JP2011092100A - 生理的状態変化と生理的状態に変化を与える要因の効果を評価する遺伝子マーカー、評価方法、評価システム、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 加齢に比例して相対発現頻度が変動する末梢血中のCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子を有する生理的状態評価用遺伝子マーカーであって、
この遺伝子マーカーは、被験者の末梢血中における前記1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価するために用いられるものであることを特徴とする遺伝子マーカー。
【選択図】 なし
Description
本実施形態に係る生理的状態評価用遺伝子マーカーは、上述したように、加齢に比例して相対発現頻度が変動する末梢血中のCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子を有する生理的状態評価用遺伝子マーカーであって、この遺伝子マーカーは、被験者の末梢血中における前記1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価するために用いられるものであることを特徴とするものである。なお、CD248は配列ID番号1、LTKは配列ID番号2、SYT11は配列ID番号3、KATNAL1は配列ID番号4、ARHGEF4は配列ID番号5、SLC1A7は配列ID番号6、IGFBP3は配列ID番号7、RGS9は配列ID番号8、BTBD11は配列ID番号9、及びSPEGは配列ID番号10、にそれぞれ記載される塩基配列のコード領域を含むDNAを有するものである。
以下に、生理的状態評価システム1の具体的な処理過程を説明する。なお、図中の各符号S1〜S4は、以下の説明中の各ステップS1〜ステップS4に対応するものである。
次に、図2の機能ブロック図を参照して、上記した生理的状態評価システム1の構成を説明する。
(評価方法スキーム)
以下に説明する実施例は、いずれも、事前に後述の方法により選別され、末梢血において測定可能であり、ヒトの日常の生活周期において発現量の変化が少なく、且つヒトの年齢と高い相関をもつ遺伝子である、CD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子を、遺伝子マーカーとして、以下の(a)〜(f)の方法スキームによって実施されている。
(b)前記特定人の既定の生理的状態と、当該特定人の特性や特徴、境遇や環境、サンプル採取時の状態等の個体特徴情報とに関連付けて、遺伝子発現情報として格納する工程、
(c)前記格納した遺伝子の発現量を標準化し、評価対象の生理的状態変化および若しくは生理的状態に影響を与える要因の影響以外の条件で変動する遺伝子を特定して、以降の工程から除去する工程、
(d)前記評価対象の生理的状態変化および若しくは生理的状態に影響を与える要因毎に、前記遺伝子発現情報を少なくとも2以上の蓄積し、特定生理的状態遺伝子発現プロファイルを作成する工程(評価対象は「人の生理的状況」または「要因の影響」。個人プロファイルは1人の複数ポイント、汎用プロファイルは複数人)、
(e)評価目的の生理的状態変化および若しくは生理的状態に影響を与える要因が未知である評価対象における遺伝子の発現量を、前記評価対象の遺伝子発現情報として受け付ける工程、
(f)前記評価対象の遺伝子発現情報における、前記遺伝子マーカーの相対発現頻度を、前記特定生理的状態遺伝子発現プロファイルにおけるもの比較することで、前記評価目的の生理的状態変化および若しくは生理的状態に影響を与える要因の影響に関する指標値を出力する工程。
以下に、本発明のマーカー遺伝子の探索・選定方法について説明する。
発明者らは、以下(1)〜(3)に記載する被験者から採血し、その採血した全血からRNAを抽出した後、DNAマイクロアレイを用いて発現解析を行った。DNAマイクロアレイとは、ガラス等の支持基体上に多数の遺伝子に相当する塩基配列を有するDNA断片を固定化したものであり、ハイブリダイゼーションにより、サンプル中のDNAあるいはRNAを検出するものである。解析は遺伝子の網羅的な発現解析が可能であれば、上記DNAマイクロアレイに代えて、他のDNA固相化試料(DNAチップ、キャピラリー、メンブレンフィルター等)や定量法を利用してもよい。
(1)2007年11月〜同年12月の間に、健診目的で医療法人飛祥会北國クリニック(石川県金沢市)を受診した健常者のうち、末梢血遺伝子発現解析研究に参加することについて文書により説明し同意を得た119名の末梢血(以下、「北國クリニック検体群」とする)。
(2)2008年1月〜同年3月の間に、健診目的で公立松任石川中央病院(石川県白山市)を受診した健常者のうち、末梢血遺伝子発現解析研究に参加することについて文書により説明し同意を得た100名の末梢血(以下、「松任石川中央病院検体群」とする)。
以下に、本願発明に係る一実施形態に係る遺伝子マーカーの効果を証明するために使用した実験手法および物質並びにその定義を説明する。なお、本実施形態において、以下の実験手法を用いているが、これら以外の実験手法を用いても、同様の結果を得ることができる。
(遺伝子マーカーの定量)
また、本実施形態において、遺伝子マーカーが遺伝子または遺伝子の転写物(mRNA)である場合、遺伝子マーカーの発現量の測定(定量)は、例えば、DNAチップ、マイクロアレイ法、リアルタイムPCR、ノーザンブロット法、ドットブロット法、定量的RT−PCR(quantitative reverse transcription−polymerase chain reaction)法等の種々の分子生物学的手法によってmRNA量を測定することにより行うことができる。
2…被験者
3…末梢血
4…RNA
5…核酸分析装置
6…核酸分析結果
7…遺伝子発現頻度プロファイル生成装置
8…遺伝子発現頻度プロファイル
9…生理的状態情報DB
10…生理的状態評価装置
11…評価結果
15…CPU
16…システムバス
17…RAM
18…記憶装置
19…入出力インターフェース(I/F)
20…入力装置
21…出力装置
22…通信デバイス
23…プログラム格納部
Claims (11)
- 加齢に比例して相対発現頻度が変動する末梢血中のCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子を有する生理的状態評価用遺伝子マーカーであって、
この遺伝子マーカーは、被験者の末梢血中における前記1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価するために用いられるものであることを特徴とする遺伝子マーカー。 - 請求項1記載の遺伝子マーカーにおいて、前記CD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGの各遺伝子は、それぞれ、配列ID番号1〜10に記載の塩基配列のコード領域を含むDNAを有するものである。
- 請求項1記載の遺伝子マーカーにおいて、
前記生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度の評価は、前記被験者における前記1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルと、前記被験者の生理的状態に関する指標値及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度に関する指標値を出力するための、予め用意された遺伝子発現頻度プロファイル又は予測関数に基づいて回帰する回帰直線若しくは回帰曲線とを比較することによって行われるものである。 - 請求項1記載の遺伝子マーカーにおいて、前記生理的状態を変化させる要因は、前記被験者の年齢、筋肉負荷、精神負荷、休息、睡眠、労働、怪我、糖尿病罹患を含む疾病罹患、又は特定の食品若しくは食品成分の摂食、及びそれらの任意の組み合わせである。
- 加齢に比例して相対発現頻度が変動する末梢血中のCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価可能な生理的状態評価システムによって実行される方法であって、
(a)前記被験者の末梢血由来のmRNAに基づいて、前記1若しくはそれ以上の遺伝子の相対発現頻度を測定する工程と、
(b)前記測定した相対発現頻度と、予め用意された遺伝子発現頻度プロファイル又は予測関数に基づいて回帰する回帰直線若しくは回帰曲線とを比較する工程と、
(c)前記比較した結果に基づいて、前記被験者の生理的状態に関する指標値及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度に関する指標値を出力する工程と、
を有することを特徴とする、方法。 - 請求項5記載の方法において、この方法は、さらに、
(d)生理的状態が既知である複数の被験者の末梢血由来のmRNAに基づいて、CD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の相対発現頻度を測定する工程と、
(e)前記被験者毎に、前記(d)工程において測定した相対発現頻度と前記被験者の既知の生理的状態を変化させる要因とを関連付けて格納する工程と、
を有するものであり、
前記予め用意された遺伝子発現頻度プロファイル又は予測関数に基づいて回帰する回帰直線若しくは回帰曲線は、前記格納した相対発現頻度に基づいて生成されるものである。 - 請求項5記載の方法において、前記生理的状態を変化させる要因は、前記被験者の年齢、筋肉負荷、精神負荷、休息、睡眠、労働、怪我、罹患、糖尿病罹患、又は特定の食品若しくは食品成分の摂食、及びそれらの任意の組み合わせである。
- 請求項5記載の方法に用いられるアレイであって、
CD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから選択される1又はそれ以上の遺伝子をコードする少なくとも一部の塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするプローブが、固体支持体上の各々異なる位置に固定してなることを特徴とするアレイ。 - 加齢に比例して相対発現頻度が変動する末梢血中のCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価するために用いるキットであって、
請求項8記載のアレイを有することを特徴とする、キット。 - 被験者の末梢血中におけるCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価可能な生理的状態評価システムであって、
前記被験者の生体サンプル由来のmRNAに基づいて、CD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の相対発現頻度を測定する手段と、
前記測定した相対発現頻度と、予め用意された遺伝子発現頻度プロファイル又は予測関数に基づいて回帰する回帰直線若しくは回帰曲線とを比較する手段と、
前記比較した結果に基づいて、前記被験者の生理的状態に関する指標値及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度に関する指標値を出力する手段と、
を有することを特徴とするシステム。 - 被験者の末梢血中におけるCD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の標準化発現頻度若しくは遺伝子発現頻度プロファイルとして表される生理的状態と当該被験者の生理的状態を変化させる要因との相関関係に基づき、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価可能なコンピュータシステムの記憶装置に格納され、このコンピュータシステムに、当該被験者の生理的状態及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度を評価するための処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記被験者の末梢血由来のmRNAに基づいて、CD248、LTK、SYT11、KATNAL1、ARHGEF4、SLC1A7、IGFBP3、RGS9、BTBD11、及びSPEGから成る群から選択される1若しくはそれ以上の遺伝子の相対発現頻度を測定する工程と、
前記測定した相対発現頻度と、予め用意された遺伝子発現頻度プロファイル又は予測関数に基づいて回帰する回帰直線若しくは回帰曲線とを比較する工程と、
前記比較した結果に基づいて、前記被験者の生理的状態に関する指標値及び/若しくは生理的状態に対する前記要因の効果又は寄与度に関する指標値を出力する工程と、
を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
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