DE19903056A1 - HPV-Assay - Google Patents
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- C12Q1/701—Specific hybridization probes
- C12Q1/708—Specific hybridization probes for papilloma
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur in vitro-Diagnose einer Infektion mit Humanem Papillomavirus (HPV) sowie ein Verfahren zum Amplifizieren von in biologischen Proben vorhandener HPV-DNA. Ferner betrifft die Erfindung unter anderem Kits zur Durchführung dieser Verfahren sowie in diesen Verfahren eingesetzte Oligonukleotidprimer und Oligonukleotidsonden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur in-vitro-Dia
gnose einer Infektion mit Humanem Papillomavirus (HPV) sowie ein
Verfahren zum Amplifizieren von in biologischen Proben vorhande
ner HPV-DNA. Ferner betrifft die Erfindung unter anderem Kits
zur Durchführung dieser Verfahren sowie in diesen Verfahren
eingesetzte Oligonukleotidprimer und Oligonukleotidsonden.
In der Krebsvorsorge der Frau werden routinemäßig zervikale
Zellausstriche auf morphologische Veränderungen (Dysplasien) hin
untersucht. Obwohl der überwiegende Anteil dieser Dysplasien
reversibel ist und sich spontan wieder zurückbildet, entwickelt
sich ein Teil weiter zu einem Karzinom. Das Vorhandensein von
dysplastischen Veränderungen eines bestimmten Schweregrades ist
die Grundlage für weitergehende Maßnahmen wie z. B. Konisation,
bei der die Läsion operativ entfernt wird. Die routinemäßige
Anwendung dieses Verfahrens in der Krebsvorsorge hat zu einer
erheblichen Reduzierung der Krebsinzidenz geführt.
Es ist bekannt, daß bei der Entstehung bestimmter maligner
Tumoren verschiedene virale Erreger eine zentrale Rolle spie
len. So sind z. B. mehr als 90% der Karzinome des Gebärmutter
halses mit dem Auftreten bestimmter Typen des Humanen Papillo
mavirus (HPV) assoziiert. Das Risiko, an einem malignen Tumor
(Karzinom) der Zervix uteri zu erkranken, hängt von verschie
denen Faktoren ab, wie z. B. der Infektionsdauer mit einem der
sog. Hochrisikotypen (HPV 16, 18, 31, 33) und dem Alter der
Patientin. [N. Engl. J. Med., 338: 423-8 (1998), Obstet. Gyne
col., 67: 665-669 (1986), Br. J. Cancer 64: 559-565 (1991)].
Aus diesen Untersuchungen geht hervor, daß die Beurteilung des
individuellen Krebsrisikos verbessert wird, wenn zur Zeit der
Diagnose Informationen bezüglich einer zurückliegenden, bzw.
persistierenden HPV-Infektion und der beteiligten Typen über
einen längeren Zeitraum vorhanden sind.
Ein weiterer Faktor, der den Schweregrad der Läsion be
schreibt, liegt im physikalischen Zustand des HPV-Genoms. In
der Mehrzahl der Fälle liegt das virale Genom in Form multip
ler Episome in der Wirtszelle vor. Es gibt jedoch Hinweise
dafür, daß insbesondere in fortgeschrittenen, prämalignen
Läsionen das virale Genom in sehr niedriger Kopienzahl in das
Wirtsgenom integriert vorliegt, weshalb gerade in diesen Fäl
len ein positiver HPV-Nachweis in der Vergangenheit oft miß
lang. Um den in diesen Fällen besonders wichtigen HPV-(Typen-)
Nachweis erbringen zu können, werden höchste Anforderungen an
die Empfindlichkeit des Detektionsverfahrens gestellt [Curr.
Top. Microbiol. Immunol. 186: 131-156 (1994), J. Clin. Pathol.
50: 600-604 (1997)].
Zur Erfassung der Persistenz einer vorhandenen HPV-Infektion
ist eine regelmäßige Untersuchung des Ausstrichmaterials auf
HPV-Befall und die Identifizierung der beteiligten HPV-Typen
notwendig. Wenn die cytologische Untersuchung aufgrund des
Auftretens bestimmter morphologischer Merkmale den Verdacht
auf HPV-Befall begründet, werden bestehende Verfahren zum HPV-
Nachweis angewandt. In der Regel ist es hierfür erforderlich,
eine zweite Probe zu gewinnen, da cytologische Präparate für
Archivzwecke erhalten bleiben müssen. Diese notwendige zweite
Probennahme stellt eine erhebliche Mehrbelastung für Patien
tinnen, Ärzte und das gesamte Gesundheitssystem dar. Zur Ver
meidung einer zweiten Probennahme kann alternativ von jeder
Patientin direkt parallel zum ersten PAP-smear eine weitere
Probe speziell für die HPV-Testung gewonnen werden. Dieses
Vorgehen verursacht allerdings aufgrund der wenigen indizier
ten HPV-Untersuchungen (ca. 10% der Fälle) ebenfalls unnötige
Mehrkosten, da rund 90% der HPV-Proben nicht benötigt werden.
Die Ergänzung der cytologischen Untersuchung durch HPV-Nach
weis/Typisierung kann die Erstellung eines individuellen Fol
low-up Programms (z. B. verkürzte Intervalle bei Nachfolgeun
tersuchungen) stark erleichtern.
Im folgenden werden die bisher gängigen HPV-Nachweismethoden
kurz zusammengefaßt und charakterisiert:
Immunocytochemische Verfahren weisen direkt auf dem speziell vorbehandelten Ausstrich oder histologischen Präparat virale Proteine mithilfe geeigneter Antikörper nach. Die zentrale Frage nach den beteiligten HPV Typen kann hierbei oft nur unzureichend beantwortet werden.
Immunocytochemische Verfahren weisen direkt auf dem speziell vorbehandelten Ausstrich oder histologischen Präparat virale Proteine mithilfe geeigneter Antikörper nach. Die zentrale Frage nach den beteiligten HPV Typen kann hierbei oft nur unzureichend beantwortet werden.
Andere in-situ Methoden benutzen markierte Nukleinsäuren als
Sonden, um typenspezifische Sequenzen ebenfalls direkt auf dem
Ausstrichpräparat nachzuweisen. Je nach verwendetem Nachweis
system lassen sich hiermit auch niedrige Kopienzahlen von HPV
(< 10 pro Wirtszelle) nachweisen.
Der labortechnische Aufwand steigt bei diesen in-situ Methoden
mit der Menge der Ausstrichproben sowie der Anzahl der zu
untersuchenden HPV-Typen stark an, was sie für einen routine
mäßigen Einsatz nur eingeschränkt geeignet macht.
Im Rahmen eines weiteren Verfahrens [ViraType™ Plus HPV DNA
Assay, Murex Diagnostika GmbH] wird die virale DNA direkt
durch Hybridisierung mit entsprechenden RNA-Sonden nachgewie
sen. Da hier auf einen Amplifikationsschritt verzichtet wird,
liegt die vom Hersteller angegebene Detektionsgrenze von 10
pg/ml (ca. 1.000.000 Kopien HPV-Genom/ml) im Vergleich zu PCR
gestützten Tests sehr hoch.
Ein anderer, ebenfalls kommerziell erhältlicher Test [SHARP
Signal™ System, Digene] basiert auf einer einstufigen PCR-Am
plifikation, wobei der HPV-Nachweis ebenfalls in Form von RNA-
DNA-Hybriden erfolgt. Das Detektionslimit liegt laut Herstel
lerangabe bei ca. 10-100 Kopien in der Probe.
Bei den beiden letztgenannten Tests wird jedoch oft aus Ko
stengründen lediglich zwischen HPV-Gruppen ("Hochrisiko" bzw.
"Niedrigrisiko") unterschieden, während eine Identifizierung
individueller HPV-Typen nur mit deutlich erhöhtem Aufwand
möglich ist.
Im Unterschied zu den bekannten Verfahren im Stand der Technik
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein
gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur
Verfügung zu stellen.
Ein optimiertes Verfahren sollte in der Lage sein, in genau
definierten Bedarfsfällen und ohne weiteren Aufwand, d. h. ohne
eine zweite Probennahme, eine HPV-Identifizierung und -Typi
sierung zu gewährleisten. Das Verfahren müßte empfindlich
genug sein, um den auf eine HPV-Infektion suspekten Bereich
des ursprünglichen Abstriches als Ausgangsmaterial nutzen zu
können, ohne daß das Präparat in seiner Gesamtheit für die
Archivierung verloren ginge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gegenüber
den bisher angewandten Methoden vereinfachtes, leichter zu
handhabendes und im Ergebnis sichereres und präziseres Ver
fahren zum HPV-Nachweis zur Verfügung zu stellen, das eine
hohe Sensitivität aufweist und sich für den routinemäßigen
Einsatz in Analytiklabors eignet. Durch dieses Verfahren soll
te auf der Grundlage eines einzigen Abstrichs der Cervix uteri
nicht nur eine HPV-Infektion diagnostiziert werden können,
sondern gleichzeitig sollte auch, der spezifische Nachweis
verschiedener HPV-Typen ermöglicht werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren vor
geschlagen, bei dem man die in biologischen Proben vorhandene
HPV-DNA durch eine zweistufige, verschachtelte (nested PCR)
amplifiziert und anschließend nachweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren
zum Nachweis und Identifizierung verschiedener HPV-Typen,
insbesondere der Typen 6 und 11, sowie der sog. "Hochrisikost
ämme" HPV 16, 18, 31 und 33 des Humanen Papillomavirus, in
gynäkologischen Zellausstrichen aus der Krebsvorsorge sowie
frischen oder fixierten (auch paraffinierten) Gewebe- und
Zellproben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vor allem ein Ver
fahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, ein Kit nach den Ansprü
chen 13 bis 20, Membranstreifen nach den Ansprüchen 21 bis 23
sowie Oligonukleotidprimer nach den Ansprüchen 24 bis 26 und
Oligonukleotidsonden nach Anspruch 27 zur Verfügung gestellt.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Amplifizieren von in biologischen Proben vorhandener HPV-
DNA, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a) eine Probe gegebenenfalls einem Protease-Verdau un terzieht,
- b) die Nukleinsäuren gegebenenfalls von Protease und anderen Bestandteilen abtrennt,
- c) eine zweistufige (nested) PCR durchführt, wobei die ver wendeten Oligonukleotidprimer eine Länge von etwa 15 bis 25 Basen haben und deren Sequenzen zu Konsensussequenzen aus dem L1-Genbereich von mindestens 30 HPV-Typen komple mentär sind, und man
- d) gegebenenfalls eine Aufreinigung der am Ende von Stufe c) erhaltenen amplifizierten DNA durchführt.
Als biologische Proben kommen insbesondere archivierte oder
frische Abstriche der Cervix uteri sowie frische oder fixierte
(auch paraffinierte) Gewebeproben auch anderer Lokalisationen
(Schnittpräparate von Gewebeproben) in Betracht.
In Einzelfällen kann auf einen Protease-Verdau in Stufe a) des
Verfahrens verzichtet werden. In der Regel wird aber ein Pro
tease-Verdau notwendig sein, um die Nukleinsäuren freizuset
zen. Als Protease wird vorzugsweise Proteinase K oder Pronase®
(aus Streptomyces griseus isoliertes Gemisch aus Endo- und
Exopeptidasen) verwendet.
Es sollte sich ein Schritt anschließen, bei dem die Protease
inaktiviert wird, vorzugsweise durch eine Hitzebehandlung, ge
folgt von einem Reinigungsschritt, um die Nukleinsäuren von
Substanzen wie Protease und anderen Bestandteilen, die die PCR
stören könnten, zu befreien. Die Reinigung wird nach üblichen
Methoden durchgeführt, wie z. B. durch Verwendung einer Silica-
Matrix (SiO2, z. B. in Form eines Filters, Perlen, etc.). Al
ternativ können die Nukleinsäuren bei schwachsaurem pH-Wert
(pH 5) und hoher Ionenstärke auch mit organischen Lösungsmit
teln (Ethanol, Isopropanol) ausgefällt werden. Ebenso in Be
tracht kommen (Ultra-)Zentrifugationsmethoden für die
Nukleinsäureaufreinigung.
Alternativ zu den genannten Reinigungsschritten können poten
tielle PCR-Hemmstoffe, die z. B. aus der biologischen Probe
stammen, durch die Zugabe geeigneter PCR-Adjuvantien (z. B.
Rinderserumalbumin) neutralisiert werden.
Zur erfindungsgemäßen Amplifikation wird eine zweistufige,
verschachtelte Polymerasekettenreaktion (nested PCR) durchge
führt. Dabei kommt es wesentlich auf die Wahl der in der er
sten und zweiten PCR-Stufe verwendeten Oligonukleotidprimer
an. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Primer einer
Länge von etwa 15 bis 25 Basen eingesetzt, deren Sequenzen zu
Konsensussequenzen aus dem L1-Genbereich von mindestens 30
HPV-Typen komplementär sind, wobei einige wenige (bis zu 3)
"mismatches" nicht ausgeschlossen sind. Diese Primer werden
nachfolgend auch als Konsensusprimer bezeichnet. Erfindungs
gemäß können in der PCR anstelle eines oder mehrerer dieser
Oligonukleotidprimer vorzugsweise auch jeweils "Primer
mischungen" eingesetzt werden, wobei sich die jeweiligen Se
quenzen der Primer in dieser Mischung an ein oder zwei Posi
tionen in ihrer Nukleisäuresequenz unterscheiden (d. h. Ver
wendung der Sequenzen, die möglich sind, wenn an bis zu zwei
Positionen ein Nukleotid A, G, C oder T durch M, K, R, Y oder
W ersetzt wird). Dadurch können die "mismatches" stark redu
ziert werden.
Wenn genügend Probenmaterial zur Verfügung steht, kann die PCR
in Stufe c) unter Verwendung der oben genannten Primer auch
einstufig durchgeführt werden, wobei die Vorteile der vorlie
genden Erfindung, d. h. insbesondere die Möglichkeit zum
gleichzeitigen Nachweis mehrerer verschiedener HPV-Typen,
erhalten bleibt.
Der L1-Genbereich kodiert für ein Protein von ca. 500 Amino
säuren Länge (Mr ca. 55 kDa), das den Hauptbestandteil des
viralen Kapsids bildet [Review: Icenogle J.; HPV-Compendium
1995; Ch. III, 74-90]. Als Konsensusbereiche werden im Rahmen
der vorliegenden Erfindung Nukleinsäuresequenzabschnitte einer
Länge von 15 bis 25 Basen verstanden, die bei einem Vergleich
der DNA-Sequenzen verschiedener HPV-Typen eine Homologie von
mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 80% und gemäß einer
besonderen Ausführungsform der Erfindung mindestens 90%, auf
weisen. Die Wahl der Konsensusbereiche, die sich bei einem
Sequenzvergleich von mindestens 30 HPV-Typen ergeben, insbe
sondere der Typen 6, 11, 16, 18, 31 und 33, besonders bevor
zugt der Hochrisikotypen 16, 18, 31 und 33 hat zur Folge, daß
mit hoher Wahrscheinlichkeit auch HPV-Typen erfaßt werden
können, die erst zukünftig aufgefunden werden.
Es hat sich erfindungsmäßig gezeigt, daß für die zweistufige
PCR folgende ineinandergeschachtelte Oligonukleotidprimer
besonders gut geeignet sind:
- - Primerpaar für die erste PCR-Stufe:
5'-AGG ATG GKG ATA TGG T-3' (SEQ ID NO: 1) und 5'-GTA TCW ACM ACA GTA ACA AA-3' (SEQ ID NO: 2); - - Primerpaar für die zweite PCR-Stufe:
5'-TGY AAA TAT CCW GAT TAT-3' (SEQ ID NO: 3) und 5'-TGT ARC CAA TAT GGY TTA TT-3' (SEQ ID NO: 4).
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des o. g. Verfahrens
verwendet man in Stufe c) für die erste PCR-Stufe zunächst die
Oligonukleotidprimer mit den SEQ ID: 1 und SEQ ID NO: 2 darge
stellten Nukleotidsequenzen und anschließend die Oligonukleo
tidprimer mit den in SEQ ID NO: 3 und SEQ ID NO: 4 dargestell
ten Nukleotidsequenzen. Dabei können entweder die für SEQ ID
NO: 1, 2, 3 und 4 jeweils möglichen Einzelsequenzen (d. h.
AGG-ATGGGGATATGGT, AGGATGGTGATATGGT; GTATCAACAACAGTAACAAA,
GTATCT-ACAACAGTAACAAA, GTATCAACCACAGTAACAAA, GTATCTACCACAGTAACAAA;
TGTAAATATCCAGATTAT, TGCAAATATCCAGATTAT, TGTAAATATCCTGATTAT,
TGCAAATATCCTGATTAT; TGTAGCCAATATGGTTTATT,
TGTAACCAA-TATGGTTTATT, TGTAGCCAATATGGCTTATT, TGTAACCAATATGGCTTATT)
oder Mischungen derselben in der PCR eingesetzt werden. Es liegt auf der Hand, daß auch Fragmente dieser Primer (oder Mischun gen derselben) für die PCR eingesetzt werden können, wobei die verkürzten Sequenzen vorzugsweise eine Länge von mindestens 10 Basen aufweisen sollten. Ferner können in ihrer Sequenz oder auch andersartig modifizierte Primer in Frage kommen, solange durch die Modifikation nicht ihre Fähigkeit verlorengeht, als Startpunkte für eine PCR dienen zu können.
AGG-ATGGGGATATGGT, AGGATGGTGATATGGT; GTATCAACAACAGTAACAAA,
GTATCT-ACAACAGTAACAAA, GTATCAACCACAGTAACAAA, GTATCTACCACAGTAACAAA;
TGTAAATATCCAGATTAT, TGCAAATATCCAGATTAT, TGTAAATATCCTGATTAT,
TGCAAATATCCTGATTAT; TGTAGCCAATATGGTTTATT,
TGTAACCAA-TATGGTTTATT, TGTAGCCAATATGGCTTATT, TGTAACCAATATGGCTTATT)
oder Mischungen derselben in der PCR eingesetzt werden. Es liegt auf der Hand, daß auch Fragmente dieser Primer (oder Mischun gen derselben) für die PCR eingesetzt werden können, wobei die verkürzten Sequenzen vorzugsweise eine Länge von mindestens 10 Basen aufweisen sollten. Ferner können in ihrer Sequenz oder auch andersartig modifizierte Primer in Frage kommen, solange durch die Modifikation nicht ihre Fähigkeit verlorengeht, als Startpunkte für eine PCR dienen zu können.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren kann in dem biologi
schen Probenmaterial vorhandene HPV-DNA soweit amplifiziert
werden, daß nachfolgend ein typenspezifischer HPV-Nachweis
möglich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum in
vitro-Nachweis von HPV (d. h. einer HPV-Infektion), bei dem man
zunächst ein oben genanntes Amplifikationsverfahren (PCR)
durchführt und die amplifizierte HPV-DNA anschließend durch
Hybridisierung mit einer oder mehreren Oligonukleotidsonden
nachweist. Neben gewöhnlicher DNA können auch RNA oder artifi
zielle Analoga (z. B. Phosphorothioat-Oligonukleotide oder
Analoga auf Peptidbasis) als Sonden eingesetzt werden.
Zum Nachweis einer Hybridisierung werden vorzugsweise bei der
PCR Primer eingesetzt, von denen wenigstens ein Teil mit Digo
xigenin oder Biotin markiert ist, wobei insbesondere der Pri
mer der zweiten PCR-Stufe markiert ist, der den zu der gebun
denen Sonde komplementären Strang startet. Alternativ können
auch Markierungen mit Radioaktivität oder mit Fluoreszensfarb
stoffen erfolgen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weisen
die Oligonukleotidsonden Nukleinsäuresequenzen auf, die zu
einem für einen bestimmten HPV-Typ spezifischen Se
quenzabschnitt der HPV-DNA oder zu einem konservierten Bereich
der HPV-DNA komplementär sind. Als konserviert werden im Rah
men der vorliegenden Erfindung DNA-Sequenzabschnitte verstan
den, die bei einem Vergleich der DNA-Sequenzen verschiedener
HPV-Typen eine Homologie von weniger als 65%, vorzugsweise
weniger als 50% und gemäß einer besonderen Ausführungsform der
Erfindung weniger als 35%. Die bevorzugte Länge der Sonden
beträgt ca. 10-40 Basen, besonders bevorzugt ca. 15-40 Basen.
Um eine möglichst umfassende Einteilung in die verschiedenen,
an einer HPV-Infektion beteiligten HPV-Typen durchzuführen,
verwendet man gemäß einer besonderen Ausführungsform der Er
findung zur Hybridisierung mehrere Oligonukleotidsonden, deren
Nukleinsäuresequenzen jeweils zu einem für einen bestimmten
HPV-Typ spezifischen Sequenzabschnitt der HPV-DNA komplementär
sind. Es sind somit Sonden bevorzugt, die jede für sich für
nur einen HPV-Typ spezifisch ist, d. h. daß unter geeigneten
Hybridisierungsbedingungen eine bestimmte Sonde ausschließlich
mit dem entsprechenden HPV-Typ hybridisiert und es zu keiner
Kreuzreaktion mit anderen HPV-Typen kommt. Erfindungsgemäß
bevorzugte Bedingungen sind im Beispielteil genau beschrieben.
Die Verwendung einer zusätzlichen Oligonukleotidsonde (PAN-
Sonde), deren Nukleinsäuresequenz zu einem konservierten Be
reich der HPV-DNA komplementär ist (d. h. nicht-typenspezifi
sche Sonde), erhöht in diesem Zusammenhang die Sicherheit für
einen positiven HPV-Nachweis, auch für den Fall, daß ein ande
rer als die erwähnten HPV-Typen 6, 11, 16, 18, 31 und 33 in
der Probe enthalten sein sollte. In diesem Fall ist eine Typi
sierung zwar nicht möglich, aber das Risiko eines falschnega
tiven Resultates wird auf ein Minimum reduziert. Erfindungs
gemäß bevorzugt ist die im folgenden genannte Sonde Pan-HPV,
und aufgrund der Sequenzabweichungen ist die Verwendung einer
Mischung von Pan-HPV mit der für HPV Typ 18 charakteristischen
Sonde Pan-HPV18 besonders bevorzugt.
Es hat sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft erwie
sen, Oligonukleotidsonden aus der Gruppe bestehend aus Sonden
mit der SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO:
8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12
dargestellten Sequenz und/oder Fragmenten dieser Sequenzen
auszuwählen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die
Oligonukleotidsonden an eine Oberfläche (Matrix) gebunden. Auf
diese Weise können die amplifizierten Nukleinsäuren durch die
Sonden auf der Matrix fixiert werden (gebunden) werden. Dabei
wird die Nukleinsäure jedes vorhandenen Typs an die für sie
(typen-)spezifische Sonde binden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zur Durchführung des
HPV-Nachweisverfahrens ein flächiger Träger zur Verfügung ge
stellt, der optisch in mehrere Felder unterteilt ist, bei dem
in jedem Feld eine Oligonukleotidsonde an die Membran gebunden
ist, deren Nukleinsäuresequenz zu einem für einen bestimmten
HPV-Typ spezifischen Sequenzabschnitt der HPV-DNA komplementär
ist. Bei dem flächigen Träger handelt es sich beispielsweise
um einen Membranstreifen, z. B. aus Nylon, oder um Glas- bzw.
Kunststoffplättchen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
dieses Trägers ist in Fig. 1 dargestellt. Er enthält ein zu
sätzliches Feld, das zur Beschriftung und/oder Numerierung
(Seriennummer, S-Nummer) dient.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Kit zur
Durchführung eines Amplifikationsverfahrens zur Verfügung ge
stellt, der zusätzlich zu den zu Durchführung einer zweistufi
gen PCR erforderlichen Reagenzien auch verschachtelte (nested)
Oligonukleotidprimer mit einer Länge von etwa 10 bis 30 Basen
enthält, deren Sequenzen zu Konsensussequenzen aus dem L1-
Genbereich von mindestens 30 HPV-Typen komplementär sind. Bei
den Oligonukleotidprimern handelt es sich für die erste PCR-
Stufe um Primer mit den in SEQ ID NO: 1 und SEQ ID NO: 2 dar
gestellten Nukleotidsequenzen, für die zweite Stufe handelt es
sich vorzugsweise um Primer mit den in SEQ ID NO: 3 und SEQ ID
NO: 4 dargestellten Nukleotidsequenzen oder Fragmenten dieser
Sequenzen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthält der Kit zusätz
lich Reagenzien, die erforderlich sind, um die betreffende
biologische Probe für die PCR vorzubereiten. So enthält der
Kit vorzugsweise noch eine Protease, insbesondere Proteinase
K oder Pronase®.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Kit zur
Durchführung eines Verfahrens zum in-vitro-Nachweis von
HPV zur Verfügung gestellt, der zusätzlich zu den Bestandtei
len des Kits zur Durchführung des Amplifikationsverfahrens
eine oder mehrere Oligonukloetidsonden enthält, wobei die
Sonden ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sonden mit
einer für einen bestimmten HPV-Typ spezifischen Sequenz
abschnitt der HPV-DNA komplementären Nukleotidsequenz und/oder
Sonden mit einer zu einem konservativen Bereich der HPV-DNA
komplementären Nukleinsäuresequenz.
Die im Kit vorzugsweise zur Verfügung gestellten Oligonukleo
tidsonden sind aus der Gruppe bestehend aus Sonden mit der in
SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID
NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 und/oder SEQ ID NO: 12
dargestellten Sequenz und/oder Fragmenten dieser Sequenzen
ausgewählt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die
Oligonukleotidsonden an eine Oberfläche, vorzugsweise an den
oben beschriebenen flächigen Träger, gebunden. Mittels dem
Fachmann bekannter Methoden kann eine Hybridisierung mit am
plifizierter DNA sichtbar gemacht werden, wenn z. B. markierte
Primer (s. o.) in der PCR eingesetzt werden. Der Kit kann daher
ferner einen o. g. Träger sowie zur Sichtbarmachung einer Hy
bridisierung von Sonde mit DNA erforderliche Reagenzien ent
halten.
Für den Fall, daß die verwendeten Primer nicht markiert sind,
kann der Kit dNTI's enthalten, die zumindest teilweise mar
kiert sind. Solche Markierungen und Nachweisverfahren sind dem
Fachmann gut bekannt (z. B. Boehringer Mannheim PCR-Labeling
and Detection Kit).
Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, daß ein hoch
sensitives Nachweisverfahren für das Vorliegen einer HPV-In
fektion zur Verfügung gestellt wird, das sich für den routine
mäßigen Einsatz in Analytiklabors eignet. Die wichtige Zusatz
information über eine mögliche HPV-Infektion und die beteilig
ten Typen kann gegebenenfalls auf der Grundlage eines einzigen
Abstrichs der Cervix uteri oder anderer biologischer Proben
gewonnen werden.
Durch die Zweistufigkeit der PCR ist die Methode empfindlich
genug, um auch in kleinsten Probenmengen eine eventuell vor
liegende HPV-Infektion identifizieren und typisieren zu kön
nen. Dieser Vorteil kann genutzt werden, um bei morphologisch
HPV-verdächtigen Pap-smears genügend Material (typisch sind
0,5-5% des Ausstriches) für eine HPV-Typisierung zu isolieren,
ohne daß das Präparat für eine weitere Archivierung verloren
geht.
Selbstverständlich können die Proben genauso effizient auch
aus anderen archivierten Materialien (z. B. histologischen
Präparaten) oder auch frischen Proben (Abstrichen) isoliert
werden. Eine Beschränkung der Methode auf bestimmte Organe bei
der Wahl des Ausgangsmaterials gibt es ebenfalls nicht.
Die Verwendung vorgefertigter, seriennumerierter Trägerstrei
fen macht das Verfahren auch bei größeren Probenzahlen in
einem einfach ausgestatteten Labor innerhalb eines Tages
durchführbar. Lediglich ein Thermocycler sowie eine Temperier
einheit (Wasserbad) werden zur Durchführung benötigt. Das
Testergebnis kann ohne technische Hilfsmittel direkt auf dem
Streifen abgelesen werden.
Ohne den erheblichen Mehraufwand einer erneuten Probenentnahme
kann das Krebsrisiko der Patientin bereits frühzeitig abge
schätzt werden.
Das hier vorgestellte Nachweisverfahren ermöglicht eine wei
tergehende Analyse der aus der Cytologie schon vorhandenen
suspekten Probe oder auch von Paraffinmaterial aller denkbaren
Organe auf eine eventuell vorliegende HPV-Infektion sowie den
beteiligten HPV-Typ. Besonders die Wahl der geeigneten Kon
sensusprimer ermöglicht es, mit nur einem Primerpaar nicht nur
die relevantesten HPV-Hochrisikotypen, sondern auch eine Viel
zahl anderer Typen zu amplifizieren. Die zweistufige HPV-PCR
garantiert höchste Empfindlichkeit bei gleichzeitig sehr hoher
Spezifität. So konnte in wiederholten Titrationsreihen die
theoretische Nachweisgrenze von 1-2 Kopien HPV-Genom in der
Probe erreicht werden.
Die mit den Konsensusprimern durch PCR zugänglichen HPV-DNA-
Fragmente enthalten ihrerseits so stark typenspezifische Se
quenzbereiche, daß mit den verwendeten Sonden eine eindeutige
Unterscheidung der auftretenden individuellen HPV-Typen mög
lich ist.
Zur Vermeidung falsch-negativer Ergebnisse wird die Effizienz
des Materialaufschlusses (d. h. die erfolgreiche Freisetzung
vorhandener genomischer DNA aus der Probe) gemäß einer bevor
zugten Ausführungsform der Erfindung durch eine parallel ange
setzte PCR überprüft, bei der das Beta-Globin Gen amplifiziert
wird. Das PCR-Produkt dieser Reaktion wird mittels einer Beta-
Globin-Sonde ebenfalls auf dem Membranstreifen (Feld "K")
direkt nachgewiesen. Nur wenn Feld "K" positiv ist, kann die
Testdurchführung (d. h. sowohl Materialaufschluß als auch PCR)
als erfolgreich gelten.
Es ist natürlich möglich, daß eine HPV-Infektion mit einem
anderen als den sechs auf dem Membranstreifen enthaltenen
Typen vorliegt. Die Konsensusprimer gewährleisten eine Ampli
fikation von mindestens 30 verschiedenen Typen. Zusätzliche
Detektionssicherheit und Schutz vor falschnegativen Ergebnis
sen ergibt sich aus der ergänzenden Verwendung von Pan-HPV
Sonden. Diese Sonden, die eine Spezifität für sehr viele bzw.
praktisch alle relevanten HPV-Typen aufweisen (mindestens 30
Typen), sind auf dem Feld "+" des Membranstreifens gebunden,
und hybridisieren mit einem konservierten Sequenzbereich des
HPV-PCR-Fragmentes. Liegt in Feld "+" ein positives Signal
vor, kann auf eine HPV-Infektion geschlossen werden, selbst
für den Fall, daß keines der "Typenfelder" ein positives
Signal aufweist.
Durch die Verwendung vorgefertigter flächiger Träger (Membran
streifen) und die Konzeption als "Reverse Dot Blot" ist das
Verfahren einfach, schnell und zuverlässig. Das umfassende
Testergebnis, nämlich die Beantwortung der Fragen nach:
- a) dem Vorhandensein einer HPV-Infektion (Feld "+"),
- b) dem vorliegenden HPV-Typ ("Typenfelder 6, 11, 16, 18, 31, 33"), sowie
- c) der Verfahrenskontrolle (Feld "K")
sind mit einem Blick und ohne besondere Hilfsmittel auswert
bar.
Die Membranstreifen können langfristig mit minimalem Aufwand
archiviert werden, wobei die Probenidentität durch die Serien
nummern der Streifen garantiert wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispie
len und einem Sequenzprotokoll näher erläutert.
A = Adenin
C = Cytosin
G = Guanin
T = Thymin
R = Purin, d. h. G oder A
Y = Pyrimidin, d. h. C oder T
M = Amino, d. h. A oder C
K = Keto, d. h. G oder T
W = A oder T
dNTP's = 2'-Desoxyribonukleosid-5'triphosphate
h = Stunde
C = Cytosin
G = Guanin
T = Thymin
R = Purin, d. h. G oder A
Y = Pyrimidin, d. h. C oder T
M = Amino, d. h. A oder C
K = Keto, d. h. G oder T
W = A oder T
dNTP's = 2'-Desoxyribonukleosid-5'triphosphate
h = Stunde
Der Cytoabstrich mit den auf HPV-Infektion zu untersuchenden
suspekten Zellen wird nach Markierung des fraglichen Bereiches
(sowie eines unauffälligen Bereiches) durch Behandlung mit
organischen Lösungsmitteln (z. B. Toluol) entdeckelt und von
dem Einbettmedium befreit. Nach dem Entfernen des Toluols mit
absolutem Ethanol wird das Präparat mit 96% und 70% Ethanol
rehydriert und dann für kurze Zeit getrocknet. Der markierte
Bereich wird mit einem geringen Volumen (1-5 µl) eines geeig
neten Puffers benetzt (z. B. 0,5% Tween20 in 10 mM Tris-HCl/ImM
EDTA, pH 8,0) und nach leichtem Kratzen mit der Pipettenspitze
aufgenommen und in ein Reaktionsgefäß übertragen.
Alternativ kann in Analogie auch mit Schnittpräparaten ver
fahren werden, bzw. auch das Material direkt in mit dem zum
Abstrich benutzten Instrument in das Reaktionsgefäß gegeben
werden. Die Zellen/Gewebepartikel werden mit Proteinase K
verdaut (2 Stunden bei 55°C) und anschließend für 1 Stunde
bei 94°C zur Inaktivierung der Protease inkubiert. Optional
schließt sich ein Reinigungsschritt an, bei dem ein kommer
zielles Kit (z. B. Qiaex, Qiagen), um die Protease und andere
unerwünschte Bestandteile von den Nukleinsäuren zu entfernen.
Nach Elution von der Glasmatrix kann die DNA direkt in eine
PCR eingesetzt werden.
Durch die Verwendung folgender Oligonukleotide als PCR-Primer
läßt sich aus der DNA im Falle einer Infektion mit einem der
sechs wichtigsten HPV-Typen (6, 11, 16, 18, 31, 33) ein ca.
420 bp langes DNA-Fragment amplifizieren:
L1FW4: 5'-AGGATGGKGA TATGGT-3' (SEQ ID NO: 1)
L1RV3: 5'-GTATCWACMA CAGTAACAAA-3' (SEQ ID NO: 2)
L1RV3: 5'-GTATCWACMA CAGTAACAAA-3' (SEQ ID NO: 2)
Es ist für den Fachmann selbstverständlich, daß durch Modifi
kation der Oligonukleotide, z. B. an deren 5'-Ende, das Ergeb
nis der PCR nicht grundlegend beeinflußt wird.
Die Reaktionsbedingungen (z. B. 25 µl Gesamtvolumen) bei Ver
wendung von Taq-Polymerase sehen typischerweise wie folgt aus:
30 mM Tris-HCl, pH 8,5
75 mM KCl
2,25 mM MgCl2
0,2-0,5 mM dNTP's
200-1000 nM Primer L1RV3
200-1000 nM Primer L1FW4
0,1-0,25 U Taq-Polymerase
75 mM KCl
2,25 mM MgCl2
0,2-0,5 mM dNTP's
200-1000 nM Primer L1RV3
200-1000 nM Primer L1FW4
0,1-0,25 U Taq-Polymerase
Als Template dient in der Regel 1 µl der isolierten DNA-Probe.
Ein geeignetes Programm kann wie folgt aussehen:
- 1. 5 min 95°C (initiale Denaturierungsreaktion)
- 2. 20 sec. 94°C (zyklische Reaktion: Denaturierung)
- 3. 20 sec 45°C (zyklische Reaktion: Primer annealing)
- 4. 30 sec 72°C (zyklische Reaktion: Extension)
- 5. 5 min 72°C (finale Extensionsreaktion)
Von Schritt 4) werden 30 Schleifen zu Schritt 2) durchgeführt.
Die PCR kann selbstverständlich auch bei leicht veränderten
Bedingungen (Temperatur, Zeit) durchgeführt werden.
Zur Steigerung der Empfindlichkeit bei gleichzeitiger Gewähr
leistung einer hohen Spezifität wird der Reaktionsansatz aus
der ersten Stufe mit folgenden Konsensusprimern reamplifi
ziert, wobei im Falle einer vorliegenden HPV-Infektion ein ca.
258 bp langes PCR-Fragment entsteht:
L1FW3: 5'-TGYAAATATC CWGATTAT-3' (SEQ ID NO: 3)
L1RV4: 5'-TGTARCCAAT ATGGYTTATT-3' (SEQ ID NO: 4)
L1RV4: 5'-TGTARCCAAT ATGGYTTATT-3' (SEQ ID NO: 4)
Die Reaktionsbedingungen können z. B. denen der ersten Stufe
gleichen, wobei aber die Primer der zweiten Stufe, L1FW3 (SEQ
ID NO: 3) und L1RV4 (SEQ ID NO: 4), diejenigen der ersten
Stufe ersetzen. Für die Reaktion kann z. B. dasselbe Programm
wie für die erste Stufe verwendet werden. Vorzugsweise kann
der Primer L1RV4 (SEQ ID NO: 4) eine Markierung (z. B. Biotin)
für die Nachweisreaktion tragen.
Die in der zweiten PCR Stufe entstandenen spezifischen Produk
te werden in einem allgemein üblichen Verfahren durch Hybri
disierung weiter charakterisiert, wodurch eine Unterscheidung
der sechs Haupttypen von HPV ermöglicht wird. Es wurden vor
zugsweise folgenden Sonden eingesetzt:
HPV 6: 5'-TAGTGGAAAT CGCACGTCTG TAGGGAGTAG TAT-3'
HPV 11: 5'-GGGGGTAATA ACAGATCATC TGTAGCTAGT AG-3'
HPV 16: 5'-CTCTGGGTCT ACTGCAAATT TAGCCAGTTC AAA-3'
HPV 18: 5'-CACAGGTATG CCTGCTTCAC CTGGCAGCTG TGT-3'
HPV 31: 5'-CTCCGGTTCA ACAGCTACTT TAGCTAACAG TAC-3'
HPV 33: 5'-TTCAGGAACT ACTGCCTCTA TTCAAAGCAG TGC-3'
PanHPV: 5'-GAACAAATGT TTGYWAGACA TTTTTTTAAY AG-3'
PanHPV(18): 5'-GAGCAGCTTT TTGCTAGGCA TTTTTGGAAT AG-3'
HPV 11: 5'-GGGGGTAATA ACAGATCATC TGTAGCTAGT AG-3'
HPV 16: 5'-CTCTGGGTCT ACTGCAAATT TAGCCAGTTC AAA-3'
HPV 18: 5'-CACAGGTATG CCTGCTTCAC CTGGCAGCTG TGT-3'
HPV 31: 5'-CTCCGGTTCA ACAGCTACTT TAGCTAACAG TAC-3'
HPV 33: 5'-TTCAGGAACT ACTGCCTCTA TTCAAAGCAG TGC-3'
PanHPV: 5'-GAACAAATGT TTGYWAGACA TTTTTTTAAY AG-3'
PanHPV(18): 5'-GAGCAGCTTT TTGCTAGGCA TTTTTGGAAT AG-3'
Anstelle der Sonde für HPV 18 (SEQ ID NO: 8) kann bevorzugt
auch die am 5'-Ende um 3 Basen und am 3'-Ende um 4 Basen ver
kürzte Sequenz eingesetzt werden, um die Schmelztemperatur den
anderen Typensonden anzugleichen.
Die Pan-Sonde reagiert mit allen (genauer: ca. 30) Typen,
außer Typ 18. Aufgrund des starken Unterschieds von Typ 18 im
Sequenzbereich der Pan-Sonde mußte eine Sonde speziell für Typ
18 (Pan18, reagiert nur mit HPV-Typ 18) entwickelt werden.
Auf dem Membranstreifen ist das Feld "+" mit einer 1 : 1
Mischung von Pan Sonde und Pan 18 Sonde belegt, um auf diesem
Feld mit den verschiedenen Ziel-DNAs ein positives Signal zu
erhalten.
Die Sonden sind im Sequenzprotokoll als SEQ ID NO: 5 bis 12 be
zeichnet. Es können jedoch auch Fragmente oder Derivate dieser
Sequenzen eingesetzt werden, solange dadurch ihre Spezifität
nicht verändert wird.
Der Nachweis einer Bindung eines der Oligonukleotide an die
HPV-Ziel-DNA ist durch eine der üblichen Markierungs- und
Detektionsmethoden (biochemisch mit einer Digoxigenin- oder
Biotinmarkierung) leicht durchführbar (Non-radioactive Labe
ling and Detection Kits, Boehringer Mannheim).
Die oben angeführten acht Typisierungssonden werden an ihrem
5'-Ende mit einer Markierung versehen (z. B. mit einem Amino
linker), über den anschließend leicht eine stabile Bindung an
eine feste Phase (z. B. Membran, Glas, Kunststoff) erreicht
werden kann.
So kann die amino-modifizierte Sonde kovalent die chemisch
(Ethyldimethylaminopropyl-carbodiimid) aktivierten Carboxyl
gruppen einer geeigneten Membran (z. B. Biodyne C®, Pall) ge
koppelt werden. Glas bzw. Kunststoff können bei geeigneter
Vorbehandlung ebenfalls als Unterlage für die HPV-Sonden ein
gesetzt werden.
Das über einen Primer (vorzugsweise L1RV4) oder auch durch
Einbau markierter Nukleotide während der PCR mit Digoxigenin
oder Biotin markierte PCR-Produkt wird nach Denaturierung der
beiden Stränge bei ca. 55°C für 30 Minuten mit der Membran
hybridisiert. Nach mehreren Waschschritten verbleiben auf dem
Membranstreifen ausschließlich solche Ziel-DNA-Moleküle, die
spezifisch an die entsprechende Typensonde gebunden haben. Die
Markierung (Digoxigenin oder Biotin) dieser Ziel-DNA kann
leicht mit gängigen enzymatischen Testverfahren nachgewiesen
werden (vgl. z. B. Randall et al. (1989), Proc. Natl. Acad.
Sci. 86, 6230-6234; Kawasaki et al. (1993), Methods in Enzy
mology 218, 369-381).
Eine schematische Darstellung des "Reverse Dot Blot" Verfah
rens findet sich in Fig. 2.
In Fig. 2 ist ein beispielhafter flächiger Träger zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, der kurz
als "HPV-Chip" bezeichnet wird.
Im vorliegenden Fall sind auf einer Nylon-Membran (Biodyne C,
Pall) der Größe 20 × 2,5 mm z. B. neun Felder aufgedruckt, ein
Beschriftungsfeld für die Chip-Seriennummer sowie acht weitere
Felder zur Aufnahme (Fixierung) der jeweiligen typenspezifi
schen Oligonukleotide.
Beispielhafte Darstellung der Anwendung des Verfahrens bei
mehreren gynäkologischen Cytoabstrichen:
Aus den PAP-smears wurden jeweils die gewünschten Areale mi kroskopisch ausgewählt (jeweils ca. 4 mm2 Fläche) und dem Protokoll entsprechend aufgearbeitet.
Aus den PAP-smears wurden jeweils die gewünschten Areale mi kroskopisch ausgewählt (jeweils ca. 4 mm2 Fläche) und dem Protokoll entsprechend aufgearbeitet.
Die denaturierten Produkte (5 µl) der jeweils zweiten Stufen
von HPV- und Beta-Globin-PCR wurden mit 540 µl Hybridisie
rungsmix neutralisiert und in einem 0,5 ml Reaktionsgefäß bei
55°C für 30 min mit dem Membranstreifen inkubiert. Unmittel
bar nach zwei Waschschritten erfolgte die Nachweisreaktion der
gebundenen PCR-Produkte.
Das Ergebnis geht aus der vergrößerten Wiedergabe von fünf
Originalmembranstreifen hervor (Fig. 3).
Fig. 3 zeigt die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalte
nen Ergebnisse unter Verwendung folgender Proben:
Streifennr. | |
Probe | |
515 | HPV-unverdächtiges Areal eines teilweise HPVsuspekten Abstriches (I). |
516 | HPV-suspektes Areal von Abstrich (I). |
519, 520 | Areale eines HPV-unverdächtigen Abstriches (II) als Negativ-Kontrolle. |
511 | Abstrichprobe mit bekanntem HPV-Befall (Typ 11) als Positiv-Kontrolle. |
Das positive β-Globin-Signal im Kontrollfeld ("K") aller ver
wendeten Membranstreifen beweist, daß sowohl Materialaufschluß
als auch PCR erfolgreich waren (Kontrolle gegen falschnegati
ve Ergebnisse).
Das Feld "+" (Vorliegen einer HPV-Infektion) zeigt ein Signal
(neben der Positiv-Kontrolle 511) nur im Fall der Probe 516,
die aus HPV-suspekten Zellen von Abstrich (I) gewonnen war.
Die Typenfelder identifizieren den beteiligten HPV darüber
hinaus eindeutig als Hochrisikotyp 33. Das cytologisch unauf
fällige Kontrollareal desselben Abstriches (I) (Streifen 515)
zeigt keinerlei HPV-Signal.
Streifen 519 und 520 (Negativ-Kontrolle) zeigen das erwartete
Signal für das β-Globin Kontrollgen.
Der Streifen 511 (Positiv-Kontrolle) zeigt das erwartete HPV-
Typ 11-Signal.
Beispiel 3 zeigt, wie der vorliegende HPV-Assay z. B. die Mög
lichkeit bietet, einen morphologisch begründeten HPV-Verdacht
mit einer unabhängigen Methode kurzfristig zu überprüfen und
durch Informationen über eventuell beteiligte HPV-Typen zu er
gänzen. Da eine zweite Probennahme nicht benötigt wird, lie
fert das Verfahren innerhalb von 1,5 Tagen ein verläßliches
Ergebnis, das für eine individuelle Beratung/Behandlung der
Patientin unmittelbar genutzt werden kann.
Claims (1)
1. Verfahren zum Amplifizieren von in biologischen Proben vor
handener HPV-DNA, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a) ein Probe gegebenenfalls einem Protease-Verdau unter zieht,
- b) die Nukleinsäuren von Protease und anderen Bestand teilen abtrennt,
- c) eine zweistufige (nested) PCR durchführt, wobei die verwendeten Oligonukleotidprimer eine Länge von etwa 15 bis 25 Basen haben und deren Sequenzen zu Konsen sussequenzen aus dem L1-Genbereich von mindestens 30 HPV-Typen komplementär sind, und man
- d) gegebenenfalls eine Aufreinigung der am Ende von Stufe
- e) erhaltenen amplifizierten DNA durchführt.
- f) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die biologische Probe aus der Gruppe bestehend aus Abstrichen der Cervix uteri, frischen, fixierten oder paraffinierten Gewebeproben oder Schnittpräparaten von Gewebeproben ausge wählt ist.
- g) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Protease Proteinase K oder Pronase® ist.
- h) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß man in Stufe c) für die erste PCR-Stufe zunächst die Oligonukleotidprimer mit den in SEQ ID NO: 1 und SEQ ID NO: 2 dargestellten Nukleotidsequenzen verwendet und an schließend die Oligonukleotidprimer mit den in SEQ ID NO: 3 und SEQ ID NO: 4 dargestellten Nukleotidsequenzen verwen det.
- i) Verfahren zum in vitro-Nachweis von HPV, dadurch gekenn zeichnet, daß man ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 durchführt und die amplifizierte HPV-DNA anschließend durch Hybridisierung mit einer oder mehreren Oligonukleo tidsonden nachweist.
- j) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der verwendeten Primer mit Dioxigenin oder Biotin markiert sind.
- k) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der markierte Primer die SEQ ID NO: 4 aufweist.
- l) Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Oligonukleotidsonde eine Nukleinsäuresequenz aufweist, die zu einem für einen bestimmten HPV-Typ spezi fischen Sequenzabschnitt der HPV-DNA komplementär ist.
- m) Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Oligonukleotidsonde eine Nukleinsäuresequenz aufweist, die zu einem konservierten Bereich der HPV-DNA komplementär ist.
- n) Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß man mehrere Oligonukleotidsonden verwendet, deren Nukleinsäuresequenzen jeweils zu einem für einen bestimmten HPV-Typ spezifischen Sequenzabschnitt der HPV-DNA komple mentär sind.
- o) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich eine Oligonukleotidsonde verwendet, deren Nu kleinsäuresequenz zu einem konservierten Bereich der HPV- DNA komplementär ist.
- p) Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Oligonukleotidsonden aus der Gruppe be stehend aus Sonden mit der in SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 und/oder SEQ ID NO: 12 dargestellten Sequenz und/oder Fragmenten dieser Sequenzen ausgewählt sind.
- q) Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Oligonukleotidsonde(n) an eine Oberfläche gebunden ist (sind).
- r) Verfahren nach des Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß man einen oder mehrere Primer durch ein Pri mergemisch ersetzt, wobei sich die Nukleinsäuren in diesem Gemisch in bis zu zwei Positionen in ihrer Nukleisäurese quenz unterscheiden.
- s) Kit zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zu den zur Durchführung einer zweistufigen PCR erforderlichen Reagenzien auch verschachtelte (nested) Oligonukleotidpri mer mit einer Länge von etwa 15 bis 25 Basen enthält, deren Sequenzen zu Konsensussequenzen aus dem L1-Genbereich von mindestens 30 HPV-Typen komplementär sind, wobei anstelle eines oder mehrerer dieser Oligonukleotidprimer jeweils eine Primermischung enthalten sein kann, wobei sich die jeweiligen Sequenzen der Primer in dieser Mischung an ein oder zwei Positionen in ihrer Nukleisäuresequenz unter scheiden.
- t) Kit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oli gonukleotidprimer für die erste PCR-Stufe die in SEQ ID NO: 1 und SEQ ID NO: 2 dargestellten Nukleotidsequenzen auf weisen oder Mischungen der für SEQ ID NO: 1 und/oder SEQ ID NO: 2 jeweils möglichen Einzelsequenzen umfassen und die Oligonukleotidprimer für die zweite PCR-Stufe die in SEQ ID NO: 3 und SEQ ID NO: 4 dargestellten Nukleotidsequenzen aufweisen oder Mischungen der für SEQ ID NO: 3 oder SEQ ID NO: 4 jeweils möglichen Einzelsequenzen umfassen.
- u) Kit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der verwendeten Primer mit Digoxigenin oder Biotin markiert ist.
- v) Kit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der mar kierte Primer die SEQ ID NO: 4 aufweist.
- w) Kit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten dNTP's teilweise markiert sind.
- x) Kit nach den Ansprüchen 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich Reagenzien enthält, die zur Vorbereitung der biologischen Probe für die PCR erforderlich sind.
- y) Kit zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich zu den Bestandteilen des Kits nach den Ansprüchen 15 bis 19 eine oder mehrere Oligonukleotidsonden enthält, die aus der Gruppe bestehend aus Sonden mit einer für einen bestimmten HPV-Typ spezifischen Sequenzabschnitt der HPV-DNA komple mentären Nukleotidsequenz und/oder Sonden mit einer zu einem konservierten Bereich der HPV-DNA komplementären Nukleinsäuresequenz ausgewählt sind.
- z) Kit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Oli gonukleotidsonden aus der Gruppe bestehend aus Sonden mit der in SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 und/oder SEQ ID NO: 12 dargestellten Sequenz und/oder Fragmenten dieser Sequenzen ausgewählt sind.
- aa) Kit nach den Ansprüchen 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Oligonukleotidsonden an eine Oberfläche gebunden sind.
- ab) Flächiger Träger, der optisch in mehrere Felder unterteilt ist, bei dem in jedem Feld eine Oligonukleotidsonde an die Membran gebunden ist, deren Nukleinsäuresequenz zu einem für einen bestimmten HPV-Typ spezifischen Sequenzabschnitt der HPV-DNA komplementär ist oder deren Nukleinsäuresequenz zu einem konservierten Bereich der HPV-DNA komplementär ist.
- ac) Träger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Oligonukleotidsonden aus der Gruppe bestehend aus Sonden mit der in SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 und/oder SEQ ID NO: 12 dargestellten Sequenz und/oder Fragmenten dieser Sequenzen ausgewählt sind.
- ad) Träger nach den Ansprüchen 24 und 25, dadurch gekennzeich net, daß er ein zusätzliches Feld enthält, das zur Be schriftung und/oder Numerierung dient.
- ae) Kit nach den Ansprüchen 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner einen Träger nach den Ansprüchen 24 bis 26 enthält sowie zur Sichtbarmachung einer Hybridisierung von Sonde mit DNA erforderliche Reagenzien.
- af) Oligonukleotidprimer, dadurch gekennzeichnet, daß er die in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 oder SEQ ID NO: 4 dargestellte Nukleotidsequenz oder ein Fragment derselben aufweist.
- ag) Oligonukleotidprimer-Paar, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Oligonukleotidprimer umfaßt, die die in SEQ ID NO: 1 und SEQ ID NO: 2 dargestellten Nukleotidsequenzen oder Fragmente derselben aufweisen.
- ah) Oligonukleotidprimer-Paar, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Oligonukleotidprimer umfaßt, die die in SEQ ID NO: 3 und SEQ ID NO: 4 dargestellten Nukleotidsequenzen oder Fragmente derselben aufweisen.
- ai) Oligonukleotidprimer-Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung der für SEQ ID NO: 1 und/oder SEQ ID NO: 2 jeweils möglichen Einzelsequenzen umfaßt.
- aj) Oligonukleotidprimer-Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung der für SEQ ID NO: 3 und/oder SEQ ID NO: 4 jeweils möglichen Einzelsequenzen umfaßt.
- ak) Oligonukleotidsonde, dadurch gekennzeichnet, daß sie die in SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 oder SEQ ID NO: 12 dargestellte Nukleotidsequenz oder ein Fragment derselben aufweist.
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