JP2020535808A5

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Publication number: JP2020535808A5
Application number: JP2020517493A
Authority: JP
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2038-10-01

Claims

同時に、細菌種を同定し、且つ前記細菌種の試験抗菌剤に対する感受性を判定するための方法であって、
（ａ）前記細菌種に特異的な形質転換ファージ(transforming phage)であって、マーカーをコードする、ヒトと前記細菌種の双方に対して異種である遺伝子を有する改変又は組換えファージである形質転換ファージを準備することと、ここで前記マーカーが：
（ｉ）基質を特異的に切断する能力がある加水分解酵素、または
（ｉｉ）非コードリボ核酸（ＲＮＡ）
であり；
（ｂ）一次試験抗菌剤を含まない培養物を作製するため、前記細菌種を前記試験抗菌剤の不在下で培養することにより、且つ前記一次試験抗菌剤を含まない培養物を前記形質転換ファージの存在下で培養することにより、第１の培養物を調製することと；
（ｃ）一次試験抗菌剤を含有する培養物を作製するため、前記細菌種を前記試験抗菌剤の存在下で培養することにより；前記一次試験抗菌剤を含有する培養物を前記形質転換ファージの存在下で培養することにより、第２の培養物を調製することと；
（ｄ）前記第１及び第２の培養物の各々の中の前記マーカーのレベル又は活性を判定するため、前記第１及び第２の培養物を分析することと、
を含む、方法。
前記第１の培養物中の前記マーカーの検出により、前記細菌種の前記形質転換ファージが特異的である対象の前記細菌種としての陽性同定が提供される、請求項１に記載の方法。
前記第１の培養物中の前記マーカーのレベル又は活性と比べての前記第２の培養物中の前記マーカーのレベル又は活性における低下が、前記細菌種が前記試験抗菌剤に感受性があることを示す、請求項１に記載の方法。
前記第１の培養物中の前記マーカーのレベル又は活性と比べての前記第２の培養物中の前記マーカーのレベル又は活性における均一性又は増加が、前記細菌種が前記試験抗菌剤に対して感受性がない又は耐性があることを示す、請求項１に記載の方法。
それを必要とする対象における細菌性疾患を診断するための方法であって、
（ａ）細菌種を含む対象サンプルを準備することと；
（ｂ）複数の一次細菌培養物を作製するため、前記対象サンプルを培養することと；
（ｃ）複数の形質転換ファージであって、それらの各々が異なる細菌種に特異的であり、ここで各形質転換ファージが、固有のマーカーをコードする、ヒトと前記細菌種の双方に対して異種である遺伝子を有する改変又は組換えファージである、複数の形質転換ファージを準備することと、ここで前記固有のマーカーが、
（ｉ）基質を特異的に切断する能力がある加水分解酵素、または
（ｉｉ）非コードリボ核酸（ＲＮＡ）
であり；
（ｄ）複数の二次細菌培養物を提供するため、（ａ）の前記一次細菌培養物を、前記二次細菌培養物の中で変動する（ｃ）の形質転換ファージの存在下で培養することと；
（ｅ）前記二次細菌培養物中での前記固有のマーカーの存在又は不在を判定するため、前記二次細菌培養物を分析することと；
（ｆ）前記固有のマーカーの検出を細菌種の存在と相関させることと；
（ｇ）前記細菌種の存在を前記細菌性疾患と相関させることと、
を含む、方法。
前記細菌種が、グラム陽性及びグラム陰性細菌からなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
前記細菌が、アシネトバクター・バウマンニ(Acinetobacter baumannii)、炭疽菌(Bacillus anthracis)、セレウス菌(Bacillus cereus)、百日咳菌(Bordetella pertussis)、ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、ウシ流産菌(Brucella abortus)、ブルセラ・カニス(Brucella canis)、ブルセラ・メリテンシス(Brucella melitensis)、ブルセラ・スイス(Brucella suis)、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、肺炎クラミジア(Chlamydia pneumoniae)、オウム病クラミジア(Chlamydia psittaci)、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、ボツリヌス菌(Clostridium botulinum)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、ウェルシュ菌(Clostridium perfringens)、破傷風菌(Clostridium tetani)、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheriae)、エンテロバクター(Enterobacter sp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、バンコマイシン耐性エンテロコッカス・フェカリス(vancomycin-resistant Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)、大腸菌(Escherichia coli)、腸内毒素原性大腸菌(enterotoxigenic Escherichia coli)(ETEC)、腸管病原性大腸菌(enteropathogenic Escherichia coli)、大腸菌(E. coli)O157:H7、野兎病菌(Francisella tularensis)、インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae)、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)、在郷軍人病菌(Legionella pneumophila)、レプトスピラ・インターロガンス(Leptospira interrogans)、リステリア菌(Listeria monocytogenes)、ライ菌(Mycobacterium leprae)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、肺炎マイコプラズマ(Mycoplasma pneumoniae)、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、髄膜炎菌(Neisseria meningitidis)、プロテウス(Proteus)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、ロッキー山紅斑熱リケッチア(Rickettsia rickettsii)、腸チフス菌(Salmonella typhi)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、ソンネ菌(Shigella sonnei)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermis)、腐性ブドウ球菌(Staphylococcus saprophyticus)、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus) (MRSA)、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin-resistant Staphylococcus aureus) (VSA)、ストレプトコッカス・アガラクチア(Streptococcus agalactiae) 、肺炎球菌(Streptococcus pneumoniae) 、化膿レンサ球菌(Streptococcus pyogenes) 、梅毒トレポネーマ(Treponema pallidum)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、及びペスト菌(Yersinia pestis)又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
前記細菌が、炭疽菌(Bacillus anthracis)、枯草菌(Bacillus subtilis)、バチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)、大腸菌(Escherichia coli)、デルブリュッキ菌(Lactobacillus delbrueckii)、ラクトバチルス・プランタルム(Lactobacillus plantarum)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、リステリア菌(Listeria monocytogenes)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、シリンゲ菌(Pseudomonas syringae)、クレブシエラ(Klebsiella)、サルモネラ(Salmonella)、シゲラ(Shigella)、及び黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)からなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
前記ファージが、溶解ファージ；温帯若しくは溶原性ファージ；又は糸状ファージである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
前記ファージが、T4、T7、T3、及びMS2からなる群から選択される溶解又は増殖ファージである、請求項９に記載の方法。
前記温帯又は溶原性ファージが、λファージである、請求項９に記載の方法。
前記ファージが、f1、fd、及びM13からなる群から選択される糸状ファージである、請求項９に記載の方法。
前記遺伝子が、真菌、植物又は昆虫起源である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
前記加水分解酵素が、セルラーゼ、クチナーゼ、エステラーゼ、リパーゼ、ホスホエステラーゼ、制限エンドヌクレアーゼ、及びプロテアーゼからなる群から選択される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
前記加水分解酵素が、コラゲナーゼ、ヒアルロニダーゼ、トリプシン、キモトリプシン、プロナーゼ、エラスターゼ、デオキシリボヌクレアーゼＩ、ディスパーゼ、プラスミン、ブロメリン、クロストリパイン、サーモリシン、ノイラミニダーゼ、ホスホリパーゼ、コレステロールエステラーゼ、スブチリシン、パパイン、キモパパイン、プラスミノゲンアクチベーター、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、フィブリノリシン、セラチオペプチダーゼ、パンクレアチン、アミラーゼ、リゾチーム、カテプシン−Ｇ、アルカリ性及び酸性ホスファターゼ、エステラーゼ、デカルボキシラーゼ、ホスホリパーゼＤ，Ｐ−キシロシダーゼ、β−Ｄ−フコシダーゼ、チオグルコシダーゼ、β−Ｄ−ガラクトシダーゼ、α−Ｄ−ガラクトシダーゼ、α−Ｄ−グルコシダーゼ、β−Ｄ−グルコシダーゼ、β−Ｄ−グルクロニダーゼ、α−Ｄ−マンノシダーゼ、β−Ｄ−マンノシダーゼ、β−Ｄ−フルクトフラノシダーゼ、β−Ｄ−グルコシドゥロナーゼ、及びＰＭＮ白血球セリンプロテアーゼからなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
前記加水分解酵素のレベル又は活性を判定するため、培養物を分析することが、前記基質の加水分解を検出することを含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
前記基質が、分子内で消光されるフルオロフォア又は分子内で消光される色素原である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
前記分子内で消光されるフルオロフォア又は前記分子内で消光される色素原が、式：
Ｑ−Ｓ−Ｆ
（式中、
Ｓは、前記加水分解酵素に特異的な基質を含み；
Ｆは、フルオロフォア、化学発光分子、又は色素原であり；且つ
Ｑは、クエンチャーであり；
ここで、ＳはＱとＦとの間に結合を形成し、且つＳの加水分解は前記結合を切断し、それによりＦに対するＱの消光効果を低減する）
を有する化合物である、請求項１７に記載の方法。
Ｆが色素原であり、且つ前記基質の加水分解の検出が、視覚的な色変化を検出すること又は比色若しくは分光読み取り値を取得することを含む、請求項１８に記載の方法。
Ｆがフルオロフォアであり、且つ前記基質の加水分解の検出が、蛍光を検出すること又は蛍光定量読み取り値を取得することを含む、請求項１８に記載の方法。
Ｆが、Alexa 405、FAM、Cy3、及びCy5からなる群から選択され、且つＱが、DABCYL、BHQ-1、BHQ-2、及びBHQ-3からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
Ｆが化学発光分子であり、且つ前記基質の加水分解の検出が、化学発光アッセイを実施することを含む、請求項１８に記載の方法。
前記基質が核酸配列を含み、且つ前記加水分解酵素が、前記核酸配列に特異的な制限エンドヌクレアーゼである、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
前記基質がポリペプチドを含み、前記加水分解酵素がプロテアーゼであり、且つ前記ポリペプチドが前記プロテアーゼに特異的である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
前記非コードＲＮＡが、自己スプライシングする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
前記非コードＲＮＡが、２以上のスプライスイントロンを含む、請求項２５に記載の方法。
前記非コードＲＮＡのレベル又は活性を判定するため、培養物を分析することは、前記非コードＲＮＡを増幅することを含む、請求項１〜１３、２５及び２６のいずれか一項に記載の方法。
前記非コードＲＮＡが、逆転写ヘリカーゼ依存性増幅（ＲＴ−ＨＤＡ）によって増幅され、それにより前記非コードＲＮＡに対応する相補的デオキシリボ核酸（ｃＤＮＡ）増幅産物が生成される、請求項２７に記載の方法。
前記非コードＲＮＡが、少なくとも約１０，０００倍、少なくとも約１００，０００倍、少なくとも約１×１０^６倍、少なくとも約１×１０^７倍、少なくとも約１×１０^８倍、少なくとも約１×１０^９倍、又は少なくとも約１×１０^１０倍増幅される、請求項２８に記載の方法。
前記ｃＤＮＡ増幅産物に特異的に結合する分子内で消光されるプローブを介して、前記ｃＤＮＡ増幅産物を検出することをさらに含む、請求項２８又は２９に記載の方法。
前記分子内で消光されるプローブが、前記非コードＲＮＡのスプライス接合部に対応する部位に重複する領域で、前記ｃＤＮＡ増幅産物に結合する、請求項３０に記載の方法。
前記分子内で消光されるプローブが、約１５〜約３０塩基長の核酸リンカーを介してクエンチャーに連結されたフルオロフォアを含む、請求項３０又は３１に記載の方法。
リボヌクレアーゼを前記分子内で消光されるプローブに接触させることにより、前記フルオロフォアを前記クエンチャーから連絡切断することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
前記リボヌクレアーゼが、リボヌクレアーゼＨＩＩである、請求項３３に記載の方法。
蛍光を検出すること又は蛍光定量読み取り値を取得することをさらに含む、請求項３３又は請求項３４に記載の方法。