JP7498738B2 - Data homogenization method for sebum RNA information - Google Patents

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本発明は、ヒト由来の皮膚表上脂質から得られるRNA発現情報について解析を行うためのデータ均質化方法に関する。 The present invention relates to a data homogenization method for analyzing RNA expression information obtained from lipids on the surface of human skin.

近年、生体試料中のDNAやRNA等の核酸の解析によりヒトの生体内の現在さらには将来の生理状態を調べる技術が開発されている。核酸を用いた解析は、網羅的な解析方法が確立されており一度の解析で豊富な情報を得られる、及び一塩基多型やRNA機能等に関する多くの研究報告に基づいて解析結果の機能的な紐付けが容易であるといった利点を有する。生体由来の核酸は、血液等の体液、分泌物、組織等から抽出することができるが、最近、皮膚表上脂質(skin surface lipids;SSL)に含まれるRNAを生体の解析用の試料として用いること、SSLから表皮、汗腺、毛包及び皮脂腺のマーカー遺伝子が検出できることが報告されている(特許文献1)。 In recent years, technology has been developed to investigate the current and future physiological state of the human body by analyzing nucleic acids such as DNA and RNA in biological samples. Analysis using nucleic acids has the advantages of being able to obtain a wealth of information in a single analysis because comprehensive analysis methods have been established, and that it is easy to functionally link the analysis results based on the many research reports on single nucleotide polymorphisms and RNA functions. Nucleic acids derived from living organisms can be extracted from body fluids such as blood, secretions, tissues, etc., but it has recently been reported that RNA contained in skin surface lipids (SSL) can be used as a sample for analyzing living organisms, and that marker genes for the epidermis, sweat glands, hair follicles, and sebaceous glands can be detected from SSL (Patent Document 1).

細胞中に発現しているRNA配列を直接定量するRNAシーケンス(RNA-Seq)解析は、シグナル強度比を使うマイクロアレイでは定量が難しかった低発現遺伝子の検出を可能とし、高精度な発現プロファイルを取得できることから現在注目されている解析法である。遺伝子発現解析においては、試料中の特定のRNAの濃度及び/又は相対的もしくは絶対的な量が決定され、特定のRNAが定量化(定量)されるが、この場合には、精度が高く、2つ以上の個体に由来するRNA含有量の異なる試料におけるRNA発現データを良好に比較できる方法が望まれる。 RNA sequencing (RNA-Seq) analysis, which directly quantifies RNA sequences expressed in cells, is currently attracting attention as an analytical method that enables the detection of low-expressing genes that are difficult to quantify using microarrays that use signal intensity ratios, and allows for the acquisition of highly accurate expression profiles. In gene expression analysis, the concentration and/or relative or absolute amount of a specific RNA in a sample is determined, and the specific RNA is quantified (quantified); in this case, a highly accurate method is required that allows good comparison of RNA expression data in samples with different RNA contents derived from two or more individuals.

国際公開公報第2018/008319号International Publication No. 2018/008319

本発明は、ヒトSSLから得られるRNA発現情報について解析する場合において、解析精度を向上するためのデータ均質化方法を提供することに関する。 The present invention relates to providing a data homogenization method for improving analytical accuracy when analyzing RNA expression information obtained from human SSL.

本発明者らは、ヒトSSLに含まれるRNAを鋳型とし、ヒト18S rRNA遺伝子を標的としたRT-PCRにより得られた増幅産物の量を指標とすることで、皮膚常在菌由来の多量のRNAが混在するために従来直接定量が困難であったSSL中の微量なヒト由来RNA量を間接的に定量できること、また、斯くして定量されたヒト由来RNA量に基づき、所定量のヒト由来RNAを用いることで、SSLから得られるRNA発現情報を精度よく解析できることを見出した。 The inventors have found that by using RNA contained in human SSL as a template and the amount of amplification product obtained by RT-PCR targeting the human 18S rRNA gene as an index, it is possible to indirectly quantify the minute amount of human-derived RNA in SSL, which was previously difficult to directly quantify due to the presence of a large amount of RNA derived from resident skin bacteria, and that by using a predetermined amount of human-derived RNA based on the amount of human-derived RNA thus quantified, RNA expression information obtained from SSL can be analyzed with high accuracy.

すなわち、本発明は、以下に係るものである。
複数の被験者から採取された皮膚表上脂質を生体試料とし、そこから得られるRNA発現情報について解析を行うためのデータ均質化方法であって、
該各生体試料に含まれるRNAを鋳型とし、ヒト18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、得られた該ヒト18S rRNA遺伝子の増幅産物の量を指標として該各生体試料に含まれるヒト由来RNA量を定量すること、及び
該定量されたヒト由来RNA量に基づいて、該解析に供するヒト由来RNA量を該各生体試料間で揃えること、
を含む方法。
That is, the present invention relates to the following.
A data homogenization method for analyzing RNA expression information obtained from skin surface lipids collected from a plurality of subjects as biological samples, comprising the steps of:
performing a nucleic acid amplification reaction using RNA contained in each of the biological samples as a template and the human 18S rRNA gene as a target, and quantifying the amount of human-derived RNA contained in each of the biological samples using the amount of the obtained amplification product of the human 18S rRNA gene as an index; and regulating the amount of human-derived RNA to be subjected to the analysis between the biological samples based on the amount of the quantified human-derived RNA.
The method includes:

本発明によれば、複数のヒトSSL試料から得られるRNA発現情報を解析する場合に、SSLに含まれるヒト由来RNA量のばらつきに起因する試料依存的なRNA発現データのばらつきを低減することが可能となり、解析精度を向上することができる。 According to the present invention, when analyzing RNA expression information obtained from multiple human SSL samples, it is possible to reduce the sample-dependent variation in RNA expression data caused by the variation in the amount of human-derived RNA contained in the SSL, thereby improving the analytical accuracy.

(A)SSL試料間で、ヒトRNA含有液量のみ揃えた場合(対照)のシーケンスデータのヒートマップ、(B)SSL試料間で、ヒトRNA含有液量と該液中のヒトRNA濃度を揃えた場合(濃度統一)のシーケンスデータのヒートマップ。(A) Heat map of sequence data when only the volume of human RNA-containing liquid was made uniform between SSL samples (control). (B) Heat map of sequence data when the volume of human RNA-containing liquid and the human RNA concentration in the liquid were made uniform between SSL samples (standardized concentration).

本明細書中で引用された全ての特許文献、非特許文献、及びその他の刊行物は、その全体が本明細書中において参考として援用される。 All patents, non-patent literature, and other publications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

本明細書において、「皮膚表上脂質(skin surface lipids;SSL)」とは、皮膚の表上に存在する脂溶性画分をいい、皮脂と呼ばれることもある。一般に、SSLは、皮膚にある皮脂腺等の外分泌腺から分泌された分泌物を主に含み、皮膚表面を覆う薄い層の形で皮膚表上に存在している。 In this specification, "skin surface lipids (SSL)" refers to the fat-soluble fraction present on the surface of the skin, and is sometimes called sebum. In general, SSL mainly contains secretions from exocrine glands such as sebaceous glands in the skin, and exists on the skin surface in the form of a thin layer that covers the skin surface.

本明細書において、「皮膚」とは、特に限定しない限り、角層、表皮、真皮、毛包、ならびに汗腺、皮脂腺及びその他の腺などの組織を含む領域の総称である。 In this specification, unless otherwise specified, "skin" is a general term for an area including tissues such as the stratum corneum, epidermis, dermis, hair follicles, sweat glands, sebaceous glands, and other glands.

本明細書において、「ヒト18S rRNA遺伝子」とは、ヒトのリボソームの40Sサブユニットの構成成分である18S rRNAをコードする遺伝子である。好ましくは、ヒト18S rRNA遺伝子は、配列番号1で示される塩基配列からなる遺伝子である。以下、ヒト18S rRNA遺伝子を単に18S rRNA遺伝子と称することがある。 In this specification, the "human 18S rRNA gene" refers to a gene that encodes 18S rRNA, a component of the 40S subunit of the human ribosome. Preferably, the human 18S rRNA gene is a gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. Hereinafter, the human 18S rRNA gene may be simply referred to as the 18S rRNA gene.

本明細書において、「データの均質化」とは、SSLに含まれるヒト由来RNA量のばらつきに起因する試料依存的なRNA発現データのばらつきを低減又は抑制することをいう。 In this specification, "data homogenization" refers to reducing or suppressing the variation in sample-dependent RNA expression data caused by the variation in the amount of human-derived RNA contained in the SSL.

一態様において、本発明は、複数の被験者から採取された皮膚表上脂質を生体試料とし、そこから得られるRNA発現情報について解析を行うためのデータ均質化方法を提供する。本発明の方法は、該各生体試料に含まれるRNAを鋳型とし、ヒト18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、得られた該ヒト18S rRNA遺伝子の増幅産物の量を指標として該各生体試料に含まれるヒト由来RNA量を定量すること、及び該定量されたヒト由来RNA量に基づいて、該解析に供するヒト由来RNA量を該各生体試料間で揃えること、を含む。 In one aspect, the present invention provides a data homogenization method for analyzing RNA expression information obtained from biological samples of surface skin lipids collected from multiple subjects. The method of the present invention includes: performing a nucleic acid amplification reaction using RNA contained in each biological sample as a template and the human 18S rRNA gene as a target; quantifying the amount of human-derived RNA contained in each biological sample using the amount of the obtained amplification product of the human 18S rRNA gene as an index; and aligning the amount of human-derived RNA to be used in the analysis between each biological sample based on the quantified amount of human-derived RNA.

本発明の方法における被験者は、ヒトであり、皮膚上にSSLを有する。例えば、該被験者は、自身の核酸の解析を必要とするか又は希望するヒトであり得る。あるいは、該被験者は、皮膚における遺伝子発現解析、又は該遺伝子発現解析を用いた皮膚もしくは皮膚以外の部位の現在さらには将来の生理状態の検出を必要とするか又は希望するヒトであり得る。 The subject in the method of the present invention is a human and has SSL on the skin. For example, the subject may be a human who needs or desires analysis of his/her nucleic acid. Alternatively, the subject may be a human who needs or desires gene expression analysis in the skin, or detection of a current or future physiological state of the skin or a site other than the skin using said gene expression analysis.

被験者から採取された皮膚表上脂質(SSL)は、該被験者の皮膚細胞で発現したRNAを含み、好ましくは該被験者の表皮、皮脂腺、毛包、汗腺、及び真皮のいずれかで発現したRNAを含み、より好ましくは該被験者の表皮、皮脂腺、毛包、及び汗腺のいずれかで発現したRNAを含む(特許文献1参照)。したがって、本発明の方法において、SSLに含まれるRNAは、好ましくは被験者の表皮、皮脂腺、毛包、汗腺及び真皮から選択される少なくとも1部位由来のRNAであり、より好ましくは表皮、皮脂腺、毛包及び汗腺から選択される少なくとも1部位由来のRNAであり、さらに好ましくは、表皮、皮脂腺、毛包及び汗腺から選択される少なくとも2部位由来のRNAであり、よりさらに好ましくは、表皮、皮脂腺、毛包及び汗腺から選択される少なくとも3部位由来のRNAである。 The skin surface lipids (SSL) collected from a subject contain RNA expressed in the skin cells of the subject, preferably RNA expressed in any of the epidermis, sebaceous glands, hair follicles, sweat glands, and dermis of the subject, more preferably RNA expressed in any of the epidermis, sebaceous glands, hair follicles, and sweat glands of the subject (see Patent Document 1). Therefore, in the method of the present invention, the RNA contained in the SSL is preferably RNA derived from at least one site selected from the epidermis, sebaceous glands, hair follicles, sweat glands, and dermis of the subject, more preferably RNA derived from at least one site selected from the epidermis, sebaceous glands, hair follicles, and sweat glands, even more preferably RNA derived from at least two sites selected from the epidermis, sebaceous glands, hair follicles, and sweat glands, and even more preferably RNA derived from at least three sites selected from the epidermis, sebaceous glands, hair follicles, and sweat glands.

本発明の方法において、SSLに含まれるRNAは、mRNA、tRNA、rRNA、small RNA(例えば、microRNA(miRNA)、small interfering RNA(siRNA)、Piwi-interacting RNA(piRNA)等)、long intergenic non-coding(linc)RNA、などを含み得る。本発明の方法におけるSSLには、rRNAを必須とし、それ以外の上記に挙げたRNAの1種又は2種以上が含まれる。 In the method of the present invention, the RNA contained in the SSL may include mRNA, tRNA, rRNA, small RNA (e.g., microRNA (miRNA), small interfering RNA (siRNA), Piwi-interacting RNA (piRNA), etc.), long intelligent non-coding (linc) RNA, etc. The SSL in the method of the present invention requires rRNA as an essential component and includes one or more of the other RNAs listed above.

被験者の皮膚からのSSLの採取には、皮膚からのSSLの回収又は除去に用いられているあらゆる手段を採用することができる。好ましくは、後述するSSL吸収性素材、SSL接着性素材、又は皮膚からSSLをこすり落とす器具を使用することができる。SSL吸収性素材又はSSL接着性素材としては、SSLに親和性を有する素材であれば特に限定されず、例えばポリプロピレン、パルプ等が挙げられる。皮膚からのSSLの採取手順のより詳細な例としては、あぶら取り紙、あぶら取りフィルム等のシート状素材へSSLを吸収させる方法、ガラス板、テープ等へSSLを接着させる方法、スパーテル、スクレイパー等によりSSLをこすり落として回収する方法、などが挙げられる。SSLの吸着性を向上させるため、脂溶性の高い溶媒を予め含ませたSSL吸収性素材を用いてもよい。一方、SSL吸収性素材が水溶性の高い溶媒や水分を含んでいると、SSLの吸着が阻害されるため好ましくない。SSL吸収性素材は、乾燥した状態で用いることが好ましい。SSLが採取される皮膚の部位としては、特に限定されず、頭、顔、首、体幹、手足等の身体の任意の部位の皮膚が挙げられ、皮脂の分泌が多い部位、例えば顔の皮膚が好ましい。 Any means used for recovering or removing SSL from the skin can be used to collect SSL from the skin of a subject. Preferably, an SSL absorbent material, an SSL adhesive material, or an instrument for scraping SSL from the skin, as described below, can be used. The SSL absorbent material or SSL adhesive material is not particularly limited as long as it has an affinity for SSL, and examples thereof include polypropylene and pulp. More detailed examples of procedures for collecting SSL from the skin include a method of absorbing SSL into a sheet-like material such as oil blotting paper or oil blotting film, a method of adhering SSL to a glass plate or tape, and a method of scraping SSL off and collecting it with a spatula, scraper, etc. In order to improve the adsorption of SSL, an SSL absorbent material that has been previously impregnated with a highly lipid-soluble solvent may be used. On the other hand, if the SSL absorbent material contains a highly water-soluble solvent or moisture, it is not preferable because the adsorption of SSL is inhibited. It is preferable to use the SSL absorbent material in a dry state. The area of skin from which SSL is collected is not particularly limited, and may be any area of the body, such as the head, face, neck, trunk, hands, or feet, with areas that secrete a lot of sebum, such as the skin of the face, being preferred.

被験者から採取されたSSLは、直ちに後述のRNA抽出工程に用いられてもよく、又は、一定期間保存されてもよい。採取されたSSLは、含有するRNAの分解を極力抑えるために、採取後できるだけ速やかに低温条件で保存することが好ましい。本発明における該RNA含有SSLの保存の温度条件は、0℃以下であればよく、好ましくは-20±20℃~-80±20℃、より好ましくは-20±10℃~-80±10℃、さらに好ましくは-20±20℃~-40±20℃、さらに好ましくは-20±10℃~-40±10℃、さらに好ましくは-20±10℃、さらに好ましくは-20±5℃である。該RNA含有SSLの該低温条件での保存の期間は、特に限定されないが、好ましくは12ヶ月以下、例えば6時間以上12ヶ月以下、より好ましくは6ヶ月以下、例えば1日間以上6ヶ月以下、さらに好ましくは3ヶ月以下、例えば3日間以上3ヶ月以下である。
The SSL collected from the subject may be used immediately in the RNA extraction step described below, or may be stored for a certain period of time. The collected SSL is preferably stored under low temperature conditions as soon as possible after collection in order to minimize the degradation of the RNA contained therein. The temperature conditions for storing the RNA-containing SSL in the present invention may be 0° C. or lower, preferably −20±20° C. to −80±20° C., more preferably −20±10° C. to −80±10° C., even more preferably −20±20° C. to −40±20° C., even more preferably −20±10° C. to −40±10° C., even more preferably −20±10° C., and even more preferably −20±5° C. The period of storage of the RNA-containing SSL under the low temperature conditions is not particularly limited, but is preferably 12 months or less, for example, 6 hours or more and 12 months or less, more preferably 6 months or less, for example, 1 day or more and 6 months or less, even more preferably 3 months or less, for example, 3 days or more and 3 months or less.

本発明の方法においては、SSLに含まれるRNAを鋳型として、18S rRNA遺伝子を標的とした核酸増幅反応が行われる。好ましくは、SSLから抽出したRNAを逆転写によりcDNAに変換した後、該cDNAを用いて18S rRNA遺伝子が増幅される。 In the method of the present invention, a nucleic acid amplification reaction is carried out using the RNA contained in the SSL as a template and targeting the 18S rRNA gene. Preferably, the RNA extracted from the SSL is converted to cDNA by reverse transcription, and the 18S rRNA gene is then amplified using the cDNA.

SSLからのRNAの抽出には、生体試料からのRNAの抽出又は精製に通常使用される方法、例えば、フェノール/クロロホルム法、AGPC(acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction)法、又はTRIzol(登録商標)、RNeasy(登録商標)、QIAzol(登録商標)等のカラムを用いた方法、シリカをコーティングした特殊な磁性体粒子を用いる方法、Solid Phase Reversible Immobilization磁性体粒子を用いる方法、ISOGEN等の市販のRNA抽出試薬による抽出等を用いることができる。 RNA can be extracted from SSL using methods commonly used for extracting or purifying RNA from biological samples, such as the phenol/chloroform method, the AGPC (acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction) method, or methods using columns such as TRIzol (registered trademark), RNeasy (registered trademark), or QIAzol (registered trademark), methods using special silica-coated magnetic particles, methods using Solid Phase Reversible Immobilization magnetic particles, and extraction using commercially available RNA extraction reagents such as ISOGEN.

逆転写には、ランダムプライマーを用いてもよいが、逆転写反応と続く遺伝子の増幅反応を1つのチューブ内で連続的に行うことができる観点から、18S rRNA遺伝子を標的としたプライマーを用いることが好ましい。該逆転写には、一般的な逆転写酵素又は逆転写試薬キットを使用することができる。好適には、正確性及び効率性の高い逆転写酵素又は逆転写試薬キットが用いられ、その例としては、M-MLV Reverse Transcriptase及びその改変体、あるいは市販の逆転写酵素又は逆転写試薬キット、例えばPrimeScript(登録商標)Reverse Transcriptaseシリーズ(タカラバイオ社)、SuperScript(登録商標)Reverse Transcriptaseシリーズ(Thermo Fisher Scientific K.K.)等が挙げられる。SuperScript(登録商標)III Reverse Transcriptase、SuperScript(登録商標)VILO cDNA Synthesis kit(いずれもThermo Fisher Scientific K.K.)等が好ましく用いられる。
該逆転写における伸長反応は、温度を好ましくは41~50℃、より好ましくは42.5~49℃、さらに好ましくは42~48℃に調整し、一方、反応時間を好ましくは30分以上、より好ましくは60分以上、また、好ましくは120分以下に調整するのが好ましい。
For reverse transcription, a random primer may be used, but from the viewpoint that the reverse transcription reaction and the subsequent gene amplification reaction can be performed continuously in one tube, it is preferable to use a primer targeting the 18S rRNA gene. For the reverse transcription, a general reverse transcriptase or reverse transcription reagent kit can be used. Preferably, a highly accurate and efficient reverse transcriptase or reverse transcription reagent kit is used, and examples thereof include M-MLV Reverse Transcriptase and its variants, or a commercially available reverse transcriptase or reverse transcription reagent kit, such as the PrimeScript (registered trademark) Reverse Transcriptase series (Takara Bio Inc.), the SuperScript (registered trademark) Reverse Transcriptase series (Thermo Fisher Scientific K.K.), and the like. SuperScript (registered trademark) III Reverse Transcriptase, SuperScript (registered trademark) VILO cDNA Synthesis kit (both from Thermo Fisher Scientific K.K.), etc. are preferably used.
The temperature of the extension reaction in the reverse transcription is preferably adjusted to 41 to 50°C, more preferably 42.5 to 49°C, and even more preferably 42 to 48°C, while the reaction time is preferably adjusted to 30 minutes or more, more preferably 60 minutes or more, and preferably 120 minutes or less.

逆転写で得られたcDNAを鋳型とした18S rRNA遺伝子の増幅は、当該分野で通常用いられるPCRの手順に従って実施することができる。PCRの手法としては、conventional PCR、リアルタイムPCR(定量PCR(quantitative PCR;qPCR)ともいう)、デジタルPCR等が挙げられる。
増幅産物の検出には、増幅産物を特異的に認識することができる公知の手段を用いることができる。
本発明においては、PCRの手法として、PCRの増幅産物量をリアルタイムでモニターし解析するリアルタイムPCRを用いるのが、迅速性、簡便性及び定量性の点から好ましい。リアルタイムPCRにおける増幅産物の検出法としては、当該分野で通常用いられる方法、例えば、インターカレーター法、TaqMan(登録商標)プローブ法等が挙げられる。
Amplification of the 18S rRNA gene using the cDNA obtained by reverse transcription as a template can be carried out according to the PCR procedure commonly used in the field. Examples of PCR techniques include conventional PCR, real-time PCR (also called quantitative PCR (qPCR)), digital PCR, etc.
For detection of the amplification product, known means capable of specifically recognizing the amplification product can be used.
In the present invention, it is preferable to use real-time PCR, which monitors and analyzes the amount of PCR amplified product in real time, as the PCR technique from the viewpoints of speed, simplicity, and quantitativeness. Methods for detecting the amplified product in real-time PCR include methods commonly used in the art, such as the intercalator method and the TaqMan (registered trademark) probe method.

インターカレーター法は、二本鎖DNAに入り込むことで蛍光を発する物質(インターカレーター、例えば、SYBR(登録商標) GreenI等)をPCR反応系に共存させ、増幅産物の生成に伴って増加する蛍光を検出することで増幅産物量をモニターする方法である。 The intercalator method involves the coexistence of a substance (an intercalator, such as SYBR (registered trademark) Green I) that emits fluorescence when it penetrates into double-stranded DNA in a PCR reaction system, and the amount of amplified product is monitored by detecting the fluorescence that increases as the amplified product is produced.

TaqManプローブ法は、5’末端を蛍光物質(FAM等)で、3’末端をクエンチャー物質(TAMRA等)で修飾した標的配列特異的なオリゴヌクレオチド(TaqManプローブ)をPCR反応系に共存させる方法である。該方法では、TaqManプローブがPCR反応のアニーリングステップで鋳型DNAに特異的にハイブリダイズするが、この状態では、プローブ上にクエンチャー物質が存在するため、励起光を照射しても蛍光の発生は抑制される。次いで、伸長反応ステップのときに、Taq DNAポリメラーゼのもつ5’→3’エキソヌクレアーゼ活性により、鋳型にハイブリダイズしたTaqManプローブが分解されると、蛍光物質がプローブから遊離し、クエンチャー物質による抑制が解除されて蛍光を発する。該蛍光を検出することで増幅産物量をモニターすることができる。 The TaqMan probe method is a method in which a target sequence-specific oligonucleotide (TaqMan probe) modified at the 5' end with a fluorescent substance (FAM, etc.) and at the 3' end with a quencher substance (TAMRA, etc.) is made to coexist in a PCR reaction system. In this method, the TaqMan probe hybridizes specifically to the template DNA in the annealing step of the PCR reaction, but in this state, the quencher substance is present on the probe, so that the generation of fluorescence is suppressed even when the excitation light is irradiated. Next, during the extension reaction step, the 5'→3' exonuclease activity of Taq DNA polymerase degrades the TaqMan probe hybridized to the template, and the fluorescent substance is released from the probe, and the inhibition by the quencher substance is released, causing the probe to emit fluorescence. The amount of amplified product can be monitored by detecting the fluorescence.

PCRの条件は、特に限定されず、PCR毎に最適条件を定めればよいが、例えば、以下の条件が挙げられる。
1)2本鎖DNAの1本鎖DNAへの熱変性:温度は好ましくは94~99℃で、時間は3~60秒間である。
2)アニーリング:温度は、通常50℃以上、好ましくは52℃以上、より好ましくは55℃以上であり、通常65℃以下、好ましくは63℃以下、より好ましくは60℃以下である。また、通常50~65℃、好ましくは52~63℃、より好ましくは55~60℃である。時間は、通常5秒以上、好ましくは10秒以上であり、通常2分以下、好ましくは1分以下である。また、通常5秒~2分、好ましくは10秒~1分である。
3)DNA伸長反応:温度は、通常65℃以上、好ましくは68℃以上であり、通常74℃以下、好ましくは72℃以下である。また、通常65~74℃程度、好ましくは68~72℃である。時間は、通常5秒以上、好ましくは10秒以上であり、通常2分以下、好ましくは1分以下である。また、通常5秒~2分、好ましくは10秒~1分である。
上記1)~3)の反応を1サイクルとして、これを通常30サイクル以上、好ましくは35サイクル以上、また、通常50サイクル以下、好ましくは45サイクル以下で行えばよい。
ここで、アニーリングとDNA伸長反応は分けずに同時に行うことも可能であり、この場合のPCR条件としては、例えば、以下の条件が挙げられる。
1)2本鎖DNAの1本鎖DNAへの熱変性:温度は好ましくは94~99℃で、時間は3~60秒間である。
2)アニーリング及びDNA伸長反応:温度は、通常50℃以上、好ましくは52℃以上、より好ましくは55℃以上であり、通常65℃以下、好ましくは63℃以下、より好ましくは60℃以下である。また、通常50~65℃、好ましくは52~63℃、より好ましくは55~60℃である。時間は、通常5秒以上、好ましくは10秒以上であり、通常2分以下、好ましくは1分以下である。また、通常5秒~2分、好ましくは10秒~1分である。
上記1)~2)の反応を1サイクルとして、これを通常30サイクル以上、好ましくは35サイクル以上、また、通常50サイクル以下、好ましくは45サイクル以下で行えばよい。
The PCR conditions are not particularly limited, and the optimal conditions may be determined for each PCR. For example, the following conditions may be mentioned.
1) Heat denaturation of double-stranded DNA to single-stranded DNA: the temperature is preferably 94 to 99° C., and the time is 3 to 60 seconds.
2) Annealing: The temperature is usually 50° C. or higher, preferably 52° C. or higher, more preferably 55° C. or higher, and usually 65° C. or lower, preferably 63° C. or lower, more preferably 60° C. or lower. Also, it is usually 50 to 65° C., preferably 52 to 63° C., more preferably 55 to 60° C. The time is usually 5 seconds or higher, preferably 10 seconds or higher, and usually 2 minutes or less, preferably 1 minute or less. Also, it is usually 5 seconds to 2 minutes, preferably 10 seconds to 1 minute.
3) DNA extension reaction: The temperature is usually 65° C. or higher, preferably 68° C. or higher, and usually 74° C. or lower, preferably 72° C. or lower. The temperature is usually about 65 to 74° C., preferably 68 to 72° C. The time is usually 5 seconds or longer, preferably 10 seconds or longer, and usually 2 minutes or shorter, preferably 1 minute or shorter. The time is usually 5 seconds to 2 minutes, preferably 10 seconds to 1 minute.
The reactions 1) to 3) above are regarded as one cycle, and this cycle is usually carried out for 30 cycles or more, preferably 35 cycles or more, and usually 50 cycles or less, preferably 45 cycles or less.
Here, the annealing and the DNA extension reaction can be carried out simultaneously without being separated. In this case, the PCR conditions are, for example, as follows.
1) Heat denaturation of double-stranded DNA to single-stranded DNA: the temperature is preferably 94 to 99° C., and the time is 3 to 60 seconds.
2) Annealing and DNA extension reaction: The temperature is usually 50° C. or higher, preferably 52° C. or higher, more preferably 55° C. or higher, and usually 65° C. or lower, preferably 63° C. or lower, more preferably 60° C. or lower. Also, it is usually 50 to 65° C., preferably 52 to 63° C., more preferably 55 to 60° C. The time is usually 5 seconds or more, preferably 10 seconds or more, and usually 2 minutes or less, preferably 1 minute or less. Also, it is usually 5 seconds to 2 minutes, preferably 10 seconds to 1 minute.
The above reactions 1) and 2) are regarded as one cycle, and this cycle may be carried out usually for 30 cycles or more, preferably 35 cycles or more, and usually for 50 cycles or less, preferably for 45 cycles or less.

上記のような温度及び時間での逆転写及びPCRは、一般的にPCRに使用されるサーマルサイクラー又はサーマルサイクラーと分光蛍光光度計を一体化したリアルタイムPCR専用の装置を用いて行うことができる。 Reverse transcription and PCR at the temperatures and times described above can be performed using a thermal cycler generally used for PCR or a device dedicated to real-time PCR that combines a thermal cycler with a spectrofluorometer.

PCRの増幅産物の鎖長は、PCRの増幅時間の短縮等の要素を勘案して適宜選択することができる。例えば、PCR増幅産物の鎖長は、1000bp以下が好ましく、700bp以下がより好ましく、500bp以下がさらに好ましい。一方、PCR増幅産物の鎖長は、PCRにおける非特異的ハイブリダイズを避けられる15塩基付近のプライマーを使用する場合のPCR増幅産物の鎖長である30~40bpが下限となり、50bp以上が好ましく、90bp以上がより好ましい。また、PCR増幅産物の鎖長は、30~1000bpが好ましく、50~700bpがより好ましく、90~500bpがさらに好ましい。 The chain length of the PCR amplification product can be appropriately selected taking into consideration factors such as shortening the PCR amplification time. For example, the chain length of the PCR amplification product is preferably 1000 bp or less, more preferably 700 bp or less, and even more preferably 500 bp or less. On the other hand, the chain length of the PCR amplification product is lower limited to 30 to 40 bp, which is the chain length of the PCR amplification product when a primer of about 15 bases is used to avoid non-specific hybridization in PCR, and is preferably 50 bp or more, and more preferably 90 bp or more. In addition, the chain length of the PCR amplification product is preferably 30 to 1000 bp, more preferably 50 to 700 bp, and even more preferably 90 to 500 bp.

上記の測定に用いられるプライマー又はプローブ、すなわち、18S rRNA遺伝子を特異的に認識し増幅するためのプライマー、又は該18S rRNA遺伝子を特異的に検出するためのプローブがこれに該当するが、これらは、該18S rRNA遺伝子を構成する塩基配列に基づいて設計することができる。ここで「特異的に認識する」とは、例えばRT-PCR法において、実質的に18S rRNA遺伝子のみが増幅される如く、該検出物又は生成物が該遺伝子又はそれに由来する核酸であると判断できることを意味する。
具体的には、18S rRNA遺伝子を構成する塩基配列からなるDNA又はその相補鎖に相補的な一定数のヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを利用することができる。ここで「相補鎖」とは、A:T(RNAの場合はU)、G:Cの塩基対からなる2本鎖DNAの一方の鎖に対する他方の鎖を指す。また、「相補的」とは、当該一定数の連続したヌクレオチド領域で完全に相補配列である場合に限られず、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の塩基配列上の同一性を有すればよい。塩基配列の同一性は、BLAST等のアルゴリズムにより決定することができる。
斯かるオリゴヌクレオチドは、プライマーとして用いる場合には、特異的なアニーリング及び鎖伸長ができればよく、通常、例えば10塩基以上、好ましくは15塩基以上、より好ましくは20塩基以上、かつ例えば100塩基以下、好ましくは50塩基以下、より好ましくは35塩基以下の鎖長を有するものが挙げられる。また、プローブとして用いる場合には、特異的なハイブリダイゼーションができればよく、18S rRNA遺伝子を構成する塩基配列からなるDNA(又はその相補鎖)の少なくとも一部若しくは全部の配列を有し、例えば10塩基以上、好ましくは15塩基以上、かつ例えば100塩基以下、好ましくは50塩基以下、より好ましくは25塩基以下の鎖長のものが用いられる。
なお、ここで、「オリゴヌクレオチド」は、DNAあるいはRNAであることができ、合成されたものでも天然のものでもよい。また、ハイブリダイゼーションに用いるプローブは、通常標識したものが用いられる。
一例において、斯かるプライマーは、配列番号2~7のいずれかに示される塩基配列からなるプライマーであり得る。配列番号2に示される塩基配列からなるプライマー及び配列番号3に示される塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペア、配列番号4に示される塩基配列からなるプライマー及び配列番号5に示される塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペア、又は配列番号6に示される塩基配列からなるプライマー及び配列番号7に示される塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペアを用いて18S rRNA遺伝子を増幅することが好ましく、配列番号4に示される塩基配列からなるプライマー及び配列番号5に示される塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペアを用いて18S rRNA遺伝子を増幅することがより好ましい。
別の一例において、18S rRNA遺伝子の増幅は、配列番号1に示される配列に含まれる部分配列であって、好ましく配列番号8~10のいずれかに示される18S rRNA遺伝子の部分配列の増幅であることが好ましく、配列番号9に示される18S rRNA遺伝子の部分配列の増幅であることがより好ましい。
The primers or probes used in the above measurement, i.e., primers for specifically recognizing and amplifying the 18S rRNA gene, or probes for specifically detecting the 18S rRNA gene, fall under this category, and can be designed based on the base sequence constituting the 18S rRNA gene. Here, "specifically recognize" means that the detected substance or product can be determined to be the gene or a nucleic acid derived therefrom, such that, for example, in the RT-PCR method, substantially only the 18S rRNA gene is amplified.
Specifically, DNA consisting of a base sequence constituting the 18S rRNA gene or an oligonucleotide containing a certain number of nucleotides complementary to its complementary strand can be used. Here, the term "complementary strand" refers to one strand of a double-stranded DNA consisting of A:T (U in the case of RNA) and G:C base pairs, with respect to the other strand. In addition, "complementary" does not necessarily mean that the sequence is completely complementary in the certain number of consecutive nucleotide regions, but rather that the sequence has an identity of preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more. The identity of the base sequence can be determined by an algorithm such as BLAST.
When used as a primer, such an oligonucleotide may be capable of specific annealing and chain elongation, and may generally have a chain length of, for example, 10 bases or more, preferably 15 bases or more, more preferably 20 bases or more, and, for example, 100 bases or less, preferably 50 bases or less, more preferably 35 bases or less. When used as a probe, it may be capable of specific hybridization, and may have at least a part or all of the sequence of DNA (or its complementary strand) consisting of the base sequence constituting the 18S rRNA gene, and may have a chain length of, for example, 10 bases or more, preferably 15 bases or more, and, for example, 100 bases or less, preferably 50 bases or less, more preferably 25 bases or less.
In this case, the "oligonucleotide" may be DNA or RNA, and may be synthetic or natural. Furthermore, the probe used in hybridization is usually labeled.
In one example, such a primer may be a primer consisting of a nucleotide sequence shown in any one of SEQ ID NOs: 2 to 7. It is preferable to amplify the 18S rRNA gene using a primer pair consisting of a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 and a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3, a primer pair consisting of a primer consisting of a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 and a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5, or a primer pair consisting of a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 6 and a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 7, and it is more preferable to amplify the 18S rRNA gene using a primer pair consisting of a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 and a primer consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5.
In another example, the amplification of the 18S rRNA gene is a partial sequence contained in the sequence shown in SEQ ID NO: 1, preferably a partial sequence of the 18S rRNA gene shown in any of SEQ ID NOs: 8 to 10, and more preferably a partial sequence of the 18S rRNA gene shown in SEQ ID NO: 9.

本発明の方法において、逆転写によるcDNA合成(RT)及びPCRは、1ステップで行ってもよく、2ステップで行ってもよい。このうち、単一チューブ内でRT及びPCRの一連の反応を連続的に行うことができ、簡便性に優れ、RTとPCRの操作間のコンタミネーションを防止することができる1ステップRT-PCRが好ましい。1ステップRT-PCRには、市販のキットを使用することができ、該キットとしては、Power SYBR Green RNA-to-CT 1-Step Kit(Thermo Fisher Scientific K.K.)、PrimeScript(登録商標)One Step RT-PCR Kit Ver.2(タカラバイオ社)等が挙げられる。 In the method of the present invention, cDNA synthesis by reverse transcription (RT) and PCR may be performed in one step or two steps. Among these, one-step RT-PCR is preferred because it allows a series of RT and PCR reactions to be performed continuously in a single tube, is easy to use, and prevents contamination between the RT and PCR operations. For one-step RT-PCR, commercially available kits can be used, such as Power SYBR Green RNA-to-CT 1-Step Kit (Thermo Fisher Scientific K.K.), PrimeScript (registered trademark) One Step RT-PCR Kit Ver. 2 (Takara Bio Inc.), etc.

本発明の方法においては、SSLに含まれるRNAを鋳型とし、18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、得られた18S rRNA遺伝子の増幅産物の量を指標として、SSLに含まれるヒト由来RNA量を定量する。ここで、SSLに含まれるヒト由来RNA量とは、SSL中のヒト由来RNAの濃度、又はSSL中のヒト由来RNAの相対的若しくは絶対的な含有量をいう。SSLに含まれるヒト由来RNA量は、例えば、当該分野で通常用いられる絶対定量法に従って算出することができる。
絶対定量法では、ヒト由来RNAの濃度が既知のスタンダードサンプルから調製した希釈系列を鋳型とし、18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、Ct値を求める。ここで、Ct値とは、PCRの増幅産物量が一定量に達するときのサイクル数(threshold cycle)を意味する。PCRでは、理論的に1サイクルごとに増幅産物が2倍ずつ増えるため、スタンダードサンプルのヒト由来RNA濃度と決定したCt値をプロットすると、両者は直線で表される関係となり、これを検量線として用いることができる。次いで、SSLサンプルについても、同条件下で18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、Ct値を求める。このCt値と検量線から、SSLサンプルに含まれるヒト由来RNAの濃度を算出することができる。また、サンプルのヒト由来RNA濃度にサンプルの体積を乗算することで、該サンプルのヒト由来RNA含有量を算出することができる。該スタンダードサンプルには、商業的に入手可能なヒト由来細胞の濃度既知のトータルRNA溶液を用いればよく、斯かるヒト由来細胞としては、例えば、正常ヒト表皮角化細胞(NHEK)、ヒト子宮頸癌由来細胞(HeLa)などが挙げられ、これらヒト由来細胞のトータルRNA溶液が市販されている。該スタンダードサンプルの希釈系列の濃度範囲は、100ag/μL以上が好ましく、1fg/μL以上がより好ましく、一方、100ng/μL以下が好ましく、10ng/μL以下がより好ましい。また、該濃度範囲は、100ag/μL~100ng/μLが好ましく、1fg/μL~10ng/μLがより好ましい。該濃度範囲の中で、3~10段階程度の希釈系列を適宜調製すればよい。
In the method of the present invention, a nucleic acid amplification reaction is carried out using RNA contained in SSL as a template and the 18S rRNA gene as a target, and the amount of human-derived RNA contained in SSL is quantified using the amount of the obtained amplification product of the 18S rRNA gene as an index. Here, the amount of human-derived RNA contained in SSL refers to the concentration of human-derived RNA in SSL, or the relative or absolute content of human-derived RNA in SSL. The amount of human-derived RNA contained in SSL can be calculated, for example, according to an absolute quantification method commonly used in the field.
In the absolute quantification method, a dilution series prepared from a standard sample with a known concentration of human-derived RNA is used as a template, and a nucleic acid amplification reaction is performed with the 18S rRNA gene as a target to determine the Ct value. Here, the Ct value means the number of cycles (threshold cycle) when the amount of PCR amplified product reaches a certain amount. In PCR, the amount of amplified product theoretically increases by two times per cycle, so when the human-derived RNA concentration of the standard sample and the determined Ct value are plotted, the relationship between the two is expressed as a straight line, which can be used as a calibration curve. Next, a nucleic acid amplification reaction is performed with the 18S rRNA gene as a target under the same conditions for the SSL sample to determine the Ct value. The concentration of human-derived RNA contained in the SSL sample can be calculated from this Ct value and the calibration curve. In addition, the human-derived RNA content of the sample can be calculated by multiplying the human-derived RNA concentration of the sample by the volume of the sample. The standard sample may be a commercially available total RNA solution of human-derived cells with a known concentration. Examples of such human-derived cells include normal human epidermal keratinocytes (NHEK) and human cervical cancer cells (HeLa), and total RNA solutions of these human-derived cells are commercially available. The concentration range of the dilution series of the standard sample is preferably 100 ag/μL or more, more preferably 1 fg/μL or more, while it is preferably 100 ng/μL or less, more preferably 10 ng/μL or less. The concentration range is preferably 100 ag/μL to 100 ng/μL, more preferably 1 fg/μL to 10 ng/μL. Within the concentration range, a dilution series of about 3 to 10 steps may be appropriately prepared.

本発明の方法においては、斯くして定量された複数の被検者から採取されたSSL中のヒト由来RNA量に基づいて、RNA発現情報の解析に供するヒト由来RNA量を、該被験者間で揃えるために所定量に調整する。ここで、所定量に調整するとは、解析に供するヒト由来RNA溶液の濃度を予め設定された濃度範囲に調節することをいい、具体的は、10fg/μL~50pg/μLが好ましく、50fg/μL~20pg/μLがより好ましく、0.1pg/μL~10pg/μLがさらに好ましい。 In the method of the present invention, based on the thus quantified amount of human-derived RNA in the SSL collected from multiple subjects, the amount of human-derived RNA used in the analysis of RNA expression information is adjusted to a predetermined amount so as to be uniform among the subjects. Here, adjusting to a predetermined amount means adjusting the concentration of the human-derived RNA solution used in the analysis to a predetermined concentration range, and specifically, 10 fg/μL to 50 pg/μL is preferable, 50 fg/μL to 20 pg/μL is more preferable, and 0.1 pg/μL to 10 pg/μL is even more preferable.

SSLから得られるRNA発現情報の解析手法は特に限定されないが、例えば、解析に供されたRNAを逆転写によりcDNAに変換した後、該cDNA又はその増幅産物を測定することにより取得することができる。発現レベルを測定する手段としては、DNAチップ、DNAマイクロアレイ、RNA-Seq等が挙げられ、好ましくはRNA-Seqである。RNAの発現量は、マイクロアレイ解析を用いる場合にはシグナル強度比によって定量され、RNA-seq解析ではゲノムにマッピングされたシーケンスリードの数(リードカウント値)により定量される。 The method of analyzing RNA expression information obtained from SSL is not particularly limited, but for example, the RNA used for analysis can be converted to cDNA by reverse transcription, and then the cDNA or its amplified product can be measured. Means for measuring the expression level include DNA chips, DNA microarrays, RNA-Seq, etc., and preferably RNA-Seq. When microarray analysis is used, the amount of RNA expression is quantified by the signal intensity ratio, and when RNA-seq analysis is used, it is quantified by the number of sequence reads mapped to the genome (read count value).

本発明の方法によれば、ヒト18S rRNA遺伝子の発現量を指標としてSSLに含まれるヒト由来RNA量を間接的に定量でき、所定量のヒト由来RNAを用いることで、SSLに含まれるヒト由来RNA量のばらつきに起因する試料依存的なRNA発現データのばらつきを低減してデータを均質化し、SSLから得られるRNA発現情報を精度よく解析できる。例えば、複数のSSLについてRNA発現情報をRNA-seqにより解析する場合、シーケンスに用いるcDNAライブラリー濃度、シーケンスデータの遺伝子検出率、及びマッピングされたリード数のサンプル間のばらつき、並びにシーケンスデータ分布のばらつきを低減してデータを均質化でき、サンプル間の相関係数の向上や解析対象遺伝子数の増加が可能となる。 According to the method of the present invention, the amount of human-derived RNA contained in SSL can be indirectly quantified using the expression level of the human 18S rRNA gene as an index, and by using a predetermined amount of human-derived RNA, the variation in sample-dependent RNA expression data caused by the variation in the amount of human-derived RNA contained in SSL can be reduced, the data can be homogenized, and the RNA expression information obtained from SSL can be analyzed with high accuracy. For example, when analyzing RNA expression information for multiple SSLs by RNA-seq, the variation between samples in the concentration of the cDNA library used for sequencing, the gene detection rate of the sequence data, and the number of mapped reads, as well as the variation in the distribution of the sequence data, can be reduced to homogenize the data, making it possible to improve the correlation coefficient between samples and increase the number of genes to be analyzed.

本発明の例示的実施形態として、以下の物質、製造方法、用途、方法等をさらに本明細書に開示する。但し、本発明はこれらの実施形態に限定されない。 As exemplary embodiments of the present invention, the following substances, manufacturing methods, uses, methods, etc. are further disclosed in this specification. However, the present invention is not limited to these embodiments.

〔1〕複数の被験者から採取された皮膚表上脂質を生体試料とし、そこから得られるRNA発現情報について解析を行うためのデータ均質化方法であって、
該各生体試料に含まれるRNAを鋳型とし、ヒト18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、得られた該ヒト18S rRNA遺伝子の増幅産物の量を指標として該各生体試料に含まれるヒト由来RNA量を定量すること、及び
該定量されたヒト由来RNA量に基づいて、該解析に供するヒト由来RNA量を該各生体試料間で揃えること、
を含む方法。
〔2〕前記ヒト18S rRNA遺伝子を標的とする核酸増幅反応に、配列番号2の塩基配列からなるプライマー及び配列番号3の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペア、配列番号4の塩基配列からなるプライマー及び配列番号5の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペア、又は配列番号6の塩基配列からなるプライマー及び配列番号7の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペアを用いる、〔1〕記載の方法。
〔3〕前記ヒト18S rRNA遺伝子を標的とする核酸増幅反応に、配列番号4の塩基配列からなるプライマー及び配列番号5の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペアを用いる、〔1〕又は〔2〕記載の方法。
〔4〕前記ヒト18S rRNA遺伝子を標的とする核酸増幅反応は、配列番号8~10のいずれかに示される18S rRNA遺伝子の部分配列の増幅反応である、〔1〕記載の方法。
〔5〕前記ヒト18S rRNA遺伝子を標的とする核酸増幅反応は、配列番号9に示される18S rRNA遺伝子の部分配列の増幅反応である、〔1〕又は〔4〕記載の方法。
〔6〕前記核酸増幅反応を好ましくはRT-PCR法、より好ましくはリアルタイムRT-PCR法により行う、〔1〕~〔5〕のいずれか1項記載の方法。
〔7〕前記核酸増幅反応を1ステップRT-PCR法、より好ましくはリアルタイム1ステップRT-PCR法により行う、〔1〕~〔6〕のいずれか1項記載の方法。
〔8〕前記ヒト由来RNA量の定量域が好ましくは100ag/μL~100ng/μLであり、より好ましくは1fg/μL~10ng/μLである、〔1〕~〔7〕のいずれか1項記載の方法。
〔9〕前記解析に供するヒト由来RNA量を、好ましくは10fg/μL~50pg/μL、より好ましくは50fg/μL~20pg/μL、さらに好ましくは0.1pg/μL~10pg/μLの濃度範囲に揃える、〔1〕~〔8〕のいずれか1項記載の方法。
〔10〕ヒト由来RNA量が既知の標準試料を鋳型とし、ヒト18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、得られた該ヒト18S rRNA遺伝子の増幅産物の量に基づいて検量線を作成することをさらに含む、〔1〕~〔9〕のいずれか1項記載の方法。
〔11〕前記生体試料について得られた該ヒト18S rRNA遺伝子の増幅産物の量と前記検量線から該生体試料に含まれるヒト由来RNA量を定量する、〔10〕記載の方法。
〔12〕前記解析をRNA-Seqにより行う、〔1〕~〔11〕のいずれか1項記載の方法。
[1] A data homogenization method for analyzing RNA expression information obtained from skin surface lipids collected from multiple subjects as biological samples, comprising the steps of:
performing a nucleic acid amplification reaction using RNA contained in each of the biological samples as a template and the human 18S rRNA gene as a target, and quantifying the amount of human-derived RNA contained in each of the biological samples using the amount of the obtained amplification product of the human 18S rRNA gene as an index; and regulating the amount of human-derived RNA to be subjected to the analysis between the biological samples based on the amount of the quantified human-derived RNA.
The method includes:
[2] The method according to [1], wherein a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 2 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 3, a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 4 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 5, or a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 6 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 7 is used in the nucleic acid amplification reaction targeting the human 18S rRNA gene.
[3] The method according to [1] or [2], wherein a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 4 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 5 is used in the nucleic acid amplification reaction targeting the human 18S rRNA gene.
[4] The method according to [1], wherein the nucleic acid amplification reaction targeting the human 18S rRNA gene is an amplification reaction of a partial sequence of the 18S rRNA gene shown in any one of SEQ ID NOs: 8 to 10.
[5] The method according to [1] or [4], wherein the nucleic acid amplification reaction targeting the human 18S rRNA gene is an amplification reaction of a partial sequence of the 18S rRNA gene shown in SEQ ID NO:9.
[6] The method according to any one of [1] to [5], wherein the nucleic acid amplification reaction is preferably carried out by RT-PCR, more preferably by real-time RT-PCR.
[7] The method according to any one of [1] to [6], wherein the nucleic acid amplification reaction is carried out by a one-step RT-PCR method, more preferably a real-time one-step RT-PCR method.
[8] The method according to any one of [1] to [7], wherein the quantitative range of the amount of human-derived RNA is preferably 100 ag/μL to 100 ng/μL, more preferably 1 fg/μL to 10 ng/μL.
[9] The method according to any one of [1] to [8], wherein the amount of human-derived RNA to be subjected to the analysis is adjusted to a concentration range of preferably 10 fg/μL to 50 pg/μL, more preferably 50 fg/μL to 20 pg/μL, and even more preferably 0.1 pg/μL to 10 pg/μL.
[10] The method according to any one of [1] to [9], further comprising carrying out a nucleic acid amplification reaction using a standard sample with a known amount of human-derived RNA as a template and the human 18S rRNA gene as a target, and creating a calibration curve based on the amount of the obtained amplification product of the human 18S rRNA gene.
[11] The method according to [10], wherein the amount of human-derived RNA contained in the biological sample is quantified from the amount of the amplification product of the human 18S rRNA gene obtained from the biological sample and the calibration curve.
[12] The method according to any one of [1] to [11], wherein the analysis is performed by RNA-Seq.

以下、試験例、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below based on test examples and examples, but the present invention is not limited thereto.

試験例1 SSLの採取、RNA抽出、及び網羅的遺伝子発現解析
1)被験者
健常女性18名(20~60歳代)を被験者とした。
Test Example 1 Collection of SSL, RNA Extraction, and Comprehensive Gene Expression Analysis 1) Subjects Eighteen healthy women (aged 20 to 60 years) served as subjects.

2)SSLの採取
あぶらとりフィルム(5.0cm×8.0cm、3M社)を用いて、被検者の顔全体から皮膚表上脂質(SSL)を採取した。皮脂のクロスコンタミネーションを防ぐ為、被検者ごとに採取者のラボグローブは交換した。皮脂を採取したあぶらとりフィルムはただちに1gのモレキュラーシーブスを含むRNase-free(乾熱処理済み)の20mLガラスバイアル瓶、或いは1gのモレキュラーシーブスを含む5mLチューブ(Eppendorf DNA LoBind 5mL,PCR clean)に入れ、ドライアイス上に静置し、その後-80℃にて保管した。
2) Collection of SSL Using an oil blotting film (5.0 cm x 8.0 cm, 3M), skin surface lipids (SSL) were collected from the entire face of the subject. To prevent cross-contamination of sebum, the collector's lab gloves were changed for each subject. The oil blotting film from which the sebum was collected was immediately placed in a 20 mL glass vial containing 1 g of molecular sieves (dry-heat treated) RNase-free or a 5 mL tube containing 1 g of molecular sieves (Eppendorf DNA LoBind 5 mL, PCR clean), placed on dry ice, and then stored at -80°C.

3)RNA抽出及びシーケンシング
上記2)の皮脂を採取したあぶらとりフィルムを適当な大きさに切断し、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)を用いて、付属のプロトコルに準じてRNAを抽出した。抽出されたRNAを元に、SuperScript VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて42℃、90分間逆転写を行いcDNAの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。得られたcDNA 5μLのうち、2.5μLを以下のシーケンス解析のために使用し、残りの2.5μLは、試験例2のリアルタイムPCRで定量するために用いた。
得られたcDNAから、マルチプレックスPCRにより20802遺伝子に由来するDNAを含むライブラリーを調製した。マルチプレックスPCRは、Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて、[99℃、2分→(99℃、15秒→62℃、16分)×20サイクル→4℃、Hold]の条件で行った。得られたPCR産物は、Ampure XP(ベックマン・コールター株式会社)で精製した後に、バッファーの再構成、プライマー配列の消化、アダプターライゲーションと精製、増幅を行い、ライブラリーを調製した。
調製したライブラリーをIon 540 Chipにローディングし、Ion S5/XLシステム(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いてシーケンシングした。シーケンシングで得られた各リード配列をヒトゲノムのリファレンス配列であるhg19 AmpliSeq Transcriptome ERCC v1に対して遺伝子マッピングすることで、各リード配列の由来する遺伝子を決定した。
3) RNA extraction and sequencing The oil blotting film from which the sebum was collected in 2) above was cut to an appropriate size, and RNA was extracted using QIAzol Lysis Reagent (Qiagen) according to the attached protocol. Based on the extracted RNA, reverse transcription was performed at 42°C for 90 minutes using SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan Co., Ltd.) to synthesize cDNA. The random primer included in the kit was used as a primer for the reverse transcription reaction. Of the 5 μL of the obtained cDNA, 2.5 μL was used for the following sequence analysis, and the remaining 2.5 μL was used for quantification by real-time PCR in Test Example 2.
From the obtained cDNA, a library containing DNA derived from the 20802 gene was prepared by multiplex PCR. Multiplex PCR was performed using Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit (Life Technologies Japan, Inc.) under the conditions of [99 ° C, 2 minutes → (99 ° C, 15 seconds → 62 ° C, 16 minutes) × 20 cycles → 4 ° C, Hold]. The obtained PCR product was purified with Ampure XP (Beckman Coulter, Inc.), and then buffer reconstitution, digestion of primer sequences, adapter ligation and purification, and amplification were performed to prepare a library.
The prepared library was loaded onto an Ion 540 Chip and sequenced using an Ion S5/XL system (Life Technologies Japan, Inc.). Each read sequence obtained by sequencing was genetically mapped to the human genome reference sequence hg19 AmpliSeq Transcriptome ERCC v1 to determine the gene from which each read sequence originated.

試験例2 シーケンス解析による遺伝子発現量とリアルタイムPCR定量値に基くヒトRNA濃度の関連性検討
シーケンス解析により測定される遺伝子発現量とリアルタイムPCR法により測定される遺伝子発現量から導き出したヒトRNA濃度の関係を、以下により確認した。
シーケンス解析により測定される遺伝子発現量として、試験例1の3)で得たシーケンスデータの中から、一般的な内部標準遺伝子であるβアクチン(ACTB)の発現量を用いた(表1)。一方、ヒトRNA濃度は、ACTBを目的遺伝子とする絶対定量法によるリアルタイムPCRの定量値(Ct値)に基いて測定した。検量線を作成するためのターゲットテンプレートとして、濃度既知の正常ヒト表皮角化細胞(NHEK)RNA溶液(タカラバイオ社、100ng/μL)から希釈系列(10、1、0.1、0.01、0.001ng/μL)を作成し、試験例1の3)と同様にSuperScript VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて42℃、90分間逆転写を行いcDNAの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。SSLサンプルについては、試験例1の3)で得た逆転写産物をリアルタイムPCR測定のテンプレートとした。ヒトACTBのTaqman Probe(Hs01060665_g1、Thermo Fisher Scientific K.K.)を用いて、下記条件にてリアルタイムPCRを行い、NHEKサンプルとSSLサンプルそれぞれについて、目的遺伝子として選定したACTBのCt値を取得した(表2)。
(リアルタイムPCR条件)
1.試薬
TaqManTM Fast Universal PCR Master Mix(2×)(Thermo Fisher Scientific K.K.)
2.機器
7500 Fast Real-Time PCR System(Thermo Fisher Scientific K.K.)
3.反応系
プレート:MicroAmpTM Fast Optical 96-Well Reaction Plate,0.1mL(Thermo Fisher Scientific K.K.)
反応量:20μL(2×Fast Master Mix:10μL、20×Taqman probe:1μL、HO:4μL、10倍希釈したSSLあるいはNHEKの逆転写産物:5μL)
サーマルサイクル:[95℃、20秒→(95℃、3秒→60℃、1分)×40サイクル]
得られたCt値からSSLサンプルのヒトRNA濃度を算出し、リアルタイムPCR定量データとした(表3)。リアルタイムPCR定量データとシーケンスデータ(Read count)間のデータ相関性を確認した結果、正の相関が確認された(Pearsonの相関係数:0.764)。この結果からサンプルのRNA濃度が、該RNAのシーケンス解析から得られる遺伝子発現量に反映されることが明らかになった。また、いくつかのSSLサンプルは検出限界に近いCt値を示したことから、目的遺伝子にはより高発現の遺伝子を選択する必要性が示された。
Test Example 2: Examination of the relationship between gene expression levels measured by sequence analysis and human RNA concentrations based on real-time PCR quantitative values The relationship between the gene expression levels measured by sequence analysis and the human RNA concentrations derived from the gene expression levels measured by real-time PCR was confirmed as follows.
As the gene expression level measured by sequence analysis, the expression level of β-actin (ACTB), a common internal standard gene, was used from the sequence data obtained in Test Example 1, 3) (Table 1). Meanwhile, the human RNA concentration was measured based on the quantitative value (Ct value) of real-time PCR by absolute quantification method using ACTB as the target gene. As a target template for creating a calibration curve, a dilution series (10, 1, 0.1, 0.01, 0.001 ng/μL) was prepared from a normal human epidermal keratinocyte (NHEK) RNA solution (Takara Bio, Inc., 100 ng/μL) with a known concentration, and reverse transcription was performed at 42° C. for 90 minutes using SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan, Inc.) in the same manner as in Test Example 1, 3) to synthesize cDNA. The random primer attached to the kit was used as the primer for the reverse transcription reaction. For the SSL sample, the reverse transcription product obtained in Test Example 1, 3) was used as the template for real-time PCR measurement. Real-time PCR was performed under the following conditions using a Taqman Probe for human ACTB (Hs01060665_g1, Thermo Fisher Scientific K.K.), and the Ct values of ACTB, selected as the target gene, were obtained for each of the NHEK samples and SSL samples (Table 2).
(Real-time PCR conditions)
1. Reagent: TaqMan Fast Universal PCR Master Mix (2x) (Thermo Fisher Scientific K.K.)
2. Equipment: 7500 Fast Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific K.K.)
3. Reaction plate: MicroAmp Fast Optical 96-Well Reaction Plate, 0.1 mL (Thermo Fisher Scientific K.K.)
Reaction volume: 20 μL (2×Fast Master Mix: 10 μL, 20×Taqman probe: 1 μL, H 2 O: 4 μL, 10-fold diluted SSL or NHEK reverse transcription product: 5 μL)
Thermal cycle: [95°C, 20 seconds → (95°C, 3 seconds → 60°C, 1 minute) × 40 cycles]
The human RNA concentration of the SSL sample was calculated from the obtained Ct value and used as real-time PCR quantitative data (Table 3). As a result of checking the data correlation between the real-time PCR quantitative data and the sequence data (Read count), a positive correlation was confirmed (Pearson's correlation coefficient: 0.764). This result made it clear that the RNA concentration of the sample was reflected in the gene expression level obtained from the sequence analysis of the RNA. In addition, since some SSL samples showed Ct values close to the detection limit, it was shown that it is necessary to select a gene with higher expression as the target gene.

Figure 0007498738000001
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Figure 0007498738000002
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Figure 0007498738000003
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試験例3 検量線作成に用いる目的遺伝子の選抜
SSLサンプルのヒトRNA濃度の定量に最適な目的遺伝子を選抜するために、18S rRNA遺伝子と一般的な内部標準遺伝子(ACTB、GAPDH、RPLP0)の発現量をリアルタイムPCR定量により、絶対定量法で定量し、Ct値を比較した。本試験例で使用したプライマーの配列を表4に示す。表4の参考文献の欄は、斯かる配列が記載されている文献を示し、文献1は、Proc Natl Acad Sci USA., vol.106, No.9, 3384-3389 (2009)であり、文献2は、http://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lsr/literature/Bulletin_2804.pdfであり、文献3は、Virol J., vol.9, No.230 (2012)である。
ターゲットテンプレートには、NHEKのRNA溶液から、希釈系列(10、1、0.1、0.01、0.001ng/μL)を作成し(NHEKのRNA溶液)、RT-PCR反応は、逆転写反応とPCR反応を一つのチューブ内で連続して行う1ステップRT-PCR法で行った。
(RT-PCR条件)
1.試薬
Power SYBR Green RNA-to-CT 1-Step Kit(Thermo Fisher Scientific K.K.)
2.機器
7500 Fast Real-Time PCR System(Thermo Fisher Scientific K.K.)
3.反応系
プレート:MicroAmpTM Fast Optical 96-Well Reaction Plate,0.1mL(Thermo Fisher Scientific K.K.)
反応量:10μL(Fwd_Primer(100μM):0.1μL、Rev_Primer(100μM):0.1μL、RT Enzyme Mix(125×):0.08μL、RT-PCR Mix(2×):5.0μL、HO:3.72μL、NHEKのRNA溶液:1μL)
サーマルサイクル:[48℃、30分→95℃、10分→(95℃、15秒→60℃、1分)×40サイクル]
Test Example 3 Selection of target genes used to create a calibration curve In order to select the optimal target gene for quantifying the human RNA concentration of SSL samples, the expression levels of the 18S rRNA gene and common internal standard genes (ACTB, GAPDH, RPLP0) were quantified by real-time PCR quantification using an absolute quantification method, and the Ct values were compared. The sequences of the primers used in this test example are shown in Table 4. The reference column in Table 4 indicates the literature in which such sequences are described, with literature 1 being Proc Natl Acad Sci USA., vol.106, No.9, 3384-3389 (2009), literature 2 being http://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lsr/literature/Bulletin_2804.pdf, and literature 3 being Virol J., vol.9, No.230 (2012).
For the target template, a dilution series (10, 1, 0.1, 0.01, 0.001 ng/μL) was prepared from the NHEK RNA solution (NHEK RNA solution), and the RT-PCR reaction was performed using a one-step RT-PCR method in which reverse transcription and PCR reactions are performed consecutively in one tube.
(RT-PCR conditions)
1. Reagent: Power SYBR Green RNA-to-CT 1-Step Kit (Thermo Fisher Scientific K.K.)
2. Equipment: 7500 Fast Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific K.K.)
3. Reaction plate: MicroAmp Fast Optical 96-Well Reaction Plate, 0.1 mL (Thermo Fisher Scientific K.K.)
Reaction volume: 10 μL (Fwd_Primer (100 μM): 0.1 μL, Rev_Primer (100 μM): 0.1 μL, RT Enzyme Mix (125×): 0.08 μL, RT-PCR Mix (2×): 5.0 μL, H 2 O: 3.72 μL, NHEK RNA solution: 1 μL)
Thermal cycle: [48°C, 30 min → 95°C, 10 min → (95°C, 15 sec → 60°C, 1 min) × 40 cycles]

Figure 0007498738000004
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各目的遺伝子のCt値を表5に示す。一般的な内部標準遺伝子であるACTB、GAPDH、RPLP0と比較して、18S rRNAは、いずれのプライマーペアを用いた場合でも、より低いCt値であった。これは、18S rRNAの発現量が高く、検量線作成の目的遺伝子として選択すれば、検量線の濃度範囲をより低い範囲まで設定可能であることを意味する。従って、非常に微量なSSL中のヒトRNA濃度を間接的に定量する場合、18S rRNAは検量線作成により適した目的遺伝子である。 The Ct values of each target gene are shown in Table 5. Compared to the common internal standard genes ACTB, GAPDH, and RPLP0, 18S rRNA had a lower Ct value regardless of which primer pair was used. This means that the expression level of 18S rRNA is high, and if it is selected as the target gene for creating a standard curve, the concentration range of the standard curve can be set to a lower range. Therefore, when indirectly quantifying the human RNA concentration in a very small amount of SSL, 18S rRNA is a target gene that is more suitable for creating a standard curve.

Figure 0007498738000005
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実施例1 SSL中のヒトRNA濃度定量値に基いた、RNA発現情報解析
1)被験者
健常女性30名(20~60歳代)を被験者とした。
Example 1 Analysis of RNA Expression Information Based on Quantitative Values of Human RNA Concentration in SSL 1) Subjects Thirty healthy women (aged 20 to 60 years) served as subjects.

2)SSLの採取
あぶらとりフィルム(5.0cm×8.0cm、3M社)を用いて、被検者の顔全体から皮膚表上脂質(SSL)を採取した。皮脂のクロスコンタミネーションを防ぐ為、被検者ごとに採取者のラボグローブは交換した。皮脂を採取したあぶらとりフィルムはただちに1gのモレキュラーシーブスを含むRNase-free(乾熱処理済み)の20mLガラスバイアル瓶、或いは1gのモレキュラーシーブスを含む5mLチューブ(Eppendorf DNA LoBind 5mL、PCR clean)に入れ、ドライアイス上に静置し、その後-80℃にて保管した。
2) Collection of SSL Using an oil blotting film (5.0 cm x 8.0 cm, 3M), skin surface lipids (SSL) were collected from the entire face of the subject. To prevent cross-contamination of sebum, the collector's lab gloves were changed for each subject. The oil blotting film from which the sebum was collected was immediately placed in a 20 mL glass vial containing 1 g of molecular sieves (dry-heat treated) RNase-free or a 5 mL tube containing 1 g of molecular sieves (Eppendorf DNA LoBind 5 mL, PCR clean), placed on dry ice, and then stored at -80°C.

3)RNA抽出
上記2)の皮脂を採取したあぶらとりフィルムを適当な大きさに切断し、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)を用いて、付属のプロトコルに準じてRNAを抽出し、RNAを含む水性溶液を調製した。
3) RNA Extraction The oil blotting film from which the sebum had been collected in 2) above was cut to an appropriate size, and RNA was extracted using QIAzol Lysis Reagent (Qiagen) according to the attached protocol to prepare an aqueous solution containing RNA.

4)SSL中のヒトRNA濃度の算出
SSL中のヒトRNA濃度を算出するため、18S rRNAを目的遺伝子とするリアルタイムPCR(1ステップRT-PCR)を行った。プライマーとして、上記表4に示す18S rRNA遺伝子を標的とする18S_02_for(Fwd_Primer)(配列番号4)及び18S_02_rev(Rev_Primer)(配列番号5)を使用した。検量線作成用のターゲットテンプレートには、濃度既知のヒト子宮頸癌由来(HeLa)細胞RNA(タカラバイオ社、1μg/μL)から希釈系列(10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001、0.00001、0.000001ng/μL)を作成して用いた(HeLaのRNA溶液)。ヒトRNA濃度を算出するターゲットテンプレートには、上記3)で調製したRNAを含む水性溶液30名分を用いた(SSL由来RNA水性溶液)。
(RT-PCR条件)
1.試薬
Power SYBR Green RNA-to-CT 1-Step Kit(Thermo Fisher Scientific K.K.)
2.機器
QuantStudio 12K Flex Real-Time PCR System(Thermo Fisher Scientific K.K.)
3.反応系
プレート:MicroAmpTM Fast Optical 96-Well Reaction Plate,0.1mL(Thermo Fisher Scientific K.K.)
反応量:10μL(Fwd_Primer(100μM):0.1μL、Rev_Primer(100μM):0.1μL、RT Enzyme Mix(125×):0.08μL、RT-PCR Mix(2×):5.0μL、HO:3.72μL、SSL由来RNA水性溶液又はHeLaのRNA溶液:1μL)
サーマルサイクル:[48℃、30分→95℃、10分→(95℃、15秒→60℃、1分)×40サイクル]
4) Calculation of human RNA concentration in SSL To calculate the human RNA concentration in SSL, real-time PCR (one-step RT-PCR) was performed with 18S rRNA as the target gene. As primers, 18S_02_for (Fwd_Primer) (SEQ ID NO: 4) and 18S_02_rev (Rev_Primer) (SEQ ID NO: 5) targeting the 18S rRNA gene shown in Table 4 above were used. As the target template for creating a calibration curve, a dilution series (10, 1, 0.1, 0.01, 0.001, 0.0001, 0.00001, 0.000001 ng/μL) was prepared from human cervical cancer-derived (HeLa) cell RNA (Takara Bio, Inc., 1 μg/μL) with a known concentration and used (HeLa RNA solution). As the target template for calculating the human RNA concentration, an aqueous solution containing RNA prepared in 3) above for 30 people was used (SSL-derived RNA aqueous solution).
(RT-PCR conditions)
1. Reagent: Power SYBR Green RNA-to-CT 1-Step Kit (Thermo Fisher Scientific K.K.)
2. Equipment: QuantStudio 12K Flex Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific K.K.)
3. Reaction plate: MicroAmp Fast Optical 96-Well Reaction Plate, 0.1 mL (Thermo Fisher Scientific K.K.)
Reaction volume: 10 μL (Fwd_Primer (100 μM): 0.1 μL, Rev_Primer (100 μM): 0.1 μL, RT Enzyme Mix (125×): 0.08 μL, RT-PCR Mix (2×): 5.0 μL, H 2 O: 3.72 μL, SSL-derived RNA aqueous solution or HeLa RNA solution: 1 μL)
Thermal cycle: [48°C, 30 min → 95°C, 10 min → (95°C, 15 sec → 60°C, 1 min) × 40 cycles]

HeLaのRNA溶液とSSL由来RNA水性溶液のそれぞれについて取得した、目的遺伝子である18S rRNA遺伝子のCt値を表6に示す。HeLaのRNA溶液のCt値から作成した検量線に基いて算出したSSL由来RNA水性溶液中のヒトRNA濃度を表7に示す。 The Ct values of the target gene, 18S rRNA gene, obtained for each of the HeLa RNA solution and the SSL-derived RNA aqueous solution are shown in Table 6. The human RNA concentration in the SSL-derived RNA aqueous solution calculated based on the calibration curve created from the Ct values of the HeLa RNA solution is shown in Table 7.

Figure 0007498738000006
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Figure 0007498738000007
Figure 0007498738000007

5)SSL由来RNA水性溶液のヒトRNA濃度の統一
上記4)で得たヒトRNA濃度をもとに、各SSL由来RNA水性溶液のヒトRNA濃度を次のように調整した。ヒトRNA濃度が5pg/μL以上のものは希釈して5pg/μLになるように調整した。ヒトRNA濃度が3pg/μL以上5pg/μL未満のものは、必要に応じて希釈して、3~3.5pg/μLの範囲内となるように調整した。3pg/μL未満のものは、必要に応じて希釈して、0.1~0.7pg/μLの範囲内となるように調整した。なお、希釈にはUltraPure DNase/RNase-Free Distilled Water(Thermo Fisher Scientific K.K.)を用いた。
5) Standardization of human RNA concentration in SSL-derived RNA aqueous solution Based on the human RNA concentration obtained in 4) above, the human RNA concentration of each SSL-derived RNA aqueous solution was adjusted as follows. Human RNA concentrations of 5 pg/μL or more were diluted to 5 pg/μL. Human RNA concentrations of 3 pg/μL or more and less than 5 pg/μL were diluted as necessary to adjust to within the range of 3 to 3.5 pg/μL. Human RNA concentrations of less than 3 pg/μL were diluted as necessary to adjust to within the range of 0.1 to 0.7 pg/μL. UltraPure DNase/RNase-Free Distilled Water (Thermo Fisher Scientific K.K.) was used for dilution.

6)シーケンシング
上記3)で得たSSL由来RNAの水性溶液を対象とするシーケンシングを行った。シーケンシングは上記3)で得た水性溶液をそのまま用いた場合(対照)と上記5)でヒトRNA濃度を調整した水性溶液を用いた場合(濃度統一)の2通りで行った。いずれの場合も、RNA水溶液1.5μLをシーケンシングに供した。
SuperScript VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて42℃、90分間逆転写を行いcDNAの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。
得られたcDNAから、マルチプレックスPCRにより20802遺伝子に由来するDNAを含むライブラリーを調製した。マルチプレックスPCRは、Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて、[99℃、2分→(99℃、15秒→62℃、16分)×20サイクル→4℃、Hold]の条件で行った。得られたPCR産物は、Ampure XP(ベックマン・コールター株式会社)で精製した後に、バッファーの再構成、プライマー配列の消化、アダプターライゲーションと精製、増幅を行い、ライブラリーを調製した。
調製したライブラリーをIon 540 Chipにローディングし、Ion S5/XLシステム(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いてシーケンシングした。シーケンシングで得られた各リード配列をヒトゲノムのリファレンス配列であるhg19 AmpliSeq Transcriptome ERCC v1に対して遺伝子マッピングすることで、各リード配列の由来する遺伝子を決定した。
6) Sequencing Sequencing was performed on the aqueous solution of SSL-derived RNA obtained in 3) above. Sequencing was performed in two ways: using the aqueous solution obtained in 3) above as is (control) and using an aqueous solution with the human RNA concentration adjusted in 5) above (uniform concentration). In both cases, 1.5 μL of the aqueous RNA solution was subjected to sequencing.
cDNA synthesis was carried out by reverse transcription at 42° C. for 90 minutes using a SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan, Inc.) The random primers included in the kit were used as primers for the reverse transcription reaction.
From the obtained cDNA, a library containing DNA derived from the 20802 gene was prepared by multiplex PCR. Multiplex PCR was performed using Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit (Life Technologies Japan, Inc.) under the conditions of [99 ° C, 2 minutes → (99 ° C, 15 seconds → 62 ° C, 16 minutes) × 20 cycles → 4 ° C, Hold]. The obtained PCR product was purified with Ampure XP (Beckman Coulter, Inc.), and then buffer reconstitution, digestion of primer sequences, adapter ligation and purification, and amplification were performed to prepare a library.
The prepared library was loaded onto an Ion 540 Chip and sequenced using an Ion S5/XL system (Life Technologies Japan, Inc.). Each read sequence obtained by sequencing was genetically mapped to the human genome reference sequence hg19 AmpliSeq Transcriptome ERCC v1 to determine the gene from which each read sequence originated.

実施例2 シーケンスデータ分布の比較
実施例1で得た、SSL由来RNA水性溶液(以下、SSLサンプルと表記)のヒトRNA濃度を揃えて実施したシーケンスデータとヒトRNA濃度を揃えずにvolumeのみあわせて実施したシーケンスデータ(対照)の分布を比較した。各SSLサンプルのシーケンスに用いたcDNAライブラリー濃度、シーケンスデータの遺伝子検出率(シーケンス解析で解析可能な遺伝子数のうち検出された遺伝子数の割合)、及びマッピングされたリードの数を表8に示す。各値の分散を算出したところ、いずれの値もヒトRNA濃度を揃えて実施した方で分散が低かった。すなわち、ヒトRNA濃度を揃えて解析することにより、サンプル間の各数値のばらつきが低下し、データが均質化されていることが明らかになった。
Example 2 Comparison of sequence data distribution The distribution of sequence data obtained in Example 1, obtained by aligning the human RNA concentration of the SSL-derived RNA aqueous solution (hereinafter referred to as SSL sample), was compared with that of sequence data (control) obtained by aligning only the volume without aligning the human RNA concentration. Table 8 shows the cDNA library concentration used in the sequencing of each SSL sample, the gene detection rate of the sequence data (the ratio of the number of genes detected to the number of genes that can be analyzed by sequence analysis), and the number of mapped reads. When the variance of each value was calculated, the variance of each value was lower when the human RNA concentration was aligned. In other words, it was revealed that the variance of each value between samples was reduced and the data was homogenized by aligning the human RNA concentration.

Figure 0007498738000008
Figure 0007498738000008

次に、皮脂RNAシーケンスデータの発現解析に用いるDESeq2パッケージにより全サンプル及び全遺伝子の発現量分布を出力し、分散を比較した(表9)。また、各サンプルの全遺伝子の発現量分布の中央値を出力し、分散を比較した(表9)。その結果、いずれの項目も、ヒトRNA濃度を揃えて解析することによりばらつきが低下し、データが均質化されていることが明らかになった。 Next, the expression distributions of all samples and all genes were output using the DESeq2 package used for expression analysis of sebum RNA sequence data, and the variances were compared (Table 9). In addition, the median of the expression distribution of all genes in each sample was output, and the variances were compared (Table 9). As a result, it was revealed that for each item, variance was reduced by analyzing with the same human RNA concentration, and the data was homogenized.

Figure 0007498738000009
Figure 0007498738000009

さらに、DESeq2パッケージを用いて、データの正規化を行い、サンプル間のスピアマンの相関係数を算出し、ヒートマップを出力した(図1)。また、低シークエンスクオリティのカットオフをクリアしたサンプル及び低発現遺伝子のカットオフをクリアした遺伝子の個数を算出した(表10)。その結果、対照と比較して、濃度を統一することにより相関性が向上することが確認された。解析対象遺伝子数に関しても、濃度を統一することで増加することが明らかになった。 Furthermore, the DESeq2 package was used to normalize the data, calculate the Spearman correlation coefficient between samples, and output a heat map (Figure 1). In addition, the number of samples that cleared the cutoff for low sequence quality and the number of genes that cleared the cutoff for low expression genes were calculated (Table 10). As a result, it was confirmed that the correlation was improved by standardizing the concentration compared to the control. It was also revealed that the number of genes analyzed increased by standardizing the concentration.

Figure 0007498738000010
Figure 0007498738000010

Claims (7)

複数の被験者から採取された皮膚表上脂質を生体試料とし、そこから得られるRNA発現情報について解析を行うためのデータ均質化方法であって、
各生体試料に含まれるRNAを鋳型とし、ヒト18S rRNA遺伝子を標的として核酸増幅反応を行い、得られた該ヒト18S rRNA遺伝子の増幅産物の量を指標として該各生体試料に含まれるヒト由来RNA量を定量すること、及び
該定量されたヒト由来RNA量に基づいて、該解析に供するヒト由来RNA量を該各生体試料間で揃えること、
を含む方法。
A data homogenization method for analyzing RNA expression information obtained from skin surface lipids collected from a plurality of subjects as biological samples, comprising the steps of:
performing a nucleic acid amplification reaction using RNA contained in each biological sample as a template and the human 18S rRNA gene as a target, and quantifying the amount of human-derived RNA contained in each biological sample using the amount of the obtained amplification product of the human 18S rRNA gene as an index; and aligning the amount of human-derived RNA to be used for the analysis between each biological sample based on the amount of human-derived RNA thus quantified;
The method includes:
前記ヒト18S rRNA遺伝子を標的とする核酸増幅反応に、配列番号2の塩基配列からなるプライマー及び配列番号3の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペア、配列番号4の塩基配列からなるプライマー及び配列番号5の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペア、又は配列番号6の塩基配列からなるプライマー及び配列番号7の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペアを用いる、請求項1記載の方法。 The method according to claim 1, wherein a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 2 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 3, a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 4 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 5, or a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 6 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 7 is used in the nucleic acid amplification reaction targeting the human 18S rRNA gene. 前記ヒト18S rRNA遺伝子を標的とする核酸増幅反応に、配列番号4の塩基配列からなるプライマー及び配列番号5の塩基配列からなるプライマーからなるプライマーペアを用いる、請求項1又は2記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein a primer pair consisting of a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 4 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 5 is used in the nucleic acid amplification reaction targeting the human 18S rRNA gene. 前記核酸増幅反応をRT-PCR法により行う、請求項1~3のいずれか1項記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the nucleic acid amplification reaction is carried out by RT-PCR. 前記核酸増幅反応を1ステップRT-PCR法により行う、請求項1~4のいずれか1項記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the nucleic acid amplification reaction is carried out by a one-step RT-PCR method. 前記ヒト由来RNA量の定量域が100ag/μL~100ng/μLである、請求項1~5のいずれか1項記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the quantitative range of the amount of human-derived RNA is 100 ag/μL to 100 ng/μL. 前記解析に供するヒト由来RNA量を、10fg/μL~50pg/μLの濃度範囲に揃える、請求項1~6のいずれか1項記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the amount of human-derived RNA to be subjected to the analysis is adjusted to a concentration range of 10 fg/μL to 50 pg/μL.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011523354A (en) 2008-05-07 2011-08-11 ガルデルマ・リサーチ・アンド・デヴェロップメント CIDEA modulator in the treatment of acne, seborrheic dermatitis or seborrhea
JP2011523548A (en) 2008-05-07 2011-08-18 ガルデルマ・リサーチ・アンド・デヴェロップメント Modulator of acetyl CoA acyltransferase 1 or acetyl CoA acyltransferase 2 in the treatment of acne, seborrheic dermatitis, or sebum hypersecretion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011523354A (en) 2008-05-07 2011-08-11 ガルデルマ・リサーチ・アンド・デヴェロップメント CIDEA modulator in the treatment of acne, seborrheic dermatitis or seborrhea
JP2011523548A (en) 2008-05-07 2011-08-18 ガルデルマ・リサーチ・アンド・デヴェロップメント Modulator of acetyl CoA acyltransferase 1 or acetyl CoA acyltransferase 2 in the treatment of acne, seborrheic dermatitis, or sebum hypersecretion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Genevieve BART et al.,Characterization of nucleic acids from extracellular vesicle-enriched human sweat,BMC Genomics,2021年,Vol. 22,Article number 425,DOI: 10.1186/s12864-021-07733-9

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