JP2021159080A - Kits and methods for detecting mycoplasma pneumonia nucleic acid and presence or absence of mutation in drug resistance gene - Google Patents
Kits and methods for detecting mycoplasma pneumonia nucleic acid and presence or absence of mutation in drug resistance gene Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、分子生物学の技術分野に関し、具体的には肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キット及び検出方法に関し、該キットは、痰試料、咽頭スワブ試料、又は鼻腔スワブ試料中の肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子及びその変異を体外で定性的に検出するために用いられ、肺炎マイコプラズマ感染の補助診断に適用される。 The present invention relates to the technical field of molecular biology, specifically to a kit and a method for detecting a pneumonia mycoplasma nucleic acid and a mutation in a drug resistance gene thereof, wherein the kit is contained in a sputum sample, a pharyngeal swab sample, or a nasal swab sample. It is used to qualitatively detect the Mycoplasma pneumoniae 23S rRNA gene and its mutations in vitro, and is applied to the auxiliary diagnosis of Mycoplasma pneumoniae infection.
肺炎マイコプラズマ(M Pneumonia、MP又はMpとも略称する)は、ヒトマイコプラズマ肺炎の病原体であり、主に飛沫により伝染し、潜伏期が2〜3週間である。現在、肺炎マイコプラズマは、既に児童市中肺炎の主な病原の1つであるとともに、青少年と高齢者の気道感染の一般的な病原体であり、マイコプラズマ肺炎、上気道感染、気管支炎、腎炎等を引き起こす可能性があり、深刻な場合に死に至るす可能性がある。MPは、微生物タンパク質の合成を抑制するマクロライド系抗生物質、DNAトポイソメラーゼに作用するキノロン系抗生物質及びテトラサイクリン系抗生物質に対していずれも敏感である。しかし、児童の生理的特徴及び薬物の不良反応に鑑み、テトラサイクリン及びキノロン系抗生物質は児童マイコプラズマ感染の治療において制限され、マクロライド系抗生物質は臨床MP感染の第一選択薬となっている。マクロライド系薬物の臨床上の広範な応用に伴い、遺伝子の突然変異による薬剤耐性現象も継続的に出現する。近年、国内外の複数の文献は、臨床でマクロライド系抗生物質に薬剤耐性を有するMP薬剤耐性菌株を分離したことを続々と報告した。ドイツでMPの薬剤耐性が3%であることが報告されており、日本の研究により、2002〜2006年にMPの薬剤耐性が5%から30%以上に増加したことが示され、中国で児童MPの薬剤耐性>80%であり、児童MP肺炎及びその肺外併発症の治療は一層難しくなっている。したがって、臨床上にMP感染児童患者の薬剤耐性遺伝子の通常検出を行うことは、マイコプラズマに感染した子供へのより効果的な治療、肺外併発症の発生の低減、後期の薬剤耐性MP感染への治療及び薬剤耐性メカニズムの研究、薬剤耐性制御などに対していずれも一定の臨床指導上の意義を有する。 Mycoplasma pneumoniae (also abbreviated as MPneumonia, MP or Mp) is the pathogen of human mycoplasma pneumoniae, which is transmitted primarily by droplets and has an incubation period of 2-3 weeks. Currently, mycoplasma pneumoniae is already one of the major pathogens of community-acquired pneumonia and is a common pathogen of respiratory tract infections in adolescents and the elderly. It can cause and can be fatal in severe cases. MP is sensitive to macrolide antibiotics that suppress the synthesis of microbial proteins, quinolone antibiotics that act on DNA topoisomerases, and tetracycline antibiotics. However, given the physiological characteristics of children and adverse drug reactions, tetracycline and quinolone antibiotics are limited in the treatment of childhood mycoplasma infections, and macrolide antibiotics are the first-line drugs for clinical MP infections. With the widespread clinical application of macrolide drugs, drug resistance phenomena due to gene mutations will continue to appear. In recent years, several domestic and foreign literatures have reported one after another that MP drug-resistant strains having drug resistance to macrolide antibiotics have been isolated clinically. Drug resistance of MP has been reported to be 3% in Germany, and Japanese studies have shown that drug resistance of MP increased from 5% to more than 30% between 2002 and 2006, and children in China. With MP drug resistance> 80%, treatment of childhood MP pneumonia and its extrapulmonary complications has become even more difficult. Therefore, clinical normal detection of drug resistance genes in MP-infected child patients leads to more effective treatment of mycoplasma-infected children, reduced incidence of extrapulmonary complications, and late-stage drug-resistant MP infection. All of them have a certain clinical significance for the treatment of infection, the study of drug resistance mechanism, and the control of drug resistance.
現在、肺炎マイコプラズマ臨床検出は、主に分離培養法、抗原検出法、PCR検出方法及び血清学的検出法を含む。
分離培養法の場合、臨床検体からMpを分離し培養するために必要な費用と手間が多く、特殊な培地で一連の継代培養を行う必要があり、培養に数週間かかる。培地の分離効率を高めても、このような方法による診断の感受性はPCR法の60%弱であるが、分離培養法の特異性は100%に達することができる。
抗原検出技術により気道感染のMpに対して迅速な抗原検出を直接的に行う方法は、直接免疫蛍光法、カウンター免疫電気泳動技術、免疫ブロット法及び抗原捕捉酵素結合免疫技術を含む。患者の痰検体中のMpの濃度が102〜106cfu/ml程度であり、抗原検出技術により検出される濃度範囲が10〜100cfu/mlであり、Mp増幅培養をしない抗原検出は感度が非常に有限であるため、核酸増幅技術を利用して診断できる場合に、抗原検出による診断は推奨しない。
Currently, clinical detection of mycoplasma pneumoniae mainly includes isolation culture methods, antigen detection methods, PCR detection methods and serological detection methods.
In the case of the separation culture method, it takes a lot of cost and labor to separate and culture Mp from the clinical sample, and it is necessary to carry out a series of subcultures in a special medium, and the culture takes several weeks. Even if the separation efficiency of the medium is increased, the sensitivity of the diagnosis by such a method is less than 60% of that of the PCR method, but the specificity of the separation culture method can reach 100%.
Methods for direct rapid antigen detection against respiratory tract infection Mp by antigen detection techniques include direct immunofluorescence, counterimmunography, immunoblotting and antigen-capturing enzyme-binding immunotechnology. The concentration of Mp in the patient's sputum sample is about 10 2 to 10 6 cfu / ml, the concentration range detected by the antigen detection technique is 10 to 100 cfu / ml, and the sensitivity of antigen detection without Mp amplification culture is high. Since it is so finite, we do not recommend diagnosis by antigen detection when it can be diagnosed using nucleic acid amplification technology.
PCR診断技術の応用は従来の分離培養法に代わり、80年代後期に模擬臨床検体、動物モデル及び臨床実験によりPCR技術のMp感染に対する診断能力が証明された。アメリカ疾病管理予防センターで現在推薦して使用される従来のMp PCR検出方法は、Bernetらによって最初に設計されたPCR検出方法に基づいて、MpATP酵素遺伝子配列領域の断片を増幅する。
血清学的検出方法は従来よりMp診断及び疫学研究における主な方法である。成人のMp感染に対して検出精度が最も高い診断方法は感染後に2〜3週間おいて同時にIgM及びIgGを2回検出する。抗体価が4倍以上異なれば、Mp陽性である。Mp感染歴がある患者体内のIgG抗体は継続的に上昇し、長い時間で、成人においてIgM反応がない可能性があり、これらはいずれも単に血清学方法でMp感染を検出することへの制限である。
The application of PCR diagnostic technology has replaced the conventional isolation culture method, and in the late 1980s, simulated clinical specimens, animal models and clinical experiments proved the diagnostic ability of PCR technology for Mp infection. The conventional Mp PCR detection method currently recommended and used by the Centers for Disease Control and Prevention in the United States amplifies fragments of the MpATP enzyme gene sequence region based on the PCR detection method originally designed by Bernet et al.
Serological detection methods have traditionally been the main methods in Mp diagnosis and epidemiological studies. The most accurate diagnostic method for adult Mp infection is to detect IgM and IgG twice at the same time 2-3 weeks after infection. If the antibody titer differs by 4 times or more, it is Mp positive. IgG antibodies in patients with a history of Mp infection are continuously elevated and may be free of IgM reactions in adults over a long period of time, all of which are limited to simply detecting Mp infection by serological methods. Is.
薬剤耐性菌株の増加に伴い、治療に投薬する前に、薬剤耐性菌であるか否かを検出する必要があり、各種の検出方法のうち、PCR法のみ薬剤耐性菌の遺伝子を分析することができる。そしてこれまでにも、肺炎マイコプラズマの検出および/または薬剤耐性検査を迅速に行うための方法について検討されている(特許文献1、2、非特許文献1)。しかし、更なる有用な検出キット及び検出方法の開発が求められている。
With the increase in drug-resistant strains, it is necessary to detect whether or not they are drug-resistant bacteria before administering for treatment, and among various detection methods, only the PCR method can analyze the genes of drug-resistant bacteria. can. And so far, a method for rapidly detecting mycoplasma pneumoniae and / or performing a drug resistance test has been studied (
本発明の目的は、肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キット及び検出方法を提供することであり、該キットで肺炎マイコプラズマ核酸、肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子及び23S rRNA上の第2063又は2064遺伝子座に変異が発生したか否かを迅速かつ簡便に検出することができる。 An object of the present invention is to provide a detection kit and a detection method for Mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its drug resistance gene mutation, in which the Mycoplasma pneumoniae nucleic acid, Mycoplasma pneumoniae 23S rRNA gene and 2063 or 2064 gene on 23S rRNA are used. Whether or not a mutation has occurred in the locus can be detected quickly and easily.
上記目的を達成するために、本発明に係る技術的解決手段は以下のとおりである。肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キットは、KOD DNAポリメラーゼ、プライマーMPN−F、プライマーMPN−R、及び特異的標的蛍光プローブを含み;
前記プライマーMPN−Fは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の1910番目から2039番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるフォワードプライマーであり;
前記プライマーMPN−Rは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2091番目から2257番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるリバースプライマーであり;
前記特異的標的蛍光プローブは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2040番目から2081番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する16〜23塩基長の塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されていることを特徴とするプローブである。
In order to achieve the above object, the technical solution according to the present invention is as follows. A kit for detecting Mycoplasma pneumoniae nucleic acid and drug resistance gene mutations thereof includes KOD DNA polymerase, primer MPN-F, primer MPN-R, and a specific target fluorescent probe;
The primer MPN-F is a forward consisting of a continuous 25-36 base sequence in the base sequence shown at positions 1910 to 2039 of the pneumonia mycoplasma
The primer MPN-R is a reverse consisting of a base sequence having a length of 25 to 36 consecutive bases in the base sequence shown at positions 2091 to 2257 of the pneumonia mycoplasma
The specific target fluorescent probe consists of the base sequence shown at positions 2040 to 2081 of the pneumonia mycoplasma
上記技術的解決手段における関連内容を以下のとおり説明する。
1、上記解決手段において、KOD DNAポリメラーゼは、鹿児島県小宝島の硫気孔から単離された超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1から抽出して精製されたものであり、強い3’→5’核酸エクソヌクレアーゼ活性(校正活性)を有し、正確性がTaq DNA Polymeraseの約50倍である。1Kb/30s以上のDNA合成速度を有し、該速度は最も一般的なTaqポリメラーゼの2倍である。また、持続的な合成性能等に優れていることも、その伸長速度が速い要因の1つである。KOD DNAポリメラーゼを採用すると、1サイクルの時間を、元の数分から数十秒に短縮することができる。例えば、東洋紡株式会社から市販されているKOD DNAポリメラーゼを好適に使用できる。
2、上記解決手段において、前記蛍光プローブは、好ましくは、QProbeであり、特定の配列を混合することにより、蛍光消光という特徴を有する蛍光色素を標識とするプローブである。QProbeの構造は、日本特許第3437816号等を参照するが、この特徴を利用すれば、DNA挿入剤等の他の二重鎖核酸構造を挿入した色素を用いる必要がなく、FRET現象を引き起こし得る2種類のプローブを用いる必要もなく、1種類の蛍光物質に標識されたプローブを用いることにより、高速増幅を阻害しないとともに、標的核酸配列を特異的に検出することができる。
The related contents in the above technical solution will be described as follows.
1. In the above-mentioned solution, the KOD DNA polymerase is obtained by extracting and purifying from the hyperthermococcus kodakaraensis KOD1 isolated from the sulfur pores of Kodakarajima, Kagoshima Prefecture, and is a strong 3'→ 5'nucleic acid. It has exonuclease activity (calibration activity) and is about 50 times more accurate than Taq DNA Polymerase. It has a DNA synthesis rate of 1 Kb / 30s or higher, which is twice that of the most common Taq polymerase. In addition, excellent continuous synthesis performance is one of the factors for the high elongation rate. By adopting KOD DNA polymerase, the time of one cycle can be shortened from the original minutes to several tens of seconds. For example, a KOD DNA polymerase commercially available from Toyobo Co., Ltd. can be preferably used.
2. In the above-mentioned solution, the fluorescent probe is preferably QProbe, and is a probe labeled with a fluorescent dye having a characteristic of fluorescence quenching by mixing a specific sequence. For the structure of QProbe, refer to Japanese Patent No. 3437816 and the like, but if this feature is utilized, it is not necessary to use a dye into which another double-stranded nucleic acid structure such as a DNA insertion agent is inserted, and the FRET phenomenon can be caused. It is not necessary to use two types of probes, and by using a probe labeled with one type of fluorescent substance, high-speed amplification is not inhibited and the target nucleic acid sequence can be specifically detected.
3、上記解決手段において、前記キットはさらに、内部コントロールプライマーIC−F、内部コントロールプライマーIC−R、内部コントロールプローブ及び内部コントロール鋳型を含んでいてもよい。好ましい実施形態において、前記内部コントロールプライマーIC−Fは、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子に対して設計された、配列が5’−CCCGGTTATTGTAGAAATTCCTTTCTCCCGTC−3’(配列番号34)であるフォワードプライマーであり、
前記内部コントロールプライマーIC−Rは、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子に対して設計された、配列が5’−CCCCATCCAGGATTGTAGAATTTGAATCAAG−3’(配列番号35)であるリバースプライマーであり、
前記内部コントロールプローブは、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子を鋳型として設計された、配列が5’−GATCTATTCATTCGATATTCC−3’(配列番号36)であるプローブであり、
前記内部コントロール鋳型は、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子の1つの断片であり、配列が5’−GCGGTTATTGTAGAAATTCCTTTCTCCCGTCCATTTTTTCTTGAAGAAAAAAAAGAAATACCAAAATATCAAAATTTACGATCTATTCATTCGATATTCCCTTTTTTAGAGGACAAATTTTTACATTTAAATTATGTGTCTGATATAGTAATACCTTATCCTATTCATCTCGAAATCTTGATTCAAATTCTACAATCCTGGAT−3’(配列番号37)である。
前記Lagarosiphon madagascariensis(ラテン学名)は水草、茎がある草であり、主にマダガスカルに分布する。
3. In the above solution, the kit may further include an internal control primer IC-F, an internal control primer IC-R, an internal control probe and an internal control template. In a preferred embodiment, the internal control primer IC-F is, for example, a forward primer with the sequence 5'-CCCGGTATTGTTAGAAATTTCCTTCTCCGTC-3'(SEQ ID NO: 34) designed for the matK gene of Lagarosiphon madagascariensis.
The internal control primer IC-R is, for example, a reverse primer having a sequence of 5'-CCCCATCCAGGATTGTAGATAGAATTGAATCAAG-3'(SEQ ID NO: 35) designed for the matK gene of Lagaroshiphon madagascariensis.
The internal control probe is, for example, a probe designed using the matK gene of Lagarosiphon madagascariensis as a template and having a sequence of 5'-GATCDATCATTCGABATTC-3'(SEQ ID NO: 36).
The internal control template is, for example, one fragment of matK gene Lagarosiphon madagascariensis, sequence is 5'-GCGGTTATTGTAGAAATTCCTTTCTCCCGTCCATTTTTTCTTGAAGAAAAAAAAGAAATACCAAAATATCAAAATTTACGATCTATTCATTCGATATTCCCTTTTTTAGAGGACAAATTTTTACATTTAAATTATGTGTCTGATATAGTAATACCTTATCCTATTCATCTCGAAATCTTGATTCAAATTCTACAATCCTGGAT-3 '(SEQ ID NO: 37).
The Lagarosiphon madagascariensis (Latin scientific name) is an aquatic plant, a grass with stems, and is mainly distributed in Madagascar.
4、上記解決手段において、前記陽性コントロール試薬1と陽性コントロール試薬2は、いずれも予め設計されて濃度及び塩基配列が既知の試料であり、その他の被検試料と共に検出されて、検出結果の正確性を検証する。
上記目的を達成するために、本発明の肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の有無の検出方法は、
検出対象として、痰、咽頭スワブ、又は鼻腔スワブから採取されたものでありかつ前処理された被検試料を用意するステップ1と、
前記被検試料に含まれる核酸を鋳型遺伝子鎖とし、上記キットを用いて、PCR増幅反応を行うステップ2と、
前記ステップ2で得られた増幅産物を融解曲線解析法で検出し、薬剤耐性遺伝子変異を有しない増幅産物とプローブとの融解温度と、薬剤耐性遺伝子変異を有する増幅産物とプローブとの融解温度が異なることを利用して、増幅産物中の薬剤耐性遺伝子変異の有無を確認するステップ3とを含む。
4. In the above-mentioned solution, both the positive control reagent 1 and the
In order to achieve the above object, the method for detecting the presence or absence of mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its drug resistance gene mutation of the present invention is used.
Step 1 of preparing a test sample collected from sputum, pharyngeal swab, or nasal swab and pretreated as a detection target,
The amplification product obtained in
1、上記解決手段において、前記PCR増幅反応はdNTPを含んでいてもよく、当該dNTPは、デオキシアデノシン三リン酸(dATP)、デオキシシチジン三リン酸(dCTP)、デオキシグアノシン三リン酸(dGTP)、デオキシチミジン三リン酸(dTTP)の混合物である。
2、上記解決手段において、前記ステップ2のPCR増幅反応の反応過程は、例えば、
(1)94.0℃で30.0秒間〜2.0分間予備変性し、
(2)97.0〜98.0℃で1.0〜10.0秒間変性し、
(3)58.0〜60.0℃で3.0〜30.0秒間アニーリングし、
(4)63.0〜68.0℃で5.0〜30.0秒間伸長し、(2)〜(4)を50〜70回(好ましくは、例えば60回)サイクルするということである。
3、上記解決手段において、融解曲線解析は高解像度融解曲線(high−resolution melt、HRM)分析技術に基づく解析であってもよい。前記の高解像度融解曲線分析は、近年国外で盛んになった、変異走査及び遺伝子型決定用の最新の遺伝学分析方法であり、モノヌクレオチドの異なる融解温度で異なる形態の融解曲線を形成することに基づく遺伝子分析新技術であり、高い感度を有し、単一塩基の違いを検出することができ、コストが低く、フラックスが高く、速度が速く、結果が正確で、検出する遺伝子座に制限されない。
1. In the above-mentioned solution, the PCR amplification reaction may include dNTP, and the dNTPs are deoxyadenosine triphosphate (dATP), deoxycytidine triphosphate (dCTP), and deoxyguanosine triphosphate (dGTP). , A mixture of deoxycytidine triphosphate (dTTP).
2. In the above solution, the reaction process of the PCR amplification reaction in
(1) Pre-denaturation at 94.0 ° C. for 30.0 seconds to 2.0 minutes.
(2) Denatured at 97.0-98.0 ° C. for 1.0 to 10.0 seconds.
(3) Anneal at 58.0 to 60.0 ° C. for 3.0 to 30.0 seconds.
(4) Elongate at 63.0 to 68.0 ° C. for 5.0 to 30.0 seconds, and cycle (2) to (4) 50 to 70 times (preferably, for example, 60 times).
3. In the above-mentioned solution, the melting curve analysis may be an analysis based on a high-resolution melting curve (HRM) analysis technique. The high-resolution melting curve analysis is the latest genetic analysis method for mutation scanning and genotyping, which has become popular abroad in recent years, to form different forms of melting curves at different melting temperatures of mononucleotides. Gene analysis based on new technology, highly sensitive, capable of detecting single base differences, low cost, high flux, fast speed, accurate results, limited to genotypes to be detected Not done.
本発明の設計原理は以下のとおりである。本発明のキットではPCR融解曲線法を用いて肺炎マイコプラズマ核酸の23SrRNA遺伝子及びその第2063又は2064遺伝子座に変異が発生したか否かを検出する。その検証原理は、二つの部分に分けられ、一部は、リアルタイム蛍光定量PCR技術を利用し、肺炎マイコプラズマの23S rRNA遺伝子領域を目標鋳型遺伝子鎖として肺炎マイコプラズマ特異的増幅プライマーを加えて、変性し、アニーリングし、高速増幅可能なKOD DNAポリメラーゼで各プライマーを触媒して遺伝子鎖を伸長させるということである。この場合、dNTP基質、マグネシウムイオンの酵素活性はアニーリングされるプライマーに作用して伸長し、繰り返し行うことで、標的遺伝子鎖を増幅する。その後、増幅された標的遺伝子鎖は、特異的に対合する肺炎マイコプラズマ蛍光プローブ(該プローブが迅速かつ簡便に検出できる)とハイブリダイズし、蛍光変化を起こすことで肺炎マイコプラズマが存在するか否かを検出する。他の部分は、野生型肺炎マイコプラズマ核酸と該遺伝子第2063又は2064遺伝子座に変異がある場合との融解温度の異なりを利用し、蛍光変化を検出することでその融解曲線を描画する方法により、肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子の2063又は2064遺伝子座に変異が発生したか否かを決定するということである。また、以上の反応系には内部コントロール試料も加えられており、臨床試料の妨害物質によるPCR反応への影響を把握し、さらに肺炎マイコプラズマ検出の偽陰性を防止することができる。
The design principle of the present invention is as follows. In the kit of the present invention, the PCR melting curve method is used to detect whether or not a mutation has occurred in the 23SrRNA gene of mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its 2063 or 2064 locus. The verification principle is divided into two parts, one of which is denatured by using real-time fluorescence quantitative PCR technology and adding a pneumonia mycoplasma-specific amplification primer using the 23S rRNA gene region of pneumonia mycoplasma as a target template gene strand. , Annealing and catalyzing each primer with a fast-amplifying KOD DNA polymerase to extend the gene strand. In this case, the enzymatic activity of the dNTP substrate and magnesium ion acts on the annealed primer to extend and repeat the process to amplify the target gene strand. After that, the amplified target gene strand hybridizes with a specifically paired Mycoplasma pneumoniae fluorescent probe (the probe can be detected quickly and easily) and causes a fluorescence change to determine whether or not Mycoplasma pneumoniae is present. Is detected. The other part utilizes the difference in melting temperature between the wild-type pneumonia mycoplasma nucleic acid and the case where the gene at the 2063 or 2064 locus is mutated, and draws the melting curve by detecting the fluorescence change. It is to determine whether or not a mutation has occurred at the 2063 or 2064 locus of the
特定の実施形態では、全自動核酸精製・蛍光PCR分析装置を用いてPCR増幅、肺炎マイコプラズマの特異的蛍光プローブとのハイブリダイゼーションを行った後、その蛍光変化を検出する。装置のソフトウェアシステムは、自動的かつリアルタイムに蛍光強度を監視し、リアルタイム蛍光変化量を計算することで融解曲線を描画し、未知試料の蛍光微分値及び融解温度を得て、未知試料に対する検出を実現する。
本発明の肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キット(PCR融解曲線法)は、PCR増幅法で痰、咽頭スワブ又は鼻腔スワブ試料中の肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子及びその薬剤耐性変異を体外で定性的に検出するために用いられ、肺炎マイコプラズマ感染の補助診断に適用される。全自動核酸精製・蛍光PCR分析装置(好ましくは、GENECUBE(登録商標))による肺炎マイコプラズマの23S rRNA遺伝子及びその第2063又は2064遺伝子座の変異に対する検出は、臨床医師が肺炎マイコプラズマを治療する最適な治療方案を決定することを補助することができ、臨床医師はそれにより患者に適した薬物、投薬量及び経済的治療方案を決定することができ、臨床の合理的な投薬、個別化投薬及び治療に強力な手段を提供する。
In a specific embodiment, PCR amplification and hybridization with a specific fluorescent probe of Mycoplasma pneumoniae are performed using a fully automatic nucleic acid purification / fluorescence PCR analyzer, and then the fluorescence change is detected. The software system of the device automatically monitors the fluorescence intensity in real time, draws a melting curve by calculating the amount of change in fluorescence in real time, obtains the fluorescence differential value and melting temperature of the unknown sample, and detects the unknown sample. Realize.
The pneumonia mycoplasma nucleic acid and its drug resistance gene mutation detection kit (PCR melting curve method) of the present invention can detect
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
(1)本発明に従って、KOD DNAポリメラーゼ、プライマーMPN−F、プライマーMPN−R、及び特異的標識蛍光プローブの組合せを用いることにより、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAを効率よく増幅でき、その野生型と変異型を区別しながら高感度に検出することが可能となる。
(2)従来のPCR反応系は一般的に40μLの量が必要であり、本発明の蛍光定量PCR増幅反応系の量は最低13.2μLのみである。
(3)本発明の蛍光定量PCR増幅反応時間は大幅に短縮し、変性、アニーリング、伸長の60回のサイクルは最低40分間で完了することができる。
(4)従来の肺炎マイコプラズマ核酸の薬剤耐性遺伝子変異の検出キットは−20℃の条件下で保存する必要があり、本発明のキットは2〜8℃の条件下で保存することができる。
(5)本発明は完全密封のPCR増幅を採用し、キャリーオーバー等による偽陽性の結果を防止することができる。
(6)本発明の陽性コントロール試料は、実質的に予め設計され、濃度及び塩基配列が既知の試料であり、関連する肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キットを用いて、その他の被検試料(例えば、咽頭スワブ試料)と共に検出することにより、被検試料の検出結果の正確性を検証する。即ち、肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キットを用いて被検試料を検出する場合、本発明の陽性コントロール試料は、濃度が既知の陽性試料に相当し、肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キットの検出結果が真実かつ有効であるか否かを検証するために用いられ、肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出品質の問題を解決する。
The beneficial effects of the present invention are as follows.
(1) According to the present invention, by using a combination of KOD DNA polymerase, primer MPN-F, primer MPN-R, and a specific labeled fluorescent probe, pneumonia mycoplasma
(2) The conventional PCR reaction system generally requires an amount of 40 μL, and the amount of the fluorescence quantitative PCR amplification reaction system of the present invention is at least 13.2 μL.
(3) The fluorescence quantitative PCR amplification reaction time of the present invention is significantly shortened, and 60 cycles of denaturation, annealing and extension can be completed in a minimum of 40 minutes.
(4) The conventional kit for detecting a drug resistance gene mutation in Mycoplasma pneumoniae nucleic acid needs to be stored under the condition of −20 ° C., and the kit of the present invention can be stored under the condition of 2 to 8 ° C.
(5) The present invention employs completely sealed PCR amplification and can prevent false positive results due to carryover or the like.
(6) The positive control sample of the present invention is a sample that has been substantially pre-designed and whose concentration and base sequence are known, and other subjects using the related pneumonia mycoplasma nucleic acid and its drug resistance gene mutation detection kit. The accuracy of the detection result of the test sample is verified by detecting with the test sample (for example, the pharyngeal swab sample). That is, when a test sample is detected using a pneumonia mycoplasma nucleic acid and a drug resistance gene mutation detection kit thereof, the positive control sample of the present invention corresponds to a positive sample having a known concentration, and the pneumonia mycoplasma nucleic acid and its drug resistance. It is used to verify whether the detection results of the gene mutation detection kit are true and valid, and solve the problem of detection quality of Mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its drug resistance gene mutation.
要するに、本発明のキット及びその検出方法は、特定配列のプライマーMPN−F、プライマーMPN−R、及び特異的標的蛍光プローブを設計することにより、肺炎マイコプラズマ核酸、肺炎マイコプラズマ核酸23SrRNA遺伝子及び23SrRNA上の第2063又は2064遺伝子座の変異を迅速かつ簡便かつ正確に検出するという目的を達成する。 In short, the kit of the present invention and its detection method are on pneumonia mycoplasma nucleic acid, pneumonia mycoplasma nucleic acid 23SrRNA gene and 23SrRNA by designing a specific sequence of primers MPN-F, primer MPN-R, and a specific target fluorescent probe. Achieve the purpose of detecting mutations at locus 2063 or 2064 quickly, easily and accurately.
以下、図面及び実施例を参照しながら本発明をさらに説明する。
実施例、肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の有無を検出するキット及び検出方法
本発明の一つの検出対象であり得る肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子の野生型の塩基配列は、配列表において配列番号33に示される塩基配列である。
該肺炎マイコプラズマ核酸及びその薬剤耐性遺伝子変異の検出キットは、KOD DNAポリメラーゼ、プライマーMPN−F、プライマーMPN−R、及び特異的標的蛍光プローブを含み、
前記プライマーMPN−Fは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の1910番目から2039番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるフォワードプライマーであり、
前記プライマーMPN−Rは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2091番目から2257番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるリバースプライマーであり、
前記特異的標的蛍光プローブは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2040番目から2081番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する16〜23塩基長の塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されていることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the drawings and examples.
Example, Kit and detection method for detecting the presence or absence of mutations in pneumonia mycoplasma nucleic acid and its drug resistance gene It is a base sequence shown in 33.
The pneumonia mycoplasma nucleic acid and drug resistance gene mutation detection kit comprises a KOD DNA polymerase, primer MPN-F, primer MPN-R, and a specific target fluorescent probe.
The primer MPN-F is a forward consisting of a continuous 25-36 base sequence in the base sequence shown at positions 1910 to 2039 of the pneumonia mycoplasma
The primer MPN-R is a reverse consisting of a base sequence having a length of 25 to 36 consecutive bases in the base sequence shown at positions 2091 to 2257 of the pneumonia mycoplasma
The specific target fluorescent probe consists of the base sequence shown at positions 2040 to 2081 of the pneumonia mycoplasma
前記プライマーMPN−R、プライマーMPN-F、特異的標的蛍光プローブは、上記のような塩基配列からなるものであれば特に限定されないが、より高感度な肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子の検出を可能にし得るという観点から、
前記プライマーMPN−Fは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の1988番目から2030番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるフォワードプライマーであることが好ましく;
前記プライマーMPN−Rは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2101番目から2140番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるリバースプライマーであることが好ましく;
前記特異的標的蛍光プローブは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2050番目から2071番目において連続する16〜22塩基長の塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されていることが好ましい。
The primer MPN-R, the primer MPN-F, and the specific target fluorescent probe are not particularly limited as long as they have the above-mentioned base sequence, but enable more sensitive detection of the mycoplasma pneumoniae
The primer MPN-F is a forward consisting of a continuous 25-36 base sequence in the base sequence shown at positions 1988 to 2030 of the pneumonia mycoplasma
The primer MPN-R is a reverse consisting of a base sequence having a length of 25 to 36 consecutive bases in the base sequence shown at positions 2101 to 2140 of the pneumonia mycoplasma
The specific target fluorescent probe is designed to consist of a continuous 16 to 22 base long base sequence at positions 2050 to 2071 of the pneumonia mycoplasma
特定の好ましい実施形態では、
前記プライマーMPN−Fは、配列番号1〜10のいずれかに示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列からなるフォワードプライマーであり;
前記プライマーMPN−Rは、配列番号11〜20のいずれかに示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列からなるリバースプライマーであり;
前記特異的標的蛍光プローブは、配列番号21〜30のいずれかに示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されているものを使用することにより、より一層確実に高感度での肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子の検出を可能にし得る。
ここで、配列番号1〜10のいずれかに示される塩基配列からなるプライマーMPN−Fは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の1910番目から2039番目に示される塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列に対応する。
In certain preferred embodiments,
The primer MPN-F is a forward primer consisting of the base sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1 to 10 or a base sequence complementary thereto;
The primer MPN-R is a reverse primer consisting of the base sequence shown in any of SEQ ID NOs: 11 to 20 or a base sequence complementary thereto;
The specific target fluorescent probe is designed to consist of the base sequence shown in any of SEQ ID NOs: 21 to 30 or a base sequence complementary thereto, and one of the terminal bases is labeled with a fluorescent dye. By using the above, it is possible to more reliably detect the pneumonia mycoplasma
Here, the primer MPN-F consisting of the nucleotide sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1 to 10 is continuous 25 in the nucleotide sequence shown at positions 1910 to 2039 of the pneumonia mycoplasma
配列番号11〜20のいずれかに示される塩基配列からなるプライマーMPN−Rは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2091番目から2257番目に示される塩基配列に相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列に対応する。
配列番号21〜30のいずれかに示される塩基配列からなる前記特異的標的蛍光プローブは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2040番目から2081番目に示される塩基配列おいて連続する16〜23塩基長の塩基配列に対応する。
The primer MPN-R consisting of the nucleotide sequence shown in any of SEQ ID NOs: 11 to 20 has a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence shown at positions 2091 to 2257 of the pneumonia mycoplasma
The specific target fluorescent probe consisting of the nucleotide sequence shown in any of SEQ ID NOs: 21 to 30 is continuous 16 in the nucleotide sequence shown in positions 2040 to 2081 of the pneumonia mycoplasma
一つの実施形態において、本発明のキットはさらに2種類の陽性コントロール試薬(陽性コントロール試薬1及び陽性コントロール試薬2)を含んでいてもよい。このような陽性コントロール試薬を含むことで、被検試料中に肺炎マイコプラズマ核酸の23S rRNA遺伝子が含まれるかについての検出結果が検出結果が正確であるか否かを検証することが容易になり、肺炎マイコプラズマ核酸の23S rRNA遺伝子検査の品質検査の問題を解決できる。 In one embodiment, the kit of the present invention may further include two types of positive control reagents (positive control reagent 1 and positive control reagent 2). By including such a positive control reagent, it becomes easy to verify whether or not the detection result of whether the 23S rRNA gene of Mycoplasma pneumoniae nucleic acid is contained in the test sample is accurate. It can solve the problem of quality test of 23S rRNA gene test of Mycoplasma pneumoniae nucleic acid.
特定の実施形態において、例えば、前記陽性コントロール試薬1は、野生型肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子を鋳型として設計されたDNA配列であり、その配列が5’−CCATCTCTTGACTGTCTCGGCTATAGACTCGGTGAAATCCAGGTACGGGTGAAGACACCCGTTAGGCGCAACGGGACGGAAAGACCCCGTGAAGCTTTACTGTAGCTTAATATTGATCAGGACATTATCATGTAGAGAATAGGTAGGAGCAATCGATGCAAGTTCGCTAGGACTTGTTGATGCGAAAGGTGGAATACT−3’(配列番号38)であり得る。 In certain embodiments, for example, the positive control reagent 1 is a DNA sequence designed to wild-type M. pneumoniae nucleic 23S rRNA gene as a template, the sequence 5'-CCATCTCTTGACTGTCTCGGCTATAGACTCGGTGAAATCCAGGTACGGGTGAAGACACCCGTTAGGCGCAACGGGACGGAAAGACCCCGTGAAGCTTTACTGTAGCTTAATATTGATCAGGACATTATCATGTAGAGAATAGGTAGGAGCAATCGATGCAAGTTCGCTAGGACTTGTTGATGCGAAAGGTGGAATACT-3 '(SEQ ID NO: 38) Can be.
特定の実施形態において、例えば、前記陽性コントロール試薬2は、2063遺伝子座に変異がある肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子を鋳型として設計されたDNA配列であり、その配列が5’−CCATCTCTTGACTGTCTCGGCTATAGACTCGGTGAAATCCAGGTACGGGTGAAGACACCCGTTAGGCGCAACGGGACGGGAAGACCCCGTGAAGCTTTACTGTAGCTTAATATTGATCAGGACATTATCATGTAGAGAATAGGTAGGAGCAATCGATGCAAGTTCGCTAGGACTTGTTGATGCGAAAGGTGGAATACT−3’(配列番号39)であり得る。
In certain embodiments, for example, the
前記キットはさらに、内部コントロールプライマーIC−F、内部コントロールプライマーIC−R、内部コントロールプローブ及び内部コントロール鋳型を含んでいてもよい。
特定の実施形態において、前記内部コントロールプライマーIC−Fは、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子に対して設計された、配列が5’−CCCGGTTATTGTAGAAATTCCTTTCTCCCGTC−3’(配列番号34)であるフォワードプライマーであり、
前記内部コントロールプライマーIC−Rは、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子に対して設計された、配列が5’−CCCCATCCAGGATTGTAGAATTTGAATCAAG−3’(配列番号35)であるリバースプライマーであり、
前記内部コントロールプローブは、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子を鋳型として設計された、配列が5’−GATCTATTCATTCGATATTCC−3’(配列番号36)であるプローブであり、
前記内部コントロール鋳型は、例えば、Lagarosiphon madagascariensisのmatK遺伝子の1つの断片であり、配列が5’−GCGGTTATTGTAGAAATTCCTTTCTCCCGTCCATTTTTTCTTGAAGAAAAAAAAGAAATACCAAAATATCAAAATTTACGATCTATTCATTCGATATTCCCTTTTTTAGAGGACAAATTTTTACATTTAAATTATGTGTCTGATATAGTAATACCTTATCCTATTCATCTCGAAATCTTGATTCAAATTCTACAATCCTGGAT−3’(配列番号37)であり得る。
The kit may further include an internal control primer IC-F, an internal control primer IC-R, an internal control probe and an internal control template.
In certain embodiments, the internal control primer IC-F is, for example, a forward primer with the sequence 5'-CCCGGTATTTGTAGAAATTCCTTTCTCCGTC-3'(SEQ ID NO: 34) designed for the matK gene of Lagarosiphon madagascariensis.
The internal control primer IC-R is, for example, a reverse primer having a sequence of 5'-CCCCATCCAGGATTGTAGATAGAATTGAATCAAG-3'(SEQ ID NO: 35) designed for the matK gene of Lagaroshiphon madagascariensis.
The internal control probe is, for example, a probe designed using the matK gene of Lagarosiphon madagascariensis as a template and having a sequence of 5'-GATCDATCATTCGABATTC-3'(SEQ ID NO: 36).
The internal control template is, for example, one fragment of matK gene Lagarosiphon madagascariensis, sequences may be 5'-GCGGTTATTGTAGAAATTCCTTTCTCCCGTCCATTTTTTCTTGAAGAAAAAAAAGAAATACCAAAATATCAAAATTTACGATCTATTCATTCGATATTCCCTTTTTTAGAGGACAAATTTTTACATTTAAATTATGTGTCTGATATAGTAATACCTTATCCTATTCATCTCGAAATCTTGATTCAAATTCTACAATCCTGGAT-3 '(SEQ ID NO: 37).
図5に示すように、前記内部コントロールプライマーIC−F、内部コントロールプライマーIC−R、内部コントロールプローブ及び内部コントロール鋳型は、前記キットによる肺炎マイコプラズマ核酸の薬剤耐性遺伝子の変異への検出が真実かつ有効であるか否かを検証するために用いられる。 As shown in FIG. 5, the internal control primer IC-F, the internal control primer IC-R, the internal control probe and the internal control template are true and effective in detecting mutations in the drug resistance gene of Mycoplasma pneumoniae nucleic acid by the kit. It is used to verify whether or not it is.
実際の製造において、前記肺炎マイコプラズマ核酸及その薬剤耐性遺伝子変異の検出キットを以下の成分を含むキットに製造することができる。ただし以下で挙げる各試薬・試料の名称、液量、本数はいずれも例示であり、下記以外の試薬または試料名称、液量、本数でキットを構成することを妨げない。
(1)ポリメラーゼ試薬[KOD Mix]:KOD DNAポリメラーゼ及びdNTPからなり、規格が140μL×1本、140μL×2本、140μL×3本又は140μL×6本である。
(2)プライマープローブ試薬[MPN Mix]:即ちプライマーMPN−F、プライマーMPN−R及び特異的標的蛍光プローブからなる混合試薬であり、規格が140μL×1本、140μL×2本、140μL×3本又は140μL×6本である。
(3)陽性コントロール試料1[MPN PC1]:即ち陽性コントロール試薬1であり、規格が300μL×1本である。
(4)陽性コントロール試料2[MPN PC2]:即ち陽性コントロール試薬2であり、規格が300μL×1本である。
(5)陰性コントロール試料[MPN NC]:即ちDNAを含まないTris−Hcl緩衝液であり、規格が300μL×1本である。
陽性コントロール試薬1及び陽性コントロール試薬2はいずれもベクタープラスミドに構築して保存され、元のプラスミドは生工生物工学(上海)股フン有限公司から購入されるものである。プラスミドの構築過程は以下のとおりである。
プライマー設計−PCR増幅−ゲルからDNA断片回収−ベクター構築−形質転換培養−陽性クローン同定−37℃での振盪培養−プラスミド抽出−シークエンシングによる塩基配列確認。
In actual production, the kit for detecting the Mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its drug resistance gene mutation can be produced in a kit containing the following components. However, the names, liquid volumes, and numbers of each reagent / sample listed below are examples, and it does not prevent the kit from being composed of reagents or sample names, liquid volumes, and numbers other than those listed below.
(1) Polymerase Reagent [KOD Mix]: Consists of KOD DNA polymerase and dNTP, and the standard is 140 μL × 1, 140 μL × 2, 140 μL × 3, or 140 μL × 6.
(2) Primer probe reagent [MPN Mix]: That is, it is a mixed reagent consisting of primer MPN-F, primer MPN-R and a specific target fluorescent probe, and the specifications are 140 μL × 1, 140 μL × 2, 140 μL × 3. Or 140 μL × 6.
(3) Positive control sample 1 [MPN PC1]: That is, it is a positive control reagent 1, and the standard is 300 μL × 1.
(4) Positive control sample 2 [MPN PC2]: That is, it is a
(5) Negative control sample [MPN NC]: That is, it is a Tris-Hcl buffer solution containing no DNA, and the standard is 300 μL × 1.
Both the positive control reagent 1 and the
Primer design-PCR amplification-DNA fragment recovery from gel-vector construction-transformation culture-positive clone identification-shaking culture at 37 ° C-plasmid extraction-base sequence confirmation by sequencing.
抽出されたプラスミドをさらに以下の方法で前記陽性コントロール試薬1に調製する。
(1)希釈液の調製:50%配合量の精製水を添加→Tris−HCl緩衝液(pH7.6)を添加→残りの精製水を添加(5秒×3回で渦巻振動する)→0.002mol/LのTris−HCl(pH7.6)希釈液を取得する。
(2)野生型肺炎マイコプラズマベクタープラスミドの前希釈:50%配合量の前記希釈液を添加→野生型肺炎マイコプラズマベクタープラスミド溶液を添加→残りの前記希釈液を添加(5秒×3回で渦巻振動する)→Xコピー/マイクロリットルの野生型肺炎マイコプラズマベクタープラスミド溶液を取得(Xはプラスミドの濃度の具体的な値を表す)。
(3)陽性コントロール試薬1の取得:50%配合量の希釈液を添加→Xコピー/マイクロリットルの野生型肺炎マイコプラズマベクタープラスミド溶液を添加→残りの希釈液を添加(5秒×3回で渦巻振動する)→陽性コントロール試薬1を取得。
The extracted plasmid is further prepared into the positive control reagent 1 by the following method.
(1) Preparation of diluted solution: Add 50% purified water → Add Tris-HCl buffer (pH 7.6) → Add the remaining purified water (swirl vibration in 5 seconds x 3 times) → 0 Obtain a .002 mol / L Tris-HCl (pH 7.6) diluent.
(2) Pre-dilution of wild-type pneumonia mycoplasma vector plasmid: Add 50% of the diluted solution → Add wild-type pneumonia mycoplasma vector plasmid solution → Add the remaining diluted solution (swirl vibration in 5 seconds x 3 times) → Obtain an X copy / microliter of wild-type pneumonia mycoplasma vector plasmid solution (X represents a specific value of plasmid concentration).
(3) Acquisition of positive control reagent 1: Add 50% diluted solution → Add X copy / microliter wild-type pneumonia mycoplasma vector plasmid solution → Add the remaining diluted solution (swirl in 5 seconds x 3 times) Vibrate) → Obtain positive control reagent 1.
抽出されたプラスミドをさらに以下の方法で前記陽性コントロール試薬2に調製する。
(1)希釈液の調製:50%配合量の精製水を添加→Tris−HCl緩衝液(pH7.6)を添加→残りの精製水を添加(5秒×3回で渦巻振動する)→0.002mol/LのTris−HCl(pH7.6)希釈液を取得する。
(2)肺炎マイコプラズマベクタープラスミド(23S rRNA遺伝子の2063遺伝子座に変異がある)の前希釈:50%配合量の希釈液を添加→肺炎マイコプラズマベクタープラスミド(23S rRNA遺伝子の2063遺伝子座に変異がある)溶液を添加→残りの希釈液を添加(5秒×3回で渦巻振動する)→Xコピー/マイクロリットルの肺炎マイコプラズマベクタープラスミド(23S rRNA遺伝子の2063遺伝子座に変異がある)溶液を取得する。
(3)陽性コントロール試薬2を得ること:50%配合量の希釈液を添加→Xコピー/マイクロリットルの肺炎マイコプラズマベクタープラスミド(23S rRNA遺伝子の2063遺伝子座に変異がある)溶液を添加→残りの希釈液を添加(5秒×3回で渦巻振動する)→陽性コントロール試薬2を取得する。
陰性コントロール試薬、陽性コントロール試薬を被検試料と共に注入して検出し、検出過程の有効性を評価するために用いるとともに、環境を監視するためにも用いる。
The extracted plasmid is further prepared into the
(1) Preparation of diluted solution: Add 50% purified water → Add Tris-HCl buffer (pH 7.6) → Add the remaining purified water (swirl vibration in 5 seconds x 3 times) → 0 Obtain a .002 mol / L Tris-HCl (pH 7.6) diluent.
(2) Predilution of the pneumonia mycoplasma vector plasmid (there is a mutation at the 2063 locus of the 23S rRNA gene): Add a 50% diluted solution → The pneumonia mycoplasma vector plasmid (there is a mutation at the 2063 locus of the 23S rRNA gene) ) Add the solution → Add the remaining diluent (swirl vibration in 5 seconds x 3 times) → Obtain an X copy / microliter pneumonia mycoplasma vector plasmid (with a mutation at the 2063 locus of the 23S rRNA gene) solution. ..
(3) Obtain positive control reagent 2: Add 50% diluted solution → Add X copy / microliter pneumonia mycoplasma vector plasmid (mutation at 2063 locus of 23S rRNA gene) solution → Remaining Add the diluent (swirl vibration in 5 seconds x 3 times) → Obtain the
Negative control reagents and positive control reagents are injected together with the test sample for detection, used to evaluate the effectiveness of the detection process, and also used to monitor the environment.
検出方法は、以下のステップを含む。
ステップ1において、検出対象として、痰、咽頭スワブ又は鼻腔スワブで採取されたものであり、かつ前処理された被検試料である目標物を用意する。
試料採取の要件は以下のとおりである。
自然喀痰法:好ましくは朝の痰であり、気道深部の痰を吐き出し、痰をそのまま痰収納ケースに吐き入れ、検体量1ml以上で採取する。
咽頭スワブによる痰採取法:専門医師は、湾曲した圧舌子を用いて舌の後のほうを押圧し、スワブを咽頭部に入れ、スワブを回転して粘液を取り出し、無菌ガラス管に入れ、密閉して検出に供給する。
鼻腔スワブによる鼻腔拭い液採取法:専門医師は、湾曲するスワブを鼻腔内部に挿入し、スワブを回転して粘液を取り出し、無菌ガラスに入れ、密閉して検出に供給する。
ヒト遺伝子の混入による影響については、10万コピー/テストのヒト遺伝子の混入が本キットの検出に影響を与えないことが確認された。
The detection method includes the following steps.
In step 1, a target sample collected by sputum, pharyngeal swab or nasal swab and pretreated test sample is prepared as a detection target.
The requirements for sampling are as follows.
Spontaneous sputum method: Preferably morning sputum, sputum in the deep airways is exhaled, sputum is exhaled as it is into a sputum storage case, and a sample volume of 1 ml or more is collected.
Sputum collection with a pharyngeal swab: A specialist doctor presses the back of the tongue with a curved tongue, puts the swab into the pharynx, rotates the swab to remove mucus, and puts it in a sterile glass tube. Seal and supply for detection.
Nasal swab collection: A specialist inserts a curved swab into the nasal cavity and rotates the swab to remove mucus, place it in sterile glass, seal it and feed it for detection.
Regarding the effects of human gene contamination, it was confirmed that 100,000 copies / test of human gene contamination did not affect the detection of this kit.
試料保存期限:2〜8℃では24時間以内に限り保存でき、−20℃以下では3ヶ月以内に限り保存でき、−70℃以下では長期保存できる。凍結保存した試料を使用する場合に、繰り返した凍結融解をを回避し、試料を室温に戻した上で使用すべきである。搬送については、氷を加えた保冷剤ボックスか又氷を入れた発泡ボックスで搬送する。
ステップ2において、前記目標物を鋳型遺伝子鎖とし、上記キットを用いて、好ましい例として以下のとおりの反応系で、蛍光PCR増幅反応を行う。
プライマーMPN−F 50〜550μmol/L,0.01〜0.2μL;
プライマーMPN−R 300〜1200μmol/L,0.01〜0.2μL;
特異的標的化蛍光プローブ 50〜550μmol/L,0.01〜0.1μL;
内部コントロールプライマーIC−F 50〜550μmol/L,0.01〜0.2μL;
内部コントロールプライマーIC−R 300〜1200μmol/L,0.01〜0.2μL;
内部コントロールプローブ 50〜550μmol/L,0.01〜0.2μL;
内部コントロール鋳型 200000〜4000000copies/μL,0.001〜0.1μL;
MgSO4 10〜50mM,1〜5μL;
dNTP 0.5〜5mM,1〜3μL;
KOD DNAポリメラーゼ 0.3〜3U/μL,0.05〜2μL;
KOD緩衝液 1〜5μL;
鋳型 3〜12μL。
上記蛍光PCR増幅反応の反応系において、各成分の使用濃度が変わらない前提で、各成分の使用量は上記数値の2倍以下であってよく、即ちプライマーMPN−Fの使用体積は0.03〜0.3μL、プライマーMPN−Rの使用量は0.03〜0.3μL、特異的標的蛍光プローブの使用量は0.03〜0.3μL、内部コントロールプライマーIC−Fの使用量は0.01〜0.2μL、内部コントロールプライマーIC−Rの使用量は0.01〜0.2μL、内部コントロールプローブの使用量は0.01〜0.2μL、内部コントロール鋳型の使用量は0.005〜0.05μL、MgSO4の使用量は1〜4μL、dNTPsの使用量は1〜3μL、KOD DNAポリメラーゼの使用量は0.1〜1μL、KOD緩衝液の使用量は1〜5μL、鋳型の使用量は3〜10μLである。
Sample storage period: At 2-8 ° C, it can be stored within 24 hours, at -20 ° C or lower, it can be stored within 3 months, and at -70 ° C or lower, it can be stored for a long time. When using cryopreserved samples, repeated freeze-thaw should be avoided and the samples should be warmed to room temperature before use. For transportation, it is transported in an ice pack box containing ice or a foam box containing ice.
In
Primer MPN-F 50-550 μmol / L, 0.01-0.2 μL;
Primer MPN-R 300-1200 μmol / L, 0.01-0.2 μL;
Specific Targeted Fluorescent Probe 50-550 μmol / L, 0.01-0.1 μL;
Internal control primer IC-
Internal control primer IC-R 300-1200 μmol / L, 0.01-0.2 μL;
Internal control probe 50-550 μmol / L, 0.01-0.2 μL;
Internal control template 200,000 to 4000000 copies / μL, 0.001 to 0.1 μL;
4 10 to 50 mM, 1 to 5 μL;
dNTP 0.5-5 mM, 1-3 μL;
KOD DNA polymerase 0.3-3U / μL, 0.05-2μL;
KOD buffer 1-5 μL;
Mold 3-12 μL.
In the reaction system of the fluorescent PCR amplification reaction, the amount of each component used may be twice or less of the above value, assuming that the concentration of each component used does not change, that is, the volume used of the primer MPN-F is 0.03. ~ 0.3 μL, the amount of primer MPN-R used is 0.03 to 0.3 μL, the amount of specific target fluorescent probe used is 0.03 to 0.3 μL, and the amount of internal control primer IC-F used is 0. 01 to 0.2 μL, internal control primer IC-R usage is 0.01 to 0.2 μL, internal control probe usage is 0.01 to 0.2 μL, internal control template usage is 0.005 to 0.05 μL, 1 to 4 μL of sulfonyl 4, 1 to 3 μL of dNTPs, 0.1 to 1 μL of KOD DNA polymerase, 1 to 5 μL of KOD buffer, template The amount is 3-10 μL.
蛍光PCR増幅反応の反応過程は、好ましい例として、
(1)94.0℃で30.0秒〜2.0分間間予備変性し、
(2)97.0〜98.0℃で1.0〜10.0秒間変性し、
(3)58.0〜60.0℃で3.0〜30.0秒間アニーリングし、
(4)63.0〜68.0℃で5.0〜30.0秒間伸長し、(2)〜(4)を50〜70回(好ましくは、例えば60回)サイクルするということである。
ステップ3において、好ましい例として、
(1)94.0℃、30.0秒、
(2)39.0℃、30.0秒、
(3)40.0〜75.0℃、0.09℃/秒という検出条件で、高解像度溶解曲線法で検出する。
The reaction process of the fluorescent PCR amplification reaction is, as a preferred example,
(1) Pre-denaturation at 94.0 ° C. for 30.0 seconds to 2.0 minutes.
(2) Denatured at 97.0-98.0 ° C. for 1.0 to 10.0 seconds.
(3) Anneal at 58.0 to 60.0 ° C. for 3.0 to 30.0 seconds.
(4) Elongate at 63.0 to 68.0 ° C. for 5.0 to 30.0 seconds, and cycle (2) to (4) 50 to 70 times (preferably, for example, 60 times).
In step 3, as a preferred example
(1) 94.0 ° C., 30.0 seconds,
(2) 39.0 ° C, 30.0 seconds,
(3) Detect by the high-resolution dissolution curve method under the detection conditions of 40.0 to 75.0 ° C. and 0.09 ° C./sec.
蛍光定量PCR増幅反応全体は、全自動核酸精製・蛍光PCR分析装置(GENECUBE(登録商標)、東洋紡社製)で直接的に行われる。全自動核酸精製・蛍光PCR分析装置に試験に必要な試薬、試料、コントロール試料及び対応する消耗品をセットし、具体的には以下のとおりである。
(1)ポリメラーゼ試薬とプライマー・プローブ試薬を渦巻振動により5〜6秒間混合し、8000rpmで数秒間遠心し、機器の特定の位置にセットする。
(2)いくつかの0.5mLの遠心管にそれぞれ処理後の試料、陽性コントロール試薬、陰性コントロール試薬を10μl添加し、渦巻振動により5〜6秒間混合し、8000rpmで数秒間遠心し、機器の特定の位置にセットする。
(3)試験試薬の数量に対応するフィルター付きチップ、プラスチックキャピラリーカップ及びチューブ(例えば、8連チューブ又は12連チューブ)を機器の特定の位置にセットする。
(4)全自動核酸精製・蛍光PCR分析装置を動作してPCR反応を行う。全自動核酸精製・蛍光PCR分析装置は反応が終了した後、表示画面に検出結果を自動的に表示する。
The entire fluorescence quantitative PCR amplification reaction is directly performed by a fully automatic nucleic acid purification / fluorescence PCR analyzer (GENECUBE (registered trademark), manufactured by Toyobo Co., Ltd.). The reagents, samples, control samples and corresponding consumables required for the test are set in the fully automatic nucleic acid purification / fluorescence PCR analyzer, and the specifics are as follows.
(1) The polymerase reagent and the primer / probe reagent are mixed by spiral vibration for 5 to 6 seconds, centrifuged at 8000 rpm for several seconds, and set at a specific position of the instrument.
(2) Add 10 μl of the treated sample, positive control reagent, and negative control reagent to several 0.5 mL centrifuge tubes, mix for 5 to 6 seconds by spiral vibration, and centrifuge at 8000 rpm for several seconds. Set to a specific position.
(3) Set a tip with a filter, a plastic capillary cup and a tube (for example, 8-tube or 12-tube) corresponding to the quantity of the test reagent at a specific position of the device.
(4) Perform a PCR reaction by operating a fully automatic nucleic acid purification / fluorescence PCR analyzer. The fully automatic nucleic acid purification / fluorescence PCR analyzer automatically displays the detection result on the display screen after the reaction is completed.
ステップ4において、検出結果を陽性判定値により判定し、陽性判定値の3種類の結果の判定根拠は以下のとおりである。
(1)図1に示すように、蛍光微分値≧7.5であり、かつ融解曲線のピーク値が所在する融解温度は56.1℃〜64.1℃間にある場合、肺炎マイコプラズマ陽性及び23SrRNA遺伝子2063と2064遺伝子座に変異がないと判定する。
(2)図2及び図3に示すように、蛍光微分値≧7.5であり、かつその融解曲線のピーク値が所在する融解温度は46.8℃〜54.8℃間にある場合、肺炎マイコプラズマ陽性及び23SrRNA遺伝子2063又は2064遺伝子座に変異があると判定する。
(3)図4に示すように、蛍光微分値<7.5であり、内部コントロール蛍光微分値≧1.5であり、かつその融解曲線のピーク値が所在する融解温度は52.0℃〜62.0℃間にある場合、肺炎マイコプラズマ陰性と判定する。
前記蛍光微分値とは、検出された目標物の蛍光強度の、温度に応じて変化する値を微分することにより、得られた蛍光微分値である。
図5の融解曲線において、内部コントロール蛍光微分値≧1.0であり、かつ融解曲線のピーク値が所在する融解温度が42℃〜68℃である場合のみ、検出システム全体が正常かつ有効であることを示し、特に判定結果が陰性である場合にとって特に重要である。
In step 4, the detection result is determined based on the positive determination value, and the basis for determining the three types of positive determination values is as follows.
(1) As shown in FIG. 1, when the fluorescence differential value is ≥7.5 and the melting temperature at which the peak value of the melting curve is located is between 56.1 ° C and 64.1 ° C, pneumonia mycoplasma positive and It is determined that there are no mutations in the 23SrRNA genes 2063 and 2064 loci.
(2) As shown in FIGS. 2 and 3, when the fluorescence differential value is ≥7.5 and the melting temperature at which the peak value of the melting curve is located is between 46.8 ° C and 54.8 ° C. It is determined that Mycoplasma pneumoniae is positive and that there is a mutation in the 23SrRNA gene 2063 or 2064 locus.
(3) As shown in FIG. 4, the fluorescence differential value <7.5, the internal control fluorescence differential value ≥ 1.5, and the melting temperature at which the peak value of the melting curve is located is 52.0 ° C. to If it is between 62.0 ° C., it is judged to be mycoplasma pneumoniae negative.
The fluorescence differential value is a fluorescence differential value obtained by differentiating a value of the detected fluorescence intensity of the target that changes with temperature.
In the melting curve of FIG. 5, the entire detection system is normal and effective only when the internal control fluorescence differential value ≥ 1.0 and the melting temperature where the peak value of the melting curve is located is 42 ° C to 68 ° C. This is especially important when the determination result is negative.
(プライマーとプローブの評価試験1)
更に、以下の試験を行い、本発明の特定配列のプライマー及びプローブの評価を行った。
まず、以下の表1に示すプライマーMPN−F、プライマーMPN−Rをそれぞれ常法により合成した。
Furthermore, the following tests were carried out to evaluate the primers and probes of the specific sequence of the present invention.
First, the primers MPN-F and MPN-R shown in Table 1 below were synthesized by a conventional method.
上記各プライマーを用いて、肺炎マイコプラズマのゲノムの増幅が行えるかを確認した。PCR条件は以下のようにした。
<PCR Mix組成(1サンプル当たりの容量)>
10×Buffer for KOD-Plus-ver.2 5.0μl
25mM MgSO4 3.0μl
10μM 各プライマーMPN−F 1.5μl
10μM 各プライマーMPN−R 1.5μl
2mM dNTPs 5.0μl
KOD−Plus−(KOD DNAポリメラーゼ) 1.0μl
鋳型(肺炎マイコプラズマのゲノム配列1) 1.0μl
蒸留滅菌水 32.0μl
(1:M.pneumoniaeの失活菌をボイルしたものを使用)
<PCRサイクル条件>
94℃ 2分、
98℃ 10秒−60℃ 30秒−68℃ 30秒(サイクル数30回)
4℃ (反応停止)
上記PCR反応により得られた産物をアガロース電気泳動に供し、増幅産物量をバンドの濃淡で評価した。評価基準は次の通りとした:〇:濃いバンドが視認できる、△:薄いバンドが視認できる、×:バンドが視認できない。この結果を以下の表2に示す。
<PCR Mix composition (volume per sample)>
10 × Buffet for KOD-Plus-ver. 2 5.0 μl
25 mM sulfonyl 4 3.0 μl
10 μM Each primer MPN-F 1.5 μl
10 μM Each primer MPN-R 1.5 μl
2 mM dNTPs 5.0 μl
KOD-Plus- (KOD DNA polymerase) 1.0 μl
Template (genome sequence of Mycoplasma pneumoniae 1 ) 1.0 μl
Distilled sterile water 32.0 μl
(1: Use boiled inactivated bacteria of M. pneumoniae)
<PCR cycle conditions>
94 ° C for 2 minutes,
98 °
4 ° C (reaction stop)
The product obtained by the above PCR reaction was subjected to agarose gel electrophoresis, and the amount of amplified product was evaluated by the shade of the band. The evaluation criteria were as follows: 〇: Dark band is visible, Δ: Light band is visible, ×: Band is not visible. The results are shown in Table 2 below.
上記結果に示すように、全てのプライマーMPN−FとプライマーMPN−Rの組合せで肺炎マイコプラズマのゲノム配列を増幅できることが確認できた。なかでも、本試験条件下ではプライマーMPN−FとしてはプライマーMPN−F3、そしてプライマーMPN−RとしてはプライマーMPN−R1を用いることによって高い増幅量が得られやすい傾向があり、使用するプライマーの種類によって増幅量が変動し得ることが分かった。 As shown in the above results, it was confirmed that the genome sequence of Mycoplasma pneumoniae can be amplified by the combination of all the primers MPN-F and the primer MPN-R. Among them, under the conditions of this test, it tends to be easy to obtain a high amplification amount by using the primer MPN-F3 as the primer MPN-F and the primer MPN-R1 as the primer MPN-R, and the type of primer used. It was found that the amount of amplification could vary depending on the amount.
(プライマーとプローブの評価試験2)
次に、上記試験結果から肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子を効率よく増幅できることが確認できたプライマーの組合せ(MPN−F3とMPN−R1の組合せ、MPN−F3とMPN−R2の組合せ)を用いて、Q−Probe法による検出について評価を行った。Q−Probe法に用いる特異的標識蛍光プローブとしては、以下を用いた。
Next, using a combination of primers (combination of MPN-F3 and MPN-R1, combination of MPN-F3 and MPN-R2), which was confirmed to be able to efficiently amplify the pneumoniae mycoplasma
以下の組成の肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子検出試薬を調製し、GENECUBE(登録商標)にてQ−Probe法による検出を試みた。PCRサイクル条件および融解曲線解析条件は下記の通りである。
<23S rRNA遺伝子検出試薬組成(1サンプル当たりの容量)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2μl
10× Buffer for KOD −Plus− Ver.2 1.0μl
2mM dNTP 1.0μl
25mM MgSO4 1.6μl
10μM 各プライマーMPN−F 0.25μl
10μM 各プライマーMPN−R 1.5μl
10μM 各Q−Probe 0.25μl
鋳型(肺炎マイコプラズマのゲノム配列2) 1μl
Milli−Q水 3.2μl
(2:M.pneumoniaeの失活菌をボイルしたものを使用。希釈倍率10倍、102倍、103倍、比較例として精製水の4種類を使用した。)
<PCRサイクル条件>
94℃ 30秒
98℃ 1秒−60℃ 3秒−63℃ 5秒(サイクル数50回)
<融解曲線解析条件>
94℃ 30秒
39℃ 30秒
40.0〜75.0℃、0.09℃/秒
この結果を図6に示す。図6上段のグラフがプローブQP−1の結果を示し、図6下段のグラフがプローブQP−2の結果を示す。この結果に示されるように、どのプローブの組合せでも肺炎マイコプラズマを検出できた。特に、MPN−F3とMPN−R2のプライマーの組合せを用いた場合に、より強い蛍光強度が確認された。
A reagent for detecting
<Composition of 23S rRNA gene detection reagent (volume per sample)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2 μl
10 x Buffer for KOD-Plus-Ver. 2 1.0 μl
2 mM dNTP 1.0 μl
25 mM sulfonyl 4 1.6 μl
10 μM Each primer MPN-F 0.25 μl
10 μM Each primer MPN-R 1.5 μl
10 μM Each Q-Probe 0.25 μl
Template (genome sequence of Mycoplasma pneumoniae 2 ) 1 μl
Milli-Q water 3.2 μl
(2: A boiled version of M. pneumoniae inactivated bacteria was used. Dilution ratio was 10 times, 10 2 times, 10 3 times, and 4 types of purified water were used as comparative examples.)
<PCR cycle conditions>
94 °
<Melting curve analysis conditions>
94 ° C. 30 seconds 39 ° C. 30 seconds 40.0 to 75.0 ° C., 0.09 ° C./sec The results are shown in FIG. The upper graph of FIG. 6 shows the result of probe QP-1, and the lower graph of FIG. 6 shows the result of probe QP-2. As shown in this result, mycoplasma pneumoniae could be detected with any combination of probes. In particular, stronger fluorescence intensity was confirmed when a combination of MPN-F3 and MPN-R2 primers was used.
(プライマーとプローブの評価試験3)
前記試験例2で強い蛍光強度が確認できたMPN−F3とMPN−R2のプライマーの組合せを用いて、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAの野生型と変異型(A2063G)とを識別可能か評価した。本試験例では、特異的標識蛍光プローブとして、試験例2で使用したQP−1を使用した。
具体的には、以下の組成の肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子検出試薬を調製し、GENECUBE(登録商標)にてQ−Probe法による検出を試みた。なお、PCRサイクル条件、融解曲線解析条件は試験例2と同様とした。
<23S rRNA遺伝子検出試薬組成(1サンプル当たりの容量)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2μl
10× Buffer for KOD −Plus− Ver.2 1.0μl
2mM dNTP 1.0μl
25mM MgSO4 1.6μl
10μM プライマーMPN−F3 0.25μl
10μM プライマーMPN−R2 1.5μl
10μM プローブQP−1 0.25μl
鋳型(肺炎マイコプラズマ検体3) 1μl
滅菌精製水 3.2μl
(3:別の評価系により23S rRNA遺伝子の2063位がA→Gに変異していることが判明している肺炎マイコプラズマ検体又は野生型の肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA検体を使用)
この結果を図7に示す。この結果に示されるように、本発明のプライマー及びプローブの組合せを使用することにより、野生型と変異型の肺炎マイコプラズマ核酸をピーク温度の違いから区別して検出できることが確認できた。本試験で用いた変異型(A2063G)は、薬剤耐性遺伝子変異であることが知られている。従って、本発明により肺炎マイコプラズマ核酸の野生型と薬剤耐性変異型とを区別して検出できることが分かる。
(Primer and probe evaluation test 3)
Using the combination of the primers of MPN-F3 and MPN-R2 whose strong fluorescence intensity was confirmed in Test Example 2, it was evaluated whether the wild type and the mutant type (A2063G) of the pneumonia mycoplasma
Specifically, a
<Composition of 23S rRNA gene detection reagent (volume per sample)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2 μl
10 x Buffer for KOD-Plus-Ver. 2 1.0 μl
2 mM dNTP 1.0 μl
25 mM sulfonyl 4 1.6 μl
10 μM Primer MPN-F3 0.25 μl
10 μM Primer MPN-R2 1.5 μl
10 μM probe QP-1 0.25 μl
Template (Mycoplasma pneumoniae sample 3 ) 1 μl
Sterilized purified water 3.2 μl
(3: Using a pneumonia mycoplasma sample or a wild-type pneumonia mycoplasma
The result is shown in FIG. As shown in this result, it was confirmed that by using the combination of the primer and the probe of the present invention, the wild-type and mutant mycoplasma pneumoniae nucleic acids can be detected separately from the difference in peak temperature. The mutant type (A2063G) used in this test is known to be a drug resistance gene mutation. Therefore, it can be seen that the present invention can distinguish between the wild type of Mycoplasma pneumoniae nucleic acid and the drug resistance mutant type.
(プライマーとプローブの評価試験4)
更に高感度な検出を目的として、新たなプライマーMPN−R5、R6を用意し、プライマーMPN−F3、F4と組み合わせてQ−Probe法での肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子の検出を試みた。
For the purpose of more sensitive detection, new primers MPN-R5 and R6 were prepared, and in combination with primers MPN-F3 and F4, an attempt was made to detect the pneumoniae mycoplasma
以下の組成の肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子検出試薬を調製し、GENECUBE(登録商標)にてQ−Probe法による検出を試みた。本試験例では、特異的標識蛍光プローブとして、試験例2で使用したプローブQP−1を使用した。また、PCRサイクル条件は試験例1と同様とした。
<23S rRNA遺伝子検出試薬組成(1サンプル当たりの容量)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2μl
10× Buffer for KOD −Plus− Ver.2 1.0μl
2mM dNTP 1.0μl
25mM MgSO4 1.6μl
各プライマーMPN−F 0.25μl
各プライマーMPN−R 1.5μl
プローブQP−1 0.3μl
DMSO 0.75μl
鋳型(肺炎マイコプラズマ検体3) 1.0μl
滅菌精製水 2.4μl
(3:別の評価系により23S rRNA遺伝子の2063位がA→Gに変異していることが判明している肺炎マイコプラズマ検体又は野生型の肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA検体を使用)
<PCRサイクル条件>
94℃ 30秒
97℃ 1秒−60℃ 3秒−63℃ 5秒(サイクル数50回)
<融解曲線解析条件>
94℃ 30秒
39℃ 30秒
40.0〜75.0℃、0.09℃/秒
本試験結果の代表例として、プライマーMPN−F4とプライマーMPN−R6とを組み合わせた場合の結果を図8に示す。この結果に示されるように、本発明のプライマー及びプローブの組合せを使用することにより、野生型と変異型の肺炎マイコプラズマ核酸を区別して検出できることが確認できた。他のプライマーの組合せを用いた場合にも同様の結果が認められる。本試験結果と上記の評価試験3の結果とを比較すると、本評価試験のプライマーの組合せを用いた場合の方が、評価試験3のプライマーの組合せを用いた場合よりも、蛍光強度が高く、より高感度に肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAの野生型と変異型を区別して検出できることが確認された。
ここで、プライマーMPN−F3とプライマーMPN−F4との間、及びプライマーMPN−R5とプライマーMPN−R6との間では、肺炎マイコプラズマ核酸23R rRNAの塩基配列に対してアニーリングする部位が3〜7塩基程度ずれている。この結果から、各プライマーMPN−F又はプライマーMPN−Rから数塩基程度(例えば、2〜8塩基、好ましくは3〜7塩基)5’末端又は3’末端側に付加又は欠失させた位置で肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAにアニーリングするように設計されたものであってもよいことが分かった。
A reagent for detecting
<Composition of 23S rRNA gene detection reagent (volume per sample)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2 μl
10 x Buffer for KOD-Plus-Ver. 2 1.0 μl
2 mM dNTP 1.0 μl
25 mM sulfonyl 4 1.6 μl
Each primer MPN-F 0.25 μl
Each primer MPN-R 1.5 μl
Probe QP-1 0.3 μl
DMSO 0.75 μl
Template (Mycoplasma pneumoniae sample 3 ) 1.0 μl
Sterilized purified water 2.4 μl
(3: Using a pneumonia mycoplasma sample or a wild-type pneumonia mycoplasma
<PCR cycle conditions>
94 °
<Melting curve analysis conditions>
94 ° C. 30 seconds 39 ° C. 30 seconds 40.0 to 75.0 ° C., 0.09 ° C./sec As a typical example of the results of this test, the results when the primer MPN-F4 and the primer MPN-R6 are combined are shown in FIG. Shown in. As shown in this result, it was confirmed that wild-type and mutant mycoplasma pneumoniae nucleic acids can be detected separately by using the combination of the primer and the probe of the present invention. Similar results are observed when other primer combinations are used. Comparing the results of this test with the results of the above evaluation test 3, the fluorescence intensity was higher when the combination of primers of this evaluation test was used than when the combination of primers of evaluation test 3 was used. It was confirmed that the wild type and the mutant type of mycoplasma pneumoniae
Here, between the primer MPN-F3 and the primer MPN-F4, and between the primer MPN-R5 and the primer MPN-R6, there are 3 to 7 bases to be annealed to the base sequence of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23R rRNA. The degree is off. From this result, a few bases (for example, 2 to 8 bases, preferably 3 to 7 bases) from each primer MPN-F or primer MPN-R were added or deleted at the 5'end or 3'end side. It was found that the pneumonia mycoplasma
(プライマーとプローブの評価試験5)
更に、新たにプライマーMPN−F11、F12を用意し、上記の評価試験4で使用したプライマーMPN−R5と組み合わせてQ−Probe法での肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子の検出を試みた。
Furthermore, primers MPN-F11 and F12 were newly prepared, and in combination with the primers MPN-R5 used in the above evaluation test 4, an attempt was made to detect the pneumonia mycoplasma
以下の組成の肺炎マイコプラズマ23S rRNA遺伝子検出試薬を調製し、GENECUBE(登録商標)にてQ−Probe法による検出を試みた。本試験例では、特異的標識蛍光プローブとして、試験例2で使用したプローブQP−1を使用した。また、PCRサイクル条件、融解曲線解析条件は試験例2と同様とした。
<23S rRNA遺伝子検出試薬組成(1サンプル当たりの容量)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2μl
10× Buffer for KOD −Plus− Ver.2 1.0μl
2mM dNTP 1.0μl
25mM MgSO4 1.6μl
各プライマーMPN−F 0.25μl
プライマーMPN−R5 1.5μl
プローブQP−1 0.25μl
鋳型(肺炎マイコプラズマ検体1) 1.0μl
Milli−Q水 2.2μl
(1:M.pneumoniaeの失活菌をボイルしたものを使用)
本評価結果を図9に示す。ここでプライマーMPN−F11とプライマーMPN−R5とを組み合わせた場合の結果を図9上段に示し、プライマーMPN−F12プライマーMPN−R5とを組み合わせた場合の結果を図9下段に示す。この結果に示されるように、プライマーMPN−F11、F12を用いた場合には、プライマーMPN−R5と組み合わせても蛍光強度が低く、検出感度が落ちることが分かった。プライマーMPN−F11、MPN−F12は、上記評価試験1で使用したプライマーMPN−F2から約25残基程度5’末端側にずれた位置で肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAにアニーリングするように設計されたプライマーMPN−Fである。この結果に示されるように、本発明のプライマーが対応する肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAの塩基配列部位から外れた位置に設計したプライマーでは、感度よく肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAを検出できないことが分かった。
A reagent for detecting
<Composition of 23S rRNA gene detection reagent (volume per sample)>
KOD plus DNA Polymerase 0.2 μl
10 x Buffer for KOD-Plus-Ver. 2 1.0 μl
2 mM dNTP 1.0 μl
25 mM sulfonyl 4 1.6 μl
Each primer MPN-F 0.25 μl
Primer MPN-R5 1.5 μl
Probe QP-1 0.25 μl
Template (Mycoplasma pneumoniae sample 1 ) 1.0 μl
Milli-Q water 2.2 μl
(1: Use boiled inactivated bacteria of M. pneumoniae)
The results of this evaluation are shown in FIG. Here, the result when the primer MPN-F11 and the primer MPN-R5 are combined is shown in the upper part of FIG. 9, and the result when the primer MPN-F12 primer MPN-R5 is combined is shown in the lower part of FIG. As shown in this result, it was found that when the primers MPN-F11 and F12 were used, the fluorescence intensity was low and the detection sensitivity was lowered even when combined with the primers MPN-R5. The primers MPN-F11 and MPN-F12 are designed to anneal to the pneumonia mycoplasma
上記の評価結果1〜5の結果に基づき、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNAの野生型と薬剤耐性変異型とを区別して検出するために好ましい、本発明のプライマーMPN−F、プライマーMPN−R、特異的標識蛍光プローブの塩基配列の例を以下の表に示す。
上記の各プライマーMPN−F、プライマーMPN−R、特異的標的蛍光プローブの任意のあらゆる組合せを、本発明に使用することができる。また、上記表6〜8に示した各塩基配列に相補的な塩基配列からなるプライマー及びプローブの組合せを使用してもよい。 Any combination of each of the above primers MPN-F, primer MPN-R, and specific target fluorescent probe can be used in the present invention. Further, a combination of a primer and a probe having a base sequence complementary to each base sequence shown in Tables 6 to 8 above may be used.
上記実施例は、本発明の技術的思想及び特徴を説明するものに過ぎず、当業者が本発明の内容を理解して実施できるようにするためであり、これにより本発明の保護範囲を制限するものではない。本発明の要旨に基づいて行われた等価変化又は修飾は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。 The above-mentioned examples merely explain the technical idea and features of the present invention, and are intended to enable those skilled in the art to understand and carry out the contents of the present invention, thereby limiting the scope of protection of the present invention. It is not something to do. Any equivalent changes or modifications made based on the gist of the invention should be within the scope of the invention.
Claims (5)
前記プライマーMPN−Fは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の1910番目から2039番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるフォワードプライマーであり;
前記プライマーMPN−Rは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2091番目から2257番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるリバースプライマーであり;
前記特異的標的蛍光プローブは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2040番目から2081番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する16〜23塩基長の塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されていることを特徴とする、キット。 A kit for measuring mycoplasma pneumoniae nucleic acid and drug resistance gene mutations thereof, including KOD DNA polymerase, primer MPN-F, primer MPN-R, and a specific target fluorescent probe;
The primer MPN-F is a forward consisting of a continuous 25-36 base sequence in the base sequence shown at positions 1910 to 2039 of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23S rRNA gene (SEQ ID NO: 33) or a base sequence complementary thereto. It is a primer;
The primer MPN-R is a reverse consisting of a base sequence having a length of 25 to 36 consecutive bases in the base sequence shown at positions 2091 to 2257 of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23S rRNA gene (SEQ ID NO: 33) or a base sequence complementary thereto. It is a primer;
The specific target fluorescent probe comprises a base sequence shown at positions 2040 to 2081 of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23S rRNA gene (SEQ ID NO: 33) or a base sequence having a length of 16 to 23 consecutive bases in a base sequence complementary thereto. A kit designed in such a manner and characterized in that one of the terminal bases is labeled with a fluorescent dye.
前記プライマーMPN−Fは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の1988番目から2030番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるフォワードプライマーであり;
前記プライマーMPN−Rは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2101番目から2140番目に示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列において連続する25〜36塩基長の塩基配列からなるリバースプライマーであり;
前記特異的標的蛍光プローブは、肺炎マイコプラズマ核酸23S rRNA遺伝子(配列番号33)の2050番目から2071番目において連続する16〜22塩基長の塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されていることを特徴とする、キット。 The reagent kit for measuring mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its drug resistance gene mutation according to claim 1.
The primer MPN-F is a forward consisting of a continuous 25-36 base sequence in the base sequence shown at positions 1988 to 2030 of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23S rRNA gene (SEQ ID NO: 33) or a base sequence complementary thereto. It is a primer;
The primer MPN-R is a reverse consisting of a base sequence having a length of 25 to 36 consecutive bases in the base sequence shown at positions 2101 to 2140 of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23S rRNA gene (SEQ ID NO: 33) or a base sequence complementary thereto. It is a primer;
The specific target fluorescent probe is designed to consist of a continuous 16 to 22 base long base sequence at positions 2050 to 2071 of the pneumonia mycoplasma nucleic acid 23S rRNA gene (SEQ ID NO: 33), and is one of the terminal bases. A kit characterized by being labeled with a fluorescent dye.
前記プライマーMPN−Fは、配列番号1〜10のいずれかに示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列からなるフォワードプライマーであり;
前記プライマーMPN−Rは、配列番号11〜20のいずれかに示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列からなるリバースプライマーであり;
前記特異的標的蛍光プローブは、配列番号21〜30のいずれかに示される塩基配列又はそれに相補的な塩基配列からなるように設計され、かつ末端塩基のいずれかに蛍光色素が標識されていることを特徴とする、キット。 The reagent kit for measuring mycoplasma pneumoniae nucleic acid and drug resistance gene mutation thereof according to claim 1 or 2.
The primer MPN-F is a forward primer consisting of the base sequence shown in any of SEQ ID NOs: 1 to 10 or a base sequence complementary thereto;
The primer MPN-R is a reverse primer consisting of the base sequence shown in any of SEQ ID NOs: 11 to 20 or a base sequence complementary thereto;
The specific target fluorescent probe is designed to consist of the base sequence shown in any of SEQ ID NOs: 21 to 30 or a base sequence complementary thereto, and one of the terminal bases is labeled with a fluorescent dye. A kit featuring.
ステップ1:痰、咽頭スワブ、又は鼻腔スワブのいずれかで採取されたものでありかつ前処理された被検試料を用意するステップ;
ステップ2:前記被検試料に含まれる核酸を鋳型遺伝子鎖とし、請求項1〜4のいずれかに記載のキットを用いてPCR増幅反応を行うステップ;及び
ステップ3:ステップ2で得られた増幅産物を融解曲線解析法で検出し、薬剤耐性遺伝子変異を有しない増幅産物とプローブとの融解温度と、薬剤耐性遺伝子変異を有する増幅産物とプローブとの融解温度が異なることを利用して、増幅産物中の薬剤耐性遺伝子変異の有無を確認するステップ、
を包含する検出方法。 A method for detecting Mycoplasma pneumoniae nucleic acid and its drug resistance gene mutation.
Step 1: Prepare a pretreated test sample that was taken with either sputum, pharyngeal swab, or nasal swab;
Step 2: Using the nucleic acid contained in the test sample as a template gene chain, a PCR amplification reaction is carried out using the kit according to any one of claims 1 to 4; and Step 3: Amplification obtained in step 2 The product is detected by the melting curve analysis method, and amplification is performed by utilizing the difference between the melting temperature of the amplified product and the probe having no drug resistance gene mutation and the melting temperature of the amplified product and the probe having the drug resistance gene mutation. Steps to check for drug resistance gene mutations in a product,
Detection method including.
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