WO2015167087A1 - Method for predicting risk of ankylosing spondylitis using dna copy number variants - Google Patents

Method for predicting risk of ankylosing spondylitis using dna copy number variants Download PDF

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WO2015167087A1
WO2015167087A1 PCT/KR2014/009209 KR2014009209W WO2015167087A1 WO 2015167087 A1 WO2015167087 A1 WO 2015167087A1 KR 2014009209 W KR2014009209 W KR 2014009209W WO 2015167087 A1 WO2015167087 A1 WO 2015167087A1
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seq
primer
detecting
chromosome
dna replication
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PCT/KR2014/009209
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정연준
김태환
심승철
정승현
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가톨릭대학교 산학협력단
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids

Definitions

  • the present invention relates to a method for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis, and more particularly, to a method for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis (AS) by identifying copy number variants (CNV) of a specific chromosomal location About
  • Ankylosing spondylitis is a form of acute spondyloarthropathies (SpA) that usually begins in the late teens to early 20s and typically shows vertebral stiffness in the 30s and 40s.
  • the ankylosing spondylitis It is a chronic progressive systemic disease characterized by chronic inflammation of the spine and peripheral joints or eye, heart, and intestinal involvement.
  • the prevalence of spondyloarthritis varies from country to country, but it is usually 1 to 2%, and its social and economic impact on patients and society is adversely affected by mobility limitation.
  • HLA-B27 a histocompatibility antigens gene called "HLA-B27” is presumed to be involved in the onset, and recent studies suggest that ERAP1 (endoplasmic reticulum aminopeptidase 1) and IL23R (interleukin 23 receptor) genes are involved.
  • ERAP1 endoplasmic reticulum aminopeptidase 1
  • IL23R interleukin 23 receptor
  • Symptoms are ambiguous and it is difficult to distinguish from general back pain or nonspecific joint pain by repeating aggravation and improvement.
  • European studies have shown that it takes an average of 10 years to diagnose ankylosing spondylitis from the onset of symptoms of spondyloarthropathy. Therefore, the patient will seek a specialist with a certain degree of disease progression, at which time he often misses the initial treatment point.
  • ankylosing spondylitis Is a form of severe spondyloarthroaphy (SpA), usually beginning in the late teens to early 20s and typical vertebral stiffness in the 30s and 40s.
  • the chronic inflammation of the cephalad joints and vertebrae and peripheral joints It is a chronic progressive systemic disease characterized by eye, heart, and intestinal involvement.
  • the prevalence of spondyloarthritis varies from country to country, but it is usually 1 to 2%, and its social and economic impact on patients and society is adversely affected by mobility limitation.
  • HLA-B27 a histocompatibility antigens gene called "HLA-B27” is presumed to be involved in the onset, and recent studies suggest that ERAP1 (endoplasmic reticulum aminopeptidase 1) and IL23R (interleukin 23 receptor) genes are involved.
  • ERAP1 endoplasmic reticulum aminopeptidase 1
  • IL23R interleukin 23 receptor
  • Symptoms are ambiguous and it is difficult to distinguish from general back pain or nonspecific joint pain by repeating aggravation and improvement.
  • European studies have shown that it takes an average of 10 years to diagnose ankylosing spondylitis from the onset of symptoms of spondyloarthropathy. Therefore, the patient will seek a specialist with a certain degree of disease progression, at which time he often misses the initial treatment point.
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, and the present inventors have made efforts to predict the risk of ankylosing spondylitis, and as a result, confirmed that the incidence of ankylosing spondylitis and the DNA replication number of specific chromosomal loci are related , Thereby completing the present invention.
  • Another object of the present invention is to provide a method for predicting ankylosing spondylitis risk using DNA replication number variation.
  • Another object of the present invention is to provide a kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising a primer for detecting DNA replication water variation.
  • the marker composition may further comprise a combination of single nucleotide polymorphism (SNP) markers rslO865331 and rs27044.
  • SNP single nucleotide polymorphism
  • the present invention also provides a method for predicting an onset incidence of ankylosing spondylitis.
  • the primer set of step (a) comprises a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2.
  • a primer set for detecting water variation A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4;
  • a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8;
  • a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10;
  • the PCR of step (a) may be genomic quantitative PCR or deletion-typing PCR.
  • the DNA replication number when the DNA replication number is in any one or more selected from the group consisting of 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position on the chromosome, It can be predicted as low risk for ankylosing spondylitis.
  • the method comprises the steps of: cloning DNA in any one or more selected from the group consisting of 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position on the chromosome If there is a mutation, it can be predicted as a high risk group of ankylosing spondylitis.
  • a method for detecting a single nucleotide polymorphism comprising: (d) performing a PCR (polymerase chain reaction) by treating a sample genomic DNA sample with a primer set for detecting a single nucleotide polymorphism; And (e) determining whether a single nucleotide polymorphism is present from the PCR result.
  • the method may further comprise the step of determining the presence or absence of a single nucleotide polymorphism from the PCR result.
  • the primer set of step (d) comprises a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And a single base polymorphism detecting primer set that specifically binds to the SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
  • the method may be predicted to be a high-risk group of ankylosing spondylitis when a single base polymorphism is present on any one or more selected from the group consisting of rs10865331 and rs27044 on chromosomes.
  • the present invention A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome, consisting of a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2; A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10
  • the composition comprises a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
  • the present invention can provide a kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising the above composition.
  • the method according to the present invention includes a step of measuring the DNA replication number and confirming the relationship between the DNA replication number and the incidence of ankylosing spondylitis.
  • the sensitivity and specificity of predicting the incidence of ankylosing spondylitis can be improved by combining the results of single nucleotide polymorphism (SNP) measurement with DNA replication number variation.
  • SNP single nucleotide polymorphism
  • FIG. 1 shows the ratio of the signal intensities in the array-CGH of the lq32.2 region to the log2 ratio.
  • FIG. 2 shows a result of color-signal intensity ratio in the array-CGH of the lq32.2 region.
  • FIG. 3 shows the result of genomic quantitative PCR for the DNA replication number variation in the lq32.2 region.
  • Figure 4 shows the number of replications of CNV regions (CNVRs) (CNVRs) in lq32.2 (a), 2q31.2 (b), 6p21.32 (c), 13q13.1 ⁇ 2n, 2n,> 2n), respectively.
  • FIG. 5 shows (a) a schematic diagram for performing deletion typing PCR, (b) an image of electrophoresis gel of deletion typing PCR product, and (c) DNA sequence around the deletion site by sequencing.
  • FIG. 6 shows the results of the Odd ratio of AS incidence according to the number of replications (HOM, HET, 2n) in regions 1q32.2, 13q13.1 and 14q24.2 in Deletion typing PCR.
  • FIG. 7 shows the results of the Odd ratio value of the AS incidence rate of subjects who had at least one copy of mutation of CNVRs mutation increasing the incidence of AS.
  • FIG. 8 shows the results of the Odd ratio value of the AS incidence rate for subjects who had at least one copy of mutation in the number of copies of CNVRs that reduced the incidence of AS.
  • FIG. 9 shows the receiver-operating characteristic (ROC) curve of the AS incidence prediction set using five types of CNVRs that increase the incidence of AS.
  • FIG. 10 shows the ROC curve of the AS incidence prediction set using five types of CNVRs and five SNPs (rs27037, rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187) that increase the incidence of AS.
  • FIG. 11 shows the ROC curve of a set of predicted AS incidence using five types of CNVRs and four SNPs (rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187) that increase the incidence of AS.
  • Figure 12 shows the ROC curves of the predicted set of AS incidence using five types of CNVRs and two SNPs (rs10865331, rs27044) that increase the incidence of AS.
  • FIG. 13 shows the results of ROC curve analysis for only five individuals with HLA-B27 positive (501 patients in AS, 30 in control group) for the combination of five CNVRs and two SNPs markers.
  • the present invention provides a marker composition for predicting the risk of ankylosing spondylitis, comprising a genetic marker combination of 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position on the chromosome.
  • markers for predicting onset risk refers to polypeptides or nucleic acids (for example, mRNAs) that show a significant increase or decrease in gene expression level or protein expression level in individuals with a higher risk of developing ankylosing spondylitis Etc.), lipids, glycolipids, glycoproteins, sugars (monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, etc.) and the like.
  • a marker composition for predicting the risk of ankylosing spondylitis which further comprises a combination of single nucleotide polymorphism (SNP) markers rs10865331 and rs27044 in order to increase the sensitivity and specificity of predicting the risk of developing ankylosing spondylitis in the marker composition .
  • SNP single nucleotide polymorphism
  • SNP single nucleotide polymorphism
  • step (a) a primer set for detecting DNA replication variation is treated with a sample genomic DNA sample to predict the risk of developing ankylosing spondylitis.
  • DNA copy number variation used in the present invention means that a specific nucleotide sequence of 1 kb or more is deleted (0 n or 1 n) or amplified (3 n or more) It is one of the structural variations of the gene, in addition to dislocation, amplification, and translocation. Generally means amplification or deletion of a DNA fragment having a size of 1 kb or more.
  • WTCCC Wellcome Trust Control Consortium
  • the CNV study has a poor signal-to-noise ratio, so the WTCCC study used statistical methods to predict the genotype of CNV in order to predict the CNV genotype. In recent WTCCC studies, it has been recommended to use signal intensity as an alternative method to predict CNV genotypes.
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • DNA synthesis reaction by two types of primers and DNA synthesizing enzymes located within a specific DNA region is repeated in vitro to amplify a specific DNA region by several hundred thousand times How.
  • one cycle of the PCR process involves denaturing the double stranded DNA, annealing the two types of primers with the target single stranded DNA in between, separating the single stranded DNA by extending the primer And extrapolating a sequence complementary to the target region.
  • double strand separation occurs at heating (over 90) and primer binding (50-60) and DNA synthesis (70-76) are performed at relatively low temperatures.
  • primer means an oligonucleotide complementary to a 5 'end sequence and a 3' end sequence adjacent to a target nucleic acid used in a polymerase chain reaction, quot; forward primer “ and “ reverse primer” refer to primers that bind to the 3 'and 5' ends of a certain region of a gene amplified by a polymerase chain reaction, respectively.
  • the primer set used in step (a) is for binding to a specific chromosome site having a DNA replication number variation, and preferably includes a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: , A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome; A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromos
  • PCR is preferably genomic quantitative PCR or deletion type PCR, but is not limited thereto.
  • qPCR genome quantitative polymerase chain reaction
  • deletion-typing polymerase chain reaction used in the present invention is a method for detecting the exact size and deletion breakpoint of a deletion sequence, and PCR And then compared with the deletion sites identified by sequencing. In the absence of deletion, a PCR amplification of a predicted size is identified, whereas if there is a deletion, a PCR amplification that is reduced in length by that size is identified.
  • step (b) the PCR result obtained in step (a) is sequenced to predict the risk of developing ankylosing spondylitis.
  • step (c) the sample determines whether there is a variation in the number of DNA copies from the sequencing result obtained in step (b) to predict the risk of developing ankylosing spondylitis.
  • the DNA replication number varies in any one or more selected from the group consisting of 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position on the chromosome, prediction of the low risk of ankylosing spondylitis have.
  • the DNA replication number may occur more than once, and the incidence of ankylosing spondylitis decreases as the number of CNVR deleted at 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position increases.
  • DNA replication numbers in any one or more of the 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 13q13.1, and 16p13.3 positions on the chromosome can be predicted to be a high risk of developing ankylosing spondylitis.
  • the DNA replication number can occur at the same time, and the incidence of ankylosing spondylitis increases as the number of CNVR deleted at 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position increases do.
  • a primer set for detection of a single nucleotide polymorphism is subjected to a PCR (polymerase chain reaction) by treating a sample of a genomic DNA sample to increase the sensitivity and specificity of predicting the risk of developing ankylosing spondylitis ; And (e) determining whether there is a single nucleotide polymorphism from the performed PCR product.
  • PCR polymerase chain reaction
  • the primer set of step (d) for measuring whether a single nucleotide polymorphism is a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And a single base polymorphism detecting primer set that specifically binds to the SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
  • 10-CNVRs associated with AS (5 CNVRs that increase the risk of AS outbreaks and 5 CNVRs that reduce the risk of AS inventions) were determined and verified by performing array-CGH analysis and qPCR , And then qPCR was performed to confirm the relationship with the number of replications of ankylosing spondylitis and CNVRs by independent verification (Examples 1 to 3). In addition, deletion-typing PCR was performed to confirm the exact size and boundary of CNVRs, and the association between AS homozygous deletion and AS heterozygosity was confirmed (Examples 4 to 5).
  • Example 6 the number of replications of CNVRs associated with the risk of AS were found to be associated with a higher risk of onset, and based on these results, a method for predicting the risk of AS with excellent sensitivity and specificity was identified (Examples 7 to 8).
  • a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome consisting of a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2;
  • a primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4;
  • a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6;
  • a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8;
  • a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ
  • the present invention provides a kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising the above composition.
  • the kit of the present invention may further comprise at least one container containing a partitioned carrier means for containing a sample, a buffer for PCR reaction and a container containing a DNA polymerase, said carrier means comprising at least one container such as a bottle, and each container contains the independent components used in the method of the present invention, and those of ordinary skill in the art can readily dispense the necessary formulation in the container.
  • a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29 ;
  • a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
  • Probe mapping was performed through the UCSC genome browser (Human NCBI36 / hg18). The quality of the data was evaluated by the CGH-QCTM-Sep09 QC metric set, and all the data satisfied the above-mentioned quality evaluation.
  • a total of 629,186 CNVs were identified from 618 samples.
  • the median of the number of CNVs identified for each genome was 999 (range 488-1515), the median size of CNVs was 2.0 Kb (101bp to 5.9 Mp), and the general characteristics of the identified CNVs are shown in Table 2 below .
  • CNV regions were identified by overlapping the CNVs from 618 individuals using CNVRuler software.
  • Quantitative PCR (qPCR) verification was performed on 79 CNVRs with relatively clear signal intensity.
  • Quantitative PCR (qPCR) Primer was designed for each CNVR locus as the first step of quantitative PCR (qPCR) verification.
  • Quantitative PCR (qPCR) was performed by randomly selecting 22 samples from the discovery group.
  • the ratio of the signal intensity of 1q32.2 region was confirmed by log2 ratio value and color (negative value and green), and the decrease of copy number was verified through qPCR.
  • Step 1 independent verification was performed on 491 AS patients and 671 normal controls.
  • Two - step independent verification was performed on 134 AS patients and 274 normal control subjects. All the subjects in the first and second independent verification groups were recruited from Hanyang University Rheumatism Hospital and Eulji University Hospital. This study was conducted with the approval of the institutional review board (CUMC11U199) and was made in writing. The characteristics of the study subjects in the replication step are shown in Table 4 below.
  • Genomic quantitative PCR for ten AS-associated risk-associated CNVR isolates was performed by designing a set of amplification primers specific for each locus and using this to identify CNVRs that were found to be associated with AS at the discovery stage To perform independent replication of
  • Quantitative PCR was performed using the Viia7 system (Life Technologies, Carlsbad, Calif.) and NA10851 sample was used as a calibrator.
  • the number of replications for each subject is defined as 2- CT , where Ct is the difference in threshold cycle for the values obtained from the reference gene (HS6ST3) and the calibrator DNA (individual / calibrator) in the sample to be identified, Rounded to the nearest integer.
  • the Ct value of the control group was defined to be less than 0.3.
  • the first-step independent validation results (491 experimental and 617 control), 9 of the 10 CNVRs showed consistently significant results, and the direction of the odd ratio was the same as the discovery step (5 CNVR increased risk).
  • Five CNVRs were identified as risk reduction, five risk-increasing and four protective CNVRs.
  • one (6p24.3) CNVRs did not show significance in discovery group in independent validation group.
  • the four CNVRs were consistent with the discovery group, and the direction of the odd ratio was the same as the discovery step and independent verification (See Table 3). That is, the CNVRs in the regions 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, and 16p13.3 were consistently significant in all three sets.
  • the reference DNA of qPCR as well as NA10851 was used as a reference for a person having the CNVR locus of 2n as a reference.
  • deletion-typing PCR To confirm the exact size and boundaries of deletion for the eight deletion CNVRs among the nine validated CNVRs, we performed deletion-typing PCR.
  • the deletion-typing primer for the first step was designed, and it was confirmed that three CNVRs (1q32.2, 13q13.1 and 14q24.2) among 8 CNVRs could be confirmed by PCR. Then, deletion-typing PCR was performed using primer pairs for these three CNVRs. Amplicons of deleted alleles were sequenced using PCR-direct sequencing.
  • a set of primers to detect deletion sites were designed within the flanking sequence of the putative deletion site.
  • the experimental strategy is shown in FIG. 5 (a), and information on the primers is shown in Table 7 below.
  • a white box inside indicates a predicted deletion region
  • an outer white box indicates an actual deletion region
  • a blue arrow indicates a primer set for searching deletion
  • a black vertical bar indicates microhomology sequences.
  • the length of the deletion region confirmed by deletion typing PCR was ⁇ 6.2 Kb
  • the length of the deleted region confirmed by sequencing was 6.161 bp, which was almost the same
  • the mechanism of CNVRs was 4bp microhomology ( GGCT).
  • the length of the deletion region confirmed by deletion typing PCR was ⁇ 5.1 Kb, and the length of the deleted region confirmed by sequencing was almost the same as 5.129 bp.
  • the mechanism of CNVRs was 7bp microhomology (AAAAGTA ).
  • HOM represents homozygous deletion and HET represents heterozygous deletion.
  • the yellow bar represents a microhomology sequence and the red box represents deleted sequences.
  • the subjects of SNP (single nucleotide polymorphism) analysis were 701 patients (339 patients, 362 control subjects) who had DNA of ankylosing spondylitis patients and control group who underwent 5 types of CNVRs test to increase the incidence of ankylosing spondylitis.
  • SNP markers rs27037, rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187
  • the genotype of each SNP marker was analyzed based on the fluorescence signal generated by PCR reaction in each cycle.
  • SNP marker-specific primers and probes used in this analysis were purchased from Life Technologies, and the information on the used markers is shown in Table 11 below.
  • genotype of each of the five SNP markers was used to evaluate the risk of developing ankylosing spondylitis.
  • the genotype results are shown in Table 12 below.
  • the SNPs of four SNPs (rs27434, rs10865331, rs27044, and rs30187) among the five SNPs used in the present example were confirmed to have a significant relationship between genotype and AS incidence.
  • Example 8 Verification of Accuracy of AS Prediction Using CNVRs and Single Base Polymorphism (SNP).
  • Receiver-Operating Characteristic (ROC) curve analysis was performed based on the five CNVRs identified in Example 6 related to AS and the five SNPs identified in Example 7. In this study, we aimed to identify the risk prediction model of AS with excellent sensitivity and specificity.
  • ROC analysis was performed using five sets of CNVRs, five sets of CNVRs and five sets of SNPs, five sets of CNVRs and four sets of SNPs (rs27434, rs10865331, rs27044 , rs30187), and five sets of CNVRs and two sets of SNPs (rs10865331, rs27044) satisfying P ⁇ 0.01.
  • the present invention relates to a method for predicting an onset risk of ankylosing spondylitis using DNA copy number variants, and, unlike the conventional method using the HLA-B27 antigen gene, the DNA replication number and single nucleotide polymorphism SNP) can be used to predict the onset of ankylosing spondylitis more accurately.
  • the method or composition of the present invention it can be used for early prevention and diagnosis of ankylosing spondylitis as well as for applications based on it.
  • gagtcagcac agaagtccta tc 22

Abstract

The present invention relates to a method for predicting the risk of ankylosing spondylitis using DNA copy number variants. It was verified that the risk of ankylosing spondylitis can be effectively predicted by using a primer for detecting DNA copy number variants, of the present invention, and the sensitivity and specificity to the prediction can be improved by grafting single nucleotide polymorphism (SNP) measurement results, and thus more fundamental approaches to the prevention and treatment of ankylosing spondylitis will be expected.

Description

DNA 복제수 변이를 이용한 강직성 척추염 발병 위험도 예측 방법 Methods for predicting the risk of ankylosing spondylitis using DNA replication variation
본 발명은 강직성 척추염 발병 위험도 예측 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 특정 염색체 위치의 DNA 복제수 변이(copy number variants, CNV)를 확인하여, 강직성 척추염(Ankylosing spondylitis, AS) 발병 위험도를 예측하는 방법에 관한 것이다The present invention relates to a method for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis, and more particularly, to a method for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis (AS) by identifying copy number variants (CNV) of a specific chromosomal location About
강직성 척추염(ankylosing spondylitis, AS)은 척추 관절염( spondyloarthroaphy, SpA)이 중증화한 질환의 한 형태로서, 보통 10대 후반에서 20대 초반에 시작하여 30, 40대에 전형적인 척추강직을 보이며 천장관절 및 척추의 만성 염증 및 말초관절 혹은 눈, 심장, 장관 침범을 특징으로 하는 만성 진행성 전신질환이다. 척추관절염의 유병률은 국가마다 다르지만, 보통 1~2% 정도로 알려져 있으며, 운동성 제한으로 인해 환자 및 사회에 사회적 경제적으로 악영향을 미친다. Ankylosing spondylitis (AS) is a form of acute spondyloarthropathies (SpA) that usually begins in the late teens to early 20s and typically shows vertebral stiffness in the 30s and 40s. The ankylosing spondylitis It is a chronic progressive systemic disease characterized by chronic inflammation of the spine and peripheral joints or eye, heart, and intestinal involvement. The prevalence of spondyloarthritis varies from country to country, but it is usually 1 to 2%, and its social and economic impact on patients and society is adversely affected by mobility limitation.
질병의 원인은 뚜렷하게 밝혀지지 않았지만 류마티스 관절염이나 전신성 홍반성 루푸스 같은 전신성 류마티스성 질환과 유사하게 유전적 이상, 감염, 면역염증 반응이 발병에 관여할 것으로 추정한다. 유전적으로는 "HLA-B27"이라는 조직적합성 항원 유전자가 발병에 관여하는 것으로 추정하고 있으며, 최근 연구에서는 ERAP1(endoplasmic reticulum aminopeptidase 1)와 IL23R(interleukin 23 receptor) 유전자가 관계한다는 것이 시사되고 있다. 강직성 척추염으로 인한 허리와 엉치의 통증은 서서히 시작하고, 경우에 따라서는 무릎, 발목 등에도 간헐적으로 관절염이 동반된다. 증상이 모호하고 악화와 호전을 반복하여 일반적인 요통이나 비특이적인 관절통과 구별하기 어렵다. 유럽의 연구에 의하면 척추관절염의 증상 발현에서 강직성 척추염 진단까지 평균 10년이 걸린다고 한다. 따라서 환자는 질병이 어느 정도 진행된 상태에서 전문의를 찾게 되며, 그 때는 이미 초기 치료시점을 놓친 경우가 빈번하다.The cause of the disease is unclear, but it is presumed that genetic abnormalities, infections, and immune-inflammatory responses are likely to be involved in the disease, similar to systemic rheumatic diseases such as rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus. Genetically, a histocompatibility antigens gene called "HLA-B27" is presumed to be involved in the onset, and recent studies suggest that ERAP1 (endoplasmic reticulum aminopeptidase 1) and IL23R (interleukin 23 receptor) genes are involved. Ankylosing spondylitis caused by ankylosing spondylitis begins slowly and, occasionally, arthritis is accompanied by intermittent knee and ankle. Symptoms are ambiguous and it is difficult to distinguish from general back pain or nonspecific joint pain by repeating aggravation and improvement. European studies have shown that it takes an average of 10 years to diagnose ankylosing spondylitis from the onset of symptoms of spondyloarthropathy. Therefore, the patient will seek a specialist with a certain degree of disease progression, at which time he often misses the initial treatment point.
최근 이 질환에 대한 경과와 치료에 대해 새로운 지식들이 축적되면서 조기치료가 질환의 치료와 경과를 저해함에 있어서 효과적임이 밝혀지고 있는바, 발병의 조기 진단 및 예측이 중요하게 대두되고 있다. 따라서, 강직성 척추염의 발병을 예측하는 것이 주요한 과제의 대상이 되고 있으며, 이에 대한 연구가 이루어지고 있으나(한국 특허공개번호 10-2008-0072643), 아직 미비한 실정이다.강직성 척추염(ankylosing spondylitis, AS)은 척추 관절염(spondyloarthroaphy, SpA)이 중증화한 질환의 한 형태로서, 보통 10대 후반에서 20대 초반에 시작하여 30, 40대에 전형적인 척추강직을 보이며 천장관절 및 척추의 만성 염증 및 말초관절 혹은 눈, 심장, 장관 침범을 특징으로 하는 만성 진행성 전신질환이다. 척추관절염의 유병률은 국가마다 다르지만, 보통 1~2% 정도로 알려져 있으며, 운동성 제한으로 인해 환자 및 사회에 사회적 경제적으로 악영향을 미친다. Recently, as new knowledge about the progression and treatment of this disease has been accumulated, it has been found that early treatment is effective in inhibiting the treatment and progress of disease, and early diagnosis and prediction of the onset are important. Therefore, predicting the onset of ankylosing spondylitis has become a major subject and has been studied (Korean Patent Publication No. 10-2008-0072643). However, there is still a shortage of ankylosing spondylitis (AS) Is a form of severe spondyloarthroaphy (SpA), usually beginning in the late teens to early 20s and typical vertebral stiffness in the 30s and 40s. The chronic inflammation of the cephalad joints and vertebrae and peripheral joints It is a chronic progressive systemic disease characterized by eye, heart, and intestinal involvement. The prevalence of spondyloarthritis varies from country to country, but it is usually 1 to 2%, and its social and economic impact on patients and society is adversely affected by mobility limitation.
질병의 원인은 뚜렷하게 밝혀지지 않았지만 류마티스 관절염이나 전신성 홍반성 루푸스 같은 전신성 류마티스성 질환과 유사하게 유전적 이상, 감염, 면역염증 반응이 발병에 관여할 것으로 추정한다. 유전적으로는 "HLA-B27"이라는 조직적합성 항원 유전자가 발병에 관여하는 것으로 추정하고 있으며, 최근 연구에서는 ERAP1(endoplasmic reticulum aminopeptidase 1)와 IL23R(interleukin 23 receptor) 유전자가 관계한다는 것이 시사되고 있다. 강직성 척추염으로 인한 허리와 엉치의 통증은 서서히 시작하고, 경우에 따라서는 무릎, 발목 등에도 간헐적으로 관절염이 동반된다. 증상이 모호하고 악화와 호전을 반복하여 일반적인 요통이나 비특이적인 관절통과 구별하기 어렵다. 유럽의 연구에 의하면 척추관절염의 증상 발현에서 강직성 척추염 진단까지 평균 10년이 걸린다고 한다. 따라서 환자는 질병이 어느 정도 진행된 상태에서 전문의를 찾게 되며, 그 때는 이미 초기 치료시점을 놓친 경우가 빈번하다.The cause of the disease is unclear, but it is presumed that genetic abnormalities, infections, and immune-inflammatory responses are likely to be involved in the disease, similar to systemic rheumatic diseases such as rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus. Genetically, a histocompatibility antigens gene called "HLA-B27" is presumed to be involved in the onset, and recent studies suggest that ERAP1 (endoplasmic reticulum aminopeptidase 1) and IL23R (interleukin 23 receptor) genes are involved. Ankylosing spondylitis caused by ankylosing spondylitis begins slowly and, occasionally, arthritis is accompanied by intermittent knee and ankle. Symptoms are ambiguous and it is difficult to distinguish from general back pain or nonspecific joint pain by repeating aggravation and improvement. European studies have shown that it takes an average of 10 years to diagnose ankylosing spondylitis from the onset of symptoms of spondyloarthropathy. Therefore, the patient will seek a specialist with a certain degree of disease progression, at which time he often misses the initial treatment point.
최근 이 질환에 대한 경과와 치료에 대해 새로운 지식들이 축적되면서 조기치료가 질환의 치료와 경과를 저해함에 있어서 효과적임이 밝혀지고 있는바, 발병의 조기 진단 및 예측이 중요하게 대두되고 있다. 따라서, 강직성 척추염의 발병을 예측하는 것이 주요한 과제의 대상이 되고 있으며, 이에 대한 연구가 이루어지고 있으나(한국 특허공개번호 10-2008-0072643), 아직 미비한 실정이다.Recently, as new knowledge about the progression and treatment of this disease has been accumulated, it has been found that early treatment is effective in inhibiting the treatment and progress of disease, and early diagnosis and prediction of the onset are important. Therefore, predicting the onset of ankylosing spondylitis has been the subject of major problems and studies have been made (Korean Patent Laid-open No. 10-2008-0072643).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명자들은 강직성 척추염 발병 위험도 예측 방법에 대해 연구 노력한 결과, 강직성 척추염의 발병과 특정 염색체 위치의 DNA 복제수 변이와 연관성이 있음을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and the present inventors have made efforts to predict the risk of ankylosing spondylitis, and as a result, confirmed that the incidence of ankylosing spondylitis and the DNA replication number of specific chromosomal loci are related , Thereby completing the present invention.
이에 본 발명은 DNA 복제수 변이를 이용한 강직성 척추염 발병 위험 예측용 마커 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a marker composition for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis using DNA replication water variation.
본 발명의 다른 목적은 DNA 복제수 변이를 이용한 강직성 척추염 위험도 예측방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for predicting ankylosing spondylitis risk using DNA replication number variation.
본 발명의 또 다른 목적은 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머를 포함하는 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 조성물을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a composition for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising a primer for detecting DNA replication water variation.
본 발명의 또 다른 목적은 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머를 포함하는 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising a primer for detecting DNA replication water variation.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 염색체상의 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치의 유전자 마커 조합을 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험 예측용 마커 조성물을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, there is a risk of ankylosing spondylitis including chromosome 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 gene marker combination A marker composition for prediction is provided.
본 발명의 일 구현 예로서, 상기 마커 조성물은 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism; SNP) 마커 rs10865331 및 rs27044의 조합을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the invention, the marker composition may further comprise a combination of single nucleotide polymorphism (SNP) markers rslO865331 and rs27044.
본 발명은 (a) DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트(primer set)를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR을 수행하는 단계, (b) 상기 수행된 PCR 결과물을 시퀀싱하는 단계 및 (c) 상기 시퀀싱 결과로부터 검체가 DNA 복제수 변이가 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 강직성 척추염 발병 위험도 예측방법을 제공한다. (A) performing a PCR by treating a sample genomic DNA sample with a primer set for detecting DNA replication water variation, (b) sequencing the PCR result, and (c) And determining from the result whether the specimen has a DNA replication number variation. The present invention also provides a method for predicting an onset incidence of ankylosing spondylitis.
본 발명의 일 구현 예로서, 상기 (a) 단계의 프라이머 세트는 서열번호 1의 정방향 프라이머(forward primer) 및 서열번호 2의 역방향 프라이머(reverse primer)로 이루어진, 염색체상의 1p34.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 3의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 2q31.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 7의 정방향 프라이머 및 서열번호 8의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 6p21.32위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 9의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 11q22.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 11의 정방향 프라이머 및 서열번호 12의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 14의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 16의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 16p13.3위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 22q11.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 24의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the primer set of step (a) comprises a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2. A primer set for detecting water variation; A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 11 and the reverse primer of SEQ ID NO: 12; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 13 and the reverse primer of SEQ ID NO: 14; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 16p13.3 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 15 and the reverse primer of SEQ ID NO: 16; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 22q11.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 17 and the reverse primer of SEQ ID NO: 18; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 23 and the reverse primer of SEQ ID NO: 24; And a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 25 and the reverse primer of SEQ ID NO: 26.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 (a) 단계의 PCR은 게놈 정량적 PCR(genomic quantitative PCR) 또는 결실 타이핑 PCR (deletion-typing PCR)일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the PCR of step (a) may be genomic quantitative PCR or deletion-typing PCR.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 방법은 염색체상의 1p34.2위치, 11q22.1위치, 14q24.2위치 및 22q11.1위치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 DNA 복제수 변이가 있는 경우, 강직성 척추염 발병 저위험군으로 예측하는 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, when the DNA replication number is in any one or more selected from the group consisting of 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position on the chromosome, It can be predicted as low risk for ankylosing spondylitis.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 방법은 염색체상의 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 DNA 복제수 변이가 있는 경우, 강직성 척추염 발병 고위험군으로 예측하는 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the method comprises the steps of: cloning DNA in any one or more selected from the group consisting of 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position on the chromosome If there is a mutation, it can be predicted as a high risk group of ankylosing spondylitis.
본 발명의 또 다른 구현예로서, (d) 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism) 검출용 프라이머 세트를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR(Polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및 (e) 상기 수행된 PCR 결과물로부터 단일염기 다형성이 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 강직성 척추염 (Ankylosing spondylitis) 발병 위험도 예측 방법을 제공할 수 있다.In another embodiment of the present invention, there is provided a method for detecting a single nucleotide polymorphism comprising: (d) performing a PCR (polymerase chain reaction) by treating a sample genomic DNA sample with a primer set for detecting a single nucleotide polymorphism; And (e) determining whether a single nucleotide polymorphism is present from the PCR result. The method may further comprise the step of determining the presence or absence of a single nucleotide polymorphism from the PCR result.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 (d) 단계의 프라이머 세트는 서열번호 29의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs10865331)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 30의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs27044)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the primer set of step (d) comprises a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And a single base polymorphism detecting primer set that specifically binds to the SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 방법은 염색체상의 rs10865331 및 rs27044로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 단일염기 다형성이 있는 경우, 강직성 척추염 발병 고위험군으로 예측하는 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the method may be predicted to be a high-risk group of ankylosing spondylitis when a single base polymorphism is present on any one or more selected from the group consisting of rs10865331 and rs27044 on chromosomes.
본 발명은 서열번호 1의 정방향 프라이머(forward primer) 및 서열번호 2의 역방향 프라이머(reverse primer)로 이루어진, 염색체상의 1p34.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 3의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 2q31.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 7의 정방향 프라이머 및 서열번호 8의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 6p21.32위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 9의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 11q22.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 11의 정방향 프라이머 및 서열번호 12의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 14의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 16의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 16p13.3위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 22q11.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 24의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 조성물을 제공한다.The present invention A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome, consisting of a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2; A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 11 and the reverse primer of SEQ ID NO: 12; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 13 and the reverse primer of SEQ ID NO: 14; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 16p13.3 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 15 and the reverse primer of SEQ ID NO: 16; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 22q11.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 17 and the reverse primer of SEQ ID NO: 18; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 23 and the reverse primer of SEQ ID NO: 24; And a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, the primer set consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 25 and the reverse primer of SEQ ID NO: 26, the onset of ankylosing spondylitis A composition for predicting risk is provided.
본 발명의 일 구현 예로서, 상기 조성물은 서열번호 29의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs10865331)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 30의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs27044)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the composition comprises a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
본 발명은 상기 조성물을 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 키트를 제공할 수 있다.The present invention can provide a kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising the above composition.
본 발명에 따른 방법은 DNA 복제수 변이여부를 측정하는 단계를 포함하며, 상기 DNA 복제수 변이가 발생한 군에서, 강직성 척추염 발병도와의 관련성을 확인하였다. 또한, 단일염기 다형성(SNP) 측정결과를 DNA 복제수 변이와 접목시킴으로써, 강직성 척추염 발병도 예측의 민감도와 특이도를 증진시킬 수 있음을 확인하였는바, 대표적인 현대인의 질병이라고 할 수 있는 강직성 척추염의 발병을 조기에 예측하여 효과적으로 예방 치료할 수 있을 것으로 기대된다.The method according to the present invention includes a step of measuring the DNA replication number and confirming the relationship between the DNA replication number and the incidence of ankylosing spondylitis. In addition, it was confirmed that the sensitivity and specificity of predicting the incidence of ankylosing spondylitis can be improved by combining the results of single nucleotide polymorphism (SNP) measurement with DNA replication number variation. As a result, It is anticipated that it will be possible to anticipate the onset early and effectively prevent and treat it.
도 1은 lq32.2 영역의 array-CGH에서 신호강도의 비율을 log2 ratio로 나타낸 결과이다.FIG. 1 shows the ratio of the signal intensities in the array-CGH of the lq32.2 region to the log2 ratio.
도 2는 lq32.2 영역의 array-CGH에서 신호강도 비율을 색으로 나타낸 결과이다.FIG. 2 shows a result of color-signal intensity ratio in the array-CGH of the lq32.2 region.
도 3은 lq32.2 영역의 DNA 복제수 변이를 genomic quantitative PCR을 통하여 검증한 결과이다.FIG. 3 shows the result of genomic quantitative PCR for the DNA replication number variation in the lq32.2 region.
도 4는 lq32.2(a), 2q31.2(b), 6p21.32(c), 13q13.1(d), 16q13.3(e) CNV 구역들 (CNV region, CNVRs)의 복제수(<2n, 2n, >2n)변이에 따른 AS 발병률의 Odd ratio값을 나타낸 결과이다. Figure 4 shows the number of replications of CNV regions (CNVRs) (CNVRs) in lq32.2 (a), 2q31.2 (b), 6p21.32 (c), 13q13.1 <2n, 2n,> 2n), respectively.
도 5는 (a) deletion typing PCR을 수행을 위한 모식도, (b) deletion typing PCR 결과물의 전기영동겔의 영상 및 (c) 시퀀싱에 의한 결실지점 주변의 DNA 서열을 나타낸 결과이다.FIG. 5 shows (a) a schematic diagram for performing deletion typing PCR, (b) an image of electrophoresis gel of deletion typing PCR product, and (c) DNA sequence around the deletion site by sequencing.
도 6은 Deletion typing PCR에서 1q32.2, 13q13.1, 14q24.2 영역의 복제수(HOM, HET, 2n)변이에 따른 AS 발병률의 Odd ratio을 나타낸 결과이다.FIG. 6 shows the results of the Odd ratio of AS incidence according to the number of replications (HOM, HET, 2n) in regions 1q32.2, 13q13.1 and 14q24.2 in Deletion typing PCR.
도 7은 AS 발병률을 증가시키는 CNVRs의 복제수 변이가 동시에 하나 이상 발생한 대상에 대한 AS 발병률의 Odd ratio값을 나타낸 결과이다. FIG. 7 shows the results of the Odd ratio value of the AS incidence rate of subjects who had at least one copy of mutation of CNVRs mutation increasing the incidence of AS.
도 8은 AS 발병률을 감소시키는 CNVRs의 복제수 변이가 동시에 하나 이상 발생한 대상에 대한 AS 발병률의 Odd ratio값을 나타낸 결과이다. FIG. 8 shows the results of the Odd ratio value of the AS incidence rate for subjects who had at least one copy of mutation in the number of copies of CNVRs that reduced the incidence of AS.
도 9는 AS 발병률을 증가시키는 5종의 CNVRs를 이용한 AS 발병률 예측 세트의 ROC(Receiver-Operating Characteristic) curve를 나타낸 결과이다. FIG. 9 shows the receiver-operating characteristic (ROC) curve of the AS incidence prediction set using five types of CNVRs that increase the incidence of AS.
도 10은 AS 발병률을 증가시키는 5종의 CNVRs와 5종의 SNPs(rs27037, rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187)를 이용한 AS 발병률 예측 세트의 ROC curve를 나타낸 결과이다. FIG. 10 shows the ROC curve of the AS incidence prediction set using five types of CNVRs and five SNPs (rs27037, rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187) that increase the incidence of AS.
도 11은 AS 발병률을 증가시키는 5종의 CNVRs와 4종의 SNPs(rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187)를 이용한 AS 발병률 예측 세트의 ROC curve를 나타낸 결과이다. FIG. 11 shows the ROC curve of a set of predicted AS incidence using five types of CNVRs and four SNPs (rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187) that increase the incidence of AS.
도 12는 AS 발병률을 증가시키는 5종의 CNVRs와 2종의 SNPs(rs10865331, rs27044)를 이용한 AS 발병률 예측 세트의 ROC curve를 나타낸 결과이다.Figure 12 shows the ROC curves of the predicted set of AS incidence using five types of CNVRs and two SNPs (rs10865331, rs27044) that increase the incidence of AS.
도 13은 5종의 CNVRs 및 2종의 SNPs 마커 조합에 대해 HLA-B27 양성인 개체만을 대상으로 (AS환자 501명, 대조군 30명) ROC 커브분석을 실시한 결과이다.FIG. 13 shows the results of ROC curve analysis for only five individuals with HLA-B27 positive (501 patients in AS, 30 in control group) for the combination of five CNVRs and two SNPs markers.
본 발명은 염색체상의 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치의 유전자 마커 조합을 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험 예측용 마커 조성물을 제공한다.The present invention provides a marker composition for predicting the risk of ankylosing spondylitis, comprising a genetic marker combination of 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position on the chromosome.
본 발명에서 사용된 용어 "발병 위험 예측용 마커"란 정상 대조군 개체에 비하여 강직성 척추염 발병 위험도가 높은 개체에서 유전자 발현 수준 또는 단백질 발현 수준의 유의적인 증가 또는 감소 양상을 보이는 폴리펩티드 또는 핵산(예: mRNA 등), 지질, 당지질, 당단백질, 당(단당류, 이당류, 올리고당류 등) 등과 같은 유기 생체 분자 등을 포함한다.As used herein, the term " markers for predicting onset risk " refers to polypeptides or nucleic acids (for example, mRNAs) that show a significant increase or decrease in gene expression level or protein expression level in individuals with a higher risk of developing ankylosing spondylitis Etc.), lipids, glycolipids, glycoproteins, sugars (monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, etc.) and the like.
또한, 상기 마커 조성물에서, 강직성 척추염 발병 위험도 예측의 민감도 및 특이도를 높이기 위하여 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism; SNP) 마커 rs10865331 및 rs27044의 조합을 더 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험 예측용 마커 조성물을 제공할 수 있다. In addition, a marker composition for predicting the risk of ankylosing spondylitis, which further comprises a combination of single nucleotide polymorphism (SNP) markers rs10865331 and rs27044 in order to increase the sensitivity and specificity of predicting the risk of developing ankylosing spondylitis in the marker composition .
본 발명에서 사용되는 용어, 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism; SNP)이란 DNA 염기서열에서 하나의 염기서열(A,T,G,C)의 차이를 보이는 유전적 변화 또는 변이로서, 인구집단에서 1%이상의 빈도로 존재하는 2개 이상의 대립 염기서열이 발생하는 위치를 의미하며, 상기 DNA 복제수 변이여부 결과와 단일염기 다형성(SNP) 측정결과를 접목시킴으로써, 강직성 척추염 발병도 예측의 민감도와 특이도를 증진시킬 수 있다. As used herein, the term single nucleotide polymorphism (SNP) refers to a genetic change or variation in a DNA sequence (A, T, G, C) Or more of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide sequence of the nucleotide polymorphism Lt; / RTI &gt;
본 발명은 (a) DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트(primer set)를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR을 수행하는 단계, (b) 상기 수행된 PCR 결과물을 시퀀싱하는 단계 및 (c) 상기 시퀀싱 결과로부터 검체가 DNA 복제수 변이가 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 강직성 척추염(Ankylosing spondylitis, AS) 발병 위험도 예측 방법을 제공한다. (A) performing a PCR by treating a sample genomic DNA sample with a primer set for detecting DNA replication water variation, (b) sequencing the PCR result, and (c) And determining whether the sample has a variation in the number of DNA replicas from the result.
(a) 단계에서는 강직성 척추염 발병 위험도를 예측하기 위하여 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트(primer set)를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR을 수행한다.In step (a), a primer set for detecting DNA replication variation is treated with a sample genomic DNA sample to predict the risk of developing ankylosing spondylitis.
본 발명에서 사용되는 용어, "DNA 복제수 변이(DNA Copy number variation; CNV)"는 1kb 이상의 특정 염기서열이 결실(0n 또는 1n)되거나, 증폭(3n 또는 그 이상)되는 것으로, 삽입, 결실, 전위, 증폭, 전좌 등과 더불어 유전자의 구조적 변이 중 하나이다. 일반적으로 1kb 또는 그 이상의 크기를 가지는 DNA 단편의 증폭 또는 결실을 의미한다. 최근 CNV 연관 분석 연구를 실시한 WTCCC(Wellcome Trust Case Control Consortium)결과에 따르면 전체 CNV 유전자형 중 40%정도만이 연관성 분석에 사용할 수 있는 유전자형 분석이 가능한 CNV로 보고 하고 있다. 또한 SNP 분석과는 달리 CNV 연구는 신호대 잡음비가 좋지 않기 때문에 WTCCC연구의 경우 CNV 유전자형을 예측하기 위해 유전자형을 정확하게 하기 위한 통계적인 방법을 사용한 바 있다. 최근 WTCCC 연구의 경우에는 CNV 유전자형 예측을 위한 대체방법으로써 신호강도(signal intensity)를 사용할 것을 권장하였다.The term "DNA copy number variation (CNV)" used in the present invention means that a specific nucleotide sequence of 1 kb or more is deleted (0 n or 1 n) or amplified (3 n or more) It is one of the structural variations of the gene, in addition to dislocation, amplification, and translocation. Generally means amplification or deletion of a DNA fragment having a size of 1 kb or more. According to the results of the Wellcome Trust Control Consortium (WTCCC), which recently conducted a CNV association analysis, only about 40% of all CNV genotypes are reported as CNVs that can be used for association analysis. In addition, unlike SNP analysis, the CNV study has a poor signal-to-noise ratio, so the WTCCC study used statistical methods to predict the genotype of CNV in order to predict the CNV genotype. In recent WTCCC studies, it has been recommended to use signal intensity as an alternative method to predict CNV genotypes.
본 발명에서 사용되는 용어, "PCR(Polymerase Chain Reaction)"은 특정 DNA 영역을 사이에 둔 2종류의 프라이머와 DNA 합성효소에 의한 DNA 합성반응을 시험관내에서 반복하여, 특정 DNA 영역을 수십만배로 증폭하는 방법을 말한다. 일반적으로, PCR 공정의 한 사이클은 이중가닥 DNA를 단일가닥으로 분리(denaturing)하는 단계, 분리된 단일가닥 DNA에 표적영역을 사이에 둔 2종류의 프라이머를 어닐링(annealing)시키는 단계, 프라이머를 연장하여 표적영역에 상보적인 서열을 합성(extention)하는 단계로 이루어진다. PCR 방법에서, 이중가닥 분리는 고온(heating)(90이상)에서 이루어지고, 프라이머 결합(50~60) 및 DNA 합성(70~76)은 상대적으로 저온(cooling)에서 이루어진다.The term " PCR (Polymerase Chain Reaction) " used in the present invention means that DNA synthesis reaction by two types of primers and DNA synthesizing enzymes located within a specific DNA region is repeated in vitro to amplify a specific DNA region by several hundred thousand times How. Generally, one cycle of the PCR process involves denaturing the double stranded DNA, annealing the two types of primers with the target single stranded DNA in between, separating the single stranded DNA by extending the primer And extrapolating a sequence complementary to the target region. In the PCR method, double strand separation occurs at heating (over 90) and primer binding (50-60) and DNA synthesis (70-76) are performed at relatively low temperatures.
본 발명에서 사용되는 용어, "프라이머(primer)"는 중합효소연쇄반응에서 이용되는 표적 핵산에 인접해 있는 5'말단 서열 및 3'말단 서열에 상보적인 올리고뉴클레오티드를 의미하며, 용어 "전방향 프라이머(forward primer)" 및 "역방향 프라이머(reverse primer)"는 중합효소연쇄반응에 의해 증폭되는 유전자의 일정 부위의 3'말단 및 5'말단에 각각 결합하는 프라이머를 의미한다.As used herein, the term " primer " means an oligonucleotide complementary to a 5 'end sequence and a 3' end sequence adjacent to a target nucleic acid used in a polymerase chain reaction, quot; forward primer " and " reverse primer " refer to primers that bind to the 3 'and 5' ends of a certain region of a gene amplified by a polymerase chain reaction, respectively.
상기 (a) 단계에서 사용되는 프라이머 세트는 DNA 복제수 변이가 있는 특정 염색체 위치에 결합하기 위한 것으로서, 바람직하게는 서열번호 1의 정방향 프라이머(forward primer) 및 서열번호 2의 역방향 프라이머(reverse primer)로 이루어진, 염색체상의 1p34.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 3의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 2q31.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 7의 정방향 프라이머 및 서열번호 8의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 6p21.32위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 9의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 11q22.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 11의 정방향 프라이머 및 서열번호 12의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 14의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 16의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 16p13.3위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 22q11.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 24의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The primer set used in step (a) is for binding to a specific chromosome site having a DNA replication number variation, and preferably includes a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: , A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome; A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 11 and the reverse primer of SEQ ID NO: 12; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 13 and the reverse primer of SEQ ID NO: 14; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 16p13.3 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 15 and the reverse primer of SEQ ID NO: 16; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 22q11.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 17 and the reverse primer of SEQ ID NO: 18; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 23 and the reverse primer of SEQ ID NO: 24; And a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 25 and the reverse primer of SEQ ID NO: 26.
상기 (a) 단계에서 PCR은 게놈 정량적 PCR 또는 결실 타이핑 PCR인 것이 바람직하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. In the step (a), PCR is preferably genomic quantitative PCR or deletion type PCR, but is not limited thereto.
본 발명에서 사용되는 용어 "게놈 정량적 PCR(genome quantitive Polymerase Chain Reaction, qPCR)"은 미량의 DNA를 측정하는 방법으로서, 반응의 각각 사이클에서 PCR반응에 의해 생성되는 형광 신호를 측정을 하는 방법이다. qPCR반응으로 도입되는 테스트 서열의 양은 사이클링 동안 생성되는 신호의 강도를 결정할 것이고, 이러한 신호를 알려진 표준으로부터 수록된 신호와 비교함으로써 DNA는 광법위한 농도에 걸쳐 정확하게 정량될 수 있다. The term " genome quantitative polymerase chain reaction (qPCR) " used in the present invention is a method for measuring a trace amount of DNA, and is a method for measuring a fluorescence signal generated by a PCR reaction in each cycle of the reaction. The amount of test sequence introduced into the qPCR reaction will determine the intensity of the signal generated during cycling and by comparing this signal with the signal recorded from a known standard the DNA can be accurately quantified over the photoluminescent concentration.
본 발명에서 사용되는 용어 "결실 타이핑 PCR(deletion-typing Polymerase Chain Reaction, PCR)"은 결실서열의 정확한 크기와 중지점(deletion breakpoint)을 찾아내기 위한 방법으로서, 결실 예상구역을 포함하는 PCR을 시행한 후, 시퀀싱에 의하여 확인된 결실부위와 비교한다. 결실이 없는 경우, 예상한 크기의 PCR 증폭물이 확인되는 반면, 결실이 존재하면, 그 크기만큼 길이가 감소한 PCR 증폭물이 확인된다.The term " deletion-typing polymerase chain reaction (PCR) " used in the present invention is a method for detecting the exact size and deletion breakpoint of a deletion sequence, and PCR And then compared with the deletion sites identified by sequencing. In the absence of deletion, a PCR amplification of a predicted size is identified, whereas if there is a deletion, a PCR amplification that is reduced in length by that size is identified.
(b) 단계에서는, 강직성 척추염 발병 위험도를 예측하기 위하여 상기 (a) 단계에 의해서 얻은 PCR 결과에 대한 시퀀싱을 실시한다.In step (b), the PCR result obtained in step (a) is sequenced to predict the risk of developing ankylosing spondylitis.
(c) 단계에서는, 강직성 척추염 발병 위험도를 예측하기 위하여 상기 (b) 단계에 의해서 얻은 시퀀싱 결과로부터 검체가 DNA 복제수 변이가 있는지 여부를 결정한다.In step (c), the sample determines whether there is a variation in the number of DNA copies from the sequencing result obtained in step (b) to predict the risk of developing ankylosing spondylitis.
보다 구체적으로, 염색체상의 1p34.2위치, 11q22.1위치, 14q24.2위치 및 22q11.1위치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 DNA 복제수 변이가 있는 경우, 강직성 척추염 발병 저위험군으로 예측할 수 있다.More specifically, in the case where the DNA replication number varies in any one or more selected from the group consisting of 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position on the chromosome, prediction of the low risk of ankylosing spondylitis have.
상기 DNA 복제수 변이는 동시에 하나 이상 발생할 수 있으며, 1p34.2위치, 11q22.1위치, 14q24.2위치 및 22q11.1위치에서 결실된 CNVR의 수가 증가할수록 강직성 척추염 발병률이 감소한다.The DNA replication number may occur more than once, and the incidence of ankylosing spondylitis decreases as the number of CNVR deleted at 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position increases.
또한, 염색체상의 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치 중 어느 하나 이상에서 DNA 복제수 변이가 있는 경우, 강직성 척추염 발병 고위험군으로 예측할 수 있다.In addition, DNA replication numbers in any one or more of the 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 13q13.1, and 16p13.3 positions on the chromosome can be predicted to be a high risk of developing ankylosing spondylitis.
상기 DNA 복제수 변이는 동시에 하나 이상 발생할 수 있으며, 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치에서 결실된 CNVR의 수가 증가할수록 강직성 척추염 발병률이 증가한다. The DNA replication number can occur at the same time, and the incidence of ankylosing spondylitis increases as the number of CNVR deleted at 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position increases do.
또한, 상기 방법에서, 강직성 척추염 발병 위험도 예측의 민감도 및 특이도를 높이기 위하여 (d) 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism) 검출용 프라이머 세트를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR(Polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및 (e) 상기 수행된 PCR 결과물로부터 단일염기 다형성이 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.(D) A primer set for detection of a single nucleotide polymorphism is subjected to a PCR (polymerase chain reaction) by treating a sample of a genomic DNA sample to increase the sensitivity and specificity of predicting the risk of developing ankylosing spondylitis ; And (e) determining whether there is a single nucleotide polymorphism from the performed PCR product.
본 발명에서는 rs10865331 및 rs27044로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 단일염기 다형성이 있는 경우, 강직성 척추염 발병 고위험군으로 예측할 수 있다. 또한, 단일염기 다형성여부를 측정하기 위한 (d) 단계의 프라이머세트는 서열번호 29의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs10865331)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 30의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs27044)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In the present invention, when a single nucleotide polymorphism is present in at least one selected from the group consisting of rs10865331 and rs27044, it can be predicted as a high risk group of ankylosing spondylitis. In addition, the primer set of step (d) for measuring whether a single nucleotide polymorphism is a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And a single base polymorphism detecting primer set that specifically binds to the SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
본 발명의 일 실시예에 따르면, array-CGH 분석과 qPCR을 실시하여 AS와 관련된 10개의 CNVRs (AS 발병 위험도를 증가시키는 5개의 CNVR 및 AS 발명 위험도를 감소시키는 5개의 CNVR)를 결정 및 검증하였으며, 이후, qPCR을 실시하여 독립적인 검증을 통해 강직성 척추염과 CNVRs의 복제수 변이와 관련성을 다시 확인하였다(실시예 1 내지 실시예 3). 또한, deletion-typing PCR 을 실시하여, CNVRs의 정확한 크기와 경계를 확인하였으며, 동형접합 결실과 이형 접합 결실간의 AS 발병률간의 관련성을 확인하였다(실시예 4 내지 5). 아울러, 상기 실시예 3에서 확인한 AS 발병 위험도를 증가시키는 5개의 CNVR의 복제수 변이가 중복적으로 발생할수록, AS 발병 위험도가 크게 증가함을 확인하였으며(실시예 6), CNVRs의 복제수 변이 뿐만 아니라 AS 발병위험과 관련이 있는 단일염기 다형성(SNP)을 동시 가지는 경우, 발병위험도가 더욱 증가한다는 사실을 확인하고, 상기 결과를 바탕으로 우수한 민감도와 특이도를 갖는 AS 발병 위험도 예측방법을 규명하였다(실시예 7 내지 8).According to one embodiment of the present invention, 10-CNVRs associated with AS (5 CNVRs that increase the risk of AS outbreaks and 5 CNVRs that reduce the risk of AS inventions) were determined and verified by performing array-CGH analysis and qPCR , And then qPCR was performed to confirm the relationship with the number of replications of ankylosing spondylitis and CNVRs by independent verification (Examples 1 to 3). In addition, deletion-typing PCR was performed to confirm the exact size and boundary of CNVRs, and the association between AS homozygous deletion and AS heterozygosity was confirmed (Examples 4 to 5). In addition, it was confirmed that the risk of AS was significantly increased as the number of replications of five CNVRs increased in the same manner as in Example 3 (Example 6), and the number of replications of CNVRs (SNPs) associated with the risk of AS were found to be associated with a higher risk of onset, and based on these results, a method for predicting the risk of AS with excellent sensitivity and specificity was identified (Examples 7 to 8).
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 서열번호 1의 정방향 프라이머(forward primer) 및 서열번호 2의 역방향 프라이머(reverse primer)로 이루어진, 염색체상의 1p34.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 3의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 2q31.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 7의 정방향 프라이머 및 서열번호 8의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 6p21.32위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 9의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 11q22.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 11의 정방향 프라이머 및 서열번호 12의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 14의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 16의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 16p13.3위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 22q11.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 24의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 조성물을 제공한다.As another aspect of the present invention, A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome, consisting of a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2; A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 11 and the reverse primer of SEQ ID NO: 12; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 13 and the reverse primer of SEQ ID NO: 14; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 16p13.3 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 15 and the reverse primer of SEQ ID NO: 16; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 22q11.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 17 and the reverse primer of SEQ ID NO: 18; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 23 and the reverse primer of SEQ ID NO: 24; And a primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, the primer set consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 25 and the reverse primer of SEQ ID NO: 26, the onset of ankylosing spondylitis A composition for predicting risk is provided.
본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 키트를 제공한다.In another aspect of the present invention, the present invention provides a kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising the above composition.
본 발명의 키트는 샘플을 담는 구획된 캐리어 수단, PCR 반응용 버퍼 및 DNA 중합효소를 함유하는 용기를 포함한 하나 이상의 용기를 더 포함할 수 있으며, 상기 캐리어 수단은 병, 튜브와 같은 하나 이상의 용기를 함유하기에 적합하고, 각 용기는 본 발명의 방법에 사용되는 독립적 구성요소들을 포함하며, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자는 용기 중의 필요한 제제를 손쉽게 분배할 수 있다.The kit of the present invention may further comprise at least one container containing a partitioned carrier means for containing a sample, a buffer for PCR reaction and a container containing a DNA polymerase, said carrier means comprising at least one container such as a bottle, And each container contains the independent components used in the method of the present invention, and those of ordinary skill in the art can readily dispense the necessary formulation in the container.
또한, 상기 키트/ 조성물에서, 강직성 척추염 발병 위험도 예측의 민감도 및 특이도를 높이기 위한 수단으로서, 서열번호 29의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs10865331)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트; 및 서열번호 30의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs27044)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 더 포함할 수 있다. As a means for enhancing the sensitivity and specificity of predicting the risk of developing ankylosing spondylitis in the kit / composition, a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29 ; And a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
실시예 1. array-CGH 분석을 통한 CNVRs의 규명 Example 1. Identification of CNVRs by array-CGH analysis
1-1. 연구 대상 및 통계적 분석1-1. Study subjects and statistical analysis
모든 연구 대상은 한국인으로 구성되었다.All study subjects were composed of Koreans.
Array-CGH(Comparative genomic hybridization) 분석을 위해, 309명의 AS환자(남자 278명, 여자 31명, 연령 22.28.3세)를 한양대학교 병원의 류머티스병원으로부터 모집하여 AS 발병위험과 연관된 복제수변이를 발굴(discovery)하는 군(group)으로 사용하였다. 비교분석을 위한 정상대조군 309명도 (남자 214명, 여자 95명, 연령 35.313.6세) 동 병원에서 모집하였다. 이 환자들은 1984 the Modified New York Criteria에 의해 AS로 진단된 환자들이다. 이 연구는 institutional review board(CUMC11U199)의 승인 하에 수행되었으며, 서면 동의하에 이루어졌다. 이 발굴 (discovery) 단계의 연구 대상자들에 대한 특성은 하기 표 1에 나타내었다.A total of 309 AS patients (278 men, 31 women, 22.28.3 years old) were recruited from the Rheumatism Hospital of Hanyang University Hospital for the analysis of Array-CGH (Comparative genomic hybridization) And used as a discovery group. A total of 309 healthy controls (214 males, 95 females, 35.313.6 years of age) were recruited for the comparative analysis. These patients were diagnosed with AS by the 1984 Modified New York Criteria. This study was conducted with the approval of the institutional review board (CUMC11U199) and was made in writing. The characteristics of the subjects in the discovery phase are shown in Table 1 below.
표 1
Figure PCTKR2014009209-appb-T000001
Table 1
Figure PCTKR2014009209-appb-T000001
통계적 분석은 Stata software(version 10.0; Stata Corporation, College station, TX)와 SPSS for Windows(version 11.5; SPSS, Chicago, IL)를 이용하여 수행되었다. P value가 0.05 이하인 경우 유의성이 있는 것으로 보았다.Statistical analysis was performed using Stata software (version 10.0; Stata Corporation, College station, TX) and SPSS for Windows (version 11.5; SPSS, Chicago, IL). P value <0.05 was considered significant.
1-2. 실험방법1-2. Experimental Method
Agilent 180K SurePrint G3 Human CNV Microarray을 이용하여 Whole-genome array-CGH을 실시하였다. 상기 array는 유전자 변이의 자료와 1000 genome 프로젝트에 의하여 분류된 DNA 복제수 변이 지역을 스크리닝 하기 위하여 실시되었다. 환자와 대조군으로부터 분리한 genomic DNA는 Cy5-dCTP(PerkinElmer, Waltham, MA)로 표지하고, 정상 대조 (reference) DNA인 NA1085 DNA는 Cy3-dCTP (PerkinElmer)로 표지하였다. 표지된 DNA는 혼성화된 완충용액, human Cot-1 DNA (HybMasker, ConnectaGen, Seoul, Korea)와 함께 Agilent 180K array 상에서 교잡반응이 실시되었다. Array 슬라이드를 65에서 24시간 동안 배양한 후, 상기 array 슬라이드를 세척하고 스캔닝한 후, Feature Extraction Software (Agilent Technologies)를 통하여 영상을 분석하였다. Whole-genome array-CGH was performed using an Agilent 180K SurePrint G3 Human CNV Microarray. The array was used to screen genetic variation data and regions of DNA replication variants classified by the 1000 genome project. Genomic DNA isolated from patients and controls was labeled with Cy5-dCTP (PerkinElmer, Waltham, MA) and NA1085 DNA, the reference DNA, was labeled with Cy3-dCTP (PerkinElmer). The labeled DNA was hybridized on an Agilent 180K array with a hybridized buffer, human Cot-1 DNA (HybMasker, ConnectaGen, Seoul, Korea). Array slides were incubated at 65 for 24 hours, then the array slides were cleaned and scanned and analyzed using Feature Extraction Software (Agilent Technologies).
UCSC genome browser (Human NCBI36/hg18)를 통하여 Probe mapping이 수행되었다. 데이터의 품질은 CGH-QCTM-Sep09 QC metric set 에 의하여 평가하였으며, 모든 데이터는 상기 품질 평가를 만족하였다. Probe mapping was performed through the UCSC genome browser (Human NCBI36 / hg18). The quality of the data was evaluated by the CGH-QCTM-Sep09 QC metric set, and all the data satisfied the above-mentioned quality evaluation.
1-3. CNVs(Copy number variants)의 검출1-3. Detection of copy number variants (CNVs)
log2 ratios에 기초하여, 약간의 수정(minimum log2 ratio=3, minimum number of consecutive probes in a CNV=4)을 가한 기본 설정하의 Genomic Workbench 7.0 software에서 ADM2 algorithm를 이용하여 CNVs를 검출하였다.Based on the log2 ratios, the CNVs were detected using the ADM2 algorithm in Genomic Workbench 7.0 software under a default setting with a slight modification (minimum log2 ratio = 3, minimum number of consecutive probes in a CNV = 4).
618개의 샘플로부터 전체 629,186 CNVs가 확인되었다. 개개의 genome 마다 확인된 CNVs 수의 중간값은 999(488~1515의 범위)이며, CNVs의 중간 크기는 2.0Kb(101bp~5.9Mp)이었으며, 확인된 CNVs의 일반적인 특성은 하기 표 2에 나타내었다.A total of 629,186 CNVs were identified from 618 samples. The median of the number of CNVs identified for each genome was 999 (range 488-1515), the median size of CNVs was 2.0 Kb (101bp to 5.9 Mp), and the general characteristics of the identified CNVs are shown in Table 2 below .
표 2
Figure PCTKR2014009209-appb-T000002
Table 2
Figure PCTKR2014009209-appb-T000002
1-4. AS 발병위험과 관련된 CNVRs(Copy number variants regions)의 규명1-4. Identification of Copy number variants regions (CNVRs) associated with AS risk
CNV 추출 이후에, CNVRuler software를 사용하여 618명으로부터 얻은 CNV들간에 겹치는 부분을 합쳐서 CNV 영역(CNV regions, CNVR)을 규명하였다.After CNV extraction, CNV regions (CNVR) were identified by overlapping the CNVs from 618 individuals using CNVRuler software.
총 3,706개의 CNVRs이 규명되었으며, 이 중 5%이상의 빈도를 보이는 1,357개의 CNVR을 대상으로 AS발병위험과의 연관성을 분석하였다. 연관성 분석은 로지스틱 회귀 분석을 통해 실시하였으며, 이를 통해 연령과 성별에 따라 실험 결과가 다르게 나타나는 것을 방지하였다. 다중 비교의 문제를 해결하기 위해 false discovery rate(FDR) 방법을 사용하였다. 본 연구에서는 P<0.05, FDR<0.2인 CNVRs을 유의성 있는 것으로 보았다. A total of 3,706 CNVRs were identified, and 1,357 CNVRs with a frequency of more than 5% were analyzed for their association with the risk of AS. Relevance analysis was carried out through logistic regression analysis to prevent the experiment results from being different according to age and gender. We used the false discovery rate (FDR) method to solve the problem of multiple comparisons. In this study, CNVRs with P <0.05 and FDR <0.2 were considered significant.
상기한 AS 발병위험 연관 CNVR 발굴(discovery) 단계를 통해 1,357 CNVRs 중 227 CNVRs가 P<0.05, FDR<0.2기준에 부합하는, 즉 AS 발병과 관련하여 상당한 연관성이 인정됨을 확인하였다. Through the discovery stage of the AS-associated risk-associated CNVR, 227 CNVRs out of 1,357 CNVRs were found to meet P <0.05, FDR <0.2 criteria, ie, a significant association with AS outbreak was recognized.
실시예 2. Genomic qPCR을 이용한 AS발병위험 연관 CNVRs의 검증(Validation) Example 2. Validation of CNVRs Associated with AS-Onset Risk Using Genomic qPCR (Validation)
실시예 1에서 발굴한 227개의 AS발병위험 연관성 CNVR에 대한 array-CGH 신호 강도를 관찰한 결과, 신호강도가 상대적으로 명확한 79 CNVR을 대상으로 정량적 PCR(qPCR)검증을 준비하였다. 정량적 PCR(qPCR)검증의 첫 단계로 각 CNVR 좌위(locus)별로 정량적 PCR(qPCR) Primer를 설계한바, 79 좌위 중 57 좌위의 Primer set가 본 연구진의 기준인 r2=0.99, 증폭효율 (amplification efficiency) 90~110%를 충족하였기에 이 57 좌위를 대상으로 정량적 PCR(qPCR)검증을 실시하였다. 정량적 PCR(qPCR) 검증은 discovery군 중 22개의 시료를 무작위로 선택하여 실시하였다.As a result of observing the array-CGH signal intensities of the 227 AS-associated risk CNVRs found in Example 1, quantitative PCR (qPCR) verification was performed on 79 CNVRs with relatively clear signal intensity. Quantitative PCR (qPCR) Primer was designed for each CNVR locus as the first step of quantitative PCR (qPCR) verification. The primer set of 57 loci among 79 loci was r 2 = 0.99, amplification efficiency (90% ~ 110%). Therefore, quantitative PCR (qPCR) verification was performed on 57 loci. Quantitative PCR (qPCR) was performed by randomly selecting 22 samples from the discovery group.
이러한 과정을 통하여, array-CGH 결과와 qPCR 결과가 80% 이상 일치하는 일관적인 결과가 도출된 10개의 가장 신뢰할 만한 염색체 영역이 독립적인 복제 실시를 위하여 선택되었으며, 선택된 10개의 염색체 영역은 하기 표 3에 나타내었다.Through these procedures, the 10 most reliable chromosomal regions from which consistent results were obtained, in which the results of array-CGH and qPCR coincide by more than 80%, were selected for independent replication, Respectively.
표 3
Figure PCTKR2014009209-appb-T000003
Table 3
Figure PCTKR2014009209-appb-T000003
qPCR로 검증된 10개의 CNVRs 중 9개는 결실(deletion) 형태였고 1개는 획득(gain) 형태였다. 이 중 1q32.2 (HHAT), 2q31.2 (PRKRA), 6p21.32 (HLA-DPB1), 13q13.1 (EEF1DP3), 16p13.3 영역의 CNVRs를 가지는 대상자는 대조군에 비하여 AS의 발병률이 유의하게 높은 반면, 1p34.2 (BMP8A), 6p24.3 (BMP6), 11q22.1 (CNTN5), 14q24.2 (RGS6), 22q11.1 (IL17RA) 영역의 CNVRs를 가지는 대상자는 대조군에 비하여 낮은 AS의 발병률을 확인하였다. 1q32.2영역의 CNVR Array-CGH profile 과 qPCR의 검증 결과는 도 1 내지 도 3에 나타내었다.Nine of the 10 CNVRs tested with qPCR were in deletion form and one in gain form. Subjects with CNVRs in the 1q32.2 (HHAT), 2q31.2 (PRKRA), 6p21.32 (HLA-DPB1), 13q13.1 (EEF1DP3) and 16p13.3 areas had significantly higher incidence of AS than the control group The subjects with CNVRs in the 1p34.2 (BMP8A), 6p24.3 (BMP6), 11q22.1 (CNTN5), 14q24.2 (RGS6) and 22q11.1 (IL17RA) . Results of the verification of the CNVR Array-CGH profile and qPCR in the 1q32.2 region are shown in FIGS.
도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 1q32.2영역의 신호 강도의 비율을 log2 ratio값과 색으로 결실을 확인(음수 값 및 녹색)하였으며, qPCR을 통하여 복제수의 감소를 검증하였다. As shown in FIGS. 1 to 3, the ratio of the signal intensity of 1q32.2 region was confirmed by log2 ratio value and color (negative value and green), and the decrease of copy number was verified through qPCR.
실시예 3. genomic qPCR을 이용한 AS발병위험 연관 CNVRs의 독립적인 검증(independent replication) Example 3. Independent replication of the risk of AS-associated CNVRs using genomic qPCR (independent replication)
3-1. 연구 대상 및 통계적 분석3-1. Study subjects and statistical analysis
모든 연구 대상은 한국인 민족으로 구성되었다.All subjects were composed of Korean people.
발굴한 10종의 AS발병위험 연관 CNVR에 대해 2단계의 독립적 검증을 실시하였다. 1단계 독립검증은 AS환자 491명과 정상대조군 671명 을 대상으로 하였고 2단계 독립검증은 AS환자 134명과 정상대조군 274명을 대상으로 하였다. 1,2단계 독립검증군 대상자들은 모두 한양대학교 류머티스병원과 을지대학병원으로부터 모집하였고 해당 좌위에 대한 qPCR을 실시하였다. 이 연구는 institutional review board(CUMC11U199)의 승인 하에 수행되었으며, 서면 동의하에 이루어졌다. replication 단계의 연구 대상자들에 대한 특성은 하기 표 4에 나타내었다.Two independent assays were carried out on the ten types of AS - associated risk - associated CNVR. Step 1 independent verification was performed on 491 AS patients and 671 normal controls. Two - step independent verification was performed on 134 AS patients and 274 normal control subjects. All the subjects in the first and second independent verification groups were recruited from Hanyang University Rheumatism Hospital and Eulji University Hospital. This study was conducted with the approval of the institutional review board (CUMC11U199) and was made in writing. The characteristics of the study subjects in the replication step are shown in Table 4 below.
표 4
Figure PCTKR2014009209-appb-T000004
Table 4
Figure PCTKR2014009209-appb-T000004
통계적 분석은 Stata software(version 10.0; Stata Corporation, College station, TX)와 SPSS for Windows(version 11.5; SPSS, Chicago, IL)를 이용하여 수행되었다. P value가 0.05 이하인 경우 유의성이 있는 것으로 보았다.Statistical analysis was performed using Stata software (version 10.0; Stata Corporation, College station, TX) and SPSS for Windows (version 11.5; SPSS, Chicago, IL). P value <0.05 was considered significant.
3-2. genomic qPCR을 실시하기 위한 프라이머 세트의 제조3-2. Preparation of primer sets for genomic qPCR
발굴한 10종의 AS발병위험 연관 CNVR에 대한 genomic quantitative PCR(qPCR)을 위해 각 좌위 (locus)에 특이적인 증폭용 프라이머 세트를 디자인하였으며, 이를 이용해 discovery 단계에서 AS와 관련성이 높은 것으로 밝혀진 CNVRs에 대한 독립적 복제를 수행하고자 하였다. Genomic quantitative PCR (qPCR) for ten AS-associated risk-associated CNVR isolates was performed by designing a set of amplification primers specific for each locus and using this to identify CNVRs that were found to be associated with AS at the discovery stage To perform independent replication of
본 실험에서 사용한 프라이머에 대한 정보는 하기 표 5에 나타내었다.Information on the primers used in this experiment is shown in Table 5 below.
표 5
Figure PCTKR2014009209-appb-T000005
Table 5
Figure PCTKR2014009209-appb-T000005
quantitative PCR은 Viia7 system (Life Technologies, Carlsbad, CA)을 사용하여 수행되었으며, NA10851 sample은 calibrator로서 사용되었다. 각 대상에 대한 복제 수 변이는 2-CT로 정의되었으며, Ct는 확인하고자 하는 샘플에서 reference gene(HS6ST3)와 calibrator DNA(개인/calibrator)로부터 얻은 수치에 대한 역치 사이클의 차이를 말하며, 비율 수치는 가장 가까운 정수로 반올림하였다. qPCR에서 대조군의 품질 판정 기준 Ct 수치가 0.3보다 작은 경우로 정의하였다. Quantitative PCR was performed using the Viia7 system (Life Technologies, Carlsbad, Calif.) and NA10851 sample was used as a calibrator. The number of replications for each subject is defined as 2- CT , where Ct is the difference in threshold cycle for the values obtained from the reference gene (HS6ST3) and the calibrator DNA (individual / calibrator) in the sample to be identified, Rounded to the nearest integer. In the qPCR, the Ct value of the control group was defined to be less than 0.3.
3-3. AS와 관련된 CNVRs의 독립적인 검증 결과3-3. Independent verification results of CNVRs related to AS
10개 CNVRs의 2단계에 걸친 독립검증군 qPCR 결과는 표 6에 나타내었다.The independent validation group qPCR results over the two steps of 10 CNVRs are shown in Table 6.
표 6
Figure PCTKR2014009209-appb-T000006
Table 6
Figure PCTKR2014009209-appb-T000006
1단계 독립검증 결과(491의 실험군과 617 대조군), 10개의 CNVR중 9개의 CNVR이 일관되게 유의한 결과를 보였으며, Odd ratio의 방향(direction)도 discovery 단계와 동일(다섯 CNVR은 위험도 증가이고 다섯 CNVR은 위험도 감소; five risk-increasing and four protective CNVRs)한 결과를 확인하였다. 반면, 1개(6p24.3)의 CNVRs는 discovery군에서의 유의성이 독립검증군에서 확인되지 않았다.The first-step independent validation results (491 experimental and 617 control), 9 of the 10 CNVRs showed consistently significant results, and the direction of the odd ratio was the same as the discovery step (5 CNVR increased risk Five CNVRs were identified as risk reduction, five risk-increasing and four protective CNVRs. On the other hand, one (6p24.3) CNVRs did not show significance in discovery group in independent validation group.
2단계 독립검증(134의 실험군과 274 대조군)에서는, 4개의 CNVR이 discovery군과 일관되게 유의한 결과를 보였으며, Odd ratio의 방향(direction)도 discovery 단계 및 1단계 독립검증과 동일한 결과를 나타내었다(표 3 참조). 즉, 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 16p13.3 영역의 CNVRs는 세 단계 set 모두에서 일관적으로 유의성을 나타내었다. In the two-step independent validation (134 experimental and 274 control groups), the four CNVRs were consistent with the discovery group, and the direction of the odd ratio was the same as the discovery step and independent verification (See Table 3). That is, the CNVRs in the regions 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, and 16p13.3 were consistently significant in all three sets.
또한, 이번 독립검증에서는 qPCR의 reference DNA로 NA10851외에 해당 CNVR좌위가 2n인 사람을 reference로 사용한 분석도 실시하였다. In addition, in this independent verification, the reference DNA of qPCR as well as NA10851 was used as a reference for a person having the CNVR locus of 2n as a reference.
도 4에 나타난 바와 같이, discovery 단계에서 발병률을 증가시키는 것으로 발굴된 1q32.2(A), 2q31.2(B), 6p21.32(C), 13q13.1(D), 16p13.3(E)영역 CNVRs의 결실(deletion) 복제수 변이를 갖는 개인은 2n을 갖는 개인에 비하여 높은 AS 발병률을 나타내었다. Odd ratio는 복제수가 감소함에 따라 증가하였으며, 복제수 감소정도에 유의하게 의존하는 결과를 보여주었다 (r2=0.944 ~ 0.999). As shown in Fig. 4, 1q32.2 (A), 2q31.2 (B), 6p21.32 (C), 13q13.1 (D), 16p13.3 ) Individuals with deletion duplication number of region CNVRs showed higher AS incidence than individuals with 2n. The odd ratio increased with decreasing number of copies, and showed a significant dependence on the number of copies (r 2 = 0.944 ~ 0.999).
discovery 단계에서 발병률을 감소시키는 것으로 발굴된 1p34.2, 11q22.1, 14q24.2, 22q11.1 영역의 CNVRs의 복제수 변이를 갖는 개인은 2n을 갖는 개인에 비하여 낮은 AS 발병률을 나타내었다. 다만, Odd ratio는 복제수에 유의하게 의존한 결과를 나타내지 않았다.Individuals with copy number variants of CNVRs in the 1p34.2, 11q22.1, 14q24.2, and 22q11.1 regions that were found to reduce incidence at the discovery stage showed lower AS incidence than individuals with 2n. However, the odd ratio did not show a significant dependence on the number of duplicates.
discovery, 1단계 독립검증, 2단계 독립검증군의 결과를 모두 합친 통합(combined)분석 결과, 상기한 9종의 CNVR이 (높은 AS 발병연관성 CNVR: 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 13q13.1, 16p13.3; 낮은 AS 발병연관성 CNVR: 1p34.2, 11q22.1, 14q24.2, 22q11.1) 모두 AS와 유의하게 나타났으며, 모두에서 개별적인 discovery, 1단계 독립검증, 2단계 독립검증에 비해 유의성이 높았다 (표 6의 combined 컬럼).(CNVR: 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, 2q31.2, and 2q31.22, respectively) 13q13.1, 16p13.3; low AS-related association CNVR: 1p34.2, 11q22.1, 14q24.2, 22q11.1) were all significant with AS, and individual discovery, one-step independent verification, Significantly higher than step-independent verification (Table 6 combined column).
실시예 4. deletion-typing PCR을 이용한 CNVRs의 크기와 경계 확인 Example 4. Size and Boundary of CNVRs Using deletion-typing PCR
4-1. 실험방법4-1. Experimental Method
검증된 9개의 CNVR중 결실(deletion) CNVR 8종에 대해 결실의 정확한 크기와 경계를 확인하기 위해, 본 발명자들은 deletion-typing PCR을 수행하였다. 첫 단계로 위한 deletion-typing Primer를 설계한 바, 8개 CNVR 중 3개의 CNVRs(1q32.2, 13q13.1 and 14q24.2)에서 PCR로 결실확인이 가능함을 확인하였다. 이후 이 3개의 CNVR에 대한 Primer쌍을 이용하여 deletion-typing PCR을 수행하였다. 결실된 대립유전자들의 증폭물(amplicon)은 PCR-direct sequencing을 이용해 시퀀싱하였다.To confirm the exact size and boundaries of deletion for the eight deletion CNVRs among the nine validated CNVRs, we performed deletion-typing PCR. The deletion-typing primer for the first step was designed, and it was confirmed that three CNVRs (1q32.2, 13q13.1 and 14q24.2) among 8 CNVRs could be confirmed by PCR. Then, deletion-typing PCR was performed using primer pairs for these three CNVRs. Amplicons of deleted alleles were sequenced using PCR-direct sequencing.
결실 부위를 찾기 위한 프라이머 세트는 추정된 결실 부위의 측면 서열(flanking sequence) 내에서 디자인했다. 실험 전략은 도 5의 (a)에 나타내었으며, 프라이머에 대한 정보는 하기 표 7에 나타내었다. A set of primers to detect deletion sites were designed within the flanking sequence of the putative deletion site. The experimental strategy is shown in FIG. 5 (a), and information on the primers is shown in Table 7 below.
표 7
Figure PCTKR2014009209-appb-T000007
Table 7
Figure PCTKR2014009209-appb-T000007
도 5의 (a)의 실험 전략을 요약하면, 결실 예상구역을 포함하는 PCR을 시행하면 결실이 없는 경우 예상한 크기의 PCR 증폭물이 나타나는 반면, 결실이 존재하면 그 크기만큼 길이가 감소한 PCR 증폭물이 나타나게 된다는 원리이다. 도 5의 (a)에서 내측의 하얀색 box는 결실 예상 영역, 외측의 하얀색 box는 실제 결실 영역, 파란 화살표는 결실을 탐색하기 위한 프라이머 세트, 검은 수직의 막대는 microhomology sequences를 나타낸다.5 (a), when the PCR containing the predicted deletion region is performed, the PCR amplified in the expected size appears when there is no deletion, whereas when the PCR amplification is performed in the presence of deletion, The principle is that water will appear. In Fig. 5 (a), a white box inside indicates a predicted deletion region, an outer white box indicates an actual deletion region, a blue arrow indicates a primer set for searching deletion, and a black vertical bar indicates microhomology sequences.
4-2. CNVRs의 크기와 경계 확인4-2. Check the size and boundaries of CNVRs
도 5의 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이, 1q32.2 영역에서, deletion typing PCR에 의해 확인된 결실 부위의 길이는 ~2.4Kb이며, 시퀀싱에 의하여 확인된 결실 부위의 길이는 2,412bp로서, 거의 동일하게 관찰되었으며, CNVRs의 메카니즘은 2bp microhomology(AT)에 의한 nonhomologous end joining (NHEJ)였다.5 (b) and 5 (c), in the 1q32.2 region, the length of the deleted region confirmed by deletion typing PCR was ~ 2.4 Kb, and the length of the deleted region confirmed by sequencing was 2,412 bp , And the mechanism of CNVRs was nonhomologous end joining (NHEJ) by 2bp microhomology (AT).
13q13.1영역에서, deletion typing PCR에 의해 확인된 결실 부위의 길이는 ~6.2Kb이며, 시퀀싱에 의하여 확인된 결실 부위의 길이는 6.161bp로서, 거의 동일하게 관찰되었으며, CNVRs의 메카니즘은 4bp microhomology (GGCT)에 의한 NHEJ였다.In the 13q13.1 region, the length of the deletion region confirmed by deletion typing PCR was ~ 6.2 Kb, the length of the deleted region confirmed by sequencing was 6.161 bp, which was almost the same, and the mechanism of CNVRs was 4bp microhomology ( GGCT).
14q24.2 영역에서, deletion typing PCR에 의해 확인된 결실 부위의 길이는 ~5.1Kb이며, 시퀀싱에 의하여 확인된 결실 부위의 길이는 5.129bp로서 거의 동일하게 관찰되었으며, CNVRs의 메카니즘은 7bp microhomology(AAAAGTA)에 의한 NHEJ였다. 도 5의 (b)에서 HOM은 homozygous deletion, HET는 heterozygous deletion을 나타내며, 도 5의 (c)에서 노란색 막대는 microhomology sequence, 빨간색 box는 deleted sequences를 나타낸다. In the 14q24.2 region, the length of the deletion region confirmed by deletion typing PCR was ~ 5.1 Kb, and the length of the deleted region confirmed by sequencing was almost the same as 5.129 bp. The mechanism of CNVRs was 7bp microhomology (AAAAGTA ). In FIG. 5 (b), HOM represents homozygous deletion and HET represents heterozygous deletion. In FIG. 5 (c), the yellow bar represents a microhomology sequence and the red box represents deleted sequences.
실시예 5. 결실에 따른 AS 발병률 및 동형접합 결실과 이형 접합 결실간의 AS 발병률의 비교Example 5. Comparison of AS incidence according to deletion and AS incidence between homozygous deletion and heterozygosity deletion
총 849례의 AS환자와 922례의 정상대조군을 대상으로 3개의 CNVRs(1q32.2, 13q13.1 및 14q24.2)에 대한 deletion-typing PCR 및 PCR-direct sequencing 수행의 결과는 하기 표 8에 나타내었다.The results of deletion-typing PCR and PCR-direct sequencing of three CNVRs (1q32.2, 13q13.1 and 14q24.2) in 849 AS patients and 922 normal controls are shown in Table 8 Respectively.
표 8
Figure PCTKR2014009209-appb-T000008
Table 8
Figure PCTKR2014009209-appb-T000008
deletion-typing PCR을 이용하여 1q32.2, 13q13.1, 14q24.2영역의 CNVRs를 확인한 대상과 reference로서 2n을 갖는 대상간 AS 발병률을 비교하였으며, 1q32.2, 13q13.1, 14q24.2영역의 CNVRs를 확인한 대상내에서도 동형접합결실과 이형접합결실간 AS 발병률을 비교하였다. The incidence of AS between 1q32.2, 13q13.1, 14q24.2 and 2n were compared using deletion-typing PCR and 1q32.2, 13q13.1, 14q24.2 region The incidence of AS between homozygous deletion and heterozygous deletion was also compared among the subjects with CNVRs.
도 6에 나타낸 바와 같이, 1q32.2영역의 결실 CNVRs를 갖는 대상은 2n을 갖는 대상에 비해 높은 AS 발병률을 보였으며(OR=1.43, 95% CI 1.17-1.75, P=4.9x10-4), 동형접합 결실의 경우, 이형접합 결실에 비해 높은 발병률 보였다(OR=2.21, P=3.1x10-5 in HOM versus OR=1.29, P=0.020 in HET).As shown in FIG. 6, subjects with deletion CNVRs in the 1q32.2 region showed higher AS incidence (OR = 1.43, 95% CI 1.17-1.75, P = 4.9x10 -4 ) in the case of homozygous deletion, it showed higher incidence compared to the heterozygous deletion (OR = 2.21, P = 3.1x10 -5 in HOM versus OR = 1.29, P = 0.020 in HET).
13q13.1영역의 결실 CNVRs를 갖는 대상은 2n을 갖는 대상에 비해 높은 AS 발병률을 보였으며(OR=1.26, 95% CI 1.03-1.54, P=0.023), 동형접합 결실의 경우, 이형접합 결실에 비해 높은 발병률을 보였다(OR=1.59, P=9.3x10-4 in HOM versus OR=1.09, P=0.473 in HET).Deletion of the 13q13.1 region The subjects with CNVRs showed a higher incidence of AS than those with 2n (OR = 1.26, 95% CI 1.03-1.54, P = 0.023). In the case of homozygous deletion, comparison showed a high incidence (OR = 1.59, P = 9.3x10 -4 in HOM versus OR = 1.09, P = 0.473 in HET).
14q24.2영역의 결실 CNVRs를 갖는 대상은 2n을 갖는 대상에 비해 낮은 AS 발병률을 보였으며(OR=0.62, 95% CI 0.41-0.95, P=0.027), Odd ratio는 투여용량과 상관성이 없었다.Subjects with a deletion of the 14q24.2 region had a lower incidence of AS (OR = 0.62, 95% CI 0.41-0.95, P = 0.027) than the subjects with 2n, and the odds ratio was not correlated with the dose.
실시예 6. 동시적인 CNVRs의 복제수 변이와 AS 발병률간의 관련성 확인Example 6. Confirmation of the Correlation between Simultaneous Replication Number of CNVRs and AS Incidence
AS 발병을 증가시키는 CNVRs의 복제수 변이가 동시에 하나 이상 발생한 대상 또는 AS 발병을 감소시키는 CNVRs의 복제수변이가 동시에 하나 이상 발생한 대상과 CNVRs의 결실이 발생하지 않은 대상간의 AS 발병률을 비교하였다. AS 발병위험 증가에 대해서는 5종의 CNVRs,(1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 13q13.1, 16p13.3), AS 발병위험 감소에 대해서는 3종의 CNVRs (1p34.2, 11q22.1, 14q24.2)의 복제수 변이 여부와의 관련성을 규명하고자 하였다. We compared AS incidence among subjects with at least one replication of CNVRs mutations that increase AS outbreaks, or those with at least one replication mutation of CNVRs that reduce AS outbreaks and those that did not. There were 5 CNVRs (1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 13q13.1, 16p13.3) and 3 types of CNVRs (1p34.2, 11q22, and 16p13.3) for the risk of developing AS. 1, 14q24.2).
도 7 및 표 9에 나타낸 바와 같이, AS 발병위험을 증가시키는 CNVRs의 복제수 변이를 4개 또는 그 이상 갖는 대상은 CNVRs의 복제수 변이가 없는 대상에 비해 약 18배의 높은 발병률을 보였다(OR=17.98, 95% CI 6.02-53.70, P=2.3x10-7). Odd ratio는 발병위험 증가 CNVRs의 수가 증가함에 따라 증가하였다(r2=0.999).As shown in FIG. 7 and Table 9, subjects having four or more copies of the variation in the number of CNVRs that increased the risk of developing AS were approximately 18 times more likely to be infected than those without the copy number variation of CNVRs (OR = 17.98, 95% CI 6.02-53.70, P = 2.3x10 -7 ). Odd ratio increased with increasing number of CNVRs (r 2 = 0.999).
표 9
Figure PCTKR2014009209-appb-T000009
Table 9
Figure PCTKR2014009209-appb-T000009
또한, 도 8 및 표 10에 나타낸 바와 같이, AS 발병위험을 감소시키는 CNVRs의 복제수 변이를 2 개 또는 그 이상 갖는 대상은 CNVRs의 복제수 변이가 없는 대상에 비해 5.2배 낮은 발병률을 보였다(OR=0.19, 95% CI 0.12-0.32, P=4.0x10-10). Odd ratio는 발병위험 감소 CNVRs의 수가 증가함에 따라 감소하였다(r2=0.9849).Also, as shown in FIG. 8 and Table 10, subjects with two or more copies of the number of copies of CNVRs that reduced the risk of developing AS had a 5.2-fold lower incidence than those without copies of the copy number of CNVRs (OR = 0.19, 95% CI 0.12-0.32, P = 4.0x10 &lt; -10 &gt;). Odd ratio decreased as the number of CNVRs decreased (r 2 = 0.9849).
표 10
Figure PCTKR2014009209-appb-T000010
Table 10
Figure PCTKR2014009209-appb-T000010
상기 결과는 특정 CNVRs의 복제수 변이여부 결과를 이용하여, 강직성 척추염발병여부를 보다 정확하게 예측할 수 있음을 의미한다. This result implies that it is possible to more accurately predict the onset of ankylosing spondylitis by using the result of the determination of the number of copies of specific CNVRs.
실시예 7. 단일염기 다형성(SNP)과 AS 발병률간의 관련성 확인Example 7. Confirmation of the relationship between single nucleotide polymorphism (SNP) and AS incidence
7-1. 실험방법7-1. Experimental Method
SNP(single nucleotide polymorphism) 분석의 대상은 강직성 척추염 발병률을 증가시키는 5종의 CNVRs 검사를 실시했던 강직성 척추염환자 및 대조군 중 DNA가 있는 701명 (환자 339명, 대조군 362명)으로 하였다. The subjects of SNP (single nucleotide polymorphism) analysis were 701 patients (339 patients, 362 control subjects) who had DNA of ankylosing spondylitis patients and control group who underwent 5 types of CNVRs test to increase the incidence of ankylosing spondylitis.
한국인에서 강직성 척추염 발병률을 증가시키는 SNP marker 5종(rs27037, rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187)을 선별하였으며, 상기 5종의 SNP marker에 특이적인 primer 및 probe를 사용하여 qPCR반응을 수행하였으며, 반응의 각 사이클에서 PCR 반응에 의해 생성되는 형광신호를 바탕으로 각 SNP marker의 genotype을 분석하였다. 본 분석에 사용된 SNP marker 특이적인 primer 및 probe는 Life Technologies사에서 구입하였으며 사용한 마커에 대한 정보는 하기 표 11에 나타내었다.We have selected 5 SNP markers (rs27037, rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187) that increase the incidence of ankylosing spondylitis in Koreans. We performed qPCR reaction using primers and probes specific for the five SNP markers. The genotype of each SNP marker was analyzed based on the fluorescence signal generated by PCR reaction in each cycle. SNP marker-specific primers and probes used in this analysis were purchased from Life Technologies, and the information on the used markers is shown in Table 11 below.
표 11
Figure PCTKR2014009209-appb-T000011
Table 11
Figure PCTKR2014009209-appb-T000011
7-2. AS와 관련된 단일염기 다형성(SNP)의 독립적인 검증7-2. Independent verification of single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with AS
5종의 SNP marker 각각에 대한 genotype 결과로 강직성 척추염 발병 위험도를 평가하였으며, 상기 genotype 결과는 하기 표 12에 나타내었다. The genotype of each of the five SNP markers was used to evaluate the risk of developing ankylosing spondylitis. The genotype results are shown in Table 12 below.
표 12
Figure PCTKR2014009209-appb-T000012
Table 12
Figure PCTKR2014009209-appb-T000012
표 12에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 이용된 5종의 SNPs 중, 4종 (rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187)의 SNPs에서 genotype과 AS 발병률간의 유의한 관련성을 확인하였다. As shown in Table 12, the SNPs of four SNPs (rs27434, rs10865331, rs27044, and rs30187) among the five SNPs used in the present example were confirmed to have a significant relationship between genotype and AS incidence.
실시예 8. CNVRs 및 단일염기 다형성(SNP)을 이용한 AS 발병률 예측의 정확도의 검증.Example 8. Verification of Accuracy of AS Prediction Using CNVRs and Single Base Polymorphism (SNP).
AS와 관련된 실시예 6에서 확인한 5종의 CNVRs와 실시예 7에서 확인한 5종의 SNPs 결과를 바탕으로 Receiver-Operating Characteristic (ROC) curve 분석을 실시하였다. 본 실시예에서는 이를 통하여 우수한 민감도와 특이도를 갖는 AS 발병 위험도 예측 모델을 규명하고자 하였다.Receiver-Operating Characteristic (ROC) curve analysis was performed based on the five CNVRs identified in Example 6 related to AS and the five SNPs identified in Example 7. In this study, we aimed to identify the risk prediction model of AS with excellent sensitivity and specificity.
ROC 분석은 하기 표 13에 나타낸 바와 같이, 5종의 CNVRs를 사용한 세트, 5종의 CNVRs와 5종의 SNPs 모두 이용한 세트, 5종의 CNVRs와 4종의 SNPs를 이용한 세트(rs27434, rs10865331, rs27044, rs30187), 및 5종의 CNVRs와 P<0.01을 만족하는 2종의 SNPs(rs10865331, rs27044)를 이용한 세트에 대하여 실시하였다. ROC analysis was performed using five sets of CNVRs, five sets of CNVRs and five sets of SNPs, five sets of CNVRs and four sets of SNPs (rs27434, rs10865331, rs27044 , rs30187), and five sets of CNVRs and two sets of SNPs (rs10865331, rs27044) satisfying P <0.01.
표 13
Figure PCTKR2014009209-appb-T000013
Table 13
Figure PCTKR2014009209-appb-T000013
표 14 및 도 9 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, CNVRs만 사용한 경우보다(Area값; 0.632) SNPs을 함께 사용한 경우(Area값; 0.652, 0.667, 0.684) 우수한 예측 결과를 확인하였다. 특히, SNPs의 독립적 검증 결과에서 P<0.01로 확인된 2종의 SNPs와 기존 5종의 CNVRs을 함께 사용한 경우(ROC-Set3)가 가장 우수한 결과를 나타냈다.As shown in Table 14 and Figs. 9 to 12, superior prediction results were confirmed when SNPs (Area value; 0.652, 0.667, 0.684) were used together (Area value; 0.632) than when only CNVRs were used. In particular, when SNPs were independently verified, two SNPs identified as P <0.01 and five different CNVRs (ROC-Set3) were the best.
표 14
Figure PCTKR2014009209-appb-T000014
Table 14
Figure PCTKR2014009209-appb-T000014
추가적으로, 가장 우수한 결과를 보인 set3 마커 조합(5종의 CNVRs + 2종의 SNPs)에 대해 HLA-B27 양성인 개체만을 대상으로 (AS환자 501명, 대조군 30명) ROC 커브분석을 실시한 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, 분석대상 전체에서의 결과(Area=0.684)보다 더 우수한 결과(Area=0.707)를 나타내었다.In addition, ROC curve analysis of only the HLA-B27-positive individuals (501 patients in the AS and 30 in the control group) was performed on the set 3 marker combinations (5 kinds of CNVRs + 2 kinds of SNPs) (Area = 0.707), which is better than the result (Area = 0.684) in the entire analysis target, as shown in FIG.
상기 결과는 CNVRs의 복제수 변이여부 결과만으로 예측하는 방법과 비교하여 CNVRs의 복제수 변이여부 및 단일염기 다형성(SNP) 결과를 조합함으로써, 강직성 척추염발병여부를 보다 정확하게 예측할 수 있음을 의미한다. This result implies that the incidence of ankylosing spondylitis can be more accurately predicted by combining the results of SNVs and the number of copies of CNVRs compared to the method of predicting only the number of copies of CNVRs.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
본 발명은 DNA 복제수 변이(DNA copy number variants)를 이용하는 강직성 척추염 발병 위험도 예측방법에 관한 것으로서, 기존의 HLA-B27항원 유전자를 이용한 예측방법과 달리 특정영역의 DNA 복제수 변이 및 단일염기 다형성(SNP)여부를 측정한 결과를 이용함으로써 더욱 정확하게 강직성 척추염의 발병여부를 예측할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법 또는 조성물을 이용하여, 강직성 척추염의 조기 예방 및 진단뿐만 아니라, 이를 기초로 하는 응용 연구에도 사용될 수 있다. The present invention relates to a method for predicting an onset risk of ankylosing spondylitis using DNA copy number variants, and, unlike the conventional method using the HLA-B27 antigen gene, the DNA replication number and single nucleotide polymorphism SNP) can be used to predict the onset of ankylosing spondylitis more accurately. Thus, using the method or composition of the present invention, it can be used for early prevention and diagnosis of ankylosing spondylitis as well as for applications based on it.
<210> 1<210> 1
<211> 22<211> 22
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 1p34.2 forward primer<223> 1p34.2 forward primer
<400> 1<400> 1
gagtcagcac agaagtccta tc 22gagtcagcac agaagtccta tc 22
<210> 2<210> 2
<211> 21<211> 21
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 1p34.2 reverse primer<223> 1p34.2 reverse primer
<400> 2<400> 2
cccttctcct cacacctaaa c 21cccttctcct cacacctaaa c 21
<210> 3<210> 3
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 1q32.2 forward primer<223> 1q32.2 forward primer
<400> 3<400> 3
acctgtgaag gatggattgg caga 24acctgtgaag gatggattgg caga 24
<210> 4<210> 4
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 1q32.2 reverse primer<223> 1q32.2 reverse primer
<400> 4<400> 4
tggcctttga gcactgactg acta 24tggcctttga gcactgactg acta 24
<210> 5<210> 5
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 2q31.2 forward primer<223> 2q31.2 forward primer
<400> 5<400> 5
taaaggcctg ttagtgctgt ccct 24taaaggcctg ttagtgctgt ccct 24
<210> 6<210> 6
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 2q31.2 reverse primer<223> 2q31.2 reverse primer
<400> 6<400> 6
gcgacagtct ttcttactgg tgct 24gcgacagtct ttcttactgg tgct 24
<210> 7<210> 7
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 6p21.32 forward primer<223> 6p21.32 forward primer
<400> 7<400> 7
attgcttggc tccattgctg aagg 24attgcttggc tccattgctg aagg 24
<210> 8<210> 8
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 6p21.32 reverse primer<223> 6p21.32 reverse primer
<400> 8<400> 8
tttcagtgag ctcaggaacc ctgt 24tttcagtgag ctcaggaacc ctgt 24
<210> 9<210> 9
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 11q22.1 forward primer<223> 11q22.1 forward primer
<400> 9<400> 9
tctcttcctg gtctctccac ttca 24tctcttcctg gtctctccac ttca 24
<210> 10<210> 10
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 11q22.1 reverse primer<223> 11q22.1 reverse primer
<400> 10<400> 10
aatgaagggc tgctgtatcg tggt 24aatgaagggc tgctgtatcg tggt 24
<210> 11<210> 11
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 13q13.1 forward primer<223> 13q13.1 forward primer
<400> 11<400> 11
ccaagcctgg acatcaatga gcta 24ccaagcctgg acatcaatga gcta 24
<210> 12<210> 12
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 13q13.1 reverse primer<223> 13q13.1 reverse primer
<400> 12<400> 12
atgccatagg ctttccaaga tgcc 24atgccatagg ctttccaaga tgcc 24
<210> 13<210> 13
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 14q24.2 forward primer<223> 14q24.2 forward primer
<400> 13<400> 13
tgtgaaaggc tctctcattg ccct 24tgtgaaaggc tctctcattg ccct 24
<210> 14<210> 14
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 14q24.2 reverse primer<223> 14q24.2 reverse primer
<400> 14<400> 14
atctgctctg catgggacag aagt 24atctgctctg catgggacag aagt 24
<210> 15<210> 15
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 16p13.3 forward primer<223> 16p13.3 forward primer
<400> 15<400> 15
tcaacatcca gcatcccaca ctca 24tcaacatcca gcatcccaca ctca 24
<210> 16<210> 16
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 16p13.3 reverse primer<223> 16p13.3 reverse primer
<400> 16<400> 16
acttgatggg aggagaaacc caca 24acttgatggg aggagaaacc caca 24
<210> 17<210> 17
<211> 21<211> 21
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 22q11.1 forward primer<223> 22q11.1 forward primer
<400> 17<400> 17
ccctgtgagc tggtttctat t 21ccctgtgagc tggtttctat t 21
<210> 18<210> 18
<211> 20<211> 20
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 22q11.1 reverse primer<223> 22q11.1 reverse primer
<400> 18<400> 18
tgaccggtgt atttggtgtc 20tgaccggtgt atttggtgtc 20
<210> 19<210> 19
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 6p24.3 forward primer<223> 6p24.3 forward primer
<400> 19<400> 19
tgagtgaagt tccctgaacg agca 24tgagtgaagt tccctgaacg agca 24
<210> 20<210> 20
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 6p24.3 reverse primer<223> 6p24.3 reverse primer
<400> 20<400> 20
atatggcctg aaagacctcg cact 24atatggcctg aaagacctcg cact 24
<210> 21<210> 21
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 1q32.2 forward primer(2)&Lt; 223 > 1q32.2 forward primer (2)
<400> 21<400> 21
agtgctttaa gggtgcgttg ttgg 24agtgctttaa gggtgcgttg ttgg 24
<210> 22<210> 22
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 1q32.2 reverse primer(2)<223> 1q32.2 reverse primer (2)
<400> 22<400> 22
actttcacag cacctccaca gact 24actttcacag cacctccaca gact 24
<210> 23<210> 23
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 13q13.1 forward primer(2)&Lt; 223 > 13q13.1 forward primer (2)
<400> 23<400> 23
aggcattccc acatgcacaa acag 24aggcattccc acatgcacaa acag 24
<210> 24<210> 24
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 13q13.1 reverse primer(2)&Lt; 223 > 13q13.1 reverse primer (2)
<400> 24<400> 24
agttcactgc agtcaccctt ggaa 24agttcactgc agtcaccctt ggaa 24
<210> 25<210> 25
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 14q24.2 forward primer(2)&Lt; 223 > 14q24.2 forward primer (2)
<400> 25<400> 25
aacccacaag cagaggaagg agaa 24aacccacaag cagaggaagg agaa 24
<210> 26<210> 26
<211> 24<211> 24
<212> DNA<212> DNA
<213> Artificial Sequence<213> Artificial Sequence
<220><220>
<223> 14q24.2 reverse primer(2)&Lt; 223 > 14q24.2 reverse primer (2)
<400> 26<400> 26
atgtgtgtgg tgctgacatt gctg 24atgtgtgtgg tgctgacatt gctg 24
<210> 27<210> 27
<211> 51<211> 51
<212> DNA<212> DNA
<213> SNP marker_rs27037<213> SNP marker_rs27037
<400> 27<400> 27
attattatta ttacaattgt tagggttgtt ttttctttta gaaattcaaa g 51attattatta ttacaattgt tagggttgtt ttttctttta gaaattcaaa g 51
<210> 28<210> 28
<211> 51<211> 51
<212> DNA<212> DNA
<213> SNP marker_rs27434<213> SNP marker_rs27434
<400> 28<400> 28
agtgtgaatg agcttatacc tggtgggcca gttcatgggc cacagtcatt g 51agtgtgaatg agcttatacc tggtgggcca gttcatgggc cacagtcatt g 51
<210> 29<210> 29
<211> 51<211> 51
<212> DNA<212> DNA
<213> SNP marker_rs10865331<213> SNP marker_rs10865331
<400> 29<400> 29
actgactttg gtgccgtatc taccaggtgg tcaagctgat gccattgcaa g 51actgactttg gtgccgtatc taccaggtgg tcaagctgat gccattgcaa g 51
<210> 30<210> 30
<211> 51<211> 51
<212> DNA<212> DNA
<213> SNP marker_rs27044<213> SNP marker_rs27044
<400> 30<400> 30
tgcacacagg cgaggagtag tagttgactc cgcagcattc gctctgagac t 51tgcacacagg cgaggagtag tagttgactc cgcagcattc gctctgagac t 51
<210> 31<210> 31
<211> 51<211> 51
<212> DNA<212> DNA
<213> SNP marker_rs30187<213> SNP marker_rs30187
<400> 31<400> 31
tgtgatggtt attaggggaa aacccttctg cagtgtccaa gtgttcatca t 51tgtgatggtt attaggggaa aacccttctg cagtgtccaa gtgttcatca t 51

Claims (13)

  1. 하기 표 15에 기재된, 염색체상의 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치의 유전자 마커 조합을 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험 예측용 마커 조성물. A marker composition for predicting the onset risk of ankylosing spondylitis, comprising a genetic marker combination as set forth in Table 15 below at positions 1q32.2, 2q31.2, 6p21.32, 13q13.1 and 16p13.3 on chromosomes.
    [표 15][Table 15]
    Figure PCTKR2014009209-appb-I000001
    Figure PCTKR2014009209-appb-I000001
  2. 제 1항에 있어서, The method according to claim 1,
    하기 표 16에 기재된, 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism; SNP) 마커 rs10865331 및 rs27044의 조합을 더 포함하는, 마커 조성물. A marker composition, further comprising a combination of single nucleotide polymorphism (SNP) markers rslO865331 and rs27044, set forth in Table 16 below.
    [표 16][Table 16]
    Figure PCTKR2014009209-appb-I000002
    Figure PCTKR2014009209-appb-I000002
  3. 하기 단계를 포함하는, 강직성 척추염 (Ankylosing spondylitis) 발병 위험도 예측 방법:A method for predicting the risk of developing Ankylosing spondylitis, comprising the steps of:
    (a) DNA 복제 수 변이(DNA copy number varation) 검출용 프라이머 세트(primer set)를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR(Polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; (a) performing a PCR (polymerase chain reaction) by treating a sample genomic DNA sample with a primer set for detecting DNA copy number varation;
    (b) 상기 수행된 PCR 결과물을 시퀀싱(sequencing)하는 단계; 및(b) sequencing the performed PCR product; And
    (c) 상기 시퀀싱 결과로부터 검체가 DNA 복제수 변이가 있는지 여부를 결정하는 단계.(c) determining whether the sample has a DNA replication number variation from the sequencing result.
  4. 제 3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 (a) 단계의 프라이머 세트는, 서열번호 1의 정방향 프라이머(forward primer) 및 서열번호 2의 역방향 프라이머(reverse primer)로 이루어진, 염색체상의 1p34.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;The primer set of step (a) comprises a primer set for detecting DNA replication number variation at 1p34.2 position on a chromosome, which is composed of a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2;
    서열번호 3의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4;
    서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 2q31.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6;
    서열번호 7의 정방향 프라이머 및 서열번호 8의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 6p21.32위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8;
    서열번호 9의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 11q22.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10;
    서열번호 11의 정방향 프라이머 및 서열번호 12의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 11 and the reverse primer of SEQ ID NO: 12;
    서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 14의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 13 and the reverse primer of SEQ ID NO: 14;
    서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 16의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 16p13.3위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 16p13.3 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 15 and the reverse primer of SEQ ID NO: 16;
    서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 22q11.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 22q11.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 17 and the reverse primer of SEQ ID NO: 18;
    서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22;
    서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 24의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 및A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 23 and the reverse primer of SEQ ID NO: 24; And
    서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법. A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 25 and the reverse primer of SEQ ID NO: 26.
  5. 제 3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 (a)단계의 PCR은 게놈 정량적 PCR(genomic quantitative PCR) 또는 결실 타이핑 PCR (deletion-typing PCR)인 것을 특징으로 하는, 방법.Wherein the PCR in step (a) is genomic quantitative PCR or deletion-typing PCR.
  6. 제 3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 방법은 염색체상의 1p34.2위치, 11q22.1위치, 14q24.2위치 및 22q11.1위치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 DNA 복제수 변이가 있는 경우, 강직성 척추염 발병 저위험군으로 예측하는 것을 특징으로 하는, 방법.This method can be used to predict a low risk of ankylosing spondylitis when DNA replication numbers are present in any one or more selected from the group consisting of 1p34.2 position, 11q22.1 position, 14q24.2 position and 22q11.1 position on the chromosome &Lt; / RTI &gt;
  7. 제 3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 방법은 염색체상의 1q32.2위치, 2q31.2위치, 6p21.32위치, 13q13.1위치 및 16p13.3위치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 DNA 복제수 변이가 있는 경우, 강직성 척추염 발병 고위험군으로 예측하는 것을 특징으로 하는, 방법.The method comprises the steps of: when a DNA replication number is present in at least one selected from the group consisting of 1q32.2 position, 2q31.2 position, 6p21.32 position, 13q13.1 position and 16p13.3 position on chromosome, a high risk of ankylosing spondylitis . &Lt; / RTI &gt;
  8. 제 3항에 있어서, The method of claim 3,
    하기 단계를 더 포함하는, 방법:Further comprising the steps of:
    (d) 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism; SNP) 검출용 프라이머 세트를 검체 게놈 DNA 시료에 처리하여 PCR(Polymerase chain reaction)을 수행하는 단계; 및(d) performing a PCR (polymerase chain reaction) by treating a sample genomic DNA sample with a primer set for detecting a single nucleotide polymorphism (SNP); And
    (e) 상기 수행된 PCR 결과물로부터 단일염기 다형성이 있는지 여부를 결정하는 단계. (e) determining whether there is a single nucleotide polymorphism from the performed PCR product.
  9. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 (d) 단계의 프라이머 세트는The primer set of step (d)
    서열번호 29의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs10865331)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트; 및 A primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs10865331) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And
    서열번호 30의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs27044)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.A primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30.
  10. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 방법은 염색체상의 rs10865331 및 rs27044로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상에서 단일염기 다형성이 있는 경우, 강직성 척추염 발병 고위험군으로 예측하는 것을 특징으로 하는, 방법.Wherein said method is predicting a high-risk group of ankylosing spondylitis when there is a single base polymorphism in any one or more selected from the group consisting of rs10865331 and rs27044 on chromosomes.
  11. 서열번호 1의 정방향 프라이머(forward primer) 및 서열번호 2의 역방향 프라이머(reverse primer)로 이루어진, 염색체상의 1p34.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1p34.2 position on the chromosome, consisting of a forward primer of SEQ ID NO: 1 and a reverse primer of SEQ ID NO: 2;
    서열번호 3의 정방향 프라이머 및 서열번호 4의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting DNA replication number variation at 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 3 and the reverse primer of SEQ ID NO: 4;
    서열번호 5의 정방향 프라이머 및 서열번호 6의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 2q31.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 2q31.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 5 and the reverse primer of SEQ ID NO: 6;
    서열번호 7의 정방향 프라이머 및 서열번호 8의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 6p21.32위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 6p21.32 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 7 and the reverse primer of SEQ ID NO: 8;
    서열번호 9의 정방향 프라이머 및 서열번호 10의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 11q22.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 11q22.1 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 9 and the reverse primer of SEQ ID NO: 10;
    서열번호 11의 정방향 프라이머 및 서열번호 12의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 11 and the reverse primer of SEQ ID NO: 12;
    서열번호 13의 정방향 프라이머 및 서열번호 14의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 13 and the reverse primer of SEQ ID NO: 14;
    서열번호 15의 정방향 프라이머 및 서열번호 16의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 16p13.3위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 16p13.3 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 15 and the reverse primer of SEQ ID NO: 16;
    서열번호 17의 정방향 프라이머 및 서열번호 18의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 22q11.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 22q11.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 17 and the reverse primer of SEQ ID NO: 18;
    서열번호 21의 정방향 프라이머 및 서열번호 22의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 1q32.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트;A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 1q32.2 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 21 and the reverse primer of SEQ ID NO: 22;
    서열번호 23의 정방향 프라이머 및 서열번호 24의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 13q13.1위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트; 및A primer set for detecting the DNA replication number variation at the 13q13.1 position on the chromosome, consisting of the forward primer of SEQ ID NO: 23 and the reverse primer of SEQ ID NO: 24; And
    서열번호 25의 정방향 프라이머 및 서열번호 26의 역방향 프라이머로 이루어진, 염색체상의 14q24.2위치의 DNA 복제수 변이 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 조성물. A primer set for detecting DNA replication number variation at the 14q24.2 position on the chromosome, which is composed of the forward primer of SEQ ID NO: 25 and the reverse primer of SEQ ID NO: 26, the risk of developing ankylosing spondylitis Composition for prediction.
  12. 제 11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 조성물은 서열번호 29의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs10865331)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트; 및 Said composition comprising a primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs10865331) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29; And
    서열번호 30의 염기서열로 이루어진 SNP 마커(rs27044)에 특이적으로 결합하는 단일염기 다형성 검출용 프라이머 세트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 프라이머 세트를 더 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 조성물.A primer set for detecting a single base polymorphism that specifically binds to a SNP marker (rs27044) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30; and at least one primer set selected from the group consisting of a primer set for detecting a single base polymorphism.
  13. 제 12항의 조성물을 포함하는, 강직성 척추염 발병 위험도 예측용 키트. A kit for predicting the risk of developing ankylosing spondylitis comprising the composition of claim 12.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107217089A (en) * 2016-03-22 2017-09-29 浙江中医药大学 Determine the method and device of individual state
CN109072278A (en) * 2016-03-18 2018-12-21 上海锐翌生物科技有限公司 Isolated nucleic acid and application
CN113025702A (en) * 2021-03-10 2021-06-25 北京科力丹迪生物医疗科技有限公司 Early screening method and kit for ankylosing spondylitis susceptibility genes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120148574A1 (en) * 2008-10-02 2012-06-14 Board Of Regents Of The University Of Texas System Diagnostic Markers for Ankylosing Spondylitis
US20130172206A1 (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Mohammed Uddin Genome-wide detection of genomic rearrangements and use of genomic rearrangements to diagnose genetic disease
US20140099641A1 (en) * 2010-01-08 2014-04-10 Kist-Europe Fgmbh Primers for diagnosing ankylosing spondylitis, and method for diagnosing ankylosing spondylitis using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120148574A1 (en) * 2008-10-02 2012-06-14 Board Of Regents Of The University Of Texas System Diagnostic Markers for Ankylosing Spondylitis
US20140099641A1 (en) * 2010-01-08 2014-04-10 Kist-Europe Fgmbh Primers for diagnosing ankylosing spondylitis, and method for diagnosing ankylosing spondylitis using the same
US20130172206A1 (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Mohammed Uddin Genome-wide detection of genomic rearrangements and use of genomic rearrangements to diagnose genetic disease

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Interaction between ERAP1 and HLA-B27 in ankylosing spondylitis implicates peptide handling in the mechanism for HLA-B27 in disease susceptibility", NATURE GENETICS, vol. 43, no. 8, 2011, pages 761 - 767, XP055234273 *
JUNG ET AL.: "Genome-wide copy number variation analysis identifies deletion variants associated with ankylosing spondylitis", ARTHRITIS & RHEUMATOLOGY, vol. 66, no. 8, August 2014 (2014-08-01), pages 2103 - 2112, XP055234279 *
LIN ET AL.: "A genome-wide association study in Han Chinese identifies new susceptibility loci for ankylosing spondylitis", NATURE GENETICS, vol. 44, no. 1, 2012, pages 73 - 77, XP055234275 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109072278A (en) * 2016-03-18 2018-12-21 上海锐翌生物科技有限公司 Isolated nucleic acid and application
CN107217089A (en) * 2016-03-22 2017-09-29 浙江中医药大学 Determine the method and device of individual state
CN107217089B (en) * 2016-03-22 2020-11-03 浙江中医药大学 Method and device for determining individual state
CN113025702A (en) * 2021-03-10 2021-06-25 北京科力丹迪生物医疗科技有限公司 Early screening method and kit for ankylosing spondylitis susceptibility genes

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