JP5901046B2 - OATP1B3mRNAの新規な選択的スプライシングバリアント - Google Patents
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- C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/158—Expression markers
Description
(1)従来報告されているOATP1B3 mRNA(本明細書中、「OATP1B3/wt」とも称する;「wt」とは野生型(Wild Type)の意である)の選択的スプライシングバリアントが存在すること、
(2)この新たな選択的スプライシングバリアントが、がん細胞・組織において特異的に強く発現すること;および、
(3)この新たな選択的スプライシングバリアントから、いくつかのペプチドまたはタンパク質が発現しうること、
の3つの知見を得て(本明細書中、この選択的スプライシングバリアントを「OATP1B3/ct」とも称する;「ct」とはがん型(Cancer Type)の意である)、これらの知見に基づき、本発明を完成させるに至った。
(1)配列番号:1で表される塩基配列を含む核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする;
(2)配列番号:2で表される塩基配列を含む核酸が共存する場合に、ストリンジェントな条件下で、当該核酸とはハイブリダイズしないか、または、当該核酸とハイブリダイズした場合であってもその3’末端がミスマッチとなる。
(1)配列番号:5、配列番号:7、配列番号:9、または配列番号:11で表されるアミノ酸配列を含み、かつ、がん細胞またはがん組織において発現が増強するポリペプチド、あるいは、
(2)配列番号:5、配列番号:7、配列番号:9、または配列番号:11で表されるアミノ酸配列において、10%以下のアミノ酸が置換、欠失、および/または挿入されたアミノ酸配列を含み、かつ、がん細胞またはがん組織において発現が増強するポリペプチドが提供される。当該ポリペプチドは、好ましくは、配列番号:5、配列番号:7、配列番号:9、または配列番号:11で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドである。
(1)配列番号:5、配列番号:7、配列番号:9、または配列番号:11で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;および、
(2)配列番号:5、配列番号:7、配列番号:9、または配列番号:11で表されるアミノ酸配列を含み、かつ、がん細胞またはがん組織において発現が増強するポリペプチド、あるいは、配列番号:5、配列番号:7、配列番号:9、または配列番号:11で表されるアミノ酸配列において、10%以下のアミノ酸が置換、欠失、および/または挿入されたアミノ酸配列を含み、かつ、がん細胞またはがん組織において発現が増強するポリペプチド(以下、「機能的等価改変体」とも称する);および、
が提供される。
例えば、入江 寛編「ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和49年発行)、入江 寛編「続ラジオイムノアッセイ」(講談社、昭和54年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(医学書院、昭和53年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第2版)(医学書院、昭和57年発行)、石川栄治ら編「酵素免疫測定法」(第3版)(医学書院、昭和62年発行)、「Methods in ENZYMOLOGY」 Vol. 70 (Immunochemical Techniques (Part A))、同書 Vol. 73 (Immunochemical Techniques (Part B))、同書 Vol. 74 (Immunochemical Techniques (Part C))、同書 Vol. 84 (Immunochemical Techniques (Part D: Selected Immunoassays))、同書 Vol. 92 (Immunochemical Techniques (Part E: Monoclonal Antibodies and General Immunoassay Methods))、同書 Vol. 121 (Immunochemical Techniques (Part I: HybridomaTechnology and Monoclonal Antibodies))(以上、アカデミックプレス社発行)などを参照することができる。
ゲノムDNAコンタミネーションチェック、5’cDNA末端のRNAリガーゼ媒介迅速増幅(RLM-RACE;RNA ligase-mediated rapid amplification of 5’cDNA)、逆転写PCR(RT-PCR;Reverse Transcription-Polymeraze Chain Reaction)、cDNAクローニング、定量的リアルタイムPCR(Quantitative real-time PCR)、およびGFP融合ペプチド発現プラスミドからのペプチド発現に用いたプライマーは、インビトロジェン(カールスバッド,カリフォルニア州,アメリカ)またはグライナー−バイオ−ワン(タウフキルヒェン,ドイツ)に依頼して合成したものであり、それぞれ下記の表1〜表6に示す塩基配列を有する。
ヒト結腸がん由来細胞株であるLS180細胞は大日本住友製薬(大阪)より購入した。ヒト大腸がん由来細胞株であるHCT116細胞はボーゲルシュタイン博士(Dr.Vogelstein)(ジョンズホプキンス大学、ボルチモア、メリーランド州)よりご恵与いただいた。ヒト膵臓がん由来細胞株であるPK45p細胞は東北大学加齢医学研究所付属医用細胞資源センター(仙台)より入手した。LS180細胞およびPK45p細胞は、それぞれ10%非働化ウシ胎児血清(FBS)(ジェミニ バイオ−プロダクツ,カリフォルニア州)および50単位/mLペニシリン−50μg/mLストレプトマイシン(インビトロジェン)を加えた最小必須培地(MEM;Minimum Essential Medium)(インビトロジェン)またはRPMI(Roswell Park Memorial Institute)1640培地(インビトロジェン)を培地とし、5%CO2/95%Airを気相とした37℃のCO2インキュベーター内にて培養した。
白人種肝検体は、HAB(Human and Animal Bridging)協議会(東京)より入手した。上記検体は、米国立疾病研究互助組織(NDRI;National Disease Research Interchange)(フィラデルフィア,ペンシルバニア州)を介して米国から輸入された移植不適合のヒト肝組織である。なお、上記肝組織は肝炎等の感染症のないものを用いた。なお、本研究におけるこれら検体の研究利用は、千葉大学大学院薬学研究院倫理委員会において事前に承認されている。
細胞からのtotal RNA抽出は、FastPureTMRNA Isolation Kit(タカラバイオ株式会社,滋賀)を用いてプロトコールに従いおこなった。抽出したtotal RNAにゲノムDNAの混入がないことを、20μL中にGoTaq Green Master Mix(プロメガ,マディソン,ワイオミング州)10μL、並びに、プライマー(上記表1に記載のヒトグリセルアルデヒド−3−デヒドロゲナーゼ(GAPDH) FおよびGAPDH R)各0.5μL、RNA 1μLを含む反応溶液を用いたPCRにより確認した。PCR反応は、95℃にて30秒間加熱した後、95℃10秒、50℃10秒および72℃30秒のサイクルを40回おこなった。白人種肝からのtotal RNA抽出についても、FastPureTM RNA Isolation Kitを用いてプロトコールに従いおこなった。ヒト大腸がん/正常大腸ペアtotal RNAは、アプライドバイオシステムズ(フォスターシティ,マサチューセッツ州)より購入した。
GeneRacerTMKit(インビトロジェン)を用いたRLM−5’−RACE法により、SLCO1B3遺伝子の転写開始点を決定した。テンプレートとしてヒト大腸がん由来total RNAまたは白人種肝由来total RNAを用い、手順はプロトコールに従いおこなった。PCR反応は、20μL中にGoTaq Green Master Mix 10μL、Reverse transcriptionテンプレート 1μL、10μM GeneRacerTM5’プライマーおよびReverse gene specificプライマー(上記表2に記載の「SLCO1B3 648R」)各0.5μLを含むPCR反応溶液を調製し、これを94℃にて2分間加熱した後、94℃30秒、68℃30秒、72℃1分のサイクルを5回、94℃30秒、66℃30秒、72℃1分のサイクルを5回、94℃30秒、65℃30秒、72℃1分のサイクルを30回繰り返したTouch−downPCRをおこなった。このTouch−downPCRの後、PCR反応溶液を滅菌水で5倍希釈したものをテンプレートとして、Nested−PCRをおこなった。Nested−PCRは、20μL中にGoTaq Green Master Mix 10μL、テンプレート1μL、10μM GeneRacerTM5’ NestedプライマーおよびReverse Nested gene specificプライマー(上記表2に記載の「SLCO1B3 424Rnest」)各0.5μLを含むPCR反応溶液を調製し、これを95℃にて30秒間加熱した後、95℃10秒、53℃10秒および72℃30秒のサイクルを40回繰り返した。PCR産物は3%アガロースゲル電気泳動をおこない、エチジウムブロマイド染色により可視化した。電気泳動の結果を図3に示す。図3に示すように、白人種肝由来total RNAをテンプレートとして用いたサンプルでは、既報の転写開始点(図1に示す「TSS」)由来のバンドが確認された。これに対し、ヒト大腸がん由来total RNAをテンプレートとして用いたサンプルでは、既報の転写開始点由来のバンドよりも塩基長の短いバンドが確認された。この結果から、ヒト大腸がん由来OATP1B3 mRNAにおいては、既報とは異なる(既報のものよりも下流(3’)側に位置する)転写開始点が存在することが示唆された。なお、図3に示す「Non-template control」とは、テンプレートを含まない陰性コントロールである(後述する図5における「NTC」も同旨である)。
上記4.に記載の手法により抽出したLS180細胞total RNA、PK45p細胞、ヒト大腸がん/正常大腸ペアRNAおよび白人種肝由来のtotal RNAをテンプレートとして用い、High Capacity cDNA Reverse Transcription kit(アプライド バイオシステムズ)を用いて逆転写反応をおこない、cDNAを作製した。このcDNAをテンプレートとしてRT−PCRをおこない、新規OATP1B3 mRNAの発現量を解析した。PCRは、20μL中にGoTaq Green Master Mix 10μL、テンプレートcDNA 1μL、10μM ForwardおよびReverseプライマー(上記表3に記載の「SLCO1B3 TSS in cancer 33F」および「SLCO1B3 TSS in cancer 145R」)各0.5μLを含むPCR反応溶液を調製し、これを95℃にて30秒間加熱した後、95℃10秒、各プライマーに適したアニーリング温度(上記表3に記載の「アニーリング温度」)10秒および72℃15〜20秒のサイクルを38回おこなった。PCR産物は3%アガロースゲル電気泳動をおこない、エチジウムブロマイド染色により可視化した。電気泳動の結果を図5に示す。図5に示すように、ヒト大腸がん組織に加え、大腸がん由来LS180細胞およびHCT116細胞、膵臓がん由来PK45p細胞においても新規OATP1B3 mRNAの発現が認められた。一方、正常ヒト大腸組織においてはこのmRNAの発現は認められなかった。これらの結果より、新規OATP1B3 mRNAはがん細胞/組織に高く発現する分子種であると考えられることから、これを「OATP1B3/ct」とした。
OATP1B3/ctのcDNAクローニングは、ヒト大腸がん由来のcDNAをテンプレートとして、上記表4に記載のプライマーセット(ctSLCO1B3 cloning F33およびctSLCO1B3 cloning 2149R)並びにPrimeSTAR HS DNA polymerase(タカラバイオ株式会社,滋賀)を用いたPCRによりおこなった。なお、表4に示すように、OATP1B3/ctのcDNAクローニングに用いたフォワードプライマーは、上記「6.cDNAの作製およびRT−PCR法によるmRNA発現解析」のRT−PCRに用いた「SLCO1B3 TSS in cancer 33F」と同一である。PCRは94℃3分の後、98℃10分、58℃5秒、72℃2分30秒を40サイクル繰り返し、72℃3分を最終ステップとした条件でおこなった。得られたPCR産物は1%アガロースゲル電気泳動により分離し、抽出精製した後、pCR Blunt-II TOPO vector(インビトロジェン)に挿入した。得られた構築物をXbaI(ニッポンジーン、東京)およびBamHI(ニッポンジーン)で処理することにより、OATP1B3/ct cDNAを切り出し、これを同様に処理したpcDNA3.1(-) Neo vector(インビトロジェン)とライゲーションすることにより、OATP1B3/ct/pcDNA3.1(-)を作製した。
上記6.に記載の手法により作製したGHL pool(5つの日本人肝サンプルから調製したcDNAプール)、HHL pool(5つの白人種肝サンプルから調製したcDNAプール)、ヒト大腸がん組織、LS180細胞、PK45p細胞、およびHCT116細胞のそれぞれのcDNA、並びに、上記7.に記載の手法により作製したプラスミドを用いて定量的リアルタイムPCRをおこない、検量線法を用いてOATP1B3/ctおよびOATP1B3/wtのそれぞれのmRNAの定量をおこなった。PCRおよびDNA増幅の検出には、ABI PRISM(登録商標) 7000(アプライド バイオシステムズ)を用いた。
図7に示すように、OATP1B3/ct mRNAの各フレームには推定オープンリーディングフレーム(ORF;Open reading frame)が存在する。フレーム1の2つのORFはそれぞれ10アミノ酸からなるペプチドおよび27アミノ酸からなるペプチドをコードすると推定される(f1−1、f1−2)。また、フレーム2のORFはOATP1B3/wtのフレームの途中を開始コドンとしてそのままOATP1B3/wtの終止コドンを共有する655アミノ酸からなるタンパク質をコードすると推定される(f2)。さらに、フレーム3のORFは43アミノ酸からなるペプチドをコードすると推定される(f3)。これら翻訳産物の発現を解析するため、OATP1B3/ct mRNAのフレーム1およびフレーム3に存在するペプチドコード領域(f1−1、f1−2、f3)並びに、フレーム2に存在するタンパク質コード領域のN末端領域20アミノ酸(f2)のC末端側のそれぞれにGFPを融合したタンパク質(f1−1/GFP、f1−2/GFP、f2/GFP、f3/GFP)を発現させるプラスミドを作製した。
mCherry/pcDNA3.1(-) 320ng/ウェルと、各GFP融合ペプチド発現プラスミドまたはempty pcDNA3.1 (-)Neo(mock) 320ng/ウェルとの混合物にOPTI-MEM(登録商標)(インビトロジェン)100μL/ウェル、およびPlus Reagent(インビトロジェン)0.5μL/ウェルを混合し、Lipofectamin LTX(インビトロジェン)1.6μL/ウェルを加え293FT細胞3.5×105細胞/ウェルとともに24ウェルプレートに播種した。播種から24時間後、GFP由来の緑色蛍光およびmCherry由来の赤色蛍光をOlympus Fluoview ver2.3(オリンパス、東京)を用いて観察した。結果を図8に示す。ここで、図8において、緑色はGFP由来の蛍光であり、赤色はトランスフェクションコントロールであるmCherry由来の蛍光である。また、両蛍光の重ね合わせをMergeとして示し、微分干渉像をPhaseとして示す。なお、解析に用いたレーザー強度・照射時間は全て等しくした。
OATP1B3/ctのcDNAの塩基配列を表す。
〔配列番号:2〕
OATP1B3/wtのcDNAの塩基配列を表す。
〔配列番号:3〕
OATP1B3/wtによりコードされるタンパク質のアミノ酸配列を表す。
〔配列番号:4〕
OATP1B3/ctのフレーム1−1(終止コドン含む)の塩基配列を表す。
〔配列番号:5〕
OATP1B3/ctのフレーム1−1によりコードされるペプチド(f1−1)のアミノ酸配列を表す。
〔配列番号:6〕
OATP1B3/ctのフレーム1−2(終止コドン含む)の塩基配列を表す。
〔配列番号:7〕
OATP1B3/ctのフレーム1−2によりコードされるペプチド(f1−2)のアミノ酸配列を表す。
〔配列番号:8〕
OATP1B3/ctのフレーム2(終止コドン含む)の塩基配列を表す。
〔配列番号:9〕
OATP1B3/ctのフレーム2によりコードされるポリペプチド(f2)のアミノ酸配列を表す。
〔配列番号:10〕
OATP1B3/ctのフレーム3(終止コドン含む)の塩基配列を表す。
〔配列番号:11〕
OATP1B3/ctのフレーム3によりコードされるペプチド(f3)のアミノ酸配列を表す。
〔配列番号:12〕
ヒトGAPDH遺伝子の増幅に用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:13〕
ヒトGAPDH遺伝子の増幅に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:14〕
RLM−5’−RACEのTouch-down PCRに用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:15〕
RLM−5’−RACEのNested-PCRに用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:16〕
RT−PCRおよびOATP1B3/ctのcDNAクローニングに用いたフォワード
プライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:17〕
RT−PCRに用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:18〕
OATP1B3/ctのcDNAクローニングに用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:19〕
OATP1B3/wtのcDNAクローニングに用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:20〕
OATP1B3/wtのcDNAクローニングに用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:21〕
定量的リアルタイムPCRにおいてOATP1B3/ctの検出に用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:22〕
定量的リアルタイムPCRにおいてOATP1B3/ctの検出に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:23〕
定量的リアルタイムPCRにおいてOATP1B3/wtの検出に用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:24〕
定量的リアルタイムPCRにおいてOATP1B3/wtの検出に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:25〕
f1-1/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:5のアミノ酸配列からなるペプチドの発現に用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:26〕
f1-1/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:5のアミノ酸配列からなるペプチドの発現に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:27〕
f1-2/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:7のアミノ酸配列からなるペプチドの発現、f2/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:9のアミノ酸配列からなるタンパク質の発現、およびf3/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:11のアミノ酸配列からなるペプチドの発現に用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:28〕
f1-2/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:7のアミノ酸配列からなるペプチドの発現に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:29〕
f2/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:9のアミノ酸配列からなるタンパク質の発現に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:30〕
F3/GFP/pcDNA3.1からの配列番号:11のアミノ酸配列からなるペプチドの発現に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:31〕
F1-1/GFP/pcDNA3.1、f1-2/GFP/pcDNA3.1、f2/GFP/pcDNA3.1、およびf3/GFP/pcDNA3.1からのGFPタンパク質の発現に用いたフォワードプライマーの塩基配列を表す。
〔配列番号:32〕
F1-1/GFP/pcDNA3.1、f1-2/GFP/pcDNA3.1、f2/GFP/pcDNA3.1、およびf3/GFP/pcDNA3.1からのGFPタンパク質の発現に用いたリバースプライマーの塩基配列を表す。
Claims (11)
- 生体から分離した被検試料中のOATP1B3(Organic Anion Transporting Polypeptide 1B3)mRNAの選択的スプライシングバリアントの測定方法であって、
前記被検試料中の、配列番号:1で表される塩基配列を含むmRNAを、配列番号:2で表される塩基配列を含むmRNAと識別して測定することを含む、測定方法。 - 配列番号:1で表される塩基配列におけるエキソンSVの存在を指標として、配列番号:1で表される塩基配列を含むmRNAを測定する、請求項1に記載の測定方法。
- 前記エキソンSVを含む領域に設定したプライマーを一方のプライマーとして用いる核酸増幅法により、配列表の配列番号:1で表される塩基配列を含むmRNAまたはそのcDNAの部分領域を特異的に増幅し、増幅産物を測定することを含む、請求項2に記載の測定方法。
- 前記プライマーの塩基数が15〜35である、請求項3に記載の測定方法。
- 前記核酸増幅法がRT−PCR法である、請求項3または4に記載の測定方法。
- 以下の条件を満足する核酸:
(1)配列番号:1で表される塩基配列を含む核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする;
(2)配列番号:2で表される塩基配列を含む核酸が共存する場合に、ストリンジェントな条件下で、当該核酸とハイブリダイズしないか、または、当該核酸とハイブリダイズした場合であってもその3’末端がミスマッチとなる;
(3)塩基数が15〜35である。 - 配列番号:1で表される塩基配列におけるエキソンSVを含む領域とハイブリダイズする、請求項6に記載の核酸。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の測定方法により、生体から分離した被検試料中のOATP1B3 mRNAの選択的スプライシングバリアントを測定することを含む、結腸がん、大腸がんまたは膵臓がんの検出方法。
- 配列番号:1で表される塩基配列を含むOATP1B3 mRNAの選択的スプライシングバリアントを測定する、請求項8に記載の検出方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の測定方法により、結腸がん、大腸がんまたは膵臓がんの細胞を被検物質の存在下で培養して得られる培養細胞中のOATP1B3 mRNAの選択的スプライシングバリアントを測定する工程と、
得られた測定結果を、前記被検物質の非存在下における場合と比較および/または評価する工程と、
を含む、結腸がん、大腸がんまたは膵臓がんの予防および/または治療剤のスクリーニング方法。 - 配列番号:1で表される塩基配列を含む、OATP1B3(Organic Anion Transporting Polypeptide 1B3)mRNAの選択的スプライシングバリアント。
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