ピークは観察されなかった。このことは、9.3kDaのピークが28kDaのタンパク質のピークのトリプルチャージであることを示唆するものである。
上記の固相抽出分画により得られた、50%アセトニトリル画分200μlを、ゲル濾過HPLCによる精製を行った。使用カラムは、Superdex Peptide 10/300 GL(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)で、溶出バッファーとしては、60%アセトニトリル/0.1%TFAを用い、溶出速度は、0.2ml/分で行い、0.2ml毎に分画を行った。図18は、このゲル濾過HPLCの検量線であるが、上記のターゲットタンパク質の分子量(約9300Da)からすると、ターゲットピークは69分当たりに認められることが予想されたが、実際には、当該ターゲットピークは、55分画分において検出された(図19)。これは、上記の検量線において27〜28kDaに相当し、さらに、逆相チップを用いて、多価チャージの出やすいCHCAを用いて測定を行った場合には9.3kDaのピークは認められたが、多価チャージの出にくいSPAを用いて測定を行った場合には、当該ピークは観察されなかった。このことは、9.3kDaのピークが28kDaのタンパク質のピークのトリプルチャージであることを示唆するものである。
さらに、電気泳動を行い、28kDaのバンドを切り出して、Ciphergen Biosystems社のプロテインチップリーダーModel PBS-IIcによる測定を行ったところ、28kDaのピークに加えて9.3kDaのピークが観察された。さらに、この28kDaのタンパク質を、ペプチドマス解析によって同定したところ、アポリポタンパク質A−Iであることが確認された。以上の結果から、9.3kDaのターゲットピークが、アポリポタンパク質A−Iのトリプルチャージ(+3)であることが確定した。
Claims (2)
- 血液検体中のアポリポタンパク質A−Iを検出し、当該アポリポタンパク質の量が減少している場合に、これを検体提供者における子宮体癌の存在の指標とすることを特徴とする、子宮体癌の検出方法。
- 血液検体が、血清検体であることを特徴とする、請求項1記載の子宮体癌の検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006235803A JP2008058161A (ja) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | 子宮体癌の検出方法 |
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ID=39241063
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010203988A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Yamaguchi Univ | 子宮頸癌の検出方法 |
-
2006
- 2006-08-31 JP JP2006235803A patent/JP2008058161A/ja active Pending
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