JP7142872B2 - Method for assisting diagnosis of gastric cancer risk, artificial DNA used in the method, and kit for diagnosing gastric cancer risk - Google Patents

Method for assisting diagnosis of gastric cancer risk, artificial DNA used in the method, and kit for diagnosing gastric cancer risk Download PDF

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本発明は、被検者の胃癌発症リスクの診断補助方法に関する。また本発明は、当該方法に利用される人工DNAおよび胃癌発症リスク診断用キットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for assisting diagnosis of gastric cancer development risk of a subject. The present invention also relates to an artificial DNA and a kit for diagnosing the risk of developing gastric cancer that are used in the method.

胃癌の主原因はピロリ菌感染である。ピロリ菌感染により胃粘膜変化を来たした場合、胃癌のスクリーニングのため除菌後も定期的な経過観察が推奨されている。胃癌の検査には、胃内視鏡検査および胃レントゲン検査がある。しかし、胃内視鏡検査では胃カメラの挿入時の嘔吐反射を伴う場合があり、また、胃レントゲン検査ではバリウムを飲む必要があり、通年で行う場合は身体的、経済的にも被検者への負担が大きい。 The main cause of gastric cancer is Helicobacter pylori infection. When gastric mucosal changes occur due to Helicobacter pylori infection, regular follow-up is recommended for screening of gastric cancer even after eradication. Gastric cancer examinations include gastric endoscopy and gastric X-ray examination. However, gastroscopy may be accompanied by a vomiting reflex when a gastroscope is inserted, and gastric X-rays require swallowing barium. heavy burden on

近年、癌の診断方法として、正常胃粘膜に蓄積した遺伝子異常に基づく方法が研究されている。そのような方法としては、例えば、DNAのメチル化異常に関する情報に基づく方法が挙げられる。この方法では、所定の遺伝子の塩基配列中のCpG部位をマーカーとして用いる。そして、内視鏡検査などにより採取された胃粘膜DNAを用いた該マーカーのメチル化状態の解析結果に基づいて癌細胞の存否や遺伝子異常の蓄積の程度などの情報を取得し、これを指標にして癌の存在、癌の病態や発癌リスクなどの診断が行われる。 In recent years, cancer diagnostic methods based on genetic abnormalities accumulated in normal gastric mucosa have been studied. Such methods include, for example, methods based on information about abnormal DNA methylation. In this method, a CpG site in the nucleotide sequence of a given gene is used as a marker. Then, information such as the presence or absence of cancer cells and the degree of accumulation of genetic abnormality is obtained based on the analysis results of the methylation state of the marker using gastric mucosal DNA collected by endoscopy or the like, and this information is used as an index. Then, the presence of cancer, the pathology of cancer, the risk of carcinogenesis, etc. are diagnosed.

例えば、特許文献1には、SDC2遺伝子のCpGアイランドのメチル化レベルを測定することによって胃癌を早期に診断できることが開示されている。その他、p53遺伝子、ADCY3遺伝子、BARHL2遺伝子、ACGM1遺伝子、VLDLR遺伝子等が胃癌において高度にメチル化される遺伝子として報告されている(特許文献2~6)。 For example, Patent Document 1 discloses that gastric cancer can be diagnosed at an early stage by measuring the methylation level of the CpG island of the SDC2 gene. In addition, p53 gene, ADCY3 gene, BARHL2 gene, ACGM1 gene, VLDLR gene and the like have been reported as highly methylated genes in gastric cancer (Patent Documents 2 to 6).

米国特許出願公開第2016/040244号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2016/040244 米国特許出願公開第2015/254400号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/254400 米国特許出願公開第2015/240313号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/240313 特開2014-161308号JP 2014-161308 特開2007-54059号Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-54059 米国特許出願公開第2009/054245号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2009/054245

このような定期的に検査を受けることが望まれる被検者への負担を減らすため、DNAメチル化を用いた発癌リスク診断の一つとして、さらなる発がんリスクを評価できるメチル化マーカーの開発が望まれていた。 In order to reduce the burden on subjects who wish to be tested regularly, it is desirable to develop a methylation marker that can further evaluate cancer risk as one of cancer risk diagnoses using DNA methylation. was rare.

本発明者らは、ピロリ菌感染経験者のうち、胃癌を発症する者と発症しない者が存在することに着目した。本発明者らは、ピロリ菌感染経験を有する胃癌患者と、ピロリ菌感染経験を有するが胃癌を発症しなかった者の非癌部組織から得たゲノムDNAを検証したところ、胃癌患者に特異的にメチル化が認められる遺伝子領域を新規マーカーとして同定した。そして、これらのマーカーについてメチル化状態を解析して得られた結果に基づいて、ピロリ菌感染経験者の胃癌発症リスクを評価し得ることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors focused on the fact that among those who have been infected with Helicobacter pylori, there are those who develop gastric cancer and those who do not. The present inventors verified genomic DNA obtained from non-cancerous tissues of gastric cancer patients who had experience of H. pylori infection and those who had experience of H. pylori infection but did not develop gastric cancer. We identified a gene region in which methylation was observed at the site as a novel marker. Based on the results obtained by analyzing the methylation status of these markers, the present inventors have found that the risk of developing gastric cancer in persons who have been infected with Helicobacter pylori can be evaluated, and have completed the present invention.

すなわち本発明によれば、被検者のDNA試料に含まれる遺伝子の遺伝子領域に存在するCpG部位のメチル化の状態を解析する工程および解析工程で得られた結果に基づいて、被検者の胃癌発症リスクに関する情報を取得する工程を含み、DNA試料がピロリ菌感染経験を有する被検者から採取した非癌部試料から調製され、遺伝子が、BHLHE22遺伝子、GUSBP5遺伝子、RIMS1遺伝子、LINC00643遺伝子、FGF12遺伝子、FLT3遺伝子、RPRM遺伝子、JAM2遺伝子、SEPT9遺伝子およびSTX16遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つである、胃癌発症リスクの診断補助方法が提供される。 That is, according to the present invention, based on the results obtained in the step of analyzing the methylation state of the CpG site present in the gene region of the gene contained in the DNA sample of the subject and the analysis step, including a step of obtaining information on the risk of developing gastric cancer, wherein the DNA sample is prepared from a non-cancerous tissue sample collected from a subject with a history of H. pylori infection, and the genes are BHLHE22 gene, GUSBP5 gene, RIMS1 gene, LINC00643 gene, Provided is at least one selected from the group consisting of FGF12 gene, FLT3 gene, RPRM gene, JAM2 gene, SEPT9 gene and STX16 gene, and a method for assisting the diagnosis of gastric cancer risk.

また、本発明によれば、上記診断補助方法に用いられる、ピロリ菌感染経験を有する被検者から採取した非癌部試料から調製され、遺伝子の遺伝子領域の全部またはその一部の連続する塩基配列をバイサルファイト処理して得られる配列を有し、遺伝子領域は、CpG部位と、CpG部位を構成しないシトシン塩基とを含み、胃癌発症リスクを診断するためのマーカーとして用いられ、遺伝子が、BHLHE22遺伝子、GUSBP5遺伝子、RIMS1遺伝子、LINC00643遺伝子、FGF12遺伝子、FLT3遺伝子、RPRM遺伝子、JAM2遺伝子、SEPT9遺伝子およびSTX16遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つである人工DNAが提供される。 Further, according to the present invention, the continuous bases of all or part of the genetic region of a gene, which is prepared from a non-cancerous sample collected from a subject who has a history of infection with H. pylori, is used in the diagnostic aid method described above. It has a sequence obtained by bisulfite treatment of the sequence, the gene region contains a CpG site and a cytosine base that does not constitute the CpG site, is used as a marker for diagnosing the risk of developing gastric cancer, and the gene is BHLHE22 An artificial DNA is provided which is at least one selected from the group consisting of genes, GUSBP5 gene, RIMS1 gene, LINC00643 gene, FGF12 gene, FLT3 gene, RPRM gene, JAM2 gene, SEPT9 gene and STX16 gene.

さらに、本発明によれば、上記診断補助方法に用いられる、フォワードプライマーとリバースプライマーとを含み、フォワードプライマーおよびリバースプライマーは、遺伝子領域中のCpG部位を有する塩基配列における、CpG部位以外に存在するシトシンが他の塩基に変換された塩基配列からなる核酸にハイブリダイズし、もしくはメチル化CpG部位を含む領域にハイブリダイズし、遺伝子が、BHLHE22遺伝子、GUSBP5遺伝子、RIMS1遺伝子、LINC00643遺伝子、FGF12遺伝子、FLT3遺伝子、RPRM遺伝子、JAM2遺伝子、SEPT9遺伝子およびSTX16遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つであるキットが提供される。 Furthermore, according to the present invention, a forward primer and a reverse primer, which are used in the diagnostic aid method described above, are included, and the forward primer and the reverse primer are present in a nucleotide sequence having a CpG site in the gene region other than the CpG site. It hybridizes to a nucleic acid consisting of a base sequence in which cytosine is converted to another base, or hybridizes to a region containing a methylated CpG site, and the gene is BHLHE22 gene, GUSBP5 gene, RIMS1 gene, LINC00643 gene, FGF12 gene, A kit comprising at least one selected from the group consisting of FLT3 gene, RPRM gene, JAM2 gene, SEPT9 gene and STX16 gene is provided.

本発明は、胃癌発症リスクの診断を補助することを可能にする方法を提供できる。また、本発明は、当該方法に利用される人工DNAおよび胃癌発症リスク診断用キットを提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a method capable of assisting diagnosis of the risk of developing gastric cancer. In addition, the present invention can provide an artificial DNA and a kit for diagnosing the risk of developing gastric cancer that are used in the method.

実施例3におけるROC曲線を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ROC curve in Example 3; 被検者の胃癌発症リスクに関する情報を提供するための診断補助置の一例を示した概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a diagnostic assisting device for providing information on a subject's risk of developing stomach cancer. 図2の診断補助装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the diagnosis assisting device of FIG. 2; FIG. 図2に示された診断補助装置のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of the diagnosis assisting device shown in FIG. 2; FIG. 図2に示された診断補助装置を用いた、被検者の胃癌発症リスクに関する情報を提供するための判定のフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart of determination for providing information on the risk of developing gastric cancer of a subject using the diagnosis assisting device shown in FIG. 2. FIG.

本実施形態の胃癌発症リスクの診断補助方法(以下、単に「方法」ともいう)では、まず、ピロリ菌(Helicobacter pylori)の感染経験を有する被検者から採取した非癌部試料からDNA試料を調製する。ピロリ菌の感染経験を有する被検者には、ピロリ菌に感染している保菌者および過去に感染していたがすでに除菌した者が含まれる。ピロリ菌感染経験の有無は、例えば、内視鏡観察による幽門部の萎縮性胃炎が観察されるか否か等によって判別できる。またピロリ菌に感染している保菌者であるか否かは、例えば、ヘリコバクターピロリIgG抗体検査や尿素呼吸試験法等によって判別できる。 In the method for assisting the diagnosis of the risk of developing gastric cancer (hereinafter also simply referred to as the "method") of the present embodiment, first, a DNA sample is prepared from a non-cancerous tissue sample collected from a subject who has been infected with Helicobacter pylori. Prepare. Subjects with a history of H. pylori infection include H. pylori infected carriers and previously infected individuals who have been eradicated. The presence or absence of a history of infection with Helicobacter pylori can be determined by, for example, whether or not atrophic gastritis in the pyloric region is observed by endoscopic observation. Whether or not a person is a carrier infected with Helicobacter pylori can be determined by, for example, a Helicobacter pylori IgG antibody test, a urea respiration test method, or the like.

本実施形態において、非癌部試料は、被検者から採取した非癌部試料から調製されるものであれば制限されない。非癌部とは実質的に癌細胞を含まない部分をいう。好ましくはゲノムDNAを含む試料、例えば臨床検体である。臨床検体としては、例えば、体液、尿、手術または生検により採取した組織などが挙げられる。体液としては、血液、血清、血漿、リンパ液、腹水、骨髄液、乳頭分泌液などが挙げられる。また、被検者から採取した細胞または組織を培養して得られた培養物を非癌部試料として用いることもできる。さらに、被検者から採取した組織のホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)試料を非癌部試料として用いてもよい。非癌部試料として、特に胃癌細胞を実質的に含まない胃粘膜が好ましい。 In this embodiment, the non-cancerous tissue sample is not limited as long as it is prepared from the non-cancerous tissue sample collected from the subject. A non-cancerous part refers to a part that does not substantially contain cancer cells. Preferred are samples containing genomic DNA, such as clinical specimens. Clinical specimens include, for example, body fluids, urine, tissues obtained by surgery or biopsy, and the like. Body fluids include blood, serum, plasma, lymph, ascites, bone marrow fluid, nipple discharge, and the like. A culture obtained by culturing cells or tissues collected from a subject can also be used as a non-cancerous tissue sample. Furthermore, a formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) sample of tissue taken from a subject may be used as a non-cancerous sample. Gastric mucosa substantially free of gastric cancer cells is particularly preferred as the non-cancerous sample.

DNA試料の調製は、非癌部試料からDNAを抽出することにより行うことができる。非癌部試料からのDNAの抽出方法は当該技術において公知である。例えば、非癌部試料と、細胞または組織を可溶化する界面活性剤(例えばコール酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウムなど)を含む処理液とを混合し、得られた混合液に物理的処理(撹拌、ホモジナイズ、超音波破砕など)を施して、非癌部試料に含まれるDNAを該混合液中に遊離させることによって、DNAを抽出することができる。この場合、混合液を遠心分離して細胞破片を沈殿させ、遊離したDNAを含む上清を後述の解析工程に用いることが好ましい。また、得られた上清を当該技術において公知の方法により精製してもよい。なお、非癌部試料からのDNAの抽出および精製は、市販のキットを用いて行うこともできる。 A DNA sample can be prepared by extracting DNA from a non-cancerous tissue sample. Methods for extracting DNA from non-cancerous samples are known in the art. For example, a non-cancerous tissue sample is mixed with a treatment solution containing a surfactant that solubilizes cells or tissues (for example, sodium cholate, sodium dodecyl sulfate, etc.), and the resulting mixture is subjected to physical treatment (stirring, DNA can be extracted by subjecting the sample to homogenization, sonication, etc. to liberate the DNA contained in the non-cancerous tissue sample into the mixture. In this case, the mixture is preferably centrifuged to precipitate cell debris, and the supernatant containing the released DNA is preferably used in the analysis step described below. Also, the resulting supernatant may be purified by methods known in the art. The extraction and purification of DNA from non-cancerous tissue samples can also be performed using commercially available kits.

上記の調製工程は、抽出したDNAを断片化する工程をさらに含むことが好ましい。DNAを適当な長さに断片化することにより、後述するメチル化DNA免疫沈降(MeDIP)法および非メチル化シトシン変換処理を効率よく行うことができる。
DNAの断片化は、超音波処理、アルカリ処理、制限酵素処理などにより行うことができる。例えば、アルカリ処理によりDNAの断片化を行なう場合は、DNA溶液に水酸化ナトリウム溶液を終濃度0.1~1.0Nとなるよう添加し、10~40℃で5~15分間インキュベーションすることによりDNAが断片化される。また、制限酵素処理によりDNAの断片化を行なう場合、用いる制限酵素はDNAの塩基配列に基づいて適宜選択され、例えばMseIやBamHIなどが用いられる。
The above preparation step preferably further includes a step of fragmenting the extracted DNA. By fragmenting DNA into appropriate lengths, the methylated DNA immunoprecipitation (MeDIP) method and unmethylated cytosine conversion treatment, which will be described later, can be performed efficiently.
Fragmentation of DNA can be performed by sonication, alkali treatment, restriction enzyme treatment, or the like. For example, when DNA is fragmented by alkali treatment, a sodium hydroxide solution is added to the DNA solution to a final concentration of 0.1 to 1.0N, and the DNA is fragmented by incubating at 10 to 40°C for 5 to 15 minutes. become. When DNA is fragmented by restriction enzyme treatment, the restriction enzyme to be used is appropriately selected based on the base sequence of DNA, and for example, MseI or BamHI is used.

本実施形態の方法では、上記の調製工程で得られたDNAに含まれるBHLHE22遺伝子、FGF12遺伝子、FLT3遺伝子、RPRM遺伝子、RIMS1遺伝子、JAM2遺伝子、LINC00643遺伝子、SEPT9遺伝子、STX16遺伝子およびGUSBP5遺伝子からなる群より選ばれる少なくとも1つの遺伝子の遺伝子領域に存在するCpG部位のメチル化の状態を解析する。本明細書において、「遺伝子領域」とは、転写領域だけでなく転写開始点上流のプロモータ領域など当該遺伝子の発現制御に関わる領域を含み得る。転写領域は、5’非翻訳領域(5’UTR)、遺伝子本体(gene body;body)、3’非翻訳領域(3’UTR)などを含み得る。また遺伝子本体は、エクソンおよびイントロンを含み得る。また本明細書において、「CpG部位」とは、塩基配列中のシトシン(C)とグアニン(G)とが5'から3'への方向にこの順序で隣り合った配列の部位を意味する。CpGの「p」の文字は、シトシンとグアニンとの間のホスホジエステル結合を表わす。 In the method of the present embodiment, the BHLHE22 gene, FGF12 gene, FLT3 gene, RPRM gene, RIMS1 gene, JAM2 gene, LINC00643 gene, SEPT9 gene, STX16 gene and GUSBP5 gene contained in the DNA obtained in the above preparation step. The methylation state of CpG sites present in the gene region of at least one gene selected from the group is analyzed. As used herein, the term "gene region" may include not only transcription regions but also regions involved in expression control of the gene, such as promoter regions upstream of transcription initiation sites. A transcribed region can include a 5' untranslated region (5'UTR), a gene body (body), a 3' untranslated region (3'UTR), and the like. A gene body may also contain exons and introns. As used herein, the term "CpG site" means a sequence site in which cytosine (C) and guanine (G) are adjacent in this order from 5' to 3' in the nucleotide sequence. The "p" letter in CpG represents the phosphodiester bond between cytosine and guanine.

BHLHE22遺伝子、FGF12遺伝子、FLT3遺伝子、RPRM遺伝子、RIMS1遺伝子、JAM2遺伝子、LINC00643遺伝子、SEPT9遺伝子、STX16遺伝子およびGUSBP5遺伝子の塩基配列自体は公知であり、GeneBank、Ensembl等の公知のデータベースから入手可能である。上記遺伝子のGene bankまたはEnsemblのアクセッションナンバーを表1に示す。 The nucleotide sequences of the BHLHE22 gene, FGF12 gene, FLT3 gene, RPRM gene, RIMS1 gene, JAM2 gene, LINC00643 gene, SEPT9 gene, STX16 gene and GUSBP5 gene are known per se, and are available from known databases such as GeneBank and Ensembl. be. Table 1 shows the Gene bank or Ensembl accession numbers of the above genes.

Figure 0007142872000001
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上記各遺伝子の遺伝子配列は、例えば、配列番号1~9もしくは62の塩基配列またはそれらの逆相補鎖配列を含み得る。配列番号1はBHLHE22、配列番号2はFGF12、配列番号3はFLT3、配列番号4はRPRM、配列番号5はRIMS1、配列番号6はJAM2、配列番号7はLONC00643、配列番号8はSEPT9、配列番号9はSTX16、配列番号62はGUSBP5の領域である。 The gene sequence of each gene described above may include, for example, the base sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9 or 62, or their reverse complementary strand sequences. SEQ ID NO: 1 is BHLHE22, SEQ ID NO: 2 is FGF12, SEQ ID NO: 3 is FLT3, SEQ ID NO: 4 is RPRM, SEQ ID NO: 5 is RIMS1, SEQ ID NO: 6 is JAM2, SEQ ID NO: 7 is LONC00643, SEQ ID NO: 8 is SEPT9, SEQ ID NO: 8 9 is the region of STX16, and SEQ ID NO: 62 is the region of GUSBP5.

本実施形態では、CpG部位のメチル化の状態の解析は、例えば、各遺伝子領域に存在するCpG部位のうち、少なくとも1つのCpG部位のシトシンがメチル化されているか否かを調べることにより行うことができる。解析対象のCpG部位は、Top strand側であってもよいし、Bottom strand側であってもよい。また、解析するCpG部位は1つであっても、複数であってもよい。なお、複数のCpG部位は、1つの遺伝子の遺伝子領域から選択してもよいし、複数の遺伝子の遺伝子領域のそれぞれの中から選択してもよい。各遺伝子領域に存在するCpG部位の中でも、特にピロリ菌感染経験がある胃癌患者の非癌部組織に特異的なメチル化が認められるCpG部位であることから、以下に示すCpG部位を解析対象として含むことが好ましい。以下に示す同一の塩基配列内に含まれる複数のCpG部位は、ほとんどがメチル化されているか、ほとんどがメチル化されていないかのいずれかであることが認められた部位である。そのため、同一の塩基配列内のすべての当該CpG部位のメチル化を検出する必要はなく、そのうちの少なくとも1カ所のCpG部位のメチル化の有無を検出することにより、当該CpG部位全体のメチル化の有無を判定できる。
配列番号1の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1~5番目のCpG部位、
配列番号2の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,2,26,30,32番目のCpG部位、
配列番号3の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,18,19,31,72番目のCpG部位、
配列番号4の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,6,9,11,25番目のCpG部位、
配列番号5の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,29,32,34,47番目のCpG部位、
配列番号6の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,2,13,18,29番目のCpG部位、
配列番号7の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,13,17,18,20,23番目のCpG部位、
配列番号8の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,16,17,18,42番目のCpG部位、
配列番号9の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,34,116番目のCpG部位および
配列番号62の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて7,8,10,11,12番目のCpG部位。
In this embodiment, the analysis of the methylation state of CpG sites is performed, for example, by examining whether cytosine in at least one CpG site among the CpG sites present in each gene region is methylated. can be done. The CpG site to be analyzed may be on the Top strand side or on the Bottom strand side. Also, one or more CpG sites may be analyzed. A plurality of CpG sites may be selected from the gene region of one gene, or may be selected from each of the gene regions of a plurality of genes. Among the CpG sites present in each gene region, the following CpG sites were analyzed because they are CpG sites with specific methylation in non-cancerous tissues of gastric cancer patients who have been infected with Helicobacter pylori. preferably included. A plurality of CpG sites contained within the same base sequence shown below are sites that have been found to be either mostly methylated or mostly unmethylated. Therefore, it is not necessary to detect the methylation of all the CpG sites in the same base sequence, and by detecting the presence or absence of methylation of at least one CpG site, it is possible to detect the methylation of the entire CpG site. Presence or absence can be determined.
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the 1st to 5th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, the 1st, 2nd, 26th, 30th, and 32nd CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, the 1, 18, 19, 31, and 72 CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4, the 1st, 6th, 9th, 11th, and 25th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, the 1st, 29th, 32nd, 34th, and 47th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6, the 1st, 2nd, 13th, 18th, and 29th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, the 1, 13, 17, 18, 20, and 23 CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, the 1st, 16th, 17th, 18th, and 42nd CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 9, the 1, 34, and 116th CpG sites counted from the 5' end side and Of the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 62, from the 5' end side 7th, 8th, 10th, 11th, 12th CpG sites.

別の実施形態において、メチル化解析は、各遺伝子領域におけるメチル化の頻度を調べることにより行ってもよい。ここで、「メチル化の頻度」とは、たとえば、上記各遺伝子領域に存在するCpG部位の数に対する、メチル化されたCpG部位の数の割合であり得る。この実施形態では、解析対象は、上記各遺伝子の遺伝子領域の全部であってもよいし、少なくとも1つのCpG部位を含む一部分であってもよい。解析対象は、上記遺伝子のうちのいずれか1つの遺伝子の遺伝子領域から決定してもよいし、複数の遺伝子の遺伝子領域から決定してもよい。本実施形態においても、上述したCpG部位を含む部分を解析対象とすることが好ましい。 In another embodiment, methylation analysis may be performed by examining the frequency of methylation in each gene region. Here, the "methylation frequency" can be, for example, the ratio of the number of methylated CpG sites to the number of CpG sites present in each gene region. In this embodiment, the analysis target may be the entire gene region of each gene described above, or a portion containing at least one CpG site. The analysis target may be determined from the gene region of any one of the above genes, or may be determined from the gene regions of a plurality of genes. Also in this embodiment, it is preferable to analyze the portion containing the CpG site described above.

上記のメチル化の頻度は、DNA中のCpG部位のメチル化状態を、後述するMassARRAY(登録商標)などの質量分析法で解析することにより得られる「メチル化スコア」であってもよい。MassARRAY(登録商標)では、DNA断片を測定して、メチル化DNA断片に由来するピークと非メチル化DNA断片に由来するピークとの面積比からメチル化スコアを算出できる。 The above methylation frequency may be a "methylation score" obtained by analyzing the methylation state of CpG sites in DNA by mass spectrometry such as MassARRAY (registered trademark) described below. With MassARRAY (registered trademark), DNA fragments can be measured and a methylation score can be calculated from the area ratio of the peak derived from the methylated DNA fragment and the peak derived from the unmethylated DNA fragment.

本実施形態では、上記各遺伝子領域におけるメチル化の頻度は、用手法によって算出してもよいし、コンピュータなどの機械によって算出してもよい。 In this embodiment, the frequency of methylation in each gene region may be calculated manually or by a machine such as a computer.

メチル化解析の手段としては、当該技術において種々の解析方法が公知である。本実施形態の方法では、いずれの解析方法を用いるかは特に限定されない。好ましくは、メチル化DNAと非メチル化DNAとを区別する工程と、DNAを増幅する工程と、メチル化DNAおよび/または非メチル化DNAを検出する工程とを含む方法である。 As a means of methylation analysis, various analysis methods are known in the art. In the method of this embodiment, there is no particular limitation as to which analysis method is used. Preferably, the method comprises a step of distinguishing between methylated DNA and unmethylated DNA, a step of amplifying DNA, and a step of detecting methylated DNA and/or unmethylated DNA.

メチル化DNAと非メチル化DNAとを区別する工程としては、メチル化感受性制限酵素処理、MeDIP法、非メチル化シトシン変換処理などを行う工程が挙げられる。
DNAを増幅する工程としては、PCR法、定量的PCR法、IVT(in vito transcription)増幅法、SPIA(商標)増幅法などを行う工程が挙げられる。
メチル化DNAおよび/または非メチル化DNAを検出する工程としては、電気泳動法、シークエンス解析法、マイクロアレイ解析法、質量分析法、サザンハイブリダイゼーションなどを行う工程が挙げられる。
The step of distinguishing between methylated DNA and unmethylated DNA includes a step of performing methylation-sensitive restriction enzyme treatment, MeDIP method, unmethylated cytosine conversion treatment, and the like.
Examples of the step of amplifying DNA include steps of PCR, quantitative PCR, IVT (in vitro transcription) amplification, SPIA (trademark) amplification, and the like.
The step of detecting methylated DNA and/or unmethylated DNA includes steps of performing electrophoresis, sequence analysis, microarray analysis, mass spectrometry, Southern hybridization, and the like.

MeDIP法とは、抗メチル化シトシン抗体もしくは抗メチル化シチジン抗体、またはメチル化DNA結合タンパク質を特異的に認識する抗体を用いる免疫沈降により、生体試料に含まれるメチル化DNAを濃縮する方法である。本実施形態では、抽出工程で得られたDNAに含まれるメチル化DNAをMeDIP法により濃縮し、得られたメチル化DNAについてメチル化解析を行ってもよい。また、MeDIP法により濃縮したメチル化DNAを、IVT増幅法などにより増幅し、得られた増幅産物について、マイクロアレイを用いてメチル化解析することもできる。このような解析方法は、MeDIP on chip法と呼ばれる。 The MeDIP method is a method for concentrating methylated DNA contained in a biological sample by immunoprecipitation using an anti-methylated cytosine antibody, an anti-methylated cytidine antibody, or an antibody that specifically recognizes a methylated DNA-binding protein. . In this embodiment, the methylated DNA contained in the DNA obtained in the extraction step may be concentrated by the MeDIP method, and the obtained methylated DNA may be subjected to methylation analysis. Alternatively, the methylated DNA enriched by the MeDIP method can be amplified by the IVT amplification method or the like, and the resulting amplification product can be subjected to methylation analysis using a microarray. Such an analysis method is called a MeDIP on chip method.

非メチル化シトシン変換処理とは、生体試料から抽出したDNAと非メチル化シトシン変換剤とを反応させることにより、該DNA中の非メチル化シトシンを他の塩基(ウラシル、チミン、アデニンまたはグアニン)に変換する処理である。ここで、非メチル化シトシン変換剤とは、DNAと反応して該DNA中の非メチル化シトシンを他の塩基(ウラシル、チミン、アデニンまたはグアニン)に変換できる物質である。このような非メチル化シトシン変換剤としては、例えば亜硫酸水素のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などの亜硫酸水素塩(バイサルファイト)が好適に用いられる。 The unmethylated cytosine conversion treatment involves reacting DNA extracted from a biological sample with an unmethylated cytosine converting agent to convert unmethylated cytosines in the DNA to other bases (uracil, thymine, adenine or guanine). This is the process of converting to Here, the unmethylated cytosine-converting agent is a substance capable of reacting with DNA and converting unmethylated cytosine in the DNA into other bases (uracil, thymine, adenine or guanine). As such a non-methylated cytosine converting agent, for example, hydrogen sulfite salts (bisulfites) such as sodium, potassium, calcium, and magnesium hydrogen sulfites are preferably used.

バイサルファイトを用いるDNAの処理では、該DNA中の非メチル化シトシンは、脱アミノ化反応によりウラシルに変換されるが、メチル化シトシンには、このような塩基の変換が起こらない。したがって、DNA中のCpG部位のメチル化状態の違いは、バイサルファイトを用いる非メチル化シトシン変換処理によって、塩基配列の違い(CおよびUの違い)に変換される。なお、このようなバイサルファイトによる非メチル化シトシン変換処理は、バイサルファイト処理と呼ばれる。 In the treatment of DNA with bisulfite, unmethylated cytosines in the DNA are converted to uracil by deamination reaction, but methylated cytosines do not undergo such base conversion. Therefore, differences in the methylation status of CpG sites in DNA are converted into differences in base sequences (differences between C and U) by unmethylated cytosine conversion treatment using bisulfite. In addition, such conversion treatment of unmethylated cytosine by bisulfite is called bisulfite treatment.

バイサルファイト処理を行なう場合、バイサルファイトの添加量(濃度)は、DNA中の非メチル化シトシンを十分に変換できる程度であれば特に限定されない。例えば、DNAを含む溶液中の終濃度として1M以上、好ましくは1~15 M、より好ましくは3~10 Mである。また、バイサルファイトを添加した後のインキュベーションの条件(温度および時間)は、バイサルファイトの添加量に応じて適宜設定できる。例えば、バイサルファイトを終濃度6Mで添加した場合、50~80℃で10~90分間インキュベーションする。 When performing bisulfite treatment, the amount (concentration) of bisulfite to be added is not particularly limited as long as it is sufficient to convert unmethylated cytosines in DNA. For example, the final concentration in a solution containing DNA is 1M or more, preferably 1-15M, more preferably 3-10M. Incubation conditions (temperature and time) after the addition of bisulfite can be appropriately set according to the amount of bisulfite added. For example, when bisulfite is added at a final concentration of 6M, incubation is carried out at 50-80°C for 10-90 minutes.

DNAに含まれるCpG部位のメチル化は、バイサルファイト処理したDNAをシークエンス解析して、本来の塩基配列との違いを検出することにより解析できる。この方法は、バイサルファイトシークエンス法と呼ばれている。 Methylation of CpG sites contained in DNA can be analyzed by sequence analysis of bisulfite-treated DNA and detection of differences from the original base sequence. This method is called a bisulfite sequencing method.

パイロシークエンス法は、バイサルファイト処理したDNAをPCRで増幅し、そのPCR産物をパイロシークエンサーで解析する方法である。PCRの際、ビオチン化プライマー(またはビオチン化ユニバーサルプライマー)を片側のプライマーに使用して、PCR産物の片側の一本鎖だけをビオチン標識する。これを変性処理して一本鎖化し、ビーズで吸着して選別した後、シークエンスプライマーをアニールさせショートシークエンスを行う。メチル化されたCpG部位の割合を測定することでDNAのメチル化レベルを解析できる。 The pyrosequencing method is a method of amplifying bisulfite-treated DNA by PCR and analyzing the PCR product with a pyrosequencer. During PCR, a biotinylated primer (or a biotinylated universal primer) is used as a primer on one side to label only one strand of the PCR product with biotin. This is denatured to be single-stranded, adsorbed with beads and screened, then annealed with a sequencing primer and short-sequenced. DNA methylation levels can be analyzed by measuring the percentage of methylated CpG sites.

また、CpG部位のメチル化は、質量分析法によって解析することができる。具体的には、バイサルファイト処理したDNAを鋳型として、解析対象とする塩基配列に特異的なプライマーセットを用いてPCR増幅した後、得られたPCR産物をさらにIVT増幅することにより、メチル化シトシンおよびウラシルはそれぞれグアニン(G)およびアデニン(A)となる。得られたIVT増幅産物をRNase Aで切断し、得られた核酸断片間におけるGとAとの質量差(16 Da)をMALDI-TOF(マトリックス支援レーザ脱離イオン化-飛行時間)型質量分析装置を用いて検出することにより、DNAのメチル化を解析できる。この方法はMassARRAY(登録商標)解析と呼ばれる。 Also, methylation of CpG sites can be analyzed by mass spectrometry. Specifically, using bisulfite-treated DNA as a template, PCR amplification is performed using a primer set specific to the base sequence to be analyzed, and the resulting PCR product is further subjected to IVT amplification to obtain methylated cytosine. and uracil become guanine (G) and adenine (A), respectively. The resulting IVT amplification product was cleaved with RNase A, and the mass difference (16 Da) between G and A between the resulting nucleic acid fragments was measured using a MALDI-TOF (matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight) mass spectrometer. DNA methylation can be analyzed by detection using . This method is called MassARRAY® analysis.

IVT産物においてRNase Aによって切断される部位は、任意の塩基と該塩基に隣接するウラシル(U)またはチミン(T)との間であることが知られている。したがって、RNase Aによって切断されたIVT産物の塩基配列および質量は、鋳型として用いたDNAの塩基配列から予測することが可能である。したがって、MassARRAY(登録商標)で得られた各ピークについて、鋳型としたDNAの塩基配列のどの部分に由来するかを同定できる。例えば、DNA断片中の1か所のCpG部位がメチル化していた場合、MassARRAY(登録商標)で得られるピークは、高質量側へ16 Daシフトする。複数のCpG部位を有するDNA断片の解析では、例えば、該DNA断片中のCpG部位が2か所メチル化していた場合は32 Daシフトし、3か所メチル化していた場合は48 Daシフトする。 The sites cleaved by RNase A in IVT products are known to be between any base and uracil (U) or thymine (T) adjacent to that base. Therefore, the base sequence and mass of the IVT product cleaved by RNase A can be predicted from the base sequence of DNA used as a template. Therefore, each peak obtained by MassARRAY (registered trademark) can be identified from which part of the nucleotide sequence of the template DNA is derived. For example, when one CpG site in the DNA fragment is methylated, the peak obtained with MassARRAY (registered trademark) shifts by 16 Da toward the high mass side. In the analysis of a DNA fragment having multiple CpG sites, for example, when the CpG sites in the DNA fragment are methylated at two sites, the shift is 32 Da, and when the CpG site is methylated at three sites, the shift is 48 Da.

MassARRAY(登録商標)などの質量分析法では、測定したDNA断片のメチル化スコアを算出することができる。例えば、所定の配列のDNA断片について、分析で得られたチャートにおける非メチル化DNA断片のピークとメチル化DNA断片のピークとの面積比が1:3であった場合、このDNA断片のメチル化スコアは、3/(1+3)=0.75より、0.75となる。なおメチル化スコアは、理論上、DNA断片が有する全てのCpG部位がメチル化している場合は1であり、全てのCpG部位がメチル化していない場合は0である。 A mass spectrometry method such as MassARRAY (registered trademark) can calculate the methylation score of the measured DNA fragment. For example, for a DNA fragment of a given sequence, if the area ratio of the peak of the unmethylated DNA fragment and the peak of the methylated DNA fragment in the chart obtained by analysis is 1:3, methylation of this DNA fragment The score is 0.75 from 3/(1+3)=0.75. In theory, the methylation score is 1 when all CpG sites of the DNA fragment are methylated, and 0 when all CpG sites are unmethylated.

CpG部位のメチル化は、メチル化特異的PCR(MSP)法および定量的MSP(qMSP)法によって解析することができる。MSP法とは、バイサルファイト処理したDNAを、後述するプライマーセットを用いてPCR増幅を行い、PCR産物の有無を確認することによって、CpG部位のメチル化の有無を解析する方法である。MSP法では、解析対象のCpG部位がメチル化されている(すなわち、シトシンがウラシルに変換されていない)塩基配列は増幅できるが、CpG部位がメチル化されていない(すなわち、該シトシンがウラシルに変換されている)塩基配列は増幅できないプライマーセットを用いる。このようなプライマーセットを用いるMSP法では、PCR産物が得られた場合に、解析対象のCpG部位がメチル化されていることがわかる。また、MSP法は、解析対象のCpG部位のシトシンがウラシルに変換されていない塩基配列は増幅できないが、CpG部位のシトシンがウラシルに変換されている塩基配列は増幅できるプライマーセットを用いて行なうこともできる。この場合、PCR産物が得られなかった場合に、解析対象のCpG部位がメチル化されていることがわかる。 Methylation of CpG sites can be analyzed by methylation-specific PCR (MSP) and quantitative MSP (qMSP) methods. The MSP method is a method in which bisulfite-treated DNA is subjected to PCR amplification using a primer set described below, and the presence or absence of PCR products is confirmed to analyze the presence or absence of methylation at CpG sites. In the MSP method, a nucleotide sequence in which the CpG site to be analyzed is methylated (that is, cytosine is not converted to uracil) can be amplified, but the CpG site is not methylated (that is, the cytosine is converted to uracil). A primer set that cannot amplify the base sequence (converted) is used. In the MSP method using such a primer set, it is found that the CpG site to be analyzed is methylated when a PCR product is obtained. In addition, the MSP method cannot amplify a base sequence in which cytosine at the CpG site to be analyzed is not converted to uracil, but a primer set that can amplify a base sequence in which cytosine at the CpG site is converted to uracil should be used. can also In this case, if no PCR product is obtained, it is found that the CpG site to be analyzed is methylated.

PCR産物の有無は、例えば、ゲル電気泳動法により確認できる。増幅後の反応液をゲルに電気泳動して、PCR産物に由来するバンドがゲルに存在するか否かを目視で確認してもよい。あるいは、泳動後のゲルの画像を取得して、画像解析により確認してもよい。画像解析は、例えば、ゲルの画像中、PCR産物が存在すると予想される領域の画素の濃淡を示す値(例えば、バンド強度)を取得し、この値と所定の閾値を比較して行うことができる。具体的には、画素の濃淡を示す値が所定の閾値以上である場合、PCR産物が得られたと判定でき、画素の濃淡を示す値が所定の閾値より小さい場合、PCR産物が得られなかったと判定できる。なお、画素の濃淡に関する所定の閾値は特に限定されず、例えば、バックグラウンドの画素の濃淡を示す値であってもよいし、その値の2倍又は3倍の値であってもよい。 The presence or absence of PCR products can be confirmed, for example, by gel electrophoresis. The reaction solution after amplification may be subjected to gel electrophoresis to visually confirm whether or not a band derived from the PCR product is present on the gel. Alternatively, an image of the gel after electrophoresis may be obtained and confirmed by image analysis. Image analysis can be performed, for example, by obtaining a value (e.g., band intensity) indicating the density of pixels in a region where a PCR product is expected to exist in a gel image, and comparing this value with a predetermined threshold. can. Specifically, it can be determined that a PCR product has been obtained when the value indicating the pixel density is equal to or greater than a predetermined threshold, and it can be determined that the PCR product has not been obtained when the value indicating the pixel density is smaller than the predetermined threshold. I can judge. Note that the predetermined threshold for pixel density is not particularly limited, and may be, for example, a value indicating the density of a background pixel, or a value twice or three times that value.

MSP法で用いられるプライマーセットに含まれる各プライマーは、解析対象のCpG部位を含む塩基配列に応じて当業者が適宜設計できるが、プライマーの3'末端またはその付近に、解析対象のCpG部位のシトシンを含むように設計することが好ましい。 Each primer contained in the primer set used in the MSP method can be appropriately designed by those skilled in the art according to the nucleotide sequence containing the CpG site to be analyzed. It is preferred to design to include cytosine.

定量的MSP法は、MSPをリアルタイムPCRの手法を用いて行うものであり、SYBR Green Iを用いたリアルタイムMSP、TaqManプローブを用いたMethyLightなどがある。 Quantitative MSP methods are carried out using real-time PCR techniques, such as real-time MSP using SYBR Green I and MethyLight using TaqMan probes.

CpG部位のメチル化は、マイクロアレイを用いて解析することもできる。この場合、解析用マイクロアレイは、各遺伝子の領域の塩基配列に相補的な核酸プローブを、基板上に固定して作製できる。なお、このようなマイクロアレイは、当該技術において公知の方法により作製できる。 Methylation of CpG sites can also be analyzed using microarrays. In this case, the analysis microarray can be produced by immobilizing nucleic acid probes complementary to the base sequences of the regions of each gene on a substrate. In addition, such a microarray can be produced by a method known in the art.

マイクロアレイによる解析では、生体試料から抽出したDNAは、当該技術において公知の標識物質により標識されていることが好ましい。よって、本実施形態の判定方法は、抽出したDNAを標識する工程をさらに含むことが好ましい。この標識工程は、生体試料中の全てのDNAを標識できるので、上記のDNA増幅工程の後に行われるのが有利である。なお、標識物質としては、蛍光物質、ビオチンなどのハプテン、放射性物質などが挙げられる。また、蛍光物質としては、Cy3、Cy5、FITC、Alexa Fluor(商標)などが挙げられる。このようにDNAを標識することにより、マイクロアレイ上のプローブからのシグナルの測定が容易になる。なお、DNAをこれらの標識物質で標識する方法は、当該技術において公知である。 In microarray analysis, DNA extracted from a biological sample is preferably labeled with a labeling substance known in the art. Therefore, the determination method of this embodiment preferably further includes a step of labeling the extracted DNA. Since this labeling step can label all the DNA in the biological sample, it is advantageously performed after the DNA amplification step described above. Examples of labeling substances include fluorescent substances, haptens such as biotin, and radioactive substances. Fluorescent substances include Cy3, Cy5, FITC, and Alexa Fluor (trademark). Labeling the DNA in this way facilitates the measurement of signals from the probes on the microarray. Methods for labeling DNA with these labeling substances are known in the art.

上記のシグナルは、マイクロアレイの種類に応じて適切なシグナルであり得る。例えば、シグナルは、マイクロアレイの各プローブとハイブリダイズしたDNA断片が存在する場合に発生する電気的シグナルであってもよいし、上記のように解析対象のDNAが標識されている場合は、標識物質から生じる蛍光、発光などのシグナルであってもよい。シグナルの検出は、通常のマイクロアレイ測定装置に備えられたスキャナーにより行うことができる。スキャナーとしては、例えば、GeneChip(登録商標) Scanner3000 7G(Affymetrix社)、Illumina(登録商標) BeadArray Reader(Illumina社)などが挙げられる。 The above signal may be a suitable signal depending on the type of microarray. For example, the signal may be an electrical signal generated when there is a DNA fragment hybridized with each probe of the microarray. It may be a signal such as fluorescence or luminescence generated from. Signal detection can be performed by a scanner provided in a normal microarray measurement device. Scanners include, for example, GeneChip (registered trademark) Scanner3000 7G (Affymetrix) and Illumina (registered trademark) BeadArray Reader (Illumina).

本実施形態では、上記解析工程において、メチル化されたCpG部位が存在するという解析結果が得られた場合、被検者が胃癌発症高リスク群(胃癌になる危険性が高い)であるという情報を取得できる。
別の実施形態では、メチル化解析で得られたメチル化の頻度が所定の閾値より高いか、または閾値と同じという結果が得られた場合、被検者が胃癌発症高リスク群であるという情報を取得できる。
なお、所定の閾値は特に限定されず、種々の生体試料についてのデータの蓄積により経験的に設定することができる。あるいは、次のようにして所定の閾値を設定してもよい。まず、ピロリ菌感染経験のある健常人の生体試料、および、ピロリ菌感染経験のある胃癌患者の非癌部試料のそれぞれから抽出したDNAについて、メチル化の頻度を解析する。次いで、得られた解析結果に基づいて、ピロリ菌感染経験のある健常人の生体試料のメチル化の頻度よりも高く且つピロリ菌感染経験のある胃癌患者の非癌部試料のメチル化の頻度よりも低い範囲から閾値を設定する。好ましくは、ピロリ菌感染経験のある健常人の生体試料とピロリ菌感染経験のある胃癌患者の非癌部試料とを高精度に区別し得る値を、閾値として設定する。
In the present embodiment, when an analysis result indicating the presence of a methylated CpG site is obtained in the analysis step, information indicating that the subject is in a high-risk group for developing gastric cancer (high risk of developing gastric cancer). can be obtained.
In another embodiment, when the frequency of methylation obtained by methylation analysis is higher than a predetermined threshold or the same as the threshold, information that the subject is in a high risk group for developing gastric cancer can be obtained.
The predetermined threshold value is not particularly limited, and can be empirically set by accumulating data on various biological samples. Alternatively, a predetermined threshold may be set as follows. First, the frequency of methylation is analyzed for DNA extracted from a biological sample of a healthy subject who has ever been infected with H. pylori and a non-cancerous tissue sample from a patient with gastric cancer who has ever been infected with H. pylori. Next, based on the obtained analysis results, the methylation frequency is higher than the methylation frequency of biological samples from healthy subjects who have been infected with Helicobacter pylori and the methylation frequency of non-cancerous tissue samples from gastric cancer patients who have been infected with Helicobacter pylori. Set the threshold from the lowest range. Preferably, the threshold value is set to a value that allows highly accurate discrimination between a biological sample from a healthy subject who has been infected with H. pylori and a non-cancerous tissue sample from a patient with gastric cancer who has been infected with H. pylori.

一方、本実施形態では、上記解析工程において、メチル化されたCpG部位が存在しないという解析結果が得られた場合、被検者が胃癌発症低リスク群(胃癌になる危険性が低い)であるとの情報を取得できる。
別の実施形態では、メチル化解析で得られたメチル化の頻度が所定の閾値より低い場合、被検者が胃癌発症低リスク群であるという情報を取得できる。
On the other hand, in the present embodiment, if the analysis result indicates that there is no methylated CpG site in the analysis step, the subject is in the low-risk group for developing gastric cancer (low risk of developing gastric cancer). You can get information about
In another embodiment, when the methylation frequency obtained by methylation analysis is lower than a predetermined threshold, information can be obtained that the subject is in the low risk group for developing gastric cancer.

本発明の範囲には、メチル化解析により胃癌発症リスクに関する情報を取得するためのマーカーとして用いられる、上記各遺伝子の遺伝子領域の全部またはその一部の連続する塩基配列をバイサルファイト処理して得られる配列を有する人工DNAも包含され得る。このような人工DNAにおいて、上記各遺伝子の遺伝子領域は、CpG部位と、CpG部位を構成しないシトシンとを含み得る。ここで、CpG部位を構成しないシトシンとは、CpG部位に含まれるシトシン以外であればよく、例えば、シトシン(C)と、アデニン(A)、チミン(T)またはシトシン(C)とが5'から3'への方向にこの順序で隣り合った塩基配列(すなわち、CA、CTまたはCC)中のシトシンが挙げられる。また、そのような人工DNAは、被検者から単離したDNAに由来し得る。
本実施形態では、ピロリ菌感染経験を有する被検者から採取した非癌部試料から調製したDNA試料中の上記のマーカーについてメチル化解析を行い、得られた解析結果に基づいて該被検者の胃癌発症リスクに関する情報を取得することができる。なお、メチル化解析および胃癌発症リスクの情報の取得については、これまでに述べたことと同様である。
Within the scope of the present invention, the continuous base sequences of all or part of the gene regions of the above genes, which are used as markers for obtaining information on the risk of developing gastric cancer by methylation analysis, are obtained by bisulfite treatment. An artificial DNA having a sequence that is In such an artificial DNA, the gene region of each gene may contain CpG sites and cytosines that do not constitute CpG sites. Here, the cytosine that does not constitute the CpG site may be other than the cytosine contained in the CpG site, for example, cytosine (C) and adenine (A), thymine (T) or cytosine (C) Cytosines in adjacent base sequences (ie, CA, CT or CC) in this order in the 3′ direction. Alternatively, such artificial DNA can be derived from DNA isolated from a subject.
In this embodiment, methylation analysis is performed on the above-mentioned markers in a DNA sample prepared from a non-cancerous tissue sample collected from a subject who has a history of H. pylori infection, and the subject is tested based on the obtained analysis results. It is possible to obtain information on the risk of developing gastric cancer in the elderly. The methylation analysis and acquisition of information on the risk of developing gastric cancer are the same as those described above.

本実施形態のマーカーとして用いられる人工DNAにおいては、上記の単離DNAのバイサルファイト処理により、該単離DNA中の非メチル化シトシンはウラシルに変換され得るが、メチル化シトシンはそのままであり得る。本実施形態では、このようなマーカーとして用いられる人工DNAのヌクレオチド配列を解析することにより、メチル化の有無やメチル化の頻度を検出することができる。なお、上記の単離DNAは、これまでに述べたDNA試料の調製と同様にして得ることができる。また、バイサルファイト処理、メチル化解析および胃癌発症リスクの情報の取得についても、これまでに述べたことと同様である。 In the artificial DNA used as a marker in the present embodiment, unmethylated cytosine in the isolated DNA can be converted to uracil by the bisulfite treatment of the isolated DNA, but methylated cytosine can remain intact. . In this embodiment, the presence or absence of methylation and the frequency of methylation can be detected by analyzing the nucleotide sequence of the artificial DNA used as such a marker. The above isolated DNA can be obtained in the same manner as the DNA sample preparation described above. Bisulfite treatment, methylation analysis, and acquisition of information on the risk of developing gastric cancer are also the same as described above.

本実施形態において、マーカーとして用いられる人工DNAのサイズは、MSP法、qMSP法、バイサルファイトシークエンス法、パイロシークエンス法または質量分析法によるメチル化解析が可能なサイズであれば特に限定されないが、好ましくは80~500塩基、より好ましくは100~400塩基であり得る。
本実施形態において、マーカーとして用いられる人工DNAとしては、例えば、配列番号10~19、63の塩基配列からなる人工DNAが挙げられる。このうち、配列番号11および12の塩基配列からなるマーカーとして用いられる人工DNAは、MSP法によるメチル化解析に適している。また配列番号10、13~19、63の塩基配列からなるマーカーとして用いられる人工DNAは、パイロシークエンス法によるメチル化解析に適している。
配列番号10はBHLHE22、配列番号11はFGF12、配列番号12、13はFLT3、配列番号14はRPRM、配列番号15はRIMS1、配列番号16はJAM2、配列番号17はLONC00643、配列番号18はSEPT9、配列番号19はSTX16、配列番号63はGUSBP5に対応する。
In this embodiment, the size of the artificial DNA used as a marker is not particularly limited as long as it is a size that allows methylation analysis by MSP, qMSP, bisulfite sequencing, pyrosequencing or mass spectrometry, but is preferred. may be 80-500 bases, more preferably 100-400 bases.
In this embodiment, artificial DNAs used as markers include, for example, artificial DNAs consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 10-19 and 63. Among them, the artificial DNA used as a marker consisting of the base sequences of SEQ ID NOs: 11 and 12 is suitable for methylation analysis by the MSP method. In addition, artificial DNAs consisting of nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 10, 13 to 19, and 63 used as markers are suitable for methylation analysis by the pyrosequencing method.
SEQ. SEQ ID NO: 19 corresponds to STX16 and SEQ ID NO: 63 to GUSBP5.

本発明の範囲には、胃癌発症リスク診断用試薬キット(以下、単に「キット」ともいう)も含まれる。本実施形態のキットは、バイサルファイト処理されたDNAを増幅するためのプライマーを含み得る。このようなプライマーは、各遺伝子の遺伝子領域中のCpG部位を有する塩基配列における、CpG部位以外に存在するシトシンが他の塩基に変換された塩基配列からなる核酸にハイブリダイズし、且つメチル化CpG部位を含む領域にハイブリダイズし得る。 The scope of the present invention also includes a reagent kit for diagnosing the risk of developing gastric cancer (hereinafter also simply referred to as "kit"). The kit of this embodiment may contain primers for amplifying bisulfite-treated DNA. Such a primer hybridizes to a nucleic acid consisting of a nucleotide sequence in which cytosines present outside the CpG site in the nucleotide sequence having the CpG site in the gene region of each gene are converted to other nucleotides, and methylated CpG It can hybridize to a region containing the site.

本実施形態において、キットに含まれるプライマーは、MSP法、バイサルファイトシークエンス法、パイロシークエンス法などのPCR増幅を伴う解析方法、MassARRAY (登録商標)などの質量分析法によりCpG部位のメチル化解析を行うためのプライマーであり得る。好ましくは、MSP法、バイサルファイトシークエンス法、パイロシークエンス法またはMassARRAY (登録商標)などの質量分析法で用いられるフォワードプライマーとリバースプライマーであり得る。なお、プライマーの塩基配列は、上記各遺伝子の遺伝子領域の塩基配列に応じて当業者が適宜設定できる。例えば、以下のいずれかのプライマーセットを使用できる。
解析対象がBHLHE22遺伝子であるとき、配列番号20および21、もしくは、配列番号64および65のプライマーセット、
解析対象がFGF12遺伝子であるとき、配列番号22および23のプライマーセット、
解析対象がFLT3遺伝子であるとき、配列番号24および25、もしくは、配列番号38および39のプライマーセット、
解析対象がRPRM遺伝子であるとき、配列番号26および27のプライマーセット、
解析対象がRIMS1遺伝子であるとき、配列番号28および29のプライマーセット、
解析対象がJAM2遺伝子であるとき、配列番号30および31のプライマーセット、
解析対象がLINC00643遺伝子であるとき、配列番号32および33のプライマーセット、
解析対象がSEPT9遺伝子であるとき、配列番号34および35のプライマーセット、
解析対象がSTX16遺伝子であるとき、配列番号36および37のプライマーセット、または、
解析対象がGUSBP5遺伝子であるとき、配列番号66および67のプライマーセット。
In this embodiment, the primers included in the kit are used for analysis methods involving PCR amplification such as the MSP method, bisulfite sequencing method and pyrosequencing method, and mass spectrometry methods such as MassARRAY (registered trademark) for methylation analysis of CpG sites. can be a primer to perform Preferably, they are forward and reverse primers used in the MSP method, bisulfite sequencing method, pyrosequencing method, or mass spectrometry such as MassARRAY (registered trademark). The nucleotide sequences of the primers can be appropriately determined by those skilled in the art according to the nucleotide sequences of the gene regions of the above genes. For example, any of the following primer sets can be used.
When the analysis target is the BHLHE22 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 20 and 21, or SEQ ID NOs: 64 and 65,
When the subject of analysis is the FGF12 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 22 and 23,
When the subject of analysis is the FLT3 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 24 and 25, or SEQ ID NOs: 38 and 39,
When the analysis target is the RPRM gene, the primer set of SEQ ID NOs: 26 and 27,
When the analysis target is the RIMS1 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 28 and 29,
when the target of analysis is the JAM2 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 30 and 31;
When the analysis target is the LINC00643 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 32 and 33,
When the subject of analysis is the SEPT9 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 34 and 35,
When the target of analysis is the STX16 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 36 and 37, or
A primer set of SEQ ID NOs: 66 and 67 when the target of analysis is the GUSBP5 gene.

上記のキットは、第2のプライマーを含んでいてもよい。このような第2のプライマーは、各遺伝子の遺伝子領域中のCpG部位を有する塩基配列における、シトシンが他の塩基に変換された塩基配列からなる核酸にハイブリダイズし得る。また、第2のプライマーは、非メチル化CpG部位のシトシンが変換処理によって他の塩基に変換された配列を含む領域にハイブリダイズし得る。例えば解析対象がFGF12遺伝子であるとき、配列番号40および41のプライマーセットを使用できる。また解析対象がFLT3遺伝子であるとき、配列番号42および43のプライマーセットを使用できる。 The above kit may contain a second primer. Such a second primer can hybridize to a nucleic acid consisting of a nucleotide sequence in which cytosine in the nucleotide sequence having the CpG site in the gene region of each gene is replaced with another nucleotide. Also, the second primer can hybridize to a region containing a sequence in which cytosines at unmethylated CpG sites have been converted to other bases by conversion treatment. For example, when the subject of analysis is the FGF12 gene, the primer set of SEQ ID NOs: 40 and 41 can be used. Also, when the FLT3 gene is to be analyzed, the primer set of SEQ ID NOS: 42 and 43 can be used.

別の実施形態では、上記のキットは、パイロシークエンスに用いるシークエンスプライマーを含み得る。シークエンスプライマーの塩基配列は、上記各遺伝子の遺伝子領域の塩基配列に応じて当業者が適宜設定できる。例えば、以下のいずれかのプライマーを使用できる。
解析対象がBHLHE22遺伝子であるとき、配列番号44、もしくは、68のプライマー、
解析対象がRPRM遺伝子であるとき、配列番号45のプライマー、
解析対象がRIMS1遺伝子であるとき、配列番号46のプライマー、
解析対象がJAM2遺伝子であるとき、配列番号47のプライマー、
解析対象がLINC00643遺伝子であるとき、配列番号48のプライマー、
解析対象がSEPT9遺伝子であるとき、配列番号49のプライマー、
解析対象がSTX16遺伝子であるとき、配列番号50のプライマー、
解析対象がFLT3遺伝子であるとき、配列番号51のプライマー、または
解析対象がGUSBP5遺伝子であるとき、配列番号69のプライマー。
In another embodiment, the kit described above may contain sequencing primers for use in pyrosequencing. The nucleotide sequences of the sequencing primers can be appropriately determined by those skilled in the art according to the nucleotide sequences of the gene regions of the above genes. For example, any of the following primers can be used.
When the analysis target is the BHLHE22 gene, the primer of SEQ ID NO: 44 or 68,
When the analysis target is the RPRM gene, the primer of SEQ ID NO: 45,
When the analysis target is the RIMS1 gene, the primer of SEQ ID NO: 46,
When the analysis target is the JAM2 gene, the primer of SEQ ID NO: 47,
When the analysis target is the LINC00643 gene, the primer of SEQ ID NO: 48,
When the subject of analysis is the SEPT9 gene, the primer of SEQ ID NO: 49,
When the target of analysis is the STX16 gene, the primer of SEQ ID NO: 50,
The primer of SEQ ID NO: 51 when the target of analysis is the FLT3 gene, or the primer of SEQ ID NO: 69 when the target of analysis is the GUSBP5 gene.

本発明には、患者の胃癌発症リスクに関する情報の取得をコンピュータに実行させるためのプログラム製品も含まれる。このようなプログラム製品としては、インターネット等を介してダウンロード可能なプログラムや、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などが例示される。 The present invention also includes a program product for causing a computer to obtain information on the patient's gastric cancer risk. Examples of such program products include a program that can be downloaded via the Internet or the like, a computer-readable recording medium that records the program, and the like.

たとえば、以下のような工程をコンピュータに実行させるためのプログラムが例示される。
ピロリ菌感染経験を有する被検者由来の非癌部試料に含まれるBHLHE22遺伝子、GUSBP5遺伝子、RIMS1遺伝子、LINC00643遺伝子、FGF12遺伝子、FLT3遺伝子、RPRM遺伝子、JAM2遺伝子、SEPT9遺伝子およびSTX16遺伝子からなる群より選択される少なくとも1つの遺伝子の遺伝子領域に存在するCpG部位のメチル化の解析結果を測定装置から取得するステップ;
取得した解析結果に基づいて、前記被検者における胃癌発症リスクを判定するステップ。
For example, a program for causing a computer to execute the following steps is exemplified.
Group consisting of BHLHE22 gene, GUSBP5 gene, RIMS1 gene, LINC00643 gene, FGF12 gene, FLT3 gene, RPRM gene, JAM2 gene, SEPT9 gene and STX16 gene contained in a non-cancerous tissue sample derived from a subject who has been infected with Helicobacter pylori Acquiring analysis results of methylation of CpG sites present in the gene region of at least one gene selected from the measuring device;
A step of determining the risk of developing gastric cancer in the subject based on the acquired analysis results.

以下に、本実施形態の方法を実施するのに好適な装置の一形態を、図面を参照して説明する。しかし、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではない。図2は、被検者の胃癌発症リスクに関する情報の取得に用いる診断補助装置の一例を示した概略図である。図2に示された診断補助装置10は、測定装置20と、前記測定装置20と接続された判定装置30とを含んでいる。 One form of a suitable apparatus for carrying out the method of the present embodiment will be described below with reference to the drawings. However, the invention is not limited to this embodiment only. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a diagnosis assisting device used to acquire information on the risk of developing gastric cancer of a subject. The diagnostic assistance device 10 shown in FIG. 2 includes a measuring device 20 and a determination device 30 connected to the measuring device 20 .

本実施形態において、MSP法によりメチル化解析を行う場合、測定装置20は、蛍光イメージスキャナなどのゲルイメージング装置であり得る。この場合、MSP法による核酸増幅を行った反応液をゲル電気泳動し、泳動後のゲルを測定装置20にセットすると、測定装置20は増幅産物を検出する。そして、測定装置20は、増幅産物のゲル画像情報を取得し、得られた情報を判定装置30に提供する。 In this embodiment, when performing methylation analysis by the MSP method, the measuring device 20 can be a gel imaging device such as a fluorescence image scanner. In this case, the reaction solution subjected to nucleic acid amplification by the MSP method is subjected to gel electrophoresis, and when the electrophoresed gel is set in the measurement device 20, the measurement device 20 detects the amplified product. Then, the measurement device 20 acquires gel image information of the amplified product and provides the obtained information to the determination device 30 .

なお、測定装置20は、MALDI-TOF型質量分析装置であってもよい。この場合、測定装置20は、被検物質の飛行時間や質量電荷比(m/z値)などの質量分析情報を取得する。被検者由来のDNA試料から調製した測定用試料を測定装置20にセットすると、測定装置20は、該測定用試料に含まれる核酸の質量分析情報を取得し、得られた質量分析情報を判定装置30に提供する。 Note that the measuring device 20 may be a MALDI-TOF mass spectrometer. In this case, the measuring device 20 acquires mass spectrometric information such as the flight time and mass-to-charge ratio (m/z value) of the test substance. When a measurement sample prepared from a DNA sample derived from a subject is set in the measurement device 20, the measurement device 20 acquires mass spectrometry information of nucleic acids contained in the measurement sample, and determines the obtained mass spectrometry information. provided to device 30;

判定装置30は、コンピュータ本体300と、キーボードやマウスからなる入力部301と、LCDやCRTからなり検体情報や判定結果などを表示する表示部302とを含む。判定装置30は、測定装置20から、増幅産物のゲル画像情報を取得する。そして、判定装置30は、これらの情報に基づいて、被検者における胃癌発症リスクに関する情報を提供するプログラムを実行する。
なお、判定装置30は、図2に示されるように測定装置20とは別個の機器であってもよいし、測定装置20を内包する機器であってもよい。後者の場合、判定装置30は、それ自体で診断補助装置10であり得る。
The determination device 30 includes a computer main body 300, an input section 301 including a keyboard and a mouse, and a display section 302 including an LCD and a CRT for displaying sample information, determination results, and the like. The determination device 30 acquires gel image information of the amplification product from the measurement device 20 . Then, based on this information, the determination device 30 executes a program that provides information on the risk of developing gastric cancer in the subject.
Note that the determination device 30 may be a device separate from the measurement device 20 as shown in FIG. 2, or may be a device including the measurement device 20 . In the latter case, the determination device 30 may itself be the diagnostic aid device 10 .

図3は、判定装置30のコンピュータ本体300のソフトウェアを機能ブロックで示すブロック図である。図3に示されるように、コンピュータは、取得部321と、記憶部322と、算出部323と、判定部324と、出力部325とを備える。取得部321は、測定装置20と、ネットワークを介して通信可能に接続されている。 FIG. 3 is a block diagram showing the software of the computer main body 300 of the determination device 30 in functional blocks. As shown in FIG. 3 , the computer includes an acquisition section 321 , a storage section 322 , a calculation section 323 , a determination section 324 and an output section 325 . The acquisition unit 321 is communicably connected to the measuring device 20 via a network.

取得部321は、測定装置20から提供された情報を取得する。記憶部322は、判定に必要な閾値およびバンド強度を取得するための式や処理プログラムなどを記憶する。算出部323は、取得部321で取得された情報を用い、記憶された処理プログラムにしたがって、バンド強度を算出する。判定部324は、取得部321によって取得されたか、または算出部323によって算出されたバンド強度が、記憶部322に記憶された閾値以上であるか否かを判定する。出力部325は、判定部324による判定結果を、被検者の胃癌発症リスクに関する情報として表示部302へ出力する。 The acquisition unit 321 acquires information provided from the measurement device 20 . The storage unit 322 stores an equation, a processing program, and the like for obtaining the threshold value and band intensity necessary for determination. The calculation unit 323 uses the information acquired by the acquisition unit 321 and calculates the band intensity according to the stored processing program. The determination unit 324 determines whether the band intensity acquired by the acquisition unit 321 or calculated by the calculation unit 323 is equal to or greater than the threshold value stored in the storage unit 322 . The output unit 325 outputs the determination result by the determination unit 324 to the display unit 302 as information on the gastric cancer risk of the subject.

図4は、図3に示すコンピュータ本体300のハードウェア構成を示すブロック図である。図4に示されるように、コンピュータ本体300は、CPU(Central Processing Unit)310と、ROM(Read Only Memory)311と、RAM(Random Access Memory)312と、ハードディスク313と、入出力インターフェイス314と、読出装置315と、通信インターフェイス316と、画像出力インターフェイス317とを備えている。CPU310、ROM311、RAM312、ハードディスク313、入出力インターフェイス314、読出装置315、通信インターフェイス316および画像出力インターフェイス317は、バス318によってデータ通信可能に接続されている。 FIG. 4 is a block diagram showing the hardware configuration of computer main body 300 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the computer main body 300 includes a CPU (Central Processing Unit) 310, a ROM (Read Only Memory) 311, a RAM (Random Access Memory) 312, a hard disk 313, an input/output interface 314, A reading device 315 , a communication interface 316 and an image output interface 317 are provided. CPU 310, ROM 311, RAM 312, hard disk 313, input/output interface 314, reading device 315, communication interface 316 and image output interface 317 are connected by bus 318 so as to be capable of data communication.

CPU310は、ROM311に記憶されているプログラムおよびRAM312にロードされたプログラムを実行することが可能である。CPU310がプログラムを実行することにより、図3に示す各機能が実行される。これにより、判定装置30が、被検者の胃癌発症リスクに関する情報を提供するための判定装置として機能する。 CPU 310 can execute programs stored in ROM 311 and programs loaded in RAM 312 . Each function shown in FIG. 3 is executed by CPU 310 executing the program. As a result, the determination device 30 functions as a determination device for providing information on the subject's gastric cancer risk.

ROM311は、マスクROM、PROM、EPROM、EEPROMなどによって構成されている。ROM311には、前述のようにCPU310によって実行されるプログラムおよびこれに用いるデータが記録されている。 The ROM 311 is composed of mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM, and the like. The ROM 311 stores programs executed by the CPU 310 and data used for the programs as described above.

RAM312は、SRAM、DRAMなどによって構成されている。RAM312は、ROM311およびハードディスク313に記録されているプログラムの読み出しに用いられる。RAM312はまた、これらのプログラムを実行するときに、CPU310の作業領域として利用される。 The RAM 312 is composed of an SRAM, a DRAM, or the like. The RAM 312 is used for reading programs recorded in the ROM 311 and hard disk 313 . RAM 312 is also used as a work area for CPU 310 when executing these programs.

ハードディスク313は、CPU310に実行させるためのオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム(被検者の胃癌発症リスクに関する情報を提供するためのコンピュータプログラム)などのプログラムおよび当該プログラムの実行に用いるデータがインストールされている。 The hard disk 313 is installed with programs such as an operating system and an application program (computer program for providing information on the risk of developing gastric cancer of a subject) to be executed by the CPU 310, and data used for executing the programs.

読出装置315は、フレキシブルディスクドライブ、CD-ROMドライブ、DVD-ROMドライブなどによって構成されている。読出装置315は、可搬型記録媒体40に記録されたプログラムまたはデータを読み出すことができる。 The reading device 315 is configured by a flexible disk drive, CD-ROM drive, DVD-ROM drive, or the like. The reading device 315 can read programs or data recorded on the portable recording medium 40 .

入出力インターフェイス314は、例えば、USB、IEEE1394、RS-232Cなどのシリアルインターフェイスと、SCSI、IDE、IEEE1284などのパラレルインターフェイスと、D/A変換器、A/D変換器などからなるアナログインターフェイスとから構成されている。入出力インターフェイス314には、キーボード、マウスなどの入力部301が接続されている。操作者は、当該入力部301により、コンピュータ本体300に各種の指令を入力することが可能である。 The input/output interface 314 includes serial interfaces such as USB, IEEE1394 and RS-232C, parallel interfaces such as SCSI, IDE and IEEE1284, and analog interfaces such as D/A converters and A/D converters. It is configured. An input unit 301 such as a keyboard and a mouse is connected to the input/output interface 314 . The operator can input various commands to the computer main body 300 through the input unit 301 .

通信インターフェイス316は、例えば、Ethernet(登録商標)インターフェイスなどである。コンピュータ本体300は、通信インターフェイス316により、プリンタなどへの印刷データの送信も可能である。 The communication interface 316 is, for example, an Ethernet (registered trademark) interface. The computer main body 300 can also transmit print data to a printer or the like through the communication interface 316 .

画像出力インターフェイス317は、LCD、CRTなどで構成される表示部302に接続されている。これにより、表示部302は、CPU310から与えられた画像データに応じた映像信号を出力することができる。表示部302は、入力された映像信号にしたがって画像(画面)を表示する。 The image output interface 317 is connected to the display section 302 configured by an LCD, CRT, or the like. Thereby, the display unit 302 can output a video signal corresponding to the image data given from the CPU 310 . The display unit 302 displays an image (screen) according to the input video signal.

次に、診断補助装置10による、被検者の胃癌発症リスクに関する情報の取得の処理手順を説明する。
図5は、胃癌発症リスクに関する情報の取得のフローチャートの一例である。ここでは、ピロリ菌感染経験のある被検者由来の非癌部試料を用いて得られたゲル画像情報からバンド強度を取得し、得られたバンド強度が閾値以上であるか否かの判定を行う場合を例として挙げて説明する。しかし、本発明は、この実施形態のみに限定されるものではない。
Next, a processing procedure for obtaining information on the gastric cancer development risk of the subject by the diagnosis assisting device 10 will be described.
FIG. 5 is an example of a flow chart for acquiring information on the risk of developing stomach cancer. Here, the band intensity is obtained from gel image information obtained using a non-cancerous tissue sample derived from a subject who has a history of H. pylori infection, and whether or not the obtained band intensity is equal to or greater than a threshold value is determined. A case in which it is performed will be described as an example. However, the invention is not limited to this embodiment only.

まず、ステップS1-1において、診断補助装置10の取得部321は、測定装置20から各遺伝子の領域についてのゲル画像情報を取得する。次に、ステップS1-2において、算出部323は、得られたゲル画像情報からバンド強度を取得し、記憶部322に送信する。 First, in step S1-1, the acquiring unit 321 of the diagnosis assisting device 10 acquires gel image information about each gene region from the measuring device 20. FIG. Next, in step S1-2, the calculation unit 323 acquires the band intensity from the obtained gel image information and transmits it to the storage unit 322. FIG.

その後、ステップS1-3において、判定部324は、ステップS1-2で取得したバンド強度が、記憶部322に記憶された閾値以上であるか否かの判定を行う。ここで、バンド強度が閾値より小さいとき、ルーチンはステップS1-4に進行する。そして、判定部324は被検者が胃癌発症低リスク群であることを示す判定結果を出力部325に送信する。一方、バンド強度が閾値以上であるとき、ルーチンはステップS1-5に進行する。そして、判定部324は被検者が胃癌発症高リスク群であることを示す判定結果を出力部325に送信する。 After that, in step S1-3, the determination unit 324 determines whether or not the band intensity acquired in step S1-2 is equal to or greater than the threshold value stored in the storage unit 322. Here, when the band intensity is less than the threshold, the routine proceeds to step S1-4. Then, the determination unit 324 transmits to the output unit 325 the determination result indicating that the subject is in the low-risk group for developing gastric cancer. On the other hand, if the band intensity is greater than or equal to the threshold, the routine proceeds to step S1-5. Then, the determination unit 324 transmits to the output unit 325 the determination result indicating that the subject is in the high-risk group for developing stomach cancer.

最後に、ステップS1-6において、出力部325は、判定結果を、被検者の胃癌発症リスクに関する情報として出力し、表示部302に表示させる。これにより、診断補助装置10は、被検者が胃癌を発症する危険性が高いか否かについて診断することを補助する情報を医師などに提供することができる。 Finally, in step S1-6, the output unit 325 outputs the determination result as information on the gastric cancer risk of the subject, and causes the display unit 302 to display the information. As a result, the diagnosis assisting device 10 can provide a doctor or the like with information that assists in diagnosing whether the subject has a high risk of developing stomach cancer.

以下に、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1:ピロリ菌感染経験のある健常人の正常胃粘膜とピロリ菌感染経験がある胃癌患者の内視鏡切除後の非癌部組織に基づく新規マーカーの同定
(1)生体試料の採取
ピロリ菌感染経験のある健常人から前庭部小弯の1箇所の粘膜を採取した(58検体;グループ2(G2))。またピロリ菌感染経験のある内視鏡的切除後の胃癌患者(96検体;グループ3(G3))から同様にして非癌部組織を採取した。コントロールとして同様にしてピロリ菌感染経験のない健常人(8検体;グループ1(G1))から粘膜を採取した。
(2)測定用試料の作製
(i)ゲノムDNAの抽出
G2の12検体及びG3の12検体について、胃粘膜組織が保管されるRNAlaterなどの組織保存液を核酸保護作用のあるEDTAと塩からなる水溶液でリンスおよび置換し、SDS(最終濃度1%)および蛋白分解酵素(Protease K)を加え55℃にて一晩かけて蛋白分解処理を行った。
次いでRNase(20mg/ml)を1μl加え37℃で一時間RNA分解処理を行った後、フェノール・クロロホルム処理にて蛋白除去を行った。さらにエタノール沈殿にてDNAを精製し1xTE溶液50μlに溶解してゲノムDNAを調製した。
(ii)ゲノムDNA断片化
(i)で得られたゲノムDNA 5μgに対し、100unit のBamHI (HC:high concentration, TKR1010AH 50 units/μl)を用い30℃で15~16時間酵素処理をした。フェノール・クロロホルム処理にて蛋白除去を行った後、エタノール沈殿にてDNAを精製し1xTE溶液20μlに溶解してDNA断片を得た。
(iii)バイサルファイト処理
(ii)で得られたDNA断片1μgを、innuCONVERT Bisulfite Basic Kit (Analytik jena AG社)を用いてバイサルファイト処理を行い、処理後のDNA断片を1xTEバッファー(10mMトリス-HCl、1mM EDTA)40μlに溶出した。
(3)infinium解析
バイサルファイト変換後のDNA断片について、Infinium HumanMethylation450 BeadChip(Illumina社)を用いてメチル化解析を行った。Infinium HumanMethylation450 BeadChipには、ヒトのゲノム上にあるCpGサイトのうち、482,421ヶ所のCpGサイトごとにメチル化用プローブと非メチル化用プローブを設けている。対象となる遺伝子のCpGサイトのメチル化用プローブのシグナル強度(シグナルM)と非メチル化用プローブのシグナル強度(シグナルU)をiScan system(ilumina社)で検出し、以下の計算式により対象となる遺伝子のCpGサイトのメチル化率(mCpG)を算出した。
(mCpG)=(シグナルM)/{(シグナルM)+(シグナルU)}
Example 1: Identification of novel markers based on normal gastric mucosa of healthy individuals who have been infected with H. pylori and non-cancerous tissues after endoscopic resection of gastric cancer patients who have been infected with H. pylori
(1) Collection of Biological Samples Mucous membranes at one site of the lesser curvature of the antrum were collected from healthy subjects who had been infected with Helicobacter pylori (58 specimens; group 2 (G2)). Non-cancerous tissues were similarly collected from gastric cancer patients (96 specimens; group 3 (G3)) after endoscopic resection and who had a history of Helicobacter pylori infection. As controls, mucous membranes were similarly collected from healthy volunteers (8 specimens; group 1 (G1)) who had never been infected with Helicobacter pylori.
(2) Preparation of measurement samples
(i) Genomic DNA extraction
For 12 samples of G2 and 12 samples of G3, the tissue preservation solution such as RNAlater in which gastric mucosal tissue is stored was rinsed and replaced with an aqueous solution consisting of EDTA and salts with nucleic acid protection, SDS (final concentration 1%) and A protease (Protease K) was added to perform proteolytic treatment overnight at 55°C.
Next, 1 μl of RNase (20 mg/ml) was added and RNA degradation treatment was performed at 37° C. for 1 hour, followed by protein removal by phenol/chloroform treatment. Further, DNA was purified by ethanol precipitation and dissolved in 50 μl of 1×TE solution to prepare genomic DNA.
(ii) genomic DNA fragmentation
5 μg of the genomic DNA obtained in (i) was treated with 100 units of BamHI (HC: high concentration, TKR1010AH 50 units/μl) at 30° C. for 15 to 16 hours. After removing protein by phenol/chloroform treatment, the DNA was purified by ethanol precipitation and dissolved in 20 μl of 1×TE solution to obtain a DNA fragment.
(iii) Bisulfite treatment
1 μg of the DNA fragment obtained in (ii) was treated with bisulfite using innuCONVERT Bisulfite Basic Kit (Analytik jena AG), and the treated DNA fragment was added to 40 μl of 1xTE buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA). eluted.
(3) Infinium Analysis The DNA fragments after bisulfite conversion were subjected to methylation analysis using Infinium HumanMethylation450 BeadChip (Illumina). The Infinium HumanMethylation450 BeadChip has methylation probes and non-methylation probes for each of the 482,421 CpG sites on the human genome. The signal intensity of the methylation probe (signal M) and the signal intensity of the non-methylation probe (signal U) of the CpG site of the target gene are detected with the iScan system (ilumina), and the target is determined by the following calculation formula. The methylation rate (mCpG) of the CpG site of each gene was calculated.
(mCpG) = (Signal M) / {(Signal M) + (Signal U)}

G2とG3のメチル化率を比較し、以下の二つの方法(従来法およびiEVORA法(Teschendorff, A. E., et al. (2016). "DNA methylation outliers in normal breast tissue identify field defects that are enriched in cancer." Nat Commun 7: 10478.))に従って、ピロリ菌感染経験がある胃癌患者の非癌部組織に特異的なメチル化が認められる10の遺伝子の遺伝子領域をマーカーとして選抜した。 The methylation rates of G2 and G3 were compared, and the following two methods (conventional method and iEVORA method (Teschendorff, AE, et al. (2016). "DNA methylation outliers in normal breast tissue identify field defects that are enriched in cancer ." Nat Commun 7: 10478.)), gene regions of 10 genes in which specific methylation was observed in non-cancerous tissues of gastric cancer patients who had been infected with Helicobacter pylori were selected as markers.

(従来法)
1.全プローブから性染色体上のプローブおよびメチル化率データが欠損しているプローブを除去する。
2.残りのプローブのうち、健常人の血液サンプル(3人のデータを平均化)でメチル化率が0.2以下のプローブを抽出する。
3.G1でメチル化率が0.2以下のプローブを抽出する。
4.G3のメチル化率がG2のメチル化率より0.2以上大きいプローブを抽出する。
抽出したプローブの前後2プローブずつ(連続5プローブ)においてG3のメチル化率がG2のメチル化率より0.2以上大きいプローブを抽出する。
(conventional method)
1. Remove probes on sex chromosomes and probes lacking methylation rate data from all probes.
2. Among the remaining probes, probes with a methylation rate of 0.2 or less in blood samples from healthy subjects (data from 3 subjects are averaged) are extracted.
3. Extract probes with a methylation rate of 0.2 or less in G1.
4. Extract probes in which the methylation rate of G3 is greater than the methylation rate of G2 by 0.2 or more.
Extract probes in which the methylation rate of G3 is greater than the methylation rate of G2 by 0.2 or more in two probes before and after the extracted probe (five consecutive probes).

(iEVORA法)
1.全プローブから性染色体上のプローブおよびメチル化率データが欠損しているプローブを除去する。
2.iEVORA algorithmに基づき、プローブを抽出する(FDR< 0.001, P-value for methylation difference< 0.05を有意と設定)。
(iEVORA method)
1. Remove probes on sex chromosomes and probes lacking methylation rate data from all probes.
2. Extract probes based on the iEVORA algorithm (set FDR < 0.001, P-value for methylation difference < 0.05 as significant).

なお、GUSBP5は、上記のiEVORA法の1.および2.に加えて、さらに下記の3.および4.の条件を加えて絞り込むことによって選別された。
3.G3のメチル化率がG2のメチル化率より0.2以上大きいプローブを抽出する。もしくは、前後1プローブ(連続3プローブ)が2.で抽出されているプローブを抽出する。
4.残りのプローブのうち、健常人の血液サンプル(3人のデータを平均化)でメチル化率が0.2以下のプローブを抽出する。
In addition, GUSBP5 is the above iEVORA method 1. and 2. In addition to the following 3. and 4. was selected by adding the conditions of
3. Extract probes in which the methylation rate of G3 is greater than the methylation rate of G2 by 0.2 or more. Alternatively, one probe before and after (three consecutive probes) is 2. Extract the probes extracted by .
4. Among the remaining probes, probes with a methylation rate of 0.2 or less in blood samples from healthy subjects (data from 3 subjects are averaged) are extracted.

表2に各遺伝子領域の配列番号と遺伝子名を示す。またInfinium解析により、G3のメチル化率がG2のメチル化率より0.2以上大きいことが認められたCpG部位を以下に示す。
配列番号1の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1~5番目のCpG部位、
配列番号2の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,2,26,30,32番目のCpG部位、
配列番号3の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,18,19,31,72番目のCpG部位、
配列番号4の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,6,9,11,25番目のCpG部位、
配列番号5の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,29,32,34,47番目のCpG部位、
配列番号6の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,2,13,18,29番目のCpG部位、
配列番号7の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,13,17,18,20,23番目のCpG部位、
配列番号8の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,16,17,18,42番目のCpG部位、
配列番号9の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1,34,116番目のCpG部位および
配列番号62の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて7,8,10,11,12番目のCpG部位。
Table 2 shows the sequence number and gene name of each gene region. In addition, the CpG sites where the G3 methylation rate was found to be 0.2 or more higher than the G2 methylation rate by Infinium analysis are shown below.
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the 1st to 5th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, the 1st, 2nd, 26th, 30th, and 32nd CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, the 1, 18, 19, 31, and 72 CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4, the 1st, 6th, 9th, 11th, and 25th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, the 1st, 29th, 32nd, 34th, and 47th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6, the 1st, 2nd, 13th, 18th, and 29th CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, the 1, 13, 17, 18, 20, and 23 CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, the 1st, 16th, 17th, 18th, and 42nd CpG sites counted from the 5' end side,
Among the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 9, the 1, 34, and 116th CpG sites counted from the 5' end side and Of the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 62, from the 5' end side 7th, 8th, 10th, 11th, 12th CpG sites.

上記CpG部位のうち、以下に示すCpG部位について、G2とG3のメチル化率の差、G2とG3のメチル化率の比を求めた。メチル化率の差は、G3のメチル化率の平均値からG2のメチル化率の平均値を控除した値とした。メチル化率の比は、G3のメチル化率の平均値を、G2のメチル化率の平均値で除した値とした。またG3とG2のメチル化率についてWelchのt-testにより検定した。結果を表2に示す。
配列番号1の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて3番目のCpG部位、
配列番号2の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて26番目のCpG部位、
配列番号3の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて19番目のCpG部位、
配列番号4の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて9番目のCpG部位、
配列番号5の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて32番目のCpG部位、
配列番号6の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて13番目のCpG部位、
配列番号7の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて17番目のCpG部位、
配列番号8の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて17番目のCpG部位、
配列番号9の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて34番目のCpG部位、
配列番号62の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて10番目のCpG部位。
Among the above CpG sites, the difference in methylation rate between G2 and G3 and the ratio of methylation rate between G2 and G3 were determined for the following CpG sites. The difference in methylation rate was obtained by subtracting the average G2 methylation rate from the average G3 methylation rate. The methylation rate ratio was obtained by dividing the average methylation rate of G3 by the average methylation rate of G2. Welch's t-test was also used to test the methylation rates of G3 and G2. Table 2 shows the results.
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the third CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, the 26th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, the 19th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4, the 9th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, the 32nd CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6, the 13th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, the 17th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, the 17th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9, the 34th CpG site counting from the 5' end,
The 10th CpG site counted from the 5' end side among the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO:62.

Figure 0007142872000002
Figure 0007142872000002

実施例2:
実施例1で選抜した10の遺伝子の遺伝子領域について、MSPまたはパイロシークエンス法を用いて検証した。
(1)実施例1で用いた検体と同じグループから採取した別検体であるG2の12検体及びG3の12検体について、実施例1と同様にして測定用試料を作製した。
Example 2:
The gene regions of the 10 genes selected in Example 1 were verified using MSP or pyrosequencing.
(1) Measurement samples were prepared in the same manner as in Example 1 for 12 samples of G2 and 12 samples of G3, which were different samples collected from the same group as the samples used in Example 1.

(2)定量的メチル化特異的PCR(qMSP)
上記(1)で得られた測定用試料を用いて、FLT3遺伝子およびFGF12遺伝子についてはqMSPによりメチル化解析を行った。用いたPCR試薬の組成、プライマーセット、PCR条件および解析対象CpG部位を以下に示す。qMSPは、SYBR Green I(BioWhittaker Molecular Applications社)及びCFX connect(Bio-Rad Laboratories社)を用いたリアルタイムPCRによって行った。メチル化分子数(M個)と非メチル化分子数(U個)を測定し、以下の計算式によりメチル化率を算出した。メチル化率の差は、G3のメチル化率の平均値からG2のメチル化率の平均値を控除した値とした。メチル化率の比は、G3のメチル化率の平均値を、G2のメチル化率の平均値で除した値とした。またG3とG2のメチル化率についてWelchのt-testにより検定した。結果を表4に示す。
メチル化率=M/(M+U)
(2) Quantitative methylation-specific PCR (qMSP)
Using the measurement samples obtained in (1) above, the FLT3 gene and FGF12 gene were subjected to methylation analysis by qMSP. The composition of PCR reagents used, primer set, PCR conditions and CpG sites to be analyzed are shown below. qMSP was performed by real-time PCR using SYBR Green I (BioWhittaker Molecular Applications) and CFX connect (Bio-Rad Laboratories). The number of methylated molecules (M) and the number of unmethylated molecules (U) were measured, and the methylation rate was calculated by the following formula. The difference in methylation rate was obtained by subtracting the average G2 methylation rate from the average G3 methylation rate. The methylation rate ratio was obtained by dividing the average methylation rate of G3 by the average methylation rate of G2. Welch's t-test was also used to test the methylation rates of G3 and G2. Table 4 shows the results.
Methylation rate = M/(M + U)

<PCR試薬>
DW(滅菌水) 14.3μL
10X PCR buffer(MgCl2 15mM) 2.0μL
dNTP(2mM) 2.0μL
10×SYBR Green I溶液 0.1μL
AmpliTaq Gold(5U/μl) 0.2μL
20μM フォワードプライマー 0.2μL
20μMリバースプライマー 0.2μL
測定用試料 1μL
トータル 20μL
<PCR reagent>
DW (sterilized water) 14.3 μL
10X PCR buffer (MgCl2 15mM) 2.0μL
dNTPs (2mM) 2.0μL
10x SYBR Green I solution 0.1 μL
AmpliTaq Gold (5U/μl) 0.2μL
20μM forward primer 0.2μL
20 μM reverse primer 0.2 μL
Sample for measurement 1 μL
Total 20μL

<PCR反応条件>
アニーリング温度:FGF12(M 62℃、U 62℃)、FLT3(M 62℃、U 64℃)
PCR program:95℃(15min)-[94℃(30sec)-アニーリング温度(30sec)-72℃(30sec)]x40 cycle-72℃(10min)-15℃(∞)
<PCR reaction conditions>
Annealing temperature: FGF12 (M 62℃, U 62℃), FLT3 (M 62℃, U 64℃)
PCR program: 95℃(15min)-[94℃(30sec)-annealing temperature(30sec)-72℃(30sec)]x40 cycle-72℃(10min)-15℃(∞)

<プライマーセット>
上記qMSPで用いたプライマーセットを表3に示す。表中「M」は、増幅対象の領域のDNAがメチル化している場合に増幅産物を得ることができるプライマーセット(以下、「メチル化検出用プライマーセット」とも呼ぶ)であり、「UM」は増幅対象の領域のDNAがメチル化していない場合に増幅産物を得ることができるプライマーセットである(以下、「非メチル化検出用プライマーセット」とも呼ぶ)。各遺伝子領域において、メチル化検出用プライマーセットで解析される領域の塩基配列を配列番号53(FGF12)および54(FLT3)で示した。
配列番号22および23、配列番号40および41のプライマーセットは、配列番号2の塩基配列の5'末端から数えて24~28番目のCpG部位を解析対象とする。また配列番号24および25、配列番号42および43のプライマーセットは、配列番号3の塩基配列の5'末端から数えて18~20番目および29~30番目のCpG部位を解析対象とする。
<Primer set>
Table 3 shows the primer set used in the above qMSP. In the table, "M" is a primer set (hereinafter also referred to as "methylation detection primer set") capable of obtaining an amplification product when the DNA in the region to be amplified is methylated, and "UM" is It is a primer set capable of obtaining an amplification product when the DNA in the region to be amplified is not methylated (hereinafter also referred to as "unmethylation detection primer set"). In each gene region, the nucleotide sequences of the regions analyzed with the methylation detection primer set are shown in SEQ ID NOs: 53 (FGF12) and 54 (FLT3).
The primer sets of SEQ ID NOs: 22 and 23 and SEQ ID NOs: 40 and 41 target the 24th to 28th CpG sites counted from the 5' end of the nucleotide sequence of SEQ ID NO:2. The primer sets of SEQ ID NOs: 24 and 25 and SEQ ID NOs: 42 and 43 target the 18th to 20th and 29th to 30th CpG sites counted from the 5' end of the nucleotide sequence of SEQ ID NO:3.

<解析対象CpG部位>
配列番号2の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて26番目のCpG部位、
配列番号3の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて19番目のCpG部位。
<CpG site to be analyzed>
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, the 26th CpG site counting from the 5' end,
The 19th CpG site counted from the 5' end among the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO:3.

Figure 0007142872000003
Figure 0007142872000003

Figure 0007142872000004
Figure 0007142872000004

(3)パイロシークエンシング(pyrosequencing)
測定用試料のDNAは、表5に記載したプライマーセットを用いて増幅した。用いたPCR試薬の組成、プライマーセット、PCR条件および解析対象のCpG部位を以下に示す。パイロシークエンシングはPSQ 96 Pyrosequencing System(Qiagen社)を用いて行った。メチル化率はPSQ Assay Design software(Qiagen社)を用いて計算した。メチル化率の差は、G3のメチル化率の平均値からG2のメチル化率の平均値を控除した値とした。メチル化率の比は、G3のメチル化率の平均値を、G2のメチル化率の平均値で除した値とした。またG3とG2のメチル化率についてWelchのt-testにより検定した。結果を表6に示す。
(3) pyrosequencing
The DNA of the measurement sample was amplified using the primer set described in Table 5. The composition of the PCR reagents used, the primer set, the PCR conditions, and the CpG sites to be analyzed are shown below. Pyrosequencing was performed using PSQ 96 Pyrosequencing System (Qiagen). The methylation rate was calculated using PSQ Assay Design software (Qiagen). The difference in methylation rate was obtained by subtracting the average G2 methylation rate from the average G3 methylation rate. The methylation rate ratio was obtained by dividing the average methylation rate of G3 by the average methylation rate of G2. Welch's t-test was also used to test the methylation rates of G3 and G2. Table 6 shows the results.

<PCR試薬>
DW(滅菌水) 15μL
2xPyroMark PCR Mix 22μL
10xCoralLord Conc. 4.4μL
25mM MgCl2 0.4μL
5μMフォワードプライマー 1.1μL
5μMリバースプライマー 1.1μL
測定用試料 1μL
トータル 45μL
<PCR reagent>
DW (sterilized water) 15 μL
22 μL of 2x PyroMark PCR Mix
10x Coral Lord Conc. 4.4 μL
0.4 μL of 25 mM MgCl2
5 μM forward primer 1.1 μL
5 μM reverse primer 1.1 μL
Sample for measurement 1 μL
Total 45μL

<PCR反応条件>
アニーリング温度:BHLHE22(1): 55℃、BHLHE22(2): 51℃、RPRM 50℃、RIMS1: 57℃、JAM2: 58、LINC00643: 52℃、STX16: 56℃、FLT3: 58℃、GUSBP5:56℃
PCR program:95℃(15min)-[94℃(30sec)-アニーリング温度(30sec)-72℃(30sec)]x40 cycle-72℃(10min)-15℃(∞)
<PCR reaction conditions>
Annealing temperature: BHLHE22(1): 55℃, BHLHE22(2): 51℃, RPRM 50℃, RIMS1: 57℃, JAM2: 58, LINC00643: 52℃, STX16: 56℃, FLT3: 58℃, GUSBP5: 56 ℃
PCR program: 95℃(15min)-[94℃(30sec)-annealing temperature(30sec)-72℃(30sec)]x40 cycle-72℃(10min)-15℃(∞)

<プライマー>
上記パイロシークエンスで用いたPCR増幅用プライマーセットおよびパイロシークエンス用のシークエンスプライマーを表5に示す。各プライマーセットで解析される領域の塩基配列を配列番号52,55~61,70で示した。
<Primer>
Table 5 shows the primer set for PCR amplification and the sequence primer for pyrosequencing used in the pyrosequencing. Nucleotide sequences of regions analyzed with each primer set are shown in SEQ ID NOs: 52, 55 to 61, 70.

<解析対象のCpG部位>
配列番号1の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて3番目のCpG部位、
配列番号3の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて19番目のCpG部位、
配列番号4の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて9番目のCpG部位、
配列番号5の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて32番目のCpG部位、
配列番号6の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて13番目のCpG部位、
配列番号7の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて17番目のCpG部位、
配列番号8の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて17番目のCpG部位、
配列番号9の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて34番目のCpG部位、
配列番号62の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5'末端から数えて10番目のCpG部位。
<CpG site to be analyzed>
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the third CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, the 19th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4, the 9th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, the 32nd CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6, the 13th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, the 17th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, the 17th CpG site counting from the 5' end,
Among the CpG sites contained in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9, the 34th CpG site counting from the 5' end,
The 10th CpG site counted from the 5' end among the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO:62.

Figure 0007142872000005
Figure 0007142872000005

Figure 0007142872000006
Figure 0007142872000006

実施例3:バリデーション
(1)実施例1及び2で用いた検体とは異なるG2の22体及びG3の41検体について、実施例1と同様にして測定用試料を調製した後、実施例2と同様にしてqMSP及びパイロシークエンシングを行った。結果を表7に示す。
Example 3: Validation
(1) For 22 G2 specimens and 41 G3 specimens different from the specimens used in Examples 1 and 2, after preparing measurement samples in the same manner as in Example 1, qMSP and Pyrosequencing was performed. Table 7 shows the results.

Figure 0007142872000007
Figure 0007142872000007

(2)各遺伝子領域およびmiR124a-3について、ROC解析を行った。結果を表8に示す。またROC曲線を図1に示す。 (2) ROC analysis was performed for each gene region and miR124a-3. Table 8 shows the results. Also, the ROC curve is shown in FIG.

Figure 0007142872000008
Figure 0007142872000008

上記各遺伝子領域において、G3とG2間でメチル化率に統計学的有意差が認められ、バリデーションコフォートにおいても再現された。ROC解析においても、これらのマーカーは従来用いられていたmiR124a-3と同等以上の感度および特異度を示した。 A statistically significant difference was observed in the methylation rate between G3 and G2 in each of the above gene regions, which was also reproduced in the validation cofort. In ROC analysis, these markers also showed sensitivity and specificity comparable to or higher than the conventionally used miR124a-3.

10 診断補助装置
20 測定装置
30 判定装置
40 記録媒体
300 コンピュータ本体
301 入力部
302 表示部
310 CPU
311 ROM
312 RAM
313 ハードディスク
314 入出力インターフェイス
315 読出装置
316 通信インターフェイス
317 画像出力インターフェイス
318 バス
321 取得部
322 記憶部
323 算出部
324 判定部
325 出力部
REFERENCE SIGNS LIST 10 diagnostic auxiliary device 20 measuring device 30 judging device 40 recording medium 300 computer body 301 input unit 302 display unit 310 CPU
311 ROMs
312 RAM
313 hard disk 314 input/output interface 315 reading device 316 communication interface 317 image output interface 318 bus 321 acquisition unit 322 storage unit 323 calculation unit 324 determination unit 325 output unit

Claims (12)

被検者の胃癌発症リスクの診断を補助する方法であって、
前記被検者のDNA試料に含まれる遺伝子の遺伝子領域に存在するCpG部位のメチル化の状態を解析する工程、および
前記解析工程で得られた結果に基づいて、前記被検者の胃癌発症リスクに関する情報を取得する工程、を含み、
前記DNA試料が、ピロリ菌感染経験を有する被検者から採取した非癌部胃粘膜から調製され、
前記遺伝子が、BHLHE22遺伝子である、
胃癌発症リスクの診断補助方法。
A method for assisting in diagnosing the risk of developing gastric cancer in a subject,
The step of analyzing the methylation state of the CpG site present in the gene region of the gene contained in the DNA sample of the subject, and based on the results obtained in the analysis step, the gastric cancer risk of the subject. obtaining information about
The DNA sample is prepared from a non-cancerous gastric mucosa collected from a subject who has a history of H. pylori infection,
wherein the gene is the BHLHE22 gene;
A diagnostic aid method for the risk of developing gastric cancer.
前記解析工程が、CpG部位のメチル化の有無を解析する工程である、請求項1記載の方法。 2. The method according to claim 1, wherein said analyzing step is a step of analyzing the presence or absence of methylation at CpG sites. 前記解析工程においてメチル化が存在するとの解析結果が得られた場合には、前記情報取得工程において前記被検者が胃癌発症高リスク群であるとの情報を取得する、請求項1または2に記載の方法。 3. The method according to claim 1 or 2, wherein when an analysis result indicating the presence of methylation is obtained in the analyzing step, information is obtained in the information obtaining step that the subject is in a high risk group for developing gastric cancer. described method. 前記解析工程においてメチル化が存在しないとの解析結果が得られた場合には、前記情報取得工程において前記被検者が胃癌発症低リスク群であるとの情報を取得する、請求項1~3のいずれかに記載の方法。 Claims 1 to 3, wherein when an analysis result indicating that methylation does not exist is obtained in the analyzing step, information is obtained in the information obtaining step that the subject is in a low risk group for developing gastric cancer. The method according to any one of 前記解析工程が、メチル化の頻度を解析する工程である、請求項1記載の方法。 2. The method according to claim 1, wherein said analyzing step is a step of analyzing the frequency of methylation. 前記解析工程においてメチル化の頻度が所定の閾値より高い場合に、前記情報取得工程において前記患者が胃癌発症高リスク群であるとの情報を取得する、請求項5記載の方法。 6. The method according to claim 5, wherein, when the frequency of methylation is higher than a predetermined threshold in the analysis step, information indicating that the patient is in a high risk group for developing gastric cancer is obtained in the information obtaining step. 前記解析工程においてメチル化の頻度が所定の閾値より低い場合に、前記情報取得工程において前記患者が胃癌発症低リスク群であるとの情報を取得する、請求項5または6に記載の方法。 7. The method according to claim 5 or 6, wherein, when the methylation frequency is lower than a predetermined threshold in the analyzing step, information is obtained in the information obtaining step that the patient belongs to a low risk group for developing gastric cancer. 前記BHLHE22遺伝子の遺伝子領域が配列番号1の塩基配列を含む、
請求項1~7のいずれかに記載の方法。
the genetic region of the BHLHE22 gene comprises the base sequence of SEQ ID NO: 1;
The method according to any one of claims 1-7.
前記解析工程において、メチル化の状態を解析するCpG部位が、以下のi)に含まれるCpG部位である、請求項1~8のいずれかに記載の方法:
i)配列番号1の塩基配列に含まれるCpG部位のうち、5’末端側から数えて1~5番目のCpG部位。
The method according to any one of claims 1 to 8, wherein in the analyzing step, the CpG site whose methylation state is to be analyzed is a CpG site included in i) below:
i) Of the CpG sites contained in the base sequence of SEQ ID NO: 1, the 1st to 5th CpG sites counted from the 5' end side.
前記メチル化状態の解析が、マイクロアレイ、シークエンシング、質量分析およびメチル化特異的PCRから選択される少なくとも1つにより行われる、請求項1~9のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the analysis of the methylation status is performed by at least one selected from microarray, sequencing, mass spectrometry and methylation-specific PCR. 請求項1~10のいずれかに記載の方法に用いられる胃癌発症リスク診断用キットであって、
フォワードプライマーとリバースプライマーとを含み、
前記フォワードプライマーおよびリバースプライマーは、遺伝子の遺伝子領域中のCpG部位を有する塩基配列における、CpG部位以外に存在するシトシンが他の塩基に変換された塩基配列からなる核酸にハイブリダイズし、
メチル化CpG部位を含む領域にハイブリダイズし、
前記遺伝子が、BHLHE22遺伝子である、
前記キット。
A kit for diagnosing the risk of developing gastric cancer used in the method according to any one of claims 1 to 10,
comprising a forward primer and a reverse primer;
The forward primer and the reverse primer hybridize to a nucleic acid consisting of a nucleotide sequence in which cytosines present outside the CpG site in the nucleotide sequence having the CpG site in the gene region of the gene are converted to other bases,
hybridizes to a region containing a methylated CpG site,
wherein the gene is the BHLHE22 gene;
Said kit.
前記フォワードプライマーの塩基配列と前記リバースプライマーの塩基配列の組み合わせが以下のi)である、請求項11に記載のキット:
i)配列番号20および配列番号21、もしくは、配列番号64および配列番号65。
The kit according to claim 11, wherein the combination of the base sequence of the forward primer and the base sequence of the reverse primer is i) below:
i) SEQ ID NO:20 and SEQ ID NO:21 or SEQ ID NO:64 and SEQ ID NO:65.
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