JP2018531044A - 免疫レパートリーの正常性の評価方法およびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照により本明細書に組み入れられる「Immunorepertoire Normality Assessment Method and Its Use」という表題の2015年9月29日に出願された米国特許仮出願第62/234,424号に対する優先権を主張する。
本開示は、診断検査を実施するための方法に関する。より具体的には、本開示は、標準インデックスに対する免疫レパートリーの多様性を評価するための診断検査に関する。
診断検査は、患者における正常状態の有無を検出するために用いられ得、これらの検査の結果は、患者をスクリーニングし、診断を集合的に助けるために用いられ得る。例えば、正常な白血球数は1μl当たり4,500〜10,000個である。白血球数の上昇は、特定の疾患の決定的な要因ではないが、医学的評価を必要とする根底にある問題を指し示す場合がある。女性と男性の赤血球数の正常範囲は一般的に異なっており、男性では1μl当たり500万〜600万個、女性では360万〜560万個が正常である。血小板数は、150,000〜400,000の範囲内である場合には正常である。炎症が存在する場合、例えば、赤血球数は低下する場合があり、白血球数は増加する場合があり、かつ血小板数も上昇する場合がある。
本発明者は、患者サンプル中のCDR3配列を、個体のインデックス群の最もよく共有されているCDR3配列(すなわち、pCDR3)と比較することによって患者の免疫レパートリーの多様性を判定する方法を開発した。患者サンプル中のこのpCDR3の割合は、「正常性インデックス(正常性指標)」と称され、当該患者における免疫レパートリーの多様性の診断指標として機能し得る。本開示は、そのような高度に共有されているpCDR3のサブセットを決定するための方法をさらに含む。本開示の1つの局面において、患者の正常性インデックスが最小割合を満たすまたはそれを上回る場合に患者の免疫レパートリーは正常とみなされるのに対して、患者の正常性インデックスが当該最小割合を下回る場合に患者の免疫レパートリーは異常とみなされる。本明細書において用いられる「患者」は、ヒトまたは動物のいずれかを指し得る。
ヘパリンナトリウム中に収集した全血サンプル(40 ml)または末梢血単核球(PBMC)を、健常な個体および疾患を有する個体の両方の混合集団である1100人の個体から得た。1100人の個体は、1群あたり100サンプルを有する11の異なる群に無作為に配置した。
RNA抽出を、RNeasy Mini Kit(Qiagen)を用いて製造者のプロトコールにしたがって実施した。各標的について、ネステッド配列特異的プライマーのセット(フォワードアウト、Fo;フォワードイン、Fi;リバースアウト、Ro;およびリバースイン、Ri)を、www.irepertoire.comで入手可能なプライマーソフトウエアを用いて設計した。共通配列タグの対を全ての内部プライマー(FiおよびRi)に連結させた。これらのタグ配列を最初の数回のの増幅サイクルにてPCR産物に組み込ませた後に、共用プライマーの対により対数増幅を行った。第1増幅ラウンドでは、配列特異的ネステッドプライマーのみを用いた。次に、エキソヌクレアーゼ消化によってネステッドプライマーを取り除いた。第1ラウンドのPCR産物は、共用プライマーおよび新しい酵素とdNTPとの混合物を添加することによって、第2ラウンド増幅用の鋳型として用いられる。異なる各バーコードタグを、PCRプライマーによって同じサンプル由来のアンプリコンに導入した。
異なるサンプルに由来するバーコードタグ付きアンプリコンを一緒にプールし、2%アガロースゲルにロードした。電気泳動後、アガロースゲルから抽出した250〜500 bp断片に対応するDNAバンドからDNA断片を精製した。454 GS FLXシステムをチタンキット(SeqWright, Inc.)と共に用いて、DNAの配列決定を行った。
各サンプルの配列をバーコードタグによって選別した。配列分離後、Wangら(Wang C, et al. High throughput sequencing reveals a complex pattern of dynamic interrelationships among human T cell subsets. Proc Natl Acad Sci USA 107(4): 1518-1523)によって報告されたアプローチと同様の方法で、配列分析を実施した。簡単に説明すると、生殖系列VおよびJ参照配列を、IMGTサーバー(http://www.imgt.org)からダウンロードし、プログラムIRmapを用いて配列リード(配列読み取りデータ)上にマッピングした。参照配列においてCDR3領域を画定する境界を、マッピング情報により配列リード(配列読み取りデータ)上に写した。配列リード(配列読み取りデータ)における囲まれたCDR3領域を抽出し、アミノ酸配列に翻訳した。
11群のそれぞれから得られた配列を比較し、どのCDR3配列が各群の少なくとも50%のサンプルで検出されたかを決定した。得られたCDR3配列を選別し、上位4014個の最もよく共有されていたCDR3配列を、患者サンプルの正常性インデックスを計算する目的のためのpCDR3として選択した。pCDR3に含まれるものとして選択されたCDR3配列(SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO: 4014)を表1に示す。
Claims (26)
- 以下の工程を含む、免疫レパートリーの多様性を用いて、個々の患者の免疫レパートリーの正常状態または異常状態を評価するための方法:
(a)参照群の個体から同定された該参照群の個体によって共有されているpCDR3配列に対するプライマーを用いて、該患者の免疫レパートリーにおける、該共有pCDR3配列群内の個々のCDR3の存在を検出する工程;および
(b)該共有群のpCDR3配列のうちの該患者の免疫レパートリー内で見出されるものの割合を同定して該患者の免疫レパートリーの状態を評価する工程であって、該共有群に関して最小割合の共有pCDR3配列の存在が正常な免疫レパートリーを表し、該共有群に関して最小割合の共有pCDR3配列の非存在が異常な免疫レパートリーを表す、工程。 - 細胞の集団が、全T細胞 [panT]、CD8+T細胞 [細胞傷害性T(Ta)]、CD4+T細胞およびそれらのサブセット [TH1、TH2、TH17、制御性T(Treg)、濾胞性T(TFH)]、T細胞の分化サブセット、例えば、ナイーブT (Tn)、活性化T (Ta)、メモリーT (Tm)、全B細胞 (panB)、ナイーブB (Br)、活性化B (Ba)、メモリーB (Bm)、形質B細胞、および形質芽B細胞からなる群より選択される、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3の最小割合が、約25%〜約75%より選択されるパーセント数である、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3の最小割合が約25%である、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3が、約1000種の最も高頻度に共有されているCDR3で構成される、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3が、1000種を上回る最も高頻度に共有されているCDR3で構成される、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3が、1000種を下回る最も高頻度に共有されているCDR3で構成される、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3が、プールの個体のうちの少なくとも25%によって共有されているCDR3で構成される、請求項1記載の方法。
- 前記pCDR3が、プールの個体のうちの少なくとも50%によって共有されているCDR3で構成される、請求項1記載の方法。
- 前記プールが少なくとも100個体を含む、請求項9記載の方法。
- 前記プールが約1000個体を含む、請求項9記載の方法。
- 以下の工程を含む、患者における免疫レパートリーの多様性を判定するための方法:
(a) 標的特異的ネステッドプライマーを含む反応混合物中でヒトまたは動物対象由来の白血球細胞の集団からポリヌクレオチドを増幅して第1のアンプリコンのセットを生成する工程であって、標的特異的ネステッドプライマーの少なくとも一部が、増幅時に少なくとも1種の共通プライマーのための結合部位を該第1のアンプリコンに組み込むための鋳型として機能する追加のヌクレオチドを含む、工程;
(b) 該第1のアンプリコンを含む第1の反応混合物の一部を、少なくとも1種の共通プライマーを含む第2の反応混合物に移す工程;
(c) 該少なくとも1種の共通プライマーを用いて該第1のアンプリコンを増幅し、第2のアンプリコンのセットを生成する工程;
(d) 該第2のアンプリコンを配列決定して白血球細胞の亜集団におけるCDR3配列を同定する工程;
(e) 同定された該CDR3配列を用いて、サンプルによって表されるpCDR3の割合を定量化し、正常性インデックスを提供する工程;および
(f) 該正常性インデックスが正常であるか異常であるかを特定する工程であって、正常状態は最小割合のpCDR3の存在を特徴とし、かつ異常状態は最小割合のpCDR3の非存在を特徴とする、工程。 - 前記細胞の集団が、全T細胞 [panT]、CD8+T細胞 [細胞傷害性T(Ta)]、CD4+T細胞およびそれらのサブセット [TH1、TH2、TH17、制御性T(Treg)、濾胞性T(TFH)]、T細胞の分化サブセット、例えば、ナイーブT (Tn)、活性化T (Ta)、メモリーT (Tm)、全B細胞 (panB)、ナイーブB (Br)、活性化B (Ba)、メモリーB (Bm)、形質B細胞、および形質芽B細胞からなる群より選択される、請求項12記載の方法。
- 前記白血球細胞の集団が、約100,000個の無作為に選択された細胞である、請求項12記載の方法。
- 前記方法が、毎回、細胞が無作為に選択されて約10〜100回繰り返されて、前記患者によって発現されるpCDR3の平均割合が決定される、請求項12記載の方法。
- 前記pCDR3の最小割合が、約25〜約75のパーセント数である、請求項12記載の方法。
- 前記pCDR3の最小割合が約25%である、請求項12記載の方法。
- 前記pCDR3が、少なくとも1000種の最も高頻度に共有されているCDR3で構成される、請求項12記載の方法。
- 前記pCDR3が、SEQ ID NO:1〜SEQ ID NO: 4014を含む、請求項12記載の方法。
- 前記pCDR3が、プールの個体のうちの少なくとも50%によって共有されているCDR3で構成される、請求項12記載の方法。
- 前記プールが、少なくとも100個体を含む、請求項20記載の方法。
- 前記プールが、約1000個体を含む、請求項20記載の方法。
- 前記プールが、健常な対照個体で構成される、請求項20記載の方法。
- 前記プールが、1つまたは複数の特定の疾患状態を有する個体で構成される、請求項20記載の方法。
- 前記プールの個体が、前記患者に年齢をほぼ合わせられている、請求項20記載の方法。
- 前記プールの個体が、前記患者に性別を合わせられている、請求項20記載の方法。
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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