JP2009261358A - Method for typing allele polymorphism of human gene including hla-drb1 gene, and kit used in the method - Google Patents
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Abstract
【課題】 スループットの効率化及びコスト削減を可能とするヒト遺伝子のアレル多型のタイピング方法と、該遺伝子アレル多型のタイピング用キットとを開発すること。
【解決手段】 本発明は、ヒト遺伝子のアレル多型のタイピング方法を提供する。本発明のタイピング方法は、HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用オリゴヌクレオチドプライマーの第1セットと、HLA−DRB1とは異なる他の遺伝子のアレル多型検出用オリゴヌクレオチドプライマーのセットとを含む第1容器と、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットと、HLA−DRB1及び前記他の遺伝子とは異なる更に別の遺伝子のアレル多型検出用オリゴヌクレオチドプライマーのセットとを含む第2容器とを用意するステップを含む。
【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To develop a method for typing a human gene allele polymorphism and a kit for typing the gene allele polymorphism capable of improving throughput efficiency and reducing costs.
The present invention provides a method for typing an allelic polymorphism of a human gene. The typing method of the present invention includes a first set of oligonucleotide primers for detecting an HLA-DRB1 gene allele polymorphism and a set of oligonucleotide primers for detecting an allele polymorphism of another gene different from HLA-DRB1. A container, a second set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene, and a set of oligonucleotide primers for detecting an allele polymorphism of another gene different from HLA-DRB1 and the other gene Providing a second container containing.
[Selection figure] None
Description
本発明は、HLA−DRB1遺伝子を含むヒト遺伝子のアレル多型のタイピング方法及びこれに用いるキットに関し、より具体的には、HLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル多型のタイピング方法及びこれに用いるキットに関する。 The present invention relates to a method for typing an allele polymorphism of a human gene containing an HLA-DRB1 gene and a kit used therefor, and more specifically, to typing of an allele polymorphism of an HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 gene The present invention relates to a method and a kit used therefor.
ヒトの主要組織適合性抗原複合体(MHC)であるヒト白血球型抗原(HLA)は、白血球を含む多くのタイプの細胞の表面に発現する。HLAにはクラスI分子とクラスII分子があり、クラスI分子は内在性タンパク質由来のペプチド断片をT細胞レセプターに提示し、クラスII分子は外来性タンパク質由来のペプチド断片をT細胞レセプターに提示する。HLA遺伝子には非常に多数の遺伝子変異が存在する。アレル多型が異なるヒトの個体間で臓器移植を行うと、移植組織と宿主との間で免疫反応が生じ、移植組織の拒絶など治療成績の悪化に繋がるおそれが高い。そこで、輸血又は臓器移植を伴う治療においては、臓器提供者と移植希望者とのHLAのアレル多型をタイピングして、臓器提供者のHLAのアレル多型と一致するアレル多型を有する移植希望者に移植する必要がある。また、HLAのアレル多型は感染症を含むさまざまな疾患の発症や予後と関連性がある。したがって、個々の患者の遺伝的背景に応じて適切な治療を行う、いわゆる「個の医療」が進展するにつれて、今後ますますHLAのアレル多型のタイピングの需要が増大すると考えられている。 Human leukocyte type antigen (HLA), the major human histocompatibility complex (MHC), is expressed on the surface of many types of cells, including leukocytes. There are class I molecules and class II molecules in HLA, class I molecules present peptide fragments derived from endogenous proteins to T cell receptors, and class II molecules present peptide fragments derived from foreign proteins to T cell receptors. . There are numerous gene mutations in the HLA gene. When organ transplantation is performed between human individuals with different allele polymorphisms, an immune reaction occurs between the transplanted tissue and the host, and there is a high risk of deteriorating therapeutic results such as rejection of the transplanted tissue. Therefore, in the treatment involving blood transfusion or organ transplantation, an HLA allele polymorphism is typed between an organ donor and a transplant applicant, and a transplantation request having an allele polymorphism that matches the HLA allele polymorphism of the organ donor. It is necessary to transplant it to a person. In addition, allele polymorphisms of HLA are associated with the onset and prognosis of various diseases including infectious diseases. Accordingly, as so-called “individual medical care”, which provides appropriate treatment according to the genetic background of individual patients, is expected to increase the demand for typing allele polymorphisms of HLA.
アレル多型のタイピングについてのWHO(世界保健機構)の表記方法では、1桁目と2桁目は血清学レベルの判定を意味し、3桁目と4桁目は、遺伝子変異が存在し、かつ、アミノ酸変異のある遺伝子型の判定を意味し、5桁目と6桁目は、遺伝子型変異は存在するがアミノ酸変異がない遺伝子型の判定を意味する。4桁レベルでのHLAのアレル多型のタイピングに現在多用される方法は、蛍光マイクロビーズアレイシステムのルミネックス(Luminex、登録商標)法である。ビーズ表面を固相面とした相補的ハイブリッド形成法を用いた遺伝子検出方法は以前より存在するが、ルミネックス法は使用するポリスチレン製のビーズを蛍光物質で着色し、その蛍光物質の色調と濃度(蛍光量)を測定することで、100種類に識別できる技術である。通常のビーズ法は1本のチューブに1種類のビーズ、つまり1種類のプローブでの検出しかできなかったが、ルミネックス法では1本のチューブで最大100種類のプローブでの検出が可能となり、100倍の処理能力と情報量を得ることが可能である。 In the WHO (World Health Organization) notation method for allele polymorphism typing, the 1st and 2nd digits indicate the serological level, the 3rd and 4th digits have genetic mutations, In addition, it means determination of a genotype having an amino acid mutation, and the fifth and sixth digits mean determination of a genotype having a genotype mutation but having no amino acid mutation. The currently popular method for typing allele polymorphisms of HLA at the 4-digit level is the Luminex® method of fluorescent microbead array systems. The gene detection method using the complementary hybridization method with the bead surface as a solid phase has already existed, but in the Luminex method, the polystyrene beads used are colored with a fluorescent substance, and the color tone and concentration of the fluorescent substance ( It is a technique that can be distinguished into 100 types by measuring (fluorescence amount). The normal bead method can detect only one type of bead per tube, that is, one type of probe, but the Luminex method can detect a maximum of 100 types of probes with a single tube. It is possible to obtain twice the processing capacity and information amount.
ルミネックス法を利用して、HLA−A及びHLA−Bという2つのクラスI分子と、HLA−DRB1という1つのクラスII分子という3つの分子について遺伝子のアレル多型をタイピングするための方法が特許文献1に開示されている。特許文献1には、プローブ固相ビーズと増幅産物を混合した後、増幅産物を一本鎖にする変性を加熱による熱変性とし、変性後至適の相補的ハイブリッド形成温度まで下げることで熱変性と相補的ハイブリッド形成を連続して行うことを特長とする、ルミネックス法を改良した遺伝子型判定方法が開示される。
特許文献1に開示の方法では、HLA−A及びHLA−B分子のアレル多型検出についてはそれぞれ1本の試験管に全てのプライマーを添加して遺伝子増幅反応を行うことができた。しかし、HLA−DRB1のアレル多型の検出についてはHLA−DRB1遺伝子と、それに類する遺伝子群(DRB3、DRB4、DRB5など)とを区別した遺伝子増幅の安定性と、増幅産物とプローブとの相補的ハイブリッド形成のS/N比向上とのために、プライマーを2つのセットに分けて2本の試験管で遺伝子増幅反応を行い、かつ、特異的プローブとの反応もそれぞれ別の容器で行う必要があった。つまり、1人の被検者あたり4本の試験管を使って遺伝子増幅反応を行うことになる。これはHLAアレル多型タイピングのスループット効率及びコストを向上させるうえで大きな障害である。 According to the method disclosed in Patent Document 1, it was possible to perform a gene amplification reaction by adding all primers to one test tube for detecting allele polymorphisms of HLA-A and HLA-B molecules. However, for the detection of the HLA-DRB1 allelic polymorphism, the stability of gene amplification distinguishing between the HLA-DRB1 gene and similar gene groups (DRB3, DRB4, DRB5, etc.) and the complementary of the amplification product and the probe In order to improve the S / N ratio of hybridization, it is necessary to divide the primer into two sets and perform the gene amplification reaction in two test tubes, and also perform the reaction with the specific probe in separate containers. there were. That is, a gene amplification reaction is performed using four test tubes per subject. This is a major obstacle to improving the throughput efficiency and cost of HLA allele polytyping.
スループットの効率化及びコスト削減のために、より少ない数の試験管で遺伝子増幅反応を行うHLA遺伝子アレル多型タイピング方法と、該遺伝子アレル多型のタイピング用キットとを開発する必要がある。 In order to improve throughput efficiency and reduce costs, it is necessary to develop an HLA gene allele polymorphism typing method for performing gene amplification reaction in a smaller number of test tubes and a kit for typing the gene allele polymorphism.
本発明は、ヒト遺伝子のアレル多型のタイピング方法を提供する。本発明のアレル多型のタイピング方法は、(1)HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用オリゴヌクレオチドプライマーの第1セットと、HLA−DRB1とは異なる他の遺伝子のアレル多型検出用オリゴヌクレオチドプライマーのセットとを含む第1容器と、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットと、HLA−DRB1及び前記他の遺伝子とは異なる更に別の遺伝子のアレル多型検出用オリゴヌクレオチドプライマーのセットとを含む第2容器とを用意するステップと、(2)同一個人由来の検体DNAと第1及び第2セットのプライマーのそれぞれとを混和するステップと、(3)第1及び第2容器のインキュベーションを行って遺伝子増幅産物を生成させるステップと、(4)前記他の遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットとを第1容器の遺伝子増幅産物と混和し、前記更に別の遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットとを第2容器の遺伝子増幅産物と混和するステップと、(5)第1及び第2容器のインキュベーションを行って、それぞれの容器の遺伝子増幅産物を前記アレル検出用プローブのいずれかと相補的ハイブリッド形成させるステップと、(6)第1及び第2容器のそれぞれについて、前記担体に固定化されたアレル検出用プローブと相補的ハイブリッド形成した前記遺伝子増幅産物に取り込まれた前記プライマーか、前記遺伝子増幅産物と相補的ハイブリッド形成した前記アレル検出用プローブかを検出するステップとを含み、前記アレル検出用プローブは1個の担体には1種または2種以上のヌクレオチド配列のプローブが固定化され、ステップ(6)において、前記担体に固定化されたアレル検出用プローブと相補的ハイブリッド形成した前記遺伝子増幅産物に取り込まれた前記プライマーか、前記遺伝子増幅産物と相補的ハイブリッド形成した前記アレル検出用プローブかを検出するときに、前記遺伝子増幅産物のヌクレオチド配列が特定される。 The present invention provides a method for typing an allelic polymorphism of a human gene. The allele polymorphism typing method of the present invention comprises (1) a first set of oligonucleotide primers for detecting an HLA-DRB1 gene allele polymorphism and an oligonucleotide primer for detecting an allele polymorphism of another gene different from HLA-DRB1. And a second set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene, and for detecting an allele polymorphism of another gene different from HLA-DRB1 and the other gene. Providing a second container containing a set of oligonucleotide primers; (2) mixing sample DNA from the same individual with each of the first and second sets of primers; and (3) first And a step of incubating the second container to produce a gene amplification product, and (4) said other gene A set of carriers on which the allele detection probe is immobilized and a first set of carriers on which the HLA-DRB1 gene allele detection probe is immobilized are mixed with the gene amplification product in the first container. Mixing a set of carriers immobilizing the allele detection probe and a second set of carriers immobilizing the HLA-DRB1 gene allele detection probe with the gene amplification product in the second container; (5) first And incubating the second container to form a complementary hybrid of the gene amplification product of each container with one of the allele detection probes, and (6) for each of the first and second containers on the carrier. The primer incorporated in the gene amplification product formed in a complementary hybridization with the immobilized allele detection probe A step of detecting whether the allele detection probe is complementary hybridized with the gene amplification product, and the allele detection probe has one carrier or one or more nucleotide sequence probes immobilized on one carrier. In step (6), the primer incorporated in the gene amplification product complementary to the allele detection probe immobilized on the carrier or the allele complementary to the gene amplification product. When detecting the detection probe, the nucleotide sequence of the gene amplification product is specified.
本発明のアレル多型のタイピング方法において、前記他の遺伝子と、前記更に別の遺伝子とは、いずれもHLA−A、HLA−B、HLA−C、HLA−DP及びHLA−DQからなるグループから選択される少なくとも1種類の遺伝子の場合がある。 In the allelic polymorphism typing method of the present invention, the other gene and the further gene are all selected from the group consisting of HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DP and HLA-DQ. There may be at least one gene selected.
本発明のアレル多型のタイピング方法において、前記他の遺伝子はHLA−A遺伝子であり、前記更に別の遺伝子はHLA−B遺伝子である場合がある。 In the allele polymorphism typing method of the present invention, the other gene may be an HLA-A gene, and the further gene may be an HLA-B gene.
本発明のタイピング方法において、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1セットは配列番号24ないし32に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットは配列番号33ないし37に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットは配列番号153ないし179に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットは配列番号180ないし203に列挙されるヌクレオチド配列からなるプローブが固定化された担体からなる場合がある。 In the typing method of the present invention, the first set of gene amplification primers for detecting the HLA-DRB1 gene allele polymorphism comprises primers of nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 24 to 32, and the HLA-DRB1 gene allele polymorphism detection The second set of gene amplification primers for use consists of primers having the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 33 to 37, and the first set of carriers on which the probes for detecting HLA-DRB1 gene alleles are immobilized are listed in SEQ ID NOs: 153 to 179 The second set of carriers on which the probe for detecting the HLA-DRB1 gene allele is immobilized is immobilized on a probe comprising the nucleotide sequence listed in SEQ ID NOs: 180 to 203. May consist of a supported carrier That.
本発明のタイピング方法において、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1セットは配列番号33ないし37に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットは配列番号24ないし32に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットは配列番号180ないし203に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットは配列番号153ないし179に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなる場合がある。 In the typing method of the present invention, the first set of gene amplification primers for detecting the HLA-DRB1 gene allele polymorphism comprises primers of nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 33 to 37, and the HLA-DRB1 gene allele polymorphism detection The second set of gene amplification primers comprises nucleotide sequence primers listed in SEQ ID NOs: 24-32, and the first set of carriers on which the probes for detecting HLA-DRB1 gene alleles are immobilized are listed in SEQ ID NOs: 180-203 The second set of carriers on which probes for detecting the HLA-DRB1 gene allele are immobilized are probes of nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 153 to 179. May consist of different carriers.
本発明のタイピング方法において、前記HLA−A遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは配列番号1ないし13に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−B遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは配列番号14ないし23に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−A遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットは、配列番号38ないし85に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなり、前記HLA−B遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットは、配列番号86ないし152に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなる場合がある。 In the typing method of the present invention, the HLA-A gene allele polymorphism detection gene amplification primer set comprises the nucleotide sequence primers listed in SEQ ID NOs: 1 to 13, and the HLA-B gene allele polymorphism detection The set of gene amplification primers for use consists of primers of nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 14 to 23, and the set of carriers on which the allele detection probe of the HLA-A gene is immobilized is listed in SEQ ID NOs: 38 to 85 The nucleotide set probes listed in SEQ ID NOs: 86 to 152 are immobilized on the set of carriers on which the HLA-B gene allele detection probe is immobilized. May consist of different carriers.
本発明は、2個の容器を用いるHLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル多型のタイピング用キットを提供する。本発明のタイピング用キットは、(1)HLA−A遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1セットとを含む第1のPCR反応容器と、(2)HLA−B遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットと、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットとを含む第2のPCR反応容器と、(3)HLA−A遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットとからなる、第1のPCR反応容器に添加するためのアレル検出用プローブを固定化した担体セットとの組合せと、(4)HLA−B遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットとからなる、第2のPCR反応容器に添加するためのアレル検出用プローブを固定化した担体セットとの組合せとを含む。 The present invention provides a kit for typing allele polymorphisms of HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 genes using two containers. The typing kit of the present invention includes (1) a first set of gene amplification primers for detecting an HLA-A gene allele polymorphism and a first set of gene amplification primers for detecting an HLA-DRB1 gene allele polymorphism. A second PCR reaction comprising a PCR reaction vessel, (2) a set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-B gene, and a second set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene A first PCR reaction comprising a container, (3) a set of carriers on which an HLA-A gene allele detection probe is immobilized, and a first set of carriers on which an HLA-DRB1 gene allele detection probe is immobilized A combination with a carrier set on which an allele detection probe to be added to a container is immobilized; and (4) an allele detection probe for the HLA-B gene. An allele detection probe to be added to the second PCR reaction vessel, which is composed of a set of carriers on which the HB-DRB1 gene allele detection probe is immobilized, is immobilized. Combination with a carrier set.
本発明のタイピング用キットにおいて、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1及び第2セットのうち一方は配列番号31及び32に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーを含み、第1及び第2セットのうち他方は配列番号37に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーを含み、配列番号31、32及び/又は37に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーによる遺伝子増幅の有無によって配列番号204に列挙されるHLA−DRB1遺伝子産物のアミノ酸配列の第86番目のアミノ酸をコード化するコドンの第2及び第3番目のヌクレオチドの配列の異なるアレルを区別する場合がある。 In the typing kit of the present invention, one of the first and second sets of gene amplification primers for detecting the HLA-DRB1 gene allele polymorphism includes primers having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 31 and 32, And the other of the second set includes primers of the nucleotide sequence listed in SEQ ID NO: 37, and is listed in SEQ ID NO: 204 depending on the presence or absence of gene amplification by the primer of the nucleotide sequence listed in SEQ ID NO: 31, 32 and / or 37 In some cases, different alleles of the second and third nucleotide sequences of the codon encoding the 86th amino acid of the amino acid sequence of the HLA-DRB1 gene product to be differentiated may be distinguished.
本発明のタイピング用キットにおいて、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1セットは配列番号24ないし32に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットは配列番号33ないし37に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットは配列番号153ないし179に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットは配列番号180ないし203に列挙されるヌクレオチド配列からなるプローブが固定化された担体からなる場合がある。 In the typing kit of the present invention, the first set of gene amplification primers for detecting the HLA-DRB1 gene allele polymorphism comprises primers of nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 24 to 32, and the HLA-DRB1 gene allele polymorphism The second set of detection gene amplification primers is composed of primers having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 33 to 37, and the first set of carriers on which probes for detecting HLA-DRB1 gene alleles are immobilized are SEQ ID NOs: 153 to 179. The probe of the nucleotide sequence listed is composed of a carrier on which the probe is immobilized, and the second set of carriers on which the probe for detecting the HLA-DRB1 gene allele is immobilized is a probe composed of the nucleotide sequence listed in SEQ ID NOs: 180 to 203. A place consisting of a structured carrier There is.
本発明のタイピング用キットにおいて、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1セットは配列番号33ないし37に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−DRB1遺伝子アレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットは配列番号24ないし32に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットは配列番号180ないし203に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなり、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットは配列番号153ないし179に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなる場合がある。 In the typing kit of the present invention, the first set of gene amplification primers for detecting the HLA-DRB1 gene allele polymorphism comprises primers of nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 33 to 37, and the HLA-DRB1 gene allele polymorphism The second set of detection gene amplification primers is composed of primers having the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 24 to 32, and the first set of carriers on which the probes for detecting HLA-DRB1 gene alleles are immobilized are SEQ ID NOs: 180 to 203. The second set of carriers on which probes for detecting the nucleotide sequences listed are immobilized and the probes for detecting HLA-DRB1 gene alleles are immobilized are probes for the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 153 to 179. May consist of a supported carrier. .
本発明のタイピング用キットにおいて、前記HLA−A遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは配列番号1ないし13に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−B遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは配列番号14ないし23に列挙されるヌクレオチド配列のプライマーからなり、前記HLA−A遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットは、配列番号38ないし85に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなり、前記HLA−B遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットは、配列番号86ないし152に列挙されるヌクレオチド配列のプローブが固定化された担体からなる場合がある。 In the typing kit of the present invention, the HLA-A gene allele polymorphism detection gene amplification primer set comprises nucleotide sequence primers listed in SEQ ID NOs: 1 to 13, and the HLA-B gene allele polymorphism A set of gene amplification primers for detection consists of primers having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 14 to 23. A set of carriers on which the allele detection probe of the HLA-A gene is immobilized is listed in SEQ ID NOs: 38 to 85. A set of carriers on which the probe for detecting the allele of the HLA-B gene is immobilized is immobilized on the nucleotide sequence probes listed in SEQ ID NOs: 86 to 152. In some cases.
本発明のヒト遺伝子のアレル多型のタイピング方法及びタイピングキットにおいてアレル多型のタイピングの対象となるヒト遺伝子とは、HLA−DRB1遺伝子に加えて、以下に説明するHLA−A、HLA−B、HLA−C、HLA−DP、HLA−DQ等の組織適合性に関与する遺伝子、シトクロームP450その他の薬物の代謝に関与する遺伝子、ケモカインレセプターのCCR3及びCCR5その他のHIV等の感染症耐性に関与する遺伝子、一塩基多型(SNP)その他の疾患等のヒト遺伝形質と連関するアレル多型が存在するいずれかの遺伝子を含むが、これらに限定されない、臓器移植、法医学その他の分野でヒト遺伝子のアレル多型のタイピングを行うことがあるいずれかの遺伝子をいう。 In addition to the HLA-DRB1 gene, the human gene that is the target of allele polymorphism typing in the method and typing kit for allelic polymorphism of the human gene of the present invention includes HLA-A, HLA-B, Genes involved in histocompatibility such as HLA-C, HLA-DP, HLA-DQ, genes involved in the metabolism of cytochrome P450 and other drugs, chemokine receptors CCR3 and CCR5 and others involved in resistance to infections such as HIV Including any gene that has an allele polymorphism associated with human genetic traits such as genes, single nucleotide polymorphisms (SNPs) and other diseases, but is not limited to these, It refers to any gene that may perform allelic polymorphism typing.
HLA−A、HLA−B、HLA−C、HLA−DP、HLA−DQ及びHLA−DRB1遺伝子のアレル多型については、、EMBL(http://www.ebi.ac.uk/imgt/hla/docs/relnotes.html)、ASEATTA(The Australasian and South East Asian,Tissue Typing Assoc.Inc.、http://www.aseatta.org.au/nomencla.htm)及び日本組織適合性学会(http://square.umin.ac.jp/JSHI/hla_data/data.html)等のインターネット上のサイトで公表されている。本発明のHLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットと、HLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル検出用プローブとは、それぞれの遺伝子について日本人におけるアレル多型の頻度が0.005%以上のものを対象としたとき、それらのホモ/へテロの区別なくタイピングが可能であることを条件としていかなるヌクレオチド配列であってもかまわない。 For allelic polymorphisms of the HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DP, HLA-DQ and HLA-DRB1 genes, see EMBL (http://www.ebi.ac.uk/imgt/hla/ docs / relnotes.html), ASEATTA (The Australian and South East Asian, Tissue Typing Assoc. Inc., http://www.asettata.org.au/html. square.umin.ac.jp/JSHI/hla_data/data.html). The set of gene amplification primers for detecting the allele polymorphisms of the HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 genes of the present invention and the probes for detecting alleles of the HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 genes, Regarding genes, when the frequency of allelic polymorphism in Japanese is 0.005% or more, any nucleotide sequence may be used as long as it can be typed without discrimination between homo / heterologues. Absent.
本明細書において、遺伝子増幅とは、1対もしくはそれ以上のオリゴヌクレオチドプライマーと、鋳型DNAとを用いて、該鋳型DNAのうち、前記プライマーのそれぞれと相補性のあるヌクレオチド配列を有する前記鋳型DNAの部分にはさまれた領域を特異的に複製することのできるいずれかの遺伝子工学的技術をいい、PCR法と、SMAP(SMart Amplification Process)法と、LAMP(Loop-Mediated Isothermal Amplification)法とを含むが、これらに限定されない。 In the present specification, gene amplification refers to the template DNA having a nucleotide sequence complementary to each of the primers, using a pair of or more oligonucleotide primers and a template DNA. This refers to any genetic engineering technology that can specifically replicate the region sandwiched between the PCR, SMAP (SMart Amplification Process), LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification) Including, but not limited to.
本発明のHLA−A遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは、配列番号1から13までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドのセットを含むが、これらに限定されない。本発明のHLA−B遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは、配列番号14から23までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドのセットを含むが、これらに限定されない。本発明のHLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットは、配列番号24から37までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドのセットを含むが、これらに限定されない。本発明のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーは、ビオチン、ジゴキシンその他の低分子化合物で標識される場合がある。標識されたプライマーによって増幅された産物は、増幅産物のヌクレオチド配列に相補的なプローブと相補的ハイブリッド形成して担体に固定化され、前記低分子化合物と特異的に結合する蛍光標識特異的結合パートナーと結合することによって検出される。 The set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-A gene of the present invention includes, but is not limited to, a set of oligonucleotides having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 1 to 13. The set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-B gene of the present invention includes, but is not limited to, a set of oligonucleotides having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 14 to 23. The set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene of the present invention includes, but is not limited to, a set of oligonucleotides having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 24 to 37. The gene amplification primer for detecting an allele polymorphism of the present invention may be labeled with biotin, digoxin or other low molecular weight compounds. The product amplified by the labeled primer is complementary-hybridized with a probe complementary to the nucleotide sequence of the amplified product, immobilized on a carrier, and specifically bound to the low molecular weight compound. Detected by combining with.
本発明のHLA−Aのアレル検出用プローブは、配列番号38から85までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドを含むが、これらに限定されない。本発明のHLA−Bのアレル検出用プローブは、配列番号86から152までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドを含むが、これらに限定されない。本発明のHLA−DRB1遺伝子のアレル検出用プローブは、配列番号153から203までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドを含むが、これらに限定されない。 The probe for detecting an allele of HLA-A of the present invention includes, but is not limited to, oligonucleotides having nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 38 to 85. The HLA-B allele detection probe of the present invention includes, but is not limited to, oligonucleotides having the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 86 to 152. The probe for detecting an allele of the HLA-DRB1 gene of the present invention includes, but is not limited to, oligonucleotides having the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 153 to 203.
本発明の担体は、プローブとの相補的ハイブリッド形成の際に遺伝子増幅産物を変性させるための加熱処理に耐えることが可能であり、かつ、プローブとの相補的ハイブリッド形成により担体と結合したPCR産物の存在を検出する際に、当該担体に固定化されたプローブを同定することが可能であることを条件として、いかなる材料で製造されてもかまわない。本発明においては、1個の担体に2種類、3種類又は4種類以上のプローブが結合する場合と、1個の担体に1種類のプローブだけが結合する場合とがある。好ましい担体は、ルミネックス社から入手可能な「MicroPlex Microspheres」というポリスチレン製担体である。「MicroPlex Microspheres」は2種類の蛍光物質がそれぞれ10段階の異なる濃度の組合せで着色されている。そのため全部で100種類の担体を識別同定することができる。また「MicroPlex Microspheres」の表面はアビジンもしくはカルボキシル基でコートされており、ビオチンもしくはアミノ基で修飾されたオリゴヌクレオチドを結合・固相することができる。本発明のHLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル検出用プローブを担体に固定化することは、それぞれのオリゴヌクレオチドの末端部をアミノ基で修飾し、それとカルボキシル基コートされた「MicroPlex Microspheres」とで共有結合反応を行うことにより達成される。 The carrier of the present invention can withstand heat treatment for denaturing the gene amplification product upon complementary hybridization with the probe, and is a PCR product bound to the carrier by complementary hybridization with the probe. It may be made of any material provided that it is possible to identify the probe immobilized on the carrier when detecting the presence of. In the present invention, there are cases where two types, three types, or four or more types of probes bind to one carrier, and only one type of probe binds to one carrier. A preferred carrier is a polystyrene carrier called “MicroPlex Microspheres” available from Luminex. In “MicroPlex Microspheres”, two types of fluorescent materials are colored in combinations of 10 different concentrations. Therefore, a total of 100 types of carriers can be identified and identified. The surface of “MicroPlex Microspheres” is coated with avidin or a carboxyl group, and can bind and solid phase an oligonucleotide modified with biotin or an amino group. Immobilizing the probes for detecting alleles of the HLA-A, HLA-B, and HLA-DRB1 genes of the present invention on a carrier involves modifying the terminal portion of each oligonucleotide with an amino group and coating it with a carboxyl group. This is accomplished by carrying out a covalent bond reaction with “MicroPlex Microspheres”.
本発明のタイピング方法及びタイピングキットでは、アレルの一部は、ヒト遺伝子のアレル検出用プライマーのセットと検体DNAとから得られた遺伝子増幅産物がどのプローブに結合するかによって判定される。アレルの別の一部は、前記プライマー由来の遺伝子増幅産物の有無によって判定される。例えば、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型は、配列番号204に列挙されるHLA−DRB1遺伝子型DRB1*010101の遺伝子産物のアミノ酸配列の第86番目のアミノ酸をコード化するコドンがGGTであるかGTGであるかによって大きく2つのグループに分類することができる。遺伝子型DRB1*010101の遺伝子産物のアミノ酸配列と遺伝子型DRB1*010201の遺伝子産物のアミノ酸配列とは、前者の第86番目のアミノ酸をコード化するコドンがGGTでグリシンをコードするのに対し、後者の第86番目のアミノ酸をコード化するコドンがGTGでバリンをコードする点を除くと、他は同一である。そこで、一部のプライマーの3’末端が第86番目のアミノ酸に対応する部位のヌクレオチド配列を含むようにしておくことによって、当該プライマー由来の遺伝子増幅産物が得られる場合には当該プライマーのヌクレオチド配列に相補的な配列を検体DNAは有することがわかり、かかる遺伝子増幅産物が得られない場合には、当該プライマーのヌクレオチド配列に相補的な配列を検体DNAは有しないことがわかる。表1に列挙される本発明のHLA−DRB1遺伝子のアレル検出用プライマーのうち、配列番号31、32及び37に列挙されるヌクレオチド配列を有するそれぞれD2R1、D2R2及びD2R3は、遺伝子増幅産物の有無によってHLA−DRB1遺伝子産物の第86番目のアミノ酸に対応する部位のヌクレオチド配列の多型を検出することができる。 In the typing method and typing kit of the present invention, a part of the allele is determined by which probe the gene amplification product obtained from the set of primers for detecting the allele of a human gene and the sample DNA binds. Another part of the allele is determined by the presence or absence of a gene amplification product derived from the primer. For example, the allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene is GGT, wherein the codon encoding the 86th amino acid of the amino acid sequence of the gene product of HLA-DRB1 genotype DRB1 * 010101 listed in SEQ ID NO: 204 is GGT It can be roughly classified into two groups depending on whether or not. The amino acid sequence of the gene product of genotype DRB1 * 010101 and the amino acid sequence of the gene product of genotype DRB1 * 010201 indicate that the former codon encoding the 86th amino acid encodes glycine with GGT. Other than that, the codon encoding the 86th amino acid of GTG encodes valine with GTG. Therefore, if a gene amplification product derived from the primer is obtained by making the 3 ′ end of some primers include the nucleotide sequence corresponding to the 86th amino acid, it is complementary to the nucleotide sequence of the primer. It can be seen that the sample DNA has a specific sequence, and if such a gene amplification product is not obtained, it can be seen that the sample DNA does not have a sequence complementary to the nucleotide sequence of the primer. Of the primers for detecting alleles of the HLA-DRB1 gene of the present invention listed in Table 1, each of D2R1, D2R2 and D2R3 having the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 31, 32 and 37 depends on the presence or absence of a gene amplification product. A polymorphism of the nucleotide sequence at the site corresponding to the 86th amino acid of the HLA-DRB1 gene product can be detected.
本発明のHLA−DRB1遺伝子のアレル検出用プライマーのセットは、2組のセットに分けて、2個の容器のそれぞれに添加される。2組のセットへの分別は、遺伝子増幅反応が安定して進行し、かつ、増幅産物とプローブとの相補的ハイブリッド形成のS/N比がタイピングの妨げにならないことを条件として、いずれのヌクレオチド配列がいずれのセットに配分されてもかまわない。配列番号24から32までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドを1組のセットとし、配列番号33から37までに列挙されたヌクレオチド配列のオリゴヌクレオチドを別の1組のセットとすることが好ましい。これらの好ましいHLA−DRB1遺伝子のアレル検出用プライマーの2組のセットのいずれか一方がHLA−A遺伝子のアレル検出用プライマーと同じ容器に添加され、他方がHLA−B遺伝子のアレル検出用プライマーと同じ容器に添加される。 The HLA-DRB1 gene allele detection primer set of the present invention is divided into two sets and added to each of the two containers. The separation into two sets is performed on the condition that the gene amplification reaction proceeds stably and the S / N ratio of complementary hybridization between the amplification product and the probe does not interfere with typing. The array can be distributed to any set. Preferably, the oligonucleotides of the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 24 to 32 are set as one set, and the oligonucleotides of the nucleotide sequences listed in SEQ ID NOs: 33 to 37 are set as another set. Either one of these two sets of preferred HLA-DRB1 gene allele detection primers is added to the same container as the HLA-A gene allele detection primer, and the other is an HLA-B gene allele detection primer. Add to the same container.
以下、本発明について詳細に説明する。以下に説明する本発明の実施例は例示のみを目的とし、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ限定される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The embodiments of the present invention described below are for illustrative purposes only and are not intended to limit the technical scope of the present invention. The technical scope of the present invention is limited only by the appended claims.
サンプル及び染色体DNA抽出
サンプルは日本人健常者計95検体から、株式会社医学生物学研究所及び富士フィルム株式会社のDNA抽出キットを用いて染色体DNAを抽出、精製した。260nmと280nmの吸光度を測定することにより、DNAの定量と純度の測定を行い、10−20ng/μLの濃度に調製した。これらの検体のHLA遺伝子アレル多型は、株式会社医学生物学研究所が販売する既存の判定方法(ジェノサーチHLA ver.2)等の別法での判定により既知である。
Samples and Chromosomal DNA Extraction Chromosomal DNA was extracted and purified from a total of 95 healthy Japanese subjects using DNA extraction kits from Medical Biological Laboratory and Fuji Film Co., Ltd. DNA was quantified and purity was measured by measuring absorbance at 260 nm and 280 nm, and the concentration was adjusted to 10-20 ng / μL. The HLA gene allele polymorphisms of these specimens are known by determination by another method such as an existing determination method (Genosearch HLA ver. 2) sold by the Institute of Medical Biology.
アレル多型検出用プライマー
表1は、第1の容器に添加されるプライマー(A/PS1増幅系)と、第2の容器に添加されるプライマー(B/PS2増幅系)とに用いるプライマーのリストである。第1の容器に添加するプライマーは、HLA−A遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセット(配列番号1ないし13)と、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第1セット(配列番号24ないし32)とである。第2の容器の添加されるプライマーは、HLA−B遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセット(配列番号14ないし23)と、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セット(配列番号33ないし37)とである。本実施例のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーは5’末端をビオチンで標識したオリゴヌクレオチドを用いた。
Allele polymorphism detection primer Table 1 shows a list of primers used for the primer (A / PS1 amplification system) added to the first container and the primer (B / PS2 amplification system) added to the second container. It is. The primer added to the first container is a set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-A gene (SEQ ID NOs: 1 to 13) and a first gene amplification primer for detecting the allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene. It is a set (SEQ ID NO: 24 to 32). The primers to be added to the second container are a set of gene amplification primers for detecting the allele polymorphism of the HLA-B gene (SEQ ID NOs: 14 to 23) and the gene amplification primers for detecting the allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene. Two sets (SEQ ID NOs: 33 to 37). As the gene amplification primer for detecting an allele polymorphism of this example, an oligonucleotide whose 5 ′ end was labeled with biotin was used.
PCR増幅反応
A/PS1増幅系及びB/PS2増幅系のプライマーをそれぞれ第1及び第2の容器に適切な濃度で混合した。増幅用緩衝液は最終濃度 50 mM KCl、10 mM Tris−HCl pH8.3、1.5 mM MgCl2、2% DMSO、0.2 mM dNTPsとした。これに0.5−1.0 μMの上記プライマーセット、25 U/mLのTaq DNAポリメラーゼおよび検体ゲノムDNA 50−100 ngを加え、全量を25μLとした。第1及び第2の容器をサーマルサイクラーGeneAmp9700(Appliedbiosystems社)に装着し、94°Cで2分保持した後、94°Cで30秒間保温するステップと、65°Cで30秒間保温するステップと、72°Cで30秒間保温するステップとからなる熱サイクルを40回繰り返す条件でPCR増幅反応を行った。
PCR Amplification Reaction A / PS1 amplification system and B / PS2 amplification system primers were mixed in the first and second containers at appropriate concentrations, respectively. The amplification buffer was a final concentration of 50 mM KCl, 10 mM Tris-HCl pH 8.3, 1.5 mM MgCl2, 2% DMSO, 0.2 mM dNTPs. To this, 0.5-1.0 μM of the above primer set, 25 U / mL Taq DNA polymerase and 50-100 ng of sample genomic DNA were added to make a total volume of 25 μL. The first and second containers are attached to a thermal cycler GeneAmp9700 (Appliedbiosystems), held at 94 ° C. for 2 minutes, then kept at 94 ° C. for 30 seconds, and kept at 65 ° C. for 30 seconds The PCR amplification reaction was carried out under the condition that the thermal cycle consisting of a step of keeping at 72 ° C. for 30 seconds was repeated 40 times.
アレル多型検出用プローブ
表2−1及び2−2は、A/PS1増幅系のアレル多型検出用プライマーを用いて第1の容器でPCR増幅反応を行って得られた増幅産物と相補的にハイブリッド形成するプローブのリストである。表3−1及び3−2は、B/PS2増幅系のアレル多型検出用プライマーを用いて第2の容器でPCR増幅反応を行って得られた増幅産物と相補的にハイブリッド形成するプローブのリストである。
Probes for detection of allele polymorphisms Tables 2-1 and 2-2 are complementary to the amplification products obtained by performing PCR amplification reaction in the first container using the allele polymorphism detection primers of the A / PS1 amplification system. Is a list of probes that hybridize to Tables 3-1 and 3-2 show the probes that hybridize complementarily with the amplification products obtained by performing the PCR amplification reaction in the second container using the B / PS2 amplification system allele polymorphism detection primer. It is a list.
アレル多型用プローブの蛍光マイクロスフェア粒子への固定化
ルミネックス法のxMAP(商標)マイクロスフェア粒子は、蛍光波長の異なる2種類の蛍光色素をそれぞれ10段階の異なる濃度で含むポリスチレン製マイクロビーズ粒子で、1つのグループに100種類の粒子が含まれる。したがって、第1及び第2の容器のそれぞれで増幅された産物について、最大100種類までのプローブとの相補的ハイブリッド形成が起こるかどうかを検出することができる。HLA−A遺伝子のアレル多型検出用プローブは48種類で、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用プローブの第1セットは27種類である。これらの各プローブを第1のグループの100種類のマイクロスフェア粒子のいずれか1種類に固定化させるように割り当て、各プローブの末端に標識したアミノ基と、マイクロスフェア粒子の表面にコーティングされたカルボキシル基とのカップリング反応により両者を固定化する。この作業を48種類のHLA−A遺伝子のアレル多型検出用プローブと、27種類のHLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用プローブの第1セットとについて行って、これらのプローブを固定化した粒子を調製した。67種類のHLA−B遺伝子のアレル多型検出用プローブと、24種類のHLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用プローブの第2セットとについても、同様に、第2のグループの100種類のマイクロスフェア粒子のいずれか1種類に固定化されるように割り当て、これらのプローブを固定化した粒子を調製した。調製された第1及び第2グループのマイクロスフェア粒子は、TMAC(塩化四メチルアンモニウム)、EDTA、ザルコシンおよびTris緩衝液を含むハイブリダイゼーション緩衝液に1回の測定あたり各粒子が約350個ずつ含まれるように粒子濃度を調整して再分散させ、それぞれ、第1及び第2の粒子混合液を調製した。
Immobilization of allelic polymorphic probes on fluorescent microsphere particles Luminex's xMAP ™ microsphere particles are polystyrene microbead particles containing two types of fluorescent dyes with different fluorescence wavelengths at 10 different concentrations. One group includes 100 kinds of particles. Therefore, it is possible to detect whether or not complementary hybridization with up to 100 types of probes occurs in the products amplified in each of the first and second containers. There are 48 types of probes for detecting allele polymorphisms of the HLA-A gene, and 27 types of probes for detecting allele polymorphisms of the HLA-DRB1 gene. Each of these probes is assigned to be immobilized on any one of 100 types of microsphere particles of the first group, and the amino group labeled at the end of each probe and the carboxyl coated on the surface of the microsphere particles Both are immobilized by a coupling reaction with the group. This work was performed on 48 types of probes for detecting allele polymorphisms of HLA-A genes and a first set of 27 types of probes for detecting allele polymorphisms of HLA-DRB1 genes, and particles in which these probes were immobilized Was prepared. Similarly, with respect to the 67 types of HLA-B gene allele polymorphism detection probes and the second set of 24 types of HLA-DRB1 gene allele polymorphism detection probes, 100 types of microarrays of the second group are used. Assigned to be immobilized on any one of the sphere particles, particles with these probes immobilized thereon were prepared. The prepared first and second groups of microsphere particles contain about 350 particles per measurement in a hybridization buffer containing TMAC (tetramethylammonium chloride), EDTA, sarcosine and Tris buffer. As described above, the particle concentration was adjusted and redispersed to prepare first and second particle mixed solutions, respectively.
PCR増幅産物とアレイ多型検出用プローブとの相補的ハイブリッド形成
ハイブリダイゼーション反応緩衝液(3.75 M TMAC、62.5mM TB pH8.0、0.5mM EDTA、0.125% N−ラウロイルサルコシン)を40μLに、上記ビーズミックスを5μlと、PCR増幅産物を5μL加えて、50μLとした。これらをGeneAmp9700に装着し、95°Cで2分間保温してPCR増幅産物を熱変性させてから、52°Cで30分間保温する条件で雑種形成反応を行った。
Complementary hybridization between PCR amplification product and array polymorphism detection probe Hybridization reaction buffer (3.75 M TMAC, 62.5 mM TB pH 8.0, 0.5 mM EDTA, 0.125% N-lauroyl sarcosine) To 50 μL, and 5 μL of the above bead mix and 5 μL of the PCR amplification product were added to make 50 μL. These were mounted on GeneAmp9700, and the hybrid formation reaction was carried out under the condition that the PCR amplification product was heat denatured by incubating at 95 ° C. for 2 minutes and then kept at 52 ° C. for 30 minutes.
粒子に不動化されたPCR増幅産物の検出
相補的ハイブリッド形成後、ストレプトアビジン標識フィコエリスリン(SA−PE、MOSS社)をPBS−Tween(1×PBS(pH7.5)、0.01% Tween−20)で100倍に希釈したもの(以下、「SA−PE反応液」という。)を50μLずつ添加した。スイング型のプレート遠心機にて1800×g、2分間遠心分離し、上清を除いた。再度SA−PE反応液を50μLずつ加え、上記条件で遠心し、上清を除いた。再々度SA−PE反応液を50μLずつ加え、ピペッティングでマイクロスフェア粒子と反応液を撹拌して、それらをGeneAmp9700にセットし、52°Cで10分間保温させた後、Luminex100システム(96サンプル用)に装着し、測定を行った。得られた反応パターンを入力したアレル多型タイピングソフトウェアを用いて、アレル多型のタイピングを行った。
Detection of PCR amplification product immobilized on particles After complementary hybridization, streptavidin-labeled phycoerythrin (SA-PE, MOSS) was added to PBS-Tween (1 × PBS (pH 7.5), 0.01% Tween). A solution diluted 100 times in 20) (hereinafter referred to as “SA-PE reaction solution”) was added in an amount of 50 μL. Centrifugation was performed at 1800 × g for 2 minutes using a swing-type plate centrifuge, and the supernatant was removed. The SA-PE reaction solution was added again by 50 μL and centrifuged under the above conditions to remove the supernatant. After adding 50 μL of SA-PE reaction solution each time, pipetting the microsphere particles and the reaction solution, setting them in GeneAmp 9700, keeping them warm at 52 ° C. for 10 minutes, then Luminex 100 system (for 96 samples) ) And measured. Allele polymorphism typing was performed using the allele polymorphism typing software to which the obtained reaction pattern was input.
結果
日本人由来の95検体ゲノムDNAについてPCR増幅を行い、上記の実験条件を用いて2個の容器でLuminex法によるHLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子タイピングを行った。表4−1から表6−4までに、HLA−A、HLA−BおよびHLA−DRB1遺伝子アレル多型タイピングのプローブ判定パターンをそれぞれ示した。本方法は日本人集団で遺伝子頻度が0.005%以上みられるアレル(表4−1から表6−4までを参照))について、ホモ、ヘテロの組合わせについて4桁レベルのタイピングが可能である。また、日本人以外の他集団では頻繁に観察されるA29やA32の判定についても、型判定可能な方法である。
Results PCR amplification was performed on 95 samples of genomic DNA derived from Japanese, and HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 genotyping was performed by the Luminex method in two containers using the above experimental conditions. Tables 4-1 to 6-4 show probe determination patterns of HLA-A, HLA-B, and HLA-DRB1 gene allele polymorphism typing, respectively. This method is capable of four-digit typing for alleles (see Tables 4-1 to 6-4) that have a gene frequency of 0.005% or more in the Japanese population, for homo and hetero combinations. is there. In addition, the determination of A29 and A32 that is frequently observed in a group other than Japanese is also a method that allows type determination.
表7−1及び7−2に、本発明の方法によるHLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル多型タイピングの結果の代表例を示す。 Tables 7-1 and 7-2 show representative examples of the results of allelic polymorphism typing of HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 genes according to the method of the present invention.
本発明の方法では、2つの容器でPCR増幅反応を行うために、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用プライマーのセットを第1セットと第2セットの2つに分割した。その結果、第1セットのPCR増幅産物がプローブと相補的ハイブリッド形成した結果と、第2セットのPCR増幅産物がプローブと相補的ハイブリッド形成した結果とが整合しないときには、例えば、以下の表8−1及び8−2に示すとおり、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型が決定不能となるエラーが頻繁に発生する。そこで、本発明はサンプルの取り違えによるアレル多型タイピングのミスを防止することができる。 In the method of the present invention, in order to perform PCR amplification reaction in two containers, the set of HLA-DRB1 gene allele polymorphism detection primers was divided into two sets, a first set and a second set. As a result, when the result of complementary hybridization of the first set of PCR amplification products with the probe does not match the result of complementary hybridization of the second set of PCR amplification products with the probe, for example, Table 8- As shown in 1 and 8-2, errors frequently occur in which the allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene cannot be determined. Therefore, the present invention can prevent mistakes in allelic polymorphic typing due to sample mistakes.
Claims (11)
(2)同一個人由来の検体DNAと第1及び第2セットのプライマーのそれぞれとを混和するステップと、
(3)第1及び第2容器のインキュベーションを行って遺伝子増幅産物を生成させるステップと、
(4)前記他の遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットとを第1容器の遺伝子増幅産物と混和し、前記更に別の遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットとを第2容器の遺伝子増幅産物と混和するステップと、
(5)第1及び第2容器のインキュベーションを行って、それぞれの容器の遺伝子増幅産物を前記アレル検出用プローブのいずれかと相補的ハイブリッド形成させるステップと、
(6)第1及び第2容器のそれぞれについて、前記担体に固定化されたアレル検出用プローブと相補的ハイブリッド形成した前記遺伝子増幅産物に取り込まれた前記プライマーか、前記遺伝子増幅産物と相補的ハイブリッド形成した前記アレル検出用プローブかを検出するステップとを含み、
前記アレル検出用プローブは1個の担体に1種または2種以上のヌクレオチド配列のプローブが固定化され、
ステップ(6)において、前記担体に固定化されたアレル検出用プローブと相補的ハイブリッド形成した前記遺伝子増幅産物に取り込まれた前記プライマーか、前記遺伝子増幅産物と相補的ハイブリッド形成した前記アレル検出用プローブかを検出するときに、前記遺伝子増幅産物のヌクレオチド配列が特定されることを特徴とする、ヒト遺伝子のアレル多型のタイピング方法。 (1) a first container including a first set of oligonucleotide primers for detecting an HLA-DRB1 gene allele polymorphism and a set of oligonucleotide primers for detecting an allele polymorphism of another gene different from HLA-DRB1, and an HLA A second container comprising a second set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the DRB1 gene and a set of oligonucleotide primers for detecting an allele polymorphism of another gene different from HLA-DRB1 and the other gene And a step of preparing
(2) mixing the sample DNA derived from the same individual with each of the first and second sets of primers;
(3) performing incubation of the first and second containers to generate a gene amplification product;
(4) The carrier set on which the allele detection probe of another gene is immobilized and the first set of carriers on which the HLA-DRB1 gene allele detection probe is immobilized are mixed with the gene amplification product in the first container. Mixing a set of carriers on which the allele detection probe of another gene is immobilized and a second set of carriers on which the HLA-DRB1 gene allele detection probe is immobilized with the gene amplification product in the second container When,
(5) performing incubation of the first and second containers, and causing the gene amplification product of each container to form a complementary hybrid with any one of the allele detection probes;
(6) For each of the first and second containers, either the primer incorporated in the gene amplification product complementary to the allele detection probe immobilized on the carrier or a complementary hybrid to the gene amplification product Detecting whether the allele detection probe is formed,
In the allele detection probe, a probe having one or more nucleotide sequences is immobilized on one carrier,
In step (6), either the primer incorporated in the gene amplification product complementary to the allele detection probe immobilized on the carrier or the allele detection probe complementary to the gene amplification product. A method for typing an allelic polymorphism of a human gene, wherein the nucleotide sequence of the gene amplification product is specified when detecting this.
(2)HLA−B遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーのセットと、HLA−DRB1遺伝子のアレル多型検出用遺伝子増幅プライマーの第2セットとを含む第2のPCR反応容器と、
(3)HLA−A遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第1セットとからなる、第1のPCR反応容器に添加するためのアレル検出用プローブを固定化した担体セットとの組合せと、
(4)HLA−B遺伝子のアレル検出用プローブを固定化した担体のセットと、HLA−DRB1遺伝子アレル検出用プローブを固定化した担体の第2セットとからなる、第2のPCR反応容器に添加するためのアレル検出用プローブを固定化した担体セットとの組合せとを含むことを特徴とする、2個の容器を用いるHLA−A、HLA−B及びHLA−DRB1遺伝子のアレル多型のタイピング用キット。 (1) a first PCR reaction vessel comprising a set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-A gene and a first set of gene amplification primers for detecting an HLA-DRB1 gene allele polymorphism;
(2) a second PCR reaction vessel comprising a set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-B gene and a second set of gene amplification primers for detecting an allele polymorphism of the HLA-DRB1 gene;
(3) Addition to the first PCR reaction vessel comprising a set of carriers immobilizing the probe for detecting the allele of the HLA-A gene and a first set of carriers immobilizing the probe for detecting the HLA-DRB1 gene allele A combination with a carrier set on which an allele detection probe is immobilized,
(4) Addition to the second PCR reaction vessel comprising a set of carriers on which the probes for detecting the alleles of the HLA-B gene are immobilized and a second set of carriers on which the probes for detecting the alleles of HLA-DRB1 gene are immobilized And a combination of a carrier set on which an allele detection probe for immobilization is immobilized, and for typing allele polymorphisms of HLA-A, HLA-B and HLA-DRB1 genes using two containers kit.
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