JP5804386B2 - 肝細胞癌の再発予測用マーカー - Google Patents
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Description
ABCB6遺伝子の転写調節領域付近をコンピュータ解析した結果、CpGアイランドが存在することが明らかとなった。図1に、ABCB6遺伝子領域における、CpG配列の位置、及びCpGアイランド領域を示す。このCpGアイランドにおけるシトシンのメチル化について、6種の肝癌細胞株(HLE、SK−HEP−1、Hep 3B、HuH−6、HuH−7、Hep G2)を用いて解析を行った。図2に、バイサルファイトシークエンスの結果を示す。以上の解析結果に基づいて、Methylight法による解析に用いる5箇所のメチル化解析領域(MSP1〜5)を決定した(図3)。
1.サンプル
肝臓癌患者より外科的に切除して得られた肝臓組織から、非癌部及び癌部(HCC)組織を採取した。得られた非癌部及び癌部(HCC)サンプルは−80℃にて保存し、RNA及び/又はDNAの抽出に用いた。
上記の48例(再発なし:35例、再発有り:13例)のサンプルから、TRIzol Reagent(インビトロジェン社製)とPureLink Micro-to-Midi Total RNA Purification Kit(インビトロジェン社製)を用いてtotal RNAを抽出した。また、46例(再発なし:35例、再発有り:11例)のサンプルから、UltraClean Tissue DNA Spin Kit(MO BIO社製)を用いてDNA抽出を行った。上記サンプルのうち、33例のサンプルはRNAとDNAの両方の抽出に用いた。
上記のようにして抽出されたtotal RNAから、PrimeScript RT reagent Kit(タカラバイオ社製)を用いてcDNAを合成し、リアルタイムPCRによりABCB6mRNA発現レベルを調べた。リアルタイムPCRの反応は、cDNA(10ngのinitial RNAに相当)、プライマー(10pmol)、及び加水分解プローブ(2pmol)を含む20μLの反応液を用い、LightCycler 480II(ロシュ社製)によって行った。ΔΔCq法(ΔΔCt法)により、非癌部サンプルにおけるABCB6mRNA発現量の平均値(N=48)を1.0として、癌部サンプルにおけるABCB6mRNA発現レベルを相対値として示した。また、リファレンス遺伝子としてGAPDH遺伝子の発現レベルを確認した。リアルタイムPCRに用いたプライマー及び加水分解プローブの配列を以下に示す。
<ABCB6>
センスプライマー(配列番号1):5'-GGACCAAGATGTGGAAAGGA-3'
アンチセンスプライマー(配列番号2):5'-CCAAAATCTCGCCAGGTAGA-3'
プローブ:Universal Probe Library #66(Roche Diagnostics社製)
<GAPDH>
センスプライマー(配列番号3):5'-AGCCACATCGCTCAGACAC-3'
アンチセンスプライマー(配列番号4):5'-GCCCAATACGACCAAATCC-3'
プローブ:Universal Probe Library #60(Roche Diagnostics社製)
各サンプルにおけるABCB6遺伝子領域のメチル化率を検討する目的で以下の実験を行った。上記1で抽出したDNAをEZ DNA Methylation-Gold Kit(ZYMO RESEARCH社製)によりバイサルファイト処理した。これによって、ゲノムDNA中のメチル化されていないシトシンはチミンへと変換され、メチル化されているシトシンは変換されずに残る。メチル化率の測定はMethylight法を若干改変し、リアルタイムPCR装置とプライマー(10pmol)及び加水分解プローブ(2pmol)を用いて20μL反応系でのメチル化特異的PCR(MSP)によって行った。鋳型には100ngのバイサルファイト処理したゲノムDNAを用いた。ABCB6遺伝子領域のメチル化率は、ΔΔCq法(ΔΔCt法)によりMSP5のメチル化率に対する相対値としてMSP1〜4について求めた。あるいは、ABCB6遺伝子領域のメチル化率をRPPH1(ribonuclease P RNA component H1(NR_002312.1, X15624))又はALU(Alu repeat(The most plentiful short interspersed nucleotide element(SINE)in human DNA))配列のメチル化率に対する相対値としてMSP5について求めた。また、全ての実験においてコントロールとして100%メチル化コントロールDNA(QIAGEN社製)を鋳型に用いた。リアルタイムPCRに用いたプライマー及び加水分解プローブの配列を以下に示す。
<MSP1>
センスプライマー(配列番号5):5'-TAAGGTATTCGGATGTTCGC-3'
アンチセンスプライマー(配列番号6):5'-TCGACCTCGCAATAATTACC-3'
プローブ(配列番号7):5'-FAM-AGTGTTCGTAGTTTCGGTCGGCGTTT-BHQ-3'
<MSP2>
センスプライマー(配列番号8):5'-GGGGTTATAGTCGTGGAGC-3'
アンチセンスプライマー(配列番号9):5'-AAAACACGTACGCCGTCT-3'
プローブ(配列番号10):5'-FAM-GTGGGTTTGTAGTTGGTAGGAGGGTT-BHQ-3'
<MSP3>
センスプライマー(配列番号11):5'-GGGGTTATAGTCGTGGAGC-3'
アンチセンスプライマー(配列番号12):5'-GTCTCAACACGACCCCG-3'
プローブ(配列番号13):5'-FAM-GTGGGTTTGTAGTTGGTAGGAGGGTT-BHQ-3'
<MSP4>
センスプライマー(配列番号14):5'-GTGTTTTGTTTCGAGTTAGGATTTC-3'
アンチセンスプライマー(配列番号15):5'-GAAAAATCTAACGACCAAACCG-3'
プローブ(配列番号16):5'-FAM-TTTCGAGTTACGATTTCGTGGAGG-BHQ-3'
<MSP5>
センスプライマー(配列番号17):5'-TAGATTTTTTGTTGTTTCGC-3'
アンチセンスプライマー(配列番号18):5'-TCTAAACGACGACCTAAACA-3'
プローブ(配列番号19):5'-FAM-AAGAGAAATGGGATGGGGATTTTG-BHQ-3'
<RPPH1>
センスプライマー(配列番号20):5'-AATGAGGTGTAGAAGGTTGATGGT-3'
アンチセンスプライマー(配列番号21):5'-CATAATTAAATCACTTCCCACCAAA-3'
プローブ:Universal ProbeLibrary #10(Roche diagnostics社製)
<ALU>
センスプライマー(配列番号22):5'-GCGCGGTGGTTTACGTTT-3'
アンチセンスプライマー(配列番号23):5'-AACCGAACTAATCTCGAACTCCTAAC-3'
プローブ(配列番号24):5'-6FAM-AAATAATCCGCCCGCCTCGACCT-BHQ-3'
MSP5に対する相対値としてMSP1〜4について求めたABCB6遺伝子領域のメチル化率を用いて解析した。非癌部においてはABCB6mRNA発現とメチル化率との相関は見られなかったが、癌部においてはmRNA発現とメチル化率との間に逆相関関係が見られた(図4)。また、再発の有無に基づいて、Receiver operating characteristic(ROC)曲線におけるArea Under the Curve(AUC)を用いて比較した(図5〜10)。感度・特異度はROC曲線において最区分点の最大値での値を示した。C型肝炎ウイルスキャリア由来の1年以内再発有り肝臓組織の癌部においてはメチル化率が高いことが明らかとなった。さらに、該CpGアイランドのメチル化率は、C型肝炎ウイルスキャリア由来の1年以内再発無し肝臓組織の非癌部においては低いこと、B型肝炎ウイルスキャリア由来の肝臓組織においては癌部及び非癌部のいずれのメチル化率も、1年以内再発の有無との関連が認められないことが示された。
癌患者から採取した癌部及び非癌部の肝臓組織において、ALU配列に対する相対値としてMSP5について求めたABCB6遺伝子転写制御領域のDNAメチル化率は、C型肝炎ウイルスキャリアの有無に係らず癌部において高いことが示された(図15)。また、Receiver operating characteristic(ROC)曲線を作成して診断マーカーとしての性能を評価した結果、ALU配列に対する相対値としてMSP5について求めたABCB6遺伝子転写制御領域のDNAメチル化率は、C型肝炎ウイルスキャリアの有無に係らず、高性能に診断マーカーとして用いることができることが示された(図16)。
Claims (4)
- 以下の工程(a)〜(c)を順次備えることを特徴とする肝細胞癌の再発リスクを予測するためのデータを収集する方法。
(a)C型肝炎ウイルスに感染している肝細胞癌患者より採取された非癌部肝臓組織からゲノムDNAを抽出する工程;
(b)上記ゲノムDNAのABCB6遺伝子の転写制御領域におけるシトシンのメチル化の程度を検出する工程であって、該ABCB6遺伝子の転写制御領域が、以下の(i)〜(v)から選択される1以上の領域であることを特徴とする工程;
(i)ABCB6遺伝子の転写開始点より下流の+183bpから+309bpまでのMSP1領域;
(ii)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−50bpから下流の+71bpまでのMSP2領域;
(iii)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−50bpから下流の+57bpまでのMSP3領域;
(iv)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−268bpから−173bpまでのMSP4領域;
(v)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−433bpから−330bpまでのMSP5領域;
(c)上記転写制御領域におけるシトシンのメチル化の程度と、肝細胞癌の再発リスクとが逆の相関関係にあることを指標として前記肝細胞癌患者における肝細胞癌の再発リスクを予測する工程; - 以下の工程(a)〜(c)を順次備えることを特徴とする肝細胞癌の再発リスクを予測するためのデータを収集する方法。
(a)C型肝炎ウイルスに感染している肝細胞癌患者より採取された癌部肝臓組織からゲノムDNAを抽出する工程;
(b)上記ゲノムDNAのABCB6遺伝子の転写制御領域におけるシトシンのメチル化の程度を検出する工程であって、該ABCB6遺伝子の転写制御領域が、以下の(i)〜(v)から選択される1以上の領域であることを特徴とする工程;
(i)ABCB6遺伝子の転写開始点より下流の+183bpから+309bpまでのMSP1領域;
(ii)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−50bpから下流の+71bpまでのMSP2領域;
(iii)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−50bpから下流の+57bpまでのMSP3領域;
(iv)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−268bpから−173bpまでのMSP4領域;
(v)ABCB6遺伝子の転写開始点より上流の−433bpから−330bpまでのMSP5領域;
(c)上記転写制御領域におけるシトシンのメチル化の程度と、肝細胞癌の再発リスクとが正の相関関係にあることを指標として前記肝細胞癌患者における再発リスクを予測する工程; - 以下の(i)〜(v)から選択される1以上のプライマーセットとプローブとの組合せを用いて、ABCB6遺伝子の転写制御領域におけるシトシンのメチル化の程度を検出することを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
(i)配列番号5及び6に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号7に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(ii)配列番号8及び9に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号10に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(iii)配列番号11及び12に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号13に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(iv)配列番号14及び15に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号16に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(v)配列番号17及び18に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号19に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ; - ABCB6遺伝子の転写制御領域におけるシトシンのメチル化の程度を検出するためのプライマーセットとプローブとを備え、C型肝炎ウイルスに感染している肝細胞癌患者の肝細胞癌の再発リスク予測用のキットであって、プライマーセットとプローブとが、以下の(i)〜(v)から選択される1以上のプライマーセットとプローブとの組合せであることを特徴とするキット。
(i)配列番号5及び6に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号7に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(ii)配列番号8及び9に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号10に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(iii)配列番号11及び12に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号13に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(iv)配列番号14及び15に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号16に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
(v)配列番号17及び18に示される塩基配列からなるプライマーセットと、配列番号19に示される塩基配列を含むプローブとの組合せ;
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