JP6963271B2 - Genetic diagnosis of canine hereditary gastrointestinal neoplasia - Google Patents

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本発明は獣医療における検査/診断技術に関する。詳しくは、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査法及びその用途(確定診断、リスク診断など)に関する。 The present invention relates to a test / diagnostic technique in veterinary medicine. More specifically, the present invention relates to a test method for hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs and its use (confirmed diagnosis, risk diagnosis, etc.).

元来、イヌでは消化管腫瘍の発生は非常に稀である。しかし、近年、ジャックラッセルテリア(J.R.テリア)では消化管腫瘍の発生が増加しており、また、その病態が通常のイヌの消化管腫瘍とは明らかに異なることが示されている。純血種のイヌは遺伝的多様性が低いため、イヌでは犬種に特有の遺伝性疾患が多く認められる。尚、イヌのゲノムの全塩基配列は解読されている(非特許文献1を参照)。 Originally, the development of gastrointestinal tumors is very rare in dogs. However, in recent years, the incidence of gastrointestinal tumors has increased in Jack Russell terriers (J.R. terriers), and it has been shown that their pathophysiology is clearly different from that of normal canine gastrointestinal tumors. Due to the low genetic diversity of purebred dogs, many breed-specific hereditary diseases are found in dogs. The entire base sequence of the dog genome has been deciphered (see Non-Patent Document 1).

Lindblad-Toh K et al., Genome sequence, comparative analysis and haplotype structure of the domestic dog. Nature 438(7069), 803-19. 2005Lindblad-Toh K et al., Genome sequence, comparative analysis and haplotype structure of the domestic dog. Nature 438 (7069), 803-19. 2005

J.R.テリアで見られる本疾患も遺伝性疾患の可能性が高いと考えられ、その遺伝子診断法の開発が望まれる。上記のとおり、イヌのゲノムの全塩基配列は解読されているものの、本疾患の原因となる遺伝子異常は不明である。従って、現状では、J.R.テリアで見られる本疾患について遺伝子検査を実施することはできない。そこで本発明は、本疾患の罹患犬が特異的に保有する遺伝子異常を明らかにし、その異常を検出できる遺伝子検査法を確立することを課題とする。 This disease seen in JR terrier is also considered to have a high possibility of being a hereditary disease, and the development of a genetic diagnostic method for it is desired. As described above, although the entire base sequence of the canine genome has been deciphered, the genetic abnormality that causes this disease is unknown. Therefore, at present, it is not possible to carry out genetic testing for this disease found in JR terrier. Therefore, it is an object of the present invention to clarify a genetic abnormality specifically possessed by a dog suffering from this disease and to establish a genetic test method capable of detecting the abnormality.

上記課題を解決すべく検討を進める中で本発明者らは、J.R.テリアの消化管腫瘍の病態が、APC遺伝子(Adenomatous Polyposis Coli)を原因遺伝子とするヒトの遺伝性疾患である家族性大腸腺腫症(FAP、Familial Polyposis Coli)に類似していることに着目し、本疾患の罹患犬にAPC遺伝子の異常が認められないか検討した。具体的には、APC遺伝子のコーディング領域全域を29領域に分け、それぞれの領域をPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)により増幅し、ダイレクトシークエンス法(直接塩基配列決定法)により塩基配列を解析した(PCR-ダイレクトシークエンス法)。J.R.テリアの罹患犬と非罹患犬を対象に解析した結果、罹患犬ではAPC遺伝子に変異(生殖細胞系列変異)が認められ、本疾患がAPC遺伝子を原因遺伝子とする遺伝性疾患であることが明らかとなった。さらに、解析した罹患犬の全頭(5頭)で同一の点突然変異(c.462A>Tとc.463A>T)が検出されたことから、この変異を検出することで、本疾患の遺伝子検査及びそれを利用した確定診断等が可能であることが判明した。以下の発明は当該知見ないし成果に基づく。
[1]被検査イヌから採取された核酸検体について、以下の(1)の生殖細胞系列変異又は(2)の生殖細胞系列変異、或いは以下の(1)の生殖細胞系列変異と(2)の生殖細胞系列変異の両方、を検出するステップを含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査法:
(1)APC遺伝子のc.462A>T変異;
(2)APC遺伝子のc.463A>T変異。
[2](1)の生殖細胞系列変異又は(2)の生殖細胞系列変異が検出された場合、或いは(1)の生殖細胞系列変異と(2)の生殖細胞系列変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症していると判定する、[1]に記載の検査法。
[3](1)の生殖細胞系列変異又は(2)の生殖細胞系列変異が検出された場合、或いは(1)の生殖細胞系列変異と(2)の生殖細胞系列変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症するリスクが高いと判定する、[1]に記載の検査法。
[4]被検査イヌがジャックラッセルテリアである、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の検査法。
[5]生殖細胞系列変異であるAPC遺伝子のc.462A>T変異を検出するための核酸であって、前記変異位置を含む一定領域に相補的な配列を含み、前記領域に対して特異的にハイブリダイズする核酸を含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬。
[6]生殖細胞系列変異であるAPC遺伝子のc.463A>T変異を検出するための核酸であって、前記変異位置を含む一定領域に相補的な配列を含み、前記領域に対して特異的にハイブリダイズする核酸を含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬。
[7][5]に記載の試薬、及び/又は[6]に記載の試薬を含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査用キット。
[8]APC遺伝子のc.462A>T変異又はc.463A>T変異からなる、イヌの遺伝性消化管腫瘍症バイオマーカー。
その他、本発明は、以下のような形態として実現することも可能である。
[1]被検査イヌから採取された核酸検体について、以下の(1)の変異又は(2)の変異、或いは以下の(1)の変異と(2)の変異の両方、を検出するステップを含む、遺伝性消化管腫瘍症の検査法:
(1)APC遺伝子のc.462A>T変異;
(2)APC遺伝子のc.463A>T変異。
[2](1)の変異又は(2)の変異が検出された場合、或いは(1)の変異と(2)の変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症していると判定する、[1]に記載の検査法。
[3](1)の変異又は(2)の変異が検出された場合、或いは(1)の変異と(2)の変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症するリスクが高いと判定する、[1]に記載の検査法。
[4]被検査イヌがジャックラッセルテリアである、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の検査法。
[5]APC遺伝子のc.462A>T変異を検出するための核酸であって、前記変異位置を含む一定領域に相補的な配列を含み、前記領域に対して特異的にハイブリダイズする核酸を含む、遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬。
[6]APC遺伝子のc.463A>T変異を検出するための核酸であって、前記変異位置を含む一定領域に相補的な配列を含み、前記領域に対して特異的にハイブリダイズする核酸を含む、遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬。
[7][5]に記載の試薬、及び/又は[6]に記載の試薬を含む、遺伝性消化管腫瘍症の検査用キット。
[8]APC遺伝子のc.463A>T変異又はc.463A>T変異からなる、遺伝性消化管腫瘍症マーカー。
In the course of studies to solve the above problems, the present inventors have found that the pathophysiology of the gastrointestinal tumor of JR terrier is familial adenomatous polyposis, which is a human hereditary disease caused by the APC gene (Adenomatous Polyposis Coli). Focusing on the similarity to the disease (FAP, Familial Polyposis Coli), we investigated whether there is an abnormality in the APC gene in dogs affected by this disease. Specifically, the entire coding region of the APC gene was divided into 29 regions, each region was amplified by PCR (polymerase chain reaction), and the nucleotide sequence was analyzed by the direct sequencing method (direct nucleotide sequence determination method) (PCR- Direct sequence method). As a result of analysis of affected dogs and non-affected dogs of JR Terrier, mutations in the APC gene (germline mutation) were found in the affected dogs, indicating that this disease is a hereditary disease caused by the APC gene. It became clear. Furthermore, since the same point mutations (c.462A> T and c.463A> T) were detected in all the affected dogs (5) analyzed, this mutation was detected to detect this disease. It was found that genetic testing and definitive diagnosis using it are possible. The following inventions are based on the findings or results.
[1] Regarding the nucleic acid sample collected from the dog to be inspected, the following (1) germline mutation or (2) germline mutation, or the following (1) germline mutation and (2) Testing for hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs, including the step of detecting both germline mutations:
(1) C.462A> T mutation of APC gene;
(2) C.463A> T mutation of APC gene.
[2] When a germline mutation of (1) or a germline mutation of (2) is detected, or both a germline mutation of (1) and a germline mutation of (2) are detected. The test method according to [1], wherein it is determined that a hereditary gastrointestinal neoplasia has developed.
[3] When a germline mutation of (1) or a germline mutation of (2) is detected, or both a germline mutation of (1) and a germline mutation of (2) are detected. The test method according to [1], which determines that there is a high risk of developing hereditary gastrointestinal neoplasia in some cases.
[4] The test method according to any one of [1] to [3], wherein the dog to be tested is a Jack Russell terrier.
[5] A nucleic acid for detecting a c.462A> T mutation of an APC gene, which is a germline mutation, which contains a sequence complementary to a certain region containing the mutation position and is specific to the region. A reagent for testing canine hereditary gastrointestinal neoplasia, which contains a nucleic acid that hybridizes with.
[6] A nucleic acid for detecting a c.463A> T mutation of an APC gene, which is a germline mutation, which contains a sequence complementary to a certain region containing the mutation position and is specific to the region. A reagent for testing canine hereditary gastrointestinal neoplasia, which contains a nucleic acid that hybridizes with.
[7] A kit for testing canine hereditary gastrointestinal neoplasia, which comprises the reagent according to [5] and / or the reagent according to [6].
[8] A canine hereditary gastrointestinal neoplasia biomarker consisting of a c.462A> T mutation or a c.463A> T mutation in the APC gene.
In addition, the present invention can also be realized in the following forms.
[1] A step of detecting the following mutation (1) or (2), or both the following mutations (1) and (2) in a nucleic acid sample collected from a dog to be tested. Testing methods for hereditary gastrointestinal neoplasia, including:
(1) C.462A> T mutation of APC gene;
(2) C.463A> T mutation of APC gene.
[2] Hereditary gastrointestinal neoplasia develops when the mutation of (1) or the mutation of (2) is detected, or when both the mutation of (1) and the mutation of (2) are detected. The inspection method according to [1], which determines that the tumor is present.
[3] Risk of developing hereditary gastrointestinal neoplasia when a mutation of (1) or (2) is detected, or when both a mutation of (1) and a mutation of (2) are detected. The inspection method according to [1], which determines that the value is high.
[4] The test method according to any one of [1] to [3], wherein the dog to be tested is a Jack Russell terrier.
[5] A nucleic acid for detecting the c.462A> T mutation of the APC gene, which contains a sequence complementary to a certain region containing the mutation position and specifically hybridizes to the region. Nucleic acid for testing hereditary gastrointestinal neoplasia, including.
[6] A nucleic acid for detecting the c.463A> T mutation of the APC gene, which contains a sequence complementary to a certain region containing the mutation position and specifically hybridizes to the region. Nucleic acid for testing hereditary gastrointestinal neoplasia, including.
[7] A kit for testing hereditary gastrointestinal tract neoplasia, which comprises the reagent according to [5] and / or the reagent according to [6].
[8] A hereditary gastrointestinal neoplasia marker consisting of a c.463A> T mutation or a c.463A> T mutation of the APC gene.

J.R.テリアの腫瘍組織のβカテニン免疫染色像。腫瘍組織におけるβカテニンの蓄積を調べた。左:胃管状乳頭状腺腫(幽門部)、右:胃管状乳頭状腺癌(幽門部)。Β-catenin immunostaining image of tumor tissue of JR terrier. The accumulation of β-catenin in tumor tissue was examined. Left: Gastric tubular papillary adenoma (pylorus), Right: Gastric tubular papillary adenocarcinoma (pylorus). J.R.テリアの腫瘍組織のβカテニン免疫染色像。腫瘍組織におけるβカテニンの蓄積を調べた。左:直腸腺腫、右:直腸腺房腺癌。Β-catenin immunostaining image of tumor tissue of JR terrier. The accumulation of β-catenin in tumor tissue was examined. Left: Rectal adenoma, Right: Rectal acinar adenocarcinoma. βカテニン免疫染色結果のまとめ。βカテニンの核への蓄積を認めた腫瘍細胞(核陽性細胞)の割合を25%刻みでスコアリングした。Summary of β-catenin immunostaining results. The percentage of tumor cells (nucleus-positive cells) that showed β-catenin accumulation in the nucleus was scored in 25% increments. APC遺伝子のシークエンス解析の結果。罹患個体ではエクソン4に二箇所の点突然変異を認めた。Results of sequence analysis of APC genes. Two point mutations were found in exon 4 in the affected individuals.

1.遺伝性消化管腫瘍症の検査法
本発明の第1の局面はイヌの遺伝性消化管腫瘍症を検査する方法(以下、「本発明の検査法」と略称することがある)に関する。本発明者らの検討によって、消化管腫瘍症を引き起こす原因としてAPC遺伝子の二箇所の点突然変異が特定された。本発明は当該遺伝子変異を検出対象とする。具体的には、本発明の検査法では、被検査イヌから採取された核酸検体について、以下の(1)の変異又は(2)の変異、或いは以下の(1)の変異と(2)の変異の両方を検出する。
(1)APC遺伝子のc.462A>T変異
(2)APC遺伝子のc.463A>T変異
1. 1. Testing Method for Hereditary Gastrointestinal Tumor Disease The first aspect of the present invention relates to a method for testing hereditary gastrointestinal tumor disease in dogs (hereinafter, may be abbreviated as "testing method of the present invention"). The studies by the present inventors have identified two point mutations in the APC gene as the cause of gastrointestinal neoplasia. The present invention targets the gene mutation as a detection target. Specifically, in the test method of the present invention, with respect to the nucleic acid sample collected from the dog to be tested, the following mutation (1) or (2), or the following mutation (1) and (2) Detect both mutations.
(1) c.462A> T mutation of APC gene (2) c.463A> T mutation of APC gene

慣例に従い、本明細書では、翻訳開始コドン基準の番号、即ち、翻訳開始コドンのAを1番目(1位塩基)として番号付けした位置で各変異位置を特定する。 According to convention, in the present specification, each mutation position is specified by the number of the translation start codon reference, that is, the position where A of the translation start codon is numbered as the first (1st base).

野生型(正常型)のAPC遺伝子(Gene ID: 479139)のmRNAの配列を配列番号1(NCBI GenBank ACCESSION XM_014111995, DEFINITION PREDICTED: Canis lupus familiaris adenomatous polyposis coli (APC), mRNA.)に、同アミノ酸配列を配列番号2(NCBI GenPept ACCESSION XP_013967470, DEFINITION PREDICTED: LOW QUALITY PROTEIN: adenomatous polyposis coli protein [Canis lupus familiaris].)にそれぞれ示す。 The mRNA sequence of the wild-type (normal type) APC gene (Gene ID: 479139) is assigned to SEQ ID NO: 1 (NCBI GenBank ACCESSION XM_014111995, DEFINITION PREDICTED: Canis lupus familiaris adenomatous polyposis coli (APC), mRNA.) Is shown in SEQ ID NO: 2 (NCBI GenPept ACCESSION XP_013967470, DEFINITION PREDICTED: LOW QUALITY PROTEIN: adenomatous polyposis coli protein [Canis lupus familiaris].).

c.462A>T変異はAPC遺伝子の462位塩基(配列番号1の配列では533番目の塩基)のAからTへの置換を表す。この変異は154番アミノ酸(グルタミン酸:Glu)のアスパラギン酸(Asp)への置換(ミスセンス変異)をもたらす。一方、c.463A>T変異はAPC遺伝子の463位塩基(配列番号1の配列では534番目の塩基)のAからTへの置換を表す。この変異は155番アミノ酸(リジン:Lys)の停止コドンへの置換(ナンセンス変異)をもたらす。 The c.462A> T mutation represents the substitution of the APC gene at position 462 (base 533 in the sequence of SEQ ID NO: 1) from A to T. This mutation results in the substitution of amino acid 154 (glutamic acid: Glu) with aspartic acid (Asp) (missense mutation). On the other hand, the c.463A> T mutation represents the substitution of the APC gene at position 463 (base 534 in the sequence of SEQ ID NO: 1) from A to T. This mutation results in the substitution of amino acid 155 (lysine: Lys) with a stop codon (nonsense mutation).

本発明では、核酸検体が特定の変異を有するか否か、即ち、特定の塩基位置に関して野生型であるか変異型であるかを明らかにするために「変異の検出」が行われる。従って、変異の有無を調べるための検出ないし測定を「変異の検出」又は「変異を検出する」等と表現する。 In the present invention, "mutation detection" is performed to clarify whether or not a nucleic acid sample has a specific mutation, that is, whether it is a wild type or a mutant type with respect to a specific base position. Therefore, the detection or measurement for examining the presence or absence of a mutation is expressed as "mutation detection" or "mutation detection" or the like.

本発明の検査法では、まず、被検査イヌから採取された核酸検体を用意する。核酸検体は被検査イヌの血液、唾液、リンパ液、尿、汗、皮膚細胞、粘膜細胞、毛髪、手術により採取あるいは切除した組織等から公知の抽出方法、精製方法を用いて調製することができる。検出対象の変異位置を含むものであれば任意の長さのゲノムDNAを核酸検体として用いることができる。 In the test method of the present invention, first, a nucleic acid sample collected from a dog to be tested is prepared. Nucleic acid samples can be prepared using known extraction methods and purification methods from blood, saliva, lymph, urine, sweat, skin cells, mucosal cells, hair, tissues collected or excised by surgery, etc. of the dog to be inspected. Genomic DNA of any length can be used as a nucleic acid sample as long as it contains the mutation position to be detected.

被検査イヌは特に限定されないが、好ましい被検査イヌの犬種はJ.R.テリアである。また、後述の通り、本発明の検査法は遺伝性消化管腫瘍症の診断に有用であることから、遺伝性消化管腫瘍症を発症していることが疑われるイヌ(典型的には消化管腫瘍症の症状が認められるイヌ)は好適な被検査イヌである。遺伝性消化管腫瘍症を発症していることが疑われるイヌを被検査イヌとした場合、典型的には、本発明の検査法は遺伝性消化管腫瘍症の診断に利用される。 The dog to be tested is not particularly limited, but the preferred breed of dog to be tested is JR Terrier. Further, as described later, since the test method of the present invention is useful for diagnosing hereditary gastrointestinal neoplasia, dogs suspected of developing hereditary gastrointestinal neoplasia (typically, gastrointestinal tract). Dogs with symptoms of neoplasia) are suitable dogs to be tested. When a dog suspected of developing hereditary gastrointestinal neoplasia is regarded as a dog to be tested, the test method of the present invention is typically used for diagnosing hereditary gastrointestinal neoplasia.

他方、本発明の検査法は遺伝性消化管腫瘍症を発症するリスクの判定(リスク診断)にも有用である。従って、健常犬、即ち、消化管腫瘍症を発症していないイヌも好適な被検査イヌといえる。健常犬を被検査イヌとした場合、典型的には、本発明の検査法は、遺伝性消化管腫瘍症のリスク診断に利用される。尚、ここでの「健常犬」は、遺伝性消化管腫瘍症を発症していないとの意味で「健常」であり、他の疾患を発症しているか否かは問わない。 On the other hand, the test method of the present invention is also useful for determining the risk of developing hereditary gastrointestinal neoplasia (risk diagnosis). Therefore, a healthy dog, that is, a dog that has not developed gastrointestinal neoplasia is also a suitable dog to be tested. When a healthy dog is the dog to be tested, the test method of the present invention is typically used for risk diagnosis of hereditary gastrointestinal neoplasia. The "healthy dog" here is "healthy" in the sense that it has not developed hereditary gastrointestinal neoplasia, and it does not matter whether or not it has developed other diseases.

変異の検出手段は特に限定されるものではなく例えばアレル特異的プライマー(及びプローブ)を用い、PCR法による増幅、及び増幅産物の変異を蛍光又は発光によって検出する方法や、PCR(polymerase chain reaction)法を利用したPCR-RFLP(restriction fragment length polymorphism:制限酵素断片長多型)法、PCR-SSCP(single strand conformation polymorphism:単鎖高次構造多型)法(Orita,M. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 86, 2766-2770(1989)等)、PCR-SSO(specific sequence oligonucleotide:特異的配列オリゴヌクレオチド)法、PCR-SSO法とドットハイブリダイゼーション法を組み合わせたASO(allele specific oligonucleotide:アレル特異的オリゴヌクレオチド)ハイブリダイゼーション法(Saiki, Nature, 324, 163-166(1986)等)、TaqMan(登録商標、Roche Molecular Systems社)-PCR法(Livak, KJ, Genet Anal,14,143(1999),Morris, T. et al., J. Clin. Microbiol.,34,2933(1996))に代表されるリアルタイムPCR法、Invader(登録商標、Third Wave Technologies社)法(Lyamichev V et al., Nat Biotechnol,17,292(1999))、FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)を利用した方法(Heller, Academic Press Inc, pp. 245-256(1985)、Cardullo et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 8790-8794(1988)、国際公開第99/28500号パンフレット、特開2004-121232号公報など)、ASP-PCR(Allele Specific Primer-PCR)法(国際公開第01/042498号公報など)、プライマー伸長法を用いたMALDI-TOF/MS(matrix)法(Haff LA, Smirnov IP, Genome Res 7,378(1997))、RCA(rolling cycle amplification)法(Lizardi PM et al., Nat Genet 19,225(1998))、DNAチップ又はマイクロアレイを用いた方法(Wang DG et al., Science 280,1077(1998)等)、プライマー伸長法、サザンブロットハイブリダイゼーション法、ドットハイブリダイゼーション法(Southern,E., J. Mol. Biol. 98, 503-517(1975))等、公知の方法を採用できる。さらに、検出対象の変異位置を直接シークエンスすることにしてもよい。尚、これらの方法を任意に組み合わせて変異を検出してもよい。また、PCR法又はPCR法を応用した方法などの核酸増幅法により核酸試料を予め増幅(核酸試料の一部領域の増幅を含む)した後、上記いずれかの検出法を適用することもできる。 The means for detecting the mutation is not particularly limited, for example, amplification by the PCR method using an allergen-specific primer (and probe), a method for detecting the mutation of the amplification product by fluorescence or luminescence, or PCR (polymerase chain reaction). PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism) method using the method, PCR-SSCP (single strand conformation polymorphism) method (Orita, M. et al., Proc) . Natl. Acad. Sci., USA, 86, 2766-2770 (1989), etc.), PCR-SSO (specific sequence oligonucleotide) method, ASO combining PCR-SSO method and dot hybridization method (allele specific oligonucleotides) hybridization method (Saiki, Nature, 324, 163-166 (1986), etc.), TaqMan (registered trademark, Roche Molecular Systems) -PCR method (Livak, KJ, Genet Anal) , 14,143 (1999), Morris, T. et al., J. Clin. Microbiol., 34,2933 (1996)), Real-time PCR method, Invader (registered trademark, Third Wave Technologies) method (Lyamichev V) et al., Nat Biotechnol, 17,292 (1999)), Method using FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) (Heller, Academic Press Inc, pp. 245-256 (1985), Cardullo et al., Proc. Natl. Acad Sci. USA, 85, 8790-8794 (1988), International Publication No. 99/28500, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-121232, etc.), ASP-PCR (Allele Specific Primer-PCR) method (International Publication No. 01 / 042498 Gazette MALDI-TOF / MS (matrix) method using primer extension method (Haff LA, Smirnov IP, Genome Res 7,378 (1997)), RCA (rolling cycle amplification) method (Lizardi PM et al., Nat Genet 19,225) (1998)), method using DNA chip or microarray (Wang DG et al., Science 280, 1077 (1998), etc.), primer extension method, Southern blot hybridization method, dot hybridization method (Southern, E., A known method such as J. Mol. Biol. 98, 503-517 (1975)) can be adopted. Further, the mutation position to be detected may be directly sequenced. The mutation may be detected by arbitrarily combining these methods. Further, any of the above detection methods can be applied after the nucleic acid sample is amplified in advance (including the amplification of a part of the nucleic acid sample region) by a nucleic acid amplification method such as a PCR method or a method applying the PCR method.

多数の核酸検体の変異を検出する場合にはアレル特異的PCR法、アレル特異的ハイブリダイゼーション法、TaqMan(登録商標)-PCR法、Invader法、FRETを利用した方法、ASP-PCR法、プライマー伸長法を用いたMALDI-TOF/MS(matrix)法、RCA(rolling cycle amplification)法、又はDNAチップ又はマイクロアレイを用いた方法等、多数の検体を比較的短時間で検出可能な検出法を用いることが特に好ましい。 When detecting mutations in a large number of nucleic acid samples, allergen-specific PCR method, allergen-specific hybridization method, TaqMan (registered trademark) -PCR method, Invader method, FRET-based method, ASP-PCR method, primer extension Use a detection method that can detect a large number of samples in a relatively short time, such as the MALDI-TOF / MS (matrix) method using the method, the RCA (rolling cycle amplification) method, or the method using a DNA chip or microarray. Is particularly preferable.

以上の方法では、各方法に応じたプローブやプライマー等の核酸(本発明において「変異検出用核酸」ともいう)が使用される。プローブとして利用される変異検出用核酸の例としては、検出対象の変異位置を含む染色体領域(部分染色体領域)に特異的にハイブリダイズする核酸を挙げることができる。検出対象の変異がc.462A>T変異であれば、462位を含む染色体領域を標的としてプローブを設計すればよい。c.463A>T変異についても同様である。ここでの「部分染色体領域」の長さは、例えば16〜500塩基長、好ましくは18〜200塩基長、さらに好ましくは20〜50塩基長である。また、当該核酸は好ましくは部分染色体領域に相補的な配列を有するが、特異的なハイブリダイゼーションに支障のない限り、多少のミスマッチがあってもよい。ミスマッチの程度としては、1〜数個、好ましくは1〜3個、更に好ましくは1〜2個である。ここでの「特異的なハイブリダイゼーション」とは、核酸プローブによる検出の際に通常採用されるハイブリダイゼーション条件(好ましくはストリンジェントな条件)の下、標的の核酸(部分染色体領域)に対してハイブリダイズする一方で、他の核酸との間にクロスハイブリダイゼーションを有意に生じないことを意味する。尚、当業者であれば例えばMolecular Cloning(Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York)を参考にしてハイブリダイゼーション条件を容易に設定可能である。 In the above method, nucleic acids such as probes and primers corresponding to each method (also referred to as “mutation detection nucleic acid” in the present invention) are used. Examples of the mutation detection nucleic acid used as a probe include a nucleic acid that specifically hybridizes to a chromosomal region (partial chromosomal region) containing a mutation position to be detected. If the mutation to be detected is a c.462A> T mutation, the probe may be designed by targeting the chromosomal region containing position 462. The same applies to the c.463A> T mutation. The length of the "partial chromosomal region" here is, for example, 16 to 500 bases, preferably 18 to 200 bases, and more preferably 20 to 50 bases. In addition, the nucleic acid preferably has a sequence complementary to a partial chromosomal region, but there may be some mismatch as long as it does not interfere with specific hybridization. The degree of mismatch is 1 to several, preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. The term "specific hybridization" as used herein refers to hybridization to a target nucleic acid (partial chromosomal region) under hybridization conditions (preferably stringent conditions) that are usually adopted for detection by a nucleic acid probe. It means that while soybeaning, cross-hybridization with other nucleic acids does not occur significantly. Those skilled in the art can easily set the hybridization conditions by referring to, for example, Molecular Cloning (Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York).

プライマーとして利用される変異検出用核酸の例としては、検出対象の変異位置を含む染色体領域(部分染色体領域)に相補的な配列を有し、当該変異部分を含むDNAフラグメントを特異的に増幅できるように設計された核酸を挙げることができる。プライマーとして利用される変異検出用核酸の他の例として、検出対象の変異位置がいずれかの塩基である場合にのみ当該変異位置を含むDNAフラグメントを特異的に増幅するように設計されたプライマーペアを挙げることができる。より具体的には、検出対象の変異位置を含むDNAフラグメントを特異的に増幅するように設計されたプライマーペアであって、変異位置がいずれかの塩基であるアンチセンス鎖の当該変異位置を含む染色体領域(部分染色体領域)に対して特異的にハイブリダイズするセンスプライマーと、センス鎖の一部領域(変異位置の近傍領域)に対して特異的にハイブリダイズするアンチセンスプライマーとからなるプライマーペアを例示することができる。ここで、増幅されるDNAフラグメントの長さはその検出に適した範囲で適宜設定され例えば15〜1000塩基長、好ましくは20〜500塩基長、更に好ましくは30〜200塩基長である。尚、プローブの場合と同様、プライマーとして利用される変異検出用核酸についても、増幅対象(鋳型)に特異的にハイブリダイズし、目的のDNAフラグメントを増幅することができる限り、鋳型となる配列に対して多少のミスマッチがあってもよい。ミスマッチの程度としては、1〜数個、好ましくは1〜3個、更に好ましくは1〜2個である。 As an example of a mutation detection nucleic acid used as a primer, it has a sequence complementary to a chromosomal region (partial chromosomal region) containing the mutation position to be detected, and can specifically amplify a DNA fragment containing the mutation portion. Nucleic acids designed as such can be mentioned. As another example of a mutation detection nucleic acid used as a primer, a primer pair designed to specifically amplify a DNA fragment containing the mutation position only when the mutation position to be detected is any base. Can be mentioned. More specifically, it is a primer pair designed to specifically amplify a DNA fragment containing a mutation position to be detected, and includes the mutation position of the antisense strand whose mutation position is any base. A primer pair consisting of a sense primer that specifically hybridizes to a chromosomal region (partial chromosomal region) and an antisense primer that specifically hybridizes to a partial region of the sense strand (region near the mutation position). Can be exemplified. Here, the length of the amplified DNA fragment is appropriately set within a range suitable for its detection, and is, for example, 15 to 1000 bases long, preferably 20 to 500 bases long, and more preferably 30 to 200 bases long. As in the case of the probe, the mutation detection nucleic acid used as a primer also hybridizes specifically to the amplification target (template) and has a sequence that serves as a template as long as the target DNA fragment can be amplified. On the other hand, there may be some mismatch. The degree of mismatch is 1 to several, preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2.

変異検出用核酸(プローブ、プライマー)には、検出法に応じて適宜DNA、RNA、ペプチド核酸(PNA: Peptide nucleic acid)等が用いられる。変異検出用核酸の塩基長はその機能が発揮される長さであればよく、プローブとして用いられる場合の塩基長の例としては16〜500塩基長、好ましくは18〜200塩基長、さらに好ましくは20〜50塩基長である。他方、プライマーとして用いられる場合の塩基長の例としては10〜50塩基長、好ましくは15〜40塩基長、更に好ましくは15〜30塩基長である。 As the mutation detection nucleic acid (probe, primer), DNA, RNA, peptide nucleic acid (PNA: Peptide nucleic acid) or the like is appropriately used depending on the detection method. The base length of the nucleic acid for mutation detection may be any length as long as the function is exhibited, and an example of the base length when used as a probe is 16 to 500 base lengths, preferably 18 to 200 base lengths, and more preferably. It is 20 to 50 bases long. On the other hand, an example of the base length when used as a primer is 10 to 50 base length, preferably 15 to 40 base length, and more preferably 15 to 30 base length.

変異検出用核酸(プローブ、プライマー)はホスホジエステル法など公知の方法によって合成することができる。尚、変異検出用核酸の設計、合成等に関しては成書(例えばMolecular Cloning,Third Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press, New YorkやCurrent protocols in molecular biology(edited by Frederick M. Ausubel et al., 1987))を参考にすることができる。 The mutation detection nucleic acid (probe, primer) can be synthesized by a known method such as a phosphodiester method. Regarding the design and synthesis of nucleic acids for mutation detection, books (for example, Molecular Cloning, Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York and Current protocols in molecular biology (edited by Frederick M. Ausubel et al., 1987)). ) Can be referred to.

本発明における変異検出用核酸を予め標識物質で標識しておくことができる。このような標識化核酸を用いることにより、例えば、増幅産物の標識量を指標として変異を検出することができる。また、変異型の遺伝子における部分DNA領域に特異的なプローブと、野生型の遺伝子における部分DNA領域に特異的なプローブを異なる標識物質で標識しておけば、増幅産物から検出される標識物質及び標識量によって、変異の有無を判別できる。 The nucleic acid for mutation detection in the present invention can be labeled with a labeling substance in advance. By using such a labeled nucleic acid, for example, a mutation can be detected using the labeled amount of the amplification product as an index. Further, if the probe specific for the partial DNA region in the mutant gene and the probe specific for the partial DNA region in the wild-type gene are labeled with different labeling substances, the labeling substance detected from the amplification product and the labeling substance can be detected. The presence or absence of mutation can be determined by the labeling amount.

変異検出用核酸の標識に用いられる標識物質としてはFAMTM(6-carboxyfluorescein)、VICTM、TETTM(tetrachlorofluorescein)、NEDTM、HEXTM、CAL Fluor Gold 540、CAL Fluor Orange 560(CFO)、CAL Fluor Red 590、CAL Fluor Red 610、CAL Fluor Red 635、Quasar 570、Quasar 670、Quasar 705、T(JOETM)、7-AAD、Alexa Fluor(登録商標)488、Alexa Fluor(登録商標)350、Alexa Fluor(登録商標)546、Alexa Fluor(登録商標)555、Alexa Fluor(登録商標)568、Alexa Fluor(登録商標)594、Alexa Fluor(登録商標)633、Alexa Fluor(登録商標)647、CyTM 2、DsRED、EGFP、EYFP、FITC、PerCPTM、R-Phycoerythrin、Propidium Iodide、AMCA、DAPI、ECFP、MethylCoumarin、Allophycocyanin(APC)、CyTM 3、CyTM 5、Rhodamine-123、Tetramethylrhodamine、テキサスレッド(Texas Red(登録商標))、PE、PE-CyTM5、PE-CyTM5.5、PE-CyTM7、APC-CyTM7、オレゴングリーン(Oregon Green)、カルボキシフルオレセイン、カルボキシフルオレセインジアセテート、量子ドットなどの蛍光色素、32P、131I、125Iなどの放射性同位元素、ビオチンを例示でき、標識方法としてはアルカリフォスファターゼ及びT4ポリヌクレオチドキナーゼを用いた5'末端標識法、T4 DNAポリメラーゼやKlenow断片を用いた3'末端標識法、ニックトランスレーション法、ランダムプライマー法(Molecular Cloning,Third Edition,Chapter 9,Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York)などを例示できる。 Labeling substances used for labeling nucleic acids for mutation detection include FAM TM (6-carboxyfluorescein), VIC TM , TET TM (tetrachlorofluorescein), NED TM , HEX TM , CAL Fluor Gold 540, CAL Fluor Orange 560 (CFO), and CAL. Fluor Red 590, CAL Fluor Red 610, CAL Fluor Red 635, Quasar 570, Quasar 670, Quasar 705, T (JOE TM ), 7-AAD, Alexa Fluor® 488, Alexa Fluor® 350, Alexa Fluor® 546, Alexa Fluor® 555, Alexa Fluor® 568, Alexa Fluor® 594, Alexa Fluor® 633, Alexa Fluor® 647, Cy TM 2 , DsRED, EGFP, EYFP, FITC, PerCP TM , R-Phycoerythrin, Propidium Iodide, AMCA, DAPI, ECFP, MethylCoumarin, Allophycocyanin (APC), Cy TM 3, Cy TM 5, Rhodamine-123, Tetramethylrhodamine, Texas Red (Texas) Red®), PE, PE-Cy TM 5, PE-Cy TM 5.5, PE-Cy TM 7, APC-Cy TM 7, Oregon Green, Carboxyfluorescein, Carboxyfluorescein Diacetate, Quantum Dot Fluorescent dyes such as 32 P, 131 I, 125 I and other radioactive isotopes and biotin can be exemplified, and labeling methods include 5'terminal labeling method using alkaline phosphatase and T4 polynucleotide kinase, T4 DNA polymerase and Klenow fragment. 3'end labeling method, nick translation method, random primer method (Molecular Cloning, Third Edition, Chapter 9, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York), etc. using

変異検出用核酸を不溶性支持体に固定化した状態で用いることもできる。固定化に使用する不溶性支持体をチップ状、ビーズ状などに加工しておけば、これら固定化核酸を用いて変異の検出をより簡便に行うことができる。 The mutation detection nucleic acid can also be used in a state of being immobilized on an insoluble support. If the insoluble support used for immobilization is processed into a chip shape, a bead shape, or the like, mutations can be detected more easily using these immobilized nucleic acids.

本発明の検査法はイヌの遺伝性消化管腫瘍症の確定診断(第1態様)及びリスク診断(第2態様)に利用することができる。 The test method of the present invention can be used for a definitive diagnosis (first aspect) and a risk diagnosis (second aspect) of hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs.

<遺伝性消化管腫瘍症の確定診断(第1態様)>
この態様の場合、(1)の変異(即ち、APC遺伝子のc.462A>T変異)又は(2)の変異(即ち、APC遺伝子のc.463A>T変異)が検出された場合、或いは(1)の変異と(2)の変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症していると判定する。このように、客観的指標、即ち、特定の遺伝子変異の有無に基づく判定が行われる。従って、獣医療の現場において、発症した個体に対して正確かつ信頼度の高い確定診断が可能になり、適切な治療を行うことができる。また、科学的な根拠に基づいた診療を可能にし、獣医療の進歩にも貢献できる。
<Confirmed diagnosis of hereditary gastrointestinal neoplasia (first aspect)>
In this embodiment, if the mutation in (1) (ie, the c.462A> T mutation in the APC gene) or the mutation in (2) (ie, the c.463A> T mutation in the APC gene) is detected, or ( When both the mutation of 1) and the mutation of (2) are detected, it is determined that hereditary gastrointestinal neoplasia has developed. In this way, an objective index, that is, a determination based on the presence or absence of a specific gene mutation is performed. Therefore, in the field of veterinary medicine, an accurate and highly reliable definitive diagnosis can be made for an affected individual, and appropriate treatment can be performed. It also enables evidence-based medical care and contributes to the advancement of veterinary medicine.

<リスク診断(第2態様)>
この態様の場合、(1)の変異又は(2)の変異が検出された場合、或いは(1)の変異と(2)の変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症するリスク(発症の可能性ないし易罹患性)が高いと判定する。第1の態様と同様、この態様においても客観的指標に基づき判定することから、正確かつ信頼度の高いリスク診断が可能となる。この態様の検査法がもたらす情報、即ちリスク情報は、例えば、動物繁殖業者によって利用されることが想定される。周知の通り純血種には遺伝性疾患が多いことから、現在、繁殖段階で遺伝性疾患を減少させる取組みがされている。JKC(一般社団法人ジャパン ケネル クラブ)が発行するイヌの血統証明書には、股関節形成不全症、肘関節異型性症といった代表的なイヌの遺伝性疾患について、祖先犬の疾患の評価結果が記載されるようになった。また、繁殖業者の中では、今後、この取組みが他の遺伝性疾患についても適用されていくと予想され、J.R.テリアの本疾患についても適用される可能性が十分にある。そこで、繁殖に用いている個体が異常遺伝子を保有していないかを動物繁殖業者が検査ないし確認する目的で本発明の検査法を利用することが想定される。
<Risk diagnosis (second aspect)>
In this embodiment, hereditary gastrointestinal neoplasia develops when a mutation in (1) or (2) is detected, or when both a mutation in (1) and a mutation in (2) are detected. It is judged that the risk of developing the disease (probability of onset or susceptibility to onset) is high. Similar to the first aspect, in this aspect as well, since the determination is made based on the objective index, accurate and highly reliable risk diagnosis becomes possible. The information provided by this aspect of testing, i.e. risk information, is expected to be used, for example, by animal breeders. As is well known, there are many hereditary diseases in purebreds, so efforts are currently being made to reduce hereditary diseases at the reproductive stage. The dog pedigree certificate issued by JKC (Japan Kennel Club) describes the evaluation results of ancestral dog diseases for typical dog hereditary diseases such as hip dysplasia and elbow dysplasia. It came to be done. In addition, among breeders, it is expected that this approach will be applied to other hereditary diseases in the future, and there is a good possibility that it will be applied to this disease of JR Terrier. Therefore, it is assumed that the inspection method of the present invention is used for the purpose of inspecting or confirming whether or not the individual used for breeding carries an abnormal gene.

一方、この態様の検査法がもたらす情報(リスク情報)の利用形態として、ペット保険(動物医療保険)に関連した利用も想定される。近年、動物のペット保険(動物医療保険)の加入者が増加しており、市場は急激に拡大し、現在、10社以上が参入している。本疾患の遺伝子検査を受診すること(特にJ.R.テリアの場合)が加入条件となる可能性も考えられる。 On the other hand, as a form of use of information (risk information) brought about by this type of inspection method, use related to pet insurance (animal medical insurance) is also assumed. In recent years, the number of animal pet insurance (animal medical insurance) subscribers has increased, and the market has expanded rapidly, with more than 10 companies currently entering the market. It is possible that having a genetic test for this disease (especially in the case of JR Terrier) is a condition for enrollment.

尚、リスク情報は遺伝性消化管腫瘍症の予防や早期診断にも役立つ。 Risk information is also useful for prevention and early diagnosis of hereditary gastrointestinal neoplasia.

2.遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬及びキット
本発明の第2の局面は、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査に用いられる試薬及びキットを提供する。本発明の試薬は、APC遺伝子のc.462A>T変異を検出するための核酸、又はAPC遺伝子のc.463A>T変異を検出するための核酸からなる。
2. Reagents and Kits for Testing Hereditary Gastrointestinal Tumor Disease The second aspect of the present invention provides reagents and kits used for testing canine hereditary gastrointestinal tumor disease. The reagent of the present invention comprises a nucleic acid for detecting the c.462A> T mutation of the APC gene or a nucleic acid for detecting the c.463A> T mutation of the APC gene.

本発明の試薬である変異検出用核酸は、それが適用される検出法(上述したアリル特異的核酸等を用いたPCR法を利用する方法、PCR-RFLP法、PCR-SSCP法、TaqMan(登録商標)-PCR法、Invader(登録商標)法、DigiTag2法等)に応じて適宜設計される。変異検出用核酸の詳細については既述の通りであるが、キットの成分として利用可能な変異検出用核酸又は変異検出用核酸のセットの具体例を以下に示す。
(1)変異位置の塩基がTである、APC遺伝子の染色体領域(部分染色体領域)に相補的な配列を有する非標識又は標識核酸
(2)変異位置の塩基がAである、APC遺伝子の染色体領域(部分染色体領域)に相補的な配列を有する非標識又は標識核酸
(3)(1)の核酸と(2)の核酸との組合せ
(4)変異位置の塩基がTである場合にのみ、該変異部位を含むDNAフラグメントを特異的に増幅するように設計された核酸セット
(5)変異位置の塩基がAである場合にのみ、該変異部位を含むDNAフラグメントを特異的に増幅するように設計された核酸セット
(6)(4)の核酸セットと(5)の核酸セットとの組合せ
(7)変異位置を含むDNAフラグメントを特異的に増幅するように設計された核酸セットであって、変異位置の塩基がTである、当該変異位置を含む、APC遺伝子の染色体領域(部分染色体領域)に対して特異的にハイブリダイズするセンスプライマー、及び/又は変異位置の塩基がAである、当該変異位置を含む、APC遺伝子の染色体領域(部分染色体領域)に対して特異的にハイブリダイズするセンスプライマーと、当該部分染色体領域の近傍領域に対して特異的にハイブリダイズするアンチセンスプライマーと、からなる核酸セット
The nucleic acid for mutation detection, which is the reagent of the present invention, is a detection method to which it is applied (method using PCR method using allyl-specific nucleic acid or the like described above, PCR-RFLP method, PCR-SSCP method, TaqMan (registration). Trademark)-The PCR method, Invader (registered trademark) method, DigiTag2 method, etc.) are appropriately designed. The details of the mutation detection nucleic acid are as described above, but a specific example of a mutation detection nucleic acid or a set of mutation detection nucleic acids that can be used as a component of the kit is shown below.
(1) An unlabeled or labeled nucleic acid having a sequence complementary to the chromosomal region (partial chromosomal region) of the APC gene, where the base at the mutation position is T.
(2) An unlabeled or labeled nucleic acid having a sequence complementary to the chromosomal region (partial chromosomal region) of the APC gene, where the base at the mutation position is A.
(3) Combination of nucleic acid of (1) and nucleic acid of (2)
(4) A nucleic acid set designed to specifically amplify a DNA fragment containing the mutation site only when the base at the mutation position is T.
(5) A nucleic acid set designed to specifically amplify a DNA fragment containing the mutation site only when the base at the mutation position is A.
(6) Combination of the nucleic acid set of (4) and the nucleic acid set of (5)
(7) A nucleic acid set designed to specifically amplify a DNA fragment containing a mutation position, wherein the base of the mutation position is T, and the chromosomal region (partial chromosomal region) of the APC gene containing the mutation position. ), And / or the base of the mutation position is A, and specifically hybridizes to the chromosomal region (partial chromosomal region) of the APC gene containing the mutation position. A nucleic acid set consisting of a sense primer and an antisense primer that specifically hybridizes to a region in the vicinity of the partial chromosomal region.

本発明のキットには、本発明の試薬(変異検出用核酸)が含まれる。c.462A>T変異用の試薬とc.463A>T変異用の試薬の両方をキットに含めることにしてもよい。変異検出用核酸を使用する際(即ち変異の検出の際)に必要な試薬(DNAポリメラーゼ、制限酵素、緩衝液、発色試薬など)や容器、器具等を本発明のキットに含めてもよい。尚、通常、本発明のキットには取り扱い説明書が添付される。 The kit of the present invention contains the reagent of the present invention (nucleic acid for detecting mutation). Both the reagent for the c.462A> T mutation and the reagent for the c.463A> T mutation may be included in the kit. Reagents (DNA polymerase, restriction enzymes, buffers, color-developing reagents, etc.), containers, instruments, etc. required for using the nucleic acid for mutation detection (that is, for detecting mutations) may be included in the kit of the present invention. An instruction manual is usually attached to the kit of the present invention.

J.R.テリアに発生する消化管腫瘍が他犬種では見られない特徴的な病態を示すことから、犬種特異的な遺伝性疾患であることを想定するとともに、APC遺伝子を原因遺伝子とするヒトの遺伝性疾患である家族性大腸腺腫症(FAP)に類似していることに着目した。FAPは、大腸に多発性の腺腫が発生する常染色体優性遺伝症候群であり、腺腫を放置するとほぼ100%腺癌が発生する。FAPではAPC遺伝子の変異により古典的Wntシグナル伝達経路の活性化が起き、βカテニンの蓄積が起こるとされている。正常細胞ではβカテニンはAPCをはじめとするこれらのタンパクによって分解されて低値を保つ。Wntがリガントとして受容体に結合するとこの分解が抑制されβカテニンは分解されず、核内で遺伝子発現に関与する転写因子として働き始め、その結果、細胞増殖などが生ずる。このように、正常細胞ではWntによって転写が調節を受け、バランスが保たれている。ここで、調節に関わるAPCに変異が入ると、βカテニンの分解が阻害され、リガンドがない状態でも恒常的に伝達経路の活性化が起こる。また、この変化は組織学的にはβカテニンの蓄積として捉えることができる。そこで、J.R.テリアの腫瘍においてもβカテニン蓄積を認めるか、免疫染色により検討した。その結果、腺腫においては正常細胞で認められる細胞膜での局在と同時に細胞質への蓄積が顕著であり、また核への蓄積も認められた(図1左)。腺癌では核への蓄積が認められる腫瘍細胞(核陽性細胞)がさらに増加した(図1右)。一方、大腸においても同様の変化が認められた(図2)。 Since the gastrointestinal tumor that develops in the JR terrier shows a characteristic pathological condition that is not seen in other dog breeds, it is assumed that it is a dog breed-specific hereditary disease, and humans whose causative gene is the APC gene. We focused on its resemblance to the hereditary disease familial adenomatous polyposis (FAP). FAP is an autosomal dominant inheritance syndrome in which multiple adenomas occur in the large intestine, and if the adenomas are left untreated, almost 100% adenocarcinoma develops. In FAP, mutations in the APC gene are thought to activate the classical Wnt signaling pathway and cause β-catenin accumulation. In normal cells, β-catenin is degraded by these proteins, including APC, and remains low. When Wnt binds to the receptor as a ligant, this degradation is suppressed and β-catenin is not degraded and begins to act as a transcription factor involved in gene expression in the nucleus, resulting in cell proliferation and the like. Thus, in normal cells, transcription is regulated and balanced by Wnt. Here, when a mutation is introduced into APC involved in regulation, the degradation of β-catenin is inhibited, and the transmission pathway is constantly activated even in the absence of a ligand. In addition, this change can be histologically regarded as the accumulation of β-catenin. Therefore, it was examined by immunostaining whether β-catenin accumulation was observed in the tumor of JR terrier. As a result, in adenomas, accumulation in the cytoplasm was remarkable at the same time as localization in the cell membrane observed in normal cells, and accumulation in the nucleus was also observed (Fig. 1, left). In adenocarcinoma, the number of tumor cells (nucleus-positive cells) that accumulated in the nucleus increased further (Fig. 1, right). On the other hand, similar changes were observed in the large intestine (Fig. 2).

図3の表にまとめたように、過形成では細胞膜の陽性のみが認められ、腺腫・腺癌においては細胞質及び核へのβカテニンの蓄積が認められた。また、特に大腸腺癌においては核の陽性率が高く、50%以上を占める腫瘍が多く認められた。これらの結果はAPC遺伝子の変異が存在することを示唆する。 As summarized in the table of FIG. 3, only positive cell membranes were observed in hyperplasia, and β-catenin accumulation in the cytoplasm and nucleus was observed in adenomas and adenocarcinomas. In addition, especially in colorectal adenocarcinoma, the positive rate of nuclei was high, and many tumors accounted for 50% or more. These results suggest that mutations in the APC gene are present.

以上の結果を踏まえ、罹患犬と非罹患犬を対象にAPC遺伝子の解析を行うことにした。
A.方法
1.DNA抽出
(1)遺伝性消化管腫瘍を罹患したJ.R.テリア5頭および他疾患で来院したJ.R.テリア6頭から血液を2 ml採取した。
(2)採取した血液はEDTA・2NA(エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム)入りの採血管(テルモ社)に入れ、抗凝固処理を施した。
(3)Wizard(登録商標)Genomic DNA Purification Kit(Promega社)でDNAを抽出した。
Based on the above results, we decided to analyze the APC gene in affected and non-affected dogs.
A. Method 1. DNA extraction
(1) 2 ml of blood was collected from 5 JR terriers with hereditary gastrointestinal tumors and 6 JR terriers with other diseases.
(2) The collected blood was placed in a blood collection tube (Terumo Corporation) containing EDTA / 2NA (ethylenediaminetetraacetic acid disodium) and subjected to anticoagulant treatment.
(3) DNA was extracted with Wizard® Genomic DNA Purification Kit (Promega).

2.DNA塩基配列の解析
上記方法で調製したDNA試料を用い、APC遺伝子のコーディング領域を解析した。具体的には、APC遺伝子のコーディング領域全域を29領域に分け、それぞれの領域をPCRにより増幅し、ダイレクトシークエンス法により塩基配列を決定した。以下では、エクソン4を含む領域の解析方法を示す。他の領域についても同様に解析した。
2. Analysis of DNA base sequence The coding region of the APC gene was analyzed using the DNA sample prepared by the above method. Specifically, the entire coding region of the APC gene was divided into 29 regions, each region was amplified by PCR, and the nucleotide sequence was determined by the direct sequence method. Below, the analysis method of the region containing exon 4 is shown. The same analysis was performed for other regions.

(1)TaKaRa Ex Taq Hot Start Version(タカラバイオ社)を用いてPCR(ポリメラーゼ連鎖反応、Polymerase Chain Reaction)を実施した。血液から抽出したDNAをテンプレート(鋳型)に、イヌAPC遺伝子のエクソン4を含む385 bpの領域をPCRにて増幅した。イヌAPC遺伝子のエクソン4を含む領域をPCRで増幅するため、フォワードプライマー(プライマー配列:5’-agtcccaccttcaaaaatcc-3’:配列番号3)はイントロン3に、リバースプライマー(プライマー配列:5’-aactaaaaatgcaattatcttgaatg -3’:配列番号4)はイントロン4に設計した。PCRは、Thermal Cycler Dice(Model TP600)(タカラバイオ社)を用いて、以下の条件で実施した。 (1) PCR (Polymerase Chain Reaction) was performed using TaKaRa Ex Taq Hot Start Version (Takara Bio Inc.). Using the DNA extracted from blood as a template, the 385 bp region containing exon 4 of the canine APC gene was amplified by PCR. In order to amplify the region containing exon 4 of the canine APC gene by PCR, the forward primer (primer sequence: 5'-agtcccaccttcaaaaatcc-3': SEQ ID NO: 3) is attached to the intron 3, and the reverse primer (primer sequence: 5'-aactaaaaatgcaattatcttgaatg- 3': SEQ ID NO: 4) was designed for intron 4. PCR was performed using Thermal Cycler Dice (Model TP600) (Takara Bio Inc.) under the following conditions.

<反応液>
Taq酵素 0.15 μl
10X Ex Taq Buffer (Mg2+ plus) 2.0 μl
dNTPs 2.0 μl
フォワードプライマー (15 μM) 0.2 μl
リバースプライマー (15 μM) 0.2 μl
蒸留水 14.45 μl
テンプレート 1.0 μl
(総容量 20.0 μl)
<Reaction solution>
Taq enzyme 0.15 μl
10X Ex Taq Buffer (Mg 2+ plus) 2.0 μl
dNTPs 2.0 μl
Forward primer (15 μM) 0.2 μl
Reverse primer (15 μM) 0.2 μl
Distilled water 14.45 μl
Template 1.0 μl
(Total capacity 20.0 μl)

<増幅条件>
94℃・5分:1サイクル
95℃・30秒 → 58℃・30秒 → 72℃・30秒:35サイクル
72℃・5分:1サイクル
<Amplification condition>
94 ℃ ・ 5 minutes: 1 cycle
95 ℃ ・ 30 seconds → 58 ℃ ・ 30 seconds → 72 ℃ ・ 30 seconds: 35 cycles
72 ℃ ・ 5 minutes: 1 cycle

(2)PCR産物はエチジウムブロマイドを含んだ3%アガロースゲルで電気泳動した(100V、30分)。
(3)UVトランスイルミネーター(UVP社)を用いて、電気泳動後のアガロースゲルに365nm波長の紫外線を照射し、385 bpのDNAを含むゲルを選択的に切り出した。
(4)切り出したゲルからQIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN社)でDNAを抽出した。
(5)Big Dye(登録商標) Terminator v3.1 Cycle sequencing Kit(サーモフィッシャーサイエンティフィック社)を用いて、ゲルから抽出したDNAをテンプレートにシーケンス反応を行った。シーケンス反応は、T100 Thermal Cycler(バイオ・ラッド社)を用いて、以下の条件で実施した。
(2) The PCR product was electrophoresed on a 3% agarose gel containing ethidium bromide (100 V, 30 minutes).
(3) Using a UV transilluminator (UVP), the agarose gel after electrophoresis was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm, and a gel containing 385 bp of DNA was selectively cut out.
(4) DNA was extracted from the cut gel with the QIAquick Gel Extraction Kit (QIAGEN).
(5) Using the Big Dye (registered trademark) Terminator v3.1 Cycle sequencing Kit (Thermo Fisher Scientific), a sequencing reaction was performed using the DNA extracted from the gel as a template. The sequence reaction was carried out using a T100 Thermal Cycler (Bio-Rad) under the following conditions.

<反応液>
Big Dye 1.0 μl
5X Buffer 4.0 μl
テンプレート 5.0 μl
プライマー(フォワードプライマーまたはリバースプライマー) (1 μM) 5.0 μl
滅菌蒸留水 5.0 μl
(総容量 20.0 μl)
<Reaction solution>
Big Dye 1.0 μl
5X Buffer 4.0 μl
Template 5.0 μl
Primer (forward or reverse primer) (1 μM) 5.0 μl
Sterilized distilled water 5.0 μl
(Total capacity 20.0 μl)

<反応条件>
96℃・1分:1サイクル
96℃・10秒 → 50℃・5秒 → 60℃・4分:25サイクル
4℃
<Reaction conditions>
96 ℃ ・ 1 minute: 1 cycle
96 ℃ ・ 10 seconds → 50 ℃ ・ 5 seconds → 60 ℃ ・ 4 minutes: 25 cycles
4 ℃

(6)シーケンス反応後、反応液からDNAを精製した。
(7)精製したDNAにHi-Di ホルムアミド(ThermoFisher Scientific社)を10.0 μl加え、T100 Thermal Cycler(バイオ・ラッド社)を用いて95℃で2分間処理した後、4℃に冷却した。
(8)ABI Prism 3130 Genetic Analyzer(アプライドバイオシステム社)を用いてDNAの塩基配列を解析した。
(6) After the sequence reaction, DNA was purified from the reaction solution.
(7) 10.0 μl of Hi-Di formamide (Thermo Fisher Scientific) was added to the purified DNA, treated with T100 Thermal Cycler (Bio-Rad) for 2 minutes at 95 ° C, and then cooled to 4 ° C.
(8) The base sequence of DNA was analyzed using ABI Prism 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems).

B.結果
上記の解析を行ったところ、消化管腫瘍(胃あるいは大腸の腺癌)を罹患したJ.R.テリア5頭全頭でAPC遺伝子のエクソン4に遺伝子変異(c.462A>Tおよびc.463A>T)が認められた(図4)。一方、消化管腫瘍以外の疾患のJ.R.テリア6頭では上記の変異は認められなかった。
B. Results As a result of the above analysis, all five JR terriers with gastrointestinal tumors (adenocarcinoma of the stomach or large intestine) had gene mutations (c.462A> T and c.463A> T in exon 4 of the APC gene. ) Was observed (Fig. 4). On the other hand, the above mutation was not observed in 6 JR terriers with diseases other than gastrointestinal tumors.

C.まとめ
消化管腫瘍を罹患したJ.R.テリアに特有の遺伝子変異(生殖細胞系列変異)を特定することに成功し、本疾患がAPC遺伝子を原因遺伝子とする遺伝性疾患であることが明らかとなった。
C. Summary We succeeded in identifying a gene mutation (germline mutation) peculiar to the JR terrier that affected the gastrointestinal tumor, and revealed that this disease is a hereditary disease caused by the APC gene.

本発明によれば、特定の遺伝子変異の有無という客観的指標に基づき、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の確定診断及びリスク診断が可能になる。前者は罹患犬の適切な治療を可能にする。他方、後者がもたらす情報は例えば動物繁殖業及びペット保険に有用である。このように、本発明は獣医療分野及びペット産業の分野で利用可能である。 According to the present invention, it is possible to make a definitive diagnosis and a risk diagnosis of hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs based on an objective index of the presence or absence of a specific gene mutation. The former enables appropriate treatment of affected dogs. On the other hand, the information provided by the latter is useful, for example, in animal breeding and pet insurance. As described above, the present invention can be used in the fields of veterinary medicine and the pet industry.

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。 The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the above invention. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims. The contents of the papers, published patent gazettes, patent gazettes, etc. specified in this specification shall be cited by reference in their entirety.

配列番号3:人工配列の説明:プライマー
配列番号4:人工配列の説明:プライマー
SEQ ID NO: 3: Description of artificial sequence: Primer SEQ ID NO: 4: Description of artificial sequence: Primer

Claims (7)

被検査イヌから採取された核酸検体について、以下の(1)の生殖細胞系列変異又は(2)の生殖細胞系列変異、或いは以下の(1)の生殖細胞系列変異と(2)の生殖細胞系列変異の両方、を検出するステップを含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査法:
(1)APC遺伝子のc.462A>T変異;
(2)APC遺伝子のc.463A>T変異。
Regarding the nucleic acid sample collected from the dog to be tested, the following (1) germline mutation or (2) germline mutation, or the following (1) germline mutation and (2) germline mutation Testing for hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs, including the step of detecting both mutations:
(1) C.462A> T mutation of APC gene;
(2) C.463A> T mutation of APC gene.
(1)の生殖細胞系列変異又は(2)の生殖細胞系列変異が検出された場合、或いは(1)の生殖細胞系列変異と(2)の生殖細胞系列変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症していると判定する、請求項1に記載の検査法。 Inherited when (1) germline mutation or (2) germline mutation is detected, or when both (1) germline mutation and (2) germline mutation are detected The test method according to claim 1, wherein it is determined that a germline gastrointestinal tumor has developed. (1)の生殖細胞系列変異又は(2)の生殖細胞系列変異が検出された場合、或いは(1)の生殖細胞系列変異と(2)の生殖細胞系列変異の両方が検出された場合に遺伝性消化管腫瘍症を発症するリスクが高いと判定する、請求項1に記載の検査法。 Inherited when (1) germline mutation or (2) germline mutation is detected, or when both (1) germline mutation and (2) germline mutation are detected The test method according to claim 1, wherein the risk of developing germline gastrointestinal neoplasia is determined to be high. 被検査イヌがジャックラッセルテリアである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の検査法。 The inspection method according to any one of claims 1 to 3, wherein the dog to be inspected is a Jack Russell terrier. 生殖細胞系列変異であってAPC遺伝子のc.462A>T変異を検出するための核酸であって、前記変異位置を含む一定領域に相補的な配列を含み、前記領域に対して特異的にハイブリダイズする核酸を含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬。 A germline mutation, a nucleic acid for detecting a c.462A> T mutation in the APC gene, which contains a sequence complementary to a certain region containing the mutation position and specifically hybridizes to the region. A test reagent for hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs, which contains nucleic acid to soy. 生殖細胞系列変異であってAPC遺伝子のc.463A>T変異を検出するための核酸であって、前記変異位置を含む一定領域に相補的な配列を含み、前記領域に対して特異的にハイブリダイズする核酸を含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査用試薬。 A germline mutation, a nucleic acid for detecting a c.463A> T mutation in the APC gene, which contains a sequence complementary to a certain region containing the mutation position and specifically hybridizes to the region. A test reagent for hereditary gastrointestinal neoplasia in dogs, which contains nucleic acid to soy. 請求項5に記載の試薬、及び/又は請求項6に記載の試薬を含む、イヌの遺伝性消化管腫瘍症の検査用キット。 A kit for testing canine hereditary gastrointestinal neoplasia, comprising the reagent according to claim 5 and / or the reagent according to claim 6.
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