JP2014513521A - 肺癌を検出する方法 - Google Patents

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Abstract

扁平上皮癌および腺癌を含む非小細胞肺癌のような肺癌を検出する方法が提供される。肺癌に関連する１以上の小分子ＲＮＡのレベルにおける変化を検出する方法も提供される。組成物およびキットも提供される。
【選択図】図１

Description

優先権主張
本出願は、あらゆる目的でその全体が参照によって本明細書に組み入れられる２０１１年１月２６日に出願された米国仮特許出願番号６１／３９７，７２９、２０１１年１月２６日に出願された同６１／４３６，３９９および２０１１年８月１８日に出願された同６１／５２５，００８に対して優先権を主張する。
肺癌は、男性および女性双方における癌死の最も一般的な原因である。肺癌は２つの型：小細胞肺癌（「ＳＣＬＣ」）および非小細胞肺癌（「ＮＳＣＬＣ」）に分類される。肺癌の約８５％はＮＳＣＬＣに分類され、腺癌、扁平上皮癌および肺腺扁平上皮癌が含まれる。
肺癌は外に向けた症状を示さないので早期に診断するのが難しい。症状が生じる場合、それらは、癌の型、位置および広がりパターンによって変化し得るので、癌に関連づけられ易くはない。肺癌はすでに転移した際、正確に診断されるに過ぎないことが多い。
肺癌を診断する現在の技法には胸部Ｘ線および／またはコンピュータ断層撮影（「ＣＴ」）走査が挙げられる。これらの技法の１つによる診断は普通、たとえば、経胸腔針生検または経気管支生検のようなさらに侵襲性の処置によって確認されるが、それは依然として肺癌の誤診断を生じ得る（Butnor (2008) Arch. Pathol. Lab. Med.132:1118-1132）。
治療（たとえば、手術、化学療法、放射線療法または併用）の進歩にもかかわらず、肺癌の予後は不良のままであり、患者のたった１５％が診断の時から５年を超えて生存するに過ぎない。最も一般的なＮＳＣＬＣのうち、腺癌は進行が速いので、発症するのに数年かかるので早期に診断される可能性が高いと思われる扁平上皮癌よりも予後不良である。
肺癌の死亡率および罹患率を減らす提案の１つは、無症状の人で肺癌を検知し、治療するために、高リスクの人、たとえば、喫煙している人または特定の期間、大量に喫煙していた人の定期的なスクリーニングを導入することである。このようにして外科的切除によって早期肺癌を撲滅することができ、それは治癒の唯一の実現可能な選択肢であると考えられる（Field et al. (2008) Br. J. Cancer 99:557-562）。
早期肺癌のマーカーを含めて肺癌の分子マーカーに対するニーズが依然として存在する。
一部の実施形態では、対象における肺癌の存在を検出する方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、対象からの試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、ＲＮＡの正常なレベルに対して小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを比較することを含む。一部の実施形態では、各ＲＮＡの正常なレベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、各ＲＮＡの正常なレベルよりも低いレベルの１３２０７、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出は対象における肺癌の存在を示す。
一部の実施形態では、対象における肺癌の診断を円滑にする方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、対象からの試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、対象が肺癌であるかどうかを判定する目的で検出の結果を医療実行者に伝達することを含む。
一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はｍｉＲ−７２０レベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はｍｉＲ−４５１レベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも２つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２および１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、１３７５０およびｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、１３７５０およびｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、ｍｉＲ−４５１およびｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも３つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０と１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１と１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、ｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１と１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも４つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０のレベルを検出することを含む。
一部の実施形態では、対象にて肺癌の存在を検出する方法は、対象からの試料にて小分子Ｕ２のレベルを検出することを含み、その際、小分子Ｕ２の正常なレベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、方法は、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することをさらに含み、その際、各ＲＮＡの正常なレベルより低いレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、対象にて肺癌の存在を検出する方法は、対象からの試料にて１３７５０のレベルを検出することを含み、その際、１３７５０の正常なレベルよりも低いレベルの１３７５０の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、方法はさらに、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３２０７から選択される少なくとも１つのレベルを検出することを含み、その際、各ＲＮＡの正常なレベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出、または各ＲＮＡの正常なレベルよりも低いレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３２０７から選択される少なくとも１つのＲＮＡ検出は、対象における肺癌の存在を示す。
一部の実施形態では、対象にて肺癌の存在を検出する方法は、対象から試料を得ることと、試料にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出するために試料を研究室に提供することを含む。一部の実施形態では、方法は、少なくとも１つのＲＮＡのレベルを示す伝達を研究室から受け取ることを含む。一部の実施形態では、各ＲＮＡの正常なレベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、各ＲＮＡの正常なレベルよりも低いレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを検出は対象における肺癌の存在を示す。
一部の実施形態では、検出することは、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８隣接ヌクレオチドを含む少なくとも１つのポリヌクレオチドを試料由来のＲＮＡまたは試料由来のＲＮＡから逆転写したｃＤＮＡとハイブリッド形成させ、ポリヌクレオチドと小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡまたはｃＤＮＡを含む複合体を検出することを含む。一部の実施形態では、小分子Ｕ２は、成熟小分子Ｕ２、成熟小分子Ｕ２ｉｓｏｍｉｒ、プレ小分子Ｕ２およびそれらの組み合わせから選択される。一部の実施形態では、ｍｉＲ−７２０は、成熟ｍｉＲ−７２０、成熟ｍｉＲ−７２０ｉｓｏｍｉｒ、プレｍｉＲ−７２０およびそれらの組み合わせから選択される。一部の実施形態では、ｍｉＲ−４５１は、成熟ｍｉＲ−４５１、成熟ｍｉＲ−４５１ｉｓｏｍｉｒ、プレｍｉＲ−４５１およびそれらの組み合わせから選択される。一部の実施形態では、１３２０７は成熟１３２０７、成熟１３２０７ｉｓｏｍｉｒ、プレ１３２０７およびそれらの組み合わせから選択される。一部の実施形態では、１３７５０は成熟１３７５０、成熟１３７５０ｉｓｏｍｉｒ、プレ１３７５０およびそれらの組み合わせから選択される。一部の実施形態では、小分子Ｕ２は配列番号２〜２０から選択される配列を有する。一部の実施形態では、ｍｉＲ−７２０は配列番号２１および２３から選択される配列を有する。一部の実施形態では、ｍｉＲ−４５１は配列番号２４および２８〜３０から選択される配列を有する。一部の実施形態では、１３２０７は配列番号３４の配列を有する。一部の実施形態では、１３７５０は配列番号３５および３８〜４１から選択される配列を有する。
一部の実施形態では、試料は組織試料および体液から選択される。一部の実施形態では、組織試料は肺組織試料である。一部の実施形態では、肺組織試料は肺癌細胞を含む。一部の実施形態では、体液は血液、尿、痰、唾液、粘液および精液から選択される。一部の実施形態では、試料は血液試料である。一部の実施形態では、血液試料は血清試料である。一部の実施形態では、血液試料は血漿試料である。一部の実施形態では、肺癌は早期肺癌である。一部の実施形態では、肺癌はステージＩの肺癌である。一部の実施形態では、検出することは定量的ＲＴ−ＰＣＲを含む。
一部の実施形態では、対象における小細胞肺癌および非小細胞肺癌を含む肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌の存在を検出するための１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２および１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０の使用が提供される。
一部の実施形態では、肺癌患者の治療法に対する応答をモニターするための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療法に対する応答をモニターするための小分子Ｕ２の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療法に対する応答をモニターするための１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療法に対する応答をモニターするための小分子Ｕ２および１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療法に対する応答をモニターするための小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０と１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療法に対する応答をモニターするための小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１と１３７５０の使用が提供される。治療法に対するモニターでは、好ましくは、血清のような血液試料が使用される。治療法に対するモニターでは、個々にまたはまとめて測定される小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のレベルが、治療法の開始時に測定されたそのベースラインに対して評価される。一部の実施形態では、ベースラインのレベルからの変化が治療法への応答を示し、その際、特定のＲＮＡについてのレベルは同じままであり、または小分子Ｕ２についてのレベルは低下し、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０についてのレベルは上昇する。一部の実施形態では、ベースラインのレベルからの変化が治療法への耐性を示し、その際、小分子Ｕ２についてのレベルは上昇し、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０についてのレベルは低下する。
一部の実施形態では、対象における（任意のステージの）肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、または少なくとも５のＲＮＡの使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２および１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するためのｍｉＲ−７２０および１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小型１３７５０およびｍｉＲ−４５１の使用が提供される。一部の実施形態では、対象における肺癌、早期肺癌またはステージＩの肺癌の存在を検出するための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０の使用が提供される。
一部の実施形態では、組成物が提供される。一部の実施形態では、組成物は少なくとも１つの標的特異的なプローブを含む。一部の実施形態では、組成物は少なくとも１つの標的特異的なプライマーを含む。一部の実施形態では、標的は小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される。一部の実施形態では、組成物は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡに対して相補性である少なくとも８つの隣接ヌクレオチドを含む少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３または少なくとも４のオリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、各オリゴヌクレオチドは、異なるＲＮＡに対して相補性である少なくとも８つの隣接ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、組成物は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡに対して相補性である少なくとも８つの隣接ヌクレオチドを含む少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３または少なくとも４のオリゴヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、各オリゴヌクレオチドは、異なるｃＤＮＡに対して相補性である少なくとも８つの隣接ヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、少なくとも１つのオリゴヌクレオチドは８〜５０のヌクレオチド、８〜４５のヌクレオチド、８〜４０のヌクレオチド、８〜３５のヌクレオチド、８〜３０のヌクレオチド、または８〜２５のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、キットが提供される。一部の実施形態では、キットは本明細書で記載される組成物を含む。一部の実施形態では、キットは１以上の追加の成分を含む。一部の実施形態では、キットは酵素、ｄＮＴＰおよび緩衝液から選択される少なくとも１つの追加の成分を含む。一部の実施形態では、酵素は逆転写酵素および熱安定性ポリメラーゼから選択される。
本明細書で記載される実施形態のいずれかでは、ｍｉＲ−７２０は成熟ｍｉＲ−７２０であってもよく、ｍｉＲ−４５１は成熟ｍｉＲ−４５１であってもよく、１３２０７は成熟１３２０７であってもよく、１３７５０は成熟１３７５０であってもよい。
本発明のさらなる実施形態および詳細は以下に記載される。
図１は、実施例２に記載されるとおり、ｑＲＴ−ＰＣＲまたはマイクロアレイにより測定された、種々の原発性肺腫瘍中の小分子Ｕ２レベルのプロットを示す図である。 図２は、実施例３に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清試料中の、小分子Ｕ２のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値のプロットを示す図である。 図３は、実施例３に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、ｍｉＲ−４５１のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値のプロットを示す図である。 図４は、実施例３に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、ｍｉＲ−７２０のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値のプロットを示す図である。 図５は、実施例３に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、１３２０７のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値のプロットを示す図である。 図６は、実施例３に記載されるとおり、図２に示されるデータの受信者動作特性（ＲＯＣ）プロットを示す図である。 図７は、実施例４に記載されるとおり、種々の種類の癌を有する癌患者由来の血清中の、小分子Ｕ２のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値のプロットを示す図である。 図８は、実施例４に記載されるとおり、図７に示されるデータのＲＯＣプロットを示す図である。 図９は、実施例５に記載されるとおり、喫煙歴に応じた小分子Ｕ２のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値のＲＯＣプロットを示す図である。 図１０は、実施例６に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値の合計のプロットを示す図である。 図１１は、実施例６に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値の合計のプロットを示す図である。 図１２は、実施例６に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値の合計から、１３２０７のｑＲＴ−ＰＣＲ Ｃｔ値を差し引いた値のプロットを示す図である。 図１３は、実施例６に記載されるとおり、特異度を１００％に設定した際の、ある特定のＲＮＡの肺癌検出における感度のプロットを示す図である。 図１４は、実施例６に記載されるとおり、（Ａ）小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の組み合わせ、ならびに（Ｂ）小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７の組み合わせの、標準化されたＣｔ値のプロットを示す図である。 図１５は、実施例７に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、ＣｅｌｍｉＲ−３９と比較した小分子Ｕ２のｑＲＴ−ＰＣＲ ΔＣｔ値のプロットを示す図である。 図１６は、実施例７に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、ＣｅｌｍｉＲ−３９と比較したｍｉＲ−７２０のｑＲＴ−ＰＣＲ ΔＣｔ値のプロットを示す図である。 図１７は、実施例７に記載されるとおり、肺癌患者および健常者由来の血清中の、それぞれＣｅｌｍｉＲ０３９と比較した、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のｑＲＴ−ＰＣＲ ΔＣｔ値の合計のプロットを示す図である。 図１８は、実施例９に記載されるとおり、より大きなコホートにおける種々の個人由来の血清中の、１３７５０の平均Ｃｔ値のプロットを示す図である。 図１９は、実施例９に記載されるとおり、より大きなコホートにおける種々の個人由来の血清中の、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−４５１、ｍｉＲ−７２０、および１３７５０のＣｔ値を使用して算出した、Ｃａｎｏｎ ＬＤＡ−１の式（Canon LDA-1 formula）の結果のプロットを示す図である。 図２０は、実施例１０に記載されるとおり、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０の組み合わせ、ならびにコホート中の９人の「検証」個人由来の血清を使用して判定した、予測される肺癌の状態のプロットを示す図である。 図２１は、実施例１１に記載されるとおり、肺癌のステージに応じた小分子Ｕ２のデルタＣｔ値のプロットを示す図である。
４．１．肺癌を検出すること
４．１．１．一般的な方法
ヒトの肺癌を検出する方法が提供される。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法が提供される。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法が提供される。一部の実施形態では、進行すると思われる早期肺癌を検出する方法が提供される。
一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３または少なくとも４のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、または少なくとも３のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１つの追加のＲＮＡとを検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも２つの追加のＲＮＡとを検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、１３７５０と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および小分子Ｕ２から選択される少なくとも１つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、１３７５０とｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、１３７５０とｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子１３７５０と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および小分子Ｕ２から選択される少なくとも２つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０を検出することを含む。
一部の実施形態では、方法は正常を上回るレベルの小分子Ｕ２を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３または少なくとも４のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、または少なくとも３のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルの１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０およびｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０および１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの小分子Ｕ２分子と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−４５１および１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を上回るレベルの小分子Ｕ２と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０を検出することを含む。
一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの１３７５０と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３２０７から選択される少なくとも１、少なくとも２、または少なくとも３のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの１３７５０と、正常を下回るレベルのｍｉＲ−７２０およびｍｉＲ−４５１から選択される少なくとも１または少なくとも２のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの１３７５０およびｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの１３７５０およびｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常を下回るレベルの１３７５０、ｍｉＲ−４５１およびｍｉＲ−７２０を検出することを含む。
一部の実施形態では、１以上のＲＮＡのレベルは血清で測定される。一部の実施形態では、方法はさらに、正常を上回るレベルの少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、正常を下回るレベルの少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は成熟マイクロＲＮＡおよびプレマイクロＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は成熟マイクロＲＮＡを検出することを含む。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法のいずれかでは、ｍｉＲ−７２０は成熟ｍｉＲ−７２０である。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法のいずれかでは、ｍｉＲ−４５１は成熟ｍｉＲ−４５１である。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法のいずれかでは、１３２０７は成熟１３２０７である。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法のいずれかでは、１３７５０は成熟１３７５０である。
本発明者らは当初、肺癌患者の血清に存在し、健常な人の血清に比べて高いまたは低いレベルであるマイクロＲＮＡを特定しようと試みた。しかしながら、肺癌患者の血清からの小分子ＲＮＡの配列決定を行う際、より高いレベルで存在する小分子ＲＮＡの１つがＵ２ｓｎＲＮＡで見られる配列に一致する配列を有し、マイクロＲＮＡ、ｍｉＲ−１２９０とヌクレオチド１つが異なることが分った。便宜上、これらの小分子Ｕ２ ＲＮＡは、２０１１年１月２６日に出願された米国仮特許出願番号６１／３９７，７２９における「ｍｉＲ−１２９０種」に含められた。これら小分子ＲＮＡの起源をさらに正確に特定するために、本出願にてそれらを「小分子Ｕ２ ＲＮＡ」と改名した。小分子ＲＮＡを本明細書で改名したが、ｍｉＲ−１２９０とは異なるこれら特定のＲＮＡが肺癌患者の血清にて高レベルで存在することがその出願時発明者らによって十分に理解されていたことは米国仮特許出願番号６１／３９７，７２９から明らかである。さらに、ｍｉＲ−１２９０は、原発肺癌組織または肺癌患者の血清で上昇するとは思われない。従って、ｍｉＲ−１２９０は肺癌のマーカーであるとは思われない。
本明細書の配列では、「Ｕ」および「Ｔ」は双方の文字がその位置でウラシルまたはチミンを指すように相互交換可能に使用される。当業者は、ウラシルまたはチミンが配列のその位置で意図されるおよび／または使用されるべきであるかどうかを文脈および／または用途から理解するであろう。たとえば、当業者は天然のＲＮＡ分子が通常ウラシルを含む一方で天然のＤＮＡ分子は通常チミンを含むことを理解している。従って、マイクロＲＮＡの配列が「Ｔ」を含む場合、当業者は天然のマイクロＲＮＡにおけるその位置は多分ウラシルであることを理解する。
本明細書で使用されるとき、用語「小分子Ｕ２」および「小分子Ｕ２ ＲＮＡ」は相互交換可能に使用され、完全長Ｕ２ｓｎＲＮＡ配列：
5’- AUCGCUUCUC GGCCUUUUGG CUAAGAUCAA GUGUAGUAUC UGUUCUUAUC AGUUUAAUAU CUGAUACGUC CUCUAUCCGA GGACAAUAUA UUAAAUGGAU UUUUGGAGCA GGGAGAUGGA AUAGGAGCUU GCUCCGUCCA CUCCACGCAU CGACCUGGUA UUGCAGUACC UCCAGGAACG GUGCACCC-3’ (配列番号1)
の１２〜４０の間の隣接ヌクレオチドを有するポリヌクレオチドを意味する。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２は完全長Ｕ２ｓｎＲＮＡ配列の１５〜３５の間の隣接ヌクレオチドを有する。一部の実施形態では、小分子Ｕ２は完全長Ｕ２ｓｎＲＮＡ配列の１８〜３０の間の隣接ヌクレオチドを有する。一部の実施形態では、小分子Ｕ２ＲＮＡはＵ２ｓｎＲＮＡポリヌクレオチドのプロセッシングを介して形成される。用語「小分子Ｕ２」には、結果として生じる転写後の修飾または編集の後のＵ２ｓｎＲＮＡの任意の小分子Ｕ２産物も含まれる。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２ＲＮＡは、コア配列：
５’−ＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧ−３’（配列番号：２）を含み、５’末端にてＵ２ｓｎＲＮＡ配列由来の０〜３の追加の隣接ヌクレオチドを伴い、３’末端にてＵ２ｓｎＲＮＡ配列由来の０〜９の追加の隣接ヌクレオチドを伴う。
非限定の例となる小分子Ｕ２ ＲＮＡは、配列：
5’-AAAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGAUGGAAU-3’ (配列番号3)
5’-AAAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGAU-3’ (配列番号4)
5’-AAAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGA-3’ (配列番号5)
5’-AAAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAG-3’ (配列番号6)
5’-AAAUGGAUUUUUGGAGCAGGGA-3’ (配列番号7)
5’-AAAUGGAUUUUUGGAGCAGGG-3’ (配列番号8)
5’-AAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGAU-3’ (配列番号9)
5’-AAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGA-3’ (配列番号10)
5’-AAUGGAUUUUUGGAGCAGGGAG-3’ (配列番号11)
5’-AAUGGAUUUUUGGAGCAGGGA-3’ (配列番号12)
5’-AUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGAU-3’ (配列番号13)
5’-AUGGAUUUUUGGAGCAGGGAGA-3’ (配列番号14)
5’-AUGGAUUUUUGGAGCAGGGAG-3’ (配列番号15)
5’-AUGGAUUUUUGGAGCAGGGA-3’ (配列番号16)
5’-AUGGAUUUUUGGAGCAGGG-3’ (配列番号17)
5’-UGGAUUUUUGGAGCAGGGAGA-3’ (配列番号18)
5’-UGGAUUUUUGGAGCAGGGAG-3’ (配列番号19)
5’-UGGAUUUUUGGAGCAGGGA-3’ (配列番号20)
を有する。
実施例で明らかにするように、マイクロアレイおよび定量的ＲＴ−ＰＣＴ双方を用いて小分子Ｕ２は特定の肺癌患者にて高いレベルで検出された。
本明細書で使用されるとき、用語「ｍｉＲ−７２０」には、プレ−ｍｉＲ−７２０、成熟ｍｉＲ−７２０、成熟ｍｉＲ−７２０ｉｓｏｍｉｒ、ｍｉＲ−７２０*、およびプレ−ｍｉＲ−７２０のプロセッシングを介して形成される他のＲＮＡ，ならびに結果として生じる転写後の修飾または編集の後のプレ−ｍｉＲ−７２０の産物が含まれる。成熟ｍｉＲ−７２０は、配列：
５’−ＵＣＵＣＧＣＵＧＧＧＧＣＣＵＣＣＡ−３’（配列番号：２１）を有する。ｍｉＲ−７２０のプレ−マイクロＲＮＡ形態であるプレ−ｍｉＲ−７２０は配列：
５’−ＣＣＧＧＡＵＣＵＣＡ ＣＡＣＧＧＵＧＧＵＧ ＵＵＡＡＵＡＵＣＵＣ ＧＣＵＧＧＧＧＣＣＵ ＣＣＡＡＡＡＵＧＵＵ ＧＵＧＣＣＣＡＧＧＧ ＧＵＧＵＵＡＧＡＧＡ ＡＡＡＣＡＣＣＡＣＡ ＣＵＵＵＧＡＧＡＵＧ ＡＡＵＵＡＡＧＡＧＵ ＣＣＵＵＵＡＵＵＡＧ−３’（配列番号：２２）を有する。
プレ−ｍｉＲ−７２０は以下の構造を有するが、その中で成熟ｍｉＲ−７２０配列を太字で示す。
Figure 2014513521
 ｍｉＲ−７２０*形態はプレ−ｍｉＲ−７２０における成熟ｍｉＲ−７２０に対向する鎖に由来する。別の例となるｍｉＲ−７２０は配列：
５’−ＡＵＣＵＣＧＣＵＧＧＧＧＣＣＵＣＣＡ−３’（配列番号：２３）を有する。
実施例で明らかにするように、たとえば、定量的ＲＴ−ＰＣＴを用いて少なくとも成熟ｍｉＲ−７２０は肺癌患者の大きなコホートにて低いレベルで検出された。
本明細書で使用されるとき、用語「ｍｉＲ−４５１」には、プレ−ｍｉＲ−４５１、成熟ｍｉＲ−４５１、成熟ｍｉＲ−４５１ｉｓｏｍｉｒ、ｍｉＲ−４５１*、およびプレ−ｍｉＲ−４５１のプロセッシングを介して形成される他のＲＮＡ，ならびに結果として生じる転写後の修飾または編集の後のプレ−ｍｉＲ−４５１の産物が含まれる。成熟ｍｉＲ−４５１は、配列：
５’−ＡＡＡＣＣＧＵＵＡＣＣＡＵＵＡＣＵＧＡＧＵＵ−３’（配列番号：２４）を有する。
ｍｉＲ−４５１のプレ−マイクロＲＮＡ形態であるプレ−ｍｉＲ−４５１は配列：
５’−ＣＵＵＧＧＧＡＡＵＧ ＧＣＡＡＧＧＡＡＡＣ ＣＧＵＵＡＣＣＡＵＵ ＡＣＵＧＡＧＵＵＵＡ ＧＵＡＡＵＧＧＵＡＡ ＵＧＧＵＵＣＵＣＵＵ ＧＣＵＡＵＡＣＣＣＡ ＧＡ−３’（配列番号：２５）を有する。
プレ−ｍｉＲ−４５１は以下の構造を有するが、その中で成熟ｍｉＲ−４５１配列を太字で示す。
Figure 2014513521
 ｍｉＲ−４５１*形態は、たとえば、
5’-UAAUGGUAAUGGUUCUCUUG-3’ (配列番号26);および
5'-UUUAGUAAUGGUAAUGGUUCU-3’ (配列番号27)
のようなプレ−ｍｉＲ−４５１における成熟ｍｉＲ−４５１に対向する鎖に由来する。
別の例となるｍｉＲ−４５１ ＲＮＡは配列
5’-AAACCGUUACCAUUACUGAGUUU-3’ (配列番号28);
5’-AAACCGUUACCAUUACUGAGU-3’ (配列番号29); and
5’-AAACCGUUACCAUUACUGAG-3’ (配列番号30)
を有する。
実施例で明らかにするように、たとえば、定量的ＲＴ−ＰＣＲを用いて少なくとも成熟ｍｉＲ−４５１は、特定の肺癌患者の原発組織にて低いレベルで、および肺癌患者の大きなコホートにて低いレベルで検出された。
本明細書で使用されるとき、用語「１３２０７」には、プレ−１３２０７、成熟１３２０７、成熟１３２０７ｉｓｏｍｉｒ、１３２０７*、およびプレ−１３２０７のプロセッシングを介して形成される他のＲＮＡ，ならびに結果として生じる転写後の修飾または編集の後のプレ−１３２０７の産物が含まれる。成熟１３２０７（「１３２０７−Ｒ」とも呼ばれる）は、配列：
5’-UGUCUUUCCUUGUUGGAGCAGG-3’ (配列番号31)を有する。
１３２０７のプレ−マイクロＲＮＡ形態であるプレ−１３２０７は配列：
5’- GCCCCCCAAA AUGCUUCUGU ACCCCUGCCC CAACAAGGAA GGACAAGAGG UGUGAGCCAC ACACACGCCU GGCCUCCUGU CUUUCCUUGU UGGAGCAGGG AUGUAGAAGC ACUUGCCGCA G -3’ (配列番号32)を有する。
１３２０７*形態は、たとえば、
5’-TGCCCCAACAAGGAAGGACAAG-3’ (配列番号33); および
5’-TGCCCCAACAAGGAAGGACAAGA-3’ (配列番号34)
のようなプレ−１３２０７における成熟１３２０７に対向する鎖に由来する。
別の例の１３２０７は配列：
5’-UCCUGUCUUUCCUUGUUGGAGC-3’ (配列番号80)を有する。
配列番号８０で表される１３２０７はｍｉＲ−５６９９としてＭｉｒＢａｓｅに寄託されている。実施例で明らかにするように、たとえば、定量的ＲＴ−ＰＣＴを用いて少なくとも成熟１３２０７は、特定の肺癌患者にて低いレベルで検出された。
本明細書で使用されるとき、用語「１３７５０」には、プレ−１３７５０、成熟１３７５０、成熟１３７５０ｉｓｏｍｉｒ、１３７５０*、およびプレ−１３７５０のプロセッシングを介して形成される他のＲＮＡ，ならびに結果として生じる転写後の修飾または編集の後のプレ−１３７５０の産物が含まれる。成熟１３７５０（「１３７５０−Ｌ」とも呼ばれる）は、配列：
5’-TGTAGAGCAGGGAGCAGGAAGCT-3’ (配列番号35)を有する。
１３７５０のプレ−マイクロＲＮＡ形態であるプレ−１３７５０は配列：
5’-GGCCTGCGAGGGAGCTGTAGAGCAGGGAGCAGGAAGCTGTGTGTGTCCAGCCC TGACCTGTCCTGTTCTGCCCCCAGCCCCTCACAGTGCT-3’ (配列番号36)を有する。
１３７５０*形態（「１３７５０−Ｒ」とも呼ばれる）は、たとえば、
5’-GCCCTGACCTGTCCTGTTCTG-3’ (配列番号37); and
5’-GCCCTGACCTGTCCTGTTCT-3’ (配列番号79)
のようなプレ−１３７５０における成熟１３７５０に対向する鎖に由来する。
別の例となる成熟１３７５０ＲＮＡは配列：
5’-TGTAGAGCAGGGAGCAGGAAGC-3’ (配列番号38);
5’-TGTAGAGCAGGGAGCAGGAAG-3’ (配列番号39);
5’-TGTAGAGCAGGGAGCAGGAA-3’ (配列番号40); および
5’-TGTAGAGCAGGGAGCAGGA-3’ (配列番号41)を有する。
配列番号３５で表される１３７５０−ＬはｍｉＲ−４７３２−５ｐとしてＭｉｒＢａｓｅに寄託されており、配列番号３７で表される１３７５０−ＲはｍｉＲ−４７３２−３ｐとしてＭｉｒＢａｓｅに寄託されている。実施例で明らかにするように、たとえば、定量的ＲＴ−ＰＣＴを用いて少なくとも成熟１３７５０は、特定の肺癌患者にて低いレベルで検出された。
本開示では、「から選択される配列」は、「から選択される配列１つ」および「から選択される１以上の配列」の双方を包含する。従って「から選択される配列」が使用される場合、列挙された配列の１つまたは１を超えるものが選択され得ると理解されるべきである。
本明細書で使用されるとき、たとえば、「小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡ」のようなリストは、「少なくとも１つの小分子Ｕ２、少なくとも１つのｍｉＲ−７２０、少なくとも１つのｍｉＲ−４５１、少なくとも１つの１３２０７および少なくとも１つの１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡ」を包含することが意図され、その際、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０は上記のように定義される。従って、一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡは、たとえば、成熟ｍｉＲ−７２０およびプレ−ｍｉＲ−７２０の双方を含み得るし、またはたとえば、成熟ｍｉＲ−７２０、プレ−ｍｉＲ−７２０および成熟ｍｉＲ−４５１等を含み得る。
本開示では、用語「標的ＲＮＡ」は便宜上小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０を、および他の標的ＲＮＡも指すのに使用される。従って、標的ＲＮＡという点で議論が提示される場合、その議論は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７、１３７５０および／または他の標的ＲＮＡを包含するように具体的に意図される。
一部の実施形態では、正常レベルの標的ＲＮＡよりも高いレベルの標的ＲＮＡの検出は試料における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、正常レベルの標的ＲＮＡよりも低いレベルの標的ＲＮＡの検出は試料における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、検出することは定量的に行われる。一部の実施形態では、検出することは定性的に行われる。一部の実施形態では、標的ＲＮＡを検出することは、ポリヌクレオチドと、標的ＲＮＡ、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコン、および標的ＲＮＡの相補体から選択される核酸を含む複合体を形成することを含む。一部の実施形態では、次いで複合体のレベルを検出して同じ複合体の正常レベルと比較する。
「非小細胞癌」または「ＮＳＣＬＣ」はヒトで見られる肺癌の２つの分類のうちの１つである。肺癌であると診断された患者の約８０％が非小細胞癌を有する。ＮＳＣＬＣは、それが起源とする細胞によってさらに３つの亜分類：（ｉ）肺胞を裏打ちする細胞を起源とし、粘液のような物質を作る肺腺癌、（ｉｉ）扁平上皮を起源とする扁平上皮癌または類表皮癌；および（ｉｉｉ）幾つかの異なる種類の大細胞を起源とする大細胞癌に分けられる。５０％を超えるＮＳＣＬＣ患者は肺腺癌または扁平上皮癌のいずれかである。組織学上の非扁平上皮癌には肺腺癌および大細胞癌の双方が含まれる。
癌は臨床ステージと病理ステージに分けることができる。臨床ステージは、身体検査、放射線検査、内視鏡等を介して集められる情報のような腫瘍に関して利用可能な情報すべてに基づく。病理ステージは腫瘍の顕微鏡的な病理学に基づく。
ＴＮＭ（腫瘍、節、転移）方式は、３つのパラメータ：腫瘍のサイズおよび近隣組織への侵襲があるかないかと、リンパ節の関与と、転移によって癌を分類する。Ｔ（腫瘍）は原発腫瘍のサイズおよび程度に従って１〜４の数に割り振られる。Ｎ（節）は０〜３の数に割り振られ、０はリンパ節への広がりがないことを意味し、１は最も近いリンパ節への広がりであり、３は最も遠い且つ最大数のリンパ節への広がりであり、２は１と３の中間である。Ｍ（転移）は遠位転移がない０または所属リンパ節を超えて遠位転移がある１に割り振られる。
肺癌については、総合段階分類法によってステージに従って癌を０、Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶのローマ数字およびＡまたはＢの文字に割り振る。ステージ０は普通腫瘍を形成していないその場にとどまる癌腫である。ステージＩＡ（Ｔ１Ｎ０Ｍ０）およびＩＢ（Ｔ２Ｎ０Ｍ０）は身体の一部に局在する癌である。ステージＩＩＡ（Ｔ１Ｎ１Ｍ０）およびＩＩＢ（Ｔ２Ｎ１Ｍ０およびＴ３Ｎ０Ｍ０）は局在しているが、さらに進行している癌である。ステージＩＩＩＡ（Ｔ１〜３Ｎ２Ｍ０またはＴ３Ｎ１Ｍ０）およびＩＩＩＢ（任意のＴ４または任意のＮ３Ｍ０）の癌は局所的に進行している。ステージＩＶ（任意のＭ１）は転移している癌である。本明細書で使用されるとき、用語「早期癌」はステージＩＡおよびＩＢならびにステージＩＩＡおよびＩＩＢの癌を指す。
成熟したヒトのマイクロＲＮＡは通常、１７〜２７の隣接リボヌクレオチドで構成され、長さ２１または２２のヌクレオチドであることが多い。理論によって束縛されることを意図しないが、哺乳類のマイクロＲＮＡは本明細書で記載されるように成熟する。マイクロＲＮＡをコードする遺伝子が転写され、「プリ−マイクロＲＮＡ」または「プリ−ｍｉＲＮＡ」として知られるマイクロＲＮＡ前駆体の生成をもたらす。プリ−ｍｉＲＮＡは、複数のプリ−ｍｉＲＮＡを含むポリシストロン性ＲＮＡの一部であり得る。状況によっては、プリ−ｍｉＲＮＡはステムとループを持つヘアピンを形成し、それはミスマッチの塩基を含み得る。プリ−ｍｉＲＮＡのヘアピン構造は、ＲＮＡ分解酵素ＩＩＩエンドヌクレアーゼであるＤｒｏｓｈａによって認識される。Ｄｒｏｓｈａはプリ−ｍｉＲＮＡにおける末端ループを認識し、ほぼ２つの螺旋状旋回をステムに切断し、「プレ−マイクロＲＮＡ」または「プレ−ｍｉＲＮＡ」として知られる６０〜７０ヌクレオチドの前駆体を生じる。Ｄｒｏｓｈａは、ＲＮＡ分解酵素ＩＩＩエンドヌクレアーゼに特有である互い違いの切断によってプリ−ｍｉＲＮＡを切断して５’リン酸とほぼ２ヌクレオチドの３’オーバーハングを伴ったプレ−ｍｉＲＮＡステムループを生じる。Ｄｒｏｓｈａ切断部位を超えて伸びるステムのほぼ１回の螺旋状旋回（約１０ヌクレオチド）が十分なプロセッシングに必須であり得る。プレ−ｍｉＲＮＡはその後、Ｒａｎ−ＧＴＰおよび輸出受容体Ｅｘｐｏｒｔｉｎ−５によって核から細胞質へ能動的に輸送される。
プレ−ｍｉＲＮＡは、別のＲＮＡ分解酵素ＩＩＩエンドヌクレアーゼであるＤｉｃｅｒによって認識され得る。状況によっては、Ｄｉｃｅｒはプレ−ｍｉＲＮＡの二本鎖のステムを認識する。Ｄｉｃｅｒはまたステムループの塩基にて５’リン酸と３’オーバーハングも認識し得る。Ｄｉｃｅｒはステムループの塩基から末端ループの２回の螺旋状旋回を切り離して追加の５’リン酸とほぼ２ヌクレオチドの３’オーバーハングを残し得る。ミスマッチを含み得る得られるｓｉＲＮＡ様の二本鎖は成熟マイクロＲＮＡおよびマイクロＲＮＡ＊として知られる類似のサイズの断片を含む。マイクロＲＮＡおよびマイクロＲＮＡ＊はプリ−ｍｉＲＮＡおよびプレ−ｍｉＲＮＡの対向する側に由来し得る。次いで成熟マイクロＲＮＡはＲＮＡが誘導するサイレンス化複合体（「ＲＩＳＣ」）、リボヌクレオタンパク質複合体に負荷される。場合によっては、マイクロＲＮＡ＊も遺伝子サイレンス化または他の活性を有する。
非限定の例となる小分子細胞性ＲＮＡには、マイクロＲＮＡの他に、小分子核ＲＮＡ、ｔＲＮＡ、リボソームＲＮＡ、ｓｎｏＲＮＡ、ｐｉＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、およびそれらＲＮＡのプロセッシングによって形成される小分子ＲＮＡが挙げられる。一部の実施形態では、標的ＲＮＡは小分子細胞性ＲＮＡである。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡを患者から１以上の回数採取した試料中で測定して患者における肺癌の状態または進行をモニターすることができる。
一部の実施形態では、肺組織を採取するのに一般に使用される１以上の技法、たとえば、気管支鏡、気管支洗浄、気管支擦過ブラシ、または経気管支針吸引を用いて調べる試料を入手する。一部の実施形態では、気管支肺胞洗浄による病変なしで、すなわち、生理食塩水で気道を洗浄して細胞を入手することによって患者から試料を入手する。一部の実施形態では、たとえば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）補助の針生検のような生検によって試料を入手する。
一部の実施形態では、調べられる試料は、たとえば、血液、痰、粘液、唾液、尿、精液等の体液である。一部の実施形態では、調べられる試料は血液試料である。一部の実施形態では、血液試料は全血である。一部の実施形態では、血液試料は血液細胞の試料である。一部の実施形態では、血液試料は血漿である。一部の実施形態では、血液試料は血清である。
一部の実施形態では、調べられる試料は新鮮に得られる。一部の実施形態では、試料は新鮮な凍結検体である。一部の実施形態では、試料は、たとえば、ホルマリン固定し、パラフィン包埋した試料のような組織試料である。一部の実施形態では、試料は液体の細胞学試料である。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、日常の気管支鏡によって得られるもののような肺細胞の試料における肺癌の早期検出に使用される。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、血液または血清の試料における肺癌の早期検出に使用される。
一部の実施形態では、調べられる臨床試料は、以下のリスク因子：喫煙歴、４５歳を超える年齢、ラドンガスへの暴露、副流煙または職業的な発癌物質（たとえば、アスベスト、放射線、ヒ素、クロム、ニッケル、クロロメチルエーテル、マスタードガスまたはコークス炉排出物）または結核のような以前の疾患による瘢痕のある肺の１以上を有する人から得られる。一部の実施形態では、臨床試料は、たとえば、異常な胸部Ｘ線および／またはコンピュータ断層撮影（「ＣＴ」）走査、咳、局所的な胸痛、または嗄声のような、肺癌に関連し得る診断兆候または臨床症状を有する人から得られる。
従って、一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、リスク因子のない健常な人を日常的にスクリーニングするのにも使用することができる。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法を用いて１以上の上述のリスク因子を有する無症状の人をスクリーニングする。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、早期肺癌を検出するのに使用することができる。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、ステージＩの肺癌を検出するのに使用することができる。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、ステージＩまたはステージＩＩの肺癌を検出するのに使用することができる。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、または少なくとも４のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、または少なくとも３のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも２つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、１３７５０と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および小分子Ｕ２から選択される少なくとも１つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、１３７５０とｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、１３７５０とｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、１３７５０と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および小分子Ｕ２から選択される少なくとも２つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、早期肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０を検出することを含む。
一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、または少なくとも４のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２または少なくとも３のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも２つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、１３７５０を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、１３７５０と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および小分子Ｕ２から選択される少なくとも１つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、１３７５０とｍｉＲ−４５１を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、１３７５０とｍｉＲ−７２０を検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、１３７５０と、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および小分子Ｕ２から選択される少なくとも２つの追加のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、ステージＩの肺癌を検出する方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０を検出することを含む。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は、患者における肺癌の治療の有効性を評価するのに使用することができる。一部の実施形態では、たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡのレベルは治療中種々の時間で測定され、肺癌の兆候の出現前または治療の開始前に患者から採取した保存試料の標的ＲＮＡのレベルと比較する。一部の実施形態では、標的ＲＮＡのレベルを、患者から採取した正常組織の保存試料または生検によって患者の肺の腫瘍ではない部分から採取した組織の試料における標的ＲＮＡのレベルと比較する。理想的には、正常試料の標的ＲＮＡのレベルは、標的ＲＮＡのレベルで異常な変化がないことを証拠付ける。従って、そのような実施形態では、肺癌である人の治療の進行は、その人が健康だったときまたは治療開始前の同一人の試料との比較、または同一人からの健常な肺細胞の試料との比較によって評価することができる。
一部の実施形態では、肺癌患者の治療に対する応答をモニターするために小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療に対する応答をモニターするために小分子Ｕ２の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療に対する応答をモニターするために１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療に対する応答をモニターするために小分子Ｕ２と１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療に対する応答をモニターするために小分子Ｕ２とｍｉＲ-７２０と１３７５０の使用が提供される。一部の実施形態では、肺癌患者の治療に対する応答をモニターするために小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１と１３７５０の使用が提供される。治療のモニタリングでは、好ましくは血清のような血液が使用される。治療のモニタリングでは、個々にまたはまとめて測定された小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のレベルが治療の開始時に測定されたそれらのベースラインに対して評価される。一部の実施形態では、ベースラインからの変化が治療への応答を示し、その際、特定のＲＮＡのレベルは同じままであり、または小分子Ｕ２についてのレベルは低下し、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０についてのレベルは上昇する。一部の実施形態では、ベースラインからの変化が治療への応答を示し、その際、小分子Ｕ２についてのレベルは上昇し、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０についてのレベルは低下する。
一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２を検出することを含む。そのような一部の実施形態では、方法はさらに、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、または少なくとも４のＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、または少なくとも４のＲＮＡを検出することと組み合わせて、方法はさらに、少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡを検出することを含む。そのような追加の標的ＲＮＡには、他のマイクロＲＮＡ、小分子細胞性ＲＮＡおよびｍＲＮＡが挙げられるが、これらに限定されない。
方法が、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも２つのＲＮＡのような、少なくとも２つのＲＮＡのレベルを検出することを含む実施形態では、複数のＲＮＡのレベルは同一のアッセイ反応にて一斉にまたは同時に検出され得る。一部の実施形態では、ＲＮＡレベルは別々のアッセイ反応にて一斉にまたは同時に検出される。一部の実施形態では、ＲＮＡレベルは、たとえば、連続アッセイ反応にて様々な時間で検出される。
一部の実施形態では、方法は対象からの試料における小分子Ｕ２のレベルを検出することを含み、その際、ＲＮＡの正常レベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、方法は対象からの試料におけるｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含み、その際、ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルのｍｉＲ−７２０の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、方法は対象からの試料におけるｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含み、その際、ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルのｍｉＲ−４５１の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、方法は対象からの試料における１３２０７のレベルを検出することを含み、その際、ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３２０７の検出は対象における肺癌の存在を示す。一部の実施形態では、方法は対象からの試料における１３７５０のレベルを検出することを含み、その際、ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３７５０の検出は対象における肺癌の存在を示す。さらに、前述のＲＮＡの１、２、３、４または５の組み合わせを検出することを含む、対象における肺癌を検出する方法も熟考される。
一部の実施形態では、対象における肺癌の診断を円滑にする方法が提供される。そのような方法は、対象からの試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、対象からの試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルに関する情報は医療実行者に伝達される。「医療実行者」は本明細書で使用されるとき、患者を診断し、および／または治療する人または実体、たとえば、病院、診療所、医院の医師、看護師、または前述の実体および人のいずれかの職員を指す。一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することは、医療実行者または医療実行者の代理人から対象の試料を受け取っている研究室で実施される。研究室は、本明細書で記載されるものを含む方法によって検出を実施し、次いで結果を医療実行者に伝達する。何としてもそれが医療実行者に提供される場合、本明細書で使用されるとき、結果が「伝達される」。一部の実施形態では、そのような伝達は、口頭または書面であってもよく、本人が直接電話によって、電子メールによって、郵便物若しくは宅配便によってもよいし、または、たとえば、医療実行者によって制御されていないデータベースを含む、医療実行者がアクセス可能なデータベースに直接寄託することによって為されてもよい。一部の実施形態では、情報は電子形態で維持される。一部の実施形態では、情報は、たとえば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、コンピュータチップ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、磁気テープ等のようなメモリまたは他のコンピュータが読み取り可能な媒体に保存することができる。
一部の実施形態では、肺癌の存在を検出する方法が提供される。一部の実施形態では、肺癌を診断する方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、対象から試料を入手することと、試料にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出するために試料を研究室に提供することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを示す研究室からの伝達を受け取ることを含む。一部の実施形態では、肺癌は、試料における小分子Ｕ２のレベルが小分子Ｕ２の正常レベルより高ければ存在する。一部の実施形態では、試料におけるｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルが各ＲＮＡの正常レベルよりも低ければ、肺癌が存在する。「研究室」は本明細書で使用されるとき、本明細書で記載される方法を含む任意の方法によって試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出し、そのレベルを医療実行者に伝達する任意の施設である。一部の実施形態では、研究室は医療実行者の制御下にある。一部の実施形態では、研究室は医療実行者の制御下にはない。
研究室が、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを医療実行者に伝達する場合、一部の実施形態では、研究室は、正常レベルの数値を提供するとともに、またはそれを提供しないで試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを表す数値を伝達する。一部の実施形態では、研究室は、たとえば、「高い」、「低い」、「上昇した」「低下した」等のような定量的な値を提供することによって小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを伝達する。
本明細書で使用されるとき、方法が、肺癌を検出すること、肺癌の存在を判定することおよび／または肺癌を診断することに関する場合、方法には、方法の工程を実施するが、結果は肺癌の存在について否定的である活動が含まれる。すなわち、肺癌を検出すること、判定することおよび診断することには、肯定的または否定的な結果を生じる（たとえば、小分子Ｕ２のレベルが正常若しくは正常より高いかどうか、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のレベルが正常若しくは正常より低いかどうか、）方法を実施する例が含まれる。
本明細書で使用されるとき、用語「対象」はヒトを意味する。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法は非ヒト動物に由来する試料で使用され得る。
ゲノムにて互いに物理的に近接した標的ＲＮＡの共通したまたは対等な発現は、本明細書の方法では、そのような染色体で近接した標的ＲＮＡの情報上有益な使用を可能にする。
小分子Ｕ２のコーディング配列は、１７ｑ２１.３１にて第１７染色体上に位置し、複数コピーで存在すると思われる。ｍｉＲ−７２０のコーディング配列は第３染色体：１６４，０５９，０２９−１６４，０５９，２３８（Ｅｎｓｅｍｂｌ ｒｅｌｅａｓｅ６５−２０１１年１２月；染色体３ｑ２６．１）に位置する。ｍｉＲ−４５１のコーディング配列は第１７染色体：２７，１８８，３８７−２７，１８８，４５８（Ｅｎｓｅｍｂｌ ｒｅｌｅａｓｅ６５−２０１１年１２月；染色体１７ｑ１１．２）に位置する。１３２０７のコーディング配列は第１０染色体：６８７，６１４−６８７，７３４（Ｅｎｓｅｍｂｌ ｒｅｌｅａｓｅ６５−２０１１年１２月；染色体１０ｐ１５．３）に位置する。１３７５０のコーディング配列は第１７染色体：２７，１８８，６７３−２７，１８８，７４８（Ｅｎｓｅｍｂｌ ｒｅｌｅａｓｅ６５−２０１１年１２月；染色体１７ｑ１１．２）に位置する。一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１または１３２０７の染色体上の位置の約１キロベース（ｋｂ）以内、約２ｋｂ以内、約５ｋｂ以内、約１０ｋｂ以内、約２０ｋｂ以内、約３０ｋｂ以内、約４０ｋｂ以内、およびさらに約５０ｋｂ以内に位置する１以上の標的ＲＮＡの発現のレベルが、本明細書で記載される方法にて各標的ＲＮＡの発現の代わりにまたはそれに加えて検出される。Ｂａｓｋｅｒｖｉｌｌｅ，Ｓ．ａｎｄＢａｒｔｅｌ、Ｄ．Ｐ．（２００５）ＲＮＡ １１：２４１−２４７を参照のこと。
一部の実施形態では、方法はさらに、たとえば、癌に関連するゲノム領域、脆弱部位およびヒトパピローマウイルス統合部位のような染色体の特徴に非常に近接して位置する少なくとも１つの標的ＲＮＡ遺伝子の発現を試料にて検出することを含む。
一部の実施形態では、１を超えるＲＮＡが単一反応で同時に検出される。一部の実施形態では、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも５または少なくとも１０のＲＮＡが単一反応で同時に検出される。一部の実施形態では、ＲＮＡすべてが単一反応で同時に検出される。
４．１．２．例となる対照
一部の実施形態では、たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡのような標的ＲＮＡの正常レベル（「対照」）は、正常の肺細胞、または試料において測定されるレベルを比較することができる他の参照物質の特徴である平均レベルまたは範囲として決定することができる。正常対象における標的ＲＮＡの決定された平均または範囲は、肺癌であることを示す標的ＲＮＡの正常を上回るレベルを検出するための基準として使用することができる。一部の実施形態では、たとえば、ステージＩ、ＩＩまたはＩＩＩＡの非小細胞肺癌について外科的切除を受けている患者からの正常な肺組織からのような、１以上の人からの個々のまたはプールしたＲＮＡ含有試料を用いて標的ＲＮＡの正常レベルを決定することができる。
一部の実施形態では、たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの正常レベルを決定することは、標的ＲＮＡ、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンおよび標的ＲＮＡの相補体から選択される核酸とハイブリッド形成したものの検出のためのポリヌクレオチドを含む複合体を検出することを含む。すなわち、一部の実施形態では、標的ＲＮＡ自体ではなく、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンまたは標的ＲＮＡの相補体を検出することによって正常レベルを決定することができる。一部の実施形態では、そのような複合体の正常レベルを決定し、対照として使用する。一部の実施形態では、複合体の正常レベルは標的ＲＮＡの正常レベルと相関する。従って、標的の正常レベルが本明細書で議論される場合、そのレベルは、一部の実施形態では、そのような複合体を検出することによって決定することができる。
一部の実施形態では、対照は、１人の人の細胞からの、たとえば、ステージＩ、ＩＩまたはＩＩＩＡの肺癌について外科的切除を受けている患者の正常組織からのＲＮＡを含む。一部の実施形態では、対照は、１人の人の全血または血清のような血液からのＲＮＡを含む。一部の実施形態では、対照は、複数の人からの細胞のプールに由来するＲＮＡを含む。一部の実施形態では、対照は、複数の人からの全血または血清のような血液のプールに由来するＲＮＡを含む。一部の実施形態では、対照は、たとえば、ヒト肺全ＲＮＡ（Ａｍｂｉｏｎ；ＡＭ７９６８）のような市販のヒトＲＮＡを含む。一部の実施形態では、正常レベルまたは正常範囲は、高いレベルについて試料を調べる前にすでに事前に決定されている。
一部の実施形態では、たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの正常レベルは、１以上の継続した細胞株、通常、正常な肺細胞におけるレベルに近似するＲＮＡのレベルを有することが前に示された細胞株から決定することができる。
一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することに加えて、方法は、少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および小分子Ｕ２から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、少なくとも１つのＲＮＡの正常レベルに小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを比較することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、少なくとも１つの標的ＲＮＡの対照レベルと少なくとも１つのＲＮＡのレベルを比較することを含む。標的ＲＮＡの対照レベルは、一部の実施形態では、正常細胞における標的ＲＮＡのレベルである。標的ＲＮＡの対照レベルは、一部の実施形態では、健常人の血清における標的ＲＮＡのレベルである。一部の実施形態では、対照レベルは正常レベルとも呼ばれ得る。
一部の実施形態では、正常細胞または正常血清における小分子Ｕ２のレベルに比べて高いレベルの試料における小分子Ｕ２、および／または正常細胞または正常血清における各ＲＮＡＳのレベルに比べて低いレベルの、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、または少なくとも４つのＲＮＡは肺癌を指し示す。一部の実施形態では、正常細胞または正常血清における小分子Ｕ２のレベルに比べて高いレベルの試料における小分子Ｕ２は肺癌を指し示す。一部の実施形態では、正常細胞または正常血清におけるｍｉＲ−７２０のレベルに比べて低いレベルの試料におけるｍｉＲ−７２０は肺癌を指し示す。一部の実施形態では、正常細胞または正常血清におけるｍｉＲ−４５１のレベルに比べて低いレベルの試料におけるｍｉＲ−４５１は肺癌を指し示す。一部の実施形態では、正常細胞または正常血清における１３２０７のレベルに比べて低いレベルの試料における１３２０７は肺癌を指し示す。一部の実施形態では、正常細胞または正常血清における１３７５０のレベルに比べて低いレベルの試料における１３７５０は肺癌を指し示す。
一部の実施形態では、正常細胞における少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡのレベルに比べて高いレベルの少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡは肺癌を指し示す。一部の実施形態では、正常細胞における少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡのレベルに比べて低いレベルの少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡは肺癌を指し示す。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡのレベルが、たとえば、確認された肺癌に由来する参照レベルと比較される。そのような一部の実施形態では、参照試料と比べて類似のレベルの標的ＲＮＡが肺癌を指し示す。
一部の実施形態では、各標的ＲＮＡの正常レベルよりも少なくとも約２倍高いレベルのたとえば、小分子Ｕ２のような標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。一部の実施形態では、対照試料における各標的ＲＮＡのレベルよりも少なくとも約２倍高いレベルのたとえば、小分子Ｕ２のような標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。種々の実施形態では、対照試料における各標的ＲＮＡのレベルよりも少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、または少なくとも約１０倍高いレベルのたとえば、小分子Ｕ２のような標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。種々の実施形態では、各標的ＲＮＡの正常レベルよりも少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、または少なくとも約１０倍高いレベルのたとえば、小分子Ｕ２のような標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。
一部の実施形態では、各標的ＲＮＡの正常レベルよりも少なくとも約２倍低いレベルの、たとえば、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０のような少なくとも１つの標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。一部の実施形態では、対照試料における各標的ＲＮＡのレベルよりも少なくとも約２倍低いレベルの、たとえば、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０のような少なくとも１つの標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。種々の実施形態では、対照試料における各標的ＲＮＡのレベルよりも少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、または少なくとも約１０倍低いレベルの、たとえば、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０のような少なくとも１つの標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。種々の実施形態では、各標的ＲＮＡの正常レベルよりも少なくとも約３倍、少なくとも約４倍、少なくとも約５倍、少なくとも約６倍、少なくとも約７倍、少なくとも約８倍、少なくとも約９倍、または少なくとも約１０倍低いレベルの、たとえば、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０のような少なくとも１つの標的ＲＮＡが肺癌の存在を指し示す。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの対照レベルは、たとえば、同一アッセイまたはアッセイのバッチにて試料中の標的ＲＮＡのレベルとして同時に測定される。一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの対照レベルは、試料中の標的ＲＮＡのレベルとしては測定されない。そのような一部の実施形態では、対照レベルは予め測定されている。
一部の実施形態では、標的ＲＮＡが正常細胞にて非常に低いレベルで存在するまたは全く存在しないことが分っている場合、標的ＲＮＡのレベルは対照レベルと比較されない。そのような実施形態では、試料における高レベルの標的ＲＮＡの検出が肺癌を示す。同様に、一部の実施形態では、正常細胞または正常血清に標的ＲＮＡが高いレベルで存在するのならば、試料における非常に低いレベルの検出は肺癌を示す。
４．１．３．ＲＮＡを調製する例となる方法
任意の適当な方法によって標的ＲＮＡを調製することができる。Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ，Ｍ．（１９８８）、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６（２２）：１０，９３３；およびＷｉｌｋｉｎｓｏｎ，Ｍ．（１９８８）、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１６（２２）：１０９３４で述べられたプロトコルを含むが、これらに限定されない方法によって、または、たとえば、ＴＲＩｚｏｌ（登録商標）試薬（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ（商標））、全ＲＮＡ抽出キット（ｉＮｔＲＯＮ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、全ＲＮＡ精製キット（Ｎｏｒｇｅｎ Ｂｉｏｔｅｋ Ｃｏｒｐ．）、ＲＮＡｑｕｅｏｕｓ（商標）（Ａｍｂｉｏｎ）、ＭａｇＭＡＸ（商標）（Ａｍｂｉｏｎ）、ＲｅｃｏｖｅｒＡｌｌ（商標）（Ａｍｂｉｏｎ）、ＲＮｅａｓｙ（Ｑｉａｇｅｎ）等のような市販のキットまたは試薬を用いて、全ＲＮＡを単離することができる。
一部の実施形態では、小分子ＲＮＡが単離されるまたは濃縮される。一部の実施形態では、「小分子ＲＮＡ」は、長さ約２００ヌクレオチド（ｎｔ）よりも短いＲＮＡ分子を指す。一部の実施形態では、「小分子ＲＮＡ」は、約１００ｎｔよりも短い、約９０ｎｔよりも短い、約８０ｎｔよりも短い、約７０ｎｔよりも短い、６０ｎｔよりも短い、約５０ｎｔよりも短い、または約４０ｎｔよりも短いＲＮＡ分子を指す。
方法によって小分子ＲＮＡの濃縮を達成することができる。そのような方法には、有機抽出が関与した後、特殊化した結合と洗浄溶液を用いたガラス繊維フィルター上に核酸分子を吸着させる方法、およびスピンカラム精製を用いた方法が挙げられるが、これらに限定されない。たとえば、ｍｉｒＶａｎａ（商標）単離キット（Ａｍｂｉｏｎ）、ｍｉｒＰｒｅｍｉｅｒ（商標）マイクロＲＮＡ単離キット（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＰｕｒｅＬｉｎｋ（商標）ｍｉＲＮＡ 単離キット（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、ｍｉＲＣＵＲＹ（商標）ＲＮＡ単離キット（Ｅｘｉｑｏｎ）、マイクロＲＮＡ精製キット（Ｎｏｒｇｅｎ Ｂｉｏｔｅｋ Ｃｏｒｐ．）、ｍｉＲＮｅａｓｙキット（Ｑｉａｇｅｎ）のような市販のキットを用いて小分子ＲＮＡの濃縮を達成することができる。一部の実施形態では、ＴＲＩｚｏｌ（登録商標）（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）によって精製を達成することができ、それは、クロロホルムが加えられるフェノール／イソチオシアネート溶液を用いてＲＮＡを含有する水性相を分離する。その後、イソプロピルアルコールによる沈殿によって小分子ＲＮＡを水性相から回収する。一部の実施形態では、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なｆｌａｓｈＰＡＧＥ（商標）分留装置を用いたゲル電気泳動法のようなクロマトグラフィ法を用いて小分子ＲＮＡを精製することができる。
一部の実施形態では、ＲＮＡ分画（たとえば、長さ１００ヌクレオチド未満、長さ５０ヌクレオチド未満、長さ約１０〜約４０ヌクレオチドのような長さ２００ヌクレオチド以下であるＲＮＡ分子を含有する）が、さらに長いＲＮＡ分子に対して少なくとも約８０％、８５％、９０％、９５％以上純粋であるが、１００％未満純粋であることを意味する実質的に純粋であるように、他のＲＮＡ分子から小分子ＲＮＡを単離して標的ＲＮＡを濃縮する。或いは、小分子ＲＮＡの濃縮は倍濃縮という点で表すことができる。一部の実施形態では、試料におけるＲＮＡ単離物または全ＲＮＡの中でのさらに大きなＲＮＡの濃度に関して、小分子ＲＮＡは、約、少なくとも約、または多くても約５×、１０×、２０×、３０×、４０×、５０×、６０×、７０×、８０×、９０×、１００×、１１０×、１２０×、１３０×、１４０×、１５０×、１６０×、１７０×、１８０×、１９０×、２００×、２１０×、２２０×、２３０×、２４０×、２５０×、２６０×、２７０×、２８０×、２９０×、３００×、３１０×、３２０×、３３０×、３４０×、３５０×、３６０×、３７０×、３８０×、３９０×、４００×、４１０×、４２０×、４３０×、４４０×、４５０×、４６０×、４７０×、４８０×、４９０×、５００×、６００×、７００×、８００×、９００×、１０００×、１１００×、１２００×、１３００×、１４００×、１５００×、１６００×、１７００×、１８００×、１９００×、２０００×、３０００×、４０００×、５０００×、６０００×、７０００×、８０００×、９０００×、１００００×以上、またはその中で導出できる任意の範囲に濃縮される。
一部の実施形態では、ＲＮＡが最初に細胞から精製されていない試料でＲＮＡのレベルを測定する。一部の実施形態では、ＲＮＡが単離されているが、小分子ＲＮＡが濃縮されていない試料にてＲＮＡのレベルを測定する。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡが検出される前にＲＮＡが修飾される。一部の実施形態では、修飾されるＲＮＡは全ＲＮＡである。他の実施形態では、修飾されるＲＮＡは、たとえば、長さ１００ヌクレオチド未満、長さ５０ヌクレオチド未満、長さ約１０〜約４０ヌクレオチドのような長さ２００ヌクレオチド未満のＲＮＡのような、全ＲＮＡからまたは細胞溶解物から精製されている小分子ＲＮＡである。本明細書で記載される方法にて利用することができるＲＮＡの修飾には、化学的にまたは酵素的に達成することができるポリｄＡ尾部またはポリｄＴ尾部の付加、および／またはビオチンのような小分子の付加が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡは逆転写される。一部の実施形態では、それが逆転写される場合、逆転写の間にポリｄＡ尾部またはポリｄＴ尾部を付加することによってｃＤＮＡが修飾される。一部の実施形態では、逆転写される前にＲＮＡが修飾される。一部の実施形態では、全ＲＮＡが逆転写される。一部の実施形態では、ＲＮＡが逆転写される前に小分子ＲＮＡが単離され、濃縮される。
小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡが逆転写される場合、標的ＲＮＡの相補体が形成される。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ自体（またはそのＤＮＡコピー）ではなく標的ＲＮＡの相補体が検出される。従って、本明細書で記載される方法によって標的ＲＮＡが検出されるまたは標的ＲＮＡのレベルが測定されることが示される場合、そのような検出または測定は、標的ＲＮＡ自体の代わりにまたはそれに加えて標的ＲＮＡの相補体で実施され得る。一部の実施形態では、標的ＲＮＡではなく標的ＲＮＡの相補体が検出される場合、標的ＲＮＡの相補体に対して相補性である検出用のポリヌクレオチドが使用される。そのような実施形態では、検出用のポリヌクレオチドは、ウリジンの代わりにチミジンを含有し、および／または他の修飾されたヌクレオチドを含み得るが、標的ＲＮＡと配列が同一である少なくとも一部を含む。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡを検出する方法は、標的ＲＮＡに対して相補性であるｃＤＮＡを増幅することを含む。そのような増幅は任意の方法によって達成される。例となる方法には、リアルタイムＰＣＲ、終点ＰＣＲ、およびドイツ、Ｉｍｐｌｅｎで入手可能なＳｅｎｓｅＡｍｐ Ｐｌｕｓ（商標）Ｋｉｔによって提供されるようなｃＤＮＡにアニーリングされるＴ７プロモータからのＴ７ポリメラーゼを用いた増幅が挙げられるが、これらに限定されない。
標的ＲＮＡまたは標的ＲＮＡに対して相補性のｃＤＮＡが増幅される場合、一部の実施形態では、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンが形成される。ＤＮＡアンプリコンは一本鎖であっても二本鎖であってもよい。一部の実施形態では、ＤＮＡアンプリコンが一本鎖である場合、ＤＮＡアンプリコンの配列はセンス方向またはアンチセンス方向のいずれかで標的ＲＮＡに関連する。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ自体ではなく標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンが検出される。従って、本明細書で議論される方法によって標的ＲＮＡが検出されるまたは標的ＲＮＡのレベルが測定されることが示される場合、そのような検出または測定は、標的ＲＮＡの代わりにまたは標的ＲＮＡに加えて、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンで実施され得る。一部の実施形態では、標的ＲＮＡではなく、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンが検出される場合、標的ＲＮＡの相補体に対して相補性である検出用のポリヌクレオチドが使用される。一部の実施形態では、標的ＲＮＡではなく、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンが検出される場合、標的ＲＮＡに対して相補性である検出用のポリヌクレオチドが使用される。さらに一部の実施形態では、複数のポリヌクレオチドが使用され、一部のポリヌクレオチドは標的ＲＮＡに対して相補性であってもよく、一部のポリヌクレオチドは標的ＲＮＡの相補体に対して相補性であってもよい。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０を含む１以上の標的ＲＮＡを検出する方法は以下で記載するようなＲＴ−ＰＣＲを含む。一部の実施形態では、１以上の標的ＲＮＡを検出することは、任意の方法で達成することができるＲＴ-ＰＣＲ反応のリアルタイムモニタリングを含む。そのような方法には、ＴａｑＭａｎ（登録商標）、分子ビーコン、またはスコーピオンプローブ（すなわち、ＦＲＥＴプローブ）の使用およびＳＹＢＲグリーン、エバグリーン、チアゾールオレンジ、ＹＯ−ＰＲＯ、ＴＯ−ＰＲＯ等のような挿入色素の使用が挙げられるが、これらに限定されない。
４．１．４．例となる分析法
上述したように、肺癌を検出する方法が提示される。一部の実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はさらに、少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡのレベルを検出することを含む。
一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも２つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２と１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は１３７５０とｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は１３７５０とｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法はｍｉＲ−４５１とｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも３つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０と１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１と１３７５０のレベルを検出することを含む。方法はｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１と１３７５０のレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも４つのＲＮＡのレベルを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０のレベルを検出することを含む。
一部の実施形態では、方法は、正常の肺細胞に由来する試料または正常血清の試料のような対照試料における標的ＲＮＡの正常レベルよりも高いレベルの、たとえば、小分子Ｕ２のような標的ＲＮＡを検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、正常の肺細胞に由来する試料または正常血清の試料のような対照試料における標的ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの、たとえば、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のような標的ＲＮＡを検出することを含む。
一部の実施形態では、ｍｉＲ−７２０は成熟ｍｉＲ−７２０である。一部の実施形態では、ｍｉＲ−４５１は成熟ｍｉＲ−４５１である。一部の実施形態では、１３２０７は成熟１３２０７である。一部の実施形態では、１３７５０は成熟１３７５０である。一部の実施形態では、標的ＲＮＡはその成熟形態で、３０未満のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡはマイクロＲＮＡである。一部の実施形態では、標的ＲＮＡは小分子の細胞性のＲＮＡである。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することに加えて、方法はさらに、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの少なくとも１つの標的ＲＮＡのレベルを検出することを含む。本明細書で使用されるとき、用語「ヒトｍｉＲＮｏｍｅ」は、ヒト細胞におけるマイクロＲＮＡ遺伝子すべておよびそれから作られる成熟マイクロＲＮＡを指す。
たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの特異的な且つ定量可能な（または半定量可能な）検出を可能にすることができる分析手順が本明細書で提示される方法にて使用され得る。そのような分析手順には、実施例で言及されるマイクロアレイ法およびＲＴ−ＰＣＲ法、ならびに当業者に既知の方法が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの検出は、標的ＲＮＡまたはその相補体に対して相補性であるポリヌクレオチドと標的ＲＮＡ、標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンおよび標的ＲＮＡの相補体から選択される核酸を含む複合体を形成することを含む。従って、一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは標的ＲＮＡとの複合体を形成する。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、標的ＲＮＡから逆転写されているｃＤＮＡのような標的ＲＮＡの相補体との複合体を形成する。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンとの複合体を形成する。二本鎖のＤＮＡアンプリコンが複合体の一部である場合、本明細書で使用されるとき、複合体はＤＮＡアンプリコンの一方または双方の鎖を含み得る。従って、一部の実施形態では、複合体はＤＮＡアンプリコンの一方のみの鎖を含む。一部の実施形態では、複合体は三重鎖であり、ポリヌクレオチドとＤＮＡアンプリコンの双方の鎖を含む。一部の実施形態では、複合体は、ポリヌクレオチドと、標的ＲＮＡ、標的ＲＮＡの相補体または標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンとの間でのハイブリッド形成によって形成される。一部の実施形態ではポリヌクレオチドはプライマーまたはプローブである。
一部の実施形態では、方法は複合体を検出することを含む。一部の実施形態では、複合体は検出の時点で会合している必要はない。すなわち、一部の実施形態では、複合体が形成され、次いで何らかの方法で複合体が解離し、または破壊され、複合体に由来する成分が検出される。そのような方式の例はＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイである。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドがプライマーである場合、複合体の検出は、標的ＲＮＡ、標的ＲＮＡの相補体または標的ＲＮＡのＤＮＡアンプリコンの増幅を含み得る。
一部の実施形態では、本明細書で言及される方法にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを含む少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出するのに使用される分析法には、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲが挙げられる。その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＣｈｅｎ，Ｃ．ら、（２００５）、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．３３：ｅ１７９およびＰＣＴ公開番号ＷＯ２００７／１１７２５６を参照のこと。一部の実施形態では、少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出するのに使用される分析法には、その全体が参照によって本明細書に組み入れられる米国特許公開番号ＵＳ２００９／０１２３９１２Ａ１に記載された方法が挙げられる。その公開物に記載された例となる方法では、第１の部分が特定の小分子ＲＮＡの３’末端とハイブリッド形成し、第２の部分がユニバーサルプライマーの配列を含む、第１の部分と第２の部分を含む伸長プライマーを使用して小分子ＲＮＡを逆転写し、ｃＤＮＡを作製する。次いで、小分子ＲＮＡの５’末端と選択的にハイブリッド形成する逆プライマーとユニバーサルプライマーを用いて定量的ＰＣＲ反応にてｃＤＮＡを増幅する。
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを含む少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出するのに使用される分析法には、ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブの使用が挙げられる。一部の実施形態では、少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出するのに使用される分析法には、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社によって販売されているＴａｑＭａｎ（登録商標）マイクロＲＮＡアッセイのようなＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイが挙げられる。例となるＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイでは、全ＲＮＡが試料から単離される。一部の実施形態では、そのアッセイを用いて、小分子ＲＮＡを含有する、たとえば、約９ｎｇの入力試料、たとえば、約８ｎｇの入力試料、たとえば、約７ｎｇの入力試料、たとえば、約６ｎｇの入力試料、たとえば、約５ｎｇの入力試料、たとえば、約４ｎｇの入力試料、たとえば、約３ｎｇの入力試料、たとえば、約２ｎｇの入力試料、および約１ｎｇの入力試料ほど少ないような約１０ｎｇの全ＲＮＡ入力試料を分析することができる。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイは、標的ＲＮＡの３’末端に対して特異的に相補性であるステム／ループプライマーを利用する。例となるＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイでは、ステム／ループプライマーの標的ＲＮＡとのハイブリッド形成に続いて標的ＲＮＡ鋳型の逆転写を行い、その結果プライマーの３’末端の伸長を生じる。逆転写の結果は、アンプリコンの５’末端でのステム／ループプライマー配列と３’末端での標的ＲＮＡのｃＤＮＡを伴ったキメラ（ＤＮＡ）アンプリコンである。ステム／ループ標的ＲＮＡプライマーすべての５’末端での配列に対して相補性である配列を有するユニバーサル逆行プライマーと、標的ＲＮＡ特異的正行プライマーと標的ＲＮＡ配列特異的なＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブを用いたリアルタイムＲＴ−ＰＣＲによって標的ＲＮＡの定量が達成される。
アッセイは、蛍光共鳴エネルギー移動（「ＦＲＥＴ」）を用いて、合成されたＰＣＲ産物を検出し、定量する。通常、ＴａｑＭａｎ（登録商標）は、色素と消光剤がごく近接してＦＲＥＴを介して色素の蛍光シグナルを抑えることができるように、５’末端に結合させた蛍光色素分子および３’末端に結合させた消光剤分子を含む。ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブが結合するキメラのアンプリコン鋳型をポリメラーゼが複製すると、ポリメラーゼの５’−ヌクレアーゼがプローブを切断し、色素と消光剤を分離するのでＦＲＥＴが破壊され、蛍光シグナルが生成される。切断されるプローブの量に比例して蛍光は各ＲＴ−ＰＣＲのサイクルと共に上昇する。
ＲＮＡの検出および／または定量のための追加の例となる方法は、たとえば、米国特許公開番号米国特許２００７／００７７５７０（Ｌａｏら）、ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００７／０２５２８１（Ｔａｎら）、米国特許公開番号２００７／００５４２８７（Ｂｌｏｃｈ）、ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００６／０１３０７６１（Ｂｌｏｃｈ）、およびＰＣＴ公開番号ＷＯ２００７／０１１９０３（Ｌａｏら）に記載されており、その全体が任意の目的で参照によって本明細書に組み入れられる。
一部の実施形態では、既知の濃度の核酸から検量線を作成し、次いで未知の濃度の標的ＲＮＡの定量情報を外挿することによってリアルタイムＲＴ−ＰＣＲの結果の定量を行う。一部の実施形態では、検量線を生成するのに使用される核酸は既知の濃度のＲＮＡ（たとえば、マイクロＲＮＡまたは他の小分子ＲＮＡ）である。一部の実施形態では、検量線を生成するのに使用される核酸は、試験管内で生成される精製した二本鎖プラスミドＤＮＡまたは一本鎖ＤＮＡである。
一部の実施形態では、標的核酸と内因性参照の増幅効率がほぼ等しい場合、定量は比較Ｃｔ（サイクル閾値、たとえば、バックグランドを上回って上昇する蛍光シグナルに必要とされるＰＣＲサイクルの数）法によって達成される。Ｃｔ値は試料における核酸標的の量に反比例する。一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡのＣｔ値を正常組織に由来するＲＮＡ（たとえば、マイクロＲＮＡまたは他の小分子ＲＮＡ）のような対照または較正値と比較することができる。一部の実施形態では、適当な内因性のハウスキーピング遺伝子に対して較正値および標的ＲＮＡのＣｔ値を標準化する。一部の実施形態では、それを下回れば肺癌が指示される、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの閾値Ｃｔ（または「カットオフＣｔ」）が予め決定されている。一部の実施形態では、対照試料は試験試料と同時に評価されなくてもよい。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイに加えて、本明細書で提示される方法にてＲＴ−ＰＣＲ産物を検出し、定量するのに有用な他のリアルタイム化学反応には、以下で議論される、分子ビーコン、またはスコーピオンプローブおよびＳＹＢＲグリーン、エバグリーン、チアゾールオレンジ、ＹＯ−ＰＲＯ、ＴＯ−ＰＲＯ等のような挿入色素が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲ検出を特異的に行って単一の標的ＲＮＡのレベルを検出し、定量する。一部の実施形態では、標的ＲＮＡは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡである。
上述したように、一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを検出することに加えて、少なくとも１つの追加の標的ＲＮＡのレベルが検出される。
種々の他の実施形態では、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲ検出を利用して単一の多重反応にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを含む少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８の標的ＲＮＡを検出する。
一部の多重の実施形態では、それぞれ異なるＲＮＡ標的に特異的なＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブのような複数のプローブが使用される。一部の実施形態では、各標的ＲＮＡ特異的プローブは、同一の多重反応にて使用される他のプローブとはスペクトル上で区別可能である。
一部の実施形態では、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲ産物の定量は、たとえば、ＳＹＢＲグリーン、エバグリーン、チアゾールオレンジ、ＹＯ−ＰＲＯ、ＴＯ−ＰＲＯ等のような、二本鎖ＤＮＡ産物に結合する色素を用いて達成される。一部の実施形態では、アッセイは、ＱｉａｇｅｎのＱｕａｎｔｉＴｅｃｔ ＳＹＢＲグリーンＰＣＲアッセイである。このアッセイでは、先ず全ＲＮＡが試料から単離される。その後、全ＲＮＡを３’末端にてポリアデニル化し、５’末端にポリｄＴを持つユニバーサルプライマーを用いて逆転写する。一部の実施形態では、複数の標的ＲＮＡをアッセイするのに１回の逆転写反応で十分である。次いで、標的ＲＮＡ特異的なプライマーと、５’末端にポリｄＴ配列を含むｍｉＳｃｒｉｐｔユニバーサルプライマーを用いてリアルタイムＲＴ−ＰＣＲを達成する。ＳＹＢＲグリーン色素は二本鎖ＤＮＡに非特異的に結合し、励起の際、光を放射する。一部の実施形態では、ＰＣＲ鋳型（たとえば、ＱｉａｇｅｎのＱｕａｎｔｉＴｅｃｔＳＹＢＲグリーンＰＣＲキットにて利用可能）へのプライマーの特異性が高いアニーリングを促進する緩衝液条件を用いて、非特異的なＤＮＡ二本鎖の形成および、ＳＹＢＲグリーンに結合し、定量に否定的に影響するプライマーの二量体の形成を回避することができる。従って、ＰＣＲ産物が蓄積するにつれてＳＹＢＲグリーンからのシグナルが増大し、特異的な産物の定量を可能にする。
当該技術で利用可能な任意のＲＴ−ＰＣＲ機器を用いてリアルタイムＲＴ−ＰＣＲを行う。通常、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲのデータ収集および解析に使用される機器は、サーマルサイクラー、蛍光の励起および放射の収集のための光学機器、および任意でコンピュータおよびデータの取得と解析のソフトウエアを含む。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法で使用される分析法は、たとえば、ｌｌｕｍｉｎａ社から入手可能なマイクロＲＮＡ発現プロファイリングアッセイ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｌｌｕｍｉｎａ．ｃｏｍ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／ＭｉｃｒｏＲＮＡＡｓｓａｙＷｏｒｋｆｌｏｗ．ｐｄｆを参照）のようなＤＡＳＬ（登録商標）（ｃＤＮＡが介在するアニーリング、選択、伸長および連結）アッセイである。一部の実施形態では、任意の方法によって分析される試料から全ＲＮＡが単離される。さらに、一部の実施形態では、任意の方法によって分析される試料から小分子ＲＮＡが単離される。次いで全ＲＮＡまたは単離された小分子ＲＮＡはポリアデニル化され得る（反応混合物にてＲＮＡの３’末端に＞１８のＡ残基が付加される）。５’末端から３’末端に、ＰＣＲプライマー部位と試料ＲＮＡのポリｄＡ尾部に結合するポリｄＴ領域を含む配列を含むビオチン標識のＤＮＡプライマーを用いてＲＮＡを逆転写する。得られたビオチン標識したｃＤＮＡ転写物を次いで、ビオチン／ストレプトアビジン相互作用を介して固相支持体とハイブリッド形成させ、１以上の標的ＲＮＡ特異的なポリヌクレオチドと接触させる。標的ＲＮＡ特異的なポリヌクレオチドは、５’末端から３’末端にＰＣＲプライマーを含む領域、アドレス配列を含む領域および標的ＲＮＡ特異的な配列を含む。
一部のＤＡＳＬ（登録商標）の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的な配列は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９の隣接ヌクレオチドに対して相補性である配列を有する少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９の隣接ヌクレオチドを含む。一部のＤＡＳＬ（登録商標）の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的な配列は、別の標的ＲＮＡの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４の隣接ヌクレオチドに対して相補性である配列を有する少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４の隣接ヌクレオチドを含む。
ハイブリッド形成の後、標的ＲＮＡ特異的な配列は伸長され、伸長した産物は次いで、不動化ｃＤＮＡアレイから溶出される。蛍光標識したユニバーサルプラーマーを用いた第２のＰＣＲ反応は、標的ＲＮＡ特異的な配列を含む蛍光で標識されたＤＮＡを生成する。次いで標識されたＰＣＲ産物を検出と定量のためにマイクロビーズアレイとハイブリッド形成させる。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを含む少なくとも１つの標的ＲＮＡのレベルを検出し、定量するのに使用される分析法は、ビーズに基づくフローサイトメトリーアッセイである。その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＬｕＪ．ら、（２００５）、Ｎａｔｕｒｅ、４３５：８３４−８３８を参照のこと。ビーズに基づくフローサイトメトリーアッセイの例は、Ｌｕｍｉｎｅｘ社のｘＭＡＰ（登録商標）技術（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｕｍｉｎｅｘｃｏｒｐ．ｃｏｍ／ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照）である。一部の実施形態では、全ＲＮＡが試料から単離され、次いでビオチンで標識される。次いで、それぞれが異なる蛍光強度を有する２つの色素で標識されるマイクロビーズに共有結合される標的ＲＮＡ特異的な捕捉プローブ（たとえば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｕｍｉｎｅｘｃｏｒｐ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ａｓｓａｙｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌでのＬｕｍｉｎｅｘ社によって販売されるＦｌｅｘｍｉＲ（商標）製品）と、標識したＲＮＡをハイブリッド形成させる。ストレプトアビジンを結合させたレポーター分子（たとえば、「ＳＡＰＥ」としても知られるストレプトアビジン／フィコエリスリン）を捕捉した標的ＲＮＡに連結し、フローサイトメトリーを用いて各ビーズの独特のシグナルを読み取る。一部の実施形態では、先ず、ＲＮＡ試料（全ＲＮＡまたは濃縮した小分子ＲＮＡ）をポリアデニル化し、その後、試料ＲＮＡのポリＡ尾部の３’末端およびビオチン化したデンドリマーに連結したポリヌクレオチドの５’末端に相補性である架橋ポリヌクレオチドを用いて、Ｖａｎｔａｇｅ（商標）マイクロＲＮＡ標識キットとしてＭａｒｌｉｇｅｎ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓによって販売されているもののようなビオチン化３ＤＮＡ（商標）デンドリマー（すなわち、多数のビオチン分子がそれに結合した複数アームのＤＮＡ）によって標識する。次いで、フローサイトメトリーによる解析の前に、ストレプトアビジンが結合したレポーター分子をビオチン化したデンドリマーに連結する。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｒｌｉｇｅｎ．ｃｏｍ／ｖａｎｔａｇｅ−ｍｉｃｒｏｒｎａ−ｌａｂｅｌｉｎｇ−ｋｉｔ．ｈｔｍｌを参照のこと。一部の実施形態では、ビオチン標識したＲＮＡを先ずＳＡＰＥに暴露し、その後、９００もの多くのビオチン分子を結合することができるＤＮＡデンドリマーに連結した抗フィコエリスリン抗体にＲＮＡ／ＳＡＰＥ複合体を暴露する。これによって複数のＳＡＰＥ分子がビオチン／ストレプトアビジン相互作用を介してビオチン化デンドリマーに結合するのが可能になるので、アッセイからのシグナルを増大する。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを含む少なくとも１つの標的ＲＮＡのレベルを検出し、定量するのに使用される分析法は、ゲル電気泳動およびノーザンブロットによるような標識プローブ（たとえば、放射活性標識または化学発光標識によって標識されるプローブ）による検出によるものである。一部の実施形態では、全ＲＮＡが試料から単離され、次いでＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動によってサイズで分離される。分離されたＲＮＡは次いで膜上にブロットし、放射性標識した相補性プローブとハイブリッド形成させる。一部の実施形態では、例となるプローブは、デオキシリボースまたはリボース糖の代わりに二環式の糖部分を含有するロックした核酸（「ＬＮＡ」）類似体のような、以下で議論するような１以上の親和性増強したヌクレオチド類似体を含有する。たとえば、その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＶaｒａｌｌｙａｙ,Ｅ.ら、（２００８）、Ｎａｔｕｒｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ、３（２）：１９０−１９６を参照のこと。一部の実施形態では、全ＲＮＡ試料をさらに精製して小分子ＲＮＡを濃縮することができる。一部の実施形態では、たとえば、標的ＲＮＡの両端に相補性の長いプローブ（「パドロックプローブ」）を用いたローリングサークル増幅、プローブを環化するための連結、その後のプライマーとしての環化したプローブとハイブリッド形成した標的ＲＮＡを用いたローリングサークル複製によって標的ＲＮＡを増幅することができる。たとえば、その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＪｏｎｓｔｒｕｐ，Ｓ．Ｐ．ら、（２００６）、ＲＮＡ １２：１−６を参照のこと。次いで、増幅された産物は、たとえば、ゲル電気泳動およびノーザンブロットによって検出し、定量することができる。
代替の実施形態では、単離された全ＲＮＡと標識したプローブを溶液中でハイブリッド形成させ、その後、一本鎖ＲＮＡ、たとえば、プローブのハイブリッド形成していない部分または標的ＲＮＡのハイブリッド形成していない部分の迅速リボヌクレアーゼ消化にＲＮＡを供する。これらの実施形態では、リボヌクレアーゼ処理した試料をＳＤＳ／ＰＡＧＥおよび、たとえば、ノーザンブロットによる放射性標識したプローブの検出によって解析する。たとえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社によって販売されているｍｉｒＶａｎａ（商標）ｍｉＲＮＡ検出キット、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍｂｉｏｎ．ｃｏｍ／ｃａｔａｌｏｇ／ＣａｔＮｕｍ．ｐｈｐ？１５５２における製品文献を参照のこと。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを含む少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出し、定量するのに使用される分析法は、マイクロアレイとのハイブリッド形成によるものである。たとえば、それぞれ、その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＬｉｕ，Ｃ．Ｇ．ら、（２００４）、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ’ｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ、１０１：９７４０−９７４４；Ｌｉｍ，Ｌ．Ｐ．ら、（２００５）、Ｎａｔｕｒｅ、４３３：７６９−７７３、および実施例１を参照のこと。
一部の実施形態では、マイクロアレイを用いた標的ＲＮＡの検出および定量は表面プラスモン共鳴によって達成される。たとえば、ｈｔｔｐ：／／ｎａｎｏ．ｃａｎｃｅｒ．ｇｏｖ／ｎｅｗｓ＿ｃｅｎｔｅｒ／ ｎａｎｏｔｅｃｈ＿ｎｅｗｓ＿２００６−１０−３０ｂ．ａｓｐにて入手可能なＮａｎｏｔｅｃｈ Ｎｅｗｓ （２００６）を参照のこと。これらの実施形態では、調べられる試料から全ＲＮＡが単離される。任意でＲＮＡ試料をさらに精製して小分子ＲＮＡの集団を濃縮する。精製後、マイクロアレイの規定した位置でプローブを含有するアドレス可能なマイクロアレイにＲＮＡ試料を結合させる。一部の実施形態では、ＲＮＡはｃＤＮＡに逆転写され、ｃＤＮＡをアドレス可能なマイクロアレイ結合させる。そのような一部の実施形態では、マイクロアレイはｃＤＮＡ配列に対して相補性である領域を有するプローブ（すなわち、プローブは検出されるＲＮＡと同一の配列を有する領域を含む）を含む。非限定の例となる捕捉プローブは、
小分子Ｕ２、センスについての５’−ＣＣＣＴＧＣＴＣＣＡＡＡＡＡＴＣＣＡ−３’（配列番号：４２）；
小分子Ｕ２、アンチセンスについての５’−ＴＧＧＡＴＴＴＴＴＧＧＡＧＣＡＧＧＧ−３’（配列番号：４３）；
ｍｉＲ−７２０、センスについての５’−ＴＧＧＡＧＧＣＣＣＣＡＧＣＧＡＧＡ−３’（配列番号：４４）；
ｍｉＲ−７２０、アンチセンスについての５’−ＴＣＴＣＧＣＴＧＧＧＧＣＣＴＣＣＡ−３’（配列番号：４５）；
ｍｉＲ−４５１、センスについての５’−ＡＡＣＴＣＡＧＴＡＡＴＧＧＴＡＡＣＧＧＴＴＴ−３’（配列番号：４６）；
ｍｉＲ−４５１、アンチセンスについての５’−ＡＡＡＣＣＧＴＴＡＣＣＡＴＴＡＣＴＧＡＧＴＴ−３’（配列番号：４７）；
１３２０７、センスについての５’−ＣＣＴＧＣＴＣＣＡＡＣＡＡＧＧＡＡＡＧＡＣＡ−３’（配列番号：４８）；
１３２０７、アンチセンスについての５’−ＴＧＴＣＴＴＴＣＣＴＴＧＴＴＧＧＡＧＣＡＧＧ−３’（配列番号：４９）；
１３２０７、センスについての５’−ＧＣＴＣＣＡＡＣＡＡＧＧＡＡＡＧＡＣＡＧＧＡ−３’（配列番号：８１）；
１３２０７、アンチセンスについての５’−ＴＣＣＴＧＴＣＴＴＴＣＣＴＴＧＴＴＧＧＡＧＣ−３’（配列番号：８２）；
１３７５０、センスについての５’−ＡＧＣＴＴＣＣＴＧＣＴＣＣＣＴＧＣＴＣＴＡＣＡ−３’（配列番号：５０）；および１３７５０、アンチセンスについての５’−ＴＧＴＡＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＧＧＡＡＧＣＴ−３’（配列番号：５１）から選択される配列を含む領域を含む（各プローブについては、プローブが「センス」成熟ＲＮＡまたは成熟ＲＮＡのアンチセンス（すなわち、ＲＮＡから逆転写したｃＤＮＡとハイブリッド形成する）のいずれとハイブリッド形成するかを示す）。
さらなる非限定の例となるプローブは、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する領域を含む。プローブはさらに、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８の隣接ヌクレオチドと同一である配列を含まない少なくとも第２の領域を含み得る。
非限定の例となるプローブは、
小分子Ｕ２、センスについての5’-GGGTGCACCG TTCCTGGAGG TACTGCAATA CCAGGTCGAT GCGTGGAGTG GACGGAGCAA GCTCCTATTC CATCTCCCTG CTCCAAAAAT CCATTTAATA TATTGTCCTC GGATAGAGGA CGTATCAGAT ATTAAACTGA TAAGAACAGA TACTACACTT GATCTTAGCC AAAAGGCCGA GAAGCGAT-3’ (配列番号52) ;
小分子Ｕ２、アンチセンスについての5’-ATCGCTTCTC GGCCTTTTGG CTAAGATCAA GTGTAGTATC TGTTCTTATC AGTTTAATAT CTGATACGTC CTCTATCCGA GGACAATATA TTAAATGGAT TTTTGGAGCA GGGAGATGGA ATAGGAGCTT GCTCCGTCCA CTCCACGCAT CGACCTGGTA TTGCAGTACC TCCAGGAACG GTGCACCC-3’(配列番号53) ;
ｍｉＲ−７２０、センスについての5’-CTAATAAAGG ACTCTTAATT CATCTCAAAG TGTGGTGTTT TCTCTAACAC CCCTGGGCAC AACATTTTGG AGGCCCCAGC GAGATATTAA CACCACCGTG TGAGATCCGG-3’(配列番号54);
ｍｉＲ−７２０、アンチセンスについての5’-CCGGATCTCA CACGGTGGTG TTAATATCTC GCTGGGGCCT CCAAAATGTT GTGCCCAGGG GTGTTAGAGA AAACACCACA CTTTGAGATG AATTAAGAGT CCTTTATTAG-3’ (配列番号55);
ｍｉＲ−４５１、センスについての5’-TCTGGGTATA GCAAGAGAAC CATTACCATT ACTAAACTCA GTAATGGTAA CGGTTTCCTT GCCATTCCCA AG-3’ (配列番号56);
ｍｉＲ−４５１、アンチセンスについての5’- CTTGGGAATG GCAAGGAAAC CGTTACCATT ACTGAGTTTA GTAATGGTAA TGGTTCTCTT GCTATACCCA GA -3’ (配列番号57);
１３２０７、センスについての5’-CTGCGGCAAG TGCTTCTACA TCCCTGCTCC AACAAGGAAA GACAGGAGGC CAGGCGTGTG TGTGGCTCAC ACCTCTTGTC CTTCCTTGTT GGGGCAGGGG TACAGAAGCA TTTTGGGGGG C-3’ (配列番号58);
１３２０７、アンチセンスについての5’- GCCCCCCAAA ATGCTTCTGT ACCCCTGCCC CAACAAGGAA GGACAAGAGG TGTGAGCCAC ACACACGCCT GGCCTCCTGT CTTTCCTTGT TGGAGCAGGG ATGTAGAAGC ACTTGCCGCA G-3’ (配列番号59);
１３７５０、センスについての5’- AGCACTGTGA GGGGCTGGGG GCAGAACAGG ACAGGTCAGG GCTGGACACA CACAGC TTCC TGCTCCCTGC TCTACAGCTC CCTCGCAGGC C-3’ (配列番号60) for 13750,;および
１３７５０、アンチセンスについての5’-GGCCTGCGAG GGAGCTGTAG AGCAGGGAGC AGGAAGCTGT GTGTGTCCAG CCCTGACCTG TCCTGTTCTG CCCCCAGCCC CTCACAGTGC T-3’ (配列番号61)から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、または少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを有する領域を含む（各プローブについては、プローブが「センス」成熟ＲＮＡまたは成熟ＲＮＡのアンチセンス（すなわち、ＲＮＡから逆転写したｃＤＮＡとハイブリッド形成する）のいずれとハイブリッド形成するかを示す）。
一部の実施形態では、プローブは、たとえば、ロックした核酸（「ＬＮＡ」）ヌクレオチド類似体のような、以下で議論する１以上の親和性を高めたヌクレオチド類似体を含有する。マイクロアレイとハイブリッド形成した後、アレイとハイブリッド形成するＲＮＡは先ずポリアデニル化され、次いでアレイはそれに結合するポリｄＴを有する金粒子に暴露される。結合した標的ＲＮＡの量は表面プラスモン共鳴を用いて定量する。
一部の実施形態では、ＲＮＡ感作したアレイ型のクレノウ酵素（「ＲＡＫＥ」）アッセイにてマイクロアレイが利用される。それぞれ、その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＮｅｌｓｏｎ，Ｐ．Ｔ．ら、（２００４）、Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ、１（２）：１−７；Ｎｅｌｓｏｎ，Ｐ．Ｔ．ら、（２００６）、ＲＮＡ、１２（２）：１−５を参照のこと。一部の実施形態では、全ＲＮＡは試料から単離される。一部の実施形態では、小分子ＲＮＡは試料から単離される。次いでＲＮＡ試料は、アドレス可能なアレイ上で５’末端にて不動化されたＤＮＡプローブとハイブリッド形成する。ＤＮＡプローブは、一部の実施形態では、５’末端から３’末端に、プローブすべてで同一である「スペーサー」配列を含む第１の領域と、３つのチミジンを含有するヌクレオチドを含む第２の領域と、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような当該標的ＲＮＡに対して相補性である配列を含む第３の領域を含む。
試料がアレイとハイブリッド形成した後、それをエンドヌクレアーゼＩに暴露してハイブリッド形成していないプローブを消化する。次いで、ビオチン化ｄＡＴＰと共にＤＮＡポリメラーゼＩのクレノウ断片を適用して、ハイブリッド形成した標的ＲＮＡが鋳型としてのＤＮＡプローブと共に酵素に対してプライマーとして作用するのを可能にする。次いでスライドを洗浄し、ストレプトアビジンを結合した蛍光色素分子を適用して、試料に由来するハイブリッド形成し、クレノウで伸長した標的ＲＮＡを含有するアレイにおけるスポットを検出し、定量する。
一部の実施形態では、ＲＮＡ試料は逆転写される。一部の実施形態では、ビオチン／ポリｄＡランダム八量体プライマーを用いてＲＮＡ試料は逆転写される。プライマーが使用される場合、ＲＮＡ鋳型が消化され、標的ＲＮＡの特異的な検出を可能にする結合したプローブと共に、ビオチンを含有するｃＤＮＡがアドレス可能なマイクロアレイとハイブリッド形成する。典型的な実施形態では、マイクロアレイは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの領域に対して同一に存在するまたは相補性である少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、または少なくとも２４の隣接ヌクレオチドを含む少なくとも１つのプローブを含む。ｃＤＮＡのマイクロアレイとのハイブリッド形成の後、マイクロアレイを蛍光色素のようなストレプトアビジン結合の検出可能なマーカーに暴露し、結合したｃＤＮＡを検出する。その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＬｉｕ、Ｃ．Ｇ．ら、（２００８）、Ｍｅｔｈｏｄｓ、４４：２２−３０を参照のこと。
一部の実施形態では、マイクロタイタープレートのウェルに結合したプローブを用いたＥＬＩＳＡ様のアッセイにて、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０を含む標的ＲＮＡを検出し、定量する。それぞれ、その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＭｏｒａ、Ｊ．Ｒ．およびＧｅｔｔｓ、Ｒ．Ｃ．（２００６）、ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、４１：４２０−４２４およびｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ＢｉｏＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、４１（４）：１−５；Ｇｅｔｔｓらへの米国特許公開番号２００６／００９４０２５を参照のこと。これらの実施形態では、小分子ＲＮＡが濃縮されるＲＮＡの試料をポリアデニル化するか、または逆転写してｃＤＮＡをポリアデニル化する。マイクロタイタープレートのウェルに不動化したプローブとＲＮＡまたはｃＤＮＡをハイブリッド形成させ、その際、プローブのそれぞれは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡの領域に対して同一に存在するまたは相補性である配列を含む。一部の実施形態では、複数のビオチン分子または複数の西洋ワサビペルオキシダーゼによって標識されるＤＮＡデンドリマー（たとえば、Ｇｅｎｉｓｐｈｅｒｅ，社、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｅｎｉｓｐｈｅｒｅ．ｃｏｍ／ａｂｏｕｔ＿３ｄｎａ．ｈｔｍｌから入手可能なもの）のような捕捉配列、および捕捉される核酸のポリｄＡ尾部に結合する５’末端でのポリｄＴ配列と捕捉配列の領域に対して相補性である３’末端での配列を含有する架橋ポリヌクレオチドを用いて、ハイブリッド形成したＲＮＡを標識する。捕捉配列がビオチン化されるのであれば、そのときは、ストレプトアビジンを結合した西洋ワサビペルオキシダーゼにマイクロアレイを暴露する。テトラメチルベンジジン（ＴＭＢ）のような西洋ワサビペルオキシダーゼの基質の添加、および４５０ｎＭでの溶液の吸収の測定によって標的ＲＮＡのハイブリッド形成を検出する。
さらに他の実施形態では、量子ドットを用いて標的ＲＮＡを検出するのにアドレス可能なマイクロアレイが使用される。その全体が参照によって本明細書に組み入れられるｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｕｂｍｅｄｃｅｎｔｒａｌ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ａｒｔｉｃｌｅｒｅｎｄｅｒ．ｆｃｇｉ？ａｒｔｉｄ＝ ５４８３７７にて利用可能なＬｉａｎｇ，Ｒ．Ｑ．ら、（２００５）、Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．３３（２）：ｅ１７を参照のこと。一部の実施形態では、全ＲＮＡは試料から単離される。ビオチン−Ｘ−ヒドラジドを用いて標的ＲＮＡの３’末端をビオチン化する。小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０を含む標的ＲＮＡの領域に対して同一に存在するまたは相補性である配列を含む不動化されたプローブを含むマイクロアレイにビオチン化した標的ＲＮＡを捕捉する。次いで、ビオチン／ストレプトアビジンの結合を介して量子ドットによってハイブリッド形成した標的ＲＮＡを標識する。共焦点レーザーによって量子ドットが蛍光を発し、シグナルを定量することができる。代替の実施形態では、比色分析アッセイを用いて小分子ＲＮＡを検出することができる。これらの実施形態では、小分子ＲＮＡはストレプトアビジンを結合した金、その後の銀強化によって標識される。ハイブリッド形成した標的ＲＮＡに結合した金ナノ粒子は銀イオンの金属銀への還元を触媒し、それはその後、ＣＣＤカメラによって比色で検出することができる。
一部の実施形態では、１以上の標的ＲＮＡの検出および定量はマイクロ流体デバイスおよび単一分子検出を用いて達成される。一部の実施形態では、単離された全ＲＮＡの試料における標的ＲＮＡを２つのプローブとハイブリッド形成させるが、その一方は標的ＲＮＡの５’末端の核酸に対して相補性であり、第２のものは標的ＲＮＡの３’末端の核酸に対して相補性である。各プローブは、一部の実施形態では、たとえば、ＬＮＡヌクレオチド類似体のような１以上の親和性強化ヌクレオチド類似体を含み、それぞれが、異なる蛍光発光スペクトルを有する異なる蛍光色素で標識される。次いで光子の独特の同時爆発が特定の標的ＲＮＡを特定し、光子の特定の独特の同時爆発の数を数えて試料中の標的ＲＮＡの量を定量できるように複数のレーザーが蛍光プローブを励起するマイクロ流体キャピラリを介して試料を流す。その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＮｅｅｌｙらへの米国特許出願番号２００６／０２９２６１６を参照のこと。一部の代替の実施形態では、標的ＲＮＡに特異的なプローブは、たとえば、蛍光色素分子、電子スピン標識等から選択される３以上の異なる標識によって標識することができ、次いで、たとえば、全ＲＮＡ、または小分子ＲＮＡが濃縮される試料のようなＲＮＡとハイブリッド形成することができる。非限定の例となる標的ＲＮＡに特異的なプローブには、配列番号４２〜６１、８１および８２の配列から選択される配列：配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、または少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する配列および配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを有する配列を含むプローブが挙げられる。
任意で、ハイブリッド形成の前に試料のＲＮＡを修飾する。次いで、水路を介してＲＮＡ／プローブの二本鎖をマイクロ流体デバイスに通し、それは３つの標識の独特のシグナルを記録する検出器を含む。こうして個々の分子を独特のシグナルによって検出し、計数する。それぞれ、その全体が参照によって本明細書に組み入れられる米国Ｇｅｎｏｍｉｃｓ社のＦｕｃｈｓらへの米国特許第７，４０２，４２２号および同第７，３５１，５３８号を参照のこと。
一部の実施形態では、１以上の標的ＲＮＡの検出および定量は、たとえば、修飾インベーダアッセイのような溶液に基づいたアッセイによって達成される。その全体が参照によって本明細書に組み入れられるＡｌｌａｗｉ、Ｈ．Ｔ．ら、（２００４）、ＲＮＡ、１０：１１５３−１１６１を参照のこと。一部の実施形態では、修飾インベーダアッセイは頸部細胞の未分画の界面活性剤溶解物にて実施することができる。他の実施形態では、修飾インベーダアッセイは、細胞から単離された全ＲＮＡまたは小分子ＲＮＡを濃縮した試料にて実施することができる。ヘアピン構造を形成する２つのプローブに試料中の標的ＲＮＡをアニーリングする。第１のプローブは５’末端におけるヘアピン構造および標的ＲＮＡの５’末端での領域の配列に対して相補性である配列を有する３’末端における領域を有する。第１のプローブの３’末端は「侵襲性ポリヌクレオチド」である。第２のプローブは、５’末端から３’末端にて、標的ＲＮＡに対して相補性ではない第１の「フラップ」領域と、標的ＲＮＡの３’末端に対して相補性である配列を有する第２の領域と、ヘアピン構造を形成する第３の領域を有する。２つのプローブが標的ＲＮＡ鋳型に結合すると、それらは、標的ＲＮＡ鋳型上でプローブの重複構造を創り、それはＣｌｅａｖａｓｅ酵素によって認識され、第２のプローブのフラップを溶液中に放出する。フラップ領域は次いで、第２の反応鋳型（「ＳＲＴ」）の３’末端での相補性領域に結合する。ＦＲＥＴポリヌクレオチド（５’末端に結合する蛍光色素および３’末端の近傍に結合する色素を消す消光剤を有する）は、ＳＲＴの５’末端で相補性の領域に結合し、その結果、フラップの３’末端とＦＲＥＴポリヌクレオチドの５’末端の重複構造が創られる。Ｃｌｅａｖａｓｅは重複構造を認識し、ＦＲＥＴポリヌクレオチドの５’末端を切断し、色素が溶液に放出されると蛍光シグナルを生成する。
４．１．５．例となるポリヌクレオチド
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドが提供される。一部の実施形態では、合成ポリヌクレオチドが提供される。合成ポリヌクレオチドは、本明細書で使用されるとき、化学的にまたは酵素的に試験管内で合成されているポリヌクレオチドを指す。ポリヌクレオチドの化学合成には、ＯｌｉｇｏＰｉｌｏｔ（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）、ＡＢＩ ３９００ ＤＮＡ合成機（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）等のようなポリヌクレオチド合成機を用いた合成が挙げられるが、これらに限定されない。酵素合成には、たとえば、ＰＣＲのような酵素増幅によるポリヌクレオチドの製造が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、または少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを含むポリヌクレオチドが提供される。一部の実施形態では、配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを含むポリヌクレオチドが提供される。
種々の実施形態では、ポリヌクレオチドは５００未満の、３００未満の、２００未満の、１５０未満の、１００未満の、７５未満の、５０未満の、４０未満のまたは３０未満のヌクレオチドを含む。種々の実施形態では、ポリヌクレオチドは８と２００間、８と１５０間、８と１００間、８と７５間、８と５０間、８と４０間、または８と３０間のヌクレオチドの長さである。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドはプライマーである。一部の実施形態では、プライマーは検出可能な部分で標識される。一部の実施形態では、プライマーは標識されない。プライマーは、本明細書で使用されるとき、標的ＲＮＡ若しくは標的ＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡとハイブリッド形成することが可能である、または標的ＲＮＡ若しくはｃＤＮＡ（まとめて鋳型と呼ぶ）から増幅されており、鋳型、ポリメラーゼおよび好適な緩衝液と試薬の存在下で伸長されてプライマー伸長産物を形成することができるアンプリコンとハイブリッド形成することが可能であるポリヌクレオチドである。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドはプローブである。一部の実施形態では、プローブは検出可能な部分で標識される。検出可能な部分は、本明細書で使用されるとき、蛍光色素のような直接検出可能な部分および結合対のメンバーのような間接的に検出可能な部分の双方を含む。検出可能な部分が結合対のメンバーである場合、一部の実施形態では、結合対の第２のメンバーに結合した検出可能な標識と共にプローブをインキュベートすることによってプローブを検出することができる。一部の実施形態では、プローブがマイクロアレイまたはビーズ上で捕捉プローブである場合、プローブは標識されない。一部の実施形態では、プローブは、たとえば、ポリメラーゼによって伸長可能ではない。他の実施形態では、プローブは伸長可能である。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、一部の実施形態では、５’末端にて蛍光色素（供与体）によって標識され、３’末端にて基が非常に近接する（すなわち、同一プローブに結合する）と色素からの蛍光放射を吸収する（すなわち、抑制する）化学基である消光剤（受容体）によって標識されるＦＲＥＴプローブである。他の実施形態では、供与体および受容体はＦＲＥＴプローブの末端にはない。従って一部の実施形態では、供与体部分の放射スペクトルは受容体部分の吸収スペクトルとかなり重複すべきである。
４．１．５．１ 例となるポリヌクレオチドの修飾
一部の実施形態では、本明細書で記載される少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出する方法は、たとえば、１以上の親和性強化ヌクレオチド類似体を含むポリヌクレオチドのような修飾されている１以上のポリヌクレオチドを採用する。本明細書で記載される方法で有用な修飾されたポリヌクレオチドには、逆転写用プライマー、ＰＣＲ増幅プライマーおよびプローブが挙げられる。一部の実施形態では、親和性強化ヌクレオチドの組み入れは、デオキシリボヌクレオチドのみを含有するポリヌクレオチドに比べて結合親和性および標的核酸に対するポリヌクレオチドの特異性を高め、ポリヌクレオチドと標的核酸の間での相補性のさらに短いポリヌクレオチドの使用またはさらに短い領域を可能にする。
一部の実施形態では、親和性強化ヌクレオチド類似体には、１以上の塩基修飾、糖修飾および／または主鎖修飾を含むヌクレオチドが含まれる。
一部の実施形態では、親和性強化ヌクレオチド類似体で使用するための修飾塩基には、５−メチルシトシン、イソシトシン、シュードジイソシトシン、５−ブロモウラシル、５−プロピニルウラシル、６−アミノプリン、２−アミノプリン、イノシン、ジアミノプリン、２−クロロ−６−アミノプリン、キサンチンおよびヒポキサンチンが挙げられる。
一部の実施形態では、親和性強化ヌクレオチド類似体には、２’−Ｏ−アルキル−リボース糖、２’−アミノ−デオキシリボース糖、２’−フルオロ−デオキシリボース糖、２’−フルオロ−アラビノース糖および２’−Ｏ−メトキシエチル−リボース(２’ＭＯＥ）糖のような２’-置換した糖のような修飾された糖を有するヌクレオチドが挙げられる。一部の実施形態では、修飾された糖はアラビノース糖またはｄ−アラビノ−ヘキシトール糖である。
一部の実施形態では、親和性強化ヌクレオチド類似体には、ペプチド核酸（ＰＮＡ、たとえば、アミノ酸主鎖によって一緒に連結されるヌクレオ塩基を含むオリゴマー）の使用のような主鎖の修飾が含まれる。他の主鎖の修飾には、ホスホロチオエート連結、ホスホジエステル修飾核酸、ホスホジエステルとホスホロチオエート核酸の組み合わせ、メチルホスホネート、アルキルホスホネート、リン酸エステル、アルキルホスホノチオエート、ホスホロアミデート、カルバメート、カルボネート、リン酸トリエステル、アセトアミデート、カルボキシメチルエステル、メチルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ｐ−エトキシ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、修飾された塩基を有する少なくとも１つの親和性強化ヌクレオチド類似体、修飾された糖を有する少なくとも１つのヌクレオチド（同一ヌクレオチドであってもよい）および／または非天然に生じる少なくとも１つのヌクレオチド間結合を含む。
一部の実施形態では、親和性強化ヌクレオチド類似体は、二環式の糖であるロックされた核酸（「ＬＮＡ」）糖を含有する。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法で使用するためのポリヌクレオチドはＬＮＡ糖を有する１以上のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドはＬＮＡ糖を伴ったヌクレオチドから成る１以上の領域を含有する。他の実施形態では、ポリヌクレオチドはデオキシリボヌクレオチドがちりばめられているＬＮＡ糖を伴ったヌクレオチドを含有する。たとえば、Ｆｒｉｅｄｅｎ,Ｍ.ら、（２００８）、Ｃｕｒｒ．Ｐｈａｒｍ．Ｄｅｓ．１４（１１）：１１３８−１１４２を参照のこと。
４．１．５．２．例となるプライマー
一部の実施形態では、プライマーが提供される。一部の実施形態では、プライマーは、たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０のような標的ＲＮＡの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、または少なくとも２４の隣接ヌクレオチドと同一であるまたはそれに対して相補性である。一部の実施形態では、プライマーは標的ＲＮＡと同一ではないまたはそれに対して相補性ではない部分または領域も含み得る。一部の実施形態では、標的ＲＮＡと同一であるまたはそれに対して相補性である任意の領域は、標的ＲＮＡと同一ではないまたはそれに対して相補性ではないプライマーの領域が同一または相補性の領域を中断しないように、隣接する。
一部の実施形態では、プライマーは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのような標的ＲＮＡにて同一に存在する部分を含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡにて同一に存在する領域を含むプライマーは、ＲＮＡから逆転写されているｃＤＮＡと、または標的ＲＮＡ若しくはｃＤＮＡの増幅によって製造されているアンプリコンと選択的にハイブリッド形成することが可能である。一部の実施形態では、プライマーは、使用される特定のアッセイの条件下でそれがｃＤＮＡまたはアンプリコンと選択的にハイブリッド形成するように、ｃＤＮＡまたはアンプリコンの十分な部分に対して相補性である。
本明細書で使用されるとき、「選択的にハイブリッド形成する」は、ハイブリッド形成する領域にて異なる配列を有する同一試料において存在する別の核酸とハイブリッド形成するよりも少なくとも５倍高い親和性で試料における特定の核酸とハイブリッド形成するプライマーまたはプローブのようなポリヌクレオチドを意味する。例となるハイブリッド形成条件は、たとえば、実施例１にて議論する。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドはハイブリッド形成する領域にて異なる配列を有する同一試料において存在する別の核酸とハイブリッド形成するよりも少なくとも１０倍高い親和性で試料における特定の核酸とハイブリッド形成する。
非限定の例となるプライマーには、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡ、または別のＲＮＡの領域と同一に存在するまたはそれに対して相補性である配列を含むプライマーが挙げられる。非限定の例となるプライマーには、配列番号４２〜６１、８１および８２から選択される配列；配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する配列；および配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接配列を有する配列を含むポリヌクレオチドが挙げられる。
一部の実施形態では、プライマーを用いて、たとえば、本明細書で議論するように標的ＲＮＡを逆転写する。一部の実施形態では、プライマーを用いて標的ＲＮＡまたはそれから逆転写したｃＤＮＡを増幅する。そのような増幅は、一部の実施形態では、たとえば、本明細書で議論するように定量的ＰＣＲである。一部の実施形態では、プライマーは検出可能な部分を含む。
４．１．５．３．例となるプローブ
種々の実施形態では、肺癌を検出する方法は試料の核酸をプローブとハイブリッド形成させることを含む。一部の実施形態では、プローブは小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のような標的ＲＮＡに対して相補性である部分を含む。一部の実施形態では、プローブは小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のような標的ＲＮＡにて同一に存在する部分を含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡに対して相補性であるプローブは、使用される特定のアッセイの条件下でそれが標的ＲＮＡと選択的にハイブリッド形成するように、標的ＲＮＡの十分な部分に対して相補性である。一部の実施形態では、標的ＲＮＡに対して相補性であるプローブは、標的ＲＮＡの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、または少なくとも２４の隣接ヌクレオチドに対して相補性である。一部の実施形態では、標的ＲＮＡに対して相補性であるプローブは、標的ＲＮＡの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、または少なくとも２４の隣接ヌクレオチドに対して相補性である領域を含む。すなわち、標的ＲＮＡに対して相補性であるプローブは、標的ＲＮＡに対して相補性ではない部分または領域も含み得る。一部の実施形態では、標的ＲＮＡに対して相補性であるプローブの領域は、標的ＲＮＡに対して相補性ではないプローブの領域が相補性の領域を中断しないように、隣接する。
一部の実施形態では、プローブは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０のような標的ＲＮＡにて同一に存在する領域を含む。そのような一部の実施形態では、標的ＲＮＡにて同一に存在する領域を含むプローブは、ＲＮＡから逆転写されているｃＤＮＡと、または標的ＲＮＡ若しくはｃＤＮＡの増幅によって製造されているアンプリコンと選択的にハイブリッド形成することが可能である。一部の実施形態では、プローブは、使用される特定のアッセイの条件下でそれがｃＤＮＡまたはアンプリコンと選択的にハイブリッド形成するように、ｃＤＮＡまたはアンプリコンの十分な部分に対して相補性である。一部の実施形態では、ｃＤＮＡまたはアンプリコンに対して相補性であるプローブは、ｃＤＮＡまたはアンプリコンの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、または少なくとも２４の隣接ヌクレオチドに対して相補性である。一部の実施形態では、標的ＲＮＡに対して相補性であるプローブは、ｃＤＮＡまたはアンプリコンの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、または少なくとも２４の隣接ヌクレオチドに対して相補性である領域を含む。すなわち、ｃＤＮＡまたはアンプリコンに対して相補性であるプローブは、ｃＤＮＡまたはアンプリコンに対して相補性ではない部分または領域も含み得る。一部の実施形態では、ｃＤＮＡまたはアンプリコンに対して相補性であるプローブの領域は、ｃＤＮＡまたはアンプリコンに対して相補性ではないプローブの領域が相補性の領域を中断しないように、隣接する。
非限定の例となるプローブには、配列番号４２〜６１にて言及される配列を含むプローブ、ならびに配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを含むプローブが挙げられる。非限定の例となるプローブには、配列番号５２〜６１にて言及される配列を含むプローブ、ならびに配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接配列を含むプローブが挙げられる。
一部の実施形態では、１以上の標的ＲＮＡを検出可能に定量する方法は、（ａ）全ＲＮＡを単離することと、（ｂ）標的ＲＮＡを逆転写して標的ＲＮＡに対して相補性であるｃＤＮＡを作製することと、（ｃ）（ｂ）に由来するｃＤＮＡを増幅することと、（ｄ）リアルタイムＲＴ−ＰＣＲおよび検出プローブを用いて標的ＲＮＡの量を検出することを含む。
上述のように、一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブを用いてリアルタイムＲＴ−ＰＣＲを実施するが、それには、ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブ、分子ビーコンプローブおよびスコーピオンプローブが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲによる検出および定量は、ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブ、すなわち、通常、ＤＮＡの一方の末端に共有結合した蛍光色素およびＤＮＡの他方の末端に共有結合した消光剤分子を有する直鎖プローブによって実施される。ＦＲＥＴプローブは、ｃＤＮＡのある領域に対して相補性である配列を含むので、ＦＲＥＴプローブがｃＤＮＡとハイブリッド形成すると、蛍光が消光され、ｃＤＮＡの増幅の間にプローブが消化されると、プローブから色素が放出され、蛍光シグナルを生じる。一部の実施形態では、試料における標的ＲＮＡの量はｃＤＮＡ増幅の間に測定される蛍光の量に比例する。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブは通常、標的ＲＮＡのある領域または標的ＲＮＡ鋳型から逆転写されたその相補性ｃＤＮＡに対して相補性である配列を有する隣接ヌクレオチドの領域を含む（すなわち、プローブ領域の配列は検出される標的ＲＮＡに対して相補性であるまたはそれに同一に存在する）ので、プローブは得られるＰＣＲアンプリコンと特異的にハイブリッド形成する。一部の実施形態では、プローブは、標的ＲＮＡ鋳型から逆転写されているｃＤＮＡの領域に対して完全に相補性であるまたはそれに同一で存在する配列を有する少なくとも６つの隣接ヌクレオチドの領域を含む、たとえば、検出される標的ＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡの領域に対して相補性であるまたはそれに同一で存在する配列を有する少なくとも８つの隣接ヌクレオチド、少なくとも１０の隣接ヌクレオチド、少なくとも１２の隣接ヌクレオチド、少なくとも１４の隣接ヌクレオチド、または少なくとも１６の隣接ヌクレオチドの領域を含む。
一部の実施形態では、ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブ配列に対して相補性である配列を有するｃＤＮＡの領域は、ｃＤＮＡ分子の中心または中心近傍にある。一部の実施形態では、相補性の領域の５’末端および３’末端にて少なくとも２ヌクレオチド、たとえば、少なくとも３ヌクレオチド、たとえば、少なくとも４ヌクレオチド、たとえば、少なくとも５ヌクレオチドが独立して存在する。
一部の実施形態では、分子ビーコンを用いてＰＣＲ産物を検出し、定量することができる。ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブのように、分子ビーコンは、ＦＲＥＴを用いて、プローブの両端に結合した蛍光色素と消光剤を介してＰＣＲ産物を検出し、定量する。ＴａｑＭａｎ（登録商標）プローブとは異なって、分子ビーコンはＰＣＲサイクルの間、無傷のままである。分子ビーコンブロー部は、溶液にて遊離するとステム／ループ構造を形成し、それによって色素と消光剤が蛍光を消光するのに十分に近接させることが可能になる。分子ビーコンが標的とハイブリッド形成すると、色素と消光剤が空間的に離れ、色素が発光するようにステム／ループ構造が消滅する。分子ビーコンは、たとえば、Ｇｅｎｅ Ｌｉｎｋ（商標）（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｅｎｅｌｉｎｋ．ｃｏｍ／ｎｅｗｓｉｔｅ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｍｂｉｎｔｒｏ．ａｓｐ）から入手可能である。
一部の実施形態では、スコーピオンプローブは配列特異的なプライマーおよびＰＣＲ産物の検出と定量用の双方として使用することができる。分子ビーコンと同様にスコーピオンプローブは標的核酸とハイブリッド形成しない場合、ステム／ループ構造を形成する。しかしながら、分子ビーコンとは異なって、スコーピオンプローブは配列特異的なプライマー処理およびＰＣＲ産物の検出の双方を達成する。蛍光色素分子は、スコーピオンプローブの５’末端に連結され、消光剤は３’末端に連結される。プローブの３’部分はＰＣＲプライマーの伸長産物に対して相補性であり、この相補性部分が非増幅可能部分によってプローブの５’末端に連結される。スコーピオンプライマーを伸長した後、プローブの標的特異的な配列は伸長したアンプリコンの中でその相補体に結合するので、ステム／ループ構造を開放し、５’末端の色素が発光し、シグナルを生成するのを可能にする。スコーピオンプローブは、たとえば、Ｐｒｅｍｉｅｒ Ｂｉｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｒｅｍｉｅｒｂｉｏｓｏｆｔ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈ＿ｎｏｔｅｓ／Ｓｃｏｒｐｉｏｎ．ｈｔｍｌを参照）から入手可能である。
一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブで使用することができる標識には、アレクサフルオル色素、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬのようなＢＯＤＩＰＹ色素；カスケード青；カスケード黄；７−アミノ−４−メチルクマリン、アミノクマリンおよびヒドロキシクマリンのようなクマリンおよびその誘導体；Ｃｙ３およびＣｙ５のようなシアニン色素；エオシンおよびエリスロシン；フルオレセインイソチオシアネートのようなフルオレセインおよびその誘導体；Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｙｅ（商標）のようなランタニドイオンの大環状キレート；マリナ青；オレゴン緑；ローダミン赤、テトラメチルローダミンおよびローダミン６Ｇのようなローダミン色素；テキサス赤；チアゾールオレンジ−エチジウムヘテロ二量体のような蛍光エネルギー移動色素；ならびにＴＯＴＡＢが挙げられる。
色素の具体例には、上記で特定されたものならびに以下：アレクサフルオル３５０、アレクサフルオル４０５、アレクサフルオル４３０、アレクサフルオル４８８、アレクサフルオル５００、アレクサフルオル５１４、アレクサフルオル５３２、アレクサフルオル５４６、アレクサフルオル５５５、アレクサフルオル５６８、アレクサフルオル５９４、アレクサフルオル６１０、アレクサフルオル６３３、アレクサフルオル６４７、アレクサフルオル６６０、アレクサフルオル６８０、アレクサフルオル７００、およびアレクサフルオル７５０；たとえば、ＢＯＤＩＰＹ４９３／５０３、ＢＯＤＩＰＹ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ６５０／６５５、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、およびＢＯＤＩＰＹ−ＴＲのようなアミン反応性のＢＯＤＩＰＹ色素；Ｃｙ３、Ｃｙ５、６−ＦＡＭ、フルオレセインイソチオシアネート、ＨＥＸ、６−ＪＯＥ、オレゴン緑４８８、オレゴン緑５００、オレゴン緑５１４、パシフィック青、ＲＥＧ、ローダミン緑、ローダミン赤、レノグラフィン、ＲＯＸ、ＳＹＰＲＯ、ＴＡＭＲＡ、２’，４’，５’，７’−テトラブロモスルホンフルオレセインおよびＴＥＴが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で記載される方法の一部の実施形態で使用するためのＲＴ−ＰＣＲプローブの調製に有用な蛍光標識したリボヌクレオチドの具体例はＭｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）から入手可能であり、これらには、アレクサフルオル４８８−５−ＵＴＰ、フルオレセイン−１２−ＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ−１４−ＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ−１４−ＵＴＰ、テトラメチルローダミン−６−ＵＴＰ、アレクサフルオル５４６−１４−ＵＴＰ、テキサス赤−５−ＵＴＰ、およびＢＯＤＩＰＹ ＴＲ−１４−ＵＴＰが挙げられる。他の蛍光リボヌクレオチドは、たとえば、Ｃｙ３−ＵＴＰおよびＣｙ５−ＵＴＰとしてＡｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）から入手可能である。
本明細書で記載される方法で使用するためのＲＴ−ＰＣＲプローブの調製に有用な蛍光標識したデオキシリボヌクレオチドの具体例には、ジニトロフェニル（ＤＮＰ）−１’−ｄＵＴＰ、カスケード青−７−ｄＵＴＰ、アレクサフルオル４８８−５−ｄＵＴＰ、フルオレセイン−１２−ｄＵＴＰ、オレゴン緑４８８−５−ｄＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ−１４−ｄＵＴＰ、ローダミン緑−５−ｄＵＴＰ、アレクサフルオル５３２−５−ｄＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ−１４−ｄＵＴＰ、テトラメチルローダミン−６−ｄＵＴＰ、アレクサフルオル５４６−１４−ｄＵＴＰ、アレクサフルオル５６８−５−ｄＵＴＰ、テキサス赤−１２−ｄＵＴＰ、テキサス赤−５−ｄＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ−１４−ｄＵＴＰ、アレクサフルオル５９４−５−ｄＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０−１４−ｄＵＴＰ、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５−１４−ｄＵＴＰ；アレクサフルオル４８８−７−ＯＢＥＡ−ｄＣＴＰ、アレクサフルオル５４６−１６−ＯＢＥＡ−ｄＣＴＰ、アレクサフルオル５９４−７−ＯＢＥＡ−ｄＣＴＰ、アレクサフルオル ６４７−１２−ＯＢＥＡ−ｄＣＴＰが挙げられる。蛍光標識されたヌクレオチドは市販されており、たとえば、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎから購入することができる。
一部の実施形態では、色素および消光剤のような他の部分が、本明細書で記載される方法で使用されるポリヌクレオチド、たとえば、ＦＲＥＴプローブに修飾ヌクレオチドを介して導入される。「修飾ヌクレオチド」は、化学的に修飾されているが、依然としてヌクレオチドとして機能するヌクレオチドを指す。一部の実施形態では、修飾ヌクレオチドは、たとえば、共有結合した色素または消光剤のような化学的な部分を有し、たとえば、ポリヌクレオチドの固相合成を手段としてポリヌクレオチドに導入することができる。他の実施形態では、修飾ヌクレオチドは、修飾ヌクレオチドを核酸に組み入れる前、その間、またはその後、色素または消光剤と反応することができる１以上の反応基を含む。特定の実施形態では、修飾ヌクレオチドはアミン修飾されたヌクレオチド、すなわち、反応性アミン基を有するように修飾されているヌクレオチドである。一部の実施形態では、修飾ヌクレオチドは修飾された塩基部分、たとえば、ウリジン、アデノシン、グアノシンおよび／またはシトシンを含む。特定の実施形態では、アミン修飾されたヌクレオチドは、５−（３−アミノアリル）−ＵＴＰ；８−［（４−アミノ）ブチル］−アミノ−ＡＴＰおよび８−［（６−アミノ）ブチル］−アミノ−ＡＴＰ；Ｎ６−（４−アミノ）ブチル−ＡＴＰ，Ｎ６−（６−アミノ）ブチル−ＡＴＰ、Ｎ４−［２，２−オキシ−ビス−（エチルアミン）］−ＣＴＰ；Ｎ６−（６−アミノ）ヘキシル−ＡＴＰ；８−［（６−アミノ）ヘキシル］−アミノ−ＡＴＰ；５−プロパルギルアミノ−ＣＴＰ、５−プロパルギルアミノ−ＵＴＰから選択される。一部の実施形態では、たとえば、５−（３−アミノアリル）−ＵＴＰの代わりに５−（３−アミノアリル）−ＧＴＰのような異なるヌクレオ塩基部分を持つヌクレオチドは同様に修飾される。多数のアミン修飾ヌクレオチドが、たとえば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｓｉｇｍａ、Ｊｅｎａ ＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅおよびＴｒｉＬｉｎｋから入手可能である。
例となる検出可能な部分には結合対のメンバーも挙げられるが、これらに限定されない。そのような一部の実施形態では、結合対の第１のメンバーがポリヌクレオチドに連結される。結合対の第２のメンバーは、たとえば、蛍光標識のような検出可能な標識に連結される。結合対の第１のメンバーに連結されたポリヌクレオチドが検出可能な標識に連結された結合対の第２のメンバーと共にインキュベートされると、結合対の第１と第２のメンバーが会合し、ポリヌクレオチドを検出することができる。例となる結合対には、ビオチンとストレプトアビジン、抗体と抗原等が挙げられるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、単一の多重反応にて複数の標的ＲＮＡが検出される。そのような一部の実施形態では、独特のｃＤＮＡを標的とする各プローブは、プローブから放出されるとスペクトルで区別可能である。従って、各標的ＲＮＡは独特の蛍光シグナルによって検出される。
当業者は、選択したアッセイ、たとえば、リアルタイムＲＴ−ＰＣＲアッセイについて好適な検出方法を選択することができる。選択された検出方法は上述した方法である必要はなく、任意の方法であってもよい。
４.２．例となる組成物およびキット
別の態様では、組成物が提供される。一部の実施形態では、組成物は、本明細書で記載される方法で使用するために提供される。
一部の実施形態では、組成物は少なくとも１つのポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、組成物は少なくとも１つのプライマーを含む。一部の実施形態では、組成物は少なくとも１つのプローブを含む。一部の実施形態では、組成物は少なくとも１つのプライマーおよび少なくとも１つのプローブを含む。
一部の実施形態では、少なくとも１つの標的ＲＮＡ特異的なプライマーを含む組成物が提供される。用語「標的ＲＮＡ特異的なプライマー」は、（ｉ）小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０のような標的ＲＮＡにて同一で存在する、または（ｉｉ）小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０のような標的ＲＮＡに見られる隣接ヌクレオチドの領域の配列に対して相補性である配列を有する隣接ヌクレオチドの領域を有するプライマーを包含する。
一部の実施形態では、少なくとも１つの標的ＲＮＡ特異的なプローブを含む組成物が提供される。用語「標的ＲＮＡ特異的なプローブ」は、（ｉ）小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０のような標的ＲＮＡにて同一で存在する、または（ｉｉ）小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７若しくは１３７５０のような標的ＲＮＡに見られる隣接ヌクレオチドの領域の配列に対して相補性である配列を有する隣接ヌクレオチドの領域を有するプローブを包含する。
一部の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的なプライマーおよびプローブはデオキシリボヌクレオチドを含む。他の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的なプライマーおよびプローブは少なくとも１つのヌクレオチド類似体を含む。非限定の例となるヌクレオチド類似体には、ＬＮＡ類似体およびペプチド核酸（ＰＮＡ）類似体を含む本明細書で記載される類似体が挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的なプライマーおよびプローブは、ハイブリッド形成の結合エネルギーを高める少なくとも１つのヌクレオチド類似体（たとえば、上記で議論した親和性強化ヌクレオチド類似体）を含む。一部の実施形態では、本明細書で記載される組成物における標的ＲＮＡ特異的なプライマーおよびプローブは、試料中の標的ＲＮＡの１つに結合する。一部の実施形態では、単一のプライマーおよびプローブが、たとえば、複数のｉｓｏｍｉｒのような複数の標的ＲＮＡに結合する。
一部の実施形態では、単一の標的ＲＮＡに特異的な１を超えるプライマーまたはプローブが組成物に存在し、プライマーまたはプローブは標的ＲＮＡの重複する領域または空間的に離れた領域に結合することが可能である。
以後明白に言及しなくても、本明細書で記載される組成物が標的ＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡとハイブリッド形成するように設計される一部の実施形態では、組成物は、標的ＲＮＡ（またはその領域）にて同一で存在する配列を有する少なくとも１つの標的ＲＮＡ特異的なプライマーまたはプローブ（またはその領域）を含むことが理解されるであろう。
一部の実施形態では、組成物は標的ＲＮＡ特異的なプライマーを含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的なプライマーは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０に特異的である。一部の実施形態では、組成物は、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８の標的ＲＮＡのそれぞれについて複数の標的ＲＮＡ特異的なプライマーを含む。
一部の実施形態では、組成物は標的ＲＮＡ特異的なプローブを含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ特異的なプローブは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０に特異的である。一部の実施形態では、組成物は、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８の標的ＲＮＡのそれぞれについて複数の標的ＲＮＡ特異的なプローブを含む。
一部の実施形態では、組成物は水性組成物である。一部の実施形態では、水性組成物はたとえば、リン酸塩、トリス、ＨＥＰＥＳ等のような緩衝化成分、および／または以下で議論するような追加の成分を含む。一部の実施形態では、組成物は、乾燥していて、たとえば、凍結乾燥していて、流体の添加による再構成に好適である。乾燥組成物には緩衝化成分および／または追加の成分が含まれる。
一部の実施形態では、組成物は１以上の成分を含む。追加の成分には、ＮａＣｌ、ＫＣｌおよびＭｇＣｌ２のような塩；熱安定性ポリメラーゼを含むポリメラーゼ；ｄＮＴＰ；ＲＮＡ分解酵素阻害剤；ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）等；β−メルカプトエタノールのような還元剤；ＥＤＴＡ等が挙げられるが、これらに限定されない。当業者は組成物の用途に応じて好適な組成物成分を選択することができる。
一部の実施形態では、基材に連結した標的ＲＮＡ特異的なプローブを含むアドレス可能なマイクロアレイ成分が提供される。
本明細書で記載される方法で使用するためのマイクロアレイはその上にプローブが共有結合するまたは非共有結合する固形基材を含む。一部の実施形態では、１以上の標的ＲＮＡまたはｃＤＮＡとハイブリッド形成することが可能であるプローブが、定義された位置（「アドレス可能なアレイ」）にて基材に連結される。当業者が十分に理解しているように様々な方法でプローブを基材に連結することができる。一部の実施形態では、プローブを先ず合成し、その後基材に連結する。他の実施形態では、基材上でプローブを合成する。一部の実施形態では、たとえば、光重合および光リソグラフィのような技法を用いて基材表面上でプローブを合成する。
一部の実施形態では、固形基材は、プローブの連結または会合に適する別々の個々の部位を含有し、少なくとも１つの検出方法に適するように修飾される材料である。基材の代表例には、ガラスおよび修飾したまたは官能化したガラス、プラスチック（アクリル、ポリスチレンおよびスチレンと他の物質のコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、テフロン等）、多糖類、ナイロンまたはニトロセルロース、樹脂、シリカまたは珪素および修飾珪素を含むシリカ系の物質、炭素、金属、無機ガラスおよびプラスチックが挙げられる。一部の実施形態では、基材は、感知できるほど蛍光を発することなく光学的な検出を可能にする。
一部の実施形態では、基材は平面である。他の実施形態では、流入試料分析のように管の内面上にプローブを置いて試料の容積をできるだけ少なくする。他の実施形態では、多穴プレートのウェルに試料を入れることができる。さらに他の実施形態では、試料をアドレス可能なマイクロビーズアレイに連結することができる。そのうえ他の実施形態では、特定のプラスチックで作った閉鎖気泡発泡体を含む柔軟な発泡体のような柔軟な基材にプローブを連結することができる。
２つのその後の連結のために基材およびプローブをそれぞれ官能基によって誘導体化することができる。たとえば、一部の実施形態では、アミノ基、カルボキシル基、オキソ基、およびチオール基を含むが、これらに限定されない１以上の化学官能基によって基材を誘導体化する。一部の実施形態では、１以上の官能基を介してプローブを基材に直接連結する。一部の実施形態では、リンカー（すなわち、ハイブリッド形成および検出に関与するプローブ領域を基材表面から間を空けて離す隣接ヌクレオチドの領域）を介してプローブを基材に間接的に連結する。一部の実施形態では、プローブは５’末端を介して固形支持体に連結される。他の実施形態では、プローブは３’末端を介して連結される。さらに他の実施形態では、プローブは内部ヌクレオチドを介して基材に連結される。一部の実施形態では、プローブは、非共有結合で、たとえば、ビオチン／ストレプトアビジン相互作用を介して固形支持体に連結され、その際、プローブがビオチン化され、基材の表面がストレプトアビジンによって共有結合で被覆される。
一部の実施形態では、組成物は基材に連結されるプローブを有するマイクロアレイを含み、その際、プローブ（またはその領域）の少なくとも１つは小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域にて同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を含む。一部の実施形態では、それらＲＮＡの少なくとも１つの領域にて同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を含むプローブに加えて、マイクロアレイはさらに、別の標的ＲＮＡの領域にて同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を含む少なくとも１つのプローブを含む。一部の実施形態では、それらＲＮＡの少なくとも１つの領域にて同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を含むプローブに加えて、マイクロアレイはさらに、他の標的ＲＮＡの領域にて同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を含む少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも５０、または少なくとも１００のプローブを含む。一部の実施形態では、マイクロアレイは、マイクロアレイにおけるたった１つの位置で各標的ＲＮＡ特異的なプローブを含む。一部の実施形態では、マイクロアレイは、マイクロアレイにおける複数の位置で少なくとも１つの標的ＲＮＡ特異的なプローブを含む。
本明細書で使用されるとき、標的ＲＮＡに対して、用語「相補性」または「部分的に相補性」および標的ＲＮＡ配列のそれに対するプローブ配列の比率は、標的ＲＮＡの配列の逆相補体に対する「同一性」比率である。本明細書で記載される組成物（またはその領域）で使用されるプローブと本明細書で開示されるもののような標的ＲＮＡとの間の「相補性」の程度を決定することにおいて、「相補性」の程度は、プローブ（またはその領域）の配列とそれによって最良に並ぶ標的ＲＮＡの配列の逆相補体との間の同一性比率として表される。２つの配列間で同一である並んだ塩基の数を数え、プローブにおける隣接ヌクレオチドの総数で割り、１００を掛けることによって比率を算出する。
一部の実施形態では、マイクロアレイは標的ＲＮＡの標的領域に対して完全に相補性である配列を持つ領域を有する少なくとも１つのプローブを含む。他の実施形態では、マイクロアレイは、標的ＲＮＡの最良に並べた標的領域の配列と比べると１以上の塩基のミスマッチを含む配列を持つ領域を有する少なくとも１つのプローブを含む。
一部の実施形態では、マイクロアレイは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０において同一で存在するまたはそれに対して相補性である少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドの領域を有する少なくとも１つのプローブを含む。一部の実施形態では、マイクロアレイは、別の標的ＲＮＡにおいて同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列とともに 少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、または少なくとも２５の領域を有する少なくとも１つのプローブを含む。
マイクロアレイは、ヒトｍｉＲＮｏｍｅ（すなわち、マイクロアレイが製造されている当時、他者によってｍｉＲＢａｓｅ（ｈｔｔｐ：／／ｍｉｃｒｏｒｎａ．ｓａｎｇｅｒ．ａｃ．ｕｋ／）に入れられている公的に知られるマイクロＲＮＡ）の実質的な部分、たとえば、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、さらに少なくとも約９５％を含む標的ＲＮＡに対して相補性である配列を持つ領域を有するプローブを含む。一部の実施形態では、マイクロアレイは、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの実質的な部分、たとえば、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、さらに少なくとも約９５％を含む標的ＲＮＡにて同一で存在する配列を持つ領域を有するプローブを含む。
一部の実施形態では、たとえば、Ｌｕｍｉｎｅｘによって販売されているもののようなマイクロビーズに連結されたプローブを含む成分が提供され、そのそれぞれは、赤色および赤外線の蛍光色素分子によって異なる強度で内部的に着色され、各ビーズについて独特のシグナルを創り出す。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法を実施するのに有用な組成物は、独特のスペクトルの特徴をそれぞれ持つ複数のマイクロビーズを含む。ビーズにおける色素からの独特のスペクトルの特徴が特定のプローブの配列に関連付けられるように、それぞれ独特に標識されたマイクロビーズが独特の標的ＲＮＡ特異的なプローブに連結される。非限定の例となるプローブ配列には、配列番号４２〜６１、８１および８２が挙げられる。非限定の例となるプローブ配列には、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する配列が挙げられる。非限定の例となるプローブ配列には、配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを有する配列が挙げられる。非限定の例となるプローブ配列にはまた、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０において同一で存在するまたはそれに対して相補性である領域を含むプローブも挙げられる。非限定の例となるプローブ配列にはまた、他の標的ＲＮＡにおいて同一で存在するまたはそれに対して相補性である領域を含むプローブも挙げられる。
一部の実施形態では、独特に標識したマイクロビーズが、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、独特に標識したマイクロビーズが、配列番号４２〜６１、８１および８２から選択される配列を含むプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、独特に標識したマイクロビーズが、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、独特に標識したマイクロビーズが、配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを有する配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、独特に標識したマイクロビーズが、別の標的ＲＮＡの領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。
一部の実施形態では、複数の独特に標識したマイクロビーズを含む組成物が提供され、その際、少なくとも１つのマイクロビーズが、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、複数の独特に標識したマイクロビーズを含む組成物が提供され、その際、少なくとも１つのマイクロビーズが、配列番号４２〜６１、８１および８２から選択される配列を含むプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、複数の独特に標識したマイクロビーズを含む組成物が提供され、その際、少なくとも１つのマイクロビーズが、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、複数の独特に標識したマイクロビーズを含む組成物が提供され、その際、少なくとも１つのマイクロビーズが、配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを有する配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、複数の独特に標識したマイクロビーズを含む組成物が提供され、その際、少なくとも１つのマイクロビーズが、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結し、且つ少なくとも１つのマイクロビーズが、別の標的ＲＮＡの領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有するプローブをそれに連結している。
一部の実施形態では、組成物は複数の独特に標識したマイクロビーズを含み、そのそれぞれが、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの実質的な部分、たとえば、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、または少なくとも約９５％を含む標的ＲＮＡに対して相補性である領域を有する独特のプローブをそれに連結している。一部の実施形態では、組成物は、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの実質的な部分、たとえば、ヒトｍｉＲＮｏｍｅの少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、または少なくとも約９５％を含む標的ＲＮＡにて同一で存在する配列を持つ領域を有する、それに連結された独特のプローブを有する複数の独特に標識したマイクロビーズを含む。
一部の実施形態では、少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出するための少なくとも１つのポリヌクレオチドを含む組成物が提供される。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは逆転写反応のプライマーとして使用される。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは増幅用のプライマーとして使用される。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドはＲＴ−ＰＣＲ用のプライマーとして使用される。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは少なくとも１つの標的ＲＮＡを検出するためのプローブとして使用される。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは検出可能に標識される。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドはＦＲＥＴプローブである。一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは、ＴａｑＭａｎ（登録商標）、分子ビーコンまたはスコーピオンプローブである。
一部の実施形態では、組成物は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を有する少なくとも１つのＦＲＥＴプローブを含む。一部の実施形態では、組成物は、配列番号４２〜６１、８１および８２から選択される配列を有する少なくとも１つのＦＲＥＴプローブを含む。一部の実施形態では、組成物は、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８の隣接ヌクレオチドを有する配列を持つ領域を有する少なくとも１つのＦＲＥＴプローブを含む。一部の実施形態では、組成物は、配列番号５２〜６１から選択される配列の少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１２、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、または少なくとも７０の隣接ヌクレオチドを有する配列を持つ領域を有する少なくとも１つのＦＲＥＴプローブを含む。一部の実施形態では、組成物は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有する少なくとも１つのＦＲＥＴプローブおよび別の標的ＲＮＡの領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を持つ領域を有する少なくとも１つのＦＲＥＴプローブを含む。
一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブは、ＰＣＲの間にプローブが消化される場合、それが特異的な標的ＲＮＡと関連付けられる独特の蛍光発光を生じるように供与体／受容体の対で標識される。一部の実施形態では、組成物が複数のＦＲＥＴプローブを含む場合、各プローブは、ＰＣＲの間にプローブが消化される場合、各自が特異的なプローブ配列および／または標的ＲＮＡと関連付けられる独特の蛍光発光を生じるように異なる供与体／受容体の対で標識される。一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブの配列は標的ＲＮＡの標的領域に対して相補性である。他の実施形態では、ＦＲＥＴプローブは、標的ＲＮＡの最良に並んだ標的領域の配列と比べると１以上の塩基ミスマッチを含む配列を有する。
一部の実施形態では、組成物は、少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、または少なくとも２５のヌクレオチドから成るＦＲＥＴプローブを含み、その際、配列の少なくとも一部は小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である。一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブの少なくとも８、少なくとも９、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、または少なくとも２５のヌクレオチドは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である。一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブは小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０の配列または相補体と比べると１、２または３の塩基ミスマッチを持つ配列を有する。
一部の実施形態では、組成物はさらに、少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４、または少なくとも２５の隣接ヌクレオチドから成るＦＲＥＴプローブを含み、その際、ＦＲＥＴプローブは別の標的ＲＮＡの領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である配列を含む。一部の実施形態では、ＦＲＥＴプローブは、別の標的ＲＮＡの少なくとも１０、少なくとも１１、少なくとも１３、少なくとも１４、少なくとも１５、少なくとも１６、少なくとも１７、少なくとも１８、少なくとも１９、少なくとも２０、少なくとも２１、少なくとも２２、少なくとも２３、少なくとも２４の隣接ヌクレオチドの領域において同一で存在するまたはそれに対して相補性である。
一部の実施形態では、キットは上記で議論したポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、キットは上記で議論した少なくとも１つのプライマーおよび／またはプローブを含む。一部の実施形態では、キットは、たとえば、熱安定性のポリメラーゼのような少なくとも１つのポリメラーゼを含む。一部の実施形態では、キットはｄＮＴＰを含む。一部の実施形態では、本明細書で記載されるリアルタイムＲＴ−ＰＣＲ法で使用するためのキットは、１以上の標的ＲＮＡ特異的なＦＲＥＴプローブおよび／または標的ＲＮＡの逆転写のための１以上のプライマーおよび／または標的ＲＮＡまたはそれから逆転写したｃＤＮＡの増幅のための１以上のプライマーを含む。
一部の実施形態では、プライマーおよび／またはプローブの１以上は「直鎖」である。「直鎖」プライマーは、プライマーが内部二本鎖を形成するように同一ポリヌクレオチド内の別の領域に対して相補性である、たとえば、少なくとも３、４または５の隣接ヌクレオチドの短い部分を通常含まない単一鎖の分子であるポリヌクレオチドを指す。一部の実施形態では、逆転写で使用するためのプライマーは、標的ＲＮＡの５’末端における少なくとも４、たとえば、少なくとも５、たとえば、少なくとも６、たとえば、少なくとも７以上の隣接ヌクレオチドに対して相補性である配列を有する少なくとも４、たとえば、少なくとも５、たとえば、少なくとも６、たとえば、少なくとも７以上の隣接ヌクレオチドの領域を３’末端にて含む。
一部の実施形態では、キットは、たとえば、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０のような標的ＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡの増幅のための直鎖プライマーの１以上の対（「正行プライマー」および「逆行プライマー」）を含む。従って、一部の実施形態では、第１のプライマーは、標的ＲＮＡの５’末端における少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、または少なくとも１０の隣接ヌクレオチドの領域の配列と同一である配列を有する少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、または少なくとも１０の隣接ヌクレオチドの領域を含む。さらに、一部の実施形態では、第２のプライマーは、標的ＲＮＡの３’末端における少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、または少なくとも１０の隣接ヌクレオチドの領域の配列に対して相補性である配列を有する少なくとも４、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも９、または少なくとも１０の隣接ヌクレオチドの領域を含む。一部の実施形態では、キットは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０から逆転写されるｃＤＮＡの増幅のために少なくとも第１のセットのプライマーを含む。一部の実施形態では、キットはさらに、別の標的ＲＮＡから逆転写されるｃＤＮＡの増幅のために少なくとも第２のセットのプライマーを含む。
一部の実施形態では、キットは、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも７５、または少なくとも１００セットのプライマーを含み、そのそれぞれは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０を含む異なる標的ＲＮＡから逆転写されるｃＤＮＡの増幅のためのものである。一部の実施形態では、キットは、試料中の標的ＲＮＡから逆転写される１を超えるｃＤＮＡを増幅することが可能である少なくとも１セットのプライマーを含む。
一部の実施形態では、本明細書で記載される組成物で使用するためのプローブおよび／またはプライマーはデオキシリボヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、本明細書で記載される組成物で使用するためのプローブおよび／またはプライマーは、デオキシリボヌクレオチドと、ＬＮＡ類似体または上述の他の二本鎖安定化ヌクレオチド類似体のような１以上のヌクレオチド類似体を含む。一部の実施形態では、本明細書で記載される組成物で使用するためのプローブおよび／またはプライマーは、あらゆるヌクレオチド類似体を含む。一部の実施形態では、プローブおよび／またはプライマーは、相補性の領域にてＬＮＡ類似体のような１以上の二本鎖安定化ヌクレオチド類似体を含む。
一部の実施形態では、本明細書で記載される組成物はまた、プローブと、ＲＴ−ＰＣＲの場合、標的ＲＮＡの量を標準化するのに使用するための１以上のハウスキーピング遺伝子に特異的であるプライマーも含む。そのようなプローブ（およびプライマー）には、Ｕ６ ｓｎＲＮＡ、ＡＣＴＢ、Ｂ２Ｍ、ＧＡＰＤＨ、ＧＵＳＢ、ＨＰＲＴ１、ＰＰＩＡ、ＲＰＬＰ、ＲＲＮ１８Ｓ、ＴＢＰ、ＴＵＢＢ、ＵＢＣ、ＹＷＨＡ（ＴＡＴＡＡ）、ＰＧＫ１、およびＲＰＬ４から選択されるハウスキーピング遺伝子の１以上の産物に特異的であるものが挙げられる。
一部の実施形態では、本明細書で記載されるリアルタイムＲＴ−ＰＣＲ法で使用するためのキットはさらに、逆転写および増幅の反応に使用するための試薬を含む。一部の実施形態では、キットは逆転写酵素、およびＴａｑポリメラーゼのような熱安定性のポリメラーゼのような酵素を含む。一部の実施形態では、キットはさらに逆転写および増幅に使用するためのデオキシリボヌクレオチド三リン酸（ｄＮＴＰ）を含む。さらなる実施形態では、キットはプローブおよびプライマーの特異的なハイブリッド形成のために最適化される緩衝液を含む。
４.２．１．ＲＮＡレベルの例となる標準化
一部の実施形態では、標的ＲＮＡレベルの定量は、細胞当たりの全ＲＮＡの量および試料調製の間での試料の損失の程度について行われる仮定を必要とする。異なる試料間または異なる条件下で調製される試料間での差異を補正するために、一部の実施形態における標的ＲＮＡの量を少なくとも１つの内因性のハウスキーピング遺伝子のレベルに対して標準化する。
本明細書で記載される方法にて参照遺伝子として使用するのに適当な遺伝子には、正常肺細胞と癌性肺細胞の間、異なる細胞株間、または異なる増殖および細胞調製の条件下にて産物の量が変化しないものが挙げられる。一部の実施形態では、本明細書で記載される方法にて標準化対照として有用な内因性ハウスキーピング遺伝子には、Ｕ６ ｓｎＲＮＡ、ＲＮＵ４４、ＲＮＵ ４８およびＵ４７が挙げられるが、これらに限定されない。典型的な実施形態では、ＲＮＡの測定された量を標準化するのに使用するための少なくとも１つの内因性ハウスキーピング遺伝子は、Ｕ６ ｓｎＲＮＡ、Ｕ６ ｓｎＲＮＡ、ＲＮＵ４４、ＲＮＵ ４８およびＵ４７から選択される。一部の実施形態では、ハウスキーピング遺伝子の１つが標準化に使用される。一部の実施形態では、１以上のハウスキーピング遺伝子が標準化に使用される。
一部の実施形態では、スパイクイン対照ポリヌクレオチドを、たとえば、血清試料のような患者の試料に対照として加える。非限定の例となるスパイクイン対照はＣｅｌｍｉＲ−３９である。一部の実施形態では、スパイクイン対照を用いて血清のような試料からのＲＮＡの精製における変動を補正する。一部の実施形態では、標的ＲＮＡと同一のまたは類似のアッセイにてスパイクイン対照を検出する。当業者は適用に応じて好適なスパイクイン対照を選択することができる。
４.２．２．例となる定量方法
一部の実施形態では、方法は、正常な標的ＲＮＡのプロファイル（一部の例となる実施形態では、対照試料の標的ＲＮＡのプロファイル）と比べた臨床試料から生成される標的ＲＮＡのプロファイルにおける量的変化を検出することを含む。ＲＮＡのプロファイルにおける何らかの量的変化は臨床試料を採取した対象における肺癌の存在を示す。ＲＮＡのプロファイルにおける種々の量的変化は肺癌に進行する傾向を示す。用語「標的ＲＮＡのプロファイル」は、同一試料における複数の標的ＲＮＡの並行レベルに関する一連のデータを指す。
一部の実施形態では、複数の標的ＲＮＡの少なくとも１つの標的ＲＮＡは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡである。一部の実施形態では、複数の標的ＲＮＡの少なくとも１、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４または少なくとも５の標的ＲＮＡは小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０から選択される。一部の実施形態では、複数の標的ＲＮＡは、少なくとも１、少なくとも２、少なくとも５、少なくとも１０、少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、少なくとも６０、少なくとも７５、または少なくとも１００の追加の標的ＲＮＡを含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡは、その成熟形態で３０未満のヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、標的ＲＮＡはマイクロＲＮＡである。一部の実施形態では、標的ＲＮＡは小分子細胞性ＲＮＡである。
標的ＲＮＡのプロファイルを調製するのに使用するための定量的データは、本明細書で提示される分析法を含む好適な分析法を用いて得られる。
一部の実施形態では、たとえば、並行するＲＮＡのプロファイルデータは、たとえば、上述のようなマイクロアレイを用いて得られる。従って、上述のような特定の標的ＲＮＡのレベルを定量的に決定するのに使用することに加えて、ｍｉＲＮｏｍｅの実質的な部分に対して相補性である配列を有するプローブを含むマイクロアレイを用いて標的ＲＮＡの発現パターンを分析するための標的ＲＮＡプロファイリングを行い得る。
ＲＮＡのプロファイリング法に従って、一部の実施形態では、肺癌であると疑われる対象の試料に由来する全ＲＮＡを定量的に逆転写して試料におけるＲＮＡに対して相補性の一連の標識ポリヌクレオチドを提供する。次いで標的ＲＮＡ特異的なプローブを含むマイクロアレイとポリヌクレオチドをハイブリッド形成させて試料についてのハイブリッド形成プロファイルを提供する。結果は、試料の標的ＲＮＡのプロファイルを表す試料についてのハイブリッド形成プロファイルである。ハイブリッド形成プロファイルは、試料から逆転写されたポリヌクレオチドのマイクロアレイにおける標的ＲＮＡ特異的なプローブとの結合に由来するシグナルを含む。一部の実施形態では、プロファイルは結合の存在または非存在（シグナル対非シグナル）として記録される。一部の実施形態では、記録されたプロファイルには、各ハイブリッド形成に由来するシグナルの強度が含まれる。正常、すなわち、非癌性、または一部の実施形態では、対照試料から生成されるハイブリッド形成プロファイルとプロファイルを比較する。シグナルにおける変化は対象における肺癌の存在を示す。
４.３．例となる追加の標的ＲＮＡ
一部の実施形態では、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７または１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡを検出することと組み合わせて、方法は１以上の追加の標的ＲＮＡを検出することを含む。追加の標的ＲＮＡには、マイクロＲＮＡ、他の小分子細胞性ＲＮＡ、およびｍＲＮＡが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、一般的な肺癌、または特定の型の肺癌または特定のステージの肺癌と相関することが示されている１以上の追加の標的ＲＮＡが選択される。
一部の実施形態では、本明細書で記載される方法はさらに、染色体共依存物、すなわち、一緒に調節される傾向にあるヒトゲノム中で互いに近くに密集している標的ＲＮＡを検出することを含む。従って、さらなる実施形態では、方法は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡの染色体上の位置から５０，０００ｂｐ以下の染色体の範囲内のそれぞれ位置する１以上の標的ＲＮＡの発現を検出することを含む。
４.４．医薬組成物および治療方法
一部の実施形態では、開示は、人の肺癌細胞において標的ＲＮＡの発現が調節解除される、たとえば、下方調節または上方調節される肺癌を治療する方法に関する。一部の実施形態では、開示は、標的ＲＮＡのレベルが正常な細胞または血清に比べて変化する、たとえば、人の肺癌細胞の方が低いまたは高い肺癌を治療する方法に関する。たとえば、小分子Ｕ２のような少なくとも１つの単離された標的ＲＮＡが癌細胞にて上方調節される場合、方法は、肺癌細胞の増殖を阻害するように、少なくとも１つの標的ＲＮＡの発現を阻害する有効量の少なくとも１つの化合物を人に投与することを含む。或いは、一部の実施形態では、少なくとも１つの標的ＲＮＡが癌細胞にて上方調節される場合、方法は、肺癌細胞の増殖を阻害するように、少なくとも１つの標的ＲＮＡの活性を阻害する有効量の少なくとも１つの化合物を人に投与することを含む。そのような化合物は、一部の実施形態では、修飾ヌクレオチドを含むポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドであり得る。
たとえば、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０のような少なくとも１つの標的ＲＮＡが肺癌細胞にて下方調節される場合、方法は、人における癌細胞の増殖を阻害するように、有効量の単離された標的ＲＮＡ（すなわち、一部の実施形態では、化学的に合成される、組換えで発現されるまたは天然環境から精製される標的ＲＮＡ）、または単離されたその変異体若しくは生物学的に活性のあるその断片を投与することを含む。
開示はさらに肺癌を治療するための医薬組成物を提供する。一部の実施形態では、医薬組成物は小分子Ｕ２の発現または活性を阻害する化合物を含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、少なくとも１つの単離された標的ＲＮＡ、または単離されたその変異体若しくは生物学的に活性のあるその断片、および薬学上許容可能なキャリアを含む。一部の実施形態では、少なくとも１つの単離された標的ＲＮＡは、正常レベルに比べて（例となる一部の実施形態では、対照試料における標的ＲＮＡのレベルに比べて）肺癌細胞にて低下したレベルで存在するｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および／または１３７５０のような標的ＲＮＡに相当する。
一部の実施形態では、単離された標的ＲＮＡは癌細胞にて下方調節される内因性の野生型標的ＲＮＡ遺伝子産物と同一である。一部の実施形態では、単離された標的ＲＮＡは変異体標的ＲＮＡまたは生物学的に活性のあるその断片である。本明細書で使用されるとき、「変異体」は相当する野生型標的ＲＮＡに対して１００％未満の配列同一性を有するが、野生型標的ＲＮＡの１以上の生物活性（たとえば、標的ＲＮＡ分子の発現および肺癌に関連する細胞性過程を阻害する能力）を依然として持つ標的ＲＮＡ遺伝子産物を指す。標的ＲＮＡの「生物学的に活性のある断片」は、野生型標的ＲＮＡの１以上の生物活性を持つ標的ＲＮＡ遺伝子産物の断片である。一部の実施形態では、化学療法、放射線療法およびその併用を含むが、これらに限定されない１以上の追加の抗癌治療と共に単離された標的ＲＮＡを投与することができる。一部の実施形態では、単離された標的ＲＮＡは追加の抗癌治療と同時に投与される。一部の実施形態では、単離された標的ＲＮＡは追加の抗癌治療と順次投与される。
一部の実施形態では、医薬組成物は、標的ＲＮＡの発現または活性を阻害する少なくとも１つの化合物を含む。一部の実施形態では、化合物は１以上の標的ＲＮＡに特異的であり、そのレベルは正常レベルに比べて（例となる一部の実施形態では、対照試料における標的ＲＮＡのレベルに比べて）肺癌細胞にて上昇する。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は、小分子Ｕ２のような特定の標的ＲＮＡに特異的である。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は、小分子Ｕ２および／または他の標的ＲＮＡの少なくとも一部に対して相補性であるヌクレオチド配列を含む。
一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は、二本鎖ＲＮＡ、アンチセンス核酸および酵素ＲＮＡ分子から選択される。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は小分子阻害剤である。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は、化学療法、放射線療法およびその併用を含むが、これらに限定されない他の抗癌治療と併用して投与することができる。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は、他の抗癌治療と同時に投与される。一部の実施形態では、標的ＲＮＡ阻害剤は、他の抗癌治療と順次投与される。
一部の実施形態では、医薬組成物は、あらゆる目的でその全体が参照によって本明細書に組み入れられるＳｅｍｐｌｅら、Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｄｖａｎｃｅ ｏｎｌｉｎｅ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，１７、Ｊａｎｕａｒｙ、２０１０（ｄｏｉ：１０．１０３８／ｎｂｔ．１６０２））に従って製剤化され、投与される。
用語「治療する」、「治療すること」および「治療」は本明細書で使用されるとき、肺癌の症状の発症を防ぐことまたは遅らせることおよび／または肺癌の症状の重症度または頻度を減らすことを含む肺癌に関連する症状を改善することを指す。
標的ＲＮＡまたは標的ＲＮＡの発現若しくは活性の阻害剤の用語「有効量」は、肺癌に罹っている人における癌細胞の増殖を阻害するのに十分な量である。本明細書で開示される医薬組成物で使用するための化合物の有効量は、たとえば、治療される人の大きさおよび体重、疾患のステージ、人の年齢、健康状態および性別、投与経路および投与が局所性か全身性かを考慮することにより、当業者によって容易に決定される。
単離された標的ＲＮＡまたは標的ＲＮＡ阻害剤、または薬学上許容可能なその塩に加えて、本明細書で開示される医薬組成物はさらに、水、緩衝化水、普通の生理食塩水、０．４％生理食塩水、０．３％グリシンおよびヒアルロン酸を含むが、これらに限定されない薬学上許容可能なキャリアを含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、たとえば、リポソームの中に被包される単離された標的ＲＮＡまたは標的ＲＮＡ阻害剤を含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、４．１．５の項で上述したような核酸主鎖の修飾によってヌクレアーゼに耐性である単離された標的ＲＮＡまたは標的ＲＮＡ阻害剤を含む。一部の実施形態では、医薬組成物はさらに、たとえば、安定剤、抗酸化剤、浸透圧調整剤および緩衝液のような薬学上許容可能な賦形剤を含む。一部の実施形態では、医薬組成物はさらに、アルキル化剤、代謝拮抗剤、エピポドフィロトキシン、アントラサイクリン、ビンカアルカロイド、植物アルカロイド、およびテルペノイド、モノクローナル抗体、タキサン、トポイソメラーゼ阻害剤、白金化合物、タンパク質キナーゼ阻害剤およびアンチセンス核酸を含むが、これらに限定されない少なくとも１つの化学療法剤を含む。
医薬組成物は、溶液、懸濁液、エマルジョン、錠剤、丸薬、ペレット、液体を含有するカプセル、粉末、徐放製剤、座薬、エマルジョン、エアゾール、スプレー、懸濁液の形態、または使用に好適な任意の他の形態を取ることができる。投与方法には、経口投与、非経口投与、静脈内投与、経口投与および吸入による投与が挙げられるが、これらに限定されない。
以下の実施例は説明のみを目的とするものであって、決して限定を意味するものではない。
５.
５．１ 実施例１：マイクロアレイにより測定された、肺原発腫瘍における小分子ＲＮＡレベル
選択されたコホート
肺癌と診断された１３人の患者、９人の男性および４人の女性を、コホートに含めた。患者のうち７人は喫煙歴が無く、６人は重度の喫煙歴を有した。扁平上皮細胞肺癌および非扁平上皮細胞肺癌は、もっとも頻発する肺癌の種類のうちの２種であるため（すべての肺癌の７０％超）、扁平上皮癌と診断された３人の患者（Ｅｐｉ−４、Ｋｍａｌｐ−２１、Ｋｍａｌｐ−２５）、非扁平上皮癌と診断された６人の患者（Ａｄｋ−２、Ａｄｋ−９、Ａｄｋ−１０、Ａｄｋ−１５、Ａｄｋ−２３およびＡｄｋ−２９）が含まれた。さらに、カルチノイドと診断された１人の患者（Ｃａｒ−１３）、肉腫様癌と診断された１人の患者（Ｋｓａｒｃ−１９）、小細胞肺癌と診断された１人の患者（Ｓｃｃ−２７）、および大細胞神経内分泌癌と診断された１人の患者（Ｌｃｎｅｃ−３１）もまた選ばれた。表１は、コホート中の患者および各患者の種々の臨床的特徴のリストを示す。
Figure 2014513521
患者のうち４人：Ｋｓａｒｃ−１９（肉腫様癌）、Ａｄｋ−１０およおびＡｄｋ−２９（ともに非扁平上皮癌）、およびＬｃｎｅｃ−３１が、非常に侵攻性の肺癌を有した。患者Ｋｓａｒｃ−１９は、手術後１か月で再発し、６か月後に死亡した。患者Ｃａｒ−１３（カルチノイド）は、増殖遅延型の肺癌を有した。
患者のうちの４人から、原発腫瘍のみを採取し、残りの９人から、原発腫瘍および隣接する正常組織を採取した。原発腫瘍における、腫瘍細胞対正常細胞の相対量は、すべての患者において、９０％〜１００％の間であることが判明した。隣接する正常組織は、原発腫瘍から可能な限り遠い場所から採取し、検出可能な腫瘍細胞を含まなかった。
組織試料
肺原発腫瘍由来の、アーカイブされたかまたは急速冷凍された新鮮な検体を使用した。組織試料を、ＴＲＩｚｏｌ（登録商標）試薬（インビトロジェン社（Invitrogen））；カールスバッド、カリフォルニア州）中、乳鉢と乳棒により均質化し、製造者のプロトコルに従って、ＲＮＡを抽出した。ＲＮＡ試料をリボヌクレアーゼ非含有水中で希釈し、−８０℃（−１１２°Ｆ）で保管した。
小分子ＲＮＡの調製
Ｆｌａｓｈ ＰＡＧＥ Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ（Ａｍｂｉｏｎ）を使用して、すべての試料の小分子ＲＮＡ画分を濃縮した。簡単に説明すると、全ＲＮＡ試料を、Ｆｌａｓｈ ＰＡＧＥ Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒを使用して、プレキャストゲル上に添加した。ゲル移動後に、４０ｎｔより小さい全ＲＮＡ画分（「小分子ＲＮＡ画分」）を収集し、ヌクレアーゼ非含有水中に再懸濁した。
マイクロアレイ解析
プローブの設計およびスポッティング
マイクロアレイの作製に使用したポリヌクレオチドプローブは、５’−ＮＨ２−（Ｃ）６−（スペーサー）−（オリゴマープローブ配列）−３’の構造を有した。５’−アミノ基が、アレイ支持体上への化学的結合を可能にした。ポリヌクレオチドプローブとアレイ支持体の非特異的相互作用を防ぐために、それぞれが、以下に示す、１５ｎｔの同一のスペーサー配列を含有した：
５’アミノＣ６−ＴＴＧＴＡＡＴＡＣＧＡＣＴＣＡ−オリゴプローブ配列。（配列番号６２）
本明細書に記載されるプローブ配列は、リンカーを除外している。マイクロアレイが、本来マイクロＲＮＡレベルを検出するために設計されたため、小分子Ｕ２ＲＮＡとハイブリダイズしたように見えるプローブは、以下の配列を有する、ｍｉＲ−１２９０に対するプローブであった：
５’−ＴＣＣＣＴＧＡＴＣＣＡＡＡＡＡＴＣＣＡ−３’（配列番号６３）
その配列は、小分子Ｕ２の配列の相補体と、太字で示す、ただ１つのヌクレオチドにより異なっている。
ユーロフィンＭＷＧオペロン社（Eurofins MWG Operon）（エベルスブルグ、ドイツ）による標準的プロトコルに従って、プローブを合成した。Ｎｅｘｔｅｒｉｏｎ（ショット社（Schott））マイクロアレイガラススライドを、マイクロアレイの固体支持体として使用した。
スポッティングに使用したポリヌクレオチドプローブ濃度は、２５μｍｏｌであった。より大きなスポットサイズ（例えば、ＳＤＳを含まない７０〜１００ミクロンと比較して、１００〜１５０ミクロン）を可能にするために１％ＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）が添加された、ショット社（Schott）製のアレイガラス支持体とともに提供される、Ｎｅｘｔｅｒｉｏｎスポッティング緩衝剤を使用して、プローブを２つ一組でスポッティングした。使用したスポッティング装置は、Ｓｔｅａｌｔｈ ＳＭＰ３ピン（テレケム社（Telechem））を備えたＱＡｒｒａｙ ｍｉｎｉ（ジェネティクス社（Genetix））であった。一連のスポットの沈着後、スポッティング針を６０ｍＭのＮａＯＨで５回洗浄し、その後、次の一連のプローブをスポッティングした。４８ブロックのスポッティングされたプローブを有し、各ブロックが２０×１８平方のスポッティングされたプローブであるように、各スライドを設計された。各プローブを２つ一組でスポッティングした。スポッティングされたガラススライドは、使用するまで４℃で保管した。
小分子ＲＮＡの標識化
小分子ＲＮＡ画分の標識化は、欧州分子生物学グループにより、ＥＭＢＬ（ハイデルベルグ、ドイツ）で開発された、公開プロトコル（Castoldiら、RNA 2006 May;12(5):913-20、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）から翻案した。簡単に説明すると、リボヌクレアーゼ非含有水、８％ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、２ｍＭアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、およびＴ４ ＲＮＡリガーゼ（０．７Ｕ／μｌ）で１倍に希釈したＡｍｂｉｏｎ緩衝剤中に、１０μＭの色素標識したテトラ−ヌクレオチド（５’−ｒＵｒＵｒＵｒＵ−Ｃｙ５−３’）（または代替として、５’−ｒＵｒＵｒＵｒＵ−Ｃｙ３−３’）（バイオスプリング社（Biospring）、ドイツ）を含む混合物とともに、小分子ＲＮＡ画分を、４℃で６時間、インキュベートした。混合物を１５分間６５℃で加熱することにより、標識化反応を実施した。この手順により、ポリ−Ｕの色素標識テールが、すべての小分子ＲＮＡの３’末端に結合した。標識された試料を、ハイブリダイゼーションするまで４℃で保管した。
アレイハイブリダイゼーション
Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙハイブリダイゼーション・ステーション（ベンタナ社（Ventana）、ツーソン、アリゾナ州）を使用して、標識した小分子ＲＮＡ画分を、スポッティングしたアレイにハイブリダイズさせた。簡単に説明すると、１％ＢＳＡ、２Ｘ ＳＳＣ、および０．２％ＳＤＳの混合物２ｍＬを、チップとともに、４２℃で３０分間、インキュベートした。次いで、チップを、ＥＺ Ｐｒｅｐ緩衝液（ベンタナ社）を使用して１回洗浄し、その後Ｒｉｂｏｗａｓｈ（ベンタナ社）で、さらに３回洗浄した。次に、２０μｌの標識された小分子ＲＮＡ混合物および１８０μｌのＣｈｉｐＨｙｂｅ試薬（ベンタナ社）を、アレイに添加した。アレイを、３７℃で６分間加熱し、次いで４２℃で８時間インキュベートし、その後加熱を停止した。チップをＲｉｂｏｗａｓｈ（ベンタナ社）で１回洗浄し、次いで３７℃で２分間加熱した。チップを、１滴のＣｈｅａｐＣｌｅａｎ（ベンタナ社）を添加したＲｉｂｏｗａｓｈ（ベンタナ社）で再度洗浄し、３７℃で２分間インキュベートした。チップを、Ｒｉｂｏｗａｓｈ（ベンタナ社）を使用して、さらに２回洗浄した。チップを一晩、乾燥状態で保管した。翌日、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ハイブリダイゼーション・ステーションについてのベンタナ社の取扱説明書に従って、最後の洗浄を行った。スライドを、２Ｘ ＳＳＣ＋０．２Ｘ ＳＤＳ緩衝液で２回洗浄し、その後０．１Ｘ ＳＳＣでさらに１回洗浄した。すべてのスライドを、アレイイット社（Arrayit）（テレケム・インターナショナル社（TeleChem International）、サニーヴェイル、カリフォルニア）製の高速遠心分離機を使用して、室温で乾燥させ、走査するまで暗所に保管した。
アレイ画像の獲得
Ａｘｏｎ（商標）スキャナ（モレキュラーデバイス社（Molecular Devices）サニーヴェール、カリフォルニア州））および同社のＧｅｎｅｐｉｘ（商標）ソフトウェアを使用して、アレイを走査した。画像を、１６ビット／ピクセル（１６００＊１６００）の画像色深度で規定される、ｔｉｆ形式でフォーマットした。このような設定において、ピクセルは、０〜６５，５３５の範囲の強度値をとる。最大の強度値を示すピクセルは「飽和」しており、これには６５，５３５の値が割り当てられた。アレイ走査の解像度は、１０μｍ／ピクセルに設定された。異なる蛍光色素（例えば、Ｃｙ５およびＣｙ３）を使用するハイブリダイゼーション実験においては、光電子増倍管（ＰＭＴ）を、強度がより高いスポット（Ｃｙ３はＣｙ５よりも低いＰＭＴ設定で走査される）に調節した。
アレイ画像解析
レーザースキャナーのＰＭＴにより、スライドの各所与の「ポイント」に対する、補足された蛍光強度をデジタル化し、数値をそのポイントに対応するピクセルとして保存した。その後、そのようなピクセルにより構成される画像を解析した。画像解析の最初の課題は、セグメンテーションと呼ばれるプロセスを使用して、スポットの位置を検出することであった。スポットを、調整可能なまたは固定された半径の円によりセグメント化した。正確にセグメント化および定量化をするために、スポットの直径は、５〜６ピクセル超である必要があった。セグメンテーション前に、スポットのおおよその位置を示すインデックス・グリッドが提供された。セグメンテーション自体により、グリッド円付近のスポットの境界が検出された。簡単に説明すると、Ｇｅｎｅｐｉｘソフトウェアによって、アレイ上の各スポットに円が割り当てられる（セグメンテーション）。スポットが完全な長方形のグリッド上にあることはほとんどないため、スポッティングの不完全さおよび／または支持体の変型に因り、セグメンテーションは、いくぶん柔軟に行われなければならなかった。
ソフトウェアによるセグメンテーション後、アレイ上のすべてスポットが明確に特定されるまで、手作業で円を修正して、スポット上に調節した。この段階で、アレイが高いバックグラウンドノイズを呈し、実際のスポットがバックグラウンドから識別されるのを妨げている場合は、そのアレイのさらなる解析を却下した。
画像解析の第２の課題は、スポットを定量化し、データを結果ファイル中にエクスポートすることであった。ひとたびスポットを画像上に位置付ければ、これは比較的簡単かつ明確な課題であった。スポット強度を定量化するために最も頻繁に使用される統計的手法は、スポットに属するピクセルの中央値または平均値であった。中央値の手法は、外れ値のピクセルが存在する場合は、平均値よりもより堅固であった。しかしながら、実際には、平均値または中央値を使用して得られた結果に、ほとんど差異はなかった。
アレイデータ解析
全アレイのデータを、Ｒバイオコンダクターパッケージ（「バイオコンダクター：計算生物学およびバイオインフォマティクスのためのオープン・ソフトウェア開発(“Bioconductor: open software development for computational biology and bioinformatics,”) Genome Biol. 2004;5(10):R80. Epub 2004 Sep 15、その全体が参照により本明細書に組み込まれている）を使用して、解析した。
スポット強度を内部対照と比較することにより、アレイデータを、まず、品質について試験した。１つの内部対照（配列番号６４；表２）を、標識化対照として使用し（この合成ＲＮＡを、標識化の前に、精製した小分子ＲＮＡ画分に添加した）、６つの他の内部対照（配列番号６５〜７０；表２）を、データの標準化のために使用した（これらの合成ＲＮＡ対照を、ハイブリダイゼーション前に、アレイ毎にそれぞれ５２０ｆｍｏｌで、全ＲＮＡ画分に添加した）。合成ＲＮＡに結合するプローブ配列、および変異体プローブ配列もまた、表２（配列番号７１〜７８）に示す。
Figure 2014513521
スポットの強度が、局所バックグラウンド強度平均値＋その標準偏差の１．５倍よりも高いすべての配列を、発現した小分子ＲＮＡとして分類した。アレイの強度データが、さらなるなる解析のために妥当であるとみなすためには、以下の判定基準を満たすことが要求された：
１．ハイブリダイゼーション対照の特異性は、許容基準内（例えばＣＴＬ２６対その対応する一塩基変異体、ＣＴＬ２６＿ＭＵＴ）でなければならなかった。
２．陽性対照の複製物のシグナル強度のおおよその同等性。
３．各ブロックの陽性対照に基づくブロックシグナル強度中央値間のおおよその同等性。
４．検出されたすべての配列に基づくアレイシグナル中央値間のおおよその同等性。
５．精製および標識化対照（ＣＴＬ３０）に対するシグナル強度。
Ｌｏｇ２比が、２つ１組のスポットの平均強度シグナル／そのブロックの全陽性対照の強度中央値と等しい場合、Ｌｏｇ２比を計算することにより、データの統計的標準化を行った。アレイの全ブロックの不均一な標識化を避けるために、ブロックごとに標準化を行った。このブロックごとの標準化は、全体的なスライドの標準化を使用するよりも効率的であることが示されている。得られた値はＬｏｇ２値である。
各ポリヌクレオチドプローブに対するスポット強度を、肺癌原発腫瘍対正常な肺組織由来の試料において比較し、各小分子ＲＮＡ、例えばマイクロＲＮＡの相対レベルを評価した。
ＲＮＡレベルにおける倍率変化は、２（Ｌｏｇ２比）に対応する。Ｌｏｇ２比は、比較される２つの条件間の比率、すなわち（ｌｏｇ２Ｘ原発性腫瘍−ｌｏｇ２Ｘ正常）と同一である、ｌｏｇ２（Ｘ原発性腫瘍／Ｘ正常）であり、ここでＸは測定された強度値である。「正常」条件からのシグナルがない場合、その実験で測定された最も低い強度値をベースラインとして使用し、そのベースラインから倍率変化値を算出した。ゼロ未満の倍率変化値は、（１／倍率変化）倍の下方制御に相当する。
結果
小分子Ｕ２の増加したレベルは、解析された原発腫瘍のほとんどにおいて観察された。このＲＮＡは、当初、配列中１つのヌクレオチドが異なる、ｍｉＲ−１２９０として特定されたが、以下で議論する血清試料の配列決定の際に、本アッセイおよび他のアッセイにおいて小分子Ｕ２が検出されていたこと、ならびに小分子Ｕ２は健常者由来の血清よりも肺癌患者由来の血清において、より高いレベルで存在することが明らかになった。
表３は、組織それぞれについての、小分子Ｕ２の標準化されたシグナル値を示す。表３はまた、２つの異なる方法によって算出された、小分子Ｕ２レベルにおける倍率変化をも示す。最初に、隣接する正常組織を採取した９人の患者について、同一の患者由来の隣接する正常組織中の小分子Ｕ２のレベルと比較した、原発腫瘍試料中の小分子Ｕ２のレベルを算出した（「倍率変化／同一個人）。その測定によれば、小分子Ｕ２のレベルは、９人の患者のうち７人において、有意により高かった。倍率変化は、３．１１（Ａｄｋ−１５）〜３３．７４（Ｋｍａｌ−２１）の範囲であった。患者Ａｄｋ−２９において、原発腫瘍試料および隣接する正常組織中の小分子Ｕ２のレベルは類似しているようであったが、非常に遅い増殖型の肺癌を有する患者Ｃａｒ−１３の小分子Ｕ２のレベルは、隣接する正常組織と比較して、原発腫瘍試料においてより低かった。
２回目の倍率変化の算出では、各患者由来の原発腫瘍中のレベル、および９つの隣接する正常組織中の小分子Ｕ２レベルの平均（６．０８）に基づいて、小分子Ｕ２レベルの倍率変化を算出した。
Figure 2014513521
倍率変化を算出する両方法を使用して、小分子Ｕ２レベルが、ほとんどの原発腫瘍試料において増加していることが判明した。
この小コホートにおいて解析された原発腫瘍のほとんどにおいて、ｍｉＲ−７２０および１３２０７の増加したレベル、ならびにｍｉＲ−４５１の減少したレベルもまた観察された。表４は、上述される通り、原発腫瘍中の各マイクロＲＮＡのレベルと、正常組織試料中のマイクロＲＮＡレベルの平均との比率を使用して算出した、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７レベルにおける倍率変化を示す。患者ＡＤＫ２に関しては、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７のレベルは未検であった。
Figure 2014513521
５.２ 実施例２：ｑＲＴ−ＰＣＲにより測定された肺原発腫瘍における小分子ＲＮＡレベル
ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲ（ｑＲＴ−ＰＣＲ；アプライドバイオシステムズ社（Applied Biosystems））アッセイを使用して、実施例１のマイクロアレイ実験で使用されたものと同一の小分子ＲＮＡ試料中の、小分子Ｕ２を測定した。小分子ＲＮＡ ＲＮＵ４４を、内因性対照（endogenous control）として使用した（Amaral FC et al. J Clin Endocrinol Metab 94: 320-323 (2009)）。６人の患者（Ａｄｋ−１５、Ａｄｋ−２３、Ｋｍａｌｐ−２５、Ａｄｋ−２９、Ｓｃｃ−２７およびＬｃｎｅｃ−３１）の原発腫瘍由来の小分子ＲＮＡ、ならびにこれらの患者のうちの３人（Ａｄｋ−１５、Ａｄｋ−２３およびＳｃｃ−２７）の隣接する正常組織由来の小分子ＲＮＡを、解析において使用した。
原発腫瘍中の小分子Ｕ２レベルにおける倍率変化を、２−ΔΔＣｔ法（Livak and Schmittgen, Methods, 25: 402-408 (2001)）を使用し、参照として、３つの隣接する正常組織中の小分子Ｕ２レベルの平均を使用して算出した。結果を表５に示す。
Figure 2014513521
ｑＲＴ−ＰＣＲのデータは、上述されるマイクロアレイ実験の結果と、良好に相関した。図１は、ｑＲＴ−ＰＣＲ実験においてアッセイされた６つの試料についての結果を示す。図１において、ｑＲＴ−ＰＣＲとは、表５に示す２−ΔΔＣｔデータである。「マイクロアレイ−１−」は、原発腫瘍試料中の小分子Ｕ２のレべルを、同一の患者の隣接する正常組織中のレベルと比較することにより算出される、倍率変化である。「マイクロアレイ−比率−」は、原発腫瘍試料中の小分子Ｕ２のレベルと、すべての患者の隣接する正常組織の平均を比較することにより算出される、倍率変化である。全体として、ｑＲＴ−ＰＣＲの結果は、小分子Ｕ２のマイクロアレイデータと一致する。
マイクロアレイおよびｑＲＴ−ＰＣＲ実験の結果は、アッセイされた原発性肺腫瘍のほとんどにおいて小分子Ｕ２レベルはより高く（１３のうち１０）、小分子Ｕ２の増加したレベルは、肺腫瘍のサブタイプに特異的ではないことを示した。
同様のＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲ（ｑＲＴ−ＰＣＲ）アッセイを使用して、実施例１のマイクロアレイ実験で使用されたものと同じ小分子ＲＮＡ試料中の、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７のレベルを測定した。しかしながら、この場合は、内因性対照（endogenous control）として小分子ＲＮＡ ＲＮＵ４８を使用した（Zhu et al. BMC Res. Notes 2:89 (2009); Collino et al. PLoS ONE 5:1 (2010); Chiyomaru et al. J. Canc. 102:883 (2010)）。６人の患者（Ａｄｋ−１５、Ａｄｋ−２３、Ｋｍａｌｐ−２５、Ａｄｋ−２９、Ｓｃｃ−２７およびＬｃｎｅｃ−３１）の原発腫瘍由来の小分子ＲＮＡ、およびこれらの患者のうちの３人（Ａｄｋ−１５、Ａｄｋ−２３およびＳｃｃ−２７）の隣接する正常組織由来の小分子ＲＮＡを、解析において使用した。
原発腫瘍中のｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７のレベルにおける倍率変化を、２−ΔΔＣｔ法（Livak and Schmittgen, Methods, 25: 402-408 (2001)）を使用し、参照として、３つの隣接する正常組織中のマイクロＲＮＡレベルの平均を使用して算出した。下方制御されたＲＮＡに関しては、−１／２−ΔΔＣｔとして、倍率変化を算出した。結果を表６に示す。
Figure 2014513521
これらの結果は、ｍｉＲ−４５１および１３２０７レベルは、正常組織よりも原発腫瘍組織において、一般的により低いことを示す。
５．３ 実施例３：より大きなコホートにおける、ｑＲＴ−ＰＣＲにより測定された小分子ＲＮＡレベル
選択されたコホート
３６人の個人が選択され、そのうちの２４人は肺癌と診断され、そのうちの１２人が健康であった。この実験は、低侵襲のアッセイを使用して、小分子Ｕ２を肺癌の早期発見マーカーとして使用できることを実証する。
２４人の肺癌患者は、早期肺癌を有した：６人がステージＩＡ、１４人がステージＩＢ、および４人がステージＩＩＢの肺癌と診断された。コホートには、１６人の男性および８人の女性が含まれた。患者のうちの１６人が喫煙者であり、１人は前喫煙者、および７人が喫煙歴無しであった。糖尿病、感染症、他の癌、肥満症、または心臓疾患と診断された患者はいなかった。組織を採取した時点で、薬を服用していた患者はいなかった。表７は、コホート中の肺癌を有する２４人の患者および各患者の種々の臨床的特徴を示す。
Figure 2014513521
Figure 2014513521
コホート中の１２人の健常者は、糖尿病、感染症、癌、肥満症、または心臓疾患のいずれをも有してはいなかった。組織を採取した時点で、薬を服用している健常者はいなかった。表８は、コホート中の１２人の健常者および各個人の種々の臨床的特徴を示す。
Figure 2014513521
コホート中の各個人について、１ｍｌの血清を使用して、小分子Ｕ２レベルのための、ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲアッセイで使用するためのＲＮＡを抽出した。
血清試料からの全ＲＮＡの単離
３容量の（３ｍｌ）のＴｒｉｚｏｌ ＬＳを各血清試料に添加し、次いで試料を、室温で５分間インキュベートした。０．８ｍｌのクロロホルム（０．７５ｍｌのＴｒｉｚｏｌ ＬＳあたり０．２ｍｌのクロロホルム）を各試料に添加し、次いで試料を、１５秒間激しくボルテックスした。試料を室温で３分間、インキュベートした。次いで試料を、４℃で１５分間、１２，０００ｘｇ（９，６００ｒｐｍ）で遠心分離し、水相（４ｍｌ）を回収した。
１容量の酸性化フェノール／クロロホルム（１部のクロロホルムに対して５部のフェノール、ｐＨ４．５）を、水相に添加した。相は静かにボルテックスしており、それを室温で２〜３分間静置した。次いで試料を、４℃で１０分間、１２，０００ｘｇ（９，６００ｒｐｍ）で遠心分離し、水相を回収した。その後、フェノール／クロロホルム抽出を繰り返した。
２度目のフェノール／クロロホルム抽出後、１．２５容量の１００％ＥｔＯＨを各試料に添加し、試料をボルテックスした。７００μｌの各試料をｍｉｒＶａｎａ（商標）ｍｉＲＮＡ単離カラム（Ａｍｂｉｏｎ）上に添加し、カラムを室温で１５秒間、８，０００ｘｇで遠心分離した。濾液を廃棄し、別の７００μｌの試料をカラム上に添加し、遠心分離した。濾液を再度廃棄した。試料のすべてがｍｉｒＶａｎａ（商標）カラムを通り抜けるまで、このプロセスを繰り返した。
次いで７００μｌのｍｉＲＮＡ洗浄溶液１を、ｍｉｒＶａｎａ（商標）カラム上に添加した。カラムを、室温で１０秒間、８，０００ｘｇで遠心分離し、濾液を廃棄した。次いで５００μｌのｍｉＲＮＡ洗浄溶液２／３を、ｍｉｒＶａｎａ（商標）カラム上に添加した。カラムを、室温で１０秒間、８，０００ｘｇで遠心分離し、濾液を廃棄した。５００μｌのｍｉＲＮＡ洗浄溶液２／３を、再度ｍｉｒＶａｎａ（商標）カラム上に添加した。カラムを、室温で１０秒間、８，０００ｘｇで遠心分離し、濾液を廃棄した。
カラムを、室温で１分間、８，０００ｘｇで遠心分離して、残留洗浄緩衝剤を除去した。カラムを清潔な管に移し、１００μｌのリボヌクレアーゼ非含有水をカラムに添加し、それらを室温で２０秒間、最大速度（１２，０００ｘｇ；９，６００ｒｐｍ）で遠心分離した。
ｑＲＴ−ＰＣＲによる血清中の小分子Ｕ２の検出
ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲ（ｑＲＴ−ＰＣＲ；アプライドバイオシステムズ社（Applied Biosystems））アッセイを使用して、コホート中の個人の血清から単離した全ＲＮＡ試料中の小分子Ｕ２レベルを測定した。コホート中の各個人についての、３つの反応から得た平均Ｃｔを、表７および８からの特徴とともに、表９に示す。
Figure 2014513521
Figure 2014513521
図２は、表９に示すＣｔ値のプロットを示す図である。図２中の、「ＣＴ比」と記載されたデータは、表９に示す平均Ｃｔであり、これは３つの反応の平均である。コホートの肺癌および健常者群の間には、良好な分離があった。肺癌患者のうちの２人だけが、健常者よりも高いＣｔ値を有した。この実験において、肺癌患者のうちの約９０％が、健常者と比較して、高レベルの小分子Ｕ２を有した。Ｃｔカットオフ値３２．３において、感度は８３．３％、および特異度は１００％であった。
データの受信者動作特性（ＲＯＣ）プロットを、図６に示す。ＲＯＣプロットは、肺癌患者および健常者間の良好な分離を示す。小分子Ｕ２の血清レベルの測定は、Ｃｔ≦３２．２８の判定基準を使用して、特異度１００％において９１．７％の感度で、肺癌を有する個人を特定することができる。
この実験において、血清中の小分子Ｕ２のレベルは肺癌の非常に良好なマーカーであり、さらに、小分子Ｕ２は、低侵襲のアッセイを使用した、早期肺癌の検出に好適である。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲ（ｑＲＴ−ＰＣＲ；アプライドバイオシステムズ社（Applied Biosystems））アッセイを使用して、表７および８に示すコホート中の個人の血清から単離した全ＲＮＡ試料中の、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７のレベルもまた、測定された。コホート中の各個人の、３つの反応から得た平均Ｃｔを、各ＲＮＡについて、表７および８の特徴とともに表１０に示す。
Figure 2014513521
Figure 2014513521
図３〜５はそれぞれ、表１０のｍｉＲ−４５１、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７のＣｔ値のプロットを示す。図３に示す通り、ｍｉＲ−４５１レベルに基づく、肺癌の存在に対する感度および特異度は、それぞれ、８５％および７５％であった。さらに、ｍｉＲ−４５１は、正常細胞と比較して、原発腫瘍細胞において、より低いレベルで存在するように思われたが、本実験の肺癌患者の小コホートから得た血清においては、増加したレベルで存在することが判明した。図４に示す通り、ｍｉＲ−７２０レベルに基づく、肺癌の存在に対する感度および特異度は、それぞれ、８３．３％および１００％であった。最後に、図５に示す通り、血清試料においてより低い、ｍｉＲ−１３２０７レベルに基づく肺癌の存在に対する感度および特異度は、それぞれ、７５％および９１．７％であった。
５．４ 実施例４：高い小分子Ｕ２レベルは、肺癌と関連している
選択されたコホート
成熟した小分子Ｕ２が、肺癌と特異的に関連しているかどうかを判定するために、非肺癌と診断された２８人の患者が、このコホートに選択された。患者のうちの８人が結腸直腸癌、５人が膀胱癌、９人が乳癌、および６人が前立腺癌と診断された。早期から進行期までの様々な癌を有する患者が含まれた。全体で、ステージＩの患者が４人、ステージＩＩの患者が１４人、ステージＩＩＩの患者が８人、ステージＩＶの患者が１人であった。糖尿病、感染症、他の癌、肥満症、または心臓疾患と診断された患者はいなかった。血清の採取時、薬を服用していた患者はいなかった。最後に、１３人の患者が、喫煙歴を有した。表１１は、コホート内のすべての患者および各患者の種々の臨床的特徴を記載する。表１１はまた、以下に説明する、小分子Ｕ２のｑＲＴ−ＰＣＲアッセイから得たＣｔ値をも示す。
Figure 2014513521
Figure 2014513521
ｑＲＴ−ＰＣＲによる、非肺癌患者の血清中の小分子Ｕ２の検出
上の実施例３に記載される通りに、表１１に記載される各患者由来の血清１ｍｌから得た全ＲＮＡを単離した。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲ（ｑＲＴ−ＰＣＲ；アプライドバイオシステムズ社（Applied Biosystems））アッセイを使用して、コホート中の個人の血清から単離した全ＲＮＡ試料中の小分子Ｕ２レベルを測定した。各個人についての、３つのアッセイから得た平均Ｃｔ値を、表１１に示す。
図７は、表１１に示すＣｔ値のプロットを示す図である。各癌型を、図中の１つのカラムとしてプロットした。「ＣＴ比」と記載されたデータは、表１１に示す３つの反応から得た平均Ｃｔである。カラムは、左から右の順に、肺癌（実施例３からのデータ）、乳癌、膀胱癌、結腸直腸癌、および前立腺癌である。非肺癌患者のうちの６人のみが、実施例３で測定された、特異度１００％の値（Ｃｔ＝３２．２８）以下のＣｔ値を有した。対照的に、非肺癌患者のうちの２２人（７９％）が、実施例３における健常者と類似した範囲のＣｔ値を有した。このように、より高いレベルの小分子Ｕ２は、肺癌と特異的に関連している。
データのＲＯＣプロットを図８に示す。ＲＯＣプロットは、肺癌患者および非肺癌患者間の、良好な分離を示す。小分子Ｕ２の血清レベルの測定は、肺癌を有する個人対他の癌を有する個人を、Ｃｔ≦３２．２８の判定基準を使用して、７８．６％の特異度において９１．７％の感度で特定することが出来る。
閾値（３２．２８）以下のＣｔ値を有した６人の患者のうち、３人が進行期癌を有した（患者４３９９４、４００１７および４９１５２）。もう２人の進行期癌患者は、閾値の直ぐ上のＣｔ値を有した（４８４３３および４２９７９）。閾値よりも上である、残りの２０人の患者のうち、３人だけがステージＩＩＩであり、１人がステージＩＶであった。さらに、閾値Ｃｔ値に非常に近いかまたはそれ以下である、８人の非肺癌患者のうち、５人が乳癌患者であり、小分子Ｕ２が乳癌において、より高い頻度でより高レベルにあり得ることを示唆した。４人の他の乳癌患者は、正常な範囲で、より高いＣｔ値を有した。全体として、これらの結果は、癌の進行期において、小分子Ｕ２レベルは、肺癌以外の癌においても、より高い可能性があることを示唆する。しかしながら、早期においては、小分子Ｕ２レベルは、肺癌のみにおいて、一貫して高い。
ＭｉＲ−７２０は、小分子Ｕ２よりも、肺癌に対してより特異的ではないことが判明した。肺癌を有する患者および他の癌を有する患者におけるｍｉＲ−７２０のＣｔ値のプロットは、Ｃｔカットオフ値２９．４で、感度８３．３％および特異度６４．３％を示した。（データ表示せず。）他の癌を個別に考慮すると、その実験において、ｍｉＲ−７２０は、肺癌を、膀胱癌および前立腺癌と識別したが、乳癌または結腸直腸癌とは識別しなかった。（データ表示せず。）１３２０７は、その実験において、肺癌を他の癌と識別しなかった。（データ表示せず。）
５．５ 実施例５：特定された小分子ＲＮＡは、喫煙状況または性別のマーカーではなかった
癌患者および健常者の両方を含むすべての患者における小分子Ｕ２レベルのＣｔ値対喫煙歴のＲＯＣプロットを、図９に示す。該プロットは、小分子Ｕ２が、喫煙状況のマーカーではないことを示す。類似した結果が、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７でも得られた。（データ表示せず。）
Ｃｔ値を個人の性別に応じてプロットすると、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７はまた、性別のマーカーでもないことが判明した。（データ表示せず。）
最後に、小分子ＲＮＡの組み合わせ、例えば小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の組み合わせもまた、性別または喫煙状況のマーカーではないことが判明した。（データ表示せず。）
５．６ 実施例６：小分子ＲＮＡの組み合わせは検出の感度および特異度を改善する
表９（小分子Ｕ２）および表１０（ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７）に示すＣｔデータを、種々の方法で組み合わせて、アッセイの感度および／または特異度が改善されるかどうかを判定した。それぞれの組み合わせについて、Ｃｔ値を互いに加算するか（ともに上方制御された２つのＲＮＡの場合）または互いから減算した（１つのＲＮＡが上方制御され、１つのＲＮＡが下方制御された場合）。
図１０は、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１の組み合わせを示す。各患者について、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１のＣｔ値を合算した。小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１の組み合わせの感度および特異度は、それぞれ、８５％および９１．７％であった。
図１１は、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の組み合わせを示す。各患者について、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のＣｔ値を合算した。小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の組み合わせの感度および特異度は、それぞれ、８７．５％および１００％であった。
図１２は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７の組み合わせを示す。１３２０７のＣｔ値を、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のＣｔ値の合計から減算した。小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７の組み合わせの感度および特異度は、それぞれ、９０．５％および１００％であった。
表１２は、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７、およびそれらの組み合わせの感度および特異度のデータを要約する。
Figure 2014513521
図１３は、特異度を１００％に設定した場合の、ある特定のＲＮＡを検出することにより肺癌を検出するための感度のプロットを示す。特異度を１００％に設定するために、健常者試料のすべてがＣｔカットオフラインより上（または下）にあるように、Ｃｔカットオフ値を設定する。次いで、そのＣｔカットオフ値により感度を決定する。図１３に示す通り、ある特定の小分子ＲＮＡの検出を組み合せた場合、感度は増加する。
肺癌患者対健常者における、ある特定のＲＮＡの組み合わせのＣｔ中央値間の分離を測定するために、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の組み合わせのＣｔ値ならびに小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７の組み合わせのＣｔ値を、以下の通り標準化した。まず、Ｃｔ値の合計を上述の通り決定した（すなわち、Ｃｔ（小分子Ｕ２）＋Ｃｔ（ｍｉＲ−７２０）；およびＣｔ（小分子Ｕ２）＋Ｃｔ（ｍｉＲ−７２０）−Ｃｔ（１３２０７））。次いでＣｔ値の合計を、１００％特異度のカットオフに対して標準化した：（（（合計Ｃｔ値）／（１００％特異度での合計Ｃｔ値））−１）ｘ１００。結果として、カットオフＣｔは、両方の組み合わせにおいてゼロであった。図１４に示す通り、ある特定のＲＮＡの組み合わせは、感度を増加させることに加え、肺癌患者および健康な患者のＣｔ中央値間の、より大きな分離をももたらす。小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０（Ａ）の組み合わせは、標準化されたデータに対して、８５．７の特異度および約１８の中央値の分離（上方および下方のライン間の距離により示される）を示し、一方小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３２０７（Ｂ）の組み合わせは、標準化されたデータに対して、９０．５の特異度および約２１の中央値の分離（上方および下方のライン間の距離により示される）を示す。
５．７ 実施例７：別のコホートにおける、ｑＲＴ−ＰＣＲにより測定された小分子ＲＮＡレベル
選択されたコホート
２１人の個人が選択され、そのうち１１人が肺癌と診断され、１０人が健康であった。この実験は、小分子Ｕ２を、低侵襲のアッセイを使用して、肺癌の早期検出マーカーとして使用し得ることを実証する。
１１人の肺癌患者が、早期肺癌を有した：５人がステージＩＡ、４人がステージＩＢ、および２人がステージＩＩＢの肺癌を有すると診断された。コホートには、６人の男性および５人の女性が含まれた。患者のうちの４人は喫煙者であり、１人は前喫煙者であり、６人は喫煙歴がなかった。糖尿病、感染症、他の癌、肥満症、または心臓疾患と診断された患者はいなかった。組織を採取した時点で、薬を服用していた患者はいなかった。コホート中の１０人の健常者は、糖尿病、感染症、癌、肥満症、または心臓疾患のいずれをも有してはいなかった。組織を採取した時点で、薬を服用している健常者はいなかった。表１３は、コホート中の肺癌を有する１１人の患者および各患者の種々の臨床的特徴、ならびにコホート中の１０人の健常者を示す。
Figure 2014513521
コホート中の各個人について、１ｍｌの血清を使用して、ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲアッセイ（ｑＲＴ−ＰＣＲ；アプライドバイオシステムズ社（Applied Biosystems））で使用するためのＲＮＡを抽出した。実施例３に記載されるとおりに、ＲＮＡを単離した。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲアッセイを使用して、コホート中の個人の血清から単離した全ＲＮＡ試料中の小分子ＲＮＡレベルを測定した。検出された小分子ＲＮＡレベルは、小分子Ｕ２、およびｍｉＲ−７２０、およびＣｅｌｍｉＲ−３９（線虫（C.elegans）ｍｉＲ−３９）であった。ＣｅｌｍｉＲ−３９は、血清からのＲＮＡ精製における差異を修正するためのスパイクイン対照（spike-in control）として添加した。コホート中の各個人について、３つの反応から得た平均Ｃｔ値を、表１３からのある特定の特徴とともに、表１４に示す。
Figure 2014513521
Figure 2014513521
表１５は、各ＲＮＡおよびＲＮＡの組み合わせのＣｔ値から、ＣｅｌｍｉＲ−３９のＣｔ値を減算することにより、ＣｅｌｍｉＲ−３９のＣｔ値と比較した、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のΔＣｔ値を示す。さらに、Ｕ２およびｍｉＲ−７２０の組み合わせのΔＣｔ値をもまた、表１５に示す。
Figure 2014513521
Figure 2014513521
図１５は、ＣｅｌｍｉＲ−３９と比較した、小分子Ｕ２のΔＣｔ値のプロットを示す。この実験において、小分子Ｕ２のΔＣｔは、肺癌の検出において、８１．８％の感度および１００％の特異度を示した。図１６は、ＣｅｌｍｉＲ−３９と比較したｍｉＲ−７２０のΔＣｔ値のプロットを示す。この実験において、ｍｉＲ−７２０のΔＣｔは、肺癌の検出にて、８１．８％の感度および８０％の特異度を示した。
図１７は、それぞれＣｅｌｍｉＲ−３９と比較した、小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のΔＣｔ値の合計のプロットを示す。この実験において、ΔＣｔ値の合計は、肺癌の検出において、７２．７％の感度および１００％の特異度を示した。
５．８ 実施例８：血清由来の小分子ＲＮＡの予備配列決定
ステージＩＡ、ＩＩＡ、ＩＢ、およびＩＩＢ肺癌患者由来の血清の２つの異なるプールから、小分子ＲＮＡの配列を決定した：プールＩは、１５人の患者由来の血清を含み、プールＩＩは、３人の患者由来の血清を含んだ。３人の健常者由来の血清のプールからも、小分子ＲＮＡの配列を決定した。さらに、腺癌および扁平上皮癌の２つの原発性肺腫瘍試料から、小分子ＲＮＡの配列を決定した。プールＩに関しては、小分子ＲＮＡ（長さ＜２００ヌクレオチド）をｍｉｒＶａｎａ（商標）ｍｉＲＮＡ単離キットを使用して精製し、ファステリス・エスエー（Fasteris SA）（スイス）により配列を決定した。原発腫瘍に関しては、ＲＮＡをサイズ分画し、ファステリス・エスエー（Fasteris SA）により配列を決定した。プールＩＩおよび健常者由来の血清に関しては、ノージェンバイオテック社（Norgen Biotek）（カナダ）により全ＲＮＡを抽出し、およびエルシーサイエンス社（LC Sciences）（ヒューストン、テキサス）において配列を決定した。
以下のリストは、肺癌患者由来の血清のプールのうちの少なくとも１つから、または原発性肺腫瘍試料のうちの少なくとも１つにおいて配列決定された、小分子ＲＮＡ配列のうちのいくつかを示す：
５’−ＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧ−３’（配列番号２；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡＵＧＧＡＡＵ−３’（配列番号３；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡＵ−３’（配列番号４；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡ−３’（配列番号５；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧ−３’（配列番号６；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡ−３’（配列番号７；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧ−３’（配列番号８；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡＵ−３’（配列番号９；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡ−３’（配列番号１０；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧ−３’（配列番号１１；小分子Ｕ２）
５’−ＡＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡ−３’（配列番号１２；小分子Ｕ２）
５’−ＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡＵ−３’（配列番号１３；小分子Ｕ２）
５’−ＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡ−３’（配列番号１４；小分子Ｕ２）
５’−ＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧ−３’（配列番号１５；小分子Ｕ２）
５’−ＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡ−３’（配列番号１６；小分子Ｕ２）
５’−ＡＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧ−３’（配列番号１７；小分子Ｕ２）
５’−ＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＡ−３’（配列番号１８；小分子Ｕ２）
５’−ＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧ−３’（配列番号１９；小分子Ｕ２）
５’−ＵＧＧＡＵＵＵＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧＧＡ−３’（配列番号２０；小分子Ｕ２）
５’−ＵＣＵＣＧＣＵＧＧＧＧＣＣＵＣＣＡ−３’（配列番号２１；ｍｉＲ−７２０）；
５’−ＡＵＣＵＣＧＣＵＧＧＧＧＣＣＵＣＣＡ−３’（配列番号２３；ｍｉＲ−７２０）；
５’−ＡＡＡＣＣＧＵＵＡＣＣＡＵＵＡＣＵＧＡＧＵＵ−３’（配列番号２４；ｍｉＲ−４５１）；
５’−ＡＡＡＣＣＧＵＵＡＣＣＡＵＵＡＣＵＧＡＧＵ−３’（配列番号２９；ｍｉＲ−４５１）；
５’−ＡＡＡＣＣＧＵＵＡＣＣＡＵＵＡＣＵＧＡＧ−３’（配列番号３０；ｍｉＲ−４５１）；
５’−ＡＡＡＣＣＧＵＵＡＣＣＡＵＵＡＣＵＧＡＧＵＵＵ−３’（配列番号２８；ｍｉＲ−４５１）；
５’−ＵＵＵＡＧＵＡＡＵＧＧＵＡＡＵＧＧＵＵＣＵ−３’（配列番号２７；ｍｉＲ−４５１）；
５’−ＵＡＡＵＧＧＵＡＡＵＧＧＵＵＣＵＣＵＵＧ−３’（配列番号２６；ｍｉＲ−４５１）；
５’−ＵＧＵＣＵＵＵＣＣＵＵＧＵＵＧＧＡＧＣＡＧＧ−３’（配列番号３１；１３２０７）；
５’−ＴＧＴＡＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＧＧＡＡＧＣＴ−３’（配列番号３５；１３７５０）；
５’−ＴＧＴＡＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＧＧＡＡＧＣ−３’（配列番号３８；１３７５０）；
５’−ＴＧＴＡＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＧＧＡＡＧ−３’（配列番号３９；１３７５０）；
５’−ＴＧＴＡＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＧＧＡＡ−３’（配列番号４０；１３７５０）；および
５’−ＴＧＴＡＧＡＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＧＧＡ−３’（配列番号４１；１３７５０）。
５．９ 実施例９：より大きなコホート中の、ｑＲＴ−ＰＣＲにより測定された小分子ＲＮＡレベル
選択されたコホート
１７４人の個人がこのコホートに選択された。１つの個人群は健康で、既知の癌または炎症性もしくは感染性疾患を有さず；１つの個人群は、他の癌、種々の炎症性疾患、例えば喘息、アレルギー、およびサルコイドーシス、ならびに／または種々の感染症と診断され（これらの個人を「ＭＤ」および「ＳＩ」群に分割した；「ＭＤ」は軽度の疾患を示し、「ＳＩ」は「重病」を示す）；１つの個人群は、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）および肺癌と診断され；１つの個人群は、ＣＯＰＤと診断されたが、肺癌ではなく；１つの個人群は肺癌と診断され；ならびに１つの個人群は肺繊維症と診断された。さらに、９人の個人は肺癌の疑いがあったが、試料採取の時点では、診断が確定していなかった。これらの個人は、以下に説明するとおり、マーカーの検証のために使用され、最初の解析のためには使用されなかった。表１６は、コホート中の患者の臨床的特徴を示す。
表１６：コホート中の患者の臨床的特徴
Figure 2014513521
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コホート中の各個人について、１ｍｌの血清を使用して、ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲアッセイ（ｑＲＴ−ＰＣＲ；アプライドバイオシステムズ社（Applied Biosystems））；ｍｉＲ−７２０およびｍｉＲ−４５１に使用した）、またはＥｘｉｑｏｎカスタムＬＮＡプライマーを使用するｑＲＴ−ＰＣＲ（エキシコン社（Exiqon）、ヴェドベック、デンマーク；小分子Ｕ２および１３７５０に使用した）で使用するためのＲＮＡを抽出した。実施例３に記載されるとおりに、ＲＮＡを単離した。
ＴａｑＭａｎ（登録商標）定量的ＲＴ−ＰＣＲアッセイまたはエキシコン社（Exiqon）社製のプライマーを使用するｑＲＴ−ＰＣＲを使用して、コホート中の個人の血清から単離した全ＲＮＡ試料中の小分子ＲＮＡレベルを測定した。検出された小分子ＲＮＡレベルは、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３７５０、およびＣｅｌｍｉＲ−３９（線虫（C.elegans）ｍｉＲ−３９）であった。ＣｅｌｍｉＲ−３９は、血清からのＲＮＡ精製における差異を修正するためのスパイクイン対照（spike-in control）として添加した。コホート中の各個人についての、３つの反応から得た平均Ｃｔを表１７に示す。
表１７：小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３７５０、およびＣｅｌｍｉＲ−３９スパイクイン対照（spike-in control）の平均Ｃｔ
Figure 2014513521
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この実験中、さらにより大きなコホートにおいて、小分子Ｕ２は、肺癌患者由来の血清中に高レベルで存在するが、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０は、肺癌患者由来の血清中に減少したレベルで存在するということが、確認された。
図１８は、１３７５０のＣｔ値のプロットを示す。この実験において、１３７５０は、ＣＯＰＤを含め、肺癌と対照を、ｐ値＜０．００１で識別した。
分散の解析（ＡＮＯＶＡ）を表１７で試験された４つのマーカー対して実施し、各マーカーの、肺癌と非肺癌を識別する能力を判定した。ＡＮＯＶＡの結果を表１８に示す。
Figure 2014513521
 小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、および１３７５０はそれぞれ、肺癌と非肺癌を、ｐ値＜０．００１で識別することができる。ＭｉＲ−４５１は、肺癌と非肺癌を、ｐ値＜０．０５で識別することが出来る。
非肺癌からの肺癌の分離可能性を最大化するために、線形判別分析（ＬＤＡ）手法を使用して、データにおける、クラス間分散のクラス内分散に対する比率を最大化した。例えば、Nikas et al. Cancer Inform. 11: 1-14 (2012); R Development Core Team (2011); R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3-900051-07-0を参照のこと。この手法を使用して、各ＲＮＡに対する線形判別の係数を決定した。それを表１９に示す。
Figure 2014513521
 次いで、式：（小分子Ｕ２のＣｔ×１．０７１２０２７）−（Ｃｔ１３７５０×０．２６９４８６３）−（ｍｉＲ−７２０×０．４５３４０６４）−（ｍｉＲ−４５１×０．１７１５３１１）を使用して、各患者の、各マイクロＲＮＡのＣｔ値に、係数を適用した。この式は「Ｃａｎｏｎ ＬＤＡ−１」と呼ばれる。
次いで、４つのＲＮＡの組み合わせを使用するＣａｎｏｎＬＤＡ−１の、肺癌と他の状態を識別する能力について試験した。繊維症試料は、この解析から除外された。結果を図１９に示す。小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０の組み合わせは、肺癌を有する患者と、他の状態を有する患者を識別することが出来る。
多くの肺癌患者が、ＣＯＰＤをも患っているため、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−４５１、ｍｉＲ−７２０、および１３７５０それぞれの、癌を伴わないＣＯＰＤと癌を伴うＣＯＰＤを識別する能力を測定した。表２０は、４つのＲＮＡに対するＡＮＯＶＡの結果を示す。
Figure 2014513521
 小分子Ｕ２および１３７５０は、肺癌を伴わないＣＯＰＤと肺癌を伴うＣＯＰＤを、ｐ値＜０．００１で識別することが出来る。
癌を伴わないＣＯＰＤからの、癌を伴うＣＯＰＤの分離可能性を最大化するために、再度ＬＤＡ手法を使用して、データにおける、クラス間分散のクラス内分散に対する比率を最大化した。この手法を使用して、小分子Ｕ２および１３７５０に対する線形判別の係数を決定した。それらを表２１に示す。
Figure 2014513521
５．１０ 実施例１０：Ｃａｎｏｎ ＬＤＡ−１の検証
表１６に示す９人の「検証」患者由来の試料を、４つのＲＮＡの組み合わせ（Ｃａｎｏｎ ＬＤＡ−１）を使用して試験し、他の方法による診断よりも前に、肺癌を早期において検出する、その組み合わせの能力を測定した。表２２は、検証コホート中の９人の患者、および血清が採取された、診断前の月数を示す。最後の３人の患者においては、その組み合わせの不偏の予測値を測定するために、試料を診断前に解析した。
Figure 2014513521
 小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０の組み合わせを使用して、検証コホート中の患者それぞれの、肺癌の状態を予測した。図２０に示す通り、検証コホート中の９人の患者のうち８人の肺癌の状態が、正確に予測された。唯一の不正確な結果は、患者Ｓ１０−８２６−ｄに対して示され、この患者は最終的に肺癌と診断されたが、これはおそらくは既存の膀胱癌の転移によるものであった。さらに、臨床医により新生物の疑いを有すると特定された、患者Ｓ１０−９７１は、アッセイにおいて、肺癌を有さないと判定された。この患者は、最終的に肺癌を有さないと診断された。
これらの結果は、Ｃａｎｏｎ ＬＤＡ−１（小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０）が、臨床医が現在使用可能な技術を用いて予測出来るよりも数か月前に、肺癌の存在（またはその不存在）を、予測することができたことを実証する。
５．１１ 実施例１１：小分子Ｕ２は、早期肺癌において高発現している
表１７に示す小分子Ｕ２に関するデータを、肺癌ステージに応じてプロットした。結果を図２１に示す。小分子Ｕ２は、ステージＩ肺癌において高発現している。従って、少なくとも小分子Ｕ２は、早期肺癌を検出するための特に良好なマーカーであり得る。この結果は、実施例１０で上述し、図２０に示す検証結果と一致している。
本出願に引用される、全ての刊行物、特許、特許出願および他の文書は、個々の刊行物、特許、特許出願または他の文書が、あたかも、全ての目的のために参照により組み込まれると個別に示されているのと同程度に、参照によりその全体がすべての目的のために本明細書に組み込まれる。
種々の特定の実施形態が例示され、説明されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、変更が可能であることが理解されるであろう。

Claims (41)

  1. 対象において肺癌の存在を検出する方法であって、対象に由来する試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含み、小分子Ｕ２の正常レベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出、または各ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３２０７、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出が対象における肺癌の存在を示す方法。
  2. 対象において肺癌の存在を検出する方法であって、対象に由来する試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出すること、ならびに試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルをＲＮＡの正常レベルと比較することを含み、小分子Ｕ２の正常レベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出、または各ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３２０７、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出が対象における肺癌の存在を示す方法。
  3. 対象における肺癌の診断を円滑にするまたは肺癌患者における治療法をモニターする方法であって、対象に由来する試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出すること、および、対象が肺癌を有するかどうかを判定しまたは肺癌患者の治療法をモニターする目的で検出の結果を医療実行者に伝達することを含む方法。
  4. 方法が小分子Ｕ２のレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  5. 方法が１３７５０のレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  6. 方法がｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  7. 方法がｍｉＲ−４５１のレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  8. 方法が、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも２つのＲＮＡのレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  9. 方法が、
    （ａ）小分子Ｕ２および１３７５０のレベルを検出すること、または
    （ｂ）小分子Ｕ２およびｍｉＲ−４５１のレベルを検出すること、または
    （ｃ）小分子Ｕ２およびｍｉＲ−７２０のレベルを検出すること、または
    （ｄ）１３７５０およびｍｉＲ−４５１のレベルを検出すること、または
    （ｅ）１３７５０およびｍｉＲ−７２０のレベルを検出すること、または
    （ｆ）ｍｉＲ−４５１およびｍｉＲ−７２０のレベルを検出することを含む請求項６に記載の方法。
  10. 方法が、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも３つのＲＮＡのレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  11. 方法が、
    （ａ）小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０と１３７５０のレベルを検出すること、または
    （ｂ）小分子Ｕ２とｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１のレベルを検出すること、または
    （ｃ）小分子Ｕ２とｍｉＲ−４５１と１３７５０のレベルを検出すること、または
    （ｄ）ｍｉＲ−７２０とｍｉＲ−４５１と１３７５０のレベルを検出することを含む請求項８に記載の方法。
  12. 方法が、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも４つのＲＮＡのレベルを検出することを含む請求項１に記載の方法。
  13. 方法が、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０のレベルを検出することを含む請求項１０に記載の方法。
  14. 対象において肺癌の存在を検出する方法であって、対象に由来する試料における小分子Ｕ２のレベルを検出することを含み、小分子Ｕ２の正常レベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出が対象における肺癌の存在を示す方法。
  15. 方法がさらに、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含み、各ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３２０７、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出が対象における肺癌の存在を示す請求項１３に記載の方法。
  16. 対象において肺癌の存在を検出する方法であって、対象に由来する試料における１３７５０のレベルを検出することを含み、１３７５０の正常レベルよりも低いレベルの１３７５０の検出が対象における肺癌の存在を示す方法。
  17. 方法がさらに、小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３２０７から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出することを含み、小分子Ｕ２の正常レベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出、または各ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３２０７、ｍｉＲ−７２０、およびｍｉＲ−４５１から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出が対象における肺癌の存在を示す請求項１５に記載の方法。
  18. 肺癌患者において治療法に対する応答をモニターする方法であって、第１の時点で採取される対象に由来する第１の試料にて小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出すること、および第２の時点で採取される対象に由来する第２の試料における各ＲＮＡのレベルと小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを比較することを含み、第２の時点は第１の時点に先立ち、第２試料に比べて第１の試料における小分子Ｕ２の低下、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルの上昇は、肺癌患者が治療法に応答していることを示す方法。
  19. 対象における肺癌の存在を検出する方法であって、対象から試料を得ることと、試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出するために研究室に試料を提供することと、少なくとも１つのＲＮＡのレベルを示す伝達を研究室から受け取ることを含み、小分子Ｕ２の正常レベルよりも高いレベルの小分子Ｕ２の検出、または各ＲＮＡの正常レベルよりも低いレベルの１３２０７、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの検出が対象における肺癌の存在を示す方法。
  20. 肺癌患者において治療法に対する応答をモニターする方法であって、第１の時点で対象から第１の試料を得ることと、試料における小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルを検出するために研究室に第１の試料を提供することと、少なくとも１つのＲＮＡのレベルを示す伝達を研究室から受け取ることと、第１の試料における少なくとも１つのＲＮＡのレベルを第２の時点で採取された第２の試料における少なくとも１つのＲＮＡのレベルと比較することを含み、第２の時点は第１の時点に先立ち、第２試料に比べて第１の試料における小分子Ｕ２の低下、またはｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡのレベルの上昇は、肺癌患者が治療法に応答していることを示す方法。
  21. 検出することが、配列番号４２〜５１、８１および８２から選択される配列の少なくとも８の隣接ヌクレオチドを含む少なくとも１つのポリヌクレオチドを試料に由来するＲＮＡまたは試料に由来するＲＮＡから逆転写したｃＤＮＡとハイブリッド形成させること、およびポリヌクレオチドと小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡまたはｃＤＮＡとを含む複合体を検出することを含む請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
  22. （ａ）小分子Ｕ２が成熟小分子Ｕ２、成熟小分子Ｕ２ｉｓｏｍｉｒ、プレ小分子Ｕ２およびそれらの組み合わせから選択され；
    （ｂ）ｍｉＲ−７２０が成熟ｍｉＲ−７２０、成熟ｍｉＲ−７２０ｉｓｏｍｉｒ、プレｍｉＲ−７２０およびそれらの組み合わせから選択され；
    （ｃ）ｍｉＲ−４５１が成熟ｍｉＲ−４５１、成熟ｍｉＲ−４５１ｉｓｏｍｉｒ、プレｍｉＲ−４５１およびそれらの組み合わせから選択され；
    （ｄ）１３２０７が成熟１３２０７、成熟１３２０７ｉｓｏｍｉｒ、プレ１３２０７およびそれらの組み合わせから選択され；ならびに
    （ｅ）１３７５０が成熟１３７５０、成熟１３７５０ｉｓｏｍｉｒ、プレ１３７５０およびそれらの組み合わせから選択される上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
  23. （ａ）小分子Ｕ２が配列番号２〜２０から選択される配列を有し；
    （ｂ）ｍｉＲ−７２０が配列番号２１及び２３から選択される配列を有し；
    （ｃ）ｍｉＲ−４５１が配列番号２４および２８〜３０から選択される配列を有し；
    （ｄ）１３２０７が配列番号３４の配列を有し；ならびに
    （ｅ）１３７５０が配列番号３５および３８〜４１から選択される配列を有する上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
  24. 試料が、組織試料および体液から選択される上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
  25. 組織試料が肺組織試料である請求項２４に記載の方法。
  26. 肺組織試料が肺癌細胞を含む請求項２５に記載の方法。
  27. 体液が、血液、尿、痰、唾液、粘液および精液から選択される請求項２４に記載の方法。
  28. 試料が血液試料である請求項２７に記載の方法。
  29. 血液試料が血清試料である請求項２８に記載の方法。
  30. 血液試料が血漿試料である請求項２８に記載の方法。
  31. 肺癌が早期肺癌である上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
  32. 肺癌がステージＩの肺癌である上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
  33. 検出することが定量的ＲＴ−ＰＣＲを含む上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
  34. 対象における肺癌の存在を検出するための、または肺癌患者における治療法をモニターするための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択される少なくとも１つのＲＮＡの使用。
  35. 対象における肺癌の存在を検出するための、または肺癌患者における治療法をモニターするための小分子Ｕ２の使用。
  36. 対象における肺癌の存在を検出するための、または肺癌患者における治療法をモニターするための１３７５０の使用。
  37. 対象における肺癌の存在を検出するための、または肺癌患者における治療法をモニターするための小分子Ｕ２および１３７５０の使用。
  38. 対象における肺癌の存在を検出するための、または肺癌患者における治療法をモニターするための小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１および１３７５０の使用。
  39. 小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡに対して相補性である少なくとも８の隣接ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを含む組成物。
  40. 小分子Ｕ２、ｍｉＲ−７２０、ｍｉＲ−４５１、１３２０７および１３７５０から選択されるＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡに対して相補性である少なくとも８の隣接ヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを含む組成物。
  41. 請求項３７または請求項３８に記載の組成物を含むキット。
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