JP2785164B2 - ヒトパピローマウイルスの検出方法 - Google Patents

ヒトパピローマウイルスの検出方法

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/70Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving virus or bacteriophage
    • C12Q1/701Specific hybridization probes
    • C12Q1/708Specific hybridization probes for papilloma

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒトパピローマウイル
ス(以下HPVと略記する)の検出方法に関し、更に詳
細には良性型及び/又は悪性型HPVの特異的な検出方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】HPVは、パポバウイルス(papov
a virus)科に属する小型DNAウイルスで、ヒ
トの皮膚のいぼ、口腔、肛門、性器の尖圭コンジローマ
などから分離され、昔からいぼをつくるウイルスとして
知られてきた。HPVは、現在60種以上もの異なった
タイプが見つかっている。このうちHPV6、HPV1
1は尖圭コンジローマ等、主に性器に良性の腫瘍を引起
こす良性型HPVである。またがんに至る悪性腫瘍を引
起こす代表的HPVとして、以前よりHPV16、HP
V18が知られていたが、現在HPV31、HPV33
等の悪性型HPVの存在が知られている〔デ ビラース
(de Villiers)、ジャーナルオブ ビロロ
ジー(Jounal of Virology)、第6
3巻、第4898〜4903頁(1989)〕。HPV
が子宮頸がんを引起こす要因の一つである〔M.デュル
スト(M.Duerst)ほか、プロシーディングス
オブ ザ ナショナル アカデミー オブ サイエンシ
ーズ オブ ザ USA(Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA)、第80巻、第3812〜381
5頁(1983)〕という報告がなされて以来、子宮頸
部組織からHPVを検出する様々な試みが行われてき
た。残念ながら、HPVはいまだウイルス粒子での存在
が認められず、試験管内増殖系を持たないため、その検
出は抗体による方法とウイルスDNAを検出する方法が
取られている。HPV DNAを検出する代表的方法と
して、従来よりサザンハイブリダイゼーション法がとら
れている。実際、M.デュルストらはこの方法で、子宮
頸がん組織より約60%の試料にHPV16型あるいは
18型DNAを検出している。更に簡便で高感度な検出
方法として、PCR(Polymerase Chai
n Reaction)法がある〔メソッズ イン エ
ンザイモロジー(Methods in Enzymo
logy)、第155巻、第335〜350頁(198
7)〕。PCR法は、増幅したいDNA領域の両端に一
対のオリゴヌクレオチドプライマーを設定し、耐熱性タ
ックポリメラーゼを用いて、目的DNAを指数的に増幅
させる方法である。DNAの変性→プライマーDNAの
アニーリング→DNA相補鎖の酵素的合成といった温度
サイクルを25回繰返せば、目的DNAは約10万倍に
増幅される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のHPV検出方法
のうち、HPV抗体を用いる方法は操作が煩雑で、また
感度の点で問題がある。一方、ヒト性器や子宮頸部組織
よりHPV DNAを検出する際、従来のサザンハイブ
リダイゼーション法やPCR法では、一種類のHPVに
限定してプローブやプライマー対を設定するため、特定
の型しか検出できない。このため、複数種のHPVを検
出するにはその都度プローブやプライマー対を設定し別
々の反応系で行わねばならず、操作が煩雑になる。性器
腫瘍に数多くのHPVが関与することが認められている
現状において、一回の反応系でできるだけ多種のHPV
を検出することが求められている。すなわち、本発明の
目的は、良性型及び/又は悪性型に共通なHPVのDN
A領域を決定し、その配列の検出方法及びキットを提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第1の発明はHPVの検出方法に関し、良性型及
び/又は悪性型HPVの検出方法において、該HPVの
DNA配列を、配列表の配列番号26及び/又は配列番
号27で示される塩基配列のプライマーと、配列表の配
列番号28で示される塩基配列のプライマーの組合せを
用いて検出することを特徴とする。また、本発明の第2
の発明は第1の発明の方法を用いてHPVの検出を行う
ための検出キットに関し、配列表の配列番号26及び/
又は配列番号27で示される塩基配列のプライマーと、
配列表の配列番号28で示される塩基配列のプライマー
の組合せを含有していることを特徴とする。
【0005】子宮頸がん組織中のHPV DNAは、エ
ピソーム状態のほかヒトゲノム中に挿入された形で存在
することが明らかとなっており、しかも組込まれたHP
VDNAは、通常多くの欠損がみられ、完全に保存され
ているのは初期遺伝子E6及びE7の領域のみである例
が多く見出されている〔E.シュワルツ(E.Schw
arz)ほか、ネーチャー(Nature)、第314
巻、第111〜114頁(1985)〕。本発明におい
て、良性型及び/又は悪性型のHPVのDNAの検出に
用いる領域は、E6及び/又はE7領域より、そのホモ
ロジーの高い配列を含む領域(高ホモロジー領域)を選
択する。良性型のHPVとしては、例えばHPV6、H
PV11等が、悪性型のHPVとしては、例えばHPV
16、HPV18、HPV31、HPV33、HP52
b及びHPV58等があり、その一部については以下の
様にDNA塩基配列が知られている〔HPV6;E.シ
ユワルツほか、ジエンボ ジャーナル(the EMB
O J.)第2巻、第2341頁(1983)、HPV
11;K.ダートマン(K.Dartmann)ほか、
ビロロジー(Virology)、第151巻、第12
4頁(1986)、HPV16;K.シードルフ(K.
Seedorf)ほか、ビロロジー、第145巻、第1
81頁(1985)、HPV31;S.T.コール
(S.T.Cole)ほか、ジャーナル オブ モレキ
ュラー バイオロジー(J.Mol.Biol.)、第
193巻、第599頁(1987)、HPV31;M.
D.ゴールズボロー(M.D.Goldsboroug
h)ほか、ビロロジー、第171巻、第306頁(19
89)、HPV33;S.T.コールほか、ジャーナル
オブ ビロロジー、第58巻、第991頁(198
6)〕。
【0006】HPV6とHPV11等のE6・E7領域
中の高ホモロジー領域、あるいはHPV16とHPV1
8、HPV31、HPV33等のE6・E7領域中の高
ホモロジー領域は、例えばDNAシーケンス入力解析シ
ステムDNASIS(宝酒造社)を用いて検索すること
ができる。
【0007】それぞれのHPVの種類について、これら
の高ホモロジー領域として利用できる塩基配列の例を配
列表の配列番号1〜23に示す。すなわち、配列表の配
列番号1〜4はHPV6、配列番号5〜8はHPV1
1、配列番号9〜12はHPV16、配列番号13〜1
5はHPV18、配列番号16〜19はHPV31、配
列番号20〜23はHPV33についてそれぞれ高ホモ
ロジー領域として利用できる塩基配列の例を示すもので
ある。また、これらの塩基配列を、ホモロジーの高い部
分ごとにまとめた例を表1及び表2に示す。なお配列表
の各配列及び表1及び表2において示した塩基番号は前
述の引用文献に記載されたものと一致する。
【0008】
【表1】
【0009】
【表2】
【0010】これらのDNA領域を検出する方法として
は、例えば、PCR法を簡便で高感度な方法として用い
ることができる。すなわち、良性型及び/又は悪性型H
PVの高ホモロジー領域について共通プライマーを選定
し、これを用いてDNA配列を増幅し、検出すれば良
い。各共通プライマーは、例えばDNA合成機で合成
し、HPLCで精製して、用いることができる。この様
なプライマーの例を配列表の配列番号24〜28に示
す。
【0011】すなわち、上記プライマーのうち、配列表
の配列番号24,25でそれぞれ表されるpU−O、p
16−1は表1及び表2に示した高ホモロジー領域のI
の塩基配列に、配列表の配列番号26で表されるpU−
31Bは領域Vの塩基配列に、配列表の配列番号27で
表されるpU−1Mは領域IIIの塩基配列に、配列表
の配列番号28で表されるpU−2Rは領域IIの塩基
配列の相補的配列にそれぞれ相同性が高い配列を有して
おり、これらのプライマーは共通プライマーとして有効
である。配列表の配列番号24〜28に示した5種のプ
ライマーのうち、例えばpU−O又はp16−1とpU
−2Rの対を用いればHPV6、HPV11、HPV1
6、HPV18、HPV31、HPV33のDNA配列
を、pU−31BとpU−2Rの対を用いれば良性型H
PVであるHPV6、HPV11のDNA配列を、pU
−1MとpU−2Rの対を用いれば悪性型HPVである
HPV16、HPV18、HPV31、HPV33のD
NA配列を特異的に増幅させることができる。
【0012】検出する試料としては、例えばHPVをク
ローニングしたプラスミド、尖圭コンジローマ、子宮頸
がん及び前がん病変等の病理試料等を用いることができ
る。また、細胞、組織からのDNAの調製は、公知の確
立された方法を用いればよい。
【0013】PCR法については、タックポリメラーゼ
を含む遺伝子増幅キット及び自動遺伝子増幅装置が、宝
酒造社から市販されており、上記のプライマー対を用
い、特定のDNA領域の増幅反応を行えば良い。増幅後
のHPV DNAは、例えばアガロースゲル電気泳動と
エチジウムブロマイド染色にて検出することができる。
アガロースゲル電気泳動、エチジウムブロマイド染色で
増幅領域を確認できないときは、例えばドットハイブリ
ダイゼーション法を用いて検出することができる。
【0014】プライマー対で増幅したサンプルをドット
ハイブリダイゼーションするとき、例えば増幅領域内で
プライマー部位とは別の高いホモロジーを有する部位を
元にデザインした各型共通のオリゴヌクレオチドプロー
ブ(ユニバーサルプローブ)等を用いると便利である。
このプローブはハイブリダイゼーションにおける特異性
を高めるため、ミスマッチの起こりうる箇所に塩基を重
複させたミックスプローブ、あるいはその様な箇所をイ
ノシンに置き換えたプローブにすればよい。その様な配
列の例を配列表の配列番号29〜31に示す。
【0015】上記のプローブのうち、配列表の配列番号
29で表されるpBU−1は、表2に示した高ホモロジ
ー領域のIVの塩基配列部分、配列表の配列番号31で
表されるpBU−3はIVの塩基配列部分を認識する共
通プローブである。また、配列表の配列番号30で表さ
れるpBU−2はHPV18の特異的塩基配列であり、
前出の文献記載の塩基番号の635〜663の部分に相
当する。例えば、悪性型の4種のHPVを同時に検出し
たい場合には、pBU−1とpBU−2を混合して使用
すればよい。
【0016】増幅された各HPV由来のDNAについ
て、型の同定を行うには、例えば各型に特異的なオリゴ
ヌクレオチドプローブを用いればよい。悪性HPVの各
型に特異的なオリゴヌクレオチドプローブの例を配列表
の配列番号32〜35に示す。配列表の配列番号32で
表されるpSB−16はHPV16に、配列表の配列番
号33で表されるpSB−18はHPV18に、配列表
の配列番34で表されるpSB−31はHPV31に、
配列表の配列番号35で表されるpSB−33はHPV
33に、それぞれ特異的なプローブである。
【0017】また、配列表の配列番号24〜28に示し
たプライマー対を用いて、各HPVDNAをPCR法で
増幅させたフラグメントを各HPVに特異的なプローブ
として用いることもできる。
【0018】これらのプローブDNAは、前記プライマ
ーDNAと同様の方法で合成・精製することができる。
該プローブDNAは標識化することにより、高感度な検
出が可能となる。標識化の方法としては、公知の方法な
らなんでもよいが、例えばT4ポリヌクレオチドキナー
ゼを用いプローブDNAの5′末端を32Pで標識化す
るアイソトープ標識方法でも良いし、プローブDNAの
酵素標識、ビオチン−アビジン系での標識、またケミプ
ローブのようにプローブDNAにスルホン基を導入し、
それを抗体を用いて認識するような方法での標識方法等
の、非アイソトープ標識方法でも良い。
【0019】更に、これらのプローブDNAを用いて、
従来行われているハイブリダイゼーション法によるHP
V DNA配列の検出を行うこともできる。この場合、
配列表の配列番号24〜28に示した各共通プライマー
もプローブとして用いることができる。すなわち、pU
−O、p16−1若しくはpU−2Rを用いればHPV
6、HPV11、HPV16、H PV18、HPV3
1、HPV33を、pU−31Bを用いればHPV6、
HPV11を、pU−1Mを用いればHPV16、HP
V18、HPV31、HPV33を検出することができ
る。本発明の方法により検出することができるHPVの
うち、悪性型HPVとしては、前述のHPV16、HP
V18、HPV31、HPV33のほかに、例えばイト
ウら、又はマツクラらにより報告され、そのHPV D
NAがクローニングされている、HPV52b、HPV
58等があり〔キャンサー リサーチ(Cancer
Res.)、第48巻、第7164頁(1988)、1
990年5月30日、日本癌学会発行、第49回 日本
癌学会総会記事第123頁、講演番号第370番〕、こ
れらのHPVDNAも、本発明の方法により効率よく増
幅され、検出されうる。
【0020】また、通常の方法でPCRを行った(1次
PCR)後、更に内側のプライマー対により再びPCR
を行い(2次PCR)、感度よく目的DNAを検出する
方法すなわち二重PCR法を用いて、HPV DNAの
検出の感度をより高めることができる。すなわち、例え
ばプライマーpU−O又はp16−1と、プライマーp
U−2Rを用いて1次PCRを行い、良性型及び悪性型
HPVのDNAを増幅し、更に、プライマーpU−31
B及びpU−2Rを用いた2次PCRで良性型のHPV
DNAを、プライマーpU−1M及びpU−2Rを用
いた2次PCRで良性型のHPV DNAを、より効率
よく増幅し、感度よくHPV DNAを検出することが
できる。
【0021】更に、PCRで増幅された各HPV DN
Aを特定の制限酵素で処理した後、その切断パターン
を、例えば、アガロースゲル電気泳動とエチジウムブロ
マイド染色により解析することにより、各HPVのタイ
ピングを行うことができる。例えば、p16−1とpU
−2Rの1次PCR後にpU−1M及びpU−2Rによ
り増幅されたHPV16DNAは、制限酵素AvaII
により切断され、電気泳動によって157 bp及び8
1bpのDNA断片が特異的に検出されて、増幅された
HPV DNAがHPV16であることが確認できる。
pU−1M及びpU−2R又はpU−31B及びpU−
2Rにより増幅された各HPV DNAと制限酵素の組
合せの例及び検出されたDNA断片の例を表3に示す
(表中−は制限酵素が作用しないことを示す)。
【0022】
【表3】
【0023】PCRで増幅され、増幅DNAの制限酵素
による切断パターンにより同定されなかったHPVは、
例えば、その未同定HPVが検出された試料より、ヒト
ゲノムDNAを調製し、好適なベクターを用いライブラ
リーを作成し、クローニングし、目的のDNAの塩基配
列を決定する。
【0024】 また本発明の良性型及び/又は悪性型HP
VのDNAを増幅させるためのプライマー対をそろえて
キットとしておくことで、各型のHPVDNAを効率よ
く検出することができる。また、キット中にはユニバー
サルプローブ、各HPV型特異的プローブ、制限酵素等
を含有させておいても良い。なお、キットに用いる試薬
は溶液状でも良いし、凍結乾燥物でも良い。
【0025】 以上詳細に述べた様に、本発明の方法によ
れば試料中に存在する複数種のHPV DNAを一回の
反応で検出することができ、また、特定の制限酵素の切
断パターンや、型特異的なオリゴヌクレオチドプローブ
を用いて、各HPV型の簡便なタイピングが可能とな
る。更に、本発明のキットは新種のHPVのスクリーニ
ングにおいても有力な手段となる。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【0027】 実施例1 共通プライマーを用いた、PC
R法によるHPV DNA特定領域の増幅
【0028】 (1−1) オリゴヌクレオチドプライマ
ーDNA及びプローブDNAの合成及び精製 PCR法により特定のDNA配列を増幅させるには、そ
の領域の5′末端より約20塩基のセンス配列及び3′
末端より約20塩基のアンチセンス配列のオリゴヌクレ
オチドプライマーDNAが必要である。またドットハイ
ブリダイゼーション法により感度良くHPV DNAを
検出する共通のオリゴヌクレオチドプローブDNAや、
タイピング用の型特異的オリゴヌクレオチドプローブD
NAが必要である。配列表の配列番号24〜35でそれ
ぞれ表されるプライマーDNA及びプローブDNAをア
プライドバイオシステムズ社のDNA合成機を用いて合
成し、脱保護の後、イオン交換HPLC(TSKゲル、
DEAE−2SWカラム)で精製し、セプ パク(Se
p−pak)C18(ウォーターズ社)で脱塩し、各D
NA約50μgを得た。
【0029】 (1−2) pU−1M及びpU−2Rを
用いたHPV DNA特定領域のPCR法による増幅 それぞれHPV6、HPV11、HPV16、HPV1
8、HPV31、HPV33、HPV52b、HPV5
8DNAの全長が挿入されているプラスミド8種類を入
手した。なお、例えばHPV6 DNA全長が挿入され
たプラスミドは、pHPV6というように命名した〔p
HPV6;ジャーナル オブ ビロロジー、第40巻、
第932頁(1981)、pHPV11;ジャーナル
オブ ビロロジー、第44巻、第393頁(198
2)、pHPV16;プロシーディングス オブ ザナ
ショナル アカデミー オブ サイエンシーズ オブ
ザ USA、第80巻、第3812頁 (198
4)、pHPV18;ジ エンボ ジャーナル、第3
巻、第1151頁(1984)、pHPV31;ジャー
ナル オブ ビロロジー、第58巻、第225頁(19
86)、pHPV33;ネーチャー、第321巻、第2
46頁 (1986)、pHPV52b;キャンサー
リサーチ(Cancer Res.)、第48巻、第7
164頁(1988)、pHPV58;1990年5月
30日、日本癌学会発行、第49回 日本癌学会総会記
事第123頁、講演番号第370番、及び同年7月3日
に行われた同総会での講演参照〕。これらプラスミドD
NA1ngを、0.5ml用チューブ(バイオビック
社)に取り、94℃、10分加熱処理した後、ジーン
アンプ キット (GeneAmpTMKit)(宝酒
造社)中の10μlの10×増幅用バッファー〔100
mM トリス・HCl、pH8.3、500mM KC
l、15mM MgCl、0.1%(w/v)ゼラチ
ン〕、10μlの1.25mM dNTPの混合液(d
ATP、dGTP、dCTP、dTTP)、1μlの2
0μM pU−1Mプライマー、1μlの20μM p
U−2Rプライマー、0.5μlの5ユニット/μlの
タックポリメラーゼを加え、更に滅菌水を加えて100
μlの溶液にした。この反応液は上層に100μlのミ
ネラルオイル(シグマ社)を加えた後、自動遺伝子増幅
装置サーマルサイクラー(宝酒造社)により増幅反応を
行った。反応条件は94℃、1分の変性→55℃、2分
間のプライマーのアニーリング→72℃、2分間の合成
反応のサイクルを30サイクル行った。反応後上層のミ
ネラルオイルを除去した後、反応液の10μlを取り、
3%ヌシーブ(Nusieve)GTGアガロース−1
%シーケム(SeaKem)アガロース(FMC社)ゲ
ル電気泳動を行い、エチジウムブロマイドでDNAを染
色し、増幅されたDNAを確認した。前記8種類のHP
VプラスミドDNAを鋳型とした場合、pHPV16、
pHPV18、pHPV31、pHPV33、pHPV
52b、pHPV58からそれぞれ238bp、268
bp、232bp、244bp、231bp、244b
pのバンドが検出された。pHPV6、pHPV11か
らはバンドが検出されなかった。すなわちプライマー対
pU−1M及びpU−2Rは、悪性腫瘍で広く見出され
ている悪性型HPV16、HPV18、HPV31、H
PV33、HPV52b、HPV58DNAを特異的に
増幅していた。
【0030】 (1−3) 制限酵素切断パターンによる
タイピング (1−2)で増幅したDNA断片を含む反応液90μl
に、フェノールとクロロホルムの等量混合液90μlを
加え、静かにかくはんし、12000rpm、5分間遠
心後、水層を分離した。この水層に90μlのクロロホ
ルムを加え、静かにかくはんし、同様に遠心して水層を
分離した。この水層に9μlの3M酢酸ナトリウム、2
00μlのエタノールを加え、充分かくはんし、−70
℃、15分間放置後、12000rpm、10分間遠心
し、DNA断片を精製、回収した。沈殿は80%エタノ
ールでリンスした後、乾燥させ、34μlの滅菌水に溶
解した。このDNA溶液8.5μlに10×AvaII
反応用バッファー〔100mMトリス・HCl、pH
8.0、70mM MgCl、600mM NaC
l、70mM2−メルカプトエタノール〕1μl、制限
酵素AvaII0.5μlを加え、全量を10μlの溶
液にした。この液を37℃、2時間反応させた後、反応
液全量を前記の3%ヌシーブGTGアガロース−1%シ
ーケムアガロース電気泳動し、エチジウムブロマイド染
色後、DNAの切断パターンを観察した。その結果、p
HPV16由来の断片は、157bpと81bpに、p
HPV18由来の断片は172bpと96bpに、pH
PV33由来の断片は、136bpと108bpに切断
され、3者の切断パターンははっきりと区別された。p
HPV31、pHPV52b、pHPV58由来の断片
は切断されなかった。次にこれら6種類をRsaIで反
応させたところ、pHPV31由来の断片のみが118
bpと114bpに切断された。同様にこれら6種類を
BglIIで反応させたところ、pHPV52b由来の
断片のみが176bpと55bpに切断された。最後に
これら6種類をAccIで反応させたところ、pHPV
58由来の断片のみが126bpと118bpに切断さ
れた。したがってAvaII、RsaI、BglII、
AccIの4種類の制限酵素を組合せることにより、プ
ライマー対pU−1M及びpU−2R由来の6種のDN
A断片は、すべてタイピングできることが確認された。
【0031】 (1−4) pU−31B及びpU−2R
を用いたHPV DNA特定領域のPCR法による増幅
とタイピング (1−2)に記したHPV DNA全長が挿入されたプ
ラスミド8種類を鋳型に、プライマー対pU−31B及
びpU−2Rを用いてPCRを行った。反応液の組成、
温度サイクル、電気泳動法等は、(1−2)と全く同様
に行った。その結果、pHPV6、pHPV11を鋳型
にしたときに、両者とも230bpのバンドが検出され
た。pHPV16、pHPV18、pHPV31、pH
PV33、pHPV52b、pHPV58からはいずれ
もバンドは検出されなかった。すなわちプライマー対p
U−31B及びpU−2Rは、良性腫瘍で広く見出され
る良性型HPV6、HPV11DNAを特異的に増幅し
ていた。更にpHPV6、11由来の増幅DNA断片を
制限酵素RsaIで反応させたところ、pHPV6由来
の断片は134bpと96bpに、pHPV11由来の
断片は166bpと64bpに切断され、両者の切断パ
ターンは、はっきり区別された。これによりpU−31
B及びpU−2R由来の2種類のDNA断片は、制限酵
素RsaIでタイピングできることが確認された。
【0032】 (1−5) 型共通オリゴヌクレオチドプ
ライマーを用いたpU−1M及びpU−2R増幅断片の
高感度検出 pU−1M及びpU−2R増幅断片がアガロースゲル電
気泳動とエチジウムブロマイド染色で確認できないと
き、検出感度を上げるため、配列表の配列番号29〜3
1に示した型共通オリゴヌクレオチドプローブを用い
て、ドットハイブリダイゼーションを行った。まず型共
通プローブが、pU−1M及びpU−2R増幅断片との
み特異的にハイブリダイズすることを検討した。子宮筋
腫患者より得た健常な子宮頸部組織片100mgを解剖
はさみで充分細かく切った後、ポリスチレン製チューブ
に回収した。このチューブに100μg/mlになるよ
うにプロテネースKを加えたTEバッファー5mlを加
え、70℃、2時間処理した。この後(1−3)で示し
たようなフェノール/クロロホルム抽出とエタノール沈
殿を行い、約100μgのゲノムDNAを回収し、1μ
g/1μlとなるようにTEバッファーに溶かした。こ
の健常組織DNA液と、(1−2)、(1−4)で得た
PCR反応液を94℃、10分間処理し、氷中で急冷し
てDNAを変性させた。これらDNA液1μl分をナイ
ロンメンブラン(シュライヘルウントシュエル)上にス
ポットし、紫外線トランスイルミネーター(254n
m)に10分照射し、DNAをメンブランに固定した。
このメンブランは、プレハイブリダイゼーションバッフ
ァー(5×デンハーツ液、5×SSC、100μg/m
lサケ精子DNA)10ml中で50℃、4時間プレハ
イブリダイゼーションを行った。次に32Pにて5′末
端をラベルしたプローブDNApBU−1、pBU−2
を加え、50℃、2時間ハイブリダイゼーションを行っ
た。プローブの32Pラベルはメガラベルキット(宝酒
造社)を用いて次のように行った。10pmol/μl
のプローブDNA1μl、1μlの×10リン酸化バッ
ファー、10μCi/μlの〔γ−32P〕ATP(ア
マシャム)5μl、10ユニットのT4−ポリヌクレオ
チドキナーゼ1μlを含む反応液に滅菌水2μlを加え
て10μlにし、37℃、30分間反応させた。反応後
65℃、10分間処理し、この反応液の2μl(約10
cpm)をハイブリダイゼーションに用いた。ハイブ
リダイゼーション後メンブランを6×SSC、0.5%
SDSを含む洗浄液1で室温で数分洗浄し、続いて、2
×SSC、0.1%SDSを含む洗浄液2で50℃、1
0分間で2回洗浄した。メンブランは乾燥させた後、X
線フィルム(富士フィルム)を入れたカセット内で−7
0℃、1時間感光させ、オートラジオグラフをとった。
この結果、pU−1M及びpU−2Rで増幅したpHP
V16、pHPV18、pHPV31、pHPV33、
pHPV52b、pHPV58由来のDNA断片はpB
U−1、pBU−2混合プローブとハイブリダイズし、
ドットが現れた。その他pU−31B及びpU−2Rで
増幅したpHPV6、pHPV11由来のDNA断片
や、健常子宮頸部組織DNAからは、ハイブリダイゼー
ションは全く認められなった。この結果は、混合プロー
ブpBU−1、pBU−2により、悪性腫瘍で広く見出
されるHPV16、HPV18、HPV31、HPV3
3、HPV52b、HPV58DNAが特異的に検出で
きることを示すものである。そこで、このプローブのド
ットハイブリダイゼーションによる検出限界を、pHP
V16を用いたモデル実験系をつくり、検定した。ヒト
の全ゲノムDNAの鎖長を3×10bpとして、pH
PV16が10コピー/ゲノムDNAとなるように、p
HPV16を健常な子宮頸部から上述で得たゲノムDN
Aにて希釈した。すなわち、406pgのpHPV16
を10μgの健常なゲノムDNAで希釈した。これを健
常なゲノムDNAで順次10倍希釈し、pHPV16の
10〜10−6コピー/ゲノムDNAのモデルテンプレ
ートDNAを段階的に調製した。各モデルテンプレート
DNA1μgを用いて、(1−2)に示した方法でPC
RによりDNA断片を増幅させた。更に上述に示した方
法で、ドットハイブリダイゼーションを行った。この結
果10−6コピー/ゲノムDNAまでドットが検出され
た。pHPV18、pHPV31、pHPV33、pH
PV52b、pHPV58についても同様のモデル実験
を行ったが、同じ結果を得た。すなわち、pBU−1、
pBU−2の混合プローブを用いれば、PCR後のドッ
トハイブリダイゼーションにより、細胞当り10−6
ピーのHPV DNAの検出が可能であることが確認さ
れた。
【0033】 (1−6) 特異的オリゴヌクレオチドプ
ライマーを用いたドットハイブリダイゼーションによる
タイピング pBU−1、pBU−2混合プローブにより型に関係な
く検出してきた試料をタイピングするため、配列表の配
列番号32〜35に示した型特異的オリゴヌクレオチド
プローブを用いた。上述のpHPV DNA8種類各1
ngを鋳型として、(1−2)で示した方法でプライマ
ー対pU−1M及びpU−2RによりPCRを行った。
この反応液及び(1−5)で調製した健常子宮頸部組織
DNA各1μlをナイロンメンブランにスポットした。
同じメンブランを4枚準備し、配列表の配列番号32〜
35に示すプローブpSB−16、pSB−18、pS
B−31、pSB−33を、順に各メンブランと別々に
ハイブリダイズさせた。この結果、順にpHPV16、
pHPV18、pHPV31、pHPV33由来増幅断
片をスポットした箇所にのみ強いドットが現れ、他の箇
所には全くハイブリダイゼーションは認められなかっ
た。これらより、配列表の配列番号32〜35の型特異
的オリゴヌクレオチドプローブ群は、配列表の配列番号
29〜31のユニバーサルプローブでの検出後のタイピ
ングに有効であることが確認された。
【0034】 (1−7) 二重PCR法による増幅 1対のプライマーを用いて通常の方法でPCRを行った
(1次PCR)後、更に内側のプライマー対により再び
PCRを行い(2次PCR)、感度よく目的DNAを検
出する方法、すなわち二重PCR法が知られている。二
重PCR法によるHPVの検出を行うために、(1−
2)で示したプラスミド pHPV6、pHPV11、
pHPV16、pHPV18、pHPV31、pHPV
33、pHPV52b、pHPV58それぞれ1ngを
プライマーp16−1及びpU−2Rを1次PCR用プ
ライマーとして用いて(1−2)に示した方法で30サ
イクルPCRを行った。次に、1次PCRの反応液0.
5μlを新しい0.5ml用チューブ(バイオビック
社)により、(1−2)と同様にプライマーpU−1
M、pU−2Rを用いて、15サイクル2次PCRを行
った。その結果、pHPV16、18、31、33、5
2b及び58からそれぞれ増幅DNAが認められた。更
に、それぞれのウイルス型は(1−3)と同様に制限酵
素、AvaII、RsaI、Bgl II及びAccI
の切断パターンにより同定できた。また、2次PCRに
おいて、プライマーとしてpU−31B及びpU−2R
を用い、(1−4)と同様に15サイクル2次PCRを
行った結果、pHPV6及びpHPV11のみに増幅が
認められ、更に、RsaIの切断パターンによりHPV
6とHPV11が識別できた。また、p16−1のかわ
りにpU−Oを用いた場合、その検出感度は10倍に上
昇した。
【0035】 実施例2 子宮頸がん組織におけるHPV
DMAの検出 39例の子宮頸がん摘出組織約100mgより(1−
5)の方法により、ゲノムDNAを約100μg得た。
これらのゲノムDNA1gを94℃、10分間熱変性さ
せた後、ジーン アンプ キット中の10μlの×10
バッファー、16μlの1.25mM dNTP混合
液、0.5μlの5ユニット/μlタックポリメラー
ゼ、及びセンスプライマーpU−1M 1μl、アンチ
センスプライマーpU−2R 1μlを加え、滅菌水を
加えて100μlの液を調製した。(1−2)の方法に
よりPCRとその後のアガロースゲル電気泳動、制限酵
素によるタイピングを行った。
【0036】 表4に示すように子宮頸がん組織39例よ
り、全体で33例(84.6%)にHPV DNAを検
出した。
【0037】
【表4】
【0038】なお表中3試料が複合感染(HPV16+
HPV18、HPV18+HPV33、HPV18+H
PV58)であり、4試料中からHPV16、HPV1
8、HPV31、HPV33、HPV52b、HPV5
8以外の悪性型HPVが検出された。
【0039】 また表5に示すように、前がん病変組織2
5例中より、全体で13例(52.0%)HPVDNA
を検出することができた。
【0040】
【表5】
【0041】なお表中2試料が復合感染(HPV16+
HPV58、HPV16+HPV31)であり、1試料
中からHPV16、HPV18、HPV31、HPV3
3、HPV52b、HPV58以外の悪性型HPVが検
出された。
【0042】 実施例 HPV増幅・検出用キットの作
成 試料中のHPVを増幅、検出するためのキットを作成し
た(表6及び表7)。1次PCR増幅用プライマーとし
てpU−O及びpU−2Rが各20μM溶液となるよう
にTEバッファーに溶解し、1次PCRプライマー液
(A剤)とした。同様に、プライマーpU−1M及びp
U−2Rを含む2次PCR悪性型HPVプライマー液
(B剤)、プライマーpU−31B及びpU−2Rを含
む2次PCR良性型HPVプライマー液(C剤)を作成
した。DNA検出用プローブとして、pBU−1及びp
BU−2が各10μM溶液となるようにTEバッファー
に溶解し、悪性型HPV検出用プローブ液(D剤)とし
た。同様に、プローブpBU−3を含む良性型HPV検
出用プローブ液(E剤)、pSB−16を含む悪性型H
PV16型特異的プローブ液(F剤)、pSB−18を
含む悪性型HPV18型特異的プローブ液(G剤)、p
SB−31を含む悪性型HPV31型特異的プローブ液
(H剤)、pSB−33を含む悪性型HPV33型特異
的プローブ液(I剤)を作成した。また、増幅断片を制
限酵素の切断パターンによりHPVのタイピングを行う
ために、タイピング用制限酵素AvaII液(剤)、
RsaI液(剤)、BglII液(剤)、AccI
液(剤)、AvaI液(剤)を作成した。本キット
を用いて、実施例1、2と同様にHPVを増幅・検出す
ることができた。
【0043】
【表6】
【0044】
【表7】
【0045】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明によ
り、良性型及び/又は悪性型HPVに共通な遺伝子領域
が見出され、この領域の遺伝子配列を検出することによ
り、試料中の良性型及び/又は悪性型HPVの簡便かつ
高感度な検出方法が提供された。また、各HPV型に特
異的なプローブを用いるハイブリダイゼーションや制限
酵素処理によって、各HPVのタイピングを簡便に行う
ことが可能となった。
【0046】
【配列表】
【0047】 配列番号:1 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:ATAGGAGGGACCGAAAACGGT 21
【0048】 配列番号:2 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGCTAATTCGGTGCTACCTG 20
【0049】 配列番号:3 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:CCTACACTGCTGGACAACAT 20
【0050】 配列番号:4 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCAATTAGTAGACAGCTC 20
【0051】 配列番号:5 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:AGAGGAGGGACCGAAAACGGT 21
【0052】 配列番号:6 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGTTAATTCGTTGTTACCTG 20
【0053】 配列番号:7 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:CTTACACTGCTGGACAACAT 20
【0054】 配列番号:8 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCAATTAGAAGACAGCTC 20
【0055】 配列番号:9 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:AAGGGCGTAACCGAAATCGGT 21
【0056】 配列番号:10 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGTCAAAAGCCACTGTGTCC 20
【0057】 配列番号:11 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TTAGATTTGCAACCAGAGACAACTGATCT 29
【0058】 配列番号:12 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCAATTAAATGACAGCTC20
【0059】 配列番号:13 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:AAGGGAGTAACCGAAAACGGT 21
【0060】 配列番号:14 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGCCAGAAACCGTTGAATCC 20
【0061】 配列番号:15 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCAATTAAGCGACTCAGA 20
【0062】 配列番号:16 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TAGGGAGTGACCGAAAGTGGT 21
【0063】 配列番号:17 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGTCAAAGACCGTTGTGTCC 20
【0064】 配列番号:18 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TTAGATTTGCAACCTGAGGCAACTGACCT 29
【0065】 配列番号:19 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCAATTACCCGACAGCTC 20
【0066】 配列番号:20 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TAGGGTGTAACCGAAAGCGGT 21
【0067】 配列番号:21 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGTCAAAGACCTTTGTGTCC 20
【0068】 配列番号:22 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TTAGATTTATATCCTGAACCAACTGACCT 29
【0069】 配列番号:23 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCAATTAAGTGACAGCTC 20
【0070】 配列番号:24 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:AGGGAGTGACCGAAAACGGT 20
【0071】 配列番号:25 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:AAGGGCGTAACCGAAATCGGT 21
【0072】 配列番号:26 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGCTAATTCGGTGCTACCTG 20
【0073】 配列番号:27 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:TGTCAAAAACCGTTGTGTCC 20
【0074】 配列番号:28 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCTGTCGCTTAATTGCTC 20
【0075】 配列番号:29 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列の特徴:19番目のNはi(イノシン) 配列:TTAGATTTRCAWCCTGARNCAACTGACCT 29
【0076】 配列番号:30 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGCCCCAAAATGAAATTCCGGTTGACCT 29
【0077】 配列番号:31 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:CCTACACTGCTGGACAACAT 20
【0078】 配列番号:32 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:CAGATCATCAAGAACACGTA 20
【0079】 配列番号:33 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:AACCGAGCACGACAGGAACG 20
【0080】 配列番号:34 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:GAGAAGACCTCGTACTGAAA 20
【0081】 配列番号:35 配列の長さ:20 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸(合成DNA) 配列:CTGCACTGTGACGTGTAAAA 20
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 道夫 北海道札幌市中央区円山西町1−1−1 −510 (72)発明者 藤永 ▲ケイ▲ 北海道札幌市中央区旭ケ丘5丁目6−25 (56)参考文献 JOURNAL OF CLINIC AL MICROBIOLOGY,27 (12)(1989)P.2660−2665 INT.J.CANCER.,45 (1990)P.990−992 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C12Q 1/70 C12N 15/00 BIOSIS(DIALOG) GenBank/EMBL/DDBJ(G ENETYX) MEDLINE(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 良性型及び/又は悪性型ヒトパピローマ
    ウイルスの検出方法において、該ヒトパピローマウイル
    のDNA配列を、配列表の配列番号26及び/又は配
    列番号27で示される塩基配列のプライマーと、配列表
    の配列番号28で示される塩基配列のプライマーの組合
    せを用いて検出することを特徴とするヒトパピローマウ
    イルスの検出方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の方法を用いてヒトパピロ
    ーマウイルスの検出を行うための検出キットであって、
    配列表の配列番号26及び/又は配列番号27で示され
    る塩基配列のプライマーと、配列表の配列番号28で示
    される塩基配列のプライマーの組合せを含有しているこ
    とを特徴とするヒトパピローマウイルスの検出キット。
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