JP2023020631A - Method for testing systemic lupus erythematosus - Google Patents

Method for testing systemic lupus erythematosus Download PDF

Info

Publication number
JP2023020631A
JP2023020631A JP2021126109A JP2021126109A JP2023020631A JP 2023020631 A JP2023020631 A JP 2023020631A JP 2021126109 A JP2021126109 A JP 2021126109A JP 2021126109 A JP2021126109 A JP 2021126109A JP 2023020631 A JP2023020631 A JP 2023020631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lupus erythematosus
systemic lupus
biomarker
streptococcus
subject
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021126109A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
随象 岡田
Yukinori Okada
嘉彦 友藤
Yoshihiko Tomofuji
敏博 岸川
Toshihiro Kishikawa
悠一 前田
Yuichi Maeda
英里 猪頭
Eri Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka University NUC
Original Assignee
Osaka University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka University NUC filed Critical Osaka University NUC
Priority to JP2021126109A priority Critical patent/JP2023020631A/en
Publication of JP2023020631A publication Critical patent/JP2023020631A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a novel biomarker for systemic lupus erythematosus and a method for use thereof.SOLUTION: A method for testing systemic lupus erythematosus includes the step (1) for detecting at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in an enteric bacteria-containing sample taken from a subject.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、全身性エリテマトーデスを検査する方法等に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for testing systemic lupus erythematosus, and the like.

全身性エリテマトーデスをはじめとする自己免疫疾患の多くは単一のバイオマーカーによる診断が困難であり、複数の血液学的初見や組織学的初見、臨床症状を組み合わせることで初めて診断が可能となる。しかし、組織学的検査の侵襲度の高さや診断の専門性の高さなど、診断には解決すべき課題が多く存在しており、新規バイオマーカーの発見が望まれている。 Many autoimmune diseases, including systemic lupus erythematosus, are difficult to diagnose with a single biomarker, and can only be diagnosed by combining multiple hematological and histological findings and clinical symptoms. However, there are many problems to be solved in diagnosis, such as the high degree of invasiveness of histological examination and the high degree of diagnostic expertise, and the discovery of new biomarkers is desired.

腸内細菌叢はヒトの免疫や代謝に大きく影響しており、炎症性腸疾患や大腸癌、糖尿病、自閉症など、様々な疾患の病因である可能性が報告され、発症予測のバイオマーカーとして有望視されている。近年、自己免疫疾患の診断に寄与する腸内細菌叢に関する発明が報告されている(特許文献1)。 The intestinal microbiota has a significant impact on human immunity and metabolism, and it has been reported that it may be the etiology of various diseases such as inflammatory bowel disease, colon cancer, diabetes, and autism. is viewed as promising. In recent years, inventions relating to intestinal flora that contribute to diagnosis of autoimmune diseases have been reported (Patent Document 1).

これまで腸内細菌叢を用いたスクリーニングは、16S rRNA等から推定可能な属レベルやOTU単位での菌種によって測定されており、精密さに欠ける手法であった。近年は糞便中の微生物の全DNAを対象に包括的な評価・解析が可能であるショットガンシークエンスという次世代シークエンスを用いた手法が実施されている。しかし、この手法は、細菌叢の膨大なゲノムデータに対して複雑な解析を施行した後に得られるゲノムデータが必要であり、一般のスクリーニングに応用するには困難であった。こうした背景から、より簡便で正確に細菌叢をスクリーニングする技術の開発と適応が必要とされていた。 Until now, screening using intestinal microbiota has been measured by bacterial species at the genus level and OTU units, which can be estimated from 16S rRNA, etc., and has been a method lacking precision. In recent years, a technique using next-generation sequencing called shotgun sequencing, which enables comprehensive evaluation and analysis of the entire DNA of microorganisms in feces, has been implemented. However, this method requires genome data obtained after performing complex analysis on a vast amount of genome data of bacterial flora, making it difficult to apply to general screening. Against this background, there has been a need for the development and adaptation of techniques for simpler and more accurate screening of bacterial flora.

国際公開第2016/050111号International Publication No. 2016/050111

本発明は、全身性エリテマトーデスの新規バイオマーカー及びその利用方法を提供することを課題とする。好ましくは、全身性エリテマトーデスの簡便な検査技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel biomarker for systemic lupus erythematosus and a method for using the same. Preferably, the object is to provide a simple test technique for systemic lupus erythematosus.

本発明者は、鋭意研究を進めた結果、全身性エリテマトーデスを検査する方法であって、(1)被検体から採取された腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーを検出する工程、を含む、検査方法、であれば、上記課題を解決できることを見出した。この知見に基づいてさらに研究を進めた結果、本発明を完成させた。即ち、本発明は、下記の態様を包含する。 As a result of intensive research, the present inventors have found a method for testing systemic lupus erythematosus, comprising (1) selecting from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in a sample containing intestinal bacteria collected from a subject; The present inventors have found that the above-described problems can be solved by a testing method comprising the step of detecting at least one biomarker obtained by the method. As a result of further research based on this knowledge, the present invention was completed. That is, the present invention includes the following aspects.

項1. 全身性エリテマトーデスを検査する方法であって、
(1)被検体から採取された腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーを検出する工程、
を含む、検査方法。
Section 1. A method of testing for systemic lupus erythematosus, comprising:
(1) detecting at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in an intestinal bacterium-containing sample collected from a subject;
inspection methods, including;

項2. さらに、(2)前記工程(1)で検出された前記バイオマーカーの量又は濃度がカットオフ値以上である場合に、前記被検体が全身性エリテマトーデスに罹患していると判定する工程、
を含む、項1に記載の検査方法。
Section 2. Furthermore, (2) determining that the subject is suffering from systemic lupus erythematosus when the amount or concentration of the biomarker detected in step (1) is equal to or greater than the cutoff value;
The inspection method according to Item 1, comprising:

項3. 前記バイオマーカーが、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusである、項1又は2に記載の検査方法。 Item 3. Item 3. The test method according to Item 1 or 2, wherein the biomarkers are Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius.

項4. 前記腸内細菌含有試料が糞便である、項1~3のいずれかに記載の検査方法。 Section 4. Item 4. The inspection method according to any one of Items 1 to 3, wherein the intestinal bacteria-containing sample is feces.

項5. 前記被検体がヒトである、項1~4のいずれかに記載の検査方法。 Item 5. Item 5. The test method according to any one of Items 1 to 4, wherein the subject is a human.

項6. Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの検出剤を含む、全身性エリテマトーデスの検査薬。 Item 6. A diagnostic agent for systemic lupus erythematosus, comprising at least one biomarker-detecting agent selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius.

項7. Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの検出剤を含む、全身性エリテマトーデスの検査キット。 Item 7. A test kit for systemic lupus erythematosus, comprising at least one biomarker-detecting agent selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius.

項8. 被検物質で処理された動物から採取された腸内細菌含有試料腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの量又は濃度を指標とする、全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分のスクリーニング方法。 Item 8. The amount or concentration of at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in a sample containing intestinal bacteria collected from an animal treated with the test substance as an indicator A method for screening an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for systemic lupus erythematosus.

項9. 被検物質で処理された動物から採取された腸内細菌含有試料腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの量又は濃度を指標とする、全身性エリテマトーデスの誘発性又は増悪性の評価方法。 Item 9. The amount or concentration of at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in a sample containing intestinal bacteria collected from an animal treated with the test substance as an indicator A method for evaluating induction or exacerbation of systemic lupus erythematosus.

本発明によれば、全身性エリテマトーデスのバイオマーカーを提供することができる。該バイオマーカーを利用することにより、全身性エリテマトーデスの検査、全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分のスクリーニング、全身性エリテマトーデスの誘発性又は増悪性の評価等が可能になり得る。本発明の検査技術は、簡便に採取できる試料を利用し得るので、簡便に実施することも可能である。 According to the present invention, biomarkers for systemic lupus erythematosus can be provided. By using the biomarker, systemic lupus erythematosus examination, screening of active ingredients of prophylactic or therapeutic agents for systemic lupus erythematosus, evaluation of producibility or exacerbation of systemic lupus erythematosus, etc. may become possible. Since the examination technique of the present invention can utilize a sample that can be easily collected, it can be easily implemented.

試験例1のスクリーニング結果を示す図である。プロットは各々の細菌を示す。横軸は、全身性エリテマトーデスの患者群における発現量を対照群における発現量で除した値の対数値を示し、縦軸は発現量に差がないという帰無仮説を否定する際の偽発見率を、底を10とした対数変換を行い負の符号をつけたものである。1 is a diagram showing screening results of Test Example 1. FIG. Plots represent each bacterium. The horizontal axis shows the logarithmic value obtained by dividing the expression level in the systemic lupus erythematosus patient group by the expression level in the control group, and the vertical axis shows the false discovery rate when denying the null hypothesis that there is no difference in the expression level. is logarithmically transformed to base 10 and given a negative sign.

本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。 As used herein, the expressions "contain" and "include" include the concepts "contain", "include", "consist essentially of" and "consist only of".

1.全身性エリテマトーデスの検査方法
本発明は、その一態様において、全身性エリテマトーデスを検査する方法であって、(1)被検体から採取された腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーを検出する工程、を含む、検査方法(本明細書において、「本発明の全身性エリテマトーデス検査方法」と示すこともある。)に関する。以下、これについて説明する。
1. Method for testing systemic lupus erythematosus In one aspect of the present invention, there is provided a method for testing for systemic lupus erythematosus, comprising: (1) a sample containing intestinal bacteria collected from a subject, comprising Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius The present invention relates to a testing method (also referred to herein as the “systemic lupus erythematosus testing method of the present invention”), comprising the step of detecting at least one biomarker selected from the group. This will be explained below.

1-1.工程(1)
検査対象である全身性エリテマトーデスの種類は、特に制限されない。全身性エリテマトーデスの各種分類基準における全てのクラス、グレード、ステージの全身性エリテマトーデスが検査対象となる。また、病変部位も特に制限されない。
1-1. Process (1)
The type of systemic lupus erythematosus to be tested is not particularly limited. All classes, grades, and stages of systemic lupus erythematosus in various classification criteria for systemic lupus erythematosus are subject to testing. Also, the lesion site is not particularly limited.

被検体は、本発明の検査方法の対象生物であり、その生物種は特に制限されない。被検体の生物種としては、例えばヒト、サル、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウサギなどの種々の哺乳類動物が挙げられ、好ましくはヒトが挙げられる。 A subject is a target organism of the test method of the present invention, and its species is not particularly limited. Species of the subject include, for example, various mammals such as humans, monkeys, mice, rats, dogs, cats, and rabbits, preferably humans.

被検体の状態は、特に制限されない。被検体としては、例えば全身性エリテマトーデスに罹患しているかどうか不明な検体、全身性エリテマトーデスに罹患していると既に別の方法により判定されている検体、全身性エリテマトーデスに罹患していないと既に別の方法により判定されている検体、全身性エリテマトーデスの治療中の検体等が挙げられる。 The subject's condition is not particularly limited. Subjects include, for example, a subject whose presence or absence of systemic lupus erythematosus is unknown, a subject that has already been determined to have systemic lupus erythematosus by another method, and a subject that has already been determined not to have systemic lupus erythematosus. Examples include specimens that have been determined by the method of , and specimens that are undergoing treatment for systemic lupus erythematosus.

腸内細菌含有試料は、腸内細菌を含有するものである限り、特に制限されない。腸内細菌含有試料としては、例えば腸液、糞便等の消化管内容物が挙げられる。これらの中でも、被検体に対する負担の観点から、糞便が好ましい。腸内細菌含有試料は、1種単独で採用してもよいし、2種以上を組み合わせて採用してもよい。腸内細菌含有試料は、当業者に公知の方法で被検体から採取することができる。 The enteric bacteria-containing sample is not particularly limited as long as it contains enteric bacteria. Samples containing intestinal bacteria include, for example, gastrointestinal contents such as intestinal juice and feces. Among these, stool is preferable from the viewpoint of the burden on the subject. The intestinal bacteria-containing sample may be used singly or in combination of two or more. A sample containing intestinal bacteria can be collected from a subject by methods known to those skilled in the art.

工程(1)の検出対象は、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカー(本明細書において、これらをまとめて「対象バイオマーカー」と示すこともある。)である。 The detection target in step (1) is at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius (in the present specification, these may be collectively referred to as "target biomarkers"). is.

対象バイオマーカーは、全身性エリテマトーデスにおいてその量が変化しているバイオマーカーであり、これを指標とすることにより全身性エリテマトーデスを鑑別可能である。 The target biomarker is a biomarker whose amount is changing in systemic lupus erythematosus, and systemic lupus erythematosus can be distinguished by using this as an indicator.

Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusは、全身性エリテマトーデス検体における量が健常検体における量よりも高い対象バイオマーカーである。 Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius are biomarkers of interest with higher abundance in systemic lupus erythematosus specimens than in healthy specimens.

工程(1)における対象バイオマーカーの数は、1種のみでもよいが、Streptococcus anginosusとStreptococcus intermediusとを組み合わせることにより、全身性エリテマトーデスの検査等を、より正確に行うことが可能になる。 The number of target biomarkers in step (1) may be only one, but by combining Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius, systemic lupus erythematosus can be tested more accurately.

検出は、通常は、対象バイオマーカーの量又は濃度を測定することによって行われる。「濃度」とは、絶対濃度に限らず、相対濃度や、単位体積あたりの重量や、試料中の総菌体量又は総核酸量あたりの量や、絶対濃度を知るために測定した生データなどでもよい。 Detection is typically performed by measuring the amount or concentration of the biomarker of interest. "Concentration" is not limited to absolute concentration, but also relative concentration, weight per unit volume, amount per total bacterial cell amount or total nucleic acid amount in sample, raw data measured to know absolute concentration, etc. It's okay.

対象バイオマーカーを検出する方法としては、対象バイオマーカーの一部又は全部を特異的に検出できる方法であれば特に制限されない。検出方法としては、具体的には、例えば、あらかじめ予測した選択培地において腸内細菌を培養し、対象とする腸内細菌のコロニーの有無を確認する培養法、ある腸内細菌特有の遺伝子や遺伝子由来のmRNAを検出するサザンハイブリダイゼーション法、ノーザンハイブリダイゼーション法、DNAマイクロアレイ法等が挙げられる。また、試料中のDNAのショットガンシークエンスを利用した方法(例えば後述の試験例1の方法)も利用することができる。さらに、細菌代謝物の代謝検出、細菌タンパク質のプロテオミクス検出の抗体に基づく方法等も利用することができる。 A method for detecting a target biomarker is not particularly limited as long as it is a method capable of specifically detecting part or all of the target biomarker. Specific examples of detection methods include, for example, culturing intestinal bacteria in a pre-predicted selective medium and confirming the presence or absence of target intestinal bacterium colonies, a certain intestinal bacterium-specific gene or gene Southern hybridization method, Northern hybridization method, DNA microarray method and the like for detecting derived mRNA can be mentioned. A method using shotgun sequencing of DNA in a sample (for example, the method of Test Example 1 described later) can also be used. In addition, metabolic detection of bacterial metabolites, antibody-based methods of proteomic detection of bacterial proteins, and the like are also available.

また、試料中の細菌を測定する手段としては、例えばあらかじめ予測した選択培地において腸内細菌を培養し菌数を計測する方法、選択液体培地中で腸内細菌を培養し濁度や吸光度を測定する方法、FISH法、リアルタイムPCR法、RT-PCR法等が挙げられる。 In addition, as a means to measure bacteria in a sample, for example, a method of culturing intestinal bacteria in a selective medium predicted in advance and counting the number of bacteria, or a method of culturing intestinal bacteria in a selective liquid medium and measuring turbidity and absorbance. method, FISH method, real-time PCR method, RT-PCR method, and the like.

ここで、RT-PCR法について説明する。RT-PCR法を用いる分析方法は、例えば、(1)試料中の目的とする腸内細菌のRNAを抽出する工程、(2)抽出したRNAにハイブリダイズする核酸断片(プライマー)を用いてRT-PCRを行う工程、及び(3)工程(2)により増幅されたDNA断片を検出する工程により行うことができる。検体由来の鋳型cDNAに上記核酸断片を組み合わせ、増幅反応を行うことにより、目的とする腸内細菌に特異的なDNA断片(PCR産物)を得ることができる。PCR産物を経時的に観察し、一定のDNA量に達した時のPCRサイクル数を特定することにより、試料中の目的とする腸内細菌数を定量することが可能となる。 Here, the RT-PCR method will be explained. The analysis method using the RT-PCR method includes, for example, (1) a step of extracting the RNA of the target intestinal bacteria in the sample, (2) an RT using a nucleic acid fragment (primer) that hybridizes to the extracted RNA. - PCR can be performed, and (3) the step of detecting the DNA fragment amplified in step (2). A DNA fragment (PCR product) specific to the target intestinal bacterium can be obtained by combining the nucleic acid fragment with the template cDNA derived from the specimen and performing an amplification reaction. By observing the PCR product over time and specifying the number of PCR cycles when a certain amount of DNA is reached, it becomes possible to quantify the number of target intestinal bacteria in the sample.

増幅されるPCR産物の経時的な観察は、PCR産物をSYBR(R)GreenI等のインターカレーター性蛍光色素により標識し、各PCR段階での蛍光強度を測定することにより行うことができる。インターカレーター性色素は二本鎖核酸にインターカレーションすることで蛍光強度が増加する性質を有することから、標的細菌のcDNAからPCR反応により生成するPCR産物を正確に測定することができ、特にSYBR(R)GreenIが好適に用いられる。 Observation of the amplified PCR product over time can be performed by labeling the PCR product with an intercalating fluorescent dye such as SYBR (R) GreenI and measuring the fluorescence intensity at each PCR step. Since intercalating dyes have the property of increasing fluorescence intensity by intercalating into double-stranded nucleic acids, it is possible to accurately measure PCR products generated by PCR reaction from cDNA of target bacteria. (R)GreenI is preferably used.

任意に設定された一定の蛍光強度(DNA量)に達した時のPCRサイクル数(以下CT値とする)を特定することにより、試料中の目的とする腸内細菌の定量が可能となる。また、蛍光色素により標識したTaqManプローブやMoleculerBeacon等を使用することもできる。TaqManプローブやMoleculerBeaconは、PCRにより増幅される領域の内部配列と相同性を有するオリゴヌクレオチドに蛍光色素とクエンチャーを結合させたプローブであり、PCR反応に共存させて用いる。プローブに結合した蛍光色素とクエンチャーの相互作用でPCR増幅反応に応じた蛍光を発するため、各PCR段階での蛍光強度を測定することにより増幅されるPCR産物の経時的な観察を行うことができる。 By specifying the PCR cycle number (hereinafter referred to as the CT value) when an arbitrarily set fluorescence intensity (DNA amount) is reached, it is possible to quantify the target intestinal bacteria in the sample. TaqMan probes, MoleculerBeacons, etc. labeled with fluorescent dyes can also be used. TaqMan probes and Moleculer Beacons are probes in which a fluorescent dye and a quencher are bound to an oligonucleotide having homology to the internal sequence of the region amplified by PCR, and used together in the PCR reaction. Since the interaction between the fluorescent dye bound to the probe and the quencher emits fluorescence corresponding to the PCR amplification reaction, it is possible to observe the amplified PCR product over time by measuring the fluorescence intensity at each PCR step. can.

試料中の目的とする腸内細菌の定量は、DAPIカウント法や培養法等により計測した細菌数の対数値とCT値の検量線により求めることができる。すなわち、標的とする細菌数の対数値を横軸に、CT値を縦軸にプロットした検量線を予め作成し、PCR反応の結果得られたCT値を該検量線に適用して、試料中の目的とする腸内細菌の定量を行う。 Quantification of target intestinal bacteria in a sample can be obtained from a calibration curve of the logarithmic value of the number of bacteria measured by the DAPI counting method, the culture method, or the like, and the CT value. That is, a standard curve is prepared in advance by plotting the logarithmic value of the number of target bacteria on the horizontal axis and the CT value on the vertical axis, and the CT value obtained as a result of the PCR reaction is applied to the standard curve, Quantify the target intestinal bacteria.

工程(1)を含む本発明の検査方法によれば、全身性エリテマトーデスの検出指標である対象バイオマーカーの量及び/又は濃度を提供することができ、これにより全身性エリテマトーデスの検出などを補助することができる。 According to the testing method of the present invention including step (1), the amount and/or concentration of the target biomarker, which is a detection indicator for systemic lupus erythematosus, can be provided, thereby assisting the detection of systemic lupus erythematosus. be able to.

工程(1)を含む本発明の検査方法による検査結果は、治療効果判定、全身性エリテマトーデスの病態解明、全身性エリテマトーデスの予後予測、患者層別化、治療方法の選択(個別化医療、治療反応性)等に利用し得る。 The test results of the test method of the present invention including step (1) are used to determine therapeutic effect, clarify the pathology of systemic lupus erythematosus, predict prognosis of systemic lupus erythematosus, stratify patients, select treatment methods (personalized medicine, treatment response It can be used for sex), etc.

1-2.工程(2)
本発明の検査方法は、一態様として、さらに、(2)前記工程(1)で検出された前記バイオマーカーの量又は濃度がカットオフ値以上である場合に、前記被検体が全身性エリテマトーデスに罹患していると判定する工程、
を含むことが好ましい。該工程2を含む本発明の検査方法によれば、全身性エリテマトーデスを判定することが可能となる。
1-2. Process (2)
As an aspect, the testing method of the present invention further includes (2) when the amount or concentration of the biomarker detected in the step (1) is a cutoff value or more, the subject has systemic lupus erythematosus determining to be affected;
is preferably included. According to the testing method of the present invention including step 2, systemic lupus erythematosus can be determined.

カットオフ値は、感度、特異度、陽性的中率、陰性的中率などの観点から当業者が適宜設定することができ、例えば、全身性エリテマトーデスに罹患していない被検体から採取された腸内細菌含有試料における対象バイオマーカーの量及び/又は濃度に基づいて、その都度定められた値、或いは予め定められた値とすることができる。カットオフ値は、例えば、全身性エリテマトーデスに罹患していない被検体から採取された腸内細菌含有試料における対象バイオマーカーの量及び/又は濃度(被検体が複数の場合は、平均値、中央値など)の、例えば0.5~1.4倍、0.6~1.3倍、0.7~1.2倍、0.8~1.1倍、0.9~1倍の値とすることができる。 The cut-off value can be appropriately set by those skilled in the art from the viewpoint of sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value, etc. Based on the amount and/or concentration of the biomarker of interest in the endobacterium-containing sample, it can be a determined value on a case-by-case basis or a predetermined value. The cut-off value is, for example, the amount and/or concentration of the target biomarker in an intestinal bacterium-containing sample collected from a subject not suffering from systemic lupus erythematosus (when there are multiple subjects, the mean value, median value etc.), for example, 0.5 to 1.4 times, 0.6 to 1.3 times, 0.7 to 1.2 times, 0.8 to 1.1 times, 0.9 to 1 times.

工程(2)の好ましい一態様においては、被検体が全身性エリテマトーデスの治療中の検体である場合、カットオフ値を、例えば同一検体についての過去の試料における対象バイオマーカーの量及び/又は濃度に基づいた値とすることにより、治療効果を判定することができる。 In a preferred embodiment of step (2), if the subject is a subject under treatment for systemic lupus erythematosus, the cutoff value is, for example, the amount and / or concentration of the biomarker of interest in a past sample for the same subject. The therapeutic effect can be determined by using the value based on the above.

2.全身性エリテマトーデスのより高い精度での診断
工程(2)を含む本発明の検査方法により、被検体が全身性エリテマトーデスに罹患していると判定された場合、本発明の検査方法に、さらに全身性エリテマトーデスの医師による診断を適用する工程を組み合わせることによって、より高い精度で全身性エリテマトーデスを診断することができる。また、本発明の検査方法はより正確に全身性エリテマトーデスを検出できるので、本発明の検査方法に上記工程を組み合わせることによって、より効率的且つより正確に「全身性エリテマトーデスに罹患している」と診断できる。
2. When the test method of the present invention including the step (2) of diagnosing systemic lupus erythematosus with higher accuracy determines that the subject has systemic lupus erythematosus, the test method of the present invention further includes systemic Systemic lupus erythematosus can be diagnosed with greater accuracy by combining the steps of applying a physician's diagnosis of lupus erythematosus. In addition, since the testing method of the present invention can more accurately detect systemic lupus erythematosus, by combining the above-described steps with the testing method of the present invention, it is possible to more efficiently and accurately detect "suffering from systemic lupus erythematosus." Diagnose.

3.全身性エリテマトーデスの治療
工程(2)を含む本発明の検査方法により被検体が全身性エリテマトーデスに罹患していると判定された場合は本発明の検査方法に対してさらに、或いは上記「2.全身性エリテマトーデスのより高い精度での診断」に記載の様に全身性エリテマトーデスに罹患していると診断された場合は本発明の検査方法と医師による診断を適用する工程との組合せに対してさらに、(3)全身性エリテマトーデスに罹患していると判定又は診断された被検体に対して、該疾患の治療を行う工程を行うことによって、被検体の該疾患を治療することが可能となる。また、本発明の検査方法はより正確に全身性エリテマトーデスを検出できるので、本発明の検査方法に対して、或いは本発明の検査方法と医師による診断を適用する工程との組合せに対して工程(3)を組み合わせることによって、全身性エリテマトーデスに罹患している被検体をより効率的に、より確実に治療できる。
3. If the test method of the present invention including the treatment step (2) for systemic lupus erythematosus determines that the subject is suffering from systemic lupus erythematosus, the test method of the present invention may additionally be treated with the above "2. Systemic lupus erythematosus. Diagnosis of Lupus Erythematosus with Higher Accuracy", when diagnosed as suffering from systemic lupus erythematosus, further for the combination of the test method of the present invention and the step of applying a diagnosis by a doctor, (3) By performing the step of treating a subject determined or diagnosed as having systemic lupus erythematosus, the disease of the subject can be treated. In addition, since the testing method of the present invention can more accurately detect systemic lupus erythematosus, the steps ( By combining 3), a subject suffering from systemic lupus erythematosus can be treated more efficiently and more reliably.

全身性エリテマトーデスの治療方法は、特に制限されないが、代表的には投薬治療が挙げられる。投薬治療に用いる医薬としては、特に制限されないが、例えば非ステロイド系消炎鎮痛剤、ステロイド剤等が挙げられる。医薬は、1種、2種、又は3種以上を組み合わせて用いることができる。 Methods for treating systemic lupus erythematosus are not particularly limited, but typically include drug therapy. Pharmaceuticals used for drug therapy are not particularly limited, but include, for example, non-steroidal anti-inflammatory analgesics, steroids, and the like. One, two, or a combination of three or more medicaments can be used.

4.全身性エリテマトーデスの検査薬
本発明は、その一態様において、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの検出剤(本明細書において、「本発明の検査薬」と示すこともある。)を含む、全身性エリテマトーデスの検査薬(本明細書において、「本発明の検査薬」と示すこともある。)に関する。以下、これについて説明する。
Four. Test agent for systemic lupus erythematosus In one aspect of the present invention, an agent for detecting at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius (herein, "test agent of the present invention") The present invention relates to a test agent for systemic lupus erythematosus (also referred to herein as the “test agent of the present invention”). This will be explained below.

本発明の検出剤は、対象バイオマーカーを特異的に検出できるものである限り特に制限されない。該検出剤としては、例えば対象バイオマーカーである細菌の遺伝子、又はそれらの発現産物に対するプライマー、プローブ、抗体等が挙げられる。 The detection agent of the present invention is not particularly limited as long as it can specifically detect the target biomarker. The detection agent includes, for example, primers, probes, antibodies, etc. directed to bacterial genes, which are target biomarkers, or their expression products.

本発明の検出剤は、その機能が著しく損なわれない限りにおいて、修飾が施されていてもよい。修飾としては、例えば、標識物、例えば蛍光色素、酵素、タンパク質、放射性同位体、化学発光物質、ビオチン等の付加が挙げられる。 The detection agent of the present invention may be modified as long as its function is not significantly impaired. Modifications include, for example, addition of labels such as fluorescent dyes, enzymes, proteins, radioisotopes, chemiluminescent substances, biotin, and the like.

本発明において用いられる蛍光色素としては、一般にヌクレオチドを標識して、核酸の検出や定量に用いられるものが好適に使用でき、例えば、HEX(4,7,2’,4’,5’,7’-hexachloro-6-carboxylfluorescein、緑色蛍光色素)、フルオレセイン(fluorescein)、NED(商品名、アプライドバイオシステムズ社製、黄色蛍光色素)、あるいは、6-FAM(商品名、アプライドバイオシステムズ社製、黄緑色蛍光色素)、ローダミン(rhodamin)またはその誘導体〔例えば、テトラメチルローダミン(TMR)〕を挙げることができるが、これらに限定されない。蛍光色素でヌクレオチドを標識する方法は、公知の標識法のうち適当なものを使用することができる〔Nature Biotechnology, 14, 303-308 (1996)参照〕。また、市販の蛍光標識キットを使用することもできる(例えば、アマシャム・ファルマシア社製、オリゴヌクレオチドECL 3’-オリゴラベリングシステム等)。 As the fluorescent dye used in the present invention, those generally used for the detection and quantification of nucleic acids by labeling nucleotides can be suitably used. '-hexachloro-6-carboxylfluorescein, green fluorescent dye), fluorescein, NED (trade name, manufactured by Applied Biosystems, yellow fluorescent dye), or 6-FAM (trade name, manufactured by Applied Biosystems, yellow green fluorescent dye), rhodamin or its derivatives (eg, tetramethylrhodamine (TMR)). As a method for labeling nucleotides with a fluorescent dye, an appropriate known labeling method can be used [see Nature Biotechnology, 14, 303-308 (1996)]. A commercially available fluorescent labeling kit can also be used (eg, Oligonucleotide ECL 3'-oligo labeling system manufactured by Amersham Pharmacia).

本発明の検出剤は、任意の固相に固定化して用いることもできる。このため本発明の検査薬は、検出剤を固定化した基板(例えばプローブを固定化したマイクロアレイチップ等。)の形態として提供することができる。 The detection agent of the present invention can also be used by immobilizing it on any solid phase. Therefore, the test agent of the present invention can be provided in the form of a substrate on which a detecting agent is immobilized (for example, a microarray chip on which probes are immobilized, etc.).

固定化に使用される固相は、ポリヌクレオチド等を固定化できるものであれば特に制限されることなく、例えばガラス板、ナイロンメンブレン、マイクロビーズ、シリコンチップ、キャピラリーまたはその他の基板等を挙げることができる。固相への検出剤の固定は、特に制限されない。固定方法は、例えばマイクロアレイであれば、市販のスポッター(Amersham社製など)を利用するなど、固定化プローブの種類に応じて当該技術分野で周知である〔例えば、photolithographic技術(Affymetrix社)、インクジェット技術(Rosetta Inpharmatics社)によるオリゴヌクレオチドのin situ合成等〕。 The solid phase used for immobilization is not particularly limited as long as it can immobilize polynucleotides, etc. Examples include glass plates, nylon membranes, microbeads, silicon chips, capillaries, and other substrates. can be done. Immobilization of the detection agent to the solid phase is not particularly limited. Immobilization methods are well known in the art according to the type of immobilized probe, such as using a commercially available spotter (manufactured by Amersham, etc.) for microarrays [e.g., photolithographic technology (Affymetrix), in situ synthesis of oligonucleotides by inkjet technology (Rosetta Inpharmatics), etc.].

プライマーやプローブ等は、対象バイオマーカーやそれに由来する核酸等を選択的に(特異的に)認識するものであれば、特に限定されない。ここで、「選択的に(特異的に)認識する」とは、例えばノーザンブロット法においては、対象バイオマーカーが特異的に検出できること、またRT-PCR法においては対象バイオマーカー若しくはそれに由来する核酸(cDNA等)が特異的に増幅されることを意味するが、それに限定されることなく、当業者が上記検出物または増幅物が対象バイオマーカーに由来するものであると判断できるものであればよい。 Primers, probes and the like are not particularly limited as long as they selectively (specifically) recognize target biomarkers and nucleic acids derived therefrom. Here, "selectively (specifically) recognize" means, for example, in the Northern blot method, the target biomarker can be specifically detected, and in the RT-PCR method, the target biomarker or a nucleic acid derived from it (cDNA, etc.) is specifically amplified, but is not limited to it, as long as a person skilled in the art can determine that the detected product or amplified product is derived from the target biomarker good.

プライマーやプローブの具体例としては、下記(a)に記載するポリヌクレオチド並びに下記(b)に記載するポリヌクレオチド:
(a)対象バイオマーカーが有する塩基配列において連続する少なくとも15塩基を有するポリヌクレオチド及び/若しくは当該ポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド、並びに
(b)対象バイオマーカーが有する塩基配列若しくはそれに相補的な塩基配列にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、少なくとも15塩基を有するポリヌクレオチド
からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。
Specific examples of primers and probes include the polynucleotides described in (a) below and the polynucleotides described in (b) below:
(a) a polynucleotide having at least 15 consecutive bases in the base sequence of the target biomarker and/or a polynucleotide complementary to the polynucleotide, and (b) the base sequence of the target biomarker or a base complementary thereto At least one selected from the group consisting of polynucleotides having at least 15 bases that hybridize to the sequence under stringent conditions.

相補的なポリヌクレオチド又は相補的な塩基配列(相補鎖、逆鎖)とは、対象バイオマーカーの塩基配列からなるポリヌクレオチドの全長配列、または該塩基配列において少なくとも連続した15塩基長の塩基配列を有するその部分配列(ここでは便宜上、これらを「正鎖」ともいう)に対して、A:TおよびG:Cといった塩基対関係に基づいて、塩基的に相補的な関係にあるポリヌクレオチド又は塩基配列を意味するものである。ただし、かかる相補鎖は、対象とする正鎖の塩基配列と完全に相補配列を形成する場合に限らず、対象とする正鎖とストリンジェントな条件でハイブリダイズすることができる程度の相補関係を有するものであってもよい。なお、ここでストリンジェントな条件は、Berger and Kimmel (1987, Guide to Molecular Cloning Techniques Methods in Enzymology, Vol. 152, Academic Press, San Diego CA) に教示されるように、複合体或いはプローブを結合する核酸の融解温度(Tm)に基づいて決定することができる。例えばハイブリダイズ後の洗浄条件として、通常「1×SSC、0.1%SDS、37℃」程度の条件を挙げることができる。相補鎖はかかる条件で洗浄しても対象とする正鎖とハイブリダイズ状態を維持するものであることが好ましい。特に制限されないが、より厳しいハイブリダイズ条件として「0.5×SSC、0.1%SDS、42℃」程度、さらに厳しいハイブリダイズ条件として「0.1×SSC、0.1%SDS、65℃」程度の洗浄条件を挙げることができる。具体的には、このような相補鎖として、対象の正鎖の塩基配列と完全に相補的な関係にある塩基配列からなる鎖、並びに該鎖と少なくとも90%、好ましくは95%、より好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上の同一性を有する塩基配列からなる鎖を例示することができる。 Complementary polynucleotide or complementary base sequence (complementary strand, reverse strand) refers to the full-length sequence of the polynucleotide consisting of the base sequence of the target biomarker, or the base sequence of at least 15 consecutive bases in the base sequence Polynucleotides or bases that are in a base-complementary relationship based on base pair relationships such as A:T and G:C with respect to the partial sequences (herein, these are also referred to as "positive strands" for convenience) It means an array. However, such a complementary strand is not limited to the case where it forms a completely complementary sequence with the base sequence of the target positive strand, but also has a complementary relationship to the extent that it can hybridize with the target positive strand under stringent conditions. may have. Here, stringent conditions are conditions that bind complexes or probes as taught by Berger and Kimmel (1987, Guide to Molecular Cloning Techniques Methods in Enzymology, Vol. 152, Academic Press, San Diego Calif.). It can be determined based on the melting temperature (Tm) of the nucleic acid. For example, the conditions for washing after hybridization are usually about "1×SSC, 0.1% SDS, 37° C.". The complementary strand is preferably one that maintains a hybridized state with the target positive strand even after washing under such conditions. Although it is not particularly limited, a more stringent hybridization condition is about "0.5 x SSC, 0.1% SDS, 42°C", and an even more stringent hybridization condition is about "0.1 x SSC, 0.1% SDS, 65°C" for washing. can be done. Specifically, such complementary strands include a strand consisting of a base sequence that is completely complementary to the base sequence of the target positive strand, and at least 90%, preferably 95%, more preferably A strand consisting of a nucleotide sequence having 98% or more, more preferably 99% or more identity can be exemplified.

プライマーやプローブ等は、例えば対象バイオマーカーが有する塩基配列をもとに、例えば各種設計プログラムを利用して設計することができる。具体的には前記対象バイオマーカーの塩基配列を設計プログラムにかけて得られる、プライマーまたはプローブの候補配列、若しくは少なくとも該配列を一部に含む配列を、プライマーまたはプローブとして使用することができる。 Primers, probes, and the like can be designed using various design programs, for example, based on the nucleotide sequence of the target biomarker. Specifically, candidate sequences for primers or probes obtained by subjecting the base sequences of the target biomarkers to a design program, or sequences containing at least the sequences as a part thereof, can be used as primers or probes.

プライマーやプローブ等の塩基長は、上述のように連続する少なくとも15塩基の長さを有するものであれば特に制限されず、用途に応じて適宜設定することができる。塩基長としては、例えばプライマーとして用いる場合であれば、例えば15塩基~35塩基が例示でき、例えばプローブとして用いる場合であれば、例えば15塩基~35塩基が例示できる。 The base length of primers, probes, etc. is not particularly limited as long as it has a length of at least 15 consecutive bases as described above, and can be appropriately set according to the application. Examples of base lengths include 15 to 35 bases when used as primers, and 15 to 35 bases when used as probes, for example.

本発明の検査薬には、本発明の検出剤以外の、他の検出剤(例えば、他の核酸を検出するためのプローブや、抗体等)が含まれていてもよい。この場合の本発明の検査薬は、全身性エリテマトーデスの他に、他の疾患や状態も検査することができる検査薬であってもよい。この場合、本発明の検出剤は、全身性エリテマトーデス検査用の検出剤として含まれている。この観点から、本発明の検査薬は、その一態様において、本発明の検出剤からなる全身性エリテマトーデス検査用検出剤を含む、全身性エリテマトーデスの検査薬である。 The test agent of the present invention may contain other detecting agents (for example, probes for detecting other nucleic acids, antibodies, etc.) other than the detecting agent of the present invention. In this case, the test agent of the present invention may be a test agent capable of testing other diseases and conditions in addition to systemic lupus erythematosus. In this case, the detecting agent of the present invention is included as a detecting agent for testing for systemic lupus erythematosus. From this point of view, the test agent of the present invention, in one aspect thereof, is a test agent for systemic lupus erythematosus containing a detecting agent for systemic lupus erythematosus test consisting of the detecting agent of the present invention.

本発明の検査薬は、組成物の形態であってもよい。該組成物には、必要に応じて他の成分が含まれていてもよい。他の成分としては、例えば基剤、担体、溶剤、分散剤、乳化剤、緩衝剤、安定剤、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、増粘剤、保湿剤、着色料、香料、キレート剤等が挙げられる。 The test agent of the present invention may be in the form of a composition. The composition may contain other ingredients as needed. Other components include bases, carriers, solvents, dispersants, emulsifiers, buffers, stabilizers, excipients, binders, disintegrants, lubricants, thickeners, humectants, colorants, and perfumes. , chelating agents and the like.

本発明の検査薬は、キットの形態であってもよい。該キットには、上記検出剤或いはこれを含む上記組成物のほかに、被検体の腸内細菌含有試料における対象バイオマーカーの検出に使用し得るものを含んでいてもよい。このようなものの具体例としては、各種試薬(例えば核酸抽出試薬、緩衝液等)、器具(例えば腸内細菌含有試料の精製、分離用器具)等が挙げられる。 The test agent of the present invention may be in the form of a kit. The kit may contain, in addition to the detection agent or the composition containing the same, those that can be used to detect the biomarker of interest in a sample containing intestinal bacteria of a subject. Specific examples of such materials include various reagents (eg, nucleic acid extraction reagents, buffer solutions, etc.), instruments (eg, instruments for purification and separation of intestinal bacteria-containing samples), and the like.

5.全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分のスクリーニング方法
本発明は、その一態様において、被検物質で処理された動物から採取された腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの量又は濃度を指標とする、全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分のスクリーニング方法(本明細書において、「本発明の有効成分スクリーニング方法」と示すこともある。)に関する。以下、これについて説明する。
Five. Screening Method for Active Ingredients of Preventive or Curative Agents for Systemic Lupus Erythematosus In one aspect of the present invention, a sample containing intestinal bacteria collected from an animal treated with a test substance comprises Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius. A screening method for an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for systemic lupus erythematosus, wherein the amount or concentration of at least one biomarker selected from the group is used as an index (herein referred to as the "active ingredient screening method of the present invention" ). This will be explained below.

動物の生物種は特に制限されない。動物の生物種としては、例えばヒト、サル、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウサギなどの種々の哺乳類動物が挙げられる。 The animal species is not particularly limited. Examples of animal species include various mammals such as humans, monkeys, mice, rats, dogs, cats, and rabbits.

被検物質としては、天然に存在する化合物又は人工に作られた化合物を問わず広く使用することができる。また、精製された化合物に限らず、多種の化合物を混合した組成物や、動植物の抽出液も使用することができる。化合物には、低分子化合物に限らず、タンパク質、核酸、多糖類等の高分子化合物も包含される。 A wide range of test substances can be used regardless of whether they are naturally occurring compounds or artificially produced compounds. In addition, not only purified compounds, but also compositions in which various compounds are mixed, and extracts of animals and plants can be used. Compounds include not only low-molecular-weight compounds, but also high-molecular-weight compounds such as proteins, nucleic acids, and polysaccharides.

本発明の有効成分スクリーニング方法は、より具体的には、上記指標の値が、被検物質で処理されていない動物から採取された腸内細菌含有試料における対応バイオマーカーの量又は濃度(対照値)よりも低い場合に、前記被検物質を全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分(或いは、全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分の候補物質)として選択する工程を含む。 More specifically, the active ingredient screening method of the present invention is characterized in that the value of the indicator is the amount or concentration of the corresponding biomarker in a sample containing intestinal bacteria collected from animals not treated with the test substance (control ), the test substance is selected as an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for systemic lupus erythematosus (or a candidate substance for an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for systemic lupus erythematosus).

対応バイオマーカーとは、指標としている対象バイオマーカーと同じ細菌を意味する。 A corresponding biomarker means the same bacterium as the target biomarker used as an indicator.

「低い」とは、例えば指標の値が、対照値の1/2、1/5、1/10、1/20、1/50、1/100であることを意味する。 "Low" means, for example, that the index value is 1/2, 1/5, 1/10, 1/20, 1/50, 1/100 of the control value.

6.全身性エリテマトーデスの誘発性又は増悪性の評価方法
本発明は、その一態様において、被検物質で処理された動物から採取された腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの量又は濃度を指標とする、全身性エリテマトーデスの誘発性又は増悪性の評価方法(本明細書において、「本発明の毒性評価方法」と示すこともある。)に関する。以下、これについて説明する。
6. In one aspect of the present invention, a method for evaluating provocation or exacerbation of systemic lupus erythematosus from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in a sample containing intestinal bacteria collected from an animal treated with a test substance A method for evaluating the induction or exacerbation of systemic lupus erythematosus, which uses the amount or concentration of at least one selected biomarker as an index (herein, may be referred to as the "toxicity evaluation method of the present invention". ). This will be explained below.

本発明の毒性評価方法は、より具体的には、上記指標の値が、被検物質で処理されていない動物から採取された腸内細菌含有試料における対応バイオマーカーの量又は濃度(対照値)よりも高い場合に、前記被検物質を全身性エリテマトーデスの誘発性又は増悪性があると判定する工程を含む。 More specifically, in the toxicity evaluation method of the present invention, the value of the indicator is the amount or concentration (control value) of the corresponding biomarker in a sample containing intestinal bacteria collected from an animal not treated with the test substance. determining that the test substance is provoking or exacerbating systemic lupus erythematosus if higher than .

対応バイオマーカーとは、指標としている対象バイオマーカーと同じ細菌を意味する。 A corresponding biomarker means the same bacterium as the target biomarker used as an indicator.

「高い」とは、例えば指標の値が、対照値の2倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍であることを意味する。 "High" means, for example, that the index value is 2-fold, 5-fold, 10-fold, 20-fold, 50-fold, 100-fold higher than the control value.

以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below based on examples, but the present invention is not limited by these examples.

試験例1.全身性エリテマトーデスのバイオマーカーのスクリーニング
発明者はショットガンシークエンスによって得られる膨大な細菌叢のゲノム情報(メタゲノム)に対して、系統解析、遺伝子解析、及びパスウェイ解析の3つを軸に網羅的な解析を行う独自のパイプラインを構築した。メタゲノム解析パイプラインにおいては、まず、全身性エリテマトーデス患者47名及び健常者203名の糞便サンプルを回収、ビーズ法によって溶菌し、DNAを抽出した。Hiseq3000を用いた150bpのペアエンドシークエンスにより、1サンプルあたり平均6.3Gbのシークエンスリードを得た。
Test example 1. Biomarker screening of systemic lupus erythematosus I built my own pipeline that does In the metagenomic analysis pipeline, first, stool samples from 47 systemic lupus erythematosus patients and 203 healthy subjects were collected, lysed by the bead method, and DNA was extracted. Paired-end sequencing of 150 bp using Hiseq3000 yielded an average of 6.3 Gb of sequence reads per sample.

シーケンスリードの品質管理は次のようにして行った。データセットの品質を最大限に高めるために、一連の品質管理ステップを実行した。品質管理プロセスの主な手順は次の通りである:(i) 低品質な塩基のトリミング、(ii) ヒトのリードの識別とマスキング、(iii) 重複リードの除去。重複リードのマークは、PRINSEQ-lite(バージョン0.20.4、パラメータ:-derep 1)を用いて行った。Trimmomatic (version 0.39; parameters: ILLUMINACLIP:TruSeq3-PE-2.fa:2:30:10:8:true LEADING:20 TRAILING:20 SLIDINGWINDOW:3:15 MINLEN:60)を用いて、生のリードをトリミングし、Illuminaアダプターをクリップし、両端の低品質な塩基をカットした。トリミング後の長さが60bp未満のリードは破棄した。次に、同じ配列を持つ重複したリードのうち、最長のリードのみを残して重複部分の除去を行った。最終的には、bowtie2(バージョン2.3.5)のデフォルトパラメータとBMTagger(バージョン3.101)を用いて、品質フィルタリングされたリードをヒト参照ゲノム(hg38)にアライメントした。いずれのツールでもペアエンドの両方が揃わなかったリードのみを残した。 Quality control of sequence reads was performed as follows. A series of quality control steps were performed to maximize the quality of the dataset. The main steps in the quality control process are: (i) trimming of poor quality bases, (ii) identification and masking of human reads, and (iii) elimination of duplicate reads. Marking of duplicate reads was performed using PRINSEQ-lite (version 0.20.4, parameter: -derep 1). Trim raw reads using Trimmomatic (version 0.39; parameters: ILLUMINACLIP:TruSeq3-PE-2.fa:2:30:10:8:true LEADING:20 TRAILING:20 SLIDINGWINDOW:3:15 MINLEN:60) and clipped the Illumina adapter and cut the low quality bases on both ends. Reads less than 60 bp in length after trimming were discarded. Next, among the duplicated reads with the same sequence, only the longest read was retained and the duplicated portion was removed. Finally, quality-filtered reads were aligned to the human reference genome (hg38) using the default parameters of bowtie2 (version 2.3.5) and BMTagger (version 3.101). Only reads where both paired ends were not aligned with either tool were retained.

メタゲノムの分類学的アノテーションの効率と精度を向上させるために、キュレートされたリファレンスメタゲノムを使用した。既報において構築された日本人集団のリファレンスメタゲノムを、ヒト腸内細菌プロジェクトから同定されたメタゲノムと組み合わせた。50本以上の参照ゲノムを持つ種にアノテーションされたゲノムにフィルターをかけた結果、7,881本のゲノムからなる分類学上の参照ゲノムデータセットが得られた。フィルタリングされたペアエンドリードは、デフォルトのパラメータでbowtie2を用いて参照ゲノムデータセットにアラインメントされた。マルチプルマップされたリードに関しては、アラインメントスコアによって可能な限り最適なアラインメントのみが選択された。各ゲノムにマッピングされたリードの数を、ゲノムの長さで割った。各ゲノムの値を各サンプルごとに合計し、6つのレベル(L2:門、L3:階級、L4:目、L5:科、L6:属、L7:種)で各クレードの相対的な組成割合を算出した。そして、PCAにより外れ値のサンプルを検出した。一方、遺伝子およびパスウェイ解析では、各リードに対してde novo アセンブリを行い、可及的に長鎖の塩基配列(コンティグ)を作成した。コンティグ中の遺伝子をコードしている領域を同定し、サンプル間で類似している領域のクラスタリングを施行した。公共のデータベースに登録された遺伝子や蛋白単位でのアミノ酸配列情報やパスウェイ情報に照合することで、各サンプルに含まれる遺伝子配列の相対量を網羅的に算出した。上記より得た微生物の組成割合、遺伝子の相対量に対してケースコントロール解析を施行し、バイオマーカーとして2個の菌種を同定した(Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermedius)。 We used curated reference metagenomes to improve the efficiency and accuracy of the taxonomic annotation of metagenomes. A Japanese population reference metagenome constructed in a previous report was combined with a metagenome identified from the Human Gut Bacteria Project. Filtering genomes annotated to species with more than 50 reference genomes yielded a taxonomic reference genome dataset of 7,881 genomes. Filtered paired-end reads were aligned to the reference genome dataset using bowtie2 with default parameters. For multiple-mapped reads, only the best possible alignment was selected by alignment score. The number of reads mapped to each genome was divided by the length of the genome. The values for each genome were summed for each sample, and the relative compositional proportions of each clade at six levels (L2: Phylum, L3: Order, L4: Order, L5: Family, L6: Genus, L7: Species). Calculated. Then, outlier samples were detected by PCA. On the other hand, for gene and pathway analysis, each read was subjected to de novo assembly to create the longest nucleotide sequence (contig) possible. Regions encoding genes in the contigs were identified and clustering of similar regions between samples was performed. Comprehensively calculated the relative amounts of gene sequences contained in each sample by referring to amino acid sequence information and pathway information for genes and proteins registered in public databases. A case-control analysis was performed on the composition ratio of the microorganisms obtained above and the relative amount of genes, and two strains were identified as biomarkers (Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius).

これらのバイオマーカーを用いて、年齢と性別を調製した回帰式(細菌~SLE + 年齢+ 性別+ Dataset + 細菌主成分(PC1~PC25))で線形回帰を行い、全身性エリテマトーデスの項のWald統計量に対して検定を行った結果、これらのバイオマーカーは全身性エリテマトーデスの診断に有意に寄与することが分かった。 Using these biomarkers, linear regression was performed with a regression formula adjusted for age and sex (bacteria ~ SLE + age + sex + Dataset + bacterial principal component (PC1 to PC25)), and Wald statistics for the systemic lupus erythematosus term were obtained. When tested for dose, these biomarkers were found to contribute significantly to the diagnosis of systemic lupus erythematosus.

図1に菌種量を比較したボルケーノプロットを示す。 FIG. 1 shows a volcano plot comparing the amounts of bacterial species.

表1に、Effect size、標準誤差(SE)、及びP-value(P)を示す。 Table 1 shows the effect size, standard error (SE), and P-value (P).

Figure 2023020631000001
Figure 2023020631000001

なお、サンプルとして男性サンプルを除外した場合や各種薬剤使用者サンプルを除外した場合でも、表1に示される2種の細菌と全身性エリテマトーデスとの関連が確認できた。 Even when the male samples and the drug user samples were excluded, the association between the two types of bacteria shown in Table 1 and systemic lupus erythematosus could be confirmed.

Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermedius共に、全身性エリテマトーデスにおける組成割合が、健常者における組成割合より高かった(Streptococcus anginosus:2.9倍、Streptococcus intermedius:2.2倍)。 For both Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius, the composition ratio in systemic lupus erythematosus was higher than that in healthy subjects (Streptococcus anginosus: 2.9 times, Streptococcus intermedius: 2.2 times).

Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusを組み合わせて全身性エリテマトーデス診断した場合の、受信者動作特性(ROC)曲線を作成したところ、AUCは0.79(95%信頼区間0.73~0.86)であった。 A Receiver Operating Characteristic (ROC) curve for the combination of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius for diagnosing systemic lupus erythematosus showed an AUC of 0.79 (95% confidence interval 0.73 to 0.86).

Claims (9)

全身性エリテマトーデスを検査する方法であって、
(1)被検体から採取された腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーを検出する工程、
を含む、検査方法。
A method of testing for systemic lupus erythematosus, comprising:
(1) detecting at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in an intestinal bacterium-containing sample collected from a subject;
inspection methods, including;
さらに、(2)前記工程(1)で検出された前記バイオマーカーの量又は濃度がカットオフ値以上である場合に、前記被検体が全身性エリテマトーデスに罹患していると判定する工程、
を含む、請求項1に記載の検査方法。
Furthermore, (2) determining that the subject is suffering from systemic lupus erythematosus when the amount or concentration of the biomarker detected in step (1) is equal to or greater than the cutoff value;
The inspection method according to claim 1, comprising:
前記バイオマーカーが、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusである、請求項1又は2に記載の検査方法。 The test method according to claim 1 or 2, wherein the biomarkers are Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius. 前記腸内細菌含有試料が糞便である、請求項1~3のいずれかに記載の検査方法。 The test method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sample containing intestinal bacteria is stool. 前記被検体がヒトである、請求項1~4のいずれかに記載の検査方法。 The test method according to any one of claims 1 to 4, wherein the subject is a human. Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの検出剤を含む、全身性エリテマトーデスの検査薬。 A diagnostic agent for systemic lupus erythematosus, comprising at least one biomarker-detecting agent selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius. Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの検出剤を含む、全身性エリテマトーデスの検査キット。 A test kit for systemic lupus erythematosus, comprising at least one biomarker-detecting agent selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius. 被検物質で処理された動物から採取された腸内細菌含有試料腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの量又は濃度を指標とする、全身性エリテマトーデスの予防又は治療剤の有効成分のスクリーニング方法。 The amount or concentration of at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in a sample containing intestinal bacteria collected from an animal treated with the test substance as an indicator A method for screening an active ingredient of a prophylactic or therapeutic agent for systemic lupus erythematosus. 被検物質で処理された動物から採取された腸内細菌含有試料腸内細菌含有試料における、Streptococcus anginosus、及びStreptococcus intermediusからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカーの量又は濃度を指標とする、全身性エリテマトーデスの誘発性又は増悪性の評価方法。 The amount or concentration of at least one biomarker selected from the group consisting of Streptococcus anginosus and Streptococcus intermedius in a sample containing intestinal bacteria collected from an animal treated with the test substance as an indicator A method for evaluating induction or exacerbation of systemic lupus erythematosus.
JP2021126109A 2021-07-30 2021-07-30 Method for testing systemic lupus erythematosus Pending JP2023020631A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021126109A JP2023020631A (en) 2021-07-30 2021-07-30 Method for testing systemic lupus erythematosus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021126109A JP2023020631A (en) 2021-07-30 2021-07-30 Method for testing systemic lupus erythematosus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023020631A true JP2023020631A (en) 2023-02-09

Family

ID=85159345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021126109A Pending JP2023020631A (en) 2021-07-30 2021-07-30 Method for testing systemic lupus erythematosus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023020631A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011227110B2 (en) Methods, kits and compositions for detection of MRSA
CN114898808B (en) Method and system for predicting sensitivity of Klebsiella pneumoniae to cefepime
CN114438214B (en) Colorectal cancer tumor marker and detection method and device thereof
CN111607658A (en) Primer probe system, kit and detection method for human fungal infection detection
CN111647673A (en) Application of microbial flora in acute pancreatitis
CN111088380A (en) Brucella LF-RPA detection primer, probe and detection kit
KR20140008788A (en) Method of providing information for diagnosis of tuberculosis using ip-10 quantitative reverse transcriptase-pcr(qrt-pcr) and diagnostic kit comprising thereof
JP3169027U (en) Gene population detection structure
CN104087672A (en) Kit for quickly detecting number of human chromosomes 21 by multiplex real-time fluorescence quantitative PCR (polymerase chain reaction) technique
WO2021039777A1 (en) Method for examining rheumatoid arthritis
CN110656188A (en) Primer and/or probe composition for detecting bacillus causing bloodstream infection and application thereof
CN106414775A (en) Compositions and methods for metagenome biomarker detection
JP2023020631A (en) Method for testing systemic lupus erythematosus
CN111455094B (en) Composition, kit, application and method for detecting deep infection fungi
JP7065976B2 (en) Diagnosis method of scrub typhus using multi-copy gene
CN111690736A (en) Warfarin medication gene detection kit and use method thereof
JP2022025456A (en) Method for inspecting multiple sclerosis
WO2023021978A1 (en) Method for examining autoimmune disease
CN108064273A (en) The biomarker of colorectal cancer relevant disease
KR101768955B1 (en) Primer set for diagnosing Ebola virus and uses thereof
CN114836581B (en) Primer combination for detecting pathogens of digestive tract infectious diseases
CN112226525B (en) Reagent for diagnosing myasthenia gravis
CN112980981B (en) Primer and probe for skin infectious granulomatous pathogen, implementation method and detection system
WO2020054474A1 (en) Method for examining rheumatoid arthritis
CN115852004A (en) Pathogen specific nucleic acid gene of staphylococcus epidermidis and detection method