JP2020503028A - 細菌メタゲノム解析による肺癌診断方法 - Google Patents

細菌メタゲノム解析による肺癌診断方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、細菌メタゲノム解析により肺癌を診断する方法に関し、さらに詳しくは被検体由来サンプルを用いて細菌メタゲノム解析を行って特定細菌由来細胞外小胞の含量増減を分析することで肺癌を診断する方法に関する。環境に存在する細菌から分泌する細胞外小胞は体内に吸収されて癌発生に直接的な影響を及ぼし得、肺癌は症状が現れる前に早期診断が難しく効率的な治療が難しい実情であるため、本発明による人体由来サンプルを用いた細菌由来細胞外小胞に存在する遺伝子に対してメタゲノム解析により肺癌発病の危険度を事前に予測することで肺癌の危険群を早期に診断及び予測して適切な管理を介して発病時期を遅らせるか発病を予防することができ、また発病後にも早期診断することができて肺癌の発病率を低下させ、治療効果を高めることができる。【選択図】図6

Description

本発明は、細菌メタゲノム解析により肺癌を診断する方法に関し、さらに詳しくは被検体由来サンプルを用いて細菌メタゲノム解析を行って特定細菌由来細胞外小胞の含量増減を分析することで肺癌を診断する方法に関する。
肺癌は肺に起源した悪性腫瘍であって、現代医学の発展にもかかわらず、5年生残率が50%にもならない国内死亡原因の1位の癌である。肺癌は組織型によって大きく小細胞肺癌(small cell lung cancer)と非小細胞肺癌(non−small cell lung cancer)に区分され、前記小細胞肺癌は、治療法と予後面から他の種の肺癌と確実に区分される特徴を有しているので、肺癌は組織学的検査の結果が治療方針決定に最も重要である。
肺癌は、咳、喀血、胸痛、及び呼吸困難などの症状を示すが、症状が示されたときは既に進行した場合が多く、進行中であっても症状がない場合が多く、肺癌患者の5〜15%だけが症状のない状態で診断を受けており、ほとんどは症状が示された後に肺癌診断を受けることになる。いまでも症状が現れる前に肺癌を早期に見つける公認の選別検査方法がないのが実情であり、胸部位のコンピュータ断層撮影(CT)を利用した肺癌早期検診に対する研究が活発に行われているが、未だに有効性が立証されてない。したがって肺癌を早期に診断して治療有効性を高めることができる方法の開発が至急の実情であり、それに先立て肺癌の発病可否を事前に予測可能とすることで早期診断及び治療に対する対応方法を差別化させることが最も重要であるので、これに関する研究及び技術開発が要求さている。
一方、人体に共生する微生物は100兆にも上っており、人間細胞よりも10倍多く、微生物の遺伝子数は人間の遺伝子数の100倍を上回るものとして知られている。微生物叢(microbiotaあるいはmicrobiome)は与えられた居住地に存在する細菌(bacteria)、古細菌(archaea)、真核生物(eukarya)を含む微生物群(microbial community)をいい、腸内の微生物叢は人の生理現象に重要な役割をし、人体細胞と相互作用を介して人間の健康と疾病に大きな影響を及ぼすものと知られている。人体に共生する細菌は他の細胞への遺伝子、蛋白質などの情報を交換するためにナノメータ大きさの小胞(vesicle)を分泌する。粘膜は200ナノメータ(nm)の大きさ以上の粒子が通過できない物理的な保護膜を形成して粘膜に共生する細菌の場合は粘膜を通過することができないが、細菌由来小胞は大きさがおおよそ100ナノメータ以下であるので、比較的に自由に粘膜を通過して人体に吸収される。
肺癌の発生に係っては慢性閉塞性肺疾患(chronic obstructive pulmonary disease、COPD)が重要な危険因子であって、臨床研究では喫煙と関係なく、慢性閉塞性肺疾患自体が肺癌発生の重要な危険因子である事実が報告された。また最近非喫煙者に肺癌発生が増加するという事実は肺癌発生に喫煙以外にも肺癌発生を誘発する原因因子が存在することを示唆する。
環境遺伝体学とも呼ばれるメタゲノム学は、環境から採取したサンプルから得たメタゲノム資料に対する分析学とすることができ、微生物が存在する自然環境におけるすべての微生物群の全ゲノム(genome)を総称する意味で1998年にJo Handelsmanにより初めて使用された(Handelsman et al., 1998 Chem. Biol. 5、 R245−249)。最近16sリボソームRNA(16srRNA)塩基配列を基盤とした方法で人間の微生物叢の細菌構成を系列化することが可能となって、次世代塩基配列解析(next generation sequencing, NGS)プラットホームを介して細菌の塩基配列を解析する。しかし肺癌発病において、血液などの人体由来物において細菌由来小胞に存在するメタゲノム解析を介して肺癌の原因因子を同定し、肺癌を予測する方法については報告されたことがない。
本発明者は肺癌の原因因子を基盤に診断するために、被検体由来サンプルである血液で細菌由来細胞外小胞から遺伝子を抽出し、これに対してメタゲノム解析を行い、その結果、肺癌の原因因子として作用し得る細菌由来細胞外小胞を同定したので、これに基づいて本発明を完成した。
ここで、本発明は、細菌由来細胞外小胞に対するメタゲノム解析により肺癌を診断するための情報提供方法を提供することを目的とする。
しかし、本発明が達成しようとする技術的課題は、上記で言及した課題に制限されず、言及しないまた他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
上記のような本発明の目的を達成するために本発明は下記の段階を含む、肺癌診断のための情報提供方法を提供する:
(a)被検体サンプルから分離した細胞外小胞からDNAを抽出する段階;
(b)前記抽出したDNAに対して配列番号1及び配列番号2のプライマー対を用いてPCRを行う段階;及び
(c)前記PCR産物の配列解析を介して正常人由来サンプル、慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプル、または喘息患者由来サンプルと、細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較する段階。
そして、本発明は下記の段階を含む、肺癌診断方法を提供する:
(a)被検体サンプルから分離した細胞外小胞からDNAを抽出する段階;
(b)前記抽出したDNAに対して配列番号1及び配列番号2のプライマー対を用いてPCRを行う段階;及び
(c)前記PCR産物の配列解析を介して正常人由来サンプル、慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプル、または喘息患者由来サンプルと、細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較する段階。
また、本発明は下記の段階を含む、肺癌発病危険度の予測方法を提供する:
(a)被検体サンプルから分離した細胞外小胞からDNAを抽出する段階;
(b)前記抽出したDNAに対して配列番号1及び配列番号2のプライマー対を用いてPCRを行う段階;及び
(c)前記PCR産物の配列解析を介して正常人由来サンプル、慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプル、または喘息患者由来サンプルと、細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較する段階。
本発明の一実施形態において、前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してAcidobacteria、及びChloroflexiからなる群から選択される1種以上の門(phylum)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の一実施形態において、前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してThermomicrobia、及びSolibacteresからなる群から選択される1種以上の綱(class)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の一実施形態において、前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してTuricibacterales、Rickettsiales、Alteromonadales、RF32、Thermales、JG30−KF−CM45、I025、Solibacterales、及びAeromonadalesからなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してTuricibacteraceae、Clostridiaceae、S24−7、Rhizobiaceae、mitochondria、F16、Gordoniaceae、Rhodospirillaceae、Thermaceae、Shewanellaceae、Ellin6075、Rs−045、及びAeromonadaceaeからなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してChromohalobacter、Geobacillus、Proteus、Megamonas、Moraxella、Alloiococcus、Turicibacter、SMB53、Veillonella、Peptoniphilus、Comamonas、Hymenobacter、Citrobacter、Novosphingobium、Gordonia、Aerococcus、Thermus、Shewanella、及びAchromobacterからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してBacillales、Rickettsiales、及びI025からなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してStaphylococcaceae、Nocardiaceae、及びRs−045からなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してAlloiococcus、Moraxella、Staphylococcus、Brevundimonas、Enhydrobacter、Comamonas、及びRhodococcusからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してBacteroidetes、Cyanobacteria、TM7、Fusobacteria、Thermi、Verrucomicrobia、Armatimonadetes、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、及びChloroflexiからなる群から選択される1種以上の門(phylum)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してBacteroidia、Bacilli、Flavobacteriia、Sphingobacteriia、Alphaproteobacteria、Fusobacteriia、TM7−3、Deinococci、Verrucomicrobiae、Saprospirae、Chloroplast、Cytophagia、Fimbriimonadia、Chloracidobacteria、Thermomicrobia、Thermoleophilia、及びSolibacteresからなる群から選択される1種以上の綱(class)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してYS2、Turicibacterales、Bifidobacteriales、Bacteroidales、Enterobacteriales、Rhodobacterales、Gemellales、Flavobacteriales、Caulobacterales、Neisseriales、Sphingobacteriales、Deinococcales、Pseudomonadales、Rhodocyclales、Xanthomonadales、Fusobacteriales、Actinomycetales、Sphingomonadales、Verrucomicrobiales、Saprospirales、Rhizobiales、Bacillales、Streptophyta、Cytophagales、Thermales、Fimbriimonadales、CW040、Rickettsiales、RB41、Alteromonadales、JG30−KF−CM45、I025、Aeromonadales、及びSolibacteralesからなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してHelicobacteraceae、Bacteroidaceae、Turicibacteraceae、Veillonellaceae、Bifidobacteriaceae、Barnesiellaceae、Rikenellaceae、Clostridiaceae、Odoribacteraceae、Enterobacteriaceae、Porphyromonadaceae、Gemellaceae、Weeksellaceae、Carnobacteriaceae、Leptotrichiaceae、Moraxellaceae、Caulobacteraceae、Erythrobacteraceae、Hyphomicrobiaceae、Neisseriaceae、Sphingobacteriaceae、Deinococcaceae、Aerococcaceae、Bartonellaceae、Micrococcaceae、Flavobacteriaceae、Burkholderiaceae、Lactobacillaceae、Dietziaceae、Rhodocyclaceae、Xanthomonadaceae、Geodermatophilaceae、Actinomycetaceae、Methylobacteriaceae、Pseudomonadaceae、Corynebacteriaceae、Staphylococcaceae、Nocardioidaceae、Verrucomicrobiaceae、Sphingomonadaceae、Mycobacteriaceae、Tissierellaceae、Chitinophagaceae、Intrasporangiaceae、Propionibacteriaceae、Aurantimonadaceae、Planococcaceae、Fusobacteriaceae、Bradyrhizobiaceae、Nocardiaceae、Dermabacteraceae、Bacillaceae、Thermaceae、Ellin6075、Brevibacteriaceae、Microbacteriaceae、Rhodospirillaceae、Cytophagaceae、Fimbriimonadaceae、Dermacoccaceae、Chromatiaceae、Rhizobiaceae、Gordoniaceae、mitochondria、Pseudonocardiaceae、Exiguobacteraceae、Shewanellaceae、F16、Rs−045、及びAeromonadaceaeからなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明の他の実施形態において、前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してTrabulsiella、Enterobacter、Veillonella、Bifidobacterium、Lachnospira、Comamonas、Bacteroides、Turicibacter、Sutterella、Klebsiella、SMB53、Roseburia、Dialister、Ruminococcus、Parabacteroides、Butyricimonas、Odoribacter、Eubacterium、Dorea、Enhydrobacter、Granulicatella、Chryseobacterium、Porphyromonas、Coprococcus、Peptoniphilus、Microbispora、Deinococcus、Acinetobacter、Aerococcus、Actinomyces、Brevundimonas、Blastomonas、Citrobacter、Lactobacillus、Stenotrophomonas、Corynebacterium、Pseudomonas、Lautropia、Akkermansia、Staphylococcus、Bacillus、Sphingobacterium、Anaerococcus、Neisseria、Leptotrichia、Mycobacterium、Kocuria、Methylobacterium、Propionibacterium、Hymenobacter、Sphingomonas、Fusobacterium、Brachybacterium、Rhodococcus、Micrococcus、Kaistobacter、Finegoldia、Rubellimicrobium、Brevibacterium、Agrobacterium、Dietzia、Fimbriimonas、Flavobacterium、Dermacoccus、Skermanella、Novosphingobium、Gordonia、Rheinheimera、Achromobacter、Hydrogenophilus、Thermus、Exiguobacterium、Shewanella、Ralstonia、及びAlkanindigesからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較して肺癌を診断するものであってもよい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記被検体サンプルは血液であってもよい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記血液は、全血、血清、血漿、または血液単核球であってもよい。
環境に存在する細菌から分泌する小胞は体内に吸収されて癌発生に直接的な影響を及ぼすものであって、肺癌は症状が現れる前に早期診断が難しく効率的な治療が難しい実情であるため、本発明による人体由来サンプルを用いた細菌または細菌由来細胞外小胞のメタゲノム解析により肺癌発病の危険度を事前に予測することで、肺癌の危険群を早期に診断及び予測して適切な管理を介して発病時期を遅らせるか発病を予防することができ、発病後にも早期診断ができて肺癌の発病率を低下させて治療効果を高めることができる。また、肺癌と診断された患者にメタゲノム解析により原因因子を予測し、原因因子に対する露出を阻止することで肺癌の経過を良くしたり、再発を防止することができる。
体内で細菌由来細胞外小胞の分布様相を評価するためのものであって、マウスに腸内細菌(Bacteria)及び細菌由来小胞(EV)を口腔に投与した後、時間別(0、5min、3h、6h、及び12h)でこれらの分布様相を撮影した写真である。 体内で細菌由来細胞外小胞の分布様相を評価するためのものであって、マウスに腸内細菌(Bacteria)及び細菌由来細胞外小胞(EV)を口腔に投与して12時間後の血液及び多様な臓器(心臓、肺、肝臓、腎臓、脾臓、脂肪組織、及び筋肉)を摘出して前記細菌及び細胞外小胞の分布様相を撮影した写真である。 肺癌患者及び正常人血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って門(phylum)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び正常人血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って綱(class)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び正常人血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って目(order)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び正常人血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って科(family)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び正常人血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って属(genus)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及びCOPD患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って目(order)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及びCOPD患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って科(family)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及びCOPD患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って属(genus)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び喘息患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って門(phylum)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び喘息患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って綱(class)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び喘息患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って目(order)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び喘息患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って科(family)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。 肺癌患者及び喘息患者血液から細菌由来小胞を分離した後、メタゲノム解析を行って属(genus)水準で診断的性能が有意な細菌由来小胞(EVs)の分布を示す結果である。
発明の実施のための形態
本発明は、細菌メタゲノム解析により肺癌を診断する方法に関し、本発明者は、被検体由来サンプルを用いて細菌由来細胞外小胞から遺伝子を抽出し、これに対してメタゲノム解析を行い、肺癌の原因因子として作用し得る細菌由来細胞外小胞を同定した。
ここで、本発明は、(a)被検体サンプルから分離した細胞外小胞からDNAを抽出する段階;(b)前記抽出したDNAに対して配列番号1及び配列番号2のプライマー対を用いてPCRを行う段階;及び(c)前記PCR産物の配列解析を介して正常人由来サンプル、慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプル、または喘息患者由来サンプルと、細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較する段階を含む、肺癌診断のための情報提供方法を提供する。
本発明に用いる用語の「肺癌診断」は、患者に対して肺癌が発病する可能性があるか、肺癌が発病する可能性が相対的に高いか、または肺癌が既に発病したかの可否を判別することを意味する。本発明の方法は、任意の特定患者に対する肺癌発病危険度が高い患者として特別で適切な管理によって発病時期を遅らせるか発病しないようにするために用いられる。また、本発明の方法は、肺癌を早期に診断して最も適切な治療方式を選択することで、治療を決定するために臨床的に用いられ得る。
本発明の肺癌診断は、腺癌(adenocarcinoma)、小細胞肺癌(small cell carcinoma)、及び扁平上皮癌(squamous cell carcinoma)のような多様な亜種の肺癌を同時に予測することができる長所を有する。
本発明に用いる用語の「メタゲノム(metagenome)」は、「群遺伝体」ともいい、土、動物の腸など孤立した地域内のすべてのウィルス、細菌、かびなどを含む遺伝体の総合を意味するもので、主に培養されない微生物を分析するために配列解析器を用いて一括で多くの微生物を同定することを説明する遺伝体の概念として用いられる。特に、メタゲノムは、一種のゲノムまたは遺伝体を言うのではなく、一環境単位のあらゆる種の遺伝体として一種の混合遺伝体を言う。これはオーミクス的に生物学が発展する過程で一種を定義する場合に機能的に既存の一種だけでなく、多様な種が互いに相互作用して完全な種を作るという観点からの用語である。技術的には早い配列解析法を用いて、種にかかわらずすべてのDNA、RNAを分析して、一環境内であらゆる種を同定して、相互作用、代謝作用を糾明する技法の対象である。本発明では、好ましく血清から分離した細菌由来細胞外小胞を用いてメタゲノム解析を実施した。
本発明において、前記被検体サンプルは血液であってもよく、前記血液は好ましく全血、血清、血漿、または血液単核球であってもよいが、これに制限されるものではない。
本発明の実施形態においては、正常人と肺癌患者の血液内の細菌由来細胞外小胞に対するメタゲノム解析を実施し、門(phylum)、綱(class)、目(order)、科(family)、及び属(genus)水準でそれぞれ分析して実際に肺癌発生の原因として作用し得る細菌由来小胞を同定した。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを門水準で分析した結果、Acidobacteria、及びChloroflexi門細菌由来小胞が肺癌患者と正常人の間で有意な差があった(実施例4参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを綱水準で分析した結果、Thermomicrobia、及びSolibacteres綱細菌由来小胞が肺癌患者と正常人の間で有意な差があった(実施例4参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを目水準で分析した結果、Turicibacterales、Rickettsiales、Alteromonadales、RF32、Thermales、JG30−KF−CM45、I025、Solibacterales、及びAeromonadales目細菌由来小胞が肺癌患者と正常人の間で有意な差があった(実施例4参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを科水準で分析した結果、Turicibacteraceae、Clostridiaceae、S24−7、Rhizobiaceae、mitochondria、F16、Gordoniaceae、Rhodospirillaceae、Thermaceae、Shewanellaceae、Ellin6075、Rs−045、及びAeromonadaceae科細菌由来小胞が肺癌患者と正常人の間で有意な差があった(実施例4参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを属水準で分析した結果、Chromohalobacter、Geobacillus、Proteus、Megamonas、Moraxella、Alloiococcus、Turicibacter、SMB53、Veillonella、Peptoniphilus、Comamonas、Hymenobacter、Citrobacter、Novosphingobium、Gordonia、Aerococcus、Thermus、Shewanella、及びAchromobacter属細菌由来小胞が肺癌患者と正常人の間で有意な差があった(実施例4参照)。
本発明のさらに他の実施形態においては、慢性閉塞性肺疾患(chronic obstructive pulmonary disease、COPD)患者と肺癌患者の血液内の細菌由来細胞外小胞に対するメタゲノム解析を実施し、門(phylum)、綱(class)、目(order)、科(family)、及び属(genus)水準でそれぞれ分析して実際にCOPD患者に肺癌発生の原因として作用し得る細菌由来小胞を同定した。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを目水準で分析した結果、Bacillales、Rickettsiales、及びI025目細菌由来小胞が肺癌患者とCOPD患者の間で有意な差があった(実施例5参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを科水準で分析した結果、Staphylococcaceae、Nocardiaceae、及びRs−045科細菌由来小胞が肺癌患者とCOPD患者の間で有意な差があった(実施例5参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを属水準で分析した結果、Alloiococcus、Moraxella、Staphylococcus、Brevundimonas、Enhydrobacter、Comamonas、及びRhodococcus属細菌由来小胞が肺癌患者とCOPD患者の間で有意な差があった(実施例5参照)。
本発明のさらに他の実施形態においては、喘息患者と肺癌患者の血液内の細菌由来細胞外小胞に対するメタゲノム解析を実施し、門(phylum)、綱(class)、目(order)、科(family)、及び属(genus)水準でそれぞれ分析して実際に喘息患者に肺癌発生の原因として作用し得る細菌由来小胞を同定した。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを門水準で分析した結果、Bacteroidetes、Cyanobacteria、TM7、Fusobacteria、Thermi、Verrucomicrobia、Armatimonadetes、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、及びChloroflexi門細菌由来小胞が肺癌患者と喘息患者の間で有意な差があった(実施例6参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを綱水準で分析した結果、Bacteroidia、Bacilli、Flavobacteriia、Sphingobacteriia、Alphaproteobacteria、Fusobacteriia、TM7−3、Deinococci、Verrucomicrobiae、Saprospirae、Chloroplast、Cytophagia、Fimbriimonadia、Chloracidobacteria、Thermomicrobia、Thermoleophilia、及びSolibacteres綱細菌由来小胞が肺癌患者と喘息患者の間で有意な差があった(実施例6参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを目水準で分析した結果、YS2、Turicibacterales、Bifidobacteriales、Bacteroidales、Enterobacteriales、Rhodobacterales、Gemellales、Flavobacteriales、Caulobacterales、Neisseriales、Sphingobacteriales、Deinococcales、Pseudomonadales、Rhodocyclales、Xanthomonadales、Fusobacteriales、Actinomycetales、Sphingomonadales、Verrucomicrobiales、Saprospirales、Rhizobiales、Bacillales、Streptophyta、Cytophagales、Thermales、Fimbriimonadales、CW040、Rickettsiales、RB41、Alteromonadales、JG30−KF−CM45、I025、Aeromonadales、及びSolibacterales目細菌由来小胞が肺癌患者と喘息患者の間で有意な差があった(実施例6参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを科水準で分析した結果、Helicobacteraceae、Bacteroidaceae、Turicibacteraceae、Veillonellaceae、Bifidobacteriaceae、Barnesiellaceae、Rikenellaceae、Clostridiaceae、Odoribacteraceae、Enterobacteriaceae、Porphyromonadaceae、Gemellaceae、Weeksellaceae、Carnobacteriaceae、Leptotrichiaceae、Moraxellaceae、Caulobacteraceae、Erythrobacteraceae、Hyphomicrobiaceae、Neisseriaceae、Sphingobacteriaceae、Deinococcaceae、Aerococcaceae、Bartonellaceae、Micrococcaceae、Flavobacteriaceae、Burkholderiaceae、Lactobacillaceae、Dietziaceae、Rhodocyclaceae、Xanthomonadaceae、Geodermatophilaceae、Actinomycetaceae、Methylobacteriaceae、Pseudomonadaceae、Corynebacteriaceae、Staphylococcaceae、Nocardioidaceae、Verrucomicrobiaceae、Sphingomonadaceae、Mycobacteriaceae、Tissierellaceae、Chitinophagaceae、Intrasporangiaceae、Propionibacteriaceae、Aurantimonadaceae、Planococcaceae、Fusobacteriaceae、Bradyrhizobiaceae、Nocardiaceae、Dermabacteraceae、Bacillaceae、Thermaceae、Ellin6075、Brevibacteriaceae、Microbacteriaceae、Rhodospirillaceae、Cytophagaceae、Fimbriimonadaceae、Dermacoccaceae、Chromatiaceae、Rhizobiaceae、Gordoniaceae、mitochondria、Pseudonocardiaceae、Exiguobacteraceae、Shewanellaceae、F16、Rs−045、及びAeromonadaceae科細菌由来小胞が肺癌患者と喘息患者の間で有意な差があった(実施例6参照)。
さらに詳しく本発明の一実施形態においては、細菌由来メタゲノムを属水準で分析した結果、Trabulsiella、Enterobacter、Veillonella、Bifidobacterium、Lachnospira、Comamonas、Bacteroides、Turicibacter、Sutterella、Klebsiella、SMB53、Roseburia、Dialister、Ruminococcus、Parabacteroides、Butyricimonas、Odoribacter、Eubacterium、Dorea、Enhydrobacter、Granulicatella、Chryseobacterium、Porphyromonas、Coprococcus、Peptoniphilus、Microbispora、Deinococcus、Acinetobacter、Aerococcus、Actinomyces、Brevundimonas、Blastomonas、Citrobacter、Lactobacillus、Stenotrophomonas、Corynebacterium、Pseudomonas、Lautropia、Akkermansia、Staphylococcus、Bacillus、Sphingobacterium、Anaerococcus、Neisseria、Leptotrichia、Mycobacterium、Kocuria、Methylobacterium、Propionibacterium、Hymenobacter、Sphingomonas、Fusobacterium、Brachybacterium、Rhodococcus、Micrococcus、Kaistobacter、Finegoldia、Rubellimicrobium、Brevibacterium、Agrobacterium、Dietzia、Fimbriimonas、Flavobacterium、Dermacoccus、Skermanella、Novosphingobium、Gordonia、Rheinheimera、Achromobacter、Hydrogenophilus、Thermus、Exiguobacterium、Shewanella、Ralstonia、及びAlkanindiges属細菌由来小胞が肺癌患者と喘息患者の間で有意な差があった(実施例6参照)。
本発明は、上記のような実施例の結果を介して、血液から分離した細菌由来細胞外小胞に対してメタゲノム解析を実施することで正常人、COPD患者、及び喘息患者と比較して肺癌患者から含量が有意に変化した細菌由来小胞を同定し、メタゲノム解析を介して前記各水準で細菌由来小胞の含量増減を分析することで肺癌を診断することができることを確認した。
以下、本発明の理解を深めるために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより理解しやすくするために提供するものあって、下記実施例により本発明の内容が限定されない。
実施例1.腸内細菌及び細菌由来小胞の体内吸収、分布、及び排泄様相分析
腸内細菌と細菌由来小胞が胃腸管を介して全身に吸収されるかを評価するために次のような方法で実験を行った。マウスの胃腸に蛍光で表示した腸内細菌と腸内細菌由来小胞をそれぞれ50μgの容量で胃腸管に投与して0分、5分、3時間、6時間、12時間後に蛍光を測定した。マウス全体イメージを観察した結果、図1aに示すように、前記細菌(Bacteria)の場合には全身に吸収されなかったが、細菌由来小胞(EV)の場合には、投与後5分に全身に吸収されていて、投与3時間後には膀胱に蛍光が濃く観察されて小胞が泌尿器系に排泄されたことがわかった。また、小胞は投与12時間まで体内に存在することがわかった。
腸内細菌と腸内細菌由来小胞が全身に吸収された後、多くの臓器に浸潤した様相を評価するために、蛍光で表示した50μgの細菌と細菌由来小胞を上記方法のように投与した後、12時間目にマウスから血液(Blood)、心臓(Heart)、肺(Lung)、肝臓(Liver)、腎臓(Kidney)、脾臓(Spleen)、脂肪組織(Adiposetissue)、及び筋肉(Muscle)を摘出した。前記摘出した組織から蛍光を観察した結果、図1bに示すように、前記腸内細菌(Bacteria)は各臓器に吸収されない一方、前記腸内の細菌由来細胞外小胞(EV)は血液、心臓、肺、肝臓、腎臓、脾臓、脂肪組織、及び筋肉に分布することを確認した。
実施例2.血液から小胞分離及びDNA抽出
血液から小胞を分離し、DNAを抽出するために、まずは10mlチューブに血液を注入し、遠心分離(3、500xg、10min、4℃)を実施して浮遊物を沈めて上澄液だけを回収した後、新しい10mlチューブに移した。0.22μmフィルターを用いて前記回収した上澄液から細菌及び異物を除去した後、セントリプラップチューブ(centripreigugal filters 50kD)に移して1500xg、4℃で15分間遠心分離して50kDよりも小さい物質は捨て、10mlまで濃縮させた。再び0.22μmフィルターを用いてバクテリア及び異物を除去した後、Type 90tiロータで150、000xg、4℃で3時間超高速遠心分離方法を用いて上澄液を捨て、固まったpelletを生理食塩水(PBS)で融かして小胞を収得した。
前記方法により血液から分離した小胞100μlを100℃で沸かして内部のDNAを脂質の外に出るようにした後、氷で5分間冷やした。次に、残った浮遊物を除去するために10、000xg、4℃で30分間遠心分離して上澄液だけを集めた後、Nanodropを用いてDNA量を定量した。その後に前記抽出したDNAに細菌由来DNAが存在するかを確認するために下記表1に示した16s rDNA primerでPCRを行って前記抽出した遺伝子に細菌由来遺伝子が存在することを確認した。
実施例3.血液内小胞から抽出したDNAを用いたメタゲノム解析
上記の実施例2の方法で遺伝子を抽出した後、前記表1に示した16S rDNAプライマーを用いてPCRを実施して遺伝子を増幅させ、シークエンシング(Illumina MiSeq sequencer)を行った。結果をStandard Flowgram Format(SFF)ファイルで出力し、GS FLX software(v2.9)を用いてSFFファイルをsequenceファイル(.fasta)とnucleotide quality scoreファイルに変換した後、リードの信用度評価を確認し、window(20 bps)平均base call accuracyが99%未満(Phred score<20)である部分を除去した。質の低い部分を除去した後、リード長が300bps以上のものだけを用いていて(Sickle version 1.33)、結果分析のためにOperational Taxonomy Unit(OTU)はUCLUSTとUSEARCHを用いてシーケンス類似度によってクラスターリングを行った。詳しくは、属(genus)は94%、科(family)は90%、目(order)は85%、綱(class)は80%、門(phylum)は75%シーケンス類似度を基準にクラスターリングをし、各OTUの門、綱、目、科、属レベルの分類を行い、BLASTNとGreenGenesの16S DNAシーケンスデータベース(108,453シーケンス)を用いて97%以上のシーケンス類似度を有するバクテリアを分析した(QIIME)。
実施例4.正常人と肺癌患者血液から分離した細菌由来小胞メタゲノム解析基盤の肺癌診断模型
上記の実施例3の方法において、肺癌患者318人と、年齢と性別をマッチングした正常人234人の血液から小胞を分離した後、メタゲノムシークエンシングを行った。診断模型開発は、まずt−testで2つの群の間のp値が0.05以下であり、2つの群の間で2倍以上の差がある菌株を選定した後に、logistic regression analysis方法で診断的性能指標であるAUC(area under curve)、敏感度、及び特異度を算出した。
血液内の細菌由来小胞を門(phylum)水準で分析した結果、Acidobacteria、及びChloroflexi門細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表2及び図2参照)。
血液内の細菌由来小胞を綱(class)水準で分析した結果、Thermomicrobia、及びSolibacteres綱細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表3及び図3参照)。
血液内の細菌由来小胞を目(order)水準で分析した結果、Turicibacterales、Rickettsiales、Alteromonadales、RF32、Thermales、JG30−KF−CM45、I025、Solibacterales、及びAeromonadales目細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表4及び図4参照)。
血液内の細菌由来小胞を科(family)水準で分析した結果、Turicibacteraceae、Clostridiaceae、S24−7、Rhizobiaceae、mitochondria、F16、Gordoniaceae、Rhodospirillaceae、Thermaceae、Shewanellaceae、Ellin6075、Rs−045、及びAeromonadaceae科細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表5及び図5参照)。

血液内の細菌由来小胞を属(genus)水準で分析した結果、Chromohalobacter、Geobacillus、Proteus、Megamonas、Moraxella、Alloiococcus、Turicibacter、SMB53、Veillonella、Peptoniphilus、Comamonas、Hymenobacter、Citrobacter、Novosphingobium、Gordonia、Aerococcus、Thermus、Shewanella、及びAchromobacter属細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表6及び図6参照)。

実施例5.COPD患者と肺癌患者の血液から分離した細菌由来小胞メタゲノム解析基盤の肺癌診断模型
上記の実施例3の方法において、肺癌患者319人とCOPD患者208人の血液から小胞を分離した後、メタゲノムシークエンシングを行った。診断模型開発は、まずt−testで2つの群の間のp値が0.05以下であり、2つの群の間で2倍以上の差がある菌株を選定した後、logistic regression analysis方法で診断的性能指標であるAUC(area under curve)、敏感度、及び特異度を算出した。
血液内の細菌由来小胞を目(order)水準で分析した結果、Bacillales、Rickettsiales、及びI025目細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発した場合、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表7及び図7参照)。
血液内の細菌由来小胞を科(family)水準で分析した結果、Staphylococcaceae、Nocardiaceae、及びRs−045科細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表8及び図8参照)。
血液内の細菌由来小胞を属(genus)水準で分析した結果、Alloiococcus、Moraxella、Staphylococcus、Brevundimonas、Enhydrobacter、Comamonas、及びRhodococcus属細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表9及び図9参照)。
実施例6.喘息患者と肺癌患者の血液から分離した細菌由来小胞メタゲノム解析基盤の肺癌診断模型
上記の実施例3の方法において、肺癌患者308人と喘息患者277人の血液から小胞を分離した後、メタゲノムシークエンシングを行った。診断模型開発は、まずt−testで2つの群の間のp値が0.05以下であり、2つの群の間で2倍以上の差がある菌株を選定した後に、logistic regression analysis方法で診断的性能指標であるAUC(area under curve)、敏感度、及び特異度を算出した。
血液内の細菌由来小胞を門(phylum)水準で分析した結果、Bacteroidetes、Cyanobacteria、TM7、Fusobacteria、Thermi、Verrucomicrobia、Armatimonadetes、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、及びChloroflexi門細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表10及び図10参照)。
血液内の細菌由来小胞を綱(class)水準で分析した結果、Bacteroidia、Bacilli、Flavobacteriia、Sphingobacteriia、Alphaproteobacteria、Fusobacteriia、TM7−3、Deinococci、Verrucomicrobiae、Saprospirae、Chloroplast、Cytophagia、Fimbriimonadia、Chloracidobacteria、Thermomicrobia、Thermoleophilia、及びSolibacteres綱細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表11及び図11参照)。
血液内の細菌由来小胞を目(order)水準で分析した結果、YS2、Turicibacterales、Bifidobacteriales、Bacteroidales、Enterobacteriales、Rhodobacterales、Gemellales、Flavobacteriales、Caulobacterales、Neisseriales、Sphingobacteriales、Deinococcales、Pseudomonadales、Rhodocyclales、Xanthomonadales、Fusobacteriales、Actinomycetales、Sphingomonadales、Verrucomicrobiales、Saprospirales、Rhizobiales、Bacillales、Streptophyta、Cytophagales、Thermales、Fimbriimonadales、CW040、Rickettsiales、RB41、Alteromonadales、JG30−KF−CM45、I025、Aeromonadales、及びSolibacterales目細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された (表12及び図12参照)。
血液内の細菌由来小胞を科(family)水準で分析した結果、Helicobacteraceae、Bacteroidaceae、Turicibacteraceae、Veillonellaceae、Bifidobacteriaceae、Barnesiellaceae、Rikenellaceae、Clostridiaceae、Odoribacteraceae、Enterobacteriaceae、Porphyromonadaceae、Gemellaceae、Weeksellaceae、Carnobacteriaceae、Leptotrichiaceae、Moraxellaceae、Caulobacteraceae、Erythrobacteraceae、Hyphomicrobiaceae、Neisseriaceae、Sphingobacteriaceae、Deinococcaceae、Aerococcaceae、Bartonellaceae、Micrococcaceae、Flavobacteriaceae、Burkholderiaceae、Lactobacillaceae、Dietziaceae、Rhodocyclaceae、Xanthomonadaceae、Geodermatophilaceae、Actinomycetaceae、Methylobacteriaceae、Pseudomonadaceae、Corynebacteriaceae、Staphylococcaceae、Nocardioidaceae、Verrucomicrobiaceae、Sphingomonadaceae、Mycobacteriaceae、Tissierellaceae、Chitinophagaceae、Intrasporangiaceae、Propionibacteriaceae、Aurantimonadaceae、Planococcaceae、Fusobacteriaceae、Bradyrhizobiaceae、Nocardiaceae、Dermabacteraceae、Bacillaceae、Thermaceae、Ellin6075、Brevibacteriaceae、Microbacteriaceae、Rhodospirillaceae、Cytophagaceae、Fimbriimonadaceae、Dermacoccaceae、Chromatiaceae、Rhizobiaceae、Gordoniaceae、mitochondria、Pseudonocardiaceae、Exiguobacteraceae、Shewanellaceae、F16、Rs−045、及びAeromonadaceae科細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表13及び図13参照)。
血液内の細菌由来細胞外小胞を属(genus)水準で分析した結果、Trabulsiella、Enterobacter、Veillonella、Bifidobacterium、Lachnospira、Comamonas、Bacteroides、Turicibacter、Sutterella、Klebsiella、SMB53、Roseburia、Dialister、Ruminococcus、Parabacteroides、Butyricimonas、Odoribacter、Eubacterium、Dorea、Enhydrobacter、Granulicatella、Chryseobacterium、Porphyromonas、Coprococcus、Peptoniphilus、Microbispora、Deinococcus、Acinetobacter、Aerococcus、Actinomyces、Brevundimonas、Blastomonas、Citrobacter、Lactobacillus、Stenotrophomonas、Corynebacterium、Pseudomonas、Lautropia、Akkermansia、Staphylococcus、Bacillus、Sphingobacterium、Anaerococcus、Neisseria、Leptotrichia、Mycobacterium、Kocuria、Methylobacterium、Propionibacterium、Hymenobacter、Sphingomonas、Fusobacterium、Brachybacterium、Rhodococcus、Micrococcus、Kaistobacter、Finegoldia、Rubellimicrobium、Brevibacterium、Agrobacterium、Dietzia、Fimbriimonas、Flavobacterium、Dermacoccus、Skermanella、Novosphingobium、Gordonia、Rheinheimera、Achromobacter、Hydrogenophilus、Thermus、Exiguobacterium、Shewanella、Ralstonia、及びAlkanindiges属細菌から一つ以上のバイオマーカで診断模型を開発したところ、肺癌に対する診断的性能が有意なものとして示された(表14及び図14参照)。
上述した本発明の説明は例示のためのものであって、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は本発明の技術的思想や必須な特徴を変更しなくても他の具体的な形態に容易に変形が可能であることが理解できるであろう。したがって以上に記述した実施例はすべての面から例示的なものであって、限定的でないことを理解すべきである。
本発明による人体由来サンプルを用いた細菌または細菌由来細胞外小胞のメタゲノム解析により肺癌発病の危険度を事前に予測することで肺癌の危険群を早期に診断及び予測して適切な管理を介して発病時期を遅らせるか発病を予防することができ、また発病後にも早期診断が可能で肺癌の発病率を低下させ治療効果を高めることができる。また、肺癌と診断された患者にメタゲノム解析により原因因子を予測して原因因子に対する露出を阻止することで肺癌の経過を良くしたり、再発を防止することができる。

Claims (32)

  1. (a)被検体サンプルから分離した細胞外小胞からDNAを抽出する段階;
    (b)前記抽出したDNAに対して配列番号1及び配列番号2のプライマー対を用いてPCRを行う段階;及び
    (c)前記PCR産物の配列解析を介して正常人由来サンプル、慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプル、または喘息患者由来サンプルと、細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較する段階を含む、肺癌診断のための情報提供方法。
  2. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してAcidobacteria、及びChloroflexiからなる群から選択される1種以上の門(phylum)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  3. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してThermomicrobia、及びSolibacteresからなる群から選択される1種以上の綱(class)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  4. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してTuricibacterales、Rickettsiales、Alteromonadales、RF32、Thermales、JG30−KF−CM45、I025、Solibacterales、及びAeromonadalesからなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  5. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してTuricibacteraceae、Clostridiaceae、S24−7、Rhizobiaceae、mitochondria、F16、Gordoniaceae、Rhodospirillaceae、Thermaceae、Shewanellaceae、Ellin6075、Rs−045、及びAeromonadaceaeからなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  6. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してChromohalobacter、Geobacillus、Proteus、Megamonas、Moraxella、Alloiococcus、Turicibacter、SMB53、Veillonella、Peptoniphilus、Comamonas、Hymenobacter、Citrobacter、Novosphingobium、Gordonia、Aerococcus、Thermus、Shewanella、及びAchromobacterからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  7. 前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してBacillales、Rickettsiales、及びI025からなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  8. 前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してStaphylococcaceae、Nocardiaceae、及びRs−045からなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  9. 前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してAlloiococcus、Moraxella、Staphylococcus、Brevundimonas、Enhydrobacter、Comamonas、及びRhodococcusからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  10. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してBacteroidetes、Cyanobacteria、TM7、Fusobacteria、Thermi、Verrucomicrobia、Armatimonadetes、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、及びChloroflexiからなる群から選択される1種以上の門(phylum)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  11. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してBacteroidia、Bacilli、Flavobacteriia、Sphingobacteriia、Alphaproteobacteria、Fusobacteriia、TM7−3、Deinococci、Verrucomicrobiae、Saprospirae、Chloroplast、Cytophagia、Fimbriimonadia、Chloracidobacteria、Thermomicrobia、Thermoleophilia、及びSolibacteresからなる群から選択される1種以上の綱(class)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  12. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してYS2、Turicibacterales、Bifidobacteriales、Bacteroidales、Enterobacteriales、Rhodobacterales、Gemellales、Flavobacteriales、Caulobacterales、Neisseriales、Sphingobacteriales、Deinococcales、Pseudomonadales、Rhodocyclales、Xanthomonadales、Fusobacteriales、Actinomycetales、Sphingomonadales、Verrucomicrobiales、Saprospirales、Rhizobiales、Bacillales、Streptophyta、Cytophagales、Thermales、Fimbriimonadales、CW040、Rickettsiales、RB41、Alteromonadales、JG30−KF−CM45、I025、Aeromonadales、及びSolibacteralesからなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  13. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してHelicobacteraceae、Bacteroidaceae、Turicibacteraceae、Veillonellaceae、Bifidobacteriaceae、Barnesiellaceae、Rikenellaceae、Clostridiaceae、Odoribacteraceae、Enterobacteriaceae、Porphyromonadaceae、Gemellaceae、Weeksellaceae、Carnobacteriaceae、Leptotrichiaceae、Moraxellaceae、Caulobacteraceae、Erythrobacteraceae、Hyphomicrobiaceae、Neisseriaceae、Sphingobacteriaceae、Deinococcaceae、Aerococcaceae、Bartonellaceae、Micrococcaceae、Flavobacteriaceae、Burkholderiaceae、Lactobacillaceae、Dietziaceae、Rhodocyclaceae、Xanthomonadaceae、Geodermatophilaceae、Actinomycetaceae、Methylobacteriaceae、Pseudomonadaceae、Corynebacteriaceae、Staphylococcaceae、Nocardioidaceae、Verrucomicrobiaceae、Sphingomonadaceae、Mycobacteriaceae、Tissierellaceae、Chitinophagaceae、Intrasporangiaceae、Propionibacteriaceae、Aurantimonadaceae、Planococcaceae、Fusobacteriaceae、Bradyrhizobiaceae、Nocardiaceae、Dermabacteraceae、Bacillaceae、Thermaceae、Ellin6075、Brevibacteriaceae、Microbacteriaceae、Rhodospirillaceae、Cytophagaceae、Fimbriimonadaceae、Dermacoccaceae、Chromatiaceae、Rhizobiaceae、Gordoniaceae、mitochondria、Pseudonocardiaceae、Exiguobacteraceae、Shewanellaceae、F16、Rs−045、及びAeromonadaceaeからなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  14. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してTrabulsiella、Enterobacter、Veillonella、Bifidobacterium、Lachnospira、Comamonas、Bacteroides、Turicibacter、Sutterella、Klebsiella、SMB53、Roseburia、Dialister、Ruminococcus、Parabacteroides、Butyricimonas、Odoribacter、Eubacterium、Dorea、Enhydrobacter、Granulicatella、Chryseobacterium、Porphyromonas、Coprococcus、Peptoniphilus、Microbispora、Deinococcus、Acinetobacter、Aerococcus、Actinomyces、Brevundimonas、Blastomonas、Citrobacter、Lactobacillus、Stenotrophomonas、Corynebacterium、Pseudomonas、Lautropia、Akkermansia、Staphylococcus、Bacillus、Sphingobacterium、Anaerococcus、Neisseria、Leptotrichia、Mycobacterium、Kocuria、Methylobacterium、Propionibacterium、Hymenobacter、Sphingomonas、Fusobacterium、Brachybacterium、Rhodococcus、Micrococcus、Kaistobacter、Finegoldia、Rubellimicrobium、Brevibacterium、Agrobacterium、Dietzia、Fimbriimonas、Flavobacterium、Dermacoccus、Skermanella、Novosphingobium、Gordonia、Rheinheimera、Achromobacter、Hydrogenophilus、Thermus、Exiguobacterium、Shewanella、Ralstonia、及びAlkanindigesからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  15. 前記被検体サンプルは血液であることを特徴とする、請求項1に記載の情報提供方法。
  16. 前記血液は全血、血清、血漿、または血液単核球であることを特徴とする、請求項15に記載の情報提供方法。
  17. (a)被検体サンプルから分離した細胞外小胞からDNAを抽出する段階;
    (b)前記抽出したDNAに対して配列番号1及び配列番号2のプライマー対を用いてPCRを行う段階;及び
    (c)前記PCR産物の配列解析を介して正常人由来サンプル、慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプル、または喘息患者由来サンプルと細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較する段階を含む、肺癌診断方法。
  18. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してAcidobacteria、及びChloroflexiからなる群から選択される1種以上の門(phylum)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  19. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してThermomicrobia、及びSolibacteresからなる群から選択される1種以上の綱(class)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  20. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してTuricibacterales、Rickettsiales、Alteromonadales、RF32、Thermales、JG30−KF−CM45、I025、Solibacterales、及びAeromonadalesからなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  21. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してTuricibacteraceae、Clostridiaceae、S24−7、Rhizobiaceae、mitochondria、F16、Gordoniaceae、Rhodospirillaceae、Thermaceae、Shewanellaceae、Ellin6075、Rs−045、及びAeromonadaceaeからなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  22. 前記(c)段階で正常人由来サンプルと比較してChromohalobacter、Geobacillus、Proteus、Megamonas、Moraxella、Alloiococcus、Turicibacter、SMB53、Veillonella、Peptoniphilus、Comamonas、Hymenobacter、Citrobacter、Novosphingobium、Gordonia、Aerococcus、Thermus、Shewanella、及びAchromobacterからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  23. 前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してBacillales、Rickettsiales、及びI025からなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  24. 前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してStaphylococcaceae、Nocardiaceae、及びRs−045からなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  25. 前記(c)段階で慢性閉鎖性肺疾患者由来サンプルと比較してAlloiococcus、Moraxella、Staphylococcus、Brevundimonas、Enhydrobacter、Comamonas、及びRhodococcusからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  26. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してBacteroidetes、Cyanobacteria、TM7、Fusobacteria、Thermi、Verrucomicrobia、Armatimonadetes、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、及びChloroflexiからなる群から選択される1種以上の門(phylum)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  27. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してBacteroidia、Bacilli、Flavobacteriia、Sphingobacteriia、Alphaproteobacteria、Fusobacteriia、TM7−3、Deinococci、Verrucomicrobiae、Saprospirae、Chloroplast、Cytophagia、Fimbriimonadia、Chloracidobacteria、Thermomicrobia、Thermoleophilia、及びSolibacteresからなる群から選択される1種以上の綱(class)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  28. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してYS2、Turicibacterales、Bifidobacteriales、Bacteroidales、Enterobacteriales、Rhodobacterales、Gemellales、Flavobacteriales、Caulobacterales、Neisseriales、Sphingobacteriales、Deinococcales、Pseudomonadales、Rhodocyclales、Xanthomonadales、Fusobacteriales、Actinomycetales、Sphingomonadales、Verrucomicrobiales、Saprospirales、Rhizobiales、Bacillales、Streptophyta、Cytophagales、Thermales、Fimbriimonadales、CW040、Rickettsiales、RB41、Alteromonadales、JG30−KF−CM45、I025、Aeromonadales、及びSolibacteralesからなる群から選択される1種以上の目(order)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  29. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してHelicobacteraceae、Bacteroidaceae、Turicibacteraceae、Veillonellaceae、Bifidobacteriaceae、Barnesiellaceae、Rikenellaceae、Clostridiaceae、Odoribacteraceae、Enterobacteriaceae、Porphyromonadaceae、Gemellaceae、Weeksellaceae、Carnobacteriaceae、Leptotrichiaceae、Moraxellaceae、Caulobacteraceae、Erythrobacteraceae、Hyphomicrobiaceae、Neisseriaceae、Sphingobacteriaceae、Deinococcaceae、Aerococcaceae、Bartonellaceae、Micrococcaceae、Flavobacteriaceae、Burkholderiaceae、Lactobacillaceae、Dietziaceae、Rhodocyclaceae、Xanthomonadaceae、Geodermatophilaceae、Actinomycetaceae、Methylobacteriaceae、Pseudomonadaceae、Corynebacteriaceae、Staphylococcaceae、Nocardioidaceae、Verrucomicrobiaceae、Sphingomonadaceae、Mycobacteriaceae、Tissierellaceae、Chitinophagaceae、Intrasporangiaceae、Propionibacteriaceae、Aurantimonadaceae、Planococcaceae、Fusobacteriaceae、Bradyrhizobiaceae、Nocardiaceae、Dermabacteraceae、Bacillaceae、Thermaceae、Ellin6075、Brevibacteriaceae、Microbacteriaceae、Rhodospirillaceae、Cytophagaceae、Fimbriimonadaceae、Dermacoccaceae、Chromatiaceae、Rhizobiaceae、Gordoniaceae、mitochondria、Pseudonocardiaceae、Exiguobacteraceae、Shewanellaceae、F16、Rs−045、及びAeromonadaceaeからなる群から選択される1種以上の科(family)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  30. 前記(c)段階で喘息患者由来サンプルと比較してTrabulsiella、Enterobacter、Veillonella、Bifidobacterium、Lachnospira、Comamonas、Bacteroides、Turicibacter、Sutterella、Klebsiella、SMB53、Roseburia、Dialister、Ruminococcus、Parabacteroides、Butyricimonas、Odoribacter、Eubacterium、Dorea、Enhydrobacter、Granulicatella、Chryseobacterium、Porphyromonas、Coprococcus、Peptoniphilus、Microbispora、Deinococcus、Acinetobacter、Aerococcus、Actinomyces、Brevundimonas、Blastomonas、Citrobacter、Lactobacillus、Stenotrophomonas、Corynebacterium、Pseudomonas、Lautropia、Akkermansia、Staphylococcus、Bacillus、Sphingobacterium、Anaerococcus、Neisseria、Leptotrichia、Mycobacterium、Kocuria、Methylobacterium、Propionibacterium、Hymenobacter、Sphingomonas、Fusobacterium、Brachybacterium、Rhodococcus、Micrococcus、Kaistobacter、Finegoldia、Rubellimicrobium、Brevibacterium、Agrobacterium、Dietzia、Fimbriimonas、Flavobacterium、Dermacoccus、Skermanella、Novosphingobium、Gordonia、Rheinheimera、Achromobacter、Hydrogenophilus、Thermus、Exiguobacterium、Shewanella、Ralstonia、及びAlkanindigesからなる群から選択される1種以上の属(genus)細菌由来細胞外小胞の含量増減を比較することを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  31. 前記被検体サンプルは血液であることを特徴とする、請求項17に記載の肺癌診断方法。
  32. 前記血液は全血、血清、血漿、または血液単核球であることを特徴とする、請求項31に記載の肺癌診断方法。
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