JPWO2019240073A1 - 定量pcrプローブ - Google Patents
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Abstract
Description
各種の疾患の治療の一環として、ヒト由来の幹細胞(例えば、iPS細胞(人工多能性幹細胞)、ES細胞(胚性幹細胞))から分化誘導により所望の細胞または組織を作製して患者に移植する、再生医療の研究開発が進められている。その研究開発において、ヒトを対象とする臨床試験に先だち、実験動物を対象として、上記ヒト由来の幹細胞から分化誘導された細胞等を移植する非臨床試験(前臨床試験)が行われるが、その際に移植されたヒト由来の細胞が実験動物の生体内でどのような挙動を示すか、かつ/あるいはどのように分布するかが分析項目の一つになっている。そのような実験動物として、非ヒト霊長類の一種であるカニクイザル(Macaca fascicularis)は、比較的ヒトに近いゲノムを有していることから多くの国において使用されている。
[1]
ヒトLINE-1遺伝子に由来する配列番号1で示される塩基配列中の連続する10〜35塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドにハイブリダイズ可能な配列、または
ヒトLINE-1遺伝子に由来する配列番号2で示される塩基配列中の連続する10〜35塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドにハイブリダイズ可能な配列、
および標識部分を含む、定量PCRプローブ。
[2]
前記標識部分が、蛍光物質と該蛍光物質に対応するクエンチャーの組み合わせである、項[1]に記載の定量PCRプローブ。
[3]
項[1]に記載の定量PCRプローブ;
ヒトLINE-1に由来するフォワードプライマー;および
ヒトLINE-1に由来するリバースプライマー;
を含み、ヒトLINE-1遺伝子の塩基配列上で、該定量PCRプローブ配列を挟むように該フォワードプライマーの配列と該リバースプライマーの配列が選択される、定量PCRキット。
[4]
5’→3’エキソヌクレアーゼ活性(5' to 3' exonuclease activity)を有するDNAポリメラーゼをさらに含む、項[3]、[6]または[7]に記載のキット。
[5]
項[3]、[6]または[7]に記載の定量PCRキットを使用する、ヒト細胞を移植または投与された非ヒト動物におけるヒト細胞の検出方法。
[6]
項[3]に記載の定量PCRキットであって、
定量PCRプローブが、下記(P1)〜(P4)のいずれかのオリゴヌクレオチドと標識部分(好ましくは、FAM(より好ましくは、5−カルボキシフルオレセイン)とNFQ−MGBとの組み合わせ)によって形成されるもの(好ましくは(P1)):
(P1)配列番号3の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P2)配列番号3の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(アンチセンス鎖)中の、配列番号3と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P3)配列番号3の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり該プローブがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(P4)配列番号3の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド;であり、
フォワードプライマーが、下記(F1)〜(F4)のいずれかのオリゴヌクレオチドによって形成されるもの(好ましくは(F1)):
(F1)配列番号4の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F2)配列番号4の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(アンチセンス鎖)中の、配列番号4と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F3)配列番号4の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり該フォワードプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(F4)配列番号4の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド;であり、かつ
リバースプライマーが、下記(R1)〜(R4)のいずれかのオリゴヌクレオチドによって形成されるもの(好ましくは(R1)):
(R1)配列番号5の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R2)配列番号5の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)中の、配列番号5と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R3)配列番号5の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり該リバースプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(R4)配列番号5の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド;である、定量PCRキット。
[7]
項[3]に記載の定量PCRキットであって、
定量PCRプローブが、下記(P5)〜(P8)のいずれかのオリゴヌクレオチドと標識部分(好ましくは、FAM(より好ましくは、5−カルボキシフルオレセイン)とNFQ−MGBとの組み合わせ)によって形成されるもの(好ましくは(P5)):
(P5)配列番号6の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P6)配列番号6の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)中の、配列番号6と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P7)配列番号6の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり該プローブがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(P8)配列番号6の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド;であり、
フォワードプライマーが、下記(F5)〜(F8)のいずれかのオリゴヌクレオチドによって形成されるもの(好ましくは(F5)):
(F5)配列番号8の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F6)配列番号8の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(アンチセンス鎖)中の、配列番号8と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F7)配列番号8の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり該フォワードプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(F8)配列番号8の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド;であり、かつ
リバースプライマーが、下記(R5)〜(R8)のいずれかのオリゴヌクレオチドによって形成されるもの(好ましくはR5):
(R5)配列番号7の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R6)配列番号7の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)中の、配列番号7と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R7)配列番号7の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり該リバースプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(R8)配列番号7の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド;である、定量PCRキット。
本発明における第1の定量PCRプローブ(本明細書において「第1プローブ」と呼ぶ。)は、LINE-1遺伝子に由来する(アンチセンス鎖上の)配列番号1で示される塩基配列中の連続する10〜35塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドにハイブリダイズ可能な配列(本明細書において「第1プローブ配列」と呼ぶ。)と、標識部位とを含む。この第1プローブは、同じくアンチセンス鎖上に結合する、後述する本発明のフォワードプライマー(および、任意で、センス鎖上に結合する、後述する本発明のリバースプライマー)と組み合わせて使用されるものである。
配列番号1:5'-CCATTACTGGGTATATACCCAAATGAGTATAAATCATGCTGCTATAAAGACACATGCACACGTATGTTTATTGCGGCACTATTCACAATAGCAAAGACTTGGAACCAACCCAAATGTCCAACAATGATAGACTGGATTAAGAAAATGTGGCACATATACACCATGGAATACTATGCAGCCATAAAAAATGATGAGTTCATATCCTTTGTAGGGACATGGATGAAATTGGAAACCATCATTCTCAGTAAACTATCGCAAGAACAAAAAACCAAACACCGCATATTCTCACTCATAGGTGGGAATTGAACAATGAGATCACATGGACACAGGAAGGGGAATATCACACTCTGGGGACTGTGGTGGGGTTGGGGGAGGGGGGAGGGATAGTATTGGGAGATATACCTAATGCTAGATGACACATTAGTGGGTGCAGCGCACCAGCATGGCACATGTATACATATGTAACTAACCTGCACAATGTGCACATGTACCCTAAAACTTAGAGTAT-3'
配列番号2:5'-ATACTCTAAGTTTTAGGGTACATGTGCACATTGTGCAGGTTAGTTACATATGTATACATGTGCCATGCTGGTGCGCTGCACCCACTAATGTGTCATCTAGCATTAGGTATATCTCCCAATACTATCCCTCCCCCCTCCCCCAACCCCACCACAGTCCCCAGAGTGTGATATTCCCCTTCCTGTGTCCATGTGATCTCATTGTTCAATTCCCACCTATGAGTGAGAATATGCGGTGTTTGGTTTTTTGTTCTTGCGATAGTTTACTGAGAATGATGGTTTCCAATTTCATCCATGTCCCTACAAAGGATATGAACTCATCATTTTTTATGGCTGCATAGTATTCCATGGTGTATATGTGCCACATTTTCTTAATCCAGTCTATCATTGTTGGACATTTGGGTTGGTTCCAAGTCTTTGCTATTGTGAATAGTGCCGCAATAAACATACGTGTGCATGTGTCTTTATAGCAGCATGATTTATACTCATTTGGGTATATACCCAGTAATGG-3'
(P1)配列番号3の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P2)配列番号3の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(アンチセンス鎖)中の、配列番号3と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P3)配列番号3の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり第1プローブがハイブリダイゼーションの標的とするLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(P4)配列番号3の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド。
(P5)配列番号6の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P6)配列番号6の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)中の、配列番号6と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(P7)配列番号6の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり第2プローブがハイブリダイゼーションの標的とするLINE-1遺伝子のセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(P8)配列番号6の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド。
本発明の定量PCRキットは、本発明の定量PCRプローブ、ヒトLINE-1に由来するフォワードプライマー、およびヒトLINE-1に由来するリバースプライマーを含み、必要に応じてさらに、5’→3’エキソヌクレアーゼ活性(5' to 3' exonuclease activity)を有するDNAポリメラーゼ、およびその他の定量PCR用の試薬(例えば、50mM塩化マグネシウムおよび10倍濃度の標準的なPCRバッファー)、器具、説明書等を含んでいてもよい。
「ヒトLINE-1に由来するリバースプライマー」は、ヒトLINE-1遺伝子のセンス鎖中の所定の配列にハイブリダイズ可能な配列(本明細書において「リバースプライマー配列」と呼ぶ。)からなるオリゴヌクレオチドによって形成される。
フォワードプライマー配列およびリバースプライマー配列が結合する「所定の配列」は、ヒトLINE-1遺伝子の塩基配列上で、本発明の定量PCRプローブが結合する配列を挟むように位置する。例えば、本発明の第1プローブの実施形態では、ヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖において、フォワードプライマーが結合(ハイブリダイズ)する配列を「f」、本発明の定量PCRプローブが結合する配列を「p」、リバースプライマーが結合するセンス鎖における配列と相補的な配列を「r」とした場合、ヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖の3’側から5’側に向かって配列f、配列pおよび配列rが並ぶようにする。本発明の第2のプローブの実施形態でも、本発明の定量PCRプローブが結合するセンス鎖における配列と相補的な配列を「p’」として、ヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖の3’側から5’側に向かって配列f、配列p’および配列rが並ぶようにする。
(F1)配列番号4の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F2)配列番号4の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(アンチセンス鎖)中の、配列番号4と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F3)配列番号4の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり第1プローブ配列と組み合わせるフォワードプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(F4)配列番号4の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド。
(F5)配列番号8の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F6)配列番号8の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(アンチセンス鎖)中の、配列番号8と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(F7)配列番号8の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり第2プローブ配列と組み合わせるフォワードプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のアンチセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(F8)配列番号8の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド。
(R1)配列番号5の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R2)配列番号5の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)中の、配列番号5と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R3)配列番号5の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり第1プローブ配列と組み合わせるリバースプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(R4)配列番号5の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド。
(R5)配列番号7の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R6)配列番号7の塩基配列が標的とする塩基配列(ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)中の、配列番号7と相補的な塩基配列)に対して、高ストリンジェンシーの条件(高い厳密性のハイブリダイゼーション条件)でハイブリダイズ可能な塩基配列からなるオリゴヌクレオチド;
(R7)配列番号7の塩基配列に対して1〜5塩基が相違する(つまり第2プローブ配列と組み合わせるリバースプライマーがハイブリダイゼーションの標的とするヒトLINE-1遺伝子のセンス鎖に対して1〜5塩基のミスマッチを有する)オリゴヌクレオチド;
(R8)配列番号7の塩基配列に対して70%以上100%未満の相同性を有するオリゴヌクレオチド。
本発明のヒト細胞の検出方法は、ヒト細胞を移植または投与された非ヒト動物におけるヒト細胞を検出するための方法であって、本発明の定量PCRキット(定量PCR用プローブ、フォワードプライマーおよびリバースプライマー)を使用して実施されるものである。すなわち、本発明のヒト細胞の検出方法は、ヒト細胞を移植または投与された非ヒト動物から採取された検体を用い、その検体から調製された試料を本発明の定量PCRキット(定量PCR用プローブ、フォワードプライマーおよびリバースプライマー)で処理する工程、より具体的には試料中のヒト細胞由来のゲノムDNAまたはその増幅産物と、定量PCR用プローブとのハイブリダイゼーション、ならびにフォワードプライマーおよびリバースプライマーとのアニーリングを行う工程を含む。本発明のヒト細胞の検出方法はさらに、定量PCRの増幅曲線および検量線から、試料中のヒト細胞の細胞数を定量する工程を含んでいてもよい。
配列番号3:5'-CACTAATGTGTCATCTAGCAT-3'
配列番号4:5'-CATGTGCCATGCTGGTGC-3'
配列番号5:5'-CCATTACTGGGTATATACCCAAATGAG-3'
15 mgのカニクイザルの大脳皮質を検体とし、そこに、それぞれ、10、100、1,000、10,000、および100,000細胞に相当するヒト細胞(末梢血T細胞、Cryo-T8: Human CD8+ Negatively Selected (5-8M cells)、Precision Bioservices社)を溶解したATL溶液(70μL、DNeasy Blood & Tissue Kits、QIAGEN)を添加したサンプルと、ヒト細胞を添加していないATL溶液(70μL)のみのサンプルを調製した。これらのサンプルのそれぞれから、市販のDNA抽出試薬(DNeasy Blood & Tissue Kits、QIAGEN)を用いてゲノムDNAを抽出した後、TaqPath ProAmp Master Mixes(5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有するDNAポリメラーゼを含む(Thermo Fisher Scientific))、上記配列番号3のプローブ(5 pmol/ウェル)、上記配列番号4のフォワードプライマー(3 pmol/ウェル)および上記配列番号5のリバースプライマー(3 pmol/ウェル)を用いてqPCR定量を行った。qPCRは、7900HT Fast Real-Time PCR System(Thermo Fisher Scientific)を用いて、50℃にて2分/95℃にて5分/(95℃にて15秒および60℃にて1分)を1サイクルとする条件で、45サイクル行った。
「15 mgのカニクイザルの脳」に代えて「50 μLのマウスの血液」を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ヒト細胞の溶解液を添加したサンプルおよびヒト細胞溶解液を添加していないサンプルを調製し、それぞれから抽出したゲノムDNAに対しqPCR定量を行った。
配列番号6:5'-TGAGTTCATATCCTTTGTAGGGA-3'
配列番号7:5'-CCATTACTGGGTATATACCCAAATGAG-3'
配列番号8:5'-GCGCTGCACCCACTAATGT-3'
カニクイザル肝臓サンプルから抽出したサルゲノムDNA(400 ng/reaction(ng/ウェル)に相当)に市販のヒトゲノムDNA(Promega社)をそれぞれ80、8、0.8、0.08、0.008、0 ng/reaction(ng/ウェル)となるように添加したサンプルを調製した。上記配列番号6のプローブ(10 pmol/ウェル)、上記配列番号7のリバースプライマー(10 pmol/ウェル)および上記配列番号8のフォワードプライマー(10 pmol/ウェル)を用いてqPCR定量を行った。qPCRは、QuantStudio 7(Thermo Fisher Scientific)を用いて、95℃にて10分/(95℃にて15秒および60℃にて1分)を1サイクルとする条件で、40サイクル行った。
配列番号2:ヒトLINE-1遺伝子(センス鎖)における本発明の定量PCRプローブの標的範囲。
配列番号3:実施例1および2で用いられている、ヒトLINE-1遺伝子に対する本発明の定量PCRのプローブ(本発明の第1プローブ)。
配列番号4:実施例1および2で用いられている、ヒトLINE-1遺伝子に対する本発明の定量PCRのフォワードプライマー。
配列番号5:実施例1および2で用いられている、ヒトLINE-1遺伝子に対する本発明の定量PCRのリバースプライマー。
配列番号6:実施例3で用いられている、ヒトLINE-1遺伝子に対する本発明の定量PCRのプローブ(本発明の第2プローブ)。
配列番号7:実施例3で用いられている、ヒトLINE-1遺伝子に対する本発明の定量PCRのリバースプライマー。
配列番号8:実施例3で用いられている、ヒトLINE-1遺伝子に対する本発明の定量PCRのフォワードプライマー。
Claims (5)
- ヒトLINE-1遺伝子に由来する配列番号1で示される塩基配列中の連続する10〜35塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドにハイブリダイズ可能な配列、または
ヒトLINE-1遺伝子に由来する配列番号2で示される塩基配列中の連続する10〜35塩基の配列からなるオリゴヌクレオチドにハイブリダイズ可能な配列、
および標識部分を含む、定量PCRプローブ。 - 前記標識部分が、蛍光物質と該蛍光物質に対応するクエンチャーの組み合わせである、請求項1に記載の定量PCRプローブ。
- 請求項1に記載の定量PCRプローブ;
ヒトLINE-1に由来するフォワードプライマー;および
ヒトLINE-1に由来するリバースプライマー;
を含み、ヒトLINE-1遺伝子の塩基配列上で、該定量PCRプローブ配列を挟むように該フォワードプライマーの配列と該リバースプライマーの配列が選択される、定量PCRキット。 - 5’→3’エキソヌクレアーゼ活性を有するDNAポリメラーゼをさらに含む、請求項3に記載のキット。
- 請求項3に記載の定量PCRキットを使用する、ヒト細胞を移植または投与された非ヒト動物におけるヒト細胞の検出方法。
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