説明

CYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型を含む領域を同時に増幅するためのプライマーセット

【課題】CYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型を含む領域を同時に増幅するためのプライマーセットを提供する。
【解決手段】以下の(A)、(B)のいずれか一方又は両方と(C)のプライマーを含むプライマーセットを用いて増幅反応を行うことにより、CYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型領域を同時に増幅する。(A)特定の配列を有する2種類の塩基配列のうち、それぞれ連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(B)(A)と異なる特定の配列を有する2種類の塩基配列のうち、それぞれ連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(C)(A)および(B)と異なる特定の配列を有する2種類の塩基配列のうち、それぞれ連続した10塩基以上の配列を有するプライマー

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、CYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型を含む領域を同時に増幅するためのプライマーセットに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、個別化医療に関する研究として、ゲノム中の塩基の変異とそれによって生じる表現型の違いはよく研究され、薬剤の副作用、体質などの蓄積がなされている。なかでもCYP2C9はヒトチトクロームP450(CYP)分子種のうちの一つで種々の薬物の代謝を触媒する酵素である。
循環器診療では、ワーファリンによる抗凝固療法は広く行われており、特に、人工弁置換術後の抗凝固療法は重要であるが、CYP2C9は、ワーファリンなどの薬剤の代謝に関連する酵素をコードする遺伝子であるため、この遺伝子に変異を持つ人はワーファリンなどの薬剤を代謝する速度が低下するため、副作用がでる。
一方、血液凝固因子である第XII因子(FXII)は血液凝固機構の引き金ともいうべき因子であり、この遺伝子に変異を持つ人は血栓形成傾向がある。
したがって、これらを同時に調べることにより罹患のリスクおよび治療指針を同時に検討することが可能になる。
【0003】
これらの遺伝子を調べることは個別化医療のためには必要なことであり、その遺伝子を調べる方法としては変異箇所に特異的なプライマーを設計してPCR等による増幅の有無を調べる方法、変異箇所を含む領域をPCR等によって増幅を行い、制限酵素による切断の有無で変異を確認する方法(PCR−RFLP法)、TaqManやDNAマイクロアレイなどハイブリダイゼーションによって多型を検出する方法が挙げられる。
【0004】
しかしながら、上記の方法では多型ごとに増幅用のプライマーを設計する必要があり、複数の変異を検出するためにはその数だけ増幅を行わなければならないため、鋳型として必要となるゲノム量が多くなる。このため、複数の多型箇所を同時に増幅する方法が求められている。しかしながら、PCR等で用いるプライマーセットは非特許文献1または2に示されるように単一の領域を増幅することは可能であるが、複数領域を同時に増幅させるためには各領域を同程度に増幅させる必要があるため、検出に使用する多型領域のセットごとにプライマーの配列、組み合わせを検討しなければならない。さらにCYP2C9遺伝子、および第XII因子遺伝子の各多型領域を同時に増幅することの可能なプライマーセットは報告がない。
【非特許文献1】JAMA 2002 Vol.287 p1690−1698
【非特許文献2】Blood 1998 Vol.91 p2010−2014
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明はCYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型を含む領域を同時に増幅するためのプライマーセットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、以下の(A)、(B)のいずれか一方又は両方と(C)のプライマーを含むプライマーセットを用いて増幅反応を行うことにより、CYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型を含む領域を同時
に増幅できることを見出し、発明を完成するに至った。
(A)配列番号1記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号2記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(B)配列番号3記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号4記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(C)配列番号5記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号6記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー。
【0007】
すなわち、本発明は上記プライマーセットを提供する。本発明のプライマーセットに含まれるプライマーの長さは10〜35塩基が好ましく、13〜30塩基がより好ましい。
本発明はまた、上記プライマーセットを用いてCYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子を増幅する方法を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明のプライマーセットを用いることによりCYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の一塩基多型を含む複数のフラグメントを同時に増幅することができ、一塩基多型の検出を簡便に行うことができる。また、使用するゲノムの量を減らすことや増幅に使用する試薬の量を減らすことができるため、検査にかかるコストを低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明のプライマーセットは以下の(A)、(B)のいずれか一方又は両方、及び(C)のプライマーを含むプライマーセットである。
(A)配列番号1記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号2記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(B)配列番号3記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号4記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(C)配列番号5記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号6記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー。
【0010】
配列番号1〜4の配列はヒトCYP2C9遺伝子の塩基配列(例えば、配列番号13、14;GenBank Accession No. AY341248)の部分配列またはその相補配列である。配列番号1は配列番号13の474-513番目の塩基配列、配列番号2は配列番号13の606-645番目の塩基配列の相補配列、配列番号3は配列番号14の1−40番目の塩基配列、配列番号4は配列番号14の255-294番目の塩基配列の相補配列である。
配列番号5,6の配列はヒト第XII因子遺伝子の塩基配列(例えば、配列番号15;GenBank Accession No. M17464)の部分配列またはその相補配列である。配列番号5は第XII因子遺伝子の304-343番目の塩基配列、配列番号6は第XII因子遺伝子の435-474番目の塩基配列の相補配列である。
なお、ヒトCYP2C9遺伝子は上記(A)及び(B)のプライマーセットによって特異的に増幅されるものである限り特に制限されず、その配列は人種の違いなどにより変化することもあるため、例えば、配列番号13又は14の塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子であってもよい。ここで、ストリンジェントな条件とは、例えば、ハイブリダイゼーション反応を行った後に65℃、1×SSC,0.1%SDS、好ましくは、65℃、0.1×SSC、0.1%SDSで洗浄する条件が挙げられる。
また、第XII因子遺伝子も上記(C)のプライマーセットによって特異的に増幅されるものである限り特に制限されず、その配列は人種の違いなどにより変化することもあるため、例えば、配列番号15の塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする遺伝子であってもよい。ここで、ストリンジェントな条件と
は、上記と同様の条件が挙げられる。
【0011】
本発明のプライマーセットは上記(A)及び(C)、もしくは(B)及び(C)の2対、または(A)、(B)及び(C)の3対のプライマーを含むプライマーセットである。なお、この組み合わせに他の多型領域を増幅するプライマーセットを加えてもかまわない。
各プライマーの鎖長は増幅方法や増幅条件によって異なるため、各領域が単一で増幅される範囲において特に制限されないが、10塩基から35塩基が好ましく、15塩基から30塩基がより好ましい。
【0012】
本発明のプライマーを構成するオリゴヌクレオチドとしてはDNA、RNA、ペプチド核酸等が挙げられるが増幅が行える範囲であれば特に制限されない。また、合成方法は通常のオリゴヌクレオチドと同様にして例えば、市販のDNA合成機を用いる方法等によって行うことができる。
またプライマーは標識されたものであってもよい。プライマーを標識する物質は、通常のハイブリダイゼーション法に用いられる標識物質を使用することができる。このような標識物質として蛍光物質やハプテンなどが挙げられる。具体的にはフルオレセイン、ローダミン、フィコエリスリン、テキサスレッド、シアニン系蛍光色素が、ハプテンとしてはビオチン、ジゴキシゲニン、ジニトロフェニルなどが挙げられる。
【0013】
上記プライマーセットを同時に用いることにより、CYP2C9遺伝子のCYP2C9*2(配列番号13の563番目の塩基におけるC/T多型)及び/又はCYP2C9*3(配列番号14の153番目の塩基におけるA/C多型)、並びに第XII因子遺伝子の46C→T(配列番号15の401番目の塩基におけるC/T多型)のそれぞれの一塩基多型を含むフラグメントを2種以上同時に増幅することができる。すなわち、上記(A)のプライマーによりCYP2C9遺伝子のCYP2C9*2の多型部位を含む領域が増幅され、上記(B)のプライマーによりCYP2C9遺伝子のCYP2C9*3の多型部位を含む領域が増幅され、上記(C)のプライマーにより第XII因子遺伝子の46C→Tの多型部位を含む領域が増幅されるため、(A)及び(C)、もしくは(B)及び(C)の2対、または(A)、(B)及び(C)の3対のプライマーセットを用いることによりCYP2C9遺伝子及び第XII因子遺伝子の多型を含む領域を同時に増幅することができる。ここで、同時とは、単一の反応系において、単一の増幅反応(増幅サイクル)で反応を行うことを意味する。
なお、多型の塩基番号は配列番号13、14,15の1番目の塩基から数えた番号で示しているが、これらの番号はCYP2C9遺伝子や第XII因子遺伝子における塩基の付加や欠失によって変動することがあり、その場合、配列番号13の563番目の塩基、配列番号14の153番目の塩基、または配列番号15の401番目の塩基に相当する塩基の番号となる。
CYP2C9遺伝子、第XII因子遺伝子における上記3種類の一塩基多型はJAMA 2002 Vol.287 p1690−1698またはBlood 1998 Vol.91 p2010−2014に開示されており、これらの多型と配列番号1〜6の配列との位置関係は図1に示される。
なお、本発明のプライマーセットは、この組み合わせに臨床検査に開示されているような他の多型領域を増幅するプライマーセットを含むものであってもよい。
【0014】
増幅方法は上記のプライマーを用いることができる方法であれば特に制限されないが、PCR、LAMP法(特許第3313358号明細書)、NASBA法(Nucleic Acid Sequence-Based Amplification;特許2843586号明細書)、ICAN法(特開2002-233379号公報)などが挙げられる。この中ではPCR法が特に好ましい。反応条件は通常の条件を採用することができ、試料中の標的核酸の濃度などに応じて適宜変更することができる。
【0015】
増幅に用いる鋳型は人由来のゲノム、プラスミド、RNAなど特に制限されない。核酸の調製は、通常核酸の調製に用いられている方法を採用することができる。例えばAnim
.Sci.J.71(8):222−234,2000で紹介されている方法が挙げられる。
【0016】
本発明のプライマーを用いた増幅反応により得られた増幅産物を用いることにより、CYP2C9遺伝子および第XII因子遺伝子の多型を検出することができる。多型を検出する方法は特に制限されないが、例えば、各多型に対応するオリゴヌクレオチドプローブを用意し、各プローブと増幅産物のハイブリダイゼーションの有無を測定することにより検出する方法が挙げられる。このようなハイブリダイゼーションによる検出方法としては、マイクロアレイを用いた方法がより好ましい。この場合、各塩基におけるそれぞれの多型に対応したプローブを同時に用いることにより、2または3箇所の塩基における多型を同時に検出することが特に好ましい。
なお、多型の検出方法は上記の方法に限定されず、TaqManプローブを用いたやシークエンスによる方法であってもよい。
【0017】
なお、上記(A)及び(B)のプライマーを含むプライマーセットを用いることにより、CYP2C9遺伝子のCYP2C9*2の多型(配列番号13の563番目の塩基におけるC/T多型)を含む領域及びCYP2C9*3の多型(配列番号14の153番目の塩基におけるA/C多型)を含む領域を同時に増幅して検出することができる。したがって、(A)及び(B)のプライマーを含むプライマーセットも本発明に含まれる。
【実施例】
【0018】
実施例1
(1)プライマーの設計
CYP2C9*2が有する多型領域の増幅用としてフォワードプライマー1(配列番号1の12−32番目:AAG AAA TGG AAG GAG ATC CGG)、リバースプライマー2(配列番号2の9−31番目:TGA TAT GGA GTA GGG TCA CCC AC)、CYP2C9*3が有する多型領域の増幅用としてフォワードプライマー2(配列番号3の4−26番目:CTC CTT TTC CAT CAG TTT TTA CT)、リバースプライマー2(配列番号4の7−28番目:GAT ACT ATG AAT TTG GGA CTT C)、第XII因子が有する多型領域の増幅用としてフォワードプライマー3(配列番号5の9−31番目:GGG CAG CTT GAC CAA TCT CTA T)、リバースプライマー3(配列番号6の9−31番目:TCA CCG AAA GTG TTG ACT CCA A)を設計した。
CYP2C9*2多型領域増幅用プライマー、CYP2C9*3多型領域増幅用プライマー、第XII因子多型領域増幅用プライマーそれぞれのPCR反応後の予想される鎖長は153bp、284bp、153bpである。
【0019】
(2)プライマーの合成
(1)で設計したフォワードプライマー1〜3とリバースプライマー1〜3をそれぞれ市販のDNA合成機を用いて合成した。
【0020】
(3)鋳型DNAの抽出
ヒト血液より市販のDNA抽出キットを用いて常法によりDNAを抽出し、PCR反応の鋳型DNAとした。
【0021】
(4)PCR反応
PCR反応液はHotStarTaq Master Mix(Qiagen社製):25μLと10μMフォワードプライマー1〜3:各1μL、10μMリバースプライマー
1〜3:各1μL、蒸留水:19μLをそれぞれ加え、総量50μLとした。
PCR反応はMJ Research社DNA Engineを用い、先ず95℃で15分間加熱した後、95℃、1分で熱変性、50℃、30秒でアニーリング、72℃、30秒で伸長のサイクルを35サイクル行い、最後に72℃で3分間を行った。
【0022】
(5)電気泳動
PCR反応によって得られたPCR産物溶液2μLを5%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動をしたところ、280bp付近と150bp付近に計二本のバンドが確認された。280bp付近にバンドが得られたことからCYP2C9*3が有する多型領域の増幅が確認された。
【0023】
(6)増幅産物のクローニングおよびクローンの増幅
一方、150bp付近のバンドはCYP2C9*3と第XII因子の2種類の増幅産物であると考えられたので、クローン化、シーケンス解析を試みた。
電気泳動によって得られた150bp付近のPCR産物を切り出し、QIAquick Gel Extraction Kit(Qiagen社製)を用いて抽出した。その後、pGEM−T Easy Vector System(Promega社製)を用いて精製産物をpGEMにライゲーションした。作製したライゲーション反応液を大腸菌へトランスフォーメーションし、その後、LB寒天培地上で一晩37℃にて培養を行った。形成したコロニーのうち20個を選びそれぞれQIAprep Spin Miniprep Kit(Qiagen社製)を用いてクローンの抽出を行った。
【0024】
(7)シーケンス解析
(6)で抽出したクローンをDye Terminator Cycle Sequencing Kit(PERKIN ELMER社製)を使用し、それぞれシーケンス解析を行った。得られた配列をBlastによって配列の相同性を調べ、遺伝子を特定した。以下にその結果を示す。シーケンス解析を行った20クローンのうち11クローンがCYP2C9*2が有する多型領域の配列で、9クローンが第XII因子が有する多型領域の配列となった。以上のことより本発明のプライマーを用いることにより3領域を同時に増幅することが確認された。
【0025】
【表1】

【0026】
[比較例]
(1)プライマーの設計
実施例1で設計したプライマーセットとの比較として、CYP2C9についてはJAMA(2002 Vol.287 p1690−1698)記載のプライマーを用いた。CYP2C9*2が有する多型領域の増幅用としては配列番号7および配列番号8記載の配列を、CYP2C9*3が有する多型領域の増幅用としては配列番号9および配列番号10記載の配列を用いた。それぞれのPCR反応後の予想される鎖長は490bp、284bpである。
一方FXIIが有する多型領域の増幅用としてはBlood(1998 Vol.91 p2010−2014)記載の配列、具体的には配列番号11および配列番号12記載の配列を用いた。PCR反応後の予想される差長は369bpである。
【0027】
(2)プライマーの合成
(1)で設計したプライマーをそれぞれ市販のDNA合成機を用いて合成した。
【0028】
(3)鋳型DNAの抽出
ヒト血液より市販のDNA抽出キットを用いて常法によりDNAを抽出し、PCR反応の鋳型DNAとした。
【0029】
(4)PCR反応
実施例1と同様の条件によりPCR反応を行った。具体的にはPCR反応液はHotStarTaq Master Mix(Qiagen社製):25μLと10μM配列番号7〜12記載のプライマー各1μL、蒸留水:19μLをそれぞれ加え、総量50μLとした。
PCR反応はMJ Research社DNA Engineを用い、先ず95℃で15分間加熱した後、95℃、1分で熱変性、50℃、30秒でアニーリング、72℃、30秒で伸長のサイクルを35サイクル行い、最後に72℃で3分間を行った。
【0030】
(5)電気泳動
PCR反応によって得られたPCR産物溶液2μLを5%ポリアクリルアミドゲルで電気泳動をしたところ、290bp付近と370bp付近に二本のバンドが確認されたが490bp付近にはバンドが確認されなかった。このことよりCYP2C9*3が有する多型領域を含む配列、FXIIが有する多型領域を含む配列は同時に増幅されたものと推測されるがCYP2C9*2が有する多型領域を含む配列は増幅されなかった。一方実施例1に示したように本発明のプライマーセットをもちいると、CYP2C9*2、CYP2C9*3、FXII全てが増幅されている。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】CYP2C9遺伝子と第XII因子遺伝子上の一塩基多型と配列番号1〜6の配列との位置関係を示す図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の(A)、(B)のいずれか一方又は両方、及び(C)のプライマーを含むプライマーセット:
(A)配列番号1記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号2記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(B)配列番号3記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号4記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(C)配列番号5記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号6記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー。
【請求項2】
前記(A)〜(C)に含まれる全てのプライマーが10塩基から35塩基の長さのプライマーである、請求項1記載のプライマーセット。
【請求項3】
前記(A)〜(C)に含まれる全てのプライマーが13塩基から30塩基の長さのプライマーである、請求項1記載のプライマーセット。
【請求項4】
ヒトチトクロームP450 2C9遺伝子及び血液凝固第XII因子遺伝子を増幅する方法であって、請求項1に記載のプライマーセットを用いることを特徴とする方法。
【請求項5】
以下の(A)及び(B)のプライマーを含むプライマーセット:
(A)配列番号1記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号2記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー、(B)配列番号3記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー及び配列番号4記載の塩基配列のうち連続した10塩基以上の配列を有するプライマー。

【図1】
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【公開番号】特開2006−296281(P2006−296281A)
【公開日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−122128(P2005−122128)
【出願日】平成17年4月20日(2005.4.20)
【出願人】(000004374)日清紡績株式会社 (370)
【Fターム(参考)】