JP2024507210A - Dnaフラグメント連結検出方法及びそのキット - Google Patents
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Abstract
本開示は、分子診断及びゲノミクスのための方法及びキットの分野に関する。より具体的には、本開示は、DNAフラグメント連結イベントを検出し、又は選択的スプライシングイベントを区別する方法及びキットに関する。本開示はまた、特定のがんタイプ又は遺伝子型のリスクを決定するステップによって、対象に適切な治療を施す方法に関する。
Description
本発明は、分子診断学及びゲノミクスのための方法及びキットの分野に関する。より具体的には、本発明は、DNAフラグメントの連結イベントを検出し、又は選択的スプライシングイベントを識別する方法及びキットに関する。本発明はまた、特定のがんタイプのリスクを判定し又は遺伝子型を決定するステップにより、対象に適切な治療を施す方法に関する。
関連出願との相互参照
本出願は、2021年2月17日に出願された仮出願第63/150,095号の優先権を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本開示に取り込まれる。
本出願は、2021年2月17日に出願された仮出願第63/150,095号の優先権を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本開示に取り込まれる。
配列表
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含んでおり、該配列表はその全体が参照により本開示に取り込まれる。2022年1月13日に作成された前記ASCIIコピーは「ACTG-9PCT_ST25.txt」の名前であり、サイズは16,384バイトである。
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含んでおり、該配列表はその全体が参照により本開示に取り込まれる。2022年1月13日に作成された前記ASCIIコピーは「ACTG-9PCT_ST25.txt」の名前であり、サイズは16,384バイトである。
遺伝学において、DNAフラグメントを連結する際に存在する、DNAの再構成、転座、タンデムリピート、逆位、挿入、欠失、又は他のキメラ変異は、しばしば疾患と同義である。我々の臓器の細胞におけるこの種のDNA損傷は、遺伝病やがんの起点になることが証明されている。このため、DNAフラグメント連結を検出することは、潜在的な健康障害又は疾患を有するかどうかのスクリーニングにおいて用いることができる。しかし、これは依然、精密医療のために十分と言うにはほど遠い。
構成的スプライシングとは、RNAスプライシングの過程でイントロンが除去され、エクソン同士が連結することである。選択的スプライシングは、正常スプライシングからの逸脱であって、そこではエクソンがスキップされる、イントロンが保持される、エクソンが相互に排他的である、あるいは代替的な5’スプライス部位若しくは代替的な3’スプライス部位が成熟mRNAにおいて保存されている。近年、選択的スプライシングは、それが有する遺伝子発現における役割や疾患との関連の点で注目されるようになってきた。例えば、数多くのイントロン保持イベントを原発性がん細胞の細胞質中においては検出することができ、がん細胞のトランスクリプトームの多様性と関連付けることができる。
DNAフラグメント連結イベントや選択的スプライシングイベントは、産生されるタンパク質に影響を及ぼし、そして、疾患リスク、疾患の進行、薬物応答に大きく影響し得る。DNAフラグメント連結を検出すること、あるいはこれらの遺伝的変異選択的スプライシングを区別することは、診断マーカーとして使用することができ、遺伝子関連疾患における将来の標的治療にとって重要となり得る。選択的遺伝子スプライシングと抗がん剤耐性との相関は、参照により本開示に取り込まれるWang、Bi-Dar,and Norman H.Leeによる”Aberrant RNA splicing in cancer and drug resistance.” Cancers 10.11 (2018):458.に論じられている。
DNAフラグメント連結イベント又は特定の選択的スプライシングイベントの同定は、次世代シーケンシング(NGS)、免疫組織化学(IHC)、蛍光生体内ハイブリダイゼーション(FISH)、並びにqRT-PCR、マイクロアレイ、若しくはRNAseqデータ解析などの、バイオインフォマティクス解析により行ってもよい。NGSは包括的な情報を詳細と共に与えるが、コストと時間がかかるだけでなく、より多くの試料を必要とするため、その臨床応用は限られている。IHCは産生されたタンパク質の存在を検出するが、遺伝子型の変異と表現型の変化との関係を区別するのは難しい。FISHは遺伝子融合を検出することができるが、それぞれの融合型を検出するために別々の反応を必要とし、また、結果を分析するためには高度な訓練を受けた専門家を必要とする。したがって、DNAフラグメント連結型を検出して遺伝子型を予測するためには、特には、疾患の特徴的な特性と関連することが解明されたmRNAスプライシング欠陥を検出するためには、新規の、より正確で、かつ包括的な方法が必要である。
本開示は、DNAフラグメント連結イベントを検出する方法を提供し、該方法は:
(a)試料中にDNA、又は抽出されたRNAから得たDNAを得るステップ;
(b)前記DNAをオリゴヌクレオチドのセットを用いて富化(enrich)し、標的核酸を得るステップ;
(c)前記標的核酸にスプリットプローブでプローブ付けするステップ、ここで該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;
を含む;並びに
(d)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
を含む。
(a)試料中にDNA、又は抽出されたRNAから得たDNAを得るステップ;
(b)前記DNAをオリゴヌクレオチドのセットを用いて富化(enrich)し、標的核酸を得るステップ;
(c)前記標的核酸にスプリットプローブでプローブ付けするステップ、ここで該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;
を含む;並びに
(d)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
を含む。
上述によれば、前記セットのオリゴヌクレオチドは、遺伝子特異的プライマー又は遺伝子特異的プローブである。
上述によれば、ステップ(b)において、前記DNAは、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いるマルチプレックスPCRにより増幅される。
上述によれば、前記方法は、さらに、
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づく前記シグナルを確認することを通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであり及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認すること、及び独立したPCRからの前記標的核酸の結果、を通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結しているか否か、
を決定するステップを含む。
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づく前記シグナルを確認することを通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであり及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認すること、及び独立したPCRからの前記標的核酸の結果、を通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結しているか否か、
を決定するステップを含む。
上述によれば、上流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るために少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーが設計されている。
上述によれば、下流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るために少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーが設計されている。
上述によれば、ある前記遺伝子特異的プライマーが、DNAフラグメント連結境界を標的とする。
上述によれば、ある前記遺伝子特異的プライマーが、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする。
上述によれば、前記第1のスプリットプローブ又は第2のスプリットプローブは、DNAフラグメント連結境界から0~40bpの距離内を標的とする。
上述によれば、前記第1のスプリットプローブは、配列番号32、35、及びそれらのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
上述によれば、前記第2のスプリットプローブは、配列番号33、36及びそれらのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
上述によれば、前記第3のスプリットプローブは、配列番号32、33、35、36及びそれらのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
上述によれば、前記スプリットプローブの長さは10~60bpである。
上述によれば、ステップ(c)においては、前記標的核酸は、スプリットプローブ及びDNAフラグメント連結境界を標的とする単一のプローブでプローブ付けされる。
上述によれば、前記パートナーDNAフラグメントは、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2E2、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SMIM18、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710及びZPR1、からなる群より選択されるパートナー遺伝子の配列を含む。
上述によれば、前記標的DNAフラグメントは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2及びTMPRSS2、からなる群より選択される標的遺伝子の配列を含む。
上述によれば、前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントは、それぞれ、AR(例えば、ARV7)、BCL2L1、BCL2-Like 11(BIM又はBCL2L11)、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2(CASP-2)、CD19、CD44、CXCR3、Cyclin D1(CCND1)、DMP1、CDH1、EGFR(例えば、EGFRvIII)、ER(例えば、ESR1又はESR2)、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS(H-RAS)、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2及びVEGF、からなる群から選択される同一遺伝子からの異なる配列を含む。
上述によれば、前記DNAフラグメント連結イベントは、ACVR2A-AKT3、AFAP1-NTRK1、AFAP1-NTRK2、AFAP1-RET、AGAP3-BRAF、AGBL4-NTRK2、AGGF1-RAF1、AKAP13-NTRK3、AKAP13-RET、AKAP9-BRAF、AKT3-P2RX5、AKT3-PTPRR、AMOTL2-NTRK1、APIP-FGFR2、ARGLU1-NTRK1、ARHGEF11-NTRK1、ARHGEF2-NTRK1、ATG7-RAF1、ATP1B-NTRK1、AXL-MBIP、BAG4-FGFR1、BAIAP2L1-BRAF、BAIAP2L1-MET、BCAN-NTRK1、BCL6-RAF1、BCR-ABL、BCR-FGFR1、BCR-JAK2、BCR-NTRK2、BCR-RET、BRD3-NUTM1、BRD4-NUTM1、BTBD1-NTRK3、CAPZA2-MET、CBR4-ERBB4、CCDC6-BRAF、CCDC6-RET、CCDC6-ROS1、CD74-NRG1、CD74-NRG2、CD74-NTRK1、CD74-ROS1、CDK12-ERBB2、CDK5RAP2-BRAF、CEL-NTRK1、CEP170-AKT3、CHTOP-NTRK1、CLCN6-RAF1、CLIP1-ALK、CLIP1-ROS1、CLIP2-BRAF、CLIP2-MET、CLTC-ALK、CLTC-ROS1、CNTRL-KIT、COL25A1-ALK、COL25A1-FGFR2、COX5A-NTRK3、CPD-ERBB2、CTRC-NTRK1、CUX1-BRAF、CUX1-FGFR1、CUX1-RET、DCTN1-ALK、DCTN1-MET、DLG1-NTRK3、DNAJC8-ERBB2、EIF3E-RSPO2、EML1-NTRK2、EML4-ALK、EML4-BRAF、EML4-NTRK3、EML4-RET、EPHB2-NTRK1、EPS15-BRAF、EPS15-MET、EPS15-NTRK1、ERBB2-CDK12、ERBB2-CFB、ERBB2-CNIH4、ERBB2-CTTN、ERBB2-DNAJC7、ERBB2-ENO1、ERBB2-FCGRT、ERBB2-FKBP10、ERBB2-GRB7、ERBB2-GSE1、ERBB2-GTF2E2/SMIM18、ERBB2-IKZF3、ERBB2-KRT20、ERBB2-KRT39、ERBB2-KRTAP1-4、ERBB2-LMNTD1、ERBB2-LTBP4、ERBB2-MAD2L2、ERBB2-MED1、ERBB2-PARN、ERBB2-PGAP3、ERBB2-POLD4、ERBB2-PPP1R1B、ERBB2-PRDX4、ERBB2-PSMB3、ERBB2-SHKBP1、ERBB2-SLC39A11、ERBB2-SPTBN2、ERBB2-SRCIN1、ERBB2-TADA2A、ERBB2-TATDN1、ERBB2-XBP1、ERBB2-ZAN、ERBB4-AKAP6、ERBB4-FUS、ERBB4-IKZF2、ERBB4-STK11IP、ERC1-BRAF、ERC1-RET、ERC1-ROS1、ESRP1-RAF1、ESR1-CCDC170、ETV6-FGFR3、ETV6-NTRK2、ETV6-NTRK3、ETV6-PDGFRB、ETV6-PRDM16、EZR-ERBB4、EZR-ROS1、FAM131B-BRAF、FAT1-NTRK3、FGFR2-BICC1、FGFR2-TACC3、FGFR3-TACC3、FIP1L1-PDGFRA、FN1-ALK、FN1-ERBB4、FN1-FGFR1、FNDC3B-PIK3CA、FRY-NTRK3、GKAP1-NTRK2、GOLGA4-RAF1、GON4L-NTRK1、GOPC-ROS1、GRHL2-RSPO2、GRIPAP-NTRK1、GTF2IRD1-ALK、HACL1-RAF1、HIP1-ALK、HNRNPA2B1-NTRK3、IKZF2-ERBB4、IQSEC1-RAF1、IRF2BP2-NTRK1、KANK1-NTRK2、KCTD16-NTRK2、KCTD8-NTRK2、KHDRBS1-NTRK3、KIAA1549-BRAF、KIF5B-ALK、KIF5B-RET、KIF5B-ERBB4、KIT-ANKRD11、KIT-PDGFRA、KIT-SLC4A4、KMT2A-AFF1、KMT2A-CREBBP、KMT2A-DAB2IP、KMT2A-ELL、KMT2A-EPS15、KMT2A-MLLT1、KMT2A-MLLT10、KMT2A-MLLT11、KMT2A-MLLT3、KMT2A-MLLT4、KMT2A-SEP6、KMT2A-SEP9、KTN1-ALK、KTN1-RET、LIPI-NTRK1、LMNA-ALK、LMNA-NTRK1、LMNA-RAF1、LRRC71-NTRK1、LRRFIP1-FGFR1、LRRFIP1-MET、LYN-NTRK3、MAGI3-AKT3、MBNL1-RAF1、MEF2D-NTRK1、MET-MET、MIR548F1-NTRK1、MKRN1-BRAF、MPRIP-ALK、MPRIP-NTRK1、MPRIP-RAF1、MPRIP-RET、MRPL24-NTRK1、MSN-ALK、MSN-ROS1、MTSS1-ERBB2、MUC2-NTRK2、MYH9-ALK、MYO5A-NTRK3、MYO5A-ROS1、NACC2-NTRK2、NAV1-NTRK2、NBPF20-NTRK2、NCOA4-RET、NFASC-NTRK1、NOS1AP-NTRK1、NOS1AP-NTRK2、NRG2-CYSTM1、NRG2-UBE2D2、NRIP1-RSPO2、P2RY8-NTRK1、PAIP1-NTRK2、PAN3-NTRK2、PAPD7-RAF1、PDE4DIP-NTRK1、PEAR1-NTRK1、PHF20-NTRK1、PICALM-BRAF、PICALM-RET、PLEKHA6-NTRK1、PML-RARA、PPFIBP1-ALK、PPFIBP1-MET、PPFIBP1-ROS1、PPL-NTRK1、PRDX1-NTRK1、PRKAR1A-ALK、PRKAR1A-RET、PRKAR1B-ALK、PRKAR1B-BRAF、PRKAR2A-NTRK2、PRPSAP1-NTRK3、PTPRZ1-MET、QKI-NTRK2、QKI-RAF1、RAC1-AKT3、RAF1-ACTR2、RAF1-AGGF1、RAF1-DAZL、RAF1-ESRP1、RAF1-PHC3、RAF1-TMEM40、RAF1-TRAK1、RAF1-ZPR1、RALGPS2-NTRK3、RANBP2-ALK、RANBP2-FGFR1、RBPMS-NTRK3、RFWD2-NTRK1、RNF213-ALK、RNF213-NTRK1、RRBP1-ALK、RRBP1-RET、SATB1-ALK、SATB1-RET、SCAF11-PDGFRA、SCP2-NTRK1、SCYL3-NTRK1、SDC4-NRG1、SDC4-ROS1、SEC31A-ALK、SHC1-ERBB2、SIL1-NRG2、SLC34A2-MET、SLC34A2-ROS1、SLC45A3-BRAF、SLC45A3-ERG、SLC45A3-FGFR2、SLMAP-NTRK2、SND1-BRAF、SPECC1L-NTRK2、SPECC1L-NTRK3、SPTBN1-ALK、SQSTM1-ALK、SQSTM1-FGFR1、SQSTM1-NTRK1、SQSTM1-NTRK2、SQSTM1-NTRK3、SRGAP3-RAF1、SRGAP3-SRGAP3-RAF1、SSBP2-NTRK1、STRN-ALK、STRN-NTRK2、STRN-NTRK3、STRN3-BRAF、STRN3-NTRK1、STRN3-NTRK2、STRN3-NTRK3、TBC1D2-NTRK2、TBL1XR1-NRG1、TBL1XR1-PIK3CA、TBL1XR1-RET、TFG-ALK、TFG-MET、TFG-NTRK1、TFG-NTRK3、TFG-RET、TFG-ROS1、TIMP3-ALK、TIMP3-NTRK1、TKT-ERBB2、TLE4-NTRK2、TMEM106B-BRAF、TMEM106B-ROS1、TMPRSS2-ERG、TMPRSS2-ETV1、TMPRSS2-ETV4、TMPRSS2-ETV5、TNS3-NTRK2、TP53-NTRK1、TPM3-ALK、TPM3-NTRK1、TPM3-ROS1、TPM4-ALK、TPM4-NTRK3、TPR-ALK、TPR-BRAF、TPR-FGFR1、TPR-MET、TPR-NTRK1、TRAF2-NTRK2、TRAK1-RAF1、TRIM24-BRAF、TRIM24-FGFR1、TRIM24-NTRK2、TRIM24-RET、TRIM33-RET、TRIM33-NTRK1、TRIM4-BRAF、TRIM4-MET、TRIM63-NTRK1、UBE2R2-NTRK3、UFD1-NTRK2、USP13-PIK3CA、VANGL2-NTRK1、VCAN-NTRK2、VCL-ALK、VCL-NTRK2、VIM-NTRK3、VPS18-NTRK3、WHSC1L1-FGFR1、WHSC1L1-NUTM1、WIPF2-ERBB2、WNK2-NTRK2、ZBTB7B-NTRK1及びZNF710-NTRK3といった変異からなる群より選択される。
上述によれば、前記第3のDNAフラグメントは、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を含む。
上述によれば、ステップ(b)において、前記DNAは最初に遺伝子特異的プライマーで増幅され、その後ユニバーサルプライマーで増幅されて前記標的核酸が得られる。
上述によれば、前記シグナルは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンからなる群から選択される。
一態様においては、本開示は、
(a)スプリットプローブで標的核酸をプローブ付けするステップ、ここで、該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpである;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpである;
を含む;
(b)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
(c)
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結していること;
を決定するステップ;
及び
(d)前記標的核酸の長さが構成的スプライシングの参照配列と同一であるか否か比較するステップ;
を含む選択的スプライシングイベントを区別する方法を提供する。
(a)スプリットプローブで標的核酸をプローブ付けするステップ、ここで、該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpである;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpである;
を含む;
(b)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
(c)
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結していること;
を決定するステップ;
及び
(d)前記標的核酸の長さが構成的スプライシングの参照配列と同一であるか否か比較するステップ;
を含む選択的スプライシングイベントを区別する方法を提供する。
上記によれば、前記標的核酸はオリゴヌクレオチドのセットを用いて増幅される。
上記によれば、前記標的核酸は、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いるマルチプレックスPCRによって増幅される。
上記によれば、前記方法は、独立したPCRによって再確認するステップ(e)をさらに含む。
上記によれば、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーは、上流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている。
上記によれば、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーは、下流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている。
上記によれば、前記遺伝子特異的プライマーの少なくとも1つがDNAフラグメント連結境界を標的とする。
上記によれば、前記遺伝子特異的プライマーは、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする。
上記によれば、マルチプレックスPCRでの生成物が、その後、ユニバーサルプライマーを用いて増幅され、前記標的核酸が得られる。
上記によれば、前記第1及び第2のスプリットプローブの標的部位とDNAフラグメント連結境界との間の距離は、0~40bpである。
上記によれば、前記スプリットプローブの長さは10~60bpである。
上記によれば、前記方法のステップ(a)において、前記標的核酸は、スプリットプローブ、及びDNAフラグメント連結境界を標的とする単一のプローブでプローブ付けされる。
上記によれば、前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントは、それぞれ、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2及びVEGFからなる群より選択される同一遺伝子の異なる配列を含む。
上記によれば、前記選択的スプライシングイベントは、BCR-ABL変異である。
上記によれば、前記第3のDNAフラグメントは、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を含む。
上記によれば、前記シグナルが、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンからなる群より選択される。
一態様において、本開示は、対象を治療する方法を提供し、該方法は、
(a)先行する段落に記載の方法によって対象からの試料におけるDNAフラグメント連結イベントを検出すること、及び/又は先行する段落に記載の方法によって対象からの試料における選択的スプライシングイベントを区別すること、を含む、前記対象ががん又は遺伝子型のリスクにあるかどうかを決定するステップ;並びに
(b)以下を投与/実行(administer)するステップ
(i)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントを標的とするsiRNA;
(ii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質の阻害剤;
(iii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質を阻害する薬剤;
(iv)治療有効量の、サイトカイン、アポトーシス誘導剤、抗血管新生剤、化学療法剤、放射線治療剤、及び抗がん免疫毒素からなる群より選択される抗がん剤;又は
(v)前記対象の細胞内で、標的化ゲノム編集処理を与えること、
を含む。
(a)先行する段落に記載の方法によって対象からの試料におけるDNAフラグメント連結イベントを検出すること、及び/又は先行する段落に記載の方法によって対象からの試料における選択的スプライシングイベントを区別すること、を含む、前記対象ががん又は遺伝子型のリスクにあるかどうかを決定するステップ;並びに
(b)以下を投与/実行(administer)するステップ
(i)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントを標的とするsiRNA;
(ii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質の阻害剤;
(iii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質を阻害する薬剤;
(iv)治療有効量の、サイトカイン、アポトーシス誘導剤、抗血管新生剤、化学療法剤、放射線治療剤、及び抗がん免疫毒素からなる群より選択される抗がん剤;又は
(v)前記対象の細胞内で、標的化ゲノム編集処理を与えること、
を含む。
上記によれば、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントは、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2E2、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SMIM18、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710及びZPR1からなる群より選択されるパートナー遺伝子の配列と共に現れる。
上記によれば、前記DNAフラグメントの連結イベントは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2及びTMPRSS2からなる群から選択される標的遺伝子の配列と共に現れる。
上記によれば、前記選択的スプライシングイベントは、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2及びVEGFからなる群から選択される同一遺伝子の異なる配列と共に現れる。
上記によれば、前記DNAフラグメント連結イベント又は前記選択的スプライシングイベントは、BCR-ABL変異である。
上記によれば、前記選択的スプライシングイベントは、構成的スプライシング、エクソンスキッピング、イントロン保持、相互排他的なエクソン、及び代替的な5’又は3’スプライス部位からなる群より選択される。
上記によれば、前記がんは、癌腫、肉腫、リンパ腫、白血病、及び骨髄腫からなる群より選択される。
上記によれば、前記がんは、脳がん、乳がん、結腸がん、内分泌腺がん、食道がん、女性生殖器がん、頭頸部がん、肝胆道系がん、腎臓がん、肺がん、間葉系細胞新生物、前立腺がん、皮膚がん、胃がん、膵外分泌腫瘍、及び泌尿器系がんからなる群より選択される。
他の態様において、本開示はまた、DNAフラグメント連結イベント及び/又は選択的スプライシングイベントを有する試料を検出するためのキットも提供し、該キットは、
(a)オリゴヌクレオチドのセット;
(b)以下を有するスプリットプローブ
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpである;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは0~80bpである;
並びに
(c)スプリットプローブのハイブリダイゼーションシグナルを検出するためのプローブハイブリダイゼーションアッセイ、ここで、該プローブハイブリダイゼーションアッセイは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンを含む、
を含む。
(a)オリゴヌクレオチドのセット;
(b)以下を有するスプリットプローブ
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpである;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは0~80bpである;
並びに
(c)スプリットプローブのハイブリダイゼーションシグナルを検出するためのプローブハイブリダイゼーションアッセイ、ここで、該プローブハイブリダイゼーションアッセイは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンを含む、
を含む。
上記によれば、前記セットのオリゴヌクレオチドは、遺伝子特異的プライマー又は遺伝子特異的プローブである。
上記によれば、前記キットは、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを含む。
上記によれば、前記遺伝子特異的プライマーは、上流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている。
上記によれば、前記遺伝子特異的プライマーは、下流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている。
上記によれば、前記キットは、ユニバーサルプライマーをさらに含む。
上記によれば、前記遺伝子特異的プライマーの少なくとも1つが、DNAフラグメント連結境界を標的とする。
上記によれば、前記遺伝子特異的プライマーは、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする。
上記によれば、前記第1のスプリットプローブ又は前記第2のスプリットプローブは、DNAフラグメント連結境界から0~40bpの距離内を標的とする。
上記によれば、前記第1のスプリットプローブは、配列番号32、35、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
前記第2のスプリットプローブは、配列番号33、36、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
上記によれば、前記第3のスプリットプローブは、配列番号32、33、35、36、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
ある他の態様では、本開示は、10~60bpの長さの前記スプリットプローブを含むキットを提供する。
上記によれば、前記キットは、DNAフラグメント連結境界を標的とする単一のプローブをさらに含む。
上記によれば、前記第1のスプリットプローブは、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2E2、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SMIM18、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710及びZPR1からなる群から選択されるパートナー遺伝子の配列に相補的である。
上記によれば、前記第2のスプリットプローブは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2及びTMPRSS2、からなる群から選択される標的遺伝子の配列に相補的である。
上記によれば、前記第1のスプリットプローブ及び前記第2のスプリットプローブは、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2及びVEGFからなる群から選択される同一遺伝子の異なる配列をそれぞれ含む前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントに相補的である。
上記によれば、前記DNAフラグメント連結イベント又は前記選択的スプライシングイベントは、BCR-ABL変異である。
上記によれば、前記第3のスプリットプローブが、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を有する前記第3のDNAフラグメントに相補的である。
添付の図面に関する、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から、本開示は当業者にとって明らかとなろう。前記図面においては、
特に断りが無い限り、本開示で用いられる全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
定義
本開示で用いられる場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈がそうでないことを指示していない限りは、複数の場合も含む。
用語「DNAフラグメント連結」とは、DNAフラグメントの切断及び再連結によるDNAの再構成、転座、タンデム反復、逆位、挿入、欠失、又は他のキメラ変異を指す。DNAフラグメント連結は、通常は別々である2つ以上のDNAフラグメントからハイブリッドDNAフラグメントが生み出される場合に起こる。「DNAフラグメント連結」という用語は、選択的スプライシング経路をたどったmRNAからcDNA産物が合成される場合をも指す。
用語「選択的スプライシング」とは、一次転写産物が2つ以上のアイソフォームのmRNAにスプライシングされ得る事象を指す。構成的スプライシング、エクソンスキッピング、イントロン保持、相互排他的なエクソン、代替的な5’又は3’スプライス部位などを含む種々のカテゴリーの選択的スプライシングが開示されている。
用語「標的DNAフラグメント」とは、任意の核酸分子、ポリヌクレオチド配列、又はゲノムDNA中の特定の遺伝子若しくは遺伝子座の一部を含む任意のフラグメントを指す。用語「パートナーDNAフラグメント」とは、その3’又は5’配列が「標的DNAフラグメント」の5’又は3’配列に結合したフラグメントを指す。前記標的DNAフラグメント又は前記パートナーDNAフラグメントは、インタクトな遺伝子、エクソン若しくはイントロン、調節配列、又は遺伝子間の任意の領域を含む。前記ハイブリッドDNAフラグメントの5’末端側のDNAフラグメントを「上流側DNAフラグメント」と呼び、前記ハイブリッドDNAフラグメントの3’末端側のDNAフラグメントを「下流側DNAフラグメント」と呼ぶ。
ハイブリッドDNAフラグメントは、1つのDNAフラグメントが他のDNAフラグメントに連結される領域である「DNAフラグメント連結境界」を有する。例えば、パートナーDNAフラグメントが標的DNAフラグメントに連結する領域、又はパートナーDNAフラグメントが、他のDNAフラグメント又は融合ジャンクションに連結される領域である。2つ以上の特定のDNAフラグメント間の連結は、DNAフラグメント連結境界によってさらに多重化される。
時には、特定の遺伝子配列からなるパートナーDNAフラグメントと標的DNAフラグメントとが異常な組み合わせで結合して遺伝子融合を生じることもある。用語「遺伝子融合」とは、ある染色体上の第一の遺伝子が、同じ染色体上又は異なる染色体上の第二の遺伝子と融合し、ハイブリッド遺伝子又は融合遺伝子が生じる現象を指す。この現象は一般に「遺伝子転座」又は「遺伝子再構成」とも呼ばれる。例えば、NTRK遺伝子が融合された複数の遺伝子のうちの一つである場合、このような遺伝子融合は「NTRK遺伝子融合」又は「NTRK融合」と呼ばれる。
融合遺伝子の5’末端の遺伝子は「5’遺伝子」と呼ばれ、融合遺伝子の3’末端の遺伝子は「3’遺伝子」と呼ばれる。融合遺伝子には、遺伝子が融合する部位である「融合ジャンクション」がある。融合ジャンクションは、5’遺伝子からの配列と3’遺伝子からの配列を包含する融合配列(融合ジャンクション配列とも呼ばれる)によって定義される融合領域に位置する。異なる融合遺伝子の組み合わせからは、異なる「融合型」がもたらされる。融合ジャンクションは融合遺伝子内のどこにも位置し得るので、2つの特定の遺伝子間の融合は融合ジャンクションによってさらに多様化する。例えば、第一の遺伝子の第一エクソンと第二の遺伝子の第二エクソンとの融合は一つの融合型であり、また、第一の遺伝子の第三エクソンと第二の遺伝子の第一エクソンとの融合は別の融合型である。
遺伝子融合は、DNA又はそのDNAのRNA転写物における融合ジャンクションを同定することによって検出してもよい。本開示においては、「融合型」とは、RNA転写物中に存在する個別(unique)の融合を指す。換言すれば、2つの特定の遺伝子間の融合が同じイントロン領域内の異なる部位で起こる場合、同じ融合型と考えられる。例えば、遺伝子Aのエクソン3と遺伝子Bのエクソン5との融合物は、遺伝子Aのエクソン3と4の間のイントロンの小さな部分と、遺伝子Bのエクソン4と5の間のイントロンの大きな部分とを含むDNA融合領域を有しうる。あるいは、このような融合体は、遺伝子Aのエクソン3と4の間のイントロンの大きな部分と、遺伝子Bのエクソン4と5の間のイントロンの小さな部分とを含むDNA融合領域を有しうる。これら2つの融合体は異なるDNA融合ジャンクションを有しはするが、2つの融合体から生み出されるRNA転写物が同じであるため、同じ「融合型」と考えられる。
用語「オリゴヌクレオチドのセット」とは、配列決定のための標的遺伝子領域を富化(enrich)するために使用することができる合成一本鎖オリゴヌクレオチドのセットを指す。本開示においては、用語「遺伝子特異的プライマー(ペア)」、「MET変異特異的プライマー(ペア)」、「NTRK融合特異的プライマー(ペア)」、又は「EGFRvIII変異特異的プライマー(ペア)」は、DNAフラグメント連結境界又は融合ジャンクションを含む標的DNAを増幅するように設計されたDNAプライマーを指す。本開示においては、用語「遺伝子特異的プローブ」とは、前記標的遺伝子配列に相補的な(ベイトとしての)合成されたオリゴヌクレオチドプローブを指す。
本開示においては、用語「ユニバーサルプライマー」とは、ユニバーサルプライマーのヌクレオチド配列を含む任意のDNAを増幅するように設計されたDNAプライマーを指す。前記ユニバーサルプライマーは、ユニバーサルフォワードプライマー及びユニバーサルリバースプライマーを含むペアで使用される。
特に断りが無い限り、用語「スプリットプローブ」とは、パートナーDNAフラグメント及び標的DNAフラグメント及び/又は他のDNAフラグメントに由来するDNAフラグメント連結領域にハイブリダイズすることができる、2つ以上の合成一本鎖DNAオリゴヌクレオチドを指す。
本開示に記載される遺伝子の各々は、NCBI遺伝子データベース(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/)に記載される「遺伝子名(又は記号)」に対応する。したがって、前記NCBI遺伝子データベースは、遺伝子の配列又は遺伝子名の同義語を特定するために使用される。
本開示において、DNAフラグメント連結イベントを検出する方法が提供される。該方法は:
(a)試料中にDNA、又は抽出されたRNAから得たDNAを得るステップ;
(b)前記DNAをオリゴヌクレオチドのセットを用いて富化(enrich)し、増幅された標的核酸を得るステップ;
(c)前記増幅された標的核酸にスプリットプローブでプローブ付けするステップ、ここで該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記増幅された標的核酸上におけるスプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは0~80bpの距離内である;
を含む;並びに
(d)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
を含む。
(a)試料中にDNA、又は抽出されたRNAから得たDNAを得るステップ;
(b)前記DNAをオリゴヌクレオチドのセットを用いて富化(enrich)し、増幅された標的核酸を得るステップ;
(c)前記増幅された標的核酸にスプリットプローブでプローブ付けするステップ、ここで該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記増幅された標的核酸上におけるスプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは0~80bpの距離内である;
を含む;並びに
(d)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
を含む。
いくつかの実施形態においては、RNAは生物学的試料から調製される。生物学的試料は、動物及びヒト対象から得られた任意の試料であってよい。生物学的試料の例としては、ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織切片、末梢血単核細胞(PBMC)、血液、血漿、又はその他の細胞若しくは体液が挙げられる。いくつかの実施形態においては、生物学的試料はがん患者に由来する。いくつかの実施形態においては、生物学的試料は、癌腫、肉腫、リンパ腫、白血病、又は骨髄腫に由来する。いくつかの実施形態においては、生物学的試料は、脳がん、乳がん、結腸がん、内分泌腺がん、食道がん、女性生殖器がん、頭頸部がん、肝胆道系がん、腎臓がん、肺がん、間葉系細胞新生物、前立腺がん、皮膚がん、胃がん、膵外分泌腫瘍、及び泌尿器系がんの患者に由来する。
生物学的試料から全RNAを調製することは、当技術分野で既知の様々な方法によって実施できる。一つの典型的な手順としては、フェノール/クロロホルムなどの有機溶媒によるRNA抽出と遠心分離による沈殿がある。また、RNA単離又は精製用の市販キットもある。RNAが得られたら、逆転写酵素を4種類のデオキシリボヌクレオシド三リン酸(dATP、dCTP、dTTP、及びdGTPを含むdNTP)と共に用いて、鋳型RNAからcDNAを産生させる、逆転写と呼ばれるステップを行う。逆転写は、SuperScript cDNA synthesis kit(Cat No:11754050,Invitrogen)を用いて行ってもよい。
いくつかの実施形態においては、本開示の方法は:
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5前記’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認すること、及び独立したPCRからの前記標的核酸の結果、を通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結しているか否か;
を決定するステップをさらに含む。
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5前記’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認すること、及び独立したPCRからの前記標的核酸の結果、を通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結しているか否か;
を決定するステップをさらに含む。
本開示においては、選択的スプライシングイベントを区別する方法も提供される。該方法は、
(a)スプリットプローブで標的核酸をプローブ付けするステップ、ここで、該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;
を有する;
(b)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
(c)
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5前記’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結していること;
を決定するステップ;
及び
(d)前記標的核酸の長さが構成的スプライシングの参照配列と同一であるか否か比較するステップ;
を含む。
(a)スプリットプローブで標的核酸をプローブ付けするステップ、ここで、該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;
を有する;
(b)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
(c)
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5前記’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結していること;
を決定するステップ;
及び
(d)前記標的核酸の長さが構成的スプライシングの参照配列と同一であるか否か比較するステップ;
を含む。
いくつかの実施形態においては、前記セットのオリゴヌクレオチドは、遺伝子特異的プライマー又は遺伝子特異的プローブである。
いくつかの実施形態においては、前記増幅対象標的核酸は、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いてマルチプレックスPCRによって増幅される。
いくつかの実施形態においては、先行する段落に記載の方法は、独立したPCR(例えば、サンガーPCR又はqPCR)によって再確認するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態においては、前記DNAを、DNAポリメラーゼと少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーとを用いて増幅し、プローブ検出用の増幅された標的核酸を得る。いくつかの実施形態においては、前記遺伝子特異的プライマーは、NTRK融合特異的プライマー、MET変異特異的プライマー、又はEGFRvIII変異特異的プライマーである。この増幅は、DNAポリメラーゼを含むマルチプレックスPCRキット(Cat No:206143,Qiagen)を用いて行ってもよい。前記遺伝子特異的プライマーは、使用前に試薬として与えられてもよい。いくつかの実施形態においては、各標的核酸を増幅するために1つのNTRK融合特異的プライマーを使用する。いくつかの実施形態においては、各標的核酸を増幅するために2ペア以上のNTRK融合特異的プライマーをまとめてプールする。
いくつかの実施形態においては、前記NTRK融合特異的プライマー、MET変異特異的プライマー、及びEGFRvIII変異特異的プライマーからなる遺伝子特異的プライマーのうちの2つ以上のペアが、各標的核酸を増幅するためにまとめてプールされる。
ある他の実施形態においては、遺伝子特異的プライマーは部分的にプールされて、それぞれが少なくとも1ペアの遺伝子特異的プライマーを含む複数のプール試薬を形成する。したがって、プールされた試薬の数は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、又はそれ以上であってよい。いくつかの好ましい実施形態においては、100ペアを超えるNTRK融合特異的プライマーが、4つのマルチプレックス増幅反応において使用されるように、4つのプールされた試薬の形で提供される。このやり方でのDNA増幅は、全ての遺伝子特異的プライマーを用いて行われる単一のマルチプレックス増幅反応よりも有意に高い性能を示すことが実証されており、これはおそらく低下したプライマーの複雑度のためである。
いくつかの好ましい実施形態においては、前記DNAは、最初に2ペア以上のNTRK融合特異的プライマーを用いて増幅され、その後、ユニバーサルプライマーを用いて増幅されて、増幅された標的核酸を得る。本開示の方法においてユニバーサルプライマーが利用される場合、遺伝子特異的プライマーの各ペアにおける遺伝子特異的フォワードプライマーは、ユニバーサルプライマーのペアにおけるユニバーサルフォワードプライマーのヌクレオチド配列をさらに包含し、遺伝子特異的プライマーの各ペアにおける遺伝子特異的リバースプライマーは、前記ユニバーサルプライマーのペアにおけるユニバーサルリバースプライマーのヌクレオチド配列をさらに包含する。ユニバーサルプライマーの使用は、どのDNAフラグメントを検出対象とするか、又はどの遺伝子特異的プライマーを最初のラウンドの増幅に使用するかに関わりなく、可能な増幅産物の最終収量を増加させることができる。ユニバーサルプライマーを適用する追加の利点は、検出可能となるようにプライマーを修飾する場合、たったの2つの、あるいはさらに、たった1つのユニバーサルプライマーを修飾するだけでよいことである。これは例えば、検出可能な分子をユニバーサルプライマーに連結できるように、1つのユニバーサルプライマーとコネクター(ビオチンなど)の間を連結することが挙げられる。ユニバーサルプライマーを用いなければ、全ての遺伝子特異的プライマーを修飾しなければならず、このことはプライマー修飾ステップをより複雑でコストがかかるものとする。
いくつかの好ましい実施形態においては、前記の増幅された標的核酸は、核酸ハイブリダイゼーションを通じてスプリットプローブと増幅された標的核酸との間の結合を反映するプローブ結合産物を形成することができるように、スプリットプローブと混合される。
いくつかの実施形態においては、スプリットプローブは、パートナーDNAフラグメント、標的DNAフラグメント、又は第3のDNAフラグメントの特定の配列に指向して特異的に設計されているため、特定のプローブ結合産物からの第1のスプリットプローブ、第2のスプリットプローブ、又は第3のスプリットプローブのシグナルを検出することによって、正確なDNAフラグメント連結イベントを決定することができる。
いくつかの実施形態においては、各々のスプリットプローブの長さは10~60bpである。いくつかの実施形態においては、標的核酸の長さは200bp以下である。
いくつかの好ましい実施形態においては、前記DNAは、上流側DNAフラグメントとしてのパートナーDNAフラグメントから標的核酸を得るように設計された、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いて増幅される。
いくつかの好ましい実施形態においては、前記DNAは、下流側DNAフラグメントとしてのパートナーDNAフラグメントから標的核酸を得るように設計された、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いて増幅される。
いくつかの実施形態においては、検出できるDNAフラグメント連結としては、再構成、転座、タンデム反復、逆位、挿入、欠失、又は試料のその他のキメラ変異イベントが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態においては、検出することができる遺伝子変異としては、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2及びTMPRSS2からなる群から選択される標的遺伝子と、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710及びZPR1からなる群から選択されるパートナー遺伝子との融合が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態においては、パートナーDNAフラグメントは、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710及びZPR1からなる群から選択されるパートナー遺伝子の配列を含む。
いくつかの実施形態においては、標的DNAフラグメントは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2、及びTMPRSS2からなる群から選択される標的遺伝子の配列を含む。
いくつかの実施形態においては、第3のDNAフラグメントは、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を含む。
いくつかの実施形態においては、検出可能な遺伝子変異型としては、ACVR2A-AKT3、AFAP1-NTRK1、AFAP1-NTRK2、AFAP1-RET、AGAP3-BRAF、AGBL4-NTRK2、AGGF1-RAF1、AKAP13-NTRK3、AKAP13-RET、AKAP9-BRAF、AKT3-P2RX5、AKT3-PTPRR、AMOTL2-NTRK1、APIP-FGFR2、ARGLU1-NTRK1、ARHGEF11-NTRK1、ARHGEF2-NTRK1、ATG7-RAF1、ATP1B-NTRK1、AXL-MBIP、BAG4-FGFR1、BAIAP2L1-BRAF、BAIAP2L1-MET、BCAN-NTRK1、BCL6-RAF1、BCR-ABL、BCR-FGFR1、BCR-JAK2、BCR-NTRK2、BCR-RET、BRD3-NUTM1、BRD4-NUTM1、BTBD1-NTRK3、CAPZA2-MET、CBR4-ERBB4、CCDC6-BRAF、CCDC6-RET、CCDC6-ROS1、CD74-NRG1、CD74-NRG2、CD74-NTRK1、CD74-ROS1、CDK12-ERBB2、CDK5RAP2-BRAF、CEL-NTRK1、CEP170-AKT3、CHTOP-NTRK1、CLCN6-RAF1、CLIP1-ALK、CLIP1-ROS1、CLIP2-BRAF、CLIP2-MET、CLTC-ALK、CLTC-ROS1、CNTRL-KIT、COL25A1-ALK、COL25A1-FGFR2、COX5A-NTRK3、CPD-ERBB2、CTRC-NTRK1、CUX1-BRAF、CUX1-FGFR1、CUX1-RET、DCTN1-ALK、DCTN1-MET、DLG1-NTRK3、DNAJC8-ERBB2、EIF3E-RSPO2、EML1-NTRK2、EML4-ALK、EML4-BRAF、EML4-NTRK3、EML4-RET、EPHB2-NTRK1、EPS15-BRAF、EPS15-MET、EPS15-NTRK1、ERBB2-CDK12、ERBB2-CFB、ERBB2-CNIH4、ERBB2-CTTN、ERBB2-DNAJC7、ERBB2-ENO1、ERBB2-FCGRT、ERBB2-FKBP10、ERBB2-GRB7、ERBB2-GSE1、ERBB2-IKZF3、ERBB2-KRT20、ERBB2-KRT39、ERBB2-KRTAP1-4、ERBB2-LMNTD1、ERBB2-LTBP4、ERBB2-MAD2L2、ERBB2-MED1、ERBB2-PARN、ERBB2-PGAP3、ERBB2-POLD4、ERBB2-PPP1R1B、ERBB2-PRDX4、ERBB2-PSMB3、ERBB2-SHKBP1、ERBB2-SLC39A11、ERBB2-SPTBN2、ERBB2-SRCIN1、ERBB2-TADA2A、ERBB2-TATDN1、ERBB2-XBP1、ERBB2-ZAN、ERBB4-AKAP6、ERBB4-FUS、ERBB4-IKZF2、ERBB4-STK11IP、ERC1-BRAF、ERC1-RET、ERC1-ROS1、ESRP1-RAF1、ESR1-CCDC170、ETV6-FGFR3、ETV6-NTRK2、ETV6-NTRK3、ETV6-PDGFRB、ETV6-PRDM16、EZR-ERBB4、EZR-ROS1、FAM131B-BRAF、FAT1-NTRK3、FGFR2-BICC1、FGFR2-TACC3、FGFR3-TACC3、FIP1L1-PDGFRA、FN1-ALK、FN1-ERBB4、FN1-FGFR1、FNDC3B-PIK3CA、FRY-NTRK3、GKAP1-NTRK2、GOLGA4-RAF1、GON4L-NTRK1、GOPC-ROS1、GRHL2-RSPO2、GRIPAP-NTRK1、GTF2IRD1-ALK、HACL1-RAF1、HIP1-ALK、HNRNPA2B1-NTRK3、IKZF2-ERBB4、IQSEC1-RAF1、IRF2BP2-NTRK1、KANK1-NTRK2、KCTD16-NTRK2、KCTD8-NTRK2、KHDRBS1-NTRK3、KIAA1549-BRAF、KIF5B-ALK、KIF5B-RET、KIF5B-ERBB4、KIT-ANKRD11、KIT-PDGFRA、KIT-SLC4A4、KMT2A-AFF1、KMT2A-CREBBP、KMT2A-DAB2IP、KMT2A-ELL、KMT2A-EPS15、KMT2A-MLLT1、KMT2A-MLLT10、KMT2A-MLLT11、KMT2A-MLLT3、KMT2A-MLLT4、KMT2A-SEP6、KMT2A-SEP9、KTN1-ALK、KTN1-RET、LIPI-NTRK1、LMNA-ALK、LMNA-NTRK1、LMNA-RAF1、LRRC71-NTRK1、LRRFIP1-FGFR1、LRRFIP1-MET、LYN-NTRK3、MAGI3-AKT3、MBNL1-RAF1、MEF2D-NTRK1、MET-MET、MIR548F1-NTRK1、MKRN1-BRAF、MPRIP-ALK、MPRIP-NTRK1、MPRIP-RAF1、MPRIP-RET、MRPL24-NTRK1、MSN-ALK、MSN-ROS1、MTSS1-ERBB2、MUC2-NTRK2、MYH9-ALK、MYO5A-NTRK3、MYO5A-ROS1、NACC2-NTRK2、NAV1-NTRK2、NBPF20-NTRK2、NCOA4-RET、NFASC-NTRK1、NOS1AP-NTRK1、NOS1AP-NTRK2、NRG2-CYSTM1、NRG2-UBE2D2、NRIP1-RSPO2、P2RY8-NTRK1、PAIP1-NTRK2、PAN3-NTRK2、PAPD7-RAF1、PDE4DIP-NTRK1、PEAR1-NTRK1、PHF20-NTRK1、PICALM-BRAF、PICALM-RET、PLEKHA6-NTRK1、PML-RARA、PPFIBP1-ALK、PPFIBP1-MET、PPFIBP1-ROS1、PPL-NTRK1、PRDX1-NTRK1、PRKAR1A-ALK、PRKAR1A-RET、PRKAR1B-ALK、PRKAR1B-BRAF、PRKAR2A-NTRK2、PRPSAP1-NTRK3、PTPRZ1-MET、QKI-NTRK2、QKI-RAF1、RAC1-AKT3、RAF1-ACTR2、RAF1-AGGF1、RAF1-DAZL、RAF1-ESRP1、RAF1-PHC3、RAF1-TMEM40、RAF1-TRAK1、RAF1-ZPR1、RALGPS2-NTRK3、RANBP2-ALK、RANBP2-FGFR1、RBPMS-NTRK3、RFWD2-NTRK1、RNF213-ALK、RNF213-NTRK1、RRBP1-ALK、RRBP1-RET、SATB1-ALK、SATB1-RET、SCAF11-PDGFRA、SCP2-NTRK1、SCYL3-NTRK1、SDC4-NRG1、SDC4-ROS1、SEC31A-ALK、SHC1-ERBB2、SIL1-NRG2、SLC34A2-MET、SLC34A2-ROS1、SLC45A3-BRAF、SLC45A3-ERG、SLC45A3-FGFR2、SLMAP-NTRK2、SND1-BRAF、SPECC1L-NTRK2、SPECC1L-NTRK3、SPTBN1-ALK、SQSTM1-ALK、SQSTM1-FGFR1、SQSTM1-NTRK1、SQSTM1-NTRK2、SQSTM1-NTRK3、SRGAP3-RAF1、SRGAP3-SRGAP3-RAF1、SSBP2-NTRK1、STRN-ALK、STRN-NTRK2、STRN-NTRK3、STRN3-BRAF、STRN3-NTRK1、STRN3-NTRK2、STRN3-NTRK3、TBC1D2-NTRK2、TBL1XR1-NRG1、TBL1XR1-PIK3CA、TBL1XR1-RET、TFG-ALK、TFG-MET、TFG-NTRK1、TFG-NTRK3、TFG-RET、TFG-ROS1、TIMP3-ALK、TIMP3-NTRK1、TKT-ERBB2、TLE4-NTRK2、TMEM106B-BRAF、TMEM106B-ROS1、TMPRSS2-ERG、TMPRSS2-ETV1、TMPRSS2-ETV4、TMPRSS2-ETV5、TNS3-NTRK2、TP53-NTRK1、TPM3-ALK、TPM3-NTRK1、TPM3-ROS1、TPM4-ALK、TPM4-NTRK3、TPR-ALK、TPR-BRAF、TPR-FGFR1、TPR-MET、TPR-NTRK1、TRAF2-NTRK2、TRAK1-RAF1、TRIM24-BRAF、TRIM24-FGFR1、TRIM24-NTRK2、TRIM24-RET、TRIM33-RET、TRIM33-NTRK1、TRIM4-BRAF、TRIM4-MET、TRIM63-NTRK1、UBE2R2-NTRK3、UFD1-NTRK2、USP13-PIK3CA、VANGL2-NTRK1、VCAN-NTRK2、VCL-ALK、VCL-NTRK2、VIM-NTRK3、VPS18-NTRK3、WHSC1L1-FGFR1、WHSC1L1-NUTM1、WIPF2-ERBB2、WNK2-NTRK2、ZBTB7B-NTRK1又はZNF710-NTRK3が挙げられるが、これらに限定されない。
1つの好ましい実施形態においては、検出可能なNTRK遺伝子融合型としては、TFG-NTRK1、ETV6-NTRK3、QKI-NTRK2、TPM3-NTRK1、ETV6-NTRK2、TFG-NTRK3、及びNACC2-NTRK2が挙げられる。他の好ましい実施形態においては、検出可能なNTRK遺伝子融合型としては、PDE4DIP-NTRK1、TRIM63-NTRK1、GON4L-NTRK1、及びCTRC-NTRK1が挙げられる。
1つの好ましい実施形態においては、検出可能なDNAフラグメント連結イベントとしては、NTRK遺伝子を含む標的DNAフラグメントが、下流側DNAフラグメントであり、先行する段落に記載のパートナー遺伝子を含むパートナーDNAフラグメントが、上流側DNAフラグメントであることが挙げられる。
1つの好ましい実施形態においては、検出可能なDNAフラグメント連結イベントとしては、EGFR遺伝子を含む標的DNAフラグメントが、上流側DNAフラグメントであり、先行する段落に記載のパートナー遺伝子を含むパートナーDNAフラグメントが、下流側DNAフラグメントであることが挙げられる。
いくつかの実施形態においては、検出可能な選択的スプライシングイベントの遺伝子変異としては、AR(例えば、ARV7)、BCL2L1、BCL2-Like 11(BIM又はBCL2L11)、BCOR、BCR-ABL、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2(CASP-2)、CD19、CD44、CXCR3、Cyclin D1(CCND1)、DMP1、CDH1(E-カドヘリン)、EGFR(例えば、EGFRvIII)、ER(例えば、ESR1又はESR2)、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS(H-RAS)、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB(例えば、RPS6KB1又はRPS6KB2)、STAT3、TP53、TSC2、又はVEGFが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態においては、第1のスプリットプローブは、先行する段落に記載のパートナー遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を有するパートナーDNAフラグメントに相補的である。ある他の実施形態においては、第2のスプリットプローブは、先行する段落に記載の標的遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を有する標的DNAフラグメントに相補的である。ある他の実施形態においては、第3のスプリットプローブは、先行する段落に記載のパートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を有する第3のDNAフラグメントに相補的である。
表1は、特定のDNAフラグメント連結を検出するために具体的に設計されたスプリットプローブを列挙する。これらのプローブの各々は、DNAフラグメントの標的領域(例えば、標的遺伝子又はパートナー遺伝子)に特異的である様に設計されており、種々のDNAフラグメント型にユニバーサルに用いることができる。このことは、プローブの修飾プロセスを容易にすることを可能とし、DNAフラグメント連結イベントの正確な決定を可能とする。
いくつかの実施形態においては、NTRK遺伝子融合の検出のために、5’-GGGAGAATAGCAGGTCCCGT-3’(配列番号31)又は5’-TGGTGTATTAGGCCCAGCCT-3’(配列番号34)の配列のいずれかを有する単一のプローブを使用して、配列番号32、33、35、36の配列のいずれかを有するスプリットプローブと、その検出感度及び特異性を比較する(表2、図5、及び図6を参照のこと)。
いくつかの実施形態においては、1つの増幅対象標的核酸が増幅されプローブ付けされた後に、1つのDNAフラグメント連結イベントが検出される。ある他の実施形態においては、異なる配列を有する2つ以上の標的核酸が、1つの反応で増幅された後(マルチプレックス増幅反応と呼ばれる)、及び/又は1つの反応でプローブ付けされた後(マルチプレックスハイブリダイゼーション反応と呼ばれる)に、複数のNTRK融合型を同時に検出することができる。いくつかの実施形態においては、スプリットプローブの少なくとも2セットが、配列番号32、33、35、36、及びそれらのいずれかの相補配列からなる群から選択される。前記プローブは、プールされた単一の試薬として提供されてもよいし、別々の試薬として提供されてもよい。
典型的には、プローブと増幅産物とは、プローブのハイブリダイゼーションを促進するために、特定の温度で混合される。プローブのハイブリダイゼーションに最適な温度混合条件は、プローブの配列によって変動する。したがって、少なくとも2つのプローブが適用されるマルチプレックス反応については、全てのプローブのために好適なハイブリダイゼーション条件を選択することは困難である。しかし、表2に示したプローブを用いることにより、一定の温度で一定の速度で撹拌しながらマルチプレックス反応を行い得る。なぜなら、これらのプローブは類似のハイブリダイゼーション条件でそれぞれの標的にハイブリダイズ可能なように設計されているためである。いくつかの実施形態においては、ハイブリダイゼーションのための温度は、35~50℃、40~50℃、40~45℃、又は45~50℃である。いくつかの実施形態においては、ハイブリダイゼーションは、サーモミキサーを700~1000rpm、750~1000rpm、800~1000rpm、900~1000rpm、700~750rpm、700~800rpm、750~800rpm、又は800~900rpmの回転速度で使用して行われる。
プローブ結合産物の検出は、該産物中の遺伝子特異的プライマー、ユニバーサルプライマー、又はスプリットプローブを検出することによってなすことができる。したがって、プライマー又はプローブは普通、検出可能となるように修飾されている。それらは、検出可能な分子に直接又は間接的に連結させられることによって、蛍光活性若しくは化学発光活性を有するように又は発色性若しくは比色性となるように修飾されてもよい。いくつかの実施形態においては、前記プライマーペアにおける一方又は両方のプライマーは、ビオチン、又はストレプトアビジンにコンジュゲートされた検出可能な分子にシグナルと共に結合することが可能なその他の化合物と連結される。前記の検出可能なシグナルは、色素、化学発光色素、フィコエリトリン(PE)又はシアニンなどの蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、ピレン、又はアルカリホスファターゼ(AP)若しくは西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)などの発色反応用の酵素であってもよい。発色反応に使用される前記酵素は、発色基質の存在下で着色化合物の産生を触媒する。いくつかの実施形態においては、特定のNTRK融合型を検出するスプリットプローブは、複数のNTRK融合型を同時に検出できかつ互いを区別できるように、自らの個別(unique)識別子へとそれぞれ別個に連結される。前記個別(unique)識別子は、個別(unique)の配列を有するオリゴヌクレオチド、マイクロビーズ、又は表面に個別(unique)のバーコードを含むナノ粒子であってもよい。前記バーコードは、明視野イメージングシステムを備えた光学スキャナーによって読み取ることができる幾何学的パターンであってもよい。いくつかの実施形態においては、前記マイクロビーズ又はナノ粒子は磁性粒子である。いくつかの実施形態においては、前記マイクロビーズ又はナノ粒子は合成ポリマー製である。
個別(unique)識別子は、プローブと直接連結していてもよいし、リンカーを介して連結していてもよい。いくつかの実施形態においては、個別(unique)識別子は直接の化学結合によってプローブに連結され、その間に共有結合が形成される。いくつかの実施形態においては、個別(unique)識別子は、ポリマーリンカーを介してプローブに連結される。いくつかのの実施形態においては、個別(unique)識別子は、相補的ヌクレオチド配列間のハイブリダイゼーションによってプローブに連結される。
本開示の方法は、マイクロアレイプレート、遺伝子チップ、マイクロビーズ、ナノ粒子、膜、又はマイクロ流体デバイス等の、マルチプレックス反応を実行することができるいくつかの技術プラットフォームに基づいて行うことができる。いくつかの実施形態においては、プローブ(複数形)は、マイクロアレイプレート、遺伝子チップ、又は膜上に異なる位置で固定化され、これは例えば、1種類のプローブの複数のコピーを各々含むスポット(複数形)のアレイとして固定化される。ある他の実施形態においては、プローブはマイクロビーズ(例えばマイクロ磁気ビーズ)と結びついている。さらに他の実施形態においては、プローブはマイクロ流体デバイスの基質プレート上にコーティングされ、異なるプローブは該基質プレートの異なる領域に配置される。
プローブがDNAマイクロアレイプレートに固定化されている場合、前記マイクロアレイプレートは、あるコントロールプローブの複数のコピーを各々含むコントロールスポットのセットをさらに含むことができる。前記コントロールプローブは、β-アクチン、グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)、β2-ミクログロブリン等のハウスキーピング遺伝子のDNAと結合する。したがって、前記コントロールスポットは、アッセイ性能を検証するための内部標準として使用することができる。さらに、前記マイクロアレイプレートは、アンカープローブの複数のコピーを各々含むアンカースポットのセットをさらに含んでもよい。アンカープローブは、増幅産物に関係なく検出されるように設計されている。したがって、アンカースポットは、マイクロアレイプレート上の近くのスポットのための位置インジケーターとして使用することができる。
本開示では、対象を治療する方法も提供される。前記方法は、
(a)先行する段落に記載の方法によって対象からの試料におけるDNAフラグメント連結イベントを検出すること、及び/又は先行する段落に記載の方法によって対象からの試料における選択的スプライシングイベントを区別すること、を含む、前記対象ががん又は遺伝子型のリスクにあるかどうかを決定するステップ;並びに
(b)以下を投与/実行(administer)するステップ
(i)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントを標的とするsiRNA;
(ii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質の阻害剤;
(iii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質を阻害する薬剤;
(iv)治療有効量の、サイトカイン、アポトーシス誘導剤、抗血管新生剤、化学療法剤、放射線治療剤、及び抗がん免疫毒素からなる群より選択される抗がん剤;又は
(v)前記対象の細胞内で、標的化ゲノム編集処理を与えること、
を含む。
(a)先行する段落に記載の方法によって対象からの試料におけるDNAフラグメント連結イベントを検出すること、及び/又は先行する段落に記載の方法によって対象からの試料における選択的スプライシングイベントを区別すること、を含む、前記対象ががん又は遺伝子型のリスクにあるかどうかを決定するステップ;並びに
(b)以下を投与/実行(administer)するステップ
(i)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントを標的とするsiRNA;
(ii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質の阻害剤;
(iii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質を阻害する薬剤;
(iv)治療有効量の、サイトカイン、アポトーシス誘導剤、抗血管新生剤、化学療法剤、放射線治療剤、及び抗がん免疫毒素からなる群より選択される抗がん剤;又は
(v)前記対象の細胞内で、標的化ゲノム編集処理を与えること、
を含む。
いくつかの実施形態においては、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントは、先行する段落に記載されるパートナー遺伝子の配列と共に現れる。いくつかの実施形態においては、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントは、先行する段落に記載される標的遺伝子の配列と共に現れる。
いくつかの実施形態においては、前記選択的スプライシングイベントは、構成的スプライシング、エクソンスキッピング、イントロン保持、相互排他的なエクソン、及び代替的な5’又は3’スプライス部位からなる群から選択される。
いくつかの実施形態においては、がんは、癌腫、肉腫、リンパ腫、白血病、又は骨髄腫からなる群から選択される。
いくつかの実施形態においては、がんは、脳がん、乳がん、結腸がん、内分泌腺がん、食道がん、女性生殖器がん、頭頸部がん、肝胆道系がん、腎臓がん、肺がん、間葉系細胞新生物、前立腺がん、皮膚がん、胃がん、膵外分泌腫瘍、及び泌尿器系がんからなる群より選択される。
いくつかの実施形態においては、NTRK遺伝子融合(DNAフラグメント連結)ががん患者(対象)からの試料において検出された場合、患者はTRK阻害剤、特にラロトレクチニブ、エントレクチニブ、LOXO-195又はTPX-0005などのNTRK阻害剤、に応答すると予想される。
いくつかの実施形態においては、先行する段落に開示の方法は、RNAスプライシング関連疾患又はがん疾患の経過又は治療の前向き分析において使用することができる(例えば、Scotti,M.、Swanson,「M.RNA mis-splicing in disease」Nat Rev Genet 17,19-32(2016);Kim,H.K.、Pham,M.H.C.、Ko,K.S.et al.「Alternative splicing isoforms in health and disease」Pflugers Arch-Eur J Physiol 470,995-1016(2018);Wang,E.&Aifantis、I.「RNA Splicing and Cancer」Trends in Cancer 6,631-644(2020)を参照のこと。これらの文献の内容は参照により本開示に取り込まれる。)。
本開示では、DNAフラグメント連結イベント及び/又は選択的スプライシングイベントを有する試料を検出するためのキットも提供される。該キットは:
(a)オリゴヌクレオチドのセット;
(b)以下を有するスプリットプローブ
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、増幅対象標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;
並びに
(c)スプリットプローブのハイブリダイゼーションシグナルを検出するためのプローブハイブリダイゼーションアッセイ、ここで、該プローブハイブリダイゼーションアッセイは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンを含む、
を含む。
(a)オリゴヌクレオチドのセット;
(b)以下を有するスプリットプローブ
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は他のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、増幅対象標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、標的核酸上における前記スプリットプローブの標的部位間のギャップは互いから0~80bpの距離内である;
並びに
(c)スプリットプローブのハイブリダイゼーションシグナルを検出するためのプローブハイブリダイゼーションアッセイ、ここで、該プローブハイブリダイゼーションアッセイは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンを含む、
を含む。
いくつかの実施形態においては、前記キットは、遺伝子特異的プライマー又は遺伝子特異的プローブであるオリゴヌクレオチドの前記セットを含む。いくつかの実施形態においては、前記キットは、先行する段落に記載される遺伝子特異的プライマーの少なくとも2つのペアを含む。いくつかの実施形態においては、前記遺伝子特異的プライマーは、上流側DNAフラグメントとしてのパートナーDNAフラグメントから標的核酸を得るように設計されている。いくつかの実施形態においては、前記遺伝子特異的プライマーは、下流側DNAフラグメントとしてのパートナーDNAフラグメントから標的核酸を得るように設計されている。
いくつかの実施形態においては、前記キットは、先行する段落に記載されるユニバーサルプライマーをさらに含む。
いくつかの実施形態においては、遺伝子特異的プライマーのうちの少なくとも1つは、DNAフラグメント連結境界を標的とする。
いくつかの実施形態においては、遺伝子特異的プライマーは、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする。
いくつかの実施形態においては、第1のスプリットプローブ及び第2のスプリットプローブは、DNAフラグメント連結境界から0~40bpの距離内を標的とする。
いくつかの実施形態においては、第1のスプリットプローブは、先行する段落に記載のパートナー遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を有するパートナーDNAフラグメントに相補的である。ある他の実施形態においては、第2のスプリットプローブは、先行する段落に記載の標的遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を有する標的DNAフラグメントに相補的である。ある他の実施形態においては、第3のスプリットプローブは、先行する段落に記載のパートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列及びそれらのいずれかの相補配列を有する第3のDNAフラグメントに相補的である。
いくつかの実施形態においては、第1のスプリットプローブは、先行する段落に記載のパートナー遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を含むパートナーDNAフラグメントに相補的である。いくつかの実施形態においては、第2のスプリットプローブは、先行する段落に記載の標的遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を含む標的DNAフラグメントに相補的である。いくつかの実施形態においては、第3のスプリットプローブは、先行する段落に記載のパートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列及びそのいずれかの相補配列を含む第3のDNAフラグメントに相補的である。
いくつかの実施形態においては、前記スプリットプローブは、配列番号32、33、35、36及びそれらのいずれかの相補配列からなる群から選択される。
いくつかの実施形態においては、前記プライマーペアにおける一方又は両方のプライマーは、ビオチン、又はストレプトアビジンにコンジュゲートされた検出可能な分子にシグナルと共に結合可能なその他の化合物、に連結している。
いくつかの実施形態においては、スプリットプローブの長さは10~60bpである。
いくつかの実施形態においては、増幅された標的核酸の長さは200bp以下である。
いくつかの実施形態においては、プローブハイブリダイゼーションアッセイは、色素、化学発光色素、フィコエリトリン(PE)又はシアニンなどの蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、ピレン、又はアルカリホスファターゼ(AP)若しくは西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)などの発色反応を検出する酵素等の種々の検出可能なシグナルにおいて用いるために設計されている。
いくつかの実施形態においては、特定のNTRK融合型を検出するためのスプリットプローブは、自らの個別(unique)識別子に連結して設計される。前記個別(unique)識別子は、個別(unique)の配列を有するオリゴヌクレオチド、マイクロビーズ、又は表面に個別(unique)のバーコードを含むナノ粒子であってもよい。前記バーコードは、明視野イメージングシステムを備えた光学スキャナーによって読み取ることができる幾何学的パターンであってもよい。いくつかの実施形態においては、前記マイクロビーズ又はナノ粒子は磁性粒子である。いくつかの実施形態においては、前記マイクロビーズ又はナノ粒子は合成ポリマー製である。
いくつかの好ましい実施形態においては、前記キットはユニバーサルプライマーを含む。前記NTRK融合特異的プライマーのペアをユニバーサルプライマーと組み合わせて使用する場合、前記NTRK融合特異的プライマーの各ペアにおける前記NTRK融合特異的フォワードプライマーは、前記ユニバーサルプライマーのペアにおけるユニバーサルフォワードプライマーのヌクレオチド配列をさらに包含し、前記NTRK融合特異的プライマーの各ペアにおけるNTRK融合特異的リバースプライマーは、前記ユニバーサルプライマーのペアにおけるユニバーサルリバースプライマーのヌクレオチド配列をさらに包含する。
いくつかの実施形態においては、前記キットは、試料から単離されたRNAを逆転写するための逆転写酵素をさらに含み、前記逆転写によって生成したcDNAを増幅するためのDNAポリメラーゼも含む。
いくつかの実施形態においては、前記キットは内部標準をさらに含む。内部標準は、NTRK遺伝子融合が存在する陽性標準試料であってもよいし、NTRK遺伝子融合を有しない陰性標準試料であってもよい。いくつかの実施形態においては、前記内部標準は、FFPE組織切片、末梢血単核細胞(PBMC)、血液、血漿、他の細胞若しくは体液、核酸、又はオリゴヌクレオチドである。
先行する段落に記載のキットは、DNAフラグメントの連結及び選択的スプライシングイベントを見出す上での検出精度を利用し、臨床遺伝子型の信頼性の高い分析をもたらす。
本開示を、以下の実施例によってさらに説明する。これら実施例は、限定ではなく、例示として与えられるものである
実施例1
ワンステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイによるMET遺伝子変異の検出
ワンステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイは、単一の反応で、可能性なMET選択的スプライシング型(複数形)を同時に検出することができる。図1は、このアッセイの全体的なプロセスを示している。このプロセスは、試料からRNAを取得するステップ、RNAを逆転写しcDNAを得るステップ、前記cDNA(すなわち、標的cDNA)のMET選択的スプライシング領域を、複数のMET変異特異的プライマーペアを用いてPCR増幅し、それによって前記標的cDNAの増幅産物を得るステップ、この第1次の増幅産物をユニバーサルプライマーペアを用いてPCR増幅して、前記標的cDNAの第2次の増幅産物を得るステップ、スプリットプローブを用いて、前記増幅された標的cDNAとのプローブハイブリダイゼーションを行うステップ、及びプローブ結合産物の検出を行うステップを含む。以下は、このアッセイの例である。
スプリットプローブの調製
アッセイの前に、前記MET遺伝子の前記RNA転写産物中の融合領域の前記ヌクレオチド配列に基づいて、METエクソン14スキップ変異を標的とするプローブを設計する(表3)。表3の配列は、それぞれ5’パートナー(MET遺伝子のエクソン13)と3’標的(MET遺伝子のエクソン15)のものである。スプリットプローブ(例えば表1に示すもの)は、表3に列挙した配列に結合するように設計されている。前記スプリットプローブは、スポットのアレイの形でマイクロアレイプレート上に固定化されるが、ここでそれぞれのスポットは1種類のプローブの複数コピーを含む。
MET変異特異的プライマーペアを用いるPCR富化(enrichment)
MET選択的スプライシングを有する臨床試料の代用とするために、IDTによって、陽性標準テンプレートとして使用されるオリゴヌクレオチドを合成する。このMET選択的スプライシングオリゴは、表4に示すMET変異特異的プライマーペアを用いてPCRによって増幅される。前記MET選択的スプライシングオリゴの5’末端と3’末端に結合することができるこのプライマーペアは、IDTによって合成される。前記プライマーペアのリバースプライマーは、後でストレプトアビジン-フィコエリトリン(SA-PE)コンジュゲート(Thermo Fisher Scientific)と相互作用させるために、5’末端でビオチンによって修飾されている。Platinum Taq DNA polymerase High Fidelity(Thermo Fisher Scientific)を製造者による説明に従って用いて、PCRを30回の熱サイクルにわたり、Veriti(登録商標) 96-Well Thermal Cycler(Thermo Fisher Scientific)で行った。
プローブハイブリダイゼーション及びシグナル検出
MET選択的スプライシングオリゴの増幅産物を、ハイブリダイゼーションのために、あらかじめブロッキングされたウェルに移す。ここで、各ウェルには、MET選択的スプライシング特異的プローブ(例えば、表1に示すもの)のスポット、コントロールプローブのスポット、及びアンカープローブのスポットを含むスプリットプローブスポットのアレイが印刷されている。ハイブリダイゼーション後、続いて、蛍光SA-PEコンジュゲートをウェルに添加し、前記増幅産物中のビオチンに結合させて、プローブ-標的ハイブリッドが存在する位置に発色産物が生じる。特定のカメラでウェルを撮影し、ウェル内のカラースポットの位置を特定することにより、特定のMET選択的スプライシングの存在を示す特定のハイブリダイゼーションを決定することができる。カラースポットの位置は、コンピュータで解析することができる。
実施例2
2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイによるNTRK遺伝子変異の検出
2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイとは、1回の反応で、複数の可能性のあるNTRK融合体を同時に検出するために設計された別の方法である。図2は、このアッセイの全体的なプロセスを示しており、試料からRNAを取得するステップ、RNAを逆転写しcDNAを得るステップ、複数のNTRK融合特異的プライマーペアを用いて前記cDNA(すなわち、標的cDNA)のNTRK融合領域をPCR増幅し、前記標的cDNAの第1次の増幅産物を得るステップ、ユニバーサルプライマーペアを用いて前記第1次の増幅産物をPCR増幅し、前記標的cDNAの第2次の増幅産物を得るステップ、前記増幅された標的cDNAとプローブハイブリダイゼーションアッセイさせるステップ、及びプローブ結合産物を検出するステップ、を含む。以下はこのアッセイの例である。
RNA抽出及び逆転写
RecoverAll全核酸単離キット(Cat No:AM1975,Ambient Technologies)を製造者による説明に従って用いて、がん患者からのFFPE組織標本からDNAとRNAの両方を抽出する。SuperScript cDNA合成キット(Cat No:11754050、Invitrogen)及びランダムヘキサヌクレオチドプライマーを用いて、100ngの全RNAの逆転写を42℃で30~60分間行う。このステップにより、10μLのcDNA産物が得られた。
NTRK融合特異的プライマーペアを用いるPCR富化(enrichment)
このアッセイで使用されるNTRK融合特異的プライマーペア中の各プライマーは、2つのセグメントを有するように設計されている。融合特異的セグメントと呼ばれる一方のセグメントは、1つの特定のNTRK融合体の融合配列の5’末端又は3’末端に結合するために使用される。ユニバーサルセグメントと呼ばれるもう一方のセグメントは、第2ラウンドのPCRで使用するユニバーサルプライマーのヌクレオチド配列を含む。前記ユニバーサルセグメントは、前記融合特異的セグメントに対して常に上流、すなわち5’位置にある(図2)。前記ユニバーサルプライマーは表5に示すプライマーのいずれでもよく、各ユニバーサルプライマーは、前記ユニバーサルフォワードプライマーと前記ユニバーサルリバースプライマーのどちらとしても使用できる。表6に、このアッセイで使用するいくつかの融合特異的プライマーペアの融合特異的セグメントを示す。
融合特異的PCRのために、7μLの水を10μLのcDNA産物に加え、得られた混合物(17μL)を、1μLをデッドボリュームとして残して、各4μLの混合物からなる4つの等しいプールに分ける。プールの数はプライマーの性能に基づいて決定される。より具体的には、まず各々の融合特異的プライマーペアのプライマー効率を測定し、類似の効率を有する融合特異的プライマーペア(複数形)を混合して1つのプライマープールを形成し、この結果、合計4つのプライマープール(P1、P2、P3、P4と表記)となる。各プライマープールは、23~48の融合特異的プライマー(表7)を含むが、これを、cDNAの1プール(4μL)に加える。それから、マルチプレックスPCRキット(Cat No:206143、Qiagen)を製造者による説明に従って用いて、各プール中のcDNAを、25回の熱サイクルにわたり、VeritiTM 96-Well Thermal Cycler(Thermo Fisher Scientific)で増幅して、10μLの第1の増幅産物を得る。すなわち、4回のマルチプレックスPCR反応を行い、4プール分の第1の増幅産物のプールを得る。
ユニバーサルプライマーペアを用いることによるPCR富化(enrichment)
各々の融合特異的プライマーは、ユニバーサルプライマーのヌクレオチド配列を5’末端に含むので、前記第1の増幅産物は、配列番号40~49から選択される配列を有するユニバーサルフォワードプライマー及び配列番号40~49から選択される配列を有するユニバーサルリバースプライマーを含むユニバーサルプライマーペアを用いるPCRによってさらに増幅することができる。前記ユニバーサルリバースプライマーはビオチン化されている。2ラウンド目のPCRについては、第1の増幅産物の4つのプールのそれぞれを最終反応ミックス中に100倍希釈し、Platinum SuperFi II PCR Master Mix(Cat No:12368010、Invitrogen)を製造者による説明に従って用いて、25回の熱サイクルにわたりVeriti(登録商標) 96-Well Thermal Cycler(Thermo Fisher Scientific)で増幅し、10μLの第2の増幅産物を得る。すなわち、4回のPCR反応を行って、4プール分の第2の増幅産物を得る。
プローブハイブリダイゼーション及びシグナル検出
前記第2の増幅産物の4つのプール(合計40μL)を一緒にして、得られたプールのうちの18μLを、3μLの水と混合して混合物を得る。この混合液を96ウェルPCRプレート(Cat No:P46-4TI-1000/c、4-titude)に入れる。第2の増幅産物を96℃で5分間変性し、あらかじめブロッキング済みのウェルに移すが、ここで、各ウェルには、スプリットプローブのスポット、コントロールプローブの9スポット、アンカープローブの10スポットを含むプローブスポットのアレイが前もって印刷されている。スプリットプローブは、配列番号32、33、35、36の配列(表2)から選択される。図5と図6は、1ウェル中における異なるプローブの分布を示す。標的-プローブのハイブリダイゼーションは、50℃で15分間、振動させながら行われる。ハイブリダイゼーション後、ウェルを冷却し、2回洗浄する。それから、ストレプトアビジン-アルカリホスファターゼコンジュゲートを含む緩衝液をウェルに加えてビオチン-ストレプトアビジン相互作用を可能とし、その後、プローブ-標的のハイブリッドが存在する位置に発色産物が形成されるようにアルカリホスファターゼ用の基質を加える。ウェルをカメラで撮影し、ウェル中のカラースポットの位置を同定することにより、特定のNTRK融合体の存在を示す特定のハイブリダイゼーションが測定される。カラースポットの位置は、コンピュータで解析できる。
実施例3
2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイによるEGFRvIII変異の検出
ここでは、2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイを用いて、EGFRvIII変異を検出する。図3は、このアッセイの全体的なプロセスを示しており、このプロセスは:試料からRNAを取得するステップ、RNAを逆転写してcDNAを得るステップ、EGFRvIII変異特異的プライマーペアを用いて前記cDNA(すなわち標的cDNA)のEGFRvIII変異領域をPCR増幅し、標的cDNAの第1の増幅産物を得るステップ、ユニバーサルプライマーペアを用いて前記第1の増幅産物をPCR増幅し、標的cDNAの第2の増幅産物を得るステップ、前記増幅された標的cDNAとプローブハイブリダイゼーションさせるステップ、及びプローブ結合産物を検出するステップ、を含む。以下は、このアッセイの例である。
RNA抽出及び逆転写
RecoverAll全核酸単離キット(Cat No:AM1975、Ambient Technologies)を製造者による説明に従って用いて、がん患者からのFFPE組織標本からDNAとRNAの両方を抽出する。SuperScript cDNA合成キット(Cat No.11754050、Invitrogen)及びランダムヘキサヌクレオチドプライマーを用いて、100ngの全RNAの逆転写を42℃で30~60分間行い、10μLのcDNA産物を得る。
EGFRvIII変異特異的プライマーペアを用いることによるPCR富化(enrichment)
このアッセイで使用されるEGFRvIII変異特異的プライマーペアの各プライマーは、2つのセグメントを有するように設計されている。選択的スプライシング特異的セグメントと呼ばれる一方のセグメントは、EGFRvIII変異配列の5’末端又は3’末端に結合するために使用される。前記選択的スプライシング特異的セグメントは、配列番号62又は63の配列(表8)を有していてもよい。ユニバーサルセグメントと呼ばれるもう一方のセグメントは、第2ラウンドのPCRで使用するユニバーサルプライマーのヌクレオチド配列を含む。前記ユニバーサルセグメントは、前記選択的スプライシング特異的セグメントに対して常に上流、すなわち5’位置にある。前記ユニバーサルプライマーは表5に示すプライマーのいずれでもよく、各ユニバーサルプライマーは、前記ユニバーサルフォワードプライマーと前記ユニバーサルリバースプライマーのどちらとしても使用できる。
前記選択的スプライシング特異的PCRについては、マルチプレックスPCRキット(Cat No:206143、Qiagen)を製造者による説明に従って用いて、10μLのcDNA産物を、Veriti(登録商標) 96-Well Thermal Cycler(Thermo Fisher Scientific)で、15~30回の熱サイクルにわたり増幅し、10μLの第1の増幅産物を得る。
ユニバーサルプライマーペアを用いることによるPCR富化(enrichment)
各々の変異特異的プライマーは、ユニバーサルプライマーのヌクレオチド配列を5’末端に含むので、前記第1の増幅産物は、配列番号40~49から選択される配列を有するユニバーサルフォワードプライマー及び配列番号40~49から選択される配列を有するユニバーサルリバースプライマーを含むユニバーサルプライマーペアを用いるPCRによってさらに増幅することができる。前記ユニバーサルリバースプライマーはビオチン化されている。2ラウンド目のPCRについては、前記第1の増幅産物を最終反応ミックス中に100倍に希釈し、Platinum SuperFi II PCR Master Mix(Cat No:12368010、Invitrogen)を製造者による説明に従って用いて、15~30回の熱サイクルにわたりVeriti(登録商標) 96-Well Thermal Cycler(Thermo Fisher Scientific)で増幅し、10μLの第2の増幅産物を得る。
プローブハイブリダイゼーション及びシグナル検出
前記第2の増幅産物を96ウェルPCRプレート(Cat No:P46-4TI-1000/C、4-titude)に入れる。第2の増幅産物を96℃で5分間変性し、あらかじめブロッキング済みのウェルに移すが、ここで、各ウェルには、スプリットプローブの117スポット、コントロールプローブの9スポット、アンカープローブの10スポットを含むプローブスポットのアレイが前もって印刷されている(図4)。スプリットプローブ(例えば表1に示される)は、表9に示す配列に結合するように設計されている。標的-プローブのハイブリダイゼーションは、約50℃で15分間、振動させながら行われる。ハイブリダイゼーション後、ウェルを冷却し、2回洗浄する。それから、ストレプトアビジン-アルカリホスファターゼコンジュゲートを含む緩衝液をウェルに加えてビオチン-ストレプトアビジン相互作用を可能とし、その後、プローブ-標的のハイブリッドが存在する位置に発色産物が形成されるようにアルカリホスファターゼ用の基質を加える。ウェルをカメラで撮影し、ウェル中のカラースポットの位置を同定することにより、EGFRvIIIの存在を示す特定のハイブリダイゼーションを測定することができる。カラースポットの位置は、コンピュータで解析できる。
実施例4
2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイによる遺伝子融合検出の分析感度
分析の前に、NTRK融合体を標的とするスプリットプローブを、NTRK遺伝子のRNA転写産物中の融合領域のヌクレオチド配列に基づいて設計する。融合プローブアッセイの分析感度を調べるために、既知のNTRK融合型とこれまでに報告されていないNTRK融合型との両方を含むDNAテンプレート(複数形)を合成する(例えば、表1、表2、表10に示される)。既知のNTRK融合型については合計165個の合成DNAテンプレートがあり、新規のNTRK融合型については50個の合成DNAテンプレートがある。各々の融合プローブの感度を調べるために、各テンプレートを1,000コピーへと希釈する。各プローブの検出範囲に基づいて、ある一定の分析感度にあると認められるためには、プローブからのシグナルは、該シグナルについてのシグナル閾値より高い必要がある。既知のNTRK融合型(例えば図7に示される)(合計165)について、データは、NTRK融合転写産物の85%(141)が1000コピーにおいて感受性を有することを示した。新規NTRK融合型(例えば、図8に示される)については、データは、1000コピーで感受性を有するNTRK融合転写物が98%(49)存在することを示した。
実施例5
2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイによる融合検出の臨床試料検証
データ解析アルゴリズムを検証するために、38の臨床FFPE由来RNA試料を、NGSプラットフォーム上で、ACTFusionパネル(ACT Genomics Co.Ltd.)によって解析した。データ解析後の合計38の甲状腺がんFFPE試料のうち、1試料のみがNTRK融合陽性であり、「ETV6-NTRK3」融合を含んでいた。NTRK融合スプリットプローブアッセイの試験結果は表11に示される通りである。この結果は、前記ACTFusionパネルによるNGSの結果と一致している。前記ACTFusionパネルのプロトコルにおける前記NGSアッセイの試験結果は、表12に示される通りである。残りの37の甲状腺がんFFPE試料はNTRK融合陰性であり、これらの試料はNGSアッセイでも陰性であった。この結果は、これら38の臨床FFPE試料についてのACTFusionパネルとスプリットプローブアッセイとの間の100%の一致を示している。前記試料の結果を用いて計算したスプリットプローブチップアッセイの性能データは、表13にNTRK融合陽性又は陰性として示されている。
特異度=100.00%(95%信頼区間:90.51%~100.00%)
正確性(accuracy)=100.00%(95%信頼区間:90.75%~100.00%)
陽性一致率(PPA)=100%(95%信頼区間:2.5%~100.00%)
陽性的中率(PPV)=100.00%(95%信頼区間:2.5%~100.00%)
実施例6
2ステップPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイによるBCR-ABL35INS変異の検出
ここでは2ステップのPCR標的-プローブハイブリダイゼーションアッセイを使用し、BCR-ABL35INS変異を検出する。このアッセイは、試料からRNAを取得するステップ、前記RNAを逆転写してcDNAを得るステップ、前記BCR-ABL35INS変異特異的プライマーペアを用いて前記cDNA(すなわち標的cDNA)のBCR-ABL35INS変異領域をPCR増幅して、前記標的cDNAの第1の増幅産物を得るステップ、ユニバーサルプライマーペアを用いて前記標的cDNAの前記第1の増幅産物をPCR増幅して、前記標的cDNAの第2の増幅産物を得るステップ、前記増幅された標的cDNAとプローブハイブリダイゼーションさせるステップ、及びプローブ結合産物を検出するステップ、という同じステップが含まれる。
BCR-ABL35INS変異特異的プライマーペア及びユニバーサルプライマーペアを用いるPCR富化(enrichment)
このアッセイで使用されるBCR-ABL35INS変異特異的プライマーペアの各プライマーは、それぞれ2つのセグメントを有するように設計されている。選択的スプライシング特異的セグメントと呼ばれる一方のセグメントは、BCR-ABL35INS変異配列の5’末端又は3’末端に結合するために使用される。前記選択的スプライシング特異的セグメントは、配列番号67又は68の配列(表14)を有してもよい。ユニバーサルセグメントと呼ばれるもう一方のセグメントは、2ラウンド目のPCRで使用されるユニバーサルプライマーのヌクレオチド配列を含む。選択的スプライシング特異的PCRについては、前記cDNA産物を製造者による説明に従って増幅し、これによって第1の増幅産物及び第2の増幅産物を得る。
プローブハイブリダイゼーション及びシグナル検出
前記第2の増幅産物を96℃で5分間変性させ、あらかじめブロッキング済みのウェルに移すが、ここで、各ウェルには、前記スプリットプローブのスポット(例えば表1に示される)、コントロールプローブのスポット、アンカープローブのスポットを含むプローブスポットのアレイが印刷されている。前記スプリットプローブは表15に示した配列に結合するように設計されており、標的-プローブのハイブリダイゼーション及びシグナル検出は、本発明者らによる前述の説明に従う。
BCR-ABL35INS変異及び富化(enrichment)プロセスについては、先に報告されている(Yuda,Junichiro,et al.「Persistent detection of alternatively spliced BCR-ABL variant results in a failure to achieve deep molecular response.」Cancer science 108.11(2017):2204-2212)。これらの文献は、参照により本開示に取り込まれる。
BCR-ABL選択的スプライシングイベントは、mRNAレベルで混合スプライシング型を生じるので、参照された手法はしばしば、1つの設計ポイントでの作動信頼性に限定されている。これらの手法は、共通して、一度に1つのスプライシングアイソフォームを探査する、又は探査するように設計されていることを有している。一方、前記のスプリットプローブアッセイでは、複数のスプライシングアイソフォーム(例えば、BCR-ABL又はBCR-ABL35INS)を探査することができ、またシグナル解析を通じてスプライシング型も同時に同定することもできる。同一のプローブを複数のスプライシング型に使用できるので、スプリットプローブアッセイの効率は高まることになる。
このことは、高精度で正確であること、新規変異の組み合わせに対する報告可能範囲が広いこと、低コストであること、遺伝子操作が容易であることなど、探査(probing)システムとしての様々な利点を与える。
Claims (64)
- (a)試料中にDNA、又は抽出されたRNAから得たDNAを得るステップ;
(b)前記DNAをオリゴヌクレオチドのセットを用いて富化(enrich)し、標的核酸を得るステップ;
(c)前記標的核酸にスプリットプローブでプローブ付けするステップ、ここで該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における第1のスプリットプローブの標的部位と第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;
を含む;並びに
(d)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
を含む、DNAフラグメント連結イベントを検出する方法。 - 前記セットのオリゴヌクレオチドは、遺伝子特異的プライマー又は遺伝子特異的プローブである、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)において、前記DNAは少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いるマルチプレックスPCRにより増幅される、請求項1に記載の方法。
- (e)
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5前記’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認すること、及び独立したPCRからの前記標的核酸の結果、を通じて、前記第3のDNAフラグメントが前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結しているか否か;
を決定することをさらに含む、請求項3に記載の方法。 - 少なくとも2ペアの前記遺伝子特異的プライマーが、上流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている、請求項3に記載の方法。
- 少なくとも2ペアの前記遺伝子特異的プライマーが、下流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている、請求項3に記載の方法。
- 前記遺伝子特異的プライマーのうちの少なくとも1つが、DNAフラグメント連結境界を標的とする、請求項3に記載の方法。
- 前記遺伝子特異的プライマーが、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする、請求項3に記載の方法。
- 前記第1のスプリットプローブ又は第2のスプリットプローブが、DNAフラグメント連結境界から0~40bpの距離内を標的とする、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のスプリットプローブは、配列番号32、35、及びそれらのいずれかの相補配列からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のスプリットプローブは、配列番号33、36、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記第3のスプリットプローブは、配列番号32、33、35、36、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記スプリットプローブの長さは10~60bpである、請求項1に記載の方法。
- ステップ(c)において、前記標的核酸は、スプリットプローブ及びDNAフラグメント連結境界を標的とする単一のプローブでプローブ付けされる、請求項1に記載の方法。
- 前記パートナーDNAフラグメントは、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2E2、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SMIM18、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710、及びZPR1からなる群より選択されるパートナー遺伝子の配列を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記標的DNAフラグメントは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2、及びTMPRSS2からなる群より選択される標的遺伝子の配列を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントは、それぞれ、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2、及びVEGFからなる群から選択される同一遺伝子からの異なる配列を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記DNAフラグメント連結イベントは、ACVR2A-AKT3、AFAP1-NTRK1、AFAP1-NTRK2、AFAP1-RET、AGAP3-BRAF、AGBL4-NTRK2、AGGF1-RAF1、AKAP13-NTRK3、AKAP13-RET、AKAP9-BRAF、AKT3-P2RX5、AKT3-PTPRR、AMOTL2-NTRK1、APIP-FGFR2、ARGLU1-NTRK1、ARHGEF11-NTRK1、ARHGEF2-NTRK1、ATG7-RAF1、ATP1B-NTRK1、AXL-MBIP、BAG4-FGFR1、BAIAP2L1-BRAF、BAIAP2L1-MET、BCAN-NTRK1、BCL6-RAF1、BCR-ABL、BCR-FGFR1、BCR-JAK2、BCR-NTRK2、BCR-RET、BRD3-NUTM1、BRD4-NUTM1、BTBD1-NTRK3、CAPZA2-MET、CBR4-ERBB4、CCDC6-BRAF、CCDC6-RET、CCDC6-ROS1、CD74-NRG1、CD74-NRG2、CD74-NTRK1、CD74-ROS1、CDK12-ERBB2、CDK5RAP2-BRAF、CEL-NTRK1、CEP170-AKT3、CHTOP-NTRK1、CLCN6-RAF1、CLIP1-ALK、CLIP1-ROS1、CLIP2-BRAF、CLIP2-MET、CLTC-ALK、CLTC-ROS1、CNTRL-KIT、COL25A1-ALK、COL25A1-FGFR2、COX5A-NTRK3、CPD-ERBB2、CTRC-NTRK1、CUX1-BRAF、CUX1-FGFR1、CUX1-RET、DCTN1-ALK、DCTN1-MET、DLG1-NTRK3、DNAJC8-ERBB2、EIF3E-RSPO2、EML1-NTRK2、EML4-ALK、EML4-BRAF、EML4-NTRK3、EML4-RET、EPHB2-NTRK1、EPS15-BRAF、EPS15-MET、EPS15-NTRK1、ERBB2-CDK12、ERBB2-CFB、ERBB2-CNIH4、ERBB2-CTTN、ERBB2-DNAJC7、ERBB2-ENO1、ERBB2-FCGRT、ERBB2-FKBP10、ERBB2-GRB7、ERBB2-GSE1、ERBB2-GTF2E2/SMIM18、ERBB2-IKZF3、ERBB2-KRT20、ERBB2-KRT39、ERBB2-KRTAP1-4、ERBB2-LMNTD1、ERBB2-LTBP4、ERBB2-MAD2L2、ERBB2-MED1、ERBB2-PARN、ERBB2-PGAP3、ERBB2-POLD4、ERBB2-PPP1R1B、ERBB2-PRDX4、ERBB2-PSMB3、ERBB2-SHKBP1、ERBB2-SLC39A11、ERBB2-SPTBN2、ERBB2-SRCIN1、ERBB2-TADA2A、ERBB2-TATDN1、ERBB2-XBP1、ERBB2-ZAN、ERBB4-AKAP6、ERBB4-FUS、ERBB4-IKZF2、ERBB4-STK11IP、ERC1-BRAF、ERC1-RET、ERC1-ROS1、ESRP1-RAF1、ESR1-CCDC170、ETV6-FGFR3、ETV6-NTRK2、ETV6-NTRK3、ETV6-PDGFRB、ETV6-PRDM16、EZR-ERBB4、EZR-ROS1、FAM131B-BRAF、FAT1-NTRK3、FGFR2-BICC1、FGFR2-TACC3、FGFR3-TACC3、FIP1L1-PDGFRA、FN1-ALK、FN1-ERBB4、FN1-FGFR1、FNDC3B-PIK3CA、FRY-NTRK3、GKAP1-NTRK2、GOLGA4-RAF1、GON4L-NTRK1、GOPC-ROS1、GRHL2-RSPO2、GRIPAP-NTRK1、GTF2IRD1-ALK、HACL1-RAF1、HIP1-ALK、HNRNPA2B1-NTRK3、IKZF2-ERBB4、IQSEC1-RAF1、IRF2BP2-NTRK1、KANK1-NTRK2、KCTD16-NTRK2、KCTD8-NTRK2、KHDRBS1-NTRK3、KIAA1549-BRAF、KIF5B-ALK、KIF5B-RET、KIF5B-ERBB4、KIT-ANKRD11、KIT-PDGFRA、KIT-SLC4A4、KMT2A-AFF1、KMT2A-CREBBP、KMT2A-DAB2IP、KMT2A-ELL、KMT2A-EPS15、KMT2A-MLLT1、KMT2A-MLLT10、KMT2A-MLLT11、KMT2A-MLLT3、KMT2A-MLLT4、KMT2A-SEP6、KMT2A-SEP9、KTN1-ALK、KTN1-RET、LIPI-NTRK1、LMNA-ALK、LMNA-NTRK1、LMNA-RAF1、LRRC71-NTRK1、LRRFIP1-FGFR1、LRRFIP1-MET、LYN-NTRK3、MAGI3-AKT3、MBNL1-RAF1、MEF2D-NTRK1、MET-MET、MIR548F1-NTRK1、MKRN1-BRAF、MPRIP-ALK、MPRIP-NTRK1、MPRIP-RAF1、MPRIP-RET、MRPL24-NTRK1、MSN-ALK、MSN-ROS1、MTSS1-ERBB2、MUC2-NTRK2、MYH9-ALK、MYO5A-NTRK3、MYO5A-ROS1、NACC2-NTRK2、NAV1-NTRK2、NBPF20-NTRK2、NCOA4-RET、NFASC-NTRK1、NOS1AP-NTRK1、NOS1AP-NTRK2、NRG2-CYSTM1、NRG2-UBE2D2、NRIP1-RSPO2、P2RY8-NTRK1、PAIP1-NTRK2、PAN3-NTRK2、PAPD7-RAF1、PDE4DIP-NTRK1、PEAR1-NTRK1、PHF20-NTRK1、PICALM-BRAF、PICALM-RET、PLEKHA6-NTRK1、PML-RARA、PPFIBP1-ALK、PPFIBP1-MET、PPFIBP1-ROS1、PPL-NTRK1、PRDX1-NTRK1、PRKAR1A-ALK、PRKAR1A-RET、PRKAR1B-ALK、PRKAR1B-BRAF、PRKAR2A-NTRK2、PRPSAP1-NTRK3、PTPRZ1-MET、QKI-NTRK2、QKI-RAF1、RAC1-AKT3、RAF1-ACTR2、RAF1-AGGF1、RAF1-DAZL、RAF1-ESRP1、RAF1-PHC3、RAF1-TMEM40、RAF1-TRAK1、RAF1-ZPR1、RALGPS2-NTRK3、RANBP2-ALK、RANBP2-FGFR1、RBPMS-NTRK3、RFWD2-NTRK1、RNF213-ALK、RNF213-NTRK1、RRBP1-ALK、RRBP1-RET、SATB1-ALK、SATB1-RET、SCAF11-PDGFRA、SCP2-NTRK1、SCYL3-NTRK1、SDC4-NRG1、SDC4-ROS1、SEC31A-ALK、SHC1-ERBB2、SIL1-NRG2、SLC34A2-MET、SLC34A2-ROS1、SLC45A3-BRAF、SLC45A3-ERG、SLC45A3-FGFR2、SLMAP-NTRK2、SND1-BRAF、SPECC1L-NTRK2、SPECC1L-NTRK3、SPTBN1-ALK、SQSTM1-ALK、SQSTM1-FGFR1、SQSTM1-NTRK1、SQSTM1-NTRK2、SQSTM1-NTRK3、SRGAP3-RAF1、SRGAP3-SRGAP3-RAF1、SSBP2-NTRK1、STRN-ALK、STRN-NTRK2、STRN-NTRK3、STRN3-BRAF、STRN3-NTRK1、STRN3-NTRK2、STRN3-NTRK3、TBC1D2-NTRK2、TBL1XR1-NRG1、TBL1XR1-PIK3CA、TBL1XR1-RET、TFG-ALK、TFG-MET、TFG-NTRK1、TFG-NTRK3、TFG-RET、TFG-ROS1、TIMP3-ALK、TIMP3-NTRK1、TKT-ERBB2、TLE4-NTRK2、TMEM106B-BRAF、TMEM106B-ROS1、TMPRSS2-ERG、TMPRSS2-ETV1、TMPRSS2-ETV4、TMPRSS2-ETV5、TNS3-NTRK2、TP53-NTRK1、TPM3-ALK、TPM3-NTRK1、TPM3-ROS1、TPM4-ALK、TPM4-NTRK3、TPR-ALK、TPR-BRAF、TPR-FGFR1、TPR-MET、TPR-NTRK1、TRAF2-NTRK2、TRAK1-RAF1、TRIM24-BRAF、TRIM24-FGFR1、TRIM24-NTRK2、TRIM24-RET、TRIM33-RET、TRIM33-NTRK1、TRIM4-BRAF、TRIM4-MET、TRIM63-NTRK1、UBE2R2-NTRK3、UFD1-NTRK2、USP13-PIK3CA、VANGL2-NTRK1、VCAN-NTRK2、VCL-ALK、VCL-NTRK2、VIM-NTRK3、VPS18-NTRK3、WHSC1L1-FGFR1、WHSC1L1-NUTM1、WIPF2-ERBB2、WNK2-NTRK2、ZBTB7B-NTRK1及びZNF710-NTRK3といった変異からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記第3のDNAフラグメントは、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を含む、請求項1に記載の方法。
- ステップ(b)において、前記DNAは最初に遺伝子特異的プライマーを用いて増幅され、その後、ユニバーサルプライマーを用いて増幅されることで前記標的核酸を得る、請求項1に記載の方法。
- 前記シグナルは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- (a)スプリットプローブで標的核酸をプローブ付けするステップ、ここで、該スプリットプローブは、
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記第1のスプリットプローブの標的部位と前記第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/若しくは第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、前記標的核酸上における前記第1のスプリットプローブの標的部位と前記第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;
を有する;
(b)前記スプリットプローブと前記標的核酸との結合を反映するシグナルを検出するステップ;
(c)
(i)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの3’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの5’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであり、及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること;
(ii)前記第1のスプリットプローブが前記パートナーDNAフラグメントの5’末端に結合すること及び/若しくは前記第2のスプリットプローブが前記標的DNAフラグメントの3’末端に結合することに基づくシグナルの確認を通じて、前記パートナーDNAフラグメントが下流側DNAフラグメントであること及び/若しくは前記標的DNAフラグメントが上流側DNAフラグメントであること;又は
(iii)前記第3のスプリットプローブが前記第3のDNAフラグメントに結合することに基づくシグナルを確認することを通じて、前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントと連結した前記第3のDNAフラグメント;
を決定するステップ;
及び
(d)前記標的核酸の長さが参照配列と同一であるか否か比較するステップ;
を含む、選択的スプライシングイベントを区別する方法。 - 前記標的核酸はオリゴヌクレオチドのセットを用いて増幅される、請求項22に記載の方法。
- 前記標的核酸は、少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを用いるマルチプレックスPCRによって増幅される、請求項22に記載の方法。
- (e)独立したPCRによって再確認すること、
をさらに含む、請求項24に記載の方法。 - 少なくとも2ペアの前記遺伝子特異的プライマーは、上流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている、請求項24に記載の方法。
- 少なくとも2ペアの前記遺伝子特異的プライマーは、下流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている、請求項24に記載の方法。
- 前記遺伝子特異的プライマーのうちの少なくとも1つが、DNAフラグメント連結境界を標的とする、請求項24に記載の方法。
- 前記遺伝子特異的プライマーが、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする、請求項24に記載の方法。
- 前記マルチプレックスPCRでの生成物が、その後ユニバーサルプライマーを用いて増幅されることで前記標的核酸が得られる、請求項24に記載の方法。
- 前記第1及び第2のスプリットプローブの標的部位とDNAフラグメント連結境界との間の距離が、0~40bpの範囲内である、請求項22に記載の方法。
- 前記スプリットプローブの長さが10~60bpである、請求項22に記載の方法。
- ステップ(a)において、前記標的核酸は、スプリットプローブ及びDNAフラグメント連結境界を標的とする単一のプローブでプローブ付けされる、請求項22に記載の方法。
- 前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントは、それぞれ、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2、及びVEGFからなる群より選択される同一遺伝子の異なる配列を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記選択的スプライシングイベントは、BCR-ABL変異である、請求項22に記載の方法。
- 前記第3のDNAフラグメントは、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記シグナルは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンからなる群より選択される、請求項22に記載の方法。
- (a)対象からの試料において、請求項1に記載の方法によってDNAフラグメント連結イベントを検出すること、及び/又は請求項22に記載の方法によって選択的スプライシングイベントを区別すること、を含む、前記対象ががん又は遺伝子型のリスクにあるかどうかを決定するステップ;並びに
(b)以下を投与/実行(administer)するステップ
(i)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントを標的とするsiRNA;
(ii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質の阻害剤;
(iii)治療有効量の、前記DNAフラグメント連結イベント及び/又は前記選択的スプライシングイベントによりコードされる融合タンパク質を阻害する薬剤;
(iv)治療有効量の、サイトカイン、アポトーシス誘導剤、抗血管新生剤、化学療法剤、放射線治療剤、及び抗がん免疫毒素からなる群より選択される抗がん剤;又は
(v)前記対象の細胞内で、標的化ゲノム編集処理を与えること、
を含む、対象を治療する方法。 - 前記DNAフラグメント連結イベントは、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2E2、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SMIM18、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710、及びZPR1からなる群より選択されるパートナー遺伝子の配列と共に現れる、請求項38に記載の方法。
- 前記DNAフラグメントの連結イベントは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2、及びTMPRSS2からなる群から選択される標的遺伝子の配列と共に現れる、請求項38に記載の方法。
- 前記選択的スプライシングイベントは、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2、及びVEGFからなる群から選択される同一遺伝子の異なる配列と共に現れる、請求項38に記載の方法。
- 前記DNAフラグメント連結イベント又は前記選択的スプライシングイベントは、BCR-ABL変異である、請求項38に記載の方法。
- 前記選択的スプライシングイベントは、構成的スプライシング、エクソンスキッピング、イントロン保持、相互排他的なエクソン、及び代替的な5’又は3’スプライス部位からなる群より選択される、請求項38に記載の方法。
- 前記がんが、癌腫、肉腫、リンパ腫、白血病、及び骨髄腫からなる群より選択される、請求項38に記載の方法。
- 前記がんが、脳がん、乳がん、結腸がん、内分泌腺がん、食道がん、女性生殖器がん、頭頸部がん、肝胆道系がん、腎臓がん、肺がん、間葉系細胞新生物、前立腺がん、皮膚がん、胃がん、膵外分泌腫瘍、及び泌尿器系がんからなる群から選択される、請求項38に記載の方法。
- (a)オリゴヌクレオチドのセット;
(b)以下を含むスプリットプローブ
(i)パートナーDNAフラグメントの3’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの5’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、標的核酸上における前記第1のスプリットプローブの標的部位と前記第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;又は
(ii)パートナーDNAフラグメントの5’末端に相補的な第1のスプリットプローブ、標的DNAフラグメントの3’末端に相補的な第2のスプリットプローブ、及び/又は第3のDNAフラグメントに相補的な第3のスプリットプローブ、ここで、標的核酸上における前記第1のスプリットプローブの標的部位と前記第2のスプリットプローブの標的部位との間のギャップは0~80bpの範囲内である;
並びに
(c)スプリットプローブのハイブリダイゼーションシグナルを検出するためのプローブハイブリダイゼーションアッセイ、ここで、該プローブハイブリダイゼーションアッセイは、色素、化学発光色素、蛍光分子、放射性同位体、スピンラベル、酵素、ハプテン、量子ドット、ビーズ、アミノヘキシル、及びピレンを含む、
を含む、DNAフラグメント連結イベント及び/又は選択的スプライシングイベントを有する試料を検出するためのキット。 - 前記セットのオリゴヌクレオチドは、遺伝子特異的プライマー又は遺伝子特異的プローブである、請求項46に記載のキット。
- 少なくとも2ペアの遺伝子特異的プライマーを含む、請求項46に記載のキット。
- 前記遺伝子特異的プライマーは、上流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている、請求項48に記載のキット。
- 前記遺伝子特異的プライマーは、下流側DNAフラグメントとしての前記パートナーDNAフラグメントから前記標的核酸を得るように設計されている、請求項48に記載のキット。
- ユニバーサルプライマーをさらに含む、請求項46に記載のキット。
- 前記遺伝子特異的プライマーのうちの少なくとも1つが、DNAフラグメント連結境界を標的とする、請求項48に記載のキット。
- 前記遺伝子特異的プライマーは、DNAフラグメント連結境界から0~80bpの距離内を標的とする、請求項48に記載のキット。
- 前記第1のスプリットプローブ又は前記第2のスプリットプローブが、DNAフラグメント連結境界から0~40bpの距離内を標的とする、請求項46に記載のキット。
- 前記第1のスプリットプローブは、配列番号32、35、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される、請求項46に記載のキット。
- 前記第2のスプリットプローブは、配列番号33、36、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される、請求項46に記載のキット。
- 前記第3のスプリットプローブは、配列番号32、33、35、36、及びそのいずれかの相補配列からなる群から選択される、請求項46に記載のキット。
- 前記スプリットプローブの長さが10~60bpである、請求項46に記載のキット。
- DNAフラグメント連結境界を標的とする単一のプローブをさらに含む、請求項46に記載のキット。
- 前記第1のスプリットプローブが、ACVR2A、AFAP1、AFF1、AGAP3、AGBL4、AGGF1、AKAP13、AKAP6、AKAP9、AMOTL2、ANKRD11、APIP、ARGLU1、ARHGEF11、ARHGEF2、ATG7、ATP1B、BAG4、BAIAP2L1、BCAN、BCL6、BCR、BICC1、BRD3、BRD4、BTBD1、CAPZA2、CBR4、CCDC170、CCDC6、CD74、CDK12、CDK5RAP2、CEL、CEP170、CFB、CHTOP、CLCN6、CLIP1、CLIP2、CLTC、CNIH4、CNTRL、COL25A1、COX5A、CPD、CREBBP、CTRC、CTTN、CUX1、CYSTM1、DAB2IP、DAZL、DCTN1、DLG1、DNAJC7、DNAJC8、EIF3E、ELL、EML1、EML4、ENO1、EPHB2、EPS15、ERC1、ESRP1、ETV6、EZR、FAM131B、FAT1、FCGRT、FGFR1、FGFR3、FIP1L1、FKBP10、FN1、FNDC3B、FRY、FUS、GKAP1、GOLGA4、GON4L、GOPC、GRB7、GRHL2、GRIPAP、GSE1、GTF2E2、GTF2IRD1、HACL1、HIP1、HNRNPA2B1、IKZF2、IKZF3、IQSEC1、IRF2BP2、JAK2、KANK1、KCTD16、KCTD8、KHDRBS1、KIAA1549、KIF5B、KRT20、KRT39、KRTAP1-4、KTN1、LIPI、LMNA、LMNTD1、LRRC71、LRRFIP1、LTBP4、LYN、MAD2L2、MAGI3、MBIP、MBNL1、MED1、MEF2D、MET、MIR548F1、MKRN1、MLLT1、MLLT10、MLLT11、MLLT3、MLLT4、MPRIP、MRPL24、MSN、MTSS1、MUC2、MYH9、MYO5A、NACC2、NAV1、NBPF20、NCOA4、NFASC、NOS1AP、NRG1、NRIP1、NTRK1、NTRK2、NTRK3、P2RX5、P2RY8、PAIP1、PAN3、PAPD7、PARN、PDE4DIP、PDGFRA、PDGFRB、PEAR1、PGAP3、PHC3、PHF20、PICALM、PLEKHA6、PML、POLD4、PPFIBP1、PPL、PPP1R1B、PRDM16、PRDX1、PRDX4、PRKAR1A、PRKAR1B、PRKAR2A、PRPSAP1、PSMB3、PTPRR、PTPRZ1、QKI、RAC1、RALGPS2、RANBP2、RBPMS、RET、RFWD2、RNF213、ROS1、RRBP1、SATB1、SCAF11、SCP2、SCYL3、SDC4、SEC31A、SEP6、SEP9、SHC1、SHKBP1、SIL1、SLC34A2、SLC39A11、SLC45A3、SLC4A4、SLMAP、SMIM18、SND1、SPECC1L、SPTBN1、SPTBN2、SQSTM1、SRCIN1、SRGAP3、SSBP2、STK11IP、STRN、STRN3、TACC3、TADA2A、TATDN1、TBC1D2、TBL1XR1、TFG、TIMP3、TKT、TLE4、TMEM106B、TMEM40、TMPRSS2、TNS3、TP53、TPM3、TPM4、TPR、TRAF2、TRAK1、TRIM24、TRIM33、TRIM4、TRIM63、UBE2D2、UBE2R2、UFD1、USP13、VANGL2、VCAN、VCL、VIM、VPS18、WHSC1L1、WIPF2、WNK2、XBP1、ZAN、ZBTB7B、ZNF710、及びZPR1からなる群から選択されるパートナー遺伝子の配列を含む前記パートナーDNAフラグメントに相補的である、請求項46に記載のキット。
- 前記第2のスプリットプローブは、ABL、AKT3、ALK、AXL、BCR、BRAF、CD74、ERBB2、ERBB4、ERG、ESR1、ETV1、ETV4、ETV5、ETV6、EZR、FGFR1、FGFR2、FGFR3、KIT、KMT2A、MET、NRG1、NRG2、NTRK1、NTRK2、NTRK3、NUTM1、PDGFRA、PDGFRB、PIK3CA、RAF1、RARA、RET、ROS1、RSPO2、SDC4、SLC34A2、及びTMPRSS2からなる群から選択される標的遺伝子の配列を含む前記標的DNAフラグメントに相補的である、請求項46に記載のキット。
- 前記第1のスプリットプローブ及び前記第2のスプリットプローブは、AR、BCL2L1、BCL2L11、BCOR、BIN1、BRAF、BRCA1、BRCA2、CASP2、CD19、CD44、CXCR3、CCND1、DMP1、CDH1、EGFR、ER、EZH2、FAS、FGFR2、HRAS、IKZF1、KLF6、KRAS、MAP3K7、MCL1、MDM4、MET、MNK2、PIK3CD、PKM、RASGRP2、RON、RPS6KB、STAT3、TP53、TSC2、及びVEGFからなる群から選択される同一遺伝子の異なる配列をそれぞれ含む前記パートナーDNAフラグメント及び前記標的DNAフラグメントに相補的である、請求項46に記載のキット。
- 前記DNAフラグメント連結イベント又は前記選択的スプライシングイベントは、BCR-ABL変異である、請求項46に記載のキット。
- 前記第3のスプリットプローブは、パートナー遺伝子又は標的遺伝子の配列を含む前記第3のDNAフラグメントに相補的である、請求項46に記載のキット。
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