JP2024045047A - Method for predicting efficacy of obesity treatment agent - Google Patents
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Abstract
【課題】個々人に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測する方法、及びそのためのマーカーを提供する。【解決手段】男性被験者から採取された試料について、ＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ及びＲＩＮ３の５種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測方法。【選択図】なし[Problem] To provide a method for predicting the effectiveness of an obesity improving agent containing catechins for an individual, and a marker therefor. [Solution] A method for predicting the effectiveness of an obesity improving agent containing catechins for a male subject, comprising a step of measuring the expression level of at least one gene selected from a group of five genes, TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, PPM1D, and RIN3, or its expression product, for a sample collected from the subject. [Selected Figure] None
Description
本発明は、個々人に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測する方法、及びそのためのマーカーに関する。 The present invention relates to a method for predicting the effectiveness of an obesity-improving agent containing catechins for an individual, and a marker for this purpose.
近年、多くの人々が肥満の問題を抱えている。日本においても食生活を取り巻く社会環境の変化、すなわち食生活の欧米化や運動不足から肥満の人が急激に増加している。一般的に、肥満とは正常な状態と比較して体重が多い状態、あるいは体脂肪が過剰に蓄積した状態を指す。肥満は糖尿病や脂質異常症・高血圧・心血管疾患などの生活習慣病をはじめとして数多くの疾患の原因となるため、健康づくりにおいて肥満の予防・対策は重要な意味を持つ。また、その治療費や健康対策費の増大など経済への影響も多大であることから、肥満を改善することは重要な課題となっている。 In recent years, many people have had the problem of obesity. In Japan, the number of obese people is rapidly increasing due to changes in the social environment surrounding eating habits, such as the Westernization of eating habits and lack of exercise. Generally, obesity refers to a state in which the body weight is higher than normal, or a state in which excessive body fat has accumulated. Obesity is a cause of many diseases, including lifestyle-related diseases such as diabetes, dyslipidemia, hypertension, and cardiovascular disease, so prevention and countermeasures against obesity are important in promoting health. In addition, it has a significant impact on the economy, such as an increase in treatment costs and costs for health measures, so improving obesity has become an important issue.
肥満にはさまざまな生活環境が関与している。食習慣の変化や運動不足による身体活動量の低下などにより、摂取エネルギー量が消費エネルギー量を上回ることにより、過剰分が体脂肪として蓄積されることが肥満の原因である。したがって肥満の予防・治療には、摂取エネルギー量と消費エネルギー量のバランス改善、すなわち食事制限と運動が重要となる。これまで、肥満改善を目的とする肥満改善素材が多種開発されているが、それらの素材は、必ずしもすべての者において一様に、期待される最大限の効果を発揮するわけではない。肥満改善を求める個人は、多種多様な肥満改善素材を自ら試し、自身に適したものを見つけねばならない。さらに、それらの素材の多くは、効果を発揮するためには長期的に摂取されねばならない。そのため、個人が自身に適した肥満改善素材を見つけるためには、長い期間と、コスト、労力を要する。さらに、たとえ個人が自身に有効な肥満改善素材を見つけたとしても、それが数ある肥満改善素材の中で自身にとって最適なものであるか、又は該素材の最大限の効果が自身に対して発揮されているかを判別することは困難である。 Various living environments are involved in obesity. Obesity is caused by the fact that the amount of energy taken exceeds the amount of energy expended due to changes in eating habits or decreased physical activity due to lack of exercise, and the excess is stored as body fat. Therefore, for the prevention and treatment of obesity, it is important to improve the balance between energy intake and energy expenditure, ie, dietary restrictions and exercise. To date, various obesity-improving materials have been developed for the purpose of alleviating obesity, but these materials do not necessarily exhibit the maximum expected effect uniformly in all people. Individuals seeking to improve obesity must try out a wide variety of obesity-improving materials on their own to find one that is suitable for them. Furthermore, many of these ingredients must be taken over a long period of time to be effective. Therefore, it takes a long time, cost, and effort for individuals to find obesity-improving materials suitable for themselves. Furthermore, even if an individual finds an obesity-improving material that is effective for him/herself, it is difficult to know whether it is the most suitable one among the many obesity-improving materials, or whether the material's maximum effect is on the individual. It is difficult to determine whether the ability is being demonstrated.
緑茶ポリフェノール又はその主要成分であるカテキン類は、肥満を改善する素材として報告されている。特許文献１及び２には、カテキン類の摂取は、肥満改善、例えば、内臓脂肪面積の低下、体重の低下、腹囲の低下、などをもたらすことが開示されている（非特許文献１、２、３）。しかしながら、カテキン類もまた、上述と同様に効果には個人差があり、必ずしも全ての使用者に対して十分な効果が発揮されるわけではなかった。 Green tea polyphenols or their main components, catechins, have been reported as materials that improve obesity. Patent Documents 1 and 2 disclose that ingestion of catechins improves obesity, for example, reduces visceral fat area, decreases body weight, and decreases abdominal circumference (Non-Patent Documents 1, 2, 3). However, similar to the above, the effects of catechins vary among individuals, and sufficient effects are not necessarily exhibited for all users.
一方、生体試料中のＤＮＡやＲＮＡ等の核酸の解析によりヒトの生体内の現在、さらには将来の生理状態を調べる技術が開発されている。生体由来の核酸は、血液等の組織、退役、分泌物などから抽出することができ、特許文献１、２には、皮膚表上脂質（ＳＳＬ）から被験者の皮膚細胞に由来するＲＮＡ等の核酸を分離し、生体の解析用の試料として用いることが記載されている。 Meanwhile, technology has been developed to investigate the current and even future physiological state of the human body by analyzing nucleic acids such as DNA and RNA in biological samples. Nucleic acids derived from living organisms can be extracted from tissues such as blood, waste products, and secretions, and Patent Documents 1 and 2 describe isolating nucleic acids such as RNA derived from a subject's skin cells from surface skin lipids (SSL) and using them as samples for biological analysis.
従来、肥満に関連するとされている遺伝子は多数報告されており、また、カテキン類を投与した場合にそれに応じて発現が変化する遺伝子についても報告がある。
しかしながら、前者の遺伝子と後者の遺伝子は共通しておらず、カテキン類の脂質改善効果に関与する遺伝子についてはなんら報告されていない。
Many genes have been reported to be associated with obesity, and there have also been reports of genes whose expression changes when catechins are administered.
However, the former gene and the latter gene are not common, and no reports have been made regarding genes involved in the lipid-improving effect of catechins.
本発明は、個々人に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測する方法、及びそのためのマーカーを提供することに関する。 The present invention relates to a method for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity-improving agent for an individual, and to providing a marker for the same.
本発明者らは、男性被験者（単に、「被験者」とも称す）に対してカテキン類含有肥満改善剤を服用させてその内臓脂肪面積の変化量を調べると共に、被験者から検出された全てのＳＳＬ由来のＲＮＡの発現量のデータを取得して相関検定を行ったところ、当該ＲＮＡの発現量が内臓脂肪面積の変化量と相関する遺伝子が見出され、これを指標として被験者におけるカテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度を予測できることを見出した。 The present inventors administered a catechin-containing obesity-improving agent to male subjects (also simply referred to as "subjects"), investigated the amount of change in their visceral fat area, and investigated the amount of SSL derived from all SSL detected in the subjects. When we obtained the data on the expression level of RNA and performed a correlation test, we found a gene whose expression level correlated with the amount of change in visceral fat area, and using this as an indicator, we investigated the effects of catechin-containing obesity improvement in subjects. It has been found that the degree of effectiveness of a drug can be predicted.
すなわち、本発明は、以下の１）～４）に係るものである。
１）男性被験者から採取された試料について、ＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ及びＲＩＮ３の５種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測方法。
２）試料の採取及び保存に必要な、用具及び試薬を含有する、１）の方法に用いられるカテキン類含有肥満改善剤の有効性予測用キット。
３）ＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ、ＲＩＮ３、ＣＣＺ１Ｂ、ＨＯＯＫ３、ＲＡＢ３３Ｂ、ＮＬＫ、ＴＥＳＫ２、ＴＭ９ＳＦ１、ＬＳＴ１、ＢＡＧＥ２、ＡＢＣＦ３、ＦＢＸＬ２０、ＲＹＫ、ＳＬＣ２５Ａ４４、ＮＤＵＦＡＦ６、ＴＥＮ１、ＡＬＤＨ１Ａ３、ＳＭＩＭ５、ＡＬＯＸ１２、ＣＮＮ３、ＺＢＴＢ３、ＳＬＣ６Ａ１４、ＹＡＲＳ２、ＺＮＦ６７２、ＣＡＶ２、ＢＲＤ７及びＳＰＡＧ７の３０種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物からなる、男性被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性予測マーカー。
４）男性被験者から採取された試料における、ＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ及びＲＩＮ３の５種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物の発現レベル、及び、ＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ及びＲＩＮ３の５種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを変数として含む判別式、に基づいて算出された前記式の値に基づいて、当該被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測する指標となる値を取得する工程を含む、取得方法。
That is, the present invention relates to the following 1) to 4).
1) A step of measuring the expression level of at least one gene selected from the five gene groups TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, PPM1D, and RIN3 or its expression product in a sample collected from a male subject. A method for predicting the effectiveness of obesity-improving agents containing catechins.
2) A kit for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity-improving agent used in the method of 1), which contains tools and reagents necessary for sample collection and preservation.
3) TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, PPM1D, RIN3, CCZ1B, HOOK3, RAB33B, NLK, TESK2, TM9SF1, LST1, BAGE2, ABCF3, FBXL20, RYK, SLC25A44, NDUFAF6, TEN1, ALDH1A3, SMIM5, ALOX12, CNN3, ZBTB3, A marker for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity-improving agent for male subjects, comprising at least one gene selected from the 30 gene groups SLC6A14, YARS2, ZNF672, CAV2, BRD7, and SPAG7 or its expression product.
4) The expression level of at least one gene or its expression product selected from the five gene groups TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, PPM1D and RIN3, and TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, in a sample collected from a male subject. Based on the value of the formula calculated based on a discriminant formula that includes as a variable the expression level of at least one gene selected from the five gene groups PPM1D and RIN3 or its expression product, catechins are determined for the subject. An acquisition method comprising the step of acquiring a value that is an index for predicting the effectiveness of the contained obesity-improving agent.
本発明によれば、個々人に対するカテキン類含有脂質改善剤の有効性を、該肥満改善剤を実際に用いることなく予測することができる。本発明により、消費者は、カテキン類含肥満改善剤を実際に服用せずとも、それが自身にとって有効かどうかを予測することができる。すなわち、本発明によれば、個々人が肥満改善素材を選択するための指針が提供され、自身に適した適切な素材を選択するための時間、コスト、労力等の使用者の負担が低減されるだけでなく、使用者の不安による効果の低下を抑えることで、該素材の効果の向上に繋がり得る。 According to the present invention, the effectiveness of a catechin-containing lipid improving agent for an individual can be predicted without actually using the obesity improving agent. According to the present invention, consumers can predict whether a catechin-containing obesity-improving agent will be effective for them without actually taking it. That is, according to the present invention, guidelines for individuals to select obesity-improving materials are provided, and the burden on users such as time, cost, and labor for selecting appropriate materials suitable for themselves is reduced. In addition, by suppressing the decrease in effectiveness due to user anxiety, the effectiveness of the material can be improved.
本明細書中で引用されたすべての特許文献、非特許文献、及びその他の刊行物は、その全体が本明細書中において参考として援用される。 All patents, non-patent documents, and other publications cited herein are incorporated by reference in their entirety.
本発明において、「核酸」又は「ポリヌクレオチド」と云う用語は、ＤＮＡ又はＲＮＡを意味する。ＤＮＡには、ｃＤＮＡ、ゲノムＤＮＡ、及び合成ＤＮＡのいずれもが含まれ、「ＲＮＡ」には、ｔｏｔａｌ ＲＮＡ、ｍＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｎｏｎ-ｃｏｄｉｎｇ ＲＮＡ及び合成のＲＮＡのいずれもが含まれる。 In the present invention, the term "nucleic acid" or "polynucleotide" means DNA or RNA. DNA includes cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA, and "RNA" includes total RNA, mRNA, rRNA, tRNA, non-coding RNA, and synthetic RNA.
本発明において「遺伝子」とは、ヒトゲノムＤＮＡを含む２本鎖ＤＮＡの他、ｃＤＮＡを含む１本鎖ＤＮＡ（正鎖）、当該正鎖と相補的な配列を有する１本鎖ＤＮＡ（相補鎖）、及びこれらの断片を包含するものであって、ＤＮＡを構成する塩基の配列情報の中に、何らかの生物学的情報が含まれているものを意味する。
また、当該「遺伝子」は特定の塩基配列で表される「遺伝子」だけではなく、これらの同族体（すなわち、ホモログもしくはオーソログ）、遺伝子多型等の変異体、及び誘導体をコードする核酸が包含される。
In the present invention, "gene" refers to double-stranded DNA including human genomic DNA, single-stranded DNA including cDNA (normal strand), and single-stranded DNA having a sequence complementary to the normal strand (complementary strand). , and fragments thereof, and includes some biological information in the sequence information of the bases that make up DNA.
In addition, the "gene" includes not only a "gene" expressed by a specific base sequence, but also nucleic acids encoding homologues (i.e., homologs or orthologs), variants such as genetic polymorphisms, and derivatives. be done.
本発明において、遺伝子の名称は、ＮＣＢＩ（[www.ncbi.nlm.nih.gov/]）に記載のあ
るＯｆｆｉｃｉａｌ Ｓｙｍｂｏｌに従う。
In the present invention, the names of genes follow the Official Symbols listed in NCBI ([www.ncbi.nlm.nih.gov/]).
本発明において、遺伝子の「発現産物」とは、遺伝子の転写産物及び翻訳産物を包含する概念である。「転写産物」とは、遺伝子（ＤＮＡ）から転写されて生じるＲＮＡであり、「翻訳産物」とは、ＲＮＡに基づき翻訳合成される、遺伝子にコードされたタンパク質を意味する。 In the present invention, the "expression product" of a gene is a concept that includes transcription products and translation products of the gene. A "transcription product" is an RNA produced by transcription from a gene (DNA), and a "translation product" means a protein encoded by a gene that is translated and synthesized based on RNA.
本発明において、「肥満改善」とは、肥満度の改善のことをいう。「肥満度」は、例えば、内臓脂肪面積、内臓脂肪量、皮下脂肪面積、皮下脂肪量、体脂肪量、体脂肪率、ウエスト周囲長、腹囲、体重、Ｂｏｄｙ Ｍａｓｓ Ｉｎｄｅｘ（ＢＭＩ）、ローレル指数、カウプ指数等の体格指数、体格指数より算出される肥満度指数、上腕三頭筋部皮下脂肪厚、肩甲骨下部皮下脂肪厚、基礎代謝量等を指標として評価することができる。加えて、内臓脂肪と相関のある血中マーカー（アディポネクチンやレプチン等のサイトカイン類やＴＮＦα、ＩＬ－６、ＣＲＰ等の炎症マーカー、ＬＤＬ－コレステロールや中性脂肪等の血中脂質、肝機能マーカー、血糖値など）でも代替可能である。したがって、「肥満改善剤」の効果指標としては上記評価指標のいずれか１つ以上を使用することができるが、肥満の中でも生活習慣病の発症に大きく影響するのは「内臓脂肪型肥満」であることが知られており、メタボリックシンドロームの診断基準において内臓脂肪蓄積が必須である（厚生労働省 生活習慣病予防のための健康情報サイト ｅ－ヘルスネット）という点から、内臓脂肪面積を用いるのが好ましい。内臓脂肪面積とは、体の断面積に占める脂肪の面積を意味し、男女ともに１００ｃｍ２未満であれば正常、１００ｃｍ２以上であれば内臓脂肪が多い状態とされている。 In the present invention, "improvement of obesity" refers to improvement of obesity level. "Obesity level" can be evaluated using, for example, visceral fat area, visceral fat mass, subcutaneous fat area, subcutaneous fat mass, body fat mass, body fat percentage, waist circumference, abdominal circumference, body weight, body mass index such as Body Mass Index (BMI), Rohrer index, Kaup index, obesity index calculated from the body mass index, triceps subcutaneous fat thickness, subscapular subcutaneous fat thickness, basal metabolic rate, etc. In addition, it can also be replaced by blood markers correlated with visceral fat (cytokines such as adiponectin and leptin, inflammation markers such as TNFα, IL-6, CRP, blood lipids such as LDL-cholesterol and neutral fat, liver function markers, blood glucose level, etc.). Therefore, as an effect index of the "obesity improving agent", any one or more of the above evaluation indexes can be used, but it is known that among obesity, "visceral fat obesity" has a large influence on the onset of lifestyle-related diseases, and visceral fat accumulation is essential in the diagnostic criteria for metabolic syndrome (Ministry of Health, Labor and Welfare, Health Information Site for Prevention of Lifestyle-Related Diseases, e-Health Net), so it is preferable to use visceral fat area. Visceral fat area means the area of fat in the cross-sectional area of the body, and for both men and women, less than 100 cm2 is considered normal, and 100 cm2 or more is considered to be a state of high visceral fat.
本発明において、「カテキン類含有肥満改善剤」とは、カテキン類を含有し、ヒトに投与又は摂取した場合に肥満改善効果、例えば、内臓脂肪面積の低下、体重の低下などをもたらす（非特許文献１、２、３）、医薬品、医薬部外品又は食品（機能性食品、病者用食品、特定保健用食品、サプリメント等を含む）となる製剤を指す。製剤形態は、固形、半固形又は液状のいずれでも良いが、好ましくは飲料である、
ここで、「カテキン類」としては、カテキン、カテキンガレート、ガロカテキン及びガロカテキンガレート等の非エピ体；エピカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキン及びエピガロカテキンガレート等のエピ体が挙げられる。ここで、カテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピカテキンガレート及びエピガロカテキンガレートはガレート体、カテキン、ガロカテキン、エピカテキン及びエピガロカテキンは非ガレート体と称する。カテキン類は、上記に挙げた非重合体カテキン類のいずれか１種または２種以上の組み合わせであり得る。カテキン類は上記８種を含むのが好ましい。なお、本発明において、カテキン類の含有量は上記８種の合計量に基づいて定義される。
In the present invention, the term "catechin-containing obesity improving agent" refers to a preparation that contains catechins and, when administered or ingested by humans, brings about an obesity improving effect, such as a reduction in visceral fat area and a reduction in body weight (Non-Patent Documents 1, 2, 3), and is a drug, quasi-drug, or food (including functional foods, foods for the sick, foods for specified health uses, supplements, etc.). The preparation may be in the form of a solid, semi-solid, or liquid, but is preferably a beverage.
Here, examples of "catechins" include non-epi-forms such as catechin, catechin gallate, gallocatechin, and gallocatechin gallate; and epi-forms such as epicatechin, epicatechin gallate, epigallocatechin, and epigallocatechin gallate. Here, catechin gallate, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, and epigallocatechin gallate are referred to as gallate forms, and catechin, gallocatechin, epicatechin, and epigallocatechin are referred to as non-gallate forms. The catechins may be any one or a combination of two or more of the non-polymer catechins listed above. The catechins preferably include the above eight types. In the present invention, the content of the catechins is defined based on the total amount of the above eight types.
本発明のカテキン類含有肥満改善剤において、肥満改善効果の点から、カテキン類は、カテキン類中のエピ体の割合が、好ましくは３５～９５質量％、より好ましくは４５～９２質量％、更に好ましくは５０～９０質量％である。また、カテキン類は、カテキン類中のガレート体の割合が、好ましくは５～９５質量％、より好ましくは１０～８５質量％、更に好ましくは２５～６０質量％、更に好ましくは３５～５３質量％である。
カテキン類の分析は、通常知られている非重合体カテキン類の分析法のうち測定試料の状況に適した分析法により測定することができる。
カテキン類は、一般的には茶葉から抽出した茶抽出物、その濃縮物又はそれらの精製物（以下、これらを包括的に「茶抽出物等」とも称する）に含まれているため、これらから得られるものが好ましく使用される。
In the catechin-containing obesity-improving agent of the present invention, from the viewpoint of obesity-improving effect, the catechins have an epi form proportion of preferably 35 to 95% by mass, more preferably 45 to 92% by mass, and further Preferably it is 50 to 90% by mass. In addition, the catechins have a gallate content in the catechins of preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 85% by mass, even more preferably 25 to 60% by mass, and even more preferably 35 to 53% by mass. It is.
The analysis of catechins can be carried out by any commonly known analytical method for non-polymer catechins that is suitable for the situation of the measurement sample.
Catechins are generally contained in tea extracts extracted from tea leaves, their concentrates, or their purified products (hereinafter also collectively referred to as "tea extracts, etc."), so they can be extracted from these. Those obtained are preferably used.
食品におけるカテキン類の含有量は、その使用形態により異なるが、飲料の形態では、通常０．０００１～１０質量％であり、好ましくは０．０００１～５質量％、より好ましくは０．００１～１質量％である。
医薬又は医薬部外品におけるカテキン類の含有量は、一般的に、０．０００１～２０質量％であり、好ましくは０．００１～１０質量％、より好ましくは０．０１～５質量％である。
錠剤や加工食品等の固形食品の形態では、カテキン類の含有量は、好ましくは５～１５質量％であり、より好ましくは６～１４．５質量％であり、より好ましくは７～１４質量％であり、より好ましくは１０．３～１３．５質量％である。
The content of catechins in foods varies depending on the form of use, but in the form of beverages it is usually 0.0001 to 10% by mass, preferably 0.0001 to 5% by mass, and more preferably 0.001 to 1% by mass.
The content of catechins in a drug or quasi-drug is generally 0.0001 to 20% by mass, preferably 0.001 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 5% by mass.
In the form of solid foods such as tablets and processed foods, the content of catechins is preferably 5 to 15 mass%, more preferably 6 to 14.5 mass%, more preferably 7 to 14 mass%, and more preferably 10.3 to 13.5 mass%.
本発明において、被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の「予測」とは、被験者がカテキン類含有肥満改善剤が有効に作用する者か否かを明らかにする意味であり、検査、測定、判定又は評価支援などの用語で言い換えることもできる。本発明において、被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の「予測」、「検出」、「検査」、「測定」、「判定」又は「評価」という用語は、医師による診断を含むものではない。 In the present invention, "prediction" of the effectiveness of a catechin-containing obesity-improving agent for a subject means clarifying whether or not the subject is a person for whom a catechin-containing obesity-improving agent will work effectively; , judgment, or evaluation support. In the present invention, the terms "prediction," "detection," "examination," "measurement," "judgment," or "evaluation" of the effectiveness of a catechin-containing obesity-improving agent for a subject do not include diagnosis by a doctor. do not have.
後述の実施例に示すとおり、男性被験者に対してカテキン類含有肥満改善剤を服用させ、その内臓脂肪面積の変化量を調べ、被験者から検出された全てのＳＳＬ由来のＲＮＡの発現量のデータとの相関検定を行い、ｐ＜０．０５かつ相関係数＜０．４、またはｐ＜０．０５かつ相関係数＞０．４となる遺伝子を抽出したところ、後記表１に示す３０種の遺伝子が選択された。
ここで、内臓脂肪面積の変化量とは、カテキン類含有肥満改善剤の摂取開始当日と１０週間摂取後の空腹時に測定された内臓脂肪面積の差（１０週間摂取後の内臓脂肪面積－摂取開始当日の内臓脂肪面積）である。尚、内臓脂肪面積は、パナソニック社製の内臓脂肪計ＥＷ―ＦＡ９０により測定された。
As shown in the Examples below, male subjects were administered an obesity improvement agent containing catechins, and the change in visceral fat area was examined. A correlation test was then performed with the expression level data of all SSL-derived RNA detected in the subjects, and genes with p<0.05 and correlation coefficient<0.4, or p<0.05 and correlation coefficient>0.4 were extracted, and the 30 genes shown in Table 1 below were selected.
Here, the change in visceral fat area is the difference between the visceral fat area measured on the day when the intake of the catechin-containing obesity improving agent was started and the visceral fat area measured on an empty stomach after 10 weeks of intake (visceral fat area after 10 weeks of intake - visceral fat area on the day when the intake was started). The visceral fat area was measured using a visceral fat meter EW-FA90 manufactured by Panasonic Corporation.
したがって、斯かる３０種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物を測定することにより、カテキン類含有肥満改善剤を服用した被験者の内臓脂肪面積の変化量を算出することができる。
すなわち、当該３０種の遺伝子は、被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測するためのバイオマーカーとなり得、該遺伝子又はその発現産物を指標に、カテキン類含有肥満改善剤を服用した被験者の内臓脂肪面積の変化量を予測すること、換言するとカテキン類含有肥満改善剤の個々の被験者に対する有効性の程度を予測することができ、カテキン類含有肥満改善剤の服用に適した被験者を選択することが可能になる。
Therefore, by measuring a gene selected from the group of 30 genes or its expression product, it is possible to calculate the change in visceral fat area of a subject who has taken an obesity-ameliorating agent containing catechins.
In other words, the 30 types of genes can be biomarkers for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity improvement agent for a subject, and using the genes or their expression products as indicators, it is possible to predict the change in visceral fat area of a subject who has taken the catechin-containing obesity improvement agent, in other words, to predict the degree of effectiveness of the catechin-containing obesity improvement agent for an individual subject, making it possible to select subjects who are suitable for taking the catechin-containing obesity improvement agent.
なお、上記のカテキン類含有肥満改善剤の被験者に対する有効性予測マーカーとなり得る遺伝子（以下、「標的遺伝子」とも称す）には、カテキン類含有肥満改善剤の被験者に対する有効性を予測するためのバイオマーカーとなり得る限り、当該遺伝子を構成するＤＮＡの塩基配列と実質的に同一の塩基配列を有する遺伝子も包含される。ここで、実質的に同一の塩基配列とは、例えば、相同性計算アルゴリズムＮＣＢＩ ＢＬＡＳＴを用い、期待値＝１０；ギャップを許す；フィルタリング＝ＯＮ；マッチスコア＝１；ミスマッチスコア＝－３の条件にて検索をした場合、当該遺伝子を構成するＤＮＡの塩基配列と９０％以上、好ましくは９５％以上、さらにより好ましく９８％以上の同一性があることを意味する。 The genes that can be used as markers for predicting the effectiveness of the catechin-containing obesity-improving agent for subjects (hereinafter also referred to as "target genes") include biological markers for predicting the effectiveness of the catechin-containing obesity-improving agent for subjects. Genes having substantially the same base sequence as the base sequence of DNA constituting the gene are also included as long as they can serve as markers. Here, substantially identical nucleotide sequences are defined as, for example, using the homology calculation algorithm NCBI BLAST under the following conditions: expectation value = 10; gaps allowed; filtering = ON; match score = 1; mismatch score = -3. When searched for, it means that there is an identity of 90% or more, preferably 95% or more, and even more preferably 98% or more with the base sequence of the DNA constituting the gene.
本発明のカテキン類含有肥満改善剤の被験者に対する有効性の予測方法は、男性被験者から採取された生体試料について、上記標的遺伝子から選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む。
本発明における男性被験者の例としては、肥満状態である者、肥満の改善を所望する者、高脂血症の改善を所望する者、高血糖の改善を所望する者、高血圧の改善を所望する者、それらの予備軍に該当する者、肥満に関連する病態を呈する者、カテキン類含有肥満改善剤を使用しているか又は使用を希望する者、カテキン類含有肥満改善剤の自身に対する有効性を知りたい者、などが挙げられる。好ましくは、該男性被験者は、肥満の改善を所望する者であって、かつカテキン類含有肥満改善剤の自身に対する有効性を知りたい者である。
A method for predicting the effectiveness of the catechin-containing obesity-improving agent of the present invention for a subject includes measuring the expression level of at least one gene selected from the target genes or its expression product in a biological sample collected from a male subject. Including process.
Examples of male subjects in the present invention include those who are obese, those who wish to improve obesity, those who wish to improve hyperlipidemia, those who wish to improve hyperglycemia, and those who wish to improve hypertension. people, those who are at risk of obesity, those who exhibit pathological conditions related to obesity, those who use or wish to use catechin-containing obesity-improving agents, and those who are concerned about the effectiveness of catechin-containing obesity-improving agents for themselves. Examples include those who want to know. Preferably, the male subject is a person who desires to improve obesity and who wants to know the effectiveness of an obesity-improving agent containing catechins for himself.
生体試料は、例えば、細胞、体液（血液等）、尿、分泌物（唾液、ＳＳＬ等）であり得るが、ＳＳＬを用いるのが好ましい。
ここで、「皮膚表上脂質（ＳＳＬ）」とは、皮膚の表上に存在する脂溶性画分をいい、皮脂と呼ばれることもある。一般に、ＳＳＬは、皮膚にある皮脂腺等の外分泌腺から分泌された分泌物を主に含み、皮膚表面を覆う薄い層の形で皮膚表上に存在している。ＳＳＬは、皮膚細胞で発現したＲＮＡを含む（前記特許文献１，２参照）。また、「皮膚」とは、特に限定しない限り、角層、表皮、真皮、毛包、ならびに汗腺、皮脂腺及びその他の腺等の組織を含む領域の総称である。ＳＳＬが採取される皮膚の部位としては、頭、顔、首、体幹、手足等の身体の任意の部位の皮膚が挙げられ、皮脂の分泌が多い部位、例えば顔の皮膚が好ましい。
The biological sample can be, for example, cells, body fluids (blood, etc.), urine, secretions (saliva, SSL, etc.), but preferably SSL is used.
Here, "skin surface lipid (SSL)" refers to a fat-soluble fraction present on the surface of the skin, and is sometimes called sebum. In general, SSL mainly contains secretions secreted from exocrine glands such as sebaceous glands in the skin, and exists on the skin surface in the form of a thin layer that covers the skin surface. SSL includes RNA expressed in skin cells (see Patent Documents 1 and 2 above). Furthermore, unless otherwise specified, "skin" is a general term for a region including tissues such as the stratum corneum, epidermis, dermis, hair follicles, sweat glands, sebaceous glands, and other glands. The site of the skin from which SSL is collected includes the skin of any part of the body such as the head, face, neck, trunk, limbs, etc., and preferably the skin of a site that secretes a large amount of sebum, such as the skin of the face.
被験者の皮膚からのＳＳＬの採取には、皮膚からのＳＳＬの回収又は除去に用いられているあらゆる手段を採用することができる。好ましくは、後述するＳＳＬ吸収性素材、ＳＳＬ接着性素材、又は皮膚からＳＳＬをこすり落とす器具を使用することができる。ＳＳＬ吸収性素材又はＳＳＬ接着性素材としては、ＳＳＬに親和性を有する素材であれば特に限定されず、例えばポリプロピレン、パルプ等が挙げられる。皮膚からのＳＳＬの採取手順のより詳細な例としては、あぶら取り紙、あぶら取りフィルム等のシート状素材へＳＳＬを吸収させる方法、ガラス板、テープ等へＳＳＬを接着させる方法、スパーテル、スクレイパー等によりＳＳＬをこすり落として回収する方法、などが挙げられる。ＳＳＬの吸着性を向上させるため、脂溶性の高い溶媒を予め含ませたＳＳＬ吸収性素材を用いてもよい。一方、ＳＳＬ吸収性素材は、水溶性の高い溶媒や水分を含んでいるとＳＳＬの吸着が阻害されるため、水溶性の高い溶媒や水分の含有量が少ないことが好ましい。ＳＳＬ吸収性素材は、乾燥した状態で用いることが好ましい。 Any means used for collecting or removing SSL from the skin can be used to collect SSL from the skin of the subject. Preferably, an SSL absorbent material, an SSL adhesive material, or an instrument for scraping SSL from the skin, as described below, can be used. The SSL absorbent material or SSL adhesive material is not particularly limited as long as it has an affinity for SSL, and examples thereof include polypropylene, pulp, and the like. More detailed examples of procedures for collecting SSL from the skin include a method of absorbing SSL into a sheet-like material such as oil blotting paper or oil blotting film, a method of adhering SSL to a glass plate, tape, etc., a spatula, a scraper, etc. Examples include a method of scraping and collecting SSL. In order to improve the adsorption of SSL, an SSL-absorbing material pre-impregnated with a highly fat-soluble solvent may be used. On the other hand, if the SSL-absorbing material contains a highly water-soluble solvent or water, the adsorption of SSL will be inhibited, so it is preferable that the content of a highly water-soluble solvent or water is small. The SSL absorbent material is preferably used in a dry state.
採取されたＳＳＬは、直ちに後述の核酸又はタンパク質の抽出工程に用いられてもよく、又は、該核酸又はタンパク質抽出工程に用いるまで保存されてもよい。保存する場合、ＳＳＬは、好ましくは低温条件で保存される。ＳＳＬの保存の温度条件は、０℃以下であればよく、好ましくは－２０±２０℃～－８０±２０℃、より好ましくは－２０±１０℃
～－８０±１０℃、さらに好ましくは－２０±２０℃～－４０±２０℃、さらに好ましく
は－２０±１０℃～－４０±１０℃、さらに好ましくは－２０±１０℃、さらに好ましく
は－２０±５℃である。ＳＳＬの保存の期間は、特に限定されないが、好ましくは１２ヶ
月以下、例えば６時間以上１２ヶ月以下、より好ましくは６ヶ月以下、例えば１日間以上６ヶ月以下、さらに好ましくは３ヶ月以下、例えば３日間以上３ヶ月以下である。
The collected SSL may be used immediately in the nucleic acid or protein extraction step described below, or may be stored until used in the nucleic acid or protein extraction step. When stored, SSL is preferably stored under low temperature conditions. The temperature condition for storing SSL may be 0°C or lower, preferably -20±20°C to -80±20°C, more preferably -20±10°C.
-80±10°C, more preferably -20±20°C to -40±20°C, even more preferably -20±10°C to -40±10°C, even more preferably -20±10°C, even more preferably - The temperature is 20±5°C. The storage period of SSL is not particularly limited, but is preferably 12 months or less, such as 6 hours or more and 12 months or less, more preferably 6 months or less, such as 1 day or more and 6 months or less, and even more preferably 3 months or less, such as 3 months or less. The period is between 3 days and 3 months.
本発明において、標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定対象としては、ＲＮＡ、そのＲＮＡをエンコードするＤＮＡ、そのＲＮＡにコードされるタンパク質、該タンパク質と相互作用をする分子、そのＲＮＡと相互作用する分子、又はそのＤＮＡと相互作用する分子等が挙げられ、ＲＮＡが好ましく、より好ましくはｍＲＮＡである。ここで、ＲＮＡ、ＤＮＡ又はタンパク質と相互作用する分子としては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、多糖、オリゴ糖、単糖、脂質、脂肪酸、及びこれらのリン酸化物、アルキル化物、糖付加物等、及び上記いずれかの複合体が挙げられる。また、発現レベルとは、当該遺伝子又は発現産物の発現量や活性を包括的に意味する。 In the present invention, the expression level of a target gene or its expression product is measured using RNA, DNA encoding the RNA, a protein encoded by the RNA, a molecule that interacts with the protein, a molecule that interacts with the RNA, or a molecule that interacts with the DNA, with RNA being preferred and mRNA being more preferred. Here, examples of molecules that interact with RNA, DNA, or proteins include DNA, RNA, proteins, polysaccharides, oligosaccharides, monosaccharides, lipids, fatty acids, and phosphorylations, alkylations, sugar adducts, etc., of these, and complexes of any of the above. Furthermore, the expression level refers collectively to the expression amount and activity of the gene or expression product.
本発明の方法においては、ＲＮＡを標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定対象とする場合、ＲＮＡの発現レベルが解析されてもよいが、好ましくはＲＮＡを逆転写によりｃＤＮＡに変換した後、該ｃＤＮＡ又はその増幅産物が測定される。
ＳＳＬからのＲＮＡの抽出には、生体試料からのＲＮＡの抽出又は精製に通常使用される方法、例えば、フェノール/クロロホルム法、ＡＧＰＣ（ａｃｉｄ ｇｕａｎｉｄｉｎ
ｉｕｍ ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ－ｐｈｅｎｏｌ－ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）法、又はＴＲＩｚｏｌ（登録商標）、ＲＮｅａｓｙ（登録商標）、ＱＩＡｚｏｌ（登録商標）等のカラムを用いた方法、シリカをコーティングした特殊な磁性体粒子を用いる方法、Ｓｏｌｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ磁性体粒子を用いる方法、ＩＳＯＧＥＮ等の市販のＲＮＡ抽出試薬による抽出等を用いることができる。
In the method of the present invention, when RNA is used to measure the expression level of a target gene or its expression product, the expression level of the RNA may be analyzed, but preferably the RNA is converted to cDNA by reverse transcription, and then the cDNA or its amplification product is measured.
RNA extraction from SSL can be performed using methods commonly used for extracting or purifying RNA from biological samples, such as the phenol/chloroform method, AGPC (acid guanidinium chloride) method, etc.
Examples of the extraction method include the ammonium thiocyanate-phenol-chloroform extraction method, a method using columns such as TRIzol (registered trademark), RNeasy (registered trademark), and QIAzol (registered trademark), a method using special magnetic particles coated with silica, a method using Solid Phase Reversible Immobilization magnetic particles, and extraction using a commercially available RNA extraction reagent such as ISOGEN.
該逆転写には、解析したい特定のＲＮＡを標的としたプライマーを用いてもよいが、より包括的な核酸の保存及び解析のためにはランダムプライマーを用いることが好ましい。該逆転写には、一般的な逆転写酵素又は逆転写試薬キットを使用することができる。好適には、正確性及び効率性の高い逆転写酵素又は逆転写試薬キットが用いられ、その例としては、Ｍ－ＭＬＶ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ及びその改変体、あるいは市販の逆転写酵素又は逆転写試薬キット、例えばＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔ（登録商標）Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅシリーズ（タカラバイオ社）、ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ（登録商標）Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅシリーズ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）等が挙げられる。ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ（登録商標）III Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ、ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ（
登録商標）ＶＩＬＯ ｃＤＮＡ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｋｉｔ（いずれもＴｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社）等が好ましく用いられる。
該逆転写における伸長反応は、温度を好ましくは４２℃±１℃、より好ましくは４２℃
±０．５℃、さらに好ましくは４２℃±０．２５℃に調整し、一方、反応時間を好ましく
は６０分間以上、より好ましくは８０～１２０分間に調整するのが好ましい。
For the reverse transcription, a primer targeting a specific RNA to be analyzed may be used, but for more comprehensive nucleic acid storage and analysis, a random primer is preferably used. For the reverse transcription, a general reverse transcriptase or reverse transcription reagent kit can be used. Preferably, a highly accurate and efficient reverse transcriptase or reverse transcription reagent kit is used, and examples thereof include M-MLV Reverse Transcriptase and its variants, or commercially available reverse transcriptases or reverse transcription reagent kits, such as the PrimeScript (registered trademark) Reverse Transcriptase series (Takara Bio Inc.), the SuperScript (registered trademark) Reverse Transcriptase series (Thermo Scientific Inc.), and the like. SuperScript (registered trademark) III Reverse Transcriptase, SuperScript (
Preferably, a cDNA synthesis kit such as VILO cDNA Synthesis kit (registered trademark) (both manufactured by Thermo Scientific) is used.
The temperature for the extension reaction in the reverse transcription is preferably 42° C.±1° C., more preferably 42° C.
It is preferable to adjust the reaction temperature to 42° C.±0.5° C., more preferably 42° C.±0.25° C., while adjusting the reaction time to preferably 60 minutes or more, more preferably 80 to 120 minutes.
発現レベルを測定する方法は、ＲＮＡ、ｃＤＮＡ又はＤＮＡを対象とする場合、これらにハイブリダイズするＤＮＡをプライマーとしたＰＣＲ法、リアルタイムＲＴ－ＰＣＲ法、マルチプレックスＰＣＲ、ＳｍａｒｔＡｍｐ法、ＬＡＭＰ法等に代表される核酸増幅法、これらにハイブリダイズする核酸をプローブとして用いるハイブリダイゼーション法（ＤＮＡチップ、ＤＮＡマイクロアレイ、ドットブロットハイブリダイゼーション、スロットブロットハイブリダイゼーション、ノーザンブロットハイブリダイゼーション等）、塩基配列を決定する方法（シーケンシング）、又はこれらを組み合わせた方法から選ぶことができる。 When the target is RNA, cDNA, or DNA, representative methods for measuring the expression level include PCR using DNA that hybridizes to these as primers, real-time RT-PCR, multiplex PCR, SmartAmp, LAMP, etc. methods for amplifying nucleic acids, hybridization methods using nucleic acids that hybridize to these as probes (DNA chips, DNA microarrays, dot blot hybridization, slot blot hybridization, Northern blot hybridization, etc.), methods for determining base sequences ( (sequencing) or a combination of these methods.
ＰＣＲでは、解析したい特定のＤＮＡを標的としたプライマーペアを用いて該特定の１種のＤＮＡのみを増幅してもよいが、複数のプライマーペアを用いて同時に複数の特定のＤＮＡを増幅してもよい。好ましくは、該ＰＣＲはマルチプレックスＰＣＲである。マルチプレックスＰＣＲは、ＰＣＲ反応系に複数のプライマー対を同時に使用することで、複数の遺伝子領域を同時に増幅する方法である。マルチプレックスＰＣＲは、市販のキット（例えば、Ｉｏｎ ＡｍｐｌｉＳｅｑＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｋｉｔ；ライフテクノロジーズジャパン株式会社等）を用いて実施することができる。
該ＰＣＲにおけるアニーリング及び伸長反応の温度は、使用するプライマーに依存するため一概には言えないが、上記のマルチプレックスＰＣＲキットは用いる場合、好ましくは６２℃±１℃、より好ましくは６２℃±０．５℃、さらに好ましくは６２℃±０．２５
℃である。したがって、該ＰＣＲでは、好ましくはアニーリング及び伸長反応が１ステップで行われる。該アニーリング及び伸長反応のステップの時間は、増幅すべきＤＮＡのサイズ等に依存して調整され得るが、好ましくは１４～１８分間である。該ＰＣＲにおける変性反応の条件は、増幅すべきＤＮＡに依存して調整され得るが、好ましくは９５～９９℃で１０～６０秒間である。上記のような温度及び時間での逆転写及びＰＣＲは、一般的にＰＣＲに使用されるサーマルサイクラーを用いて実行することができる。
In PCR, a primer pair targeting a specific DNA to be analyzed may be used to amplify only one specific DNA, or multiple primer pairs may be used to simultaneously amplify multiple specific DNAs. Preferably, the PCR is multiplex PCR. Multiplex PCR is a method of simultaneously amplifying multiple gene regions by simultaneously using multiple primer pairs in a PCR reaction system. Multiplex PCR can be performed using a commercially available kit (e.g., Ion AmpliSeq Transcriptome Human Gene Expression Kit; Life Technologies Japan, Inc., etc.).
The temperature of the annealing and extension reaction in the PCR depends on the primers used and cannot be generally determined. However, when the above multiplex PCR kit is used, the temperature is preferably 62° C.±1° C., more preferably 62° C.±0.5° C., and even more preferably 62° C.±0.25° C.
°C. Therefore, in the PCR, annealing and extension reactions are preferably carried out in one step. The time for the annealing and extension reaction steps can be adjusted depending on the size of the DNA to be amplified, etc., but is preferably 14 to 18 minutes. The conditions for the denaturation reaction in the PCR can be adjusted depending on the DNA to be amplified, but are preferably 95 to 99 °C for 10 to 60 seconds. Reverse transcription and PCR at the above-mentioned temperatures and times can be carried out using a thermal cycler generally used for PCR.
当該ＰＣＲで得られた反応産物の精製は、反応産物のサイズ分離によって行われることが好ましい。サイズ分離により、目的のＰＣＲ反応産物を、ＰＣＲ反応液中に含まれるプライマーやその他の不純物から分離することができる。ＤＮＡのサイズ分離は、例えば、サイズ分離カラムや、サイズ分離チップ、サイズ分離に利用可能な磁気ビーズ等によって行うことができる。サイズ分離に利用可能な磁気ビーズの好ましい例としては、Ａｍｐｕｒｅ ＸＰ等のＳｏｌｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ（ＳＰＲＩ）磁性ビーズが挙げられる。 The purification of the reaction products obtained by the PCR is preferably carried out by size separation of the reaction products. By size separation, the target PCR reaction products can be separated from primers and other impurities contained in the PCR reaction solution. Size separation of DNA can be carried out, for example, by a size separation column, a size separation chip, magnetic beads that can be used for size separation, etc. A preferred example of magnetic beads that can be used for size separation is Solid Phase Reversible Immobilization (SPRI) magnetic beads such as Ampure XP.
精製したＰＣＲ反応産物に対して、その後の定量解析を行うために必要なさらなる処理を施してもよい。例えば、ＤＮＡのシーケンシングのために、精製したＰＣＲ反応産物を、適切なバッファー溶液へと調製したり、ＰＣＲ増幅されたＤＮＡに含まれるＰＣＲプライマー領域を切断したり、増幅されたＤＮＡにアダプター配列をさらに付加したりしてもよい。例えば、精製したＰＣＲ反応産物をバッファー溶液へと調製し、増幅ＤＮＡに対してＰＣＲプライマー配列の除去及びアダプターライゲーションを行い、得られた反応産物を、必要に応じて増幅して、定量解析のためのライブラリーを調製することができる。これらの操作は、例えば、ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ（登録商標）ＶＩＬＯ ｃＤＮＡ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｋｉｔ（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）に付属している５×
ＶＩＬＯ ＲＴ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｍｉｘ、及びＩｏｎ ＡｍｐｌｉＳｅｑ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｋｉｔ（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）に付属している５×Ｉｏｎ ＡｍｐｌｉＳｅｑ ＨｉＦ
ｉ Ｍｉｘ、及びＩｏｎ ＡｍｐｌｉＳｅｑ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｒｅ Ｐａｎｅｌを用いて、各キット付属のプロトコルに従って行うことができる。
The purified PCR reaction product may be subjected to further processing required for subsequent quantitative analysis. For example, for DNA sequencing, the purified PCR reaction product may be prepared in an appropriate buffer solution, the PCR primer region contained in the PCR-amplified DNA may be cleaved, or an adapter sequence may be further added to the amplified DNA. For example, the purified PCR reaction product may be prepared in a buffer solution, the PCR primer sequence may be removed from the amplified DNA, and adapter ligation may be performed, and the resulting reaction product may be amplified as necessary to prepare a library for quantitative analysis. These operations may be performed, for example, using the 5x cDNA synthesis kit included in the SuperScript (registered trademark) VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan, Inc.).
VILO RT Reaction Mix and 5x Ion AmpliSeq HiF included in the Ion AmpliSeq Transcriptome Human Gene Expression Kit (Life Technologies Japan, Inc.)
This can be performed using Ion AmpliSeq Transcriptome Human Gene Expression Core Panel, and following the protocols provided with each kit.
ノーザンブロットハイブリダイゼーション法を利用して標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、まずプローブＤＮＡを放射性同位元素、蛍光物質等で標識し、次いで、得られた標識ＤＮＡを、常法に従ってナイロンメンブレン等にトランスファーした生体試料由来のＲＮＡとハイブリダイズさせる。その後、形成された標識ＤＮＡとＲＮＡとの二重鎖を、標識物に由来するシグナルを検出することにより測定する方法が挙げられる。 When measuring the expression level of a target gene or a nucleic acid derived therefrom using the Northern blot hybridization method, for example, first, a probe DNA is labeled with a radioisotope, a fluorescent substance, or the like, and then the resulting labeled DNA is hybridized with RNA derived from a biological sample that has been transferred to a nylon membrane or the like in a conventional manner. The resulting double strand of labeled DNA and RNA is then measured by detecting a signal derived from the label.
ＲＴ－ＰＣＲ法を用いて標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、まず生体試料由来のＲＮＡから常法に従ってｃＤＮＡを調製し、これを鋳型として本発明の標的遺伝子が増幅できるように調製した一対のプライマー（上記ｃＤＮＡ（－鎖）に結合する正鎖、＋鎖に結合する逆鎖）をこれとハイブリダイズさせる。その後、常法に従ってＰＣＲ法を行い、得られた増幅二本鎖ＤＮＡを検出する。増幅された二本鎖ＤＮＡの検出には、予めＲＩ、蛍光物質等で標識しておいたプライマーを用いて上記ＰＣＲを行うことによって産生される標識二本鎖ＤＮＡを検出する方法等を用いることができる。 When measuring the expression level of a target gene or a nucleic acid derived therefrom using the RT-PCR method, for example, cDNA is first prepared from RNA derived from a biological sample according to a conventional method, and then the target gene of the present invention is used as a template. A pair of primers prepared for amplification (a positive strand that binds to the above cDNA (-strand) and a reverse strand that binds to the + strand) are hybridized with this. Thereafter, PCR is performed according to a conventional method, and the resulting amplified double-stranded DNA is detected. To detect the amplified double-stranded DNA, use a method such as detecting labeled double-stranded DNA produced by performing the above PCR using primers that have been labeled in advance with RI, a fluorescent substance, etc. Can be done.
ＤＮＡマイクロアレイを用いて標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、支持体に本発明の標的遺伝子由来の核酸（ｃＤＮＡ又はＤＮＡ）の少なくとも１種を固定化したアレイを用い、ｍＲＮＡから調製した標識化ｃＤＮＡ又はｃＲＮＡをマイクロアレイ上に結合させ、マイクロアレイ上の標識を検出することによって、ｍＲＮＡの発現量を測定することができる。
前記アレイに固定化される核酸としては、ストリンジェントな条件下に特異的（すなわち、実質的に目的の核酸のみに）にハイブリダイズする核酸であればよく、例えば、本発明の標的遺伝子の全配列を有する核酸であってもよく、部分配列からなる核酸であってもよい。ここで、「部分配列」とは、少なくとも１５～２５塩基からなる核酸が挙げられる。ここでストリンジェントな条件は、通常「１×ＳＳＣ、０．１％ＳＤＳ、３７℃」程度
の洗浄条件を挙げることができ、より厳しいハイブリダイズ条件としては「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は「０．１×ＳＳＣ、０．１％ＳＤＳ、６５℃」程度の条件を挙げることができる。ハイブリダイズ条件は、J. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)等に記載されている。
When measuring the expression level of a target gene or a nucleic acid derived therefrom using a DNA microarray, for example, an array in which at least one type of nucleic acid (cDNA or DNA) derived from the target gene of the present invention is immobilized on a support is used. The expression level of mRNA can be measured by binding labeled cDNA or cRNA prepared from mRNA onto a microarray and detecting the label on the microarray.
The nucleic acids to be immobilized on the array may be any nucleic acids that hybridize specifically (that is, substantially only to the target nucleic acid) under stringent conditions. The nucleic acid may have a sequence or may be a nucleic acid consisting of a partial sequence. Here, the "partial sequence" includes a nucleic acid consisting of at least 15 to 25 bases. Stringent conditions here usually include washing conditions such as "1x SSC, 0.1% SDS, 37°C", and more severe hybridization conditions include "0.5x SSC, 0.1% SDS, 37°C". % SDS, 42° C., and even more severe hybridization conditions include conditions such as “0.1×SSC, 0.1% SDS, 65° C.”. Hybridization conditions are described in J. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001), etc.
シーケンシングによって標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、次世代シーケンサー（例えばＩｏｎ Ｓ５／ＸＬシステム、ライフテクノロジーズジャパン株式会社）が用いて解析することが挙げられる。シーケンシングで作成されたリードの数（リードカウント）に基づいて、ＲＮＡ発現を定量することができる。 When measuring the expression level of a target gene or a nucleic acid derived therefrom by sequencing, for example, analysis may be performed using a next-generation sequencer (eg, Ion S5/XL system, Life Technologies Japan Co., Ltd.). RNA expression can be quantified based on the number of reads generated by sequencing (read count).
上記の測定に用いられるプローブ又はプライマー、すなわち、本発明の標的遺伝子又はそれに由来する核酸を特異的に認識し増幅するためのプライマー、又は該ＲＮＡ又はそれに由来する核酸を特異的に検出するためのプローブがこれに該当するが、これらは、当該標的遺伝子を構成する塩基配列に基づいて設計することができる。ここで「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、実質的に本発明の標的遺伝子又はそれに由来する核酸のみを検出できること、また例えばＲＴ－ＰＣＲ法において、実質的に当該核酸のみが増幅される如く、当該検出物又は生成物が当該遺伝子又はそれに由来する核酸であると判断できることを意味する。
具体的には、本発明の標的遺伝子を構成する塩基配列からなるＤＮＡ又はその相補鎖に相補的な一定数のヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを利用することができる。ここで「相補鎖」とは、Ａ：Ｔ（ＲＮＡの場合はＵ）、Ｇ：Ｃの塩基対からなる２本鎖ＤＮＡの一方の鎖に対する他方の鎖を指す。また、「相補的」とは、当該一定数の連続したヌクレオチド領域で完全に相補配列である場合に限られず、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、よりさらに好ましくは９９％以上の塩基配列上の同一性を有すればよい。塩基配列の同一性は、前記ＢＬＡＳＴ等のアルゴリズムにより決定することができる。
斯かるオリゴヌクレオチドは、プライマーとして用いる場合には、特異的なアニーリング及び鎖伸長ができればよく、通常、例えば１０塩基以上、好ましくは１５塩基以上、より好ましくは２０塩基以上、かつ例えば１００塩基以下、好ましくは５０塩基以下、より好ましくは３５塩基以下の鎖長を有するものが挙げられる。また、プローブとして用いる場合には、特異的なハイブリダイゼーションができればよく、本発明の標的遺伝子を構成する塩基配列からなるＤＮＡ（又はその相補鎖）の少なくとも一部若しくは全部の配列を有し、例えば１０塩基以上、好ましくは１５塩基以上、かつ例えば１００塩基以下、好ましくは５０塩基以下、より好ましくは２５塩基以下の鎖長のものが用いられる。
なお、ここで、「オリゴヌクレオチド」は、ＤＮＡあるいはＲＮＡであることができ、合成されたものでも天然のものでもよい。又はイブリダイゼーションに用いるプローブは、通常標識したものが用いられる。
The probe or primer used in the above measurement, i.e., a primer for specifically recognizing and amplifying the target gene of the present invention or a nucleic acid derived therefrom, or a probe for specifically detecting the RNA or a nucleic acid derived therefrom, corresponds to this, and these can be designed based on the base sequence constituting the target gene. Here, "specifically recognize" means that the detected substance or product can be determined to be the gene or a nucleic acid derived therefrom, for example, in the Northern blot method, so that substantially only the target gene of the present invention or a nucleic acid derived therefrom can be detected, or, for example, in the RT-PCR method, so that substantially only the nucleic acid is amplified.
Specifically, a DNA consisting of a base sequence constituting the target gene of the present invention or an oligonucleotide containing a certain number of nucleotides complementary to its complementary strand can be used. Here, the term "complementary strand" refers to one strand of a double-stranded DNA consisting of A:T (U in the case of RNA) and G:C base pairs, with respect to the other strand. In addition, "complementary" does not necessarily mean that the sequence is completely complementary in the certain number of consecutive nucleotide regions, but rather that the sequence has an identity of preferably 80% or more, more preferably 90% or more, even more preferably 95% or more, and even more preferably 99% or more. The identity of the base sequence can be determined by an algorithm such as BLAST.
When used as a primer, such an oligonucleotide may be capable of specific annealing and chain elongation, and may generally have a chain length of, for example, 10 bases or more, preferably 15 bases or more, more preferably 20 bases or more, and for example, 100 bases or less, preferably 50 bases or less, more preferably 35 bases or less. When used as a probe, such an oligonucleotide may be capable of specific hybridization, and may have at least a part or all of the sequence of DNA (or its complementary strand) consisting of the base sequence constituting the target gene of the present invention, and may have a chain length of, for example, 10 bases or more, preferably 15 bases or more, and for example, 100 bases or less, preferably 50 bases or less, more preferably 25 bases or less.
In this case, the "oligonucleotide" may be DNA or RNA, and may be either synthetic or natural. Furthermore, the probe used for hybridization is usually labeled.
また、本発明の標的遺伝子の翻訳産物（タンパク質）、当該タンパク質と相互作用する分子、ＲＮＡと相互作用する分子、又はＤＮＡと相互作用する分子を測定する場合は、プロテインチップ解析、免疫測定法（例えば、ＥＬＩＳＡ等）、質量分析（例えば、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ／ＭＳ）、１－ハイブリッド法（PNAS 100, 12271-12276(2003)）や２－ハイブリッド法（Biol. Reprod. 58, 302-311 (1998)）のような方法を
用いることができ、対象に応じて適宜選択できる。
例えば、測定対象としてタンパク質が用いられる場合は、本発明の発現産物に対する抗体を生体試料と接触させ、当該抗体に結合した試料中のタンパク質を検出し、そのレベルを測定することによって実施される。例えば、ウェスタンブロット法によれば、一次抗体として上記の抗体を用いた後、二次抗体として放射性同位元素、蛍光物質又は酵素等で標識した一次抗体に結合する抗体を用いて、その一次抗体を標識し、これら標識物質由来のシグナルを放射線測定器、蛍光検出器等で測定することが行われる。
尚、上記翻訳産物に対する抗体は、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよい。これらの抗体は、公知の方法に従って製造することができる。具体的には、ポリクローナル抗体は、常法に従って大腸菌等で発現し精製したタンパク質を用いて、あるいは常法に従って当該タンパク質の部分ポリペプチドを合成して、家兎等の非ヒト動物に免疫し、該免疫動物の血清から常法に従って得ることが可能である。
一方、モノクローナル抗体は、常法に従って大腸菌等で発現し精製したタンパク質又は該タンパク質の部分ポリペプチドをマウス等の非ヒト動物に免疫し、得られた脾臓細胞と骨髄腫細胞とを細胞融合させて調製したハイブリドーマ細胞から得ることができる。また、モノクローナル抗体は、ファージディスプレイを用いて作製してもよい（Griffiths, A.D.; Duncan, A.R., Current Opinion in Biotechnology, Volume 9, Number 1, February 1998 , pp. 102-108(7)）。
Furthermore, when measuring a translation product (protein) of a target gene of the present invention, a molecule that interacts with the protein, a molecule that interacts with RNA, or a molecule that interacts with DNA, methods such as protein chip analysis, immunoassays (e.g., ELISA, etc.), mass spectrometry (e.g., LC-MS/MS, MALDI-TOF/MS), the one-hybrid method (PNAS 100, 12271-12276 (2003)), and the two-hybrid method (Biol. Reprod. 58, 302-311 (1998)) can be used, and can be appropriately selected depending on the subject.
For example, when a protein is used as the measurement target, the measurement is carried out by contacting an antibody against the expression product of the present invention with a biological sample, detecting the protein in the sample that binds to the antibody, and measuring the level of the protein. For example, according to the Western blot method, the above-mentioned antibody is used as a primary antibody, and then an antibody that binds to the primary antibody labeled with a radioisotope, a fluorescent substance, an enzyme, or the like is used as a secondary antibody to label the primary antibody, and the signal derived from the label is measured with a radiation measuring device, a fluorescence detector, or the like.
The antibody against the translation product may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. These antibodies can be produced according to known methods. Specifically, polyclonal antibodies can be obtained according to standard methods by immunizing a non-human animal such as a rabbit with a protein expressed in E. coli or the like and purified according to standard methods, or by synthesizing a partial polypeptide of the protein according to standard methods, and then from the serum of the immunized animal.
On the other hand, monoclonal antibodies can be obtained from hybridoma cells prepared by immunizing a non-human animal such as a mouse with a protein expressed and purified in E. coli or a partial polypeptide of the protein according to a conventional method, and fusing the resulting spleen cells with myeloma cells. Monoclonal antibodies may also be prepared using phage display (Griffiths, AD; Duncan, AR, Current Opinion in Biotechnology, Volume 9, Number 1, February 1998, pp. 102-108(7)).
斯くして、被験者から採取された生体試料中の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定され、当該発現レベルに基づいて被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性が予測される。 Thus, the expression level of the target gene or its expression product in a biological sample collected from a subject is measured, and the effectiveness of the catechin-containing obesity improvement agent for the subject is predicted based on the expression level.
シーケンシングにより複数の標的遺伝子の発現レベルの解析を行う場合は、発現量のデータであるリードカウント値、該リードカウント値をサンプル間の総リード数の違いを補正したＲＰＭ値、当該ＲＰＭ値を底２の対数値に変換した値（Ｌｏｇ２ＲＰＭ値）又は整
数１を加算した底２の対数値（Ｌｏｇ２（ＲＰＭ＋１）値）、あるいはＤＥＳｅｑ２を用
いて補正されたカウント値（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｃｏｕｎｔ値）又は整数１を加算した底２の対数値（Ｌｏｇ２（ｃｏｕｎｔ＋１）値）を指標として用いるのが好ましい。ま
た、ＲＮＡ－ｓｅｑの定量値として一般的な、ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ｐｅｒ ｋｉｌｏｂａｓｅ ｏｆ ｅｘｏｎ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ ｒｅａｄｓ ｍａｐｐｅｄ（ＦＰＫＭ）、ｒｅａｄｓ ｐｅｒ ｋｉｌｏｂａｓｅ ｏｆ ｅｘｏｎ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ ｒｅａｄｓ ｍａｐｐｅｄ（ＲＰＫＭ）、ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ（ＴＰＭ）などによって算出される値であってもよい。また、マイクロアレイ法によって得られるシグナル値、及びその補正値であってもよい。また、ＲＴ－ＰＣＲなどにより特定の標的遺伝子のみ発現レベルの解析を行う場合には、対象遺伝子の発現量をハウスキーピング遺伝子の発現量を基準とする相対的な発現量に変換（相対定量）して解析する方法、又は標的遺伝子の領域を含むプラスミドを用いて絶対的なコピー数を定量（絶対定量）して解析する方法が好ましい。デジタルＰＣＲ法によって得られるコピー数であってもよい。
When analyzing the expression levels of multiple target genes by sequencing, it is preferable to use as indicators the read count value, which is data on the expression amount, the RPM value obtained by correcting the read count value for the difference in the total number of reads between samples, the value obtained by converting the RPM value to a logarithmic value with base 2 (Log 2 RPM value) or the logarithmic value with base 2 to which an integer 1 is added (Log 2 (RPM+1) value), or the count value corrected using DESeq2 (Normalized count value) or the logarithmic value with base 2 to which an integer 1 is added (Log 2 (count+1) value). In addition, the quantitative value of RNA-seq may be a value calculated by fragments per kilobase of exon per million reads mapped (FPKM), reads per kilobase of exon per million reads mapped (RPKM), transcripts per million (TPM), etc., which are common. In addition, it may be a signal value obtained by a microarray method and its correction value. In addition, when analyzing the expression level of only a specific target gene by RT-PCR or the like, a method of converting the expression level of the target gene into a relative expression level based on the expression level of a housekeeping gene (relative quantification) and analyzing it, or a method of quantifying the absolute copy number using a plasmid containing the region of the target gene (absolute quantification) and analyzing it is preferable. It may be a copy number obtained by a digital PCR method.
本発明の男性被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測は、被験者がカテキン類含有肥満改善剤を服用した場合の内臓脂肪面積の変化量を予測することにより行われる。
内臓脂肪面積の変化量の予測は、例えば、本発明の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを、カテキン類含有肥満改善剤を服用した場合の内臓脂肪面積の変化量との検量線や予測モデルと照合することにより行われる。
The effectiveness of the catechins-containing obesity improving agent of the present invention for a male subject is predicted by predicting the amount of change in visceral fat area when the subject takes the catechins-containing obesity improving agent.
The change in visceral fat area can be predicted, for example, by comparing the expression level of the target gene of the present invention or its expression product with a calibration curve or prediction model of the change in visceral fat area when an obesity improvement agent containing catechins is taken.
予測モデルは、被験者由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値（発現プロファイル）から、各人がカテキン類含有肥満改善剤を服用した場合の内臓脂肪面積の変化量を予測する判別式である。判別式は、教師サンプル集団の各人から取得した１つ以上の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベル（特徴量）を説明変数とし、該集団の各人がカテキン類含有肥満改善剤を服用した場合の内臓脂肪面積の変化量を目的変数とした機械学習により構築できる。
被験者から採取された生体試料から標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを同様に測定し、得られた測定値を当該判別式に代入し、当該判別式に基づいて算出された値から、当該被検者がカテキン類含有肥満改善剤を服用した場合の内臓脂肪面積の変化量の予測値を取得することができる。
なお、判別式の作成においては、主成分分析（ＰＣＡ）により次元圧縮を行ない、主要成分を説明変数とすることができる。また、特徴量には、標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルに加えて、該被験者の生体情報、例えば、年齢、身長、体重、カテキン類含有肥満改善剤摂取前の内臓脂肪面積、体脂肪率、性別、血糖値や中性脂肪など空腹時の血液検査項目などを用いることができる。
The prediction model is a discriminant formula that predicts the amount of change in visceral fat area when each person takes a catechin-containing obesity-improving agent from the measured expression level (expression profile) of the target gene or its expression product derived from the subject. It is. The discriminant formula uses the expression level (feature amount) of one or more target genes or their expression products obtained from each person in the teacher sample group as an explanatory variable, and determines whether each person in the group took an obesity-improving drug containing catechins. It can be constructed using machine learning using the amount of change in visceral fat area as the objective variable.
The expression level of the target gene or its expression product is similarly measured from the biological sample collected from the subject, the obtained measured value is substituted into the discriminant, and the value calculated based on the discriminant is used to calculate the expression level of the target gene or its expression product. It is possible to obtain a predicted value of the amount of change in visceral fat area when the examiner takes a catechin-containing obesity improving agent.
Note that in creating the discriminant, dimension reduction is performed by principal component analysis (PCA), and the principal components can be used as explanatory variables. In addition to the expression level of the target gene or its expression product, the feature values include biological information of the subject, such as age, height, weight, visceral fat area and body fat percentage before ingestion of the catechin-containing obesity-improving agent. , gender, fasting blood test items such as blood sugar level and triglyceride, etc. can be used.
判別式の構築するための特徴量には、標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを用いることができる。また、機械学習に用いるアルゴリズムなどの公知のものを利用して特徴量となる標的遺伝子を適宜抽出し、その発現レベルを用いたりすることができる。例えば、下記に示すランダムフォレストにおける変数重要度の高い標的遺伝子またはその発現産物の発現レベルを用いたり、Ｒ言語の“Ｂｏｒｕｔａ”パッケージ、Ｐｙｔｈｏｎ言語の
“Ｅｌｉ５”及び“ＳＨＡＰ”などを用いて標的遺伝子を抽出し、その発現レベルを用い
たりすることができる。
The expression level of a target gene or its expression product can be used as a feature for constructing a discriminant. In addition, a known algorithm such as an algorithm used in machine learning can be used to appropriately extract a target gene that serves as a feature, and its expression level can be used. For example, the expression level of a target gene or its expression product with high variable importance in the random forest shown below can be used, or the target gene can be extracted using the "Boruta" package of the R language, "Eli5" and "SHAP" of the Python language, or the like, and its expression level can be used.
判別式の構築におけるアルゴリズムは、機械学習に用いるアルゴリズムなどの公知のものを利用することができる。機械学習アルゴリズムとしては、特に限定されず、例えば、線形回帰モデル（Ｌｉｎｅａｒ ｍｏｄｅｌ）、ラッソ回帰（Ｌａｓｓｏ）、ランダムフォレスト（Ｒａｎｄｏｍ Ｆｏｒｅｓｔ）、ニューラルネットワーク（Ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔ）、線形カーネルのサポートベクターマシン（ＳＶＭ（ｌｉｎｅａｒ））、ｒｂｆカーネルのサポートベクターマシン（ＳＶＭ（ｒｂｆ））などのアルゴリズムが挙げられ、このうちランダムフォレスト及び線形カーネルのサポートベクターマシンが好ましい。
構築した予測モデルに検証用のデータを入力して予測値を算出し、該予測値が実測値と最も適合するモデル、例えば正解率（Ａｃｃｕｒａｃｙ）が最も大きいモデル又は該予測値と実測値の差の二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）が最も小さいモデルを、最適な予測モデルとして選抜することができる。
The algorithm for constructing the discriminant may be a known algorithm such as an algorithm used in machine learning. The machine learning algorithm is not particularly limited, and examples thereof include a linear regression model, a lasso regression, a random forest, a neural network, a support vector machine with a linear kernel (SVM(linear)), and a support vector machine with an rbf kernel (SVM(rbf)), among which the random forest and the support vector machine with a linear kernel are preferred.
Verification data is input into the constructed prediction model to calculate a predicted value, and the model whose predicted value best matches the actual measured value, for example, the model with the highest accuracy or the model with the smallest root mean square error (RMSE) of the difference between the predicted value and the actual measured value, can be selected as the optimal prediction model.
本発明の被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測モデルを構築するための特徴量として使用される標的遺伝子（特徴量遺伝子）は、前記表１に示す３０種の遺伝子群より選択される少なくとも１種であればよいが、予測精度の点から、好ましくは、少なくとも、後記表２で示されるＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ及びＲＩＮ３の５種の遺伝子から選ばれる１種以上、より好ましくは２種以上、より好ましくは３種以上、より好ましくは４種以上、より好ましくは５種全ての使用である。 すなわち、男性被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測方法においては、ＴＲＰＳ１、ＴＭＥＭ１６４、ＡＴＰ６Ｖ１Ｆ、ＰＰＭ１Ｄ及びＲＩＮ３の５種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子、必要に応じて、ＣＣＺ１Ｂ、ＨＯＯＫ３、ＲＡＢ３３Ｂ、ＮＬＫ、ＴＥＳＫ２、ＴＭ９ＳＦ１、ＬＳＴ１、ＢＡＧＥ２、ＡＢＣＦ３、ＦＢＸＬ２０、ＲＹＫ、ＳＬＣ２５Ａ４４、ＮＤＵＦＡＦ６、ＴＥＮ１、ＡＬＤＨ１Ａ３、ＳＭＩＭ５、ＡＬＯＸ１２、ＣＮＮ３、ＺＢＴＢ３、ＳＬＣ６Ａ１４、ＹＡＲＳ２、ＺＮＦ６７２、ＣＡＶ２、ＢＲＤ７及びＳＰＡＧ７の２５種の遺伝子群より選択される少なくとも１つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定することが好ましいと云える。 The target gene (feature gene) used as a feature for constructing a predictive model of the effectiveness of a catechin-containing obesity improvement agent for a subject of the present invention may be at least one selected from the group of 30 genes shown in Table 1 above, but from the standpoint of predictive accuracy, it is preferable to use at least one or more, more preferably two or more, more preferably three or more, more preferably four or more, and more preferably all five selected from the five genes TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, PPM1D, and RIN3 shown in Table 2 below. That is, in the method for predicting the effectiveness of an obesity improving agent containing catechins in a male subject, it is preferable to measure the expression level of at least one gene selected from the group of five genes TRPS1, TMEM164, ATP6V1F, PPM1D, and RIN3, and, if necessary, at least one gene selected from the group of 25 genes CCZ1B, HOOK3, RAB33B, NLK, TESK2, TM9SF1, LST1, BAGE2, ABCF3, FBXL20, RYK, SLC25A44, NDUFAF6, TEN1, ALDH1A3, SMIM5, ALOX12, CNN3, ZBTB3, SLC6A14, YARS2, ZNF672, CAV2, BRD7, and SPAG7, or its expression product.
斯くして、被験者がカテキン類含有肥満改善剤を服用した場合の内臓脂肪面積の変化量を予測することができ、これは、被験者においてカテキン類含有肥満改善剤がどの程度有効に作用するか否か（有効性の程度）の指標になると云える。
内臓脂肪面積の変化量は、カテキン類含有飲料摂取時の内臓脂肪面積への効果を調べた複数試験の結果を統合したメタアナリシス（Jpn Pharmacol Ther 46(6), 973-981, 2018
）において、カテキン類含有飲料摂取の継続摂取による内臓脂肪面積変化データを統合すると－８．８３ｃｍ２であったという結果より、例えばこの値をカットオフ値とすることができる。このカットオフ値を超える内臓脂肪面積低減効果の認められた者をカテキン類含有肥満改善剤が有効に作用する者と判定でき、カテキン類含有肥満改善剤の服用に適した被験者を選択することが可能になる。
Thus, it is possible to predict the amount of change in visceral fat area when a subject takes a catechin-containing obesity improvement agent, which can be said to be an indicator of how effectively the catechin-containing obesity improvement agent works in the subject (the degree of effectiveness).
The change in visceral fat area was calculated based on a meta-analysis of multiple studies that investigated the effect of catechin-containing beverages on visceral fat area (Jpn Pharmacol Ther 46(6), 973-981, 2018).
) the combined data on changes in visceral fat area due to continued intake of a beverage containing catechins was −8.83 cm2 , so this value can be used as the cutoff value, for example. Those who are observed to have a visceral fat area reduction effect exceeding this cutoff value can be determined as those for whom the catechin-containing obesity improving agent is effective, making it possible to select subjects suitable for taking the catechin-containing obesity improving agent.
カテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測キットは、本発明によるカテキン類含有肥満改善剤の有効性の予測方法に従って被験者に対するカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測するためのキットである。
本発明のキットは、ＳＳＬ等の生体試料の採取及び保存に必要な、用具及び試薬、必要に応じて標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定するための試薬を含有する。
例えばＳＳＬの採取及び保存に必要な用具及び試薬としては、例えば、ＳＳＬを採取するための脂取りフィルム、採取したＳＳＬを保存するための試薬、保存用の容器等が挙げられる。
標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定するための試薬としては、例えば採取したＳＳＬからＲＮＡを抽出・精製するための試薬、標的遺伝子に由来する核酸と特異的に結合（ハイブリダイズ）するオリゴヌクレオチド（例えば、ＰＣＲ用のプライマー、シーケンシング用アダプター配列等）を含む、核酸増幅又はハイブリダイゼーションのための試薬、遺伝子発現産物（タンパク質）を認識する抗体を含む免疫学的測定のための試薬の他、標識試薬、緩衝液、発色基質、二次抗体、ブロッキング剤、ポジティブコントロールやネガティブコントロールとして使用するコントロール試薬、試験に必要な器具の他、標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを検出するための指標又はガイダンス等が包含される。
The kit for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity improving agent is a kit for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity improving agent for a subject according to the method for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity improving agent according to the present invention.
The kit of the present invention contains tools and reagents necessary for collecting and preserving a biological sample such as SSL, and, if necessary, a reagent for measuring the expression level of a target gene or its expression product.
For example, tools and reagents necessary for collecting and storing SSL include, for example, an oil removal film for collecting SSL, a reagent for storing the collected SSL, a storage container, and the like.
Reagents for measuring the expression level of a target gene or its expression product include, for example, reagents for extracting and purifying RNA from collected SSL, reagents for nucleic acid amplification or hybridization including oligonucleotides (e.g., primers for PCR, adapter sequences for sequencing, etc.) that specifically bind (hybridize) with nucleic acid derived from the target gene, reagents for immunological measurements including antibodies that recognize gene expression products (proteins), as well as labeling reagents, buffer solutions, color-developing substrates, secondary antibodies, blocking agents, control reagents used as positive or negative controls, instruments necessary for testing, and indicators or guidance for detecting the expression level of a target gene or its expression product.
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１ 発現変動遺伝子を用いたカテキン類含有肥満改善剤の有効性を予測する回帰モデルの構築
１）試験参加者
ＢＭＩ２２～３２の２０～５０歳代の健常な男性６０名を試験参加者に選抜した。
The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1: Construction of a regression model for predicting the efficacy of an obesity improving agent containing catechins using differentially expressed genes 1) Test participants Sixty healthy men in their 20s to 50s with a BMI of 22 to 32 were selected as test participants.
２）皮脂の採取
肥満改善剤の摂取試験前に、試験参加者の全顔からあぶら取りフィルム（５ｃｍ×８ｃｍ、ポリプロピレン製、３Ｍ社）を用いてＲＮＡを含む皮脂を採取した。該あぶら取りフィルムはガラスバイアルに移し、ＲＮＡ抽出に使用するまで－８０℃で保存した。
2) Collection of Sebum Before the ingestion test of the obesity improving agent, sebum containing RNA was collected from the entire face of the test participant using an oil blotting film (5 cm x 8 cm, made of polypropylene, 3M Co.). The oil blotting film was transferred to a glass vial and stored at -80°C until it was used for RNA extraction.
３）肥満改善剤の摂取試験
カテキン類含有肥満改善剤としてカテキン類含有飲料（１日当たり飲料中に有効成分としてカテキン類を５４０ｍｇ含有）を用いた。試験参加者に、肥満改善剤１本を１日１回、１０週間継続摂取させた。肥満改善剤の摂取時間は限定せず、摂取開始から３０分以内で全量を摂取させた。試験参加者は、摂取開始当日と１０週間摂取後の空腹時に、内臓脂肪面積の測定を実施した。内臓脂肪計は、パナソニック社製の内臓脂肪計ＥＷ―ＦＡ９０（医療機器承認番号２２５００ＢＺＸ００５２２０００）を用いた。内臓脂肪面積の変化（１０週間摂取後の内臓脂肪面積－摂取開始当日の内臓脂肪面積）を基にカテキン類含有肥満改善剤による試験参加者の肥満改善効果を評価した。その結果、１０週間の肥満改善剤の摂取前後で、内臓脂肪面積の変化量に基づく肥満改善度合いが、試験参加者間で大きくばらつくことが確認された。
3) Intake test of obesity-improving agent A catechin-containing beverage (containing 540 mg of catechins as an active ingredient per day in the beverage) was used as a catechin-containing obesity-improving agent. The test participants continuously took one bottle of the obesity-improving drug once a day for 10 weeks. The time of ingestion of the obesity-improving agent was not limited, and the entire amount was ingested within 30 minutes from the start of ingestion. The test participants measured their visceral fat area on the day of starting intake and on an empty stomach after 10 weeks of intake. The visceral fat meter used was a visceral fat meter EW-FA90 manufactured by Panasonic (medical device approval number 22500BZX00522000). The obesity-improving effect of the catechin-containing obesity-improving agent on test participants was evaluated based on the change in visceral fat area (visceral fat area after 10 weeks of intake - visceral fat area on the day the intake started). As a result, it was confirmed that the degree of obesity improvement based on the amount of change in visceral fat area varied greatly between test participants before and after taking the obesity-improving agent for 10 weeks.
４）被験者の選抜
試験参加者６０名全ての試験参加者における、２）で回収した皮脂を含むあぶら取りフィルムを以下の解析に供した。
4) Selection of Subjects The oil-blotting films containing sebum collected in 2) from all 60 test participants were subjected to the following analysis.
５）ＲＮＡ調製及びシーケンシング
あぶら取りフィルムを適当な大きさに切断し、ＱＩＡｚｏｌ Ｌｙｓｉｓ Ｒｅａｇｅｎｔ（Ｑｉａｇｅｎ）を用いて、付属のプロトコルに準じてＲＮＡを抽出した。抽出されたＲＮＡを元に、ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔ ＶＩＬＯ ｃＤＮＡ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｋｉｔ（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）を用いて４２℃、９０分間逆転写を行いｃＤＮＡの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。得られたｃＤＮＡから、マルチプレックスＰＣＲにより２０８０２遺伝子に由来するＤＮＡを含むライブラリーを調製した。マルチプレックスＰＣＲは、Ｉｏｎ ＡｍｐｌｉＳｅｑＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ Ｈｕｍａｎ Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｋｉｔ（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）を用いて、［９９℃、２分→（９９℃、１５秒→６２℃、１６分）×２０サイクル→４℃、Ｈｏｌｄ］の条件で行った。得られたＰＣＲ産物は、Ａｍｐｕｒｅ ＸＰ（ベックマン・コールター株式会社）で精製した後に、バッファーの再構成、プライマー配列の消化、アダプターライゲーションと精製、及び増幅を行い、ライブラリーを調製した。調製したライブラリーをＩｏｎ ５４０ Ｃｈｉｐにローディングし、Ｉｏｎ Ｓ５／ＸＬシステム（ライフテクノロジーズジャパン株式会社）を用いてシーケンシングした。シーケンシングで得られた各リード配列をヒトゲノムのリファレンス配列であるｈｇ１９ ＡｍｐｌｉＳｅｑ Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅ ＥＲＣＣ ｖ１を用いて遺伝子マッピングすることで各リード配列の由来する遺伝子を決定した。
5) RNA preparation and sequencing The oil blotting film was cut to an appropriate size, and RNA was extracted using QIAzol Lysis Reagent (Qiagen) according to the attached protocol. Based on the extracted RNA, reverse transcription was performed at 42°C for 90 minutes using SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan, Inc.) to synthesize cDNA. The random primers included in the kit were used as primers for the reverse transcription reaction. A library containing DNA derived from the 20802 gene was prepared from the obtained cDNA by multiplex PCR. Multiplex PCR was performed using Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit (Life Technologies Japan, Inc.) under the conditions of [99°C, 2 minutes → (99°C, 15 seconds → 62°C, 16 minutes) × 20 cycles → 4°C, Hold]. The obtained PCR product was purified with Ampure XP (Beckman Coulter, Inc.), and then buffer reconstitution, digestion of primer sequences, adapter ligation and purification, and amplification were performed to prepare a library. The prepared library was loaded onto an Ion 540 Chip and sequenced using an Ion S5/XL system (Life Technologies Japan, Inc.). Each read sequence obtained by sequencing was genetically mapped using hg19 AmpliSeq Transcriptome ERCC v1, which is a reference sequence of the human genome, to determine the gene from which each read sequence originated.
６）データ解析及び特徴量遺伝子の選択
上記５）で取得した被験者のＳＳＬ由来ＲＮＡのシーケンシングで得られた各リードのリードカウントを、各ＲＮＡの発現量のデータとし、ＤＥＳｅｑ２を用いて補正されたカウント値（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｃｏｕｎｔ値）を解析に使用した。但し、リードカウントが１未満のリードは欠損値として扱った。６０名のサンプルを、機械学習において予測モデルを構築するための学習データと予測モデルの精度を確認するためのテストデータにそれぞれ８割（４８名分）と２割（１２名分）で分割した。学習データにおいて、９０％以上の被験者で欠損値ではない発現量データが得られた８３６０種の遺伝子について、その発現情報に基づいて内臓脂肪面積の変化量（１０週間摂取後の内臓脂肪面積－摂取開始当日の内臓脂肪面積）との相関をＳｐｅａｒｍａｎの相関検定を行い、ｐ＜０．０５かつ相関係数＜０．４、またはｐ＜０．０５かつ相関係数＞０．４となる遺伝子を抽出した。表１に示す、発現量が内臓脂肪面積の変化量と相関する３０種の遺伝子が得られた。これらの遺伝子を以下の予測モデル構築に用いる特徴量遺伝子として選択した。
6) Data analysis and selection of feature genes The read count of each read obtained by sequencing the SSL-derived RNA of the subject obtained in 5) above was used as the expression data of each RNA, and the count value (normalized count value) corrected using DESeq2 was used for the analysis. However, reads with a read count of less than 1 were treated as missing values. The samples of 60 people were divided into training data for constructing a predictive model in machine learning and test data for confirming the accuracy of the predictive model, each divided into 80% (48 people) and 20% (12 people). In the training data, for 8,360 types of genes for which expression data that was not a missing value was obtained in 90% or more of the subjects, a correlation with the change in visceral fat area (visceral fat area after 10 weeks of intake - visceral fat area on the day intake began) was performed based on the expression information by Spearman's correlation test, and genes with p<0.05 and a correlation coefficient <0.4, or p<0.05 and a correlation coefficient >0.4 were extracted. Thirty genes whose expression levels correlate with the change in visceral fat area were obtained, as shown in Table 1. These genes were selected as feature genes to be used in the construction of the following prediction model.
前記６）で選択した特徴量遺伝子の発現量データを、負の二項分布に従うＲＰＭ値から正規分布に近似するため、整数１を加算した底２の対数値（Ｌｏｇ２（ＲＰＭ＋１）値）に変換した。得られた３０の特徴量遺伝子の発現量データのＬｏｇ２（ＲＰＭ＋１）値を説明変数とし、カテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度（内臓脂肪面積の変化量）を目的変数として用いて、有効性の程度を予測する回帰モデルを構築した。Ｐｙｔｈｏｎ言語において線形カーネルのサポートベクターマシンのアルゴリズムをメソッドとして指定し、ハイパーパラメータの最適値を１０分割交叉検証によってチューニングした。チューニングによって決定したハイパーパラメータを用いて、線形カーネルのサポートベクターマシンのアルゴリズムを実行し、予測値と実測値の差の二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）を算出した。ＲＭＳＥは小さい方が予測モデルの精度が高いことを示す。
その結果、３０遺伝子の発現量データを変数に用いた場合のモデルではＲＭＳＥは０．９１１であり、表１に示す遺伝子を、個々人に対するカテキン類を含有する肥満改善剤の有効性を予測するためのマーカーとして使用できることが示された（図１）。
As a result, the RMSE was 0.911 in the model using the expression level data of 30 genes as variables, and the genes shown in Table 1 were used to predict the effectiveness of obesity-improving drugs containing catechins for individuals. It was shown that it can be used as a marker (Figure 1).
実施例２ 異なる分割パターンにおいて共通して相関する遺伝子を用いたカテキン類含有
肥満改善剤の有効性を予測する回帰モデルの構築
１）データ解析及び特徴量遺伝子の選択
実施例１の６）の学習データ（４８名分）とテストデータ（１２名分）の内訳を変更した５つの分割パターンを作成し、５つの各学習データ（４８名分）について、６）と同様に８３６０種の遺伝子の発現情報に基づいて内臓脂肪面積の変化量との相関解析をＳｐｅａｒｍａｎの相関検定を用いて行い、ｐ＜０．０５かつ相関係数＜０．４、またはｐ＜０．０５かつ相関係数＞０．４となる遺伝子を抽出した。５つの学習データから抽出された遺伝子のうち、４つ又は５つで共通して抽出される遺伝子として、下記表２に示す５種の遺伝子が得れた。当該５種の遺伝子を以下の予測モデル構築に用いる特徴量遺伝子として選択した。
Example 2 Construction of a regression model predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity improving agent using genes commonly correlated in different division patterns 1) Data analysis and selection of feature genes Five division patterns were created by changing the breakdown of the training data (48 people) and test data (12 people) in 6) of Example 1, and for each of the five training data (48 people), correlation analysis with the change in visceral fat area was performed using Spearman's correlation test based on the expression information of 8360 types of genes as in 6), and genes with p<0.05 and correlation coefficient<0.4, or p<0.05 and correlation coefficient>0.4 were extracted. Of the genes extracted from the five training data, five genes shown in Table 2 below were obtained as genes commonly extracted in four or five of the five training data. The five genes were selected as feature genes to be used in the following prediction model construction.
２）モデル構築
１）で選択した特徴量遺伝子の発現量データを、負の二項分布に従うＲＰＭ値から正規分布に近似するため、整数１を加算した底２の対数値（Ｌｏｇ２（ＲＰＭ＋１）値）に変換した。得られた３０の特徴量遺伝子の発現量データのＬｏｇ２（ＲＰＭ＋１）値を説明変数とし、カテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度（内臓脂肪面積の変化量）を目的変数として用いて、有効性の程度を予測する回帰モデルを構築した。Ｐｙｔｈｏｎ言語において線形カーネルのサポートベクターマシンのアルゴリズムをメソッドとして指定し、ハイパーパラメータの最適値を１０分割交叉検証によってチューニングした。チューニングによって決定したハイパーパラメータを用いて、線形カーネルのサポートベクターマシンのアルゴリズムを実行し、予測値と実測値の差の二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）を算出した。ＲＭＳＥは小さい方が予測モデルの精度が高いことを示す。
その結果、５遺伝子の発現量データを変数に用いた場合のモデルではＲＭＳＥは０．８２７であり、表２に示す遺伝子を、個々人に対するカテキン類を含有する肥満改善剤の有効性を予測するためのマーカーとして使用できることが示された。また実施例１で示した３０遺伝子で構築した予測モデルと比較して精度が高いことが示された（図２）。
2) Model Construction The expression data of the feature genes selected in 1) was converted to a logarithmic value of base 2 (Log 2 (RPM+1) value) by adding an integer 1 to approximate a normal distribution from the RPM value according to the negative binomial distribution. A regression model was constructed to predict the degree of effectiveness using the Log 2 (RPM+1) value of the expression data of the obtained 30 feature genes as an explanatory variable and the degree of effectiveness of the catechin-containing obesity improvement agent (change in visceral fat area) as the objective variable. In the Python language, a linear kernel support vector machine algorithm was specified as a method, and the optimal value of the hyperparameter was tuned by 10-fold cross-validation. Using the hyperparameters determined by tuning, the linear kernel support vector machine algorithm was executed, and the root mean square error (RMSE) of the difference between the predicted value and the actual value was calculated. A smaller RMSE indicates a higher accuracy of the prediction model.
As a result, the RMSE of the model using the expression level data of the five genes as variables was 0.827, indicating that the genes shown in Table 2 can be used as markers for predicting the effectiveness of an obesity improvement agent containing catechins for an individual. In addition, it was shown that the accuracy was higher than that of the prediction model constructed using the 30 genes shown in Example 1 (Figure 2).
また、表２に示す遺伝子に該被験者の年齢及びカテキン類含有肥満改善剤摂取前の内臓脂肪面積を特徴量として加え、同様の方法でカテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度（内臓脂肪面積の変化量）を目的変数として用いて、有効性の程度を予測する回帰モデルを構築した。その結果、５遺伝子の発現量データに加えて該被験者の年齢及び内臓脂肪面積を変数に用いた場合のモデルではＲＭＳＥは０．７９８であり、５遺伝子のみで構築した予測モデルと比較してさらに精度が高いことが示された（図３）。 In addition, the age of the subject and the visceral fat area before ingestion of the catechin-containing obesity-improving agent were added to the genes shown in Table 2 as feature values, and the degree of effectiveness of the catechin-containing obesity-improving agent (visceral fat area A regression model was constructed to predict the degree of effectiveness using the amount of change in the effectiveness as the objective variable. As a result, the RMSE of the model using the subject's age and visceral fat area as variables in addition to the expression data of the 5 genes was 0.798, which was even better than the prediction model constructed using only the 5 genes. It was shown that the accuracy was high (Figure 3).
実施例３ 異なる分割パターンにおいて共通して相関する遺伝子中の１遺伝子を用いたカテキン含有肥満改善剤の有効性を予測する回帰モデル
ｉ）データ解析及び特徴量遺伝子の選択
実施例２と同様の方法でサンプルのデータ分割、遺伝子の抽出を行い、表２の５遺伝子を得た。当該５遺伝子を以下の予測モデル構築における特徴量遺伝子としてそれぞれ選択した。
Example 3 Regression model for predicting the effectiveness of a catechin-containing obesity-improving agent using one gene among genes that are commonly correlated in different segmentation patterns i) Data analysis and feature gene selection Same method as Example 2 The data of the sample was divided and the genes were extracted, and the five genes shown in Table 2 were obtained. The five genes were selected as feature genes in the following prediction model construction.
ｉｉ）モデル構築
実施例２と同様の方法で、ｉ）で選択した特徴量遺伝子の発現量データを用いて、カテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度を予測する回帰モデルを構築した。
その結果、５遺伝子の発現量データをそれぞれ変数に用いた場合のモデルのＲＭＳＥは表３のとおりであり、何れも５遺伝子全てを用いて構築した予測モデルと同程度の精度で、カテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度を予測できることが確認された（図４）。
ii) Model construction In the same manner as in Example 2, a regression model for predicting the degree of effectiveness of the catechin-containing obesity-improving agent was constructed using the expression level data of the feature genes selected in i).
As a result, the RMSE of the model when using the expression level data of each of the five genes as variables is as shown in Table 3, and both have the same degree of accuracy as the prediction model constructed using all five genes. It was confirmed that the degree of effectiveness of obesity-improving agents could be predicted (Figure 4).
参考例
実施例１で抽出された３０遺伝子のうち、ＡＢＣＦ３、ＡＬＤＨ１Ａ３、ＴＭ９ＳＦ１の３遺伝子をそれぞれ特徴量遺伝子として選択し、その発現量データを用いて、実施例２と同様の方法で、カテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度を予測する回帰モデルを構築した。
その結果、３遺伝子の発現量データをそれぞれ変数に用いた場合のモデルのＲＭＳＥは表４のとおりであり、何れも実施例３に示す５遺伝子を用いて構築した予測モデルと同程度の精度で、カテキン類含有肥満改善剤の有効性の程度を予測できることが確認された（図５）。
Reference Example Among the 30 genes extracted in Example 1, three genes, ABCF3, ALDH1A3, and TM9SF1, were selected as feature genes, and using the expression data, catechins were determined in the same manner as in Example 2. A regression model was constructed to predict the degree of effectiveness of the contained obesity-improving agent.
As a result, the RMSE of the model when using the expression level data of the three genes as variables is shown in Table 4, and both have the same degree of accuracy as the prediction model constructed using the five genes shown in Example 3. It was confirmed that the degree of effectiveness of obesity-improving agents containing catechins could be predicted (Figure 5).
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