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JP7731565B2 - Methods and reagents for detecting genetic factors in immune response to hepatitis B vaccines - Google Patents

Methods and reagents for detecting genetic factors in immune response to hepatitis B vaccines

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JP7731565B2
JP7731565B2 JP2021028721A JP2021028721A JP7731565B2 JP 7731565 B2 JP7731565 B2 JP 7731565B2 JP 2021028721 A JP2021028721 A JP 2021028721A JP 2021028721 A JP2021028721 A JP 2021028721A JP 7731565 B2 JP7731565 B2 JP 7731565B2
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hla
drb1
dqb1
dna
vaccine
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奈央 西田
雅史 溝上
勝士 徳永
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JAPAN INSTITUTE FOR HEALTH SECURITY
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Description

本発明は、B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法及び試薬に関する。 The present invention relates to methods and reagents for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccines.

現在、世界180か国以上でB型肝炎ウイルス(HBV)に対してB型肝炎ワクチン(HBワクチン)接種が行われている。HBVには複数の遺伝子型(Genotype)が存在しており、本邦ではGenotype C(HBV/C)が最も多い。そのため、HBV/Cに対応する組換え沈降HBワクチン(酵母由来)であるビームゲン(登録商標)(以下、「登録商標」との記載を省略する)、及び、Genotype A(HBV/A)に対応する組換え沈降HBワクチン(酵母由来)であるヘプタバックス(登録商標)(以下、「登録商標」との記載を省略する)-IIが使用されている。しかしながら、ビームゲン接種者及びヘプタバックス-II接種者のうち、約10%はその中和抗体であるHBs抗体を獲得できないという問題があるが、その原因は未だ不明である。 Currently, hepatitis B vaccines (HB vaccines) are administered to protect against hepatitis B virus (HBV) in over 180 countries worldwide. There are multiple genotypes of HBV, with genotype C (HBV/C) being the most common in Japan. Therefore, Bimugen (registered trademark) (hereinafter, the term "registered trademark" will be omitted), a recombinant adsorbed HB vaccine (yeast-derived) that corresponds to HBV/C, and Heptavax (registered trademark) (hereinafter, the term "registered trademark" will be omitted)-II, a recombinant adsorbed HB vaccine (yeast-derived) that corresponds to genotype A (HBV/A), are used. However, approximately 10% of Bimugen and Heptavax-II recipients fail to develop the neutralizing antibody HBs, although the cause of this is unknown.

発明者らは、日本人成人に対するビームゲン接種におけるワクチン低反応(HBs抗体価が10mIU/mL以下)には、HLA class II遺伝子であるHLA-DRB104:05-DQB104:01及びHLA-DRB114:06-DQB103:01の2つのハプロタイプが強く寄与することを明らかにしている。一方でビームゲン応答性(HBs抗体価が10mIU/mL超)には、HLA class II遺伝子であるHLA-DRB108:03-DQB106:01及びHLA-DRB115:01-DQB106:02の2つのハプロタイプ、並びに、BTNL2遺伝子が強く寄与することを明らかにしている(例えば、非特許文献1参照)。 The inventors have demonstrated that two haplotypes of HLA class II genes, HLA-DRB1 * 04:05-DQB1 * 04:01 and HLA-DRB1 * 14:06-DQB1 * 03:01, strongly contribute to low vaccine response (HBs antibody titer of 10 mIU/mL or less) in Japanese adults receiving Bimugen vaccination. On the other hand, two haplotypes of HLA class II genes, HLA-DRB1 * 08:03-DQB1 * 06:01 and HLA-DRB1 * 15:01-DQB1 * 06:02, and the BTNL2 gene, strongly contribute to Bimugen responsiveness (HBs antibody titer of more than 10 mIU/mL) (see, for example, Non-Patent Document 1).

Nishida N et al., “Key HLA-DRB1-DQB1 Haplotypes and Role of the BTNL2 Gene for Response to a Hepatitis B Vaccine.”, Hepatology, Vol. 68, No. 3, pp. 848-858, 2018.Nishida N et al., “Key HLA-DRB1-DQB1 Haplotypes and Role of the BTNL2 Gene for Response to a Hepatitis B Vaccine.”, Hepatology, Vol. 68, No. 3, pp. 848-858, 2018.

しかしながら、HBワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因については未だ不明な点が多く、その検出方法は確立されていない。 However, much remains unknown about the genetic factors that contribute to immune responsiveness to HB vaccines, and no method for detecting them has been established.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、新規のB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法及び試薬を提供する。 The present invention was made in consideration of the above circumstances and provides a method and reagent for detecting genetic factors that contribute to immune responsiveness to a new hepatitis B vaccine.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、HLA(Human Leukocyte Antigen;ヒト白血球抗原) imputation法により、HLA class II遺伝子のハプロタイプとB型肝炎ワクチンの効果との関連解析を行なった結果、HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01を有するとビームゲン及びヘプタバックス-IIのいずれのB型肝炎ワクチンを接種しても効果は低く(免疫応答性が低いままであり)、一方で、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を有するとヘプタバックス-IIを接種することによる効果は得にくい(免疫応答性が低いままである)が、ビームゲンを接種することによる効果が得られる(免疫応答性が上昇する)ことを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research to achieve the above-mentioned objective, the inventors conducted an analysis of the relationship between HLA class II gene haplotypes and the efficacy of hepatitis B vaccines using the HLA (Human Leukocyte Antigen) imputation method. They found that in individuals with HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01, vaccination with either the Bimugen or Heptavax-II hepatitis B vaccines is less effective (immune response remains low), while in individuals with HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, vaccination with Heptavax-II is less effective (immune response remains low), but vaccination with Bimugen is effective (immune response increases), leading to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
(1) B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法であって、
前記B型肝炎ワクチンがビームゲン及びヘプタバックス-IIであり、
被験者由来のDNA含有試料中のHLA class II遺伝子のハプロタイプを検出することと、
前記ハプロタイプとしてHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04が検出された場合に、前記被験者は前記ビームゲンに対する免疫応答性を有し、前記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低いと判定することと、
を含む、方法。
(2) 前記ハプロタイプとしてHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01が検出された場合に、前記被験者は前記ビームゲン及び前記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さないと判定することを更に含む、(1)に記載の方法。
(3) B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する試薬であって、
HLA class II遺伝子のハプロタイプであるHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を検出する1以上の核酸プローブ又はプライマーを含む、試薬。
(4) HLA class II遺伝子のハプロタイプであるHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01を検出する1以上の核酸プローブ又はプライマーを更に含む、(3)に記載の試薬。
That is, the present invention includes the following aspects.
(1) A method for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccine, comprising:
the hepatitis B vaccine is Bimugen and Heptavax-II;
Detecting the haplotype of HLA class II genes in a DNA-containing sample from a subject;
determining that the subject has immune responsiveness to the Beamgen and no or low immune responsiveness to the Heptavax-II when HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 is detected as the haplotype;
A method comprising:
(2) The method according to (1), further comprising determining that the subject does not have immune responsiveness to the Beamgen and the Heptavax-II when HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 is detected as the haplotype.
(3) A reagent for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccine, comprising:
A reagent comprising one or more nucleic acid probes or primers for detecting HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, which is a haplotype of the HLA class II gene.
(4) The reagent according to (3), further comprising one or more nucleic acid probes or primers for detecting HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01, which is a haplotype of the HLA class II gene.

上記態様の方法及び試薬によれば、被験者におけるB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を簡便且つ確実に検出することができる。 The methods and reagents described above make it possible to easily and reliably detect genetic factors that contribute to immune responsiveness to hepatitis B vaccine in a subject.

本発明の一実施形態に係るB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法及び試薬(以下、「本実施形態の方法」、「本実施形態の試薬」とそれぞれ略記する場合がある)の詳細を以下に説明する。 Details of a method and reagent for detecting genetic factors contributing to immune responsiveness to a hepatitis B vaccine according to one embodiment of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as "the method of this embodiment" and "the reagent of this embodiment") are provided below.

<B型肝炎ワクチン(HBワクチン)>
本明細書において、B型肝炎ワクチンは、B型肝炎ウイルスの感染や再活性化を予防するために用いられるものであり、例えば、ヘプタバックス-II等のGenotype A(HBV/A)由来のワクチン;Engerix-B、Recombivax HB等のGenotype A2(HBV/A2)由来のワクチン;ビームゲン等のGenotype C(HBV/C)由来のワクチン等が挙げられる。
中でも、本実施形態の方法で対象となるHBワクチンとしては、本邦にHBワクチンとしての使用実績のあるビームゲン及びヘプタバックス-IIである。
<Hepatitis B vaccine (HB vaccine)>
As used herein, hepatitis B vaccines are used to prevent infection or reactivation of hepatitis B virus, and examples include vaccines derived from genotype A (HBV/A) such as Heptavax-II; vaccines derived from genotype A2 (HBV/A2) such as Engerix-B and Recombivax HB; and vaccines derived from genotype C (HBV/C) such as Bimugen.
Among these, the HB vaccines targeted by the method of this embodiment are Bimugen and Heptavax-II, which have a proven track record of use as HB vaccines in Japan.

<B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法>
本実施形態の方法は、B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法であって、前記B型肝炎ワクチンがビームゲン及びヘプタバックス-IIであり、
被験者由来のDNA含有試料中のHLA class II遺伝子のハプロタイプを検出することと、
前記ハプロタイプとしてHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04が検出された場合に、前記被験者は前記ビームゲンに対する免疫応答性を有し、前記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低いと判定することと、
を含む。
<Method for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccine>
The method of this embodiment is a method for detecting genetic factors of immune responsiveness to a hepatitis B vaccine, wherein the hepatitis B vaccine is Bimugen and Heptavax-II;
Detecting the haplotype of HLA class II genes in a DNA-containing sample from a subject;
determining that the subject has immune responsiveness to the Beamgen and no or low immune responsiveness to the Heptavax-II when HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 is detected as the haplotype;
Includes.

発明者らは、ビームゲンワクチンを接種した日本人成人1193検体及びヘプタバックス-IIを接種した日本人成人555検体について、ゲノムワイド関連解析(GWAS)を行ない、B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性に関連するHLA class II遺伝子のハプロタイプとしてHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を同定した。 The inventors conducted a genome-wide association study (GWAS) on 1,193 specimens from Japanese adults who received the Bimugen vaccine and 555 specimens from Japanese adults who received the Heptavax-II vaccine, and identified HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 as haplotypes of the HLA class II gene associated with immune responsiveness to hepatitis B vaccine.

よって、本実施形態の方法は、ハプロタイプとしてHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01が検出された場合に、前記被験者は前記ビームゲン及び前記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さないと判定することを更に含むことが好ましい。 Therefore, it is preferable that the method of this embodiment further includes determining that the subject does not have immune responsiveness to the Bimugen and Heptavax-II if the haplotype detected is HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01.

本実施形態の方法によれば、被験者におけるB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を簡便且つ確実に検出することができる。 The method of this embodiment makes it possible to easily and reliably detect genetic factors that contribute to immune responsiveness to hepatitis B vaccine in a subject.

HLAはヒトの主要組織適合性複合体(MHC;Major Histocompatibility Complex)であり、移植片や細菌、ウイルス等の外来抗原ペプチドと結合してT細胞に提示する膜タンパク質である。HLAには多くのアリルが存在することが知られており、これらの情報についてはHLA nomenclature(http://hla.alleles.org/announcement.html)等に記載がある。なお、本明細書のアリルや多型の表記は、HLA nomenclatureによる表記方法に基づく。 HLA is a human major histocompatibility complex (MHC) and is a membrane protein that binds to foreign antigen peptides from transplants, bacteria, viruses, etc. and presents them to T cells. Many alleles are known to exist in HLA, and information on these is available in the HLA nomenclature (http://hla.alleles.org/announcement.html). The designations for alleles and polymorphisms in this specification are based on the HLA nomenclature.

上記ハプロタイプに関するシークエンスデータは、例えばGenBank(NIH genetic sequence data base)や、DDBJ(DNA Data Bank of Japan)等のデータベースに登録されているデータを用いてよい。ここで、例えば、HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01のうち、HLA-DRB1遺伝子のgDNAは11074bpであり、GenBankにHLA-DRB1(配列番号1、Genbankアクセッション番号NM_002124.4)と、アミノ酸は266残基でMHC class II antigen(配列番号2、Genbankアクセッション番号AAB42072.1)と登録されている。
HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01のうち、HLA-DQB1遺伝子のgDNAは7191bpであり、GenBankにHLA-DQB1(配列番号3、Genbankアクセッション番号NM_002123.5)と、アミノ酸は229残基でMHC class II HLA-DQ-beta-1(配列番号4、Genbankアクセッション番号AAC41967.1)と登録されている。
HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04のうち、HLA-DRB1遺伝子のgDNAは11704bpであり、GenBankにHLA-DRB1(配列番号1、Genbankアクセッション番号NM_002124.4)と、アミノ酸は89残基でMHC class II antigen HLA-DRBI, partial(配列番号5、Genbankアクセッション番号AAD50971.1)と登録されている。 HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04のうち、HLA-DQB1遺伝子のgDNAは7191bpであり、GenBankにHLA-DQB1(配列番号3、Genbankアクセッション番号NM_002123.5)と、アミノ酸は183残基でMHC class II antigen, partial(配列番号6、Genbankアクセッション番号CBF35736.1)と登録されている。
なお、以降において、上記ハプロタイプHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を「B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性に関連のあるアリル」、「本実施系に係るアリル」と称する場合がある。また、アリルに変えて多型やSNPという場合がある。
Sequence data relating to the haplotypes may be data registered in databases such as GenBank (NIH genetic sequence data base) and DDBJ (DNA Data Bank of Japan). For example, in HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01, the gDNA of the HLA-DRB1 gene is 11,074 bp and is registered in GenBank as HLA-DRB1 (SEQ ID NO: 1, Genbank accession number NM_002124.4) and as a 266-amino acid MHC class II antigen (SEQ ID NO: 2, Genbank accession number AAB42072.1).
Of HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01, the gDNA of the HLA-DQB1 gene is 7191 bp and is registered in GenBank as HLA-DQB1 (SEQ ID NO: 3, Genbank accession number NM_002123.5), and has 229 amino acid residues and is registered as MHC class II HLA-DQ-beta-1 (SEQ ID NO: 4, Genbank accession number AAC41967.1).
Of HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, the gDNA of the HLA-DRB1 gene is 11,704 bp and is registered in GenBank as HLA-DRB1 (SEQ ID NO: 1, Genbank accession number NM_002124.4), and as MHC class II antigen HLA-DRBI, partial (SEQ ID NO: 5, Genbank accession number AAD50971.1) with 89 amino acid residues. Of HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, the gDNA of the HLA-DQB1 gene is 7191 bp and is registered in GenBank as HLA-DQB1 (SEQ ID NO: 3, Genbank accession number NM_002123.5) and as an MHC class II antigen, partial (SEQ ID NO: 6, Genbank accession number CBF35736.1) with 183 amino acid residues.
Hereinafter, the haplotypes HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 may be referred to as "alleles associated with immune responsiveness to hepatitis B vaccine" or "alleles related to the present embodiment." Furthermore, the term "alleles" may be referred to as "polymorphisms" or "SNPs."

アリルは、一本鎖及び二本鎖のDNAのほか、そのRNA相補体も含み、天然由来のものであっても、人工的に作製したものであってもよい。DNAには、例えば、ゲノムDNAや、前記ゲノムDNAに対応するcDNA、化学的に合成されたDNA、PCRにより増幅されたDNA、及びそれらの組み合わせや、DNAとRNAのハイブリッド等が挙げられるが、これらに限定されない。なお、本明細書においてポリヌクレオチドとは、ヌクレオチドが2以上結合しているものをいい、一般にオリゴヌクレオチドと言われる長さのものを含む。また、本明細書におけるポリヌクレオチドは、DNAでもよく、RNAでもよい。 Alleles include single-stranded and double-stranded DNA as well as their RNA complements, and may be naturally occurring or artificially produced. Examples of DNA include, but are not limited to, genomic DNA, cDNA corresponding to the genomic DNA, chemically synthesized DNA, DNA amplified by PCR, combinations thereof, and DNA-RNA hybrids. Note that, as used herein, the term "polynucleotide" refers to a molecule containing two or more nucleotides linked together, and includes those of a length generally referred to as an oligonucleotide. Furthermore, the term "polynucleotide" as used herein may be either DNA or RNA.

これらの塩基配列は、当業者に公知の方法で適当な断片を用いてプローブを作製し、このプローブを用いてコロニーハイブリダイゼーション、プラークハイブリダイゼーション、サザンブロット等の公知のハイブリダイゼーション法により、cDNAライブラリー及びゲノムライブラリー等から得ることができる。 These base sequences can be obtained from cDNA libraries, genomic libraries, etc. by preparing probes using appropriate fragments by methods known to those skilled in the art, and then using these probes to perform known hybridization methods such as colony hybridization, plaque hybridization, and Southern blotting.

被験者由来のDNA含有試料としては、被験者の生体から採取されたものであれば特別な限定はないが、例えば、血液、血清、血漿、尿、パフィーコート、唾液、精液、胸部滲出液、脳脊髄液、涙液、痰、粘液、リンパ液、腹水、胸水、羊水、膀胱洗浄液、気管支肺胞洗浄液、毛髪、便、生体から直接採取された細胞又は組織等が挙げられ、これらに限定されない。これら試料からDNAを抽出して、後述する検出に用いられる試料とすることが好ましい。 The DNA-containing sample derived from a subject is not particularly limited as long as it is collected from the subject's living body, but examples include, but are not limited to, blood, serum, plasma, urine, puffy coat, saliva, semen, thoracic exudate, cerebrospinal fluid, tears, sputum, mucus, lymph, ascites, pleural effusion, amniotic fluid, bladder washings, bronchoalveolar lavage fluid, hair, stool, and cells or tissues collected directly from the living body. It is preferable to extract DNA from these samples and use them as samples to be used for the detection described below.

HLA class II遺伝子のハプロタイプの検出は、遺伝子レベル又はタンパク質レベルで行うことができる。例えば、検体からゲノムDNA又はmRNAを調製し、塩基配列に基づいて、ゲノムDNA又はmRNAにおけるB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性に関連のあるアリルを検出することができる。また、検体からヒトHLA-DP分子タンパク質を調製し、例えば抗体等を用いてDP分子におけるHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を検出することができる。これらの方法について、以下簡単に説明する。 Detection of haplotypes of HLA class II genes can be performed at the gene level or protein level. For example, genomic DNA or mRNA can be prepared from a sample, and alleles associated with immune responsiveness to hepatitis B vaccines can be detected in the genomic DNA or mRNA based on the base sequence. Alternatively, human HLA-DP molecule protein can be prepared from a sample, and HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 in the DP molecule can be detected using, for example, antibodies. These methods are briefly described below.

[DNA含有試料からのゲノムDNA又はmRNA調製]
DNAの抽出方法としては、特別な限定はなく、公知の方法を用いて抽出することができる。例えば、フェノール/クロロホルム法、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)法等が挙げられる。DNAの抽出には、市販のキットを用いてもよい。当該キットとしては、例えば、Wizard Genomic DNA Purification Kit(Promega製)等が挙げられる。
[Preparation of genomic DNA or mRNA from DNA-containing samples]
The DNA extraction method is not particularly limited, and can be performed using a known method. Examples include the phenol/chloroform method and the cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) method. A commercially available kit may be used for DNA extraction. Examples of such kits include the Wizard Genomic DNA Purification Kit (manufactured by Promega).

また、DNAは、mRNAを抽出し、当該mRNAを鋳型として合成されたcDNAであってもよい。mRNAの抽出方法としては、特別な限定はなく、公知の方法を用いて抽出することができる。例えば、グアニジンイソチオシアネート法等が挙げられる。mRNAの抽出には、市販のキットを用いてもよい。当該キットとしては、例えば、NucleoTrap(登録商標) mRNA Kit(Clontech製)等が挙げられる。cDNAの合成方法についても、特別な限定はなく、公知の方法を用いて合成することができる。例えば、ランダムプライマー又はポリTプライマーを用いて、RNAから逆転写酵素-ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)によりcDNAを合成することができる。 The DNA may also be cDNA synthesized by extracting mRNA and using the mRNA as a template. There are no particular limitations on the method for extracting mRNA, and it can be extracted using known methods. Examples include the guanidine isothiocyanate method. A commercially available kit may also be used to extract mRNA. Examples of such kits include the NucleoTrap (registered trademark) mRNA Kit (manufactured by Clontech). There are also no particular limitations on the method for synthesizing cDNA, and it can be synthesized using known methods. For example, cDNA can be synthesized from RNA by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) using random primers or poly-T primers.

上記のように調製したゲノムDNA又はmRNAにおけるHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04の検出は、当技術分野で公知の遺伝子多型検出法を用いて検出することができる。例えば、直接配列決定法、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法、制限酵素断片長多型(RFLP)法、ハイブリダイゼーション法、TaqMan(登録商標) PCR法(以下、「登録商標」との記載を省略する)、質量分析法等を用いる方法が挙げられる。ただし、HLA-DRB1遺伝子では、特に第2エクソン内に多型部位が多数あるため、これらのアリルを検出するために、多数の多型を判別する必要がある。以下に当該方法について説明する。 HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 can be detected in genomic DNA or mRNA prepared as described above using genetic polymorphism detection methods known in the art. Examples include direct sequencing, polymerase chain reaction (PCR), restriction fragment length polymorphism (RFLP), hybridization, TaqMan® PCR (hereinafter, the term "registered trademark" will be omitted), and mass spectrometry. However, because the HLA-DRB1 gene contains many polymorphic sites, particularly within the second exon, detecting these alleles requires distinguishing between multiple polymorphisms. These methods are described below.

直接配列決定法は、上記被験者由来のDNA含有試料中の検出対象であるHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を含む領域を、ベクターにクローニングするか又はPCRで増幅し、当該領域の塩基配列を決定することにより行う。クローニングの方法としては、適切なプローブを用いてcDNAライブラリーからスクリーニングすることにより、クローニングすることができる。また、適切なプライマーを用いてPCR反応により増幅し、適切なベクターに連結することによりクローニングすることができる。さらに、別のベクターにサブクローニングすることもできるが、これらに限定されない。ベクターとしては、例えば、pBlue-Script SK(+)(Stratagene製)、pGEM-T(Promega製)、pAmp(Gibco-BRL製)、p-Direct(Clontech製)、pCR2.1-TOPO(Invitrogene製)等の市販のプラスミドベクター、ウイルスベクター、人口染色体ベクターやコスミドベクターを用いることができる。塩基配列の決定としては、公知の方法を用いることができ、例えば、放射性マーカーヌクレオチドを使用する手動式配列決定法や、ダイターミネーターを使用する自動配列決定法が挙げられるが、これらに限定されない。このようにして得られた塩基配列に基づき、検体がHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04に相当する配列を有するか否かを決定する。 Direct sequencing is performed by cloning the region containing the target HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 in the DNA-containing sample from the subject into a vector or amplifying it by PCR, and then determining the nucleotide sequence of the region. Cloning can be performed by screening a cDNA library using an appropriate probe. Alternatively, the region can be amplified by PCR using appropriate primers and then cloned by ligating it into an appropriate vector. Furthermore, subcloning into another vector is also possible, but is not limited to these methods. Examples of vectors that can be used include commercially available plasmid vectors such as pBlue-Script SK(+) (Stratagene), pGEM-T (Promega), pAmp (Gibco-BRL), p-Direct (Clontech), and pCR2.1-TOPO (Invitrogene), as well as viral vectors, artificial chromosome vectors, and cosmid vectors. Nucleotide sequences can be determined using known methods, including, but not limited to, manual sequencing using radioactive marker nucleotides and automated sequencing using dye terminators. Based on the nucleotide sequences thus obtained, it is determined whether the sample contains sequences corresponding to HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04.

PCR法は、本実施形態に係るアリルを有する配列又は他のアリルを有する配列にのみハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマー(以下、「本実施形態に係るアリル検出用プライマー」と称する場合がある)を用いて行う。上述のとおりHLA-DRB1遺伝子には複数のSNPが存在本実施形態に係るアリル検出用プライマーは、全てのSNPを検出し得るプライマーを1種単独で用いてもよく、各SNPを検出し得るプライマーを2種以上組み合わせて用いてもよい。このプライマーを使用して検体のDNAを増幅する。本実施形態に係るアリル検出用プライマーのみがPCR産物を生成した場合には、検体は本実施形態に係るアリルを有することになる。他のアリル用プライマーのみがPCR産物を生成した場合には、検体には本実施形態に係るアリルがないことが示される。 The PCR method is performed using oligonucleotide primers (hereinafter sometimes referred to as "allele detection primers according to this embodiment") that hybridize only to sequences having the allele according to this embodiment or sequences having other alleles. As described above, the HLA-DRB1 gene has multiple SNPs. The allele detection primers according to this embodiment may be a single primer capable of detecting all SNPs, or a combination of two or more primers capable of detecting each SNP. These primers are used to amplify the DNA of the sample. If only the allele detection primer according to this embodiment generates a PCR product, the sample contains the allele according to this embodiment. If only the primers for other alleles generate a PCR product, this indicates that the sample does not contain the allele according to this embodiment.

RFLP法は、まず、検出対象の本実施形態に係るアリルを含む領域をPCRで増幅する。続いてこのPCR産物を、本実施形態に係るアリルを含む領域に適する制限酵素で切断する。制限酵素により消化されたPCR産物は、ゲル電気泳動で分離し、エチジウムブロマイド染色で可視化する。当該断片長を、分子量マーカー、並びに、対照として、制限酵素処理していない上記PCR産物等と比較して、検体における本実施形態に係るアリルの存在を検出することができる。 In the RFLP method, first, a region containing the allele of this embodiment to be detected is amplified by PCR. Next, this PCR product is cleaved with a restriction enzyme appropriate for the region containing the allele of this embodiment. The PCR products digested with the restriction enzyme are separated by gel electrophoresis and visualized by ethidium bromide staining. The fragment lengths are compared with molecular weight markers and, as a control, the PCR product described above that has not been treated with the restriction enzyme, to detect the presence of the allele of this embodiment in the sample.

ハイブリダイゼーション法は、検体由来のDNAが、それに対し相補的なDNA分子(例えば、オリゴヌクレオチドプローブ)とハイブリダイズする性質に基づき、検体における本実施形態に係るアリルの有無を決定する方法である。コロニーハイブリダイゼーション、プラークハイブリダイゼーション、サザンブロット等の公知のハイブリダイゼーション等のハイブリダイゼーション及び検出のための種々の技術を利用してこのハイブリダイゼーション法を行うことができる。ハイブリダイゼーション法の詳細な手順については、「Molecular Cloning、A Laboratory Manual 3rd ed.」(Cold Spring Harbor Press(2001);特にSection6-7)、「Current Protocols in Molecular Biology」(John Wiley&Sons(1987-1997);特にSection6.3-6.4)、「DNA Cloning 1:Core Techniques,A Practical Approach 2nd ed.」(Oxford University(1995);ハイブリダイゼーション条件については特にSection2.10)等を参照することができる。さらに、ハイブリダイゼーションはDNAチップを利用して検出することもできる。当該方法としては、本実施形態に係るアリルに特異的なオリゴヌクレオチドプローブを設計し、それを固相支持体に貼りつけたものを用いる。そして、検体由来のDNAサンプルを当該DNAチップと接触させて、ハイブリダイゼーションを検出する。 The hybridization method is a method for determining the presence or absence of the allele of this embodiment in a sample based on the property of DNA derived from the sample to hybridize with a complementary DNA molecule (e.g., an oligonucleotide probe). This hybridization method can be performed using various hybridization and detection techniques, such as colony hybridization, plaque hybridization, and Southern blotting, among other well-known hybridization techniques. For detailed procedures for hybridization, see "Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed." (Cold Spring Harbor Press (2001); especially Sections 6-7), "Current Protocols in Molecular Biology" (John Wiley & Sons (1987-1997); especially Sections 6.3-6.4), and "DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach 2nd ed." (Oxford University (1995); for hybridization conditions, see Section 2.10 in particular. Furthermore, hybridization can also be detected using a DNA chip. In this method, an oligonucleotide probe specific to the allele of this embodiment is designed and attached to a solid support. A DNA sample derived from the specimen is then brought into contact with the DNA chip to detect hybridization.

TaqMan PCR法は、本実施形態に係るアリルに特異的なTaqManプローブとTaqポリメラーゼを用い、SNPの検出とSNPを含む領域の増幅とを同時並行で行う方法である。TaqManプローブは、5’末端が蛍光物質、3’末端がクエンチャーで標識されている約20塩基前後のオリゴヌクレオチドであり、目的のSNP部位にハイブリダイズするよう設計されている。Taqポリメラーゼは5’→3’ヌクレアーゼ活性がある。これらのTaqManプローブ及びTaqポリメラーゼ存在下で目的のSNP部位を含む領域を増幅するよう設計されたPCRプライマーを用いて該SNP部位を含む領域を増幅すると、増幅と並行して、TaqManプローブが鋳型DNAの目的のSNP部位にハイブリダイズする。フォワードプライマー側からの伸長反応が、鋳型にハイブリダイズした、TaqManプローブに到達すると、Taqポリメラーゼの5’→3’ヌクレアーゼ活性により、TaqManプローブの5’末端に結合していた蛍光物質が切断される。その結果、遊離した蛍光物質はクエンチャーの影響を受けなくなり、蛍光を発生する。蛍光強度の測定により、SNP検出が可能となる。 The TaqMan PCR method uses an allele-specific TaqMan probe and Taq polymerase according to this embodiment to simultaneously detect SNPs and amplify regions containing the SNPs. The TaqMan probe is an oligonucleotide of approximately 20 bases, labeled with a fluorescent substance at the 5' end and a quencher at the 3' end, and is designed to hybridize to the target SNP site. Taq polymerase has 5' to 3' nuclease activity. When the region containing the SNP site is amplified in the presence of these TaqMan probes and Taq polymerase using PCR primers designed to amplify the region containing the SNP site of interest, the TaqMan probe hybridizes to the target SNP site in the template DNA in parallel with the amplification. When the extension reaction from the forward primer reaches the TaqMan probe hybridized to the template, the 5' to 3' nuclease activity of Taq polymerase cleaves the fluorescent substance attached to the 5' end of the TaqMan probe. As a result, the released fluorescent substance is no longer affected by the quencher and emits fluorescence. SNP detection becomes possible by measuring the fluorescence intensity.

質量分析法を用いた方法としては、例えば、MALDI-TOF/MS法を応用したSNPタイピング方法として、プライマー伸長法と組み合わせた方法もあげられる。この方法はハイスループットな解析が可能であり、1)PCR、2)PCR産物の精製、3)プライマー伸長反応、4)伸長産物の精製、5)質量分析、6)ジェノタイプ決定、のステップにより解析する。まずPCRによって、目的とするSNP部位を含む領域をゲノムDNAから増幅する。PCRプライマーは、SNP部位塩基と重複しないように設計する。そして、エキソヌクレアーゼとエビのアルカリホスファターゼを用いて酵素的除去方法により精製するかエタノール沈殿法を用いて精製する。次に、3’末端がSNP部位に直接隣接するように設計したジェノタイピングプライマーを用いて、プライマー伸長反応を行う。PCR産物を高温で変性し、過剰のジェノタイピングプライマーを加えて、アニールさせる。ddNTPとDNAポリメラーゼを反応系に添加し、サーマルサイクル反応させると、ジェノタイピングプライマーよりも1塩基長いオリゴマーが生じる。この伸長反応で生じる1塩基長いオリゴマーは、ジェノタイピングプライマーの上記設計により、アリルに応じて異なる。精製した伸長反応産物について質量分析を行い、マススペクトルから解析する。 An example of a mass spectrometry-based SNP typing method is a method that combines MALDI-TOF/MS with primer extension. This method allows for high-throughput analysis and involves the following steps: 1) PCR, 2) PCR product purification, 3) primer extension reaction, 4) extension product purification, 5) mass spectrometry, and 6) genotype determination. First, a region containing the target SNP site is amplified from genomic DNA using PCR. PCR primers are designed so that they do not overlap with the bases at the SNP site. Purification is then performed using an enzymatic removal method using exonuclease and shrimp alkaline phosphatase, or by ethanol precipitation. Next, a primer extension reaction is performed using a genotyping primer designed so that its 3' end is directly adjacent to the SNP site. The PCR product is denatured at high temperature, and excess genotyping primer is added and annealed. When ddNTPs and DNA polymerase are added to the reaction system and subjected to a thermal cycle reaction, an oligomer one base longer than the genotyping primer is produced. The one-base longer oligomer produced in this extension reaction differs depending on the allele, depending on the design of the genotyping primer. The purified extension reaction product is subjected to mass spectrometry and analyzed from the mass spectrum.

その他の検出方法としては、ハイスループットが可能なSNPタイピング法として、1分子蛍光分析法を応用した方法等が挙げられる。例えば、MF20/10S(オリンパス製)は、当該方法を採用したシステムである。具体的には、共焦点レーザー光学系と高感度光検出器を用いて、約1フェムトリットル(1000兆分の1リットル)の超微小領域中で、相補的及び非相補的なプライマーを用いたPCR法によって増幅した蛍光ラベルプライマーの1分子レベルの並進拡散時間を計測及び解析するものである。 Other detection methods include those that apply single-molecule fluorescence analysis as a high-throughput SNP typing method. For example, the MF20/10S (manufactured by Olympus) is a system that employs this method. Specifically, it uses a confocal laser optical system and a highly sensitive photodetector to measure and analyze the translational diffusion time at the single-molecule level of fluorescently labeled primers amplified by PCR using complementary and non-complementary primers in an ultra-small area of approximately 1 femtoliter (1/1000 trillionth of a liter).

また、DNAチップによる方法も、ハイスループットが可能なタイピングの1つである。DNAチップは、基板上に多種類のDNAプローブを整列して固定したもので、標識したDNA試料をチップ上でハイブリダイゼーションし、プローブによる蛍光シグナルを検出する。 DNA chip-based typing is also a type of typing method that allows for high throughput. A DNA chip has a variety of DNA probes aligned and fixed on a substrate. Labeled DNA samples are hybridized on the chip, and fluorescent signals from the probes are detected.

PCR法以外の遺伝子増幅法を利用したSNPタイピング方法の例として、Snipper法が挙げられる。当該方法は、環状一本鎖DNAを鋳型としてDNAポリメラーゼがその上を移動しながら相補鎖DNAを合成するDNA増幅方法であるRCA(rolling circle amplification)法を応用したSNPタイピング法である。プローブは80塩基長以上90塩基長以下のオリゴDNAで、標的SNP部位の5’末端及び3’末端近傍のそれぞれに相補的な10塩基長20塩基長以下の配列を両末端に含んでおり、標的DNAにアニールして環状になるように設計されている。また、プローブの3’末端が標的SNP部位に相補的配列となるよう設計されている。プローブの3’末端が標的SNP部位と完全に相補的であれば、プローブは環状化されるが、プローブの3’末端がミスマッチであるとプローブは環状化されない。またプローブには、40塩基長以上50塩基長以下のバックボーン配列があり、2種類のRCA増幅プライマーと相補的な配列が含まれる。 The Snipper method is an example of an SNP typing method that utilizes a gene amplification method other than PCR. This method utilizes rolling circle amplification (RCA), a DNA amplification method in which DNA polymerase synthesizes a complementary strand of DNA while moving along a circular single-stranded DNA template. The probe is an oligo DNA between 80 and 90 bases long, containing sequences of 10 and 20 bases at both ends that are complementary to the 5' and 3' ends of the target SNP site, respectively. It is designed to anneal to the target DNA and become circular. The 3' end of the probe is also designed to have a sequence complementary to the target SNP site. If the 3' end of the probe is perfectly complementary to the target SNP site, the probe will be circularized; however, if the 3' end of the probe is mismatched, the probe will not be circularized. The probe also has a backbone sequence between 40 and 50 bases long, and contains sequences complementary to two types of RCA amplification primers.

PCR法以外の遺伝子増幅法を利用したSNPタイピング方法の他の例としては、例えば、UCAN法やLAMP法を利用したタイピング方法が挙げられる。 Other examples of SNP typing methods that use gene amplification methods other than PCR include typing methods that use the UCAN method or the LAMP method.

UCAN法は、タカラバイオが開発した遺伝子等温増幅法であるICAN法を応用した方法である。UCAN法では、プライマー前駆体としてDNA-RNA-DNAキメラオリゴヌクレオチド(DRD)を用いる。このDRDプライマー前駆体は、DNAポリメラーゼによる鋳型DNAの複製が起こらないように、3’末端のDNAが修飾されており、SNPサイトにRNA部分が結合するように設計されている。このDRDプライマー前駆体を鋳型とインキュベートすると、DRDプライマーと鋳型が完全にマッチしている場合のみ、共存するRNase Hが対合したDRDプライマーのRNA部分を切断する。これにより、プライマー3’末端は修飾DNAが外れて新しくなるため、DNAポリメラーゼによる伸長反応が進み、鋳型DNAが増幅される。一方、DRDプライマーと鋳型DNAがマッチしない場合、RNase HはDRDプライマーを切断せず、DNA増幅も起こらない。パーフェクトマッチしたDRDプライマー前駆体がRNase Hによって切断された後の増幅反応は、ICAN反応メカニズムによって進行する。 The UCAN method is an application of the ICAN method, an isothermal gene amplification method developed by Takara Bio. The UCAN method uses a DNA-RNA-DNA chimeric oligonucleotide (DRD) as a primer precursor. This DRD primer precursor has modified DNA at the 3' end to prevent replication of the template DNA by DNA polymerase, and is designed so that the RNA portion binds to the SNP site. When this DRD primer precursor is incubated with the template, the coexisting RNase H cleaves the RNA portion of the paired DRD primer only if the DRD primer and template are perfectly matched. This removes the modified DNA from the 3' end of the primer, creating a new one, allowing the DNA polymerase to proceed with the extension reaction and amplify the template DNA. On the other hand, if the DRD primer and template DNA do not match, RNase H does not cleave the DRD primer, and DNA amplification does not occur. After the perfectly matched DRD primer precursor is cleaved by RNase H, the amplification reaction proceeds via the ICAN reaction mechanism.

LAMP法は、栄研化学によって開発された遺伝子等温増幅法で、標的遺伝子の6箇所の領域(3’末端側からF3c、F2c、F1c、5’末端側からB3、B2、B1)を規定し、当該6領域に対する4種類のプライマー(FIPプライマー、F3プライマー、BIPプライマー、B3プライマー)を用いて増幅する。タイピングを目的とする場合は、F1-B1間は標的SNP部位(1塩基)のみでよく、FIPプライマー及びBIPプライマーを、その5’末端にSNPの1塩基がくるように設計する。SNPがない場合、LAMP法の起点構造であるダンベル構造からDNAの合成反応が起こり、増幅反応が連続的に進行する。SNPがある場合は、ダンベル構造からのDNA合成反応が起こらず、増幅反応は進行しない。 The LAMP method, developed by Eiken Chemical, is an isothermal gene amplification method that defines six regions of a target gene (F3c, F2c, and F1c from the 3' end, and B3, B2, and B1 from the 5' end) and amplifies these six regions using four primers (FIP primer, F3 primer, BIP primer, and B3 primer). For typing purposes, only the target SNP site (one base) is required between F1 and B1, and the FIP and BIP primers are designed so that the single base of the SNP is located at their 5' ends. In the absence of an SNP, a DNA synthesis reaction occurs from the dumbbell structure, which is the starting structure for the LAMP method, and the amplification reaction proceeds continuously. In the presence of an SNP, no DNA synthesis reaction occurs from the dumbbell structure, and the amplification reaction does not proceed.

インベーダー(Invader)法は、核酸増幅法を用いず、2種類の非蛍光標識プローブ(アレルプローブ、インベーダープローブ) と1種類の蛍光標識プローブ(FRETプローブ)及びエンドヌクレアーゼであるCleavaseを用いる方法である。アレルプローブは、鋳型DNAに対しSNP部位から3’末端側に相補的な配列があり、プローブの5’末端側にフラップという鋳型DNAと無関係な配列がある。インベーダープローブは、鋳型DNAのSNP部位から5’末端側に相補的な配列があり、SNP部位に相当する部分の塩基は任意の塩基がある。FRETプローブは、3’末端側にフラップ配列に相補的な配列がある。一方の5’末端側は蛍光色素及びクエンチャーで標識されているが、FRETプローブは分子内で2本鎖を形成するよう設計されており、通常は消光されている。これらを鋳型DNAと反応させると、アレルプローブが鋳型DNAと2本鎖を形成したときに、SNP部位にインベーダープローブの3’末端(任意塩基部分)が侵入する。Cleavaseは、当該塩基が侵入した構造を認識して、アレルプローブのフラップ部分を切断する。次に、この遊離したフラップがFRETプローブの相補配列と結合すると、フラップの3’末端がFRETプローブの分子内二本鎖部分に侵入する。Cleavaseは、上記アレルプローブとインベーダープローブの場合と同様に、このFRETプローブにフラップの塩基が侵入した構造を認識し、FRETプローブの蛍光色素を切断する。蛍光色素はクエンチャーから離れるため、蛍光が発生する。アレルプローブが鋳型DNAとマッチしない場合は、Cleavaseが認識する、上記特異的な構造が形成されないため、フラップは切断されない。 The Invader method does not use nucleic acid amplification, but instead uses two types of non-fluorescently labeled probes (allele probe and Invader probe), one type of fluorescently labeled probe (FRET probe), and the endonuclease Cleavase. The allele probe has a sequence complementary to the template DNA from the SNP site to the 3' end, and a flap sequence unrelated to the template DNA at the 5' end of the probe. The Invader probe has a sequence complementary to the template DNA from the SNP site to the 5' end, and the base corresponding to the SNP site can be any base. The FRET probe has a sequence complementary to the flap sequence at the 3' end. The 5' end of the FRET probe is labeled with a fluorescent dye and a quencher, but the FRET probe is designed to form a double strand within the molecule and is normally quenched. When these are reacted with template DNA, the allele probe forms a double strand with the template DNA, and the 3' end (any base portion) of the invader probe invades the SNP site. Cleavase recognizes the structure where the base has invaded and cleaves the flap portion of the allele probe. Next, when this released flap binds to the complementary sequence of the FRET probe, the 3' end of the flap invades the intramolecular double-stranded portion of the FRET probe. As in the case of the allele probe and invader probe described above, Cleavase recognizes the structure where the base of the flap has invaded the FRET probe and cleaves the fluorescent dye of the FRET probe. The fluorescent dye is separated from the quencher, causing fluorescence. If the allele probe does not match the template DNA, the specific structure recognized by Cleavase is not formed, and the flap is not cleaved.

SNPの検出にプライマーを用いる場合は、増幅する領域及びタイピング方法に即したプライマーとなるように設計する。例えば、上記領域を完全に増幅できることが好ましく、上記領域の両端付近の配列に基づいて配列を設計できる。プライマーの設計手法は当技術分野で周知であり、本実施形態の方法において使用可能なプライマーは、特異的なアニーリングが可能な条件を満たす、例えば特異的なアニーリングが可能な長さ及び塩基組成(融解温度)を有するように設計される。増幅する領域の長さは、タイピングに支障がない限り制限はないし、検出方法により適宜増減してよい。また、増幅される領域の一部にはSNP部位が含まれるが、増幅される領域内における当該部位の位置に制限はなく、検出方法(タイピング方法)にしたがって適切な位置に配置してよい。そのためプライマーの設計にあたり、プライマーとSNP部位との位置関係は、検出方法にあわせて自由に設計でき、検出しようとするSNPを含む領域(例えば、連続した50塩基長以上500塩基長以下)にハイブリダイズする限り、タイピング方法の特性を考慮しながら、プライマーを設計できる。プライマーとしての機能を発揮する長さとしては、10塩基以上100塩基以下が好ましく、15塩基以上50塩基以下がより好ましく、15塩基以上30塩基以下がさらに好ましい。また設計の際には、任意の核酸鎖の50%がその相補鎖とハイブリッドを形成する温度であるプライマーの融解温度(Tm)を確認することが好ましい。鋳型となるDNAとプライマーとが二本鎖を形成してアニーリングするためには、アニーリングの温度を最適化する必要があるが、その一方で、この温度をより低すぎると非特異的な反応がおこるため、好ましくないからである。Tmの確認には、公知のプライマー設計用ソフトウェアを利用することができる。 When using primers to detect SNPs, they are designed to be appropriate for the region to be amplified and the typing method. For example, it is preferable that the region can be completely amplified, and the sequence can be designed based on the sequences near both ends of the region. Primer design techniques are well known in the art, and primers that can be used in the method of this embodiment are designed to satisfy conditions for specific annealing, such as having a length and base composition (melting temperature) that enable specific annealing. The length of the region to be amplified is not limited as long as it does not interfere with typing, and may be increased or decreased as appropriate depending on the detection method. Furthermore, while a portion of the amplified region contains an SNP site, there are no restrictions on the location of this site within the amplified region and it may be positioned appropriately depending on the detection method (typing method). Therefore, when designing primers, the positional relationship between the primer and the SNP site can be freely designed to suit the detection method. Primers can be designed taking into account the characteristics of the typing method, as long as they hybridize to a region containing the SNP to be detected (e.g., a continuous region of 50 to 500 bases in length). The length required for a primer to function is preferably 10 to 100 bases, more preferably 15 to 50 bases, and even more preferably 15 to 30 bases. Furthermore, when designing a primer, it is preferable to confirm its melting temperature (Tm), which is the temperature at which 50% of any nucleic acid strand hybridizes with its complementary strand. In order for the template DNA and the primer to form a double strand and anneal, the annealing temperature must be optimized. However, setting this temperature too low is undesirable because it can cause nonspecific reactions. Known primer design software can be used to confirm the Tm.

SNPの検出にプローブを用いる場合は、プローブがSNP部位を認識するように設計する。プローブ設計において、SNP部位は、タイピング方法にあわせて、プローブ内のいずれかの場所で認識されればよく、タイピング方法によっては、プローブの末端で認識されてもよい。SNP検出用ポリヌクレオチドをプローブとする場合、ゲノムDNAに相補的な塩基配列の長さは、通常15塩基以上200塩基以下であり、15塩基以上100塩基以下が好ましく、15塩基以上50塩基以下がより好ましいが、タイピング方法によってはこれより長くても短くてもよい。 When using a probe to detect SNPs, the probe is designed to recognize the SNP site. In designing the probe, the SNP site may be recognized anywhere within the probe, depending on the typing method; depending on the typing method, it may be recognized at the end of the probe. When a polynucleotide for SNP detection is used as the probe, the length of the base sequence complementary to genomic DNA is typically 15 to 200 bases, preferably 15 to 100 bases, and more preferably 15 to 50 bases, but may be longer or shorter depending on the typing method.

本実施形態の方法において、ハプロタイプとしてHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04が検出された場合に、前記被験者は前記ビームゲンに対する免疫応答性を有し、前記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低いと判定する。すなわち、当該被験者がビームゲンを接種した後である場合には、当該被験者がHBs抗体を有する可能性があることを示す。
また、本実施形態の方法において、ハプロタイプとしてHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01が検出された場合に、前記被験者は前記ビームゲン及び前記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さないと判定する。
In the method of this embodiment, if the haplotype detected is HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, the subject is determined to have immune responsiveness to the Beamugen and no or low immune responsiveness to the Heptavax-II. In other words, if the subject has been vaccinated with Beamugen, this indicates that the subject may have HBs antibodies.
Furthermore, in the method of this embodiment, if HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01 is detected as the haplotype, the subject is determined to have no immune responsiveness to the Bimugen and Heptavax-II.

また、診断実用性の計算に用いて、ビームゲンに対する免疫応答性の陽性率を解析することもできる。ここでいう陽性率とは、検体全体のうち、ハプロタイプとしてHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を有する検体の割合を意味する。例えば、本明細の実施例に記載した日本人成人1193人については、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を有する検体は123人であり、HLA-DRB1*13:02-DQB1を有さない検体は1070人であり、陽性率は約10.3%となる。 The positive rate of immune reactivity to Bimugen can also be analyzed by using this to calculate diagnostic utility. The positive rate here refers to the proportion of samples with the HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 haplotype among all samples. For example, of the 1,193 Japanese adults described in the examples herein, 123 samples had HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, and 1,070 samples did not have HLA-DRB1*13:02-DQB1, resulting in a positive rate of approximately 10.3%.

HBワクチンに対する免疫応答性の有無は、HBワクチンをこれから接種する健常者やHBワクチンを接種した健常者だけでなく、HBV感染者にとっても重要な情報であり、例えば、B型肝炎の治療方法や治療薬の選定及びB型肝炎の予防及び発症防止に関する重要な情報となる。特に、HBV感染者においては、免疫力が低下等することでHBVが再活性化して肝炎が劇症化することを予防するために重要な情報となり得る。 The presence or absence of immune responsiveness to the HB vaccine is important information not only for healthy individuals who are about to receive the HB vaccine or who have already received the HB vaccine, but also for those infected with HBV. For example, it provides important information regarding the selection of treatment methods and medications for hepatitis B, as well as the prevention and onset of hepatitis B. In particular, for HBV-infected individuals, this information can be important for preventing HBV reactivation due to a weakened immune system, which can lead to severe hepatitis.

本実施形態の方法において、上記ハプロタイプの検出に加えて、他のB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の有無に関連するSNPやハプロタイプを検出してもよい。上記ハプロタイプの検出と組み合わせてこれら他のSNPやハプロタイプを検出することで、B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の有無をより精度が高く判断することができ、診断の信頼度がより高まる。 In the method of this embodiment, in addition to detecting the above haplotypes, other SNPs or haplotypes associated with the presence or absence of immune responsiveness to hepatitis B vaccines may also be detected. By detecting these other SNPs or haplotypes in combination with the detection of the above haplotypes, the presence or absence of immune responsiveness to hepatitis B vaccines can be determined with greater accuracy, further increasing the reliability of the diagnosis.

他のB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の有無に関連するSNPとしては、例えば、BTNL2遺伝子座におけるSNP(NCBI SNP Databaseにおける登録番号rs4248166等)、IL1RL1遺伝子座におけるSNP(NCBI SNP Databaseにおける登録番号rs9646944等)、STOX2遺伝子座におけるSNP(NCBI SNP Databaseにおける登録番号rs2871385等)、MCPH1遺伝子座におけるSNP(NCBI SNP Databaseにおける登録番号rs2732977等)、OXA1L遺伝子座におけるSNP(NCBI SNP Databaseにおける登録番号rs3132969等)、BCL11B遺伝子座におけるSNP(NCBI SNP Databaseにおける登録番号rs1951122等)が挙げられる。これらのSNPを1種単独で検出対象としてもよく、2種以上組み合わせて検出対象としてもよい。検体中にこれらのSNPが検出された場合に、当該検体がHBワクチンに対する免疫応答性を有すると判定することができる。 SNPs associated with the presence or absence of immune responsiveness to other hepatitis B vaccines include, for example, SNPs in the BTNL2 locus (NCBI SNP Database accession number rs4248166, etc.), SNPs in the IL1RL1 locus (NCBI SNP Database accession number rs9646944, etc.), SNPs in the STOX2 locus (NCBI SNP Database accession number rs2871385, etc.), SNPs in the MCPH1 locus (NCBI SNP Database accession number rs2732977, etc.), SNPs in the OXA1L locus (NCBI SNP Database accession number rs3132969, etc.), and SNPs in the BCL11B locus (NCBI (e.g., registration number rs1951122 in the SNP Database). These SNPs may be detected singly or in combination of two or more. When these SNPs are detected in a sample, it can be determined that the sample has an immune response to the HB vaccine.

B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の有無に関連するハプロタイプとしては、HLA class II遺伝子のハプロタイプ(HLA-DRB108:03-DQB106:01、HLA-DRB114:06-DQB103:01、HLA-DRB115:01-DQB106:02、HLA-DRB101:01-DQB105:01等)等が挙げられる。これらのハプロタイプを1種単独で検出対象としてもよく、2種以上組み合わせて検出対象としてもよい。検体中にHLA-DRB108:03-DQB106:01及びHLA-DRB115:01-DQB106:02のうち少なくともいずれか一方のハプロタイプが検出された場合に、当該検体がHBワクチンに対する免疫応答性を有すると判定することができる。一方で、検体中にHLA-DRB104:05-DQB104:01及びHLA-DRB114:06-DQB103:01のうち少なくともいずれか一方のハプロタイプが検出された場合に、当該検体がHBワクチンに対する免疫応答性を有さない、又は免疫応答性が低いと判定することができる。
また、検体中に、HLA-DRB108:03-DQB106:01及びHLA-DRB115:01-DQB106:02のうち少なくともいずれか一方のハプロタイプ、及び、HLA-DRB104:05-DQB104:01及びHLA-DRB114:06-DQB103:01のうち少なくともいずれか一方のハプロタイプ、の両方が検出された場合には、ワクチンへの高反応性が有意となることから、当該検体がHBワクチンに対する免疫応答性を有すると判定することができる。
Examples of haplotypes associated with the presence or absence of immune responsiveness to hepatitis B vaccines include haplotypes of HLA class II genes (HLA-DRB1 * 08:03-DQB1 * 06:01, HLA-DRB1 * 14:06-DQB1 * 03:01, HLA-DRB1 * 15:01-DQB1 * 06:02, HLA-DRB1 * 01:01-DQB1 * 05:01, etc.). One of these haplotypes may be detected alone, or two or more may be detected in combination. When at least one of the haplotypes HLA-DRB1 * 08:03-DQB1 * 06:01 and HLA-DRB1 * 15:01-DQB1 * 06:02 is detected in a sample, the sample can be determined to have immune responsiveness to the HB vaccine. On the other hand, when at least one of the haplotypes HLA-DRB1 * 04:05-DQB1 * 04:01 and HLA-DRB1 * 14:06-DQB1 * 03:01 is detected in a sample, the sample can be determined to have no immune responsiveness or a low immune responsiveness to the HB vaccine.
Furthermore, when at least one of the haplotypes HLA-DRB1 * 08:03-DQB1 * 06:01 and HLA-DRB1 * 15:01-DQB1 * 06:02 and at least one of the haplotypes HLA-DRB1 * 04:05-DQB1 * 04:01 and HLA-DRB1 * 14:06-DQB1 * 03:01 are detected in a sample, high reactivity to the vaccine is significant, and therefore the sample can be determined to have immune responsiveness to the HB vaccine.

これら他のSNPやハプロタイプの検出方法としては、上述したハプロタイプの検出方法と同様の方法が挙げられる。 Methods for detecting these other SNPs and haplotypes include methods similar to the haplotype detection methods described above.

<B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する試薬>
本実施形態の試薬は、HLA class II遺伝子のハプロタイプであるHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を検出する核酸プローブ又はプライマーを含む。本実施形態の試薬は、B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の有無の検査用試薬として有用である。HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04としては、上記「B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法」において例示されたものと同様のものが挙げられる。また、核酸プローブ又はプライマーについては、当業者であれば、上記「B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法」において、ハプロタイプの検出方法として記載した方法を用いて適宜作製することができる。
<Reagent for detecting genetic factors in immune response to hepatitis B vaccine>
The reagent of this embodiment includes a nucleic acid probe or primers for detecting HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, which is a haplotype of the HLA class II gene. The reagent of this embodiment is useful as a reagent for testing the presence or absence of immune responsiveness to a hepatitis B vaccine. Examples of HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 include those exemplified in the above-mentioned "Method for detecting genetic factors in immune responsiveness to a hepatitis B vaccine." Furthermore, a person skilled in the art can appropriately prepare the nucleic acid probe or primers using the method described as a haplotype detection method in the above-mentioned "Method for detecting genetic factors in immune responsiveness to a hepatitis B vaccine."

本実施形態の試薬は、HLA class II遺伝子のハプロタイプであるHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01を検出する1以上の核酸プローブ又はプライマーを更に含むことが好ましい。当該核酸プローブ又はプライマーを更に含むことで、ビームゲン及びヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低い被験者の検出をより効率良く行うことができる。 The reagent of this embodiment preferably further comprises one or more nucleic acid probes or primers that detect HLA-DRB1*04:05-DQB*04:01, a haplotype of the HLA class II gene. By further including such nucleic acid probes or primers, it is possible to more efficiently detect subjects who have no or low immune responsiveness to Beamgen and Heptavax-II.

本実施形態の試薬は、上記核酸プローブ又はプライマーに加えて、SNPタイピングに通常用いられる試薬、陽性コントロール、溶媒及び溶質を更に含むことができる。当該試薬としては、例えば、デオキシヌクレオチド3リン酸(dNTPs)やDNAポリメラーゼ等が挙げられる。溶媒及び溶質としては、例えば、蒸留水、pH緩衝試薬、塩、タンパク質、界面活性剤等が挙げられる。 In addition to the nucleic acid probe or primer, the reagent of this embodiment may further include reagents, positive controls, solvents, and solutes commonly used in SNP typing. Examples of such reagents include deoxynucleotide triphosphates (dNTPs) and DNA polymerase. Examples of solvents and solutes include distilled water, pH buffer reagents, salts, proteins, surfactants, etc.

上記核酸プローブ又はプライマーは、上述した2種類のハプロタイプとは無関係な配列が含まれていてもよい。また、上記核酸プローブ又はプライマーは、DNAとRNAのキメラであってもよい。また、上記核酸プローブ又はプライマーは、蛍光物質や、ビオチン又はジゴキシンのような結合親和性物質、酵素、放射性同位元素、発光物質等で標識されていてもよい。蛍光物質としては、例えば、フルオレスカミン、フルオレッセインイソチオシアネート等が挙げられる。酵素としては、例えば、パーオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、リンゴ酸脱水酵素、α-グルコシダーゼ、α-ガラクトシダーゼ等が挙げられる。放射性同位元素としては、例えば、125I、131I、H、14C等が挙げられる。発光物質としては、例えば、ルシフェリン、ルシゲニン、ルミノール、ルミノール誘導体等が挙げられる。 The nucleic acid probe or primer may contain a sequence unrelated to the two types of haplotypes described above. The nucleic acid probe or primer may also be a chimera of DNA and RNA. The nucleic acid probe or primer may also be labeled with a fluorescent substance, a binding affinity substance such as biotin or digoxin, an enzyme, a radioactive isotope, a luminescent substance, or the like. Examples of fluorescent substances include fluorescamine and fluorescein isothiocyanate. Examples of enzymes include peroxidase, alkaline phosphatase, malate dehydratase, α-glucosidase, and α-galactosidase. Examples of radioactive isotopes include 125 I, 131 I, 3 H, and 14 C. Examples of luminescent substances include luciferin, lucigenin, luminol, and luminol derivatives.

本実施形態の試薬は、上記核酸プローブ又はプライマーに加えて、比較基準とするためのあるいは検量線を作成するための照合サンプル、検出器等も含んでもよい。検出器としては、例えば、分光器、放射線検出器、光散乱検出器等の上記核酸プローブ又はプライマーの標識を検出可能なものが挙げられる。 In addition to the nucleic acid probe or primer, the reagent of this embodiment may also include a reference sample to serve as a comparison standard or for creating a calibration curve, a detector, etc. Examples of detectors include spectrometers, radiation detectors, light scattering detectors, and other devices capable of detecting the label on the nucleic acid probe or primer.

本実施形態の試薬は、上述した2種類のハプロタイプを検出する核酸プローブ又はプライマーに加えて、他のB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の有無に関連するSNPやハプロタイプを検出する核酸プローブ又はプライマーを含むことができる。当該SNPやハプロタイプとしては、上記「B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法」において例示されたものと同様のものが挙げられる。また、これらSNPやハプロタイプを検出する核酸プローブ又はプライマーについては、当業者であれば、上記「B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法」において、ハプロタイプの検出方法として記載した方法を用いて適宜作製することができる。 The reagent of this embodiment may include, in addition to the nucleic acid probes or primers that detect the two types of haplotypes described above, nucleic acid probes or primers that detect other SNPs or haplotypes that are associated with the presence or absence of immune responsiveness to hepatitis B vaccines. Examples of such SNPs and haplotypes include those similar to those exemplified in the above-mentioned "Method for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccines." Furthermore, a person skilled in the art can appropriately prepare nucleic acid probes or primers that detect these SNPs and haplotypes using the method described as a haplotype detection method in the above-mentioned "Method for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccines."

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be explained below using examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<材料及び測定方法>
[試料及び臨床データ]
本研究でビームゲンに対する免疫応答性の遺伝的要因の検出に使用された日本人成人1193例のゲノムDNAサンプルは、全て組換え沈降HBワクチン(ビームゲン、化学及血清療法研究所製)で、0、1及び6か月に3回(0.5mL)のワクチン接種を行った健康な成人ボランティア(18歳以上)から得られたものである。ヘプタバックス-IIワクチン(MSD KK製)の予防接種を受けた個人は上記1193例のゲノムDNAサンプルには含まれない。
一方、本研究でヘプタバックス-IIに対する免疫応答性の遺伝的要因の検出に使用された日本人成人555例のゲノムDNAサンプルは、全て全て組換え沈降HBワクチン(ヘプタバックス-II、MSD KK製)で、0、1及び6か月に3回(0.5mL)のワクチン接種を行った健康な成人ボランティア(18歳以上)から得られたものである。ビームゲンワクチン(化学及血清療法研究所製)の予防接種を受けた個人は上記555例のゲノムDNAサンプルには含まれない。
<Materials and measurement methods>
[Samples and Clinical Data]
The genomic DNA samples from 1,193 Japanese adults used in this study to detect genetic factors in immune responsiveness to Bimugen were all obtained from healthy adult volunteers (aged 18 years or older) who had received three 0.5 mL vaccinations at 0, 1, and 6 months with recombinant adsorbed HB vaccine (Bimugen, manufactured by Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute). Individuals who had received the Heptavax-II vaccine (manufactured by MSD KK) were not included in the genomic DNA samples from these 1,193 individuals.
Meanwhile, the genomic DNA samples from 555 Japanese adults used in this study to detect genetic factors in immune responsiveness to Heptavax-II were all obtained from healthy adult volunteers (aged 18 years or older) who had received three 0.5 mL vaccinations at 0, 1, and 6 months with recombinant adsorbed HB vaccine (Heptavax-II, manufactured by MSD KK). Individuals who had received the Bimugen vaccine (manufactured by the Chemo-Sero-Therapeutic Research Institute) were not included in the genomic DNA samples from these 555 individuals.

血清抗HBV表面抗体(HBsAb)及び血清抗HBVコア抗体(HBcAb)は、それぞれ、抗HBsキット及び抗HBc II キットを使用し、且つ、Architect i2000SRアナライザー(Abbott Japan製)を使用した完全自動化学発光酵素免疫測定システムで、ワクチン接種前及び最終接種の1か月後に確認した。HBcAb陽性(>1.0 S/CO)の個人は、本研究には含まれない。
本研究では、上記ビームゲンに対する免疫応答性の遺伝的要因の検出に使用された日本人成人1193例を以下に示す3つのグループに分類した:
group_0、低反応群、HBsAb≦10mIU/mL、n=107。
group_1、中反応群、10mIU/mL<HBsAb≦100mIU/mL、n=351。
group_2、高応応群、100mIU/mL<HBsAb≦1000mIU/mL、n=735。
1193例の個人の臨床情報は、グループ毎に以下のURLにまとめられている(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hep.29876/suppinfo)。
また、上記ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性の遺伝的要因の検出に使用された日本人成人555例についても同様に、以下に示す3つのグループに分類した:
group_0、低反応群、HBsAb≦10mIU/mL、n=66。
group_1、中反応群、10mIU/mL<HBsAb≦100mIU/mL、n=124。
group_2、高反応群、100mIU/mL<HBsAb、n=305。
Serum anti-HBV surface antibody (HBsAb) and serum anti-HBV core antibody (HBcAb) were confirmed before vaccination and 1 month after the final vaccination using an anti-HBs kit and an anti-HBc II kit, respectively, and a fully automated chemiluminescent enzyme immunoassay system using an Architect i2000SR analyzer (Abbott Japan). Individuals with HBcAb positivity (>1.0 S/CO) were not included in this study.
In this study, 1,193 Japanese adults were used to detect genetic factors in immune responsiveness to the above-mentioned bengen. They were divided into the following three groups:
group_0, low response group, HBsAb ≦10 mIU/mL, n = 107.
group_1, intermediate response group, 10 mIU/mL < HBsAb ≤ 100 mIU/mL, n = 351.
group_2, high response group, 100 mIU/mL<HBsAb≦1000 mIU/mL, n=735.
The clinical information of the 1,193 individuals has been compiled by group at the following URL (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hep.29876/suppinfo).
Similarly, 555 Japanese adult cases used to detect genetic factors in immune responsiveness to Heptavax-II were also classified into the following three groups:
group_0, low response group, HBsAb ≦10 mIU/mL, n = 66.
group_1, intermediate response group, 10 mIU/mL < HBsAb ≤ 100 mIU/mL, n = 124.
group_2, high response group, 100 mIU/mL<HBsAb, n=305.

[ゲノムワイド関連解析(GWAS)]
上記ゲノムDNAサンプルについて、製造元の指示に従い、Affymetrix Axiom Genome-Wide ASI 1 Arrayを使用して、ゲノムワイドSNP解析を実施した。
[Genome-wide association study (GWAS)]
Genome-wide SNP analysis was performed on the above genomic DNA samples using the Affymetrix Axiom Genome-Wide ASI 1 Array according to the manufacturer's instructions.

[HLA imuputation法]
上記555例のSNPデータは、hg19の位置に基づいて、25,759,242bp以上33,534,827bp以下の範囲の拡張MHC(xMHC)領域から抽出した。以前の報告(非特許文献1)と同じ方法を用いて、HIBAG Rパッケージを使用して、3つのHLA class II遺伝子に対して、2-field HLA genotype imputationを実施した。HLA-DRB1、DQB1、及びDPB1の場合には、HLA遺伝子型imputationには、当所が所有する日本語参照imputationが使用された。呼び出した閾値(CT>0.5)を使用して、imputation後の品質管理を適用した。Group_0の63例、Group_1の174例、及びGroup_2の278例からなる合計515例のサンプルは、3つの推定HLA遺伝子型を示し、すべてが閾値を満たしていた 合計で、22個のHLA―DRB1、14個のHLA-DQB1、及び11個のHLA-DPB1遺伝子型をHLA class II遺伝子に代入した。
[HLA imputation method]
The SNP data for the 555 cases were extracted from the extended MHC (xMHC) region, ranging from 25,759,242 bp to 33,534,827 bp, based on the hg19 position. Using the same method as previously reported (Non-Patent Document 1), two-field HLA genotype imputation was performed for the three HLA class II genes using the HIBAG R package. For HLA-DRB1, DQB1, and DPB1, our own Japanese reference imputation was used for HLA genotype imputation. A call threshold (CT > 0.5) was used for quality control after imputation. A total of 515 samples, consisting of 63 cases in Group_0, 174 cases in Group_1, and 278 cases in Group_2, showed three predicted HLA genotypes, all of which met the threshold. In total, 22 HLA-DRB1, 14 HLA-DQB1, and 11 HLA-DPB1 genotypes were assigned to HLA class II genes.

[実施例1]
上記555例のゲノムDNAサンプルを用いて、上記ゲノムワイドSNP解析を実施し、下記に示すStatus-1及びStatus-2中の2群をそれぞれ比較するゲノムワイド関連解析(GWAS)を行なった。
[Example 1]
The genome-wide SNP analysis was carried out using the genomic DNA samples from the above 555 cases, and a genome-wide association study (GWAS) was carried out to compare the two groups in Status-1 and Status-2 shown below.

Status-1:group_0(低反応群、HBsAb≦10mIU/mL、n=66)に対する、group_1+group_2(中反応群+高反応群、HBsAb>10mIU/mL、n=489)
Status-2:group_0(低反応群、HBsAb≦10mIU/mL、n=66)に対する、group_2(高反応群、HBsAb>100mIU/mL、n=305)
Status-1: group_0 (low response group, HBsAb≦10 mIU/mL, n=66) vs. group_1 + group_2 (intermediate response group + high response group, HBsAb>10 mIU/mL, n=489)
Status-2: group_0 (low response group, HBsAb≦10 mIU/mL, n=66) vs. group_2 (high response group, HBsAb>100 mIU/mL, n=305)

以前の研究により、ビームゲンを対象としたGWASにおいてビームゲン応答性との関連が有意(P値<0.0001)となったSNPの中で、ヘプタバックス-IIを対象としたGWASでも応答性が有意(P値<0.05)となった72個のSNPのオッズ比は非常に高い相関を示した(R2=0.8856)。一方で、ヘプタバックス-II接種者とビームゲン接種者を3群ごとに比較した結果、ゲノムワイドで有意となるSNPが存在しなかった。
これらのことから、GWASでは、2種類のB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性に関わる遺伝子に有意な違いを検出できないことが分かった。
In a previous study, among the SNPs that were significantly associated with Beamgen response in a GWAS targeting Beamgen (P value < 0.0001), 72 SNPs that were also significantly associated with response in a GWAS targeting Heptavax-II (P value < 0.05) showed a very high odds ratio (R2 = 0.8856).However, when comparing Heptavax-II vaccinated and Beamgen vaccinated patients in three groups, no SNPs were found to be genome-wide significant.
These findings indicate that GWAS was unable to detect significant differences in genes involved in immune responsiveness to the two types of hepatitis B vaccines.

続いて、HLA関連解析を実施した。
具体的には、HLA関連解析においても、まずはヘプタバックス-IIに対する免疫応答性の遺伝的要因の検出に使用された日本人成人555例を同様に、以下に示す3つのグループに分類した:
group_0、低反応群、HBsAb≦10mIU/mL、n=66。
group_1、中反応群、10mIU/mL<HBsAb≦100mIU/mL、n=124。
group_2、高反応群、100mIU/mL<HBsAb、n=305。
Subsequently, HLA-associated analysis was performed.
Specifically, in the HLA-associated analysis, 555 Japanese adults used to detect genetic factors related to immune responsiveness to Heptavax-II were similarly classified into the following three groups:
group_0, low response group, HBsAb ≦10 mIU/mL, n = 66.
group_1, intermediate response group, 10 mIU/mL < HBsAb ≤ 100 mIU/mL, n = 124.
group_2, high response group, 100 mIU/mL<HBsAb, n=305.

次いで、それぞれの応答群におけるハプロタイプ及びアリルとの関連をHLA imuputation法により解析した。 Next, the association between haplotypes and alleles in each response group was analyzed using the HLA imputation method.

まず、各反応群とHLAハプロタイプとの関係性について検討した。結果を表1(group_0とgroup_2の比較)及び表2(group_0とgroup_1+group_2の比較)に示す。 First, we examined the relationship between each reaction group and HLA haplotype. The results are shown in Table 1 (comparison between group_0 and group_2) and Table 2 (comparison between group_0 and group_1 + group_2).

表1及び表2に示すように、ハプロタイプ(HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01)及びアリル(DPB*05:01)が有意な関連を示した。それぞれにおけるオッズ比(OR)が1より大きいことから、これらハプロタイプ及びアリルを有すると、グループ0となる確率が有意に大きい、つまり低反応群となりやすいことが示唆された。 As shown in Tables 1 and 2, the haplotype (HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01) and allele (DPB*05:01) showed a significant association. Since the odds ratio (OR) for each was greater than 1, it was suggested that having these haplotypes and alleles significantly increased the probability of being in group 0, meaning that individuals were more likely to be in the low response group.

次に、HLAハプロタイプとヘプタバックス-II応答性との関係性と、以前行った日本人成人1,193例を対象としたHLAハプロタイプとビームゲン応答性との関係性(非特許文献1参照)とを比較した。表3は、ヘプタバックス-II及びビームゲンそれぞれの高反応群(Group_2)におけるHLAハプロタイプの比率を示したものである。表4は、ヘプタバックス-II及びビームゲンそれぞれの中高反応群(Group_1+Group_2)におけるHLAハプロタイプの比率を示したものである。 Next, the relationship between HLA haplotypes and Heptavax-II responsiveness was compared with the relationship between HLA haplotypes and Bimugen responsiveness in a previous study of 1,193 Japanese adults (see Non-Patent Document 1). Table 3 shows the proportions of HLA haplotypes in the high response group (Group_2) for both Heptavax-II and Bimugen. Table 4 shows the proportions of HLA haplotypes in the intermediate/high response groups (Group_1 + Group_2) for both Heptavax-II and Bimugen.

表3及び表4に示したように、2種のハプロタイプ(HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01及びHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04)が有意な関連を示した。それぞれのオッズ比(OR)から、HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01を有すると、ヘプタバックス-IIの群が有意に大きい、つまりヘプタバックス-IIの群で高反応群及び中高反応群となりやすい。一方、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を有すると、ビームゲンの群が有意に大きい、つまりビームゲンの群で高反応群となりやすいことが示された。
なお、HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01は、ヘプタバックス-II及びビームゲンそれぞれにおける低反応群、中反、及び応群高反応群との比較により、本ハプロタイプを有すると、いずれのワクチンの場合も低反応群となりやすいことが既に示されているハプロタイプである。
他方、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04はヘプタバックス-II及びビームゲンそれぞれにおける中高反応群との比較で初めて有意な相関が認められた。
As shown in Tables 3 and 4, two haplotypes (HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01 and HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04) showed a significant association. The respective odds ratios (OR) indicated that individuals with HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01 were significantly associated with a larger Heptavax-II group, meaning they were more likely to be in the high or intermediate-high response group in the Heptavax-II group. On the other hand, individuals with HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 were significantly associated with a larger Beamgen group, meaning they were more likely to be in the high response group in the Beamgen group.
HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01 is a haplotype that has already been shown to make people who have this haplotype more likely to be in the low responder group for both Heptavax-II and Bimugen vaccines, based on comparisons with the low responder, intermediate responder, and high responder groups.
On the other hand, a significant correlation was first observed for HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 when compared with the medium to high response groups in Heptavax-II and Beamgen, respectively.

そこで、続いてHLAハプロタイプと、ビームゲン及びヘプタバックス-IIの高反応群それぞれと健常者群の関係性を比較した。結果を表5に示す。 Next, we compared the relationship between HLA haplotypes and the high Bimugen and Heptavax-II responders, as well as the healthy control group. The results are shown in Table 5.

表5に示すように、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04がヘプタバックス-II高反応群と健常者群との比較において有意な関連を示した。一方、健常者群とビームゲン高反応群では、同ハプロタイプにおいて有意な相関は得られなかった。なおヘプタバックス-II高反応群と健常者群との比較におけるオッズ比(OR)が1より小さいことから、これらハプロタイプを有する確率は健常者の群が有意に大きい。つまり、HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を有する群は、ヘプタバックス-II高反応群よりも健常者の群において割合が有意に多いことを示しており、間接的に同ハプロタイプを有する群はヘプタバックス-II接種において高反応群となりにくいことを示唆している。 As shown in Table 5, HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 showed a significant association when comparing the Heptavax-II high responder group with the healthy control group. On the other hand, no significant correlation was found for this haplotype between the healthy control group and the Bimugen high responder group. Furthermore, because the odds ratio (OR) when comparing the Heptavax-II high responder group with the healthy control group was less than 1, the probability of having these haplotypes was significantly higher in the healthy control group. In other words, the group with HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 was significantly more prevalent in the healthy control group than in the Heptavax-II high responder group, which indirectly suggests that groups with this haplotype are less likely to become high responders to Heptavax-II vaccination.

また、IEDB(Immune Epitope Database)を用いて、HLA-DRB1*04:05又はHLA-DRB1*13:02と、ビームゲン又はヘプタバックス-IIの抗原ペプチドの結合予測を行なった。 In addition, the Immune Epitope Database (IEDB) was used to predict binding between HLA-DRB1*04:05 or HLA-DRB1*13:02 and Bimugen or Heptavax-II antigen peptides.

その結果、HLA-DRB1*04:05では、ヘプタバックス-IIの抗原ペプチドのほうが安定的な結合を示すものが多いことが明らかとなった。また、HLA-DRB1*13:02との結合において、ヘプタバックス-IIでは不安定で、ビームゲンでは安定である抗原ペプチドの配列を探索したところ、ヘプタバックス-IIに特有の配列であって、N末端から134番目のアミノ酸残基から148番目のアミノ酸残基までの15アミノ酸残基からなる配列(FPSCCCTKP[T/S]DGNCT:配列番号7)であることが明らかとなった。 The results revealed that with HLA-DRB1*04:05, many antigen peptides from Heptavax-II showed stable binding. Furthermore, a search for antigen peptide sequences that were unstable with Heptavax-II but stable with Bimugen in binding to HLA-DRB1*13:02 revealed a sequence unique to Heptavax-II, consisting of 15 amino acid residues from the 134th to 148th amino acid residues from the N-terminus (FPSCCCTKP[T/S]DGNCT: SEQ ID NO: 7).

以上の結果から、検体がHLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01を有する場合には、当該検体は、ビームゲン及びヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低い傾向があり、一方で、検体がHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を有する場合には、当該検体は、ビームゲンに対する免疫応答性を有し、ヘプタバックス-IIに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低い傾向があることが示唆された。 These results suggest that if a sample has HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01, the sample tends to have no or low immune responsiveness to Bimugen and Heptavax-II; conversely, if a sample has HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, the sample tends to have immune responsiveness to Bimugen and no or low immune responsiveness to Heptavax-II.

本実施形態の方法及び試薬によれば、被験者におけるB型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を簡便且つ確実に検出することができる。 The method and reagent of this embodiment make it possible to easily and reliably detect genetic factors that contribute to immune responsiveness to hepatitis B vaccine in a subject.

Claims (4)

B型肝炎ワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する方法であって、
前記B型肝炎ワクチンがGenotype A(HBV/A)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチン及びGenotype C(HBV/C)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチンであり、
被験者由来のDNA含有試料中のHLA class II遺伝子のハプロタイプを検出することと、
前記ハプロタイプとしてHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04が検出された場合に、前記被験者は前記Genotype C(HBV/C)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチンに対する免疫応答性を有し、前記Genotype A(HBV/A)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチンに対する免疫応答性を有さない又は免疫応答性が低いと判定することと、を含む、方法。
1. A method for detecting genetic factors in immune responsiveness to hepatitis B vaccine, comprising:
the hepatitis B vaccine is a yeast-derived recombinant adsorbed HB vaccine corresponding to genotype A (HBV/A) and a yeast-derived recombinant adsorbed HB vaccine corresponding to genotype C (HBV/C) ;
Detecting the haplotype of HLA class II genes in a DNA-containing sample from a subject;
and determining, when HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04 is detected as the haplotype, that the subject has immune responsiveness to the yeast-derived recombinant precipitated HB vaccine corresponding to genotype C (HBV/C) and has no or low immune responsiveness to the yeast-derived recombinant precipitated HB vaccine corresponding to genotype A (HBV/A) .
前記ハプロタイプとしてHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01が検出された場合に、前記被験者は前記Genotype A(HBV/A)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチン及び前記Genotype C(HBV/C)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチンに対する免疫応答性を有さないと判定することを更に含む、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1 , further comprising determining that the subject does not have immune responsiveness to the yeast-derived recombinant adsorbed HB vaccine corresponding to genotype A (HBV/A) and the yeast-derived recombinant adsorbed HB vaccine corresponding to genotype C (HBV/C) when HLA-DRB1*04:05-DQB1*04:01 is detected as the haplotype. Genotype A(HBV/A)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチン及びGenotype C(HBV/C)に対応する酵母由来の組換え沈降HBワクチンに対する免疫応答性の遺伝的要因を検出する試薬であって、
HLA class II遺伝子のハプロタイプであるHLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04を検出する1以上の核酸プローブ又はプライマーを含む、試薬。
A reagent for detecting genetic factors of immune responsiveness to a yeast-derived recombinant adsorbed HB vaccine corresponding to genotype A (HBV/A) and a yeast-derived recombinant adsorbed HB vaccine corresponding to genotype C (HBV/C) , comprising:
A reagent comprising one or more nucleic acid probes or primers for detecting HLA-DRB1*13:02-DQB1*06:04, which is a haplotype of the HLA class II gene.
HLA class II遺伝子のハプロタイプであるHLA-DRB1*04:05-DQB*04:01を検出する1以上の核酸プローブ又はプライマーを更に含む、請求項3に記載の試薬。 The reagent according to claim 3, further comprising one or more nucleic acid probes or primers for detecting HLA-DRB1*04:05- DQB1 *04:01, which is a haplotype of the HLA class II gene.
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Title
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