JP7022758B2 - マイクロサテライト座の安定性およびゲノム変化を同時に検出する次世代シークエンシングに基づく方法 - Google Patents

マイクロサテライト座の安定性およびゲノム変化を同時に検出する次世代シークエンシングに基づく方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7022758B2
JP7022758B2 JP2019541262A JP2019541262A JP7022758B2 JP 7022758 B2 JP7022758 B2 JP 7022758B2 JP 2019541262 A JP2019541262 A JP 2019541262A JP 2019541262 A JP2019541262 A JP 2019541262A JP 7022758 B2 JP7022758 B2 JP 7022758B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microsatellite
sample
loci
colorectal cancer
sequencing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019541262A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020505925A (ja
Inventor
之宏 ▲張▼
雨生 ▲漢▼
少坤 揣
成林 ▲劉▼
周 ▲張▼
望▲竜▼ ▲どん▼
冰思 李
芳 ▲羅▼
静 ▲劉▼
▲はん▼ ▲張▼▲韓▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Burning Rock Dx Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Burning Rock Dx Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Burning Rock Dx Co Ltd filed Critical Guangzhou Burning Rock Dx Co Ltd
Publication of JP2020505925A publication Critical patent/JP2020505925A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7022758B2 publication Critical patent/JP7022758B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B20/00ICT specially adapted for functional genomics or proteomics, e.g. genotype-phenotype associations
    • G16B20/20Allele or variant detection, e.g. single nucleotide polymorphism [SNP] detection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6869Methods for sequencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B30/00ICT specially adapted for sequence analysis involving nucleotides or amino acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/112Disease subtyping, staging or classification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/118Prognosis of disease development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

本発明は、次世代シークエンシングに基づき、マイクロサテライトの安定性および疾患関連遺伝子を同時に検出する方法に関する。また、本発明は、結腸直腸癌患者の補助診断、予後評価、または治療レジメンの選択における該検出方法の応用、ならびに対応するキットおよびキットの製造における検出試薬の応用に関する。
結腸直腸癌(Colorectal Cancer,CRC)は、その発生率が中国の癌の中で3番目に高く、且つ癌による死因の5番目である。根治的切除後の5年生存率は約50%であり、術後再発および転移は死亡の重要な原因である。初期の結腸直腸癌患者は通常外科的に切除することができるが、一旦転移すると、治療法は多くなく、5年生存率も満足のいくものではない。研究により、ゲノムの不安定性は結腸直腸癌の発症機序と密接に関連し、ゲノムの不安定性には染色体不安定性(chromosomal instability,CI)およびマイクロサテライト不安定性(microsatellite instability,MSI)が含まれることが判明された。そして、CRCの約80~85%は、家族性腺腫性ポリポーシス(Familial adenomatous polyposis、FAP)(APC遺伝子生殖細胞系変異)および散発性CRC(APC、P53、DCC、KRASなどの遺伝子変異)を含むCINとして現われ;CRCの他の15~20%は、遺伝性非ポリポーシス結腸直腸癌(Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer、HNPCC、リンチ症候群とも称する)(ミスマッチ修復遺伝子生殖細胞系変異)および散発性MSI(+)CRC(ミスマッチ修復遺伝子MLH1遺伝子プロモーターメチル化)を含むMSIとして現われる。
マイクロサテライトは、遺伝子に含まれる反復DNA短配列または単一ヌクレオチド領域である。腫瘍細胞において、DNAメチル化または遺伝子突然変異によりミスマッチ修復遺伝子の欠失を引き起こすと、マイクロサテライト反復配列ミスマッチ(マイクロサテライト変異)が引き起こされ、その配列が短縮または延長され、それによってマイクロサテライト不安定性(microsatellite instability,MSI)がもたらされる。MSIの不安定性の程度に応じて、高マイクロサテライト不安定性(MSI-H)および低マイクロサテライト不安定性(MSI-L)に分け、通常の条件下ではマイクロサテライト安定性(microsatellite stability、MSS)と呼ばれる。
MSIは悪性腫瘍の発症に関与しており、結腸直腸癌、胃癌および子宮内膜癌と密接に関連していることが多数の研究により示されている。結腸直腸癌患者の約15%がMSI現象を示し、そのなかの典型的な遺伝性非ポリポーシス性結腸直腸癌(hereditary nonpolyposis colerectal cancer 、HNPCC)患者の90%以上がMSIを示し、これは、MSIがHNPCC患者を検出する際の重要なマーカーとして使用できることを表す。MSS(即ち、マイクロサテライト安定性)の結腸直腸癌と比較して、MSIを有する結腸直腸癌患者は、予後がより良好であり、また、両者の薬物応答性も異なり、これはMSIが結腸直腸癌の予後の独立した予測因子として使用できることを示唆する。したがって、MSI検査は結腸直腸癌患者にとって非常に重要である。
2016年最新版の全米総合癌情報ネットワーク(National Comprehensive Cancer Network、NCCN、2016 Version 2)の結腸直腸癌治療ガイドラインは、はじめて「結腸直腸癌の既往歴のあるすべての患者は、MMR(ミスマッチ修復)またはMSIの検査を受けるべきである」と明確に述べている。それは、MSI-H(即ち、高マイクロサテライト不安定性)のII期結腸直腸癌の予後は良好(単純手術5y-OS率が80%)であり、且つ5FU補助化学療法の恩恵を受けることができない(逆に有害である)ためである。また、ガイドラインは、はじめてPD-1モノクローナル抗体PembrolizumabおよびNivolumabを、dMMR/MSI-H分子表現型を有するmCRC末期治療に応用することを推奨し、末期結腸直腸癌におけるMMRおよびMSIの検出の重要性を十分に実証している。同時に、遺伝性結腸直腸癌に関連する遺伝子の数が多いため、2016年最新のNCCN結腸直腸癌遺伝的リスク評価ガイドラインには、明らかな家族歴を有する患者およびその家族は、多遺伝子パネル(panel)シークエンシングを使用し最初の検出を実施することを推奨している。
現在、中国の病院で実施されているMMR遺伝子検査は、免疫組織化学的検出に基づくタンパク質検査であり、通常、MLH1とMSH2のみを含み、一部にはMSH6とPMS2も同時に含み、その陽性結果とMSI検査結果との一致率が少ない。わずかな病院はキャピラリー電気泳動法と組み合わせたPCR法によるMSI状態検出を行い、それらのほとんどは、外部委託検出である。この方法では、通常、5~11個の単一ヌクレオチド反復部位が選択され、その長さが約25bpであり、PCR増幅後、キャピラリー電気泳動によってその長さ分布間隔を測定して、サンプルのマイクロサテライト(不)安定性状態を判定する。この方法は、現在のゴールドスタンダード検出方法であるが、実施するために追加のサンプルが必要であり、且つ状態判定のために対照として患者の正常組織が必要であるので、取り扱い性の観点から便利ではない。
従って、如何にして効率的で便利なMSI検出システムを確立すること、および結腸直腸癌を検出するための高感度で特異的なMSI遺伝子座を見つけることは、近年研究のホットスポットとなっている。さらに、サンプルのマイクロサテライト安定性状態と他の疾患関連遺伝子の状態とをどのようにして同時に検出できるかという問題も解決される必要がある。
本発明が解決しようとする技術的課題は、従来技術の欠点を克服し、次世代シークエンシングプラットフォームに基づくMSI検出方法を提供し、且つ該検出方法に基づいて結腸直腸癌を検出するための高感度で特異的なMSI遺伝子座を得ることである。この方法は、prettyMSI(Microsatellite Instability detection based on Peak Ratio Estimation using Tumor Tissue only)と命名され、対応する中国語名は「腫瘍組織のみを利用する次世代シークエンシングにおける標的ピーク高さ比に基づいてマイクロサテライト不安定性を検出する方法」である。さらに、本発明は、結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択に利用できる遺伝子検査において候補マイクロサテライト座を判定するための方法を確立する。さらに、本発明は、サンプル中の複数のマイクロサテライト座および複数の疾患関連遺伝子を同時に検出することを実現し、且つ検出されたサンプルについて予後、治療、および検査に関するより全面的な結論および提案を提供することができる。
本発明者らは、正常サンプルのマイクロサテライト座について、シークエンシング断片の読み取り(reads)が高い確率でサンプルの遺伝子型に対応する1種または2種の反復配列長をカバーし;マイクロサテライト不安定性サンプルについて、そのマイクロサテライト座は、DNAの不正確な複製により多数の反復配列が拡大または縮小され、その結果、シークエンシング断片の読み取り(reads)が正常サンプルの対応する遺伝子型をカバーする確率は明らかに低下することを見出した。本発明において、正常サンプルの対応する遺伝子型を標的遺伝子型と称する。実験のシークエンスキャプチャーおよびシークエンシングは必然的なエラー率があるため、異なるサンプルのシークエンシング断片の読み取り(reads)が標的遺伝子型をカバーする確率は異なる。本発明者らは、マーカーマイクロサテライト座は、正常サンプルにおいて標的遺伝子型をカバーする確率が十分に安定であるが、マイクロサテライト不安定性サンプルにおいて標的遺伝子型をカバーする確率が正常値よりはるかに小さいことを見出した。この知見に基づいて、本発明者らは、22個の遺伝子座(詳細については表1を参照)を選択し、さらに多数の正常組織サンプルにおいてその22個の遺伝子座のカバー率ベクトルRおよび標的遺伝子型のカバー率NTからなるマイクロサテライト状態検出用の基礎長さ分布参照セットを構築した。
Figure 0007022758000001
*は、NGSおよびPCR技術によるマイクロサテライト検出に使用される5つのマーカー座位であり、それぞれはBAT-26、NR-24、BAT-25、NR-22、NR-21である。表に記載されているmeanとsdは、各遺伝子座の長さ分布参照セットによって得られる正常範囲の平均値と分散であり、標的遺伝子型のカバー率がmean-3sdより小さければ、該遺伝子座はMSI遺伝子座であると判定され、ここで、該sdの倍数である3は22個の遺伝子座に適している。
本発明は、次世代シークエンシングのシーケンス特性に従って、次世代シークエンシングに適する新規なマイクロサテライト安定性の検出方法(prettyMSI)を開発した。PCR電気泳動に基づくMSI検出のゴールドスタンダードと比較して、該検出方法は、正しいマッチング確率を有するうえに、より速くそしてより安価である。同時に、本発明の方法によれば、安定な正常サンプルのマイクロサテライト長さ分布参照セットが構築され、患者がマッチング用の正常サンプルを提供しなくても検出を完成することができ、これは実用の観点から非常に重要である。
さらに、本発明の方法は、ハイスループット次世代シークエンシング技術に基づき、一度にマルチサンプルの配列分析を行うことができ、また、遺伝子変異および染色体変異などのゲノム変化を検出しながらマイクロサテライト状態の検出を完了することができ、追加の実験操作は要らず、検出時間および患者検査の費用を大幅に節約する。本発明中の多遺伝子パネル(panel)は、NCCN治療ガイドラインにおける結腸直腸癌の治療および予後と明確的に関連する遺伝子、NCCN治療ガイドラインにおける明確的な結腸直腸癌の遺伝的感受性遺伝子、および他の胃腸腫瘍に関連する遺伝子の全部エクソンをさらに検出する。具体的には、以下の36個の遺伝子を含む:BRAF、HRAS、KRAS、NRAS、PTCH1、APCBLM、BMPR1A、CHEK2、EpCAM、GREM1、MLH1、MSH2、MSH6、MUTYH、PMS2、POLD1、POLE、PTEN、SMAD4、STK11、TP53、AKT1、ATM、BRCA1、BRCA2、CDH1、EGFR、ERBB2、KIT、MET、PDGFRA、PIK3CA、SDHB、SDHC、SDHD。
本発明の技術構成は、具体的に以下の内容を含む。
一態様において、本発明は、表1に示されるような22個のマイクロサテライト座、またはそのなかの任意の15、16、17、18、19、20或いは21個の遺伝子座の組み合わせを含む、バイオマーカーの組み合わせに関する。好ましくは、前記バイオマーカーの組み合わせは、表1に示される22個のマイクロサテライト座である。
他の態様において、本発明は、マイクロサテライト座と1種または複数種の遺伝子との組み合わせを含むバイオマーカーの組み合わせに関する。前記のマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座またはそのなかの任意の15、16、17、18、19、20、21個の遺伝子座の組み合わせを含む。ここで、前記の1種または複数種の遺伝子は、以下の36個の遺伝子:BRAF、HRAS、KRAS、NRAS、PTCH1、APCBLM、BMPR1A、CHEK2、EpCAM、GREM1、MLH1、MSH2、MSH6、MUTYH、PMS2、PeOLD1、POLE、PTEN、SMAD4、STK11、TP53、AKT1、ATM、BRCA1、BRCA2、CDH1、EGFR、ERBB2、KIT、MET、PDGFRA、PIK3CA、SDHB、SDHC、SDHDからなる群から選択される任意の1種または複数種の遺伝子である。好ましくは、前記バイオマーカーの組み合わせにおいて、前記マイクロサテライト座が、表1に示される22個のマイクロサテライト座であり、および/または前記1種または複数種の遺伝子は、前記36個の遺伝子である。
他の態様において、本発明は、II期の結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、ならびにリンチ症候群(HNPCC)の診断、予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査に使用されるキットに関する。前記キットは、前記マイクロサテライト座の組み合わせを検出する検出試薬を含む。
他の態様において、本発明は、結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、結腸直腸癌の遺伝的感受性、および胃腸腫瘍の感受性を含む遺伝子検査を同時に行うために使用されるキットに関する。前記キットは、前記マイクロサテライト座と1種または複数種の遺伝子との組み合わせを検出する検出試薬を含む。好ましくは、前記遺伝子検査が、家族性腺腫性ポリポーシス、散発性CRC、リンチ症候群、および/または散発性MSI+CRCに対する遺伝子検査を含む。好ましくは、前記検出試薬が、次世代シークエンシング(Next-generation sequencing、NGS)を実施するための試薬である。
他の態様において、本発明は、結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、結腸直腸癌の遺伝的感受性、および胃腸腫瘍の感受性を含む遺伝子検査に使用されるキットの調製への、前記バイオマーカーの組み合わせを検出する検出試薬の使用に関する。好ましくは、前記検出試薬は、次世代シークエンシングを実施するための試薬である。より好ましくは、前記結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査は、リンチ症候群(HNPCC)の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査である。
他の態様において、本発明は、次世代シークエンシングに基づき、結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査に使用される候補マイクロサテライト座を決定する方法に関する。この方法は以下の工程を含む。
(1)次世代シークエンシング法に基づき、複数の正常組織サンプル中の複数のマイクロサテライト座の多遺伝子標的キャプチャー(captured sequencing panel)検査を同時に行う;
(2)いずれかのマイクロサテライト座iについて、NGSデータに基づいて、その遺伝子座に対応する標的遺伝子型の異なる長さのシークエンシング断片をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数を統計する。標的遺伝子型は、正常組織サンプル中の該マイクロサテライト座の遺伝子型である;
(3)前記シークエンシング断片の数に従って、該マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型のカバー率を計算し、且つ該マイクロサテライト座の標準長さ分布参照セットを構築することにより、最も多くカバーされる1つまたは2つの長さタイプの平均カバー率mean(NT)および標準偏差sd(NT)を計算する。
ここで、2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も多くカバーされる長さタイプのものの75%未満である場合、最も多くカバーされる長さタイプのみが検討され、その平均カバー率および標準偏差を計算する。
一方、2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も多くカバーされる長さタイプのものの75%を超える場合、この両方の最もカバーされる長さタイプが検討され、この場合の平均カバー率は、2つの長さタイプの平均カバー率の合計である;
(4)結腸直腸癌サンプルについて、同様に前記の工程に従って決定された標的遺伝子型のカバー率を算出する。カバー率が<mean(NT)-3sd(NT)である場合、該マイクロサテライト座は不安定なマイクロサテライト座であり、該マイクロサテライト座は、結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査における候補マイクロサテライト座であると確認される。
好ましくは、前記方法によって決定されるマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座、またはその中の15、16、17、18、19、20、21個の遺伝子座の組み合わせを含む。好ましくは、前記結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査は、リンチ症候群(HNPCC)の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査である。
他の態様において、本発明は、次世代シークエンシングに基づき、結腸直腸癌サンプル中のマイクロサテライト座の安定性状態を判定する方法に関する。この方法は以下の工程を含む。
(1)次世代シークエンシングに基づき、多遺伝子パネル(panel)、即ちマイクロサテライト座の組み合わせを検出する;
(2)次世代シークエンシングのデータに基づいて、遺伝子座の異なる長さの反復配列をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数を統計する;
(3)カバー率を算出し、多数の正常サンプルにおけるその分布により、マイクロサテライト座の標準長さ分布参照セットを構築する;
(4)サンプルの各マイクロサテライト座について、工程(2)で異なる長さのシークエンシング断片の読み取り(reads)数を統計し、工程(3)で標的遺伝子型のカバー率を算出する;
(5)算出されたカバー率を標準参照セットと比較し、マイクロサテライト座の安定性状態を判断し、不安定なマイクロサテライト座の割合から、サンプルのマイクロサテライト座の安定性状態を判断する。
前記の方法において、好ましくは、検出されるマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座を含む。前記の方法において、前記工程(5)における判断は、以下の通りである:不安定なマイクロサテライト座の数が>40%であれば、そのサンプルは高MSIサンプルであると判定される;数が15%~40%であれば、そのサンプルは低MSIサンプルであると判定される。
好ましくは、前記の方法は以下の工程を含む。
(1)次世代シークエンシング法に基づき、サンプル中の複数のマイクロサテライト座の多遺伝子標的キャプチャー(captured sequencing panel)検査を同時に行う。前記複数のマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座、またはそのなかの任意の15、16、17、18、19、20、21個の遺伝子座の組み合わせを含む;
(2)前記複数のマイクロサテライト座において、マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数が10を超えるマイクロサテライト座の数は、nであり、標的遺伝子型は、正常組織サンプル中のマイクロサテライト座の遺伝子型であり、n≧15である。nにおけるいずれかのマイクロサテライト座について、前記の方法でカバー率Tij<mean(NT)-3sd(NT)を満たすかどうかを判定することができる。マイクロサテライト座が表1に示される22個のマイクロサテライト座である場合、表1のmean(NT)およびsd(NT)に従って直接に計算を行うことができる;
(3)前記の複数のマイクロサテライト座について、不安定なマイクロサテライト座の数が>40%*nであれば、そのサンプルは高MSIサンプルであると判定される。数が15%~40%*nであれば、そのサンプルは低MSIサンプルであると判定される。数が<15%*nであれば、そのサンプルはMSSであると判定される。
好ましくは、前記方法における前記複数のマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座である。
具体的には、下記の表8の統計結果を参照して、65個のサンプルのうち、各サンプルにおいて十分にカバーされる遺伝子座の数は15から22の間に分布している。これらのうち最も一般的なものは、5つのPCR遺伝子座が十分にカバーされていないことで、それ以外にも、各サンプル間で3つの遺伝子座がランダムに十分にカバーされていない。しかしながら、上記のように、マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数が10を超えるマイクロサテライト座は、遺伝子座の統計に含められる。
他の態様において、本発明は、結腸直腸癌サンプルに対してマイクロサテライト安定性と疾患関連遺伝子とを同時に検出する方法に関する。前記の方法において、次世代シークエンシングに基づき、マイクロサテライト座の検出に加えて、以下の36個の遺伝子:BRAF、HRAS、KRAS、NRAS、PTCH1、APCBLM、BMPR1A、CHEK2、EpCAM、GREM1、MLH1、MSH2、MSH6、MUTYH、PMS2、POLD1、POLE、PTEN、SMAD4、STK11、TP53、AKT1、ATM、BRCA1、BRCA2、CDH1、EGFR、ERBB2、KIT、MET、PDGFRA、PIK3CA、SDHB、SDHC、SDHDからなる群から選択される任意の1種または複数種の遺伝子を同時に検出する。そして、マイクロサテライト座の安定性状態の結果と1種または複数種の遺伝子の検出の結果とを組み合わせて、サンプルの状態を判断する。
他の態様において、本発明は、マイクロサテライト座を検出する試薬および/または1種または複数種の遺伝子を検出する試薬を含む、上記のいずれかの方法に使用されるキットに関する。好ましくは、前記キットに含まれるキットは、次世代シークエンシングを実施するための試薬である。好ましくは、前記結腸直腸癌は、遺伝性非ポリポーシス結腸直腸癌(Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer,HNPCC,リンチ症候群とも称する)である。
図1は、異なる種類のサンプルのPCR検出、および表1中のMSI-BR1で命名されたマイクロサテライト座の検出の結果を示すグラフである。(a)は、1つのMSI-Hの癌組織のサンプル(表7中のRS1607586FFPに対応する)およびその対になった側癌性組織の(a-1)PCR検出における9つのマーカー座位を示すグラフである。(a-2)は、マイクロサテライト座であるMS-BR1の異なる反復長の配列をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)の数を示すヒストグラムである。(b)は、1つのMSS癌組織サンプル(表7中のRS1608839FFPに対応する)およびその対になった側癌性組織の(b-1)PCR検出における9つのマーカー座位を示すグラフである。(b-2)は、マイクロサテライト座であるMS-BR1の異なる反復長の配列をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)の数を示すヒストグラムである。横座標は反復長であり、縦座標はカバー範囲(シークエンシング断片数)である。 図2は、マイクロサテライト座であるMSI-BR2の長さ分布参照セットおよび判定基準を示す例示図である。 図3は、番号RS1611018FFPの癌組織サンプル(1、3、5行目)および側癌性組織サンプル(2、4、6行目)における22個のマイクロサテライト座の検出結果を示すヒストグラムである。 図4は、番号RS1608823FFPの癌組織サンプル(1、3、5行目)および側癌性組織サンプル(2、4、6行目)における22個のマイクロサテライト座の検出結果を示すヒストグラムである。
以下、本発明を特定の実施例に基いてさらに具体的に説明する。
実施例
実施例に含まれる実験サンプルはすべて、中国の結腸直腸癌の診断および治療の分野における上位の三級甲等病院からのものであり、すべての実験サンプルは、IHC陽性腫瘍および側癌性正常組織サンプルとして明確に診断された。実験に使用される機器、試薬、キット、および分析ソフトウェアは市販されている。
方法および手順
1.次世代シークエンシング法に基づき、多遺伝子パネル(panel)検出を実施する。具体的な手順は、以下の通りである。
QIAamp DNA FFPEtissue kitを用いて腫瘍組織お側癌性正常組織のDNAを抽出した。Qubit 3.0蛍光光度計のdsDNA HS assay kitを用いて正確な定量を行った。次いで、超音波処理装置Covaris M220を使用して、DNAを180~250bpの断片に物理的に断片化した後、末端修復、リン酸化、3’末端へのデオキシアデニンの付加、およびリンカーの連結を行った。次いで、Agencourt AMPure XP常磁性ビーズを利用して、増幅リンカーに連結されたDNAを精製し、そしてPCRポリメラーゼを用いて予備増幅し、増幅産物を精製したものを、Agilentからオーダーした多重ビオチン標識プローブセットとハイブリダイズさせた(該多遺伝子パネル(panel)の設計は、36個の遺伝子のエクソンおよび一部のイントロン領域配列を含む)。ハイブリダイズした断片を特異的に溶出し、PCRポリメラーゼによって濃縮、増幅した後、定量化および断片長分布の測定を行い、Illuminaシーケンサーを用いて次世代シークエンシングを実施した。QIAamp DNA FFPE tissue kitを用いて腫瘍組織および側癌性正常組織のDNAを抽出した。Qubit 2.0蛍光光度計、dsDNA HS assay kitsを用いて定量を行った。Covaris M220でDNAを断片化した後、末端修復、リン酸化およびリンカー連結を行った。Agencourt AMPure XP kitを使用して、長さ200~400 bpの断片を選択し、多遺伝子パネル(panel)に含まれる36個の遺伝子のエクソンおよび一部のイントロン領域配列に従って設計されたAgilentマルチプルキャプチャープローブとハイブリダイズさせた。ハイブリダイズした断片を磁気ビーズで精製し、PCR増幅して、質量および長さを測定した後、Illuminaシーケンサーを用いて次世代シークエンシングを実施した。測定した配列を、BWAバージョン0.7.10を用いてヒトゲノム配列(バージョンhg19)と整列(アラインメント)し、それぞれGATK 3.2、MuTectおよびVarScanを用いて局所アラインメント最適化、突然変異応答(calling)および注釈付け(annotation)を行った。なお、突然変異応答(calling)については、VarScanfp filterは、カバー深さの100x以下の遺伝子座を除去し;挿入欠失(indel)および単一遺伝子座変異については、それぞれ少なくとも5つおよび8つの変異のシークエンシング断片の読み取り(reads)が必要である。
2.マイクロサテライト不安定性の検出方法。その具体的な手順は、以下の通りである。
手順1:NGSデータに基づいて、遺伝子座の異なる長さの反復配列をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数を統計する。各マイクロサテライト座について、まず、ヒトゲノムにおいてその位置情報および両末端の配列を検索し、両末端の配列で連結された1~L-10bpの中間反復配列長さを有するすべての配列を検索辞書として構築した。ここで、Lは、シークエンシング断片の読み取り(reads)の長さである。
手順2:カバー率を計算し、マイクロサテライト座の標準参照セットを構築する。
上記シークエンシング断片数に従って該マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型のカバー率を計算し、該マイクロサテライト座の標準長さ分布参照セットを構築する。それにより、最も多くカバーされる1つまたは2つの長さタイプの平均カバー率mean(NT)および標準偏差sd(NT)を計算する。ここで、2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も多くカバーされる長さタイプのものの75%未満である場合、最も多くカバーされる長さタイプのみが検討され、その平均カバー率および標準偏差を計算する。一方、2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も多くカバーされる長さタイプのものの75%を超える場合、この両方の最もカバーされる長さタイプが検討され、この場合の平均カバー率は、2つの長さタイプの平均カバー率の合計である。
表1中のMSI-BR1と命名されたマイクロサテライト座を代表的な例として、該マイクロサテライトマイクロサイトの標準参照セットの構築方法を説明する。MSI-BR01マイクロサテライトは、第1染色体上のある一塩基のマイクロサテライト座(14T、Tは反復塩基、14は反復数)であり、その両末端の配列は、それぞれATTCCおよびGCTTTであり、構築された検索辞書にはATTCCTGCTTT(反復長:1)、ATTCCTTGCTTT(反復長:2)、ATTCCTTTGCTTT(反復長:3)などを含む。癌サンプルのシークエンシング結果のファイルから、少なくとも1つの末端が遺伝子座付近の2kb以内に位置する対になるシークエンシング断片(read pairs)を抽出し、それを該遺伝子座の検索辞書における配列と整列させた。検索辞書内の異なる長さの配列をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数を統計し、遺伝子座のすべての長さタイプをカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数のヒストグラムを構築した。
図1に示されるように、a-2およびb-2部分は、それぞれ癌サンプルおよび側癌性サンプルにおけるMSI-BR1高マイクロサテライト不安定性(MSI-H)およびMSI-BR1マイクロサテライト安定性(MSS)の遺伝子座のヒストグラムである。図に示されるように、MSI-H遺伝子座のヒストグラムは、癌サンプルと側癌性サンプルとの間で明らかな異なりがある。a-2の癌サンプルグラフおよびb-2の2つのグラフから、MSI-BR1が選択可能なマイクロサテライト座であることは確認された。
図2に示されるように、それはマイクロサテライト座MSI-BR2の長さ分布参照セットと判定基準を示す例示図である。横座標のmean-3sd線の左側の点は、MSI-H癌組織サンプルの例であり、右側の三角形は、MSS癌組織サンプルの例である。ここで、目標遺伝子型のカバー率は、参照セット内において正規分布に適合し、その平均カバー率0.91、標準偏差0.02は、上記手順2により得られる。
図3および図4に示されるように、それは2つの異なる番号の癌組織サンプル(1、3、5行目)および側癌性組織サンプル(2、4、6行目)における22個のマイクロサテライト座の検出の結果のヒストグラムである。その結果は、それぞれMSI-HとMSSである。ここで、横座標は、標的遺伝子型の長さタイプであり、縦座標は、標的遺伝子型のシークエンシング断片の読み取り(reads)数である。
なお、同一遺伝子座の上下の対応は、観察の便宜上のものであり、実際の検出過程では、対照サンプルとしての側癌性組織は必要ではなく、癌組織サンプルの結果からカバー率Tij<mean(NT)-3sd(NT)を満たすかどうかを計算することのみで、該マイクロサテライト座が不安定なマイクロサテライト座であるかどうかを判定できる。
手順3:癌サンプルjの各マイクロサテライトマーカー座位iについて、異なる長さのシークエンシング断片の読み取り(reads)数を手順1により統計し、標的遺伝子型のカバー率(Tij)を手順2により計算する。
前記複数のマイクロサテライト座において、マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数が10を超えるマイクロサテライト座の数は、nであり、標的遺伝子型は、正常組織サンプル中のマイクロサテライト座の遺伝子型であり、n≧15である。nにおけるいずれかのマイクロサテライト座について、前記方法でカバー率Tij<mean(NT)-3sd(NT)を満たすかどうかを判定することができる。マイクロサテライト座が表1に示される22個のマイクロサテライト座である場合、表1のmean(NT)およびsd(NT)に従って直接に計算を行うことができる。
手順4:表1に記載されたマイクロサテライト座のカバー率を順番に検出し、それらの対応する標準参照セットと比較して、手順3によりマイクロサテライト座の安定性を判定する。1つの癌サンプルについて、表1に記載されたマイクロサテライト座の状態を検出し、不安定なマイクロサテライト座の数が>40%*nであれば、そのサンプルは高MSIサンプルであると判定され、数が15%~40%*nであれば、そのサンプルは低MSIサンプルであると判定され、その数が<15%*nであれば、そのサンプルはMSSであると判定される。
さらに、サンプル中に存在する可能性があるが参照セットに現れない遺伝子型(シークエンシング断片読み取り(reads)は、新しい長さタイプを大量にカバーする)について、マイクロサテライト不安定性であると判定される遺伝子座に対して、最も多くカバーされる2つの長さタイプ(2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も高いピークの75%未満である場合、最も高いピークに対応する長さタイプのみが検討される)について、該長さとヒトゲノム参照シーケンスの長さとの偏差が2bp未満である場合、該長さの配列も候補遺伝子型とし、手順2の参照セット構築方法に従って標準カバー率を計算し、正常サンプルの標的遺伝子型の比率ベクトルNTおよび癌サンプルのカバー率を再計算する。依然としてTij<mean(NT)-3sd(NT)を満たす場合、該遺伝子座は、不安定なマイクロサテライト座であると判定され、そうでなければ、該遺伝子座は、ただ潜在的に不安定なマイクロサテライト座であると判定される。
3.実施例で使用される多遺伝子パネル(panel)は、また、NCCN治療ガイドラインにおける結腸直腸癌の治療および予後と明確的に関連する遺伝子、NCCN遺伝子スクリーニングガイドラインにおける明確的な結腸直腸癌の遺伝的感受性遺伝子、および他の胃腸腫瘍に関連する遺伝子の全部エクソンの検出を含む。具体的には、以下の通りである:BRAF、HRAS、KRAS、NRAS、PTCH1、 APCBLM、BMPR1A、CHEK2、EpCAM、GREM1、MLH1、MSH2、MSH6、MUTYH、PMS2、POLD1、POLE、PTEN、SMAD4、STK11、TP53、AKT1、ATM、BRCA1、BRCA2、CDH1、EGFR、ERBB2、KIT、MET、PDGFRA、PIK3CA、SDHB、SDHC、SDHD。
検出および検証の結果
実施例では、合計65個のIHC陽性腫瘍および側癌性正常組織のサンプルを検査し、病院から得られたIHC結果と、マイクロサテライト不安定性およびMMR遺伝子変異の検出との関連性を検証した。検証結果を表7および8に示す。その結果に基づいて、以下の結論を導き出すことができる。
IHC陽性患者において、ごく一部の患者(44.6%)はマイクロサテライト不安定性を検出できた。言い換えれば、現在中国で実施されているIHC検出は、マイクロサテライト状態に対する感度が低い。
IHC陽性でマイクロサテライト不安定性である患者のうち、合計4人の患者(13.8%)は、病原性または潜在的に病原性として同定された生殖細胞系MMR遺伝子の変異が検出され、リンチ症候群として診断され、リスク管理のために遺伝子検査の実施が推奨される;別の7人の患者(24.1%)は、不明な生殖細胞系MMR遺伝子の変異が検出され、診断のために、さらに家族歴および血縁者のシークエンシングの収集が必要であった。
すべての患者のうち、1人の患者は、潜在的にAPC病原性の生殖細胞系の変異が検出され、FAP症候群患者である;1人の患者は、潜在的にCHEK2病原性の生殖細胞系の変異が検出され、遺伝性結腸直腸癌患者である;リスク管理のために遺伝子検査の実施が推奨される;2人の患者は、それぞれATMおよびMUTYHの不明な生殖細胞系の変異を検出し、診断のために、さらに家族歴および血縁者のシークエンシングの収集が必要であった。この結果は、複数の遺伝的感受性遺伝子を同時に検出することの重要性を実証した。
すべての患者のうち、45人(67.7%)の患者は、治療ガイドラインにける治療予後に明確的に関連する変異が検出され、その後の治療の基礎となった。
さらに、本発明者らは、次世代シークエンシングに基づくマイクロサテライト安定性検査の結果を検証するために、上記のサンプルに対して従来のPCRゴールドスタンダード試験も同時に行った。ゴールドスタンダードPCR法では、NR-21、BAT-26、NR-27、BAT-25、NR-24、およびMONO-27の6つの単一ヌクレオチド反復部位と、PentaC、PentaD、Amelogeninの3つの遺伝子座とを組み合わせて増幅し、ABI 3730xl Genetic AnalyzerでSTR遺伝子座を検出した。PCR法では、最終的に29個のMSIサンプルおよび36個のMSSサンプルを検出した。PCR分析の結果と比較して、本発明のMSIの検出精度は96.55%、特異度は100%であることがわかった。1つのサンプルのみは、本発明の検出方法でMSI-Lと判定されたが、従来の方法でMSI-Hと判定された。解析の結果、このサンプルの腫瘍細胞の割合は比較的低い割合を占め、判定結果に影響を及ぼした。
PCR検出基準は以下の表2の通りである。
Figure 0007022758000002
上記の番号のサンプルについて、PCR分析の結果は以下の通りである。
Figure 0007022758000003
腫瘍MSIに対するNCI判定基準によると、このサンプルの腫瘍組織は高マイクロサテライト不安定性(MSI-H)型である。
Figure 0007022758000004
腫瘍MSIに対するNCI判定基準によると、このサンプルの腫瘍組織はマイクロサテライト安定性(MSS)型である。
Figure 0007022758000005
腫瘍MSIに対するNCI判定基準によると、このサンプルの腫瘍組織は高マイクロサテライト不安定性(MSI-H)型である。
Figure 0007022758000006
腫瘍MSIに対するNCI判定基準によると、このサンプルの腫瘍組織はマイクロサテライト安定性(MSS)型である。
Figure 0007022758000007
Figure 0007022758000008
Figure 0007022758000009
Figure 0007022758000010
Figure 0007022758000011
さらに、本発明者らは、65個のサンプル中の22個のマイクロサテライト座の分布を分析し、各サンプルにおいて上述の「マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数が10を超えるマイクロサテライト座の数」を満たすマイクロサテライト座カバー数、65個のサンプルにおける各マイクロサテライト座の分布、および各サンプルにおける各マイクロサテライト座の安定性の判定結果を、下記の表8に詳述する。NAは、なしまたは条件を満たさないことを示す。
Figure 0007022758000012
Figure 0007022758000013
Figure 0007022758000014
Figure 0007022758000015
Figure 0007022758000016
Figure 0007022758000017

Claims (12)

  1. 表1に示される22個のマイクロサテライト座またはそのなかの任意の15、16、17、18、19、20、21個の遺伝子座の組み合わせを含み、II期の結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、リンチ症候群(HNPCC)の診断、予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査に使用される遺伝子パネル
  2. 前記遺伝子パネルはさらに、以下の36個の遺伝子:BRAF、HRAS、KRAS、NRAS、PTCH1、APCBLM、BMPR1A、CHEK2、EpCAM、GREM1、MLH1、MSH2、MSH6、MUTYH、PMS2、PeOLD1、POLE、PTEN、SMAD4、STK11、TP53、AKT1、ATM、BRCA1、BRCA2、CDH1、EGFR、ERBB2、KIT、MET、PDGFRA、PIK3CA、SDHB、SDHC、SDHDからなる群から選択される任意の1種または複数種の遺伝子を含む、請求項1に記載の遺伝子パネル
  3. 前記マイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座であり、および/または
    前記1または複数の遺伝子は、前記36個の遺伝子である、請求項2に記載の遺伝子パネル。
  4. II期の結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、リンチ症候群(HNPCC)の診断、予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査に使用され、
    請求項1に記載の遺伝子パネルを検出する検出試薬を含む、キット。
  5. 結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、結腸直腸癌の遺伝的感受性、および胃腸腫瘍の感受性を含む遺伝子検査を同時に行うために使用され、
    請求項2または3に記載の遺伝子パネルを検出する検出試薬を含む、キット。
  6. 前記遺伝子検査は、家族性腺腫性ポリポーシス、散発性CRC、リンチ症候群、および/または散発性MSI+CRCに対する遺伝子検査を含む、請求項5に記載のキット。
  7. 前記検出試薬は、次世代シークエンシング(Next-generation sequencing,NGS)を実施するための試薬である、請求項4~6のいずれか一項に記載のキット。
  8. 結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択、結腸直腸癌の遺伝的感受性、および胃腸腫瘍の感受性を含む遺伝子検査に使用されるキットの調製への、
    請求項1~3のいずれか一項に記載の遺伝子パネルを検出する検出試薬の使用。
  9. 前記検出試薬は、次世代シークエンシングを実施するための試薬である、請求項8に記載の使用。
  10. 前記結腸直腸癌の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査は、リンチ症候群(HNPCC)の予後評価および/または治療レジメンの選択のための遺伝子検査である、請求項8に記載の使用。
  11. (1)次世代シークエンシング法に基づき、結腸直腸癌サンプル中の複数のマイクロサテライト座の多遺伝子標的キャプチャー(captured sequencing panel)検査を同時に行う工程、
    前記複数のマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座、またはそのなかの任意の15、16、17、18、19、20、21個の遺伝子座の組み合わせを含む;
    (2)前記複数のマイクロサテライト座において、マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数が10を超えるマイクロサテライト座の数は、nであり、標的遺伝子型は、正常組織サンプル中のマイクロサテライト座の遺伝子型であり、n≧15であり、n個のマイクロサテライト座のいずれかについて、NGSデータに基づいて、その遺伝子座に対応する標的遺伝子型の異なる長さのシークエンシング断片をカバーするシークエンシング断片の読み取り(reads)数を統計し、
    前記シークエンシング断片の数に従って、該マイクロサテライト座に対応する標的遺伝子型のカバー率を計算し、且つ該マイクロサテライト座の標準長さ分布参照セットを構築することにより、最も多くカバーされる1つまたは2つの長さタイプの平均カバー率mean(NTi)および標準偏差sd(NTi)を計算し、
    2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も多くカバーされる長さタイプのものの75%未満である場合、最も多くカバーされる長さタイプのみが検討され、その平均カバー率および標準偏差を計算し、
    2番目に多くカバーされるシークエンシング断片の読み取り(reads)数が最も多くカバーされる長さタイプのものの75%を超える場合、この両方の最もカバーされる長さタイプが検討され、この場合の平均カバー率は、2つの長さタイプの平均カバー率の合計であり、
    該サンプルについて、同様に前記の工程に従って、決定された標的遺伝子型のカバー率を計算し、カバー率Tij<mean(NTi)-3sd(NTi)を満たすかどうかを判定し、マイクロサテライト座が表1に示される22個のマイクロサテライト座である場合、表1のmean(NTi)およびsd(NTi)に従って直接に計算を行い、カバー率が<mean(NTi)-3sd(NTi)である場合、該マイクロサテライト座は不安定なマイクロサテライト座である;
    (3)前記の複数のマイクロサテライト座について、不安定なマイクロサテライト座の数が>40%であれば、そのサンプルは高MSIサンプルであると判定され;数が15%~40%であれば、そのサンプルは低MSIサンプルであると判定され;数が<15%であれば、そのサンプルはMSSであると判定される工程;
    を含み、次世代シークエンシングに基づき、結腸直腸癌サンプル中のマイクロサテライト座の安定性状態を判定する方法。
  12. 前記複数のマイクロサテライト座は、表1に示される22個のマイクロサテライト座である、請求項11に記載の方法。
JP2019541262A 2017-01-25 2018-01-25 マイクロサテライト座の安定性およびゲノム変化を同時に検出する次世代シークエンシングに基づく方法 Active JP7022758B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710061152.6 2017-01-25
CN201710061152.6A CN106755501B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 一种基于二代测序的同时检测微卫星位点稳定性和基因组变化的方法
PCT/CN2018/074092 WO2018137678A1 (zh) 2017-01-25 2018-01-25 一种基于二代测序的同时检测微卫星位点稳定性和基因组变化的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020505925A JP2020505925A (ja) 2020-02-27
JP7022758B2 true JP7022758B2 (ja) 2022-02-18

Family

ID=58942191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019541262A Active JP7022758B2 (ja) 2017-01-25 2018-01-25 マイクロサテライト座の安定性およびゲノム変化を同時に検出する次世代シークエンシングに基づく方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200032332A1 (ja)
EP (1) EP3597769A4 (ja)
JP (1) JP7022758B2 (ja)
CN (1) CN106755501B (ja)
WO (1) WO2018137678A1 (ja)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106755501B (zh) * 2017-01-25 2020-11-17 广州燃石医学检验所有限公司 一种基于二代测序的同时检测微卫星位点稳定性和基因组变化的方法
CN107267505B (zh) * 2017-07-21 2020-10-30 首都医科大学 微卫星标记及其在结直肠癌的预后判定和/或化疗敏感性预测中的应用
CN107338308B (zh) * 2017-07-28 2020-03-20 广州永诺健康科技有限公司 遗传性结直肠癌易感基因检测用的多重pcr引物系统、检测方法和应用
CN107475375B (zh) * 2017-08-01 2018-08-24 南京世和基因生物技术有限公司 一种用于与微卫星不稳定性相关微卫星位点进行杂交的dna探针库、检测方法和试剂盒
CN107391965A (zh) * 2017-08-15 2017-11-24 上海派森诺生物科技股份有限公司 一种基于高通量测序技术的肺癌体细胞突变检测分析方法
CN107400714B (zh) * 2017-08-21 2020-12-29 广州永诺生物科技有限公司 结直肠癌用药相关基因检测的多重pcr引物组和试剂盒
CN107526944B (zh) 2017-09-06 2018-08-24 南京世和基因生物技术有限公司 一种微卫星不稳定性的测序数据分析方法、装置及计算机可读介质
CN107513565B (zh) * 2017-09-06 2018-08-24 南京世和基因生物技术有限公司 一种微卫星不稳定位点组合、检测试剂盒及其应用
CN107974504A (zh) * 2017-10-26 2018-05-01 上海仁东医学检验所有限公司 基于ngs方法的肺癌和结直肠癌基因检测的方法
EP3717520A4 (en) * 2017-12-01 2021-08-18 Personal Genome Diagnostics Inc. PROCESS FOR DETECTING MICROSATELLITE INSTABILITY
WO2020002621A2 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 F. Hoffmann-La Roche Ag Detection of microsatellite instability
CN108949757B (zh) * 2018-08-21 2021-07-23 元码基因科技(苏州)有限公司 基于二代测序平台检测微卫星不稳定性的引物组合物、试剂盒和方法
CN113416769B (zh) * 2018-09-10 2022-12-09 元码基因科技(北京)股份有限公司 基于二代测序技术检测无对照样本的微卫星不稳定的方法、组合物和用途
JP7514224B2 (ja) * 2018-09-14 2024-07-10 レクセント バイオ, インコーポレイテッド マイクロサテライト不安定性を評価するための方法およびシステム
US20210355544A1 (en) * 2018-09-29 2021-11-18 Guangzhou Burning Rock DX C., Ltd. Second generation sequencing-based method for detecting microsatellite stability and genome changes by means of plasma
CN109182525B (zh) * 2018-09-29 2019-09-06 广州燃石医学检验所有限公司 一种微卫星生物标志物组合、检测试剂盒及其用途
CN109207594B (zh) * 2018-09-29 2020-09-25 广州燃石医学检验所有限公司 一种基于二代测序的通过血浆检测微卫星稳定状态和基因组变化的方法
EP3864656A1 (en) * 2018-10-12 2021-08-18 Life Technologies Corporation Methods and systems for evaluating microsatellite instability status
CN109584961A (zh) * 2018-12-03 2019-04-05 元码基因科技(北京)股份有限公司 基于二代测序技术检测血液微卫星不稳定的方法
CN109637590B (zh) * 2018-12-29 2020-06-19 西安交通大学 一种基于基因组测序的微卫星不稳定性检测系统及方法
CN109609647B (zh) * 2019-01-25 2022-08-23 臻悦生物科技江苏有限公司 基于二代测序的用于泛癌种靶向、化疗及免疫用药的检测Panel、检测试剂盒及其应用
JP2022523544A (ja) * 2019-03-06 2022-04-25 アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル Cmmrdの診断方法
CN109949862A (zh) * 2019-03-13 2019-06-28 拓普基因科技(广州)有限责任公司 一种血液ctDNA的微卫星不稳定性检测方法
CN110910957B (zh) * 2019-12-31 2023-06-27 求臻医学科技(浙江)有限公司 一种基于单肿瘤样本高通量测序微卫星不稳定性探测位点筛选方法
EP3863019A1 (en) 2020-02-07 2021-08-11 Sophia Genetics S.A. Methods for detecting and characterizing microsatellite instability with high throughput sequencing
CN111304303B (zh) * 2020-02-18 2023-05-05 福建和瑞基因科技有限公司 微卫星不稳定的预测方法及其应用
CN114182012B (zh) * 2020-09-14 2023-09-15 中山大学附属第六医院 检测微卫星mono27位点稳定性的引物对、试剂盒及方法
CN112064122B (zh) * 2020-09-30 2021-06-04 厦门飞朔生物技术有限公司 一种基于高通量测序检测子宫内膜癌相关基因突变的文库构建方法
CN112725446B (zh) * 2021-01-13 2023-02-28 杭州瑞普基因科技有限公司 微卫星位点标志物及其应用
CN115223658B (zh) * 2021-04-20 2023-04-28 厦门艾德生物医药科技股份有限公司 一种基于二代测序的微卫星不稳定性检测方法
CN113151476B (zh) * 2021-05-07 2022-08-09 北京泛生子基因科技有限公司 一种基于二代测序数据鉴别微卫星不稳定的位点组合、方法及其应用
CN114150067B (zh) * 2022-02-07 2022-05-17 元码基因科技(北京)股份有限公司 确定用于检测微卫星不稳定状态的位点组合的方法、系统及探针组
WO2024030857A1 (en) * 2022-08-01 2024-02-08 Idexx Laboratories, Inc. Human mouse fractional abundance assays

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103324846A (zh) 2013-06-13 2013-09-25 浙江加州国际纳米技术研究院绍兴分院 结直肠癌症治疗预后生物标记物的筛选方法
CN103555843A (zh) 2013-11-05 2014-02-05 上海赛安生物医药科技有限公司 结直肠癌微卫星不稳定性扩增体系及其检测试剂盒
JP2015516144A (ja) 2012-04-10 2015-06-08 ブイアイビー ブイゼットダブリュVib Vzw 癌におけるマイクロサテライト不安定性を検出しdna塩基除去修復経路の阻害による合成致死性を決定するための新規なマーカー

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6582908B2 (en) * 1990-12-06 2003-06-24 Affymetrix, Inc. Oligonucleotides
EP1340819A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-03 Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) Microsatellite markers
EP2475777A4 (en) * 2009-09-11 2013-03-06 Nugen Technologies Inc COMPOSITIONS AND METHODS FOR COMPLETE TRANSCRIPTOMAL ANALYSIS
CN105256057A (zh) * 2015-11-19 2016-01-20 湖南宏雅基因技术有限公司 基于二代测序平台的结肠癌微卫星不稳定性检测试剂盒
CN106755501B (zh) * 2017-01-25 2020-11-17 广州燃石医学检验所有限公司 一种基于二代测序的同时检测微卫星位点稳定性和基因组变化的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015516144A (ja) 2012-04-10 2015-06-08 ブイアイビー ブイゼットダブリュVib Vzw 癌におけるマイクロサテライト不安定性を検出しdna塩基除去修復経路の阻害による合成致死性を決定するための新規なマーカー
CN103324846A (zh) 2013-06-13 2013-09-25 浙江加州国际纳米技术研究院绍兴分院 结直肠癌症治疗预后生物标记物的筛选方法
CN103555843A (zh) 2013-11-05 2014-02-05 上海赛安生物医药科技有限公司 结直肠癌微卫星不稳定性扩增体系及其检测试剂盒

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JNCI, 2007.02.07, vol. 99, no. 3, pp. 244-252

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018137678A1 (zh) 2018-08-02
CN106755501A (zh) 2017-05-31
JP2020505925A (ja) 2020-02-27
US20200032332A1 (en) 2020-01-30
CN106755501B (zh) 2020-11-17
EP3597769A1 (en) 2020-01-22
EP3597769A4 (en) 2020-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7022758B2 (ja) マイクロサテライト座の安定性およびゲノム変化を同時に検出する次世代シークエンシングに基づく方法
CN109207594B (zh) 一种基于二代测序的通过血浆检测微卫星稳定状态和基因组变化的方法
US12002544B2 (en) Determining progress of chromosomal aberrations over time
Meyerson et al. Advances in understanding cancer genomes through second-generation sequencing
Spencer et al. Comparison of clinical targeted next-generation sequence data from formalin-fixed and fresh-frozen tissue specimens
Kim et al. Mutation burden and I index for detection of microsatellite instability in colorectal cancer by targeted next-generation sequencing
WO2018090298A2 (en) Systems and methods for monitoring lifelong tumor evolution
CN112442540B (zh) 微卫星不稳定性检测方法、标志物组合、试剂盒及应用
WO2020063964A1 (zh) 一种基于二代测序的通过血浆检测微卫星稳定状态和基因组变化的方法
CN116631508B (zh) 肿瘤特异性突变状态的检测方法及其应用
Sun et al. Pitfalls in molecular diagnostics
WO2023226939A1 (zh) 用于检测结直肠癌淋巴结转移的甲基化生物标记物及其应用
JP2022528182A (ja) 神経膠腫の診断用または予後予測用の組成物、及びそれに係わる情報を提供する方法
CN108342483B (zh) 一组用于非超突变型结直肠癌分子分型的基因及其应用
CN116368242A (zh) 检测和预测癌症的方法
Xiao et al. Microsatellite instability evaluation by a novel PCR‐based 8‐loci test kit in colorectal cancer
CN110564851A (zh) 一组用于非超突变型直肠癌分子分型的基因及其应用
TWI417546B (zh) 肺腺癌預後之甲基化分子指標
FARAHANI The utility of Targeted exome sequencing in molecular diagnosis of Lynch Syndrome
BR112021005966B1 (pt) Kits, usos de um painel de biomarcadores, métodos para determinar a estabilidade dos loci de microssatélites e para detectar a instabilidade de microssatélites, bem como dispositivo
CN117625788A (zh) 一种多重pcr结合分子标签测序文库的构建方法
EP4185716A1 (en) Method for in vitro diagnosis of head and neck cancer and related kit
CN115786520A (zh) 一种基于ngs技术的微卫星不稳定位点组合及其应用和检测方法
Sepulveda et al. and Helen Fernandes
BR112015004847A2 (pt) métodos para detectar variação de número de cópias, para detectar uma mutação rara em uma amostra e para caracterizar a heterogeneidade de uma afecção anormal em um indivíduo

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190730

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20201208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210601

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220111

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7022758

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150