JP6156621B2 - Atllの診断のためのデータ取得方法、atll診断用キットおよびatll診断システム - Google Patents
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hsa-miR-34a、hsa-miR-221、hsa-miR-222、hsa-miR-146a、hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-146b、hsa-miR-193a、hsa-miR-582、hsa-miR-483、hsa-miR-125a、hsa-miR-182、hsa-miR-660、hsa-let-7b、kshv-miR-K12-8、hsa-miR-342、hsa-miR-148a、hsa-miR-133b、hsa-miR-210、hsa-miR-486、hsa-miR-362、hsa-miR-210、hsa-miR-27a、hsa-miR-551b、hsa-miR-625、hsa-miR-183、hsa-miR-23a、hsa-miR-150、hsa-miR-363、hsa-miR-525*、hsa-miR-124a、hsa-miR-200c、ebv-miR-BART20-3p、hsa-miR-630、hsa-miR-223、hsa-miR-22、hsa-miR-26a、hsa-miR-768-5p;
hsa-miR-99a、hsa-miR-125b、hsa-miR-152、hsa-miR-490、hsa-miR-100、hsa-miR-571、hsa-miR-296、hsa-miR-9*、hsa-miR-196a、hsa-miR-9、hsa-miR-7、hsa-miR-92b、hsa-miR-15b、hsa-miR-10a、hsa-miR-484、hsa-let-7c、hsa-miR-16、hsa-miR-193b、hsa-miR-15a、hsa-miR-301、hsa-miR-320、hsa-miR-196b、hsa-miR-107、hsa-miR-195、hsa-miR-103、hsa-miR-186、hsa-miR-769-5p、hsa-miR-365、hsa-miR-490、hsa-miR-550、hsa-miR-183、hsa-miR-182、hsa-miR-324-5p、hsa-miR-663、hsa-miR-422b、hsa-miR-345、kshv-miR-K12-8、hsa-miR-96、hsa-miR-193a、hsa-let-7d、hsa-miR-17-5p、hsa-miR-339、hsa-miR-155、hsa-let-7a;および
これらの変異型からなる群より選ばれる少なくとも一種のmiRNAが挙げられる。
hsa-miR-34a、hsa-miR-221、hsa-miR-222、hsa-miR-146a、hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-146b、hsa-miR-193a、hsa-miR-582、hsa-miR-483、hsa-miR-125a、hsa-miR-182、hsa-miR-150、hsa-miR-363、hsa-miR-525*、hsa-miR-124a、hsa-miR-342;
hsa-miR-99a、hsa-miR-125b、hsa-miR-152、hsa-miR-9*、hsa-miR-193b、hsa-miR-196a、hsa-miR-365、hsa-miR-100、hsa-miR-9;および
これらの変異型からなる群より選ばれる少なくとも一種のmiRNAが挙げられる。
hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-483、hsa-miR-125a、hsa-miR-486、hsa-miR-124a、hsa-miR-525*、hsa-miR-150、hsa-miR-363;
hsa-miR-296、hsa-miR-15b、hsa-miR-484、hsa-miR-16、hsa-miR-195、hsa-miR-769-5p、hsa-miR-550、hsa-miR-422b;および
これらの変異型からなる群より選ばれる少なくとも一種のmiRNAが挙げられる。
さらに具体的な実施形態として、hsa-miR-34aについて、サンプル中の発現量を定量するステップ、および健常者由来の末梢血、末梢血単核球または活性化CD4陽性T細胞中の発現量に対する、前記サンプル中の発現量の比率が、0.5倍以下であるかどうかを判定するステップを有し、急性型ATLL、くすぶり型ATLLまたはその両方の診断のためのデータを取得することを特徴とする、ATLLの診断のためのデータ取得方法が挙げられる。
また、本発明は上述したようなデータ取得方法を実施することのできる高悪性型ATLL診断用キットとして、上述したようなデータ取得方法において定義される前記定量対象miRNAを定量するためのキットであって、少なくとも当該定量対象miRNAを増幅するためのプライマーを内容物に含むことを特徴とする、ATLL診断用キットを提供する。
−(高悪性型)ATLLの診断のためのデータ取得方法−
本発明の(高悪性型)ATLLの診断のためのデータ取得方法(以下単に「本発明のデータ取得方法」ともいう)は、診断対象者(患者)から採取されたサンプル中の、特定のmiRNA(本発明において「定量対象miRNA」と称する。)の発現量を定量するステップを含む。
後述する実施例から明らかなように、(高悪性型)ATLLの発症時には特定のmiRNAの発現量が大きく変化する(典型的には2倍以上に増加するまたは0.5倍以下に減少する)ため、これを検出することにより(高悪性型)ATLLの診断をすることができる。
なお、本発明に用いられる定量対象miRNAの塩基配列は、その変異型も含めて、たとえばSanger miRBase database(http://www.mirbase.org/index.shtml)に公開されている。
HTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株(HTLV−Iキャリアー由来の末梢血、末梢血単核球またはCD4陽性T細胞のモデル)中のmiRNAの発現量に対する、ATLL腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株(高悪性型ATLL患者由来の末梢血、末梢血単核球またはCD4陽性T細胞のモデル)中のmiRNAの発現量の比率が2倍以上であるmiRNAとしては、たとえば次の27種類(U1a群)が挙げられる:
hsa-miR-99a、hsa-miR-125b、hsa-miR-152、hsa-miR-490、hsa-miR-100、hsa-miR-571、hsa-miR-296、hsa-miR-9*、hsa-miR-196a、hsa-miR-9、hsa-miR-7、hsa-miR-92b、hsa-miR-15b、hsa-miR-10a、hsa-miR-484、hsa-let-7c、hsa-miR-16、hsa-miR-193b、hsa-miR-15a、hsa-miR-301、hsa-miR-320、hsa-miR-196b、hsa-miR-107、hsa-miR-195、hsa-miR-103、hsa-miR-186、hsa-miR-769-5p。
hsa-miR-9*、hsa-miR-99a、hsa-miR-125b、hsa-miR-193b、hsa-miR-196a、hsa-miR-365、hsa-miR-100、hsa-miR-9、hsa-miR-7、hsa-miR-92b、hsa-miR-490、hsa-miR-196b、hsa-miR-550、hsa-let-7c、hsa-miR-571、hsa-miR-183、hsa-miR-182、hsa-miR-320、hsa-miR-324-5p、hsa-miR-296、hsa-miR-663、hsa-miR-422b、hsa-miR-769-5p、hsa-miR-186、hsa-miR-301、hsa-miR-345、kshv-miR-K12-8、hsa-miR-96、hsa-miR-193a、hsa-let-7d、hsa-miR-17-5p、hsa-miR-339、hsa-miR-152、hsa-miR-155、hsa-let-7a。
上記miRNA群U1に属するmiRNAのうち、HTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量に対する、ATLL腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量の比率が10倍以上であるmiRNAとしては、たとえば次の3種類が挙げられる:
hsa-miR-99a、hsa-miR-125b、hsa-miR-152。
hsa-miR-9*、hsa-miR-99a、hsa-miR-125b、hsa-miR-193b、hsa-miR-196a、hsa-miR-365、hsa-miR-100、hsa-miR-9。
上記miRNA群U1に属するmiRNAのうち、HTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量に対する、ATLL腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量の比率が2倍以上であり、かつそのP値が0.05未満であるmiRNAとしては、たとえば次の6種類が挙げられる:
hsa-miR-296、hsa-miR-15b、hsa-miR-484、hsa-miR-16、hsa-miR-195、hsa-miR-769-5p。
hsa-miR-550、hsa-miR-422b、hsa-miR-769-5p。
HTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株(HTLV−Iキャリアー由来の末梢血、末梢血単核球またはCD4陽性T細胞のモデル)中のmiRNAの発現量に対する、ATLL腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株(高悪性型ATLL患者由来の末梢血、末梢血単核球またはCD4陽性T細胞のモデル)中のmiRNAの発現量の比率が0.5倍以下であるmiRNA(D1a群)としては、たとえば次の26種が挙げられる:
hsa-miR-34a、hsa-miR-221、hsa-miR-222、hsa-miR-146a、hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-146b、hsa-miR-193a、hsa-miR-582、hsa-miR-483、hsa-miR-125a、hsa-miR-182、hsa-miR-660、hsa-let-7b、kshv-miR-K12-8、hsa-miR-342、hsa-miR-148a、hsa-miR-133b、hsa-miR-210、hsa-miR-486、hsa-miR-362、hsa-miR-210、hsa-miR-27a、hsa-miR-551b、hsa-miR-625、hsa-miR-183、hsa-miR-23a。
hsa-miR-150、hsa-miR-363、hsa-miR-34a、hsa-miR-525*、hsa-miR-146b、hsa-miR-146a、hsa-miR-222、hsa-miR-221、hsa-miR-124a、hsa-miR-34b、hsa-miR-125a、hsa-miR-342、hsa-miR-200c、ebv-miR-BART20-3p、hsa-miR-625、hsa-miR-630、hsa-miR-223、hsa-miR-660、hsa-let-7b、hsa-miR-582、hsa-miR-22、hsa-miR-26a、hsa-miR-768-5p。
上記miRNA群D1に属するmiRNAのうち、HTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量に対する、ATLL腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量の比率が0.15倍以下であるmiRNAとしては、たとえば次の12種が挙げられる:
hsa-miR-34a、hsa-miR-221、hsa-miR-222、hsa-miR-146a、hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-146b、hsa-miR-193a、hsa-miR-582、hsa-miR-483、hsa-miR-125a、hsa-miR-182。
hsa-miR-150、hsa-miR-363、hsa-miR-34a、hsa-miR-525*、hsa-miR-146b、hsa-miR-146a、hsa-miR-222、hsa-miR-221、hsa-miR-124a、hsa-miR-34b、hsa-miR-125a、hsa-miR-342。
上記miRNA群D1に属するmiRNAのうち、HTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量に対する、ATLL腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株中のmiRNAの発現量の比率が0.5倍以下であり、かつそのP値が0.05未満であるmiRNAとしては、たとえば次の5種が挙げられる:
hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-483、hsa-miR-125a、hsa-miR-486。
hsa-miR-125a、hsa-miR-34b、hsa-miR-124a、hsa-miR-525*、hsa-miR-150、hsa-miR-363。
定量ステップでは、上記のようにして決定された定量対象miRNAについて、診断対象者(キャリアー、患者)から採取したサンプル中の発現量を定量する。
定量RT−PCR法では、miRNAに応じた適切なフォワードおよびリバースプライマーを使用して、当該miRNAの逆転写および増幅をおこない、蛍光シグナルによる増幅産物の定量を通じて当初のmiRNAの量(すなわちサンプル中の発現量)を定量する。前述したように、定量対象miRNAの塩基配列の情報は公開されているので、たとえば市販されているソフトウェアを使用して前記の適切なプライマーの設計が可能であるが、公知の(市販されている)プライマーを利用することもできる。相対定量の標準として、実験条件下での変動の小さい、安定した内在性コントロールを用いることが適切である。
上述したような定量ステップにより取得したmiRNAの発現量は、さらに、基準とするmiRNAの発現量に対する比率を算出するステップ、およびこの算出比率が前述したような判定基準比率の条件を満たすか否かを判定するステップを経ることにより、高悪性型ATLLの診断のためのデータとして利用することができるようになる。
本発明のデータ取得方法において、前記定量ステップで得られたデータに加えて、たとえば特許文献1に記載の方法により得られるデータを併せて検討することによって、より(高悪性型)ATLLの診断精度が高まると期待される場合には、そのような他の方法に係るデータを取得するためのステップおよび得られたデータを加えて診断等に関する情報を取得するためのステップを加えてもよい。
上述したような(高悪性型)ATLLの診断のためのデータ取得方法を実施し、測定対象miRNAを定量するために好適な、本発明の(高悪性型)ATLL診断用キットは、前記データ取得方法において定義されるmiRNA、すなわち前記定量対象miRNAを定量するための試薬を内容物に含むものである。
上述したような(高悪性型)ATLLの診断のためのデータ取得方法を実施し、(高悪性型)ATLLの診断を行うために好適な、本発明の(高悪性型)ATLL診断システムは、所定の以下に述べるような定量手段、記録手段、判定手段および出力手段を備えたものである。
前記定量手段は、本発明のデータ取得方法において実施される定量ステップを実施するための手段であって、前記定量対象miRNAについて、サンプル中の発現量を定量する手段である。たとえば、miRNAを定量するための方法としてRT−PCRを採用する場合は、それを実施するためのPCRサイクラー、miRNAを増幅するためのプライマーやその他の試薬とサンプルを混合し、前記PCRサイクラーに供給する機器、増幅されたmiRNAからの蛍光や放射能を測定する機器などから構成される。
前記記録手段は、定量対象miRNAについての、前述したようなデータ取得方法において定義される前記基準となる発現量、すなわち、健常者由来の活性化CD4陽性T細胞等、HTLV−Iキャリアー由来のCD4陽性T細胞等、またはくすぶり型もしくは慢性型ATLL患者由来のCD4陽性T細胞等、あるいはHTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株またはATLL非腫瘍細胞由来CD4陽性T細胞培養株中の発現量と、その発現量比率の条件、すなわち測定された定量対象miRNAの発現量が基準に対してどのような比率である場合に(高悪性型)ATLLであると判定するかという条件を記録している。これらのデータは、少なくとも前記定量手段により実際に定量されるmiRNAについて記録しておけばよいが、定量対象miRNAを変更しても対応できる汎用的な記録手段とするため、他のmiRNAについても記録しておくことが好ましい。
前記判定手段は、まず、前記定量手段により得られた、診断対象者(患者)のサンプル中の定量対象miRNAの発現量の測定データと、前記記録手段に記録された、定量対象miRNAの発現量の基準データとを比較する処理を行う。具体的には、たとえばmiRNA群(U1)に属するmiRNAを定量対象miRNAとする場合は、前記測定データの数値が前記基準データの数値の2倍以上か否かを判定する。そして、当該定量対象miRNAの発現量比率の条件を満たす場合、前記サンプルはくすぶり型もしくは慢性型(低悪性型)ATLL患者由来のもの、または急性型もしくはリンパ腫型(高悪性型)ATLL患者由来のものである、つまり診断対象者はそのようなATLL患者であると判定し、それ以外の場合には、前記サンプルはそのようなATLL患者由来のものではない、つまり診断対象者はそのようなATLL患者ではなく、健常者、HTLV−Iキャリアー、または前記の型以外のATLL患者であると判定する処理を行う。このような処理を行う判定手段は、一般的な情報処理手段を用いて構築することができる。
前記出力手段は、前記判定手段の判定結果を出力する手段であり、判定結果をデータとして他のコンピュータに出力する手段、ディスプレイなどに表示する手段、紙媒体などに印刷する手段等が、その例として挙げられる。
[材料及び方法]
(1)培養細胞株
HTLV-1感染し不死化した培養感染細胞株:HTLV-1キャリアーのモデル細胞株として、HTLV-1産生培養細胞株あるいはATLL患者末梢血との混合培養により、HTLV-1感染させ、不死化させたT細胞培養株であるIWA-1、MT4を用いた。
以上の細胞株の培養培地は、RPMI1640培地(Nissui Pharm, Tokyo, Japan)に10%FCS、50U/mlペニシリン、50μg/mlストレプトマイシンを添加したものである。なお、ATL55TおよびED50823はIL2依存細胞株であるため、これらの細胞株の培養培地にはさらに、20U/ml rIL-2(PEPROTECH, London, UK)を添加した。全ての細胞培養はCO2インキュベーターで37℃、5%CO2の条件下で行った。
急性型ATLLの患者、くすぶり型ATLLの患者、HTLV-1キャリアーおよびHTLV-1(-)健常者の末梢血よりFicoll/Hypaque法により末梢血単核球を分離した。これらの患者、キャリアーおよび健常者の末梢血検体は、出願人の学内倫理委員会に於いて承認された方法により採血が行われたものを使用した。
上記培養細胞株からのmiRNA抽出は、miRNeasy Minikit(QIAGEN, Tokyo, Japan)を用いておこなった。また急性型ATLL患者、HTLV-1キャリアーおよび健常者の末梢血からのmiRNA抽出は、PAXgene Blood miRNA Kit(QIAGEN, Tokyo, Japan)を用いておこなった。
「HTLV-1感染し不死化した培養感染株」、「ATLL腫瘍細胞由来培養細胞株」、「健常者由来の活性化CD4陽性T細胞」等について、Human miRNA Microarray Kit(G4470A; Agilent Technology,Tokyo, Japan)を用いて、添付のプロトコールに従い、miRNA マイクロアレイ解析(miRNAの定量)を行った。なお、当該Kitの利用者に対してプローブ(ProbeUID)の塩基配列の情報は公開されている。さらに、Subio microarray analysis software (Subio Japan, Tokyo, Japan)を用いて、各サンプル間の同一のmiRNAの発現量について、比較解析をおこなった。
上記miRNAマイクロアレイのクラスタリング解析において、「HTLV-1感染し不死化した培養感染株」と「ATLL腫瘍細胞由来培養細胞株」とを比較したときに後者で発現量が低下しているmicroRNAの中から、著しく変化が大きかったhsa-miR-34aについて改めて、培養細胞株および患者検体の各サンプルにおける発現量をReal-Time RT-PCRにより解析した。
(4)マイクロアレイ解析について
「HTLV-1感染し不死化した培養感染株」(HTVL-1 immortal)に対する「ATLL腫瘍細胞由来培養細胞株」(ATL)中の発現量の比率(ATL vs HTVL-1 immortal)を表1〜4に示し、「健常者由来の活性化CD4陽性T細胞」(Norm)に対する「ATLL腫瘍細胞由来培養細胞株」(ATL)中の発現量の比率(ATL vs Norm)を表5〜8に示す。また、「ATLL腫瘍細胞由来培養細胞株」(ATL)と「HTLV-1感染し不死化した培養感染株」(HTVL-I immortal)における発現量の比較解析の結果を図2および図3に示す。「ATLL腫瘍細胞由来培養細胞株」(ATL)と「健常者由来の活性化CD4陽性T細胞」(Norm)における発現量の比較解析についても類似する散布図が得られた。
培養細胞株についてのhsa-miR-34aの発現量および患者検体についてのhsa-miR-34aの発現量を、それぞれ図4および図5に示す。
同一患者がくすぶり型(smoldering)ATLLから急性型(acute)ATLLに進展した症例において、臨床データ(白血球数およびそれに占める異形リンパ数の割合、可溶性IL2R、LDH値)を測定すると共に、各時点における末梢血単核球(PBMC)のhsa-miR-34aの発現量を、前記実施例1の(5)Real-Time RT-PCR解析についてと同様の手順で測定した。結果を図6(a)および(b)に示す。くすぶり型および急性型ATLLが発症すると、hsa-miR-34aの発現量が健常者と比べて明らかな低下が検出された。
以上の結果から、本発明の高悪性型ATLLの診断に対する有用性が確認された。
Claims (7)
- hsa-miR-34b、hsa-miR-205、hsa-miR-483、hsa-miR-125aおよびhsa-miR-486からなる群より選ばれる少なくとも一種のmiRNAについて、
サンプル中の発現量を定量するステップ、および
HTLV−Iキャリアー由来の末梢血、末梢血単核球またはCD4陽性T細胞、あるいはそのモデルとしてのHTLV−I感染し不死化したCD4陽性T細胞培養株中の発現量に対する、前記サンプル中の発現量の比率が、0.5倍以下であるかどうかを判定するステップを有することを特徴とする、急性型ATLLの診断のためのデータ取得方法。 - hsa-miR-296、hsa-miR-15b、hsa-miR-484、hsa-miR-16、hsa-miR-195およびhsa-miR-769-5pからなる群より選ばれる少なくとも一種のmiRNAについて、
サンプル中の発現量を定量するステップ、および
HTLV−Iキャリアー由来の末梢血、末梢血単核球またはCD4陽性T細胞中の発現量に対する、前記サンプル中の発現量の比率が、2倍以上であるかどうかを判定するステップを有することを特徴とする、急性型ATLLの診断のためのデータ取得方法。 - hsa-miR-34aについて、
サンプル中の発現量を定量するステップ、および
健常者由来の末梢血、末梢血単核球または活性化CD4陽性T細胞中の発現量に対する、前記サンプル中の発現量の比率が、0.5倍以下であるかどうかを判定するステップを有し、
急性型ATLL、くすぶり型ATLLまたはその両方の診断のためのデータを取得することを特徴とする、ATLLの診断のためのデータ取得方法。 - hsa-miR-99aまたはhsa-miR-125bについて、
サンプル中の発現量を定量するステップ、および
健常者由来の末梢血、末梢血単核球または活性化CD4陽性T細胞中の発現量に対する、前記サンプル中の発現量の比率が、2倍以上であるかどうかを判定するステップを有し、
急性型ATLL、くすぶり型ATLLまたはその両方の診断のためのデータを取得することを特徴とする、ATLLの診断のためのデータ取得方法。 - 前記定量対象miRNAを定量RT−PCR法により定量する、請求項1〜4のいずれかに記載のデータ取得方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のデータ取得方法において定義される前記定量対象miRNAを定量するためのキットであって、少なくとも当該定量対象miRNAを増幅するためのプライマーを内容物に含むことを特徴とする、ATLL診断用キット。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のデータ取得方法において定義される前記定量対象miRNAについて、サンプル中の発現量を定量する定量手段と、
前記miRNAについての基準となる発現量および発現量比率の条件を記録した記録手段と、
前記定量手段により得られた定量対象miRNAの発現量の測定データを、前記記録手段に記録された定量対象miRNAの発現量の基準データと比較し、当該定量対象miRNAの発現量比率の条件を満たす場合、前記サンプルはくすぶり型ATLL患者由来のもの、または急性型ATLL患者由来のものであると判定し、それ以外の場合には、前記サンプルは健常者、HTLV−Iキャリアー、または前記の型以外のATLL患者由来のものであると判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする、ATLL診断システム。
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