JP2020202766A - プライマー及びWT1 mRNAの検出方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】試料中に存在するWT1 mRNAを高感度、迅速かつ特異的に増幅検出する方法を提供する。【解決手段】試料中に含まれるWT1 mRNAの特定塩基配列の3’末端部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の5’末端部と相同的な配列を有する第二のプライマーとからなる、前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットであって、第一のプライマーが、特定の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、第二のプライマーが、別の特定の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、前記プライマーセットを用いてWT1 mRNAを検出する。【選択図】なし

Description

本発明は、試料中に含まれるWT1 mRNAを迅速、高感度かつ特異的に検出するためのオリゴヌクレオチドプライマー、および当該プライマーを用いたWT1 mRNAの検出方法に関する。
ウイルムズ腫瘍−1(WT1)遺伝子は小児の腎腫瘍の原因遺伝子として単離された遺伝子である。WT1は急性白血病の多くに発現していることが知られており、急性骨髄性白血病の治療にて微小残存病変のモニタリングマーカーとして、または骨髄異形成症候群患者における診断の補助および進行度モニタリングマーカーとして使用されている。臨床的に用いられているWT1 mRNA検出法として、RTPCR法(特許文献1、特許文献2、非特許文献1)用いたものがある。しかし、RTPCR法による検出法は、感度、特異性とも極めて高いが、検査に時間がかかり、操作が煩雑である。
TRC法(特許文献3、特許文献4)では精製から検出まで一体となった装置が市販されており、1時間程度で結果を得ることができるうえ、操作が簡便である。また、感度、特異度ともに他の核酸増幅による検出法と遜色はない。
TRC法は比較的低温の一定温度(例えば、40℃から50℃)条件下でRNAの増幅を行う方法であり、このような方法では、増幅対象核酸が高次構造を形成しやすくなる。また、WT1のゲノムを検出せず、mRNAだけを検出するためには複数のエクソンをまたぐように増幅領域を設計する必要があり、当該プライマーセットやオリゴヌクレオチドプローブの設計は困難であった。
WO2014/115779 特開平11−89599号公報 特開2000−14400号公報 特開2001−37500号公報
IntJ Hematol (2016)103:53−62
本発明の目的は、試料中に存在するWT1 mRNAに由来する核酸を高感度、迅速かつ特異的に増幅し得るプライマー、および、当該プライマーを用いたWT1 mRNAの検出方法を提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は以下のとおりである。
(1) 試料中に含まれるWT1 mRNAの特定塩基配列の3’末端部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の5’末端部と相同的な配列を有する第
二のプライマーとからなる、前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットであって、
第一のプライマーが、配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号14または20に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、
前記プライマーセット。
(2) 第一のプライマーが少なくとも17塩基からなり、第二のプライマーが少なくとも16塩基からなるオリゴヌクレオチドである、(1)に記載のプライマーセット。
(3) 第一のプライマーが、配列番号2、6および10のいずれかに記載の塩基配列中、少なくとも連続する16塩基からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号15もしくは21に記載の塩基配列中、少なくとも連続する16塩基からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、(1)または(2)に記載のプライマーセット。
(4) 第一のプライマーが配列番号3、4、7、8、11、12および13のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号16〜19および22〜32のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、(1)〜(3)のいずれかに記載のプライマーセット。
(5) 第一のプライマーが配列番号7、8、11および12のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号22〜32のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
(1)〜(4)のいずれかに記載のプライマーセット。
(6) 第一のプライマーが配列番号7、8および12のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
第二のプライマーが、配列番号26、28、29および30のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/もしくは付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
(1)〜(5)のいずれかに記載のプライマーセット。
(7) (1)〜(6)のいずれかに記載のプライマーセットを用いて、WT1 mRNAの特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅し、前記核酸の一
部とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な、インターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブを用いて、WT1 mRNAを検出する工程を含む、WT1 mRNAの検出方法。
(8) (1)〜(6)のいずれかに記載のプライマーセットと、配列番号33または34に記載の塩基配列またはその相補配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブとを含む、WT1 mRNA検出試薬。
本発明のプライマーセットはWT1 mRNAに特異的な塩基配列を含む配列(特定塩基配列)およびその相補配列の一部にそれぞれハイブリダイズすることより、WT1 mRNAの特定塩基配列またはその相補配列を特異的に増幅させることができる。
本発明のプライマーセットを用いたWT1 mRNA検出法は、試料中に含まれるWT1 mRNAを迅速、高感度に検出できる。そのため、検査結果を早急に医師に提示することが可能となる。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のプライマーセットは、試料中に含まれるWT1 mRNAの特定塩基配列の3’末端部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の5’末端部と相同的な配列を有する第二のプライマーとからなる、前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットであって、第一のプライマーが、配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、第二のプライマーが、配列番号14または20に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、プライマーセットである。
なお、本発明において、「相補的な配列を有する」とは対象核酸に対しストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な配列を有することをいい、「相同的な配列を有する」とは対象核酸の相補鎖に対しストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能な配列を有することをいう。
(試料)
本発明において「試料」とは、検出対象であるWT1 mRNAを含む可能性のある限り限定されないが、例えばヒト由来の細胞、組織、血液(全血等)、尿またはそれらの処理物等の生体試料が挙げられる。WT1 mRNAを含有する可能性のある試料から公知の方法で処理することで得られるRNA、あるいはmRNAを富化した試料等も使用できる。試料中のRNA量としては、限定されないが、例えば、反応液100μl当り0.01ng〜10μg程度である。
(対象遺伝子)
本発明のプライマーセットおよび方法は、WT1遺伝子、特にヒトWT1遺伝子を検出対象とする。より具体的には、本発明のプライマーセットおよび方法は、WT1 mRNAを検出対象とする。WT1遺伝子は、前述するように小児腎腫瘍の原因遺伝子として同定された遺伝子であり、ヒトWT1 mRNAとしては、WT1 mRNA配列(VariantE)(GenBank No.NM_001198551)、WT1 mRNA配列(VariantD)(GenBank No.NM_024426)、WT1 mRNA配列(VariantF)(GenBank No.NM_001198552)等がNCBIに登録されている。
本発明のプライマーセットおよび方法が検出対象とするWT1 mRNAとしては、本発明のプライマーセットおよび方法により検出される限り限定されないが、好ましくは、WT1 mRNA配列VariantE、VariantD、VariantF等が挙げられる。
本発明において「特定塩基配列」とは、WT1 mRNAに特異的な塩基配列を含む配列であって、WT1 mRNAのうち、本発明の第二のプライマーとの相同領域の5’末端から本発明の第一のプライマーとの相補領域の3’末端までの塩基配列のことをいう。すなわち、本発明では前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸が増幅されることになる。
(プライマーセット)
本発明のプライマーセットは、WT1 mRNAにおける特定塩基配列または特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅し得るプライマーセットである。
より具体的には、本発明のプライマーセットにおける第一のプライマーは、配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、第二のプライマーは、配列番号14または20に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである。
本発明における「ストリンジェントな条件」の例としては、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。一例を示せば、相同性(例えば、同一性や類似性)が高いポリヌクレオチド同士、例えば70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の相同性を有するポリヌクレオチド同士がハイブリダイズし、それより低い相同性を示すポリヌクレオチド同士がハイブリダイズしない条件である。限定されないが、具体的には、ハイブリダイゼーション条件として、42℃において、50%(v/v)ホルムアミド、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%フィコール、0.1%のポリビニルピロリドン、50mMのリン酸ナトリウムバッファー(pH6.5)、150mMの塩化ナトリウム、75mMのクエン酸ナトリウムが存在する条件や、本明細書の実施例に記載の核酸増幅条件があげられる。また、洗浄条件として、60℃、1xSSC、0.1% SDS、好ましくは0.1xSSC、0.1% SDS、さらに好ましくは65℃、0.1xSSC、0.1%
SDS、より好ましくは68℃、0.1xSSC、0.1% SDS等のストリンジェントな条件に相当する塩濃度および温度で、1回、好ましくは2〜3回洗浄する条件等が挙げられる。さらに、当業者であれば、本明細書の記載、および、Molecular Cloning(Sambrook and Russell, Molecular Cloning :A Laboratory Manual 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Woodbury, NY (2001))等を参照し、本発明の第一のプライマー(配列番号1、5または9に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチド)、および、本発明の第二のプライマー(配列番号14または20に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチド)を容易に取得することができる。
また、前述したストリンジェントな条件下で、前記特定塩基配列またはその相補配列と、十分に特異的かつ高効率にハイブリダイゼーション可能であり、かつ、前記特定塩基配列またはその相補配列を増幅可能であれば、第一および第二のプライマーの塩基配列は、前記特定塩基配列またはその相補配列と比較して、1または数個程度(例えば、プライマー配列の塩基数の10%以下程度)の置換、欠失、挿入、付加および/または修飾があっ
てもよい。なお、プライマーの3’末端に相当する塩基配列には、置換、欠失、挿入および付加はないことが好ましい。
すなわち、第一および第二のプライマーは、特定塩基配列の3’末端部の配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列の相補配列の一部もしくは全長、または、前記特定塩基配列の5’末端部の配列番号14または20に記載の塩基配列の一部もしくは全長と、70%以上の配列同一性を有する塩基配列を有し、かつプライマーとしての機能を有するオリゴヌクレオチドであってよい。第一および第二のプライマーは、好ましくは、配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列の相補配列の一部もしくは全長、または、配列番号14または20に記載の塩基配列の一部もしくは全長と80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の配列同一性を有する。
本明細書における塩基配列の相同性(同一性または類似性ともいう)は、例えば、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用いて計算することができる。
第一および第二のプライマーの長さは任意に設定できるが、好ましくは10塩基から50塩基、さらに好ましくは16塩基〜30塩基、より好ましくは17塩基〜25塩基までの範囲である。なお、もっとも好ましい態様では、ストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドとは、対象塩基配列に対して相補的な配列を有するオリゴヌクレオチドである。
プライマーは1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。プライマーの反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定することができる。プライマーは、本明細書の記載および公知技術に基づいて、製造することができる。
本発明は、WT1 mRNAの特定塩基配列の3’末端部と相補的な配列を有する第一のプライマーとして、配列番号1に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551の543番目から566番目までの塩基配列)または配列番号5に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551NM_001198551の959番目から982番目までの塩基配列)または配列番号9に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551の1005番目から1044番目までの塩基配列)とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドを、またWT1 mRNAの特定塩基配列の5’末端部と相同的な配列を有する第二のプライマーとして、配列番号14に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551の361番目から397番目までの塩基配列の相補配列)または配列番号20に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551の805番目から847番目までの塩基配列の相補配列)とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドを、それぞれ用いることを特徴としている。
その中でも第一のプライマーが少なくとも17塩基からなり、第二のプライマーが少なくとも16塩基からなることが好ましい。
第一のプライマーの一例として、配列番号1に記載の塩基配列の相補配列である配列番号2に記載の塩基配列中、少なくとも連続する18塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号3(GenBank No.NM_001198551の543番目から560番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号4(GenBank No.NM_001198551の545番目から566番目までの塩基配
列の相補配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
また第一のプライマーの一例として、配列番号5に記載の塩基配列の相補配列である配列番号6に記載の塩基配列中、少なくとも連続する17塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号7(GenBank No.NM_001198551の959番目から975番目までの塩基配列の相補配列)または配列番号8(GenBank No.NM_001198551の961番目から982番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
また第一のプライマーの一例として、配列番号9に記載の塩基配列の相補配列である配列番号10に記載の塩基配列中、少なくとも連続する18塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号11(GenBank No.NM_001198551の1005番目から1025番目までの塩基配列の相補配列)、配列番号12(GenBank No.NM_001198551の1011番目から1030番目までの塩基配列の相補配列)または配列番号13(GenBank No.NM_001198551の1027番目から1044番目までの塩基配列の相補配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
第二のプライマーの一例として、配列番号14に記載の塩基配列の相補配列である配列番号15に記載の塩基配列中、少なくとも連続する18塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号16(GenBank No.NM_001198551の361番目から379番目までの塩基配列)および配列番号17(GenBank No.NM_001198551の365番目から384番目までの塩基配列)、配列番号18(GenBank No.NM_001198551の370番目から392番目までの塩基配列)または配列番号19(GenBank No.NM_001198551の380番目から397番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
また第二のプライマーの一例として、配列番号20に記載の塩基配列の相補配列である配列番号21に記載の塩基配列中、少なくとも連続する16塩基からなるオリゴヌクレオチドがあげられ、さらに具体的な例として、配列番号22(GenBank No.NM_001198551の805番目から824番目までの塩基配列)、配列番号23(GenBank No.NM_001198551の813番目から830番目までの塩基配列)、配列番号24(GenBank No.NM_001198551の819番目から834番目までの塩基配列)、配列番号25(GenBank No.NM_001198551の823番目から842番目までの塩基配列)、配列番号26(GenBank No.NM_001198551の821番目から842番目までの塩基配列)、配列番号27(GenBank No.NM_001198551の819番目から842番目までの塩基配列)、配列番号28(GenBank No.NM_001198551の823番目から845番目までの塩基配列)、配列番号29(GenBank No.NM_001198551の823番目から847番目までの塩基配列)、配列番号30(GenBank No.NM_001198551の820番目から844番目までの塩基配列)、配列番号31(GenBank No.NM_001198551の824番目から841番目までの塩基配列)または配列番号32(GenBank No.NM_001198551の823番目から840番目までの塩基配列)に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
中でもWT1 mRNAを迅速かつ特異的に検出可能であるという点で、第一のプライマーが配列番号7、8、11、12のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、第二のプライマーが、配列番号22〜32のいずれかに記載の塩基配列から
なるオリゴヌクレオチドであるプライマーセットが好ましい。その中でも第一のプライマーが配列番号7、8、12のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、第二のプライマーが、配列番号26、28、29、30のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであるプライマーセットがより好ましい。その中でも第一のプライマーと第二のプライマーの組み合わせが、配列番号12と26、12と28、12と29、12と30のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであるプライマーセットがさらに好ましい。
本発明のプライマーセットは、RT−PCR法等、当業者が通常用いる核酸増幅法を利用した、WT1 mRNAの特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットとして有用である。なお、第一または第二のプライマーのいずれか一方の5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーターをさらに付加させると、前記プロモーターに対応したRNAポリメラーゼを用いて、RNAポリメラーゼのプロモーターを付加した特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸が合成されるため、これら核酸からNASBA(Nucleic Acid Sequence
Based Amplification)法、TMA(Transcription−Mediated Amplification)法、TRC(Transcription−Reverse transcription Concerted reaction)法といった一定温度でRNAを増幅する方法を用いて、RNAを増幅させることができる点で好ましい。プライマーの5’末端側に付加するプロモーターは、RNA増幅に用いるRNAポリメラーゼ(例えば、分子生物学の分野で汎用される、T7 RNAポリメラーゼ、T3 RNAポリメラーゼやSP6 RNAポリメラーゼ)に対応したプロモーターを用いればよい。また前記プロモーターに、転写効率に影響を及ぼすことが知られている転写開始領域をさらに付加してもよい。RNA増幅に用いるRNAポリメラーゼとしてT7 RNAポリメラーゼを用いたときの、プライマーの5’末端側に付加するプロモーター(T7プロモーター)の具体例として、配列番号35に記載の配列からなるオリゴヌクレオチドがあげられる。
本発明のプライマーセットを用いて増幅したWT1 mRNAの特定塩基配列またはその相補配列を含む核酸の検出は、従来から知られた核酸検出方法を利用することができる。
具体的には、
(A)電気泳動や液体クロマトグラフィーを用いた方法、
(B)検出可能な標識で標識されたオリゴヌクレオチドプローブによるハイブリダイゼーション法、
(C)当該増幅産物の塩基配列の一部とハイブリダイズすることで蛍光特性が変化するように設計された蛍光色素標識オリゴヌクレオチドプローブを用いた方法、
等があげられる。
前記(C)の蛍光色素標識プローブの一例として、FRET(蛍光共鳴エネルギー移動)を利用した蛍光標識プローブや、インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブが挙げられる。
(検出試薬)
本発明の検出試薬は、WT1 mRNAの検出に用いられる試薬であって、本発明のプライマーセット、および、増幅産物の塩基配列の一部とハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブを含む、WT1 mRNA検出試薬である。オリゴヌクレオチドプローブの反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定すればよい。
本発明の検出試薬は、試料中に含まれるWT1 mRNAの発現量を迅速、高感度に検出できる。そのため、種々の検査、特に臨床診断用試薬として有用であり、白血病の検査、固形ガンの転移の検査、微小残存病変の検査等に用いることができる。
本発明の検出試薬には、本発明の効果を妨げない限り、上記成分以外に、さらに任意の反応、検出等に用いられる成分、例えば、pH緩衝剤、2価の金属イオン、デオキシリボヌクレオチド等から選択される少なくとも1種を含んでもよい。
(プローブ)
前記インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブの一例として、WT1 mRNAの特定塩基配列または当該特定塩基配列の相補配列を含む核酸の一部とストリンジェントな条件下で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドの3’末端側、5’末端側、リン酸ジエステル部または塩基部分に、適当なリンカーを介してインターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブがある。前記プローブはWT1 mRNAの特定塩基配列(または当該特定塩基配列の相補配列)と相補的2本鎖を形成すると、インターカレーター性蛍光色素部分が前記相補的2本鎖部分にインターカレートすることで蛍光特性が変化するプローブである。標識するインターカレーター性蛍光色素に特に限定はなく、オキサゾールイエロー、チアゾールオレンジ、エチジウムブロマイド、ヘミシアニン等の汎用されている蛍光色素、およびこれらの誘導体の中から、蛍光強度や蛍光特性を考慮して、適宜選定すればよい。なお3’末端側に蛍光色素を標識する場合を除き、オリゴヌクレオチドプローブの3’末端側は当該末端側からの核酸伸長反応を防止する意味で、グリコール酸等の適当な修飾がされているとよい。
前記インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブを構成するオリゴヌクレオチドの好ましい例として、配列番号33に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551の461番目から475番目までの塩基配列)またはその相補配列、または配列番号34に記載の塩基配列(GenBank No.NM_001198551の941番目から956番目までの塩基配列)またはその相補配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドを挙げることができる。
(検出方法)
本発明のプライマーセットを用いてWT1 mRNAを検出するには、例えば以下の(1)から(6)に示す工程により実施すればよい。
(1)配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである第一のプライマーがWT1 mRNAにハイブリダイズし、RNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、特定塩基配列に相補的なcDNAを合成し、前記RNAとのRNA−DNA2本鎖を生成する工程、
(2)リボヌクレアーゼH(RNase H)活性を有する酵素により、前記RNA−DNA2本鎖のRNAを分解する工程(1本鎖DNAの生成)、
(3)該1本鎖DNAに、配列番号14または20に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである第二のプライマーがハイブリダイズし(ここで前記第一または第二のプライマーのいずれか一方はその5’末端側にRNAポリメラーゼのプロモーターが付加される)、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素により、特定塩基配列または特定塩基配列に相補的な配列のRNAを転写可能なプロモーターを含む2本鎖DNAを生成する工程、
(4)RNAポリメラーゼ活性を有する酵素により前記2本鎖DNAを鋳型とするRNA転写産物を生産する工程、
(5)該RNA転写産物が、前記(1)の反応におけるcDNA合成の鋳型となることで、連鎖的にRNA転写産物を生成する工程、
(6)配列番号33または34またはその相補配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブを用いて、前記RNA転写産物量を経時的に測定する工程。
前記(1)の工程で用いるRNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素、前記(2)の工程で用いるRNase H活性を有する酵素、および前記(3)の工程で用いるDNA依存性DNAポリメラーゼ活性を有する酵素は、それぞれ別個あるいは種々の組合せで添加することもできるが、前記活性を併せ持つレトロウイルス由来の逆転写酵素を使用することもできる。該逆転写酵素は特に限定されないが、分子生物学の分野で汎用される、AMV(Avian Myeloblastosis Virus)逆転写酵素、MMLV(Molony Murine Leukemia Virus)逆転写酵素、RAV(Rous Associated Virus)逆転写酵素、HIV(Human
Immunodeficiency Virus)逆転写酵素等が使用できる。各酵素の反応系への添加量は、本明細書の記載および公知の核酸増幅技術を参照し、反応系に応じ適宜決定すればよい。
前述した態様によるWT1 mRNA検出方法における反応温度は、使用する各酵素の耐熱性や活性、ならびにプライマー/プローブのTm等に依存するが、使用する酵素がAMV逆転写酵素およびT7 RNAポリメラーゼであり、プライマー/プローブの長さが16から30塩基の範囲である場合は、35から65℃の範囲で反応温度を設定すればよく、40から50℃の範囲で設定するとより好ましい。反応時間は、必要な目的物量等に応じて、適宜設定可能である。
前述した態様によるWT1 mRNA検出方法は、蛍光強度を経時的に測定することから有意な蛍光増加が認められた任意の時間で測定を終了することが可能であり、核酸増幅および測定をあわせて通例20分以内で終了することが可能である。
前述した態様によるWT1 mRNA検出方法は、前述した第一のプライマー、第二のプライマー、およびインターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブを含むWT1 mRNA試薬に試料を添加し、経時的に蛍光検出可能な温調ブロックに載置することで、自動的にWT1 mRNAを増幅し検出することができる。本発明のWT1 mRNA検出試薬において、オリゴヌクレオチドプローブを構成するオリゴヌクレオチドは、配列番号33または34に記載の塩基配列からなるものが好ましい。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
<実施例1> 標準RNA調製
後述の実施例で使用する、WT1 mRNA標準RNA(VariantD、E、F)を以下に示す方法でそれぞれ調製した。なお調製した各標準RNAの定量は、260nmにおける吸光度を基に実施した。
(1)WT1 mRNA
WT1 mRNA配列(VariantE)(GenBank No.NM_001198551)、WT1 mRNA配列(VariantD)(GenBank No.NM_024426)、WT1 mRNA配列(VariantF)(GenBank No.NM_001198552)に基づき、人工的に23S rRNA遺伝子を作製し、インビ
トロ転写した後、転写産物を精製することで、WT1 mRNA標準RNA(Variant D、E、F)を調製した。
<実施例2> インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドの調製
下記(A)に示す、インターカレーター性蛍光色素で標識されたオリゴヌクレオチドプローブ(以下、INAFプローブと記載する)を特開2000−316587号公報で開示の方法に基づき作製した。
(A)配列番号33からなるオリゴヌクレオチドの5’末端から12番目のグアニンと13番目のシトシンとの間に、リンカーを介してチアゾールオレンジを標識したもの。または配列番号34からなるオリゴヌクレオチドの5’末端から13番目のグアニンと14番目のシトシンとの間に、リンカーを介してチアゾールオレンジを標識したもの。
<実施例3> WT1 mRNA検出用オリゴヌクレオチドの検討
表1に示す、第一のプライマー、第二のプライマーおよびINAFプローブの組み合わせ(以下、オリゴヌクレオチドの組み合わせと記載する)を用いて、以下に示す方法で評価した。なお表1に記載のINAFプローブは実施例2で作製したプローブである。
(1)実施例1で調製した標準RNAのうち、WT1 mRNA(実施例1(1))は、RNA希釈液(10mM Tris−HCl緩衝液(pH8.0)、1mM EDTA、0.02% コール酸ナトリウム)を用いて10000コピー/15μLになるように希釈し、これらをRNA試料として用いた。
(2)以下の組成からなる反応液を蒸発乾燥用チューブに分注し、蒸発乾燥した。
反応液の組成:濃度はRNA試料、開始液、添加後(30μL中)の最終濃度
60mM Tris−HCl緩衝液(pH8.35)
300mM トレハロース
各0.48mM dATP、dCTP、dGTP、dTTP
各1.8mM ATP、CTP、UTP
1.3mM GTP
2.9mM ITP
0.2μM 第一のプライマー(各配列番号の塩基配列からなるオリゴヌクレオチドの5’末端側にT7プロモーター(配列番号35)を付加したもの)
0.2μM 第二のプライマー
50nM INAFプローブ(実施例2で調製したもの)
0.025mg/mL 牛血清アルブミン
142U T7 RNAポリメラーゼ
6.4U AMV逆転写酵素
(3)上記の蒸発乾燥後にRNA試料を15μL添加後、46℃で5分間保温し、その後、以下の組成からなる開始液15μLを添加し撹拌した。
開始液の組成:反応時(30μL中)の最終濃度
10.07% ジメチルスルホキシド
21mM 塩化マグネシウム
105mM 塩化カリウム
(4)引き続き蒸発乾燥用チューブを直接測定可能な温調機能付き蛍光分光光度計を用い、46℃で反応させると同時に反応溶液の蛍光強度を経時的に20分間測定した。
開始液を加え撹拌を終えた時点を0分として、反応液の蛍光強度比(所定時間の蛍光強
度値をバックグラウンドの蛍光強度比で割った値)が1.3を超えた場合を陽性判定とし、そのときの時間を検出時間とした。結果を表1および2に示す。実験は表1および2に記載された回数実施した。
WT1 mRNAの検出性能(表1)については、本実施例で検討したオリゴヌクレオチドの組み合わせ(A01からA56)いずれもが10000コピー/testのWT1
mRNA(Variant D)を20分以内に検出した。特に、オリゴヌクレオチドの組み合わせA09からA45は10000コピー/testのWT1 mRNAを7分以内に検出しており、WT1 mRNAを高感度、迅速かつ特異的に検出可能なオリゴヌクレオチドの組み合わせといえる。
Figure 2020202766
異なる遺伝子型の検出(表2)については、本実施例で検討したオリゴヌクレオチドの組み合わせのうち、A10、A12、A36、A38がWT1 mRNAの3種類のVariant(D、E、F)をほぼ同等の時間で検出した。VariantによらずWT1
mRNAを検出可能なオリゴヌクレオチドの組み合わせといえる。
Figure 2020202766
本発明は、試薬等に適用できる。
<配列の説明>
配列番号1 : ヒトWT1 mRNAの部分配列(GenBank No.NM_001198551の543番目から566番目までの塩基配列)
配列番号2 : 配列番号1の相補配列
配列番号3 : 配列番号2の部分配列(GenBank No.NM_001198551の543番目から560番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの一例)
配列番号4 : 配列番号2の部分配列(GenBank No.NM_001198551の545番目から566番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの一例)
配列番号5 : ヒトWT1 mRNAの部分配列(GenBank No.NM_001198551NM_001198551の959番目から982番目までの塩基配列)配列番号6 : 配列番号5の相補配列
配列番号7 : 配列番号6の部分配列(GenBank No.NM_001198551の959番目から975番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの一例)
配列番号8 : 配列番号6の部分配列(GenBank No.NM_001198551の961番目から982番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの一例)
配列番号9 : ヒトWT1 mRNAの部分配列(GenBank No.NM_001198551の1005番目から1044番目までの塩基配列)
配列番号10: 配列番号9の相補配列
配列番号11: 配列番号9の部分配列(GenBank No.NM_001198551の1005番目から1025番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの
一例)
配列番号12: 配列番号9の部分配列(GenBank No.NM_001198551の1011番目から1030番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの一例)
配列番号13: 配列番号9の部分配列(GenBank No.NM_001198551の1027番目から1044番目までの塩基配列の相補配列)(第一のプライマーの一例)
配列番号14: ヒトWT1 mRNAの部分配列の相補配列(GenBank No.NM_001198551の361番目から397番目までの塩基配列の相補配列)
配列番号15: 配列番号14の相補配列
配列番号16: 配列番号15の部分配列(GenBank No.NM_001198551の361番目から379番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号17: 配列番号15の部分配列(GenBank No.NM_001198551の365番目から384番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号18: 配列番号15の部分配列(GenBank No.NM_001198551の370番目から392番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号19: 配列番号15の部分配列(GenBank No.NM_001198551の380番目から397番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号20: ヒトWT1 mRNAの部分配列の相補配列(GenBank No.NM_001198551の805番目から847番目までの塩基配列の相補配列)
配列番号21: 配列番号20の相補配列
配列番号22: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の805番目から824番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号23: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の813番目から830番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号24: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の819番目から834番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号25: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の823番目から842番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号26: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の821番目から842番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号27: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の819番目から842番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号28: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の823番目から845番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号29: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の823番目から847番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号30: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の820番目から844番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号31: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の824番目から841番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号32: 配列番号21の部分配列(GenBank No.NM_001198551の823番目から840番目までの塩基配列)(第二のプライマーの一例)
配列番号33: ヒトWT1 mRNAの部分配列(GenBank No.NM_001198551の461番目から475番目までの塩基配列)(オリゴヌクレオチドプローブの一例)
配列番号34: ヒトWT1 mRNAの部分配列(GenBank No.NM_001198551の941番目から956番目までの塩基配列)(オリゴヌクレオチドプローブの一例)
配列番号35: T7プロモーター

Claims (8)

  1. 試料中に含まれるWT1 mRNAの特定塩基配列の3’末端部と相補的な配列を有する第一のプライマーと、前記特定塩基配列の5’末端部と相同的な配列を有する第二のプライマーとからなる、前記特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅するためのプライマーセットであって、
    第一のプライマーが、配列番号1、5および9のいずれかに記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドであり、
    第二のプライマーが、配列番号14または20に記載の塩基配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドである、
    前記プライマーセット。
  2. 第一のプライマーが少なくとも17塩基からなり、第二のプライマーが少なくとも16塩基からなるオリゴヌクレオチドである、
    請求項1に記載のプライマーセット。
  3. 第一のプライマーが、配列番号2、6および10のいずれかに記載の塩基配列中、少なくとも連続する17塩基からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
    第二のプライマーが、配列番号15もしくは21に記載の塩基配列中、少なくとも連続する16塩基からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
    請求項1または2に記載のプライマーセット。
  4. 第一のプライマーが配列番号3、4、7、8、11、12および13のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
    第二のプライマーが、配列番号16〜19および22〜32のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のプライマーセット。
  5. 第一のプライマーが配列番号7、8、11および12のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
    第二のプライマーが、配列番号22〜32のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載のプライマーセット。
  6. 第一のプライマーが配列番号7、8および12のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであり、
    第二のプライマーが、配列番号26、28、29および30のいずれかに記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド、または、同オリゴヌクレオチドにおいて、1もしくは数
    個の塩基が置換、欠失、挿入および/または付加された塩基配列からなるオリゴヌクレオチドである、
    請求項1〜5のいずれか一項に記載のプライマーセット。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のプライマーセットを用いて、WT1 mRNAの特定塩基配列または前記特定塩基配列の相補配列を含む核酸を増幅し、前記核酸の一部とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能な、インターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブを用いて、WT1 mRNAを検出する工程を含む、
    WT1 mRNAの検出方法。
  8. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のプライマーセットと、
    配列番号33または34に記載の塩基配列またはその相補配列とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズ可能なオリゴヌクレオチドにインターカレーター性蛍光色素を標識したオリゴヌクレオチドプローブ、とを含む、
    WT1 mRNA検出試薬。
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