JP2021514663A - 循環性血清無細胞dnaバイオマーカー及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1. 発明の分野
本発明は、被験体に関して、疾患を診断して、臨床医が治療選択を決定するのを支援するためのパーキンソン病における診断用バイオマーカーとしての血清中の循環性無細胞DNAの同定及び有用性に関する。
2番目に多い神経変性疾患であるパーキンソン病(PD)は、ドーパミン作動性ニューロンの崩壊を特徴とする運動障害である。未知の病因及び臨床バイオマーカーの欠如に起因して、現行の治療は、症状緩和に関するもののみである。他の薬物の組合せに加えて、L-ドーパ治療は、運動症状を軽減するが、神経細胞死のプロセスを逆行又は停止させることはできない。PDの診断に関して、いかなる客観的な試験も、いかなる確立された生化学的バイオマーカーも存在しない。更に、この疾患の不均質性、サブタイプ及び進行により、特定の治療候補を開発することが、更に複雑となっている。したがって、初期段階で疾患を診断して、治療剤の有効性を高めて、また患者にとって有益でありうる新たな治療法を用いることが必要不可欠である。
血清試料の取り扱い及び分類
患者及び対照は全て、PDの発生率、神経生物学及び予後を調査する進行中の前向き集団ベースの縦断コホート研究であるNorwegian ParkWestプロジェクトに参加した。Norwegian ParkWest研究は、ノルウェイ西部及び南部出身の偶発的なパーキンソン病(PD)を有する前向き縦断多施設コホート研究である。2004年11月1日から2006年8月31日に、研究エリア内のパーキンソン病の新たな症例全てを採用してきた。研究を開始して以来、これらの患者の265名のうち212名(80%)及び彼等の年齢/性別適合対照群を追跡した。このプロジェクトに関する更なる情報は、http://www.parkvest.noに見出すことができる。
血清試料からのcfDNAの単離及びQC
氷上で融解した後、9個(対照3個、PD試料6個)の血清試料を、3000xgで5分間、遠沈させて、細胞片を除去した。上清を使用して、E-Z核酸(E.Z.N.A(登録商標))循環性DNA単離キット(Omega Bio-tek社、GA)を用いてcfDNAの単離を実施した。DNA単離前に、試料を0.1pg/μlのスパイクイン対照DNA(L34、トウモロコシ)でスパイクした。製造業者のプロトコールに従って、RNA単離の残りの部分を実施した。単離されたcfDNAを、Qubit 4蛍光光度計(Thermo Scientific社、MA)で定量化して、Aluアッセイ及び高感度バイオアナライザーDNAアッセイ(Agilent社、CA)によって、cfDNAの量を評価した。次いで、cfDNAをライブラリー調製に使用した。
9名の患者の血清試料由来の単離cfDNA(15ng)を、製造業者のプロトコールに従って、Accel-NGS(登録商標)2S Plus DNAライブラリーキット(Swift Biosciences社、MI)を用いてシーケンシングライブラリー調製に付した。調製したライブラリーを、Qubit 4蛍光光度計(Thermo Scientific社、MA)、KAPAライブラリー定量化キット(KAPA Biosystems社、MA)及びAgilent 4200 TapeStationシステム(Agilent社、CA)を用いて、品質検査及び定量化した。試料全てに関して、スパイクイン対照を、一貫したレベルで回収した。HiSeq 4000 Paired-End 100又はPE150 Cycleレーン(Illumina社、CA)を用いて、NYU School of Medicine's Genome Technology Center (https://med.nyu.edu/research/scientific-cores-shared-resources/genome-technology-center)にて、cfDNAライブラリーをシーケンシングした。シーケンシング実行から得られたfastq.gzファイルを、解析のためにPartek Flow(Partek社、MO)に取り込んだ。
ペアエンドシーケンシングデータを、データ解析のためにPartek Flowに取り込んだ。品質管理解析により、平均深度83,311,383で、47,627,391〜100,811,153のリード深度範囲が示された。また、データを検査して、平均塩基スコア品質、欠損している塩基のパーセント、及びGC含有量に関して適切な配列品質を保証した。ヒトゲノムアセンブリのhg19バージョンに対するシーケンシングリードのアラインメントを、BWAアライナーバージョン0.7.15においてMEMアルゴリズムのデフォルトパラメーターを用いて実施した(3、4)。アラインメント後の品質管理により、平均アラインメント割合98.74%(最小値:98.36%、最大値:99.22%)が示され、特有の位置への配列マッピングで主に構成された(平均値:94.65%、最小値:93.00%、最大値:95.94%)。ゲノムのカバレッジは、88.02%〜92.08%(平均値:91.15%)の範囲であり、平均カバレッジ深度は、8.60(最小値:5.08、最大値:10.26)であった。続いて、アラインメントしたリードをフィルタリングして、データ組における二重リードを除去した。各試料に関して独立して、Control-FREECバージョン11.0を利用して、デフォルトパラメーター及びウィンドウ5kbを用いて、DNAコピー数解析を実施した(5)。コピー数不均衡の領域の得られたセグメント比を、Partek Genomics Suiteバージョン6.6に取り込んで、データをフィルタリングして、対照試料中に見られる増加(gain)及び減少(loss)の同定領域を除外した。次いで、増加及び減少の反復性領域を同定して、全ての事例に対して保存される領域及び中等度群又は重度群のいずれかに特有の領域を決定した。続いて、コピー数不均衡のこれらの領域を、RefSeqを利用してそれらの近接に関して遺伝子含有量にアノテートした。
The Norwegian ParkWest研究由来のパーキンソン病患者の血清試料中の差次的に発現されたヒトcfDNA配列を、NGSを用いて決定した。以下のTable 1(表1)は、[0016]で説明した方法によって得られるPD患者の血清試料中の統計学的に有意な差次的レベルを有するcfDNAを示す。データ解析に使用した同定染色体は、https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly/GCF_000001405.13/に見られるヒトゲノム配列(hg19 - Genome Reference Consortium Human Build 37 (GRCh37))から当業者に既知である。
Claims (13)
- ヒト患者におけるパーキンソン病の決定における使用のための組成物であって、前記決定が、
試料を、前記ヒト患者から得る工程と、
前記試料内の配列番号1〜配列番号105からなる群内で少なくとも1個の完全長cfDNA配列の差次的レベルを決定する工程と
を含む、組成物。 - 前記試料内の配列番号1〜配列番号105からなる群内の少なくとも3個の完全長cfDNA配列の差次的レベルが決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記試料内の配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号46、配列番号47、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号87、配列番号88、配列番号89、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号93、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104及び配列番号105からなる群から選択される少なくとも2個の完全長cfDNA配列の差次的レベルが決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記試料内の配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、配列番号46、配列番号47、配列番号52、配列番号53、配列番号54、配列番号55、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、配列番号71、配列番号72、配列番号73、配列番号74、配列番号75、配列番号76、配列番号77、配列番号78、配列番号79、配列番号80、配列番号81、配列番号82、配列番号83、配列番号84、配列番号85、配列番号86、配列番号88、配列番号89、及び配列番号93からなる群から選択される少なくとも2個の完全長cfDNA配列の差次的レベルが決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記試料内の配列番号25、配列番号26、配列番号27、配列番号28、配列番号29、配列番号30、配列番号31、配列番号32、配列番号33、配列番号34、配列番号35、配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号39、配列番号40、配列番号41、配列番号42、配列番号43、配列番号44、配列番号45、配列番号48、配列番号49、配列番号50、配列番号51、配列番号87、配列番号90、配列番号91、配列番号92、配列番号94、配列番号95、配列番号96、配列番号97、配列番号98、配列番号99、配列番号100、配列番号101、配列番号102、配列番号103、配列番号104及び配列番号105からなる群から選択される少なくとも2個の完全長cfDNA配列の差次的レベルが決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記試料が、血清、血漿又は全血である、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記cfDNA配列の差次的レベルが、前記試料においてダイレクトqRT-PCRを使用して決定される、請求項6に記載の使用のための組成物。
- 前記cfDNA配列の差次的レベルが、qRT-PCRを使用して決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記cfDNA配列の差次的レベルが、標識されたアンチセンスヌクレオチド配列を使用して決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記cfDNA配列の差次的レベルが、マイクロアレイプロファイリングを使用して決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記cfDNA配列の差次的レベルが、ハイスループットNGSシーケンシングを使用して決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記cfDNA配列の差次的レベルが、標識された抗体を使用して決定される、請求項1に記載の使用のための組成物。
- 前記標識された抗体が、モノクローナルである、請求項12に記載の使用のための組成物。
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