JPH09201199A - Detection of dna mutation - Google Patents

Detection of dna mutation

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JPH09201199A
JPH09201199A JP8268687A JP26868796A JPH09201199A JP H09201199 A JPH09201199 A JP H09201199A JP 8268687 A JP8268687 A JP 8268687A JP 26868796 A JP26868796 A JP 26868796A JP H09201199 A JPH09201199 A JP H09201199A
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pcr
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply detect a DNA mutation useful for detecting gene deficiency, diagnosis, etc., of cancer with high sensitivity by carrying out the polymerase chain reaction (PCR) of a sample with a labeled primer and then performing the smoothing treatment of the 3'-terminal side of the resultant PCR product. SOLUTION: The polymerase chain reactional (PCR) method is carried out for a sample containing a gene by using a fluorescence-labeled oligonucleotide primer to replicate a DNA in a gene region where a gene polymorphism is present from the gene in the sample. The smoothing treatment of the 3'-terminal side of a DNA fragment of the resultant replicated PCR product is carried out to analyze the prepared DNA fragment according to a single-stranded conformation polymorphism method (SSCP method). Thereby, the loss of heterozygosity (LOH) is detected to simply detect the DNA mutation used for diagnosis, etc., of cancer by the presence or absence of the sensitivity to a restriction enzyme HaeIII in a p53 tumor suppressor gene.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば遺伝子多型
を用いるヘテロ接合性の消失(ロス オブ ヘテロツァ
イゴシティ:LOH)の検出を、定量的で簡便かつ高感
度に実施し、癌などの疾病の診断に応用することができ
る検出法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the detection of loss of heterozygosity (loss of heterozygosity: LOH) using genetic polymorphism, for example, quantitatively, easily and with high sensitivity to detect cancer and the like. The present invention relates to a detection method applicable to diagnosis of diseases.

【0002】[0002]

【従来の技術】遺伝子操作法の進歩はめざましく、遺伝
子を利用した疾病の診断法へも広がりつつある。例え
ば、機能蛋白(酵素や構造蛋白)の遺伝的な欠損や機能
異常が原因とされる遺伝病の診断、癌化に伴う正常細胞
から癌細胞への遺伝子変異を検出する癌の診断、感染菌
やウイルスなどの遺伝子の検出や同定を利用する感染症
の診断、組織の細胞中mRNAの検出から遺伝子の転写
レベルの定量(蛋白発現レベルの予測)など広範にわた
り、一部は、既に臨床に供されているものもある。
2. Description of the Related Art Advances in gene manipulation methods have been remarkable, and are being spread to methods for diagnosing diseases using genes. For example, diagnosis of genetic diseases caused by genetic defects in functional proteins (enzymes and structural proteins) and functional abnormalities, diagnosis of cancer that detects gene mutation from normal cells to cancer cells associated with canceration, infectious bacteria Infectious diseases that utilize detection and identification of genes such as viruses and viruses, and a wide range from detection of mRNA in cells of tissues to quantification of gene transcription level (prediction of protein expression level). Some have been done.

【0003】癌の遺伝子診断とは、狭義には、癌遺伝子
あるいは癌抑制遺伝子の発現や変異などの異常を遺伝子
(DNAまたはmRNA)から特定するものであるが、
広義には、ある種の癌に特異的に発現する蛋白を同定し
たり発現量を検索することも含んでいる。この癌化にか
かわる遺伝子として多くの癌遺伝子や癌抑制遺伝子が報
告されており、これらの遺伝子に欠失や突然変異などの
何らかの変異が認められることも多い。しかし、これら
の遺伝子のうち、診断的価値のある遺伝子、即ち、比較
的多くの症例で共通の変異が認められている遺伝子の報
告は少ないが、このような遺伝子として、癌遺伝子では
ras遺伝子など、癌抑制遺伝子ではp53遺伝子など
が知られている。
In the narrow sense, the gene diagnosis of cancer is to identify an abnormality such as expression or mutation of an oncogene or a tumor suppressor gene from a gene (DNA or mRNA).
In a broad sense, it also includes identifying a protein specifically expressed in a certain type of cancer and searching the expression level. Many oncogenes and tumor suppressor genes have been reported as genes involved in this canceration, and some mutations such as deletions and mutations are often found in these genes. However, among these genes, there are few reports of genes of diagnostic value, that is, genes in which a common mutation is recognized in a relatively large number of cases. The p53 gene is known as a tumor suppressor gene.

【0004】ポリメラーゼチェーンリアクション法(P
CR)は、点突然変異、遺伝子増幅、染色体欠失などの
色々な遺伝子変異の分析に利用されてきた。染色体欠失
は、悪性新生物の一般的な特徴であり、polymorphic ba
se substitutions、variablenumber of tandem repeats
(VNTR)、マイクロサテライト型多型などの種々
の遺伝子多型マーカーを用いることにより、ヘテロ接合
性の消失(LOH)として検出される。
Polymerase chain reaction method (P
CR) has been used to analyze various gene mutations such as point mutations, gene amplifications, and chromosome deletions. Chromosome deletion is a common feature of malignant neoplasms, and polymorphic ba
se substitutions, variable number of tandem repeats
The loss of heterozygosity (LOH) is detected by using various genetic polymorphism markers such as (VNTR) and microsatellite polymorphism.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】マイクロサテライト型
多型を指標とするヘテロ接合体の検出には、PCRが利
用され、広く遺伝子の連鎖分析に用いられてきた。しか
し、固形癌を対象とする場合、この方法を用いるLOH
の検出には、幾つかの問題点があった。(1) 一般に、癌
組織中に含まれる癌細胞数は少なく、また、癌細胞によ
って引き起こされる間質系細胞の増殖や白血球の浸潤に
よって、欠失の判定が困難になる場合があった。(2) 常
に、正常細胞との比較が必要であった。(3) フォルマリ
ン固定パラフィン包埋切片のような保存材料では、DN
Aが断片化してPCRが難しく、LOHの検出は困難で
あった。
PCR has been used for the detection of heterozygotes with microsatellite polymorphism as an index, and has been widely used for gene linkage analysis. However, when targeting solid cancer, LOH using this method
There were some problems in the detection of. (1) In general, the number of cancer cells contained in a cancer tissue is small, and it may be difficult to determine the deletion due to proliferation of stromal cells or infiltration of leukocytes caused by the cancer cells. (2) It was always necessary to compare with normal cells. (3) For storage materials such as formalin fixed paraffin embedded sections, DN
A fragmented and PCR was difficult, and detection of LOH was difficult.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
ような問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、末端
平滑化したDNA断片を例えば一本鎖DNA高次構造多
型解析法(SSCP法)で分析すると、LOHが簡便か
つ定量的に検出できることを見出し、本発明に至ったも
のである。即ち本発明は、癌の診断などに有用なLOH
の簡便で高感度な検出法を提供するものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that DNA fragments whose ends have been blunted are analyzed by, for example, single-stranded DNA conformational polymorphism analysis. The present invention has been completed by finding that LOH can be detected easily and quantitatively when analyzed by the method (SSCP method). That is, the present invention provides LOH useful for cancer diagnosis and the like.
It provides a simple and highly sensitive detection method.

【0007】本発明の第1の要旨は、試料中のDNA断
片を検出する際に、あらかじめ該DNA断片の末端平滑
化処理を行うことを特徴とするDNA断片中の変異の検
出法である。
A first aspect of the present invention is a method for detecting a mutation in a DNA fragment, which comprises subjecting a DNA fragment in a sample to a blunt end treatment of the DNA fragment in advance.

【0008】本発明の第2の要旨は、試料中のDNA断
片が、ポリメラーゼチェーンリアクション法(PCR)
の産物である第1の要旨のDNA断片中の変異の検出法
である。
The second gist of the present invention is that the DNA fragment in the sample is a polymerase chain reaction method (PCR).
The first method is a method for detecting a mutation in a DNA fragment as a product of the above.

【0009】本発明の第3の要旨は、変異の検出法が一
本鎖DNA高次構造多型解析法(SSCP法)である第
1又は2の要旨のDNA断片中の変異の検出法である。
The third aspect of the present invention is the method for detecting a mutation in a DNA fragment according to the first or second aspect, wherein the method for detecting a mutation is a single-stranded DNA conformational polymorphism analysis method (SSCP method). is there.

【0010】本発明の第4の要旨は、遺伝子から遺伝子
多型の存在する遺伝子領域のDNAを複製し、複製した
DNA断片の3’末端側に平滑化処理を行い、得られた
DNA断片を一本鎖DNA高次構造多型解析法(SSC
P法)で分析することを特徴とするヘテロ接合性の消失
(LOH)を検出する方法である。
The fourth gist of the present invention is to duplicate the DNA of a gene region in which a gene polymorphism exists from a gene, subject the 3'end side of the duplicated DNA fragment to blunting, and obtain the obtained DNA fragment. Single-stranded DNA conformational polymorphism analysis method (SSC
P method), which is a method for detecting loss of heterozygosity (LOH).

【0011】本発明の第5の要旨は、DNA断片として
複製しようとする1遺伝子領域中における遺伝子多型は
1箇所の塩基置換による多型である第4の要旨のLOH
の検出方法である。
The fifth gist of the present invention is that the polymorphism in one gene region to be replicated as a DNA fragment is a polymorphism due to a single base substitution.
Is a detection method.

【0012】本発明の第6の要旨は、遺伝子多型が、p
53癌抑制遺伝子のイントロン1領域における制限酵素
HaeIII 感受性の有無である第4又は5の要旨のLO
Hの検出方法である。
The sixth gist of the present invention is that the gene polymorphism is p
53 Restriction enzyme in intron 1 region of tumor suppressor gene
LO of the fourth or fifth gist with or without Hae III sensitivity
This is a method of detecting H.

【0013】本発明の第7の要旨は、複製するDNA断
片が、オリゴヌクレオチドプライマー、5’TCTTA
GCTCGCGGTTGTTTC3’(前向き)と5’
ACTGGCGCTGTGTGTAAATG3’(逆向
き)を用いるPCRで増幅される領域である第4又は5
の要旨のLOHの検出方法である。
The seventh gist of the present invention is that the replicating DNA fragment is an oligonucleotide primer, 5'TCTTA.
GCTCCGGGTTGTTTTC 3 '(forward) and 5'
Region 4 or 5 which is a region amplified by PCR using ACTGGCGCTGTGTGTAAAATG 3 '(reverse direction)
Is a method for detecting LOH.

【0014】本発明の第8の要旨は、遺伝子多型が、p
53癌抑制遺伝子のエクソン4領域における制限酵素
stUI感受性の有無である第4又は5の要旨のLOH
の検出方法である。
The eighth gist of the present invention is that the gene polymorphism is p
53 Restriction enzyme B in exon 4 region of tumor suppressor gene
Fourth or fifth summary LOH with or without stU I sensitivity
Is a detection method.

【0015】本発明の第9の要旨は、複製するDNA断
片が、オリゴヌクレオチドプライマー、5’AGCTC
CCAGAATGCCAGAG3’(前向き)と5’C
TGGGAAGGGACAGAAGATG3’(逆向
き)を用いるPCRで増幅される領域である第4又は5
の要旨のLOHの検出方法である。
The ninth gist of the present invention is that the replicating DNA fragment is an oligonucleotide primer, 5'AGCTC.
CCAGAATGCCAGAG 3 '(forward) and 5'C
Region 4 or 5 which is a region amplified by PCR using TGGGAAGGGACAGAAGATG 3 '(reverse direction)
Is a method for detecting LOH.

【0016】本発明の第10の要旨は、遺伝子多型が、
p53癌抑制遺伝子のイントロン7領域における制限酵
ApaI感受性の有無である第4又は5の要旨のLO
Hの検出方法である。
The tenth gist of the present invention is that the genetic polymorphism is
The LO of the fourth or fifth aspect, which is the presence or absence of sensitivity to the restriction enzyme Apa I in the intron 7 region of the p53 tumor suppressor gene.
This is a method of detecting H.

【0017】本発明の第11の要旨は、複製するDNA
断片が、オリゴヌクレオチドプライマー、5’AGGT
CAGGAGCCACTTGCC3’(前向き)と5’
GTGATGAGAGGTGGATGGGT3’(逆向
き)を用いるPCRで増幅される領域である第4又は5
の要旨のLOHの検出方法である。
The eleventh aspect of the present invention is to replicate DNA.
The fragment is an oligonucleotide primer, 5'AGGT
CAGGAGCCACTTGCC 3 '(forward) and 5'
Fourth or fifth region which is amplified by PCR using GTGATGAGAGGGTGGATGGGGT3 '(reverse direction)
Is a method for detecting LOH.

【0018】本発明の第12の要旨は、p53癌抑制遺
伝子内の複数個の遺伝子多型のそれぞれを、第4又は5
の要旨のLOHの検出法で検出し、その結果を組み合わ
せることによる癌の検査方法である。
The twelfth aspect of the present invention is to identify each of a plurality of gene polymorphisms in the p53 tumor suppressor gene as a fourth or fifth gene polymorphism.
The method for detecting cancer is the method of detecting cancer by the method of detecting LOH according to the gist of, and combining the results.

【0019】本発明の第13の要旨は、第7,9,11
の要旨のLOHの検出方法により得られる検出結果を2
以上組み合わせることによる第12の要旨の癌の検査方
法である。
The thirteenth aspect of the present invention is the seventh, ninth and eleventh aspects.
The detection result obtained by the method of detecting LOH in the summary of
The twelfth aspect of the present invention is a cancer inspection method by combining the above.

【0020】本発明の第14の要旨は、2組以上のプラ
イマーを同時に用いる第4又は5の要旨のLOHの検出
方法である。
The fourteenth aspect of the present invention is the method for detecting LOH according to the fourth or fifth aspect, wherein two or more sets of primers are simultaneously used.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明における試料中のDNA断片とは、組織、
血液、細胞、体液、精子、感染菌、ウイルスなどから抽
出したDNAを制限酵素などで適当なサイズに切断した
DNA断片、または、組織、血液、細胞、体液などから
抽出したDNAを鋳型として適当なDNA領域のみをP
CRなどで増幅したDNA断片を意味する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
First, the DNA fragment in the sample in the present invention is a tissue,
DNA fragments extracted from blood, cells, body fluids, sperm, infectious bacteria, viruses, etc., are cleaved to an appropriate size with restriction enzymes, or DNA extracted from tissues, blood, cells, body fluids, etc. is used as a template. P in the DNA region only
It means a DNA fragment amplified by CR or the like.

【0022】本発明の末端平滑化処理とは、2本鎖DN
A断片の末端1本鎖部分を平滑にすることであり、Klen
owフラグメントやT4 DNAポリメラーゼのような3’
→5’エキソヌクレアーゼ活性を有し、1本鎖部分を修
復する酵素で処理するか、平滑に切断する制限酵素で処
理して1本鎖部分を含む末端部を取り除けばよい。3′
→5′エクソヌクレアーゼ活性有する耐熱性ポリメラー
ゼを用いてPCR法を施行する等の方法を用いることが
可能である。分析しようとする2本鎖DNA断片のセン
ス鎖とアンチセンス鎖の長さが異なったり不揃いの場
合、熱変成して1本鎖にして分析すると、DNA断片に
由来するピークは分裂し、多重となる。これに対し、2
本鎖DNA断片を平滑化して分析すると単一ピークに収
束し、遺伝子変異を起こしたDNA断片との識別が、極
めて容易となる。
The term "blunt-end treatment" of the present invention means double-stranded DN.
To make the terminal single-stranded portion of the A fragment blunt, Klen
3'such as ow fragment and T4 DNA polymerase
→ It may be treated with an enzyme which has a 5 ′ exonuclease activity and repairs a single-stranded portion, or may be treated with a restriction enzyme which smoothly cuts to remove the end portion containing the single-stranded portion. 3 '
→ It is possible to use a method such as carrying out the PCR method using a thermostable polymerase having 5 ′ exonuclease activity. When the sense and antisense strands of the double-stranded DNA fragment to be analyzed have different or irregular lengths, when they are heat-denatured to be single-stranded and analyzed, the peak derived from the DNA fragment is split, resulting in multiplex. Become. On the other hand, 2
When the double-stranded DNA fragment is smoothed and analyzed, it converges to a single peak, which makes it very easy to distinguish it from a DNA fragment having a gene mutation.

【0023】本発明のDNA断片中の変異とは、点突然
変異あるいは遺伝子多型等の塩基の置換、塩基の欠損や
挿入とそれに伴うフレームシフト、数塩基の欠損や挿
入、遺伝子全体の脱落などが含まれる。
The mutations in the DNA fragment of the present invention include point mutations, substitution of bases such as gene polymorphisms, deletion or insertion of bases and accompanying frame shift, deletion or insertion of several bases, loss of entire gene, etc. Is included.

【0024】本発明のDNA断片中の変異の検出法とし
ては、SSCP(single-stranded conformation polymo
rphism) 法、HET(hetero duplex analysis)法、DG
GE(denaturing gradient gel electrophoresis)法、
DS(direct sequence) 法、CCM(chemical cleavage
mismatch)法、CDI(carbodiimide modification)法
などがあげられる(バイオマニュアルシリーズ1,遺伝
子工学の基礎技術,山本 雅編,羊土社(1993))。
As a method for detecting a mutation in a DNA fragment of the present invention, SSCP (single-stranded conformation polymo
rphism) method, HET (hetero duplex analysis) method, DG
GE (denaturing gradient gel electrophoresis) method,
DS (direct sequence) method, CCM (chemical cleavage)
Examples include the mismatch method and the CDI (carbodiimide modification) method (Bio manual series 1, basic technology of genetic engineering, edited by Masaru Yamamoto, Yodosha (1993)).

【0025】本発明における遺伝子とは、被験者の組
織、血液、細胞、体液、感染菌、ウイルスなどから抽出
したDNAである。特に、癌患者の診断の場合は、癌組
織、癌細胞あるいは尿、膵液、十二指腸液等の体液から
抽出したゲノムDNAが対象になる。
The gene in the present invention is a DNA extracted from a tissue, blood, cell, body fluid, infectious bacterium, virus or the like of a subject. In particular, in the case of diagnosing cancer patients, genomic DNA extracted from cancer tissues, cancer cells, or body fluids such as urine, pancreatic juice and duodenal juice are targeted.

【0026】本発明の遺伝子多型とは、ヒト染色体の遺
伝的多型であり、遺伝子上の塩基配列の個体差に由来す
る。平均して数百塩基に1箇所程度そのような遺伝子多
型が存在すると言われており、遺伝子多型を解析するこ
とにより、父方由来の染色体(アレル)と母方由来の染
色体(アレル)を区別することができる。従って、遺伝
子多型を利用し、ヘテロ接合体における一方のアレルの
消失(LOH)を測定すれば、遺伝子の欠失を検出する
ことができる。しかし、一塩基の置換による遺伝子多型
は、ヘテロ接合体である頻度が最大でも50%であり、1
つの遺伝子の欠失を調べるためには、ヘテロ接合体の出
現頻度の高い、複数の遺伝子多型を組み合わせるのが望
ましい。また、遺伝子多型には民族間差が存在するの
で、欠失を診断したい遺伝子のなかから、その民族で出
現頻度の高い遺伝子多型を選択する必要がある。
The genetic polymorphism of the present invention is a genetic polymorphism of a human chromosome, and is derived from individual differences in the nucleotide sequence on the gene. It is said that such polymorphisms exist in one site in several hundred bases on average, and by analyzing the polymorphisms, it is possible to distinguish between a paternal-derived chromosome (allele) and a maternal-derived chromosome (allele). can do. Therefore, the gene deletion can be detected by utilizing the genetic polymorphism and measuring the loss (LOH) of one allele in the heterozygote. However, polymorphisms due to single nucleotide substitutions are heterozygous at a maximum frequency of 50%.
In order to investigate the deletion of one gene, it is desirable to combine multiple genetic polymorphisms in which heterozygotes occur frequently. In addition, since there is a difference in gene polymorphism between ethnic groups, it is necessary to select a gene polymorphism with a high appearance frequency in that ethnic group from among the genes whose deletion is to be diagnosed.

【0027】本発明の複製すべき遺伝子の領域とは、1
つの遺伝子多型を含む範囲であれば特に制限はないが、
PCRで増幅し易くSSCPに適した長さと範囲を選ぶ
必要がある。長さは通常 100〜200bp で、範囲はPCR
に適したオリゴヌクレオチドプライマーの設計から決め
ればよい。
The region of the gene to be replicated according to the present invention is 1
There is no particular limitation as long as it is a range containing one gene polymorphism,
It is necessary to select a length and a range that are easily amplified by PCR and suitable for SSCP. Length is usually 100-200bp, range is PCR
It may be determined from the design of an oligonucleotide primer suitable for

【0028】DNA断片の検出のために、DNA断片の
ラベル化をすることもできる。DNA断片のラベル化と
しては、プライマーとして予めラベル化したプライマー
を使用する方法、又は、PCRを実施する際にラベル化
した塩基成分(例えば燐の放射性ラベル)を用いる方
法、又は、PCRを実施した後にラベル化する方法があ
る。
For the detection of the DNA fragment, the DNA fragment can be labeled. For labeling the DNA fragment, a method using a pre-labeled primer as a primer, a method using a labeled base component (for example, radioactive label of phosphorus) when performing PCR, or PCR was performed. There is a way to label it later.

【0029】ラベル化処理方法としては、SSCP後に
検出し易いものであれば特に制限はなく、放射性物質、
蛍光物質、化学発光物質、ビオチン(酵素標識アビジン
で検出)などで例えば、DNAの5’末端側を標識化す
ればよい。特に好ましくは、PCR用のオリゴヌクレオ
チドプライマーの5’末端をあらかじめA.L.F.r
ed(Cy5TM)amidite試薬(ファルマシア
社)で蛍光ラベル化したものを用いればよい。これをS
SCP法に応用したのが蛍光SSCP法である。
The labeling method is not particularly limited as long as it can be easily detected after SSCP.
For example, the 5'end side of DNA may be labeled with a fluorescent substance, a chemiluminescent substance, biotin (detected with an enzyme-labeled avidin), or the like. Particularly preferably, the 5'end of the oligonucleotide primer for PCR is previously labeled with A. L. F. r
Fluorescence-labeled with ed (Cy5 ) amide reagent (Pharmacia) may be used. This is S
The fluorescent SSCP method is applied to the SCP method.

【0030】本発明によれば、LOHの判定を簡便かつ
高感度で行なうことができ、例えば大腸癌、膵癌、膀胱
癌などの各種癌等の診断に利用することができる。又、
同一遺伝子座位に存在する2個以上の好ましくはお互い
に重複しない複数個の遺伝子多型についてそれぞれLO
Hを検出し、その検出結果を組み合わせることにより、
即ち、それら検出結果のいずれかひとつがヘテロ接合で
ありかつLOH陽性であれば仮に他がホモ接合であって
も「陽性」と判定することにより、遺伝子欠失の判定可
能な症例をより増加させることができ、癌等の疾病の診
断効率の向上に一層寄与することができる。
According to the present invention, LOH can be determined easily and with high sensitivity, and can be used for diagnosis of various cancers such as colon cancer, pancreatic cancer, bladder cancer and the like. or,
LO for two or more gene polymorphisms that exist at the same gene locus and preferably do not overlap each other.
By detecting H and combining the detection results,
That is, if any one of the detection results is heterozygous and LOH-positive, even if the other is homozygous, it is determined as “positive”, thereby increasing the number of cases in which gene deletion can be determined. It is possible to further contribute to the improvement of the diagnosis efficiency of diseases such as cancer.

【0031】[0031]

【実施例】実施例によって本発明を具体的に説明する
が、本発明がこれらの実施例のみによって限定されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0032】実験例 p53癌抑制遺伝子のイントロン1における制限酵素
aeIII 遺伝子多型の検出(オリゴヌクレオチドプライ
マー、5’TCTTAGCTCGCGGTTGTTTC
3’(前向き)と5’ACTGGCGCTGTGTGT
AAATG3’(逆向き)を用いるPCRで増幅される
124bpのDNA断片のSSCP) 1.オリゴヌクレオチドプライマーの調製 PCR用のオリゴヌクレオチドプライマー、5’TCT
TAGCTCGCGGTTGTTTC3’(前向き)
と、5’末端をA.L.F.redTM(Cy5TM)am
idite試薬(ファルマシア社)で蛍光ラベルした
5’ACTGGCGCTGTGTGTAAATG3’
(逆向き)は、Oligo 1000 DNAsynt
hesizerTM(ベックマン社)を用いて合成した。
Experimental Example Restriction enzyme H in intron 1 of p53 tumor suppressor gene
Detection of ae III gene polymorphism (oligonucleotide primer, 5'TCTTAGCTCGCGGTTGTTTTC
3 '(forward) and 5'ACTGGCGCTGTGTGT
SSCP of a 124 bp DNA fragment amplified by PCR using AAATG 3 '(reverse direction). Preparation of oligonucleotide primer Oligonucleotide primer for PCR, 5'TCT
TAGCTCGCGGTTGTTTC3 '(forward facing)
And 5'end to A. L. F. red TM (Cy5 TM ) am
5'ACTGGCGCGCTTGTGTAAATG3 'fluorescently labeled with the idite reagent (Pharmacia)
(Reverse) is Oligo 1000 DNA synt
It was synthesized using Hesizer (Beckman).

【0033】2.ゲノムDNAの抽出 手術で入手した新鮮な大腸癌および膵癌患者検体から癌
組織と正常組織を入手した。また、正常者の組織として
末梢血の白血球を用いた。これらの組織からのDNAの
抽出は、プロテナーゼKで消化後、フェノール・クロロ
フォルムで抽出するデイビスら(Basic Method in Mole
ular Biology, Elsevir Science Publishing 社出版)
や菅野ら(Lab. Invest. 68 361 (1993) )の方法で行
った。
2. Extraction of Genomic DNA Cancer tissue and normal tissue were obtained from fresh colon cancer and pancreatic cancer patient specimens obtained by surgery. In addition, white blood cells of peripheral blood were used as tissues of normal persons. DNA is extracted from these tissues by digestion with proteinase K and then extraction with phenol / chloroform (Basic Method in Mole).
ular Biology, published by Elsevir Science Publishing)
And Kanno et al. (Lab. Invest. 68 361 (1993)).

【0034】3.PCR 組織より抽出したゲノムDNA(鋳型) 0.5μg 、各オ
リゴヌクレオチドプライマーを12.5pmoleずつ、各ヌク
レオチド3リン酸(dNTP)を10nmoleずつ、Taq
DNAポリメラーゼ(東洋紡(株))1.25units を、K
Cl50mM、MgCl2 1.0 mM、トリトンX−100
0.1%を含む10mMトリス塩酸緩衝液(pH 9.0)50μ
l に加え、その上にミネラルオイル(シグマ社)50μl
を重層した。この溶液について、次の条件下でPCRを
行った。最初の変成条件のみは94℃で5分間、その後の
反応は、94℃で1分間、50℃で1分間、72℃で1分間の
サイクルを40回繰り返し、最後は72℃で7分間の反応を
行った。
3. 0.5 μg of genomic DNA (template) extracted from PCR tissue, 12.5 pmole of each oligonucleotide primer, 10 nmole of each nucleotide triphosphate (dNTP), Taq
1.25 units of DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd.)
Cl 50 mM, MgCl 2 1.0 mM, Triton X-100
50 mM 10 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 0.1%
l, plus 50 μl of mineral oil (Sigma)
Was layered. PCR was performed on this solution under the following conditions. The first denaturing condition was 94 ° C for 5 minutes, and the subsequent reaction was 94 ° C for 1 minute, 50 ° C for 1 minute, 72 ° C for 1 minute, repeated 40 times, and finally 72 ° C for 7 minutes. I went.

【0035】また、DNAポリメラーゼの違いによるP
CR産物の3’末端側の状態(ゲノムDNA非依存性の
伸長部分)を比較するため、TaqDNAポリメラーゼ
(東洋紡(株))をTaqDNAポリメラーゼ(パーキ
ンエルマー・シータス社)又はPfuDNAポリメラー
ゼ(ストラタジン社)に変え、同様に反応させた。反応
の緩衝液は、TaqDNAポリメラーゼ(パーキンエル
マー・シータス社)についてはKCl50mM、MgCl
2 1.5mM、ゼラチン 0.001%を含む10mMトリス塩酸
緩衝液(pH 8.3)を、PfuDNAポリメラーゼ(ス
トラタジン社)についてはKCl10mM、(NH4 2
SO4 6mM、MgCl2 2mM、トリトンX−100
0.1%、ヌクレアーゼの混入がないBSA10μg/mlを含
む20mMトリス塩酸緩衝液(pH 8.2)を用いた。
P due to the difference in DNA polymerase
In order to compare the state of the CR product on the 3'end side (extended portion independent of genomic DNA), Taq DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd.) was used as Taq DNA polymerase (Perkin Elmer Cetus) or Pfu DNA polymerase (Stratadine). Company) and reacted in the same manner. The reaction buffer was KCl 50 mM, MgCl for Taq DNA polymerase (Perkin Elmer Cetus).
2 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.3) containing 1.5 mM and 0.001% gelatin, KCl 10 mM for Pfu DNA polymerase (Stratadine), (NH 4 ) 2
SO 4 6 mM, MgCl 2 2 mM, Triton X-100
A 20 mM Tris-hydrochloric acid buffer solution (pH 8.2) containing 0.1% BSA 10 μg / ml free from nuclease contamination was used.

【0036】PCR産物の収率は、8%アクリルアミド
ゲルで電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色して求
めた。
The yield of PCR product was determined by electrophoresis on 8% acrylamide gel and staining with ethidium bromide.

【0037】4.PCR産物の3’末端の平滑化 0.5 units の Klenow fragment(宝酒造(株))を、
aqDNAポリメラーゼ(東洋紡(株)又はパーキンエ
ルマー・シータス社)で調製したPCR反応液5μl に
添加し、37℃で30分間反応した。
4. The 3 'end of the smoothing 0.5 units of PCR products Klenow fragment (Takara Shuzo (Ltd.)), T
It was added to 5 μl of the PCR reaction solution prepared with aq DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd. or Perkin Elmer Cetus) and reacted at 37 ° C. for 30 minutes.

【0038】5.蛍光SSCP分析 分析は、A.L.F.redTMDNA sequenc
er(ファルマシア社)を用い、トリス・グリシン緩衝
液(トリス25mM、グリシン 192mM)を含む15%アク
リルアミド(ビスアクリルアミド/アクリルアミド=1
/30)ゲル(高さ 200mm×幅 345mm×厚さ 0.5mm)を用
いた。PCR反応液、もしくは、3’平滑化処理したP
CR反応液の1μl を、SSCP用のローディング液10
μl に加えて80℃で5分間加熱変成後、このうちの1μ
l をゲルにチャージし泳動した。ローディング液の組成
は、EDTA20mM、ブロムフェノールブルー0.05%を
含む脱イオン処理した90%ホルムアミド溶液である。電
気泳動の緩衝液は、トリス25mM、グリシン 192mMを
含む溶液である。電気泳動は、24℃で20W×10時間行っ
た。測定データの解析は、解析用のソフトFragme
nt ManagerTM(ファルマシア社)を用いた。
5. Fluorescent SSCP analysis The analysis is based on A. L. F. red DNA sequence
er (Pharmacia) using Tris-glycine buffer (Tris 25 mM, glycine 192 mM) containing 15% acrylamide (bisacrylamide / acrylamide = 1)
/ 30) gel (height 200 mm x width 345 mm x thickness 0.5 mm) was used. PCR reaction solution or 3'smoothed P
1 μl of CR reaction solution was added to loading solution for SSCP 10
In addition to μl, heat-transform at 80 ° C for 5 minutes, then
l was charged on the gel and electrophoresed. The composition of the loading solution is a deionized 90% formamide solution containing 20 mM EDTA and 0.05% bromphenol blue. The electrophoresis buffer is a solution containing 25 mM Tris and 192 mM glycine. Electrophoresis was performed at 24 ° C. for 20 W × 10 hours. The analysis of measurement data is performed by the analysis software Fragme.
nt Manager (Pharmacia) was used.

【0039】下記の比較例は、実験例の各操作に従って
行った。
The following comparative example was carried out according to each operation of the experimental example.

【0040】比較例1 大腸癌患者検体と正常者白血球から抽出したゲノムDN
Aを、TaqDNAポリメラーゼ(パーキンエルマー・
シータス社)を用いてPCRで増幅後、蛍光SSCP分
析を行った結果を図1Aに示した。図中のラインは、そ
れぞれ、1:HaeIII 感受性ホモ接合体の健常者、
2:HaeIII 耐性ホモ接合体の健常者、3:ヘテロ接
合体の大腸癌患者の正常組織部、4:同一大腸癌患者の
癌組織部(LOH+)を示した。
Comparative Example 1 Genomic DN extracted from white blood cells of a colon cancer patient and normal
A is the Taq DNA polymerase (Perkin Elmer
The results of fluorescence SSCP analysis after amplification by PCR using Cetus) are shown in FIG. 1A. Lines in the figure are, respectively, 1: Hae III-sensitive homozygous healthy subjects,
2: Normal subjects with Hae III-resistant homozygotes, 3: Normal tissue parts of colon cancer patients with heterozygotes, 4: Cancer tissue parts (LOH +) of the same colon cancer patients are shown.

【0041】比較例2 DNAポリメラーゼとしてTaqDNAポリメラーゼ
(東洋紡(株))を用い、比較例1と同様にして行っ
た。結果を図1Bに示した。
Comparative Example 2 Taq DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd.) was used as the DNA polymerase, and the same procedure as in Comparative Example 1 was performed. The results are shown in Figure 1B.

【0042】比較例3 DNAポリメラーゼとしてPfuDNAポリメラーゼ
(ストラタジン社)を用い、比較例1と同様にして行っ
た。結果を図1Dに示した。
Comparative Example 3 The same procedure as in Comparative Example 1 was carried out using Pfu DNA polymerase (Stratadine) as the DNA polymerase. The results are shown in Figure 1D.

【0043】図1A,B,Dのいずれにおいても、ピー
クが2つに分裂したり、多数のピークが出現し、遺伝子
欠損の判定が煩雑であった。
In any of FIGS. 1A, 1B and 1D, the peak was split into two or many peaks appeared, and the determination of gene deficiency was complicated.

【0044】実施例1(PCR産物の3’末端平滑化の
効果) 実験例の操作法に従い、比較例2のPCR反応物に Kle
now fragment(宝酒造(株))を加えて3’末端を平滑
化後、蛍光SSCP分析を行った。その結果を図1Cに
示した。PCR産物の3’末端を平滑化処理することに
より、図1A,Bの様なピークの分裂が収束しLOHの
判定が、極めて容易になった。概念図で示すと図15の
様になる。即ち、末端平滑化処理により、ピークの分裂
が収束する。また、DNAポリメラーゼを変えた比較例
1のPCR反応物についても Klenow fragment(宝酒造
(株))を加えて3’末端を平滑化後、蛍光SSCP分
析を行い、図1Cと同様な結果を得た。
Example 1 (for blunting the 3'end of the PCR product
Effect) Kle was added to the PCR reaction product of Comparative Example 2 according to the operation method of the experimental example.
After adding the now fragment (Takara Shuzo Co., Ltd.) to blunt the 3 ′ end, fluorescent SSCP analysis was performed. The result is shown in FIG. 1C. By blunting the 3'end of the PCR product, the splitting of the peaks as shown in FIGS. 1A and 1B converged and the LOH determination became extremely easy. The conceptual diagram is as shown in FIG. That is, the peak splitting converges by the end smoothing process. Also, for the PCR reaction product of Comparative Example 1 in which the DNA polymerase was changed, Klenow fragment (Takara Shuzo Co., Ltd.) was added to blunt the 3 ′ end, and then fluorescent SSCP analysis was performed, and the same results as in FIG. 1C were obtained. .

【0045】実施例2(LOHの検出感度) LOH+の癌細胞の検出感度を調べるため、ヘテロ接合
体の健常者の白血球ゲノムDNA(LOH−の正常細胞
に相当)に、LOH+のDNAモデルとして、HaeII
I 感受性ホモ接合体の健常者の白血球ゲノムDNA(モ
デルとしてホモ接合体のLOH−細胞を用いているの
で、片方のアレルが欠損した癌細胞としては1/2量の
DNAでよい)を20:0(癌細胞の含量は0%に相
当)、18:1(10%)、16:2(20%)、14:3(30
%)、12:4(40%)、10:5(50%)、8:6(60
%)、6:7(70%)、4:8(80%)、2:9(90
%)、0:10(100 %)の比率で混合し、実験例に従っ
てPCR反応、PCR産物の3’末端の平滑化、蛍光S
SCP分析を行った。測定データは、解析用のソフトF
ragment ManagerTM(ファルマシア社)
を用いて解析し、その結果を図2に示した。図2では、
HaeIII 耐性アレル(A1)とHaeIII 感受性アレ
ル(A2)をそれぞれ 100bpと 200bpに設定し、A2の
高さを合わせて重ね書きした。また、癌細胞の割合とA
1/A2の比をプロットしたところプロットは、良好な
直線に乗った(図3)。このことから、PCR産物の
3’末端側を平滑化処理してA1/A2比を求めること
により、アレル欠損の量、即ち、正常細胞の中に含まれ
る癌細胞数を正確に測定できることが分かる。
Example 2 (Detection Sensitivity of LOH ) In order to examine the detection sensitivity of LOH + for cancer cells, leukocyte genomic DNA (corresponding to normal cells of LOH−) of healthy heterozygous individuals was used as a LOH + DNA model. Hae II
20% of I-sensitive homozygous healthy leukocyte genomic DNA (half amount of DNA is sufficient for cancer cells lacking one allele since homozygous LOH-cells are used as a model): 0 (the content of cancer cells corresponds to 0%), 18: 1 (10%), 16: 2 (20%), 14: 3 (30
%), 12: 4 (40%), 10: 5 (50%), 8: 6 (60
%), 6: 7 (70%), 4: 8 (80%), 2: 9 (90)
%), Mixed at a ratio of 0:10 (100%), followed by PCR reaction, blunting of 3 ′ end of PCR product, fluorescent S according to the experimental example
SCP analysis was performed. The measurement data is the software F for analysis.
ragment Manager (Pharmacia)
Was analyzed and the results are shown in FIG. In FIG.
The Hae III resistant allele (A1) and the Hae III sensitive allele (A2) were set to 100 bp and 200 bp, respectively, and the heights of A2 were overwritten. Also, the ratio of cancer cells and A
When the ratio of 1 / A2 was plotted, the plot was on a good straight line (FIG. 3). From this, it is understood that the amount of allele deficiency, that is, the number of cancer cells contained in normal cells can be accurately measured by blunting the 3'end side of the PCR product to obtain the A1 / A2 ratio. .

【0046】実施例3(膵癌組織におけるp53遺伝子
のLOH検出例) 14名の癌患者正常組織のp53遺伝子HaeIII 耐性
アレル(A1)とHaeIII 感受性アレル(A2)を分
析したところ、7名(50%)がヘテロ接合体で、LOH
を測定する対象として適していた。そこで、これら7名
の癌患者の正常組織と癌組織のゲノムDNAを、実施例
1の蛍光SSCP法で分析した(表1)。対象者7名の
正常組織のA1/A2比は、0.96±0.01(平均±SD)
であった。平均±2SDの範囲0.94〜0.98を正常値(L
OH−)とすれば、それを越える5/7(71.4%)が陽
性(LOH+)であった。また、LOH+とK-ras遺伝
子の突然変異との一致は、5/6(83.3%)であった。
LOH+症例のA1/A2比の範囲は0.52〜1.48で、
{A1/A2(正常組織) −A1/A2(癌組織) }/{A1/A2(正
常組織)}の計算式から推定した癌組織中に含まれる癌
細胞の割合は19〜37%であった。このように、本発明の
方法を用いるLOHの検出法は、癌の診断に有用である
ことが分かる。ここで、A1は欠失する方のアレルを示
し、A2は保存される方のアレルを示す。
Example 3 (p53 gene in pancreatic cancer tissue)
Example of LOH detection of 14 cancer patients Normal tissues of p53 gene Hae III resistant allele (A1) and Hae III sensitive allele (A2) were analyzed. 7 (50%) were heterozygous and LOH
Was suitable as an object to be measured. Therefore, the genomic DNAs of normal tissues and cancer tissues of these 7 cancer patients were analyzed by the fluorescent SSCP method of Example 1 (Table 1). A1 / A2 ratio of normal tissues of 7 subjects was 0.96 ± 0.01 (mean ± SD)
Met. Average ± 2SD range 0.94 to 0.98 is normal value (L
OH-), 5/7 (71.4%) beyond that was positive (LOH +). The agreement between LOH + and the mutation in the K-ras gene was 5/6 (83.3%).
The range of A1 / A2 ratio of LOH + cases is 0.52 to 1.48,
The ratio of cancer cells contained in the cancer tissue estimated from the formula of {A1 / A2 (normal tissue) -A1 / A2 (cancer tissue)} / {A1 / A2 (normal tissue)} was 19 to 37%. It was Thus, it can be seen that the method for detecting LOH using the method of the present invention is useful for diagnosing cancer. Here, A1 indicates the deleted allele, and A2 indicates the conserved allele.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】実施例4(膀胱癌患者のp53遺伝子のL
OHの検出例) 1.ゲノムDNAの抽出 膀胱癌患者尿28例及び健常者尿12例を入手した。
Example 4 (L of p53 gene of bladder cancer patient)
OH detection example) 1. Extraction of Genomic DNA Twenty-eight urine samples of bladder cancer and 12 urine samples of healthy subjects were obtained.

【0049】50mL用量のディスポの遠心管に集めた
尿サンプルを、1000rpmで5分間遠心分離し、上
清を捨てて尿沈渣を集めた。この沈渣を40mLの生理
食塩水に再分散し、再度1000rpmで5分間遠心分
離して洗浄した。DNAを抽出するまでは、この沈渣の
状態で、−80℃に凍結して保存した。実験例と同様
に、洗浄沈渣をプロテナーゼKで酵素消化後、フェノー
ル・クロロフォルム法でDNAを抽出した。
The urine sample collected in a 50 mL dosed disposable centrifuge tube was centrifuged at 1000 rpm for 5 minutes, the supernatant was discarded, and the urine sediment was collected. This precipitate was redispersed in 40 mL of physiological saline and again washed by centrifugation at 1000 rpm for 5 minutes. Until the DNA was extracted, the sediment was frozen and stored at -80 ° C. Similar to the experimental example, the washed precipitate was enzymatically digested with proteinase K, and then DNA was extracted by the phenol / chloroform method.

【0050】膀胱癌患者19名の正常及び癌組織のDN
Aは、外科手術時に得られた対応組織のフォルマリン固
定パラフィン包埋サンプルから、Leviらの方法(Canc
er Res.,68,361(1993))に従って抽出した。
DN of normal and cancerous tissues of 19 patients with bladder cancer
A is the method of Levi et al. (Canc.
er Res., 68 , 361 (1993)).

【0051】2.プライマーの合成 オリゴヌクレオチドプライマーは、Oligo 100
0 DNA synthesizerTM(ベックマン
社)を用いて合成した。p53遺伝子のイントロン1、
エクソン4、イントロン7部位の遺伝子多型を解析する
ためにデザインしたそれぞれのプライマーの組み合わせ
を、表2に示した。
2. Oligonucleotide primers are Oligo 100
It was synthesized using 0 DNA synthesizer (Beckman). intron 1 of the p53 gene,
Table 2 shows the combinations of the respective primers designed to analyze the gene polymorphism at the exon 4 and intron 7 sites.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】前向き、または、後ろ向きプライマーのい
ずれか一方の5’末端は、A.L.F.red(Cy5
TM)amidite試薬(ファルマシア社)を用いて、
ヨウ化ジカルボシアニンで蛍光ラベル化した。
The 5'end of either the forward or the backward primer was labeled with A. L. F. red (Cy5
TM ) amidite reagent (Pharmacia)
It was fluorescently labeled with iodide dicarbocyanine.

【0054】3.PCR p53遺伝子のイントロン1とエクソン4部位のPCR
の条件は、次の通りであった。抽出したゲノムDNA
(鋳型)を 0.1〜0.5 μg 、各オリゴヌクレオチドプラ
イマーを12.5pmoleずつ、各ヌクレオチド3リン酸(d
NTP)を10nmoleずつ、TaqDNAポリメラーゼ
(東洋紡(株))1.25units を、KCl50mM、MgC
2 1.0mM、トライトンX−100 0.1%を含む10m
Mトリス塩酸緩衝液(pH 9.0)50μl に加え、その上
にミネラルオイル(シグマ社)50μlを重層した。一
方、イントロン7部位については、抽出したゲノムDN
A(鋳型)を 0.1〜0.5 μg 、各オリゴヌクレオチドプ
ライマーを12.5pmoleずつ、dNTPを10nmoleずつ、
TaqDNAポリメラーゼ(パーキンエルマー・シータ
ス社)1.25units を、KCl50mM、MgCl2 1.5m
M、ゼラチン 0.001%(W/V) を含む10mMトリス塩酸緩
衝液(pH 8.3)50μl に加え、その上にミネラルオイ
ル50μl を重層した。これらの溶液について、次の条件
下でPCRを行った。イントロン1については、最初の
変成条件のみは94℃で5分間、その後の反応は、変成条
件94℃で1分間、アニーリング50℃で1分間、伸長反応
72℃で1分間のサイクルを40回繰り返し、最後は72℃で
7分間の伸長反応を行った。イントロン7については、
最初の変成条件のみは94℃で5分間、その後の反応は、
94℃で1分間、60℃で30秒間、72℃で1分間のサイクル
を40回繰り返し、最後は72℃で7分間反応を行った。エ
クソン4については、最初の変成条件のみは94℃で5分
間、その後の反応は、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72
℃で1分間のサイクルを40回繰り返し、最後は72℃で7
分間反応を行った。
3. PCR PCR of intron 1 and exon 4 sites of p53 gene
The conditions were as follows. Extracted genomic DNA
(Template) 0.1-0.5 μg, each oligonucleotide primer 12.5 pmol each nucleotide triphosphate (d
NTP), 10 nmole each, Taq DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd.) 1.25 units, KCl 50 mM, MgC
10m including l 2 1.0 mM, Triton X-100 0.1%
M Tris-HCl buffer (pH 9.0) (50 μl) was added, and mineral oil (Sigma) (50 μl) was layered thereon. On the other hand, for the intron 7 site, the extracted genomic DN
0.1 to 0.5 μg of A (template), 12.5 pmole of each oligonucleotide primer, 10 nmole of dNTP,
1.25 units of Taq DNA polymerase (Perkin Elmer Cetus) were added to KCl 50 mM and MgCl 2 1.5 m.
M, 50 μl of 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.3) containing 0.001% (W / V) gelatin, and 50 μl of mineral oil was layered thereon. PCR was performed on these solutions under the following conditions. For intron 1, only the first modification condition was 94 ° C for 5 minutes, and the subsequent reaction was modification condition 94 ° C for 1 minute, annealing 50 ° C for 1 minute, extension reaction.
The cycle of 1 minute at 72 ° C. was repeated 40 times, and finally the extension reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes. For Intron 7,
Only the first transformation condition was 94 ° C for 5 minutes, and the subsequent reaction was
A cycle of 94 ° C. for 1 minute, 60 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 1 minute was repeated 40 times, and finally the reaction was carried out at 72 ° C. for 7 minutes. For exon 4, only the first denaturing condition was 94 ° C for 5 minutes, and the subsequent reaction was 94 ° C for 30 seconds, 55 ° C for 30 seconds, 72 ° C.
Cycle 1 minute at ℃ 40 times, finally at 72 ℃ 7
The reaction was performed for minutes.

【0055】PCR産物の収率は、8%ポリアクリルア
ミドゲルで電気泳動後、エチジウムブロマイドで染色し
て求めた。
The yield of PCR product was determined by electrophoresis on 8% polyacrylamide gel and staining with ethidium bromide.

【0056】4.PCR産物の3’末端の平滑化 0.5units/μl のKlenow fragment (宝酒造(株))
を、TaqDNAポリメラーゼ(東洋紡(株)又はパー
キンエルマー・シータス社)で調製したPCR反応液5
μl に添加し、37℃で30分間反応した。
4. Blunted 3'end of PCR product 0.5 units / μl of Klenow fragment (Takara Shuzo)
PCR reaction solution 5 prepared by Taq DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd. or Perkin Elmer Cetus)
It was added to μl and reacted at 37 ° C. for 30 minutes.

【0057】5.蛍光SSCP分析 分析は、A.L.F.redTMDNA sequenc
er(ファルマシア社)に、トリス・グリシン緩衝液
(トリス25mM、グリシン 192mM)を含む15%ポリア
クリルアミド(ビスアクリルアミド/アクリルアミド=
1/30)ゲル(高さ 200mm×幅 345mm×厚さ 0.5mm)を
セットして行った。3’末端平滑化処理したPCR反応
液の1μl を、SSCP用のローディング液10μl に加
えて80℃で5分間加熱変成後、このうちの1μl をゲル
にチャージし泳動した。ローディング液の組成は、ED
TA20mM、ブロムフェノールブルー0.05%を含む脱イ
オン化した90%ホルムアミド溶液である。電気泳動の緩
衝液は、トリス25mM、グリシン 192mMを含む溶液で
ある。電気泳動は、イントロン1とイントロン7につい
ては24℃、エクソン4では20℃のそれぞれの温度で、20
W×10時間行った。測定データの解析は、解析用のソフ
トFragment ManagerTM(ファルマシア
社)を用いた。
5. Fluorescent SSCP analysis The analysis is based on A. L. F. red DNA sequence
er (Pharmacia) containing Tris-glycine buffer (Tris 25 mM, glycine 192 mM) in 15% polyacrylamide (bisacrylamide / acrylamide =
1/30) gel (height 200 mm x width 345 mm x thickness 0.5 mm) was set. 1 µl of the PCR reaction solution having the 3'end blunted was added to 10 µl of the SSCP loading solution and heat denatured at 80 ° C for 5 minutes, and 1 µl of this was charged on the gel for electrophoresis. The composition of the loading solution is ED
A deionized 90% formamide solution containing 20 mM TA and 0.05% bromphenol blue. The electrophoresis buffer is a solution containing 25 mM Tris and 192 mM glycine. Electrophoresis was performed at temperatures of 24 ° C for intron 1 and intron 7 and 20 ° C for exon 4 at 20 ° C.
W × 10 hours. For analysis of measurement data, software for analysis Fragment Manager (Pharmacia) was used.

【0058】ヘテロ接合体である患者の正常組織及び癌
組織のアレルのシグナル比から、癌組織中に含まれる癌
細胞の割合を推定する計算は、実施例3と同様にして行
った。また、癌細胞の割合が10%を越えた場合、LO
H+とした。
Calculations for estimating the proportion of cancer cells contained in cancer tissues from the signal ratio of alleles of normal tissues and cancer tissues of patients who are heterozygotes were performed in the same manner as in Example 3. When the ratio of cancer cells exceeds 10%, LO
H +.

【0059】6.分析例 p53遺伝子のイントロン1、エクソン4、イントロン
7の3つともヘテロ接合体であった典型的な尿サンプル
での分析例を、図4〜7に示した。図4,5,6はそれ
ぞれLOH+患者A25,A6,A1の例、図7は健常
者B1の例である。矢印は、欠失の有るアレルのシグナ
ルを示す。
6. Analysis Examples FIGS. 4 to 7 show analysis examples of a typical urine sample in which intron 1, exon 4, and intron 7 of the p53 gene were all heterozygotes. 4, 5 and 6 are examples of LOH + patients A25, A6 and A1, respectively, and FIG. 7 is an example of healthy person B1. The arrow indicates the signal of the allele with the deletion.

【0060】また、同一患者A6の尿と組織を分析し、
その結果を比較した例を、図8〜10に示した。図8は
尿、図9は癌組織、図10は対応組織の正常部位の分析
結果を、それぞれ示している。図8のかっこ内は、アレ
ルのシグナルの高さから計算した癌組織中に含まれてい
る癌細胞の予想割合を示している。図8〜9のように、
癌患者の尿の分析パターンと癌組織のパターンは、良く
一致していた。
In addition, urine and tissue of the same patient A6 were analyzed,
Examples of comparing the results are shown in FIGS. 8 shows urine, FIG. 9 shows the cancer tissue, and FIG. 10 shows the analysis results of the normal part of the corresponding tissue. The parentheses in FIG. 8 indicate the expected proportion of cancer cells contained in the cancer tissue calculated from the height of the allele signal. As shown in FIGS.
The analysis pattern of urine of cancer patients and the pattern of cancer tissue were in good agreement.

【0061】7.分析結果のまとめ 40尿検体を分析して、p53遺伝子のイントロン1、
エクソン4、イントロン7に存在する3つの遺伝子多型
のうち、1つ以上がヘテロ接合体であった23尿検体
(58%)が分析対象として有効であった。このうち、
膀胱癌患者は16検体、健常者は7検体であった。健常
者7検体の各遺伝子多型内のアレルのシグナルの比バラ
ツキは、±2SDで5%未満と、極めて安定していた。
癌患者16検体の測定結果を表3にまとめた。いずれか
の遺伝子多型のLOHが陽性であるものは8検体(50
%)であった。p53遺伝子の3ヶ所の遺伝子多型の中
から選んだ、単一の遺伝子多型だけで判断した場合、L
OH+は6〜7検体と、いずれの場合も、3つの組み合
わせより劣っていた。従って、できるだけ重複の少ない
遺伝子多型を選択し、それらを組み合わせることによ
り、LOHの検出効率を、さらに向上できることが示さ
れた。
7. Summary of analysis results We analyzed 40 urine samples and analyzed intron 1 of p53 gene,
Of the three gene polymorphisms present in exon 4 and intron 7, 23 urine samples (58%) in which one or more were heterozygous were effective as the analysis target. this house,
There were 16 bladder cancer patients and 7 healthy subjects. The relative variation of the signals of alleles in each gene polymorphism of 7 healthy subjects was very stable, being less than 5% at ± 2SD.
The measurement results of 16 cancer patients are summarized in Table 3. Eight specimens (50 specimens with positive LOH of any gene polymorphism)
%)Met. When judged from a single gene polymorphism selected from three gene polymorphisms of p53 gene, L
OH + was inferior to the combinations of 3 in all cases, 6 to 7 samples. Therefore, it was shown that the LOH detection efficiency can be further improved by selecting gene polymorphisms with as few duplications as possible and combining them.

【0062】一方、癌組織レベルでは、測定できた9検
体のうち、8検体(89%)がLOH+であった。ま
た、尿検体とLOHの一致率は、6検体/8検体(75
%)と高率であった。このことから、膀胱癌において
は、尿検体を用いても、十分にLOHの検出が可能であ
ることが分かった。
On the other hand, at the cancer tissue level, out of the 9 samples that could be measured, 8 samples (89%) were LOH +. In addition, the concordance rate of urine samples and LOH is 6/8 samples (75 samples).
%) And a high rate. From this, it was found that in bladder cancer, LOH can be sufficiently detected even by using a urine sample.

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】表3の結果を、さらに、ステージ、グレー
ド別に分類し、表4にまとめた。Tis、Ta の初期ステ
ージにおいては、LOHの陽性例はなく、ステージの進
行とともに陽性化していくことが分かる。p53以外の
遺伝子マーカーや細胞診の結果と組み合わせることによ
り、より詳細な癌の把握が可能になる。
The results of Table 3 are further classified into stages and grades and summarized in Table 4. In the early stages of Tis and Ta, there are no positive cases of LOH, and it can be seen that they become positive as the stage progresses. By combining it with a gene marker other than p53 or the result of cytodiagnosis, more detailed understanding of cancer becomes possible.

【0065】[0065]

【表4】 [Table 4]

【0066】実施例5(複数個のPCR反応を同時に行
って複数個の遺伝子多型を同時に分析する方法) 大腸癌患者の検体を用い、実施例4のゲノムDNAの抽
出とPCRを次のように変更してp53遺伝子のLOH
を検出した。
Example 5 (Performing multiple PCR reactions simultaneously
Method for simultaneously analyzing multiple gene polymorphisms) Using a sample of a colorectal cancer patient, extraction of genomic DNA and PCR of Example 4 were changed as follows to obtain LOH of p53 gene.
Was detected.

【0067】1.ゲノムDNAの抽出 大腸癌患者検体から癌組織と正常組織を入手し、実験例
と同様にしてゲノムDNAを抽出した。
1. Extraction of genomic DNA Cancer tissues and normal tissues were obtained from specimens of colorectal cancer patients, and genomic DNA was extracted in the same manner as in the experimental example.

【0068】2.PCR 抽出したゲノムDNA(鋳型)を 0.1〜0.5 μg / 2.5
μl、表2のイントロン1の各オリゴヌクレオチドプラ
イマー 5pmoleずつを含む溶液1.25μl、表2のエクソ
ン4の各オリゴヌクレオチドプライマー 5pmoleずつを
含む溶液1.25μl、表2のイントロン7の各オリゴヌク
レオチドプライマー1.25pmoleずつを含む溶液0.3125μ
l、各ヌクレオチド3リン酸(dNTP) 5nmoleずつ
を含む溶液4μl、KCl 500mM、MgCl2 10m
M、トライトンX−100 1%を含む 100mMトリス塩
酸緩衝液(pH 9.0) 2.5μl 、TaqDNAポリメラ
ーゼ(東洋紡(株)) O.625units /0.125 μl、蒸留
水 13.0625μlを混合した。この反応液25μl上にミネ
ラルオイル(シグマ社)50μl を重層し、PCR反応を
行った。最初の変成条件のみは94℃で5分間、その後の
反応は、変成条件94℃で1分間、アニーリング55℃で1
分間、伸長反応72℃で1分間のサイクルを40回繰り返
し、最後は72℃で7分間の伸長反応を行った。PCR産
物の収率は、8%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動
後、エチジウムブロマイドで染色して求めた。
2. PCR 0.1-0.5 μg / 2.5 of extracted genomic DNA (template)
μl, 1.25 μl of a solution containing 5 pmole of each oligonucleotide primer of intron 1 in Table 2, 1.25 μl of a solution containing 5 pmole of each oligonucleotide primer of exon 4 in Table 2, 1.25 pmole of each oligonucleotide primer of intron 7 in Table 2 Solution containing 0.125μ
1, 4 μl of a solution containing 5 nmole of each nucleotide triphosphate (dNTP), 500 mM of KCl, 10 m of MgCl 2
2.5 μl of 100 mM Tris-HCl buffer (pH 9.0) containing 1% of M and Triton X-100, O.625 units / 0.125 μl of Taq DNA polymerase (Toyobo Co., Ltd.), and 13.0625 μl of distilled water were mixed. Onto 25 μl of this reaction solution, 50 μl of mineral oil (Sigma) was layered, and PCR reaction was carried out. Only the first denaturing condition was 94 ° C for 5 minutes, and the subsequent reaction was denaturing condition 94 ° C for 1 minute, annealing at 55 ° C for 1
The extension reaction at 72 ° C. for 1 minute was repeated 40 times, and finally the extension reaction was performed at 72 ° C. for 7 minutes. The yield of the PCR product was determined by electrophoresis on 8% polyacrylamide gel and staining with ethidium bromide.

【0069】図11に分析結果を示した。図から明らか
なように、一回のPCRだけで、大腸癌患者のエクソン
4、イントロン7、イントロン1の各部位における3つ
の遺伝子多型が同時に分析でき(図11A)、大腸癌患
者癌組織のLOH(図11B)が検出できることが分か
る。
The analysis results are shown in FIG. As is clear from the figure, three PCR polymorphisms at each site of exon 4, intron 7, and intron 1 of a colorectal cancer patient can be simultaneously analyzed by only one PCR (FIG. 11A), and colon cancer patient cancer tissue It can be seen that LOH (FIG. 11B) can be detected.

【0070】図12から14は、図11のエクソン4、
イントロン7、イントロン1部位の遺伝子多型をそれぞ
れ拡大したものである。それぞれの部位におけるアレル
のピーク高さから計算した癌組織中に含まれる癌細胞の
推定割合は、それぞれエクソン4が61.2%、イント
ロン7が52.3%、イントロン1が58.4%と、ほ
ぼ同様の結果が得られた。このことから、PCRの条件
を工夫することにより、複数個のPCR反応を同時に行
って複数個の遺伝子多型を同時に分析できることが分か
る。
12 to 14 show exon 4 of FIG.
The gene polymorphisms of the intron 7 and intron 1 sites are expanded, respectively. The estimated proportion of cancer cells contained in the cancer tissue calculated from the peak height of the allele at each site was 61.2% for exon 4, 52.3% for intron 7, and 58.4% for intron 1, respectively. , And almost the same result was obtained. From this, it is understood that by devising the PCR conditions, a plurality of PCR reactions can be performed simultaneously and a plurality of gene polymorphisms can be analyzed at the same time.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明により、LOHの判定が簡便かつ
高感度(高い検出率)に行えるようになり、癌の診断に
有用であった。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, LOH can be determined easily and with high sensitivity (high detection rate), which is useful for cancer diagnosis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】蛍光SSCP分析法におけるPCR産物の3’
末端平滑化の効果を示す。
FIG. 1 3 ′ of PCR product in fluorescent SSCP analysis
The effect of end blunting is shown.

【図2】本発明によるLOHの検出感度を示す。FIG. 2 shows detection sensitivity of LOH according to the present invention.

【図3】癌細胞含量の検量線を示す。FIG. 3 shows a calibration curve of cancer cell content.

【図4】末端平滑化SSCP法による癌患者A25の尿
サンプルの分析結果を示す。
FIG. 4 shows the analysis results of a urine sample of cancer patient A25 by the end-blunting SSCP method.

【図5】末端平滑化SSCP法による癌患者A6の尿サ
ンプルの分析結果を示す。
FIG. 5 shows the analysis results of a urine sample of cancer patient A6 by the end-blunted SSCP method.

【図6】末端平滑化SSCP法による癌患者A1の尿サ
ンプルの分析結果を示す。
FIG. 6 shows the analysis results of a urine sample of cancer patient A1 by the end-blunted SSCP method.

【図7】末端平滑化SSCP法による健常者B1の尿サ
ンプルの分析結果を示す。
FIG. 7 shows the analysis results of a urine sample of a healthy subject B1 by the end-blunted SSCP method.

【図8】末端平滑化SSCP法による癌患者A6の尿サ
ンプルの分析結果を示す。
FIG. 8 shows the analysis results of a urine sample of cancer patient A6 by the end-blunted SSCP method.

【図9】末端平滑化SSCP法による癌患者A6の癌組
織(Tumor)サンプルの分析結果を示す。
FIG. 9 shows the results of analysis of cancer tissue (Tumor) samples of cancer patient A6 by the end-blunting SSCP method.

【図10】末端平滑化SSCP法による癌患者A6の対
応正常部位組織(Normal)サンプルの分析結果を
示す。
FIG. 10 shows the results of analysis of corresponding normal site tissue (Normal) samples of cancer patient A6 by the end blunted SSCP method.

【図11】大腸癌患者組織から抽出したゲノムDNAを
用いて、複数個のPCR反応を同時に行って複数個の遺
伝子多型を同時に分析し、LOHを解析した結果を示
す。
FIG. 11 shows LOH analysis results obtained by simultaneously performing a plurality of PCR reactions and simultaneously analyzing a plurality of gene polymorphisms using genomic DNA extracted from a tissue of a colorectal cancer patient.

【図12】図11のエクソン4部位の遺伝子多型の拡大
図である。
FIG. 12 is an enlarged view of the gene polymorphism at the exon 4 site in FIG.

【図13】図11のレントロン7部位の遺伝子多型の拡
大図である。
FIG. 13 is an enlarged view of gene polymorphisms in the rentron 7 site of FIG. 11.

【図14】図11のイントロン1部位の遺伝子多型の拡
大図である。
FIG. 14 is an enlarged view of a gene polymorphism in the intron 1 site of FIG.

【図15】末端平滑化SSCP法による遺伝子欠失の高
感度検出の概念図である。
FIG. 15 is a conceptual diagram of highly sensitive detection of gene deletion by the blunt-end SSCP method.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料中のDNA断片を検出する際に、あ
らかじめ該DNA断片の末端平滑化処理を行うことを特
徴とするDNA断片中の変異の検出法。
1. A method for detecting a mutation in a DNA fragment, which comprises blunt-end treatment of the DNA fragment in advance when detecting the DNA fragment in a sample.
【請求項2】 試料中のDNA断片が、ポリメラーゼチ
ェーンリアクション法(PCR)の産物である請求項1
記載のDNA断片中の変異の検出法。
2. The DNA fragment in the sample is a product of polymerase chain reaction (PCR).
A method for detecting a mutation in the described DNA fragment.
【請求項3】 変異の検出法が一本鎖DNA高次構造多
型解析法(SSCP法)である請求項1又は2記載のD
NA断片中の変異の検出法。
3. The method according to claim 1, wherein the mutation detection method is a single-stranded DNA conformational polymorphism analysis method (SSCP method).
A method for detecting mutations in NA fragments.
【請求項4】 遺伝子から遺伝子多型の存在する遺伝子
領域のDNAを複製し、複製したDNA断片の3’末端
側に平滑化処理を行い、得られたDNA断片を一本鎖D
NA高次構造多型解析法(SSCP法)で分析すること
を特徴とするヘテロ接合性の消失(ロス オブ ヘテロ
ツァイゴシティ:LOH)を検出する方法。
4. A DNA of a gene region in which a gene polymorphism is present is replicated from a gene, the 3'end side of the replicated DNA fragment is blunted, and the resulting DNA fragment is single-stranded
A method for detecting loss of heterozygosity (loss of heterozygosity: LOH), characterized by being analyzed by NA higher order polymorphism analysis method (SSCP method).
【請求項5】 DNA断片として複製しようとする1遺
伝子領域中における遺伝子多型は1箇所の塩基置換によ
る多型である請求項4記載のLOHの検出方法。
5. The method for detecting LOH according to claim 4, wherein the gene polymorphism in one gene region to be replicated as a DNA fragment is a polymorphism due to a single base substitution.
【請求項6】 遺伝子多型が、p53癌抑制遺伝子のイ
ントロン1領域における制限酵素HaeIII 感受性の有
無である請求項4又は5記載のLOHの検出方法。
6. The method for detecting LOH according to claim 4, wherein the gene polymorphism is the presence or absence of sensitivity to the restriction enzyme Hae III in the intron 1 region of the p53 tumor suppressor gene.
【請求項7】 複製するDNA断片が、オリゴヌクレオ
チドプライマー、5’TCTTAGCTCGCGGTT
GTTTC3’(前向き)と5’ACTGGCGCTG
TGTGTAAATG3’(逆向き)を用いるPCRで
増幅される領域である請求項4又は5記載のLOHの検
出方法。
7. The replicating DNA fragment is an oligonucleotide primer, 5′TCTTAGCTCGCGGGTT.
GTTTC 3 '(forward) and 5'ACTGGGCGCTG
The method for detecting LOH according to claim 4 or 5, which is a region amplified by PCR using TGTGTAAATG3 '(reverse direction).
【請求項8】 遺伝子多型が、p53癌抑制遺伝子のエ
クソン4領域における制限酵素BstUI感受性の有無
である請求項4又は5記載のLOHの検出方法。
8. The method for detecting LOH according to claim 4, wherein the genetic polymorphism is the presence or absence of sensitivity to the restriction enzyme BstU I in the exon 4 region of the p53 tumor suppressor gene.
【請求項9】 複製するDNA断片が、オリゴヌクレオ
チドプライマー、5’AGCTCCCAGAATGCC
AGAG3’(前向き)と5’CTGGGAAGGGA
CAGAAGATG3’(逆向き)を用いるPCRで増
幅される領域である請求項4又は5記載のLOHの検出
方法。
9. The replicating DNA fragment is an oligonucleotide primer, 5′AGCTCCCAGAATGCC.
AGAG 3 '(forward) and 5'CTGGGA AGGGA
The method for detecting LOH according to claim 4 or 5, which is a region amplified by PCR using CAGAAGATG 3 '(reverse direction).
【請求項10】 遺伝子多型が、p53癌抑制遺伝子の
イントロン7領域における制限酵素ApaI感受性の有
無である請求項4又は5記載のLOHの検出方法。
10. The method for detecting LOH according to claim 4, wherein the gene polymorphism is the presence or absence of sensitivity to the restriction enzyme Apa I in the intron 7 region of the p53 tumor suppressor gene.
【請求項11】 複製するDNA断片が、オリゴヌクレ
オチドプライマー、5’AGGTCAGGAGCCAC
TTGCC3’(前向き)と5’GTGATGAGAG
GTGGATGGGT3’(逆向き)を用いるPCRで
増幅される領域である請求項4又は5記載のLOHの検
出方法。
11. The replicating DNA fragment is an oligonucleotide primer, 5′AGGTCAGGAGCCAC.
TTGCC 3 '(forward) and 5'GTGATGAGAG
The method for detecting LOH according to claim 4 or 5, which is a region amplified by PCR using GTGGATGGGT3 '(reverse direction).
【請求項12】 p53癌抑制遺伝子内の複数個の遺伝
子多型のそれぞれを、請求項4又は5記載のLOHの検
出法で検出し、その結果を組み合わせることによる癌の
検査方法。
12. A method for examining cancer by detecting each of a plurality of gene polymorphisms in the p53 tumor suppressor gene by the method for detecting LOH according to claim 4 or 5, and combining the results.
【請求項13】 請求項7,9,11記載のLOHの検
出方法により得られる検出結果を2以上組み合わせるこ
とによる請求項12記載の癌の検査方法。
13. The method for examining cancer according to claim 12, wherein two or more detection results obtained by the method for detecting LOH according to claim 7, 9, or 11 are combined.
【請求項14】 2組以上のプライマーを同時に用いる
請求項4又は5記載のLOHの検出方法。
14. The method for detecting LOH according to claim 4, wherein two or more sets of primers are used simultaneously.
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