JP2017514519A - バイオマーカーとしての低分子のノンコーディングrna - Google Patents

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Abstract

本開示は、個体の健康状態を分類するためのバイオマーカーとしての低分子のノンコーディングRNAを提供する。本開示は、ノンコーディングRNAのバイオマーカーを同定するためのスクリーニング方法もまた提供する。

Description

本開示は、個体の健康状態を分類するためのバイオマーカーとしての低分子のノンコーディングRNA(ncRNA)を提供する。本開示は、ノンコーディングRNAバイオマーカーを同定するためのスクリーニング方法もまた提供する。
ヒトゲノムは、大量の低分子タンパク質にコードされないRNA(ncRNA、ノンコーディングRNA)転写物をコードする。存在量の多いトランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、核小体低分子RNA(snoRNA)、microRNA(miRNA)、低分子干渉RNA(siRNA)、核内低分子RNA(snRNA)およびpiwi相互作用性RNA(piRNA)を含む、複数のncRNAクラスが記載されている(Amaralら、2008;Martens−Uzunovaら、2013)。miRNAは、適切な配列相補性を有する部位において標的mRNAに結合することによって翻訳リプレッサーとして作用する(Ameresら、2007)。存在量の多い細胞質Y RNAは、Roタンパク質の細胞内位置に影響を与えることで、RNA品質制御において機能する(Simら、2009)。mRNA翻訳における成熟miRNAの抑圧活性は、規定された細胞内位置においてレトロトランスポゾンをサイレンシングするpiRNAに加えて、siRNAおよびendo−siRNAを含む他のクラスのncRNAによって共有される(ChumaおよびPillai、2009)。miRNA活性は、細胞質における存在量が十分なレベルであるか、および、エンドソーム膜に局在するRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)との相互作用に依存するが(Gibbingsら、2009;Leeら、2009a)、存在量の少ないmiRNAは、翻訳抑圧に対してあまり影響しない。結果として、特定のmiRNAのレベルの変化がわずかであって、既に細胞プロセスに対して影響している可能性があり、強い撹乱は疾患を引き起こす可能性がある。存在量に加えて、(RISC)タンパク質との相互作用だけではなく、RNAパートナーや正しい細胞内局在は、miRNAの生理機能を制御する相互関係のある因子である(Mullokandovら、2012;Weeら、2012)。
miRNAは、非常に特異的な様式で機能し、翻訳後遺伝子調節の重要な局面を制御する、22〜25ヌクレオチドの低分子である非コード調節性RNAのクラスである。miRNAは、特異的遺伝子調節因子として作用し、その発現が、がんの発症において高頻度で撹乱されるので、バイオマーカーとしてそれらを使用することについて調査がなされている。miR−21などの特定のmiRNA(oncomir)の過剰発現、または、miR200ファミリーなどの発現の欠如は、臨床的に侵襲性、または、転移性の疾患転帰と相関するようである。慢性リンパ性白血病(CLL)では、循環miRNAが疾患階層化に使用され、また、治療的介入に対する反応が予測されている。
miRNAプロファイリングが比較的標準技術であるにもかかわらず、相反するデータのために、循環miRNAの広範な臨床的実行が妨げられている。個体の健康状態をより良く予測できるncRNAバイオマーカーが必要とされている。
本開示の一態様は、低分子のノンコーディングRNA(ncRNA)のバイオマーカー対を同定するための方法であって、
ncRNAについて、第1の参照個体から取得された第1の体液サンプル、および、第2の参照個体から取得された第2の体液サンプルにそれぞれ含まれる前記ノンコーディングRNAの2つの異なる変種の比率を決定するステップと、
第1の参照個体は、第2の参照個体から変えられた健康状態であり、
前記第1の体液サンプルからの比率と第2の体液サンプルからの比率とを比較するステップと、
前記第1の体液サンプルと第2の体液サンプルとの間で前記比率が変えられている場合、前記ノンコーディングRNAの2つの異なる変種をバイオマーカー対として同定するステップと
を含み、
第1の変種は、標準配列のncRNA、および、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAであり、
前記ncRNAがmiRNAである場合に、
前記第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
前記第2の変種は、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択されることを特徴とする方法を提供する。
代替的に述べると、
第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
第2の変種は、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
ncRNAがmiRNAでない場合、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
好ましくは、これら第1の変種および第2の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端で伸長されたncRNA、ならびに、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた、または、5’末端または3’末端で任意に伸長された3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
ncRNAがmiRNAでない場合、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
好ましくは、この方法は、第1の体液サンプル中のncRNAの2つの異なる変種の量を決定するステップと、第2の体液サンプル中のncRNAの2つの異なる変種の量を決定するステップとを含む。
好ましくは、この第1の参照個体は、1または複数の健康な個体に由来するものであり、第2の参照個体は、障害を有する1または複数の個体に由来するものであり、この障害は、好ましくは、前立腺がんである。
好ましくは、この第1の参照個体は、障害を有する個体に由来するものであり、第2の参照個体は、その障害の処置後の同じ個体に由来するものである。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、バイオマーカー対の比率は、各サンプル中の2つの異なる変種を定量化すること、および、2つの量の間の関係性を決定すること、によって決定される。好ましくは、この変種は、ディープシーケンシング(RNA−seq)を使用して定量化される。
本開示のさらなる一態様は、低分子のノンコーディングRNA(ncRNA)のバイオマーカー対を使用して、個体の健康状態を分類するためのデータを収集するための方法を提供する。この方法は、個体に由来する体液サンプル中のバイオマーカー対の比率を決定するステップと、この比率を、参照サンプル(例えば、上記第2の参照個体)に由来する体液中のバイオマーカー対の比率と比較するステップとを含み、
前記個体に由来するサンプルと前記参照サンプルとの間の比率における差異の有無に基づいて、前記個体の健康状態を分類するのに役立ち、
前記バイオマーカー対は、ncRNAの2つの異なる変種からなり、
第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAであり、
ncRNAがmiRNAである場合に、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択される。
代替的に述べると、
第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
第2の変種は、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
ncRNAがmiRNAでない場合に、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
好ましくは、これら第1の変種および第2の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端で伸長されたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた、または、5’末端または3’末端で任意に伸長された3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
ncRNAがmiRNAでない場合に、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
かかる方法において取得されたデータは、個体が障害を有すると診断するために、単独で、または他の因子(例えば、さらなるバイオマーカーの存在、患者における臨床症状、など)と組み合わせてなどのうち、いずれかで使用される。
本開示のさらなる一態様は、低分子のノンコーディングRNA(ncRNA)のバイオマーカー対を使用して、個体の健康状態を分類するための方法を提供し、この方法は、個体に由来する体液サンプル中のバイオマーカー対の比率を決定するステップと、この比率を、参照サンプルに由来するの体液中のバイオマーカー対の比率と比較するステップと
を含み、
前記個体に由来するサンプルと前記参照サンプルとの間の比率における差異の有無に基づいて前記個体の健康状態を分類し、
前記バイオマーカー対は、ncRNAの2つの異なる変種からなり、
第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAであり、
ncRNAがmiRNAである場合、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択される。
代替的に述べると、
第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
第2の変種は、5’末端または3’末端でトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
前記ncRNAがmiRNAでない場合に、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
好ましくは、これら第1の変種および第2の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端でトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端で伸長されたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた、または、5’末端または3’末端で任意に伸長された3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、
前記ncRNAがmiRNAでない場合、前記第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、前記第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
好ましくは、これらの方法は、個体に由来するサンプル中のバイオマーカー対の量を決定するステップを含む。
好ましくは、参照サンプルは、1または複数の健康な個体に由来するものである。
好ましくは、この参照サンプルは、障害を有する1または複数の個体に由来するものである。
好ましくは、本明細書に開示される障害は、がん、より好ましくは、前立腺がん、乳房がん、cHL、精巣がん、または、結腸直腸がんである。好ましくは、この障害は、前立腺がん、乳房がん、または、cHLである。好ましくは、この障害は、アルツハイマー病である。
好ましくは、参照サンプルは、障害に対する処置における良好な反応、または、不十分な反応を有する1または複数の個体に由来するものである。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、このncRNAは、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、snoRNA、microRNA(miRNA)、siRNA、核内低分子(snRNA)、Y RNA、ヴォールトRNA、アンチセンスRNA、piwiRNA(piRNA)から選択され、このncRNAは、好ましくは、miRNAから選択される。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、この体液は、尿または血液である。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、これら2つの異なる変種は、
それぞれが、
標準配列および3’末端NTA−A、
標準配列および3’末端NTA−G、
標準配列および3’末端NTA−C、
標準配列および3’末端NTA−U、
3’末端NTA−Gおよび3’末端NTA−C、
3’末端NTA−Gおよび3’末端NTA−U、
3’末端NTA−Gおよび3’末端NTA−A、
3’末端NTA−Cおよび3’末端NTA−U、
3’末端NTA−Cおよび3’末端NTA−A、
3’末端NTA−Uおよび3’末端NTA−A、
標準配列および5’末端トリミングされた、
標準配列および3’末端トリミングされた、
5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−C、
5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−U、
5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−A、
5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−G、
3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−C、
3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−U、
3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−A、
3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−G、
3’末端トリミングされたおよび5’末端トリミングされた、
伸長されたおよび3’末端NTA−A、
伸長されたおよび3’末端NTA−G、
伸長されたおよび3’末端NTA−C、
伸長されたおよび3’末端NTA−U、
伸長されたおよび5’末端トリミングされた、
伸長されたおよび3’末端トリミングされた、
5’末端または3’末端トリミングされた、および、5’末端または3’末端伸長された、
(トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−U、
(トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−A、
(トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−G、
(トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−C、
(トリミング、および/または、伸長された)および標準配列、のいずれかから選択される。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、バイオマーカー対のncRNAは、それぞれ、少なくとも16ヌクレオチドを含む。
図12は、本発明のバイオマーカー対の一実施形態を例示したものである。表1は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーが、それぞれの3’末端NTA−A変種、例えば、hsa−let−7g−5p標準配列、および、hsa−let−7g−5p 3’末端NTA−Aであることを開示するものである。したがって、表1Aは、9つの別個のバイオマーカー対を開示する。表1Bは、5つの別個のバイオマーカー対(例えば、hsa−miR−200c−3p標準配列、および、hsa−miR−200c−3p 3’末端NTA−U)を開示し、表1Cは、4つの別個のバイオマーカー対(例えば、hsa−miR−204−5p標準配列、および、hsa−miR−204−5p 3’末端NTA−C)を開示し、表1Dは、9つの別個のバイオマーカー対(例えば、hsa−let−7f−5p標準配列、および、hsa−let−7f−5p 3’末端NTA−G)を開示し、表1Eは、11つの別個のバイオマーカー対(例えば、hsa−let−7f−5p標準配列、および、3’末端トリミングされたhsa−let−7f−5p)を開示し、表1Fは、3つの別個のバイオマーカー対(例えば、hsa−miR−181b−5p標準配列、および、5’末端トリミングされたhsa−miR−181b−5p)を開示する。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、バイオマーカー対は、図12中に示されるバイオマーカー対のうち、1つから選択される。バイオマーカー対は、好ましくは、表1Aから選択される。バイオマーカー対は、好ましくは、表1Bから選択される。バイオマーカー対は、好ましくは、表1Cから選択される。バイオマーカー対は、好ましくは、表1Dから選択される。バイオマーカー対は、好ましくは、表1Eから選択される。バイオマーカー対は、好ましくは、表1Fから選択される。
図21は、本発明のバイオマーカー対のさらなる実施形態を例示したものである。表2は、前立腺がんを特徴付けるために有用であるtRNAバイオマーカー対を示す。表2は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアント(変種)であることを開示するものである。特に、これらのバイオマーカー対は、尿に含まれるバイオマーカー対を決定する方法において有用である。表4および表10は、cHLを特徴付けるために有用であるmiRNAバイオマーカー対を示すものである。特に、これらのバイオマーカーは、血液から抽出されたエキソソーム小胞に含まれるバイオマーカー対を決定する方法において有用である。表4および表10は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアントであることを開示するものである。表5および表11は、cHLを特徴付けるために有用であるmiRNAバイオマーカー対を示す。特に、これらのバイオマーカー対は、血液から抽出されたタンパク質画分に含まれるバイオマーカー対を決定する方法において有用である。表5および表11は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアントであることを開示するものである。表6は、乳房がんを特徴付けるために有用であるmiRNAバイオマーカー対を示すものである。特に、これらのバイオマーカー対は、血液サンプルに含まれるバイオマーカー対を決定する方法において有用である。表6は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアントであることを開示するものである。表7は、精巣胚細胞腫瘍を特徴付けるために有用であるmiRNAバイオマーカー対を示す。表7は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアントであることを開示するものである。表8は、結腸直腸がんにおいて有用なmiRNAバイオマーカー対を示すものである。表8は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアントであることを開示するものである。表9は、アルツハイマー病において有用であるmiRNAバイオマーカー対を示す。表9は、一方のバイオマーカーが標準配列であり、他方のバイオマーカーがそれぞれのバリアントであることを開示するものである。特に、これらのバイオマーカー対は、血液サンプルに含まれるバイオマーカー対を決定する方法において有用である。
本明細書に開示される方法の好ましい態様では、このバイオマーカー対は、表1、2、または表4〜表11から、好ましくは、表1、表2、表4、表5、表6および表9〜表11から選択される。
好ましくは、本明細書に開示された方法では、前記ncRNAの2つの異なる変種の量は、体液サンプルから精製されたエキソソーム小胞から決定される。好ましくは、本明細書に開示された方法では、前記ncRNAの2つの異なる変種の量は、体液サンプルから精製されたタンパク質画分から決定される。このエキソソーム小胞またはタンパク質画分は、好ましくは、体液サンプルをサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)に供することによって精製される。
本発明のさらなる一態様では、個体における古典的ホジキンリンパ腫(cHL)の状態を特徴付けるための方法が提供され、この方法は、個体に由来する体液サンプル由来の1または複数のmiRNAの量を決定するステップと、1または複数のmiRNAの量を参照サンプルと比較するステップとを含み、1または複数のmiRNAの存在または量の差異は、個体の状態を特徴付ける。個体の健康状態に関するデータを収集するための方法もまた提供され、この方法は、個体に由来する体液サンプル由来の1または複数のmiRNAの量を決定するステップと、1または複数のmiRNAの量を参照サンプルと比較するステップを含む。このデータは、個体における古典的ホジキンリンパ腫(cHL)の状態を特徴付けるために使用される。
これらの方法で使用される1または複数のmiRNAは、表3から選択される。
この1または複数のmiRNAは、好ましくは、miR21−5p、let7a−5p、miR127−3pおよびmiR155−5pから選択される。
表3は、個体における古典的ホジキンリンパ腫(cHL)の状態を特徴付けるために有用であるmiRNAを示す。特に、これらのバイオマーカーは、血液から抽出されたタンパク質画分に含まれるバイオマーカー対を決定する方法において有用である。この方法は、好ましくは、個体がcHLに罹患しているかどうかを決定することによって、cHLの状態を特徴付ける。
参照サンプルは、好ましくは、1または複数の健康な個体に由来するものである。
この参照サンプルは、好ましくは、cHLを有する1または複数の個体に由来するものである。
cHLの状態を特徴付けることは、好ましくは、cHLに対する処置を受けている個体において処置の効力を決定するステップを含む。参照サンプルは、好ましくは、cHLに対する処置を受ける前と同じ個体に由来するものである。
cHLの状態を特徴付けることは、好ましくは、cHLに罹患している個体の予後を決定するステップを含む。参照サンプルは、好ましくは、この障害に対する処置における良好な反応を有する1もしくは複数の個体に由来するもの、またはこの障害に対する処置に対する不十分な反応を有する1もしくは複数の個体に由来するものである。
好ましい実施形態では、これらの方法は、体液サンプルからエキソソーム小胞を精製するステップと、精製されたエキソソーム小胞と関連する1または複数のmiRNAの量を決定するステップとをさらに含む。好ましい実施形態では、これらの方法は、体液サンプルからタンパク質画分を精製するステップと、精製されたエキソソーム小胞と関連する1または複数のmiRNAの量を決定するステップとをさらに含む。この精製は、好ましくは、体液サンプルをサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)に供することを含む。エキソソーム小胞は、好ましくは、空隙容量画分を取得することによって単離される。
好ましい実施形態では、この体液は血液である。
本明細書に開示された方法は、好ましくは、in vitroで実施される。特に、関連するバイオマーカーを定量化するステップはin vitroで実施される。
B細胞、および、そのエキソソームに由来する低分子RNAレパートリーを示す図である。サンプルの特性およびRNA−seqデータの概要を示す図である。cDNAライブラリーは、細胞およびエキソソームの低分子RNA画分から作製されたものである。目的のゲノム(ヒトゲノムである、hsg19)へのマッピング前後の全てのライブラリーからの総リード数を指定する。ヒトゲノムにマッピングされたRNAエレメントにアノテーションを付けるために、現在公知のデータベース1)miRBaseバージョン19に由来する成熟miRNAおよびpre−miRNAの配列、2)06/02/2013にダウンロードされたNCBI Reference SequencesのヒトRefSeq遺伝子、3)ゲノムtRNAデータベースに由来するtRNA配列、4)UCSCからダウンロードしたRepeatMaskerアルゴリズムによって検出されたリピートに由来する配列(Repeat Derived sequences)、5)NCBIヌクレオチドのデータベースからダウンロードしたpiwiRNA(piRNA)、に対して全てのマッピングされたリード(塩基配列)を分析した図である。 細胞およびエキソソームの低分子RNA画分から作製されたcDNAライブラリーを示す図である。RNAシーケンシングライブラリーを作成するために使用したサンプル群、細胞株、およびサンプル画分の型が示される。 細胞およびエキソソーム画分に由来する全てのマッピングされたリードを、それらが由来する細胞転写物へのアノテーションによってグループ分けし、マッピングされたリードの分布頻度として%で示した図である。 microRNAがエキソソーム中に非ランダムに取り込まれることを示す図である。miRNAを、正規化(リード/100万、RPMはreads per millionの略である)後に、細胞から放出されたmiRNAの量と細胞中に保持された量との間の比率に従って、x軸に示された5つの群に分類したものである。データは、5つの群にわたって分布したmiRNA画分の百分率としてプロットされている。 エキソソームおよび細胞中の有意に過剰発現されたmiRNAを、x軸において示し、それらのリードの存在量が、y軸(対数目盛)で100リード/100万(正規化、RPM)を超えるものを示すものであるエラーバーは、平均のSDである(LCL1〜3サンプルであるから、n=3である)。 エキソソームおよび細胞中の有意に過剰発現されたmiRNAを、x軸において示し、それらのリードの存在量が、y軸(対数目盛)で100リード/100万(正規化、RPM)を超えるものを示すものであるエラーバーは、平均のSDである(LCL1〜3サンプルであるから、n=3である)。 ステム−ループベースのqRT−PCRによるLCL細胞およびそれらの対になったエキソソームにおけるmiRNA検出を示すものである。データは、2つの独立した実験からのmiR−92aのCt値に対して正規化された技術的反復実験のΔΔCt値を示す。 microRNAがバーキットリンパ腫エキソソーム中に非ランダムに取り込まれることを示す図である。BL(BL1および2)のエキソソームおよび細胞画分に由来するmiRNAを、LCLサンプルとして分析する。edgeR分析により、エキソソームにおける、統計的に有意に過剰発現されたmiRNAが得られ、それらのリードの存在量は、100リード/100万(正規化、RPM)を超える(。y軸は、非ランダムに分布したmiRNAの相対的な存在量を示す。有意に排除され、または、保持されているmiRNAは、それらの保持された、または、排除された等価物と比較される。エラーバーはSDであり(n=2)、y軸は対数目盛である。 microRNAがバーキットリンパ腫エキソソーム中に非ランダムに取り込まれることを示す図である。BL(BL1および2)のエキソソームおよび細胞画分に由来するmiRNAを、LCLサンプルとして分析する。edgeR分析により、細胞における統計的に有意に過剰発現されたmiRNAが得られ、それらのリードの存在量は、100リード/100万(正規化、RPM)を超える(。y軸は、非ランダムに分布したmiRNAの相対的な存在量を示す。有意に排除され、または、保持されているmiRNAは、それらの保持された、または、排除された等価物と比較される。エラーバーはSDであり(n=2)、y軸は対数目盛である。 EBVでコードされたmiRNAは、ヒトmiRNAよりも細胞を保持する傾向がより強いことを示す図である。ヒト(LCL)およびEBVのmiRNAを、正規化(RPM)後に、細胞から放出されたmiRNAの量と細胞中に保持された量との間の比率に従って、5つの群に分類したものである。データは、5つの群にわたって分布しているmiRNA画分の百分率としてプロットされる。 ヒト(LCL1)およびEBVのmiRNAを、正規化(RPM)後に、細胞から放出されたmiRNAと細胞中に保持されたmiRNAとの間の変化倍数(エキソ/細胞がlog2として規定される)に従って分類したものである。細胞保持またはエキソソーム関連放出における4倍以上増加しているmiRNA画分を垂直線によって示す。赤い線は、ヒトmiRNA(灰色)間のウイルスmiRNAの分布を示す。 個体のLCLサンプル(LCL1、2および3、細胞対エキソソーム)における成熟miRNAおよびそれらのアイソフォームの分布を示す図である。A)アノテーションされたmiRNA配列にマッピングされた各ライブラリーにおいて検出された全てのmiRNAについてのシーケンシングリードを、成熟(標準配列)miRNAおよびアイソフォーム配列についてさらに細分したものを示す。それらは、転写後修飾されたアイソフォーム(非テンプレート型ヌクレオチド付加;NTA)および転写後修飾されていないアイソフォーム(トランケーションおよび延長)へと、さらに下位に細分される。 サンプルは、(成熟miRNA対アイソフォームについて)サンプル当たりの個々のmiRNAに割り当てられた全てのリードの合計の百分率に対してプロットされる。 サンプルは、NTAを有する全てのmiRNAのリードの合計に対してプロットされる。 細胞とエキソソームとの間のmiRNAのバリアント分布に対する3’末端NTA型の影響についての統計分析および有意性を示す図である。p値は、12全てのサンプルにおいて発現された118のmiRNAについて偽発見率を補正したものである。p値は、細胞とエキソソームとの間の各NTA(A、U、C、G)のカウント割合を比較するロジスティックモデルから導出されている。各グラフの丸の色は、影響の方向を示す。なお、エキソ>細胞とは、そのデータが、細胞と比較してエキソソームにおけるより大きい割合を示すことを意味し、エキソ<細胞とは、そのデータが、エキソソームと比較して細胞におけるより大きい割合を示すことを意味する。これらの結果においては、3’末端アデニル化miRNAアイソフォームが優先的に保持される(カイ二乗検定、p<0.05)一方で、他の全てのNTAが優先的に放出されることを示している(3’末端−Uは、カイ二乗検定、p=0.02、3’末端−Cは、フィッシャー直接検定、p=0.04、3’末端−Gはフィッシャー直接検定、p=0.02である)。 3’末端の転写後修飾は、miRNAの保持または放出を定義することを示す図である。LCLサンプルにおける成熟miRNAおよびそれらのNTA修飾または未修飾アイソフォームの分布を、細胞とエキソソームとの間で比較したものである。エラーバーは、平均のSDである(LCL1〜3サンプルであり、n=3である)。また、P値=0.005(スチューデントt検定)である。 3’末端の転写後修飾は、miRNAの保持または放出を定義することを示す図である。LCLサンプルにおける成熟miRNAおよびそれらのNTA修飾または未修飾アイソフォームの分布を、細胞とエキソソームとの間で比較したものである。エラーバーは、平均のSDである(LCL1〜3サンプルであり、n=3である)。また、P値=0.005(スチューデントt検定)である。 個々のLCL細胞ライブラリーとエキソソームのライブラリーとの間でのmiR−486−5pの分布を示すものである。miR−486−5pにマッピングされた全てのシーケンシングリードを合計し、miR−486−5pのアイソフォーム型の寄与は、百分率として示される。 qPCRによる、細胞(LCL)およびエキソソームRNA画分における標準配列のmiR−486−5p、3’末端アデニル化miR−486−5p(3’−AAA)、3’末端ウリジル化miR−486−5p(3’−UUU)の検出を示すものである。データは、2つの独立した実験からの技術的複製の平均サイクル閾値(Ct)値を示す(エラーバーはSDである)。 3’末端アデニル化の程度は保持を増加させるが、3’末端ウリジル化はエキソソームの低分子RNA輸送の境界を定めることを示す図である。3’末端−Aおよび3’末端−Uアイソフォームのペアワイズ分析の頻度プロットを示すものである。細胞およびエキソソームの両方において発現することが見出されたmiRNAを、それらのアデニル化リードおよびウリジル化リードの分布分析のために選択し(>300リードにおいて、100のmiRNA)、全てのNTA修飾されたリードの合計に対する百分率として表したもの。赤い丸は、エキソソームにおいてより高い百分率を有するアイソフォームを示し、紫の丸は、細胞においてより高い百分率を有するアイソフォームを示し、白い丸は、等しい分布を示す。 ヒトmiRNAおよびウイルスmiRNAの画分について、アデニル化リード(3’末端−A)と同じmiRNAの非アデニル化リードと対照して保持または放出傾向を測定したものを示す。アデニル化miRNAは、保持される可能性が高く、これは、付加されたアデニンの数とともに増加する。 ヒトmiRNAおよびウイルスmiRNAの画分について、アデニル化リード(3’末端−A)と同じmiRNAの非アデニル化リードと対照して保持または放出傾向を測定したものを示す。アデニル化miRNAは、保持される可能性が高く、これは、付加されたアデニンの数とともに増加する。 3’末端−Aおよび3’末端−Uアイソフォームのペアワイズ分析の頻度プロットを示すものである。細胞およびエキソソームの両方において発現することが見出されたmiRNAを、それらのアデニル化リードおよびウリジル化リードの分布分析のために選択し(>300リードにおいて、100のmiRNA)、全てのNTA修飾されたリードの合計に対する百分率として表したもの。赤い丸は、エキソソームにおいてより高い百分率を有するアイソフォームを示し、紫の丸は、細胞においてより高い百分率を有するアイソフォームを示し、白い丸は、等しい分布を示す。 アデニル化ではなく3’末端ウリジル化は、LCLエキソソーム、BLエキソソーム、ヒト尿エキソソーム中に存在するmiRNAアイソフォーム上で、より高頻度で発生することを示す。棒グラフは、3’末端NTAを有するサンプル(エキソソームのみ)当たりのアイソフォームリードの加重平均を示すものであり、ヌクレオチド型はx軸上に示される。エラーバーは、LCLについて3サンプル(n=3)、p=0.005であり、BLについて2サンプル(n=2)、p=0.001であり、ヒト尿に由来するものについて6サンプル(n=6)、p<0.0001(スチューデントt検定)の、SDである。 アデニル化ではなく3’末端ウリジル化は、LCLエキソソーム、BLエキソソーム、ヒト尿エキソソーム中に存在するmiRNAアイソフォーム上で、より高頻度で発生することを示す。棒グラフは、3’末端NTAを有するサンプル(エキソソームのみ)当たりのアイソフォームリードの加重平均を示すものであり、ヌクレオチド型はx軸上に示される。エラーバーは、LCLについて3サンプル(n=3)、p=0.005であり、BLについて2サンプル(n=2)、p=0.001であり、ヒト尿に由来するものについて6サンプル(n=6)、p<0.0001(スチューデントt検定)の、SDである。 3’末端の転写後修飾は、プロセシングされた低分子ncRNAの分布に影響を与えることを示す図である。3’末端アデニル化を有するY RNA断片は、細胞画分とエキソソーム画分との間で示差的に分布することを示す。RNY1、RNY3、RNY4およびRNY5から誘導されたプロセシングされたY RNA断片に対応するRNA画分(x軸)が、3’末端修飾を有するRNA断片の百分率に対してプロットされている。 3’末端の転写後修飾は、プロセシングされた低分子ncRNAの分布に影響を与えることを示す図である。3’末端ウリジル化を有するY RNA断片(右パネル)は、細胞画分とエキソソーム画分との間で示差的に分布することを示す。RNY1、RNY3、RNY4およびRNY5から誘導されたプロセシングされたY RNA断片に対応するRNA画分(x軸)が、3’末端修飾を有するRNA断片の百分率に対してプロットされている。 低分子RNAシーケンシングによって尿エキソソームにおいて同定されたマッピングされたリードのリストを示す図である。ヒト尿細胞外小胞に由来するサンプルの特徴およびRNA−seqデータの概要を示す。cDNAライブラリーは、尿エキソソームを精製した後に、エキソソーム低分子RNA画分から作製されたものである。目的のゲノム(hsg19/GRCh37、パッチ5)へのマッピング前後の全てのライブラリーから総リード数が指定される。ヒトゲノムにマッピングされたRNAエレメントにアノテーションを付けるために、現在公知のデータベース1)miRBaseバージョン19由来の成熟miRNA配列およびpre−miRNA配列、2)2013年5月にダウンロードされたNCBI Reference SequencesのヒトRefSeq遺伝子、3)ゲノムtRNAデータベース由来のtRNA配列、4)UCSCからダウンロードされたRepeatMaskerアルゴリズムによって検出されたリピートに由来する配列5)NCBIヌクレオチドのデータベースからダウンロードされたpiwiRNA(piRNA)、に対して全てのマッピングされたリードを分析した図である。 健康な腎組織生検対腎明細胞がん(腎臓組織)生検を示す図である。microRNA多様化を示すものである。アノテーションされたmiRNA配列にマッピングされた各ライブラリーにおいて検出されたシーケンシングリードはグループ分けされ、1つのmiRNAとして示される。これらのマッピングされたリードは、成熟(標準的)miRNAおよびアイソフォーム配列からなる。アイソフォームは、酵素的に修飾されたアイソフォーム(3’末端NTA非テンプレート型ヌクレオチド付加)および修飾されていないアイソフォーム(3’末端および5’末端の両方において存在するトランケーションおよび延長)へと、さらに下位に細分される。 健康な腎組織生検対腎明細胞がん(腎臓組織)生検を示す図である。RNASeqによる、腎明細胞がん(CCRC;4つの実験群)からの公に入手可能なデータの分析結果を示すものである。成熟(miRBase)配列に基づくデータ分析は、選択されたmiRNAについての実験群の間での不十分な区別を示す。 健康な腎組織生検対腎明細胞がん(腎臓組織)生検を示す図である。4つの全ての実験群におけるisomiRと成熟miRNAとの間の比率により、特に臨床的に関連する群の間における3’末端アデニン付加(アデニル化)の顕著な差異を明らかにした。アデニル化miRNAの割合の有意差は、臨床的に規定された群間での分離を可能にする。 健康な患者対前立腺がん患者を階層化する転写後修飾を示す図である。表には、データが「C/V」として示されているが、これらの比率は実際には「V/C」として示されている。この変更は、STDにもp値にも影響しない。 悪性リンパ腫患者において重要な腫瘍組織をモニタリングするための非侵襲的手順を示す図である。左は、処置前の古典的ホジキンリンパ腫患者のFDG/PET画像を示すものである。黒い矢印は、代謝的に活性な複数の腫瘍の塊を示すものである。右は、同じ患者の融合させたPET/CT画像である。白い矢印は、生きた腫瘍の塊を示すものである。 悪性リンパ腫患者において重要な腫瘍組織をモニタリングするための非侵襲的手順を示す図である。リンパ腫腫瘍細胞(上の暗褐色)および正常細胞(下の淡褐色)は、MVBに由来するエキソソームを含む100ナノメートルの小胞を、循環中に能動的に分泌することを示すものである。これらの細胞外小胞(EV)は、外部RNAseから保護されているmiRNAを含む。EVによって封入されることに加えて、miRNAは、タンパク質およびHDLと付随することによって分解に対して保護されるが、これらは重要な腫瘍細胞を反映しない。さらに、瀕死の細胞は、生体分子(すなわち、RNA、DNA、タンパク質)を循環中に放出する。この図は、Horiら、2013 Science Transl Medからの出典である。 患者の血漿中の最適なmiRNA検出のために、一段階サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって、タンパク質/HDLから循環細胞外小胞(EV)を分離することを示す図である。EVサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)カラム(現在、IZONtmから市販されている)を示すものである。qEVカラムは、1〜1.5mlの血漿からの循環EVについて再現性のある一段階の単離を可能にし、循環タンパク質/HDLからそれらを分離する(Boingら、JEV 2014)。 患者の血漿中の最適なmiRNA検出のために、一段階サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって、タンパク質/HDLから循環細胞外小胞(EV)を分離することを示す図である。セファロースCL−2B SECを使用してcHL患者から単離された血漿EVのEM画像を示すものである。サイズバーは、200nmを示し、ほとんどのEVは、100nmの範囲内であるものの、より大きい(200nm)小胞が存在する。 患者の血漿中の最適なmiRNA検出のために、一段階サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって、タンパク質/HDLから循環細胞外小胞(EV)を分離することを示す図である。Bと同じ患者の血漿のタンパク質/HDL画分のEM画像を示すものである。EVと似た粒子は観察されない。 患者の血漿中の最適なmiRNA検出のために、一段階サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって、タンパク質/HDLから循環細胞外小胞(EV)を分離することを示す図である。調整可能な抵抗パルスセンシング(Tunable Resistive Pulse Sensing、TRPS)に基づく、qNano(IZONtm)を使用した粒子分析を示すものである。cHL患者の血漿EVおよびタンパク質/HDL画分を、qEVデバイスを使用して分離する。EV画分(橙色)には、BのEM画像に対応するサイズ分布を有する粒子が非常に豊富に含まれている。 患者の血漿中の最適なmiRNA検出のために、一段階サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって、タンパク質/HDLから循環細胞外小胞(EV)を分離することを示す図である。SECによって分離されたEVおよびタンパク質/HDL画分のRT−PCR分析を示すものである。EV画分9〜12は、vtRNA1−1について高度に富化されており、タンパク質/HDL画分(19〜22)は、(Arroyoら、PNAS 2011)と一致するmiR92aについて富化されている。 血漿EV中の候補miRNAバイオマーカーの選択および検証を示す図である。小胞に由来するmiRNAの階層的クラスタリングを示すものである。cHL患者(処置前)および健康な対照に由来するリンパ腫細胞株由来エキソソーム(n=7)および血漿細胞外小胞のRNAseq分析は、明らかに別個のプロファイルを示すものである。 血漿EV中の候補miRNAバイオマーカーの選択および検証を示す図である。血小板、PBMCおよびEVにおける最も豊富な10個のmiRNAのリスト(Pleら、PLoSone 2012)を示すものである。 血漿EV中の候補miRNAバイオマーカーの選択および検証を示す図である。血漿EVおよびホジキン細胞株由来エキソソーム(L1236)におけるmiRNAのレベルの比較により、潜在的なcHL間質由来および腫瘍関連のmiRNAマーカーが得られることを示すものである。示されるmiRNAは、log(FC)>1異なる。 血漿EV中の候補miRNAバイオマーカーの選択および検証を示す図である。cHL患者(n=10)および健康な対照(n=4)から単離された血漿EVにおける候補となる4つのmiRNAバイオマーカーのRT−PCRデータを示すボックスプロットである。miR1973は、cHL患者および健康な対照の両方に由来する血漿EVにおいて、豊富に検出される。p値は、両側、スチューデントのt検定を使用して算出されたものである。 成功した治療の間において、血漿EVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルが減少することを示す図である。初回治療の(BEACOPP)2サイクル前(左)および後(右)のcHL患者のPET画像。矢印は、代謝的に活性な腫瘍を示すものである。 成功した治療の間において、血漿EVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルが減少することを示す図である。RT−PCR分析は、処置の間のEV関連のmiR−21−5pおよびlet−7a−5pの強い減少(70%)を示す。miR−21−5pおよびlet−7a−5pのレベルは、miR−1973に対して正規化され、減少倍数として示される(エラーバー、SEM)。 成功した治療の間において、血漿EVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルが減少することを示す図である。BEACOPP処置の間のde novo患者(C)と、DHAP/ADCによる処置とその後の自己幹細胞移植後に再発した患者(D)との両方において、EVにおけるmiR21−5pおよびlet7a−5pのレベルは、RT−PCRによって決定されるように減少することを示すものである。miR−21−5pおよびlet−7a−5pのレベルは、miR−1973に対して正規化され、減少倍数として示される(エラーバー、SEM)。 成功した治療の間において、血漿EVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルが減少することを示す図である。BEACOPP処置の間のde novo患者(C)と、DHAP/ADCによる処置とその後の自己幹細胞移植後に再発した患者(D)との両方において、EVにおけるmiR21−5pおよびlet7a−5pのレベルは、RT−PCRによって決定されるように減少することを示すものである。miR−21−5pおよびlet−7a−5pのレベルは、miR−1973に対して正規化され、減少倍数として示される(エラーバー、SEM)。 成功した治療の間において、血漿EVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルが減少することを示す図である。血清TARCレベルの低下によって決定されるように、治療に反応しているcHL患者においてEVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルは減少するが(E)、TARCレベルが高いままであるcHL患者においてはEVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルは減少しない(F)。miR21−5pおよびlet7a−5pのレベルは、miR1973に対して正規化され、変化倍数として示される(エラーバー、SEM)。 成功した治療の間において、血漿EVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルが減少することを示す図である。血清TARCレベルの低下によって決定されるように、治療に反応しているcHL患者においてEVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルは減少するが(E)、TARCレベルが高いままであるcHL患者においてはEVにおけるmiR−21−5pおよびlet7a−5pのレベルは減少しない(F)。miR21−5pおよびlet7a−5pのレベルは、miR1973に対して正規化され、変化倍数として示される(エラーバー、SEM)。 血漿EVにおける候補miRNAバイオマーカーレベルが、追跡期間中、低いままであることを示す図である。cHL患者の血漿EVにおけるmiR−127−3p、miR−155−5p、miR−21−5p、let−7a−5pのレベルは、BEACOPP処置の間(t=1ヶ月)およびその後(t=3ヶ月)に減少し、治療後最大6ヵ月間、低いままである。miRNAレベルは、miR−1973に対して正規化され、減少倍数として示される(エラーバー、SEM)。 血漿EVにおける候補miRNAバイオマーカーレベルが、追跡期間中、低いままであることを示す図である。RT−PCR分析は、健康なドナーの血漿EVにおけるmiR−21−5p、let−7a−5pのレベルが安定していることを示す。データは、Ct値として示される(エラーバー、SEM)。 cHL血漿EVにおける候補miRNAの増加したレベルのが、疾患特異的であることを示す図である。miR−127−3p、miR−155−5p、miR−21−5pおよびlet−7a−5pのRT−PCRレベルは、健康な対照(n=4)と比較して、cHL患者の血漿EV(n=10)において増加するが、自己免疫(SLE)患者(n=3)においては増加しないことを示すものである。データは、Ct値として示される(エラーバー、SEM)。p値は、両側スチューデントt検定を使用して算出される。 健康なドナーおよびホジキン患者の血漿EVにおけるmiRNAに対するNTA分析を示す図である。本発明者らは、健康なドナーおよびcHL患者由来の複数の血漿に対して、タンパク質および小胞画分の両方においてシーケンシングを実施し、sRNAbench(http://arn.ugr.es/srnabench/)を用いてデータを分析した。3’末端NTAがAまたはUと定義された全ての同定されたmiRNAの割合を示すグラフである。cHL EV画分のみが、3’末端ウリジル化miRNAの割合が高いことを示している。 健康なドナーおよびホジキン患者の血漿EVにおけるmiRNAに対するNTA分析を示す図である。本発明者らは、健康なドナーおよびcHL患者由来の複数の血漿に対して、タンパク質および小胞画分の両方においてシーケンシングを実施し、sRNAbench(http://arn.ugr.es/srnabench/)を用いてデータを分析した。Aと同じであるが、ここでは、データは、miR−486−5pの3’末端転写後のNTAベースの修飾について差異を示す。 健康なドナーおよびホジキン患者の血漿EVにおけるmiRNAに対するNTA分析を示す図である。本発明者らは、健康なドナーおよびcHL患者由来の複数の血漿に対して、タンパク質および小胞画分の両方においてシーケンシングを実施し、sRNAbench(http://arn.ugr.es/srnabench/)を用いてデータを分析した。Bに示されたRNAseqデータが確認された2人のドナーの種々の画分におけるmiR486−5pに対する以前開示された(Koppers−Lalicら、2014)とおりのTaqman RT−PCRを行ったもの。 miR−92aゲノム配列に対してアラインするマッピングされたリードのグラフ表示を示す図である。転写後修飾(NTA)および5’末端または3’末端ヌクレオチドの延長/トランケーションは、延長については、下線付き文字で、また、トランケーションについてはで示される。 バイオマーカーを例示する図である。表2は、前立腺がん(PCa)患者の尿に由来するtRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表2は、前立腺がん(PCa)患者の尿に由来するtRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表2は、前立腺がん(PCa)患者の尿に由来するtRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表2は、前立腺がん(PCa)患者の尿に由来するtRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表3は、cHLを特徴付けるためのmiRNAを示すものであるものである。 バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。表5および表11は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出されたタンパク質画分(PF)中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表5および表11は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出されたタンパク質画分(PF)中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表5および表11は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出されたタンパク質画分(PF)中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表6は、乳がん患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表7は、精巣胚細胞腫瘍におけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表7は、精巣胚細胞腫瘍におけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表7は、精巣胚細胞腫瘍におけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表7は、精巣胚細胞腫瘍におけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表8は、結腸直腸がんにおけるncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表9は、アルツハイマー患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表9は、アルツハイマー患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表9は、アルツハイマー患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表9は、アルツハイマー患者の血清中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。表4および表10は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出された細胞外小胞中のncRNAバイオマーカー対を示す。 バイオマーカーを例示する図である。表5および表11は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出されたタンパク質画分(PF)中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表5および表11は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出されたタンパク質画分(PF)中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。 バイオマーカーを例示する図である。表5および表11は、健康なドナーおよびcHL患者の血漿から抽出されたタンパク質画分(PF)中のncRNAバイオマーカー対を示すものである。
本明細書では、冠詞「1つの(a)」および「1つの(an)」を、1つまたは1よりも多く(即ち、少なくとも1つ)の文法的目的語を指す言葉として使用する。例として、「1つのエレメント(an element)」とは、1つのエレメントまたは1よりも多いエレメントを意味する。
本明細書で使用する場合、「体液」とは、血液(または血液の画分、例えば、血漿もしくは血清)、リンパ、粘液、涙、唾液、痰、尿、精液、便、CSF(脳脊髄液)、母乳および腹水を含む、ncRNAを含む体液を指す。好ましくは、この体液は尿である。好ましくは、この体液は、血液から選択される。本明細書で使用する場合、「血液」は、血清および血漿も含む。好ましくは、この体液は血漿である。
「バイオマーカー」は、個体の健康状態を予測するのに有用な、さまざまな濃度で個体中に存在する生体分子を指すために使用する。
本明細書では、「含む」およびその活用は、この単語に続く項目が含まれることを意味する非限定的な意味で使用され、具体的に言及されていない項目が排除されないことを意味する。さらに、動詞「〜からなる」は、「本質的に〜からなる」と置き換えることができ、本明細書に定義されるような化合物または補助的化合物は、具体的に同定されたものよりも多くの成分を含んでいてもよく、この成分が、本発明の独自の特徴を変更しないことを意味するように使用する。
本明細書で使用する場合、「健康状態」とは、特定の時点における個体の全体的(肉体的/生理学的)状態を指す。健康状態には、例えば、神経学的障害(例えば、アルツハイマー病)、がん/腫瘍、感染性疾患、代謝疾患(例えば、アミロイドーシス)、心血管疾患および免疫学的障害などの疾患または障害の有無が含まれる。好ましくは、この障害は、前立腺がん、乳房がん、子宮頚がん、リンパ腫、結腸がん、神経膠芽腫、肺がんから選択される。
健康状態には、また、そのような障害を発症するリスク(即ち、一般的集団、または類似の年齢、遺伝的背景、環境リスク因子などを有する個体と比べて減少または増加したリスクを有すること)も含む。健康状態には、疾患/障害の特定のステージ、ならびに重症度および予後(例えば、生存予後)も含むがこれらに限定されない。健康状態とは、特定の薬剤によって効果的に治療される個体の予後をも指す。「健康状態を分類すること」とは、特定の障害を有するかまたは有さないか、障害を発症するリスクが増加したか、減少したか、通常のリスクを有するか、特定の治療における良好な反応者であるかまたは不十分な反応者であるか、特定のステージであるかまたは重症度の疾患を有するか、生存または回復予後が良好なまたは不十分であるか、などによって個体が健康なものであるかを分類することを含む。
本明細書で使用する場合、「個体」とは、ヒトおよび動物、例えば、哺乳動物、例えば、飼育動物(例えば、イヌ、ネコ)、家畜(例えば、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ)または実験動物(例えば、サル、ラット、マウス、ウサギ、モルモット)を指す。好ましくは、個体はヒトである。
本明細書では、「低分子のノンコーディングRNA」(ncRNA)とは、タンパク質へと翻訳されないRNAを指し、これらには、トランスファーRNA(tRNA)、リボソームRNA(rRNA)、snoRNA、microRNA(miRNA)、siRNA、核内低分子(snRNA)、Y RNA、ヴォールトRNA、アンチセンスRNA、tiRNA(転写開始RNA)、TSSa−RNA(転写開始部位関連RNA)およびpiwiRNA(piRNA)を含む。低分子ncRNAは、200ヌクレオチド未満の長さを有する。
好ましくは、このncRNAは、好ましくはtRNA、miRNA、snRNA、Y RNA、ヴォールトRNAおよびsnRNAから選択される、低分子Pol III RNAである。好ましくは、このncRNAは、miRNA、Y RNA、ヴォールトRNAから選択され、より好ましくは、このncRNAはmiRNAである。
好ましくは、低分子ncRNAは、本明細書で使用する場合、16ヌクレオチドと200ヌクレオチドとの間、より好ましくは16ヌクレオチドと100ヌクレオチドとの間、なお、より好ましくは、16ヌクレオチドと40ヌクレオチドとの間である。ncRNAは、内因性起源(例えば、ヒトmiRNA)または外因性起源(例えば、ウイルス、細菌、寄生生物)のものである。
「標準配列」のncRNAとは、特定のRNAについて同定された最も豊富な配列である、ゲノム配列から予測されるRNAの配列を指す。miRNAの場合、これは、「標準miRNA経路」を介して形成されるmiRNAを指す。前駆体miRNA(pre−miRNA)は、低分子のヘアピン型RNAに切断され、次いで、ダイサー酵素によるプロセシングのために細胞質中にエキスポートされる。得られる「標準」成熟miRNAは、通常、21〜22ヌクレオチド長である。
「トリミングされた」ncRNAとは、エキソヌクレアーゼ媒介性ヌクレオチドのトリミングによって、その分子の5’末端、および/または、3’末端において1または複数のヌクレオチドが除去されたncRNAを指す。好ましくは、このトリミングは、3’末端トリミングである。好ましくは、1ヌクレオチドが、標準配列の3’末端からトリミングされる。標準配列miRNAの開始部位および停止部位は公知であるので、トリミングされたmiRNAは容易に検出される。トリミングされたncRNAの例は、図20および図21(例えば、表11Cを参照のこと)中に示される。
3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加(3’末端NTA)とは、通常は、例えば、PAPD4、PAPD5、ZCCHC6およびZCCHC11のようなRNAヌクレオチジルトランスフェラーゼによる、RNAの3’末端への1または複数のヌクレオチドの翻訳後の付加を指す(Burroughsら、2010;PolikepahadおよびCorry、2013)。最も一般的な形態は、アデニル化(3’末端NTA−A)およびウリジル化(3’末端NTA−U)であるが、シトシンの付加(3’末端NTA−C)およびグアニンの付加(3’末端NTA−G)も可能である。一般に1つまたは2つのヌクレオチドが付加されるが、3以上のヌクレオチドの付加も可能である。NTAが生じる前に、標準配列は、任意選択で5’末端または3’末端においてトリミングされる。好ましくは、3’末端NTAは、3’末端NTA−A、3’末端NTA−G、3’末端NTA−Uおよび3’末端NTA−Cから選択される単一ヌクレオチド付加である。3’末端NTA ncRNAの例は、図20および図21に示される(例えば、表2Aを参照のこと)。
「伸長されたncRNA」とは、標準配列のmiRNAよりも長いmiRNAを指す言葉として当業界で認識された用語である。伸長を構成するヌクレオチドは、前駆体配列のヌクレオチドに対応するため、したがって、非テンプレート型ヌクレオチド付加とは対照的に、ゲノムによってコードされる。理論に拘泥するつもりはないが、伸長されたncRNAは、異なる前駆体miRNAプロセシングの結果であると考えられる。一般に、このような伸長は、標準配列のmiRNAと比較して、1〜5、通常は1〜3の余分なヌクレオチドを含む。標準配列のmiRNAの開始部位および停止部位は公知であるので、伸長されたmiRNAは容易に検出することができる。伸長されたncRNAの例を、図20および図21に示す(例えば、表11Aを参照のこと)。
ncRNAバリアントは、ncRNAの標準配列、ncRNAの5’末端または3’末端がトリミングされたバージョン、ncRNAの5’末端または3’末端が伸長バージョン、ncRNAの5’末端または3’末端がトリミングされたか、または、ncRNAの5’末端または3’末端が伸長されたバージョン(本明細書で集合的に「長さバリアント」と呼ぶ)、および、3’末端に非テンプレート型ヌクレオチド付加(3’末端NTA)を有するncRNAから選択される。本明細書で使用する場合、「ncRNAバリアント」とは、単一のncRNA遺伝子に由来する配列の群を指す。各バリアントは、例えば、5’末端または3’末端トリミングによって、または3’末端NTAの有無によって、互いに配列が異なる。これらのバリアントは、同じまたは異なる生物学的機能を有し得る。
理論に拘泥するつもりはないが、トリミングされたncRNA(すなわち、トランケーションされた)および伸長されたncRNA(すなわち、延長された)は、pre−miRNAプロセシングにおいて類似の無効性を生じると考えられる。一部の実施形態では、ncRNAバリアントは、「長さバリアント」、すなわち、トリミングまたは伸長されたncRNAである。例えば、表5Bは、1つのバリアントが標準配列の構造であり、第2のバリアントが3’長さバリアントである、バイオマーカー対を例示したものである。一部の実施形態では、長さバリアントを伸長されたncRNAおよびトリミングされたncRNAへ分離することが好ましい。表11は、同じデータの分析であるが、ここでは、長さバリアントは、伸長(3’末端伸長については表11Aを参照のこと)およびトリミングされたncRNA(3’末端トリミングされたバリアントについては表11Bを参照のこと)へと分割される。
定量化すること、および、定量化は、相互交換可能に使用することができ、サンプル中の物質(例えば、バイオマーカー)の量または存在量を相対的に絶対的に決定するプロセスを指す。例えば、定量化は、マイクロアレイ分析、qRT−PCR、ノーザンブロットにおけるバンド強度、標的化低分子RNAシーケンシングが含まれるがこれらに限定されない方法によって、または当業界公知の種々の他の方法によって、決定される。
用語「処置」は、予防的、および/または、治療的処置を含む。「予防的または治療的」という用語には、当業界で認識されており、本発明の組成物のうち1または複数の宿主への投与が含まれる。望ましくない状態(例えば、宿主動物の疾患または他の望ましくない状態)の臨床的症状が顕在化する前に投与される場合、この処置は予防的である(すなわち、宿主が望ましくない状態を発症することを防止する)が、望ましくない状態が顕在化した後に投与される場合、この処置は治療的である(すなわち、既存の望ましくない状態またはその副作用を減退、寛解または安定化させることを意図している)。
一態様では、本開示は、低分子のノンコーディングRNA(ncRNA)のバイオマーカー対を同定するための方法を提供する。好ましくは、これらのncRNAのバイオマーカーは、少なくとも16ヌクレオチド長のものである。実施例3には、本明細書に記載される方法を使用して同定した、前立腺がんを有する患者から健康な患者を識別するためのバイオマーカー対を記載している。上位のバイオマーカー対が図12に開示される。
この方法は、ncRNAについて、第1の参照個体から取得された第1の体液サンプル中および第2の参照個体から取得された第2の体液サンプル中の、ncRNAの2つの異なる変種の比率を決定するステップを含み、第1の参照個体は、第2の参照個体から変更された健康状態を有する。
これらの体液サンプルは、1または複数の個体に由来するものであるか、または個体の集団における平均比率であり得る。第1の参照個体(これは、1または複数の個体であってもよく、好ましくは1である)は、第2の参照個体(これは、1または複数の個体であってもよく、好ましくは1である)から変更された健康状態を有する。一部の実施形態では、この第1の参照個体および第2の参照個体は、個体の健康状態が変化した同じ個体に由来するものであり、例えば、これらのサンプルは、処置レジメンの前後において個体から取得される。
診断および予後のバイオマーカーを同定する方法は、当業界において周知である。サンプルの選択は、十分に当業者の技術範囲内であり、同定されるバイオマーカーの型に依存して変動する。
疾患のバイオマーカーの場合、例示的な一実施形態は、第1の参照個体が障害を有する個体に由来するものであり、第2のサンプルが、その障害を有さない参照個体に由来するものであることを提供する。好ましくは、この障害は、がんであり、より好ましくは、子宮頚がん、リンパ腫、結腸がん、神経膠芽腫、肺がん、前立腺がんから選択される。
リスク評価のためのバイオマーカーの場合、例示的な一実施形態は、障害を発症するリスクが増加した個体に由来する第1の参照個体と、リスクが増加していない個体に由来する第2の参照個体とを提供する。例えば、サンプルは、肺がんを発症する前のヘビースモーカーの個体から提供される。比率を分析し、一定の時間、例えば、1または2年の後に、この個体における肺がんの状態がモニタリングされる。
予後バイオマーカーの場合、例示的な一実施形態は、治療が成功した個体に由来する第1の参照個体と、治療が成功しなかった個体に由来する第2のサンプルとを提供する。
RNAの変種の比率は、当業者に公知の方法によって決定される。
好ましくは、この比率は、各サンプル中の2つの異なる変種を定量化すること、および、2つの量の間の関係性を決定することによって決定される。これは、好ましくは、一方を他方によって除算した商として表され、好ましくは、各変種の存在量が決定される。より好ましくは、各変種の相対的な存在量が決定される。
例示的な一実施形態では、この比率は、(ncRNA変種2の存在量を標準配列のncRNAの存在量によって除算したもの)によって除算された(ncRNA変種1の存在量を標準配列のncRNAの存在量によって除算したもの)である。
RNAレベルを定量化するための方法は、周知である。プライミングおよび検出を容易にするために、ncRNAにさらなる配列を付加するいくつかの方法が存在する。特に、全てのncRNAに共通配列を付加することで、単一のユニバーサル伸長プライマーの使用を可能にすることができる。特に、QPCRベースのncRNA検出方法は、逆転写の前またはその間に、miRNAにさらなる配列を付加してその長さを増加させる。低分子RNAに対してPCRアッセイを実施するいくつかの市販のシステム(例えば、Applied Biosystems Custom TaqMan(登録商標)Small RNA AssaysおよびExiqonのmiRCURY LNA(商標)microRNA PCR System)もまた存在する。好ましくは、RNAレベルを定量化するための方法は、「ディープシーケンシング」である。これは、RNA分子の配列および頻度の両方を提供する方法を指す(例えば、一般的方法および特異的アダプター修飾については、米国特許出願公開2012/0322691号明細書を参照のこと)。
これらの方法は、第1の体液サンプルからの比率と第2の体液サンプルからの比率とを比較するステップと、第1の体液サンプルと第2の体液サンプルとの間で比率が変更されている場合、ncRNAの2つの異なる変種をバイオマーカー対として同定するステップとをさらに含む。第1のサンプルと第2のサンプルとの間で変更された比率は、ncRNAバイオマーカーとしてこのncRNAを同定する。より正確には、2つのncRNA変種は、バイオマーカーとして集合的に同定される。変更された比率は、2つのサンプル中の比率の間における統計的に有意な差異である。好ましくは、第1のサンプルからの比率が、第2のサンプルの約1.0標準偏差、約1.5標準偏差、約2.0標準偏差、約2.5標準偏差の範囲外に入る場合に変更された比率が示される。
これらのncRNA変種は、ncRNAの標準配列、ncRNAの5’末端または3’末端がトリミングされたバージョン、ncRNAの5’末端または3’末端が伸長されたバージョン、ncRNAの5’末端または3’末端がトリミングされた、またはncRNAの5’末端または3’末端が伸長されたバージョン(即ち、「長さバリアント」)、および3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加(3’末端NTA)を有するncRNAから選択される。好ましくは、第1の変種は、標準配列のncRNAから選択され、第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAであり、ncRNAがmiRNAである場合、第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端においてトリミングされたncRNA、および任意選択で5’末端または3’末端においてトリミングされた、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、第2の変種は、5’末端または3’末端においてトリミングされたncRNA、および任意選択で5’末端または3’末端においてトリミングされた、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択される。この比率は、同じncRNAの2つの異なる変種についてのものであることは明らかである。
例示的な実施形態では、この比率は、
標準配列:3’末端NTA−A、標準配列:3’末端NTA−G、標準配列:3’末端NTA−C、標準配列:3’末端NTA−U、3’末端NTA−G:3’末端NTA−C、3’末端NTA−G:3’末端NTA−U、3’末端NTA−G:3’末端NTA−A、3’末端NTA−C:3’末端NTA−U、3’末端NTA−C:3’末端NTA−A、3’末端NTA−U:3’末端NTA−A、標準配列:5’末端トリミング、標準配列:3’末端トリミング、5’末端トリミング:3’末端NTA−C、5’末端トリミング:3’末端NTA−U、5’末端トリミング:3’末端NTA−A、5’末端トリミング:3’末端NTA−G、3’末端トリミング:3’末端NTA−C、3’末端トリミング:3’末端NTA−U、3’末端トリミング:3’末端NTA−A、3’末端トリミング:3’末端NTA−G、3’末端トリミング:5’末端トリミング、伸長および3’末端NTA−A、伸長および3’末端NTA−G、伸長および3’末端NTA−C、伸長および3’末端NTA−U、伸長および5’末端トリミング、伸長および3’末端トリミング、5’末端または3’末端トリミングおよび5’末端または3’伸長、(トリミングおよび伸長)および3’末端NTA−U、(トリミングおよび伸長)および3’末端NTA−A、(トリミングおよび伸長)および3’末端NTA−G、(トリミングおよび伸長)および3’末端NTA−C、(トリミングおよび伸長)および標準配列から選択される。好ましくは、この比率は、標準配列:3’末端NTAまたは3’末端NTA:異なる3’末端NTAから選択される。比率における分子および分母が逆転され得ることは、当業者に明らかである。好ましくは、ncRNAはmiRNAである。
例示的実施形態では、この比率は、標準配列:3’末端NTA−A、標準配列:3’末端NTA−G、標準配列:3’末端NTA−C、標準配列:3’末端NTA−U、3’末端NTA−G:3’末端NTA−C、3’末端NTA−G:3’末端NTA−U、3’末端NTA−G:3’末端NTA−A、3’末端NTA−C:3’末端NTA−U、3’末端NTA−C:3’末端NTA−A、および3’末端NTA−U:3’末端NTA−Aから選択される。比率における分子および分母が逆転され得ることは、当業者に明らかである。
本開示は、ncRNAバイオマーカーの予測性能が、ncRNAの2つの変種の比率を調べることによって改善され得ることを実証している。実施例2は、4つの異なるmiRNAの標準配列では、健康な組織と腎がんとを識別できないことを実証している。しかし、3’末端NTA−Aと、標準miRNAとの比率が使用される場合、これら同じ4つのmiRNAについて臨床的に関連する群を識別することができる。
したがって、本開示は、低分子のノンコーディングRNA(ncRNA)のバイオマーカー対を使用して、個体の健康状態を分類するための方法、および、個体の健康状態に関するデータを収集するための方法もまた提供する。ncRNA対は、任意の公知のncRNAバイオマーカー、または、例えば、本明細書に記載される方法によって同定されたものに基づくことができる。好ましくは、各ncRNAバイオマーカーは、少なくとも16ヌクレオチド長である。バイオマーカーとしての使用について、種々のncRNA分子(特に)miRNAが示唆されている(例えば、黒色腫のマーカーについては国際公開2009/099905号公報、肺疾患のマーカーについては国際公開2011/025919号公報、アルツハイマー病のマーカーについては国際公開2013/003350号公報、気道疾患のマーカーについては米国特許出願公開2012/289420号明細書などを参照のこと)。これらのncRNA分子のいずれかが、本発明の方法の一実施形態において使用され得る。
健康状態を分類するための方法は、個体に由来する体液サンプル中のバイオマーカー対の比率を決定するステップと、およびこの比率を、参照サンプルに由来する体液中のバイオマーカー対の比率と比較するステップとを含み、個体サンプルと参照サンプルとの間の比率における差異(即ち、ここでは変更された比率)の有無に基づいて、個体の健康状態を分類する。
参照サンプルは、単一の個体から、または個体の集団の平均から取得されていてもよい。参照サンプルについての比率は、本明細書に記載されるように決定されるか、または、これは、以前から入手可能な情報であり得る。参照サンプルと比較した、個体からの比率における変更は、参照から変更された健康状態を示す。
適切な参照サンプルの選択は、十分に当業者の技術範囲内である。一部の実施形態では、参照サンプルは、特定の障害を有する個体に由来するものであり、変更は、その個体がその障害に罹患していないことを示す。
好ましい実施形態では、個体からの比率は、2つの参照サンプルと比較され、第1の参照サンプルは、「健康な」対照サンプルであり、第2の参照サンプルは、変更された健康状態を有する(変更されたとは、例えば、特定の疾患を発症するリスクがある状態のこと)個体に由来するものである。当業者は、個体の比率が、「変えられた健康状態」の比率からの比率により近い場合、この個体が変えられた健康状態を有する可能性がより高いことを認識する。
バイオマーカー対は、ncRNAの2つの異なる変種からなり、第1の変種は、標準配列のncRNA、および、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAであり、ncRNAがmiRNAである場合、第1の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端においてトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、第2の変種は、5’末端または3’末端においてトリミングされたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択される。比率および好ましいRNA変種の決定は、本明細書中にすでに記載されている。好ましくは、バイオマーカー対は、ncRNAの2つの異なる変種からなり、第1の変種および第2の変種は、標準配列のncRNA、5’末端または3’末端においてトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端において伸長されたncRNA、5’末端または3’末端で任意にトリミングされた、または、5’末端または3’末端で任意に伸長された3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、ncRNAがmiRNAでない場合、第1の変種は、標準配列のncRNA、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAから選択され、第2の変種は、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するncRNAである。
好ましい実施形態では、本明細書に開示された方法は、個体が特定の処置における反応する可能性を決定する。好ましくは、これらの方法は、疾患または障害について、個体を治療するステップをさらに含む。好ましい実施形態では、これらの方法は、個体が特定の障害を発症するリスクを決定する。
好ましい実施形態では、本明細書に開示された方法は、疾患または障害を有するか個体を診断する。好ましい実施形態では、収集されたデータは、医師が診断または予後を行うことを補助するための1つの因子として使用することができる。好ましくは、これらの方法は、この疾患または障害について、個体を治療するステップをさらに含む。
好ましい実施形態では、この障害は前立腺がんであり、バイオマーカー対は、表12(実施例3から)または表2から選択される。好ましい実施形態では、この障害はcHLであり、バイオマーカー対は、表4または表5から選択される。好ましい実施形態では、この障害は乳がんであり、バイオマーカー対は、表6から選択される。好ましい実施形態では、この障害はアルツハイマー病であり、バイオマーカー対は、表9から選択される。
本開示は、個体における古典的ホジキンリンパ腫(cHL)の状態を特徴付けるための方法、および個体の健康状態に関するデータを収集するための方法を、さらに提供する。これらの方法は、個体に由来する体液サンプル由来の1または複数のmiRNAの量を決定するステップと、1または複数のmiRNAの量を参照サンプルと比較するステップとを含む。これらのmiRNAの量は、本明細書に既に開示されたように決定され得る。
実施例6は、cHLを分類することにおいて有用なmiRNAの同定を記載している。したがって、これらの方法において有用な1または複数のmiRNAは、表3から選択される。好ましくは、この1または複数のmiRNAは、let−7a−5p、miR−1908−5p、miR−5189−5p、miR−92b−3p、miR−425−3p、miR−625−3p、miR−7706、miR−125b−5p、miR−760、miR−21−5p、miR−122−5pから選択され、より好ましくは、miR−21−5p、let−7a−5p、miR−127−3pおよびmiR−155−5pから選択される。
参照サンプルは、単一の個体から、または個体の集団の平均から取得されていてもよい。
一部の実施形態では、参照サンプルは、1または複数の健康な個体(即ち、cHLに罹患していない個体)、cHLを有する1または複数の個体、cHLに対する処置を受ける前と同じ個体、障害に対する処置における良好な反応を有する1または複数の個体、または障害に対する処置における不十分な反応を有する1または複数の個体に由来するものである。例えば、健康な、または、罹患した個体から取得された参照レベルと比較した1または複数のmiRNAの量は、その個体がcHLに罹患しているかどうかを特徴付けるために有用である。処置前の個体におけるレベルと比較した、処置後の1または複数のmiRNAの量は、例えば、処置が有効であった場合、または、患者が元の状態に戻った場合に、処置における反応を特徴付けるために有用である。処置に対する良好なまたは不十分な反応者のいずれかであることが既知の患者から取得された参照レベルと比較された処置後の1または複数のmiRNAの量は、その個体が処置に対する良好な予後を有するかどうかを特徴付けるために有用であり得る。
本発明のさらなる一態様では、バイオマーカー/バイオマーカー対の同定、ならびに、健康状態を特徴付けるために、これらのバイオマーカー/バイオマーカー対は、体液を精製すること、すなわち、体液を異なる生化学的画分へと分離することによって、改善することができる。血液中の細胞外ncRNAの大部分は、タンパク質複合体、脂質小胞(LDLおよびHDL)および細胞外小胞を含む可溶性生化学的画分と関連している。好ましい実施形態では、体液は、好ましくはサイズ排除クロマトグラフィーを使用して、細胞外小胞(すなわち、エキソソーム小胞)またはタンパク質が豊富な(タンパク質/HDL)画分のいずれかに対して富化される。図14Eは、サイズ排除クロマトグラフィーを使用したエキソソーム小胞およびタンパク質リッチ画分の分離、ならびに、これら2つの画分の間でのmiRNA分布における差異の一例を示すものである。表4は、健康なドナーとcHL患者との間で血液中のエキソソーム小胞画分を識別できるバイオマーカー対をさらに開示するものである。表5は、健康なドナーとcHL患者との間で血液中のタンパク質画分を識別できるバイオマーカー対を開示するものである。
本明細書に引用される全ての特許および参考文献は、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、以下の実施例においてさらに説明される。これらの実施例は、本発明の範囲を限定せず、単に本発明を明確にするように機能する。
<実施例>
<実施例1>
エプスタイン・バーウイルス(EBV)によって形質転換したリンパ芽球様B細胞(LCL)は、大量の、ヒトおよびウイルスmiRNAが組み込まれたエキソソームと呼ばれるエンドソーム由来細胞外小胞(EV)を恒常的に分泌する。コピー数を測定することにより、エキソソームが、miRNAの細胞−細胞間伝達を媒介して、レシピエント細胞における蓄積、および標的mRNA抑制をもたらすことが実証されている(Pegtelら、2010)。in vitroおよびin vivoデータの増加は、エンドソーム膜におけるmiRNA選別が、細胞−細胞間伝達におけるエキソソームの機能を支持することを示唆している(van Balkomら、2013;Kosakaら、2010;Mittelbrunnら、2011;Montecalvoら、2012;Pegtelら、2010;Umezuら、2013;Zhangら、2010;Zhuangら、2012)。注目すべきことに、エンドソーム膜におけるエキソソーム形成を妨害することは、機能的miRNAの分泌を減少させる(Kosakaら、2013;Mittelbrunnら、2011)。EVを介したmiRNAの分泌は、非ランダム様式で生じるものの(Bellinghamら、2012;Guduric−Fuchsら、2012;Nolte−’t Hoenら、2012;Palmaら、2012)、精製されたエキソソーム集団および産生細胞における徹底的な比較分析は不十分であった。
<低分子のノンコーディングRNAファミリーは、B細胞とエキソソームとの間で示差的に分布している>
200ヌクレオチド未満の低分子RNA変種が、エキソソーム中への取込みのための選択を受けるかどうかを決定するために、本発明者らは、EBV駆動性LCL(n=3)および3つのリンパ腫細胞株(n=3)のシーケンシングのために、細胞および対応するエキソソームの低分子RNAライブラリーを生成した。このアプローチは、定義された細胞のバックグラウンド内の細胞内RNAレパートリーおよび細胞外RNAレパートリーについて強力な統計分析を実施するための包括的データセットを提供した。RNA−Seqにより、ヒトおよびEBVの両方のゲノムに対してアラインさせた、1サンプル当たり100万を超えるゲノムマッピングされたリード(図1における個々のリードおよびアラインメント統計値)が得られた。RNA参照ライブラリーとの比較により、細胞およびエキソソームの低分子RNA画分は、多様なクラスのRNA由来の産物を含んでいることが明らかになった。低分子RNA配列の大きい多様性に加えて、いくつかのRNAクラスは、細胞において富化され(図1の黒い棒)、他はエキソソームにおいて過剰発現する(灰色の棒)ようである。全ての形質転換されたB細胞型において、miRNAのクラス(miRBase v19)は、低分子RNAプールのほぼ50%を占める。しかし、エキソソームでのこの割合はたった20%であり、これは、miRNAが細胞中に保持されていることを示している。他のncRNAクラス(すなわち、tRNA、piRNA、rRNA、Y RNA、ヴォールトRNA)由来のRNAエレメントは、一般に、クラス分布が細胞型の間で別個であっても、エキソソームにおいて濃縮されていた(図1B)。特に、びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)(Mauteら、2013)および他の腫瘍組織(Leeら、2009b)においてtRNAおよびtRNA由来の断片の発現が調節解除されている。DLBCL由来のエキソソームでは、tRNA由来断片は、LCL由来エキソソームと比較して高度に濃縮されていた(図1Bに示す、24%対7.4%)。LCLエキソソームとリンパ腫エキソソームとの間の最も顕著な差異は、ヒトY RNA断片の極度の存在量であった(図1に示す、38%)。観察された低分子RNA断片のリードの存在量(図1)が、全長転写物の存在を反映しているかどうかを調査するために、本発明者らは、シーケンシングに供したエキソソームRNAに対する半定量ステム−ループRT−PCRを実施した。本発明者らは、エキソソーム中で、高レベルのインタクトなY RNA変種(すなわち、RNY1、RNY3、RNY4、RNY5)およびヴォールトRNA1−1を検出した(図1)。インタクトなY RNAおよびヴォールトRNAは、ヒト尿サンプルから単離された小胞画分においても検出された(I.V.B.、D.K−LおよびD.M.P.、未公開データ)。このデータは、低分子細胞質調節性RNAが非細胞自律的機能を有し得るという以前の示唆(Nolte−’t Hoenら、2012)を支持しているものである。全体的に、本発明者らは、形質転換されたB細胞について最も顕著であるように思われるRNAポリメラーゼIII誘導されたY RNA転写物およびそれらの断片のエキソソーム組み込みに対する一貫したバイアスを明らかにした。興味深いことに、ヒト低分子RNA、具体的には、Y RNAは、エンベロープおよび非エンベロープウイルス粒子にパッケージングされる(Garciaら、2009;Khanら、2007;Routhら、2012)。宿主細胞から(レトロ)ウイルス粒子およびエキソソーム中への低分子Pol III RNAの選択的な補充は、共通の分子機構がパッケージングプロセスを推進することを暗示している。この認識は、エキソソームの生合成および輸送選択を支配する細胞成分の今後の特徴付けを補助できる(Koppers−Lalicら、2012)。
<高いおよび低い存在量のmicroRNAは、エキソソーム中に非ランダムに組み込まれている>
miRNAの転写および生合成については、十分に報告されているが(EbertおよびSharp、2012)、エキソソームを介したmiRNAのターンオーバー、細胞内輸送および放出を制御する機構、ならびに、これらの種々の因子が遺伝子調節活性にどのように影響を与えるかについては、いまだ完全には解明されていない(AmeresおよびZamore、2013)。
細胞対エキソソームにおけるmiRNA分布の間の可能な相違に関するより多くの洞察を得るために、本発明者らは、全ての細胞サンプルと対になるエキソソーム(n=12)との間において正規化されたmiRNAリードのSpearman相関を計算し、データセット間での変動を決定した。クラスター分析は、LCLサンプルをリンパ腫サンプルから分離した。全てのサンプルについて、Spearman相関(r)は、0.48から0.81の範囲であった。LCLエキソソーム(r=0.76〜0.8)およびLCL細胞(r=0.72〜0.76)は、す、比較的控えめなサンプル可変性を示し、生物学的な複製としてのそれらの有用性を示した。次に、マッピングされたmiRNAの数を、RパッケージedgeR(Robinsonら、2010)を使用する一般化線形モデルにおいてフィッティングさせ、細胞およびエキソソーム中の個々のmiRNAの相対的な存在量を比較した。細胞中で最も豊富なmiRNA(>10.000リード/100万(RPM))は一般に、エキソソーム中でも、最も豊富なmiRNAを示した(表S2、データ1)。エキソソーム画分中のmiRNA分布は、細胞miRNAの存在量によって明らかに影響されるが、本発明者らは、細胞とエキソソームとの間で不一致に分布したmiRNAのサブセットを同定した(偽発見率FDR=0.05)。
どのmiRNAが、LCL、バーキットリンパ腫(BL)およびDLBCLの背景において優先的に保持され、または、放出されるかを調査するために、全てのmiRNAをグループ分けし、エキソソーム対細胞miRNAリード(RPM)における富化倍数に従ってランク付けした。本発明者らは、最も不調和的に分布したmiRNAは、優先的に放出されるのではなく(8〜15%)優先的に保持される(15〜42%)ことを観察した(図2A)。それらの細胞対エキソソーム画分における保持された、および、放出されたmiRNAの循環は、全てのサンプル群によって共有された放出されたmiRNAの数が、確率から予測され得るものとは有意に異なることを実証した(z−スコア=26.2)。重要なことに、多くの「放出された」miRNAは、抑制的遺伝子調節活性にとって十分な100〜1000RPMよりも高い相対的存在量を有する(図2B〜C)(Mullokandovら、2012)。
「保持された」または「放出された」として定義されたmiRNAの分布が、他の方法論によって検出可能かどうかを評価するために、本発明者らは、エキソソーム(生物学的複製)を分泌するB細胞の新たなバッチを調製し、細胞およびエキソソームからRNAを抽出した。次に、本発明者らは、ステム−ループベースの定量RT−PCR分析を実施し、放出されたヒトmiRNA miR−451、miR−127−3p、miR−410が、RNA−seqアプローチと一致して、エキソソーム画分において非常に豊富であることを観察した。際立ったことに、miR−451および127−3pは、優先的に「保持された」miRNA miR−1275、miR−744、miR−130bとは対照的に、細胞ではほとんど検出されなかった(図2D)。miR−127−3pの排出は、リンパ腫形成における転写リプレッサーであるB細胞リンパ腫6(Bcl6)mRNAの負の調節因子としてのその機能に関連し得る(LujambioおよびEsteller、2007;Parekhら、2007)。実際に、miR−127−3pは、腫瘍抑制活性を示し(Saitoら、2006)、その放出は、B細胞リンパ腫細胞の増殖および生存に好都合である。
<ヒトおよびウイルスのmiRNA分布における差異>
EBV−miRNAは、EBV感染した増殖性B細胞およびEBV駆動性リンパ腫に、重要な成長利益を提供する(Feederleら、2011;Setoら、2010;Vereideら、2013)。本発明者らは、内因性の腫瘍サプレッサーmiRNAとは対照的に、EBV−miRNAが、エキソソームにおいて優先的に保持され、および、過小発現されると仮定した。本発明者らは、形質転換されたB細胞およびリンパ腫細胞におけるEBVによってコードされる44のmiRNAの分布をグループ化し、分析した(Qiuら、2011)。本発明者らは、EBV感染B細胞株に対する以前のRNA−seq研究(Rileyら、2012;Skalskyら、2012)と一致して、EBV−miRNAの存在量が広く変動し、最も豊富に存在するものがBART−クラスターmiRNAに属したことを確認した。本発明者らは、細胞から放出された全てのmiRNAの量とそれらの分布の頻度に基づいて、リードを正規化した後に、細胞中に保持された量との間の比率を計算した(図4A)。宿主miRNAは放出される傾向がある(17%が細胞保持される)が、ウイルスmiRNAの大部分は、分泌を妨げられる(54%が強く保持される)。これは、図4B中に示され、図中、EBVによってコードされるウイルスmiRNAは、赤色で示される。この観察は、豊富なEBV BARTクラスターmiRNAが132のアポトーシス関連細胞性mRNAを標的化することを見出したRileyらからの結果(Rileyら、2012)と相違なく、EBV miRNAが細胞死を防止することを示唆する。遺伝子オントロジー分析は、MAPK/PI3K生存経路を抑圧することが知られている多くの宿主miRNAが優先的に放出されることを示した。生理学的に関連するmiRNAの一貫性のある非ランダム分布の観察は、エキソソーム中への選別を媒介するメカニズムと一致する。
<3’末端NTAは、in vitroおよびin vivoでのmiRNAの保持または放出を規定する>
pre−miRNAヘアピン由来の最も豊富なmiRNA配列は、通常、成熟miRNA(miRBase)と一般に称される、対応するmiRNAを定義するために使用される。しかし、個々のmiRNAのリードの分析およびそれに対応するpre−miRNA配列へのマッピングは、細胞およびエキソソームRNA画分中のmiRNAの3’末端において広範な配列変異を示した。pre−miRNAの不十分なドローシャまたはダイサー媒介性のプロセシングは、3’末端長さバリアント(例えば、トランケーションおよび延長)を生じる。さらに、miRNAアイソフォームは、非テンプレート型末端ヌクレオチド付加(NTA)とも呼ばれるヌクレオチジルトランスフェラーゼ媒介性の転写後修飾によって活発に生成される(Burroughsら、2010;Morinら、2008;Wymanら、2011)(図5A)。miRNAの3’末端変異の網羅的な分析は、3’末端長さアイソフォームが細胞とエキソソームとの間で等しく分布する一方で、3’末端NTAを有するmiRNAは異なる分布を示したことを示した。NTAを有する全てのリードの合計と個々のNTA型(即ち、A、U、CまたはG)との比較は、細胞画分におけるアデニル化miRNAアイソフォームの濃縮を示した。対照的に、分析された全てのLCLサンプルのエキソソームにおいて、3’末端ウリジル化miRNAが過剰発現された(図5C)。NTA修飾されたリード(A、U、C、G)の割合が、細胞サンプルとエキソソームサンプルとの間で有意に変化するかどうかを分析するために、3’末端NTAを有する各miRNA配列を、12全てのサンプル(LCL n=6、BL n=4、DLBCL n=2)から抽出し、(対応のある設計を構成する)細胞株効果についても補正するロジスティックモデルにフィッティングさせた。これらの結果は、3’末端アデニル化miRNAアイソフォームが優先的に保持され(カイ二乗検定、p<0.05)、全ての他のNTAが優先的に放出される(3’末端−Uはカイ二乗検定でp=0.02、3’末端−C、はフィッシャー直接検定でp=0.04、3’末端−Gはフィッシャー直接検定でp=0.02)ことを示唆している。
3つのLCLサンプル(即ち、生物学的トリプリケート)において、本発明者らは、網羅的なNTAの分布分析とは別に、細胞とエキソソームとの間での3’末端アデニル化またはウリジル化miRNAアイソフォームの相違が有意であることを観察したが(p=0.005、スチューデントt検定)、成熟miRNA(miRBaseベースのアノテーション)配列または未修飾(延長された、または、トランケーションされた)アイソフォームについては観察されなかった。個々のmiRNAの分布に対する3’末端NTAの影響を分析するために、本発明者らは、LCL細胞において豊富に発現された100種類のmiRNAを選択し、エキソソーム画分を対にして分析した。これらの結果は、3’末端アデニル化を有する個々のmiRNAの配列が、細胞画分とより関連しているが、3’末端ウリジル化を有する同じmiRNAは、エキソソーム放出の傾向がより高いことを実証した。したがって、本発明者らは、付加されたヌクレオチドの型、すなわち、アデニンまたはウリジンが、細胞とエキソソームとの間のmiRNAアイソフォーム分布に影響すると結論付けている。
定義されアノテーションされた3’末端配列の外側の、より多くのミスマッチおよびより長い隣接領域(+6nt)を許容する個々のmiRNA配列のより深い分析により、多くのmiRNAの3’末端が、1よりも多い非テンプレートヌクレオチドで伸長されていることが明らかになった。転写後に付加されたヌクレオチドの数が、分布に対して累積的な影響を有するかどうかを調べるために、本発明者らは最初に、非修飾形態と共に、特定のNTA型を有する配列リードについて、付加されたヌクレオチドの数を考慮に入れて、細胞とエキソソームとの間での変化倍数の比率(排出係数として規定されるもの、実験手順を参照のこと)を計算した。3’末端アデニル化は、保持の確率を増加させ、この確率は、付加されたAの数に比例して増加する(図8B〜C)。驚くべきことに、トリ−アデニル化ヒトmiRNAは、対応するエキソソーム中よりもLCL細胞中で5倍高頻度であったが(p=0.03、対応のないt検定)、トリ−アデニル化ウイルスmiRNAは、LCL細胞画分でのみ検出される(図8C)。3’末端アデニル化と、ウイルスmiRNAとの細胞保持における増加との関連は、ウイルスmiRNAが細胞関連性のままである強い傾向を示すという本発明者らの観察(図4A〜B)をさらに裏付けている。重要なことに、本発明者らは、Backesら(Backesら、2012)によって最近実証されたようなmiRNA分解のシグナルとなる広範な3’末端ポリ−アデニル化(4よりも多いアデニン)を観察しなかった。
3’末端アデニル化とは対照的に、3’末端にウリジンを有する低分子RNAの不均衡な存在は、エキソソームRNA輸送を規定するようである。これが培養物中のB細胞に限定された現象でないかどうかを調査するために(図8F)、本発明者らは、エキソソーム−単離プロトコール(Bijnsdorpら、2013;Verweijら、2013)を使用して、ヒト尿から天然に存在する細胞外小胞を収集および精製した。本発明者らは、健康な個体に由来する6つの尿エキソソームサンプル由来の低分子RNA内容物をシーケンシングした(図10)。B細胞エキソソームにおいて観察された3’末端ウリジル化媒介性のmiRNAアイソフォーム分布(図8F、p値はp<0.005、スチューデントt検定)に完全に従って、ヒト尿エキソソームは、3’末端ウリジル化miRNAが有意に濃縮されている(図8F、p値<0.0001、スチューデントt検定)。集合的に、これらのデータは、in vitroおよびin vivoで、3’末端ウリジル化miRNAが、細胞によって優先的に放出されること、ならびに、miRNAアイソフォームの細胞保持が、miRNAの3’末端に付加されたアデニンヌクレオチドの数に依存することを示している。
<個々のmiRNAのエキソソーム選別に対する3’末端NTAの影響>
本発明者らによる結果は、NTAが、細胞とエキソソームとの間のmiRNA分布を規定することを示している。しかし、個々のmiRNAに対するNTAの影響は、異なるものでありうる。例えば、エキソソーム富化されたmiRNA 486−5p、143−3pおよび101−3pの3’末端ウリジル化リードの存在量は、エキソソーム画分中に存在する全てのウリジル化アイソフォームの平均を上回る百分率(38%)を示す。しかし、miR−486−5pは、外見上、成熟miRNAレベルでは等しく分布する(図7Cの灰色)。特に、成熟miR−486−5p配列に位置する全てのリードの50%は、アデニル化アイソフォームまたはウリジル化アイソフォームのいずれかである(図7C)。LCLサンプル中の全てのmiRNAの加重平均を使用すると、本発明者らは、トリ−ウリジル化されたリードが、細胞内容物と比較して、LCLエキソソームにおいて9倍高頻度であることを観察した(p=0.01、対応のないt検定)。この分布の違いを確認するために、本発明者らは、標準的な(成熟した)miRBaseベースの配列よりも3ヌクレオチド長いmiR−486−5p 3’末端トリ−アデニル化および3’末端トリ−ウリジル化アイソフォームを識別するように設計したステム−ループベースのプライマーを開発した。予測されるように、3’末端ヌクレオチド付加を有さない成熟miR−486−5pの検出は、細胞とエキソソームとの間で事実上、等しい分布を示し、3’末端トリ−アデニル化アイソフォームは、細胞において濃縮され(10倍)、3’末端トリ−ウリジル化アイソフォームは、エキソソームにおいて濃縮された(5倍)(図7D)。この独立したアプローチは、以前のRNAseqデータ(図6)を支持し、異なる型の3’末端の転写後修飾が、RT−PCRによって検出可能であり、細胞保持およびエキソソーム選別プロセスを反映することを実証している。従って、豊富なmiRNAおよびそれらのアイソフォームは、3’末端転写後修飾の型および程度に依存する独自の分布特性を有する下位集団を示す。
ヒトおよびウイルスmiRNAとは別に、本発明者らは、アデニル化およびウリジル化が、低分子細胞質Y RNAに由来するプロセシングされた断片の3’末端にも起こり得ることを見出した(図9)。重要なことに、3’末端が修飾された低分子RNA分子のほとんどは、エキソソーム選別に関して、選別のためのシグナルとしてとしてのNTA修飾が、miRNAのクラスに制限されず、miRNAアイソフォームと同じ運命をたどることを示している。これらの結果は、3’末端NTAの関連性を強調し、ヌクレオチジル−トランスフェラーゼファミリーの酵素に対する低分子RNA基質の多様性に関する本発明者らの知識(MartinおよびKeller、2007)を拡大させる。
細胞とエキソソームとの間でのmiRNAレパートリーの比較は、エキソソームを介した豊富なmiRNAの選択的な排除および放出の決定的な証拠を実証した。さらに、本発明者らは、3’末端アデニル化の程度が、エキソソームを介したmiRNAアイソフォームの取込みおよび分泌を妨害するようであることが観察された。この知見は、この特定の型の修飾が特定のmiRNAの安定性および活性を増加させるという見解と一致している(Burnsら、2011;D’Ambrogioら、2012;Jonesら、2009)。重要なことに、本発明者らは、3’末端ウリジル化miRNAアイソフォームについては、反対の挙動を見出した。本発明者らは、天然に存在するヒト尿小胞においても、エキソソームを介したmiRNAの輸送、選別および放出が、NTAを介した転写後修飾によって一部規定されることが明らかになったと結論付けている。現在、これらのかすかな3’末端修飾の機能的重要性が明らかになりつつあるが(Baccariniら、2011;D’Ambrogioら、2012;Jonesら、2009;Katohら、2009;RueggerおよびGroshans、2012;ScottおよびNorbury、2013)、選択的なmiRNAのターンオーバー、存在量および活性におけるそれらの正確な役割は、複雑すぎて解明されていない(AmeresおよびZamore、2013)。本発明者らの研究は、エキソソーム低分子RNAカーゴ選択のさらなる理解を提供し、エキソソーム生物学と関係したmiRNAのプロセシング、修飾およびターンオーバーを研究するための理論的根拠を提供する。
<実験手順>
<ディープシーケンシングのためのRNAサンプルの調製>
各細胞またはエキソソームサンプルについて、製造業者の指示(Illumina San Diego CA USA)に従って、TruSeq small RNA sample prepを使用してシーケンシングするために等量のインプットRNA(600ngのRNA)を調製した。Agilent 2100 Bioanalyzer(Agilent、Santa Clara CA USA)で、配列ライブラリーを測定し、1回の実行につき最大12サンプルを等モルで合わせた。シーケンシングを、HiSeq 2000(Illumina San Diego CA USA)ペアードエンド100サイクル(PE100)実行で実施した。
<非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するRNAリードの検出および統計分析>
miRNAアイソフォームまたはisomiRを、逐次、分析によって読み出す。簡潔に述べると、本発明者らは、マッピングされたRNAエレメントの3’末端におけるNTAの検出のために、リードのヌクレオチド18位において開始するアラインされたpre−miRNA配列に対して、読み出された配列を比較した。アルゴリズムが、リードと18位との後のpre−microRNAとの間でミスマッチ位置を見出す場合、このリードは、ミスマッチ位置からリードの最後までさらに分析されるが、全ての後続のヌクレオチドは、ミスマッチ位置におけるものと等しい必要がある。異なるヌクレオチドに出くわすと、検索が、次のミスマッチ位置において継続されるか、またはリードが、非NTAとしてタグ付けされる。全てのNTAリードを検出した後、本発明者らは、所与の核酸塩基(A、U、C、G)のNTAで終わるリードの数を、miRNAにマッピングされたリードの総数によって除算することによって、1サンプル当たりの加重平均を計算する。miRNA毎、およびサンプル毎に、本発明者らは、そのmiRNAにマッピングされたリードの総数に加えて、所与の核酸塩基のNTAで終わるリードの総数を計算した。そうして、各核酸塩基について、本発明者らは、サンプル型(細胞またはエキソソーム)ならびに細胞株(対応のある設計を構成する)もまた含んだロジスティック回帰モデルにおいて、総数に関連したリードの数を使用できた。このモデルに基づいて、本発明者らは、細胞とエキソソームとの間での所与のヌクレオチドのNTAを有するmiRNAカウントの割合間の差異についてのp値を抽出した。miRNA毎にこのモデルをフィッティングさせた後で、複数の試験について補正するためにBenjamini−Hochberg偽発見率(FDR)を、p値に適用する。
<非テンプレート型ヌクレオチド付加を有する低分子RNAの排出傾向>
細胞とエキソソームとの間で、転写後修飾されたリード(NTA)の分布の評価を以下のように実施した。miRNA関連のリードが、エキソソーム中に取り込まれる傾向または細胞内に保持される傾向のいずれを有するかを試験するために、本発明者らは、それらを、所与のmiRNAのベースライン分布傾向(解析されたisomiR型に属するものを除く、全ての他のリードによって規定される)と比較した。本発明者らは、特定の型の非テンプレート型ヌクレオチド(NTAとして規定される)で終わるリードおよび末端修飾を有さないリード(noNTAとして規定される)について、エキソソームと細胞との間の変化倍数の比率を計算することによって、排出係数(EC)を定義する。この係数は、0に近く、低分子ncRNA配列のNTAリードおよび非NTAリードが放出または保持される同じ傾向を有する。NTAリードが、非NTAリードと比較して、放出される傾向がより強い場合、この係数は正である。最後に、負の係数は、NTAリードが、非NTAリードと比較して、細胞内に留まる傾向がより強いことを示す。
<エキソソーム収集手順>
エキソソームを収集するために、各細胞株を、10%エキソソーム枯渇FBSを補充したRPMI−1640中で3連続ラウンド培養し、その後、エキソソーム含有上清を回収した(1回の収集ラウンドは、1つのエキソソーム含有調製物を示す。培地200ml中に100×10細胞である。)。トリパン−ブルー排除によって細胞死を慣用的に分析し、生存率が90%以下の培養物は、エキソソーム収集について考慮しなかった。エキソソームを、記載されたような分画遠心分離プロトコール(Verweijら、2013)を使用して、上清から単離および精製した。簡潔に述べると、最終ステップは、エキソソームを70,000×g、1時間でペレット化させ、最後の超遠心分離ステップ(70,000×g)の前にPBSを用いてペレット洗浄を行った。ペレット化されたエキソソームを、100μLのPBS中に溶解させ、−80℃で貯蔵した。全てのエキソソーム調製物を、以前に記載されたように(Pegtelら、2010、Verweijら、2011)、イムノブロッティングによって分析し、エキソソームの存在および純度を確認した(データ示さず)。インフォームドコンセントにサインした後に、尿エキソソームの抽出のために、健康な男性(n=6)から新鮮な尿サンプル(50ml体積)を収集した。これらの健康な男性は、泌尿器科(VU University Medical Center、Amsterdam、The Netherlands)におけるこのプロジェクトと無関係の研究に参加している対象群の患者である。エキソソームを、分画遠心分離によって単離した。最初に、尿を、500×gで20分間、2000×gで20分間、10,000×gで30分間および100,000×gで1.5時間遠心分離し、PBSでさらに1回洗浄した。インタクトなエキソソームをPBS中に収集し、RNA単離前にRNAse A(400ng/ml、Sigma−Aldrich Chemicals、Zwijndrecht、The Netherlands)で処理した。
<RNA抽出、品質評価および半定量PCRアッセイ>
RNAを、細胞および対になるエキソソームのペレットから抽出した。エキソソーム調製物を、400ng/μlのRNase A(Sigma)で37℃、1時間、事前処理した。全てのエキソソーム調製物から、TRIzol試薬(Life Technologies)によって、全RNAを抽出した。低い収量が予測される場合、イソプロパノール沈殿ステップの前に、5μlのグリコーゲン(Roche)を添加した。細胞サンプルと、対になったエキソソーム(サイズが200nt未満の低分子RNA変種の大部分を含むことが知られている)との間での低分子RNAプロファイル比較を可能にするために、細胞RNAを、ガラス繊維フィルターベースの方法(mirVana miRNA単離キット、Life Technologies)を使用して抽出し、細胞サンプル中に存在する低分子RNA変種を濃縮した。抽出後、全ての細胞RNAサンプルは、低分子RNA変種(200nt未満)を含んでいた。低分子細胞およびエキソソームRNAプロファイルは、サイズ分布において類似のパターンを示した。抽出された低分子RNA(細胞およびエキソソーム)の品質および量を、低分子RNAチップのプラットフォーム(Agilent 2100 Bioanalyzer)を使用してアッセイした。
SYBR Green検出を用いるステム−ループベースの半定量逆転写PCR(RT−PCR)によって細胞およびエキソソームサンプル中の全長の低分子のノンコーディングRNAの存在を検出し、LightCycler480(Roche)によって分析した。この方法は、RT反応のためにステム−ループプライマーを使用する。ステム−ループプライマーを、目的の低分子RNAの3’末端における最後の8ヌクレオチドのストレッチを補完するように設計し、12.5nMの最終濃度で使用する。TaqMan MicroRNA RTキット(Applied Biosystems)を使用し、反応を製造業者の指示に従ってインキュベートした。生成物を、RNA特異的フォワードプライマーならびに標的およびステム−ループRTプライマーの重複領域に特異的なリバースプライマーによって、増幅させた。増幅産物の分析は、LightCycler480 Software(Roche)によって実施した。細胞およびエキソソームmiRNAを、製造業者の指示に従って、TaqMan microRNAアッセイおよびCustom TaqMan低分子RNAアッセイ(Life Technologies)によって検出した。全てのmiRNAデータを、Applied Biosystems 7500 Fast Real−Time PCR Systemsおよび提供された分析ソフトウェアによって分析したサンプルから取得する。全てのRT−PCR反応について、等量のRNAを使用した。結果は、ΔΔCt法を使用してCt値をmiR−92aに対して正規化された図2Dを除いて、図4B中の二連実験からの2つの技術的反復の平均されたサイクル閾値(Ct)値(平均Ct値)として示される。40よりも高いCtを有するサンプルは、陰性とみなす。
<ディープシーケンシングデータおよび低分子RNAの発現プロファイリングの分析>
低分子RNAの発現プロファイリングを、miRanalyzerプログラム(Hackenbergら、2011)に基づくパイプラインを用いて、さらなる分析ステップおよびカスタム化スクリプトを含めて実施した。簡潔に述べると、fastqフォーマットでのリードの事前処理は、i)アダプタートリミング(アダプターの少なくとも10ntが検出され、リードとアダプター配列との間で1ミスマッチを可能にする必要がある)、ii)15ntよりも短いクリーニングされたリードを削除する、iii)同一の配列を有する全てのリードを1つのエントリー(独自のリード)へと折り畳む、ことを含む。独自のリードのリード数は、対応するRNA分子が何回シーケンシングされたかを示す数である。
アダプタートリミングおよび独自のリードのグループ分けの後、ヒト(UCSCからhg19としてダウンロードした、GRCh37パッチ・リリース5)およびEBVゲノム(Gene Bank Accession number NC_007605)のプール化されたインデックスに対して、リードを、Bowtieアルゴリズム(Langmeadら、2009)によってアラインさせた。本発明者らは、ゲノム中の40未満の位置に位置するアラインメントのみを読み出し、1ミスマッチを許容する19bpのアラインメントのシード長さを使用する。これらの基準を満たす全てのもののうち、最良のアラインメントのみを受け入れるように、本発明者らは、Hackenbergら(Hackenbergら、2011)によって説明されたシード伸長法を適用した。Bowtieのシードアラインメント法は、リードの最初のL塩基のみをアラインさせることができると。アデニン(A)、ウラシル(U)、シトシン(C)、グアニン(G)の非ゲノムテンプレート型ヌクレオチド付加(NTA)は、低分子RNAの3’末端においてRNAシーケンシングによって検出される場合が多い。転写後に付加された塩基は、ゲノム配列中には存在せず、従って、アラインメントにおいてミスマッチとして検出される。このシードのアラインメントは、シード領域の外側のミスマッチとしてのこれらのリードの検出を可能にし、許容されたミスマッチは考慮されない。ゲノム(合わせたヒトおよびEBVゲノム)へのアラインメントの後、いくつかのアノテーションを、低分子RNA変種の発現プロファイリングのために使用する。一般に、リード位置は、低分子RNAアノテーションによって規定された領域内に完全に位置付けられなければならない、[染色体開始−3nt:染色体終了+6nt]。本発明者らは、長さバリアントおよびNTAを検出できるように、領域を隣接させている。所与の低分子RNAの発現値は、単純に、対応するゲノム領域内に位置する全てのリードの合計である。さらに、本発明者らは、各リードのRCを、マッピングされた染色体位置の数で除算することによって、調整されたリード数(RC)を計算する。最後に、本発明者らは、各低分子RNAエレメントについて、所与のRNA変種にマッピングされたリードの総数によるリード/100万の発現値(RPM)正規化を計算する。RPMは、正規化の最も一般的な型であり、発現値をリードの総数に依存しないものにする。
ヒトおよびEBVゲノムにマッピングされたRNAエレメントにアノテーションを提供するために、全てのマッピングされたリードを、現在公知のデータベース、1)miRBaseバージョン19由来の成熟およびpre−miRNA配列(KozomaraおよびGriffiths−Jones、2011)、2)06/02/2013にダウンロードされたNCBI Reference SequencesヒトRefSeq遺伝子(Pruittら、2012)、3)ゲノムtRNAデータベース由来のtRNA配列(ChanおよびLowe、2009)、4)UCSCからダウンロードされたRepeatMaskerアルゴリズムによって検出された反復由来配列、5)NCBIヌクレオチドのデータベースからダウンロードされたpiwiRNA(piRNA)に対して分析した。fastaフォーマットでのアノテーションについては、本発明者らは、配列をゲノムにマッピングすることによって、ゲノム座標を取得した。
<細胞およびエキソソームのサンプルを比較するための統計分析>
RNA−seqライブラリーは、細胞全体に由来するRNAまたはエキソソームのみに由来するRNAのいずれかに対応する、細胞株当たり1対のライブラリーを含んでいた。各miRNAの存在量を、細胞とエキソソームとのサンプルの間で比較するために、観察されたカウントを、RパッケージedgeR(Robinsonら、2010)を使用する一般化線形モデルにフィッティングさせた。これには、対応のある設計を含む細胞株、ならびにサンプル型(細胞またはエキソソームのいずれか)を含んだ。このモデルは、共通分散および傾向分散(common and trend dispersion)だけでなく、タグワイズ分散(tagwise dispersion)推定も含み、したがって、ライブラリー間の変動による余分な変動が許容される。複数の試験のために、サンプル型効果についての尤度比検定統計量に対応するp値を、Benjamini−Hochberg偽発見率(Benjamini、2010)を使用して補正した。さらに、本発明者らは、6つのサンプル間で観察された交差を、ランダムな予測と比較した。簡潔に述べると、本発明者らは、i)6つ全てのサンプルについて、エキソソームと細胞との間の発現値のlog2比率を計算し、ii)全ての排出された(log2>=2)miRNAを抽出し、iii)所与の群について共有されたmiRNA、すなわち、この群の全てのサンプルにおいて排出されるものを抽出し、iv)各条件についてXのmiRNAをランダムに10,000回抽出する(Xは、観察された、すなわち、排出されたmiRNAの数である)、v)10,000回のランダムな実行の各々について、本発明者らは、共有されたmiRNAの数を検出し、vi)10,000回のランダムな実行から、本発明者らは、ランダムな仮定の下で予測値およびその変動として与えられるランダムに共有されたRNAの平均および標準偏差を計算する、vii)共有されたRNAの観察された数ならびにランダムな平均および標準偏差によって、本発明者らは、統計的有意性を評価するためにz−スコアを計算する。本発明者らは、1.645またはそれよりも高いz−スコアがp≦0.05に相当し、を、有意とみなす。
<実施例2>
本発明者らは、健康な(非腫瘍性腎皮質−NRC)11、および腎明細胞癌の22のサンプルからなる腎明細胞癌(ccRCC)(Osanto,S.ら、PLoS One 2012)に対する実験を選択した。さらに、22人のccRCC患者は、3つの予後下位群、即ち、疾患の再発を伴わない群、再発を伴う群、および診断時に転移性の疾患を伴う群(ステージIV)に属した。SRAアクセッションSRP012546を有するデータを、Short Read Archiveからダウンロードした。miRNA発現パターンをプロファイリングするためおよびisomiRの程度を決定するために、本発明者らは、複雑な(低分子の)RNAseqデータをアノテーションする、本発明者らが以前に開発した広く使用されるプログラムmiRanalyzer(Hackenberg,M.ら、Nucleic Acid Res.2009 & 2011)を拡張させた。アダプタートリミング後、独自のリードを、ヒトゲノムにマッピングする。全ての配列のバリアントを検出するために、本発明者らは、5’末端における3nt変動および3’末端における5ntにおいて、標準配列と比較した変動を許容する。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後に、それらのリードを、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)、i)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、ならびにiii)標準配列からの5’末端、および/または、3’末端配列長さバリアント(例えば、トランケーションまたは延長)。isomiR比率を、各miRNAおよびisomiR型について計算する。本発明者らは、それらを、所与のmiRNAにマッピングされたリードの総数(標準配列のリード数+全てのisomiR)によって除算された、所与のisomiR型に属するリードの数として規定する。
本発明者らのパイプラインによってデータを分析した後に、本発明者らは、4つ全ての実験群(健康、再発なし、再発あり、ステージIV)間で、観察されたisomiR比率を比較した。統計的に有意な差異が2つの群の間で存在するmiRNAを取得するために、本発明者らは、標準t検定を適用した。本発明者らは、臨床的に関連する群の間で、アデニン付加(アデニル化)についての顕著な差異を見出した。本発明者らは、少なくとも1つの群において非常に高い百分率(>=35%)のアデニル化リード、および、少なくとも1つの有意な比較を示した4つのmiRNAを抽出した。4つの成熟miRNAは、miR−199b−3p、miR−125b−5p、miR−210−3pmiR−151a−3pである。図11は、4つ全ての異なる患者群について、これら4つのmiRNAのisomiR比率を示す。
<予備的結果の簡潔な概要>
1.miR−210−3pを含む個別のmiRNAが、アデニル化頻度と発現レベルとの間の強い相関を示し、これは、成熟miRNA配列の安定化に対応する(D’Ambrogioら、Cell Reports 2012)。miR−210−3pのレベルはRCC進行中に増加するが、これは、3’末端アデニル化の形態での転写後修飾を介したmiRNA安定化の結果であり得る。
2.ステージIVの個体と健康な個体との間で、成熟miR−199b−3pは示差的には発現されないが(図11を参照のこと)、アデニル化パターンには、高度に有意な差異(p値が3.83E−06)が存在する。さらに、miR−199b−3pは、腎発癌に関する4つの関連性の高い遺伝子(MED6、KRT7、MET、JUNB)を標的としている。したがって、このmiRNAは、腫瘍形成に関与すると推定されるが、isomiR含量を独立して決定することの重要さを強調する、従来の分析パイプラインによっては検出されない。
3.処置後に再発を伴わないccRRCを有する個体は、健康な個体により近いmiR−199b−3pアデニル化比率(35%、p値=0.13)を示すが、再発を伴う個体は、ステージIV個体により近い比率(22%、p値=4.7210−4)を有する。非常に類似したパターンがmiR−125b−5pについても観察できる(図11を参照のこと)。これは、isomiRが、予期しなかった予後バイオマーカーとしての潜在能を有することを示唆している。
<実施例3>
<生物流体中のisomiRは、がんサブタイプおよび健康な患者を識別する>
4人の健康なボランティアおよび前立腺がんと診断された9人の患者から、尿を収集した。エキソソームを収集し、実施例1に記載したようにしてRNAを抽出した。低分子ncRNAの発現プロファイリングおよびデータ分析を、実施例1および実施例2と同様に実施した。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後、リードをi)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、iii)5’末端および/または3’末端トリミングされたバリアントに、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)。各miRNAおよびisomiR型についてisomiR比率を計算する。最も統計的に有意な比率(p値によって決定される)は、図12に示される。バリアント対標準配列の比率は、健康な患者と前立腺がんを有する患者との間で有意である。
<実施例4>
<ヒト血漿から小胞を一段階に単離するためのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)>
循環する血液中のncRNA、例えば(miRNA)を測定することは、早期がん検出、予後およびモニタリングのために有用であり得る。組織および培養細胞に対する徹底的なRNAシーケンシングは、ncRNAの複雑かつダイナミックなレパートリーを明らかにする。2000以上の成熟miRNA種が同定されており、その多くは、循環および他の生物流体、例えば、唾液および尿において検出されている。しかし、単一のゲノム遺伝子座が、多くの機能的に異なるncRNAバリアントを産生することができる。
血液中の細胞外ncRNAの大部分は、タンパク質複合体、脂質小胞(LDLおよびHDL)および細胞外小胞を含む可溶性の生化学的画分と関連している。総血清または血漿における包括的なncRNAプロファイリングは、技術的限界によって冗長なものとなっている。循環する低分子RNAおよびそれらのバリアントの低分子RNAライブラリー調製物は、アダプターライゲーションに利用可能である無傷なncRNA種の十分な濃度および純度を必要とする。
個体の健康状態と関連するncRNAを測定するためにシグナル対ノイズ比率を増加させるために、本発明者らは、精製されたエキソソーム小胞(EV)およびタンパク質画分中のmiRNAを以下のように測定した。
<セファロースCL−2Bの事前処理>
・ビーカー中に20mLのセファロースCL−2B(1カラム当たり)を注ぎ、セファロースCL−2Bを少なくとも15分間沈降させる。
・上清を廃棄する
・15mLの緩衝液を添加し、穏やかに旋回させ混合する
・セファロースを少なくとも15分間沈殿させる
・2回洗浄を行う
・上清を廃棄し、10mLの緩衝液を添加する。
<カラム調製>
・10mLシリンジを使用する
・ナイロン製パンティーストッキングをシリンジの出口に押し付ける
・洗浄したセファロースをカラム中にピペッティングする(プラスチックパスツールピペットを使用する)
・セファロースを静置させ、カラムが実行中に乾燥するのを防ぐ。使用の際、カラムは、垂直で、角度なしであるべきである
・セファロースが10mL積み重なるまで、セファロースを添加する
・使用まで緩衝液を添加するか、またはシリンジ出口を栓で塞ぎ、カラムが実行中に乾燥するのを防ぐ。調製したカラムは数時間以内に使用する。
<サンプルローディング>
緩衝液を、セファロースカラム中にほぼ完全に入れる(ただし、カラムが実行中に乾燥するのを防ぐ)
・1.5mLの血漿をカラム上にロードする
・ただちに0.5mLのサンプルの収集を開始する
・血漿サンプルがセファロースにほぼ完全に入ったら、シリンジが完全に満たされるまで、緩衝液を注意深く添加する
・全ての画分を収集するまで(最大26画分)、緩衝液の添加を反復する。
<臨床サンプルに由来する循環する低分子RNAのシーケンシング>
・Trizol単離法を使用して、単一画分から総RNAを単離する
・バイオアナライザーでRNAを測定し、品質制御のためにRT−PCRを使用する
・製造業者のガイドライン(Illumina Truseq)を使用して低分子RNAライブラリーを調製する
・製造業者の指示(Illumina HiSeq)を使用して、ライブラリーをシーケンシングする。
古典的ホジキンリンパ腫の患者から取得した血漿を、上記のようにSECに供した。図14に示されるように、SECは、血漿からの循環EVの一段階単離を可能にする。miRNA分布は、EV画分とタンパク質/HDL画分との間で異なる(図14E)。
上記方法を使用して、本発明者らは、ホジキンリンパ腫患者における治療反応モニタリングを可能にする複数の小胞関連miRNAおよびタンパク質画分関連miRNAを発見した。これらの結果は、実施例5で議論される。
<実施例5>
<ホジキンリンパ腫の血漿から単離されたEV>
ホジキンリンパ腫の患者から取得した血漿を、実施例4に記載されるようにSECに供した。結果を、図16〜図18に示す。
<実施例6>
生物流体中のisomiRは、ホジキンリンパ腫患者から健康な個体を識別する。細胞外小胞およびタンパク質結合RNA画分の単離は、実施例4および実施例5に記載されるように実施した。低分子ncRNAの発現プロファイリングおよびデータ分析を、実施例1および実施例2と同様に実施した。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後に、それらのリードを、i)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、ならびにiii)標準配列からの5’末端および/または3’末端配列バリアント(例えば、トランケーションまたは延長)に、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)。isomiR比率を、各miRNAおよび各isomiR型について計算する。本発明者らは、それらを、所与のmiRNAにマッピングされたリードの総数(標準リード数+全てのisomiR)によって除算された、所与のisomiR型に属するリードの数として定義する。最も統計的に有意な比率(p値によって決定される)が、図15に示される。バリアント対標準の比率は、ホジキンリンパ腫を有する個体と健康な個体との間で有意である。
<実施例7>
生物流体中のisomiRは、乳がんステージIIと疾患のステージIIIとを識別し、疾患が再発した乳がん患者を再発していないの乳がん患者から識別する。
データソースおよび実験手順は、公に入手可能であり、以下においてアクセス可能である。http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra?term=SRP027589およびhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject?LinkName=sra_bioproject&from_uid=455584。
公に入手可能な血清中のncRNAの配列データを分析して、ncRNAバリアントの比率が健康状態を分類するために使用できるかどうかを決定した。低分子ncRNAの発現プロファイリングおよびデータ分析は、実施例2と同様に実施した。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後に、i)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、iii)標準配列からの5’末端、および/または、3’末端配列バリアント(例えば、トランケーションまたは延長)に、それらのリードを、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)。isomiR比率を、各miRNAおよび各isomiR型について計算する。本発明者らは、それらを、所与のmiRNAにマッピングされたリードの総数(標準リード数+全てのisomiR)によって除算された、所与のisomiR型に属するリードの数として規定する。最も統計的に有意な比率(p値によって決定される)は、表6に示される。バリアント対標準の比率は、ステージII患者とステージIII乳がんを有する患者との間で有意である。
<実施例8>
<組織中のisomiRは、精巣胚細胞腫瘍から非腫瘍隣接組織を識別する>
データ供給源および実験手順は、公に入手可能であり、以下においてアクセス可能である。http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra?term=SRP007946およびhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/154993。公に入手可能な血清中のncRNAの配列データを分析して、ncRNAバリアントの比率が健康状態を分類するために使用できるかどうかを決定した。
低分子ncRNAの発現プロファイリングおよびデータ分析を、実施例2と同様に実施した。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後に、それらのリードを、i)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、iii)標準配列からの5’末端および/または3’末端配列バリアント(例えば、トランケーションまたは延長)に、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)。isomiR比率を、各miRNAおよびisomiR型について計算する。本発明者らは、それらを、所与のmiRNAにマッピングされたリードの総数(標準リード数+全てのisomiR)によって除算された、所与のisomiR型に属するリードの数として規定する。最も統計的に有意な比率(p値によって決定される)は、表7に示される。バリアント対標準の比率は、隣接組織と精巣胚細胞腫瘍に由来する組織との間で有意である。
<実施例9>
<組織中のisomiRは、結腸直腸腫瘍組織から、および、結腸直腸がん関連転移組織から結腸直腸正常組織を識別する>
データ供給源および実験手順は、公に入手可能であり、以下においてアクセス可能である。http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/sra/?study=SRP022054およびhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/PRJNA201245およびRohr Cら、「High−throughput miRNA and mRNA sequencing of paired colorectal normal,tumor and metastasis tissues and bioinformatic modeling of miRNA−1 therapeutic applications.」、PLoS One、2013 Jul 2;8(7):e67461。公に入手可能な血清中のncRNAの配列データを分析して、ncRNAバリアントの比率が健康状態を分類するために使用できるかどうかを決定した。
低分子ncRNAの発現プロファイリングおよびデータ分析を、実施例2と同様に実施した。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後に、それらのリードを、i)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、iii)標準配列からの5’末端および/または3’末端配列バリアント(例えば、トランケーションまたは延長)に、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)。isomiR比率を、各miRNAおよびisomiR型について計算する。本発明者らは、それらを、所与のmiRNAにマッピングされたリードの総数(標準リード数+全てのisomiR)によって除算された、所与のisomiR型に属するリードの数として規定する。最も統計的に有意な比率(p値によって決定される)は、表8に示される。バリアント対標準の比率は、正常結腸組織と結腸直腸腫瘍由来の組織との間、ならびに正常結腸組織と結腸直腸腫瘍関連転移との間、ならびに結腸直腸腫瘍組織と結腸直腸腫瘍関連転移との間で有意である。
<実施例10>
<生物流体中のisomiRは、アルツハイマー病と診断された患者から健康な個体を識別する>
データ供給源および実験手順は、公に入手可能であり、以下においてアクセス可能である。http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra?term=SRP022043およびhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject?LinkName=sra_bioproject&from_uid=387967およびLeidinger Pら、「A blood based 12−miRNA signature of Alzheimer disease patients.」、Genome Biol、2013 Jul 29;14(7):R78。
公に入手可能な血清中のncRNAの配列データを分析して、ncRNAバリアントの比率が健康状態を分類するために使用できるかどうかを決定した。低分子ncRNAの発現プロファイリングおよびデータ分析を、実施例2と同様に実施した。
所与のmiRNAに属する全てのリードを検出した後に、リードを、i)標準配列のmiRNA、ii)非テンプレート型付加(NTA)、iii)標準配列からの5’末端、および/または、3’末端配列バリアント(例えば、トランケーションまたは延長)に、階層的に分類する(isomiR型に割り当てる)。isomiR比率を、各miRNAおよびisomiR型について計算する。本発明者らは、それらを、所与のmiRNAにマッピングされたリードの総数(標準リード数+全てのisomiR)によって除算された、所与のisomiR型に属するリードの数として規定する。最も統計的に有意な比率(p値によって決定される)は、表9に示される。バリアント対標準の比率は、健康な個体とアルツハイマー病を有する個体との間で有意である。
<参考文献>
Amaral,P.P.、Dinger,M.E.、Mercer,T.R.、およびMattick,J.S.(2008).The eukaryotic genome as an RNA machine.Science 319、1787〜1789.
Ameres,S.L.、およびZamore,P.D.(2013).Diversifying microRNA sequence and function.Nat.Rev.Mol.Cell Biol.14、475〜488.
Ameres,S.L.、Martinez,J.、およびSchroeder,R.(2007).Molecular basis for target RNA recognition and cleavage by human RISC.Cell 130、101〜112.
Ameres,S.L.、Horwich,M.D.、Hung,J.−H.、Xu,J.、Ghildiyal,M.、Weng,Z.、およびZamore,P.D.(2010).Target RNA−directed trimming and tailing of small silencing RNAs.Science 328、1534〜1539.
Baccarini,A.、Chauhan,H.、Gardner,T.J.、Jayaprakash,A.D.、Sachidanandam,R.、およびBrown,B.D.(2011).Kinetic analysis reveals the fate of a microRNA following target regulation in mammalian cells.Curr.Biol.21、369〜376.
Backes,S.、Shapiro,J.S.、Sabin,L.R.、Pham,A.M.、Reyes,I.、Moss,B.、Cherry,S.、およびtenOever,B.R.(2012).Degradation of host microRNAs by poxvirus poly(A) polymerase reveals terminal RNA methylation as a protective antiviral mechanism.Cell Host Microbe 12、200〜210.
Balaj,L.、Lessard,R.、Dai,L.、Cho,Y.−J.、Pomeroy,S.L.、Breakefield,X.O.、およびSkog,J.(2011).Tumour microvesicles contain retrotransposon elements and amplified oncogene sequences.Nat.Commun.2,180.
Van Balkom,B.W.M.、de Jong,O.G.、Smits,M.、Brummelman,J.、den Ouden,K.、de Bree,P.M.、van Eijndhoven,M.A.J.、Pegtel,D.M.、Stoorvogel,W.、Wurdinger,T.ら(2013).Endothelial cells require miR−214 to secrete exosomes that suppress senescence and induce angiogenesis in human and mouse endothelial cells.Blood 121,3997〜4006,S1−15.
Bellingham,S.A.、Coleman,B.M.、およびHill,A.F.(2012).Small RNA deep sequencing reveals a distinct miRNA signature released in exosomes from prion−infected neuronal cells.Nucleic Acids Res.40、10937〜10949.
Bijnsdorp,I.V,Geldof,A.A.、Lavaei,M.、Piersma,S.R.、van Moorselaar,R.J.A.、およびJimenez,C.R.(2013).Exosomal ITGA3 interferes with non−cancerous prostate cell functions and is increased in urine exosomes of metastatic prostate cancer patients.J.Extracell.Vesicles 2.
Burns,D.M.、D’Ambrogio,A.、Nottrott,S.、およびRichter,J.D.(2011).CPEB and two poly(A) polymerases control miR−122 stability and p53 mRNA translation.Nature 473、105〜108.
Burroughs,A.M.、Ando,Y.、de Hoon,M.J.L.、Tomaru,Y.、Nishibu,T.、Ukekawa,R.、Funakoshi,T.、Kurokawa,T.、Suzuki,H.、Hayashizaki,Y.ら(2010).A comprehensive survey of 3’ animal miRNA modification events and a possible role for 3’ adenylation in modulating miRNA targeting effectiveness.Genome Res.20、1398〜1410.
Chairoungdua,A.、Smith,D.L.、Pochard,P.、Hull,M.、およびCaplan,M.J.(2010).Exosome release of β−catenin:a novel mechanism that antagonizes Wnt signaling.J.Cell Biol.190、1079〜1091.
Chitwood,D.H.、およびTimmermans,M.C.P.(2010).Small RNAs are on the move.Nature 467、415〜419.
Chuma,S.、およびPillai,R.S.(2009).Retrotransposon silencing by piRNAs:ping−pong players mark their sub−cellular boundaries.PLoS Genet.5、e1000770.
Cullen,B.R.(2009).Viral and cellular messenger RNA targets of viral microRNAs.Nature 457、421〜425.
D’Ambrogio,A.、Gu,W.、Udagawa,T.、Mello,C.C.、およびRichter,J.D.(2012).Specific miRNA stabilization by Gld2−catalyzed monoadenylation.Cell Rep.2、1537〜1545.
Ebert,M.S.、およびSharp,P.A.(2012).Roles for microRNAs in conferring robustness to biological processes.Cell 149、515〜524.
Feederle,R.、Haar,J.、Bernhardt,K.、Linnstaedt,S.D.、Bannert,H.、Lips,H.、Cullen,B.R.、およびDelecluse,H.−J.(2011).The members of an Epstein−Barr virus microRNA cluster cooperate to transform B lymphocytes.J.Virol.85、9801〜9810.
Fernandez−Valverde,S.L.、Taft,R.J.、およびMattick,J.S.(2010).Dynamic isomiR regulation in Drosophila development.RNA 16、1881〜1888.
Garcia,E.L.、Onafuwa−Nuga,A.、Sim,S.、King,S.R.、Wolin,S.L.、およびTelesnitsky,A.(2009).Packaging of host mY RNAs by murine leukemia virus may occur early in Y RNA biogenesis.J.Virol.83、12526〜12534.
Gibbings,D.J.、Ciaudo,C.、Erhardt,M.、およびVoinnet,O.(2009).Multivesicular bodies associate with components of miRNA effector complexes and modulate miRNA activity.Nat.Cell Biol.11、1143〜1149.
Guasparri,I.、Bubman,D.、およびCesarman,E.(2008).EBV LMP2A affects LMP1−mediated NF−kappaB signaling and survival of lymphoma cells by regulating TRAF2 expression.Blood 111、3813〜3820.
Guduric−Fuchs,J.、O’Connor,A.、Camp,B.、O’Neill,C.L.、Medina,R.J.、およびSimpson,D.A.(2012).Selective extracellular vesicle−mediated export of an overlapping set of microRNAs from multiple cell types.BMC Genomics 13,357.
Guo,L.、Yang,Q.、Lu,J.、Li,H.、Ge,Q.、Gu,W.、Bai,Y.、およびLu,Z.(2011).A comprehensive survey of miRNA repertoire and 3’ addition events in the placentas of patients with pre−eclampsia from high−throughput sequencing.PLoS One 6、e21072.
Jones,M.R.、Quinton,L.J.、Blahna,M.T.、Neilson,J.R.、Fu,S.、Ivanov,A.R.、Wolf,D.A.、およびMizgerd,J.P.(2009).Zcchc11−dependent uridylation of microRNA directs cytokine expression.Nat.Cell Biol.11、1157〜1163.
Kai,Z.S.、およびPasquinelli,A.E.(2010).MicroRNA assassins:factors that regulate the disappearance of miRNAs.Nat.Struct.Mol.Biol.17,5−10.
Katoh,T.、Sakaguchi,Y.、Miyauchi,K.、Suzuki,T.、Kashiwabara,S.−I.、Baba,T.、およびSuzuki,T.(2009).Selective stabilization of mammalian microRNAs by 3’ adenylation mediated by the cytoplasmic poly(A) polymerase GLD−2.Genes Dev.23、433〜438.
Khan,M.A.、Goila−Gaur,R.、Opi,S.、Miyagi,E.、Takeuchi,H.、Kao,S.、およびStrebel,K.(2007).Analysis of the contribution of cellular and viral RNA to the packaging of APOBEC3G into HIV−1 virions.Retrovirology 4,48.
Koppers−Lalic,D.、Hogenboom,M.M.、Middeldorp,J.M.、およびPegtel,D.M.(2012).Virus−modified exosomes for targeted rna delivery; A new approach in nanomedicine.Adv.Drug Deliv.Rev.
Kosaka,N.、Iguchi,H.、Yoshioka,Y.、Takeshita,F.、Matsuki,Y.、およびOchiya,T.(2010).Secretory mechanisms and intercellular transfer of microRNAs in living cells.J.Biol.Chem.285、17442〜17452.
Kosaka,N.、Iguchi,H.、Hagiwara,K.、Yoshioka,Y.、Takeshita,F.、およびOchiya,T.(2013).Neutral sphingomyelinase 2(nSMase2)−dependent exosomal transfer of angiogenic microRNAs regulate cancer cell metastasis.J.Biol.Chem.288、10849〜10859.
Lee,Y.S.、Pressman,S.、Andress,A.P.、Kim,K.、White,J.L.、Cassidy,J.J.、Li,X.、Lubell,K.、Lim,D.H.、Cho,I.S.ら(2009a).Silencing by small RNAs is linked to endosomal trafficking.Nat.Cell Biol.11、1150〜1156.
Lee,Y.S.、Shibata,Y.、Malhotra,A.、およびDutta,A.(2009b).A novel class of small RNAs:tRNA−derived RNA fragments(tRFs).Genes Dev.23,2639−2649.
Lujambio,A.、およびEsteller,M.(2007).CpG island hypermethylation of tumor suppressor microRNAs in human cancer.Cell Cycle 6、1455〜1459.
Martens−Uzunova,E.S.、Olvedy,M.、およびJenster,G.(2013).Beyond microRNA−−novel RNAs derived from small non−coding RNA and their implication in cancer.Cancer Lett.340、201〜211.
Martin,G.、およびKeller,W.(2007).RNA−specific ribonucleotidyl transferases.RNA 13、1834〜1849.
Maute,R.L.、Schneider,C.、Sumazin,P.、Holmes,A.、Califano,A.、Basso,K.、およびDalla−Favera,R.(2013).tRNA−derived microRNA modulates proliferation and the DNA damage response and is down−regulated in B cell lymphoma.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.110、1404〜1409.
Mittelbrunn,M.、およびSanchez−Madrid,F.(2012).Intercellular communication:diverse structures for exchange of genetic information.Nat.Rev.Mol.Cell Biol.13、328〜335.
Mittelbrunn,M.、Gutierrez−Vazquez,C.、Villarroya−Beltri,C.、Gonzalez,S.、Sanchez−Cabo,F.、Gonzalez,M.A.、Bernad,A.、およびSanchez−Madrid,F.(2011).Unidirectional transfer of microRNA−loaded exosomes from T cells to antigen−presenting cells.Nat.Commun.2,282.
Montecalvo,A.、Larregina,A.T.、Shufesky,W.J.、Stolz,D.B.、Sullivan,M.L.G.、Karlsson,J.M.、Baty,C.J.、Gibson,G.A.、Erdos,G.、Wang,Z.ら(2012).Mechanism of transfer of functional microRNAs between mouse dendritic cells via exosomes.Blood 119、756〜766.
Morin,R.D.、O’Connor,M.D.、Griffith,M.、Kuchenbauer,F.、Delaney,A.、Prabhu,A.−L.、Zhao,Y.、McDonald,H.、Zeng,T.、Hirst,M.、ら(2008).Application of massively parallel sequencing to microRNA profiling and discovery in human embryonic stem cells.Genome Res.18、610〜621.
Mullokandov,G.、Baccarini,A.、Ruzo,A.、Jayaprakash,A.D.、Tung,N.、Israelow,B.、Evans,M.J.、Sachidanandam,R.、およびBrown,B.D.(2012).High−throughput assessment of microRNA activity and function using microRNA sensor and decoy libraries.Nat.Methods 9、840〜846.
Nolte−’t Hoen,E.N.M.、Buermans,H.P.J.、Waasdorp,M.、Stoorvogel,W.、Wauben,M.H.M.、および’t Hoen,P.A.C.(2012).Deep sequencing of RNA from immune cell−derived vesicles uncovers the selective incorporation of small non−coding RNA biotypes with potential regulatory functions.Nucleic Acids Res.40、9272〜9285.
Palma,J.、Yaddanapudi,S.C.、Pigati,L.、Havens,M.A.、Jeong,S.、Weiner,G.A.、Weimer,K.M.E.、Stern,B.、Hastings,M.L.、およびDuelli,D.M.(2012).MicroRNAs are exported from malignant cells in customized particles.Nucleic Acids Res.40、9125〜9138.
Parekh,S.、Polo,J.M.、Shaknovich,R.、Juszczynski,P.、Lev,P.、Ranuncolo,S.M.、Yin,Y.、Klein,U.、Cattoretti,G.、DallaFavera,R.ら(2007).BCL6 programs lymphoma cells for survival and differentiation through distinct biochemical mechanisms.Blood 110、2067〜2074.
Pegtel,D.M.、Cosmopoulos,K.、Thorley−Lawson,D.A.、van Eijndhoven,M.A.J.、Hopmans,E.S.、Lindenberg,J.L.、de Gruijl,T.D.、Wurdinger,T.、およびMiddeldorp,J.M.(2010).Functional delivery of viral miRNAs via exosomes.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.107、6328〜6333.
Pegtel,D.M.、van de Garde,M.D.B.、およびMiddeldorp,J.M.(2011).Viral miRNAs exploiting the endosomal−exosomal pathway for intercellular cross−talk and immune evasion.Biochim.Biophys.Acta 1809、715〜721.
Polikepahad,S.、およびCorry,D.B.(2013).Profiling of T helper cell−derived small RNAs reveals unique antisense transcripts and differential association of miRNAs with argonaute proteins 1 and 2.Nucleic Acids Res.41、1164〜1177.
Qiu,J.、Cosmopoulos,K.、Pegtel,M.、Hopmans,E.、Murray,P.、Middeldorp,J.、Shapiro,M.、およびThorley−Lawson,D.A.(2011).A novel persistence associated EBV miRNA expression profile is disrupted in neoplasia.PLoS Pathog.7、e1002193.
Riley,K.J.、Rabinowitz,G.S.、Yario,T.A.、Luna,J.M.、Darnell,R.B.、およびSteitz,J.A.(2012).EBV and human microRNAs co−target oncogenic and apoptotic viral and human genes during latency.EMBO J.31、2207〜2221.
Robinson,M.D.、McCarthy,D.J.、およびSmyth,G.K.(2010).edgeR:a Bioconductor package for differential expression analysis of digital gene expression data.Bioinformatics 26、139〜140.
Routh,A.、Domitrovic,T.、およびJohnson,J.E.(2012).Host RNAs,including transposons,are encapsidated by a eukaryotic single−stranded RNA virus.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.109、1907〜1912.
Ruegger,S.、およびGroshans,H.(2012).MicroRNA turnover:when,how、およびwhy.Trends Biochem.Sci.37、436〜446.
Saito,Y.、Liang,G.、Egger,G.、Friedman,J.M.、Chuang,J.C.、Coetzee,G.A.、およびJones,P.A.(2006).Specific activation of microRNA−127 with downregulation of the proto−oncogene BCL6 by chromatin−modifying drugs in human cancer cells.Cancer Cell 9、435〜443.
Scott,D.D.、およびNorbury,C.J.RNA decay via 3’ uridylation.Biochim.Biophys.Acta 1829、654〜665.
Scott,D.D.、およびNorbury,C.J.(2013).RNA decay via 3’uridylation.Biochim.Biophys.Acta−Gene Regul.Mech.1829、654〜665.
Seto,E.、Moosmann,A.、Gromminger,S.、Walz,N.、Grundhoff,A.、およびHammerschmidt,W.(2010).Micro RNAs of Epstein−Barr virus promote cell cycle progression and prevent apoptosis of primary human B cells.PLoS Pathog.6、e1001063.
Sim,S.、Weinberg,D.E.、Fuchs,G.、Choi,K.、Chung,J.、およびWolin,S.L.(2009).The subcellular distribution of an RNA quality control protein,the Ro autoantigen,is regulated by noncoding Y RNA binding.Mol.Biol.Cell 20、1555〜1564.
Skalsky,R.L.、Corcoran,D.L.、Gottwein,E.、Frank,C.L.、Kang,D.、Hafner,M.、Nusbaum,J.D.、Feederle,R.、Delecluse,H.−J.、Luftig,M.A.ら(2012).The viral and cellular microRNA targetome in lymphoblastoid cell lines.PLoS Pathog.8、e1002484.
Song,L.、Lin,C.、Gong,H.、Wang,C.、Liu,L.、Wu,J.、Tao,S.、Hu,B.、Cheng,S.−Y.、Li,M.ら(2013).miR−486 sustains NF−κB activity by disrupting multiple NF−κB−negative feedback loops.Cell Res.23、274〜289.
Umezu,T.、Ohyashiki,K.、Kuroda,M.、およびOhyashiki,J.H.(2013).Leukemia cell to endothelial cell communication via exosomal miRNAs.Oncogene 32、2747〜2755.
Vereide,D.T.、Seto,E.、Chiu,Y.−F.、Hayes,M.、Tagawa,T.、Grundhoff,A.、Hammerschmidt,W.、およびSugden,B.(2013).Epstein−Barr virus maintains lymphomas via its miRNAs.Oncogene.
Verweij,F.J.、van Eijndhoven,M.A.J.、Middeldorp,J.、およびPegtel,D.M.(2013).Analysis of viral microRNA exchange via exosomes in vitro and in vivo.Methods Mol.Biol.1024、53〜68.
Villarroya−Beltri,C.、Gutierrez−Vazquez,C.、Sanchez−Cabo,F.、Perez−Hernandez,D.、Vazquez,J.、Martin−Cofreces,N.、Martinez−Herrera,D.J.、Pascual−Montano,A.、Mittelbrunn,M.、およびSanchez−Madrid,F.(2013).Sumoylated hnRNPA2B1 controls the sorting of miRNAs into exosomes through binding to specific motifs.Nat.Commun.4,2980.
Wee,L.M.、Flores−Jasso,C.F.、Salomon,W.E.、およびZamore,P.D.(2012).Argonaute divides its RNA guide into domains with distinct functions and RNA−binding properties.Cell 151、1055〜1067.
Wyman,S.K.、Knouf,E.C.、Parkin,R.K.、Fritz,B.R.、Lin,D.W.、Dennis,L.M.、Krouse,M.A.、Webster,P.J.、およびTewari,M.(2011).Post−transcriptional generation of miRNA variants by multiple nucleotidyl transferases contributes to miRNA transcriptome complexity.Genome Res.21、1450〜1461.
Yao,B.、La,L.B.、Chen,Y.−C.、Chang,L.−J.、およびChan,E.K.L.(2012).Defining a new role of GW182 in maintaining miRNA stability.EMBO Rep.13、1102〜1108.
Zhang,Y.、Liu,D.、Chen,X.、Li,J.、Li,L.、Bian,Z.、Sun,F.、Lu,J.、Yin,Y.、Cai,X.ら(2010).Secreted monocytic miR−150 enhances targeted endothelial cell migration.Mol.Cell 39、133〜144.
Zhuang,G.、Wu,X.、Jiang,Z.、Kasman,I.、Yao,J.、Guan,Y.、Oeh,J.、Modrusan,Z.、Bais,C.、Sampath,D.ら(2012).Tumour−secreted miR−9 promotes endothelial cell migration and angiogenesis by activating the JAK−STAT pathway.EMBO J.31、3513〜3523.

Claims (31)

  1. 低分子のノンコーディングRNAのバイオマーカー対を同定するための方法であって、
    第1の参照個体から取得された第1の体液サンプル、および、第2の参照個体から取得された第2の体液サンプルのそれぞれに含まれる前記ノンコーディングRNAの2つの異なる変種の量を決定するステップと、
    前記第1の参照個体は、前記第2の参照個体から変えられた健康状態であり、
    前記第1の体液サンプル中の前記2つの異なる変種の比率を決定するステップと、
    前記第2の体液サンプル中の前記2つの異なる変種の比率を決定するステップと、
    前記第1の体液サンプルからの比率と前記第2の体液サンプルからの比率とを比較するステップと、
    前記第1の体液サンプルと前記第2の体液サンプルとの間で前記比率が変えられている場合に、前記ノンコーディングRNAの2つの異なる変種をバイオマーカー対として同定するステップと
    を含み、
    第1の変種および第2の変種は、標準配列の5’末端または3’末端においてトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端において伸長されたノンコーディングRNA、ならびに、任意選択で5’末端または3’末端においてトリミングされた、または、5’末端または3’末端において伸長された、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAから選択され、
    前記ノンコーディングRNAがmiRNAでない場合に、
    第1の変種は、前記標準配列のノンコーディングRNA、および、前記3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAから選択され、
    第2の変種は、前記3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAであることを特徴とする方法。
  2. 前記第1の参照個体は、1または複数の健康な個体に由来するものであり、
    前記第2の参照個体は、障害を有する1または複数の個体に由来するものであり、
    前記障害は、好ましくは、前立腺がんである
    ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の参照個体は、障害を有する個体に由来するものであり、
    前記第2の参照個体は、前記障害に対して処置が行われた後の前記個体に由来するものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 低分子のノンコーディングRNAのバイオマーカー対を使用して、個体の健康状態を分類するための方法であって、
    前記個体に由来する体液サンプル中のバイオマーカー対の量を決定するステップと、
    前記体液サンプル中のバイオマーカー対の比率を決定するステップと、
    前記比率と、参照サンプルに由来する体液中のバイオマーカー対の比率とを比較するステップと、
    を含み、
    前記個体に由来するサンプルと前記参照サンプルとの間の比率における差異の有無に基づいて、前記個体の健康状態を分類し、
    前記バイオマーカー対は、ノンコーディングRNAの2つの異なる変種からなり、
    第1の変種および第2の変種は、標準配列の5’末端または3’末端においてトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端において伸長されたノンコーディングRNAであるノンコーディングRNA、ならびに、任意選択で5’末端または3’末端においてトリミングされた、または、5’末端または3’末端において伸長された、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAから選択され、
    前記ノンコーディングRNAがmiRNAでない場合に、
    前記第1の変種は、前記標準配列のノンコーディングRNA、および、前記3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAから選択され、
    前記第2の変種は、前記3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAであることを特徴とする方法。
  5. 低分子のノンコーディングRNAのバイオマーカー対を使用して、個体の健康状態に関するデータを収集するための方法であって、
    前記個体に由来する体液サンプル中のバイオマーカー対の量を決定するステップと、
    前記体液サンプル中のバイオマーカー対の比率を決定するステップと、
    を含み、
    前記バイオマーカー対は、ノンコーディングRNAの2つの異なる変種からなり、
    第1の変種および第2の変種は、標準配列のノンコーディングRNA、5’末端または3’末端においてトリミングされた、および/または、5’末端または3’末端において伸長されたノンコーディングRNA、ならびに、任意選択で5’末端または3’末端においてトリミングされた、または、5’末端または3’末端において伸長された、3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAから選択され、
    前記ノンコーディングRNAがmiRNAでない場合に、
    前記第1の変種は、前記標準配列のノンコーディングRNA、および、前記3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAから選択され、
    前記第2の変種は、前記3’末端非テンプレート型ヌクレオチド付加を有するノンコーディングRNAであることを特徴とする方法。
  6. 前記参照サンプルは、1または複数の健康な個体に由来するものであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の方法。
  7. 前記参照サンプルは、障害を有する1または複数の個体に由来するものであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の方法。
  8. 前記参照サンプルは、障害に対する処置における良好な反応を有する1または複数の個体に由来するものである
    ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の方法。
  9. 前記ノンコーディングRNAは、トランスファーRNA、リボソームRNA、snoRNA、microRNA、siRNA、核内低分子、Y RNA、ヴォールトRNA、アンチセンスRNA、piwiRNAから選択され、好ましくは、ノンコーディングRNAは、miRNAから選択される
    ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記第1の変種および前記第2の変種は、
    それぞれが、
    標準配列および3’末端NTA−A、
    標準配列および3’末端NTA−G、
    標準配列および3’末端NTA−C、
    標準配列および3’末端NTA−U、
    3’末端NTA−Gおよび3’末端NTA−C、
    3’末端NTA−Gおよび3’末端NTA−U、
    3’末端NTA−Gおよび3’末端NTA−A、
    3’末端NTA−Cおよび3’末端NTA−U、
    3’末端NTA−Cおよび3’末端NTA−A、
    3’末端NTA−Uおよび3’末端NTA−A、
    標準配列および5’末端トリミングされた、
    標準配列および3’末端トリミングされた、
    5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−C、
    5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−U、
    5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−A、
    5’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−G、
    3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−C、
    3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−U、
    3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−A、
    3’末端トリミングされたおよび3’末端NTA−G、
    3’末端トリミングされたおよび5’末端トリミングされた、
    伸長されたおよび3’末端NTA−A、
    伸長されたおよび3’末端NTA−G、
    伸長されたおよび3’末端NTA−C、
    伸長されたおよび3’末端NTA−U、
    伸長されたおよび5’末端トリミングされた、
    伸長されたおよび3’末端トリミングされた、
    5’末端または3’末端トリミングされたおよび5’末端または3’末端伸長された、
    (トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−U、
    (トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−A、
    (トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−G、
    (トリミング、および/または、伸長された)および3’末端NTA−C、
    (トリミング、および/または、伸長された)および標準配列、
    のいずれかから選択される
    ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記バイオマーカー対に含まれるそれぞれのノンコーディングRNAの変種は、少なくとも、16ヌクレオチドを含む
    ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記バイオマーカー対は、表1、表2、表4、表5、表6、表9において示されるバイオマーカー対から選択されたひとつである
    ことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記変種は、ディープシーケンシング(RNA−seq)を使用して定量化されていることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記体液サンプルからエキソソーム小胞を単離するステップと、
    単離された前記エキソソーム小胞と関連する前記ノンコーディングRNAの2つの異なる変種の量を決定するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記体液サンプルからタンパク質画分を単離するステップと、
    前記タンパク質画分と関連する前記ノンコーディングRNAの2つの異なる変種の量を決定するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の方法。
  16. エキソソーム小胞またはタンパク質画分は、
    前記体液サンプルをサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)で単離されることを特徴とする請求項14または請求項15に記載の方法。
  17. 個体における古典的ホジキンリンパ腫の状態を特徴付けるための方法であって、
    前記個体に由来する体液サンプルに由来する1または複数のmiRNAの量を決定するステップと、
    前記1または複数のmiRNAの量を参照サンプルと比較するステップと、
    を含み、
    前記1または複数のmiRNAの存在の差異、または、前記1または複数のmiRNAの量の差異は、前記個体の状態を特徴付け、
    前記1または複数のmiRNAは、let−7a−5p、miR−1908−5p、miR−5189−5p、miR−92b−3p、miR−425−3p、miR−625−3p、miR−7706、miR−125b−5p、miR−760、miR−21−5p、miR−122−5p、miR−891a−5p、miR−155−5p、miR−129−5p、miR−182−5p、miR−1246、miR−320b、miR−127−3p、miR−9−5p、miR−769−5p、miR−193b−3pおよびmiR−146b−3pから選択されることを特徴とする方法。
  18. 前記1または複数のmiRNAは、let−7a−5p、miR−1908−5p、miR−5189−5p、miR−92b−3p、miR−425−3p、miR−625−3p、miR−7706、miR−125b−5p、miR−760、miR−21−5p、miR−122−5pから選択されることを特徴とする請求項17に記載の方法。
  19. 前記1または複数のmiRNAは、miR−21−5p、let−7a−5p、miR−127−3pおよびmiR−155−5pから選択されることを特徴とする請求項17に記載の方法。
  20. 前記個体が古典的ホジキンリンパ腫に罹患しているかどうかを前記古典的ホジキンリンパ腫の状態を特徴付けることで決定するステップを含む
    ことを特徴とする請求項17から請求項19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記参照サンプルは、1または複数の健康な個体に由来するものであることを特徴とする請求項17から請求項20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記参照サンプルは、古典的ホジキンリンパ腫を有する1または複数の個体に由来するものであることを特徴とする請求項17から請求項20のいずれか一項に記載の方法。
  23. 古典的ホジキンリンパ腫に対する処置を受けている個体において処置効力を古典的ホジキンリンパ腫の状態を特徴付けることで決定するステップを含むことを特徴とする請求項17から請求項20のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記参照サンプルは、古典的ホジキンリンパ腫に対する処置を受ける前と同じ個体に由来するものであることを特徴とする請求項23に記載の方法。
  25. 古典的ホジキンリンパ腫に罹患している個体の予後を古典的ホジキンリンパ腫の状態を特徴付けることで決定するステップを含むことを特徴とする請求項17から請求項20のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記参照サンプルは、障害に対する処置における良好な反応を有する1または複数の個体に由来するものであり、または、障害に対する処置における不十分な反応を有する1または複数の個体に由来するものであることを特徴とする請求項25に記載の方法。
  27. 前記体液サンプルからエキソソーム小胞を精製するステップと、
    精製された前記エキソソーム小胞と関連する1または複数のmiRNAの量を決定するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項17から請求項26のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記エキソソーム小胞は、
    前記体液サンプルをサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)で精製されていることを特徴とする請求項27に記載の方法。
  29. 前記エキソソーム小胞は、
    空隙容量画分を取得することによって単離されていることを特徴とする請求項28に記載の方法。
  30. 前記体液は血液であることを特徴とする請求項1から請求項29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記体液が尿であることを特徴とする請求項1から請求項29のいずれか一項に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020530780A (ja) * 2017-07-26 2020-10-29 ロゼッタ エクソソーム 疎水性相互作用を利用した細胞外小胞体の分離方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105483245B (zh) * 2015-12-29 2020-02-11 成都诺恩基因科技有限公司 一种区分反应性淋巴结节增生与淋巴瘤的miRNA测定方法
US10287625B2 (en) * 2016-03-18 2019-05-14 Norgen Biotek Corp. Methods and kits for separating nucleic acids by size
KR101992539B1 (ko) * 2016-10-21 2019-09-30 서울대학교산학협력단 miRNA 기반의 인지장애 질환 진단용 조성물 및 방법
US11821036B2 (en) 2017-03-16 2023-11-21 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Methods for identifying and monitoring pregnant women at risk of preeclampsia
CN107202886B (zh) * 2017-05-09 2019-04-16 上海汇真生物科技有限公司 一种基于比率的生物标记物对及其选择方法
CN109593835B (zh) * 2017-09-29 2023-12-12 深圳华大基因股份有限公司 用于微量ffpe rna样本评估的方法、试剂盒及应用
CN107674917B (zh) * 2017-11-07 2021-04-27 扬州大学 一种检测在b细胞淋巴瘤组织中高表达的ucr序列、试剂盒及检测方法
JP7298913B2 (ja) * 2017-12-13 2023-06-27 国立大学法人広島大学 乳がんの検出を補助する方法
CN109112109A (zh) * 2018-07-27 2019-01-01 浙江大学 一种骨髓间充质干细胞外泌体的改造方法
EP3935581A4 (en) 2019-03-04 2022-11-30 Iocurrents, Inc. DATA COMPRESSION AND COMMUNICATION USING MACHINE LEARNING
CN111521592A (zh) * 2020-05-11 2020-08-11 深圳大学 一种信号放大的荧光检测体系、荧光生物传感器及其用途
CN111624179A (zh) * 2020-05-11 2020-09-04 深圳大学 荧光检测体系、荧光生物传感器及其用途
CN115521996A (zh) * 2021-10-25 2022-12-27 杭州诺辉健康科技有限公司 用于鼻咽癌诊断的试剂和方法
US20230313191A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 Direct Biologics Llc Rna comprising secretomes and methods of their use

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011024157A1 (en) * 2009-08-23 2011-03-03 Rosetta Genomics Ltd. Nucleic acid sequences related to cancer
WO2013022995A2 (en) * 2011-08-08 2013-02-14 Caris Life Sciences Luxembourg Holdings, S.A.R.L. Biomarker compositions and methods

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104031984A (zh) * 2008-02-28 2014-09-10 俄亥俄州立大学研究基金会 用于前列腺相关病症的诊断、预后和治疗的基于微rna的方法和组合物
AU2012271516A1 (en) * 2011-06-16 2014-01-23 Caris Life Sciences Switzerland Holdings Gmbh Biomarker compositions and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011024157A1 (en) * 2009-08-23 2011-03-03 Rosetta Genomics Ltd. Nucleic acid sequences related to cancer
WO2013022995A2 (en) * 2011-08-08 2013-02-14 Caris Life Sciences Luxembourg Holdings, S.A.R.L. Biomarker compositions and methods

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020530780A (ja) * 2017-07-26 2020-10-29 ロゼッタ エクソソーム 疎水性相互作用を利用した細胞外小胞体の分離方法
JP7364240B2 (ja) 2017-07-26 2023-10-18 ロゼッタ エクソソーム 疎水性相互作用を利用した細胞外小胞体の分離方法

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