(57)【要約】【課題】第一および第二のサンプルにおける複数の遺伝子発現データの比較において、それぞれのサンプルについての発現量の比を視覚的に分かりやすく表示する。【解決手段】第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸１に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸２にとった対数座標上に、第一および第二のサンプルから得られた発現量のデータをプロット３により表示し、プロット３を横軸１と平行な直線により近似して得られる近似直線４を所定の値だけ平行移動させることにより得られる直線５および６を座標上に表示する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一および第二のサンプルにおける複数の遺伝子に対する発現量を比較する方法であって、
前記第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、前記第一のサンプルにおける発現量を前記第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとった対数座標上に、前記第一および第二のサンプルから得られた発現量のデータをプロットにより表示し、
該プロットを前記横軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させることにより得られる直線を前記対数座標上に表示することを特徴とする遺伝子発現データの比較方法。
【請求項２】
第一および第二のサンプルにおける複数の遺伝子に対する発現量を比較する方法であって、
前記第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、前記第二のサンプルにおける発現量を前記第一のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとった対数座標上に、前記第一および第二のサンプルから得られた発現量のデータをプロットにより表示し、
該プロットを前記横軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させることにより得られる直線を前記対数座標上に表示することを特徴とする遺伝子発現データの比較方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の遺伝子とハイブリダイズさせることによって得られた２つのサンプルについての遺伝子発現データを座標上に表示し比較する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体内の遺伝情報はＤＮＡ塩基配列として保存されており、遺伝子の発現を解析することは各種疾病の予防、早期診断治療、オーダーメイド医療などに有効である。生物学、医学分野での遺伝子解析においては、遺伝子の発現を解析する方法として、マイクロアレイ法が用いられている。マイクロアレイ法は、スライドガラス上に数千個のＤＮＡスポットを作成したＤＮＡチップやＤＮＡマイクロアレイにサンプルをハイブリダイゼーションさせ、ハイブリッド形成の強度を指標にして各遺伝子の発現量を測定する方法である。
【０００３】
近年、マイクロアレイ法を使用して遺伝子発現をモニタリングする技術が開発されている。多くの疾病状態は、特定の遺伝子の遺伝的ＤＮＡのコピー数の変化または転写レベルの変化によって、様々な遺伝子の発現レベルの違いにより特徴付けられる。例えば、遺伝物質の欠失および獲得は、癌化および癌の進行において重要な役割を担う。また、特定の遺伝子の発現レベルの変化は、様々な癌の存在および進行の指標として機能する。したがって、遺伝子発現の解析においては、２つのサンプル間、例えば疾病を有する細胞と正常な細胞との間で、複数の遺伝子の発現レベルを比較しなければならない。
【０００４】
２つのサンプルにおける遺伝子発現のデータ群で発現の動きが異なる遺伝子を見つけるため、従来の遺伝子発現解析においては、縦軸および横軸にそれぞれのサンプルについての遺伝子発現量の対数をとった二次元座標上に発現データをプロットにより表示するスキャッタードプロットが用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
ＣＡＴＨＥＲＩＮＥ，　ＮＧＵＹＥＮ，　他６名，　「Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｇｅｎｅ　Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅＭｕｒｉｎｅ　Ｔｈｙｍｕｓ　Ａｓｓａｙｅｄ　ｂｙ　Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｒｒａｙｅｄ　ｃＤＮＡ　Ｃｌｏｎｅｓ」，　ＧＥＮＯＭＩＣＳ　２９，　２０７−２１６（１９９５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２つのサンプルについての遺伝子発現量の対数をプロットにより表示する方法では、プロットを近似する近似直線を所定の値だけ平行移動させ、対象となる遺伝子についてのプロットがこの平行移動した直線の上方にあるか下方にあるかにより一方のサンプルについての遺伝子発現データが他方のサンプルについての遺伝子発現データの何倍以上または何倍以下であるかを判断しそれぞれのサンプルについての遺伝子発現量を比較する場合に、近似直線を平行移動した直線に傾きがあるため、２つのサンプルにおける遺伝子発現量の比がグラフから視覚的にわかりにくいという問題があり、解析を行う者が判断ミスをし正しい解析結果を得ることができない場合があった。
【０００７】
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、２つのサンプルにおける複数の遺伝子に対する発現量を比較する方法において、遺伝子発現データを視覚的にわかりやすく表示する方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の遺伝子発現データの比較方法は、第一および第二のサンプルにおける複数の遺伝子に対する発現量を比較する方法であって、前記第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、前記第一のサンプルにおける発現量を前記第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとった対数座標上に、前記第一および第二のサンプルから得られた発現量のデータをプロットにより表示し、該プロットを前記横軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させることにより得られる直線を前記対数座標上に表示することを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明の遺伝子発現データの比較方法は、第一および第二のサンプルにおける複数の遺伝子に対する発現量を比較する方法であって、前記第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、前記第二のサンプルにおける発現量を前記第一のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとった対数座標上に、前記第一および第二のサンプルから得られた発現量のデータをプロットにより表示し、該プロットを前記横軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させることにより得られる直線を前記対数座標上に表示するようにしてもよい。
【００１０】
サンプルとしては、例えば細胞や組織から抽出したＤＮＡ、ゲノム等の核酸を用いることができる。第一のサンプルを正常な細胞からのサンプルとし、第二のサンプルを例えば疾病状態などの異常な細胞からのサンプルとすることが好ましいが、これに限定されず、第一のサンプルを異常な細胞からのサンプルとし第二のサンプルを正常な細胞からのサンプルとしてもよく、また第一および第二のサンプルのいずれも異常な細胞からのサンプルとしてもよい。
【００１１】
「近似直線を所定の値だけ平行移動させる」とは、２つのサンプルにおいて判断の基準とする遺伝子発現量の比に対応する値だけプロットの近似直線を上方または下方に平行移動させることを意味する。例えば、第一のサンプルにおける発現量の対数を縦軸に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸に取ることとした場合は、第一のサンプルにおける遺伝子発現量が第二のサンプルにおける遺伝子発現量の２倍以上であるか否かを判断するためには、近似直線をｌｏｇ２だけ上方に平行移動させ、第一のサンプルにおける遺伝子発現量が第二のサンプルにおける遺伝子発現量の１／２倍以上であるか否かを判断するためには、近似直線をｌｏｇ２だけ下方に平行移動させる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の遺伝子発現データの比較方法によれば、第一および第二のサンプルにおける複数の遺伝子に対する発現量を比較する場合において、第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとった対数座標上にそれぞれのサンプルにおける発現量のデータをプロットにより表示し、プロットを横軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させることにより得られる直線を対数座標上に表示することとしたので、２つのサンプルのうち一方のサンプルについての遺伝子発現データが他方のサンプルについての遺伝子発現データの何倍以上または何倍以下であるかを判断する場合に、傾きのある直線を基準として遺伝子発現データのプロットがその上方にあるかまたは下方にあるかを判断する必要がなく、遺伝子発現量の比を視覚的に分かりやすく表示することができる。
【００１３】
したがって、複数の遺伝子についての発現量の比を同時に正確に比較することができるため、２つのサンプルにおいて発現量の比が一定値以上である遺伝子を発見し、例えば病気に冒されているが感染していない個人からのサンプルと感染している個人からのサンプルとの発現結果を比較することにより、その病気に対する抵抗性を与える遺伝子を同定することができる。また、同一の疾病の連続的な段階または進行レベルの組織サンプル間、疾病の最終結果が異なったことが知られている組織サンプル間において遺伝子発現量の比を比較することにより、例えば癌の場合に、悪性細胞と良性細胞との間での発現レベルを比較することができ、病気の診断や予防、罹病の可能性等を正確に判断することができる。
【００１４】
なお、第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとることとした場合も、上記と同様の効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による遺伝子発現データの比較方法の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明による遺伝子発現データの比較方法の一実施の形態において、第一のサンプルにおける遺伝子発現量の対数と第一および第二のサンプルにおける遺伝子発現量の比の対数を示すグラフである。図１に示される横軸１は第一のサンプルにおける遺伝子発現量の対数を表し、縦軸２は第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を表す。マイクロアレイ法により第一および第二のサンプルの両方で発現が測定された遺伝子について、第一および第二のサンプルにおける遺伝子発現量がそれぞれｘ、ｙと測定されると、横軸１および縦軸２からなる対数座標上にそれぞれｌｏｇｘ、ｌｏｇｘ／ｙがプロット３により表示される。
【００１７】
図１において、複数のプロット３を横軸１と平行な直線により近似して得られる近似直線４を座標上に表示すると、例えば、第一のサンプルにおける遺伝子発現量ｘが第二のサンプルにおける遺伝子発現量ｙの２倍である場合には、プロット３は近似直線４をｌｏｇ２だけ上方に平行移動した直線５上に存在する。また第一のサンプルにおける遺伝子発現量ｘが第二のサンプルにおける遺伝子発現量ｙの１／２倍である場合には、プロット３は近似直線４をｌｏｇ２だけ下方に平行移動した直線６上に存在する。
【００１８】
したがって、第一のサンプルにおける発現量が第二のサンプルにおける発現量の２倍以上である遺伝子は、図１の直線５の上方のプロットにより表示され、第一のサンプルにおける発現量が第二のサンプルにおける発現量の１／２倍以下である遺伝子は、図１の直線６の下方のプロットにより表示されるため、２つのサンプルにおける遺伝子発現量の比が視覚的に分かりやすく、それぞれのサンプルにおける遺伝子発現量を適切に比較することによって病気の診断や予防、罹病の可能性等を正確に判断することができる。
【００１９】
なお、本実施の形態における遺伝子発現データの比較方法においては、第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとり、発現量のデータを表示したプロットを横軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させた直線を表示することとしたが、第一のサンプルにおける発現量の対数を縦軸に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を横軸にとり、発現量のデータを表示したプロットを縦軸と平行な直線により近似して得られる近似直線を所定の値だけ平行移動させた直線を表示するようにしてもよいことは明らかである。
【００２０】
また、本実施の形態における遺伝子発現データの比較方法においては、第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、第一のサンプルにおける発現量を第二のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとることとしたが、第一のサンプルにおける発現量の対数を横軸に、第二のサンプルにおける発現量を第一のサンプルにおける発現量で割った除算値の対数を縦軸にとることとしてももちろんよい。
【００２１】
また、本実施の形態における遺伝子発現データの比較方法においては縦軸と横軸との比率は等しいが、これらの比率を変えてもよく、例えば横軸に比べて縦軸を拡大することにより、２つのサンプルにおける遺伝子発現量の比をさらに視覚的に分かりやすくするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による遺伝子発現データの比較方法の一実施の形態において、第一のサンプルにおける遺伝子発現量と第一および第二のサンプルにおける遺伝発現量の比の対数を示すグラフ
【符号の説明】
１　横軸
２　縦軸
３　プロット
４　近似直線
【図１】
2004121042.tif 000003