JP5619602B2 - クラミジア・トラコマチスを検出するためのプライマー及びプローブ配列 - Google Patents

クラミジア・トラコマチスを検出するためのプライマー及びプローブ配列 Download PDF

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Description

関連出願に対する相互参照
本願は、2007年4月13日提出の米国仮出願第60/911,684号(本明細書中にその全体を参照により組み込む。)に対する優先権を主張する。
発明の分野
本発明は、スウェーデンで被験者において最近観察された欠損変異体を含む、クラミジア・トラコマチスプラスミド(chlamydia trachomatis)の検出のための組成物及び方法に関する。
発明の背景
クラミジア・トラコマチス(C.trachomatis又はCT)は、性病性リンパ肉芽腫、男性及び女性泌尿生殖器系の様々な炎症性疾患及び5億人が罹患し失明を導くことがある慢性疾患であるトラコーマを含む、一般的な性感染病の原因菌である。早期に診断し、適切な治療を行わないと、CTにより誘発される尿道炎及び子宮頸管炎から、例えば不妊症や子宮外妊娠を引き起こすことがある、膣炎、卵管炎及び骨盤炎などの、慢性炎症が起こり得る。さらに、感染した母親から生まれた新生児は、分娩中に肺及び/又は眼の感染に罹患し得る。
クラミジアエ(chlamydiae)
クラミジアエは、リポ多糖及びいくつかの膜タンパク質を含有する三層の外膜を含むグラム陰性細菌と形態学的及び構造学的類似性を示す原核生物である。クラミジアエは、その形態及びユニークな発育環がその他の細菌とは異なる。偏性細胞内寄生体、クラミジアエは、代謝的に不活性であるが感染性のある細胞外段階とおよび複製するが非感染性の細胞内段階とからなるユニークな二相の生活環を有する。生活環の複製段階は、感染した宿主細胞の細胞質から細菌を隔離する膜結合封入体内で起こる。
クラミジアエの多くの様々な株が(ヒトを含む)哺乳動物及び鳥類から単離されてきた。宿主域、毒性、病原性及び抗原性組成に基づき、株を分類することができる。それぞれの種内で強いDNA配列同一性があるが、驚くべきことに、種間では同一性は小さく、このことから非常に早く進化的に分かれたことが示唆される。
未知の機能を有する約7501bpの潜在プラスミド(染色体外DNA)が、ほぼ全てのCT単離株で見出され、知られている(例えばLGV株において「pLGV440」として)。このプラスミドはCTの生存に必須ではないが、注目すべきことに、この配列は単離株間で非常によく保存されている(例えば、(Comanducciら、1990)を参照。)。
診断テスト
迅速かつ特異的な診断テストが、CTに対してうまく介入するのに非常に重要である。病原性細菌の選択的増殖に基づく診断が標準的であるが、細胞増殖には時間がかかる。多くの臨床分離株は、インビトロで増殖させるのが困難である。細菌感染は宿主において抗体産生を引き起こすので、生殖管感染に罹患している患者からの血清がまたCT感染を診断するために使用されてきた。しかし、血清学的マーカーに基づくアッセイは非定量的であり、解釈が困難であることが多い。例えば、抗体タイターは急性感染では検出不可能(偽陰性の結果)であり、過去に感染歴のある非感染者で持続し(偽陽性の結果)、交差反応種が存在するために偽陽性(例えば、異なるクラミジア種による呼吸器感染)となり得又は他の因子に依存して全く発現し得ない場合がある(偽陰性の結果)(Blackら、1991;Ngeow、1996)。これらの理由のために、血清学のみというのはCT感染の診断には不適切である。
これらの不適切な点を改善する試みが行われてきた。例えば、Abbott Laboratories REALTIME(登録商標) CT/NG(2G28)及びCT(1L31)製品は、均質なリアルタイム方式でクラミジア潜在プラスミドポリメラーゼ連鎖反応(PCR)プライマー及びプローブを使用する(Pabichら、2004)。Jalalら(Jalalら、2006)は、1反応でCTを検出し、同定し、定量するために、Rotor−geneリアルタイムPCRアッセイを開発した。Picketら(Pickettら、2005)は、リアルタイムPCRも使用して、CT及びC.ニューモニア(C.pneumonia)(N16)のコピー数を正確に決定することができた。
CT検出における新しい課題
PCRに基づくCT検出方法により、殆ど全てのCT株で見出される潜在プラスミドの長所が分かってきた。このプラスミドは、細菌あたり、およそ4−10コピーのプラスミドがあるため、CT感染のポリヌクレオチドに基づく診断のための標的として好ましい(Jalalら、2006;Palmer及びFalkow、1986;Pickettら、2005;Tamら、1992)。
しかし、CT感染が予想外に25%低下したことがスウェーデンのHalland郡で指摘された後、プラスミドに欠失があるCTの新しい変異体(「CTSW」)がスウェーデンで検出された(Ripa及びNilsson、2006)。
過去10年間、スウェーデンの研究所は、CT感染を診断するためのDNA増幅に対する鋳型として潜在プラスミドを用いた核酸増幅試験(NAAT)を使用してきた。
2006年の9月中頃から10月にかけて、Halmstad、Halland郡の郡微生物研究所は、Abbottのm2000プラスミドPCRと平行して、主要な外膜タンパク質(MOMP)−特異的PCRによって、連続的に入ってくる1700検体を試験した。この期間中にHalland郡で診断した全CT症例の13%において、Ripaらは、MOMP試験でのみ陽性である変異株を発見した。臨床データから、野生型株による感染とは差がないことが示される。この株は、スウェーデン中に広がっていると思われるが、これらの地方の有病率は依然として分からない。
この変異株からのプラスミドの一部の配列決定を行った。Ripaらは、Abbott及びRoche製のCT NAAT試験に対する標的領域で377塩基対が欠失していることを見出した(登録番号X06707のヌクレオチド654から1030;配列番号4)。12種類の変異株が現在配列決定され、同じ欠失があることが分かっている(Ripa及びNilsson、2006)。従って、当技術分野において、この変異株を検出し、CTのその他の株からこの変異株を区別することができる新しいNAAT試験が必要とされている。
発明の要旨
第一の態様において、本発明は、CT及びCTSWを増幅及び/又は検出するのに有用なポリヌクレオチド試薬の組み合わせに関し、このポリヌクレオチド試薬の組み合わせは、第一及び第二のポリヌクレオチドを含み、第一のポリヌクレオチドは、配列番号1、5−9、11−13又は14及びこれらの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第二のポリヌクレオチドは、配列番号2、10、15、16及び26及びこれらの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。このポリヌクレオチド試薬の組み合わせは、配列番号3、17−25、27、42及び[配列番号44のn個(10≦n≦140)の連続するヌクレオチドを含むポリヌクレオチド]並びにこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列からなる第三のポリヌクレオチドをさらに含み得る。
本発明は、第一の態様のポリヌクレオチド試薬の組み合わせが第四、第五及び第六のポリヌクレオチドをさらに含み、この組み合わせはCT及びCTSWの検出及び/又は増幅に有用である第二の態様にも関する。このポリヌクレオチド試薬の組み合わせにおいて、第四のポリヌクレオチドは、配列番号28−30及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第五のポリヌクレオチドは、配列番号31及びこれの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第六のポリヌクレオチドは、配列番号32−34及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。
本発明は、第一の態様のポリヌクレオチド試薬の組み合わせが第四、第五及び第六のポリヌクレオチドをさらに含み、この組み合わせはCT、CTSW及びNGの検出及び/又は増幅に有用である第三の態様にも関する。このポリヌクレオチド試薬の組み合わせにおいて、第四のポリヌクレオチドは、配列番号35及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第五のポリヌクレオチドは、配列番号36及びこれらの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第六のポリヌクレオチドは、配列番号37−39及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。
本発明は、第一の態様のポリヌクレオチド試薬の組み合わせが、第四、第五、第六、第七、第八及び第九のポリヌクレオチドをさらに含み、この組み合わせはCT、CTSW及びNGの検出及び/又は増幅に有用である第四の態様にも関する。このポリヌクレオチド試薬の組み合わせにおいて、第四のポリヌクレオチドは、配列番号28−30及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第五のポリヌクレオチドは、配列番号31及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第六のポリヌクレオチドは、配列番号32、33及び34及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第七のポリヌクレオチドは、配列番号35又はこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第八のポリヌクレオチドは、配列番号36及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり、第九のポリヌクレオチドは、配列番号37、38、39及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。
各態様において、少なくとも1つのポリヌクレオチド試薬は、検出可能な標識又は消光剤を含み得る。
第五の態様において、本発明は、態様1−5のポリヌクレオチドの組み合わせを含むキットに関し、このキットは増幅試薬をまた含む。
第六の態様において、本発明は、態様1−4のポリヌクレオチド試薬の組み合わせを用いて、CT、CTSW及び/又はNGを増幅及び/又は検出する方法に関する。これらの反応液は、少なくとも1つの対照ポリヌクレオチド(陽性及び/又は陰性の)並びに正規化に使用することができる対照をさらに含み得る。しかし、CT又はCTSWを検出する場合で、反応液がDNAポリメラーゼ7.5ユニット、15mM Tris−HCl、pH8.0、50mM KCl、9.5mM MgCl、0.2mM dNTP、第一及び第二のポリヌクレオチド500nM及び60nM ROXからなる場合、
第一のポリヌクレオチドが配列番号1又はこれの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号16又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号23又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号1又はこれの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号2又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号22又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号8もしくは9又はこれらの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号10もしくは26又はこれらの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号17又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号5もしくは6又はこれらの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号10又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号19又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号14又はこれの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号2又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号22又はこれの相補体の核酸配列から構成されない。
詳細な説明
本発明は、ある種のアッセイ条件下で、CTSW株を検出することならびに他のCT株からCTSWを区別することの両方の問題を解決する。慎重に設計され厳格に試験されたプローブ及びプライマーを提供することにより、感染がCTによるものかCTSWによるものかのCT感染の診断は、今や単純であり確実である。
本発明は、具体的に、一緒に使用した場合、感度が高く、特異的で再現性のある、CT及びCTSW株両方の検出を実現するポリヌクレオチド配列を組み合わせる。CTSWを同定できるだけでなく、試料中にCT、CTSW又は両方が含有されるか否かを同時に調べることができる。
さらに、本発明はまた、CT及びCTSW配列を検出するための、方法、アッセイ及びキットも提供する。
本発明者らは、スウェーデンの3つの郡からの38の臨床検体からDNA調製物を得て、分析した。尿、頸部スワブと組み合わせた尿、尿道スワブ及び眼のスワブを含む、様々なタイプの試料があった。潜在プラスミド内のおよそ1,000ヌクレオチドの領域をインビトロで増幅し、得られた増幅領域の大きさを分析した。全部で38の試料で同じように、およそ350から400塩基対(bp)の欠失が示された。次に、36の試料の配列決定を行った。36の全ての試料で、同一の377bpの欠失が見られた。
次に、本発明者らは、欠失領域の外側の領域を標的とすることにより、この欠失株の検出について、プライマー及びプローブの複数の組み合わせを評価した。選択されたあるプライマー−プローブセットは、野生型潜在プラスミドならびに欠損変異体を含有するCTクラミジア・トラコマチスを検出することが分かった。このプライマー−プローブセットもクラミジア・トラコマチス血清型(細菌の細胞表面で見出されるタンパク質によって、血清型がその他の血清型とは異なる。)のパネルの全14種類のメンバーを検出した。
本発明の分子「ツール」には、表1で示される配列及びそれらの相補体が含まれる。
Figure 0005619602
Figure 0005619602
本発明を説明するために、次の用語を使用する。
定義
「特異的にハイブリッド形成する」とは、核酸が検出可能に及び特異的に、第二の核酸に結合する能力を指す。ポリヌクレオチドは、非特異的核酸による検出可能な結合の相当量を最小限に抑えるハイブリッド形成及び洗浄条件下で標的核酸鎖と特異的にハイブリッド形成する。
「標的配列」又は「標的核酸配列」は、本明細書中で提供されるポリヌクレオチドの1以上を用いて、増幅される又は検出される又は両方の、CT又はCTSW又はこれらの相補体の核酸配列を意味する。さらに、標的配列という用語は2本鎖核酸配列を指すことがある一方、標的配列は1本鎖でもあり得る。標的が2本鎖である場合、本発明のポリヌクレオチドプライマー配列は、好ましくは標的配列の両鎖を増幅する。特定の生物に対する特異性がより高い又はより低い標的配列を選択することができる。例えば、標的配列は属全体に特異的であり得、複数の、属、種又は亜種、血清群、オクソタイプ(auxotype)、血清型、株、単離株又は生物のその他のサブセットに特異的であり得る。
「試験試料」は、CT又はCTSW標的配列を含有し得る生物又は体液から採取された試料を意味する。試験試料は、例えば組織、血液、唾液、痰、粘液、汗、尿、尿道スワブ、子宮頸部スワブ、泌尿性器又は肛門スワブ、結膜スワブ、水晶体液、脳脊髄液などの何れかのソースから採取することができる。試験試料は、(i)ソースから入手したままで直接、又は(ii)試料の特徴を修飾するための前処理後に、使用することができる。従って、試験試料は、例えば血液から血漿又は血清を調製すること、細胞又はウイルス粒子を破壊すること、固体物質から液体を調製すること、粘性のある液体を希釈すること、液体をろ過すること、試薬を添加すること、核酸を精製することなどによって使用前に前処理することができる。
「標識」とは、検出することができ及び場合により定量することができる、特性又は特徴を有する分子又は部分を意味する。標識は、例えば、放射性同位元素、発蛍光団、化学発光団、酵素、コロイド粒子、蛍光微粒子で直接検出可能であり得;又は標識は、例えば特異的結合メンバーで間接的に検出可能であり得る。直接検出可能な標識は、標識の検出及び/又は定量を可能にする、基質、トリガー試薬、消光部分及び光などのさらなる成分を必要とすることがある。間接的に検出可能な標識を使用する場合、典型的にはこれらを「コンジュゲート」と組み合わせて使用する。コンジュゲートは、典型的には直接検出可能な標識に結合又は連結された特異的結合メンバーである。コンジュゲートを合成するためのカップリング化学は周知であり、例えば特異的結合メンバーの特異的結合特性又は標識の検出可能な特性を破壊しない何らかの化学的手段及び/又は物理的手段を含む。「特異的結合メンバー」は、結合対、即ち、例えば化学的又は物理的手段を通して、分子の1個が他の分子に特異的に結合する場合の2個の異なる分子のメンバーを意味する。抗原及び抗体の特異的結合対に加えて、その他の特異的結合対には、(ストレプト)アビジン及びビオチン;ハプテン及びハプテンに特異的な抗体;相補的ヌクレオチド配列;酵素補因子又は基質及び酵素などが含まれる。
「量子ドット(QD)」は、通常、セレン化カドミウムから作製されるナノスケールの半導体結晶構造を意味し、光を吸収し、次いで特異的な色で数ナノ秒後に光を再発光する。
様々な結合又は反応性表面(例えば、アミノ、カルボキシル、ストレプトアビジン、プロテインA、ビオチン及び免疫グロブリン)を有するQDが市販されている(例えば、Invitrogen Corp.;Carlsbad、CA)。
ポリヌクレオチドは、リボ核酸(RNA)、デオキシリボ核酸(DNA)、修飾RNAもしくはDNA又はRNAもしくはDNA模倣物(PNAなど)の核酸ポリマー及びこれらの誘導体、及びその相同体である。従って、ポリヌクレオチドは、天然の核酸塩基、糖類及びヌクレオシド間(骨格)共有結合から成るポリマー、ならびに同様に機能する非天然部分を有するポリマーを包含する。このような修飾又は置換核酸ポリマーは当技術分野で周知であり、本発明の目的に対して「類似体」と呼ばれる。オリゴヌクレオチドは一般に、約10から約160又は200ヌクレオチドの短いポリヌクレオチドである。
「CT又はCTSW変異体ポリヌクレオチド」又は「CT又はCTSW変異体核酸配列」は、CT又はCTSWの核酸配列と、少なくとも約60%の核酸配列同一性、より好ましくは、少なくとも約61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%の核酸配列同一性及びさらにより好ましくは少なくとも約99%の核酸配列同一性を有するCT又はCTSW変異体ポリヌクレオチドを意味する。変異体には天然のヌクレオチド配列は包含されない。
通常、CT又はCTSW変異体ポリヌクレオチドは、少なくとも約8ヌクレオチド長、多くは少なくとも約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29 30、35、40、45、50、55、60ヌクレオチド長又はさらに約75−200ヌクレオチド長以上である。
CT又はCTSW−核酸配列に関する「パーセンテージ(%)核酸配列同一性」は、%配列同一性を最大にするように配列をアライン(整列)させ(必要に応じて)ギャップを導入した後、関心のあるCT又はCTSW配列のヌクレオチドと同一である候補配列におけるヌクレオチドのパーセンテージとして定義される。当技術分野の技術内である様々な方法で、例えば、BLAST、BLAST−2、ALIGN又はMegalign(DNASTAR)ソフトウェアなどの公開されているコンピュータソフトウェアを用いて、%核酸配列同一性を調べるためのアラインメント(整列化)を行うことができる。当業者は、比較する配列の全長にわたり最大のアラインメントを得るのに必要とされる何らかのアルゴリズムを含む、アラインメントを測定するのに適切なパラメータを決定することができる。
ヌクレオチド配列のアラインメント(整列化)を行う場合、ある核酸配列Dに対する、ある核酸配列Cの%核酸配列同一性(ある核酸配列Dに対する、ある程度の%核酸配列同一性を有する又は含むある核酸配列Cとして代替的に使用することができる。)を次のように計算することができる:
%核酸配列同一性=W/Z・100(式中、Wは、配列アラインメントプログラム又はアルゴリズムのC及びDのアラインメントにより完全な一致としてスコア化されるヌクレオチド数であり、ZはDにおけるヌクレオチド総数である。)。
核酸配列Cの長さが核酸配列Dの長さと等しくない場合、Dに対するCの%核酸配列同一性はDに対するCの%核酸配列同一性とは等しくない。
「%配列同一性を有するポリヌクレオチドから必ずなる」とは、ポリヌクレオチドに適用される場合、ポリヌクレオチドが実質的に長さは異なるが配列は異ならないことを意味する。このように、100ヌクレオチドの既知の配列「B」に対して80%配列同一性を有するポリヌクレオチドから必ずなるポリヌクレオチド「A」は、ポリヌクレオチド「A」が約100nts長であるが、20nts以下が「B配列」と異なり得ることを意味する。ポリヌクレオチドは、意図する二次構造を生成させるために実質的に非同一配列が付加される場合など、特異的な型のプローブ、プライマー及び他の分子ツールなどを生成させるための末端への1−15ヌクレオチドの付加のために、より長い又はより短くてもよい。このような非同一ヌクレオチドは、配列が「から必ずなる」により修飾される場合、配列同一性の計算において考慮されない。
核酸分子ハイブリッド形成及びクローニングのための当技術分野で周知の方法を用いて、プローブとしての特定のヒト配列の全て又は一部との、低、中程度又は高ストリンジェンシーハイブリッド形成により、オルトログ(即ち、ヒト以外の種由来のCT又はCTSWをコードする核酸)又は他の関連配列(例えば、パラログ及びキセノログ)を得ることができる。
反応状態の「ストリンジェンシー」により、相補的断片とハイブリッド形成するための1本鎖DNAの特異性が決定される。ハイブリッド形成ストリンジェンシーは、DNA2本鎖を形成する傾向の低下につれて高くなる。核酸分子ハイブリッド形成反応において、(例えばライブラリからの全長クローンを同定するために使用することができる)特異的ハイブリッド形成(高ストリンジェンシー)を促進するために、ストリンジェンシーを選択することができる。関連するが完全に同じではないDNA分子(相同であるが同一ではない)又はセグメントを同定するために、低い特異的ハイブリッド形成(低ストリンジェンシー)を使用することができる。
(1)相補的塩基対の数、(2)塩基対のタイプ、(3)反応混合物の塩濃度(イオン強度)、(4)反応温度及び(5)DNA2本鎖安定性を低下させるホルムアミドなどのある種の有機溶媒の存在によって、DNA2本鎖を安定化させる。一般的なアプローチは、温度を変化させることであり、比較的高い温度で反応条件がよりストリンジェントになること(Ausbelら、1987)は、ハイブリッド形成反応のストリンジェンシーを良好に説明する。
「ストリンジェントな条件」下でのハイブリッド形成とは、互いに少なくとも60%相同のヌクレオチド配列がハイブリッド形成し続けるハイブリッド形成プロトコールを言う。
ポリヌクレオチドは、ペプチド(例えばインビボでの宿主細胞の標的化のため)又は細胞膜を越える輸送を促進する物質などの他の付加基を含み得る。さらに、ハイブリッド形成を惹起する切断剤(van der Krolら、1988)又は挿入剤(Zon、1988)でオリゴヌクレオチドを修飾することができる。オリゴヌクレオチドを別の分子、例えば、ペプチド、ハイブリッド形成惹起架橋剤、輸送剤、ハイブリッド形成惹起切断剤などに連結することができる。
有用なポリヌクレオチド類似体には、修飾骨格又は非天然ヌクレオシド間連結を有するポリマーが含まれる。修飾骨格は、ホスホロチオエート、キラルホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホトリエステル、アミノアルキルホスホトリエステル、メチル及び他のアルキルホスホネートなど、骨格にリン原子を保持するもの、ならびに、短鎖アルキル又はシクロアルキルヌクレオシド間連結、混合ヘテロ原子及びアルキルもしくはシクロアルキルヌクレオシド間連結又は1以上の短鎖へテロ原子もしくは複素環ヌクレオシド間連結により形成される骨格など、リン原子を持たないものを含む。修飾核酸分子ポリマー(類似体)は、1以上の修飾糖部分を含有し得る。
ヌクレオチド単位の糖及びヌクレオシド間連結の両方が新規の基で置換されているRNA又はDNA模倣物である類似体も有用である。これらの模倣物において、塩基単位は、標的配列とのハイブリッド形成のために維持される。優れたハイブリッド形成特性を有することが示されているこのような模倣物の例は、ペプチド核酸分子(PNA)である(Buchardtら、1992;Nielsenら、1991)。
ヌクレオチドの領域には、天然のヌクレオチド以外の部分、例えば、本明細書中で記載のように標識として機能する部分で、置換、化学的、酵素的又はその他の適切な手段により核酸分子が共有結合的に修飾されている誘導体が含まれる。
従って、本発明のポリヌクレオチドは、標的配列、例えば、配列番号1−3及び5−25(この核酸配列の類似体及び/又は誘導体及びその相同体を含む。)の核酸配列の何れか1つを有する核酸分子、に対して特異的にハイブリッド形成するプライマー及びプローブを含む。CTSWを含むクラミジア・トラコマチスを増幅又は検出するために、プライマー及び/又はプローブとして、本発明のポリヌクレオチドを使用することができる。
Applied Biosystems USA Inc.(Foster City、CA;USA)、DuPont(Wilmington、DE;USA)又はMilligen(Bedford、MA;USA)から入手可能なものなどの市販の装置を用いた固相合成など、従来の技術によって、配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドを調製することができる。ホスホロチオエート及びアルキル化誘導体などの修飾ポリヌクレオチドもまた、当技術分野で公知の同様の方法で、容易に調製することができる(Fino、1995;Mattingly、1995;Ruth、1990)。
試験試料中のCT又はCTSW核酸の検出又は定量又は両方のために、本発明によるポリヌクレオチドをプローブとして使用することができる。適切なハイブリッド形成条件下で、配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドの少なくとも1つと試験試料を接触させ、次に、当技術分野で周知の方法によって、標的配列とこのポリヌクレオチドの少なくとも1つとの間のハイブリッド形成を検出する。
「プローブ」は、具体的な用途に依存して、様々な長さ、好ましくは少なくとも約10nt、100nt以上、のポリヌクレオチド配列である。同一、同様又は相補的なポリヌクレオチド配列を検出するために、プローブを使用する。天然又は組み換えソースから、非常に特異的で、短いオリゴマープローブよりもハイブリッド形成が遅い、より長いプローブを得ることができる。プローブは、1本鎖、2本鎖又はより多くの鎖であり得、PCR、膜に基づくハイブリッド形成技術又は酵素免疫測定法(ELISA)のような技術において特異性を有するように設計し得る。プローブは、mRNA標的など、12、25、50、100、150、200、250、300、350又は400塩基ポリヌクレオチドにストリンジェントな条件下でハイブリッド形成する実質的に精製されたオリゴヌクレオチドであり得る。
ポリヌクレオチドのその標的配列とのハイブリッド形成能に悪影響を及ぼさないように配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドに検出可能な標識を組み込み得る。
「捕捉標識」は、通常、伸長産物及び何らかのそのような産物と会合したプローブをその他の増幅反応物と識別するために使用される。特異的結合メンバーはこの目的に非常に適している。このようなプローブは、ハイブリッド形成条件下で伸長しないようにその3’末端を遮断し得る。プローブの伸長を妨げるための方法は周知であり、当業者が選択できることである。通常、プローブの3’末端にリン酸基を付加することで、プローブの伸長を十分に遮断することができる。
プライマー増幅産物を検出するために標識を用いる場合、場合によっては捕捉標識又は検出可能な標識の何れかでプライマー配列を標識することができる。プローブ配列は、プライマー配列により生成された配列とハイブリッド形成させるために使用され、通常はプライマー配列を含まない配列とハイブリッド形成する。プローブ配列も捕捉標識又は検出標識の何れかで標識することができるが、但し、プライマーを捕捉標識で標識する場合はプローブを検出標識で標識し、逆もまた同様である。コピー配列:プローブハイブリッドが形成されたら、コピー配列及びプローブ配列上の識別標識(即ち、捕捉及び検出標識)を使用してそのようなハイブリッドを分離し、検出することができる。本発明のある実施形態において、市販のAbbott m2000(登録商標)機器(Abbott Molecular Inc.、Des Plaine、IL;USA)によって使用されるプロトコールに従って検出を行う。
配列番号1−3及び5−25は、サンドイッチ型アッセイにおける捕捉プローブ又はディスクロージャー(disclosure)プローブとして使用することもできる。簡潔に述べると、ポリヌクレオチド捕捉プローブを固体支持体に連結させ、捕捉プローブと試験試料中に存在する何らかの標的核酸との間でプローブ:標的ハイブリッドが形成されるように、適切なハイブリッド形成条件下で試験試料と接触させる。1回以上の適切な洗浄段階後、通常は第二の「ディスクロージャー(disclosure)」プローブによって又はハイブリッド分子を認識する特異的抗体によって、プローブ:標的ハイブリッドを検出する。
修飾核酸ハイブリッド形成アッセイにおいて本発明のポリヌクレオチドを使用することができる。例えばPandianら(Pandianら、1997)は、核酸分子ハイブリッド形成アッセイにおいて検出シグナルを増幅するための方法を開示する。第一のポリヌクレオチドプローブ配列を標的配列とハイブリッド形成させ、その後プローブ:標的ハイブリッドを免疫学的に捕捉して固定化する。次に、多数の反復配列単位を含有する第二のポリヌクレオチドプローブをプローブ:標的ハイブリッドのプローブ成分に対してハイブリッドを形成させる。標識した核酸配列プローブを用いて、第二のプローブ中の反復配列単位の各々に1つずつハイブリッド形成させることによって複合体を検出する。第二のプローブへの複数の標識化プローブの結合により、検出シグナルが増幅され、アッセイ感度が向上する。第一のプローブとして直接、又はさらなる反復配列単位を組み込むために修飾されている第二のプローブとして、の何れかで、このような修飾ハイブリッド形成アッセイにおいて配列番号1−3及び5−25を使用することができる。
本発明の実施
CT及びCTSWヌクレオチド配列の増幅及び検出
試料中のCT又はCTSWを増幅及び検出するために、プライマー/プローブセットとして、配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドを使用することができる。標的配列を増幅するために、何らかの特定のプライマー/プローブセット(セットは表2で例示する。)中のプライマーを使用することができる。殆どの場合、このプローブは、プライマーの1つにより生成された標的配列のコピーとハイブリッド形成し、一般に、一連の増幅反応中に生成された標的配列の何れかのコピーの検出を促進する。適切なプライマー及びプローブが組み合わせられる場合、CT又はCTSWの何れか又はCT及びCTSWの両方を特異的かつ高感度で検出するための核酸増幅手順に従い、全てのプライマー/プローブセットを使用することができる。その他のプライマー及び/又はプローブと組み合わせて、プライマー/プローブセットの個々のプライマー及びプローブを使用することもできる。
増幅手順は当技術分野で周知であり、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、TMA、ローリングサークル増幅、核酸配列に基づく増幅(NASBA)、リガーゼ連鎖反応及び鎖置換増幅(SDA)が含まれる。当業者にとって当然のことながら、ある種の増幅技術での使用のために、プライマーを修飾する必要がある場合があり得;例えば、SDAプライマーは通常、制限エンドヌクレアーゼに対する認識部位を構成するさらなるヌクレオチドを5’末端付近に含む。NASBAの場合、プライマーは、RNAポリメラーゼプロモーターを構成するさらなるヌクレオチドを5’末端付近に含む。このように修飾されたポリヌクレオチドは、本発明の範囲内であるとみなされる。
増幅反応のためにプライマーを選択する場合、基準を考慮する必要がある。例えば、プライマーは、3’での2本鎖形成の可能性が最小になるように、及び融解温度(T)が標的配列へのアニーリングを最適化し非特異的アニーリングを最小化するために十分に近くなるように、選択されるべきである。これに関連して、標的核酸配列を特異的に増幅するための増幅反応においてプライマーとして使用することができる組み合わせにおいて、本発明によるポリヌクレオチドが提供される。これらの組み合わせを表2に与え、プローブとして使用することができる配列を下記で詳述する。
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プローブ
「プローブ」として表2で列挙した配列に加えて、プローブは、配列番号44の何れかの部分、配列番号1及び2が増幅プライマーとして使用された場合に増幅される領域又はその相補体を含み得る。このプローブは、通常配列番号44のn個の連続ヌクレオチド又はその相補体であり、10≦n≦140である。配列番号44は以下のとおりである。
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さらに、プローブは、感度又は検出を実質的に損なわずに、配列番号44の配列又はその一部から逸脱し得る。従って、プローブが、配列番号44又はその相補体又はその一部又はこれらの部分の相補体の核酸配列と、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%の核酸配列同一性及びさらにより好ましくは少なくとも約99%の核酸配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し得る。プローブは修飾された配列であり得るので、例えば、二次構造形成(例えばステムループ)を促進するためにさらなるヌクレオチドが3’及び/又は5’末端に付加される又は配列番号44の配列内に散在するようにされ、また、プローブ配列は配列番号44の配列との同一性が70%未満であり得、アッセイは実質的に感度を保持する。
同様に、プライマーは感度を実質的に損なうことなく、表2で示される配列から逸脱し得る。
CT及びCTSW標的の増幅
増幅法は通常、(a)核酸増幅試薬と、少なくとも1つの本発明のプライマー/プローブセットと及び少なくとも1つの標的配列を含有する疑いのある試験試料と、を含む反応混合液;及び(b)標的配列が存在する場合、標的配列に相補的な核酸配列の少なくとも1コピーを生成させるための増幅条件にその混合物を供することを含む。
例えば10回から100回の間の(通常は約20回から約60回、より一般的には約25回から約45回)反応混合物の温度サイクリングによって、例えば検出段階の前に上記方法の段階(b)を何れかの適切な回数、繰り返すことができる。
核酸増幅試薬は、ポリメラーゼ活性を有する酵素、酵素補因子、例えばマグネシウム又はマンガンなど;塩;ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD);及びデオキシヌクレオチド三リン酸(dNTP)(dATP、dGTP、dCTP及びdTTP)を含む。
増幅条件は、1以上の核酸配列のアニーリング及び伸長を促進するものである。このようなアニーリングは、かなり予測可能な形で、温度、イオン強度、配列の長さ、相補性及び配列のG:C含量を含むいくつかのパラメータに依存する。例えば、相補的核酸配列の環境において温度を低下させることによってアニーリングが促進される。通常、診断への適用では、Tより約2℃から18℃(例えばおよそ10℃)低いハイブリッド形成温度を使用する。イオン強度もTに影響を与える。一般的な塩濃度は、陽イオンの性質及び価数に依存するが、これは当業者にとって当然であろう。同様に、G:C含量が高くなること及び配列が長くなることによっても2本鎖形成が安定化される。一般に、約30bp以下でG:C含量が高いプローブは良好に働く。
最後に、プライマー又はプローブのT前後でハイブリッド形成温度を選択する。このように、特定のプライマー/プローブセットに対する適切なハイブリッド形成条件を得ることはPCR技術分野の通常の技術の範囲内である。
何れかの特定のプライマー/プローブセットのプライマー配列(配列番号1、2及び5−16)を増幅プライマーとして使用することができる。
ある実施形態において、検出方法は、一般に、核酸増幅試薬と、少なくとも1つの本発明のプライマー/プローブセットと及び少なくとも1個の標的配列を含有する疑いのある試験試料と、を含む反応混合液を形成すること;(b)標的配列に相補的な核酸配列の少なくとも1コピーを生成させるための増幅条件にこの混合物を供すること;(c)プローブ及びその標的配列に相補的な核酸配列を含むハイブリッドを形成させるために、標的配列に相補的な核酸配列とプローブをハイブリッド形成させること;及び(d)試料中での標的配列(CT及びCTSW及び/又は対照配列)の存在の指標としてハイブリッドを検出することを含む。
当技術分野で公知の何れかの方法によって、本発明のポリヌクレオチドを用いた標的核酸配列増幅により産生された特異的単位複製配列を検出することができる。例えば、増幅反応後に従来の技術により単位複製配列を直接検出できるように、増幅反応で使用されるプライマーの1以上を標識することができる。あるいは、増幅反応を完了した後に、増幅反応で使用されるプライマーの1つからなる標識されたプローブ又は標識されているプライマー配列と異なる、増幅配列の領域と相補的な第三のポリヌクレオチドを添加することができる。プローブをハイブリッド形成させ、あらゆる複合体を洗浄し、標識を検出する。当業者にとって当然のことながら、上記で概説したように、当技術分野で公知の標準的技術により反応混合物の温度サイクリングを行うことによって、段階(c)の前に上記方法の段階(b)を数回繰り返すことができる。
増幅の間又はその後、あらゆる増幅産物を検出することができる。増幅中に標的配列の増幅を検出するための方法は上記で述べられており、Gelfandら(Gelfandら、1993)による方法である。増幅産物ならびに何らかの増幅セグメントのおおよその大きさを検出するために、ゲル電気泳動を使用することができる。あるいは、増幅産物をプローブとハイブリッド形成させ、次いで他の反応成分から分離し、微小粒子及び標識したプローブを用いて検出する。
1つの密閉反応容器中で同時に行う標的核酸配列の増幅及び検出両方を可能にする手段が有利である。このような手段により、増幅後プロセシング段階における「持ち越し」混入のリスクが避けられ、これにより、ハイスループットアッセイ及び自動化手段が可能になる。さらに、このタイプの手段により、増幅反応の「リアルタイム」の監視ならびに従来の「エンドポイント」監視が可能になる。
本発明は、単一容器方式で試験試料中の標的核酸配列を特異的に増幅及び検出するための方法における配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドの使用を含む。ある実施形態において、挿入色素(例えばSYBR Green)又は増幅配列に特異的に結合する抗体を反応容器に添加する。別の実施形態において、増幅配列の領域に相補的な、プライマー配列とは異なる第三のポリヌクレオチドがプローブとして反応に含まれ得る。
プライマーでの増幅及びプローブでの標的の検出の両方が1本の密閉反応容器中で同時に行われるアッセイでの使用の場合、プローブはある種の特性を有する。例えば、プローブは増幅反応中に存在するので、プローブは反応を妨害せず、また反応条件下で安定であるべきでもある。リアルタイム検出の場合、プローブは増幅条件下でその標的配列に結合し、標的配列に結合する際のみシグナルを放出しなければならない。特にこのタイプの手段によく適しているプローブ分子の例には、Abravayaら(Abravayaら、2005)により記載されるものなどの、分子指標プローブ、TAQMAN(R)プローブ及び直線状プローブが含まれる。
TAQMAN(R)プローブは、蛍光色素分子で一方の末端が標識され、消光剤で他方の末端が標識される標的配列に相補的なポリヌクレオチドから構成される、二重標識、蛍光性核酸分子プローブである。増幅反応において、リアルタイムプローブとしてTAQMAN(R)プローブを使用することができる。構築された場合、蛍光色素分子及び消光剤の近接近によって、確実に蛍光色素分子が内部で消光される。伸びている際は、ポリメラーゼの5’ヌクレアーゼ活性によってプローブが切断され、蛍光色素分子が放出される。放出された蛍光色素分子はもはや消光されず、従って検出可能なシグナルが生じる。
分子指標は、ステムループ(ヘアピン)構造を形成するポリヌクレオチドプローブである。このループは1本鎖であり、標的配列に相補的な配列を含有し、一方、このステムは通常、標的配列に無関係であり、自己ハイブリッド形成して2本鎖を形成する。標的配列に相補的であり、且つ、自己ハイブリッド形成することができるヌクレオチドもまた、ステム領域の部分を形成することができる。ステムの片方の腕に蛍光色素分子部分が結合し、他方の腕に消光剤部分が結合する。ポリヌクレオチドがヘアピンを形成する場合、蛍光色素分子及び消光剤は近接近であり、蛍光色素分子が消光される。標的配列に結合すると、蛍光色素分子及び消光剤が分離され、蛍光色素分子はもはや消光されず、検出可能なシグナルが生じる。ある実施形態において、プローブは、隣接自己−相補的領域とともに本発明のポリヌクレオチドを含む分子指標プローブである。本発明のポリヌクレオチドは、分子指標のループ領域を構成するか又はこれらはループ領域及びステム領域の一部を構成することができる。このように、自己相補的なステム配列は標的配列と無関係であり得るか又は標的配列と部分的に相補的であり得る。
Black Hole消光剤(BHQ(R);Bioresearch Technologies、Inc.;Novato、CA、USA)などの、蛍光色素分子及び高効率消光剤とともに、直線状プローブとして本発明のポリヌクレオチドを使用することもできる。高消光効率及びBHQ(R)色素の生来の蛍光の欠失によって、「ランダムコイル」消光が、一方の末端が蛍光色素分子で標識され他方がBHQ(R)色素で標識される直線状プローブで起こり得るようになり、このように、プローブが溶液中にある場合、確実に、蛍光色素分子が蛍光を発しないようになる。その標的配列に結合すると、プローブが伸びて、従って蛍光色素分子及び消光剤が空間的に分離され、蛍光色素分子はもはや消光されない。分子指標又はTAQMAN(R)プローブにおいて、消光剤部分として、BHQ(R)色素を使用することもできる。
本発明のポリヌクレオチドとの使用のための適切な蛍光色素分子及び消光剤を容易に決定することができる(Marrasら、1999;Tyagiら、1998)。多くの蛍光色素分子及び消光剤は、例えば、Molecular Probes(Eugene、OR、USA)又はBiosearch Technologies、Inc.(Novato、CA、US)から市販されている。有用な蛍光色素分子の例には、ジハロ−(CからC)ジアルコキシカルボキシフルオレセイン、5−(2’−アミノエチル)アミノナフタレン−1−スルホン酸(EDANS)、クマリン及びクマリン誘導体、N−(2−アミノエチル)−4−アミノ−3,6−ジスルホ−1,8−ナフタルイミド2カリウム塩(Lucifer yellow)、スルホローダミン101塩化スルホニル(TEXAS RED(R))、テトラメチルローダミン、テトラクロロ−6−カルボキシフルオロセイン、5−カルボキシローダミン、シアニン色素及び誘導体などの、蛍光及び蛍光誘導体が含まれる。消光剤の例には、DABCYL、4’−(4−ジメチルアミノフェニルアゾ)安息香酸(DABSYL)、4−ジメチルアミノフェニルアゾフェニル−4−ジメチルアミノフェニルアゾフェニル−4’−マレイミド(DABMI)、テトラメチルローダミン、カルボキシテトラメチルローダミン(TAMRA)、BHQ(R)色素などが含まれる。金及び銀から形成されるものなど、何らかの蛍光シグナルを増強するために、金属ナノ粒子を使用することができる。これらが染色されたDNAの近接近となるように、標的化分子でタグ付加することができることが多い。QDを使用することもできる。
分子指標プローブとの使用のためのプライマー選択には、ある種の基準に合致する必要がある。例えば、分子指標がプライマーと結合して結果として高いバックグラウンドシグナルが生じ得る相補性領域がないことは重要である。
従って、試験試料中の標的核酸配列を特異的に増幅及び検出するのに使用することができる、2つのプライマー及び少なくとも1つのプローブを含む組み合わせにおいて、本発明によるポリヌクレオチドがさらに提供される。関連実施形態において、分子指標PCRによる標的核酸配列の増幅及び検出のために、プライマー/プローブセットが提供される。
リアルタイムで増幅反応の進行を監視するために、分子指標プローブを使用することができる。一連の増幅反応中、分子指標はプローブに対するアニーリング温度でその標的配列と相互作用し、蛍光シグナルが生じる。増幅反応で生成する標的鎖の数が増加するにつれて、その標的に結合する分子指標の数が同時に増加し、蛍光シグナルの強度が上昇する。
従って、本発明によると、増幅反応の最後に検出可能なシグナルの強度を測定する検出において又は増幅反応を通じてシグナルを監視するリアルタイム検出においての何れでも、2つのプライマー及び少なくとも1つのプローブの組み合わせを使用することができる。
複数の同時単位複製配列検出
1つの増幅反応で何れか又は両方の生物から標的配列を増幅するために、ナイゼリア・ゴノーホエア(Neisseria gonorrhoeae)(NG)などの疾患に対するその他のマーカーの増幅のためのプライマーと組み合わせて、CTプライマーを使用することができる。同時増幅反応と続く種−特異的ハイブリッド形成反応により、CT又はNGの何れか又は両方の生物による感染に関する、試験試料の同時評価が可能となる。プライマー/プローブセットの組み合わせ(例えば、1つがCT特異的プライマー/プローブセットから選択され、他方がNG−特異的プライマー/プローブセットから選択される;表3で例を示す。)を用いて、1つの反応混合液中で、NG及びCT又はCTSWの何れかの両方(又はCT及びCTSWの両方)を同時に増幅及び/又は検出することができる。言うまでもなく、各プローブは、その他のプローブのそれぞれから検出可能に区別される。例えば、2以上のプローブが同じ反応混合液中に存在する場合、各プローブの蛍光色素分子部分は異なる波長で蛍光を発する。
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ある実施形態において、本発明は、第一及び第二のポリヌクレオチドを含む、CT及びCTSWを増幅及び/又は検出するのに有用なポリヌクレオチド試薬の組み合わせに関し、第一のポリヌクレオチドは、配列番号1、5−9、11−13及び14並びにこれらの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第二のポリヌクレオチドは、配列番号2、10、15、16及び26並びにこれらの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。第一及び第二のポリヌクレオチドは、増幅反応においてプライマーとして働き得る。このポリヌクレオチド試薬の組み合わせは、配列番号3、17−25、27、42及び[配列番号44のn個(10≦n≦140)の連続するヌクレオチドを含むポリヌクレオチド]及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する第三のポリヌクレオチドをさらに含み得る。第三のポリヌクレオチドは、例えば増幅反応において、配列番号1、2、5−14、16及び26(又はその相補体)のポリヌクレオチドにより増幅される配列のハイブリッド形成及び検出のためのプローブとして作用し得る。
本発明はまた追加の実施形態を含み、ここにおいて、上記で列挙された第一及び第二の実施形態の、前記ポリヌクレオチド試薬の組み合わせは、第四、第五及び第六のポリヌクレオチドをさらに含み、この組み合わせは、CT及びCTSWの検出及び/又は増幅に有用であり、第四のポリヌクレオチドは、配列番号28−30及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第五のポリヌクレオチドは、配列番号31及びこれの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第六のポリヌクレオチドは、基本的に、配列番号32−34及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。CTとCTSWを区別するために、配列番号32−34のプローブ上の検出可能な標識とは異なる波長でシグナルを放出する検出可能な標識で配列番号3、17−25、27、42及び44のプローブを標識することができる。
本発明はまた別の実施形態も含み、ここにおいて、上記で列挙された第一及び第二の実施形態の、前記ポリヌクレオチド試薬の組み合わせは、第四、第五及び第六のポリヌクレオチドをさらに含み、この組み合わせは、CT、CTSW及びNGの検出及び/又は増幅に有用であり、第四のポリヌクレオチドは、配列番号35及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第五のポリヌクレオチドは、配列番号36及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第六のポリヌクレオチドは、配列番号37−39及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。CTとCTSWを区別するために、配列番号32−34のプローブ上の検出可能な標識とは異なる波長でシグナルを生じる検出可能な標識で配列番号3、17−25、27、42及び44のプローブを標識することができ;さらに、配列番号37−39のNGプローブは、CT及びCTSWに対するプローブとは異なる波長で放出するさらなる第三の検出可能な標識を含み得る。
本発明はまた別の実施形態を含み、ここにおいて、上記で列挙された第一及び第二の実施形態の、前記ポリヌクレオチド試薬の組み合わせは、第四、第五、第六、第七、第八及び第九のポリヌクレオチドをさらに含み、この組み合わせは、CT、CTSW及びNGを検出及び/又は増幅するのに有用であり、第四のポリヌクレオチドは、配列番号28−30及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第五のポリヌクレオチドは、配列番号31及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第六のポリヌクレオチドは、配列番号32、33及び34及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第七のポリヌクレオチドは、配列番号35及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第八のポリヌクレオチドは、配列番号36及びこれの相補体のポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなり;第九のポリヌクレオチドは、配列番号37、38、39及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドと少なくとも70%、80%、90%、95%又は100%の配列同一性を有する核酸配列から必ずなる。CTをCTSWと区別するために、配列番号32−34のプローブ上の検出可能な標識とは異なる波長でシグナルを放出する検出可能な標識で配列番号3、17−25、27、42及び44のプローブを標識することができ;さらに、配列番号37−39のNGプローブは、CT及びCTSWに対するプローブとは異なる波長で放出するさらなる第三の検出可能な標識を含み得る。
他の実施形態において、少なくとも1つのポリヌクレオチド試薬が検出可能な標識又は消光剤を含み得る。
他の実施形態において、本発明は、上記で列挙した実施形態のポリヌクレオチドの組み合わせを含むキットを含み、このキットはまた増幅試薬も含む。
さらに他の実施形態において、本発明は、上記で列挙された実施形態1−5のポリヌクレオチド試薬の組み合わせを用いて、CT、CTSW及び/又はNGを増幅及び/又は検出する方法を含む。これらの反応液はさらに、少なくとも1つの対照ポリヌクレオチド、陽性及び/又は陰性対照、並びに正規化に使用することができるものに対するもの、を含み得る。しかし、CT又はCTSWを検出する場合で、反応がDNAポリメラーゼ7.5ユニット、15mM Tris−HCl、pH8.0、50mM KCl、9.5mM MgCl、0.2mM dNTP、第一及び第二のポリヌクレオチド500nM及び60nM ROXからなる場合、
第一のポリヌクレオチドが配列番号1又はこれの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号16又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号23又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号1又はこれの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号2又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号22又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号8もしくは9又はこれらの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号10もしくは26又はこれらの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号17又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号5もしくは6又はこれらの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号10又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号19又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく、
第一のポリヌクレオチドが配列番号14又はこれの相補体の核酸配列からなるとき、第二のポリヌクレオチドは配列番号2又はこれの相補体の核酸配列から構成されなく及び第三のポリヌクレオチドは配列番号22又はこれの相補体の核酸配列から構成されない。
定量
CT及びCTSW核酸を定量するために、アッセイにおいて配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドを使用することもできる。このように、試験試料中の標的核酸配列を特異的に増幅、検出及び定量するための方法において、本発明によるポリヌクレオチドを使用することができる。
対照
定量的アッセイのための様々なタイプの標準物質が利用可能である。例えば、標準は、アッセイ条件下でのCT又はCTSW核酸分子の既知の量の増幅及び検出により収集された標準曲線から構成され得る。あるいは、反応に内部標準を含むことができる。このような内部標準は通常、対照標的核酸配列及び対照ポリヌクレオチドプローブを含む。内部標準は、場合によっては、プライマーのさらなる対をさらに含み得る。これらの対照プライマーの一次配列は本発明のポリヌクレオチドに無関係であり、対照標的核酸配列に特異的であり得る。あるいは、第一の標的配列(例えばCT)に向けられた第一のプライマー/プローブセットからのプライマーと一方の末端で結合し、第二の標的配列(例えばNG)に向けられた第二のプライマー/プローブセットに対するプライマーと他方の末端で結合し、増幅条件下でコピーが生成されるように対照標的配列が設計される場合、さらなるプライマーを使用する必要はない。
本発明に関連して、対照標的核酸配列は、
(a)特定の反応で使用されているCT又はCTSWプライマー又はプライマー対の何れかにより又は個別のCT対照プライマーにより増幅することができ;
(b)適切な条件下で対照プローブと特異的にハイブリッド形成し;及び
(c)同じ条件下でCT−又はCTSW−特異的プローブとハイブリッド形成しない、核酸配列である。
本発明に関連して、プローブ分子に対する標準的条件を満たすことに加えて、定量的反応での使用のための対照ポリヌクレオチドプローブは、
(a)適切な条件下で対照配列と特異的にハイブリッド形成し;
(b)CT又はCTSW標的配列を検出している場合、同じ条件下でCTもしくはCTSW配列、CTもしくはCTSW−特異的プローブ又はCTもしくはCTSW特異的プライマーとハイブリッドを形成せず;及び
(c)同じ反応混合液中で使用されるその他のプローブに組み込まれた標識とは異なる検出可能な標識を組み込む。
対照標的核酸及び対照プローブの実際の核酸配列は、それらが両方とも上記で概説した基準に合致するならば、重要ではない。
「エンドポイント」法又は「リアルタイム」法を用いて、試験試料中の標的核酸の量を定量することができる。定量的アッセイにおいて配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドをプローブとして使用する場合、従来のハイブリッド形成プローブ、直線状BHQ(R)プローブ、TAQMAN(R)プローブ、分子指標プローブ又はこれらの組合せもしくは修飾型としてこれらを使用することができる。
ハイスループットアッセイ
ハイスループットアッセイの場合、反応成分は通常、様々な試験試料を含む複数のアッセイ反応物を同じアッセイにおいて監視することを可能にする、マルチウェルマイクロタイタープレートなどの多容器担体又はプラットフォームに収容される。本発明はまた、スクリーニング又はアッセイ工程の効率を高めるための高度に自動化されたハイスループットアッセイももくろむ。スループット時間を大幅に高速化する、試料及び試薬のピペット分注、液体の分配、時間指定温置、マイクロアレイへの試料のフォーマット化、マイクロプレートの温度サイクリング及び適切な検出器でのマイクロプレートの読み取りなどの多くの手順に対する自動化能力のように、多くのハイスループット系が現在市販されている。
キット
配列番号1−3及び5−25のポリヌクレオチドは、CT及びCTSW核酸の検出及び/又は定量を可能にするキットの一部として含まれ得る。このようなキットは、プライマー及び/又はプローブとして使用するための本発明の1以上のポリヌクレオチドを含む。本発明のある実施形態において、このポリヌクレオチドは、表2で示されるように、試験試料中のCT及びCTSW核酸を特異的に増幅するプライマーとしての使用のための組合せでキット中で提供される。
CT及びCTSW核酸の検出のためのキットはまた、対照標的核酸及び対照ポリヌクレオチドプローブも含み得る。キットはまた、対照プライマーも含み得、これは対照標的核酸配列を特異的に増幅する。
キットは、増幅試薬、反応成分及び/又は反応容器を含み得る。1以上のポリヌクレオチドに検出可能標識を組み込むことができる。キットは、ポリヌクレオチドを標識するための試薬も含み得る。キットの1以上の成分は凍結乾燥され得、キットは、凍結乾燥成分の再溶解に適切な試薬をさらに含み得る。このキットは、使用説明書をさらに含有し得る。
キットを供給する際、組成物の様々な成分を個別の容器に封入し、使用直前に混合し得る。このような成分封入は、個々に、活性成分の長期保存を可能にし得る。例えば、それに連結するポリヌクレオチドを有する粒子のより多くの1つ;基質;及び核酸酵素を個別の容器で供給する。
様々な成分が保存され、容器の材料に吸着しないか又はそれにより変化しないような何らかの種の容器中でキットに含まれる試薬を供給することができる。例えば、密封ガラスアンプルは、中性の、窒素などの無反応性の気体下で密封されている試薬又は緩衝液のより多くの1つを含有し得る。アンプルは、ガラス、有機ポリマー(ポリカーボネート、ポリスチレンなど);陶磁、金属又は同様の試薬を保持するために通常使用される何らかのその他の材料などの何らかの適切な材料からなり得る。適切な容器のその他の例には、アンプルと同様の物質から作ることができる単純なボトル及び、アルミニウム又は合金など、内側がアルミ箔で覆われ得る包装材料が含まれる。その他の容器としては、試験管、バイアル、フラスコ、ボトル、シリンジなどが含まれる。
説明書とともにキットを供給することもできる。紙又はその他の材料の上に説明書を印刷し得、及び/又は、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、ジップディスク、ビデオテープ、オーディオテープなど、電子的可読媒体として供給し得る。
本発明の、ポリヌクレオチド、方法及びキットは、CT及びCTSW核酸の検出及び/又は定量のための臨床又は研究状況において有用である。従って、これらの状況において、本ポリヌクレオチドは、被験者においてCT及びCTSW感染を診断するため、又はCT及びCTSWに感染した被験者においてCT及びCTSW標的核酸配列の量を監視するためのアッセイにおいて使用することができる。被験者における細菌の量を監視することは、抗菌薬治療に対する応答を特定又は監視する上で特に重要であるが、このアッセイは最近死んだ細菌を検出し得るので、治療介入に対してアッセイを好時期に行うことが重要である。
実施例
以下の実施例は例示のみを目的とし、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。同じように首尾よく本発明を行うことができる、当業者にとって利用可能な様々な代替的技術及び手法がある。
CTSWプライマー/プローブの組み合わせの候補のスクリーニング
CTの特異的増幅及び検出について、様々な組合せで、新たに設計したプライマー/プローブを試験した。全体で、プライマー又はプローブとして27種類の配列を試験し、これには配列番号1−3、5−25、26、27及び43(表1)が含まれた。様々な組み合わせの154種類のセットを作った(表2)。配列番号43を除き、全ての候補プローブをQUASAR(登録商標)Q670(BioSearch Technologies、Inc.;Novato、CA)(CY5(登録商標)の代替品;Biosearch Technologies;Novato、CA;USA)及びBHQ−2(登録商標)(Biosearch Technologies)(消光剤として)で標識した。配列番号43を6−カルボキシ-フルオレセイン(FAM(登録商標);Applied Biosystems;Foster、CA;USA)及びBHQ−1(登録商標)(Applied Biosystems)(消光剤として)で標識した。CTゲノムDNA調製物をいくつかの異なる希釈度で希釈し、標的として使用し、プライマー/プローブの各セットに対して、CT/NG陰性希釈液を陰性対照として使用した。
各プライマー/プローブの組み合わせに対してマスターミックスを調製した(7.5U AMPLITAQ(登録商標)Gold、15mM Tris−HCl、pH8.0、50mM KCl、9.5mM MgCl、0.2mM dNTP、各試験プライマー500nM、200nMプローブ及び60nM ROX)。光学反応プレートに試料を添加し、密封した。次に、このプレートをサイクラー/リーダー装置にセットし、実施例2で具体的に述べるサイクリング条件に供した。
全実施例に対するPCRサイクリング条件には、95℃で570秒、次いで92℃で10秒、58℃で30秒及び65℃で60秒を45サイクル行うことが含まれた。PCR及びリアルタイム検出に使用した装置は、Abbott m2000rt サイクラー/リーダー(統合型REALTIME(登録商標)PCR増幅及び検出機器)であった。
試験したPCR成分濃度及びサイクル条件下で、全部で154種類のうち145種類の様々なプライマー/プローブの組み合わせがロバストなリアルタイム増幅及び検出を示した。残りの9種類の組み合わせは、増幅曲線ができないか、結果が不明瞭であるか、シグナルノイズ比が悪いか又は再現性がなかった。これらの9種類の組み合わせは、4、5、11、12、19、20、47、48及び91であり、これらはさらなる最適化が必要であろう。
CTSWプライマー/プローブの試験
この実施例において、Abbott Laboratories(Abbott Park、IL、USA)REALTIME(登録商標)CT/NG診断キットで提供される現在のCT/NGオリゴヌクレオチド試薬に対する特異性及びロバスト性について、新たに発見されたSwiss CT欠損変異体に適応するように新たに設計したプライマー/プローブセットを試験した。CT/NGオリゴヌクレオチド試薬は、6種類のプライマー及び3種類のプローブ(CT、NG及び内部対照(IC)に対するプライマー及びCT、NG及びICに対するプローブ)を含有する。6−カルボキシ−フルオレセイン(FAM(登録商標);Applied Biosystems;Foster、CA;USA)でオリジナルのCTプローブを標識した。候補プローブは、蛍光色素分子としてQUASAR(登録商標)Q670(CY5(登録商標)の代替品;BioSearch Technologies;Novato、CA;USA)を、消光剤としてBHQ−2(登録商標)(Biosearch Technologies)を使用した。
現在のCT/NGに対するプライマー及びプローブ配列を表4で示す。
Figure 0005619602
CT及びCTSWを検出するための候補プライマーは、配列番号1及び2であり、プローブは配列番号3であった。配列番号3の5’末端をQUASAR(登録商標)Q670で標識し、3’末端を消光剤BHQ−2(登録商標)で標識した。下記表5において、このアッセイ及びこれらの実施例で記載した全アッセイ(必要に応じて)で使用した試薬をまとめる。
Figure 0005619602
Figure 0005619602
全ての実施例に対するPCRサイクリング条件には、95℃で570秒、次いで92℃で10秒、58℃で30秒及び65℃で60秒を45サイクル行うことが含まれた。PCR及びリアルタイム検出に使用した装置は、Abbott m2000rt サイクラー/リーダー(統合型REALTIME(登録商標)PCR増幅及び検出機器)であった。
スウェーデンからの24のCTSW臨床分離株を試験した。当技術分野で公知でありAbbott Laboratoriesに与えられた方法を用いて臨床試料からDNAを精製した。この実施例において、REALTIME(登録商標)CT/NG診断キットからの試薬(表4)にCTSWプライマー及びプローブを添加した。
マスターミックスを調製し、これには全部で8プライマー及び4プローブが含有され(表6の組成物を参照);次に混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。プレート中の各ウェルに最終混合液47.5μLを添加した。最終的に、24のCTSW欠損変異体からの溶出液2.5μLをウェルに添加し、各溶出液が個別に反応条件に供されるようにした。反応プレートを密封し、次いでAbbott m2000rtサイクラー/リーダーに置き、サイクリング条件に供した。
全試料に対して、CY5(登録商標)シグナルを検出し、これから、配列番号1及び2の配列を有するプライマーによりCTSW株プラスミドの標的領域が増幅され、CY5(登録商標)で標識されている配列番号3の配列を有するプローブによって検出されることが分かった。陰性対照(鋳型不含)はシグナルを示さず、このことから、増幅が特異的であることが示唆された。全試料から有効なIC反応が生じた。
現在のCT、NG及びIC標的の増幅における潜在的影響の評価
この実施例の目的は、配列番号3の配列を有するプローブと組み合わせた配列番号1及び2の配列を有するプライマー、及び配列番号3の配列を有するプローブと組み合わせた配列番号14及び15の配列を有するプライマーが、非CTSW CT及びNG検出の市販品において現在使用されているプライマー及びプローブを妨害しないことを明らかにすることである。
それぞれ48の反応に十分な3種類のマスターミックスを調製した。混合液0(MM0)には、市販のCT及びNGプライマー及びプローブのみが含有された(表4参照)。その他の2つの混合液は、CT及びNGプライマー及びプローブを有し、候補CTプライマー及びプローブの2セットのうち一方が添加された。混合液1(MM1)は配列番号1、2(CTSWプライマー)及び3(CTSWプローブ)を有し、混合液4(MM4)は配列番号14、15(CTSWプライマー)及び3(CTSWプローブ)を有した。候補プローブの5’末端をQUASAR(登録商標)Q670で、3’末端を消光剤BHQ−2(登録商標)で標識した。プライマー及びプローブの濃度は表5で示す。各混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。市販のREALTIME(登録商標)CT/NG Control Kit(Abbott Laboratories)からのCT/NGカットオフ対照を試料として3種類の全ての混合液に対して試験した。
試料を光学反応プレートに添加し、密封した。次に、プレートをサイクラー/リーダー装置に入れ、実施例2で具体的に述べたようなサイクリング条件に供した。
混合液0と混合液1及び4との間で検出されるシグナルの差が有意ではなかったので、配列番号3プローブ及び配列番号1、2、14及び15プライマーの添加によって、標的(現在のCT、NG又はIC標的)の増幅に影響はなかった。
非特異的増幅を導入する可能性の評価
この実施例において、本発明のプライマー/プローブによって陰性対照が増幅されないという仮説を試験した。
配列番号3の配列を有するプローブと組み合わせて配列番号1及び2を市販のCT/NG反応混合液に添加することによって、マスターミックス(MM1)を調製した。配列番号3のCTプローブの5’末端をQUASAR(登録商標)Q670で、3’末端を消光剤BHQ−2(登録商標)で標識した。プライマー及びプローブの濃度は表6で述べるとおりである。各混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。
陽性対照の2回の反復測定とともに、PCR試料プレートあたり94回の反復測定で陰性試料として陰性希釈液を試験した。CTゲノムDNA調製物の希釈液及びCTゲノム−陽性調製物25μLから陽性対照を調製した。光学反応プレートに試料を添加し、密封した。次に、プレートをサイクラー/リーダー装置に入れ、実施例2で具体的に述べたようなサイクリング条件に供した。次いで、FAM(登録商標)、VIC(登録商標)及びCY5(登録商標)に対して分析し、蛍光色素分子シグナルについてプレートを分析した。下記表7で結果を示す。
Figure 0005619602
表7で示されるように、測定1−3で散発的な低レベルのCT FAM(登録商標)、NG VIC(登録商標)及びCT CY5(登録商標)シグナルが観察された。実験環境からの混入があるか否かを確認するために、全ての実験ベンチを漂白剤で洗浄し、さらに4回実験を繰り返した(表7の測定4−7)。全部で376の陰性試料の反復試験のうち(測定4−7)、FAM(登録商標)において反復測定のうち1つで低レベルの遅発増幅(late amplification)が示され、反復測定のうち別の1つでVIC(登録商標)において低レベルの遅発増幅が示された。その他の全ての反復測定では3つ全てのチャネル(FAM(登録商標)、VIC(登録商標)及びCY5(登録商標))で増幅シグナルは生じなかった。両低レベル増幅発生は、後の方のサイクル数で起こり、市販のREALTIME(登録商標)CT/NGアッセイによって陽性として報告されていない。陽性対照によって、有効な陽性増幅曲線が生成された。
いくつかの散発的で低レベルのシグナルを除き、陰性対照の全ての反復において全3チャネルでシグナルは生じなかった。このように、配列番号1及び2の配列を有するプライマー及び配列番号3の配列を有するプローブをCT/NGオリゴヌクレオチド試薬混合液(表4)に添加することによって、何れのチャネルでもシグナルの上昇は起こらなかった。
オリジナルと新規候補プライマー/プローブセットとの間の低レベルCT標的の検出における潜在的相違の評価
この実施例において、CTゲノムDNA調製物(TE pH8.0及びサケ精巣DNA(担体として)中で希釈したDNA)の3種類の異なる希釈液を用いて、感度について配列番号1−3の配列を有するプライマー/プローブセットを試験した。相対的希釈率は、1、1:7.5及び1:50であり、患者試料からの低レベルのCTを試料が模倣するようにした。
配列番号3の配列を有するプローブと組み合わせて配列番号1及び2を市販のCT/NG反応混合液(表4)に添加することによって、マスターミックス(MM1)を調製した。配列番号3のCTプローブの5’末端をQUASAR(登録商標)Q670で、3’末端を消光剤BHQ−2(登録商標)で標識した。プライマー及びプローブの濃度は表6で述べるとおりであった。各混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。光学反応プレートに試料を添加し、密封した。次に、プレートをサイクラー/リーダー装置に入れ、実施例2で具体的に述べたようなサイクリング条件に供した。次に、蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。下記表8及び9で結果を示す。
Figure 0005619602
Figure 0005619602
ボトル1及び2は、別に調製された同じMM1マスターミックスの2つの調製液であった。表8で示されるように、この2つのボトル間でFAM(登録商標)及びCY5(登録商標)両方に対する平均サイクル数コールの差はあまり見られなかった。CY5(登録商標)チャネルと比較して、FAM(登録商標)での平均サイクル数について僅かな遅延が観察された。CTゲノムDNA調製物のより希釈度が高い試料について、表9は、1:7.5又は1:50希釈と1x希釈との間のサイクル数における平均差を示す。各場合、表9は、FAM(登録商標)及びCY5(登録商標)の両チャネルにおいて、ボトル2でサイクル数の僅かな遅延が観察されたことを示す。従って、希釈に関わらず、各標的レベルにおいて、標的(FAM(登録商標)、CY5(登録商標))に関わらずアッセイ性能は同様であった。
全CT血清型亜型の検出
配列番号1−3の配列を有するプライマー/プローブの組み合わせが高感度であり対照鋳型において特異的であることが示されたので、このプライマー/プローブの組み合わせが様々な血清型亜型においてCT(その細胞表面で発現される場合、タンパク質組成が異なるCT)を検出する能力について試験した。100コピー/反応で16種類の血清型亜型を試験し、陰性対照と比較した。このプライマー/プローブの組み合わせによって血清型亜型の標的領域が増幅され検出される場合、シグナルが生じ;そうでなければ、陰性対照により生じたシグナルと同等であるバックグラウンドシグナルのみが観察される。
2つのマスターミックスを調製した:Mix0には、市販のCT及びNGプライマー及びプローブのみが含有され(表4参照)、一方、MM1は、市販のCT/NG反応混合液に、配列番号3の配列を有するプローブと組み合わせて配列番号1及び2を添加することにより調製した。配列番号3のCTプローブの5’末端をQUASAR(登録商標)Q670で、3’末端を消光剤BHQ−2(登録商標)で標識した。プライマー及びプローブの濃度は表6で示すとおりであった。各混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。光学反応プレートに試料を添加し、密封した。次に、プレートをサイクラー/リーダー装置に入れ、実施例2で具体的に述べたようなサイクリング条件に供した。次いで、蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。
様々なCT血清型亜型DNAを含有する全試料においてシグナルが観察され、一方、陰性対照ではシグナルは示されなかった。従って、配列番号1−3の配列を有するプライマー/プローブの組み合わせは全16種類の試験血清型亜型を検出した。
一連の潜在的交差反応物を用いたスクリーニング
この実施例において、配列番号1−3の配列を有するプライマー/プローブセット(実施例6中のようなMM1)の交差反応性を試験した。107種類の潜在交差反応生物を用いて、プライマーの各セットの性能を試験した。CT/NG REALTIME(登録商標)PCRアッセイ交差反応性パネルとして株を収集した。
潜在的交差反応生物(「交差反応物」)のリストを下記表10で示す。
Figure 0005619602
Figure 0005619602
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配列番号3のCTプローブの5’末端をQUASAR(登録商標)Q670で、3’末端を消光剤BHQ−2(登録商標)で標識した。プライマー及びプローブの濃度は表6で示されるとおりである。各混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。マスターミックスの25μL及び陰性希釈液25μLを各ウェルに添加し、これを潜在的交差反応物試料又は陰性対照とした。潜在的交差反応物試料としたウェルに、交差反応物DNA試料1μLを添加し(n=3の各交差反応物)、陽性対照として使用されたウェルにCTゲノムDNA25μLを添加した。トレイを密封し、次にAbbott m2000rtサイクラー/リーダーに入れ、実施例2で具体的に述べたようなサイクリング条件に供した。次いで、蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。
下記表11で示される5種類の株(これらはVIC(登録商標)シグナルが上昇した。)を除き、全ての潜在的交差反応物は無反応であった。2x10個分子/反応で各試料を試験した。
Figure 0005619602
MRB及びFCNBはそれぞれ、最大比率及びフラクショナルサイクル数(fractional cycle number)である。両者は、PCR増幅の曲面形状分析のアウトプットである。
次に、表11で列挙される株をMM0及びMM1に対する試薬と比較するための別の回の試験に供した(実施例6におけるように)。1x10及び3.3x10個分子/反応でこれらの株を試験した。この2回目の試験のセットの結果を下記表12で示す。
Figure 0005619602
表12で示されるように、MM0及びMM1試薬の両方からの結果は、MM0で無反応であった株ID10を除き同等であった。
ガードバンド試験
この試験において、最適濃度を確認するために互いに対して配列番号1−3を滴定した。表13は、この試験で使用する様々なマスターミックス(MM)を示すが、この表でプライマー及びプローブの様々な濃度を示す。ICを各混合液に添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。
Figure 0005619602
標的は、実施例4のように1:7.5で希釈されたCTゲノムDNA調製物から構成された。マスターミックス25μL及び標的25μLを各ウェルに添加した。トレイを密封し、次にAbbott m2000rtサイクラー/リーダーに入れ、95℃で570秒、次いで92℃で10秒、58℃で30秒及び65℃で60秒を45サイクル行った。次に、蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。
その結果から、CY5(登録商標)チャネルにおいて、公称条件(nominal condition)よりもMM1を用いてFCNが僅かに遅延(両方のプライマー(配列番号1、2)に対して−25%)したことが示された。公称条件と比較した場合、MM4でFCNは僅かに早く(両プライマーに対して+50%)、このことから、僅かにより効率的に増幅されることが示唆される。全体として、全てのマスターミックスは、公称条件と同等であった。ICの場合、FCN及びMRは、公称条件と比較して全てのマスターミックスにわたり同程度であった。FCN及びMRは、陽性試料全てに対して、FCNB及びMRBと同一であった(表13)。
患者試料の試験及びFAM(登録商標)(オリジナルセット)及びCY5(登録商標)(新規セット)チャネルにおける増幅の比較
この実施例において、m2000sp及びm2000rtでの、m2000実験適用仕様ファイルを用いて、ヒト被検者尿試料において配列番号1−3を含有するMM1マスターミックス(実施例6参照)を試験した。全体で43検体の尿試料を試験した。m2000実験適用仕様ファイルの試料調製部分は、現在市販されているm2000CT/NG適用仕様ファイル第2.00版の改訂版である。Internal Review Boardにより承認されたプロトコール下で、患者の同意を得て、Abbottのために、Abbott Multi−Collectトランスポートチューブにおいて、尿試料を回収した。m2000spにおいてPCRプレートを準備し、次に、PCR増幅及び検出のためにm2000rtに移した。サイクリング条件は実施例2に記載のとおりであった。この実験適用仕様ファイルのm2000rt検出部分は、CY5(登録商標)チャネルでの検出が追加された現在市販されているm2000CT/NG適用仕様ファイル第2.00版とは異なっていた。次に、同一の試料調製プロトコールから調製したこれらの同じ尿試料での結果とこの結果を比較し(CT/NG実験適用仕様ファイルv0.24)、現在市販されているm2000CT/NGアッセイ試薬(MM0、実施例6)で試験した。
マスターミックスの25μL及び尿試料検体25μLを各ウェルに添加した。プライマー及びプローブの濃度は表6に記載のとおりであった。トレイを密封し、次にAbbott m2000rtサイクラー/リーダーに入れ、95℃で570秒、次いで92℃で10秒、58℃で30秒及び65℃で60秒を45サイクル行った。次に、蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。
m2000sp及びm2000rtの両方の測定は良好であった。MM1からの全ての試料の結果は、尿試料#114を除き、以前に試験したMM0の結果とよく相関した。この試料は、MM0で陰性として以前報告されたが、MM1ではCY5(登録商標)チャネルで遅発増幅を示した。同じ被験者から採取したスワブ試料におけるMM0試験データのまとめから、スワブ試験が陽性であったことが分かった。従って、尿試料#114は、低い真の陽性CT試料と思われ、この試料においてCY5(登録商標)チャネルで観察される増幅はCTに特異的と思われる。
単一のCT結果を提供するためのプローブ標識
この実施例において、配列番号3をFAM(登録商標)で標識した。この形態において、CT又はCTSWが検出されるか否かに関わらず、1つのCTの結果のみが得られる。
この実施例の第一の部分において、MM0(実施例6)、配列番号1、2(プライマー)及び3(プローブ)及び配列番号14、15(プライマー)及び3(プローブ)に対してマスターミックスを調製した。配列番号3に対するプローブの5’末端をFAM(登録商標)で、3’末端を消光剤BHQ−1(登録商標)で標識した。プライマー及びプローブの濃度は表5に記載のとおりである。各混合液にICを添加し、84コピー/反応の最終IC濃度とした。4種類の標的レベル:(1)1xCTゲノムDNA調製物;この試料調製物の、(2)1:7.5希釈液;及び(3)1:50希釈液(実施例4に対する1−3)及び(4)陰性対照でこれらの混合液を試験した。プライマー及びプローブの濃度は表6に記載のとおりである。
この実施例の第二の部分において、(1)CT/NG試薬(MM0);(2)MM1(配列番号1、2及び3;FAM(登録商標)で標識されている3)及び(3)配列番号13、15及び配列番号3を含有し、やはりFAM(登録商標)で標識されたマスターミックス(MM4)を2枚のPCRプレートで試験した。第一のプレートは、CT/NGカットオフ対照及びCTゲノムDNA標的の3種類の希釈液(実施例4参照)を含有し、第二のプレートは、標的としてCTSW DNA調製物を使用した(実施例2でのようなある1つの臨床試料の溶出液から1:100、1:200、1:400及び1:800希釈)。プライマー及びプローブの濃度は表5に記載のとおりである。MM4は、プライマーが配列番号13及び15であることを除きMM1と同じであった。
試料をトレイに添加し、トレイを密封した後、次にトレイをAbbott m2000rt サイクラー/リーダーに置き、95℃で570秒、次いでで92℃で10秒、58℃で30秒及び65℃で60秒を45サイクル行った。次いで、蛍光色素分子シグナル(FAM(登録商標)及びCY5(登録商標))についてプレートを分析した。
FAM(登録商標)プローブとして配列番号3を用いた全ての標的レベルで、標的に関わらず、配列番号1及び2のプライマーは、配列番号13及び15のプライマーよりもわずかに「ロバスト」であった。
参考文献
Figure 0005619602
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Claims (11)

  1. 第一、第二及び第三のポリヌクレオチドを含むクラミジア・トラコマチスの核酸配列の検出のためのポリヌクレオチド試薬の組み合わせであって、
    第一のポリヌクレオチドは、配列番号1、13及び14からなる群から選択されるポリヌクレオチドからなり、フォワードプライマーとして使用され、
    第二のポリヌクレオチドは、配列番号2及び15からなる群から選択されるポリヌクレオチドからなり、リバースプライマーとして使用され、及び
    第三のポリヌクレオチドは、配列番号3からなるポリヌクレオチドであり、プローブとして使用される、
    クラミジア・トラコマチスの核酸配列の検出のためのポリヌクレオチド試薬の組み合わせ。
  2. 少なくとも1個のポリヌクレオチド試薬が検出可能な標識を含む、請求項1に記載のポリヌクレオチド試薬の組み合わせ。
  3. 第四のポリヌクレオチド(第四のポリヌクレオチドは、配列番号28−30及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドであって、フォワードプライマーとして使用される。)、
    第五のポリヌクレオチド(第五のポリヌクレオチドは、配列番号31及びこれの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドであって、リバースプライマーとして使用される。)及び
    第六のポリヌクレオチド(第六のポリヌクレオチドは、配列番号32−34及びこれらの相補体からなる群から選択されるポリヌクレオチドであって、プローブとして使用される。)
    をさらに含む、請求項1に記載のポリヌクレオチド試薬の組み合わせ。
  4. 少なくとも1つのポリヌクレオチド試薬が検出可能な標識を含む、請求項3に記載のポリヌクレオチド試薬の組み合わせ。
  5. 少なくとも1つのポリヌクレオチド試薬がさらに消光剤を含む、請求項3に記載のポリヌクレオチド試薬の組み合わせ。
  6. 第三のポリヌクレオチドが標識及び消光剤を含む、請求項1に記載のポリヌクレオチド試薬の組み合わせ。
  7. 請求項1に記載のポリヌクレオチド試薬の組み合わせ及び増幅試薬を含む、クラミジア・トラコマチスの核酸配列の検出のためのキット。
  8. (a)増幅試薬、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)核酸配列を含有する疑いのある試料及び請求項1に記載の第一及び第二のポリヌクレオチドの組み合わせを含む反応混合液を形成すること、並びに
    (b)前記混合液を、前記増幅試薬が請求項1に記載の第三のポリヌクレオチドに相補的な核酸配列の少なくとも1個のコピーの増幅を促進するような条件に供すること
    を含む、試料中のクラミジア・トラコマチス核酸配列を増幅する方法。
  9. 前記反応混合物が、対照標的ポリヌクレオチド及び対照ポリヌクレオチドプローブをさらに含む、請求項8に記載の方法。
  10. (a)増幅試薬、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)核酸配列を含有する疑いのある試料及び請求項1に記載の第一及び第二のポリヌクレオチドの組み合わせを含む反応混合液を形成すること、
    (b)前記混合液を、前記増幅試薬が請求項1に記載の第三のポリヌクレオチドに相補的な核酸配列の少なくとも1個のコピーの増幅を促進するような条件に供すること、
    (c)前記混合物を、第三のポリヌクレオチド試薬が標的配列との特異的ハイブリッド形成を促進するような条件に供すること、並びに
    (d)第三のポリヌクレオチド:標的配列ハイブリッドを検出すること
    を含む試料中でクラミジア・トラコマチスを検出する方法。
  11. 反応混合物が、対照標的ポリヌクレオチドと、対照ポリヌクレオチドプローブと、をさらに含む、請求項10に記載の方法。
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