Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7796416B2 - Screening method for tuberculosis infection samples and biomarkers and probe sets for use therein - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7796416B2 - Screening method for tuberculosis infection samples and biomarkers and probe sets for use therein - Google Patents

Screening method for tuberculosis infection samples and biomarkers and probe sets for use therein

Info

Publication number
JP7796416B2
JP7796416B2 JP2022531905A JP2022531905A JP7796416B2 JP 7796416 B2 JP7796416 B2 JP 7796416B2 JP 2022531905 A JP2022531905 A JP 2022531905A JP 2022531905 A JP2022531905 A JP 2022531905A JP 7796416 B2 JP7796416 B2 JP 7796416B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirna
mirnas
seq
group
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022531905A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2021261373A1 (en
Inventor
靖士 神田
利正 西山
敬紀 下埜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Medical University Educational Corp
Original Assignee
Kansai Medical University Educational Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Medical University Educational Corp filed Critical Kansai Medical University Educational Corp
Publication of JPWO2021261373A1 publication Critical patent/JPWO2021261373A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7796416B2 publication Critical patent/JP7796416B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

本発明は、結核感染の有無に基づき発現頻度が相違するmiRNAのバイオマーカーとしての使用に関し、具体的には、尿を検体試料として用いることができる、活動性結核診断支援のための情報を提供するバイオマーカー、およびこれを用いる検査・スクリーニング方法、及び検査用プローブセットに関する。 The present invention relates to the use of miRNAs, whose expression frequency differs depending on whether or not a person is infected with tuberculosis, as biomarkers. Specifically, the present invention relates to biomarkers that provide information to assist in the diagnosis of active tuberculosis, and which can be used with urine as a specimen sample, as well as testing and screening methods and testing probe sets that use the same.

世界総人口の1/4が結核に感染しているといわれ、特に発展途上国で感染が広がっている。このため、発展途上国でも実施可能な、迅速で簡易に結核感染の有無を検査できる方法の開発が望まれている。 It is said that one-quarter of the world's population is infected with tuberculosis, and the infection is particularly widespread in developing countries. For this reason, there is a need for the development of a rapid and simple method for testing for tuberculosis infection that can be implemented in developing countries.

結核感染診断のための検査方法としては、我が国においては、ESAT-6、CFP-10等による抗原刺激によってリンパ球から産生されるインターフェロンγ(INF-γ)を測定する検査方法(クォンティフェロン(登録商標)TB、Tスポット(登録商標)TB)が一般に用いられている。かかる検査方法は、対象者から採血してリンパ球を分離し、抗ヒトインターフェロンγ抗体をコーティングした培養プレートに一定量を分注後、結核菌特異抗原ESAT-6およびCFP-10を添加して、20時間程度培養し、その後、抗ヒトINF-γ抗体と結合したINF―γ産生細胞数を計測するという方法である。BCG接種や非結核性抗酸菌の影響を受けないため、ツベルクリン反応と比較して特異度が高いという特徴があるが、培養が必要であることから、判定までに約2日間要する。また、細胞分離及び細胞培養のための装置が必要であることから、1検体当たりのコストが高く、発展途上国での普及には困難を伴う。
また、INF-γは、結核菌だけでなく、HIV(ヒト免疫不全ウィルス)の感染者でもある患者(HIV感染と結核感染の重複感染者)では、免疫不全のために結核感染患者であってもINF-γ産生細胞量が少ないため、判定結果が偽陰性となる場合があるという問題がある。
In Japan, the most commonly used diagnostic method for tuberculosis infection is the QuantiFERON® TB or T-Spot® TB, which measures interferon-γ (IFN-γ) produced by lymphocytes in response to antigenic stimulation with ESAT-6, CFP-10, or other antigens. This method involves drawing blood from a subject, isolating lymphocytes, dispensing a fixed amount of the lymphocytes onto a culture plate coated with anti-human interferon-γ antibodies, adding the tuberculosis-specific antigens ESAT-6 and CFP-10, and culturing the cells for approximately 20 hours. The number of IFN-γ-producing cells bound to the anti-human INF-γ antibodies is then counted. This method is characterized by its high specificity compared to the tuberculin test, as it is not affected by BCG vaccination or nontuberculous mycobacteria. However, because it requires culture, it takes approximately two days for a result to be determined. Furthermore, because it requires equipment for cell isolation and cell culture, the cost per sample is high, making it difficult to popularize in developing countries.
Furthermore, in patients who are infected with not only tuberculosis bacteria but also HIV (human immunodeficiency virus) (those with both HIV and tuberculosis infections), the number of INF-γ-producing cells is low due to immunodeficiency, even though the patient is infected with tuberculosis, so there is a problem that the test result may be false negative.

また、活動性結核患者に特異的な抗体としてMPB64抗体が知られており、かかる抗体をマーカーとして、血漿中のMPB64抗体量を、例えばドット・ブロット法で検出することで、活動性結核の状態にあるか否かを判定する方法も知られている。MPB64抗体は、尿中にも存在し、血清を測定試料として用いた結果と相関性があることが報告されている(非特許文献1:Yasuko Tamada et.al.,Microbiol immunol 2012;56:740-747)。MPB64抗体をマーカーとして用いる検査方法では、測定試料として、採取が容易な尿を使用することができるので、結核感染が広がりやすい発展途上国で、迅速に感染の有無を知ることができる方法として好適である。しかしながら、交差反応を示す抗体の存在も知られており、BCGワクチン接種者の場合には偽陽性といった検査結果が表れることもある。Furthermore, the MPB64 antibody is known to be specific to patients with active tuberculosis. A method is also known in which the amount of MPB64 antibody in plasma is detected using this antibody as a marker, for example, by the dot blot assay, to determine whether or not a patient has active tuberculosis. The MPB64 antibody is also present in urine, and it has been reported to correlate with results obtained using serum as a measurement sample (Non-Patent Document 1: Yasuko Tamada et al., Microbiol Immunol 2012;56:740-747). Testing methods using the MPB64 antibody as a marker allow for the use of urine, which is easy to collect, as a measurement sample, making them ideal for quickly determining the presence or absence of tuberculosis infection in developing countries where tuberculosis infection is likely to spread. However, cross-reactive antibodies are known to exist, and false-positive test results may occur in BCG-vaccinated individuals.

被験者から採取した喀痰培養による検査では、結核菌の有無を判断することから、正確度は高いが、培養のための設備、さらに培養期間も1~4週間要するため、迅速を要する検査・診断方法として利用することは困難である。 Tests using sputum culture collected from subjects are highly accurate in determining whether or not tuberculosis bacteria are present, but because the necessary equipment and a culture period of one to four weeks are required, it is difficult to use as a rapid testing or diagnostic method.

このような状況下、発展途上国での結核感染有無の検査には、細胞培養等を行う必要がなく、侵襲性の少ない検体を用いて、迅速に且つ偽陽性、偽陰性といった誤った検査結果を引き起こすおそれが少ない検査・診断方法の開発が望まれている。 In these circumstances, there is a need to develop a rapid testing and diagnostic method for testing for tuberculosis infection in developing countries that does not require cell culture, uses minimally invasive samples, and is less likely to produce erroneous test results such as false positives or false negatives.

ところで、近年、抗体、細胞、サイトカインなどとは別に、miRNAを、バイオマーカーとして用いることが提案されている。miRNAの発現異常は、多くの疾患の発症、悪性化に関与することが明らかになり、またmiRNAは血液などの体液からも検出可能であることから、リキッドバイオプシーとしての利用に注目が集まっている。
miRNAの診断マーカーとしての利用は、近年、癌を中心に種々報告されている(特許文献1:特表2010-534480号公報、特許文献2:WO2015/133477公報(膵がん)、特許文献3:特表2018-505656公報(前立腺癌)など)。
In recent years, it has been proposed to use miRNA as a biomarker, separate from antibodies, cells, cytokines, etc. Abnormal expression of miRNA has been shown to be involved in the onset and malignant progression of many diseases, and because miRNA can be detected in body fluids such as blood, its use as a liquid biopsy has attracted attention.
In recent years, various reports have been made on the use of miRNA as a diagnostic marker, mainly in the field of cancer (Patent Document 1: JP-A-2010-534480, Patent Document 2: WO2015/133477 (pancreatic cancer), Patent Document 3: JP-A-2018-505656 (prostate cancer), etc.).

結核患者においても、特有のmiRNAがいくつか報告され(非特許文献2:Naveed Sabir et.al.,Frontiers in Microbiology vol.9,March 2018)、非特許文献2のTable1には、ヒトの末梢血、全血、血清、又はマクロファージを検体として、バイオマーカーの候補となり得るmiRNAが紹介されている。しかしながら、当該Table1に示されているmiRNAについて、ヒトの末梢血、血清に注目してみても、参照文献により区々であり、診断マーカーとして、いずれのmiRNAが、どの程度の特異性を有しているのか、どのように判定するのかということまでは明らかにされていない。 Several miRNAs specific to tuberculosis patients have also been reported (Naveed Sabir et al., Frontiers in Microbiology vol. 9, March 2018), and Table 1 of that publication introduces miRNAs that could be candidates for biomarkers using human peripheral blood, whole blood, serum, or macrophages as samples. However, even when focusing on human peripheral blood and serum, the miRNAs listed in Table 1 vary depending on the reference literature, and it has not yet been clarified what level of specificity each miRNA has as a diagnostic marker, or how to determine its specificity.

また、検体試料としての血液は、リキッドバイオプシーとして優れているものの、検査のためには採血が必要になり、発展途上国における検査方法としては、結核感染の疑いが強い患者に限定したものとなり、結核感染患者を広くスクリーニングする検査方法としての適用には限定的である。 In addition, although blood is an excellent specimen for liquid biopsy, it must be drawn for testing, and as a testing method in developing countries it is limited to patients who are strongly suspected of having tuberculosis infection, and its application as a testing method for widely screening tuberculosis-infected patients is limited.

特表2010-534480号公報Special Publication No. 2010-534480 WO2015/133477号公報WO2015/133477 publication 特表2018-505656号公報Special table 2018-505656 publication

Yasuko Tamada et.al.,“Diagnosis of active tuberculosis using MBP64, a specific antigen of Mycobacterium bovis”,Microbiol immunol 2012;56:740-747Yasuko Tamada et.al., “Diagnosis of active tuberculosis using MBP64, a specific antigen of Mycobacterium bovis”, Microbiol immunol 2012;56:740-747 Naveed Sabir et.al.,“miRNAs in Tuberculosis: New Avenues for Diagnosis and Host-Directed Therapy”,Frontiers in Microbiology vol.9,March 2018Naveed Sabir et.al., “miRNAs in Tuberculosis: New Avenues for Diagnosis and Host-Directed Therapy”, Frontiers in Microbiology vol.9, March 2018

本発明は、侵襲性が低いリキッドバイオプシー、特に検体試料の採取が容易である尿を用いて、短時間で感染の有無について有用な情報を提供できるバイオマーカー、及び当該マーカーを用いた結核感染の有無の判定・スクリーニング方法、及びスクリーニング用プローブセットを提供することにある。 The present invention aims to provide a biomarker that can provide useful information about the presence or absence of infection in a short period of time using minimally invasive liquid biopsy, particularly urine, which is an easy sample to collect, as well as a method for determining and screening for the presence or absence of tuberculosis infection using the marker, and a screening probe set.

本発明者らは、活動性結核の患者と健常者から採取した尿に含まれるmiRNAを網羅的に検出、解析し、結核感染の有無により特異的に過剰/減少発現しているmiRNAを探索した結果に基づき、本発明を完成した。 The inventors completed the present invention based on the results of comprehensively detecting and analyzing miRNAs contained in urine collected from patients with active tuberculosis and healthy individuals, and searching for miRNAs that are specifically over- or under-expressed depending on whether or not the patient is infected with tuberculosis.

すなわち、本発明の結核感染試料のスクリーニング方法は、被験者の尿由来の試料に含まれる、miRNA(配列No:1~配列No:25からなるmiRNA群、又は配列No:49~55及び配列3,6,9,10,13,14からなるmiRNA群)から選択される少なくとも2種のmiRNA、又は当該miRNAと70%以上の配列相同性を有するmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第1工程を含む。 In other words, the screening method for tuberculosis-infected samples of the present invention includes a first step of qualitatively and/or quantitatively detecting at least two miRNAs selected from miRNAs (a miRNA group consisting of sequence numbers 1 to 25, or a miRNA group consisting of sequence numbers 49 to 55 and sequences 3, 6, 9, 10, 13, and 14) contained in a sample derived from the urine of a subject, or miRNAs having 70% or more sequence homology to the miRNAs.

上記で選択される少なくとも2種のmiRNAには、配列No:3,6,9,10,13,14からなる群より選択される少なくとも1種のmiRNAが含まれていることが好ましい。 It is preferable that the at least two types of miRNA selected above include at least one type of miRNA selected from the group consisting of sequence numbers 3, 6, 9, 10, 13, and 14.

前記検出工程は、前記試料中での発現頻度が所定値より高い場合に陽性試料に分別する工程であることが好ましい。また、前記検出工程は、内部コントロール用miRNA(配列No:46~配列No:48)に対して、検出される前記miRNAの含有量比率が所定値より高い場合に、陽性試料に分別する工程であることが好ましい。 The detection step is preferably a step of classifying a sample as positive if the expression frequency in the sample is higher than a predetermined value. Furthermore, the detection step is preferably a step of classifying a sample as positive if the content ratio of the detected miRNA to the internal control miRNA (SEQ ID NO: 46 to SEQ ID NO: 48) is higher than a predetermined value.

さらに、miRNA(配列No:26~配列No:45からなるmiRNA群、又は配列No:56~75及び配列No:29,40からなるmiRNA群)から選択される少なくとも1種のmiRNA、又は当該miRNAと70%以上の配列相同性を有するmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第2工程を含んでもよい。この場合、配列No:29または配列No:40のいずれかのmiRNAを含んでいることが好ましい。 The method may further include a second step of qualitatively and/or quantitatively detecting at least one miRNA selected from miRNAs (a miRNA group consisting of SEQ ID NO: 26 to SEQ ID NO: 45, or a miRNA group consisting of SEQ ID NO: 56 to SEQ ID NO: 75 and SEQ ID NO: 29 and SEQ ID NO: 40), or a miRNA having 70% or more sequence identity with the miRNA. In this case, it is preferable that the miRNA contains either SEQ ID NO: 29 or SEQ ID NO: 40.

また別の見地の本発明のスクリーニング方法は、被験者の尿由来の試料に含まれる、配列No:1~配列No:25及び配列No:配列No:49~配列No:55からなる群より選択される1種のmiRNA、又は当該miRNAと70%以上の配列相同性を有するmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第1工程;並びに配列No:26~配列No:45及び配列No:56~配列No:75からなる群より選択される1種のmiRNA、又は当該miRNAと70%以上の配列相同性を有するmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第2工程を含む。 In another aspect, the screening method of the present invention includes a first step of qualitatively and/or quantitatively detecting one type of miRNA selected from the group consisting of SEQ ID NO:1 to SEQ ID NO:25 and SEQ ID NO:49 to SEQ ID NO:55, or a miRNA having 70% or more sequence identity with said miRNA, contained in a sample derived from the urine of a subject; and a second step of qualitatively and/or quantitatively detecting one type of miRNA selected from the group consisting of SEQ ID NO:26 to SEQ ID NO:45 and SEQ ID NO:56 to SEQ ID NO:75, or a miRNA having 70% or more sequence identity with said miRNA.

本発明の検査用プローブセットは、被験者の尿由来の試料について、活動性結核の陽性試料を分別するための検査用プローブセットであって、
表1-1又は表1-2に示されているmiRNA(配列No:1~配列No:25、及び配列No:49~配列No:55)のいずれか1種とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブAを2種以上含む検査用プローブセットである。
The test probe set of the present invention is a test probe set for distinguishing samples derived from urine of a subject from samples positive for active tuberculosis, comprising:
This is a test probe set containing two or more types of oligonucleotide probe A that can hybridize under stringent conditions to any one of the miRNAs (SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 25, and SEQ ID NO: 49 to SEQ ID NO: 55) shown in Table 1-1 or Table 1-2.

さらに、表2-1又は表2-2に示すに示すmiRNA(配列No:26~配列No:45、及び配列No:56~配列No:75)のいずれか1種とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブDを含むプローブセットであってもよい。この場合、被験者の尿由来の試料について、陽性試料を分別する検査用プローブセットとしてだけでなく、活動性結核の陽性試料群と陰性試料群とに分別するためのプローブセットとしても用いることができる。 Furthermore, the probe set may include oligonucleotide probe D that can hybridize under stringent conditions to any one of the miRNAs shown in Table 2-1 or Table 2-2 (SEQ ID NO: 26 to SEQ ID NO: 45, and SEQ ID NO: 56 to SEQ ID NO: 75). In this case, the probe set can be used not only as a test probe set for distinguishing positive samples from samples derived from the subject's urine, but also as a probe set for distinguishing between positive and negative samples for active tuberculosis.

また、本発明のプローブセットは、別の見地として、前記ヌクレオチドプローブAに属する1種と前記ヌクレオチドプローブDに属する1種の組み合わせであってもよい。 In addition, from another perspective, the probe set of the present invention may be a combination of one type of nucleotide probe A and one type of nucleotide probe D.

本発明の検査用プローブセットは、さらに、内部コントロール用miRNA(配列No:46~配列No:48)を検出するためのプローブ(内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブ)として、配列No:46~配列No:48で示されるいずれか1種とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブを含んでもよい。この場合、本発明の検査用プローブセットは、上記オリゴヌクレオチドプローブAと内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブとの組合せ;又はオリゴヌクレオチドプローブA、オリゴヌクレオチドプローブD、内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブの組合せとなる。 The testing probe set of the present invention may further include an oligonucleotide probe capable of hybridizing under stringent conditions to any one of SEQ ID NO: 46 to SEQ ID NO: 48 as a probe for detecting an internal control miRNA (SEQ ID NO: 46 to SEQ ID NO: 48) (internal control oligonucleotide probe). In this case, the testing probe set of the present invention is a combination of the above-mentioned oligonucleotide probe A and the internal control oligonucleotide probe; or a combination of oligonucleotide probe A, oligonucleotide probe D, and the internal control oligonucleotide probe.

本明細書において「結核」とは、結核菌の感染症をいう。すでに咳や体重減少などの症状が表れていて、喀痰中から結核菌が検出される活動性結核の状態をいう。一方、症状や胸部X線所見や菌検査所見などの臨床所見の異常がないが、結核菌に感染している潜在性結核の有無の判定は対象としない。 In this specification, "tuberculosis" refers to an infection caused by the tuberculosis bacillus. It refers to an active state of tuberculosis in which symptoms such as coughing and weight loss have already appeared and tuberculosis bacteria can be detected in sputum. However, this does not include the determination of latent tuberculosis, in which there are no symptoms or abnormal clinical findings such as chest X-ray or bacterial test results, but the patient is infected with tuberculosis bacteria.

本明細書において「miRNA(マイクロRNA)」とは、配列ID(配列No)で特定している場合、当該配列により特定されるmiRNAをいう。
特段の限定がない限り、16~25塩基程度の非コード(non-coding)RNAである成熟miRNAのほか、miRNA遺伝子がRNAポリメラーゼIIによって転写された初期転写産物に該当し、ヘアピンループ構造を有しているpri―miRNA、このpri―mRNAがRNaseIII様のDroshaにより一部切断された状態で、miRNAの前駆体に該当するpre―miRNAも含む概念である。
As used herein, "miRNA (microRNA)" refers to the miRNA identified by a sequence ID (sequence number), when the miRNA is identified by the sequence.
Unless otherwise specified, the concept includes mature miRNA, which is a non-coding RNA of approximately 16 to 25 bases, as well as pri-miRNA, which is an initial transcription product transcribed from a miRNA gene by RNA polymerase II and has a hairpin loop structure, and pre-miRNA, which is a precursor of miRNA and is formed when this pri-mRNA is partially cleaved by the RNase III-like Drosha.

本明細書において、「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブ」とは、標的となるmiRNAの各配列に対する相補的配列を有するヌクレオチド、又は当該相補的配列と70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上の一致する配列を有するヌクレオチドであり、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上一致する配列を有するヌクレオチドからなるプローブをいう。 As used herein, "oligonucleotide probes capable of hybridizing under stringent conditions" refers to probes consisting of nucleotides having a complementary sequence to each sequence of the target miRNA, or nucleotides having a sequence that is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more identical to the complementary sequence, even more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more identical.

本発明の結核感染試料のスクリーニング方法は、バイオマーカーとしてmiRNAを用いているので、方法実行のための試料調製にあたり細胞培養等を行う必要がなく、迅速な判定が可能である。さらに、測定の検体試料として、専門家による採取が不要な尿を用いているので、大量の検体の検査を、迅速で且つ安価で行う必要がある検査方法として有用である。 The screening method for tuberculosis infection samples of the present invention uses miRNA as a biomarker, eliminating the need for cell culture or other procedures to prepare samples for the method, allowing for rapid determination. Furthermore, because urine is used as the sample for measurement, which does not require expert collection, the method is useful as a testing method that requires rapid and inexpensive testing of large quantities of samples.

AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of the expression frequency of miRNAs in Group A. AグループのmiRNAの発現頻度結果(HIV患者を除く)を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the miRNA expression frequency results for Group A (excluding HIV patients). AグループのmiRNAの発現頻度結果(HIV患者を除く)を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the miRNA expression frequency results for Group A (excluding HIV patients). DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. DグループのmiRNAの発現頻度結果を示すプロット図である。FIG. 10 is a plot showing the results of miRNA expression frequency in group D. 実施例で得られたmiRNAの発現頻度結果を、健常者の発現頻度倍率との関係で統計処理したプロット図である。FIG. 1 is a plot diagram showing statistically processed miRNA expression frequency results obtained in the examples in relation to the expression frequency ratio in healthy subjects.

<結核感染判定用バイオマーカー>
本発明の結核感染試料のスクリーニング方法でバイオマーカーとして用いることができるmiRNAは、表1-1、表1-2及び表2-1、表2-2に示す配列を有するmiRNA、及び当該miRNAと70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上の配列相同性を有するmiRNAである。
<Biomarkers for determining tuberculosis infection>
The miRNAs that can be used as biomarkers in the screening method for tuberculosis-infected samples of the present invention are miRNAs having the sequences shown in Tables 1-1, 1-2, 2-1, and 2-2, and miRNAs that have 70% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more sequence homology with the miRNAs.

表1-1及び表1-2に列挙したmiRNA(配列No:1~配列No:25、配列No:49~配列No:55のmiRNAで、これらからなる群を「Aグループ」と総称することがある)は、結核菌感染者からの検体における発現頻度が、健常者と比較して高い。これらのうち、A1グループに属するmiRNA(配列No:1~配列No:11)は、Welchのt検定での有意水準としてp<0.05であり(0.05未満で有意な差あり)、A2グループのmiRNA(配列No:12~配列No:25)では、有意水準としてp<0.1である(0.1未満で有意な差あり)。また、Afグループに属するmiRNA(配列No:49~配列No:55、および配列No:3,6,9,10,13,14)は、フィッシャーの正確確立検定で、p<0.05で且つQ値(FDR)<0.3で、結核菌感染者からの検体における発現頻度が、健常者と比較して高いといえる。したがって、結核陽性の検体をスクリーニングするためのバイオマーカーとしては、A1グループ又はAfグループから選択されるmiRNAがより好ましい。The miRNAs listed in Tables 1-1 and 1-2 (miRNAs SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 49 to SEQ ID NO: 55, collectively referred to as "Group A") are expressed at higher frequencies in samples from tuberculosis-infected individuals compared to healthy individuals. Of these, miRNAs belonging to Group A1 (SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 11) showed a significance level of p<0.05 in Welch's t-test (significant difference at a level of less than 0.05), and miRNAs in Group A2 (SEQ ID NO: 12 to SEQ ID NO: 25) showed a significance level of p<0.1 (significant difference at a level of less than 0.1). Furthermore, the miRNAs belonging to the Af group (SEQ ID NO: 49 to SEQ ID NO: 55, and SEQ ID NO: 3, 6, 9, 10, 13, and 14) have a p<0.05 and a Q value (FDR)<0.3 in Fisher's exact test, indicating that their expression frequency in samples from M. tuberculosis-infected individuals is higher than that in healthy individuals. Therefore, miRNAs selected from the A1 group or the Af group are more preferable as biomarkers for screening tuberculosis-positive samples.

特に配列No:3(hsa-miR-424-5p),6(hsa-miR-92b-3p),9(hsa-miR-199a-5p),10(hsa-miR-1972),13(hsa-miR-373-3p),14(hsa-miR-1268a)は、A1グループ又はA2グループに属し、且つAfグループにも属することから、結核感染陽性である確からしさが高いといえ、結核陽性検体をスクリーニングするための有力なバイオマーカーとなる。 In particular, sequences No. 3 (hsa-miR-424-5p), 6 (hsa-miR-92b-3p), 9 (hsa-miR-199a-5p), 10 (hsa-miR-1972), 13 (hsa-miR-373-3p), and 14 (hsa-miR-1268a) belong to the A1 or A2 group and also to the Af group, and therefore are highly likely to be positive for tuberculosis infection, making them useful biomarkers for screening tuberculosis-positive samples.

また、HIV重複感染の有無にかかわらず、発現頻度が高く、健常者との差が大きいという観点から、hsa-miR-196a-5p、hsa-miR-500a-3p、hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-424-5pが好ましく用いられ、さらに好ましくhsa-miR-196a-5p、hsa-miR-500a-3pである。 In addition, hsa-miR-196a-5p, hsa-miR-500a-3p, hsa-miR-199a-5p, and hsa-miR-424-5p are preferably used, with hsa-miR-196a-5p and hsa-miR-500a-3p being more preferred, given their high expression frequency regardless of whether or not HIV co-infection is present and the difference from healthy individuals is significant.

表2-1及び表2-2に列挙したmiRNA(配列No:26~配列No:45、配列No:56~配列No:75で、これらからなる群を「Dグループ」と総称することがある)は、健常者の発現頻度と比べて、結核感染により発現頻度が低下する傾向にあるmiRNAである。 The miRNAs listed in Tables 2-1 and 2-2 (sequence No. 26 to 45, sequence No. 56 to 75, the group consisting of which is sometimes collectively referred to as "Group D") are miRNAs whose expression frequency tends to decrease with tuberculosis infection compared to that in healthy individuals.

なお、本明細書にいう「健常者」とは、喀痰中に結核菌が検出されない結核感染陰性であること、且つCD4陽性T細胞の割合からエイズ陰性であると認定できる者に由来する検体をいう。 In this specification, the term "healthy individual" refers to a sample derived from an individual who is tuberculosis-negative, meaning that tuberculosis bacteria are not detected in the sputum, and who can be determined to be AIDS-negative based on the proportion of CD4-positive T cells.

Dグループに属するmiRNAのうち、D1グループに属するmiRNA(配列No:26~配列No:31)は、Welchのt検定での有意水準としてp<0.05であり(0.05未満で有意な差あり)、D2グループのmiRNA(配列No:32~配列No:45)では、有意水準としてp<0.1である(0.1未満で有意な差あり)。したがって、Dグループに属するバイオマーカーとしては、D1に属するhsa-miR-107、hsa-miR-6887-5p、hsa-miR-196b-5p、hsa-miR-451a、hsa-miR-132-3pが好ましく用いられ、より好ましくはhsa-miR-6887-5pである。 Of the miRNAs belonging to Group D, the miRNAs belonging to Group D1 (SEQ ID NO: 26 to SEQ ID NO: 31) had a significance level of p<0.05 in Welch's t-test (a significant difference is indicated at a level less than 0.05), while the miRNAs belonging to Group D2 (SEQ ID NO: 32 to SEQ ID NO: 45) had a significance level of p<0.1 (a significant difference is indicated at a level less than 0.1). Therefore, as biomarkers belonging to Group D, hsa-miR-107, hsa-miR-6887-5p, hsa-miR-196b-5p, hsa-miR-451a, and hsa-miR-132-3p belonging to Group D1 are preferably used, with hsa-miR-6887-5p being more preferred.

また、Dグループに属するmiRNAのうち、Dfグループに属するmiRNA(配列No:56~配列No:75、配列No:29,40)は、フィッシャーの正確確立検定で、p<0.01で且つQ値(FDR)<0.08で、結核菌感染者からの検体における発現頻度が、健常者と比較して1/2以下となるmiRNAである。したがって、結核陽性の検体をスクリーニングするためのバイオマーカーとしては、D1グループ又はDfグループから選択されるmiRNAがより好ましい。 Furthermore, among the miRNAs belonging to group D, miRNAs belonging to group Df (sequence numbers 56 to 75, and 29 and 40) are miRNAs whose expression frequency in samples from tuberculosis-infected individuals is half or less than that of healthy individuals, with p<0.01 and a Q value (FDR)<0.08 in Fisher's exact test. Therefore, miRNAs selected from group D1 or group Df are more preferable as biomarkers for screening tuberculosis-positive samples.

特に配列No:29(hsa-miR-451a)、配列No:40(hsa-miR-769-5p)に関しては、D1グループ又はD2グループと、Dfグループの双方に属する。よって、Dグループのバイオマーカを用いる場合には、配列No:29(hsa-miR-451a)または配列No:40(hsa-miR-769-5p)の少なくともいずれか一方、より好ましくは配列No:29(hsa-miR-451a)を含む。 In particular, sequence numbers 29 (hsa-miR-451a) and 40 (hsa-miR-769-5p) belong to both the D1 or D2 group and the Df group. Therefore, when using a biomarker from group D, it should contain at least one of sequence number 29 (hsa-miR-451a) or sequence number 40 (hsa-miR-769-5p), and more preferably sequence number 29 (hsa-miR-451a).

上記miRNAを結核感染判定用のマーカーとして用いることができるが、2種以上を組み合わせて用いる。結核陽性と判定するためのバイオマーカーとなるAグループのmiRNAは、2種以上組み合わせて用いることで、検体試料のばらつきによる誤差を抑制することが可能となる。 The above miRNAs can be used as markers for determining tuberculosis infection, but two or more types are used in combination. By using two or more types of Group A miRNAs, which serve as biomarkers for determining whether a person is positive for tuberculosis, in combination, it is possible to reduce errors due to variation in test samples.

また、AグループおよびDグループそれぞれから選択されるmiRNAを組み合わせて用いてもよい。結核感染により発現頻度の増減が逆になる2つのグループを組み合わせて用いることで、より信頼性の高い判定結果(結核陽性又は結核陰性)を得ることができる。また、HIV感染の場合であっても、偽陽性、偽陰性といった誤判定のリスクを低減することができる。 It is also possible to use a combination of miRNAs selected from Group A and Group D. By combining the two groups, whose expression frequencies increase or decrease inversely with tuberculosis infection, more reliable results (tuberculosis positive or tuberculosis negative) can be obtained. Furthermore, even in the case of HIV infection, the risk of erroneous results, such as false positives and false negatives, can be reduced.

Aグループから2種以上を選択する場合、共通の検定方法で解析した結果から同定したmiRNAから2種以上を選択してもよいし、異なるグループから選択される2種以上の組み合わせであってもよい。表1―1又は表1-2のいずれのmiRNA群を採用する場合であっても、配列No3,6,9,10,13,14,16のmiRNAを少なくとも1種類含んでいることが好ましい。 When selecting two or more types from Group A, two or more types may be selected from miRNAs identified from the results of analysis using a common testing method, or a combination of two or more types selected from different groups may be used. Regardless of whether the miRNA group in Table 1-1 or Table 1-2 is used, it is preferable that at least one type of miRNA of sequence Nos. 3, 6, 9, 10, 13, 14, or 16 is included.

<検査用プローブセット>
本発明の検査用プローブセットは、被験者の尿由来の試料について、活動性結核の陽性試料を分別するための検査用プローブセットであって、上記バイオマーカーを検出するためのプローブを組み合わせたセットである。具体的には、以下の検査用プローブを2種以上含む。
<Test probe set>
The test probe set of the present invention is a test probe set for distinguishing samples derived from urine of a subject from those positive for active tuberculosis, and is a set combining probes for detecting the above-mentioned biomarkers. Specifically, it includes two or more of the following test probes:

a)表1-1又は表1-2に示すAグループ(配列No:1~配列No:25、配列No:49~配列No:55)に含まれるmiRNAのいずれか1種とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブA a) Oligonucleotide probe A capable of hybridizing under stringent conditions with any one of the miRNAs included in Group A (SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 49 to SEQ ID NO: 55) shown in Table 1-1 or Table 1-2

b)表2-1又は表2-2に示すDグループのmiRNA(配列No:26~配列No:45、配列No:56~配列No:75)のいずれか1種とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブD b) Oligonucleotide probe D capable of hybridizing under stringent conditions to any one of the miRNAs of group D (sequence No.: 26 to sequence No.: 45, sequence No.: 56 to sequence No.: 75) shown in Table 2-1 or Table 2-2

c)表3に示すmiRNA(配列No:46~配列No:48)の少なくとも1種とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできる内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブ c) An internal control oligonucleotide probe capable of hybridizing under stringent conditions with at least one of the miRNAs (sequences No. 46 to 48) shown in Table 3

ここで、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズできるオリゴヌクレオチドプローブとは、標的となるmiRNAの各配列に対する相補的配列を有するヌクレオチド、又は当該相補的配列と70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上の一致する配列を有するヌクレオチドであり、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上一致する配列を有するヌクレオチドである。 Here, an oligonucleotide probe that can hybridize under stringent conditions is a nucleotide having a complementary sequence to each sequence of the target miRNA, or a nucleotide having a sequence that is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more identical to the complementary sequence, even more preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more identical.

組み合わせの態様としては、少なくともオリゴヌクレオチドプローブAを含んでいる態様であればよい。具体的には、オリゴヌクレオチドプローブAの2種以上の組み合わせ;オリゴヌクレオチドプローブAの1種とオリゴヌクレオチドプローブDの1種の組み合わせ;オリゴヌクレオチドプローブAの2種以上とオリゴヌクレオチドプローブDの1種以上の組み合わせ;オリゴヌクレオチドプローブAの2種以上と内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブの組み合わせ;オリゴヌクレオチドプローブAの1種、オリゴヌクレオチドプローブDの1種、及び内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブの組み合わせ;オリゴヌクレオチドプローブAの2種以上、オリゴヌクレオチドプローブDの1種以上、及び内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブの組み合わせなどがあげられる。 Any combination that includes at least oligonucleotide probe A may be used. Specific examples include a combination of two or more types of oligonucleotide probe A; a combination of one type of oligonucleotide probe A and one type of oligonucleotide probe D; a combination of two or more types of oligonucleotide probe A and one or more types of oligonucleotide probe D; a combination of two or more types of oligonucleotide probe A and an internal control oligonucleotide probe; a combination of one type of oligonucleotide probe A, one type of oligonucleotide probe D, and an internal control oligonucleotide probe; and a combination of two or more types of oligonucleotide probe A, one or more types of oligonucleotide probe D, and an internal control oligonucleotide probe.

オリゴヌクレオチドプローブAの複数種類の組合せの場合、少なくとも1種類は、配列No:3,6,9,10,13,14,16からなる群から選ばれるmiRNAを含んでいることが好ましい。 When multiple types of oligonucleotide probe A are combined, it is preferable that at least one type contains an miRNA selected from the group consisting of sequence numbers 3, 6, 9, 10, 13, 14, and 16.

複数種類のオリゴヌクレオチドプローブを組み合わせることで判定精度を高めることができる。特にb)からなる群より選択されるプローブDの少なくとも1種のmiRNAを併せて検出することで、検体が陽性試料であるか否かを判定するだけでなく、検体を陽性である確率が高い試料と陰性である確率が高い試料とに分別することが可能となる。 The accuracy of the determination can be improved by combining multiple types of oligonucleotide probes. In particular, by detecting at least one type of miRNA using probe D selected from the group consisting of b), it is possible not only to determine whether a sample is positive or not, but also to distinguish the sample into samples with a high probability of being positive and samples with a high probability of being negative.

さらに、内部コントロールにより、HIV感染の影響を低減することができるので、偽陽性、偽陰性のリスクを低減できる効果もある。
すなわち、検体試料に含まれるmiRNA量は、個体試料によって異なる。特に発現頻度が低いmiRNAをバイオマーカーとして用いた場合には、検出されるmiRNA含有量が低いために、あるいはmiRNA総量を正しく計量できないおそれがあるため、陰性又は陽性と誤判定するおそれがある。この場合、内部コントロールとの比率を採用することで、試料の個体差を抑制することができる。
Furthermore, the internal control can reduce the influence of HIV infection, which has the effect of reducing the risk of false positives and false negatives.
That is, the amount of miRNA contained in the specimen sample varies depending on the individual sample. In particular, when a miRNA with a low expression frequency is used as a biomarker, the detected miRNA content may be low or the total amount of miRNA may not be accurately measured, which may result in a false negative or positive result. In this case, the ratio with the internal control can be used to suppress individual differences between samples.

また、バイオマーカーの種類によっては、発現頻度が低いため、陽性試料と陰性試料との判別が困難な場合がある。さらに、HIV感染の場合、Aグループバイオマーカーのうち、HIV感染では、より発現頻度が高くなるために、結核陽性でないにもかかわらず結核陽性に分類される偽陽性のおそれがある。逆に、HIV感染の場合、Aグループバイオマーカーのうち、HIV感染では、発現頻度が低くでる傾向を有するバイオマーカーもあり、この場合、結核陽性であるにもかかわらず結核陰性に分類される偽陰性のおそれがある。この点、内部コントロールとの比率を指標として採用した場合、HIV感染による影響を排除することが可能となる。 Furthermore, depending on the type of biomarker, the expression frequency may be low, making it difficult to distinguish between positive and negative samples. Furthermore, in the case of HIV infection, among the Group A biomarkers, the expression frequency is higher in HIV infection, which may result in a false positive, where a person is classified as tuberculosis positive even when they are not. Conversely, in the case of HIV infection, among the Group A biomarkers, there are biomarkers that tend to be expressed less frequently in HIV infection, which may result in a false negative, where a person is classified as tuberculosis negative even when they are tuberculosis positive. In this regard, if the ratio to the internal control is used as an indicator, it is possible to eliminate the influence of HIV infection.

内部コントロール用オリゴヌクレオチドプローブは、組み合わされるオリゴヌクレオチドプローブAまたはDの種類に応じて、HIVの影響、健常人との差異が顕著となる組み合わせとなるように、適宜選択される。例えば、バイオマーカーとして、hsa-miR-196aを用いた場合には、内部コントロールとしてhsa-miR-423を組み合わせることで、結核陽性、陰性の差異が顕著となり、判定精度が高めることができる。また、Dグループバイオマーカーとしてhsa-miR-107を用いた場合には、内部コントロールとしてhsa-miR-21を組み合わせることで、HIV感染試料のHIVの影響を低減することが可能となるので、HIV感染による偽陽性、偽陰性のリスクを低減することができる。 The internal control oligonucleotide probe is selected appropriately depending on the type of oligonucleotide probe A or D to be combined, so that the combination will clearly show the influence of HIV and the difference from healthy individuals. For example, when hsa-miR-196a is used as the biomarker, combining it with hsa-miR-423 as the internal control will clearly show the difference between tuberculosis positive and negative results, thereby improving the accuracy of the determination. Furthermore, when hsa-miR-107 is used as the D group biomarker, combining it with hsa-miR-21 as the internal control will reduce the influence of HIV in HIV-infected samples, thereby reducing the risk of false positives and false negatives due to HIV infection.

これらのヌクレオチドプローブは、標的とするmiRNAとハイブリダイズした場合に検出できる標識を有していることが好ましい。標識としては、ヌクレオチドプローブに好適に用いられている公知の標識、例えば、蛍光色素、金コロイドなどを用いることができる。
当該標識の利用により、ターゲットとするマーカーの定性的検出だけでなく、公知の方法により定量に適用することもできる。
These nucleotide probes preferably have a label that can be detected when hybridized with the target miRNA. The label may be a known label that is preferably used for nucleotide probes, such as a fluorescent dye or gold colloid.
The use of such labels allows not only qualitative detection of the target marker, but also quantification by known methods.

<検体及び検査用試料の調製>
検査対象となる検体は、被験者から採取された尿である。ヒトの体液のうち、尿を検査試料として用いることにより、採血といった検体試料の採取が特定技能者に依存しなくて済み、本発明のスクリーニング方法を、多数の試料を網羅的に検査するための簡易スクリーニング方法に適用できる。
唾液も特定技能者に依存することなく検体を採取できる試料であるが、高齢者のようなドライマウスの被験者では、採取が容易でない場合がある。この点、尿は全ての被験者から容易に採取できる検体試料として優れている。
<Preparation of specimens and test samples>
The specimen to be tested is urine collected from a subject. By using urine as a test sample from among human body fluids, collection of specimen samples, such as blood samples, does not depend on a specific skilled worker, and the screening method of the present invention can be applied as a simple screening method for comprehensively testing a large number of samples.
Although saliva is a sample that can be collected without relying on skilled workers, it can be difficult to collect from subjects with dry mouths, such as elderly people. In this regard, urine is an excellent sample that can be easily collected from all subjects.

尿は、miRNAを含有するエクソソームが血液に比べて少ない傾向にあるが、他の体液と比べて、多量の採取が可能であること、さらに注射器のような採血用器具が不要であることから、針刺し事故等による血液媒介性のウィルス感染症の感染リスクもないので、発展途上国で実施する検査方法として、尿を検体として用いることは好適である。 Urine tends to contain fewer exosomes containing miRNA than blood, but compared to other bodily fluids, it is possible to collect larger amounts. Furthermore, since no blood collection equipment such as syringes is required, there is no risk of infection with blood-borne viral infections due to needlestick injuries, etc. Therefore, using urine as a sample is suitable for testing in developing countries.

尿中には、血液等の他の体液と同様に、バイオマーカーとなる成熟miRNAを含むエクソソームが含まれている。エクソソーム(exosome)とは、細胞から分泌される膜小胞の1つであって、一般に、電子顕微鏡観察により直径が30~150nmであり、成熟miRNA以外に、pri-miRNA、pre-miRNA、coding-mRNA、DNA、酵素、細胞骨格タンパク質、シグナル分子などが含まれている。 Like other bodily fluids such as blood, urine contains exosomes containing mature miRNAs that serve as biomarkers. Exosomes are a type of membrane vesicle secreted by cells, and generally measure 30-150 nm in diameter when observed under an electron microscope. In addition to mature miRNAs, they also contain pri-miRNAs, pre-miRNAs, coding-mRNAs, DNA, enzymes, cytoskeletal proteins, signaling molecules, and more.

本発明の検査・スクリーニング方法で使用するバイオマーカーとしてのmiRNAは、尿中に含まれるRNAについて、結核感染者/非感染者で特異的に過剰又は減少発現しているmiRNAを探索した結果、発見したものであることから、尿を検体として用いても、その有用性は損なわれない。 The miRNAs used as biomarkers in the testing and screening methods of the present invention were discovered as a result of searching for miRNAs contained in urine that are specifically over- or under-expressed in tuberculosis-infected/non-infected individuals, and therefore their usefulness is not diminished even when urine is used as a sample.

後述する判定方法において、発現頻度を指標とする場合、測定用試料の調製方法にもよるが、定量可能な程度(又はリード可能な程度)に検出されるmiRNAの種類が所定数以上であることが望まれる。したがって、スクリーニング方法によっては、少なくとも100種類以上のmiRNAが定量可能な程度に検出される試料を用いる必要があるが、尿であってもこの要件を充足することができる。In the determination methods described below, when expression frequency is used as an index, it is desirable that a certain number or more types of miRNA be detected to a quantifiable (or readable) level, although this depends on the method for preparing the measurement sample. Therefore, depending on the screening method, it is necessary to use a sample in which at least 100 or more types of miRNA are detected to a quantifiable level, and even urine can meet this requirement.

尿由来試料としては、エクソソームが濃縮若しくは粗精製されたフラクション(以下、「エクソソームリッチフラクション」と言う。)、さらにはRNAを抽出した試料などが挙げられる。これらのうち、マーカーとなるmiRNAを検出する場合には、直接RNAを抽出した試料を測定用試料として用いることが好ましい。Examples of urine-derived samples include exosome-enriched or roughly purified fractions (hereinafter referred to as "exosome-rich fractions"), as well as samples from which RNA has been extracted. When detecting miRNA markers, it is preferable to use samples from which RNA has been directly extracted as measurement samples.

被験者の尿から測定用試料(RNA単離物)を調製する方法としては、従来より公知の方法を利用することができる。
例えば、体液から、サイズ排除クロマトグラフィー、遠心分離方法などによりエクソソームを分離し、得られたエクソソームリッチフラクションからRNAを抽出してもよいし、商業的入手可能なキットを用いてエクソソームの分離、あるいは直接RNA単離を行ってもよい。
A measurement sample (isolated RNA) can be prepared from the urine of a subject by a conventionally known method.
For example, exosomes can be isolated from body fluids by size exclusion chromatography, centrifugation, or the like, and RNA can be extracted from the resulting exosome-rich fraction. Alternatively, exosomes can be isolated using commercially available kits, or RNA can be isolated directly.

商業的に入手可能な分離キットとしては、エクソソームの分離キットとして、ExoQuickTM Exosome precipitation溶液シリーズ(例えば、ExoQuick-TC、ExoQuick-CG等、いずれもSystem Biosciences社製)、体液から核酸抽出試料を得るための分離キットとして、miRNeasy mini kit(Qiagen社製)、MagMax mirVana Total RNAkit(Thermo Fisher社)、磁性粒子を利用するMagtration(登録商標)(プレジッションシステムサイエンス社)などを利用することができる。
また、エクソソーム含有試料(尿)をナノワイヤ構造体に送液するだけでエクソソームを回収する方法(ナノバイオデバイス法)を利用してもよい。
Commercially available separation kits include the ExoQuick Exosome precipitation solution series (e.g., ExoQuick-TC, ExoQuick-CG, etc., all manufactured by System Biosciences) as exosome separation kits, and the miRNeasy mini kit (manufactured by Qiagen), MagMax mirVana Total RNA kit (Thermo Fisher), and Magtration (registered trademark) (Precision System Science), which uses magnetic particles, as separation kits for obtaining nucleic acid extracted samples from body fluids.
Alternatively, a method (nano-biodevice method) may be used in which exosomes are collected simply by sending an exosome-containing sample (urine) to a nanowire structure.

<miRNAの検出・定量>
上記により調製したRNA含有試料から目的とするmiRNAを検出する方法としては、例えば、RT-PCR法、マイクロアレイ法、ノーザンブロット法、次世代シークエンサー法、液相核酸ハイブリダイゼーション等が挙げられる。
試料中に含まれるmiRNAの大部分を検出する必要がある場合(例えば、判定指標として発現頻度を採用する場合)には、RT-PCR法、マイクロアレイ法、次世代シークエンサー法などが採用される。
<Detection and quantification of miRNA>
Methods for detecting the target miRNA from the RNA-containing sample prepared as described above include, for example, RT-PCR, microarray, Northern blotting, next-generation sequencing, and liquid-phase nucleic acid hybridization.
When it is necessary to detect most of the miRNAs contained in a sample (for example, when expression frequency is used as a determination index), RT-PCR, microarray, next-generation sequencer, etc. are used.

ハイブリダイゼーションを利用して検出、定量する方法としては、マイクロアレイ法、ノーザンブロット法、液相核酸ハイブリダイゼーション等が挙げられる。特定のmiRNAとのハイブリダイゼーションを利用することで、バイオマーカーとなるmiRNAを検出又は定量をすればよい。
ハイブリダイゼーションを利用する方法では、直接、プローブとハイブリダイズできるmiRNAを検出することができるので、簡易な検査法として好ましい。本発明のプローブセットを用いることで、比較的安価なコストで、迅速に、特定のmiRNAの検出/定量を行うことができる。
Methods for detection and quantification using hybridization include microarray methods, Northern blotting, liquid-phase nucleic acid hybridization, etc. A miRNA that serves as a biomarker can be detected or quantified by utilizing hybridization with a specific miRNA.
The hybridization method is preferable as a simple test method because it can directly detect miRNAs that can hybridize with probes. By using the probe set of the present invention, specific miRNAs can be detected/quantified quickly and at a relatively low cost.

RT-PCR法では、抽出したRNAを鋳型として、例えばTaqManTM miRNA RT Kit(Applied Biosystems社製)を使用してcDNAを合成し、かかるcDNAについて、リアルタイム定量PCRによって、目的とするmiRNAを検出・定量することができる。 In the RT-PCR method, the extracted RNA is used as a template to synthesize cDNA using, for example, TaqMan miRNA RT Kit (Applied Biosystems), and the target miRNA can be detected and quantified using real-time quantitative PCR on the cDNA.

また、次世代シーケンシグシステムを用いて、調製したRNA用測定試料に含まれるRNAを網羅的に検出、定量することができる。
判定指標として、マーカーとするmiRNAの存在割合を採用する場合、検体に含まれるmiRNAの総量を測定する必要があることから、かかる場合には、miRNAの網羅的に検出・解析できる次世代シークエンサーを用いることが好ましい。
Furthermore, using a next-generation sequencing system, it is possible to comprehensively detect and quantify RNA contained in the prepared RNA measurement sample.
When the abundance ratio of a marker miRNA is used as a judgment index, it is necessary to measure the total amount of miRNA contained in the sample. In such cases, it is preferable to use a next-generation sequencer that can comprehensively detect and analyze miRNA.

次世代シーケンシングシステムを利用する場合、全RNAについて逆転写反応を行うことによりcDNAライブラリー(DNAのクラスター群)を作製し、作製したDNAライブラリーの個々のクラスターのシーケンシングを行う。
シーケンシグの方法は、sequencing-by-synthesis(ヌクレオチドが可逆的に終結され、1回のサイクルごとに1つのヌクレオチドを取り込み解析)であってもよいし、パイロシークエンシング(核酸取り込み時のピロリン酸放出を介してシーケンシグ反応をモニター)してもよいし、ライゲーション(互いに連結する短鎖オリゴヌクレオチドプローブを用いてライゲースによりプライマー配列に連結しながらシーケンシング)、イオン半導体シーケンシング(シーケンシング反応中の水素イオン放出を利用してクラスター配列を検出)により行ってもよい。
When using a next-generation sequencing system, a cDNA library (a group of DNA clusters) is prepared by performing a reverse transcription reaction on total RNA, and then individual clusters in the prepared DNA library are sequenced.
Sequencing methods may include sequencing-by-synthesis (nucleotides are reversibly terminated and one nucleotide is incorporated and analyzed per cycle), pyrosequencing (the sequencing reaction is monitored via the release of pyrophosphate upon nucleic acid incorporation), ligation (sequencing is performed while short oligonucleotide probes that ligate to each other are ligated to a primer sequence by ligation), or ion semiconductor sequencing (detection of cluster sequences using hydrogen ion release during the sequencing reaction).

cDNAの合成は、従来より公知の方法で行うことができ、市販のキットを用いて行ってもよく、例えば、Ion Total RNA―seq kit v2 for small RNA libraries(Thermo Fisher社)を用いて行うことができる。 cDNA synthesis can be performed using conventional methods or using commercially available kits, such as the Ion Total RNA-seq kit v2 for small RNA libraries (Thermo Fisher).

或いは体液からRNA精製ステップなしにマルチプレックスmiRNA解析するシステムを利用してもよい。例えば、アブカム社のFireflyTM テクノロジーは、フローサイトメーターを用いてmiRNAを同時にプロファイリングするシステムで、血漿や尿などの体液を試料とするMultiplex Circulating miRNAアッセイを用いて解析することができるとされている。 Alternatively, a system for multiplex miRNA analysis from body fluids without an RNA purification step may be used. For example, Abcam's Firefly technology is a system that simultaneously profiles miRNAs using a flow cytometer, and is said to be capable of analyzing body fluids such as plasma and urine using a Multiplex Circulating miRNA Assay.

配列決定したmiRNAは、リファンレンス配列との照合により同定し、同定されるmiRNAのリード数に応じて、相対的な存在量を定量することができる。トータルリード数から、同定できたmiRNAの総量を算出し、当該miRNA総量に対する、マーカーとして採用したmiRNAのリード数から、マーカーの存在割合(発現頻度)を算出することができる。 Sequenced miRNAs are identified by comparing them with reference sequences, and their relative abundance can be quantified according to the number of reads of the identified miRNA. The total amount of identified miRNA is calculated from the total number of reads, and the abundance ratio (expression frequency) of the marker can be calculated from the number of reads of the miRNA used as a marker relative to the total amount of the miRNA.

リファレンス配列としては、miRNAの登録データバンク、例えば、miRBase(http://www.mirbase.org)に登録されている配列データを用いることができる。リファレンス配列との照合、同定にあたっては、完全一致に限らず、10個以上の連続した塩基の一致により同定してもよい。マーカーとして用いるmiRNAは16~25bpであることから、10個以上の塩基の一致は、配列相同性70%以上であり、連続した10個以上の塩基が一致する場合の相同性はさらに高くなる。 The reference sequence can be sequence data registered in a miRNA database, such as miRBase (http://www.mirbase.org). Comparison and identification with the reference sequence is not limited to a perfect match; identification can also be based on a match of 10 or more consecutive bases. Since the miRNA used as a marker is 16-25 bp, a match of 10 or more bases represents a sequence homology of 70% or more, and the homology is even higher when 10 or more consecutive bases match.

尚、異なる遺伝子座や異なる前駆体(pri-miRNA又はpre―miRNA)を由来する場合であっても、最終的に得られる成熟miRNAとしては、配列が1~数個異なるだけであることから、共通の成熟miRNAとして同定してもよい。また、測定用試料中にpri―miRNA、pre-miRNAが含まれている場合、リード部位により数個に塩基のミスマッチが起きるが、最終的な成熟miRNAとしては、共通の配列を有することになるので、同種のmiRNAとして同定し、定量することができる。 Even if miRNAs originate from different gene loci or different precursors (pri-miRNA or pre-miRNA), the mature miRNAs obtained ultimately may differ in sequence by only one or a few bases and therefore may be identified as a common mature miRNA. Furthermore, if pri-miRNA and pre-miRNA are contained in the measurement sample, mismatches of several bases will occur depending on the read site, but the final mature miRNAs will have a common sequence and can therefore be identified and quantified as the same type of miRNA.

PCR法とイムノクロマトグラフ法を組み合わせて、呈色によりマーカーを検出する方法であってもよい。 A method may also be used in which the PCR method is combined with immunochromatography to detect the marker by color development.

またマイクロアレイ法としては、例えば、3D-Gene(登録商標)を用いて、体液からmiRNAを特異的に抽出し、高感度DNAチップ(マイクロアレイ)により、800種類以上のmiRNAを1度に検出することが可能である。 In addition, using the microarray method, for example, 3D-Gene (registered trademark) can be used to specifically extract miRNA from body fluids, and more than 800 types of miRNA can be detected at once using a highly sensitive DNA chip (microarray).

ハイブリダイゼーションを利用する方法において、ハイブリダイズの有無を検出する方法は、使用したプローブの標識の種類に応じて適宜選択される。例えば、蛍光標識を用いた場合には、ハイブリッド形成により発される蛍光の有無を視覚により観察することで、検出することが可能である。また、蛍光強度などをスケーリングすることにより、含有量、含有比率を算出することが可能である。 In methods that utilize hybridization, the method for detecting the presence or absence of hybridization is selected appropriately depending on the type of label on the probe used. For example, when a fluorescent label is used, the presence or absence of fluorescence emitted by hybrid formation can be detected by visual observation. In addition, the content and content ratio can be calculated by scaling the fluorescence intensity, etc.

<活動性結核試料のスクリーング方法>
本発明のスクリーニング方法は、検体となる試料を、活動性結核の陽性可能性群と陰性群とに分類する方法であり、健康診断のように、多数の検体を陽性試料群と陰性試料群とに分別するためのスクリーニング方法、結核の疑いがある患者の初診としての簡易的検査方法として採用することができる。
<Screening method for active tuberculosis samples>
The screening method of the present invention is a method for classifying specimens into a group that may be positive for active tuberculosis and a negative group, and can be used as a screening method for separating a large number of specimens into a group of positive samples and a group of negative samples, as in a health checkup, or as a simple testing method for the initial examination of patients suspected of having tuberculosis.

本発明のスクリーニング方法は、被験者の尿由来の試料に含まれるバイオマーカー、すなわち表1-1に示されているmiRNA(配列No:1~配列No:25)又は表1-2に示されているmiRNAに示されているmiRNA(配列No:3,6,9,10,13,14及び配列No:49~配列No:55)から選択される少なくとも2種のmiRNA、又は当該miRNAと70%以上の配列相同性を有するmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第1工程を含む。検出するmiRNAは、好ましくは、配列No:3,6,9,10,13,14から選択される1種を含む組合せである。 The screening method of the present invention includes a first step of qualitatively and/or quantitatively detecting biomarkers contained in a sample derived from the urine of a subject, i.e., at least two miRNAs selected from the miRNAs shown in Table 1-1 (SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 25) or the miRNAs shown in Table 1-2 (SEQ ID NO: 3, 6, 9, 10, 13, 14 and SEQ ID NO: 49 to SEQ ID NO: 55), or miRNAs that share 70% or more sequence identity with the miRNAs. The miRNAs to be detected are preferably a combination including one selected from SEQ ID NO: 3, 6, 9, 10, 13, 14.

本発明のスクリーニング方法は、さらに、表2-1又は表2-2に示すDグループのmiRNA(配列No:26~配列No:45、配列No:56~配列No:75)から選択される少なくとも1種のmiRNA、又は当該miRNAと70%以上の配列相同性を有するmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第2工程を含むことが好ましい。第2工程で検出するmiRNAは、好ましくはD1グループに属する配列No:26~No:31選択される1種又は2種以上の組合せ、あるいはDfグループから選択される1種又は2種以上の組合せである。この場合、配列No:29または配列No:40のmiRNAを含むことが好ましい。 The screening method of the present invention preferably further comprises a second step of qualitatively and/or quantitatively detecting at least one miRNA selected from the miRNAs of Group D shown in Table 2-1 or Table 2-2 (SEQ ID NO: 26 to SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 56 to SEQ ID NO: 75), or miRNAs that share 70% or more sequence identity with said miRNAs. The miRNAs detected in the second step are preferably one or a combination of two or more miRNAs selected from SEQ ID NO: 26 to SEQ ID NO: 31 belonging to Group D1, or one or a combination of two or more miRNAs selected from Group Df. In this case, it is preferable that the miRNA includes miRNA of SEQ ID NO: 29 or SEQ ID NO: 40.

第1工程、第2工程は、いずれか一方の工程だけであってもよいが、好ましくは第1工程及び第2工程の双方を行う。例えば、第1工程で検出されるバイオマーカーの発現頻度が高く、第2工程で検出される発現頻度が低い場合には、結核陽性の蓋然性が高いとする判定精度が高まる。また、第1工程でのmiRNAの発現頻度が低く、且つ第2工程でのDグループのmiRNAの発現頻度が高い場合には、結核陰性である可能性が高いと判定することができる。 While only one of Step 1 and Step 2 may be performed, it is preferable to perform both Step 1 and Step 2. For example, if the expression frequency of the biomarker detected in Step 1 is high and the expression frequency of the biomarker detected in Step 2 is low, the accuracy of determining that the probability of a positive tuberculosis test is high increases. Furthermore, if the expression frequency of miRNA in Step 1 is low and the expression frequency of miRNA in Group D in Step 2 is high, it can be determined that the probability of a negative tuberculosis test is high.

ここで、第1工程及び第2工程が含まれる場合、第1工程と第2工程の順序は特に限定せず、第1工程を行った後、第2工程を行ってもよいし、第2工程を行った後、第1工程を行ってもよいし、第1工程と第2工程を同時に行ってもよい。 Here, when the first and second steps are included, the order of the first and second steps is not particularly limited, and the first step may be performed after the second step, or the second step may be performed after the first step, or the first and second steps may be performed simultaneously.

なお、第1工程及び第2工程の双方を実施する場合、第1工程で検出するmiRNAは、配列No:1~配列No:25、配列No:49~配列No:55で示されるmiRNAの1種を検出するだけでもよい。 When both the first and second steps are performed, the miRNA detected in the first step may be only one of the miRNAs represented by sequence No. 1 to sequence No. 25, or sequence No. 49 to sequence No. 55.

本発明のスクリーニング方法において、バイオマーカーとなるmiRNAの検出と併せて、表3に示す内部コントロール用miRNA(配列No:46~配列No:48)を検出することが好ましい。
陽性試料群の分別あるいは陽性試料群と陰性試料群の分別判定基準として、内部標準に対する発現頻度比率を判定指標とする場合、表3に示す内部コントロール用miRNAの検出も行う。
In the screening method of the present invention, it is preferable to detect the internal control miRNAs (SEQ ID NO: 46 to SEQ ID NO: 48) shown in Table 3 in addition to detecting the miRNAs that serve as biomarkers.
When the expression frequency ratio relative to the internal standard is used as a judgment index for distinguishing between positive sample groups or positive and negative sample groups, the internal control miRNA shown in Table 3 is also detected.

後述するように、内部コントロールに対する比率を判定指標とすることで、HIV感染者の偽陽性、偽陰性のリスクを低減することも可能となる。
HIV感染の場合、バイオマーカーの種類により、発現頻度が高くなるもの(例えば、hsa-miR-196a―5p、hsa-miR-500a―3p)や低くなるもの(例えば、hsa-miR-16―5p、hsa-miR-6887―5p)がある。このようなバイオマーカーについて、内部コントロールに対する比率を判定指標とすることで、HIV感染による発現頻度への影響を低減し、HIV感染者による偽陽性、偽陰性のリスクを低減することができる。
As will be described later, by using the ratio to the internal control as the judgment indicator, it is also possible to reduce the risk of false positives and false negatives in HIV-infected individuals.
In the case of HIV infection, depending on the type of biomarker, some biomarkers have a high expression frequency (e.g., hsa-miR-196a-5p, hsa-miR-500a-3p) and others have a low expression frequency (e.g., hsa-miR-16-5p, hsa-miR-6887-5p). By using the ratio of such biomarkers to the internal control as a judgment index, the effect of HIV infection on the expression frequency can be reduced, and the risk of false positives and false negatives in HIV-infected individuals can be reduced.

特にDグループのmiRNAの内部コントロール比は、HIV陽性試料では、内部コントロールの発現頻度に対して、顕著に発現頻度が少なくなったmiRNAであることから、内部コントロール比が低いものは、HIV感染可能性が高いものとして分別すればよい。第1工程での発現頻度が高い場合とあわせて、結核/HIV重複感染であるか、第1工程での結果はHIV感染による偽陽性である可能性が高いと考えることができる。 In particular, the internal control ratio of miRNAs in Group D is a miRNA whose expression frequency is significantly lower than the expression frequency of the internal control in HIV-positive samples. Therefore, those with a low internal control ratio can be classified as having a high possibility of HIV infection. In conjunction with cases where the expression frequency is high in Step 1, this can be considered to indicate a high possibility of tuberculosis/HIV coinfection, or that the result in Step 1 is a false positive due to HIV infection.

発明のスクリーニング方法における第1工程における、陽性試料と陰性試料との分別は、検出するmiRNAの前記試料中での発現頻度が所定値より高い場合に陽性試料に分別する工程であり、具体的には、以下のような判定方法が挙げられる。 The first step in the screening method of the invention involves distinguishing between positive and negative samples, in which a sample is classified as positive if the expression frequency of the miRNA to be detected in the sample is higher than a predetermined value.Specific examples of such determination methods include the following:

(1)第1判定方法
第1判定方法は、バイオマーカーとして用いるmiRNAの含有割合(又は含有量)を判定指標として用いる場合であり、予め設定した閾値よりも高い場合に、陽性試料群に分別する方法である。
(1) First Determination Method The first determination method is a method in which the content ratio (or amount) of miRNA used as a biomarker is used as a determination index, and if the content ratio (or amount) is higher than a predetermined threshold, the sample is classified into a positive sample group.

次世代シークエンサーでリードした場合の総リード数に対する検査対象(バイオマーカー)となるmiRNAのリード数の割合は、試料中に検出可能な程度の量が含有されているmiRNA(通常、200~500種類)の含有量総量に対する、検査対象となるmiRNAの含有量に対応する。 The ratio of the number of reads of the miRNA to be tested (biomarker) to the total number of reads when read using a next-generation sequencer corresponds to the content of the miRNA to be tested relative to the total content of miRNA (usually 200 to 500 types) contained in detectable amounts in the sample.

第1判定方法の実行にあたっては、測定試料中に含まれる全miRNA又はそれに近いmiRNAの種類とそれぞれの含有量を測定し、含有総量(総リード数)を算出する。そして、マーカーとして用いたmiRNAの発現頻度(存在割合)を算出し、閾値と比較すればよい。設定される閾値は、対象とするマーカーについての健常人の平均的な発現頻度であり、使用するバイオマーカーの種類により適宜設定される。当該閾値と比較して、有意水準としてp<0.1、好ましくはp<0.05、より好ましくはp<0.01で区別できる場合に、陽性と判定する。 When carrying out the first determination method, all miRNAs or miRNAs similar thereto contained in the measurement sample are measured, and the types and amounts of each are measured to calculate the total amount (total number of reads). The expression frequency (abundance ratio) of the miRNA used as a marker is then calculated and compared with a threshold. The threshold is set to be the average expression frequency of the target marker in healthy individuals, and is set appropriately depending on the type of biomarker used. A positive determination is made when a significance level of p<0.1, preferably p<0.05, more preferably p<0.01 can be achieved by comparing with the threshold.

予め設定された閾値として、健常人の発現頻度(対照群)を用いることができる場合には、対象とするマーカーmiRNAの発現頻度に代えて含有量を比較してもよい。この場合、網羅的にmiRNAをリードする必要はなく、検査用プローブセットを用いてターゲットとするmiRNAの含有量を対照の含有量と比較すればよい。閾値としては、健常人の対応miRNA発現量の平均値に対して約1.5倍、好ましくは2倍の含有量を設定し、算出された含有量が当該閾値以上の場合に、陽性試料に分別すればよい。 If the expression frequency of healthy individuals (control group) can be used as a preset threshold, the content of the target marker miRNA can be compared instead of the expression frequency. In this case, there is no need to comprehensively read miRNAs; the content of the target miRNA can be compared with the content of the control using a test probe set. The threshold is set to a content that is approximately 1.5 times, preferably 2 times, the average expression level of the corresponding miRNA in healthy individuals, and samples that are calculated to be equal to or greater than this threshold can be classified as positive.

(2)第2判定方法
第2判定方法は、判定指標として、検出するバイオマーカーmiRNAの、内部コントロールとして用いたmiRNA発現量に対する比率を使用し、当該比率が閾値よりも高い場合に陽性と判定する。内部コントロールとマーカーとなるmiRNAを定量することで、比率を算出することができるので、本発明のプローブセットを用いたスクリーニングが可能となる。
測定試料に含まれるmiRNAを網羅的に検出、定量する場合、次世代シークエンサーなどの特別の機器が必要となり、また検査時間も長くなるため、1検体あたりのコストが高くなる。この点、本発明のプローブセットを用いるスクリーニング方法であれば、多数の試料を短時間で検査する方法として好適である。よって、発展途上国で広範に実施可能な検査方法、多数の被験者を迅速に診断する必要がある健康診断などへの適用が可能となる。
(2) Second Determination Method The second determination method uses the ratio of the expression level of the biomarker miRNA to be detected relative to the expression level of the miRNA used as an internal control as a determination index, and determines a positive result when the ratio is higher than a threshold value. The ratio can be calculated by quantifying the internal control and the miRNA used as a marker, making it possible to perform screening using the probe set of the present invention.
Comprehensive detection and quantification of miRNAs contained in a measurement sample requires special equipment such as a next-generation sequencer, and the testing time is long, resulting in high costs per sample. In this regard, the screening method using the probe set of the present invention is suitable for testing a large number of samples in a short period of time. Therefore, it can be used as a testing method that can be widely implemented in developing countries and can be applied to health checkups that require rapid diagnosis of a large number of subjects.

さらに、内部コントロールを用いる第2判定方法では、内部コントロールの選択により、HIV感染の影響を低減することができるので、偽陽性、偽陰性のリスクを低減できる効果もある。 Furthermore, in the second determination method using an internal control, the selection of an internal control can reduce the influence of HIV infection, which also has the effect of reducing the risk of false positives and false negatives.

第2工程で陽性試料と陰性試料との分別は、検出するmiRNAの前記試料中での発現頻度が所定値より低い場合に陽性試料に分別する工程であり、判定指標としては、第1工程の第1、第2の判定方法で用いた判定指標を用いることができる。
すなわち、第1判定方法では、ターゲットとして検出したmiRNAの発現頻度が閾値(健常者の同miRNAの平均的発現頻度)よりも低い場合に陽性であると判定する。また、第2判定方法では、ターゲットとして検出したmiRNAが、内部コントロール用miRNAの発現頻度に対する比率が、閾値(健常者の同miRNAの内部コントロール用miRNAに対する倍率)よりも低い場合に陽性であると判定する。
In the second step, the separation of positive and negative samples is carried out by separating samples into positive samples when the expression frequency of the detected miRNA in the sample is lower than a predetermined value. The determination indicators used in the first and second determination methods in the first step can be used as the determination indicators.
That is, in the first determination method, a positive result is determined when the expression frequency of the detected target miRNA is lower than a threshold value (the average expression frequency of the same miRNA in healthy individuals), whereas in the second determination method, a positive result is determined when the ratio of the expression frequency of the detected target miRNA to the internal control miRNA is lower than a threshold value (the ratio of the same miRNA to the internal control miRNA in healthy individuals).

さらに第1工程と第2工程との判定結果(陽性(+)又は陰性(-))に基づき、下記表4にしたがって、陽性、陰性、陽性可能性の3種類に分類することが可能となる。表4において陽性及び陽性可能性と判定される試料を陽性試料群に分類することで、陽性に分類されるべき検体が陰性試料群に分類される偽陰性を回避でき、陰性に分類された検体の陰性の信頼性が高くなる。 Furthermore, based on the judgment results (positive (+) or negative (-)) from the first and second steps, it is possible to classify the samples into three types: positive, negative, and possible positive, according to Table 4 below. By classifying samples judged as positive and possible positive in Table 4 into the positive sample group, false negatives, in which samples that should be classified as positive are classified into the negative sample group, can be avoided, and the reliability of the negativity of samples classified as negative can be increased.

〔RNA試料の調製〕
健常者3人と活動性結核感染患者10名(うち4名は、HIV感染の重複感染者)の尿(3ml)を採取した。凍結保存後の尿検体から、MagMaxTM mirVana Total RNA-Seq kit(Thermo Fisher社)の操作マニュアル(尿サンプル)のプロトコルにしたがって、全RNA抽出試料を得た。具体的手順は、以下のように行った。
[Preparation of RNA samples]
Urine (3 ml) was collected from three healthy individuals and ten patients with active tuberculosis infection (four of whom were co-infected with HIV). Total RNA samples were extracted from the frozen urine samples using the MagMax mirVana Total RNA-Seq kit (Thermo Fisher Scientific) according to the protocol in the operating manual (urine samples). The specific procedure was as follows:

尿3mlに、Lysis Buffer2.4mlを添加し、7分間振盪した(500rpm)。得られた混合液に、別途調製したBinding Beads Mix(RNA Binding Beads234μlとLysis/Binding Enhancer116μlの混合液)350μlを添加し、5分間振盪した(500rpm)。
得られた溶液に、イソプロパノール5.76mlを添加して、ピペッティングした後、20分間インキュベートした(200rpm)。マグネットスタンドに静置して、分離させた後、上澄み液をすて、洗浄液の添加、振盪による洗浄、次いでTurbo DNaseTM溶液の添加によりRNA Binding Beadsに再結合させ、再結合したRNAを再度マグネットにより分離操作した。分離と洗浄を繰り返した後、乾燥したRNA Binding Beadsに、溶出用バッファーを添加し、65℃で5分間インキュベートした。マグネットスタンドに静置し、得られた上澄液を、測定用サンプルとして用いた。
To 3 ml of urine, 2.4 ml of lysis buffer was added, followed by shaking (500 rpm) for 7 minutes. To the resulting mixture, 350 μl of a separately prepared binding bead mix (a mixture of 234 μl of RNA binding beads and 116 μl of lysis/binding enhancer) was added, followed by shaking (500 rpm) for 5 minutes.
To the resulting solution, 5.76 ml of isopropanol was added, pipetted, and then incubated for 20 minutes (200 rpm). After separation on a magnetic stand, the supernatant was discarded, and the RNA was rebound to the RNA binding beads by adding a washing solution and washing by shaking. Turbo DNase solution was then added, and the rebound RNA was again separated using a magnet. After repeated separation and washing, elution buffer was added to the dried RNA binding beads and incubated at 65°C for 5 minutes. The supernatant was then left on a magnetic stand and used as the measurement sample.

〔シークエンス解析方法〕
上記で得られたRNA抽出サンプルを用いて、Ion Total RNA-Seq kit v2 for small RNA Libraries(Thermo Fisher社)の操作マニュアルにしたがって、アダプターを付加し、逆転写反応を行って、次世代シークエンサー用cDNAライブラリーを作製した。
作製したcDNAライブラリーについて、次世代シークエンサーIon Torrent PGM(Thermo Fisher社)によりシークエンスを解析した。
[Sequence analysis method]
Using the RNA extraction sample obtained above, adapters were added and reverse transcription was performed according to the operating manual for the Ion Total RNA-Seq kit v2 for small RNA Libraries (Thermo Fisher), to prepare a cDNA library for next-generation sequencers.
The sequence of the prepared cDNA library was analyzed using a next-generation sequencer, Ion Torrent PGM (Thermo Fisher).

得られた配列を、公知のmiRNA(データバンクサイト:miRBase)に登録されているmiRNAをリファレンス配列として網羅的に照合し、各miRNAのリード数を算出することで試料中のmiRNAを定量し、トータルmiRNAのリード数に対する割合を算出した。
リファレンス配列との照合・同定は、連続する10塩基以上が一致する場合に、リファンレンス配列に対応するmiRNAであると同定した。
The obtained sequences were comprehensively compared with miRNAs registered in the miRBase database (a data bank site) as reference sequences, and the number of reads for each miRNA was calculated to quantify the miRNAs in the sample, and the ratio of the number of reads to the total miRNA was calculated.
In comparison and identification with the reference sequence, if 10 or more consecutive bases matched, the miRNA was identified as corresponding to the reference sequence.

検出されたmiRNAを発現頻度順に並べたところ、調製した試料からは、いずれも200種類以上のmiRNAについて定量可能であった。 When the detected miRNAs were arranged in order of expression frequency, it was possible to quantify more than 200 types of miRNAs from each prepared sample.

〔検体の結核感染及びHIV感染の確認〕
上記シークエンス解析に供した被験者13人の結核感染の有無は、各被験者の喀痰に含まれる結核菌の培養検査、及びGeneXpert(登録商標)システムによる解析により確認した。GeneXpert(登録商標)システムによる結核菌の存否の確認は、喀痰中に含まれるRNAをPCRで増幅した後、結核菌のrpoB遺伝子の薬剤耐性領域をターゲットとするプローブを用いて調べた。
HIV感染の有無については、BD bioscience社のFACS Presto(登録商標)を用いてCD4陽性T細胞の割合を計測することにより、HIV感染の有無を調べた。
[Confirmation of tuberculosis and HIV infection in specimens]
The presence or absence of tuberculosis infection in the 13 subjects subjected to the sequence analysis was confirmed by culture testing of Mycobacterium tuberculosis contained in each subject's sputum and analysis using the GeneXpert® system. The presence or absence of Mycobacterium tuberculosis was confirmed using the GeneXpert® system by amplifying RNA contained in the sputum by PCR and then examining it using a probe targeting the drug resistance region of the rpoB gene of Mycobacterium tuberculosis.
The presence or absence of HIV infection was examined by measuring the proportion of CD4-positive T cells using FACS Presto (registered trademark) from BD Biosciences.

〔シークエンス分析結果の解析その1:WelchのT分析〕
同定されたmiRNAの発現頻度について、WelchのT分析により、結核陽性試料の発現頻度が高く、健常者試料では発現頻度が低いと認められるmiRNAをAグループに分類し、さらに、統計的有意水準としてP値0.05未満のもの、及び統計的有意水準としてP値0.06未満で、且つ健常者に対して2倍以上の発現量を示したものをA1グループ、P値0.1未満のものをA2グループとした。
その結果、A1グループに属するmiRNAとして、配列No:1~配列No:11が選択され、A2グループに属するmiRNAとして、配列No:12~配列No:25が選択された。
[Analysis of sequence analysis results: Welch's T analysis]
Regarding the expression frequency of the identified miRNAs, Welch's T analysis was used to classify miRNAs that were found to have a high expression frequency in tuberculosis-positive samples and a low expression frequency in healthy samples into Group A. Furthermore, miRNAs with a statistical significance level of P less than 0.05 and a statistical significance level of P less than 0.06 and showing an expression level that was more than twice that of healthy samples into Group A1, and miRNAs with a P less than 0.1 into Group A2.
As a result, sequence No. 1 to sequence No. 11 were selected as miRNAs belonging to the A1 group, and sequence No. 12 to sequence No. 25 were selected as miRNAs belonging to the A2 group.

さらに、健常者では高発現であるが、結核感染により発現頻度が低くなるmiRNAをDグループに分類し、統計的有意水準(P値が0.05未満)のものをD1グループ、P値0.1未満のものをD2グループとした。
その結果、D1グループに属するmiRNAとして、配列No:26~配列No:31が選択され、D2グループに属するmiRNAとして、配列No:32~配列No:45が選択された。
Furthermore, miRNAs that are highly expressed in healthy individuals but whose expression frequency decreases due to tuberculosis infection were classified into group D, with those with a statistically significant level (P value less than 0.05) classified as group D1, and those with a P value less than 0.1 classified as group D2.
As a result, sequence numbers 26 to 31 were selected as miRNAs belonging to the D1 group, and sequence numbers 32 to 45 were selected as miRNAs belonging to the D2 group.

Aグループに属するmiRNAのリード数、発現頻度、内部コントロール比率の結果(プロット図)を、図1~図8に示す。さらに、A1グループに属するmiRNAのP値及び健常者に対する発現量倍率を表5に示す。また、miRNA-196a-5p、miRNA-424-5p、miRNA-500a-3p、miRNA-199a-5pについて、HIV感染患者を除いた結果のプロット図を図9、図10に示す。 The results (plots) for the number of reads, expression frequency, and internal control ratio for miRNAs belonging to group A are shown in Figures 1 to 8. Furthermore, the P values and expression level folds relative to healthy individuals for miRNAs belonging to group A1 are shown in Table 5. Furthermore, plots of the results for miRNA-196a-5p, miRNA-424-5p, miRNA-500a-3p, and miRNA-199a-5p, excluding HIV-infected patients, are shown in Figures 9 and 10.

さらに、Dグループに分類されたmiRNA(配列No:26-45)のリード数、発現頻度、内部コントロール比率の結果(プロット図)を、図11~図18に示す。さらに、D1グループに属するmiRNAのP値及び健常者に対する発現倍率を表6に示す Furthermore, the results (plots) of the number of reads, expression frequency, and internal control ratio of miRNAs (sequence numbers 26-45) classified into group D are shown in Figures 11 to 18. Furthermore, the P values and expression folds relative to healthy subjects for miRNAs belonging to group D1 are shown in Table 6.

プロット図において、(TB-)は健常者の試料、(TB+)は結核陽性患者の試料の結果である。TB+の試料結果のうち、HIV感染患者の結果は、白四角(□)でプロットされている。
各図において、左端のプロット図の縦軸はリード数、左から2番目のプロット図の縦軸は発現頻度(%)を示している。左端から3番目、4番目、5番目のプロット図は、各順に、内部コントロールとして、hsa-miR-30c(配列No:46)、hsa-miR-423-5p(配列No:47)、hsa-miR-21(配列No:48)に対する発現頻度の倍率(倍)を示している。
In the plot, (TB-) indicates the results of samples from healthy individuals, and (TB+) indicates the results of samples from tuberculosis-positive patients. Among the TB+ sample results, the results of HIV-infected patients are plotted as white squares (□).
In each figure, the vertical axis of the leftmost plot shows the number of reads, and the vertical axis of the second plot shows the expression frequency (%). The third, fourth, and fifth plots from the left show the expression frequency ratio (fold) relative to the internal controls hsa-miR-30c (SEQ ID NO: 46), hsa-miR-423-5p (SEQ ID NO: 47), and hsa-miR-21 (SEQ ID NO: 48), respectively.

図1~図8及び表5からわかるように、A1グループに属するmiRNAは、結核患者の発現量が健常者に比べて高く、発現頻度についても同様の傾向が認められた。HIV重複感染の場合、A1グループに属するmiRNAは、発現量、発現頻度がさらに高くなる傾向が認められたが、内部コントロールとの比率を採用することで、HIV重複感染でない患者(結核単独の感染患者)の場合でも、発現頻度が健常者に比べて高いことがわかる。 As can be seen from Figures 1 to 8 and Table 5, the expression levels of miRNAs belonging to group A1 were higher in tuberculosis patients compared to healthy subjects, and a similar trend was observed in their expression frequencies. In the case of HIV coinfection, the expression levels and frequencies of miRNAs belonging to group A1 tended to be even higher, but by using the ratio with the internal control, it was found that even in patients without HIV coinfection (patients infected with tuberculosis alone), the expression frequency was higher than in healthy subjects.

HIV感染者の場合、これらのmiRNA発現量が高くなる傾向にあったが、内部コントロールとの比率を採用することで、HIV感染の影響を低減できることがわかる(例えば、miR196a-5pの場合、内部コントロールと比を指標とすることで、結核単独患者では、有意に発現頻度が高くなっていることがわかる)。 In HIV-infected individuals, the expression levels of these miRNAs tended to be higher, but by using the ratio to the internal control, it was found that the impact of HIV infection could be reduced (for example, in the case of miR196a-5p, using the ratio to the internal control as an indicator, it was found that the expression frequency was significantly higher in patients with tuberculosis alone).

さらに、図9、10からわかるように、A1グループのうち、miR196a-5p、miR424-5p、miR500a-3p、miR199a-5pは、HIV感染の有無にかかわらず、結核感染の場合に発現量が高くなる。したがって、これらをバイオマーカーとして使用することで、さらにはそれぞれに適した内部コントロールとの比率を指標とすることで、結核単独の陽性患検体を分別できることがわかる。 Furthermore, as can be seen from Figures 9 and 10, in the A1 group, miR196a-5p, miR424-5p, miR500a-3p, and miR199a-5p show increased expression levels in tuberculosis infection, regardless of whether HIV infection is present or not. Therefore, by using these as biomarkers, and by using the ratios to appropriate internal controls for each as indicators, it is possible to distinguish patient samples positive for tuberculosis alone.

また、図11-図18からわかるように、Dグループに属するmiRNAでは、特にHIV重複感染の場合に、発現頻度が低くなる。さらに内部コントロールとの比率を指標として、健常者と比べて有意に低いことがわかる。
miR1290(配列No:31)については、Mann-Whitneyによる統計的処理で、以下のような結果が得られ、D1グループとして有意差のあるバイオマーカーであることが確認できた。
P値:0.007 健常者に対する発現倍率:0.56
HIV重複感染患者を除いた場合のMann-Whitneyによる統計的処理
P値:0.034 健常者に対する発現倍率:0.46
11 to 18, the expression frequency of miRNAs belonging to group D is particularly low in cases of HIV co-infection. Furthermore, the ratio to the internal control is used as an index, and it is found to be significantly lower than in healthy individuals.
Regarding miR1290 (SEQ ID NO: 31), the following results were obtained by statistical processing using Mann-Whitney, and it was confirmed that miR1290 is a biomarker with a significant difference in the D1 group.
P value: 0.007 Expression ratio relative to healthy subjects: 0.56
Mann-Whitney statistical analysis excluding HIV co-infected patients
P value: 0.034 Expression ratio relative to healthy subjects: 0.46

よって、AグループとDグループの双方を検出することで、結核単独の陽性検体のスクリーニングの信頼性を高めることができることがわかる。同様に、AグループとDグループの双方を検出することで、結核陰性検体を分別スクリーニングできることがわかる。 This shows that detecting both group A and group D can improve the reliability of screening for tuberculosis-positive samples. Similarly, detecting both group A and group D can enable differential screening of tuberculosis-negative samples.

〔シークエンス分析結果の解析その2:フィッシャーの正確確立検定による統計的処理〕
(1)RNA試料その2
新たに取得したラオス人の活動性結核患者4名(うち、1名はエイズ重複患者)及び健常者6名の合計10名から採取した尿検体を、上述のMagMaxTM mirVana Total RNA-Seq kit(Thermo Fisher社)の操作マニュアル(尿サンプル)のプロトコルにしたがって、全RNA抽出試料を得た。具体的手順は既に述べたとおりである。
[Analysis of sequence analysis results Part 2: Statistical processing using Fisher's exact test]
(1) RNA sample 2
Total RNA samples were extracted from urine samples collected from 10 newly acquired Laotian patients with active tuberculosis (one of whom also had AIDS) and six healthy individuals, according to the protocol in the operating manual (urine samples) for the MagMax mirVana Total RNA-Seq kit (Thermo Fisher). The specific procedures were as previously described.

上記で得られたRNA抽出サンプルを用いて、上記と同様に、Ion Total RNA-Seq kit v2 for small RNA Libraries(Thermo Fisher社)の操作マニュアルにしたがって、アダプターを付加し、逆転写反応を行って、次世代シークエンサー用cDNAライブラリーを作製し、作製したcDNAライブラリーについて、次世代シークエンサーIon Torrent PGM(Thermo Fisher社)によりシークエンスを解析した。 Using the RNA extraction sample obtained above, adapters were added and reverse transcription was performed according to the operating manual for the Ion Total RNA-Seq kit v2 for small RNA Libraries (Thermo Fisher) as described above to create a cDNA library for next-generation sequencing. The resulting cDNA library was then sequenced using the Ion Torrent PGM next-generation sequencer (Thermo Fisher).

得られた配列を、公知のmiRNA(データバンクサイト:miRBase)に登録されているmiRNAをリファレンス配列として網羅的に照合し、各miRNAのリード数を算出することで試料中のmiRNAを定量し、トータルmiRNAのリード数に対する割合を算出した。
リファレンス配列との照合・同定は、連続する10塩基以上が一致する場合に、リファンレンス配列に対応するmiRNAであると同定した。
The obtained sequences were comprehensively compared with miRNAs registered in the miRBase database (a data bank site) as reference sequences, and the number of reads for each miRNA was calculated to quantify the miRNAs in the sample, and the ratio of the number of reads to the total miRNA was calculated.
In comparison and identification with the reference sequence, if 10 or more consecutive bases matched, the miRNA was identified as corresponding to the reference sequence.

先のMann-Whitneyによる統計的処理に供した検体(活動性結核患者10名、健常者3名)のmIRNAの発現頻度データと、今回得られた追加検体(活動性結核患者4名、健常者6名)のmiRNAの発現頻度データをあわせて、フィッシャーの正確確立検定による解析を行った。フィッシャーの正確確立検定(ソフトウエアとしてTCC-GUIを使用)により、同定できたmiRNAについて、健常者の発現頻度と比べたときの活動性結核患者の発現頻度倍率を調べた。図19に、各miRNAの発現頻度倍率と統計的有意差との関係を表す散布図を示す。 The miRNA expression frequency data from the samples (10 active tuberculosis patients and 3 healthy individuals) previously subjected to Mann-Whitney statistical processing was combined with the miRNA expression frequency data from additional samples (4 active tuberculosis patients and 6 healthy individuals) obtained this time and analyzed using Fisher's exact test. For the miRNAs identified using Fisher's exact test (TCC-GUI software), the expression frequency fold increase in active tuberculosis patients compared to the expression frequency in healthy individuals was examined. Figure 19 shows a scatter plot illustrating the relationship between the expression frequency fold increase of each miRNA and statistical significance.

図19において、横軸は、M値=log(健常者の発現頻度に対する倍率)を示す。すなわちM値=1の場合は、発現頻度が健常者の2倍であることを示している。縦軸(log10の対数目盛)は、統計的有意差の指標となるP値の対数(-log10(P値))である。したがって、縦軸の値1の場合は、P値=0.1となる。 In Figure 19, the horizontal axis represents the M value = log 2 (multiplication factor relative to the expression frequency in healthy subjects). In other words, an M value of 1 indicates that the expression frequency is twice that of healthy subjects. The vertical axis (logarithmic scale of log 10 ) represents the logarithm of the P value (-log 10 (P value)), which is an index of statistical significance. Therefore, a value of 1 on the vertical axis corresponds to a P value of 0.1.

発現倍率が2倍以上(M値>1)で、有意水準P値<0.05の場合を白三角(△)で示す。また、M値が-2未満で、P値<0.01の場合を白丸(○)で示す。白三角でプロットされるmiRNAは、Afグループに分類されるものとして有効なmiRNAであり、白丸でプロットされるmiRNAは、Dfグループに分類されるものとして有効なmiRNAである。 An open triangle (△) indicates an expression fold of 2 or more (M value > 1) and a significance level P value < 0.05. An open circle (○) indicates an M value of less than -2 and a P value < 0.01. miRNAs plotted with an open triangle are effective miRNAs classified into the Af group, and miRNAs plotted with an open circle are effective miRNAs classified into the Df group.

図19により分類されたAfグループのmiRNA及びDfグループに分類されるmiRNA、を、各miRNAのM値、解析結果で得られるP値、Q値を、表7及び表8に示す。なお、表8において、P値<0.001未満は、実質的にP値0とした。
なお、Q値とは、検定結果が有意と判断される最小のFDR閾値のことで、検定で得られた発現変動miRNAのうち、実際には発現変動miRNAではないと考えらえる割合に該当する。
The M value of each miRNA, the P value and Q value obtained from the analysis results for the miRNAs classified into the Af group and the Df group as shown in Figure 19, are shown in Tables 7 and 8. In Table 8, a P value of less than 0.001 was essentially considered to be a P value of 0.
The Q value is the minimum FDR threshold at which the test results are judged to be significant, and corresponds to the proportion of differentially expressed miRNAs obtained in the test that are not actually differentially expressed miRNAs.

表7からわかるように、結核陽性検体及び健常者の検体数を増やし、且つフィッシャーの正確確立検定による解析結果に基づいて選択された13種類のmiRNA(AfグループのmiRNA)は、健常者と比較して発現量が2倍以上で、且つ有意水準p<0.05、Q値(FDR)<0.08であることから、結核陽性のためのバイオマーカーに用いるmiRNAとして有用である。特にAfグループに属する2種以上のmiRNAを同定することで、正確性が高い判定が可能となる。As can be seen from Table 7, the 13 miRNAs (Af group miRNAs) selected based on the analysis results of Fisher's exact test and an increased number of tuberculosis-positive samples and healthy subjects were used. Compared to healthy subjects, the expression levels were more than twice as high, with a significance level of p<0.05 and a Q value (FDR) of <0.08. Therefore, they are useful as miRNAs to be used as biomarkers for tuberculosis positivity. In particular, identifying two or more miRNAs belonging to the Af group enables highly accurate determination.

またDfグループと組み合わせ同定することで、陽性、陰性の分別精度を高めることが可能となる。 In addition, by combining and identifying with the Df group, it is possible to improve the accuracy of distinguishing between positive and negative results.

本発明の結核感染試料のスクリーニング方法は、検体試料として、被験者にとって低侵襲性で採取容易な尿検体を用いることができ、しかも結核感染の判定のために、培養等する必要がなく、迅速に判定結果を取得することができるので、発展途上国のように設備が整っていない地域において、活動性結核感染の有無を調べる検査方法として有用である。 The screening method for tuberculosis infection samples of the present invention can use urine samples as the specimen, which are minimally invasive and easy to collect for the subject, and can quickly obtain results without the need for culture or other procedures to determine tuberculosis infection.Therefore, it is useful as a testing method for checking for the presence or absence of active tuberculosis infection in areas with poor facilities, such as developing countries.

Claims (7)

被験者の尿由来の試料に含まれる、表1-1に示されているmiRNA(配列No:1
~配列No:25)又は表1-2に示されているmiRNA(配列No:3,6,9,10,13,14及び配列No:49~配列No:55)から選択される少なくとも2種のm
iRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第1工程を含む、結核感染試料のスクリ
ーニング方法。
The miRNAs (sequence no. 1) shown in Table 1-1 contained in the urine samples of the subjects
to 25) or at least two miRNAs selected from the miRNAs shown in Table 1-2 (Sequence Nos. 3, 6, 9, 10, 13, 14 and Sequence Nos. 49 to 55).
A method for screening tuberculosis-infected samples, comprising a first step of qualitatively and/or quantitatively detecting iRNA .
前記表1-1又は表1-2から選択される少なくとも2種のmiRNAは、配列No:3,6,9,10,13,14からなる群より選ばれる少なくとも1種のmiRNAを含む請求項1に記載の結核感染試料のスクリーニング方法。The method for screening tuberculosis-infected samples according to claim 1, wherein the at least two miRNAs selected from Table 1-1 or Table 1-2 include at least one miRNA selected from the group consisting of sequence numbers 3, 6, 9, 10, 13, and 14. 前記検出工程は、前記試料中での発現頻度が所定値より高い場合に陽性試料に分別する工程である、請求項1又は2に記載の結核感染試料のスクリーニング方法。 3. The method for screening tuberculosis-infected samples according to claim 1, wherein the detection step is a step of classifying a sample as positive if the expression frequency in the sample is higher than a predetermined value. 前記検出工程は、表3に示されている内部コントロール用miRNA(配列No:46
~配列No:48)に対して、検出される前記miRNAの含有量比率が所定値より高い
場合に、陽性試料に分別する工程である、請求項1~3のいずれか1項に記載の結核感染試料のスクリーニング方法。
The detection step was carried out using the internal control miRNA (SEQ ID NO: 46) shown in Table 3.
4. The method for screening tuberculosis-infected samples according to claim 1, wherein the sample is classified as positive if the content ratio of the detected miRNA to the miRNA of sequence No. 48 is higher than a predetermined value.
さらに、表2-1に示すmiRNA(配列No:26~配列No:45)又は表2-2
に示すmiRNA(配列No:29,40,配列No:56~配列No:75)から選択
される少なくとも1種のmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第2工程を含
む請求項1~4のいずれか1項に記載の結核感染試料のスクリーニング方法。
Furthermore, miRNAs shown in Table 2-1 (Sequence No: 26 to Sequence No: 45) or Table 2-2
The method for screening tuberculosis-infected samples according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second step of qualitatively and/or quantitatively detecting at least one miRNA selected from the miRNAs shown in (SEQ ID NOs: 29, 40, 56 to 75).
前記表2-1に示すmiRNA又は表2-2に示すmiRNAから選択される少なくとも1種のmiRNAは、配列No:29又は配列No:40のmiRNAを含む請求項5
に記載の結核感染試料のスクリーニング方法。
The at least one miRNA selected from the miRNAs shown in Table 2-1 or the miRNAs shown in Table 2-2 includes the miRNA of sequence No. 29 or sequence No. 40.
A method for screening tuberculosis-infected samples according to claim 1.
被験者の尿由来の試料に含まれる、配列No:1~配列No:25及び配列No:配列N
o:49~配列No:55からなる群より選択される1種のmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第1工程;並びに
配列No:26~配列No:45及び配列No:56~配列No:75からなる群より
選択される1種のmiRNAを、定性的及び/又は定量的に検出する第2工程
を含む、結核感染試料のスクリーニング方法。
Sequence No. 1 to Sequence No. 25 and Sequence No. Sequence N contained in a sample derived from the subject's urine
A method for screening a tuberculosis-infected sample, comprising: a first step of qualitatively and/or quantitatively detecting one miRNA selected from the group consisting of SEQ ID NO: 49 to SEQ ID NO: 55; and a second step of qualitatively and/or quantitatively detecting one miRNA selected from the group consisting of SEQ ID NO: 26 to SEQ ID NO: 45 and SEQ ID NO: 56 to SEQ ID NO: 75.
JP2022531905A 2020-06-22 2021-06-17 Screening method for tuberculosis infection samples and biomarkers and probe sets for use therein Active JP7796416B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020107042 2020-06-22
JP2020107042 2020-06-22
PCT/JP2021/023027 WO2021261373A1 (en) 2020-06-22 2021-06-17 Method for screening tuberculosis infection sample, and biomarker and probe set used for same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021261373A1 JPWO2021261373A1 (en) 2021-12-30
JP7796416B2 true JP7796416B2 (en) 2026-01-09

Family

ID=79281270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022531905A Active JP7796416B2 (en) 2020-06-22 2021-06-17 Screening method for tuberculosis infection samples and biomarkers and probe sets for use therein

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7796416B2 (en)
WO (1) WO2021261373A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20250034657A1 (en) 2021-12-21 2025-01-30 Kansai Medical University Educational Corporation Method for screening tuberculosis-infected sample and probe set to be used therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105087794A (en) 2015-08-17 2015-11-25 广东省结核病控制中心 Kit for tuberculosis detection
US20170253916A1 (en) 2016-03-04 2017-09-07 University Of Notre Dame Du Lac Exosomal biomarkers diagnostic of tuberculosis

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3026121A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Micro-RNA-based diagnosis of tuberculosis

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105087794A (en) 2015-08-17 2015-11-25 广东省结核病控制中心 Kit for tuberculosis detection
US20170253916A1 (en) 2016-03-04 2017-09-07 University Of Notre Dame Du Lac Exosomal biomarkers diagnostic of tuberculosis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SABIR N., et al., miRNAs in Tuberculosis: New Avenues for Diagnosis and Host-Directed Therapy,Frontiers in microbiology,2018年, vol.9,article no.602 (pp.1-14)
TAMADA Y., et al., Diagnosis of active tuberculosis using MPB64, a specific antigen of Mycobacterium,Microbiology and immunology,2012年,vol.56, no.11,pp.740-747

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021261373A1 (en) 2021-12-30
WO2021261373A1 (en) 2021-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10889868B2 (en) Exosomal biomarkers diagnostic of tuberculosis
KR101643748B1 (en) Biomarker MicroRNA for Diagnnosis of Tuberculosis
CN112501275B (en) Molecular markers and kits for tuberculosis screening and diagnosis
KR20200002241A (en) Biomarker microRNA-26b or microRNA-4449 for diagnosing obesity and use thereof
JP7796416B2 (en) Screening method for tuberculosis infection samples and biomarkers and probe sets for use therein
CN110305953B (en) Application of system for detecting miRNA expression quantity in preparation of products for distinguishing tubercular meningitis and viral meningitis
CN114369656B (en) Molecular marker for auxiliary diagnosis of tubercular meningitis, application thereof and kit
JP7599756B2 (en) Screening method for tuberculosis infection samples and probe set used therein
CN121137137A (en) Diagnostic markers, reagent kits and their applications for active tuberculosis
WO2019117257A1 (en) Method for assisting in detection of breast cancer
CN116732165B (en) circRNA biomarkers, primers and their applications for tuberculosis diagnosis
CN109811051B (en) A plasma exosome-derived miR-548o-3p molecular marker and its tuberculosis detection kit
CN112143796A (en) CARD16 as molecular marker for diagnosis and identification of tuberculosis
CN112501278A (en) Application of SMIM26 as tuberculosis diagnosis molecular marker
KR102110038B1 (en) Biomarker let-7a or let-7f for diagnosing obesity and use thereof
CN114675030B (en) Biomarkers for early diagnosis of leprosy, their detection reagents and applications
CN118222703B (en) Application of biomarker in preparation of active tuberculosis diagnosis product and active tuberculosis diagnosis kit
CN112575078A (en) Application of lncRNAs as specific markers of active pulmonary tuberculosis
OA21814A (en) Method for screening tuberculosisinfected sample and probe set to be used therefor.
CN116068193B (en) Tuberculosis molecular marker combination and its use
CN108504736A (en) Detect application of the system of ORM1 gene expression amounts in diagnosis of tuberculosis
CN120099161B (en) Marker for differential diagnosis of tuberculosis patients and application thereof
CN120099173B (en) System for identifying whether a person is in an active tuberculosis infection state based on gene expression in peripheral blood and its application
JP2020202768A (en) Micro rna measuring method and kit
KR102870611B1 (en) Biomarker composition for early diagnosis of gastric cancer and diagnostic method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20251002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251003

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7796416

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150