JP6944873B2 - 細菌性膣症を診断するための方法および組成物 - Google Patents

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Description

国民健康栄養調査によれば、14歳から49歳の間の女性のほぼ3分の1が細菌性膣症(BV)を有する。AllsworthおよびPeipert、Obstetrics and Gynecology、109巻:114〜120頁、2007年を参照。BVは、膣分泌物の最も一般的な原因および多くの女性が医学的手当を求める理由である。これはまた、早産、低出生時体重、骨盤内炎症性疾患、HIVを含むSTD感染症の増大、およびセックスパートナーにHIVを広めるより大きいリスクと関連している。SrinivasanおよびFredricks、Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases、2008巻、文書番号750479、22頁、2008年を参照)。細菌性膣症を有する女性は、悪臭膣分泌物または刺激を含む症状を有し得るが、診断可能なBVを有する女性の半数もが明らかな症状を有さない(SrivinvasanおよびFredricks、上記を参照)。
ほとんどの研究者およびCDCは、細菌性膣症を膣の正常な細菌フローラの破壊の結果であると考えている。一般的な感染症と異なり、このディスバイオーシスは、個々の細菌種の結果ではない。CDC Factsheet、2014年(BV-Fact-Sheet-March-2014.pdf、CDCウェブサイトから)を参照。ディスバイオーシスは、膣などの体環境内の正常な微生物叢の破壊である。Nibaliら、Journal of Oral Microbiology、6巻:22962頁、2014年を参照。
BVは、Amsel基準を使用して診療所において、およびNugentスコアシステムを使用して検査室において診断される。後者は、グラム染色を活用して細菌形態型をカウントすることに基づく。このように、Nugentスコアは、ディスバイオーシスの視覚的評価であり、これは、良性細菌に対して悪性細菌をスコア付けする。Nugentら、Journal of Clinical Microbiology、29巻:297〜301頁、1991年を参照。Amsel基準では、BVに関連した重要な症状である、手掛かりとなる細胞の存在、pH、色、および臭気について試料を評価する。Amselら、Am. J. Med.、74巻:14〜22頁、1983年を参照。G.vaginalisから主になると考えられている細菌で覆われたヒト上皮細胞である、手掛かりとなる細胞を検出するために、試料のウェットマウントが顕微鏡で検査される。
分子試験は一般に、細菌性膣症と強い相関を有する複数の生物を標的とする。どの生物が標的とされるかは、試験によって変動する。ほとんどすべての場合において、高存在量の嫌気性細菌、例えば、Atopobium種、Gardnerella種、およびMegasphaera種が標的とされる。
BVについてのただ1つのFDA承認試験(BD Affirm VPIII 2010)は、Cartwrightら(Journal of Clinical Microbiology、51巻:3694〜3699頁、2013年)による研究において67.6%の感度および76.4%の特異性を有することが判明した。BVを診断する目的に関して、Affirmプロダクト(Affirm product)は、その唯一の指標としてG.vaginalisを検出する。プロダクト添付文書は、Affirmプロダクトが、スコア付けされたグラム染色法と比較したとき、95.1%の感度および83.3%の特異性であることを示す。
Cartwrightら、上記は、BVの診断用Atopobium vaginae、BVAB−2およびMegasphaera−1を検出するためにマルチプレックスアッセイを使用した。彼らは、323人の女性の集団(93%アフリカ系アメリカ人、7%非ヒスパニック系白人)におけるNugentおよびAmselの結果の組合せに対するこのアッセイの性能を測定した。彼らは、この試験が、NugentスコアおよびAmselスコアの組合せと比較したとき、96.9%の感度および92.6%の特異性であったことを報告した。彼らは、Nugentスコア単独に対するこのアッセイの結果を報告しなかった。
AllsworthおよびPeipert、Obstetrics and Gynecology、109巻:114〜120頁、2007年 SrinivasanおよびFredricks、Interdisciplinary Perspectives on Infectious Diseases、2008巻、文書番号750479、22頁、2008年 Nibaliら、Journal of Oral Microbiology、6巻:22962頁、2014年 Nugentら、Journal of Clinical Microbiology、29巻:297〜301頁、1991年 Amselら、Am. J. Med.、74巻:14〜22頁、1983年 Cartwrightら(Journal of Clinical Microbiology、51巻:3694〜3699頁、2013年)
一態様では、本発明は、被験体における細菌性膣症(BV)を診断するための方法を提供する。本方法は一般に、(a)BVを有すると疑われる被験体から試料を得るステップと、(b)試料中のEggerthella属およびPrevotella属のそれぞれにおける選ばれた細菌種を検出するためのアッセイを実施するステップとを含み、アッセイは、配列番号1に示した配列と少なくとも98%同一(例えば、少なくとも99%または100%同一)である核酸塩基配列を有する16S rRNA遺伝子の存在によって特徴付けられるEggerthella種を検出するが、他のEggerthella種を検出せず、アッセイは、P.amnii、P.disiens、およびP.biviaを検出するが、他のPrevotella種を検出しない。EggerthellaおよびPrevotellaのうちの少なくとも一方の検出は、被験体におけるBVを示す。
上記の方法のある特定の実施形態では、EggerthellaおよびPrevotellaを検出するためのアッセイは、核酸に基づく検出アッセイである。一部のそのような実施形態では、核酸に基づく検出アッセイは、EggerthellaおよびPrevotellaの16S rRNAを標的とする。特定の変更形態では、核酸に基づく検出アッセイは、(i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域、および/または(ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域を標的とする。他の実施形態では、核酸に基づく検出アッセイは、例えば、切断に基づくアッセイなどの増幅に基づかないアッセイである。一部のそのような実施形態では、切断に基づくアッセイは、RNA標的核酸を検出し、RNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用し、他の実施形態では、切断に基づくアッセイは、DNA標的核酸を検出し、DNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する。核酸に基づく検出アッセイを使用する方法の一部の変更形態では、EggerthellaおよびPrevotellaの検出は、ホモジニアス検出反応(homogeneous detection reaction)を使用して実施される。EggerthellaおよびPrevotellaの検出はさらに、リアルタイムで実施することができる。
切断に基づくアッセイを利用する方法の一部の実施形態では、アッセイは、以下のステップを包含する:
(i)前記試料を、
(A)配列番号1内の標的配列に特異的にハイブリダイズするEggerthella特異的プライマー、および
(B)配列番号2内の標的配列に特異的にハイブリダイズするPrevotella特異的プライマー
と接触させるステップであって、
Eggerthella標的16S rRNAまたはPrevotella標的16S rRNAが存在する場合、該Eggerthella標的16S rRNAまたはPrevotella標的16S rRNA内のそのそれぞれの16S rRNA標的配列にそれぞれのプライマーが特異的にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(ii)それぞれのハイブリダイズしたプライマーの3’末端が伸長され、それによって該EggerthellaまたはPrevotella標的16S rRNAの領域に相補的な配列を有する一本鎖cDNAを生成する反応条件を提供するステップであって、該領域は、該それぞれのプライマー標的配列の5’に位置する、ステップと、
(iii)ステップ(ii)からの任意のEggerthella cDNAまたはPrevotella cDNAを
(A)該Eggerthella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Eggerthella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
(B)該Prevotella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Prevotella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、
(C)該Eggerthella cDNA内の、第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のEggerthella cDNA標的配列は、該第1のEggerthella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、ならびに
(D)該Prevotella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のPrevotella cDNA標的配列は、該第1のPrevotella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド
と接触させるステップであって、
該Eggerthella cDNAが存在する場合、該第1および第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドは、Eggerthellaの線状の二重鎖切断構造を形成するように該Eggerthella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、および
該Prevotella cDNAが存在する場合、該第1および第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドは、Prevotellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Prevotella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(iv)該試料を
該Eggerthellaの切断構造が存在する場合、該Eggerthellaの切断構造の切断が起きて、該第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むEggerthellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
該Prevotellaの切断構造が存在する場合、該Prevotellaの切断構造の切断が起きて、該第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むPrevotellaの切断生成物を生成する反応条件下で、ステップ(iii)からの任意の切断構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼと接触させるステップと、
(v)該Eggerthellaの切断生成物およびPrevotellaの切断生成物の存在または非存在を検出するステップと
を含む。
上記のとおりの切断に基づくアッセイを含む方法の一部の変更形態では、以下の条件のうちの任意の1つまたは複数が存在する:
前記Eggerthella特異的プライマーが、配列番号6に示した配列を含む;
前記Prevotella特異的プライマーが、配列番号9に示した配列を含む;
前記第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの前記3’部分が、配列番号4の残基11〜27に示した配列を含む;
前記第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの前記3’部分が、配列番号7の残基11〜25に示した配列を含む;
前記第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号5の残基1〜20に示した配列を含む;および/または
前記第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号8の残基1〜24に示した配列を含む。
上記のとおりの切断に基づくアッセイを含む方法の特定の実施形態では、前記Eggerthellaの切断生成物およびPrevotellaの切断生成物を検出するステップが、該Eggerthellaの切断生成物を第1の蛍光標識および第1のクエンチャーを含む第1のFRETカセットと接触させ、該Prevotellaの切断生成物を第2の蛍光標識および第2のクエンチャーを含む第2のFRETカセットと接触させることを包含し、それぞれのFRETカセットが、前記フラップエンドヌクレアーゼによって切断され得る第2のEggerthellaの切断構造またはPrevotellaの切断構造を形成するように該それぞれの切断生成物とハイブリダイズする。該Eggerthellaの切断生成物が存在する場合、該第1の蛍光標識が、該第1のクエンチャーを含む該第1のFRETカセットから放出され、そして該Prevotellaの切断生成物が存在する場合、該第2の蛍光標識が、該第2のクエンチャーを含む該第2のFRETカセットから放出される。次いで、該放出された第1および/または第2の蛍光標識を検出する。第1のFRETカセットおよび第2のFRETカセットを利用する一部の変更形態では、前記第1のクエンチャーおよび前記第2のクエンチャーが同じである。一部の特定の実施形態では、該Eggerthellaの切断生成物が、配列番号4の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号4の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応し、前記第1のFRETカセットが、必要に応じて、配列番号14に示した配列を含む;および/または前記Prevotellaの切断生成物が、配列番号7の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号7の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応し、前記第2のFRETカセットが、必要に応じて、配列番号15に示した配列を含む。
上記のBVを診断するための方法の他の実施形態では、EggerthellaおよびPrevotellaの検出は、それぞれの標的について、検出シグナルを標的の所定の検出閾値と比較することを含む。
被験体におけるBVを診断するための方法の一部の実施形態では、試料中のEggerthella属およびPrevotella属のそれぞれにおける選ばれた細菌種を検出するためのアッセイは、被験体において選ばれたLactobacillus種をさらに検出するが、L.inersを検出しない。このような実施形態では、Lactobacillusが検出されない場合、EggerthellaおよびPrevotellaのうちの少なくとも一方の検出が、被験体におけるBVを示し、Lactobacillusが検出される場合、EggerthellaおよびPrevotellaの両方の検出が、被験体におけるBVを示す。
上記のとおりのEggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの検出を含む方法の特定の実施形態では、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusを検出するためのアッセイが、核酸に基づく検出アッセイである。一部のこのような実施形態では、前記核酸に基づく検出アッセイが、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの16S rRNAを標的とする。特定の変更形態では、前記核酸に基づく検出アッセイが、(i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域、(ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域、および/または(iii)配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域を標的とする。他の実施形態では、前記核酸に基づく検出アッセイが、増幅に基づかないアッセイ、例えば、切断に基づくアッセイなどである。一部のこのような実施形態では、前記切断に基づくアッセイが、RNA標的核酸を検出し、RNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する;他の実施形態では、前記切断に基づくアッセイが、DNA標的核酸を検出し、DNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する。核酸に基づく検出アッセイを用いる方法の一部の変更形態では、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出は、ホモジニアス検出反応を使用して実施される。Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出はさらに、リアルタイムで実施され得る。
Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出のための切断に基づくアッセイを利用する方法の一部の実施形態では、アッセイが、以下のステップを包含する:
(i)前記試料を、
(A)配列番号1内の標的配列に特異的にハイブリダイズするEggerthella特異的プライマー、
(B)配列番号2内の標的配列に特異的にハイブリダイズするPrevotella特異的プライマー、および
(C)配列番号3内の標的配列に特異的にハイブリダイズするLactobacillus特異的プライマー
と接触させるステップであって、Eggerthella標的16S rRNA、Prevotella標的16S rRNA、またはLactobacillus標的16S rRNAが存在する場合、該Eggerthella標的16S rRNA、Prevotella標的16S rRNA、またはLactobacillus標的16S rRNA内のそのそれぞれの16S rRNA標的配列にそれぞれのプライマーが特異的にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(ii)それぞれのハイブリダイズしたプライマーの3’末端が伸長され、それによって該Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus標的16S rRNAの領域に相補的な配列を有する一本鎖cDNAを生成する反応条件を提供するステップであって、該領域は、該それぞれのプライマー標的配列の5’に位置する、ステップと、
(iii)ステップ(ii)からの任意のEggerthella cDNA、Prevotella cDNA、またはLactobacillus cDNAを
(A)該Eggerthella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Eggerthella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
(B)該Prevotella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Prevotella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、
(C)該Lactobacillus cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Lactobacillus cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有するLactobacillusプローブオリゴヌクレオチド、
(D)該Eggerthella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のEggerthella cDNA標的配列は、該第1のEggerthella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
(E)該Prevotella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のPrevotella cDNA標的配列は、該第1のPrevotella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、ならびに
(F)該Lactobacillus cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のLactobacillus cDNA標的配列は、該第1のLactobacillus cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチド
と接触させるステップであって、
該Eggerthella cDNAが存在する場合、該第1および第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドは、Eggerthellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Eggerthella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、
該Prevotella cDNAが存在する場合、該第1および第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドは、Prevotellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Prevotella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、および
該Lactobacillus cDNAが存在する場合、該第1および第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドは、Lactobacillusの線状二重鎖切断構造を形成するように該Lactobacillus cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(iv)該試料を、
前記Eggerthellaの切断構造が存在する場合、該Eggerthellaの切断構造の切断が起きて、該第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むEggerthellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
前記Prevotellaの切断構造が存在する場合、該Prevotellaの切断構造の切断が起きて、該第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むPrevotellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
前記Lactobacillusの切断構造が存在する場合、該Lactobacillusの切断構造の切断が起きて、該第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むLactobacillusの切断生成物を生成する
反応条件下で、ステップ(iii)からの任意の切断構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼと接触させるステップと、
(v)該Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物、またはLactobacillusの切断生成物の存在または非存在を検出するステップ。
上記のとおりのEggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出のための切断に基づくアッセイを含む方法の一部の変更形態では、以下の条件のうちの任意の1つまたは複数が存在する:前記Eggerthella特異的プライマーが、配列番号6に示した配列を含む;前記Prevotella特異的プライマーが、配列番号9に示した配列を含む;前記Lactobacillus特異的プライマーが、配列番号13に示した配列を含む;前記第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの3’部分が、配列番号4の残基11〜27に示した配列を含む;前記第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの3’部分が、配列番号7の残基11〜25に示した配列を含む;前記第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの3’部分が、配列番号10の残基11〜27に示した配列を含む;前記第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号5の残基1〜20に示した配列を含む;前記第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号8の残基1〜24に示した配列を含む;ならびに/または前記第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、(1)配列番号11の残基1〜27に示した配列および(2)配列番号12の残基1〜32に示した配列からなる群から選択される配列を含む。
上記のEggerthella、Prevotella、およびLactobacillusを検出するための切断に基づくアッセイを含む方法のある特定の実施形態では、Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物、およびLactobacillusの切断生成物を検出するステップは、Eggerthellaの切断生成物を第1の蛍光標識および第1のクエンチャーを含む第1のFRETカセットと接触させること、Prevotellaの切断生成物を第2の蛍光標識および第2のクエンチャーを含む第2のFRETカセットと接触させること、およびLactobacillusの切断生成物を第3の蛍光標識および第3のクエンチャーを含む第3のFRETカセットと接触させることを含み、それぞれのFRETカセットは、フラップエンドヌクレアーゼによって切断され得る第2のEggerthella、Prevotella、またはLactobacillusの切断構造を形成するようにそれぞれの切断生成物とハイブリダイズする。Eggerthellaの切断生成物が存在する場合、第1の蛍光標識が、第1のクエンチャーを含む第1のFRETカセットから放出され、Prevotellaの切断生成物が存在する場合、第2の蛍光標識が、第2のクエンチャーを含む第2のFRETカセットから放出され、Lactobacillusの切断生成物が存在する場合、第3の蛍光標識が、第3のクエンチャーを含む第3のFRETカセットから放出される。次いで放出された第1、第2、または第3の蛍光標識が検出される。第1、第2、および第3のFRETカセットを利用する一部の変更形態では、第1のクエンチャー、第2のクエンチャー、および第3のクエンチャーは、同じである。一部の特定の実施形態では、Eggerthellaの切断生成物は、配列番号4の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号4の残基11は、前記切断生成物の3’終末端に対応し、第1のFRETカセットは、配列番号14に示した配列を任意選択で含み、Prevotellaの切断生成物は、配列番号7の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号7の残基11は、前記切断生成物の3’終末端に対応し、第2のFRETカセットは、配列番号15に示した配列を任意選択で含み、かつ/またはLactobacillusの切断生成物は、配列番号10の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号10の残基11は、前記切断生成物の3’終末端に対応し、第3のFRETカセットは、配列番号16に示した配列を任意選択で含む。
上記のBVを診断するための方法のある特定の実施形態では、方法は、10種以下のBVに関連した細菌属の検出を含む。例えば、一部の実施形態では、方法は、5種以下のBVに関連した細菌属の検出を含み、または方法は、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillus以外のBVに関連した細菌属の検出を含まない。
上記のBVを診断するための方法の一部の実施形態では、BVが被験体において示される場合、方法は、被験体にBVの処置レジメンを施すステップをさらに含む。ある特定の実施形態では、方法は、被験体におけるBVを監視するための方法であり、被験体は、ステップ(a)の前にBVの処置レジメンを受けており、一部のこのような変更形態では、BVが被験体において示される場合、方法は、(i)被験体にBVの処置レジメンを施すステップ(すなわち、ステップ(a)の前に被験体に施された同じ処置レジメンを施し続けるステップ)、または(ii)被験体にBVの異なる処置レジメンを施すステップをさらに含む。
BVを診断するための、かつ上記のEggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出を含む方法の他の実施形態では、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出は、それぞれの標的について、検出シグナルを標的の所定の検出閾値と比較することを含む。
別の態様では、本発明は、Eggerthellaの標的核酸およびPrevotellaの標的核酸を検出するための反応混合物を提供する。本反応混合物は一般に、配列番号1に示した配列と少なくとも98%同一(例えば、少なくとも99%または100%同一)である核酸塩基配列を有する16S rRNA遺伝子の存在によって特徴付けられるEggerthella種の標的核酸内の標的配列に特異的にハイブリダイズするが、他のEggerthella種由来の核酸内の配列に特異的にハイブリダイズしないEggerthella特異的オリゴヌクレオチド、ならびにP.amnii、P.disiens、およびP.biviaの標的核酸内の標的配列に特異的にハイブリダイズするが、他のPrevotella種由来の核酸内の配列に特異的にハイブリダイズしない、Prevotella特異的なオリゴヌクレオチドを含む。
上記のとおりの反応混合物の一部の実施形態では、前記Eggerthellaの標的核酸およびPrevotellaの標的核酸が、それぞれEggerthellaおよびPrevotellaの16S rRNAである。例えば、一部の実施形態では、(i)前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とし、かつ/または(ii)前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とする。ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とする特に適切なオリゴヌクレオチドとしては、配列番号6に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、配列番号4の残基11〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および配列番号5の残基1〜20に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチドが挙げられる。配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とする特に適切なオリゴヌクレオチドとしては、配列番号9に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、配列番号7の残基11〜25に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および配列番号8の残基1〜24に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチドが挙げられる。上記のとおりの反応混合物の特定の実施形態では、混合物は、(a)前記Eggerthellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド(例えば、少なくとも3つの異なるEggerthellaの標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも3つのオリゴヌクレオチド)、および/または前記Prevotellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド(例えば、少なくとも3つの異なるPrevotellaの標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも3つのオリゴヌクレオチド)を含む。
一部の実施形態では、Eggerthellaの標的核酸およびPrevotellaの標的核酸を検出するための反応混合物は、Lactobacillus種の標的核酸内の標的配列に特異的にハイブリダイズするが、L.iners由来の核酸内の配列に特異的にハイブリダイズしない、Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドを含む。特定の変更形態では、前記Eggerthellaの標的核酸、Prevotellaの標的核酸、およびLactobacillusの標的核酸が、それぞれEggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの16S rRNAである。例えば、一部の実施形態では、(i)前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とし、(ii)前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とし、かつ/または(iii)前記Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域内の配列を標的とする。ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とする特に適切なオリゴヌクレオチドとしては、配列番号6に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、配列番号4の残基11〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および配列番号5の残基1〜20に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチドが挙げられる。配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とする特に適切なオリゴヌクレオチドとしては、配列番号9に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、配列番号7の残基11〜25に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および配列番号8の残基1〜24に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチドが挙げられる。配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域内の配列を標的とする特に適切なオリゴヌクレオチドとしては、配列番号13に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、配列番号10の残基11〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、配列番号11の残基1〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および配列番号12の残基1〜32に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチドが挙げられる。上記のとおりの反応混合物の特定の実施形態では、混合物が、(a)前記Eggerthellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド(例えば、少なくとも3つの異なるEggerthellaの標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも3つのオリゴヌクレオチド)、(b)前記Prevotellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド(例えば、少なくとも3つの異なるPrevotellaの標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも3つのオリゴヌクレオチド)、および/または(c)前記Lactobacillusの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド(例えば、少なくとも3つの異なるLactobacillusの標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも3つのオリゴヌクレオチド)を含む。
本発明のこれらおよび他の態様は、以下の本発明の詳細な説明および添付の図面を参照すると明白になる。
特定の実施形態において、例えば、以下が提供される:
(項目1)
被験体における細菌性膣症(BV)を診断するための方法であって、
(a)BVを有すると疑われる被験体から試料を得るステップと、
(b)該試料中のEggerthella属およびPrevotella属のそれぞれにおける選ばれた細菌種を検出するためのアッセイを実施するステップと
を含み、
該アッセイは、配列番号1に示した配列と少なくとも98%同一である核酸塩基配列を有する16S rRNA遺伝子の存在によって特徴付けられるEggerthella種を検出するが、他のEggerthella種を検出せず、
該アッセイは、P.amnii、P.disiens、およびP.biviaを検出するが、他のPrevotella種を検出せず、
EggerthellaおよびPrevotellaのうちの少なくとも一方の検出が、該被験体におけるBVを示す、方法。
(項目2)
前記アッセイが、前記被験体において選ばれたLactobacillus種をさらに検出するが、L.inersを検出せず、
Lactobacillusが検出されない場合、EggerthellaおよびPrevotellaのうちの少なくとも一方の検出が、該被験体におけるBVを示し、Lactobacillusが検出される場合、そのときは、EggerthellaおよびPrevotellaの両方の検出が、該被験体におけるBVを示す、項目1に記載の方法。
(項目3)
EggerthellaおよびPrevotellaを検出するための前記アッセイが、核酸に基づく検出アッセイである、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記核酸に基づく検出アッセイが、EggerthellaおよびPrevotellaの16S rRNAを標的とする、項目3に記載の方法。
(項目5)
前記核酸に基づく検出アッセイが、
(i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域、および/または
(ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域
を標的とする、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記核酸に基づく検出アッセイが、増幅に基づかないアッセイである、項目3から5のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記増幅に基づかないアッセイが、切断に基づくアッセイである、項目6に記載の方法。
(項目8)
前記切断に基づくアッセイが、RNA標的核酸を検出し、RNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記切断に基づくアッセイが、DNA標的核酸を検出し、DNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する、項目7に記載の方法。
(項目10)
EggerthellaおよびPrevotellaの検出が、ホモジニアス検出反応を使用して実施される、項目3から9のいずれかに記載の方法。
(項目11)
EggerthellaおよびPrevotellaの検出が、リアルタイムで実施される、項目10に記載の方法。
(項目12)
前記核酸に基づく検出アッセイが、
(i)前記試料を、
(A)配列番号1内の標的配列に特異的にハイブリダイズするEggerthella特異的プライマー、および
(B)配列番号2内の標的配列に特異的にハイブリダイズするPrevotella特異的プライマー
と接触させるステップであって、
Eggerthella標的16S rRNAまたはPrevotella標的16S
rRNAが存在する場合、該Eggerthella標的16S rRNAまたはPrevotella標的16S rRNA内のそのそれぞれの16S rRNA標的配列にそれぞれのプライマーが特異的にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(ii)それぞれのハイブリダイズしたプライマーの3’末端が伸長され、それによって該EggerthellaまたはPrevotella標的16S rRNAの領域に相補的な配列を有する一本鎖cDNAを生成する反応条件を提供するステップであって、該領域は、該それぞれのプライマー標的配列の5’に位置する、ステップと、
(iii)ステップ(ii)からの任意のEggerthella cDNAまたはPrevotella cDNAを
(A)該Eggerthella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Eggerthella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
(B)該Prevotella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Prevotella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、
(C)該Eggerthella cDNA内の、第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のEggerthella cDNA標的配列は、該第1のEggerthella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、ならびに
(D)該Prevotella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のPrevotella cDNA標的配列は、該第1のPrevotella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド
と接触させるステップであって、
該Eggerthella cDNAが存在する場合、該第1および第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドは、Eggerthellaの線状の二重鎖切断構造を形成するように該Eggerthella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、および
該Prevotella cDNAが存在する場合、該第1および第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドは、Prevotellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Prevotella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(iv)該試料を
該Eggerthellaの切断構造が存在する場合、該Eggerthellaの切断構造の切断が起きて、該第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むEggerthellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
該Prevotellaの切断構造が存在する場合、該Prevotellaの切断構造の切断が起きて、該第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むPrevotellaの切断生成物を生成する反応条件下で、ステップ(iii)からの任意の切断構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼと接触させるステップと、
(v)該Eggerthellaの切断生成物およびPrevotellaの切断生成物の存在または非存在を検出するステップと
を含む切断に基づくアッセイである、項目4に記載の方法。
(項目13)
前記Eggerthella特異的プライマーが、配列番号6に示した配列を含む、項目12に記載の方法。
(項目14)
前記Prevotella特異的プライマーが、配列番号9に示した配列を含む、項目12または13に記載の方法。
(項目15)
前記第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの前記3’部分が、配列番号4の残基11〜27に示した配列を含む、項目12から14のいずれかに記載の方法。
(項目16)
前記第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの前記3’部分が、配列番号7の残基11〜25に示した配列を含む、項目12から15のいずれかに記載の方法。
(項目17)
前記第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号5の残基1〜20に示した配列を含む、項目12から16のいずれかに記載の方法。
(項目18)
前記第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号8の残基1〜24に示した配列を含む、項目12から17のいずれかに記載の方法。
(項目19)
前記Eggerthellaの切断生成物およびPrevotellaの切断生成物を検出するステップが、
該Eggerthellaの切断生成物を第1の蛍光標識および第1のクエンチャーを含む第1のFRETカセットと接触させ、該Prevotellaの切断生成物を第2の蛍光標識および第2のクエンチャーを含む第2のFRETカセットと接触させることであって、
それぞれのFRETカセットが、前記フラップエンドヌクレアーゼによって切断され得る第2のEggerthellaの切断構造またはPrevotellaの切断構造を形成するように該それぞれの切断生成物とハイブリダイズし、
該Eggerthellaの切断生成物が存在する場合、該第1の蛍光標識が、該第1のクエンチャーを含む該第1のFRETカセットから放出され、
該Prevotellaの切断生成物が存在する場合、該第2の蛍光標識が、該第2のクエンチャーを含む該第2のFRETカセットから放出されることと、
該放出された第1または第2の蛍光標識を検出することと
を含む、項目12から18のいずれかに記載の方法。
(項目20)
前記第1のクエンチャーおよび前記第2のクエンチャーが同じである、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記Eggerthellaの切断生成物が、配列番号4の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号4の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、項目19または20に記載の方法。
(項目22)
前記第1のFRETカセットが、配列番号14に示した配列を含む、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記Prevotellaの切断生成物が、配列番号7の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号7の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、項目19から22のいずれかに記載の方法。
(項目24)
前記第2のFRETカセットが、配列番号15に示した配列を含む、項目23に記載の方法。
(項目25)
Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusを検出するためのアッセイが、核酸に基づく検出アッセイである、項目2に記載の方法。
(項目26)
前記核酸に基づく検出アッセイが、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの16S rRNAを標的とする、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記核酸に基づく検出アッセイが、
(i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域、
(ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域、および/または
(iii)配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域
を標的とする、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記核酸に基づく検出アッセイが、増幅に基づかないアッセイである、項目25から27のいずれか一項に記載の方法。
(項目29)
前記増幅に基づかないアッセイが、切断に基づくアッセイである、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記切断に基づくアッセイが、RNA標的核酸を検出し、RNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する、項目29に記載の方法。
(項目31)
前記切断に基づくアッセイが、DNA標的核酸を検出し、DNA:DNA線状二重鎖構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼを利用する、項目29に記載の方法。
(項目32)
Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出が、ホモジニアス検出反応を使用して実施される、項目25から31のいずれか
に記載の方法。
(項目33)
Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出が、リアルタイムで実施される、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記核酸に基づく検出アッセイが、
(i)前記試料を、
(A)配列番号1内の標的配列に特異的にハイブリダイズするEggerthella特異的プライマー、
(B)配列番号2内の標的配列に特異的にハイブリダイズするPrevotella特異的プライマー、および
(C)配列番号3内の標的配列に特異的にハイブリダイズするLactobacillus特異的プライマー
と接触させるステップであって、Eggerthella標的16S rRNA、Prevotella標的16S rRNA、またはLactobacillus標的16S rRNAが存在する場合、該Eggerthella標的16S rRNA、Prevotella標的16S rRNA、またはLactobacillus標的16S rRNA内のそのそれぞれの16S rRNA標的配列にそれぞれのプライマーが特異的にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(ii)それぞれのハイブリダイズしたプライマーの3’末端が伸長され、それによって該Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus標的16S rRNAの領域に相補的な配列を有する一本鎖cDNAを生成する反応条件を提供するステップであって、該領域は、該それぞれのプライマー標的配列の5’に位置する、ステップと、
(iii)ステップ(ii)からの任意のEggerthella cDNA、Prevotella cDNA、またはLactobacillus cDNAを
(A)該Eggerthella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Eggerthella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
(B)該Prevotella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Prevotella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、
(C)該Lactobacillus cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Lactobacillus cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチド、
(D)該Eggerthella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のEggerthella cDNA標的配列は、該第1のEggerthella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
(E)該Prevotella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のPrevotella cDNA標的配列は、該第1のPrevotella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、ならびに
(F)該Lactobacillus cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のLactobacillus cDNA標的配列は、該第1のLactobacillus cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチド
と接触させるステップであって、
該Eggerthella cDNAが存在する場合、該第1および第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドは、Eggerthellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Eggerthella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、
該Prevotella cDNAが存在する場合、該第1および第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドは、Prevotellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Prevotella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、および
該Lactobacillus cDNAが存在する場合、該第1および第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドは、Lactobacillusの線状二重鎖切断構造を形成するように該Lactobacillus cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
(iv)該試料を、
前記Eggerthellaの切断構造が存在する場合、該Eggerthellaの切断構造の切断が起きて、該第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むEggerthellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
前記Prevotellaの切断構造が存在する場合、該Prevotellaの切断構造の切断が起きて、該第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むPrevotellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
前記Lactobacillusの切断構造が存在する場合、該Lactobacillusの切断構造の切断が起きて、該第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むLactobacillusの切断生成物を生成する反応条件下で、ステップ(iii)からの任意の切断構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼと接触させるステップと、
(v)該Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物、およびLactobacillusの切断生成物の存在または非存在を検出するステップと
を含む切断に基づくアッセイである、項目2に記載の方法。
(項目35)
前記Eggerthella特異的プライマーが、配列番号6に示した配列を含む、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記Prevotella特異的プライマーが、配列番号9に示した配列を含む、項目34または35に記載の方法。
(項目37)
前記Lactobacillus特異的プライマーが、配列番号13に示した配列を含む、項目34から36のいずれかに記載の方法。
(項目38)
前記第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの3’部分が、配列番号4の残基11〜27に示した配列を含む、項目34から37のいずれかに記載の方法。
(項目39)
前記第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの3’部分が、配列番号7の残基11〜25に示した配列を含む、項目34から38のいずれかに記載の方法。
(項目40)
前記第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの3’部分が、配列番号10の残基11〜27に示した配列を含む、項目34から39のいずれかに記載の方法。
(項目41)
前記第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号5の残基1〜20に示した配列を含む、項目34から40のいずれかに記載の方法。
(項目42)
前記第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、配列番号8の残基1〜24に示した配列を含む、項目34から41のいずれかに記載の方法。
(項目43)
前記第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの前記5’部分が、(1)配列番号11の残基1〜27に示した配列および(2)配列番号12の残基1〜32に示した配列からなる群から選択される配列を含む、項目34から42のいずれかに記載の方法。
(項目44)
前記Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物、およびLactobacillusの切断生成物を検出するステップが、
該Eggerthellaの切断生成物を第1の蛍光標識および第1のクエンチャーを含む第1のFRETカセットと接触させること、該Prevotellaの切断生成物を第2の蛍光標識および第2のクエンチャーを含む第2のFRETカセットと接触させること、および該Lactobacillusの切断生成物を第3の蛍光標識および第3のクエンチャーを含む第3の(thirs)FRETカセットと接触させることであって、
それぞれのFRETカセットが、前記フラップエンドヌクレアーゼによって切断され得る第2のEggerthellaの切断構造、Prevotellaの切断構造、またはLactobacillusの切断構造を形成するように該それぞれの切断生成物とハイブリダイズし、
該Eggerthellaの切断生成物が存在する場合、該第1の蛍光標識が、該第1のクエンチャーを含む該第1のFRETカセットから放出され、
該Prevotellaの切断生成物が存在する場合、該第2の蛍光標識が、該第2のクエンチャーを含む該第2のFRETカセットから放出され、
前記Lactobacillusの切断生成物が存在する場合、前記第3の蛍光標識が、該第3のクエンチャーを含む該第3のFRETカセットから放出されることと、
該放出された第1、第2、または第3の蛍光標識を検出することと
を含む、項目34から43のいずれかに記載の方法。
(項目45)
前記第1、第2、および第3のクエンチャーが同じである、項目44に記載の方法。
(項目46)
前記Eggerthellaの切断生成物が、配列番号4の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号4の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、項目44または45に記載の方法。
(項目47)
前記第1のFRETカセットが、配列番号14に示した配列を含む、項目46に記載の方法。
(項目48)
前記Prevotellaの切断生成物が、配列番号7の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号7の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、項目44から47のいずれかに記載の方法。
(項目49)
前記第2のFRETカセットが、配列番号15に示した配列を含む、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記Lactobacillusの切断生成物が、配列番号10の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号10の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、項目44から49のいずれかに記載の方法。
(項目51)
前記第3のFRETカセットが、配列番号16に示した配列を含む、項目50に記載の方法。
(項目52)
BVに関連した10種以下の細菌属の検出を含む、項目1から51のいずれかに記載の方法。
(項目53)
BVに関連した5種以下の細菌属の検出を含む、項目1から51のいずれかに記載の方法。
(項目54)
Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillus以外のBVに関連した細菌属の検出を含まない、項目1から51のいずれかに記載の方法。
(項目55)
BVが前記被験体において示される場合、該被験体にBVの処置レジメンを施すステップをさらに含む、項目1から54のいずれかに記載の方法。
(項目56)
前記被験体におけるBVを監視するための方法であり、該被験体が、ステップ(a)の前にBVの処置レジメンを受けている、項目1から54のいずれかに記載の方法。
(項目57)
BVが前記被験体において示される場合、(i)該被験体にBVの前記処置レジメンを施すステップ、または(ii)該被験体にBVの異なる処置レジメンを施すステップのいずれかをさらに含む、項目56に記載の方法。
(項目58)
EggerthellaおよびPrevotellaの検出が、前記標的のそれぞれについて、検出シグナルを該標的の所定の検出閾値と比較することを含む、項目1および3から24のいずれかに記載の方法。
(項目59)
Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの検出が、前記標的のそれぞれについて、検出シグナルを該標的の所定の検出閾値と比較することを含む、項目2および25から51のいずれかに記載の方法。
(項目60)
Eggerthellaの標的核酸およびPrevotellaの標的核酸を検出するための反応混合物であって、
配列番号1に示した配列と少なくとも98%同一である核酸塩基配列を有する16S rRNA遺伝子の存在によって特徴付けられるEggerthella種の標的核酸内の標的配列に特異的にハイブリダイズするが、他のEggerthella種由来の核酸内の配列に特異的にハイブリダイズしないEggerthella特異的オリゴヌクレオチド、および
P.amnii、P.disiens、およびP.biviaの標的核酸内の標的配列に特異的にハイブリダイズするが、他のPrevotella種由来の核酸内の配列に特異的にハイブリダイズしない、Prevotella特異的なオリゴヌクレオチド
を含む反応混合物。
(項目61)
Lactobacillus種の標的核酸内の標的配列に特異的にハイブリダイズするが、L.iners由来の核酸内の配列に特異的にハイブリダイズしない、Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドをさらに含む、項目60に記載の反応混合物。
(項目62)
前記Eggerthellaの標的核酸およびPrevotellaの標的核酸が、それぞれEggerthellaおよびPrevotellaの16S rRNAである、項目60に記載の反応混合物。
(項目63)
(i)前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とし、かつ/または
(ii)前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とする、
項目62に記載の反応混合物。
(項目64)
前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、
配列番号6に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
配列番号4の残基11〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および
配列番号5の残基1〜20に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
からなる群から選択される、項目63に記載の反応混合物。
(項目65)
前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、
配列番号9に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
配列番号7の残基11〜25に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および
配列番号8の残基1〜24に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド
からなる群から選択される、項目63または64に記載の反応混合物。
(項目65)
前記Eggerthellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド、および/または前記Prevotellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチドを含む、項目60から65のいずれかに記載の反応混合物。
(項目66)
前記Eggerthellaの標的核酸、Prevotellaの標的核酸、およびLactobacillusの標的核酸が、それぞれEggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの16S rRNAである、項目61に記載の反応混合物。
(項目67)
(i)前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とし、
(ii)前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とし、かつ/または
(iii)前記Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域内の配列を標的とする、
項目66に記載の反応混合物。
(項目68)
前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、
配列番号6に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
配列番号4の残基11〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および
配列番号5の残基1〜20に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド
からなる群から選択される、項目67に記載の反応混合物。
(項目69)
前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、
配列番号9に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
配列番号7の残基11〜25に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および
配列番号8の残基1〜24に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド
からなる群から選択される、項目67または68に記載の反応混合物。
(項目70)
前記Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドが、
配列番号13に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
配列番号10の残基11〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
配列番号11の残基1〜27に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、および
配列番号12の残基1〜32に示した配列に実質的に対応する標的にハイブリダイズする配列を含むオリゴヌクレオチド、
からなる群から選択される、項目67から69のいずれかに記載の反応混合物。
(項目71)
前記Eggerthellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド、前記Prevotellaの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチド、および/または前記Lactobacillusの標的核酸内の2つの異なる標的配列に特異的にハイブリダイズする少なくとも2つのオリゴヌクレオチドを含む、項目60および66から70のいずれかに記載の反応混合物。
定義
別段に定義されていない限り、本明細書で使用するすべての技術用語および科学用語は、記載した方法および組成物に関係する当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。本明細書で使用される場合、以下の用語および語句は、別段に指定されていない限り、それらに帰される意味を有する。
用語「a」、「an」、および「the」は、脈絡により別段に明らかに示されていない限り、複数形の指示対象を含む。例えば、「核酸(a nucleic acid)」は、本明細書で使用される場合、1つまたは複数の核酸を表すように理解される。したがって、用語「a」(または「an」)、「1つまたは複数の」、および「少なくとも1つの」は、本明細書で互換的に使用され得る。
「試料」は、Eggerthella、Prevotella、もしくはLactobacillus、またはその構成成分、例えば、核酸もしくは核酸の断片を含有し得る任意の検体を含む。試料は、例えば、膣スワブ試料、頸部ブラシ試料、呼吸器組織もしくは滲出液、例えば、気管支鏡検査、気管支肺胞洗浄(BAL)、もしくは肺生検、痰、唾液、末梢血、血漿、血清、リンパ節、胃腸組織、糞便、尿、精液、または他の体液もしくは材料を含む、Eggerthella、Prevotella、もしくはLactobacillus、またはその構成成分(例えば、それに由来する標的核酸)を含有し得る、生きているまたは死んでいるヒトに由来する任意の組織または材料を含む「生体試料」を含む。生体試料を処理して組織または細胞構造を物理的または機械的に破壊し、こうして溶液中に細胞内構成成分を放出させることができ、その溶液は酵素、緩衝液、塩、界面活性剤などをさらに含有し得、標準方法を使用して、分析用生体試料を調製するのに使用される。また、試料は、加工された試料、例えば、濾過デバイス上もしくは濾過デバイスを通して試料を通過させることから、または遠心分離後に、あるいは媒体、マトリックス、または支持体への付着によって得られるものを含み得る。
本明細書で「Eggerthella」属、「Prevotella」属、または「Lactobacillus」属への言及は、本開示の方法におけるBVを診断するための検出用標的としての特定の脈絡において、かつ脈絡による別段の明らかな指示のない限り、本開示によるこれらの属から選ばれた種、具体的には(i)Eggerthellaについて、他のEggerthella種を除くEggerthellaの無培養種であって、配列番号1に示した配列と少なくとも98%同一(例えば、少なくとも98.5%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%同一)である核酸塩基配列を有する16S rRNA遺伝子の存在によって特徴付けられる、無培養Eggerthella種;(ii)Prevotellaについて、他のPrevotella種を除くP.amnii、P.disiens、およびP.bivia;ならびに(iii)Lactobacillusについて、L.inersを除く任意のLactobacillus種の検出を意味すると理解される。
「核酸」は、窒素複素環式塩基または塩基類似体を有する2つまたはそれ超の共有結合的に結合したヌクレオシドまたはヌクレオシド類似体を含む多量体化合物を指し、ヌクレオシドは、ホスホジエステル結合または他の連結によって一緒に連結されてポリヌクレオチドを形成する。核酸としては、RNA、DNA、またはキメラDNA−RNAポリマーもしくはオリゴヌクレオチド、およびその類似体がある。核酸「骨格」は、糖−ホスホジエステル連結、ペプチド−核酸結合(「ペプチド核酸」もしくはPNAにおける、例えば、国際特許出願公開第WO95/32305号を参照)、ホスホロチオエート連結、メチルホスホネート連結、またはこれらの組合せの1つまたは複数を含む様々な連結で構成され得る。核酸の糖部分は、リボースもしくはデオキシリボース、または公知の置換、例えば、2’−メトキシ置換および2’−ハロゲン化物置換(例えば、2’−F)などを有する同様の化合物のいずれかであり得る。窒素塩基は、従来の塩基(A、G、C、T、U)、これらの類似体(例えば、イノシン、5−メチルイソシトシン、イソグアニン;例えば、The Biochemistry of the Nucleic Acids、5〜36頁、Adamsら編、11版、1992年;Abrahamら、2007年、BioTechniques、43巻:617〜24頁を参照)であり得、これらにはプリンまたはピリミジン塩基の誘導体(例えば、N−メチルデオキシグアノシン(methyl deoxygaunosine)、デアザ−またはアザ−プリン、デアザ−またはアザ−ピリミジン、5または6位で置換基を有するピリミジン塩基、2、6、および/または8位で変更された置換基または置き換え置換基を有するプリン塩基、例えば、2−アミノ−6−メチルアミノプリン、O−メチルグアニン、4−チオ−ピリミジン、4−アミノ−ピリミジン、4−ジメチルヒドラジン−ピリミジン、およびO−アルキル−ピリミジン、ならびに非置換または3−置換ピラゾロ[3,4−d]ピリミジンなどのピラゾロ化合物;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている、米国特許第5,378,825号、同第6,949,367号、および国際特許出願公開第WO93/13121号)が含まれる。核酸は、骨格が1つまたは複数の残基について窒素塩基を含まない「脱塩基」残基を含み得る(例えば、本明細書に参照により組み込まれている米国特許第5,585,481号を参照)。核酸は、RNAおよびDNAにおいて見出される従来の糖、塩基、および連結のみを含む場合があり、あるいは従来の構成成分および置換を含む場合がある(例えば、2’−メトキシ骨格によって連結された従来の塩基、または従来の塩基および1つもしくは複数の塩基類似体の混合物を含む核酸)。核酸として、1つまたは複数のヌクレオチドモノマーが、糖立体配座を模倣するRNA中でロックされた二環式フラノース単位を有する「ロックされた核酸」(LNA)を挙げることができ、この二環式フラノース単位は、一本鎖RNA(ssRNA)、一本鎖DNA(ssDNA)、または二本鎖DNA(dsDNA)中の相補配列に向けたハイブリダイゼーション親和性を増強する(本明細書に参照により組み込まれている、Vesterら、Biochemistry、43巻:13233〜41頁、2004年)。核酸は、核酸の機能または挙動を変更する修飾塩基、例えば、追加のヌクレオチドが核酸に付加されることを遮断するための3’終端ジデオキシヌクレオチドの付加を含み得る。in vitroで核酸を作製するための合成法は、当技術分野で周知であるが、核酸は、慣例的な技法を使用して天然源から精製することができる。
用語「ポリヌクレオチド」は、本明細書で使用される場合、核酸鎖を表す。本願全体にわたって、核酸は、5’終端から3’終端によって明示される。標準的な核酸、例えば、DNAおよびRNAは、典型的には、「5’から3’」に、すなわち、成長中の核酸の3’終端にヌクレオチドを付加することによって合成される。
「ヌクレオチド」は、本明細書で使用される場合、リン酸基、五炭糖、および窒素塩基からなる核酸のサブユニットである。RNAにおいて見出される五炭糖は、リボースである。DNAでは、五炭糖は、2’−デオキシリボースである。この用語は、このようなサブユニットの類似体、例えば、リボースの2’位におけるメトキシ基(2’−O−Me)も含む。
「非ヌクレオチド単位」は、本明細書で使用される場合、ポリマーのハイブリダイゼーションに大きく関与しない単位である。このような単位は、例えば、ヌクレオチドとの任意の有意な水素結合に関与してはならず、構成成分として5つのヌクレオチド塩基またはその類似体のうちの1つを有する単位を除外する。
「核酸に基づく検出アッセイ」は、本明細書で使用される場合、標的核酸内の標的配列を検出するための、かつ標的配列に特異的にハイブリダイズするもう1つのオリゴヌクレオチドを利用するアッセイである。
本発明によるある特定の実施形態では、核酸に基づく検出アッセイは、「増幅に基づくアッセイ」、すなわち、核酸標的配列を増幅するための1つまたは複数のステップを利用するアッセイである。検出アッセイにおいて使用するための様々な増幅法が当技術分野で公知であり、これらのいくつかを本明細書でさらに要約する。明確さの目的のために、増幅に基づくアッセイは、標的配列を増幅しない1つまたは複数のステップ、例えば、増幅に基づかないアッセイ法(例えば、ハイブリダイゼーションアッセイまたは切断に基づくアッセイ)において使用されるステップなどを含み得る。
他の実施形態では、核酸に基づく検出アッセイは、「増幅に基づかないアッセイ」、すなわち、核酸標的配列を増幅するためのいずれのステップにも依拠しないアッセイである。明確さの目的のために、任意の対応する下流増幅オリゴマーの非存在下でプライマーを伸長するための反応(例えば、RNA標的に相補的な一本鎖cDNAをもたらすがcDNAのコピーを生成しない、RNA:DNA二重鎖を生成するための逆転写酵素によるプライマーの伸長、その後のRNAのRNase消化)を含む核酸に基づく検出アッセイは、増幅に基づかないアッセイであると理解される。
例示的な増幅に基づかないアッセイは、「切断に基づくアッセイ」であり、これは、重複オリゴヌクレオチドの標的核酸への特異的ハイブリダイゼーションによって形成される線状二重鎖切断構造のフラップエンドヌクレアーゼによる特異的切断に基づくアッセイである。これらのアッセイでは、標的にハイブリダイズしないフラップ領域を含有するプローブオリゴヌクレオチドがフラップエンドヌクレアーゼによる重複依存様式で切断されて、切断生成物を放出し、次いでこれが検出される。切断に基づくアッセイの原理は、当技術分野で周知であり、例示的なアッセイは、例えば、Lyamichevら(Nat. Biotechnol.、17巻:292〜296頁、1999年)、Ryanら(Mol. Diagn.、4巻:135〜144頁、1999年)、Allawiら(J. Clin. Microbiol.、44巻:3443〜3447頁、2006年)、Browらへの米国特許第5,846,717号および同第6,706,471号、ならびにDahlbergらへの米国特許第5,614,402号に記載されている。切断に基づくアッセイとしては、例えば、市販のInvader(登録商標)アッセイ(Hologic,Inc.、Madison、WI)が挙げられる。
第1のオリゴヌクレオチドの少なくとも一領域および第2の異なるオリゴヌクレオチドの少なくとも一領域が同じ線状の相補核酸配列の異なる領域にアニールし、第2のオリゴヌクレオチドのアニールされた領域の3’末端が、第1のオリゴヌクレオチドのアニールされた領域の5’末端の側に向いており、またはそれに隣接するとき、第2のオリゴヌクレオチドを、「上流」オリゴヌクレオチドと、そして第1のオリゴヌクレオチドを、「下流」オリゴヌクレオチドと呼ぶことができる。
用語「切断構造」は、本明細書で使用される場合、二重鎖を形成するためのプローブオリゴヌクレオチドと標的核酸との相互作用によって形成される構造を指し、得られる構造は、フラップエンドヌクレアーゼによって切断可能である。切断構造は、二次構造を考慮せずに(すなわち、二重鎖構造の形成が要求されない)核酸分子を切断する、ホスホジエステラーゼなどの作用物質による非特異的切断の基質である核酸分子とは対照的に、フラップエンドヌクレアーゼによる特異的切断の基質である。
「フラップエンドヌクレアーゼ」は、本明細書で使用される場合、核酸の別の鎖によって置換される(すなわち、その結果、隣接する第1および第2のプローブが標的にハイブリダイズする重複ヌクレオチドが存在する)鎖の一方上で、一本鎖5’オーバーハング、またはフラップを含有する二重鎖を有する核酸構造上の構造特異的5’エンドヌクレアーゼとして作用する核酸分解酵素のクラスを指す。フラップエンドヌクレアーゼは、「5’エンドヌクレアーゼ」と、または略して頭字語「FEN]によって呼ばれる場合もある。FENは、単鎖および二本鎖核酸の結合部におけるホスホジエステル結合の加水分解切断を触媒し、オーバーハングまたはフラップを放出する。FENは、CeskaおよびSavers(Trends Biochem. Sci.、23巻:331〜336頁、1998年)ならびにLiuら(Annu. Rev. Biochem.、73巻:589〜615頁、2004年)によって総説されている。フラップエンドヌクレアーゼは、単に5’ヌクレアーゼ活性を有する酵素に制限されない。例えば、フラップエンドヌクレアーゼは、5’ヌクレアーゼ活性を有する天然DNAポリメラーゼ(例えば、Taq DNAポリメラーゼ、E.coli DNAポリメラーゼI)または合成活性を欠くことによって5’ヌクレアーゼ活性を有する修飾DNAポリメラーゼ(例えば、Cleavase(登録商標)酵素)であり得る。
「重複領域」は、標的にハイブリダイズし、第2のプローブオリゴヌクレオチドが重複する第1のプローブオリゴヌクレオチドの塩基(複数可)からなる。第2のプローブオリゴヌクレオチドの3’末端の塩基は、重複領域の末端を決定し、標的にハイブリダイズしてもよく、またはしなくてもよい。
切断に基づく検出アッセイへの言及における「第1のプローブオリゴヌクレオチド」は、第1のプローブオリゴヌクレオチドの上流の領域にハイブリダイズする「第2のプローブオリゴヌクレオチド」の存在下で標的核酸と相互作用して切断構造を形成するオリゴヌクレオチドを指す。標的核酸にアニールするとき、第1のプローブオリゴヌクレオチドおよび標的は、切断構造を形成し、フラップエンドヌクレアーゼによる切断を第1のプローブオリゴヌクレオチド内で行うことができる。標的核酸に沿った第1のプローブオリゴヌクレオチドの上流の重複する第2のプローブオリゴヌクレオチドの存在下では、第1のプローブオリゴヌクレオチド内の切断の部位は、最後の重複塩基の後に生じる(切断は、第1のプローブの標的にハイブリダイズした塩基との第2のプローブの少なくとも1つの重複塩基に依存する)。標的核酸内の標的配列にハイブリダイズする標的にハイブリダイズする領域に加えて、第1のプローブオリゴヌクレオチドは、5’末端で標的にハイブリダイズしない領域を含有する(「フラップ領域」とも呼ばれる)。第1および第2のプローブオリゴヌクレオチドが標的核酸にアニールされるとき、フラップエンドヌクレアーゼによる部位特異的切断が起きて、第1のプローブオリゴヌクレオチドのフラップ領域および重複領域を含有する切断生成物を生成する。
切断に基づく検出アッセイへの言及における「第2のプローブオリゴヌクレオチド」は、標的核酸にアニールされるとき、下流の第1のプローブオリゴヌクレオチド内の標的にハイブリダイズする配列の5’末端と重複するその3’末端において配列を含有するオリゴヌクレオチドを指す。典型的には、これらの領域は、相補標的核酸に沿った同じセグメントへのハイブリダイゼーションについて競合する。第2のプローブオリゴヌクレオチドの3’終端ヌクレオチドは、標的核酸中のヌクレオチドと塩基対合してもよく、またはしなくてもよい。一部の変更形態では、3’終端ヌクレオチドのみが第1のプローブオリゴヌクレオチドの標的にハイブリダイズする配列の5’末端と重複する。
本明細書で使用される場合、用語「FRETカセット」は、フルオロフォア部分およびフルオロフォアを消光する近傍のクエンチャー部分を含有するヘアピンオリゴヌクレオチドを指す。切断生成物のFRETカセットとのハイブリダイゼーションにより、フラップエンドヌクレアーゼの二次基質が生じる。この基質が形成されると、5’フルオロフォア含有塩基がカセットから切断され、それによって蛍光シグナルが発生する。
「標的核酸」は、本明細書で使用される場合、検出される標的配列を含む核酸である。標的核酸は、本明細書に記載のDNAまたはRNAであり得、一本鎖または二本鎖であり得る。標的核酸は、標的配列のほかに他の配列を含む場合がある。
「単離された」とは、標的核酸を含有する試料がその天然環境から引き出されていることを意味するが、この用語は、精製のいずれの程度も暗示しない。
用語「標的配列」は、本明細書で使用される場合、検出される標的核酸の特定のヌクレオチド配列を指す。「標的配列」は、オリゴヌクレオチド(例えば、プローブオリゴヌクレオチド、プライミングオリゴヌクレオチド、および/またはプロモーターオリゴヌクレオチド)が、検出プロセス(例えば、増幅に基づく検出アッセイ、例えば、TMAもしくはPCRなど、または増幅に基づかない検出アッセイ、例えば、5’−エンドヌクレアーゼ(endonucleose)に基づくアッセイなど)の間に複合体形成する複合体形成配列を含む。標的核酸が元々一本鎖である場合、用語「標的配列」は、標的核酸中に存在する「標的配列」に相補的な配列も指す。標的核酸が元々二本鎖である場合、用語「標的配列」は、センス(+)鎖およびアンチセンス(−)鎖の両方を指す。標的配列の選択において、当業者であれば、「ユニークな」配列が、無関係の標的核酸または密接に関連した標的核酸を区別するように選択されるべきであることが理解されよう。
「標的にハイブリダイズする配列」は、標的核酸配列とハイブリダイズするように構成されているオリゴマーの部分を指すのに本明細書で使用される。好ましくは、標的にハイブリダイズする配列は、標的核酸配列と特異的にハイブリダイズするように構成されている。標的にハイブリダイズする配列は、これらがハイブリダイズするように構成されている標的配列の部分に100%相補的であり得るが、必ずしもそうではない。標的にハイブリダイズする配列は、標的配列に対して挿入、欠失、および/または置換されたヌクレオチド残基も含み得る。標的配列に対する標的にハイブリダイズする配列の100%未満の相補性は、例えば、L.inersを除くLactobacillusの様々な株にハイブリダイズするように構成され、またはPrevotellaのP.amnii種、P.disiens種、およびP.bivia種にハイブリダイズするように構成されたオリゴマーについて当てはまるなど、標的核酸が種内の複数の株であるとき生じ得る。標的核酸に対して100%未満の相補性を有するように標的にハイブリダイズする配列を構成する他の理由が存在することが理解される。
特異的配列を参照することによって(例えば、配列番号1、2、または3内の領域を参照することによって)本明細書に定義されるオリゴマー標的にハイブリダイズする配列も、脈絡による別段の明らかな指示のない限り、その機能的相補体を含むように理解される。よって、例えば、オリゴマーの標的にハイブリダイズする領域が、標的核酸に対応する特異的配列を参照することによって定義される場合、オリゴマーは、特異的な参照配列の相補体である標的にハイブリダイズする配列を有する機能的オリゴマーを含み得ることが理解される。またはオリゴマーが、特異的配列にハイブリダイズするためのその構成によって定義される場合、オリゴマーは、特異的参照配列の相補体にハイブリダイズするように構成された標的にハイブリダイズする配列を有する機能的オリゴマーを含み得ることが理解される。
用語「配列を標的とする」は、Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus核酸の領域を参照して本明細書で使用される場合、オリゴヌクレオチドが本明細書に記載の検出を可能にする様式で標的配列にハイブリダイズするプロセスを指す。一実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的化Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus核酸配列と相補的であり、ミスマッチを含有しない。別の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、標的化Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus核酸配列と相補的であるが、1、2、3、4、または5個のミスマッチを含有する。好ましくは、標的核酸配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドは、標的配列と相補的な少なくとも10から50もの多くのヌクレオチドを含む。少なくとも10および50もの多くは、10、50、およびその間のそれぞれの整数が含まれるような包含範囲であることが理解される。好ましくは、オリゴマーは、標的配列に特異的にハイブリダイズする。
用語「〜ように構成された」は、参照されたオリゴヌクレオチド標的にハイブリダイズする配列のポリヌクレオチド配列構成の実際の配置を表す。例えば、標的配列に特異的にハイブリダイズするように構成されたオリゴヌクレオチドは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で参照された配列に特異的にハイブリダイズするポリヌクレオチド配列を有する。
用語「〜に特異的にハイブリダイズするように構成された」は、本明細書で使用される場合、オリゴヌクレオチドの標的にハイブリダイズする領域が、参照されたEggerthella、Prevotella、またはLactobacillus標的領域の配列を標的とすることができるポリヌクレオチド配列を有するようにデザインされることを意味する。このようなオリゴヌクレオチドは、その配列のみを標的とすることに限定されず、むしろ、キットにおける、またはEggerthella、Prevotella、またはLactobacillusの標的核酸を標的とするための方法における組成物として有用である。オリゴヌクレオチドは、試料からEggerthella、Prevotella、またはLactobacillusを検出するためのアッセイの構成成分として機能するようにデザインされ、したがって、試験試料中に一般に見出される他の核酸の存在下でEggerthella、Prevotella、またはLactobacillusを標的とするようにデザインされる。当技術分野で理解されているように、いくらかの小レベルの非標的核酸へのハイブリダイゼーションが起こり得るので、「〜に特異的にハイブリダイズする」は、排他的にハイブリダイズすることを意味しない。むしろ、「〜に特異的にハイブリダイズする」は、オリゴヌクレオチドが、標的に主にハイブリダイズするようにアッセイにおいて機能するように構成され、その結果、試料中の標的核酸の正確な検出が確定され得ることを意味する。用語「〜ように構成された」は、オリゴヌクレオチド標的にハイブリダイズする配列のポリヌクレオチド配列構成の実際の配置を表す。
用語「断片」は、Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus標的化核酸を参照して本明細書で使用される場合、連続した核酸の一片を指す。ある特定の実施形態では、断片は、Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus 16SリボソームRNA由来の連続したヌクレオチドを含み、断片中の16Sの連続したヌクレオチドの数は、16S全体についての数より少ない。
用語「領域」は、本明細書で使用される場合、核酸の部分を指し、前記部分は、核酸全体より小さい。例えば、参照中の核酸がオリゴヌクレオチドプロモータープライマーであるとき、用語「領域」は、オリゴヌクレオチド全体のより小さいプロモーター部分を指すのに使用され得る。同様に、かつやはり例のみとして、核酸が16SリボソームRNAであるとき、用語「領域」は、核酸のより小さいエリアを指すのに使用することができ、より小さいエリアは、本発明の1つまたは複数のオリゴヌクレオチドによって標的とされる。別の非限定的な例として、参照中の核酸がアンプリコンであるとき、用語の領域は、プローブの標的にハイブリダイズする配列によるハイブリダイゼーションについて同定されるより小さいヌクレオチド配列を指すのに使用することができる。
互換性のある用語「オリゴマー」、「オリゴ」、および「オリゴヌクレオチド」は、約5ヌクレオチド(nt)残基の下限および約500〜900ntの残基の上限を有する範囲内のポリマーを含む、一般に1,000nt未満の残基を有する核酸を指す。一部の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、約12〜15ntの下限および約50〜600ntの上限を有するサイズ範囲内であり、他の実施形態は、約15〜20ntの下限および約22〜100ntの上限を有する範囲内である。オリゴヌクレオチドは、天然に存在する源から精製することができ、または様々な周知の酵素的もしくは化学的方法のいずれかを使用して合成することができる。用語オリゴヌクレオチドは、試薬に対するいずれの特定の機能も表さず、むしろこれは、本明細書に記載のすべてのこのような試薬を包含するように一般的に使用される。オリゴヌクレオチドは、様々な異なる機能を果たし得る。例えば、これが相補鎖に特異的であり、相補鎖にハイブリダイズすることができ、核酸ポリメラーゼの存在下でさらに伸長され得る場合、これは、プライマーとして機能することができ、これがRNAポリメラーゼによって認識される配列を含有し、転写(例えば、T7プライマー)を可能にする場合、これは、プライマーとして機能し、プロモーターを提供することができ、これが標的核酸またはそのアンプリコンにハイブリダイズすることができ、検出可能部分(例えば、アクリジニウム−エステル化合物)をさらに提供する場合、これは、標的核酸を検出するように機能し得る。
本明細書で使用される場合、指定された参照核酸配列「に実質的に対応する」オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドが参照核酸配列と十分に同様であり、その結果、オリゴヌクレオチドは、それがストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で同じ標的核酸配列とハイブリダイズする点で参照核酸配列と同様のハイブリダイゼーション性質を有することを意味する。当業者であれば、「実質的に対応するオリゴヌクレオチド」は、参照配列とは異なり得るが、依然として同じ標的核酸配列にハイブリダイズすることができることを理解されよう。第2の核酸に対応する第1の核酸は、脈絡による別段の明らかな指示のない限り、そのRNAおよびDNAを含み、その相補体を含むことも理解される。核酸からのこのバリエーションは、配列内の同一塩基のパーセンテージ、またはプローブもしくはプライマーとその標的配列との間の完全に相補的な塩基のパーセンテージの観点から述べることができる。よって、ある特定の実施形態では、オリゴヌクレオチドは、塩基同一性または相補性のこれらのパーセンテージが100%〜約80%である場合、参照核酸配列に「実質的に対応する」。好ましい実施形態では、パーセンテージは、100%〜約85%である。より好ましい実施形態では、このパーセンテージは、100%〜約90%であり、他の好ましい実施形態では、このパーセンテージは、100%〜約95%である。同様に、核酸または増幅核酸の領域は、参照核酸配列に対応すると本明細書で見なすことができる。当業者であれば、許容できないレベルの非特異的ハイブリダイゼーションを引き起こすことなく特異的標的配列へのハイブリダイゼーションを可能にするために相補性の様々なパーセンテージで必要とされ得るハイブリダイゼーション条件に対する様々な改変を理解されよう。
「増幅オリゴマー」は、その少なくとも3’末端が標的核酸に相補的であり、標的核酸またはその相補体にハイブリダイズし、核酸増幅反応に関与するオリゴマーである。増幅オリゴマーの例は、標的核酸にハイブリダイズし、増幅プロセスにおいてポリメラーゼによって伸長される3’OH末端を含有する「プライマー」である。増幅オリゴマーの別の例は、ポリメラーゼによって伸長されない(例えば、それが3’封鎖末端を有するため)が、増幅に関与し、または増幅を促進するオリゴマーである。例えば、増幅オリゴヌクレオチドの5’領域は、標的核酸に非相補的であるプロモーター配列(これは、「プロモータープライマー」または「プロモータープロバイダー」と呼ばれる場合がある)を含み得る。当業者であれば、プライマーとして機能する増幅オリゴマーを、5’プロモーター配列を含み、よってプロモータープライマーとして機能するように修飾することができることを理解されよう。3’封鎖末端の組込みは、プロモータープライマーをさらに修飾し、これはその時、標的核酸にハイブリダイズし、転写を開始する機能を果たすが、オリゴ伸長のためのプライマーを提供しない上流プロモーター配列をもたらすことができる。このような修飾オリゴは、「プロモーター提プロバイダー」オリゴマーと本明細書で呼ばれる。増幅オリゴヌクレオチドのサイズ範囲には、長さ約10〜約70ntであり(いずれのプロモーター配列またはポリ−Aテールも含まない)、標的核酸配列(またはその相補鎖)の領域に相補的である少なくとも約10の連続した塩基またはさらには少なくとも12の連続した塩基を含有するものが含まれる。連続した塩基は、増幅オリゴマーが結合する標的配列に少なくとも80%または少なくとも90%、または完全に相補的である。増幅オリゴマーは、修飾ヌクレオチドもしくは類似体、または増幅反応に関与するが、標的核酸もしくは鋳型配列に相補的でなく、もしくはそれに含有されている追加のヌクレオチドを任意選択で含み得る。オリゴヌクレオチド、アンプリコン、または他の核酸の長さの範囲を参照するとき、範囲は、すべての整数を含む(例えば、長さが19〜25の連続したヌクレオチドは、19、20、21、22、23、24および25を含む)ことが理解される。
本明細書で使用される場合、「プロモーター」は、核酸に結合するためのシグナルとしてDNA依存性RNAポリメラーゼ(「転写酵素」)によって認識され、特異的部位でRNAの転写を始める特異的核酸配列である。
本明細書で使用される場合、「プロモータープロバイダー」または「プロバイダー」は、第1および第2の領域を含み、その3’終端からのDNA合成の開始を防止するように修飾されたオリゴヌクレオチドを指す。プロモータープロバイダーオリゴヌクレオチドの「第1の領域」は、DNA鋳型にハイブリダイズする塩基配列を含み、ハイブリダイズさせる配列は、3’に位置するが、プロモーター領域に必ずしも隣接していない。プロモーターオリゴヌクレオチドのハイブリダイズさせる部分は、典型的には長さが少なくとも10ヌクレオチドであり、長さが最大で50またはそれ超のヌクレオチドに伸長し得る。「第2の領域」は、RNAポリメラーゼのプロモーター配列を含む。プロモーターオリゴヌクレオチドは、それが、RNA依存性DNAポリメラーゼまたはDNA依存性DNAポリメラーゼ、例えば、逆転写酵素によって伸長することができず、好ましくは上述の通りその3’終端でブロッキング部分を含むように操作されている。本明細書で参照する場合、「T7プロバイダー」は、T7 RNAポリメラーゼによって認識されるオリゴヌクレオチド配列をもたらすブロックされたプロモータープロバイダーオリゴヌクレオチドである。
「増幅」は、標的核酸配列もしくはその相補体またはこれらの断片の複数のコピーを得るための任意の公知の手順を指す。複数のコピーは、アンプリコンまたは増幅生成物と呼ばれる場合がある。「断片」の増幅は、例えば、標的核酸の内部位置にハイブリダイズし、この位置から重合を開始する増幅オリゴヌクレオチドを使用することによって生じる完全な標的核酸またはその相補体より小さいものを含有する増幅核酸が生じることを指す。公知の増幅法としては、例えば、レプリカーゼ媒介増幅、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、リガーゼ連鎖反応(LCR)、鎖置換増幅(SDA)、および転写媒介または転写関連増幅が挙げられる。レプリカーゼ媒介増幅は、自己複製RNA分子、およびQBレプリカーゼなどのレプリカーゼを使用する(例えば、本明細書に参照により組み込まれている米国特許第4,786,600号を参照)。PCR増幅は、DNAポリメラーゼ、プライマーの対、および温度サイクリングを使用して、dsDNAのまたはcDNA由来の2本の相補鎖の複数のコピーを合成する(例えば、米国特許第4,683,195号;同第4,683,202号;および同第4,800,159号を参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。LCR増幅は、4つまたはそれ超の異なるオリゴヌクレオチドを使用して、ハイブリダイゼーション、ライゲーション、および変性の複数のサイクルを使用することによって標的およびその相補鎖を増幅する(例えば、それぞれ本明細書に参照により組み込まれている米国特許第5,427,930号および同第5,516,663号を参照)。SDAは、制限エンドヌクレアーゼ、および標的配列を含む半修飾DNA二重鎖の1本の鎖をニックするエンドヌクレアーゼの認識部位を含有するプライマーを使用し、それによって増幅が一連のプライマー伸長および鎖置換ステップにおいて起こる(例えば、米国特許第5,422,252号;同第5,547,861号;および同第5,648,211号を参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。
「転写関連増幅」または「転写媒介増幅」(TMA)」は、RNAポリメラーゼを使用して核酸鋳型から複数のRNA転写物を生ずる核酸増幅を指す。これらの方法は一般に、RNAポリメラーゼ、DNAポリメラーゼ、デオキシリボヌクレオシド三リン酸、リボヌクレオシド三リン酸、ならびにプロモーター配列を含み、かつ任意選択で、1つまたは複数の他のオリゴヌクレオチドを含み得る鋳型相補オリゴヌクレオチドを使用する。TMA法および単一プライマー転写関連増幅法は、本明細書に記載のEggerthella、Prevotella、またはLactobacillus標的配列を検出するのに使用される増幅に基づくアッセイ法の実施形態である。転写関連増幅の変更形態は、以前に詳細に開示されているように当技術分野で周知である(例えば、米国特許第4,868,105号;同第5,124,246号;同第5,130,238号;同第5,399,491号;同第5,437,990号;同第5,554,516号;および同第7,374,885号;ならびに国際特許出願公開第WO88/01302号;同第WO88/10315号;および同第WO95/03430号を参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。当業者であれば、開示した組成物をポリメラーゼによるオリゴマー配列の伸長に基づく増幅法において使用することができることを察知されよう。
用語「アンプリコン」または用語「増幅生成物」は、本明細書で使用される場合、標的配列内に含有される配列に相補的または相同である、増幅手順中に生成される核酸分子を指す。アンプリコンの相補配列または相同配列は、時に「標的特異的配列」と本明細書で呼ばれる。本発明の増幅オリゴマーを使用して生成されるアンプリコンは、非標的特異的配列を含み得る。アンプリコンは、二本鎖または一本鎖であり得、DNA、RNA、または両方を含み得る。例えば、DNA依存性RNAポリメラーゼは、転写媒介増幅手順中に二本鎖DNAから一本鎖アンプリコンを転写する。これらの一本鎖アンプリコンは、RNAアンプリコンであり、増幅オリゴマーがどのように構成されているかに応じて二本鎖複合体のいずれかの鎖であり得る。よって、アンプリコンは、一本鎖RNAであり得る。RNA依存性DNAポリメラーゼは、RNA鋳型に相補的であるDNA鎖を合成する。よって、アンプリコンは、二本鎖DNAおよびRNAハイブリッドであり得る。RNA依存性DNAポリメラーゼは、多くの場合RNase活性を含み、またはRNaseと併せて使用され、RNaseは、RNA鎖を分解する。よって、アンプリコンは、一本鎖DNAであり得る。RNA依存性DNAポリメラーゼおよびDNA依存性DNAポリメラーゼは、DNA鋳型から相補DNA鎖を合成する。よって、アンプリコンは、二本鎖DNAであり得る。RNA依存性RNAポリメラーゼは、RNA鋳型からRNAを合成する。よって、アンプリコンは、二本鎖RNAであり得る。DNA依存性RNAポリメラーゼは、二本鎖DNA鋳型からRNAを合成し、転写とも呼ばれる。よって、アンプリコンは、一本鎖RNAであり得る。アンプリコンおよびアンプリコンを生成するための方法は、当業者に公知である。本明細書で便宜上、RNAの一本鎖またはDNAの一本鎖は、本発明の増幅オリゴマー組合せによって生成されるアンプリコンを表現し得る。このような表現は、示した表現にアンプリコンを限定するように意味していない。本開示を把握している当業者であれば、増幅オリゴマーおよびポリメラーゼ酵素を使用して、すべて本発明の趣旨および範囲内である多数のタイプのアンプリコンのいずれかを生成する。
「非標的特異的配列」は、本明細書で使用される場合、オリゴマー配列の領域を指し、前記領域は、標準的なハイブリダイゼーション条件下で標的配列と安定にハイブリダイズしない。非標的特異的配列を有するオリゴマーの一例は、本明細書に記載の切断に基づくアッセイにおいて使用するためのプローブオリゴヌクレオチドであり、プローブオリゴヌクレオチドは、標的または標的配列に相補的でない5’「フラップ」領域を含む。非標的特異的配列を有する他のオリゴマーとしては、それだけに限らないが、プロモータープライマーおよび分子ビーコンが挙げられる。増幅オリゴマーは、標的または鋳型配列に相補的でない配列を含有し得る。例えば、プライマーの5’領域は、標的核酸に非相補的であるプロモーター配列(「プロモータープライマー」と呼ばれる)を含み得る。当業者であれば、プライマーとして機能する増幅オリゴマーは、5’プロモーター配列を含むように、よってプロモータープライマーとして機能するように修飾され得ることを理解されよう。同様に、プロモータープライマーは、プロモーター配列の除去、またはプロモーター配列を用いない合成によって修飾することができ、依然としてプライマーとして機能する。3’封鎖増幅オリゴマーは、プロモーター配列をもたらし、重合のための鋳型として機能を果たすことができる(「プロモータープロバイダー」と呼ばれる)。よって、プロモータープライマーなどの増幅オリゴマーメンバーによって生成されるアンプリコンは、標的特異的配列および非標的特異的配列を含む。
「検出プローブ」、「検出オリゴヌクレオチド」、および「検出プローブオリゴマー」は互換的に使用され、ハイブリダイゼーションを促して標的配列または増幅核酸の検出を可能にする条件下で核酸中または増幅核酸中の標的配列に特異的にハイブリダイズする核酸オリゴマーを指す。検出は、直接的(例えば、その標的配列に直接的にハイブリダイズしたプローブ)または間接的(例えば、中間分子構造を介してその標的に連結されたプローブ)であり得る。検出プローブは、DNA、RNA、これらの類似体、またはこれらの組合せであり得、これらは、標識されていてもよく、または標識されていなくてもよい。検出プローブは、例えば、2’−O−メチル連結などの代替の骨格連結をさらに含み得る。検出プローブの「標的配列」は一般に、標準的な塩基対合によってプローブオリゴマーの少なくとも一部に特異的にハイブリダイズする、より大きい核酸配列内のより小さい核酸配列領域を指す。検出プローブは、標的特異的配列およびプローブの3次元立体構造に寄与する他の配列を含み得る(例えば、米国特許第5,118,801号;同第5,312,728号;同第6,849,412号;同第6,835,542号;同第6,534,274号;および同第6,361,945号;ならびに米国特許出願公開第20060068417号を参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。
「安定な」または「検出に安定な」は、反応混合物の温度が核酸二重鎖の融解温度を少なくとも2℃を下回ることを意味する。
本明細書で使用される場合、「標識」は、検出され、または検出可能なシグナルをもたらす、プローブに直接的または間接的に結合された部分または化合物を指す。直接的標識は、共有結合または非共有結合性相互作用、例えば、水素結合、疎水性相互作用およびイオン相互作用、またはキレートもしくは配位錯体の形成を含む、標識をプローブに連結する結合または相互作用によって行うことができる。間接的標識は、直接的または間接的に標識され、検出可能なシグナルを増幅することができる架橋部分または「リンカー」、例えば、結合対メンバー、抗体または追加のオリゴマーを使用して行うことができる。標識としては、任意の検出可能部分、例えば、放射性核種、リガンド(例えば、ビオチン、アビジン)、酵素もしくは酵素基質、反応基、または発色団(例えば、検出可能な色を付与する色素、粒子、もしくはビーズ)、発光化合物(例えば、生物発光標識、リン光標識、もしくは化学発光標識)、またはフルオロフォアが挙げられる。標識は、混合物中の結合した標識プローブが、非結合標識プローブのものと異なる検出可能な変化、例えば、不安定性または差動劣化性質を呈するホモジニアスアッセイにおいて検出可能であり得る。「均質な検出可能標識」は、標識または標識プローブの非結合形態から結合形態を物理的に除去することなく検出することができる(例えば、米国特許第5,283,174号;同第5,656,207号;および同第5,658,737号を参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。標識としては、化学発光化合物、例えば、標準的なアクリジウムエステル(「AE」)および誘導体を含むAE化合物が挙げられる(例えば、米国特許第5,656,207号;同第5,658,737号;および同第5,639,604号を参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。合成ならびに標識を核酸に結合する、および標識を検出する方法は、周知である。(例えば、本明細書に参照により組み込まれている、Sambrookら、Molecular Cloning, A Laboratory Manual、2版(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Habor、NY、1989年)、10章を参照。米国特許第5,658,737号;同第5,656,207号;同第5,547,842号;同第5,283,174号;および同第4,581,333号も参照;それぞれ本明細書に参照により組み込まれている)。1つを超える標識および1種を超えるタイプの標識が特定のプローブ上に存在する場合があり、または検出は、それぞれのプローブが検出可能なシグナルを生じる化合物で標識されるプローブの混合物を使用することができる(例えば、それぞれ本明細書に参照により組み込まれている米国特許第6,180,340号および同第6,350,579号を参照)。
「捕捉用プローブ」、「捕捉用オリゴヌクレオチド」、および「捕捉用プローブオリゴマー」は互換的に使用され、標準的な塩基対合によって標的核酸中の標的配列に特異的にハイブリダイズし、固定化されているプローブ上で結合パートナーに結合して標的核酸を支持体に捕捉する核酸オリゴマーを指す。捕捉用オリゴマーの一例は、通常同じオリゴマー上に2つの結合領域:配列結合領域(例えば、標的特異的部分)および固定化されているプローブ結合領域を含むが、2つの領域は、1つまたは複数のリンカーによって一緒に結合された2つの異なるオリゴマー上に存在する場合がある。捕捉用オリゴマーの別の実施形態は、標的核酸に非特異的に結合し、それを支持体上の固定化されているプローブに連結するためのランダムまたは非ランダムなポリ−GU配列、ポリ−GT配列、またはポリU配列を含む標的配列結合領域を使用する。
本明細書で使用される場合、「固定化されているオリゴヌクレオチド」、「固定化されているプローブ」、または「固定化されている核酸」は、直接的または間接的に捕捉用オリゴマーを支持体に結合する核酸結合パートナーを指す。支持体に結合した固定化されているプローブは、試料中の非結合材料から捕捉用プローブ結合標的の分離を容易にする。固定化されているプローブの一実施形態は、試料中の非結合材料からの結合標的配列の分離を容易にする支持体に結合したオリゴマーである。支持体として、公知の材料、例えば、溶液中で遊離したマトリックスおよび粒子を挙げることができ、これらは、ニトロセルロース、ナイロン、ガラス、ポリアクリレート、混合ポリマー、ポリスチレン、シラン、ポリプロピレン、金属、または他の組成物で作製され得、このうち一実施形態は、磁気吸引粒子(magnetically attractable particle)である。支持体は、固定化されているプローブが直接的に(共有結合性連結、キレート化、もしくはイオン相互作用を介して)または間接的に(1つもしくは複数のリンカーを介して)結合されている単分散磁気球(例えば、均一なサイズ±5%)であり得、この場合、プローブと支持体との連結または相互作用は、ハイブリダイゼーション条件の間、安定である。
「相補的な」とは、2つの一本鎖核酸の同様の領域または同じ一本鎖核酸の異なる領域のヌクレオチド配列が、一本鎖領域がストリンジェントなハイブリダイゼーションまたは増幅条件下で、安定な二本鎖水素結合領域において、一緒にハイブリダイズすることを可能にするヌクレオチド塩基組成を有することを意味する。互いにハイブリダイズする配列は、標準的な核酸塩基対合(例えば、G:C、A:T、またはA:U対合)によって意図された標的配列に完全に相補的または部分的に相補的であり得る。「十分に相補的な」とは、一連の相補的な塩基間で水素結合によって別の配列にハイブリダイズすることができる連続した配列を意味し、それは、標準的な塩基対合によって配列中のそれぞれの位置で相補的であり得、または相補的でない脱塩基残基を含む1つまたは複数の残基を含有し得る。十分に相補的な連続した配列は、典型的には、オリゴマーが特異的にハイブリダイズするように意図された配列に少なくとも80%、または少なくとも90%相補的である。「十分に相補的」である配列は、配列が完全には相補的でない場合であっても、適切なハイブリダイゼーション条件下で、核酸オリゴマーのその標的配列との安定なハイブリダイゼーションを可能にする。一方の一本鎖領域のヌクレオチドの連続した配列が、他方の一本鎖領域のヌクレオチドの類似の配列と一連の「カノニカル」水素結合塩基対を形成することができ、その結果、AがUと対合しており、またはTおよびCがGと対合しているとき、ヌクレオチド配列は、「完全に」相補的である(例えば、本明細書に参照により組み込まれている、Sambrookら、Molecular Cloning, A Laboratory Manual、2版(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989年)の1.90〜1.91、7.37〜7.57、9.47〜9.51、および11.47〜11.57章、特に9.50〜9.51、11.12〜11.13、11.45〜11.47、および11.55〜11.57章を参照)。パーセント同一性の範囲は、すべての整数および部分数(partial number)を含む(例えば、少なくとも90%は、90、91、93.5、97.687などを含む)ことが理解される。
「優先的にハイブリダイズする」または「特異的にハイブリダイズする」とは、ストリンジェントなハイブリダイゼーションアッセイ条件下で、プローブがこれらの標的配列またはその複製体にハイブリダイズして安定なプローブ:標的ハイブリッドを形成する一方、同時に、安定なプローブ:非標的ハイブリッドの形成が最小限にされることを意味する。よって、プローブは、非標的配列より十分大きい程度に標的配列またはその複製体にハイブリダイズして、当業者が標的配列またはその複製体を正確に検出することを可能にする。適切なハイブリダイゼーション条件は、当技術分野で周知であり、配列組成に基づいて予測される場合があり、または慣例的な試験方法を使用することによって決定することができる(本明細書に参照により組み込まれている、Sambrookら、Molecular Cloning, A Laboratory Manual、2版(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、NY、1989年の1.90〜1.91、7.37〜7.57、9.47〜9.51、および11.47〜11.57章、特に9.50〜9.51、11.12〜11.13、11.45〜11.47、および11.55〜11.57章)を参照)。
「核酸ハイブリッド」、「ハイブリッド」、または「二重鎖」とは、二本鎖水素結合領域を含有する核酸構造を意味し、それぞれの鎖は、他方と相補的であり、領域は、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で十分に安定であることによって、それだけに限らないが、化学発光もしくは蛍光検出、オートラジオグラフィー、またはゲル電気泳動を含む手段によって検出される。このようなハイブリッドは、RNA:RNA、RNA:DNA、またはDNA:DNA二重鎖分子を含み得る。
「試料調製」は、試料中に存在するEggerthella、Prevotella、もしくはLactobacillus、またはその構成成分の後続の検出のために試料を処理する任意のステップまたは方法を指す。試料調製として、より大きい体積の試料からの空中もしくは水中の粒子の濾過、または標準的な微生物学方法を使用することによる試料からの微生物の単離などによって、より大きい試料体積から微生物または核酸などの構成成分を濃縮する任意の公知の方法を挙げることができる。試料調製は、細胞内構成成分を実質的に水性相または有機相中に放出するための細胞構成成分の物理的破壊および/または化学的溶解、ならびに濾過、遠心分離、または吸着を使用することなどによる残屑の除去を含み得る。試料調製は、標的核酸を選択的または非特異的に捕捉し、それを他の試料構成成分から分離する核酸オリゴヌクレオチドの使用を含み得る(例えば、それぞれ本明細書に参照により組み込まれている、米国特許第6,110,678号および国際特許出願公開第WO2008/016988号に記載されている通り)。
「分離すること」または「精製すること」は、試料の1つまたは複数の構成成分が他の試料構成成分から取り出され、または分離されることを意味する。試料構成成分は、通常、一般に水性の溶液相中に標的核酸を含み、これは、細胞断片、タンパク質、炭水化物、脂質、および他の核酸も含み得る。分離することまたは精製することにより、他の試料構成成分から試料構成成分の少なくとも70%、または少なくとも80%、または少なくとも95%が取り出される。
本明細書で使用される場合、「DNA依存性DNAポリメラーゼ」は、DNA鋳型から相補DNAコピーを合成する酵素である。例は、E.coli由来のDNAポリメラーゼI、バクテリオファージT7 DNAポリメラーゼ、またはバクテリオファージT4、Phi−29、M2、もしくはT5由来のDNAポリメラーゼである。DNA依存性DNAポリメラーゼは、細菌もしくはバクテリオファージから単離された天然に存在する酵素であり得、または組換えにより発現させることができ、あるいはある特定の望ましい特性、例えば、熱安定性、または様々な修飾鋳型からDNA鎖を認識もしくは合成する能力を有するように操作された修飾または「進化」形態であり得る。すべての公知のDNA依存性DNAポリメラーゼは、合成を開始するのに相補プライマーを必要とする。適当な条件下で、DNA依存性DNAポリメラーゼは、RNA鋳型から相補DNAコピーを合成することができることが公知である。RNA依存性DNAポリメラーゼは、典型的には、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性も有する。
本明細書で使用される場合、「DNA依存性RNAポリメラーゼ」または「転写酵素」は、通常二本鎖であるプロモーター配列を有する二本鎖または部分的二本鎖のDNA分子から複数のRNAコピーを合成する酵素である。RNA分子(「転写物」)は、プロモーターのちょうど下流の特異的位置で始まって5’から3’方向に合成される。転写酵素の例は、E.coli、ならびにバクテリオファージ、T7、T3、およびSP6由来のDNA依存性RNAポリメラーゼである。
本明細書で使用される場合、「RNA依存性DNAポリメラーゼ」または「逆転写酵素」(「RT」)は、RNA鋳型から相補DNAコピーを合成する酵素である。すべての公知の逆転写酵素は、DNA鋳型から相補DNAコピーを作製する能力も有し、よってこれらは、RNA依存性DNAポリメラーゼおよびDNA依存性DNAポリメラーゼの両方である。プライマーは、RNAおよびDNA鋳型の両方で合成を開始するのに要求される。
本明細書で使用される場合、「反応混合物」は、ある期間にわたって適切な外部条件下で一緒に反応して生成物を生ずることができる試薬の混合物である。反応混合物は、例えば、増幅アッセイ試薬、ハイブリダイゼーションアッセイ試薬、および/または切断に基づくアッセイ試薬を含有することができ(man contain)、これらのレシピは、独立して当技術分野で公知である。
本明細書で使用される場合、「コロニー形成単位」(「CFU」)は、試料中の生存可能な微生物の尺度として使用される。CFUは、固形培地上で目に見えるコロニーを形成することができる個々の生存可能な細胞であり、その個々の細胞は、1個の親細胞から細胞分裂によって得られる。1CFUは、約1000コピーのrRNAに対応する。
本明細書で使用される場合、「処置レジメン」は、BVと診断された被験体との関連で、被験体に投与される治療剤の量および投薬頻度の組合せを指す。
図1は、Eggerthellaの16SリボソームRNAの遺伝子についての参照配列を示す(未培養細菌クローンrRNA250の16SリボソームRNAの遺伝子、部分配列、GenBankにおいて受託番号AY959023.1 GI:66878729下に見出される)。
図2は、Prevotellaの16SリボソームRNAの遺伝子についての参照配列を示す(Prevotella bivia株SEQ195の16SリボソームRNAの遺伝子、部分配列、GenBankにおいて受託番号JN867270.1 GI:359550828下に見出される)。
図3は、Lactobacillusの16SリボソームRNAの遺伝子についての参照を示す(Lactobacillus crispatusのST1完全ゲノム、ST1株、GenBankにおいて受託番号FN692037.1 GI:295029968下に見出される)。
図4は、Eggerthella属の、対象とした種を示す系統樹である。Eggerthellaの未培養(uncultured)種から得られた配列を、対象とし、ボックスにより示す。系統樹は、最尤法を使用して、100のブートストラップ値を用いて構築した。それぞれの分岐選択(branch choice)における数は、分岐選択の頻度を示す。
図5は、Prevotella属の、対象とした種を示す系統樹である。Prevotella属から選択された配列を、対象とし、ボックスにより示す。系統樹は、最尤法を使用して、100のブートストラップ値を用いて構築した。それぞれの分岐選択における数は、分岐選択の頻度を示す。
図6は、Lactobacillus属の、対象とした種を示す系統樹である。Lactobacillus属から選択された配列を、対象とし、ボックスにより示す。系統樹は、最尤法を使用して、100のブートストラップ値を用いて構築した。それぞれの分岐点(branch point)における数は、分岐選択の頻度を示す。
図7は、アッセイの速度(Velocity)(V)から細菌性膣症の状況を示すために使用した論理を示す流れ図である(実施例1を参照されたい)。選択されたLactobacillusの速度が、閾値に等しいまたはそれを下回る場合、EggerthellaまたはPrevotellaのいずれかについての閾値を上回るV値は、細菌性膣症について陽性であることを示す。LactobacillusのV値が、閾値を上回る場合、BVが示されるには、EggerthellaおよびPrevotellaの両方についてのV値が、閾値を上回らなければならない。
図8は、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間の分離を示す、Prevotellaの選択された種についての速度の対数およびBVの状況を示す(実施例1を参照されたい)。実施例1の研究において使用した閾値を、赤色の破線により示す。
図9は、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間の分離を示す、Eggerthellaの選択された種についての速度の対数およびBVの状況を示す(実施例1を参照されたい)。実施例1の研究において使用した閾値を、赤色の破線により示す。
図10は、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間の分離を示す、Lactobacillusの選択された種についての速度の対数およびBVの状況を示す(実施例1を参照されたい)。実施例1の研究において使用した閾値を、赤色の破線により示す。
図11は、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間の分離を示す、G.vaginalisの選択された種についての速度の対数およびBVの状況を示す。
図12は、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間の分離を示す、Megasphaeraの1型の選択された種についての速度の対数およびBVの状況を示す。
図13は、細菌標的濃度の対数に対する速度の対数の関係を示す。
詳細な説明
本発明は、被験体における細菌性膣症(BV)を診断するための方法および組成物を提供する。これらの方法は、Eggerthella属およびPrevotella属に属する、特異性の高い、低い存在量の嫌気性細菌を活用するものである。これらの方法は一般に、BVを有することが疑われる被験体由来の試料中に、これらの属のそれぞれのうちの選択された細菌種の有無を検出するステップを含む。特に、アッセイを実施して、Eggerthellaの未培養種の、試料中の特異的検出を行うが、他のEggerthella種は検出せず、Eggerthellaの未培養種は、配列番号1に示す配列と少なくとも98%同一である核酸塩基配列を有する16S rRNAの遺伝子の存在により特徴付けられ;アッセイを実施して、P.amnii、P.disiensおよびP biviaの、試料中の特異的検出を行うが、他のPrevotella種は検出しない。これらの種特異的アッセイを利用すると、試料中にEggerthellaおよびPrevotellaのうちの少なくとも一方の検出は、一般に、いくつかの現存する検査よりも高い感度および特異性で、被験体におけるBVを示す。
BVを診断するためのEggerthella/Prevotellaの組合せの性能は、膣の健康状態の指標としてLactobacillusを含めることによって改善することができる。したがって、一部の実施形態では、方法は、Lactobacillusの選択された種の有無を検出するステップをさらに含む。特に、アッセイを実施して、Lactobacillus種の、試料中の特異的検出を行い、ここでは、アッセイは、L.inersを検出しない。これらの実施形態では、Lactobacillusが検出されない場合、EggerthellaまたはPrevotellaのいずれかの検出は、被験体におけるBVを示し、Lactobacillusが検出される場合、EggerthellaおよびPrevotellaの両方の検出は、被験体におけるBVを示す。本明細書でさらに記載するように、こうした細菌標的の組合せおよび論理を使用する例示的なアッセイは、Nugentスコアと比較する場合、95.6%の感度および97.3%の特異性がある検査をもたらした。
一部の実施形態では、Eggerthellaの未培養種は、配列番号1に示す配列と、少なくとも98.5%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、少なくとも99.6%、少なくとも99.7%、少なくとも99.8%、少なくとも99.9%または100%同一である核酸塩基配列を有する16S rRNAの遺伝子の存在により特徴付けられる。典型的には、Eggerthellaの未培養種の16S rRNAの遺伝子は、配列番号1のヌクレオチド位置615〜679と100%同一である領域を有する。
Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusからの選択された細菌種は、任意の適切な方法を使用して検出することができるが、現在のところ、選択された種を、核酸に基づく検出アッセイを使用して検出するのが好ましい。本発明に従う、核酸に基づく検出アッセイは一般に、Eggerthella、PrevotellaまたはLactobacillusの選択された種の標的核酸に特異的にハイブリダイズし、試料中にあることが疑われる他の核酸に対しては、最低限の交差反応性しか示さないオリゴヌクレオチドを利用する。すでに示したように、Eggerthellaの未培養種を検出するためのアッセイは、他のEggerthella種を検出せず;P.amnii、P.disiensおよびP biviaを検出するためのアッセイは、他のPrevotella種を検出せず;Lactobacillus種を検出するためのアッセイは、L.inersを検出しない。したがって、Eggerthella、PrevotellaまたはLactobacillusの選択された種の核酸に基づく検出のためのオリゴヌクレオチドは、それぞれの属内の標的種に特異的にハイブリダイズし、非標的種に対しては最低限の交差反応性しか示さない。さらに、Eggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの選択された種の核酸に基づく検出のためのオリゴヌクレオチドは、例えば、Trichomonas sp.;Trichomonas vaginalis;Candida sp.;Clostridiales目に属する細菌;Clostridium様sp.;Atopobium sp.;Atopobium vaginae;Enterobacteria;Peptostreptococcus micros;Aerococcus christensenii;Leptotrichia amnionii;Peptoniphilus sp.;Dialister sp.;Mycoplasma hominis;Sneathia sanguinegens;Anaerococcus tetradius;Mobiluncus sp.;Mobiluncus hominis;Megasphaera sp.;Leptotrichia sanguinegens;およびFinegoldia magnaを含めた、他の細菌属内の種に対しても最低限の交差反応性を有する。一態様では、本発明に従う、核酸に基づく検出アッセイは、これらの生物の1種もしくは複数種(one of more)またはBVと関連がある他の細菌属を検出するための構成成分をさらに含む。
特定の実施形態では、核酸に基づく検出アッセイは、Eggerthella、Prevotellaおよび/もしくはLactobacillusの16S rRNAまたは16S rRNAをコードする遺伝子を標的とする。16S rRNAまたはコード遺伝子の特に適切な標的領域は、(i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthellaの16S rRNA領域;(ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotellaの16S rRNA領域;および(iii)配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillusの16S rRNA領域である。上記のような16S rRNA領域を標的とする核酸に基づく検出アッセイの具体的な変更形態では、(a)Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号6に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号4の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する配列もしくは配列番号5の残基1〜20に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含み;(b)Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号9に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号7の残基11〜25に示す配列に実質的に対応する配列もしくは配列番号8の残基1〜24に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含み;かつ/または(c)Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号13に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号10の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号11の残基1〜27に示す配列に実質的に対応する配列もしくは配列番号12の残基1〜32sに示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含む。一部のそのような実施形態では、(a)Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号6に示す配列、配列番号4の残基11〜27に示す配列もしくは配列番号5の残基1〜20に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;(b)Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号9に示す配列、配列番号7の残基11〜25に示す配列もしくは配列番号8の残基1〜24に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;かつ/あるいは(c)Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号13に示す配列、配列番号10の残基11〜27に示す配列、配列番号11の残基1〜27に示す配列もしくは配列番号12の残基1〜32sに示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含む。ある特定の実施形態では、核酸に基づく検出アッセイは、少なくとも2もしくは3つのEggerthella特異的オリゴヌクレオチド、少なくとも2もしくは3つのPrevotella特異的オリゴヌクレオチドおよび/または少なくとも2もしくは3つのLactobacillus特異的オリゴヌクレオチドを利用し、これらは、上記で特定したオリゴヌクレオチドから選択されるオリゴヌクレオチドであり得る。
核酸ベースの検出アッセイの使用を含む方法の一部の実施形態では、増幅に基づくアッセイを使用して、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの選択された細菌種を検出する。そのような変更形態は一般に、細菌の標的核酸内の標的配列を、in vitroにおける核酸増幅反応を利用して増幅するステップと、例えば、増幅生成物を、試料中の選択された細菌種の存在を示すためのシグナルを提供する核酸検出用プローブと特異的にハイブリダイズさせることによって、増幅生成物を検出するステップとを含む。増幅ステップは、試料を、標的核酸中の標的配列(例えば、16S rRNA中の標的配列)に特異的な2つまたはそれ超の増幅用オリゴマーと接触させて、標的核酸が試料中に存在する場合には、増幅生成物を生成することを含む。増幅用オリゴマー(プライマー)から鋳型鎖を使用して配列を伸長するために、少なくとも1つの核酸ポリメラーゼを使用することによって、増幅により、標的配列またはその相補体の追加のコピーが合成される。増幅生成物を検出するための一実施形態は、ハイブリダイズさせるステップを使用し、そのステップは、増幅生成物を、選択された増幅用オリゴマーにより増幅された配列に特異的な少なくとも1つのプローブと接触させることを含み、増幅された配列は、例えば、一対の選択されたプライマーに挟まれた、標的配列中に含有される配列である。適切な増幅方法として、例えば、レプリカーゼ媒介増幅、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、リガーゼ連鎖反応(LCR)、鎖置換増幅(SDA)、および転写媒介増幅または転写関連増幅(TMA)が挙げられる。そのような増幅方法は、当技術分野で周知であり(例えば、上記の定義の項の増幅方法の論述を参照されたい)、本発明の方法に従って容易に使用される。
例えば、TMA増幅を使用する一部の増幅方法は、以下のステップを含む。手短に述べると、増幅しようとする配列を含有する標的核酸を、一本鎖核酸(例えば、ssRNAまたはssDNA)として提供する。当業者であれば、二本鎖核酸(例えば、dsDNA)の従来の融解を使用して、一本鎖の標的核酸を提供することができることを理解されよう。プロモータープライマーが、標的核酸にその標的配列において特異的に結合し、逆転写酵素(RT)が、標的鎖を鋳型として使用して、プロモータープライマーの3’末端を伸長して、標的配列鎖のcDNAのコピーを生成し、結果として、RNA:DNAの二重鎖が生じる。RNaseが、RNA:DNAの二重鎖のRNA鎖を消化し、第2のプライマーが、プロモータープライマーの末端から下流のcDNA鎖上に位置する、その標的配列に特異的に結合する。RTが、第1のcDNA鋳型を使用して、第2のプライマーの3’末端を伸長することによって、新たなDNA鎖を合成して、機能性のプロモーター配列を含有するdsDNAを生成する。次いで、プロモーター配列に特異的なRNAポリメラーゼが転写を開始して、RNA転写物を生成し、これらの転写物は、最初の標的鎖の、反応物中で増幅された約100〜1000個のコピー(「アンプリコン」)である。第2のプライマーが、それぞれのアンプリコン中のその標的配列に特異的に結合し、RTが、アンプリコンのRNA鋳型からDNAコピーを生成して、RNA:DNAの二重鎖を生成する場合に、増幅は継続する。反応混合物中のRNaseが、RNA:DNAの二重鎖からアンプリコンのRNAを消化し、プロモータープライマーが、新たに合成されたDNA中のその相補配列に特異的に結合する。RTが、プロモータープライマーの3’末端を伸長して、機能性のプロモーターを含有するdsDNAを生成し、このプロモーターに、RNAポリメラーゼが結合して、標的鎖に相補的である追加のアンプリコンを転写する。反応が進む間に、より多くのアンプリコンのコピーを作製する自己触媒性のサイクルが繰り返され、結果として、試料中に存在する標的核酸の約10億倍の増幅が生じる。増幅生成物中に含有される標的配列に特異的に結合するプローブを使用することによって、増幅の間にリアルタイムでまたは増幅反応の終わりに、増幅生成物を検出することができる。結合しているプローブから生じるシグナルの検出は、試料中に標的核酸が存在することを示す。
一部の実施形態では、方法は、「リバース」TMA反応を利用する。そのような変更形態では、最初のまたは「フォワード」増幅用オリゴマーは、標的領域の3’末端の付近にある標的核酸にハイブリダイズするプライミングオリゴヌクレオチドである。逆転写酵素(RT)が、標的核酸を鋳型として使用して、プライマーの3’末端を伸長することによって、cDNA鎖を合成する。第2のまたは「リバース」増幅用オリゴマーは、合成されたcDNA鎖内に含有される標的配列にハイブリダイズするような、標的にハイブリダイズする配列構成を有するプロモータープライマーまたはプロモータープロバイダーである。第2の増幅用オリゴマーがプロモータープライマーである場合、RTが、cDNA鎖を鋳型として使用して、プロモータープライマーの3’末端を伸長して、標的配列鎖の第2の、cDNAのコピーを生成し、それにより、機能性のプロモーター配列を含有するdsDNAを生成する。次いで、増幅は、RNAポリメラーゼを利用する、プロモーター配列からの転写の開始について上記で記載したように、本質的に継続する。代わりに、第2の増幅用オリゴマーがプロモータープロバイダーである場合には、標的領域の5’末端の付近にある標的配列にハイブリダイズする終結用オリゴヌクレオチドを典型的には利用して、プライミングオリゴマーの伸長を、終結用オリゴヌクレオチドの3’末端において終結させ、それにより、プライミングオリゴマーからの伸長により合成された最初のcDNA鎖に、定まった(defined)3’末端をもたらす。次いで、プロモータープロバイダーの、標的にハイブリダイズする配列が、最初のcDNA鎖の定まった3’末端にハイブリダイズし、cDNA鎖の3’末端を伸長して、プロモータープロバイダーのプロモーター配列に相補的な配列を付加し、結果として、二本鎖のプロモーター配列の形成が生じる。次いで、二本鎖のプロモーターを認識し、そこから転写を開始するRNAポリメラーゼを使用し、最初のcDNA鎖を鋳型として使用して、プロモーター部分を含まない、最初のcDNA鎖に相補的な複数のRNA転写物が転写される。次いで、これらのRNA転写物のそれぞれが利用可能になり、第1のプライミング増幅用オリゴマーからのさらなる増幅のための鋳型として働く。
増幅に基づく検出アッセイを含むある特定の実施形態では、少なくとも2つの増幅用オリゴマーの組合せを利用して、Eggerthellaの16S rRNAまたはEggerthellaの16S rRNAをコードする遺伝子の検出を行う。オリゴマーの組合せは、配列番号1の約ヌクレオチド位置615〜約ヌクレオチド位置679に対応するEggerthellaの核酸標的領域を増幅するために、第1および第2の増幅用オリゴマーを含むことができる。例えば、一部の実施形態では、第1の増幅用オリゴマーは、配列番号6に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含み、第2の増幅用オリゴマーは、配列番号4の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する配列または配列番号5の残基1〜20に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含む。より特定の変更形態では、第1の増幅用オリゴマーは、配列番号6に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み、第2の増幅用オリゴマーは、配列番号4の残基11〜27に示す配列を含むもしくはそれからなるまたは配列番号5の残基1〜20に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含む。
増幅に基づく検出アッセイを含むある特定の実施形態では、少なくとも2つの増幅用オリゴマーの組合せを利用して、Prevotellaの16S rRNAまたはPrevotellaの16S rRNAをコードする遺伝子の検出を行う。オリゴマーの組合せは、配列番号2の約ヌクレオチド位置954〜約ヌクレオチド位置1034に対応するPrevotellaの核酸標的領域を増幅するために、第1および第2の増幅用オリゴマーを含むことができる。例えば、一部の実施形態では、第1の増幅用オリゴマーは、配列番号9に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含み、第2の増幅用オリゴマーは、配列番号7の残基11〜25に示す配列に実質的に対応する配列または配列番号8の残基1〜24に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含む。より特定の変更形態では、第1の増幅用オリゴマーは、配列番号9に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み、第2の増幅用オリゴマーは、配列番号7の残基11〜25に示す配列を含むもしくはそれからなるまたは配列番号8の残基1〜24に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含む。
増幅に基づく検出アッセイを含むある特定の態様では、少なくとも2つの増幅用オリゴマーの組合せを利用して、Lactobacillusの16S rRNAまたはLactobacillusの16S rRNAをコードする遺伝子の検出を行う。オリゴマーの組合せは、配列番号3の約ヌクレオチド位置837〜約ヌクレオチド位置944に対応するLactobacillusの核酸標的領域を増幅するために、第1および第2の増幅用オリゴマーを含むことができる。例えば、一部の実施形態では、第1の増幅用オリゴマーは、配列番号13に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含み、第2の増幅用オリゴマーは、配列番号10の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号11の残基1〜27に示す配列に実質的に対応する配列または配列番号12の残基1〜32に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域を含む。より特定の変更形態では、第1の増幅用オリゴマーは、配列番号13に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み、第2の増幅用オリゴマーは、配列番号10の残基11〜27に示す配列を含むもしくはそれからなる、配列番号11の残基1〜27に示す配列を含むもしくはそれからなるまたは配列番号12の残基1〜32に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含む。
増幅生成物の検出は、増幅された標的配列と特異的に関連があるシグナルを検出するための多様な方法により達成することができる。核酸を、物理的変化、例として、検出可能な電気的変化をもたらす表面に会合させることができる。増幅された核酸は、マトリックスの中または上に核酸を濃縮し;核酸または核酸と会合している色素(例えば、インターカレート剤、例として、臭化エチジウムもしくはサイバーグリーン)を検出するか、あるいは核酸と会合している色素の増加を溶液相中で検出することによって検出することができる。他の検出方法は、増幅生成物中の配列に特異的にハイブリダイズするように構成されている核酸検出用プローブを使用して、プローブ:生成物の複合体の存在を検出する、または増幅生成物と関連がある検出可能なシグナルを増幅することができるプローブの複合体を使用することによって検出することができる(例えば、米国特許第5,424,413号;同第5,451,503号;および同第5,849,481号;これらはそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれている)。増幅生成物に特異的に会合する、直接的または間接的に標識されたプローブは、試料中に標的核酸が存在することを示す、検出可能なシグナルを提供する。例えば、標的核酸が、Eggerthella、PrevotellaまたはLactobacillusの16S rRNAである場合には、増幅生成物は、16S rRNA中の配列中の標的配列または16S rRNA中の配列に相補的な標的配列を含有し、プローブは、増幅生成物中に含有される配列に直接的または間接的に結合して、検査試料中のEggerthella、PrevotellaまたはLactobacillusの16S rRNAの存在を示す。
増幅された相補配列にハイブリダイズする検出用プローブは、DNAもしくはRNAのオリゴマー、またはDNAヌクレオチドおよびRNAヌクレオチドの組合せを含有するオリゴマー、または改変骨格を用いて合成されたオリゴマー、例えば、1つもしくは複数の2’−メトキシ置換リボヌクレオチドを含むオリゴマーであり得る。増幅された配列を検出するために使用するプローブは、未標識であり、間接的に(例えば、別の結合パートナーの、プローブ上の部分への結合により)検出してもよく、または多様な検出可能な標識を用いて標識してもよい。BVを診断するための方法の一部の実施形態、例として、転写媒介増幅(TMA)を使用するある特定の実施形態では、検出用プローブは、例えば、線状のアクリジニウムエステル(AE)標識プローブ等の線状の化学発光標識プローブである。
検出ステップはまた、増幅された配列についての追加情報、例えば、その核酸塩基(nucleic acid base)配列の全部または一部等も提供することができる。検出は、増幅反応が完了してから実施してもよく、または標的領域を増幅するのと同時に、例えば、リアルタイムで実施してもよい。一実施形態では、検出ステップは、ホモジニアス検出、例えば、混合物からハイブリダイズしていない(unhybridized)プローブを除去せずに、ハイブリダイズしたプローブを検出することを可能にする(例えば、米国特許第5,639,604号および同第5,283,174号を参照されたい;これらはそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれている)。
増幅生成物を増幅ステップの終了が近付いたらまたは終了時に検出する実施形態では、線状の検出用プローブを使用してシグナルを得て、プローブの増幅生成物へのハイブリダイゼーションを示すことができる。そのような検出の1つの例は、標的核酸にハイブリダイズする発光標識プローブを使用する。次いで、ハイブリダイズしていない(non−hybridized)プローブから発光標識を加水分解する。ルミノメーターを使用して、化学発光により検出を実施する。(例えば、参照により本明細書に組み込まれている、国際特許出願公開WO89/002476を参照されたい)。リアルタイム検出を使用する他の実施形態では、検出用プローブは、プローブが増幅生成物に結合する場合に検出されるレポーター部分を用いて標識されているヘアピンプローブ、例えば、分子ビーコン、分子トーチまたはハイブリダイゼーションスイッチプローブ等であり得る。そのようなプローブは、標的にハイブリダイズする配列および標的にハイブリダイズしない配列を含むことができる。そのようなプローブの多様な形態が、これまでに記載されている(例えば、米国特許第5,118,801号;同第5,312,728号;同第5,925,517号;同第6,150,097号;同第6,849,412号;同第6,835,542号;同第6,534,274号;および同第6,361,945号;ならびに米国特許出願公開第20060068417A1号および同第20060194240A1号を参照されたい;これらはそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれている)。
核酸に基づく検出アッセイの使用を含む方法の一部の実施形態では、増幅に基づかないアッセイを使用して、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの選択された細菌種を検出する。一部のそのような実施形態では、増幅に基づかないアッセイは、特異的検出用プローブの標的核酸へのハイブリダイゼーションを含むハイブリダイゼーションアッセイである。ポリヌクレオチドハイブリダイゼーションアッセイを行うための方法は、当技術分野で十分に開発されている。ハイブリダイゼーションアッセイの手順および条件は、用途に依存して変化し、公知の一般的な結合方法に従って選択され、それらの方法として、例えば、Maniatisら、Molecular Cloning: A Laboratory Manual(3版 Cold Spring Harbor、N.Y.、2002年)、ならびにBergerおよびKimmel、Methods in Enzymology、152巻、Guide to Molecular Cloning Techniques(Academic Press, Inc.、San Diego、Calif.、1987年)の中で言及されているものが挙げられる。一般に、プローブおよび試料を、特異的核酸ハイブリダイゼーションを可能にする条件下で混合し、次いで、プローブの、その個別の標的への特異的ハイブリダイゼーションを検出する。核酸ハイブリダイゼーションは、多様なアッセイフォーマットに対して適応性がある。1つの適切なフォーマットが、サンドイッチアッセイのフォーマットであり、これは、非変性性の条件下におけるハイブリダイゼーションに対して特に適応性がある。サンドイッチ型アッセイの主要な構成成分は、固体の支持体であり、該支持体は、それに吸着させるかまたはそれに共有結合性にカップリングさせて固定化されている核酸プローブを有し、該プローブは、未標識であり、DNA配列の一方の部分に相補的である。標的核酸が、固定化されているプローブにハイブリダイズし、第2の、標識されている検出用プローブ(これは、同じDNA鎖の第2のかつ異なる領域に相補的であり、該DNA鎖には、固定化されている未標識の核酸プローブがハイブリダイズする)が、[標的核酸]:[固定化されているプローブ]の二重鎖にハイブリダイズして、標的核酸を検出する。別の例示的なフォーマットは、シグナルトランスデューサーとしての適切な電極表面上に固定化されている未標識の検出用プローブにハイブリダイズする標的核酸の電気化学的な検出を利用する。例えば、Drummondら、Nat. Biotechnol.、21巻:1192頁、2003年;Gooding、Electroanalysis、14巻:1149頁、2002年;Wang、Anal. Chim. Acta、469巻:63頁、2002年;Cagninら、Sensors 9巻:3122頁、2009年;KatzおよびWillner、Electroanalysis 15巻:913頁、2003年;DanielsおよびPourmand、Electroanalysis 19巻:1239頁、2007年を参照されたい。
ハイブリダイゼーションアッセイを含むある特定の実施形態では、検出用プローブを利用して、Eggerthella、Prevotellaおよび/もしくはLactobacillusの16S rRNAまたはEggerthella、Prevotellaおよび/もしくはLactobacillusの16S rRNAをコードする遺伝子の検出を行う。そのような実施形態では、Eggerthellaの16S rRNAもしくはEggerthellaの16S rRNAをコードする遺伝子を検出するためのプローブは、配列番号1の約ヌクレオチド位置615〜約ヌクレオチド位置679位に対応する核酸標的領域に特異的にハイブリダイズし;Prevotellaの16S rRNAもしくはPrevotellaの16S rRNAをコードする遺伝子を検出するためのプローブは、配列番号2の約ヌクレオチド位置954〜約ヌクレオチド位置1034に対応する核酸標的領域に特異的にハイブリダイズし;かつ/またはLactobacillusの16S rRNAもしくはLactobacillusの16S rRNAをコードする遺伝子を検出するためのプローブは、配列番号3の約ヌクレオチド位置837〜約ヌクレオチド位置944に対応する核酸標的領域に特異的にハイブリダイズする。例えば、一部の変更形態では、Eggerthellaを検出するためのプローブは、配列番号6に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号4の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する配列または配列番号5の残基1〜20に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域(例えば、配列番号6、配列番号4の残基11〜27もしくは配列番号5の残基1〜20に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域)を含む。一部の変更形態では、Prevotellaを検出するためのプローブは、配列番号9に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号7の残基11〜25に示す配列に実質的に対応する配列または配列番号8の残基1〜24に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域(例えば、配列番号9、配列番号7の残基11〜25もしくは配列番号8の残基1〜24に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域)を含む。一部の変更形態では、Lactobacillusを検出するためのプローブは、配列番号13に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号10の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する配列、配列番号11の残基1〜27に示す配列に実質的に対応する配列または配列番号12の残基1〜32に示す配列に実質的に対応する配列を含む、標的にハイブリダイズする領域(例えば、配列番号13、配列番号10の残基11〜27、配列番号11の残基1〜27もしくは配列番号12の残基1〜32に示す配列を含むまたはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域)を含む。
一部の好ましい実施形態では、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusを検出するための、増幅に基づかないアッセイは、切断に基づくアッセイであり、この場合、標的にハイブリダイズしないフラップ領域を含有するプローブのオリゴヌクレオチドが、オーバーラップ依存性の様式で、フラップエンドヌクレアーゼにより切断されて、切断生成物を放出し、次いで、該生成物を検出する。例示的な、切断に基づくアッセイ用試薬が、例えば、Lyamichevら(Nat. Biotechnol. 17巻:292〜296頁、1999年)、Ryanら(Mol. Diagn. 4巻:135〜144頁、1999年)、およびAllawiら(J. Clin. Microbiol. 44巻:3443〜3447頁、2006年)に記載されている。フラップエンドヌクレアーゼ反応についての適切な条件は、公知であるか、または当技術分野で公知の方法を使用して容易に決定することができる(例えば、Kaiserら、J. Biol. Chem. 274巻:2138〜721394頁、1999年を参照されたい)。この方法において使用することができる例示的なフラップエンドヌクレアーゼとして、Thermus aquaticusのDNAポリメラーゼI、Thermus thermophilusのDNAポリメラーゼI、哺乳動物のFEN−1、Archaeoglobus fulgidusのFEN−1、Methanococcus jannaschiiのFEN−1、Pyrococcus furiosusのFEN−1、Methanobacterium thermoautotrophicumのFEN−1、Thermus thermophilusのFEN−1、CLEAVASE(登録商標)(Hologic,Inc.、Madison、WI)、S.cerevisiaeのRTH1、S.cerevisiaeのRAD27、Schizosaccharomyces pombeのrad2、バクテリオファージT5の5’−3’エキソヌクレアーゼ、Pyrococcus horikoshiiのFEN−1、ヒトのエンドヌクレアーゼ1、仔ウシ胸腺の5’−3’エキソヌクレアーゼが挙げられ、真正細菌、真核生物および古細菌中のそれらの相同体、例として、構造特異的酵素のクラスIIファミリーのメンバー、ならびにそれらの酵素的に活性な変異体またはバリアントも挙げられる。フラップエンドヌクレアーゼについての記載は、例えば、Lyamichevら、Science 260巻:778〜783頁、1993年;Eisら、Nat. Biotechnol. 19巻:673〜676頁、2001年;Shenら、Trends in Bio. Sci. 23巻:171〜173頁、1998年;Kaiserら、J. Biol. Chem. 274巻:21387〜21394頁、1999年;Maら、J. Biol. Chem. 275巻:24693〜24700頁、2000年;Allawiら、J. Mol. Biol. 328巻:537〜554頁、2003年;Sharmaら、J. Biol. Chem. 278巻:23487〜23496頁、2003年;およびFengら、Nat. Struct. Mol. Biol. 11巻:450〜456頁、2004年に見出すことができる。
ある特定の変更形態では、切断に基づくアッセイは、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusのRNA標的核酸を検出し、切断に基づくアッセイは、RNA:DNAの線状二重鎖構造の切断を行うことが可能であるフラップエンドヌクレアーゼ、およびRNA:DNAの線状二重鎖構造を利用する。一部の代替の実施形態では、切断に基づくアッセイは、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusのDNA標的核酸を検出し、切断に基づくアッセイは、DNA:DNAの線状二重鎖構造の切断を行うことが可能であるフラップエンドヌクレアーゼ、およびDNA:DNAの線状二重鎖構造を利用する。RNA:DNAの二重鎖を切断することが可能な例示的なフラップエンドヌクレアーゼとして、Thermus属のポリメラーゼ欠損5’ヌクレアーゼ、ならびに特定のCLEAVASE(登録商標)酵素(Hologic,Inc.、Madison、WI)、例えば、CLEAVASE(登録商標)BN(BstX−NotIを欠失させたTaqポリメラーゼ等、米国特許第5,614,402号を参照されたい)、CLEAVASE(登録商標)II(完全長Taqポリメラーゼの「AG」変異体、米国特許第5,614,402号を参照されたい)、CLEAVASE(登録商標)VII(合成欠損変異を有する完全長のThermus thermophilusのポリメラーゼ)、CLEAVASE(登録商標)IX(Tth DNAポリメラーゼのポリメラーゼ欠損変異体)、およびCLEAVASE(登録商標)XII(taq DNAポリメラーゼ断片とTth DNAポリメラーゼ断片とから構築されたポリメラーゼ欠損キメラポリメラーゼ)等が挙げられる。DNA:DNAの二重鎖を切断することが可能な例示的なフラップエンドヌクレアーゼとして、上記で示したフラップエンドヌクレアーゼ、ならびにCLEAVASE(登録商標)2.0(Archaeoglobus fulgidusのFEN−1)、CLEAVASE(登録商標)2.1(C末端上に6つのヒスチジンを有するArchaeoglobus fulgidusのFEN−1)、CLEAVASE(登録商標)3.0(Archaeoglobus veneficusのFEN−1)、およびCLEAVASE(登録商標)3.1(C末端上に6つのヒスチジンを有するArchaeoglobus veneficusのFEN−1)が挙げられる。
一部の実施形態では、切断に基づくアッセイは、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusのRNA標的核酸を検出し、アッセイは、RNA標的領域のDNA相補体を合成するためのステップを含み、この場合、次にcDNA鎖を、オーバーラップする第1および第2のプローブのオリゴヌクレオチドにハイブリダイズさせて、フラップエンドヌクレアーゼによる切断のための線状二重鎖切断構造を形成する。RNA依存性DNAポリメラーゼ(逆転写酵素)を使用してRNA鋳型からcDNAを合成するための反応条件は、当技術分野で周知である。
一部の実施形態では、切断に基づくアッセイは、Eggerthella、Prevotellaおよび/もしくはLactobacillusの16S rRNAまたはEggerthella、Prevotellaおよび/もしくはLactobacillusの16S rRNAをコードする遺伝子を標的とする。ある特定の変更形態では、切断に基づくアッセイは、(i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthellaの16S rRNA領域、(ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotellaの16S rRNA領域、および/または(iii)配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillusの16S rRNA領域を標的とする。
例えば、Eggerthellaの16S rRNAの標的領域を標的とし、オーバーラップする第1および第2のオリゴヌクレオチドを利用する、切断に基づくアッセイのある特定の実施形態では、第1のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号4の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を含み、かつ/または第2のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号5の残基1〜20に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を含む。一部の変更形態では、逆転写酵素反応、例えば、配列番号6に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を有するプライマーを利用する逆転写酵素反応等を実施して、16S rRNAのcDNAのコピーを合成する。Eggerthellaを検出するためのより特定の変更形態では、第1のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号4の残基11〜27に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;第2のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号5の残基1〜20に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;かつ/または逆転写酵素用プライマーが、配列番号6に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする配列を含む。
Prevotellaの16S rRNAの標的領域を標的とし、オーバーラップする第1および第2のオリゴヌクレオチドを利用する、切断に基づくアッセイの一部の実施形態では、第1のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号7の残基11〜25に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を含み、かつ/または第2のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号8の残基1〜24に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を含む。一部の変更形態では、逆転写酵素反応、例えば、配列番号9に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を有するプライマーを利用する逆転写酵素反応等を実施して、16S rRNAのcDNAのコピーを合成する。Prevotellaを検出するためのより特定の変更形態では、第1のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号7の残基11〜25に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;第2のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号8の残基1〜24に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;かつ/または逆転写酵素用プライマーが、配列番号9に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする配列を含む。
Lactobacillusの16S rRNA標的領域を標的とし、オーバーラップする第1および第2のオリゴヌクレオチドを利用する、切断に基づくアッセイの一部の実施形態では、第1のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号10の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を含み、かつ/または第2のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号11の残基1〜27に示す配列および配列番号12の残基1〜32に示す配列(the sequence shown is)から選択される配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を含む。一部の変更形態では、逆転写酵素反応、例えば、配列番号13に示す配列に実質的に対応する、標的にハイブリダイズする領域を有するプライマーを利用する逆転写酵素反応等を実施して、16S rRNAのcDNAのコピーを合成する。Lactobacillusを検出するためのより特定の変更形態では、第1のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号10の残基11〜27に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;第2のプローブのオリゴヌクレオチドが、配列番号11の残基1〜27に示す配列および配列番号12の残基1〜32に示す配列から選択される配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする領域を含み;かつ/または逆転写酵素用プライマーが、配列番号13に示す配列を含むもしくはそれからなる、標的にハイブリダイズする配列を含む。
切断に基づく検出アッセイの典型的な変更形態では、切断生成物を、FRETカセットとして公知のヘアピンオリゴヌクレオチドプローブを使用して検出し、これは、フルオロフォアをその5’末端に含有し、フルオロフォアを消光するクエンチャーを付近に含有する。切断生成物のFRETカセットとのハイブリダイゼーションにより、フラップエンドヌクレアーゼのための二次基質が生成され、フラップエンドヌクレアーゼにより、カセットから5’フルオロフォア含有塩基が切断され、それにより、蛍光シグナルが発生する。切断に基づくアッセイにおいて使用するためのFRETカセットのデザインおよび構築を支配する原理は、当技術分野で周知であり、当業者であれば、そのようなプローブを本発明のある特定の実施形態に従って使用するために、これらの原理を容易に適応することができる。具体的な実施形態では、(i)Eggerthellaの切断生成物が、配列番号4の残基1〜11に示す配列を含み、残基11が、切断生成物の3’終末端に相当する場合、Eggerthellaの切断生成物を検出するためのFRETカセットは、配列番号14に示す配列を含むもしくはそれからなり;(ii)Prevotellaの切断生成物が、配列番号7の残基1〜11に示す配列を含み、残基11が、切断生成物の3’終末端に相当する場合、Prevotellaの切断生成物を検出するためのFRETカセットは、配列番号15に示す配列を含むもしくはそれからなり;かつ/または(iii)Lactobacillusの切断生成物が、配列番号10の残基1〜11に示す配列を含み、残基11が、切断生成物の3’終末端に相当する場合、Lactobacillusの切断生成物を検出するためのFRETカセットは、配列番号16に示す配列を含むまたはそれからなる。また本明細書では、FRETカセットの、Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物またはLactobacillusの切断生成物へのハイブリダイゼーションにより形成された二次基質(それぞれが、第1のEggerthellaのプローブのオリゴヌクレオチド、第1のPrevotellaのプローブのオリゴヌクレオチドまたは第1のLactobacillusのプローブのオリゴヌクレオチドの5’部分をそれぞれ含む)をそれぞれ、「第2のEggerthellaの切断構造」、「第2のPrevotellaの切断構造」または「第2のLactobacillusの切断構造」とも呼ぶ。明確にするために述べるが、この文脈における用語「第2の[Eggerthella、PrevotellaまたはLactobacillus]の切断構造」の使用により、FRETカセットがEggerthella、PrevotellaまたはLactobacillusの標的配列に対する任意の特異性を有することを示唆する意図はない;というのは、対応する第1のプローブのオリゴヌクレオチドの5’部分自体はそれぞれの標的にハイブリダイズしないと理解されるからである。
Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusを検出するためのアッセイは、それぞれの標的に関して、検出シグナルを、それぞれの標的についての所定の検出閾値と比較することを含むことができる。それぞれの標的についての閾値は、例えば、医療機関に通う女性集団であって、BVの存在について、例えば、Nugentスコアおよび/またはAmsel基準を使用してスコア化されている集団からの試料を分析することによって決定することができる。そのような実施形態では、試料をアッセイして、それぞれの標的についての検出シグナルを決定し、検出閾値は、BVについて陽性とスコア化されている被験体からの試料とBVについて陰性とスコア化されている被験体からの試料との間で観察された分離(例えば、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間で観察された分離)に基づいて定義する。例えば、切断に基づく検出アッセイを利用する方法の一部の実施形態では、検出閾値は、FENエンドヌクレアーゼ反応の初期速度(initial rate)に基づいて決定し、その速度は、FRETカセットの切断から発生する蛍光シグナルと相関する。切断に基づくアッセイにおける初期反応速度に基づく、標的細菌の有無を決定するための検出閾値の例示的な使用については、本明細書の実施例1でさらに論じる。
核酸に基づく検出アッセイを利用するある特定の実施形態では、方法は、試料中の他の構成成分からEggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの標的核酸を精製することをさらに含む。そのような精製は、他の試料構成成分から、試料中に含有されている生物を分離および/または濃縮する方法を含むことができる含むことができる(may include may include)。特定の実施形態では、標的核酸を精製することは、標的核酸を捕捉して、他の試料構成成分から標的核酸を特異的または非特異的に分離することを含む。非特異的な標的捕捉方法には、実質的に水性の混合物から核酸を選択的に沈殿させ、核酸を支持体に付着させ、該支持体を洗浄して、他の試料構成成分を除去すること、またはEggerthella、Prevotellaおよび/もしくはLactobacillusの核酸と他の試料構成成分とを含有する混合物から核酸を物理的に分離する他の手段が含まれ得る。
一部の実施形態では、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの標的核酸(例えば、16S rRNAの標的核酸または16S rRNAをコードする遺伝子)を、他の試料構成成分から、標的核酸を捕捉用プローブのオリゴマーにハイブリダイズさせることによって分離する。捕捉用プローブのオリゴマーは、標的核酸に特異的または非特異的にハイブリダイズし、その結果、他の試料構成成分から分離される[標的核酸]:[捕捉用プローブ]の複合体を形成するように構成されている、標的にハイブリダイズする配列を含む。標的核酸を非特異的に捕捉するのに適切な、標的にハイブリダイズする配列を含む捕捉用プローブは、例えば、参照により本明細書に組み込まれている国際PCT公開WO2008/016988に記載されている。好ましい変更形態では、捕捉用プローブは、[標的核酸]:[捕捉用プローブ]の複合体を、固定化されているプローブに結合させて、[標的核酸]:[捕捉用プローブ]:[固定化されているプローブ]の複合体を形成し、この複合体を、試料から分離し、任意選択で、洗浄して、標的以外の試料構成成分を除去する(例えば、米国特許第6,110,678号;同第6,280,952号;および同第6,534,273号を参照されたい;これらはそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれている)。そのような変更形態では、捕捉用プローブのオリゴマーは、捕捉用プローブを、それが結合している標的配列と共に、固体の支持体に結合させた(attached)固定化されているプローブに結合させる/結合させる(binds attaches)配列または部分をさらに含み、それにより、ハイブリダイズさせた標的核酸を、他の試料構成成分から分離することが可能になる。
より具体的な実施形態では、捕捉用プローブのオリゴマーは、標的核酸に相補的でないが、固定化されているプローブ上の配列には特異的にハイブリダイズし、それにより、他の試料構成成分からの標的核酸の分離を可能にする部分として働くテール部分(例えば、3’テール)を含み、このことは、例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第6,110,678号等にすでに記載されている。任意の配列を、テール領域において使用することができ、テール領域は一般に、約5〜50nt長であり、好ましい実施形態は、約10〜40ntの実質的にホモポリマー性のテール(例えば、A10〜A40)、より好ましくは、約14〜33nt(例えば、A14〜A30またはT14〜T30)を含み、テールは、固体の支持体、例えば、マトリックスまたは粒子に結合している、相補的な固定化されている配列(例えば、poly−T)に結合する。
標的の捕捉は典型的には、ハイブリダイゼーション条件下、通常、[テール配列]:[固定化されているプローブ配列]の二重鎖のTよりも高い温度で、標的核酸にハイブリダイズする1つまたは複数の捕捉用プローブのオリゴマーを含有する溶液相の混合物中で行う。捕捉用プローブのテールを含む実施形態の場合、[標的核酸]:[捕捉用プローブ]の複合体を、ハイブリダイゼーション条件を、捕捉用プローブのテールが、固定化されているプローブにハイブリダイズするように調整することによって捕捉し、次いで、固体の支持体上の複合体全体を、他の試料構成成分から分離する。[固定化されているプローブ]:[捕捉用プローブ]:[標的核酸]が結合している支持体を、1または複数回洗浄して、さらに、他の試料構成成分を除去することができる。好ましい実施形態は、粒子状の固体の支持体、例として、常磁性ビーズを使用し、したがって、[標的核酸]:[捕捉用プローブ]:[固定化されているプローブ]の複合体が結合している粒子を、洗浄用溶液中に懸濁させ、好ましくは、磁力を使用することによって、洗浄用溶液から回収することができる。増幅に基づく検出アッセイの使用を含む方法の実施形態では、取扱いのステップの数を制限するために、支持体上の複合体中の標的核酸を増幅用オリゴマーと単に混合し、増幅ステップを開始することによって、標的核酸を増幅することができる。
Eggerthellaおよび/またはPrevotellaの検出が、被験体におけるBVを示す、BVを診断するための方法の一部の実施形態では、方法は、被験体におけるBVを処置することをさらに含む。BVのための処置レジメンは一般に、当技術分野で公知であり、例えば、抗菌薬(antibiotic drug)、例として、メトロニダゾール(例えば、FLAGYL、METROGEL−VAGINAL)、クリンダマイシン(例えば、CLEOCIN、CLINDESSE)、およびチニダゾール(例えば、TINDAMAX)の投与を含む。ある特定の変更形態では、被験体は、BVを有すると診断されたことがこれまでにない。他の実施形態では、被験体は、BVを有するとすでに診断されており、本開示の診断方法が実施される時点で、BVのための処置を受けている。そのような変更形態は、被験体におけるBVの処置をモニタリングするのに特に有用である。例えば、この方法が、BVが被験体において依然として存在することを示す場合には、被験体は、処置を継続することができる。一部の実施形態では、同じ処置レジメン(すなわち、本診断方法が実施される時点で被験体が受けている同じ処置)を、被験体に再び施す。代わりに、処置を受けている被験体においてBVが存在し続けることは、進行中の処置を変更する必要があることを示し得、異なる処置レジメン(例えば、異なる薬物療法、または薬物の投与量および/もしくは頻度の増加)を、被験体に施す。
本発明によれば、EggerthellaおよびPrevotellaの有無を検出すること、またはEggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの有無を検出することは、各標的について別個に(例えば、別個の反応槽中で、逐次的に、もしくは平行して)実施しても、またはマルチプレックス反応系として一緒に実施してもよい。したがって、一部の実施形態では、BVを診断するための方法は、マルチプレックス反応を利用し、ここで、反応ミックスは、複数の(例えば、少なくとも2、3、4つまたはそれ超)異なる標的配列を平行してアッセイするための試薬を含有する。これらの事例では、検出アッセイを実施するために、反応ミックスは、複数の異なる、標的特異的オリゴヌクレオチドを含有することができる。例えば、増幅に基づく検出アッセイを利用する方法においては、マルチプレックス反応は、増幅用オリゴマーの複数のセット(例えば、複数の対)(例えば、PCR用プライマーの複数の対、またはTMA増幅用オリゴマーの複数の対(例えば、TMAのための、プロモータープライマーおよび非プロモータープライマーの複数の対、もしくはプロモータープロバイダーおよび非プロモータープライマーの複数の対))を含有することができる。切断に基づく検出アッセイを利用する他の実施形態では、マルチプレックス反応は、異なるフラップを有する、複数の第1のプローブのオリゴヌクレオチド;複数の異なる、オーバーラップする第2のプローブのオリゴヌクレオチド、および異なるフラップを、それらが切断されたら検出するための、複数の異なるFRETカセットを含有することができる。FRETカセットが切断されると、複数の区別可能な蛍光シグナルを観察することができる。当技術分野では、オリゴヌクレオチドを蛍光標識するための化合物が周知であり、かつ一般に入手可能であり、励起化合物、および任意選択で、消光用化合物を含有する標識オリゴヌクレオチドを調製し、使用するための多様なFRETおよび非FRET技法も周知であり、かつ一般に入手可能である(例えば、Dyomics GmbH、Jena、ドイツ;Glen Research Corporation、Sterling、VA;Biosearch Technologies、Novato、CAを参照されたい)。
追加の微生物検出アッセイも同様に実施して、BVに関与する複数の微生物の存在および/または相対量を決定することができる。例に過ぎないが、そのような複数の微生物として、1種または複数種の嫌気性グラム陽性球菌;Trichomonas sp.;Trichomonas vaginalis;Candida sp.;Eggerthella sp.;Clostridiales目に属する細菌;Clostridium様sp.;Atopobium sp.;Atopobium vaginae;腸内細菌;Peptostreptococcus micros;Aerococcus christensenii;Leptotrichia amnionii;Peptoniphilus sp.;Dialister sp.;Mycoplasma hominis;Sneathia sanguinegens;Anaerococcus tetradius;Mobiluncus sp.;Mobiluncus hominis;Eggerthella hongkongensis;Megasphaera sp.;Leptotrichia sanguinegensおよびFinegoldia magnaを挙げることができる。アッセイは、別個に実施しても、またはマルチプレックス化してもよい。したがって、BVの診断は、試料中の複数の微生物を同定すること、および任意選択で、それらの相対的な存在量を決定することを含むことができる。
ある特定の実施形態では、BVを診断するための方法は、BVと関連がある10種以下の細菌属の検出を含む。他の実施形態では、方法は、BVと関連がある9種以下、8種以下、7種以下、6種以下、5種以下または4種以下の(nor more than four)細菌属の検出を含む。一部の変更形態では、方法は、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillus以外の、BVと関連がある細菌属の検出を含まない。
また、対象の発明は、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの標的核酸を検出するための反応混合物も提供する。本発明に従う反応混合物は一般に、Eggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusのうちの1種または複数種の選択された種の標的核酸を検出するために、本明細書の記載の通りのオリゴマーまたはオリゴマーの組合せを含む。反応混合物は一般に、(i)配列番号1に示す核酸塩基配列を有する16S rRNAの遺伝子の存在により特徴付けられるEggerthella種の標的核酸内の標的配列には特異的にハイブリダイズするが、他のEggerthella種に由来する核酸内の配列には特異的にハイブリダイズしないEggerthella特異的オリゴヌクレオチド、(ii)P.amnii、P.disiensおよびP.biviaの標的核酸内の標的配列には特異的にハイブリダイズするが、他のPrevotella種に由来する核酸内の配列には特異的にハイブリダイズしないPrevotella特異的オリゴヌクレオチド、ならびに/または(iii)Lactobacillus種の標的核酸内の標的配列には特異的にハイブリダイズするが、L.inersに由来する核酸内の配列には特異的にハイブリダイズしないLactobacillus特異的オリゴヌクレオチドを含む。典型的な変更形態では、反応混合物は、少なくとも1つの、Eggerthella特異的オリゴヌクレオチド(例えば、それぞれが異なる標的配列に結合する、少なくとも2または3つの、Eggerthella特異的オリゴヌクレオチド)、および少なくとも1つの、Prevotella特異的オリゴヌクレオチド(例えば、それぞれが異なる標的配列に結合する、少なくとも2または3つの、Prevotella特異的オリゴヌクレオチド)を含み;一部のそのような変更形態では、反応混合物は、少なくとも1つの、Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチド(例えば、それぞれが異なる標的配列に結合する、少なくとも2または3つの、Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチド)をさらに含む。反応混合物は、いくつかの任意選択の構成成分、例えば、捕捉用プローブの核酸(例えば、標的核酸を非特異的に捕捉するための捕捉用プローブ)または捕捉用プローブの核酸のアレイ等をさらに含むこともできる。増幅反応混合物の場合、反応混合物は典型的には、in vitroにおける増幅を実施するのに適切な他の試薬、例えば、緩衝液、塩溶液、適切なヌクレオチド三リン酸(例えば、dATP、dCTP、dGTP、dTTP、ATP、CTP、GTPおよびUTP)ならびに/または酵素(例えば、逆転写酵素および/もしくはRNAポリメラーゼ)等を含み、典型的には、検査試料構成成分を含み、この中には、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの標的核酸が存在する場合またはしない場合がある。切断に基づくアッセイの反応混合物の場合、反応混合物は典型的には、例えば、緩衝液、塩溶液、適切なヌクレオチド三リン酸(例えば、RNA鋳型からcDNAを合成する場合には、dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、ならびに/または酵素(例えば、フラップエンドヌクレアーゼ、およびRNA鋳型からcDNAを合成する場合には、逆転写酵素)を含めた、切断構造の形成、切断構造の切断ならびに切断生成物の検出を実施するのに適切な他の試薬を含み、典型的には、検査試料構成成分を含み、この中には、Eggerthella、Prevotellaおよび/またはLactobacillusの標的核酸が存在する場合またはしない場合がある。検出用プローブを増幅用オリゴマーの組合せと一緒に含む反応混合物の場合、反応混合物のための、増幅用オリゴマーおよび検出用プローブオリゴマーの選択には、共通の標的領域が関わる(すなわち、反応混合物の増幅用オリゴマーの組合せによる増幅が可能な配列に結合するプローブを、反応混合物は含む)。切断に基づくアッセイを介する検出のために、第1および第2のオーバーラップするプローブのオリゴヌクレオチドならびにFRETカセットを含む反応混合物の場合、第1および第2のオーバーラップするプローブのオリゴヌクレオチドにより形成された切断構造の、フラップエンドヌクレアーゼが媒介する切断により生成される切断生成物に、FRETカセットが結合するように、反応混合物のためのオリゴマーが構成され、この場合、FRETカセットが切断生成物に結合すると、フラップエンドヌクレアーゼのための二次基質が形成される。
上記のような反応混合物の一部の実施形態では、(i)Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthellaの16S rRNA領域内の配列を標的とし、(ii)Prevotella特異的オリゴヌクレオチドは、配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotellaの16S rRNA領域内の配列を標的とし、かつ/または(iii)Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドは、配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillusの16S rRNA領域内の配列を標的とする。上記のような、Eggerthellaの16S rRNA領域を標的とするオリゴヌクレオチドの具体的な変更形態では、Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドは、配列番号6に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;配列番号4の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;または配列番号5の残基1〜20に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列を含む。上記のような、Prevotellaの16S rRNA領域を標的とするオリゴヌクレオチドの具体的な変更形態では、Prevotella特異的オリゴヌクレオチドは、配列番号9に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;配列番号7の残基11〜25に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;または配列番号8の残基1〜24に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列を含む。上記のような、Lactobacillusの16S rRNA領域を標的とするオリゴヌクレオチドの具体的な変更形態では、Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドは、配列番号13に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;配列番号10の残基11〜27に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;配列番号11の残基1〜27に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列;または配列番号12の残基1〜32に示す配列に実質的に対応する、該配列を含むもしくは該配列からなる、標的にハイブリダイズする配列を含む。
本発明を、以下の非限定的な実施例によりさらに例示する。
(実施例1)
この実施例は、選ばれたEggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの種の検出を組み合わせて、(Nugentスコアと比較して)95.6%の感度、97.3%の特異性がある検査を生み出した研究について記載する。
方法
試料の収集および参加者の人口統計学
本明細書で解析する試料は、より大きな収集研究の一部として収集した試料のサブセットからなった。この実施例に記載する研究のために、試料を利用可能な収集場所のそれぞれから入手し、200個のサブセットを選んだ。200個の試料は、Cartwrightら(Journal of Clinical Microbiology 51巻:3694〜3699頁、2013年)において使用された判定基準に従って、BVについて陽性である99個の試料および陰性である101個の試料からなった。
研究集団は、医療機関に通う女性からなった。女性は、14歳またはそれ超で、IRBが承認した権利放棄の証書(IRB-approved waiver)にサインしなければならない。初経前の(premenarchal)女性および閉経後の女性を、研究から除外する。また、試料を収集する施設は、それぞれの試料について、NugentスコアおよびAmsel基準の結果も提供する必要があった。本明細書で解析するために使用する試料は、膣スワブ(APTIMA(登録商標)膣スワブ検体収集キット)を使用して収集した。全部で80人の女性が白人であり、111人がアフリカ系アメリカ人であり、2人がネイティブアメリカンまたはアラスカネイティブであり、2人がアジア人であることが報告され、5人の被験体の人種については、記録がなかった。
この解析で使用した、試料を収集し、AmselおよびNugentの結果を報告した場所は、University of Alabama at Birmingham(UAB、50個の試料)、Louisiana State University(LSU、50個の試料)、University of Washington(UOW、50個の試料)、およびWomen’s Clinic of Lincoln、Nebraska(WCL、50個の試料)であった。
RT−Invader(登録商標)によるリアルタイム化学反応
特異的な細菌のリボソームRNAを、Panther(登録商標)系上で、Invader(登録商標)化学反応を使用して、cDNAに変換してから検出した。Invader(登録商標)反応は、Hologicが製造し、他の箇所で記載されているCleavase(登録商標)酵素による特異的な核酸構造の切断に依拠する。例えば、Hallら Proc. Natl. Acad. Sci. 97巻:8272〜8277頁、1999年;Kaiserら、J. Biol. Chem. 274巻:21387〜21394頁、1999年を参照されたい。手短に述べると、Cleavase(登録商標)酵素は、5’オーバーハングを切断するFENエンドヌクレアーゼに由来する。Invader検出化学反応では、2つの反応が生じる。一次反応において、プローブが切断されて、フラップと呼ばれる5’断片を放出し、二次反応において、切断されたフラップが、FRET分子にハイブリダイズして、オーバーハングを生じ、このオーバーハングが、結合しているフルオロフォアを含有するFRET用オリゴの5’末端の切断を可能にする。FRET用オリゴはまた、未切断のFRETからの蛍光の放出を抑制するクエンチャーも含有する。一次反応および二次反応は、BVアッセイのためにPanther(登録商標)装置上で実施する場合、異なる温度で連続的に生じる。さらに、蛍光は、二次反応が生じる間にのみ収集される。正味の結果は蛍光の蓄積であり、蛍光の蓄積は、Cleavase(登録商標)酵素の反応速度(reaction kinetics)に直接関係する。このことにより、標的のレベルを、標準的な酵素の動態、または初期速度として一般に公知である動態を使用して推定することが可能になる。
それぞれのアッセイのためのオリゴが、標的捕捉用のオリゴ、単一のRT用プライマー、Invaderオリゴ、プローブのオリゴおよびFRET用オリゴを含んだ。この実施例における標的捕捉用のオリゴは、ビーズにハイブリダイズする一般的なオリゴであり、核酸に無差別にハイブリダイズした。RT用プライマーは、捕捉された標的にハイブリダイズし、逆転写酵素により伸長されて、標的のDNA相補体を生成した。下流のプライマーはなく、したがって、標的領域は増幅されなかった。プローブのオリゴが、Invaderオリゴに隣接する、標的領域のDNA相補体にハイブリダイズし、プローブ中に5’オーバーハングが生じる。Invader(登録商標)反応において、プローブのフラップが放出され、フラップが、FRETにハイブリダイズして、二次のInvader(登録商標)反応により、FRETの切断が可能になり、蛍光が放出された。
Panther装置は、試料を以下の通り処理した。標的捕捉ステップを、64℃で28分間行い、それに続いて、9分間冷やし、(20分間の)洗浄ステップを行った。オリゴ、酵素およびFRETを添加し、逆転写ステップを44℃で11分2秒間行った。これに続いて、一次反応のステップを64℃で20分34秒間行い、最後に、二次のInvader(登録商標)反応を43℃で約53分間行った。FRET用オリゴに対するフラップ断片の融解温度は43℃であることから、二次反応は、43℃のステップまで生じず、この温度に達した時点で、蛍光が読み取られた。
配合
オリゴミックスは、緩衝液(SD PN:TN7294−108)中、0.5μMのプローブのオリゴ、0.25μMのInvaderオリゴ、0.2μMのRT−プライマー、0.25μMのFRETからなった。酵素ミックスは、緩衝液(SD PN: TN7294−109)中、Cleavase X、700UおよびMMLV、1500U、MgCl、18mMからなった。濃度は全て、最終の反応濃度で示した。標的捕捉用の試薬は、APTIMA(登録商標)緩衝液中、265mg/mLの磁性ビーズおよび0.4μMの捕捉用のオリゴ(ゆらぎプローブ(wobble probe);5’−K1830−3’;例えば、WO2008/016988(A9)を参照されたい)からなった。
オリゴ配列
この研究で使用したオリゴ配列を、表1に含めた。
Figure 0006944873
細菌性膣症に関連する種を標的とするオリゴのデザイン
細菌性膣症を決定するために、それぞれの属内の最も関連する種のみを標的とするように、オリゴをデザインした。Lactobacillus属中の種を標的とするオリゴは、L.iners種を検出しなかった。同様に、EggerthellaおよびPrevotellaを標的とするオリゴも、同様に、これらの属の選択されたメンバーのみを標的とするようにデザインした。図4、図5および図6の系統樹は、それぞれの属内の標的とした種、および近縁種に対する関係を示す。
Eggerthellaの場合、デザインの焦点は、膣環境中で見出される未培養種であった。Fredricksら、J. Clin. Microbiol. 45巻:3270〜3276頁、2007年を参照されたい。Prevotellaをデザインするためには、EggerthellaデザインのBVとの関連性を補足する傾向がある種を選んだ。具体的には、P.amnii、P.disiensおよびP.biviaを標的し、Prevotellaの他の近縁種は標的としなかった。このアプローチにより、特異性を犠牲にすることなく、感度を改善するに至ったと考えている。全てのPrevotella種を含める場合には、特異性が犠牲になることが予測される。
蛍光データの収集および解析
Panther装置により、処理中、43℃のステップの間に、4色についての蛍光の読取りをおおよそ24秒の間隔で収集した。発生したシグナルは、以前に得た較正値を使用して、ブリードスルー、検出器ゲインおよび検出器のオフセットの効果について補正した。較正値は、制御した量の蛍光色素およびブランクを使用して得た。色素の較正を必要としない代替の補正も探索し、これらが等しく有効であることを見出した。次いで、反応の初期速度を、曲線の初期の線状部分から計算した。便宜上、この速度(rate)を、1,000,000で乗算した。この値を、速度(Velocity)(V)と呼んでいる。
速度の閾値、およびアッセイからのBVの状況の決定
それぞれの標的についての閾値を、研究集団全体を使用して決定した。3つの標的のそれぞれについて、速度において、おおよそ0.5ログの範囲(a range of roughly 0.5 logs)が、最もNugent陽性の試料と最もNugent陰性の試料との間で観察された分離であった。この研究のために、以下の閾値を使用した。Prevotellaについては、閾値をVの対数値2.67に設定し(図8を参照されたい);Eggerthellaについては、閾値をVの対数値2.58に設定し(図9を参照されたい);Lactobacillusについては、閾値をVの対数値3.44に設定した(図10を参照されたい)。
閾値を上回る速度の値(velocity value)を有するそれぞれの試料には、1の値を割り当て;これら以外には、ゼロの値を割り当てた。値のこの決定を、それぞれの標的について実施した。Eggerthella単独について、この結果を、複合結果またはNugentスコアのいずれかと比較した。Eggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの選択された種の組合せについて、個々の標的の結果を組み合わせ、これを、図7に示すフローチャートに表示する。単に、Lactobacillusについての速度(V)が、閾値に等しいまたはそれを下回る場合に、EggerthellaまたはPrevotellaのいずれかについての閾値を上回るV値を有する試料を、陽性とみなした(BVを示した)。Lactobacillusについての速度(V)が、閾値を上回る場合に、EggerthellaおよびPrevotellaの両方についての閾値を上回るV値を有する試料を、陽性とみなした。他の試料は全て、BV陰性であるとみなした(BVを示さなかった)。この決定の論理はまた、以下のとおり表示することができる:BVスコア=b1+b2−g1、式中、b1およびb2はそれぞれ、EggerthellaおよびPrevotellaを示し、g1は、Lactobacillusを示し、b1、b2およびg1に割り当てる値は、V値が、閾値に等しいもしくは閾値を下回る、または閾値を上回るかどうかに依存してそれぞれ、0または1であり;1またはそれ超のBVスコアは、BV陽性である。
上記の論理を使用して、アッセイを使用しBVの状況を決定すると、この状況は、200個の試料について、複合コンパレーターまたはNugentスコアと相関した。
結果
女性におけるBVの状況を決定する、受け入れられている2つの方法は、NugentスコアおよびAmsel基準である。しばしば、それぞれをそれだけで使用して、細菌性膣症に対して女性を処置すべきであるか否かを決定しており、このことは、これらが同じ状態を検出する2つの異なる方法であることを示唆する。Amsel基準の結果とNugentスコアの決定結果との比較から、他方に対するそれぞれの検査の性能が比較的不良であることが示された。表2を参照されたい。これらの結果は、以前の観察結果に類似した。Schwebkeら、Obstetrics & Gynecology 88巻:573〜576頁、1996年;Mastrobattistaら、Obstetrics & Gynecology 96巻:504〜506頁、2000年を参照されたい。検査室の目的では、Nugentスコアは、至適基準であるとみなされている。残念なことに、有意なパーセンテージの女性が、診断を困難にする中間の範囲に入るNugentスコアを有する。この実施例の研究群において、全被験体のうちの16%が、中間の範囲のNugentスコアを有した。
Figure 0006944873
Amsel基準は、至適基準としてのNugentスコアに対して測定した場合、67.0%の感度および91.8%の特異性であることが見出された。この場合、36個のNugentが中間の試料は、解析から除外した。というのは、これらは、真陽性でも真陰性でもないからである。Nugentスコアは、Amsel基準に対して測定した場合、81.3%の感度および76.0%の特異性であることが見出され、この場合は、中間のNugentスコアを陰性であるとみなした。中間のNugentスコアを陽性であるとみなすと、Nugentスコアは、Amsel基準に対して測定した場合、92.0%の感度および53.6%の特異性であった。36個のNugentスコアが中間の試料を除外すると、Nugentスコアは、Amsel基準と比較する場合、91.0%の感度および69.1%の特異性を示した。
EggerthellaについてのリアルタイムRT−Invaderアッセイの性能を、Amsel基準とNugentスコアとを組み合わせる複合コンパレーターと比較した。表3を参照されたい。複合コンパレーターについては、Amsel基準の結果およびNugentスコアの結果が陽性である場合に限って、試料を陽性とし、Amsel基準の結果およびNugentスコアの結果が陰性である場合に限って、試料を陰性とした。他の試料は全て除外し、結果として、この解析では、全部で129個の試料を得た。アッセイの性能はまた、Nugentスコア単独とも比較した。表4を参照されたい。
Figure 0006944873
Figure 0006944873
Eggerthella単独についてのリアルタイムRT−Invaderアッセイは、複合コンパレーターと比較する場合、100.0%感度および92.6%の特異性が見出された。EggerthellaについてのリアルタイムRT−Invaderアッセイは、(36個のNugentスコアが中間の試料は除外して)Nugentスコアと比較する場合、92.3%の感度および94.5%の特異性が見出された。
Eggerthellaに加えて、いくつかの細菌種の検出を組み合わせるアッセイの性能も調べた。表5および表6に、Eggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの選択された種を標的としたアッセイの性能を要約する。
Figure 0006944873
Figure 0006944873
アッセイの性能は、複合コンパレーターと比較する場合(表5)、100%の感度および95.6%の特異性を示した。Eggerthella、PrevotellaおよびLactobacillusの選択された種を組み合わせたアッセイから、(36個のNugentスコアが中間の試料は除外して)Nugentスコアと比較する場合、95.6%の感度および97.3%の特異性を示す検査を得た。
考察
Eggerthellaについての結果から、Eggerthella単独を利用する検査は、Nugentスコアと比較する場合、この現在市販されている、FDAが承認している唯一の検査に有意に優っていることが示される。さらに、Eggerthellaのアッセイは、BVの診断のために通常標的とされる細菌の間で、特異的であり、適度に高感度であることが見出され、その一方Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間で非常に明らかな分離も維持する(図9を参照されたい)。対照的に、高い存在量の標的、例として、Gardnerella vaginalisは、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間でアッセイの連続した読取り(Vの対数)を示す傾向があった(図11を参照されたい)。Megasphaeraの1型等の標的の場合、高い特異性は可能であるが、感度が大きく失われてしまう(図12を参照されたい)。
これまでの研究の焦点は、細菌性膣症を診断する目的で、ディスバイオーシスの細菌指標を組み合わせることであった。この実施例の研究では、EggerthellaおよびPrevotellaのアッセイに、大きな重複があり、感度を補完するように、標的を選択し、アッセイをデザインした。91個のNugent陽性試料のうち8個(9%)において、Eggerthellaのアッセイが陽性であるか、またはPrevotellaのアッセイが陽性であるかのいずれかであったが、両方のアッセイが陽性であることはなかった。91個のNugent陽性試料のうち80個(88%)において、EggethellaのアッセイおよびPrevotellaのアッセイの両方が陽性であった。
Ravelら(J. Clin. Micobiol. 51巻:3694〜3699頁、2011年)では、Prevotellaが当時、無症状の女性の集団の65%において見出され、このことは、この属を標的とすると、擬陽性の結果が得られるであろうことを示唆している。この実施例のPrevotellaのアッセイをデザインする場合、その属のうちの特異的な数種しか標的としなかった。さらに、BVについての高い特異的指標として、Eggerthellaの結果とPrevotellaの結果との組合せに、膣の健康状態の指標としてのLactobacillusの結果を関連させた。このアプローチは、独特なことに、組み合わせたアッセイの感度および特異性の両方を向上させた。Eggerthellaのアッセイを、Prevotellaの選択された種についてのアッセイおよびLactobacillusの選択された種についてのアッセイと組み合わせることによって、感度および特異性の両方が改善した。
速度が、試料中の細菌標的の存在量に関係するというのがこのアッセイの基礎をなす仮定である。このことは、以前の実験で、細菌標的の制御した量の滴定を使用して確立した(図13に示す例)。
この実施例の研究から、とりわけ、BVの診断のために、Eggerthellaの選択された種を標的とすることは臨床的に有用であることが実証された。この研究では、性能(92.3%の感度/93.5%の特異性)は、現在市販されている、BVについてFDAが承認している唯一の検査の性能を上回った。さらに、いくつかの他の標的に対するアッセイとは異なり、Eggerthellaのアッセイにより、Nugent陽性試料とNugent陰性試料との間を明らかに識別する結果も得られた。Eggerthellaのアッセイの結果を、PrevotellaおよびLactobacillusと組み合わせると、Nugentスコアと比較する場合、高い感度(95.6%)および特異性(97.3%)を示す、BVについての検査が得られた。独特なことには、Lactobacillusのアッセイの結果に依存して変化する論理を使用して、これら3つのアッセイの結果を組み合わせて、より高い感度および特異性を得た。
上記から、本発明の具体的な実施形態を、例証の目的で本明細書に記載してきたが、多様な改変を、本発明の精神および範囲から逸脱することなく行うことができることが理解されよう。したがって、本発明を制限するものは、添付の特許請求の範囲以外にはない。本明細書に引用した刊行物、特許および特許出願は全て、それらの全体が、全ての目的で参照により本明細書に組み込まれている。

Claims (14)

  1. Lactobacillus、EggerthellaおよびPrevotellaの存在を、被験体における細菌性膣症(BV)の指標とする核酸に基づく検出方法であって、Lactobacillus、EggerthellaおよびPrevotellaの存在は、
    BVを有すると疑われる被験体からの試料中のLactobacillus属、Eggerthella属およびPrevotella属のそれぞれにおける選ばれた細菌種を検出するためのアッセイを実施することによって決定され、
    該アッセイは、核酸に基づく検出アッセイであって、以下:
    (i)該試料を、
    (a)配列番号6に示した配列を含むEggerthella特異的プライマー;配列番号4の残基11〜27に示した配列を含む第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの3’部分;および配列番号5の残基1〜20に示した配列を含む第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの5’部分;
    (b)配列番号9に示した配列を含むPrevotella特異的プライマー;配列番号7の残基11〜25に示した配列を含む第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの3’部分;および配列番号8の残基1〜24に示した配列を含む第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの5’部分;
    (c)配列番号13に示した配列を含むLactobacillus特異的プライマー;配列番号10の残基11〜27に示した配列を含む第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの3’部分;および、(1)配列番号11の残基1〜27に示した配列および(2)配列番号12の残基1〜32に示した配列からなる群より選択される配列を含む第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの5’部分
    と接触させるステップと;
    (ii)Eggerthella切断生成物、Prevotella切断生成物、およびLactobacillus切断生成物の存在または非存在を検出するステップと
    を含む、方法。
  2. 前記核酸に基づくアッセイが、切断に基づくアッセイである、請求項1に記載の方法。
  3. 前記核酸に基づく検出アッセイが、Eggerthella、Prevotella、およびLactobacillusの16S rRNAを標的とする、請求項1に記載の方法。
  4. 前記核酸に基づく検出アッセイが、
    (i)配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域、
    (ii)配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域、およ
    (iii)配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域
    を標的とする、請求項3に記載の方法。
  5. 前記核酸に基づく検出アッセイが、
    (i)前記試料を、
    (A)配列番号1内の標的配列に特異的にハイブリダイズする、前記Eggerthella特異的プライマー、
    (B)配列番号2内の標的配列に特異的にハイブリダイズする、前記Prevotella特異的プライマー、および
    (C)配列番号3内の標的配列に特異的にハイブリダイズする、前記Lactobacillus特異的プライマー
    と接触させるステップであって、Eggerthella標的16S rRNA、Prevotella標的16S rRNA、またはLactobacillus標的16S rRNAが存在する場合、該Eggerthella標的16S rRNA、Prevotella標的16S rRNA、またはLactobacillus標的16S rRNA内のそのそれぞれの16S rRNA標的配列にそれぞれのプライマーが特異的にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
    (ii)それぞれのハイブリダイズしたプライマーの3’末端が伸長され、それによって該Eggerthella、Prevotella、またはLactobacillus標的16S rRNAの領域に相補的な配列を有する一本鎖cDNAを生成する反応条件を提供するステップであって、該領域は、該それぞれのプライマー標的配列の5’である核酸配列を含む、ステップと、
    (iii)ステップ(ii)からの任意のEggerthella cDNA、Prevotella cDNA、またはLactobacillus cDNAを
    (A)該Eggerthella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Eggerthella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する前記第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
    (B)該Prevotella cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Prevotella cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する前記第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、
    (C)該Lactobacillus cDNA内の第1の標的配列に特異的にハイブリダイズする3’部分および該Lactobacillus cDNAに特異的にハイブリダイズしない5’部分を有する前記第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチド、
    (D)該Eggerthella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のEggerthella cDNA標的配列は、該第1のEggerthella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、前記第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチド、
    (E)該Prevotella cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のPrevotella cDNA標的配列は、該第1のPrevotella cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、前記第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチド、ならびに
    (F)該Lactobacillus cDNA内の第2の標的配列に特異的にハイブリダイズする5’部分を有する第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドであって、該第2のLactobacillus cDNA標的配列は、該第1のLactobacillus cDNA標的配列の3’に位置し、それに隣接する、前記第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチド
    と接触させるステップであって、
    該Eggerthella cDNAが存在する場合、該第1および第2のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドは、Eggerthellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Eggerthella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、
    該Prevotella cDNAが存在する場合、該第1および第2のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドは、Prevotellaの線状二重鎖切断構造を形成するように該Prevotella cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で、および
    該Lactobacillus cDNAが存在する場合、該第1および第2のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドは、Lactobacillusの線状二重鎖切断構造を形成するように該Lactobacillus cDNAに安定にハイブリダイズする反応条件下で実施される、ステップと、
    (iv)該試料を、
    前記Eggerthellaの切断構造が存在する場合、該Eggerthellaの切断構造の切断が起きて、該第1のEggerthellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むEggerthellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
    前記Prevotellaの切断構造が存在する場合、該Prevotellaの切断構造の切断が起きて、該第1のPrevotellaプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むPrevotellaの切断生成物を生成する反応条件下で、
    前記Lactobacillusの切断構造が存在する場合、該Lactobacillusの切断構造の切断が起きて、該第1のLactobacillusプローブオリゴヌクレオチドの該5’部分を含むLactobacillusの切断生成物を生成する反応条件下で、ステップ(iii)からの前記線状二重鎖切断構造を切断することができるフラップエンドヌクレアーゼと接触させるステップと、
    (v)該Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物、およびLactobacillusの切断生成物の存在または非存在を検出するステップと
    を含む切断に基づくアッセイである、請求項1に記載の方法。
  6. 前記Eggerthellaの切断生成物、Prevotellaの切断生成物、およびLactobacillusの切断生成物を検出するステップが、
    該Eggerthellaの切断生成物を第1の蛍光標識および第1のクエンチャーを含む第1のFRETカセットと接触させること、該Prevotellaの切断生成物を第2の蛍光標識および第2のクエンチャーを含む第2のFRETカセットと接触させること、および該Lactobacillusの切断生成物を第3の蛍光標識および第3のクエンチャーを含む第3のFRETカセットと接触させることであって、
    それぞれのFRETカセットが、前記フラップエンドヌクレアーゼによって切断され得る第2のEggerthellaの切断構造、Prevotellaの切断構造、またはLactobacillusの切断構造を形成するように該それぞれの切断生成物とハイブリダイズし、
    該Eggerthellaの切断生成物が存在する場合、該第1の蛍光標識が、該第1のクエンチャーを含む該第1のFRETカセットから放出され、
    該Prevotellaの切断生成物が存在する場合、該第2の蛍光標識が、該第2のクエンチャーを含む該第2のFRETカセットから放出され、
    前記Lactobacillusの切断生成物が存在する場合、前記第3の蛍光標識が、該第3のクエンチャーを含む該第3のFRETカセットから放出されることと、
    該放出された第1、第2、または第3の蛍光標識を検出することと
    を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記第1、第2、および第3のクエンチャーが同じである;ならびに/あるいは
    前記Eggerthellaの切断生成物が、配列番号4の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号4の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、
    請求項6に記載の方法。
  8. 前記第1のFRETカセットが、配列番号14に示した配列を含む、請求項6または7に記載の方法。
  9. 前記Prevotellaの切断生成物が、配列番号7の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号7の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記第2のFRETカセットが、配列番号15に示した配列を含む、請求項9に記載の方法。
  11. 前記Lactobacillusの切断生成物が、配列番号10の残基1〜11に示した配列を含み、配列番号10の残基11が、該切断生成物の3’終末端に対応する、請求項6〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記第3のFRETカセットが、配列番号16に示した配列を含む、請求項11に記載の方法。
  13. Lactobacillusの標的核酸、Eggerthellaの標的核酸およびPrevotellaの標的核酸を検出するための反応混合物であって、
    配列番号6に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;
    配列番号4の残基11〜27に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;および
    配列番号5の残基1〜20に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド
    からなる群より選択されるEggerthella特異的オリゴヌクレオチド、
    配列番号9に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;
    配列番号7の残基11〜25に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;および
    配列番号8の残基1〜24に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド
    からなる群より選択されるPrevotella特異的オリゴヌクレオチド、
    配列番号13に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;
    配列番号10の残基11〜27に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;
    配列番号11の残基1〜27に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド;および
    配列番号12の残基1〜32に示した配列に対応する標的ハイブリッド形成配列を含むオリゴヌクレオチド
    からなる群より選択されるLactobacillus特異的オリゴヌクレオチド
    を含む反応混合物。
  14. (i)前記Eggerthella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号1のヌクレオチド位置615〜679に対応するEggerthella 16S rRNA領域内の配列を標的とし
    (ii)前記Prevotella特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号2のヌクレオチド位置954〜1037に対応するPrevotella 16S rRNA領域内の配列を標的とし;かつ/または
    (iii)前記Lactobacillus特異的オリゴヌクレオチドが、配列番号3のヌクレオチド位置837〜944に対応するLactobacillus 16S rRNA領域内の配列を標的とする、請求項13に記載の反応混合物。
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