JP5579999B2 - ヒト第20染色体の20q13領域における新規アンプリコンおよびその使用 - Google Patents
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Description
本発明は、癌遺伝学および細胞遺伝学の分野に関する。特に、本発明は、癌に関連する、ヒト第20染色体上の新規なアンプリコンに関連する核酸配列の同定に関する。より詳細には、本発明は、約20q13でのゲノム核酸増幅の領域における、新規な「アンプリコン」の同定に関する。これらの核酸配列は、種々の癌の診断および予後におけるプローブとして使用され得る。
染色体異常は、しばしば、遺伝障害、変性疾患および癌に関連する。染色体全体の欠失または増殖、および染色体セグメントまたは特異的領域の欠失あるいは増幅は、癌における共通の出来事である(Smith(1991)Breast Cancer Res.Treat.18:Suppl.1:5−14;van de Vijer(1991)Biochim. Biophys.Acta.1072:33−50)。実際に、DNA配列の増幅および欠失は、癌の原因であり得る。例えば、プロトオンコジーンおよび腫瘍抑制遺伝子はそれぞれ、頻繁に腫瘍形成の特徴である(Dutrillaux(1990)Cancer Genet.Cytogenet.49:203−217)。明らかに、癌に関連する特定のゲノム領域の同定およびクローニングは、腫瘍形成の研究に対して、ならびに診断および予後のより良好な手段を開発することにおいての、両方で重要である。
本発明は、癌および腫瘍形成に関連する核酸の新規領域の同定およびゲノムマッピングに関する。
(項目1) ヒト核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下:
ヒト細胞由来の核酸のサンプルおよびプローブを提供する工程であって、ここで、該プローブは、D20S211からD20S120までを含む核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、工程;
該ヒト核酸に該プローブを接触させる工程であって、ここで、該プローブは、該プローブがヒトゲノム核酸にストリンジェント条件下で選択的に結合する条件下で、該ヒトゲノム核酸と接触され、ハイブリダイゼーション複合体を形成する、工程;および
該ハイブリダイゼーション複合体の形成を検出する工程
を包含する、方法。
(項目2) 前記ヒト核酸が、ゲノムDNAである、項目1に記載の方法。
(項目3) 前記ハイブリダイゼーション複合体を検出する工程が、前記アンプリコンのコピー数を決定する工程をさらに包含する、項目1に記載の方法。
(項目4) 前記ゲノム核酸が、乳房腫瘍細胞から単離される、項目1に記載の方法。
(項目5) 前記プローブが、D20S120とD20S211との間の距離にわたる核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目1に記載の方法。
(項目6) 前記プローブが、AFMa233wg1、AFM080ya1、AFM069ya1、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTSマーカーに特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目1に記載の方法。
(項目7) 前記プローブが、D20S211、D20S854、D20S876、D20S1044、D20S913、D20S720およびD20S120からなる群より選択されるGDB遺伝子座核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目1に記載の方法。
(項目8) 前記プローブが、RMC20B4097、RMC20B4103、RMC20P4016、RMC20B4130、RMC20P4185、RMC20B4188、RMC20B4109、RMC20P4010、RMC20P4028、RMC20P4003、RMC20B4099、RMC20P4018、RMC20P4069、RMC20B4121、RMC20B4087およびRMC20P4070からなる群より選択されるクローン化されたゲノム核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目1に記載の方法。
(項目9) 前記プローブが、D20S211からD20S120までを含む核酸配列のいくらかまたは全てを増幅し得るポリメラーゼ連鎖反応プライマー対を含み、そして前記検出工程が、該ポリメラーゼ連鎖反応増幅反応の形成を検出する工程を包含する、項目1に記載の方法。
(項目10) 前記ポリメラーゼ連鎖反応プライマー対が、AFMa233wg1、AFM080ya1、AFM069ya1、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTS PCRプライマー対である、項目9に記載の方法。
(項目11) 前記プローブが、固体表面に結合される、項目1に記載の方法。
(項目12) 前記結合されたプローブが、核酸アレイのメンバーである、項目11に記載の方法。
(項目13) 前記ヒト核酸が、検出可能な組成物で標識される、項目1に記載の方法。
(項目14) 前記検出可能な組成物が、フルオレセインまたはテキサスレッドである、項目13に記載の方法。
(項目15) 前記プローブが、検出可能な組成物で標識される、項目1に記載の方法。
(項目16) 項目1に記載の方法であって、ここで、該方法はさらに、参照細胞由来の核酸を提供し、ここで、該参照細胞核酸は、前記ヒトゲノム核酸より前に、または該ヒトゲノム核酸と同時に、前記プローブと接触される、方法。
(項目17) 項目1に記載の方法であって、ここで該方法はさらに、Cot−1 DNAを提供し、ここで該Cot−1 DNAは、前記ヒトゲノム核酸に前記プローブを接触させる前に、該ヒトゲノム核酸にハイブリダイズされる、方法。
(項目18) ヒトゲノム核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするための核酸プローブであって、D20S211からD20S120までを含む核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、核酸プローブ。
(項目19) D20S120とD20S211との間の距離にわたる核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目18に記載のプローブ。
(項目20) AFMa233wg1、AFM080ya1、AFM069ya1、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTSマーカーに特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目18に記載のプローブ。
(項目21) D20S211、D20S854、D20S876、D20S1044、D20S913、D20S720およびD20S120からなる群より選択されるGDB遺伝子座核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目18に記載のプローブ。
(項目22) RMC20B4097、RMC20B4103、RMC20P4016、RMC20B4130、RMC20P4185、RMC20B4188、RMC20B4109、RMC20P4010、RMC20P4028、RMC20P4003、RMC20B4099、RMC20P4018、RMC20P4069、RMC20B4121、RMC20B4087およびRMC20P4070からなる群より選択されるクローン化されたゲノム核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目18に記載のプローブ。
(項目23) D20S211からD20S120までを含む核酸配列のいくらかまたは全てを増幅し得るポリメラーゼ連鎖反応プライマー対を含む、項目18に記載のプローブ。
(項目24) 前記ポリメラーゼ連鎖反応プライマー対が、AFMa233wg1、AFM080ya1、AFM069ya1、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTS PCRプライマー対である、項目23に記載のプローブ。
(項目25) ヒト核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするためのキットであって、該キットは、プローブを含む区画を含み、ここで、該プローブは、D20S211からD20S120までを含む核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、キット。
(項目26) 前記プローブが、D20S120とD20S211との間の距離にわたる核酸を含む、項目25に記載のキット。
(項目27) 前記プローブが、AFMa233wg1、AFM080ya1、AFM069ya1、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTSマーカーに特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目25に記載のキット。
(項目28) 前記プローブが、D20S211、D20S854、D20S876、D20S1044、D20S913、D20S720およびD20S120からなる群より選択されるGDB遺伝子座核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目25に記載のキット。
(項目29) 前記プローブが、RMC20B4097、RMC20B4103、RMC20P4016、RMC20B4130、RMC20P4185、RMC20B4188、RMC20B4109、RMC20P4010、RMC20P4028、RMC20P4003、RMC20B4099、RMC20P4069、RMC20P4018、RMC20B4121、RMC20B4087およびRMC20P4070からなる群より選択されるクローン化されたゲノム核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む、項目25に記載のキット。
(項目30) 前記プローブが、D20S211からD20S120までを含む核酸配列のいくらかまたは全てを増幅し得るポリメラーゼ連鎖反応プライマー対を含む、項目25に記載のキット。
(項目31) 前記ポリメラーゼ連鎖反応プライマー対が、AFMa233wg1、AFM080ya1、AFM069ya1、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTS PCRプライマー対である、項目30に記載のキット。
(項目32) 前記プローブが、クローン化されたヒト核酸である、項目25に記載のキット。
(項目33) 前記クローン化されたヒトゲノム核酸が、固体表面に結合される、項目25に記載のキット。
(項目34) 前記結合されたプローブが、核酸アレイのメンバーである、項目33に記載のキット。
(項目35) 細胞中の2より多いアンプリコンのコピーの検出が、癌または腫瘍形成の診断または予後であり得ることを示す、説明書をさらに含む、項目25に記載のキット。
本発明の理解を容易にするために、多くの用語を以下に定義する。
本発明は、ヒトの癌の検出、診断、および診断のために有用な、ヒト染色体20の20q13.2領域中の、新規な、核酸の限定される領域を同定する。本明細書中で開示される核酸領域は、しばしば、ヒトの癌(特にヒトの乳癌)における染色体異常およびコピー数の変化と関連する。この新規な領域は、「アンプリコン」と呼ばれる。なぜなら、これらは代表的には、癌細胞におけるコピー数を増加するからである。従って、これらの新規な配列は、コピー数の変化を検出して、疾患(例えば癌、特に乳癌)の存在についてスクリーニングするためのプローブおよび方法において使用される。さらに、コピー数の決定は、特定の癌の予後において使用され得る。なぜなら、高コピー数は、しばしば、攻撃的な腫瘍のふるまいおよび治療に対する不良な応答に関連するからである。
本発明は、ヒト染色体20q13.2由来の新規な核酸配列−新規なアンプリコン−の位置付け、クローニング、および発現を初めて提供した。本発明は、これらの配列を含むプローブを提供する。さらなる実施態様は、生物学的サンプル、特に、ヒトの癌におけるこれらのアンプリコン配列のコピー数の変化の存在をスクリーニングするための手段を提供する。アンプリコンのコピー数は一般に乳癌において変化するが、それらはまた、前立腺癌、子宮頸部癌、卵巣癌、膀胱癌、頭頸部の癌、および結腸癌を含むがこれらに限定されない、他の癌に診断的および予後的であり得る。
本発明の核酸をコードする全DNAまたはRNAを単離する方法は、当業者に周知である。核酸の単離、精製、および操作のための技術、遺伝子、プローブ、およびアンプリコン配列、例えばライブラリーを産生させること、発現ベクターへのサブクローニング、プローブを標識すること、DNAハイブリダイゼーションなどは、例えばSambrook;Tijssen;「CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY」、Ausubel編、John Wiley&Sons,Inc.,New York(1997)(「Ausubel」)、に記載される。
例えば、プローブ、アレイ、増幅のための鋳型などとしての使用のためのヌクレオチドは、以下に記載されるように、化学的に合成され得る。オリゴヌクレオチドプローブおよびプライマー、アンプリコンコード配列を含む合成核酸は、種々の溶液法または固相法によって調製され得る。ホスファイト−トリエステル化学、ホスホトリエステル化学、およびH−ホスホネート化学による核酸の固相合成のための手順の詳細な記載は、広範に利用可能である。例えば、自動合成機を使用するBeaucageおよびCarruthersの固相ホスホルアミダイトトリエステル法は、例えば、Itakura、米国特許第4,401,796号;Carruthers、米国特許第4,458,066号および同第4,500,707号に記載されている。Needham−VanDevanter(1984)Nucleic Acids Res.12:6159−6168;Beigelman(1995)Nucleic Acids Res 23:3989−3994;OLIGONUCLEOTIDE SYNTHESIS:A PRACTICAL APPROACH,Gait(編)、IRL Press,Washington D.C.(1984)(Jones、第2章、Atkinson、第3章、およびSproat、第4章を参照のこと);Froehler(1986)Tetrahedron Lett.27:469−472;Froehler,Nucleic Acids Res.14:5399−5407(1986)もまた参照のこと。オリゴヌクレオチドを精製する方法には、Pearson(1983)J.Chrom.255:137−149に記載されるように、未変性アクリルアミドゲル電気泳動、アニオン交換HPLCが含まれる。合成オリゴヌクレオチドの配列は、任意の化学分解法(例えば、Maxam(1980)Mathod in Enzymology 65:499−560,Xiao(1996)Antisense Nucleic Acid Drug Dev 6:247−258、または固相化学分解手順については、Rosenthal(1987)Nucleic Acids Symp.Ser.18:249−252を参照のこと)を使用して確認され得る。
種々の実施態様において、本発明のアンプリコン配列は、D20S211からD20S120までを含む核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸;D20S120とD20S211との間の距離にわたる核酸セグメントを含む。このアンプリコン領域中にマッピングされたクローン、GDB遺伝子座、STSマーカー、および他のクローニングされた核酸セグメントを表1に示し、そしてこれらには、例えば、WI−9227の核酸配列を含む。本発明の核酸は、当該分野で公知の任意の増幅方法論を用いて同定または生成され得る。
86:1173);および自律的(self−sustained)配列複製(Guatelli(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:1874);Qβレプリカーゼ増幅および他のRNAポリメラーゼ媒介技術(例えば、NASBA,Cangene,Mississauga,Ontario);以下を参照のこと、Berger(1987)Methods Enzymol.152:307−316、Sambrook、およびAusubel、ならびにMullis(1987)米国特許第4,683,195号および同第4,683,202号;Arnheim(1990)C&EN 36−47;Lomell J.Clin.Chem.,35:1826(1989);Van Brunt,Biotechnology 8:291−294(1990);Wu(1989)Gene 4:560;Sooknanan(1995)Biotechnology 13:563−564。インビトロ増幅された核酸をクローニングするための方法は、Wallace、米国特許第5,426,039号に記載される。大きな核酸を増幅する方法は、例えば、Cheng(1994)Nature 369:684−685に要約される。
本発明の核酸を得るための別の有用な手段は、例えば、ゲノムクローンまたはcDNAクローンまたは完全なゲノムクローンから単離された(または増幅された)インサートをスクリーニングおよびクローニングすることである。これらには、例えば、哺乳動物の人工染色体(例えば、Ascenzioni(1997)Cancer Lett.118:135−142を参照のこと)(ヒトの人工染色体を含む、例えば、Warburton(1997)Nature 386:553−555;Roush(1997)Science 276:38−39;Rosenfeld(1997)Nat.Genet.15:333−335を参照のこと);酵母の人工染色体(YAC);細菌の人工染色体(BAC);P1人工染色体(Woon(1998)Genomics 50:306−316;Boren(1996)Genome Res.6:1123−1130);PAC(バクテリオファージP1由来のベクター、例えば、Ioannou(1994)Nature Genet.6:84−89;Reid(1997)Genomics 43:366−375;Nothwang(1997)Genomics 41:370−378を参照のこと);コスミド、プラスミド、またはcDNAに含まれるゲノムライブラリーまたはcDNAライブラリーが含まれる。BACは、120+Kbインサートを含み得るベクターである。BACは、E.coli F因子プラスミド系に基づき、ミリグラム量で操作および精製するのに簡単である。なぜなら、BACプラスミドは、細胞当たり1〜2コピーに保たれているからであり、YAC(これもまた、本発明の方法において使用され得る)で観察される再配列の問題が除外されるからである。BACベクターは、例えば、ルシフェラーゼ遺伝子およびグリーン蛍光タンパク質遺伝子(Baker(1997)Nucleic Acids Res 25:1950−1956)のようなマーカー遺伝子を含み得る。YACSはまた、80〜700kbのサイズの範囲でインサートを使用および含有し得る。例えば、Tucker(1997)Gene 199:25−30;Adam(1997)Plant J.11:1349−1358を参照のこと。P1は、75〜100KbのDNAインサートを含み得る、E.coliに感染するバクテリオファージであり(Mejia(1997)Genome Res 7:179−186;Ioannou(1994)Nat Genet 6:84−89)、λライブラリーと非常によく似た方法でスクリーニングされる。
新規に単離されたDNAの配列決定は、本発明のアンプリコンをコードする核酸を同定および特徴付けする。単離されたアンプリコンをコードする核酸の配列決定はまた、その配列の可能な機能的特徴(例えば、オンコジーンポリペプチドについてのコード配列、転写制御エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー)など)を同定する。
核酸を標識する方法は、当業者に周知である(上記の「検出可能な組成物を用いて標識する」の定義を参照のこと)。好ましい標識は、アレイにおける使用およびインサイチュハイブリダイゼーションのために適切である標識である。1つの実施態様において、本発明の核酸プローブまたはサンプルは、ハイブリダイゼーション反応の前に検出可能に標識される、あるいは、ハイブリダイゼーション産物に結合する検出可能な標識が使用され得る。このような検出可能な標識には、例えば、イムノアッセイの分野における物質のような、検出可能な物理的または化学的特性を有する任意の物質が含まれる。使用される特定の標識は、それがプローブのアレイに基づくハイブリダイゼーションまたはインサイチュハイブリダイゼーションを妨害しない限り、本発明には決定的ではない。しかし、蛍光標識(例えば、フルオレセイン、Texas redなど)を用いて直接的に標識されたプローブは、染色体DNAハイブリダイゼーションのために好ましい。好ましい実施態様において、標識は、アッセイの感度を最大化するために可能なほどの低コピー数で検出可能であり、そしてなおいかなるバックグラウンドシグナルを上回って検出可能である。標識は、好ましくは高度に局在化したシグナルを有し、とりわけ、染色体(例えば、中期染色体として)に対して染色を物理的にマッピングする場合に高度の空間的な分解能を提供する。従って、特に好ましい蛍光標識は、フルオレセイン−12−dUTPおよびTexas Red−5−dUTPを含む(以下の実施例1を参照のこと)。
本発明は、ヒトゲノム核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするための核酸プローブを提供する。種々の実施態様において、プローブは、核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸を含む。この配列はD20S211からD20S120までを含み;そしてD20S120とD20S211との間の距離にわたる。これらのアンプリコン領域にハイブリダイズする任意のプローブが、サンプル中の対応する領域を検出する際の使用に適切である。表1を参照のこと。プローブを調製する方法は、当業者に周知である(例えば、SambrookまたはAusubelを参照のこと)。
本明細書中に開示されるハイブリダイゼーション技術は、ヒト核酸のサンプルにおいてアンプリコンの存在についてスクリーニングするために、本発明の方法において使用され得る。本発明のアンプリコンを使用するハイブリダイゼーションはまた、20q13.2(これは、多数の癌の存在および/または予後の指標である)におけるコピー数の変化を検出し得る。これらには、以下が含まれるが、これらに限定されない:乳房、前立腺、子宮頸部、卵巣、膀胱、頭部および頸部、ならびに結腸。この方法は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下(上記の定義を参照のこと)で、ヒト核酸をプローブ(アンプリコン配列を含む)と接触させる工程、ハイブリダイゼーション複合体の形成を検出する工程、およびサンプル中のアンプリコンコピー数を定量する工程を包含する。ハイブリダイゼーション技術はまた、アンプリコン種、アイソフォーム、対立遺伝子ならびに多型性を含むアンプリコン遺伝子および遺伝子産物(すなわち、例えば、オンコジーンをコードするmRNA)を同定、単離、ならびに特徴付けるために利用され得る。核酸ハイブリダイゼーション技術を使用する特定のDNAおよびRNA測定のための種々の方法は、当業者に公知である。例えば、NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION,A PRACTICAL APPROACH、Hames,B.D.およびHiggins,S.J.編、IRL Press,1985;Sambrookを参照のこと。
アンプリコン配列のコピー数またはタンパク質をコードするアンプリコンの発現のレベルを決定するための代替の手段は、インサイチュハイブリダイゼーションである。インサイチュハイブリダイゼーションアッセイは、周知である(例えば、Angerer(1987)Methods Enzymol 152:649)。一般に、インサイチュハイブリダイゼーションは、以下の主要な工程を包含する:(1)分析される組織または生物学的構造の固定;(2)標的DNAの接近性を増大するため、および非特異的結合を減少するための、生物学的構造のプレハイブリダイゼーション処理;(3)生物学的構造または組織の核酸への、核酸の混合物のハイブリダイゼーション;(4)ハイブリダイゼーションにおいて結合しなかった核酸フラグメントを除去するためのハイブリダイゼーション後洗浄および(5)ハイブリダイズした核酸フラグメントの検出。これらの工程の各々において使用される試薬および使用のためのこれらの条件は、特定の適用に依存して変化する。
アンプリコンを含む配列の検出、コピー数の定量、配列決定などのための核酸ハイブリダイゼーションアッセイは、アレイに基づく形式で実施され得る。アレイは、サンプル核酸とハイブリダイズされる、複数の異なる「プローブ」または「標的」核酸(または他の化合物)である。アレイ形式において、多数の異なるハイブリダイゼーション反応が、本質的に「並行して」実行され得る。これによって、迅速に、本質的に同時に、多数の遺伝子座の評価が、提供される。アレイに基づく形式でハイブリダイゼーション反応を実施する方法はまた、例えば、Pastinen(1997)Genome Res.7:606〜614;(1997)Jackson(1996)Nature Biotechnology 14:1685;Chee(1995)Science 274:610;WO96/17958に、記載される。
比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)は、単回実験において、ゲノム全体を通じてDNA配列コピー数バリエーションを検出およびマッピングし得る。CGHの1つの改変において、ゲノムは、中期染色体の使用による細胞遺伝地図として提供される。好ましい実施態様において、中期染色体の代わりに、ハイブリダイゼーションプローブは、本発明のアンプリコン配列(ならびに実施例1で詳細に記載されるような、ゲノムの他の配列)を含むゲノム配列のアレイである。相対的なコピー数はまた、中期染色体に基づくCGHおよびアレイに基づくCGHの両方において、蛍光的に標識化された試験核酸および参照核酸のハイブリダイゼーションによって測定され得る。
本発明は、ヒト染色体20q13.2における新規なアンプリコン配列を同定した。代替の実施態様において、例えば、プローブとして使用される本発明の単離されたアンプリコン配列は、D20S211からD20S120を含み、かつD20S120とD20S211との間の距離にかかる核酸配列に特異的にハイブリダイズする核酸セグメントを含む。本発明のプローブは、D20S120とD20S211との間の距離にかかる任意の核酸配列、20q13.2領域における任意のクローン、GDB遺伝子座またはSTSマーカー(例えば、表1に列挙される例示的なクローン、GDB遺伝子座、STSおよび他のマーカー(例えば、WI−9227))に特異的にハイブリダイズする核酸を含み得る。
D20S120は、例えば、Weissenbach(1992)「A second−generation linkage map of the human genome」、Nature 359:794−801;Gyapay(1994)「The 1993−94 Genethon human genetic linkage map」Nature Genet.7(2 Spec No):246−339によって記載されるように、ヒト第20染色体の20q13領域にマップされたGDBマーカーである。これはまた、クローンAFM276xh1またはRH361として参照されている。D20S120配列は寄託されている(Genbank登録番号第Z17202号)。そのSTSマーカーの命名はAFM276xh1である(表1を参照のこと)。
D20S211は、例えば、Gyapay(1994)(前出)によって記載されるように、ヒト第20染色体の20q13領域にマップされたGDBマーカーである。そのSTSマーカーは、AFM080ya1である(表1を参照のこと)。D20S211配列は寄託されている(Genbank登録番号第Z27067号)。
WI−9277は、ヒト第20染色体の20q13領域にマップされた。1319塩基対のアンプリマー(amplimer)マーカーである。WI−9277は寄託されている(Genbank登録番号第G07189号)。
D20S913は、例えば、Dib(1996)「A comprehensive genetic map of the human genome based on 5,264 microsatelites」、Nature 380:152−154によって記載されるように、ヒト第20染色体の20q13領域にマップされたGDBマーカーである。そのSTSの命名は、AFMa072zb9である(表1を参照のこと)。D20S913配列は寄託されている(Genbank登録番号第Z51873号)。
本発明はまた、染色体異常および第20染色体上のアンプリコンコピー数における変更の検出のための診断用キットを提供する。好ましい実施態様において、このキットは、本発明のアンプリコンに対する1つ以上のプローブを含む。このキットはさらに、ブロッキング核酸(すなわち、Cot−1 DNA)およびキットの内容を使用する時および方法を記載する指示資料を含む。このキットはまた、以下の1つ以上を含み得る:プローブの検出を容易にするための種々の標識または標識化剤、ハイブリダイゼーションのための試薬(緩衝液、分裂中期スプレッド(metaphase spread)、ウシ血清アルブミン(BSA)および他のブロッキング剤を含む)、tRNA、SDSサンプリングデバイス(微細な針、スワブ、吸引機などを含む)、陽性および陰性ハイブリダイゼーションコントロールなど。
以下の実施例は、本発明の例示するために提供されるが、限定するためではない。
本発明は、ヒト核酸のサンプル中の本発明のアンプリコンの存在についてスクリーニングするための方法を提供する。この方法は、プローブがストリンジェントな条件下でアンプリコン配列に選択的に結合し得る条件下で、核酸をアンプリコン配列含有プローブと接触させる工程、およびハイブリダイゼーション複合体の形成を検出する工程を包含する。以下の実施例は、好ましい方法論「高分解能の、アレイに基づく比較ゲノムハイブリダイゼーション(CGH)」(これは、サンプル間の単一コピー数の差異を検出し得る)を詳述する。
本発明は、改良された性能に寄与する、高分解能アレイCGH方法論に対する新規な特徴を提供する。高密度のプローブDNAを、アレイ基板に結合させる。この基板は、代表的には、ガラスまたは石英の顕微鏡スライドである。石英スライドが好ましい。なぜなら、それらは、ガラスよりかなり低い固有の蛍光を有し、従って、蛍光測定を妨害し得るバックグラウンド光をあまり産生しないからである。ガラススライドもまた使用され得る。それらはあまり高価ではなく、そして適切な性能を提供する。
任意の生物学的物質由来の核酸を使用して、分析のための標識サンプルを調製し得る。例えば、乳房組織の生検のために、疑われる原発性乳房腫瘍組織のスナップ凍結(snap−frozen)ブロックを、代表的には約4ミクロンにて凍結切断し(cryosect)、そして例えば、ヘマトキシリンおよびエオシンを用いて染色して、切片内の非悪性細胞に対する悪性細胞の比を決定し得る。ブロックトリミングによって除去可能な正常な管および小葉を含む領域を、スライド上にマークする。このブロックを、スライド上の切片と整列させて、そして冷却したカミソリ刃でトリミングする。トリミングしたブロックの次の10〜20の切片を、DNA抽出のために微量遠心管中に収集する。DNAを、例えば、QUIamp組織キット(#29304)を用いて、製造業者の指示に従って単離し得る。溶解時間を、必要ならば、組織の状態に依存して延長し得る。サンプルもまた、RNAaseAとともにインキュベートする。DNAを、70℃にて5分のインキュベーションの後に、水中のカラムから溶出させる。必要ならば、第2の溶出工程を使用して、収率を増加させ得る。
プローブとして使用するためのクローン化ゲノムDNAを、上記のような当該分野で公知の任意のプロトコル(例えば、組換えまたはPCR増幅技術を含む)によって生成し得る。PCR増幅を、公のデータベースにおけるSTSプライマー対情報によって容易にする(例えば、Olson(1989)(前出)を参照のこと)。代表的な組換え技術もまた使用し得る。例えば、MAC、YAC、BAC、PAC、Pls、コスミド、プラスミドまたはcDNAを含有するプローブ配列を生成し得る。1つの例示的なプロトコルにおいて、プラスミドは、細菌の500ml培養物から、QIAGENマキシキット(#12162)を使用して、溶解緩衝液の量を約1.5倍〜2倍に増加させたことを除いて製造業者の指示に従って、単離する。DNAを、400μlのTE緩衝液(10mM Tris、1mM EDTA、pH8)中に再懸濁し、フェノール、クロロホルム、イソアミルアルコール(25:24:1の比)で抽出する。次いで、エタノールで沈殿させる。TE緩衝液中に再懸濁した後、DNAの濃度を、蛍光測定器(例えば、Hoefer TKO 100)を用いて決定する。この手順により、代表的には、スライドに効率的に結合する核酸を生成するに十分な純度であり、かつ受容可能な低い自己蛍光を有する、40〜80μgのP1またはBAC DNAが得られる。
ハイブリダイゼーションのために、低い障壁を、ゴムセメントを用いてアレイの周りに形成した。得られたウェルは、約0.6〜1cm2の面積である。ハイブリダイゼーションミックスは、代表的には、試験DNAおよび参照DNAを各々を約400ナノグラム(ng)含む。試験DNAを、フルオレセインで標識し、そして参照DNAを、テキサスレッドで染色する(上記のとおり)。代表的なハイブリダイゼーション反応において、200〜400ngの標識試験DNA(ヒト核酸サンプル)および参照標識DNAを混合する。約35〜約50μgのCpt−1(Gibco BRL)DNAもまた、ハイブリダイゼーションミックスに含めて、反復配列をブロックする。次いで、この混合物を、エタノールで沈殿させる。蛍光測定手段(例えば、Hoeffer TKO 100蛍光測定器)によってCot−1の量を決定することが重要である。なぜなら、商業的供給業者によって使用される濃度の吸収測定は、頻繁に、ブロッキングDNAの存在の有効量を3〜6倍まで過剰評価するからである。少なすぎるブロッキングDNAを使用すると、小さな割合の変化を検出する能力は実質的に減少する。
スライド上の位置の関数としてのバックグラウンド蛍光を、プローブ蛍光色素画像(代表的には、フルオレセイン(サンプルDNA)およびテキサスレッド(参照DNA))について計算し、そしてバックグラウンド補正した全フルオレセインおよびテキサスレッドの強度を、セグメント化した標的の各々について計算する(蛍光シグナルを、画像分析プログラムを用いて分析した)。2つの蛍光色素の強度もまた、各標的について計算する。この分析には、約1分かかる。次いで、このデータを、保存および画像分析プログラムによる分析のために、データベースに移す。
ヒト標本における測定を、約3Mbの間隔で第20染色体の長さに沿って分布するコスミド、P1およびBACクローン、ならびに染色体20q13.2の1.5Mb領域にわたるコンティグからのクローンから作製される標的を含むアレイを用いて行った。このアレイはまた、公知のオンコジーンcMYC、cERBB2、p53およびp16についてのゲノムクローン、ならびに第X染色体の領域からのクローンを含む。正常な女性DNAに対する正常な男性DNAの比較を使用して、2つのゲノムにおける相対的に同じコピー数で存在する標的間の比における変動、ならびに低レベルのコピー数変化を検出する能力を評価した。第20染色体標的の比(1.0の平均値を有するように正規化した)は、1.0+/−0.14の比であった(標準偏差)。第X染色体標的もまた含まれ、そしてその比(第20染色体に対して正規化した)は、0.63+/−0.04であった。それゆえ、この比は有意により低かった。従って、二倍体ゲノムにおける単一コピーの増加は、検出可能であった。0.5の期待値(一倍体コピー数についての)からの第X染色体比の偏差は、反復配列からのシグナルの不完全な抑制に起因する可能性が最も高い。
Claims (19)
- ヒト核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするための方法であって、該方法は、以下:
ヒト細胞由来の核酸のサンプルおよびプローブを提供する工程であって、ここで、該プローブは、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択される少なくとも一つのSTSマーカーに特異的にハイブリダイズする核酸を含む、工程;
該プローブがヒトゲノム核酸に選択的に結合してハイブリダイゼーション複合体を形成する条件下で、該ヒト核酸に該プローブを接触させる工程;および
該ハイブリダイゼーション複合体の形成を検出し、該アンプリコンの存在を確認する工程
を包含する、方法。 - 前記ヒト核酸が、ゲノムDNAである、請求項1に記載の方法。
- 前記ハイブリダイゼーション複合体を検出する工程が、前記アンプリコンのコピー数を決定する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記ゲノム核酸が、乳房腫瘍細胞から単離される、請求項1に記載の方法。
- 前記プローブが、前記染色体領域からの核酸配列のいくらかまたは全てを増幅し得るポリメラーゼ連鎖反応プライマー対を含み、そして前記検出工程が、該ポリメラーゼ連鎖反応増幅反応の形成を検出する工程を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記ポリメラーゼ連鎖反応プライマー対が、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTS PCRプライマー対である、請求項5に記載の方法。
- 前記プローブが、固体表面に結合される、請求項1に記載の方法。
- 前記結合されたプローブが、核酸アレイのメンバーである、請求項7に記載の方法。
- 前記ヒト核酸が、検出可能な組成物で標識される、請求項1に記載の方法。
- 前記検出可能な組成物が、フルオレセインまたはテキサスレッドである、請求項9に記載の方法。
- 前記プローブが、検出可能な組成物で標識される、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法であって、ここで、該方法はさらに、参照細胞由来の核酸を提供し、ここで、該参照細胞核酸は、前記ヒトゲノム核酸より前に、または該ヒトゲノム核酸と同時に、前記プローブと接触される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、ここで該方法はさらに、Cot−1 DNAを提供し、ここで該Cot−1 DNAは、前記ヒトゲノム核酸に前記プローブを接触させる前に、該ヒトゲノム核酸にハイブリダイズされる、方法。
- ヒトゲノム核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするための核酸プローブであって、WI−16748、WI−9939、AFMa072zb9、WI−6578、AFM224zd12、WI−9227およびAFM276xh1からなる群より選択されるSTSマーカーに特異的にハイブリダイズする核酸を含む、核酸プローブ。
- 前記プローブが請求項5〜6のいずれか1項に規定されるプローブである、請求項14に記載の核酸プローブ。
- ヒト核酸のサンプル中のアンプリコンの存在についてスクリーニングするためのキットであって、該キットは、請求項14もしくは15に記載のプローブを含む区画を含む、キット。
- 前記プローブが、クローン化されたヒト核酸である、請求項16に記載のキット。
- 前記クローン化されたヒトゲノム核酸が、固体表面に結合される、請求項17に記載のキット。
- 前記結合されたプローブが、核酸アレイのメンバーである、請求項18に記載のキット。
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