JP4388061B2 - E型肝炎ウイルスを検出するためのlamp増幅用核酸プライマーセット - Google Patents
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Takahashi K, Iwata K, Watanabe N, et al. Viroligy; 2001; 287; 9-12 Matsubayashi K, Nagaoka Y, Sakata H, et al. Transfusion 2004; 44(6); 934-940 Mitsui T, Tsukamoto Y, Yamazaki C, et al. J. Med. Virol. 2004; 74(4); 563-572
(1)E型肝炎ウイルスを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーであって、前記LAMP増幅用核酸プライマーはFIPプライマー、F3プライマー、BIPプライマーまたはB3プライマーからなり、配列番号1〜67またはその相補配列からなる群より少なくとも1を選択して、その配列中の15塩基以上の連続する配列を用いて、配列F1、配列F2、配列F3、配列B1、配列B2および配列B3からなるLAMPプライマーの何れかの構成単位とする核酸プライマー。
ここで、配列F3が、配列番号1〜5よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であるとき、
配列F2は、配列番号2〜7よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、
配列F1cは、配列番号3〜8の相補配列よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、
配列B1cは、配列4〜9よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、
配列B2は、配列6〜11の相補配列よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、および
配列B3は、配列7〜13の相補配列よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸である、または、
ここで、配列F3が、配列番号1〜5の相補配列よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であるとき、
配列F2は、配列番号2〜7の相補配列よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、
配列F1cは、配列番号3〜8よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、
配列B1cは、配列4〜9の相補配列よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、
配列B2は、配列6〜11よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、および
配列B3は、配列7〜13よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸である:
である。
ここで使用される「核酸」とは、天然由来のDNAおよびRNAなど、一部分または完全に人工的に合成および/または設計された人工核酸など、並びにそれらの混合物などであってよい。
E型肝炎ウイルスは、そのゲノムがRNAである。従って、従来の何れの増幅法においても逆転写酵素によるcDNAの合成を行うことが不可欠である。従って、RT−LAMPを利用すればより好ましい。RT−LAMP法は、それ自身公知のLAMP反応液に逆転写酵素を添加すれば、別工程の逆転写反応を行うことなく被検核酸を含む被検試料、例えば、血液からの抽出産物などから直接に目的とする核酸の増幅を開始することが可能である。しかしながら、cDNA合成を行った後にLAMP法を行ってもよく、そのような方法も本発明の範囲内である。
本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマー(単に「プライマー」または「LAMPプライマー」とも称する)は、FIPプライマー、F3プライマー、B3プライマー、BIPプライマーであり、それらの構成単位として、FIPプライマーには配列F1と配列F2、F3プライマーには配列F3、BIPプライマーには配列B1と配列B2、並びにB3プライマーには配列B3が含まれてよい。また、本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマーは、FIPプライマー、F3プライマー、B3プライマー、BIPプライマーの他に更にループプライマーを含んでもよい。
表1に示した配列は、何れもユニバーサルプライマーとして、HEVの有無を検出するために有効な領域である。ここで、ユニバーサルプライマーとは、HEVの遺伝子型に左右されずに包括的にHEVを検出するこことが可能なプライマーである。このようなユニバーサルプライマーの提供によって、対象におけるHEVの洩れのない検出を可能にする。このようなユニバーサルプライマーに使用するための領域は、表1に示した配列が好ましい。本発明者らは、これらの領域が、何れのプライマー、特に保存性の高いHEVゲノムの他の領域よりも顕著に増幅効率がよいという実験結果を得ている。しかしながら、何故、本発明のプライマーが非常に優れているのかについて説明できるような何らかの機序は一切分かっていない。機序に関するこのような知見は、HEVに限らず、LAMP法において使用されるプライマーの何れについても同様であり、何れのプライマーが顕著に有効であるかは、実験的な検討を以ってしか分からないのが現状である。
配列番号2:TCGANGCCATGGAGGCCCA
配列番号3:CAGTTNATNAAGGCTCCTG
配列番号4:GCATTACTACTGCCATTGAG
配列番号5:GCGTCACNACTGCTATTGAG
配列番号6:AGGCTGCTCTGGCTGCGGC
配列番号7:AGGCAGCTCTAGCAGCGGC
配列番号8:GCCTTGGCGAATGCTGTGG
配列番号9:CTGTGGTGGTTCGGCCNTT
配列番号10:CAAACCGAGATCCTTATTAAT
配列番号11:CAGACAGAGATACTTATTAAC
配列番号12:TTGATGCAACCCCGGCAGTTG
配列番号13:NTGATGCAGCCCCGGCAGCTT
ここで、配列番号1の11位の「N」は「A」または「G」の何れかの塩基を示す。配列番号2の5位の「N」は「C」または「T」の何れかの塩基を示す。配列番号3の6位の「N」は「C」または「T」の何れかの塩基を示し、同9位の「N」は「A」または「T」の何れかの塩基を示す。配列番号5の8位の「N」はAまたはTの何れかの塩基を示す。配列番号9の17位の「N」はGまたはTの何れかの塩基を示す。配列番号13の1位の「N」は「C」または「T」の何れかの塩基を示す。
更に、表1の領域番号1の配列を使用する場合のプライマーセットは次の通りである。上述した通り、E型肝炎ウイルスを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットが、FIPプライマーとF3プライマーとBIPプライマーとB3プライマーとからなる場合であり、前記FIPプライマーは配列F1cおよび配列F2を含む配列F1c−x−F2であり、(ここで、xは0以上の整数個の塩基の核酸であり、好ましくは、0〜3塩基の任意の塩基であり、例えば、「TTT」、「AAA」、「CCC」および「GGG」などの配列が好ましい例であり、より好ましくは0塩基である。即ち、xの存在しないプライマーが、自己分子内高次構造の形成を防止するために最も好ましい。)、また、前記F3プライマーは配列F3であり、更に、前記BIPプライマーはB1cは配列B1cおよび配列B2を含む配列B1c−y−F2であり(ここで、yは0以上の整数個の塩基の核酸であり、好ましくは、0〜3塩基の任意の塩基である。例えば、「TTT」、「AAA」、「CCC」および「GGG」などの配列が好ましい例であり、より好ましくは0塩基である。xと同様の理由からyは存在しない方が好ましい。)、また、前記B3プライマーは配列B3である場合において、表1の領域番号1を使用する場合は次の通りであってよい。
また、同上のような場合に、表1の領域番号2を用いるとき、本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。前記F3プライマーは、配列番号23に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記FIPプライマーは、配列番号24〜26よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記BIPプライマーは、配列番号27〜30よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、および前記B3プライマーは、配列番号31および配列番号32よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸である。
また、同上の場合に、表1の領域番号3を用いる場合には、本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。前記F3プライマーは、配列番号23に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記FIPプライマーは、配列番号33に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記BIPプライマーは、配列番号34に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、および前記B3プライマーは、配列番号35に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸である。
また、同上のような場合に、表1の領域番号4を用いる場合には、本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマーセットは、次の通りであってよい。前記F3プライマーは、配列番号36〜38よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記FIPプライマーは、配列番号39〜51よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記BIPプライマーは、配列番号52〜54よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、および前記B3プライマーは、配列番号55および配列番号56よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸である。
また、同上のような場合に、表1の領域番号5を用いる場合には、本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマーセットは、次の通りであってよい。前記F3プライマーは、配列番号57〜59よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記FIPプライマーは、配列番号60〜63よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、前記BIPプライマーは、配列番号64および配列番号65よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸であり、および前記B3プライマーは、配列番号66および配列番号67よりなる群から選択される少なくとも1の配列に含まれる連続する配列で示される15塩基以上の核酸である。
本発明の更なる態様として、HEVの遺伝子型として存在する亜種、即ち、サブタイプを特定するためにサブタイプ別の特徴を示す箇所にプライマー、即ち、型分け用プライマーを設計した。
(i)I型用のプライマーセット
表2の領域番号4の配列を使用して提供されるHEVI型用のプライマーセットは次の通りである。
I型用プライマーセットと同様な場合において、表2の領域番号4を使用してII型のHEVを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。
I型用プライマーセットと同様な場合において、表2の領域番号4を使用してIII型のHEVを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。
I型用プライマーセットと同様な場合において、表2の領域番号4を使用してIV型のHEVを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。
(i)I型用のプライマーセット
表2の領域番号5の配列を使用して提供されるHEVI型用のプライマーセットは次の通りである。
I型用プライマーセットと同様な場合において、表2の領域番号5を使用してII型のHEVを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。
I型用プライマーセットと同様な場合において、表2の領域番号5を使用してIII型のHEVを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。
I型用プライマーセットと同様な場合において、表2の領域番号5を使用してIV型のHEVを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットは次の通りであってよい。
上述したような本発明に従うLAMP増幅用核酸プライマーセットからなる群より少なくとも1選択されるプライマーセットを用いることにより、E型肝炎ウイルスを検出するための方法が提供される。また、型分けプライマーセットを使用することによりHEVの検出と共に、または検出とは別にHEVの型分けを行うことも可能である。
本発明に従うと、本発明の方法を実行するためのアッセイキットが提供される。そのようなアッセイキットの例は、少なくとも上述した通りの本発明に従うプライマーセットを具備し、更に、その他に、核酸増幅酵素、逆転写酵素、増幅酵素の基質、逆転写酵素の基質、反応用緩衝液、反応用緩衝剤および/または反応容器などを具備すればよい。
例1
プライマー領域に対応する配列は、表1および表2に示した配列で示される核酸群を使用した。更に、ループプライマーとして表3に示した配列で示される核酸を使用した。
表1、表2に記載された配列を使用して、HEVの検出および遺伝子型を分類するために用いる核酸プライマーを作製する。このようなプライマーの合成は、当業者に既知の何れの方法を使用して行うこともできる。
本例においてはRT−LAMP法をLAMP法として使用した。LAMP反応液は以下の組成とした。
20mM Tris−HCL(pH8.8)
10mM KCL
8mM MgSO4
10mM (NH4)2SO4
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mM dNTPs。
FIPプライマー 40pmoL
BIPプライマー 40pmoL
F3プライマー 5pmoL
B3プライマー 5pmoL。
温度は63℃、時間は1.5時間に設定して核酸増幅を行った。このとき、血清からの抽出産物の代わりに滅菌水を添加した試料をネガティブコントロールとした。増幅したLAMP産物をアガロースゲル電気泳動で確認した。その結果、患者からの被検試料を含む反応系から得られたサンプルは、LAMP産物に典型的なラダー状のパターンが現れた(図6)。一方、鋳型DNAを含まないネガティブコントロールの場合には、全く増幅が見られなかった(図6中のnのレーン)。以上の結果より、選択したプライマーセットを用いて、配列特異的にHEVゲノムの増幅が可能となったことが明らかである。
LAMP法による増幅を濁度測定によって検出した。濁度測定は、テラメックス社製の濁度測定装置LA−200を用いて、領域番号002の配列を構成単位として使用したプライマーセットを用いて行ったLAMP法の増幅を検出した。その結果を図7に示す。図中の凡例において領域番号002に「L」が表記されたものには、当該反応系に表3の配列番号104のループプライマーを添加した。また、凡例中の末尾の番号はそれぞれに下記の鋳型濃度を示している。
2:102コピー/反応系
3:101コピー/反応系
4:100コピー/反応系。
LAMP法によるHEV検出における指摘反応温度を求めるための検討を行った。使用したプライマーを以下に記す。
1:101コピー/反応系
0:100コピー/反応系
n:ネガティブコントロールとして水を添加。
LAMP法によるE型肝炎ウイルスの検出法において、配列番号1から13までを使用した領域番号002が、他のどの領域よりも増幅効率の点で優れていることを示すための実験を行った。
FIP : 配列番号2と配列番号4
BIP : 配列番号6と配列番号9
B3 : 配列番号12
ループプライマーはなし。
本実験では、RT−LAMP法をLAMP法として使用した。LAMP反応溶液は以下の組成の通りである。
20mM Tris−HCl (pH8.8)
10mM KCl
8mM MgSO4
10mM (NH4)2SO4
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mM dNTPs。
FIPプライマー 40pmol
BIPプライマー 40pmol
F3プライマー 5pmol
B3プライマー 5pmol
ループプライマーの添加はなし。
温度は60℃、時間は100分として設定し核酸増幅を行った。この時、血清からの抽出産物の代わりに滅菌水を添加したものをネガティブコントロールとした。
濁度測定結果の例として、テラメックス社製の濁度測定装置LA−200を用いて、領域番号101から115までの配列を用いて設計したプライマーと、領域002内に設定したプライマー(組成は上記の例3(1)に記載したものと同様)を用いた場合の増幅の立ち上がりをリアルタイムで測定した。その結果を図9に示す。図中の凡例において、JRAとした結果は患者1からのものを示し、JKNとした結果は患者2からのものである。凡例の末尾に付した101から115および002の番号は、使用したプライマーの領域番号を示す。
HEVゲノム中の他の保存性の高い領域を使うことにより、図4に示す領域番号002の領域を使用して増幅を行った方が、より増幅開始のタイミングが速いことを示す検討を行った。
オープン・リーディング・フレーム2に、領域番号004と領域番号005の2種類のプライマーセットを設計し、増幅立ち上がりを比較した。
20mM Tris−HCl (pH8.8)
10mM KCl
8mM MgSO4
10mM (NH4)2SO4
0.1% Tween20
0.8M Betaine
1.4mM dNTPs。
FIP 40pmol
BIP 40pmol
F3 5pmol
B3 5pmol。
配列番号36、配列番号37、配列番号38、配列番号41、配列番号42、配列番号52、
配列番号53、配列番号55、配列番号56
領域番号005:
配列番号57、配列番号58、配列番号59、配列番号60、配列番号61、配列番号62、
配列番号63、配列番号64、配列番号65、配列番号66、配列番号67。
2:101 コピー/反応系
3:100 コピー/反応系
4:ネガティブコントロールとして水を添加。
Claims (5)
- 包括的にE型肝炎ウイルスを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットであって、前記LAMP増幅用核酸プライマーがFIPプライマー、F3プライマー、BIPプライマー、B3プライマーおよびループプライマーを備え、且つ
前記FIPプライマーが配列番号24で示される核酸からなり、
前記F3プライマーが配列番号23で示される核酸からなり、
前記BIPプライマーが配列番号27で示される核酸からなり、
前記B3プライマーが配列番号31で示される核酸からなり、
前記ループプライマーが配列番号104で示される核酸からなる
プライマーセット。 - 包括的にE型肝炎ウイルスを検出するためのLAMP増幅用核酸プライマーセットであって、前記LAMP増幅用核酸プライマーがFIPプライマー、F3プライマー、BIPプライマー、B3プライマーおよびループプライマーを備え、且つ
前記FIPプライマーが配列番号41で示される核酸および/または配列番号42で示される核酸からなり、
前記F3プライマーが配列番号36で示される核酸、配列番号37で示される核酸および/または配列番号38で示される核酸からなり、
前記BIPプライマーが配列番号52で示される核酸および/または配列番号53で示される核酸からなり、
前記B3プライマーが配列番号55で示される核酸および/または配列番号56で示される核酸からなり、
前記ループプライマーが配列番号107で示される核酸、配列番号108で示される核酸および/または配列番号109で示される核酸からなる;
プライマーセット。 - 請求項1または2に記載のLAMP増幅用核酸プライマーセットを用いてE型肝炎ウイルスを包括的に検出するための方法であって、LAMP反応を行って検体試料の核酸増幅反応を行うことと、前記増幅反応後または反応工程中に増幅産物を検出することを具備するE型肝炎ウイルスを包括的に検出する方法。
- 請求項3に記載のE型肝炎ウイルスを包括的に検出する方法であって、前記増幅産物を検出することがLAMP反応溶液の濁度を測定することにより行われる方法。
- 請求項3または4に記載の方法を行うためのアッセイキットであって、請求項1または請求項2に記載のLAMP増幅用核酸プライマーセットと、核酸増幅酵素とを具備するアッセイキット。
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