JP7345904B2 - Qpcr解析による胃がんの診断方法 - Google Patents
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(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの診断のための情報提供方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの診断方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの判定のための情報提供方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階を含む、胃がんの発症を予測するための情報提供方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの発症リスク予測方法を提供する。
フソバクテリウム(Fusobacterium)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号6及び7からなるプライマーペアと、
バクテロイデス(Bacteroides)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号9及び10からなるプライマーペアと、
アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号12及び13からなるプライマーペアと、
カテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号15及び16からなるプライマーペア。
フソバクテリウム(Fusobacterium)属細菌の16S rDNAを特異的に結合できる配列番号8で表されるプローブと、
バクテロイデス(Bacteroides)属細菌の16S rDNAを特異的に結合できる配列番号11で表されるプローブと、
アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌の16S rDNAに特異的に結合できる配列番号14で表されるプローブと、
カテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAに特異的に結合できる配列番号17で表されるプローブ。
ルミノコッカス(Ruminococcuss)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属からなる群から選ばれる1つ以上の細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少しているとき、胃がんと判定しうる。
フソバクテリウム(Fusobacterium)属またはバクテロイデス(Bacteroides)属細菌の遺伝子量が健常者に比べて増加しているとき、または
ルミノコッカス(Ruminococcuss)属またはカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少しているとき、胃がんと判定しうる。
図2は、本発明の一実施例によるRuminococcuss属、Fusobacterium属、Bacteroides属、Acinetobacter属、Catenibacterium属、bacterial universal 16S rDNA sequence及び18S rDNA特異的遺伝子プライマーの解析的性能を評価した結果を示した図である。
図3は、本発明の一実施例による胃がん患者及び正常対照群の糞便から細菌を分離し、Ruminococcuss属、Fusobacterium属、Bacteroides属、Acinetobacter属、Catenibacterium属細菌の遺伝子発現の程度をbacterial universal 16S rDNA及びヒト細胞の18S rDNA遺伝子で補正して確認した結果を示した図である。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階を含む、胃がんの診断のための情報提供方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの診断方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階を含む、胃がんの判定のための情報提供方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの発症を予測するための情報提供方法を提供する。
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcuss)属、フソバクテリウム(Fusobacterium)属、バクテロイデス(Bacteroides)属、アシネトバクター(Acinetobacter)属、及びカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAからなる群から選ばれる1つ以上に特異的なプライマーペア及びプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階を含む、胃がんの発症リスク予測方法を提供する。
本発明において、前記(b)段階のプライマーペアは、下記のいずれか1つ以上であってもよい。
ルミノコッカス(Ruminococcuss)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号3及び4からなるプライマーペアと、
フソバクテリウム(Fusobacterium)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号6及び7からなるプライマーペアと、
バクテロイデス(Bacteroides)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号9及び10からなるプライマーペアと、
アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号12及び13からなるプライマーペアと、
カテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAを特異的に増幅できる配列番号15及び16からなるプライマーペア。
ルミノコッカス(Ruminococcuss)属細菌の16S rDNAに特異的に結合できる配列番号5で表されるプローブと、
フソバクテリウム(Fusobacterium)属細菌の16S rDNAを特異的に結合できる配列番号8で表されるプローブと、
バクテロイデス(Bacteroides)属細菌の16S rDNAを特異的に結合できる配列番号11で表されるプローブと、
アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌の16S rDNAに特異的に結合できる配列番号14で表されるプローブと、
カテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAに特異的に結合できる配列番号17で表されるプローブ。
実施例1:糞便から微生物分離及び前記微生物の遺伝子定量
糞便試料から微生物を分離するため、一次的にガーゼを用いて糞便に存在する大きな粒子を除去した後、10mlチューブに糞便を添加した。その後、遠心分離法(3,500xg、10min、4℃)で浮遊物(pellet)と上澄み液(supernatant)を分離して、新しい10mlチューブにpellet部分と上澄み液部分をそれぞれ分けて添加した。上澄み液は、0.22μmのフィルタを使用して細菌及び異物を除去した後、セントリーフラップチューブ(centripreigugal filters 50kD)に移して1500xg、4℃で15分間遠心分離して50kDより小さい物質は除去し、10mlまで濃縮させた。そして、再び0.22μm filterを使用して微生物と異物を除去した後、Type 90tiローターで150,000xg、4℃で3時間高速遠心分離方法を使用して上澄み液を捨て、塊状のpelletを生理食塩水(PBS)に溶解させた。
前記実施例1の方法により糞便から分離したDNAからバイオマーカーそれぞれのDNA量をquantitative PCR(qPCR)方法(Taqman assay)で定量するため、各16S rDNA配列に対して特異的なTaqman ProbeとPrimerを作製した。先ず、NCBI databaseに投稿された配列情報を収集した後、Multiple alignmentを通じて各バイオマーカーの16S rDNA配列において保存的な区間(Conserved region)と多様性の高い区間(Hypervariable region)を把握した。そして、多様性の高い区間でBLASTを介して各マーカーに特異的なTaqman ProbeとPrimerを作製した。補正マーカーとして使用されるbacterial universal 16S rDNA sequence特異的Primer及びTaqman Probeの場合、保存的区間(Conserved region)でBLASTを介して作製した。さらに他の補正マーカーとして使用されるHuman 18S rDNA特異的Primer及びProbeの場合、文献を参考して作製した。作製したプライマー及び検出用プローブ配列は、表2に示した。
前記実施例2で作製したPrimer及びTaqman Probeの解析的感度と特異度を調べるために解析的性能試験を行った。解析的性能試験のため、各ターゲットマーカーのDNA配列が含まれているDNA Plasmidを作製した(表3)。
前記実施例3の結果に基づいて、糞便試料からRuminococcuss属、Fusobacterium属、Bacteroides属、Acinetobacter属、及びCatenibacterium属微生物の量を確認して胃がんを診断する方法に対するモデルを開発した。このために実施例3のqPCR結果に基づいて、それぞれの微生物の遺伝子含量を変数とし、ロジスティック方法により胃がん診断模型を作製した(表5)。
Claims (2)
- (a)被検体の糞便試料から細菌を分離した後、分離した細菌からDNAを抽出する段階と、
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcus)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号3および4からなるプライマーペアおよび配列番号5で表されるプローブ、
フソバクテリウム(Fusobacterium)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号6および7からなるプライマーペアおよび配列番号8で表されるプローブ、
バクテロイデス(Bacteroides)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号9および10からなるプライマーペアおよび配列番号11で表されるプローブ、
アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号12および13からなるプライマーペアおよび配列番号14で表されるプローブ、およびカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号15および16からなるプライマーペアおよび配列番号17で表されるプローブからなる群から選ばれる1つ以上のプライマーペアおよびプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの診断のための情報提供方法であって、
前記(c)段階は、前記(b)段階でqPCRを通じて定量した遺伝子量を、細菌の16S rDNA(bacterial universal 16S rDNA)に特異的な配列番号18および19からなるプライマーペアおよび配列番号20で表されるプローブ、またはヒト18S rDNAに特異的な配列番号21および22からなるプライマーペアおよび配列番号23で表されるプローブを用いてqPCRを行った結果、定量された遺伝子量で補正(normalization)する段階をさらに含み、
下記のいずれか1つ以上の場合、胃がんと判定することを特徴とする、情報提供方法:
i)細菌の16S rDNAまたはヒト18S rDNAで補正したルミノコッカス属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少している場合;
ii)ヒト18S rDNAで補正したフソバクテリウム属細菌の遺伝子量が健常者に比べて増加している場合;
iii)ヒト18S rDNAで補正したバクテロイデス属細菌の遺伝子量が健常者に比べて増加している場合;
iv)細菌の16S rDNAで補正したアシネトバクター属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少している場合;または
v)細菌の16S rDNAまたはヒト18S rDNAで補正したカテニバクテリウム属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少している場合。 - (a)被検体の糞便試料から細菌を分離した後、分離した細菌からDNAを抽出する段階と、
(b)前記抽出したDNAに対してルミノコッカス(Ruminococcus)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号3および4からなるプライマーペアおよび配列番号5で表されるプローブ、
フソバクテリウム(Fusobacterium)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号6および7からなるプライマーペアおよび配列番号8で表されるプローブ、
バクテロイデス(Bacteroides)属細菌の16S rDNAに特異的な配列
番号9および10からなるプライマーペアおよび配列番号11で表されるプローブ、
アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号12および13からなるプライマーペアおよび配列番号14で表されるプローブ、およびカテニバクテリウム(Catenibacterium)属細菌の16S rDNAに特異的な配列番号15および16からなるプライマーペアおよび配列番号17で表されるプローブからなる群から選ばれる1つ以上のプライマーペアおよびプローブを用いてqPCR(quantitative PCR)を行う段階と、
(c)前記qPCR解析を通じてDNAを定量し、健常者の糞便由来DNAの量と比較する段階と、を含む、胃がんの発症を予測するための情報提供方法であって、
前記(c)段階は、前記(b)段階でqPCRを通じて定量した遺伝子量を、細菌の16S rDNA(bacterial universal 16S rDNA)に特異的な配列番号18および19からなるプライマーペアおよび配列番号20で表されるプローブ、またはヒト18S rDNAに特異的な配列番号21および22からなるプライマーペアおよび配列番号23で表されるプローブを用いてqPCRを行った結果、定量された遺伝子量で補正(normalization)する段階をさらに含み、
下記のいずれか1つ以上の場合、胃がんの発症リスクが高いと予測することを特徴とする、情報提供方法:
i)細菌の16S rDNAまたはヒト18S rDNAで補正したルミノコッカス属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少している場合;
ii)ヒト18S rDNAで補正したフソバクテリウム属細菌の遺伝子量が健常者に比べて増加している場合;
iii)ヒト18S rDNAで補正したバクテロイデス属細菌の遺伝子量が健常者に比べて増加している場合;
iv)細菌の16S rDNAで補正したアシネトバクター属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少している場合;または
v)細菌の16S rDNAまたはヒト18S rDNAで補正したカテニバクテリウム属細菌の遺伝子量が健常者に比べて減少している場合。
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