JP6942036B2 - 脳梗塞の発症リスクを高感度に検出する体液抗体バイオマーカー - Google Patents
脳梗塞の発症リスクを高感度に検出する体液抗体バイオマーカー Download PDFInfo
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Description
(a)生体から分離された体液サンプル
本発明のデータ取得方法におけるデータ取得の対象として用いられる「生体から分離された体液サンプル」の体液とは、血液、リンパ液等であり、「サンプル」とは、身体から分離された状態の当該体液そのもの、又は、処理物である。当該体液サンプルの中でも血液サンプルが好適である。血液サンプルとしては、全血、血清、血漿等のサンプルが挙げられるが、血清サンプル又は血漿サンプルが好ましく、血清サンプルが特に好ましい。血液サンプルは、ヘパリン処理等の凝固防止処理が施されていてもよい。
本発明のデータ取得方法における体液抗体を捕捉する基礎であるDIDO1蛋白質のアミノ酸配列である配列番号2、及びCPSF2蛋白質のアミノ酸配列である配列番号6は、全部を体液抗体捕捉抗原として用いることも、一部を用いることも可能である。配列番号2のアミノ酸配列の一部を体液抗体捕捉抗原として用いる場合は、配列番号2のアミノ酸配列から7−1189個、及び配列番号6のアミノ酸配列から7−782個の連続したアミノ酸配列を選んで体液抗体捕捉抗原とすることが可能であり、DIDO1の全てのスプライシングバリアントにおいて共通する配列番号3のアミノ酸配列の全部又は一部を含む、あるいは、配列番号3のアミノ酸配列の全部又は一部である、ことが好ましい。さらに、より効率的な検出系の確立のために、短い鎖長のアミノ酸配列(ペプチド)を選択することも可能であり、その場合のアミノ酸配列の個数は、7−30個程度が好適であり、さらに好適には10−20個程度である。
本発明のデータ取得方法では、血液サンプル等の生体から分離された体液サンプル中のDIDO1蛋白質又はその一部(以下、「DIDO1抗原」ともいう)、並びに/或いは、CPSF2蛋白質又はその一部(以下、「CPSF2抗原」ともいう)、に対する生体から分離された体液サンプル中の抗体レベルを定量し、その定量値が標準値(カットオフ値)よりも大きい場合に、当該体液サンプル提供者におけるDIDO1抗原、及び/又は、CPSF2抗原、の亢進を認定し、これを指標として当該被験試料提供者の脳梗塞の発症に関するデータとすることが可能である。
本発明のキットにおいては、例えば、GST−融合DIDO1抗原又はGST−融合CPSF2抗原(蛋白質)、glutathione−結合ドナービーズ、及び抗ヒトIgG−結合アクセプタービーズの組、あるいは、biotin化DIDO1抗原又はbiotin化CPSF2抗原(ペプチド)、streptavidin−結合ドナービーズ、及び抗ヒトIgG−結合アクセプタービーズの組を、AlphaLISA法を定量測定手段として行うための構成として挙げることができる。
<本実施例において用いた抗原蛋白質又はペプチド>
(1)抗原蛋白質又はペプチドのリスト
本実施例においては、下記の抗原蛋白質又はペプチドを用いた。
・「DIDO1蛋白質」(配列番号3):DIDO1蛋白質(配列番号2)のうち、N末端がGST修飾されたN末端から275アミノ酸のN末端領域部分(配列番号3)
・「DIDO1ペプチド」(配列番号4):上記DIDO1蛋白質(配列番号2)のうち、N末端がビオチン化修飾された543−560番目のアミノ酸配列(配列番号4)のペプチド
図1に、DIDO1蛋白質のアミノ酸配列(配列番号2)を一文字表示で示し、DIDO1ペプチドのアミノ酸配列(配列番号4)に相当する部分に下線を施した。
・「CPSF2ペプチド」(配列番号7):CPSF2のDNA(配列番号5)がコードする全長蛋白質(配列番号6)のうち、N末端がビオチン化修飾された607−620番目のアミノ酸配列(配列番号7)のペプチド
図2に、CPSF2蛋白質のアミノ酸配列(配列番号6)を一文字表示で示し、CPSF2ペプチドのアミノ酸配列(配列番号7)に相当する部分に下線を施した。
上記リストの抗原蛋白質とペプチドは下記の要領で調製した。
ヒトU2OS骨肉腫細胞からHigh Pure RNA Isolation Kit(Roche,Basel,Switzerland)を用いて全RNAを単離し、Superscript III First−Strand Synthesis System for RT−PCR(Thermo Fisher Scientific)を用いてcDNAを合成した。それを鋳型として、Pyrobest DNA polymerase(Takara Bio Inc.,Shiga,Japan)を用いたPCR法により、DIDO1蛋白質(配列番号2)のうち、N末端領域(275アミノ酸;配列番号3)を増幅し、Glutathione S−transferase(GST)遺伝子部位がクローニングサイトの上流に設けられているプラスミドベクターpGEX−4T−1(GE Healthcare Life Sciences,Pittsburgh,PA)のEcoRI/SalI部位に挿入して、遺伝子発現用の組換えプラスミドであるpGEX−4T−1−DIDO1を作製し、DNAシークエンシングにより塩基配列を確認した。さらに、pGEX−4T−1−DIDO1を大腸菌BL−21に導入して形質転換を行い、0.1mM IPTG(isopropyl−β−D−thiogalactoside)による、25℃、4時間処理により、DIDO1cDNAの発現を誘導した。誘導後、当該大腸菌を回収し、BugBuster Master Mix(Merck Millipore,Darmstadt,Germany)を加えて溶解し、蛋白質抽出液を得た。当該蛋白質抽出液中のGST−DIDO1蛋白質は、glutathione−Sepharose(GE Healthcare Life Sciences)カラムクロマトグラフィーにより精製し、緩衝液をPBSに交換し、これを上記の「DIDO1蛋白質」とした。対照としてGSTを同様に精製した。
CPSF2蛋白質の公開されているアミノ酸配列(配列番号6)からウェブ公開のエピトープ検索サイトプログラムProPred(http://www.imtech.res.in/raghava/propred/)を用いて抗体認識部位を検索した。その結果、当該エピトープ候補の配列、CPSF2−547〜550、CPSF2−607〜620、CPSF2−712〜725を得た。なお、各候補の数字は配列番号6においてエピトープ候補として選ばれたアミノ酸の番号:例えば、547〜550であれば、配列番号6の547〜550番の一連のアミノ酸配列からなるペプチドを表す。これらのエピトープ候補の各ペプチドを、N端にビオチン化修飾を持つペプチドとして、Fmoc法を用いて合成し、抗体レベルの解析によりCPSF2−607〜620(配列番号7)を選別し、上記の「CPSF2ペプチド」として用いた。
個別の実施例の開示に先立ち、本実施例において用いたAlphaLISA法による解析の概要を以下に説明する。
急性期脳梗塞(aCI)とは、脳の血流が滞ることにより運動機能や感覚機能に突如大きなダメージが生じる状態を言う。一過性脳虚血発作(TIA)とは、脳梗塞と同様の原因で脳神経細胞が障害を受けるが、24時間以内、多くは数分以内に回復する疾患である。それぞれの血清検体は発症後2週間以内に採取した。
AMI患者とDM患者における、DIDO1蛋白質及びCPSF2ペプチドに対する血清抗体レベルをAlphaLISA法により測定し、健常者(HD)と比較した。
健常者(HD)とCKD患者における、DIDO1蛋白質及びCPSF2ペプチドに対する血清抗体レベルを、AlphaLISA法により測定し、健常者(HD)と比較した。
上記実施例1−3により、各疾患についてAlphaLISA法により得られたDIDO1血清抗体レベル及びCPSF2に対する血清抗体レベルを、さらにROC解析して得たareas under the curve(AUC)値、95% Confidence interval(CI)、カットオフ値、感度、特異度、P値について、表4(表4−1:DIDO1、表4−2:CPSF2)に示した。表4−1と表4−2において、ROC解析により得られた数字は、上から順番にAUC値、95% CI、カットオフ値、感度、特異度、P値を示す。表4−1において、例えば、「DIDO1 vs TIA」と記載されている場合には、「DIDO1蛋白質に対するTIA患者血清中の抗体レベル」についての欄であることを示し、「DIDO1−pep vs TIA」と記載されている場合には、「DIDO1ペプチドに対するTIA患者血清中の抗体レベル」についての欄であることを示している。
(1)Mann−Whitney U解析
次に、DIDO1ペプチドとCPSF2ペプチドに対する血清抗体レベルと被験者データについて、Mann−Whitney U解析(対応のない2群のデータについての、母集団分布の同一性の検定手法)を行った。
次に、DIDO1ペプチドとCPSF2ペプチドに対する、千葉県立佐原病院において採取された917血清サンプルにおける上記血清抗体レベルと、被験者データについて、Spearmanの相関解析(2変数間に、どの程度、順位づけの直線関係(単純増加あるいは単純減少関係)があるかを数値で表す分析)を行った。被験者データは、年齢、身長、体重、body mass index (BMI)、最大頸動脈内膜中膜肥厚(maximum intima−media thickness;max IMT)、血液検査データ〔albumin/globulin ratio(A/G)、aspartate aminotransferase(AST)、alanine aminotransferase(ALT)、alkaline phosphatase(ALP)、lactate dehydrogenase(LDH)}、total bilirubin(tBil)、cholinesterase(CHE)、γ−glutamyl transpeptidase(γ−GTP)、total Protein(TP)、albumin(ALB)、blood urea nitrogen(BUN)、creatinine(CRE)、estimated glomerular filtrating ratio(eGFR)、uric acid(UA)、amylase(AMY)、total cholesterol(T−CHO)、HDL−cholesterol(HDL−C)、triglyceride(TG)、sodium (Na)、potassium(K)、chlorine(Cl)、calcium(Ca)、inorganic phosphate (IP)、iron(F)、C−reactive protein(CRP)、LDL−cholesterol(LDL−C)、white blood cell/白血球(WBC)、red blood cell/赤血球(RBC)、hemoglobin(HGB)、hamatocrit(HCT)、mean corpuscular volume/平均赤血球容積(MCV)、mean corpuscular hemoglobin/平均赤血球色素量(MCH)、mean corpuscular hemoglobin concentration/平均赤血球血色素濃度(MCHC)、Red cell distribution width(RDW)、platelet/血小板(PLT)、mean platelet volume(MPV)、procalcitonin(PCT)、platelet distribution width(PDW)、blood sugar (BS)、glycated hemoglobin(HbA1c)〕、血圧(BP)、及び喫煙期間(年数)、を用いた。
対象は、1990年、及び1993年に岩手県二戸、秋田県横手、長野県佐久、沖縄県中部、茨城県水戸、新潟県長岡、高知県中央東、長崎県上五島、沖縄県宮古の9保健所管内在住であった40−69歳の男女のうち、多目的コホート(JPHC:Japan Public Health Center−based Cohort Study)研究に参加し、血漿が保存されている約3万人である。
DIDO1体液(血清又は血漿)抗体レベルは、TIA、aCI及びCKDの患者体液において高値を示し、AMIとDMの患者体液においては有意な上昇は認められなかった。
Claims (11)
- DIDO1蛋白質(配列番号2のアミノ酸配列)又はその一部、並びに/或いは、CPSF2蛋白質(配列番号6のアミノ酸配列)又はその一部、に対する生体から分離された血液サンプル中の抗体レベルを測定することを特徴とする、脳梗塞の発症に関するデータ取得方法。
- DIDO1蛋白質又はその一部に対する生体から分離された血液サンプル中の抗体レベルの測定による脳梗塞の発症に関するデータ取得は、慢性腎臓病を基礎疾患とする脳梗塞の発症に関するデータ取得であることを特徴とする、請求項1に記載の脳梗塞の発症に関するデータ取得方法。
- CPSF2蛋白質又はその一部に対する生体から分離された血液サンプル中の抗体レベルの測定による脳梗塞の発症に関するデータ取得は、糖尿病を基礎疾患とする脳梗塞の発症に関するデータ取得であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の脳梗塞の発症に関するデータ取得方法。
- 配列番号2のアミノ酸配列の一部におけるアミノ酸残基の個数は、7−2240個であり、配列番号6のアミノ酸配列の一部におけるアミノ酸残基の個数は、7−782個であることを特徴とする、請求項1−3のいずれか1項に記載のデータ取得方法。
- 配列番号2又は配列番号6のアミノ酸配列の一部におけるアミノ酸残基の個数は、7−30個であることを特徴とする、請求項1−3のいずれか1項に記載のデータ取得方法。
- 配列番号2のアミノ酸配列の一部は、配列番号3のアミノ酸配列の全部又は一部を含む、あるいは、配列番号3のアミノ酸配列の全部又は一部である、ことを特徴とする、請求項1−5のいずれか1項に記載のデータ取得方法。
- 配列番号2のアミノ酸配列の一部は、配列番号4に示されるアミノ酸配列であることを特徴とする、請求項5に記載のデータ取得方法。
- 配列番号6のアミノ酸配列の一部は、配列番号7に示されるアミノ酸配列であることを特徴とする、請求項5に記載のデータ取得方法。
- 配列番号2のアミノ酸配列又はその一部、並びに/或いは、配列番号6のアミノ酸配列又はその一部は、10%以下の個数(小数点以下切り捨て)のアミノ酸残基が、欠失、置換、又は、追加されていることを特徴とする、請求項1−8のいずれか1項に記載のデータ取得方法。
- 抗体レベル測定法は、ELISA法、AlphaLISA法、間接蛍光抗体法、ウェスタンブロット法(免疫ブロット法)、比濁法、比朧法、ラテックス凝集比濁法、又は、CLEIA法であることを特徴とする、請求項1−9のいずれか1項に記載のデータ取得方法。
- 血液サンプルは、血清又は血漿であることを特徴とする、請求項1−10のいずれか1項に記載のデータ取得方法。
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