JP2022531637A - 子宮頸がんの早期検出のためのdnaメチル化バイオマーカー - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年12月4日に出願された「子宮頸がんの早期検出のためのDNAメチル化マーカー」と題された米国仮出願シリアル番号62/774,994のセクション119(e)に基づく優先権を主張し、それぞれの内容は参照により本明細書に援用する。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、参照によりその全体が本明細書に援用する。2020年1月12日に作成された上記のASCIIコピーは、TPC53811 Seq List_ST25.txtという名前で、サイズは36,864バイトである。
本発明は、一般には、特に分子診断の分野における、ヒトDNAにおけるDNAメチル化シグネチャーに関する。より具体的には、本発明は、パネルの形態のDNAメチル化バイオマーカー、子宮頸がんの早期検出ならびにスクリーニングのためのポリジーンDNAメチル化バイオマーカー(polygenic DNA methylation biomarker)の一個及び組み合わせ、ならびに子宮頸がんの早期かつ正確な検出のための診断キットとしてのそれらの使用である。
ithelial neoplasia)、CIN)から浸潤性子宮頸がんへの段階的な進行を表している。低悪性度CIN(CIN1)は非常に可逆的であるが、グレード2及び3の高悪性度CIN(つまり、それぞれCIN2及びCIN3)は、浸潤、すなわち子宮頸がんに進行するリスクを無視できない。これは特にCIN3に当てはまる。
がんの早期検出マーカーの欠如に関連する問題に対する解決策を提供する。本発明は、前がん病変から子宮頸がんへの進行の初期バイオマーカーを取得するための方法を開示し、これは、無症候性ならびにCIN1からCIN3の病状を示す女性における一般的なスクリーニングに使用できる。
本発明の主な目的は、ヒト子宮頸がんの早期検出及び診断のためのバイオマーカーに関する。
イトシーケンシングを使用して、子宮頸がん細胞の数分子でさえ、またはほとんど正常な子宮頸細胞プロファイルの背景にある前がん病変から子宮頸がんへ変わる途中である細胞でさえも検出する、インビトロでの早期検出及び診断の方法を提供する。したがって、本発明は、非悪性組織の高いバックグラウンドで、特に当業者が使用できる早期検出の簡単でユーザーフレンドリーな方法として、パップスメアなどの子宮頸部標本を使用することで、未だに子宮頸がん細胞の到達できない早期検出に有用である。
実施形態の説明において、実施形態の一部を形成する添付の図を参照することができ、その図には、本発明を実施することができる特定の実施形態が例示として示されている。他の実施形態を利用されること、構造変更を行うことが本発明の範囲から逸脱していないことは理解されたい。本明細書に記載または参照される技術及び手順の多くは、当業者によって十分に理解され、一般的に使用されている。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語、表記法、及び他の科学用語または用語は、本発明が関係する当業者によって一般に理解される意味を有することを意図している。場合によっては、一般に理解されている意味を持つ用語は、明確にするため、及び/またはすぐに参照できるように本明細書で定義され、本明細書にそのような定義を含めることは、当技術分野で一般に理解されているものとの実質的な違いを表すと必ずしも解釈されるべきではない。
本明細書で使用されるように、交換可能に使用される「CG」または「CpG」という用語は、シトシン及びグアノシン塩基を含むDNA中のジヌクレオチド配列を指す。これらのジヌクレオチド配列は、ヒト及び他の動物のDNAでメチル化される可能性がある。
該CGIDは、イルミナ450Kマニフェスト(Illumina 450K manifest)またはイルミナエピックマニフェスト(Illumina EPIC manifest)によって定義されているように、ヒトゲノムにおけるその位置を明らかにする(ここにリストされているCGの注釈は、次のURLで公開されていって(https://bioconductor.org/packages/release/data/annotation/html/IlluminaHumanMethylation450k.db.htmlまたはhttps://bioconductor.org/packages/release/data/annotation/html/IlluminaHumanMethylationEPICmanifest.html)、RパッケージIlluminaHumanMethylation450k.db(Rパッケージバージョン2.0.9.)またはIlluminaHumanMethylationEPICmanifest(Rパッケージバージョン0.3.0.)としてインストールされる。
決定する。
る。本発明はまた、子宮頸がんの早期検出及びCIN1からCIN3の病状を有する女性のリスク評価のための女性の集団ワイドスクリーニングに使用される、子宮頸部標本から単離されたDNA中の開示されたCGIDのDNAメチル化レベルとして、DNAメチル化バイオマーカーをインビトロで測定するためのキットを開示する。
がんステージの進行に関連するそれらのDNAメチル化の頻度に基づくCGIDの分類、(e)子宮頸がんの早期予測因子をDNAメチル化バイオマーカーとして取得するために、ステップdの分類から候補CGIDの取得。ここで、上記DNAメチル化の測定は、イルミナ27K、450Kまたは850Kアレイ、HiSeq、MiniSeq、MiSeqまたはNextSeqシーケンサーを含むプラットフォームでのゲノムワイドバイサルファイトシーケンシング、トレントシーケンシング、メチル化DNA免疫沈降(MeDIP)シーケンシング、オリゴヌクレオチドアレイとのハイブリダイゼーション、DNAパイロシーケンシング、質量分析ベース(Epityper(登録商標))またはPCRベースのメチル化アッセイを含む方法を使用して行われる。
れた79個のポリヌクレオチド。
本明細書の様々な実施形態で使用される選択された79個のCGIDに対するイルミナプローブIDの配列は、本出願に含まれる表1に見られ、下記を含む。
配列番号1に記載するcg08272731
(GAAGGAGGCTGCGCGCCAGCCCGCCCGCGGCGCCCGGGCTCAGGCGCCGTGACGGCTGCACGCGCTGCCCCGCACTCTGAGGGCCTTCATTAGCTCGCTCCCCGCGCCGAGGCTGGGGCGGG)、
配列番号2に記載するcg19598567
(CCTCCCGCAGCTCATTGCAGCCCCGAGGAAATCACCGGGGGAGGGCTCGGGAGTGCGGCGCGGCAGCCCCATAATTTCCAGGGCCCTTCTCCTACACTGACACGTAATTGTCAGATTGTTTT)、
配列番号3に記載するcg13944175
(CCGCCGCGGGTTCCCAGGGCTGGTGGTAGTTGCCGTCCCACACGTACGTGGCGGGGTCCTCGTCAGCGAAGACCTCGCGGAACATGTCGACCATGTAGAGGTCCTCGGCGCGGTTGCCATCC)、
配列番号4に記載するcg19717586
(GGGGAGGAATATTAGACTCGGAGGAGTCTGCGCGCTTTTCTCCTCCCCGCGCCTCCCGGTCGCCGCGGGTTCACCGCTCAGTCCCCGCGCTCGCTCCGCACCCCACCCACTTCCTGTGCTCG)、
配列番号5に記載するcg22721334
(CAGGCCGGTCCCAGCCGCCCGGAGCCCCAGTGCGCGATGGCGGCCGGCAAACTGCGCCTGCGCACTGGGCCTCACCGCGGACTACGACTCCCACAATGCCGCGAGGCTGTGCCGCGCACCGG)、
配列番号6に記載するcg13985485
(GTGACGCGCGGCCGCAGCTGCCCGCGGGCGGAGCGCTCTCAGACCCCGGAGCGCACACCGCGGGGCCATCGGTGCCATCGCGGATCTCCAGGCTCCTCATCAGTCCGCCGGGGCCGCAGCAG)、
配列番号7に記載するcg11358689
(GAGGAATATTAGACTCGGAGGAGTCTGCGCGCTTTTCTCCTCCCCGCGCCTCCCGGTCGCCGCGGGTTCACCGCTCAGTCCCCGCGCTCGCTCCGCACCCCACCCACTTCCTGTGCTCGCCC)
配列番号8に記載するcg01944624
(ATCTACCGTCTCCAATCTCCATCTCCGAAGTTATGCCCACTTCCTCGAAGTTTGGAGCCACGCGAACTACACTGCCCAGAAGGCGCCGCGCCGTGAGCCGCGAT
GCTTGGCCAATGAAAAGA)、
配列番号9に記載するcg04864807
(GGGAGGGCTCGTGAGAGCCAATGAGAGCGCGGAAGGCGGCGAGCGAGCCAATGGACGCGGCGGTGGGGCAGGGGGCGGGGCCTGGGCGAGGCCGGGGGCGGAATGGGCTGAGTGCCCTGTCT)、
配列番号10に記載するcg13849378
(CGGCAAGCGGAGCAGCGAGGCAGGGTAGCTTCATCACACTCGCGGCGGATGCGGATTCCGCGCCGCCCCGGCTCTAGCTGCTCAGGCGACCGCCACCCTCGCCTCGCCGCCGCCCGTGCACA)
配列番号11に記載するcg19274890
(GCGGACGGCGGCTCCATCCGCGGCAATCACCGTAGTGCTTGTTTGTGGAAGCCGAGCGTGCGTGCGCCGCGCGCGCACCCAGTCCAGCGCGGAGTGGGCGTCTACCCGAGGAGGGGTGTCTG)、
配列番号12に記載するcg06783737
(TGGGGAATTAGCTCAGGCGGTGGAGCGCTCGCTTAGCTATGCGAGAGGTAGCGAGATCGACGCCCGCATTCTCCAGTTTCTTGTCTGGTTTATGTCTCTTAGTTTGTATTCCCCGTTGTTTC)、
配列番号13に記載するcg19429281
(GAAGTCCCAGGGACCTGCGGAGCGCAGACATAACACAACACAGAGCAAAACTCACCGCTGCGGTGACTTTCACTCCACGCGATCCGCTTCCCGGTTTACGCTAAACTGGGCGCTCGGGACAG)、
配列番号14に記載するcg00064733
(GGCTGCGGACGGCGGCTCCATCCGCGGCAATCACCGTAGTGCTTGTTTGTGGAAGCCGAGCGTGCGTGCGCCGCGCGCGCACCCAGTCCAGCGCGGAGTGGGCGTCTACCCGAGGAGGGGTG)、
配列番号15に記載するcg25258740
(CCCCCGCCGGCCGCCGGCCGCGCTCCCCGCCTTCATTCTGTGATCTGCGGATTTGCCAGTCGCCAACCTCCGCGCCCAGAGTCACCATCGCGCAGGGTTGGGCAAACCATGGAGCTCGGGGC)、
配列番号16に記載するcg08087594
(AACTCCTGCACAAATCATTTCAAACGCGGTCGGCTTCTAATCGGGAAGTAATCTCAGTGACGCTGGCGGTGCAGAGAACCGAGTCTGGACGCACACACACAAACACACCGCGGGCCTCCGCA)、
配列番号17に記載するcg17233763
(GTGTGCTCAGCCTCAGCGTGAGGGGCACCTGCTCGTCTGGGCTCACAGCGAAGGCAGCCTCGCCGCGAGCTGCCGCTGCCGCTGCTGCCGCCACTGGTGTTGCCGCTCTCAGGCGCCAGGCT)、
配列番号18に記載するcg11372636
(GCCGGGAGCCTGACGTCACCACGCCCTGCCTGTCAATCTGCAGCGCGCGCCGCTCGCAGCCGCCTTTTCTGCCACCAACTGTATCTCTCACTCGCGGAGCCGGCACAGCGACAGGCGCCCCG)、
配列番号19に記載するcg01650149
(GCGGCGGCGGGCGGGGAGCCAGGCCCGAGCTGCGTTCTGCGCAGCCATTGGTGGGCGCCGCGCTCTGCACTGAGCATGTTCGCGCCCCGCCGGCCCCTAGCCGCAGCCGCAGCCGCAGCGAC)、
配列番号20に記載するcg17445666
(CAACCGGTTCCGCCGCGTTTGTGGGCTGGTAGCCCGGAATACATTTCCCAGAGGCCTTCGCGGCCGACGTGCTTCGCGCAGGAACGCAGCCGCCTCCCGACTGGAGGACGCGGTAGCGGAGC)
配列番号21に記載するcg24415208
(GCTGCCCGTGGTCAAACTGGAGTCGCTGAAGCGCTGGAACGAAGAGCGGGGCCTCTGGTGCGAGAAGGGGGTGCAGGTGCTGCTGACGACGGTGGGCGCCTTCGCCGCCTTCGGCCTCATGA)、
配列番号22に記載する、cg24221648
(CTTCCCGGCTCCCCGCGGTGCGCACCCGCTGGCCACTCTGCGCACGCGCGCCGGGTGCCCCGGCCTAAGGCCGTTGACCTCGGGTTCTCCCCGGCACAGTCGAATCCACGCCAGGGCCCTCA)、
配列番号23に記載するcg09017434
(GCGGGGGAGGTTGCGGGGGAGGCTCGGCGTCCCCGCTCTCCGCCCCGCGACACCGACTGCCGCCGTGGCCGCCCTCAAAGCTCATGGTTGTGCCGCCGCCGCCCTCCTGCCGGCCCGGCTGG)、
配列番号24に記載するcg15814717
(TGTACTACTTCCTCTGCCACCTGGCCTTGGTAGACGCGGGCTTCACTACTAGCGTGGTGCCGCCGCTGCTGGCCAACCTGCGCGGACCAGCGCTCTGGCTGCCGCGCAGCCACTGCACGGCC)、
配列番号25に記載するcg23619365
(AAAAAAAAAAAAAAGCAATGAGCCGCAAGCCTTGGACTCGCAGAGCTGCCGGTGCCCGTCCGAGAGCCCCACCAGCGCGGCTCACGCCTCAGTCTCGCCGCCCCAAGGTGGGATCCGACGCC)、
配列番号26に記載するcg20457275
(CGAGAGGGCCCGGTCCAGCAGCCTCTGGGGCCCAGTGCGCAGGGCACTGCGGGCCGATTGCGCCCCGGGGCCAGGAGGCGCCGAGAAAGCAAAAGCAAAAGCCGGCGGCGGGTGGAGGTCAA)、
配列番号27に記載するcg22305167
(CGGCCGCAGTGTGCCGCCCGCTGCGCTATGCGGGGCTCGTCTCCCCGCGCCTATGTCGCACGCTGGCCAGCGCCTCCTGGCTAAGCGGCCTCACCAACTCGGTTGCGCAAACCGCGCTCCTG)、
配列番号28に記載するcg16664405
(CCTGGCGCGACCGCCAGCAGCACCCAGCGCGGGGCCGGGAGCTGCTGGGGGCCCAGGCTCCGCTCTCCCCACCGCTCTGCACCGCTGCCGGCTGCGGACAGACCCGATGCGCCACCACCACC)、
配列番号29に記載するcg16585333
(CCGGAGCGCGCTGCTGCCCTCTACCGGTCATCCGTGCGGCCGGACACCGTGTCAGGCCCGCGAGGAGGGCTCTGCCGCAGTCCCGGGGAACAGCACCCAGCAGCGCCACTGGGAGAGGAAAC)、
配列番号30に記載するcg05057720
(AGTCCAGAGCGGCGCTGTGCAGCTGGAAGGGCGCGCGATAGCTCAAGTTAGAGGCGGCCCCGGGGCGCGGCGCAGGACACAAGACCTCAAACTGGTACTTGCACAGGTAGCCGTTGGCGCGC)、
配列番号31に記載するcg03419058
(GGCGGTGCGAGCTCCCCGCCTGCGGGACGCACGGAGACCGCGGTCAGCGCGCCGCCTGGCCGGCCCAGCGCGCCCAGCCCGCGCCCAGCCCCGTCCACTCCCGTCCAGCCCCGCCGCCCGGC)、
配列番号32に記載するcg02473540
(CGGTAGAGTTTCCAACACGAAAGCCCGTGTGGTCGCGCCGGGAGCTCACGGCGTTCCAAGCGGCACTTATCCCGCGTTGATGCCCAGGCACCCCGCGCGCCCTGTTTCACCAGGCCCAGTCA)、
配列番号33に記載するcg01758512
(CCAGCGGCAGTAGCTGTAGCAGCTTCAGCGAAGCCGGAGATGGGCAGAGAGCGCGCGCGGCGCAGCAGCTCCAGATTCACTGCTCTCCCCTGCAGCTCCCCGCGCCCCCGCCGCTGTCGCTG)、
配列番号34に記載するcg18897632
(GTGTTCTCTGCGGCGGGCCGCGTCCCCGCTGAGCCTCGCGGTGACAGCCGCCTTTGGCAGCGAGCGCTCGGGGCACTTCTATCCCCGCCTCTCAAAGGGTGGGGACAGCCGTTTCCAGATTT)、
配列番号35に記載するcg09568464
(CGGCCGCGCCCCCGGCAGCCCAGGGCGCGCTTCCACCACGGTACCGGTGGATTCGCCGTGCGCAGCCGGAAGATGGCGCAGACGCACAAAGCACACCGATGCTGCGCCATGATAGGGCCGGC)、
配列番号36に記載するcg15811515
(TCTCGCGGCGCAGGCGGCGGCGGCAGAGGTGGGGTCGCGCAGCGGAGGCAGCTCGAGCTTCGGGATGCGCGCTCGCTTCTTGGGCTCCTCGCTCGATCTTACTGCCCCCTTTTTTCTCTCCC)、
配列番号37に記載するcg00884040
(TCCTCCAGCCAGAGTCGGTGGGACTGGCTGCGCTGCCCTGAAGTGGTTCTCCAAGCAGCGCGGAGGGTGGCGGACGGCGGACGGAGCCCAGGGGCCGCGTCGGGTGGGGAAACCCGAACTCG)、
配列番号38に記載するcg21632158
(TGCGCATCGCTGGCTCTGGGTTCCGCCGAATGCGTCCTCCTGGCGGTGATGGCTCTGGACCGCGCGGCCGCAGTGTGCCGCCCGCTGCGCTATGCGGGGCTCGTCTCCCCGCGCCTATGTCG)、
配列番号39に記載するcg18343957
(AGGGGAGCTGCGAGGCGAAGTGTTCTTCAGGGAAGCGGGCTCGAGTCTCCGCAGCTGCGGCGGCGGCGGCGGCGCGCTGGGCCGGCGGCGGGCGCGGGCAGGGGGCCGGGGGTGCCGCGCGG)、
配列番号40に記載するcg23883696
(CCTCCACCCCCGGGGGGTTCCTGCGCACTGAAAGACCGTTCTCCGGCAGGTTTTGGGATCCGGCGACGGCTGACCGCGCGCCGCCCCCACGCCCGGTTCCACGATGCTGCAATACAGAAAGT)、
配列番号41に記載するcg24403845
(AGAGAGGGGTCCCAGAACGAAGGTGGCGGCACGAGCTCTGCGCTGGCGGCTGTGGGGGGCCGGCGCTCAGGACCCCAACTCCATCCAAGTTGCGCCGCGGTGGGGGCGGGCGGAGGCGGCGC)、
配列番号42に記載するcg20405017
(AATCTCCCCTCGGGCTCGACGGATGTGCGCCCCAGATGTGCTGACACATGTCCGATGCCTCGCTGCCTTGGAGGTCTCCCCGCTCGCGTGTCTCTTCTCTTCGCACCAGCGGCGGAAACCGC)、
配列番号43に記載するcg21678377
(GCTCCGCTTCTCCGGGTTTTAGCGGAAGCCTGCGGGGGGCGGGGTAACCGCGGAAGCCGGCGGCCGTGGGCGCGCGGGTTGGGGGCTCTCGCGCCGCTCCGGGCTCTCCCCCCCCCCGGCTG)、
配列番号44に記載するcg03753331
(CGCGCTCCGCTTCTCCGGGTTTTAGCGGAAGCCTGCGGGGGGCGGGGTAACCGCGGAAGCCGGCGGCCGTGGGCGCGCGGGTTGGGGGCTCTCGCGCCGCTCCGGGCTCTCCCCCCCCCCGG)、
配列番号45に記載するcg16587616
(GCGAGGGATCTCTGTGCGTCCTCACTGGCCCATGCACCCAGCACCTGCGACTCCCGCCGTCGGGCTGCGTGGCCCCGCGCCCACACCTGCCCGTCCCTTCCGTCGTCCCTCGCTCGCGCAGA)、
配列番号46に記載するcg25730685
(GGGGAGGTGTGGGGAGCGGAAGGCCGCAGGAGCATCTTTGCGGAGAAAGTACTTTGGCTGCGGCGGGCGCAGGGCGGGCCGGCTAGCCCCGCGCCCCACCTGTTCTGTGCGTCGCGCTCGCC)、
配列番号47に記載するcg20019985
(TAGGGCTGGAAACCCGCCGCCACAGCGGGCTAGAGGTCGTCCCCGCCCGCAACATATGCGCGAAGGAAAGTGCTACGAACGTCAAATGGCCGCCCCCCGCCGACGCCATCTGCTCTGCGAAG)、
配列番号48に記載するcg03730428
(CGCCCGCAACATATGCGCGAAGGAAAGTGCTACGAACGTCAAATGGCCGCCCCCCGCCGACGCCATCTGCTCTGCGAAGCAGAAACGGCGGCAGCTGCGCGCCCAGTCCCTCCGCCCGCGCC)、
配列番号49に記載するcg18384778
(CCCCCTGTTCAAGGTCTGTCACCGTAGGGGGCGGGGGGGCGCGTGGAGCCGCTGGGGGTTCGGCCCACCCCGCGAACCG
AGCTCCCGGCCCTGTGCGCCCTCAGCTCTGCCGCGGGCGTTGG)、
配列番号50に記載するcg22010052
(GCTGTGGCCGCAGCTGAGGCCCGACGAGCTTCCGGCCGGGTCTTTGCCCTTCACTGGCCGCGTGAACATCACGGTGCGCTGCACGGTGGCCACCTCTCGACTGCTGCTGCATAGCCTCTTCC)、
配列番号51に記載するcg19688250
(GTGTGCGTGTGCGTGTGCTCAGCCTCAGCGTGAGGGGCACCTGCTCGTCTGGGCTCACAGCGAAGGCAGCCTCGCCGCGAGCTGCCGCTGCCGCTGCTGCCGCCACTGGTGTTGCCGCTCTC)、
配列番号52に記載するcg04701034
(TGGGGCAGCGGCGTTGCAGGAGATGAGCTCAGCGCAAAGGGAACCCCGCAGCGGCGAGTGCGGCTGCTGGCCTGCGCGCTGTGGCCCCAACAGGCTGGCAGGGCGCGGGCGGGTGGCGGGGT)、
配列番号53に記載するcg20505704
(AGAGTCGGTGGGACTGGCTGCGCTGCCCTGAAGTGGTTCTCCAAGCAGCGCGGAGGGTGGCGGACGGCGGACGGAGCCCAGGGGCCGCGTCGGGTGGGGAAACCCGAACTCGCGGAGGGGAA)、
配列番号54に記載するcg15124215
(AAAGCCCTGGCAGGTAAAGAGAGGACCCGCGCAGGCTGGGAGCTCCCACTCCTCCTCCAGCGTCACGCTCGCCCTCCGCCGCTGCCTCGCGTCCGGGTCTGTTTATATAGCGTCTGGAGGCC)、
配列番号55に記載するcg07143083
(CTGGCCAAGTGCCGGCCCATCGCGGTGCGCAGCGGAGACGCCTTCCACGAGATCCGGCCGCGCGCCGAGGTGGCCAACCTCAGCGCGCACAGCGCCAGCCCCATCCAGGATGCGGTCCTGAA)、
配列番号56に記載するcg00688962
(GGCGCCGGCAGCTTCGCGCCGGCGGCTGGAAGCGGGCGGGCTGCACGGGCGGCTCGAGTGCGGGGACCCCAGCCCCTCGCCCTCGTGAGCGCCGCCCCTGCCACCTGCTGCCAAGTCACCGG)、
配列番号57に記載するcg00027083
(CCCCGGCCGCGCCGGGCGCGGGGCTCGGGATTCGGGAGACCGCGCGGCGCCGAAGCCACGCGTCAGCCCCACTGTCCCGCGCGCCTCGCCCCAGGCCTCGGGCTCTTCCTCCGCACCTCGTA)、
配列番号58に記載するcg08305436
(ACGCGGGGACTGGAAAGGGCGCCTGGGTGGGAAGAGGCGCTGGCGGGTGATCGTCCCCACCGGGCCAGTCCCCGGGATCTGCTGCCGCCCCTCTCCGAAATTCACAGCCAGAGCGGGCGCAC)、
配列番号59に記載するcg1463883
(TCTGAGAAGTGTCCTCCTCGCTCTCTTATAAAAACAGGACTTGTTGCCGAGGTCAGCGCGCGCATCGAGTGTGCCAGGCGTGTGCGTGGTTTCTGCTGTGTCATTGCTTTCACGGAAGGTGG)、
配列番号60に記載するcg09907509
(GCGCCCAGACTGCGCGCCGCGCCGCTGCGCCCAACATTCCCGAGGACGGCTTCGCGGGCGCGTATCGTCCAGACCGGAGCACCGCCCCACCGCTAGCGCAGGAGACCTGCCGGGGAAGTCGC)、
配列番号61に記載するcg20707222
(AAAGGCCGTACTCTGCCCCCCGCGGGACCCAGGTCCCCGCCTGCTGCAGAGCGCACTCTGCGCACGTCGAGCCGCGAAAGGTTCACAGAAGAAAACAAGAGAAAGAAGTAGCAGGCACTGAG)、
配列番号62に記載するcg17056618
(GGAATCCATTCTTTTAAGCCAGGGTTTAAAACTCTTCAAGCAAGTCATCTGCAAAGGTACCGCTTCTACCATTTTAAAGATAGGATTATGTTCCCTAGGACAACTGGATGAGCCCTAGGAAC)、
配列番号63に記載するcg18058689
(GAGGAGCGCGCCGCTGCCTCTGGCGGGCTTTCGGCTTGAGGGGCAAGGTGAAGAGCGCACCGGCCGTGGGGTTTACCGAGCTGGATTTGTATGTTGCACCATGCCTTCTTGGATCGGGGCTG)、
配列番号64に記載するcg22620221
(CCCTGTGCGTGCCGCCGCGCTGTTGCTCGCAGTGTGCTGGCGCCGAGCTCGGTGGACACGCGCGCAGTCAGAGCTGCCTCTCGCCCTCGCTAGCTGGGCTCGCAGCCTCTTCCTCCCTCCCT)、
配列番号65に記載するcg02547394
(CTCTTTGGCAAGTGGTTTGTGCATCAGGAGAAACTTTCCACCTGCGAGCCGAACCGGCGCCGAGTGCGTGTGTTTCTGCCTTTTTTTGTTGTCGTTGCCTCCACCCCTCCCCATTCTTCTCT)、
配列番号66に記載するcg09469566
(TGGCTGCCAGAGCGAGTGAGGGGCGCAGAGGCGGCAGAGAGCGGAGAGCCCCGGTGTCTCCGCGAGGGCGGCGGCGGCCAGCAGACGGCGATCGAGGCGCGCGCCACGGCACGGCCAGCGCA)、
配列番号67に記載するcg26609631
(AAGCGCGTGGAGAGCCGAAAGGTGCGGTGGGCGCAGAGGGCGGGCTGGCTGCGGGGCGACCGCGCGCCGGGGCCATGCCGCGCTCCTTCCTGGTGGACTCGCTAGTGCTGCGCGAGGCGGGC)、
配列番号68に記載するcg10132208
(GGGGTCGCCATGACCGAGTGGCCCAGGCCCGAGCGAAGCCCGCGCGCGGTGAGTCCGCCGCGGCCCATCCGTCCCTCCGCCCGCCAGAGCGTCCATCGGGACGCCCACCCGGGAGGGTCTCG)、
配列番号69に記載するcg06000994
(CCGAGCGCTGCCCCCGCCGGCCCGCGGCTGCCAGCCGGCCCTGCCCGCGCCCGGGCCCCGCGAGCGGCCGCACTTCACCTTACGGAGGGGAGATAATGAGATCAATTAGAGGCGCCGTCACC)、
配列番号70に記載するcg10182317
(GGCAACCCTGACTCGGACCGCTCGGGAGAGCCCCAGGAGAGGCCAGCGCCGCGCAGCAGCCGCCCCGCTGCGCCCACCTCCCCGGCTGCTCCCGGAGGGCTCACAAAGGCGGTGGCCGCCCG)、
配列番号71に記載するcg14222229
(GCGGGCGGCAGCCGCAAGCGAGGAATCCAGCGCAGGGAAAGTAGCCCCAGTGGGGCCCGGCGCGTCAGCCCCACTCGCGTGGCAAAACTTGCGGGGGCCCCCGCGTGCCGCGCCTCAGCCCA)、
配列番号72に記載するcg04596005
(TCCTCGCCGTCGGGGTCCTCCTCCTCTGCCGACGAGTTGTCACTGGGCGAGGCGTAGCTGCGCTCTACGCCGCGGAGGGGCGGCCTCTTGGAGGCGGGGACCGGGTACTCCCGCTGCAGCCC)、
配列番号73に記載するcg11592503
(GCTGCTCGCGCTCCGCCGCCCGGGAGATGCTTCCTCGCGCGGCGCAGCGCTGAGGCCGTGCGTGCGCCCCGGCTGCGCTGCGCGCTCCCCACATACACAAGCTCTCCATGTGAGCTGACAGG)、
配列番号74に記載するcg05008595
(CTTCTCTTGAAAAGGAGGAGAATCAACACTGGGCTCACAACTCATCAGAGCTGAGTCATACGTACATCAGCAGGACCTACGTGGGAACCAAATAGCAAACTCAAATTGGGAAATTTGAGGAA)、
配列番号75に記載するcg04999026
(CCGAGAGCCCCGCCTGCAGGCGGTGTAGATACATGTAGATACTGTAGATACTGTAGATACCGCCCCGGCGCCGACTTGATAAACGGTTTCGCCTCTTTTGGAAGCCGCCTGCGTGTCCATTT)、
配列番号76に記載するcg04546413
(TGAGGAGTGAGGAGGCAGAAAGGACCGAGAACAAGGGGACCCGGTTCCATTTCTGGACCCCGTCCGCAGGCTGCTCGCCCGACTTGGGGTCGCTCTGCCCCGGACGATCAGGACAGCTGCGT)、
配列番号77に記載するcg27254667
(CAAATCTATATGAAGGATCGAATTGCATTGAACTAGCAAACACACACACACACACGCACACGCAAAAACTGATGAAAGCTGAACAAGGTCTGTAGTCTAGTCAACAGTACTGCACTATGTGA)、
配列番号78に記載するcg18902440
(ACAGTCTCTCGCCTCAAAGATCTCCGCCATTAGTGGTAGCCATTTAAGAAAACAGAATTACGATGAATAATGATTTGAAGCCAAAAAGTCAAAATATCTTATTTCGCAACTGTAATTGCTGG)、及び
配列番号79に記載するcg01315092
(CCACACAGGCCTCTCCCTCGGTGCGGTAGCGAGGGTTGCGGGCCCAAACGCCCGCGCCCACGGAGGCGCCTGCGACGACTAGAAGCTTCCACAGCCATATGGGGGCAAAGACGGCCCAGTAG)。
前記のバイオマーカーは、本明細書に開示されるAPDMA方法の仮定を使用し、正常細胞のバックグラウンドメチル化(10%未満)を伴い、CIN1からCIN3ステージへの移行中のメチル化の平均増加が10%または10%以上減少する漸進的メチル化CGIDとしてショートリストに入れられた。イルミナの方法は、CG遺伝子座に隣接する配列を利用して、dbSNPのNCBI の refSNP ID (rs#)と同様の方法で一意的なCG遺伝子座クラスター(CG locus cluster)IDを生成する。
配列番号3
(CCGCCGCGGGTTCCCAGGGCTGGTGGTAGTTGCCGTCCCACACGTACGTGGCGGGGTCCTCGTCAGCGAAGACCTCGCGGAACATGTCGACCATGTAGAGGTCCTCGGCGCGGTTGCCATCC)、
配列番号4
(GGGGAGGAATATTAGACTCGGAGGAGTCTGCGCGCTTTTCTCCTCCCCGCGCCTCCCGGTCGCCGCGGGTTCACCGCTCAGTCCCCGCGCTCGCTCCGCACCCCACCCACTTCCTGTGCTCG)、
配列番号7
(GAGGAATATTAGACTCGGAGGAGTCTGCGCGCTTTTCTCCTCCCCGCGCCTCCCGGTCGCCGCGGGTTCACCGCTCAGTCCCCGCGCTCGCTCCGCACCCCACCCACTTCCTGTGCTCGCCC)、
配列番号17
(GTGTGCTCAGCCTCAGCGTGAGGGGCACCTGCTCGTCTGGGCTCACAGCGAAGGCAGCCTCGCCGCGAGCTGCCGCTGCCGCTGCTGCCGCCACTGGTGTTGCCGCTCTCAGGCGCCAGGCT)、
配列番号19
(GCGGCGGCGGGCGGGGAGCCAGGCCCGAGCTGCGTTCTGCGCAGCCATTGGTGGGCGCCGCGCTCTGCACTGAGCATGTTCGCGCCCCGCCGGCCCCTAGCCGCAGCCGCAGCCGCAGCGAC)、
配列番号31
(GGCGGTGCGAGCTCCCCGCCTGCGGGACGCACGGAGACCGCGGTCAGCGCGCCGCCTGGCCGGCCCAGCGCGCCCAGCCCGCGCCCAGCCCCGTCCACTCCCGTCCAGCCCCGCCGCCCGGC)、
配列番号34
(GTGTTCTCTGCGGCGGGCCGCGTCCCCGCTGAGCCTCGCGGTGACAGCCGCCTTTGGCAGCGAGCGCTCGGGGCACTTCTATCCCCGCCTCTCAAAGGGTGGGGACAGCCGTTTCCAGATTT)、
配列番号39
(AGGGGAGCTGCGAGGCGAAGTGTTCTTCAGGGAAGCGGGCTCGAGTCTCCGCAGCTGCGGCGGCGGCGGCGGCGCGCTGGGCCGGCGGCGGGCGCGGGCAGGGGGCCGGGGGTGCCGCGCGG)、
配列番号42
(AATCTCCCCTCGGGCTCGACGGATGTGCGCCCCAGATGTGCTGACACATGTCCGATGCCTCGCTGCCTTGGAGGTCTCCCCGCTCGCGTGTCTCTTCTCTTCGCACCAGCGGCGGAAACCGC)、
配列番号43
(GCTCCGCTTCTCCGGGTTTTAGCGGAAGCCTGCGGGGGGCGGGGTAACCGCGGAAGCCGGCGGCCGTGGGCGCGCGGGTTGGGGGCTCTCGCGCCGCTCCGGGCTCTCCCCCCCCCCGGCTG)、
配列番号49
(CCCCCTGTTCAAGGTCTGTCACCGTAGGGGGCGGGGGGGCGCGTGGAGCCGCTGGGGGTTCGGCCCACCCCGCGAACCGAGCTCCCGGCCCTGTGCGCCCTCAGCTCTGCCGCGGGCGTTGG)、
配列番号56
(GGCGCCGGCAGCTTCGCGCCGGCGGCTGGAAGCGGGCGGGCTGCACGGGCGGCTCGAGTGCGGGGACCCCAGCCCCTCGCCCTCGTGAGCGCCGCCCCTGCCACCTGCTGCCAAGTCACCGG)、
配列番号57
(CCCCGGCCGCGCCGGGCGCGGGGCTCGGGATTCGGGAGACCGCGCGGCGCCGAAGCCACGCGTCAGCCCCACTGTCCCGCGCGCCTCGCCCCAGGCCTCGGGCTCTTCCTCCGCACCTCGTA)、
配列番号58
(ACGCGGGGACTGGAAAGGGCGCCTGGGTGGGAAGAGGCGCTGGCGGGTGATCGTCCCCACCGGGCCAGTCCCCGGGATCTGCTGCCGCCCCTCTCCGAAATTCACAGCCAGAGCGGGCGCAC)、
配列番号65
(CTCTTTGGCAAGTGGTTTGTGCATCAGGAGAAACTTTCCACCTGCGAGCCGAACCGGCGCCGAGTGCGTGTGTTTCTGCCTTTTTTTGTTGTCGTTGCCTCCACCCCTCCCCATTCTTCTCT)、及び
配列番号70
(GGCAACCCTGACTCGGACCGCTCGGGAGAGCCCCAGGAGAGGCCAGCGCCGCGCAGCAGCCGCCCCGCTGCGCCCACCTCCCCGGCTGCTCCCGGAGGGCTCACAAAGGCGGTGGCCGCCCG)。
本明細書で議論される16のCGIDバイオマーカーは、本出願に含まれる表2に見られる。これらの16の候補に挙げられたDNAメチル化バイオマーカーは、CIN3から
CIN1及びコントロールの範囲で高メチル化され、CIN3とコントロールとの間で最大の効果サイズ(コーエンD>1.3)、及びCINフェーズの進行で最大のスピアマン相関r>0.4を有する。
2つのCGIDバイオマーカー、すなわち本明細書で論じる配列番号3(CCGCCGCGGGTTCCCAGGGCTGGTGGTAGTTGCCGTCCCACACGTACGTGGCGGGGTCCTCGTCAGCGAAGACCTCGCGGAACATGTCGACCATGTAGAGGTCCTCGGCGCGGTTGCCATCC)に記載のcgl3944175及び配列番号31(GGCGGTGCGAGCTCCCCGCCTGCGGGACGCACGGAGACCGCGGTCAGCGCGCCGCCTGGCCGGCCCAGCGCGCCCAGCCCGCGCCCAGCCCCGTCCACTCCCGTCCAGCCCCGCCGCCCGGC)に記載のcg03419058は、本出願に含まれる表3に見られる。表3のサブセットは、CGIDの数を5に減らしたペナルティ付き回帰、続いてこれらの5つのCGIDを独立変数とし、CIN3状態を従属変数とする多変数線形回帰を使用して識別されたコントロールからCIN3の前がん病変を区別するCGIDバイオマーカーの最小数を表す。これらの2つのサイトの加重メチル化レベルで構成される線形回帰式は、CIN3の予測に対して非常に有意であった(p<5x10-15)。
cg03419058の場合:
GGTTTTTGGGTAGGAAGGATAGTAGのポリヌクレオチド配列を有する配列番号80に記載のフォワード(ビオチン化)プライマーである。
AAACAAATCTAACCCCTAAAAAAACのポリヌクレオチド配列を有する配列番号81に記載のリバースプライマーである。
CAAACTAAACACACTAAACCのポリヌクレオチド配列を有する配列番号82に記載のパイロシーケンシングプライマーである。
cgl3944175の場合:
GGGTTTTTAGGGTTGGTGGTAのポリヌクレオチド配列を有する配列番号83に記載のフォワードプライマーである。
TCCTCATAATAATAAATAACAACCのポリヌクレオチド配列を有する配列番号84に記載のリバース(ビオチン化)プライマーである。
TATGTATGTGGTGGGGTTのポリヌクレオチド配列を有する配列番号85に記載のパイロシーケンシングプライマーである。
最初のPCRは次のように実行される:
CGID cg03419058の場合:
5’ GGTTTTTGGGTAGGAAGGATAGTAG 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号80に記載のフォワードプライマーである。
5’ AAACAAATCTAACCCCTAAAAAAAC 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号81に記載のリバースプライマーである。
CGID cg13944175の場合:
5’ GGGTTTTTAGGGTTGGTGGTA 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号83に記載のフォワードプライマーである。
5’ TCCTCATAATAATAAATAACAACC 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号84に記載のリバースプライマーである。
サンプルをバーコード(インデックス)するために、本発明は、以下のプライマーを用い
た第2のPCR反応を使用した。
5’AATgATACggCgACCACCgAgATCTACACTCTTTCCCTACACgAC 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号86に記載のフォワードプライマーである。
5’CAAgCAgAAgACggCATACgAgATAGTCATCGgTgACTggAgTTCAgACgTg 3’のポリヌクレオチド配列を有する、配列番号87に記載のバーコーディング(リバース)プライマーである。(ここで、赤いベースはインデックスであり、このインデックスの1200のバリエーションが使用されている。)
フォワードプライマーとして5’
ACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCCGATCTNNNNNGGGTTTTTAGGGTTGGTGGTA 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号88に記載されるプライマー、及びリバースプライマーとして5’
GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCTTCCTCATAATAATAAATAA CAACC 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号89に記載されるプライマーを有する。
GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCTAAACAAATCTAACCCCTAAAAAAAC 3’のポリヌクレオチド配列を有する配列番号91に記載されるプライマーを有する。
れたCGIDを含み、そして、任意で、該パネルは、子宮頸がんの早期予測因子として他のバイオマーカーと組み合わせて使用される。
本発明は、早期介入及び治療を導くことができる、リスクの非常に正確で感度の高い評価を提供する安定したバイオマーカーを見つけるための、子宮頸がんスクリーニングにおける未解決の課題の1つに取り組む。一般的なアプローチは、ゲノムワイドDNAメチル化データのケースコントロールロジスティック回帰を使用して、がん細胞とコントロールのどちらかで多かれ少なかれメチル化されているサイトを特定することである。しかし、標本中のがん細胞の頻度が低いときに希釈されるため、これらの方法で検出されたがんにおける統計的に有意なDNAメチル化の変化の多くは不均一であり、そして多くはがんの進行の後半に進化するため、早期検出では非常に限られた価値しかないことは知られている。さらに、正常細胞とがん細胞の混合物では、カテゴリーの違いではなく、メチル化プロファイルの量的な違いを消去する可能性がある。よく理解されているように、DNAのメチル化はバイナリプロパティであり、つまり、与えられた細胞がゲノムの特定のCG位置でメチル化されているか、メチル化されていないかのいずれかである。
床的に最も重要である。本発明は、以下の技術的特徴を特徴とするそのような早期検出DNAメチル化バイオマーカーを得るための方法を提供する:まず、初期のがん細胞にカテゴリー的に特徴的なメチル化されたCGIDは、正常な子宮頸部組織では均一にメチル化されていない;第二に、これらのCGIDは、まれに初期の前がん標本でメチル化される;第三に、これらの重要なメチル化CGIDの頻度は、CIN3病変のある女性の子宮頸がんリスクが増加すると予測されるように、前がんステージがCIN1からCIN3に進行するにつれて増加するはずである;そして第四に、これらのCGIDのメチル化は子宮頸がんの主要な特徴であるため、これらのCGIDは子宮頸がん標本に均一に豊富に含まれている必要がある。この例では、CIN1からCIN3へのCINステージの進行とともにメチル化が増加する特定のCGIDは、子宮頸がん標本で遍在的にメチル化されていることが分かったが、ここで説明するように、正常組織では均一にメチル化されていないことが分かった。したがって、本発明の現在開示されている方法は、女性、特に前がん病変を有する女性における子宮頸がんの早期検出のための候補CGIDバイオマーカーのパネルを提供する。
本発明は、子宮頸がんのスクリーニング結果が異常であるためマギル大学付属病院でコルポスコープ検査(colposcopic examination)のために、または子宮頸部病変の初期治療のために、紹介された女性から収集された子宮頸部標本を使用した(19)。簡単に説明すると、2015年6月から2016年4月の間に16~70歳の643人の女性が登録された。HPV1とHPV18を別々に検出するRoche cobas(登録商標) 4800HPVテスト、及びプールされた結果として他の12種の高リスクタイプ(HPV 31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、66、及び68)を使用して、発がん性タイプのHPV DNAの存在について標本をテストした。細胞診は、ベセスダ分類に従って下記のように分類された。NILM:上皮内病変または悪性腫瘍に対して陰性;ASC-US:異型扁平上皮細胞-意義不明;ASC-H:異型扁平上皮細胞-HSILを除外できない;LSIL:低扁平上皮内病変;HSIL:高扁平上皮内病変;AGC:異型腺細胞;と癌(20)。子宮頸部の異常を生検し、組織学的結果をマギルの上級病理医が正常、CIN1、CIN2、CIN3、または浸潤がんとして評価した。この研究は、マギル大学とユダヤ人総合病院の施設内審査委員会から倫理的承認を受けた。研究参加者は書面によるインフォームドコンセントを提供した。
DNAは、元の剥離した子宮頸部細胞標本から抽出され、液体ベースの細胞診PreservCyt溶液(PreservCyt、ホロジック株式会社(Hologic Inc.)、ミシサガ)に懸濁された。Qiagen DNA抽出キットを使用して抽出されたDNAは、モントリオールのゲノムケベックイノベーションセンター(Genome Quebec Innovation Center)での製造元が説明した標準的な手順を使用して、バイサルファイト処理とイルミナエピック(IlluminaEpic)アレイへのハイブリダイゼーションにかけられた。エピックアレイは、転写を調節するすべての既知の領域を表す、ヒトプロモーター及びエンハンサーレパートリーの優れたカバ
レッジを提供する(21)。
イルミナインフィニウムHDテクノロジーユーザーガイドに従って、マギルゲノムケベックイノベーションセンターが推奨するように、サンプルをスライドとアレイ上の位置に関してランダム化し、すべてのサンプルをハイブリダイズして同時にスキャンし、バッチ効果を軽減した。イルミナアレイのハイブリダイゼーションとスキャンは、製造元のガイドラインに従ってマギルゲノムケベックイノベーションセンターによって実行された。イルミナアレイは、Morris等、2014(25)によるRのChAMPバイオコンダクターパッケージを使用して分析された。IDATファイルは、minfi品質管理及び正規化オプションを使用してchamp.load関数の入力として使用された。生データは、少なくとも1つのサンプルでP>0.01の検出値を持つプローブについてフィルタリングされた。現在の方法では、性的影響を軽減するためにXまたはY染色体上のプローブ、Marzouka等、2015(24)で特定されたSNPを含むプローブ、及びMarzouka等、2015(24)で特定された複数の場所に整列するプローブを除外した。関数champ.svdを使用して、正規化されていないデータについてバッチ効果を分析した。最初の6つの主成分のうち5つは、グループとバッチ(スライド)に関連付けられていた。インフィニウムタイプ2プローブ設計によって導入されたバイアスのデータを調整するためのアレイ内正規化は、関数champ.norm(norm=“BMIQ”)を使用したベータ混合物分位点正規化(BMIQ)を使用して実行された(25)。次に、champ.runcombat関数を使用してBMIQを正規化した後、バッチ効果が修正された。
次に、現在の方法では、バッチ修正された正規化データのベータ値を使用して、Rのスピアマンcorr関数を使用し、Benjamini Hochbergの「fdr」方法を使用して多重検定を修正して、CINステージ(非形質転換の健康なコントロール子宮頸部細胞の場合はステージコード0、CIN1からCIN3までのCINステージの場合はステージコード1~3)間のスピアマン相関を計算した(<0.05の調整済みP値(Q))。7715 CGIDのメチル化レベルは、前がんCINステージの1から3への進行と有意に相関していた(q>0.05)(図2を参照)。前がん病変が正常からCIN1乃至CIN3のステージに進行するにつれて、ほとんどの部位が高メチル化されたが、ごく一部が低メチル化された(図2を参照)。
APDMA法の仮定に対応するCGIDの位置を特定するために、正常細胞におけるバックグラウンドメチル化(メチル化は10%未満)を有し、CIN1からCIN3への移行中に10%の平均増加または10%を超える減少したメチル化を有する、79の漸進的にメチル化されたCGIDはショートリストされた(上記の表1を参照)。次に、本方法では、これらのCGIDが、270の子宮頸がん標本(GSE68339を参照)から公開されているイルミナ450KゲノムワイドDNAメチル化データで子宮頸がんを均一に識別するかどうかをテストした(GSE68339を参照)。次に、テストされたCGID DNAメチル化に基づいて、本方法は、現在開示されているAPDMA法によって取得された子宮頸部前がん期の進行中にメチル化の頻度が増加したこれらの79のCGIDでヒートマップを生成した。前記のヒートマップは、これらの79のCGIDが、子宮頸がんと正常な子宮頸部の間でカテゴリー的に異なるDNAメチル化プロファイルを示すことを明らかにした。明らかに大多数のサイトは正常組織では完全にメチル化されておらず、がん組織では高度にメチル化されていたが、少数のサイトは正常組織ではメチル化され、子宮頸がんではメチル化されていなかった(図3を参照)。したがって、本発明の方法は、低頻度のメチル化でさえ完全にメチル化されていない分子のバックグラウンドで明ら
かに検出可能であるため、好ましいバイオマーカーとしてこれらの高メチル化CGIDに関連している。
本開示は、実施例1及び表1で得られ、開示されたリストから16個のCGIDをさらにショートリストし、前記16個のCGIDは、CIN3からCIN1及びコントロールの範囲で高メチル化され、CIN3とコントロールとの間で最大の効果サイズ(コーエンD>1.3)、及びCINフェーズの進行で最大のスピアマン相関r>0.4を有する。(上記の表2を参照)。
次に、本開示は、最初に、子宮頸がんの450K DNAメチル化の公的に利用可能なデータベース(GSE68339を参照)上のバイジェニックDNAメチル化マーカー(cg03419058; cgl3944175)を検証した。子宮頸がんを従属変数とし、2つのCGID(cg03419058;cgl3944175)のメチル化レベルを独立変数とする二変量線形回帰モデルは、非常に有意(p<2.2x10-16、F=8703、R=0.9873)であることが観察された。メチル化スコア(図4Aに開示されている線形回帰方程式を使用して計算)のROCは、曲線下面積(AUC)を計算することによって比較された(図4Bを参照)。子宮頸がんを正常な子宮頸部組織から区別するためのバイジェニックメチル化スコアの感度と特異性は1であることが観察された(図4Cを参照)。
メチル化スコア(子宮頸がんの予測)は、コントロール、CIN1からCIN3(上記の実施例1で説明したMcGillコホートから)及び子宮頸がん(GSE68339を参照)の個々の標本のそれぞれについて、図4Aに示す方程式を使用して計算した(図5Aを参照)(さまざまなグループの平均値については、図5Bを参照)。結果は、CINステージの進行に伴う子宮頸がんのリスク増加の臨床観察から予想されるように、進行した前がん病変におけるメチル化スコアの増加を示している。メチル化スコアは、子宮頸がんのリスクについてCIN病変のある女性のスクリーニングに使用できる。
スピアマン相関分析は、健康状態、前がんステージのCIN1からCIN3、及び子宮頸がんからの子宮頸部標本のメチル化スコアの間で実行された(コントロール、n=54
;CIN1、n=50;CIN2、n=40;CIN3、n=42;子宮頸がん、n=270)。結果は、バイジェニックマーカーのメチル化スコアと前がんからがん状態への進行との間に非常に有意な相関関係(p<2.2x10-16及びr = 0.88)を示している(図6を参照)。
TCGA子宮頸癌データでは1つのCGIDバイオマーカーのみのデータが利用可能であったので、本開示は、前記CGID、cgl3944175のみのDNAメチル化データを用いた線形回帰方程式を使用して子宮頸がんのメチル化スコアを計算した。スピアマンの相関は、がんへの進行ステージとメチル化スコアの間で計算された(図7Aの統計と図7Bの相関チャートを参照)。この開示では、CIN1からCIN3は、該出願の実施例1ですでに説明したように、McGillコホートからのものであり、スコアの割り当ては、割り当てられたスケール:コントロール:0、CIN1-3:それぞれ1-3、及び子宮頸がん:4に基づいている。
バイジェニックメチル化バイオマーカーを使用して、CIN1からCIN3のどのサンプルが子宮頸がんに進行するかを予測した。メチル化スコアは、エピックアレイデータから取得した2つのCGサイトのメチル化値に基づいて各標本について計算された。子宮頸がんと健康な子宮頸部標本の比較から計算されたがんの閾値を使用して(図3を参照)、各サンプルについて予測が行われた(図8Aを参照)。がん性になると予測された標本の割合は、予想通り、CIN1標本の数%からCIN3標本の60%に増加した(図8Bを参照)。
Claims (21)
- 子宮頸がんの早期予測因子を取得するためのインビトロ方法であって、該方法は、以下のステップを含む方法:(a)子宮頸部標本サンプルからのDNAメチル化測定、(b)ステップaで得られたDNAメチル化測定の統計分析の実行、(c)ステップbで得られたゲノムワイドDNAメチル化プロファイルの進行性DNAメチル化変化の分析(APDMA)を実行することによる、CG識別子(CGID)と呼ばれる多数の独立したゲノムCG位置のDNAメチル化状態の決定、(d)子宮頸がんの前がんステージの進行に関連するそれらのDNAメチル化の頻度に基づくCGIDの分類、(e)子宮頸がんの早期予測因子をDNAメチル化バイオマーカーとして取得するための、ステップdの分類から候補CGIDの取得。
- 前記DNAメチル化測定が、イルミナ27K、450Kまたは850Kアレイ、HiSeq、MiniSeq、MiSeqまたはNextSeqシーケンサーを含むプラットフォームでのゲノムワイドバイサルファイトシーケンシング、トレントシーケンシング、メチル化DNA免疫沈降(MeDIP)シーケンシング、オリゴヌクレオチドアレイとのハイブリダイゼーション、DNAパイロシーケンシング、質量分析ベース(Epityper(登録商標))またはPCRベースのメチル化アッセイを含む方法を使用して行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記DNAメチル化測定の統計分析が、ピアソン相関、受信者動作特性(ROC)アッセイ、及び階層的クラスタリング分析を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記子宮頸がんの前がんステージの進行が、ステージCIN1、CIN2及びCIN3での子宮頸部上皮内腫瘍性病変を含む、請求項1に記載の方法。
- 子宮頸がんの前がんステージの進行に関連するそれらのDNAメチル化の頻度に基づく前記CGIDが、配列番号1乃至配列番号79に記載されるCGID、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- DNAメチル化バイオマーカーとしての子宮頸がんの早期予測因子とする前記候補CGIDが、配列番号3、配列番号4、配列番号7、配列番号17、配列番号19、配列番号31、配列番号34、配列番号39、配列番号42、配列番号43、配列番号49、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号65、配列番号70に記載されるもの、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 子宮頸がんのスクリーニング及び早期検出のためのDNAメチル化バイオマーカーのパネルであって、該パネルは、配列番号1乃至配列番号79及びそれらの組み合わせからなる群から選択される配列を有するAPDMA法によって導出されたCGIDを含み、
任意で、前記パネルは、子宮頸がんの早期予測因子として他のバイオマーカーと組み合わせて使用される。 - 子宮頸がんのスクリーニング及び早期検出のためのDNAメチル化バイオマーカーの組み合わせであって、前記組み合わせは、子宮頸部標本に由来するDNA中のCGIDのDNAメチル化レベルを測定することそして線形回帰方程式及び受信者動作特性(ROC)アッセイを使用して「子宮頸がんのメチル化予測因子」を導出することによって子宮頸がんを検出するための、APDMA法を使用して導出された前記CGIDを含み、ここで、該CGIDは、配列番号3、配列番号4、配列番号7、配列番号17、配列番号19、配列番号31、配列番号34、配列番号39、配列番号42、配列番号43、配列番号49、配列番号56、配列番号57、配列番号58、配列番号65、配列番号70に記載され
るもの及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。 - 前記CGIDが、配列番号3及び配列番号31に記載される、請求項9に記載のDNAメチル化バイオマーカーの組み合わせ。
- CGIDのDNAメチル化測定及び子宮頸がんのDNAメチル化予測因子を導出するための手段及び試薬、並びに取扱説明書を含み、ここで、前記CGIDは、配列番号1乃至配列番号79に記載されるもの及びそれらの組み合わせである、子宮頸がんを検出するためのキット。
- 子宮頸がんを検出するためのチップ形態のCGIDのパネルを含むキットであって、該CGIDのパネルが、配列番号1乃至配列番号79に記載されるもの及びそれらの組み合わせである、キット。
- CGIDのDNAメチル化を測定することにより子宮頸がんを予測するためのDNAパイロシーケンシングメチル化法を使用するキットであって、該CGIDが、配列番号1乃至配列番号79に記載されるもの及びそれらの組み合わせである、キット。
- CGIDの組み合わせのDNAメチル化を測定することにより子宮頸がんを予測するためのDNAパイロシーケンシングメチル化アッセイを使用するキットであって、フォワード、ビオチン化プライマーが配列番号80に記載されるものであり、リバースプライマーが配列番号81に記載されるものであり、パイロシーケンシングプライマーが配列番号82に記載されているものである、キット。
- CGIDの組み合わせのDNAメチル化を測定することにより子宮頸がんを予測するためのDNAパイロシーケンシングメチル化アッセイを使用するキットであって、フォワード、ビオチン化プライマーが配列番号83に記載されるものであり、リバースプライマーが配列番号84に記載されるものであり、パイロシーケンシングプライマーが配列番号85に記載されるものである、キット。
- CGIDの組み合わせのDNAメチル化レベルを測定することにより子宮頸がんを検出するための次世代シーケンサーでの多重標的増幅バイサルファイトシーケンシングメチル化アッセイを使用するキットであって、ここで、該CGIDは、配列番号1乃至配列番号79に記載されるもの及びそれらの組み合わせである、キット。
- 配列番号3に記載のCGIDが、配列番号88に記載のフォワードプライマー及び配列番号89に記載のリバースプライマーを有する、請求項16に記載の多重標的増幅バイサルファイトシーケンシングメチル化アッセイを使用するキット。
- 配列番号31に記載のCGIDが、配列番号90に記載のフォワードプライマー及び配列番号91に記載のリバースプライマーを有する、請求項16に記載の多重標的増幅バイサルファイトシーケンシングメチル化アッセイを使用するキット。
- 請求項7に記載のCGIDの組み合わせのDNAメチル化レベルを測定することによりがんを検出するためのサンプルから抽出されたDNAの質量分析ベース(Epityper(登録商標))またはPCRベースのメチル化アッセイを使用するキット。
- 請求項7乃至9のいずれか一項に記載のDNAメチル化CGIDの組み合わせの測定値を使用することにより子宮頸がんを予測するメチル化スコアを計算するための多変数線形回帰方程式またはニューラルネットワーク分析の使用。
- 請求項7乃至9のいずれか一項に記載のDNAメチル化の組み合わせの測定値を使用することにより、子宮頸がんを非がん性子宮頸組織から区別する「メチル化スコア」閾値を定義するための受信者動作特性(ROC)アッセイの使用。
- 子宮頸がん診断の早期検出のための候補DNAメチル化バイオマーカーを取得するためのコンピューター実装方法であって、多数の独立したゲノムCG位置のゲノムワイドDNAメチル化データ、ヒトゲノムのCGIDを提供すること;正規化によってゲノムワイドDNAメチル化データを処理し、正規化されたDNAメチル化ベータ値を導出すること;正規化されたDNAメチル化ベータ値を用いて、前がんの進行ステージと非形質転換子宮頸細胞との間のスピアマン相関を計算すること;子宮頸がん診断の早期検出のための候補DNAメチル化バイオマーカーを取得するための進行性DNAメチル化変化の分析(APDMA)による候補CGIDを取得すること、を含む、方法。
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