WO1998054309A1 - GENETIC DIAGNOSIS FOR DISEASES WHEREIN TNF-α PROMOTER PARTICIPATES - Google Patents

GENETIC DIAGNOSIS FOR DISEASES WHEREIN TNF-α PROMOTER PARTICIPATES Download PDF

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Shintaro Kamizono
Akira Yamada
Takafumi Higuchi
Hirohisa Kato
Kyogo Itoh
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Shionogi & Co., Ltd.
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    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Definitions

  • the present invention relates to genetic diagnosis, and more particularly, to genetic diagnosis of a disease associated with tumor necrosis factor-1a (hereinafter referred to as TNF).
  • TNF tumor necrosis factor-1a
  • TNF-hi is a protein produced from cells such as T cells, macrophages, and natural killer cells by induction with bacteria, viruses, various mitodins, and other inflammatory substances, and has the following biological activities: It has.
  • TNF- is thought to be an important substance located upstream of the cytokine cascade in the pathogenesis of various inflammatory diseases.
  • TNF- ⁇ is an important cytokine involved in vascular disorders. Serum TNF- in the acute phase of Kawasaki disease showed abnormally high levels, and TNF- ⁇ production in peripheral blood mononuclear cells at the same time. It is said that life is enhanced. These results suggest that TNF plays an important role in the development of Kawasaki disease, which is caused mainly by systemic vascular disorders (M. Sakaguchi, H. Kato, A. Nishiyori, K. S. agawa and K. I toh.
  • TNF-hi the production of TNF-hi is enhanced (M. Sebbag, S. L. Parry, FM Brerman and M. Feldmann. Cytokine stimulation ⁇ ⁇ lymphocytes regulates their capacity to induce monocyte production of tumor necrosis factor -alpha, but not interl eukin—10: possible relevance to pathophysiology of rheumatoid art hritis. Eur. J. Immunol. 27: 624-632 (1997)).
  • TLE production is said to be low in SLE nephropathy (C. 0. Jacob, Z.
  • TNF- ⁇ production ability of individuals based on genetic factors is objectively measured in advance. If possible, it is possible to make a pre-diagnosis (such as susceptibility to disease, severity of illness, response to treatment, etc.) and a prognosis of a disease associated with TNF- ⁇ .
  • the present invention relates to a nucleotide change in the 5 ′ flanking region of the TNF gene
  • the term "disease associated with TNF-" means a disease in which the occurrence, severity, and response to treatment of the disease are affected by the amount of TNF-hi production.
  • diseases include, for example, rheumatoid arthritis, rheumatoid arthritis, SLE nephropathy, Kawasaki disease, and also insulin-independent sugars. Examples include urinary illness and lebutin-related diseases, such as obesity (DI ABETES, Vol. 46, pp. 1468-1472 (1997)).
  • Diseases involving TNF— also include those associated with HLA4 or 9, such as rheumatoid arthritis, pemphigus vulgaris, diabetes, Harada's disease, Crohn's disease, and the like. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 shows individual differences in the amount of TNF- ⁇ production.
  • FIG. 2 shows a polymorphism in a promoter region of the TNF- ⁇ gene.
  • FIG. 3 shows the relationship between the amount of TNF-produced and the polymorphism in the promoter region of the TNF- ⁇ gene.
  • FIG. 4 shows a method for analyzing promoter activity.
  • FIG. 5 shows the location of the TNF- ⁇ gene on the chromosome.
  • FIG. 6 is a photograph instead of a drawing showing the result of electrophoresis in ASO hybridization analysis of the TNF- ⁇ promoter region.
  • FIG. 7 shows the nucleotide sequence of the promoter region of the TNF- ⁇ gene.
  • any biopsy sample can be used as a sample from which the gene is to be removed, it is typically a white blood cell, and a liver tissue biopsy can also be used.
  • the obtained sample is proteolytically degraded and denatured by Proteinase-I SDS, and genomic DNA (+ RNA) is obtained by extraction with phenol / chloroform. If desired, the RNA can be removed by RNase. Next, the obtained genomic DNA is amplified by the PCR method using the primers described below.
  • Sense primer (corresponds to bases 1 to 20) 5'-GCTTGTGTGTGTGTCTGG-3 '(SEQ ID NO: 1)
  • Antisense primer (corresponding to the complementary strand from 1024 to 1042)
  • nucleic acid mutation detection method described below.
  • the entire nucleotide sequence of the obtained region is determined, and the presence or absence of nucleotide changes is directly investigated.
  • Either the genomic Southern method or the PCR Southern method can be used.
  • the latter has the same principle as (3) above, but has the advantage of accuracy in that mobility information can be obtained.
  • RNA refracting mutation system In PCR, after a primer is annealed to type I DNA, a complementary DNA is synthesized from 5 'to 3' by a DNA polymerase. If there is a mismatch at the 3'-terminal base of the primer, the efficiency of PCR decreases, that is, it becomes impossible to observe electrophoretically. ARMS is based on this principle. PCR can be performed by using a primer whose 3 'terminal base of the primer is complementary to the mutant base to be detected, and the presence or absence of an amplification product can be detected.
  • This method takes advantage of the fact that heteroduplexes waiting for mismatches in PCR products are easier to dissociate than homoduplexes. As the dissociation progresses, the mobility of the gel electrophoresis decreases, and the density gradient of urea and formamide in the developing polyacrylamide gel is further emphasized by the presence of double-stranded DNA containing mismatches, The presence of the mutation is detected.
  • RNaseA RNA degrading enzyme
  • RNA degrading enzyme does not degrade double-stranded RNA or RNAZDNA complex, but has the property of degrading only single-stranded RNA. Therefore, for example, if the RNA probe labeled with 32 P is hybridized with a single-stranded denatured sample DNA, and then treated with RNaseA and then developed by electrophoresis, the mutant and hybridized RNA probes are cleaved at the mismatched site. Therefore, it can be detected as two bands.
  • the sugars are cleaved when the double-stranded DNA mismatches are modified separately with hydroxylamine for "C” and with osmium tetraoxide for "T” and then treated with piperidin . Form a double strand using a labeled probe, After this treatment, electrophoresis was performed, and if the size of the probe became shorter, the mutation was detected.
  • the -oligo DNA is labeled, for example, with 32 P, and the other is labeled with biotin. After ligation, recover by streptavidin adsorption. If they are linked (ie, do not mismatch), the 32 P radiation dose is high and can be detected.
  • PBMCs peripheral blood mononuclear cells isolated from 9 healthy Japanese people were suspended in 1 ml of culture medium (RPMI 1640 + 5% FCS), and contaminated with ConA (Concanavaline A: 10 gZml). After stimulation and cultivation at 37 ° C for 20 hours, the concentration of TNF-produced in the supernatant was measured by ELISA. The results are shown in Figure 1.
  • the amount of TNF-produced by PBMC by C on A stimulation was significant in 9 healthy Japanese subjects. I found that there was a great difference.
  • Genomic DNA was isolated by PBMC isolated in the same manner as in Example 1, and a TNF- ⁇ gene promoter region (approximately 1.3 Kbp) was amplified by PCR, and then amplified by TA cloning. The entire nucleotide sequence was determined, and the presence or absence of the polymorphism was analyzed. The results are shown in FIGS.
  • FIG. 7 is a diagram in which cases 2X and 2Y are aligned with an independently constructed consensus sequence (SEQ ID NO: 9).
  • Polymorphisms at positions 857, 1863, and 1031 of the TNF-gene promoter region are frequently found in high TNF-alpha producers.
  • the TNF- ⁇ gene promoter region is inserted into a reporter vector (PGL-3: containing the firefly luciferase gene), and a control vector (pRL- (TK: Renilla luciferase gene) together with human ⁇ cell leukemia strain Jurkat by electrophoresis and cultured for 18 hours. After that, only viable cells were separated by Ficoll specific gravity centrifugation, and the cells were lysed, and then two types of luciferase activities were measured using a luminometer ( Figure 4). Promoter activity was determined by the ratio of control vector to luciferase activity.
  • Table 1 shows the results.
  • the TNF- ⁇ gene promoter with polymorphism at position 857 (pGL-TNFp2X) and the promoter with polymorphisms at positions 863 and 1031 (pGL-TNFp2Y) are about twice as strong as the conserved sequence.
  • the spots were spotted on a nylon filter and fixed with a UV crosslinker.
  • the base sequence of the AS0 probe is shown below.
  • H-857C (Reacts specifically with C at position 857. SEQ ID NO. 3. Hereinafter, this is referred to as H-857C.)
  • H-863A (Reacts specifically with A at position 863. SEQ ID NO: 6. Hereinafter referred to as H-863A.)
  • HLA human leukocyte antigen
  • Allele B + refers to allele B, and allele B— refers to something that is not allele B (ie, allele A, C, D, or E).
  • allele D + refers to allele D
  • allele D— refers to non-allele D (ie, alleles A, B, C, or E). See Example 5 for alleles A, B, C, D and E.
  • HLA DRB 10901— and allele B— there is a strong correlation between HLA DRB 10901— and allele B—, and HLA DRB 10405— and allele D—.
  • the TNF-promoter region is located on the chromosome between HLA class I and class II, the HLA and TNF-promoter may be linked.
  • a nucleotide change at a specific position in the 5 ′ flanking region of the TNF-gene of an individual is measured.
  • the TNF of the individual ⁇ -producing ability and, consequently, pre-diagnosis and prognosis of diseases involving TNF-hi can be determined.
  • Sequence type nucleic acid
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Description

明 細 書
TNF— αプロモーターが関与する疾患の遺伝子診断 技術分野
本発明は遺伝子診断に関するものであり、 詳しくは腫瘍壊死因子一 a (以 下 TNF—ひと言う)が関与する疾患の遺伝子診断に関する。 背景技術
TNF—ひは、 T細胞、 マクロファージ、 ナチュラルキラ一細胞等の細 胞から、 細菌、 ウィルス、 各種マイ トージヱン、 その他の起炎物質による 誘導によって産生されるタンパク質であって、 以下のような生物活性を有 する。
1)腫瘍に出血性壊死を誘導する因子(in vivo)
2)がん細胞にアポトーシスを誘導(in vitro)
3)プロスタグランジンゃコラゲナーゼの産生
4)接着分子(1じ八1^ー1, £し八1^— 1)の発現
5) HLAクラス I Iの発現
6)炎症性サイ トカイン(I L一 1, I L一 6)の産生
7 )ケモカイン(I L一 8, R ANTE S)の産生
8)骨、 軟骨吸収の亢進
TNF— は各種炎症性疾患の病態形成のサイ トカインカスケ一ドの最 上流に位置する重要な物質であると考えられる。
従来より TNF—な産生量の個人差が指摘されている。 また TNF— α は血管障害に関与する重要なサイ トカインである。 川崎病急性期の血清中 TN F— は異常な高値を示し、 同時期の末梢血単核球では TN F— α産 生が亢進しているといわれている。 これらのことより、 全身の血管障害を 主病変とする川崎病の発症において、 TN F— が重要な役割を果たして いると考えられる(M. S akaguchi, H. Kato, A. Nishiyori, K. S agawaおよび K. I toh. Production of tumor necrosis factor-alpha b y W β 2 - or V β 8' CD 4+ T cells in Kawasaki disease. I n " Kawasaki disease" (H. Kato, Ed. ), pp. 206-213, Elsevier, Amst erdam(1995))o そこで、 川崎病の発症および重症度には遺伝的要因に基づ く TNF—ひ高産生性が関与していることが予想される。
同様にリウマチにおいても TNF—ひの産生が亢進している(M. Sebb ag, S . L. Parry, F. M. Brermanおよび M. Feldmann. Cytokine stimulation οι Γ lymphocytes regulates their capacity to induce monocyte production of tumor necrosis factor-alpha, but not interl eukin— 10: possible relevance to pathophysiology of rheumatoid art hritis. Eur. J. I mmunol. 27: 624-632(1997))。
—方 S LE腎症では TNF産生能が低いとされる(C. 0. J acob, Z.
F ronek, G. D. Lewis, M. Koo, J . A. Hansenおよび H. 0. McDevitt. Heritable major histocompatibility complex class II - a ssociated differences in production of tumor necrosis factor a: R elevance to genetic predisposition to systemic lupus erythmatosus.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87 : 1233—1237(1990))。 発明の開示
このようにある種の病気の発生や重症度には、 個人の持つ TNF—ひ産 生能が関係していることが予想される。
従って遺伝的要因に基づく個体の TNF— α産生能を予め客観的に測定 できれば、 TNF— αが関与する疾患の事前診断 (病気になり易さ、 病気 になった場合の重症度、 治療に対する反応性等)や予後の判定を行うこと ができる。
このような目的の達成のため発明者等は鋭意検討を行った。 その結果 T NF— α遺伝子の 5'フランキング(プロモーター)領域にヌクレオチド変 化の遺伝子多型が存在すること、 該ヌクレオチド変化によって TNF—ひ の産生能が顕著に変化することを見出したことに基づいて本発明を完成さ せた。
すなわち本願発明は、 TNF— 遺伝子の 5'フランキング領域内のヌ クレオチド変化であって、
1)一 857位 (配列番号 9の 373位) のシトシン (C) からチミン (T)への変化、
2)— 863位 (配列番号 9の 367位) のシトシン (C) からアデ二 ン(A)への変化、
3)— 1031位 (配列番号 9の 199位) のチミ ン (T) からシトシ ン(C)への変化、
および
4)それらの相補鎖における対応する各々の変化
から選択される 1または 2以上の変化の有無を検出することよりなる、 T NF-aが関与する疾患判定の為の遺伝子多型のスクリーニング方法を要 旨とするものである。
本明細書において「 T N F— が関与する疾患」とは T N F—ひの産生量 の多少によって疾患の発生や重症度、 治療に対する反応性が左右される疾 患を意味する。 このような疾患には例えば、 若年性関節リウマチ、 慢性関 節リウマチ、 S LE腎症ゃ川崎病、 さらにはまたインシュリ ン非依存型糖 尿病、 レブチン関連疾患、 例えば肥満症等 (D I ABETES、 第 46巻 1468— 1472頁(1997)) が挙げられる。 TNF— が関与する 疾患には HLA4または 9に関連する疾患、 例えば慢性関節リウマチ、 尋 常性天疱瘡、 糖尿病、 原田病、 C r 0 h n病等も含まれる。 図面の簡単な説明
図 1は、 TNF— α産生量の個体差を示す。
図 2は、 TNF— α遺伝子のプロモータ一領域の多型を示す。
図 3は、 TNF— 産生量と TNF— α遺伝子のプロモーター領域の多 型との関係を示す。
図 4は、 プロモーター活性の解析方法を示す。
図 5は、 TNF— α遺伝子の染色体における位置を示す。
図 6は、 TNF— αプロモーター領域の A SOハイブリダィゼーション 解析の電気泳動の結果を示す図面に代わる写真である。
図 7は、 TNF— α遺伝子のプロモーター領域の塩基配列である。 発明の実施の形態
遺伝子を取り出す試料としてはあらゆる生検試料を使用することができ るが、 典型的には白血球であり、 肝組織バイオプシーも使用できる。 得られた試料をプロティナーゼ Κ一 S D Sによりタンパク質分解 ·変性 後、 フエノール/クロ口ホルム抽出によりゲノム DNA(+RNA)が得ら れる。 所望により、 RNAは RNァーゼにより除去することができる。 次いで、 得られたゲノム DNAを、 以下に記載のプライマ一を用いて P CR法により増幅させる。
センスプライマー (1〜20番目の塩基に相当) 5 ' - GCTTGTGTGTGTGTGTCTGG - 3 ' (配列番号 1 ) アンチセンスプライマ一 (1024〜1042番の相補鎖に相当)
5 ' -GGACACACAAGCATCAAGG- 3 ' (配列番号 2 )
次いで、 以下に記載する核酸変異検出手法によりヌクレオチド変化の有 無を確認する。
1) RFLP法 (制限断片長多型)
2) PCR— S S C P法 (一本鎖 D N A高次構造多型解析)
3 A S 0ハイフリダイゼ一シ 3ン法 (allele specific oligonucleotid e hybridization;
P CR産物をナイロンフィルターなどの支持体にドッ トブロッ トし、 検 索する変異部位に対応した塩基配列をもつ、 18mer程度の合成オリゴヌ クレオチドプローブ(シグナルを得るにはラジォアイソトープあるいはビ ォチン標識が必要)とのハイブリダィゼーション後、 そのプローブの Tm値 に準じたボスト洗浄により、 1塩基ミスマッチの検出(ミスマッチがあれ ばハイブリッ ドが外れる)が可能となる。 これは、 PCRを用いた特定の 塩基置換の検出法としては最も典型的な方法である。
4)シークェンス法
得られた領域の全塩基配列を決定し、 ヌクレオチド変化の有無を直接調 ベる。
5)サザンプロッティング法
DNAを制限酵素処理し、 電気泳動で展開し、 プローブとハイブリダィ ゼ一シヨンをする一般的方法である。 ゲノ ミ ックサザン法、 PCRサザン 法のいずれも使用できる。 後者は、 上記(3)と原理は同じであるが、 移動 度の情報が得られる点で、 精度上の利点を有している。
6 A RM S (amplification refracting mutation system) P CRでは、 铸型 DNAにプライマーがァニールした後、 DNAポリメ —— ラーゼにより 5'から 3'に相補鎖 DNAが合成される。 プライマーの 3' 末塩基にミスマッチがあると、 PCRの効率が低下する、 即ち電気泳動的 に観察不可能になる。 ARMSは本原理を利用するものであり、 プライマ —の 3 '末塩基が検出したい変異塩基に相補的なものを用いて P C Rを行 い、 増幅産物の有無を検出できる。
7 )D G G E (denaturing gradient gel electrophoresisヽ 変性剤濃度 勾配ゲル電気泳動法)
P CR産物中のミスマッチを待つヘテロデュプレックスが、 ホモデュプ レックスよりもその解離が容易であることを利用した方法である。 解離が 進むにつれ、 ゲル電気泳動の移動度が落ちるので、 展開するポリアクリル アミ ドゲルに尿素およびホルムアミ ドの密度勾配をつけることによりそれ がさらに強調され、 ミスマッチを含む 2本鎖 DNAの存在、 即ち変異の存 在が検出される。
8) RNase切断法
RNaseA(RNA分解酵素)は 2本鎖の RNAもしくは RNAZDNA コンプレックスを分解せず、 1本鎖の RNAのみを分解する特性を有する。 従って、 例えば 32 Pにより標識した RN Aプローブを 1本鎖変性したサ ンプル DN Aとハイブリダィズさせ、 RNaseA処理後、 電気泳動により 展開すれば、 変異型とハイブリダィズした R N Aプローブはミスマッチ部 位で切断されるので、 2本のバンドとして検出できる。
9)化学切断(chemical cleavage)法
2本鎖 DNAのミスマッチ部位の「C」に対してはヒドロキシルァミン、 「T」に対してはォスミゥムテトラォキシドで別個に修飾した後、 ピペリジ ン処理をすると糖が切断される。 標識プローブを用いて 2本鎖を形成させ、 本処理後、 電気泳動し、 プローブのサイズが短くなれば変異が検出された —— ことに る。
10)リガーゼ法
2つのオリゴヌクレオチドを D N Aリガ一ゼで連結するとき、 結合位置 に铸型 DNAとの間にミスマッチがあると、 結合できないことが原理であ る。
1; LMG D (ligase— mediated gene detection;^
—方のオリゴ DNAは例えば 32 P標識、 他方はピオチン標識し、 ライ ゲーシヨン後、 ストレプトアビジン吸着による回収を行なう。 これらが連 結する(即ち、 ミスマッチしない)ならば、 32 Pの放射線量が高値を示す ので、 検出することができる。
ii) L C R (ligase chain reaction)
上記のライゲ一ション反応を、 耐熱性のリガーゼを用いて繰り返し行な うことで、 PCRと同様に DNA鎖に対してもオリゴ DN Aがァニールす るので、 高感度に変異の検出が可能となる。 実施例
実施例 1
TNF— 産生能の比較:
日本人の健常人 9名より分離した PBMC (末梢血単核球) 1 X 106を 培地(RPMI 1640 + 5%FCS)lmlに浮遊し、 ConA (コンカナバ リン(Concanavaline)A: 10 gZml)により刺激し、 37°Cで 20時間 培養後、 上清中の産生された TNF—ひ濃度を EL I SA法にて測定した。 結果を図 1に示す。
C on A刺激による P B M Cの T N F—ひ産生量は日本人健常人 9名で著 しい差があることを見出した。
実施例 2
TNF—ひ遺伝子プロモータ一領域における多型の解析:
実施例 1と同様に分離した P BMCによりゲノム DN Aを分離し、 P C R法にて TNF— α遺伝子プロモータ一領域(約 1.3Kbp)を増幅したあ と、 さらに T Aクロ一ニング法にて増幅し全塩基配列の決定を行ない、 多 型の有無を解析した。 結果を図 2及び図 7に示す。 図 7は、 独自に構築し たコンセンサス配列 (配列番号 9) に対してケース 2Xおよび 2 Yをァラ ィメントさせた図である。
上記 9名の配列比較により、 T N F— α遺伝子プロモータ一領域に現在 までに報告されていない多型が 3力所存在することを見出した。
実施例 3
多型プロモーターの活性:
これらの TNF— 遺伝子プロモータ一領域の— 857、 一 863、 お よび一 1031位における多型は、 TNF— α高産生者に高頻度にみられ
7 ο
そこで、 — 857、 一 863、 — 1031位のいずれかに多型を認める ものといずれにも認めないもので TNF— α産生能を比較した。 その結果、 前者において有意に TNF— 産生能が高いことが統計的に認められた(ρ 値 =0.05:Mann Whitneyの U検定)(図 3 )。
次にこれら多型のうちの一 857位に多型をもつものと一 863および -1031位に多型をもつものと 2種類について、 そのプロモーター活性 をレポ一夕一遺伝子を用いて次のように測定し、 比較した。
TNF— α遺伝子プロモーター領域を、 レポーターベクター(PGL— 3:ホタルルシフヱラーゼ遺伝子を含む)に挿入し、 対照ベクター(pRL— T K:レニラルシフエラ一ゼ遺伝子を含む)とともにヒト Τ細胞白血病株 J urkatにエレク トロボレ一ションにて同時トランスフェクシヨンし、 18 時間培養した。 その後 Ficoll比重遠心法にて生細胞のみ分離し、 細胞溶 解したあと 2種類のルシフェラ一ゼ活性をルミノメ一ターで測定した(図 4)。 プロモータ一活性は、 対照べクタ一のルシフヱラ一ゼ活性に対する 比より決定した。
結果を表 1に示す。 一 857位に多型を有する TNF— α遺伝子プロモ 一ター (pGL— TNFp2X) 、 および一 863と— 1031位に多型を 有するプロモーター (pGL— TNFp2Y) は保存配列より約 2倍強いプ 口モーター活性を有する。 ケース 2,7,6における TNF-αプロモーター領域の多型と転写活性の関係
Figure imgf000011_0001
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ケ- —ス 2X Τ 酵 萬 :諭 Ti ケ- -ス 2Y 纖錄 fi¾し議義 c ケ- -ス 7X T C C - -ス 8X T C C
え用紙 (規則 26) 実施例 4
A SOハイブリダィゼーション法による TNF— 遺伝子プロモーター 領域多型の解析:
— 857、 — 863および— 1031位の多型について、 AS0ハイブ リダイゼ—ション法により解析した。 実施例 2と同様にゲノム D N Aより、
P CR法にて TNF— 遺伝子プロモータ一領域を増幅したのち、 ナイ口 ンフィルタ一に ドッ トスポッ 卜し、 UVクロスリ ンカ一で固定した。 AS 0プローブの塩基配列を以下に示す。
5' - CTTAACGAAGACAGGGCC-3'
(—857位の Cに特異的に反応する。 配列番号 3。 以下、 H— 857 C と呼ぶ。 )
5'— CTTAATGAAGACAGGGCC - 3'
(-857位の Tに特異的に反応する。 配列番号 4。 以下、 H— 857 T と呼ぶ。 )
5' - ATGGGGACCCCCCCTTAA - 3'
(—863位の Cに特異的に反応する。 配列番号 5。 以下、 H— 863 C と呼ぶ。 )
5' - ATGGGGACCCCCACTTAA-3'
(—863位の Aに特異的に反応する。 配列番号 6。 以下、 H— 863A と呼ぶ。 )
5' - CTGAGAAGATGAAGGAAA-3'
(一 1031位の Tに特異的に反応する。 配列番号 7。 以下、 H— 103 1Tと呼ぶ。 )
5' - CTGAGAAGACGAAGGAAA - 3'
(一 1031位の Cに特異的に反応する。 配列番号 8。 以下、 H— 103 1 cと呼ぶ。 )
これらをァ 32—P— ATPで末端標識して用いた。 ハイプリダイゼ一ショ ンは、 TMAC (テトラメチルアンモニゥムクロライ ド) 存在下で行った。 結果を図 6および表 2に示す。 図 2に示した塩基配列の結果と完全に一致 する結果が得られた。
ASO-Hybridization法による健常人 9名の
TNF- 遺伝子プロモーター領域の 3種の多型の確認
健常人 ASOプローブとの反応性
Γ "一
H-1031T H-1031 C H-863C H-863A H-857C H-857T ケース 1
ケース 2
ケース 3
ケース 4
ケース 5
ケース 6
ケース 7 .
ケース 8
ケース 9
実施例 5
健常人の TNF— 遺伝子プロモータ一領域多型
日本人の健常人 575人について、 一 238、 一308、 — 857、 - 863、 および一 1031位の多型について、 実施例 4と同様にして AS 0ハイブリダィゼーシヨン法により解析した。 結果を表 3に示す。 表 3
TNF- αのプロモーター領域のヌクレオチド 頻度 (%)
-1031 -863 -857 -308 -238 (健常人 n=575) ァレル A T C C G G 64.5
了レル B C A C G G 14.0 ァレル C C C C G G 2.0 ァレル D T C T G G 17.7 ァレル E T C C A G 1.7 健常人ではアレル A (― 1031位が T、 一 863位が 、 一 857位 が (:、 — 308位が0、 —238位が Gであるアレル) を有する人が多い こと力わかる。 実施例 6
若年性関節リウマチと TNF— α遺伝子プロモータ一領域多型との関係 112人の若年性関節リウマチ (J RA) 患者 (全身性および非全身性) における— 857位および— 1031位の多型を、 健常人の場合と比較し た (表 4)。 表 4
J RAと多型との関係
-857/T+ - 857/T- P値 ォッヅ比
N(%) N(%)
健常人 186(32.3) 389(67.6)
J RA (n=112) 41(36.6) 71(63.4) 有意差なし 1.208 全身性 (n=51) 26(51.0) 25(49.0) 0.011 2.175 非全身性 (n-61) 15(24.6) 46(75.4) 有意差なし 0.682
■1031/C+ - 1031/C- P値 ォッヅ比
N(%) N(%)
健常人 170(29.6) 405(70.4)
J RA (n=112) 43(38.4) 69(61.6) 0.0825* 1.485 全身性 (n=51) 22(43.1) 29(56.9) 0.0635* 2.175 非全身性 (n=61) 21(34.4) 40(65.6) 有意差なし 1.251 木 p=0.043(Fisher exact test)
** =0.034 (Fisher exact test) 表 4中、 一 857ZT+とは一 857位が Tに変化しているもの、 一 8 57 ΖΤ—とは同位が Τに変化していないもの (すなわち Cであるもの) を示す。 同様に一 1031ZC +とは一 1031位が Cに変化しているも の、 一 1031/C—とは同位が Cに変化していないもの (すなわち丁で あるもの) を示す。
全身性リウマチ患者では、 健常人と比較して— 857ノ Τ+と— 8· 57 Τ—との比、 および一 1031/C +と一 1031ZC—との比が有意に 異なることがわかる。 このことは、 一 857位または一 1031位におけ るヌクレオチドの変化を調べることによって若年性全身性関節リゥマチが 診断できることを示唆するものである。 実施例 Ί
HL Aの DRB 1アレルと TNF—ひの遺伝子プロモーター領域多型と の関係
ヒ ト白血球抗原 (HLA) の DRB 1には多数の多型が存在することが 知られている。 そこで HLAの DRB 1ァレルと本願発明に係る TNF— ひ遺伝子プロモーター領域における多型との関係を調べた。 表 5
DRB 1 0901アレルとアレル Bとの相関
DRB1 Hf p値 * ォッヅ比
0901+ 0901- アレル B+ 63 58
0.0386 5.279 0.0636 く 10— 8 3.513 アレル B— 78 249
DRB 1 0405アレルとアレル Dとの相関
DRB1 Hf p値 * ォッヅ比
0405+ 0405- アレル D+ 69 76
0.0508 6.937 0.0741 く ΙίΓ10 5.947 アレル D— 40 262 *統計的有意差は chi- square検定により評価 表 5において 0901+とは DPB 1 0901アレルを言い、 090 1—とは DPB1 0901アレルでないものを言う。 同様に 0405 + とは DPB 1 0405アレルを指し、 0405—とは DPB 1 0405 ァレルでないものを言う。
またアレル B +とはァレル Bを言い、 アレル B—とはァレル Bではない もの (すなわちアレル A、 C、 Dまたは E) を言う。 同様にアレル D +と はアレル Dを指し、 アレル D—とはアレル Dでないもの (すなわちアレル A、 B、 Cまたは E) を言う。 アレル A、 B、 C, Dおよび Eについては 実施例 5を参照。
表から明らかなように、 HLAの DRB 1 0901—とアレル B―、 および HLAの DRB 1 0405—とアレル D—には強い相関性が認め られる。 図 5に示すように、 TNF— のプロモータ一領域は、 染色体上 HLAクラス Iとクラス IIとの間に位置しているので、 HLAと TNF— プロモーターは連鎖している可能性がある。
—方、 従来から HLAと疾患感受性との関係が指摘されている (「医科 免疫学」 改訂第 4版、 107頁、 菊地浩吉編、 南江堂)。 例えば HL Aの DRB 1 405を有する人は、 慢性関節リゥマチ、 尋常性天疱瘡、 糖尿 病、 原田病、 C r ohn病等に対する感受性が強いとされる。 従って、 T NF—α遺伝子プロモーター領域の多型を調べることによってこれらの病 気の事前診断を行うことのできる可能性が示唆される。
以上のように、 本発明の TNF—ひが関与する疾患遺伝子多型のスクリ 一二ング方法により、 或る個体の TNF— 遺伝子 5'フランキング領域 内の特定の位置でのヌクレオチド変化を測定すれば、 その個体の TNF— α産生能、 ひいては TNF—ひが関与する疾患の事前診断や予後の判定を 行うことができる。
配列表
配列番号: 1
配列の長さ : 2 0
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
GCTTGTGTGT GTGTGTCTGG 20 配列番号: 2
配列の長さ : 1 9
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
GGACACACAA GCATCAAGG 19 配列番号: 3
配列の長さ : 1 8
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー :直鎖状
配列の種類:他の核酸 配列
CTTAACGAAG ACAGGGCC 18 配列番号: 4
配列の長さ : 1 8
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
CTTAATGAAG ACAGGGCC 18 配列番号: 5
配列の長さ : 1 8
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
ATGGGGACCC CCCCTTAA 18 配列番号: 6
配列の長さ : 1 8
配列の型:.核酸
鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
ATGGGGACCC CCACTTAA 18 配列番号: 7
配列の長さ : 1 8
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー :直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
CTGAGAAGAT GAAGGAAA 18 配列番号: 8
配列の長さ : 1 8
配列の型:核酸
鎖の数:一本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸
配列
CTGAGAAGAC GAAGGAAA 18 配列番号: 9
配列の長さ : 1 3 5 7 配列の型:核酸
鎖の数:二本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類: Genomic D N A 生物名: ヒ ト
配列
GCTTGTGTGT GTGTGTCTGG GAGTGAGAAC TTCGCAGTCT 40
ATCTAAGGAA TGGAGGGAGG GACAGAGGGC TCAAAGGGAG 80 CAAGAGCTGT GGGGAGAACA AAAGGATAAG GGCTCAGAGA 120 GCTTCAGGGA TATGTGATGG ACTCACCAGG TGAGGCCGCC 160
AGACTGCTGC AGGGGAAGCA AAGGAGAAGC TGAGAAGATG 200
AAGGAAAAGT CAGGGTCTGG AGGGGCGGGG GTCAGGGAGC 240
TCCTGGGAGA TATGGCCACA TGTAGCGGCT CTGAGGAATG 280
GGTTACAGGA GACCTCTGGG GAGATGTGAC CACAGCAATG 320
GGTAGGAGAA TGTCCAGGGC TATGGAAGTC GAGTATGGGG 360
ACCCCCCCTT AACGAAGACA GGGCCATGTA GAGGGCCCCA 400
GGGAGTGAAA GAGCCTCCAG GACCTCCAGG TATGGAATAC 440
AGGGGACGTT TAAGAAGATA TGGCCACACA CTGGGGCCCT 480
GAGAAGTGAG AGCTTCATGA AAAAAATCAG GGACCCCAGA 520
GTTCCTTGGA AGCCAAGACT GAAACCAGCA TTATGAGTCT 560
CCGGGTCAGA ATGAAAGAAG AAGGCCTGCC CCAGTGGGGT 600
CTGTGAATTC CCGGGGGTGA TTTCACTCCC CGGGGCTGTC 640
CCAGGCTTGT CCCTGCTACC CCCACCCAGC CTTTCCTGAG 680
GCCTCAAGCC TGCCACCAAG CCCCCAGCTC CTTCTCCCCG 720
Figure imgf000024_0001
t oo oo oo oo ^ oo oo
GCT3GGTTT

Claims

請 求 の 範 囲
1. ヒト TNF— 遺伝子の 5'フランキング領域内のヌクレオチド変化 であって、
1) -857位のシトシン(C)からチミン(T)への変化、
2) - 863位のシトシン(C)からアデニン(A)への変化、
3)—1031位のチミン(T)からシトシン(C)への変化、
および
4)それらの相補鎖における対応する各々の変化
から選択される 1または 2以上の変化の有無を検出することよりなる、 T NF-aが関与する疾患判定の為の遺伝子多型のスクリ一二ング方法。
2. -857位のシトシン(C)からチミン(T)への変化の有無を検出する. 請求項 1に記載のスクリーニング方法。
3. -863位のシトシン(C)からアデニン(A)への変化および一 103 1位のチミン(T)からシトシン(C)への変化の有無を検出する、 請求項 1 に記載のスクリーニング方法。
4. 疾患が、 若年性関節リウマチである請求項 1に記載のスクリーニング 方法。
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