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JP6948704B2 - Diagnostic method for urothelial cancer using N-linked sugar chains - Google Patents
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Diagnostic method for urothelial cancer using N-linked sugar chains Download PDF

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本発明は、特定のN結合型糖鎖(以下、「N-グリカン」ともいう)を尿路上皮癌診断用マーカーとして利用した尿路上皮癌の判定方法に関する。 The present invention relates to a method for determining urothelial cancer using a specific N-linked sugar chain (hereinafter, also referred to as “N-glycan”) as a marker for diagnosing urothelial cancer.

尿路上皮癌は膀胱癌と上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)とを含み、尿路上皮組織が癌化することによって惹き起こされる。 Urothelial cancer includes bladder cancer and upper urothelial cancer (renal pelvis / ureteral cancer), and is caused by canceration of urothelial tissue.

膀胱癌は男性に多く、年齢は70歳代が最も多いといわれており、また喫煙者に多いことが知られている。膀胱癌は、表在性膀胱癌と浸潤性膀胱癌の2つのタイプに分類される。 Bladder cancer is predominant in men, and it is said that the age is most often in the 70s, and it is known that it is predominant in smokers. Bladder cancer is classified into two types: superficial bladder cancer and invasive bladder cancer.

腎臓は腎実質(腎実質はさらに皮質と髄質に分けられる)という尿をつくる部分と、腎実質によりつくられた尿が集まる腎盂からできている。尿管は腎臓と膀胱をつないでいる長い管で、左右に1本ずつある。腎実質でつくられた尿は腎盂に集まり、排泄のため尿管を通って膀胱へと送られる。腎盂と尿管は上部尿路と呼ばれ、ここにできる癌が腎盂・尿管癌である。腎盂から尿管、膀胱、尿道の一部へとつながる尿路の内側は尿路上皮(移行上皮)と呼ばれる粘膜でできている。この細胞から発生する癌を尿路上皮癌といい、腎盂・尿管癌のほとんどを占める。腎盂・尿管癌は比較的稀な疾患で、頻度は膀胱癌の約1/20にすぎない。 The kidney is made up of the renal parenchyma (the renal parenchyma is further divided into the cortex and medulla), which produces urine, and the renal pelvis, which collects the urine produced by the renal parenchyma. The ureter is a long tube that connects the kidneys to the bladder, one on each side. Urine produced by the renal parenchyma collects in the renal pelvis and is sent to the bladder through the ureter for excretion. The renal pelvis and ureter are called the upper urinary tract, and the cancers that form here are renal pelvis and ureteral cancer. The inside of the urinary tract, which connects the renal pelvis to the ureter, bladder, and part of the urethra, is made up of mucous membranes called urothelium (transitional epithelium). Cancers that develop from these cells are called urothelial cancers and account for most of the renal pelvis and ureteral cancers. Renal pelvis and ureteral cancer is a relatively rare disease, and its frequency is only about 1/20 that of bladder cancer.

膀胱癌の診断には膀胱鏡検査がgold standardである。しかしながら、従来の膀胱鏡検査における白日光下の観察では、小径の腫瘍や上皮内癌などの平坦型腫瘍、さらには隆起病変に付随する平坦病変の広がりの同定が困難である。そのため、膀胱鏡での明らかな所見がなくても特に尿細胞診陽性症例など上皮内癌の存在が疑われる症例では、ランダム生検が推奨されている。最近では蛍光膀胱鏡を用いた光力学診断(photodynamic diagnosis: PDD)や狭帯域光観察(Narrow-band imaging: NBI)といった方法が開発されており、膀胱鏡診断精度の向上が期待されている。光力学診断(PDD)は、腫瘍細胞に選択的に取り込まれる5−アミノレブリン酸(5-aminolevulinic acid: 5-ALA)やヘキシルアミノレブリン酸(Hexylaminolevulinic acid: HAL)という蛍光前駆物質を投与した後に、蛍光膀胱鏡を用いて膀胱内を観察し、赤色に蛍光発色する病変を検出するものである。狭帯域光観察(NBI)は、短波長のみに制限した特殊な光で、血管による微細模様や色調により、癌粘膜と正常粘膜の違いを強調表示し病変を検出するものである。 Cystoscopy is the gold standard for diagnosing bladder cancer. However, it is difficult to identify the spread of flat tumors such as small-diameter tumors and carcinoma in situ, as well as flat lesions associated with elevated lesions, by observation under white sunlight in conventional cystoscopy. Therefore, random biopsy is recommended, especially in cases where the presence of carcinoma in situ is suspected, such as urinary cytology-positive cases, even without obvious cystoscopic findings. Recently, methods such as photodynamic diagnosis (PDD) and narrow-band imaging (NBI) using a fluorescent cystoscope have been developed, and improvement in cystoscopic diagnosis accuracy is expected. Photodynamic diagnosis (PDD) is performed after administration of fluorescent precursors such as 5-aminolevulinic acid (5-ALA) and Hexylaminolevulinic acid (HAL), which are selectively taken up by tumor cells. The inside of the bladder is observed using a cystoscope to detect a lesion that fluoresces red. Narrow-band imaging (NBI) is a special type of light that is limited to short wavelengths, and detects lesions by highlighting the difference between cancerous mucosa and normal mucosa by means of fine patterns and color tones caused by blood vessels.

膀胱癌の検診スクリーニングにおける有効性が十分に検討されたマーカーは、尿潜血試験紙法のみである。尿細胞診検査は、尿中に排泄される尿路上皮剥離細胞の異型度を病理学的に診断する方法である。その感度は40〜60%、特異度は90〜100%と報告されている。 The urinary occult blood test strip method is the only marker that has been fully investigated for its effectiveness in screening for bladder cancer. Urine cytology is a method for pathologically diagnosing the degree of atypia of urinary epithelial detached cells excreted in urine. Its sensitivity is reported to be 40-60% and its specificity is reported to be 90-100%.

膀胱癌関連の新規分子マーカーとして、我が国では、Nuclear Matrix Protein 22(NMP22)、Bladder Tumor Antigen test(BTA test)などが保険適用となっている。近年、欧州では、これらに加えて、ゲノム不安定性の一種であるマイクロサテライト不安定性を検出するMicrosatellite analysisの有用性が報告されている。 In Japan, Nuclear Matrix Protein 22 (NMP22), Blader Tumor Antigen test (BTA test), etc. are covered by insurance as new molecular markers related to bladder cancer. In recent years, in Europe, in addition to these, the usefulness of microsatellite analysis for detecting microsatellite instability, which is a type of genome instability, has been reported.

一方、腎盂・尿管癌の診断には、腹部超音波、静脈性尿路造影、逆行性腎盂造影、腎盂尿管鏡、CT、MRI、尿細胞診などが用いられている。逆行性腎盂造影は、逆行性に尿道、膀胱を経て尿管内に細いカテーテルを挿入し、直接造影剤を注入して病変を描出する方法である。尿細胞診は、尿中に剥離してきた細胞を色素で染めて癌細胞の有無を調べる方法である。 On the other hand, abdominal ultrasonography, venous urography, retrograde pyelogram, pyelogram, CT, MRI, urinary cytology, etc. are used for the diagnosis of pyelogram / ureteral cancer. Retrograde pyelogram is a method in which a thin catheter is inserted retrogradely into the urethra via the urethra and bladder, and a contrast medium is directly injected to visualize the lesion. Urine cytology is a method of dyeing cells that have exfoliated in urine with a dye to check for the presence of cancer cells.

近年、各種癌の診断用の腫瘍マーカーとして糖鎖が利用されてきている(非特許文献1〜5、特許文献1〜5)。 In recent years, sugar chains have been used as tumor markers for diagnosing various cancers (Non-Patent Documents 1 to 5 and Patent Documents 1 to 5).

糖鎖を分析するためには、糖鎖のみをより分け、かつ必要な量を確保することが不可欠であるが、糖鎖の場合は分子を直接増幅させる方法はない。そのため、糖鎖の構造解析や定量化を行うには、血液、尿、組織や細胞などの生体試料から、分析に必要な量以上の糖鎖を直接精製しなければならなかった。近年開発されたグライコブロッティング法は、糖鎖のみを特異的に回収することができ、糖鎖の網羅的解析を可能とするものである。すなわち、アミノオキシ基やヒドラジド基を表面にもつ担体(ビーズ)がアルデヒド基を速やかに吸着する性質があること、また多くの生体分子のうち、分子内にアルデヒド基を持つのはほぼ遊離の糖鎖だけであることから、生体試料中のアルデヒド化合物群を選択的に捕捉することで糖鎖のみが特異的に回収するものである。非特許文献1〜5および特許文献1〜5に開示された技術は、グライコブロッティング法に基づくものである。 In order to analyze sugar chains, it is indispensable to separate only the sugar chains and secure the required amount, but in the case of sugar chains, there is no method for directly amplifying the molecule. Therefore, in order to perform structural analysis and quantification of sugar chains, it was necessary to directly purify more sugar chains than necessary for analysis from biological samples such as blood, urine, tissues and cells. The recently developed glycoblotting method can specifically recover only sugar chains and enables comprehensive analysis of sugar chains. That is, a carrier (bead) having an aminooxy group or a hydrazide group on the surface has a property of rapidly adsorbing an aldehyde group, and among many biomolecules, an almost free sugar has an aldehyde group in the molecule. Since it is only a chain, only the sugar chain is specifically recovered by selectively capturing the aldehyde compound group in the biological sample. The techniques disclosed in Non-Patent Documents 1 to 5 and Patent Documents 1 to 5 are based on the Glycoblotting method.

非特許文献1には、簡便で回収可能な血液あるいは尿を用いて、膀胱癌特定的な変化を確認するマーカーを提供することを課題として、5種類のN結合型糖鎖が非膀胱癌の血清(n=13)と比較して膀胱癌の血清(n=10)で有意に増加していることが開示されている。また、尿中糖鎖解析により、膀胱癌(n=8)では17種類のN結合型糖鎖が非膀胱癌(n=11)と比較して増加していたことが開示されている。加えて、この結果をもとにさらに大規模な解析を行えば膀胱癌において有用な血清糖鎖マーカーが確立できるかも知れないことが示唆されている。 In Non-Patent Document 1, five types of N-linked sugar chains are used for non-bladder cancer with the object of providing a marker for confirming specific changes in bladder cancer using simple and recoverable blood or urine. It has been disclosed that there is a significant increase in bladder cancer serum (n = 10) compared to serum (n = 13). In addition, urinary sugar chain analysis revealed that 17 types of N-linked sugar chains were increased in bladder cancer (n = 8) as compared with non-bladder cancer (n = 11). In addition, it is suggested that a larger-scale analysis based on this result may establish a useful serum sugar chain marker in bladder cancer.

その他、グライコブロッティング法に基づいた研究が、腎細胞癌(非特許文献2)、前立腺癌(非特許文献3)、膵臓癌(非特許文献4)および肝細胞癌(非特許文献5)で報告されている。 In addition, studies based on the glycoblotting method have been reported in renal cell carcinoma (Non-Patent Document 2), prostate cancer (Non-Patent Document 3), pancreatic cancer (Non-Patent Document 4) and hepatocellular carcinoma (Non-Patent Document 5). Has been done.

特許文献1には、腎細胞癌の有無を血清中のN結合型糖鎖の解析により判定する方法が開示されている。具体的には、患者の血清を用いてN結合型糖鎖の網羅的解析を行い、検出された糖鎖の発現量を指標とすることにより腎細胞癌の有無または悪性度を評価することができることが開示されている。また、糖鎖が、RC1、RC5、RC15、RC19、RC22、RC23、RC25、RC32、RC33、RC47および4分岐構造若しくは3分岐でバイセクティング構造を有する糖鎖からなる群から選択されることが開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for determining the presence or absence of renal cell carcinoma by analyzing N-linked sugar chains in serum. Specifically, it is possible to comprehensively analyze N-linked sugar chains using patient sera and evaluate the presence or absence or malignancy of renal cell carcinoma by using the expression level of the detected sugar chains as an index. It is disclosed that it can be done. It is also disclosed that sugar chains are selected from the group consisting of RC1, RC5, RC15, RC19, RC22, RC23, RC25, RC32, RC33, RC47 and sugar chains having a 4-branched structure or a 3-branched bisecting structure. Has been done.

特許文献2には、膀胱癌を含む種々の癌やグリコシル化の変化を伴う任意の疾患について、糖鎖プロファイリングから癌マーカーとなり得る糖鎖、とりわけN結合型グリカンを探索することが開示されており、癌の具体例として、例えば、前立腺癌、膵癌、乳癌、膀胱癌、腎癌、結腸癌、卵巣癌、肝細胞癌、胃癌および肺癌が挙げられている。 Patent Document 2 discloses searching for sugar chains that can be cancer markers by sugar chain profiling, particularly N-linked glycans, for various cancers including bladder cancer and arbitrary diseases associated with changes in glycosylation. Specific examples of cancer include prostate cancer, pancreatic cancer, breast cancer, bladder cancer, renal cancer, colon cancer, ovarian cancer, hepatocellular carcinoma, gastric cancer and lung cancer.

特許文献3には、特定の構造を有するトリシアリル糖鎖からなる肝細胞癌マーカー、および該マーカーの量を指標として用いた肝細胞癌の検査法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a hepatocellular carcinoma marker composed of a trisialyl sugar chain having a specific structure, and a method for testing hepatocellular carcinoma using the amount of the marker as an index.

特許文献4には、消化器癌の罹患の有無を識別するために用いられ、血液中に含まれる特定の構造を有するN結合型糖鎖であることを特徴とする消化器癌診断用マーカー、および該マーカーを用いた消化器癌を早期かつ簡便に検査し得る消化器癌の検査方法が開示されている。 Patent Document 4 describes a marker for diagnosing gastrointestinal cancer, which is used to identify the presence or absence of gastrointestinal cancer and is an N-linked sugar chain having a specific structure contained in blood. And a method for testing gastrointestinal cancer using the marker, which can test for gastrointestinal cancer at an early stage and easily, is disclosed.

特許文献5には、N結合型糖鎖を利用した膵臓癌の診断方法が開示されいる。 Patent Document 5 discloses a method for diagnosing pancreatic cancer using an N-linked sugar chain.

上記のように、各種癌の診断用の腫瘍マーカーとして糖鎖が利用されてきているが、尿路上皮癌の診断用の腫瘍マーカーとして糖鎖は知られていなかった。 As described above, sugar chains have been used as tumor markers for the diagnosis of various cancers, but sugar chains have not been known as tumor markers for the diagnosis of urothelial cancer.

再表2011/037045号公報Re-table 2011/037045 特表2008−539413号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-539413 特許4752032号公報Japanese Patent No. 4752032 特開2013−083490号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-03490 特許5212893号公報Japanese Patent No. 5212893

泌尿器外科Vol.27, No.12, pp.1977 (2014.12.15)Urology Vol.27, No.12, pp.1977 (2014.12.15) Hatakeyama S et al., Serum N-glycan profiling predicts prognosis in patients undergoing hemodialysis. The Scientific World Journal. 2013; 2013:268407Hatakeyama S et al., Serum N-glycan profiling predicts prognosis in patients undergoing hemodialysis. The Scientific World Journal. 2013; 2013: 268407 Ishibashi Y et al., Serum tri- and tetra-antennary N-glycan is a potential predictive biomarker for castration-resistant prostate cancer. The Prostate. 2014; 74:1521-9Ishibashi Y et al., Serum tri- and tetra-antennary N-glycan is a potential predictive biomarker for castration-resistant prostate cancer. The Prostate. 2014; 74: 1521-9 Nouso K et al., Clinical utility of high-throughput glycome analysis in patients with pancreatic cancer. Journal of gastroenterology. 2013; 48:1171-9Nouso K et al., Clinical utility of high-throughput glycome analysis in patients with pancreatic cancer. Journal of gastroenterology. 2013; 48: 1171-9 Miyahara K et al., Serum glycan as a prognostic marker in patients with advanced hepatocellular carcinoma treated with sorafenib. Hepatology (Baltimore, Md). 2014; 59:355-6Miyahara K et al., Serum glycan as a prognostic marker in patients with advanced hepatocellular carcinoma treated with sorafenib. Hepatology (Baltimore, Md). 2014; 59: 355-6

膀胱癌の診断には膀胱鏡検査が必須であるが、疼痛や感染症など被験者に侵襲の大きい検査である。非侵襲的検査として尿細胞診が用いられるが、感度が低いため有用性は限られる。 Cystoscopy is indispensable for the diagnosis of bladder cancer, but it is a highly invasive test for subjects such as pain and infectious diseases. Urine cytology is used as a non-invasive test, but its usefulness is limited due to its low sensitivity.

また、腎盂・尿管癌の診断も逆行性腎盂造影や尿管鏡検査など高度な侵襲を伴う割には診断精度が低い。尿路上皮癌の非侵襲的検査として尿細胞診が用いられるが、感度が低いため有用性は限られる。 In addition, the diagnostic accuracy of pyelogram / ureteral cancer is low despite the high degree of invasiveness such as retrograde pyelogram and ureteroscopy. Urine cytology is used as a non-invasive test for urothelial carcinoma, but its usefulness is limited due to its low sensitivity.

このように、尿路上皮癌の診断には非侵襲的検査として尿細胞診が用いられるが、感度が低いため膀胱鏡検査を含む侵襲的な検査が必要であり、診断精度や患者の身体負担という問題が解決されていなかった。一方、早期発見に有用な血中腫瘍マーカーは、尿路上皮癌では知られておらず、糖鎖性バイオマーカーも検索されていない。 In this way, urinary cytology is used as a non-invasive test for the diagnosis of urothelial cancer, but invasive tests including cystoscopy are required due to its low sensitivity, and the diagnostic accuracy and physical burden on the patient The problem was not solved. On the other hand, blood tumor markers useful for early detection are not known for urothelial cancer, and no sugar chain biomarkers have been searched.

それゆえ、非侵襲的で、かつ尿細胞診を凌ぐ高精度の尿路上皮癌の診断方法が望まれていた。 Therefore, a non-invasive and highly accurate diagnostic method for urothelial cancer that surpasses urinary cytology has been desired.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、尿路上皮癌症例において血清N-glycanの網羅的質量解析を行うことにより、尿路上皮癌に特異的な腫瘍マーカーを見出した。とりわけ、26の尿路上皮癌関連N-グリカンの組み合わせ(N-グリカン・スコア)が高感度かつ高特異度にて尿路上皮癌を予測できること、また、尿細胞診分類とは関係なく予測でき、それゆえ、細胞診陰性の被験者に対しても高い予測価値を有することを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の腫瘍マーカーを用いることにより、尿路上皮癌を高精度で判定することができる。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found a tumor marker specific to urothelial carcinoma by performing a comprehensive mass analysis of serum N-glycan in cases of urothelial carcinoma. .. In particular, 26 combinations of urothelial carcinoma-related N-glycans (N-glycan score) can predict urothelial carcinoma with high sensitivity and high specificity, and can be predicted regardless of urinary cytology classification. Therefore, they have found that they have high predictive value even for subjects who are negative in cytology, and have completed the present invention. By using the tumor marker of the present invention, urothelial cancer can be determined with high accuracy.

本発明は、以下を含む。
[1]下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種を含む尿路上皮癌識別マーカー。

Figure 0006948704

(式中、○はガラクトース(Gal)、◇はN-アセチルノイラミン酸(NeuAc)、●はマンノース(Man)、■はN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、△はデオキシヘキソース(dHex)をそれぞれ表す;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
[2]尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、N結合型糖鎖が、
Figure 0006948704

(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)のうちの少なくとも1種である、[1]に記載の尿路上皮癌識別マーカー。
[3]被験者より採取された検体中における、[1]または[2]に記載の尿路上皮癌識別マーカーの量を指標として用いた、尿路上皮癌の検査方法。
[4]以下の工程(1)および(2)を含み、被験者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量と、健常者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量との差または比が評価されることを特徴とする、[3]に記載の尿路上皮癌の検査方法:
(1)被験者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量を測定する工程、および
(2)前記工程で測定された前記尿路上皮癌識別マーカーの量と、健常者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量とを比較し、両者の差または比を評価する工程。
[5]前記尿路上皮癌識別マーカーが抗体もしくはレクチンを用いて検出される、[3]または[4]に記載の検査方法。
[6]前記被検者より採取された試料から、血尿を検査する工程をさらに含む、[3]〜[5]のいずれかに記載の検査方法。
[7]以下の(1)〜(4)の工程を順次備えたことを特徴とする尿路上皮癌の判定方法:
(1)被検者より採取された血液中の糖タンパクからN結合型糖鎖を遊離させる工程;
(2)遊離させた糖鎖を精製する工程;
(3)精製した糖鎖の質量分析を行う工程;
(4)MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が、1362、1525、1566、1591、1607、1648、1687、1709、1769、1794、1849、1871、1915、2011、2033、2058、2074、2118、2220、2337、2423、2525、2728、2744、3109および3341のいずれかである糖鎖、または上記糖鎖に相当する糖鎖のうち、少なくとも1つの糖鎖の検出強度を測定する工程であって、前記検出強度が健常人と比較して増加または減少していることは前記被験者が尿路上皮癌患者であることを示す工程。
[8]尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が、1362、1525、1566、1648、1709、1769、2011、2033、2074、2118、2423および2525のいずれかである、[7]に記載の判定方法。
[9]前記被検者より採取された試料から、血尿を検査する工程をさらに含む、[7]または[8]に記載の判定方法。
[10]尿路上皮癌の発症をモニターするための、下記N結合型糖鎖のバイオマーカーとしての使用。

Figure 0006948704

(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
[11]尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、N結合型糖鎖が、
Figure 0006948704

(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)のうちの少なくとも1種である、[10]に記載の使用。
[12]被験者から得られた血液試料のN結合型糖鎖を測定する手段を含む、尿路上皮癌発症モニター用キット。
[13]被験者からの血液試料を受領する手段と、血液試料に含まれるN結合型糖鎖を測定する手段と、測定したN結合型糖鎖を基準値と比較する手段と、基準値との比較から前記被験者が尿路上皮癌を発症しているかを判定する手段を含む、[12]記載の尿路上皮癌発症モニター用キット。
[14]被験者から採取した血液試料中の下記N結合型糖鎖をスクリーニングすることを含む、尿路上皮癌の診断方法。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
[15]尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、下記N結合型糖鎖をスクリーニングする、[14]に記載の診断方法。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す) The present invention includes:
[1] A marker for identifying urothelial carcinoma containing at least one of the following N-linked sugar chains.
Figure 0006948704

(In the formula, ○ is galactose (Gal), ◇ is N-acetylneuraminic acid (NeuAc), ● is mannose (Man), ■ is N-acetylglucosamine (GlcNAc), and △ is deoxyhexose (dHex). The left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
[2] The urothelial carcinoma is the upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), and the N-linked sugar chain is
Figure 0006948704

(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end), [1 ] The urothelial cancer identification marker described in.
[3] A method for testing urothelial carcinoma using the amount of the urothelial carcinoma identification marker according to [1] or [2] as an index in a sample collected from a subject.
[4] Including the following steps (1) and (2), the amount of the urothelial carcinoma identification marker in the sample collected from the subject and the urothelial carcinoma identification in the sample collected from a healthy subject. The method for testing urothelial carcinoma according to [3], wherein the difference or ratio with the amount of the marker is evaluated:
(1) a step of measuring the amount of the urothelial cancer identification marker in the sample collected from the subject, and (2) the amount of the urothelial cancer identification marker measured in the step, and collecting from a healthy person. A step of comparing the amount of the urothelial cancer identification marker in the sample and evaluating the difference or ratio between the two.
[5] The test method according to [3] or [4], wherein the urothelial carcinoma identification marker is detected using an antibody or a lectin.
[6] The test method according to any one of [3] to [5], further comprising a step of testing hematuria from a sample collected from the subject.
[7] A method for determining urothelial cancer, which comprises sequentially providing the following steps (1) to (4):
(1) A step of releasing N-linked sugar chains from glycoproteins in blood collected from a subject;
(2) Step of purifying the released sugar chain;
(3) Step of mass spectrometry of purified sugar chains;
(4) The mass-to-charge ratio (m / z) of the peak by mass spectrometry using the MALDI-TOF-MS type analyzer is 1362, 1525, 1566, 1591, 1607, 1648, 1687, 1709, 1769, 1794, 1849. , 1871, 1915, 2011, 2033, 2058, 2074, 2118, 2220, 2337, 2423, 2525, 2728, 2744, 3109 and 3341, or sugar chains corresponding to the above sugar chains. A step of measuring the detection intensity of at least one sugar chain, in which the increase or decrease of the detection intensity as compared with a healthy person indicates that the subject is a patient with urinary epithelial cancer.
[8] The urothelial cancer is upper urothelial cancer (renal pelvis / urinary tract cancer), and the peak mass-to-charge ratio (m / z) by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is 1362. , 1525, 1566, 1648, 1709, 1769, 2011, 2033, 2074, 2118, 2423 and 2525, according to [7].
[9] The determination method according to [7] or [8], further comprising a step of inspecting hematuria from a sample collected from the subject.
[10] Use of the following N-linked sugar chains as biomarkers for monitoring the onset of urothelial cancer.

Figure 0006948704

(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
[11] The urothelial carcinoma is the upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), and the N-linked sugar chain is
Figure 0006948704

(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end), [10 ] Use described in.
[12] A kit for monitoring the onset of urothelial cancer, which comprises a means for measuring an N-linked sugar chain of a blood sample obtained from a subject.
[13] A means for receiving a blood sample from a subject, a means for measuring an N-linked sugar chain contained in the blood sample, a means for comparing the measured N-linked sugar chain with a reference value, and a reference value. [12] The kit for monitoring the onset of urothelial cancer according to [12], which comprises a means for determining whether or not the subject has urothelial cancer from comparison.
[14] A method for diagnosing urothelial cancer, which comprises screening the following N-linked sugar chains in a blood sample collected from a subject.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
[15] The diagnostic method according to [14], wherein the urothelial carcinoma is upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), and the following N-linked sugar chains are screened.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)

本発明のN結合型糖鎖は尿路上皮癌に特異的な識別マーカーであり、血清中の特定のN結合型糖鎖を解析することにより、被験者に大きな負担をかけることなく、尿路上皮癌を高感度かつ高特異度で判定することが可能となる。 The N-linked sugar chain of the present invention is a specific identification marker for urothelial cancer, and by analyzing a specific N-linked sugar chain in serum, the urothelium does not impose a heavy burden on the subject. It is possible to determine cancer with high sensitivity and high specificity.

図1は、曲線下面積(AUC)が7.0以上であることにより選択された尿路上皮癌関連N-グリカンを示す。合計6つのN-グリカン(尿路上皮癌患者で上昇する糖鎖m/z 1687, 1871, 2011, 2337および低下する糖鎖m/z1566, 1769)がバイオマーカーとして選択された。FIG. 1 shows urothelial carcinoma-related N-glycans selected by having an area under the curve (AUC) of 7.0 or greater. A total of 6 N-glycans (increased sugar chains m / z 1687, 1871, 2011, 2337 and decreased sugar chains m / z 1566, 1769 in patients with urothelial cancer) were selected as biomarkers. 図2Aは、N-グリカン濃度の健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。エラーバーは95%の信頼区間を示す。FIG. 2A is a diagram showing a comparison between healthy volunteers with N-glycan concentration and patients with urothelial cancer. Error bars indicate 95% confidence intervals. 図2Bは、N-グリカン濃度の健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。エラーバーは95%の信頼区間を示す。FIG. 2B is a diagram showing a comparison between healthy volunteers with N-glycan concentration and patients with urothelial cancer. Error bars indicate 95% confidence intervals. 図2Cは、N-グリカン濃度の健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。エラーバーは95%の信頼区間を示す。FIG. 2C is a diagram showing a comparison between healthy volunteers with N-glycan concentration and patients with urothelial cancer. Error bars indicate 95% confidence intervals. 図2Dは、N-グリカン濃度の健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。エラーバーは95%の信頼区間を示す。FIG. 2D is a diagram showing a comparison between healthy volunteers with N-glycan concentration and patients with urothelial cancer. Error bars indicate 95% confidence intervals. 図2Eは、N-グリカン濃度の健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。エラーバーは95%の信頼区間を示す。FIG. 2E is a diagram showing a comparison between healthy volunteers with N-glycan concentration and patients with urothelial cancer. Error bars indicate 95% confidence intervals. 図2Fは、N-グリカン濃度の健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。エラーバーは95%の信頼区間を示す。FIG. 2F is a diagram showing a comparison between healthy volunteers with N-glycan concentration and patients with urothelial cancer. Error bars indicate 95% confidence intervals. 図3Aは、N-グリカン・スコアの健常ボランティアと尿路上皮癌患者との比較を示す図である。FIG. 3A shows a comparison between healthy volunteers with N-glycan scores and patients with urothelial cancer. 図3Bは、N-グリカン・スコアの膀胱癌と上部尿路上皮癌との比較を示す図である。有意の差異は認められなかった。FIG. 3B is a diagram showing a comparison between bladder cancer and upper urothelial cancer with an N-glycan score. No significant difference was observed. 図3Cは、N-グリカン・スコアのlocalized (Ta-1N0M0)およびadvanced (T2 or higher)の尿路上皮癌患者の比較を示す図である。有意の差異は認められなかった。FIG. 3C shows a comparison of patients with localized (Ta-1N0M0) and advanced (T2 or higher) urothelial cancer with N-glycan scores. No significant difference was observed. 図3Dは、N-グリカン・スコアの尿細胞診分類の比較を示す図である。N-グリカン・スコアと尿細胞診分類との間に相関は認められなかった。FIG. 3D is a diagram showing a comparison of urinary cytology classifications of N-glycan scores. No correlation was found between the N-glycan score and the urinary cytology classification. 図4は、N-グリカン・スコアを縦軸に、被験者を横軸として点数の低い順に並べて健常ボランティアと尿路上皮癌患者の分布をSwimmersプロットで表した図である。FIG. 4 is a swimmers plot showing the distribution of healthy volunteers and patients with urothelial cancer, with the N-glycan score on the vertical axis and the subjects on the horizontal axis in ascending order of score. 図5は、N-グリカン・スコアの診断精度をROC解析により評価した結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the results of evaluating the diagnostic accuracy of the N-glycan score by ROC analysis. 図6は、N-グリカン・スコアに加えて血尿検査をした場合の診断精度をROC解析により評価した結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the results of evaluating the diagnostic accuracy when a hematuria test is performed in addition to the N-glycan score by ROC analysis. 図7は、曲線下面積(AUC)が7.0以上であることにより選択された尿路上皮癌関連N-グリカンと、これに血尿検査を加えた場合のROC曲線を示す。FIG. 7 shows the urothelial cancer-related N-glycans selected by having an area under the curve (AUC) of 7.0 or more, and the ROC curve when a hematuria test is added to the N-glycans. 図8は、N-グリカン・スコアに加えて血尿検査結果を加えたスコアを縦軸に、被験者を横軸として点数の低い順に並べて健常ボランティアと尿路上皮癌患者の分布をSwimmersプロットで表した図である。FIG. 8 is a swimmers plot showing the distribution of healthy volunteers and patients with urothelial cancer, with the score obtained by adding the hematuria test results in addition to the N-glycan score on the vertical axis and the subjects on the horizontal axis in ascending order of score. It is a figure. 図9は、血清イムノグロブリンのグライコブロッティングによる網羅的解析により同定された血清イムノグロブリン由来N-グリカンを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing serum immunoglobulin-derived N-glycans identified by comprehensive analysis of serum immunoglobulin by glycoblotting. 図10は、上部尿路上皮癌患者を健常ボランティアと比較したN-グリカンの変動を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing changes in N-glycans in patients with upper urothelial cancer compared with healthy volunteers. 図11は、カットオフ値を-0.615とした場合における上部尿路上皮癌患者および健常ボランティアのN-グリカン・スコアを示す図である。上部尿路上皮癌患者では、N-グリカン・スコアはカットオフ値よりも低く、健常ボランティアでは、N-グリカン・スコアはカットオフ値よりも高いことが示されている。FIG. 11 is a diagram showing N-glycan scores of patients with upper urothelial carcinoma and healthy volunteers when the cutoff value is -0.615. In patients with upper urothelial cancer, the N-glycan score is lower than the cutoff value, and in healthy volunteers, the N-glycan score is higher than the cutoff value. 図12は、上部尿路上皮癌患者および健常ボランティアにおけるN-グリカン・スコアの分布を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the distribution of N-glycan scores in patients with upper urothelial carcinoma and healthy volunteers. 図13は、得られたN-グリカン・スコアに基づく、上部尿路上皮癌の予測性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the predictability of upper urothelial cancer based on the obtained N-glycan score. 図14は、IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA, IgG(合計)およびIg(合計)のそれぞれについて、上部尿路上皮癌患者を健常ボランティアと比較したN-グリカンの変動を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing changes in N-glycans in patients with upper urothelial cancer compared with healthy volunteers for IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA, IgG (total) and Ig (total), respectively. be. 図15は、上部尿路上皮癌に関連するレクチン結合イムノグロブリンについて、上部尿路上皮癌患者を健常ボランティアと比較したN-グリカンの変動を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing changes in N-glycans of lectin-binding immunoglobulins associated with upper urothelial carcinoma, comparing patients with upper urothelial carcinoma with healthy volunteers. 図16は、カットオフ値を-1.275とした場合における上部尿路上皮癌患者および健常ボランティアのレクチンアレイ・スコアを示す図である。上部尿路上皮癌患者では、レクチンアレイ・スコアはカットオフ値よりも低く、健常ボランティアでは、レクチンアレイ・スコアはカットオフ値よりも高いことが示されている。FIG. 16 is a diagram showing the lectin array scores of patients with upper urothelial carcinoma and healthy volunteers when the cutoff value is -1.275. It has been shown that in patients with upper urothelial cancer, the lectin array score is lower than the cutoff value, and in healthy volunteers, the lectin array score is higher than the cutoff value. 図17は、上部尿路上皮癌患者および健常ボランティアにおけるレクチンアレイ・スコアの分布を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing the distribution of lectin array scores in patients with upper urothelial carcinoma and healthy volunteers. 図18は、得られたレクチンアレイ・スコアに基づく、上部尿路上皮癌の予測性を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing the predictability of upper urothelial cancer based on the obtained lectin array score. 図19は、血清のグライコブロッティングによる網羅的解析により同定された血清由来N-グリカンを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing serum-derived N-glycans identified by comprehensive analysis by serum blotting. 図20は、尿路上皮癌患者を健常ボランティアと比較したN-グリカンの変動を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing changes in N-glycans in which patients with urothelial cancer were compared with healthy volunteers. 図21は、カットオフ値を0とした場合における尿路上皮癌患者および健常ボランティアのN-グリカン・スコアを示す図である。尿路上皮癌患者では、N-グリカン・スコアはカットオフ値よりも低く、健常ボランティアでは、N-グリカン・スコアはカットオフ値よりも高いことが示されている。FIG. 21 is a diagram showing N-glycan scores of urothelial cancer patients and healthy volunteers when the cutoff value is 0. It has been shown that in patients with urothelial cancer, the N-glycan score is lower than the cutoff value, and in healthy volunteers, the N-glycan score is higher than the cutoff value. 図22は、尿路上皮癌患者および健常ボランティアにおけるN-グリカン・スコアの分布を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing the distribution of N-glycan scores in patients with urothelial cancer and healthy volunteers. 図23は、得られたN-グリカン・スコアに基づく、尿路上皮癌の予測性を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing the predictability of urothelial cancer based on the obtained N-glycan score. 図24は、レクチンアレイの概略を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing an outline of a lectin array. 図25は、免疫グロブリン(Ig)画分の5つの尿路上皮癌関連N-グリカンレベルを示す図である。(a)〜(e)は尿路上皮癌群(UC)、健常ボランティア群(HV)および前立腺癌群(PC)におけるIg画分のcomplex biantennary-type N-グリカン (m/z 1607, 1769および2074)レベルおよびフコシル化bisecting GlcNAc-type N-グリカン (m/z 2118および2423)レベルを示す。示した結果は、3つの独立した実験の代表値である。非正規分布モデルのためのMann-WhitneyのU検定を用いて群間の差異を統計的に比較した。(f)は、本発明における候補N-グリカンの合成経路を示す。FIG. 25 shows the levels of five urothelial carcinoma-related N-glycans in the immunoglobulin (Ig) fraction. (a)-(e) are complex biantennary-type N-glycans (m / z 1607, 1769 and) of the Ig fraction in the urothelial cancer group (UC), healthy volunteer group (HV) and prostate cancer group (PC). 2074) Levels and fucosylated bisecting GlcNAc-type N-glycans (m / z 2118 and 2423) levels are shown. The results shown are representative of three independent experiments. Differences between groups were statistically compared using the Mann-Whitney U test for a nonnormal distribution model. (f) shows the synthetic route of the candidate N-glycan in the present invention. 図25は、免疫グロブリン(Ig)画分の5つの尿路上皮癌関連N-グリカンレベルを示す図である。(a)〜(e)は尿路上皮癌群(UC)、健常ボランティア群(HV)および前立腺癌群(PC)におけるIg画分のcomplex biantennary-type N-グリカン (m/z 1607, 1769および2074)レベルおよびフコシル化bisecting GlcNAc-type N-グリカン (m/z 2118および2423)レベルを示す。示した結果は、3つの独立した実験の代表値である。非正規分布モデルのためのMann-WhitneyのU検定を用いて群間の差異を統計的に比較した。(f)は、本発明における候補N-グリカンの合成経路を示す。FIG. 25 shows the levels of five urothelial carcinoma-related N-glycans in the immunoglobulin (Ig) fraction. (a)-(e) are complex biantennary-type N-glycans (m / z 1607, 1769 and) of the Ig fraction in the urothelial cancer group (UC), healthy volunteer group (HV) and prostate cancer group (PC). 2074) Levels and fucosylated bisecting GlcNAc-type N-glycans (m / z 2118 and 2423) levels are shown. The results shown are representative of three independent experiments. Differences between groups were statistically compared using the Mann-Whitney U test for a nonnormal distribution model. (f) shows the synthetic route of the candidate N-glycan in the present invention. 図26は、グライコブロッティング法の一般的なプロトコールおよびグライコブロッティング法に基づくhigh-throughput臨床グリカン分析を示す図である。(a)グライコブロッティングのために10μlの血清Ig画分試料をSweetBlotTM (System Instruments, Hachioji, Japan)に加えた。(b)代表的な全血清および精製したIg画分試料についてのドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)のCoomassie brilliant blue (CBB)染色バンド。レーン1〜4:全血清、レーン5〜8:UIg画分。(c)Igタンパク質からのN-グリカンの酵素的な開裂後、消化混合物中に放出された全N-グリカンを直接BlotGlyco Hビーズ(Sumitomo Bakelite, Co., Tokyo)と混合してN-グリカンを捕捉した。(d)洗浄によって他の分子からビーズを分離した後、シアル酸をメチルエステル化した。(e)ついで、これらプロセシングしたN-グリカンをベンジルオキシアミン(BOA)で標識し、BlotGlyco Hビーズから放出した。(f)Ig画分からのBOA標識N-グリカンの質量スペクトルを、Ultraflex III instrument (Bruker Daltonics, Germany)を用いて得た。合計32種のN-グリカンがIg画分中で同定された。同定されたN-グリカンの構造を単糖符号で示す:○はガラクトース(Gal)、●はマンノース(Man)、■はN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、▲はフコース(Fuc)および◆はシアル酸。FIG. 26 shows a general protocol for the Glycoblotting method and a high-throughput clinical glycan analysis based on the Glycoblotting method. (a) 10 μl of serum Ig fraction sample was added to SweetBlot TM (System Instruments, Hachioji, Japan) for glycoblotting. (b) Coomassie brilliant blue (CBB) stained band of sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) on representative whole serum and purified Ig fraction samples. Lanes 1 to 4: Total serum, Lanes 5 to 8: UIg fraction. (c) After enzymatic cleavage of N-glycans from Ig protein, all N-glycans released into the digestion mixture are mixed directly with Blot Glyco H beads (Sumitomo Bakelite, Co., Tokyo) to produce N-glycans. Captured. (d) After separating the beads from other molecules by washing, sialic acid was methyl esterified. (e) These processed N-glycans were then labeled with benzyloxyamine (BOA) and released from the BlotGlyco H beads. (f) Mass spectra of BOA-labeled N-glycans from the Ig fraction were obtained using an Ultraflex III instrument (Bruker Daltonics, Germany). A total of 32 N-glycans were identified in the Ig fraction. The structure of the identified N-glycan is indicated by a monosaccharide code: ○ is galactose (Gal), ● is mannose (Man), ■ is N-acetylglucosamine (GlcNAc), ▲ is fucose (Fuc) and ◆ is sialic acid. .. 図27は、尿路上皮癌(UC)(膀胱癌(UCB)および上部尿路上皮癌(UTUC))患者、健常ボランティア(HV)および前立腺癌(PC)患者での血清免疫グロブリン(Ig)レベルを示す図である。(a)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清全Ig(IgG1-4, IgMおよびIgAの合計)レベル。(b)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清全IgG(IgG1-4)レベル。(c)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgMレベル。(d)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgAレベル。(e)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG1レベル。(f)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG2レベル。(g)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG3レベル。(h)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG4レベル。示した結果は、3つの独立した実験の代表値である。非正規分布モデルのためのMann-WhitneyのU検定を用いて群間の差異を統計的に比較した。FIG. 27 shows serum immunoglobulin (Ig) levels in patients with urothelial cancer (UC) (bladder cancer (UCB) and upper urothelial cancer (UTUC)), healthy volunteers (HV) and prostate cancer (PC). It is a figure which shows. (a) Total serum Ig (total IgG1-4, IgM and IgA) levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (b) Serum total IgG (IgG1-4) levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (c) Serum IgM levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (d) Serum IgA levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (e) Serum IgG1 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (f) Serum IgG2 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (g) Serum IgG3 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (h) Serum IgG4 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. The results shown are representative of three independent experiments. Differences between groups were statistically compared using the Mann-Whitney U test for a nonnormal distribution model. 図27は、尿路上皮癌(UC)(膀胱癌(UCB)および上部尿路上皮癌(UTUC))患者、健常ボランティア(HV)および前立腺癌(PC)患者での血清免疫グロブリン(Ig)レベルを示す図である。(a)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清全Ig(IgG1-4, IgMおよびIgAの合計)レベル。(b)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清全IgG(IgG1-4)レベル。(c)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgMレベル。(d)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgAレベル。(e)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG1レベル。(f)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG2レベル。(g)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG3レベル。(h)尿路上皮癌(UC)群、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群での血清IgG4レベル。示した結果は、3つの独立した実験の代表値である。非正規分布モデルのためのMann-WhitneyのU検定を用いて群間の差異を統計的に比較した。FIG. 27 shows serum immunoglobulin (Ig) levels in patients with urothelial cancer (UC) (bladder cancer (UCB) and upper urothelial cancer (UTUC)), healthy volunteers (HV) and prostate cancer (PC). It is a figure which shows. (a) Total serum Ig (total IgG1-4, IgM and IgA) levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (b) Serum total IgG (IgG1-4) levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (c) Serum IgM levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (d) Serum IgA levels in the urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (e) Serum IgG1 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (f) Serum IgG2 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (g) Serum IgG3 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. (h) Serum IgG4 levels in urothelial carcinoma (UC), healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. The results shown are representative of three independent experiments. Differences between groups were statistically compared using the Mann-Whitney U test for a nonnormal distribution model. 図28は、診断N-グリカン・スコアの臨床的有意を示す図である。診断N-グリカン・スコア(dNGScore)は、健常ボランティア(HV)群および前立腺癌(PC)群よりも尿路上皮癌(UC)(膀胱癌(UCB)および上部尿路上皮癌(UTUC))群で有意に高かった。FIG. 28 is a diagram showing the clinical significance of the diagnostic N-glycan score. Diagnosis N-glycan score (dNGScore) is higher in urothelial cancer (UC) (bladder cancer (UCB) and upper urothelial cancer (UTUC)) than in healthy volunteer (HV) and prostate cancer (PC) groups. Was significantly higher. 図29は、診断N-グリカン・スコアの臨床的有意を示す図であり、健常ボランティア(HV)、前立腺癌(PC)、上部尿路上皮癌(UTUC)および膀胱癌(BC)におけるN-グリカン・スコアの分布を示す(dNGScoreのWaterfallプロット)。FIG. 29 shows the clinical significance of the diagnostic N-glycan score, which is N-glycan in healthy volunteers (HV), prostate cancer (PC), upper urothelial cancer (UTUC) and bladder cancer (BC). -Shows the distribution of scores (Waterfall plot of dNGScore). 図30は、診断N-グリカン・スコアの臨床的有意を示す図である。尿路上皮癌(UC)(膀胱癌(UCB)および上部尿路上皮癌(UTUC))の検出のためのdNGScoreのROC曲線分析、血尿および尿細胞診の結果を示す。FIG. 30 is a diagram showing the clinical significance of the diagnostic N-glycan score. The results of ROC curve analysis, hematuria and urine cytology of dNG Score for the detection of urothelial carcinoma (UC) (bladder cancer (UCB) and upper urothelial carcinoma (UTUC)) are shown. 図31は、診断N-グリカン・スコアの臨床的有意を示す図であり、dNGScoreレベルと血尿との関連を示す。カットオフ値を−0.0955とした場合の血尿における陰性の予測値(Negative)および陽性の予測値(Positive)のN-グリカン・スコアを示す。FIG. 31 shows the clinical significance of the diagnostic N-glycan score, showing the association between dNG Score levels and hematuria. The N-glycan scores of the negative predicted value (Negative) and the positive predicted value (Positive) in hematuria when the cutoff value is -0.0955 are shown. 図32は、診断N-グリカン・スコアの臨床的有意を示す図であり、dNGScoreレベルと尿細胞診との関連を示す。カットオフ値を−0.0955とした場合の尿細胞診におけるクラスI〜VのN-グリカン・スコアを示す。FIG. 32 shows the clinical significance of the diagnostic N-glycan score, showing the association between dNG Score levels and urine cytology. The N-glycan scores of classes IV to V in urine cytology when the cutoff value is -0.0955 are shown. 図33は、診断N-グリカン・スコアの臨床的有意を示す図であり、dNGScoreレベルと腫瘍侵襲性との関連を示す。カットオフ値を−0.0955とした場合のNMIBC、MIBC、非筋層浸潤上部尿路上皮癌(UTUC)および筋層浸潤上部尿路上皮癌(UTUC)のN-グリカン・スコアを示す。FIG. 33 shows the clinical significance of the diagnostic N-glycan score, showing the association between dNG Score levels and tumor invasiveness. The N-glycan scores of NMIBC, MIBC, non-muscle infiltrating upper urothelial carcinoma (UTUC) and muscular infiltrating upper urothelial carcinoma (UTUC) with a cutoff value of -0.0955 are shown.

本発明は、特定の構造を有するN結合型糖鎖を含む尿路上皮癌識別マーカー、被験者より採取された検体中における、前記尿路上皮癌識別マーカーの量を指標として用いた、尿路上皮癌の検査方法、および被験者から得られた血液試料のN結合型糖鎖を測定する手段を含む、尿路上皮癌発症モニター用キットを提供する。 The present invention uses a urothelial cancer identification marker containing an N-linked sugar chain having a specific structure, and the amount of the urothelial cancer identification marker in a sample collected from a subject as an index. Provided is a kit for monitoring the onset of urothelial carcinoma, which comprises a method for examining cancer and a means for measuring N-linked sugar chains in blood samples obtained from subjects.

以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施の形態のみに限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施をすることができる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not intended to be limited to this embodiment. The present invention can be implemented in various forms as long as it does not deviate from the gist thereof.

これまで、尿路上皮癌において特異的な血清腫瘍マーカーは同定されておらず、糖鎖性バイオマーカーも検索されていなかった。本発明者らは、尿路上皮癌症例において、グライコブロッティング法を用いて血清N結合型糖鎖(N-グリカン)の網羅的質量解析を行った。すなわち、本発明者らは、N結合型糖鎖(N-グリカン)、特に、尿路上皮癌患者の血清に含まれるN結合型糖鎖(N-グリカン)に着目し、尿路上皮癌診断用マーカー、および尿路上皮癌の検査方法の開発を試みた。 So far, no specific serum tumor markers have been identified for urothelial carcinoma, nor have sugar chain biomarkers been searched. The present inventors performed a comprehensive mass analysis of serum N-linked sugar chains (N-glycans) using the glycoblotting method in cases of urothelial cancer. That is, the present inventors focused on N-linked sugar chains (N-glycans), particularly N-linked sugar chains (N-glycans) contained in the serum of patients with urothelial cancer, and diagnosed urothelial cancer. We attempted to develop a marker for urinary tract epithelial cancer and a method for testing urothelial cancer.

具体的には、同意が得られた尿路上皮癌患者289例を被検者とし、各被検者より血液を採取し、血清中のN結合型糖鎖に関して質量解析を行った。その結果、被検者(尿路上皮癌患者)の血清において、健常者(348例)と比較して、有意に存在量が変化しているN結合型糖鎖を同定することに成功し、本発明を完成するに至った Specifically, 289 patients with urothelial cancer who gave their consent were selected as subjects, blood was collected from each subject, and mass analysis was performed on N-linked sugar chains in serum. As a result, we succeeded in identifying N-linked sugar chains whose abundance was significantly changed in the sera of the subjects (patients with urothelial cancer) as compared with healthy subjects (348 cases). The present invention has been completed

ここで、本発明の解析に用いたグライコブロッティング(Glycoblotting)法は、多くの生体分子が存在する中、その分子内にアルデヒド基(=ヘミアセタール基)を持つ唯一の分子である糖鎖を選択的に捕捉することで、糖鎖のみを特異的に回収できるという原理に基づくものである。

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具体的には、アミノオキシ基やヒドラジド基などのアルデヒド基に速やかに求核付加する官能基を高密度で表面に持つビーズを作製し、酵素処理によって予め根元のタンパク質から切断した糖鎖を含む試料溶液と反応させ、糖鎖のみを担体に共有結合させることで夾雑物を完全に洗浄して糖鎖のみを精製する。捕捉した糖鎖はビーズから選択的条件で切り離し、質量分析に供する。 Here, the Glycoblotting method used in the analysis of the present invention selects a sugar chain, which is the only molecule having an aldehyde group (= hemiacetal group) in the many biomolecules. It is based on the principle that only sugar chains can be specifically recovered by capturing them.
Figure 0006948704

Specifically, beads having a high-density surface having a functional group that rapidly nucleophilically adds to an aldehyde group such as an aminooxy group or a hydrazide group are prepared, and contain a sugar chain previously cleaved from the root protein by enzymatic treatment. By reacting with the sample solution and covalently bonding only the sugar chain to the carrier, the contaminants are completely washed and only the sugar chain is purified. The captured sugar chains are selectively separated from the beads and subjected to mass spectrometry.

本発明において、「糖鎖」とは、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、シアル酸等の単糖およびこれらの誘導体がグリコシド結合によって鎖状に複数結合した分子の総称である。 In the present invention, the "sugar chain" refers to monosaccharides such as glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, and sialic acid, and a plurality of chains thereof by glycosidic bonds. It is a general term for the molecules that have been produced.

本発明において、「N結合型糖鎖」とは、糖タンパク質の糖鎖のうち、タンパク質のアスパラギン残基が持つ側鎖のアミド基の窒素原子に結合している糖鎖であり、N-グリカン、N型糖鎖、アスパラギン結合型糖鎖とも称される。本発明において、血液中の糖タンパクからN結合型糖鎖を遊離させる方法としては、例えば、N-グリコシダーゼF(グリコペプチダーゼ、PN Gase、グリカナーゼ、グリコアミダーゼなどとも称される)やグリコペプチダーゼA等を用いた酵素法や、ヒドラジン分解法を具体的に例示することができるが、なかでも、N−グリコシダーゼFによる酵素法を好例として挙げることができる。その際、トリプシン等のプロテアーゼを併用することもできる。また、本発明において、遊離させた糖鎖を精製する方法としては、試料中の混合物から糖鎖を選択的に捕捉し精製する方法であれば特に制限されないが、MALDI-TOF-MS型分析機での高感度測定用に最適化された糖鎖補足ビーズであるBlotGlyco(登録商標)for MALDI(住友ベークライト株式会社製)を用いた方法を好例として具体的に挙げることができる。 In the present invention, the "N-linked sugar chain" is a sugar chain that is bonded to the nitrogen atom of the amide group of the side chain of the asparagine residue of the protein among the sugar chains of the glycoprotein, and is an N-glycan. , N-type sugar chain, also called asparagine-linked sugar chain. In the present invention, as a method for releasing an N-linked sugar chain from a glycoprotein in blood, for example, N-glycosidase F (also referred to as glycopeptidase, PN Gase, glycanase, glycoamidase, etc.), glycopeptidase A, etc. The enzymatic method using N-glycosidase F and the hydrazine decomposition method can be specifically exemplified, and among them, the enzymatic method using N-glycosidase F can be mentioned as a good example. At that time, a protease such as trypsin can also be used in combination. Further, in the present invention, the method for purifying the liberated sugar chain is not particularly limited as long as it is a method for selectively capturing and purifying the sugar chain from the mixture in the sample, but the MALDI-TOF-MS type analyzer A specific example is a method using BlotGlyco (registered trademark) for MALDI (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), which is a sugar chain supplementary bead optimized for high-sensitivity measurement in.

本発明において、「MALDI-TOF-MS」とは、Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight(Mass Spectrometer)の略語であり、MALDI法を利用して飛行時間を基に質量を測定する方法である。具体的には、MALDI法は、試料をプレート上にスポットした後、マトリクス溶液(2,5-Dihydroxybenzoic acid)を添加、乾固し、結晶状態にし、パルスレーザー照射により大きなエネルギーをマトリクス上に与え、(M+H)、(M+Na)などの試料由来イオンとマトリクス由来イオンとを脱離させる方法で、MALDI-TOF-MSは、MALDI法を利用して飛行時間を元に質量を測定するものである。イオンが一定の加速電圧Vで加速される場合、イオンの質量をm、イオンの速度をv、イオンの電荷数をz、電気素量をe、イオンの飛行時間をtとしたとき、イオンのm/zは、m/z=2eVt2/L2で表すことができる。 In the present invention, "MALDI-TOF-MS" is an abbreviation for Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight (Mass Spectrometer), and is a method for measuring mass based on flight time using the MALDI method. Is. Specifically, in the MALDI method, after spotting a sample on a plate, a matrix solution (2,5-Dihydroxybenzoic acid) is added, dried, crystallized, and a large amount of energy is given onto the matrix by pulsed laser irradiation. , (M + H) + , (M + Na) +, etc., is a method of desorbing sample-derived ions and matrix-derived ions. MALDI-TOF-MS uses the MALDI method to mass based on flight time. Is to measure. When an ion is accelerated at a constant acceleration voltage V, the mass of the ion is m, the velocity of the ion is v, the number of charges of the ion is z, the elementary charge is e, and the flight time of the ion is t. m / z can be expressed by m / z = 2eVt 2 / L 2.

本発明においては、MALDI-TOF-MS型分析機以外の分析機を使用することもでき、イオン源として、例えば、電子イオン化法、化学イオン化法、電界離脱法、高速原子衝突法、エレクトロスプレーイオン化法、大気圧化学イオン化法等を用いることができ、また、分析法としては、例えば、磁場偏向型、四重極型、イオントラップ型、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型などの方法を用いることができる。さらに、上記分析法と、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)とを組み合わせて用いることもできる。 In the present invention, an analyzer other than the MALDI-TOF-MS type analyzer can also be used, and as an ion source, for example, an electron ionization method, a chemical ionization method, an electric field separation method, a high-speed atomic collision method, and an electrospray ionization. A method, an atmospheric pressure chemical ionization method, or the like can be used, and as an analysis method, for example, a magnetic field deflection type, a quadrupole type, an ion trap type, a Fourier transform ion cyclotron resonance type, or the like can be used. .. Further, the above analysis method and high performance liquid chromatography (HPLC) can be used in combination.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1362である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1362m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1362 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1362 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1525である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1525m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)3 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1525 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1525 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1566である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1566m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)5(HexNAc)3と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1566 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1566 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 5 (HexNAc) 3.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1591である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1591m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1591 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1591 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1607である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1607m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)1(HexNAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1607 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1607 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 1 (HexNAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1648である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1648m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(HexNAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1648 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1648 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (HexNAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1687である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1687m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)4 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1687 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1687 m / z mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1709である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1709m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)1(HexNAc)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1709 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1709 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 1 (HexNAc) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1769である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1769m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1769 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1769 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1794である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1794m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1794 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1794m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1849である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1849m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)5 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1849 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1849 m / z mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 5 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1871である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1871m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1871 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1871 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が1915である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、1915m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 1915 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 1915 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2011である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2011m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)6 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2011 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2011 It is a sugar chain exhibiting a mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 6 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2033である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2033m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)3(HexNac)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2033 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2033 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 3 (HexNac) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2058である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2058m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)1(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2058 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2058 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 1 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2074である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2074m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)2(NeuAc)1+ (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2074 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2074 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 2 (NeuAc) 1+ (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2118である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2118m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2118 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2118 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2220である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2219.8m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2220 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2219.8 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2337である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2337m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)3(HexNAc)4 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2337 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2337 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 3 (HexNAc) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2423である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2423m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2423 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2423m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2525である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2525m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2525 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2525 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2728である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2728m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)2(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2728 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2728m / z It is a sugar chain exhibiting a mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が2744である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、2744m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)3(HexNAc)3(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 2744 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 2744m / z It is a sugar chain exhibiting a mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 3 (HexNAc) 3 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が3109である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、3109m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)4(HexNAc)4(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 3109 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 3109 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 4 (HexNAc) 4 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が3341である糖鎖とは、MALDI-TOF-MS型分析機よる質量分析の結果、3341m/zマススペクトルピークを呈する糖鎖であり、その構造式は、(Hex)3 (HexNAc)3(dHex)2(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2と推定される。 In the present invention, the sugar chain having a peak mass-to-charge ratio (m / z) of 3341 by mass spectrometry using a MALDI-TOF-MS type analyzer is the result of mass spectrometry by a MALDI-TOF-MS type analyzer. , 3341 m / z Mass spectrometric peak, and its structural formula is presumed to be (Hex) 3 (HexNAc) 3 (dHex) 2 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2.

本発明において、下記N結合型糖鎖を尿路上皮癌識別マーカーとして用いることができる。

Figure 0006948704

(式中、○はガラクトース(Gal)、◇はN-アセチルノイラミン酸(NeuAc)、●はマンノース(Man)、■はN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、△はデオキシヘキソース(dHex)をそれぞれ表す;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す) In the present invention, the following N-linked sugar chains can be used as a marker for identifying urothelial carcinoma.
Figure 0006948704

(In the formula, ○ is galactose (Gal), ◇ is N-acetylneuraminic acid (NeuAc), ● is mannose (Man), ■ is N-acetylglucosamine (GlcNAc), and △ is deoxyhexose (dHex). The left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)

また、上記N結合型糖鎖のうち、下記N結合型糖鎖は、特に上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)の識別マーカーとして用いることができる。

Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す) In addition, among the above N-linked sugar chains, the following N-linked sugar chains can be used as a discriminating marker for upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma).
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)

本発明において、前記尿路上皮癌識別マーカーは、抗体またはレクチンを用いて検出することもできる。 In the present invention, the urothelial carcinoma identification marker can also be detected using an antibody or a lectin.

本発明において、尿路上皮癌は、腎盂から尿管、膀胱、尿道の一部へとつながる尿路の内側を構成する尿路上皮(移行上皮)と呼ばれる粘膜から発生する癌であり、膀胱癌および上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)の両者を含む。本発明の尿路上皮癌識別マーカーは、膀胱癌および上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)のいずれの検査/判定に用いることができるが、上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)が好ましい。 In the present invention, urothelial cancer is cancer that develops from a mucous membrane called urothelium (transitional epithelium) that constitutes the inside of the ureter that connects the renal pelvis to the ureter, bladder, and part of the ureter, and is bladder cancer. And both upper urothelial cancer (renal cell carcinoma and ureteral cancer). The urothelial carcinoma identification marker of the present invention can be used for any examination / determination of bladder cancer and upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), but upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma). ) Is preferable.

年齢、性別を合わせた尿路上皮癌患者血清患者212名(膀胱癌177名、腎盂尿管癌35名)(早期癌114例、進行癌98例)と、健常ボランティア212名の血清を用い、グライコブロッティング法によりN-結合型糖鎖の網羅的解析を行った。定量的プロファイルは、血清中のN-結合型糖鎖の捕捉・精製後、質量分析装置(MALDI-TOF MS)により取得した。各糖鎖の発現量は、内部標準として加えた既知量オリゴ糖とのスペクトル上の面積比より算出した糖鎖の絶対定量値、およびMALDI-TOF MSで観察されたピーク強度を用いた。検出された糖鎖のうち、尿路上皮癌患者で上昇する糖鎖m/z 1687, 1871, 2011, 2337と低下する糖鎖m/z1566, 1769の発現量に着目し、受信者動作特性(ROC)曲線からそれぞれの糖鎖で陽性・陰性判定のカットオフ値を算出した。選択された糖鎖は以下のとおりであった。 Using the sera of 212 urothelial cancer patients (177 bladder cancers, 35 renal pelvis urachal cancers) (114 early cancers, 98 advanced cancers) and 212 healthy volunteers, according to age and gender. A comprehensive analysis of N-linked sugar chains was performed by the glicoblotting method. Quantitative profiles were obtained by mass spectrometry (MALDI-TOF MS) after capture and purification of N-linked sugar chains in serum. For the expression level of each sugar chain, the absolute quantitative value of the sugar chain calculated from the area ratio on the spectrum with the known amount oligosaccharide added as an internal standard and the peak intensity observed by MALDI-TOF MS were used. Among the detected sugar chains, we focused on the expression levels of sugar chains m / z 1687, 1871, 2011, 2337, which rise and m / z 1566, 1769, which fall in patients with urothelial cancer. From the ROC) curve, the cutoff value for positive / negative judgment was calculated for each sugar chain. The selected sugar chains were as follows.

Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)

カットオフ値を基準に陽性糖鎖数をN-グリカン・スコアと定義し算出すると、尿路上皮癌患者でN-グリカン・スコアが有意に高値であった(健常ボランティア:平均値1.406 vs.尿路上皮癌患者:平均値4.425)。 When the number of positive sugar chains was defined as the N-glycan score based on the cutoff value and calculated, the N-glycan score was significantly higher in patients with urothelial cancer (healthy volunteers: average 1.406 vs. urine). Patients with urothelial cancer: mean 4.425).

また、N-グリカン・スコアを縦軸に、被験者を横軸とし点数の低い順にならべるとN-グリカン・スコア4点以上で明らかに尿路上皮癌患者が多くなることが示された。N-グリカン・スコアによる尿路上皮癌の診断精度をROC曲線にて検討すると、有意に高い値が得られた(AUC=0.95)。 In addition, when the N-glycan score was arranged on the vertical axis and the subjects were arranged on the horizontal axis in ascending order of score, it was shown that the number of patients with urothelial cancer clearly increased when the N-glycan score was 4 points or more. When the diagnostic accuracy of urothelial cancer based on the N-glycan score was examined using the ROC curve, a significantly higher value was obtained (AUC = 0.95).

N-グリカン・スコア3点以上、4点以上、5点以上をカットオフ値とすると、それぞれの尿路上皮癌診断陽性率は82.8%(197/238名)、94.1%(160/170名)、99.1%(115/116名)となり、低侵襲な方法で尿路上皮癌を鑑別できることが示唆された。ちなみに臨床では尿細胞診が低侵襲な診断マーカーとして利用されているが、今回尿路上皮癌患者で同時に採取した尿細胞診の陽性率は39%(83/212名)であった。つまり、N-グリカン・スコアは、尿路上皮癌が存在すると増加する値であり、採血で尿路上皮癌を見出す診断マーカーとして、期待できるものである。 If the N-glycan score is 3 points or more, 4 points or more, and 5 points or more as cutoff values, the positive rate of urothelial cancer diagnosis is 82.8% (197/238) and 94.1% (160/170), respectively. , 99.1% (115/116), suggesting that urothelial carcinoma can be differentiated by a minimally invasive method. By the way, urinary cytology is used clinically as a minimally invasive diagnostic marker, but the positive rate of urinary cytology collected at the same time in patients with urothelial cancer was 39% (83/212). That is, the N-glycan score is a value that increases in the presence of urothelial cancer, and can be expected as a diagnostic marker for finding urothelial cancer by blood sampling.

さらに、本発明の方法において検出され用いられるN結合型糖鎖には、4分岐構造もしくは3分岐でバイセクティング構造を有する糖鎖も含まれる。「4分岐構造」とは、糖鎖のコア構造のうちα1→6結合したマンノースから、さらにβ1→6及びβ1→2結合したN-アセチルグルコサミンにより糖鎖が2つに分岐し、且つ、コア構造のうちα1→3結合したマンノースからは、β1→4およびβ1→2結合したN-アセチルグルコサミンにより糖鎖が2つに分岐した構造を意味する。また、「3分岐でバイセクティング構造」とは、上記4つの分岐鎖のうちの1つの分岐鎖が欠落し、且つ、糖鎖の主鎖の末端にβ1→4結合したGlcNAc(即ちバイセクティングGlcNAc)が存在する構造を有する糖鎖を意味する。 Further, the N-linked sugar chain detected and used in the method of the present invention also includes a sugar chain having a 4-branched structure or a 3-branched bisecting structure. The "4-branched structure" means that the sugar chain is branched into two from the α1 → 6-bonded mannose in the core structure of the sugar chain, and further by β1 → 6 and β1 → 2-bonded N-acetylglucosamine, and the core. Among the structures, mannose with α1 → 3 bond means a structure in which the sugar chain is branched into two by β1 → 4 and N-acetylglucosamine with β1 → 2 bond. In addition, "three-branched bisecting structure" means GlcNAc in which one of the above four branched chains is missing and β1 → 4 is bonded to the end of the main chain of the sugar chain (that is, bisecting GlcNAc). ) Means a sugar chain having a structure in which it exists.

本発明では、上記N-グリカン・スコアに加えて血尿検査を行うことで、尿路上皮癌の判定精度をさらに高めることができる。血尿は、尿路上皮癌の最大の症状であり、主訴が血尿である割合は尿路上皮癌患者の13〜28%にのぼっている。 In the present invention, the accuracy of determining urothelial cancer can be further improved by performing a hematuria test in addition to the above N-glycan score. Hematuria is the largest symptom of urothelial cancer, with 13-28% of patients with urothelial cancer having the chief complaint of hematuria.

本発明はまた、被験者から得られた血液試料のN結合型糖鎖を測定する手段を含む、尿路上皮癌発症モニター用キットをも提供する。具体的には、本発明の尿路上皮癌発症モニター用キットは、被験者からの血液試料を受領する手段と、血液試料に含まれるN結合型糖鎖を測定する手段と、測定したN結合型糖鎖を基準値と比較する手段と、基準値との比較から前記被験者が尿路上皮癌を発症しているかを判定する手段を含む。 The present invention also provides a kit for monitoring the onset of urothelial cancer, which comprises means for measuring N-linked sugar chains in a blood sample obtained from a subject. Specifically, the kit for monitoring the onset of urothelial cancer of the present invention includes a means for receiving a blood sample from a subject, a means for measuring an N-linked sugar chain contained in the blood sample, and a measured N-linked type. It includes a means for comparing a sugar chain with a reference value and a means for determining whether or not the subject has urothelial cancer from the comparison with the reference value.

本発明はさらに、被験者から採取した血液試料中のN結合型糖鎖をスクリーニングすることを含む、尿路上皮癌の診断方法をも提供する。ここで、スクリーニングするN結合型糖鎖は、下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種である。

Figure 0006948704

(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す) The present invention also provides a method for diagnosing urothelial cancer, which comprises screening N-linked sugar chains in a blood sample taken from a subject. Here, the N-linked sugar chain to be screened is at least one of the following N-linked sugar chains.
Figure 0006948704

(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

2007年3月から2015年9月の間に、尿路上皮癌患者1264人を弘前大学病院およびつがる総合病院で処置した。このうち、処置前の患者278人(膀胱癌230人、腎盂尿管癌48人)から血清試料を採取し、−80°Cで貯蔵した。腫瘍のステージは、2009 Tumor-Node-Metastasis classificationに従って決定した。コントロール試料は、秋田大学病院および弘前大学病院の健常ボランティアから得た。血清バンクは合計で358人のボランティアからなり、これも−80°Cで貯蔵した。遡及的な本研究の性質のため、患者のバックグラウンド、とりわけ年齢および性別はグループ間で様々であった。患者のバックグラウンドを調整し、患者と健常ボランティアとの間での血清N-グリカン比較の有効性を保証するため、傾向スコアマッチング戦略(propensity score matching strategy)を用いた。傾向スコアはロジスティック解析により計算し、解析に用いたデータは年齢および性別を含んでいた。最後に、尿路上皮癌患者212人(尿路上皮癌患者群)と健常ボランティア212人(健常ボランティア群)とのペアが本研究に参加した。N-グリカン濃度(μM)を比較し、健常ボランティア群と尿路上皮癌患者群とで尿路上皮癌の存在を検出し、N-グリカンの候補を曲線下面積(area-under-the-curve; AUC)により選択し、最適のカットオフ値を受信者動作特性(receiver operating characteristic; ROC)曲線により決定した。候補N-グリカンは、濃度がカットオフ値よりも高いかまたは低いときに陽性のものとして定義した。陽性の決定に基づき、候補N-グリカンの陽性数を加えることにより、N-グリカン・スコアを得た。N-グリカン・スコアの診断精度は、ROC解析により評価した。 Between March 2007 and September 2015, 1264 patients with urothelial cancer were treated at Hirosaki University Hospital and Tsugaru General Hospital. Of these, serum samples were collected from 278 patients (230 bladder cancers and 48 renal pelvic ureteral cancers) before treatment and stored at -80 ° C. Tumor stages were determined according to the 2009 Tumor-Node-Metastasis classification. Control samples were obtained from healthy volunteers at Akita University Hospital and Hirosaki University Hospital. The serum bank consisted of a total of 358 volunteers, also stored at -80 ° C. Due to the nature of this retrospective study, patient backgrounds, especially age and gender, varied between groups. A propensity score matching strategy was used to adjust the patient's background and ensure the effectiveness of serum N-glycan comparisons between patients and healthy volunteers. Propensity scores were calculated by logistic analysis and the data used in the analysis included age and gender. Finally, a pair of 212 urothelial cancer patients (urothelial cancer patient group) and 212 healthy volunteers (healthy volunteer group) participated in this study. Compare the N-glycan concentration (μM), detect the presence of urothelial cancer in the healthy volunteer group and the urothelial cancer patient group, and select N-glycan candidates in the area-under-the-curve. The optimum cutoff value was determined by the receiver operating characteristic (ROC) curve. Candidate N-glycans were defined as positive when concentrations were above or below the cutoff value. Based on the positive determination, the N-glycan score was obtained by adding the positive number of candidate N-glycans. The diagnostic accuracy of the N-glycan score was evaluated by ROC analysis.

グライコブロッティング法および質量分析
SweetBlotTM(System Instruments, Hachijo, Japan)を用い、文献記載の方法に従って血清N-グリカン分析を行った(Nishimura S et al. High-throughput protein glycomics: combined use of chemoselective glycoblotting and MALDI-TOF/TOF mass spectrometry. Angewandte Chemie (International ed in English). 2004;44:91-6)。簡単に説明すると、40pmolの内部標準ジシアロ-ガラクトシル化二分岐N-グリカン(アミド化シアル酸(A2アミドグリカン)を有する)を含有する血清試料(10μL)を、それぞれ還元しDTTおよびヨードアセトアミド(和光純薬)を用いてアルキル化した。ついで、得られた混合物をトリプシン処理し、加熱不活化した。室温に冷却後、ペプチドN-グリカナーゼF (New England BioLabs, Ipswich, MA, USA) を混合物に加えて血清の全N-グリカンを遊離させた。37°Cで360分間インキュベートした後、得られた20μLの混合物は2.5μLの血清と等価であった。前処理した各試料のアリコートを500μLのBlotGlyco Hビーズ (Sumitomo Bakelite, Co., Tokyo, Japan)と混合し、MultiScreen SolvinertRフィルタープレート (MerkMillipore, Billerica, MA, USA)上で安定なヒドラゾン結合によりグリカンを捕捉した。ついで、ビーズ上の未反応ヒドラジド官能基のアセチルキャッピング、およびサリチル酸カルボキシル基(捕捉したグリカンの末端に存在する)のメチルエステル化を順次行った。各ステップの前に段階洗浄を行った。捕捉したN-グリカンをトランスイミノ化によりベンジルオキシアミン(BOA, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)で標識した。BOA標識したグリカンを、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight; MALDI-TOF)質量分析(Ultraflex 3 TOF/TOF mass spectrometer, Bruker Daltonics, Bremen, Germany)を用いて検出した。グリカンの組成および構造をGlycoMod Tool (http://br.expasy.org/tools/glcomod)を用いて推定した。Sweetblotの定量的再現性試験を行った。
Glycoblotting and mass spectrometry
Serum N-glycan analysis was performed using SweetBlot TM (System Instruments, Hachijo, Japan) according to the method described in the literature (Nishimura S et al. High-throughput protein glycomics: combined use of chemoselective glycoblotting and MALDI-TOF / TOF mass). spectrometry. Angewandte Chemie (International ed in English). 2004; 44: 91-6). Briefly, a serum sample (10 μL) containing 40 pmol of an internal standard disialo-galactosylated bifurcated N-glycan (having amidated sialic acid (A2 amidoglycan)) was reduced to DTT and iodoacetamide (sum), respectively. It was alkylated with a photopure drug). The resulting mixture was then trypsinized and heat inactivated. After cooling to room temperature, peptide N-glycanase F (New England BioLabs, Ipswich, MA, USA) was added to the mixture to release all N-glycans in serum. After incubating at 37 ° C for 360 minutes, the resulting 20 μL mixture was equivalent to 2.5 μL of serum. An aliquot of each pretreated sample was mixed with 500 μL of Blot Glyco H beads (Sumitomo Bakelite, Co., Tokyo, Japan) and glycans with stable hydrazone binding on a MultiScreen Solvinert R filter plate (MerkMillipore, Billerica, MA, USA). Was captured. Acetyl capping of the unreacted hydrazide functional group on the beads and methyl esterification of the salicylic acid carboxyl group (present at the end of the captured glycan) were then performed in sequence. A step wash was performed before each step. The captured N-glycans were transiminated and labeled with benzyloxyamine (BOA, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). Matrix-assisted laser desorption / ionization-time of flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry (Ultraflex 3 TOF / TOF mass spectrometer, Bruker Daltonics, Bremen, Germany) Was detected using. The composition and structure of glycans were estimated using the Glyco Mod Tool (http://br.expasy.org/tools/glcomod). A quantitative reproducibility test of Sweetblot was performed.

統計分析
SPSS v. 22.0 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA)およびGraphPad Prism v. 5.03 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA)を用い、臨床データの統計分析を行った。フィッシャー直接確率法(Fisher’s exact test)を用い、カテゴリー変数をパーセントで報告し、比較した。定量データを四分位数1および3(Q1, Q3)の中央値として表した。正規分布のデータにはスチューデントのt検定を、非正規分布を示すデータにはMann-WhitneyのU検定を用い、群間の差異を統計的に比較した。3群間の差異をANOVA (Kruskal-Wallis)検定を用いて統計的に比較した。尿路上皮癌検出のためのN-グリカン強度の最適のカットオフ値は、受信者動作特性(ROC)曲線により、つぎの式を用いて計算した:(1−感度)2 + (1−特異度)2。ロジスティック回帰モデルを用いた多変量解析により、尿路上皮癌診断に影響を及ぼす独立因子を同定した。潜在的交絡因子について同時に調整後、95%信頼区間(95%CI)のオッズ比(OR)を計算した。
Statistical analysis
Statistical analysis of clinical data was performed using SPSS v. 22.0 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA) and GraphPad Prism v. 5.03 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA). The Fisher's exact test was used to report and compare categorical variables as percentages. Quantitative data are presented as the median of quartiles 1 and 3 (Q1, Q3). Student's t-test was used for the data of the normal distribution, and Mann-Whitney's U test was used for the data showing the non-normal distribution, and the differences between the groups were statistically compared. Differences between the three groups were statistically compared using the ANOVA (Kruskal-Wallis) test. The optimal cut-off value for N-glycan intensity for the detection of urothelial carcinoma was calculated from the receiver operating characteristic (ROC) curve using the following equation: (1-sensitivity) 2 + (1-specific). Degree) 2 . Multivariate analysis using a logistic regression model identified independent factors that influence the diagnosis of urothelial cancer. The odds ratio (OR) for the 95% confidence interval (95% CI) was calculated after simultaneously adjusting for potential confounders.

結果
データから尿路上皮癌患者212人とコントロールとしての健常ボランティア212人とをペアマッチングした。被験者のバックグラウンドは、下記表1に示すとおりであった。

Figure 0006948704
From the results data, 212 patients with urothelial cancer and 212 healthy volunteers as controls were pair-matched. The background of the subjects was as shown in Table 1 below.
Figure 0006948704

年齢、性別および合併症に関して、健常ボランティア群と尿路上皮癌群との間に有意の差異はなかった。尿路上皮癌群の患者の殆ど(n=177, 83%)は膀胱癌(BC)を罹患しており、患者の半数(n=114, 54%)は非筋層浸潤疾患を罹患していた。 There were no significant differences between the healthy volunteer group and the urothelial carcinoma group in terms of age, gender and complications. Most patients in the urothelial carcinoma group (n = 177, 83%) have bladder cancer (BC), and half of the patients (n = 114, 54%) have nonmuscular infiltration disease. rice field.

グライコブロッティングおよび質量分析を用いた血清グライコミクスにより、血清試料中の70種のBOA標識N-グリカンが同定された。定量再現性試験の後、36種のN-グリカンを用いて行った統計分析は良好な定量的再現性を示した。このうち、ROC曲線分析により0.70よりも高いAUCを示した6つのN-グリカン(m/z 1566, 1687, 1769, 1871, 2011, 2337)を選択した(図1)。下記表2は、これら6つのN-グリカンのAUおよび最適カットオフ値並びに選択しなかったN-グリカンのAUを示す。 Serum glycomics using glycoblotting and mass spectrometry identified 70 BOA-labeled N-glycans in serum samples. After the quantitative reproducibility test, statistical analysis performed with 36 types of N-glycans showed good quantitative reproducibility. Of these, six N-glycans (m / z 1566, 1687, 1769, 1871, 2011, 2337) that showed an AUC higher than 0.70 by ROC curve analysis were selected (Fig. 1). Table 2 below shows the AUs and optimal cutoff values for these six N-glycans as well as the AUs for the unselected N-glycans.

Figure 0006948704
注:*は以前の研究で同定されたものを示す。
Figure 0006948704
Note: * indicates those identified in previous studies.

高マンノース型(m/z 1687, 2011)、末端シアル化されたハイブリッド型(m/z 1871)および三分岐または四分岐グリカンを有する複合型(m/z 2337)のN-グリカンレベルは、尿路上皮癌患者で有意に増大していたが、一方、ハイブリッド型(m/z 1566)および二分岐グリカンを有する複合型(m/z 1769)のN-グリカンレベルは、尿路上皮癌患者で有意に低減していた(図2A〜図2F)。これら6つのN-グリカンの最適のカットオフ値はROC解析により計算した(表2)。N-グリカンの濃度が各カットオフ値よりも高いか(m/z 1687, 1871, 2011, および2337)または低い(m/z 1566および1769)場合に、N-グリカンは陽性であると認定した。尿路上皮癌に関連するN-グリカンの陽性の数の合計(N-グリカン・スコア)を、健常ボランティア群と尿路上皮癌群とで比較した。中央値のN-グリカン・スコアは、健常ボランティア群に比べて尿路上皮癌群で有意に高かった(それぞれ、5.0 vs. 1.0, P < 0.001)(図3A)。膀胱癌患者と上部尿路上皮癌患者との間(図3B)、localized (Ta-1N0M0)およびadvanced (T2 or higher)の尿路上皮癌患者の間(図3C)、または尿細胞診分類間(図3D)でN-グリカン・スコアに有意の差異は認められなかった。また、N-グリカン・スコアのバープロットは、尿路上皮癌患者が健常ボランティアに比べて高いN-グリカン・スコアを示した(図4)。尿路上皮癌についてのN-グリカン・スコアの的中率は、0.95のAUC値(95%CI: 0.93-0.97, P < 0.001)で有意であった(図5)。最適のカットオフ値は、93%の感度および81%の特異度での2.5として定義した(表3)。 N-glycan levels of high mannose type (m / z 1687, 2011), terminally sialylated hybrid type (m / z 1871) and complex type with tri- or quaternary glycans (m / z 2337) are urinary. N-glycan levels of hybrid (m / z 1566) and complex (m / z 1769) with bifurcated glycans were significantly increased in patients with tract epithelial cancer, while in patients with urothelial cancer. It was significantly reduced (FIGS. 2A to 2F). The optimum cutoff values for these six N-glycans were calculated by ROC analysis (Table 2). N-glycans were identified as positive if the concentration of N-glycans was higher than or lower than each cutoff value (m / z 1687, 1871, 2011, and 2337) or lower (m / z 1566 and 1769). .. The total number of positive N-glycans associated with urothelial carcinoma (N-glycan score) was compared between the healthy volunteer group and the urothelial carcinoma group. The median N-glycan score was significantly higher in the urothelial carcinoma group than in the healthy volunteer group (5.0 vs. 1.0, P <0.001 respectively) (Fig. 3A). Between patients with bladder cancer and patients with upper urothelial cancer (Fig. 3B), between patients with localized (Ta-1N0M0) and advanced (T2 or higher) urothelial cancer (Fig. 3C), or between urinary cytology classifications. No significant difference was observed in the N-glycan score in (Fig. 3D). In addition, the bar plot of N-glycan score showed that patients with urothelial cancer showed higher N-glycan scores than healthy volunteers (Fig. 4). The accuracy of the N-glycan score for urothelial carcinoma was significant with an AUC value of 0.95 (95% CI: 0.93-0.97, P <0.001) (Fig. 5). The optimal cutoff value was defined as 2.5 with a sensitivity of 93% and a specificity of 81% (Table 3).

Figure 0006948704
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以下は、全ての試料中で定量的再現性を示した代表的な36種のN-グリカン[m/z 2176のN-グリカンは内部標準ジシアロ-ガラクトシル化二分岐N-グリカン(アミド化シアル酸(A2アミドグリカン)を有する)である;組成および推定構造を略語で示す]の一覧を示す。
ピーク番号 m/z 組成
1 1362.5 (Hex)2 + (Man)3(GlcNAc)2
2 1524.5 (Hex)3 + (Man)3(GlcNAc)2
3 1565.6 (Hex)5(HexNAc)3
4 1590.6 (HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
5 1606.6 (Hex)1(HexNAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
6 1647.6 (HexNAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
7 1686.6 (Hex)4 + (Man)3(GlcNAc)2
8 1708.6 (Hex)1(HexNAc)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
9 1752.6 (Hex)1(HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
10 1768.6 (Hex)2(HexNAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
11 1793.7 (HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
12 1809.7 (Hex)1(HexNAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
13 1848.6 (Hex)5 + (Man)3(GlcNAc)2
14 1854.7 (Hex)1(HexNAc)1(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
15 1870.7 (Hex)2(HexNAc)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
16 1914.7 (Hex)2(HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
17 1955.7 (Hex)1(HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
18 2010.7 (Hex)6 + (Man)3(GlcNAc)2
19 2032.7 (Hex)3(HexNac)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
20 2057.8 (Hex)1(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
21 2073.8 (Hex)2(HexNAc)2(NeuAc)1+ (Man)3(GlcNAc)2
2175.8 内部標準 (BOA標識A2アミド)
22 2219.8 (Hex)2(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
23 2336.9 (Hex)3(HexNAc)4 + (Man)3(GlcNAc)2
24 2378.9 (Hex)2(HexNAc)2(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
25 2524.9 (Hex)2(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
26 2728.0 (Hex)2(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
27 2744.0 (Hex)3(HexNAc)3(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
28 2890.1 (Hex)3(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
29 3049.1 (Hex)3(HexNAc)3(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
30 3109.1 (Hex)4(HexNAc)4(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
31 3195.2 (Hex)3(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
32 3341.2 (Hex)3 (HexNAc)3(dHex)2(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
33 3414.2 (Hex)4(HexNAc)4(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
34 3560.3 (Hex)4(HexNAc)4(dHex)1(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
35 3719.3 (Hex)4(HexNAc)4(NeuAc)4 + (Man)3(GlcNAc)2
36 3865.4 (Hex)4(HexNAc)4(dHex)1(NeuAc)4 + (Man)3(GlcNAc)2
上記において、Manはマンノース、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン、Hexはヘキソース、dHexはデオキシヘキソース、HexNAcはN−アセチルヘキソサミン、NeuAcはN−アセチルノイラミン酸を表す。
The following are representative 36 types of N-glycans [m / z 2176 N-glycans that showed quantitative reproducibility in all samples are internal standard disialo-galactosylated bifurcated N-glycans (amided sialic acid). Has (A2 amide glycan); abbreviated composition and estimated structure].
Peak number m / z composition
1 1362.5 (Hex) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
2 1524.5 (Hex) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
3 1565.6 (Hex) 5 (HexNAc) 3
4 1590.6 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
5 1606.6 (Hex) 1 (HexNAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
6 1647.6 (HexNAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
7 1686.6 (Hex) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
8 1708.6 (Hex) 1 (HexNAc) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
9 1752.6 (Hex) 1 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
10 1768.6 (Hex) 2 (HexNAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
11 1793.7 (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
12 1809.7 (Hex) 1 (HexNAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
13 1848.6 (Hex) 5 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
14 1854.7 (Hex) 1 (HexNAc) 1 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
15 1870.7 (Hex) 2 (HexNAc) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
16 1914.7 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
17 1955.7 (Hex) 1 (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
18 2010.7 (Hex) 6 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
19 2032.7 (Hex) 3 (HexNac) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
20 2057.8 (Hex) 1 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
21 2073.8 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (NeuAc) 1+ (Man) 3 (GlcNAc) 2
2175.8 Internal standard (BOA labeled A2 amide)
22 2219.8 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
23 2336.9 (Hex) 3 (HexNAc) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
24 2378.9 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
25 2524.9 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
26 2728.0 (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
27 2744.0 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
28 2890.1 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
29 3049.1 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
30 3109.1 (Hex) 4 (HexNAc) 4 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
31 3195.2 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
32 3341.2 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (dHex) 2 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
33 3414.2 (Hex) 4 (HexNAc) 4 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
34 3560.3 (Hex) 4 (HexNAc) 4 (dHex) 1 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
35 3719.3 (Hex) 4 (HexNAc) 4 (NeuAc) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
36 3865.4 (Hex) 4 (HexNAc) 4 (dHex) 1 (NeuAc) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
In the above, Man stands for mannose, GlcNAc stands for N-acetylglucosamine, Hex stands for hexose, dHex stands for deoxyhexose, HexNAc stands for N-acetylhexosamine, and NeuAc stands for N-acetylneuraminic acid.

実施例1と同様にして、N-グリカン・スコアの陽性に加えて血尿が陽性のものについて、同様に算定されたカットオフ値より陽性糖鎖数をスコア化(0〜7)し、それぞれのROC曲線を描いた。その結果、N-グリカン・スコアの陽性に加えて血尿が陽性のものにおいてはAUC 0.98(P<0.001)となった(図6および図7)。 In the same manner as in Example 1, the number of positive sugar chains was scored (0 to 7) from the cutoff value calculated in the same manner for those with positive hematuria in addition to the positive N-glycan score, and each of them was scored. I drew an ROC curve. As a result, AUC 0.98 (P <0.001) was obtained in those with positive hematuria in addition to the positive N-glycan score (FIGS. 6 and 7).

Figure 0006948704
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カットオフ>2.5とすると、感度93%、特異度81%となった。上記表において、感度は実際に病気に罹っている人のうち陽性と出る割合、特異度は病気に罹っていない人のうち陰性と出る割合である。また、陽性的中率(Positive Predictive Value; PPV;陽性と出た人のうち実際に病気に罹っている人の割合)は83%、陰性的中率(Negative Predictive Value; NPV;陰性と出た人のうち実際に罹っていない人の割合)は92%であった。 When the cutoff was> 2.5, the sensitivity was 93% and the specificity was 81%. In the above table, sensitivity is the percentage of people who are actually sick that are positive, and specificity is the percentage of people who are not sick that are negative. In addition, the positive predictive value (PPV; the percentage of those who actually have the disease among those who gave positive results) was 83%, and the negative predictive value (NPV; negative) was given. The proportion of people who did not actually suffer from the disease) was 92%.

この結果をSwimmersプロットで表すと図8のようになる。図8において、横軸に沿って左から右へ、スコア0、尿路上皮癌2.5%;スコア1、尿路上皮癌15%;スコア2、尿路上皮癌32%;スコア3、尿路上皮癌65%;スコア4、尿路上皮癌91%;およびスコア5、尿路上皮癌98%をそれぞれ表す。 The result is shown in FIG. 8 by a swimmers plot. In FIG. 8, from left to right along the horizontal axis, score 0, urothelial cancer 2.5%; score 1, urothelial cancer 15%; score 2, urothelial cancer 32%; score 3, urothelium It represents 65% cancer; score 4, urothelial cancer 91%; and score 5, urothelial cancer 98%, respectively.

実施例1と同様にして、血清分泌糖タンパク質であるイムノグロブリンのN-グリカンを網羅的に解析し、上部尿路上皮癌に特徴的な糖鎖変化を検索した。血清から精製したイムノグロブリン(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgMおよびIgAの混合物)のN-グリカンを網羅的に解析した。血清からのイムノグロブリンの精製は、血清100μLをZeba spin plateに添加し、1000g, 2分間遠心分離し、脱塩血清100μLを回収した後、Melon gel spin plate columnに脱塩血清100μLを添加した。5分間室温放置後、1000g, 2分間遠心分離し、カラム素通り画分を血清イムノグロブリン画分(100μL)として回収した。Melon Gelは体液試料中に多量に含まれるアルブミンやトランスフェリン等を吸着し、素通り分画にIgが回収される。酸性条件での溶出や抗Ig抗体固定化カラム由来の糖鎖が混入せず、かつ出発材料の容量を変えずにイムノグロブリンのみを回収可能であるため、Igの糖鎖解析に有用である。血清イムノグロブリン画分のN-グリカンの網羅的解析は、グライコブロッティング法のすべてのプロトコルを自動で行う前処理ロボット“SweetBlot”を用いて行った。被験者のバックグラウンドは、下記表5に示すとおりであった。 In the same manner as in Example 1, N-glycans of immunoglobulin, which is a serum secreted glycoprotein, were comprehensively analyzed, and sugar chain changes characteristic of upper urothelial carcinoma were searched. N-glycans of immunoglobulins (mixtures of IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM and IgA) purified from serum were comprehensively analyzed. For purification of immunoglobulin from serum, 100 μL of serum was added to a Zeba spin plate, and 1000 g was centrifuged for 2 minutes to collect 100 μL of desalted serum, and then 100 μL of desalted serum was added to the Melon gel spin plate column. After leaving at room temperature for 5 minutes, the mixture was centrifuged at 1000 g for 2 minutes, and the column-passing fraction was collected as a serum immunoglobulin fraction (100 μL). Melon Gel adsorbs a large amount of albumin, transferrin, etc. contained in the body fluid sample, and Ig is recovered in the pass-through fraction. It is useful for sugar chain analysis of Ig because it is possible to recover only immunoglobulin without elution under acidic conditions or sugar chains derived from an anti-Ig antibody-immobilized column, and without changing the volume of the starting material. Comprehensive analysis of N-glycans in the serum immunoglobulin fraction was performed using a pretreatment robot "SweetBlot" that automatically performs all protocols of the glycoblotting method. The background of the subjects was as shown in Table 5 below.

Figure 0006948704
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図9に示す30種類の血清Ig由来N-グリカンが同定された。これら血清Ig由来N-グリカンのうち、健常ボランティアに比べて上部尿路上皮癌患者で変動のみられたN-グリカンを調べた。N-グリカンの濃度が各カットオフ値よりも高いか(m/z 1362, 1525, 1566, 1648, 1709, 1769,2011, 2033, 2074, 2118, および2525)または低い(m/z 2423)場合に、N-グリカンは陽性であると認定した。 Thirty types of serum Ig-derived N-glycans shown in FIG. 9 were identified. Among these serum Ig-derived N-glycans, N-glycans that fluctuated in patients with upper urothelial carcinoma compared to healthy volunteers were examined. If the concentration of N-glycans is higher than each cutoff value (m / z 1362, 1525, 1566, 1648, 1709, 1769, 2011, 2033, 2074, 2118, and 2525) or lower (m / z 2423) The N-glycan was found to be positive.

上部尿路上皮癌の有無を説明変数とし、得られたN-グリカン数値を目的変数として判別分析を行い、得られたF値が2.0以上の上部尿路上皮癌の鑑別に有用な糖鎖を選択した。さらに性別、年齢および選択した各糖鎖値を説明変数として判別分析を行い、各項目に対する特定の予測関数を積算した数値の合計をN-グリカン・スコアとして算出した。予測関数は以下のとおりであった。
N-グリカン・スコア=(Gen*0.5446)+(Age*0.0050)+(m/z 1362*3.9720)+(m/z 1525*-4.0053)+(m/z 1566*-0.2758)+(m/z 1648*-1.7947)+(m/z 1709*4.5967)+(m/z 1769*1.4764)+(m/z 1794*0.4042)+(m/z 1915*0.4942)+(m/z 2011*-3.7266)+(m/z 2033*-1.2859)+(m/z 2074*-11.2450)+(m/z 2118*-1.6229)+(m/z 2423*1.4247)+(m/z 2525*5.3805)+(-0.6815)
Discriminant analysis was performed using the presence or absence of upper urothelial cancer as an explanatory variable and the obtained N-glycan value as the objective variable. Selected. Furthermore, discriminant analysis was performed using gender, age, and each selected sugar chain value as explanatory variables, and the sum of the numerical values obtained by integrating specific prediction functions for each item was calculated as the N-glycan score. The prediction function was as follows.
N-glycan score = (Gen * 0.5446) + (Age * 0.0050) + (m / z 1362 * 3.9720) + (m / z 1525 * -4.053) + (m / z 1566 * -0.2758) + (m / z 1648 * -1.7947) + (m / z 1709 * 4.5967) + (m / z 1769 * 1.4764) + (m / z 1794 * 0.4042) + (m / z 1915 * 0.4942) + (m / z 2011 *- 3.7266) + (m / z 2033 * -1.2859) + (m / z 2074 * -11.2450) + (m / z 2118 * -1.6229) + (m / z 2423 * 1.4247) + (m / z 2525 * 5.3805) + (-0.6815)

得られたN-グリカン・スコアに基づき、上部尿路上皮癌の予測性を検討した。その結果を図11〜13および表6に示す。

Figure 0006948704
表中、NPVは陰性の予測性、PPVは陽性の予測性をそれぞれ示す。 Based on the obtained N-glycan score, the predictability of upper urothelial cancer was examined. The results are shown in FIGS. 11 to 13 and Table 6.
Figure 0006948704
In the table, NPV shows negative predictability and PPV shows positive predictability.

カットオフ<-0.615 ptで97.8%の上部尿路上皮癌患者が検出可能であった。このように、血清IgのN型糖鎖解析により上部尿路上皮癌に特徴的な糖鎖変化が同定され、N-グリカン・スコアは上部尿路上皮癌の予測に有用である可能性が示唆された。 With a cutoff of <-0.615 pt, 97.8% of patients with upper urothelial carcinoma were detectable. Thus, N-type sugar chain analysis of serum Ig identified sugar chain changes characteristic of upper urothelial carcinoma, suggesting that the N-glycan score may be useful in predicting upper urothelial carcinoma. Was done.

実施例1と同様にして、血清分泌糖タンパク質のN-グリカンを網羅的に解析し、レクチンアレイにより、上部尿路上皮癌に関連するN型糖鎖変異を有する血清イムノグロブリンを検索した。被験者のバックグラウンドは、下記表7に示すとおりであった。

Figure 0006948704
In the same manner as in Example 1, N-glycans of serum secreted glycoprotein were comprehensively analyzed, and serum immunoglobulin having an N-type sugar chain mutation associated with upper urothelial carcinoma was searched by a lectin array. The background of the subjects was as shown in Table 7 below.
Figure 0006948704

血清から精製したイムノグロブリンのN-グリカンを網羅的に解析した。レクチンアレイは、特定の糖鎖構造に結合するレクチンが固定化されたチップ上で、上部尿路上皮癌の鑑別に有用な糖鎖をもつイムノグロブリンを検出する方法である(図24)。血清20μLを100μLのProbing Solution (1mM CaCl2, 1mM MgCl2を含む20mM Tris-HCl buffer, pH7.5)で希釈し、組み換えレクチン固定化レクチンアレイチップ(Rexxam社製)のウェルに100μL添加した。水平振盪させながら、室温で70分間、インキュベートした。アレイチップ上の血清サンプルをアスピレーターで吸引し、完全に除去したのち、洗浄のために100μL のProbing Solutionを静かに添加し、軽くアレイチップを揺すった後、溶液をアスピレーターで吸引し溶液を完全に除去した。洗浄操作は、計3回繰り返した。洗浄後、100μLの1μg/mLのビオチン標識抗ヒトIg light chain抗体(RM129,Abcam社, ab193185)を含むProbing Solutionをアレイチップのウェルに100μL添加した。水平振盪させながら、室温で60分間、インキュベートした。アレイチップ上の抗体溶液をアスピレーターで吸引し、完全に除去したのち、洗浄のために100μLのProbing Solutionを静かに添加し、軽くアレイチップを揺すった後、溶液をアスピレーターで吸引し溶液を完全に除去した。洗浄操作は、計3回繰り返した。100μLの1μg/mLのCy3標識-ストレプトアビジン(GE社, PA43001)を含むProbing Solutionをアレイチップのウェルに100μL添加した。水平振盪させながら、室温で30分間、インキュベートした。アレイチップ上の抗体溶液をアスピレーターで吸引し、完全に除去したのち、洗浄のために100μLのProbing Solutionを静かに添加し、軽くアレイチップを揺すった後、溶液をアスピレーターで吸引し溶液を完全に除去した。洗浄操作は、計3回繰り返した。100μLのProbing Solutionをアレイチップのウェルに100μL添加し、エバネッセント蛍光スキャナ(BIO-REX SCAN200、Rexxam社)を用いて300msecの露光時間で蛍光強度値(Mean Fluoresence intensity, MFI)を測定した。同血清検体における各イムノグロブリンクラス(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA, IgG (合計)およびIg (合計))ごとの結果を図14に示す。レクチンアレイによって得られた蛍光強度値をイムノグロブリン(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgMおよびIgAの混合物)濃度で補正した値をプロットした箱ひげ図を図15に示す。得られた蛍光強度値をイムノグロブリン(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgMおよびIgAの混合物)濃度で補正した値と性別および年齢を説明変数として投入し、上部尿路上皮癌の鑑別に有用なレクチンとして以下のレクチンを選択した:high mannose構造を認識するレクチン(rGRFT, rOrysata, rCalsepa, rBC2L-A,rPALa), Bisect構造を認識するレクチン(rF17AG), Fucoseを認識するレクチン(rAAL, rPA-II L, RS-Fuc), Gal/GalNAc構造を認識するレクチン(rCNL, rPA-I L, rABA, rMOA)。上部尿路上皮癌の有無を説明変数とし、性別、年齢および選択した各レクチン/Ig値を目的変数として判別分析を行い、得られた特定の予測関数を積算した数値の合計をレクチンアレイ・スコアとして算出した。予測関数は以下のとおりであった。
レクチンアレイ・スコア=(Gen*0.1476)+(Age*2.8688)+ +(rF17AG/Ig*0.0697)+(rGRFT/Ig*0.0697)+ (rOrysata/Ig *0.2151)+ (rCalsepa/Ig *-0.2643)+ (rBC2L-A/Ig *0.1813)+ (rPALa/Ig *0.3208)+ (rAAL/Ig *0.1085)+ (rPA-II L/Ig *-0.1079)+ (RS-Fuc/Ig *-0.0346)+ (rCNL/Ig *-0.0986)+ (rPA-I L/Ig *0.1583) + (rABA/Ig *-0.6347)+(rMOA/Ig *0.4423)+(-0.9912)
Immunoglobulin N-glycans purified from serum were comprehensively analyzed. The lectin array is a method for detecting immunoglobulin having a sugar chain useful for differentiating upper urothelial cancer on a chip on which a lectin that binds to a specific sugar chain structure is immobilized (Fig. 24). 20 μL of serum was diluted with 100 μL of Probing Solution ( 20 mM Tris-HCl buffer, pH 7.5 containing 1 mM CaCl 2 , 1 mM MgCl 2 ), and 100 μL was added to the wells of a recombinant lectin-immobilized lectin array chip (manufactured by Rexxam). Incubated for 70 minutes at room temperature with horizontal shaking. The serum sample on the array tip is aspirated with an ejector and completely removed, then 100 μL of Probing Solution is gently added for cleaning, the array tip is shaken lightly, and then the solution is aspirated with an aspirator to completely complete the solution. Removed. The cleaning operation was repeated a total of 3 times. After washing, 100 μL of Probing Solution containing 100 μL of 1 μg / mL biotin-labeled anti-human Ig light chain antibody (RM129, Abcam, ab193185) was added to the wells of the array chip. Incubated for 60 minutes at room temperature with horizontal shaking. The antibody solution on the array chip is aspirated with an ejector to completely remove it, then 100 μL of Probing Solution is gently added for cleaning, the array chip is shaken lightly, and then the solution is aspirated with an aspirator to completely complete the solution. Removed. The cleaning operation was repeated a total of 3 times. 100 μL of Probing Solution containing 100 μL of 1 μg / mL Cy3-labeled-streptavidin (GE, PA43001) was added to the wells of the array tip. Incubated for 30 minutes at room temperature with horizontal shaking. The antibody solution on the array chip is aspirated with an ejector to completely remove it, then 100 μL of Probing Solution is gently added for cleaning, the array chip is shaken lightly, and then the solution is aspirated with an aspirator to completely complete the solution. Removed. The cleaning operation was repeated a total of 3 times. 100 μL of Probing Solution was added to the wells of the array chip, and the fluorescence intensity value (Mean Fluoresence intensity, MFI) was measured using an evanescent fluorescence scanner (BIO-REX SCAN200, Rexxam) with an exposure time of 300 msec. The results for each immunoglobulin class (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA, IgG (total) and Ig (total)) in the same serum sample are shown in FIG. FIG. 15 shows a boxplot plotting the fluorescence intensity values obtained by the lectin array corrected by the concentration of immunoglobulin (mixture of IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM and IgA). The obtained fluorescence intensity value corrected for the concentration of immunoglobulin (a mixture of IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM and IgA) and the sex and age were input as explanatory variables, which is useful for differentiating upper urinary tract epithelial cancer. The following lectins were selected as lectins: lectins that recognize high mannose structures (rGRFT, rOrysata, rCalsepa, rBC2L-A, rPALa), lectins that recognize Bisect structures (rF17AG), lectins that recognize Fucose (rAAL, rPA-) II L, RS-Fuc), a lectin that recognizes the Gal / GalNAc structure (rCNL, rPA-IL, rABA, rMOA). Discriminant analysis was performed using the presence or absence of upper urothelial cancer as the explanatory variable, gender, age, and each selected lectin / Ig value as the objective variable, and the sum of the values obtained by integrating the specific predictive functions obtained was the lectin array score. It was calculated as. The prediction function was as follows.
Lectin array score = (Gen * 0.1476) + (Age * 2.8688) + + (rF17AG / Ig * 0.0697) + (rGRFT / Ig * 0.0697) + (rOrysata / Ig * 0.2151) + (rCalsepa / Ig * -0.2643) + (rBC2L-A / Ig * 0.1813) + (rPALa / Ig * 0.3208) + (rAAL / Ig * 0.1085) + (rPA-II L / Ig * -0.1079) + (RS-Fuc / Ig * -0.0346) + (rCNL / Ig * -0.0986) + (rPA-I L / Ig * 0.1583) + (rABA / Ig * -0.6347) + (rMOA / Ig * 0.4423) + (-0.9912)

得られたレクチンアレイ・スコアに基づき、上部尿路上皮癌の予測性を検討した。その結果を図15〜18および表8に示す。

Figure 0006948704
表中、NPVは陰性の予測性、PPVは陽性の予測性をそれぞれ示す。カットオフ<-1.275 ptで74.6%の上部尿路上皮癌患者が検出可能であった。 Based on the obtained lectin array score, the predictability of upper urothelial cancer was examined. The results are shown in FIGS. 15-18 and Table 8.
Figure 0006948704
In the table, NPV shows negative predictability and PPV shows positive predictability. With a cutoff of <-1.275 pt, 74.6% of patients with upper urothelial carcinoma were detectable.

このように、レクチンアレイの結果、high mannose, Bisect, Fucose, Gal/GalNAcに反応するレクチンにおいて有意差が認められ、レクチンアレイ・スコアは上部尿路上皮癌の予測に有用である可能性が示唆された。 Thus, the results of the lectin array showed significant differences in lectins that responded to high mannose, Bisect, Fucose, and Gal / GalNAc, suggesting that the lectin array score may be useful in predicting upper urothelial cancer. Was done.

実施例1と同様にして、血清分泌糖タンパク質のN-グリカンを網羅的に解析し、尿路上皮癌(膀胱がん+上部尿路上皮癌)に特徴的な糖鎖変化を検索した。被験者のバックグラウンドは、表1と同様であった。 In the same manner as in Example 1, N-glycans of serum secret glycoproteins were comprehensively analyzed, and sugar chain changes characteristic of urothelial cancer (bladder cancer + upper urothelial cancer) were searched. The background of the subjects was similar to that in Table 1.

図19に示す37種類の血清由来N-グリカンが同定された。これら血清由来N-グリカンのうち、健常ボランティアに比べて尿路上皮癌患者で変動のみられたN-グリカンを調べた。N-グリカンの濃度が各カットオフ値よりも高いか(m/z 1591, 1607, 1648, 1687, 1709, 1794, 2011, 2074, 2744, 3109, 3341)または低い(m/z 1566, 1769)場合に、N-グリカンは陽性であると認定した。 Thirty-seven serum-derived N-glycans shown in FIG. 19 were identified. Among these serum-derived N-glycans, N-glycans that fluctuated in patients with urothelial cancer compared to healthy volunteers were examined. N-glycan concentrations higher or lower than each cutoff value (m / z 1591, 1607, 1648, 1687, 1709, 1794, 2011, 2074, 2744, 3109, 3341) or lower (m / z 1566, 1769) In some cases, N-glycans were found to be positive.

尿路上皮癌の有無を説明変数とし、得られたN-グリカン数値を目的変数として判別分析を行い、得られたF値が2.0以上の尿路上皮癌の鑑別に有用な糖鎖を選択した。さらに性別、年齢および選択した各糖鎖値を説明変数として判別分析を行い、各項目に対する特定の予測関数を積算した数値の合計をN-グリカン・スコアとして算出した。予測関数は以下のとおりであった。
N-グリカン・スコア=(Gen*0.1676)+(Age*-0.0075)+(m/z 1565*0.6488)+(m/z 1590*0.3244)+(m/z 1607*-0.0544)+(m/z 1648*-0.3051)+(m/z 1687*-0.7940)+(m/z 1709*-1.0849)+(m/z 1769*0.1752)+(m/z 1794*-0.2878)+(m/z 1849*0.3176)+(m/z 1915*0.4443)+(m/z 2011*-0.2800)+(m/z 2058*0.1916)+(m/z 2074*1.0742)+(m/z 2220*-0.8861)+(m/ 2728*0.2749)+(m/z 2744*-1.2235)+(m/z 3109*0.4362)+(m/z 3341*0.1149)+(2.2792)
Discriminant analysis was performed using the presence or absence of urothelial cancer as an explanatory variable and the obtained N-glycan value as the objective variable, and sugar chains useful for differentiating urothelial cancer with an F value of 2.0 or more were selected. .. Furthermore, discriminant analysis was performed using gender, age, and each selected sugar chain value as explanatory variables, and the sum of the numerical values obtained by integrating specific prediction functions for each item was calculated as the N-glycan score. The prediction function was as follows.
N-glycan score = (Gen * 0.1676) + (Age * -0.0075) + (m / z 1565 * 0.6488) + (m / z 1590 * 0.3244) + (m / z 1607 * -0.0544) + (m / z 1648 * -0.3051) + (m / z 1687 * -0.7940) + (m / z 1709 * -1.0849) + (m / z 1769 * 0.1752) + (m / z 1794 * -0.2878) + (m / z 1849 * 0.3176) + (m / z 1915 * 0.4443) + (m / z 2011 * -0.2800) + (m / z 2058 * 0.1916) + (m / z 2074 * 1.0742) + (m / z 2220 * -0.8861 ) + (M / 2728 * 0.2749) + (m / z 2744 * -1.2235) + (m / z 3109 * 0.4362) + (m / z 3341 * 0.1149) + (2.2792)

得られたN-グリカン・スコアに基づき、尿路上皮癌の予測性を検討した。その結果を図21〜23および表9に示す。

Figure 0006948704
表中、NPVは陰性の予測性、PPVは陽性の予測性をそれぞれ示す。カットオフ<0 ptで95.28%の尿路上皮癌患者が検出可能であった。 Based on the obtained N-glycan score, the predictability of urothelial cancer was examined. The results are shown in FIGS. 21-23 and Table 9.
Figure 0006948704
In the table, NPV shows negative predictability and PPV shows positive predictability. With a cutoff of <0 pt, 95.28% of patients with urothelial carcinoma were detectable.

このように、血清N型糖鎖解析により尿路上皮癌(膀胱がん+上部尿路上皮癌)に特徴的な糖鎖変化が同定され、N-グリカン・スコアは尿路上皮癌(膀胱がん+上部尿路上皮癌)の予測に有用である可能性が示唆された。 Thus, serum N-type sugar chain analysis identified sugar chain changes characteristic of urothelial cancer (bladder cancer + upper urothelial cancer), and the N-glycan score was urothelial cancer (bladder cancer). It was suggested that it may be useful for the prediction of urothelial carcinoma of the upper urinary tract.

2009年から2016年の間に、尿路上皮癌患者237人からの血清試料および他の癌のコントロールとして本発明者らの血清バンクから前立腺癌患者96人からの血清試料を採取した。また、岩木健康増進プロジェクト(Iwaki Health Promotion Project)の健康維持プログラムの地域住民の健常ボランティア339人からも血清試料を採取した。血清試料はすべて−80℃で貯蔵した。腫瘍のステージは、2017 Tumor-Node-Metastasis classification(第8版)に従って決定した。尿路上皮癌の組織学的分類は、World Health Organization 1973 and 2004 grading systems 18に従って行った。患者のデータを表10に示す。 Between 2009 and 2016, serum samples from 237 patients with urothelial cancer and serum samples from 96 patients with prostate cancer were collected from our serum bank as a control for other cancers. Serum samples were also collected from 339 healthy volunteers from the local population of the Iwaki Health Promotion Project's health maintenance program. All serum samples were stored at -80 ° C. Tumor stages were determined according to the 2017 Tumor-Node-Metastasis classification (8th edition). Histological classification of urothelial cancer was performed according to World Health Organization 1973 and 2004 grading systems 18. Patient data are shown in Table 10.

Figure 0006948704

a:dNGS=診断N-グリカン・スコア
b:UC=尿路上皮癌
c:UCB=膀胱癌
d:UTUC=上部尿路上皮癌
Figure 0006948704
Note a: dNGS = Diagnosis N-glycan score b: UC = Transitional cell carcinoma c: UCB = Bladder cancer d: UTUC = Upper urothelial carcinoma

血清からのIg画分の精製および定量
各血清100μLを、リン酸緩衝食塩水で平衡化したZebaTM Spin Desalting resin Plate (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)に添加し、1000×gで2分間遠心分離した。カラム素通り画分を緩衝液交換血清(100μL)として回収した。Ig画分の精製は、MelonTM Gel Spin Purification Kit (Thermo Fisher Scientific)を用い、使用説明書に従って行った。精製緩衝液で平衡化したMelon Gel resinに緩衝液交換血清(100μL)を添加した。5分間インキュベートした後、Melon Gel resinを1000×gで2分間遠心分離し、カラム素通り画分を精製Ig画分 (100μL)として回収した。Ig画分の10μLアリコートをN-グリカン分析に供した。Ig画分の精製を確認するため、Melon Gel resinカラム素通りIg画分をSDS-PAGEに供し、CBBで染色した。精製Ig画分のIg (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgMおよびIgA)レベルを、Bio-plex Pro Human Isotyping 6-plex kit (Bio-Rad Laboratories, CA, USA)用い、使用説明書に従って測定した。
Purification and quantification of Ig fraction from serum 100 μL of each serum was added to Zeba TM Spin Desalting resin Plate (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) equilibrated with phosphate buffered saline, and 2 at 1000 × g. Centrifuge for minutes. The column pass-through fraction was collected as buffer exchange serum (100 μL). The Ig fraction was purified using the Melon TM Gel Spin Purification Kit (Thermo Fisher Scientific) according to the instruction manual. Buffer exchange serum (100 μL) was added to Melon Gel resin equilibrated with purified buffer. After incubating for 5 minutes, Melon Gel resin was centrifuged at 1000 × g for 2 minutes, and the column pass-through fraction was collected as a purified Ig fraction (100 μL). A 10 μL aliquot of the Ig fraction was subjected to N-glycan analysis. To confirm the purification of the Ig fraction, the Ig fraction passed through the Melon Gel resin column was subjected to SDS-PAGE and stained with CBB. Ig (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM and IgA) levels of the purified Ig fraction were measured using the Bio-plex Pro Human Isotyping 6-plex kit (Bio-Rad Laboratories, CA, USA) according to the instructions for use. ..

グライコブロッティング法および質量分析を用いて行ったIgの血清N-グリカン分析
文献記載の方法に従ってN-グリカン分析を行った(Nishimura S et al. High-throughput protein glycomics: combined use of chemoselective glycoblotting and MALDI-TOF/TOF mass spectrometry. Angewandte Chemie (International ed in English). 2004;44:91-6)。精製Ig画分の10μLアリコートを、SweetBlotTM(System Instruments, Hachijo, Japan)を用い、グライコブロッティング法で分析した。ついで、得られたベンジルオキシアミン(BOA)標識したグリカンを、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間(matrix-assisted laser desorption time-of-flight; MALDI-TOF)質量分析(Ultraflex 3 TOF/TOF mass spectrometer; Bruker Daltonics, Bremen, Germany)を用いて検出した(図25a〜f)。グリカンの組成および構造をGlycoMod Tool (http://br.expasy.org/tools/glcomod)を用いて推定した。ついで、各N-グリカンレベルの定量的再現性試験を評価した。
Serum N-glycan analysis of Ig performed using glicoblotting method and mass spectrometry N-glycan analysis was performed according to the method described in the literature (Nishimura S et al. High-throughput protein glycomics: combined use of chemoselective glycoblotting and MALDI- TOF / TOF mass spectrometry. Angewandte Chemie (International ed in English). 2004; 44: 91-6). A 10 μL aliquot of the purified Ig fraction was analyzed by the Glycoblotting method using SweetBlot TM (System Instruments, Hachijo, Japan). The resulting benzyloxyamine (BOA) -labeled glycan was then subjected to matrix-assisted laser desorption time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry (Ultraflex 3 TOF / TOF mass). Detector; Bruker Daltonics, Bremen, Germany) was used for detection (FIGS. 25a-f). The composition and structure of glycans were estimated using the Glyco Mod Tool (http://br.expasy.org/tools/glcomod). Then, the quantitative reproducibility test of each N-glycan level was evaluated.

統計分析
SPSS v. 22.0 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA)およびGraphPad Prism v. 6.03 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA)を用い、臨床データの統計分析を行った。フィッシャー直接確率法(Fisher’s exact test)を用い、カテゴリー変数をパーセントで報告し、比較した。年齢データを四分位数25および75(Q1, Q3)の中央値として表した。正規分布のデータにはスチューデントのt検定を、非正規分布を示すデータにはMann-WhitneyのU検定を用い、群間の差異を統計的に比較した。3群間の差異をANOVA (Kruskal-Wallis)検定を用いて統計的に比較した。尿路上皮癌検出のための多変量判別分析は、尿路上皮癌事象を説明変数として、N-グリカンレベルを目的変数としてそれぞれ入力することにより行った。診断N-グリカン・スコアは、候補N-グリカンレベルに各関数値を乗じることによって計算した。N-グリカン・スコアの診断性能は、library ‘rms’ in R (http://www.r-project.org/)を用いて展開した受信者動作特性(receiver operating characteristic; ROC)曲線分析を用いて評価し、曲線下面積(area-under-the-curve; AUC)間の統計的差異は同じプログラムを用いて行った。p<0.05の差異は統計的に有意であるとした。
Statistical analysis
Statistical analysis of clinical data was performed using SPSS v. 22.0 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA) and GraphPad Prism v. 6.03 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA). The Fisher's exact test was used to report and compare categorical variables as percentages. Age data is presented as the median of the quartiles 25 and 75 (Q1, Q3). Student's t-test was used for the data of the normal distribution, and Mann-Whitney's U test was used for the data showing the non-normal distribution, and the differences between the groups were statistically compared. Differences between the three groups were statistically compared using the ANOVA (Kruskal-Wallis) test. Multivariate discriminant analysis for the detection of urothelial carcinoma was performed by inputting the urothelial carcinoma event as the explanatory variable and the N-glycan level as the objective variable. The diagnostic N-glycan score was calculated by multiplying the candidate N-glycan level by each function value. The diagnostic performance of the N-glycan score uses receiver operating characteristic (ROC) curve analysis developed using library'rms' in R (http://www.r-project.org/). The statistical difference between the area-under-the-curve (AUC) was calculated using the same program. Differences of p <0.05 were considered to be statistically significant.

結果
Igの異常なN-グリコシル化に基づく尿路上皮癌の診断N-グリカン・スコアは、古典的な尿細胞診や血尿検査より遙かに優れていることがわかった。全血清(図26b、レーン1〜4)およびUIg画分(図26b、レーン5〜8)のSDS-PAGE分析は、Melon Gelクロマトグラフィーにより非Igタンパク質が全血清から有効に除去されたことを示していた。Ig画分のN-グリカン分析(図26a〜e)は、下記のIg上の32種のBOA標識N-グリカンを同定した(図26f)。
result
Diagnosis of urothelial carcinoma based on abnormal N-glycosylation of Ig The N-glycan score was found to be far superior to classical urinary cytology and hematuria tests. SDS-PAGE analysis of whole serum (FIGS. 26b, lanes 1 to 4) and UIg fractions (FIG. 26b, lanes 5 to 8) showed that Melon Gel chromatography effectively removed non-Ig proteins from whole serum. Was showing. N-glycan analysis of the Ig fraction (FIGS. 26a-e) identified 32 BOA-labeled N-glycans on Ig below (FIG. 26f).

Thirty-two types of N-glycans that showed good quantitative reproducibility in all Igs fraction samples and could be analyzed statistically
ピーク番号 m/z 組成
1 1362.5 (Hex)2 + (Man)3(GlcNAc)2
2 1524.5 (Hex)3 + (Man)3(GlcNAc)2
3 1565.5 (Hex)5 + (HexNAc)3
4 1590.6 (HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
5 1606.6 (Hex)1(HexNAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
6 1647.6 (HexNAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
7 1686.6 (Hex)4 + (Man)3(GlcNAc)2
8 1708.6 (Hex)1(HexNAc)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
9 1752.6 (Hex)1(HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
10 1768.6 (Hex)2(HexNAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
11 1793.7 (HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
12 1809.7 (Hex)1(HexNAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
13 1848.6 (Hex)5 + (Man)3(GlcNAc)2
14 1870.7 (Hex)2(HexNAc)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
15 1914.7 (Hex)2(HexNAc)2(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
16 1955.7 (Hex)1(HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
17 2010.7 (Hex)6 + (Man)3(GlcNAc)2
18 2032.7 (Hex)3(HexNac)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
19 2057.8 (Hex)1(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)1+ (Man)3(GlcNAc)2
20 2073.8 (Hex)2(HexNAc)2(NeuAc)1+ (Man)3(GlcNAc)2
21 2117.8 (Hex)2(HexNAc)3(dHex)1 + (Man)3(GlcNAc)2
22 2219.8 (Hex)2(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
23 2336.9 (Hex)3(HexNAc)4 + (Man)3(GlcNAc)2
IS 2348.9 内部標準(BOA-標識A2アミド)
24 2378.9 (Hex)2(HexNAc)2(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
25 2422.9 (Hex)2(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)1 + (Man)3(GlcNAc)2
26 2524.9 (Hex)2(HexNAc)2(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
27 2727.9 (Hex)2(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
28 2743.9 (Hex)3(HexNAc)3(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
29 2890.1 (Hex)3(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)2 + (Man)3(GlcNAc)2
30 3049.1 (Hex)3(HexNAc)3(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
31 3195.2 (Hex)3(HexNAc)3(dHex)1(NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
32 3341.2 (Hex)3 (HexNAc)3 (Deoxyhexose)2 (NeuAc)3 + (Man)3(GlcNAc)2
上記において、m/z2348.9は内部標準であり、アミド化シアル酸残基を含むジシアロ−ガラクトシル化2分岐N-グリカン(A2アミドグリカン)である。Manはマンノース、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン、Hexはヘキソース、dHexはデオキシヘキソース、HexNAcはN−アセチルヘキソサミン、NeuAcはN−アセチルノイラミン酸を表す。
Thirty-two types of N-glycans that showed good quantitative reproducibility in all Igs fraction samples and could be analyzed statistically
Peak number m / z composition
1 1362.5 (Hex) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
2 1524.5 (Hex) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
3 1565.5 (Hex) 5 + (HexNAc) 3
4 1590.6 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
5 1606.6 (Hex) 1 (HexNAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
6 1647.6 (HexNAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
7 1686.6 (Hex) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
8 1708.6 (Hex) 1 (HexNAc) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
9 1752.6 (Hex) 1 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
10 1768.6 (Hex) 2 (HexNAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
11 1793.7 (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
12 1809.7 (Hex) 1 (HexNAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
13 1848.6 (Hex) 5 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
14 1870.7 (Hex) 2 (HexNAc) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
15 1914.7 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
16 1955.7 (Hex) 1 (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
17 2010.7 (Hex) 6 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
18 2032.7 (Hex) 3 (HexNac) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
19 2057.8 (Hex) 1 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 1+ (Man) 3 (GlcNAc) 2
20 2073.8 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (NeuAc) 1+ (Man) 3 (GlcNAc) 2
21 2117.8 (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
22 2219.8 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
23 2336.9 (Hex) 3 (HexNAc) 4 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
IS 2348.9 Internal Standard (BOA-labeled A2 amide)
24 2378.9 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
25 2422.9 (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 1 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
26 2524.9 (Hex) 2 (HexNAc) 2 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
27 2727.9 (Hex) 2 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
28 2743.9 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
29 2890.1 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 2 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
30 3049.1 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
31 3195.2 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (dHex) 1 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
32 3341.2 (Hex) 3 (HexNAc) 3 (Deoxyhexose) 2 (NeuAc) 3 + (Man) 3 (GlcNAc) 2
In the above, m / z 2348.9 is an internal standard and is a disialo-galactosylated bifurcated N-glycan (A2 amidoglycan) containing an amidated sialic acid residue. Man stands for mannose, GlcNAc stands for N-acetylglucosamine, Hex stands for hexose, dHex stands for deoxyhexose, HexNAc stands for N-acetylhexosamine, and NeuAc stands for N-acetylneuraminic acid.

非尿路上皮癌群(健常ボランティアおよび前立腺癌)および尿路上皮癌群の被験者のバックグラウンドは、下記表11に示すとおりであった。非尿路上皮癌群と尿路上皮癌群とで、年齢、喫煙歴、BPH(良性前立腺肥大症)の病歴および既往の結石において統計的に有意な差異は認められなかった。

Figure 0006948704
注:
a:IQR(Interquartile range)=四分位範囲
b:BPH(benign prostatic hyper plasia)=良性前立腺肥大症
c:HSPC(hormone sensitive prostate cancer)=ホルモン感受性前立腺癌 The backgrounds of the subjects in the non-urothelial carcinoma group (healthy volunteers and prostate cancer) and the urothelial carcinoma group were as shown in Table 11 below. There were no statistically significant differences in age, history of smoking, history of BPH (benign prostatic hyperplasia) and history of stones between the non-urothelial cancer group and the urothelial cancer group.
Figure 0006948704
note:
a: IQR (Interquartile range) = Interquartile range b: BPH (benign prostatic hyper plasia) = Benign prostatic hyperplasia c: HSPC (hormone sensitive prostate cancer) = Hormone sensitive prostate cancer

尿路上皮癌検出のため、尿路上皮癌事象を説明変数として、N-グリカンレベルを目的変数としてそれぞれ入力することにより多変量判別分析を行い、尿路上皮癌の検出のために最も高感度で特異的な組み合わせを形成した5つの候補N-グリカン(complex biantennary type: m/z 1607, m/z 1769, m/z 2074; core fucosylated bisecting GlcNAc type: m/z 2118, m/z 2423)を選択した(図25a〜f、表12)。 For the detection of urothelial cancer, multivariate discrimination analysis is performed by inputting the urothelial cancer event as the explanatory variable and the N-glycan level as the objective variable, and the most sensitive for the detection of urothelial cancer. Five candidate N-glycans that formed a specific combination in (complex biantennary type: m / z 1607, m / z 1769, m / z 2074; core fucosylated bisecting GlcNAc type: m / z 2118, m / z 2423) Was selected (FIGS. 25a-f, Table 12).

Figure 0006948704
注:
a:ODF(one dgree of freedom)= 自由度1
b:TDF(two dgree of freedom)= 自由度2
Figure 0006948704
note:
a: ODF (one dgree of freedom) = 1 degree of freedom
b: TDF (two dgree of freedom) = 2 degrees of freedom

Ig上のアシアロ2分岐型N-グリカン(m/z 1607およびm/z 2074)は、健常ボランティア/前立腺癌群に比べて尿路上皮癌群で有意にダウンレギュレーションされていた。Ig上のアシアロ2分岐型N-グリカン(m/z 1769)だけは、尿路上皮癌群および健常ボランティア群に比べて前立腺癌群で有意にダウンレギュレーションされていた。コアフコシル化(core fucosylated)bisecting GlCNAc N-グリカンを有するモノシアリルbisecting GlcNAc (m/z 2423)は、尿路上皮癌群と健常ボランティア群とで有意の変化はなかったが、前立腺癌群では有意に減少していた。とりわけ、Ig上のコアフコシル化N-グリカンを有するアシアロbisecting GlcNAc (m/z 2118)は、尿路上皮癌群では有意にアップレギュレーションされていたが、健常ボランティア群および前立腺癌群では検出されなかった。しかしながら、尿路上皮癌患者の全Igレベルは、健常ボランティアおよび前立腺癌患者に比べて有意に低かった(図27a〜h)。図25fに示すN-グリカンの合成経路によれば、上記結果は、Ig上のアシアロ2分岐型N-グリカンのダウンレギュレーションおよびコアフコシル化N-グリカンを有するアシアロbisecting GlcNAcの蓄積が、尿路上皮癌と関連したIgの異常なN-グリコシル化として生じることを示唆している。これらIg上の異常なN-グリコシル化プロファイルの候補を尿路上皮癌の検出に適用するため、本発明者らは、下記式によって計算される尿路上皮癌診断N-グリカン・スコア(dNGScore)を確立した:
(m/z 1607の血清レベル×0.1925)+(m/z 1769の血清レベル×0.4932)+(m/z 2074の血清レベル×0.4941)+(m/z 2118の血清レベル×−3.2460)+(m/z 2423の血清レベル×0.6179)+(−0.4905)
Asialo bifurcated N-glycans on Ig (m / z 1607 and m / z 2074) were significantly downregulated in the urothelial carcinoma group compared to the healthy volunteer / prostate cancer group. Only asialo bifurcated N-glycan (m / z 1769) on Ig was significantly downregulated in the prostate cancer group compared to the urothelial cancer group and the healthy volunteer group. Monosialyl bisecting GlcNAc (m / z 2423) with core fucosylated bisecting GlCNAc N-glycan was not significantly changed between the urothelial cancer group and the healthy volunteer group, but was significantly reduced in the prostate cancer group. Was. In particular, asialo biscecting GlcNAc (m / z 2118) with core fucosylated N-glycans on Ig was significantly up-regulated in the urothelial carcinoma group but not in the healthy volunteer and prostate cancer groups. .. However, total Ig levels in urothelial cancer patients were significantly lower than in healthy volunteers and prostate cancer patients (FIGS. 27a-h). According to the N-glycan synthesis pathway shown in FIG. 25f, the above results show that down-regulation of asialo bifurcated N-glycans on Ig and accumulation of asialo biscecting GlcNAc with core fucosylated N-glycans are urothelial cancers. It is suggested that it occurs as abnormal N-glycosylation of Ig associated with. In order to apply these candidates for an abnormal N-glycosylation profile on Ig to the detection of urothelial cancer, the present inventors calculated the urothelial cancer diagnosis N-glycan score (dNGScore) by the following formula. Established:
(M / z 1607 serum level x 0.1925) + (m / z 1769 serum level x 0.4932) + (m / z 2074 serum level x 0.4941) + (m / z 2118 serum level x -3.2460) + ( Serum level of m / z 2423 x 0.6179) + (-0.4905)

dNGScoreは、健常ボランティア(HV)および前立腺癌(PC)を含む非尿路上皮癌群に比べて尿路上皮癌(UC)(膀胱癌(UCB)および上部尿路上皮癌(UTUC))患者で有意に高かった(図28および図29)。尿路上皮癌の予測のためのdNGScoreのAUC(尿路上皮癌について0.969、膀胱癌について0.993、上部尿路上皮癌について0.907)は、血尿(0.892)および尿細胞診(0.707)よりも遙かに高かった(図30、表10)。尿路上皮癌を予測するためのカットオフdNGScore (−0.0955)では、陰性の予測値(NPV)は96.1%であり、これは尿細胞診のNPV(75.8%)および血尿のNPV(89.5%)よりも遙かに高かった。診断N-グリカン・スコアは血尿および尿細胞診のクラスとは有意には関連していなかったが(図31および図32)、膀胱癌の侵襲性とは有意に関連していた(図33)。 dNGScore is available in patients with urothelial carcinoma (UC) (bladder cancer (UCB) and upper urothelial carcinoma (UTUC)) compared to the non-urothelial carcinoma group, including healthy volunteers (HV) and prostate cancer (PC). It was significantly higher (FIGS. 28 and 29). The dNG Score AUC for prediction of urothelial carcinoma (0.969 for urothelial carcinoma, 0.993 for bladder carcinoma, 0.907 for upper urothelial carcinoma) is far higher than hematuria (0.892) and urinary cytology (0.707). It was high (Fig. 30, Table 10). The cutoff dNG Score (-0.0955) for predicting urothelial carcinoma showed a negative predictive value (NPV) of 96.1%, which is NPV for urine cytology (75.8%) and NPV for hematuria (89.5%). It was much higher than. The diagnostic N-glycan score was not significantly associated with the class of hematuria and urinary cytology (FIGS. 31 and 32), but was significantly associated with the invasiveness of bladder cancer (FIG. 33). ..

本発明に従ってグライコブロッティングおよびマトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間質量分析によって得られた26のN-グリカンのプロファイルは、尿路上皮癌の存在を示すバイオマーカーとして用いることができる。 The 26 N-glycan profiles obtained by glycoblotting and matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry according to the present invention can be used as biomarkers for the presence of urothelial carcinoma.

Claims (16)

血液試料中の下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種を含む尿路上皮癌識別マーカー。
Figure 0006948704
(式中、○はガラクトース(Gal)、◇はN-アセチルノイラミン酸(NeuAc)、●はマンノース(Man)、■はN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、△はデオキシヘキソース(dHex)をそれぞれ表す;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
A marker for identifying urothelial carcinoma containing at least one of the following N-linked sugar chains in a blood sample.
Figure 0006948704
(In the formula, ○ is galactose (Gal), ◇ is N-acetylneuraminic acid (NeuAc), ● is mannose (Man), ■ is N-acetylglucosamine (GlcNAc), and △ is deoxyhexose (dHex). The left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、N結合型糖鎖が
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)のうちの少なくとも1種である、請求項1に記載の尿路上皮癌識別マーカー。
Urothelial carcinoma is upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), and N-linked sugar chains
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end), claim. The urothelial cancer identification marker according to 1.
被験者より採取された検体中における、請求項1または2に記載の尿路上皮癌識別マーカーの量を指標として用いた、尿路上皮癌の検査方法。 A method for testing urothelial carcinoma using the amount of the urothelial carcinoma identification marker according to claim 1 or 2 as an index in a sample collected from a subject. 以下の工程(1)および(2)を含み、被験者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量と、健常者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量との差または比を指標とすることを特徴とする、請求項3に記載の尿路上皮癌の検査方法:
(1)被験者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量を測定する工程、および
(2)前記工程で測定された前記尿路上皮癌識別マーカーの量と、健常者より採取された検体中の前記尿路上皮癌識別マーカーの量とを比較し、両者の差または比を尿路上皮癌識別の指標とする工程。
Including the following steps (1) and (2), the amount of the urothelial cancer identification marker in the sample collected from the subject and the amount of the urothelial cancer identification marker in the sample collected from a healthy subject. The method for testing urothelial cancer according to claim 3, wherein the difference or ratio from the urothelial cancer is used as an index.
(1) a step of measuring the amount of the urothelial cancer identification marker in the sample collected from the subject, and (2) the amount of the urothelial cancer identification marker measured in the step, and collecting from a healthy person. A step of comparing the amount of the urothelial carcinoma identification marker in the sample and using the difference or ratio between the two as an index for urothelial carcinoma identification.
前記尿路上皮癌識別マーカーが抗体もしくはレクチンを用いて検出される、請求項3または4に記載の検査方法。 The test method according to claim 3 or 4, wherein the urothelial carcinoma identification marker is detected using an antibody or a lectin. 前記被検者より採取された試料から、血尿を検査する工程をさらに含む、請求項3〜5のいずれかに記載の検査方法。 The test method according to any one of claims 3 to 5, further comprising a step of testing hematuria from a sample collected from the subject. 以下の(1)〜(4)の工程を順次備えたことを特徴とする尿路上皮癌の判定のための方法:
(1)被検者より採取された血液中の糖タンパクからN結合型糖鎖を遊離させる工程;
(2)遊離させた糖鎖を精製する工程;
(3)精製した糖鎖の質量分析を行う工程;
(4)MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が、1362、1525、1566、1591、1607、1648、1687、1709、1769、1794、1849、1871、1915、2011、2033、2058、2074、2118、2220、2337、2423、2525、2728、2744、3109および3341のいずれかである糖鎖、または上記糖鎖に相当する糖鎖のうち、少なくとも1つの糖鎖の検出強度を測定する工程であって、前記検出強度が健常人と比較して増加または減少していることは前記被験者が尿路上皮癌患者であることを示す工程。
A method for determining urothelial cancer, which comprises sequentially providing the following steps (1) to (4):
(1) A step of releasing N-linked sugar chains from glycoproteins in blood collected from a subject;
(2) Step of purifying the released sugar chain;
(3) Step of mass spectrometry of purified sugar chains;
(4) The mass-to-charge ratio (m / z) of the peak by mass spectrometry using the MALDI-TOF-MS type analyzer is 1362, 1525, 1566, 1591, 1607, 1648, 1687, 1709, 1769, 1794, 1849. , 1871, 1915, 2011, 2033, 2058, 2074, 2118, 2220, 2337, 2423, 2525, 2728, 2744, 3109 and 3341, or sugar chains corresponding to the above sugar chains. A step of measuring the detection intensity of at least one sugar chain, in which the increase or decrease of the detection intensity as compared with a healthy person indicates that the subject is a patient with urinary epithelial cancer.
尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、MALDI-TOF-MS型分析機を用いた質量分析によるピークの質量電荷比(m/z)が、1362、1525、1566、1648、1709、1769、1794、1914、2011、2033、2074、2118、2423および2525のいずれかである、請求項7に記載の判定のための方法。 The urothelial cancer is the upper urothelial cancer (renal cell / urinary tract cancer), and the peak mass-to-charge ratio (m / z) by mass spectrometry using the MALDI-TOF-MS type analyzer is 1362, 1525, The method for determination according to claim 7, which is any of 1566, 1648, 1709, 1769, 1794, 1914, 2011, 2033, 2074, 2118, 2423 and 2525. 前記被検者より採取された試料から、血尿を検査する工程をさらに含む、請求項7または8に記載の判定のための方法。 The method for determination according to claim 7 or 8, further comprising a step of inspecting hematuria from a sample collected from the subject. 尿路上皮癌の発症をモニターするための、血液試料中の下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種のバイオマーカーとしての使用。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
Use as a biomarker for at least one of the following N-linked sugar chains in blood samples to monitor the development of urothelial cancer.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、N結合型糖鎖が、
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)のうちの少なくとも1種である、請求項10に記載の使用。
Urothelial carcinoma is upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), and N-linked sugar chains are
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end), claim. Use according to 10.
被験者から得られた血液試料下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種を測定する手段を含む、尿路上皮癌発症モニター用キット。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
Comprising means for measuring at least one of the following N-linked sugar chain in a blood sample obtained from the subject, urothelial cancer development monitoring kit.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
被験者からの血液試料を受領する手段と、前記血液試料中のN結合型糖鎖のうち少なくとも1種を測定する手段と、測定したN結合型糖鎖を基準値と比較する手段と、基準値との比較から前記被験者が尿路上皮癌を発症しているかを判定する手段を含む、請求項12記載の尿路上皮癌発症モニター用キット。 Means for receiving a blood sample from the subject, means for comparing and means for measuring at least one of N-linked oligosaccharides of the blood sample, the measured N-linked sugar chains with a reference value, the reference value The kit for monitoring the onset of urothelial cancer according to claim 12, which comprises a means for determining whether or not the subject has developed urothelial cancer by comparison with the above. 尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、前記血液試料中のN結合型糖鎖のうち少なくとも1種を測定する手段が、下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種を測定する手段である、請求項13に記載の尿路上皮癌発症モニター用キット。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
The urothelial cancer is upper urothelial cancer (renal pelvis / urachal cancer), and the means for measuring at least one of the N-linked sugar chains in the blood sample is at least one of the following N-linked sugar chains. The kit for monitoring the onset of urothelial carcinoma according to claim 13, which is a means for measuring one type.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
被験者から採取した血液試料中の下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種をスクリーニングすることを含む、尿路上皮癌の診断のための方法。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
A method for diagnosing urothelial cancer, which comprises screening at least one of the following N-linked sugar chains in a blood sample collected from a subject.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
尿路上皮癌が上部尿路上皮癌(腎盂・尿管癌)であり、下記N結合型糖鎖のうち少なくとも1種をスクリーニングする、請求項15に記載の診断のための方法。
Figure 0006948704
(式中、○、◇、●、■、△は前記と同じ;左括弧はN末分岐型末端のいずれかの糖鎖に結合することを示す)
The method for diagnosis according to claim 15 , wherein the urothelial carcinoma is upper urothelial carcinoma (renal pelvis / ureteral carcinoma), and at least one of the following N-linked sugar chains is screened.
Figure 0006948704
(In the formula, ○, ◇, ●, ■, △ are the same as above; the left parenthesis indicates that it binds to any sugar chain at the N-terminal branched end)
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