JP7627438B2 - Methods for evaluating the quality of serum samples - Google Patents
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Description
本発明は、血清検体の品質(典型的には、白血球の混入)を、その血清検体中に含まれる特定のmiRNAの存在量によって評価する方法に関する。The present invention relates to a method for assessing the quality of a serum sample (typically, the presence of white blood cell contamination) by the abundance of specific miRNAs contained in the serum sample.
miRNA(マイクロRNA)は、ゲノムDNAからヘアピン様構造のRNA(前駆体)として転写されてくる。この前駆体は、特定の酵素RNase III切断活性を有するdsRNA切断酵素(Drosha、Dicer)により切断された後、二本鎖の形態へと変化し、その後一本鎖となる。そして、片方のアンチセンス鎖がRISCと称するタンパク質複合体に取り込まれ、mRNAの翻訳抑制に関与すると考えられている。このように、miRNAは、転写後、各段階においてその態様は異なるため、通常、miRNAを検出対象とする場合は、ヘアピン構造体、二本鎖構造体、一本鎖構造体等の各種形態を考慮する必要がある。miRNAは15~25塩基のRNAからなり、様々な生物でその存在が確認されている。 miRNA (microRNA) is transcribed from genomic DNA as a hairpin-like RNA (precursor). This precursor is cleaved by a specific enzyme, dsRNA cleavage enzyme (Drosha, Dicer), which has RNase III cleavage activity, and then changes to a double-stranded form, and then becomes single-stranded. One of the antisense strands is then incorporated into a protein complex called RISC, and is thought to be involved in the translational inhibition of mRNA. Thus, since the form of miRNA differs at each stage after transcription, when detecting miRNA, it is usually necessary to consider various forms such as hairpin structures, double-stranded structures, and single-stranded structures. miRNA consists of RNA of 15 to 25 bases, and its existence has been confirmed in various organisms.
近年、miRNAは、細胞内のみならず、細胞を含まない検体である血清、血漿、尿、脊髄液等の体液にも多く存在し、その存在量が、がんをはじめとした様々な疾患のバイオマーカーとなる可能性が示唆されている。miRNAは、2019年7月現在、ヒトで2600種以上が存在し、高感度なDNAマイクロアレイ等の測定系を利用した場合、そのうちの1000種を超えるmiRNAの発現を血清・血漿中で同時に検出することが可能である。そこで、DNAマイクロアレイ法を用いて血清・血漿、尿、脊髄液等の体液を対象としたバイオマーカー探索研究が実施されており、疾患を早期に発見できるバイオマーカー検査への展開が期待されている。In recent years, it has been suggested that miRNAs are not only present in cells, but also in bodily fluids such as serum, plasma, urine, and spinal fluid, which are samples that do not contain cells, and that their abundance may serve as a biomarker for various diseases, including cancer. As of July 2019, there are more than 2,600 types of miRNAs in humans, and when using a measurement system such as a highly sensitive DNA microarray, it is possible to simultaneously detect the expression of more than 1,000 types of miRNAs in serum and plasma. Therefore, biomarker discovery research is being conducted using DNA microarray methods for bodily fluids such as serum, plasma, urine, and spinal fluid, and it is expected that this will be developed into a biomarker test that can detect diseases early.
一方、血液中には血小板、白血球、赤血球などの血球由来のRNAが存在しており、DNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現解析を行う場合は、これら血球由来のmiRNAは血清、血漿、尿等の体液由来のmiRNAの測定に影響を及ぼすことが知られている。特に白血球は、細胞核を持つ血球であり白血球が検体に混入すると、細胞核等に含まれる核酸の影響により検査標的とするmiRNAの正確な発現量の測定が困難となる。疾患のバイオマーカーとして、体液に含まれるmiRNAの存在量を測定する検査においては、不確実性を有する存在量の測定値をもとに検査・診断してしまうと、適切な治療の機会を逃したり、間違った医療を適用することで患者に不要な経済的、体力的負担を強いたりすることになる。したがって、血清検体や血漿検体を用いて検査する場合には、検査標的とするmiRNAの存在量を正確に測定するために、検査標的とするmiRNAに白血球中のmiRNAが含まれていない検体を使用することがきわめて重要である。On the other hand, blood contains RNA derived from blood cells such as platelets, white blood cells, and red blood cells. When gene expression analysis is performed using DNA microarrays, it is known that miRNA derived from these blood cells affects the measurement of miRNA derived from body fluids such as serum, plasma, and urine. In particular, white blood cells are blood cells with cell nuclei, and if white blood cells are mixed into a sample, it becomes difficult to accurately measure the expression level of the target miRNA due to the influence of nucleic acids contained in the cell nuclei. In tests that measure the amount of miRNA present in body fluids as a biomarker for disease, if tests and diagnoses are made based on the measured amount of the amount with uncertainty, opportunities for appropriate treatment will be missed, and incorrect medical treatment will be applied, imposing unnecessary economic and physical burdens on patients. Therefore, when testing using serum or plasma samples, it is extremely important to use samples in which the miRNA in white blood cells is not included in the target miRNA in order to accurately measure the amount of the target miRNA.
従来、血液中の白血球の混入を測定する手法としては、一般的に血球分析機器が用いられており、例えば、XT-2000i(シスメックス社)では、大きさと細胞密度から血液検体中の白血球数を測定できる。また、別の手法としては、例えば白血球の場合は、白血球特異的なCD45表面抗原に対する特異的抗体を用いてELISAで定量評価する方法が提案されている。 Traditionally, blood cell analyzers have been used to measure the amount of white blood cells in blood. For example, the XT-2000i (Sysmex Corporation) can measure the number of white blood cells in a blood sample from their size and cell density. Another method that has been proposed is to quantitatively evaluate white blood cells using ELISA, using a specific antibody against the white blood cell-specific CD45 surface antigen.
しかしながら、上記の血球分析機器を用いた方法は、例えば、測定限界は500μl中に125万個程度であるため、この限界より少量の白血球が混入した検体の場合、測定感度が不足するため白血球は含まれていないと誤った判定を行うことがある。したがって、この方法は検体品質を測定する有効な手法になりえない。また、白血球特異的な表面抗原を指標としたELISAによる評価方法は、白血球由来のRNAが含まれない断片であっても残存の表面抗原で誤って測定されることから検体品質を測定する有効な手法になりえない。However, the method using the above blood cell analyzer has a measurement limit of about 1.25 million cells per 500 μl, so if the sample contains a smaller amount of white blood cells than this limit, the measurement sensitivity is insufficient and the sample may erroneously determine that no white blood cells are present. Therefore, this method cannot be an effective method for measuring sample quality. Furthermore, the ELISA evaluation method using white blood cell-specific surface antigens as an indicator cannot be an effective method for measuring sample quality because it erroneously measures the remaining surface antigens even in fragments that do not contain white blood cell-derived RNA.
一方、特許文献1では、白血球中で富化されたmiRNAについての記載があり、miR-342-3p、miR-150-5p、miR-146a-5pの3種類のmiRNAは白血球マーカーとなり得ることが記載されている。On the other hand, Patent Document 1 describes miRNAs enriched in leukocytes, and states that three types of miRNAs, miR-342-3p, miR-150-5p, and miR-146a-5p, can serve as leukocyte markers.
上記のように、標的とする血清検体中のRNAの存在量を正確に測定するためには、その血清検体中に白血球が含まれていないことを確認することが重要である。例えば、血清検体300μL中に1000個程度のごく微量の白血球の混入を検出することが求められる。例えば、DNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現解析を行う場合で、特にごく微量の白血球の混入による検体の品質低下が標的遺伝子の測定及び診断結果に影響を及ぼすような場合には、ごく微量の血球の混入を高感度に検知でき、その結果、発現解析の可否を判定できる鋭敏な指標や手法が必要となる。As mentioned above, in order to accurately measure the amount of RNA present in a target serum sample, it is important to confirm that the serum sample does not contain white blood cells. For example, it is necessary to detect the presence of a very small amount of white blood cells, about 1,000 cells, in a 300 μL serum sample. For example, when performing gene expression analysis using a DNA microarray, particularly in cases where the deterioration of sample quality due to the presence of a very small amount of white blood cells affects the measurement and diagnostic results of the target gene, a sensitive indicator or method is required that can detect the presence of very small amounts of blood cells with high sensitivity and, as a result, determine whether expression analysis can be performed.
上記のように、特許文献1に示すmiRNA3種については検体中でのその発現量を測定することにより、白血球の混入を検出できる可能性が考えられる。しかし、後述する実施例で示すように、DNAマイクロアレイで血清中の発現量を測定したところ、いずれも発現量が低く、ごく微量の白血球を混入した検体においても変動がみられないことから、これらのmiRNAを利用しても目的とするレベルで血清検体の品質を測定することはできないことがわかった。As described above, it is thought that it may be possible to detect the presence of white blood cells by measuring the expression levels of the three miRNAs shown in Patent Document 1 in a sample. However, as shown in the examples described below, when the expression levels in serum were measured using a DNA microarray, the expression levels were all low and no change was observed even in samples contaminated with a very small amount of white blood cells, indicating that the quality of serum samples cannot be measured at the desired level even if these miRNAs are used.
例えば、特許文献1では、miR-342-3pは白血球マーカーとして用いることができるとの記載があるが、血清300μL中に1000個程度のごく少量の白血球が混入した検体を用いた場合、白血球が含まれていないといった誤った結果を行うことがあり、このmiR-342-3pの変動を用いて検体の品質を測定することは有効な手法にはなりえない。For example, Patent Document 1 states that miR-342-3p can be used as a white blood cell marker. However, when using a sample containing a very small amount of white blood cells (approximately 1,000 cells in 300 μL of serum), the result may be erroneously indicated as no white blood cells being present, and therefore using fluctuations in miR-342-3p to measure the quality of a sample is not an effective method.
本発明の課題は、血清検体、特に、検体採取後の血清検体に含まれるごく微量の白血球量をも検知して、血清検体の品質低下を鋭敏に検知する手法を見出すことである。 The objective of the present invention is to find a method for sensitively detecting a deterioration in the quality of a serum sample by detecting even minute amounts of white blood cells contained in the serum sample after collection.
上記課題を解決するため、本発明者らは、検体採取後、白血球を添加して存在量が変動するmiRNA(以下、「基準miRNA」という。)が、目的とするごく微量の白血球混入であっても検出可能なmiRNAとして利用できること、また、当該miRNAの存在量の測定により血清検体の品質を評価することができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、配列番号1~2に示すmiRNAのうち1つまたは複数のmiRNAを基準miRNAとし、血清検体に含まれる当該miRNAの存在量と、白血球が混入していない状態にある標準血清検体に含まれる当該miRNAの存在量とを比較することにより、血清検体の品質を評価する方法であり、以下の態様を包含する。In order to solve the above problems, the present inventors discovered that a miRNA whose abundance changes when white blood cells are added after collection of a sample (hereinafter referred to as a "reference miRNA") can be used as a miRNA that can be detected even when a very small amount of white blood cells are present, and that the quality of a serum sample can be evaluated by measuring the abundance of the miRNA, thus completing the present invention. That is, the present invention is a method for evaluating the quality of a serum sample by using one or more miRNAs among the miRNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 as a reference miRNA and comparing the abundance of the miRNA contained in the serum sample with the abundance of the miRNA contained in a standard serum sample not contaminated by white blood cells, and includes the following aspects.
(1) 血清検体への白血球の混入を評価する方法であって、
配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの、血清検体中の存在量及び標準血清検体中の存在量を測定する、測定工程;
前記測定工程で得られた血清検体に含まれる前記1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値を、標準血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比を得る、比較工程;及び
前記比較工程で得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体への白血球の混入の有無を判定する、判定工程
を含む、前記方法。
(2)前記判定工程では、前記血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値と、前記標準血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値との差又は比が、基準として予め定める閾値を超える場合に血清検体への白血球の混入ありと判定する、(1)に記載の方法。
(3)前記測定工程が、支持体上に固定化された配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数の基準miRNAを捕捉するためのプローブと、標識物質で標識された、血清検体由来核酸試料及び標準血清検体由来核酸試料とをそれぞれ接触させてハイブリダイゼーションを行ない、血清検体及び標準血清検体中の当該1又は複数の基準miRNAの存在量を測定することを含む、(1)または(2)に記載の方法。
(4)前記測定工程で得られた前記1又は複数種の基準miRNAの存在量の測定値を補正する補正工程をさらに含み、補正済みの存在量の値を用いて前記判定工程が実施される、(1)~(3)のいずれか1項に記載の方法。
(5)前記測定工程において、血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量の測定と同時に、当該血清検体中の標的miRNAの存在量を測定することを含む、(1)~(4)のいずれか1項に記載の方法。
(6)前記測定工程が、支持体上に固定化された標的miRNAを捕捉するためのプローブ及び配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAを捕捉するためのプローブと、標識物質で標識された血清検体由来核酸試料とを接触させてハイブリダイゼーションを行ない、血清検体中の標的miRNA及び当該1又は複数種の基準miRNAの存在量をそれぞれ測定することを含む、(5)に記載の方法。
(7)測定工程で得られた、血清検体中の標的miRNAの存在量の測定値、及び前記1又は複数種の基準miRNAの存在量の測定値を補正する補正工程をさらに含む、(5)又は(6)に記載の方法。
(8)血清検体への白血球の混入を評価するために、1又は複数のコンピュータに、
血清検体より調製されたRNAサンプル及び標準血清検体より調製された標準RNAサンプルを用いて測定された、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量測定値を取得する、測定値取得工程;
血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値を、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比を得る、比較工程;及び
前記比較工程で得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体への白血球の混入の有無を判定する、判定工程
を実行させるためのプログラム。
(9)(8)に記載のプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(10)配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAを捕捉するためのプローブが固定化された支持体を含む、血清検体に含まれるmiRNAへの白血球中miRNAの混入を評価するためのチップ。
(11) 血清検体への白血球の混入を評価する装置であって、
血清検体より調製されたRNAサンプル及び標準血清検体より調製された標準RNAサンプルを用いて測定された、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量測定値を記憶する、記憶手段と;
血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値を、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比を得る、比較手段と;
前記比較手段によって得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体への白血球の混入の有無を判定する、判定手段と
を含む、前記装置。
(1) A method for evaluating the presence of leukocytes in a serum sample, comprising:
a measuring step of measuring the abundance of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 in a serum sample and in a standard serum sample;
the method comprising: a comparing step of comparing the abundance or index values thereof of the one or more types of reference miRNA contained in the serum sample obtained in the measuring step with the abundance or index values thereof of one or more types of reference miRNA contained in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance or index values thereof of the one or more types of reference miRNA between the serum sample and the standard serum sample; and a determining step of determining whether or not the serum sample is contaminated by white blood cells based on the difference or ratio between the abundance or index values of the one or more types of reference miRNA obtained in the comparing step.
(2) The method according to (1), wherein in the determination step, if the difference or ratio between the abundance or index value of one or more types of reference miRNA contained in the serum sample and the abundance or index value of one or more types of reference miRNA contained in the standard serum sample exceeds a predetermined threshold value as a criterion, it is determined that the serum sample is contaminated with white blood cells .
(3) The method according to (1) or (2), wherein the measuring step comprises contacting a probe for capturing one or more reference miRNAs selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 immobilized on a support with a nucleic acid sample derived from a serum specimen and a nucleic acid sample derived from a standard serum specimen, both of which are labeled with a labeling substance, to perform hybridization, and measuring the amount of the one or more reference miRNAs present in the serum specimen and the standard serum specimen.
(4) The method according to any one of (1) to (3), further comprising a correction step of correcting the measured values of the abundance of the one or more types of reference miRNA obtained in the measurement step, and the determination step is carried out using the corrected abundance values.
(5) The method according to any one of (1) to (4), wherein the measuring step comprises measuring the abundance of one or more types of reference miRNA in a serum sample and simultaneously measuring the abundance of a target miRNA in the serum sample.
(6) The method according to (5), wherein the measuring step comprises contacting a probe for capturing a target miRNA immobilized on a support and a probe for capturing one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 with a nucleic acid sample derived from a serum specimen labeled with a labeling substance to perform hybridization, and measuring the abundance of the target miRNA and the one or more types of reference miRNA in the serum specimen, respectively.
(7) The method according to (5) or (6), further comprising a correction step of correcting the measured values of the abundance of the target miRNA in the serum sample and the measured values of the abundance of the one or more types of reference miRNA obtained in the measurement step.
(8) for evaluating the presence of leukocytes in a serum sample, the one or more computers are
a measurement value acquisition step of acquiring the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 in the serum specimen and the standard serum specimen, the abundance measurement values being measured using an RNA sample prepared from a serum specimen and a standard RNA sample prepared from a standard serum specimen;
A comparison step of comparing the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs in a serum sample with the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs between the serum sample and the standard serum sample; and a determination step of determining whether or not the serum sample is contaminated by white blood cells based on the difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs obtained in the comparison step.
(9) A computer-readable recording medium having the program described in (8) recorded thereon.
(10) A chip for evaluating the contamination of miRNA in leukocytes with miRNA contained in a serum sample , comprising a support on which a probe for capturing one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 is immobilized .
(11) An apparatus for evaluating the presence of leukocytes in a serum sample, comprising:
a storage means for storing the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 in the serum specimen and the standard serum specimen, the abundance measurement values being measured using an RNA sample prepared from a serum specimen and a standard RNA sample prepared from a standard serum specimen;
a comparison means for comparing the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a serum sample with the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA between the serum sample and the standard serum sample;
and a determination means for determining whether or not the serum sample is contaminated with white blood cells based on the difference or ratio of the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA obtained by the comparison means.
本発明により、血清検体の品質劣化の程度を高精度かつ簡便に評価することが可能となり、特に、従来の方法では困難であった、検体採取後、使用する採血管などの採血条件が異なることによる検体品質の劣化(主に、血球の混入)が生じたかどうかを評価することが可能となる。また、本発明によれば、血清検体が、例えばmiRNAを用いた遺伝子発現解析に適する品質を有するかどうかを高精度でかつ簡便に評価することができるので、血清検体中のバイオマーカーの存在量を指標とした疾患の検査において、より正確な検査結果を得ることが可能となる。 The present invention makes it possible to evaluate the degree of deterioration in the quality of serum samples with high accuracy and ease, and in particular makes it possible to evaluate whether deterioration in sample quality (mainly contamination with blood cells) has occurred after sample collection due to differences in blood collection conditions, such as the blood collection tube used, which was difficult with conventional methods. In addition, the present invention makes it possible to evaluate with high accuracy and ease whether a serum sample has a quality suitable for gene expression analysis using, for example, miRNA, and therefore makes it possible to obtain more accurate test results in disease tests using the amount of biomarkers present in serum samples as an index.
本発明は、血清検体の品質を評価する方法であって、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数のmiRNAを基準miRNAとし、当該基準miRNAの、血清検体及び標準血清検体中の存在量を測定する測定工程;当該測定工程で得られた血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量、又はその指標値と、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比を得る比較工程;当該比較工程で得られた差又は比に基づいて、血清検体の品質の良否を判定する判定工程、を含む方法である。The present invention is a method for evaluating the quality of a serum sample, comprising the steps of: a measurement step of measuring the abundance of one or more miRNAs selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 as reference miRNAs in a serum sample and a standard serum sample; a comparison step of obtaining a difference or ratio between the abundance or index value of one or more types of reference miRNA in the serum sample obtained in the measurement step and the abundance or index value of one or more types of reference miRNA in the standard serum sample; and a determination step of determining whether the quality of the serum sample is good or bad based on the difference or ratio obtained in the comparison step.
本発明の方法は、遺伝子発現解析、例えばマイクロアレイ等のアレイチップを用いた解析や、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法、シークエンス法による解析において、血清検体に含まれるmiRNAの品質を予め評価することにより、これらの解析を行うことの適否を判断することに用いることができる。遺伝子発現解析には、例えば、血清中のmiRNAを標識し、1又は複数の標的miRNAを捕捉するためのプローブと、基準miRNAを捕捉するためのプローブとが固定された支持体を用いて各miRNAの存在量を測定すること、1又は複数の標的miRNAを増幅するためのプライマーと、基準miRNAを増幅するためのプライマーとを使用して増幅反応を行い、標的miRNAの存在量を測定することなどが含まれ、さらにこれらの結果を利用して遺伝子発現の解析や検査、例えば、病態を把握するために臨床検体中の遺伝子発現を測定する検査を行うことが含まれる。The method of the present invention can be used to determine the suitability of performing gene expression analysis, such as analysis using an array chip such as a microarray, polymerase chain reaction (PCR), or sequencing, by evaluating the quality of miRNA contained in a serum sample in advance. Gene expression analysis includes, for example, labeling miRNA in serum and measuring the amount of each miRNA present using a support on which a probe for capturing one or more target miRNAs and a probe for capturing a reference miRNA are immobilized, performing an amplification reaction using a primer for amplifying one or more target miRNAs and a primer for amplifying a reference miRNA, and measuring the amount of target miRNA present. Furthermore, the results of these analyses can be used to analyze or test gene expression, for example, to perform a test to measure gene expression in a clinical sample to understand the pathology.
「miRNA」は、生体内で作られる鎖長15~25塩基程度の短鎖RNAを意味するノンコーディングRNA(ncRNA)の一種であり、mRNAの発現を調節する機能を有すると考えられている。miRNAは、ゲノムDNAからからヘアピン様構造のRNA(前駆体)として転写されてくる。この前駆体は、特定の酵素RNase III切断活性を有するdsRNA切断酵素(Drosha、Dicer)により切断された後、二本鎖の形態へと変化し、その後一本鎖となる。そして、片方のアンチセンス鎖がRISCと称するタンパク質複合体に取り込まれ、mRNAの翻訳抑制に関与すると考えられている。このように、miRNAは、転写後、各段階においてその態様は異なるので、通常、miRNAを標的(検出対象)とする場合は、ヘアピン構造体、二本鎖構造体、一本鎖構造体等の各種形態を考慮する必要がある。miRNAは様々な生物でその存在が確認されている。 "miRNA" is a type of non-coding RNA (ncRNA), which means short-stranded RNA with a length of about 15 to 25 bases that is produced in vivo, and is thought to have the function of regulating mRNA expression. miRNA is transcribed from genomic DNA as a hairpin-like RNA (precursor). This precursor is cleaved by a specific enzyme, dsRNA cleavage enzyme (Drosha, Dicer), which has RNase III cleavage activity, and then changes to a double-stranded form, and then becomes single-stranded. One of the antisense strands is then incorporated into a protein complex called RISC, and is thought to be involved in the translational inhibition of mRNA. Thus, since the form of miRNA differs at each stage after transcription, when targeting miRNA (detection subject), it is usually necessary to consider various forms such as hairpin structures, double-stranded structures, and single-stranded structures. The existence of miRNA has been confirmed in various organisms.
本発明を適用できる検体は、生体から分離、調製された血清検体である。血清検体が由来する生体の種類は特に限定されず、各種の生物種が包含されるが、典型的には哺乳動物、特にヒトである。The specimen to which the present invention can be applied is a serum specimen separated and prepared from a living body. The type of living body from which the serum specimen is derived is not particularly limited and includes various biological species, but is typically a mammal, particularly a human.
血清検体中には、様々な生体分子が含まれている。例えば、タンパク質、ペプチド、DNA、RNA等の核酸、代謝産物等が挙げられる。これらの生体分子は種々の疾患のバイオマーカーとして適している。Serum samples contain a variety of biomolecules, including proteins, peptides, nucleic acids such as DNA and RNA, and metabolic products. These biomolecules are suitable as biomarkers for various diseases.
血清検体の品質が低下(劣化)する、あるいは不良であるとは、上記生体分子が採血時の全血検体中にそもそも存在し、調製後の血清検体中にも反映されるはずであった存在量から変化することであり、主として、血清検体から抽出されたRNAサンプルへの、白血球中のmiRNAの混入量が増加することをいう。本発明の方法による血清検体の品質良否の判定において、「血清検体の品質が不良である」とは、主として、血清検体から抽出されたRNAサンプル中に白血球中miRNAが混入している、又はその混入量がごく微量とは言えない程度に多い状態をいい、「血清検体の品質が良好である」とは、主として、血清検体から抽出されたRNAサンプル中に白血球中miRNAが混入していない、又はその混入量がごく微量に抑制されている状態をいう。本発明において、「血清検体に含まれるmiRNA」という語は、血清検体から抽出(調製)されたRNAサンプルに含まれるmiRNAを意味しており、血清検体に血球が混入している場合には、その血球中に含まれるmiRNAも「血清検体に含まれるmiRNA」に含まれる。本発明において、「血清検体に含まれるmiRNAの品質」という語は、「血清検体の品質」と同じ意味で用いられ得る。血清検体の品質低下の原因としては、分離剤の有無など採血管の種類や遠心速度、採血針の種類などの採血条件の他、温度や熱、検体に対する振動や超音波などの外部力、電場や磁場などを含めた各種の直接、間接的の物理的な力などが考えられるが、品質低下の原因はこれらに限定されるものではない。The deterioration or poor quality of a serum sample means that the amount of the above-mentioned biomolecules present in the whole blood sample at the time of blood collection has changed from the amount that should have been reflected in the serum sample after preparation, and mainly means that the amount of miRNA in white blood cells mixed into the RNA sample extracted from the serum sample has increased. In determining whether the quality of a serum sample is good or bad using the method of the present invention, the term "poor quality of the serum sample" mainly refers to a state in which the RNA sample extracted from the serum sample is mixed with miRNA in white blood cells, or the amount of the mixed sample is so large that it cannot be said to be very small, and the term "good quality of the serum sample" mainly refers to a state in which the RNA sample extracted from the serum sample is not mixed with miRNA in white blood cells, or the amount of the mixed sample is suppressed to a very small amount. In the present invention, the term "miRNA contained in a serum sample" means the miRNA contained in an RNA sample extracted (prepared) from a serum sample, and when blood cells are mixed into the serum sample, the miRNA contained in the blood cells is also included in the "miRNA contained in a serum sample". In the present invention, the term "quality of miRNA contained in a serum sample" can be used interchangeably with "quality of a serum sample." Possible causes of deterioration in the quality of a serum sample include blood collection conditions such as the type of blood collection tube (e.g., the presence or absence of a separating agent), the centrifugation speed, and the type of blood collection needle, as well as temperature, heat, external forces such as vibration and ultrasound on the sample, and various direct and indirect physical forces including electric fields and magnetic fields, but the causes of deterioration in quality are not limited to these.
本発明においては、これらの検体からRNAを抽出し、このRNAを用いてmiRNAの存在量を測定することができる。RNAの抽出には、公知の方法(例えば、Favaloroらの方法(Favaloro et.al., Methods Enzymol.65: 718 (1980))等)や、RNA抽出のための各種の市販のキット(例えば、キアゲン社のmiRNeasy、東レ(株)製の“3D-Gene” RNA extraction reagent from liquid sample等)を適用することができる。In the present invention, RNA can be extracted from these samples and the amount of miRNA present can be measured using this RNA. For RNA extraction, known methods (e.g., the method of Favaloro et al. (Favaloro et al., Methods Enzymol. 65: 718 (1980)) or various commercially available kits for RNA extraction (e.g., Qiagen's miRNeasy, Toray Industries, Inc.'s "3D-Gene" RNA extraction reagent from liquid sample, etc.) can be applied.
<測定工程>
本発明では、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数の基準miRNAの、血清検体及び標準血清検体中の存在量の測定を行う。また、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量の測定と同時に、血清検体に含まれる標的miRNAの存在量の測定を行ってもよい。標的miRNAとは、血清検体中に含まれるmiRNAのうち、それぞれの目的によって測定対象とするmiRNAと定義される。
<Measurement process>
In the present invention, the abundance of one or more reference miRNAs selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 in a serum sample and a standard serum sample is measured. The abundance of a target miRNA in the serum sample may be measured simultaneously with the abundance of the reference miRNA in the serum sample. The target miRNA is defined as a miRNA that is to be measured for each purpose among the miRNAs contained in the serum sample.
標準血清検体とは、上記に定義した品質の劣化が進行していない血清検体であり、主として、白血球等の血球が混入していないないしはごく微量に抑制された血清検体である。例えば、品質を評価すべき被血清検体と同じ採血条件で採血され、血清を調製した直後に凍結保存された血清検体や、市販されている血清検体を、標準血清検体として用いることができる。被検血清検体と同一個体に由来する血清検体でもよいし、同一生物種の別個体に由来する血清検体でもよい。A standard serum sample is a serum sample that has not deteriorated in quality as defined above, and is primarily a serum sample that is free of or contains only trace amounts of blood cells such as white blood cells. For example, a serum sample that has been drawn under the same blood drawing conditions as the subject serum sample whose quality is to be evaluated and that has been frozen and stored immediately after preparing the serum, or a commercially available serum sample can be used as a standard serum sample. The serum sample may be derived from the same individual as the subject serum sample, or may be derived from a different individual of the same species.
本発明において基準miRNAとして用いることができる、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAは、血清検体の品質の変化に依存して存在量が変化するmiRNAとして本願発明者らにより見いだされたmiRNAである。血清検体の品質が変化(劣化)すると、検体中に含まれる個々の遺伝子RNAの存在量は変化する。この場合、遺伝子発現解析で検出された全遺伝子において、血球混入等によって劣化が生じた血清検体(劣化血清検体)中のRNAと、劣化していない最も新鮮な血清検体(標準血清検体)中のRNAとの相関は低下し、例えば相関係数は0.96以下になる。劣化血清検体の品質がどの程度劣化しているかは、例えば、以下の式1、2で算出できる個々のmiRNAの存在量比(FCi)の標準偏差の2倍(2SD)の値を用いて評価できる。本発明において、この2SDの値を全体変動指標値と呼ぶ。全体変動指標値が0.5以上となる場合、その劣化血清検体で測定した各miRNAの存在量の変動の程度が大きいこと、従って当該劣化血清検体の品質劣化の程度が大きいことを意味する。本発明で用いる基準miRNAは、このような全体的なRNAの変動と相関して存在量が変動するmiRNAである。 The miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2, which can be used as the reference miRNA in the present invention, are miRNAs that have been found by the present inventors as miRNAs whose abundance changes depending on changes in the quality of a serum sample. When the quality of a serum sample changes (deteriorates), the abundance of each gene RNA contained in the sample changes. In this case, for all genes detected by gene expression analysis, the correlation between the RNA in a serum sample (deteriorated serum sample) that has been deteriorated due to contamination with blood cells, etc., and the RNA in the freshest serum sample (standard serum sample) that has not deteriorated decreases, for example, the correlation coefficient becomes 0.96 or less. The degree of deterioration of the quality of a deteriorated serum sample can be evaluated, for example, by using the value of twice the standard deviation (2SD) of the abundance ratio (FC i ) of each miRNA, which can be calculated by the following formulas 1 and 2. In the present invention, this value of 2SD is called the overall variation index value. When the overall variation index value is 0.5 or more, it means that the degree of variation in the abundance of each miRNA measured in the deteriorated serum sample is large, and therefore the degree of deterioration of the quality of the deteriorated serum sample is large. The reference miRNAs used in the present invention are those miRNAs whose abundance changes correlate with such global RNA variations.
ここで、式1、式2中、
miRNAi_controlは、i番目のmiRNAの、標準血清検体中の存在量、
miRNAi_sampleは、i番目のmiRNAの、劣化血清検体中の存在量、
FC平均値は、n個のmiRNAの存在量比(標準血清検体中の存在量/劣化血清検体中の存在量)の平均値、
である。
Here, in formula 1 and formula 2,
miRNA i_control is the abundance of the i-th miRNA in a standard serum sample.
miRNA i_sample is the abundance of the i-th miRNA in the degraded serum sample;
The average FC value is the average value of the abundance ratio of n miRNAs (abundance in standard serum samples/abundance in degraded serum samples).
It is.
本発明で用いる基準miRNAとしては、採血管の種類(分離剤の有無など)や遠心条件などに依存して存在量が変化するmiRNAを選択することができる。血清状態で採血管や遠心条件などに依存して存在量が変化するmiRNAは、例えば、採血した全血から白血球と血清に分離し、血清に、ある条件(例えば、白血球1000個、1万個)で白血球を添加することにより、血清を意図的に劣化させた劣化血清サンプルを調製し、当該劣化血清サンプルと、白血球を添加していない非劣化血清サンプルについて、サンプル中のmiRNAの存在量を測定し、その変化の程度を比較することで、選択することができる。劣化血清サンプルから得られたmiRNAの存在量を、非劣化血清サンプルから得られたmiRNAの存在量との間で比較し、差のあるmiRNAを選抜することにより、基準miRNAを選択できる。一般的にDNAマイクロアレイの測定において、存在量2倍の変動は十分な差として考えられるため、劣化血清サンプルと非劣化血清サンプルとの間で2倍以上差のあるmiRNAを選抜することが好ましい。As the reference miRNA used in the present invention, it is possible to select miRNAs whose abundance changes depending on the type of blood collection tube (presence or absence of a separating agent, etc.) and centrifugation conditions. In the serum state, miRNAs whose abundance changes depending on the blood collection tube and centrifugation conditions can be selected, for example, by separating white blood cells and serum from whole blood collected, adding white blood cells to the serum under certain conditions (for example, 1,000 white blood cells, 10,000 white blood cells), intentionally degrading the serum to prepare a degraded serum sample, measuring the abundance of miRNA in the degraded serum sample and a non-degraded serum sample to which no white blood cells have been added, and comparing the degree of change. The abundance of miRNA obtained from the degraded serum sample is compared with the abundance of miRNA obtained from the non-degraded serum sample, and miRNAs with a difference are selected, thereby selecting the reference miRNA. Generally, in DNA microarray measurements, a two-fold change in abundance is considered to be a sufficient difference, so it is preferable to select miRNAs with a two-fold or greater difference between the degraded serum sample and the non-degraded serum sample.
本発明の測定工程では、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数の基準miRNAの、血清検体および標準血清検体中の存在量を測定する。In the measurement process of the present invention, the amount of one or more reference miRNAs selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 present in a serum sample and a standard serum sample is measured.
以下、基準miRNAや、標的miRNAを捕捉するためのプローブを、総じて「捕捉プローブ」又は単に「プローブ」ともいう。 Hereinafter, the reference miRNA and the probe for capturing the target miRNA will be collectively referred to as "capture probe" or simply as "probe."
血清検体及び標準血清検体に含まれるmiRNAの存在量の測定は、例えば、対象のmiRNAに特異的に結合するプローブを支持体上に固定化したマイクロアレイ等のアレイチップを用いたハイブリダイゼーションアッセイにより行なうことができる。本発明においては、1又は複数の基準miRNAを捕捉するための「基準miRNA捕捉プローブ」が固定化された支持体を含むアレイチップを用いることができる。また、標的miRNAを捕捉するための「標的miRNA捕捉プローブ」がさらに固定化された支持体を含むアレイチップを用いてもよい。The amount of miRNA present in serum samples and standard serum samples can be measured, for example, by a hybridization assay using an array chip such as a microarray on which a probe that specifically binds to the target miRNA is immobilized on a support. In the present invention, an array chip including a support on which a "reference miRNA capture probe" for capturing one or more reference miRNAs is immobilized can be used. Alternatively, an array chip including a support on which a "target miRNA capture probe" for capturing a target miRNA is further immobilized can be used.
「捕捉プローブ」又は「捕捉するためのプローブ」とは、捕捉対象のmiRNAと直接的又は間接的に、好ましくは直接的に、かつ選択的に結合し得る物質を意味し、代表的な例として、核酸、タンパク質、糖類及び他の抗原性化合物を挙げることができる。本発明においては、核酸プローブを好ましく用いることができる。核酸は、DNAやRNAのほか、PNA(ペプチド核酸)やLNA(Locked Nucleic Acid)などの核酸誘導体を用いることができる。ここで誘導体とは、核酸の場合、蛍光団などによるラベル化誘導体、修飾ヌクレオチド(例えば、ハロゲン、メチルなどのアルキル、メトキシなどのアルコキシ、チオ、カルボキシメチルなどの基を含むヌクレオチド、及び塩基の再構成、二重結合の飽和、脱アミノ化、酸素分子の硫黄分子への置換などを受けたヌクレオチドなど)を含む誘導体などの化学修飾誘導体を意味する。 The term "capture probe" or "probe for capture" refers to a substance that can bind directly or indirectly, preferably directly and selectively, to the miRNA to be captured. Representative examples include nucleic acids, proteins, sugars, and other antigenic compounds. In the present invention, a nucleic acid probe can be preferably used. As the nucleic acid, in addition to DNA and RNA, nucleic acid derivatives such as PNA (peptide nucleic acid) and LNA (locked nucleic acid) can be used. Here, the derivative means, in the case of nucleic acids, a chemically modified derivative such as a derivative labeled with a fluorescent group or the like, a derivative containing a modified nucleotide (e.g., a nucleotide containing a halogen, an alkyl group such as methyl, an alkoxy group such as methoxy, a thio group, a carboxymethyl group, or the like, and a nucleotide that has undergone base reconstitution, double bond saturation, deamination, or replacement of an oxygen molecule with a sulfur molecule, etc.).
核酸プローブの鎖長は、ハイブリダイゼーションの安定性と特異性を確保する観点から、検出対象とするmiRNAの長さ以上とすることが好ましい。通常、17~25塩基程度の鎖長とすれば、プローブが対象とするmiRNAへの選択的結合性を十分に発揮することができる。そのような鎖長の短いオリゴ核酸プローブは、周知の化学合成法等により容易に調製することができる。From the viewpoint of ensuring the stability and specificity of hybridization, it is preferable that the length of the nucleic acid probe is equal to or greater than the length of the miRNA to be detected. Usually, a length of about 17 to 25 bases allows the probe to fully exert selective binding to the target miRNA. Such short oligonucleic acid probes can be easily prepared by well-known chemical synthesis methods.
ハイブリダイゼーション時のストリンジェンシーは、温度、塩濃度、プローブの鎖長、プローブのヌクレオチド配列のGC含量及びハイブリダイゼーション緩衝液中のカオトロピック剤の濃度の関数であることが知られている。ストリンジェントな条件としては、例えば、Sambrook, J. et al. (1998) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd ed.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, New Yorkに記載された条件などを用いることができる。ストリンジェントな温度条件は、約30℃以上である。その他の条件としては、ハイブリダイゼーション時間、洗浄剤(例えば、SDS)の濃度、及びキャリアDNAの存否等であり、これらの条件を組み合わせることによって、様々なストリンジェンシーを設定することができる。当業者は、所望する検体RNAの検出のために用意した捕捉プローブとしての機能を得るための条件を適宜決定することができる。It is known that the stringency during hybridization is a function of temperature, salt concentration, probe chain length, GC content of the nucleotide sequence of the probe, and the concentration of the chaotropic agent in the hybridization buffer. Examples of stringent conditions include those described in Sambrook, J. et al. (1998) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd ed.), Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York. Stringent temperature conditions are about 30°C or higher. Other conditions include hybridization time, concentration of detergent (e.g., SDS), and the presence or absence of carrier DNA, and various stringencies can be set by combining these conditions. Those skilled in the art can appropriately determine the conditions for obtaining the function of a capture probe prepared for the detection of a desired sample RNA.
核酸プローブは捕捉対象のmiRNAの相補鎖であるが、クロスハイブリによって結合する捕捉対象以外の配列があることは当業者には明らかである。すなわち、本発明において、配列番号1~2に示す基準miRNAの相補鎖をプローブとして基準miRNAの存在量を測定した場合、基準miRNA以外のクロスハイブリするRNAの存在量変化も含めて「基準miRNA存在量の変化」として検出されることになる。本発明では、そのようなクロスハイブリするRNAの存在量変化も含めた判定により、血清検体の品質の良否を判定することができる。 Although the nucleic acid probe is a complementary strand of the miRNA to be captured, it is clear to those skilled in the art that there are sequences other than the target to be captured that bind by cross-hybridization. That is, in the present invention, when the complementary strand of the reference miRNA shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 is used as a probe to measure the abundance of the reference miRNA, the change in the abundance of cross-hybridizing RNA other than the reference miRNA is also detected as a "change in the abundance of the reference miRNA." In the present invention, the quality of a serum sample can be determined by making a judgment that also takes into account the change in the abundance of such cross-hybridizing RNA.
miRNAの配列情報は、GenBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/)等のデータベースやmiRBaseのウェブサイト(http://www.mirbase.org/)から入手することができる。基準miRNA捕捉プローブ、標的miRNA捕捉プローブは、これらのサイトから入手できる配列情報に基づいて設計することができる。 Sequence information of miRNAs can be obtained from databases such as GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) and the miRBase website (http://www.mirbase.org/). Reference miRNA capture probes and target miRNA capture probes can be designed based on the sequence information available from these sites.
支持体上に固定化されるmiRNA捕捉プローブの数は特に限定されない。例えば、配列が同定されている公知のmiRNAの全てを網羅する数のmiRNA捕捉プローブを支持体上に固定化したものを用いて、miRNAの存在量を測定してもよいし、検査目的等に応じて所望の数のmiRNA捕捉プローブを支持体上に固定化したものを用いてもよい。The number of miRNA capture probes immobilized on the support is not particularly limited. For example, the amount of miRNA present may be measured using a support immobilized with a number of miRNA capture probes covering all known miRNAs whose sequences have been identified, or a support immobilized with a desired number of miRNA capture probes depending on the purpose of the test, etc.
捕捉プローブが整列固定化される支持体としては、公知のマイクロアレイやマクロアレイ等で使用されている支持体と同様のものを用いることができ、例えば、スライドガラスや膜、ビーズなどを用いることができる。特許第4244788号等に記載されている、表面に複数の凸部を有する形状の支持体を用いることもできる。支持体の材質は、特に限定されないが、ガラス、セラミック、シリコンなどの無機材料;ポリエチレンテレフタレート、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリコーンゴム等のポリマーなどを挙げることができる。The support on which the capture probes are aligned and immobilized can be the same as the support used in known microarrays and macroarrays, such as slide glass, membranes, and beads. Supports having a shape with multiple convex portions on the surface, as described in Patent No. 4244788, can also be used. The material of the support is not particularly limited, but examples include inorganic materials such as glass, ceramic, and silicon; and polymers such as polyethylene terephthalate, cellulose acetate, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, and silicone rubber.
支持体に捕捉プローブを固定化する方法としては、支持体表面上でオリゴDNAを合成する方法と、あらかじめ合成しておいたオリゴDNAを支持体表面へ滴下し固定する方法が知られている。Known methods for immobilizing a capture probe on a support include synthesizing oligo DNA on the support surface and dropping pre-synthesized oligo DNA onto the support surface and immobilizing it.
前者の方法としては、Ronaldらの方法(米国特許第5705610号明細書)、Michelらの方法(米国特許第6142266号明細書)、Francescoらの方法(米国特許第7037659号明細書)が挙げられる。これらの方法ではDNA合成反応時に有機溶媒を用いるため、支持体は有機溶媒に耐性のある材質であることが望ましい。また、Francescoらの方法では、支持体の裏面から光を照射してDNA合成を制御するため、支持体は透光性を有する材質であることが好ましい。Examples of the former method include the method of Ronald et al. (U.S. Patent No. 5,705,610), the method of Michel et al. (U.S. Patent No. 6,142,266), and the method of Francesco et al. (U.S. Patent No. 7,037,659). In these methods, organic solvents are used during the DNA synthesis reaction, so it is preferable that the support be made of a material that is resistant to organic solvents. In addition, in the method of Francesco et al., DNA synthesis is controlled by irradiating light from the back of the support, so it is preferable that the support be made of a material that is light-transmitting.
後者の方法としては、廣田らの方法(特許第3922454号)やスポッターを用いる方法を挙げることができる。スポットの方式としては、固相へのピン先端の機械的な接触によるピン方式、インクジェットプリンターの原理を利用したインクジェット方式、毛細管によるキャピラリー方式等が挙げられる。スポット処理した後は、必要に応じてUV照射によるクロスリンキング、表面のブロッキング等の後処理が行なわれる。表面処理した支持体表面に共有結合でオリゴDNAを固定化させるため、オリゴDNAの末端にはアミノ基やSH基等の官能基が導入される。支持体の表面修飾は、通常、アミノ基等を有するシランカップリング剤処理によって行なわれる。 Examples of the latter method include the method by Hirota et al. (Patent No. 3922454) and the method using a spotter. Spotting methods include the pin method, which mechanically contacts the tip of a pin with the solid phase, the inkjet method that uses the principle of an inkjet printer, and the capillary method using a capillary tube. After spotting, post-treatment such as cross-linking by UV irradiation and surface blocking is performed as necessary. To immobilize the oligo-DNA on the surface-treated support surface by covalent bonding, functional groups such as amino groups and SH groups are introduced to the ends of the oligo-DNA. Surface modification of the support is usually performed by treatment with a silane coupling agent that has an amino group or the like.
支持体上に固定化された各miRNA捕捉プローブとのハイブリダイゼーションは、検体から抽出したRNA(検体RNA)から、標識物質で標識された核酸試料(検体由来の核酸試料)を調製し、この標識核酸試料をプローブと接触させることにより実施する。「検体由来の核酸試料」には、検体から抽出したRNAのほか、該RNAから逆転写反応により調製されたcDNA及びcRNAが包含される。標識された検体由来の核酸試料は、検体RNAを直接的又は間接的に標識物質で標識したものでもよいし、また、検体RNAから調製されたcDNAやcRNAを直接的又は間接的に標識物質で標識したものでもよい。Hybridization with each miRNA capture probe immobilized on a support is performed by preparing a nucleic acid sample (nucleic acid sample derived from a specimen) labeled with a labeling substance from RNA extracted from the specimen (specimen RNA) and contacting this labeled nucleic acid sample with the probe. "Nucleic acid sample derived from a specimen" includes not only RNA extracted from the specimen, but also cDNA and cRNA prepared from the RNA by reverse transcription reaction. A labeled nucleic acid sample derived from a specimen may be specimen RNA directly or indirectly labeled with a labeling substance, or may be cDNA or cRNA prepared from specimen RNA directly or indirectly labeled with a labeling substance.
検体由来の核酸試料に標識物質を結合させる方法としては、核酸試料の3'末端に標識物質を結合させる方法、5'末端に標識物質を結合させる方法、標識物質が結合したヌクレオチドを核酸に取り込ませる方法を挙げることができる。3'末端に標識物質を結合させる方法、及び5'末端に標識物質を結合させる方法では、酵素反応を用いることができる。酵素反応には、T4 RNA LigaseやTerminal Deoxitidil Transferase、Poly A polymeraseなどを用いることができる。いずれの標識方法も「Shao-Yao Ying編、miRNA実験プロトコール、羊土社、2008年」に記載されている方法を参考にすることができる。また、RNAの末端に直接又は間接的に標識物質を結合させるためのキットが各種市販されている。例えば、3'末端に直接又は間接的に標識物質を結合させるキットとしては、“3D-Gene” miRNA labeling kit(東レ(株)製)、miRCURY miRNA HyPower labeling kit(エキシコン社)、NCode miRNA Labeling system(ライフテクノロジーズ社)、FlashTag Biotin RNA Labeling Kit(ジェニスフィア社)等を例示することができる。Methods for binding a labeling substance to a nucleic acid sample derived from a specimen include binding a labeling substance to the 3' end of the nucleic acid sample, binding a labeling substance to the 5' end, and incorporating a nucleotide bound to a labeling substance into the nucleic acid. Enzyme reactions can be used for the methods of binding a labeling substance to the 3' end and the 5' end. T4 RNA Ligase, Terminal Deoxitidyl Transferase, Poly A polymerase, etc. can be used for the enzymatic reaction. For both labeling methods, the method described in "miRNA Experimental Protocols, edited by Shao-Yao Ying, Yodosha, 2008" can be used as a reference. In addition, various kits for directly or indirectly binding a labeling substance to the end of RNA are commercially available. For example, examples of kits that directly or indirectly bind a labeling substance to the 3' end include the "3D-Gene" miRNA labeling kit (Toray Industries, Inc.), miRCURY miRNA HyPower labeling kit (Exicon), NCode miRNA Labeling system (Life Technologies), and FlashTag Biotin RNA Labeling Kit (Genisphere).
このほか、従来法と同様に、標識したデオキシリボヌクレオチド又は標識したリボヌクレオチドの存在下で検体RNAからcDNA又はcRNAを合成することにより、標識物質が取り込まれたcDNA又はcRNAを調製し、これをアレイ上のプローブとハイブリダイズさせる、という方法も可能である。In addition, as in conventional methods, it is also possible to synthesize cDNA or cRNA from sample RNA in the presence of labeled deoxyribonucleotides or labeled ribonucleotides to prepare cDNA or cRNA incorporating a labeled substance, which is then hybridized with a probe on an array.
本発明において、使用できる標識物質としては、公知のマイクロアレイ解析においても使用されている各種の標識物質を挙げることができる。具体的には、蛍光色素、りん光色素、酵素、放射線同位体などが挙げられるが、これらに限定されない。好ましいのは、測定が簡便で、検出しやすい蛍光色素である。具体的には、シアニン(シアニン2)、アミノメチルクマリン、フルオロセイン、インドカルボシアニン(シアニン3)、シアニン3.5、テトラメチルローダミン、ローダミンレッド、テキサスレッド、インドカルボシアニン(シアニン5)、シアニン5.5、シアニン7、オイスターなどの公知の蛍光色素が挙げられるが、これらに限定されない。In the present invention, the labeling substance that can be used includes various labeling substances that are also used in known microarray analysis. Specific examples include, but are not limited to, fluorescent dyes, phosphorescent dyes, enzymes, and radioisotopes. Preferred are fluorescent dyes that are easy to measure and detect. Specific examples include, but are not limited to, known fluorescent dyes such as cyanine (cyanine 2), aminomethylcoumarin, fluorescein, indocarbocyanine (cyanine 3), cyanine 3.5, tetramethylrhodamine, rhodamine red, Texas red, indocarbocyanine (cyanine 5), cyanine 5.5, cyanine 7, and oyster.
また、標識物質としては、発光性を有する半導体微粒子を用いてもよい。このような半導体微粒子としては、例えばカドミウムセレン(CdSe)、カドミウムテルル(CdTe)、インジウムガリウムリン(InGaP)、シルバーインジウム硫化亜鉛(AgInZnS)などが挙げられる。 In addition, luminescent semiconductor particles may be used as the labeling substance. Examples of such semiconductor particles include cadmium selenium (CdSe), cadmium tellurium (CdTe), indium gallium phosphide (InGaP), and silver indium zinc sulfide (AgInZnS).
上記のようにして標識された検体由来の核酸試料を支持体上のmiRNA捕捉プローブと接触させ、核酸試料とプローブをハイブリダイズさせる。このハイブリダイゼーション工程は、従来と全く同様に行うことができる。反応温度及び時間は、ハイブリダイズさせる核酸の鎖長に応じて適宜選択されるが、核酸のハイブリダイゼーションの場合、通常、30℃~70℃程度で1分間~十数時間である。ハイブリダイゼーションを行ない、洗浄後、支持体上の個々のプローブ固定化領域における標識物質からのシグナル強度を検出する。シグナル強度の検出は、標識物質の種類に応じて適当なシグナル読取装置を用いて行なう。蛍光色素を標識物質として用いた場合には、蛍光顕微鏡や蛍光スキャナー等を用いればよい。The nucleic acid sample from the specimen labeled as described above is brought into contact with the miRNA capture probe on the support, and the nucleic acid sample and the probe are hybridized. This hybridization process can be carried out in exactly the same way as in the past. The reaction temperature and time are appropriately selected depending on the chain length of the nucleic acid to be hybridized, but in the case of nucleic acid hybridization, it is usually about 30°C to 70°C and 1 minute to 10 hours. After hybridization and washing, the signal intensity from the labeling substance in each probe immobilization area on the support is detected. The signal intensity is detected using an appropriate signal reading device depending on the type of labeling substance. When a fluorescent dye is used as the labeling substance, a fluorescent microscope, a fluorescent scanner, etc. can be used.
検出された蛍光強度の測定値は、周辺ノイズと比較される。具体的には、プローブ固定化領域から得られた測定値と、それ以外の位置から得られた測定値を比較し、前者の数値が上回っている場合を検出された(有効判定陽性)とする。The measured values of the detected fluorescence intensity are compared with the surrounding noise. Specifically, the measured values obtained from the probe immobilization area are compared with the measured values obtained from other positions, and if the former is higher, it is deemed to have been detected (validated positive).
検出された測定値に、バックグラウンドノイズが含まれている場合には、バックグラウンドノイズを減算してもよい。周辺ノイズをバックグラウンドノイズとして、検出した測定値から減算することもできる。その他、「藤淵航、堀本勝久編、マイクロアレイデータ統計解析プロトコール、羊土社、2008年」に記載されている方法を用いてもよい。 If the detected measurement value contains background noise, the background noise may be subtracted. The surrounding noise may also be treated as background noise and subtracted from the detected measurement value. Alternatively, the method described in "Microarray Data Statistical Analysis Protocols, edited by Fujibuchi Wataru and Horimoto Katsuhisa, Yodosha, 2008" may be used.
<補正工程>
本発明において、測定工程で得られた基準miRNAの存在量の測定値をそのまま後述する判定工程で用いてもよいが、例えば、血清検体に含まれる標的miRNAの遺伝子発現解析を行う場合には、下記に例示する各種方法で測定値を補正して補正済みの存在量の値を得て、これを判定工程で用いてもよい。
<Correction process>
In the present invention, the measured value of the abundance of a reference miRNA obtained in the measurement step may be used as is in the determination step described below. However, for example, when performing gene expression analysis of a target miRNA contained in a serum sample, the measured value may be corrected by various methods exemplified below to obtain a corrected abundance value, which may be used in the determination step.
補正方法としては、従来法を用いることができ、例えば、検出された全miRNAの測定値を用いて補正を行うグローバルノーマリゼーション法、クォンタイルノーマリゼーション法などが挙げられる。また、U1 snoRNA、U2 snoRNA、U3 snoRNA、U4 snoRNA、U5 snoRNA、U6 snoRNA、5S rRNA、5.8S rRNAといったハウスキーピングRNAや、特定の補正用内因性miRNAを用いて補正してもよいし、RNAの抽出時や標識時に添加した外部標準核酸を用いて補正してもよい。「内因性」とは、人工的に検体に添加されたものではなく、検体に自然に存在することを意味する。例えば「内因性miRNA」と言った場合、検体中に自然に存在している、その検体を提供した生物に由来するmiRNAを示す。本発明の方法を適用して、血清検体に含まれる標的miRNAの遺伝子発現解析を行う場合は、検体に依存されないスパイクコントロールなどの外部標準核酸を利用した補正方法を用いることが好ましい。 Conventional methods can be used as the correction method, for example, the global normalization method and the quantile normalization method, which perform correction using the measured values of all detected miRNAs. In addition, correction may be performed using housekeeping RNAs such as U1 snoRNA, U2 snoRNA, U3 snoRNA, U4 snoRNA, U5 snoRNA, U6 snoRNA, 5S rRNA, and 5.8S rRNA, or specific endogenous miRNAs for correction, or using external standard nucleic acids added during RNA extraction or labeling. "Endogenous" means that it is not artificially added to the sample, but is naturally present in the sample. For example, "endogenous miRNA" refers to miRNA that is naturally present in the sample and originates from the organism that provided the sample. When applying the method of the present invention to perform gene expression analysis of target miRNAs contained in serum samples, it is preferable to use a correction method that uses external standard nucleic acids such as spike controls that are not dependent on the sample.
<比較工程>
本発明の比較工程は、前記測定工程で得られた、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量を用いて、血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量またはその指標値と、標準体液検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値との差又は比を得る工程である。
<Comparison process>
The comparison step of the present invention is a step of obtaining a difference or ratio between the abundance or index value of one or more types of reference miRNAs contained in a serum sample and the abundance or index value of one or more types of reference miRNAs contained in a standard body fluid sample, using the abundance amounts, in a serum sample and a standard serum sample, of one or more types of reference miRNAs selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2, obtained in the measurement step.
判定工程の説明で後述するように、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAのうち、1つのmiRNAを基準miRNAとして用いる場合には、血清検体に含まれる当該基準miRNAの存在量と標準血清検体に含まれる当該基準miRNAの存在量の差又は比を求めて判定に用いればよい。また、複数のmiRNAを基準miRNAとして用いる場合には、血清検体に含まれる当該複数の基準miRNAの存在量の指標値と標準血清検体に含まれる当該複数の基準miRNAの存在量の指標値を求め、その両指標値の差又は比を求めて使用することができる。あるいは、個々の基準miRNAごとに血清検体に含まれる存在量と標準血清検体に含まれる存在量との差又は比を求めて使用することができる。あるいはまた、個々の基準miRNAごとに血清検体に含まれる存在量と標準血清検体に含まれる存在量との差又は比を足し合わせて、次の判定工程において、基準miRNAごとに所定基準に従って判定を行い、血清検体に含まれるmiRNAの品質の良否を判定することができる。As described later in the description of the determination step, when one miRNA is used as a reference miRNA among the miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2, the difference or ratio between the abundance of the reference miRNA contained in the serum sample and the abundance of the reference miRNA contained in the standard serum sample can be obtained and used for the determination. When multiple miRNAs are used as reference miRNAs, the index values of the abundance of the multiple reference miRNAs contained in the serum sample and the index values of the abundance of the multiple reference miRNAs contained in the standard serum sample can be obtained, and the difference or ratio between the abundance of each reference miRNA contained in the serum sample and the abundance of each reference miRNA contained in the standard serum sample can be obtained and used. Alternatively, the difference or ratio between the abundance of each reference miRNA contained in the serum sample and the abundance of each reference miRNA contained in the standard serum sample can be obtained and used. Alternatively, the difference or ratio between the abundance of each reference miRNA contained in the serum sample and the abundance of each reference miRNA contained in the standard serum sample can be added together, and in the next determination step, a determination is made according to a predetermined standard for each reference miRNA, and the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined.
<判定工程>
本発明の判定工程は、比較工程で得られた血清検体に含まれる配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値と、標準体液検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値との差又は比を用いて、血清検体の品質の良否を判定する工程である。
<Determination step>
The determination step of the present invention is a step of determining the quality of a serum sample using the difference or ratio between the abundance or index value of one or more types of reference miRNA selected from the miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 contained in the serum sample obtained in the comparison step and the abundance or index value of one or more types of reference miRNA contained in a standard body fluid sample.
品質の良否の判定は、血清検体と標準血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比について、品質の良否を判定するための基準とする閾値を予め設定し、その閾値を超えるか否かによって品質の良否(良又は不良)を判定することができる。すなわち、当該基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比が、予め任意に定める閾値を超える場合に、血清検体の品質が不良であると判定し、当該基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比が基準とする閾値以下である場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を良であると判定することができる。この態様の判定工程は、閾値との比較を行なう第2の比較工程ということができる。The quality can be determined by setting a threshold value in advance as a standard for determining the quality of one or more types of reference miRNA contained in a serum sample and a standard serum sample, or the difference or ratio of their index values, and determining whether the quality (good or bad) exceeds the threshold value. That is, if the amount of the reference miRNA or the difference or ratio of its index value exceeds a predetermined arbitrary threshold, the quality of the serum sample can be determined to be poor, and if the amount of the reference miRNA or the difference or ratio of its index value is equal to or less than the threshold value, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be good. The determination step in this embodiment can be called a second comparison step in which a comparison with a threshold value is performed.
判定工程においては、比較工程で得られた基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比を対数に変換し、その対数値を用いて判定を行ってもよい。対数変換を行なう場合、底が2の対数に変換することが一般的である。In the determination step, the abundance of the reference miRNA or the difference or ratio of its index value obtained in the comparison step may be converted into a logarithm, and the logarithmic value may be used to make the determination. When performing logarithmic transformation, it is common to convert to a logarithm with a base of 2.
配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAのうち、1つのmiRNAを基準miRNAとして用いる場合には、比較工程において、血清検体に含まれる当該基準miRNAの存在量と標準血清検体に含まれる当該基準miRNAの存在量の差又は比を求め、この値が基準とする閾値を超えるか否かによって品質の良否を判定することができる。When one of the miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 is used as a reference miRNA, in the comparison step, the difference or ratio between the amount of the reference miRNA contained in the serum sample and the amount of the reference miRNA contained in a standard serum sample is calculated, and the quality can be judged based on whether this value exceeds a reference threshold value.
基準miRNAとして、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAのうち複数の基準miRNAを用いる場合には、血清検体に含まれる当該複数の基準miRNAの存在量の指標値と標準血清検体に含まれる当該複数の基準miRNAの存在量の指標値を求め、これら指標値の差又は比が基準とする閾値を超えるか否かによって品質の良否を判定することができる。ここで、指標値としては、複数の基準miRNAの存在量の合計値、平均値、または中央値を用いることができる。When multiple reference miRNAs among the miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 are used as the reference miRNA, the index values of the abundance of the multiple reference miRNAs contained in the serum sample and the index values of the abundance of the multiple reference miRNAs contained in the standard serum sample are calculated, and the quality can be judged based on whether the difference or ratio between these index values exceeds a reference threshold value. Here, the index value can be the sum, average, or median of the abundance of the multiple reference miRNAs.
また基準miRNAとして、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAのうち複数の基準miRNAを用いる場合には、個々の基準miRNAごとに血清検体に含まれる存在量と標準血清検体に含まれる存在量との差又は比を求め、基準miRNAごとに基準とする閾値を超えるか否かを判定してもよい。この場合には、複数の基準miRNAによる個々の判定に優先順位付けや重み付けをすること等により、さらなる判断基準を設けることが好ましい。 When multiple reference miRNAs among the miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 are used as the reference miRNA, the difference or ratio between the abundance in a serum sample and the abundance in a standard serum sample for each reference miRNA may be calculated, and whether or not each reference miRNA exceeds a reference threshold value may be determined. In this case, it is preferable to set further judgment criteria by prioritizing or weighting the individual judgments based on the multiple reference miRNAs.
1つの基準miRNAを用いる場合には、配列番号1~2に示すmiRNAから1つのmiRNAを任意に選択すればよい。下記実施例において白血球添加によりその存在量が特に鋭敏に変動することが示されているものを選択することが好ましいが、hsa-miR-6769b-5p(配列番号1)、hsa-miR-6842-5p(配列番号2)はいずれも微量の白血球添加により存在量が鋭敏に変動するため、これらのどちらも好ましく選択できる。下記実施例において、白血球添加により存在量が顕著に変動することが示されているmiRNAは、臨床検査の現場において採血条件に依存して生じる血清検体の劣化を特に鋭敏に検知できるmiRNAであるといえる。When using one reference miRNA, one miRNA may be arbitrarily selected from the miRNAs shown in SEQ ID NO: 1-2. It is preferable to select one whose abundance is shown to vary particularly sensitively with the addition of leukocytes in the Examples below, but either hsa-miR-6769b-5p (SEQ ID NO: 1) or hsa-miR-6842-5p (SEQ ID NO: 2) can be preferably selected, since both of these abundances vary significantly with the addition of trace amounts of leukocytes. In the Examples below, the miRNA whose abundance is shown to vary significantly with the addition of leukocytes can be said to be an miRNA that can particularly sensitively detect deterioration of serum samples that occurs depending on blood collection conditions in clinical testing.
また、より厳格な又は高精度の評価を行う場合には、複数の基準miRNAを用いることが好ましい。本発明において複数の基準miRNAを用いる場合は、hsa-miR-6769b-5p及びhsa-miR-6842-5pの2つを組み合わせて用いればよい。In addition, when performing more rigorous or highly accurate evaluation, it is preferable to use multiple reference miRNAs. When multiple reference miRNAs are used in the present invention, hsa-miR-6769b-5p and hsa-miR-6842-5p may be used in combination.
また、例えば遺伝子発現解析を目的とする場合であって、その標的miRNAが配列番号1~2に示すmiRNAのいずれかに該当する場合は、当該標的miRNAを除くmiRNAから基準miRNAを選択すればよい。 In addition, for example, when the purpose is gene expression analysis and the target miRNA corresponds to any of the miRNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 2, a reference miRNA can be selected from the miRNAs excluding the target miRNA.
判定の基準とする閾値は、評価の目的や求める精度などに応じて任意に設定することができる。例えば、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量を閾値に設定することができる(下記式3A)。The threshold value used as the criterion for judgment can be set arbitrarily depending on the purpose of the evaluation, the desired accuracy, etc. For example, the abundance of a reference miRNA contained in a standard serum sample can be set as the threshold value (Equation 3A below).
1つの基準miRNAを用いる場合には、例えば、以下の式1~9に示す判断基準に従って、体液検体に含まれる基準miRNAの存在量と標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量とを比較し、品質の良否を判定することができる。When one reference miRNA is used, the quality can be determined, for example, by comparing the amount of reference miRNA present in a body fluid sample with the amount of reference miRNA present in a standard serum sample according to the judgment criteria shown in the following formulas 1 to 9.
式1Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eを測定し、その存在量比(e/E)を求め、この値が閾値t1を上回る場合に体液検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。閾値t1としては、好ましくは1以上、例えば1である。
e/E>t1 (式1A)。
As shown in formula 1A, the abundance e of a reference miRNA contained in a serum sample and the abundance E of a reference miRNA contained in a standard serum sample are measured, and the abundance ratio (e/E) is calculated. If this value exceeds a threshold value t1, the quality of the miRNA contained in the body fluid sample can be determined to be poor. The threshold value t1 is preferably 1 or more, for example 1.
e/E>t1 (Equation 1A).
また、式2Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eの差(e-E)を求め、この値が閾値t2を上回る場合に血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。例えば、閾値t2を0とし、存在量の差(e-E)が0より大きい(プラス)である場合に、体液検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。閾値t2は、例えば0である。
e-E>t2 (式2A)。
Furthermore, as shown in Equation 2A, the difference (e-E) between the abundance e of a reference miRNA contained in a serum sample and the abundance E of a reference miRNA contained in a standard serum sample is calculated, and if this value exceeds a threshold value t2, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be poor. For example, if the threshold value t2 is set to 0 and the abundance difference (e-E) is greater than 0 (positive), the quality of the miRNA contained in the body fluid sample can be determined to be poor. The threshold value t2 is, for example, 0.
e-E>t2 (Equation 2A).
また、閾値t3として、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eを採用してもよく、その場合は、式3Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eが閾値t3、すなわち標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eを上回る場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。これは、式2Aを採用する場合において、閾値t2を0とする場合に相当する。
e>E(=t3) (式3A)。
Furthermore, the abundance E of the reference miRNA contained in the standard serum sample may be used as the threshold value t3, and in this case, as shown in Equation 3A, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be poor when the abundance e of the reference miRNA contained in the serum sample exceeds the threshold value t3, i.e., the abundance E of the reference miRNA contained in the standard serum sample. This corresponds to the case where the threshold value t2 is set to 0 when Equation 2A is adopted.
e>E(=t3) (Equation 3A).
実験操作上、測定結果へ影響を与える要因を考慮する場合には、血球の混入に依存しない安定に存在するmiRNAである内因性miRNA(以下、「安定的内因性miRNA」という。)を利用して判定をしてもよい。安定的内因性miRNAは、血清検体中に、その品質に依存せず一定量が含まれているmiRNAであり、好ましくは、一定の採血条件(使用する採血管及び遠心の条件が一定)の下で調製された血清検体において、RNA分解前(検体を入手又は調製した直後等で、それに含まれる核酸試料の分解が進行していないような時点)とRNA分解後(検体の入手又は調製後、一定時間が経過しており、それに含まれる核酸試料の分解が進行していると予想される時点)で比較してその存在量の比が0.90以上、より好ましくは0.96以上であるようなmiRNAを選定することができる。例えば、配列番号5で示される塩基配列からなるhsa-miR-4463等を安定的内因性miRNAとして用いることができる。血清検体に含まれる標的miRNAの遺伝子発現解析を行う場合には、前記の補正工程で用いる「補正用内因性miRNA」を「安定的内因性miRNA」として共通に使用することができる。In the case of considering factors that affect the measurement results in the experimental procedure, endogenous miRNA (hereinafter referred to as "stable endogenous miRNA"), which is a miRNA that exists stably and does not depend on the contamination of blood cells, may be used for the determination. Stable endogenous miRNA is a miRNA that is contained in a constant amount in a serum sample regardless of its quality, and preferably, in a serum sample prepared under constant blood collection conditions (constant blood collection tube and centrifugation conditions), a miRNA can be selected whose abundance ratio is 0.90 or more, more preferably 0.96 or more, when compared before RNA degradation (immediately after the sample is obtained or prepared, when the degradation of the nucleic acid sample contained therein is not progressing) and after RNA degradation (when a certain time has passed since the sample is obtained or prepared, and the degradation of the nucleic acid sample contained therein is expected to progress) in a serum sample prepared under constant blood collection conditions (constant blood collection tube and centrifugation conditions). For example, hsa-miR-4463 consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5, etc., can be used as a stable endogenous miRNA. When performing gene expression analysis of target miRNA contained in a serum sample, the "correction endogenous miRNA" used in the correction step can be commonly used as the "stable endogenous miRNA".
安定的内因性miRNAを利用して血清検体に含まれるmiRNAの品質の良否を判定する場合には、例えば、式4Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと安定的内因性miRNAの存在量cとの存在量比(e/c)、及び、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量比(E/C)を求め、これら2つの各存在量比の比が閾値t4を上回る場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を良と判定することができる。この場合の閾値t4は、好ましくは1である。When the quality of miRNA contained in a serum sample is judged to be good or bad using stable endogenous miRNA, for example, as shown in Equation 4A, the abundance ratio (e/c) between the abundance e of a reference miRNA contained in the serum sample and the abundance c of a stable endogenous miRNA, and the abundance ratio (E/C) between the abundance E of a reference miRNA contained in a standard serum sample and the abundance C of a stable endogenous miRNA are calculated, and if the ratio of these two abundance ratios exceeds a threshold value t4, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be judged to be good. In this case, the threshold value t4 is preferably 1.
あるいは、式5Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと安定的内因性miRNAの存在量cとの存在量差(e-c)、及び、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量差(E-C)を求め、これら2つの各存在量差の比が閾値t5を上回る場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。この場合の閾値t5は、好ましくは1である。
(e/c)/(E/C)>t4 (式4A)
(e-c)/(E-C)>t5 (式5A)。
Alternatively, as shown in Formula 5A, the abundance difference (e-c) between the abundance e of a reference miRNA contained in a serum sample and the abundance c of a stable endogenous miRNA, and the abundance difference (E-C) between the abundance E of a reference miRNA contained in a standard serum sample and the abundance C of a stable endogenous miRNA are calculated, and if the ratio of these two abundance differences exceeds a threshold value t5, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be poor. In this case, the threshold value t5 is preferably 1.
(e/c)/(E/C)>t4 (Formula 4A)
(e-c)/(E-C)>t5 (Equation 5A).
また、式6Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと安定的内因性miRNAの存在量cとの存在量比(e/c)、及び、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量比(E/C)を求め、これら2つの各存在量比の差が閾値t6を上回る場合に、体液検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。閾値t6は、例えば0である。 As shown in Equation 6A, the abundance ratio (e/c) between the abundance e of a reference miRNA contained in a serum sample and the abundance c of a stable endogenous miRNA, and the abundance ratio (E/C) between the abundance E of a reference miRNA contained in a standard serum sample and the abundance C of a stable endogenous miRNA are calculated, and if the difference between these two abundance ratios exceeds a threshold value t6, the quality of the miRNA contained in the body fluid sample can be determined to be poor. The threshold value t6 is, for example, 0.
あるいは、式7Aに示すように、体液検体に含まれる基準miRNAの存在量eと安定的内因性miRNAの存在量cとの存在量差(e-c)、及び、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量差(E-C)を求め、これら2つの各存在量差の差が閾値t7を上回る場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。閾値t7は、例えば0である。
(e/c)-(E/C)>t6 (式6A)
(e-c)-(E-C)>t7 (式7A)。
Alternatively, as shown in Equation 7A, the difference in abundance (e-c) between the abundance e of a reference miRNA contained in a body fluid sample and the abundance c of a stable endogenous miRNA, and the difference in abundance (E-C) between the abundance E of a reference miRNA contained in a standard serum sample and the abundance C of a stable endogenous miRNA are calculated, and if the difference between these two abundance differences exceeds a threshold value t7, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be poor. The threshold value t7 is, for example, 0.
(e/c) - (E/C)>t6 (Formula 6A)
(e−c)−(E−C)>t7 (Equation 7A).
また、閾値t8として標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量比(E/C)を採用してもよく、その場合は、式8Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと安定的内因性miRNAの存在量cとの存在量比(e/c)が閾値t8、すなわち標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量比(E/C)を上回る場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。これは、式6Aを採用する場合において、閾値t6を0とする場合に相当する。 The abundance ratio (E/C) between the abundance E of the reference miRNA contained in the standard serum sample and the abundance C of the stable endogenous miRNA may be used as the threshold value t8. In this case, as shown in Equation 8A, when the abundance ratio (e/c) between the abundance e of the reference miRNA contained in the serum sample and the abundance c of the stable endogenous miRNA exceeds the threshold value t8, i.e., the abundance ratio (E/C) between the abundance E of the reference miRNA contained in the standard serum sample and the abundance C of the stable endogenous miRNA, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be poor. This corresponds to the case where the threshold value t6 is set to 0 when Equation 6A is adopted.
あるいは、閾値t9として標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量差(E-C)を採用してもよく、その場合は、式9Aに示すように、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eと安定的内因性miRNAの存在量cとの存在量差(e-c)が閾値t9、すなわち標準体液検体に含まれる基準miRNAの存在量Eと安定的内因性miRNAの存在量Cとの存在量差(E-C)を上回る場合に、血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定することができる。これは、式7Aを採用する場合において、閾値t7を0とする場合に相当する。
e/c>E/C(=t8) (式8A)
e-c>E-C(=t9) (式9A)。
Alternatively, the difference in abundance (E-C) between the abundance E of the reference miRNA contained in a standard serum sample and the abundance C of the stable endogenous miRNA may be used as the threshold value t9, in which case, as shown in formula 9A, when the difference in abundance (e-c) between the abundance e of the reference miRNA contained in a serum sample and the abundance c of the stable endogenous miRNA exceeds the threshold value t9, i.e., the difference in abundance (E-C) between the abundance E of the reference miRNA contained in a standard body fluid sample and the abundance C of the stable endogenous miRNA, the quality of the miRNA contained in the serum sample can be determined to be poor. This corresponds to the case where the threshold value t7 is set to 0 when formula 7A is adopted.
e/c>E/C (=t8) (Formula 8A)
e−c>E−C (=t9) (Equation 9A).
複数のmiRNAを基準miRNAとして用いる場合には、血清検体に含まれる複数の基準miRNAの存在量の指標値と標準血清検体に含まれる当該複数の基準miRNAの存在量の指標値を求め、その両指標値の差又は比を求めて使用することができる。具体的には、上記式1A~式9Aに示す判断基準において、血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eに代えて、血清検体に含まれる複数の基準miRNAの存在量の指標値rを、標準血清検体に含まれる基準miRNAの存在量Eに代えて、標準血清検体に含まれる複数の基準miRNAの存在量の指標値Rを、それぞれ用いることにより、式1B~式9Bを用いて判定することができる。指標値としては、各存在量の合計値、平均値又は中央値を使用することができる。
r/R>t1 (式1B)
r-R>t2 (式2B)
r>R(=t3) (式3B)
(r/c)/(R/C)>t4 (式4B)
(r-c)/(R-C)>t5 (式5B)
(r/c)-(R/C)>t6 (式6B)
(r-c)-(R-C)>t7 (式7B)
r/c>R/C(=t8) (式8B)
r-c>R-C(=t9) (式9B)。
When multiple miRNAs are used as the reference miRNA, the index value of the abundance of multiple reference miRNAs contained in a serum sample and the index value of the abundance of the multiple reference miRNAs contained in a standard serum sample can be calculated, and the difference or ratio between the two index values can be calculated and used. Specifically, in the judgment criteria shown in the above formulas 1A to 9A, the index value r of the abundance of multiple reference miRNAs contained in the serum sample can be used instead of the abundance e of the reference miRNA contained in the serum sample, and the index value R of the abundance of multiple reference miRNAs contained in the standard serum sample can be used instead of the abundance E of the reference miRNA contained in the standard serum sample, and the judgment can be made using formulas 1B to 9B. The index value can be the sum, average, or median of each abundance.
r/R>t1 (Equation 1B)
r-R>t2 (Equation 2B)
r>R (=t3) (Equation 3B)
(r/c)/(R/C)>t4 (Formula 4B)
(r-c)/(R-C)>t5 (Formula 5B)
(r/c) - (R/C)>t6 (Formula 6B)
(r-c)-(R-C)>t7 (Formula 7B)
r/c>R/C (=t8) (Formula 8B)
r−c>RC(=t9) (Equation 9B).
ここで、上記の式1A~式9A、式1B~式9Bにおいて、実験の誤差等を考慮して、閾値t1~t9に一定の誤差αの幅を持たせて、それぞれ「t1±α」~「t9±α」としてもよい。この場合の誤差αは任意に設定すればよいが、例えば、式2Aにおいては、Eの10%程度をαとして設定して閾値t2に幅を持たせることができる。Here, in the above formulas 1A to 9A and 1B to 9B, taking into account experimental error etc., thresholds t1 to t9 may be given a certain margin of error α, and set to "t1±α" to "t9±α", respectively. In this case, the error α may be set arbitrarily, but for example, in formula 2A, α may be set to about 10% of E to give threshold t2 a margin of error.
また、各存在量の閾値として、存在量の値を対数に変換したものを用いてもよい。この場合、その変換にあわせて適切な閾値を設定すればよい。例えば、式1Aを適用する場合に、基準miRNAの存在量比(e/E)を対数値に変換し、その変換にあわせて閾値t1を設定すればよい。この場合、結果的に、存在量e、Eの各対数値の差を求めることになる。 In addition, the abundance value converted to a logarithm may be used as the threshold for each abundance. In this case, an appropriate threshold can be set according to the conversion. For example, when applying formula 1A, the abundance ratio (e/E) of the reference miRNA can be converted to a logarithmic value, and the threshold t1 can be set according to the conversion. In this case, the difference between the logarithmic values of the abundances e and E is obtained.
また、個々の基準miRNAごとに血清検体に含まれる存在量と標準血清検体に含まれる存在量との差又は比を求め、基準miRNAごとに判定基準に従って判定を行い、その結果を総合して血清検体の品質の良否を判定することができる。In addition, the difference or ratio between the amount present in a serum sample and the amount present in a standard serum sample for each reference miRNA is calculated, and a judgment is made for each reference miRNA according to the judgment criteria, and the results are combined to judge the quality of the serum sample.
具体的には、例えば、基準miRNAごとの判定において、良と判定された基準miRNAの数が、不良と判定された基準miRNAの数又は任意の所定数を上回る場合に、血清検体の品質を良と判定することができる。逆に、不良と判定された基準miRNAの数が、良と判定された基準miRNAの数又は所定数を上回る場合に、血清検体の品質を不良と判定することができる。また、より厳格な又は高精度の評価を行う場合には、特定の1種の基準miRNAの判定結果が不良の場合に、血清検体の品質を不良と判定してもよい。 Specifically, for example, in the judgment for each reference miRNA, if the number of reference miRNAs judged to be good exceeds the number of reference miRNAs judged to be bad or any predetermined number, the quality of the serum sample can be judged to be good. Conversely, if the number of reference miRNAs judged to be bad exceeds the number of reference miRNAs judged to be good or a predetermined number, the quality of the serum sample can be judged to be bad. Furthermore, when performing a more rigorous or highly accurate evaluation, the quality of the serum sample may be judged to be bad if the judgment result for one specific type of reference miRNA is bad.
また、例えば遺伝子発現解析を目的とする場合であって、その解析における標的miRNAが配列番号1~2に示すmiRNAのいずれかに該当する場合は、当該標的miRNAを除くmiRNAから基準miRNAを選択すればよい。 In addition, for example, when the purpose is gene expression analysis and the target miRNA in the analysis corresponds to any of the miRNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 2, a reference miRNA can be selected from the miRNAs excluding the target miRNA.
本発明はまた、上記本発明の血清検体の品質評価方法に従い、血清検体の品質を評価するために、1又は複数のコンピュータに、
血清検体より調製されたRNAサンプル及び標準血清検体より調製された標準RNAサンプルを用いて測定された、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量測定値を取得する、測定値取得工程;
血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値またはその指標値を、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比を得る、比較工程;及び
前記比較工程で得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体の品質の良否を判定する、判定工程
を実施するための(すなわち、1又は複数のコンピュータに上記各工程を実行させる命令を含む)プログラム、及び該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
The present invention also provides a method for evaluating the quality of a serum sample according to the above-described method for evaluating the quality of a serum sample of the present invention, comprising:
a measurement value acquisition step of acquiring the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2 in the serum sample and the standard serum sample, the abundance measurement values being measured using an RNA sample prepared from a serum sample and a standard RNA sample prepared from a standard serum sample;
The present invention provides a comparison step of comparing the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs in a serum sample with the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs between the serum sample and the standard serum sample; and a determination step of determining the quality of the serum sample based on the difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNAs obtained in the comparison step (i.e., a program including instructions for causing one or more computers to execute each of the above steps), and a computer-readable recording medium having the program recorded thereon.
例えば、所望の標的miRNAの発現量を解析するmiRNA発現解析装置に該プログラムが組み込まれ、測定値取得工程において、該装置に含まれる発現測定部又は該装置とは別個の発現測定装置が測定した、血清検体及び標準血清検体中の基準miRNAの存在量の測定値を取得し、該測定値を用いて各工程が実施されてよい。測定値取得工程では、基準miRNAの存在量の測定値に加え、上記の発現測定部又は発現測定装置が測定した、発現解析の対象とする1以上の標的miRNAの、血清検体中の存在量の測定値も取得してよい。1以上の標的miRNAの測定値の取得は、基準miRNAの測定値の取得と同時に行なわれてもよいし、判定手段による品質判定結果に応じて(すなわち、判定結果が品質良であった場合に)行なわれてもよい。取得する各測定値は、補正済みの測定値であってもよい。または、該プログラムが、取得した測定値を補正する処理をコンピュータに実行させる命令を含んでいてもよい。各工程の詳細は、本発明の血清検体の品質評価方法に関して上記に説明した通りである。品質が良という判定結果が得られた場合に、miRNA発現量解析装置が上記した1以上の標的miRNAの発現解析を実行して解析結果をモニター等に出力する構成としてもよい。あるいは、標的miRNAの発現解析が血清検体の品質評価と同時に又は順次に実行され、品質良という判定結果の場合には、標的miRNAの発現解析結果がreliableである旨を明示し、品質不良という判定結果の場合には、標的miRNAの発現解析結果がunreliableないしはlow reliableである旨を明示して、発現解析結果が出力される構成にしてもよい。For example, the program may be incorporated into a miRNA expression analysis device that analyzes the expression level of a desired target miRNA, and in the measurement acquisition step, a measurement value of the abundance of a reference miRNA in a serum sample and a standard serum sample measured by an expression measurement unit included in the device or an expression measurement device separate from the device may be acquired, and each step may be performed using the measurement value. In the measurement acquisition step, in addition to the measurement value of the abundance of the reference miRNA, a measurement value of the abundance of one or more target miRNAs to be subjected to expression analysis in a serum sample measured by the expression measurement unit or expression measurement device may also be acquired. The acquisition of the measurement value of one or more target miRNAs may be performed simultaneously with the acquisition of the measurement value of the reference miRNA, or may be performed according to the quality judgment result by the judgment means (i.e., when the judgment result is good quality). Each measurement value acquired may be a corrected measurement value. Alternatively, the program may include an instruction to cause a computer to execute a process of correcting the acquired measurement value. Details of each step are as described above with respect to the quality evaluation method of a serum sample of the present invention. When the quality is judged to be good, the miRNA expression level analyzer may be configured to execute the expression analysis of one or more target miRNAs and output the analysis results to a monitor, etc. Alternatively, the expression analysis of the target miRNA may be executed simultaneously with or sequentially to the quality evaluation of the serum sample, and when the quality is judged to be good, the expression analysis results may be output with a message indicating that the expression analysis results of the target miRNA are reliable, and when the quality is judged to be poor, the expression analysis results may be output with a message indicating that the expression analysis results of the target miRNA are unreliable or low reliable.
また、本発明は、上記本発明の血清検体の品質評価方法に従い、血清検体の品質を評価する装置(以下、品質評価装置)を提供する。該品質評価装置は、
血清検体より調製されたRNAサンプル及び標準血清検体より調製された標準RNAサンプルを用いて測定された、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量測定値を記憶する、記憶手段と;
血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値を、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比を得る、比較手段と;
前記比較手段によって得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体の品質の良否を判定する、判定手段と
を含む。
The present invention also provides an apparatus for evaluating the quality of a serum sample according to the above-mentioned method for evaluating the quality of a serum sample of the present invention (hereinafter, referred to as a quality evaluation apparatus).
a storage means for storing the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 in the serum specimen and the standard serum specimen, the abundance measurement values being measured using an RNA sample prepared from a serum specimen and a standard RNA sample prepared from a standard serum specimen;
a comparison means for comparing the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a serum sample with the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA between the serum sample and the standard serum sample;
and a determination means for determining whether the quality of the serum sample is good or bad based on the difference or ratio between the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA or their index values obtained by the comparison means.
記憶手段が記憶する、1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量の測定値は、品質評価装置に含まれる発現測定部又は品質評価装置とは別個の発現測定装置が測定した測定値である。1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値に加えて、発現測定部又は発現測定装置が測定した、発現解析の対象とする1以上の標的miRNAの、血清検体中の存在量の測定値を記憶してもよい。検体中のmiRNAの測定の詳細は、本発明の血清検体の品質評価方法のうちの<測定工程>で説明した通りである。The measured values of the abundance of one or more types of reference miRNA in a serum sample and a standard serum sample stored in the storage means are measured by an expression measurement unit included in the quality evaluation device or an expression measurement device separate from the quality evaluation device. In addition to the measured values of the abundance of one or more types of reference miRNA, the measured values of the abundance of one or more target miRNAs to be subjected to expression analysis in a serum sample, measured by the expression measurement unit or expression measurement device, may be stored. Details of the measurement of miRNA in a sample are as explained in the <Measurement step> of the method for evaluating the quality of a serum sample of the present invention.
記憶手段が記憶する各測定値は、補正済みの測定値であってもよい。あるいは、品質評価装置が、測定値を補正する処理を実行する補正手段をさらに備えていてもよい。補正の詳細は、本発明の血清検体の品質評価方法のうちの<補正工程>で説明した通りである。Each measurement value stored in the storage means may be a corrected measurement value. Alternatively, the quality evaluation device may further include a correction means for executing a process for correcting the measurement value. Details of the correction are as described in the <Correction step> of the method for evaluating the quality of a serum sample of the present invention.
比較手段は、本発明の血清検体の品質評価方法のうちの比較工程を実施する手段である。詳細は<比較工程>の説明の通りである。The comparison means is a means for carrying out the comparison step in the method for evaluating the quality of a serum sample of the present invention. Details are as described in the <Comparison step>.
判定手段は、本発明の血清検体の品質評価方法のうちの判定工程を実施する手段である。詳細は<判定工程>の説明の通りである。The determination means is a means for carrying out the determination step of the method for evaluating the quality of a serum sample of the present invention. Details are as described in the <Determination step>.
判定手段は、前記比較手段によって得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体の品質の良否を決定し、決定した品質の良否を出力する、品質良否出力手段と言い換えることができる。品質良否は、典型的には、装置が有するモニター等の表示部に出力されるが、ネットワークを介して装置外部に存在するデータベース等の外部記憶装置に対比解析結果や統計解析結果を出力するように構成することもできる。The determination means can be referred to as a quality output means that determines whether the quality of the serum sample is good or bad based on the difference or ratio of the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA or their index values obtained by the comparison means, and outputs the determined quality. The quality is typically output to a display unit such as a monitor of the device, but it can also be configured to output the comparative analysis results and statistical analysis results to an external storage device such as a database located outside the device via a network.
品質の良否の判定は、血清検体と標準血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比について、品質の良否を判定するための基準とする閾値を予め設定し、その閾値を超えるか否かによって品質の良否(良又は不良)を判定する手段であってよい。この態様の判定手段は、閾値との比較を行なう第2の比較手段ということができる。The quality may be determined by a means for determining whether the quality is good or bad based on whether the difference or ratio of the abundance or index value of one or more types of reference miRNA contained in a serum sample and a standard serum sample exceeds a preset threshold value. The determination means in this embodiment may be called a second comparison means for comparing with the threshold value.
品質評価装置は、所望の標的miRNAの発現量を解析するmiRNA発現解析装置に品質評価部として組み込まれ、miRNA発現解析装置の一部を構成する形態であってもよい。この場合、記憶手段が記憶する測定値とは、miRNA発現解析装置に含まれる発現測定部又は該装置とは別個の発現測定装置が測定した測定値である。上述の通り、記憶部に記憶される測定値は、補正済みの測定値であってもよいし、miRNA発現解析装置が補正手段をさらに備えていてもよい。The quality assessment device may be incorporated as a quality assessment unit in an miRNA expression analysis device that analyzes the expression level of a desired target miRNA, and may be a part of the miRNA expression analysis device. In this case, the measurement value stored in the storage means is a measurement value measured by an expression measurement unit included in the miRNA expression analysis device or an expression measurement device separate from the device. As described above, the measurement value stored in the storage means may be a corrected measurement value, or the miRNA expression analysis device may further include a correction means.
判定手段により、品質が良という判定結果が得られた場合に、miRNA発現量解析装置が上記した1以上の標的miRNAの発現解析を実行して解析結果を出力する構成としてもよい。あるいは、標的miRNAの発現解析が血清検体の品質評価と同時に又は順次に実行され、品質良という判定結果の場合には、標的miRNAの発現解析結果がreliableである旨を明示し、品質不良という判定結果の場合には、標的miRNAの発現解析結果がunreliableないしはlow reliableである旨を明示して、発現解析結果が出力される構成にしてもよい。The miRNA expression level analysis device may be configured to execute the expression analysis of one or more target miRNAs described above and output the analysis results when the judgment means obtains a judgment result that the quality is good. Alternatively, the expression analysis of the target miRNA may be executed simultaneously with or sequentially to the quality evaluation of the serum sample, and when the judgment result is that the quality is good, the expression analysis result is output with a clear indication that the expression analysis result of the target miRNA is reliable, and when the judgment result is that the quality is poor, the expression analysis result is output with a clear indication that the expression analysis result of the target miRNA is unreliable or low reliable.
「プログラム」とは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理方法であり、ソースコードやバイナリコード等の形式を問わない。なお、「プログラム」は必ずしも単一的に構成されるものに限られず、複数のモジュールやライブラリとして分散構成されるものや、OS(Operating System)に代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものをも含む。記録媒体を読み取るための具体的な構成、読み取り手順、あるいは、読み取り後のインストール手順等については、周知の構成や手順を用いることができる。 A "program" is a data processing method written in any language or description method, and may be in any format, such as source code or binary code. Note that a "program" is not necessarily limited to a single structure, but also includes a structure that is distributed as multiple modules or libraries, or a structure that achieves its function by working together with a separate program, such as an OS (Operating System). Well-known structures and procedures can be used for the specific structure for reading the recording medium, the reading procedure, or the installation procedure after reading.
「記録媒体」は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM、MO、DVD等の任意の「可搬用の物理媒体」(非一過性の記録媒体)であり得る。あるいは、LAN、WAN、インターネットに代表される、ネットワークを介してプログラムを送信する場合の通信回線や搬送波のように、短期にプログラムを保持する「通信媒体」であり得る。 A "recording medium" may be any "portable physical medium" (non-transient recording medium) such as a flexible disk, optical magnetic disk, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM, MO, DVD, etc. Alternatively, it may be a "communication medium" that retains a program for a short period of time, such as a communication line or carrier wave when transmitting a program via a network, such as a LAN, a WAN, or the Internet.
本発明はまた、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAを捕捉するためのプローブが固定化された支持体を含む、miRNA品質評価用チップを提供する。該チップは、標的miRNAを捕捉するための1又は複数のプローブをさらに含み、血清検体のmiRNA発現解析時にmiRNAの(血清検体の)品質を評価できるようにしたものであってもよい。ここで、標的miRNA、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNA、これらを捕捉するためのプローブ、また、これらの捕捉プローブが固定化される支持体は、前記のとおりである。The present invention also provides a chip for evaluating miRNA quality, comprising a support on which probes for capturing one or more types of reference miRNA selected from miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 are immobilized. The chip may further comprise one or more probes for capturing target miRNA, so that the quality of miRNA (of a serum sample) can be evaluated during miRNA expression analysis of a serum sample. Here, the target miRNA, one or more types of reference miRNA selected from miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2, the probes for capturing them, and the support on which these capture probes are immobilized are as described above.
本発明のチップは、前記の補正工程で用いるハウスキーピングRNA、特定の補正用内因性miRNA、添加する外部標準核酸等の補正用核酸、特に補正用内因性miRNAを捕捉するためのプローブが、さらに支持体に固定化されていてもよい。The chip of the present invention may further have correction nucleic acids, such as housekeeping RNA, specific endogenous miRNA for correction, and external standard nucleic acids to be added, used in the correction process, and in particular a probe for capturing endogenous miRNA for correction, immobilized on a support.
以下、本発明において基準miRNAとして使用し得る、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAについて、公知の情報等を説明する。Below, we will explain publicly known information about miRNAs consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 2, which can be used as reference miRNAs in the present invention.
基準miRNAとして使用される「miR-6769b-5p遺伝子」又は「miR-6769b-5p」という用語は、配列番号1で示される塩基配列からなるhsa-miR-6769b-5p遺伝子(miRbase Accession No. MIMAT0027620)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。hsa-miR-6769b-5p遺伝子はLadwig Eら、2012年、Genome Res.、22巻、p1634-1645に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa-miR-6769b-5p」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa-mir-6769b遺伝子」(miRbase Accession No. MI0022706、配列番号3)が知られている。「miR-6769b-5p」や「hsa-miR-6769b-5p」という語には、このようなヘアピン様構造の前駆体も包含される。The term "miR-6769b-5p gene" or "miR-6769b-5p" used as a reference miRNA includes the hsa-miR-6769b-5p gene (miRbase Accession No. MIMAT0027620) consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, as well as other biological species homologs or orthologs. The hsa-miR-6769b-5p gene can be obtained by the method described in Ladwig E et al., 2012, Genome Res., vol. 22, pp. 1634-1645. In addition, the "hsa-miR-6769b-5p" is known to have a precursor, the "hsa-mir-6769b gene" (miRbase Accession No. MI0022706, SEQ ID NO: 3), which has a hairpin-like structure. The terms "miR-6769b-5p" and "hsa-miR-6769b-5p" also encompass precursors of such hairpin-like structures.
基準miRNAとして使用される「miR-6842-5p遺伝子」又は「miR-6842-5p」という用語は、配列番号2で示される塩基配列からなるhsa-miR-6842-5p遺伝子(miRbase Accession No. MI0027586)やその他生物種ホモログもしくはオーソログなどを包含する。Ladwig Eら、2012年、Genome Res.、22巻、p1634-1645に記載される方法によって得ることができる。また、「hsa-miR-6842-5p」は、その前駆体としてヘアピン様構造をとる「hsa-mir-6842遺伝子」(miRbase accession No. MI0022688、配列番号4)が知られている。「miR-6842-5p」や「hsa-miR-6842-5p」という語には、このようなヘアピン様構造の前駆体も包含される。The term "miR-6842-5p gene" or "miR-6842-5p" used as a reference miRNA includes the hsa-miR-6842-5p gene (miRbase Accession No. MI0027586) consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, as well as other biological species homologs or orthologs. It can be obtained by the method described in Ladwig E et al., 2012, Genome Res., vol. 22, pp. 1634-1645. In addition, "hsa-miR-6842-5p" is known to have a hairpin-like structure as its precursor, the "hsa-mir-6842 gene" (miRbase Accession No. MI0022688, SEQ ID NO: 4). The terms "miR-6842-5p" and "hsa-miR-6842-5p" also include precursors of such hairpin-like structures.
以下、本発明の血清検体の品質(血清検体への白血球の混入)に依存して変動する基準miRNAを選択した過程を、より具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例では、検体中のmiRNA存在量の測定値をクォンタイルノーマライゼーション等により補正した後の数値を当該miRNAの「発現量」と表現している。 The process of selecting the reference miRNA that varies depending on the quality of the serum sample of the present invention (contamination of white blood cells in the serum sample) will be explained in more detail below. However, the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, the numerical value obtained after correcting the measured value of the amount of miRNA present in the sample by quantile normalization or the like is expressed as the "expression level" of the miRNA.
<実施例1>白血球混入を検知できる基準miRNAの選択
(DNAマイクロアレイ)
東レ株式会社製の“3D-Gene” human miRNA oligo chip(miRBase release 21対応)を用いて以下の実験を行なった。
Example 1: Selection of reference miRNAs capable of detecting leukocyte contamination (DNA microarray)
The following experiment was carried out using the “3D-Gene” human miRNA oligo chip (compatible with miRBase release 21) manufactured by Toray Industries, Inc.
(血清検体の調製)
健常人3名よりそれぞれ血清分離用採血管1本、血漿分離用採血管1本ずつ採血した。採血後、血漿分離用採血管を800G10分室温で遠心し、白血球を得た。また、血清分離用採血管は室温(23℃)条件下で0.5時間静置し室温で2300G10分遠心して血清を得た。この血清300μLにそれぞれ白血球1000個、1万個を添加した白血球混入血清を作製し、血球を添加しない血清(基準条件)と共に-80℃に保存した。
(Preparation of serum samples)
Three healthy subjects each collected blood using one blood collection tube for serum separation and one blood collection tube for plasma separation. After blood collection, the blood collection tube for plasma separation was centrifuged at 800G for 10 minutes at room temperature to obtain white blood cells. The blood collection tube for serum separation was left to stand for 0.5 hours at room temperature (23°C) and then centrifuged at 2300G for 10 minutes at room temperature to obtain serum. 1,000 and 10,000 white blood cells were added to 300 μL of this serum to prepare white blood cell-containing serum, which was then stored at -80°C together with serum without added blood cells (standard conditions).
(検体RNAの調製とmiRNA存在量の測定)
上記のように調製され、冷凍庫に保存された血清を同時に融解し、血清検体に含まれるRNA(以下、検体RNAという。)を抽出した。抽出には、“3D-Gene” RNA extraction reagent from liquid sample kit(東レ社)を用いた。
(Preparation of sample RNA and measurement of miRNA abundance)
The serum prepared as described above and stored in a freezer was thawed at the same time, and the RNA contained in the serum sample (hereinafter referred to as sample RNA) was extracted using the "3D-Gene" RNA extraction reagent from liquid sample kit (Toray Industries, Inc.).
得られた検体RNAを、“3D-Gene” miRNA labeling kit(東レ社)を用いて標識した。標識した検体RNAについて、“3D-Gene” miRNA chip(東レ社)を用い、その標準プロトコールに従い、ハイブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼーション後のDNAマイクロアレイをマイクロアレイスキャナー(東レ社)に供して蛍光強度を測定した。スキャナーの設定は、レーザー出力100%、フォトマルチプライヤーの電圧設定をAUTO設定にした。The obtained sample RNA was labeled using the "3D-Gene" miRNA labeling kit (Toray). The labeled sample RNA was hybridized using the "3D-Gene" miRNA chip (Toray) according to the standard protocol. After hybridization, the DNA microarray was subjected to a microarray scanner (Toray) to measure the fluorescence intensity. The scanner was set to 100% laser output and the photomultiplier voltage was set to AUTO.
DNAマイクロアレイで検出された各miRNAの測定値を、底が2の対数に変換し、クォンタイルノーマライゼーションによる補正を行い、各miRNAの発現量を取得した。 The measured values of each miRNA detected by DNA microarray were converted to logarithms with a base of 2 and corrected by quantile normalization to obtain the expression level of each miRNA.
(基準miRNAの選択)
上記のようにして得られた各血清検体のmiRNA存在量を比較し、添加した白血球数に依存して存在量が変動する程度の大きいmiRNAを抽出することで、基準miRNAの選択を行った。
(Selection of reference miRNAs)
The amount of miRNA present in each serum sample obtained as described above was compared, and reference miRNAs were selected by extracting miRNAs whose amount varied greatly depending on the number of added leukocytes.
まず、白血球を添加しない血清のみの各miRNAの発現量を基準とし、血清300μLに白血球1000個、1万個を添加した血清の各miRNAの発現量との比(1000又は1万個添加時の発現量/添加なしの発現量)を得た。次に、検出されたmiRNAのうち、高発現領域で安定して検出されるmiRNAに絞込みをした結果、表1に示す基準miRNAを得た。特許文献1に記載されたmiRNA3種(miR-343-3p、miR-150-5p、miR-146a-5p)はいずれも発現が低く選択されなかった。First, the expression level of each miRNA in serum without added leukocytes was used as a standard, and the ratio of the expression level of each miRNA to that in serum with 1,000 or 10,000 leukocytes added to 300 μL of serum (expression level when 1,000 or 10,000 cells were added/expression level without addition) was obtained. Next, of the detected miRNAs, those that were stably detected in the high expression region were narrowed down to obtain the standard miRNAs shown in Table 1. All three miRNAs described in Patent Document 1 (miR-343-3p, miR-150-5p, miR-146a-5p) had low expression and were not selected.
表1には、2種類(配列番号1~2)の基準miRNAおよび各条件の基準条件からの存在量の個人間の平均変動値、ならびに、上記した式1、式2により求めた各検体中のmiRNAの全体変動指標値を示した。表1に示すmiRNA(配列番号1~2)は、白血球の混入量に依存して発現量が増加し、存在量が2倍以上(底2の対数値の差で1以上)変動した。Table 1 shows two types of reference miRNAs (SEQ ID NO: 1-2) and the average inter-individual variation in abundance from the reference condition for each condition, as well as the overall variation index value of miRNA in each sample calculated using the above-mentioned formulas 1 and 2. The expression levels of the miRNAs (SEQ ID NO: 1-2) shown in Table 1 increased depending on the amount of white blood cell contamination, and the abundance varied by more than 2-fold (more than 1 in terms of the difference in logarithmic base 2 values).
一般的に、DNAマイクロアレイにおける測定において、存在量の2倍の変動は十分な差として考えられる。全体変動指標値は、白血球の添加が大きい条件ほど1以上の高い値を示し、検体品質劣化の程度が高いことが確認された。このことから、当該miRNAは、血清検体の品質に依存して、その存在量が変動するmiRNA指標として利用できることが確認された。すなわち、表1に示す基準miRNAは、その存在量を測定することによって、血清検体の品質を知ることが可能であることが分かった。 Generally, in DNA microarray measurements, a two-fold change in abundance is considered a sufficient difference. The overall variation index value showed a higher value of 1 or more under conditions with greater addition of white blood cells, confirming a high degree of deterioration in sample quality. This confirmed that the miRNA in question can be used as an miRNA indicator whose abundance varies depending on the quality of the serum sample. In other words, it was found that the quality of serum samples can be determined by measuring the abundance of the reference miRNAs shown in Table 1.
図1に、基準条件と白血球の混入量を変化させた条件(2条件)の表1に示す2種類の基準miRNAの存在量を示した。hsa-miR-6769b-5p(配列番号1)、hsa-miR-6842-5p(配列番号2)いずれも、白血球添加によりその存在量が鋭敏に高値になる結果となった。例えば、hsa-miR-6769b-5pを基準miRNAとして使用し、白血球が1000個以上血清検体に混入することによる血清検体品質の劣化を判定する場合には、hsa-miR-6769b-5pの存在量5.0を閾値として設定し、ある血清検体中のhsa-miR-6769b-5p存在量がその値を上回る場合には劣化、つまりその検体は品質不良であると判定することが可能である。 Figure 1 shows the abundance of two types of reference miRNAs shown in Table 1 under standard conditions and under conditions in which the amount of white blood cells mixed in was changed (two conditions). The abundance of both hsa-miR-6769b-5p (sequence number 1) and hsa-miR-6842-5p (sequence number 2) was sensitively increased by the addition of white blood cells. For example, when using hsa-miR-6769b-5p as the reference miRNA and determining the deterioration of serum sample quality due to the contamination of a serum sample with more than 1,000 white blood cells, the abundance of hsa-miR-6769b-5p of 5.0 can be set as the threshold, and if the abundance of hsa-miR-6769b-5p in a serum sample exceeds that value, it can be determined that the sample is deteriorated, that is, that the sample is of poor quality.
本実施例1の結果より、基準条件の血清検体を標準血清検体として用いて、本発明の方法に従い上記式3Aにより血清検体の品質を評価する場合の閾値t3の具体例を下記表2に示した。表2の例では、閾値t3をE±α(α=0.1~0.3)に設定している。血清検体に含まれる基準miRNAの存在量eが該当する閾値を超える場合に、当該血清検体を品質不良と判定することができる。 Based on the results of this Example 1, a specific example of the threshold value t3 when evaluating the quality of a serum sample according to the method of the present invention using a serum sample under standard conditions as a standard serum sample and using the above formula 3A is shown in Table 2 below. In the example of Table 2, the threshold value t3 is set to E±α (α = 0.1 to 0.3). When the abundance e of the reference miRNA contained in the serum sample exceeds the corresponding threshold value, the serum sample can be determined to be of poor quality.
<実施例2>複数のmiRNAで白血球混入時における劣化を検知
単一のmiRNAではなく、任意の2種類の基準miRNAを組み合わせて血清検体品質の劣化を判定することも可能である。
Example 2: Detection of deterioration due to contamination with white blood cells using multiple miRNAs It is also possible to determine deterioration in serum sample quality using a combination of any two types of reference miRNAs, rather than a single miRNA.
実施例1の基準条件及び白血球1000個以上混入した条件におけるhsa-miR-6769b-5p(配列番号1)およびhsa-miR-6842-5p(配列番号2)の存在量を使用した。各条件の血清検体の指標値として、これら2種類のmiRNAの存在量の平均値を用いた。例えば、基準条件の血清の指標値は(4.9+5.2)/2=5.05となる。The abundances of hsa-miR-6769b-5p (SEQ ID NO: 1) and hsa-miR-6842-5p (SEQ ID NO: 2) under the standard conditions of Example 1 and under conditions containing 1,000 or more white blood cells were used. The average abundance of these two types of miRNA was used as the index value for serum samples under each condition. For example, the index value for serum under standard conditions is (4.9 + 5.2)/2 = 5.05.
各条件下でのこれらmiRNAの個別の存在量は図1に示す通りであり、白血球1000個以上混入した条件下におけるこれら2種類のmiRNAの存在量の指標値(すなわち平均値)は図2のようになりより鋭敏に高値になる結果となった。例えば、白血球が1000個血清検体に混入することによる血清検体の品質の劣化を判定する場合には、標準血清中のhsa-miR-6869b-5p及びhsa-miR-6842-5pの存在量の平均値、又は該平均値±αを閾値として設定し、ある血清検体中のhsa-miR-6869b-5p及びhsa-miR-6842-5pの存在量の指標値(平均値)がその閾値を上回る場合には劣化、つまりその検体は品質不良であると判定することが可能である。この判定の態様は、上記した式3Bにおいて、閾値t3をR又はR±αに設定した態様に該当する。The abundance of each of these miRNAs under each condition is shown in Figure 1, and the index value (i.e., the average value) of the abundance of these two types of miRNAs under the condition of contamination with 1000 or more white blood cells is as shown in Figure 2, resulting in a more sensitive and high value. For example, when determining the deterioration of the quality of a serum sample due to contamination with 1000 white blood cells, the average value of the abundance of hsa-miR-6869b-5p and hsa-miR-6842-5p in a standard serum or the average value ±α is set as a threshold, and if the index value (average value) of the abundance of hsa-miR-6869b-5p and hsa-miR-6842-5p in a certain serum sample exceeds the threshold value, it is possible to determine that the sample is deteriorated, that is, that the quality of the sample is poor. This determination mode corresponds to the above-mentioned formula 3B in which the threshold value t3 is set to R or R ±α.
<実施例3>
健常ヒト1名より採血し、血清検体を調製した。得られた血清を300μL分注し、ただちに-80℃に設定した冷凍庫に収容した。RNAの抽出には、“3D-Gene” RNA extraction reagent from liquid sample kit(東レ社)を用いた。
得られた検体RNAを、“3D-Gene” miRNA labeling kit(東レ社)を用いて標識し、標識時には、miRNAの存在量の測定値を発現量に補正するために、クォンタイルノーマライゼーションを実施した。標識した検体由来RNAは、“3D-Gene” miRNA chip(東レ社)を用い、その標準プロトコールに従い、ハイブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼーション後のDNAマイクロアレイをマイクロアレイスキャナー(東レ社)に供して蛍光強度を測定した。スキャナーの設定は、レーザー出力100%、フォトマルチプライヤーの電圧設定をAUTO設定にした。検出されたmiRNAのシグナル値を、外部標準核酸のシグナル値により補正して、発現量を得た。
Example 3
Blood was collected from one healthy individual and serum samples were prepared. The obtained serum was dispensed in 300 μL portions and immediately placed in a freezer set at -80°C. RNA was extracted using the "3D-Gene" RNA extraction reagent from liquid sample kit (Toray).
The obtained sample RNA was labeled using the "3D-Gene" miRNA labeling kit (Toray Industries, Inc.), and quantile normalization was performed during labeling to correct the measured amount of miRNA to the amount of expression. The labeled sample-derived RNA was hybridized using the "3D-Gene" miRNA chip (Toray Industries, Inc.) according to the standard protocol. The DNA microarray after hybridization was subjected to a microarray scanner (Toray Industries, Inc.) to measure the fluorescence intensity. The scanner was set to 100% laser output and the photomultiplier voltage was set to AUTO. The detected miRNA signal value was corrected by the signal value of the external standard nucleic acid to obtain the expression level.
品質の判定に用いる基準miRNAとして、hsa-miR-6769b-5p(配列番号1)を選択した。また、白血球が混入していない血清を標準血清検体として使用し、上記と同様にして、その標準血清検体に含まれるhsa-miR-6769b-5pの発現量を得た。血清検体由来のmiRNAの発現量を、標準血清検体由来の対応するmiRNAの発現量で割り返して、両者の発現量比を求めた。閾値は1と設定した。発現量比は0.93であり、閾値を下回ったことから、この血清検体に含まれるmiRNAの品質を良と判定した。 hsa-miR-6769b-5p (SEQ ID NO: 1) was selected as the standard miRNA to be used for quality assessment. In addition, serum not contaminated with white blood cells was used as a standard serum sample, and the expression level of hsa-miR-6769b-5p contained in the standard serum sample was obtained in the same manner as described above. The expression level of the miRNA derived from the serum sample was divided by the expression level of the corresponding miRNA derived from the standard serum sample to obtain the expression level ratio of the two. The threshold was set to 1. Since the expression level ratio was 0.93, which was below the threshold, the quality of the miRNA contained in this serum sample was determined to be good.
一方、検出された血清検体由来の全miRNAの発現量と、標準体液検体由来の全miRNAの発現量との相関係数は0.98で0.96を超える高い値であり、白血球由来miRNAが混入していないことが示された。これは、上記本発明による品質の判定結果と一致していた。On the other hand, the correlation coefficient between the expression level of all miRNAs derived from the detected serum samples and that of all miRNAs derived from the standard body fluid samples was 0.98, a high value exceeding 0.96, indicating that there was no contamination with miRNAs derived from leukocytes. This was consistent with the quality assessment results according to the present invention.
<実施例4>
血清検体を、血清を調製後、白血球1000個を人為的に混入させたものに変更し、これ以外は実施例3と同様にして、血清検体由来及び標準血清検体由来の2種のmiRNA(hsa-miR-6769b-5p(配列番号1)とhsa-miR-6842-5p(配列番号2))の発現量を測定した。両検体の発現量の比較は、2種のmiRNAの発現量の平均値を指標値として行った。その結果、発現量比は2.89であり、閾値を上回ったことから、この血清検体に含まれるmiRNAの品質を不良と判定した。
Example 4
The serum sample was changed to one in which 1,000 white blood cells were artificially mixed into the serum sample, and the rest of the procedure was the same as in Example 3 to measure the expression levels of two types of miRNA (hsa-miR-6769b-5p (sequence number 1) and hsa-miR-6842-5p (sequence number 2)) derived from the serum sample and the standard serum sample. The expression levels of both samples were compared using the average expression level of the two types of miRNA as the index value. As a result, the expression level ratio was 2.89, which exceeded the threshold value, and therefore the quality of the miRNA contained in this serum sample was determined to be poor.
一方、検出された血清検体由来の全miRNAの発現量と、標準体液検体由来の全miRNAの発現量との相関係数は0.95で0.96以下の低い値であり、白血球由来miRNAの混入が生じ、品質が悪化していたことが示された。これは、上記本発明による品質の判定結果と一致していた。On the other hand, the correlation coefficient between the expression level of all miRNAs derived from the detected serum samples and that of all miRNAs derived from the standard body fluid samples was 0.95, a low value below 0.96, indicating that contamination with miRNAs derived from leukocytes had occurred, deteriorating the quality. This was consistent with the quality assessment results according to the present invention.
<比較例1>
本発明の血清検体の品質の評価方法を、従来の品質評価方法である血球分析機器による方法と比較するため、上記実施例4で使用した血清検体を用いて血球分析機器(XT-200i(シスメックス社))を用いた品質の評価を実施した。その結果、上記白血球1000個混入時の血清検体から抽出されたRNAと、白血球が混入していない標準血清検体から抽出されたRNAを比べても、血球分析機器の結果から白血球1000個混入の有無が確認できなかった。
<Comparative Example 1>
In order to compare the method for evaluating the quality of serum samples of the present invention with a conventional quality evaluation method using a blood cell analyzer, a quality evaluation was carried out using a blood cell analyzer (XT-200i (Sysmex Corporation)) for the serum samples used in Example 4. As a result, even when comparing RNA extracted from the serum sample contaminated with 1000 white blood cells with RNA extracted from a standard serum sample not contaminated with white blood cells, the presence or absence of contamination with 1000 white blood cells could not be confirmed from the results of the blood cell analyzer.
<実施例5>
実施例3と同様にして、品質の判定に用いる基準miRNAとして、hsa-miR-6842-5p(配列番号2)を用いることに加えて、安定的内因性miRNAであるhsa-miR-4463(配列番号5)も利用して、血清検体由来及び標準体液検体由来のこれら2種のmiRNAの発現量を測定した。上記した式4Aにより、品質の判定を行った。閾値は1と設定した。
Example 5
As in Example 3, in addition to using hsa-miR-6842-5p (SEQ ID NO: 2) as a reference miRNA for quality assessment, the expression levels of these two miRNAs derived from serum samples and standard body fluid samples were measured using a stable endogenous miRNA, hsa-miR-4463 (SEQ ID NO: 5). Quality assessment was performed according to the above-mentioned formula 4A. The threshold was set to 1.
その結果、hsa-miR-6842-5pの発現量をhsa-miR-4463の発現量で割り返した発現量比は、血清検体由来では0.035であり、標準体液検体由来では0.061であった。これら発現量比の比は0.573であり、閾値を下回ったため、検体に含まれるmiRNAの品質を良と判定した。As a result, the expression ratio, calculated by dividing the expression level of hsa-miR-6842-5p by the expression level of hsa-miR-4463, was 0.035 for serum samples and 0.061 for standard body fluid samples. The ratio of these expression ratios was 0.573, which was below the threshold, and therefore the quality of the miRNA contained in the samples was determined to be good.
一方、検出された血清検体由来の全miRNAの発現量と、標準体液検体由来の全miRNAの発現量との相関係数は0.98で0.96を超える高い値であり、血清検体に含まれるmiRNAの品質が良好で白血球中miRNAが混入していなかったことが示された。これは、上記本発明による品質の判定結果と一致していた。On the other hand, the correlation coefficient between the expression level of all miRNAs derived from the detected serum samples and that of all miRNAs derived from the standard body fluid samples was 0.98, a high value exceeding 0.96, indicating that the quality of the miRNAs contained in the serum samples was good and that they were not contaminated with miRNAs in leukocytes. This was consistent with the quality assessment results according to the present invention.
Claims (11)
配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの、血清検体中の存在量及び標準血清検体中の存在量を測定する、測定工程;
前記測定工程で得られた血清検体に含まれる前記1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値を、標準血清検体に含まれる1又は複数種の基準miRNAの存在量又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量又はその指標値の差又は比を得る、比較工程;及び
前記比較工程で得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量またはその指標値の差又は比に基づいて、血清検体への白血球の混入の有無を判定する、判定工程
を含む、前記方法。 1. A method for assessing leukocyte contamination in a serum sample, comprising:
a measuring step of measuring the abundance of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 in a serum sample and in a standard serum sample;
the method comprising: a comparing step of comparing the abundance or index value of the one or more types of reference miRNA contained in the serum sample obtained in the measuring step with the abundance or index value of the one or more types of reference miRNA contained in a standard serum sample to obtain a difference or ratio in the abundance or index value of the one or more types of reference miRNA between the serum sample and the standard serum sample; and a determining step of determining whether or not the serum sample is contaminated by white blood cells based on the difference or ratio in the abundance or index value of the one or more types of reference miRNA obtained in the comparing step.
血清検体より調製されたRNAサンプル及び標準血清検体より調製された標準RNAサンプルを用いて測定された、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量測定値を取得する、測定値取得工程;
血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値を、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比を得る、比較工程;及び
前記比較工程で得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体への白血球の混入の有無を判定する、判定工程
を実施させるためのプログラム。 a step of :
a measurement value acquisition step of acquiring the measurement values of the abundance of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 in the serum sample and the standard serum sample, measured using an RNA sample prepared from a serum sample and a standard RNA sample prepared from a standard serum sample;
A program for carrying out a comparison step of comparing the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a serum sample with the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA between the serum sample and the standard serum sample; and a determination step of determining whether or not the serum sample is contaminated by white blood cells based on the difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA obtained in the comparison step.
血清検体より調製されたRNAサンプル及び標準血清検体より調製された標準RNAサンプルを用いて測定された、配列番号1~2で示される塩基配列からなるmiRNAから選択される1又は複数種の基準miRNAの血清検体及び標準血清検体中の存在量測定値を記憶する、記憶手段と;
血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値を、標準血清検体中の1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値と比較して、血清検体及び標準血清検体間での1又は複数の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比を得る、比較手段と;
前記比較手段によって得られた、1又は複数種の基準miRNAの存在量測定値又はその指標値の差又は比に基づいて、血清検体への白血球の混入の有無を判定する、判定手段と
を含む、前記装置。 An apparatus for evaluating the presence of leukocytes in a serum sample, comprising:
a storage means for storing the abundance measurement values of one or more types of reference miRNA selected from miRNAs having the base sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 2 in the serum specimen and the standard serum specimen, the abundance measurement values being measured using an RNA sample prepared from a serum specimen and a standard RNA sample prepared from a standard serum specimen;
a comparison means for comparing the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a serum sample with the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA in a standard serum sample to obtain a difference or ratio between the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA between the serum sample and the standard serum sample;
and a determination means for determining whether or not the serum sample is contaminated with white blood cells based on the difference or ratio of the abundance measurement values or index values thereof of one or more types of reference miRNA obtained by the comparison means.
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