JP7445334B1 - 膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンの検出及びca19-9の測定の併用による膵臓癌の検出 - Google Patents

膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンの検出及びca19-9の測定の併用による膵臓癌の検出 Download PDF

Info

Publication number
JP7445334B1
JP7445334B1 JP2022557909A JP2022557909A JP7445334B1 JP 7445334 B1 JP7445334 B1 JP 7445334B1 JP 2022557909 A JP2022557909 A JP 2022557909A JP 2022557909 A JP2022557909 A JP 2022557909A JP 7445334 B1 JP7445334 B1 JP 7445334B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
value
pancreatic cancer
genes
family
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022557909A
Other languages
English (en)
Inventor
周一 金子
佳夫 酒井
博 丹野
武志 瀬野浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubix Inc
Original Assignee
Kubix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubix Inc filed Critical Kubix Inc
Application granted granted Critical
Publication of JP7445334B1 publication Critical patent/JP7445334B1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6851Quantitative amplification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2545/00Reactions characterised by their quantitative nature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2561/00Nucleic acid detection characterised by assay method
    • C12Q2561/113Real time assay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/112Disease subtyping, staging or classification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/118Prognosis of disease development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers

Landscapes

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

Abstract

膵臓癌に関連して発現が変動する遺伝子を解析し、かつ生体試料中のCA19-9を測定して、膵臓癌を検出する方法の提供。被験体における膵臓癌に特異的な56個の遺伝子セットA56個の遺伝子の発現レベルとCA19-9値の測定値に基づいて膵臓癌の検出を補助する方法。

Description

本発明は、末梢血液を材料とし膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンを検出し、かつ血中CA19-9を同時測定することによる膵臓癌の診断補助である。
膵臓癌は日本人で部位別がん死亡数(男女計)順位が5番目の消化器系悪性腫瘍であり、国立がん研究センターがん情報サービス調べでは年間37,677人の患者が死亡する(2020年)。癌の発見が非常に難しく、早期に発見されることは稀である。膵臓癌と診断された75%の症例は既に手術不能例であり、発見後1~2年以内に死亡する極めて予後不良の消化器癌である(国立がんセンターがん対策情報センター調べhttp://ganjoho.jp/public/cancer/data/pancreas.html)。膵臓癌の診断技術の進歩が望まれてから久しく未だ有用な早期診断法は確立されていない。
昨今、DNAマイクロアレイ技術や次世代シーケンサーを含む遺伝子解析技術の発展によって、全遺伝子を対象とした網羅的遺伝子発現解析が可能になった。これにより、新しい癌の診断・予後予測、治療後の再発率の予測などが可能になった。本発明者らのグループは、膵臓癌における遺伝子発現プロファイルを解析し、56個の遺伝子発現プロファイルによる膵臓癌の特異的検出方法を開発し(特許文献1を参照)、リアルタイムPCRを用いた検出方法を開発し国に製造販売承認を申請し取得した。
特許第5852759号明細書
本発明は、患者への侵襲も低く、且つ患者からの遺伝子抽出も容易な方法で、膵臓癌に関連して発現が変動する遺伝子を解析し、かつ生体試料中のCA19-9を同時測定して、膵臓癌を検出する方法、並びに膵臓癌を検出するための検出試薬の提供を目的とする。
本発明者らは、リアルタイムPCRによる検出方法がDNAマイクロアレイを用いた検出方法より低コストで行うことができ、またより迅速な検出が可能になることに鑑み、リアルタイムPCRによる膵臓癌の検出方法を開発すべく膵臓癌患者における遺伝子発現プロファイルを解析した。さらに、膵臓癌に比較的高い感度を有する腫瘍マーカーであるCA19-9を同時測定して、リアルタイムPCRの結果とCA19-9の結果を併用することによる膵臓癌の検出における有用性について検討を行った。
その結果、膵臓癌と関連した56個の遺伝子セットAを見出し、さらにこれらの遺伝子セットの発現レベルと膵臓癌の関係を統計的に判別解析し、56個の遺伝子の発現レベルの結果およびCA19-9の測定値の併用により膵臓癌を高感度で検出し得ることを見出し本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1] 被験体における以下の56個の遺伝子セットA56個の遺伝子の発現レベルとCA19-9値の測定値に基づいて膵臓癌の検出を補助する方法:
遺伝子セットA
(1)Abhydrolase domain containing 3 (ABHD3)
(2)Abl-interactor 1 (ABI1)
(3)Acyl-CoA synthetase long-chain family member 3 (ACSL3)
(4)Aldo-keto reductase family 1, member B1 (aldose reductase) (AKR1B1)
(5)ATPase, Class VI, type 11B (ATP11B)
(6)UDP-GlcNAc:betaGal beta-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 5 (B3GNT5)
(7)BTB and CNC homology 1, basic leucine zipper transcription factor 1 (BACH1)
(8)Chromosome 11 open reading frame 2 (C11orf2)
(9)Chromosome 2 open reading frame 81 (C2orf81)
(10)Cyclin Y-like 1 (CCNYL1)
(11)Centromere protein N (CENPN)
(12)Complement factor H-related 3 (CFHR3)
(13)C-type lectin domain family 4, member D (CLEC4D)
(14)Collagen, type XVII, alpha 1 (COL17A1)
(15)Cytochrome b5 reductase 4 (CYB5R4)
(16)DENN/MADD domain containing 1B (DENND1B)
(17)Enoyl CoA hydratase domain containing 3 (ECHDC3)
(18)Ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1 (ENTPD1)
(19)Family with sequence similarity 198, member B (FAM198B)
(20)Family with sequence similarity 49, member B (FAM49B)
(21)Fatty acyl CoA reductase 1 (FAR1)
(22)Fibrinogen-like 2 (FGL2)
(23)Fibronectin type III domain containing 3B (FNDC3B)
(24)Fucose-1-phosphate guanylyltransferase (FPGT)
(25)UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine:polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 4 (GalNAc-T4) (GALNT4)
(26)HEAT repeat containing 5A (HEATR5A)
(27)HIV-1 Tat interactive protein 2, 30kDa (HTATIP2)
(28)Interferon gamma receptor 1 (IFNGR1)
(29)IKBKB interacting protein (IKBIP)
(30)Lactate dehydrogenase A (LDHA)
(31)Lysophosphatidic acid receptor 6 (LPAR6)
(32)Membrane-bound transcription factor peptidase, site 2 (MBTPS2)
(33)Minichromosome maintenance complex binding protein (MCMBP)
(34)Mesoderm induction early response 1 homolog (Xenopus laevis) (MIER1)
(35)Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (NFE2L2)
(36)Oligonucleotide/oligosaccharide-binding fold containing 2A (OBFC2A)
(37)Oxysterol binding protein-like 8 (OSBPL8)
(38)Peptidylprolyl isomerase H (cyclophilin H) (PPIH)
(39)Protein phosphatase 1, regulatory (inhibitor) subunit 13 like (PPP1R13L)
(40)PR domain containing 5 (PRDM5)
(41)Protein tyrosine phosphatase, receptor type, C (PTPRC)
(42)RAB10, member RAS oncogene family (RAB10)
(43)Ribosomal protein, large, P1 (RPLP1)
(44)Ras-related GTP binding D (RRAGD)
(45)Solute carrier family 22, member 15 (SLC22A15)
(46)Solute carrier family 44, member 1 (SLC44A1)
(47)Schlafen family member 12 (SLFN12)
(48)S1 RNA binding domain 1 (SRBD1)
(49)Tet oncogene family member 2 (TET2)
(50)Transducin-like enhancer of split 2 (E(sp1) homolog, Drosophila) (TLE2)
(51)Ubiquitin-conjugating enzyme E2W (putative) (UBE2W)
(52)Ubiquitination factor E4A (UBE4A)
(53)Ubiquitin specific peptidase 15 (USP15)
(54)WD repeat and SOCS box containing 1 (WSB1)
(55)Zinc finger E-box binding homeobox 2 (ZEB2)
(56)Zinc metallopeptidase (STE24 homolog, S. cerevisiae) (ZMPSTE24)
[2] 被験体の遺伝子の発現レベルを、被験体の末梢血細胞のmRNAを用いて測定する、[1]の方法。
[3] 遺伝子の発現レベルを、請求項1に記載の56個の遺伝子セットAの56個の遺伝子の塩基配列からなるヌクレオチド又はその一部配列を含むヌクレオチドをターゲットとした定量PCRにより測定し、CA19-9の測定値と併用する、[1]の方法。
[4] 以下の工程を含む、[1]~[3]のいずれかの方法:
(1)被験体より採取した末梢血細胞よりmRNAを抽出する工程;
(2)遺伝子セットAの56個の遺伝子をPCRにより増幅し、Ct(Cycle threshold)値を得て、GAPDH等のハウスキーピング遺伝子のCt値により標準化し、標準化Ct値を得る工程;
(3)被験体より採取した生体試料中のCA19-9を測定する工程;
(4)遺伝子セットAの各遺伝子の標準化Ct値およびCA19-9測定値より、膵臓癌が陽性であるか、陰性であるかの判断を補助するための値を算出する工程。
[5] 以下の工程を含む[4]の方法であって、最終判定値Zが0より大きい場合に膵臓癌が陽性であると判定する方法:
(1) [4](2)の工程で得られた標準化Ct値より以下の判別式Iを用いてP値を算出する工程
判別式I: intercept + Σ (beta i × X i)
[式において、interceptは定数、beta iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子に対する係数、x iは遺伝子セットAの56個の遺伝子それぞれの遺伝子のbeta × Xを合計することを示す。];及び
(2) [4](3)の工程で得られたCA19-9の測定値をC値とし、P値とC値を以下の判別式IIに代入し、最終判定値Zを得る工程
判別式II:-2.9448 + (0.0090864 x P) + (0.9329593 x Loge C)。
[6] 56個の遺伝子セットAを用いる判別式におけるintercept及び各遺伝子のbeta iが以下に示す値である、[5]の膵臓癌を検出する方法:
intercept: -298.018
Figure 0007445334000001
[7] CA19-9の測定と併用して、膵臓癌を検出するための、以下の56個の遺伝子セットAの遺伝子の塩基配列からなるヌクレオチド又はその一部配列を含むヌクレオチドを含む膵臓癌を検出するための試薬:
遺伝子セットA
(1)Abhydrolase domain containing 3 (ABHD3)
(2)Abl-interactor 1 (ABI1)
(3)Acyl-CoA synthetase long-chain family member 3 (ACSL3)
(4)Aldo-keto reductase family 1, member B1 (aldose reductase) (AKR1B1)
(5)ATPase, Class VI, type 11B (ATP11B)
(6)UDP-GlcNAc:betaGal beta-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 5 (B3GNT5)
(7)BTB and CNC homology 1, basic leucine zipper transcription factor 1 (BACH1)
(8)Chromosome 11 open reading frame 2 (C11orf2)
(9)Chromosome 2 open reading frame 81 (C2orf81)
(10)Cyclin Y-like 1 (CCNYL1)
(11)Centromere protein N (CENPN)
(12)Complement factor H-related 3 (CFHR3)
(13)C-type lectin domain family 4, member D (CLEC4D)
(14)Collagen, type XVII, alpha 1 (COL17A1)
(15)Cytochrome b5 reductase 4 (CYB5R4)
(16)DENN/MADD domain containing 1B (DENND1B)
(17)Enoyl CoA hydratase domain containing 3 (ECHDC3)
(18)Ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1 (ENTPD1)
(19)Family with sequence similarity 198, member B (FAM198B)
(20)Family with sequence similarity 49, member B (FAM49B)
(21)Fatty acyl CoA reductase 1 (FAR1)
(22)Fibrinogen-like 2 (FGL2)
(23)Fibronectin type III domain containing 3B (FNDC3B)
(24)Fucose-1-phosphate guanylyltransferase (FPGT)
(25)UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine:polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 4 (GalNAc-T4) (GALNT4)
(26)HEAT repeat containing 5A (HEATR5A)
(27)HIV-1 Tat interactive protein 2, 30kDa (HTATIP2)
(28)Interferon gamma receptor 1 (IFNGR1)
(29)IKBKB interacting protein (IKBIP)
(30)Lactate dehydrogenase A (LDHA)
(31)Lysophosphatidic acid receptor 6 (LPAR6)
(32)Membrane-bound transcription factor peptidase, site 2 (MBTPS2)
(33)Minichromosome maintenance complex binding protein (MCMBP)
(34)Mesoderm induction early response 1 homolog (Xenopus laevis) (MIER1)
(35)Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (NFE2L2)
(36)Oligonucleotide/oligosaccharide-binding fold containing 2A (OBFC2A)
(37)Oxysterol binding protein-like 8 (OSBPL8)
(38)Peptidylprolyl isomerase H (cyclophilin H) (PPIH)
(39)Protein phosphatase 1, regulatory (inhibitor) subunit 13 like (PPP1R13L)
(40)PR domain containing 5 (PRDM5)
(41)Protein tyrosine phosphatase, receptor type, C (PTPRC)
(42)RAB10, member RAS oncogene family (RAB10)
(43)Ribosomal protein, large, P1 (RPLP1)
(44)Ras-related GTP binding D (RRAGD)
(45)Solute carrier family 22, member 15 (SLC22A15)
(46)Solute carrier family 44, member 1 (SLC44A1)
(47)Schlafen family member 12 (SLFN12)
(48)S1 RNA binding domain 1 (SRBD1)
(49)Tet oncogene family member 2 (TET2)
(50)Transducin-like enhancer of split 2 (E(sp1) homolog, Drosophila) (TLE2)
(51)Ubiquitin-conjugating enzyme E2W (putative) (UBE2W)
(52)Ubiquitination factor E4A (UBE4A)
(53)Ubiquitin specific peptidase 15 (USP15)
(54)WD repeat and SOCS box containing 1 (WSB1)
(55)Zinc finger E-box binding homeobox 2 (ZEB2)
(56)Zinc metallopeptidase (STE24 homolog, S. cerevisiae) (ZMPSTE24)
[8] 一部配列を含むヌクレオチドがPCR用プライマーである、[7]の試薬。
本発明の56個の遺伝子セットAの遺伝子セットの遺伝子のリアルタイムPCRで測定した発現レベルに基づいて、被験体が膵臓癌に罹患しているか否かを高精度で判定することができる。特に、統計的解析により開発した遺伝子セットAの56個の遺伝子の発現レベルを変数とし、同時測定したCA19-9値を特別な判別式に導入することにより、容易にかつ高精度に膵臓癌を検出することが可能である。
C値(CA19-9の測定値)及びP値(遺伝子解析結果による判別式の算出値)の相関を示す。 CA19-9単独で膵癌を検出した場合、及びCA19-9の測定値と56個の遺伝子発現解析による算出値を併用して膵癌を検出した場合の感度及び特異度を示す図である。 CA19-9単独で膵癌を検出した場合、及びCA19-9の測定値と56個の遺伝子発現解析による算出値を併用した場合の、臨床病期(Stage I・II及びStage III・IV)別の感度を示す図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
1.遺伝子発現解析及びCA19-9の測定の併用による膵臓癌の検出
(i)遺伝子発現解析
本発明の方法で用いる遺伝子は、膵臓癌で発現レベルが変動する56個の遺伝子である。これらの56個の遺伝子の発現レベルを測定し発現プロファイルを解析すればよい。
本発明の方法で用いる遺伝子は、以下に述べる方法で選択することができる。医師が膵臓癌であると診断した患者を膵臓癌群とし、該膵臓癌群及び健常人群から末梢血を採取し、該末梢血液からトータルmRNAを単離する。単離したmRNAをヒト遺伝子を含むDNAマイクロアレイに適用し、遺伝子の発現レベルを測定し、階層的クラスタリング分析を行い、膵臓癌群と健常人群とで発現レベルに差がある遺伝子を選択する。マイクロアレイ解析で選択された遺伝子について膵臓癌群と健常人群に関してリアルタイムPCRを用いて発現解析を行う。この際、GAPDH(グリセルアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼ)等のハウスキーピング遺伝子をコントロールとして発現を解析すればよい。最終的にリアルタイムPCR解析により膵臓癌群で健常人群と発現レベルが異なる遺伝子を膵臓癌特異的遺伝子として選択することができる。
上記の方法で選択された本発明で用いる遺伝子は以下に示す56個の遺伝子である。かっこ内に遺伝子のSymbol、NCBI RefSeqID及び配列番号を示す。
(1)Abhydrolase domain containing 3 (ABHD3)(NM_138340.4)(配列番号1)
(2)Abl-interactor 1 (ABI1)(NM_005470.3)(配列番号2)
(3)Acyl-CoA synthetase long-chain family member 3 (ACSL3)(NM_004457.3)(配列番号3)
(4)Aldo-keto reductase family 1, member B1 (aldose reductase) (AKR1B1)(NM_001628.2)(配列番号4)
(5)ATPase, Class VI, type 11B (ATP11B)(NM_014616.2)(配列番号5)
(6)UDP-GlcNAc:betaGal beta-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 5 (B3GNT5)(NM_032047.4)(配列番号6)
(7)BTB and CNC homology 1, basic leucine zipper transcription factor 1 (BACH1)(NM_001186.3)(配列番号7)
(8)Chromosome 11 open reading frame 2 (C11orf2)(NM_013265.3)(配列番号8)(vacuolar protein sorting 51 homolog (S. cerevisiae) (VPS51)とも呼ぶ)
(9)Chromosome 2 open reading frame 81 (C2orf81)(NM_001145054.1)(配列番号9)
(10)Cyclin Y-like 1 (CCNYL1)(NM_152523.2)(配列番号10)
(11)Centromere protein N (CENPN)(NM_018455.5)(配列番号11)
(12)Complement factor H-related 3 (CFHR3)(NM_021023.5)(配列番号12)
(13)C-type lectin domain family 4, member D (CLEC4D)(NM_080387.4)(配列番号13)
(14)Collagen, type XVII, alpha 1 (COL17A1)(NM_000494.3)(配列番号14)
(15)Cytochrome b5 reductase 4 (CYB5R4)(NM_016230.3)(配列番号15)
(16)DENN/MADD domain containing 1B (DENND1B)(NM_001195215.1)(配列番号16)
(17)Enoyl CoA hydratase domain containing 3 (ECHDC3)(NM_024693.4)(配列番号17)
(18)Ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1 (ENTPD1)(NM_001776.5)(配列番号18)
(19)Family with sequence similarity 198, member B (FAM198B)(NM_016613.6)(配列番号19)
(20)Family with sequence similarity 49, member B (FAM49B)(NM_016623.4)(配列番号20)
(21)Fatty acyl CoA reductase 1 (FAR1)(NM_032228.5)(配列番号21)
(22)Fibrinogen-like 2 (FGL2)(NM_006682.2)(配列番号22)
(23)Fibronectin type III domain containing 3B (FNDC3B)(NM_022763.3)(配列番号23)
(24)Fucose-1-phosphate guanylyltransferase (FPGT)(NM_003838.4)(配列番号24)
(25)UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine:polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 4 (GalNAc-T4) (GALNT4)(NM_003774.4)(配列番号25)
(26)HEAT repeat containing 5A (HEATR5A)(NM_015473.3)(配列番号26)
(27)HIV-1 Tat interactive protein 2, 30kDa (HTATIP2)(NM_006410.4)(配列番号27)
(28)Interferon gamma receptor 1 (IFNGR1)(NM_000416.2)(配列番号28)
(29)IKBKB interacting protein (IKBIP)(NM_201612.2)(配列番号29)
(30)Lactate dehydrogenase A (LDHA)(NM_005566.3)(配列番号30)
(31)Lysophosphatidic acid receptor 6 (LPAR6)(NM_005767.5)(配列番号31)
(32)Membrane-bound transcription factor peptidase, site 2 (MBTPS2)(NM_015884.3)(配列番号32)
(33)Minichromosome maintenance complex binding protein (MCMBP)(NM_024834.3)(配列番号33)
(34)Mesoderm induction early response 1 homolog (Xenopus laevis) (MIER1)(NM_020948.3)(配列番号34)
(35)Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (NFE2L2)(NM_006164.4)(配列番号35)
(36)Oligonucleotide/oligosaccharide-binding fold containing 2A (OBFC2A)(NM_001031716.2)(配列番号36)(nucleic acid binding protein 1 (NABP1)とも呼ぶ)
(37)Oxysterol binding protein-like 8 (OSBPL8)(NM_020841.4)(配列番号37)
(38)Peptidylprolyl isomerase H (cyclophilin H) (PPIH)(NM_006347.3)(配列番号38)
(39)Protein phosphatase 1, regulatory (inhibitor) subunit 13 like (PPP1R13L)(NM_006663.3)(配列番号39)
(40)PR domain containing 5 (PRDM5)(NM_018699.3)(配列番号40)
(41)Protein tyrosine phosphatase, receptor type, C (PTPRC)(NM_002838.4)(配列番号41)
(42)RAB10, member RAS oncogene family (RAB10)(NM_016131.4)(配列番号42)
(43)Ribosomal protein, large, P1 (RPLP1)(NM_001003.2)(配列番号43)
(44)Ras-related GTP binding D (RRAGD)(NM_021244.4)(配列番号44)
(45)Solute carrier family 22, member 15 (SLC22A15)(NM_018420.2)(配列番号45)
(46)Solute carrier family 44, member 1 (SLC44A1)(NM_080546.4)(配列番号46)
(47)Schlafen family member 12 (SLFN12)(NM_018042.4)(配列番号47)
(48)S1 RNA binding domain 1 (SRBD1)(NM_018079.4)(配列番号48)
(49)Tet oncogene family member 2 (TET2)(NM_017628.4)(配列番号49)
(50)Transducin-like enhancer of split 2 (E(sp1) homolog, Drosophila) (TLE2)(NM_003260.4)(配列番号50)
(51)Ubiquitin-conjugating enzyme E2W (putative) (UBE2W)(NM_018299.4)(配列番号51)
(52)Ubiquitination factor E4A (UBE4A)(NM_004788.3)(配列番号52)
(53)Ubiquitin specific peptidase 15 (USP15)(NM_006313.2)(配列番号53)
(54)WD repeat and SOCS box containing 1 (WSB1)(NM_015626.8)(配列番号54)
(55)Zinc finger E-box binding homeobox 2 (ZEB2)(NM_014795.3)(配列番号55)
(56)Zinc metallopeptidase (STE24 homolog, S. cerevisiae) (ZMPSTE24)(NM_005857.4)(配列番号56)
上記56個の遺伝子(1)~(56)の塩基配列をそれぞれ配列表の配列番号1~56に示す。
本発明の方法において用いるヌクレオチドは、上記配列を含むヌクレオチド又はその断片配列からなるヌクレオチドを含む。また、本発明に用いるヌクレオチドは、上記配列番号で示される塩基配列を有するヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド及びその断片配列からなるヌクレオチドも含まれる。このようなヌクレオチドとしては、例えば、上記塩基配列との配列同一性の程度が、全体の平均で約80%以上、好ましくは約90%以上、より好ましくは約95%以上、特に好ましくは約98%以上である塩基配列を含有するヌクレオチド等を挙げることができる。ハイブリダイゼーションは、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー(Current protocols in molecular biology(edited by Frederick M. Ausubel et al., 1987))に記載の方法等、当業界で公知の方法あるいはそれに準じる方法に従って行なうことができる。また、市販のライブラリーを使用する場合、添付の使用説明書に記載の方法に従って行なうことができる。ここで、「ストリンジェントな条件」とは、例えば、「1XSSC、0.1% SDS、37℃」程度の条件であり、より厳しい条件としては「0.5XSSC、0.1% SDS、42℃」程度の条件であり、さらに厳しい条件としては「0.2XSSC、0.1% SDS、65℃」程度の条件である。このようにハイブリダイゼーションの条件が厳しくなるほどプローブ配列と高い配列同一性を有するヌクレオチドを単離し得る。ただし、上記のSSC、SDS及びに温度の条件の組み合わせは例示であり、当業者であればハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する上記もしくは他の要素(例えば、プローブ濃度、プローブの長さ、ハイブリダイゼーションの反応時間など)を適宜組み合わせることにより、上記と同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。さらに、これらの遺伝子はバリアントを有する場合もあり、本発明で用いる遺伝子には上記遺伝子のバリアントも含まれる。バリアントの塩基配列は遺伝子データベースにアクセスすることにより得ることができる。本発明のヌクレオチドは該バリアントの塩基配列を含むヌクレオチド又はその断片配列からなるヌクレオチドも含む。
また、本発明で用いるヌクレオチドは、上記遺伝子のセンス鎖よりなるヌクレオチド、アンチセンス鎖よりなるヌクレオチドのいずれをも用いることができる。
本発明において、遺伝子の発現レベルとは、遺伝子の発現量、発現強度又は発現頻度をいい、通常、遺伝子に対応する転写産物の産生量、又はその翻訳産物の産生量、活性等により解析することができる。また、発現プロファイルとは、各遺伝子の発現レベルに関する情報をいう。遺伝子の発現レベルは、絶対値で表してもよく、また相対値で表してもよい。なお、発現プロファイルを発現パターンという場合もある。
発現レベルの測定は、遺伝子の転写産物、すなわちmRNAの測定により行ってもよいし、遺伝子の翻訳産物、すなわちタンパク質の測定により行ってもよい。好ましくは、遺伝子の転写産物の測定により行なう。遺伝子の転写産物には、mRNAから逆転写されて得られたcDNAも含まれる。
遺伝子の転写産物の測定は、上記の遺伝子の塩基配列の全部又は一部を含むヌクレオチドをプローブ又はプライマーとして用いて遺伝子発現の程度を測定すればよい。遺伝子発現の程度は、定量しようとする遺伝子又はその断片をターゲットとした定量PCR法、マイクロアレイ(マイクロチップ)を用いた方法、ノーザンブロット法等で測定することが可能である。好ましくは定量PCR法で遺伝子発現を測定する。
定量PCR法としては、アガロースゲル電気泳動法、蛍光プローブ法、RT-PCR法、リアルタイムPCR法、ATAC-PCR法(Kato,K.et al.,Nucl.Acids Res.,25,4694-4696,1997)、Taqman PCR法(SYBR(登録商標)グリーン法)(Schmittgen TD,Methods25,383-385,2001)、Body Map法(Gene,174,151-158(1996))、Serial analysis of gene expression(SAGE)法(米国特許第527,154号、第544,861号、欧州特許公開第0761822号)、MAGE法(Micro-analysis of Gene Expression)(特開2000-232888号)等がある。リアルタイムPCRとしては、例えばTaqMan(登録商標)プローブを用いた方法等が挙げられる。ここに挙げた方法はいずれも公知の方法で行うことができる。
PCR法は公知の手法で行うことができる。用いるプライマーの塩基長は、5~50、好ましくは10~30、さらに好ましくは15~25である。通常、標的遺伝子の塩基配列に基づいてフォワードプライマー及びリバースプライマーが設計される。本発明の方法において、配列番号1~56の標的遺伝子の塩基配列に基づいてプライマーの配列を設計することができる。
本発明は、CA19-9の測定と併用して、膵臓癌を検出するための、56個の遺伝子セットAの遺伝子の塩基配列からなるヌクレオチド又はその一部配列を含むヌクレオチドを含む膵臓癌を検出するための試薬を包含する。該試薬は例えば、PCR用プライマーである。
これらの方法を用いて、上記遺伝子の全部又は一部から転写されたメッセンジャーRNA(mRNA)の量を測定すればよい。
遺伝子の転写産物を測定する場合の試料は、被験体の細胞を用い、細胞からmRNAを抽出単離すればよい。細胞は、限定されないが、血液中の細胞が好ましい。
(ii)CA-19-9の測定
CA-19-9は、生体試料中に含まれるものを免疫学的測定法で測定すればよい。
本発明の方法に供される生体試料としては血清が挙げられる。
免疫学的測定方法として、例えば、酵素免疫測定法(EIA法)、ELISA、放射免疫測定法(RIA法)、化学発光免疫測定法、イムノクロマト法、赤血球凝集法、ラテックス法、免疫拡散法、免疫比濁法、免疫比ろう法等が挙げられる。好ましくは、化学発光免疫測定法である。CA19-9の測定は、市販の測定キットを用いて行うことができる。例えば、LSIメディエンス社のケミルミACS Centaur CA19-9IIが挙げられる。この際、自動分析装置を用いてもよい。自動分析装置は、免疫測定法に適用可能な生化学検査用自動分析装置である。このような装置として、市販のものが種々挙げられるが、例えば、シーメンスヘルスケアダイアグノスティクス社のADVIA Centaur XP等が挙げられる。
2.膵臓癌の検出
本発明の方法により、被験体が膵臓癌と診断するための診断補助薬として活用できる。
例えば、被験体において、上記56個の遺伝子セットAのうち、膵臓癌患者において発現が亢進する遺伝子の発現が亢進しているか、膵臓癌患者において発現が減弱する遺伝子の発現が減弱しているか、あるいは膵臓癌患者において発現が亢進する遺伝子の発現が亢進し、かつ膵臓癌患者において発現が減弱する遺伝子の発現が減弱している場合であって、さらに生体試料中のCA19-9の測定値によらず判定式で求められる値によって、被験体は膵臓癌に罹患しているか否か評価判定することができる。本発明において、上記の膵臓癌に罹患しているか否かの評価判定を広く膵臓癌の検出という。
また、上記56個の遺伝子セットAのすべての遺伝子発現プロファイルを得て、発現プロファイルを解析し、さらにCA19-9の測定値を得て、遺伝子の発現プロファイルとCA19-9の測定値を併用することにより、被験体の病態を評価判定することができる。被験体から得られた発現プロファイルが膵臓癌患者群で得られた発現プロファイルと類似しており、さらにCA19-9値の如何によらず判定式の値が陽性を示す場合、被験体は膵臓癌に罹患していると評価判定することができる。
遺伝子発現プロファイルは、蛍光強度等の発現シグナルのパターンが、デジタル数値で又は色を有する画像で記録される。遺伝子発現プロファイルの比較は、例えばパターン比較ソフトウェアを用いて行うことができ、判別分析、コックスハザード分析等を利用することができる。あらかじめ病態を評価判定するための判別分析モデルを構築し、該判別分析モデルに被験体から得られた遺伝子発現プロファイルに関するデータを入力し、病態を評価判定する。例えば、判別分析により判別式を得て、蛍光強度と病態を関連付け、判別式に被験体の発現シグナル数値を代入することにより、病態を評価判定することができる。
本発明は、本発明の56個の遺伝子セットAの塩基配列からなるヌクレオチド又はその一部配列を含むヌクレオチドを含む遺伝子の発現プロファイルを解析するための試薬、及びCA19-9を同時測定してその値を判定式に導入して膵臓癌の診断補助を行う。遺伝子の発現プロファイルを解析するための試薬は、前記遺伝子の塩基配列からなるヌクレオチド又はその一部配列を含むヌクレオチドをプライマー又はプローブとして含む試薬であり、また前記遺伝子の塩基配列からなるヌクレオチド又はその一部配列を含むヌクレオチドを固相化したマイクロアレイ等の基板である。PCRキットの場合、他に熱安定性ポリメラーゼ、逆転写酵素、デオキシヌクレオチド3リン酸、ヌクレオチド3リン酸等を含んでいてもよい。
遺伝子の発現プロファイルを解析するための試薬は、上記56個の遺伝子セットAのそれぞれの56個の遺伝子の全ての遺伝子の一部配列を含むヌクレオチドを含んでいる。
また、本発明の方法において、あらかじめ膵臓癌に罹患しているか否かを検出するための判別式を構築し、当該判別式に被験体から得られた56個の遺伝子セットAの発現レベルに関するデータ及びCA19-9測定値を入力し、膵臓癌に罹患しているか否かを検出することができる。例えば、判別分析により判別式を得て、発現レベルと病態を判別式に被験体の発現レベルを代入することにより、病態を評価判定することができる。
遺伝子の発現レベルを示す数値としては、例えば、リアルタイムPCRによって目的遺伝子の増幅を行ったときの増幅産物がある一定量に達したときのサイクル数(Cycle threshold: Ct)が挙げられる。横軸に増幅のサイクル数、縦軸にPCR増幅産物量をプロットして、増幅曲線を作成し、PCR増幅産物量の値に閾値(Threshold)を設定したときに閾値と増幅曲線が交わる点のサイクル数がCt値となる。プローブを用いた場合は、蛍光強度を用いることもできる。発現レベルを測定するときは、被験体の状態に関らず普遍的に一定レベルで発現している遺伝子の発現レベルに対する相対値を用いるのが好ましい。普遍的に一定レベルで発現している遺伝子として、ハウスキーピング遺伝子が挙げられ、例えば、グリセロアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)が挙げられる。同一サンプルにおいて、各遺伝子の発現レベルの測定と同時にGAPDHの発現レベルを内部標準として測定し、各遺伝子の発現レベルをGAPDHの発現レベルに対する相対値で表せばよい。例えば、リアルタイムPCRで発現レベルを測定する場合、発現量が一定のハウスキーピング遺伝子(内部標準)について、リアルタイムPCRを行い、Ct値を求める。次いで、目的の遺伝子についてハウスキーピング遺伝子と同じ条件でリアルタイムPCRを行い、Ct値を求める。目的の遺伝子のCt値をハウスキーピング遺伝子のCt値で除し、標準化Ct値を求めて、判別式作成のための遺伝子定量値として用いればよい。一方、各遺伝子の発現レベルが蛍光強度で表される場合、各遺伝子の蛍光強度をGAPDHの蛍光強度で除すればよい。
判別分析は、2群以上の母集団から抽出した標本データを得て、どの母集団に属するか不明のサンプルデータがある場合に、このサンプルデータがどの母集団に属するか調べる方法である。本発明においては56個の遺伝子セットA及び47個の遺伝子セットBのそれぞれの56個又は47個の遺伝子の発現レベルに関する数値からなる多変量データ(x1、x2、・・・xn)を説明変数として用いて、判別分析を行う。
本発明の方法においては、リアルタイムPCRを用いて発現レベルを測定し、以下の判別式Iを用いればよい。
判別式I:intercept + Σ(beta i × X i)
[式Iにおいて、intercept は定数、beta iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子に対する係数、X iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子の標準化Ct値であり、Σは遺伝子セットAの56個の遺伝子のそれぞれの遺伝子のbeta × Xを合計することを示す。]
56個の遺伝子セットAについて上記の式Iにそれぞれの遺伝子のCt値を入れ計算し、数値を算出すればよい。算出した値は、Pとして以下の判別式IIに用いる。
さらに、CA19-9の測定値(単位はU/mL)を得て、以下の判別式IIを用いて、最終判定値Zを求める。
判別式II:-2.9448 + (0.0090864 x P) + (0.9329593 x Loge C)
算出された最終判定値Zが正の場合、すなわち最終判定値が0を超える場合に膵臓癌が陽性、負の場合に膵臓癌が陰性であると判定することができる。ここで、膵臓癌が陽性であるとは、膵臓癌に罹患していると判定することができることをいう。
ここで、(1)~(56)までの56遺伝子の遺伝子セットAについて、interceptの値及び各遺伝子のbetaは以下のとおりである。遺伝子セットAの各遺伝子のbetaは、それぞれ、表1に示す。
遺伝子セットAのintercept: -298.018
Figure 0007445334000002
本発明の方法による膵臓癌の検出は、例えば、以下の工程で行う。
(1)被験体より採取した末梢血細胞よりmRNAを抽出する。
(2)遺伝子セットAの56個の遺伝子をPCRにより増幅し、Ct(Cycle threshold) 値を得て、GAPDH等のハウスキーピング遺伝子のCt値により標準化し、標準化Ct値を得る。
(3)遺伝子セットAについては、遺伝子セットAの各遺伝子の標準化Ct値を判別式Iに代入しP値を求める;
判別式I:intercept + Σ(beta i × X i)
[式Iにおいて、intercept は定数、beta iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子に対する係数、X iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子の標準化Ct値であり、Σは遺伝子セットAの56個の遺伝子のそれぞれの遺伝子のbeta × Xを合計することを示す。]
(4)被験体より採取した生体試料中のCA19-9を測定しC値とし、該C及び(3)のP値を判別式IIに代入する。
(5)判別式II = -2.9448 + (0.0090864 x P) + (0.9329593 x Loge C)により最終判定値Zを求める。Zが正の場合は膵癌陽性、負の場合は陰性と判定する。(5)の工程は、遺伝子セットAの各遺伝子の標準化Ct値およびCA19-9測定値を判別式に代入し、膵臓癌が陽性であるか、陰性であるかの判断を補助するための値を算出する工程である。
本発明は本発明の膵臓癌を検出する方法により、被験体の膵臓癌を検出するシステムを包含する。
本発明の膵臓癌を検出するシステムは、
(a) 被験体の遺伝子発現プロファイルに関するデータを入力する手段、ここで入力される遺伝子発現プロファイルに関するデータとは、例えば、各遺伝子における標準化Ct値等の各遺伝子の発現レベルを示すデータと同時測定したCA19-9値である;
(b) 構築した判別式を記憶している記憶手段、
(c) (a)の入力手段を用いて入力したデータを(b)の記憶手段に記憶されている判別式に適用して、膵臓癌の病態の決定を行うためのデータ処理手段を含むシステムである。
(a)のデータを入力する手段は、キーボード又はデータを記憶した外部記憶装置等を含む。(b)の記憶手段はハードディスク等を含む。データ処理手段は、記憶手段から判別モデルを受け取るとともに、入力されたデータを処理して、処理結果を出力手段に送り、出力手段で処理結果が表示される。データ処理手段は、データを演算処理する中央演算処理装置(CPU)等を含む。また、出力手段は、結果を表示するモニタやプリンタを含む。
本発明のシステムは、市販のパーソナルコンピュータ等を用いて構築することが可能である。
本発明を以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
被験体
膵臓癌54例、慢性膵炎22例、IPMN25例、健常人103例を被験体として用いた。
遺伝子発現解析
被験体より採取した末梢血細胞からmRNAを抽出し、遺伝子セットAの56個の遺伝子の遺伝子発現解析をリアルタイムPCRにより行った。
末梢血液採取およびRNA抽出
パクスジーンRNA採血管(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社 医療機器製造販売認証番号:218AFBZX00014000)を用いて、被験体より末梢血液を採取した。
RNA抽出及びハイブリダイゼーション
パクスジーンRNA採血管よりPAXgene Blood RNA Kit(PreAnalytiX GmbH,Hombrechtikon,Switzerland)を用いて、プロトコールにしたがってRNAを抽出した。
リアルタイムPCRによる遺伝子発現量の測定
遺伝子セットAの56個の遺伝子を使用し、リアルタイムPCRにて発現解析を行った。
RNAについては、High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)にてRNAを鋳型とするcDNAを合成した。合成されたcDNAに増幅試薬と選出されたターゲット遺伝子のプローブおよびハウスキーピング遺伝子(18S ribosomal RNA)のプローブを混合した後、リアルタイムPCR装置Rotor-Gene Q(QIAGEN GmbH, Hilden, Germany)を用いたマルチプレックスPCRアッセイで発現量の測定を行った。
定量方法はターゲット遺伝子およびハウスキーピング遺伝子の検量線から算出されたそれぞれの定量値をもとに、ターゲット遺伝子の定量値をハウスキーピング遺伝子の定量値で除算するTwo Standard Curve法で発現量を算出し、Ct値を標準化した。具体的には、遺伝子セットAの56個の遺伝子をPCRにより増幅し、Ct(Cycle threshold)値を得て、GAPDHをハウスキーピング遺伝子として用いて該遺伝子のCt値により標準化し、標準化Ct値を得た。なお、逆転写から発現量の定量までの工程はQIAGENのプロトコールにしたがって作業を行った。
CA19-9の測定(C値の算出)
被験体より血清を採取して、以下の試薬及び装置を用いてCA19-9の測定値を用いた。単位はU/mLであった。得られた測定値をCとした。
試薬:ケミルミACS Centaur CA19-9II
装置:ADVIA Centaur XP メーカー:シーメンスヘルスケアダイアグノスティクス
測定原理:化学発光免疫測定法(CLIA法)を同時測定し、その測定値を求めた。
判別式による算出
P値の算出
遺伝子セットAの56個の遺伝子の標準化Ct値より以下の判別式Iを用いて、P値を得た。
判別式I:intercept + Σ(beta i × X i)
[式Iにおいて、intercept は定数、beta iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子に対する係数、X iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子の標準化Ct値であり、Σは遺伝子セットAの56個の遺伝子のそれぞれの遺伝子のbeta × Xを合計することを示す。]
図1にC値(CA19-9の測定値)及びP値(遺伝子解析結果による判別式の算出値)の相関を示す。
最終判定値Aの算出
CA19-9の測定値をC、遺伝子セットAの判別式Iによる算出値をPとし、以下の判別式IIにより最終判定値Zを求めた。
判別式II = -2.9448 + (0.0090864 x P) + (0.9329593 x Loge C)
最終判定値Zが正の場合は膵臓癌陽性、負の場合は陰性と判定する。
図2に、CA19-9単独で膵癌を検出した場合、及びCA19-9の測定値と56個の遺伝子発現解析による算出値を併用して膵臓癌を検出した場合の感度及び特異度を示す。図2に示すように、併用の場合の感度が高い。
さらに、図3にCA19-9単独で膵臓癌を検出した場合、及びCA19-9の測定値と56個の遺伝子発現解析による算出値を併用した場合の、臨床病期(StageI・II及びStageIII・IV)別の感度を示す。図3に示すように、StageI・IIの初期ステージにおいても、StageIII・IVの進行ステージにおいても、併用した場合の感度が高く、特に初期ステージにおける感度がCA19-9単独の場合よりも著しく感度が高い。
本発明により、低侵襲で簡便かつ高精度な膵臓癌検出が可能になる。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (2)

  1. 被験体における以下の(1)~(56)の56個の遺伝子セットA56個の遺伝子の発現レベルを、被験体の末梢血細胞のmRNAを用いて、遺伝子セットAの56個の遺伝子の塩基配列からなるポリヌクレオチド又はその一部配列を含むポリヌクレオチドをターゲットとした定量PCRにより測定し、該56個の遺伝子の発現レベルとCA19-9値の測定値に基づいて膵臓癌の検出を補助する方法であって、以下の工程を含む、方法:
    (i)被験体より採取した末梢血細胞よりmRNAを抽出する工程;
    (ii)遺伝子セットAの56個の遺伝子をPCRにより増幅し、Ct(Cycle threshold)値を得て、GAPDH等のハウスキーピング遺伝子のCt値により標準化し、標準化Ct値を得て、得られた標準化Ct値より以下の判別式Iを用いてP値を算出する工程
    判別式I: intercept + Σ (beta i × X i)
    [式において、interceptは-298.018であり、beta iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子に対する係数であって下のセットAの表に示す値でありX iは遺伝子セットAの56個の遺伝子のi番目の遺伝子の標準化Ct値であり、Σは遺伝子セットAの56個の遺伝子のそれぞれの遺伝子のbeta × Xを合計することを示す。
    Figure 0007445334000003
    ]

    (iii)被験体より採取した血清中のCA19-9を測定し、得られたCA19-9の測定値をC値とし、P値とC値を以下の判別式IIに代入し、最終判定値Zを得る工程、ここでC値の単位はU/mLである、
    判別式II:-2.9448 + (0.0090864 x P) + (0.9329593 x Loge C);
    (iv)最終判定値Zが0より大きい場合に膵臓癌が陽性であると判定する工程:

    遺伝子セットA
    (1)Abhydrolase domain containing 3 (ABHD3)
    (2)Abl-interactor 1 (ABI1)
    (3)Acyl-CoA synthetase long-chain family member 3 (ACSL3)
    (4)Aldo-keto reductase family 1, member B1 (aldose reductase) (AKR1B1)
    (5)ATPase, Class VI, type 11B (ATP11B)
    (6)UDP-GlcNAc:betaGal beta-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 5 (B3GNT5)(7)BTB and CNC homology 1, basic leucine zipper transcription factor 1 (BACH1)
    (8)Chromosome 11 open reading frame 2 (C11orf2)
    (9)Chromosome 2 open reading frame 81 (C2orf81)
    (10)Cyclin Y-like 1 (CCNYL1)
    (11)Centromere protein N (CENPN)
    (12)Complement factor H-related 3 (CFHR3)
    (13)C-type lectin domain family 4, member D (CLEC4D)
    (14)Collagen, type XVII, alpha 1 (COL17A1)
    (15)Cytochrome b5 reductase 4 (CYB5R4)
    (16)DENN/MADD domain containing 1B (DENND1B)
    (17)Enoyl CoA hydratase domain containing 3 (ECHDC3)
    (18)Ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1 (ENTPD1)
    (19)Family with sequence similarity 198, member B (FAM198B)
    (20)Family with sequence similarity 49, member B (FAM49B)
    (21)Fatty acyl CoA reductase 1 (FAR1)
    (22)Fibrinogen-like 2 (FGL2)
    (23)Fibronectin type III domain containing 3B (FNDC3B)
    (24)Fucose-1-phosphate guanylyltransferase (FPGT)
    (25)UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine:polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 4 (GalNAc-T4) (GALNT4)
    (26)HEAT repeat containing 5A (HEATR5A)
    (27)HIV-1 Tat interactive protein 2, 30kDa (HTATIP2)
    (28)Interferon gamma receptor 1 (IFNGR1)
    (29)IKBKB interacting protein (IKBIP)
    (30)Lactate dehydrogenase A (LDHA)
    (31)Lysophosphatidic acid receptor 6 (LPAR6)
    (32)Membrane-bound transcription factor peptidase, site 2 (MBTPS2)
    (33)Minichromosome maintenance complex binding protein (MCMBP)
    (34)Mesoderm induction early response 1 homolog (Xenopus laevis) (MIER1)(35)Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (NFE2L2)
    (36)Oligonucleotide/oligosaccharide-binding fold containing 2A (OBFC2A)
    (37)Oxysterol binding protein-like 8 (OSBPL8)
    (38)Peptidylprolyl isomerase H (cyclophilin H) (PPIH)
    (39)Protein phosphatase 1, regulatory (inhibitor) subunit 13 like (PPP1R13L)
    (40)PR domain containing 5 (PRDM5)
    (41)Protein tyrosine phosphatase, receptor type, C (PTPRC)
    (42)RAB10, member RAS oncogene family (RAB10)
    (43)Ribosomal protein, large, P1 (RPLP1)
    (44)Ras-related GTP binding D (RRAGD)
    (45)Solute carrier family 22, member 15 (SLC22A15)
    (46)Solute carrier family 44, member 1 (SLC44A1)
    (47)Schlafen family member 12 (SLFN12)
    (48)S1 RNA binding domain 1 (SRBD1)
    (49)Tet oncogene family member 2 (TET2)
    (50)Transducin-like enhancer of split 2 (E(sp1) homolog, Drosophila) (TLE2)
    (51)Ubiquitin-conjugating enzyme E2W (putative) (UBE2W)
    (52)Ubiquitination factor E4A (UBE4A)
    (53)Ubiquitin specific peptidase 15 (USP15)
    (54)WD repeat and SOCS box containing 1 (WSB1)
    (55)Zinc finger E-box binding homeobox 2 (ZEB2)
    (56)Zinc metallopeptidase (STE24 homolog, S. cerevisiae) (ZMPSTE24)。
  2. 被験体の遺伝子の発現レベルを、被験体の末梢血細胞のmRNAを用いて測定する、請求項1記載の方法。
JP2022557909A 2022-09-05 2022-09-05 膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンの検出及びca19-9の測定の併用による膵臓癌の検出 Active JP7445334B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/033204 WO2024052948A1 (ja) 2022-09-05 2022-09-05 膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンの検出及びca19-9の測定の併用による膵臓癌の検出

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP7445334B1 true JP7445334B1 (ja) 2024-03-07

Family

ID=90096794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022557909A Active JP7445334B1 (ja) 2022-09-05 2022-09-05 膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンの検出及びca19-9の測定の併用による膵臓癌の検出

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4361289A1 (ja)
JP (1) JP7445334B1 (ja)
WO (1) WO2024052948A1 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016192944A (ja) 2015-04-01 2016-11-17 株式会社キュービクス 遺伝子発現解析による膵臓癌の検出

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US544861A (en) 1895-08-20 mclaughlin
US527154A (en) 1894-10-09 William w
US5866330A (en) 1995-09-12 1999-02-02 The Johns Hopkins University School Of Medicine Method for serial analysis of gene expression
JP3924976B2 (ja) 1999-02-17 2007-06-06 味の素株式会社 遺伝子の発現頻度の解析方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016192944A (ja) 2015-04-01 2016-11-17 株式会社キュービクス 遺伝子発現解析による膵臓癌の検出

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cancer Sci.,2019年,Vol. 110,p. 1364-1388
酒井佳夫、金子周一,膵癌の新たな血液バイオマーカーに対する前向き医師主導臨床性能試験,日本消化器病学会雑誌,2020年,第117巻臨時増刊号,p. A63,S9-13

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024052948A1 (ja) 2024-03-14
EP4361289A4 (en) 2024-05-01
EP4361289A1 (en) 2024-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6246845B2 (ja) 遺伝子発現を用いた前立腺癌の予後を定量化する方法
Ntoulia et al. Detection of Mammaglobin A-mRNA-positive circulating tumor cells in peripheral blood of patients with operable breast cancer with nested RT-PCR
KR101987358B1 (ko) 신규한 간암 진단용 바이오 마커 및 이의 용도
KR101566368B1 (ko) 암 검출을 위한 소변 유전자 발현 비율
JP2009508493A (ja) すい臓がんを診断するための方法
KR102110039B1 (ko) 비만 진단을 위한 마이크로RNA-26b 또는 마이크로RNA-4449 바이오마커 및 이의 용도
US20140154681A1 (en) Methods to Predict Breast Cancer Outcome
JP5852759B1 (ja) 遺伝子発現解析による膵臓癌の検出
CN108676872B (zh) 一种与哮喘相关的生物标志物及其应用
CN111662982B (zh) 用于脑胶质瘤早期诊断和/或复发监测的生物标志物及其应用
US20150344962A1 (en) Methods for evaluating breast cancer prognosis
JP5970123B1 (ja) 遺伝子発現解析による膵臓癌の検出
JP7445334B1 (ja) 膵臓癌に特異的な遺伝子発現パターンの検出及びca19-9の測定の併用による膵臓癌の検出
EP4112745A1 (en) Biomarkers for predicting a patient's response to bcg therapy, methods and uses based thereon
JP6612509B2 (ja) 大腸癌の予後診断を補助する方法、記録媒体および判定装置
JP6392201B2 (ja) 遺伝子発現解析による膵臓癌の検出
US20190010558A1 (en) Method for determining the risk of recurrence of an estrogen receptor-positive and her2-negative primary mammary carcinoma under an endocrine therapy
CN112813168B (zh) 一种与口腔鳞癌相关的生物标志物
KR102110038B1 (ko) 비만 진단을 위한 마이크로RNA let-7a 또는 let-7f 바이오마커 및 이의 용도
KR102256747B1 (ko) 엑소좀 miR-125b를 포함하는 간암 전이 진단 또는 예측용 바이오마커 및 이의 용도
JPWO2007088971A1 (ja) がん予後判定に利用できる遺伝子群
JP2022025456A (ja) 多発性硬化症を検査する方法
KR20230156518A (ko) 엑소좀 내의 인터페론 감마 유전자 측정을 이용한 암 조기 진단 방법 및 진단 키트
JP5861048B1 (ja) 遺伝子発現解析による大腸癌の検出
WO2023021978A1 (ja) 自己免疫疾患を検査する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231018

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231214

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7445334

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150