JP2014532407A - がんにおけるbraf変異を検出する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2011年10月24日に出願された米国仮特許出願第61/550,504号の利益を主張し、この米国仮特許出願の全体の内容は、本明細書中に参考として援用される。
本開示は、BRAF変異の検出ならびにBRAF変異を利用してがんを診断するための方法およびキットに関する。
体内の異常な細胞の制御されていない成長により、良性腫瘍または悪性腫瘍のいずれかが形成される可能性がある。これらの異常に増殖している細胞が悪性である場合、それらはがんと診断される。がんの悪性度は、退形成(分化細胞が、あまり分化していない、またはより幹細胞様の表現型に後戻りすること)、侵襲性、および転移(ある組織もしくは器官、または体の一部から別の隣接していない組織、器官または体の一部にがん性細胞が拡散すること)によって特徴づけられる。がんは多くの一般的な特徴を共有するが、多くの場合、がんの根本的原因に対して調整された処置が最も上首尾である。
ヘアリー細胞白血病(HCL)は、独特の臨床病理学的実体である。HCLは、プリン類似体を用いた処置に良好に応答するが、HCLは他のHCL様障害(例えば、脾辺縁帯リンパ腫およびHCLバリアント)と識別するのが難しい。BRAF V600E変異が、HCLにおける疾患を定義する遺伝的事象として同定された。第1の態様では、本開示は、核酸を含有する試料、例えば、非限定的な例として全血の試料を使用した、遺伝的性質に基づくHCLの診断方法のための新規の単純かつ安価な試験を提供する。該方法では、高感度対立遺伝子特異的ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)定性アッセイによってBRAF−V600Eを検出する。いくつかの実施形態では、アッセイの後にアガロースゲル電気泳動を行い得る。これらの方法を用いて、調査した113の白血病性HCL試料のうち113においてBRAF−V600Eが検出された。これらの試料のいくつかは、わずか0.2%の白血病細胞を含有し、これは、この方法が非常に高感度であり、有意な数のがん細胞(例えば白血病細胞)が有効であることを必要としないことを実証している。したがって、この方法は初期段階のがんまたは寛解に入っているがんを検出するために有効である。
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5)、
のうちの1つを含むフォワードプライマーの組合せを使用して、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅するステップであって、増幅産物がBRAFにおける変異を含むステップと、必要に応じて(c)ステップ(b)の増幅産物を対照または野生型のBRAFの増幅産物と比較するステップと、(d)被験体におけるBRAFの変異の存在または非存在を決定するステップと、(e)変異が存在する場合に、被験体ががんを有すると診断または同定するステップとを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、野生型BRAF核酸分子(配列番号9のアミノ酸残基600に対応する位置または配列番号8の1859〜1861位に対応するコドンにおいて変異体ではないBRAF核酸分子)の存在下で該方法を実施する。
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5);
のうちの1つを含むフォワードプライマーと、(b)配列5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’(配列番号1)を含むリバースプライマーと、(c)本明細書に開示されている様式で生物学的試料におけるBRAF変異の存在を検出するための指示とを含むキットが記載されている。いくつかの実施形態では、キットは、配列5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号6)または配列5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号7)のいずれかを含むフォワードプライマーをさらに含む。代替の実施形態では、キットは、上記のフォワードプライマーとリバースプライマーの組合せを、本明細書に開示されている方法におけるそれらの使用について指示するラベルを有する1つまたは複数の容器内に含んでよい。
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5);
のうちの1つを含むフォワードプライマーと、(b)5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’(配列番号1)の配列を含むリバースプライマーと、(c)本明細書に記載の方法を実行または実施するための指示とを含むキットを提供する。他の実施形態では、キットは、配列5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号6)または配列5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号7)を含むフォワードプライマーをさらに含む。代替の実施形態では、キットは、上記のフォワードプライマーとリバースプライマーの組合せを、本明細書に開示されている方法におけるそれらの使用について指示するラベルを有する1つまたは複数の容器内に含んでよい。
ヘアリー細胞白血病(HCL)は、成熟B細胞起源の成長が遅いがんである。この疾患は、骨髄、肝臓、脾臓および時にはリンパ節に影響を及ぼす。HCLの患者に認められる症状は様々であり、器官における直接関与、免疫系に対する二次的な影響、および悪性細胞自体からのサイトカインまたはタンパク質の放出のいずれも反映する。
材料および方法
以下の実施例では本明細書に記載の以下の方法を利用した。
全て検出可能な疾患を有する、治療前94人および治療後19人を含めたHCL患者113人を研究した。治療後の、フローサイトメトリー的に完全寛解の状態にある(白血病細胞が≦0.1%)HCL患者11人、他のB細胞新生物を有する患者111人(SMZL60人;HCL−v11人を含めたSLLU15人;慢性リンパ性白血病−CLL31人;分類不能CD5−陰性成熟B細胞新生物5人)および健康な血液ドナー9人についても調査した。
ゲノムDNAを抽出するために、全血試料(患者由来)およびバフィコート(健康なドナー由来)についてはQIAamp DNA blood Midi kit(Qiagen)を使用し、MACSで精製した白血病細胞および凍結骨髄切片についてはPuregene core kit A(Qiagen)を使用した。抽出したゲノムDNAを、ヌクレアーゼを含まない水に溶出または再懸濁させた。
V600E交換をもたらすBRAFエクソン−15におけるT→Aトランスバージョンを検出するために、2つのAS−PCR反応を開発し、それぞれが同じリバースプライマー(5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’)(配列番号1)を共有し、対立遺伝子特異的フォワードプライマーは異なった。後者は、以下の通り、その3’末端が変異した塩基(A)または野生型塩基(T)のいずれかと相補的であるように設計した:
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2、変異した塩基が太字になっている)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3、変異した塩基が太字になっている)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4、変異した塩基が太字になっている)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5、変異した塩基が太字になっている)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号6、野生型塩基が太字になっている)、および
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号7、野生型塩基が太字になっている)。
所与の臨床試料における変異体−AS−PCRで陰性の結果が得られた場合、変異が存在しないと結論づける前に、野生型BRAF対立遺伝子(臨床試料に常に混入している正常な細胞に由来するもの、ならびに変異していないまたはヘテロ接合性に変異した腫瘍細胞に由来するもの)の増幅能力(amplifiability)について、陽性対照と同じ試料において野生型AS−PCRを実施することが必須である。
HCLを診断するためのBRAF V600Eの使用
まず、AS−PCRの分析感度を、BRAF野生型試料由来のDNAを含むBRAF−V600Eホモ接合性試料由来のDNAの段階希釈物において評価し、検出下限を0.1%の変異対立遺伝子であることを確立し(図1)、これはクローンヘテロ接合性BRAF−V600E変異を有する二倍体腫瘍細胞0.2%に対応する。
Claims (22)
- 生物学的試料におけるBRAF変異の存在を検出するためのキットであって、
(a)以下の配列:
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5);
のうちの1つを含むフォワードプライマーと、
(b)5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’(配列番号1)
の配列を含むリバースプライマーと、
(c)該生物学的試料におけるBRAF変異の存在を検出するための指示と
を含むキット。 - 配列5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号6)または配列5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号7)のいずれかを含むフォワードプライマーをさらに含む、請求項1に記載のキット。
- 方法であって、
(a)被験体由来の生物学的試料から少なくとも1つのDNA分子を抽出するステップと(b);
(b)該DNA分子を、以下の配列:
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3)、
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4)、
5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5)、
のうちの1つを含むフォワードプライマーと5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’(配列番号1)の配列を含むリバースプライマーとの組合せを使用して、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって増幅するステップであって、増幅産物がBRAFにおける変異を含むステップと、
(c)ステップ(b)の増幅産物を対照または野生型のBRAFの増幅産物と比較するステップと、
(d)該被験体において前記BRAFにおける該変異の存在または非存在を決定するステップと、
(e)該変異が存在する場合に、該被験体ががんを有すると診断するステップと
を含む、方法。 - 前記対照または野生型のBRAFの増幅産物を、配列5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号6)または配列5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号7)のいずれかを含むフォワードプライマーと5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’(配列番号1)の配列を含むリバースプライマーとの組合せを使用して増幅する、請求項3に記載の方法。
- 前記対照または野生型のBRAFの増幅産物が配列番号8の1860位にチミン(T)ヌクレオチドを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記対照または野生型のBRAFの増幅産物が配列番号9のアミノ酸残基600においてバリン(ValまたはV)残基をコードする、請求項3に記載の方法。
- 前記DNA分子がゲノムDNAまたはcDNAである、請求項3に記載の方法。
- 前記cDNA分子がmRNAから生成される、請求項7に記載の方法。
- ヒトBRAF遺伝子における変異が、配列番号8の1860位におけるチミン(T)ヌクレオチドからアデニン(A)への置換である、請求項3に記載の方法。
- ヒトBRAF遺伝子における前記変異が、配列番号9のアミノ酸残基600においてバリン(ValまたはV)残基がグルタミン酸(GluまたはE)で置換される、結果として生じるアミノ酸配列における変異をコードする、請求項3または6に記載の方法。
- 前記生物学的試料が組織試料または体液である、請求項1に記載の方法。
- 前記組織試料が骨髄または脾臓である、請求項11に記載の方法。
- 前記骨髄が末梢血で希釈した骨髄吸引物である、請求項12に記載の方法。
- 前記体液が全血または末梢血である、請求項11に記載の方法。
- 前記がんが原発性がんまたは転移性がんである、請求項1に記載の方法。
- 前記がんが固形がんまたは液性がんである、請求項1または15に記載の方法。
- 前記がんが、副腎皮質性がん、肛門がん、胆管がん、膀胱がん、骨がん、脳または神経系のがん、乳がん、子宮頸がん、結腸がん、直腸がん、結腸直腸がん、子宮体がん、食道がん、ユーイングファミリー腫瘍、眼がん、胆嚢がん、胃腸管カルチノイドがん、胃腸管間質がん、ホジキン病、腸がん、カポジ肉腫、腎がん、大腸がん、喉頭がん、下咽頭がん、喉頭・下咽頭がん、白血病、急性リンパ性白血病(ALL)、急性骨髄性白血病(AML)、慢性リンパ性白血病(CLL)、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性骨髄単球性白血病(CMML)、ヘアリー細胞白血病(HCL)、非HCLリンパ系悪性腫瘍(ヘアリー細胞バリアント、脾辺縁帯リンパ腫(SMZL)、脾びまん性赤脾髄小型B細胞リンパ腫(SDRPSBCL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、前リンパ球性白血病、低悪性度リンパ腫、全身性肥満細胞症、または脾性リンパ腫/白血病 分類不能(SLLU))、肝がん、肺がん、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、肺カルチノイド腫瘍、リンパ腫、皮膚のリンパ腫、悪性中皮腫、多発性骨髄腫、鼻腔がん、副鼻腔がん、鼻腔・副鼻腔がん、鼻咽頭がん、神経芽細胞腫、非ホジキンリンパ腫、口腔がん、中咽頭がん、口腔・中咽頭がん、骨肉腫、卵巣がん、膵がん、陰茎がん、下垂体腫瘍、前立腺がん、網膜芽細胞腫、横紋筋肉腫、唾液腺がん、肉腫、成人軟部組織肉腫、皮膚がん、皮膚の基底細胞がん、皮膚の扁平上皮細胞がん、皮膚の基底細胞・扁平上皮細胞がん、黒色腫、胃がん、小腸がん、睾丸がん、胸腺がん、甲状腺がん、子宮肉腫、子宮がん、膣がん、外陰がん、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、およびウィルムス腫瘍からなる群から選択される、請求項1または15に記載の方法。
- 前記がんがヘアリー細胞白血病(HCL)である、請求項1または15に記載の方法。
- 前記がんが非HCLリンパ系悪性腫瘍である、請求項1または15に記載の方法。
- 前記非HCLリンパ系悪性腫瘍がヘアリー細胞バリアント(HCL−v)、脾辺縁帯リンパ腫(SMZL)、慢性リンパ性白血病(CLL)、脾びまん性赤脾髄小型B細胞リンパ腫(SDRPSBCL)、前リンパ球性白血病、低悪性度リンパ腫、全身性肥満細胞症、または脾性リンパ腫/白血病 分類不能(SLLU)である、請求項19に記載の方法。
- 生物学的試料におけるBRAF変異の存在を検出するためのキットであって、
(a)以下の配列:
5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号2)、5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGA−3’(配列番号3)、5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号4)、5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACCGA−3’(配列番号5);
のうちの1つを含むフォワードプライマーと、
(b)5’−GTAACTCAGCAGCATCTCAGGG−3’(配列番号1)の配列を含むリバースプライマーと、
(c)請求項3から20までのいずれか一項に記載の方法を実行するための指示と
を含むキット。 - 配列5’−AGGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号6)または配列5’−GGTGATTTTGGTCTAGCTACAGT−3’(配列番号7)のいずれかを含むフォワードプライマーをさらに含む、請求項21に記載のキット。
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