JP2023154068A - MREJタイプXXIのメチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)を検出および同定するための配列 - Google Patents

MREJタイプXXIのメチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)を検出および同定するための配列 Download PDF

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Abstract

【課題】多形SCCmec右端接合部(MREP)タイプxxi配列を有するStaphylococcus aureus株を検出及び同定するための組成物を提供する。【解決手段】MREJタイプxxi核酸を含むメチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)を検出するための組成物であって、該S.aureusは、mecAホモログを含むブドウ球菌カセット染色体mec(SCCmec)エレメントを含み、該SCCmecカセットは、S.aureus染色体DNA内に挿入されており、それによって多型右端接合部(MREJ)タイプxxi配列を生じ、該配列は、右端からの多型配列および該多型右端に隣接する染色体DNAを含み、該組成物は、長さが10~45ヌクレオチドの間であり、標準的なPCR条件下で該MREJタイプxxi核酸の該多型右端配列に特異的にハイブリダイズする第1増幅プライマーを含む、組成物である。【選択図】なし

Description

配列表、表、またはコンピュータープログラムリストへの参照
本願は、電子形式での配列表とともに出願されている。配列表は、サイズが85.6K
Bである、2013年3月14日に最後に保存したGENOM.114A.txtという
表題のファイルとして提供されている。この情報は、その全体が参照により本明細書に組
み込まれている。
本明細書に開示の実施形態は、メチシリン耐性Staphylococcus aur
eusを検出するための分子診断ツールに関する。
コアグラーゼ陽性種Staphylococcus aureus(S.aureus
)は、ヒト日和見病原体として十分に実証されている(Murrayら編、1999年、
Manual of Clinical Microbiology、7版、ASM P
ress、Washington,D.C.)。S.aureusによって引き起こされ
る院内感染は、罹患率および死亡率の主な原因である。S.aureusによって引き起
こされる最も一般的な感染症のいくつかは、皮膚が関与し、これらとしては、様々な部位
におけるフルンケルまたはおでき、蜂巣炎、膿痂疹、および術後創傷感染がある。S.a
ureusによって生じるより深刻な感染症のいくつかは、菌血症、肺炎、骨髄炎、急性
心内膜炎、心筋炎、心膜炎、脳炎、髄膜炎、熱傷様皮膚症候群、および様々な膿瘍である
。ブドウ球菌エンテロトキシンによって媒介される食中毒は、S.aureusに関連し
た別の重要な症候群である。毒素ショック症候群、市中病(community-acq
uired disease)も、毒素産生性S.aureusでの感染症またはコロニ
ー形成に起因すると考えられている。
メチシリン耐性S.aureus(MRSA)は、病院内の主要な臨床的および疫学的
問題として1980年代に出現した(Oliveiraら、(2002)Lancet
Infect Dis.、2:180~9)。MRSAは、S.aureus感染症を治
癒させるのに最も一般に使用される抗生物質である、ペニシリン、セファロスポリン、カ
ルバペネム、およびモノバクタムを含めたすべてのβ-ラクタムに耐性である。
MRSA感染症は、防御のラストラインとして通常使用される有毒でより高価な抗生物
質でのみ治療することができる。MRSAは、人を介して患者から患者に容易に伝播し得
、世界中の病院が、MRSAを制御する問題と直面している。
先ごろまで、株の耐性を知る唯一の方法は、マニュアル抗菌剤感受性試験を実施するこ
とであった。抗菌剤感受性試験は、結果が入手可能になるまでの大規模な時間(少なくと
も48時間)、再現性の欠如、プロセスの規格化の欠如、ユーザーエラーを含めた、多く
の欠点を抱えている。したがって、MRSAの蔓延を低減し、感染患者の診断および治療
を改善するためにMRSAを検出および/または同定するための迅速で単純なスクリーニ
ングまたは診断検査を開発する必要がある。
MRSAを素早く高感度で検出するための組成物および方法の必要がある。
本明細書に開示の実施形態は、mecAホモログ遺伝子mecALGA251を保有す
るものを含めたStaphylococcus aureusのある特定の株が、MRS
A核酸のSCCmec領域の右端(right extremity)に位置した同じ配
列、すなわち、多型右端接合部を共有するという発見に部分的に基づく。従来の市販の分
子ベースアッセイによってこれまで検出不可能であった、これらのMRSA株を検出する
のに使用することができる方法および組成物が、本明細書に提供されている。一般に、S
taphylococcus aureusのさらなる(例えば、同時または逐次の)検
出、ならびに/またはMRSA株に加えてmecAおよび/もしくはmecALGA25
のさらなる検出を可能にする組成物および方法も、本明細書に提供されている。
したがって、MREJタイプxxi配列を保有するMRSAを検出するための方法およ
び組成物が、本明細書に提供されている。いくつかの実施形態は、MREJタイプxxi
核酸を有するメチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)
を検出するための組成物を提供する。MRSAは、mecAホモログ(mecALGA2
51またはmecC)を含むブドウ球菌カセット染色体mec(SCCmec)エレメン
トを含むことができ、SCCmecカセットは、S.aureus染色体DNA内に挿入
されており、それによって多型右端接合部(MREJ)タイプxxi配列を生じ、この配
列は、右端からの多型配列および多型右端に隣接する染色体DNAを含む。組成物は、長
さが10~45ヌクレオチドの間であり、標準的なPCR条件下でMREJタイプxxi
核酸の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする第1増幅プライマーを含み得る。いく
つかの実施形態では、第1増幅プライマーは、前記標準的なPCR条件下で配列番号1の
核酸配列またはその相補体に特異的にハイブリダイズする。
本明細書に開示の組成物は、標準的なPCR条件下で、染色体DNA内へのSCCme
cエレメントの挿入点から1キロ塩基以内に位置したS.aureus染色体配列に特異
的にハイブリダイズする、長さが10~45ヌクレオチドの間の第2増幅プライマーをさ
らに含み得る。好ましくは、第1および第2増幅プライマーは一緒に、MREJタイプx
xi核酸を含むMRSAの存在下で、標準的なPCR条件下で、MREJタイプxxi核
酸の右端接合部のアンプリコンを生成する。したがって、いくつかの実施形態では、第2
増幅プライマーは、標準的なPCR条件下でorfXに特異的にハイブリダイズする。本
明細書に開示の組成物は、標準的なPCR条件下でMREJタイプxxi核酸のアンプリ
コンに特異的にハイブリダイズするプローブ、例えば、蛍光エミッター部分および蛍光ク
エンチャー部分を含むオリゴヌクレオチドプローブをさらに含み得る。
本明細書に開示の組成物は、MREJタイプi~xx MRSAに由来する1種または
複数の多型SCCmec右端配列、すなわち、配列番号5~29からなる群から選択され
る1種または複数の多型SCCmec右端配列に特異的にハイブリダイズする、長さが1
0~45ヌクレオチドの間の1種または複数の追加の増幅プライマーを含み得る。
本方法および組成物は、さらなるオリゴヌクレオチド、すなわち、mecAおよび/も
しくはmecALGA251/mecC配列を特異的に増幅するように構成され、かつ/
またはStaphylococcus aureus特異的配列を特異的に増幅するよう
に構成されているオリゴヌクレオチドもさらに含み得る。
したがって、いくつかの実施形態は、第1増幅プライマーが配列番号2と少なくとも8
0%同一である組成物を提供する。いくつかの実施形態では、組成物は、配列番号3と少
なくとも80%同一である第2増幅プライマーを含み得る。いくつかの実施形態では、組
成物は、配列番号4または82と少なくとも80%同一であるプローブを含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の組成物は、乾燥形態、例えば、凍結乾燥し
たものなどで提供される。
MREJタイプxxi核酸を含むメチシリン耐性Staphylococcus au
reus(MRSA)を検出するため、およびMREJタイプxxi核酸を検出するため
の方法であって、S.aureusは、mecAホモログ(mecALGA251または
mecC)を含むブドウ球菌カセット染色体mec(SCCmec)エレメントを含む、
方法も本明細書に提供されている。SCCmecカセットは、S.aureus染色体D
NA内に挿入することができ、それによって多型右端接合部(MREJ)タイプxxi配
列を生じ、この配列は、右端からの多型配列(MREP配列)および多型右端に隣接する
染色体DNAを含む。したがって、いくつかの実施形態では、本方法は、検査試料を準備
するステップと、試料を、標準的なPCR条件下でMREJタイプxxi配列の多型右端
配列に特異的にハイブリダイズする、長さが10~45ヌクレオチドの間の第1増幅プラ
イマーと接触させるステップとを含むことができ、接触ステップは、MREJタイプxx
i核酸を含むS.aureusが試料中に存在する場合、MREJタイプxxi核酸のm
ec右端接合部のアンプリコンが生成される条件下で実施される。本方法は、接触ステッ
プの後にMREJタイプxxi核酸のアンプリコンが生成されるか否かを判定するステッ
プも含み得る。いくつかの実施形態では、第1増幅プライマーは、前記標準的なPCR条
件下で配列番号1の核酸配列に特異的にハイブリダイズする。
いくつかの実施形態では、本方法は、試料を、標準的なPCR条件下でS.aureu
sのorfX遺伝子にハイブリダイズする、長さが10~45ヌクレオチドの間の第2増
幅プライマーと接触させるステップを含むことができ、前記第1および第2増幅プライマ
ーは一緒に、MREJタイプxxi核酸の存在下で、標準的なPCR条件下で、MRSA
のSCCmec右端接合部のSCCmec右端接合部(MREJ)領域配列のアンプリコ
ンを生成する。
試料をプローブと接触させるステップをさらに含み、前記プローブは、標準的なPCR
条件下で、MREJタイプxxi核酸のSCCmec右端接合部(MREJ)領域配列の
アンプリコンに特異的にハイブリダイズする、請求項15に記載の方法。いくつかの実施
形態では、プローブは、蛍光エミッター部分および蛍光クエンチャー部分を含む。
いくつかの実施形態では、接触ステップは、試料を、MREJタイプi~xx MRS
Aに由来する1種または複数の多型SCCmec右端配列に特異的にハイブリダイズする
、長さが10~45ヌクレオチドの間である1種または複数の追加の増幅プライマーと接
触させることも含む。いくつかの実施形態では、接触ステップは、試料を、mecA配列
、mecC配列、および/またはStaphylococcus aureus特異的配
列のアンプリコンに特異的にハイブリダイズし、これを生成するように構成されている、
長さが10~45ヌクレオチドの間の1種または複数の追加の増幅プライマーと接触させ
ることも含む。S.aureus特異的配列の非限定例としては、それだけに限らないが
、nuc配列、rRNA配列、femB配列、Sa442配列などがある。しかし、当業
者は、Staphylococcus aureusに独特である任意の配列を、本明細
書に記載の実施形態において使用することができることを容易に理解するであろう。
したがって、本明細書に記載の方法の接触ステップは、核酸増幅反応、例えば、PCR
、鎖置換増幅(SDA)、例えば、多置換増幅(MDA)、ループ媒介性等温増幅(LA
MP)、リガーゼ連鎖反応(LCR)、免疫増幅、核酸配列ベース増幅(NASBA)、
自己持続配列複製(3SR)、またはローリングサークル増幅などを実施することを含み
得る。いくつかの好適な実施形態では、本方法は、マルチプレックスPCRを実施するス
テップを含む。いくつかの好適な実施形態では、本方法は、リアルタイムPCRを実施す
るステップを含む。
タイプxxi MREJ領域の配列を示す図である。本明細書に記載の実施形態に開示の様々なプライマーおよびプローブの位置も示されている。
前述の一般的な記述および以下の詳細な説明はともに、例示的で説明的であるだけであ
り、本教示の範囲を限定するように意図されていないことが理解されるべきである。本願
では、単数形の使用は、別段に特に明言されていない限り、複数形を含む。また、「含む
(comprise)」、「含有する(contain)」、および「含む(inclu
de)」、またはこれらの語根の修飾、例えば、それだけに限らないが、「含む(com
prises)」、「含有した(contained)」、および「含む(includ
ing)」の使用は、限定的であるように意図されていない。「または」の使用は、別段
に明言されていない限り、「および/または」を意味する。用語「および/または」は、
前後の用語が、一緒に、または別個に採用され得ることを意味する。限定としてではなく
、例示の目的で、「Xおよび/またはY」は、「X」もしくは「Y」、または「Xおよび
Y」を意味し得る。
値の範囲が本明細書に提供されているときはいつでも、その範囲は、別段に特に明言さ
れていない限り、開始値および終了値、ならびにその間の任意の値または値の範囲を含む
ことを意味する。例えば、「0.2~0.5」は、0.2、0.3、0.4、0.5;そ
の間の範囲、例えば、0.2~0.3、0.3~0.4、0.2~0.4など;その間の
増分、例えば、0.25、0.35、0.225、0.335、0.49など;0.26
~0.39などのその間の増分範囲などを意味する。
本明細書に使用される節の表題は、編成の目的のみであり、記載される主題を限定する
ものとして決して解釈されるべきでない。それだけに限らないが、特許、特許出願、記事
、書籍、論文、およびインターネットウェブページを含めた、本願で引用されるすべての
文献および同様の資料は、このような文献および同様の資料の形式にかかわらず、任意の
目的に関してこれらの全体が参照により明白に組み込まれている。組み込まれた文献およ
び同様の資料の1つまたは複数が、ある用語を、本願におけるその用語の定義と矛盾する
様式で定義または使用する場合には、本願が支配する。本教示を、様々な実施形態と併せ
て記載するが、本教示がこのような実施形態に限定されることは意図されていない。反対
に、本教示は、当業者が理解することになる様々な代替案、改変、および均等物を包含す
る。
メチシリン耐性Staphylococcus aureus(MRSA)の改善され
た検出のための組成物および方法、特に、mecAホモログ遺伝子を保有するS.aur
eus、例えば、CC130またはcc130 S.aureus株などを検出する方法
が、本明細書に提供されている。Staphylococcus aureusのメチシ
リン耐性は、ペニシリン結合タンパク質2a(PBP-2a)、β-ラクタム耐性トラン
スペプチダーゼをコードするmecA遺伝子の遺伝子産物に起因する。mecAは、メチ
シリン感受性S.aureusには存在しないが、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(CoN
S)、例えば、Staphylococcus epidermidis、Staphy
lococcus haemolyticus、Staphylococcus cap
itis、S.saprophyticus、S.lentus、S.hominus、
S.cohnii、S.delphini、S.xylosus、S.muscae、S
.schleiferi、S.coagulansなどを含めたブドウ球菌の他の種の中
で広く分布している。mecA遺伝子は、高度に保存されている(Ubukataら、1
990、Antimicrob.Agents Chemother.、34:170~
172)。メチシリン耐性ブドウ球菌では、mecAは、ブドウ球菌の染色体内に挿入さ
れている、ブドウ球菌カセット染色体mec(SCCmec)と呼ばれる遺伝子エレメン
ト内に存在する。
SCCmecカセットは、長さが20kb~60kb超の範囲であり、mecA遺伝子
に加えて、部位特異的リコンビナーゼ遺伝子および転位因子を含む。SCCmecカセッ
トは、Staphylococcus aureusの染色体DNA内の「attBsc
c」と呼ばれる固定された位置に挿入されており、これは、「orfX」と呼ばれるオー
プンリーディングフレームの3’末端に位置している。Huletskyら(2004)
J.Clin.Microbiol、42(5):1875~1884。MRSA株は、
SCCmecカセットの機構に基づいて分類されている(「SCCmecタイピング」と
呼ばれる)。異なるSCCmecが、これらのリコンビナーゼ遺伝子、ならびにmecA
のレギュレーターであるmecI遺伝子およびmecR遺伝子の遺伝子構成に従って分類
されている。
MRSAを検出および同定するための多くの分子アッセイでは、mecA遺伝子が検出
される。しかし、mecAはCoNSにも見つかるため、メチシリン耐性CoNSも陽性
と試験することになるので、mecA単独の検出は、MRSAの存在を判定するのに十分
でない。この問題に対処するために、mecAに加えてS.aureus特異遺伝子が検
出されるアッセイが開発された。Schuenckら、Res.Microbiol.、
(2006)、印刷中、Shittuら、(2006)、Diagn Microbio
l Infect Dis.、7月17日、Grisoldら、(2006)、Meth
ods Mol.Biol.、345:79~89、Costaら、(2005)、Di
ag.Microbiol. and Infect.Dis、51:13~17、Mc
Donaldら、(2005)、J.Clin.Microbiol.、43:614
7~6149、Zhangら、(2005)、J.Clin.Microbiol.、4
3:5026~5033、Hagenら(2005)、Int J Med Micro
biol.、295:77~86、Maesら(2002)J.Clin.Microb
iol.、40:1514~1517、Saitoら、(1995)J.Clin.Mi
crobiol.、33:2498~2500;Ubukataら、(1992)J.C
lin.Microbiol.、30:1728~1733;Murakamiら、(1
991)J.Clin.Microbiol.、29:2240~2244;Hiram
atsuら、(1992)Microbiol.Immunol.、36:445~45
3を参照。さらに、LeviおよびTowner(2003)、J.Clin.Micr
obiol.、41:3890~3892、ならびにPoulsenら(2003)、J
Antimicrob Chemother.、51:419~421には、EVIG
ENE(商標)MRSA検出キットを使用するコアグラーゼ陰性ブドウ球菌およびS.a
ureusにおけるメチシリン耐性の検出が記載されている。
しかし、mecA遺伝子は、S.aureusおよびコアグラーゼ陰性ブドウ球菌の両
方において広く分布しているので、上述した方法のそれぞれは、メチシリン感受性S.a
ureus(「MSSA」)およびメチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌の両方を
含有する試料と、MRSAのみを含有し、またはメチシリン感受性S.aureusおよ
びMRSAの両方を有する試料とを判別することができない。
この問題に対処するために、Hiramatsuらは、SCCmec組込み部位の右側
のヌクレオチド配列に対応するS.aureus染色体に特異的なプライマーと組み合わ
せて、SCCmecタイプI~IIIのDNAの右端にハイブリダイズするプライマーを
利用する、MRSAに特異的なPCRベースアッセイを開発した。(米国特許第6,15
6,507号、以下「‘507特許」)。より最近、Zhangら、(2005)、J.
Clin.Microbiol.、43:5026~5033は、SCCmecタイプI
~V MRSAをサブタイプするためのマルチプレックスアッセイを記載した。他のブド
ウ球菌種(例えば、S.epidermidisおよびS.haemolyticus)
中のSCCmec組込み部位を囲繞するヌクレオチド配列は、S.aureusに見つか
るものと異なり、したがって、SCCmecの右端およびS.aureus染色体にハイ
ブリダイズするオリゴヌクレオチドを利用するマルチプレックスPCRアッセイは、MR
SAの検出に特異的であるという利点を有する。
‘507特許に記載されたPCRアッセイは、SCCmec DNAの「MREPタイ
ピング」(mec right extremity polymorphism)の開
発も導いた(Itoら、(2001)Antimicrob.Agents Chemo
ther.、45:1323~1336;Hiramatsuら、(1996)J.In
fect.Chemother.、2:117~129)。このMREPタイピング方法
は、3つのMREPタイプのヌクレオチド配列は、SCCmecの3つのタイプの中の組
込み部位に隣接するSCCmec DNAの右端で異なるという事実を利用する。
用語「MREJ」は、mec右端接合部<<mec right extremity
junction>>を指す。MREJ領域核酸配列は、長さがおよそ1キロ塩基(k
b)であり、SCCmec右端からの配列、およびSCCmec組込み部位の右に細菌染
色体DNAを含む。MREPタイプi~iiiとして分類された株は、MREJタイプi
~iiiに対応する。MREJタイプiv~xxは、Huletskyら、(2004)
、J.Clin.Microbiol.、42:1875~1884;国際特許出願第P
CT/CA02/00824号、米国特許出願第2008/0227087号によって以
前に特徴付けられた。
最近、Garcia-Alvarezらは、リボソームRNA分析によってS.aur
eusであると確認され、慣例的な抗生物質感受性試験を使用してメチシリンに対する耐
性を呈した菌株について報告した。Garcia-Alvarezら、(2011)La
ncet、11:595~603。しかし意外にも、これらの株は、mecAの検出、ま
たは既知のMREJ領域の検出を利用する上述したアッセイを使用して、MRSAとして
陰性と試験された。アッセイ特異性は、MREJ領域を同定することに限定される。Ga
rcia-Alvarezらは、これらの株が、既知のmecA遺伝子と限られた相同性
、すなわち、アミノ酸レベルで63%の同一性、およびDNAレベルで70%の同一性を
共有する新規mecAホモログを保有することを実証し、これらのMRSAを検出するの
にmecA遺伝子の検出を利用してアッセイすることができないことを説明した。mec
Aホモログは、mecALGA251と呼ばれたが、mecCとしても本明細書で知られ
る。MREJ増幅を利用するアッセイは、mecALGA251MRSA株のいずれも検
出することができなかったので、mecALGA251MRSA株は、偽陰性として不正
確に同定される。MRSAの診断および同定におけるこのエラーは、患者の健康転帰に深
刻なインパクトを与え得る。
標準的な抗生物質感受性試験を使用してメチシリン耐性として陽性と試験されたが、そ
れでも慣例的な市販の分子アッセイを使用してMRSAとして検出されなかったS.au
reusのいくつかの株をさらに分析した。これらの株を、以下で表1に列挙する。
Figure 2023154068000001
本明細書に記載されるように、本開示は、mecAホモログ遺伝子、mecALGA2
51/mecCを保有する分析したMRSA株の大部分は、同じMREJ配列を共有する
という意外な知見に部分的に基づく。この意外な知見に基づいて、MRSAの改善された
検出のための組成物および方法が、本明細書に提供されている。本明細書に開示の組成物
および方法は、有利には、mecALGA251MRSA株の信頼できる、迅速な検出お
よび同定を可能にする。
オリゴヌクレオチド
本明細書に開示のいくつかの実施形態によれば、オリゴヌクレオチド、例えば、増幅プ
ライマーおよび/または配列特異的プローブが提供される。本明細書において、用語「プ
ライマー」および「プローブ」は、それだけに限らないが、オリゴヌクレオチドを含む。
好ましくは、本明細書に開示のオリゴヌクレオチドプライマーおよび/またはプローブは
、長さが8~45ヌクレオチドの間であり得る。例えば、プライマーおよび/またはプロ
ーブは、長さが少なくとも8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、
18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、3
1、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44
、45、またはそれ以上のヌクレオチドであり得る。プライマーおよび/またはプローブ
は、例えば、固体支持体に結合したもの、液体、および凍結乾燥したものを含めた、任意
の適当な形態で提供され得る。本明細書に開示のプライマーおよびプローブ配列は、5’
もしくは3’末端、または両方で追加のヌクレオチドを含有するように修飾することがで
きる。しかし、増幅プライマー(必ずしもプローブではない)の3’末端への追加の塩基
は、一般に、鋳型配列と相補的であることを、当業者は理解するであろう。本明細書に開
示のプライマーおよびプローブ配列は、5’または3’末端でヌクレオチドを除去するよ
うに修飾することもできる。増幅のために機能するために、プライマーまたはプローブは
、本明細書に開示される最小限の長さおよびアニーリング温度のものとなることを、当業
者は理解するであろう。
オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブは、融解温度(T)未満の温度である
アニーリング温度でこれらの標的に結合することができる。本明細書において、「T
および「融解温度」は、二本鎖ポリヌクレオチド分子の集団の50%が解離して一本鎖に
なる温度を指す互換性の用語である。ポリヌクレオチドのTを計算するための式は、当
技術分野で周知である。例えば、Tは、以下の式、すなわち、T=69.3+0.4
1×(G+C)%-6-50/Lによって計算することができ、式中、Lは、ヌクレオチ
ド中のプローブの長さである。ハイブリッドポリヌクレオチドのTも、1Mの塩中のハ
イブリダイゼーションアッセイから採用され、PCRプライマーのTを計算するのに一
般に使用される式、すなわち、[(A+Tの数)×2℃+(G+Cの数)×4℃]を使用
して推定することができる。例えば、C.R.Newtonら、PCR、2版、Spri
nger-Verlag(New York:1997)、24頁を参照。Tを計算す
るために構造特性および配列特性を考慮に入れる他のより洗練された計算が当技術分野で
存在する。オリゴヌクレオチドの融解温度は、オリゴヌクレオチドプライマーまたはプロ
ーブと結合配列との間の相補性、および塩条件に依存し得る。いくつかの実施形態では、
本明細書に提供されるオリゴヌクレオチドプライマーまたはプローブは、50mMのKC
l、10mMのTris-HCl緩衝液中で約90℃未満、例えば、列挙される値の任意
の2つの間の範囲を含めた、約89℃、88、87、86、85、84、83、82、8
1、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71、70、69、68
、67、66、65、64、63、62、61、60、59、58、57、56、55、
54、53、52、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、4
0、39℃、またはそれ未満のTを有する。
以下でさらに詳細に論じるように、いくつかの実施形態では、本明細書に開示のプライ
マー、例えば、増幅プライマーは、例えば、順方向プライマーおよび逆方向プライマー(
第1増幅プライマーおよび第2増幅プライマー)を含む増幅プライマー対として提供され
得る。好ましくは、順方向プライマーおよび逆方向プライマーは、10℃超異ならない、
例えば、10℃未満、9℃未満、8℃未満、7℃未満、6℃未満、5℃未満、4℃未満、
3℃未満、2℃未満、または1℃未満異なるTを有する。
プライマーおよびプローブ配列は、オリゴヌクレオチド配列内にヌクレオチド置換を有
する(標的配列と比べて)ことによって修飾されている場合があり、ただし、オリゴヌク
レオチドは、標的核酸配列に特異的にハイブリダイズするのに十分な相補性を含有する。
このようにして、少なくとも1、2、3、4つ、または最大約5つのヌクレオチドが置換
されていてもよい。本明細書において、用語「相補的な」は、2本のポリヌクレオチド鎖
の領域間、または同じポリヌクレオチド鎖の2つの領域間の配列相補性を指す。ポリヌク
レオチドの第1領域は、同じまたは異なるポリヌクレオチドの第2領域と、2つの領域が
逆平行様式で配列されるとき、第1領域の少なくとも1つのヌクレオチドが、第2領域の
塩基と塩基対合することができる場合、相補的である。したがって、2つの相補的なポリ
ヌクレオチドがヌクレオチド位置毎に塩基対合する必要はない。「完全に相補的な」は、
第2ポリヌクレオチドに100%または「完全に」相補的であり、したがってヌクレオチ
ド位置毎に塩基対を形成する第1ポリヌクレオチドを指す。「部分的に相補的な」は、1
00%相補的でなく(例えば、90%、または80%、または70%相補的であり)、1
つまたは複数のヌクレオチド位置でミスマッチしたヌクレオチドを含有する第1ポリヌク
レオチドも指す。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、ユニバーサル塩基を
含む。
本明細書において、用語「ハイブリダイゼーション」は、相補的な(部分的に相補的を
含む)ポリヌクレオチド鎖の対形成を参照して使用される。ハイブリダイゼーションおよ
びハイブリダイゼーションの強度(すなわち、ポリヌクレオチド鎖同士間の会合の強度)
は、ポリヌクレオチド同士間の相補性の程度や、塩の濃度、形成されるハイブリッドの融
解温度、他の成分の存在(例えば、ポリエチレングリコールの存在または非存在)、ハイ
ブリダイジング鎖のモル濃度、およびポリヌクレオチド鎖のG:C含量などの条件によっ
て影響される、関与する条件のストリンジェンシーを含めた、当技術部分野で周知の多く
の要因によってインパクトを受ける。いくつかの実施形態、例えば、1つを超えるオリゴ
ヌクレオチドを提供する実施形態では、オリゴヌクレオチドは、1つのオリゴヌクレオチ
ドのTが他のオリゴヌクレオチドのTの2℃以内であるように設計される。核酸のハ
イブリダイゼーションへの広範なガイドは、Tijssen(1993)Laborat
ory Techniques in Biochemistry and Molec
ular Biology-Hybridization with Nucleic
Acid Probes、I部、2章(Elsevier、New York);および
Ausubelら編、(1995)Current Protocols in Mol
ecular Biology、2章(Greene Publishing and
Wiley-Interscience、New York)に見つかる。Sambro
okら(1989)Molecular Cloning:A Laboratory
Manual(2版、Cold Spring Harbor Laboratory
Press、Plainview、New York)を参照。本明細書でさらに論じる
ように、用語「特異的なハイブリダイゼーション」または「特異的にハイブリダイズする
」は、核酸増幅に一般に使用される条件下で、無関係な配列へではなく、標的配列、例え
ば、試料中の定量化される配列、陽性対照標的核酸配列などへのポリヌクレオチド、例え
ば、オリゴヌクレオチドプライマーまたはプローブなどのハイブリダイゼーションを指す
いくつかの実施形態では、プライマーおよび/またはプローブは、オリゴヌクレオチド
配列の全長にわたって標的核酸配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含む。こ
のような配列は、互いに対して「完全に相補的」と呼ぶことができる。オリゴヌクレオチ
ドが本明細書の核酸配列に対して「実質的に相補的」と呼ばれる場合、2つの配列は、完
全に相補的であり得、またはこれらは、ハイブリダイゼーションの際にミスマッチを形成
するが、以下に論じるストリンジェントな条件または標準的な核酸増幅条件下でハイブリ
ダイズする能力を保持する場合がある。本明細書において、用語「実質的に相補的」は、
2つの核酸、例えば、オリゴヌクレオチドの相補性領域と標的配列との間の相補性を指す
。相補性は、完全である必要はなく、2つの核酸間に任意の数の塩基対ミスマッチが存在
し得る。しかし、ミスマッチの数が多すぎてハイブリダイゼーションが最低のストリンジ
ェントなハイブリダイゼーション条件下でさえまったく起こり得ない場合、配列は、実質
的に相補的な配列でない。2つの配列が本明細書で「実質的に相補的」と呼ばれる場合、
それは、配列が選択された反応条件下でハイブリダイズするのに互いに十分に相補的であ
ることを意味する。特異性を実現するのに十分な核酸相補性とハイブリダイゼーションの
ストリンジェンシーとの関係は、当技術分野で周知であり、配列同一性、融解温度、およ
びハイブリダイゼーション条件を参照して以下でさらに記載されている。したがって、実
質的に相補的な配列を、本明細書に開示の検出法のいずれにおいても使用することができ
る。このようなプローブは、例えば、完全に相補的であり得、またはハイブリダイゼーシ
ョン条件が、例えば、標的配列と非標的配列との間の識別を可能にするのに十分である限
り、1つから多くのミスマッチを含有し得る。したがって、実質的に相補的な配列は、参
照配列と比較して、100、99、98、97、96、95、94、93、92、91、
90、89、88、87、86、85、84、83、82、81、80、75、70、も
しくはそれ未満、または間の任意の数値のパーセント同一性の範囲である配列を指すこと
ができる。例えば、本明細書に開示のオリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドがハイ
ブリダイズする標的配列と比較して、1、2、3、4、5、またはそれ以上のミスマッチ
および/または縮重塩基を含有することができ、ただし、オリゴヌクレオチドは、例えば
、標準的な核酸増幅条件下で標的配列に特異的にハイブリダイズすることができる。
したがって、例として、用語「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、
以下のうちのいずれかまたは両方を指すことができる:a)約45℃で6×SSC、その
後の65℃で0.2×SSC、0.1%のSDS中の1回または複数の洗浄、およびb)
12~16時間にわたって、400mMのNaCl、40mMのPIPES、pH6.4
、1mMのEDTA、50℃または70℃、その後の洗浄。いくつかの実施形態では、用
語「ストリンジェントな条件」は、標準的な核酸増幅(例えば、PCR)条件を指すこと
ができる。
いくつかの実施形態では、試料または検体は、以下でさらに詳細に論じる標準的な核酸
増幅条件下で、一連の増幅プライマーと接触させられる。臨床微生物学に適用されるPC
R条件などの標準的な核酸増幅条件を含めたPCR技術の総説については、Dordre
cht;Boston:Kluwer Academic(2000)が出版したDNA
Methods in Clinical Microbiology、Single
ton P.、Methods in Molecular Biology 67:H
umana Press、Totowa(1997)におけるMolecular Cl
oning to Genetic Engineering、White,B.A.編
、および「PCR Methods and Applications」、1991~
1995(Cold Spring Harbor Laboratory Press
)を参照。「核酸増幅条件」および「PCR条件」の非限定例としては、本明細書に引用
した参考文献に開示された条件、例えば、72℃のアニーリング温度で、50mMのKC
l、10mMのTris-HCl(pH9.0)、0.1%のTriton X-100
、2.5mMのMgCl;または59℃のアニーリング温度で、4mMのMgCl
100mMのTris、pH8.3、10mMのKCl、5mMの(NHSO
0.15mgのBSA、4%のトレハロース、または55℃のアニーリング温度で、50
mMのKCl、10mMのTris-HCl(pH9.0)、0.1%のTriton
X-100、2.5mMのMgClなどがある。
本明細書に記載のプライマーは、それだけに限らないが、適切な配列のクローニングお
よび消化、ならびに直接化学合成を含めた、当技術分野で公知の技法を使用して調製する
ことができる。本明細書に記載のもののプライマーを作製するのに使用され得る化学合成
法としては、それだけに限らないが、Narangら(1979)Methods in
Enzymology、68:90によって記載されたホスホトリエステル法、Bro
wnら(1979)Methods in Enzymology、68:109によっ
て開示されたホスホジエステル法、Beaucageら(1981)Tetrahedr
on Letters、22:1859によって開示されたジエチルホスホラミデート法
、および米国特許第4,458,066号に記載された固体支持体法がある。本明細書に
記載の合成オリゴヌクレオチドプライマーを調製するための自動オリゴヌクレオチドシン
セサイザーの使用も、本明細書で企図されている。
したがって、いくつかの実施形態は、MREJタイプxxi配列を有するMRSA株中
の多型SCCmec右端配列に特異的にハイブリダイズする(例えば、標準的な核酸増幅
条件、例えば、標準的なPCR条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼ
ーション条件下で)オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよびプローブ)を含
む組成物に関する。例えば、いくつかの実施形態では、配列番号1またはその相補体中に
存在する多型SCCmec右端配列に、例えば、配列番号1またはその相補体のヌクレオ
チド位置1~164内で特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含む組成物が
提供される。配列番号1内の多型右端配列を含めた、MREJタイプxxiの多型SCC
mec右端配列に特異的にハイブリダイズする例示的なオリゴヌクレオチドは、配列番号
2またはその相補体で提供される。したがって、配列番号2またはその相補体と実質的に
相補的であるオリゴヌクレオチド、および配列番号2またはその相補体と少なくとも80
%同一である(例えば、少なくとも81%、82%、83%、84%、85%、86%、
87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、
97%、98%、99%、または100%同一の)オリゴヌクレオチドを含めた、配列番
号2またはその相補体と比べて1、2、3、4、またはそれ以上のミスマッチまたはユニ
バーサルヌクレオチドを含有するオリゴヌクレオチドが本明細書に提供されている。
いくつかの実施形態では、本組成物および方法は、MREJタイプxxi以外のMRE
J領域内の1種または複数の多型右端配列に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオ
チド、例えば、増幅プライマーまたは配列特異的プローブを含み得る。したがって、いく
つかの実施形態は、MREJタイプi領域、MREJタイプii領域、MREJタイプi
ii領域、MREJタイプiv領域、MREJタイプv領域、MREJタイプvi領域、
MREJタイプvii領域、MREJタイプviii領域、MREJタイプix領域、M
REJタイプx領域、MREJタイプxi領域、MREJタイプxii領域、MREJタ
イプxiii領域、MREJタイプxiv領域、MREJタイプxv領域、MREJタイ
プxvi領域、MREJタイプxvii領域、MREJタイプxviii領域、MREJ
タイプxix領域、およびMREJタイプxx領域から選択される1種または複数のMR
EJ領域内の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする(標準的な核酸増幅条件、およ
び/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で)オリゴヌクレオチド、
例えば、増幅プライマーまたは配列特異的プローブを提供する。
いくつかの実施形態では、本組成物および方法は、mecA配列またはこれらの断片に
特異的にハイブリダイズし、それらのアンプリコンを生成することができるオリゴヌクレ
オチド、例えば、増幅プライマーを含み得る。したがって、いくつかの実施形態は、配列
番号156内の配列に特異的にハイブリダイズし、それらのアンプリコンを生成すること
ができるオリゴヌクレオチド、例えば、増幅プライマーを含む。いくつかの実施形態は、
mecC配列、例えば、配列番号157内の配列、またはこれらの断片に特異的にハイブ
リダイズし、それらのアンプリコンを生成することができるオリゴヌクレオチド、例えば
、増幅プライマーを含む。いくつかの実施形態は、Staphylococcus au
reus特異的配列に特異的にハイブリダイズし、それらのアンプリコンを生成すること
ができるオリゴヌクレオチド、例えば、増幅プライマーを含む。例えば、いくつかの実施
形態は、nuc配列(例えば、配列番号158に由来する配列)、femB配列(例えば
、配列番号159に由来する配列)、Sa442配列(例えば、Martineauら、
1998、J.Clin.Microbiol.、36(3):618~623からの)
(配列番号160)に特異的にハイブリダイズし、それらのアンプリコンを生成すること
ができるオリゴヌクレオチドを提供する。
いくつかの実施形態では、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハ
イブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxxi領域の多型右端配列に特異的にハ
イブリダイズするオリゴヌクレオチドが提供される。いくつかの実施形態では、本明細書
に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プロ
ーブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーシ
ョン条件下で、MREJタイプi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。い
くつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅
プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリ
ンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプii領域の多型右端配列
に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的
オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅
の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MR
EJタイプiii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形
態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよ
び配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハ
イブリダイゼーション条件下で、MREJタイプiv領域の多型右端配列に特異的にハイ
ブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオ
チド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、お
よび/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプv領
域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に
開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プロー
ブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーショ
ン条件下で、MREJタイプvi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。い
くつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅
プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリ
ンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプvii領域の多型右端配
列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異
的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増
幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、M
REJタイプviii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実
施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマー
および配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェント
なハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプix領域の多型右端配列に特異的に
ハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌク
レオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件
、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプ
x領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細
書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プ
ローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼー
ション条件下で、MREJタイプxi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする
。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、
増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはス
トリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxii領域の多型右
端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列
特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核
酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で
、MREJタイプxiii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつか
の実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライ
マーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェ
ントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxiv領域の多型右端配列に特
異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリ
ゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標
準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJ
タイプxv領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では
、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列
特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリ
ダイゼーション条件下で、MREJタイプxvi領域の多型右端配列に特異的にハイブリ
ダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド
(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および
/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxvii
領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書
に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プロ
ーブ)は、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーシ
ョン条件下で、MREJタイプxviii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズ
する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例え
ば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は、核酸増幅の標準条件、および/また
はストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxix領域の多
型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の
配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび配列特異的プローブ)は
、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件
下で、MREJタイプxx領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつか
の実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライ
マーおよび/または配列特異的プローブ)は、mecA配列に特異的にハイブリダイズす
る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば
、増幅プライマーおよび/または配列特異的プローブ)は、mecC配列に特異的にハイ
ブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリゴヌクレオ
チド(例えば、増幅プライマーおよび/または配列特異的プローブ)は、nuc配列に特
異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的オリ
ゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび/または配列特異的プローブ)は、Sa
442配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の
配列特異的オリゴヌクレオチド(例えば、増幅プライマーおよび/または配列特異的プロ
ーブ)は、femB配列に特異的にハイブリダイズする。
本明細書に開示の実施形態に関係した例示的なMREJ領域配列としては、例えば、
Figure 2023154068000002
がある。
MREJタイプxxi領域内の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする、上記に論
じた配列番号2のオリゴヌクレオチドに加えて、本明細書に開示の実施形態において有用
な、MREJ領域配列内の1種もしくは複数の多型配列、またはS.aureus染色体
DNA配列に特異的であるオリゴヌクレオチドとしては、それだけに限らないが、以下の
ものがある。
Figure 2023154068000003
前述のことに加えて、本明細書に開示の組成物および方法は、上記で本明細書に述べた
ものに加えて、様々なMRSA株中のSCCmec配列の右端領域を特異的に検出するた
めのプライマーおよび/またはプローブを含み得ることを、当業者は理解するであろう。
例として、いくつかの実施形態では、本明細書に開示の組成物および方法は、国際特許出
願公開第WO08/080620号に記載された配列、例えば、プライマーおよび/また
はプローブを、これらのバリアント、およびこれらの相補体を含めて、含む。したがって
、本明細書に開示の組成物および方法は、以下に列挙するプライマーおよび/またはプロ
ーブを含み得る。
Figure 2023154068000004
したがって、例示的な実施形態では、MREJ xxi、およびMREJタイプi~x
xからなる群から選択される1種または複数のMREJタイプを含むMRSAを検出する
ための方法および組成物が提供される。例えば、いくつかの実施形態は、本明細書に開示
のMREJ特異的、およびS.aureus染色体DNA特異的オリゴヌクレオチドを使
用する、タイプi、ii、iii、およびxxi MREJ核酸を含むMRSAの検出お
よび/または同定を提供する。いくつかの実施形態は、本明細書に記載のMREJ特異的
オリゴヌクレオチドの組合せを使用する、タイプi、ii、iii、iv、およびxxi
MREJ配列を含むMRSAの検出および/または同定を提供する。いくつかの実施形
態は、本明細書に開示のMREJ特異的オリゴヌクレオチドの組合せを使用する、タイプ
i、ii、iii、iv、v、vii、およびxxi MREJ核酸を含むMRSAの検
出を提供する。いくつかの実施形態は、本明細書に開示のMREJ特異的オリゴヌクレオ
チドの組合せを使用する、タイプi、ii、iii、iv、v、vii、およびxxi
MREJ核酸を含むMRSAの同定を提供する。いくつかの実施形態は、本明細書に開示
のMREJ特異的オリゴヌクレオチドの組合せを使用する、タイプi、ii、iii、i
v、v、vii、およびxxi MREJ核酸を含むMRSAの検出を提供する。いくつ
かの実施形態は、本明細書に開示のMREJ特異的オリゴヌクレオチドの組合せを使用す
る、タイプi、ii、iii、iv、v、vii、およびxxi MREJ核酸を含むM
RSAの同定を提供する。いくつかの実施形態は、本明細書に開示のMREJ特異的オリ
ゴヌクレオチドの組合せを使用する、タイプi、ii、iii、iv、v、vi、vii
、ix、xiii、xiv、およびxxi核酸を含むMRSAの検出を提供する。いくつ
かの実施形態は、本明細書に開示のMREJ特異的オリゴヌクレオチドの組合せを使用す
る、タイプi、ii、iii、iv、v、vi、vii、ix、xiii、xiv、およ
びxxi核酸を含むMRSAの同定を提供する。いくつかの実施形態は、本明細書に開示
のMREJ特異的オリゴヌクレオチドの組合せを使用する、タイプi、ii、iii、i
v、vii、xvi、およびxxi核酸を含むMRSAの検出および/または同定を提供
する。
プローブ
いくつかの実施形態では、配列特異的プローブが提供される。プローブには、それだけ
に限らないが、本明細書に記載のオリゴヌクレオチドが含まれる。いくつかの実施形態で
は、本明細書に開示の配列特異的プローブは、MREJタイプxxi領域核酸配列などの
標的配列に特異的にハイブリダイズする。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に
開示の配列特異的プローブは、配列番号1、またはその相補体、またはその部分配列(例
えば、配列番号1内の領域のアンプリコン)に特異的にハイブリダイズする。いくつかの
実施形態では、配列特異的プローブは、本明細書に開示の順方向プライマーおよび逆方向
プライマーの結合部位が隣接したヌクレオチド配列に特異的にハイブリダイズし、それと
完全または実質的に相補的である。いくつかの実施形態では、配列特異的プローブは、配
列番号2または3の少なくとも5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、1
5、16、17、18、19、20、21、22、23、24、または25のヌクレオチ
ドを含み、その結果、配列特異的プローブは、本明細書に開示の増幅プライマーの結合部
位と重複する。
いくつかの実施形態では、orfXにハイブリダイズする配列特異的プローブが提供さ
れる。いくつかの実施形態では、mecAにハイブリダイズする配列特異的プローブが提
供される。いくつかの実施形態では、mecCにハイブリダイズする配列特異的プローブ
が提供される。いくつかの実施形態では、nucにハイブリダイズする配列特異的プロー
ブが提供される。いくつかの実施形態では、femBにハイブリダイズする配列特異的プ
ローブが提供される。いくつかの実施形態では、Sa442にハイブリダイズする配列特
異的プローブが提供される。
増幅プライマーと配列特異的プローブとの同族対を一緒に提供することができることを
、当業者は容易に理解するであろう。すなわち、特定の配列に特異的にハイブリダイズし
、そのアンプリコンを生成する増幅プライマーが提供される実施形態では、本明細書に開
示の実施形態は、アンプリコンにハイブリダイズし、それに特異的である配列特異的プロ
ーブも含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条
件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイ
プxxi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、
本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリン
ジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプi領域の多型右端配列に特
異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プロ
ーブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーショ
ン条件下で、MREJタイプii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。い
くつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、
および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプi
ii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明
細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェ
ントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプiv領域の多型右端配列に特異
的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プロー
ブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション
条件下で、MREJタイプv領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつ
かの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、およ
び/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプvi領
域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に
開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントな
ハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプvii領域の多型右端配列に特異的に
ハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは
、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件
下で、MREJタイプviii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いく
つかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、お
よび/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプix
領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書
に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェント
なハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプx領域の多型右端配列に特異的にハ
イブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、
核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下
で、MREJタイプxi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの
実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/
またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxii領域
の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開
示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハ
イブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxiii領域の多型右端配列に特異的に
ハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは
、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件
下で、MREJタイプxiv領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつ
かの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、およ
び/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxv領
域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に
開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントな
ハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxvi領域の多型右端配列に特異的に
ハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは
、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件
下で、MREJタイプxvii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いく
つかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、お
よび/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxv
iii領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本
明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジ
ェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタイプxix領域の多型右端配列に
特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プ
ローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーシ
ョン条件下で、MREJタイプxx領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズする。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件
、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、mecA配列に
特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プ
ローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーシ
ョン条件下で、mecC配列に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、
本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリン
ジェントなハイブリダイゼーション条件下で、nuc配列に特異的にハイブリダイズする
。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、核酸増幅の標準条
件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、femB配列
に特異的にハイブリダイズする。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的
プローブは、核酸増幅の標準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼー
ション条件下で、Sa442配列に特異的にハイブリダイズする。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列特異的プローブは、染色体DNA内へ
のSCCmecエレメントの挿入点から1キロ塩基以内に位置したS.aureus染色
体配列に特異的にハイブリダイズする。例えば、いくつかの実施形態では、核酸増幅の標
準条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でS.aur
eus orfX配列に特異的にハイブリダイズする配列特異的プローブが提供される。
いくつかの実施形態では、核酸増幅の標準条件下でorfSA0022にハイブリダイズ
する配列特異的プローブが提供される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の配列
特異的プローブは、MREP配列、例えば、MREPタイプi、ii、iii、iv、v
、vi、vii、viii、ix、x、xi、xii、xiii、xiv、xv、xvi
、xvii、xviii、xix、xx、またはxxi配列に特異的にハイブリダイズす
る。いくつかの実施形態では、1種を超える配列特異的プローブが提供される。例えば、
いくつかの実施形態では、MREPタイプxxi配列に特異的にハイブリダイズする配列
特異的プローブが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4、15、16、17、18、19、もしくは20、またはそれ以上の配列特異的プロー
ブと組み合わせて提供される。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドプローブは、検出可能部分を含み得る。
例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に開示のオリゴヌクレオチドプローブは、放
射性標識を含み得る。放射性標識の非限定例としては、H、14C、32P、および
Sがある。いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドプローブは、それだけに限ら
ないが、リガンド、フルオロフォア、化学発光剤、酵素、および抗体を含めた、1種また
は複数の非放射性検出可能マーカーまたは部分を含み得る。本発明の方法の感度の増大を
可能にすることができる、プローブとともに使用するための他の検出可能マーカーとして
は、ビオチンおよび放射性ヌクレオチドがある。特定の標識を選択すると、それがプロー
ブに結合される様式が指示されることは、当業者に明白となるであろう。例えば、鋳型核
酸にハイブリダイズすると、蛍光の検出可能な変化が生じるように1種または複数の色素
で標識されたオリゴヌクレオチドプローブ。非特異的色素がいくつかの用途にとって望ま
しい場合があるが、配列特異的プローブは、増幅のより正確な測定をもたらし得る。配列
特異的プローブの一構成は、フルオロフォアに繋ぎ止められたプローブの一端、およびク
エンチャーに繋ぎ止められたプローブの他端を含み得る。プローブがハイブリダイズして
いないとき、これは、ステムループ構成を維持することができ、ここでフルオロフォアは
、クエンチャーによってクエンチされ、したがってフルオロフォアが蛍光を発するのが妨
げられる。プローブが鋳型核酸配列にハイブリダイズしているとき、これは、直線化され
、フルオロフォアをクエンチャーから遠ざけ、したがってフルオロフォアが蛍光を発する
ことが可能になる。配列特異的プローブの別の構成は、FRET対の第1フルオロファア
に繋ぎ止められた第1プローブ、およびFRET対の第2フルオロファアに繋ぎ止められ
た第2プローブを含み得る。第1のプローブおよび第2のプローブは、第1プローブおよ
び第2プローブが同じアンプリコンにハイブリダイズされているとき、FRETによるエ
ネルギー移動を可能にするのに十分近接した範囲内にあるアンプリコンの配列にハイブリ
ダイズするように配置することができる。
いくつかの実施形態では、配列特異的プローブは、フルオロフォアにコンジュゲートさ
れた本明細書に開示のオリゴヌクレオチドを含む。いくつかの実施形態では、プローブは
、2種以上のフルオロフォアにコンジュゲートされている。フルオロフォアの例としては
、キサンテン色素、例えば、フルオレセインおよびローダミン色素、例えば、フルオレセ
インイソチオシアネート(FITC)、2-[(エチルアミノ)-3-(エチルイミノ)
-2-7-ジメチル-3H-キサンテン-9-イル]安息香酸エチルエステルモノヒドロ
クロリド(R6G)(約500~560nmの範囲の波長で応答放射線(respons
e radiation)を発する)、1,1,3,3,3’,3’-ヘキサメチルイン
ドジカルボシアニンヨージド(HIDC)(約600~660nmの範囲の波長で応答放
射線を発する)、6-カルボキシフルオレセイン(略語FAMおよびFによって一般に公
知)、6-カルボキシ-2’,4’,7’,4,7-ヘキサクロロフルオレセイン(HE
X)、6-カルボキシ-4’,5’-ジクロロ-2’,7’-ジメトキシフルオレセイン
(JOEまたはJ)、N,N,N’,N’-テトラメチル-6-カルボキシローダミン(
TAMRAまたはT)、6-カルボキシ-X-ローダミン(ROXまたはR)、5-カル
ボキシローダミン-6G(R6G5またはG5)、6-カルボキシローダミン-6G(R
6G6またはG6)、およびローダミン110など;シアニン色素、例えば、Cy3、C
y5、およびCy7色素;クマリン、例えば、ウンベリフェロン;ベンズイミド色素、例
えば、Hoechst33258;フェナントリジン色素、例えば、テキサスレッド;エ
チジウム色素;アクリジン色素;カルバゾール色素;フェノキサジン色素;ポルフィリン
色素;ポリメチン色素、例えば、Cy3(約540~580nmの範囲の波長で応答放射
線を発する)、Cy5(約640~680nmの範囲の波長で応答放射線を発する)など
のシアニン色素など;BODIPY色素、ならびにキノリン色素がある。対象とする特定
のフルオロフォアとしては、ピレン、クマリン、ジエチルアミノクマリン、FAM、フル
オレセインクロロトリアジニル、フルオレセイン、R110、エオシン、JOE、R6G
、HIDC、テトラメチルローダミン、TAMRA、リッサミン、ROX、ナフトフルオ
レセイン、テキサスレッド、ナフトフルオレセイン、Cy3、およびCy5などがある。
いくつかの実施形態では、プローブは、クエンチャーにコンジュゲートされている。ク
エンチャーは、電磁放射線を吸収し、それを熱として散逸することができ、したがって暗
いままである。例示的なクエンチャーとしては、ダブシル、NFQ、例えば、BHQ-1
またはBHQ-2(Biosearch)、IOWA BLACK FQ(IDT)、お
よびIOWA BLACK RQ(IDT)などがある。いくつかの実施形態では、クエ
ンチャーは、フルオロフォアが発する電磁放射線を吸収するようにフルオロフォアと対を
形成するように選択される。本明細書に開示の組成物および方法で有用なフルオロフォア
/クエンチャー対は、当技術分野で周知であり、ワールドワイドウェブサイトmolec
ular-beacons.org/download/marras,mmb06%2
8335%293.pdfで入手可能なS.Marras、「Selection of
Fluorophore and Quencher Pairs for Fluo
rescent Nucleic Acid Hybridization Probe
s」に見つけることができ、例えば、記載されている場合がある。
いくつかの実施形態では、フルオロフォアは、プローブの第1末端に付着されており、
クエンチャーは、プローブの第2末端に付着されている。付着は、共有結合を含み得、任
意選択により、プローブとフルオロフォアまたはクエンチャーとの間に位置した少なくと
も1つのリンカー分子を含み得る。いくつかの実施形態では、フルオロフォアは、プロー
ブの5’末端に付着されており、クエンチャーは、プローブの3’末端に付着されている
。いくつかの実施形態では、フルオロフォアは、プローブの3’末端に付着されており、
クエンチャーは、プローブの5’末端に付着されている。定量的核酸増幅で使用すること
ができるプローブの例としては、分子ビーコン、SCORPION(商標)プローブ(S
igma)、およびTAQMAN(商標)プローブ(Life Technologie
s)などがある。本明細書に開示の実施形態で有用である他の核酸検出技術としては、そ
れだけに限らないが、ナノ粒子プローブ技術(Elghanianら(1997)Sci
ence、277:1078~1081を参照。)、およびAmplifluorプロー
ブ技術(米国特許第5,866,366号;同第6,090,592号;同第6,117
,635号;および同第6,117,986号を参照)がある。
本明細書に開示のいくつかの実施形態は、MREJタイプxxi配列、またはMREJ
タイプxxi配列のアンプリコン、例えば、配列番号1またはその部分配列に特異的にハ
イブリダイズするプローブを提供する。したがって、本明細書に開示のいくつかの実施形
態は、増幅プライマー配列番号2および3を使用する、配列番号1を含む鋳型の増幅から
のアンプリコンにハイブリダイズするプローブを提供する。単なる例として、いくつかの
実施形態では、配列番号4の配列、またはそのバリアントを含み、それから本質的になり
、またはそれからなることができるプローブが提供される。いくつかの実施形態では、プ
ローブは、本明細書に記載のフルオロフォアおよび/またはクエンチャーを含む。いくつ
かの実施形態では、プローブは、配列番号82の配列、またはそのバリアントを含み、そ
れから本質的になり、またはそれからなることができるプローブが提供される。いくつか
の実施形態では、プローブは、本明細書に記載のフルオロフォアおよび/またはクエンチ
ャーを含む。好適な実施形態では、プローブは、フルオロフォア6-カルボキシフルオレ
セイン(「FAM」)がプローブの5’末端に付着され、クエンチャーIOWA BLA
CK Black-hole Quencher(登録商標)2(IDT)(「BHQ」
)がプローブの3’末端に付着された、配列番号4もしくは配列番号82、またはそのバ
リアントを含み得る。
キット
キットも、本明細書に提供されている。本明細書に開示のキット、プライマー、および
プローブは、in vitroおよび/またはin situ用途の両方において、MR
EJタイプxxiのMRSAを検出および/または同定するのに(いくつかの実施形態で
は、MREJタイプi~xxの1種または複数のMRSAをさらに検出および/または同
定するのに)使用することができる。例えば、キットは、MREJタイプi~xxのMR
SAを検出するための任意の以前に記載されたプライマー/プローブと組み合わせて使用
することができることが企図されている。本明細書に開示の診断キット、プライマー、お
よびプローブは、単独で、またはそれだけに限らないが、核酸検出に基づく任意のアッセ
イ、任意のイムノアッセイ、任意の酵素アッセイ、任意の生化学アッセイ、任意のリソテ
ィピック(lysotypic)アッセイ、任意の血清学的アッセイ、任意の鑑別培地、
任意の強化培地、任意の選択培地、任意の特異的アッセイ培地、任意の確認培地、任意の
計数培地、任意の細胞染色剤、特定の細胞株に対する任意の培養液、および動物に対する
任意の感染力アッセイを含めた、微生物を検出および/または同定するのに適した任意の
他のアッセイと組み合わせて使用することができることも企図されている。
したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に開示のキットは、標準的な核酸増幅
条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、MREJタ
イプxxi配列(例えば、配列番号1またはその相補体)の多型右端配列に特異的に結合
するオリゴヌクレオチドを含むことになる。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書
に開示のキットは、配列番号2またはそのバリアントを含み、それから本質的になり、ま
たはそれからなるオリゴヌクレオチド(例えば、第1増幅プライマー)を含むことになる
。いくつかの実施形態では、キットは、1種または複数の追加のオリゴヌクレオチド、例
えば、第1増幅プライマーと一緒にMREJタイプxxi配列の多型右端接合部のアンプ
リコンを生成する、配列番号3またはそのバリアントを含み、それから本質的になり、ま
たはそれからなるオリゴヌクレオチドなどの第2増幅プライマーも含み得る。いくつかの
実施形態では、キットは、本明細書に記載のプローブも含み得る。例えば、いくつかの実
施形態では、キットは、配列番号4またはそのバリアントを含み、それから本質的になり
、またはそれからなるオリゴヌクレオチドプローブを含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示のキットは、標準的な増幅条件下でMREJ
タイプxxi配列の多型右端配列に特異的に結合するオリゴヌクレオチドに加えて、MR
EJタイプi、ii、iii、iv、v、vi、vii、viii、ix、x、xi、x
ii、xiii、xiv、xv、xvi、xvii、xviii、xix、またはxx内
のSCCmec多型右端配列(MREP)の1種または複数に特異的に結合する1種また
は複数のオリゴヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示した
ものは、標準的な増幅条件下でMREJタイプxxi配列の多型右端配列に特異的に結合
するオリゴヌクレオチドに加えて、mecA配列に特異的に結合する1種または複数のオ
リゴヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示のキットは、標
準的な増幅条件下でMREJタイプxxi配列の多型右端配列に特異的に結合するオリゴ
ヌクレオチドに加えて、mecC配列に特異的に結合する1種または複数のオリゴヌクレ
オチドを含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示のキットは、標準的な増幅
条件下でMREJタイプxxi配列の多型右端配列に特異的に結合するオリゴヌクレオチ
ドに加えて、nuc配列に特異的に結合する1種または複数のオリゴヌクレオチドを含み
得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示のキットは、標準的な増幅条件下でMR
EJタイプxxi配列の多型右端配列に特異的に結合するオリゴヌクレオチドに加えて、
S.aureus特異的ヌクレオチド配列、例えば、femB配列に特異的に結合する1
種または複数のオリゴヌクレオチドを含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開
示のキットは、標準的な増幅条件下でMREJタイプxxi配列の多型右端配列に特異的
に結合するオリゴヌクレオチドに加えて、Sa442配列に特異的に結合する1種または
複数のオリゴヌクレオチドを含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法を実施するための試薬および組成物を
含有するキットが提供される。このようなキットは、1種または複数の容器、例えば、チ
ューブまたはバイアルなどを中に厳重に閉じ込めて受け入れるように区切られたキャリア
を含むことができる。容器の1つは、本明細書に開示の少なくとも1種の標識されていな
い、または検出可能な程度に標識されたプライマーまたはプローブを含有し得る。1種ま
たは複数のプライマーは、必要に応じて凍結乾燥形態で、または適切な緩衝液中に存在し
得る。1種または複数の容器は、例えば、核酸増幅反応で利用される1種または複数の酵
素または試薬を含有し得る。これらの酵素は、これら自体で、混合物中に、凍結乾燥形態
で、または適切な緩衝液中に存在することができる。本明細書に開示の核酸増幅反応で有
用な例示的な酵素としては、それだけに限らないが、FASTSTART(商標)Taq
DNAポリメラーゼ、APTATAQ(商標)DNAポリメラーゼ(Roche)、K
LENTAQ1(商標)DNAポリメラーゼ(AB peptides Inc.)、H
OTGOLDSTAR(商標)DNAポリメラーゼ(Eurogentec)、KAPA
TAQ(商標)HotStart DNAポリメラーゼ、KAPA2G(商標)Fast
HotStart DNAポリメラーゼ(Kapa Biosystemss)、PH
USION(商標)Hot Start DNAポリメラーゼ(Finnzymes)な
どがある。
さらに、本明細書に開示のキットは、本明細書に開示の方法を実施するのに必要な追加
のエレメントのすべて、例えば、緩衝液、抽出試薬、酵素、ピペット、プレート、核酸、
ヌクレオシド三リン酸、濾紙、ゲル材料、転写材、オートラジオグラフィー用品などを含
み得る。
いくつかの実施形態では、キットは、本明細書に開示の方法の間に調製される反応混合
物に要求され、またはその中に含むことが好都合な、かつ/もしくは望ましい追加の試薬
を含み、この場合、このような試薬は、1種または複数のポリメラーゼ、水性緩衝媒体(
調製され、あるいは成分の1種もしくは複数が予め混合されている場合があり、または成
分のすべてが分離している場合がある場合、その構成成分中に存在する)などを含む。キ
ットの様々な試薬成分は、別個の容器内に存在する場合があり、または鋳型核酸と組み合
わせるための試薬混合物中にすべて予め組み合わされている場合がある。
上記成分に加えて、いくつかの実施形態では、キットは、本明細書に開示の方法を実行
するための指示書も含むことができる。これらの指示書は、様々な形態でキット中に存在
することができ、これらの1種または複数がキット中に存在する場合がある。これらの指
示書が存在し得る一形態は、適当な媒体または基板に印刷された情報としてのもの、例え
ば、情報が印刷された1枚または複数枚の紙、キットの包装中のもの、添付文書中のもの
などである。さらに別の手段は、情報が記録された、コンピュータ可読媒体、例えば、デ
ィスケット、CDなどである。存在し得るさらに別の手段は、離れた場所で情報にアクセ
スするためにインターネットを介して使用することができるウェブサイトアドレスである
。任意の好都合な手段がキット中に存在し得る。
方法
試料からMREJタイプxxi核酸を有するMRSAを検出、同定、および/または定
量化するための方法が、本明細書に提供されている。いくつかの実施形態では、本方法は
、分析される試料を、標準的な核酸増幅条件、および/またはストリンジェントなハイブ
リダイゼーション条件下で、SCCmec MREJタイプxxi領域の多型右端配列に
特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドと接触させるステップを含む。
いくつかの実施形態では、SCCmec MREJタイプxxi領域を有するMRSA
の存在について試験される試料は、本明細書に開示の方法を実施する前に処理される。例
えば、いくつかの実施形態では、試料は、本明細書に開示の方法を実施する前に、単離し
、濃縮し、または様々な他の処理ステップにかけることができる。例えば、いくつかの実
施形態では、本明細書に開示するように、試料をオリゴヌクレオチドと接触させる前に、
試料を処理して試料から核酸を単離することができる。本明細書において、語句「核酸を
単離する」は、1種または複数の細胞成分からの核酸の精製を指す。自己から「核酸を単
離」するために処理された試料は、核酸以外の成分および不純物を含み得ることを、当業
者は理解するであろう。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の方法は、in vi
troで試料を培養することなく、試料に対して実施される。いくつかの実施形態では、
本明細書に開示の方法は、試料を本明細書に開示のオリゴヌクレオチドと接触させる前に
試料から核酸を単離することなく、試料に対して実施される。
i.非増幅ベース法
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドは、本明細書の他で記載するように、検
出可能部分を含み、SCCmec MREJタイプxxi領域の多型右端配列へのオリゴ
ヌクレオチドの特異的ハイブリダイゼーションを、例えば、直接的または間接的手段によ
って検出することができる。したがって、MREJタイプxxi核酸を含むメチシリン耐
性Staphylococcus aureus (MRSA)を検出および/または同
定するためのいくつかの実施形態は、検査試料を準備するステップと、試料を、標準的な
核酸増幅条件、および/またはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、S
CCmec MREJタイプxxi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズするオ
リゴヌクレオチドプローブと接触させるステップとを含み、オリゴヌクレオチドプローブ
は、長さが10~45ヌクレオチドの間であり、検出可能部分を含み、接触ステップは、
MREJタイプxxi配列を含むS.aureusが試料中に存在する場合、MREJタ
イプxxi配列のmec右端接合部へのプライマーの特異的ハイブリダイゼーションを可
能にする条件下で実施される。MREJタイプxxi配列(試験される試料中に存在する
場合)のmec右端接合部に特異的に結合しているプローブの存在および/または量を判
定することができ、結合したプローブは、試料中にSCCmec MREJタイプxxi
配列を有するMRSAの存在を示す。いくつかの実施形態では、結合しているプローブの
量は、試料中にSCCmec MREJタイプxxi配列を有するMRSAの量を判定す
るのに使用される。
同様に、いくつかの実施形態では、非増幅ベース法を、追加のヌクレオチド配列を検出
するのに使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に開示の方
法は、MREJタイプxxi配列に加えて、他のMREJ配列、例えば、MREJタイプ
i、ii、iii、iv、v、vi、vii、viii、ix、x、xi、xii、xi
ii、xiv、xv、xvi、xvii、xviii、xix、もしくはxx、またはこ
れらの任意の組合せの1種または複数の存在および/または量を検出するための非増幅ベ
ース法の使用を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の方法は、MREJ
(またはMREP)タイプxxi配列に加えて、mecA配列の存在を検出するための非
増幅ベース法の使用を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の方法は、(
MREP)MREJタイプxxi配列に加えて、mecC配列の存在を検出するための非
増幅ベース法の使用を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の方法は、(
MREP)MREJタイプxxi配列に加えて、S.aureus特異的配列、例えば、
nuc配列、femB配列、Sa442配列、16S rRNA配列などの存在を検出す
るための非増幅ベース法の使用を含み得る。したがって、例示的な実施形態では、MRE
Jタイプxxi、i、ii、iii、iv、vii、mecA、mecC、およびnuc
配列を同時検出するための方法および組成物が提供される。
判定ステップは、接触ステップ後に、それだけに限らないが、in situハイブリ
ダイゼーションを含めた、当業者に公知の任意の方法を使用して実現することができる。
ハイブリッドデュプレックスの(すなわち、MREJタイプxxi領域由来の多型右端配
列に特異的に結合したプローブの)検出は、いくつかの方法によって実施され得る。一般
に、ハイブリダイゼーションデュプレックスがハイブリダイズしていない核酸から分離さ
れ、次いで、デュプレックスに結合した標識が検出される。このような標識は、当技術分
野で標準的に使用される放射性、蛍光、生物学的、または酵素タグもしくは標識を指す。
標識は、オリゴヌクレオチドプローブ、または生体試料に由来する核酸にコンジュゲート
することができる。過剰の試料/標的核酸またはオリゴヌクレオチドプローブ(および適
用可能な場合、非結合コンジュゲート)を洗い流すのに、洗浄ステップを使用することが
できることを、当業者は理解するであろう。さらに、標準的なヘテロジニアスアッセイ形
式は、オリゴヌクレオチドプライマーおよびプローブ上に存在する標識を使用してハイブ
リッドを検出するのに適している。
したがって、いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示の方法は、当技術分野で認
められている方法を使用する、例えば、ELISA(例えば、ディップスティック形式、
マルチウェル形式など)を含み得る。
ii.増幅ベース法
いくつかの実施形態では、MREJタイプxxi核酸を含むメチシリン耐性Staph
ylococcus aureus(MRSA)を検出および/または同定するための方
法は、検査試料を準備するステップと、試料を、標準的な核酸増幅条件、および/または
ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、SCCmec MREJタイプx
xi領域の多型右端配列に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブと接
触させるステップとを含み、オリゴヌクレオチドプローブは、長さが10~45ヌクレオ
チドの間である。
いくつかの実施形態では、試料は、標準的な増幅条件、またはMREJタイプxxi配
列を含むS.aureusが試料中に存在する場合、MREJタイプxxi配列のmec
右端多型配列(MREP配列)へのプライマーの特異的ハイブリダイゼーションおよび伸
長を可能にする条件下で接触させられる。したがって、本方法は、例えば、MREJタイ
プxxi配列のmec右端接合部を含むアンプリコンまたは増幅産物を生成するための、
試料からのMREJタイプxxi核酸を特異的に増幅させるステップを含む。いくつかの
実施形態では、試料は、SCCmec-染色体接合部にわたるアンプリコンを生成するた
めに、標準的な増幅条件、またはプライマー対、例えば、mec右端多型配列(MREP
配列)にハイブリダイズする第1プライマー、およびSCCmec右端に隣接するS.a
ureus染色体配列、すなわち、orfXにハイブリダイズする第2プライマーの特異
的ハイブリダイゼーションを可能にする条件下で接触させられる。いくつかの実施形態は
、SCCmec-染色体接合部にわたるアンプリコンを生成するための、標準的な増幅条
件、またはプライマー対、例えば、mec右端多型配列(MREP配列)にハイブリダイ
ズする第1プライマー、およびSCCmec右端に隣接するS.aureus染色体配列
、すなわち、orfXにハイブリダイズする第2プライマーの特異的ハイブリダイゼーシ
ョンを可能にする条件下で試料を接触させることによって、SCCmec右端接合部配列
データを生成する方法を提供する。
いくつかの実施形態では、試料は、例えば、MREJタイプxxi特異的オリゴヌクレ
オチド(複数可)との接触と同時に(マルチプレックスPCRと同様に)、または逐次的
に、1種または複数の追加のMREJタイプ配列、例えば、MREJタイプi、ii、i
ii、iv、v、vi、vii、viii、ix、x、xi、xii、xiii、xiv
、xv、xvi、xvii、xviii、xix、またはxx配列の1種または複数の特
異的増幅を可能にする追加のプライマーと、同じ標準的な増幅条件下で接触させられる。
いくつかの実施形態では、試料は、例えば、MREJタイプxxi特異的オリゴヌクレオ
チド(複数可)との接触と同時に(マルチプレックスPCR)、または逐次的に、mec
Aおよび/またはmecC配列の特異的増幅を可能にする追加のプライマーと、同じ標準
的な増幅条件下で接触させられる。いくつかの実施形態では、試料は、例えば、MREJ
タイプxxi特異的オリゴヌクレオチド(複数可)との接触と同時に(マルチプレックス
PCR)、または逐次的に、S.aureusに独特である1種または複数の配列(S.
aureus特異的配列)、例えば、nuc、femB、Sa442などの特異的増幅を
可能にする追加のプライマーと、同じ標準的な増幅条件下で接触させられる。したがって
、いくつかの実施形態では、試料は、MREPタイプxxi、i、ii、iii、iv、
v、vii、ix、xiii、xiv、およびxxi配列、ならびにmecA、mecC
、およびnuc配列に特異的なプライマーと接触させられる。
いくつかの実施形態では、本方法は、配列の特定のタイプ(例えば、MREJタイプx
xi配列)の同定を含む。例えば、シンプレックスでMREJタイプxxi配列のみを特
異的に増幅する実施形態では、アンプリコンの存在または非存在は、試料中のMREJタ
イプxxi配列の存在または非存在を示す。いくつかの実施形態では、本方法は、MRE
Jタイプxxi配列の特異的増幅とマルチプレックスで、追加の配列、例えば、MREJ
配列、mec配列、S.aureus特異的配列などを特異的に増幅する。マルチプレッ
クス増幅を伴う実施形態では、いくつかの実施形態では、本方法は、例えば、1種のアン
プリコンのみにハイブリダイズする配列特異的プローブを使用することによる、特異的配
列の同定または検出を含み得る。いくつかの実施形態では、本方法は、増幅後の試料中に
存在する異なる可能なアンプリコンの一部またはすべてを判別しない。例えば、いくつか
の実施形態では、orfXにハイブリダイズする配列特異的プローブを、1種または複数
のMREJタイプのアンプリコンの存在を検出するのに使用することができる。いくつか
の実施形態では、本方法は、特定の配列を特異的に検出することのない増幅産物の検出を
含む。
標的核酸を特異的に増幅するためのいくつかの方法が当技術分野で公知であり、本明細
書に開示の実施形態で有用である。増幅法の非限定例としては、ポリメラーゼ連鎖反応(
PCR;参照により本明細書に組み込まれている、Saikiら、1985、Scien
ce、230:1350~1354を参照)、リガーゼ連鎖反応(LCR;すべて参照に
より本明細書に組み込まれている、Wuら、1989、Genomics、4:560~
569;Barringerら、1990、Gene、89:117~122;Bara
ny、1991、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、88:189~19
3を参照)、転写媒介増幅(TMA;参照により本明細書に組み込まれている、Kwoh
ら、1989、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、86:1173~11
77を参照)、自立配列複製(3SR;参照により本明細書に組み込まれている、Gua
telliら、1990、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、87:18
74~1878を参照)、ローリングサークル増幅(RCA)、核酸配列ベース増幅(N
ASBA)、Qβレプリカーゼシステム(参照により本明細書に組み込まれている、Li
zardiら、1988、BioTechnology、6:1197~1202)、な
らびに好熱性SDA(tSDA)を含めた鎖置換増幅(SDA;すべて参照により本明細
書に組み込まれている、Walkerら、1992、Proc.Natl.Acad.S
ci.USA、89:392~396;Walkerら、1992、Nuc.Acids
.Res.、20:1691~1696;およびEP0497272を参照))がある。
様々な実施形態では、本明細書に開示の方法は、臨床試料中のSCCmec MREJ
タイプxxi核酸または配列の存在を検出するのに有用である。例えば、いくつかの実施
形態では、本明細書に開示の方法は、生理的範囲内にある細菌の濃度(すなわち、細菌に
感染した対象から収集された試料中の細菌の濃度)を有する試料中のタイプxxi MR
EJ領域を有するS.aureusを検出および同定するのに有用である。したがって、
MREJタイプxxi核酸を有するMRSAの存在を検出するための細菌集団を単離、濃
縮、または拡大(例えば、培養)する必要なく、試料を直接スクリーニングすることがで
きる。様々な実施形態では、本明細書に開示の方法は、約1CFU/ml、10CFU/
ml、100CFU/ml、1×10CFU/ml、1×10CFU/ml、約1×
10CFU/ml、約1×10CFU/ml、または約1×10CFU/ml、ま
たはその間の任意の数値の細菌濃度を有する試料から、MREJタイプxxi核酸を有す
るMRSAの存在を検出することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法、本方法は、アンプリコンを生成する
ためのPCRまたはqPCRのパフォーマンスを含む。多数の異なるPCRおよびqPC
Rプロトコールが当技術分野で公知であり、以下で本明細書に例示されており、試料中の
MREJタイプxxi核酸を有するMRSAを検出および/または同定するために本記載
の組成物を使用して使用するのに直接適用し、または適合させることができる。
一般に、PCRでは、標的ポリヌクレオチド配列が少なくとも1種のオリゴヌクレオチ
ドプライマー、またはオリゴヌクレオチドプライマーの対との反応によって増幅される。
プライマー(複数可)が標的核酸の相補性領域に特異的にハイブリダイズし、DNAポリ
メラーゼがプライマー(複数可)を伸長して標的配列を増幅する。ポリメラーゼベースの
核酸増幅産物をもたらすのに十分な条件下で、一サイズの核酸断片が反応生成物を支配す
る(増幅産物である標的ポリヌクレオチド配列)。単一の標的ポリヌクレオチド配列の濃
度を増大させるために、増幅サイクルが繰り返される。反応は、PCRに一般に使用され
る任意のサーモサイクラーで実施することができる。しかし、リアルタイム蛍光測定能力
を有するサイクラー、例えば、SMARTCYCLER(登録商標)(Cepheid、
Sunnyvale、CA)、ABI PRISM7700(登録商標)(Applie
d Biosystems、Foster City、CA)、ROTOR-GENE(
商標)(Corbett Research、Sydney、オーストラリア)、LIG
HTCYCLER(登録商標)(Roche Diagnostics Corp、In
dianapolis、IN)、ICYCLER(登録商標)(Biorad Labo
ratories、Hercules、CA)、およびMX4000(登録商標)(St
ratagene、La Jolla、CA)が好適である。
いくつかの実施形態は、定量的PCR(qPCR)(リアルタイムPCRとも呼ばれる
)を含む方法を提供する。qPCRは、定量的な測定をもたらすことができ、時間および
汚染の低減という利益ももたらすことができる。本明細書において、「定量的PCR」(
または「リアルタイムqPCR」)は、反応生成物のサンプリングの繰り返しを必要とす
ることなく、PCR増幅が行われている際のPCR増幅の進行の直接監視を指す。qPC
Rでは、反応生成物は、これらが、信号がバックグラウンドレベルを超えて上昇し、しか
し反応がプラトーに到達する前に生成および追跡される際に、シグナル伝達機構(例えば
、蛍光)を介して監視することができる。蛍光の検出可能または「閾値」レベルを実現す
るのに要求されるサイクルの数(サイクル閾値または「CT」と本明細書で呼ぶ)は、P
CRプロセス開始時の増幅可能標的の濃度とともに直接に変化し、シグナル強度の尺度が
、リアルタイムで、試料中の標的核酸の量の尺度をもたらすことを可能にする。
PCRおよびqPCRを設定するための方法は、当業者に周知である。反応混合物は、
鋳型核酸(例えば、以下に記載する陰性対照の場合を除いて、検査試料中に存在する場合
)、ならびに適当な緩衝液、塩などと組み合わせたオリゴヌクレオチドプライマーおよび
/またはプローブ、ならびに適切な濃度の核酸ポリメラーゼを最小限含む。本明細書にお
いて、「核酸ポリメラーゼ」は、ヌクレオシド三リン酸の重合を触媒する酵素を指す。一
般に、酵素は、標的配列にアニールされたプライマーの3’末端で合成を開始し、合成が
終了するまで鋳型に沿って5’方向に進行する。適切な濃度には、本記載方法においてこ
の反応を触媒するものが含まれる。本明細書に開示の方法で有用な公知のDNAポリメラ
ーゼとしては、例えば、大腸菌(E.coli)DNAポリメラーゼI、T7 DNAポ
リメラーゼ、Thermus thermophilus(Tth)DNAポリメラーゼ
、Bacillus stearothermophilus DNAポリメラーゼ、T
hermococcus litoralis DNAポリメラーゼ、Thermus
aquaticus(Taq)DNAポリメラーゼ、およびPyrococcus fu
riosus(Pfu) DNAポリメラーゼ、FASTSTART(商標)Taq D
NAポリメラーゼ、APTATAQ(商標)DNAポリメラーゼ(Roche)、KLE
NTAQ1(商標)DNAポリメラーゼ(AB peptides Inc.)、HOT
GOLDSTAR(商標)DNAポリメラーゼ(Eurogentec)、KAPATA
Q(商標)HotStart DNAポリメラーゼ、KAPA2G(商標)Fast H
otStart DNAポリメラーゼ(Kapa Biosystemss)、PHUS
ION(商標)Hot Start DNAポリメラーゼ(Finnzymes)などが
ある。
上記成分に加えて、本方法の反応混合物は、プライマー、プローブ、およびデオキシリ
ボヌクレオシド三リン酸(dNTP)を含む。
通常、反応混合物は、4種の天然に存在するヌクレオシド塩基に対応する4つの異なる
タイプのdNTP、すなわち、dATP、dTTP、dCTP、およびdGTPをさらに
含むことになる。本発明の方法では、各dNTPは一般に、約10~5000μΜ、通常
、約20~1000μΜ、約100~800μΜ、または約300~600μΜの範囲の
量で存在することになる。
反応混合物は、一価イオンの供給源、二価陽イオンの供給源、および緩衝剤を含む水性
緩衝媒体をさらに含むことができる。一価イオンの任意の好都合な供給源、例えば、塩化
カリウム、酢酸カリウム、酢酸アンモニウム、グルタミン酸カリウム、塩化アンモニウム
、硫酸アンモニウムなどを使用することができる。二価陽イオンは、マグネシウム、マン
ガン、亜鉛などであり得、この場合、陽イオンは典型的には、マグネシウムとなる。塩化
マグネシウム、酢酸マグネシウムなどを含めたマグネシウム陽イオンの任意の好都合な供
給源を使用することができる。緩衝液中に存在するマグネシウムの量は、0.5~10m
Mの範囲であってもよく、約1~約6mM、または約3~約5mMの範囲であり得る。緩
衝液中に存在し得る代表的な緩衝剤または塩としては、Tris、Tricine、HE
PES、MOPSなどがあり、この場合、緩衝剤の量は一般に、約5~150mM、通常
、約10~100mM、より通常には、約20~50mMの範囲となり、この場合、ある
特定の好適な実施形態では、緩衝剤は、約6.0~9.5の範囲のpH、例えば、約6.
0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、または9.5のpHをもたらす
のに十分な量で存在することになる。緩衝媒体中に存在し得る他の作用物質としては、キ
レート化剤、例えば、EDTA、EGTAなどがある。いくつかの実施形態では、反応混
合物は、BSAなどを含むことができる。さらに、いくつかの実施形態では、反応物は、
特に、試薬がマスターミックスとして準備される場合、トレハロースなどの凍結保護物質
を含むことができ、それは、時間をかけて貯蔵することができる。
反応混合物の調製において、様々な構成成分を任意の好都合な順序で組み合わせること
ができる。例えば、緩衝液をプライマー、ポリメラーゼ、次いで鋳型核酸と組み合わせて
もよく、または様々な構成成分のすべてを同時に組み合わせて反応混合物を生成すること
ができる。
代わりに、例えば、TAQMAN(登録商標)Universal PCR Mast
er Mix(Applied Biosystems)、OMNIMIX(登録商標)
もしくはSMARTMIX(登録商標)(Cepheid)、IQ™Sup
ermix(Bio-Rad Laboratories)、LIGHTCYCLER(
登録商標)FastStart(Roche Applied Science、Ind
ianapolis、IN)、またはBRILLIANT(登録商標)QPCR Mas
ter Mix(Stratagene、La Jolla、CA)を含めた、市販のプ
レミックス試薬を、製造者の指示に従って本明細書に記載の方法で利用し、または反応条
件を改善するように改変することができる(例えば、必要に応じて、緩衝液濃度、陽イオ
ン濃度、またはdNTP濃度の改変)。
反応混合物を、プライマー伸長反応条件(「ポリメラーゼベースの核酸増幅産物をもた
らすのに十分な条件」)、すなわち、鋳型として鋳型鎖を使用してプライマー分子の末端
にヌクレオチドを付加することによってポリメラーゼ媒介プライマー伸長を可能にする条
件に付すことができる。多くの実施形態では、プライマー伸長反応条件は、増幅条件であ
り、これらの条件は、複数の反応サイクルを含み、各反応サイクルは、(1)変性ステッ
プ、(2)アニーリングステップ、および(3)重合ステップを含む。以下に論じるよう
に、いくつかの実施形態では、増幅プロトコールは、アニーリングに専念された特定の時
間を含まず、代わりに、変性および伸長に専念された特定の時間のみを含む。反応サイク
ルの数は、実施される用途に応じて変化することになるが、通常、少なくとも15、より
通常には、少なくとも20となり、60以上もの多くである場合があり、異なるサイクル
の数は一般に、約20~40の範囲となる。約25超、通常、約30超のサイクルが実施
される方法については、酵素プライマー伸長に適した条件が維持されるように、追加のポ
リメラーゼを反応混合物中に導入することが好都合であり、または望ましい場合がある。
変性ステップは、反応混合物を高温に加熱するステップ、および反応混合物中に存在す
る任意の二本鎖核酸またはハイブリダイズした核酸が解離するのに十分な時間、その高温
で混合物を維持するステップを含む。変性に関して、反応混合物の温度は通常、約85~
100℃、通常、約90~98℃、より通常には、約93~96℃の範囲の温度に上昇さ
れ、これらの温度で約3~120秒、通常、約3秒からの範囲の時間維持されることにな
る。
変性後、反応混合物は、混合物中に存在する鋳型核酸(存在する場合)へのプライマー
アニーリングにとって、かつプライマーが、これが鋳型としてハイブリダイズされる核酸
を使用して5’から3’方向に伸長される様式でプライマー末端にヌクレオチドを重合す
るのに十分な条件、すなわち、プライマー伸長産物の酵素産生に十分な条件に付されるこ
とができる。いくつかの実施形態では、アニーリングおよび伸長プロセスは、同じステッ
プ内で行われる。これらの条件を実現するために反応混合物が下げられる温度は、通常、
最適な効率および特異性をもたらすように選ばれることになり、一般に、約50~85℃
、通常約55~70℃、より通常には、約60~68℃の範囲となる。いくつかの実施形
態では、アニーリング条件は、約15秒~30分、通常、約20秒~5分、もしくは約3
0秒~1分、または約30秒の範囲の時間にわたって維持され得る。
このステップは、各ステップについて温度および時間の長さのバリエーションおよび最
適化を伴ったアニーリングステップおよび伸長ステップのそれぞれの1つを任意選択によ
り含み得る。2ステップのアニーリングおよび伸長では、アニーリングステップは、上記
のように進行させられる。鋳型核酸にプライマーをアニールした後、反応混合物は、上記
のようにプライマー末端にヌクレオチドを重合するのに十分な条件にさらに付される。重
合条件を実現するために、反応混合物の温度は、一般に、約65~75℃、通常、約67
~73℃の範囲の温度に上昇され、またはこの温度で維持され、約15秒~20分、通常
、約30秒~5分の範囲の時間維持される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の
方法は、別個のアニーリングおよび伸長ステップを含まない。むしろ、本方法は、アニー
リングに特に専用の任意のステップを伴わない、変性ステップおよび伸長ステップを含む
変性、アニーリング、および伸長の上記サイクルは、サーマルサイクラーとして一般に
公知の自動デバイスを使用して実施することができる。使用することができるサーマルサ
イクラーは、本明細書に他で、ならびに米国特許第5,612,473号、同第5,60
2,756号、同第5,538,871号、および同第5,475,610号に記載され
ており、これらの特許の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
本明細書に記載の方法は、標的核酸配列であって、このような標的が固体支持体に固定
化されている場合のある、配列を検出するために非PCRベース用途において使用するこ
ともできる。固体支持体に核酸配列を固定化する方法は、当技術分野で公知であり、Au
subelら編(1995)Current Protocols in Molecu
lar Biology(Greene Publishing and Wiley-
Interscience、NY)に、ならびに製造者、例えば、膜について:Pall
Corporation、Schleicher &Schuell、磁気ビ
ーズについて:Dynal、培養プレートについて:Costar、Nalgenunc
、ビーズアレイプラットフォームについて:LuminexおよびBecton Dic
kinson、および本明細書に提供される実施形態によって有用な他の支持体について
、CPG,Incによって提供されているプロトコールに記載されている。
様々な試薬の正確な量、およびPCR、または同様の増幅もしくは検出/定量化結果を
もたらす他の適当な増幅手順の条件(例えば、緩衝液条件、サイクリング時間など)に対
するバリエーションは、当業者に公知であり、等価であるとみなされる。一実施形態では
、対象とするqPCR検出は、試料中の標的核酸(すなわち、MREJタイプxxi核酸
)の50コピー未満(好ましくは、25コピー未満、より好ましくは15コピー未満、さ
らにより好ましくは10コピー未満、例えば、5、4、3、2、または1コピー)を検出
する感度を有する。
対照
本明細書に開示のアッセイは、対照を任意選択により含み得る。本明細書に開示のPC
RまたはqPCR反応は、様々な対照を含有し得る。このような対照は、プライマー、緩
衝液、酵素(複数可)、および他の必要な試薬(例えば、MgCl、ヌクレオチドなど
)が、添加される検査試料の非存在下でサイクルされる「鋳型なし」陰性対照を含むこと
ができる。これは、試薬が、プライマーと反応性であり、疑わしい増幅産物を生成するポ
リヌクレオチドで汚染されていないことを保証する。「鋳型なし」対照に加えて、陰性対
照は、反応物中に含まれる非特異的標的核酸との増幅反応物も含むことができ、または検
査試料を添加することなく、試料調製の任意もしくはすべてのステップ(核酸抽出から増
幅調製まで)(例えば、各ステップは、検査試料をまったく使用しないか、もしくはカル
バペネム耐性微生物を含まないことが分かっている試料を使用する)を使用して調製され
る試料とすることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示の方法は、例えば、方法および試薬が予期さ
れたように機能していることを保証するために、陽性対照を含むことができる。陽性対照
は、本明細書に開示のMREJタイプxxi標的核酸と無関係である公知の標的を含み得
る。増幅の前に、陽性対照核酸(例えば、直線化した、または非直線化したプラスミドの
形態での)を増幅反応物に添加することができる。単一反応物は、陽性対照鋳型、陰性対
照、もしくは試料鋳型を含有することができ、または単一反応物は、試料鋳型および陽性
対照の両方を含有することができる。好ましくは、陽性対照は、本明細書に開示のMRE
Jタイプxxi配列に由来するMREJタイプxxi順方向および逆方向増幅プライマー
に実質的に相補的な配列を含み、その結果、MREJタイプxxi配列を増幅するのに使
用される増幅プライマー対は、同じアッセイ条件下で対照核酸も増幅することになる。い
くつかの実施形態では、陽性対照鋳型核酸から生成されるアンプリコンは、標的アンプリ
コンより大きい。好ましくは、順方向および逆方向プライマーに相補的または実質的に相
補的である陽性対照核酸中の配列は別として、陽性対照核酸は、本明細書に開示の標的ア
ンプリコン/MREJタイプxxi配列と実質的な類似性を共有しない。言い換えれば、
順方向および逆方向プライマーから外側で、陽性対照アンプリコンは、例えば、配列同一
性がNCBI BLAST ALIGNツールを使用して比較されるとき、陽性対照ポリ
ヌクレオチドと、好ましくは、80%未満、70%未満、60%未満、50%未満、40
%未満、30%未満、20%未満、さらにより好ましくは10%未満、同一である。
陽性および/または陰性対照は、パラメータであって、その範囲内で検査試料がMRE
Jタイプxxi配列を有するMRSAを有する、または有さないと分類される、パラメー
タの設定に使用することができる。例えば、qPCR反応では、アンプリコンが陽性対照
試料中で検出されるサイクル閾値を、試料を「陽性」と分類するための閾値を設定するの
に使用することができ、アンプリコンが陰性対照試料中で検出されるサイクル閾値を、試
料を「陰性」と分類するための閾値を設定するのに使用することができる。単一反応から
のCTを各対照に使用することができ、または複製試料の中央値または平均を使用するこ
とができる。さらに別の実施形態では、ヒストリカル対照値(historical c
ontrol value)を使用することができる。陰性および陽性対照のそれぞれの
検出の最低レベルは、一般に、複数の反応にわたる平均CTの95%信頼区間の下端で設
定される。この値は、診断アッセイの要求事項に応じて調整することができる。
好ましくは、PCR対照は、同じ増幅反応内で、同じ試薬を使用して、検査試料と同時
に実施されるべきである。
いくつかの実施形態は、増幅反応の間に、例えば、リアルタイムで、標的増幅産物の素
性および/または量の判定をもたらす。例えば、いくつかの実施形態は、例えば、標的ア
ンプリコン核酸、および/または陽性対照アンプリコンに特異的に結合しているプローブ
の測定(例えば、蛍光によって示される)を行うことに関する。いくつかの実施形態では
、配列特異的オリゴヌクレオチドプローブを使用するのではなく、本方法は、二本鎖核酸
に非特異的に結合する非配列特異的プローブ、例えば、インターカレート剤などを利用す
ることができる。インターカレート剤は、非結合であるとき相対的に低い蛍光、および二
本鎖核酸に結合すると相対的に高い蛍光を有する。したがって、インターカレート剤は、
核酸増幅反応の間の二本鎖核酸の蓄積を監視するのに使用することができる。このような
非特異的な色素の例としては、二本鎖核酸の存在下で蛍光を発し、検出可能な信号を生成
する、インターカレート剤、例えば、SYBR Green I(商標)(Molecu
lar Probe)、ヨウ化プロピジウム、臭化エチジウム、LCグリーン、SYTO
9、EVAGREEN(登録商標)蛍光色素、CHROMOFY(登録商標)、BEBO
などがある。測定は、増幅反応の各サイクルの間の指定時点で、例えば、各伸長ステップ
の後(各変性ステップの前)に行うことができる。配列特異的オリゴヌクレオチドプロー
ブが使用されるか、非配列特異的オリゴヌクレオチドプローブが使用されるかにかかわら
ず、標的アンプリコン核酸、および/または陽性対照アンプリコンに特異的に結合してい
るプローブの量の測定は、各サイクル全体にわたって連続的に行うことができる。
代わりに、いくつかの実施形態では、アンプリコン(例えば、標的および/または陽性
対照)の素性/量は、増幅反応が完了した後、(例えば)サザンブロット法、ドットブロ
ット法などを含めた標準的な分子技法を使用して確認することができる。
以下の実施例は、本技術を適用することができる特定の状況および設定を実証するため
に提供されており、本開示に含まれる本発明の範囲および特許請求の範囲を制限すること
を意図するものではない。
実施例1臨床試料からのMREJタイプXXI MRSAの検出および同定
MREJタイプxxi核酸を有するMRSAを検出および同定するためのqPCR反応
を実施する。臨床試料は、Amies液体スワブ(Copan Diagnostics
、Inc)を使用して患者から収集する。
製造者の指示に準じてBD GeneOhm(商標)溶解キット(Becton Di
ckinson)を使用して臨床試料からDNAを任意選択により単離する。単離したD
NAの試料を、S.aureus種特異的orfX配列、およびMREJタイプxxiの
多型右端配列、すなわち、それぞれ0.2~0.7μMの配列番号2および3に、標準的
な増幅条件下で特異底にハイブリダイズするプライマー、0.3μMのdNTP(Roc
he)、4mMのMgCl(SIGMA)、2.8ユニットのFASTSTART(登
録商標)Taqポリメラーゼ(Roche)、100mMのTris、pH8.3(EM
D)、10mMのKCl(LaboratoireMat)、5mMの(NHSO
(SIGMA)、0.15mg/mLのBSA(SIGMA)、4%のトレハロース(
SIGMA)と接触させる。反応物は、検出可能なMREJタイプxxiの右端接合部の
増幅産物に特異的にハイブリダイズし、反応混合物に添加されるFAM、テキサスレッド
およびTetチャネルで、BD MAX(商標)(Becton Dickinson)
、SMARTCYCLER(登録商標)(Cepheid)装置、またはリアルタイムP
CR用に構成された他の装置で検出可能な検出可能部分を含む分子ビーコンプローブも含
む。
PCRは、以下のような同じサイクリングパラメータを使用して、BD MAX(商標
)(Becton Dickinson)またはSMARTCYCLER(登録商標)(
Cepheid)で実施する。
Figure 2023154068000005
FAM、テキサスレッド、およびTETチャネルにおけるサイクル閾値(CT)は、B
D MAX(商標)またはSMARTCYCLER(登録商標)ソフトウェアを使用して
求める。
実施例2臨床試料からのMREJタイプI~XXI MRSAのマルチプレックス検出
MREJタイプi~vii、ix、xiii、xiv、およびxxiのいずれかを有す
るMRSAの存在を検出するために、マルチプレックス増幅反応を実施する。臨床試料は
、Amies液体スワブ(Copan Diagnostics、Inc)を使用して患
者から収集する。
製造者の指示に準じてBD GeneOhm(商標)溶解キット(Becton Di
ckinson)を使用して臨床試料からDNAを任意選択により単離する。単離したD
NAの試料を、S.aureus種特異的orfX配列、ならびにMREJタイプi~v
ii、ix、xiii、xiv、およびxxiの多型右端配列、すなわち、それぞれ0.
2~0.7μMの配列番号2、3、39、77、および81に、標準的な増幅条件下で特
異的にハイブリダイズするプライマー、0.3μMのdNTP(Roche)、4mMの
MgCl(SIGMA)、2.8ユニットのFASTSTART(登録商標)Taqポ
リメラーゼ(Roche)、100mMのTris、pH8.3(EMD)、10mMの
KCl(LaboratoireMat)、5mMの(NHSO(SIGMA)
、0.15mg/mLのBSA(SIGMA)、4%のトレハロース(SIGMA)と接
触させる。反応物は、検出可能なMREJタイプxxiの右端接合部の増幅産物に特異的
にハイブリダイズし、反応混合物、すなわち、配列番号4に添加されるFAM、テキサス
レッド、およびTetチャネルで、BD MAX(商標)(Becton Dickin
son)、SMARTCYCLER(登録商標)(Cepheid)装置、またはリアル
タイムPCR用に構成された他の装置で検出可能な検出可能部分を含む分子ビーコンプロ
ーブも含む。
PCRは、以下のような同じサイクリングパラメータを使用して、BD MAX(商標
)(Becton Dickinson)またはSMARTCYCLER(登録商標)(
Cepheid)で実施する。
Figure 2023154068000006
FAM、テキサスレッド、およびTETチャネルにおけるサイクル閾値(CT)を、B
D MAX(商標)またはSMARTCYCLER(登録商標)ソフトウェアを使用して
求める。CTを使用して、MREJタイプi~vii、xvi、ix、xiii、xiv
、およびxxiのいずれかのMRSAが存在するか否かを判定する。
実施例3MREJタイプXXI配列は、MECAホモログ、MECCと関連している
MREJタイプxxi領域およびmecC遺伝子のPCR増幅を、ウシまたはヒト宿主
から単離したMRSAの51単離体について実施した。
単離体のリストを、以下の表に提供する。
Figure 2023154068000007
製造者の指示に準じてBD GeneOhm(商標)溶解キット(Becton Di
ckinson)を使用して、mecCを保有することが知られている上記臨床試料から
DNAを単離した。PCR反応物を、以下の通り調製した:それぞれ0.2~0.7μM
の配列番号182、183、および187、0.3μMのdNTP(Roche)、4m
MのMgCl(SIGMA)、2.8ユニットのFASTSTART(登録商標)Ta
qポリメラーゼ(Roche)、100mMのTris、pH8.3(EMD)、10m
MのKCl(LaboratoireMat)、5mMの(NHSO(SIGM
A)、0.15mg/mLのBSA(SIGMA)、4%のトレハロース(SIGMA)
反応は、FAMチャネルを使用してBD MAX(登録商標)システムで実施した。
データは、mecC遺伝子を保有した51のMRSA株のうちの50がMREJタイプ
xxi配列を含有していたことを示し、したがって、MREJタイプxxi配列を使用す
るmecC MRSA株の検出の高い遍在の証拠をもたらす。
本発明を一般に記載してきたが、例示のみの目的で本明細書に提供され、限定的である
ことを意図してないある特定の具体的な実施例を参照して、さらなる理解を得ることがで
きる。

Claims (22)

  1. MREJタイプxxi核酸を含むメチシリン耐性Staphylococcus au
    reus(MRSA)を検出するための組成物であって、該S.aureusは、mec
    Aホモログ(mecALGA251)を含むブドウ球菌カセット染色体mec(SCCm
    ec)エレメントを含み、該SCCmecカセットは、S.aureus染色体DNA内
    に挿入されており、それによって多型右端接合部(MREJ)タイプxxi配列を生じ、
    該配列は、該右端からの多型配列および該多型右端に隣接する染色体DNAを含み、該組
    成物は、
    長さが10~45ヌクレオチドの間であり、標準的なPCR条件下で該MREJタイプ
    xxi核酸の該多型右端配列に特異的にハイブリダイズする第1増幅プライマーを含む、
    組成物。
  2. 前記第1増幅プライマーが、前記標準的なPCR条件下で配列番号1の核酸配列または
    その相補体に特異的にハイブリダイズする、請求項1に記載の組成物。
  3. 長さが10~45ヌクレオチドの間であり、標準的なPCR条件下で、前記染色体DN
    A内への前記SCCmecエレメントの挿入点から1キロ塩基以内に位置したS.aur
    eus染色体配列に特異的にハイブリダイズする第2増幅プライマーをさらに含み、前記
    第1および第2増幅プライマーが一緒に、MREJタイプxxi核酸を含むMRSAの存
    在下で、前記標準的なPCR条件下で、MREJタイプxxi核酸の前記右端接合部のア
    ンプリコンを生成する、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記第2増幅プライマーが、標準的なPCR条件下でorfXに特異的にハイブリダイ
    ズする、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記標準的なPCR条件下で前記MREJタイプxxi核酸の前記アンプリコンに特異
    的にハイブリダイズするプローブをさらに含む、請求項3に記載の組成物。
  6. 配列番号156内で特異的にハイブリダイズし、配列番号156内のmecA配列を増
    幅することができるプライマー対をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  7. 配列番号157内で特異的にハイブリダイズし、配列番号157内のmecC配列を増
    幅することができるプライマー対をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  8. 配列番号158内で特異的にハイブリダイズし、配列番号158内のnuc配列を増幅
    することができるプライマー対をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  9. 長さが10~45ヌクレオチドの間であり、MREJタイプi~xx MRSAに由来
    する1種または複数の多型SCCmec右端配列に特異的にハイブリダイズする1種また
    は複数の追加の増幅プライマーをさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  10. 前記1種または複数の多型SCCmec右端配列が、配列番号5~29からなる群から
    選択される、請求項9に記載の組成物。
  11. 前記第1増幅プライマーが、配列番号2と少なくとも80%同一である、請求項1に記
    載の組成物。
  12. 前記第2増幅プライマーが、配列番号3と少なくとも80%同一である、請求項11に
    記載の組成物。
  13. 配列番号4または82と少なくとも80%同一であるプローブをさらに含む、請求項1
    2に記載の組成物。
  14. 前記プローブが、蛍光エミッター部分および蛍光クエンチャー部分を含む、請求項9に
    記載の組成物。
  15. 前記第1増幅プライマーが凍結乾燥形態にある、請求項1に記載の組成物。
  16. MREJタイプxxi核酸を含むメチシリン耐性Staphylococcus au
    reus(MRSA)を検出するための方法であって、該S.aureusは、mecA
    ホモログ(mecALGA251)を含むブドウ球菌カセット染色体mec(SCCme
    c)エレメントを含み、該SCCmecカセットは、S.aureus染色体DNA内に
    挿入されており、それによって多型右端接合部(MREJ)タイプxxi配列を生じ、該
    配列は、該右端からの多型配列および該多型右端に隣接する染色体DNAを含み、該方法
    は、
    検査試料を準備するステップと、
    該試料を、長さが10~45ヌクレオチドの間であり、標準的なPCR条件下で該MR
    EJタイプxxi核酸の該多型右端配列に特異的にハイブリダイズする第1増幅プライマ
    ーと接触させるステップと、
    該試料を、長さが10~45ヌクレオチドの間であり、該標準的なPCR条件下でS.
    aureusのorfX遺伝子にハイブリダイズする第2増幅プライマーと接触させるス
    テップであって、該第1および第2増幅プライマーは一緒に、MREJタイプxxi核酸
    の存在下で、該標準的なPCR条件下で、MRSAの該SCCmec右端接合部のSCC
    mec右端接合部(MREJ)領域配列のアンプリコンを生成する、ステップと、
    該MREJタイプxxi核酸のアンプリコンが、該接触ステップの後に生成されるか否
    かを判定するステップとを含む、方法。
  17. 前記第1増幅プライマーが、前記標準的なPCR条件下で配列番号1のMREP領域に
    特異的にハイブリダイズする、請求項16に記載の方法。
  18. 前記接触ステップが、前記試料を、長さが10~45ヌクレオチドの間であり、MRE
    Jタイプi~xx MRSAに由来する1種または複数の多型SCCmec右端配列に特
    異的にハイブリダイズする1種または複数の追加の増幅プライマーと接触させることをさ
    らに含む、請求項16に記載の方法。
  19. 前記接触ステップが、前記試料を、前記標準的なPCR条件下でnuc配列に特異的に
    ハイブリダイズし、nuc配列のアンプリコンを生成することができる1種または複数の
    追加の増幅プライマー対と接触させることをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  20. 前記接触ステップが、マルチプレックスPCRを実施することを含む、請求項16に記
    載の方法。
  21. 前記接触ステップが、リアルタイムPCRを実施することを含む、請求項16に記載の
    方法。
  22. 前記接触ステップが、前記試料を、前記標準的なPCR条件下でmecAおよび/また
    はmecC配列に特異的にハイブリダイズし、これらの配列のアンプリコンを生成するこ
    とができる1種または複数の追加の増幅プライマー対と接触させることをさらに含む、請
    求項16に記載の方法。
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