JP2019216658A - Method for determining presence or risk of invasive periodontitis - Google Patents

Method for determining presence or risk of invasive periodontitis Download PDF

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英見 栗原
Hidemi Kurihara
英見 栗原
智仁 水野
Tomohito Mizuno
智仁 水野
秀史 川上
Hideshi Kawakami
秀史 川上
倫幸 岩田
Tomoyuki Iwata
倫幸 岩田
芳典 大野
Yoshinori Ono
芳典 大野
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Abstract

To identify the causative gene of invasive periodontitis and provide a method for diagnosing invasive periodontitis and a model animal of invasive periodontitis.SOLUTION: The present disclosure provides a method for determining the presence or risk of invasive periodontitis in a subject, the method comprising detecting a mutation in the MMD2 gene in a sample obtained from a subject, and/or measuring the number of neutrophils in the sample obtained from the subject. The present disclosure also provides a model animal of invasive periodontitis, which is a non-human animal having a mutation deficient in the function of MMD2 or a non-human animal having a c.347C<T mutation of the MMD2 gene.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、侵襲性歯周炎の診断に関する。本開示はまた、侵襲性歯周炎のモデル動物に関する。   The present disclosure relates to the diagnosis of invasive periodontitis. The present disclosure also relates to an animal model of invasive periodontitis.

侵襲性歯周炎は、10歳〜30歳代の若年者に発症し、急速で高度な歯周組織破壊を特徴とする歯周炎である。侵襲性歯周炎では家系内に集積する症例が存在することが知られているが、分子あるいは遺伝子レベルでの発症機序の解明は十分になされていない。現在の侵襲性歯周炎に対する治療は対症療法であり、経過不良の症例が存在することもあり、可能な限り早期の診断と、発症機序にもとづいた治療法の開発が強く求められている。例えば、侵襲性歯周炎患者の中には好中球の機能異常を示す患者が存在し、かかる患者の好中球において高発現する遺伝子を用いて侵襲性歯周炎を診断することが提案されている(特許文献1)。   Invasive periodontitis is a periodontitis that affects young people in their 10s and 30s, and is characterized by rapid and severe periodontal tissue destruction. It is known that there are cases where invasive periodontitis accumulates in families, but the pathogenesis mechanism at the molecular or gene level has not been sufficiently elucidated. The current treatment for invasive periodontitis is symptomatic treatment, and there may be cases of poor progression.Therefore, there is a strong demand for diagnosis as early as possible and development of treatments based on the pathogenesis. . For example, among patients with invasive periodontitis, there are patients with neutrophil dysfunction, and it is proposed to diagnose invasive periodontitis using genes highly expressed in neutrophils in such patients (Patent Document 1).

特開2008−206483号公報JP 2008-206483 A

本開示は、侵襲性歯周炎の原因遺伝子を特定し、侵襲性歯周炎の診断方法および侵襲性歯周炎のモデル動物などを提供することを目的とする。   An object of the present disclosure is to identify a causative gene of invasive periodontitis, and to provide a method of diagnosing invasive periodontitis, a model animal of invasive periodontitis, and the like.

本開示は、対象における侵襲性歯周炎の存在またはリスクを判定する方法であって、
対象から得た試料においてMMD2遺伝子の変異を検出すること、および/または
対象から得た試料において好中球数を測定すること、
を含む方法を提供する。
The present disclosure is a method of determining the presence or risk of invasive periodontitis in a subject, comprising:
Detecting a mutation in the MMD2 gene in a sample obtained from the subject, and / or determining a neutrophil count in the sample obtained from the subject;
A method comprising:

本開示はまた、MMD2遺伝子の変異位置を含む領域を増幅するためのプライマー、MMD2遺伝子の変異位置を含む領域に特異的に結合するプローブ、および前記プライマーおよび/またはプローブを含むキットを提供する。   The present disclosure also provides a primer for amplifying a region containing the mutation position of the MMD2 gene, a probe that specifically binds to the region containing the mutation position of the MMD2 gene, and a kit containing the primer and / or the probe.

本開示はまた、変異型MMD2遺伝子または変異型MMD2からなる侵襲性歯周炎の診断マーカー、および変異型MMD2遺伝子または変異型MMD2の侵襲性歯周炎の診断マーカーとしての使用を提供する。   The present disclosure also provides a diagnostic marker for invasive periodontitis comprising a mutant MMD2 gene or mutant MMD2, and the use of a mutant MMD2 gene or mutant MMD2 as a diagnostic marker for invasive periodontitis.

本開示はまた、MMD2の機能を欠失する変異を有する非ヒト動物またはMMD2遺伝子のc.347C<T変異を有する非ヒト動物である侵襲性歯周炎のモデル動物、および前記非ヒト動物の侵襲性歯周炎のモデル動物としての使用を提供する。   The present disclosure also relates to a non-human animal having a mutation deficient in MMD2 function or a non-human animal having a c.347C <T mutation of the MMD2 gene, a model animal of invasive periodontitis, and the non-human animal. Provided is a use as a model animal for invasive periodontitis.

本開示は、侵襲性歯周炎の早期診断、発症機序の解明、予防薬または治療薬の開発などに有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is useful for early diagnosis of invasive periodontitis, elucidation of the pathogenesis, development of prophylactic or therapeutic agents, and the like.

図1は、実施例で解析した侵襲性歯周炎患者の家系情報を示す。黒色が侵襲性歯周炎発症者、白色が非発症者を示す。C/CおよびC/Tは、MMD2遺伝子のコーディングDNAの347番目の遺伝子型を示す。四角は男性、丸は女性を示し、斜線は死亡者を示す。*は、エクソームシークエンスの対象者を示す。矢印は、発端者を示す。FIG. 1 shows family information of an invasive periodontitis patient analyzed in the example. Black indicates a patient with invasive periodontitis, and white indicates a non-patient. C / C and C / T indicate the genotype at position 347 of the coding DNA of the MMD2 gene. Squares indicate men, circles indicate women, and diagonal lines indicate deaths. * Indicates the subject of the exome sequence. Arrows indicate probands. 図2は、マウス第5染色体上のTALEN標的部位を示す。ヒトMMD2遺伝子のc.347C<T変異に相当する塩基を四角で囲み、TALEN標的配列を下線で示す。FIG. 2 shows the TALEN target site on mouse chromosome 5. Bases corresponding to the c.347C <T mutation of the human MMD2 gene are boxed and the TALEN target sequence is underlined. 図3は、ssODNの配列およびノックイン(KI)アレルの配列を示す。T : 標的塩基置換, TAG: RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)のための塩基置換。TALEN標的配列を下線で示す。FIG. 3 shows the sequence of the ssODN and the sequence of the knock-in (KI) allele. T: Target base substitution, TAG: Base substitution for RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism). The TALEN target sequence is underlined. 図4は、野生型(WT)マウスおよびゲノム編集により得られた遺伝子改変マウスのゲノム配列を示す。下線は塩基の置換または挿入を示す。四角はTALEN標的配列を示す。FIG. 4 shows genomic sequences of a wild-type (WT) mouse and a genetically modified mouse obtained by genome editing. Underlining indicates base substitution or insertion. Squares indicate TALEN target sequences. 図5は、実験的歯周炎の評価部位を示す。左から、第三臼歯近心、第二臼歯遠心および近心、第一臼歯遠心の計測点を示す。FIG. 5 shows the evaluation site of experimental periodontitis. From the left, the measurement points of the third molar mesial, the second molar distal and mesial, and the first molar distal are shown. 図6は、WTマウス(WT/WT)、KIマウス(KI/WT、KI/KI)、およびノックアウト(KO)マウス(KO/KO)における、歯周炎誘発時の歯槽骨吸収を示す。Non-treatedは無処置のマウス、Treatedは絹糸結紮を施したマウスを示す。FIG. 6 shows alveolar bone resorption during periodontitis induction in WT mice (WT / WT), KI mice (KI / WT, KI / KI), and knockout (KO) mice (KO / KO). Non-treated refers to untreated mice, Treated refers to mice ligated with silk. 図7は、セメントエナメルジャンクションから歯槽骨裂開部までの距離(CEJ-ABC, mm)(計測4点の総和)を示す。FIG. 7 shows the distance (CEJ-ABC, mm) from the cement enamel junction to the alveolar bone dehiscence (sum of four measurement points). 図8は、WTマウス、KIマウス(KI/KI)、およびKOマウス(KO/KO)の骨髄有核細胞から顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)刺激により誘導されたコロニー数を示す。FIG. 8 shows the number of colonies induced by granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) stimulation from bone marrow nucleated cells of WT mice, KI mice (KI / KI), and KO mice (KO / KO).

特に具体的な定めのない限り、本明細書で使用される用語は、有機化学、医学、薬学、分子生物学、微生物学等の分野における当業者に一般に理解されるとおりの意味を有する。以下にいくつかの本明細書で使用される用語についての定義を記載するが、これらの定義は、本明細書において、一般的な理解に優先する。   Unless otherwise specified, terms used herein have the meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the fields of organic chemistry, medicine, pharmacy, molecular biology, microbiology, and the like. The following provides definitions for some of the terms used herein, but these definitions supersede general understanding herein.

歯周炎(Periodontitis)は,細菌等によって歯周組織に生じる炎症性破壊性疾患である。侵襲性歯周炎(Aggressive periodontitis)は、全身的には健康であるが、急速な歯周組織破壊(歯槽骨吸収、付着の喪失)と、家族内集積を認めることを特徴とする歯周炎であり、主に10歳〜30歳代に発症する。組織破壊の速度が比較的緩慢であり、主に35歳以降に発症する慢性歯周炎(Chronic periodontitis)と区別される。   Periodontitis (Periodontitis) is an inflammatory destructive disease that occurs in periodontal tissue due to bacteria and the like. Aggressive periodontitis is a periodontitis that is systemically healthy, but is characterized by rapid periodontal tissue destruction (alveolar bone resorption, loss of adhesion) and family accumulation. It mainly occurs in the teens and thirties. The rate of tissue destruction is relatively slow, distinguishing it from chronic periodontitis, which mainly develops after age 35 years.

MMD2(monocyte to macrophage differentiation-associated 2)は、PAQR(progestin and adipoQ receptor)10とも呼ばれる。MMD2のゲノムDNA配列、mRNA配列、アミノ酸配列は公知であり、NCIB(National Center for Biotechnology Information)の提供するデータベース(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)などに公開されている。例えば、ヒトMMD2のゲノムDNA配列、mRNA配列、およびアミノ酸配列のGenBankアクセッション番号は、それぞれCH471144.1、NM_001100600.1、およびAAH37881.2である。   MMD2 (monocyte to macrophage differentiation-associated 2) is also called PAQR (progestin and adipoQ receptor) 10. The genomic DNA sequence, mRNA sequence, and amino acid sequence of MMD2 are known, and are published in databases (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) provided by NCIB (National Center for Biotechnology Information). . For example, the GenBank accession numbers for the genomic DNA sequence, mRNA sequence, and amino acid sequence of human MMD2 are CH471144.1, NM_001100600.1, and AAH37881.2, respectively.

本明細書において、MMD2遺伝子の変異とは、野生型MMD2遺伝子のコードするアミノ酸配列と異なるアミノ酸配列をもたらす変異を意味する。MMD2遺伝子の変異には、非コード領域における変異であってMMD2遺伝子の発現を阻害する変異も含まれる。本明細書において、かかる変異を有するMMD2遺伝子を変異型MMD2遺伝子と、変異型MMD2遺伝子のコードするMMD2を変異型MMD2と称する。変異には、塩基の欠失、置換、および挿入が含まれる。MMD2遺伝子の変異は、MMD2の機能を欠失する(loss-of-function)変異でありうる。機能の欠失は、完全または部分的な機能の欠失であってよい。MMD2遺伝子の変異は、対象における好中球数の減少をもたらす変異でありうる。   In the present specification, a mutation in the MMD2 gene means a mutation that results in an amino acid sequence different from the amino acid sequence encoded by the wild-type MMD2 gene. Mutations in the MMD2 gene also include mutations in non-coding regions that inhibit expression of the MMD2 gene. In the present specification, the MMD2 gene having such a mutation is referred to as a mutant MMD2 gene, and the MMD2 encoded by the mutant MMD2 gene is referred to as a mutant MMD2. Mutations include base deletions, substitutions, and insertions. The mutation in the MMD2 gene can be a loss-of-function mutation of MMD2. The loss of function may be a complete or partial loss of function. The mutation in the MMD2 gene can be a mutation that results in a decrease in neutrophil count in the subject.

ヒトおよびマウスの典型的な野生型MMD2のcDNAおよびアミノ酸配列を、配列番号1〜4に示す。配列番号1の347番目およびこれに対応する配列番号3における位置(350番目)、並びに配列番号2の116番目およびこれに対応する配列番号4における位置(117番目)を四角で示す。

The cDNA and amino acid sequences of a typical human and mouse wild type MMD2 are shown in SEQ ID NOs: 1-4. The 347th position of SEQ ID NO: 1 and the corresponding position in SEQ ID NO: 3 (350th position), and the 116th position of SEQ ID NO: 2 and the corresponding position in SEQ ID NO: 4 (117th position) are indicated by squares.

本明細書において、MMD2遺伝子のc.347C<T変異とは、当該MMD2遺伝子における、ヒトMMD2遺伝子のコーディングDNAの347番目に対応する位置におけるCからTへの変異を意味する。ヒトMMD2遺伝子のコーディングDNAの347番目に対応する位置とは、配列番号1の347番目に対応する位置を意味し、配列番号1の配列と、あるMMD2遺伝子のコーディングDNAを最適に(配列の一致が最大となる状態に)アラインメントしたときに、配列番号1の347番目に一致する当該MMD2遺伝子のコーディングDNAにおける位置を意味する。例えば、本明細書においてc.347C<T変異を含む配列番号3の配列とは、配列番号3の350番目のCがTへ変異している配列を意味する。   As used herein, the term “c.347C <T mutation” in the MMD2 gene means a C to T mutation in the MMD2 gene at a position corresponding to position 347 of the coding DNA of the human MMD2 gene. The position corresponding to position 347 of the coding DNA of the human MMD2 gene means the position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1. The sequence of SEQ ID NO: 1 and the coding DNA of a certain MMD2 gene are optimally matched (sequence matching). Means the position in the coding DNA of the MMD2 gene corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1 when the alignment is performed (to a state where the maximum value is obtained). For example, in the present specification, the sequence of SEQ ID NO: 3 containing the c.347C <T mutation means a sequence in which C at position 350 in SEQ ID NO: 3 is mutated to T.

本明細書において、MMD2のp.Ala116Val変異は、当該MMD2における、ヒトMMD2のアミノ酸配列の116番目に対応する位置におけるAlaからValへの変異を意味する。ヒトMMD2のアミノ酸配列の116番目に対応する位置とは、配列番号2の116番目に対応する位置を意味し、配列番号2のアミノ酸配列と、あるMMD2のアミノ酸配列とを最適に(配列の一致が最大となる状態に)アラインメントしたときに、配列番号2の116番目に一致する当該MMD2のアミノ酸配列における位置を意味する。例えば、本明細書において、p.Ala116Val変異を含む配列番号4の配列とは、配列番号4の117番目のAlaがValへ変異している配列を意味する。   In the present specification, the p.Ala116Val mutation of MMD2 means a mutation from Ala to Val at a position corresponding to the 116th amino acid sequence of human MMD2 in the MMD2. The position corresponding to position 116 in the amino acid sequence of human MMD2 refers to the position corresponding to position 116 in SEQ ID NO: 2, and the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and the amino acid sequence of a certain MMD2 are optimally matched. Means the position in the amino acid sequence of MMD2 corresponding to position 116 of SEQ ID NO: 2 when the alignment is performed (to a state where is the maximum). For example, in the present specification, the sequence of SEQ ID NO: 4 containing p.Ala116Val mutation means a sequence in which Ala at position 117 in SEQ ID NO: 4 is mutated to Val.

本明細書において、対象には、歯周炎を発症している対象および発症していない対象が含まれる。歯周炎を発症していない対象には、侵襲性歯周炎の素因があるが未だ歯周炎を発症していない対象が含まれる。侵襲性歯周炎の素因がある対象としては、家系内に侵襲性歯周炎患者が存在する対象が挙げられる。歯周炎を発症している対象には、歯周炎を発症しているが侵襲性歯周炎の診断をうけてない対象が含まれる。ある実施形態において、対象は、全身性疾患を有さない対象である。   As used herein, a subject includes a subject who has developed periodontitis and a subject who has not. Subjects who have not developed periodontitis include those who are predisposed to invasive periodontitis but have not yet developed periodontitis. Subjects with a predisposition to invasive periodontitis include those in a family with patients with invasive periodontitis. Subjects with periodontitis include those with periodontitis but who have not been diagnosed with invasive periodontitis. In certain embodiments, the subject is a subject without a systemic disease.

ある実施形態において、対象がMMD2遺伝子の変異を有する場合、すなわち、対象から得た試料においてMMD2遺伝子の変異が検出された場合、前記対象は侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定される。例えば、侵襲性歯周炎の素因があるが未だ歯周炎を発症していない対象において変異が検出された場合、その対象は侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定される。また、歯周炎を発症しているが侵襲性歯周炎の診断をうけてない対象において変異が検出された場合、その対象は侵襲性歯周炎に罹患していると判定される。   In certain embodiments, if the subject has a mutation in the MMD2 gene, i.e., if a mutation in the MMD2 gene is detected in a sample obtained from the subject, the subject is suffering from invasive periodontitis or is invasive. It is determined that there is a risk of developing periodontitis. For example, if a mutation is detected in a subject that is predisposed to invasive periodontitis but has not yet developed periodontitis, the subject is determined to be at risk for developing invasive periodontitis. When a mutation is detected in a subject who has developed periodontitis but has not been diagnosed with invasive periodontitis, the subject is determined to be suffering from invasive periodontitis.

すなわち、変異型MMD2遺伝子および変異型MMD2は、侵襲性歯周炎の診断マーカーとなる。ある実施形態において、変異型MMD2遺伝子は、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含むか、前記配列からなる。別の実施形態において、変異型MMD2遺伝子は、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列において、0〜100個、0〜90個、0〜80個、0〜70個、0〜60個、0〜50個、0〜40個、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列を含むか、前記配列からなる。さらなる実施形態において、変異型MMD2遺伝子は、c.347C<T変異を含む配列番号1または3の配列を含むか、前記配列からなる。   That is, the mutant MMD2 gene and the mutant MMD2 are diagnostic markers for invasive periodontitis. In certain embodiments, the mutant MMD2 gene comprises a c.347C <T mutation, wherein the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3 is combined with 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%. % Or a sequence having a sequence identity of 99% or more. In another embodiment, the mutant MMD2 gene comprises a c.347C <T mutation, wherein in the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3, 0 to 100, 0 to 90, 0 to 80, 0 to 70, 0-60, 0-50, 0-40, 0-30, 0-20, 0-10, 0-5, 0-3, 0-2, or 0-1 Comprises or consists of a sequence in which the bases of SEQ ID NO: have been deleted, substituted, inserted or added. In a further embodiment, the mutant MMD2 gene comprises or consists of the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3 comprising a c.347C <T mutation.

ある実施形態において、変異型MMD2遺伝子は、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2または4の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む変異型MMD2をコードする配列を含むか、前記配列からなる。別の実施形態において、変異型MMD2遺伝子は、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2または4の配列において、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個のアミノ酸が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む変異型MMD2をコードする配列を含むか、前記配列からなる。さらなる実施形態において、変異型MMD2遺伝子は、p.Ala116Val変異を含む配列番号2または4の配列を含む変異型MMD2をコードする配列を含むか、前記配列からなる。   In certain embodiments, the mutated MMD2 gene comprises a p.Ala116Val mutation and 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or a sequence of SEQ ID NO: 2 or 4. It comprises or consists of a sequence encoding a mutant MMD2 containing a sequence having 99% or more sequence identity. In another embodiment, the mutant MMD2 gene comprises a p.Ala116Val mutation, and in the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 5, It comprises or consists of a sequence encoding a mutant MMD2 containing a sequence in which 3, 0 to 2 or 0 to 1 amino acids have been deleted, substituted, inserted or added. In a further embodiment, the mutant MMD2 gene comprises or consists of a sequence encoding a mutant MMD2 comprising the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 comprising the p.Ala116Val mutation.

ある実施形態において、変異型MMD2は、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2または4の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含むか、前記配列からなる。別の実施形態において、変異型MMD2は、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2または4の配列において、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個のアミノ酸が欠失、置換、挿入または付加された配列を含むか、前記配列からなる。さらなる実施形態において、変異型MMD2は、p.Ala116Val変異を含む配列番号2または4の配列を含むか、前記配列からなる。   In certain embodiments, the mutant MMD2 comprises the p.Ala116Val mutation and has 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% of the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4. % Or has a sequence identity of at least%. In another embodiment, the mutant MMD2 comprises a p.Ala116Val mutation, wherein in the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, , 0-2, or 0-1 amino acids, including or consisting of a deleted, substituted, inserted or added sequence. In a further embodiment, the mutant MMD2 comprises or consists of the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 comprising the p.Ala116Val mutation.

配列同一性とは、2つの配列の類似の程度を意味し、比較対象の配列の領域にわたって最適な状態(配列の一致が最大となる状態)にアラインメントされた2つの配列を比較することにより決定される。配列同一性の数値(%)は、2つの配列間で一致する塩基またはアミノ酸残基の数を決定し、この数を比較対象の配列領域内の塩基またはアミノ酸残基の総数で割り、得られた数値に100をかけることにより算出される。最適なアラインメントおよび配列同一性を得るためのアルゴリズムとしては、当業者が通常利用可能な種々のアルゴリズム(例えば、BLASTアルゴリズム、FASTAアルゴリズムなど)が挙げられる。配列同一性は、例えばBLAST、FASTAなどの配列解析ソフトウェアを用いて決定される。   Sequence identity refers to the degree of similarity between two sequences and is determined by comparing two sequences that are optimally aligned (maximum sequence identity) over the region of the sequence being compared. Is done. The sequence identity number (%) is obtained by determining the number of matching bases or amino acid residues between the two sequences and dividing this number by the total number of bases or amino acid residues in the sequence region to be compared. It is calculated by multiplying the calculated value by 100. Algorithms for obtaining optimal alignment and sequence identity include various algorithms commonly available to those of skill in the art (eg, BLAST algorithm, FASTA algorithm, etc.). Sequence identity is determined using sequence analysis software such as, for example, BLAST, FASTA.

変異の検出のため対象から得る試料は、対象由来の核酸またはポリペプチドを取得可能なものであれば特に限定されない。試料としては、血液、血漿、血清、手術時の切除組織、唾液などが挙げられる。通常、これら試料から、対象由来の核酸(例えば、ゲノムDNA、mRNA、またはmRNAから調製されたcDNA)またはポリペプチドを含む試料を得て、変異の検出に使用する。   The sample obtained from the subject for detecting the mutation is not particularly limited as long as the nucleic acid or polypeptide derived from the subject can be obtained. Samples include blood, plasma, serum, excised tissue during surgery, saliva, and the like. Usually, from these samples, samples containing nucleic acids (eg, genomic DNA, mRNA, or cDNA prepared from mRNA) or polypeptides from the subject are obtained and used to detect mutations.

MMD2遺伝子の変異は、種々の方法により検出することができる。例えば、ゲノムDNAもしくはcDNAまたはその増幅産物などの核酸の配列を決定する;アレル特異的なプローブを前記核酸と結合させる;または、アレル特異的なプライマーを用いて前記核酸を増幅するなどの方法により、検出することができる。変異の検出方法としては、サンガーシーケンス法、PCR-RFLP(restriction fragment length polymorphism)法、PCR-SSCP(single strand conformation polymorphism)法、PCR-SSO(sequence oligonucleotide)法、ASP-PCR(Allele Specific Primer-PCR)法、TaqMan(登録商標)-PCR法、Invader(登録商標)法、サイクリンプローブ法、DNAチップまたはマイクロアレイを用いる方法などが例示される。MMD2遺伝子の変異は、その変異により生じるアミノ酸の変異を検出することによっても(すなわち、変異型MMD2を検出することによっても)検出することができ、例えば、変異型MMD2に特異的に結合する抗体を用いたELISAやウエスタンブロッティングや、プロテインシーケンス法を用いることができる。   Mutations in the MMD2 gene can be detected by various methods. For example, the sequence of a nucleic acid such as genomic DNA or cDNA or an amplification product thereof is determined; an allele-specific probe is bound to the nucleic acid; or the nucleic acid is amplified using an allele-specific primer. , Can be detected. Examples of mutation detection methods include Sanger sequencing, PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism), PCR-SSCP (single strand conformation polymorphism), PCR-SSO (sequence oligonucleotide), and ASP-PCR (Allele Specific Primer- PCR) method, TaqMan (registered trademark) -PCR method, Invader (registered trademark) method, cyclin probe method, a method using a DNA chip or a microarray, and the like. Mutations in the MMD2 gene can also be detected by detecting amino acid mutations caused by the mutation (ie, by detecting mutant MMD2), for example, an antibody that specifically binds to mutant MMD2 ELISA, Western blotting, and protein sequencing can be used.

ある実施形態では、MMD2遺伝子のc.347C<T変異を検出する。MMD2遺伝子のc.347C<T変異は、例えば、対象由来の核酸から配列番号1の347番目に対応する位置を含む領域を増幅することにより、あるいは対象由来の核酸またはその増幅産物において配列番号1の347番目に対応する位置を含む領域の配列を決定することにより、あるいは前記領域に特異的に結合するプローブを対象由来の核酸またはその増幅産物と結合させることにより、検出することができる。MMD2遺伝子のc.347C<T変異は、p.Ala116Val変異を含む変異型MMD2を検出することにより、検出してもよい。p.Ala116Val変異を含む変異型MMD2は、例えば、p.Ala116Val変異を含む領域をエピトープとして作成した抗体により、検出することができる。   In one embodiment, the c.347C <T mutation in the MMD2 gene is detected. The c.347C <T mutation of the MMD2 gene may be obtained, for example, by amplifying a region containing the position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1 from the nucleic acid of the subject, or in the nucleic acid of the subject or its amplified product according to SEQ ID NO: 1. Can be detected by determining the sequence of a region including the position corresponding to the 347th position, or by binding a probe that specifically binds to the region to a nucleic acid derived from a subject or an amplification product thereof. The c.347C <T mutation of the MMD2 gene may be detected by detecting a mutant MMD2 containing a p.Ala116Val mutation. The mutant MMD2 containing the p.Ala116Val mutation can be detected, for example, by using an antibody prepared using a region containing the p.Ala116Val mutation as an epitope.

変異の検出に用いるプライマーは、MMD2遺伝子の変異位置を含む領域を増幅する。プライマーは、通常、10〜70塩基長、好ましくは15〜60塩基長、更に好ましくは20〜50塩基長である。増幅する領域は、検出方法に応じて適宜決定されるが、例えば10〜1000塩基長、20〜500塩基長、30〜300塩基長、または50〜100塩基長である。プライマーは、通常、野生型または変異型のMMD2遺伝子の配列(コーディング配列および非コーディング配列を含む)またはその相補配列の一部に相補的であるが、目的の領域を増幅しうる限りミスマッチを含んでもよい。ミスマッチの数は、例えば、1〜3個、1〜2個または1個である。プライマーは、検出対象の変異が存在する場合のみ、または存在しない場合のみ(すなわち、検出対象の変異位置が特定の塩基である場合のみ)、当該変異位置を含む領域を増幅するように設計することもできる。増幅産物にSYBR(登録商標)Greenなどの蛍光試薬をインタカレートさせると、増幅の有無を蛍光により確認することができる。   Primers used for mutation detection amplify a region containing the mutation position of the MMD2 gene. The primer usually has a length of 10 to 70 bases, preferably 15 to 60 bases, and more preferably 20 to 50 bases. The region to be amplified is appropriately determined depending on the detection method, and is, for example, 10 to 1000 bases, 20 to 500 bases, 30 to 300 bases, or 50 to 100 bases. Primers are usually complementary to a portion of the sequence (including coding and non-coding sequences) of the wild-type or mutant MMD2 gene or its complement, but contain mismatches as long as the region of interest can be amplified. May be. The number of mismatches is, for example, 1-3, 1-2 or 1. Primers should be designed to amplify the region containing the mutation position only when the mutation to be detected exists or only when the mutation does not exist (that is, only when the mutation position to be detected is a specific base). You can also. When a fluorescent reagent such as SYBR (registered trademark) Green is intercalated into the amplification product, the presence or absence of amplification can be confirmed by fluorescence.

ある実施形態において、プライマーは、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列またはその相補配列の一部に相補的であり、場合により1〜3個、1〜2個または1個のミスマッチを含む。別の実施形態において、プライマーは、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列において、0〜100個、0〜90個、0〜80個、0〜70個、0〜60個、0〜50個、0〜40個、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列またはその相補配列の一部に相補的であり、場合により1〜3個、1〜2個または1個のミスマッチを含む。さらなる実施形態において、プライマーは、c.347C<T変異を含む配列番号1または3の配列またはその相補配列の一部に相補的であり、場合により1〜3個、1〜2個または1個のミスマッチを含む。   In certain embodiments, the primer comprises a c.347C <T mutation, and 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% of the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3. %, Or a part of a sequence having a sequence identity of not less than%, and optionally 1 to 3, 1, 2 or 1 mismatches. In another embodiment, the primer comprises a c.347C <T mutation, wherein in the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3, 0-100, 0-90, 0-80, 0-70, 0-60 0 to 50, 0 to 40, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, or 0 to 1 bases Complementary to a part of the deleted, substituted, inserted or added sequence or its complementary sequence, optionally containing 1-3, 1-2 or 1 mismatches. In a further embodiment, the primer is complementary to a portion of the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3 comprising the c.347C <T mutation, or a portion thereof, and optionally 1-3, 1-2 or 1 Including mismatches.

変異の検出に用いるプローブは、MMD2遺伝子の変異位置を含む領域に特異的に結合する。本明細書において、特異的に結合するとは、プローブによる検出に通常使用されるハイブリダイゼーション条件において、変異を含む領域と、その変異を含まない同領域とを識別可能であることを意味する。プローブの長さは、検出方法に応じて適宜決定されるが、例えば10〜500塩基長または16〜300塩基長であり、20〜60塩基であってもよい。プローブは、通常、検出対象の変異位置が特定の塩基である場合に当該変異位置を含む領域に結合するように設計され、変異が存在する場合に結合するよう設計しても、存在しない場合に結合するよう設計してもよい。プローブは、通常、野生型または変異型のMMD2遺伝子の配列(コーディング配列および非コーディング配列を含む)またはその相補配列の一部に相補的であるが、目的の領域に特異的に結合しうる限りミスマッチを含んでもよい。ミスマッチの数は、例えば、1〜3個、1〜2個または1個である。   The probe used for detecting the mutation specifically binds to a region containing the mutation position of the MMD2 gene. In the present specification, the term “specifically binds” means that a region containing a mutation can be distinguished from the same region not containing the mutation under hybridization conditions usually used for detection by a probe. The length of the probe is appropriately determined depending on the detection method, but is, for example, 10 to 500 bases or 16 to 300 bases, and may be 20 to 60 bases. Probes are usually designed to bind to a region containing the mutation position when the mutation position to be detected is a specific base, and are designed to bind when a mutation is present, or when they are not present. It may be designed to be combined. The probe is usually complementary to a sequence of the wild-type or mutant MMD2 gene (including the coding sequence and the non-coding sequence) or a part of its complementary sequence, but as long as it can specifically bind to the target region. It may include a mismatch. The number of mismatches is, for example, 1-3, 1-2 or 1.

ある実施形態において、プローブは、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列またはその相補配列の一部に相補的であり、場合により1〜3個、1〜2個または1個のミスマッチを含み、前記変異を含む領域に特異的に結合する。別の実施形態において、プローブは、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列において、0〜100個、0〜90個、0〜80個、0〜70個、0〜60個、0〜50個、0〜40個、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列またはその相補配列の一部に相補的であり、場合により1〜3個、1〜2個または1個のミスマッチを含み、前記変異を含む領域に特異的に結合する。さらなる実施形態において、プローブは、c.347C<T変異を含む配列番号1または3の配列またはその相補配列の一部に相補的であり、場合により1〜3個、1〜2個または1個のミスマッチを含み、前記変異を含む領域に特異的に結合する。   In certain embodiments, the probe comprises a c.347C <T mutation and comprises 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% of the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3. % Or more of a sequence having sequence identity or a complementary sequence thereof, and optionally contains 1-3, 1-2 or 1 mismatches, and specifically binds to a region containing the mutation. Join. In another embodiment, the probe comprises a c.347C <T mutation and 0-100, 0-90, 0-80, 0-70, 0-60 in the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3. 0 to 50, 0 to 40, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, or 0 to 1 bases It is complementary to a part of the deleted, substituted, inserted or added sequence or its complementary sequence, and optionally contains 1-3, 1-2 or 1 mismatches, and is specific for the region containing the mutation. To combine. In a further embodiment, the probe is complementary to a portion of the sequence of SEQ ID NO: 1 or 3 comprising the c.347C <T mutation, or a portion thereof, and optionally 1-3, 1-2 or 1 And specifically binds to the region containing the mutation.

プライマーおよびプローブは、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、またはペペプチド核酸(PNA)、架橋型人工核酸(LNA)、2'-O,4'-C-エチレン架橋核酸(ENA)、モルホリノ核酸などの人工核酸からなっていてよい。プライマーおよびプローブは、ホスホジエステル法など公知の方法によって合成することができる。プライマーおよびプローブは、検出方法に応じて修飾されていてもよく、例えば、蛍光物質、消光物質、発光物質などが結合していてもよい。   Primers and probes are deoxyribonucleic acid (DNA), ribonucleic acid (RNA), or pepeptide nucleic acid (PNA), cross-linked artificial nucleic acid (LNA), 2'-O, 4'-C-ethylene cross-linked nucleic acid (ENA), morpholino It may consist of artificial nucleic acids such as nucleic acids. Primers and probes can be synthesized by a known method such as the phosphodiester method. The primer and the probe may be modified according to the detection method, and for example, a fluorescent substance, a quenching substance, a luminescent substance and the like may be bound.

プライマーまたはプローブは、侵襲性歯周炎の診断キットに含まれていてもよい。診断キットは、プライマーおよび/またはプローブに加え、その他の試薬、例えば、逆転写やPCRのための酵素、dNTP、バッファー、コントロールの核酸などを含んでもよい。   Primers or probes may be included in a diagnostic kit for invasive periodontitis. The diagnostic kit may include, in addition to the primers and / or probes, other reagents such as enzymes for reverse transcription and PCR, dNTPs, buffers, and control nucleic acids.

好中球数は、単独で、またはMMD2遺伝子の変異とともに、侵襲性歯周炎の存在またはリスクの判定に利用することができる。ある実施形態において、対象の好中球数が基準値より低い場合、前記対象は侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定される。基準値は、対象の年齢(または年齢および性別)における正常範囲の下限値またはその付近の値(例えば下限値±10%)とすることができる。例えば、ヒト成人の場合、末梢血1μLあたり、2000個、1800個、または1500個でありうる。好ましい実施形態において、対象の好中球数が基準値(例えば、2000個/μL、1800個/μL、または1500個/μL、好ましくは1800個/μL)より低く、かつ1000個/μL以上である場合に、前記対象は侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定される。別の実施形態において、MMD2遺伝子の変異の検出および/または好中球数の測定により侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定された対象は、好中球数が低いほど、侵襲性歯周炎を発症するリスクが高い、または侵襲性歯周炎の症状が重篤と予想されると判定される。   Neutrophil counts, alone or with mutations in the MMD2 gene, can be used to determine the presence or risk of invasive periodontitis. In certain embodiments, if the subject's neutrophil count is lower than the reference value, the subject is determined to have or be at risk for developing invasive periodontitis. The reference value can be the lower limit of the normal range at or near the age (or age and gender) of the subject (eg, the lower limit ± 10%). For example, in the case of a human adult, there may be 2000, 1800, or 1500 cells per μL of peripheral blood. In a preferred embodiment, the subject's neutrophil count is below a reference value (eg, 2000 / μL, 1800 / μL, or 1500 / μL, preferably 1800 / μL) and greater than 1000 / μL. In some cases, the subject is determined to be suffering from or at risk for developing invasive periodontitis. In another embodiment, a subject determined to be at risk for developing invasive periodontitis by detecting a mutation in the MMD2 gene and / or measuring neutrophil counts, the lower the neutrophil count, the more invasive It is determined that the risk of developing periodontitis is high or that the symptoms of invasive periodontitis are expected to be severe.

好中球数の測定のため対象から得る試料は、好中球またはその前駆細胞(例えば、
骨髄芽球、前骨髄球、骨髄球、後骨髄球、桿状核球)を含むものであればよく、血液または骨髄液が挙げられる。試料中の好中球数は、電気抵抗検出やフローサイトメトリー法などによる、血液検査に通常用いる白血球分類機構を備えた血球測定装置により、あるいは血球計算盤により、測定することができる。また、実施例に記載されるように、これら試料から有核細胞を得て、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)の存在下で培養し、得られるコロニー数を測定してもよい。有核細胞は、遠心分離法などの通常用いる方法により得ることができる。
A sample obtained from a subject for measurement of neutrophil count may be neutrophils or progenitor cells thereof (eg,
Myeloblasts, promyelocytes, myelocytes, metamyelocytes, rod-shaped nuclei), and blood or bone marrow fluid. The number of neutrophils in a sample can be measured by a hemocytometer equipped with a leukocyte classification mechanism usually used for blood tests, such as electrical resistance detection or flow cytometry, or by a hemocytometer. Further, as described in Examples, nucleated cells may be obtained from these samples, cultured in the presence of granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), and the number of obtained colonies may be measured. Nucleated cells can be obtained by commonly used methods such as centrifugation.

対象が侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定された場合、その対象に侵襲性歯周炎の処置を施すことができる。処置としては、プラークコントロール、プラークリテンションファクターの除去、スケーリング、ルートプレーニング、歯周外科手術(歯周組織再生療法を含む)などが挙げられる。本明細書において、侵襲性歯周炎の処置には、発症している歯周炎の治療のための処置と、発症の予防のための処置とが含まれる。例えば、予防のための処置としては、プラークコントロール、プラークリテンションファクターの除去、およびスケーリングが、治療のための処置としては、プラークコントロール、プラークリテンションファクターの除去、スケーリング、ルートプレーニング、および歯周外科手術(歯周組織再生療法を含む)が、挙げられる。   If it is determined that the subject has or is at risk for developing invasive periodontitis, the subject can be treated for invasive periodontitis. Treatments include plaque control, removal of plaque retention factor, scaling, root planing, periodontal surgery (including periodontal tissue regeneration therapy), and the like. As used herein, the treatment of invasive periodontitis includes a treatment for treating onset periodontitis and a treatment for preventing the onset periodontitis. For example, prophylactic treatments include plaque control, removal of plaque retention factor, and scaling, while therapeutic treatments include plaque control, removal of plaque retention factor, scaling, root planing, and periodontal surgery (Including periodontal tissue regeneration therapy).

変異型MMD2遺伝子を有する動物は、野生型の同動物と比較して歯周炎誘発時に高度の歯周組織破壊が認められ、侵襲性歯周炎のモデル動物として用いることができる。ある実施形態において、侵襲性歯周炎のモデル動物は、MMD2の機能が欠失する変異を有する非ヒト動物である。別の実施形態において、侵襲性歯周炎のモデル動物は、MMD2遺伝子のc.347C<T変異を有する非ヒト動物である。モデル動物は、天然に存在する非ヒト動物であっても、遺伝子工学的手法により人為的に改変された遺伝情報を有する非ヒト動物(本明細書において、遺伝子改変非ヒト動物と称する)であってもよい。ある実施形態において、侵襲性歯周炎のモデル動物は、MMD2の機能が欠失する変異が導入された非ヒト動物である。別の実施形態において、侵襲性歯周炎のモデル動物は、MMD2遺伝子のc.347C<T変異が導入された非ヒト動物である。   An animal having a mutant MMD2 gene has a high degree of periodontal tissue destruction when periodontitis is induced, as compared with the wild-type animal, and can be used as a model animal for invasive periodontitis. In one embodiment, the model animal of invasive periodontitis is a non-human animal having a mutation that deletes the function of MMD2. In another embodiment, the model animal of invasive periodontitis is a non-human animal having a c.347C <T mutation in the MMD2 gene. The model animal may be a naturally occurring non-human animal or a non-human animal having genetic information artificially modified by genetic engineering techniques (hereinafter referred to as a genetically modified non-human animal). You may. In one embodiment, the model animal of invasive periodontitis is a non-human animal into which a mutation that deletes the function of MMD2 has been introduced. In another embodiment, the model animal of invasive periodontitis is a non-human animal into which the c.347C <T mutation of the MMD2 gene has been introduced.

ある実施形態において、非ヒト動物は、非ヒト哺乳動物である。非ヒト哺乳動物としては、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、サルなどが例示される。ある実施形態において、非ヒト哺乳動物は、マウス、ラット、ハムスター、モルモットなどの齧歯類、好ましくはマウスである。   In certain embodiments, the non-human animal is a non-human mammal. Examples of non-human mammals include mice, rats, hamsters, guinea pigs, rabbits, cats, dogs, goats, sheep, pigs, cows, monkeys, and the like. In certain embodiments, the non-human mammal is a rodent, such as a mouse, rat, hamster, guinea pig, and preferably a mouse.

MMD2の機能を欠失する変異が導入された遺伝子改変非ヒト動物には、ノックイン動物およびノックアウト動物が含まれる。本明細書において、MMD2の機能を欠失する変異が導入されたノックイン動物とは、ゲノムに特定の配列が導入されたことにより、MMD2の機能が欠失しているか、MMD2の発現が阻害されている動物を意味する。MMD2の機能を欠失する変異が導入されたノックアウト動物とは、ゲノムの二本鎖切断の修復過程で塩基の欠失、置換、または挿入がおこり、フレームシフトまたはアミノ酸置換により、MMD2の機能が欠失しているか、MMD2の発現が阻害されている動物を意味する。MMD2の機能が欠失していることは、例えば好中球数の減少により、確認することができる。遺伝子改変非ヒト動物の好中球数は、例えば、対応する野生型動物の好中球数の70%、60%、50%、40%、30%、または20%以下である。   Genetically modified non-human animals into which a mutation that deletes the function of MMD2 has been introduced include knock-in animals and knock-out animals. In the present specification, a knock-in animal in which a mutation deficient in the function of MMD2 has been introduced is a specific sequence introduced into the genome, whereby the function of MMD2 is deleted or the expression of MMD2 is inhibited. Means an animal. A knockout animal in which a mutation that deletes the function of MMD2 has been introduced refers to the deletion, substitution, or insertion of bases in the process of repairing a double-strand break in the genome, and the function of MMD2 is reduced by a frame shift or amino acid substitution. It means an animal that is deleted or whose expression of MMD2 is inhibited. The lack of MMD2 function can be confirmed by, for example, a decrease in the number of neutrophils. The neutrophil count of the genetically modified non-human animal is, for example, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, or 20% or less of the neutrophil count of the corresponding wild-type animal.

ある実施形態において、MMD2の機能を欠失する変異を有する非ヒト動物は、MMD2のアミノ酸配列の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を欠くアミノ酸配列をコードする変異型MMD2遺伝子を有する。ある実施形態において、MMD2の機能を欠失する変異を有する非ヒト動物は、コーディング配列の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を欠く変異型MMD2遺伝子を有する。   In certain embodiments, the non-human animal having a mutation that deletes the function of MMD2 has at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, It has a mutant MMD2 gene encoding an amino acid sequence lacking 90% or 100%. In certain embodiments, the non-human animal having a mutation that deletes the function of MMD2 has at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% of the coding sequence. Or a mutant MMD2 gene lacking 100%.

ある実施形態において、MMD2遺伝子のc.347C<T変異を有する非ヒト動物は、c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列と少なくとも70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む変異型MMD2遺伝子;c.347C<T変異を含み、配列番号1または3の配列において、0〜100個、0〜90個、0〜80個、0〜70個、0〜60個、0〜50個、0〜40個、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む変異型MMD2遺伝子;またはc.347C<T変異を含む配列番号1または3の配列を含む変異型MMD2遺伝子を有する。さらなる実施形態において、MMD2遺伝子のc.347C<T変異を有する非ヒト動物は、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2または4の配列と少なくとも70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子;p.Ala116Val変異を含み、配列番号2または4の配列において、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個のアミノ酸が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子;またはp.Ala116Val変異を含む配列番号2または4の配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子を有する。   In certain embodiments, the non-human animal having the c.347C <T mutation in the MMD2 gene comprises the c.347C <T mutation and has at least 70%, 80%, 85%, 90% , A mutant MMD2 gene containing a sequence having a sequence identity of 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more; c. Containing a 347C <T mutation; 100, 0-90, 0-80, 0-70, 0-60, 0-50, 0-40, 0-30, 0-20, 0-10, 0- A mutant MMD2 gene containing a sequence in which 5, 0 to 3, 0 to 2, or 0 to 1 bases are deleted, substituted, inserted or added; or c. A sequence number containing a 347C <T mutation It has a mutant MMD2 gene containing one or three sequences. In a further embodiment, the non-human animal having the c.347C <T mutation in the MMD2 gene comprises the p.Ala116Val mutation and has at least 70%, 80%, 85%, 90%, 95% %, 96%, 97%, 98% or a mutant MMD2 gene encoding a mutant MMD2 comprising a sequence having at least 99% sequence identity; including the p.Ala116Val mutation, the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, A sequence in which 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, or 0 to 1 amino acids are deleted, substituted, inserted or added. Or a mutant MMD2 gene encoding a mutant MMD2 comprising the sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 containing the p.Ala116Val mutation.

遺伝子改変非ヒト動物は、公知の方法により作製することができる。例えば、ターゲィングベクターを用いた相同組み換えにより、あるいはCRISPR/Cas9、TALEN、ZFNなどのゲノム編集技術により、所望の変異がゲノムに導入されたES細胞または受精卵を得る。ゲノム編集では、特定のゲノム配列を認識するよう設計したDNA結合ドメインとヌクレアーゼ活性を有する機能ドメインとを融合したキメラタンパク質を細胞または受精卵に導入し、所望の部位でゲノムを切断する。例えばTALENでは、標的とする切断部位が存在する12〜20塩基程度のスペーサー領域の5’側の15〜30塩基程度の領域に結合するDNA結合ドメインとヌクレアーゼ活性を有する機能ドメインとを含む一対のTALENをコードするmRNAまたはこれを発現するベクターを細胞または受精卵に導入する。ゲノムの二本鎖切断の修復過程で塩基の置換、欠損、または挿入が起こる。TALENをコードするmRNAまたはベクターとともにドナーDNAを導入すると、ドナーの配列がゲノムに挿入された細胞または受精卵を得ることができる。   Genetically modified non-human animals can be prepared by known methods. For example, an ES cell or a fertilized egg in which a desired mutation has been introduced into the genome is obtained by homologous recombination using a targeting vector or by a genome editing technique such as CRISPR / Cas9, TALEN, or ZFN. In genome editing, a chimeric protein obtained by fusing a DNA binding domain designed to recognize a specific genomic sequence with a functional domain having nuclease activity is introduced into cells or fertilized eggs, and the genome is cut at a desired site. For example, in TALEN, a target cleavage site is present in a pair of a DNA binding domain that binds to a region of about 15 to 30 bases on the 5 'side of a spacer region of about 12 to 20 bases and a functional domain having nuclease activity. The mRNA encoding TALEN or a vector expressing the same is introduced into cells or fertilized eggs. Base replacement, deletion, or insertion occurs during the repair of a double-stranded break in the genome. When the donor DNA is introduced together with the mRNA or vector encoding TALEN, cells or fertilized eggs in which the sequence of the donor has been inserted into the genome can be obtained.

変異が導入されたES細胞を8細胞期または胚盤胞の胚内に移植したES細胞移植胚、または変異が導入された受精卵を偽妊娠仮親の子宮内に移植し、出産させることにより、キメラ動物が得られる。所望の配列が生殖系列に導入されたキメラ動物を野生型動物と交配すると、ヘテロ接合体が得られ、ヘテロ接合体同士を交配すると、ホモ接合体が得られる。ヘテロ接合体またはホモ接合体が得られたことは、サザンブロットやPCRにより確認することができる。本明細書における遺伝子改変非ヒト動物には、ヘテロ接合体、ホモ接合体およびその子孫が含まれる。   By transplanting the ES cell into which the mutation has been introduced into an ES cell-transplanted embryo at the 8-cell stage or in the blastocyst embryo, or by transplanting the fertilized egg into which the mutation has been introduced into the uterus of a pseudopregnant foster parent, and giving birth, A chimeric animal is obtained. When a chimeric animal in which the desired sequence has been introduced into the germ line is bred to a wild-type animal, a heterozygote is obtained, and when the heterozygotes are bred to each other, a homozygote is obtained. The fact that heterozygotes or homozygotes have been obtained can be confirmed by Southern blot or PCR. Genetically modified non-human animals herein include heterozygotes, homozygotes and their progeny.

侵襲性歯周炎のモデル動物は、侵襲性歯周炎の予防薬または治療薬のスクリーニングや、侵襲性歯周炎の原因菌のスクリーニングなどに使用することができる。侵襲性歯周炎の予防薬または治療薬のスクリーニングを行う場合、動物における歯周炎の発症前または発症後に候補物質を投与し、その動物の呈する歯周炎の症状を評価すればよい。侵襲性歯周炎の原因菌のスクリーニングを行う場合、動物に候補細菌を播種して、その動物が呈する歯周炎の症状を評価すればよい。   The model animal for invasive periodontitis can be used for screening for a preventive or therapeutic agent for invasive periodontitis, screening for causative bacteria of invasive periodontitis, and the like. When screening for a preventive or therapeutic agent for invasive periodontitis, a candidate substance may be administered to an animal before or after the onset of periodontitis, and the periodontitis symptom presented by the animal may be evaluated. When screening for the causative bacteria of invasive periodontitis, an animal may be inoculated with candidate bacteria and the periodontitis symptoms exhibited by the animal may be evaluated.

本開示のモデル動物において、絹糸や金属ワイヤーを歯頸部に結紮することにより、あるいはPG(Porphyromonas gingivalis)などの歯周病原因菌を播種することにより、実験的に歯周炎を誘発することができる。   In the model animal of the present disclosure, experimentally inducing periodontitis by ligating a silk thread or a metal wire to the cervical region or by inoculating a periodontal disease-causing bacterium such as PG (Porphyromonas gingivalis). Can be.

候補物質は、例えば、低分子化合物、核酸、タンパク質、ペプチド、または抗体、あるいは微生物、植物または動物の細胞抽出物または培養上清などであるが、これらに限定されない。候補物質は、合成低分子化合物ライブラリー、合成ペプチドライブラリー、抗体ライブラリー等の、ライブラリーの形態で提供されてもよい。   Candidate substances include, but are not limited to, for example, small molecule compounds, nucleic acids, proteins, peptides, or antibodies, or microbial, plant or animal cell extracts or culture supernatants. The candidate substance may be provided in the form of a library, such as a synthetic low-molecular compound library, a synthetic peptide library, or an antibody library.

候補物質は、経口投与で投与しても、非経口投与(例えば、静脈内投与、経肺投与、皮下投与、筋肉内、腹腔内投与)で投与してもよい。投与回数および投与期間は特に限定されず、1日あたり1回〜数回を、1日〜数日間または数週間、連日または数日おきに行うことが考えられる。   The candidate substance may be administered orally or parenterally (eg, intravenous, pulmonary, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal). The number of administrations and the administration period are not particularly limited, and it is conceivable that the administration is performed once to several times per day every day to several days or several weeks, every day or every several days.

モデル動物の候補物質への応答の評価は、通常、候補物質を投与した動物の侵襲性歯周炎の症状を、対照(通常、候補物質を投与していない、候補物質の投与の有無以外は同一条件の動物の、侵襲性歯周炎の症状)と比較することにより行う。対照と比較して侵襲性歯周炎の症状を改善する候補物質が、侵襲性歯周炎の予防薬または治療薬として選択される。症状の改善には、程度の改善および発現の遅延が含まれる。例えば、侵襲性歯周炎の発症前から候補物質を投与し、対照と比較して候補物質を投与した動物の侵襲性歯周炎の発症が遅れた場合、または侵襲性歯周炎の症状が軽度であった場合、候補物質は侵襲性歯周炎の予防薬として選択されうる。また、侵襲性歯周炎の発症後に候補物質を投与し、対照と比較して候補物質を投与した動物の侵襲性歯周炎の症状が改善した場合、候補物質は侵襲性歯周炎の治療薬として選択されうる。侵襲性歯周炎の症状としては、歯茎の炎症、歯槽骨の吸収が挙げられる。   Evaluation of the response of a model animal to a candidate substance is usually done by comparing the symptoms of invasive periodontitis in the animal to which the candidate substance was administered with a control (usually except for the absence of the candidate substance and the presence or absence of the candidate substance). Symptoms of invasive periodontitis in animals under the same conditions). Candidate substances that improve the symptoms of invasive periodontitis as compared to controls are selected as prophylactic or therapeutic agents for invasive periodontitis. Improvement of symptoms includes improvement in degree and delay of onset. For example, if a candidate substance is administered before the onset of invasive periodontitis and the onset of invasive periodontitis is delayed in an animal to which the candidate substance is administered compared to a control, or the symptoms of invasive periodontitis are reduced. If mild, the candidate substance may be selected as a prophylactic for invasive periodontitis. In addition, if the candidate substance is administered after the onset of invasive periodontitis, and the symptoms of invasive periodontitis improve in the animal to which the candidate substance is administered compared to the control, the candidate substance is treated for invasive periodontitis. Can be selected as medicine. Symptoms of invasive periodontitis include gum inflammation and alveolar bone resorption.

本発明の例示的実施形態を以下に記載する。
[1]
対象における侵襲性歯周炎の存在またはリスクを判定する方法であって、
対象から得た試料においてMMD2遺伝子の変異を検出すること、および/または
対象から得た試料において好中球数を測定すること、
を含む方法。
[2]
対象から得た試料においてMMD2遺伝子の変異を検出すること、および
前記変異が検出された場合に、前記対象が侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定すること
を含む、前記[1]に記載の方法。
[3]
対象から得た試料において好中球数を測定することをさらに含む、前記[1]または[2]に記載の方法。
[4]
対象から得た試料において好中球数を測定すること、および
前記好中球数が基準値より低い場合に、前記対象が侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定すること
を含む、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の方法。
[5]
対象から得た試料においてMMD2遺伝子の変異を検出すること、
対象から得た試料において好中球数を測定すること、および
前記変異が検出され、かつ前記好中球数が基準値より低い場合に、前記対象が侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定することを含む、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の方法。
[6]
変異が、c.347C<T変異である、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の方法。
[7]
変異の検出が、対象由来の核酸を含む試料において配列番号1の347番目に対応する位置を含む領域の配列を決定することを含む、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の方法。
[8]
変異の検出が、対象由来の核酸を含む試料において配列番号1の347番目に対応する位置を含む領域を増幅することを含む、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の方法。
[9]
変異の検出が、さらに前記増幅産物において配列番号1の347番目に対応する位置を含む領域の配列を決定することを含む、前記[8]に記載の方法。
[10]
変異の検出が、対象由来のポリペプチドを含む試料においてp.Ala116Val変異を含む変異型MMD2を検出することを含む、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の方法。
[11]
対象が、ヒトである、前記[1]〜[10]のいずれかに記載の方法。
[12]
試料が、血液である、前記[1]〜[11]のいずれかに記載の方法。
[13]
侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定された対象に、侵襲性歯周炎の処置を施すこと推奨することをさらに含む、前記[1]〜[12]のいずれかに記載の方法。
[14]
対象における侵襲性歯周炎を処置する方法であって、
前記[1]〜[13]のいずれかに記載の方法により、対象における侵襲性歯周炎の存在またはリスクを判定すること、および
侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定された対象に、侵襲性歯周炎の処置を施すこと、
を含む方法。
[15]
対象における侵襲性歯周炎を処置する方法であって、前記[1]〜[13]のいずれかに記載の方法により侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定された対象に、侵襲性歯周炎の処置を施すことを含む方法。
[16]
MMD2遺伝子の変異位置を含む領域を増幅するためのプライマー。
[17]
変異位置が、配列番号1の347番目に対応する位置である、前記[16]に記載のプライマー。
[18]
前記領域が、10〜1000塩基長である、前記[16]または[17]に記載のプライマー。
[19]
プライマーが、10〜70塩基長である、前記[16]〜[18]のいずれかに記載のプライマー。
[20]
c.347C<T変異を含む配列番号1の配列またはその相補配列の一部に相補的である、前記[16]〜[19]のいずれかに記載のプライマー。
[21]
MMD2遺伝子の変異位置を含む領域に特異的に結合するプローブ。
[22]
変異位置が、配列番号1の347番目に対応する位置である、前記[21]に記載のプローブ。
[23]
プローブが、10〜500塩基長である、前記[21]または[22]に記載のプローブ。
[24]
c.347C<T変異を含む配列番号1の配列またはその相補配列の一部に相補的であり、前記変異を含む領域に特異的に結合する、前記[21]〜[23]のいずれかに記載のプローブ。
[25]
前記[16]〜[20]のいずれかに記載のプライマーまたは前記[21]〜[24]のいずれかに記載のプローブを含む、侵襲性歯周炎の診断キット。
[26]
変異型MMD2遺伝子または変異型MMD2からなる、侵襲性歯周炎の診断マーカー。
[27]
変異型MMD2遺伝子が、c.347C<T変異を含む、前記[26]に記載の診断マーカー。
[28]
変異型MMD2遺伝子が、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む変異型MMD2をコードする、前記[26]または[27]に記載の診断マーカー。
[29]
変異型MMD2遺伝子が、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2の配列において、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個のアミノ酸が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む変異型MMD2をコードする、前記[26]〜[28]のいずれかに記載の診断マーカー。
[30]
変異型MMD2遺伝子が、p.Ala116Val変異を含む配列番号2の配列を含む変異型MMD2をコードする、前記[26]〜[29]のいずれかに記載の診断マーカー。
[31]
変異型MMD2遺伝子が、c.347C<T変異を含み、配列番号1の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む、前記[26]〜[30]のいずれかに記載の診断マーカー。
[32]
変異型MMD2遺伝子が、c.347C<T変異を含み、配列番号1の配列において、0〜100個、0〜90個、0〜80個、0〜70個、0〜60個、0〜50個、0〜40個、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む、前記[26]〜[31]のいずれかに記載の診断マーカー。
[33]
変異型MMD2遺伝子が、c.347C<T変異を含む配列番号1の配列を含む、前記[26]〜[32]のいずれかに記載の診断マーカー。
[34]
変異型MMD2が、p.Ala116Val変異を含む、前記[26]〜[33]のいずれかに記載の診断マーカー。
[35]
変異型MMD2が、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む、前記[26]〜[34]のいずれかに記載の診断マーカー。
[36]
変異型MMD2が、p.Ala116Val変異を含み、配列番号2の配列において、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個のアミノ酸が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む、前記[26]〜[35]のいずれかに記載の診断マーカー。
[37]
変異型MMD2が、p.Ala116Val変異を含む配列番号2の配列を含む、前記[26]〜[36]のいずれかに記載の診断マーカー。
[38]
前記[26]〜[37]のいずれかに規定される変異型MMD2遺伝子または変異型MMD2の、侵襲性歯周炎の診断マーカーとしての使用。
[39]
MMD2の機能を欠失する変異を有する非ヒト動物である、侵襲性歯周炎のモデル動物。
[40]
前記変異が導入された遺伝子改変動物である、前記[39]に記載のモデル動物。
[41]
MMD2のアミノ酸配列の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、または100%を欠くアミノ酸配列をコードする変異型MMD2遺伝子を有する、前記[39]または[40]に記載のモデル動物。
[42]
MMD2遺伝子のc.347C<T変異を有する非ヒト動物である、侵襲性歯周炎のモデル動物。
[43]
前記変異が導入された遺伝子改変動物である、前記[42]に記載のモデル動物。
[44]
p.Ala116Val変異を含み、配列番号4の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子を有する、前記[42]または[43]に記載のモデル動物。
[45]
p.Ala116Val変異を含み、配列番号4の配列において、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個のアミノ酸が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子を有する、前記[42]〜[44]のいずれかに記載のモデル動物。
[46]
p.Ala116Val変異を含む配列番号4の配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子を有する、前記[42]〜[45]のいずれかにに記載のモデル動物。
[47]
c.347C<T変異を含み、配列番号3の配列と70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%または99%以上の配列同一性を有する配列を含む変異型MMD2遺伝子を有する、前記[42]〜[46]のいずれかに記載のモデル動物。
[48]
c.347C<T変異を含み、配列番号3の配列において、0〜100個、0〜90個、0〜80個、0〜70個、0〜60個、0〜50個、0〜40個、0〜30個、0〜20個、0〜10個、0〜5個、0〜3個、0〜2個、または0〜1個の塩基が欠失、置換、挿入または付加された配列を含む変異型MMD2遺伝子を有する、前記[42]〜[47]のいずれかに記載のモデル動物。
[49]
c.347C<T変異を含む配列番号3の配列を含む変異型MMD2遺伝子を有する、前記[42]〜[48]のいずれかに記載のモデル動物。
[50]
侵襲性歯周炎のモデル動物としての、前記[39]〜[49]のいずれかに規定される非ヒト動物の使用。
[51]
侵襲性歯周炎の予防薬または治療薬のスクリーニング方法であって、
前記[39]〜[49]のいずれかに記載の侵襲性歯周炎のモデル動物に候補物質を投与すること、および
侵襲性歯周炎の発症を抑制する、または侵襲性歯周炎の症状を軽減する候補物質を、侵襲性歯周炎の予防薬または治療薬として選択すること、
を含む方法。
Exemplary embodiments of the present invention are described below.
[1]
A method of determining the presence or risk of invasive periodontitis in a subject, comprising:
Detecting a mutation in the MMD2 gene in a sample obtained from the subject, and / or determining a neutrophil count in the sample obtained from the subject;
A method that includes
[2]
Detecting a mutation in the MMD2 gene in a sample obtained from the subject, and, if the mutation is detected, the subject is suffering from invasive periodontitis, or at risk of developing invasive periodontitis; The method according to the above [1], comprising determining that there is.
[3]
The method according to the above [1] or [2], further comprising measuring a neutrophil count in a sample obtained from the subject.
[4]
Measuring a neutrophil count in a sample obtained from the subject, and if the neutrophil count is lower than a reference value, the subject is suffering from invasive periodontitis, or The method according to any one of [1] to [3], including determining that there is a risk of developing the disease.
[5]
Detecting a mutation in the MMD2 gene in a sample obtained from the subject,
Measuring the neutrophil count in a sample obtained from the subject, and wherein the mutation is detected and the neutrophil count is lower than a reference value, wherein the subject is suffering from invasive periodontitis, Alternatively, the method according to any one of [1] to [4], including determining that there is a risk of developing invasive periodontitis.
[6]
The method according to any one of [1] to [5] above, wherein the mutation is a c.347C <T mutation.
[7]
The method according to any one of [1] to [6] above, wherein the detection of the mutation includes determining a sequence of a region including a position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1 in a sample containing the nucleic acid derived from the subject. .
[8]
The method according to any one of [1] to [6], wherein detecting the mutation comprises amplifying a region containing a position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1 in a sample containing a nucleic acid derived from the subject.
[9]
The method according to the above [8], wherein the detection of the mutation further comprises determining a sequence of a region including a position corresponding to the 347th position of SEQ ID NO: 1 in the amplification product.
[10]
The method according to any one of [1] to [6], wherein the detection of the mutation includes detecting a mutant MMD2 containing a p.Ala116Val mutation in a sample containing the polypeptide derived from the subject.
[11]
The method according to any one of the above [1] to [10], wherein the subject is a human.
[12]
The method according to any one of [1] to [11], wherein the sample is blood.
[13]
[1] The method of [1], further comprising recommending a subject suffering from or determined to be at risk for developing invasive periodontitis to be treated for invasive periodontitis. ] The method according to any one of [12].
[14]
A method of treating invasive periodontitis in a subject, comprising:
Determining the presence or risk of invasive periodontitis in a subject by the method according to any one of [1] to [13], and suffering from or invasive periodontitis Subjecting the subject determined to be at risk of developing inflammation to be treated for invasive periodontitis,
A method that includes
[15]
A method for treating invasive periodontitis in a subject, wherein the subject is suffering from or develops invasive periodontitis by the method according to any one of [1] to [13]. Treating a subject determined to be at risk for invasive periodontitis.
[16]
Primer for amplifying the region containing the mutation position of MMD2 gene.
[17]
The primer according to the above [16], wherein the mutation position is a position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1.
[18]
The primer according to the above [16] or [17], wherein the region has a length of 10 to 1000 bases.
[19]
The primer according to any of [16] to [18], wherein the primer has a length of 10 to 70 bases.
[20]
c. The primer according to any of [16] to [19] above, which is complementary to a part of the sequence of SEQ ID NO: 1 containing the 347C <T mutation or a part of the complementary sequence thereof.
[21]
Probe that specifically binds to the region containing the mutation position of the MMD2 gene.
[22]
The probe according to [21], wherein the mutation position is a position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1.
[23]
The probe according to the above [21] or [22], wherein the probe has a length of 10 to 500 bases.
[24]
c. any of the above-mentioned [21] to [23], which is complementary to the sequence of SEQ ID NO: 1 containing the 347C <T mutation or a part of the complementary sequence thereof and specifically binds to the region containing the mutation; Probe as described.
[25]
A diagnostic kit for invasive periodontitis, comprising the primer according to any of [16] to [20] or the probe according to any of [21] to [24].
[26]
A diagnostic marker for invasive periodontitis, comprising the mutant MMD2 gene or mutant MMD2.
[27]
The diagnostic marker according to [26], wherein the mutant MMD2 gene contains a c.347C <T mutation.
[28]
The mutant MMD2 gene contains the p.Ala116Val mutation and has 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or more than 99% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 2 The diagnostic marker according to the above [26] or [27], which encodes a mutant MMD2 comprising a sequence having the following sequence:
[29]
Mutant MMD2 gene contains a p.Ala116Val mutation, and in the sequence of SEQ ID NO: 2, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, Alternatively, the diagnostic marker according to any one of the above [26] to [28], which encodes a mutant MMD2 containing a sequence in which 0 to 1 amino acid has been deleted, substituted, inserted or added.
[30]
The diagnostic marker according to any one of [26] to [29], wherein the mutant MMD2 gene encodes a mutant MMD2 comprising a sequence of SEQ ID NO: 2 containing a p.Ala116Val mutation.
[31]
The mutant MMD2 gene contains the c.347C <T mutation, and has a sequence of SEQ ID NO: 1 and a sequence of 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more The diagnostic marker according to any one of [26] to [30], comprising a sequence having identity.
[32]
Mutant MMD2 gene contains c.347C <T mutation, and in the sequence of SEQ ID NO: 1, 0 to 100, 0 to 90, 0 to 80, 0 to 70, 0 to 60, 0 to 50 0 to 40, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, or 0 to 1 bases deleted, substituted, The diagnostic marker according to any one of the above [26] to [31], which comprises an inserted or added sequence.
[33]
The diagnostic marker according to any one of [26] to [32], wherein the mutant MMD2 gene includes the sequence of SEQ ID NO: 1 including a c.347C <T mutation.
[34]
The diagnostic marker according to any one of the above [26] to [33], wherein the mutant MMD2 contains a p.Ala116Val mutation.
[35]
Mutant MMD2 contains the p.Ala116Val mutation and has 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or more than 99% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 2. The diagnostic marker according to any one of the above [26] to [34], comprising a sequence having the diagnostic marker.
[36]
Mutant MMD2 contains a p.Ala116Val mutation, and in the sequence of SEQ ID NO: 2, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, or The diagnostic marker according to any one of the above [26] to [35], which comprises a sequence in which 0 to 1 amino acid has been deleted, substituted, inserted or added.
[37]
The diagnostic marker according to any one of [26] to [36], wherein the mutant MMD2 comprises the sequence of SEQ ID NO: 2 containing the p.Ala116Val mutation.
[38]
Use of the mutant MMD2 gene or the mutant MMD2 defined in any one of the above [26] to [37] as a diagnostic marker for invasive periodontitis.
[39]
A model animal of invasive periodontitis, which is a non-human animal having a mutation deficient in the function of MMD2.
[40]
The model animal according to [39], which is a genetically modified animal into which the mutation has been introduced.
[41]
Having a mutant MMD2 gene encoding an amino acid sequence lacking at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100% of the amino acid sequence of MMD2; The model animal according to the above [39] or [40].
[42]
A model animal of invasive periodontitis, which is a non-human animal having a c.347C <T mutation in the MMD2 gene.
[43]
The model animal according to [42], which is a genetically modified animal into which the mutation has been introduced.
[44]
A mutation containing the p.Ala116Val mutation and a sequence having a sequence identity of 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more with the sequence of SEQ ID NO: 4 The model animal according to [42] or [43], which has a mutant MMD2 gene encoding type MMD2.
[45]
Including the p.Ala116Val mutation, in the sequence of SEQ ID NO: 4, 0 to 30, 0 to 20, 0 to 10, 0 to 5, 0 to 3, 0 to 2, or 0 to 1 The model animal according to any of [42] to [44] above, which has a mutant MMD2 gene encoding a mutant MMD2 containing a sequence in which amino acids have been deleted, substituted, inserted or added.
[46]
The model animal according to any of [42] to [45], which has a mutant MMD2 gene encoding a mutant MMD2 comprising the sequence of SEQ ID NO: 4 containing the p.Ala116Val mutation.
[47]
c. a sequence containing the 347C <T mutation and having a sequence identity of 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or more with the sequence of SEQ ID NO: 3 The model animal according to any one of the above [42] to [46], comprising the mutant MMD2 gene.
[48]
c. Contains the 347C <T mutation, and in the sequence of SEQ ID NO: 3, 0 to 100, 0 to 90, 0 to 80, 0 to 70, 0 to 60, 0 to 50, 0 to 40 0-30, 0-20, 0-10, 0-5, 0-3, 0-2, or 0-1 bases deleted, substituted, inserted or added sequence The model animal according to any one of the above [42] to [47], having a mutant MMD2 gene comprising:
[49]
c. The model animal according to any of [42] to [48] above, which has a mutant MMD2 gene comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 containing the 347C <T mutation.
[50]
Use of the non-human animal defined in any of [39] to [49] above as a model animal for invasive periodontitis.
[51]
A method for screening a prophylactic or therapeutic agent for invasive periodontitis,
Administering a candidate substance to the model animal of invasive periodontitis according to any of [39] to [49], and suppressing the onset of invasive periodontitis, or a symptom of invasive periodontitis Selecting a candidate substance that reduces the inflammation as a prophylactic or therapeutic agent for invasive periodontitis,
A method that includes

患者情報
広島大学病院に通院する患者家系内に4人の侵襲性歯周炎患者が存在する家系を抽出した。本家系内で、4人の発症者と4人の非発症者から血液を採取し、DNAを抽出した。患者の家系情報を図1に示す。
Patient information A family with four invasive periodontitis patients was extracted from a family of patients visiting Hiroshima University Hospital. Blood was collected and DNA was extracted from four affected and four non-affected individuals within the family. The family information of the patient is shown in FIG.

リンケージ解析
II-1、II-6、II-9、III-2、III-3、III-4、およびIII-5(図1参照)のDNAをリンケージ解析に用いた。一塩基多型(single nucleotide polymorphisms, SNPs)のジェノタイピングにはGenome-Wide Human SNP Array 6.0 (Affymetrix, Santa Clara, CA, USA)を用い、解析はAllegro softwareで行った。第3染色体と第7染色体にロッドスコアの高い領域が存在した。それぞれのロッドスコアは1.8047と1.8058であった。
Linkage analysis
DNAs of II-1, II-6, II-9, III-2, III-3, III-4, and III-5 (see FIG. 1) were used for linkage analysis. Genome-typing of single nucleotide polymorphisms (SNPs) was performed using Genome-Wide Human SNP Array 6.0 (Affymetrix, Santa Clara, CA, USA), and analysis was performed using Allegro software. Regions with high rod scores were present on chromosomes 3 and 7. The respective rod scores were 1.8047 and 1.8058.

エクソームシークエンスを用いた候補遺伝子の同定
エクソームシークエンスはGATKとSamtoolsでバリアントコールを行い、Annovarでアノテ―ションを行った。アミノ酸変異のダメージ予測には、PolyPhen-2、Mutation TasterおよびSIFTを用いた。ゲノムDNAライブラリーの作成には、SeqCap EZ Human Exome Library v2.0 (Roche, Basel, Switzerland)を用いた。シークエンスにはHiSeq2000 sequencer (Illumina, San Diego, CA, USA)を用い、100-bp ペアエンドで行った。得られた遺伝子変異は、Applied Biosystems 3130 DNA sequencer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)を用いてサンガ―シークエンスを行い確定した。
Identification of candidate genes using exome sequence The exome sequence was variant called with GATK and Samtools, and annotated with Annovar. PolyPhen-2, Mutation Taster and SIFT were used to predict the damage of amino acid mutations. A genomic DNA library was prepared using SeqCap EZ Human Exome Library v2.0 (Roche, Basel, Switzerland). The sequence was performed using a HiSeq2000 sequencer (Illumina, San Diego, CA, USA) with a 100-bp pair end. The resulting gene mutation was determined by Sanger sequencing using Applied Biosystems 3130 DNA sequencer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Mass., USA).

発症者3名のDNAから90,000を超える遺伝子変異が検出された。オープンデータベース (dbSNP、1000 Genomes、およびEPS 6400)を用いて候補遺伝子変異の絞り込みを行い、3名に共通した282 変異を抽出した。独自の中枢変性疾患のデータベースを参考にさらに絞り込みを行い、最終的に7つのヘテロ遺伝子変異を抽出した(表2、表3)。
More than 90,000 gene mutations were detected in the DNA of three affected individuals. Using an open database (dbSNP, 1000 Genomes, and EPS 6400), candidate gene mutations were narrowed down, and 282 mutations common to three individuals were extracted. Further narrowing was performed with reference to the original database of central degenerative diseases, and finally seven heterogene mutations were extracted (Tables 2 and 3).

アミノ酸のダメージが高いと予測される遺伝子変異は、NID1、MUC4、MUC21、MMD2、およびLOC100288778に存在した。本家系内の発症者が共通して保有し、非発症者が共通して保有しない遺伝子変異は、MMD2に存在する変異のみであった。この変異は、リンケージ解析においても高いロッドスコアを示すヒト第7染色体の候補領域に存在した。この変異では、ヒトMMD2遺伝子のコーディングDNAの347番目のCがTに置換され(c.347C<T変異)、アミノ酸配列の116番目のAlaがValに置換されていた(c.347C<T, p.Ala116Val変異)。   Gene mutations predicted to have high amino acid damage were present in NID1, MUC4, MUC21, MMD2, and LOC100288778. The only mutation in the family that was shared by affected individuals and not shared by non-affected individuals was the mutation present in MMD2. This mutation was present in a candidate region of human chromosome 7, which showed a high rod score even in linkage analysis. In this mutation, C at position 347 of the coding DNA of the human MMD2 gene was replaced with T (c.347C <T mutation), and Ala at position 116 in the amino acid sequence was replaced with Val (c.347C <T, p.Ala116Val mutation).

TALENを用いたゲノム編集によるMMD2ノックインマウスの作成
ヒトMMD2のc.347C<T, p.Ala116Val変異を、マウスにおいてTALENゲノム編集ツールを用いて作成した。TALENは、マウス第5染色体に存在するMMD2遺伝子においてc.347C<T変異の位置付近に二本鎖切断が起こるように設計した(図2)。MEGAscript T7 transcription kit (Thermo Fisher Scientific, Yokohama, JAPAN)を用いてTALENをコードするmRNAを合成し、4つのヌクレオチド変異(ターゲットとなるC>T置換と、オリゴヌクレオチドの導入の確認のため制限酵素PstIの認識部位を導入する置換)を含む87 bpのssODNとともにC57BL/6マウスの受精卵にインジェクションした(図3)。目的とする変異以外にも、フレームシフトを伴う5bp、7bp、および11bpの欠失(deletion)や挿入(insertion)がゲノム編集によって得られた(図4)。以下の実験において、C>T置換を有するマウスをノックイン(KI)マウス、7bp欠失を有するマウスをノックアウト(KO)マウスとして用いた。
Generation of MMD2 knock-in mouse by genome editing using TALEN c.347C <T, p.Ala116Val mutation of human MMD2 was generated in mice using the TALEN genome editing tool. TALEN was designed so that double-strand breaks occur near the position of the c.347C <T mutation in the MMD2 gene present on mouse chromosome 5 (FIG. 2). Using the MEGAscript T7 transcription kit (Thermo Fisher Scientific, Yokohama, JAPAN), TALEN-encoding mRNA was synthesized, and four nucleotide mutations (targeting C> T substitution and restriction enzyme PstI to confirm introduction of oligonucleotide) Was injected into a fertilized egg of a C57BL / 6 mouse together with 87 ssODN containing a substitution to introduce a recognition site (Fig. 3). In addition to the mutation of interest, deletions and insertions of 5 bp, 7 bp, and 11 bp with frame shift were obtained by genome editing (FIG. 4). In the following experiments, mice having a C> T substitution were used as knock-in (KI) mice, and mice having a 7 bp deletion were used as knock-out (KO) mice.

絹糸結紮歯周炎誘発モデル
野生型(WT)マウス、KIマウス(KI/WT、KI/KI)、およびKOマウス(KO/KO)において、実験的歯周炎を誘発した。歯周炎とそれに伴う歯槽骨吸収は、8週齢の雄マウスの第二臼歯に5-0絹糸をまくことによって誘発した。結紮7日後に、セメントエナメルジャンクションから歯槽骨裂開部までの距離を、第一臼歯遠心、第二臼歯近心および遠心、第三臼歯近心の4点で計測し評価した(図5)。KIマウスおよびKOマウスにおいて、WTマウスに比べて高度な歯槽骨吸収が認められた(図6、7)
Silk-ligated periodontitis induction model Experimental periodontitis was induced in wild-type (WT) mice, KI mice (KI / WT, KI / KI), and KO mice (KO / KO). Periodontitis and concomitant alveolar bone resorption were induced by applying 5-0 silk to the second molars of 8-week-old male mice. Seven days after the ligation, the distance from the cement enamel junction to the alveolar bone dehiscence was measured and evaluated at four points: the first molar distal, the second molar mesial and distal, and the third molar mesial (FIG. 5). Higher alveolar bone resorption was observed in KI and KO mice compared to WT mice (FIGS. 6 and 7).

コロニー解析
野生型(WT)マウス、KIマウス(KI/WT、KI/KI)、およびKOマウス(KO/KO)から大腿骨と脛骨を取り出し、フラッシュして骨髄細胞を取り出した後、有核細胞を集めた。5×103細胞/ディッシュになるように細胞を希釈し、MethoCult (M3231)と混和し、3.5cmディッシュにG-CSFの最終濃度10 ng/mlとして播種した。7日後コロニーをカウントした。その結果、G-CSF刺激下において、KIマウスおよびKOマウスともに、WTマウスと比較してコロニー数の減少が認められた。これらの結果から、MMD2遺伝子変異マウスは、免疫システムの最前線において病原体の対応にあたる好中球数に異常を認めることが示された。
Colony analysis Remove femurs and tibias from wild-type (WT) mice, KI mice (KI / WT, KI / KI), and KO mice (KO / KO), flush and extract bone marrow cells, then nucleated cells Collected. The cells were diluted to 5 × 10 3 cells / dish, mixed with MethoCult (M3231), and seeded in 3.5 cm dishes at a final G-CSF concentration of 10 ng / ml. After 7 days, colonies were counted. As a result, under G-CSF stimulation, a decrease in the number of colonies was observed in both KI and KO mice as compared to WT mice. These results indicate that MMD2 mutant mice show abnormalities in the number of neutrophils corresponding to the pathogen at the forefront of the immune system.

好中球数の解析
本家系の患者の好中球数を、白血球分類機構を備えた自動血球測定装置により測定した。ヒト成人の正常範囲の白血球数は4000〜8000個/μL程度、好中球数は1800〜7500個/μL程度であるところ、本家系の患者の白血球数は2500〜4000個/μL程度、好中球数は1300〜1900個/μL程度であった。また、同様にWTマウス、KIマウス(KI/KI)、KOマウス(KO/KO)の好中球数を測定したところ、それぞれ490/μL、200/μL、および72/μLであり、好中球の減少が観察された。
Analysis of neutrophil count The neutrophil count of patients of this kindred was measured by an automatic hematology analyzer equipped with a leukocyte classification mechanism. The white blood cell count in the normal range of human adults is about 4000 to 8000 / μL, and the neutrophil count is about 1800 to 7500 / μL, while the white blood cell count of patients of this kindred is about 2500 to 4000 / μL. The number of neutrophils was about 1300-1900 / μL. Similarly, when the neutrophil counts of WT mice, KI mice (KI / KI), and KO mice (KO / KO) were measured, they were 490 / μL, 200 / μL, and 72 / μL, respectively. A decrease in the sphere was observed.

Claims (16)

対象における侵襲性歯周炎の存在またはリスクを判定する方法であって、
対象から得た試料においてMMD2遺伝子の変異を検出すること、および
前記変異が検出された場合に、前記対象が侵襲性歯周炎に罹患している、または侵襲性歯周炎を発症するリスクがあると判定すること、
を含む方法。
A method of determining the presence or risk of invasive periodontitis in a subject, comprising:
Detecting a mutation in the MMD2 gene in a sample obtained from the subject, and, if the mutation is detected, the subject is suffering from invasive periodontitis, or at risk of developing invasive periodontitis; Determining that there is,
A method that includes
変異が、c.347C<T変異である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the mutation is a c.347C <T mutation. 対象から得た試料において好中球数を測定することをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。   3. The method of claim 1 or 2, further comprising measuring neutrophil count in a sample obtained from the subject. MMD2遺伝子の変異位置を含む領域を増幅するためのプライマー。   Primer for amplifying the region containing the mutation position of MMD2 gene. 変異位置が、配列番号1の347番目に対応する位置である、請求項4に記載のプライマー。   The primer according to claim 4, wherein the mutation position is a position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1. MMD2遺伝子の変異位置を含む領域に特異的に結合するプローブ。   Probe that specifically binds to the region containing the mutation position of the MMD2 gene. 変異位置が、配列番号1の347番目に対応する位置である、請求項6に記載のプローブ。   The probe according to claim 6, wherein the mutation position is a position corresponding to position 347 of SEQ ID NO: 1. 請求項4または5に記載のプライマーまたは請求項6または7に記載のプローブを含む、侵襲性歯周炎の診断キット。   A diagnostic kit for invasive periodontitis, comprising the primer according to claim 4 or 5 or the probe according to claim 6 or 7. 変異型MMD2遺伝子または変異型MMD2からなる、侵襲性歯周炎の診断マーカー。   A diagnostic marker for invasive periodontitis, comprising the mutant MMD2 gene or mutant MMD2. 変異型MMD2遺伝子が、c.347C<T変異を含む、請求項9に記載の診断マーカー。   The diagnostic marker according to claim 9, wherein the mutant MMD2 gene contains a c.347C <T mutation. 変異型MMD2が、p.Ala116Val変異を含む、請求項9または10に記載の診断マーカー。   The diagnostic marker according to claim 9 or 10, wherein the mutant MMD2 contains a p.Ala116Val mutation. 請求項9〜11のいずれかに規定される変異型MMD2遺伝子または変異型MMD2の、侵襲性歯周炎の診断マーカーとしての使用。   Use of the mutant MMD2 gene or mutant MMD2 defined in any one of claims 9 to 11 as a diagnostic marker for invasive periodontitis. MMD2の機能を欠失する変異を有する非ヒト動物である、侵襲性歯周炎のモデル動物。   A model animal of invasive periodontitis, which is a non-human animal having a mutation deficient in the function of MMD2. MMD2遺伝子のc.347C<T変異を有する非ヒト動物である、侵襲性歯周炎のモデル動物。   A model animal of invasive periodontitis, which is a non-human animal having a c.347C <T mutation in the MMD2 gene. p.Ala116Val変異を含む配列番号4の配列を含む変異型MMD2をコードする変異型MMD2遺伝子を有する、請求項14に記載のモデル動物。   The model animal according to claim 14, which has a mutant MMD2 gene encoding a mutant MMD2 comprising the sequence of SEQ ID NO: 4 containing the p.Ala116Val mutation. 侵襲性歯周炎のモデル動物としての、請求項13〜15のいずれかに規定される非ヒト動物の使用。   Use of a non-human animal as defined in any of claims 13 to 15 as a model animal for invasive periodontitis.
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