JP6681414B2 - メチル化dnaの改善された検出 - Google Patents
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Description
本出願は、自動化システムでの核酸内のメチル化シトシンの検出方法、ならびにメチル化核酸の検出および解析のための前記システムおよび前記システム用のカートリッジの使用に関する。
DNAのメチル化は、遺伝子発現のエピジェネティクス制御機構の1つである。ゲノムDNAのメチル化状態の改変により遺伝子のサイレンシングがもたらされ得る。かかる制御は、広範な生物学的プロセスに、例えば、腫瘍抑制遺伝子などの極めて重要な成長調節因子の転写型サイレンシングによる細胞増殖などに重要である。遺伝子発現の調節におけるDNAのメチル化の生物学的重要性およびそのがんにおける役割が徐々に認識されてきている。
典型的には、該方法は以下の基本工程:
1)試料からのDNAの精製、
2)DNAの変性(98℃で少なくとも10分間のDNAの加熱工程)、
3)DNAとバイサルファイト(変換試薬)との高温(少なくとも54℃で1時間以上)でのインキュベーションによって変換済DNAを生成させることによる、スルホン化による脱アミノ化、
4)通常、DNA結合媒体(樹脂または膜)を有するカラムでの精製によるバイサルファイトの除去、
5)脱スルホン化、すなわち脱スルホン化バッファーの添加後、通常、室温で20分間のインキュベーションおよび遠心分離による脱スルホン化バッファーの除去、
6)1回以上の洗浄工程、
7)通常、溶出バッファーの添加および遠心分離工程によるDNAの溶出(カラムで)
を伴うものである。
特許請求の範囲に示す本発明は、a)試料からの事前の核酸精製を必要とすることなく、および98℃の高温での事前の核酸変性を必要とすることなく、DNA変換試薬(例えば、バイサルファイト試薬)を直接、核酸含有試料とともにインキュベートすることによって変換前の過度なDNA分解を制御すること、ならびに、b)自動化システム内部の抽出膜に通すバイサルファイト処理済試料流のポンピング速度を制御することによってバイサルファイト除去を最適化することによる、感度のよい特異的なメチル化の検出を見出したことに基づいたものである。
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通して輸送することにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して輸送し、先の工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を解析する工程
を含む方法を提供する。
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、先の工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含む方法を提供する。
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.1ml/秒以下の流速で該抽出膜に通してポンピングし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程;
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含む方法を提供する。
−核酸の供給源を受容すること、バイサルファイト溶液を該核酸の該供給源に添加すること、ならびにその後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させること、ならびに変換済の該ライセートに結合バッファーを添加して結合バッファー/ライセート溶液を形成することを許容する溶解チャンバ、
−該結合バッファー/ライセート溶液を受容すること、該該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングによる、その後の該バイサルファイトの除去を可能にすること、その後の抽出チャンバへの脱スルホン化バッファーの添加および該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通す制御ポンピングを可能にし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基のアルカリ脱スルホン化を行なう、および前記塩基をウラシル塩基に変換させること、ならびにその後の該抽出膜からの変換済核酸の溶出を可能にすることを許容する抽出膜を有する抽出チャンバ、
ここで、該溶解チャンバと該抽出チャンバの間には、流体を該溶解チャンバから該抽出チャンバに輸送するためのチャネルが存在している、ならびに
−該変換済核酸の下流の解析を可能にするPCRチャンバ、
ここで、該抽出チャンバと該PCRチャンバの間には、変換済核酸を該抽出チャンバから該PCRチャンバに輸送するためのチャネルが存在している、
を備えたものである、核酸のメチル化状態の検出のためのカートリッジの使用を提供する。
−核酸の供給源を受容すること、バイサルファイト溶液を該核酸の該供給源に添加すること、ならびにその後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させること、ならびに変換済の該ライセートに結合バッファーを添加して結合バッファー/ライセート溶液を形成することを許容する溶解チャンバ、
−該結合バッファー/ライセート溶液を受容すること、該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、その後の該バイサルファイトの除去を可能にすること、その後の抽出チャンバへの脱スルホン化バッファーの添加および0.1ml/秒以下の流速で該抽出膜に通す該脱スルホン化バッファーのポンピングを可能にし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基のアルカリ脱スルホン化を行なう、および前記塩基をウラシル塩基に変換させること、ならびにその後の該抽出膜からの変換済核酸の溶出を可能にすることを許容する抽出膜を有する抽出チャンバ、
ここで、該溶解チャンバと該抽出チャンバの間には、流体を該溶解チャンバから該抽出チャンバに輸送するためのチャネルが存在している、ならびに
−該変換済核酸の下流の解析を可能にするPCRチャンバ、
ここで、該抽出チャンバと該PCRチャンバの間には、変換済核酸を該抽出チャンバから該PCRチャンバに輸送するためのチャネルが存在している、
を備えたものである、核酸のメチル化状態の検出のためのカートリッジの使用を提供する。
−バイサルファイトを、該システム内に導入された核酸の供給源に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程、
−核酸を含む該ライセートに結合バッファーを添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程、
−該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程、
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、先の工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程、ならびに
−該変換済核酸を解析する工程
を制御するものである、
該自動化システムの使用を提供する。
−該自動化システム内に導入された核酸の供給源にバイサルファイトを添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程、
−核酸を含む該ライセートに結合バッファーを添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程、
−該該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程、
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.1ml/秒以下の流速で該抽出膜に通してポンピングし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程、ならびに
−該変換済核酸を解析する工程
を制御するものである、
該自動化システムの使用を提供する。
−バイサルファイト、結合バッファーおよび脱スルホン化バッファーを備えた、自動化システムにおける使用のための本発明によるカートリッジと、
−使用のための説明書と
を備えた、試料中のDNAのバイサルファイト変換によるメチル化DNAの検出のためのキットを提供することも本発明の一態様である。
一般的に、本発明の方法は、試料中の1つ以上の標的配列内の1個以上の標的ヌクレオチドのメチル化状態を解析することに関する。本発明により、患者試料中のDNAのメチル化状態の解析が容易になる。本発明は、第1の態様において、抽出膜を含む自動化システムでのDNA(試料中の)のバイサルファイト変換のための方法であって、処理した試料を該抽出膜に通す数回の自動化ポンピング工程にてポンピングする方法を提供する。患者試料の事前のDNAの精製とDNAの変性の両方を不要にすること、および自動化システム内部でバイサルファイト処理試料を抽出膜に通してポンピングすることにより、バイサルファイト変換プロセスの有効性および使用し易さが改善される。
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程;
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含む、または該工程を特徴とする方法を提供する。
−試料を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該試料に添加し、即座に、該試料を40℃〜80℃の温度まで加熱してDNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を行なう工程;
−結合バッファーをDNAを含む該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を該抽出膜に通して制御ポンピングすることにより、DNAを該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングする工程;
−該抽出膜から変換済DNAを溶出させる工程;ならびに
該変換済DNAを該自動化システムで解析する工程
を含む、または該工程を特徴とする方法を提供する。
−試料を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該試料に添加し、即座に、該試料を40℃〜80℃の温度まで加熱してDNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を行なう工程;
−結合バッファーをDNAを含む該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を該抽出膜に通して制御ポンピングすることにより、該DNAを抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なう工程;ならびに
−該抽出膜から変換済DNAを溶出させる工程
を含む、または該工程を特徴とする方法も包含している。
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記ライセート中に存在している前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を0.001ml/秒〜0.0017ml/秒の流速で該抽出に通してポンピングすることにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程、
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.001ml/秒〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程;
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含む、または該工程を特徴とする方法を提供する。
−試料を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該試料に添加し、即座に、該試料を40℃〜60℃までの温度まで加熱してDNAを含むライセートを作製する、および前記DNAのバイサルファイト変換を行なう工程;
−結合バッファーをDNAを含む該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を0.001ml/秒〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、DNAを該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.001ml/秒〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なう工程;
−該抽出膜から変換済DNAを溶出させる工程;ならびに
該変換済DNAを該自動化システムで解析する工程
を含む、または該工程を特徴とする方法を提供する。
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下の流速および2〜15分の時間で該抽出膜に通してポンピングすることにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.1ml/秒以下の流速および6〜20分の時間で該抽出膜に通してポンピングし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程;
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含む、または該工程を特徴とする方法を提供する。
−試料を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該試料に添加し、その後即時に、該試料を40℃〜60℃までの温度まで加熱してDNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を行なう工程、
−結合バッファーをDNAを含む該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下の流速および2〜15分の時間で該抽出膜に通してポンピングすることにより、DNAを該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.1ml/秒以下の流速および6〜20分の時間で該抽出膜に通してポンピングし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なう工程;
−該抽出膜から変換済DNAを溶出させる工程;ならびに
該変換済DNAを該自動化システムで解析する工程
を含む方法を提供する。
−試料を受容すること、
−バイサルファイト溶液を該試料に添加すること、
−該試料を直接、40℃〜60℃まで加熱し、DNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を該ライセート中で行なうこと、
−結合バッファーを該ライセートに添加すること
を許容するものである。
−ライセートを受容すること、
−該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、その後の該バイサルファイトの除去を可能にすること、
−その後の抽出チャンバへの脱スルホン化バッファーの添加および0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通す該脱スルホン化バッファーのポンピングを可能にし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なうこと、ならびに
−その後の抽出膜からの変換済DNAの溶出を可能にすること
を許容するものである。
−核酸の供給源を受容すること、バイサルファイト溶液を該核酸の該供給源に添加すること、ならびにその後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させること、ならびに結合バッファーを該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を形成することを許容する溶解チャンバ;
−該結合バッファー/ライセート溶液を受容すること、該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、その後の該バイサルファイトの除去を可能にすること、その後の抽出チャンバへの脱スルホン化バッファーの添加および0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通す該脱スルホン化バッファーのポンピングを可能にし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させること、ならびにその後の該抽出膜からの変換済核酸の溶出を可能にすることを許容する抽出膜を有する抽出チャンバ、
ここで、該溶解チャンバと該抽出チャンバの間には、流体を該溶解チャンバから該抽出チャンバに輸送するためのチャネルが存在している、ならびに
−該変換済核酸の下流の解析を可能にするPCRチャンバ、
ここで、該抽出チャンバと該PCRチャンバの間には、変換済核酸を該抽出チャンバから該PCRチャンバに輸送するためのチャネルが存在している、
を備えているカートリッジを提供する。
−試料を受容すること、バイサルファイト溶液を該試料に添加すること、該試料を加熱してDNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を該ライセート中で行なうこと、ならびに変換済の該ライセートに結合バッファーを添加して結合バッファー/ライセート溶液を形成することを許容する溶解チャンバ、
−該結合バッファー/ライセート溶液を受容すること、該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、その後の該バイサルファイトの除去を可能にすること、その後の抽出チャンバへの脱スルホン化バッファーの添加および0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通す該脱スルホン化バッファーのポンピングを可能にし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なうこと、ならびにその後の抽出膜からの変換済DNAの溶出を可能にすることを許容する抽出膜を内部に有する抽出チャンバ、
ここで、該溶解チャンバと該抽出チャンバの間には、流体を該溶解チャンバから該抽出チャンバに輸送するためのチャネルが存在している、ならびに
−変換済DNAの下流の解析を可能にするPCRチャンバ、
ここで、該抽出チャンバと該PCRチャンバの間には、変換済DNAを該抽出チャンバから該PCRチャンバに輸送するためのチャネルが存在している、
を備えているカートリッジを提供する。
−該自動化システム内に導入された核酸の供給源にバイサルファイトを添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜60℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程、
−核酸を含む該ライセートに結合バッファーを添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程、
−該該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下、または0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程、
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、第1工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程、ならびに
−該変換済核酸を解析する工程
を制御するものである、
自動化システムに関する。
−自動化システム内に導入された試料にバイサルファイトを添加し、該試料を直接、40℃〜60℃に加熱してDNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を行なう工程;
−結合バッファーをDNAを含む該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該該結合バッファー/ライセート溶液を0.1ml/秒以下、または0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、DNAを該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.1ml/秒以下、0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なう工程;
−該抽出膜から変換済DNAを溶出させる工程;ならびに
−該変換済DNAを解析する工程
を制御するものである、
システムが想定される。
−患者試料を自動化システムの溶解チャンバ内に導入する工程、
−バイサルファイトを該溶解チャンバ内の該試料に添加し、その後即時に、溶解チャンバ内部で40℃〜60℃の温度で1時間加熱して、DNAを含むライセートを作製する、および該DNAのバイサルファイト変換を行なう工程、
−結合バッファーをDNAを含む該ライセートに添加して結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程、
−該結合バッファー/ライセート溶液を該溶解チャンバから該抽出チャンバに輸送する工程、該抽出チャンバには抽出膜が収容されている、
−該結合バッファー/ライセート溶液を0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、ライセート由来のDNAを該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去して該バイサルファイト、該結合バッファーおよびライセートを除去するとともに、ライセート由来のDNAを該抽出膜上に保持させる工程、
−エタノールを含む洗浄バッファーを0.001ml/秒〜0.1ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、残留しているかもしれない結合バッファー/ライセート溶液(あれば)を除去する工程、
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを0.001ml/秒〜0.1ml/秒、より好ましくは0.001〜0.0017ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、変換済DNAのアルカリ脱スルホン化を行なう工程、
−エタノールを含む洗浄バッファーを該抽出チャンバに添加し、該洗浄バッファーを少なくとも3回のポンピング工程、より好ましくは7回のポンピング工程にて0.001ml/秒〜0.1ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングし、残留しているかもしれない脱スルホン化バッファー(あれば)を除去する工程、
−空気を0.1ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、エタノールの蒸発を行なう工程、
−溶出バッファーまたは水を0.001ml/秒〜0.1ml/秒の流速で該抽出膜に通してポンピングすることにより、該抽出膜から変換済DNAを溶出させる工程、ならびに
該変換済DNAを該自動化システムで解析する工程
を含む方法に適用される。
−バイサルファイト、結合バッファーおよび脱スルホン化バッファーを備えた、自動化システムにおける使用のための本発明によるカートリッジと、
−使用のための説明書と
を備えた、自動化システムでバイサルファイト反応を行なうためのキットに関する。
−抽出膜を有する抽出チャンバ、バイサルファイト、結合バッファーおよび脱スルホン化バッファーを備えた、自動化システムにおける使用のための本発明によるカートリッジと、
−使用のための説明書と
を備えた、自動化システムでバイサルファイト反応を行なうためのキットを提供する。
クローズ1.抽出膜を有する抽出チャンバを備えた自動化システムでの核酸のメチル化状態の検出のための方法であって:
−核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
−結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
−該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
−脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、先の工程で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
−変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含む方法。
a)核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
b)結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
c)該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
d)脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、工程a)で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
e)変換済核酸を該抽出膜から溶出させ;該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
a)バイサルファイトを、該システム内に導入された核酸の供給源に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程、
b)結合バッファーを、核酸を含む該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程、
c)該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程、
d)脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、工程a)で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
e)変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程、ならびに
f)該変換済核酸を解析する工程
を制御するものである、
該自動化システムの使用。
g)バイサルファイト、結合バッファーおよび脱スルホン化バッファーを備えた、自動化システムにおける使用のためのクローズ11〜13のいずれかに規定したカートリッジと、
h)使用のための説明書と
を備えた、自動化システムでバイサルファイト反応を行なうためのキット。
実施例1.Idylla(商標)システムを用いたIdylla(商標)カートリッジ内でのスパイクDNA試料のバイサルファイト変換の実施
開放型のIdylla(商標)カートリッジ(抽出膜が収容されている)の異なる容器を、ZymoResearchのEZ DNA Methylation Lightning Kit(カタログ番号D5031)のバッファーで満たした。カートリッジの容器1には2mlのLightning変換試薬を入れた。容器2には2.5mlのM−結合バッファーを入れた。容器3と4には2mlのM−洗浄バッファーを添加した。ZymoResearchで洗浄バッファーを使用する前に、本発明者らは、24mlの100%エタノールが6mlの洗浄バッファー濃縮液に添加されることが確実になるようにした。カートリッジの容器5には1.5mlのL−脱スルホン化バッファーを入れ、容器6には1.5mlの溶出バッファー(これは、この場合、超純水である)を入れた。5μlの非メチル化DNA(ZymoResearchカタログ番号D5014−1で供給される)とメチル化DNA(Milliporeカタログ番号S7821によって供給される)を、Idylla(商標)カートリッジの溶解チャンバ内でスパイクした。Idylla(商標)システムでバイサルファイト変換プロトコルを行なう際、700μlの変換試薬を溶解チャンバにポンピングした。溶解チャンバ内において、温度を少なくとも40℃まで、ペルチェを加熱することにより上昇させた。壁面温度が40℃の設定は、カートリッジの溶解チャンバ内部の実際の温度がおよそ50℃であることを意味する。DNAと変換試薬を溶解チャンバ内で40℃(壁面温度)にて1時間インキュベートした。インキュベーション後、2mlのM−結合バッファー(容器2)を溶解チャンバにポンピングした。溶解チャンバの内容物をすべて、0.1ml/秒の流速で抽出膜に通してポンピングした。次いで、最初の洗浄工程を、0.2mlのM−洗浄バッファーを容器3から抽出膜に通して40℃の温度で3回ポンピングすることにより実行した。この洗浄工程後、L−脱スルホン化工程を、0.9ml(0.45mlを2回)L−脱スルホン化バッファーを0.0017ml/秒の流速で抽出膜に通して20℃の温度でポンピングすることにより行なった。このL−脱スルホン化工程はおよそ9分間かかる。最後の洗浄工程を、0.3mlの容器4内の洗浄バッファー(合計2.1ml)を0.1ml/秒の流速で抽出膜に通して7回ポンピングすることにより行なった。この最後の洗浄工程後、エタノールの蒸発を、20mlの空気(空気供給口を使用)を0.1ml/秒の流速で該膜(膜の温度は110℃である)に通してポンピングすることにより行なった。混合チャンバへのDNAの溶出を、0.25mlの溶出バッファー(容器6)を0.1ml/秒の流速で該膜に通して添加することにより行なった。
得られた5μlの溶出液を25μlのRT−PCR反応液で、Qiagenによって供給されるバイサルファイト変換体特異的アッセイ(EpitectMethyLight Assay:Hs_ONECUT2.)を用いて、これを製造業者の説明書に従って用いて解析した。図1は、変換済の非メチル化DNAおよびメチル化DNAの両方のリアルタイムPCRの結果を示す。変換済の非メチル化DNAは、BioradにおいてHEXシグナル(バイサルファイト変換済の非メチル化DNAを検出するためのQiagenキットのVIC−プローブ)を有するPCR増幅を示す。変換済のメチル化DNAは、BioradにおいてFAMシグナル(FAMプローブ−バイサルファイト変換済のメチル化DNAを検出するためのQiagenキットのもの)を有する良好なPCR増幅を示す。Qiagenアッセイはバイサルファイト変換済DNAに特異的なアッセイであるため、Idylla(商標)カートリッジ内において存在する変換がなかった場合、PCRは起こり得ない。プライマーおよびプローブが未変換DNAに結合することはあり得ない。
Idylla(商標)カートリッジ(抽出膜が収容されている)の異なる容器を、ZymoResearchのEZ DNA Methylation Lightning Kit(カタログ番号D5031)のバッファーで満たす。カートリッジの容器1には3mlのLightning変換試薬を入れる。容器2には2.5mlのM−結合バッファーを入れる。容器3と4には各々、2mlのM−洗浄バッファーを入れる。ZymoResearchで洗浄バッファーを使用する前に、本発明者らは、24mlの100%エタノールが6mlの洗浄バッファー濃縮液に添加されることが確実になるようにする。カートリッジの容器5には1.5mlのL−脱スルホン化バッファーを入れ、容器6には1.5mlの溶出バッファー(これは、この場合、超純水である)を入れる。結腸直腸がんを有する患者由来のホルマリン固定パラフィン包埋組織のがん試料(これはヒトのがん細胞を含むものである)を導入孔からIdylla(商標)カートリッジの溶解チャンバ内に挿入する。FFPE試料の最初の液状化を、Biocartis独自のバッファーを用いて溶解チャンバ内で行なう(試料調製)。Idylla(商標)システムにおいてバイサルファイト変換プロトコルを行なうため、3mlの変換試薬を溶解チャンバにポンピングする。溶解チャンバ内部の反応温度を50℃〜55℃の温度まで、ペルチェを加熱することにより上昇させ、DNA(FFPE試料由来)と変換試薬を溶解チャンバ内で1時間インキュベートする。インキュベーション後、2mlのM−結合バッファー(容器2)を溶解チャンバにポンピングする。溶解チャンバの内容物をすべて0.0017ml/秒の流速で抽出膜に通してポンピングする。次いで、最初の洗浄工程を、0.2mlのM−洗浄バッファーを容器3から抽出膜に通して40℃の温度で3回ポンピングすることにより実行する。この洗浄工程後、L−脱スルホン化工程を、0.9ml(0.45mlを2回)L−脱スルホン化バッファーを0.0017ml/秒の流速で抽出膜に通して20℃の温度でポンピングすることにより行なう。このL−脱スルホン化工程はおよそ9分間かかる。最後の洗浄工程を、0.3mlの容器4内の洗浄バッファー(合計2.1ml)を0.1ml/秒の流速で抽出膜に通して7回ポンピングすることにより行なう。この最後の洗浄工程後、エタノールの蒸発を、20mlの空気(空気供給口を使用)を0.1ml/秒の流速で該膜(膜の温度は110℃である)に通してポンピングすることにより行なう。混合チャンバへのDNAの溶出を、0.25mlの溶出バッファー(容器6)を0.1ml/秒の流速で該膜に通して添加することにより行なう。
Claims (12)
- 抽出膜を有する抽出チャンバを備えた自動化システムでの核酸のメチル化状態の検出のための方法であって:
a)核酸の供給源を自動化システム内に導入し、バイサルファイトを該核酸に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程;
b)結合バッファーを該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程;
c)該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程;
d)脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、工程a)で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
e)変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程;ならびに
f)該変換済核酸を該自動化システムで解析する工程
を含み、
前記制御ポンピングは、マイクロ空気式制御装置で、流速が0.1ml/秒以下のポンピングによって行なわれ、
前記工程d)での流速は前記工程c)での流速より遅い、方法。 - 該核酸の該供給源の即時の加熱が40℃〜60℃の温度である請求項1に記載の方法。
- 工程c)での流速および工程d)での流速が0.001ml/秒〜0.1ml/秒である、請求項1または2に記載の方法。
- 抽出膜がシリカ膜、または2つもしくは3つのシリカ膜層を備えた複合膜である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法による核酸のメチル化状態の検出のためのカートリッジの使用。
- 前記カートリッジが、抽出膜を有する抽出チャンバを備えている、請求項5に記載のカートリッジの使用。
- カートリッジが、請求項1〜4のいずれかに記載の方法の工程a)〜b)が行なわれる溶解チャンバと、請求項1〜4に記載の方法の工程c)〜e)が行なわれる抽出チャンバとを備えており、該溶解チャンバと該抽出チャンバの間には、流体を該溶解チャンバから該抽出チャンバに輸送するためのチャネルが存在していることを特徴とする、請求項5または6に記載のカートリッジの使用。
- 核酸の供給源中の核酸のメチル化状態の検出のための自動化システムの使用であって、該自動化システムが請求項5〜7のいずれかに記載のカートリッジを受け入れるのに適しており、該システムが:
a)バイサルファイトを、該システム内に導入された核酸の供給源に添加し、その後即時に、該核酸の該供給源を40℃〜80℃の温度まで加熱して該核酸を含むライセートを作製する、および前記核酸内に存在している非メチル化シトシン塩基を脱アミノ化させる工程、
b)結合バッファーを、核酸を含む該ライセートに添加し、結合バッファー/ライセート溶液を生成させる工程、
c)該結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通す制御ポンピングにより、該核酸を該抽出膜に結合させ、該バイサルファイトを除去する工程、
d)脱スルホン化バッファーを抽出チャンバに添加し、該脱スルホン化バッファーを該抽出膜に通して制御ポンピングし、工程a)で脱アミノ化された該核酸内の該塩基を脱スルホン化する、および前記塩基をウラシル塩基に変換させる工程、
e)変換済核酸を該抽出膜から溶出させる工程、ならびに
f)該変換済核酸を解析する工程、
ここで、前記制御ポンピングは、マイクロ空気式制御装置で、流速が0.1ml/秒以下のポンピングによって行なわれ、前記工程d)での流速は前記工程c)での流速より遅い、
を制御するものである
該自動化システムの使用。 - a.抽出チャンバ、抽出膜、バイサルファイト、結合バッファーおよび脱スルホン化バッファーを備えた、自動化システムにおける使用のための請求項5〜7のいずれかに記載のカートリッジと、
b.使用のための説明書と
を備えた、自動化システムでバイサルファイト反応を行なうためのキット。 - 抽出膜を有する抽出チャンバ、バイサルファイト、結合バッファーおよび脱スルホン化バッファーを備えている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法による核酸のメチル化状態の検出のためのカートリッジ。
- 前記カートリッジが、結合バッファー/ライセート溶液を抽出膜に通して輸送したときに、核酸を結合させ、バイサルファイトを除去するための抽出膜を有する抽出チャンバを備えている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法による核酸のメチル化状態の検出のためのカートリッジ。
- a.自動化システムにおける使用のための請求項10または11に記載のカートリッジと、
b.使用のための説明書と
を備えた、自動化システムでバイサルファイト反応を行なうためのキット。
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