JP3940751B2 - Method for distinguishing genotype of hepatitis C virus - Google Patents
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Description
本発明は、新規オリゴヌクレオチド、それから成るC型肝炎ウイルスのジェノタイプ判別用プライマー及びそれを用いるC型肝炎ウイルスのジェノタイプの判別方法に関する。 The present invention relates to a novel oligonucleotide, a hepatitis C virus genotype discrimination primer comprising the same, and a hepatitis C virus genotype discrimination method using the same.
世界各地のC型肝炎ウイルス(以下、「HCV」ということがある)の遺伝子配列が決定され(例えば特表平5−500155号及び特開平5−301887号)、その結果、世界各地に異なるタイプのHCVが存在することが明らかになった。従来、ウイルスのタイプ分類は感染源の推定やその地理的分布等の分子疫学的な調査研究を目的に汎用されていたが、ことHCVに関しては、臨床上C型慢性肝炎患者のインターフェロン治療効果を予測する上でも有用であることがわかり、治療上どうしてもHCVのタイプ分類が必要になった。 The gene sequence of hepatitis C virus (hereinafter sometimes referred to as “HCV”) around the world has been determined (for example, Japanese translations of PCT publication No. 5-500155 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-301877). HCV was found to exist. Conventionally, virus type classification has been widely used for molecular epidemiological research studies such as estimation of the source of infection and its geographical distribution. However, regarding HCV, clinically effective interferon treatment of chronic hepatitis C patients This proved to be useful for prediction, and HCV type classification was absolutely necessary for treatment.
ウイルスを分類する場合、従来、ウイルスの抗原性の違いを利用する血清型を利用してなされてきた。しかしながら、血清型では正確なタイプ分類を行うことができないことがわかってきた。一方、ウイルスを構成するタンパク質は遺伝子によりコードされている。そして、その遺伝子の変異により進化していく。従って、ウイルス間の比較をする場合、先に述べた血清型を比較するより、ウイルス遺伝子間の違いを比較した方がより本質的である。すなわち、HCVについても、ジェノタイプ(遺伝子型)に基づき分類する方がより本質的であり、正確である。 Conventionally, when classifying viruses, serotypes utilizing the difference in antigenicity of viruses have been used. However, it has been found that accurate typing cannot be performed with serotypes. On the other hand, the proteins constituting the virus are encoded by genes. And it evolves by mutation of the gene. Therefore, when comparing between viruses, it is more essential to compare differences between viral genes than to compare the serotypes described above. That is, it is more essential and accurate to classify HCV based on genotype (genotype).
従来、HCVのジェノタイプの分類は、各研究者によってまちまちであった。従って、ある研究者があるジェノタイプに関する研究を発表したとしても、他の研究者はそのジェノタイプが自分が使っている分類のどれに該当するのかを明確に知ることができず、他の研究者の成果を効率よく利用できなくなっており、問題であった。そこで、国際的にHCVのジェノタイプの分類を統一するために、各国の研究者たちが共同で、統一的なジェノタイプの分類方法を提唱した(Hepatology, 19: 1321-1334, 1994, Correspondence, "A Proposed System for the Nomenclature of Hepatitis C Viral Genotypes"、以下、この分類方法を、便宜的に「国際統一分類法」と呼ぶことがある)。この国際統一分類法は、HCVのNS−5領域の変異に基づいてHCVを1a、1b、1c、2a、2b、2c、3a、3b、4a、5a及び6aの11タイプに分類するものである。今後、HCVのジェノタイプは、この分類に基づいて行われるものと予想される。従って、今後もたらされるHCVに関する種々の情報を効率良く利用するためには、HCVのジェノタイプを国際統一分類法に基づき分類する必要がある。 Traditionally, the classification of HCV genotypes varies from investigator to investigator. Therefore, even if a researcher announces a research on a genotype, other researchers cannot clearly know which classification the genotype is using, and other research It was a problem because the results of those who were not able to use them efficiently could not be used. Therefore, in order to internationally unify the classification of HCV genotypes, researchers from various countries jointly proposed a unified genotype classification method (Hepatology, 19: 1321-1334, 1994, Correspondence, “A Proposed System for the Nomenclature of Hepatitis C Viral Genotypes”, hereinafter, this classification method may be referred to as “international unified classification method” for convenience). This international unified classification method classifies HCV into 11 types of 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 5a and 6a based on mutations in the NS-5 region of HCV. . In the future, HCV genotypes are expected to be based on this classification. Therefore, in order to efficiently use various information related to HCV that will be provided in the future, it is necessary to classify HCV genotypes based on the international unified classification method.
特開平5−301887号は、PCRを利用してHCVのジェノタイプを判定する方法を開示している。すなわち、各ジェノタイプに特異的な配列を選択し、これらの配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドをプライマーとして用い、被検試料中のHCVゲノムのcDNAを鋳型としてPCRを行い、該PCRによりDNAが増幅されるか否か、さらには増幅されるDNAのサイズを測定することにより、HCVのジェノタイプを分類する方法が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-301887 discloses a method for determining genotype of HCV using PCR. That is, sequences specific to each genotype are selected, oligonucleotides that hybridize to these sequences are used as primers, PCR is performed using the cDNA of the HCV genome in the test sample as a template, and DNA is amplified by the PCR. A method is described for classifying HCV genotypes by measuring whether or not they are further, and further measuring the size of the amplified DNA.
しかしながら、この方法では、ジェノタイプの分類が独自のものであり、国際統一分類法に基づいて行われたものではない。従って、この公開公報に記載されているプライマーを用いたのでは国際統一分類法に基づく分類を行うことはできない。また、下記実施例で示されるように、この方法では、一部の型について、HCVが試料中に存在するにもかかわらず、HCV陰性と判定されることがかなりの頻度で起きる。従って、HCVのジェノタイプを国際統一分類法に基づいて正確に分類するための手段が求められている。 However, in this method, the genotype classification is unique and not based on the international unified classification method. Therefore, classification based on the international unified classification method cannot be performed by using the primers described in this publication. In addition, as shown in the Examples below, this method frequently occurs that HCV is determined to be negative for some types even though HCV is present in the sample. Therefore, there is a need for a means for accurately classifying HCV genotypes based on the international unified classification method.
従って、本発明の目的は、HCVのジェノタイプを国際統一分類法に基づいて正確に、かつ、簡便に分類するための手段を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a means for accurately and conveniently classifying HCV genotypes based on the international unified classification method.
本願発明者らは、多数の被検試料を用いて鋭意研究の結果、HCVのジェノタイプを国際統一分類法に基づき重複することなく分類することができ、かつ、PCRによる増幅が効率良く起きるプライマー領域を設定することに成功し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies using a large number of test samples, the present inventors have been able to classify HCV genotypes based on the internationally unified classification method without duplication, and primers that can efficiently amplify by PCR The present invention was completed by successfully setting the area .
すなわち、本発明は、検体中のC型肝炎ウイルスゲノム又はその一部を鋳型としてcDNAを合成する工程と、該cDNAを鋳型とし、配列表の配列番号17、66及び35に記載の塩基配列から成るオリゴヌクレオチドを同時にプライマーとして用いてPCRを行うことを含む、C型肝炎ウイルスのジェノタイプ1aの判別方法を提供する。 That is, the present invention relates to a step of synthesizing cDNA using a hepatitis C virus genome in a sample or a part thereof as a template, and using the cDNA as a template, from the nucleotide sequences set forth in SEQ ID NOs: 17, 66 and 35 in the sequence listing. PCR and containing rows Ukoto provides method for discriminating genotypes 1a of hepatitis C virus by using the composed oligonucleotide simultaneously as primers.
本発明により、HCVのジェノタイプを国際統一分類法に基づいて正確に、かつ、簡便に分類するために用いることができる新規なオリゴヌクレオチド、それからなるプライマー及びそれを用いるHCVのジェノタイプの判別方法が提供された。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a novel oligonucleotide that can be used to accurately and conveniently classify HCV genotypes based on the international unified classification method, a primer comprising the same, and a method for distinguishing HCV genotypes using the same Was provided .
なお、本願発明者らは、上記の国際統一分類法による分類に加え、さらに6b(7a)、6c(7b)、6d(8a)及び6gを加えた(GenBank Accession No. D64170及びD64173)。これらのうち、本発明は6bの判定を可能にするプライマーをも提供するものであり、6bには、VN787(GenBank Accession No. D17486)、VN843(GenBank Accession No. D17489)、VN540 (GenBank Accession No. D14209) 、B5及びB7株(GenBank Accession No. D64170 及びD64173) が含まれる。 The inventors of the present application added 6b (7a), 6c (7b), 6d (8a), and 6g in addition to the classification based on the above-mentioned international unified classification method (GenBank Accession No. D64170 and D64173). Among these, the present invention also provides a primer that enables the determination of 6b. In 6b, VN787 (GenBank Accession No. D17486), VN843 (GenBank Accession No. D17489), VN540 (GenBank Accession No. D14209), B5 and B7 strains (GenBank Accession No. D64170 and D64173).
上述のように、本発明の方法に用いることができるオリゴヌクレオチドは、配列表の配列番号1〜30、47、48、66〜69で示されるものである。これらのオリゴヌクレオチドをプライマーとして用いる場合に、各プライマーがハイブリダイズするHCVゲノム上の領域、該領域のセンス鎖又はアンチセンス鎖の別、そのプライマーによって判別できる型及び本願発明者らが便宜的に付したプライマー名を下記表1に示す。
As described above, oligonucleotides that can be used in the method of the present invention are those represented by SEQ ID NOs: 1 to 30, 47, 48, and 66 to 69 in the Sequence Listing. When these oligonucleotides are used as primers, the region on the HCV genome to which each primer hybridizes, the type of the sense strand or antisense strand of the region, the type that can be discriminated by the primer, and the inventors of this application for convenience The attached primer names are shown in Table 1 below.
なお、上記表1において、「コンセンサス」は、全ての型に共通にハイブリダイズするプライマーである。また、配列番号2において、「N」はA、T、G、C又はI(イノシン)を示す。 In Table 1, “Consensus” is a primer that hybridizes in common to all types. In SEQ ID NO: 2, “N” represents A, T, G, C or I (inosine).
なお、上記表1における、各ジェノタイプのゲノム上の領域の塩基番号の基準となるHCVの株名及び該塩基番号を記載した文献を下記表2に示す。 In addition, Table 2 below shows the HCV strain name that serves as a reference for the base number of the region on the genome of each genotype in Table 1 and the base number.
文献1:Ohno, T. et al., Thesis (1993) The University of Tokyo, "Hepatitis C Virus"
文献2:Wu Rong-Rong et al, Journal of Medical Virology (1994, in press)
文献3:Ohno Tomoyoshi et al., Journal of Gastroenterology (1994, in press)
文献4:Ohno Tomoyoshi et al., Journal of Medical Virology 42: 409-413 (1994)
文献5:Bukh et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91, 8239-8243 (1994)
文献6:Choo, Q.-L., et al, "Genetic organization and diversity of the hepatitis C virus" Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 88, 2451-2455 (1991)
Reference 1: Ohno, T. et al., Thesis (1993) The University of Tokyo, "Hepatitis C Virus"
Reference 2: Wu Rong-Rong et al, Journal of Medical Virology (1994, in press)
Reference 3: Ohno Tomoyoshi et al., Journal of Gastroenterology (1994, in press)
Reference 4: Ohno Tomoyoshi et al., Journal of Medical Virology 42: 409-413 (1994)
Reference 5: Bukh et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 8239-8243 (1994)
Reference 6: Choo, Q.-L., et al, "Genetic organization and diversity of the hepatitis C virus" Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 2451-2455 (1991)
なお、後述のPCRにより増幅されるものは二本鎖cDNAであるから、上記各オリゴヌクレオチドとそれぞれ相補的な配列を有するオリゴヌクレオチド同士の組合せをプライマーとして用いても同じ領域が増幅される。従って、これらの相補的なオリゴヌクレオチドもHCVのジェノタイプ判別のためのプライマーとして用いることができ、本発明の範囲内に入る。 Since what is amplified by PCR, which will be described later, is double-stranded cDNA, the same region is amplified even if a combination of oligonucleotides each having a sequence complementary to each of the above oligonucleotides is used as a primer. Therefore, these complementary oligonucleotides can also be used as primers for genotype discrimination of HCV and fall within the scope of the present invention.
上記の各オリゴヌクレオチドは、市販のDNA合成機を用いた化学合成により容易に調製することができる。 Each of the above oligonucleotides can be easily prepared by chemical synthesis using a commercially available DNA synthesizer.
本発明の方法により、検体中のHCVのジェノタイプを分類するためには、先ず、検体中のHCVのRNAに相補的なcDNAを調製する。cDNAの調製は、逆転写酵素とプライマーを用いて行うことができ、この方法自体は周知であり、その一例が下記実施例にも記載されている。 In order to classify the genotype of HCV in a specimen by the method of the present invention, first, cDNA complementary to the HCV RNA in the specimen is prepared. cDNA can be prepared using reverse transcriptase and a primer, and this method itself is well known, and an example thereof is described in the following examples.
次いで、得られたcDNAを鋳型として、本発明のオリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRを行う。PCRの方法自体は、この分野において周知であり(Saiki et al., Science, 239, 487-491, 1988)、センス鎖にハイブリダイズするプライマーとアンチセンス鎖にハイブリダイズするプライマーとを用い、これらのプライマーと鋳型DNAと耐熱性DNAポリメラーゼの存在下で、アニーリング、伸長、変性の工程から成るサイクルを20回ないし40回程度繰り返すことにより行うことができる。PCRの一例も下記実施例に記載されている。 Subsequently, PCR is performed using the obtained cDNA as a template and the oligonucleotide of the present invention as a primer. The PCR method itself is well known in this field (Saiki et al., Science, 239, 487-491, 1988). These primers are used with primers that hybridize to the sense strand and primers that hybridize to the antisense strand. In the presence of the primer, template DNA, and heat-resistant DNA polymerase, the cycle comprising annealing, extension, and denaturation steps can be repeated 20 to 40 times. An example of PCR is also described in the examples below.
PCRには常に少なくとも一対のプライマーが必要であり、これらは鋳型DNAのセンス鎖及びアンチセンス鎖にそれぞれハイブリダイズする必要がある。従って、判別しようとする型のためのプライマー(表1参照)を選び、これと反対側の鎖にハイブリダイズするプライマー(コンセンサスプライマー又はその型のためのプライマー)を選んで上記PCRを行う。特定の型を判別するためのプライマーは、その型の鋳型DNAにのみハイブリダイズし、他の型の鋳型DNAにはハイブリダイズできないので、そのプライマーを用いてもし増幅が起きれば、検体中のHCVがその型のジェノタイプであることがわかる。 PCR always requires at least a pair of primers, which must hybridize to the sense strand and the antisense strand of the template DNA, respectively. Accordingly, a primer (see Table 1) for the type to be discriminated is selected, and a primer (consensus primer or a primer for that type) that hybridizes to the opposite strand is selected to perform the PCR. Since a primer for discriminating a specific type hybridizes only to the template DNA of that type and cannot hybridize to other types of template DNA, if amplification occurs even if the primer is used, the HCV in the sample Is a genotype of that type.
もっとも、1対ずつのプライマーを用いてジェノタイプ判別を行っていたのでは、1つの検体についてPCRを何回も行わなければならないので、不便である。もし、3種以上のプライマーを同時に用いてPCRを行い、ジェノタイプに応じて異なるサイズの領域が増幅されるのであれば、1回のPCRで複数のジェノタイプの判別を行うことができるので有利である。本発明のプライマーは、そのように選択されており、これらを混合して用いてPCRを行うと、各ジェノタイプに応じて異なるサイズの領域が増幅されるように設定されている。 However, if genotype discrimination is performed using one pair of primers, it is inconvenient because PCR must be performed many times for one specimen. If PCR is performed using three or more types of primers at the same time and regions of different sizes are amplified depending on the genotype, it is advantageous because a plurality of genotypes can be distinguished by a single PCR. It is. The primer of the present invention is selected as such, and when PCR is performed using a mixture of these, a region having a different size is amplified depending on each genotype.
もっとも、本発明のプライマーを全て混合してPCRを行うと、後の電気泳動工程において検出すべきバンドの数が多くなりすぎ、また、近いバンドを識別して検出する必要があるので、型判別が容易ではなくなる。もっとも、十分に大きなゲルを用いて時間をかけて電気泳動を行えば、近接したサイズのバンドでも離れた位置に検出することが可能であるので、全プライマーを混合して用いることもできる。 However, when PCR is performed with all the primers of the present invention mixed, the number of bands to be detected in the subsequent electrophoresis step becomes too large, and it is necessary to identify and detect nearby bands. Is no longer easy. However, if electrophoresis is performed using a sufficiently large gel over a long period of time, even bands of close sizes can be detected at distant positions, so that all primers can be mixed and used.
上述のように、全てのプライマーを混合して用いるとかえって不便であるので、3個以上のプライマーをセットで用いることが好ましい。この場合、各プライマーセットにはコンセンサスプライマーを1対(センス及びアンチセンス)含めておくことが好ましい。一対のコンセンサスプライマーを含めておくと、HCVが検体中に存在すれば、そのジェノタイプにかかわらず、必ず増幅バンド(以下、一対のコンセンサスプライマーにより増幅されたバンドをコンセンサスバンドと言うことがある)が検出されるので、もしも、各ジェノタイプ特異的プライマーによってバンドが全く検出されなかった場合に、検体がHCV陰性なのか、検体に含まれるHCVの型が用いたプライマーでは検出できないものであるのかを知ることができるので好ましい。さらに、各プライマーセットに1つのジェノタイプを検出するためのプライマーを複数含ませることもできる。このようにすれば、1つのプライマーが増幅に失敗したとしても、同じジェノタイプを検出する他のプライマーでうまく複製が起きれば、そのジェノタイプを検出することができるので、判定の確実性を高めることができる。 As described above, since it is inconvenient to mix and use all the primers, it is preferable to use three or more primers as a set. In this case, each primer set preferably includes a pair of consensus primers (sense and antisense). If a pair of consensus primers is included, if HCV is present in the sample, an amplification band is always used regardless of the genotype (hereinafter, a band amplified by a pair of consensus primers may be referred to as a consensus band). If no band is detected by each genotype-specific primer, is the sample negative for HCV or is it not detectable with the primer used for the type of HCV contained in the sample? It is preferable because it can be known. Furthermore, a plurality of primers for detecting one genotype can be included in each primer set. In this way, even if one primer fails to amplify, if replication occurs successfully with other primers that detect the same genotype, that genotype can be detected, thus increasing the certainty of determination. be able to.
本願発明者らは、このような点を考慮に入れて、実際に検体の分析を行う上で極めて好ましいプライマーの組合せを設定することに成功した。下記表3〜17にそれらを示す。もっとも、プライマーの組合せは、下記具体例に限定されるものではなく、要は、各ジェノタイプを増幅するためのセンス及びアンチセンスプライマーがそれぞれ含まれていればよい。 The inventors of the present application have taken into account such points and succeeded in setting a very preferable primer combination for actual analysis of the specimen. They are shown in Tables 3-17 below. However, the combination of primers is not limited to the following specific examples, and in short, it is sufficient that sense and antisense primers for amplifying each genotype are included.
(1) プライマーセット1(1b、2a、2b、3bの型判別用) (1) Primer set 1 (for type discrimination of 1b, 2a, 2b, 3b)
(2) プライマーセット2(1a、3a、4a、5a、6aの型判別用) (2) Primer set 2 (for type discrimination of 1a, 3a, 4a, 5a, 6a)
(3) プライマーセット3(1b、2a、2bの型判別用) (3) Primer set 3 (for type discrimination of 1b, 2a, 2b)
(4) プライマーセット4(1aの型判別用) (4) Primer set 4 (for type discrimination of 1a)
(5) プライマーセット5(1a、1b、2a、2bの型判別用) (5) Primer set 5 (1a, 1b, 2a, 2b type discrimination)
(6) プライマーセット6(1a、1bの型判別用) (6) Primer set 6 (for type discrimination of 1a and 1b)
(7) プライマーセット7(1b、2a、2bの型判別用) (7) Primer set 7 (for type discrimination of 1b, 2a, 2b)
(8) プライマーセット8(1b、2a、2b、3bの型判別用) (8) Primer set 8 (for type discrimination of 1b, 2a, 2b, 3b)
(9) プライマーセット9(1a、3a、4a、5aの型判別用) (9) Primer set 9 (for type discrimination of 1a, 3a, 4a, 5a)
(10)プライマーセット10(1a、3a、4a、5a、6aの型判別用) (10) Primer set 10 (for type discrimination of 1a, 3a, 4a, 5a, 6a)
(11)プライマーセット11(1a、3a、4a、5a、6aの型判別用) (11) Primer set 11 (for type discrimination of 1a, 3a, 4a, 5a, 6a)
(12)プライマーセット12(1b、2a、2bの型判別用) (12) Primer set 12 (for type discrimination of 1b, 2a, 2b)
(13)プライマーセット13(1aの型判別用) (13) Primer set 13 (for type discrimination of 1a)
(14)プライマーセット14(3a、4a、5aの型判別用) (14) Primer set 14 (for type discrimination of 3a, 4a, 5a)
(15)プライマーセット15(3b、6a、6bの型判別用) (15) Primer set 15 (for type discrimination of 3b, 6a, 6b)
上記から明らかなように、各プライマーセットを単独で用いたのでは、各表の冒頭に記載したジェノタイプの検出しか行うことができない。しかしながら、上記のプライマーセットの複数を別個に用いて各検体についてPCRを行うことにより、より多くのジェノタイプの判別を行うことができる。例えば、上記プライマーセット1及び2を別個に用いてPCRを行うことにより、1a、1b、2a、2b、3a、3b、4a、5a及び6aのジェノタイプを判別することができる。
As apparent from the above, when each primer set is used alone, only the genotypes described at the beginning of each table can be detected. However, it is possible to discriminate more genotypes by performing PCR on each specimen using a plurality of the above primer sets separately. For example, by performing PCR using the primer sets 1 and 2 separately, the
下記実施例に記載するように、上記の各プライマーセットを用いてPCRを行った場合の電気泳動パターンが図1ないし図15に示されている。 As described in the Examples below, FIGS. 1 to 15 show electrophoresis patterns when PCR is performed using each of the above primer sets.
次いで、PCRにより増幅された増幅産物を検出する。増幅産物の検出は、ゲル電気泳動により行うことが好ましい。DNAのゲル電気泳動による分離、検出方法は、この分野において周知であり、また、一例が下記実施例に記載されている。 Subsequently, the amplification product amplified by PCR is detected. The amplification product is preferably detected by gel electrophoresis. Methods for separating and detecting DNA by gel electrophoresis are well known in this field, and an example is described in the following examples.
なお、ジェノタイプ特異的プライマーを用いる増幅に先立ち、一対のコンセンサスプライマーを用いてPCRにより増幅し、次いで、ジェノタイプ特異的プライマー(例えば、上記プライマーセット)を用いてPCRを行うことにより、分析の感度をさらに高めることができる。好ましいプライマーとして、OMM1とOMM2の組合せを挙げることができる。 Prior to amplification using a genotype-specific primer, amplification was performed by PCR using a pair of consensus primers, and then PCR was performed using a genotype-specific primer (for example, the above primer set), whereby analysis was performed. Sensitivity can be further increased. A preferred primer includes a combination of OMM1 and OMM2.
なお、上記本発明のオリゴヌクレオチドは、プライマーとしてのみならず、適当な標識を付すことにより、HCVジェノタイプ判別用のプローブとして用いることも可能である。この場合には、上記各オリゴヌクレオチドよりも延長されたものであってよく、特に3’末端方向に数塩基延長されたものでもよい。 The oligonucleotide of the present invention can be used not only as a primer but also as a probe for HCV genotype discrimination by attaching an appropriate label. In this case, it may be extended from each of the above oligonucleotides, and in particular, it may be extended by several bases in the 3 'terminal direction.
本発明のオリゴヌクレオチドがハイブリダイズするHCVゲノムの領域には、各ジェノタイプに特異的なアミノ酸配列を有するペプチドをコードするものがある。従って、それらのアミノ酸配列と特異的に反応する抗体をHCVと反応させることにより、検体中に含まれるHCVの型判別を直接的に行うことができる。また、それらのアミノ酸配列を含むペプチドを血清等の体液と反応させることにより、該体液中に含まれる、各HCVジェノタイプに特異的な抗体を検出することができ、それによって、HCVの型判別を行うことができる。これらは、例えば、サンドイッチELISAや放射免疫測定法、ラテックス凝集法等の周知のイムノアッセイにより容易に行うことができる。 Some regions of the HCV genome to which the oligonucleotides of the present invention hybridize encode peptides having amino acid sequences specific for each genotype. Therefore, by reacting an antibody that specifically reacts with the amino acid sequence with HCV, the type of HCV contained in the specimen can be directly determined. In addition, by reacting peptides containing these amino acid sequences with body fluids such as serum, antibodies specific to each HCV genotype contained in the body fluid can be detected, whereby HCV type discrimination It can be performed. These can be easily performed by well-known immunoassay such as sandwich ELISA, radioimmunoassay, latex agglutination method and the like.
本発明のオリゴヌクレオチドがハイブリダイズする領域のHCVゲノムがコードする各ジェノタイプに特異的なアミノ酸配列は、配列表の配列番号50〜61に示されており、各オリゴヌクレオチドの名称、該アミノ酸配列(配列番号で示す)及び該アミノ酸配列に特異的なHCVジェノタイプを下記表18に示す。 The amino acid sequences specific to each genotype encoded by the HCV genome in the region to which the oligonucleotide of the present invention hybridizes are shown in SEQ ID NOs: 50 to 61 in the sequence listing. The name of each oligonucleotide and the amino acid sequence HCV genotypes specific to the amino acid sequence (shown by SEQ ID NO) are shown in Table 18 below.
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、下記実施例において用いたプライマーは、そのプライマーを示す配列表に記載された配列中に複数の塩基を示す記号が用いられている場合には、それらの記号により示される塩基の混合物を用いた。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In addition, as for the primer used in the following example, when a symbol indicating a plurality of bases is used in the sequence described in the sequence table indicating the primer, a mixture of bases indicated by those symbols is used. It was.
実施例1
(1) 試料の調製
HCVキャリアの血清100μl(213検体)をRNAzolB(商品名、biotex inc.,USA)900μl及びクロロホルム150μlと混合し、5秒間攪拌し、−20℃で5分間インキュベートした。次いで、12000rpmで5分間遠心し、上清を500μlのイソプロパノール及び20μgのグリコーゲンと混合し、−20℃で15分間インキュベートした。次いで、これを12000rpmで20分間遠心した。沈殿に75%エタノールを1ml加え、懸濁後、12000rpmで3分間遠心した。この75%エタノール処理〜遠心操作をさらに2回行い、沈殿をデシケーター中で15分間乾燥させ、精製されたRNAを得た。
Example 1
(1) Sample preparation 100 μl of HCV carrier serum (213 samples) was mixed with 900 μl of RNAzolB (trade name, biotex inc., USA) and 150 μl of chloroform, stirred for 5 seconds, and incubated at −20 ° C. for 5 minutes. The mixture was then centrifuged at 12000 rpm for 5 minutes, and the supernatant was mixed with 500 μl of isopropanol and 20 μg of glycogen and incubated at −20 ° C. for 15 minutes. This was then centrifuged at 12000 rpm for 20 minutes. 1 ml of 75% ethanol was added to the precipitate, suspended, and centrifuged at 12000 rpm for 3 minutes. This 75% ethanol treatment-centrifugation operation was further performed twice, and the precipitate was dried in a desiccator for 15 minutes to obtain purified RNA.
(2) プライマーの調製
オリゴヌクレオチド(プライマー)は、Model 394 DNA シンセサイザ(商品名、Perkin-Elmer Corporation) 又は8909 expedite (TM) Nucleic Acid synthesis system(商品名、Milipore Corporation) で合成した。さらに、OPCカラム又はHPLCを用いて常法により精製した。
(2) Preparation of Primer Oligonucleotide (primer) was synthesized by Model 394 DNA synthesizer (trade name, Perkin-Elmer Corporation) or 8909 expedite (TM) Nucleic Acid synthesis system (trade name, Millipore Corporation). Furthermore, it refine | purified by the conventional method using OPC column or HPLC.
(3) cDNA合成
cDNA合成は、精製乾燥したRNAを15μlのDEPC処理水(Milli-Q reagent water system(ミリポア社製)で精製した水に0.2%になるようにジエチルピロカーボネートを加え、16時間攪拌し、さらに高温高圧滅菌(オートクレーブ)処理した水)に溶解し、60℃で5分加温後、100単位のモロニーネズミウイルス逆転写酵素(Molony murine virus reverse transcriptase 、商品名;GIBCO-BRL, USA) を含む逆転写溶液(50mM Tris-HCl (pH 8.3) 、75mM KCl、3mM MgCl2 、10mMジチオスレイトール)を15μl加え、42℃で60分加温し行った。なお、cDNA合成のためのプライマーとしては、OMM2を10pmol用いた。
(3) cDNA synthesis For cDNA synthesis, diethylpyrocarbonate was added to 0.2% of purified and dried RNA in water purified with 15 μl of DEPC-treated water (Milli-Q reagent water system (Millipore), After stirring for 16 hours and further dissolving in high-temperature high-pressure sterilization (autoclave-treated water), heating at 60 ° C. for 5 minutes, 100 units of Moloney murine virus reverse transcriptase (trade name; GIBCO- 15 μl of reverse transcription solution (50 mM Tris-HCl (pH 8.3), 75 mM KCl, 3 mM MgCl 2 , 10 mM dithiothreitol) containing BRL, USA) was added and heated at 42 ° C. for 60 minutes. In addition, 10 pmol of OMM2 was used as a primer for cDNA synthesis.
(4) PCR
検出感度を上げるために、1回目のPCRでは、コンセンサスプライマーOMM1及びOMM2を用いて上記cDNAをPCR増幅(Saiki ら、Science 239, 481-491, 1988) した。反応溶液は10mM Tris-HCl (pH 8.3)、1.5mM MgCl2 、50mM KCl、800μM dNTP、1.25単位のAmpliTaq DNA polymerase (商品名、日本ROCHE)、プライマーOMM1、OMM2がそれぞれ5pmolで行った。PCR条件はサイクル35、変性94℃、30秒、アニール50℃、30秒、伸長72℃、1分で行った。さらに増幅産物を上記プライマーセット1、2、3又は4でそれぞれ2回目のPCR増幅(PCRサイクル25、変性94℃、30秒、アニール62℃、30秒、伸長72℃、1分)を行った。
(4) PCR
In order to increase the detection sensitivity, in the first PCR, the cDNA was PCR amplified using the consensus primers OMM1 and OMM2 (Saiki et al., Science 239, 481-491, 1988). The reaction solution was 10 mM Tris-HCl (pH 8.3), 1.5 mM MgCl 2 , 50 mM KCl, 800 μM dNTP, 1.25 units of AmpliTaq DNA polymerase (trade name, Japan ROCHE), primers OMM1 and OMM2 at 5 pmol each. . PCR conditions were as follows: cycle 35, denaturation 94 ° C., 30 seconds, annealing 50 ° C., 30 seconds,
(5) 電気泳動
得られた増幅産物を、アガロースゲル(トリス−ボレートバッファー、0.5μg/ml臭化エチジウム)で電気泳動(150V定電流)した。電気泳動後、紫外線照射下で、ポラロイド(ポラロイドタイプ667)撮影を行った。バンド移動度の差異により型判定を行った。
(5) Electrophoresis The obtained amplification product was electrophoresed (150 V constant current) on an agarose gel (Tris-borate buffer, 0.5 μg / ml ethidium bromide). After electrophoresis, polaroid (polaroid type 667) was photographed under ultraviolet irradiation. The type was determined based on the difference in band mobility.
(6) 結果
各プライマーセット1、2、3及び4を用いて得られた電気泳動パターンをそれぞれ図1、2、3及び4に示す。各図において、一番左側のレーンは分子量マーカーの泳動パターンを示す。また、各レーン中、コンセンサスバンドは、各プライマーセットに含まれるコンセンサスプライマーにより増幅された増幅産物のバンドであり、検体中にHCVが存在すれば、そのジェノタイプに関係なく、常に一定の位置に現れるものである。各ジェノタイプに特有のバンドの右側には短い矢印を付して示した。この矢印で示されるバンドが検出されれば、その検体のHCVジェノタイプは、そのバンドのあるレーンの頂部に記載された型のジェノタイプである。各図から明らかなように、本発明のプライマーを用いることにより、HCVのジェノタイプの分類を国際統一分類に従って行うことができることが確認された。
(6) Results FIGS. 1, 2, 3, and 4 show the electrophoresis patterns obtained using the primer sets 1, 2, 3, and 4, respectively. In each figure, the leftmost lane shows the migration pattern of molecular weight markers. In each lane, a consensus band is a band of an amplification product amplified by a consensus primer included in each primer set. If HCV is present in a sample, it is always at a fixed position regardless of its genotype. It is what appears. The right side of the band specific to each genotype is shown with a short arrow. If the band indicated by this arrow is detected, the HCV genotype of the sample is the genotype of the type described at the top of the lane where the band is located. As is clear from each figure, it was confirmed that by using the primer of the present invention, HCV genotypes can be classified according to the internationally unified classification.
実施例2
cDNA増幅の際に用いるプライマーとしてランダムヘキサマーオリゴヌクレオチドを用い、1回目のPCRにOMM1、OMM2及びOMM3をプライマーとして用い、2回目のPCRにプライマーセット5を用い、かつ、プライマー濃度が10pmolであることを除き、実施例1と同様に行った。得られた電気泳動パターンを図5に示す。
Example 2
Random hexamer oligonucleotides are used as primers for cDNA amplification, OMM1, OMM2 and OMM3 are used as primers for the first PCR, primer set 5 is used for the second PCR, and the primer concentration is 10 pmol. Except that, the same procedure as in Example 1 was performed. The obtained electrophoresis pattern is shown in FIG.
比較例1
上記の213検体を、特開平5−301887号に記載の方法により型判別を行った。その結果、上記本発明の実施例により型判別可能であった22検体(2a型20例、2b型2例)について、どのプライマーを用いても増幅が起きなかった(HCV陰性)。なお、上記213検体は全て、5’非翻訳領域に設定したプライマーYCS、YCS2及びMS13を用いたPCR(特願平6−142564号の第40段落に記載)により、HCV陽性であることを各検体について3回確認しているHCV陽性検体である。
Comparative Example 1
The above 213 specimens were subjected to type discrimination by the method described in JP-A-5-301887. As a result, amplification did not occur (HCV negative) for any of the 22 samples (2a type, 20 cases, 2b type, 2 cases) that could be type-determined according to the examples of the present invention. All of the above 213 specimens were positive for HCV by PCR using primers YCS, YCS2 and MS13 set in the 5 ′ untranslated region (described in paragraph 40 of Japanese Patent Application No. 6-142564). This is an HCV positive sample confirmed three times for the sample.
実施例3、4
塩基配列を決定したHCV株1a、1b、2a、2bそれぞれ5例ずつの血清から実施例1と同様にしてRNAを抽出し、OMM2のうち配列番号31で示される塩基配列を有するものを用いて実施例1と同様にcDNA合成を行った。
Examples 3 and 4
RNA was extracted in the same manner as in Example 1 from 5 sera of each of the HCV strains 1a, 1b, 2a, and 2b whose base sequences were determined, and OMM2 having the base sequence represented by SEQ ID NO: 31 was used. CDNA synthesis was performed in the same manner as in Example 1.
次いで、OMM2のうち配列番号31で示される配列を有するものと、OMM1のうち配列番号32で示される塩基配列を有するものとをプライマーとして用い、1回目のPCRを94℃、30秒、50℃、30秒、72℃、60秒のサイクルで35サイクル行った。その50分の1(1μl)をさらにPCRで増幅した。この2回目のPCRは、上記プライマーセット6(実施例3)又はプライマーセット7(実施例4)を用いて行った。もっとも、各プライマーセット中、OMM21、OMM211、OMM22、OMM11、OMM12、OMM13及びOMM14は、それぞれ、配列番号33、34、35、36、37、38及び39で示される塩基配列を有するものを用いた。2回目のPCRは94℃、30秒、62℃、30秒、72℃、60秒のサイクルで25サイクル行った。PCR産物を実施例1と同様にアガロース電気泳動で分離した。得られた電気泳動パターンをそれぞれ図6及び図7に示す。 Next, using OMM2 having the sequence represented by SEQ ID NO: 31 and OMM1 having the base sequence represented by SEQ ID NO: 32 as primers, the first PCR was performed at 94 ° C. for 30 seconds, 50 ° C. 35 cycles of 30 seconds, 72 ° C., 60 seconds. One-fifth (1 μl) was further amplified by PCR. This second PCR was performed using the primer set 6 (Example 3) or the primer set 7 (Example 4). However, in each primer set, OMM21, OMM211, OMM22, OMM11, OMM12, OMM13, and OMM14 having base sequences represented by SEQ ID NOs: 33, 34, 35, 36, 37, 38, and 39, respectively, were used. . The second PCR was performed for 25 cycles at 94 ° C., 30 seconds, 62 ° C., 30 seconds, 72 ° C., 60 seconds. PCR products were separated by agarose electrophoresis as in Example 1. The obtained electrophoresis patterns are shown in FIGS. 6 and 7, respectively.
実施例5〜8
上記プライマーセット8(実施例5)、プライマーセット9(実施例6)、プライマーセット10(実施例7)又はプライマーセット11(実施例8)を用いて2回目のPCRを行うことを除き、実施例3及び4と同様な操作を行った。得られた電気泳動パターンをそれぞれ図8、図9、図10及び図11に示す。
Examples 5-8
Except for performing PCR for the second time using primer set 8 (Example 5), primer set 9 (Example 6), primer set 10 (Example 7) or primer set 11 (Example 8). The same operation as in Examples 3 and 4 was performed. The obtained electrophoresis patterns are shown in FIGS. 8, 9, 10 and 11, respectively.
実施例9〜12
血清は200例のC型慢性肝炎患者由来のものを用いた。RNAは、RNAzolB(商品名;BioLab)で血清150μl より調整した。cDNA合成は、300ng のランダムヘキサマー(商品名;ギブコBRL)、100UのMMLV−RT(商品名;ギブコBRL)、50UのRNaseインヒビター(商品名;宝酒造)を用い、30μl の系で1時間、37゜Cでインキュベーションした。cDNA10μl を、上記1st−PCR用プライマーOMM1、2、3各100ngを用い、50μl の系で、94℃、20秒、50℃、20秒、72℃、45秒、35回でPCRを行った。その1μl をそれぞれの型判別用プライマーセット12(実施例9)、13(実施例10)、14(実施例11)、15(実施例12)で2nd−PCRを行った。条件は94℃、20秒、62℃、20秒、72℃、45秒、25回で増幅バンドを3%アガロース(0.5% EtBr 含む)電気泳動(150V、30分)でDNAサイズマーカー、φX174/HaeIII digest(商品名;東洋紡)で検出されるバンドと比較しジェノタイプを判定した。得られた電気泳動パターンをそれぞれ図12、図13、図14及び図15に示す。
Examples 9-12
Serum derived from 200 patients with chronic hepatitis C was used. RNA was prepared from 150 μl of serum with RNAzol B (trade name; BioLab). For cDNA synthesis, 300 ng of random hexamer (trade name; Gibco BRL), 100 U of MMLV-RT (trade name; Gibco BRL), 50 U of RNase inhibitor (trade name; Takara Shuzo) were used in a 30 μl system for 1 hour. Incubated at 37 ° C. PCR was carried out at 94 ° C., 20 seconds, 50 ° C., 20 seconds, 72 ° C., 45 seconds, 35 times in a 50 μl system using 10 μl of cDNA using 100 ng of each of the above 1st-PCR primers OMM1, 2, and 3. 2 μl of the 1 μl was subjected to 2nd-PCR using each of the type-discriminating primer sets 12 (Example 9), 13 (Example 10), 14 (Example 11), and 15 (Example 12). The conditions are 94 ° C., 20 seconds, 62 ° C., 20 seconds, 72 ° C., 45 seconds, 25 times, and the amplified band is subjected to electrophoresis with 3% agarose (including 0.5% EtBr) (150 V, 30 minutes), DNA size marker, φX174 / The genotype was determined by comparison with the band detected by HaeIII digest (trade name; Toyobo). The obtained electrophoresis patterns are shown in FIGS. 12, 13, 14 and 15, respectively.
実施例13
11カ国のC型慢性肝炎患者由来の血清を用いて、HCVの型判別を行った。この検査は具体的には次のように行った。
Example 13
HCV typing was performed using sera from chronic hepatitis C patients from 11 countries. Specifically, this inspection was performed as follows.
(1)試料の調製等は、実施例1と同様に行い、cDNA合成は、プライマーOMM1、OMM2、OMM3及び、ランダムヘキサマー(商品名;ギブコBRL)を使用した。 (1) Sample preparation and the like were carried out in the same manner as in Example 1. For cDNA synthesis, primers OMM1, OMM2, OMM3 and random hexamers (trade name: Gibco BRL) were used.
(2)PCR
検出感度を上げるために、1回目のPCRでは、コンセンサスプライマーOMM1、OMM2およびOMM3を用いて上記cDNAをPCR増幅した。さらに増幅産物を下記表19〜22に示すプライマーセットA、B、C、Dでそれぞれ2回目のPCR増幅(PCRサイクル25、変性94℃、15秒、アニール62℃、15秒、伸長72℃、45秒)をおこなった。
(2) PCR
In order to increase detection sensitivity, in the first PCR, the cDNA was PCR amplified using consensus primers OMM1, OMM2, and OMM3. Furthermore, the amplification products were subjected to PCR amplification (PCR cycle 25, denaturation 94 ° C., 15 seconds, annealing 62 ° C., 15 seconds,
プライマーセット
1)プライマーセットA(1b、2a、2bの型判別用)
Primer set 1) Primer set A (for type discrimination of 1b, 2a, 2b)
2)プライマーセットB(1aの型判別用) 2) Primer set B (for type discrimination of 1a)
3)プライマーセットC(3a、5a、4の型判別用) 3) Primer set C (3a, 5a, 4 type discrimination)
4)プライマーセットD(3b、6a、6bの型判別用) 4) Primer set D (for type discrimination of 3b, 6a, 6b)
(3)電気泳動
得られた増幅産物を、3%アガロースゲル(トリス−ボレートバッファー、0.5μg/ml臭化エチジウム)で電気泳動(150V定電流)した。電気泳動後、紫外線照射下で、ポラロイド(ポラロイドタイプ667)撮影を行った。バンド移動度の差異により型判定を行った。
(3) Electrophoresis The obtained amplification product was subjected to electrophoresis (150 V constant current) with a 3% agarose gel (Tris-borate buffer, 0.5 μg / ml ethidium bromide). After electrophoresis, polaroid (polaroid type 667) was photographed under ultraviolet irradiation. The type was determined based on the difference in band mobility.
上記の方法において、各プライマーセットA、B、C及びDのそれぞれについて得られた電気泳動パターンを図16ないし図19にそれぞれ示す。また、上記方法により判別された型を有する人数を地域別に下記表23に示す。 In the above method, the electrophoresis patterns obtained for each of the primer sets A, B, C, and D are shown in FIGS. In addition, Table 23 below shows the number of people having the type determined by the above method, by region.
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