JP2009011324A - パルボウイルスb19についての診断アッセイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願において、ヒトパルボウイルスB19プライマーと、パルボウイルスB19ゲノムの保存領域に由来するプローブとが、開示される。このプライマーを使用する核酸ベースのアッセイ、ならびにこのプローブを使用する核酸ベースのアッセイもまた、本願において開示される。本願において、生物学的サンプルにおけるヒトパルボウイルスB19感染を検出する方法もまた、開示される。本願において、標的ヒトパルボウイルスB19ヌクレオチド配列を増幅するための方法もまた、開示される。
【選択図】なし
Description
ヒトパルボウイルスB19は、パルボウイルス科、エリスロウイルス属のメンバーであり、約5,600ヌクレオチドの線状一本鎖DNA分子を備える小さな22nm正二十面体非エンベロープウイルスである。そのウイルスゲノムは、3つの主要タンパク質VP1、VP2、およびNS1をコードする。非特許文献1(Shadeら、J.Virol.(1986)58:921〜936)および本明細書中の図1を参照のこと。VP1(83kDa)およびVP2(58kDa)は、キャプシドの構造タンパク質である。この2つのタンパク質は、それぞれ、およそヌクレオチド2444〜4789およびおよそ3125〜4789の重複するリーディングフレームにおいてコードされている。VP2は、キャプシドの95%を構成し、大きい方のVP1タンパク質は、キャプシドのたった5%しか構成しない。VP1は、このウイルスの成熟したコンフォメーションに必要とされる。NS1(77kDa)は、非構造タンパク質であり、感染した細胞の核画分中にのみ存在し、そして細胞質および血清中のインタクトなビリオンには存在しない。
本発明は、核酸ベースのアッセイにおける使用のための独特のプライマーおよびプローブの開発と、感染した可能性がある個体由来の生物学的サンプルにおけるパルボウイルスB19 DNAの検出のための高感度で信頼できる核酸ベースの診断試験の開発とに、基づく。本明細書中に記載される技術は、転写媒介性増幅(TMA)を使用するB19配列のゲノム保存領域の増幅のためのテンプレートとして、ならびに5’ヌクレアーゼアッセイ(例えば、TaqManTM技術)において、抽出したサンプルDNAを利用する。これらの方法は、103ウイルス粒子/ml程度の低いウイルス力価を有するウイルス血症サンプルにおけるB19 DNAの検出を可能にする。従って、感染したサンプルが同定され得、輸血から排除され得、血液誘導体の調製から排除され得る。本明細書中に記載されるプローブおよびプライマーはまた、例えば、標準的ハイブリダイゼーション法、ならびにPCRベースの技術、核酸配列ベースの増幅(NASBA)、ならびに分枝型DNA分子を利用するアッセイにおいて、有用である。
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、上記核酸は、RNA標的配列を含む、工程;
(b)上記単離されたパルボウイルスB19核酸を、第1オリゴヌクレオチドと反応させる工程であって、上記第1オリゴヌクレオチドは、上記RNA標的配列の3’末端部分と複合体を形成するに十分に、上記RNA標的配列の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第1プライマーを含み、上記第1のプライマーは、上記複合体形成配列の5’側に作動可能に連結したDNA依存性RNAポリメラーゼプロモーターをさらに含み、上記反応は、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下で実施される、工程;
(c)上記RNA標的配列をテンプレートとして使用して、上記RNA標的配列と相補的な第1DNAプライマー伸長産物を生じるように、伸長反応において上記第1プライマーを伸長させる工程;
(d)上記RNA標的配列を選択的に分解する酵素を使用して、上記RNA標的配列から上記第1DNAプライマー伸長産物を分離する工程;
(e)上記DNAプライマー伸長産物を、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下にて、第2オリゴヌクレオチドで処理する工程であって、上記第2オリゴヌクレオチドは、上記DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と複合体形成するに十分に、上記DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第2プライマーを含む、工程;
(f)上記第2プライマーの3’末端を、第2DNAプライマー伸長産物を生じ、それにより上記DNA依存性RNAポリメラーゼのテンプレートを生成するように、DNA伸長反応において伸長させる工程;
(g)上記プロモーター配列を認識するDNA依存性RNAポリメラーゼを使用して、上記標的配列の複数のRNAコピーを生成するように上記テンプレートを使用する工程;ならびに
(h)工程(g)のRNAコピーを使用し、上記標的配列を増幅するように工程(b)〜(g)を自己触媒的に反復する工程;
を包含する。
(i)工程(h)の産物に、プローブ:標的複合体を形成する上記プローブと上記標的配列とのハイブリダイゼーションを提供する条件下で、標識オリゴヌクレオチドプローブを付加する工程であって、上記オリゴヌクレオチドプローブは、上記標的配列の一部と相補的である、工程;ならびに
(j)上記標的配列の存在または非存在の指標として、標識の存在または非存在を検出する工程;
をさらに包含する。
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、上記核酸は、RNA標的配列を含む、工程;
(b)上記単離されたパルボウイルスB19核酸を、第1オリゴヌクレオチドと反応させる工程であって、上記第1オリゴヌクレオチドは、上記RNA標的配列の3’末端部分と複合体を形成するに十分に、上記RNA標的配列の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第1プライマーを含み、上記第1のプライマーは、上記複合体形成配列の5’側に作動可能に連結したDNA依存性RNAポリメラーゼプロモーターをさらに含み、上記第1プライマーは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する配列を含み、上記反応は、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下で実施される、工程;
(c)上記RNA標的配列をテンプレートとして使用して、上記RNA標的配列と相補的な第1DNAプライマー伸長産物を生じるように、伸長反応において上記第1プライマーを伸長させる工程;
(d)上記RNA標的配列を選択的に分解する酵素を使用して、上記RNA標的配列から上記第1DNAプライマー伸長産物を分離する工程;
(e)上記DNAプライマー伸長産物を、第2オリゴヌクレオチドで処理する工程であって、上記第2オリゴヌクレオチドは、上記DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と複合体形成するに十分に、上記DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第2プライマーを含み、上記第2プライマーは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来し、上記処理は、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下にて実施される、工程;
(f)上記第2プライマーの3’末端を、第2DNAプライマー伸長産物を生じ、それにより上記DNA依存性RNAポリメラーゼのテンプレートを生成するように、DNA伸長反応において伸長させる工程;
(g)上記プロモーター配列を認識するDNA依存性RNAポリメラーゼを使用して、上記標的配列の複数のRNAコピーを生成するように上記テンプレートを使用する工程;ならびに
(h)工程(g)のRNAコピーを使用し、上記標的配列を増幅させるように工程(b)〜(g)を自己触媒的に反復する工程;
(i)工程(h)の産物に、アクリジニウムエステル標識オリゴヌクレオチドプローブを付加する工程であって、上記オリゴヌクレオチドプローブは、上記標的配列の一部と相補的であり、上記プローブは、図2A〜図2Uのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来し、上記プローブは、プローブ:標的複合体を形成する上記プローブと上記標的配列とのハイブリダイゼーションを提供する条件下で付加される、工程;ならびに
(j)上記標的配列の存在または非存在の指標として、標識の存在または非存在を検出する工程;
を包含する。
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、上記核酸は、RNA標的配列を含む、工程;
(b)上記RNA標的配列とハイブリダイズし得る1つ以上のプライマーを添加する工程であって、上記1つ以上のプライマーは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する、工程;
(c)上記1つ以上のプライマーに対して3’側に、上記RNA標的配列とハイブリダイズし得るオリゴヌクレオチドプローブを付加する工程;
(d)ポリメラーゼを使用して、上記1つ以上のプライマーを伸長させる工程;
を包含する。
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、上記核酸は、標的配列を含む、工程;
(b)上記単離されたパルボウイルスB19核酸を、上記標的配列と十分に相補的でありかつ上記標的配列とハイブリダイズし得る、検出可能に標識されたプローブと反応させる工程であって、上記プローブは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来し、さらに上記反応は、プローブ/標的配列複合体の形成を提供する条件下で実施される、工程;ならびに
(c)上記標的配列の存在または非存在の指標として、標識の存在または非存在を検出する工程;
を包含する。
上記目的を達成するために、本発明は、例えば、以下の手段を提供する。
(項目1)
生物学的サンプルにおけるヒトパルボウイルスB19感染を検出する方法であって、
該方法は、
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、該核酸は、RNA標的配列を含む、工程;
(b)該単離されたパルボウイルスB19核酸を、第1オリゴヌクレオチドと反応させる工程であって、該第1オリゴヌクレオチドは、該RNA標的配列の3’末端部分と複合体を形成するに十分に、該RNA標的配列の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第1プライマーを含み、該第1のプライマーは、該複合体形成配列の5’側に作動可能に連結したDNA依存性RNAポリメラーゼプロモーターをさらに含み、該反応は、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下で実施される、工程;
(c)該RNA標的配列をテンプレートとして使用して、該RNA標的配列と相補的な第1DNAプライマー伸長産物を生じるように、伸長反応において該第1プライマーを伸長させる工程;
(d)該RNA標的配列を選択的に分解する酵素を使用して、該RNA標的配列から該第1DNAプライマー伸長産物を分離する工程;
(e)該DNAプライマー伸長産物を、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下にて、第2オリゴヌクレオチドで処理する工程であって、該第2オリゴヌクレオチドは、該DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と複合体形成するに十分に、該DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第2プライマーを含む、工程;
(f)該第2プライマーの3’末端を、第2DNAプライマー伸長産物を生じ、それにより該DNA依存性RNAポリメラーゼのテンプレートを生成するように、DNA伸長反応において伸長させる工程;
(g)該プロモーター配列を認識するDNA依存性RNAポリメラーゼを使用して、該標的配列の複数のRNAコピーを生成するように該テンプレートを使用する工程;ならびに
(h)工程(g)のRNAコピーを使用し、該標的配列を増幅させるように工程(b)〜(g)を自己触媒的に反復する工程;
を包含する、方法。
(項目2)
項目1に記載の方法であって、該方法は、
(i)工程(h)の産物に、プローブ:標的複合体を形成する前記プローブと前記標的配列とのハイブリダイゼーションを提供する条件下で、標識オリゴヌクレオチドプローブを付加する工程であって、該オリゴヌクレオチドプローブは、該標的配列の一部と相補的である、工程;ならびに
(j)該標的配列の存在または非存在の指標として、標識の存在または非存在を検出する工程;
をさらに包含する、方法。
(項目3)
項目2に記載の方法であって、前記標識がアクリジニウムエステルである、方法。
(項目4)
項目2に記載の方法であって、前記第1プライマーおよび第2プライマーならびにプローブが、ヒトパルボウイルスB19ゲノムのVP1領域に由来する、方法。
(項目5)
項目4に記載の方法であって、前記第1プライマーおよび第2プライマーならびにプローブが、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する、方法。
(項目6)
項目1に記載の方法であって、工程(b)において内部コントロールを提供する工程をさらに包含する、方法。
(項目7)
項目6に記載の方法であって、前記内部コントロールが、図12の配列(配列番号92)に由来する、方法。
(項目8)
項目6に記載の方法であって、前記内部コントロールが、配列番号90を含む、方法。
(項目9)
生物学的サンプルにおけるヒトパルボウイルスB19感染を検出する方法であって、
該方法は、
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、該核酸は、RNA標的配列を含む、工程;
(b)該単離されたパルボウイルスB19核酸を、第1オリゴヌクレオチドと反応させる工程であって、該第1オリゴヌクレオチドは、該RNA標的配列の3’末端部分と複合体を形成するに十分に、該RNA標的配列の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第1プライマーを含み、該第1のプライマーは、該複合体形成配列の5’側に作動可能に連結したDNA依存性RNAポリメラーゼプロモーターをさらに含み、該第1プライマーは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する配列を含み、該反応は、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下で実施される、工程;
(c)該RNA標的配列をテンプレートとして使用して、該RNA標的配列と相補的な第1DNAプライマー伸長産物を生じるように、伸長反応において該第1プライマーを伸長させる工程;
(d)該RNA標的配列を選択的に分解する酵素を使用して、該RNA標的配列から該第1DNAプライマー伸長産物を分離する工程;
(e)該DNAプライマー伸長産物を、第2オリゴヌクレオチドで処理する工程であって、該第2オリゴヌクレオチドは、該DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と複合体形成するに十分に、該DNAプライマー伸長産物の3’末端部分と相補的な複合体形成配列を含む第2プライマーを含み、該第2プライマーは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来し、該処理は、オリゴヌクレオチド/標的配列複合体の形成およびDNA合成の開始を提供する条件下にて実施される、工程;
(f)該第2プライマーの3’末端を、第2DNAプライマー伸長産物を生じ、それにより該DNA依存性RNAポリメラーゼのテンプレートを生成するように、DNA伸長反応において伸長させる工程;
(g)該プロモーター配列を認識するDNA依存性RNAポリメラーゼを使用して、該標的配列の複数のRNAコピーを生成するように該テンプレートを使用する工程;ならびに
(h)工程(g)のRNAコピーを使用し、該標的配列を増幅させるように工程(b)〜(g)を自己触媒的に反復する工程;
(i)工程(h)の産物に、アクリジニウムエステル標識オリゴヌクレオチドプローブを付加する工程であって、該オリゴヌクレオチドプローブは、該標的配列の一部と相補的であり、該プローブは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来し、該プローブは、プローブ:標的複合体を形成する該プローブと該標的配列とのハイブリダイゼーションを提供する条件下で付加される、工程;ならびに
(j)該標的配列の存在または非存在の指標として、標識の存在または非存在を検出する工程;
を包含する、方法。
(項目10)
項目9に記載の方法であって、工程(b)において内部コントロールを提供する工程をさらに包含する、方法。
(項目11)
項目10に記載の方法であって、前記内部コントロールが、図12の配列(配列番号92)に由来する、方法。
(項目12)
項目10に記載の方法であって、前記内部コントロールが、配列番号90を含む、方法。
(項目13)
標的パルボウイルスB19ヌクレオチド配列を増幅するための方法であって、
該方法は、
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、該核酸は、RNA標的配列を含む、工程;
(b)該RNA標的配列とハイブリダイズし得る1つ以上のプライマーを添加する工程であって、該1つ以上のプライマーは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する、工程;
(c)該1つ以上のプライマーに対して3’側に、該RNA標的配列とハイブリダイズし得るオリゴヌクレオチドプローブを付加する工程;
(d)ポリメラーゼを使用して、該1つ以上のプライマーを伸長させる工程;
を包含する、方法。
(項目14)
項目13に記載の方法であって、工程(a)のRNA標的配列が、cDNAを提供するように逆転写される、方法。
(項目15)
項目14に記載の方法であって、ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)または非対称ギャップリガーゼ連鎖反応(RT−AGLCR)を使用して、前記cDNAを増幅させる工程をさらに包含する、方法。
(項目16)
項目13に記載の方法であって、前記ポリメラーゼが、熱安定性ポリメラーゼである、方法。
(項目17)
項目16に記載の方法であって、前記熱安定性ポリメラーゼが、TaqポリメラーゼまたはVentポリメラーゼである、方法。
(項目18)
項目13に記載の方法であって、前記ポリメラーゼが、E.coli DNAポリメラーゼI、E.coli DNAポリメラーゼIのクレノーフラグメント、またはT4 DNAポリメラーゼである、方法。
(項目19)
項目13に記載の方法であって、工程(b)において内部コントロールを提供する工程をさらに包含する、方法。
(項目20)
項目19に記載の方法であって、前記内部コントロールが、図12の配列(配列番号92)に由来する、方法。
(項目21)
項目19に記載の方法であって、前記内部コントロールが、配列番号90を含む、方法。
(項目22)
ポリヌクレオチドであって、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zに示されるヌクレオチド配列のうちのいずれか1つを含むヌクレオチド配列を含む、ポリヌクレオチド。
(項目23)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Aに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目24)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Bに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目25)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Cに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目26)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Dに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目27)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Eに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目28)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Fに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目29)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Gに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目30)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Hに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目31)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Iに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目32)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Jに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目33)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Kに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目34)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Lに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目35)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Mに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目36)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Nに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目37)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Oに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目38)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Pに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目39)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Qに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目40)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Rに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目41)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Sに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目42)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Tに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目43)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図2Uに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目44)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Aに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目45)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Bに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目46)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Cに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目47)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Dに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目48)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Eに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目49)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Fに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目50)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Gに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目51)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Hに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目52)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Iに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目53)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Jに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目54)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Kに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目55)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Lに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目56)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Mに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目57)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Nに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目58)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Oに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目59)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Pに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目60)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Qに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目61)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Rに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目62)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Sに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目63)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Tに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目64)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Uに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目65)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Vに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目66)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Wに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目67)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Xに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目68)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Yに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目69)
項目22に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図11Zに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目70)
ポリヌクレオチドであって、図3A〜図3Cまたは4A〜図4Cに示されるヌクレオチド配列のうちのいずれか1つを含むヌクレオチド配列を含む、ポリヌクレオチド。
(項目71)
項目70に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図3A〜図3Cに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目72)
項目70に記載のポリヌクレオチドであって、前記ヌクレオチド配列が、図4A〜図4Cに示されるヌクレオチド配列からなる、ポリヌクレオチド。
(項目73)
オリゴヌクレオチドプライマーであって、約10ヌクレオチド〜約75ヌクレオチドのヒトパルボウイルスB19特異的複合体形成配列と作動可能に連結した、DNA依存性RNAポリメラーゼによって認識されるプロモーター領域からなる、オリゴヌクレオチドプライマー。
(項目74)
項目73に記載のオリゴヌクレオチドプライマーであって、前記プロモーター領域がT7プロモーターであり、前記ポリメラーゼがT7 RNAポリメラーゼである、オリゴヌクレオチドプライマー。
(項目75)
項目73に記載のオリゴヌクレオチドプライマーであって、前記ヒトパルボウイルスB19特異的配列が、ヒトパルボウイルスB19ゲノムのVP1領域に由来する、オリゴヌクレオチドプライマー。
(項目76)
項目75に記載のオリゴヌクレオチドプライマーであって、前記ヒトパルボウイルスB19特異的配列が、図2A〜2Uのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する、オリゴヌクレオチドプライマー。
(項目77)
オリゴヌクレオチドプライマーであって、約10ヌクレオチド〜約75ヌクレオチドのヒトパルボウイルスB19特異的複合体形成配列と作動可能に連結した、T7プロモーターからなり、該ヒトパルボウイルスB19特異的複合体形成配列は、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する、オリゴヌクレオチドプライマー。
(項目78)
アクリジニウムエステル標識に連結した、約10ヌクレオチド〜約50ヌクレオチドのパルボウイルスB19特異的ハイブリッド形成配列を含む、オリゴヌクレオチドプローブ。
(項目79)
項目78に記載のオリゴヌクレオチドプローブであって、前記ヒトパルボウイルスB19特異的ハイブリッド形成配列が、ヒトパルボウイルスB19ゲノムのVP1領域に由来する、オリゴヌクレオチドプローブ。
(項目80)
項目79に記載のオリゴヌクレオチドプローブであって、前記ヒトパルボウイルスB19特異的ハイブリッド形成配列が、図2A〜2Uまたは図11A〜図11Zのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来する、オリゴヌクレオチドプローブ。
(項目81)
診断試験キットであって、項目73に記載のオリゴヌクレオチドプライマーと、該診断試験を実施するための指示書とを備える、キット。
(項目82)
項目81に記載の診断試験キットであって、アクリジニウムエステル標識に連結した、約10ヌクレオチド〜約50ヌクレオチドのパルボウイルスB19特異的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチドプローブをさらに含む、キット。
(項目83)
生物学的サンプルにおけるヒトパルボウイルスB19感染を検出するための方法であって、
該方法は、
(a)ヒトパルボウイルスB19 DNAを含むと疑われる生物学的サンプルから核酸を単離する工程であって、該核酸は、標的配列を含む、工程;
(b)該単離されたパルボウイルスB19核酸を、該標的配列と十分に相補的でありかつ該標的配列とハイブリダイズし得る、検出可能に標識されたプローブと反応させる工程であって、該プローブは、図2A〜図2Uまたは図11A〜図11Zのうちのいずれか1つに示されるポリヌクレオチド配列に由来し、さらに該反応は、プローブ/標的配列複合体の形成を提供する条件下で実施される、工程;ならびに
(c)該標的配列の存在または非存在の指標として、標識の存在または非存在を検出する工程;
を包含する、方法。
本発明の実施は、他に示されない限り、当業者の範囲内の従来の化学的方法、生化学的方法、組換えDNA技術およびウイルス学を使用する。このような技術は、文献において完全に例示される。例えば、Fundamental Virology、第2版、I巻およびII巻(B.N.FieldsおよびD.M.Knipe(編));A.L.Lehninger,Biochemistry(Worth Publishers,Inc.,最新版);Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory mannual(第2版、1989);Methods In Enzymology(S.ColowickおよびN.Kaplan(編),Academic Press,Inc.);Oligonucleotide Synthesis(N.Gait(編),1984);A Practical Guide to Molecular Cloning(1984)を参照のこと。
アラニン:Ala(A) アルギニン:Arg(R)
アスパラギン:Asn(N) アスパラギン酸:Asp(D)
システイン:Cys(C) グルタミン:Gln(Q)
グルタミン酸:Glu(E) グリシン:Gly(G)
ヒスチジン:His(H) イソロイシン:Ile(I)
ロイシン:Leu(L) リジン:Lys(K)
メチオニン:Met(M) フェニルアラニン:Phe(F)
プロリン:Pro(P) セリン:Ser(S)
スレオニン:Thr(T) トリプトファン:Trp(W)
チロシン:Tyr(Y) バリン:Val(V)。
本発明の説明において、以下の用語が使用され、そして以下に示されるように規定されることが意図される。
of Protein Sequence and Structure M.O.Dayhoff(編),5補遺3:353〜358,National biomedical Research Foundation,Washington,DC)。ヌクレオチド配列相同性を決定するためのプログラムは、Wisconsin Sequence Analysis Package,第8バージョン(Genetics Computer Group,Madison,Wiから入手可能)(例えば、BESTFIT、FASTAおよびGAPプログラム(これらはSmithおよびWatermanのアルゴリズムに基づく))にて利用可能である。これらのプログラムは、製造業者によって推奨される初期パラメーターで容易に利用され、そして上記で参照したWisconsin Sequence Analysis Packageに記載される。例えば、参照配列に対する特定のヌクレオチド配列の%相同性は、6つのヌクレオチド位の初期スコアリングテーブルおよびギャップペナルティーを用いるSmithおよびWatermanの相同性アルゴリズムを用いて決定され得る。
protein+Spupdate+PIR。これらのプログラムの詳細は、以下のインターネットアドレスで見出され得る:http://www.ncbi.nlm.gov/cgi−bin/BLAST。
本発明を詳細に説明する前に、本発明が特定の処方物または当然変化し得るプロセスパラメーターに限定されないことが理解される。本明細書中で使用される専門用語が、本発明の特定の実施形態を説明する目的のみであり、限定を意図しないことが理解される。
thermophilus(United States Biochemicals)、Bacillus stereothermophilus(Bio−Rad)、またはThermococcus litoralis(「Vent」ポリメラーゼ、New England Biolabs))のようなプライマー依存性および鋳型依存性のポリヌクレオチド重合化剤を使用して触媒される。これは、その5’末端(新たに合成された元の鎖の相補体に共有結合されている)にそれぞれのプライマーを含む2つの「長い産物」を生じる。次いで、反応混合物は、例えば、温度を下げる工程、変性剤を不活化する工程、またはさらなるポリメラーゼを加える工程によって、重合化条件に戻され、そして第二サイクルが開始される。第二サイクルは、2個の元の鎖、第一サイクル由来の2個の長い産物、元の鎖から複製された2個の新たな長い産物、および長い産物から複製された2個の「短い産物」を提供する。この短い産物は、各末端にプライマーを有する標的配列の配列を有する。各追加のサイクルにおいて、さらなる2個の長い産物、ならびに(前サイクルの最後において残っている長い産物および短い産物の数と等しい)多数の短い産物が産生される。従って、標的配列を含む短い産物の数は、各サイクルで指数関数的に増大する。好ましくは、PCRは、市販の熱サイクル機(thermal cycler)(例えば、Perkin Elmer)を用いて達成される。
以下は、本発明を実施するための特定の実施形態の例である。これらの実施例は、例示目的のためだけに提供され、そして決して本発明の範囲を制限するようには意図されていない。
(PCRのためのパルボウイルスB19核酸抽出)
IgM試験またはPCR試験のいずれかにより、ヒトパルボウイルスB19について陽性であることが前もって試験されたヒト血清サンプルを、商業的供給源から得た。そして次のPCR実験のために、その血清サンプルを使用してDNAを単離した。サンプルを、使用するまで−80℃で保存した。
(PCRによるパルボウイルスB19核酸陽性サンプルの検出)
2つの異なるPCR手順を使用して、パルボウイルスB19フラグメントを増幅した。以下に詳細に記載される1方法を使用して、約700bp、370bpおよび214bpのフラグメントを増幅した(図1を参照のこと)。High Fidelity Expand PCR(Roche)を使用して、約4.7kbのフラグメントを増幅した。約700bpのフラグメントは、Shadeら、J.Virol.(1986)58:921〜936に記載されるパルボウイルスB19ゲノムのヌクレオチド位置2936〜3635に対応する。約370bpは、この700bpフラグメント内のヌクレオチド位置3073〜3442に存在する。約4.7kbフラグメントは、Shadeら、J.Virol.(1986)58:921〜936のヌクレオチド位置217〜4893に対応する4677ヌクレオチドフラグメントである。
(パルボウイルスB19DNAフラグメントのクローニング)
PCRフラグメントを、TOPO−TAベクター(Invitrogen,Carlsbad,CA)中にクローニングした。増幅したDNAが1個のデオキシアデノシン(A)をその3’末端に含む場合、これらのベクターへのクローニングが高度に促進される。従って、3’(A)オーバーヘッドを付加する触媒反応を使用した。この反応ミックスは、1.25mMのdATP、0.5単位のTaqポリメラーゼ(Perkin Elmer, Boston,MA)を含有し、そして72℃15分間進行した。
Biosystems Model 373(またはModel 377)DNA Sequencer systemを使用して、パルボウイルスB19フラグメントのヌクレオチド配列決定を実施した。
(パルボウイルスB19のNS1組換えタンパク質、VP1組換えタンパク質、およびVP2組換えタンパク質のクローニングならびに発現)
pCR2.1−TOPO(上に記載)中にクローニングしたパルボウイルスB19の4.7kbフラグメントを使用して、NS1、VP1、およびVP2をコードするフラグメント(図1を参照のこと)を増幅した。具体的には、PCRプライマー(下記を参照のこと)を、パルボウイルスB19のNS1領域、VP1領域、およびVP2領域をPCRする(PCR out)ように設計した。酵母発現ベクターへのこれらの領域のクローニングを容易にするために、XbaI、HindIIIおよびSalI制限酵素部位を、必要な場合、プライマー中に導入した。
NS1−5(センスプライマー)
5’ATACTCTCTAGACAAAACAAAATGGAGCTATTTAGAGGGGTGCTTCAAGTTTCT3’(配列番号44)
NS1−3(アンチセンスプライマー)
5’GAGTATGTCGACTTACTCATAATCTACAAAGCTTTGCAATCCAGACAG3’(配列番号45)
VP1−5SN(センスプライマー)
5’ATACTCAAGCTTACAAAACAAAATGAGTAAAGAAAGTGGCAAATGGTGGGAAAGT3’(配列番号46)
VPALL−3(アンチセンスプライマー)
5’GAGTATGTCGACTTACAATGGGTGCACACGGCTTTTGGCTGTCCACAATTC3’(配列番号47)
VP2−5SN(センスプライマー)
5’ATACTCAAGCTTACAAAACAAAATGACTTCAGTTAATTCTGCAGAAGCCAGCACT3’(配列番号48)
PCRプライマーを合成し、精製し、そして300μLのdH2Oに懸濁し、そしてそれらの260nmでの光学的濃度を決定した。反応ミックスは、最終容量50μL中に0.25ngの鋳型、100pmolの各プライマー、10μLの1,25mM各dNTPおよび1単位のTaqポリメラーゼ(Perkin Elmer,Boston,MA)を含有した。増幅条件は、94℃1分間、50℃2分間、68℃4分間を35サイクルであった。75℃7分間のポストインキュベーションを加えて、フラグメントの完全な伸長を確実にした。5μLのアリコートを使用して、1%アガロースゲルにおける電気泳動によりPCR合成をチェックした。次いで、PCR産物全量を電気泳動し、そしてPCR Purification kit(Promega)を製造元の推奨に従って使用して、予想したサイズを示すフラグメントをゲルから精製した。精製したPCR DNAの約0.8μgを適切な制限酵素(Roche)で37℃3時間消化し、そしてその産物をPromegaのPCR Purification kitを使用してさらに精製した。
(TaqManTMによるパルボウイルスB19DNAの検出および定量)
パルボウイルスB19感染の検出のための敏感な診断方法を、以下のように設計した。具体的には、TaqManTMPCR技術を使用して、パルボウイルスB19DNAを検出および定量した。定量的PCRは、核酸の効果的な抽出を必要とする。DNA抽出に使用する血漿/血清の容量もまた、検出の感度に影響する。2つのアプローチを使用して、0.5mlの血漿/血清から核酸を単離した。具体的には、DNAを、(a)シリカへの結合および(b)標的特異的オリゴヌクレオチドへのアニ−リング、によって抽出した。
高濃度のカオトロピック塩(例えば、グアニジンイソチオシアネート)の存在下で、核酸は、シリカに結合する。小さいサイズの核酸は、酸性pHの条件下で、より効果的にシリカに結合する。結合された核酸は、高温において低塩のアルカリ性pH緩衝液で効果的に溶出される。通常のシリカを磁化シリカに変更することは、核酸単離の洗浄工程および溶出工程を大いに容易にする。磁性基材を使用して、核酸が結合したシリカ粒子を捕らえた(故に通常のシリカ粒子を沈降するために必要とされる遠心分離を排除した)。
磁化シリカの使用は、洗浄工程および溶出工程の間の迅速かつ容易な操作を著しく容易にするが、核酸分子の単離は、なお面倒かつ時間を要する。従って、磁性ビーズを使用する、血漿または血清からの特定の核酸標的のワンステップ捕捉を使用した。これを広範な種々のウイルス核酸捕捉試験に適用可能にするために、一般的な、オリゴdTに結合した磁性ビーズを使用した。14マーのオリゴdT長を有するSera−Mag magnetic oligo(dT)ビーズ(Seradyn,Indianapolis,IN)を、3’末端で、使用したパルボウイルス特異的配列(下に明記する配列の最後におい
て示される)に隣接する20ポリAを含む捕捉オリゴヌクレオチドと組み合わせて使用し
た。
VSPC1−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAATCCTTAACAGCAATTTCTGATA(ヌクレオチド3492〜3514)(*)(配列番号49)
VSPC2−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAACGCCCTGTAGTGCTGTCAG(ヌクレオチド3549〜3568)(配列番号50)
VSPC3−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAATATACCCAAATAGGAAGTTCTG(ヌクレオチド3639〜3660)(配列番号51)
VSPC4−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAATAAAATGCTGATTCTTCACTTGC(ヌクレオチド3737〜3759)(配列番号52)
VSPC5−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAATGCTGTACCTCCTGTACCTA(ヌクレオチド3789〜3808)(配列番号53)
VSPC6−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAGCCCTCTAAATTTTCTGGG(ヌクレオチド3838〜3857)(配列番号54)
VSPC7−AAAAAAAAAAAAAAAAAAAACTCCTAATGTGTCAGGAACC(ヌクレオチド3910〜3929)(配列番号55)
(*)ヌクレオチド番号は、Shadeら、J.Virol.(1986)58:921〜936に従う。
捕捉に次いで、このビーズを、0.3M NaClおよび0.5%NP−40中にpH7.5に緩衝化された10mMのHepesを含む緩衝液で洗浄した。溶解緩衝液での血清の処理、ハイブリダイゼーション、ビーズの磁性吸着、および溶解緩衝液の除去の後、1.5mlの洗浄緩衝液をビーズに添加した。通常のボルテックス、磁性吸着、および洗浄緩衝液の除去の後、ビーズを、0.5mlの同じ緩衝液で2回目の洗浄を行った。その結果、Taqmanアッセイのための全ての試薬を含有する100mlのユニバーサルPCR緩衝液中における容易な懸濁のために、この磁性ビーズは詰められ得る。捕捉したDNAを有するビーズを、以下に記載するように、TaqManTMPCRによる検出のために、TaqManTMプレートに移した。いくつかのオリゴヌクレオチドの組合せは、TaqManTMアッセイにより検出されるようにB19を捕捉することにおいて効果的であった。
センス鎖増幅プライマー
VSA1−AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAGAAGGCCATATACTCATTGGACTGT(ヌクレオチド2942〜2961)(配列番号56)
VSA2−AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAGAAGGCCAGAGCACCATTATAA(ヌクレオチド3272〜3288)(配列番号57)
VSA3−AATTCTAATACGACTCACTATAGGGAGAAGGCACAATGCCAGTGGAAA(ヌクレオチド3317〜3333)(配列番号58)
VSP2−GTGCTGAAACTCTAAAGGT(アンチセンスプライマー−ヌクレオチド3424〜3442)(配列番号59)
RNamplifire kit(Qiagen)試薬を使用して、20mLの最終容量中50コピーのパルボウイルスDNAを標的として使用して、増幅効率を試験した。VSP2を第二プライマーとして使用して、増幅プライマーを、個々にかまたは組合せて試験した。製造業者に推奨されるように、42℃で1時間インキュベートした後、増幅した材料のアリコートを、TaqManTMアッセイにより検出して増幅プライマーの効率を評価するために、100倍に希釈した。2つの増幅プライマーの組合せ、VSA2とVSP2およびVSA3とVSP2は、RNAアンプリコンの産生において非常に効果的であった。
VSP1−GGAGGCAAAGGTTTGCA(センスプライマー−ヌクレオチド3334−3350)(配列番号60)
VSP2−GTGCTGAAACTCTAAAGGT(アンチセンスプライマー−ヌクレオチド3424−3442)(配列番号59)
VSPPR1−XCCCATGGAGATATTTAGATTZ(プローブ−ヌクレオチド3379−3398)(配列番号61)
Vpara8:TCCATATGACCCAGAGCACCA(ヌクレオチド3262−3460)(配列番号88)
Vpara9:TTTCCACTGGCATTGTGGC(Anti−sense Primer−ヌクレオチド3313−3331)(配列番号89)
Vpara10:XAGCTAGACCTGCATGTCACTGZ、ここでXは、Famであり、そしてZは、Tamraである。(ヌクレオチド3286−3310) (配列番号90)
プラスミドDNA濃度を、分光光度法で概算し、そして段階希釈を実施して5,000〜10コピー/20μlを得た。最終容量50μl中の反応ミックスは、20μlのサンプル、3.2mM MgCl2を含む1XGold Taq増幅緩衝液(Perkin Elmer)、300μMの各dNTP、1pmolの各増幅プライマー、0.4pmolのプローブ、および1単位のAmpliTaq酵素を含有した。反応条件は、以下を含んだ:ABI 7700 Sequence Detectorにおいて、酵素を活性化するための95℃10分間、次いで45サイクルの、60℃と交互の95℃30秒間。
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