WO2021221138A1 - アトピー性皮膚炎の検出方法 - Google Patents

アトピー性皮膚炎の検出方法 Download PDF

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WO2021221138A1
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protein
atopic dermatitis
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genes
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聡子 深川
恭子 志摩
直人 高田
高良 井上
准子 石川
哲矢 桑野
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花王株式会社
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    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
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    • 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
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    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
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    • G01N2800/20Dermatological disorders
    • G01N2800/202Dermatitis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/60Complex ways of combining multiple protein biomarkers for diagnosis

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting atopic dermatitis using an atopic dermatitis marker.
  • Atopic dermatitis (hereinafter, also referred to as "AD") is an eczema skin disease that mainly develops in persons with an atopic predisposition.
  • Typical symptoms of atopic dermatitis include bilateral, chronic and recurrent itching, rashes, erythema, etc., as well as keratinization deficiency, reduced barrier capacity, and dry skin.
  • Most atopic dermatitis develops in infants and tends to improve with growth, but in recent years, adult-type and refractory atopic dermatitis have also increased.
  • the current situation is that the degree of atopic dermatitis is judged by relying on the findings with the naked eye.
  • There are various findings such as dryness, erythema, scales, papules, scratches, edema, adhesion of scabs, vesicles, erosions, and pruritus nodules.
  • Severity Scoring of Atopic Dermatitis SCORAD
  • EASI Eczema Area and Severity Index
  • Patent Document 1 agrC mutation-dependent RNAIII gene of Staphylococcus aureus in the skin bacterial flora, but it is said that atopic dermatitis can be diagnosed with sufficient accuracy. I can't say.
  • AD detection by biomarkers is particularly effective for infants who have difficulty complaining of symptoms.
  • biomarkers for atopic dermatitis may have different efficacy depending on the age of the patient, eg, children or adults.
  • the above-mentioned serum TARC has lower sensitivity and specificity for determination in children under 2 years of age as compared with children aged 2 years or older (Non-Patent Document 4).
  • Blood IL-18 (Non-Patent Document 5) has been reported as an effective marker for detecting infant AD.
  • Serpin B4 in blood is effective in detecting AD in children and adults (Non-Patent Documents 6 and 7).
  • Nucleic acid derived from a living body can be extracted from body fluids such as blood, secretions, tissues and the like. Recently, it has been reported that RNA contained in skin surface lipids (SSL) can be used as a sample for analysis of a living body, and that marker genes for epidermis, sweat glands, hair follicles and sebaceous glands can be detected from SL. (Patent Document 2). It has also been reported that a marker gene for atopic dermatitis can be detected from SSL (Patent Document 3).
  • SSL skin surface lipids
  • Non-Patent Documents 9 to 14 and Patent Document 4 interleukins (ILs), TNF- ⁇ , INF- ⁇ , and human ⁇ are non-invasively applied from the skin surface by attaching a weakly adhesive adhesive tape to the skin. It is described that peptide markers such as defensin (hBD2) were collected and the collected markers were used to investigate skin diseases and conditions.
  • ILs interleukins
  • hBD2 defensin
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-30272 (Patent Document 2) International Publication No. 2018/0083319 (Patent Document 3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-074769 (Patent Document 4) International Publication No. 2014/144289 (Non-Patent Document 1) Allergy (2002) 57: 180-181 (Non-Patent Document 2) Ann Clin Biochem.
  • Non-Patent Document 3 Journal of the Japan Skin Society (2016) 128: 2431-2502 (Non-Patent Document 4) Journal of Japanese Society of Pediatric Allergy (2005) 19 (5): 744-757 (Non-Patent Document 5) Allergology International (2003) 52: 123-130 (Non-Patent Document 6) J Allergy Clin Immunol (2016) 141 (5): 1934-1936 (Non-Patent Document 7) Allergology International (2018) 67: 124-130 (Non-Patent Document 8) J Allergy Clin Immunol (2020) S0091-6749 (20): 30571-6 (Non-Patent Document 9) Skin Res Technol, 2001, 7 (4): 227-37 (Non-Patent Document 10) Skin Res Technol, 2002, 8 (3): 187-93 (Non-Patent Document 11) Med Devices (Auckl), 2016, 9: 409-417 (Non-Patent Document 12) Med Devices
  • the present invention relates to the following A-1) to A-3).
  • A-1) Regarding biological samples collected from subjects, MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B, SPDYE7P, DNASE1L1
  • a method for detecting adult atopic dermatitis in the subject which comprises a step of measuring the expression level of at least one gene selected from the gene group of the above or an expression product thereof.
  • Kit for. A-3) A marker for detecting adult atopic dermatitis, which comprises at least one gene selected from the 210 gene groups shown in Table AB below or an expression product thereof.
  • the present invention relates to the following B-1) to B-3).
  • B-1) For biological samples collected from subjects, the expression level of at least one gene selected from seven gene groups consisting of IMPDH2, ERI1, FBXW2, STK17B, TAGLN2, AMICA1 and HNRNPA1 or an expression product thereof was measured.
  • a method for detecting infant atopic dermatitis in the subject which comprises the step of performing.
  • B-2) A test for detecting infant atopic dermatitis used in the method of B-1), which contains an oligonucleotide that specifically hybridizes with the gene or an antibody that recognizes an expression product of the gene.
  • Kit for. B-3) A marker for detecting infant atopic dermatitis, which comprises at least one gene selected from the gene group shown in Tables B-b-1 to B-b-2 below or an expression product thereof.
  • the invention provides: Detection of atopic dermatitis, which comprises recovering at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 below from the lipids on the surface of the skin collected from the subjects.
  • Method for preparing protein markers for use Atopic skin in a subject, which comprises detecting at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 below from the lipids on the skin surface collected from the subject. How to detect flames.
  • a protein marker for detecting atopic dermatitis which comprises at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-2-1 to C-2-5 below.
  • the invention provides: A method for detecting infant atopic dermatitis in an infant subject, which comprises a step of measuring the expression level of Serpin B4 protein in a lipid on the surface of the skin collected from the subject.
  • nucleic acid or “polynucleotide” means DNA or RNA.
  • DNA includes any of cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA
  • RNA includes any of total RNA, mRNA, rRNA, tRNA, non-coding RNA, and synthetic RNA.
  • the term “gene” refers to double-stranded DNA containing human genomic DNA, single-stranded DNA containing cDNA (positive strand), and single-stranded DNA having a sequence complementary to the positive strand (complementary strand). ), And those that include some biological information in the sequence information of the bases constituting the DNA. Further, the “gene” includes not only a “gene” represented by a specific base sequence, but also a nucleic acid encoding these homologues (that is, homologs or orthologs), mutants such as gene polymorphisms, and derivatives. Will be done.
  • a gene that can be a marker for atopic dermatitis includes a gene having a base sequence substantially the same as the base sequence of the DNA constituting the gene as long as it can be a biomarker for detecting atopic dermatitis.
  • target gene includes a gene having a base sequence substantially the same as the base sequence of the DNA constituting the gene as long as it can be a biomarker for detecting atopic dermatitis.
  • the "expression product" of a gene is a concept including a transcript and a translation product of a gene.
  • the "transcription product” is RNA produced by being transcribed from a gene (DNA), and the “translation product” means a protein encoded by a gene that is translated and synthesized based on RNA.
  • feature amount in machine learning is synonymous with “explanatory variable”.
  • a gene used for machine learning selected from markers for detecting atopic dermatitis or an expression product thereof may be collectively referred to as a “feature amount gene”.
  • a protein used for machine learning selected from a protein marker for detecting atopic dermatitis may be referred to as a “feature amount protein”.
  • SSL skin surface lipids
  • tissue is a general term for regions including tissues such as the stratum corneum, epidermis, dermis, hair follicles, and sweat glands, sebaceous glands, and other glands, unless otherwise specified.
  • infant is a concept including "children” before the onset of secondary sexual characteristics, specifically children under 12 years old, and is preferably from 0 years old to school children. It refers to the age until entering, specifically infants from 0 to 5 years old.
  • adult refers to a person who does not fall under “infant” in a broad sense, but preferably refers to a person who has completed secondary sexual characteristics, and specifically, a person 16 years or older is preferable. People over the age of 20 are more preferred.
  • Atopic dermatitis refers to a disease whose main pathogen is pruritic eczema, which repeats exacerbations and remissions. Many AD patients are said to have an atopic predisposition.
  • the predisposition to atopy is i) family history / history (one or more of bronchial asthma, allergic rhinitis / conjunctivitis, atopic dermatitis, food allergy), or ii) predisposition to easily produce IgE antibody.
  • Most atopic dermatitis develops in infants and tends to improve with growth, but in recent years, atopic dermatitis in adults has also increased.
  • atopic dermatitis includes infant atopic dermatitis (infant AD) that develops in infants and adult atopic dermatitis (adult AD) that develops in adults other than infants.
  • Infant AD rash begins on the head and face in infancy and often descends to the trunk and limbs, and in early childhood after 1 year of age, the facial rash decreases and appears mainly in the neck and limb joints. There is a feature. Regarding the difference between infant AD and adult AD, it has been reported in recent years that adult AD has epidermal keratinization abnormality associated with chronic inflammatory abnormalities compared to infant AD (Journal of allergy and clinical immunology, 141 (6): 2094-2106, 2018), the number of reports is small and it is not clear.
  • the degree of progression (severity) of atopic dermatitis is classified into, for example, asymptomatic, mild, mild (mild), moderate (moderate), and severe (severe). Severity should be classified based on the severity evaluation method described in, for example, the Atopic Dermatitis Clinical Practice Guideline (published by the Japanese Dermatological Association, Journal of the Japanese Dermatological Association, 128 (12): 2431-2502, 2018 (Heisei 30)). Can be done.
  • Several severity assessment methods are described in the atopic dermatitis clinical practice guidelines, for example, a severity classification method whose statistical reliability and validity have been verified for assessing the overall severity.
  • the head and neck, trunk, upper limbs, and lower limbs are used as evaluation sites, and the scores for each symptom of erythema, edema / invasion / rash, scratches, and dermatitis at each evaluation site, and the top four occupying the entire evaluation site It is a value from 0 to 72 calculated based on the percentage of the area of symptoms. As an example of severity classification by EASI score, if the EASI score is greater than 0 and less than 6, it is "mild", EASI.
  • the score is 6 or more and less than 23, it can be classified as “moderate”, and if the EASI score is 23 or more and 72 or less, it can be classified as “severe” (Br J Dermatol, 177: 1316-1321 (2017)). Not as long.
  • detection of atopic dermatitis means to clarify the presence or absence of atopic dermatitis.
  • detection of infant atopic dermatitis means to clarify the presence or absence of infant atopic dermatitis.
  • the term “detection” can also be paraphrased by the terms inspection, measurement, judgment, evaluation or evaluation support.
  • the terms “examination”, “measurement”, “judgment” or “evaluation” in the present specification do not include those actions by a doctor.
  • one aspect of the present invention relates to providing a marker for detecting adult AD and a method for detecting adult AD using the marker. According to the present invention, it is possible to detect adult AD at an early stage with high accuracy, sensitivity and specificity in a simple and non-invasive manner.
  • RNA expression level data read count value
  • FDR p-value correction value
  • AD patients RNA in which the p-value correction value (FDR) by the likelihood ratio test in AD patients is less than 0.05 using the count value (Normalized count value) corrected using (2014).
  • FDR p-value correction value
  • 75 types of down-expression genes a total of 123 genes (Tables A-1-1 to A-1-3) were identified. Genes indicated by "UP” in the table. Is a gene whose expression level is increased in adult AD patients, and a gene represented by "DOWN” is a gene whose expression level is decreased in adult AD patients.
  • a gene selected from the 123 gene groups or an expression product thereof can be a marker for adult atopic dermatitis for detecting adult AD.
  • 107 genes are genes for which no relationship with adult AD has been reported so far.
  • a gene selected from such a group of 150 genes or an expression product thereof can be a suitable marker for adult atopic dermatitis for detecting adult AD.
  • 127 genes are novel adult atopic dermatitis markers for which no relationship with AD has been reported so far. Is. As shown in Examples described later, it is possible to predict adult AD with a prediction model using these novel atopic dermatitis markers.
  • the feature gene was extracted using the Boruta method (Kursa et al. Fundamental Informaticae (2010) 101; 271-286) as a machine learning algorithm (maximum number of trials 1000 times, p value less than 0.01).
  • 45 genes (Table A-4) were extracted as feature genes, and as shown in Examples described later, it was shown that adult AD can be predicted by a prediction model using a random forest using these genes. Therefore, a gene selected from such a group of 45 genes or an expression product thereof can be a suitable marker for adult atopic dermatitis for detecting adult AD.
  • 39 genes are novel atopic dermatitis markers for which no relationship with AD has been reported so far. As shown in Examples described later, it is possible to predict adult AD with a prediction model using these novel atopic dermatitis markers.
  • 210 genes (Table Ab) are novel adult atopic dermatitis markers.
  • At least one gene selected from these gene groups or an expression product thereof is particularly useful as a novel adult atopic dermatitis marker for detecting adult AD.
  • Each of these 17 genes can be an adult atopic dermatitis marker alone, but it is preferable to use 2 or more, preferably 5 or more, more preferably 10 or more in combination, and all 17 are combined. It is even more preferable to use it.
  • the method for detecting adult AD of the present invention is a target gene, as one embodiment, MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA for a biological sample collected from an adult subject. , PPP1R9B, SPDYE7P, DNASE1L1, GNUB2 and CSNK1G2.
  • a discriminant that separates an AD patient from a healthy person by using the measured value of the expression level of the target gene or its expression product derived from an adult AD patient and the expression level of the target gene or its expression product derived from a healthy adult person. (Prediction model) can be constructed and the discriminant can be used to detect adult AD. Therefore, it comprises MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B, SPDYE7P, DNASE1L1, GNB2 and CSNK1G2.
  • Feature genes are 123 genes shown in Tables A-1-1 to A-1-3, 150 genes shown in Tables A-3-1 to A-3-4, or 45 genes shown in Table A-4. As a result, a prediction model capable of predicting adult AD can be constructed.
  • MECR When creating a discriminant that separates the adult AD patient group and the adult healthy subject group, MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B,
  • the 17 kinds of genes include 245 genes shown in Table Aa, 123 genes shown in Tables A-1-1 to A-1-3, and Tables A-3-1 to A-3-4.
  • the 150 genes shown in (1) or the 45 genes shown in Table A-4 at least one, 5 or more, 10 or more, 20 or more or 50 or more genes selected from genes other than the 17 kinds of genes or their expression products. It is also possible to create a discriminant formula and detect adult AD by appropriately adding expression data.
  • genes other than the 17 genes are selected from the 150 genes shown in Tables A-3-1 to A-3-4, the genes with the highest variable importance are selected, or the genes with the highest variable importance are selected.
  • the feature amount gene may be selected from the genes within the 50th position, preferably within the 30th position.
  • Tables A-1-1 to A-1-3, Tables A-3-1 to A-3-4 and Table A- It is preferable to select the feature gene from the novel atopic dermatitis markers marked with * in 4 and displayed in bold.
  • the above 17 genes, 123 genes or 107 genes shown in Tables A-1-1 to A-1--3 (marked with * in Tables A-1-1 to A-1--3 and indicated in bold).
  • the adult atopic dermatitis marker of choice preferably does not contain the TMPRSS11E gene and the SPDYE7P gene.
  • the expression levels of the TMPRSS11E gene and the SPDYE7P gene are not measured alone or in combination thereof. ..
  • the adult atopic dermatitis marker selected from the 107 genes marked with * in Tables A-1-1 to A-1-3 or their expression products or the expression products thereof is preferably A-5 in Table below. Does not contain the 15 genes shown in -a.
  • the adult atopic dermatitis marker selected from the 127 genes marked with * in Tables A-3-1 to A-3-4 or their expression products or the expression products thereof is preferably A-5 in Table below. Does not contain the 8 genes shown in -b.
  • the adult atopic dermatitis marker selected from the 39 genes marked with * in Table A-4 or the expression products thereof is preferably the 5 genes shown in Table A-5c below. Not included.
  • the adult atopic dermatitis marker selected from the 210 genes shown in Table Ab or the expression products thereof preferably does not contain the 23 genes shown in Table A-5d below.
  • the adult atopic dermatitis marker selected from the 245 genes shown in Table Aa or the expression products thereof is preferably the 13 genes shown in Table A-5e below. Does not contain protein markers, which are the expression products of.
  • the adult atopic dermatitis marker selected from the 210 genes shown in Table Ab or the expression products thereof is preferably the expression products of the nine genes shown in Table A-5f below. Does not contain certain protein markers.
  • the biological sample used in the present invention may be a tissue or a biomaterial whose expression changes with the onset and progression of atopic dermatitis.
  • Specific examples include organs, skin, blood, urine, saliva, sweat, stratum corneum, body fluids such as superficial lipids (SSL) on the skin, tissue exudates, serum prepared from blood, plasma, others, stool, hair, etc.
  • the skin, the stratum corneum, or the superficial lipid on the skin (SSL) is preferable, and the superficial lipid on the skin (SSL) is more preferable.
  • the part of the skin from which the SSL is collected is not particularly limited, and examples thereof include the skin of any part of the body such as the head, face, neck, trunk, and limbs, and the part where sebum is secreted, for example, the skin of the face. Is preferable.
  • Adult subjects from whom biological samples are collected are preferably those who require detection of AD or those who are suspected of developing AD, and are not limited in gender and age, but are preferably 16 years or older, and more preferably 20 years or older. A person over the age of.
  • RNA expression level data read count value
  • DESeq2 Normalized count
  • FDR p-value correction value
  • a gene selected from such a group of 371 genes or an expression product thereof can be a marker for infant atopic dermatitis for detecting infant AD.
  • 318 genes are genes for which no relationship with AD has been reported so far.
  • genes are genes for which no relationship with AD has been reported so far, and new infants It is a marker for atopic dermatitis. As shown in Examples described later, it is possible to predict infant AD with a prediction model using these novel infant atopic dermatitis markers.
  • the seven genes consisting of IMPDH2, ERI1, FBXW2, STK17B, TAGLN2, AMICA1 and HNRNPA1 are 100 species listed in Tables B-3-1 to B-3-3 selected as feature genes by the above-mentioned random forest.
  • IMPDH2, ERI1 and FBXW2 are also included in the 371 gene group (A) shown in Tables B-1-1 to B-1-9 extracted by the above-mentioned expression fluctuation analysis (A). Since it is A ⁇ B ⁇ C), it can be said to be a more preferable new marker for infant atopic dermatitis.
  • Each of these seven genes can be a marker for infant atopic dermatitis alone, but it is preferable to use two or more, preferably four or more, more preferably six or more in combination, and all seven of them in combination. It is even more preferable to use it.
  • the species genes are the 371 gene groups (A) shown in Tables B-1-1 to B-1-9 extracted by the above-mentioned expression fluctuation analysis, and the table selected as a feature gene by a random forest.
  • the above-mentioned IMPDH2, ERI1 and FBXW2 It is a gene excluding. Therefore, at least one gene selected from these gene groups or an expression product thereof is also useful as a novel marker for infant atopic dermatitis for detecting infant AD.
  • the method for detecting infant AD of the present invention is selected from a target gene, one embodiment, from seven gene groups consisting of IMPDH2, ERI1, FBXW2, STK17B, TAGLN2, AMICA1 and HNRNPA1 for a biological sample collected from a subject. It comprises the step of measuring the expression level of at least one gene or its expression product.
  • a discriminant that separates an AD patient from a healthy child by using the measured value of the expression level of the target gene or its expression product derived from an AD patient and the expression level of the target gene or its expression product derived from a healthy child.
  • a model can be constructed and the infant AD can be detected by using the discriminant. Therefore, 7 kinds of genes consisting of IMPDH2, ERI1, FBXW2, STK17B, TAGLN2, AMICA1 and HNRNPA1, and 100 genes shown in Tables B-3-1 to B-3-3 or Table B containing the 7 kinds of genes.
  • a prediction model capable of predicting infant AD can be constructed by using the 9 genes shown in -4 or the 371 genes shown in Tables B-1-1 to B-1-9 as feature gene.
  • 2 or more, preferably 5 or more, more preferably all 7 are selected, and the expression data of the gene or its expression product is used.
  • the seven genes include the 441 genes shown in Table Ba, the 100 genes shown in Tables B-3-1 to B-3-3, the 9 genes shown in Table B-4, or the table. Expression of at least one, 5 or more, 10 or more, 20 or more, 50 or more genes or their expression products selected from genes other than the 7 genes in the 371 genes represented by B-1-1 to B-1-9. By adding data as appropriate, it is also possible to create a discrimination formula and detect infant AD. When selecting genes other than the seven genes from the 100 genes shown in Tables B-3-1 to B-3-3, the genes with the highest variable importance are selected in order, or the variables with the highest variable importance are selected.
  • the feature amount gene may be selected from the genes within the 50th position, preferably within the 30th position.
  • Tables B-1-1 to B-1-9 when genes other than the seven genes are selected as feature genes, Tables B-1-1-9, Tables B-3-1 to B-3-3 and Table B- It is preferable to select the feature gene from the novel atopic dermatitis markers marked with * in 4 and displayed in bold.
  • Tables B-1-1 to B-1-9 When the 371 genes shown in Tables B-1-1 to B-1-9 are added, in addition to the seven genes consisting of IMPDH2, ERI1, FBXW2, STK17B, TAGLN2, AMICA1 and HNRNPA1 as target genes.
  • the discriminant formula may be prepared by appropriately adding expression data of 10 or more or 20 or more genes or expression products thereof.
  • the 25 genes were selected as feature genes by the 371 gene group (A) shown in Tables B-1-1 to B-1-9 extracted by the above-mentioned expression fluctuation analysis and a random forest. These are genes included in the intersection of the 100 gene groups (B) shown in Tables B-3-1 to B-3-3.
  • the above 7 genes, 371 genes or 318 genes shown in Tables B-1-1 to B-1-9 (indicated in bold with * in Tables B-1-1 to B-1-9),.
  • 100 genes or 92 genes shown in Tables B-3-1 to B-3-3 (indicated in bold with * in Tables B-3-1 to B-3), or shown in Table B-4.
  • the biological sample used in the present invention may be a tissue or a biomaterial whose expression changes with the onset and progression of atopic dermatitis.
  • Specific examples include organs, skin, blood, urine, saliva, sweat, stratum corneum, body fluids such as superficial lipids (SSL) on the skin, tissue exudates, serum prepared from blood, plasma, others, stool, hair, etc.
  • the skin, the stratum corneum, or the superficial lipid on the skin (SSL) is preferable, and the superficial lipid on the skin (SSL) is more preferable.
  • the part of the skin from which the SSL is collected is not particularly limited, and examples thereof include the skin of any part of the body such as the head, face, neck, trunk, and limbs, and the part where sebum is secreted, for example, the skin of the face. Is preferable.
  • the subject for collecting the biological sample is not particularly limited as long as it is an infant, such as gender and race, but an infant who requires detection of AD or an infant suspected of developing AD is preferable.
  • the infant atopic dermatitis marker selected from the 316 genes marked with * in Tables B-1-1 to B-1-9 or their expression products or the expression products thereof is preferably B-5 in Table below. Does not contain the 46 genes shown in -a.
  • the infant atopic dermatitis marker selected from the 383 genes shown in Tables B-b-1 to B-b-2 or their expression products is preferably the 46 genes shown in Table B-5a below. Does not include.
  • the infant atopic dermatitis marker selected from the 441 genes shown in Tables B-a-1 to B-a-2 or their expression products is preferably B-5 in the table below. It does not contain a protein marker that is an expression product of at least one gene selected from the 37 gene groups shown in b.
  • the infant atopic dermatitis marker selected from the 383 genes shown in Tables B-b-1 to B-b-2 or their expression products is preferably B-5 in Table B-5 below. It does not contain a protein marker that is an expression product of at least one gene selected from the 22 gene groups shown in c.
  • SSL contains a protein useful for detecting AD. These proteins can be used as protein markers for AD detection.
  • a biological sample for detecting AD of a subject and a protein marker contained therein can be collected by a simple and minimally invasive or non-invasive method of collecting SSL from the skin surface of the subject. Therefore, a further aspect of the present invention relates to a method for preparing a protein marker for AD detection from a subject in a minimally or non-invasive manner, and a method for detecting AD using the protein marker.
  • a protein marker for AD detection can be recovered from a subject by a simple and minimally invasive or non-invasive method, or AD can be detected using the marker. Therefore, the present invention allows the diagnosis of AD in a variety of subjects, including infants for whom invasive biological sampling has not been facilitated.
  • the method of the present invention can also contribute to the early diagnosis and treatment of AD in infants and adults.
  • the present invention provides a protein marker for AD detection.
  • the present invention provides a method for preparing a protein marker for AD detection. The method comprises recovering a targeted protein marker for AD detection from SSL collected from a subject.
  • the present invention provides a method for detecting AD. The method includes detecting the protein marker for AD detection from SSL collected from a subject.
  • the 418 types of SSL-derived proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 are proteins whose abundance in SSL significantly fluctuates in AD patients as compared with healthy subjects. Is.
  • AD can be predicted by a prediction model constructed by machine learning using the abundance of these proteins in SSL as a feature amount. Therefore, the SSL-derived proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 can be used as protein markers for AD detection.
  • the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 147 kinds of proteins shown in Tables C-2-1 to C-2-5 have been AD so far as shown in Examples described later. It is a novel protein marker for AD detection that has not been reported to be associated with.
  • the SSL-derived proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 include 200 proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6 described later, and Table C-5. It contains 283 proteins shown in -1 to C-5-9. Further, the 65 kinds of proteins shown in Tables C-3-1 to C-3-2 are the proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6 described later and Tables C-5-1 to C-. It is a protein common to the proteins shown in 5-9, and can be preferably used as a protein marker for AD detection.
  • the proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6 are Tables C-7-1 to C-7-4, Table C-8, and Tables C-11-1 to C-shown in Examples described later. Contains the proteins shown in 11-4, Tables C-12-1 to C-12-4 and Table C-13.
  • the proteins shown in Tables C-5-1 to C-5-9 are Tables C-9-1 to C-9-7, Tables C-10-1 to C-10-2, and Tables shown in Examples described later. It contains the proteins shown in C-14-1 to C-14-7, Tables C-15-1 to C-15-4 and Table C-16.
  • the AD detection method of the present invention includes detecting AD based on the amount of the AD detection protein marker in the SSL of the subject (for example, the marker concentration in SSL).
  • Table C-7-1 to C-7-4 Table C-8, Tables C-9-1 to C-9-7 and Tables C-10-1 to C-10-2 in the subject SSL.
  • AD the concentration of one or more protein markers shown
  • the protein shown in -2 can be used as a protein marker for AD detection by any one type or a combination of any two or more types.
  • detecting whether or not the subject has AD by measuring the concentration of the one or more markers (target markers) in the SSL of the subject and comparing the concentration of the measured marker with the healthy group.
  • the healthy groups to be compared are the adult healthy group for the detection of adult AD and the infant healthy group for the detection of infant AD.
  • the target marker is at least one selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-7-1 to C-7-4 and Tables C-9-1 to C-9-7, the target marker in the subject.
  • the concentration of is higher than in the healthy group, the subject can be detected as AD.
  • the concentration of the target marker in the subject is statistically significantly higher than in the healthy group, the subject can be detected as AD.
  • the concentration of the target marker in the subject is preferably 110% or more, more preferably 120% or more, still more preferably 150% or more with respect to the healthy group, the subject can be detected as AD.
  • a certain percentage of the target marker for example, 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 100% is described above.
  • AD of a subject can be detected based on whether or not the criteria are met.
  • the concentration of the target marker in the subject is compared with that in the healthy group. If low, the subject can be detected as AD. For example, if the concentration of the target marker in the subject is statistically significantly lower than in the healthy group, the subject can be detected as AD. Further, for example, if the concentration of the target marker in the subject is preferably 90% or less, more preferably 80% or less, still more preferably 75% or less with respect to the healthy group, the subject can be detected as AD.
  • a certain percentage of the target marker for example, 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 100% is described above.
  • AD of a subject can be detected based on whether or not the criteria are met.
  • the healthy group can be a group that does not suffer from AD. If necessary, a group constituting a healthy group may be selected according to the characteristics of the subject. For example, a healthy infant population can be used as a healthy group when the subject is an infant, or a healthy adult population can be used as a healthy group when the subject is an adult.
  • the concentration of the protein marker for AD detection in the healthy group can be measured by the procedure described later in the same manner as the measurement from the subject. Preferably, the concentration of the marker in the healthy group has been measured in advance. More preferably, Tables C-7-1 to C-7-4, Table C-8, Tables C-9-1 to C-9-7 and Tables C-10-1 to C-10-2 in the healthy group. All concentrations of the markers shown in are pre-measured.
  • the criteria for AD detection are the same as above.
  • the target marker when the subject is an infant, is selected from the AD detection protein markers shown in Tables C-7-1 to C-7-4 and Table C-8.
  • the target markers are the protein markers for AD detection shown in Tables C-9-1 to C-9-7 and Tables C-10-1 to C-10-2. At least one selected from is preferred.
  • Another preferable example of the protein marker for AD detection for infants is 127 kinds of proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4 below.
  • the proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4 were extracted from the SSL of healthy children and AD-affected children, and among the proteins whose quantitative values were obtained in 75% or more of all subjects, they were compared with healthy children. Therefore, it is a protein whose abundance ratio increased to 1.5 times or more (p ⁇ 0.05) or decreased to 0.75 times or less (p ⁇ 0.05) in children with AD.
  • 220 kinds of proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7 below are preferable examples.
  • the proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7 were extracted from the SSL of healthy adult patients and AD patients, and among the proteins whose quantitative values were obtained in 75% or more of all subjects, the proteins were defined as healthy subjects. In comparison, it is a protein whose abundance ratio is increased to 1.5 times or more (p ⁇ 0.05) or decreased to 0.75 times or less (p ⁇ 0.05) in AD patients.
  • the target marker when the subject is an infant, is selected from the AD detection protein markers shown in Tables C-11-1 to C-11-4. At least one is preferable, and when the subject is an adult, the target marker is preferably at least one selected from the protein markers for AD detection shown in Tables C-14-1 to C-14-7. Alternatively, if the subject includes both infants and adults, at least one selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4 and Tables C-14-1 to C-14-1 to C. It may be used as a target marker in combination with at least one selected from the group consisting of the proteins shown in 14-7.
  • the AD detection method of the present invention detects AD based on a predictive model constructed by utilizing the amount of the AD detection protein marker in the subject's SSL (for example, the marker concentration in SSL).
  • a predictive model constructed by utilizing the amount of the AD detection protein marker in the subject's SSL (for example, the marker concentration in SSL).
  • the proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7 whose expression fluctuated in healthy adult subjects and adult AD patients were also found in adults by the similarly constructed predictive model. It was shown that AD can be predicted.
  • the subject is an infant, and the target markers are 127 proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4.
  • the subject is an adult and the target markers are 220 proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7.
  • the feature amount protein was extracted. Twenty-four proteins (Table C-16) were extracted as feature proteins. Using this, it was shown that adult AD can be predicted by a prediction model similarly constructed by a random forest. Therefore, in another embodiment of the AD detection method of the present invention, the subject is an infant, and the protein markers for AD detection are 35 kinds of proteins shown in Table C-13. In another embodiment of the AD detection method of the present invention, the subject is an adult and the protein markers for AD detection are the 24 proteins shown in Table C-16.
  • any of Tables C-7-1 to C-7-4, Table C-8 and Tables C-11-1 to C-11-4 extracted by expression variation analysis.
  • 130 kinds of proteins (A) contained 140 kinds of proteins (B) shown in Tables C-12-1 to C-12-4 selected as feature proteins by random forest, and feature proteins by Boruta method.
  • At least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6 is used as a preferable marker for detecting infant AD in the present invention.
  • Infant AD can be detected by comparing the amount of the at least one protein between the subject and the healthy group.
  • a prediction model can be constructed using the at least one protein as a feature protein, and infant AD can be detected based on the prediction model.
  • At least one protein selected from the group consisting of these 23 proteins is used as a more preferable marker for detecting infant AD in the present invention.
  • Infant AD can be detected by comparing the amount of the at least one protein between a subject (child) and a healthy group (child).
  • a prediction model can be constructed using the at least one protein as a feature protein, and infant AD can be detected based on the prediction model.
  • at least one protein selected from the group consisting of the 23 proteins 200 proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6 below (23).
  • One or more proteins selected from the group consisting of (excluding species proteins) may be quantified.
  • 127 proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4 (excluding the 23 proteins).
  • At least one selected from the group consisting of 140 proteins (excluding the 23 proteins) shown in Tables C-12-1 to C-12-4. And / or at least one selected from the group consisting of 35 proteins (excluding the 23 proteins) shown in Table C-13 may be quantified.
  • a protein when a protein is selected from Tables C-11-1 to C-11-4, it may be preferentially selected from those having a higher significance of expression variation (for example, a smaller p value).
  • the proteins in Tables C-12-1 to C-12-4 are selected, the proteins having the higher variable importance are preferentially selected, or the variables have the highest variable importance, which is 50th, preferably 30. You may choose from a group of proteins up to the rank.
  • Infant AD can be detected by comparing the amount of at least one protein as described above between a subject (child) and a healthy group (child).
  • a prediction model can be constructed using at least one protein as described above as a feature protein, and infant AD can be detected based on the prediction model.
  • Tables C-9-1 to C-9-7, Tables C-10-1 to C-10-2, and Tables C-14-1 to be extracted by expression variation analysis 242 proteins (D) shown in C-14-7, 110 proteins (E) shown in Tables C-15-1 to C-15-4 selected as feature proteins by random forest, and Boruta.
  • the sum set (D ⁇ E ⁇ F) of 24 proteins (F) shown in Table C-16 selected as feature proteins by the method is 283 types shown in Tables C5-1 to C-5-9.
  • Protein At least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-5-1 to C-5-9 is used as a preferred protein marker for adult AD detection in the present invention.
  • Adult AD can be detected by comparing the amount of the at least one protein between a subject (adult) and a healthy group (adult).
  • a prediction model can be constructed using the at least one protein as a feature protein, and adult AD can be detected based on the prediction model.
  • SERPINB1 Leukocyte elastase inhibitor
  • TTR Transthyretin
  • DHX36 ATP-dependent DNA / RNA helicase DHX36
  • ITIH4 Inter-alpha- trypsininhibitor heavychainH4
  • GC VitaminD-bindingprotein
  • ALB Seumalbumin
  • SERPING1 PasmaproteaseC1inhibitor
  • DDX55 ATP-dependentRNAhelicaseDDX55
  • IGHV1-46 Immunoglobulinheavy
  • EZR Ezrin
  • VTN Vitronectin
  • AHSG Alpha-2-HS-glycoprotein
  • HPX Hemopexin
  • PPIA Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase A
  • KNG1 Kininogen-1
  • FN1 Fibronectin
  • At least one protein selected from these 19 proteins is used as a more preferable marker for adult AD detection in the present invention.
  • Adult AD can be detected by comparing the amount of the at least one protein between a subject (adult) and a healthy group (adult).
  • a prediction model can be constructed using the at least one protein as a feature protein, and adult AD can be detected based on the prediction model.
  • at least one protein selected from the group consisting of the 19 proteins 283 proteins shown in Tables C-5-1 to C-5-9 below (19).
  • At least one protein selected from the group consisting of (excluding species proteins) may be quantified.
  • 220 proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7 (excluding the 19 proteins).
  • a protein is selected from Tables C-14-1 to C-14-7, it may be preferentially selected from those having a higher significance of expression variation (for example, a smaller p value).
  • the proteins in Tables C-15-1 to C-15-4 are selected, the proteins having the higher variable importance are preferentially selected, or the variables have the highest variable importance, which is 50th, preferably 30. You may choose from a group of proteins up to the rank.
  • Adult AD can be detected by comparing the amount of the at least one protein between the subject and the healthy group.
  • a prediction model can be constructed using the at least one protein as a feature protein, and adult AD can be detected based on the prediction model.
  • the subject is not limited in gender and age, and may include infants to adults.
  • the subject is a human who needs or desires detection of AD.
  • the subject is a human suspected of developing AD.
  • the method for preparing a protein marker for AD detection according to the present invention and the method for detecting AD using the same may further include collecting SSL of a subject.
  • the skin part from which the SSL is collected include the skin of any part of the body such as the head, face, neck, trunk, and limbs, and preferably the skin of the part having symptoms such as AD-like eczema and dryness. Can be mentioned.
  • a further aspect of the present invention relates to a method for detecting infant AD using Serpin B4 as a protein marker for detecting infant AD derived from SSL. According to the present invention, infant AD can be detected by a simple and non-invasive method.
  • Serpin B4 refers to a protein belonging to the serine protease inhibitor (Serpin) family, which is also called squamous cell carcinoma antigen 2 (SCCA-2) or leupin.
  • Serpin serine protease inhibitor
  • SCCA-2 squamous cell carcinoma antigen 2
  • detection of infant AD using the Serpin B4 marker includes not only clarifying the presence (with symptoms) or absence (without symptoms) of infant AD as defined above, but also of infant AD. Determining the degree of progression, namely "mild”, “moderate” and “severe”, preferably “no symptoms", “mild” and “moderate” Detecting each is included.
  • the expression level of Serpin B4 protein in SSL was also increased in the non-rash area. On the other hand, there was no difference in the expression level of Serpin B4 RNA in SSL between healthy children and children with AD. In adults, there was no difference in the expression level of Serpin B4 protein in SSL between healthy subjects and AD patients.
  • Non-Patent Documents 5 and 8 Since the blood IL-18 protein and the SerpinB12 protein in the stratum corneum are known as AD markers (Non-Patent Documents 5 and 8), the expression of the IL-18 protein and the SerpinB12 protein in the SSL of AD patients was investigated. .. As a result, as shown in Examples described later, there was no difference in the expression levels of IL-18 protein and SerpinB12 protein in SSL between healthy children and children with AD.
  • the Serpin B4 protein in SSL is useful as an infant AD marker for detecting infant AD.
  • SSL that can be collected non-invasively is an important biological sample source for infants, and when SSL is used as a biological sample, RNA of Serpin B4 and known marker proteins such as IL-18 and Serpin B12 are used. Considering that it cannot be used as an infant AD marker, it is unexpected and extremely useful that the Serpin B4 protein in SSL can be used as an infant AD marker.
  • the present invention provides a method for detecting infant AD.
  • the method for detecting infant AD according to the present invention includes a step of measuring the expression level of Serpin B4 protein in SSL collected from an infant subject.
  • the expression level of Serpin B4 in SSL collected from a subject is measured, and infant AD is detected based on the expression level.
  • the detection is performed by comparing the measured expression level of Serpin B4 with a reference value. More specifically, by comparing the expression level of Serpin B4 in SSL in the subject with the reference value, the presence or absence of infant AD in the subject, or the degree of its progression can be detected.
  • the “reference value” can be arbitrarily set according to the purpose of detection and the like.
  • “reference values” include expression levels of Serpin B4 protein in SSL in healthy infants.
  • a statistical value for example, an average value
  • the expression level of Serpin B4 protein in SSL measured from a healthy child population can be used.
  • the expression level of SerpinB4 protein in SSL in a child with mild AD or a child with moderate AD may be used as a “reference value”.
  • the presence or absence of infant AD is detected by comparing the expression level of SerpinB4 protein in SSL in the subject with the reference value based on the above-mentioned healthy infant population. In one example, it is detected whether the expression level of Serpin B4 protein in SSL in the subject is higher than the reference value based on the above-mentioned healthy child population. Here, if the expression level of the subject is higher than the reference value, the subject can be detected as infant AD.
  • the expression level of Serpin B4 protein in SSL in a subject is compared with a reference value based on the above-mentioned healthy child population as well as a population based on a population of mild or moderate AD patients.
  • the degree of progress of is detected.
  • the expression level of SerpinB4 protein in SSL in a subject is higher than the reference value based on the healthy child population but lower than the reference value based on the moderate AD patient population, the subject can be detected as mild AD.
  • the expression level of SerpinB4 protein in SSL in the subject is preferably 110% or more, more preferably 120% or more, still more preferably 150% or more with respect to the reference value, in the subject. It can be determined that the Serpin B4 protein expression level in SSL is "higher" than the reference value.
  • AD mild, moderate, etc.
  • a "reference value” is a cutoff value determined based on the expression level of Serpin B4 protein in SSL measured from an infant population including healthy and AD patients.
  • the cutoff value can be obtained by various statistical analysis methods. For example, a cutoff value based on ROC curve (Receiver Operating Characteristic curve, receiver operating characteristic curve) analysis is exemplified.
  • the ROC curve is the expression level of Serpin B4 protein in SSL measured from the infant population, and the probability (%) (true positive rate (TPF: True Position Fraction), sensitivity) of positive results in positive patients and negative in negative patients.
  • the cutoff value may be determined based on the severity of the disease, the position of the test, and various other conditions. Generally, in order to increase both sensitivity and specificity (approach 100%), the cutoff value is the true positive rate (sensitivity) on the vertical axis (Y axis) and the false positive rate on the horizontal axis (X axis).
  • the degree of progression of infant AD is detected by comparing the expression level of Serpin B4 protein in SSL in a subject with a reference value based on the cutoff value described above. .. In one example, it is detected whether the expression level of the Serpin B4 protein in SSL in the subject is higher than the reference value based on the cutoff value described above. Here, if the expression level of the subject is higher than the reference value, the subject can be detected as infant AD.
  • the subject for collecting SSL is not particularly limited as long as it is an infant, such as gender and race.
  • Preferred examples of the subject include infants who require detection of atopic dermatitis and infants who are suspected of developing atopic dermatitis.
  • the method of the invention may further comprise collecting the SSL of the subject.
  • the part of the skin from which SSL is collected from the subject may include skin such as the head, face, neck, trunk, and limbs, and is not particularly limited.
  • the site from which the SSL is collected may or may not be a site where the appearance of AD symptoms on the skin is observed, and may be, for example, a rash site or a non-rash site.
  • Preparation and detection of markers for AD detection 1) Preparation of SSL
  • any means used for collecting or removing SSL from the skin can be adopted.
  • an SSL-absorbing material, an SSL-adhesive material, or an instrument that scrapes the SSL from the skin, which will be described later, can be used.
  • the SSL-absorbing material or the SSL-adhesive material is not particularly limited as long as it is a material having an affinity for SSL, and examples thereof include polypropylene and pulp.
  • More detailed examples of the procedure for collecting SSL from the skin include a method of absorbing SSL into a sheet-like material such as an oil removing paper and an oil removing film, a method of adhering SSL to a glass plate, a tape, etc., a spatula, a scraper, etc. There is a method of scraping off the SSL and collecting the SSL.
  • an SSL-absorbing material containing a highly lipophilic solvent in advance may be used.
  • the SSL-absorbent material contains a highly water-soluble solvent or water, the adsorption of SSL is inhibited, so that the content of the highly water-soluble solvent or water is preferably small.
  • the SSL-absorbent material is preferably used in a dry state.
  • the SSL collected from the subject may be used immediately, but may be stored for a certain period of time.
  • the collected SSL is preferably stored under low temperature conditions as soon as possible after collection in order to suppress the decomposition of the contained RNA and protein as much as possible.
  • the temperature condition for storing SSL in the present invention may be 0 ° C. or lower, preferably ⁇ 20 ⁇ 20 ° C. to ⁇ 80 ⁇ 20 ° C., more preferably ⁇ 20 ⁇ 10 ° C. to ⁇ 80 ⁇ 10 ° C., and even more preferably. Is ⁇ 20 ⁇ 20 ° C. to ⁇ 40 ⁇ 20 ° C., more preferably ⁇ 20 ⁇ 10 ° C.
  • the storage period of the RNA-containing SSL under the low temperature condition is not particularly limited, but is preferably 12 months or less, for example, 6 hours or more and 12 months or less, more preferably 6 months or less, for example, 1 day or more and 6 months or less. More preferably, it is 3 months or less, for example, 3 days or more and 3 months or less.
  • the target of measurement of the expression level of the target gene or its expression product is cDNA artificially synthesized from RNA, DNA encoding the RNA, and RNA thereof.
  • examples thereof include a protein encoded by the above, a molecule that interacts with the protein, a molecule that interacts with the RNA thereof, a molecule that interacts with the DNA thereof, and the like.
  • the expression level comprehensively means the expression level and activity of the gene or expression product.
  • SSL is used as a biological sample.
  • the expression level of RNA contained in SSL is analyzed, specifically, RNA is converted to cDNA by reverse transcription, and then the cDNA or its amplification product is measured.
  • RNAy®, QIAzol® and other columns silica-coated special magnetic particles, Solid Phase Reversible Extraction magnetic particles, ISOGEN and other commercially available products. Extraction with an RNA extraction reagent or the like can be used.
  • primers targeting the specific RNA to be analyzed may be used, but it is preferable to use random primers for more comprehensive nucleic acid storage and analysis.
  • a general reverse transcriptase or reverse transcriptase kit can be used for the reverse transcription.
  • a highly accurate and efficient reverse transcriptase or reverse transcriptase kit is used, and examples thereof include M-MLV Reverse Transcriptase and its variants, or commercially available reverse transcriptase or reverse transcriptase kits.
  • PrimeScript registered trademark
  • Reverse Transcriptase series Takara Bio Co., Ltd.
  • SuperScript registered trademark Reverse Transcriptase series (Thermo Scientific) and the like can be mentioned.
  • the temperature is preferably adjusted to 42 ° C. ⁇ 1 ° C., more preferably 42 ° C. ⁇ 0.5 ° C., still more preferably 42 ° C. ⁇ 0.25 ° C., while the reaction time is preferably adjusted to 42 ° C. ⁇ 0.25 ° C. It is preferably adjusted for 60 minutes or more, more preferably 80 to 120 minutes.
  • the method for measuring the expression level is represented by the PCR method using the DNA hybridizing to these as a primer, the real-time RT-PCR method, the multiplex PCR, the SmartAmp method, the LAMP method, and the like.
  • Nucleic acid amplification method, hybridization method using nucleic acid hybridizing to these as a probe DNA chip, DNA microarray, dot blot hybridization, slot blot hybridization, Northern blot hybridization, etc.
  • method for determining base sequence Sequencing or a combination of these methods can be selected.
  • PCR only one specific DNA may be amplified using a primer pair targeting a specific DNA to be analyzed, but a plurality of specific DNAs may be amplified at the same time using a plurality of primer pairs. May be good.
  • the PCR is multiplex PCR.
  • Multiplex PCR is a method of simultaneously amplifying a plurality of gene regions by simultaneously using a plurality of primer pairs in a PCR reaction system. Multiplex PCR can be carried out using a commercially available kit (for example, Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit; Life Technologies Japan Co., Ltd., etc.).
  • the temperature of the annealing and extension reactions in the PCR cannot be unequivocally determined because it depends on the primers used, but when the above multiplex PCR kit is used, it is preferably 62 ° C ⁇ 1 ° C, more preferably 62 ° C ⁇ 0. It is 5.5 ° C., more preferably 62 ° C. ⁇ 0.25 ° C. Therefore, in the PCR, the annealing and extension reactions are preferably carried out in one step.
  • the time of the annealing and extension reaction steps can be adjusted depending on the size of the DNA to be amplified and the like, but is preferably 14 to 18 minutes.
  • the conditions of the denaturation reaction in the PCR can be adjusted depending on the DNA to be amplified, preferably 95 to 99 ° C. for 10 to 60 seconds.
  • Reverse transcription and PCR at temperature and time as described above can be performed using a thermal cycler commonly used for PCR.
  • Purification of the reaction product obtained by the PCR is preferably performed by size separation of the reaction product.
  • size separation By size separation, the PCR reaction product of interest can be separated from the primers and other impurities contained in the PCR reaction solution.
  • DNA size separation can be performed by, for example, a size separation column, a size separation chip, magnetic beads that can be used for size separation, or the like.
  • Preferred examples of magnetic beads that can be used for size separation include Solid Phase Reversible Imaging (SPRI) magnetic beads such as Aple XP.
  • SPRI Solid Phase Reversible Imaging
  • the purified PCR reaction product may be subjected to further treatment necessary for subsequent quantitative analysis.
  • the purified PCR reaction product can be prepared into a suitable buffer solution, the PCR primer region contained in the PCR-amplified DNA can be cleaved, or the adapter sequence can be added to the amplified DNA. May be further added.
  • the purified PCR reaction product is prepared into a buffer solution, the PCR primer sequence is removed and adapter ligation is performed on the amplified DNA, and the obtained reaction product is amplified as necessary for quantitative analysis. Library can be prepared.
  • the probe DNA is first labeled with a radioactive isotope, a fluorescent substance, or the like, and then the obtained labeled DNA is used.
  • cDNA is first prepared from RNA derived from a biological sample according to a conventional method, and the target gene of the present invention is used as a template.
  • a pair of primers prepared for amplification (a normal chain that binds to the above-mentioned cDNA (-chain) and a reverse chain that binds to the + chain) are hybridized with this.
  • the PCR method is performed according to a conventional method, and the obtained amplified double-stranded DNA is detected.
  • a method for detecting the labeled double-stranded DNA produced by performing the above PCR using a primer labeled with RI, a fluorescent substance, or the like in advance is used. Can be done.
  • a DNA microarray When measuring the expression level of a target gene or a nucleic acid derived from the target gene using a DNA microarray, for example, an array in which at least one of the nucleic acids (cDNA or DNA) derived from the target gene of the present invention is immobilized on a support is used. , Labeled cDNA or cRNA prepared from mRNA can be bound on a microarray, and the expression level of mRNA can be measured by detecting the label on the microarray.
  • the nucleic acid immobilized on the array may be a nucleic acid that specifically hybridizes under stringent conditions (that is, substantially only to the nucleic acid of interest), and for example, all of the target genes of the present invention.
  • nucleic acid may be a nucleic acid having a sequence or a nucleic acid consisting of a partial sequence.
  • partial sequence includes nucleic acids consisting of at least 15 to 25 bases.
  • stringent conditions can usually include cleaning conditions of about “1 x SSC, 0.1% SDS, 37 ° C.”
  • stricter hybridization conditions include "0.5 x SSC, 0.1".
  • more severe hybridization conditions include“ 0.1 ⁇ SSC, 0.1% SDS, 65 ° C. ”.
  • Hybridization conditions are described in J. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Thrd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) and the like.
  • RNA expression can be quantified based on the number of reads created by sequencing (read count).
  • a probe or primer used for the above measurement that is, a primer for specifically recognizing and amplifying the target gene of the present invention or a nucleic acid derived from it, or a primer for specifically detecting the RNA or a nucleic acid derived from it.
  • Probes fall into this category, but they can be designed based on the nucleotide sequences that make up the target gene.
  • “specifically recognizing” means that, for example, in Northern blotting, substantially only the target gene of the present invention or a nucleic acid derived from the target gene can be detected, and in, for example, in the RT-PCR method, substantially only the nucleic acid.
  • the detection or product can be determined to be the gene or nucleic acid derived from it so that is amplified.
  • an oligonucleotide containing a DNA consisting of a base sequence constituting the target gene of the present invention or a certain number of nucleotides complementary to the complementary strand thereof can be used.
  • the "complementary strand” refers to the other strand of a double-stranded DNA consisting of A: T (U in the case of RNA) and G: C base pairs with respect to one strand.
  • complementary is not limited to the case where the sequence is completely complementary in the fixed number of continuous nucleotide regions, and is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and more. More preferably, it may have 98% or more identity on the base sequence.
  • the identity of the base sequence can be determined by an algorithm such as BLAST. When such an oligonucleotide is used as a primer, it suffices if it can perform specific annealing and chain extension, and is usually, for example, 10 bases or more, preferably 15 bases or more, more preferably 20 bases or more, and for example 100 bases or less. Those having a chain length of 50 bases or less, more preferably 35 bases or less can be mentioned.
  • oligonucleotide can be DNA or RNA, and may be synthesized or natural.
  • a labeled probe is usually used as the probe used for hybridization.
  • a molecule that interacts with the protein a molecule that interacts with RNA, or a molecule that interacts with DNA
  • protein chip analysis and immunoassay immunoassay
  • mass spectrometry eg, LC-MS / MS, MALDI-TOF / MS
  • 1-hybrid method PNAS 100, 12271-12276 (2003)
  • 2-hybrid method Biol. Reprod. 58). , 302-311 (1998)
  • a protein when used as a measurement target, it is carried out by contacting an antibody against the expression product of the present invention with a biological sample, detecting the protein in the sample bound to the antibody, and measuring the level thereof.
  • the above antibody is used as the primary antibody, and then the primary antibody is used as the secondary antibody by using an antibody that binds to the primary antibody labeled with a radioactive isotope, a fluorescent substance, an enzyme or the like. Labeling is performed, and signals derived from these labeling substances are measured with a radiation measuring device, a fluorescence detector, or the like.
  • the antibody against the translation product may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. These antibodies can be produced according to known methods.
  • the polyclonal antibody immunizes non-human animals such as rabbits by using a protein expressed and purified in Escherichia coli or the like according to a conventional method or by synthesizing a partial polypeptide of the protein according to a conventional method. It can be obtained from the serum of the immunized animal according to a conventional method.
  • a monoclonal antibody is obtained by immunizing a non-human animal such as a mouse with a protein expressed and purified in Escherichia coli or the like according to a conventional method or a partial polypeptide of the protein, and fusing the obtained spleen cells and myeloma cells. It can be obtained from the prepared hybridoma cells.
  • Monoclonal antibodies may also be prepared using a phage display (Griffiths, AD; Duncan, AR, Current Opinion in Biotechnology, Volume 9, Number 1, February 1998, pp. 102-108 (7)).
  • the expression level of the target gene of the present invention or the expression product thereof in the biological sample collected from the subject is measured, and AD is detected based on the expression level.
  • detection is specifically performed by comparing the measured expression level of the target gene of the invention or its expression product with a control level.
  • control level examples include the expression level of the target gene or its expression product in a healthy subject.
  • the expression level of a healthy person may be a statistical value (for example, an average value) of the expression level of the gene or its expression product measured from a healthy person population.
  • the healthy subjects used to calculate the control level are healthy adults for the detection of adult AD and healthy infants for the detection of infant AD.
  • the read count value which is the expression level data
  • the RPM value obtained by correcting the difference in the total number of reads between the samples.
  • the value obtained by converting the RPM value into the logarithmic value of the base 2 (Log 2 RPM value), the logarithmic value of the base 2 obtained by adding the integer 1 (Log 2 (RPM + 1) value), or the count value corrected using DESeq2. It is preferable to use (Normalized count value) or the logarithmic value of the base 2 (Log 2 (count + 1) value) obtained by adding an integer 1 as an index.
  • RNA-seq it is commonly used as a quantitative value of RNA-seq. It may be a value. Further, it may be a signal value obtained by the microarray method and a correction value thereof.
  • the expression level of the target gene is converted into a relative expression level based on the expression level of the housekeeping gene (relative quantification).
  • the method of analysis by quantifying (absolute quantification) the absolute number of copies using a plasmid containing the region of the target gene is preferable. It may be the number of copies obtained by the digital PCR method.
  • the detection of AD in the present invention can also be performed by increasing / decreasing the expression level of the target gene of the present invention or its expression product.
  • the expression level of the target gene or its expression product in the biological sample derived from the subject is compared with the reference value of each gene or its expression product.
  • the reference value may be appropriately determined based on statistical values such as the average value and standard deviation of the expression level based on the expression level of the target gene or its expression product in a healthy subject obtained as reference data in advance. ..
  • the healthy person used to calculate the reference value is a healthy person of an adult for the detection of adult AD, and a healthy person of an infant for the detection of infant AD.
  • protein extraction from SSL is usually used for extraction or purification of protein from a biological sample.
  • the method can be used.
  • an extraction method using water, a phosphorate-buffered saline solution, or a solution containing Triton X-100, Tween 20 or the like as a surfactant, or M-PER buffer (Thermo Fisher Scientific), MPEX PTS Reagent (GL Science) (Qiagen), EasyPep TM Mini MS Sample Prep Kit (Thermo Fisher Scientific) and other commercially available protein extraction reagents and kit-based protein extraction methods can be used.
  • the extracted SSL-derived protein may contain one or more of the above-mentioned protein markers for AD detection.
  • the SSL-derived protein may be used immediately for AD detection, or may be stored under normal storage conditions of the protein until it is used for AD detection.
  • the concentration of the protein marker for AD detection in SSL can be measured by using ordinary protein detection or quantification methods such as ELISA, immunostaining, fluorescence method, electrophoresis, chromatography, and mass analysis. Of these, a mass spectrometry method such as LC-MS / MS is preferable.
  • the SSL-derived protein may be used as a sample to detect or quantify one or more target protein markers according to a usual procedure.
  • the calculated concentration of the target marker may be a concentration based on the absolute amount of the target marker in SSL or a concentration relative to other standard substances or total proteins in SSL.
  • the amount or activity of the SerpinB4 protein itself may be measured, or an antibody against SerpinB4 may be used for the measurement.
  • the amount or activity of a molecule that interacts with the Serpin B4 protein such as another protein, sugar, lipid, fatty acid, and phosphates, alkylates, sugar adducts, etc. of these, and any of the above complexes. You may measure.
  • the calculated expression level of Serpin B4 protein may be a value based on the absolute amount of Serpin B4 protein in SSL or a value relative to other standard substances or total protein in SSL, preferably of human origin. It is a relative value to the total protein.
  • Methods for measuring the expression level of Serpin B4 protein include Western blotting, protein chip analysis, immunoassay (eg, ELISA, etc.), chromatography, mass spectrometry (eg, LC-MS / MS, MALDI-TOF / MS), Conventional protein detection or quantification methods such as 1-hybrid method (PNAS, 100: 12271-12276 (2003)) and 2-hybrid method (Biol Reprod, 58: 302-311 (1998)) can be used.
  • the expression level of SerpinB4 protein can be measured by contacting an antibody against SerpinB4 protein with a protein sample derived from SSL and detecting the protein in the sample bound to the antibody.
  • the above antibody is used as the primary antibody, and then the primary antibody is used as the secondary antibody by using an antibody that binds to the primary antibody labeled with a radioactive isotope, a fluorescent substance, an enzyme or the like. Labeling is performed, and signals derived from these labeling substances are measured with a radiation measuring device, a fluorescence detector, or the like.
  • the above-mentioned primary antibody may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. Commercially available products can be used for these antibodies. Alternatively, it can be produced according to a known method.
  • the polyclonal antibody immunizes non-human animals such as rabbits by using a protein expressed and purified in Escherichia coli or the like according to a conventional method or by synthesizing a partial polypeptide of the protein according to a conventional method. It can be obtained from the serum of the immunized animal according to a conventional method.
  • a monoclonal antibody is obtained by immunizing a non-human animal such as a mouse with a protein expressed and purified in Escherichia coli or the like according to a conventional method or a partial polypeptide of the protein, and fusing the obtained spleen cells and myeloma cells. It can be obtained from the prepared hybridoma cells.
  • the monoclonal antibody may be prepared using a phage display (Current Opinion in Biotechnology, 9 (1): 102-108 (1998)).
  • dimensional compression can be performed by principal component analysis (PCA), and the main component can be used as an explanatory variable. Then, the level of the target gene or its expression product is measured in the same manner from the biological sample collected from the subject, the obtained measured value is substituted into the discriminant, and the result obtained from the discriminant is compared with the reference value. By doing so, the presence or absence of AD in the subject can be evaluated.
  • PCA principal component analysis
  • an AD patient (adult or infant) and a healthy person are used by a machine learning algorithm with the amount of the protein marker for AD detection as an explanatory variable and whether or not it is AD as an objective variable.
  • AD can be detected by using the discriminant.
  • the amount (concentration) of the marker may be an absolute value, a relative value, or may be normalized.
  • a discriminant (prediction model) for separating an AD patient and a healthy person is constructed by using the quantitative value of the target marker derived from the AD patient SSL and the quantitative value of the target marker derived from the healthy person SSL as a teacher sample.
  • a cutoff value (reference value) for discriminating between an AD patient and a healthy person is obtained. Then, by measuring the amount of the target marker from the SSL collected from the subject, substituting the obtained measured value into the discriminant, and comparing the result obtained from the discriminant with the reference value, AD in the subject Can detect the presence or absence of.
  • Variables used to construct the discriminant include explanatory variables and objective variables.
  • explanatory variable for example, the expression level of the target gene or its expression product selected by the following method, or the expression level of the protein marker for AD detection (for example, the concentration in SSL) can be used.
  • objective variable for example, whether the sample is derived from a healthy person or an AD patient (presence or absence of AD) can be used.
  • a statistically significant difference between the two groups to be discriminated for example, a gene whose expression level significantly fluctuates between the two groups (expression variation gene) or an expression product thereof (for example, expression variation protein)
  • expression variation gene for example, a gene whose expression level significantly fluctuates between the two groups
  • expression variation protein for example, expression variation protein
  • a well-known gene such as an algorithm used for machine learning can be used to extract a feature gene and its expression level can be used.
  • the expression level of a gene having high variable importance or its expression product (for example, protein) in the random forest shown below is used, or the feature gene or feature protein is extracted using the "Boruta" package of R language. ,
  • the expression level can be used.
  • a known algorithm such as an algorithm used for machine learning can be used.
  • machine learning algorithms include random forest (Random forest), linear kernel support vector machine (SVM liner), rbf kernel support vector machine (SVM rbf) neural network (Regular net), and general linear model (Regularized linear model). ), Regularized linear discriminant analysis, Regularized logistic regression, and the like.
  • the detection rate (Recall), accuracy (Precision), and F value which is the harmonic mean thereof, can be calculated from the predicted value and the measured value, and the model with the largest F value can be selected as the optimum prediction model. ..
  • the estimated error rate (OOB erase) for unknown data can be calculated as an index of the accuracy of the prediction model (Breiman L. Machine Learning (2001)). 45; 5-32).
  • a classifier called a decision tree is created by randomly extracting about two-thirds of the number of samples by allowing duplication from all the samples according to a technique called the bootstrap method.
  • the sample not extracted is called Out of bug (OOB).
  • the error rate can be calculated by predicting the objective variable of OOB using one decision tree and comparing it with the correct answer label (OOB erase in the decision tree). The same operation is repeated 500 times, and the value obtained by taking the average value of the OOB erase in 500 decision trees can be used as the OOB erase of the model of the random forest.
  • the number of decision trees (stream value) for building a random forest model is 500 by default, but it can be changed to any number as needed.
  • the number of variables (mtry value) used to create the sample discriminant formula in one decision tree is the value obtained by taking the square root of the number of explanatory variables by default, but if necessary, one to all explanatory variables Can be changed to any of the values up to.
  • the R language "caret" package can be used to determine the mtry value. Random forest can be specified in the method of the "caret" package, 8 kinds of mtry values can be tried, and for example, the mtry value with the maximum accuracy can be selected as the optimum mtry value.
  • the number of trials of the mtry value can be changed to any number of trials as needed.
  • the importance of the explanatory variables used in the construction of the model can be quantified (variable importance).
  • the value of the variable importance for example, the amount of decrease in the Gini coefficient (Mean Decrease Gini) can be used.
  • the method for determining the cutoff value is not particularly limited, and the cutoff value (reference value) can be determined according to a known method. For example, it can be obtained from a ROC (Receiver Operating Characteristic Curve) curve created by using a discriminant.
  • ROC Receiveiver Operating Characteristic Curve
  • the vertical axis plots the probability of a positive result in a positive patient (sensitivity) and the horizontal axis plots the probability of a negative result in a negative patient (specificity) subtracted from 1 (false positive rate). Will be done.
  • the predictive model may be built after compressing the data by principal component analysis (PCA), if necessary.
  • PCA principal component analysis
  • dimensional compression can be performed by principal component analysis of quantitative protein values, and the main principal components can be used as explanatory variables for constructing a prediction model.
  • the test kit for detecting AD of the present invention contains a test reagent for measuring the expression level of the target gene of the present invention or an expression product thereof in a biological sample isolated from a patient.
  • a test reagent for nucleic acid amplification and hybridization or a reagent containing an oligonucleotide (for example, a primer for PCR) that specifically binds (hybridizes) to the target gene of the present invention or a nucleic acid derived from the target gene.
  • a reagent for nucleic acid amplification and hybridization or a reagent containing an oligonucleotide (for example, a primer for PCR) that specifically binds (hybridizes) to the target gene of the present invention or a nucleic acid derived from the target gene.
  • oligonucleotide for example, a primer for PCR
  • Examples thereof include reagents for immunological measurement containing an antibody that recognizes an expression product (protein
  • the oligonucleotides, antibodies and the like included in the kit can be obtained by a known method as described above.
  • the test kit includes labeling reagents, buffer solutions, color-developing substrates, secondary antibodies, blocking agents, instruments necessary for testing, and control reagents used as positive and negative controls.
  • a tool for collecting a biological sample for example, a grease removing film for collecting an SSL) or the like can be included.
  • the present invention also provides a test kit for detecting infant AD, which can be used in the method for detecting infant AD using the Serpin B4 protein described above.
  • the kit comprises a reagent or instrument for measuring the expression level of Serpin B4 protein.
  • the kit may include reagents for quantifying Serpin B4 protein, such as reagents for immunological measurements.
  • the kit contains an antibody that recognizes the Serpin B4 protein.
  • the antibody included in the kit can be obtained by a commercially available product or a known method.
  • the kit may contain labeling reagents, buffer solutions, color-developing substrates, secondary antibodies, blocking agents, instruments necessary for testing, and control reagents used as positive or negative controls.
  • the kit further comprises indicators or guidance for assessing the expression level of the Serpin B4 protein.
  • the kit may include guidance explaining reference values for expression levels of the Serpin B4 protein for AD detection.
  • the kit includes an SSL collection device (for example, the above-mentioned SSL-absorbing material or SSL adhesive material), a reagent for extracting a protein from a biological sample, a preservative or a storage container for the sampling device after the biological sample is collected. Etc. may be further provided.
  • [A-1] Regarding biological samples collected from adult subjects, MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B and SPDYE7P, DNASE1L1
  • a method for detecting adult atopic dermatitis in the subject which comprises a step of measuring the expression level of at least one gene selected from a group of 17 genes or an expression product thereof.
  • [A-2] The method according to [A-1], wherein the expression level of the gene or its expression product is preferably a measurement of the expression level of mRNA.
  • [A-3] The method according to [A-1] or [A-2], wherein the gene or an expression product thereof is preferably RNA contained in the lipid on the skin surface of the subject.
  • the measured value of the expression level is compared with the reference value of each of the genes or their expression products to evaluate the presence or absence of adult atopic dermatitis, [A-1] to [A].
  • -3] The method according to any one of paragraphs 1.
  • the expression level of the gene or its expression product derived from an adult atopic dermatitis patient and the measured value of the expression level of the gene or its expression product derived from a healthy adult person are used as a teacher sample, and the atopy is used.
  • a discriminant formula for separating atopic dermatitis patients and healthy subjects was created, and the measured value of the expression level of the gene or its expression product obtained from the biological sample collected from the subject was substituted into the discriminant formula to obtain the obtained discriminant formula.
  • the algorithm for constructing the discriminant formula is a random forest, a support vector machine for a linear kernel, a support vector machine for an rbf kernel, a neural network, a general linear model, a regularized linear discriminant analysis, or a regularized logistic.
  • [A-5] which is a regression.
  • [A-7] The method according to [A-5] or [A-6], wherein the expression level of all genes of the 17 gene groups or expression products thereof is preferably measured.
  • [A-8] Preferably, in addition to at least one gene selected from the 17 gene groups, 123 species shown in Tables A-1-1 to A-1-3 below, A-3 in Table below. Of the 150 species shown in -1 to A-3-4 or the 45 species shown in Table A-4, at least one gene selected from the gene group excluding the 17 genes or an expression product thereof.
  • the method according to any one of [A-5] to [A-7], wherein the expression level is measured.
  • [A-11] The following 17 genes derived from biological samples collected from adult subjects: MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B, SPDY7 Use as a detection marker for adult atopic dermatitis, at least one selected from the group consisting of DNASE1L1, GNB2 and CSNK1G2, and expression products of the gene.
  • [A-12] The use according to [A-11], wherein the gene or an expression product thereof is preferably an mRNA contained in a lipid on the surface of the skin collected from the subject.
  • [A-13] Preferably, in addition to at least one gene selected from the 17 gene groups or an expression product thereof, 123 species shown in Tables A-1-1 to A-1-3 below, the following At least one gene or at least one gene selected from the gene group excluding the 17 kinds of genes among the 150 kinds shown in Tables A-3-1 to A-3-4 or the 45 kinds shown in Table A-4.
  • [A-14] Any of [A-1] to [A-10] containing an oligonucleotide that specifically hybridizes with the gene or a nucleic acid derived from the gene, or an antibody that recognizes an expression product of the gene.
  • a test kit for detecting adult atopic dermatitis used in the method described in item 1.
  • a marker for detecting adult atopic dermatitis which comprises at least one gene selected from the 210 gene groups shown in Table Ab above or an expression product thereof.
  • a marker for detecting adult atopic dermatitis which comprises at least one gene selected from the 187 gene groups shown in Table AC below or an expression product thereof.
  • [A-17] Preferably selected from MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B, SPDYE7P, DNASE1L1, GNB2 and CS
  • [A-18] Preferably selected from a group of 15 genes consisting of MECR, RASA4CP, ARRDC4, EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, DGKA, PPP1R9B, DNASE1L1, GNB2 and CSNK1G2.
  • the marker according to [A-17] which is one gene or an expression product thereof.
  • a method for detecting infant atopic dermatitis in the subject which comprises a step of measuring.
  • [B-4] The method according to any one of [B-1] to [B-3], wherein the gene or its expression product is preferably RNA contained in the lipid on the skin surface of the subject.
  • the measured value of the expression level is compared with the reference value of each of the genes or their expression products to evaluate the presence or absence of infant atopic dermatitis, [B-1] to [B].
  • -4] The method according to any one of paragraphs 1.
  • the expression level of the gene or its expression product derived from a child suffering from atopic dermatitis and the measured value of the expression level of the gene or its expression product derived from a healthy child are used as a teacher sample, and the atopy is used.
  • a discriminant formula for separating a child with atopic dermatitis and a healthy child was created, and the measured value of the expression level of the gene or its expression product obtained from the biological sample collected from the subject was substituted into the discriminant formula to obtain the result.
  • the algorithm in constructing the discriminant formula is a random forest, a linear kernel support vector machine, an rbf kernel support vector machine, a neural network, a general linear model, a regularized linear discriminant analysis, or a regularized logistic.
  • [B-8] The method according to [B-6] or [B-7], wherein the expression level of all genes of the seven gene groups or expression products thereof is preferably measured.
  • [B-9] Preferably, in addition to at least one gene selected from the above 7 gene groups, 100 genes shown in Tables B-3-1 to B-3-3 below, or Table B-4. [B-6] to [B-8], wherein the expression level of at least one gene selected from the gene group excluding the seven genes or the expression product thereof among the nine genes shown in (1) is measured. The method according to any one item.
  • [B-10] The method according to [B-9], wherein 100 species shown in Tables B-3-1 to B-3-3 below are feature-quantity genes extracted using a random forest.
  • [B-11] The method according to [B-9], wherein the nine species shown in Table B-4 below are feature-quantity genes extracted by the Boruta method.
  • [B-12] Preferably, in addition to at least one gene selected from the seven gene groups, seven of the 371 genes shown in Tables B-1-1 to B-1-9 below are used.
  • [B-13] Preferably, in addition to at least one gene selected from the above 7 gene groups, the expression level of at least one gene selected from the following 25 gene groups or an expression product thereof is measured.
  • [B-15] The use according to [B-14], wherein the gene or an expression product thereof is preferably an mRNA contained in a lipid on the surface of the skin collected from the subject.
  • the gene or an expression product thereof is preferably an mRNA contained in a lipid on the surface of the skin collected from the subject.
  • [B-16] Preferably, in addition to at least one gene selected from the seven gene groups or an expression product thereof, 371 genes shown in Tables B-1-1 to B-1-9 below, the following Of the 100 species shown in Tables B-3-1 to B-3-3 and the 9 species shown in Table B-4, at least one gene selected from the gene group excluding the above 7 genes or The use according to [B-14] or [B-15], wherein the expression product is used.
  • [B-18] A marker for detecting infant atopic dermatitis, which comprises at least one gene selected from the 383 gene groups shown in Tables B-b-1 to B-b-2 or an expression product thereof.
  • [B-20] Preferred is at least one gene or an expression product thereof selected from seven gene groups consisting of IMPDH2, ERI1, FBXW2, STK17B, TAGLN2, AMICA1 and HNRNPA1.
  • B-19] The marker.
  • [B-21] Preferably ABHD8, GPT2, PLL2, FAM100B, YPEL2, MAP1LC3B2, RLF, KIAA0930, UBE2R2, HK2, USF2, PDIA3P, HNRNPUL1, SEC61G, DNAJB11, SDHD, NDCL4, DNAJB11, SDHD
  • the marker according to [B-18] or [B-19] which is at least one gene selected from a group of 23 genes consisting of SLC7A11 and SNX8 or an expression product thereof.
  • the present invention comprises recovering at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 above from the lipids on the skin surface collected from the subjects.
  • a method for preparing a protein marker for detecting atopic dermatitis [C-2]
  • the present invention comprises detecting at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 above from the lipids on the skin surface collected from the subjects. How to detect atopic dermatitis in a subject.
  • the at least one protein is used. Is it at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-2-1 to C-2-5?
  • [C-4] The subject is preferably an infant.
  • the at least one protein Preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-7-1 to C-7-4 and Table C-8. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4, or is shown in Tables C-12-1 to C-12-4.
  • At least one protein selected from the group consisting of proteins or at least one protein selected from the group consisting of proteins shown in Table C-13. More preferably, POF1B, MNDA, SERPINB4, CLEC3B, PLEC, LGALS7, H2AC4, SERPINB3, AMBP, PFN1, DSC3, IGHG1, ORM1, RECQL, RPL26, KLK13, RPL22, APOA2, SERPINB5, LCN15, IGHG3, CAP1 and SPRR.
  • the at least one protein is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-5-1 to C-5-9. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-9-1 to C-9-7 and Tables C-10-1 to C-10-2. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7, or shown in Tables C-15-1 to C-15-4. At least one protein selected from the group consisting of proteins, or at least one protein selected from the group consisting of proteins shown in Table C-16.
  • Contains at least one protein More preferably, it is selected from the group consisting of SERPINB1, TTR, DHX36, ITIH4, GC, ALB, SERPING1, DDX55, IGHV1-46, EZR, VTN, AHSG, HPX, PPIA, KNG1, FN1, PLG, PRDX6 and FLG2.
  • the subject is preferably an infant.
  • the at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-7-1 to C-7-4.
  • the method comprises detecting the subject as atopic dermatitis, preferably when the concentration of the at least one protein is increased as compared to the healthy infant group.
  • [C-7] The subject is preferably an infant.
  • the at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Table C-8.
  • the method comprises detecting the subject as atopic dermatitis, preferably when the concentration of the at least one protein is lower as compared to the healthy infant group.
  • the subject is preferably an adult.
  • the at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-9-1 to C-9-7.
  • the method comprises detecting the subject as atopic dermatitis, preferably when the concentration of the at least one protein is increased as compared to a healthy adult group.
  • [C-9] The subject is preferably an adult.
  • the at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-10-1 to C-10-2.
  • the method comprises detecting the subject as atopic dermatitis, preferably when the concentration of the at least one protein is reduced as compared to a healthy adult group.
  • [C-10] The above method
  • AD is detected based on a prediction model constructed with the concentration of at least one protein as an explanatory variable and the presence or absence of AD as an objective variable. More preferably, it includes detecting AD based on a cutoff value that distinguishes atopic dermatitis patient from a healthy person, and the cutoff value is the concentration of the at least one protein derived from the atopic dermatitis patient.
  • At least one of the at least ones obtained from the skin surface lipids of the subject calculated from a discriminant formula for separating atopic dermatitis patients and healthy subjects, which was constructed using the concentration of the protein derived from a healthy subject as a teacher sample.
  • the presence or absence of atopic dermatitis in the subject is evaluated by substituting the concentration of the protein into the discriminant formula and comparing the obtained result with the cutoff value.
  • [C-11] The method according to any one of [C-2] to [C-10], preferably detecting lipids on the skin surface derived from a subject having or suspected of developing atopic dermatitis. ..
  • the subject is preferably an infant, and is The at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-7-1 to C-7-4.
  • the method is derived from a subject who has or is suspected of developing atopic dermatitis, preferably when the concentration of the at least one protein is increased as compared with the healthy infant group. Including detecting as The method according to [C-11].
  • [C-13] The subject is preferably an infant, and is The at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Table C-8.
  • the method is derived from a subject who has or is suspected of developing atopic dermatitis of the lipid on the surface of the skin, preferably when the concentration of the at least one protein is lower than that of the healthy infant group. Including detecting as The method according to [C-11].
  • the subject is preferably an adult.
  • the at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-9-1 to C-9-7.
  • the method is derived from a subject who has or is suspected of developing atopic dermatitis, preferably when the concentration of the at least one protein is increased as compared with the healthy adult group. Including detecting as The method according to [C-11].
  • [C-15] The subject is preferably an adult.
  • the at least one protein is preferably at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-10-1 to C-10-2.
  • the method is derived from a subject who has or is suspected of developing atopic dermatitis of the lipid on the surface of the skin, preferably when the concentration of the at least one protein is lower than that of the healthy adult group. Including detecting as The method according to [C-11].
  • [C-16] The method according to any one of [C-1] to [C-15], preferably further comprising collecting lipids on the surface of the skin from the subject.
  • a protein marker for detecting atopic dermatitis which comprises at least one selected from the group consisting of the proteins shown in the above tables C-1-1 to C-1-13.
  • the at least one protein is Is it at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-2-1 to C-2-5? At least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-3-1 to C-3-2.
  • the marker is preferably a marker for detecting infant atopic dermatitis.
  • the at least one protein Preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-7-1 to C-7-4 and Table C-8. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4.
  • the marker is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6. More preferably, POF1B, MNDA, SERPINB4, CLEC3B, PLEC, LGALS7, H2AC4, SERPINB3, AMBP, PFN1, DSC3, IGHG1, ORM1, RECQL, RPL26, KLK13, RPL22, APOA2, SERPINB5, LCN15, IGHG3, CAP1 and SPRR. At least one protein selected from the group of The marker according to [C-17]. [C-20] The marker is preferably a marker for detecting adult atopic dermatitis.
  • the at least one protein is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-9-1 to C-9-7 and Tables C-10-1 to C-10-2. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-5-1 to C-5-9.
  • At least one protein is selected from the group consisting of SERPINB1, TTR, DHX36, ITIH4, GC, ALB, SERPING1, DDX55, IGHV1-46, EZR, VTN, AHSG, HPX, PPIA, KNG1, FN1, PLG, PRDX6 and FLG2.
  • At least one protein The marker according to [C-17].
  • [C-21] Use of at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 above as a marker for detecting atopic dermatitis.
  • [C-22] Use of at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-1-1 to C-1-13 above in the production of a protein marker for detecting atopic dermatitis.
  • the at least one protein is Is it at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-2-1 to C-2-5? At least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-3-1 to C-3-2. Use according to [C-21] or [C-22].
  • the marker is preferably a marker for detecting infant atopic dermatitis.
  • the at least one protein is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-7-1 to C-7-4 and Table C-8. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-11-1 to C-11-4. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-4-1 to C-4-6.
  • the marker is preferably a marker for detecting adult atopic dermatitis.
  • the at least one protein Preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-9-1 to C-9-7 and Tables C-10-1 to C-10-2.
  • it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-14-1 to C-14-7. More preferably, it is at least one protein selected from the group consisting of the proteins shown in Tables C-5-1 to C-5-9. More preferably, it is selected from the group consisting of SERPINB1, TTR, DHX36, ITIH4, GC, ALB, SERPING1, DDX55, IGHV1-46, EZR, VTN, AHSG, HPX, PPIA, KNG1, FN1, PLG, PRDX6 and FLG2. At least one protein, Use according to [C-21] or [C-22].
  • [D-1] A method for detecting infant atopic dermatitis in an infant subject, which comprises a step of measuring the expression level of Serpin B4 protein in a lipid on the surface of the skin collected from the subject. [D-2] Preferably, it further comprises comparing the measured value of the expression level of the Serpin B4 protein with the reference value to detect the presence or absence of infant atopic dermatitis, or the degree of its progression [D]. -1] The method described. [D-3] The method according to [D-2], wherein the detection of the degree of progression of the infant atopic dermatitis is preferably the detection of mild or moderate atopic dermatitis.
  • [D-4] The method according to any one of [D-1] to [D-3], wherein the infant is preferably an infant aged 0 to 5 years.
  • [D-5] The method according to any one of [D-1] to [D-4], preferably comprising collecting lipids on the surface of the skin from the subject.
  • [D-6] A test kit for detecting infant atopic dermatitis used in the method according to any one of [D-1] to [D-5], which contains an antibody that recognizes the Serpin B4 protein. ..
  • [D-7] Use of Serpin B4 protein in skin surface lipids collected from infant subjects for the detection of infant atopic dermatitis.
  • [D-8] The use according to [D-7], preferably for detecting the presence or absence of infant atopic dermatitis, or the degree of progression thereof.
  • [D-9] Preferably, the use according to [D-8], wherein the detection of the degree of progression of the infant atopic dermatitis is the detection of mild or moderate atopic dermatitis.
  • [D-10] The use according to any one of [D-7] to [D-9], wherein the infant is an infant aged 0 to 5 years.
  • Example A-1 Detection of expression-variable genes related to atopic dermatitis in RNA extracted from SSL 1
  • Subjects with atopic dermatitis have been diagnosed by a dermatologist as having a rash at least on the face and with mild or moderate severity of atopic dermatitis.
  • an oil removal film (5 x 8 cm, made of polypropylene, 3M company)
  • the oil removal film is transferred to a vial and used for RNA extraction. It was stored at ⁇ 80 ° C. for about 1 month.
  • RNA preparation and sequencing The oil-removing film from 1) above was cut to an appropriate size, and RNA was extracted using QIAzol Lysis Reagent (Qiagen) according to the attached protocol. Based on the extracted RNA, cDNA was synthesized by reverse transcription at 42 ° C. for 90 minutes using a SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan Co., Ltd.). The random primer included in the kit was used as the primer for the reverse transcription reaction. From the obtained cDNA, a library containing DNA derived from the 20802 gene was prepared by multiplex PCR.
  • RNA expression analysis Based on the healthy subjects measured in i) above and the SSL-derived RNA expression level (normalized count value) of AD, the p-value corrected by the likelihood ratio test in AD compared with healthy subjects (corrected value of p value by likelihood ratio test). RNA (expression variation gene) having FDR) of less than 0.05 was identified. As a result, 75 kinds of RNA decreased (DOWN) in AD, and 48 kinds of RNA increased (UP) in AD (Tables A-1-1 to A-1-3).
  • BP Biological processes
  • Example A-2 Construction of a discrimination model using genes with high variable importance in random forest 1) Data used Data on the expression level of SSL-derived RNA from subjects in the same manner as in Example A-1 (read count) Value) was obtained and converted to an RNAM value corrected for the difference in the total number of reads between samples. However, only the 7429 gene for which expression level data that was not a missing value was obtained in 90% or more of the samples was used for the following analysis. In constructing the machine learning model, the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • Example A-3 Construction of a discrimination model using expression-variable genes 1) Usage data
  • data on the expression level of SSL-derived RNA (read count value) from the subject was obtained. It was converted into an RPM value corrected for the difference in the total number of reads between the samples.
  • the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • Example A-4 Construction of discrimination model using feature gene extracted by Boruta method 1) Usage data Data on the expression level of SSL-derived RNA from the subject (read count value) in the same manner as in Example A-1. ) was obtained and converted into an RPM value corrected for the difference in the total number of reads between the samples. However, only the 7429 gene for which expression level data that was not a missing value was obtained in 90% or more of the samples was used for the following analysis. In constructing the machine learning model, the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • Example A-5 Construction of a discrimination model based on the feature amount genes used in duplicate in a plurality of examples 1) Usage data
  • the expression level of SSL-derived RNA from the subject was measured in the same manner as in Example A-1.
  • Data read count value
  • RMP value in which the difference in the total number of reads between samples was corrected.
  • the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • the genes used in all Examples A-2 to A-4 are MECR, RASA4CP, HMGCS1, and ARRDC4. , EIF1AD, FDFT1, ZNF706, TEX2, TMPRSS11E, RPS6KB2, CTBP1, ZNF335, CAPN1, DGKA, PPP1R9B, SPDYE7P, DNASE1L1, GNUB2, CSNK1G2 (Table A-5).
  • 19 genes 17 genes whose relationship with atopic dermatitis has not been reported so far (marked with * in Table A-5 and shown in bold) were selected as feature genes.
  • Example B-1 Detection of expression-variable genes related to infant atopic dermatitis in RNA extracted from SSL 1) SSL collection Healthy skin infants (HL) (male and female 6 months to 5 years old) 28 people, and atopic skin Twenty-five dermatitis infants (AD) (men and women aged 6 months to 5 years) were used as subjects. Infants with atopic dermatitis have a rash on the entire face and have been diagnosed with mild or moderate atopic dermatitis by a dermatologist. After collecting sebum from the entire face of each subject (AD includes the rash part) using an oil removal film (5 x 8 cm, made of polypropylene, 3M company), the oil removal film is transferred to a vial and used for RNA extraction. Stored at -80 ° C for about 1 month.
  • AD atopic skin Twenty-five dermatitis infants
  • RNA preparation and sequencing The oil-removing film from 1) above was cut to an appropriate size, and RNA was extracted using QIAzol Lysis Reagent (Qiagen) according to the attached protocol. Based on the extracted RNA, cDNA was synthesized by reverse transcription at 42 ° C. for 90 minutes using a SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan Co., Ltd.). The random primer included in the kit was used as the primer for the reverse transcription reaction. From the obtained cDNA, a library containing DNA derived from the 20802 gene was prepared by multiplex PCR.
  • RNA expression analysis Based on the healthy subjects measured in i) above and the SSL-derived RNA expression level (normalized count value) of AD, the p-value corrected by the likelihood ratio test in AD compared with healthy subjects (corrected value of p value by likelihood ratio test). RNA (expression variation gene) having FDR) of less than 0.25 was identified. As a result, 310 kinds of RNA decreased (DOWN) and 61 kinds of RNA increased (UP) (Tables B-1-1 to B-1-9).
  • BP biological process
  • STRING gene ontology
  • Example B-2 Construction of a discrimination model using genes with high variable importance in random forest 1) Data used Data on the expression level of SSL-derived RNA from subjects in the same manner as in Example B-1 (read count) Value) was obtained and converted to an RNAM value corrected for the difference in the total number of reads between samples. However, only the 3486 gene for which expression level data that was not a missing value was obtained in 90% or more of the samples was used in the following analysis. In constructing the machine learning model, the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • Example B-3 Construction of a discrimination model using expression-variable genes 1) Usage data
  • data on the expression level of SSL-derived RNA (read count value) from the subject was obtained. It was converted into an RPM value corrected for the difference in the total number of reads between the samples.
  • the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • Example B-4 Construction of discrimination model using feature gene extracted by Boruta method 1) Usage data Data on the expression level of SSL-derived RNA from the subject (read count value) in the same manner as in Example B-1. ) was obtained and converted into an RNAM value corrected for the difference in the total number of reads between the samples. However, only the 3486 gene for which expression level data that was not a missing value was obtained in 90% or more of the samples was used in the following analysis. In constructing the machine learning model, the logarithm of the base 2 (Log 2 (RPM + 1) value) obtained by adding the integer 1 was used in order to approximate the RPM value following the negative binomial distribution to the normal distribution.
  • Example C-1 Identification of atopic dermatitis-related expression-variable protein using infant SSL-derived protein 1
  • AD group In recruiting AD-affected children, AD-affected children who met the UKWP criteria were collected based on the judgment of their parents, and patients with informed consent were selected.
  • a dermatologist observed and interviewed the skin of the whole body of the selected children with AD, and diagnosed AD based on the atopic dermatitis clinical practice guideline.
  • AD-affected children diagnosed with AD infants with mild or higher AD-like eczema and dryness on the face were selected based on the severity evaluation criteria described in the atopic dermatitis clinical practice guidelines.
  • the subject was used. Sebum was collected from the entire face of each subject (including the eruption part in children with AD) using an oil removal film (5 x 8 cm, made of polypropylene, 3M company). The oil removal film was transferred to a glass vial and stored at ⁇ 80 ° C. for about 1 month until used for protein extraction.
  • the peptide concentration in the solution was measured using a microplate reader (Corona Electrical) according to the procedure of the Pierce TM Quantitative Peptide Assay (Thermo Fisher Scientific). Peptide solutions from one AD-affected child who did not obtain the required amount of peptide were excluded from the sample analysis below. In the LC-MS / MS analysis, the peptide concentration provided in the MS apparatus was kept constant, and the protein quantitative value was calculated.
  • Proteome Discoverer ver. 2.2 (Thermo Fisher Scientific) was used.
  • the reference database was set to Swiss Prot and Taxonomy was set to Homo humans, and a search was performed using Mascot database search (Matrix Science).
  • Mascot database search Mascot database search (Matrix Science).
  • Enzyme was set to Trypsin, Missed cleavage was set to 2
  • Dynamic modifications was set to Oxidation (M)
  • Acetyl (Protein N-term) were set to Cars.
  • FDR False discovery rate
  • LFQ Label-free quantitative analysis
  • the protein quantification value was calculated from the peak intensity of the precursor ion derived from the peptide, and if the peak intensity was below the detection limit, it was regarded as a missing value.
  • the Summed Abundance Based method was used to calculate the protein abundance ratio.
  • ANOVA Individual Based, t-test) was used to calculate the p-value indicating the significance of the existence difference between the groups.
  • Example C-2 Identification of atopic dermatitis-related expression-variable protein using adult SSL-derived protein
  • Example C-2 Protein preparation Similar to Example C-1 except that a peptide solution was obtained according to the attached protocol using EasyPep TM Mini MS Sample Prep Kit (Thermo Fisher Scientific) instead of MPEX PTS Reagent (GL science). The peptide concentration was measured according to the procedure described in.
  • Example C-3 Construction of a discriminant model for detecting infant atopic dermatitis (use data)
  • the peak intensity before normalization was used as the protein quantitative value, and each protein quantitative value was divided by the sum of all detected protein quantitative values.
  • the Log 2 (Abunance + 1) value converted into a logarithmic value of 2 was calculated.
  • the obtained Log 2 (Abunance + 1) value was used for constructing a machine learning model.
  • the random forest algorithm was specified as a method in the "caret" package of R language, and the optimum value of the number of variables (mtry value) used for constructing one decision tree was tuned. Using the mtry value determined by tuning, the random forest algorithm was executed and the OOB eraser rate was calculated. As a result, the error rate was 10.53% in the model when 35 kinds of proteins were used as the feature protein.
  • Example C-4 Construction of discriminant model for detection of adult atopic dermatitis (use data)
  • the peak intensity before normalization was used as the protein quantitative value, and each protein quantitative value was divided by the sum of all detected protein quantitative values.
  • the Log 2 (Abunance + 1) value converted into a logarithmic value of 2 was calculated.
  • the obtained Log 2 (Abunance + 1) value was used for constructing a machine learning model.
  • a non-defective protein quantitative value was calculated in 75% or more (31 or more) of all subjects (excluding 3 subjects whose protein quantitative data did not follow a normal distribution).
  • 985 types of proteins were extracted and used as analysis targets.
  • the random forest algorithm was specified as a method in the "caret" package of R language, and the optimum value of the number of variables (mtry value) used for constructing one decision tree was tuned. Using the mtry value determined by tuning, the random forest algorithm was executed and the OOB eraser rate was calculated. As a result, the error rate was 19.51% in the model when 24 kinds of proteins were used as the feature protein.
  • Example D-1 Identification of AD-related protein in infant SSL and analysis of expression of Serpin B4 protein 1
  • Subjects and SL collection Twenty-three healthy children (6 months to 5 years old men and women) (healthy group) and children with atopic dermatitis (healthy group) The subjects were 16 children (children with AD) (men and women aged 6 months to 5 years) (AD group).
  • AD group In recruiting children with AD, we collect children with AD who meet the UKP criteria (The UK Working Party; Br J Dermatol, 131: 406-416 (1994)) based on the judgment of their parents, and obtain the consent of their parents through informed consent. Patients were selected.
  • AD Dermatitis clinical practice guidelines
  • Exp Dermatol Exp Dermatol
  • symptoms such as AD-like eczema and dryness with mild or higher mildness on the face Infants to be presented were selected and used as subjects.
  • the peptide concentration in the solution was measured using a microplate reader (Corona Electrical) according to the procedure of the Pierce TM Quantitative Peptide Assay (Thermo Fisher Scientific). The concentration of the peptide solution was adjusted to be constant, and the protein quantification value was calculated by LC-MS / MS analysis. Peptide solutions from one back sample of healthy children and one face sample of AD-affected children were excluded from LC-MS / MS analysis because the required amount of peptide was not obtained.
  • Proteome Discoverer ver. 2.2 (Thermo Fisher Scientific) was used.
  • the reference database was set to Swiss Prot
  • Taxonomy was set to Human humans
  • the search was performed using the Mascot data search (Matrix Science).
  • Enzyme was set to Trypsin
  • Missed cleavage was set to 2
  • Dynamic modifications was set to Oxidation (M)
  • Acetyl N-term
  • Acetyl Protein N-term
  • Static Modics were set to Cars. Peptides satisfying False discovery rate (FDR) p ⁇ 0.01 were searched.
  • AD patients Fifteen AD patients, excluding one excluded from LC-MS / MS analysis, were divided into a mild AD group (9 patients) and a moderate AD group (6 patients).
  • a plot of quantitative values (Log 2 (Abunance + 1)) of Serpin B4 protein in face-derived SSL of each subject in the healthy group, the mild AD group, and the moderate AD group is shown in FIG.
  • the expression level of SerpinB4 protein in the SSL collected from the eruption part (face) of the mild AD group and the moderate AD group was statistically significantly higher than that of the healthy group (face), and the severity was increased. It was shown that it increased stepwise with it (Tukey's test, P ⁇ 0.05 or P ⁇ 0.001).
  • the area under the ROC curve was 0.80 and the P value was 0.0016, which were significant, and the SerpinB4 protein in the SL in the non-rash part.
  • the effectiveness of detecting infant atopic dermatitis was shown even when the expression level was used as an index.
  • the accuracy of AD detection based on the cutoff value of 8.05 by Youden index was 87.50% for sensitivity and 72.73% for specificity (Fig. 6).
  • Example D-1 Expression Analysis of AD-Related RNA in Infant SSL 1
  • RNA Preparation and Sequencing In the process of extracting protein from the SSL-containing oil removal film collected from the face (the AD group is the rash part) in Example D-1. From the obtained fraction containing nucleic acid, the subject's SSL-derived RNA was extracted. Based on the extracted RNA, cDNA was synthesized by reverse transcription at 42 ° C. for 90 minutes using a SuperScript VILO cDNA Synthesis kit (Life Technologies Japan Co., Ltd.). The random primer included in the kit was used as the primer for the reverse transcription reaction. From the obtained cDNA, a library containing DNA derived from the 20802 gene was prepared by multiplex PCR.
  • RNA expression analysis A plot of Serpin B4 RNA expression level (Log 2 (Normalized count + 1)) of each subject in the healthy group and the AD group is shown in FIG. Serpin B4 RNA expression level was not significantly increased in the AD group as compared with the healthy group.
  • Example D-1 it was found that the RNA expression level of Serpin B4 in SSL was not significantly increased in the AD group, while the Serpin B4 protein expression level was significantly increased in the AD group. It was issued and showed that the expression of Serpin B4 in SSL was inconsistent with protein and RNA.
  • Sebum was collected from the entire face of each subject (including the eruption part in AD patients) using an oil removal film (5 x 8 cm, made of polypropylene, 3M company).
  • the oil removal film was transferred to a vial and stored at ⁇ 80 ° C. for about 1 month until used for protein extraction.
  • Example D-2 Protein preparation Similar to Example D-1 except that a peptide solution was obtained according to the attached protocol using EasyPep TM Mini MS Sample Prep Kit (Thermo Fisher Scientific) instead of MPEX PTS Reagent (GL science). A peptide solution was prepared according to the procedure described in the above, and the peptide concentration thereof was measured.
  • FIGS. 10 and 11 show a plot of quantitative values (Log 2 (Abunance + 1)) of IL-18 protein in SSL collected from the backs of each subject in the healthy group and the AD group (the AD group is a rash part). No significant difference was observed in the expression level of IL-18 protein between the healthy group and the AD group. No IL-18 protein was identified on the face (the rash in the AD group).
  • plots of the quantitative values (Log 2 (Abunance + 1)) of Serpin B12 protein in SSL collected from the face (rash part in the AD group) and back (rash part in the AD group) of each subject in the healthy group and the AD group are plotted. It is shown in FIGS. 10 and 11. No significant difference was observed between the healthy group and the AD group at any of the sites.
  • Non-Patent Document 8 Even in the previous report, it has not been clearly shown whether or not the Serpin B4 protein in the stratum corneum of infants is related to AD (Non-Patent Document 8). Further, conventionally, the Serpin B4 protein in blood has been reported as a marker for pediatric and adult AD (Non-Patent Document 6), but as shown in Comparative Example D-2, the Serpin B4 protein in SSL shows a relationship with adult AD. No. The results of these experiments indicate that it is not possible to infer the expression of the Serpin B4 protein in SSL and its relationship with AD from the conventional findings.

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Abstract

アトピー性皮膚炎を検出するためのマーカー、及び該マーカーを用いたアトピー性皮膚炎の検出方法を提供する。被験者から採取された生体試料に含まれる遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者におけるアトピー性皮膚炎の検出方法。

Description

アトピー性皮膚炎の検出方法
 本発明は、アトピー性皮膚炎マーカーを用いたアトピー性皮膚炎の検出方法に関する。
 アトピー性皮膚炎(以下、「AD」とも称する)は、アトピー素因を有する者に主に発症する湿疹性皮膚疾患である。アトピー性皮膚炎の典型的な症状は、左右対側性に発生する、慢性及び反復性の痒み、皮疹、紅斑等、ならびに角化不全、バリア能低下、乾燥肌などである。アトピー性皮膚炎の多くは乳幼児に発症し、成長と共に軽快傾向を示すが、近年では成人型や難治性のアトピー性皮膚炎も増加している。
 アレルギーやアトピーになりやすい遺伝的素因を持っている新生児/乳児は、乳児湿疹、アトピー性皮膚炎、食物アレルギー、さらには気管支喘息、アレルギー性鼻炎など年齢とともに様々なアレルギー疾患を発症すること(アレルギーマーチ)が知られている。このようにアレルギー疾患は、1つの疾患を発症すると別のアレルギー疾患に罹患する可能性が高くなり、その治療も長期にわたることが多い。そのため、乳幼児の段階でアレルギー疾患の発症を抑えることが必要とされている。
 アトピー性皮膚炎の症度の判断は、肉眼による所見を頼りに行われているのが現状である。所見項目としては、乾燥症状、紅斑、鱗屑、丘疹、掻破痕、浮腫、痂疲の付着、小水疱、びらん、痒診結節など様々が存在する。皮膚科医による評価項目としては、Severity Scoring of Atopic Dermatitis(SCORAD)やEczema Area and Severity Index(EASI)がよく用いられる。しかし、これらの評価方法は、評価者の主観によるところが大きい。
 バイオマーカーを用いてアトピー性皮膚炎を検出する方法として、血液の末梢血好酸球数、血清総IgE値、LDH(乳酸デヒドロゲナーゼ)値、血清Thymus and Activation-Regulated Chemokine(TARC)値、Squamous cell carcinoma antigen 1(SCCA1、又はSerpinB3)及び2(SCCA2、又はSerpinB4)(非特許文献1、2、3)を検出することが提案されているが、これらの方法は採血を伴うことから侵襲的な方法である。また、皮膚細菌叢における黄色ブドウ球菌のagrC変異依存性のRNAIII遺伝子(特許文献1)を検出すること等も提案されているが、必ずしも十分な精度でアトピー性皮膚炎の診断が可能であるとは云えない。
 バイオマーカーによるAD検出は、症状の訴えが困難な乳幼児において特に有効である。一方で、アトピー性皮膚炎のバイオマーカーは、患者の年代、例えば小児か成人かに依存して有効性が異なる場合がある。例えば、上記の血清TARCは、2歳以上の小児と比較すると、2歳未満の小児では判定の感度・特異度が低下することが報告されている(非特許文献4)。乳幼児ADの検出に有効なマーカーとして、血中IL-18(非特許文献5)が報告されている。また、血中SerpinB4が小児及び成人ADの検出に有効であることが報告されている(非特許文献6、7)。また、AD患児から採取した角層でSerpinB12の減少やSerpinB3の増加がみられたことが報告されている(非特許文献8)が、ただしこの報告では、角層SerpinB4はAD関連タンパク質として検出されていない。
 生体由来の核酸は、血液等の体液、分泌物、組織等から抽出することができる。また最近、皮膚表上脂質(skin surface lipids;SSL)に含まれるRNAを生体の解析用の試料として用いること、SSLから表皮、汗腺、毛包及び皮脂腺のマーカー遺伝子が検出できることが報告されている(特許文献2)。SSLからアトピー性皮膚炎のマーカー遺伝子が検出できることも報告されている(特許文献3)。
 バイオプシで採取した皮膚組織やテープ剥離した角層などの皮膚サンプルから各種の核酸又はタンパク質マーカーが単離されている。非特許文献9~14及び特許文献4には、粘着性の弱い接着テープを皮膚に貼付することで皮膚表面から非侵襲的にインターロイキン類(ILs)、TNF-α、INF-γ、ヒトβディフェンシン(hBD2)などのペプチドマーカーを採取し、採取したマーカーを用いて皮膚の疾患や状態を調べたことが記載されている。
(特許文献1)特開2019-30272号公報
(特許文献2)国際公開公報第2018/008319号
(特許文献3)特開2020-074769号公報
(特許文献4)国際公開公報第2014/144289号
(非特許文献1)Allergy (2002) 57:180-181
(非特許文献2)Ann Clin Biochem.(2012) 49:277-84
(非特許文献3)日皮会誌(2018)128: 2431-2502
(非特許文献4)日本小児アレルギー学会誌(2005)19(5):744-757
(非特許文献5)Allergology International (2003) 52:123-130
(非特許文献6)J Allergy Clin Immunol (2018) 141(5):1934-1936
(非特許文献7)Allergology International (2018) 67:124-130
(非特許文献8)J Allergy Clin Immunol (2020) S0091-6749(20):30571-6
(非特許文献9)Skin Res Technol, 2001, 7(4):227-37
(非特許文献10)Skin Res Technol, 2002, 8(3):187-93
(非特許文献11)Med Devices (Auckl), 2016, 9:409-417
(非特許文献12)Med Devices (Auckl), 2018, 11:87-94
(非特許文献13)J Tissue Viability, 2019, 28(1):1-6
(非特許文献14)J Diabetes Res, doi/10.1155/2019/1973704
 一態様において、本発明は、以下のA-1)~A-3)に係るものである。
 A-1)被験者から採取された生体試料について、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者における成人アトピー性皮膚炎の検出方法。
 A-2)前記遺伝子と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、又は前記遺伝子の発現産物を認識する抗体を含有する、A-1)の方法に用いられる成人アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
 A-3)下記表A-bに示される210種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、成人アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
 別の一態様において、本発明は、以下のB-1)~B-3)に係るものである。
 B-1)被験者から採取された生体試料について、IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
 B-2)前記遺伝子と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、又は前記遺伝子の発現産物を認識する抗体を含有する、B-1)の方法に用いられる乳幼児アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
 B-3)下記表B-b-1~B-b-2に示される遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、乳幼児アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
 さらに別の一態様において、本発明は、以下を提供する。
 被験者から採取した皮膚表上脂質から、下記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を回収することを含む、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカーの調製方法。
 被験者から採取した皮膚表上脂質から、下記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を検出することを含む、被験者におけるアトピー性皮膚炎の検出方法。
 下記表C-2-1~C-2-5に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を含む、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカー。
 さらに別の一態様において、本発明は、以下を提供する。
 乳幼児被験者から採取された皮膚表上脂質におけるSerpinB4タンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
 SerpinB4タンパク質を認識する抗体を含有する、前記乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法に用いられる乳幼児アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
乳幼児の健常群(HL)の健常部(顔)とAD群(AD)の皮疹部(顔)由来SSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。図中には各データのプロットを示し、ひげの最下端及び最上端は、データの最小値及び最大値、箱の下端より第1四分位数、第2四分位数(中央値)、第3四分位数を表示した(以下の図2~4、7~11も同様)。***:P<0.001(Student's t-test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(顔)、ならびに軽症AD群(Mild)及び中等症AD群(Moderate)の皮疹部(顔)由来SSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。*:P<0.05、***:P<0.001(Tukey's test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(背中)とAD群(AD)の無疹部(背中)由来SSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。**:P<0.01(Student's t-test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(背中)、ならびに軽症AD群(Mild)及び中等症AD群(Moderate)の無疹部(背中)由来SSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。*:P<0.05(Tukey's test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(顔)とAD群(AD)の皮疹部(顔)由来SSL中SerpinB4タンパク質発現レベルのROC曲線。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(背中)とAD群(AD)の無疹部(背中)由来SSL中SerpinB4タンパク質発現レベルのROC曲線。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(顔)とAD群(AD)の皮疹部(顔)由来SSL中SerpinB4 RNAの発現レベルを示す箱ひげ図である。n.s.:有意差なし(Student's t-test)。 成人の健常群(HL)の健常部(顔)とAD群(AD)の皮疹部(顔)由来SSL中SerpinB4タンパク質発現レベルを示す箱ひげ図である。n.s.:有意差なし(Student's t-test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(背中)とAD群(AD)の無疹部(背中)由来SSL中IL-18タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。n.s.:有意差なし(Student's t-test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(顔)とAD群(AD)の皮疹部(顔)由来SSL中SerpinB12タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。n.s.:有意差なし(Student's t-test)。 乳幼児の健常群(HL)の健常部(背中)とAD群(AD)の無疹部(背中)由来SSL中SerpinB12タンパク質の発現レベルを示す箱ひげ図である。n.s.:有意差なし(Student's t-test)。
発明の詳細な説明
 本明細書中で引用された全ての特許文献、非特許文献、及びその他の刊行物は、その全体が本明細書中において参考として援用される。
 本明細書において、「核酸」又は「ポリヌクレオチド」と云う用語は、DNA又はRNAを意味する。DNAには、cDNA、ゲノムDNA、及び合成DNAのいずれもが含まれ、「RNA」には、total RNA、mRNA、rRNA、tRNA、non-coding RNA及び合成のRNAのいずれもが含まれる。
 本明細書において「遺伝子」とは、ヒトゲノムDNAを含む2本鎖DNAの他、cDNAを含む1本鎖DNA(正鎖)、当該正鎖と相補的な配列を有する1本鎖DNA(相補鎖)、及びこれらの断片を包含するものであって、DNAを構成する塩基の配列情報の中に、何らかの生物学的情報が含まれているものを意味する。また当該「遺伝子」は、特定の塩基配列で表される「遺伝子」だけではなく、これらの同族体(すなわち、ホモログもしくはオーソログ)、遺伝子多型等の変異体、及び誘導体をコードする核酸が包含される。
 本明細書において、アトピー性皮膚炎マーカー(アトピー性皮膚炎の検出のためのマーカー、以下、「アトピー性皮膚炎の検出マーカー」又は「アトピー性皮膚炎検出用マーカー」ともいう)となり得る遺伝子(以下、「標的遺伝子」とも称す)には、アトピー性皮膚炎を検出するためのバイオマーカーとなり得る限り、当該遺伝子を構成するDNAの塩基配列と実質的に同一の塩基配列を有する遺伝子も包含される。ここで、実質的に同一の塩基配列とは、例えば、相同性計算アルゴリズムNCBI BLASTを用い、期待値=10;ギャップを許す;フィルタリング=ON;マッチスコア=1;ミスマッチスコア=-3の条件にて検索をした場合、当該遺伝子を構成するDNAの塩基配列と90%以上、好ましくは95%以上、より好ましく98%以上、さらに好ましくは99%以上の同一性があることを意味する。
 本明細書において、遺伝子の「発現産物」とは、遺伝子の転写産物及び翻訳産物を包含する概念である。「転写産物」とは、遺伝子(DNA)から転写されて生じるRNAであり、「翻訳産物」とは、RNAに基づき翻訳合成される、遺伝子にコードされたタンパク質を意味する。
 本明細書中に開示される遺伝子の名称は、NCBI([www.ncbi.nlm.nih.gov/])に記載のあるOfficial Symbolに従う。一方で遺伝子オントロジー(GO)に関しては、String([string-db.org/])に記載のあるPathway ID.に従う。本明細書中に開示されるタンパク質の名称は、UniProt([https://www.uniprot.org/])に記載のあるGene Name或いはProtein Nameに従う。
 本明細書において、機械学習における「特徴量」とは「説明変数」と同義である。本明細書において、アトピー性皮膚炎検出用マーカーから選択される機械学習に使用する遺伝子又はその発現産物を合わせて「特徴量遺伝子」と称することがある。また本明細書において、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカーから選択される機械学習に使用するタンパク質を「特徴量タンパク質」と称することもある。
 本明細書において、「皮膚表上脂質(skin surface lipids;SSL)」とは、皮膚の表上に存在する脂溶性画分をいい、皮脂と呼ばれることもある。一般に、SSLは、皮膚にある皮脂腺等の外分泌腺から分泌された分泌物を主に含み、皮膚表面を覆う薄い層の形で皮膚表上に存在している。SSLは、皮膚細胞で発現したRNAを含むことが知られている(特許文献2参照)。
 本明細書において、「皮膚」とは、特に限定しない限り、角層、表皮、真皮、毛包、ならびに汗腺、皮脂腺及びその他の腺などの組織を含む領域の総称である。
 本明細書において、「乳幼児」とは、広義には第2次性徴が開始する前の「小児」、具体的には12歳以下の小児を含めた概念であり、好ましくは0歳から学童に入るまでの年齢、具体的には0歳から5歳までの乳幼児を指す。本明細書において、「成人」とは、広義には「乳幼児」に該当しない人を指すが、好ましくは第2次性徴が終了した人を指し、具体的には16歳以上の人が好ましく、20歳以上の人がより好ましい。
 「アトピー性皮膚炎」(AD)とは、増悪・寛解を繰り返す、そう痒のある湿疹を主病原とする疾患を指す。AD患者の多くは、アトピー素因を持つとされている。アトピー素因としては、i)家族歴・既往歴(気管支喘息,アレルギー性鼻炎・結膜炎,アトピー性皮膚炎、食物アレルギーのうちいずれか,あるいは複数の疾患)、又はii)IgE抗体を産生し易い素因が挙げられる。アトピー性皮膚炎の多くは乳幼児に発症し、成長と共に軽快傾向を示すが、近年では成人のアトピー性皮膚炎も増加している。本明細書におけるアトピー性皮膚炎は、乳幼児に発症する乳幼児アトピー性皮膚炎(乳幼児AD)と、乳幼児以外の成人に発症する成人アトピー性皮膚炎(成人AD)とを包含する。
 乳幼児ADの皮疹は、乳児期は頭、顔にはじまりしばしば体幹、四肢に下降し、1歳以降の幼児期には、顔面の皮疹は減少し、頸部、四肢関節部を中心に出現するという特徴がある。乳幼児ADと成人ADの違いについては、近年、成人ADが乳幼児ADに比べて、慢性的な炎症異常に伴う表皮角化異常が認められることが報告されているが(Journal of allergy and clinical immunology, 141(6):2094-2106, 2018)、報告数が少なく明確になっていない。
 アトピー性皮膚炎の進行の程度(重症度)は、例えば症状なし、軽微、軽症(軽度)、中等症(中等度)、重症(重度)のように分類される。重症度は、例えばアトピー性皮膚炎診療ガイドライン(日本皮膚科学会刊行、日皮会誌,128(12):2431-2502,2018(平成30))に記載の重症度評価法に基づいて分類することができる。アトピー性皮膚炎診療ガイドラインにはいくつかの重症度評価法が記載されており、例えば全体の重症度を評価法するための、統計学的信頼性と妥当性が検証されている重症度分類法として、日本皮膚科学会アトピー性皮膚炎重症度分類検討委員会によるアトピー性皮膚炎重症度分類(日皮会誌,111:2023-2033(2001)、日皮会誌,108:1491-1496(1998))、Severity Scoring of Atopic Dermatitis(「SCORAD」;Dermatology, 186:23-31(1993)、Eczema Area and Severity Index(「EASI」;Exp Dermatol, 10:11-18 (2001))などがあることが記載されている。アトピー性皮膚炎診療ガイドラインに記載されているこのほかの重症度分類法として、皮疹の重症度評価、痒みの評価、患者による評価、QOL評価法がある。例えば、EASIは、頭頚部、体幹、上肢、下肢を評価部位とし、それぞれの評価部位における紅斑、浮腫/浸潤/丘疹、掻破痕、苔癬化の4つの症状別スコアと、評価部位全体に占める上の4つの症状の面積のパーセンテージ(%)に基づいて算出される、0~72の値である。EASIスコアによる重症度分類の例としては、EASIスコアが0より大きく6未満であれば「軽症」、EASIスコアが6以上23未満であれば「中等症」、EASIスコアが23以上72以下であれば「重症」に分類することができるが(Br J Dermatol, 177:1316-1321(2017))、この限りではない。
 本明細書において、アトピー性皮膚炎の「検出」とは、アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を明らかにする意味である。本明細書において、乳幼児アトピー性皮膚炎の「検出」とは、乳幼児アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を明らかにする意味である。
 本明細書において、「検出」という用語は、検査、測定、判定、評価又は評価支援という用語で言い換えることもできる。なお、本明細書において「検査」、「測定」、「判定」又は「評価」という用語は、医師によるそれらの行為を含むものではない。
(1.成人ADの検出マーカー及びこれを用いた成人ADの検出方法)
 本発明者らは、成人のAD患者と健常者からSSLを採取し、SSL中に含まれるRNAの発現状態をシーケンス情報として網羅的に解析した結果、特定の遺伝子の発現レベルが両者の間で有意に異なり、これを指標としてADを検出できることを見出した。したがって、本発明の一態様は、成人ADを検出するためのマーカー、及び該マーカーを用いた成人ADの検出方法を提供することに関する。本発明によれば、簡便且つ非侵襲的に、成人ADを早期に、高い精度、感度及び特異度で検出することが可能となる。
 後述する実施例に示すように、成人の健常者14名及び成人のAD患者29名のSSLから抽出されたRNAの発現量のデータ(リードカウント値)について、DESeq2(Love MI et al. Genome Biol. 2014)を用いて補正されたカウント値(Normalized count値)を用いて、健常者と比較してAD患者における尤度比検定によるp値の補正値(FDR)が0.05未満となるRNAを抽出することにより、発現上昇遺伝子48種、発現低下遺伝子75種(計123遺伝子(表A-1-1~A-1-3)が同定された。表中、「UP」で示される遺伝子は、成人AD患者で発現レベルが上がる遺伝子であり、「DOWN」で示される遺伝子は、成人AD患者で発現レベルが下がる遺伝子である。
 したがって、斯かる123種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物は、成人ADを検出するための成人アトピー性皮膚炎マーカーとなり得る。当該遺伝子群のうち107遺伝子(表A-1-1~A-1-3において*を付し太字で表示)は、これまでに成人ADとの関係が報告されていない遺伝子である。
 また、該被験者からの全てのSSL由来RNAの発現量のデータ(7429遺伝子のLog2(RPM+1)値)を説明変数とし、健常者とAD患者を目的変数とし、機械学習アルゴリズムとしてランダムフォレスト(Breiman L. Machine Learning (2001) 45;5-32)を用いて特徴量遺伝子の抽出及び予測モデルの構築を試みた。後述する実施例に示すように、ジニ係数に基づく変数重要度の上位150遺伝子(表A-3-1~A-3-4)を特徴量遺伝子として選択し、これを用いて予測モデルを構築したところ、成人ADの予測が可能であることが示された。
 したがって、斯かる150種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物は、成人ADを検出するための好適な成人アトピー性皮膚炎マーカーとなり得る。そして、このうち127遺伝子(表A-3-1~A-3-4において*を付し太字で表示)は、これまでにADとの関係が報告されていない新規な成人アトピー性皮膚炎マーカーである。後述する実施例に示すように、これら新規のアトピー性皮膚炎マーカーを用いた予測モデルでも成人ADの予測が可能である。
 また、該健常者とAD患者で発現変動が見られた上記の123遺伝子又はそのうちの107遺伝子の発現量のデータ(Log2(RPM+1)値)を用いて、同様にランダムフォレストを用いて予測モデルの構築を試みたところ、いずれにおいても成人ADの予測が可能であることが示された。
 また、機械学習アルゴリズムとしてBoruta法(Kursa et al. Fundamental Informaticae (2010) 101;271-286)を用いて特徴量遺伝子の抽出(最大試行回数1000回、p値0.01未満)を行ったところ、45遺伝子(表A-4)が特徴量遺伝子として抽出され、後述の実施例で示すように、これを用いたランダムフォレストによる予測モデルで成人ADの予測が可能であることが示された。
 したがって、斯かる45種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物は、成人ADを検出するための好適な成人アトピー性皮膚炎マーカーとなり得る。そして、このうち39遺伝子(表A-4において*を付し太字で表示)は、これまでにADとの関係が報告されていない新規なアトピー性皮膚炎マーカーである。後述する実施例に示すように、これら新規のアトピー性皮膚炎マーカーを用いた予測モデルでも成人ADの予測が可能である。
 上述した発現変動解析で抽出された表A-1-1~A-1-3で示される123種の遺伝子群(A)と、ランダムフォレストにより特徴量遺伝子として選択された表A-3-1~A-3-4で示される150種の遺伝子群(B)と、Boruta法により特徴量遺伝子として選択された表A-4で示される45種の遺伝子群(C)の和(A∪B∪C)である245遺伝子(表A-a)は、成人アトピー性皮膚炎マーカーである。そのうち210遺伝子(表A-b)は、新規な成人アトピー性皮膚炎マーカーである。



Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子は、上述した発現変動解析で抽出された表A-1-1~A-1-3で示される123種の遺伝子群(A)と、ランダムフォレストにより特徴量遺伝子として選択された表A-3-1~A-3-4で示される150種の遺伝子群(B)と、Boruta法により特徴量遺伝子として選択された表A-4で示される45種の遺伝子群(C)に共通する遺伝子(A∩B∩C)であって、従来ADと関連付けられていない遺伝子である(各表において*を付し太字で表示)。したがって、これらの遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物は、成人ADを検出するための、新規な成人アトピー性皮膚炎マーカーとして特に有用である。斯かる17種の遺伝子は、それぞれ単独で成人アトピー性皮膚炎マーカーとなり得るが、2種以上、好ましくは5種以上、より好ましくは10種以上を組み合わせて用いることが好ましく、17種全てを組み合わせて用いるのがよりさらに好ましい。
 本発明の成人ADの検出方法は、成人被験者から採取された生体試料について、標的遺伝子、一態様として、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む。
 あるいは、成人AD患者由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、成人健常者由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を利用して、AD患者と健常者とを分ける判別式(予測モデル)を構築し、当該判別式を利用して、成人ADを検出することができる。したがって、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子、及び当該17種の遺伝子を含む表A-1-1~A-1-3で示される123遺伝子、表A-3-1~A-3-4で示される150遺伝子、又は表A-4で示される45遺伝子を特徴量遺伝子として、成人ADの予測が可能な予測モデルを構築することができる。
 上記成人AD患者群と成人健常者群とを分ける判別式を作成する場合、特徴量遺伝子としてMECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子から選択される1つの遺伝子又は2種以上、好ましくは5種以上、より好ましくは10種以上、よりさらに好ましくは17種全てを選択し、その遺伝子又はその発現産物の発現データを用いる。さらに、複数の遺伝子を選択する場合、これら遺伝子の表A-3-1~A-3-4における変数重要度のより上位の遺伝子から順に特徴量遺伝子として選択し、判別式を作成するのが好ましい。また、当該17種の遺伝子に、前記表A-aで示される245遺伝子、表A-1-1~A-1-3で示される123遺伝子、表A-3-1~A-3-4で示される150遺伝子又は表A-4で示される45遺伝子において、当該17種の遺伝子以外の遺伝子から選ばれる少なくとも1つ、5以上、10以上、20以上又は50以上の遺伝子又はその発現産物の発現データを適宜加えることにより、判別式を作成し、成人ADの検出をすることも可能である。当該17種の遺伝子以外の遺伝子を表A-3-1~A-3-4に示される150遺伝子から選択する場合は、変数重要度のより上位の遺伝子から順に、あるいは変数重要度が上位から50位以内、好ましくは30位以内の遺伝子から特徴量遺伝子を選択してもよい。さらに、当該17種の遺伝子以外の遺伝子を特徴量遺伝子として選択する場合には、表A-1-1~A-1-3、表A-3-1~A-3-4及び表A-4において*を付し太字で表示された新規のアトピー性皮膚炎マーカーから特徴量遺伝子を選択するのが好ましい。
 好ましくは、上記17遺伝子、表A-1-1~A-1-3で示される123遺伝子又は107遺伝子(表A-1-1~A-1-3において*を付し太字で表示)、表A-3-1~A-3-4で示される150遺伝子又は127遺伝子(表A-3-1~A-3-4において*を付し太字で表示)、又は表A-4で示される45遺伝子又は39遺伝子(表A-4において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子とする判別式が挙げられる。
 本発明において、上記のMECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくはTMPRSS11E遺伝子及びSPDYE7P遺伝子を含まない。例えば、本発明の成人ADの検出方法において上記17種の遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する場合、好ましくは、TMPRSS11E遺伝子及びSPDYE7P遺伝子の発現レベルは、単独又はそれらのみの組み合わせでは測定されない。
 本発明において、表A-1-1~A-1-3において*を付し太字で表示された107遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表A-5-aに示される15遺伝子を含まない。
 本発明において、表A-3-1~A-3-4において*を付し太字で表示された127遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表A-5-bに示される8遺伝子を含まない。
 本発明において、表A-4において*を付し太字で表示された39遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表A-5-cに示される5遺伝子を含まない。
 本発明において、表A-bに示される210遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表A-5-dに示される23遺伝子を含まない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 あるいは、又は加えて、本発明において、表A-aに示される245遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表A-5-eに示される13種の遺伝子の発現産物であるタンパク質マーカーを含まない。例えば、本発明において、表A-bに示される210遺伝子又はその発現産物から選ばれる成人アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表A-5-fに示される9種の遺伝子の発現産物であるタンパク質マーカーを含まない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 本発明において用いられる生体試料としては、アトピー性皮膚炎の発症、進行に伴い本発明の遺伝子が発現変化する組織及び生体材料であればよい。具体的には臓器、皮膚、血液、尿、唾液、汗、角層、皮膚表上脂質(SSL)、組織浸出液等の体液、血液から調製された血清、血漿、その他、便、毛髪等が挙げられ、好ましくは皮膚、角層、又は皮膚表上脂質(SSL)、より好ましくは皮膚表上脂質(SSL)が挙げられる。SSLが採取される皮膚の部位としては、特に限定されず、頭、顔、首、体幹、手足等の身体の任意の部位の皮膚が挙げられ、皮脂の分泌が多い部位、例えば顔の皮膚が好ましい。
 生体試料を採取する成人被験者は、ADの検出を必要とする人又はADの発症が疑われる人が好ましく、性別及び年齢は限定されないが、好ましくは16歳以上の人であり、より好ましくは20歳以上の人である。
(2.乳幼児ADの検出マーカー及びこれを用いた乳幼児ADの検出方法)
 また本発明者らは、ADを有する乳幼児とアレルギー素因のない健常皮膚の乳幼児からSSLを採取し、SSL中に含まれるRNAの発現状態をシーケンス情報として網羅的に解析した結果、特定の遺伝子の発現レベルが両者の間で有意に異なり、これを指標として乳幼児ADを検出できることを見出した。したがって、本発明の別の一態様は、乳幼児ADを検出するためのマーカー、及び該マーカーを用いた乳幼児ADの検出方法を提供することに関する。本発明によれば、簡便且つ非侵襲的に、乳幼児ADを早期に、高い精度、感度及び特異度で検出することが可能となる。
 後述する実施例に示すように、健常児28名/AD罹患児25名のSSLから抽出されたRNAの発現量のデータ(リードカウント値)について、DESeq2を用いて補正されたカウント値(Normalized count値)を用いて、健常児と比較してAD罹患児における尤度比検定によるp値の補正値(FDR)が0.25未満となるRNAを抽出することにより、発現上昇遺伝子61種、発現低下遺伝子310種(計371遺伝子(表B-1-1~B-1-9)が同定された。表中、「UP」で示される遺伝子は、AD罹患児で発現レベルが上がる遺伝子であり、「DOWN」で示される遺伝子は、AD罹患児で発現レベルが下がる遺伝子である。
 したがって、斯かる371種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物は、乳幼児ADを検出するための乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーとなり得る。当該遺伝子群のうち318遺伝子(表B-1-1~B-1-9において*を付し太字で表示)は、これまでにADとの関係が報告されていない遺伝子である。
 また、該被験者から検出された全てのSSL由来RNAの発現量のデータ(3486遺伝子のLog2(RPM+1)値)を説明変数とし、健常児と乳幼児AD患者を目的変数とし、機械学習アルゴリズムとしてランダムフォレストを用いて特徴量遺伝子の抽出及び予測モデルの構築を試みた。後述する実施例に示すように、ジニ係数に基づく変数重要度の上位100遺伝子(表B-3-1~B-3-3)を特徴量遺伝子として選択し、これを用いたモデルで乳幼児ADの予測が可能であることが示された。
 したがって、斯かる100種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物は、乳幼児ADを検出するための好適な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーとなり得る。当該遺伝子群のうち92遺伝子(表B-3-1~B-3-3において*を付し太字で表示)は、これまでにADとの関係が報告されていない遺伝子であり、新規な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーである。後述する実施例に示すように、これら新規の乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーを用いた予測モデルでも乳幼児ADの予測が可能である。
 また、健常児とAD罹患児で発現変動が見られた上記の371遺伝子又はそのうちの318遺伝子の発現量のデータ(Log2(RPM+1)値)を用いて、同様にランダムフォレストを用いて予測モデルの構築を試みたところ、いずれにおいても乳幼児ADの予測が可能であることが示された
 また、機械学習アルゴリズムとしてBoruta法を用いて特徴量遺伝子の抽出(最大試行回数1000回、p値0.01未満)を行ったところ、9種の遺伝子(表B-4)が特徴量遺伝子として抽出され、後述の実施例で示すように、これを用いたランダムフォレストによる予測モデルで乳幼児ADの予測が可能であることが示された。
 したがって、斯かる9種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物は、乳幼児ADを検出するための乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーとなり得る。当該遺伝子群のうち7遺伝子(表B-4において*を付し太字で表示)は、これまでにADとの関係が全く報告されていない遺伝子であり、新規な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーである。後述する実施例に示すように、これら新規の乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーを用いた予測モデルでも乳幼児ADの予測が可能である。
 上述した発現変動解析で抽出された表B-1-1~B-1-9で示される371種の遺伝子群(A)と、ランダムフォレストにより特徴量遺伝子として選択された表B-3-1~B-3-3で示される100種の遺伝子群(B)及びBoruta法により特徴量遺伝子として選択された表B-4で示される9種の遺伝子群(C)の和(A∪B∪C)である441種の遺伝子(表B-a-1~B-a-2)は、いずれも乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーである。このうち383種(表B-b-1~B-b-2)は、新規な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子は、上述したランダムフォレストにより特徴量遺伝子として選択された表B-3-1~B-3-3に記載の100種の遺伝子群(B)と、Boruta法により特徴量遺伝子として選択された表B-4に記載の9種の遺伝子群(C)に共通する遺伝子(B∩C)であって、従来ADとの関係が全く報告されていない遺伝子である(各表中、*を付し太字で表示)。したがって、これらの遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物は、乳幼児ADを検出するための、新規な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーとして特に有用である。
 さらに、このうち、IMPDH2、ERI1及びFBXW2は、上述した発現変動解析で抽出された表B-1-1~B-1-9に記載の371種の遺伝子群(A)にも含まれる遺伝子(A∩B∩C)であることから、より好ましい新規な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーと云える。
 斯かる7種の遺伝子はそれぞれ単独で乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーとなり得るが、2種以上、好ましくは4種以上、より好ましくは6種以上を組み合わせて用いることが好ましく、7種全てを組み合わせて用いるのがよりさらに好ましい。
 また、ABHD8、GPT2、PLIN2、FAM100B、YPEL2、MAP1LC3B2、RLF、KIAA0930、UBE2R2、HK2、USF2、PDIA3P、HNRNPUL1、SEC61G、DNAJB11、SDHD、NDUFS7、ECH1、CASS4、CLEC4A、SNRPD1、SLC7A11及びSNX8からなる23種の遺伝子は、上述した発現変動解析で抽出された表B-1-1~B-1-9に記載の371種の遺伝子群(A)と、ランダムフォレストにより特徴量遺伝子として選択された表B-3-1~B-3-3に記載の100種の遺伝子群(B)の共通部分に含まれ、従来ADとの関係が全く報告されていない遺伝子から、前記のIMPDH2、ERI1及びFBXW2を除いた遺伝子である。したがって、これらの遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物もまた、乳幼児ADを検出するための、新規な乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーとして有用である。
 本発明の乳幼児ADの検出方法は、被験者から採取された生体試料について、標的遺伝子、一態様として、IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む。
 あるいは、AD患児由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、健常児由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を利用して、AD患児と健常児とを分ける判別式(予測モデル)を構築し、当該判別式を利用して、乳幼児ADを検出することができる。したがって、IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子、及び当該7種の遺伝子を含む表B-3-1~B-3-3で示される100遺伝子若しくは表B-4で示される9遺伝子、又は表B-1-1~B-1-9で示される371種の遺伝子を特徴量遺伝子として、乳幼児ADの予測が可能な予測モデルを構築することができる。
 上記乳幼児AD罹患児群と健常児群とを分ける判別式を作成する場合に、標的遺伝子としてIMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子から選択される1つの遺伝子又は2種以上、好ましくは5種以上、より好ましくは7種全て選択し、その遺伝子又はその発現産物の発現データを用いる。さらに、複数の遺伝子を選択する場合、これら遺伝子の表B-3-1~B-3-3における変数重要度のより上位の遺伝子から順に特徴量遺伝子として選択し、判別式を作成するのが好ましい。また、当該7種の遺伝子に、前記表B-aで示される441遺伝子、表B-3-1~B-3-3で示される100遺伝子、表B-4で示される9遺伝子、又は表B-1-1~B-1-9で示される371遺伝子において、当該7遺伝子以外の遺伝子から選ばれる少なくとも1つ、5以上、10以上、20以上、50以上の遺伝子又はその発現産物の発現データを適宜加えることにより、判別式を作成し、乳幼児ADの検出をすることも可能である。当該7種の遺伝子以外の遺伝子を表B-3-1~B-3-3に示される100遺伝子から選択する場合は、変数重要度のより上位の遺伝子から順に、あるいは変数重要度が上位から50位以内、好ましくは30位以内の遺伝子から特徴量遺伝子を選択してもよい。さらに、当該7種の遺伝子以外の遺伝子を特徴量遺伝子として選択する場合には、表B-1-1~B-1-9、表B-3-1~B-3-3及び表B-4において*を付し太字で表示された新規のアトピー性皮膚炎マーカーから特徴量遺伝子を選択するのが好ましい。
 また、表B-1-1~B-1-9で示される371遺伝子を加える場合には、標的遺伝子としてIMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子に加えて、該371遺伝子中のABHD8、GPT2、PLIN2、FAM100B、YPEL2、MAP1LC3B2、RLF、KIAA0930、UBE2R2、HK2、USF2、PDIA3P、HNRNPUL1、SEC61G、DNAJB11、SDHD、NDUFS7、ECH1、CASS4、IL7R、CLEC4A、AREG、SNRPD1、SLC7A11及びSNX8の25種の遺伝子群より選択される少なくとも1つ、好ましくは表B-3-1~B-3-3におけるこれら遺伝子の変数重要度の高いものから少なくとも1つ、5種以上、10種以上、20種以上の遺伝子又はその発現産物の発現データを適宜加えることにより、判別式を作成してもよい。当該25種の遺伝子は、前述した発現変動解析で抽出された表B-1-1~B-1-9に記載の371種の遺伝子群(A)と、ランダムフォレストにより特徴量遺伝子として選択された表B-3-1~B-3-3に記載の100種の遺伝子群(B)の共通部分に含まれる遺伝子である。
 好ましくは、上記7遺伝子、表B-1-1~B-1-9で示される371遺伝子又は318遺伝子(表B-1-1~B-1-9において*を付し太字で表示)、表B-3-1~B-3-3で示される100遺伝子又は92遺伝子(表B-3-1~B-3-3において*を付し太字で表示)、又は表B-4で示される9遺伝子を特徴量遺伝子とする判別式が挙げられる。
 より好ましくは、上記7遺伝子、表B-3-1~B-3-3で示される100遺伝子又は92遺伝子(表B-3-1~B-3-3において*を付し太字で表示)、又は表B-4で示される9遺伝子を特徴量遺伝子とする判別式が挙げられる。
 本発明において用いられる生体試料としては、アトピー性皮膚炎の発症、進行に伴い本発明の遺伝子が発現変化する組織及び生体材料であればよい。具体的には臓器、皮膚、血液、尿、唾液、汗、角層、皮膚表上脂質(SSL)、組織浸出液等の体液、血液から調製された血清、血漿、その他、便、毛髪等が挙げられ、好ましくは皮膚、角層、又は皮膚表上脂質(SSL)、より好ましくは皮膚表上脂質(SSL)が挙げられる。SSLが採取される皮膚の部位としては、特に限定されず、頭、顔、首、体幹、手足等の身体の任意の部位の皮膚が挙げられ、皮脂の分泌が多い部位、例えば顔の皮膚が好ましい。
 生体試料を採取する被験者は、乳幼児であれば性別や人種など特に限定されないが、ADの検出を必要とする乳幼児又はADの発症が疑われる乳幼児が好ましい。
 本発明において、表B-1-1~B-1-9において*を付し太字で表示された316遺伝子又はその発現産物から選ばれる乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表B-5-aに示される46遺伝子を含まない。 本発明において、表B-b-1~B-b-2に示される383遺伝子又はその発現産物から選ばれる乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表B-5-aに示される46遺伝子を含まない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
 あるいは、又は加えて、本発明において、表B-a-1~B-a-2に示される441遺伝子又はその発現産物から選ばれる乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表B-5-bに示される37種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の発現産物であるタンパク質マーカーを含まない。
 あるいは、又は加えて、本発明において、表B-b-1~B-b-2に示される383遺伝子又はその発現産物から選ばれる乳幼児アトピー性皮膚炎マーカーは、好ましくは下表B-5-cに示される22種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の発現産物であるタンパク質マーカーを含まない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
(3.AD検出用タンパク質マーカー及びこれを用いたADの検出方法)
 さらに本発明者は、SSL中に、ADの検出に有用なタンパク質が含まれていることを見出した。これらのタンパク質は、AD検出用タンパク質マーカーとして使用することができる。被験者の皮膚表面からSSLを採集するという簡便かつ低侵襲又は非侵襲的な手法で、被験者のADの検出のための生体サンプル及びそれに含まれるタンパク質マーカーを回収することができる。
 したがって、本発明のさらなる一態様は、被験者から低侵襲又は非侵襲的にAD検出用タンパク質マーカーを調製する方法、及び当該タンパク質マーカーを用いたADの検出方法に関する。本発明によれば、簡便、かつ低侵襲又は非侵襲的な手法で、被験者からAD検出用のタンパク質マーカーを回収し、又は該マーカーを用いてADを検出することができる。したがって、本発明は、侵襲的な生体サンプル採取が容易でなかった乳幼児を含む、様々な被験者におけるADの診断を可能にする。また本発明の方法は、乳幼児及び成人のADの早期診断及び治療に貢献し得る。
 したがって、一態様において、本発明はAD検出用タンパク質マーカーを提供する。別の一態様において、本発明はAD検出用タンパク質マーカーの調製方法を提供する。当該方法は、被験者から採取したSSLから標的であるAD検出用タンパク質マーカーを回収することを含む。別の一態様において、本発明はAD検出方法を提供する。当該方法は、被験者から採取したSSLから該AD検出用タンパク質マーカーを検出することを含む。
 後述の実施例に示すとおり、表C-1-1~C-1-13に示す418種のSSL由来タンパク質は、健常者と比べて、AD患者でSSL中の存在量が有意に変動するタンパク質である。また、これらのタンパク質のSSL中の存在量を特徴量として用いた機械学習により構築した予測モデルによってADの予測が可能である。したがって、表C-1-1~C-1-13に示すSSL由来タンパク質は、AD検出用タンパク質マーカーとして使用することができる。表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質のうち、表C-2-1~C-2-5に示す147種のタンパク質は、後述の実施例で示すように、これまでADとの関連が報告されていない、新規のAD検出用タンパク質マーカーである。より詳細には、表C-1-1~C-1-13に示すSSL由来タンパク質は、後述する表C-4-1~C-4-6に示す200種のタンパク質、及び表C-5-1~C-5-9に示すに示す283種のタンパク質を含む。
 さらに、表C-3-1~C-3-2に示す65種のタンパク質は、後述する表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質と、表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質に共通するタンパク質であり、AD検出用タンパク質マーカーとして好ましく使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質は、後述する実施例に示す表C-7-1~C-7-4、表C-8、表C-11-1~C-11-4、表C-12-1~C-12-4及び表C-13に示すタンパク質を含む。表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質は、後述する実施例に示す表C-9-1~C-9-7、表C-10-1~C-10-2、表C-14-1~C-14-7、表C-15-1~C-15-4及び表C-16に示すタンパク質を含む。
 後述する実施例に示すように、健常児及びAD罹患児のSSLから抽出され、健常児又はAD罹患児いずれかの群の75%以上の被験者で定量値が得られたタンパク質の定量値を解析した。その結果、健常児と比較してAD罹患児で存在比が1.5倍以上(p≦0.05)に上昇した116種のタンパク質(表C-7-1~C-7-4)、及び0.75倍以下(p≦0.05)に減少した12種のタンパク質(表C-8)が同定された。同様に、成人健常者及び成人AD患者2のSSLから抽出され、健常者又はAD患者いずれかの群の75%以上の被験者で定量値が得られたタンパク質の定量値を解析した。その結果、健常者と比較してAD患者で存在比が1.5倍以上(p≦0.05)に上昇した205種のタンパク質(表C-9-1~C-9-7)、及び0.75倍以下(p≦0.05)に減少した37種のタンパク質(表C-10-1~C-10-2)が同定された。
 したがって、一実施形態において、本発明のAD検出方法は、被験者のSSLにおける該AD検出用タンパク質マーカーの量(例えばSSL中マーカー濃度)に基づいてADを検出することを含む。
 例えば、被験者SSL中における表C-7-1~C-7-4、表C-8、表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示す1種以上のタンパク質マーカーの濃度を基準に、該SSLが由来する被験者がADであるか否か(言い換えると、該SSLがADである被験者に由来するか否か)を検出することができる。本発明のAD検出方法においては、表C-7-1~C-7-4、表C-8、表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質は、いずれか1種、又はいずれか2種以上を組み合わせて、AD検出用タンパク質マーカーとして使用することができる。例えば、被験者のSSL中における該1種以上のマーカー(標的マーカー)の濃度を測定し、測定したマーカーの濃度を健常群と比較することによって、該被験者がADであるか否かを検出することができる。比較すべき健常群は、成人ADの検出のためには成人の健常群、乳幼児ADの検出のためには乳幼児の健常群である。
 標的マーカーが表C-7-1~C-7-4及び表C-9-1~C-9-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である場合、被験者における該標的マーカーの濃度が健常群と比べて高ければ、該被験者はADと検出され得る。例えば、被験者における該標的マーカーの濃度が健常群と比べて統計学的に有意に高ければ、該被験者はADと検出され得る。また例えば、被験者における該標的マーカーの濃度が健常群に対して、好ましくは110%以上、より好ましくは120%以上、さらに好ましくは150%以上であれば、該被験者はADと検出され得る。標的マーカーとして2つ以上のAD検出用タンパク質マーカーを用いる場合には、標的マーカーの一定割合、例えば50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは100%が上述の基準を満たすか否かに基づいて、被験者のADを検出することができる。
 標的マーカーが表C-8及び表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種である場合、被験者における該標的マーカーの濃度が健常群と比べて低ければ、該被験者はADと検出され得る。例えば、被験者における該標的マーカーの濃度が健常群と比べて統計学的に有意に低ければ、該被験者はADと検出され得る。また例えば、被験者における該標的マーカーの濃度が健常群に対して、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下、さらに好ましくは75%以下であれば、該被験者はADと検出され得る。標的マーカーとして2つ以上のAD検出用タンパク質マーカーを用いる場合には、標的マーカーの一定割合、例えば50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは100%が上述の基準を満たすか否かに基づいて、被験者のADを検出することができる。
 該健常群は、ADに罹患していない集団であり得る。必要に応じて、被験者の性状に合わせて健常群を構成する集団を選択してもよい。例えば、被験者が乳幼児である場合に健常な乳幼児集団を健常群として用いたり、又は、被験者が成人である場合に健常な成人集団を健常群として用いたりすることができる。該健常群における該AD検出用タンパク質マーカーの濃度は、被験者からの測定と同様に、後述の手順で測定することができる。好ましくは、健常群における該マーカーの濃度は予め測定されている。より好ましくは、健常群における表C-7-1~C-7-4、表C-8、表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示すマーカーの全ての濃度が予め測定されている。
 あるいは、表C-7-1~C-7-4及び表C-9-1~C-9-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種と、表C-8及び表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種とを組み合わせて標的マーカーとして用いてもよい。AD検出の基準は上記と同様である。
 本発明のAD検出方法の一実施形態において、被験者が乳幼児の場合、標的マーカーは表C-7-1~C-7-4及び表C-8に示されたAD検出用タンパク質マーカーから選択される少なくとも1種が好ましく、被験者が成人の場合、標的マーカーは表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示されたAD検出用タンパク質マーカーから選択される少なくとも1種が好ましい。
 乳幼児用のAD検出用タンパク質マーカーの別の好ましい例としては、下記表C-11-1~C-11-4に示す127種のタンパク質が挙げられる。表C-11-1~C-11-4に示すタンパク質は、健常児及びAD罹患児のSSLから抽出され、全被験者の75%以上で定量値が得られたタンパク質のうち、健常児と比較してAD罹患児で存在比が1.5倍以上(p≦0.05)に上昇又は0.75倍以下(p≦0.05)に減少したタンパク質である。成人用のAD検出用タンパク質マーカーの別の好ましい例としては、下記表C-14-1~C-14-7に示す220種のタンパク質が好ましい例として挙げられる。表C-14-1~C-14-7に示すタンパク質は、成人健常者及び成人AD患者のSSLから抽出され、全被験者の75%以上で定量値が得られたタンパク質のうち、健常者と比較してAD患者で存在比が1.5倍以上(p≦0.05)に上昇又は0.75倍以下(p≦0.05)に減少したタンパク質である。
 したがって、本発明のAD検出方法の別の一実施形態において、被験者が乳幼児の場合、標的マーカーは表C-11-1~C-11-4に示されたAD検出用タンパク質マーカーから選択される少なくとも1種が好ましく、被験者が成人の場合、標的マーカーは表C-14-1~C-14-7に示されたAD検出用タンパク質マーカーから選択される少なくとも1種が好ましい。あるいは、被験者に乳幼児と成人の両方が含まれる場合は、表C-11-1~C-11-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種と、表C-14-1~C-14-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種とを組み合わせて標的マーカーとして用いてもよい。
 さらなる実施形態において、本発明のAD検出方法は、被験者のSSLにおける該AD検出用タンパク質マーカーの量(例えばSSL中マーカー濃度)を利用して構築された予測モデルに基づいてADを検出することを含む。
 後述の実施例に示すように、健常児とAD罹患児で発現変動が見られた表C-11-1~C-11-4のタンパク質を特徴量タンパク質とし、その定量データ(Log2(Abundance+1)値)を説明変数とし、健常児とAD罹患児を目的変数とし、機械学習アルゴリズムとしてランダムフォレストを用いて検出モデルの構築を試みた。構築された予測モデルにより乳幼児ADの予測が可能であることが示された。また後述の実施例に示すように、成人健常者と成人AD患者で発現変動が見られた表C-14-1~C-14-7のタンパク質についても、同様に構築された予測モデルにより成人ADの予測が可能であることが示された。よって、本発明のAD検出方法の一実施形態においては、被験者は乳幼児であり、標的マーカーは表C-11-1~C-11-4に示す127種のタンパク質である。本発明のAD検出方法の別の一実施形態においては、被験者は成人であり、標的マーカーは表C-14-1~C-14-7に示す220種のタンパク質である。
 また後述する実施例に示すように、健常児とAD罹患児を被験者とし、被験者からのSSL由来タンパク質の定量データ(Log2(Abundance+1)値)を説明変数とし、健常児とAD罹患児を目的変数とし、機械学習アルゴリズムとしてランダムフォレストを用いて特徴量タンパク質の抽出及び予測モデルの構築を試みた。モデル構築の過程で算出されたジニ係数に基づいて変数重要度の上位140種のタンパク質(表C-12-1~C-12-4)を特徴量タンパク質として選択し、これを用いて予測モデルを構築した。構築された予測モデルにより乳幼児ADの予測が可能であることが示された。また後述の実施例に示すように、健常者(成人)とAD患者(成人)を被験者とし、被験者からのSSL由来タンパク質の定量データ(Log2(Abundance+1)値)を用いて、同様に特徴量タンパク質の抽出及び予測モデルの構築を試みた。ジニ係数に基づく変数重要度の上位110種のタンパク質(表C-15-1~C-15-4)を特徴量タンパク質として選択し、これを用いて予測モデルを構築した。構築された予測モデルにより成人ADの予測が可能であることが示された。よって、本発明のAD検出方法の一実施形態においては、被験者は乳幼児であり、標的マーカーは表C-12-1~C-12-4に示す140種のタンパク質である。本発明のAD検出方法の別の一実施形態においては、被験者は成人であり、標的マーカーは表C-15-1~C-15-4に示す110種のタンパク質である。
 また後述の実施例で示すように、健常児とAD罹患児を被験者とし、被験者からのSSL由来タンパク質の定量データ(Log2(Abundance+1)値)を説明変数とし、健常児とAD罹患児を目的変数とし、機械学習アルゴリズムとしてBoruta法を用いて特徴量タンパク質の抽出(最大試行回数1000回、p値0.01未満)を行った。35種のタンパク質(表C-13)が特徴量タンパク質として抽出された。これらのタンパク質の定量データを特徴量に用いたランダムフォレストにより構築した予測モデルで乳幼児ADの予測が可能であることが示された。また後述の実施例で示すように、健常者(成人)とAD患者(成人)を被験者とし、被験者からのSSL由来タンパク質の定量データ(Log2(Abundance+1)値)を説明変数に使用して同様に特徴量タンパク質の抽出を行った。24種のタンパク質(表C-16)が特徴量タンパク質として抽出された。これを用いて同様にランダムフォレストにより構築した予測モデルで成人ADの予測が可能であることが示された。よって、本発明のAD検出方法の別の一実施形態においては、被験者は乳幼児であり、AD検出用タンパク質マーカーは表C-13に示す35種のタンパク質である。本発明のAD検出方法の別の一実施形態においては、被験者は成人であり、AD検出用タンパク質マーカーは表C-16に示す24種のタンパク質である。
 上述のAD検出用タンパク質マーカーのうち、発現変動解析で抽出された表C-7-1~C-7-4、表C-8及び表C-11-1~C-11-4いずれかに含まれる130種タンパク質(A)と、ランダムフォレストによるにより特徴量タンパク質として選択された表C-12-1~C-12-4に示す140種のタンパク質(B)と、Boruta法により特徴量タンパク質として選択された表C-13に示す35種のタンパク質(C)の和集合(A∪B∪C)が、表C-4-1~C-4-6に示す200種のタンパク質である。表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質は、本発明において好ましい乳幼児AD検出用マーカーとして使用される。該少なくとも1種のタンパク質の量を被験者と健常群との間で比較することで、乳幼児ADを検出することができる。あるいは、該少なくとも1種のタンパク質を特徴量タンパク質として予測モデルを構築し、該予測モデルに基づいて乳幼児ADを検出することができる。
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 上述の表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質のうち、POF1B(Protein POF1B)、MNDA(Myeloid cell nuclear differentiation antigen)、SERPINB4(Serpin B4)、CLEC3B(Tetranectin)、PLEC(Plectin)、LGALS7(Galectin-7)、H2AC4(Histone H2A type 1-B/E)、SERPINB3(Serpin B3)、AMBP(Protein AMBP)、PFN1(Profilin-1)、DSC3(Desmocollin-3)、IGHG1(Immunoglobulin heavy constant gamma 1)、ORM1(Alpha-1-acid glycoprotein 1)、RECQL(ATP-dependent DNA helicase Q1)、RPL26(60S ribosomal protein L26)、KLK13(Kallikrein-13)、RPL22(60S ribosomal protein L22)、APOA2(Apolipoprotein A-II)、SERPINB5(Serpin B5)、LCN15(Lipocalin-15)、IGHG3(Immunoglobulin heavy constant gamma 3)、CAP1(Adenylyl cyclase-associated protein 1)及びSPRR2F(Small proline-rich protein 2F)からなる23種のタンパク質は、上記のタンパク質(A)、(B)及び(C)に共通するタンパク質である。これらの23種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質は、本発明においてより好ましい乳幼児AD検出用マーカーとして使用される。該少なくとも1種のタンパク質の量を被験者(児)と健常群(児)との間で比較することで、乳幼児ADを検出することができる。あるいは、該少なくとも1種のタンパク質を特徴量タンパク質として予測モデルを構築し、該予測モデルに基づいて乳幼児ADを検出することができる。
 本発明による乳幼児AD検出方法の好ましい実施形態においては、乳幼児被験者から採取したSSLから、前記23種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種、好ましくは2種以上、より好ましくは5種以上、さらに好ましくは10種以上、さらに好ましくは全てのタンパク質を定量する。また、本発明では、前記23種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質に加えて、下記表C-4-1~C-4-6に示される200種のタンパク質(前記23種のタンパク質を除く)からなる群より選択される1種以上のタンパク質を定量してもよい。例えば、前記23種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質に加えて、表C-11-1~C-11-4に示される127種のタンパク質(前記23種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種、表C-12-1~C-12-4に示される140種のタンパク質(前記23種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種、及び/又は表C-13に示される35種のタンパク質(前記23種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種を定量してもよい。このとき、表C-11-1~C-11-4からタンパク質を選択する場合は、発現変動の有意性がより高い(例えばp値がより小さい)ものから優先的に選択してもよい。また、表C-12-1~C-12-4のタンパク質を選択する場合は、変数重要度がより上位のタンパク質から優先的に選択したり、変数重要度が上位から50位、好ましくは30位までのタンパク質群から選択してもよい。上記のような少なくとも1種のタンパク質の量を被験者(児)と健常群(児)との間で比較することで、乳幼児ADを検出することができる。あるいは、上記のような少なくとも1種のタンパク質を特徴量タンパク質として予測モデルを構築し、該予測モデルに基づいて乳幼児ADを検出することができる。
 上述のAD検出用タンパク質マーカーのうち、発現変動解析で抽出された表C-9-1~C-9-7、表C-10-1~C-10-2及び表C-14-1~C-14-7に示す242種のタンパク質(D)と、ランダムフォレストにより特徴量タンパク質として選択された表C-15-1~C-15-4に示す110種のタンパク質(E)と、Boruta法により特徴量タンパク質として選択された表C-16に示す24種のタンパク質(F)の和集合(D∪E∪F)が、表C-5-1~C-5-9に示す283種のタンパク質である。表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質は、本発明において好ましい成人AD検出用のタンパク質マーカーとして使用される。該少なくとも1種のタンパク質の量を被験者(成人)と健常群(成人)との間で比較することで、成人ADを検出することができる。あるいは、該少なくとも1種のタンパク質を特徴量タンパク質として予測モデルを構築し、該予測モデルに基づいて成人ADを検出することができる。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
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 上述の表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質のうち、SERPINB1(Leukocyte elastase inhibitor)、TTR(Transthyretin)、DHX36(ATP-dependent DNA/RNA helicase DHX36)、ITIH4(Inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H4)、GC(Vitamin D-binding protein)、ALB(Serum albumin)、SERPING1(Plasma protease C1 inhibitor)、DDX55(ATP-dependent RNA helicase DDX55)、IGHV1-46(Immunoglobulin heavy variable 1-46)、EZR(Ezrin)、VTN(Vitronectin)、AHSG(Alpha-2-HS-glycoprotein)、HPX(Hemopexin)、PPIA(Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase A)、KNG1(Kininogen-1)、FN1(Fibronectin)、PLG(Plasminogen)、PRDX6(Peroxiredoxin-6)及びFLG2(Filaggrin-2)からなる19種のタンパク質は、上記のタンパク質(D)、(E)及び(F)に共通するタンパク質である。これら19種のタンパク質から選択される少なくとも1種のタンパク質は、本発明においてより好ましい成人AD検出用マーカーとして使用される。該少なくとも1種のタンパク質の量を被験者(成人)と健常群(成人)との間で比較することで、成人ADを検出することができる。あるいは、該少なくとも1種のタンパク質を特徴量タンパク質として予測モデルを構築し、該予測モデルに基づいて成人ADを検出することができる。
 本発明による成人AD検出方法の好ましい実施形態においては、成人被験者から採取したSSLから、前記19種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種、好ましくは2種以上、より好ましくは5種以上、さらに好ましくは10種以上、さらに好ましくは全てのタンパク質を定量する。また、本発明では、前記19種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質に加えて、下記表C-5-1~C-5-9に示される283種のタンパク質(前記19種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を定量してもよい。例えば、前記19種のタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質に加えて、表C-14-1~C-14-7に示される220種のタンパク質(前記19種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種、表C-15-1~C-15-4に示される110種のタンパク質(前記19種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種、及び/又は表C-16に示される24種のタンパク質(前記19種のタンパク質を除く)からなる群より選択される少なくとも1種を定量してもよい。このとき、表C-14-1~C-14-7からタンパク質を選択する場合は、発現変動の有意性がより高い(例えばp値がより小さい)ものから優先的に選択してもよい。また、表C-15-1~C-15-4のタンパク質を選択する場合は、変数重要度がより上位のタンパク質から優先的に選択したり、変数重要度が上位から50位、好ましくは30位までのタンパク質群から選択してもよい。該少なくとも1種のタンパク質の量を被験者と健常群との間で比較することで、成人ADを検出することができる。あるいは、該少なくとも1種のタンパク質を特徴量タンパク質として予測モデルを構築し、該予測モデルに基づいて成人ADを検出することができる。
 本発明によるAD検出用タンパク質マーカーの調製方法及びそれを用いたAD検出方法において、被験者は、性別及び年齢は限定されず、乳児から成人までを含み得る。好ましくは、該被験者は、ADの検出を必要とするか又は希望するヒトである。例えば、該被験者は、ADの発症が疑われるヒトである。
 一実施形態において、本発明によるAD検出用タンパク質マーカーの調製方法及びそれを用いたAD検出方法は、被験体のSSLを採取することをさらに含んでいてもよい。SSLが採取される皮膚の部位としては、頭、顔、首、体幹、手足等の身体の任意の部位の皮膚が挙げられ、好ましくはAD様の湿疹や乾燥等の症状を有する部位の皮膚が挙げられる。
(4.SerpinB4を用いた乳幼児ADの検出方法)
 本発明者らは、ADを有する乳幼児から採取したSSLにおいてSerpinB4タンパク質の発現レベルが上昇していること、SerpinB4タンパク質を指標として乳幼児ADを検出することができることを見出した。したがって、本発明のさらなる一態様は、SSL由来の乳幼児AD検出用タンパク質マーカーとしてSerpinB4を用いて、乳幼児ADを検出する方法に関する。本発明によれば、簡便且つ非侵襲的な手法で、乳幼児ADを検出することが可能となる。
 本明細書において、「SerpinB4」とは、扁平上皮がん抗原2(Squamous cell carcinoma antigen 2;SCCA-2)又はleupinとも呼ばれる、セリンプロテアーゼインヒビター(Serpin)ファミリーに属するタンパク質をいう。SerpinB4タンパク質は、UniProtにP48594として登録されている。
 本明細書において、SerpinB4マーカーを用いた「乳幼児ADの検出」には、上記で定義した乳幼児ADの存在(症状あり)又は不存在(症状なし)を明らかにすることの他に、乳幼児ADの進行の程度、すなわち、「軽症(軽度)」、「中等症(中等度)」及び「重症(重度)」を明らかにすること、好ましくは「症状なし」、「軽症」及び「中等症」のそれぞれを検出することが包含される。
 後述する実施例に示すように、健常な乳幼児(健常児)及びADに罹患した乳幼児(AD患児)について、顔(健常児では健常部、AD患児では皮疹部(皮疹を含む))から採取したSSL中のタンパク質の発現解析を行ったところ、AD患児でSerpinB4タンパク質の発現レベルが有意に上昇していた。また、健常児、AD軽症児及びAD中等症児の顔から採取したSSL中のSerpinB4タンパク質の発現を調べたところ、ADの重症度依存的にSerpinB4タンパク質の発現レベルが上昇していた。さらに、健常児及びAD患児の背中(健常児では健常部、AD患児では無疹部(皮疹を含まない))から採取したSSL中のSerpinB4タンパク質の発現を調べたところ、AD患児では皮疹部だけでなく無疹部においても、SSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが上昇していた。
 一方で、SSL中のSerpinB4のRNAは、健常児とAD患児の間で発現レベルに差が見られなかった。また成人においては、健常者とAD患者との間でSSL中のSerpinB4タンパク質の発現レベルに差は見られなかった。
 血中IL-18タンパク質や、角層中SerpinB12タンパク質はADマーカーとして知られていることから(非特許文献5、8)、AD患児のSSL中におけるIL-18タンパク質及びSerpinB12タンパク質の発現を調べた。その結果、後述する実施例に示すように、SSL中IL-18タンパク質及びSerpinB12タンパク質は、健常児とAD患児との間で発現レベルの差が見られなかった。
 以上の結果は、SSL中SerpinB4タンパク質は、乳幼児ADを検出するための乳幼児ADマーカーとして有用であることを示す。また、非侵襲で採取できるSSLは乳幼児にとって重要な生体試料源であること、及び、生体試料としてSSLを利用する場合にはSerpinB4のRNAや、IL-18及びSerpinB12のような公知のマーカータンパク質が乳幼児ADマーカーとして使用できないことを考えると、SSL中SerpinB4タンパク質が乳幼児ADマーカーとして使用できることは予想外であり、かつ極めて有用である。
 したがって、本発明は、乳幼児ADの検出方法を提供する。本発明による乳幼児ADの検出方法は、乳幼児被験者から採取されたSSLにおけるSerpinB4タンパク質の発現レベルを測定する工程を含む。
 本発明のADの検出方法においては、被験者(乳幼児被験者、本項において以下同じ)から採取されたSSL中のSerpinB4の発現レベルが測定され、当該発現レベルに基づいて乳幼児ADが検出される。一例において、該検出は、測定されたSerpinB4の発現レベルを参照値と比較することによって行われる。より詳細には、被験者におけるSSL中SerpinB4の発現レベルを参照値と比較することで、該被験者における乳幼児ADの存在若しくは不存在、又はその進行の程度を検出することができる。
 「参照値」は、検出の目的などに応じて任意に設定することができる。「参照値」の例としては、健常児におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが挙げられる。例えば、健常児の発現レベルとして、健常児集団から測定したSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルの統計値(例えば平均値等)を用いることができる。検出の目的によっては、軽症AD患児又は中等症AD患児におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを「参照値」としてもよい。
 一実施形態においては、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを、上述した健常児集団に基づく参照値と比較することで、乳幼児ADの存在若しくは不存在が検出される。一例においては、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが上述した健常児集団に基づく参照値よりも高いか否かが検出される。ここで被験者の発現レベルが参照値よりも高い場合、該被験者は乳幼児ADとして検出され得る。
 別の一実施形態においては、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを、上述した健常児集団に基づく参照値、ならびに軽症又は中等症AD患児の集団に基づく参照値と比較することで、乳幼児ADの進行の程度が検出される。一例においては、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが各々の参照値よりも高いか否かが検出される。例えば、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが、健常児集団に基づく参照値よりも高く、かつ中等症AD患児集団に基づく参照値と同等以上である場合、該被験者は中等症ADとして検出され得る。あるいは、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが、健常児集団に基づく参照値よりも高いが、中等症AD患児集団に基づく参照値より低い場合、該被験者は軽症ADとして検出され得る。
 上記の実施形態においては、例えば、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質発現レベルが参照値に対して、好ましくは110%以上、より好ましくは120%以上、さらに好ましくは150%以上であれば、該被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質発現レベルが参照値よりも「高い」と判断することができる。あるいは、健常児集団、又はAD(例えば軽症、中等症など)患児集団のSSL中SerpinB4タンパク質発現レベルの平均値+2SD、平均値+SD、平均値+1/2SD、又は平均値+1/3SDなどを参照値として、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質発現レベルが参照値よりも高いか否かを判断することができる。
 「参照値」の別の例としては、健常児及びAD患児を含む乳幼児集団から測定したSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルに基づいて決定されたカットオフ値が挙げられる。カットオフ値は、種々の統計解析手法により求めることができる。例えば、ROC曲線(Receiver Operatorating Characteristic curve、受信者動作特性曲線)解析に基づくカットオフ値が例示される。ROC曲線は、乳幼児集団から測定したSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルで、陽性患者において陽性の結果がでる確率(%)(真陽性率(TPF:True Position Fraction)、感度)と、陰性患者において陰性の結果がでる確率(%)(特異度)を求め、[100-特異度](偽陽性率(FPF:False Position Fraction))に対して感度をプロットすることで作成することができる。ROC曲線のどのポイントをカットオフ値として採用するかは、疾患の重症度や検査の位置づけ、その他種々の条件より決定すればよい。一般的には、感度、特異度をともに高める(100%に近づける)ために、カットオフ値は、真陽性率(感度)を縦軸(Y軸)、偽陽性率を横軸(X軸)とするROC曲線上の点で、(0,100)に最も近い点での発現レベル、又は[「真陽性(感度)」-「偽陽性(100-特異度)」]が最大となる点(Youden index)での発現レベルに設定される。
 したがって、本発明のさらに別の一実施形態においては、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルを、上述したカットオフ値に基づく参照値と比較することで、乳幼児ADの進行の程度が検出される。一例においては、被験者におけるSSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルが上述したカットオフ値に基づく参照値よりも高いか否かが検出される。ここで被験者の発現レベルが参照値よりも高い場合、該被験者は乳幼児ADとして検出され得る。
 本発明において、SSLを採取する被験者は、乳幼児であれば性別や人種など特に限定されない。該被験者の好ましい例としては、アトピー性皮膚炎の検出を必要とする乳幼児、及びアトピー性皮膚炎の発症が疑われる乳幼児が挙げられる。
 一実施形態において、本発明の方法は、被験体のSSLを採取することをさらに含んでいてもよい。被験者からSSLを採取する皮膚の部位は、頭、顔、頸部、体幹、四肢などの皮膚を含み得、特に限定されない。SSLを採取する部位は、皮膚のAD症状の発現がみられる部位であっても、そうでなくともよく、例えば皮疹部であっても無疹部であってもよい。
(5.AD検出用マーカーの調製及び検出)
1)SSLの調製
 被験者の皮膚からのSSLの採取には、皮膚からのSSLの回収又は除去に用いられているあらゆる手段を採用することができる。好ましくは、後述するSSL吸収性素材、SSL接着性素材、又は皮膚からSSLをこすり落とす器具を使用することができる。SSL吸収性素材又はSSL接着性素材としては、SSLに親和性を有する素材であれば特に限定されず、例えばポリプロピレン、パルプ等が挙げられる。皮膚からのSSLの採取手順のより詳細な例としては、あぶら取り紙、あぶら取りフィルム等のシート状素材へSSLを吸収させる方法、ガラス板、テープ等へSSLを接着させる方法、スパーテル、スクレイパー等によりSSLをこすり落として回収する方法、などが挙げられる。SSLの吸着性を向上させるため、脂溶性の高い溶媒を予め含ませたSSL吸収性素材を用いてもよい。一方、SSL吸収性素材は、水溶性の高い溶媒や水分を含んでいるとSSLの吸着が阻害されるため、水溶性の高い溶媒や水分の含有量が少ないことが好ましい。SSL吸収性素材は、乾燥した状態で用いることが好ましい。
 被験者から採取されたSSLは、直ちに用いられてもよいが、一定期間保存されてもよい。採取されたSSLは、含有するRNAやタンパク質の分解を極力抑えるために、採取後できるだけ速やかに低温条件で保存することが好ましい。本発明におけるSSLの保存の温度条件は、0℃以下であればよく、好ましくは-20±20℃~-80±20℃、より好ましくは-20±10℃~-80±10℃、さらに好ましくは-20±20℃~-40±20℃、さらに好ましくは-20±10℃~-40±10℃、さらに好ましくは-20±10℃、さらに好ましくは-20±5℃である。該RNA含有SSLの該低温条件での保存の期間は、特に限定されないが、好ましくは12か月以下、例えば6時間以上12ヶ月以下、より好ましくは6ヶ月以下、例えば1日間以上6ヶ月以下、さらに好ましくは3ヶ月以下、例えば3日間以上3ヶ月以下である。
2)遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定
 本発明において、標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定対象としては、RNAから人工的に合成されたcDNA、そのRNAをエンコードするDNA、そのRNAにコードされるタンパク質、該タンパク質と相互作用をする分子、そのRNAと相互作用する分子、又はそのDNAと相互作用する分子等が挙げられる。ここで、RNA、DNA又はタンパク質と相互作用する分子としては、DNA、RNA、タンパク質、多糖、オリゴ糖、単糖、脂質、脂肪酸、及びこれらのリン酸化物、アルキル化物、糖付加物等、及び上記いずれかの複合体が挙げられる。また、発現レベルとは、当該遺伝子又は発現産物の発現量や活性を包括的に意味する。
 本発明の方法においては、好ましい態様として、生体試料としてSSLが用いられる。一態様において、本発明の方法においては、SSLに含まれるRNAの発現レベルが解析され、具体的にはRNAを逆転写によりcDNAに変換した後、該cDNA又はその増幅産物が測定される。
 SSLからのRNAの抽出には、生体試料からのRNAの抽出又は精製に通常使用される方法、例えば、フェノール/クロロホルム法、AGPC(acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction)法、又はTRIzol(登録商標)、RNeasy(登録商標)、QIAzol(登録商標)等のカラムを用いた方法、シリカをコーティングした特殊な磁性体粒子を用いる方法、Solid Phase Reversible Immobilization磁性体粒子を用いる方法、ISOGEN等の市販のRNA抽出試薬による抽出等を用いることができる。
 該逆転写には、解析したい特定のRNAを標的としたプライマーを用いてもよいが、より包括的な核酸の保存及び解析のためにはランダムプライマーを用いることが好ましい。該逆転写には、一般的な逆転写酵素又は逆転写試薬キットを使用することができる。好適には、正確性及び効率性の高い逆転写酵素又は逆転写試薬キットが用いられ、その例としては、M-MLV Reverse Transcriptase及びその改変体、あるいは市販の逆転写酵素又は逆転写試薬キット、例えばPrimeScript(登録商標)Reverse Transcriptaseシリーズ(タカラバイオ社)、SuperScript(登録商標)Reverse Transcriptaseシリーズ(Thermo Scientific社)等が挙げられる。SuperScript(登録商標)III  Reverse Transcriptase、SuperScript(登録商標)VILO cDNA Synthesis kit(いずれもThermo Scientific社)等が好ましく用いられる。
 該逆転写における伸長反応は、温度を好ましくは42℃±1℃、より好ましくは42℃±0.5℃、さらに好ましくは42℃±0.25℃に調整し、一方、反応時間を好ましくは60分間以上、より好ましくは80~120分間に調整するのが好ましい。
 発現レベルを測定する方法は、RNA、cDNA又はDNAを対象とする場合、これらにハイブリダイズするDNAをプライマーとしたPCR法、リアルタイムRT-PCR法、マルチプレックスPCR、SmartAmp法、LAMP法等に代表される核酸増幅法、これらにハイブリダイズする核酸をプローブとして用いるハイブリダイゼーション法(DNAチップ、DNAマイクロアレイ、ドットブロットハイブリダイゼーション、スロットブロットハイブリダイゼーション、ノーザンブロットハイブリダイゼーション等)、塩基配列を決定する方法(シーケンシング)、又はこれらを組み合わせた方法から選ぶことができる。
 PCRでは、解析したい特定のDNAを標的としたプライマーペアを用いて該特定の1種のDNAのみを増幅してもよいが、複数のプライマーペアを用いて同時に複数の特定のDNAを増幅してもよい。好ましくは、該PCRはマルチプレックスPCRである。マルチプレックスPCRは、PCR反応系に複数のプライマー対を同時に使用することで、複数の遺伝子領域を同時に増幅する方法である。マルチプレックスPCRは、市販のキット(例えば、Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit;ライフテクノロジーズジャパン株式会社等)を用いて実施することができる。
 該PCRにおけるアニーリング及び伸長反応の温度は、使用するプライマーに依存するため一概には言えないが、上記のマルチプレックスPCRキットは用いる場合、好ましくは62℃±1℃、より好ましくは62℃±0.5℃、さらに好ましくは62℃±0.25℃である。したがって、該PCRでは、好ましくはアニーリング及び伸長反応が1ステップで行われる。該アニーリング及び伸長反応のステップの時間は、増幅すべきDNAのサイズ等に依存して調整され得るが、好ましくは14~18分間である。該PCRにおける変性反応の条件は、増幅すべきDNAに依存して調整され得るが、好ましくは95~99℃で10~60秒間である。上記のような温度及び時間での逆転写及びPCRは、一般的にPCRに使用されるサーマルサイクラーを用いて実行することができる。
 当該PCRで得られた反応産物の精製は、反応産物のサイズ分離によって行われることが好ましい。サイズ分離により、目的のPCR反応産物を、PCR反応液中に含まれるプライマーやその他の不純物から分離することができる。DNAのサイズ分離は、例えば、サイズ分離カラムや、サイズ分離チップ、サイズ分離に利用可能な磁気ビーズ等によって行うことができる。サイズ分離に利用可能な磁気ビーズの好ましい例としては、Ampure XP等のSolid Phase Reversible Immobilization(SPRI)磁性ビーズが挙げられる。
 精製したPCR反応産物に対して、その後の定量解析を行うために必要なさらなる処理を施してもよい。例えば、DNAのシーケンシングのために、精製したPCR反応産物を、適切なバッファー溶液へと調製したり、PCR増幅されたDNAに含まれるPCRプライマー領域を切断したり、増幅されたDNAにアダプター配列をさらに付加したりしてもよい。例えば、精製したPCR反応産物をバッファー溶液へと調製し、増幅DNAに対してPCRプライマー配列の除去及びアダプターライゲーションを行い、得られた反応産物を、必要に応じて増幅して、定量解析のためのライブラリーを調製することができる。これらの操作は、例えば、SuperScript(登録商標)VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)に付属している5×VILO RT Reaction Mix、及びIon AmpliSeq Transcriptome Human Gene Expression Kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)に付属している5×Ion AmpliSeq HiFi Mix、及びIon AmpliSeq Transcriptome Human Gene Expression Core Panelを用いて、各キット付属のプロトコルに従って行うことができる。
 ノーザンブロットハイブリダイゼーション法を利用して標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、まずプローブDNAを放射性同位元素、蛍光物質等で標識し、次いで、得られた標識DNAを、常法に従ってナイロンメンブレン等にトランスファーした生体試料由来のRNAとハイブリダイズさせる。その後、形成された標識DNAとRNAとの二重鎖を、標識物に由来するシグナルを検出することにより測定することができる。
 RT-PCR法を用いて標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、まず生体試料由来のRNAから常法に従ってcDNAを調製し、これを鋳型として本発明の標的遺伝子が増幅できるように調製した一対のプライマー(上記cDNA(-鎖)に結合する正鎖、+鎖に結合する逆鎖)をこれとハイブリダイズさせる。その後、常法に従ってPCR法を行い、得られた増幅二本鎖DNAを検出する。増幅された二本鎖DNAの検出には、予めRI、蛍光物質等で標識しておいたプライマーを用いて上記PCRを行うことによって産生される標識二本鎖DNAを検出する方法等を用いることができる。
 DNAマイクロアレイを用いて標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、支持体に本発明の標的遺伝子由来の核酸(cDNA又はDNA)の少なくとも1種を固定化したアレイを用い、mRNAから調製した標識化cDNA又はcRNAをマイクロアレイ上に結合させ、マイクロアレイ上の標識を検出することによって、mRNAの発現量を測定することができる。前記アレイに固定化される核酸としては、ストリンジェントな条件下に特異的(すなわち、実質的に目的の核酸のみに)にハイブリダイズする核酸であればよく、例えば、本発明の標的遺伝子の全配列を有する核酸であってもよく、部分配列からなる核酸であってもよい。ここで、「部分配列」とは、少なくとも15~25塩基からなる核酸が挙げられる。ここでストリンジェントな条件は、通常「1×SSC、0.1%SDS、37℃」程度の洗浄条件を挙げることができ、より厳しいハイブリダイズ条件としては「0.5×SSC、0.1%SDS、42℃」程度、さらに厳しいハイブリダイズ条件としては「0.1×SSC、0.1%SDS、65℃」程度の条件を挙げることができる。ハイブリダイズ条件は、J. Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Thrd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)等に記載されている。
 シーケンシングによって標的遺伝子又はそれに由来する核酸の発現量を測定する場合は、例えば、次世代シーケンサー(例えばIon S5/XLシステム、ライフテクノロジーズジャパン株式会社)が用いて解析することが挙げられる。シーケンシングで作成されたリードの数(リードカウント)に基づいて、RNA発現を定量することができる。
 上記の測定に用いられるプローブ又はプライマー、すなわち、本発明の標的遺伝子又はそれに由来する核酸を特異的に認識し増幅するためのプライマー、又は該RNA又はそれに由来する核酸を特異的に検出するためのプローブがこれに該当するが、これらは、当該標的遺伝子を構成する塩基配列に基づいて設計することができる。ここで「特異的に認識する」とは、例えばノーザンブロット法において、実質的に本発明の標的遺伝子又はそれに由来する核酸のみを検出できること、また例えばRT-PCR法において、実質的に当該核酸のみが増幅される如く、当該検出物又は生成物が当該遺伝子又はそれに由来する核酸であると判断できることを意味する。
 具体的には、本発明の標的遺伝子を構成する塩基配列からなるDNA又はその相補鎖に相補的な一定数のヌクレオチドを含むオリゴヌクレオチドを利用することができる。ここで「相補鎖」とは、A:T(RNAの場合はU)、G:Cの塩基対からなる2本鎖DNAの一方の鎖に対する他方の鎖を指す。また、「相補的」とは、当該一定数の連続したヌクレオチド領域で完全に相補配列である場合に限られず、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、よりさらに好ましくは98%以上の塩基配列上の同一性を有すればよい。塩基配列の同一性は、前記BLAST等のアルゴリズムにより決定することができる。
 斯かるオリゴヌクレオチドは、プライマーとして用いる場合には、特異的なアニーリング及び鎖伸長ができればよく、通常、例えば10塩基以上、好ましくは15塩基以上、より好ましくは20塩基以上、かつ例えば100塩基以下、好ましくは50塩基以下、より好ましくは35塩基以下の鎖長を有するものが挙げられる。また、プローブとして用いる場合には、特異的なハイブリダイゼーションができればよく、本発明の標的遺伝子を構成する塩基配列からなるDNA(又はその相補鎖)の少なくとも一部若しくは全部の配列を有し、例えば10塩基以上、好ましくは15塩基以上、かつ例えば100塩基以下、好ましくは50塩基以下、より好ましくは25塩基以下の鎖長のものが用いられる。
 なお、ここで、「オリゴヌクレオチド」は、DNAあるいはRNAであることができ、合成されたものでも天然のものでもよい。又はイブリダイゼーションに用いるプローブは、通常標識したものが用いられる。
 また、本発明の標的遺伝子の翻訳産物(タンパク質)、当該タンパク質と相互作用する分子、RNAと相互作用する分子、又はDNAと相互作用する分子を測定する場合は、プロテインチップ解析、免疫測定法(例えば、ELISA等)、質量分析(例えば、LC-MS/MS、MALDI-TOF/MS)、1-ハイブリッド法(PNAS 100, 12271-12276(2003))や2-ハイブリッド法(Biol. Reprod. 58, 302-311 (1998))のような方法を用いることができ、対象に応じて適宜選択できる。
 例えば、測定対象としてタンパク質が用いられる場合は、本発明の発現産物に対する抗体を生体試料と接触させ、当該抗体に結合した試料中のタンパク質を検出し、そのレベルを測定することによって実施される。例えば、ウェスタンブロット法によれば、一次抗体として上記の抗体を用いた後、二次抗体として放射性同位元素、蛍光物質又は酵素等で標識した一次抗体に結合する抗体を用いて、その一次抗体を標識し、これら標識物質由来のシグナルを放射線測定器、蛍光検出器等で測定することが行われる。
 尚、上記翻訳産物に対する抗体は、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよい。これらの抗体は、公知の方法に従って製造することができる。具体的には、ポリクローナル抗体は、常法に従って大腸菌等で発現し精製したタンパク質を用いて、あるいは常法に従って当該タンパク質の部分ポリペプチドを合成して、家兎等の非ヒト動物に免疫し、該免疫動物の血清から常法に従って得ることが可能である。
 一方、モノクローナル抗体は、常法に従って大腸菌等で発現し精製したタンパク質又は該タンパク質の部分ポリペプチドをマウス等の非ヒト動物に免疫し、得られた脾臓細胞と骨髄腫細胞とを細胞融合させて調製したハイブリドーマ細胞から得ることができる。また、モノクローナル抗体は、ファージディスプレイを用いて作製してもよい(Griffiths, A.D.; Duncan, A.R., Current Opinion in Biotechnology, Volume 9, Number 1, February 1998 , pp. 102-108(7))。
 斯くして、被験者から採取された生体試料中の本発明の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定され、当該発現レベルに基づいてADが検出される。一実施形態において、検出は、具体的には、測定された本発明の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを対照レベルと比較することによって行われる。
 「対照レベル」としては、例えば、健常者における当該標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルが挙げられる。健常者の発現レベルは、健常者集団から測定した当該遺伝子又はその発現産物の発現レベルの統計値(例えば平均値等)であってもよい。標的遺伝子が複数の場合は、各々の遺伝子又はその発現産物について基準発現レベルを求めることが好ましい。対照レベルの算出に用いる健常者は、成人ADの検出のためには成人の健常者、乳幼児ADの検出のためには乳幼児の健常者である。
 シーケンシングにより複数の標的遺伝子の発現レベルの解析を行う場合は、上記したように、発現量のデータであるリードカウント値、該リードカウント値をサンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値、当該RPM値を底2の対数値に変換した値(Log2RPM値)又は整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)、あるいはDESeq2を用いて補正されたカウント値(Normalized count値)又は整数1を加算した底2の対数値(Log2(count+1)値)を指標として用いるのが好ましい。また、RNA-seqの定量値として一般的な、fragments per kilobase of exon per million reads mapped (FPKM)、reads per kilobase of exon per million reads mapped (RPKM)、transcripts per million (TPM)などによって算出される値であってもよい。また、マイクロアレイ法によって得られるシグナル値、及びその補正値であってもよい。また、RT-PCRなどにより特定の標的遺伝子のみ発現レベルの解析を行う場合には、対象遺伝子の発現量をハウスキーピング遺伝子の発現量を基準とする相対的な発現量に変換(相対定量)して解析する方法、又は標的遺伝子の領域を含むプラスミドを用いて絶対的なコピー数を定量(絶対定量)して解析する方法が好ましい。デジタルPCR法によって得られるコピー数であってもよい。
 また、本発明におけるADの検出は、本発明の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの上昇/減少により行うこともできる。この場合は、被験者由来の生体試料における標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルが、各遺伝子又はその発現産物の参照値と比較される。参照値は、予め健常者における当該標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを基準データとして取得しておき、それに基づく発現レベルの平均値や標準偏差等の統計的数値に基づき、適宜決定すればよい。参照値の算出に用いる健常者は、成人ADの検出のためには成人の健常者、乳幼児ADの検出のためには乳幼児の健常者である。
3)タンパク質マーカーの測定
 本発明によるAD検出用タンパク質マーカーの調製方法及びそれを用いたAD検出方法において、SSLからのタンパク質の抽出には、生体試料からのタンパク質の抽出又は精製に通常使用される方法を用いることができる。例えば水、phosphate-buffered saline溶液、又は界面活性剤としてTriton X-100、Tween20等を含む溶液による抽出方法、あるいはM-PER buffer(Thermo Fisher Scientific)、MPEX PTS Reagent(GL science)、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)、EasyPepTM Mini MS Sample Prep Kit(ThermoFisher Scientific)等の市販のタンパク質抽出試薬やキットによるタンパク質抽出方法を用いることができる。
 抽出されたSSL由来タンパク質には、前述したAD検出用タンパク質マーカーが1種以上含まれ得る。該SSL由来タンパク質は、直ちにAD検出に用いられてもよいが、該AD検出に用いるまでタンパク質の通常の保存条件下で保存されてもよい。
 AD検出用タンパク質マーカーのSSL中濃度は、ELISA、免疫染色、蛍光法、電気泳動、クロマトグラフィー、質量分析などの、通常のタンパク質の検出又は定量法を用いて測定することができる。このうち、LC-MS/MSなどの質量分析法が好ましい。濃度測定では、上記SSL由来タンパク質をサンプルとして、通常の手順に従って、標的とする1種以上のタンパク質マーカーの検出又は定量を実施すればよい。算出される該標的マーカーの濃度は、SSL中の該標的マーカーの絶対量に基づく濃度であっても、SSL中の他の標準物質や総タンパク質に対する相対濃度であってもよい。
 SerpinB4を用いたAD検出方法において、SerpinB4タンパク質の発現レベルの測定では、SerpinB4タンパク質それ自体の量や活性を測定しても、SerpinB4に対する抗体を用いて測定してもよい。あるいは、SerpinB4タンパク質と相互作用をする分子、例えば、別のタンパク質、糖、脂質、脂肪酸、及びこれらのリン酸化物、アルキル化物、糖付加物等、及び上記いずれかの複合体の量又は活性を測定してもよい。算出されるSerpinB4タンパク質の発現レベルは、SSL中のSerpinB4タンパク質の絶対量に基づく値であっても、SSL中の他の標準物質や総タンパク質に対する相対値であってもよく、好ましくはヒト由来の総タンパク質に対する相対値である。
 SerpinB4タンパク質の発現レベルを測定する手法としては、ウェスタンブロット、プロテインチップ解析、免疫測定法(例えば、ELISA等)、クロマトグラフィー、質量分析(例えば、LC-MS/MS、MALDI-TOF/MS)、1-ハイブリッド法(PNAS, 100:12271-12276 (2003))、2-ハイブリッド法(Biol Reprod, 58:302-311 (1998))などの通常のタンパク質の検出又は定量法を用いることができる。例えば、SerpinB4タンパク質に対する抗体をSSL由来のタンパク質試料と接触させ、当該抗体に結合した試料中のタンパク質を検出することで、SerpinB4タンパク質の発現レベルを測定することができる。例えば、ウェスタンブロット法によれば、一次抗体として上記の抗体を用いた後、二次抗体として放射性同位元素、蛍光物質又は酵素等で標識した一次抗体に結合する抗体を用いて、その一次抗体を標識し、これら標識物質由来のシグナルを放射線測定器、蛍光検出器等で測定することが行われる。上記の一次抗体は、ポリクローナル抗体であっても、モノクローナル抗体であってもよい。これらの抗体は、市販品を使用することができる。または公知の方法に従って製造することができる。具体的には、ポリクローナル抗体は、常法に従って大腸菌等で発現し精製したタンパク質を用いて、あるいは常法に従って当該タンパク質の部分ポリペプチドを合成して、家兎等の非ヒト動物に免疫し、該免疫動物の血清から常法に従って得ることが可能である。一方、モノクローナル抗体は、常法に従って大腸菌等で発現し精製したタンパク質又は該タンパク質の部分ポリペプチドをマウス等の非ヒト動物に免疫し、得られた脾臓細胞と骨髄腫細胞とを細胞融合させて調製したハイブリドーマ細胞から得ることができる。また、モノクローナル抗体は、ファージディスプレイを用いて作製してもよい(Current Opinion in Biotechnology, 9(1):102-108 (1998))。
(6.AD検出のための予測モデルの構築)
 予測モデルに基づいたADの検出について説明する。一例においては、上記1.で説明した成人ADの検出又は上記2.で説明した乳幼児ADの検出の場合、AD患者(成人又は乳幼児)由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、健常者(成人又は乳幼児)由来の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を教師サンプルとして、AD患者と健常者を分ける判別式(予測モデル)を構築し、当該判別式に基づいてAD患者と健常者を判別するカットオフ値(参照値)を求める。なお、判別式の作成においては、主成分分析(PCA)により次元圧縮を行ない、主要成分を説明変数とすることができる。そして、被験者から採取された生体試料から標的遺伝子又はその発現産物のレベルを同様に測定し、得られた測定値を当該判別式に代入し、当該判別式から得られた結果を参照値と比較することによって、被験者におけるADの存在又は不存在を評価できる。
 別の一例においては、上記3.で説明したタンパク質マーカーを用いたADの検出の場合、該AD検出用タンパク質マーカーの量を説明変数とし、ADか否かを目的変数として、機械学習アルゴリズムによりAD患者(成人又は乳幼児)と健常者(成人又は乳幼児)とを分ける判別式(予測モデル)を構築する。当該判別式を利用して、ADを検出することができる。該マーカーの量(濃度)は、絶対値であっても相対値であってもよくあるいは正規化処理されていてもよい。一実施形態においては、AD患者SSL由来の標的マーカーの定量値と、健常者SSL由来の標的マーカーの定量値を教師サンプルとして、AD患者と健常者を分ける判別式(予測モデル)を構築し、当該判別式に基づいてAD患者と健常者を判別するカットオフ値(参照値)を求める。次いで被験者から採取されたSSLから標的マーカーの量を測定し、得られた測定値を当該判別式に代入し、当該判別式から得られた結果を参照値と比較することによって、被験体におけるADの存在又は不存在を検出できる。
 判別式の構築に用いる変数には説明変数と目的変数がある。説明変数としては、例えば、下記の方法で選択した標的遺伝子又はその発現産物の発現レベル、あるいはAD検出用タンパク質マーカーの発現レベル(例えばSSL中濃度)を用いることができる。目的変数としては、例えば、そのサンプルが健常者由来かAD患者由来か(ADの有無)、を用いることができる。
 特徴量の選択には、判別する2群間の統計学的に有意な差異、例えば、発現レベルが2群間で有意に変動する遺伝子(発現変動遺伝子)又はその発現産物(例えば発現変動タンパク質)の発現レベルを用いることができる。また、機械学習に用いるアルゴリズムなどの公知のものを利用して特徴量遺伝子を抽出し、その発現レベルを用いたりすることができる。例えば、下記に示すランダムフォレストにおける変数重要度の高い遺伝子又はその発現産物(例えばタンパク質)の発現レベルを用いたり、R言語の"Boruta"パッケージなどを用いて特徴量遺伝子又は特徴量タンパク質を抽出し、その発現レベルを用いたりすることができる。
 判別式の構築におけるアルゴリズムとしては、機械学習に用いるアルゴリズムなどの公知のものを利用することができる。機械学習アルゴリズムの例としては、ランダムフォレスト(Random forest)、線形カーネルのサポートベクターマシン(SVM linear)、rbfカーネルのサポートベクターマシン(SVM rbf)ニューラルネットワーク(Nerural net)、一般線形モデル(Generalized linear model)、正則化線形判別分析(Regularized linear discriminant analysis)、正則化ロジスティック回帰(Regularized logistic regression)などが挙げられる。構築した予測モデルに検証用のデータを入力して予測値を算出し、該予測値が実測値と最も適合するモデル、例えば正解率(Accuracy)が最も大きいモデルを最適な予測モデルとして選抜することができる。また、予測値と実測値から検出率(Recall)、精度(Precision)、及びそれらの調和平均であるF値を計算し、そのF値が最も大きいモデルを最適な予測モデルとして選抜することができる。
 判別式の構築においてランダムフォレストのアルゴリズムを使用する場合、予測モデルの精度の指標として、未知データに対する推定の誤答率(OOB error rate)を算出することができる(Breiman L. Machine Learning (2001) 45;5-32)。ランダムフォレストにおいては、ブートストラップ法という手法に従い、全サンプル中から重複を許して、サンプル数の約3分の2のサンプルをランダムに抽出し、決定木と呼ばれる分類器を作成する。このとき、抽出されなかったサンプルはOut of bug(OOB)と呼ばれる。1本の決定木を用いてOOBの目的変数の予測を行い、正解ラベルと比較することで、その誤答率を算出することができる(決定木におけるOOB error rate)。同様の作業を500回繰り返し行い、500本の決定木におけるOOB error rateの平均値をとった値を、該ランダムフォレストのモデルのOOB error rateとすることができる。
 なお、ランダムフォレストのモデルを構築する決定木の数(ntree値)は、デフォルトでは500本であるが、必要に応じて任意の本数に変更することができる。さらに、1つの決定木においてサンプルの判別式の作成に用いる変数の数(mtry値)は、デフォルトでは説明変数の数の平方根をとった値であるが、必要に応じて1つから全説明変数の数までの値のいずれかに変更することができる。mtry値の決定にはR言語の"caret"パッケージを用いることができる。"caret"パッケージのメソッドにランダムフォレストを指定し、8通りのmtry値を試行し、例えばAccuracyが最大となるmtry値を最適なmtry値として選択することができる。なお、mtry値の試行回数は、必要に応じて任意の試行回数に変更することができる。
 判別式の構築においてランダムフォレストのアルゴリズムを使用する場合、モデルの構築に用いた説明変数の重要度を数値(変数重要度)化することができる。変数重要度の値には、例えば、ジニ係数の減少量(Mean Decrease Gini)を用いることができる。
 カットオフ値(参照値)の決定方法は特に制限されず、公知の手法に従って決定することができる。例えば、判別式を使用して作成されたROC(Receiver Operating Characteristic Curve)曲線より求めることができる。ROC曲線では、縦軸に陽性患者において陽性の結果がでる確率(感度)と、横軸に陰性患者において陰性の結果がでる確率(特異度)を1から減算した値(偽陽性率)がプロットされる。ROC曲線に示される「真陽性(感度)」及び「偽陽性(1-特異度)」に関し、「真陽性(感度)」-「偽陽性(1-特異度)」が最大となる値(Youden index)をカットオフ値(参照値)とすることができる。
 予測モデルの構築に多数のタンパク質のデータを使用する場合は、必要に応じて、主成分分析(PCA)によってデータを圧縮してから予測モデルの構築を行ってもよい。例えば、タンパク質の定量値の主成分分析により次元圧縮を行ない、主要な主成分を予測モデルの構築のための説明変数とすることができる。
(7.AD検出用キット)
 本発明のADを検出するための検査用キットは、患者から分離した生体試料における本発明の標的遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定するための検査試薬を含有するものである。具体的には、本発明の標的遺伝子又はそれに由来する核酸と特異的に結合(ハイブリダイズ)するオリゴヌクレオチド(例えば、PCR用のプライマー)を含む、核酸増幅、ハイブリダイゼーションのための試薬、或いは、本発明の標的遺伝子の発現産物(タンパク質)を認識する抗体を含む免疫学的測定のための試薬等が挙げられる。当該キットに包含されるオリゴヌクレオチド、抗体等は、上述したとおり公知の方法により得ることができる。また、当該検査用キットには、上記抗体や核酸の他、標識試薬、緩衝液、発色基質、二次抗体、ブロッキング剤や、試験に必要な器具やポジティブコントロールやネガティブコントロールとして使用するコントロール試薬、生体試料を採取するための用具(例えば、SSLを採取するための脂取りフィルムなど)等を含むことができる。
 また本発明は、上記で説明したSerpinB4タンパク質を用いた乳幼児ADの検出方法に用いることができる、乳幼児ADを検出するための検査用キットを提供する。一実施形態において、当該キットは、SerpinB4タンパク質の発現レベルを測定するための試薬又は器具を備える。例えば、当該キットは、SerpinB4タンパク質を定量するための試薬(例えば、免疫学的測定のための試薬など)を備え得る。好ましくは、当該キットは、SerpinB4タンパク質を認識する抗体を含有する。当該キットに包含される抗体は、上述したとおり、市販品又は公知の方法により得ることができる。また、当該キットは、上記抗体の他、標識試薬、緩衝液、発色基質、二次抗体、ブロッキング剤や、試験に必要な器具やポジティブコントロールやネガティブコントロールとして使用するコントロール試薬を含有していてもよい。好ましくは、当該キットはさらに、SerpinB4タンパク質の発現レベルを評価するための指標又はガイダンスを備える。例えば、当該キットは、AD検出のためのSerpinB4タンパク質の発現レベルの参照値を説明するガイダンスを備え得る。さらに当該キットは、SSL採取デバイス(例えば、上記のSSL吸収性素材又はSSL接着性素材)、生体試料からタンパク質を抽出するための試薬、生体試料採取後の試料採取デバイスの保存剤や保存用容器などをさらに備えていてもよい。
 本発明の例示的実施形態として、以下の物質、製造方法、用途、方法等をさらに本明細書に開示する。但し、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
〔A-1〕成人被験者から採取された生体試料について、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者における成人アトピー性皮膚炎の検出方法。
〔A-2〕好ましくは、遺伝子又はその発現産物の発現レベルがmRNAの発現量の測定である、〔A-1〕記載の方法。
〔A-3〕好ましくは、遺伝子又はその発現産物が前記被験者の皮膚表上脂質に含まれるRNAである、〔A-1〕又は〔A-2〕記載の方法。
〔A-4〕好ましくは、発現レベルの測定値を前記各遺伝子又はその発現産物の参照値と比較し、成人アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、〔A-1〕~〔A-3〕のいずれか1項記載の方法。
〔A-5〕好ましくは、成人アトピー性皮膚患者由来の前記遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、成人健常者由来の同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を教師サンプルとして、該アトピー性皮膚炎患者と健常者を分ける判別式を作成し、前記被験者から採取された生体試料から得られた同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を当該判別式に代入し、得られた結果を参照値と比較することによって、該被験者における成人アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、〔A-1〕~〔A-3〕のいずれか1項記載の方法。
〔A-6〕好ましくは、判別式の構築におけるアルゴリズムが、ランダムフォレスト、線形カーネルのサポートベクターマシン、rbfカーネルのサポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、一般線形モデル、正則化線形判別分析、又は正則化ロジスティック回帰である〔A-5〕記載の方法。
〔A-7〕好ましくは、前記17種の遺伝子群の全ての遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、〔A-5〕又は〔A-6〕記載の方法。
〔A-8〕好ましくは、前記17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表A-1-1~A-1-3で示される123種、下記表A-3-1~A-3-4で示される150種、又は表A-4で示される45種のうち、前記17種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、〔A-5〕~〔A-7〕のいずれか1項記載の方法。
〔A-9〕好ましくは、下記表A-3-1~A-3-4で示される150種がランダムフォレストを用いて抽出された特徴量遺伝子である、〔A-8〕記載の方法。
〔A-10〕好ましくは、下記表A-4で示される45種がBoruta法を用いて抽出された特徴量遺伝子である、〔A-8〕記載の方法。
〔A-11〕成人被験者から採取された生体試料に由来する下記17種の遺伝子:MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2、ならびに該遺伝子の発現産物からなる群より選択される少なくとも1つの、成人アトピー性皮膚炎の検出マーカーとしての使用。
〔A-12〕好ましくは、遺伝子又はその発現産物が、前記被験者から採取された皮膚表上脂質に含まれるmRNAである、〔A-11〕記載の使用。
〔A-13〕好ましくは、前記17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の他に、下記表A-1-1~A-1-3で示される123種、下記表A-3-1~A-3-4で示される150種、又は表A-4で示される45種のうち、前記17種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物が使用される、〔A-11〕又は〔A-12〕記載の使用。
〔A-14〕前記遺伝子又はそれに由来する核酸と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、又は前記遺伝子の発現産物を認識する抗体を含有する、〔A-1〕~〔A-10〕のいずれか1項記載の方法に用いられる成人アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
〔A-15〕前記表A-bに示される210種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、成人アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
〔A-16〕下記表A-cに示される187種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、成人アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
〔A-17〕好ましくは、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、〔A-15〕又は〔A-16〕記載のマーカー。
〔A-18〕好ましくは、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる15種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、〔A-17〕記載のマーカー。
〔B-1〕乳幼児被験者から採取された生体試料について、IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
〔B-2〕好ましくは、IMPDH2、ERI1及びFBXW2からなる3種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定を少なくとも含む、〔B-1〕記載の方法。
〔B-3〕好ましくは、遺伝子又はその発現産物の発現レベルがmRNAの発現量の測定である、〔B-1〕又は〔B-2〕記載の方法。
〔B-4〕好ましくは、遺伝子又はその発現産物が前記被験者の皮膚表上脂質に含まれるRNAである、〔B-1〕~〔B-3〕のいずれか1項記載の方法。
〔B-5〕好ましくは、発現レベルの測定値を前記各遺伝子又はその発現産物の参照値と比較し、乳幼児アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、〔B-1〕~〔B-4〕のいずれか1項記載の方法。
〔B-6〕好ましくは、アトピー性皮膚炎罹患児由来の前記遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、健常児由来の同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を教師サンプルとして、該アトピー性皮膚炎罹患児と健常児を分ける判別式を作成し、前記被験者から採取された生体試料から得られた同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を当該判別式に代入し、得られた結果を参照値と比較することによって、該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、〔B-1〕~〔B-4〕のいずれか1項記載の方法。
〔B-7〕好ましくは、判別式の構築におけるアルゴリズムが、ランダムフォレスト、線形カーネルのサポートベクターマシン、rbfカーネルのサポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、一般線形モデル、正則化線形判別分析、又は正則化ロジスティック回帰である〔B-6〕記載の方法。
〔B-8〕好ましくは、前記7種の遺伝子群の全ての遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、〔B-6〕又は〔B-7〕記載の方法。
〔B-9〕好ましくは、前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表B-3-1~B-3-3で示される100種、又は表B-4で示される9種のうち、前記7種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、〔B-6〕~〔B-8〕のいずれか1項記載の方法。
〔B-10〕好ましくは、下記表B-3-1~B-3-3で示される100種がランダムフォレストを用いて抽出された特徴量遺伝子である、〔B-9〕記載の方法。
〔B-11〕好ましくは、下記表B-4で示される9種がBoruta法を用いて抽出された特徴量遺伝子である、〔B-9〕記載の方法。
〔B-12〕好ましくは、前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表B-1-1~B-1-9で示される371種のうち前記7種に含まれる遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、〔B-6〕~〔B-8〕のいずれか1項記載の方法。
〔B-13〕好ましくは、前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記の25種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、〔B-11〕又は〔B-12〕の方法、
 ABHD8、GPT2、PLIN2、FAM100B、YPEL2、MAP1LC3B2、RLF、KIAA0930、UBE2R2、HK2、USF2、PDIA3P、HNRNPUL1、SEC61G、DNAJB11、SDHD、NDUFS7、ECH1、CASS4、IL7R、CLEC4A、AREG、SNRPD1、SLC7A11及びSNX8。
〔B-14〕乳幼児被験者から採取された生体試料に由来する下記7種の遺伝子:IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1、ならびに該遺伝子の発現産物からなる群より選択される少なくとも1つの、乳幼児アトピー性皮膚炎の検出マーカーとしての使用。
〔B-15〕好ましくは、遺伝子又はその発現産物が、前記被験者から採取された皮膚表上脂質に含まれるmRNAである、〔B-14〕記載の使用。
〔B-16〕好ましくは、前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の他に、下記表B-1-1~B-1-9で示される371種、下記表B-3-1~B-3-3で示される100種、及び表B-4で示される9種のうち、前記7種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物が使用される、〔B-14〕又は〔B-15〕記載の使用。
〔B-17〕前記遺伝子又はそれに由来する核酸と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、又は前記遺伝子の発現産物を認識する抗体を含有する、〔B-1〕~〔B-13〕のいずれか1項記載の方法に用いられる乳幼児アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
〔B-18〕前記表B-b-1~B-b-2に示される383種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、乳幼児アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
〔B-19〕下記表B-c-1~B-c-2に示される337種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、乳幼児アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000073
〔B-20〕好ましくは、IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、〔B-18〕又は〔B-19〕記載のマーカー。
〔B-21〕好ましくは、ABHD8、GPT2、PLIN2、FAM100B、YPEL2、MAP1LC3B2、RLF、KIAA0930、UBE2R2、HK2、USF2、PDIA3P、HNRNPUL1、SEC61G、DNAJB11、SDHD、NDUFS7、ECH1、CASS4、CLEC4A、SNRPD1、SLC7A11及びSNX8からなる23種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、〔B-18〕又は〔B-19〕記載のマーカー。
〔C-1〕被験者から採取した皮膚表上脂質から、上記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を回収することを含む、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカーの調製方法。
〔C-2〕被験者から採取した皮膚表上脂質から、上記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を検出することを含む、被験者におけるアトピー性皮膚炎の検出方法。
〔C-3〕好ましくは、前記少なくとも1種のタンパク質が、
 表C-2-1~C-2-5に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、
 表C-3-1~C-3-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-1〕又は〔C-2〕記載の方法。
〔C-4〕前記被験者が好ましくは乳幼児であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、
  好ましくは、表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  より好ましくは、表C-7-1~C-7-4及び表C-8に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、表C-11-1~C-11-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、又は表C-12-1~C-12-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、又は表C-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、POF1B、MNDA、SERPINB4、CLEC3B、PLEC、LGALS7、H2AC4、SERPINB3、AMBP、PFN1、DSC3、IGHG1、ORM1、RECQL、RPL26、KLK13、RPL22、APOA2、SERPINB5、LCN15、IGHG3、CAP1及びSPRR2Fからなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を含み、
  さらに好ましくは、POF1B、MNDA、SERPINB4、CLEC3B、PLEC、LGALS7、H2AC4、SERPINB3、AMBP、PFN1、DSC3、IGHG1、ORM1、RECQL、RPL26、KLK13、RPL22、APOA2、SERPINB5、LCN15、IGHG3、CAP1及びSPRR2Fからなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質と、表C-11-1~C-11-4、表C-12-1~C-12-4及び表C-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種の別のタンパク質との組み合わせである、
〔C-1〕又は〔C-2〕記載の方法。
〔C-5〕前記被験者が好ましくは成人であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、
  好ましくは、表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  より好ましくは、表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、表C-14-1~C-14-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、又は表C-15-1~C-15-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、又は表C-16に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、SERPINB1、TTR、DHX36、ITIH4、GC、ALB、SERPING1、DDX55、IGHV1-46、EZR、VTN、AHSG、HPX、PPIA、KNG1、FN1、PLG、PRDX6及びFLG2からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を含み、
  さらに好ましくは、SERPINB1、TTR、DHX36、ITIH4、GC、ALB、SERPING1、DDX55、IGHV1-46、EZR、VTN、AHSG、HPX、PPIA、KNG1、FN1、PLG、PRDX6及びFLG2からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質と、表C-14-1~C-14-7、表C-15-1~C-15-4及び表C-16に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種の別のタンパク質との組み合わせである、
〔C-1〕又は〔C-2〕記載の方法。
〔C-6〕前記被験者が、好ましくは乳幼児であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-7-1~C-7-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が乳幼児健常群と比較して増加していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
〔C-2〕記載の方法。
〔C-7〕前記被験者が、好ましくは乳幼児であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-8に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が乳幼児健常群と比較して低下していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
〔C-2〕記載の方法。
〔C-8〕前記被験者が、好ましくは成人であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-9-1~C-9-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が成人健常群と比較して増加していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
〔C-2〕記載の方法。
〔C-9〕前記被験者が、好ましくは成人であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が成人健常群と比較して低下していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
〔C-2〕記載の方法。
〔C-10〕前記方法が、
 好ましくは、前記少なくとも1種のタンパク質の濃度を説明変数とし、ADの有無を目的変数として構築された予測モデルに基づいてADを検出することを含み、
 より好ましくは、アトピー性皮膚炎患者と健常者を判別するカットオフ値に基づいてADを検出することを含み、該カットオフ値が、アトピー性皮膚炎患者由来の前記少なくとも1種のタンパク質の濃度と、健常者由来の該タンパク質の濃度を教師サンプルとして構築された、アトピー性皮膚炎患者と健常者を分ける判別式から算出され、前記被験者の皮膚表上脂質から得られた該少なくとも1種のタンパク質の濃度を該判別式に代入し、得られた結果を該カットオフ値と比較することによって、該被験者におけるアトピー性皮膚炎の有無を評価する、
〔C-2〕~〔C-5〕のいずれか1項記載の方法。
〔C-11〕好ましくは、アトピー性皮膚炎を有する又はその発症が疑われる被験者由来の皮膚表上脂質を検出する、〔C-2〕~〔C-10〕のいずれか1項記載の方法。
〔C-12〕前記被験者が、好ましくは乳幼児であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-7-1~C-7-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が乳幼児健常群と比較して増加していた場合に、前記皮膚表上脂質をアトピー性皮膚炎を有する又はその発症が疑われる被験者由来のものとして検出することを含む、
〔C-11〕記載の方法。
〔C-13〕前記被験者が、好ましくは乳幼児であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-8に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が乳幼児健常群と比較して低下していた場合に、前記皮膚表上脂質をアトピー性皮膚炎を有する又はその発症が疑われる被験者由来のものとして検出することを含む、
〔C-11〕記載の方法。
〔C-14〕前記被験者が、好ましくは成人であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-9-1~C-9-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が成人健常群と比較して増加していた場合に、前記皮膚表上脂質をアトピー性皮膚炎を有する又はその発症が疑われる被験者由来のものとして検出することを含む、
〔C-11〕記載の方法。
〔C-15〕前記被験者が、好ましくは成人であり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、好ましくは表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
 前記方法が、好ましくは該少なくとも1種のタンパク質の濃度が成人健常群と比較して低下していた場合に、前記皮膚表上脂質をアトピー性皮膚炎を有する又はその発症が疑われる被験者由来のものとして検出することを含む、
〔C-11〕記載の方法。
〔C-16〕好ましくは、前記被験者から皮膚表上脂質を採取することをさらに含む、〔C-1〕~〔C-15〕のいずれか1項記載の方法。
〔C-17〕上記上記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種を含む、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカー。
〔C-18〕好ましくは、前記少なくとも1種のタンパク質が、
 表C-2-1~C-2-5に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、
 表C-3-1~C-3-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-17〕記載のマーカー。
〔C-19〕前記マーカーが好ましくは乳幼児アトピー性皮膚炎検出用マーカーであり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、
  好ましくは、表C-7-1~C-7-4及び表C-8に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  より好ましくは、表C-11-1~C-11-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、POF1B、MNDA、SERPINB4、CLEC3B、PLEC、LGALS7、H2AC4、SERPINB3、AMBP、PFN1、DSC3、IGHG1、ORM1、RECQL、RPL26、KLK13、RPL22、APOA2、SERPINB5、LCN15、IGHG3、CAP1及びSPRR2Fからなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-17〕記載のマーカー。
〔C-20〕前記マーカーが好ましくは成人アトピー性皮膚炎検出用マーカーであり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、
  好ましくは、表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  より好ましくは、表C-14-1~C-14-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、SERPINB1、TTR、DHX36、ITIH4、GC、ALB、SERPING1、DDX55、IGHV1-46、EZR、VTN、AHSG、HPX、PPIA、KNG1、FN1、PLG、PRDX6及びFLG2からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-17〕記載のマーカー。
〔C-21〕上記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質の、アトピー性皮膚炎検出用マーカーとしての使用。
〔C-22〕上記表C-1-1~C-1-13に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質の、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカーの製造における使用。
〔C-23〕好ましくは、前記少なくとも1種のタンパク質が、
 表C-2-1~C-2-5に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であるか、
 表C-3-1~C-3-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-21〕又は〔C-22〕記載の使用。
〔C-24〕前記マーカーが好ましくは乳幼児アトピー性皮膚炎検出用マーカーであり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、
  好ましくは、表C-7-1~C-7-4及び表C-8に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  より好ましくは、表C-11-1~C-11-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、表C-4-1~C-4-6に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、POF1B、MNDA、SERPINB4、CLEC3B、PLEC、LGALS7、H2AC4、SERPINB3、AMBP、PFN1、DSC3、IGHG1、ORM1、RECQL、RPL26、KLK13、RPL22、APOA2、SERPINB5、LCN15、IGHG3、CAP1及びSPRR2Fからなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-21〕又は〔C-22〕記載の使用。
〔C-25〕前記マーカーが好ましくは成人アトピー性皮膚炎検出用マーカーであり、
 前記少なくとも1種のタンパク質が、
  好ましくは、表C-9-1~C-9-7及び表C-10-1~C-10-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  より好ましくは、表C-14-1~C-14-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、表C-5-1~C-5-9に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
  さらに好ましくは、SERPINB1、TTR、DHX36、ITIH4、GC、ALB、SERPING1、DDX55、IGHV1-46、EZR、VTN、AHSG、HPX、PPIA、KNG1、FN1、PLG、PRDX6及びFLG2からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、
〔C-21〕又は〔C-22〕記載の使用。
〔D-1〕乳幼児被験者から採取された皮膚表上脂質におけるSerpinB4タンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
〔D-2〕好ましくは、前記SerpinB4タンパク質の発現レベルの測定値を参照値と比較し、乳幼児アトピー性皮膚炎の存在若しくは不存在、又はその進行の程度を検出することをさらに含む、〔D-1〕記載の方法。
〔D-3〕好ましくは、前記乳幼児アトピー性皮膚炎の進行の程度の検出が、軽症又は中等症アトピー性皮膚炎の検出である、〔D-2〕記載の方法。
〔D-4〕好ましくは、前記乳幼児が0~5歳の乳幼児である、〔D-1〕~〔D-3〕のいずれか1項記載の方法。
〔D-5〕好ましくは、前記被験者から皮膚表上脂質を採取することをさらに含む、〔D-1〕~〔D-4〕のいずれか1項記載の方法。
〔D-6〕SerpinB4タンパク質を認識する抗体を含有する、〔D-1〕~〔D-5〕のいずれか1項記載の方法に用いられる乳幼児アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
〔D-7〕乳幼児アトピー性皮膚炎の検出のための、乳幼児被験者から採取された皮膚表上脂質におけるSerpinB4タンパク質の使用。
〔D-8〕好ましくは、乳幼児アトピー性皮膚炎の存在若しくは不存在、又はその進行の程度の検出のための、〔D-7〕記載の使用。
〔D-9〕好ましくは、前記乳幼児アトピー性皮膚炎の進行の程度の検出が、軽症又は中等症アトピー性皮膚炎の検出である、〔D-8〕記載の使用。
〔D-10〕好ましくは、前記乳幼児が0~5歳の乳幼児である、〔D-7〕~〔D-9〕のいずれか1項記載の使用。
 以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例A-1 SSLから抽出されたRNAにおけるアトピー性皮膚炎関連の発現変動遺伝子の検出
1)SSL採取
 成人の健常者(HL)(25~57歳、男性)14名、及びアトピー性皮膚を有する成人(AD)(23~56歳、男性)29名を被験者とした。アトピー性皮膚炎の被験者は、皮膚科専門医により、少なくとも顔面部に皮疹を有し、かつ重症度が軽症又は中等症のアトピー性皮膚炎であるとの診断を受けている。各被験者の全顔(AD患者は皮疹部を含む)からあぶら取りフィルム(5×8cm、ポリプロピレン製、3M社)を用いて皮脂を回収後、該あぶら取りフィルムをバイアルに移し、RNA抽出に使用するまで-80℃で、約1ヶ月間保存した。
2)RNA調製及びシーケンシング
 上記1)のあぶら取りフィルムを適当な大きさに切断し、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)を用いて、付属のプロトコルに準じてRNAを抽出した。抽出されたRNAを元に、SuperScript VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて42℃、90分間逆転写を行いcDNAの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。得られたcDNAから、マルチプレックスPCRにより20802遺伝子に由来するDNAを含むライブラリーを調製した。マルチプレックスPCRは、Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて、[99℃、2分→(99℃、15秒→62℃、16分)×20サイクル→4℃、Hold]の条件で行った。得られたPCR産物は、Ampure XP(ベックマン・コールター株式会社)で精製した後に、バッファーの再構成、プライマー配列の消化、アダプターライゲーションと精製、増幅を行い、ライブラリーを調製した。調製したライブラリーをIon 540 Chipにローディングし、Ion S5/XLシステム(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いてシーケンシングした。
3)データ解析
i)使用データ
 上記2)で測定した被験者由来のRNAの発現量のデータ(リードカウント値)において、DESeq2という手法を用いて補正した。但し、全サンプル被験者の発現量データのうち90%以上のサンプル被験者で欠損値ではない発現量データが得られている7429遺伝子のみ以下の解析に使用した。解析には、DESeq2という手法を用いて補正されたカウント値(Normalized count値)を用いた。
 ii)RNA発現解析
 上記i)で測定した健常者、及びADのSSL由来RNA発現量(Normalized count値)を基に、健常者と比較してADにおいて尤度比検定によるp値の補正値(FDR)が0.05未満となるRNA(発現変動遺伝子)を同定した。その結果、75種のRNAがADにおいて低下(DOWN)、48種のRNAがADにおいて上昇(UP)した(表A-1-1~A-1-3)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000076
 表A-1-1~A-1-3に示された123遺伝子について、公共データベースであるSTRINGを用いて遺伝子オントロジー(GO)エンリッチメント解析によるbiological process(BP)の探索を行った。その結果、AD患者において発現低下した遺伝子群と関連したBPが27個得られ、脂質代謝やアミノ酸代謝に関するタームが含まれることが示され(表A-2)。また、発現上昇した遺伝子群と関連したBPが4個得られ、白血球の活性化に関するタームなどが含まれていることが示された(表A-2)。一方で、前記表A-1-1~A-1-3に示された123遺伝子のうちの107遺伝子(各表において*を付し太字で表示)については、これまでにアトピー性皮膚炎との関連性を示唆する報告がないことから、新規なアトピー性皮膚炎マーカーとなり得ると判断された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000077
実施例A-2 ランダムフォレストの変数重要度の高い遺伝子を用いた判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例A-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値に変換した。ただし、全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている7429遺伝子のみ以下の解析に使用した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 ランダムフォレストのアルゴリズムを用いて特徴量遺伝子の選択を行うために、全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている7429遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、健常者(HL)とADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、ジニ係数に基づく変数重要度の上位150遺伝子を算出した(表A-3-1~A-3-4)。そして、これら150遺伝子もしくは、そのうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない127遺伝子(各表において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000081
3)モデル構築
 上記150遺伝子又は127遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、推定誤答率(OOB error rate)を算出した。その結果、150遺伝子を用いた場合のモデルではOOB error rateが6.98%、127遺伝子を用いた場合のモデルでは6.98%であった。
実施例A-3 発現変動遺伝子を用いた判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例A-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値に変換した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 実施例A-1において健常者(HL)と比較してADで有意に発現が変動していた123遺伝子(表A-1-1~A-1-3)もしくは、そのうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない107遺伝子(各表において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。
3)モデル構築
 上記123遺伝子又は107遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、123遺伝子を用いた場合のモデルではOOB error rateが13.95%、107遺伝子を用いた場合のモデルでは13.95%であった。
実施例A-4 Boruta法により抽出した特徴量遺伝子を用いた判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例A-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値に変換した。ただし、全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている7429遺伝子のみ以下の解析に使用した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている7429遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、健常者(HL)とADを目的変数として用い、R言語の"Boruta"パッケージのアルゴリズムを実行した。最大試行回数を1000回とし、p値が0.01未満である45遺伝子を算出した(表A-4)。これら45遺伝子もしくは、そのうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない39遺伝子(表A-4において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000082
3)モデル構築
 上記45遺伝子又は39遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、45遺伝子を用いた場合のモデルではOOB error rateが6.98%、39遺伝子を用いた場合のモデルでは9.3%であった。
実施例A-5 複数の実施例で重複して用いられた特徴量遺伝子に基づく判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例A-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRMP値に変換した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 実施例A-2~A-4において用いた特徴量遺伝子のうち、実施例A-2~A-4全ての実施例において用いた遺伝子はMECR、RASA4CP、HMGCS1、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、CAPN1、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2、CSNK1G2の19遺伝子であった(表A-5)。これら19遺伝子のうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない17遺伝子(表A-5において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。
3)モデル構築
 上記17遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、OOB error rateは6.98%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000083
実施例B-1 SSLから抽出されたRNAにおける乳幼児アトピー性皮膚炎関連の発現変動遺伝子の検出
1)SSL採取
 健常皮膚乳幼児(HL)(生後6ヶ月~5歳男女)28名、及びアトピー性皮膚炎乳幼児(AD)(生後6ヶ月~5歳男女)25名を被験者とした。アトピー性皮膚炎の乳幼児は、皮膚科専門医により全顔に皮疹を有し、かつ、重症度が軽度又は中等度のアトピー性皮膚炎の診断を受けている。各被験者の全顔(ADは皮疹部を含む)からあぶら取りフィルム(5×8cm、ポリプロピレン製、3M社)を用いて皮脂を回収後、該あぶら取りフィルムをバイアルに移し、RNA抽出に使用するまで-80℃で、約1ヶ月間保存した。
2)RNA調製及びシーケンシング
 上記1)のあぶら取りフィルムを適当な大きさに切断し、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)を用いて、付属のプロトコルに準じてRNAを抽出した。抽出されたRNAを元に、SuperScript VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて42℃、90分間逆転写を行いcDNAの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。得られたcDNAから、マルチプレックスPCRにより20802遺伝子に由来するDNAを含むライブラリーを調製した。マルチプレックスPCRは、Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて、[99℃、2分→(99℃、15秒→62℃、16分)×20サイクル→4℃、Hold]の条件で行った。得られたPCR産物は、Ampure XP(ベックマン・コールター株式会社)で精製した後に、バッファーの再構成、プライマー配列の消化、アダプターライゲーションと精製、増幅を行い、ライブラリーを調製した。調製したライブラリーをIon 540 Chipにローディングし、Ion S5/XLシステム(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いてシーケンシングした。
3)データ解析
i)使用データ
 上記2)で測定した被験者由来のRNAの発現量のデータ(リードカウント値)において、DESeq2という手法を用いて補正した。但し、全サンプル被験者の発現量データのうち90%以上のサンプル被験者で欠損値ではない発現量データが得られている3486遺伝子のみ以下の解析に使用した。解析には、DESeq2という手法を用いて補正されたカウント値(Normalized count値)を用いた。
 ii)RNA発現解析
 上記i)で測定した健常者、及びADのSSL由来RNA発現量(Normalized count値)を基に、健常者と比較してADにおいて尤度比検定によるp値の補正値(FDR)が0.25未満となるRNA(発現変動遺伝子)を同定した。その結果、310種のRNAが低下(DOWN)、61種のRNAが上昇(UP)した(表B-1-1~B-1-9)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
 表B-1-1~B-1-9に示された371遺伝子について、公共データベースであるSTRINGを用いて遺伝子オントロジー(GO)エンリッチメント解析によるbiological process(BP)の探索を行った。その結果、AD患者において発現低下した遺伝子群と関連したBPが144個得られ、細胞死、角化、免疫応答(好中球、白血球の脱顆粒)、ミエロイド細胞の活性化や、脂質代謝に関するタームが含まれることが示された(表B-2-1~B-2-4)。また、発現上昇した遺伝子群と関連したBPが44個得られ、外因性抗原に対する免疫応答に関するタームなどが含まれた(表B-2-4)。一方で、前記表B-1-1~B-1-9に示された371遺伝子のうちの318遺伝子(各表において*を付し太字で表示)については、これまでにアトピー性皮膚炎との関連性を示唆する報告がないことから、新規なアトピー性皮膚炎マーカーとなり得ると判断された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000096
実施例B-2 ランダムフォレストの変数重要度の高い遺伝子を用いた判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例B-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値に変換した。ただし、全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている3486遺伝子のみ以下の解析に使用した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 ランダムフォレストのアルゴリズムを用いて特徴量遺伝子の選択を行うために、全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている3486遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、健常者(HL)とADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、ジニ係数に基づく変数重要度の上位100遺伝子を算出した(表B-3-1~B-3-3)。これら100遺伝子もしくは、そのうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない92遺伝子(各表において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000099
3)モデル構築
 上記100遺伝子又は92遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、推定誤答率(OOB error rate)を算出した。その結果、100遺伝子を用いた場合のモデルではOOB error rateが9.43%、92遺伝子を用いた場合のモデルでは13.21%であった。
実施例B-3 発現変動遺伝子を用いた判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例B-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値に変換した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 実施例B-2において健常者(HL)と比較してADで有意に発現が変動していた371遺伝子(表B-1-1~B-1-9)もしくは、そのうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない318遺伝子(各表において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。
3)モデル構築
 上記371遺伝子又は318遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、371遺伝子を用いた場合のモデルではOOB error rateが26.42%、318遺伝子を用いた場合のモデルでは30.19%であった。
実施例B-4 Boruta法により抽出した特徴量遺伝子を用いた判別モデルの構築
1)使用データ
 実施例B-1と同様の方法で、被験者からのSSL由来RNAの発現量のデータ(リードカウント値)を取得し、サンプル間の総リード数の違いを補正したRPM値に変換した。ただし、全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている3486遺伝子のみ以下の解析に使用した。機械学習モデルの構築には、負の二項分布に従うRPM値を正規分布に近似するため、整数1を加算した底2の対数値(Log2(RPM+1)値)を用いた。
2)特徴量遺伝子の選択
 全サンプル中90%以上のサンプルで欠損値ではない発現量データが得られている3486遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、健常者(HL)とADを目的変数として用い、R言語の"Boruta"パッケージのアルゴリズムを実行した。最大試行回数を1000回とし、p値が0.01未満である9遺伝子を算出した(表B-4)。表B-4に示す9遺伝子もしくは、そのうちこれまでにアトピー性皮膚炎との関係が報告されていない7遺伝子(表B-4において*を付し太字で表示)を特徴量遺伝子として選択した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000100
3)モデル構築
 上記9遺伝子又は7遺伝子のLog2(RPM+1)値を説明変数とし、HLとADを目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、9遺伝子を用いた場合のモデルではOOB error rateが9.43%、7遺伝子を用いた場合のモデルでは15.09%であった。
実施例C-1 乳幼児SSL由来タンパク質を用いた、アトピー性皮膚炎関連の発現変動タンパク質の同定
1)被験者及びSSL採取
 健常児(6ヵ月~5歳男女)23名(健常群)、及びアトピー性皮膚炎罹患児(AD罹患児)(6ヵ月~5歳男女)16名(AD群)を被験者とした。AD罹患児のリクルートでは、保護者による判定でUKWP基準を満たしたAD罹患児を集め、インフォームドコンセントにより保護者の同意の得られた患者を選抜した。選抜したAD罹患児について、皮膚科医が全身の皮膚の観察・及び問診をし、アトピー性皮膚炎診療ガイドラインに基づきADの診断をした。ADと診断されたAD罹患児のなかから、アトピー性皮膚炎診療ガイドラインに記載の重症度評価基準に基づき、顔に軽症度以上のAD様の湿疹や乾燥等の症状を呈する乳幼児を選定し、被験者とした。各被験者の全顔(AD罹患児は皮疹部を含む)からあぶら取りフィルム(5×8cm、ポリプロピレン製、3M社)を用いて皮脂を回収した。該あぶら取りフィルムをガラスバイアルに移し、タンパク質抽出に使用するまで-80℃で約1ヶ月間保存した。
2)タンパク質調製
 上記1)のあぶら取りフィルムを適当な大きさに切断し、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)を用いて、付属のプロトコルに準じてタンパク質沈殿物を得た。得られたタンパク質沈殿物より、MPEX PTS Reagent(GL science)を用いて、付属のプロトコルに準じてタンパク質を可溶化液で溶解後、トリプシン消化をして、ペプチド溶液を得た。得られたペプチド溶液を減圧乾燥(35℃)した後、0.1% formic acid、2% acetonitrileを含む水溶液にて溶解させた。PierceTM Quantitative Fluorometric Peptide Assay(ThermoFisher Scientific)のプロトコルに従い、マイクロプレートリーダー(Corona Electric)を用いて溶液中のペプチド濃度を測定した。必要なペプチド量が得られなかったAD罹患児1名からのペプチド溶液は、以下の分析のサンプルから除外した。LC-MS/MS分析に当たっては、MS装置に供するペプチド濃度を一定にして分析し、タンパク定量値を算出した。
3)LC-MS/MS分析及びデータ解析
 上記2)で得られたサンプルペプチド溶液を下記表C-6の条件にてLC-MS/MS分析に供した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000101
 LC-MS/MS分析にて得られたスペクトルデータの解析には、Proteome Discoverer ver.2.2(ThermoFisher Scientific)を用いた。タンパク質同定には参照データベースをSwiss Prot、TaxonomyをHomo sapiensと設定し、Mascot database search(Matrix Science)を用いて検索した。検索では、EnzymeをTrypsinとし、Missed cleavageを2、Dynamic modificationsをOxidation(M)、Acetyl(N-term)、Acetyl(Protein N-term)、Static ModificationsをCarbamidomethyl(C)に設定した。False discovery rate(FDR)p<0.01を満たすペプチドを検索の対象とした。同定したタンパク質についてプリカーサーイオンをベースとしたラベルフリー定量解析(LFQ,Label Free Quantification)を行った。ペプチド由来のプリカーサーイオンのピーク強度によりタンパク質定量値が算出され、ピーク強度が検出限界以下であれば欠損値とされた。タンパク質存在比の算出には、Summed Abundance Based法を用いた。群間の存在差異の有意性を示すp値の算出には、ANOVA(Individual Based,t検定)を用いた。
4)結果
 同定されたタンパク質のうち、False discovery rate(FDR)が0.1以上であるタンパク質は、解析対象から除外した。健常群及びAD群のいずれかで被験者の75%以上で欠損値でないタンパク質定量値が算出された、533種類のタンパク質を解析対象として抽出した。健常群と比較してAD群で存在比が1.5倍以上(p≦0.05)に上昇した116種のタンパク質(表C-7-1~C-7-4)、及び0.75倍以下(p≦0.05)に減少した12種のタンパク質(表C-8)を同定した。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000104
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実施例C-2 成人SSL由来タンパク質を用いた、アトピー性皮膚炎関連の発現変動タンパク質の同定
1)被験者及びSSL採取
 健常者(20~59歳、男性)18名(健常群)、及びアトピー性皮膚炎患者(AD患者)(20~59歳、男性)26名(AD群)を被験者とした。被験者には、インフォームドコンセントにより同意を取得した。AD群の被験者は、皮膚科専門医により重症度が軽症又は中等症のアトピー性皮膚炎の診断を受けており、顔に軽症度以上のAD様の湿疹や乾燥等の症状を呈する者を選定した。各被験者の全顔(AD患者は皮疹部を含む)からあぶら取りフィルム(5×8cm、ポリプロピレン製、3M社)を用いて皮脂を回収した。該あぶら取りフィルムをバイアルに移し、タンパク質抽出に使用するまで-80℃で、約1ヶ月間保存した。
2)タンパク質調製
 MPEX PTS Reagent(GL science)に替え、EasyPepTM Mini MS Sample Prep Kit(ThermoFisher Scientific)を用いて、付属のプロトコルに準じてペプチド溶液を得たほかは、実施例C-1と同様の手順にてペプチド濃度を測定した。
3)LC-MS/MS分析及びデータ解析
 実施例C-1と同様の条件及び手順にてタンパク質の分析とデータ解析を行った。
4)結果
 同定されたタンパク質のうち、False discovery rate(FDR)が0.1以上であるタンパク質は、解析対象から除外した。健常群及びAD群いずれかで被験者の75%以上で欠損値でないタンパク質定量値が算出された、1075種類のタンパク質を解析対象として抽出した。なお、タンパク質定量値に欠損値が多く認められたAD患者1名は、解析から除外した。健常群と比較してAD群で存在比が1.5倍以上(p≦0.05)に上昇した205種のタンパク質(表C-9-1~C-9-7)、及び0.75倍以下(p≦0.05)に減少した37種のタンパク質(表C-10-1~C-10-2)を同定した。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000110
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実施例C-3 乳幼児アトピー性皮膚炎検出のための判別モデルの構築
(使用データ)
 実施例C-1において得られたタンパク質の定量データを正規分布に近似するため、ノーマライズ前のピーク強度をタンパク質定量値とし、各タンパク質定量値を全検出タンパク質定量値の総和で除した値について底2の対数値に変換したLog2(Abundance+1)値を算出した。得られたLog2(Abundance+1)値を機械学習モデルの構築に用いた。実施例C-1と同様の方法で、全被験者の75%以上(29名以上)で欠損値でないタンパク質定量値が算出された、475種類のタンパク質を抽出し、解析対象とした。
3-1 発現変動タンパク質を用いた判別モデルの構築
1)特徴量タンパク質の選択
 上記475種類のタンパク質の中から健常児と比較してAD罹患児で統計学的に有意に発現が変動していた127種のタンパク質(表C-11-1~C-11-4)を同定した。これらのタンパク質を特徴量タンパク質として選択し、その定量データを特徴量とした。
2)モデル構築
 上記127種のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常児とAD罹患児(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、127種のタンパク質を特徴量タンパク質として用いた場合のモデルでは、エラー率が18.42%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000119
3-2 ランダムフォレストの変数重要度の高いタンパク質を用いた判別モデルの構築
1)特徴量タンパク質の選択
 上記475種類のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常児とAD罹患児(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、ジニ係数に基づく変数重要度の上位140タンパク質を算出した(表C-12-1~C-12-4)。これら140種のタンパク質、及び特徴量タンパク質の選択に使用した全475種のタンパク質を特徴量タンパク質とし、それらの定量データを特徴量とした。
2)モデル構築
 上記140種のタンパク質又は全475種のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常児とAD罹患児(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、推定誤答率(OOB error rate)を算出した。その結果、全475タンパク質を特徴量タンパク質に用いた場合のエラー率は28.95%であったのに対し、変数重要度が上位140のタンパク質を特徴量タンパク質に用いた場合のエラー率は7.89%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000121
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000122
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000123
3-3 Boruta法により抽出した特徴量タンパク質を用いた判別モデルの構築
1)特徴量タンパク質の選択
 上記475種類のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常児とAD罹患児(ADの有無)を目的変数として用い、R言語の"Boruta"パッケージのアルゴリズムを実行した。最大試行回数を1000回とし、p値が0.01未満である35種のタンパク質を抽出し(表C-13)、特徴量タンパク質として選択した。それらのタンパク質の定量データを特徴量とした。
2)モデル構築
 上記35種のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常児とAD罹患児(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、35種のタンパク質を特徴量タンパク質として用いた場合のモデルではエラー率が10.53%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000124
実施例C-4 成人アトピー性皮膚炎検出のための判別モデルの構築
(使用データ)
 実施例C-2において得られたタンパク質の定量データを正規分布に近似するため、ノーマライズ前のピーク強度をタンパク質定量値とし、各タンパク質定量値を全検出タンパク質定量値の総和で除した値について底2の対数値に変換したLog2(Abundance+1)値を算出した。得られたLog2(Abundance+1)値を機械学習モデルの構築に用いた。実施例C-2と同様の方法で、全被験者(但し、タンパク質の定量データが正規分布に従わない3名を除外)の75%以上(31名以上)で欠損値でないタンパク質定量値が算出された、985種類のタンパク質を抽出し、解析対象とした。
4-1 発現変動タンパク質を用いた判別モデルの構築
1)特徴量タンパク質の選択
 上記985種類のタンパク質の中から健常者と比較してAD患者で有意に発現が変動していた220種のタンパク質(表C-14-1~C-14-7)を同定し、これらを特徴量タンパク質として選択し、その定量データを特徴量とした。
2)モデル構築
 上記220種のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常者とAD患者(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、220種のタンパク質を特徴量タンパク質として用いた場合のモデルではエラー率が24.39%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000125
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000126
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000127
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000128
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4-2 ランダムフォレストの変数重要度の高いタンパク質を用いた判別モデルの構築
1)特徴量タンパク質の選択
 上記985種類のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常者とAD患者(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、ジニ係数に基づく変数重要度の上位110タンパク質を算出した(表C-15-1~C-15-4)。これら110種のタンパク質、及び特徴量タンパク質の選択に使用した全985種のタンパク質を特徴量タンパク質とし、その定量データを特徴量とした。
2)モデル構築
 上記110種のタンパク質又は全985種のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常者とAD患者(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、推定誤答率(OOB error rate)を算出した。その結果、全985タンパク質を特徴量タンパク質に用いた場合のエラー率は29.27%であったのに対し、変数重要度が上位110のタンパク質を特徴量タンパク質に用いた場合のエラー率は12.20%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000132
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000134
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000135
4-3 Boruta法により抽出した特徴量を用いた判別モデルの構築
1)特徴量の選択
 上記985種類のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常者とAD患者(ADの有無)を目的変数として用い、R言語の"Boruta"パッケージのアルゴリズムを実行した。最大試行回数を1000回とし、p値が0.01未満である24種のタンパク質を抽出し(表C-16)、特徴量タンパク質として選択した。それらのタンパク質の定量データを特徴量とした。
2)モデル構築
 上記24種のタンパク質のLog2(Abundance+1)値を説明変数とし、健常者とAD患者(ADの有無)を目的変数として用いた。R言語の"caret"パッケージにおいてランダムフォレストのアルゴリズムをメソッドとして指定し、1回の決定木の構築に用いる変数の数(mtry値)の最適値をチューニングした。チューニングによって決定したmtry値を用いて、ランダムフォレストのアルゴリズムを実行し、OOB error rateを算出した。その結果、24種のタンパク質を特徴量タンパク質として用いた場合のモデルではエラー率が19.51%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000136
 以上の実施例C-1~C-4の解析で得られた合計418種類のタンパク質(前記表C-1-1~C-1-13)について、テキストマイニング(エルゼビア)にてADとの関連が報告されている論文数を調査した。検索によりADと関連する報告が4報以下で、且つADとの関連が記載されていないことが確認されたタンパク質は147種であった(前記表C-2-1~C-2-5)。これら147種のタンパク質は、新規なAD検出用マーカーである。
実施例D-1 乳幼児SSLにおけるAD関連タンパク質の同定及びSerpinB4タンパク質の発現解析
1)被験者及びSSL採取
 健常児(6ヵ月~5歳男女)23名(健常群)、及びアトピー性皮膚炎罹患児(AD患児)(6ヵ月~5歳男女)16名(AD群)を被験者とした。AD患児のリクルートでは、保護者による判定でUKWP基準(The UK Working Party;Br J Dermatol, 131:406-416 (1994))を満たしたAD患児を集め、インフォームドコンセントにより保護者の同意の得られた患者を選抜した。選抜したAD患児について、皮膚科医が全身の皮膚の観察及び問診をし、アトピー性皮膚炎診療ガイドライン(日皮会誌,128(12):2431-2502,2018参照)に基づきADの診断をした。ADと診断されたAD患児のなかから、Eczema Area and Severity Index(EASI;Exp Dermatol, 10:11-18 (2001))に基づき、顔に軽症度以上のAD様の湿疹や乾燥等の症状を呈する乳幼児を選定し、被験者とした。選定されたAD群16名には、EASIスコアに基づく、軽症9名(軽症AD群)及び中等症7名(中等症AD群)が含まれていた。
 各被験者の全顔(AD患児は皮疹部を含む)及び背中全体(AD患児は皮疹部を含まない)の各部位からそれぞれ、あぶら取りフィルム(5×8cm、ポリプロピレン製、3M社)を用いて皮脂を回収した。該あぶら取りフィルムをガラスバイアルに移し、タンパク質抽出に使用するまで-80℃で約1ヶ月間保存した。
2)タンパク質調製
 上記1)のあぶら取りフィルムを適当な大きさに切断し、QIAzol Lysis Reagent(Qiagen)を用いて、付属のプロトコルに準じてタンパク質沈殿物を得た。得られたタンパク質沈殿物より、MPEX PTS Reagent(GL science)を用いて、付属のプロトコルに準じてタンパク質を可溶化液で溶解後、トリプシン消化した。得られた消化液を減圧乾燥(35℃)した後、0.1%(v/v)formic acid、2%(v/v)acetonitrileを含む水溶液にて溶解させ、ペプチド溶液を調製した。PierceTM Quantitative Fluorometric Peptide Assay(ThermoFisher Scientific)のプロトコルに従い、マイクロプレートリーダー(Corona Electric)を用いて溶液中のペプチド濃度を測定した。ペプチド溶液の濃度を一定に調整して、LC-MS/MS分析によりタンパク定量値を算出した。健常児のうち背中の1検体及びAD患児のうち顔の1検体からのペプチド溶液は、必要なペプチド量が得られなかったため、LC-MS/MS分析から除外した。
3)LC-MS/MS分析及びデータ解析
 上記2)で得られたサンプルペプチド溶液を下記表D-1の条件にてLC-MS/MS分析に供した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000137
 LC-MS/MS分析にて得られたスペクトルデータの解析には、Proteome Discoverer ver.2.2(ThermoFisher Scientific)を用いた。ヒト由来のタンパク質同定には参照データベースをSwiss Prot、TaxonomyをHomo sapiensと設定し、Mascot database search(Matrix Science)を用いて検索した。検索では、EnzymeをTrypsinとし、Missed cleavageを2、Dynamic modificationsをOxidation(M)、Acetyl(N-term)、Acetyl(Protein N-term)、Static ModificationsをCarbamidomethyl(C)に設定した。False discovery rate(FDR)p<0.01を満たすペプチドを検索の対象とした。同定したタンパク質についてプリカーサーイオンをベースとしたラベルフリー定量解析(LFQ,Label Free Quantification)を行った。ペプチド由来のプリカーサーイオンのピーク強度によりタンパク質存在量を算出し、ピーク強度が検出限界以下であれば欠損値とした。実験的な偏りを補正するためタンパク質存在量をTotal peptide amount法にてノーマライズし、Summed Abundance Based法にてタンパク質存在比を算出した。群間の存在差異の有意性を示すp値の算出には、ANOVA(Individual Based,t検定)を用いた。同定されたヒト由来タンパク質のうち、False discovery rate(FDR)が0.1以上であるタンパク質は解析から除外した。以下に示す図の作成及び統計学的処理には、Prism8 ver.3.0を用いた。ノーマライズ前のタンパク質存在量を全ヒト由来検出タンパク質存在量の総和で除した値を底2の対数値に変換したLog2(Abundance+1)値を算出し、各タンパク質定量値とした。
4)発現解析(皮疹部)
 まず、顔(AD群では皮疹部を含む)より採取したSSLに含まれるヒト由来タンパク質の解析から、健常群及びAD群のいずれかで被験者の75%以上で欠損値でないタンパク質存在量が算出された533種類のタンパク質を解析対象として抽出した。健常群と比較してAD群で存在比が1.5倍以上(p<0.05)に上昇した116種のタンパク質を同定し、その中にはSerpinB4タンパク質が含まれていた。健常群及びAD群の各被験者の顔由来SSL中SerpinB4タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図1に示した。AD群の皮疹部(顔)より採取したSSL中のSerpinB4タンパク質の発現レベルは、健常群(顔)に比して統計学的に有意に上昇していることが示された(Student's t-test、P<0.001)。
 LC-MS/MS分析から除外した1名を除く15名のAD患者を、軽症AD群(9名)と中等症AD群(6名)に分けた。健常群、軽症AD群、及び中等症AD群の各被験者の顔由来SSL中SerpinB4タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図2に示した。軽症AD群及び中等症AD群の皮疹部(顔)より採取したSSL中のSerpinB4タンパク質の発現レベルは、健常群(顔)に比して統計学的に有意に上昇したこと、かつ重症度に伴い段階的に上昇したことが示された(Tukey's test、P<0.05又はP<0.001)。
5)発現解析(無疹部)
 次に、皮疹を含まない背中より採取したSSL由来タンパク質の解析から、健常群及びAD群のいずれかで被験者の75%以上で欠損値でないタンパク質存在量が算出された894種類のタンパク質を解析対象として抽出した。健常群と比較してAD群で存在比が1.5倍以上(p<0.05)に上昇した135種のタンパク質を同定し、その中にはSerpinB4タンパク質が含まれていた。健常群及びAD群の各被験者の背中由来SSL中SerpinB4タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図3に示した。AD群の無疹部(背中)より採取したSSL中のSerpinB4タンパク質の発現レベルは、健常群(背中)に比して統計学的に有意に上昇していることが示された(Student's t-test、P<0.01)。
 16名のAD患者を、軽症AD群(9名)と中等症AD群(7名)に分け、健常群、軽症AD群、及び中等症AD群の各被験者の背中由来SSL中SerpinB4タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図4に示した。軽症AD群並びに中等症AD群の無疹部(背中)より採取したSSL中のserpinB4タンパク質の発現レベルは、健常群(背中)に比して統計学的に有意に上昇していることが示された(Tukey's test、P<0.05)。
6)ROC解析
 健常群及びAD群の各被験者の顔(AD群は皮疹部)及び背中(AD群は無疹部)より採取したSSL中のSerpinB4タンパク質定量値(Log2(Abundance+1))を用いて、それぞれROC曲線を作成した(図5及び図6)。顔(AD群は皮疹部)より採取したSSL中のSerpinB4タンパク質では、ROC曲線下面積は0.86、P値は0.0002と有意であり、SSL中のSerpinB4タンパク質発現レベルを指標とする乳幼児アトピー性皮膚炎の検出の有効性が示された。Youden indexによるカットオフ値7.76によるADの検出精度は、感度93.33%、特異度65.22%であった(図5)。一方、背中(AD群は無疹部)より採取したSSL中のSerpinB4タンパク質では、ROC曲線下面積は0.80、P値は0.0016と有意であり、無疹部のSSL中のSerpinB4タンパク質発現レベルを指標とした場合でも乳幼児アトピー性皮膚炎の検出の有効性が示された。Youden indexによるカットオフ値8.05によるADの検出精度は、感度87.50%、特異度72.73%であった(図6)。
比較例D-1 乳幼児SSLにおけるAD関連RNAの発現解析
1)RNA調製及びシーケンシング
 実施例D-1で顔(AD群は皮疹部)より採取したSSL含有あぶら取りフィルムからタンパク質を抽出する過程で得られた、核酸を含む画分から、被験者のSSL由来RNAを抽出した。抽出されたRNAを元に、SuperScript VILO cDNA Synthesis kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて42℃、90分間逆転写を行いcDNAの合成を行った。逆転写反応のプライマーには、キットに付属しているランダムプライマーを使用した。得られたcDNAから、マルチプレックスPCRにより20802遺伝子に由来するDNAを含むライブラリーを調製した。マルチプレックスPCRは、Ion AmpliSeqTranscriptome Human Gene Expression Kit(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いて、[99℃、2分→(99℃、15秒→62℃、16分)×20サイクル→4℃、Hold]の条件で行った。得られたPCR産物は、Ampure XP(ベックマン・コールター株式会社)で精製した後に、バッファーの再構成、プライマー配列の消化、アダプターライゲーションと精製、増幅を行い、ライブラリーを調製した。調製したライブラリーをIon 540 Chipにローディングし、Ion S5/XLシステム(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)を用いてシーケンシングした。
2)データ解析
i)使用データ
 上記1)で測定した被験者由来のRNAの発現レベルのデータ(リードカウント値)を、DESeq2を用いて補正した。補正されたカウント値(Normalized count値)からLog2(Normalized count+1)を算出し、RNA発現解析に用いた。
 ii)RNA発現解析
 健常群及びAD群の各被験者のSerpinB4 RNAの発現レベル(Log2(Normalized count+1))のプロットを図7に示した。SerpinB4 RNA発現レベルは、健常群と比較してAD群で有意な上昇は認められなかった。すなわち、実施例D-1及び本例からは、SSL中のSerpinB4のRNA発現レベルはAD群で有意な上昇は認められない一方で、SerpinB4タンパク質発現レベルはAD群で有意に上昇することが見出され、SSL中SerpinB4の発現はタンパク質とRNAで一致しないことが示された。
比較例D-2 成人SSLにおけるSerpinB4タンパク質の発現解析
1)被験者及びSSL採取
 健常者(20~59歳、男性)18名(健常群)、及びアトピー性皮膚炎患者(AD患者)(20~59歳、男性)26名(AD群)を被験者とした。被験者には、インフォームドコンセントにより同意を取得した。AD群の被験者は、顔について試験当日に皮膚科専門医が包括的に重症度を「軽微」、「軽症」、「中等症」、「重症」及び「最重症」の5段階で評価したときに、軽症及び中等症のアトピー性皮膚炎であるとの診断を受けたAD患者であった。各被験者の全顔(AD患者は皮疹部を含む)からあぶら取りフィルム(5×8cm、ポリプロピレン製、3M社)を用いて皮脂を回収した。該あぶら取りフィルムをバイアルに移し、タンパク質抽出に使用するまで-80℃で、約1ヶ月間保存した。
2)タンパク質調製
 MPEX PTS Reagent(GL science)に替え、EasyPepTM Mini MS Sample Prep Kit(ThermoFisher Scientific)を用いて、付属のプロトコルに準じてペプチド溶液を得たほかは、実施例D-1と同様の手順にてペプチド溶液を調製し、そのペプチド濃度を測定した。
3)LC-MS/MS分析及びデータ解析
 実施例D-1と同様の条件及び手順にてタンパク質の分析とデータ解析を行った。
4)結果
 同定されたタンパク質のうち、False discovery rate(FDR)が0.1以上であるタンパク質は解析から除外した。健常群及びAD群いずれかで被験者の75%以上で欠損値でないタンパク質存在量が算出された1075種類のタンパク質を解析対象として抽出した。タンパク質存在量に欠損値が多く認められたAD患者1名は解析から除外した。健常群と比較してAD群で存在比が1.5倍以上(p<0.05)に上昇した205種のタンパク質が得られたが、その中にSerpinB4タンパク質は含まれなかった。健常群及びAD群の各被験者のSerpinB4タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図8に示した。既報において、血中のSerpinB4タンパク質濃度は小児及び成人AD患者で上昇することが報告されている(非特許文献7)。一方、実施例D-1及び本例の結果からは、SSL中SerpinB4タンパク質の発現レベルは、乳幼児ADでは上昇するが成人ADでは上昇せず、血中の変動とは必ずしも一致しないことが明らかになった。
比較例D-3 乳幼児SSLにおける既知のAD関連タンパク質の発現解析
 既報において、乳幼児AD患児の血液中のインターロイキン-18(IL-18)タンパク質は健常児に比較し増加すること、及び、乳幼児AD患児の角層中のSerpinB12タンパク質は健常児に比較し減少することが報告されている(非特許文献5、非特許文献8)。本例では、実施例D-1で採取した乳幼児SSLにおけるIL-18タンパク質及びSerpinB12タンパク質の発現を解析した。
 健常群及びAD群の各被験者の背中(AD群は無疹部)から採取したSSL中のIL-18タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図9に示した。健常群とAD群とでIL-18タンパク質の発現レベルに有意な差は認められなかった。なお顔(AD群は皮疹部)ではIL-18タンパク質は同定されなかった。
 また、健常群及びAD群の各被験者の顔(AD群は皮疹部)及び背中(AD群は無疹部)から採取したSSL中のSerpinB12タンパク質の定量値(Log2(Abundance+1))のプロットを図10及び11に示した。いずれの部位においても、健常群とAD群とで有意な差は認められなかった。
 SSL中における各種タンパク質の発現の有無及び発現挙動は未だ十分には解明されていない。例えば比較例D-1に示したように、SSL中に含まれるタンパク質の発現レベルは、必ずしもそれをコードするRNAの発現レベルと一致しない。これらの事実は、SSL中における各種タンパク質の発現挙動を推測することが困難であることを意味する。しかも本実験の結果からは、SSL中タンパク質の発現挙動は、血液中又は角層中のそれとは必ずしも一致しないことが明らかになった。図9~11に示すとおり、ADとの関係性が報告されているIL-18タンパク質及びSerpinB12タンパク質は、血中又は角層中と異なり、SSL中ではADとの関係性を示さない。既報でも、乳幼児の角層中SerpinB4タンパク質がADとの関係性があるかどうかは明確に示されていない(非特許文献8)。また従来、血中SerpinB4タンパク質は小児及び成人ADのマーカーとして報告されているが(非特許文献6)、比較例D-2に示したとおり、SSL中SerpinB4タンパク質は成人ADとの関係性を示さない。これらの本実験の結果は、従来の知見からは、SSL中SerpinB4タンパク質の発現やそのADとの関係性を推測することができないことを表す。
 以上の従来のSSL中タンパク質に関する知見、及び以上の実施例比較例D-1及び比較例D-1~3の結果は、SSL中SerpinB4タンパク質を乳幼児ADマーカーとして使用するという本発明が提供する技術は、全く予想外であり容易に見出し難いものであることを示している。

Claims (45)

  1.  成人被験者から採取された生体試料について、MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者における成人アトピー性皮膚炎の検出方法。
  2.  遺伝子又はその発現産物の発現レベルがmRNAの発現量の測定である、請求項1記載の方法。
  3.  遺伝子又はその発現産物が前記被験者の皮膚表上脂質に含まれるRNAである、請求項1又は2記載の方法。
  4.  発現レベルの測定値を前記各遺伝子又はその発現産物の参照値と比較し、成人アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、請求項1~3のいずれか1項記載の方法。
  5.  成人アトピー性皮膚炎患者由来の前記遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、成人健常者由来の同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を教師サンプルとして、該アトピー性皮膚炎患者と健常者を分ける判別式を作成し、前記被験者から採取された生体試料から得られた同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を当該判別式に代入し、得られた結果を参照値と比較することによって、該被験者における成人アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、請求項1~4のいずれか1項記載の方法。
  6.  前記17種の遺伝子群の全ての遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項5記載の方法。
  7.  前記17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表A-aで示される245種のうち前記17種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項5又は6記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  8.  前記17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表A-1-1~A-1-3の123種、表A-3-1~A-3-4で示される150種又は表A-4で示される45種の遺伝子群のうち、前記17種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項5又は6記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
  9.  前記17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表の107種、127種及び39種の遺伝子群のうち前記17種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項7又は8記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
  10.  前記遺伝子又はそれに由来する核酸と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、又は前記遺伝子の発現産物を認識する抗体を含有する、請求項1~9のいずれか1項記載の方法に用いられる成人アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
  11.  下表A-bに示される210種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、成人アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
  12.  MECR、RASA4CP、ARRDC4、EIF1AD、FDFT1、ZNF706、TEX2、TMPRSS11E、RPS6KB2、CTBP1、ZNF335、DGKA、PPP1R9B、SPDYE7P、DNASE1L1、GNB2及びCSNK1G2からなる17種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、請求項11記載の成人アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
  13.  乳幼児被験者から採取された生体試料について、IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルを測定する工程を含む、当該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
  14.  IMPDH2、ERI1及びFBXW2からなる3種の遺伝子群より選択される遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定を少なくとも含む、請求項13記載の乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
  15.  遺伝子又はその発現産物の発現レベルがmRNAの発現量の測定である、請求項13又は14記載の方法。
  16.  遺伝子又はその発現産物が前記被験者の皮膚表上脂質に含まれるRNAである、請求項13~15のいずれか1項記載の方法。
  17.  発現レベルの測定値を前記各遺伝子又はその発現産物の参照値と比較し、乳幼児アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、請求項13~16のいずれか1項記載の方法。
  18.  アトピー性皮膚炎罹患児由来の前記遺伝子又はその発現産物の発現レベルと、健常児由来の同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を教師サンプルとして、該アトピー性皮膚炎罹患児と健常児を分ける判別式を作成し、前記被験者から採取された生体試料から得られた同遺伝子又はその発現産物の発現レベルの測定値を当該判別式に代入し、得られた結果を参照値と比較することによって、該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の存在又は不存在を評価する、請求項13~16のいずれか1項記載の方法。
  19.  前記7種の遺伝子群の全ての遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項18記載の方法。
  20.  前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表B-3-1~B-3-3で示される100種、又は表B-4で示される9種のうち前記7種の遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項18又は19記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
  21.  前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記表B-1-1~B-1-9で示される371種のうち前記7種に含まれる遺伝子を除いた遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項18又は19記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
  22.  前記7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子の他に、下記の25種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物の発現レベルが測定される、請求項21記載の方法、
     ABHD8、GPT2、PLIN2、FAM100B、YPEL2、MAP1LC3B2、RLF、KIAA0930、UBE2R2、HK2、USF2、PDIA3P、HNRNPUL1、SEC61G、DNAJB11、SDHD、NDUFS7、ECH1、CASS4、IL7R、CLEC4A、AREG、SNRPD1、SLC7A11及びSNX8。
  23.  前記遺伝子又はそれに由来する核酸と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチド、又は前記遺伝子の発現産物を認識する抗体を含有する、請求項13~22のいずれか1項記の方法に用いられる乳幼児アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
  24.  下表B-b-1~B-b-2に示される383種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物からなる、乳幼児アトピー性皮膚炎の検出マーカー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
  25.  IMPDH2、ERI1、FBXW2、STK17B、TAGLN2、AMICA1及びHNRNPA1からなる7種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、請求項24記載のマーカー。
  26.  ABHD8、GPT2、PLIN2、FAM100B、YPEL2、MAP1LC3B2、RLF、KIAA0930、UBE2R2、HK2、USF2、PDIA3P、HNRNPUL1、SEC61G、DNAJB11、SDHD、NDUFS7、ECH1、CASS4、CLEC4A、SNRPD1、SLC7A11及びSNX8からなる23種の遺伝子群より選択される少なくとも1つの遺伝子又はその発現産物である、請求項24記載のマーカー。
  27.  被験者から採取した皮膚表上脂質から、下記表C-1に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を回収することを含む、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカーの調製方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
  28.  被験者から採取した皮膚表上脂質から、下記表C-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を検出することを含む、被験者におけるアトピー性皮膚炎の検出方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
  29.  前記少なくとも1種のタンパク質が下記表C-3に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、請求項27又は28記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
  30.  前記少なくとも1種のタンパク質が下記表C-4に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、請求項27又は28記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
  31.  前記被験者が乳幼児であり、前記少なくとも1種のタンパク質が下記表C-5-1及び表C-5-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、請求項27又は28記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
  32.  前記被験者が成人であり、前記少なくとも1種のタンパク質が下記表C-6-1及びC-6-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質である、請求項27又は28記載の方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
  33.  前記少なくとも1種のタンパク質が、表C-5-1に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
     前記方法が、前記少なくとも1種のタンパク質の濃度が乳幼児健常群と比較して増加していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
    請求項31記載の方法。
  34.  前記少なくとも1種のタンパク質が、表C-5-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
     前記方法が、前記少なくとも1種のタンパク質の濃度が乳幼児健常群と比較して低下していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
    請求項31記載の方法。
  35.  前記少なくとも1種のタンパク質が、表C-6-1に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
     前記方法が、前記少なくとも1種のタンパク質の濃度が成人健常群と比較して増加していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
    請求項32記載の方法。
  36.  前記少なくとも1種のタンパク質が、表C-6-2に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質であり、
     前記方法が、前記少なくとも1種のタンパク質の濃度が成人健常群と比較して低下していた場合に、該被験者をアトピー性皮膚炎と検出することを含む、
    請求項32記載の方法。
  37.  前記少なくとも1種のタンパク質の濃度を説明変数とし、ADの有無を目的変数として、構築された予測モデルに基づいてADを検出することを含む、請求項28~32のいずれか1項記載の方法。
  38.  前記被験者から皮膚表上脂質を採取することをさらに含む、請求項27~37のいずれか1項記載の方法。
  39.  下記表C-7に示すタンパク質からなる群より選択される少なくとも1種のタンパク質を含む、アトピー性皮膚炎検出用タンパク質マーカー。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
  40.  乳幼児被験者から採取された皮膚表上脂質におけるSerpinB4タンパク質の発現レベルを測定する工程を含む、該被験者における乳幼児アトピー性皮膚炎の検出方法。
  41.  前記SerpinB4タンパク質の発現レベルの測定値を参照値と比較し、乳幼児アトピー性皮膚炎の存在若しくは不存在、又はその進行の程度を検出することをさらに含む、請求項40記載の方法。
  42.  前記乳幼児アトピー性皮膚炎の進行の程度の検出が、軽症又は中等症アトピー性皮膚炎の検出である、請求項41記載の方法。
  43.  前記乳幼児が0~5歳の乳幼児である、請求項40~42のいずれか1項記載の方法。
  44.  前記被験者から皮膚表上脂質を採取することをさらに含む、請求項40~43のいずれか1項記載の方法。
  45.  SerpinB4タンパク質を認識する抗体を含有する、請求項40~44のいずれか1項記載の方法に用いられる乳幼児アトピー性皮膚炎を検出するための検査用キット。
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